(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に駆動結合すべき２つの回転体の一方に結合されたハブプレートおよび該ハブプレートに同軸隣合わせに配して他方の回転体に結合されたサイドプレートと、これらハブプレートおよびサイドプレート間で動力伝達を行うよう円周方向に配したトーションスプリングと、前記サイドプレートに摩擦接触するよう押圧され、前記ハブプレートに対し円周方向制限範囲を規定するハブプレート窓部内での相対移動後に衝接して係合する複数の摩擦ブロックとを具え、該摩擦ブロックの前記ハブプレートとの衝接部に衝撃吸収材を配置したトーショナルダンパにおいて、
前記摩擦ブロックを収容するハブプレート窓部間の仕切部を介して隣接する２つの衝撃吸収材を、前記仕切部の回転軸線方向の両側面の片側もしくは両側で連結したことを特徴とするトーショナルダンパの振動減衰装置。
【請求項２】
前記摩擦ブロックを収容するハブプレート窓部間の仕切部を介して隣接する２つの衝撃吸収材を、前記仕切部の回転軸線方向の両側面の内の、熱容量の大きい方の片側で連結したことを特徴とする請求項１記載のトーショナルダンパの振動減衰装置。
【請求項３】
連結した衝撃吸収材の回転軸線方向寸法を前記摩擦ブロックの回転軸線方向寸法よりも小さくし、この連結した衝撃吸収材を前記摩擦ブロックに対し回転軸線方向の両側面の両側に配置されたリテーニングプレートの回転軸線方向の間隔の間に、両リテーニングプレートに接触しないように、両リテーニングプレートからそれぞれ回転軸線方向の隙間が形成されるように配置したことを特徴とする請求項１または２記載のトーショナルダンパの振動減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジン等のようにトルク変動を伴う原動機の伝動系に緩衝の目的で挿入して用いるトーショナルダンパの振動減衰装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなトーショナルダンパの従来例としては、例えば、本願出願人が先に出願した特願平５−２２２３５８号明細書に記載されたものがある。このトーショナルダンパは、概念的には図４および図５のようなものであり、相互に駆動結合すべき２回転体（例えばエンジン出力軸およびトルクコンバータ）の一方（例えばトルクコンバータ）にボルト１で結合されたハブプレート２および該ハブプレートに同軸隣合わせに配して他方の回転体（例えばエンジン出力軸）にボルト３で結合されたサイドプレート４，５と、これらハブプレート２およびサイドプレート４，５間で動力伝達を行うよう円周方向に配したトーションスプリング６とを具える。
【０００３】
トーションスプリング６は、ハブプレート２に軸線方向へ貫通させて形成した矩形窓２ａ内に、円周方向へ延在するよう収納し、該矩形窓から張り出すトーションスプリング６の線輪部分をサイドプレート４，５の矩形窓４ａ，５ａ内に受容する。これにより、トーションスプリング６の両端は矩形窓２ａ，４ａ，５ａの円周方向両端に着座して、ハブプレート２とサイドプレート４，５とを相対回転中立位置に弾支し、合わせてトーションスプリング６は、これらハブプレート２とサイドプレート４，５との間で動力伝達を行うことができる。
【０００４】
かくて、エンジン出力軸の回転は、ボルト３、サイドプレート４，５、トーションスプリング６、ハブプレート２、およびボルト１を順次介してトルクコンバータに伝達され、この動力伝達中、トーションスプリング６の弾性変形によってトルク変動を吸収し、所定の緩衝機能を果たすことができる。
【０００５】
ところで、エンジンの始動時等における共振によって回転振動が発生すると、これはハブプレート２とサイドプレート４，５との間に大きな相対回転を惹起するが、かかる回転振動を以下の機構により減衰させる。
【０００６】
すなわち、この従来のトーショナルダンパの振動減衰装置は、サイドプレート４，５の内面に回転係合させたリテーニングプレート７，８を向い合わせに具え、これらリテーニングプレート７，８間に摩擦ブロック９を介在させる。そして、皿ばね１０をサイドプレート５およびリテーニングプレート８間に縮設して、リテーニングプレート８をリテーニングプレート７に向け附勢し、これにより摩擦ブロック９をリテーニングプレート７，８、したがってサイドプレート４，５に摩擦接触させる。
【０００７】
摩擦ブロック９は、ハブプレート２の軸線方向に貫通させて形成したハブプレート窓部（円周方向長孔）２ｂに挿通し、このハブプレート窓部２ｂは摩擦ブロック９を径方向においてはこれを拘束するが、円周方向両方向には摩擦ブロック９を隙間αだけ、ハブプレート２に対し相対移動させ得る形状にする。さらに、トルクコンバータにボルト１で結合されるハブプレート２に形成した、摩擦ブロック９用のハブプレート窓部２ｂの両端には、衝撃吸収材１１が設けられている。
【０００８】
かかる振動減衰装置は、以下の如くに作用する。すなわち、隙間α未満の小さなトーショナルダンパの捩れ角のもとでは、摩擦ブロック９がハブプレート窓部２ｂの両端に衝接するに至らず、摩擦ブロック９はリテーニングプレート７，８に挟まれてこれらとともに、つまりサイドプレート４，５とともに、ハブプレート２に対し相対的に変位する。したがって、摩擦ブロック９は前記トーショナルダンパの緩衝機能に何等の影響も及ぼさず、トルク変動を確実に吸収することができる。
【０００９】
ところで、エンジンの始動時等における共振によって回転振動が発生すると、これがハブプレート２とサイドプレート４，５との間にα以上の大きな相対回転（トーショナルダンパの大きな捩れ変位）を惹起する結果、摩擦ブロック９がハブプレート窓部２ｂの端部に設けた衝撃吸収材１１に衝接してハブプレート２に係合する。かかるハブプレート２との係合により摩擦ブロック９は、サイドプレート４，５と一緒に変位し得なくなり、摩擦ブロック９はサイドプレート４，５に摩擦抵抗を付与し、図６に示すようにα以上のトーショナルダンパ捩れ変位領域で大きなヒステリシストルクを生起させる。このヒステリシストルクにより、上記の回転振動が減衰され、振動を抑制することができる。
その際、摩擦ブロック９は、サイドプレート４とともに円周方向制限範囲αだけハブプレート２に対し相対変位したとき、このハブプレート２に直接に衝突せず、衝撃吸収材１１を介して衝接することとなるので、衝突に伴い大きな金属音が発生したり、反発に伴い振動が発生する問題を解消することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトーショナルダンパの振動減衰装置においては、ハブプレート窓部の両端の衝接部に夫々衝撃吸収材を設けることにより衝接に伴う音や振動を抑制する構造としていたため、ハブプレートの衝接部の全てに衝撃吸収材が必要になる結果、全体で摩擦ブロックの数の２倍の衝撃吸収材を配置する必要があり、部品点数が多くなって組立の作業性が低下し、コストアップを招く。
【００１１】
本発明は、ハブプレート窓部の仕切部を介して隣接する２つの衝撃吸収材を連結して衝撃吸収材の所要数を半減させることにより、上記問題を解決することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明の請求項１の構成は、相互に駆動結合すべき２つの回転体の一方に結合されたハブプレートおよび該ハブプレートに同軸隣合わせに配して他方の回転体に結合されたサイドプレートと、これらハブプレートおよびサイドプレート間で動力伝達を行うよう円周方向に配したトーションスプリングと、前記サイドプレートに摩擦接触するよう押圧され、前記ハブプレートに対し円周方向制限範囲を規定するハブプレート窓部内での相対移動後に衝接して係合する複数の摩擦ブロックとを具え、該摩擦ブロックの前記ハブプレートとの衝接部に衝撃吸収材を配置したトーショナルダンパにおいて、前記摩擦ブロックを収容するハブプレート窓部間の仕切部を介して隣接する２つの衝撃吸収材を、前記仕切部の回転軸線方向の両側面の片側もしくは両側で連結したことを特徴とするものである。
【００１３】
上記において、前記摩擦ブロックを収容するハブプレート窓部間の仕切部を介して隣接する２つの衝撃吸収材を、前記仕切部の回転軸線方向の両側面の内の、熱容量の大きい方の片側で連結するのが、熱劣化を考慮して連結部を決定することにより衝撃吸収材の耐久性を確保するとともに、衝撃吸収材のコストダウンを図る上で好ましい。
【００１４】
上記において、連結した衝撃吸収材の回転軸線方向寸法を前記摩擦ブロックの回転軸線方向寸法よりも小さくし、この連結した衝撃吸収材を前記摩擦ブロックに対し回転軸線方向の両側面の両側に配置されたリテーニングプレートの回転軸線方向の間隔の間に、両リテーニングプレートに接触しないように、両リテーニングプレートからそれぞれ回転軸線方向の隙間が形成されるように配置するのが、摩擦ブロック、衝撃吸収材、ハブプレート、リテーニングプレート等のレイアウトを、連結していない衝撃吸収材を用いている上記従来例と同一にして、設計の共通化を図る上で好ましい。
【００１５】
【作用】
本発明の請求項１の構成においては、ハブプレートに結合した回転体と、サイドプレートに結合した回転体との間での動力伝達がトーションスプリングを介してなされる間のトルク変動がトーションスプリングの弾性変形により吸収され、所定の緩衝機能が果たされる。
【００１６】
ここで、共振によりトーショナルダンパの回転振動が発生すると、これに伴うハブプレートおよびサイドプレート間の大きな相対回転により、摩擦ブロックは当初、摩擦接触しているサイドプレートとともに、そしてハブプレートに対し相対的に円周方向へ移動するが、円周方向制限範囲内（ハブプレート窓部内）での相対移動後に、ハブプレートに衝接して係合する。よって、上記円周方向制限範囲内での相対移動後に、摩擦ブロックとサイドプレートとの間に摩擦抵抗（ヒステリシストルク）が発生し、これにより上記の回転振動を減衰させることができる。
【００１７】
ところで、摩擦ブロックと、これが円周方向制限範囲内での相対移動後に衝接して係合するハブプレートとの衝接部に、衝撃吸収材を介在させたから、当該係合が衝撃吸収材を介してなされることとなり、当該係合に伴い発生する金属音や、反発に伴い発生する振動を低減することができる。
【００１８】
その際、前記衝撃吸収材として、摩擦ブロックを収容するハブプレート窓部間の仕切部を介して隣接する２つの衝撃吸収材を前記仕切部の回転軸線方向の両側面の片側もしくは両側で連結した衝撃吸収材を用いているので、装置全体で使用する衝撃吸収材の所要数は上記従来例に対し半減することになり、コストダウンを図ることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は夫々、本発明のトーショナルダンパの振動減衰装置の第１実施例の要部の構成を示す図およびそのＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）、（ｂ）中、上述した従来例（特願平５−２２２３５８号明細書）を示す図４および図５と同様な部分には同一符号を付けてある。この第１実施例は、以下の変更を加えた部分を除き、上述した従来例と同様に構成する。
【００２０】
この第１実施例は、図４および図５に示す従来例のトーショナルダンパの振動減衰装置に対する改良提案である。すなわち、図４および図５に示す従来例では、トーショナルダンパを介して相互に駆動結合すべきエンジン出力軸およびトルクコンバータ（何れも図示せず）の内、トルクコンバータにボルト１で結合されるハブプレート２に形成した摩擦ブロック９用のハブプレート窓部（円周方向長孔）２ｂの両端に夫々衝撃吸収材１１を設けていたが、本実施例では、以下のようにして衝撃吸収材の使用数を半減させている。
なお、図１（ａ）では、摩擦ブロック９を図４の従来例と同一形状、同一寸法にしたハブプレート窓部２ｂ内に従来例と同一の角度を占めるように配置しているので、遊び角も従来例と同一の角度αになる。よって、摩擦ブロック９は、リテーニングプレート７，８、ハブプレート２およびサイドプレート４，５に対する相対的位置関係を何等変更されておらず、従来例と同一レイアウトになっている。
【００２１】
本実施例においては、上記従来例においてハブプレート窓部２ｂの両端に夫々設けていた衝撃吸収材１１に相当する部材を、図１（ａ）、（ｂ）に示すように連結して、一体化している。すなわち、図１（ａ）において２個所のハブプレート窓部２ｂ間の仕切部２ｃを介して隣接する２つの衝撃吸収材１２ａおよび１２ｂを、図１（ｂ）に示すように仕切部２ｃの回転軸線方向の両側面の片側で連結して一体化した衝撃吸収材１２としており、この図１（ｂ）ではリテーニングプレート７側で連結している。このように連結することにより、摩擦ブロック９が発生するヒステリシストルクに影響が及ばないようにしている。なお、仕切部２ｃの回転軸線方向の両側面の両側で連結して一体化した衝撃吸収材１２を用いてもよい。
【００２２】
ここで、リテーニングプレート７側で衝撃吸収材１２ａおよび１２ｂを連結した理由は、反対側（リテーニングプレート８側）で衝撃吸収材１２ａおよび１２ｂを連結すると、図５に示すように、リテーニングプレート８は皿バネ１０によって摩擦ブロック９に押圧付勢されているためサイドプレート５を経て熱を逃がし難く、サイドプレート４に直接熱を逃がすことができるリテーニングプレート７よりも熱容量が小さくなることから、摩擦ブロック９の摺動に伴いリテーニングプレート摺動面より発生する発熱量が同一であってもリテーニングプレート８側の方が温度上昇が大きくなり、熱劣化を受け易くなるからである。
【００２３】
また、図１（ｂ）に示すように、衝撃吸収材１２は、その回転軸線方向寸法Ｄ１  を摩擦ブロック９の回転軸線方向寸法Ｄ２  よりも小さくして、衝撃吸収材１２を摩擦ブロック９に対し回転軸線方向の両側面の両側に配置されたリテーニングプレート７、８の回転軸線方向の間隔Ｄ２  の範囲内に、リテーニングプレート７、８に接触しないように配置されている。このように衝撃吸収材１２を配置することにより、摩擦ブロック９の押圧力（図２の摩擦ブロック９内に上下方向の矢印で示す）の大きさ、ひいてはヒステリシストルクの大きさに影響を及ぼさない構成としている。
【００２４】
なお、上記において、衝撃吸収材１２の回転軸線方向寸法（厚さ）Ｄ１  が摩擦ブロック９の回転軸線方向寸法（厚さ）Ｄ２  よりも大きいと、リテーニングプレート７、８の回転軸線方向の押圧力が衝撃吸収材１２に作用して、摩擦ブロック９の回転軸線方向の押圧力（図２に摩擦ブロック９内の小さい矢印で示す）が発生しなくなるため、Ｄ１  はＤ２  よりも小さくする必要がある。
【００２５】
以上の構成の本実施例において、共振によりトーショナルダンパの回転振動が発生すると、これに伴うハブプレート２およびサイドプレート４、５間の大きな相対回転により、摩擦ブロックは、当初、摩擦接触しているサイドプレートとともにハブプレート２に対し相対的に円周方向に移動するが、円周方向制限範囲内（ハブプレート窓部２ｂ内）での相対移動後に、ハブプレート２に衝接して係合する。その間、リテーニングプレート７、８はディッシュプレート（図示せず）によって図２の上下方向の大きい矢印で示す方向に押圧されており、摩擦ブロック９はそのリテーニングプレートの押圧力を受けている。よって、上記円周方向制限範囲内での相対移動後には、摩擦ブロックとサイドプレートとの間に摩擦抵抗（ヒステリシストルク）が発生し、これにより上記の回転振動を減衰させることができる。
【００２６】
ところで、摩擦ブロックと、これが円周方向制限範囲内での相対移動後に衝接して係合するハブプレートとの衝接部に、衝撃吸収材１２を介在させたから、当該係合が衝撃吸収材１２を介してなされることとなり、当該係合に伴い発生する金属音や、反発に伴い発生する振動を低減することができる。
【００２７】
その際、衝撃吸収材として、摩擦ブロック９を収容するハブプレート窓部２ｂ間の仕切部２ｃを介して隣接する２つの衝撃吸収材１２ａ、１２ｂを仕切部２ｃの回転軸線方向の両側面のリテーニングプレート７側で連結した衝撃吸収材１２を用いているので、装置全体で使用する衝撃吸収材の所要数を上記従来例に対し半減させてコストダウンすることができる。
また、この第１実施例においては、図１（ａ）、（ｂ）に示すように衝撃吸収材１２を配置したため、衝撃吸収材の装着のための特別な構造や接着剤等を必要とせずに、衝撃吸収材１２をハブプレート窓部２ｂの仕切部２ｃに容易に嵌合することができ、作業性がよい。
【００２８】
図３（ａ）、（ｂ）は夫々、本発明のトーショナルダンパの振動減衰装置の第２実施例の要部の構成を示す図およびそのＢ−Ｂ断面図である。この第２実施例は、上記第１実施例に対し２つの衝撃吸収材の連結方法を変更している。
すなわち、上記第１実施例では、２個所のハブプレート窓部２ｂ間の仕切部２ｃを介して隣接する２つの衝撃吸収材１２ａおよび１２ｂを、仕切部２ｃの回転軸線方向の両側面の片側で連結して一体化した衝撃吸収材１２としているが、本実施例では、図３（ｂ）に示すように、２個所のハブプレート窓部２ｂ間の仕切部２ｃを介して隣接する２つの衝撃吸収材１３ａおよび１３ｂを、仕切部２ｃの回転軸線方向の両側面の片側で別部材の高剛性体（連結部材）１４により連結して、一体化した衝撃吸収材１３としている。
【００２９】
この第２実施例では、衝撃吸収材１３の圧縮バネ定数を以下のようにして小さくしている。すなわち、圧縮バネ定数ｋは、次式で表わされる。
【数１】
ｋ＝（Ｓ／Ｌ）Ｅ  ただし、Ｅ；衝撃吸収材の材料の弾性係数、Ｓ；衝撃吸収材の荷重受圧断面積、Ｌ；衝撃吸収材の円周方向寸法（厚さ）である。
このｋを小さくするためには厚さＬを大きくする必要があるが、厚さＬを大きくした場合、ハブプレート窓部２ｂ内においてある所定値以上の遊び角αを確保するためには摩擦ブロック９等のレイアウトが困難になってしまう。
【００３０】
そこで、上記図３（ｂ）のような隙間ｄを有するレイアウトを採用し、ハブプレート窓部２ｂの仕切部２ｃの両側に配置される衝撃吸収材１３ａ、１３ｂの両方を作用させることにより、２Ｌの厚さを有する衝撃吸収材と同一の圧縮バネ係数ｋを得るようにしている。
すなわち、摩擦ブロック９が衝撃吸収材１３ａに衝接すると、その衝撃力は高剛性体１４を介して衝撃吸収材１３ｂに伝達され、衝撃吸収材１３ｂは図３（ｂ）に示す隙間ｄ内で高剛性体１４およびハブプレート２によって圧縮されるため、衝撃吸収材１３ｂは衝撃力吸収のための圧縮力を分担することになる。結果的に、ハブプレート窓部２ｂに対し摩擦ブロック９が衝接する際に、衝撃吸収材１３ａおよび１３ｂは衝撃荷重を直列に受けることになり、２Ｌの厚さを有する衝撃吸収材と等しい圧縮バネ係数を有することになる。よって、衝撃吸収材等のレイアウトを上記従来例と同一にしたとき、圧縮バネ係数ｋを約１／２まで小さくすることが可能になり、上記従来例と同一スペースに従来例の２倍の厚さを有する衝撃吸収材を設けた場合と同様の圧縮バネ係数が得られる。
【００３１】
以上の構成の本実施例において従来例と同様にして振動減衰作用をなす際には、摩擦ブロック９がサイドプレート４とともに円周方向制限範囲αだけハブプレート２に対し相対変位したとき、ハブプレート２に直接に衝突せず、摩擦ブロック９の衝接部に設けた衝撃吸収材１３を介して接触することとなり、当該係合に伴い大きな金属音が発生したり、反発に伴い振動が発生する不具合が防止される。
【００３２】
なお、上記各実施例において、上述した衝撃吸収材（衝撃吸収材１２、１２ａ、１２ｂ、１３、１３ａ、１３）は、例えば、パラ系芳香族ポリアミド繊維のフェルト織組織で作った衝撃吸収材により構成するのが好適である。この場合、衝撃吸収材を付加したことが原因で振動減衰装置、ひいてはトーショナルダンパの熱安定性が悪化したり、強度低下を招いたり、耐摩耗性が低下する等の弊害を伴うことがない。
【００３３】
【発明の効果】
かくして本発明のトーショナルダンパの振動減衰装置の請求項１の構成によれば、２つの衝撃吸収材を連結した衝撃吸収材を用いているため、摩擦ブロックとサイドプレートまたはハブプレートとの係合は前記衝撃吸収材を介してなされることとなり、当該係合に伴い大きな金属音が発生する問題や、反発に伴い振動が発生する問題を解消することができる。
その際、前記衝撃吸収材として、摩擦ブロックを収容するハブプレート窓部間の仕切部を介して隣接する２つの衝撃吸収材を前記仕切部の回転軸線方向の両側面の片側もしくは両側で連結した衝撃吸収材を用いているので、装置全体で使用する衝撃吸収材の所要数は上記従来例に対し半減することになり、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ），（ｂ）は本発明のトーショナルダンパの振動減衰装置の第１実施例の要部の構成を示す図およびそのＡ−Ａ断面図である。
【図２】  第１実施例の作用を説明するための図である。
【図３】  （ａ），（ｂ）は本発明のトーショナルダンパの振動減衰装置の第２実施例の要部の構成を示す図およびそのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】  従来のトーショナルダンパの振動減衰装置を示す図である。
【図５】  従来のトーショナルダンパの振動減衰装置を示す図である。
【図６】  上記従来例によるヒステリシストルク特性を示す図である。
【符号の説明】
２  ハブプレート
2b  ハブプレート窓部（円周方向長孔）
2c  仕切部
４  サイドプレート
５  サイドプレート
６  トーションスプリング
７  リテーニングプレート
８  リテーニングプレート
９  摩擦ブロック
12、12a 、12b 、13、13a 、13b   衝撃吸収材
14  高剛性体（連結部材）
Ｌ  衝撃吸収材13の円周方向寸法
α  遊び角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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