JP2013087884A - 車両用ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造でヒステリシストルクを発生させることができ、搭載性にも優れた車両用ダンパ装置を提供する。
【解決手段】ハブ５８が、ディスクプレート５６の隙間縮小部１０２が形成されている位置まで相対回転すると、ハブ５８が隙間縮小部１０２と摺接するため、ハブ５８のディスクプレート５６との間で摺動抵抗が生じてヒステリシストルクを発生させることができる。このヒステリシストルクを発生させるに際して、ハブ５８の軸方向の厚みとディスクプレート５６の間の軸方向の隙間を調整するだけで済むので、部品点数の増加も抑制され搭載性にも優れている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両ダンパ装置に係り、特に、簡易な機構でヒステリシストルクを発生させる構造に関するものである。

軸心まわりの回転可能な一対のディスクプレートと、軸方向においてその一対のディスクプレートの間に介挿されその一対のディスクプレートに対して軸心まわりに相対回転可能なハブと、その一対のディスクプレートとハブとの間に介挿されている弾性部材とを備える車両用ダンパ装置がよく知られている。特許文献１のダンパ装置３がその一例である。特許文献１には、ハブ部材２５の回転によってテーパ部を有する中間部材２４を径方向に移動させることで、中間部材２４をサイドプレート２３に押し付けてヒステリシストルクを発生させるダンパ装置３が開示されている。

特開２０１０−０５３９２２号公報

ところで、特許文献１のダンパ装置３では、ヒステリシストルクを発生させるため、サイドプレート２３とハブ部材２５との間に前記テーパを有する中間部材２４を追加する必要があり、さらに径方向において中間部材を配置するスペースが必要となることから、製造コストが増加し、さらに搭載性も悪くなるという問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、簡易な構造でヒステリシストルクを発生させることができ、搭載性にも優れた車両用ダンパ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)相互に連結された軸心まわりの回転可能な一対のディスクプレートと、軸方向においてその一対のディスクプレートの間に介挿されその一対のディスクプレートに対して軸心まわりに相対回転可能なハブと、その一対のディスクプレートとそのハブとの間に介挿されている弾性部材とを備える車両用ダンパ装置であって、(b)前記一対のディスクプレートには、その一対のディスクプレート間に形成されている軸方向の隙間が、前記ハブの軸方向の厚みよりも小さい部位が形成されており、(c)前記ハブは、前記一対のディスクプレートの前記部位が形成されている位置まで相対回転すると、その部位と摺接することを特徴とする。

このようにすれば、前記ハブが、前記一対のディスクプレートの前記部位が形成されている位置まで相対回転すると、前記ハブが前記部位と摺接するため、ハブと一対のディスクプレートとの間で摺動抵抗が生じてヒステリシストルクを発生させることができる。このヒステリシストルクを発生させるに際して、ハブの軸方向の厚みと一対のディスクプレートの間の軸方向の隙間を調整するだけで済むので、部品点数の増加も抑制され搭載性にも優れている。

また、好適には、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用ダンパ装置において、前記ハブの前記部位と摺接する面には、摩擦プレートが固定されている。このようにすれば、摩擦プレートと一対のディスクプレートとが摺接する際に大きな摺動抵抗（摩擦力）が発生するので、大きなヒステリシストルクを発生させることができる。また、この大きなヒステリシストルクを発生させる機構を構成するに際して、摩擦プレートおよびこの摩擦プレートを固定するリベット等のみを追加するだけで済むので、部品点数の増加も抑制される。

また、好適には、第３発明の要旨とするところは、前記第１発明または前記第２発明の車両用ダンパ装置において、前記摩擦プレートの回転方向の端部には面取が形成されており、前記ディスクプレートの前記部位の回転方向の端部は、前記ディスクプレートの軸方向の前記隙間が漸減するように、回転方向に対してテーパ状に形成されている。このようにすれば、摩擦プレートがディスクプレートに摺接し始めた際に発生する摺動抵抗が急激に大きくならず、摺接し始めに発生するヒステリシストルクを緩やかに増加させることができる。

また、好適には、第４発明の要旨とするところは、前記第１発明乃至前記第３発明のいずれかにおいて、予め設定されているリミットトルクを越えるトルク伝達を防止するトルクリミッタ機構と、前記ハブと前記ディスクプレートとの相対回転角の上限値を規制するストッパ機構とを更に備え、前記相対回転角が上限値になるときの前記ハブと前記部位との摺接抵抗によって生じるトルク、および前記弾性部材が受け持つトルクの和が、前記リミットトルクよりも常に大きくなるように設定されている。このようにすれば、前記ストッパ機構が作動する頻度が大幅に低減され、ストッパ機構が作動する際に発生する衝撃トルクの駆動系への伝達を大幅に低減することができる。

本発明が適用されたハイブリッド形式の車両用駆動装置を説明する概略構成図である。 図１のダンパ装置の構成を詳細に説明するための断面図である。 図２のハブを矢印Ａ方向から見たＡ矢視図である。 図２のディスクプレートおよびハブを矢印Ｂ側から見たＢ矢視図である。 図４において、ディスクプレートとハブとの捩れ角が増加してハブがディスクプレートと摺接する状態を示している。 図２のダンパ装置を矢印Ｄ側から見た正面図である。 図２のダンパ装置の捩れ特性線図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用されたハイブリッド形式の車両用駆動装置１０を説明する概略構成図である。図１において、この車両用駆動装置１０では、車両において、主駆動源である第１駆動源１２のトルクが出力部材として機能する車輪側出力軸１４に伝達され、その車輪側出力軸１４から差動歯車装置１６を介して左右一対の駆動輪１８にトルクが伝達されるようになっている。また、この車両用駆動装置１０には、走行のための駆動力を出力する力行制御およびエネルギを回収するための回生制御を選択的に実行可能な第２電動機ＭＧ２が第２駆動源として設けられており、この第２電動機ＭＧ２は自動変速機２２を介して上記車輪側出力軸に連結されている。したがって、第２電動機ＭＧ２から車輪側出力軸へ伝達される出力トルクがその自動変速機２２で設定される変速比γs（＝第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎmg2／車輪側出力軸の回転速度Ｎout）に応じて増減されるようになっている。

第２電動機ＭＧ２と駆動輪１８との間の動力伝達経路に介装されている自動変速機２２は、変速比γsが「１」より大きい複数段を成立させることができるように構成されており、第２電動機ＭＧ２からトルクを出力する力行時にはそのトルクを増大させて車輪側出力軸へ伝達することができるので、第２電動機ＭＧ２が一層低容量もしくは小型に構成される。これにより、例えば高車速に伴って車輪側出力軸の回転速度Ｎoutが増大した場合には、第２電動機ＭＧ２の運転効率を良好な状態に維持するために、変速比γsを小さくして第２電動機ＭＧ２の回転速度（以下、第２電動機回転速度という）Ｎmg2を低下させたり、また車輪側出力軸の回転速度Ｎoutが低下した場合には、変速比γsを大きくして第２電動機回転速度Ｎmg2を増大させる。

上記第１駆動源１２は、主動力源としてのエンジン２４と、第１電動機ＭＧ１と、これらエンジン２４と第１電動機ＭＧ１との間でトルクを合成もしくは分配するための動力分配機構としての遊星歯車装置２６とを主体として構成されている。上記エンジン２４は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、マイクロコンピュータを主体とする図示しないエンジン制御用の電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）によって、スロットル弁開度や吸入空気量、燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。上記電子制御装置には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサＡＳ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するためのブレーキセンサＢＳ等からの検出信号が供給されている。

上記第１電動機ＭＧ１は、例えば同期電動機であって、駆動トルクを発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とを選択的に生じるように構成され、インバータ３０を介してバッテリー、コンデンサなどの蓄電装置３２に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする図示しないモータジェネレータ制御用の電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）によってそのインバータ３０が制御されることにより、第１電動機ＭＧ１の出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定されるようになっている。

遊星歯車装置２６は、サンギヤＳ０と、そのサンギヤＳ０に対して同心円上に配置されたリングギヤＲ０と、これらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合うピニオンギヤＰ０を自転かつ公転自在に支持するキャリヤＣＡ０とを三つの回転要素として備えて公知の差動作用を生じるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車装置２６はエンジン２４および自動変速機２２と同心に設けられている。遊星歯車装置２６および自動変速機２２は中心線に対して対称的に構成されているため、図１ではそれらの下半分が省略されている。

本実施例では、エンジン２４のクランク軸３６は、ダンパ装置３８（本発明の車両用ダンパ装置）および動力伝達軸３９を介して遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ０に連結されている。これに対してサンギヤＳ０には第１電動機ＭＧ１が連結され、リングギヤＲ０には車輪側出力軸が連結されている。このキャリヤＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能している。

上記遊星歯車装置２６において、キャリヤＣＡ０に入力されるエンジン２４の出力トルクに対して、第１電動機ＭＧ１による反力トルクがサンギヤＳ０に入力されると、出力要素となっているリングギヤＲ０には、直達トルクが現れるので、第１電動機ＭＧ１は発電機として機能する。また、リングギヤＲ０の回転速度すなわち車輪側出力軸１４の回転速度（出力軸回転速度）Ｎoutが一定であるとき、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎmg1を上下に変化させることにより、エンジン２４の回転速度（エンジン回転速度）Ｎeを連続的に（無段階に）変化させることができる。

本実施例の前記自動変速機２２は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち自動変速機２２では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とが設けられており、その第１サンギヤＳ１にステップドピニオンＰ１の大径部が噛合するとともに、そのステップドピニオンＰ１の小径部がピニオンＰ２に噛合し、そのピニオンＰ２が前記各サンギヤＳ１、Ｓ２と同心に配置されたリングギヤＲ１（Ｒ２）に噛合している。上記各ピニオンＰ１、Ｐ２は、共通のキャリヤＣＡ１（ＣＡ２）によって自転かつ公転自在にそれぞれ保持されている。また、第２サンギヤＳ２がピニオンＰ２に噛合している。

前記第２電動機ＭＧ２は、前記モータジェネレータ制御用の電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）によりインバータ４０を介して制御されることにより、電動機または発電機として機能させられ、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される。第２サンギヤＳ２にはその第２電動機ＭＧ２が連結され、上記キャリヤＣＡ１が車輪側出力軸に連結されている。第１サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とは、各ピニオンＰ１、Ｐ２と共にタプルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また第２サンギヤＳ２とリングギヤＲ１とは、ピニオンＰ２と共にシングルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成している。

そして、自動変速機２２には、第１サンギヤＳ１を選択的に固定するためにその第１サンギヤＳ１と非回転部材であるハウジング４２との間に設けられた第１ブレーキＢ１と、リングギヤＲ１を選択的に固定するためにそのリングギヤＲ１とハウジング４２との間に設けられた第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１、Ｂ２は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１、Ｂ２は、それぞれ油圧シリンダ等のブレーキＢ１用油圧アクチュエータ、ブレーキＢ２用油圧アクチュエータにより発生させられる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。

以上のように構成された自動変速機２２は、第２サンギヤＳ２が入力要素として機能し、またキャリヤＣＡ１が出力要素として機能し、第１ブレーキＢ１が係合させられると「１」より大きい変速比γshの高速段Ｈが成立させられ、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２が係合させられるとその高速段Ｈの変速比γshより大きい変速比γslの低速段Ｌが成立させられるように構成されている。すなわち、自動変速機２２は２段変速機で、これらの変速段ＨおよびＬの間での変速は、車速Ｖや要求駆動力（もしくはアクセル操作量）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。

図２は、図１に示すダンパ装置３８の構成を詳細に説明するための断面図である。ダンパ装置３８は、軸心Ｃを中心としてエンジン２４と遊星歯車装置２６との間に動力伝達可能に設けられている。なお、図１に示す動力伝達軸３９がダンパ装置３８の内周部にスプライン嵌合される。

ダンパ装置３８は、軸心Ｃまわりの回転可能なディスクプレート５６と、そのディスクプレート５６と同軸心Ｃまわりの相対回転可能なハブ５８と、ディスクプレート５６とハブ５８との間に介挿され、ディスクプレート５６とハブ５８との間で動力を伝達するばね鋼から成るコイルスプリング６２と、コイルスプリング６２内に内蔵されているクッション６３と、ディスクプレート５６とハブ５８との間でヒステリシストルクを発生させる第１ヒステリシス機構６４と、ハブ５８の外周端部に設けられ更にディスクプレート５６とハブ５８との間でヒステリシストルクを発生させる第２ヒステリシス機構６５と、ディスクプレート５６の外周側に設けられている前記トルクリミッタ機構６８とを、含んで構成されている。なお、コイルスプリング６２が本発明の弾性部材に対応している。

ディスクプレート５６は、左右一対の円盤状の第１ディスクプレート７０（以下、第１プレート７０）および第２ディスクプレート７２（以下、第２プレート７２）から構成され、コイルスプリング６２およびハブ５８をそれらプレート７０、７２で軸方向に挟み込んだ状態で、外周部がリベット６６によって相対回転不能に相互に締結されている。なお、リベット６６は後述するトルクリミッタ機構６８の構成部品であるライニングプレート７６の締結部材としても機能している。第１プレート７０には、コイルスプリング６２を収容するための第１開口穴７０ａが周方向に複数個形成されている。また、第２プレート７２にも、コイルスプリング６２を収容するための第２開口穴７２ａが、前記第１開口穴７０ａとともにコイルスプリング６２を収容な回転位置に複数個形成されている。そして、第１開口穴７０ａおよび第２開口穴７２ａによって形成される空間にコイルスプリング６２が等角度間隔で複数個収容される。これより、ディスクプレート５６が軸心Ｃまわり回転すると、コイルスプリング６２も同様に軸心Ｃまわりに公転させられる。また、各コイルスプリング６２内には、円柱状のクッション６３がそれぞれ内蔵されている。

ハブ５８は、内周部に動力伝達軸３９がスプライン嵌合される内周歯を備えた円筒部５８ａと、その円筒部５８ａの外周面から径方向外側に伸びる円板状のフランジ部５８ｂと、フランジ部５８ｂからさらに径方向外側に突き出す複数本の突出部５８ｃとから構成されている。そして、回転方向において各突出部５８ｃの間に形成される空間にコイルスプリング６２が介挿されている。これより、ハブ５８が軸心Ｃまわりに回転すると、コイルスプリング６２も同様に軸心Ｃまわりに公転させられる。このように構成されることで、コイルスプリング６２は、ディスクプレート５６およびハブ５８の部材間の相対回転量に応じて弾性変形しつつ動力を伝達する。例えば、ディスクプレート５６が回転すると、コイルスプリング６２の一端が押圧され、コイルスプリング６２の他端がハブ５８の突出部５８ｃを押圧することで、ハブ５８が回転させられる。このとき、コイルスプリング６２は、弾性変形しつつ動力を伝達することで、トルク変動によるショックがコイルスプリング６２によって吸収される。

第１ヒステリシス機構６４は、コイルスプリング６２の内周側であって、軸方向においてディスクプレート５６とハブ５８のフランジ部５８ｂとの間に設けられている。そして、ヒステリシス機構６４は、摩擦材や皿バネ等から構成され、ディスクプレート５６とハブ５８の間で摩擦力を発生させる。本実施例の第１ヒステリシス機構６４は、小さなヒステリシストルク（小ヒス）を発生させる機構として機能している。

トルクリミッタ機構６８は、ディスクプレート５６の外周側に設けられており、予め設定されているリミットトルクＴlimを越えるトルク伝達を防止する機能を有している。トルクリミッタ機構６８は、ディスクプレート５６と共にリベット６６で締結されることでディスクプレート５６と共に回転する円環板状のライニングプレート７６と、外周側に配置されて軸心Ｃまわりに回転可能なサポートプレート７８と、サポートプレート７８の内周側に配置され軸心Ｃまわりに回転可能な円板環状のプレッシャプレート８０と、プレッシャプレート８０とライニングプレート７６との間に介挿されている第１摩擦材８１と、ライニングプレート７６とサポートプレート７８との間に介挿されている第２摩擦材８２と、プレッシャプレート８０とサポートプレート７８との間に予荷重状態で介挿されているコーン状の皿バネ８３とを、含んで構成されている。

サポートプレート７８は、円盤状の第１サポートプレート７８ａおよび円板状の第２サポートプレート７８ｂから構成され、その外周部には、フライホイール５０とサポートプレート７８ａ、７８ｂとを固定する図示しないボルト締結用のボルト穴８４、８６がそれぞれ形成されている。第１サポートプレート７８ａは、その内周部が軸方向に屈曲されることで、第１サポートプレート７８ａと第２サポートプレート７８ｂとの間に空間が形成される。この空間に、第１サポートプレート７８ａから第２サポートプレート７８ｂに向かって軸方向に、皿バネ８３、プレッシャプレート８０、第１摩擦材８１、ライニングプレート７６、および第２摩擦材８２が順次収容されている。

ライニングプレート７６は、内周部が第１プレート７０と第２プレート７２と共にリベット６６で固定された円環板状の部材である。また、プレッシャプレート８０も同様に、円環板状に形成されている。このプレッシャプレート８０とライニングプレート７６との間に第１摩擦材８１が介挿されている。第１摩擦材８１は、例えば円環板状に形成される。或いは、円弧状（ピース状）に形成され、周方向に等角度間隔で並んで配置されていても構わない。なお、この第１摩擦材８１は、例えばライニングプレート７６側に貼り着けられる。

また、第２サポートプレート７８ｂの内周部とライニングプレート７６との間には、第２摩擦材８２が介挿されている。第２摩擦材８２は、第１摩擦材８１と同様に、例えば円環板状に形成される。或いは、円弧状（ピース状）に形成され、周方向に等角度間隔で並んで配置されていても構わない。なお、この第２摩擦材８２は、例えばライニングプレート７６側に貼り着けられる。

第１サポートプレート７８ａとプレッシャプレート８０との間には、皿バネ８２が予荷重状態で介挿されている。皿バネ８２は、コーン状に形成されており、その内周端部がプレッシャプレート８０に当接し、外周端部が第１サポートプレート７８ａに当接し、前記予荷重（皿バネ荷重Ｗ）を発生させるたわみ量に変形されて介挿されている。したがって、皿バネ８２は、プレッシャプレート８０をライニングプレート７６側に向かって皿バネ荷重Ｗで軸方向に押圧している。これより、プレッシャプレート８０と第１摩擦材８１との間の摩擦面および第２サポートプレート７８ｂと第２摩擦材８２との間の摩擦面の摩擦係数μ、摩擦材８１、８２の作動半径ｒ、皿バネ荷重Ｗに基づくリミットトルクＴlmが設定される。例えば、リミットトルクＴlmを越えるトルクがトルクリミッタ機構６８に入力されると、プレッシャプレート８０と第１摩擦材８１との間の摩擦面、および第２サポートプレート７８ｂと第２摩擦材８２との間の摩擦面で滑りが生じ、リミットトルクＴlmを越えるトルク伝達は防止されることとなる。なお、リミットトルクＴlmは、摩擦係数μ、摩擦材８１、８２の作動半径ｒ、皿バネ荷重Ｗを調整することで適宜設定される。

第２ヒステリシス機構６５は、ハブ５８およびディスクプレート５６の外周側に設けられて、これらの間で摺動抵抗（摩擦力）を発生させることによってヒステリシストルクを発生させる機構である。図３は、図２のハブ５８（突出部５８ｃ）を矢印Ａ方向から見たＡ矢視図である。図３に示すようにハブ５８の突出部５８ｃの外周側であって、ディスクプレート５６と略平行な面には、例えば樹脂材料等で構成される矩形形状（ピース形状）の摩擦プレート９０がリベット９２によって固定されている。なお、摩擦プレート９０は、ハブ５８の片面だけでなく両面に固定されている。

図４は、図２のディスクプレート５６およびハブ５８を矢印Ｂ側から見たＢ矢視図である。図４において左右方向がダンパ装置３８の回転方向に対応している。従って、ディスクプレート５６とハブ５８との相対回転角である捩れ角θが変化すると、ディスクプレート５６とハブ５８との左右方向（回転方向）の位置が相対的に変化する。

図４にも示すように、ハブ５８（突出部５８ｃ）の両面に摩擦プレート９０がリベット９２によって固定されている。具体的には、ハブ５８の各突出部５８ｃには、それぞれリベット９２を固定するための貫通孔が２個形成されており、摩擦プレート９０が、ハブ５８の両面に貼り着けられた状態で貫通孔を通るリベット９２によってかしめ着けられている。

各摩擦プレート９０の回転方向の両端には、それぞれ面取９４が形成されている。また、ディスクプレート５６は、回転方向においてリベット６６近傍では軸方向の隙間が狭くなるように形成されている。具体的には、リベット６６から回転方向に離れた位置では、ディスクプレート５６の軸方向の隙間が隙間ｔ３であるのに対して、リベット６６近傍では軸方向の隙間ｔ２とされ、隙間ｔ３よりも狭く形成されている。本実施例では、このディスクプレート５６の軸方向の隙間が隙間ｔ２となる部位を隙間縮小部１０２と定義する。なお、このディスクプレート５６の軸方向の隙間が隙間ｔ２となる隙間縮小部１０２の端部は、この隙間が漸減するように、第１プレート７０および第２プレート７２ともにテーパ状に形成されている。例えば、摩擦プレート９０に形成されている面取９４の勾配に倣うような勾配でテーパ状に形成されている。ここで、前記隙間ｔ２は、摩擦プレート９０を含めたハブ５８の軸方向の厚みｔ１よりも小さく形成されている。なお、摩擦プレート９０を含めたハブ５８の軸方向の厚みｔ１が、本発明のハブの軸方向の厚みに対応する。また、隙間縮小部１０２が、本発明のディスクプレートの軸方向の隙間がハブの軸方向の厚みよりも小さい部位に対応している。

図４は、ダンパ装置３８にトルクが伝達されていない状態を示している。このとき、ディスクプレート５６とハブ５８とは、コイルスプリング６２の弾性復帰力によって図４に示す回転位置に位置させられる。この状態では、第１プレート７０と摩擦プレート９０との間、および第２プレート７２と摩擦プレート９０との間に、それぞれ隙間δが形成されており、ディスクプレート５６とハブ５８とは摺動しない。

図５は、ディスクプレート５６とハブ５８との相対回転角である捩れ角θが増加することにより、ハブ５８がディスクプレート５６の隙間縮小部１０２に挟み込まれてディスクプレート５６と摺接する状態を示している。前述したように、ディスクプレート５６の隙間ｔ２がハブ５８の軸方向の厚みｔ１よりも小さいために摺接し、ハブ５８がディスクプレート５６と摺接する際には、ディスクプレート５６がハブ５８の厚みｔ１に応じて弾性変形させられる。このディスクプレート５６が弾性変形させられることで生じる弾性復帰力が、ハブ５８を回転方向に対して略垂直に押し付ける荷重として作用する。

従って、ハブ５８の回転によって、ハブ５８がディスクプレート５６の隙間ｔ２の間で摺動すると、前記弾性復帰力および摩擦プレート９０（ハブ５８）とディスクプレート５６との間の摩擦面の摩擦係数μに基づく摺動抵抗（摩擦力）が発生し、この摺動抵抗に応じてヒステリシストルクが発生する。

図６は、図２のダンパ装置３８を矢印Ｄ側から見た正面図である。なお、図６において一部がダンパ装置３８の内部構造を示している。図６に示すように、ハブ５８（突出部５８ｃ）とライニングプレート７６との間には周方向（回転方向）に間隙が形成されており、この間隙の範囲でライニングプレート７６とハブ５８とが相対回転可能となる。ここで、ライニングプレート７６はディスクプレート５６（７０、７２）にリベット６６によって締結されていることから、ライニングプレート７６とハブ５８とが接触するまでの範囲で、ディスクプレート５６とハブ５８との捩れ角θが変化する。そして、ディスクプレート５６とハブ５８との捩れ角θが予め設定されている上限値θ１に到達すると、ライニングプレート７６の内周部に形成されているストッパ面９８とハブ５８の外周部に形成されているストッパ面１００とが接触する。これらのストッパ面９８、１００は、捩れ角θを上限値θ１に規制してコイルスプリング６２およびクッション６３が過度に圧縮されることを防止するためのストッパ機構として機能する。これらストッパ面９８およびストッパ面１００によって本発明のストッパ機構が構成され、上限値θ１が本発明のハブとディスクプレートとの相対回転角の上限値に対応している。

また、図４に示す隙間縮小部１０２は、図６の破線で囲まれる領域に形成されている。隙間縮小部１０２は、径方向において摩擦プレート９０と略同じ位置であって、回転方向においてリベット６６の近傍にそれぞれ形成されている。隙間縮小部１０２では、第１プレートと第２プレート７２との間の間隙が隙間ｔ２となるように、それぞれ図４に示すように形成されている。具体的には、リベット６６に接近するに従って互いのプレート７０、７２が図４に示すような勾配でそれぞれ変形させられている。なお、本実施例では、周方向に８箇所の隙間縮小部１０２が形成されている。この隙間縮小部１０２の間をハブ５８が摺動することにより、摩擦プレート９０とディスクプレート５６との間で摺動抵抗（摩擦力）が生じてヒステリシストルクが発生する。このヒステリシストルクは、摩擦プレート９０およびハブ５８の板厚、ディスクプレート５６の隙間、ディスクプレート５６と摩擦プレート９０との間の摩擦係数μ、摩擦プレート９０を固定する径方向の位置、摩擦プレート９０の勾配、隙間縮小部１０２の形状等を調整することで適宜設定される。

次に、上記のように第２ヒステリシス機構６５が構成されるダンパ装置３８の作動および効果について説明する。図７は、ダンパ装置３８の捩れ特性線図を示している。図７において、横軸はディスクプレート５６とハブ５８との相対回転角に相当する捩れ角θを示し、縦軸がダンパ装置３８に伝達されるトルクＴを示している。捩れ角θが０乃至θ２の範囲では、コイルスプリング６２が圧縮されることによりトルクＴが直線的に増加している。捩れ角θがθ２となると、図４に示す摩擦プレート９０の面取９４が施されている端面が、隙間縮小部１０２と摺動され始める。ここで、摩擦プレート９０には面取９４が形成されているとともに、ディスクプレート５６の隙間縮小部１０２の回転方向の端部も、面取９４の形状に倣ってテーパ状に形成されているので、摩擦プレート９０と隙間縮小部１０２との摺動が開始されても、これらの間に最初は大きな摺動抵抗が生じないので、トルクＴが急激に増加することなく滑らかに変化している。

本実施例では、ディスクプレート５６とハブ５８とが摺動し始める捩れ角θ２において、コイルスプリング６２がエンジン最大トルクＴemaxの９０％程度の反力を発生するように設定されている。そして、捩れ角θがθ２を越える領域において、捩り角θの増加とともにトルクが滑らかに変化している。これは、捩り角θが増加してハブ５８が隙間縮小部１０２と摺動しつつリベット６６側に接近すると、ディスクプレート５６の変形量（撓み量）も徐々に増加するので、ディスクプレート５６がハブ５８を押し付ける荷重も捩れ角θが増加するに従って増加し、摺動抵抗が徐々に変化するためである。なお、捩り角θ２を越える領域において、トルク特性を最適に設定するため、隙間縮小部１０２の隙間ｔ２を一定ではなく所定の勾配を設けたり、ハブ５８の面取９４の形状を調整することもできる。

図７の実線で示すように、本実施例では、ライニングプレート７６のストッパ面９８とハブ５８のストッパ面１００とが衝突する捩れ角θ１において、コイルスプリング６２およびクッション６３の反力によって発生するトルクと、第２ヒステリシス機構６５によって発生するヒステリシストルクとを合わせたトルクＴ（ストッパトルクＴs）が、トルクリミッタ機構６８のリミットトルクＴlmを常に上回るように調整されている。なお、ストッパトルクＴsが、本発明の相対回転角が上限値になるときのハブと部位との摺接抵抗によって生じるトルク、および弾性部材が受け持つトルクの和に対応する。

このように調整されると、ストッパトルクＴsがリミットトルクＴlmよりも常に大きくなるので、トルクがストッパトルクＴsに到達する前にトルクリミッタ機構６８が作動して、ライニングプレート７６のストッパ面９８とハブ５８のストッパ面１００とが衝突する頻度が大幅に低減される。

なお、従来では、リミットトルクＴlmのバラツキより、ストッパトルクＴsがリミットトルクＴlmを常に上回る設定とすることが困難であった。リミットトルクＴlmがストッパトルクＴsを上回る場合、例えば共振振動が発生した際にコイルスプリング６２およびクッション６３が急激に捩れて、ライニングプレート７６のストッパ面９８とハブ５８のストッパ面１００とが衝突（ストッパ機構の作動）し、この衝突によって衝撃トルクが発生する。また、この衝撃トルクは周期が非常に短いので、トルクリミッタ機構６８が作動せず車両用駆動装置１０内に伝達される。そして、この衝撃トルクはリミットトルクＴlmよりも大きいため、車両用駆動装置１０に過大なトルクが伝達される可能性が生じる。

これを防止するため、例えばコイルスプリング６２の剛性を高くすれば、ストッパトルクＴsが高くなるが、コイルスプリング６２の剛性が高くなると、トルク変動が吸収されにくくなるので、ドラビリが低下してしまうという問題が生じる。本実施例では、第２ヒステリシス機構６５を設け、エンジンの最大トルクＴemaxを越えるような領域でヒステリシストルクを発生させることにより、コイルスプリング６２の剛性を高くすることなく、ストッパトルクＴsをリミットトルクＴlmよりも常に高い値に設定することができる。これより、第２ヒステリシス機構６５が作動する領域において車両挙動変化を最小限に抑えながらストッパ面９８、１００が衝突することで生じる衝撃トルクの発生頻度を大幅に低減させることができる。また、共振発生時において第２ヒステリシス機構６５が共振減衰機構として機能するため、更に衝撃トルクの発生頻度を大幅に低減することができる。

また、第２ヒステリシス機構６５は、ハブ５８に固定される摩擦プレート９０、および摩擦プレート９０を固定するリベット６６を追加するだけで済み、従来から設けられているヒステリシス機構と比べても部品点数の増加が大幅に抑制される。また、摩擦プレート９０についても矩形形状（ピース形状）であるため、摩擦プレート９０を形成するに際して材料の歩留まりも大幅に向上する。なお、ディスクプレート５６についても隙間縮小部１０２を形成するだけで済み、ハブ５８についてもリベット締結用の孔を形成するだけであるので、従来のダンパ装置を構成する部品を殆ど流用することもできる。また、第２ヒステリシス機構６５を搭載するためのスペースについても殆ど必要とされないため、従来のダンパ装置と比べて大型化することも殆どなく搭載性にも優れている。

また、従来のダンパ装置に設けられるヒステリシス機構は、相対的な捩れ角が大きい場合に作動するものであったが、第２ヒステリシス機構６５では、絶対的な捩れ角θに応じてヒステリシストルクが発生する。具体的には、捩れ角θ２を越えるとヒステリシストルクが発生する。これを利用して、本実施例では、ヒステリシストルクが発生する領域を主にエンジン最大トルクＴemaxを越える領域に設定したことで、エンジン２４の常用トルク領域においてヒステリシス機構が何らかの原因で作動してドラビリが悪化するという不具合も確実に回避される。

上述のように、本実施例によれば、ハブ５８が、ディスクプレート５６の隙間縮小部１０２が形成されている位置まで相対回転すると、ハブ５８が隙間縮小部１０２と摺接するため、ハブ５８のディスクプレート５６との間で摺動抵抗が生じてヒステリシストルクを発生させることができる。このヒステリシストルクを発生させるに際して、ハブ５８の軸方向の厚みとディスクプレート５６の間の軸方向の隙間を調整するだけで済むので、部品点数の増加も抑制され搭載性にも優れている。

また、本実施例によれば、ハブ５８の隙間縮小部１０２と摺接する面には、摩擦プレート９０が固定されている。このようにすれば、摩擦プレート９０とディスクプレート５６とが摺接する際に大きな摺動抵抗（摩擦力）が発生するので、大きなヒステリシストルクを発生させることができる。また、この大きなヒステリシストルクを発生させる機構を構成するに際して、摩擦プレート９０およびこの摩擦プレート９０を固定するリベット９２等のみを追加するだけで済むので、部品点数の増加も抑制される。

また、本実施例によれば、摩擦プレート９０の回転方向の端部には面取９４が形成されており、ディスクプレート５６の隙間縮小部１０２の回転方向の端部は、ディスクプレート５６の軸方向の隙間が漸減するように、回転方向に対してテーパ状に形成されている。このようにすれば、摩擦プレート９０がディスクプレート５６に摺接し始めた際に発生する摺動抵抗が急激に大きくならず、摺接し始めに発生するヒステリシストルクを緩やかに増加させることができる。

また、本実施例によれば、予め設定されているリミットトルクＴlmを越えるトルク伝達を防止するトルクリミッタ機構６８と、ハブ５８とディスクプレート５６との相対回転角θの上限値θ１を規制するストッパ機構（ストッパ面９８、１００）とを更に備え、相対回転角θが上限値θ１になるときのハブ５８とディスクプレート５６との摺接抵抗によって生じるヒステリシストルク、およびコイルスプリング６２およびクッション６３が受け持つトルクの和（ストッパトルクＴs）が、リミットトルクＴlmよりも常に大きくなるように設定されている。このようにすれば、ストッパ機構（ストッパ面９８、１００）が作動する頻度が大幅に低減され、ストッパ機構が作動する際に発生する衝撃トルクの駆動系への伝達の頻度を大幅に低減することができる。

また、本実施例によれば、摩擦プレート９０は、ハブ５８の外周側に固定されているので、第２ヒステリシス機構６５の作動半径ｒも大きくなり、安価な摩擦材であっても狙った値のヒステリシストルクを確保することができる。

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、前述の実施例では、ハブ５８側に摩擦プレート９０が固定されていたが、ディスクプレート５６側に摩擦プレート９０がかしめ着けられるなどして固定されていても構わない。

また、前述の実施例では、ハブ５８の各突出部５８ｃにそれぞれ摩擦プレート９０が固定されているが、必ずしも全ての突出部５８ｃに摩擦プレート９０を固定する必要はなく、少なくとも１つの突出部５８ｃに摩擦プレート９０が固定されていれば本発明は達成される。

また、前述の実施例では、第２ヒステリシス機構６５が作動し出す捩れ角θ２では、コイルスプリング６２においてエンジン最大トルクＴemaxの９０％程度の反力トルクが発生するものであったが、第２ヒステリシス機構６５が作動し出す捩れ角θは特にこれに限定されるものではなく、適宜変更しても構わない。

また、前述の実施例では、摩擦プレート９０の回転方向の両端にそれぞれ面取９４が形成されているが、面取９４が形成されない構成であっても構わない。或いは、回転方向の片面のみ面取９４が形成されている構成であっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

３８：ダンパ装置（車両用ダンパ装置）
５６：一対のディスクプレート
５８：ハブ
６２：コイルスプリング（弾性部材）
６８：トルクリミッタ機構
９０：摩擦プレート
９４：面取
９８：ストッパ面（ストッパ機構）
１００：ストッパ面（ストッパ機構）
１０２：隙間縮小部（ディスクプレートの軸方向の隙間がハブの軸方向の厚みよりも小さい部位）

Claims (4)

1. 相互に連結された軸心まわりの回転可能な一対のディスクプレートと、軸方向において該一対のディスクプレートの間に介挿され該一対のディスクプレートに対して該軸心まわりに相対回転可能なハブと、該一対のディスクプレートと該ハブとの間に介挿されている弾性部材とを備える車両用ダンパ装置であって、
   前記一対のディスクプレートには、該一対のディスクプレート間に形成されている軸方向の隙間が、前記ハブの軸方向の厚みよりも小さい部位が形成されており、
   前記ハブは、前記一対のディスクプレートの前記部位が形成されている位置まで相対回転すると、該部位と摺接することを特徴とする車両用ダンパ装置。
2. 前記ハブの前記部位と摺接する面には、摩擦プレートが固定されていることを特徴とする請求項１の車両用ダンパ装置。
3. 前記摩擦プレートの回転方向の端部には面取りが形成されており、
   前記ディスクプレートの前記部位の回転方向の端部は、前記ディスクプレートの軸方向の前記隙間が漸減するように、回転方向に対してテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２または３の車両用ダンパ装置。
4. 予め設定されているリミットトルクを越えるトルク伝達を防止するトルクリミッタ機構と、前記ハブと前記ディスクプレートとの相対回転角の上限値を規制するストッパ機構とを更に備え、
   前記相対回転角が上限値になるときの前記ハブと前記部位との摺接抵抗によって生じるトルク、および前記弾性部材が受け持つトルクの和が、前記リミットトルクよりも常に大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の車両用ダンパ装置。

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