JP6782349B2 - ダンパーディスク組立体 - Google Patents

Description

本発明は、ダンパーディスク組立体、特に、エンジンからのトルクをトランスミッションの入力軸に伝達するためのダンパーディスク組立体に関する。

クラッチディスク組立体等に用いられるダンパーディスク組立体は、１対の入力プレートと、１対の入力プレートの軸方向間に配置されたハブフランジと、１対の入力プレートとハブフランジとを円周方向に弾性的に連結する複数のトーションスプリングと、を備えている。

また、特許文献１には、メインのダンパーユニットとは別に、トルクの小さい範囲での捩り振動を減衰するためのプリダンパーユニットを備えたクラッチディスク組立体が示されている。このプリダンパーユニットは、メインダンパーユニットからトルクが入力される１対の入力側プレートと、これらのプレートの間に挟まれるように配置された出力側プレートと、を有している。１対の入力側プレートは互いにリベットで一体回転するように固定されている。そして、１対の入力側プレートと出力側プレートとは、トーションスプリングによって弾性的に連結されている。

特開２００３−２７８７９１号公報

特許文献１に示されたクラッチディスク組立体では、メインダンパーユニットとは別にプリダンパーが設けられている。このため、トーションスプリングの配置に関して設計の自由度が増す。

しかし、プリダンパーユニットのためのスペースが必要になり、特に軸方向寸法を短縮化する際の妨げになる。このため、車両への搭載時に他部材との干渉の可能性が高くなり、搭載性が低下するという問題がある。

本発明の課題は、特にプリダンパーユニットの軸方向寸法の短縮化を実現し、車両搭載性を向上させることにある。

（１）本発明に係るダンパーディスク組立体は、エンジンからのトルクをトランスミッションの入力軸に伝達する。ダンパーディスク組立体は、エンジンからの捩り振動を減衰して伝達するメインダンパーユニットと、プリダンパーユニットと、を備えている。プリダンパーユニットは、メインダンパーユニットからトルクが入力され、メインダンパーユニットに比較してトルクの小さい範囲での捩り振動を減衰してトルクを出力する。

メインダンパーユニットは、ハブフランジと、出力ハブと、中間ハブと、円板状の１対のリティニングプレートと、サポートプレートと、有している。ハブフランジはエンジンからのトルクが入力される。出力ハブはトランスミッションの入力軸に連結される。中間ハブは、ハブフランジと出力ハブとの径方向間に、ハブフランジと第１角度範囲以上の相対回転が禁止され、かつ出力ハブと第２角度範囲以上の相対回転が禁止されるように配置されている。１対のリティニングプレートは、ハブフランジを挟んで軸方向に対向して配置されるとともにハブフランジと相対回転可能であり、互いに固定されている。サポートプレートは１対のリティニングプレートの一方に固定されている。

また、プリダンパーユニットは、１枚の入力側プレートと、１枚の出力側プレートと、複数の弾性部材と、を有している。１枚の入力側プレートはサポートプレートに連結されている。１枚の出力側プレートは、入力側プレートに軸方向において対向して配置され、出力ハブに連結されている。複数の弾性部材は、入力側プレートと出力側プレートとを回転方向に弾性的に連結する。

ここでは、プリダンパーユニットが、それぞれ１枚の入力側プレート及び出力側プレートと、複数の弾性部材とで構成されている。すなわち、従来のプリダンパーユニットは３枚のプレートを有していたが、この発明のプリダンパーユニットは２枚のプレートで構成されている。このため、軸方向寸法を従来装置に比較して短縮でき、車両への搭載性が向上する。

また、中間ハブは、ハブフランジ及び出力ハブのそれぞれと所定角度範囲以上の相対回転が禁止されるように配置されている。すなわち、中間ハブとハブフランジ及び出力ハブとによって、ストッパ機構が構成されている。

このような構成では、従来装置のようにフランジ外周部にストップピンを含むストッパ機構を設ける必要がない。したがって、弾性部材のためのスペースを広く確保でき、高トルク化、及び広角化を容易に実現することができる。

以上のように本発明は、プリダンパーユニットの入力側プレート及び出力側プレートをそれぞれ１枚にしたので、軸方向寸法の短縮化を実現でき、車両搭載性を向上させることができる。

本発明の一実施形態によるクラッチディスク組立体の断面図。 クラッチディスク組立体の正面図。 図２のストッパ機構を拡大して示す図。 図１のヒステリシストルク発生機構を拡大して示す図。 プリダンパーユニットを拡大して示す図。

本発明の一実施例としてのクラッチディスク組立体１を図１に示す。このクラッチディスク組立体１は、図１の左側に配置されたエンジン（図示せず）からのトルクを図１の右側に配置されたトランスミッション（図示せず）に伝達及び遮断するための装置である。図１においてＯ−Ｏがクラッチディスク組立体１の回転軸線である。

［全体構成］
このクラッチディスク組立体１は、クラッチディスク２と、ハブユニット３と、第１及び第２リティニングプレート４，５と、複数のトーションスプリング６と、第１ヒステリシストルク発生機構７と、プリダンパーユニット８と、を備えている。なお、ハブユニット３、第１及び第２リティニングプレート４，５、複数のトーションスプリング６、及び第１ヒステリシストルク発生機構７によって、メインダンパーユニットが構成されている。

［クラッチディスク２］
クラッチディスク２は、円周方向に並べて配置された複数のクッショニングプレート１０と、クッショニングプレート１０の両面にリベット１１によって固定された環状の摩擦フェーシング１２とを有している。クッショニングプレート１０の内周部はリベット１３によってハブユニット３の外周部に固定されている。なお、摩擦フェーシング１２の図１左側にはエンジン側のフライホイール（図示せず）が配置されており、摩擦フェーシング１２がフライホイールに押圧されることによって、クラッチディスク組立体１にエンジン側のトルクが入力される。

［ハブユニット３］
ハブユニット３は、図１及び図２に示すように、ハブフランジ１５と、出力ハブ１６と、中間ハブ１７と、から構成されている。

ハブフランジ１５は、円板状のプレートであり、円周方向に並ぶ４つの第１開口１５ａと２つの第２開口１５ｂとが形成されている。第１開口１５ａは第２開口１５ｂより径方向及び回転方向に関して大きく、２つの第２開口１５ｂは互いに対向して配置されている。また、ハブフランジ１５の内周部には、図２の一部拡大図である図３に示すように、円周方向に所定の間隔で、内周側に向かって開く複数の切欠き１５ｃが形成されている。

出力ハブ１６はハブユニット３においてもっとも内周側に配置されている。出力ハブ１６は、円筒状の部材であり、図１に示すように、内周部にスプライン孔１６ａが形成されている。このスプライン孔１６ａにトランスミッションの入力軸がスプライン係合可能である。また出力ハブ１６の外周面には、図３に示すように、複数の歯１６ｂが形成されている。

中間ハブ１７は、径方向においてハブフランジ１５と出力ハブ１６との間に配置されている。中間ハブ１７は環状に形成されており、図３に示すように、外周面には複数の歯１７ａが形成され、内周部には内周側に向かって開く複数の切欠き１７ｂが形成されている。

中間ハブ１７の複数の歯１７ａはハブフランジ１５の切欠き１５ｃに挿入されている。中間ハブ１７の歯１７ａの回転方向の幅はハブフランジ１５の切欠き１５ｃの回転方向の幅より小さい。したがって、歯１７ａと切欠き１５ｃの回転方向の両端面との間には外周側隙間が形成されている。

また、中間ハブ１７の切欠き１７ｂには、出力ハブ１６の歯１６ｂが挿入されている。出力ハブ１６の歯１６ｂの回転方向の幅は、中間ハブ１７の切欠き１７ｂの回転方向の幅より小さい。したがって、歯１６ｂと切欠き１７ｂの回転方向の両端面との間には内周側隙間が形成されている。

また、中間ハブ１７には、複数の孔１７ｃが形成されており、後述するリベットが貫通している。

以上のような構成により、出力ハブ１６と中間ハブ１７とは、内周側隙間に相当する第１角度範囲以上の相対回転が禁止される。また、ハブフランジ１５と中間ハブ１７とは、外周側隙間に相当する第２角度範囲以上の相対回転が禁止される。

［リティニングプレート４，５］
第１及び第２リティニングプレート４，５は、円板状に形成され、ハブユニット３（具体的には、ハブフランジ１５及び中間ハブ１７）を挟んで互いに対向して配置されている。そして、これらのリティニングプレート４，５は、リベット２０によって相対回転不能に固定されている。なお、前述のように、リベット２０は中間ハブ１７の貫通孔１７ｃを貫通している。

各リティニングプレート４，５には、図１及び図２に示すように、互いに対向する部分に、トーションスプリング６を収納する収納部４ａ，５ａが形成されている。各収納部４ａ，５ａは回転方向に両端部に開口４ｂ，５ｂ（図２参照：図２では第２リティニングプレート５のみが表れている）を有し、回転方向の中央部は外周側から内周側に連絡する連絡部４ｃ，５ｃ（図２参照：図２では第２リティニングプレート５のみが表れている）が形成されている。また、各収納部４ａ，５ａの回転方向の両端部には、トーションスプリング６の回転方向両端部に係合する係合部４ｄ，５ｄが形成されている。

［トーションスプリング６］
トーションスプリング６は、ハブフランジ１５の第１開口１５ａ及び第２開口１５ｂに配置され、前述のように第１及び第２リティニングプレート４，５の収納部４ａ，５ａに収納されている。なお、第１開口１５ａに配置されたトーションスプリング６は、コイル径の大きな大コイルスプリング６ａと、大コイルスプリング６ａの内周部に挿入された小コイルスプリング６ｂと、から構成されている。また、第２開口１５ｂに配置されたトーションスプリング６ｃは、大コイルスプリング６ａ及び小コイルスプリング６ｂより高剛性のコイルスプリングである。

［第１ヒステリシストルク発生機構７］
第１ヒステリシストルク発生機構７は、図１の一部拡大図である図４に示すように、ハブフランジ１５の内周部と、第１リティニングプレート４及び第２リティニングプレート５と、のそれぞれの間に配置されている。この第１ヒステリシストルク発生機構７は、コーンスプリング２３と、フリクションプレート２４と、２枚のフリクションワッシャ２５と、スペーサ２６と、を有している。

コーンスプリング２３、フリクションプレート２４、及びフリクションワッシャ２５は、この順に第１リティニングプレート４とハブフランジ１５の内周部との間に配置されている。また、スペーサ２６及びフリクションワッシャ２５は、この順に第２リティニングプレート５とハブフランジ１５の内周部との間に配置されている。なお、フリクションプレート２４の外周部には、エンジン側に折り曲げられた係合部２４ａが形成されている。この係合部２４ａは第１リティニングプレート４の係合用孔４ｅに係合し、これによりフリクションプレート２４と第１リティニングプレート４との相対回転が禁止されている。

［プリダンパーユニット８］
プリダンパーユニット８は、図１及び図５に示すように、第２リティニングプレート５の内周部で、かつ出力ハブ１６のトランスミッション側の外周部に配置されている。プリダンパーユニット８には、サポートプレート３０を介してトルクが入力される。このプリダンパーユニット８は、第１サブプレート３１（入力側プレートの一例）と、第２サブプレート３２（出力側プレートの一例）と、ブッシュユニット３３と、コーンスプリング３４と、プリトーションスプリング３５と、を有している。なお、図５は図１の拡大部分図である。

サポートプレート３０は、円板状の部材であり、第２リティニングプレート５のトランスミッション側の側面にリベット２０により固定されている。サポートプレート３０の外周部３０ａは、第２リティニングプレート５の収納部５ａとの干渉を避けるように、トランスミッション側に折り曲げられている。この折り曲げ部３０ａには複数の係合用の開口３０ｂが形成されている。

第１サブプレート３１はエンジン側に配置され、第２サブプレート３２はトランスミッション側に配置されている。第１及び第２サブプレート３１，３２は、ともに円板状に形成され、互いに相対回転可能である。第１サブプレート３１は、外周部に複数の係合爪３１ａを有しており、複数の係合爪３１ａはサポートプレート３０の折り曲げ部３０ａの開口３０ｂに係合している。また、第２サブプレート３２は、内周部に、出力ハブ１６の外周面に形成されたスプライン軸１６ｃに係合するスプライン孔３２ａを有している。さらに、第１及び第２サブプレート３１，３２は、互いに対向する部分にプリトーションスプリング３５を収納する収納部３１ｂ，３２ｂを有している。この収納部３１ｂ，３２ｂの回転方向の両端は、プリトーションスプリング３５の回転方向の両端に係合している。

ブッシュユニット３３及びコーンスプリング３４は、第１及び第２サブプレート３１，３２の軸方向間に配置されている。ブッシュユニット３３は、ブッシュ本体３３ａと、ブッシュ本体３３ａの側面に接合された樹脂製のフリクションワッシャ３３ｂと、を有している。ブッシュ本体３３ａの内周部には、出力ハブ１６の外周面に形成されたスプライン軸１６ｃに係合するスプライン孔が形成されている。ブッシュユニット３３及びコーンスプリング３４によって第２ヒステリシストルク発生機構が構成されている。

なお、第２サブプレート３２の内周部において、トランスミッション側にはスナップリング３６が設けられている。このスナップリング３６により、プリダンパーユニット８のトランスミッション側への抜け出しが防止されている。

［動作］
摩擦フェーシング１２がエンジン側のフライホイールに押圧されると、エンジン側のトルクがハブユニット３に入力される。このトルクは、ハブフランジ１５→トーションスプリング６→第１及び第２リティニングプレート４，５→プリダンパーユニット８→出力ハブ１６の経路でトランスミッション側のシャフトに出力される。また、第１及び第２リティニングプレート４，５に伝達されたトルクは、以上の経路とは別に、中間ハブ１７→出力ハブ１６の経路でトランスミッション側のシャフトに出力される。

具体的には、アイドリング時等において、エンジン側からクラッチディスク組立体１に変位角の小さな捩じり振動が伝達されると、この捩り振動はトーションスプリング６及び第１ヒステリシストルク発生機構７では吸収されず、プリダンパーユニット８に伝達される。そして、プリダンパーユニット８では、プリトーションスプリング３５が伸縮し、第１サブプレートと第２サブプレートとの間で相対回転が生じる。そして、ブッシュユニット３３及びコーンスプリング３４によって構成される第２ヒステリシストルク発生機構によってヒステリシストルクが発生され、変位角の小さな捩じり振動が減衰される。

また、大きな変位角を有する捩じり振動がクラッチディスク組立体１に伝達されると、出力ハブ１６と中間ハブ１７との間の相対回転角度が大きくなるので、出力ハブ１６の歯１６ｂが中間ハブ１７の切欠き１７ｂの端面に当接し、両者の相対回転が禁止される。

出力ハブ１６と中間ハブ１７の相対回転が禁止されると、出力ハブ１６と中間ハブ１７とが一体回転し、これらとハブフランジ１５との間に相対回転が生じる。この場合は、第１開口１５ａに配置された大小のトーションスプリング６ａ，６ｂが伸縮し、さらに大きなトルクが伝達されると、第２開口１５ｂのトーションスプリング６ｃが伸縮することになる。そして、第１ヒステリシストルク発生機構７によって、第２ヒステリシストルク発生機構で発生されるヒステリシストルクに比較して大きなヒステリシストルクが発生する。このため、高剛性・大摩擦の特性により変位角の大きな捩じり振動が効果的に減衰される。

そして、中間ハブ１７とハブフランジ１５の相対捩じり角度がさらに大きくなると、中間ハブ１７の歯１７ａがハブフランジ１５の切欠き１５ｃの端面に当接し、両者の相対回転が禁止される。

［特徴］
以上の実施形態では、それぞれ１枚の第１及び第２サブプレート３１，３２と、プリトーションスプリング３５と、によってプリダンパーユニット８が構成されている。このため、従来のプリダンパーユニットに比較して軸方向寸法を短縮することができる。

また、出力ハブ１６、中間ハブ１７、及びハブフランジ１５を互いに当接させることによってストッパ機構を実現している。このため、従来装置のようにフランジ外周部にストップピンを含むストッパ機構を設ける必要がない。したがって、トーションスプリングのためのスペースを広く確保でき、高トルク化、及び広角化を容易に実現することができる。

［他の実施形態］
本発明は以上のような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。

１ クラッチディスク組立体
２ クラッチディスク
３ ハブユニット
４，５ リティニングプレート
６，３５ トーションスプリング
８ プリダンパーユニット
１５ ハブフランジ
１６ 出力ハブ
１７ 中間ハブ
３１ 第１サブプレート（入力側プレート）
３２ 第２サブプレート（出力側プレート）

Claims (4)

1. エンジンからのトルクをトランスミッションの入力軸に伝達するためのダンパーディスク組立体であって、
   前記エンジンからの捩り振動を減衰して伝達するメインダンパーユニットと、
   前記メインダンパーユニットからトルクが入力され、前記メインダンパーユニットに比較してトルクの小さい範囲での捩り振動を減衰してトルクを出力するプリダンパーユニットと、
   を備え、
   前記メインダンパーユニットは、
   前記エンジンからのトルクが入力されるハブフランジと、
   前記トランスミッションの入力軸に連結される出力ハブと、
   前記ハブフランジと前記出力ハブとの径方向間に、前記ハブフランジと第１角度範囲以上の相対回転が禁止され、かつ前記出力ハブと第２角度範囲以上の相対回転が禁止されるように配置された中間ハブと、
   前記ハブフランジを挟んで軸方向に対向して配置されるとともに前記ハブフランジと相対回転可能であり、互いに固定された円板状の１対のリティニングプレートと、
   前記１対のリティニングプレートの一方に固定されたサポートプレートと、
   を有し、
   前記プリダンパーユニットは、
   前記サポートプレートに連結された１枚の入力側プレートと、
   前記入力側プレートに軸方向において対向して配置され、前記出力ハブに連結された１枚の出力側プレートと、
   前記入力側プレートと前記出力側プレートとを回転方向に弾性的に連結する複数の弾性部材と、
   を有している、
   ダンパーディスク組立体。
   
2. 前記メインダンパーユニットは、前記ハブフランジと前記１対のリティニングプレートのそれぞれとの軸方向間に配置され、前記ハブフランジと前記１対のリティニングプレートとの相対回転時にヒステリシストルクを発生する第１ヒステリシストルク発生機構をさらに有する、請求項１に記載のダンパーディスク組立体。
   
3. 前記プリダンパーユニットは、前記入力側プレートと前記出力側プレートとの軸方向間に配置され、前記入力側プレートと前記出力側プレートとの相対回転時にヒステリシストルクを発生する第２ヒステリシストルク発生機構をさらに有する、請求項１又は２に記載のダンパーディスク組立体。
   
4. 前記第２ヒステリシストルク発生機構は、前記入力側プレートと前記出力側プレートとの軸方向間に配置されたブッシュ及びコーンスプリングを有し、かつ前記弾性部材の内周側に設けられている、請求項３に記載のダンパーディスク組立体。

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