(57)【要約】【課題】スプリング組立体において、コイルスプリングの摩耗を低減するとともに、コイルスプリングの性能を安定して発揮できるようにする。【解決手段】スプリング組立体５は、第１コイルスプリング５１と、第２コイルスプリング５２と、位置決め部材６０と、一対のスプリングシート５３とを備えている。第２コイルスプリング５２は、第１コイルスプリング５１の内周部に配置され、第１コイルスプリング５１より自由長が短く設定されている。位置決め部材６０は、第１コイルスプリング５１の内周部に配置され、第２コイルスプリング５２を位置決めしている。一対のスプリングシート５３は、第１コイルスプリング５１の両端にそれぞれ対向して配置されている。【選択図】      図３
2005009535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転する際に回転方向に圧縮されるスプリング組立体であって、
第１コイルスプリングと、
前記第１コイルスプリングの内周部に配置され、前記第１コイルスプリングより自由長が短く設定される第２コイルスプリングと、
前記第１コイルスプリングの内周部に配置され、前記第２コイルスプリングを位置決め可能な位置決め部材と、
前記第１コイルスプリングの両端にそれぞれ対向して配置され、前記第１コイルスプリングの両端を支持可能な支持部と、前記支持部に設けられ前記第１コイルスプリングの内周部に係合可能かつ前記第２コイルスプリングの両端に当接可能な係合部とを有する一対のスプリングシートと、
を備えたスプリング組立体。
【請求項２】
前記位置決め部材は、前記第１コイルスプリングと前記第２コイルスプリングとの間に配置された円筒状の部材であり、前記第１コイルスプリングの一部に係合している、請求項１に記載にスプリング組立体。
【請求項３】
前記第２コイルスプリングは、自由長が前記位置決め部材より長くなっており、前記位置決め部材内を移動可能になっている、請求項２に記載のスプリング組立体。
【請求項４】
前記位置決め部材の外周面には凹部が周方向に環状に形成されており、前記凹部の少なくとも一部が前記第１コイルスプリングの素線の少なくとも一部に係合している、請求項２又は３に記載のスプリング組立体。
【請求項５】
前記凹部は、前記位置決め部材の前記回転方向の中央部に形成されており、前記第１コイルスプリングの前記回転方向の中央部で前記素線に係合している、請求項４に記載のスプリング組立体。
【請求項６】
前記凹部の両側には前記位置決め部材の外方に向けて突出する環状の突起が形成されており、前記突起の少なくとも一部が、前記凹部が前記素線に係合する位置から前記素線に沿って半周した位置で前記素線の少なくとも一部に係合している、請求項４又は５に記載のスプリング組立体。
【請求項７】
前記凹部は、前記素線の周方向の内周側周面に沿うように曲率をもたせて形成されている、請求項４から６のいずれかに記載のスプリング組立体。
【請求項８】
前記位置決め部材は、内周面が内周部側から開口部側に向けて末広がりテーパ状に形成されている、請求項２から７のいずれかに記載のスプリング組立体。
【請求項９】
前記位置決め部材は、一対の前記スプリングシートの一方にのみ固定され、前記第２コイルスプリングに係合することで前記第２コイルスプリングを前記スプリングシートの前記一方に保持している、請求項１に記載のスプリング組立体。
【請求項１０】
前記位置決め部材は、前記第２コイルスプリングが係止される係止部と、前記第２コイルスプリングの姿勢を制御するための姿勢制御部とを有している、請求項９に記載のスプリング組立体。
【請求項１１】
前記姿勢制御部は、前記第２コイルスプリングの内周部側に延びている、請求項１０に記載のスプリング組立体。
【請求項１２】
前記姿勢制御部は、前記第２コイルスプリングの内周面の内側に近接している、請求項１１に記載のスプリング組立体。
【請求項１３】
前記姿勢制御部は、前記第２コイルスプリングの内周面の内側に当接している、請求項１１に記載のスプリング組立体。
【請求項１４】
前記姿勢制御部と前記第２コイルスプリングの内周面の外側との間には隙間が確保されている、請求項１１から１３のいずれかに記載のスプリング組立体。
【請求項１５】
前記位置決め部材は、前記第２コイルスプリングの内径より小径の円柱状に形成されており、前記係止部において一対の前記スプリングシートの前記一方に固定され、前記姿勢制御部において前記第２コイルスプリングの内周部に係合している、請求項１１から１４のいずれかに記載のスプリング組立体。
【請求項１６】
前記位置決め部材では、前記係止部と前記姿勢制御部とが両端部に向けて先細りテーパ状に形成されている、請求項１５に記載のスプリング組立体。
【請求項１７】
前記位置決め部材は、リベットにより前記スプリングシートの前記一方に固定されている、請求項９から１６のいずれかに記載のスプリング組立体。
【請求項１８】
前記係合部は、前記第１コイルスプリングの内径より小径の円柱状に形成されている、請求項１から１７のいずれかに記載のスプリング組立体。
【請求項１９】
一対の前記係合部の先端には当接面が形成されており、一対の前記当接面が前記第２コイルスプリングの両端に当接した状態では、一対の前記当接面が互いに略平行になるように形成されている、請求項１から１８のいずれかに記載のスプリング組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプリング組立体、特に、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転する際に回転方向に圧縮されるスプリング組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のクラッチディスク組立体、フライホイール組立体、トルクコンバーターのロックアップクラッチ等のダンパー機構には、捩り振動を吸収するためにスプリング組立体が設置されている。スプリング組立体は、入力側回転部材および出力側回転部材を円周方向において弾性的に連結するように配置されている。このスプリング組立体は、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転することで、両部材間で回転方向に圧縮される。このようなスプリング組立体と、相対回転時に摩擦抵抗を発生する摩擦抵抗発生部とを用いることによって、入力側回転部材に入力された捩り振動が吸収・減衰される。
【０００３】
スプリング組立体は、たとえば、第１コイルスプリングと、第２コイルスプリングと、一対のスプリングシートとを有している。第２コイルスプリングは、第１コイルスプリングの内周部に配置されている。この第２コイルスプリングでは、自由長が第１コイルスプリングより短く設定される場合がある。このとき、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転をしていない状態で、第２コイルスプリングが第１コイルスプリングの内周部で回転方向に移動自在になっている。一対のスプリングシートは、第１コイルスプリングの両端にそれぞれ対向して配置されている。この一対のスプリングシートは、支持部と係合部とを有している。支持部は、第１コイルスプリングの両端を支持している。係合部は、支持部に設けられており、第１コイルスプリングの内周部に係合可能かつ第２コイルスプリングに当接可能になっている。
【０００４】
このようなスプリング組立体では、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転をはじめると、第１コイルスプリングがスプリングシートの支持部によって圧縮される。そして、入力側回転部材と出力側回転部材との相対回転がより一層大きくなると、第１コイルスプリングが支持部によって圧縮されながら、第２コイルスプリングがスプリングシートの係合部によって圧縮される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスプリング組立体では、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転をはじめると、第１コイルスプリングの内周部に配置された第２コイルスプリングが、遠心力によって第１コイルスプリングの内周面外側に接触を繰り返したり摺動したりする。すると、状況によっては第２コイルスプリングが第１コイルスプリングの素線間に入り込んだり、第１コイルスプリングの内周面や第２コイルスプリングの外周面が摩耗したりするおそれがある。また、入力側回転部材と出力側回転部材との相対回転が大きくなって、第２コイルスプリングが圧縮されるとき、第１コイルスプリングの内周面外側に第２コイルスプリングが接触した状態で、第２コイルスプリングが伸び縮みすると、第１および第２コイルスプリングの摩耗がより促進されるおそれがある。特に、第２コイルスプリングが第１コイルスプリングの内周面外側に接触を繰り返しているときに、第２コイルスプリングが圧縮されると、第２コイルスプリングが作動する軌道が安定しないために、第２コイルスプリングの性能にばらつきが生じるおそれがある。このように、第２コイルスプリングの性能にばらつきが生じると、第２コイルスプリングだけでなく、第１および第２コイルスプリング全体での性能が安定して発揮されにくくなる。
【０００６】
本発明の課題は、スプリング組立体において、コイルスプリングの摩耗を低減するとともに、コイルスプリングの性能を安定して発揮できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のスプリング組立体は、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転する際に回転方向に圧縮されるスプリング組立体であって、第１コイルスプリングと、第２コイルスプリングと、位置決め部材と、一対のスプリングシートとを備えている。第２コイルスプリングは、第１コイルスプリングの内周部に配置され、第１コイルスプリングより自由長が短く設定されている。位置決め部材は、第１コイルスプリングの内周部に配置され、第２コイルスプリングを位置決めしている。一対のスプリングシートは、第１コイルスプリングの両端にそれぞれ対向して配置されている。この一対のスプリングシートは、支持部と係合部とを有している。支持部は、第１コイルスプリングの両端を支持している。係合部は、支持部に設けられており、第１コイルスプリングの内周部に係合可能かつ第２コイルスプリングの両端に当接可能になっている。
【０００８】
このスプリング組立体では、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転をはじめると、一対のスプリングシートの支持部が、第１コイルスプリングの両端を押圧して第１コイルスプリングを圧縮する。このとき、一対のスプリングシートの係合部は、第１コイルスプリングの内周部に係合している。捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材の相対回転が大きくなると、支持部が第１コイルスプリングを圧縮しながら、係合部が第２コイルスプリングを圧縮する。このとき、位置決め部材は、第１コイルスプリングの内周部で第２コイルスプリングを位置決めしている。
【０００９】
ここでは、一対のスプリングシートの係合部を第１コイルスプリングの内周部に係合させているので、第１コイルスプリングが作動する軌道を安定して維持することができる。また、第１コイルスプリングの内周部では、位置決め部材が第２コイルスプリングを位置決めしているので、第２コイルスプリングが作動する軌道も安定して維持することができる。このように、第１コイルスプリングの作動する軌道を確保した上で、第２コイルスプリングの作動する軌道を安定に維持できるので、第２コイルスプリングは第１コイルスプリングの内周面に接触しにくくなる。これにより、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングとの間に生じうる摩耗を低減することができる。この状態で、第１および第２コイルスプリングが一対のスプリングシートによってそれぞれ圧縮されるので、第１および第２コイルスプリングの性能を安定して発揮させることができる。
【００１０】
請求項２に記載のスプリング組立体は、請求項１において、位置決め部材が、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングとの間に配置された円筒状の部材になっており、第１コイルスプリングの一部に係合している。このスプリング組立体では、円筒状の位置決め部材を第１コイルスプリングと第２コイルスプリングとの間に配置しているので、第２コイルスプリングの外周面が第１コイルスプリングの内周面に接触しにくくなっている。これにより、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングの間に生じうる摩耗を低減することができる。また、位置決め部材は第１コイルスプリングの一部に係合しているので、位置決め部材の回転方向への移動を規制することができる。これにより、第１コイルスプリングの内周面の摩耗が生じにくくなる。
【００１１】
請求項３に記載のスプリング組立体は、請求項２において、第２コイルスプリングの自由長が位置決め部材より長くなっている。また、第２コイルスプリングが位置決め部材内を移動可能になっている。このスプリング組立体では、第２コイルスプリングの自由長が位置決め部材より長くなっているので、円筒状の位置決め部材を第１コイルスプリングと第２コイルスプリングとの間に配置しても、第２コイルスプリングを圧縮することができる。また、第２コイルスプリングが位置決め部材内を移動可能になっているので、第２コイルスプリングの回転方向の動作が位置決め部材によって規制されにくく、第２コイルスプリングを安定に作動させることができる。
【００１２】
請求項４に記載のスプリング組立体は、請求項３において、位置決め部材の外周面に凹部が周方向に環状に形成されている。この凹部の少なくとも一部が、第１コイルスプリングの素線の少なくとも一部に係合している。このスプリング組立体では、位置決め部材に形成された凹部の少なくとも一部が、第１コイルスプリングの素線の少なくとも一部に係合するようになっているので、位置決め部材の回転方向への移動を規制することができる。これにより、第１コイルスプリングの内周面に摩耗が生じにくくなる。
【００１３】
請求項５に記載のスプリング組立体は、請求項４において、凹部が位置決め部材の回転方向の中央部に形成されている。この凹部は、第１コイルスプリングの回転方向の中央部で素線に係合している。このスプリング組立体では、位置決め部材の回転方向中央部に形成された凹部が、第１コイルスプリングの回転方向中央部の素線に係合させているので、位置決め部材を配置しても、第１コイルスプリングを左右均等に安定して圧縮することができる。
【００１４】
請求項６に記載のスプリング組立体は、請求項４又は５において、凹部の両側に位置決め部材の外方に向けて突出する環状の突起が形成されている。この突起の少なくとも一部が、凹部が素線に係合する位置から素線に沿って半周した位置で素線の少なくとも一部に係合している。このスプリング組立体では、凹部の両側に形成された突起の少なくとも一部を、凹部が素線に係合する位置から素線に沿って半周した位置で素線の少なくとも一部に係合させることで、位置決め部材に形成された凹部と突起とによって、位置決め部材の回転方向への移動を確実に規制することができる。これにより、第１コイルスプリングの内周面の摩耗が生じにくくなる。
【００１５】
請求項７に記載のスプリング組立体は、請求項４から６のいずれかにおいて、凹部が素線の周方向の内周側周面に沿うように曲率をもたせて形成されている。このスプリング組立体では、凹部が素線の周方向の内周側周面に沿うように曲率をもたせて形成されているので、凹部が素線に係合しやすくなるとともに、凹部と素線との間に生じうる摩耗を低減することができる。
【００１６】
請求項８に記載のスプリング組立体は、請求項２から７のいずれかにおいて、位置決め部材の内周面が内周部側から開口部側に向けて末広がりテーパ状に形成されている。このスプリング組立体では、位置決め部材の内周面が開口部側で末広がりテーパ状に形成されているので、位置決め部材の内周面と第２コイルスプリングの外周面と間に生じうる摩擦抵抗を低減することができる。これにより、第２コイルスプリングの外周が摩耗しにくくなるとともに、第２コイルスプリングをスムーズに作動させることができる。
【００１７】
請求項９に記載のスプリング組立体は、請求項１において、位置決め部材が、一対のスプリングシートの一方にのみ固定されており、第２コイルスプリングに係合することで第２コイルスプリングをスプリングシートの一方に保持している。このスプリング組立体では、位置決め部材が一対のスプリングシートの一方に固定されているので、位置決め部材の回転方向への移動を規制することができる。この位置決め部材を第２コイルスプリングに係合させて第２コイルスプリングをスプリングシートの一方に保持しているので、第２コイルスプリングが第１コイルスプリングに接触しにくくすることができる。これにより、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングの間に生じうる摩耗を低減することができる。
【００１８】
請求項１０に記載のスプリング組立体は、請求項９において、位置決め部材が、第２コイルスプリングが係止される係止部と、第２コイルスプリングの姿勢を制御するための姿勢制御部とを有している。このスプリング組立体では、位置決め部材が係止部と姿勢制御部とを有しているので、位置決め部材によって第２コイルスプリングを係止しながら、第２コイルスプリングの姿勢も同時に制御することができる。これにより、第２コイルスプリングを第１コイルスプリングに接触しにくくすることができ、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングの間に生じうる摩耗を低減することができる。
【００１９】
請求項１１に記載のスプリング組立体は、請求項１０において、姿勢制御部が、第２コイルスプリングの内周部側に延びている。このスプリング組立体では、姿勢制御部によって第２コイルスプリングの姿勢を安定に維持することができる。
請求項１２に記載のスプリング組立体は、請求項１１において、姿勢制御部が、第２コイルスプリングの内周面の内側に近接している。このスプリング組立体では、姿勢制御部を第２コイルスプリングの内周面内側に近接させておくことで、遠心力が働いたとしても、第２コイルスプリングの半径方向外方への移動を規制することができる。これにより、第２コイルスプリングの外周面が第１コイルスプリングの内周面に接触しにくくすることができる。
【００２０】
請求項１３に記載のスプリング組立体は、請求項１１において、姿勢制御部が、第２コイルスプリングの内周面の内側に当接している。このスプリング組立体では、姿勢制御部を第２コイルスプリングの内周面内側に当接させておくことで、遠心力が働いたとしても、第２コイルスプリングの半径方向外方への移動を確実に規制することができる。これにより、第２コイルスプリングの外周面が第１コイルスプリングの内周面に接触しにくくすることができる。
【００２１】
請求項１４に記載のスプリング組立体は、請求項１１から１３のいずれかにおいて、姿勢制御部と第２コイルスプリングの内周面の外側との間には隙間が確保されている。このスプリング組立体では、姿勢制御部と第２コイルスプリングの内周面外側との間に隙間を確保しておくことで、姿勢制御部が第２コイルスプリングの動作を規制しないようにすることができる。
【００２２】
請求項１５に記載のスプリング組立体は、請求項１１から１４のいずれかにおいて、位置決め部材が、第２コイルスプリングの内径より小径の円柱状に形成されている。そして、位置決め部材が、係止部において一対のスプリングシートの一方に固定され、姿勢制御部において第２コイルスプリングの内周部に係合している。このスプリング組立体では、位置決め部材が第２コイルスプリングの内径より小径の円柱状に形成されているので、位置決め部材を第２コイルスプリングの内周部に係合して、第２コイルスプリングを容易に位置決めすることができる。この位置決め部材は、係止部において一対のスプリングシートの一方に固定され、姿勢制御部において第２コイルスプリングの内周部に係合している。これにより、第２コイルスプリングを位置決め部材によってスプリングシートの一方に保持することができる。
【００２３】
請求項１６に記載のスプリング組立体は、請求項１５において、位置決め部材の係止部と姿勢制御部とが両端部に向けて先細りテーパ状に形成されている。このスプリング組立体では、係止部と姿勢制御部とが両端部に向けて先細りテーパ状に形成されているので、係止部に第２コイルスプリングを係止させたときに、第２コイルスプリングの外周面が第１コイルスプリングの内周面に接触しないような姿勢を確保しやすくなる。
【００２４】
請求項１７に記載のスプリング組立体は、請求項９から１６のいずれかにおいて、位置決め部材は、リベットによりスプリングシートの一方に固定されている。このスプリング組立体では、位置決め部材を一対のスプリングシートの一方に確実に固定することができる。
請求項１８に記載のスプリング組立体は、請求項１から１７のいずれかにおいて、係合部が、第１コイルスプリングの内径より小径の円柱状に形成されている。このスプリング組立体では、係合部を第１コイルスプリングの内周部に容易に位置決めして係合することができる。
【００２５】
請求項１９に記載のスプリング組立体は、請求項１から１８のいずれかにおいて、一対の係合部の先端には当接面が形成されている。そして、一対の当接面が第２コイルスプリングの両端に当接した状態では、一対の当接面が互いに略平行になるように形成されている。このスプリング組立体では、一対の当接面が第２コイルスプリングの両端に当接した状態では、一対の当接面が互いに略平行になるように形成されているので、第２コイルスプリングの両端が一対の当接面によって押圧されたときに、第２コイルスプリングを安定した状態で圧縮することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
〔クラッチディスク組立体の構成〕
本発明の第１実施形態としてのクラッチディスク組立体１を、図１および図２に示す。クラッチディスク組立体１は車輌のクラッチに用いられるものであり、図１のクラッチディスク組立体１の左側（軸方向エンジン側）には図示しないフライホイールが配置され、図１の右側（軸方向トランスミッション側）には図示しないトランスミッションが配置されている。図１のＯ−Ｏはクラッチディスク組立体１の回転軸線であり、図２のＲ１はフライホイールおよびクラッチディスク組立体１の回転方向、Ｒ２はその反対方向である。また、図１に示すクラッチディスク組立体１は、上半部が図２のＯ−Ｉ線による断面図、下半部がＯ−ＩＩ線による断面図である。
【００２７】
クラッチディスク組立体１は、図１に示すように、主に、クラッチディスク２、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７を含む入力側回転部材３と、ハブフランジ８および出力ハブ９を含む出力側回転部材４と、入力側および出力側回転部材３，４を回転方向に連結するスプリング組立体５と、相対回転時に摩擦抵抗を発生する摩擦抵抗発生部１３から構成されている。
【００２８】
クラッチディスク２は、図１に示すように、フライホールの摩擦面に押圧されてエンジン側のトルクを伝達するためのものであり、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の両側に装着された摩擦フェーシング１１とを有している。
クラッチプレート６は、環状に形成された鋼製のプレート部材である。このクラッチプレート６は、図１に示すように、円周方向において複数箇所が軸方向エンジン側に膨らませて絞り加工されている。クラッチプレート６は、出力ハブ９と同軸になるように半径方向に位置決めされ、内周部において出力ハブ９の軸方向エンジン側端部の外周面に回転自在に支持されている。また、クラッチプレート６の外周部には、摩擦フェーシング１１がクッショニングプレート１０を介して複数のリベット１４によって固定されている。一方で、クラッチプレート６には、半径方向中間部において、回転方向に所定の間隔をあけて複数の第１窓孔６ａが形成されている。この第１窓孔６ａの円周方向端部には保持部１９が設けられている。そして、第１窓孔６ａの内部にスプリング組立体５が配置され、このスプリング組立体５が保持部１９によって支持される。
【００２９】
リティーニングプレート７は、クラッチプレート６と同様に、環状に形成された鋼製のプレートである。このリティーニングプレート７は、図１に示すように、軸方向トランスミッション側に膨らませて絞り加工されている。リティーニングプレート７は、クラッチプレート６に対向して配置され、クラッチプレート６との間に軸方向に所定の間隔を設けて装着されている。また、リティーニングプレート７は、内周部において、出力ハブ９の軸方向トランスミッション側端部の外周面と隙間をあけて配置されている。この状態で、リティーニングプレート７が、円周方向に所定の間隔で配置された複数のストップピン１５によって、クラッチプレート６に固定されている。これにより、クラッチプレート６とリティーニングプレート７とは一体回転可能になる。一方で、リティーニングプレート７には、半径方向中間部において、クラッチプレート６に形成された複数の第１窓孔６ａに対応する位置に第２窓孔７ａが形成されている。この第２窓孔７ａの円周方向端部には保持部２３が設けられている。そして、第２窓孔７ａの内部にスプリング組立体５が配置され、このスプリング組立体５が保持部２３よって支持される。
【００３０】
ハブフランジ８は、環状に形成された鋼製のプレート部材である。このハブフランジ８は、図１および図２に示すように、外周部において、外方に向けて開放された複数の切欠き２０が形成されている。この切欠き２０内を、ストップピン１５が軸方向に通過している。また、ハブフランジ８は、内周部において複数の内周歯３７が形成されている。ハブフランジ８は、クラッチプレート６とリティーニングプレート７との軸方向間に配置されている。このとき、ハブフランジ８の両側面は、クラッチプレート６の軸方向トランスミッション側の側面とリティーニングプレート７の軸方向エンジン側の側面との間でそれぞれ所定の間隔が確保されている。一方で、ハブフランジ８には、半径方向中間部において、クラッチプレート６の複数の第１窓孔６ａおよびリティーニングプレート７の複数の第２窓孔７ａに対応する位置に第３窓孔８ａが形成されている。そして、第３窓孔８ａの内部にスプリング組立体５が配置される。
【００３１】
出力ハブ９は、筒状に形成された鋼製の部材である。この出力ハブ９は、図１および図２に示すように、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との各回転軸が同軸になるように、これらの部材６，７，８に設けられた中心孔内に配置されている。出力ハブ９は、外周面に複数の外周歯３８が形成されている。この外周歯３８とハブフランジ８の内周歯３７とが噛み合うことによって、出力ハブ９とハブフランジ８とは一体回転可能になっている。ここで、外周歯３８と内周歯３７とは、円周方向に所定の隙間を設けて係合させている。これにより、出力ハブ９およびハブフランジ８は、内周歯３７と外周歯３８との円周方向隙間の角度だけ相対回転可能となっている。また、出力ハブ９は、内周面において、軸方向に延びる複数のスプライン孔３９が形成されている。このスプライン孔３９にトランスミッションから延びるシャフトのスプラインを係合させることで、出力ハブ９からトランスミッションにトルクが伝達可能となっている。
【００３２】
スプリング組立体５は、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８とが相対回転する際に回転方向に圧縮される。このスプリング組立体５は、図３に示すように、第１コイルスプリング５１と、第２コイルスプリング５２と、位置決め部材６０と、一対のスプリングシート５３とを備えている。第２コイルスプリング５２は、第１コイルスプリング５１の内周部に配置されている。この第２コイルスプリング５２は、自由長が第１コイルスプリング５１より短くかつ後述する位置決め部材６０より長く設定されている。第１および第２コイルスプリング５１，５２の両端には、一対の座面５１ａ，５２ａがそれぞれに形成されている。この一対の座面５１ａ，５２ａは、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８とが相対回転をしていない状態で、互いに平行になるように研削加工されている。
【００３３】
位置決め部材６０は、第２コイルスプリング５２の外周が第１コイルスプリング５１の内周に接触しにくくするために、第１コイルスプリング５１と第２コイルスプリング５２との間に配置されている。位置決め部材６０は、たとえば合成樹脂製からなっており、円筒状に形成されている。また、位置決め部材６０の内周面は、内周部側から開口部側に向けて末広がりテーパ状に形成されている。この位置決め部材６０の内周部に、第２コイルスプリング５２が移動可能に挿通されている。このように、位置決め部材６０の開口部側内周面をテーパ状に形成して、第２コイルスプリング５２を位置決め部材６０の内周部で移動可能にすると、第２コイルスプリング５２の回転方向の動作が位置決め部材６０によって規制されにくく、第２コイルスプリング５２を安定に作動させることができる。
【００３４】
位置決め部材６０は、回転方向への移動を規制するために、外周面に凹部６１が周方向に環状に形成されており、この凹部６１を第１コイルスプリング５１の内周に係合させている。具体的には、凹部６１が位置決め部材６０の回転方向中央部で周方向に環状に形成されている。そして、環状に形成された凹部６１の周方向の一部が、第１コイルスプリング５１の回転方向中央部で素線５１ｂの一部に係合している。このように、位置決め部材６０の回転方向中央部に設けられた凹部６１を、第１コイルスプリング５１の回転方向中央部の素線５１ｂに係合させると、第１コイルスプリングを左右均等に安定して圧縮することができる。また、凹部６１の断面形状は素線５１ｂの周方向の内周側周面に沿うように曲率をもたせて形成されており、凹部６１が素線５１ｂに係合しやすくなっている。凹部６１の両側には、位置決め部材６０の外方に向けて突出する環状の突起６２が形成されている。この突起６２の一部は、凹部６１が素線５１ｂに係合する位置から素線５１ｂに沿って半周した位置で隣接した素線５１ｃの一部に係合している。このようにして、位置決め部材６０に形成された凹部６１と突起６２とが、第１コイルスプリング５１の素線５１ｂ，５１ｃに係合することで、位置決め部材６０の回転方向への移動を規制することができる。
【００３５】
一対のスプリングシート５３は、図３に示すように、第１コイルスプリング５１の両端に対向して配置されており、第１から第３までの窓孔６ａ，７ａ，８ａの円周方向端部に当接している。また、一対のスプリングシート５３は、第１および第２窓孔６ａ，７ａに形成された保持部１９，２３によって支持されている。
【００３６】
この一対のスプリングシート５３は、支持部５５と係合部５６とを有している。支持部５５は、第１コイルスプリング５１の両端を支持している。係合部５６は、支持部５５に設けられており、第１コイルスプリング５１の内周部に係合可能かつ第２コイルスプリング５２の両端に当接可能になっている。この係合部５６は、第１コイルスプリング５１の内径より小径の円柱状に形成されており、第１コイルスプリング５１の内周部に容易に位置決めして係合することができる。また、係合部５６の先端には当接面５６ａが形成されている。一対の当接面５６ａは、半径方向内側部同士間が半径方向外側部同士間より狭くなるように形成されている。そして、一対の当接面５６ａが第２コイルスプリング５２の両端に当接した状態では、一対の当接面５６ａが互いに略平行になるようになっている。これにより、第２コイルスプリング５２の両端が一対の当接面５６ａによって押圧されたときに、第２コイルスプリング５２を安定した状態で圧縮することができる。
【００３７】
摩擦抵抗発生部１３は、図１に示すように、ハブフランジ８両側面の内周側に配置されている。この摩擦抵抗発生部１３を、クラッチプレート６の軸方向トランスミッション側の側面およびリティーニングプレート７の軸方向エンジン側の側面とに係合させることにより、相対回転時に摩擦抵抗が発生するようになっている。
【００３８】
〔クラッチディスク組立体およびスプリング組立体の動作〕
エンジンからのトルクがクラッチディスク組立体１に入力されているときのクラッチディスク組立体１の動作を説明する。トルクがクラッチディスク組立体１に入力されているとき（Ｒ１方向）、トルクは、フライホールの摩擦面からクラッチディスク２の摩擦フェーシング１１に伝達され、クッショニングプレート１０を介してクラッチプレート６に伝達されている。このとき、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７は、トルクの大きさに応じた捩り角度でハブフランジ８に対して捩られている。スプリング組立体５は、捩り角度の大きさに応じて回転方向に圧縮されている。このような状態で、ハブフランジ８に係合させた出力ハブ９が回転している。このようにして、クラッチディスク組立体１に入力されたトルクがトランスミッションへと伝達されている。
【００３９】
トルクに変動が生じて、クラッチディスク組立体１に捩り振動が発生すると、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との間で維持されていた一定の捩り角度に変動が生じる。この捩り角度に生じる変動によって、ハブフランジ８の内周歯３７と出力ハブ９の外周歯３８との隙間がなくなると、クラッチプレート６とリティーニングプレート７とは、ハブフランジ８に対して繰り返し相対回転する。このとき、スプリング組立体５は、回転方向に圧縮された状態で、捩り角度に生じた変動の大きさに応じて繰り返し伸び縮みする。そして、摩擦抵抗発生部１３には摩擦抵抗が発生する。このように、スプリング組立体５と摩擦抵抗発生部１３とによって、クラッチディスク組立体１に発生した捩り振動が吸収・減衰される。
【００４０】
このように動作するクラッチディスク組立体１およびスプリング組立体５の捩り特性を、捩り角度の変化に対応させて説明する。図３に示した初期取付状態から、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７をＲ１方向に捩っていく。すると、まず、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とともにハブフランジ８が出力ハブ９に対して相対回転して、ハブフランジ８の内周歯３７と出力ハブ９の外周歯３８との間の隙間がＲ１方向に減少していく。そして、ハブフランジ８の内周歯３７と出力ハブ９の外周歯３８とが当接する。次に、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７がハブフランジ８に対して相対回転して、スプリング組立体５が回転方向に圧縮される。
【００４１】
捩り角度の小さい範囲では、第１コイルスプリング５１が、回転方向Ｒ１側のスプリングシート５３の支持部５５と回転方向Ｒ２側のスプリングシート５３の支持部５５との間で、回転方向に圧縮される。このとき、第２コイルスプリング５２は圧縮されていない。このように、第１コイルスプリング５１のみが圧縮されているときは、スプリング組立体５の捩り剛性は比較的低く保持される。このとき、摩擦抵抗発生部１３は、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との間で摩擦抵抗を発生させている。
【００４２】
一方で、捩り角度の大きい範囲では、図４に示したように、第２コイルスプリング５２の両端に一対のスプリングシート５３の係合部５６が当接して、第２コイルスプリング５２が第１コイルスプリング５１とともに圧縮される。このように、第１および第２コイルスプリング５１，５２が同時に圧縮されるときは、スプリング組立体５の捩り剛性は比較的高くなる。このときも、摩擦抵抗発生部１３は、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との間で摩擦抵抗を発生させている。そして、一対のスプリングシート５３の係合部５６が、位置決め部材６０の両端に当接すると、ストッパートルクが発生する。
【００４３】
従来のクラッチディスク組立体１では、スプリング組立体５は、捩り角度の小さい範囲で、第１コイルスプリング５１の内周部に配置された第２コイルスプリング５２が、遠心力によって第１コイルスプリング５１の内周面外側に接触することがあった。すると、状況によっては第２コイルスプリング５２が第１コイルスプリング５１の素線間に入り込んだり、第１コイルスプリング５１の内周面や第２コイルスプリング５２の外周面が摩耗したりするおそれがある。また、捩り角度の大きい範囲で第２コイルスプリング５２が圧縮されるとき、第１コイルスプリング５１の内周面外側に第２コイルスプリング５２が接触した状態で、第２コイルスプリング５２が伸び縮みすると、第１および第２コイルスプリング５１，５２の摩耗がより促進されるおそれがある。特に、第２コイルスプリング５２が第１コイルスプリング５１の内周面外側に接触を繰り返しているときに、第２コイルスプリング５２が圧縮されると、第２コイルスプリング５２が作動する軌道が安定しないために、第２コイルスプリング５２の性能にばらつきが生じるおそれがある。このように、第２コイルスプリング５２の性能にばらつきが生じると、第２コイルスプリング５２だけでなく、第１および第２コイルスプリング５１，５２全体での性能が安定して発揮されにくくなる。
【００４４】
本実施形態のスプリング組立体５では、一対のスプリングシート５３の係合部５６を第１コイルスプリング５１の内周部に係合させているので、第１コイルスプリング５１が作動する軌道を安定して維持することができる。また、第１コイルスプリング５１の内周部では、位置決め部材６０が第２コイルスプリング５２を位置決めしているので、第２コイルスプリング５２が作動する軌道も安定して維持することができる。このように、第１コイルスプリング５１の作動する軌道を確保した上で、第２コイルスプリング５２の作動する軌道を安定に維持できるので、第１コイルスプリング５１の内周部に配置された第２コイルスプリング５２は、第１コイルスプリング５１の内周面に接触しにくくなる。これにより、第１コイルスプリング５１と第２コイルスプリング５２との間に生じうる摩耗を低減することができる。この状態で、第１および第２コイルスプリング５１，５２が一対のスプリングシート５３によってそれぞれ圧縮されるので、第１および第２コイルスプリング５１，５２の性能を安定して発揮させることができる。
【００４５】
〔第２実施形態〕
〔クラッチディスク組立体の構成〕
本発明の第２実施形態としてのクラッチディスク組立体１０１を図５に示す。クラッチディスク組立体１０１は、主に、クラッチディスク１０２、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７を含む入力側回転部材１０３と、ハブフランジ１０８および出力ハブ１０９を含む出力側回転部材１０４と、入力側および出力側回転部材１０３，１０４を回転方向に連結するスプリング組立体１０５と、相対回転時に摩擦抵抗を発生する摩擦抵抗発生部１１３から構成されている。この第２実施形態では、スプリング組立体１０５を除いた構成は第１実施形態の構成と同一のため、同一部分の構成については説明を省略し、スプリング組立体１０５の説明のみ行うものとする。
【００４６】
スプリング組立体１０５は、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７とハブフランジ１０８とが相対回転する際に回転方向に圧縮される。このスプリング組立体１０５は、図６に示すように、第１コイルスプリング１５１と、第２コイルスプリング１５２と、位置決め部材１６０と、一対のスプリングシート１５３とを備えている。第２コイルスプリング１５２は、第１コイルスプリング１５１の内周部に配置されており、第１コイルスプリング１５１より自由長が短く設定されている。第１および第２コイルスプリング１５１，１５２の両端には、一対の座面１５１ａ，１５２ａがそれぞれに形成されている。この一対の座面１５１ａ，１５２ａは、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７とハブフランジ１０８とが相対回転をしていない状態で、互いに平行になるように研削加工されている。
【００４７】
位置決め部材１６０は、第２コイルスプリング１５２の外周を第１コイルスプリング１５１の内周に接触しにくくするために、第１コイルスプリング１５１の内周部に配置されており、第２コイルスプリング１５２を位置決めしている。位置決め部材１６０は、たとえば合成樹脂製からなっており、第２コイルスプリング１５２の内径より小径の略円柱状に形成されている。
【００４８】
位置決め部材１６０は、回転方向Ｒ１側に形成される係止部１６０ａと回転方向Ｒ２側に形成される姿勢制御部１６０ｂとを有している。これら係止部１６０ａと姿勢制御部１６０ｂとは、位置決め部材１６０の両端に向けて先細りテーパ状に形成されている。係止部１６０ａは、第２コイルスプリング１５２の一端を係止しており、端部において回転方向Ｒ１側のスプリングシート１５３に固定されている。これにより、第２コイルスプリング１５２と位置決め部材１６０との回転方向への移動を規制することができる。姿勢制御部１６０ｂは、第２コイルスプリング１５２の姿勢を制御するためのものであり、第２コイルスプリング１５２の内周側に延びている。この姿勢制御部１６０ｂは、第２コイルスプリング１５２の内周面内側に当接しており、第２コイルスプリング１５２の内周面外側との間には所定の隙間が確保されている。このように、位置決め部材１６０の係止部１６０ａと姿勢制御部１６０ｂとを、第２コイルスプリング１５２の内周部に係合させることで、第２コイルスプリングの外周面が第１コイルスプリングの内周面に接触しにくくすることができる。
【００４９】
一対のスプリングシート１５３は、図５および図６に示すように、第１コイルスプリング１５１の両端に対向して配置されており、第１から第３までの窓孔１０６ａ，１０７ａ，１０８ａの円周方向端部に当接している。また、一対のスプリングシート１５３は、第１および第２窓孔１０６ａ，１０７ａに形成された保持部１１９，１２３によって支持されている。
【００５０】
この一対のスプリングシート１５３は、図６に示すように、支持部１５５と係合部１５６とを有している。支持部１５５は、第１コイルスプリング１５１の両端を支持している。係合部１５６は、支持部１５５に設けられており、第１コイルスプリング１５１の内周部に係合可能かつ第２コイルスプリング１５２の両端に当接可能になっている。この係合部１５６は、第１コイルスプリング１５１の内径より小径の円柱状に形成されており、第１コイルスプリング１５１の内周部に容易に位置決めして係合することができる。係合部１５６の先端には当接面１５６ａが形成されている。一対の当接面１５６ａは、半径方向内側部同士間が半径方向外側部同士間より狭くなるように形成されている。そして、一対の当接面１５６ａが第２コイルスプリング１５２の両端に当接した状態では、一対の当接面１５６ａが互いに略平行になるようになっている。これにより、第２コイルスプリング１５２の両端が一対の当接面１５６ａによって押圧されたときに、第２コイルスプリング１５２を安定した状態で圧縮することができる。また、回転方向Ｒ１側の係合部１５６には、回転方向に貫通した貫通孔１５８が形成されている。貫通孔１５８は、第２コイルスプリング１５２側が拡径された嵌合部１５８ａを有している。この嵌合部１５８ａに、位置決め部材１６０の係止部１６０ａ側端部が嵌合されている。そして、嵌合部１５８ａに嵌合された位置決め部材１６０の係止部１６０ａ側端部を、スプリングシート１５３に支持部１５５外方からリベット止めしている。これにより、位置決め部材１６０をスプリングシート１５３に確実に固定することができる。
【００５１】
〔スプリング組立体の動作〕
第２実施形態では、クラッチディスク組立体１０１の動作は第１実施形態と同一であるため、同一部分の動作については説明を省略し、スプリング組立体１０５の説明のみ行うものとする。
スプリング組立体１０５の動作および捩り特性を、捩り角度の変化に対応させて説明する。図６に示した初期取付状態から、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７をＲ１方向に捩っていく。すると、まず、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７とともにハブフランジ１０８が出力ハブ１０９に対して相対回転して、ハブフランジ１０８の内周歯１３７と出力ハブ１０９の外周歯１３８との間の隙間がＲ１方向に減少していく。そして、ハブフランジ１０８の内周歯１３７と出力ハブ１０９の外周歯１３８とが当接する。次に、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７がハブフランジ８に対して相対回転して、スプリング組立体１０５が回転方向に圧縮される。
【００５２】
捩り角度の小さい範囲では、第１コイルスプリング１５１が、回転方向Ｒ１側のスプリングシート１５３の支持部１５５と回転方向Ｒ２側のスプリングシート１５３の支持部１５５との間で、回転方向に圧縮される。このとき、第２コイルスプリング１５２は圧縮されていない。このように、第１コイルスプリング１５１のみが圧縮されているときは、スプリング組立体１０５の捩り剛性は比較的低く保持される。このとき、摩擦抵抗発生部１１３は、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７とハブフランジ１０８との間で摩擦抵抗を発生させる。
【００５３】
一方で、捩り角度の大きい範囲では、図７に示したように、第２コイルスプリング１５１の他端に回転方向Ｒ２側のスプリングシート１５３の係合部１５６が当接して、第２コイルスプリング１５１が第１コイルスプリング１５１とともに圧縮される。このように、第１および第２コイルスプリング１５１，１５２が同時に圧縮されるときは、スプリング組立体１０５の捩り剛性は比較的高くなる。このときも、摩擦抵抗発生部１１３は、クラッチプレート１０６およびリティーニングプレート１０７とハブフランジ１０８との間で摩擦抵抗を発生させている。そして、回転方向Ｒ２側のスプリングシート１５３の係合部１５６が、位置決め部材１６０の姿勢制御部１６０ｂの先端部に当接すると、ストッパートルクが発生する。
【００５４】
従来のクラッチディスク組立体１０１では、スプリング組立体１０５は、捩り角度の小さい範囲で、第１コイルスプリング１５１の内周部に配置された第２コイルスプリング１５２が、遠心力によって第１コイルスプリング１５１の内周外側に接触することがあった。すると、状況によっては第２コイルスプリング１５２が第１コイルスプリング１５１の素線間に入り込んだり、第１コイルスプリング１５１の内周や第２コイルスプリング１５２の外周が摩耗したりするおそれがある。また、捩り角度の大きい範囲で第２コイルスプリング１５２が圧縮されるとき、第１コイルスプリング１５１の内周外側に第２コイルスプリング１５２が接触した状態で、第２コイルスプリング１５２が伸び縮みすると、第１および第２コイルスプリング１５１，１５２の摩耗がより促進されるおそれがある。特に、第２コイルスプリング１５２が第１コイルスプリング１５１の内周外側に接触を繰り返しているときに、第２コイルスプリング１５２が圧縮されると、第２コイルスプリング１５２が作動する軌道が安定しないために、第２コイルスプリング１５２の性能にばらつきが生じるおそれがある。このように、第２コイルスプリング１５２の性能にばらつきが生じると、第２コイルスプリング１５２だけでなく、第１および第２コイルスプリング１５１，１５２全体での性能が安定して発揮されにくくなる。
【００５５】
本実施形態のスプリング組立体１０５では、一対のスプリングシート１５３の係合部１５６を第１コイルスプリング１５１の内周部に係合させているので、第１コイルスプリング１５１が作動する軌道を安定して維持することができる。また、第１コイルスプリング１５１の内周部では、位置決め部材１６０が第２コイルスプリング１５２を位置決めしているので、第２コイルスプリング１５２が作動する軌道も安定して維持することができる。このように、第１コイルスプリング１５１の作動する軌道を確保した上で、第２コイルスプリング１５２の作動する軌道を安定に維持できるので、第１コイルスプリング１５１の内周部に配置された第２コイルスプリング１５２は、第１コイルスプリング１５１の内周に接触しにくくなる。これにより、第１コイルスプリング１５１と第２コイルスプリング１５２との間に生じうる摩耗を低減することができる。この状態で、第１および第２コイルスプリング１５１，１５２が一対のスプリングシート１５３によってそれぞれ圧縮されるので、第１および第２コイルスプリング１５１，１５２の性能を安定して発揮させることができる。
【００５６】
〔他の実施形態〕
（ａ）  前記第１および第２実施形態では、車輌のクラッチに用いられるクラッチディスク組立体１，１０１を例にしてスプリング組立体５，１０５の説明を行ったが、具体的な構造は、前記第１から第３実施形態に限定されず、他の種類のダンパーディスク組立体に用いられるスプリング組立体にも本発明は適用できる。たとえば、フライホイール組立体、トルクコンバーターのロックアップクラッチ等に用いられるスプリング組立体でも良い。
【００５７】
（ｂ）  前記第１および第２実施形態では、出力ハブ９，１０９とハブフランジ８，１０８とが別部材で構成された出力側回転部材４，１０４の例を示したが、出力側回転部材４，１０４は、前記第１から第３実施形態に限定されず、ハブフランジ８，１０８と出力ハブ９，１０９とが一体に構成されていても良い。
（ｃ）  前記第２実施形態では、位置決め部材１６０の姿勢制御部１６０ｂが第２コイルスプリング１５２の内周面の内周側に当接している場合の例を示したが、姿勢制御部１６０ｂが第２コイルスプリング１５２の姿勢を制御する方法は、前記第２実施形態に限定されない。たとえば、位置決め部材１６０の姿勢制御部１６０ｂを第２コイルスプリング１５２の内周面内側に当接させずに近接させただけでも、第２コイルスプリング１５２の外周面が第１コイルスプリング１５１の内周面に接触しにくくすることができれば、第１コイルスプリング１５１と第２コイルスプリング１５２の間に生じうる摩耗を低減することができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明に係るスプリング組立体では、コイルスプリングの摩耗を低減することができるとともに、コイルスプリングの性能を安定して発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるクラッチディスク組立体の縦断面概略図。
【図２】前記クラッチディスク組立体の平面図。
【図３】前記クラッチディスク組立体に配置されたスプリング組立体の動作前の拡大図。
【図４】前記クラッチディスク組立体に配置されたスプリング組立体の動作時の拡大図。
【図５】本発明の第２実施形態による前記第１実施形態の図１に相当する図。
【図６】本発明の第２実施形態による前記第１実施形態の図３に相当する図。
【図７】本発明の第２実施形態による前記第１実施形態の図４に相当する図。
【符号の説明】
１，１０１  クラッチディスク組立体
２，１０２  クラッチディスク
３，１０３  入力側回転部材
４，１０４  出力側回転部材
５，１０５  スプリング組立体
６，１０６  クラッチプレート
７，１０７  リティーニングプレート
８，１０８  ハブフランジ
９，１０９  出力ハブ
１３，１１３  摩擦抵抗発生部
５１，１５１  第１コイルスプリング
５２，１５２  第２コイルスプリング
５３，１５３  一対のスプリングシート
５５，１５５  支持部
５６，１５６  係合部
５６ａ，１５６ａ  当接面
６０，１６０  位置決め部材
１６０ａ  係止部
１６０ｂ  姿勢制御部
６１  凹部
６２  突起
【図１】
2005009535.tif 000003
【図２】
2005009535.tif 000004
【図３】
2005009535.tif 000005
【図４】
2005009535.tif 000006
【図５】
2005009535.tif 000007
【図６】
2005009535.tif 000008
【図７】
2005009535.tif 000009