JPH0126414B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関のクランクシヤフトから
変速機のメインドライブシヤフトに動力を伝達す
る自動車用動力伝達機構の改良に関するものであ
る。

一般に、自動車用内燃機関のクランクシヤフト
はねじり振動、曲げ振動および縦振動の三態の振
動が加わる。

これら振動のうち、特にねじり振動を低減し、
スムーズな回転を得るために、従来からクランク
シヤフトに剛体のフライホイールが固着されてい
るが、このフライホイールによつては、前記ねじ
り振動を充分に低減することができない。そこ
で、例えばクラツチデスクとクラツチハブとの間
にトーシヨンスプリングを介在させているよう
に、捩れ方向に弾性作用をなすように圧縮コイル
スプリングなどよりなる捩りばね機構を上記クラ
ンクシヤフトから変速機のメインドライブシヤフ
トにいたる伝動系に配置して、上記ねじり振動の
低減を計つているが、このトーシヨンスプリング
等の圧縮コイルスプリングによる減衰だけでは、
捩り振動を充分に低減することができない。

そこで、通常のトルク域に対応する捩りばね機
構と、高トルク域に対応する捩りばね機構とを並
列多段式に配置すると共に、通常のトルク域に於
てクランクシヤフト等で発生する振動に対して応
答性よくその振動を吸収する低いばね剛性からな
るコイルスプリングを設けたクラツチ機構が提唱
された。

ここでは、同じばね剛性のものの取付数を変え
てばね剛性に変化を与えるか、または異なるばね
剛性のものを２組にわけてその１組をばね剛性の
高いものとし、他の１組をばね剛性の低いものと
して並列配置し、ばね剛性の高い組の捩りばね機
構には、ばね剛性の低い組の捩りばね機構が作用
している間、その捩れ角だけ逃げ部を持たせ、ば
ね剛性が低い部分で通常のトルク域の振動を吸収
できるようにしている。したがつて、一定値まで
伝達トルクが上昇する間は第１の捩りばね機構が
作用し、次に一定値を越えると上記逃げ部がなく
なり、第２の捩りばね機構が共働することになる
ので、これらばね剛性の相違により、トルクに対
する捩れ角の関係を示すばね剛性曲線は、ここで
急峻となり、これらばね剛性曲線の不連続による
シヨツクがトルクの上昇途中において発生する。
これは、捩りばね機構を並列に配置しているため
にコイルスプリングの配設スペースが大きくとれ
ないことと、そのため捩れ回転角を大きくとれな
いことと、トルクに対して捩り角が大きくないの
で、ばね剛性の低下に限度を生ずるためである。

そこで、この発明は動力伝達機構を捩ればね剛
性の低い域と高い域とに分離し、又低い域と高い
域とを機能的に直列に連結させてトルク伝達に必
要とされるばね剛性を保ちながら、比較的大きな
捩れ角を確保できるようにして、なめらかな伝達
トルクの上昇をもたらすことができる自動車用動
力伝達機構を提供しようとするものである。

以下、この発明を図示の実施例にもとづいて具
体的に説明する。自動車用内燃機関のクランクシ
ヤフト１の端面には軸線方向の断面図である第２
図に示すように、フライホイール３がボルト２に
より固着されている。上記フライホイール３の外
周部端面にはボルト止めなどの手段でクラツチカ
バー４が固定されており、上記クラツチカバー４
には、ダイヤフラムスプリング５がスプリングセ
ツトボルト６で支持されている。そして、上記ダ
イヤフラムスプリング５は、その外周縁でプレツ
シヤプレート７の突出縁を押圧し、プレツシヤプ
レート７がクラツチデスク８をフライホイール３
の端面に圧接し、クラツチ接合を達成するのであ
る。

上記クランクシヤフト１と同軸心で軸支された
メインドライブシヤフト９は、その軸端にスプラ
イン軸部１０を具備しており、このスプライン軸
部１０には、スプラインハブ１１が嵌合されてい
る。上記スプラインハブ１１には第１の捩りばね
機構１２を支持するフランジ１３が一体的に備え
られており、上記第１の捩りばね機構１２はリテ
ーニングプレート１５、トランスフアプレート１
６、リテーナ１２ｂ及びゴム片１２ａより成り、
上記フランジ１３には、第２図におけるＡ線断面
図である第１図イに示すように、複数個の窓孔１
４が形成されている。そして、上記窓孔１４には
上記捩りばね機構１２の構成部材であるゴム片１
２ａが両側にリテーナ１２ｂを介して嵌装されて
いる。上記窓孔１４相互の間にはまた、それぞれ
スリツト１４ａがあり、この間には、上記フラン
ジ１３の一端面に沿つて設けたリテーニングプレ
ート１５及びトランスフアプレート１６に設けた
ストツパピン１５ａが位置している。また、上記
フランジ１３の反対側端面に沿つてトランスフア
ープレート１６が配置してあり、上記トランスフ
アープレート１６とリテーニングプレート１５と
には、上記捩りばね機構１２を受け入れる窓孔１
６ａおよび１５ｂが設けらている。また、上記ト
ランスフアプレート１６のボス部分には、ドツグ
クラツチ歯１７が設けてあり、これに噛合するド
ツグクラツチ歯１８をボス部端面に有するトラン
スフアプレート１９は第２の捩りばね機構２０を
支持している。そして、上記両トランスフアプレ
ート１６および１９はボールベアリング２１を介
しスプラインハブ１１に対し回転自在に支持され
ている。上記捩りばね機構２０は、第２図におけ
るＢ線断面図である第１図ロに示すようにリテー
ニングプレート２２，２３、トランスフアプレー
ト１９及び回転方向にトルク伝達方向である円周
方向に沿つて配置された複数個の圧縮形弾性体で
あるゴム片２０ａとこれらの間に配置したリテー
ナ２０ｂとよりなり、トランスフアプレート１９
に形成した円弧状の窓孔１９ｃ中（トランスフア
プレート１９の部品図である第３図参照）に配置
されている。なお、上記ゴム片２０ａが遠心力で
リテーナ２０ｂより外れないようにするため、リ
テーナ２０ｂには鋲頭の凸部が、またゴム片２０
ａにはこれを入れる凹部がそれぞれ設けられてい
る。更に要すれば、両端のリテーナ２０ｂはトラ
ンスフアプレート１９に形成した衝接部１９ａの
顎部分に係止され、また中間のリテーナ２０ｂは
ねじれたアーム部２０ｃを介してボス部２０ｄに
連続されている。上記衝接部１９ａとは反対向き
に、上記トランスフアプレート１９には別の衝接
部１９ｂが形成されている。

上記トランスフアプレート１９の両側には、リ
テーニングプレート２２および２３が配置されて
おり、上記リテーニングプレート２２および２３
には、前記クラツチデスク８がリベツトを兼ねて
設けられたトルクストツパ２４および２５で固定
されている。上記トルクストツパ２４および２５
はトランスフアプレート１９の各衝接部１９ａお
よび１９ｂが回転方向に関して対向されている。
そして、捩りばね機構２０を受け入れる窓孔２６
および２７が上記リテーニングプレート２２およ
び２３に設けられている。

しかして、内燃機関が駆動されてクランクシヤ
フト１が第１図ロにおいて矢印Ａ方向（反時計方
向）に回動されると、フライホイール３が一体的
に回動される。そして、ダイヤフラムスプリング
５でプレツシヤプレート７の突出縁が押圧され
て、クラツチデスク８がフライホイール３と摩擦
係合されたドライブ状態では、第４図に示すよう
にリテーニングプレート２２，２３のトルクスト
ツパ２５の一方がトランスフアプレート１９の衝
接部１９ｂに当接する方向に回動して、リテーニ
ングプレート２２，２３の窓孔２６及び２７の一
方の縁で一端側に配設されたリテーナ２０ｂを押
すようにして回動し、前記リテーナ２０ｂと他端
側に配設されたリテーナ２０ｂとで、その間に介
在されたゴム片２０ａ……を押圧している。この
ゴム片２０ａは圧縮されると、スプリング力が増
大し、通常のトルク伝達時には、このスプリング
力とリテーニングプレート２２，２３の押圧力と
がバランスした位置で上記ゴム片２０ａの圧縮変
形が停止され、クランクシヤフト１のトルク変動
は上記ゴム片２０ａの圧縮変形により吸収され
る。

上記ゴム片２０ａは複数個が対向面間にリテー
ナ２０ｂを介在させてトルク伝達方向である円周
方向に沿つて配置されているので、ゴム片２０ａ
の捩れ角は相当大きくとれる。このため、トルク
伝達における伝達トルクの立ち上がりが比較的な
だらかとなる。しかして、一方の衝接部１９ａに
トルクストツパ２４が衝接するまで、トルク力に
対応した位置にリテーニングプレート２２および
２３がトランスフアプレート１９に対して相対回
動されるのである。上記トランスフアプレート１
９と別のトランスフアプレート１６とはドツグク
ラツチ構造（ドツグクラツチ歯１７および１８）
を介して伝動系に関して直列配置となつているの
で、メインドライブシヤフト９へのトルク伝達に
ついては更に第１の捩りばね機構１２が作用す
る。すなわち、トランスフアプレート１６に加わ
つたトルクはリテーナ１２ｂを介してゴム片１２
ａを押圧し、その撓みを介して更にフランジ１３
に動力を伝えることになり、これはストツパピン
１５ａにフランジ１３が当るまで作用する。通常
のトルク伝達時には、上記ゴム片１２ａはほとん
ど圧縮作用を受けないが、急加速等の高トルクが
発生する場合には、第２の捩りばね機構２０はそ
のゴム片２０ａの圧縮が進み、トルクストツパ２
４の一方が衝接部１９ａに衝接した状態となり、
リテーニングプレート２２，２３とトランスフア
プレート１９の相対回転が停止し、この点から上
記第１の捩りばね機構１２が機能し、クランクシ
ヤフト１のトルク変動をゴム片１２ａの圧縮変形
により吸収している。

トルクの変動が第２の捩りばね機構２０から第
１の捩りばね機構１２に渡る部分にある場合、第
２の捩りばね機構２０のばね剛性を第１の捩りば
ね機構１２より小さくし、第２の捩りばね機構２
０が最大負荷状態におけるばね剛性と第１の捩り
ばね機構１２の初期ばね剛性とが勘案された値に
選択されれば、両捩りばね機構１２および２０に
よつて得られるばね剛性曲線は節目のないスムー
ズなものとなり、また、互いに直列配置でかつ、
それぞれが充分な捩れ角を持てるので、伝達トル
クの立上がりも比較的ゆるやかになるという効果
が得られる。

また、エンジンブレーキ時、すなわち、メイン
ドライブシヤフト９からクランクシヤフト１への
動力伝達が行われる時には、上記ドライブ状態と
は逆の経路を辿つて伝達される。すなわち、フラ
ンジ１３に加わるトルクは第１の捩りばね機構１
２を介してリテーニグプレート１５およびトラン
スフアプレート１６に伝えられ、トランスフアプ
レート１６からドツグクラツチ機構を介してトラ
ンスフアプレート１９にもたらされ、更に第２の
捩りばね機構２０を介してリテーニングプレート
２２および２３に伝えられる。トルクの漸減に従
つて、第１の捩りばね機構１２、第２の捩りばね
機構２０の順でその捩れ角が減少するから、この
場合もスムースなばね剛性曲線に沿つてトルク伝
達がなされる。

なお、この実施例では、各捩りばね機構１２お
よび２０を支持する中間駆動部材としてトランス
フアプレート１６および１９を用いており、これ
らは、ボールベアリング２１を介してスプライン
ハブ１１に回転自在に支承させてあるので、各ト
ランスフアプレートの芯出しが容易となり、回転
振動を最小限におさえられる。

また、この実施例では、トルクストツパ２４お
よび２５がクラツチデスク８をリテーニングプレ
ート２２および２３に固定するリベツトの働きを
兼ねているので、その部品点数を削減し、構造の
簡素化をもたらす。

この発明は以上詳述したように、内燃機関のク
ランクシヤフトから変速機のメインドライブシヤ
フトにいたる内燃機械のクランクシヤフトからク
ラツチデイスクを介して変速機のメインドライブ
シヤフトにトルクを伝達するものにおいて、捩り
方向に弾性作用を成す複数の捩りばね機構を上記
クラツチデイスクと上記メインドライブシヤフト
との間に上記メインドライブシヤフトの回転軸線
方向に添つて機能的に直列に介装すると共に、上
記複数の捩りばね機構のうちの少なくとも１つ
が、対向面間にリテーナを介在させた複数の圧縮
形弾性体をトルク伝達方向である円周方向に沿つ
て配設した捩りばね機構であるので、比較的大き
な捩れ角がとれ、トルクの立上がりに対して、ゆ
るやかな変化をもたらすことができ、ばね剛性も
比較的小さくできる効果が得られる。また、上記
捩りばね機構が伝動系において、互いに直列配置
となることにより、更に充分な捩れ角を得られる
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図イは、第２図のＡ線（クランクシヤフト
側に位置するリテーニングプレートとフランジと
の間）断面図であつて、第１の捩りばね機構を示
す断面図、第１図ロは、第２図のＢ線（クランク
シヤフト側に位置するリテーニングプレートとト
ランスフアプレートとの間）断面図であつて、第
２の捩りばね機構を示す断面図、第２図は、第
１、第２の捩りばね機構を軸線方向に示す断面
図、第３図は、トランスフアプレートを示す正面
図及び断面図、第４図は、第２の捩りばね機構の
作動状態を示す説明図である。 １……クランプシヤフト、８……クラツチデス
ク、９……メインドライブシヤフト、１５……リ
テーニングプレート、１６……トランスフアプレ
ート、１７，１８……ドツグクラツチ歯、１２，
２０……捩りばね機構、１２ａ，２０ａ……ゴム
片、１２ｂ，２０ｂ……リテーナ、１９……トラ
ンスフアプレート、２２，２３……リテーニング
プレート、２４，２５，１５ａ……ストツパピ
ン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機械のクランクシヤフトからクラツチデ
   イスクを介して変速機のメインドライブシヤフト
   にトルクを伝達するものにおいて、捩り方向に弾
   性作用を成す複数の捩りばね機構を上記クラツチ
   デイスクと上記メインドライブシヤフトとの間に
   上記メインドライブシヤフトの回転軸線方向に沿
   つて機能的に直列に介装すると共に、上記複数の
   捩りばね機構のうちの少なくとも１つが、対向面
   間にリテーナを介在させた複数の圧縮形弾性体を
   トルク伝達方向である円周方向に沿つて配設した
   捩りばね機構であることを特徴とする自動車用動
   力伝達機構。 ２ 特許請求の範囲第１項のものにおいて、圧縮
   形弾性体はゴムより構成されている自動車用動力
   伝達機構。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   圧縮形弾性体を有する上記捩りばね機構を支持し
   たトランスフアプレートの、リテイニングプレー
   トに対する相対回動を規制するトルクストツパが
   上記リテイニングプレートにクラツチデスクを取
   り付けるリベツトに兼用されている自動車用動力
   伝達機構。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   各捩りばね機構を支持する中間駆動部材であるト
   ランスフアプレートを相互にドツグクラツチで接
   続すると共にベアリングを介してスプラインハブ
   に支持したことを特徴とする自動車用動力伝達機
   構。