JP2004197781A - ダンパーディスク組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】ピン部材と切り欠きとによって捩り角ストッパーを構成しているダンパーディスク組立体において、各部品の種類を減らすことで生産コストを下げる。
【解決手段】クラッチディスク組立体１は、一対のプレート１２，１３と、フランジ８と、複数の弾性部材３０，３１と、複数のストップピン２２とを備えている。プレート１２，１３軸方向に対向して互いに固定されている。フランジ８は、プレート１２，１３の間に、プレート１２，１３に相対回転可能に配置されている。複数の弾性部材３０，３１は、プレート１２，１３とフランジ８を回転方向に弾性的に連結するための部材である。複数のストップピン２２は、プレート１２，１３を互いに固定するための部材である。ストップピン２２とフランジ８に設けられた切り欠き８ｃとによって、プレート１２，１３とフランジ８の相対回転を規制するための捩り角ストッパー８６が形成されている。一対のプレート１２，１３には、ピン取付孔５３〜５７が各ストップピン２２に対して回転方向に複数設けられている。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクを伝達するとともに捩じり振動を吸収・減衰するためのダンパーディスク組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌に用いられるクラッチディスク組立体は、フライホイールに連結・切断されるクラッチ機能と、フライホイールからの捩じり振動を吸収・減衰するためのダンパー機能とを有している。一般に車両の振動には、アイドル時異音（ガラ音）、走行時異音（加速・減速ラトル，こもり音）及びティップイン・ティップアウト（低周波振動）がある。これらの異音や振動を取り除くことがクラッチディスク組立体のダンパーとしての機能である。
【０００３】
アイドル時異音とは、信号待ち等でシフトをニュートラルに入れ、クラッチペダルを放したときにトランスミッションから発生する「ガラガラ」と聞こえる音である。この異音が生じる原因は、エンジンアイドリング回転付近ではエンジントルクが低く、エンジン爆発時のトルク変動が大きいことにある。このときにトランスミッションのインプットギアとカウンターギアとが歯打ち現象を起こしている。
【０００４】
ティップイン・ティップアウト（低周波振動）とは、アクセルペダルを急に踏んだり放したりしたときに生じる車体の前後の大きな振れである。駆動伝達系の剛性が低いと、タイヤに伝達されたトルクが逆にタイヤに伝達されたトルクが逆にタイヤ側からトルクに伝わり、その揺り返しとしてタイヤに過大トルクが発生し、その結果車体を過渡的に前後に大きく振らす前後振動となる。
【０００５】
アイドリング時異音に対しては、クラッチディスク組立体の捩じり特性においてゼロトルク付近が問題となり、そこでの捩じり剛性は低い方が良い。一方、ティップイン・ティップアウトの前後振動に対しては、クラッチディスク組立体の捩じり特性をできるだけソリッドにすることが必要である。
以上の問題を解決するために、２種類のばね部材を用いることにより２段特性を実現したクラッチディスク組立体が提供されている。そこでは、捩じり特性における１段目（低捩じり角度領域）における捩じり剛性及びヒステリシストルクを低く抑えているために、アイドリング時の異音防止効果がある。また、捩じり特性における２段目（高捩じり角度領域）では捩じり剛性及びヒステリシストルクを高く設定しているため、ティップイン・ティップアウトの前後振動を十分に減衰できる。
【０００６】
さらに、捩じり特性２段目においてたとえばエンジンの燃焼変動に起因する微小捩じり振動が入力されたときに、２段目の大摩擦機構を作動させないことで、微小捩じり振動を効果的に吸収するダンパー機構も知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
クラッチディスク組立体では、円板状の出力側フランジと、その軸方向両側に配置された円板状の入力側クラッチプレート及びリティーニングプレートと、両者の回転方向間に配置されたコイルスプリングとからダンパー機構が構成されている。
クラッチプレートとリティーニングプレートは、軸方向に間隔を空けて配置され、複数のピン部材によって互いに固定されている。ピン部材は、出力側フランジに形成された切り欠き内を貫通している。ピン部材は切り欠き内を円周方向に移動可能であり、切り欠きの円周方向端に当接すると出力側フランジとクラッチプレート及びリティーニングプレートとの相対回転が停止する。言い換えると、切り欠きとピン部材はクラッチディスク組立体のダンパー機構の捩り角ストッパーを構成している。この捩り角ストッパーでは、ピン部材が切り欠き内を移動できる角度がダンパー機構の総捩り角度になり、さらに切り欠き内のピン部材の円周方向位置がダンパー機構の捩り特性の正側捩り角度と負側捩り角度を決定している。
【０００８】
一方、クラッチディスク組立体は搭載する車両によって異なる捩り特性を要求されることがある。しかし、異なる捩り特性ごとに各部品の種類を異ならせていると、各部品の品種が増えて、コスト高になるという問題が生じる。
本発明の課題は、ピン部材と切り欠きとによって捩り角ストッパーを構成しているダンパーディスク組立体において、各部品の種類を減らすことで生産コストを下げることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のダンパーディスク組立体は、一対の第１円板状部材と、第２円板状部材と、複数の弾性部材と、複数のピン部材とを備えている。一対の第１円板状部材は軸方向に対向して互いに固定されている。第２円板状部材は、一対の第１円板状部材の間に、一対の第１円板状部材に相対回転可能に配置されている。複数の弾性部材は、第１円板状部材と第２円板状部材を回転方向に弾性的に連結するための部材である。複数のピン部材は、一対の第１円板状部材同士を互いに固定するための部材である。ピン部材と第２円板状部材に設けられたストッパー部とによって、第１円板状部材と第２円板状部材の相対回転を規制するための捩り角ストッパーが形成されている。一対の第１円板状部材には、ピン取付部が各ピン部材に対して回転方向に複数設けられている。
【００１０】
このダンパーディスク組立体では、各ピン部材は一対の第１円板状部材に円周方向に複数設けられたピン取付部のいずれかに取り付けられている。ピン部材がいずれのピン取付部に取り付けられるかによって、捩り特性の正側捩り角度と負側捩り角度が異なっている。すなわち、一対の第１円板状部材をピン部材によって互いに固定する際にそのダンパーディスク組立体の捩り特性を変更できる。このことは、一対の第１円板状部材には同じ種類のものを使いながら、捩り特性を変更できることを意味する。その結果、一対の第１円板状部材の種類が減って生産コストが低くなる。
【００１１】
請求項２に記載のダンパーディスク組立体では、請求項１において、ピン取付部は軸方向に貫通する孔である。
このダンパーディスク組立体では、ピン取付部が孔であるため、加工が簡単である。
請求項３に記載のダンパーディスク組立体はでは、請求項１又は２において、第２円板状部材のストッパー部は、複数のピン取付部の円周方向外側端より円周方向外側に位置する両端を有しピン部材が貫通する切り欠きである。
【００１２】
このダンパーディスク組立体では、複数のピン取付部はすべて切り欠きの円周方向内側に配置されており、いずれのピン取付部にピン部材を取り付けても捩り角ストッパーが実現される。
請求項４に記載のダンパーディスク組立体では、請求項１〜３のいずれかにおいて、弾性部材は、第１弾性部材と、半径方向位置がピンの半径方向位置より内周側にあり第１弾性部材より剛性が低い第２弾性部材とを含んでいる。
【００１３】
このダンパーディスク組立体では、低剛性の第２弾性部材がピン部材の半径方向内側に配置されることで、捩り角ストッパーの作動角度を大きくできる。
請求項５に記載のダンパーディスク組立体では、請求項４において、第１弾性部材と捩り角ストッパーは円周方向に並んでいる。すなわち、ピン部材及び切り欠きは第１弾性部材の外周側に配置されておらず、そのため第２円板状部材の強度が高く維持される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（１）全体の構成
図１及び図２に本発明の一実施形態としてのクラッチディスク組立体１の断面図を示し、図３にその平面図を示す。クラッチディスク組立体１は、車両（特にＦＦ車）のクラッチ装置に用いられる動力伝達装置であり、クラッチ機能とダンパー機能とを有している。クラッチ機能とは、フライホイール（図示せず）に連結及び離反することによってトルクの伝達及び遮断を行う機能である。ダンパー機能とは、フライホイール側から入力されるトルク変動等をばね等によって吸収・減衰する機能である。
【００１５】
図１及び図２においてＯ−Ｏがクラッチディスク組立体１の回転軸である。図１の左側にエンジン及びフライホイール（図示せず）が配置され、図１の右側にトランスミッション（図示せず）が配置されている。さらに、図３の矢印Ｒ１側がクラッチディスク組立体１の駆動側（回転方向正側）であり、矢印Ｒ２側がその反対側（回転方向負側）である。なお、以下の説明で「回転（円周）方向」、「軸方向」及び「半径方向」とは、特に断らない限り、回転体としてのクラッチディスク組立体１の各方向をいうものとする。
【００１６】
クラッチディスク組立体１は、主に、入力回転部材２と、出力回転部材３と、両回転部材２，３間に配置された弾性連結機構４とから構成されている。また、各部材によって、トルクを伝達するとともに捩じり振動を減衰するためのダンパー機構が構成されていることになる。
（２）入力回転部材
入力回転部材２はフライホイール（図示せず）からトルクが入力される部材である。入力回転部材２は主にクラッチディスク１１とクラッチプレート１２とリティーニングプレート１３とから構成されている。クラッチディスク１１は、図示しないフライホイールに押し付けられて連結される部分である。クラッチディスク１１は、クッショニングプレート１５と、その軸方向両側にリベット１８によって固定された１対の摩擦フェーシング１６，１７とからなる。
【００１７】
クラッチプレート１２とリティーニングプレート１３は、ともに板金製の円板状かつ環状の部材であり、互いに対して軸方向に対して所定の間隔を開けて配置されている。クラッチプレート１２はエンジン側に配置され、リティーニングプレート１３はトランスミッション側に配置されている。リティーニングプレート１３の外周縁には、円周方向に所定の間隔で複数の（４つの）箇所に、ストップピン２２が配置されている。ストップピン２２は軸方向に延びる円柱形状の部材である。ストップピン２２は、プレート１２，１３の軸方向間に挟まれた胴部２２ａと、その両側から延びてプレート１２，１３の孔５３内に配置された首部２２ｂと、プレート１２，１３の軸方向外側面に当接する頭部２２ｃとを有している。一方の頭部２２ｃはかしめて形成されている。これにより、クラッチプレート１２とリティーニングプレート１３は一体回転するようになり、さらに軸方向の間隔が定められている。さらに、ストップピン２２は、クッショニングプレート１５の内周部をクラッチプレート１２の外周部に固定している。なお、本発明に係るピン部材は、ストップピン２２の構造や形状に限定されない。
【００１８】
クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３にはそれぞれ中心孔が形成されている。この中心孔内には後述のボス７が配置される。
クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３の各々には、円周方向に並んだ複数の窓部（４１，４２）が形成されている。各窓部（４１，４２）は同一形状であり、同一半径方向位置で円周方向に並んで複数（４つ）形成されている。各窓部（４１，４２）は概ね円周方向に長く延びている。
【００１９】
ここで、図３及び図４において上下方向に対向して配置された１対の窓部を第１窓部４１といい、図３及び図４において左右方向に対向して配置された１対の窓部を第２窓部４２ということにする。各窓部４１，４２は、軸方向に貫通した孔と、その孔の縁に沿って形成された支持部とからなる。
第１窓部４１の支持部は、外周側支持部４５と内周側支持部４６と回転方向支持部４７とから構成されている。平面視で、外周側支持部４５は概ね円周方向に沿った形状に湾曲しており、内周側支持部４６はほぼ直線状に延びている。また、回転方向支持部４７は、概ね半径方向に直線状に延びており、窓部４１，４２の円周方向中心とクラッチディスク組立体１の中心Ｏとを通る直線に平行である。外周側支持部４５及び内周側支持部４６は他のプレート部分から軸方向に起こされた部分である。
【００２０】
第２窓部４２の支持部は、外周側支持部４８と内周側支持部４９と回転方向支持部５０とから構成されている。平面視で、外周側支持部４８は概ね円周方向に沿った形状に湾曲しており、内周側支持部４９はほぼ直線状に延びている。図３に示すように、第１窓部４１の回転方向中心同士を結ぶ直線をＣ１とし、それに垂直な直線をＣ２とすると、第２窓部４２の回転方向中心同士を結ぶ直線Ｃ３は直線Ｃ２に対して回転方向Ｒ２側に所定角度だけずれている。すなわち、各第２窓部４２は、回転方向Ｒ１側の第１窓部４１により回転方向Ｒ２側の第１窓部４１に近接している。第２窓部４２は、第１窓部４１に比べて、回転方向長さ及び半径方向幅も短くなっている。さらに、第２窓部４２の内径は第１窓部４１の内径と概ね同じであるが、第２窓部４２の外径は第１窓部４１の外径より小さい。
【００２１】
ストップピン２２のプレート１２，１３における位置について説明する。ストップピン２２は、プレート１２，１３の外周部に設けられており、各窓部４１，４２の回転方向間に配置されている。さらに、詳細には、ストップピン２２は、窓部４１，４２の間でより第２窓部４２側にずれて配置されている。ストップピン２２は、第１窓部４１の外周縁より半径方向内側であるが、第２窓部４２の外周縁より半径方向外側に位置している。より詳細には、ストップピン２２は、その半径方向最内側部分ですら、第２窓部４２の外周縁より半径方向外側に位置している。
【００２２】
図４に示すように、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３において、第１窓部４１の回転方向Ｒ２側にあるストップピン２２の回転方向両側にはピン取付孔５４，５５が設けられている。つまり、この箇所にはストップピン２２が実際に取り付けられている孔５３を含めて、合計３つの孔５３〜５５が回転方向に並んで形成されていることになる。ピン取付孔５３とピン取付孔５４との間の回転方向角度はθ１１であり、ピン取付孔５３とピン取付孔５５との間の回転方向角度はθ１２である。また、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３において、第１窓部４１の回転方向Ｒ１側にあるストップピン２２の回転方向Ｒ１側には、ピン取付孔５７が設けられている。つまり、この箇所にはストップピン２２が実際に取り付けられている孔５６を含めて、合計２つの孔５６，５７が回転方向に並んで形成されていることになる。ピン取付孔５６とピン取付孔５７との間の回転方向角度はθ１３である。
【００２３】
この実施形態では、θ１１〜θ１３の大きさは同一であり、９度である。
（３）出力回転部材
出力回転部材３は、入力回転部材２から弾性連結機構４を介してトルクが入力れ、さらに図示しないトランスミッション入力シャフトにトルクを出力するための部材である。出力回転部材３は主にハブ６によって構成されている。ハブ６はボス７とフランジ８とからなる。
【００２４】
ボス７はクラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３の中心孔内に配置された筒状の部材である。ボス７はその中心孔に挿入されたトランスミッション入力シャフト（図示せず）に対してスプライン係合している。フランジ８は、ボス７の外周に一体に形成され、外周側に延びる円板形状部分である。フランジ８は、クラッチプレート１２とリティーニングプレート１３との軸方向間に配置されている。フランジ８は、最内周側の環状の内周部８ａと、その外周側に設けられた外周部８ｂとからなる。
【００２５】
フランジ８の外周部８ｂには、窓部４１，４２に対応して窓孔（４３，４４）が形成されている。すなわち、同一半径方向位置で円周方向に並んだ複数の（４つの）窓孔（４３，４４）が形成されている。ここで、図３及び図５において上下方向に対向して配置された１対の窓部を第１窓孔４３といい、図３及び図５において左右方向に対向して配置された１対の窓部を第２窓孔４４ということにする。各第１窓孔４３は、軸方向に打ち抜かれた孔であり、円周方向に長く延びている。各第１窓孔４３は外周側支持部６３と内周側支持部６４と回転方向支持部６５とを有する。平面視で、外周側支持部６３及び内周側支持部６４は円周方向に沿った湾曲形状である。また、回転方向支持部６５は概ね半径方向に直線状に延びており、より詳細には、回転方向支持部６５は、窓孔４３の回転方向中心とクラッチディスク組立体１の中心Ｏとを結ぶ直線に対して平行である。ただし、回転方向Ｒ１側の回転方向支持部６５には、内周側に回転方向凹部６５ａが形成されている。回転方向凹部６５ａは、その外周側の部分に対して回転方向Ｒ１側にわずかに凹んでいる。内周側支持部６４の回転方向中間には、半径方向凹部６４ａが形成されている。半径方向凹部６４ａはその回転方向の両側の部分に対して半径方向内側に凹んでいる。第１窓部４１は、第１窓孔４３に比べて回転方向に短く、かつ、第１窓孔４３の回転方向Ｒ１側に寄っている。このため、第１窓部４１の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部４７は第１窓孔４３の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部６５に一致しているが、第１窓部４１の回転方向Ｒ２側の回転方向支持部４７は第１窓孔４３の回転方向Ｒ２側の回転方向支持部６５との間に第４回転方向隙間３８（θ６）を確保している。
【００２６】
第２窓孔４４は、軸方向に打ち抜かれた孔であり、円周方向に長く延びている。各第２窓孔４４は外周側支持部６７と内周側支持部６８と回転方向支持部６９とを有する。平面視で、外周側支持部６７及び内周側支持部６８は円周方向に沿った湾曲形状である。また、回転方向支持部６９は概ね半径方向に直線状に延びており、より詳細には、回転方向支持部６９は、第２窓孔４４の回転方向中心とクラッチディスク組立体１の中心Ｏとを結ぶ直線に対して平行である。第２窓部４２は、第２窓孔４４に比べて回転方向に短く、かつ、第２窓孔４４の回転方向Ｒ２側に寄っている。このため、第２窓部４２の回転方向Ｒ２側の回転方向支持部５０は第２窓孔４４の回転方向Ｒ２側の回転方向支持部６９に一致しているが、第２窓部４２の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部５０は第２窓孔４４の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部６９との間に所定角度の第３回転方向隙間３７（θ５）を確保している。
【００２７】
フランジ８の外周縁には、ストップピン２２が軸方向に通過している切り欠き８ｃが形成されている。切り欠き８ｃは、各窓孔（４３，４４）の回転方向間に位置しており、その中をストップピン２２が回転方向に移動可能である。切り欠き８ｃは、第１窓孔４３が形成された部分の半径方向突起８３と、第２窓孔４４の外周側の半径方向突起８４とによって形成されている。つまり、各切り欠き８ｃは、フランジ８の外周縁８ｄと、各突起８３，８４の回転方向面８３ａ，８４ａとによって形成されている。ストップピン２２からみて、回転方向Ｒ１側の回転方向面８４ａとの間には第１回転方向隙間３５（θ１）が確保され、回転方向Ｒ２側の回転方向面８３ａとの間には第２回転方向隙間３６（θ２）が確保されている。以上より、ストップピン２２と突起８３，８４及び切り欠き８ｃによってクラッチディスク組立体１の捩り角ストッパー８６が形成されていることになる。
【００２８】
なお、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３のピン取付孔５３〜５７は、切り欠き８ｃの円周方向範囲内に配置されている。言い換えると、切り欠き８ｃは、複数のピン取付孔５３〜５７の円周方向外側端より円周方向に大きい両端を有している。この結果、いずれのピン取付孔にストップピン２２を取り付けても捩り角ストッパー８６が実現される。
【００２９】
突起８４は、第２窓孔４４に対応して形成されており、回転方向中心同士は一致している。なお、突起８４は第２窓孔４４に比べて回転方向長さを短くすることができ、その場合は回転方向面８４ａは回転方向支持部６９より回転方向内側に位置する。つまり、切り欠き８ｃは第２窓孔４４の外周側（の一部）まで延びており、ストップピン２２は第２窓孔４４の外周側にまで移動可能となる。これを言い換えると、捩り角ストッパー８６（具体的にはストップピン２２）が第２窓孔４４と回転方向に干渉していない。その結果、捩り角ストッパー８６の捩り可能角度が従来より大きくなる。
【００３０】
（４）弾性連結機構
弾性連結機構４は、入力回転部材２から出力回転部材３にトルクを伝達するとともに、捩り振動を吸収・減衰するための機構である。弾性連結機構４は複数の弾性部材（３０，３１）から構成されている。この実施形態では４つの弾性部材（３０，３１）が用いられている。各弾性部材（３０，３１）は第１窓孔４３，４４及び窓部４１，４２内に配置されている。弾性部材（３０，３１）は、第１窓孔４３及び第１窓部４１内に配置された第１弾性部材３０と、第２窓孔４４及び第２窓部４２内に配置された第２弾性部材３１との２種類から構成されている。
【００３１】
第１弾性部材３０は、回転方向に延びるコイルスプリングであって、回転方向両端が第１窓部４１の両回転方向支持部４７に支持されている。したがって、第１弾性部材３０は、第１窓孔４３内において回転方向Ｒ１側に寄って配置されている。より具体的には、第１弾性部材３０の回転方向Ｒ１側端は第１窓孔４３の回転方向支持部６５に当接又は近接しているが、第１弾性部材３０の回転方向Ｒ２側端は第１窓孔４３の回転方向支持部６５との間に第４回転方向隙間３８（θ６）を確保している。
【００３２】
第２弾性部材３１は、回転方向に延びるコイルスプリングであって、第１弾性部材３０に比べて回転方向長さやコイル径が小さく、さらにばね定数が小さい（剛性が低い）。第２弾性部材３１は回転方向両端が第２窓部４２の両回転方向支持部５０に支持されている。したがって、第２弾性部材３１は、第２窓孔４４内において回転方向Ｒ２側に寄って配置されている。より具体的には、第２弾性部材３１の回転方向Ｒ２側端は第２窓孔４４の回転方向支持部５０に当接又は近接しているが、第２弾性部材３１の回転方向Ｒ１側端は第２窓孔４４の回転方向支持部６９との間に第３回転方向隙間３７（θ５）を確保している。
【００３３】
（５）中間回転部材
中間回転部材１０は、入力回転部材２と出力回転部材３との間で相対回転可能に配置された部材であり、出力回転部材３に対して回転方向に係合するとともに、入力回転部材２との間に第２摩擦発生部７１（後述）を形成している。中間回転部材１０は、ブッシュ５１と、プレート５２とから構成されている。
【００３４】
ブッシュ５１は、クラッチプレート１２の内周部とフランジ８との間に配置された環状の部材であり、例えば樹脂からなる。ブッシュ５１は、軸方向トランスミッション側に延び、第１窓孔４３の半径方向凹部６４ａ内を軸方向に延びる突出部５１ａを有している。プレート５２は、フランジ８とリティーニングプレート１３との間に配置された部材であり、例えば板金製である。プレート５２にはブッシュ５１の突出部５１ａが係合しており、この結果両部材５１，５２は一体回転するようになっている。プレート５２の外周縁には、半径方向外側に延びる突出部５２ａが形成されている。突出部５２ａの回転方向Ｒ２側の縁には、軸方向エンジン側に延びる折り曲げ爪５２ｂが形成されている。折り曲げ爪５２ｂは、第１窓孔４３の回転方向凹部６５ａ内に収納され、回転方向支持部６５とともに第１弾性部材３０の回転方向Ｒ１側端面を支持している。この結果、爪５２ｂは、第１窓孔４３の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部６５と第２弾性部材３１の回転方向Ｒ１側端との間に挟まれ、フランジ８に対して回転方向Ｒ２側に離れることはできるが、回転方向Ｒ１側には移動不能となっている。
【００３５】
なお、図６に示すように、ブッシュ５１の突出部５１ａの回転方向Ｒ２側端は半径方向凹部６４ａの回転方向Ｒ２側端との間に、第５回転方向隙間３９を確保しており、その捩り角度の大きさはθ４である。つまり、プレート５２はフランジ８に対して図５の状態から回転方向Ｒ２側に捩り角度θ４のみ移動可能となっている。
【００３６】
突出部５２ａの回転方向Ｒ１側縁５２ｃは、第２弾性部材３１の回転方向Ｒ２側端に近接して配置されており、第６回転方向隙間４０（θ４）を確保している。
以上に述べたように、ブッシュ５１とプレート５２は軸方向に当接するとともに回転方向にも係合しており、一体回転する１つの部材（中間回転部材１０）を構成している。なお、ブッシュ５１とプレート５２との軸方向距離はフランジ８の軸方向厚みより大きいため、フランジ８の軸方向両側面は両側の部材５１，５２から離れて配置されている。
【００３７】
このように、中間回転部材１０がブッシュ５１とプレート５２という２つの部材からなり、ブッシュ５１がプレート５２と係合する突出部５１ａを有している。したがって、従来のサブピンを省略することができ、部品点数が少なくなることでコストを低くできる。
以上より中間回転部材１０とフランジ８の関係をまとめると、中間回転部材１０はフランジ８に対して、折り曲げ爪５２ｂが第１窓孔４３の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部６５に当接しているため、回転方向Ｒ１側には相対回転不能である。しかし、中間回転部材１０はフランジ８に対して、回転方向Ｒ２側には突出部５１ａが半径方向凹部６４ａの回転方向Ｒ２側の端面に当接するまで相対回転可能である。つまり、爪５２ｂは回転方向凹部６５ａから捩り角度θ４だけ回転方向Ｒ２側に離れて捩り角度θ４の回転方向隙間を形成することができる。このように、中間回転部材１０は、フランジ８に対して、捩り角度θ４だけ相対回転可能となっている。このように、中間回転部材１０は、出力回転部材３に対して捩じり特性の正側では一体回転するが、負側では所定角度範囲内で相対回転できるようになっている。
【００３８】
（６）摩擦発生機構
クラッチディスク組立体１は、弾性連結機構４に対して並列に機能するように配置された摩擦発生機構７９をさらに備えている。摩擦発生機構７９は、低ヒステリシストルクを発生するための第１摩擦発生部７０と、高ヒステリシストルクを発生するための第２摩擦発生部７１とを有している。
【００３９】
第１摩擦発生部７０は、弾性連結機構４が作用している全領域すなわち捩じり特性の正側及び負側両方でヒステリシストルクを発生するための機構である。第１摩擦発生部７０は、第１ブッシュ７２と、第１コーンスプリング７３とを有している。第１ブッシュ７２と第１コーンスプリング７３は、フランジ８の内周部８ａとリティーニングプレート１３の内周部との間に配置されている。第１ブッシュ７２は、ワッシャ状の部材であり、フランジ８の内周部８ａの軸方向トランスミッション側面に摺動可能に当接する摩擦面を有している。第１コーンスプリング７３は、第１ブッシュ７２とリティーニングプレート１３の内周部との軸方向間に配置され、軸方向に圧縮されている。
【００４０】
以上に述べた構造によって、第１摩擦発生部７０では、第１コーンスプリング７３の弾性力によって、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３と一体回転する第１ブッシュ７２が、フランジ８に対して軸方向から押し付けられ、回転方向に摺動可能となっている。
第２摩擦発生部７１は、第２ブッシュ７６と、第２コーンスプリング７７とから構成されている。
【００４１】
第２ブッシュ７６と第２コーンスプリング７７は、プレート５２の中心部とリティーニングプレート１３の内周部との軸方向間、すなわち第１ブッシュ７２及び第１コーンスプリング７３の外周側に配置されている。第２ブッシュ７６は、プレート５２の中心部の軸方向トランスミッション側面に当接する摩擦面を有している。また、第２ブッシュ７６は、環状本体部分から軸方向に延びリティーニングプレート１３に形成された孔内に挿入された突起を有している。この係合によって第２ブッシュ７６はリティーニングプレート１３に対して軸方向には移動可能であるが相対回転は不能になっている。第２コーンスプリング７７は第２ブッシュ７６とリティーニングプレート１３の内周部との軸方向間に配置され、両者の間で軸方向に圧縮されている。第２ブッシュ７６の内周部には第１ブッシュ７２から延びる突起が回転方向に係合する凹部が形成されており、この係合により第１ブッシュ７２は第２ブッシュ７６及びリティーニングプレート１３と一体回転する。
【００４２】
以上に述べた構造によって、第２摩擦発生部７１では、第２コーンスプリング７７の弾性力によって、リティーニングプレート１３と一体回転する第２ブッシュ７６及びクラッチプレート１２が、中間回転部材１０に対して軸方向から押し付けられ、回転方向に摺動可能となっている。第２摩擦発生部７１で発生するヒステリシストルクは第１摩擦発生部７０で発生するヒステリシストルクよりかなり大きく、１０〜２０倍の範囲にある。
【００４３】
（７）回転方向隙間
各回転方向隙間３５〜３７等の捩り角度の大きさの意味を関係について説明する。なお、以下に示す具体的な数値は単なる例示である。
第１回転方向隙間３５は、クラッチディスク組立体１の捩り特性の正側の全捩り角度を意味しており、その大きさをθ１で表す。この実施形態では、θ１の具体的な数値は１６度であるが、その数値に限定されない。第２回転方向隙間３６は、クラッチディスク組立体１の捩り特性の負側の全捩り角度を意味しており、その大きさをθ２で示す。この実施形態では、θ２の具体的な数値は１１度であり、θ１より小さい。以上より、θ１とθ２の合計がクラッチディスク組立体１の全捩り角度を示す。
【００４４】
第３回転方向隙間３７は、捩り特性の正側において、第２弾性部材３１の圧縮が開始されるまで（第１弾性部材３０のみが圧縮されている領域）の捩り角度である。第３回転方向隙間３７の捩り角度をθ５で示しており、具体的な数値は５度である。この結果、捩り特性の正側は、第１弾性部材３０のみが圧縮される第１領域と、第１領域より捩り角度の大きな領域であり第１弾性部材３０と第２弾性部材３１が並列に圧縮される第２領域とを含んでおり、捩り特性正側の多段化が実現されている。
【００４５】
第４回転方向隙間３８は、捩り特性の負側において、第１弾性部材３０の圧縮が開始されるまで（第２弾性部材３１のみが圧縮されている領域）の捩り角度である。第４回転方向隙間３８の捩り角度をθ６で示しており、具体的な数値は９度である。この結果、捩り特性の負側は、第２弾性部材３１のみが圧縮される第３領域と、第３領域より捩り角度の大きな領域であり第１弾性部材３０と第２弾性部材３１が並列に圧縮される第４領域とを含んでおり、捩り特性負側の多段化が実現されている。
【００４６】
第５回転方向隙間３９及び第６回転方向隙間４０は、捩り特性の負側において微少捩り振動が入力されたときに第２弾性部材３１の荷重が中間回転部材１０に作用するのを所定角度だけ防止するための隙間である。第５回転方向隙間３９及び第６回転方向隙間４０の捩り角度はθ４で表しており、この実施形態ではθ４は１度である。
【００４７】
（８）捩じり特性
次に、図９に示す捩じり特性線図を用いて、クラッチディスク組立体１の捩じり特性について説明する。なお、図９に表れた具体的な数値は本発明の一実施例として開示するものであり、本発明を限定するものではない。
最初に、図８を用いて、中立状態から入力回転部材２を固定しておきそれ対してハブ６を回転方向Ｒ２側に捩じっていく捩じり特性正側領域の動作（このとき入力回転部材２が出力回転部材３に対して回転方向Ｒ１側に捩じれることになる）を説明する。
【００４８】
捩じり角度の小さな領域では、２個の第１弾性部材３０が圧縮される。捩じり角度がθ５より大きくなると、第２窓孔４４の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部６９が第２弾性部材３１の回転方向Ｒ１側端に当接する。これ以降は、２個の第１弾性部材３０が２個の第２弾性部材３１に並列に圧縮され、高剛性の特性が得られる。また、第１摩擦発生部７０及び第２摩擦発生部７１が作動し、高ヒステリシストルクの特性が得られる。第２摩擦発生部７１では、中間回転部材１０は、折り曲げ爪５２ｂが第１窓孔４３のＲ１側の回転方向支持部６５に押されることで、フランジ８と回転方向Ｒ２側に一体回転し、クラッチプレート１２及び第２ブッシュ７６に対して摺動する。
【００４９】
この捩じり特性正側において微小捩じり振動がクラッチディスク組立体１に入力された場合に、中間回転部材１０の折り曲げ爪５２ｂは常に第１弾性部材３０によって第１窓孔４３の回転方向Ｒ１側の回転方向支持部６５に押し付けられている。したがって、中間回転部材１０はフランジ８に対して相対回転することができず、微少振動入力時であっても弾性部材３０，３１の弾性力は常に中間回転部材１０を介して第２摩擦発生部７１に作用している。つまり、入力回転部材２と出力回転部材３とが相対回転するときは、捩じり特性正側では常に第２摩擦発生部７１が作動し、高ヒステリシストルクを発生している。
【００５０】
次に、図９を用いて、中立状態から入力回転部材２を固定しておきそれ対してハブ６を回転方向Ｒ１側に捩じっていく捩じり特性負側領域の動作（このとき入力回転部材２が出力回転部材３に対して回転方向Ｒ２側に捩じれることになる）を説明する。
捩じり角度の小さな領域では、２個の第２弾性部材３１のみが圧縮され、正側に比べて低剛性の特性が得られる。また、第１摩擦発生部７０及び第２摩擦発生部７１が作動し、高ヒステリシストルクの特性が得られる。このとき第２摩擦発生部７１では、中間回転部材１０は、ブッシュ５１の突出部５１ａが半径方向凹部６４ａの回転方向Ｒ２側端に押されることで、フランジ８と回転方向Ｒ１側に一体回転し、第２ブッシュ７６に対して摺動する。以上の動作において、折り曲げ爪５２ｂは凹部６５ａから回転方向Ｒ２側に捩り角度θ４離れている。
【００５１】
この状態で微少捩り振動が入力された場合に、第２弾性部材３１の荷重はθ４の範囲内では中間回転部材１０には伝達されない。なぜなら、第２弾性部材３１の回転方向Ｒ２側端とプレート５２の縁５２ｃとの間にθ４の回転方向隙間が確保され、さらにフランジ８の半径方向凹部６４ａの回転方向Ｒ１側の壁とブッシュ５１の突出部５１ａの回転方向Ｒ１側の面との間にはθ４の回転方向隙間が確保されているからである。
【００５２】
捩じり角度がθ６になると、第１窓孔４３の回転方向Ｒ２側の回転方向支持部６５が第１弾性部材３０の回転方向Ｒ２側端に当接する。これ以降は、２個の第１弾性部材３０が２個の第２弾性部材３１に並列に圧縮される。この結果、高剛性・高ヒステリシストルクの捩じり特性が得られる。
以上に述べたように、第２弾性部材３１は、捩り特性正側において、捩り角度θ２の範囲のみ（正側全角度θ１より小さい範囲）で圧縮されるようになっており、正側で圧縮される角度が負側で圧縮される角度（負側全角度）と同じである。他の実施例としては、第２弾性部材３１が正側で圧縮される角度が負側で圧縮される角度（負側全角度）より小さくてもよい。このように、第２弾性部材３１が正側で圧縮される角度が負側で圧縮される角度（負側全角度）より大きくないことによって、第２弾性部材を低剛性でかつ低トルク容量のものにすることができる。この結果、第２弾性部材３１の形状を前述のように第１弾性部材３０より小さくすることができ、結果として第２弾性部材３１をストップピン２２の作動範囲より内側に配置することができる。
【００５３】
次に、図９の捩じり特性線図を参照して、具体的にクラッチディスク組立体１に各種捩り振動が入力された時の捩り特性について説明する。
車両の前後振動のように振幅の大きな捩り振動が発生すると、捩り特性は正負両側にわたって変動を繰り返す。この時、正負両側で発生する高ヒステリシストルクによって車両の前後振動は速やかに減衰される。
【００５４】
次に、例えばエンジンブレーキをかけた減速時においてエンジンの燃焼変動に起因する微小捩り振動がクラッチディスク組立体１に入力されたとする。このとき、中間回転部材１０は、捩り角度θ４内においてはフランジ８に対して相対回転し、第２摩擦発生部７１においてクラッチプレート１２及び第２ブッシュ７６に摺動しない。この結果、微小捩じり振動に対しては高ヒステリシストルクが発生しない。すなわち捩り特性線図において捩り角度θ４内では第２弾性部材３１が作動するが、第２摩擦発生部７１では滑りが生じない。つまり、捩じり角度θ４の範囲では、負側のヒステリシストルクよりはるかに小さなヒステリシストルク（第１摩擦発生部７０によるヒステリシストルク）が得られる。この捩り角度θ４内のヒステリシストルクは全体にわたるヒステリシストルクの１／１０程度であることが好ましい。このように、捩じり特性の負側において第２摩擦発生部７１を所定角度範囲内では作動させない回転方向隙間を設けたため、エンジンブレーキをかけた減速時の振動・騒音レベルを大幅に低くすることができる。
【００５５】
捩じり特性の正側において第２摩擦発生部７１を所定角度範囲内で作動させない回転方向隙間を設けなかったため、実用回転域に共振ピークが残ることが多いＦＦ車などの場合、共振回転数付近で音・振動性能が悪化しない。
このように、捩じり特性の正負両側のうち一方にのみ摩擦機構を所定角度範囲内で作動させない回転方向隙間を確保しているため、加速・減速の両方で音・振動性能が向上する。
【００５６】
以上に述べたように、本発明に係るダンパー機構では、捩じり特性の正側と負側とで捩じり剛性を異ならせるのみでなく、微小捩じり振動に対して高ヒステリシストルクを発生させない構造を捩じり特性の一方のみに設けることで、全体として好適な捩じり特性を実現している。
特に、本発明に係るダンパー機構では、中間回転部材１０を用いた簡単な構造によって、捩じり特性の一方側のみに微小捩じり振動に対して高ヒステリシストルクを発生させない摩擦抑制機構を実現している。具体的には、中間回転部材１０は、ブッシュ５１の突出部５１ａと折り曲げ爪５２ｂという回転方向に離れた２箇所によって、フランジ８に対して微少捩り角度θ４の範囲内で相対回転可能となっている。これにより中間回転部材１０は、入力回転部材２に対して摩擦摺動する摩擦部材として機能するとともに、所定の捩じり角度範囲では摩擦を発生させない摩擦抑制機構をも構成している。
【００５７】
（９）他の実施形態
図１０において、ストップピン２２をピン取付孔５３ではなくピン取付孔５４に取り付けた場合の捩り角ストッパー８６’を示す。ストップピン２２は、前記実施形態に比べて切り欠き８ｃ内をθ１１分だけ回転方向Ｒ１側に配置されている。この結果、第１回転方向隙間３５’の捩り角度θ１’は７度となり、第２回転方向隙間３６’の捩り角度θ２’は２０度となっている。
【００５８】
このクラッチディスク組立体１では、各ストップピン２２はクラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３に円周方向に複数設けられたピン取付孔（例えば、５３〜５７）のいずれかに取り付けられている。ストップピン２２がいずれのピン取付孔に取り付けられるかによって、捩り特性の正側捩り角度と負側捩り角度が異なる。すなわち、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３をストップピン２２によって互いに固定する際にそのクラッチディスク組立体１の捩り特性を変更できる。このことは、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３には同じ種類のものを使いながら、捩り特性を変更できることを意味する。その結果、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３の種類が減って生産コストが低くなる。
【００５９】
また、このクラッチディスク組立体１では、ピン取付部が孔であるため、加工が簡単である。
（９）他の実施形態
本発明が適用されるクラッチディスク組立体の構造は前記実施形態に限定されない。例えば、ハブのボスとフランジが分離してダンパー機構によって連結された構造にも本発明を適用できる。
【００６０】
本発明に係るダンパー機構は、クラッチディスク組立体以外にも採用可能である。例えば、２つのフライホイールを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構等である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明に係るダンパーディスク組立体では、各ピン部材は一対の第１円板状部材に円周方向に複数設けられたピン取付部のいずれかに取り付けられている。ピン部材がいずれのピン取付部に取り付けられるかによって、捩り特性の正側捩り角度と負側捩り角度が異なる。すなわち、一対の第１円板状部材をピン部材によって互いに固定する際にそのダンパーディスク組立体の捩り特性を変更できる。
このことは、一対の第１円板状部材には同じ種類のものを使いながら、捩り特性を変更できることを意味する。その結果、一対の第１円板状部材の種類が減って生産コストが低くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチディスク組立体の縦断面図であり、図３のI-I断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係るクラッチディスク組立体の縦断面図であり、図３のII-O断面図。
【図３】クラッチディスク組立体の平面図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】図３の部分拡大図。
【図６】フランジとブッシュとの係合部分を示す平面図。
【図７】クラッチディスク組立体の機械回路図。
【図８】クラッチディスク組立体の機械回路図。
【図９】クラッチディスク組立体の捩り特性線図。
【図１０】他の実施形態におけるクラッチディスク組立体の平面図。
【符号の説明】
１ クラッチディスク組立体（ダンパーディスク組立体）
２ 入力回転部材
３ 出力回転部材
４ 弾性連結機構
６ ハブ
７ ボス
８ フランジ（第２円板状部材）
１０ 中間回転部材
１２ クラッチプレート（第１円板状部材）
１３ リティーニングプレート（第１円板状部材）
２２ ストップピン（ピン部材）
３０ 第１弾性部材
３１ 第２弾性部材
８６ 捩り角ストッパー

Claims (5)

1. 軸方向に対向して互いに固定された一対の第１円板状部材と、
   前記一対の第１円板状部材の間に、前記一対の第１円板状部材に相対回転可能に配置された第２円板状部材と、
   前記第１円板状部材と前記第２円板状部材を回転方向に弾性的に連結するための複数の弾性部材と、
   前記一対の第１円板状部材同士を互いに固定するための複数のピン部材とを備え、
   前記ピン部材と前記第２円板状部材に設けられたストッパー部とによって、前記第１円板状部材と前記第２円板状部材の相対回転を規制するための捩り角ストッパーが形成され、
   前記一対の第１円板状部材には、ピン取付部が各ピン部材に対して回転方向に複数設けられている、
   ダンパーディスク組立体。
2. 前記ピン取付部は軸方向に貫通する孔である、請求項１に記載のダンパーディスク組立体。
3. 前記第２円板状部材のストッパー部は、前記複数のピン取付部の円周方向外側端より円周方向外側に位置する両端を有し前記ピン部材が貫通する切り欠きである、請求項１又は２に記載のダンパーディスク組立体。
4. 前記弾性部材は、第１弾性部材と、半径方向位置が前記ピン部材の半径方向位置より内周側にあり前記第１弾性部材より剛性が低い第２弾性部材とを含んでいる、請求項１〜３のいずれかに記載のダンパーディスク組立体。
5. 第１弾性部材と前記捩り角ストッパーは円周方向に並んでいる、請求項４に記載のダンパーディスク組立体。

Images