JP2010281419A - ドライブプレート - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により振動を抑制することのできるドライブプレートを提供する。
【解決手段】ドライブプレート１０において発生する振動の腹に対応するトルクコンバータ締結穴２４付近、すなわち、接合部２６とその接合部２６に隣接する接合部２６との間の中央部分である接触部３８においてプレート本体３２とリングギヤ３４とが接触させられるので、両者の摩擦によりドライブプレート１０の振動を抑制することができる。ドライブプレート１０において発生する振動の節に対応する接合部２６を含む円周方向の所定範囲においては、プレート本体３２とリングギヤ３４とが接触しないので、加工が容易となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に用いられるドライブプレートに関するものであり、特に、振動を抑制することのできるドライブプレートの構成に関するものである。

車両の動力伝達装置において、エンジンの出力をトルクコンバータに伝達するためにドライブプレートが用いられる。ドライブプレートは、エンジンの出力軸とトルクコンバータとを連結することにより両者の動力伝達を可能にする。

また、ドライブプレートの外周面にリングギヤを設ける構成がよく知られている。例えば特許文献１に開示のドライブプレートがそれである。ドライブプレートは、例えばスタータモータの出力を前記リングギヤを介してドライブプレートに伝達し、エンジンの始動を行なう。

特許文献１には、ドライブプレートとリングギヤとを溶接により接合させたドライブプレートが開示されている。

特公平２−５１７１２号公報

ところで、トルクコンバータや自動変速機とエンジンとを組付ける際においては、たとえばエンジンのクランクシャフトに設けられた嵌合穴にトルクコンバータのセンターピース（凸部）を嵌め入れることにより、両者が同一軸心となるように組付けられる。しかしながら、両者には組付けのための僅かな余裕が設けられ、そのため、組付け後においてエンジンのクランクシャフトとトルクコンバータの軸とが同一軸心とならない場合がある。かかる場合において、エンジンのクランクシャフトに取り付けられた前記ドライブプレートが、トルクコンバータとエンジンとが組付けられた後にトルクコンバータと接続される場合、ドライブプレートがクランクシャフトに垂直とならず、微小な傾きを生ずる場合がある。

かかる微小な傾きを生じたドライブプレートは、ドライブプレートがエンジンのクランクシャフトによって回転させられる際に、前述のドライブプレートの傾きに起因して振動を発生するという問題があった。

また前述のように、ドライブプレートはエンジンの出力を伝達可能にエンジンの出力に連結されているので、エンジン自体によって発生する振動によってドライブプレートの振動が発生しうる。

例えば、図７は従来のドライブプレート１００の正面図を示し、図８は図７に示したドライブプレート１００のＡ−Ａ断面図を示している。図８に示すように、ドライブプレート１００の主体を構成するプレート本体１３２は、その外周部が曲成されることによって軸心Ｃ方向に延びる短円筒状の縁部１３２ｂを備えている。このプレート本体１３２の縁部１３２ｂは、例えば円板状の鋼板の外周部を絞り加工によって折り曲げることにより得られる。縁部１３２ｂとリングギヤ１３４との溶接前においては、縁部１３２ｂの外径がリングギヤ１３４の内径よりも小さくされており、プレート本体１３２とリングギヤ１３４とが接触しないようにされている。これは、プレス絞り加工によって形成されるプレート本体１３２の縁部１３２ｂの外径のばらつきを吸収するためであり、縁部１３２ｂの折曲角が部位によってばらつく場合においても、縁部１３２ｂの外周面が全周に渡ってリングギヤ１３４の内周面との間に隙間が形成されている。また、縁部１３２ｂとリングギヤ１３４とが溶接される際に、溶接熱の影響で縁部１３２ｂが広がりリングギヤ１３４と接触し、そのためトルクコンバータ締結穴１２４の位置精度がずれることを防止するためでもある。

トルクコンバータ２０とエンジン８とは、トルクコンバータ２０のセンターピース１７がエンジン８のクランクシャフト１２に設けられた嵌合穴１３に挿入された状態で組付けられるが、前記嵌合穴１３の内径は、あそび嵌めによってその組付けを行なうため、前記センターピース１７の直径よりも大きい値となるように設計されている。このずれは、トルクコンバータ８の軸心とエンジン８のクランクシャフト１２の軸心とのずれとなる。このようなずれにより、ドライブプレート１００が回転する際には、そのドライブプレート１００においてトルクコンバータ締結穴１２４を加振点とする振動が発生する原因となる。具体的には例えば、トルクコンバータ締結穴１２４を腹、接合部１２６を節とする振動が発生する。前述の図７および図８に示すドライブプレート１００においては、かかる振動を低減することは考慮されていない。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、簡易な構成により振動を抑制することのできるドライブプレートを提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明は、環状のリングギヤと、その内側に嵌め入れられた円板状のプレート本体とが周方向に離隔した複数の接合部により接合されてなる車両用ドライブプレートであって、周方向における前記接合部間の少なくとも一部分において前記プレート本体と前記リングギヤとを接触させることを特徴とする。

請求項１にかかる発明によれば、前記プレート本体の外周部を拘束する前記接合部間の少なくとも一部分において前記プレートと前記リングギヤとが接触させられるので、両者の摩擦によりドライブプレートの振動を抑制することができる。

好適には、前記プレート本体と前記リングギヤとは該プレート本体の固有振動の腹に対応する位置において相互に接触させられていることを特徴とする。このようにすれば、該プレート本体の固有振動の腹に対応する位置において前記プレート本体と前記リングギヤとが相互に接せられるので、発生する振動を両者の摩擦により振動を抑制することができる。

また好適には、（ａ）前記プレート本体は、その外周縁が前記リングギヤの内周面に対向するように短円筒状に曲成された縁部を有し、（ｂ）該縁部のうち、前記リングギヤの内周面と接触させられる部分は局部的に他の部分よりも大きい曲げ角とされ、（ｃ）該他の部分は前記リングギヤの内周面との間に隙間を隔てて対向していることを特徴とする。このようにすれば、前述の効果に加え、前記縁部はプレート本体の外周縁が曲成されて形成される際に、その曲げ角が変更されることにより、該縁部のうち前記リングギヤの内周面と接触させられる部分と、前記リングギヤの内周面と接触させられない部分とが形成されるので、加工が容易となる。

好適には、前記プレート本体と前記リングギヤとは前記接合部を含む所定範囲において接触されていないことを特徴とする。このようにすれば、前記プレート本体と前記リングギヤとが接合される際に、例えば溶接により熱が発生するなどして前記プレートが変形される場合であっても、前記プレート本体と前記リングギヤとが接触されていない部分においてプレート本体の変形が許容される。そのため、プレート本体における他の部分の変形が低減され、トルクコンバータ締結穴のような精度が要求される部分の変形を抑えることができる。

本発明の一実施例のドライブプレートと、そのドライブプレートが取り付けられるトルクコンバータおよびエンジンのクランクシャフトとの関係を説明する図である。 図１のドライブプレートを説明するための正面図である。 図１のドライブプレートを説明するための、図２のＡ−Ａ断面を示す図であって、（ａ）はプレート本体とリングギヤの組み付け前のそれぞれの断面を、（ｂ）は組付け後の断面を示している。 図１のドライブプレートを説明するための、図２のＢ−Ｂ断面およびＢ’−Ｂ’断面を示す図であって、（ａ）はＢ−Ｂ断面およびＢ’−Ｂ’断面となる部位におけるプレート本体とリングギヤの組み付け前のそれぞれの断面を、（ｂ）は組付け後におけるＢ’−Ｂ’断面を、（ｃ）は組付け後におけるＢ−Ｂ断面それぞれ示している。 ドライブプレートに発生する固有振動の腹および節を説明する図である。 本発明のドライブプレートの別の例を説明する図であって、図２に対応するドライブプレートの正面図である。 本発明によらないドライブプレートの例を説明する正面図であって、図２に相当する図である。 本発明によらないドライブプレートの例を説明する断面図であって、図７のＡ−Ａ断面に相当する図である。

以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、車両の動力伝達装置内においてエンジン８とトルクコンバータ２０との間に取り付けられるドライブプレート１０を説明する図である。なお、図１においてエンジン８はクランクシャフト１２よりも右側に位置するが、図１においては図示が省略されている。図１はエンジン８のクランクシャフト１２およびトルクコンバータ２０の入力側回転部材すなわちポンプ翼車を内在させたケース１６の軸心Ｃを含む断面図である。トルクコンバータ２０は、軸心Ｃ方向に円柱状に延びるセンターピース１７を有している。また、エンジン８のクランクシャフト１２は、軸心Ｃ方向に延びる円筒状の嵌合穴１３を有している。そして、前記センターピース１７が嵌合穴１３に挿入されることによりトルクコンバータ２０とエンジン８のクランクシャフト１２とは芯出しされて位置決めされる。図１に示すように、ドライブプレート１０は略円板状の形状であり、内周側に設けられたクランクシャフト締結穴２２を介して締結されたボルト１４によりエンジンのクランクシャフト１２と、また、外周側に設けられたトルクコンバータ締結穴２４を介して締結されたボルト１８によりトルクコンバータ２０のケース１６と、それぞれ固着されている。これにより、エンジン８のクランクシャフト１２とトルクコンバータ２０のケース１６とはドライブプレート１０を介して一体となって回転する。なお、図１においては、トルクコンバータ２０はそのケース１６以外の構成は省略されている。

図２は本発明の一実施例であるドライブプレート１０の正面図、すなわち、ドライブプレート１０を図１におけるエンジン８側からその軸心Ｃ方向にみた図である。ドライブプレート１０は、略円板状のプレート本体３２と、それが嵌め込まれる環状のリングギヤ３４とを含んで構成されている。プレート本体３２は曲げ方向、すなわち板厚方向或いは軸心Ｃ方向へは弱い剛性を有している。一方、リングギヤ３４は、例えば、打抜加工、切削加工により得られた肉厚の鋼材であるため、プレート本体３２に比べて強い剛性を有している。プレート本体３２とリングギヤ３４とは周方向に等間隔に位置する後述する複数（本実施例においては６カ所）の接合部２６において例えば溶接などによって接合されており、軸心Ｃまわりに一体となって回転することができる。また、プレート本体３２の外周部とリングギヤ３４の内周部は、その一部である後述する接触部３８において相互に接触する一方、前記接触部３８を除く部分においては、両者は接触しないものとされている。ここで、前記接触部３８は、周方向における前記複数の接合部２６間３６の一部分である。

プレート本体３２は、打抜き、曲げ、絞りなどのプレス加工により鋼板から成形されたものであって、トルクコンバータ２０のトルクコンバータケース１６と連結されるためのボルト１８が貫通する複数のトルクコンバータ締結穴２４が外周部の一円周上に設けられている。これら複数（本実施例では６個）のトルクコンバータ締結穴２４は、周方向に等間隔となるように設けられている。また、プレート本体３２の中央部においては、エンジン８のクランクシャフト１２と連結するためのボルト１６を貫通させるクランクシャフト締結穴２２が前記トルクコンバータ締結穴２４よりも内周側に、一円周上に複数設けられている。これら複数（本実施例では１０個）のクランクシャフト締結穴２２は、周方向に等間隔となるように設けられている。

また、プレート本体３２の強度を保ちつつ軽量化を行なうこと、および剛性の低下を目的として、プレート本体３２には複数の穴２７および２８が設けられている。

リングギヤ３４の外周側には、ギヤ歯３４ｔが設けられており、図示しないスタータモータの出力軸に設けられたギヤと噛み合うことにより、前記スタータモータによってドライブプレート１０が回転させられる。

図３は、図２に示したドライブプレート１０のＡ−Ａ断面に対応する図である。このうち、図３（ａ）はプレート本体３２とリングギヤ３４とが組付けられる前におけるプレート本体３２の断面形状を説明する図である。また、図３（ｂ）はプレート本体３２とリングギヤ３４とが組付けられた後のドライブプレート１０のＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）に示すように、ドライブプレート１０の中央部を構成するプレート本体３２は、軸心Ｃから径方向に延びる底部３２ａおよび、底部３２ａの外周にその一端が接続する短円筒状の縁部（リム部）３２ｂを含んで構成されている。このプレート本体３２の縁部３２ｂは、例えば円板状の金属板の外周を折り曲げ加工あるいは絞り加工することによって得られる。このとき、図３（ａ）における、すなわちＡ−Ａ断面に対応する位置では、局部的に、底部３２ａおよび縁部３２ｂのなす角（曲げ角）θ１の大きさが９０°よりも大きな角度とされ、縁部３２ｂの外縁がリングギヤ３４の内周面３４ｉに摺持させられている。また、この部分では、底部３２ａの外径はリングギヤ３４の内径よりも僅かに小さくされているとともに、縁部３２ｂの外縁はリングギヤ３４の内径よりも径方向外側に位置するようにされている。

図４は、図２に示したドライブプレート１０のＢ’−Ｂ’断面およびＢ−Ｂ断面に対応する図である。このうち、図４（ａ）は図３（ａ）と同様にプレート本体３２とリングギヤ３４とが組付けられるおけるプレート本体３２の形状を説明する図である。また、図３（ｂ）はプレート本体３２とリングギヤ３４とが組付けられた後のドライブプレート１０のＢ−Ｂ断面図である。図４（ａ）に示すように、ドライブプレート１０を構成するプレート本体３２の縁部３２ｂのうち、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面に対応する部分は、局部的に底部３２ａおよび縁部３２ｂのなす角θ２の大きさは９０°よりも小さな角度とされている。また、この部分では、底部３２ａの外径はリングギヤ３４の内径よりも小さくされているとともに、縁部３２ｂの外縁はリングギヤの内径よりも径方向内側に位置するようにされている。

このように構成されたプレート本体３２を、図３（ａ）および図４（ａ）の矢印方向にリングギヤ３４内に圧入することにより、図３（ｂ）に示すようなＡ−Ａ断面および図４（ｂ）に示すようなＢ’−Ｂ’断面を有するドライブプレート１０が得られる。得られたドライブプレート１０のＡ−Ａ断面においては、プレート本体３２の縁部３２ｂの外周面３２ｊとリングギヤ３４の内周面３４ｉとは、軸心Ｃ方向、すなわち図３においては左右方向の相対移動が可能に接触している。すなわち、図３（ｂ）に示すＡ−Ａ断面におけるプレート本体３２の縁部３２ｂの外周面３２ｊとリングギヤ３４の内周面３４ｉとの接触部分が接触部３８を構成する。この接触部３８は、周方向において相互に隣り合う一対の接合部２６の間３６の中間位置において、すなわち、周方向においてトルクコンバータ締結穴２４と同じ位置（回転位相位置）において、その接合部２６と同数設けられている。また、得られたドライブプレート１０のＢ’−Ｂ’断面においては、プレート本体３２の縁部３２ｂの外周面３２ｊとリングギヤ３４の内周面３４ｉとの間、あるいはプレート本体３２の底部３２ａの外径側端部とリングギヤ３４の内周面３４ｉとの間には隙間が形成され、相互に接触していない。すなわち、図４（ｂ）に示すＢ’−Ｂ’断面には、前記接触部３８が形成されない。

図４（ｃ）は、図２のＢ−Ｂ断面を説明する断面図である。具体的には、図４（ａ）と同様に整形されたプレート本体３２がリングギヤ３４に圧入されて図４（ｂ）に示すのと同様にリングギヤ３０の内周面とプレート本体３２との間に隙間が形成された断面が得られる。続いて、断面が図４（ｂ）のように得られたドライブプレート１０の部位において、プレート本体３２の底部３２ａの外周側端部とリングギヤ３４の内周側とを例えば炭酸ガスアーク溶接などの溶接などによって固着させる。この溶接などによって固着された部位が接合部２６に対応する。この接合部２６の数は、ドライブプレート１０に発生する固有振動モードに応じて、その固有振動モードの外周縁上の節の数と同じ数などのように決定される。

ここで、エンジンのクランク軸１２およびトルクコンバータ２０のケース１６の回転に伴って、加振点すなわちトルクコンバータ締結穴２４を介してトルクコンバータ２０からスラスト荷重が繰り返し印加される場合や、クランクシャフト締結穴２２を介してエンジン８の振動が印加される場合には、トルクコンバータ締結穴２４を腹、接合部２６を節とする振動がプレート本体３２に発生する。図５は、プレート本体３２に発生する振動を表わしたものであって、横軸にドライブプレート１０の周方向の位置の一部を、縦軸に発生する振動の振幅を表わした図である。ドライブプレート１０のプレート本体３２の外周部には、トルクコンバータ締結穴２４の位置および数と接合部２６の位置及び個数とに応じたモードの振動が発生する。

本実施例のドライブプレート１０は、前述のように、接触部３８、すなわち、プレート本体３２の縁部３２ｂの外径面３２ｊとリングギヤ３４の内径面とが接触する部分を有している。この接触部３８においては、プレート本体３２の縁部３２ｂの外周面３２ｊとリングギヤ３４の内周面３４ｉとは、軸心Ｃ方向、すなわち図３においては左右方向の相対移動が可能に接触している。そのため、ドライブプレート１０の振動が発生すると、前記接触部３８においてプレート本体３２の縁部３２ｂの外周面３２ｊとリングギヤ３４の内周面３４ｉとの軸心方向の相対移動における摩擦が生じ、その振動を低減することができる。そして、図２に示したように、本実施例のドライブプレート１０における接触部３８は、周方向において接合部２６とその接合部２６に隣接する接合部２６との間３６の一部分において設けられる一方、トルクコンバータ締結穴２４も周方向において接合部２６とその接合部２６に隣接する接合部２６との間３６の中間に設けられている。そのため、周方向においてトルクコンバータ締結穴２４の近傍において振動の腹となるプレート本体３２の振動を好適に低減することができる。逆に言えば、プレート本体３２における振動の節が発生する接合部２６の近傍においては、接触部３８が設けられたとしてもドライブプレート１０の振動を低減する効果が小さい。

なお、プレート本体３２とリングギヤ３４とを溶接する際には、プレート本体３２に熱が加わるため、プレス加工されたプレート本体３２の縁部３２ｂが折り曲げを解消しようとする方向に延びる場合がある。このように、接合部２６やその近傍においては、溶接工程においてプレート本体３２が変形するおそれがあり、溶接後に目的とする形状へするためのプレス加工などのプレート本体３２の加工に精度を要するなどの困難があった。しかし、本実施例においては、縁部３２ｂのうちの曲げ角θ１が鈍角である接触部３８がリングギヤ３４の内周面３４ｉに圧入により当接させられる結果、プレート本体３２とリングギヤ３４とは接合部２６を含む所定範囲、具体的には隣接する接合部間２６から接触部３８を除いた範囲において接触されていないので、曲げ角θ２が鋭角である接触部３８以外の部分は、溶接にかかわらずリングギヤ３４の内周面３４ｉとの間に隙間を確実に形成することができ、かかる困難が低減される。

前述の実施例によれば、ドライブプレート１０において発生する振動の腹に対応するトルクコンバータ締結穴２４付近、すなわち、接合部２６とその接合部２６に隣接する接合部２６との間３６の少なくとも一部分である接触部３８において前記プレート本体３２と前記リングギヤ３４とが接触させられるので、両者の摩擦によりドライブプレート１０の振動を抑制することができる。一方、前記ドライブプレート１０において発生する振動の節に対応する前記接合部２６を含む円周方向の所定範囲においては、前記プレート本体３２と前記リングギヤ３４とを接触させないことができる。

また、前述の実施例によれば、接触部３８とリングギヤ３４の内周面３４ｉとの接触によりドライブプレート１０に発生する振動を抑制することができるので、プレート本体３２の固有振動数が高周波側に変更される。したがって、エンジン８の爆発回数、言いかえればクランクシャフト１２の回転速度に応じた低周波数の振動の影響を低減することができる。

また、前述の実施例によれば、接触部３８とリングギヤ３４の内周面との接触によりドライブプレート１０に発生する振動が抑制されるので、ドライブプレート１０を構成するプレート本体３２とリングギヤ３４とを接合する接合部２６にかかる応力変動が抑制される。そのため、接合部２６の信頼性向上させることができる。

また、前述の実施例によれば、プレート本体３２とリングギヤ３４とは接合部２６を含む所定範囲、具体的には隣接する接合部間２６から接触部３８を除いた範囲において接触されていないので、プレート本体３２とリングギヤ３４とが接合される際に、例えば接合部２６が溶接によって接合され、発生する熱によりプレート本体３２が変形する場合であっても、プレート本体３２とリングギヤ３４とが接触されていない部分によってプレート本体３２の変形が許容される。そのため、プレート本体３２における他の部分の変形が低減され、トルクコンバータ締結穴２４のような位置に精度が要求される部分の変形を抑えることができる。

続いて、本発明の別の実施例について説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本実施例におけるドライブプレート１０の正面図であって、前述の実施例における図２に対応する図である。図６に示すドライブプレート１０においては、周方向において接合部２６とその接合部２６に隣接する接合部２６との間３６において設けられるトルクコンバータ締結穴２４の位置および接触部３８の位置が、図２のそれと異なる。

具体的には図６に示すように、トルクコンバータ締結穴２４および接触部３８は、周方向において接合部２６とその接合部２６に隣接する接合部２６との間３６であって、これら２つの接合部２６の中間よりもいずれか一方の接合部２６側に周方向に偏って位置している。本実施例においても前述の実施例と同様の効果が得られる。すなわち、接合部２６はプレート本体３２の振動の節に必ずしも位置しない場合であっても、一定の効果が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、接合部２６、トルクコンバータ締結穴２４、クランクシャフト締結穴２２の位置および数、穴２７および２８の形状、位置、および数は適宜変更され得るものである。例えば、前述の実施例においては接合部２６の数は、ドライブプレート１０に発生する固有振動モードの外周縁上の節の数と同じ数などのように決定されたが、これに限られない。また、リングギヤ３４の肉厚や径方向寸法も必要に応じて種々変更される。

また、接触部３８は、周方向において接合部２６の間３６にその接合部２６と同数設けられていたが、必ずしも接合部２６と同数でなくてもよい。図２のドライブプレート１０では、接触部３８は周方向において６０°間隔の６箇所に設けられていたが、例えば１２０°間隔の３箇所に設けられていてもよい。

また、前述の実施例においては、接合部２６ではリングギヤ３４の内周面３４ｉとプレート本体３２の縁部３２ｂの外周面とが離間させられていたが、相互に接触させられていても差し支えない。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：ドライブプレート
２６：接合部
３２：プレート
３４：リングギヤ
３８：接触部

Claims (4)

1. 環状のリングギヤと、その内側に嵌め入れられた円板状のプレート本体とが周方向に離隔した複数の接合部により接合されてなる車両用ドライブプレートであって、
   周方向における前記接合部間の少なくとも一部分において前記プレート本体と前記リングギヤとを接触させること
   を特徴とするドライブプレート。
2. 前記プレート本体と前記リングギヤとは該プレート本体の固有振動の腹に対応する位置において相互に接触させられていること
   を特徴とする請求項１に記載のドライブプレート。
3. 前記プレート本体は、その外周縁が前記リングギヤの内周面に対向するように短円筒状に曲成された縁部を有し、
   該縁部のうち、前記リングギヤの内周面と接触させられる部分は局部的に他の部分よりも大きい曲げ角とされ、
   該他の部分は前記リングギヤの内周面との間に隙間を隔てて対向していること
   を特徴とする請求項１または２に記載のドライブプレート。
4. 前記プレート本体と前記リングギヤとは前記接合部を含む所定範囲において接触されていないこと
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のドライブプレート。

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