JP2011236941A - ダンパー機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパー機構の耐久性を高めつつ音振性能の向上を図る。
【解決手段】ダンパー機構４は、第１フライホイール２と、出力プレート３３と、第１スプリング組立体ＳＡ１と、第２スプリング組立体ＳＡ２と、を備えている。第１スプリング組立体ＳＡ１は第１支持部２５と伝達部３３ｅとの間に予め圧縮された状態で配置されている。第２スプリング組立体ＳＡ２は第２支持部３０と伝達部３３ｅとの間に予め圧縮された状態で配置されている。ストッパー部２７は第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２と回転方向に当接可能に配置されている。第１フライホイール２および出力プレート３３に外力が作用していない中立状態において、ストッパー部２７と第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２との回転方向間には、隙間が確保されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、回転振動を減衰するダンパー機構に関する。

エンジンで発生した動力を伝達するために、車両の駆動系には様々な装置が搭載されている。この種の装置としては、例えばクラッチ装置やフライホイール組立体が考えられる。これらの装置には、回転振動の減衰を目的として、ダンパー機構が用いられている（例えば、特許文献１および２を参照）。

特開平７−２０８５４７号公報 特開平９−２４２８２５号公報

この種のダンパー機構は、スプリングなどの弾性部材を有している。弾性部材により回転振動が吸収あるいは減衰される。

しかし、ダンパー機構が作動している間、捩り特性の正側および負側において弾性部材は伸縮を繰り返すため、弾性部材の伸縮の頻度が高くなり、ダンパー機構の耐久性が低くなるおそれがある。

そこで、捩り特性の正側のみで作動する弾性部材および負側のみで作動する弾性部材をそれぞれ備えたダンパー機構が提案されている。

しかし、捩り特性の正側から負側、または負側から正側にダンパー機構の状態が移行する際に、弾性部材を駆動する駆動プレートが弾性部材の端部に衝突し、音振性能が低下する。

本発明の課題は、ダンパー機構の耐久性を高めつつ音振性能の向上を図ることにある。

本発明に係るダンパー機構は、第１回転体と、第２回転体と、第１弾性部材と、第２弾性部材と、を備えている。第１回転体は、第１支持部と、第２支持部と、第１支持部および第２支持部の回転方向間に配置されたストッパー部と、を有している。第２回転体は、第１支持部および第２支持部の回転方向間に配置された伝達部を有しており、第１回転体に対して回転可能に配置されている。第１弾性部材は第１支持部と伝達部との間に予め圧縮された状態で配置されている。第２弾性部材は第２支持部と伝達部との間に予め圧縮された状態で配置されている。ストッパー部は第１弾性部材および第２弾性部材と回転方向に当接可能に配置されている。第１回転体および第２回転体に外力が作用していない中立状態において、ストッパー部と第１弾性部材および第２弾性部材のうち少なくとも一方との回転方向間には、隙間が確保されている。

ここで、第１弾性部材および第２弾性部材は、それぞれ弾性力を発生可能な単一の部材であってもよいし、弾性力を発生可能な複数の部材が組み合わされていてもよい。例えば、第１弾性部材は、単一のスプリングであってもよいし、複数のスプリングの組立体であってもよい。さらに、第１弾性部材は、スプリングに加えて、スプリングの端部に装着されるシート部材も含み得る概念である。第２弾性部材も第１弾性部材と同様である。

このダンパー機構では、第１回転体が第２回転体に対して回転すると第１支持部とストッパー部との間で第１弾性部材が圧縮される。また、第１回転体が第２回転体に対して反対側に回転すると第２支持部とストッパー部との間で第２弾性部材が圧縮される。このように、捩り特性の一方では第１弾性部材が圧縮され、捩り特性の他方では第２弾性部材が圧縮されるので、第１弾性部材および第２弾性部材が作動する頻度を低くすることができる。

さらに、第１回転体および第２回転体に外力が作用していない中立状態において、ストッパー部と第１弾性部材および第２弾性部材のうち少なくとも一方との回転方向間に隙間が確保されているので、隙間の範囲内では、第１弾性部材および第２弾性部材に伝達部が挟み込まれている。この結果、捩り角度が０度付近で、第１弾性部材および第２弾性部材のうち少なくとも一方に伝達部が当接している状態を維持することができ、音振性能の向上を図ることができる。

これにより、このダンパー機構では、耐久性を高めつつ音振性能の向上を図ることができる。

フライホイール組立体の平面図 図１のII−II断面図 フライホイール組立体の部分平面図 フライホイール組立体の部分断面図 フライホイール組立体の部分断面図 図３のVI−VI断面図 ダンパー機構の機械回路図（中立状態） ダンパー機構の機械回路図（捩り角度が正側隙間角度θｐ０の状態） ダンパー機構の機械回路図（捩り角度が正側隙間角度θｐ０よりも大きい状態） ダンパー機構の機械回路図（捩り角度が負側隙間角度θｎ０の状態） ダンパー機構の機械回路図（捩り角度が負側隙間角度θｎ０よりも小さい状態） ダンパー機構の捩り特性線図 ダンパー機構の機械回路図（他の実施形態） ダンパー機構の捩り特性線図（他の実施形態）

＜全体構成＞
図１〜図４を用いてフライホイール組立体１について説明する。図２、図４および図５の左側にはエンジン（図示せず）が配置されており、右側にはトランスミッション（図示せず）が配置されている。以後、図２、図４および図５において左側をエンジン側といい、右側をトランスミッション側という。また、図１に示すように、反時計回りを第１回転方向Ｒ１、時計回りを第２回転方向Ｒ２とする。エンジンから入力される動力により、第１フライホイール２は第１回転方向Ｒ１に回転駆動される。図１および図２は、第１フライホイール２および第２フライホイール３に外力が作用していない中立状態を示している。ここで、外力としては、例えばエンジンから入力される動力などが挙げられる。

フライホイール組立体１は、いわゆる湿式の２マスフライホイールであり、エンジンで発生した動力をクラッチ装置（図示せず）を介してトランスミッションに伝達するための装置である。図１に示すように、フライホイール組立体１は、第１フライホイール２（第１回転体の一例）と、第２フライホイール３と、ダンパー機構４と、摩擦発生機構５と、を備えている。第１フライホイール２がダンパー機構４の入力部材、そして第２フライホイール３がダンパー機構４の出力部材として機能するため、第１フライホイール２および第２フライホイール３がダンパー機構４を構成しているとも言える。

＜第１フライホイール＞
第１フライホイール２は、エンジンで発生した動力が入力される部材であり、ボルト２８によりエンジンのクランクシャフト（図示せず）に固定されている。第１フライホイール２は、第１プレート２１と、第２プレート２２と、支持部材２３と、押さえプレート２６と、第１支持部２５と、第２支持部３０と、２つのストッパー部２７と、を有している。第１フライホイール２の外周部にはリングギヤ２９が溶接により固定されている。

第１プレート２１は、第１プレート本体２１ａと、２つの第１側方部２１ｂと、第１プレート本体２１ａおよび第１側方部２１ｂの外周部から軸方向に延びる筒状部２１ｃと、２つの第１当接部２１ｇと、を有している。

第１側方部２１ｂは、第１プレート本体２１ａよりもエンジン側に迫り出した部分であり、例えばプレス加工により成形されている。２つの第１側方部２１ｂは、回転方向に等ピッチで配置されている。第１側方部２１ｂは、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２（後述）に対応する範囲に形成されている。第１側方部２１ｂの内周部には、軸方向に対して傾斜する傾斜面２１ｅが形成されている。傾斜面２１ｅは第１スプリングシート４４（後述）、第１中間スプリングシート４３（後述）、第２スプリングシート４２（後述）および第２中間スプリングシート４６（後述）と摺動可能である。

第１当接部２１ｇは、第１スプリング組立体ＳＡ１の端部および第２スプリング組立体ＳＡ２の端部を支持するための部分であり、第１側方部２１ｂからトランスミッション側に突出している。第１当接部２１ｇは第１側方部２１ｂ（第１収容部Ｂ１）と一体形成されている。第１当接部２１ｇは、第１スプリングシート４４および第２スプリングシート４２と回転方向に当接可能であり、第１側方部２１ｂの回転方向の概ね中央付近に配置されている。第１当接部２１ｇは、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２の間（より詳細には、第１スプリングシート４４および第２スプリングシート４２（後述）の間）に配置されており、第２プレート２２の第２当接部２２ｇ（後述）とともにストッパー部２７を形成している。

第２プレート２２は、筒状部２１ｃに固定された環状の部材であり、第２プレート本体２２ａと、２つの第２側方部２２ｂと、内側筒状部２２ｃと、２つの第２当接部２２ｇと、を有している。

第２側方部２２ｂは、第２プレート本体２２ａよりもトランスミッション側に迫り出した部分であり、例えばプレス加工により成形されている。２つの第２側方部２２ｂは、回転方向に等ピッチで配置されている。第２側方部２２ｂは、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２に対応する範囲に形成されている。第２側方部２２ｂの内周部には、軸方向に対して傾斜する傾斜面２２ｅが形成されている。傾斜面２２ｅは、傾斜面２１ｅと対をなす面であり、第１スプリングシート４４、第１中間スプリングシート４３、第２スプリングシート４２および第２中間スプリングシート４６と摺動可能である。

第２当接部２２ｇは、第１スプリング組立体ＳＡ１の端部および第２スプリング組立体ＳＡ２の端部を支持するための部分であり、第２側方部２２ｂからエンジン側に突出している。第２当接部２２ｇは第２側方部２２ｂ（第１収容部Ｂ１）と一体形成されている。第２当接部２２ｇは、第１スプリングシート４４と回転方向に当接可能であり、第２側方部２２ｂの回転方向の概ね中央付近に配置されている。第２当接部２２ｇは、第１当接部２１ｇと軸方向に対向するように配置されており、第１当接部２１ｇと軸方向に間隔を空けて配置されている。第２当接部２２ｇは、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２の間（より詳細には、第１スプリングシート４４および第２スプリングシート４２の間）に配置されており、第１プレート２１の第１当接部２１ｇとともにストッパー部２７を形成している。

第２側方部２２ｂは第１側方部２１ｂと軸方向に向かい合って配置されているため、第１フライホイール２の外周部に第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２が配置される比較的広い空間を第１側方部２１ｂおよび第２側方部２２ｂにより形成することができる。

内側筒状部２２ｃは、第２プレート本体２２ａの内周部からエンジン側に延びる筒状の部分であり、シールリング３８（後述）と接触している。

支持部材２３は、環状の支持部材本体２３ａと、環状突起２３ｂと、環状の摺動部２３ｃと、を有している。支持部材本体２３ａは、第１プレート２１とともにボルト２８によりクランクシャフトに固定されている。環状突起２３ｂは、支持部材本体２３ａの内周部からエンジン側に突出する環状の部分であり、第１プレート２１の半径方向の位置決めを行っている。摺動部２３ｃは、支持部材本体２３ａから半径方向に延びる部分であり、摩擦発生機構５の第２摩擦プレート５５と摺動する。支持部材本体２３ａの外周部にはベアリング３９が嵌め込まれている。

押さえプレート２６は、ベアリング３９を軸方向に押さえるための部材であり、第１プレート２１および支持部材２３とともにボルト２８によりクランクシャフトに固定されている。また、押さえプレート２６はリベット２４により第１プレート２１および支持部材２３に固定されている。

第１支持部２５は、第１スプリング組立体ＳＡ１を回転方向に支持するための部分であり、第１支持プレート２５ａを有している。第１支持プレート２５ａは、第１プレート２１および第２プレート２２に固定されており、第１スプリングシート４４と回転方向に当接している。

第２支持部３０は、第２スプリング組立体ＳＡ２を回転方向に支持するための部分であり、第２支持プレート３０ａを有している。第２支持プレート３０ａは、第１プレート２１および第２プレート２２に固定されており、第２スプリングシート４２と回転方向に当接している。

第１支持部２５および第２支持部３０は、回転方向に間隔を空けて配置されており、回転軸Ｏに対して互いに対向する位置に配置されている。２つのストッパー部２７は、回転方向に間隔を空けて配置されており、回転軸Ｏに対して対向する位置に配置されている。ストッパー部２７は、第１支持部２５および第２支持部３０の間（より詳細には、第１支持部２５および第２支持部３０の回転方向の中央付近）に配置されている。

第１支持部２５およびストッパー部２７の回転方向間には第１スプリング組立体ＳＡ１が配置されている。第１フライホイール２および第２フライホイール３の回転方向間で第２スプリング組立体ＳＡ２のみが圧縮されている場合、第１スプリング組立体ＳＡ１が第１支持部２５およびストッパー部２７の回転方向間で予め圧縮された状態で第１支持部２５とストッパー部２７とにより回転方向に支持されている。

第２支持部３０およびストッパー部２７の回転方向間には第２スプリング組立体ＳＡ２が配置されている。第１フライホイール２および第２フライホイール３の回転方向間で第１スプリング組立体ＳＡ１のみが圧縮されている場合、第２スプリング組立体ＳＡ２は第２支持部３０およびストッパー部２７の回転方向間で予め圧縮された状態で第２支持部３０とストッパー部２７とにより回転方向に支持されている。

＜第２フライホイール＞
第２フライホイール３は、第１フライホイール２に対して回転可能に配置された部材であり、第２フライホイール本体３１と、出力プレート３３（第２回転体の一例）と、を有している。第２フライホイール３はベアリング３９により第１フライホイール２に対して回転可能なように支持されている。

第２フライホイール本体３１は、第２プレート２２のトランスミッション側に配置された環状の部材であり、支持部３１ａと、摩擦部３１ｂと、を有している。

支持部３１ａは、ベアリング３９により第１フライホイール２に対して回転可能に支持された環状の部分であり、第２プレート２２の内周側に配置されている。支持部３１ａの溝３１ｃにはシールリング３８が嵌め込まれている。シールリング３８により第１フライホイール２の収容空間Ｓと第１フライホイール２の外部の空間とがシールされている。収容空間Ｓには潤滑油が充填されている。支持部３１ａにはリベット３２により出力プレート３３が固定されている。

摩擦部３１ｂは、クラッチディスク組立体の摩擦フェーシング（図示せず）が押し付けられる環状の部分であり、支持部３１ａの外周部に設けられている。摩擦部３１ｂは、第２プレート２２のトランスミッション側に配置されており、支持部３１ａよりもトランスミッション側に迫り出している。

出力プレート３３は、収容空間Ｓ内に配置されており、支持部３１ａに固定されている。出力プレート３３は、環状の本体部３３ａと、本体部３３ａから半径方向に延びる２つの伝達部３３ｅと、を有している。

本体部３３ａは支持部３１ａに固定された環状の部分である。本体部３３ａの内周部には、円周方向に等ピッチで配置された複数の切欠き３３ｄが形成されている。切欠き３３ｄには第２ブッシュ５２の突起５２ｂ（後述）が挿入されている。これにより、第２ブッシュ５２と第２フライホイール３とは一体回転可能となっている。

伝達部３３ｅは、第１フライホイール２に伝達された動力が第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２を介して伝達される部分であり、ダンパー機構４に外力が作用していない中立状態で第１当接部２１ｇおよび第２当接部２２ｇの軸方向間に配置されている。伝達部３３ｅが第１当接部２１ｇおよび第２当接部２２ｇと軸方向に対向しているとも言える。伝達部３３ｅの回転方向の中心線は、ストッパー部２７の回転方向の中心線と概ね同じ位置に配置されている。

伝達部３３ｅについてさらに詳細に説明すると、伝達部３３ｅは、第１突出部３３ｃと、１対の第２突出部３３ｂと、を有している。第１突出部３３ｃおよび第２突出部３３ｂは、例えばプレス加工により成形されている。

第１突出部３３ｃは、本体部３３ａから半径方向外側に突出する板状の部分である。第１突出部３３ｃは、本体部３３ａと同じ軸方向位置に配置された中央部３３ｈと、中央部３３ｈよりも軸方向トランスミッション側に迫り出すように形成された１対の外側部３３ｉと、を有している。１対の外側部３３ｉは、中央部３３ｈの回転方向の両側に配置されている。

第２突出部３３ｂは、第１突出部３３ｃ（より詳細には、外側部３３ｉ）の回転方向の端部から軸方向エンジン側に延びる部分であり、当接部３３ｆと、補強部３３ｇと、を有している。当接部３３ｆは、半径方向に延びる部分であり、第１スプリングシート４４（後述）と回転方向に当接可能な当接面３３ｊを有している。当接部３３ｆの厚み方向（当接面３３ｊの法線方向）は回転方向と概ね一致している。補強部３３ｇは、当接部３３ｆの半径方向内側の端部と本体部３３ａの外周部とを連結する部分であり、当接部３３ｆの半径方向内側の端部から当接面３３ｊが向いている側に延びている。図３に示すように、補強部３３ｇは湾曲する部分を有している。補強部３３ｇの軸方向寸法は、当接部３３ｆの軸方向寸法と同じである。外側部３３ｉが中央部３３ｈよりもトランスミッション側に迫り出しているため、当接部３３ｆの軸方向寸法を比較的大きく確保できる。これにより、当接面３３ｊの面積を大きく設定できる。

さらに、図６に示すように、伝達部３３ｅの回転方向の寸法Ｄ１は、ストッパー部２７の回転方向の寸法Ｄ２よりも大きく設定されている。より詳細には、２つの当接面３３ｊの間の回転方向の寸法Ｄ１は、ストッパー部２７の回転方向の寸法Ｄ２（より詳細には、第１当接部２１ｇの回転方向の寸法および第２当接部２２ｇの回転方向の寸法）よりも大きく設定されている。寸法Ｄ１を寸法Ｄ２よりも大きく設定することで、正側隙間Ｇｐ（第２隙間の一例）および負側隙間Ｇｎ（第１隙間の一例）を確保することができる。

前述のように、第１スプリング組立体ＳＡ１は第１支持部２５および伝達部３３ｅの回転方向間で予め圧縮された状態で配置されており、第２スプリング組立体ＳＡ２は第２支持部３０および伝達部３３ｅの回転方向間で予め圧縮された状態で配置されている。さらに、ストッパー部２７と第２スプリング組立体ＳＡ２との間には正側隙間Ｇｐが確保されており、ストッパー部２７と第１スプリング組立体ＳＡ１との間には負側隙間Ｇｎが確保されている。したがって、中立状態において、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２の回転方向間に伝達部３３ｅは挟み込まれており、正側隙間Ｇｐおよび負側隙間Ｇｎの範囲内で、伝達部３３ｅは第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２により回転方向に弾性的に支持されている。つまり、捩り角度が０度付近では、第１スプリング組立体ＳＡ１の端部および第２スプリング組立体ＳＡ２の端部は、伝達部３３ｅから離れることなく、伝達部３３ｅと当接した状態が維持される。

＜ダンパー機構＞
ダンパー機構４は、第１フライホイール２と第２フライホイール３とを回転方向に弾性的に連結する機構であり、１対の第１スプリング組立体ＳＡ１（第１弾性部材の一例）と、１対の第２スプリング組立体ＳＡ２（第２弾性部材の一例）と、を有している。ダンパー機構４には、前述の第１プレート２１、第２プレート２２および出力プレート３３も含まれている。

１対の第１スプリング組立体ＳＡ１は、第１フライホイール２および第２フライホイール３を回転方向に弾性的に連結しており、概ね捩り特性の正側でのみ作動するように配置されている。各第１スプリング組立体ＳＡ１は、２つの第１スプリングセット４８と、２つの第１スプリングシート４４と、第１中間スプリングシート４３と、を有している。

２つの第１スプリングセット４８は第１フライホイール２および第２フライホイール３の間で直列に作用するように配置されている。各第１スプリングセット４８は、第１外側スプリング４１ａと、第１内側スプリング４１ｂと、を有している。第１外側スプリング４１ａの内側に第１内側スプリング４１ｂが並列に作用するように配置されている。

第１スプリングシート４４は、第１スプリングセット４８の端部を支持しており、第１スプリングセット４８の一方の端部に装着されている。一方の第１スプリングシート４４は第１スプリングセット４８と第１支持部２５との間に挟み込まれている。他方の第１スプリングシート４４は、中立状態では第１スプリングセット４８と伝達部３３ｅとの間に挟み込まれている。第１中間スプリングシート４３は、第１スプリングセット４８の端部を支持しており、隣り合う第１スプリングセット４８の端部同士の間に配置されている。２つの第１スプリングシート４４および第１中間スプリングシート４３が回転方向に当接することで、ダンパー機構４の正側のストッパートルクを確保している。

第１スプリング組立体ＳＡ１は、第１側方部２１ｂ、第２側方部２２ｂおよび筒状部２１ｃにより形成された第１収容部Ｂ１に予め圧縮された状態で配置されている。中立状態では、第１スプリング組立体ＳＡ１は第１支持部２５および伝達部３３ｅの回転方向間に予め圧縮された状態で配置されている。この状態で、第１スプリング組立体ＳＡ１は、第１支持部２５、伝達部３３ｅ、第１側方部２１ｂ、第２側方部２２ｂおよび筒状部２１ｃにより回転方向、軸方向および半径方向に支持されている。さらに、第１スプリング組立体ＳＡ１とストッパー部２７との間には、負側隙間Ｇｎが確保されている。

一方、１対の第２スプリング組立体ＳＡ２のみが作動している状態では、第１スプリング組立体ＳＡ１が第１支持部２５およびストッパー部２７の回転方向間に圧縮された状態で配置されている。この状態では、第１スプリング組立体ＳＡ１は、第１支持部２５、ストッパー部２７、第１側方部２１ｂ、第２側方部２２ｂおよび筒状部２１ｃにより回転方向、軸方向および半径方向に支持されている。

１対の第２スプリング組立体ＳＡ２は、第１フライホイール２および第２フライホイール３を回転方向に弾性的に連結しており、概ね捩り特性の負側でのみ作動するように配置されている。各第２スプリング組立体ＳＡ２は、２つの第２スプリングセット４９と、２つの第２スプリングシート４２と、第２中間スプリングシート４６と、を有している。

２つの第２スプリングセット４９は第１フライホイール２および第２フライホイール３の間で直列に作用するように配置されている。各第２スプリングセット４９は、第２外側スプリング４５ａと、第２内側スプリング４５ｂと、を有している。第２外側スプリング４５ａの内側に第２内側スプリング４５ｂが並列に作用するように配置されている。

第２スプリングシート４２は、第２スプリングセット４９の端部を支持しており、第２スプリングセット４９の一方の端部に装着されている。一方の第２スプリングシート４２は第２スプリングセット４９と第２支持部３０との間に挟み込まれている。他方の第２スプリングシート４２は、中立状態では第２スプリングセット４９と伝達部３３ｅとの間に挟み込まれている。第２中間スプリングシート４６は、第２スプリングセット４９の端部を支持しており、隣り合う第２スプリングセット４９の端部同士の間に配置されている。２つの第２スプリングシート４２および第２中間スプリングシート４６が回転方向に当接することで、ダンパー機構４の負側のストッパートルクを確保している。

第２スプリング組立体ＳＡ２は、第１側方部２１ｂ、第２側方部２２ｂおよび筒状部２１ｃにより形成された第２収容部Ｂ２に予め圧縮された状態で配置されている。中立状態では、第２スプリング組立体ＳＡ２は第２支持部３０および伝達部３３ｅの回転方向間に予め圧縮された状態で配置されている。この状態で、第２スプリング組立体ＳＡ２は、第２支持部３０、伝達部３３ｅ、第１側方部２１ｂ、第２側方部２２ｂおよび筒状部２１ｃにより回転方向、軸方向および半径方向に支持されている。さらに、第２スプリング組立体ＳＡ２とストッパー部２７との間には、正側隙間Ｇｐが確保されている。

一方、１対の第１スプリング組立体ＳＡ１のみが作動している状態では、第２スプリング組立体ＳＡ２が第２支持部３０およびストッパー部２７の回転方向間に圧縮された状態で配置されている。この状態では、第２スプリング組立体ＳＡ２は、第２支持部３０、ストッパー部２７、第１側方部２１ｂ、第２側方部２２ｂおよび筒状部２１ｃにより回転方向、軸方向および半径方向に支持されている。

＜摩擦発生機構＞
摩擦発生機構５は、第１フライホイール２と第２フライホイール３との間で回転方向の抵抗力を発生させるための機構であり、第１ブッシュ５３と、第２ブッシュ５２と、第１摩擦プレート５４と、第２摩擦プレート５５と、コーンスプリング５１と、を有している。

第１ブッシュ５３は、第１フライホイール２と一体回転可能に配置されており、第１摩擦プレート５４のエンジン側に配置されている。

第２ブッシュ５２は、第２フライホイール３と一体回転可能に配置されており、環状の第１ブッシュ本体５２ａと、第１ブッシュ本体５２ａから半径方向外側へ突出した複数の突起５２ｂと、を有している。第１ブッシュ本体５２ａは、第１摩擦プレート５４および第２摩擦プレート５５の軸方向間に配置されており、第１摩擦プレート５４および第２摩擦プレート５５と摺動可能である。突起５２ｂは前述の切欠き３３ｄに挿入されている。

第１摩擦プレート５４は、第１ブッシュ５３と第２ブッシュ５２との軸方向間に挟み込まれており、第１フライホイール２および第２フライホイール３に対して回転可能に配置されている。第２摩擦プレート５５は、第２ブッシュ５２と摺動部２３ｃとの軸方向間に挟み込まれており、第２ブッシュ５２および第１フライホイール２に対して回転可能に配置されている。コーンスプリング５１は、第１ブッシュ５３と第１プレート２１との軸方向間に配置されており、第１ブッシュ５３をトランスミッション側に押圧している。

＜動作＞
図７〜図１２を用いてダンパー機構４の動作について説明する。図７〜図１１はダンパー機構４の機械回路図である。図１２はダンパー機構４の捩り特性線図である。図１２ではヒステリシストルクは省略している。

（１）中立状態
第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の捩り角度が０度の場合（つまりダンパー機構４が中立状態の場合）、第２フライホイール３は第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２により回転方向の弾性的に支持されている。具体的には、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２の間に第２フライホイール３の伝達部３３ｅが挟み込まれている（図７参照）。

中立状態では、第２スプリング組立体ＳＡ２とストッパー部２７との回転方向間に正側隙間Ｇｐが確保されており、第１スプリング組立体ＳＡ１とストッパー部２７との回転方向間に負側隙間Ｇｎが確保されている。正側隙間Ｇｐに対応する捩り角度を正側隙間角度θｐ０とし、負側隙間Ｇｎに対応する捩り角度を負側隙間角度θｎ０とする。捩り角度が正側隙間角度θｐ０および負側隙間角度θｎ０の範囲内で、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２の間に第２フライホイール３の伝達部３３ｅが挟み込まれた状態で、第１フライホイール２は第２フライホイール３に対して回転可能となっている。つまり、捩り角度が正側隙間角度θｐ０および負側隙間角度θｎ０の範囲内では、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２がともに作動する。

（２）捩り特性の正側
クラッチディスク組立体（図示せず）が第２フライホイール３に押し付けられると、エンジンからトランスミッションへフライホイール組立体１およびクラッチディスク組立体を介して動力が伝達される。具体的には、第２フライホイール３に対して第１フライホイール２が第１回転方向Ｒ１に回転し始める。この結果、第１フライホイール２と第２フライホイール３との間で第１スプリング組立体ＳＡ１の圧縮が開始される（図７および図８参照）。より詳細には、第１フライホイール２の第１支持部２５と第２フライホイール３の伝達部３３ｅとの間で回転方向に２つの第１スプリングセット４８が圧縮される。それと同時に、第２支持部３０とストッパー部２７との間で第２スプリング組立体ＳＡ２の圧縮状態が徐々に解放される。また、第１フライホイール２および第２フライホイール３の相対回転に伴い、摩擦発生機構５において摩擦抵抗が発生し、第１フライホイール２および第２フライホイール３の間で回転方向の抵抗（つまり、ヒステリシストルク）が発生する。

ここで、第１フライホイール２を第２フライホイール３に対して正側（第１回転方向Ｒ１）に回転させるのに必要なトルクＴｐは、以下の式（１）で表わされる。

Ｔｐ＝Ｒ×（Ｆｐ−Ｆｎ）
＝Ｒ×Ｋ×（（Ｌｐ+Ｌ０）−（Ｌｎ＋Ｌ０））
＝Ｒ×Ｋ×（Ｌｐ−Ｌｎ） ・・・（１）
Ｒはダンパー機構４の有効半径（図１参照）、Ｌｐは第１スプリングセット４８の圧縮量、Ｌｎは第２スプリングセット４９の圧縮量、Ｌ０は中立状態での第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２の圧縮量をそれぞれ示している。また、第１スプリング組立体ＳＡ１のばね係数（直列に配置された２つの第１スプリングセット４８全体のばね係数）をＫ、第２スプリング組立体ＳＡ２のばね係数（直列に配置された２つの第２スプリングセット４９全体のばね係数）をＫとする。

第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転角度が０から正側隙間角度θｐ０の範囲内では、Ｌｎ＝−Ｌｐとなるので、式（１）は式（２）のようになる。

Ｔｐ＝Ｒ×Ｋ×（Ｌｐ−（−Ｌｎ））＝Ｒ×Ｋ×２Ｌｐ ・・・（２）
したがって、図１２に示す捩り特性線図のように、０から正側隙間角度θｐ０の範囲内での線の傾きが２Ｋとなる。

第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転角度が正側隙間角度θｐ０に達すると、第２スプリング組立体ＳＡ２（より詳細には、第２スプリングセット４９に装着された第２スプリングシート４２）がストッパー部２７に当接し、第２スプリング組立体ＳＡ２の作動が停止する（図８参照）。このとき、第２支持部３０およびストッパー部２７の間で２つの第２スプリングセット４９が圧縮された状態で保持される。

第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転が正側隙間角度θｐ０からさらに進行すると、第２スプリング組立体ＳＡ２（より詳細には、第２スプリングセット４９に装着された第２スプリングシート４２）から伝達部３３ｅが離れ、第１フライホイール２および第２フライホイール３の間で第１スプリング組立体ＳＡ１のみが作動する（図９参照）。具体的には、第１支持部２５およびストッパー部２７の間で第１スプリング組立体ＳＡ１がさらに圧縮されるが、第２支持部３０およびストッパー部２７の間で第２スプリング組立体ＳＡ２はそのままの状態を維持する。

このとき、第１フライホイール２を第２フライホイール３に対して正側（第１回転方向Ｒ１）に回転させるのに必要なトルクＴｐは、以下の式（３）で表される。

Ｔｐ＝Ｒ×Ｆｐ＝Ｒ×Ｋ×（Ｌｐ＋Ｌ０） ・・・（３）
したがって、図１２に示す捩り特性線図のように、正側隙間角度θｐ０から正側最大捩り角度θｐｍａｘまで領域においては、線の傾きがＫとなる。

第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転がさらに進行すると、やがて第１スプリングシート４４と第１中間スプリングシート４３とが回転方向に当接する。この結果、第１フライホイール２の第１支持部２５と伝達部３３ｅとの回転方向間に２つの第１スプリングシート４４および第１中間スプリングシート４３が挟まれ、第１フライホイール２および第２フライホイール３の相対回転が正側最大捩り角度θｐｍａｘで停止する。これにより、第１フライホイール２から第２フライホイール３へ第１スプリングシート４４および第１中間スプリングシート４３を介して動力が伝達される。

（３）捩り特性の負側
一方、クラッチが連結されている状態で例えばエンジンブレーキが使用されると、トランスミッション側から逆回転の駆動力が第２フライホイール３に伝達され、正側最大捩り角度θｐｍａｘの状態から第１フライホイール２に対して第２フライホイール３が第１回転方向Ｒ１に回転駆動される。言い換えると、正側最大捩り角度θｐｍａｘの状態から第２フライホイール３に対して第１フライホイール２が第２回転方向Ｒ２に回転する。この結果、捩り角度が０度である中立状態を通過して第１フライホイール２と第２フライホイール３との間で第２スプリング組立体ＳＡ２の圧縮が開始される（図７および図１０参照）。それと同時に、第１支持部２５およびストッパー部２７の間で第１スプリング組立体ＳＡ１の圧縮が徐々に解放される。

ここで、第１フライホイール２を第２フライホイール３に対して負側（第２回転方向Ｒ２）に回転させるのに必要なトルクＴｎは、以下の式（４）で表わされる。

Ｔｎ＝Ｒ×（Ｆｎ−Ｆｐ）
＝Ｒ×Ｋ×（（Ｌｎ+Ｌ０）−（Ｌｐ＋Ｌ０））
＝Ｒ×Ｋ×（Ｌｎ−Ｌｐ） ・・・（４）
第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転角度が負側隙間角度θｎ０の範囲内では、Ｌｐ＝−Ｌｎとなるので、式（４）は式（５）のようになる。

Ｔｎ＝Ｒ×Ｋ×（Ｌｎ−（−Ｌｐ））＝Ｒ×Ｋ×２Ｌｎ ・・・（５）
したがって、図１２に示す捩り特性線図のように、正側と同様に、０から負側隙間角度θｎ０の範囲内での線の傾きが２Ｋとなる。

第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転角度が負側隙間角度θｎ０に達すると、第１スプリング組立体ＳＡ１（より詳細には、第１スプリングセット４８に装着された第１スプリングシート４４）がストッパー部２７に当接し、第１スプリング組立体ＳＡ１の作動が停止する（図１０参照）。このとき、第１支持部２５およびストッパー部２７の間で２つの第１スプリングセット４８が圧縮された状態で保持される。

第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転が負側隙間角度θｎ０からさらに進行すると第１スプリング組立体ＳＡ１（より詳細には、第１スプリングセット４８に装着された第１スプリングシート４４）から伝達部３３ｅが離れ、第１フライホイール２および第２フライホイール３の間で第２スプリング組立体ＳＡ２のみが作動する（図１１参照）。具体的には、第２支持部３０およびストッパー部２７の間で第２スプリング組立体ＳＡ２がさらに圧縮されるが、第１支持部２５およびストッパー部２７の間で第１スプリング組立体ＳＡ１はそのままの状態を維持する。

このとき、第１フライホイール２を第２フライホイール３に対して負側（第２回転方向Ｒ２）に回転させるのに必要なトルクＴｎは、以下の式（６）で表される。

Ｔｎ＝Ｒ×Ｆｎ＝Ｒ×Ｋ×（Ｌｎ＋Ｌ０） ・・・（６）
したがって、図１２に示す捩り特性線図のように、負側隙間角度θｎ０から負側最大捩り角度θｎｍａｘまでの領域においては、線の傾きがＫとなる。

第２フライホイール３に対する第１フライホイール２の回転がさらに進行すると、やがて第２スプリングシート４２と第２中間スプリングシート４６とが回転方向に当接する。この結果、第１フライホイール２の第２支持部３０と伝達部３３ｅとの回転方向間に第２スプリングシート４２および第２中間スプリングシート４６が挟まれ、第１フライホイール２および第２フライホイール３の相対回転が負側最大捩り角度θｎｍａｘで停止する。これにより、第１フライホイール２から第２フライホイール３へ第１スプリングシート４４および第１中間スプリングシート４３を介して動力が伝達される。

＜特徴＞
以上に説明したように、このダンパー機構４では、捩り特性の正側のほとんどの領域で第１スプリング組立体ＳＡ１のみが圧縮され、捩り特性の負側のほとんどの領域で第２スプリング組立体ＳＡ２のみが圧縮される。つまり、捩り特性の正側では第２スプリング組立体ＳＡ２がほとんど作動せず、捩り特性の負側では第１スプリング組立体ＳＡ１がほとんど作動しない。これにより、第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２が作動する頻度を低くでき、ダンパー機構４の耐久性を高めることができる。

それに加えて、第１フライホイール２および第２フライホイール３に回転力が作用していない中立状態において、ストッパー部２７と第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２との回転方向間に隙間（正側隙間Ｇｐおよび負側隙間Ｇｎ）が確保されている。この結果、捩り角度が０度付近で第２フライホイール３は第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２により弾性的に支持される。つまり、捩り角度が０度付近で第１スプリング組立体ＳＡ１の第１スプリングシート４４あるいは第２スプリング組立体ＳＡ２の第２スプリングシート４２が伝達部３３ｅと当接した状態が維持される。これにより、捩り角度０度付近で第１スプリング組立体ＳＡ１および第２スプリング組立体ＳＡ２が伝達部３３ｅと衝突して異音が発生するのを防止できる。

以上のように、このダンパー機構４であれば、耐久性を高めつつ音振性能の向上を図ることができる。また、ダンパー機構４を搭載したフライホイール組立体１でも、同様の効果を得ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形および修正が可能である。

（１）前述の実施形態では、フライホイール組立体１を用いて本発明に係るダンパー機構について説明したが、本発明に係るダンパー機構を適用できる装置はフライホイール組立体に限定されない。例えば、このダンパー機構は、クラッチディスク組立体やトルクリミッターなどの他の装置にも適用可能である。

（２）前述の実施形態では、第１弾性部材の一例としての第１スプリング組立体ＳＡ１が、直列に作用するように配置された２つの第１スプリングセット４８を有している。しかし、第１スプリング組立体ＳＡ１が少なくとも１つの第１スプリングセット４８を有していればよい。また、第１スプリングセット４８はいわゆる親子ばねであるが、１つのスプリングであってもよい。さらに、２つの第１スプリングシート４４および第１中間スプリングシート４３が省略されてもよい。

また、第２弾性部材の一例としての第２スプリング組立体ＳＡ２が、直列に作用するように配置された２つの第２スプリングセット４９を有している。しかし、第２スプリング組立体ＳＡ２が少なくとも１つの第２スプリングセット４９を有していればよい。また、第２スプリングセット４９はいわゆる親子ばねであるが、１つのスプリングであってもよい。さらに、２つの第２スプリングシート４２および第２中間スプリングシート４６が省略されてもよい。

（３）前述の実施形態では、正側で第１スプリング組立体ＳＡ１と負側で作動する第２スプリング組立体ＳＡ２とが同じ剛性を有しているが、それぞれ剛性が異なっていてもよい。また、前述の実施形態では、正側隙間角度θｐ０および負側隙間角度θｎ０が同じ大きさであるが、それぞれ異なっていてもよい。

（４）前述の実施形態では、第１支持部２５、第２支持部３０および２つのストッパー部２７が設けられているが、第１支持部２５、第２支持部３０およびストッパー部２７の数量は前述の実施形態に限定されない。例えば、ストッパー部２７が１つであってもよいし、第１支持部２５、第２支持部３０およびストッパー部２７が前述の実施形態での数量よりも多くてもよい。

（５）前述の実施形態では、正側隙間Ｇｐおよび負側隙間Ｇｎの両方が確保されているが、正側隙間Ｇｐおよび負側隙間Ｇｎのうち一方だけが確保されていれば、前述のフライホイール組立体１と同様の効果を得ることができる。例えば、図１３に示すように、中立状態でストッパー部２７のＲ１側に正側隙間Ｇｐが確保されていて、かつ、ストッパー部２７のＲ２側には負側隙間Ｇｎが確保されていない、という構成であってもよい。この場合の捩り特性線図は、図１４に示す通りとなる。また、中立状態でストッパー部２７のＲ１側に正側隙間Ｇｐが確保されておらず、かつ、ストッパー部２７のＲ２側には負側隙間Ｇｎが確保されている、という構成であってもよい。

１ フライホイール組立体
２ 第１フライホイール（第１回転体の一例）
２５ 第１支持部
２７ ストッパー部
３０ 第２支持部
３ 第２フライホイール
３３ 出力プレート（第２回転体の一例）
３３ｅ 伝達部
４ ダンパー機構
４８ 第１スプリングセット
４９ 第２スプリングセット
５ 摩擦発生機構
θｐ０ 正側隙間角度
θｎ０ 負側隙間角度
Ｇｐ 正側隙間（第２隙間の一例）
Ｇｎ 負側隙間（第１隙間の一例）
ＳＡ１ 第１スプリング組立体（第１弾性部材の一例）
ＳＡ２ 第２スプリング組立体（第２弾性部材の一例）

本発明に係るダンパー機構は、第１回転体と、第２回転体と、第１弾性部材と、第２弾性部材と、を備えている。第１回転体は、第１支持部と、第２支持部と、第１支持部および第２支持部の回転方向間に配置されたストッパー部と、を有している。第２回転体は、第１支持部および第２支持部の回転方向間に配置された伝達部を有しており、第１回転体に対して回転可能に配置されている。第１弾性部材は第１支持部と伝達部との間に予め圧縮された状態で配置されている。第２弾性部材は第２支持部と伝達部との間に予め圧縮された状態で配置されている。ストッパー部は第１弾性部材および第２弾性部材と回転方向に当接可能に配置されている。第１回転体および第２回転体に外力が作用していない中立状態において、ストッパー部と第１弾性部材および第２弾性部材のうち少なくとも一方との回転方向間には、隙間が確保されている。そして、ストッパー部は、中立状態において伝達部と軸方向に対向して配置されている。

Claims (8)

1. 第１支持部と、第２支持部と、前記第１支持部および前記第２支持部の回転方向間に配置されたストッパー部と、を有する第１回転体と、
   前記第１支持部および前記第２支持部の回転方向間に配置された伝達部を有し前記第１回転体に対して回転可能に配置された第２回転体と、
   前記第１支持部と前記伝達部との間に予め圧縮された状態で配置された第１弾性部材と、
   前記第２支持部と前記伝達部との間に予め圧縮された状態で配置された第２弾性部材と、を備え、
   前記ストッパー部は、前記第１弾性部材および前記第２弾性部材と回転方向に当接可能に配置されており、
   前記第１回転体および前記第２回転体に外力が作用していない中立状態において、前記ストッパー部と前記第１弾性部材および前記第２弾性部材のうち少なくとも一方との回転方向間には隙間が確保されている、
   ダンパー機構。
2. 前記ストッパー部と前記第１弾性部材との間には、第１隙間が確保されており、
   前記ストッパー部と前記第２弾性部材との間には、第２隙間が確保されている、
   請求項１に記載のダンパー機構。
3. 前記第１隙間の寸法は、前記中立状態において前記第２隙間の寸法と概ね同じである、
   請求項２に記載のダンパー機構。
4. 前記ストッパー部は、前記中立状態において前記伝達部と軸方向に対向して配置されている、
   請求項１から３のいずれかに記載のダンパー機構。
5. 前記伝達部の回転方向の寸法は、前記ストッパー部の回転方向の寸法よりも小さい、
   請求項１から４のいずれかに記載のダンパー機構。
6. 前記第１弾性部材の剛性は、前記第２弾性部材の剛性と概ね同じである、
   請求項１から５のいずれかに記載のダンパー機構。
7. 前記第２弾性部材のみが前記第１回転体および前記第２回転体の間で圧縮されている場合、前記第１弾性部材は、前記第１支持部および前記ストッパー部の回転方向間で圧縮された状態で前記第１支持部および前記ストッパー部により支持されており、
   前記第１弾性部材のみが前記第１回転体および前記第２回転体の間で圧縮されている場合、前記第２弾性部材は、前記第２支持部および前記ストッパー部の回転方向間で圧縮された状態で前記第２支持部および前記ストッパー部により支持されている、
   請求項１から６のいずれかに記載のダンパー機構。
8. 前記第１支持部と前記ストッパー部との回転方向間の寸法は、前記第１弾性部材の自由状態での回転方向の寸法よりも小さく、
   前記第２支持部と前記ストッパー部との回転方向間の寸法は、前記第２弾性部材の自由状態での回転方向の寸法よりも小さい、
   請求項１から７のいずれかに記載のダンパー機構。

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