(57)【要約】【課題】  入力側部材と出力側部材との間に軸受等のセンタリング部材をなくする。【解決手段】  エンジンのクランク軸１に連結されかつ該クランク軸１に対してセンタリングされる入力側部材４と、トランスミッションの入力軸２に連結されかつ該入力軸２にセンタリングされる出力側部材５と、クランク軸１の半径方向に沿って放射状に配置されると共に一端が入力側部材４に連結され他端が出力側部材５に連結され、引張力を受ける複数のスプリングボックス６とで構成され、スプリングボックス６が引張力を受けると、スプリングボックス６に内蔵されたばね２６，２７には圧縮力が加わる。  【選択図】  図１
2006010024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸に連結されかつ該クランク軸に対してセンタリングされる入力側部材と、
トランスミッションの入力軸に連結されかつ該入力軸にセンタリングされる出力側部材と、
一端が前記入力側部材に連結されて他端が前記出力側部材に連結されると共に、前記入力側部材の半径方向に沿って配置され、前記入力側部材と前記出力側部材とが回転方向に相対変位すると引張力を受け、該引張力を受けると内蔵するばねを圧縮することになる圧縮手段と、
で構成したことを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項２】
請求項１に記載の捩り振動低減装置において、前記入力側部材と前記出力側部材とのいずれか一方を、外径寸法が他方の外径寸法よりも大きい円盤部と、該円盤部の外周縁部から他方側へ突出する突出部とで構成し、該突出部と他方の外周縁部との間に前記圧縮手段を配置したことを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記出力側部材と前記トランスミッションの入力軸とをスプライン結合したことを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記ばねには、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対変位していない中立位置にある状態で、所定の圧縮代が設けられていることを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記円盤部と前記突出部とで構成する部材を前記入力側部材とし、該円盤部と該突出部とを着脱自在に構成したことを特徴とする捩り振動低減装置
【請求項６】
請求項５に記載の捩り振動低減装置を、前記円盤部が前記突出部から分離した状態で組み立て、前記円盤部をエンジンのクランク軸に連結した後に、前記円盤部に前記突出部を結合することで、前記入力側部材を前記クランク軸に連結するようにしたことを特徴とする捩り振動低減装置の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、捩り振動低減装置およびその取付方法に関し、従来の円周方向に沿って配置されるばねに代えて、半径方向に配置される圧縮手段を用い、該圧縮手段に引張力が加わると該圧縮手段に内蔵したばねが圧縮されるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンとトランスミッションとの間には、捩り振動低減装置が設けられている。
【０００３】
従来の捩り振動低減装置は、特許文献１に記載のようになっている。即ち、入力側部材はエンジンのクランクシャフトに連結される一方、出力側部材はトランスミッションの入力軸に連結され、入力側部材と出力側部材とが円周方向に沿って配置されたコイルスプリングを介して回転方向に弾性的に連結されている。そして、入力側部材と出力側部材との不測の擦れを防ぐ目的で、入力側部材と出力側部材とを相互にセンタリングするための軸受を設けている。
【特許文献１】特開２００３−３３６６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、軸受には高い耐摩耗性が求められ、荷重を受けることによってヒステリシスが発生するという問題がある。そして、クランク軸とトランスミッションの入力軸との軸心のずれが大きい場合にはこれらの問題が顕著に現われる。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決し、入力側部材と出力側部材とを相互にセンタリングする必要がない捩り振動低減装置およびその取付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、エンジンのクランク軸に連結されかつ該クランク軸に対してセンタリングされる入力側部材と、トランスミッションの入力軸に連結されかつ該入力軸にセンタリングされる出力側部材と、一端が前記入力側部材に連結されて他端が前記出力側部材に連結されると共に、前記入力側部材の半径方向に沿って配置され、前記入力側部材と前記出力側部材とが回転方向に相対変位すると引張力を受け、該引張力を受けると内蔵するばねを圧縮することになる圧縮手段と、で構成したことを特徴とする。
【０００７】
このような捩り振動低減装置では、入力側部材に対して出力側部材がいずれの回転方向へ相対変位する場合にも、圧縮手段には引張力が加わり、該圧縮手段に内蔵されたばねには圧縮力が加わる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の捩り振動低減装置において、前記入力側部材と前記出力側部材とのいずれか一方を、外径寸法が他方の外径寸法よりも大きい円盤部と、該円盤部の外周縁部から他方側へ突出する突出部とで構成し、該突出部と他方の外周縁部との間に前記圧縮手段を配置したことを特徴とする。
【０００９】
このような捩り振動低減装置では、半径方向に沿って配置された圧縮手段の外周側端部が突出部の内周縁部に連結され、内周側端部が他方の外周縁部に連結される。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１〜２のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記出力側部材と前記トランスミッションの入力軸とをスプライン結合したことを特徴とする。
【００１１】
出力側部材に対してトランスミッションの入力軸がスプライン結合するので、出力側部材とトランスミッションの入力軸との相対的なスラスト移動が許容される。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記ばねには、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対変位していない中立位置にある状態で、所定の圧縮代が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
このような捩り振動低減装置では、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対変位していない中立位置にある状態で、ばねに所定の圧縮代が設けられているので、クランク軸とトランスミッションの入力軸との間に心ずれがあっても、ばねの端部が座面から離れることはなく、ばねの端部が座面に衝突して打音が生じることはない。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項３〜４のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記円盤部と前記突出部とで構成する部材を前記入力側部材とし、該円盤部と該突出部とを着脱自在に構成したことを特徴とする。
【００１５】
このような捩り振動低減装置では、入力側部材を構成する円盤部と突出部とを着脱自在に構成したので、捩り振動低減装置を組み立た際に円盤部のみを分離しておき、捩り振動低減装置を車両に取り付ける際には、円盤部を先に取り付け、該円盤部に捩り振動低減装置を取り付ける取り付け方法を採用することが可能になる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の捩り振動低減装置を、前記円盤部が前記突出部から分離した状態で組み立て、前記円盤部をエンジンのクランク軸に連結した後に、前記円盤部に前記突出部を結合することで、前記入力側部材を前記クランク軸に連結するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
このような捩り振動低減装置の取付方法では、円盤部をエンジンのクランク軸に先に取り付け、該円盤部に突出部を結合することで、クランク軸に捩り振動低減装置を取り付けるので、円盤部をクランク軸にボルト締めする際の工具の挿通孔を出力側部材に設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る捩り振動低減装置によれば、入力側部材はクランク軸にセンタリングされ、出力側部材はトランスミッションの入力軸にセンタリングされ、入力側部材と出力側部材との間に、半径方向に沿って配置した圧縮手段が連結されているので、従来のようにばねを円周方向に沿わせて支持する構成や、ばねを座屈しないように保持する構成や、ばねを受ける座面の半径方向・軸方向で位置調整が不要になり、その結果として入力側部材と出力側部材とを相互にセンタリングする軸受等の部材が不要になり、構造が簡素になる。従って、入力側部材と出力側部材との不測の摩擦が避けられ、クランク軸とトランスミッションの入力軸との心ずれが比較的大きい場合でもヒステリシスの増加や部品の耐久性低下等の問題が生じない。
【００１９】
捩り振動低減装置の取付方法の発明によれば、円盤部をエンジンのクランク軸に先に取り付け、該円盤部に突出部を結合することにより、クランク軸に入力側部材を取り付けるので、円盤部をクランク軸にボルト締めする際の工具の挿通孔を出力側部材に設ける必要がない。このため、出力側部材の強度が高まるだけでなく、工具を挿通しないことからボルトの近傍のスペースを自由に使用でき、設計の自由度が増える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による捩り振動低減装置およびその取付方法の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１に示すように、エンジンのクランク軸１とトランスミッションの入力軸２との間に捩り振動低減装置３が設けられている。捩り振動低減装置３は、クランク軸１に連結されかつ該クランク軸１に対してセンタリングされる入力側部材４と、入力軸２に連結されかつ該入力軸２にセンタリングされる出力側部材５と、前記クランク軸１の半径方向に沿って放射状に配置されると共に一端が入力側部材４に連結され他端が出力側部材５に連結され、入力側部材４に対して出力側部材５が中立位置からいずれの回転方向へ相対変位しても引張力を受ける圧縮手段としての複数のスプリングボックス６とで構成されている。
【００２２】
入力側部材４は、外径寸法が出力側部材５の外径寸法よりも大きいドライブプレート（円盤部）７と該ドライブプレート７の外周縁部から出力側部材５側へ向かって軸方向へ突出する回転体（突出部）８とで構成されている。
【００２３】
ドライブプレート７の中央には、前記クランク軸１に対してセンタリングするためのインロー孔７ａが形成され、外周部には回転体８をセンタリングするためのインロー凸部７ｂがトランスミッション側へ突出して円弧に沿って形成されている。一方、クランク軸１の端面にはインロー凸部１ａが軸方向へ突出してリング状に形成され、該インロー凸部１ａがインロー孔７ａに嵌合されている。そして、インロー凸部１ａにリング状の押え板９が嵌め込まれ、該押え板９の孔９ａおよびドライブプレート７の孔７ｃに挿通させたボルト１０がクランク軸１に形成されたねじ孔１ｂにねじ込まれている。
【００２４】
前記回転体８は、主回転体８ａと補助回転体８ｂとで構成されている。図２は捩り振動低減装置の正面図であり、その右半分は補助回転体８ｂと出力側部材５とを取り外して表示したものである。主回転体８ａの内周側には円周方向に沿って略等間隔に８つの略台形の切欠部１１ａが形成されている。この切欠部１１ａは、回転体８と出力側部材５との間に配置する圧縮手段としてのスプリングボックス６の外周側半分を収容するために形成されたものであり、スプリングボックス６の中心側が円周方向へ移動しても接触しないように切欠部１１ａの形状が略台形になっている。また、切欠部１１ａの外周側に連続させて、スプリングボックス６の外周側端部を収容するために、切欠部１１ａよりも浅い切欠部１１ｂが形成されている。図１に示すように、切欠部１１ａ，切欠部１１ｂとは反対側の面には、円周方向に沿ってインロー凹部１１ｃが形成されており、該インロー凹部１１ｃに前記インロー凸部７ｂが嵌り込んでいる。インロー凹部１１ｃの最も深い部分が切欠部１１ａまで貫通し、図２，図３に示すように円周方向へ長い貫通孔１１ｄとなっている。
【００２５】
切欠部１１ａの内部に配置したスプリングボックス６の外周側端部を回転体８に連結するために、主回転体８ａにおける切欠部１１ｂの位置と、補助回転体８ｂの対応する位置とにはピン孔１２ａ，１２ｂが形成されている。このピン孔１２ａ，１２ｂを利用してスプリングボックス６の外周側端部が連結されているが、この部分に関しては後述する。
【００２６】
上記のように構成された回転体８における主回転体８ａの外周縁のエンジン側にはインロー凸部１６が形成され、該インロー凸部１６にはリングギア１７が嵌め込まれている。このリングギア１７はエンジン始動時にセルモータのピニオンギアが噛み合うものであり、外周面には歯１７ａが形成されている。そして、主回転体８ａのインロー凹部１１ｃにインロー凸部７ｂを嵌合した状態で、ボルト１５がドライブプレート７およびリングギア１７に貫通され、主回転体８ａの外周縁に形成したねじ孔１８にねじ込まれている。即ち、ドライブプレート７は回転体８に着脱自在に結合されている。
【００２７】
前記出力側部材５は、筒形状のボス部５ａと、該ボス部５ａのトランスミッション側に一体に結合されたフランジ部５ｂとで構成されている。ボス部５ａの内周面にはスプライン歯１９が形成され、前記トランスミッションの入力軸２に形成されたスプライン歯２ａとスプライン結合するようになっている。このため、出力側部材５は入力軸２にセンタリングされ、かつ半径方向に、エンジンとトランスミッションとの心ずれ以上の十分なクリアランスを保持している。一方、フランジ部５ｂには、スプリングボックス６の内周側端部が連結されているが、この部分に関しては後述する。
【００２８】
スプリングボックス６の構造を図４（ａ）に基づいて説明する。スプリングボックス６の外周側端部に位置するナット部２０の下端の円形端板の部分には円筒部材２１の一端が溶接結合され、円筒部材２１の他端には円形端板２２が溶接結合されている。円形端板２２の中央には孔が形成され、該孔の縁から上方へ向かってスリーブ状のロッドガイド部２２ａが一体形成されている。該ロッドガイド部２２ａの内部にはスリーブ状の軸受部材２３が嵌合されている。円形端板２２およびロッドガイド部２２ａの内側端面はばね受け用の座面を構成している。ナット部２０には孔３０が形成され、該孔３０の内部には金属製のブッシュ３１が嵌合されている。
【００２９】
一方、前記軸受部材２３にはロッド２４が摺動自在に挿通され、ロッド２４の内端部にはピストン２５が結合されている。即ち、以下のようになっている。ロッド２４の内端部には内径寸法が小さい小径部２４ａが形成され、小径部２４ａの外周面であって相互に１８０度をなす位置には一対の平面部２４ｂが形成されている。そして、ピストン２５に形成した孔に小径部２４ａを挿通してカシメを行うことによりカシメ部２４ｃが形成され、ピストン２５がロッド２４の内端部に結合されている。図４（ｂ）に示すように、ピストン２５の外縁部には、相互に１８０度をなす位置に切欠部２５ａが形成され、ピストン２５が円筒部材２１の内部で移動する際に空気が圧縮されてピストン２５に移動抵抗が生じないようになっている。ピストン２５の下面と円形端板２２の上面とがばね受け用の座面となって、ピストン２５と円形端板２２との間には太いばね２６が設けられている。また、ロッドガイド部２２ａの内側端部がばね受け用の座面となって、ピストン２５とロッドガイド部２２ａの内側端部との間には細いばね２７が設けられている。ばね２６，ばね２７は、入力側部材４と出力側部材５との間にスプリングボックス６を組み込んだ状態で、所定の圧縮代が確保されるように設定されている。ロッド２４の外端部には孔２８が形成され、該孔２８には樹脂からなるブッシュ２９が圧入されている。
【００３０】
スプリングボックス６の両端の連結構造を以下に説明する。ピン孔１２ａに外周シャフト１３が打ち込まれており、該外周シャフト１３にスプリングボックス６の外周側端部であるナット部２０のブッシュ３１の部分が挿入され、外周シャフト１３の外周側端部が切欠部１１ｂ内に配置されている。そして、補助回転体８ｂを被せ合わせることにより、該補助回転体８ｂのピン孔１２ｂに外周シャフト１３が嵌合されている。外周シャフト１３をピン孔１２ｂに嵌合させながら、補助回転体８ｂを主回転体８ａに装着することにより、両持ち構造の外周シャフト１３を介して、回転体８にスプリングボックス６の外周側端部が連結される。ピン孔１２ａと外周シャフト１３とは締まりばめであり、ピン孔１２ｂと外周シャフト１３とは組み立て上の理由から隙間ばめとなっているが、理想的な両持ち構造とするためには、ピン孔と外周シャフト１３とのクリアランスをなるべく小さくするのが望ましい。主回転体８ａと補助回転体８ｂとは、前記外周シャフト１３どうしの間に配置した複数のボルト１４を介して一体に結合されている。なお、ボルト１４に代えてリベットを用いてもよい。スプリングボックス６は、主回転体８ａと補助回転体８ｂとの間で軸方向に所定の遊びを保持して規制されている。
【００３１】
一方、スプリングボックス６の内周側端部は、以下のようにして出力側部材５のフランジ部５ｂに連結されている。フランジ部５ｂには円周方向に沿って略等間隔に８本の内周シャフト３２が配置され、該内周シャフト３２はクランク軸１へ向かって突出した状態で植設されている。内周シャフト３２は強度的に厳しい使われ方をするため、外周シャフト１３よりも外径寸法が大きく設定され、フランジ部５ｂへの取付強度を高めるために、内周シャフト３２にはフランジ部３２ａが一体形成されている。そして、内周シャフト３２の先端部がスプリングボックス６の内周側端部に設けたブッシュ２９に嵌め込まれ、ブッシュ２９の部分の抜けを防止するために摺動抵抗の小さい樹脂で形成された円盤プレート３３が設けられている。円盤プレート３３には円周方向に略等間隔に孔が形成され、該孔に内周シャフト３２が挿入され、内周シャフト３２に形成された円周溝にはＣリング３４が嵌め込まれている。これにより、スプリングボックス６と出力側部材５とが軸方向に所定の遊びを保持して規制されている。なお、内周シャフト３２は片持ち構造となっているが、強度を上げるために両持ち構造にすることもできる。
【００３２】
次に、捩り振動低減装置の作用を説明する。入力側部材４はインローを介してクランク軸１にセンタリングされており、出力側部材５はスプライン結合を介してトランスミッションの入力軸２にセンタリングされており、入力側部材４と出力側部材５との間には、半径方向に沿って配置した複数のスプリングボックス６が連結され、複数のスプリングボックス６が放射状に配置されている。このため、入力側部材４と出力側部材５とがスプリングボックス６を介して回転方向に弾性的に連結され、引張力を受けるスプリングボックス６の反力が作用し、入力側部材４と出力側部材５とは中立位置からいずれの回転方向へ相対変位しても、元の位置である中立位置へ戻ろうとする。
【００３３】
そして、図２において、入力側部材４に対して出力側部材５がいずれかの回転方向へ相対変位すると、スプリングボックス６は外周シャフト１３を中心として揺動しながら伸縮する。そして、いずれの回転方向へ相対変位する場合にも、外周シャフト１３と内周シャフト３２との距離が大きくなり、スプリングボックス６には引張力が加わる。このとき、図４からわかるようにピストン２５が円形端板２２へ向かって接近することになり、ばね２６，２７が圧縮されることから、入力側部材４に対して出力側部材５がいずれの回転方向へ相対変位する場合にも、ばね２６，２７が圧縮されることになる。
【００３４】
従来は入力側部材と出力側部材とを隣接した状態で配置し、双方の部材の間に円周方向に沿って配置したばねを、入力側部材と出力側部材とによって円周方向へ圧縮することでダンパとしての作用を行わせていたが、本発明では入力側部材４の外周シャフト１３と出力側部材５の内周シャフト３２とによりスプリングボックス６を引っ張ることになるので、従来のようにばねを円周方向に沿わせて支持する構成や、ばねを座屈しないように保持する構成や、ばねを受ける座面の半径方向・軸方向での位置調整が不要になり、構造が簡素になる。また、放射状に配置したスプリングボックス６を介して入力側部材４と出力側部材５とが半径方向に連結されているため、エンジンとトランスミッションとの間にラジアル方向で多少の心ずれがあっても、放射状に配置されたスプリングボックス６の両端の外周シャフト１３と内周シャフト３２との距離が変化して心ずれを吸収する。また、ラジアル方向だけでなく、スラスト方向でも、同様に外周シャフト１３と内周シャフト３２との距離が変化することにより、また出力側部材５に対してトランスミッションの入力軸２がスプライン結合しているので、出力側部材５と入力軸２との軸方向での相対的なスラスト移動が許容される。そして、前記入力側部材と前記出力側部材とが相対変位していない中立位置にある状態で、スプリングボックス６のばね２６，２７に所定の圧縮代が設けられているので、クランク軸１とトランスミッションの入力軸２との間に心ずれがあっても、ばね２６，２７の端部がピストン２５，円形端板２２等の座面から離れることはなく、ばね２６，２７の端部が座面に衝突して打音を生じることはない。
【００３５】
入力側部材４とスプリングボックス６と出力側部材５との軸方向での相互間の遊びを所定の値にしておき、この場合に入力側部材４と出力側部材５とが最も接近した状態で、入力側部材４と出力側部材が接触しないように設定することにより、軸方向での各部材間の擦れを避けることができる。また、半径方向にもエンジンとトランスミッションとの心ずれ以上のクリアランスがあるので、径方向での各部材間の擦れを確実に避けることができる。
【００３６】
このほか、入力側部材４を構成するドライブプレート７と回転体８とを着脱自在な構成にしたので、捩り振動低減装置を組み立た際にドライブプレート７のみを分離しておき、捩り振動低減装置を車両に取りつける際にはドライブプレート７をエンジンのクランク軸１に先に取り付け、その後に該ドライブプレート７に捩り振動低減装置３の回転体８の部分をボルト１５を介して結合する取り付け方法を採用することができる。
【００３７】
このような取付方法を採用することができるので、ドライブプレート７をクランク軸１にボルト１０を介して結合する際に、本来ならボルト１０を回す工具の挿通孔を出力側部材５に設けることになるが、挿通孔を設けなくても済む。このため、出力側部材５の強度が高まる。また、工具を挿通する必要がないのでボルト１０の近傍の空間を使用する自由度が増し、例えばスプリングボックス６の内周側端部である内周シャフト３２の位置を、より軸心に近づけることが可能になる。
【００３８】
上記の実施の形態は、入力側部材と出力側部材との間に捩り振動を減衰させるためのヒステリシス発生機構を設けない構成であるが、ドライブラインのシステムによっては所定のヒステリシス発生機構が求められる場合があり、必要に応じて所定のヒステリシス発生機構を追加してもよい。この場合でも、不測のヒステリシスの発生がないので、所望のヒステリシスが安定して得られ易い。
【００３９】
なお、本実施の形態は入力側部材が外径寸法の大きい円盤部と突出部とを有する場合を示したが、出力側部材が外径寸法の大きい円盤部と突出部とを有する構成にすることもできる。また、突出部としてリング状の回転体を設けたが、突出部は必ずしもリング状にする必要はなく、円周方向に沿って略等間隔に配置するようにしてもよい。更に、本実施の形態は、スプリングボックスのうちの、ピストンを有するロッドを出力側部材に連結したが、ロッドを突出部に連結するようにしてもよい。また更に、圧縮手段としてはスプリングボックスに限らず、引張力を与えるとばねが圧縮される構成であればどのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】捩り振動低減装置に係り、図２のＢ−Ｏ−Ｂ断面図（実施の形態）。
【図２】捩り振動低減装置を右半分のみ一部の部品を取り除いて示す正面図（実施の形態）。
【図３】捩り振動低減装置を左半分のみ一部の部品を取り除いて示す背面図（実施の形態）。
【図４】捩り振動低減装置に係り、（ａ）はスプリングボックスの構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図（実施の形態）。
【符号の説明】
【００４１】
１…クランク軸
２…入力軸
３…捩り振動低減装置
４…入力側部材
５…出力側部材
６…スプリングボックス
７…ドライブプレート
８…回転体
１０，１５…ボルト
１９…スプライン歯
２６，２７…ばね
【図１】
2006010024.tif 000003
【図２】
2006010024.tif 000004
【図３】
2006010024.tif 000005
【図４】
2006010024.tif 000006