JPH05133439A - 液体粘性ダンパー機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘性ダンパー機構において、捩じり角にかか
わらず作動角度に応じたヒステリシストルクを発生さ
せ、かつ信頼性を向上する。 【構成】 液体粘性ダンパー機構４は、内部に液体が収
納され、入力側部材とともに回転しかつ出力側部材の一
部が内部に挿入される液体室ハウジング１８と、いる。
液体室ハウジング１８内の所定の角度範囲で移動可能に
配置され、それぞれ液体室ハウジング１８の内周壁及び
側壁に摺接する外周壁及び側壁を有し箱状に形成された
スライダー３０と、スライダー３０と出力側部材の一部
との間に形成された第１チョーク部と、液体室ハウジン
グと出力側部材との間に形成され、第１チョーク部より
狭い隙間を有する第２チョーク部とを備え、スライダー
の表面には、外周壁から側壁にかけて潤滑溝が形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダンパー機構、特に、
入力側部材と出力側部材との間に配置され、液体の粘性
を利用して両部材間の捩じり振動を吸収する液体粘性ダ
ンパー機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば自動車用エンジンに用いられる
ダンパー機構として、液体粘性ダンパー機構が知られて
いる。この液体粘性ダンパー機構は、一般に、液体の粘
性力によりエンジン側からの捩じり振動を吸収するため
のものであって、エンジン側クランク軸に連結されるド
ライブプレートと、トランスミッション側のドライブ軸
にクラッチを介して連結されるドリブンプレートと、両
プレート間に配置され液体室を備えた液体粘性ダンパー
機構とから構成されている。

【０００３】従来の液体粘性ダンパー機構の一例を図９
に示す。図において、リング状のドライブプレート６０
は、その一部に半径方向内方に突出する突起６６を有し
ている。一方、ドリブンプレート６４は、その外周一部
に切欠き６５を有し、この切欠き６５内に突起６６が嵌
まり込んでいる。突起６６先端（下端）と切欠き６５と
の間には隙間が形成され、チョーク６３となっている。
このチョーク６３両側には、液体が注入された液体分室
６１，６２が形成されている。

【０００４】ヒステリシストルクを例えば２段に変化さ
せる場合は、切欠き６５の途中に段部６７が形成され
る。ここでは、ドリブンプレート６４に対してドライブ
プレート６０が例えば図９の状態から回転方向Ｒ側に角
度θ３、あるいは逆方向に角度θ４だけ捩じれたとき
に、チョーク６３の隙間がＤ１からＤ２に変化するの
で、図１０のようにヒステリシストルクがＨ３からＨ４
に増加する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
ドリブンプレート６４に対するドライブプレート６０の
捩じり角の変化のみに依存してヒステリシストルクが変
化する。このため、捩じり角の大きい範囲では状況に応
じて小さいヒステリシストルクを発生させることはでき
ず、また捩じり角の小さい範囲で状況に応じて大きなヒ
ステリシストルクを発生させることができない。

【０００６】本発明の目的は、液体粘性ダンパーにおい
て、捩じり角にかかわらず、小さな作動角の際には小さ
な粘性力を働かせ、大きな作動角の際には大きな粘性力
を働かせ、かつ液体粘性ダンパーの信頼性を向上させる
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液体粘性ダ
ンパー機構は、入力側部材と出力側部材との間に配置さ
れ、液体の粘性を利用して両部材間の捩じり振動を吸収
する機構である。この機構は、液体室ハウジングと、ス
ライダーと、第１チョーク部及び第２チョーク部とを備
えている。

【０００８】前記液体室ハウジングは、内部に液体が収
納され、入力側部材とともに回転しかつ出力側部材の一
部が内部に挿入されている。前記スライダーは、液体室
ハウジング内に所定の角度範囲で移動可能に配置され、
それぞれ液体室ハウジングの内周壁及び側壁に摺接する
外周壁及び側壁を有し、箱状に形成されている。前記第
１チョーク部は、スライダーと出力側部材の一部とによ
り形成されている。前記第２チョーク部は、液体室ハウ
ジングと出力側部材とにより形成され、第１チョーク部
より狭い隙間を有している。また、スライダーの表面に
は、外周壁から側壁にかけて潤滑溝が形成されている。

【０００９】

【作用】本発明に係る液体粘性ダンパー機構では、出力
側部材に対する入力側部材の捩じり角にかかわらず、液
体室ハウジングに挿入された出力側部材の一部とスライ
ダーとの位置関係によってヒステリシストルクが変化す
る。すなわち、ここでは、燃焼変動のような小さい作動
角に対しては第１チョーク部による小さな粘性力が働い
てヒステリシストルクが小さくなり、車体の振動時のよ
うな大きな作動角に対しては第２チョーク部による大き
な粘性力が働いてヒステリシストルクが大きくなる。し
たがって、燃焼変動や車体振動のように異なる変動に対
して効果的な振動吸収が行える。

【００１０】またスライダーの表面には外周壁から側壁
にかけて潤滑溝が形成されているので、遠心力により液
体室ハウジングの外周側に移動した液体が、スライダー
の外周壁表面から側壁表面に移動する。そのため、スラ
イダーと液体室ハウジングとの間に液体が供給されて潤
滑性が向上し、スライダーの耐久性が向上する。その結
果、液体粘性ダンパー機構の信頼性が向上する。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例としての液体粘性
ダンパー機構が採用されたフライホイール組立体を示し
ている。このフライホイール組立体は、第１フライホイ
ール１と、第１フライホイール１に軸受２を介して回転
自在に支持された第２フライホイール３と、第１フライ
ホイール１と第２フライホイール３との間に配置された
液体粘性ダンパー機構４（以下、単にダンパー機構４と
記す）とを有している。第１フライホイール１はエンジ
ンのクランク軸の軸端に固定されるようになっており、
また第２フライホイール３にはクラッチ５が装着される
ようになっている。

【００１２】第１フライホイール１は概ね円盤状の部材
であり、ダンパー機構４を収容するための凹部を有して
いる。中心部にはボス部１ａを有しており、このボス部
１ａの外周に軸受２が装着される。軸受２は、ボス部１
ａ端面にリベット６によって固定されたプレート７によ
り固定されている。なお、ボス部１ａには、フライホイ
ール組立体をクランク軸に固定するためのボルトが貫通
する孔１ｂが形成されている。また、第１フライホイー
ル１の第２フライホイール３側端面には、第１フライホ
イール１内にダンパー機構４を装着するためのストッパ
ープレート８及びサブプレート９が配置されており、こ
れらのプレート８，９はリベット１０により第１フライ
ホイール１の外周部に固定されている。

【００１３】第２フライホイール３は、概ね円盤状の部
材であり、中心部にボス部３ａを有している。ボス部３
ａは第１フライホイール１側に突出しており、その内周
部に軸受２が装着されている。軸受２は潤滑剤密封型と
なっており、またボス部３ａとの間には、クラッチ５側
からの熱を遮断するための断熱部材１１が配置されてい
る。断熱部材１１は、軸受２の外輪にのみ接触し、内輪
には当接していない。ボス部３ａにおいて、第１フライ
ホイール１側先端の外周部には、図２に示すように、ダ
ンパー機構４の出力部が連結される波型外歯１２が形成
されている。また、ボス部３ａの基部には、ボス部３ａ
とストッパープレート８内周部との間でダンパー機構４
内の液体をシールするためのシール部材１３が配置され
ている。また、第２フライホイール３のクラッチ側の端
面は、クラッチディスクの摩擦部材が圧接する摩擦面３
ｂとなっている。

【００１４】次にダンパー機構４について説明する。ダ
ンパー機構４は主に、対向配置された１対のドライブプ
レート１４と、１対のドライブプレート１４内に配置さ
れた１対のドリブンプレート１５と、両プレート１４，
１５を弾性的に連結するトーションスプリング１６と、
液体室ハウジング１８とから構成されている。

【００１５】ドライブプレート１４はリング状の部材で
あり、図２に示すように、所定の角度間隔で半径方向内
方に突出する突出部１９を有している。隣接する突出部
１９の間は、トーションスプリング１６を収容するため
のスペースとなっている。ドライブプレート１４には複
数の孔２０が形成されている。孔２０には、固定ピン２
１が挿入され、図１に示すように、１対のドライブプレ
ート１４と、ストッパープレート８と、１対のドライブ
プレート１４内に配置された液体室ハウジング１８の堰
部（後述）とが固定されるようになっている。

【００１６】ドリブンプレート１５はリング状の部材で
あり、図２に示すように、その内周端に波型内歯２２を
有している。この波型内歯２２は第２フライホイール３
に形成された波型外歯１２に噛み合っており、これによ
ってドリブンプレート１５が第２フライホイール３と一
体的に回転し得る。また、ドリブンプレート１５には、
回転方向の間隔を隔てて複数の窓孔２３が形成されてい
る。この窓孔２３は、ドライブプレート１４の隣接する
突出部１９間のスペースに対応しており、これらによっ
て形成されるスペース内にトーションスプリング１６が
収容される。図２に示すように、トーションスプリング
１６は、スプリングシート２４を介して窓孔２３の円周
方向両端面に当接している。ただし、ダンパー機構自由
状態においては、図２のように、トーションスプリング
１６の内周端部のみが窓孔２３の両端面に当接してい
る。すなわち、トーションスプリング１６は偏当たり状
態で窓孔２３内に収納されている。

【００１７】また、ドリブンプレート１５の外周部に
は、窓孔２３の形成されていない部分に対応して、半径
方向外方に突出する複数の突起２７が形成されている。
ドリブンプレート１５の半径方向外方側には、１対のド
ライブプレート１４によって挟持された環状の液体室ハ
ウジング１８が配置されている。液体室ハウジング１８
は、図２に示すように円周方向の間隔を隔てて複数の堰
部２５を有している。堰部２５には孔２５ａが形成され
ており、孔２５ａ内に固定ピン２１が挿入されている。

【００１８】液体室ハウジング１８は、図３に示すよう
に、左右方向（軸方向）に２分割され得るとともに、円
周方向に５分割される。すなわち、液体室ハウジング１
８は、合計１０枚の円弧型ハウジング部材１８ａから構
成されている。各ハウジング部材１８ａの円周方向両端
部には、それぞれ堰部２５を形成するためのダム部分２
５ｃが形成されている。隣接する１対のハウジング部材
１８ａの対応するダム部分２５ｃを重合わせ、固定ピン
２１で結合することにより、液体室ハウジング１８は環
状に組み立てられ、かつドライブプレート１４に連結さ
れている。

【００１９】液体室ハウジング１８の半径方向内方端部
には１対の環状突起２６（図３）が形成されており、そ
の環状突起２６がドリブンプレート１５に形成された環
状溝１５ａに嵌合することにより液体室をシールしてい
る。図４に示すように、スライダー３０は内方側が開口
する箱状に形成され、ドリブンプレート１５の突起２７
を内部に収容するように液体室ハウジング１８内に配置
されている。スライダー３０は樹脂製であり、半径方向
外方の外周壁３２は液体室ハウジング１８の内周側壁面
に沿う円弧形に形成されている。スライダー３０の円周
方向両端部の半径方向内方側部分には、それぞれ１対の
脚部３１が形成され、脚部３１間が液体流通用開口部３
２となっている。脚部３１はドリブンプレート１５の外
周端縁に摺動可能に当接している。図５に示すように、
スライダー３０の外周壁３２及び円周方向に延びる両側
壁３３は、液体室ハウジング１８の内壁に摺動可能に当
接している。そして、スライダー３０の外周壁３２表面
には、液体溜まり３４が形成されている。両側壁３３に
は、円周方向に延びる溝３５が形成されている。液体溜
まり３４及び溝３５は連絡溝３６により連結されてい
る。

【００２０】また、スライダー３０の円周方向両側壁は
ストッパー部３７となっており、このストッパー部３７
は、機関停止時において突起２７に対し例えば角度θ
１，θ２ずつ円周方向に間隔を隔てている（図２参
照）。突起２７は、スライダー３０内の液体室を回転方
向前方の第１小分室３８と回転方向後方の第２小分室３
９に区画するとともに、スライダー３０の内面との間に
両分室３８，３９を連通するサブチョークＳ１を形成し
ている。

【００２１】堰部２５の半径方向内周端縁とドリブンプ
レート１５の外方端縁との間には、隣り合う分室４０，
４１を連通する主チョークＳ２が形成されている。主チ
ョークＳ２の間隔はサブチョークＳ１の間隔よりも小さ
くなっている。すなわち、サブチョークＳ１の流通断面
積は主チョークＳ２の流通断面積よりも大きい。液体室
ハウジング１８の軸方向両側に液体補給用切欠き４２が
形成されている。液体補給切欠き４２は、隣接する主チ
ョークＳ２間の円周方向ほぼ中央部に形成されており、
液体室ハウジング１８の半径方向内方部分において、軸
心線側に向かい開く形状となっている。

【００２２】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。運転中に捩じりトルクが発生すると、ドリブンプレ
ート１５に対してドライブプレート１４が回転方向前方
あるいは回転方向後方に捩じれる。このとき、小さい捩
じり角の範囲では、トーションスプリング１６が偏当た
り圧縮されるので、この液体粘性ダンパー機構は小さい
捩じり剛性を示す。捩じり角が大きくなると、トーショ
ンスプリング１６が全当たり圧縮されるので、このダン
パー機構は大きな捩じり剛性を示す。

【００２３】捩じりトルクが発生したときの液体の移動
によるヒステリシスの発生について説明する。図２のよ
うに突起２７がスライダー３０のストッパー部３７に当
接していない状態において、ドリブンプレート１５に対
してドライブプレート１４がたとえば回転方向Ｒ側に捩
じれたとする。この場合には、スライダー３０も同様に
回転方向Ｒ側へと移動する。これにより、第２小分室３
９が圧縮されて小さくなると同時に、第１小分室３８が
拡大されて大きくなる。この結果、液体は、主としてサ
ブチョークＳ１を通って第２小分室３９から第１小分室
３８に流れる。ここでは、第２小分室３９から第１小分
室３８に流れる液体の流路の断面積が大きいので、流路
抵抗が小さい。したがって、ここでは、小さなヒステリ
シストルクＨ１（図８）が発生する。

【００２４】以上のようにスライダー３０が移動する際
に、スライダー３０の外周壁３２及び両側壁３３は液体
室ハウジング１８の内壁に摺動する。このとき、液体溜
まり３４内の液体が溝３５に供給され、両側壁３３と液
体室ハウジング１８の内壁との潤滑性が向上する。その
結果、スライダー３０が内壁に溶着したり、スライダー
３０が磨耗するといった不具合が生じにくくなり、ダン
パー機構４の耐久性が向上する。また、液体室ハウジン
グ１８内では、液体は遠心力により半径方向外周側に移
動しているため、液体溜まり３４には常に液体が供給さ
れる。

【００２５】捩じり角が大きくなって突起２７に回転方
向後側のストッパー部３７が当接すると、サブチョーク
Ｓ１はスライダー開口部３２が閉じた状態となるととも
に、スライダー３０は突起２７により固定された状態と
なる。したがって、ドリブンプレート１５及びスライダ
ー３０に対して、ドライブプレート１４が回転方向Ｒの
前方に移動する。この結果、第２大分室４１の液体が、
主チョークＳ２を通って回転方向後方の第１大分室４０
に流れ、また、スライダー３０の外周側面と第１フライ
ホイール１との間の隙間等を通って前方の第１大分室４
０に流れる。ここでは、主チョークＳ２の流路断面積が
小さいので、高流体抵抗が発生し、大きなヒステリシス
トルクＨ２（図８）が発生する。

【００２６】なお、上述の動作中において、液体室ハウ
ジング１８内の液体が環状突起２６のシール部分からわ
ずかに漏れ出てしまう。しかし、ここでは、遠心力によ
り液体補給用切欠き４２を介して液体室へ液体を補充で
きるので、液体室ハウジング１８内の液体の減少に起因
するヒステリシストルクの発生不良が防止される。ドラ
イブプレート３が上述のように前方に捩じれた後、初期
状態に戻る場合には、まず、突起４１からスライダー３
０の後ろ側ストッパー部３７が離れ、サブチョークＳ１
が機能する。ここでは、捩じり角θ１＋θ２の区間にお
いて、主としてサブチョークＳ１を通って液体が第１大
分室４０から第２大分室４１に流れるので、小さなヒス
テリシストルクＨ１が発生する。

【００２７】また、ドリブンプレート１５に対してドラ
イブプレート１４が一定角捩じれた状態で、例えば燃焼
変動により小さな変動が生じたとする。このときには、
スライダー３０は捩じり角θ１＋θ２の範囲内で振動す
ることになり、サブチョークＳ１が機能して小さなヒス
テリシストルクがＨ１が発生する。すなわち、ヒステリ
シストルクの変化の時点はドリブンプレート１５に対す
るドライブプレート１４の絶対的な捩じり角で決まるの
ではなくて、スライダー３０と突起２７との位置関係に
よって決まる。 〔他の実施例〕前記実施例では、スライダー３０の表面
に形成された溝３５を直線に形成し、液体溜まり３４を
楕円形に形成したが、これらは他の形状でも良い。たと
えば、図６に示すように、波形の溝５１を設けてもよ
い。また、図７に示すように、一本の溝に複数の溝が交
差する液体溜まり５２を設けてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明では、捩じり角にか
かわらず、スライダーと突起の位置関係によってヒステ
リシストルクが変化する。すなわち、ここでは、燃焼変
動のような小さい作動角に対しては小さな粘性力が働い
てヒステリシストルクが小さくなり、車体の振動時のよ
うな大きな作動角に対しては大きな粘性力が働いてヒス
テリシストルクが大きくなる。したがって、燃焼変動や
車体振動のように異なる変動に対して効果的な振動吸収
が行える。

【００２９】またスライダーの表面には外周側壁から側
壁にかけて液体用溝が形成されているので、遠心力によ
り液体室の外周側に移動した液体が、スライダーの外周
壁から側壁表面に移動する。そのため、スライダーと液
体室との間に液体が供給されて潤滑性が向上し、スライ
ダーの耐久性が向上する。その結果、液体粘性ダンパー
機構の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての液体粘性ダンパー機
構の断面図。

【図２】図１のII−II断面部分図。

【図３】液体室ハウジングの分解斜視図。

【図４】スライダーの斜視図。

【図５】図２の部分拡大図。

【図６】別の実施例のスライダーの正面図。

【図７】さらに別の実施例のスライダーの上面図。

【図８】前記実施例の捩じり特性を示す図。

【図９】従来例の図２に相当する図。

【図１０】図９の従来例の捩じり特性を示す図。

【符号の説明】

１４ ドライブプレート ２５ 堰部 ３１ ストッパー １８ 液体室ハウジング ２７ 突起 ３０ スライダー ３２ 外周壁 ３３ 側壁 ３４，５２ 液体溜まり ３５，５１ 溝 ３６ 連絡溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側部材と出力側部材との間に配置さ
   れ、液体の粘性を利用して両部材間の捩じり振動を吸収
   する液体粘性ダンパー機構であって、 内部に液体が収納され、前記入力側部材とともに回転し
   かつ前記出力側部材の一部が内部に挿入された液体室ハ
   ウジングと、 前記液体室ハウジング内に所定の角度範囲で移動可能に
   配置され、それぞれ前記液体室ハウジングの内周壁及び
   側壁に摺接する外周壁及び側壁を有する箱状のスライダ
   ーと、 前記スライダーと前記出力側部材の一部とにより形成さ
   れる第１チョーク部と、 前記液体室ハウジングと前記出力側部材とにより形成さ
   れ、前記第１チョーク部より狭い隙間を有する第２チョ
   ーク部とを備え、 前記スライダーの表面には、前記外周壁から側壁にかけ
   て潤滑溝が形成されている、液体粘性ダンパー機構。