(57)【要約】【課題】高トルク領域においても捩り振動の低減が図れる捩り振動低減装置を提供する。【解決手段】第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間に介在するコイルスプリング３０により、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行うよう構成した捩り振動低減装置１であって、第１の回転部材１０に、コイルスプリング３０と同方向に延びるプッシュロッド３３の一端部を連結し、第２の回転部材２０に、皿ばね３４をプッシュロッド３３の他端部に向き合うよう取り付け、プッシュロッド３３を、コイルスプリング３０が所定量圧縮されたときにプッシュロッド３３の他端部が皿ばね３４に当接するよう形成している。【選択図】図３
2014126097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動伝達系の入力軸に取り付けられた第１の回転部材と、
駆動源から回転トルクが伝達される第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に介在するとともに、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに弾性変形するコイルばねとを備え、
前記コイルばねが、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行うよう構成した捩り振動低減装置であって、
前記コイルばねと同方向に延びるプッシュロッドと、
前記プッシュロッドの長手方向に弾性変形する皿ばねとを有し、
前記第１の回転部材に、前記プッシュロッドの一端部を連結し、
前記第２の回転部材に、前記皿ばねを前記プッシュロッドの他端部に向き合うよう取り付け、
前記プッシュロッドを、前記コイルばねが所定量圧縮されたときに前記プッシュロッドの他端部が前記皿ばねに当接するよう形成したことを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項２】
前記プッシュロッドを、前記コイルばね内の空間に配置したことを特徴とする請求項１に記載の捩り振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、捩り振動低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源であるエンジンから回転トルクが伝達されるサイドプレートと、変速機の入力軸に回転トルクを伝達するためのフランジとを、周方向に相対回転するよう配置し、サイドプレートとフランジとの間に、小径コイルばね、および大径コイルばねを、これらサイドプレートとフランジとの相対回転に応じて弾性変形するよう組み込んだクラッチディスクアッセンブリが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
小径コイルばねは、サイドプレートとフランジとの捩れ角が０°である状態から所定の値になるまで圧縮され、大径コイルばねは、サイドプレートとフランジとの捩れ角が所定の値を超えると圧縮されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平１−１４９０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているクラッチディスクアッセンブリは、駆動源の回転数が、例えば、２０００〜３０００ｒｐｍとなる高トルク領域で大径コイルばねが共振して、捩り振動が増大することにより、変速機等で生じる騒音や振動が大きくなるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、従来のものと比較して、高トルク領域での捩り振動の低減を図れる捩り振動低減装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る捩り振動低減装置は、上記目的を達成するため、（１）駆動伝達系の入力軸に取り付けられた第１の回転部材と、駆動源から回転トルクが伝達される第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に介在するとともに、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに弾性変形するコイルばねとを備え、前記コイルばねが、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行うよう構成した捩り振動低減装置であって、前記コイルばねと同方向に延びるプッシュロッドと、前記プッシュロッドの長手方向に弾性変形する皿ばねとを有し、前記第１の回転部材に、前記プッシュロッドの一端部を連結し、前記第２の回転部材に、前記皿ばねを前記プッシュロッドの他端部に向き合うよう取り付け、前記プッシュロッドを、前記コイルばねが所定量圧縮されたときに前記プッシュロッドの他端部が前記皿ばねに当接するよう形成している。
【０００８】
この構成により、本発明の捩り振動低減装置は、第１の回転部材に一端部が連結されるプッシュロッドを、コイルばねが所定量圧縮されたときに、第２の回転部材に取り付けた皿ばねに、プッシュロッドの他端部が当接するよう形成しているため、第１の回転部材と第２の回転部材との捩れ角が所定の値を超えると、皿ばねが圧縮されて弾性変形し始める。このとき、皿ばねのばね定数は、変形量に応じて小さくなる。その結果、共振に起因した高トルク領域での捩り振動が低減する。
【０００９】
なお、上記（１）に記載の捩り振動低減装置において、（２）前記プッシュロッドを、前記コイルばね内の空間に配置してもよい。
【００１０】
この構成により、本発明の捩り振動低減装置は、コイルばね内の空間にプッシュロッドを配置したため、コイルばね内の空間を有効に利用して装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、従来のものと比較して、高トルク領域での捩り振動の低減を図れる捩り振動低減装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る捩り振動低減装置の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る捩り振動低減装置の部分断面図である。
【図４】図３におけるプッシュロッドの側面図である。
【図５】図５のＢ−Ｂ方向矢視断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る捩り振動低減装置の捩れ角とトルクとの関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る捩り振動低減装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１は、第１の回転部材１０、第２の回転部材２０、および複数のコイルスプリング３０を含んで構成されている。
【００１５】
第１の回転部材１０と第２の回転部材２０とは、環状体であり、コイルスプリング３０は、第１の回転部材１０、および第２の回転部材２０の接線方向に延びている。
【００１６】
第１の回転部材１０は、ハブプレート１１と、ハブプレート１１の中心部に設けたボス１２とを備えている。ハブプレート１１は、ボス１２を周方向に取り囲む環状部１３と、環状部１３から径方向外側に突出する複数の突出部１４とを有し、環状部１３の周方向に隣接する突出部１４の間に、コイルスプリング３０を収納するスプリング収納空間１５を形成している。
【００１７】
環状部１３の内周部とボス１２の外周部とは、公知のスプライン溝およびスプライン歯により互いに噛み合い、環状部１３からボス１２へ回転トルクが伝達されるようになっている。
【００１８】
ボス１２には、車両の駆動伝達系を構成する変速機の入力軸１６が嵌め込まれている。この車両の駆動伝達系は、公知の差動装置、駆動軸、および車輪等を含んでいる。
【００１９】
ボス１２の内周部と入力軸１６の外周部とは、公知のスプライン溝およびスプライン歯により互いに噛み合い、ボス１２から入力軸１６へ回転トルクが伝達されるようになっている。
【００２０】
第２の回転部材２０は、ボス１２を周方向に取り囲むよう形成されたディスクプレート２１，２２と、ディスクプレート２１，２２を周方向に取り囲むよう形成されたクラッチディスク２３とを有している。ディスクプレート２１，２２は、ハブプレート１１を部材厚み方向に挟み、ボス１２に対して同軸に位置するよう配置されている。
【００２１】
一方のディスクプレート２１の内周部とボス１２の外周部との間には、環状のブッシュ２４が嵌め込まれ、また、他方のディスクプレート２２の内周部とボス１２の外周部の間には、環状のブッシュ２５が嵌め込まれている。これらブッシュ２４，２５は、ボス１２に対してディスクプレート２１，２２を同軸に位置させる役割を担っている。
【００２２】
さらに、ディスクプレート２１，２２は、ボス１２の軸線に平行に延びるリベット２６により互いに連結され、ボス１２を中心としてボス１２の周りを一体に回転するようになっている。
【００２３】
そして、一方のディスクプレート２１には、部材厚み方向に貫通する窓孔２７が、前述のスプリング収納空間１５に向き合うよう形成され、また、他方のディスクプレート２２には、部材厚み方向に貫通する窓孔２８が、スプリング収納空間１５に向き合うよう形成されている。これら窓孔２７，２８には、前述のコイルスプリング３０が収納されるようになっている。
【００２４】
クラッチディスク２３は、環状のクッショニングプレート２９、および環状のクラッチライニング４１，４２を備えている。クッショニングプレート２９は、ディスクプレート２１に、リベット２６により取り付けられている。このリベット２６は、前述したように、ディスクプレート２１，２２を互いに連結しているものである。
【００２５】
クラッチライニング４１，４２は、クッショニングプレート２９を部材厚み方向に挟み、ボス１２に対して同軸に位置するよう配置されている。これらクラッチライニング４１，４２は、それぞれクッショニングプレート２９に、ボス１２の軸線に平行に延びるリベット４３により取り付けられている。
【００２６】
クラッチディスク２３には、駆動源であるエンジンのクランクシャフトから回転トルクが伝達されるよう構成されており、第２の回転部材２０は、クランクシャフトの回転に応じてクラッチディスク２３と一体に回転するようになっている。
【００２７】
コイルスプリング３０は、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間に介在している。このコイルスプリング３０は、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０とが相対回転したときに弾性変形し、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行う役割を担っている。
【００２８】
コイルスプリング３０は、スプリング収納空間１５、およびスプリング収納空間１５に向き合う窓孔２７，２８に収納されている。コイルスプリング３０の一端部には、樹脂製のスプリングシート３１が装着され、また、コイルスプリング３０の他端部には、樹脂製のスプリングシート３２が装着されている。
【００２９】
一方のスプリングシート３１は、スプリング収納空間１５を隔てて向き合う突出部１４のうちの一方に当接するよう構成され、他方のスプリングシート３２は、スプリング収納空間１５を隔てて向き合う突出部１４のうちの他方に当接するよう構成されている。
【００３０】
さらに、一方のスプリングシート３１は、ディスクプレート２１，２２に形成した窓孔２７，２８において、第２の回転部材２０の周方向に向き合う端縁部のうちの一方に当接するよう構成され、他方のスプリングシート３２は、窓孔２７，２８において、第２の回転部材２０の周方向に向き合う端縁部のうちの他方に当接するよう構成されている。
【００３１】
したがって、コイルスプリング３０は、スプリングシート３１，３２を介して予め長手方向に圧縮された状態で、第１の回転部材１０のハブプレート１１と第２の回転部材２０のディスクプレート２１，２２との間に介在している。
【００３２】
つまり、コイルスプリング３０は、例えば、車両の加速時にエンジンのクランクシャフトの回転数の増加により、ディスクプレート２１，２２がハブプレート１１に対して加速側Ｒ１へ捩れた場合、あるいは車両の減速時にエンジンのクランクシャフトの回転数の減少により、ディスクプレート２１，２２がハブプレート１１に対して減速側Ｒ２へ捩れた場合のいずれにおいても圧縮されることになる。
【００３３】
そして、コイルスプリング３０の圧縮量は、第１の回転部材１０のハブプレート１１と第２の回転部材２０のディスクプレート２１，２２との捩れ角に比例して増大する。
【００３４】
これにより、車両の加速時には、エンジンの回転トルクが、クラッチディスク２３、ディスクプレート２１，２２、コイルスプリング３０、ハブプレート１１、ボス１２、および入力軸１６から、変速機、差動装置、駆動軸等を経て車輪に伝達され、コイルスプリング３０の弾性変形により、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動が吸収されることになる。
【００３５】
車両の減速時には、車輪の回転トルクが、駆動軸、差動装置、変速機等から入力軸１６、ボス１２、ハブプレート１１、コイルスプリング３０、ディスクプレート２１，２２、およびクラッチディスク２３を経てエンジンのクランクシャフトに伝達され、コイルスプリング３０の弾性変形により、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動が吸収されることになる。
【００３６】
本実施の形態に係る捩り振動低減装置１の特徴部分は、コイルスプリング３０に加えて、図３〜図５に示すように、コイルスプリング３０と同方向に延びるプッシュロッド３３、およびプッシュロッド３３の長手方向に弾性変形する皿ばね３４を用いた点にある。
【００３７】
プッシュロッド３３の一端部は、第１の回転部材１０に連結され、また、皿ばね３４は、プッシュロッド３３の他端部に向き合うよう第２の回転部材２０に取り付けられている。すなわち、プッシュロッド３３、および皿ばね３４は、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間に介在している。
【００３８】
皿ばね３４は、変形量が多くなると、ばね定数が小さくなる特性を有している。皿ばね３４のばね定数の変化のしかたは、ばねの有効高さと、ばねの板厚との比に依存し、板厚に対する有効高さが大きくなるのにしたがって、ばね定数の変化も大きくなる。本実施の形態における皿ばね３４は、中心に開口が形成された座金状のものであるが、中心に開口が形成されていないものであってもよい。
【００３９】
プッシュロッド３３を第１の回転部材１０に連結するために、他方のスプリングシート３２には、コイルスプリング３０の軸線と同方向に貫通するロッド孔３２ａが形成されている。プッシュロッド３３は、ロッド孔３２ａに挿通され、他端部がコイルスプリング３０の空間内に位置している。
【００４０】
さらに、プッシュロッド３３を第１の回転部材１０に連結するために、プッシュロッド３３の一端部には、第１の回転部材１０の構成要素であるハブプレート１１の突出部１４を部材厚み方向に挟むための支持部３３ａが、切欠き部３３ｂを隔てて向き合うよう形成されている。
【００４１】
ハブプレート１１の突出部１４には、部材厚み方向に貫通するピン孔１４ａが穿設され、また、プッシュロッド３３の支持部３３ａには、ピン孔１４ａと同方向に貫通するピン孔３３ｃが形成されている。プッシュロッド３３の支持部３３ａに形成したピン孔３３ｃ、ならびにハブプレート１１の突出部１４に形成したピン孔１４ａには、ピン３５が差し込まれており、プッシュロッド３３の一端部は、ピン３５によって第１の回転部材１０に連結されている。
【００４２】
皿ばね３４は、一方のスプリングシート３１とコイルスプリング３０の一端部との間に配置されている。つまり、皿ばね３４は、一方のスプリングシート３１を介して、第２の回転部材２０の構成要素であるディスクプレート２１，２２に取り付けられている。
【００４３】
さらに、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１の特徴部分は、プッシュロッド３３の長さ、言い換えると、プッシュロッド３３の他端部と皿ばね３４との間隔Ｘ１を、コイルスプリング３０が所定量圧縮されたときに、プッシュロッド３３の他端部が皿ばね３４に当接するよう設定した点にある。
【００４４】
すなわち、プッシュロッド３３の他端部は、コイルスプリング３０が所定量圧縮されたときに、皿ばね３４に当接するようになっている。そして、プッシュロッド３３の他端部が皿ばね３４に当接した後に、第１の回転部材１０のハブプレート１１と第２の回転部材２０のディスクプレート２１，２２との捩れ角がより大きくなると、プッシュロッド３３の他端部が皿ばね３４を圧縮することなる。
【００４５】
また、皿ばね３４は、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０とが相対回転することにより、プッシュロッド３３の他端部が当接したときに弾性変形し、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収しつつ回転トルクの伝達を行う役割を担っている。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１の作動について説明する。
【００４７】
車両の加速時に、エンジンのクランクシャフトの回転数の増加にともない、ディスクプレート２１，２２が、ハブプレート１１に対して加速側Ｒ１へ捩れると、エンジンの回転トルクは、クラッチディスク２３、ディスクプレート２１，２２、コイルスプリング３０、ハブプレート１１、ボス１２、および入力軸１６から、変速機、差動装置、駆動軸等を経て車輪に伝達される。このとき、コイルスプリング３０が弾性変形して、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収する。
【００４８】
車両に減速時に、エンジンのクランクシャフトの回転数の減少にともない、ディスクプレート２１，２２が、ハブプレート１１に対して減速側Ｒ２へ捩れると、車輪の回転トルクは、駆動軸、差動装置、変速機等から、入力軸１６、ボス１２、ハブプレート１１、コイルスプリング３０、ディスクプレート２１，２２、およびクラッチディスク２３を経てエンジンのクランクシャフトに伝達される。このとき、コイルスプリング３０が弾性変形して、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収する。
【００４９】
コイルスプリング３０は、車両の加速時、あるいは車両の減速時のいずれにおいても、前述したように、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０の捩れ角に応じて圧縮され、コイルスプリング３０が所定量圧縮されると、プッシュロッド３３の他端部が皿ばね３４に当接する。この後に、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との捩れ角がより大きくなると、プッシュロッド３３の他端部が皿ばね３４を圧縮する。
【００５０】
したがって、車両の加速時、エンジンの回転トルクは、プッシュロッド３３、および皿ばね３４によっても、ディスクプレート２１，２２からハブプレート１１へ伝達される。このとき、皿ばね３４が弾性変形して、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収する。
【００５１】
また、車両の減速時、車輪の回転トルクは、プッシュロッド３３、および皿ばね３４によっても、ハブプレート１１からディスクプレート２１，２２へ伝達される。このとき、皿ばね３４が弾性変形して、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収する。
【００５２】
図６に示すように、コイルスプリング３０が所定量圧縮されたときにおける第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との捩れ角をθ１，θ２とした場合、捩れ角が０°からθ１に達するまでの間、ならびに捩れ角が０°からθ２に達するまでの間は、皿ばね３４がプッシュロッド３３の他端部によって圧縮されないため、コイルスプリング３０のみが弾性変形して、皿ばね３４は弾性変形しない。
【００５３】
すなわち、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１は、エンジンの回転トルクが低い状態である場合には、コイルスプリング３０だけの剛性により、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収する。
【００５４】
第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との捩れ角が、θ１、あるいはθ２を超えると、皿ばね３４がプッシュロッド３３の他端部によって圧縮されるため、コイルスプリング３０とともに、皿ばね３４が弾性変形する。
【００５５】
すなわち、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１は、エンジンの回転トルクが高くなった場合には、コイルスプリング３０、および皿ばね３４の剛性により、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間で捩り振動を吸収する。
【００５６】
また、皿ばね３４は、変形量が多くなるとばね定数が小さくなるので、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との捩れ角が大きくなるのに応じて、剛性の増大率が低くなる。
【００５７】
したがって、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１は、エンジンのクランクシャフトの回転数が、例えば、２０００〜３０００ｒｐｍとなる高回転トルク領域Ｆ１、あるいはＦ２で、コイルスプリング３０等が共振せず、捩り振動が増大することがない。
【００５８】
なお、プッシュロッド３３の他端部は、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との捩れ角が、θ１、あるいはθ２に満たなくなると、皿ばね３４から離れる。
【００５９】
また、プッシュロッド３３の長さを変更することにより、具体的には、プッシュロッド３３の他端部と皿ばね３４との間隔Ｘ１を変更することにより、皿ばね３４がプッシュロッド３３で圧縮され始めるときの第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との捩れ角を調整することができる。
【００６０】
このように、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１は、従来のものと比較して、高回転トルク領域Ｆ１、あるいはＦ２における第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間での捩り振動の低減を図ることができ、よって、変速機等で生じる騒音や振動が大きくならない。
【００６１】
さらに、本実施の形態に係る捩り振動低減装置１は、プッシュロッド３３を、コイルスプリング３０内の空間に配置したので、コイルスプリング３０内の空間を有効に利用して装置の小型化を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明に係る捩り振動低減装置は、上述した実施の形態に例示されたものだけに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項に応じた変更は含まれる。
【００６３】
以上のように、本発明に係る捩り振動低減装置は、高トルク領域での捩り振動の低減を図ることができるという効果を奏するもので、各種の車両の回転トルク伝達機構に有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１…捩り振動低減装置、１０…第１の回転部材、１６…入力軸（駆動伝達系の入力軸）、２０…第２の回転部材、３０…コイルスプリング（コイルばね）、３３…プッシュロッド、３４…皿ばね
【図１】
2014126097.tif 000003
【図２】
2014126097.tif 000004
【図３】
2014126097.tif 000005
【図４】
2014126097.tif 000006
【図５】
2014126097.tif 000007
【図６】
2014126097.tif 000008