JP5184818B2 - ねじれ減衰ばね - Google Patents

Description

本発明は、ねじれ減衰ばね、及び２つの減衰弾み車に関し、また、前記ねじれ減衰ばねを備える自動車用の複式減衰弾み車に関する。

複式の減衰弾み車は、回転時に互いに調心され誘導される２つの同軸の慣性フライホイールを備え、その一方は、エンジンシャフトの終端に固定して搭載され、他方は、クラッチのリアクションプレートを形成している。

一方の弾み車から、他方の弾み車へ駆動トルクを伝達し、また、弾み車による振動を減衰させるため、周囲に複数のばねを配置したねじれ減衰装置が、２つの慣性弾み車の間に搭載される。この複数のばねは、自由状態で非連設のらせん状に巻かれたメタルワイヤにより形成され、その端部は、弾み車の一方に固定されたストッパと、弾み車の他の一方に固定された環状のダンパ板の半径方向の突起とに当接している。

ストッパ及び環状減衰板の突起にばねの端部が当接していることにより、ばねの効率や寿命に関して、多くの問題が生じる。その一つの解決策は、ばねの各端部の座巻きを研削して、ばねの軸線に対して直交する平坦面を、この終巻き上に形成することがある。この平坦面は、環状減衰板の突起、又は第１の終端に配置される別のばねの終巻きに当接する面として機能する。しかし、この研削工程には費用がかかり、またばねの座巻きを弱めてしまう。

本発明の目的は、先行技術における上記した欠点を排除することである。

本発明によると、自由状態で非連続で、らせん状に巻かれたワイヤからなるねじれ減衰ばねであって、少なくともばねの一端では、径の小さな巻きによって、終巻きから２番目の巻き、又は終巻きから２つ手前の巻きに接続され、かつ、ばねの軸線に対して、ほぼ直交する面に延在していることを特徴とするねじれ減衰ばねが提供される。

終巻きの直前の巻きの径を小さくすることにより、らせん巻きの傾斜角を出すことが可能になり、従って、終巻きを、ばねの軸線とほぼ直交するように形成することができる。

終巻きの直前の巻き、すなわち縮径された巻きは、終巻き、及び終巻きから２つ手前の巻きの内部に収容される。終巻きは、終巻きから２つ手前の巻きの上に被せられるか、又はその直近に配置される。

コイルばねのワイヤは、円形の断面を有していてもよいが、略楕円、又は平らな断面を有していることが好ましい。

本発明によるコイルばねは、ねじれ減衰装置に搭載されるよう、円の軸上で湾曲し、縮径した巻き、又は終巻きの直前の巻きは、ばねの半径方向外側に配置されている。

ばねの各端部は、縮径巻きによって、終巻きから２つ手前のばね巻きに接続される、終巻きを備えているのが好ましく、縮径巻きは、ばねの軸線に対して、ほぼ直角である。

また本発明は、円周方向に前記の形式のばねが配置されていることを特徴とする、特に自動車用に適する複式減衰弾み車を提案するものである。

これらのコイルばねの端部は、複式減衰弾み車の複数の慣性弾み車の一方に固定される環状減衰板の突起の半径方向端部において、調心用突起部の両側に形成される円弧状の凹部に受容されていることが好ましい。

好適な具体例による複式減衰弾み車は、端部同士が突き合わされ、断面が異なる複数のワイヤから形成された前記のタイプのばねを複数備え、これらのばねの巻き傾斜は反対である。

コイルばねのワイヤは、ほぼ楕円形の断面を有し、その端部は、半径の異なる円の弧から形成され、端部同士が配置されるコイルばねのワイヤの断面は、一方のコイルばねと他方とでは逆の形であり、一方のコイルばねのワイヤの断面は、巻きの内部に円の大きな弧を有し、他方のコイルばねのワイヤの断面は、互いに当接する複数のばねの端部を自己調心するために、巻きの内部に、小さな円弧を有しているのが好ましい。

本発明によると、弾み車の一方によって形成される歯止めに対して、また他の弾み車に固定される環状減衰板の半径方向突起に対して、コイルばねの端部の適正な当接を確保しつつ、コイルばねの端部の研削に対するコストを下げ、終巻きへの劣化は防止される。

更に、コイルばねの終巻きは、コイルばねが最大に圧縮され、巻きが互いに当接するエンジントルクのピークの伝動改善に寄与する。

慣性弾み車の一方における複数のコイルばねと、これらの収容部の半径方向外壁との間に介挿されるチャンネルの耐用年数が伸び、このチャンネルは、コイルばねの終巻きを研削することにより、端部より悪影響を受けることはない。

以下、添付の図面に基いて説明する詳細な説明により、本発明について、また、その特徴、詳細、及び効果について、よく理解しうると思う。

図１に示すコイルばね１０は、金属のワイヤ１２を、一定の径でらせん巻きすることにより形成されている。このコイルばねの巻きは、図に示す自由状態では密着していないため、このコイルばねは、複式減衰弾み車におけるトーションダンパーの場合のように、引っ張りばね及び圧縮ばねとして作用する。

コイルばねの各端部における終巻き１４は、その直前の縮径巻き１６を介して、コイルばねの終巻きから２つ手前の巻き１８の巻きに接続されている。

コイルばねの終巻き１４の直前の縮径巻き１６の径が小さいため、これを、終巻き１４及び終巻きから２つ手前の巻き１８の中に嵌入することができる。この状態は、例えば図３によく示されている。

すなわち、前記縮径巻き１６は、終巻き１４及びそれから２つ手前の巻き１８の内部に収まるよう、終巻き１４と、それから２つ手前の巻き１８との接触面の方向に傾斜しており、かつ終巻き１４の外面は、ばねの軸線に対してほぼ直交する平坦な当接面を形成している。

そのため、端末の巻きの外面を研削することにより、ばねと軸線と直交する当接面を形成していた従来のコイルばねと同様の利点が得られる。しかも、従来のものにおける欠点（研削の高コスト、終巻きの脆性、ガイドチャンネルの摩耗、その他）は除去される。

自動車用の複式減衰弾み車のトーションダンパーにおいて、図２に示すように、９０°よりやや小さな湾曲角度を有し、かつ剛性を変えるために、一部のコイルの線径を異ならせた２本のコイルばねの端部同士を突き合わせて配置することは有利である。

図２では、端部同士が突き合わされるコイルばねの一方が、１０で示されているが、これは部分のコイルばね２０のワイヤ２２の断面よりも小さな断面を有するワイヤ１２によって形成され、これら２本のコイルばねは、ほぼ同一の外径を有している。

第１のコイルばね１０の終巻き１４は、終巻きの直前の縮径巻き１６を介して、終巻きから２つ手前の巻き１８に接続され、コイルばね１０の軸線に対して、ほぼ直交する面内に延在し、同様に、他のコイルばね２０の終巻き２４は、終巻きの直前の縮径巻き２６を介して、コイルばねの終巻き２４から、２つ手前の巻きに接続されている。

２本のコイルばね１０、２０の巻きの傾斜は、互いに逆方向であり、終巻きの直前の縮径巻き１６及び２６は、２本のコイルばねの半径方向外側に位置している。従って、コイルばねが最大に圧縮された時には、縮径巻き１６は、大きな力を受けることはない。

また、図５に示す大きなスケールの断面図で理解できるように、コイルばね１０のワイヤは、直線分ｄによって接続した半径の異なる円ｃ１及びｃ２の２つの弧よりなるほぼ楕円形の断面を有していると有利である。ここで、円ｃ１の弧の半径は、円ｃ２の弧の半径よりも小さい。

同様に、コイルばね２０のワイヤは、直線分ｄ’によって接続した半径の異なる円ｃ’１及びｃ’２の２つの弧よりなるほぼ楕円形の断面を有し、円ｃ’１の弧の半径は、円ｃ’２の弧の半径よりも小さい。

コイルばね１０とコイルばね２０とでは、巻き傾斜が逆であることは既に述べた通りであるが、各コイルばねのワイヤの断面は、一方のばねと他のばねとでは逆であり、コイルばね１０のワイヤの半径が小さな円ｃ１の弧は、コイルばねの半径方向外側にあり、半径が大きな円ｃ２の弧は、コイルばねの内側にある。

コイルばね２０については、そのワイヤの断面半径が小さな円ｃ’１の弧は、コイルばねの半径方向内側に位置しており、半径の大きな円ｃ’２の弧は、半径方向外側にある。

接触境界面、すなわち終巻き１４と終巻き２４が当接する面において、コイルばねのワイヤの断面がこのように反転していることにより、これらのばねの端部は、自己調心できるようになっている。

コイルばね１０の終巻き１４は、コイルばね２０の終巻き２４に対して、軸方向に調心できるが、その理由は、境界面で、これらのコイルばねのワイヤの断面の直線部が、一定の傾斜角を有しているからである。

複式減衰弾み車のトーションダンパーの一部を示す図６では、図２に示す２本のコイルばね１０及び２０の組が２組あり、その自由端部は、複式減衰弾み車の慣性弾み車、例えば第２の弾み車に固定されるべき環状減衰板３２の半径方向突起３０に当接している。

半径方向突起３０の側面３４は、それぞれ、径方向の端部に２つの円弧状の凹部３６を有しており、それぞれ、コイルばね１０の終巻き１４、又はコイルばね２０の終巻き２４の半径方向内部及び半径方向外部を受容できるようになっている。

２つの凹部３６の間における半径方向の側面３４の一部は、コイルばねの終巻き１４又は２４に対する中心合わせ用突起部を形成しているが、この中心合わせ用突起部の周囲の寸法が比較的小さいため、コイルばねの終巻きの直前の縮径巻き１６または２６を損傷することはない。

従って、トーションダンパーにおけるコイルばね１０及び２０の端部の調心及び当接を確実にするため、環状減衰板の半径方向突起３０の側面３４の機械加工を、非常に簡単かつ安価に行うことができる。

本発明によるコイルばねの模式的な斜視図である。 本発明により、端部同士を突き合わせた２本のコイルばねの正面図である。 図２における円で示す領域IIIの拡大図である。 図２における円で示す領域IVの拡大図である。 図４に示すコイルばねの端部の拡大断面図である。 複式減衰弾み車用トーションダンパーの概略図である。

符号の説明

１０ コイルばね
１２ ワイヤ
１４ 終巻き
１６ 終巻きの直前の縮径巻き
１８ 終巻きから２つ手前の巻き
２０ コイルばね
２２ ワイヤ
２４ 終巻き
２６ 終巻きの直前の縮径巻き
２８ 終巻きから２つ手前の巻き
３０ 半径方向突起
３２ 環状減衰板
３４ 側面
３６ 凹部

Claims (8)

1. 自由状態で非連設のらせん状に巻かれているメタルワイヤ（１２，２２）からなるねじれ減衰ばねを備える自動車用の複式減衰弾み車であって、
   少なくともコイルばねの一端における終巻き（１４，２４）は、縮径巻き（１６，２６）を介して、終巻きの直前の巻き、又は終巻きから２つ手前の巻き（１８，２８）に接続され、かつコイルばねの軸線に対して、ほぼ直交する面内に位置し、
   前記縮径巻き（１６，２６）は、終巻き（１４，２４）及び終巻きから２つ手前の巻き（１８，２８）の中に収容されていることを特徴とする複式減衰弾み車。
2. 終巻き（１４，２４）は、終巻きから２つ手前の巻き（１８，２８）に当接されていることを特徴とする、請求項１に記載の複式減衰弾み車。
3. ワイヤ（１２，２２）の断面は、円形、略楕円形、又は平坦であることを特徴とする請求項１または２に記載の複式減衰弾み車。
4. ねじれ減衰ばねは、円弧状に湾曲し、かつ縮径巻き（１６，２６）は、コイルばねの半径方向外側にあることを特徴とする、請求項１−３のいずれかに記載の複式減衰弾み車。
5. 終巻き（１４，２４）は、その端部において、縮径巻き（１６，２６）を介して、コイルばねの終巻きから２つ手前の巻き（１８，２８）に接続され、かつ、コイルばねの軸線とほぼ直角に延在していることを特徴とする、請求項１−４のいずれかに記載の複式減衰弾み車。
6. コイルばねの端部の終巻き（１４，２４）は、慣性弾み車に固定される環状減衰板の径方向突起（３０）の径方向の側面（３４）において、中心合わせ用突起部の両側に形成された円弧状の凹部（３６）に受容されていることを特徴とする、請求項１に記載の複式減衰弾み車。
7. 端部同士が突き合わされ、かつ断面の異なるワイヤにより形成された複数のコイルばね（１０，２０）を備える請求項６に記載の複式減衰弾み車であって、端部同士が突き合わされている複数のコイルばね（１０，２０）は、反対の傾斜度を有し、かつ、コイルばねの軸線に対してほぼ直交し、互いに重ねられた終巻きを有することを特徴とする複式減衰弾み車。
8. コイルばね（１０，２０）のワイヤは、端部が半径の異なる円（ｃ１，ｃ’１，ｃ２，ｃ’２）の弧によって形成されるほぼ楕円形の断面を有し、かつ、端部同士が突き合わされた複数のコイルばね（１０，２０）のワイヤの断面は、互いに逆であり、互いに当接するばねの終巻き（１４，２４）の自己調心のために、一方のコイルばね（１０）のワイヤの断面の半径が大きな円（ｃ２）の弧は、コイルばねの巻きの内側に位置し、他方のコイルばね（２０）のワイヤの断面半径が大きな円（ｃ’２）の弧は、ばねの巻きの外側に位置していることを特徴とする請求項７に記載の複式減衰弾み車。

Images