JP2015102219A - 車両用ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異音を低減させる車両用ダンパ装置を提供する。
【解決手段】プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、ダンパ装置１０の径方向内側又は外側に配置されたものであることから、ダンパ装置１０が捩れるに従い、プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部がダンパ装置１０の径方向内側又は外側に移動して外ハブ１４又は内ハブ１６に接触し、摩擦力を発生させる。これにより、メインダンパ１８とプリダンパ２０との間で生じるヒステリシスに係るトルク段差を解消でき、停車時のクラッチ係合異音や走行中のガタ打ち音等の発生を好適に抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ダンパ装置に関し、特に、異音を低減させるための改良に関する。

駆動側から被駆動側へ向かって入力部材、第１弾性体、中間部材、第２弾性体、及び出力部材の順に接続された車両用ダンパ装置が知られている。斯かる車両用ダンパ装置においては、トルクの大きさに応じて捩れ特性が段階的に変化する可変ヒステリシス構造が実現される。前記車両用ダンパ装置において、所望のダンピング特性を得るための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたクラッチダンパ機構がその一例である。この技術によれば、前記入力部材は、前記中間部材に向けて突出する突起部を前記ダンパ装置の軸方向に備えたものであり、前記突起部が所定角度で前記中間部材と接触することで、所望のダンピング特性を実現できる。

特開２００９−２２８７３６号公報

しかし、前記従来の技術では、前記ダンパ装置の軸方向に前記突起部を設ける構成上、その突起部を配置するための軸方向のスペース拡大が必要となるという弊害があった。可変ヒステリシス構造を持つ車両用ダンパ装置では、異ステージ間のトルク段差により停車時のクラッチ係合異音や走行中のガタ打ち音と呼ばれる異音等の発生が問題となるが、軸方向のスペース拡大といった弊害を生じさせることなく斯かる異音を低減させる技術は、未だ開発されていないのが現状である。

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、異音を低減させる車両用ダンパ装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、駆動側から被駆動側へ向かって入力部材、第１弾性体、中間部材、第２弾性体、及び出力部材の順に接続された車両用ダンパ装置であって、前記第２弾性体の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置の径方向内側又は外側に配置されたことを特徴とするものである。

このようにすれば、前記第２弾性体の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置の径方向内側又は外側に配置されたものであることから、前記ダンパ装置が捩れるに従い、前記第１弾性体の伸縮方向中央部が前記ダンパ装置の径方向内側又は外側に移動して前記中間部材又は前記出力部材に接触し、摩擦力を発生させる。これにより、前記第１弾性体と前記第２弾性体との間で生じるヒステリシスに係るトルク段差を解消でき、停車時のクラッチ係合異音や走行中のガタ打ち音等の発生を好適に抑制できる。すなわち、異音を低減させる車両用ダンパ装置を提供することができる。

本発明が好適に適用される車両用ダンパ装置の構成の一例を示す図である。 図１の車両用ダンパ装置におけるプリダンパの構成を詳しく説明する部分断面図である。 本実施例との比較のために、従来の車両用ダンパ装置に備えられたプリダンパの構成を詳しく説明する部分断面図である。 図３のプリダンパを備えた従来の車両用ダンパ装置の捩れ特性の一例を表すグラフである。 図１に示す本実施例の車両用ダンパ装置の捩れ特性の一例を表すグラフである。

前記車両用ダンパ装置は、好適には、駆動源としてのエンジンと、変速機としてのマニュアルトランスミッションとの間に設けられる摩擦クラッチに備えられたクラッチダンパである。

前記車両用ダンパ装置において、好適には、前記中間部材又は前記出力部材における、前記第２弾性体の伸縮方向中央部に対応する位置に、スライダ部材が設けられたものである。前記第２弾性体の伸縮方向中央部における中心が、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置の径方向内側に配置された態様においては、前記出力部材における、前記第２弾性体の伸縮方向中央部に対応する位置に、前記スライダ部材が設けられたものである。前記第２弾性体の伸縮方向中央部における中心が、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置の径方向外側に配置された態様においては、前記中間部材における、前記第２弾性体の伸縮方向中央部に対応する位置に、前記スライダ部材が設けられたものである。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される車両用ダンパ装置１０（以下、単にダンパ装置１０という）の構成を例示する図であり、一部を切り欠いて示している。このダンパ装置１０は、好適には、図示しない駆動源及び変速機の間に設けられ、係合状態に応じてそれら駆動源及び変速機の間の動力伝達経路を接続乃至遮断する動力断接装置の一部に相当する。例えば、駆動源としてのエンジンと、変速機としてのマニュアルトランスミッションとの間に備えられる乾式単板摩擦クラッチに備えられて、トルク変動による衝撃を緩和するクラッチダンパに相当する。

図１に示すように、前記ダンパ装置１０は、クラッチディスク１２と、外ハブ１４と、内ハブ１６と、メインダンパ１８と、プリダンパ２０とを、備えている。前記内ハブ１６は、例えば、前記変速機の入力軸にスプライン嵌合等により回転不能に取り付けられている。前記クラッチディスク１２には、前記エンジンのフライホイールと対向する面に摩擦部材が設けられている。前記フライホイールにおける前記クラッチディスク１２の摩擦部材に対応する位置には、同様に摩擦部材が設けられている。前記メインダンパ１８は、前記プリダンパ２０よりも外周側において、前記クラッチディスク１２と前記外ハブ１４との間に介挿されている。前記プリダンパ２０は、前記メインダンパ１８よりも内周側において、前記外ハブ１４と前記内ハブ１６との間に介挿されている。

例えば、図示しないクラッチペダルの踏込操作が行われない状態において、前記クラッチディスク１２は、前記エンジンのフライホイールと図示しないプレッシャプレートとの間で挟圧される。この状態においては、前記エンジンから出力された駆動力が前記フライホイールを介して前記クラッチディスク１２に伝達される。すなわち、前記エンジン及び変速機の間の動力伝達経路が接続される。図示しないクラッチペダルの踏込操作が行われた状態において、前記クラッチディスク１２は前記フライホイールから離隔させられる。この状態においては、前記エンジンから出力された駆動力は前記クラッチディスク１２には伝達されない。すなわち、前記エンジン及び変速機の間の動力伝達経路が遮断される。或いは、前記クラッチペダルの踏込量に応じた前記クラッチディスク１２と前記フライホイールとの間の摩擦力に応じて、前記クラッチディスク１２と前記フライホイールとの間の伝達トルク（トルク容量）が０から最大値の間で変化させられる。すなわち、所謂スリップ係合（半係合）状態とされる。

前記メインダンパ１８は、好適には、前記クラッチディスク１２の周方向に複数（本実施例においては４つ）備えられている。それぞれのメインダンパ１８において、メインダンパスプリング２２が、前記クラッチディスク１２と前記外ハブ１４との間に介挿されて構成されている。このメインダンパスプリング２２は、例えば、トーションスプリングやコーンスプリング等のコイルスプリング（第２ステージ用コイルスプリング）である。例えば、前記クラッチディスク１２及び前記外ハブ１４には、前記複数のメインダンパスプリング２２にそれぞれ対応する位置に、厚み方向に貫通して窓部が形成されている。好適には、前記クラッチディスク１２の周方向に等間隔で、前記メインダンパスプリング２２と同数の窓部が形成されている。前記複数のメインダンパスプリング２２は、前記クラッチディスク１２及び前記外ハブ１４に形成された窓部にそれぞれ間挿されている。前記メインダンパスプリング２２は、各窓部において、その伸縮方向と前記クラッチディスク１２及び前記外ハブ１４の相対回転の接線方向が一致するように支持されている。斯かる構成において、前記メインダンパ１８においては、前記クラッチディスク１２と前記外ハブ１４との相対回転により、前記メインダンパスプリング２２が前記クラッチディスク１２及び前記外ハブ１４それぞれの窓部における周方向の端部に当接させられ、それらの間で挟圧（圧縮変形）させられることにより緩衝材として作用させられる。換言すれば、前記クラッチディスク１２及び前記外ハブ１４は、前記メインダンパ１８を介して、所定の角度範囲内において相対的に同軸まわりの回転可能とされている。

図２は、前記ダンパ装置１０における前記プリダンパ２０の構成を詳しく説明する部分断面図である。前記プリダンパ２０は、単数乃至複数（本実施例においては１つ）のプリダンパスプリング２４が、前記外ハブ１４と前記内ハブ１６の間に介挿されて構成されている。このプリダンパスプリング２４は、例えば、トーションスプリングやコーンスプリング等のコイルスプリング（第１ステージ用コイルスプリング）である。前記プリダンパスプリング２４は、好適には、前記メインダンパスプリング２２よりもばね剛性が低く、且つヒステリシスが低い。図２に示すように、前記プリダンパ２０において、好適には、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向すなわち軸芯方向の両端には、１対のスプリングシート２６が配置されている。前記プリダンパスプリング２４は、前記１対のスプリングシート２６によって支持されている。前記スプリングシート２６は、前記外ハブ１４の内周側に形成された溝部１４ａと、前記内ハブ１６の外周側に形成された溝部１６ａとの間に設けられ、前記外ハブ１４と前記内ハブ１６との相対回転により前記溝部１４ａ、１６ａそれぞれの端部に当接させられるように構成されている。前記プリダンパスプリング２４は、前記１対のスプリングシート２６の間に、その伸縮方向と前記外ハブ１４及び内ハブ１６の相対回転の接線方向が略一致するように支持されている。斯かる構成において、前記プリダンパ２０においては、前記外ハブ１４と前記内ハブ１６の相対回転により、前記プリダンパスプリング２４が前記外ハブ１４と前記内ハブ１６との間（１対のスプリングシート２６の間）で挟圧（圧縮変形）させられることにより緩衝材として作用させられる。換言すれば、前記外ハブ１４及び前記内ハブ１６は、前記プリダンパ２０を介して、所定の角度範囲内において相対的に同軸まわりの回転可能とされている。

以上のように、前記ダンパ装置１０においては、駆動側すなわち駆動源としてのエンジン側から被駆動側すなわち変速機側へ向かって各部材が接続されている。すなわち、前記エンジンから前記変速機へ駆動力を伝達する動力伝達経路上において、駆動側から被駆動側へ向かって、入力部材としてのクラッチディスク１２、第１弾性体としてのメインダンパスプリング２２、中間部材としての外ハブ１４、第２弾性体としてのプリダンパスプリング２４、及び出力部材としての内ハブ１６の順に接続されている。

図２においては、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向両端部それぞれにおける中心を結ぶ線を破線で、前記プリダンパスプリング２４の芯線を一点鎖線でそれぞれ示している。前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向両端部それぞれにおける中心は、好適には、前記プリダンパスプリング２４の両端部に配置された前記スプリングシート２６それぞれの軸芯に相当する。前記プリダンパスプリング２４の芯線は、好適には、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向の中心線に相当し、換言すれば、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向に垂直な断面を考えた場合における各断面の中心を繋ぐ線である。図２に示すように、本実施例のダンパ装置１０において、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置１０の径方向内側（内周側）に配置されたものである。すなわち、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記内ハブ１６側に配置されたものである。換言すれば、前記プリダンパスプリング２４の軸芯は、曲率中心が外周側となるように湾曲させられている。

図２に示すように、本実施例のダンパ装置１０において、前記内ハブ１６に形成された溝部１６ａにおける、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部に対応する位置に、スライダ部材２８が設けられている。すなわち、前記溝部１６ａにおける、前記ダンパ装置１０の周方向中央部に対応する位置に、前記スライダ部材２８が設けられている。このスライダ部材２８は、例えば、前記プリダンパスプリング２４が接触（押圧）されることにより所定の摩擦力を発生させる材料により構成された板状部材である。

前記ダンパ装置１０において、或いは、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置１０の径方向外側（外周側）に配置されたものであってもよい。すなわち、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記外ハブ１４側に配置されたものであってもよい。換言すれば、前記プリダンパスプリング２４の軸芯は、曲率中心が内周側となるように湾曲させられたものであってもよい。斯かる態様においては、前記外ハブ１４に形成された溝部１４ａにおける、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部に対応する位置に、前記スライダ部材２８が設けられる。すなわち、前記溝部１４ａにおける、前記ダンパ装置１０の周方向中央部に対応する位置に、前記スライダ部材２８が設けられる。

前記スライダ部材２８は、好適には、前記ダンパ装置１０における相対捩れ角が比較的小さい場合における、前記プリダンパ２０の作動すなわち前記プリダンパスプリング２４の弾性による緩衝範囲（以下、第１ステージという）では、前記プリダンパスプリング２４と前記スライダ部材２８とが接触せず、前記ダンパ装置１０における相対捩れ角が比較的大きくなり前記メインダンパ１８の作動すなわち前記メインダンパスプリング２２の弾性による緩衝範囲（以下、第２ステージという）に近づいた場合には、前記プリダンパスプリング２４と前記スライダ部材２８とが接触（当接）する位置に配置されている。換言すれば、前記スライダ部材２８は、前記第１ステージにおける相対捩れ角に応じて（例えば、相対捩れ角に比例して）、前記プリダンパスプリング２４との間の摩擦力が漸増する位置に配置されている。

図３は、本実施例のダンパ装置１０に備えられた前記プリダンパ２０との比較のために、従来の車両用ダンパ装置に備えられたプリダンパ１００の構成を詳しく説明する部分断面図である。この図３において、前述した本実施例のダンパ装置１０におけるプリダンパ２０と共通する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。図３に示すように、前記プリダンパ１００は、前記１対のスプリングシート２６の間に、第２弾性体としてのプリダンパスプリング１０２を備えている。このプリダンパスプリング１０２の伸縮方向中央部における中心は、前記従来のダンパ装置の径方向に関して、前記プリダンパスプリング１０２の伸縮方向両端部それぞれにおける中心と略等しい。すなわち、前記プリダンパスプリング１０２は、前記従来のダンパ装置の径方向に湾曲しておらず、前記プリダンパスプリング１０２の軸芯が、前記従来のダンパ装置におけるクラッチディスク１２及び外ハブ１４の相対回転の接線方向に略一致する配置とされている。前記プリダンパ１００には、前記スライド部材２８が設けられていない。前記プリダンパスプリング１０２は、前記従来のダンパ装置の捩れに応じて、前記外ハブ１４及び内ハブ１６に直接接触することなく、その軸芯方向に伸縮するように構成されている。

図４は、図３を用いて前述した前記プリダンパ１００を備えた従来の車両用ダンパ装置の捩れ特性（ヒステリシストルク）の一例を表すグラフである。図４に一点鎖線で囲繞して示すように、図３に示すようなプリダンパ１００を備えた従来の車両用ダンパ装置においては、前記プリダンパ１００の作動によりダンパ効果が得られる第１ステージと前記メインダンパ１８の作動によりダンパ効果が得られる第２ステージとの間すなわち異ステージ間に、比較的大きなトルク段差が存在する。すなわち、ダンパ装置の捩れ角の変化に応じて急激にトルク変動が生じる場合がある。斯かるトルク段差に起因して、停車時のクラッチ係合異音や走行中のガタ打ち音と呼ばれる異音等が発生するおそれがある。すなわち、図３に示すようなプリダンパ１００を備えた従来の車両用ダンパ装置においては、異音の発生を必ずしも十分に抑制できない。

図５は、図１及び図２を用いて前述した本実施例のダンパ装置１０の捩れ特性（ヒステリシストルク）の一例を表すグラフである。本実施例のダンパ装置１０では、第１ステージにおける相対捩れ角が比較的小さい領域においては、前記プリダンパスプリング２４と前記スライダ部材２８とが接触せず、前記プリダンパスプリング２４と前記スライダ部材２８との間の摩擦力によるトルクは発生しない。前記ダンパ装置１０における相対捩れ角が比較的大きくなり第２ステージに近づいた場合には、前記プリダンパスプリング２４と前記スライダ部材２８とが接触（当接）する。これにより、前記プリダンパスプリング２４と前記スライダ部材２８との間の摩擦力によるトルクが発生し、図５に示すようなヒステリシストルクとなる。すなわち、第１ステージにおいて、前記ダンパ装置１０における相対捩れ角の増加に応じて徐々に摩擦トルクが増加し、図５に一点鎖線で囲繞して示すように、第１ステージと第２ステージとの間の移行すなわち異ステージ間の移行がスムーズに行われる。すなわち、前記ダンパ装置１０の軸方向のスペース拡大といった弊害を生じさせることなく、簡単な構成により、図４を用いて前述したようなトルク段差を解消でき、停車時のクラッチ係合異音や走行中のガタ打ち音等のレベルを低減できる。

このように、本実施例によれば、第２弾性体である前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置１０の径方向内側又は外側に配置されたものであることから、前記ダンパ装置１０が捩れるに従い、前記プリダンパスプリング２４の伸縮方向中央部が前記ダンパ装置１０の径方向内側又は外側に移動して中間部材である前記外ハブ１４又は出力部材である前記内ハブ１６に接触し、摩擦力を発生させる。これにより、前記メインダンパ１８と前記プリダンパ２０との間で生じるヒステリシスに係るトルク段差を解消でき、停車時のクラッチ係合異音や走行中のガタ打ち音等の発生を好適に抑制できる。すなわち、異音を低減させる車両用ダンパ装置１０を提供することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、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：車両用ダンパ装置、１２：クラッチディスク（入力部材）、１４：外ハブ（中間部材）、１６：内ハブ（出力部材）、２２：メインダンパスプリング（第１弾性体）、２４：プリダンパスプリング（第２弾性体）

Claims (1)

1. 駆動側から被駆動側へ向かって入力部材、第１弾性体、中間部材、第２弾性体、及び出力部材の順に接続された車両用ダンパ装置であって、
   前記第２弾性体の伸縮方向中央部における中心は、伸縮方向両端部それぞれにおける中心よりも、前記ダンパ装置の径方向内側又は外側に配置されたものであることを特徴とする車両用ダンパ装置。

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