JP4326414B2 - トルクリミッタ装置の製造方法、及びトルクリミッタ装置の組み付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、トルクリミッタ装置の製造方法、及びその組み付け方法、特にダンパー機構を有するトルクリミッタ装置の製造方法、及びその組み付け方法に関する。

車両において、エンジンから伝達される過大トルクによるトランスミッション等の破損を考慮して、エンジンとトランスミッションとの間に、所定値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタ装置が設けられることがある。このトルクリミッタ装置は、例えば、１枚以上の摩擦フェーシングを１対のプレートで両側から所定の挟持力で挟み込み、その入力側をエンジン側の部材としてのフライホイール等に連結し、出力側をトランスミッション側の入力軸等に連結するものである。

この種のトルクリミッタ装置は、外周部に１対のプレートによって所定の挟持力で挟み込まれた摩擦連結部を有するドライブプレートと、トランスミッションの入力軸に連結されるドリブン側部材と、これらの間に設けられたスプリングダンパーとを有している（例えば、特許文献１を参照）。この装置では、摩擦連結部を挟み込む１対のプレート（あるいは摩擦連結部の外周部に設けられたダンパーカバー）がフライホイールに連結されている。

このトルクリミッタ装置では、エンジンのトルクは、フライホイールから摩擦連結部を介してドライブプレートに伝達され、さらにスプリングダンパーを介してドリブン側部材及びトランスミッションの入力軸に伝達される。そして、エンジンからのトルクが所定のトルクを上回ると、摩擦連結部とプレートとの間で滑りが発生する。これにより、所定のトルクを上回るトルクが入力されても、トランスミッション側に伝達されず、過大トルクの伝達によるトランスミッションの破損を防止することができる。

このようなトルクリミッタ装置では、通常の車輌のクラッチ装置に用いられるクラッチディスク組立体をフライホイールに装着する場合と異なり、エンジンにトランスミッションをドッキングさせる前に、フライホイールとトルクリミッタ装置との芯出しを確実に行っておく必要がある。それは、エンジンとトランスミッションとをドッキングする前に、トルクリミッタ装置の摩擦連結部を所定の挟持力で挟み込んでフライホイールに固定しておく必要があるからである。

そこで、特許文献１に示されたトルクリミッタ装置では、ドライブプレートと摩擦連結部を挟み込むプレート（あるいはダンパーカバー）とを芯出し組み付けし、その後プレートあるいはダンパーカバーをフライホイールに芯出ししてトルクリミッタ装置をフライホイールに固定するようにしている。
特開２００２−３９２１０号公報

前述の従来のトルクリミッタ装置では、ドライブプレートをフライホイールに対して芯出し組み付けすることに注目して組み付けを行っている。しかし、一般的に、ドライブプレートとフライホイールとが芯出しされていても、ドリブン側部材とフライホイールとが芯出しされていることは保証されない。すなわち、ドリブン側部材は、一般的に、中央部に設けられ内周部にトランスミッションの入力軸がスプライン結合される筒状のボス部と、ボス部外周から外周側に延びるフランジ部とを有している。そして、ドライブプレートの内周部には孔が形成されており、この孔にドリブン側部材のボス部が隙間をもって挿入されている。この隙間の存在により、ドライブプレートとドリブン側部材のボス部との芯がずれる場合があり、この場合には、ドライブプレートとフライホイールとが芯出しされていても、フライホイールとドリブン側部材との芯がずれていることになる。そうすると、ドリブン側部材にはトランスミッションの入力軸がスプライン結合されているので、フライホイールとトランスミッション入力軸との芯がずれていることになり、使用中にスプライン結合部が異常摩耗してしまうという問題がある。

本発明の課題は、ノックピン及びノック孔を設けることなく、容易にかつ確実にトルクリミッタ装置とエンジン側部材との芯出しを行うことにある。

請求項１に記載のトルクリミッタ装置の製造方法は、外周部に摩擦連結部が固定された入力側プレートと、出力軸に係合する出力側部材と、入力側プレートと出力側部材とを円周方向に弾性的に連結するダンパー機構と、エンジン側部材に装着され摩擦連結部を１対のプレート間で狭持して、エンジン側部材から出力軸へ伝達されるトルクを制限する伝達トルク制限部とを備えるトルクリミッタ装置についてのものである。

この製造方法では、以下の工程を含んでいる。

◎入力側プレートと、出力側部材と、ダンパー機構とをクラッチディスク組立体として組み付ける第１工程。

◎伝達トルク制限部を芯出し用の治具に組み付けることで伝達トルク制限部と治具との芯出しを行う第２工程。

◎クラッチディスク組立体を治具に組み付ける第３工程。

◎伝達トルク制限部とクラッチディスク組立体との組み付けを行う第４工程。

また、この製造方法では、治具が円板状の治具本体と、治具本体の中心部から突出したスプライン軸と、治具本体から軸方向へ突出した環状の環状部とを有している。そして、この製造方法では、第２工程は伝達トルク制限部と環状部とが半径方向に係合することで伝達トルク制限部と治具との芯出しを行う工程を含んでいる。

この製造方法では、伝達トルク制限部と治具とが半径方向に相対移動不能に係合しているため、伝達トルク制限部と治具との芯出しを行うことができ、伝達トルク制限部と出力側部材との芯出しを行うことができる。これにより、トルクリミッタ装置をエンジン側部材に装着した場合に、エンジン側部材と出力側部材との芯出しを容易にかつ確実に行うことができる。

さらに、この製造方法では、伝達トルク制限部と環状部とが半径方向に係合しているため、ノックピン及びノック孔を設けることなく伝達トルク制限部と治具との芯出しを行うことができる。これにより、トルクリミッタ装置をエンジン側部材に装着した場合に、エンジン側部材と出力側部材との芯出しを容易にかつ確実に行うことができる。

請求項２に記載のトルクリミッタ装置の製造方法は、請求項１において、第２工程が伝達トルク制限部が環状部の内周側に挿嵌されることで伝達トルク制限部と治具との芯出しを行う工程を含んでいる。

この製造方法では、伝達トルク制限部が環状部の内周側に挿嵌されているため、ノックピン及びノック孔を設けることなく、さらに容易にかつ確実に伝達トルク制限部と治具との芯出しを行うことができ、伝達トルク制限部と出力側部材との芯出しも行うことができる。

請求項３に記載のトルクリミッタ装置の組みつけ方法は、外周部に摩擦連結部が固定された入力側プレートと、出力軸に係合する出力側部材と、入力側プレートと出力側部材とを円周方向に弾性的に連結するダンパー機構と、エンジン側部材に装着され摩擦連結部を１対のプレート間で狭持して、エンジン側部材から出力軸へ伝達されるトルクを制限する伝達トルク制限部とを備えるトルクリミッタ装置を、エンジン側部材に装着するためのものである。

この組み付け方法では、以下の工程を含んでいる。

◎出力側部材と伝達トルク制限部とを芯出し組み付けしてトルクリミッタ装置を組み付ける第１工程。

◎伝達トルク制限部とエンジン側部材とを半径方向に係合させることでエンジン側部材と出力側部材との芯出しを行い、トルクリミッタ装置を伝達トルク制限部を介してエンジン側部材に組み付ける第２工程。

この組み付け方法では、伝達トルク制限部とエンジン側部材とが半径方向に係合しているため、伝達トルク制限部とエンジン側部材との芯出しを行うことができる。その結果、エンジン側部材と出力側部材との芯出しも行うことができる。これにより、従来、芯ずれによって発生していた最も重大な問題である出力側部材と出力軸との結合部の異常摩耗を抑えることができる。

また、このトルクリミッタ装置の組み付け方法は、エンジン側部材が環状のエンジン側部材本体と、エンジン側部材本体から軸方向へ突出した環状の突出部とを有している。また、この組み付け方法では、第２工程が伝達トルク制限部を突出部の内周側に挿嵌することで伝達トルク制限部とエンジン側部材との芯出しを行う工程を含んでいる。

この組み付け方法では、伝達トルク制限部が突出部の内周側に挿嵌されているため、ノックピン及びノック孔を設けることなく、容易にかつ確実に伝達トルク制限部とエンジン側部材との芯出しを行うことができる。その結果、この組み付け方法では、エンジン側部材と出力側部材との芯出しも行うことができる。

本発明に係るトルクリミッタ装置の製造方法、及びその組み付け方法であれば、ノックピン及びノック孔を設けることなく、容易にかつ確実にトルクリミッタ装置とエンジン側部材との芯出しを行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

１．トルクリミッタ装置の構造
図１に本発明の一実施形態としてのトルクリミッタ装置の断面図を示す。図１においては、左側にエンジン及びフライホイール２が配置され、図１の右側にトランスミッション（図示せず）が配置されている。

トルクリミッタ装置１は、フライホイール２とトランスミッション入力軸３との間に設けられ、エンジンからトランスミッションに伝達されるトルクを制限するためのものである。そして、このトルクリミッタ装置１は、クラッチディスク組立体５と、クラッチディスク組立体５のクラッチディスク（摩擦連結部）を含む伝達トルク制限部６とを有している。以下に、各部の構造について説明する。

（１）クラッチディスク組立体
クラッチディスク組立体５は、主に、入力回転体としてのクラッチプレート１１、リティーニングプレート１２及びクラッチディスク１３と、出力回転体としてのスプラインハブ１５と、入力回転体と出力回転体との間に形成されたダンパー機構１６とから構成されている。

クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２は、例えば共に板金製の環状の部材であり、軸方向に所定の間隔を空けて配置されている。クラッチプレート１１はエンジン側に配置され、リティーニングプレート１２はトランスミッション側に配置されている。クラッチプレート１１とリティーニングプレート１２とは互いに固定されて一体回転するようになっている。また、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の外周部には、回転方向に等間隔で４つの窓孔が形成されており、この窓孔によって、後述するトーションスプリング１７が支持されている。また、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の中心部には、それぞれ孔が形成されている。

クラッチディスク１３は、クラッチプレート１１の外周部に固定されたクッショニングプレート２０と、クッショニングプレート２０の両面に固定された摩擦フェーシング２１とを有している。このクラッチディスク１３は後述する伝達トルク制限部６を構成するものである。

スプラインハブ１５は、軸方向に延びる筒状のボス２５と、ボス２５から半径方向に延びる円板状のハブフランジ２６とから構成されている。このボス２５とハブフランジ２６とは別部材で形成されており、両者２５、２６は小径のトーションスプリング２７によって円周方向に所定の角度範囲で弾性的に、かつ所定の角度範囲を超えた範囲では剛性的に連結されている。そして、ボス２５の内周部には、トランスミッション入力軸３が係合するスプライン孔２５ａが形成されている。また、ハブフランジ２６には回転方向に並んだ複数の切欠きが形成されている。

また、スプラインハブ１５のボス２５の両端部は、それぞれクラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の中心孔に挿入されており、クラッチプレート１１の孔内周面とボス１５の外周面との間にはブッシュ２８が配置されている。

ダンパー機構１６は、入力回転体と出力回転体との間でトルクを伝達するとともに両者間の捩じり振動を吸収・減衰するための機構であり、複数のトーションスプリング１７及びヒステリシス発生機構１８を有している。複数のトーションスプリング１７は、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の窓孔とハブフランジ２６の切欠きとによって収納され支持されている。

（２）伝達トルク制限部
伝達トルク制限部６は、クラッチディスク組立体５のクラッチディスク１３と、クラッチディスク１３の摩擦フェーシング２１を軸方向両側から挟み込むように設けられた第１プレート３０及び第２プレート３１と、１対のプレート３０、３１に挟持力を与えるためのコーンスプリング３２と、クラッチディスク１３の外周側に配置されるリング状のカバー部材３３とを有している。

第１プレート３０はカバー部材３３のトランスミッション側の側面にリベット３４により固定されている。カバー部材３３の内周部において、エンジン側の端部には、内周側に突出する環状の係止突起３３ａが形成されている。そして、カバー部材３３の内周部には、第１プレート３０とともに摩擦フェーシング２１を挟み込むように第２プレート３１が配置され、この第２プレート３１と係止突起３３ａとの間にコーンスプリング３２が圧縮されて配置されている。このような構成では、コーンスプリング３２による付勢力と、摩擦フェーシング２１の摩擦係数と、摩擦部の有効半径によって伝達可能なトルクが決定され、この伝達可能トルクを上回るトルクがエンジン側から入力されると、摩擦部において滑りが生じ、伝達トルクは所定のトルクに制限される。

２．トルクリミッタ装置の製造方法
トルクリミッタ装置１の製造方法及び芯出し用の治具について説明する。図２に芯出し用の治具の構造図、図３にトルクリミッタ装置の製造工程を示す。

（１）芯出し用の治具の構造
まず、芯出し用の治具の構造について説明する。治具４０は、図２に示すように、治具本体４１と、スプライン軸４２と、環状部４３とから構成される。治具本体４１は、治具の主要部を構成する円板状の部材である。スプライン軸４２は、治具本体４１の表面において、その中心部に突出して設けられており、クラッチディスク組立体５のスプラインハブ１５のスプライン孔２５ａに係合可能となっている。環状部４３は、治具本体４１の表面外周部において、全周にわたり突出した環状の部分である。環状部４３とスプライン軸４２とは、予め芯出しが行われている。

（１）第１工程
第１工程Ｓ１では、まずクラッチディスク組立体５の組み付けを行う。具体的には、クラッチプレート１１、リティーニングプレート１２及びクラッチディスク１３と、スプラインハブ１５と、ダンパー機構１６とを組み付ける。クラッチディスク組立体５の組み付けは、従来の組み付け工程と何ら変わるところはなく、ここでは詳細な説明は省略する。なお、このクラッチディスク組立体５の組み付けに際しては、クラッチプレート１１の中心孔とスプラインハブ１５のボス２５との間には、ブッシュ２８が設けられる。したがって、クラッチプレート１１とスプラインハブ１５との芯出しはこのブッシュ２８によって行われ、容易に確実な芯出しを行って組み付けることができる。しかも、このブッシュ２８によって、組み付け後にクラッチプレート１１とスプラインハブ１５（特にボス２５）との芯がずれるのを抑えることができる。

（２）第２工程
次に、第２工程Ｓ２では、伝達トルク制限部６を芯出し用の治具４０に組み付ける。具体的には、伝達トルク制限部６のカバー部材３３が治具４０に対して組み付けられる。治具本体４１は、環状部４３の内周側に複数のボルト孔が設けられている。そして、カバー部材３３は、治具本体４１に対してボルトにて組み付けられる。このとき、環状部４３の内周面４３ａとカバー部材３３の外周面３３ａとが当接する。環状部４３の内径とカバー部材３３の外径とは、挿嵌させたときにガタが生じないよう嵌め合い公差が設けられている。これにより、カバー部材３３が環状部４３に挿嵌されることで、カバー部材３３と環状部４３との芯出しが容易にかつ確実に行われる。

（３）第３工程
第３工程Ｓ３では、クラッチカバー組立体５を治具４０に組み付ける。具体的には、カバー部材３３の内周部にコーンスプリング３２、第２プレート３１をセットし、さらにクラッチディスク組立体５を載置する。その際、スプラインハブ１５のスプライン孔２５ａに治具４０のスプライン軸４２を挿入しながら行う。これにより、スプラインハブ１５と伝達トルク制限部６（カバー部材３３）との芯出しが行えたことになる。なお、前述のように、クラッチディスク組立体５の組立に際してクラッチプレート１１とスプラインハブ１５とが芯出し組み付けされているので、結局、クラッチプレート１１とカバー部材３３の芯出しも行えたことになる。

（４）第４工程
第４工程Ｓ４では、伝達トルク制限部６とクラッチディスク組立体５との組み付けを行う。具体的には、第３工程が終了した状態で第１プレート３０をセットし、リベット３４をかしめる。これにより、各部が芯出しされた状態で、クラッチディスク組立体５と伝達トルク制限部６とが組み付けることができる。

以上より、この製造方法では、伝達トルク制限部６とスプラインハブ１５との芯出しが行われたトルクリミッタ装置１を得ることができる。また、ノックピン及びノック孔を設けることなく、各部の芯出しを容易にかつ確実に行うことができる。

３．トルクリミッタ装置の組み付け方法
以上の製造方法により製造されたトルクリミッタ装置１を、実際に車輌に組み付けるフライホイール２及び組み付け方法の手順について説明する。

（１）フライホイールの構造
フライホイール２は、図１に示すようにフライホイール本体２ａと、突出部２ｂとから構成される。フライホイール本体２ａは、フライホイール２の主要部を構成する環状の部材であり、図示しないエンジンのクランクシャフトに固定されている。突出部２ｂは、フライホイール本体２ａの表面外周部において、軸方向トランスミッション側へ突出した環状の部分である。

（２）組み付け方法
この組み付け方法では、前述の製造方法により組上がったトルクリミッタ装置１をフライホイール２に組み付ける。具体的には、トルクリミッタ装置１の伝達トルク制限部６のカバー部材３３を、フライホイール２の突出部２ｂの内周側に挿嵌する。そして、伝達トルク制限部６をフライホイール本体２ａに対してボルトにて固定する。このとき、突出部２ｂの内周面２ｃとカバー部材３３の外周面３３ａとが当接する。これにより、突出部２ｂと伝達トルク制限部６との芯出しが行われる。前述の製造方法により、伝達トルク制限部６とスプラインハブ１５との芯出しが行われているため、突出部２ｂによりスプラインハブ１５とフライホイール２との芯出しも行われる。これにより、従来、芯ずれによって最も重大な問題の発生していたスプラインハブ１５とトランスミッション入力軸３との結合部の異常摩耗を抑えることができる。

３．作用効果
本発明に係る製造方法の作用効果を以下にまとめる。

（１）トルクリミッタ装置の作用効果
このトルクリミッタ装置１では、伝達トルク制限部６が突出部２ｂの内周側に挿嵌されており、突出部２ｂの内周面２ｃと伝達トルク制限部６のカバー部材３３の外周面３３ａとが当接するため、フライホイール２と伝達トルク制限部６との芯出しを行うことができる。その結果、フライホイール２とスプラインハブ１５との芯出しを容易にかつ確実に行うことができる。また、このトルクリミッタ装置１では、ノックピン及びノック孔を設けることなく、容易にかつ確実にエンジン側部材と伝達トルク制限部６との芯出しを行うことができる。

（２）製造方法の作用効果
この製造方法では、伝達トルク制限部６が環状部４３の内周側に挿嵌されているため、伝達トルク制限部６と治具４０との芯出しを行うことができる。その結果、伝達トルク制限部６とスプラインハブ１５との芯出しを行うことができる。また、この製造方法では、ノックピン及びノック孔を設けることなく、容易にかつ確実に伝達トルク制限部６とスプラインハブ１５との芯出しを行うことができる。

（３）組み付け方法の作用効果
この組み付け方法では、伝達トルク制限部６が突出部２ｂの内周側に挿嵌されているため、フライホイール２と伝達トルク制限部６との芯出しを行うことができる。その結果、フライホイール２とスプラインハブ１５との芯出しを容易にかつ確実に行うことができる。また、この組み付け方法では、ノックピン及びノック孔を設けることなく、容易にかつ確実に伝達トルク制限部とフライホイール２との芯出しを行うことができる。

４．その他の実施形態
本発明は係る上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

本発明のその他の実施形態を以下に示す。

（１）突出部及び環状部
本発明の突出部２ｂ及び環状部４３は、伝達トルク制限部６の外周側と係合するよう設けられているが、伝達トルク制限部６の内周側と係合するよう設けてもよいし、あるいは伝達トルク制限部６のカバー部材３３側に設けてもよい。

本発明の一実施形態としてのトルクリミッタ装置の縦断面図。 トルクリミッタ装置の製造工程。 芯出し用の治具の構造図。

１ トルクリミッタ装置
２ フライホイール（エンジン側部材）
２ａ フライホイール本体
２ｂ 突出部
２ｃ 内周面
３ トランスミッション入力軸（出力軸）
５ クラッチディスク組立体
６ 伝達トルク制限部
１３ クラッチディスク
１５ スプラインハブ（出力側部材）
２１ 摩擦フェーシング
３０ 第１プレート
３１ 第２プレート
３２ コーンスプリング
３３ カバー部材
３３ａ 外周面
４０ 治具
４１ 治具本体
４２ スプライン軸
４３ 環状部
４３ａ 内周面

Claims (3)

1. 外周部に摩擦連結部が固定された入力側プレートと、出力軸に係合する出力側部材と、前記入力側プレートと前記出力側部材とを円周方向に弾性的に連結するダンパー機構と、エンジン側部材に装着され前記摩擦連結部を１対のプレート間で狭持して、前記エンジン側部材から前記出力軸へ伝達されるトルクを制限する伝達トルク制限部とを備えるトルクリミッタ装置の製造方法であって、
   前記入力側プレートと、前記出力側部材と、前記ダンパー機構とをクラッチディスク組立体として組み付ける第１工程と、
   前記伝達トルク制限部を芯出し用の治具に組み付けることで前記伝達トルク制限部と前記治具との芯出しを行う第２工程と、
   前記クラッチディスク組立体を前記治具に組み付ける第３工程と、
   前記伝達トルク制限部と前記クラッチディスク組立体との組み付けを行う第４工程とを含み、
   前記治具は、円板状の治具本体と、前記治具本体の中心部から突出したスプライン軸と、前記治具本体から軸方向へ突出した環状の環状部と、を有しており、
   前記第２工程は、前記伝達トルク制限部と前記環状部とを半径方向に係合させることで前記伝達トルク制限部と前記治具との芯出しを行う工程を含む、
   トルクリミッタ装置の製造方法。
2. 前記第２工程は、前記伝達トルク制限部が前記環状部の内周側に挿嵌されることで前記伝達トルク制限部と前記治具との芯出しを行う工程を含む、
   請求項１に記載のトルクリミッタ装置の製造方法。
3. 外周部に摩擦連結部が固定された入力側プレートと、出力軸に係合する出力側部材と、前記入力側プレートと前記出力側部材とを円周方向に弾性的に連結するダンパー機構と、エンジン側部材に装着され前記摩擦連結部を１対のプレート間で狭持して、前記エンジン側部材から前記出力軸へ伝達されるトルクを制限する伝達トルク制限部とを備えるトルクリミッタ装置を、前記エンジン側部材に装着するための組み付け方法であって、
   前記出力側部材と前記伝達トルク制限部とを芯出し組み付けして前記トルクリミッタ装置を組み付ける第１工程と、
   前記伝達トルク制限部と前記エンジン側部材とを半径方向に係合させることで前記エンジン側部材と前記出力側部材との芯出しを行い、前記トルクリミッタ装置を前記伝達トルク制限部を介して前記エンジン側部材に組み付ける第２工程と、を含み、
   前記エンジン側部材は、環状のエンジン側部材本体と、前記エンジン側部材本体から軸方向へ突出した環状の突出部とを有し、
   前記第２工程は、前記伝達トルク制限部を前記突出部の内周側に挿嵌することで前記伝達トルク制限部と前記エンジン側部材との芯出しを行う工程を含む、
   トルクリミッタ装置の組み付け方法。
   

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