JP2022035362A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパ装置において、簡単な構成で、低捩り角度領域におけるヒステリシストルクを小さくでき、かつ高捩り角度領域では十分なヒステリシストルクが得られるようにする。【解決手段】このダンパ装置は、入力側プレート３０と、ハブフランジ４０と、コイルスプリング５１と、ヒス発生機構６０と、を備えている。ヒス発生機構６０は、入力側プレート３０に摩擦接触可能に配置された第１ブッシュ６１及びフリクションプレート６４を含む摩擦部材を有し、ヒステリシストルクを発生する。摩擦部材は、中立状態から正側及び負側に向かう低捩り角度領域では、入力側プレート３０と摩擦接触しない。また、摩擦部材は、高捩り角度領域では、入力側プレート３０と摩擦接触してヒステリシストルクを発生する。そして、摩擦部材は、中立状態では、コイルスプリング５１の作動によって、中立位置に位置決めされる。【選択図】図８

Description

本発明はダンパ装置に関する。

一般に車輌の異音及び振動には、アイドリング時の異音、走行時の異音、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抑制するためにダンパ装置が設けられている。

アイドリング時の異音に対しては、ダンパ装置の捩り特性において低捩り角度領域が関連しており、そこでの捩り剛性は低い方が好ましい。一方、ティップイン・ティップアウトに対しては、捩り特性をできるだけ高剛性にする必要がある。

そこで、特許文献１に示されるダンパ装置が提供されている。この特許文献１に示された装置では、低捩り角度領域における捩り剛性を低く抑え、かつ低ヒステリシストルクにすることによって、アイドリング時の異音を抑えている。また、捩り特性の２段目（高捩り角度領域）では捩り剛性を高く設定し、ティップイン・ティップアウトの振動を減衰するようにしている。

特開２０１５－１７５４４０号公報

以上の特許文献１に示されたダンパ装置では、低捩り角度領域において低ヒステリシストルクを得るために、出力側の部材であるスプラインハブを、筒状のハブと、ハブの外周側に設けられたフランジと、に分離する等の構成が必要であり、装置の構成が非常に複雑である。

本発明の課題は、ダンパ装置において、簡単な構成で、低捩り角度領域におけるヒステリシストルクを小さくでき、かつ高捩り角度領域では十分なヒステリシストルクが得られるようにすることにある。

（１）本発明に係るダンパ装置は、それぞれ回転軸の回りに回転する第１回転体及び第２回転体と、弾性連結部と、ヒス発生機構と、を備えている。第２回転体は第１回転体と相対回転可能である。弾性連結部は、第１弾性部材及び第２弾性部材を有し、第１回転体と第２回転体とを回転方向に弾性的に連結する。ヒス発生機構は、第１回転体及び第２回転体の少なくともいずれか一方に摩擦接触可能に配置された摩擦部材を有し、第１回転体に対して第２回転体が相対回転して捩れる際にヒステリシストルクを発生する。

ヒス発生機構の摩擦部材は、第１回転体と第２回転体との間に捩れがない中立状態から第１回転方向及び第２回転方向に向かう所定の捩り角度領域では、第１回転体及び第２回転体とは摩擦接触しない。また、摩擦部材は、所定の捩り角度領域を超えた捩り角度領域では、第１回転体又は第２回転体と摩擦接触してヒステリシストルクを発生する。そして、摩擦部材は、中立状態では、第１弾性部材及び第２弾性部材の作動によって、中立位置に位置決めされる。

なお、摩擦部材の「中立位置」とは、第１回転体と第２回転体との間に捩れがない中立状態での、回転方向における摩擦部材の位置である。

ここでは、第１回転体と第２回転体とが、捩り角度０°の中立状態から第１回転方向及び第２回転方向（すなわち、捩り特性における正側及び負側）に向かって所定角度だけ捩れる際には、摩擦部材は第１回転体及び第２回転体と摩擦接触しない。したがって、この場合は、ヒステリシストルクは発生せず、低捩り角度領域における装置全体のヒステリシストルク小さくすることができる。また、捩り角度が所定の角度を超えた高捩り角度領域では、摩擦部材が第１回転体又は第２回転体と摩擦接触し、ヒステリシストルクが発生する。

そして、第１回転体及び第２回転体が捩れた状態から中立状態に戻ったときには、摩擦部材は、第１弾性部材及び第２弾性部材の作動によって中立位置に位置決めされる。すなわち、中立状態では、摩擦部材は常に中立位置に維持される。

以上のように、中立状態では、ダンパ装置において必ず用いられる弾性部材を用いて摩擦部材を常に中立位置に位置決めすることができる。しかも、摩擦部材を、低捩り角度領域では作動させず、かつ高捩り角度領域では作動させることができる。したがって、分割型のハブフランジ等を設けることなく、簡単な構成で、低捩り角度領域におけるヒステリシストルクを小さくでき、かつ高捩り角度領域では十分なヒステリシストルクを得ることができる。

（２）好ましくは、第１回転体は、第１支持部及び第２支持部を有している。また、第２回転体は、第１収容部及び第２収容部を有している。第１収容部は、第１支持部に対して軸方向視で一部が重なるように、かつ第１回転方向側にオフセットして配置されている。第２収容部は、第２支持部に対して軸方向視で一部が重なるように、かつ第２回転方向側にオフセットして配置されている。この場合、第１弾性部材は、第１支持部及び第１収容部に予圧縮して配置されている。また、第２弾性部材は、第２支持部及び第２収容部に予圧縮して配置され、第１弾性部材と並列で作動する。

ここで、各支持部及び収容部は、それぞれ逆回転方向にオフセットして配置され、これらの支持部及び収容部に弾性部材が圧縮されて配置されている。したがって、弾性部材及びそれによって作動する摩擦部材と、弾性部材が配置された支持部又は収容部の端面との間には回転方向の隙間が存在している。このため、この隙間に相当する捩り角度分については、摩擦部材は第１回転体及び第２回転体と摩擦接触しない。

そして、第１回転体に対する第２回転体の相対回転が進み、弾性部材と支持部又は収容部の端面との隙間がなくなると、摩擦部材の回転は停止するが、第１回転体又は第２回転体は回転するので、摩擦部材と第１回転体又は第２回転体とは摩擦接触し、ヒステリシストルクが発生する。

（３）好ましくは、第１支持部と第１収容部とのオフセット量と、第２支持部と第２収容部とのオフセット量と、は同じである。この場合、摩擦部材は、第１回転体と第２回転体との捩り角度が、中立状態からオフセット量に相当する角度に向かう際には、第１回転体及び第２回転体と摩擦接触しない。また、摩擦部材は、第１回転体と第２回転体との捩り角度がオフセット量に相当する角度を超えると、第１回転体及び第２回転体のいずれかと摩擦接触する。

（４）好ましくは、摩擦部材は、第１当接部及び第２当接部を有している。第１当接部は、第１弾性部材の第１回転方向側の端面に当接する。第２当接部は、第２弾性部材の第２回転方向側の端面に当接する。

ここでは、摩擦部材が、第１弾性部材の一方の端面に当接するとともに、第２弾性部材の他方の端面に当接する。また、第１弾性部材と第２弾性部材とは、逆方向に予圧縮されて配置されている。したがって、中立状態において、摩擦部材は、第１弾性部材及び第２弾性部材によって常に中立位置に位置決めされる。

（５）好ましくは、第１弾性部材は、第１回転体が第２回転体に対して中立状態から第１回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮されるとともに、第１回転体が第２回転体に対して中立状態から第２回転方向に捩れる際に、圧縮状態からさらに圧縮される。

また、この場合、第２弾性部材は、第１回転体が第２回転体に対して中立状態から第２回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮されるとともに、第１回転体が第２回転体に対して中立状態から第１回転方向に捩れる際に、圧縮状態からさらに圧縮される。

なお、ここでの「自由状態」とは、各弾性部材が圧縮又は伸長されていない自由長になっている状態である。

このダンパ装置では、中立状態では、圧縮された状態で配置されている第１弾性部材及び第２弾性部によって、第１回転体及び第２回転体は、第１回転方向及び第２回転方向のいずれの方向にも捩りトルクを受けている。したがって、圧縮された弾性部材によって発生される捩りトルク以下のトルク変動が入力されても、第１回転体と第２回転体とは互いに相対回転しない。このため、所定の捩り角度範囲では、トルク変動による各部材間の衝突音を抑えることができる。

（６）好ましくは、第１支持部及び第２支持部のそれぞれは、第１回転方向側の端部に第１支持面を、第２回転方向側の端部に第２支持面を有している。また、第１収容部及び第２収容部は、第１回転方向側の端部に第１収容面を、第２回転方向側の端部に第２収容面を有している。この場合、第１弾性部材は、第１支持面と第２収容面との間に圧縮して配置され、第２弾性部材は、第１収容面と第２支持面との間に圧縮して配置されている。

（７）好ましくは、第１弾性部材及び第２弾性部材は、同じ剛性を有する。

（８）好ましくは、弾性連結部は、第３弾性部材及び第４弾性部材をさらに有している。第３弾性部材及び第４弾性部材は、中立状態において予め圧縮されて配置されている。また、第３弾性部材は、第１回転体が第２回転体に対して中立状態から第１回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮される。第４弾性部材は、第１回転体が第２回転体に対して中立状態から第２回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮される。

（９）好ましくは、第１回転体は、第３支持部及び第４支持部を有している。第３支持部は、回転軸を挟んで第１支持部と対向して配置されている。第４支持部は、回転軸を挟んで第２支持部と対向して配置されている。また、第２回転体は、第３収容部及び第４収容部を有している。第３収容部は、回転軸を挟んで第１収容部と対向して配置されている。第４収容部は、回転軸を挟んで第２収容部と対向して配置されている。

この場合、第３収容部は、第３支持部に対して軸方向視で一部が重なるようにかつ第１回転方向側にオフセットして配置されている。また、第４収容部は、第４支持部に対して軸方向視で一部が重なるようにかつ第２回転方向側にオフセットして配置されている。そして、第３弾性部材は、第３支持部及び第３収容部に予め圧縮されて配置されている。また、第４弾性部材は、第４支持部及び第４収容部に予め圧縮されて配置され、第３弾性部材と並列で作動する。

以上のような本発明では、ダンパ装置において、簡単な構成で、低捩り角度領域におけるヒステリシストルクを小さくでき、かつ高捩り角度領域では十分なヒステリシストルクを得ることができる。

本発明の一実施形態によるダンパ装置の断面図。 図１のダンパ装置の正面図。 入力側プレートとハブフランジとの関係を示す模式図。 入力側プレートとハブフランジとの相対回転角度がθ１の場合の模式図。 入力側プレートとハブフランジとの相対回転角度がθ２の場合の模式図。 ヒス発生機構の拡大図。 ヒス発生機構の正面拡大部分図。 図２の拡大部分図。 捩り特性を示す図。 中立状態を示す動作説明図。 中立から捩り角度２°に移行した状態の動作説明図。 捩り角度２°から４°に移行した状態の動作説明図。 捩り角度４°から３°に移行した状態の動作説明図。 捩り角度３°から２°に移行した状態の動作説明図。 捩り角度２°から１．５°に移行した状態の動作説明図。 捩り角度１．５°から１°に移行した状態の動作説明図。 捩り角度１°から中立状態に移行した状態の動作説明図。

［全体構成］
図１は、本発明の一実施形態によるトルクリミッタ付きダンパ装置１（以下、単に「ダンパ装置」と記載する）の断面図である。また、図２はダンパ装置１の正面図であり、その一部は構成する部材を取り外して示している。図１においては、ダンパ装置１の左側にエンジン（図示せず）が配置され、右側に電動機や変速装置等を含む駆動ユニット（図示せず）が配置されている。

なお、以下の説明において、軸方向とは、ダンパ装置１の回転軸Ｏが延びる方向である。また、円周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の円周方向であり、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向である。なお、円周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の円周方向に完全に一致している必要はない。また、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の直径方向に完全に一致している必要はない。

このダンパ装置１は、フライホイール（図示せず）と駆動ユニットの入力軸との間に設けられ、エンジンと駆動ユニットとの間で伝達されるトルクを制限するとともに、回転変動を減衰するための装置である。ダンパ装置１は、トルクリミッタユニット１０と、ダンパユニット２０と、を有している。

［トルクリミッタユニット１０］
トルクリミッタユニット１０は、ダンパユニット２０の外周側に配置されている。トルクリミッタユニット１０は、フライホイールとダンパユニット２０との間で伝達されるトルクを制限する。トルクリミッタユニット１０は、カバープレート１１と、支持プレート１２と、摩擦ディスク１３と、プレッシャプレート１４と、コーンスプリング１５と、を有している。

カバープレート１１と支持プレート１２とは、軸方向の所定の間隔をあけて配置されており、両プレート１１，１２の外周部が、複数のボルト１６によってフライホイールに固定されている。

摩擦ディスク１３、プレッシャプレート１４、及びコーンスプリング１５は、カバープレート１１と支持プレート１２との軸方向間に配置されている。

摩擦ディスク１３は、コアプレート及びコアプレートの両側面に固定された１対の摩擦部材を有している。そして、摩擦ディスク１３の内周部が、複数のリベット１７によってダンパユニット２０に固定されている。プレッシャプレート１４及びコーンスプリング１５は、摩擦ディスク１３と支持プレート１２との間に配置されている。

プレッシャプレート１４は、環状に形成され、摩擦ディスク１３の支持プレート１２側に配置されている。なお、プレッシャプレート１４の外周部には、複数の爪１４ａが形成されており、この爪１４ａが支持プレート１２に形成された複数の係合孔１２ａに係合している。

コーンスプリング１５は、プレッシャプレート１４と支持プレート１２との間に配置されている。コーンスプリング１５は、プレッシャプレート１４を介して摩擦ディスク１３をカバープレート１１に押圧している。

［ダンパユニット２０］
ダンパユニット２０は、入力側プレート３０（第１回転体の一例）と、ハブフランジ４０（第２回転体の一例）と、弾性連結部５０と、ヒス発生機構６０と、を有している。

＜入力側プレート３０＞
入力側プレート３０は、第１プレート３１及び第２プレート３２を有している。第１プレート３１及び第２プレート３２は、中心部に孔を有する円板状に形成され、互いに軸方向に間隔をあけて配置されている。第１プレート３１は、外周部にそれぞれ４個のストッパ部３１ａ及び固定部３１ｂを有している。また、第１プレート３１及び第２プレート３２は、それぞれ１対の第１支持部３０１及び１対の第２支持部３０２を有している。第１プレート３１及び第２プレート３２において、第１支持部３０１及び第２支持部３０２は同じ位置に形成されている。また、第１プレート３１には、リベット１７に対応する位置に組付用の孔３２ａが形成されている。

ストッパ部３１ａは、第１プレート３１の外周部を第２プレート３２側に折り曲げて形成され、軸方向に延びている。固定部３１ｂは、ストッパ部３１ａの先端を径方向外方に折り曲げて形成されている。この固定部３１ｂが、第２プレート３２の外周端部に複数のリベット３３によって固定されている。このため、第１プレート３１と第２プレート３２とは、互いに相対回転不能であり、互いに軸方向に移動不能である。

１対の第１支持部３０１は回転軸Ｏを挟んで対向して配置されている。また、１対の第２支持部３０２は、第１支持部と９０°の間隔をあけて、回転軸Ｏを挟んで対向して配置されている。各支持部３０１，３０２は、軸方向に貫通する孔と、この孔の内周縁及び外周縁に切り起こされた縁部と、を有している。

図３（図３Ａ～図３Ｃ）に模式的に示すように、各支持部３０１，３０２は、第１回転方向側（以下、単に「Ｒ１側」と記載する）の端部にＲ１支持面３０１ａ，３０２ａを有し、第２回転方向側（以下、単に「Ｒ２側」と記載する）の端部にＲ２支持面３０１ｂ，３０２ｂを有している。各支持部３０１，３０２における孔の幅（Ｒ１支持面とＲ２支持面との間の距離）はＬである。

なお、図３では、第１支持部３０１及び第２支持部３０２を実線で示し、後述するハブフランジ４０の第１収容部４０１及び第２収容部４０２を一点鎖線で示している。また、図３は模式図であって、図２で示す実際の具体的な形状とは異なっている。

＜ハブフランジ４０＞
図１及び図２に示すように、ハブフランジ４０は、一体で形成されたハブ４１及びフランジ４２を有している。ハブフランジ４０は、入力側プレート３０に対して所定の角度範囲で相対回転可能である。ハブ４１は、筒状に形成され、中心部にはスプライン孔４１ａが形成されている。また、ハブ４１は第１プレート３１及び第２プレート３２の中心部の孔を貫通している。フランジ４２は、円板状であり、ハブ４１の外周面から径方向外方に延びて形成されている。フランジ４２は、第１プレート３１と第２プレート３２との軸方向間に配置されている。

フランジ４２は、４つのストッパ用突起４２ｂと、それぞれ１対の第１収容部４０１及び第２収容部４０２と、４つの切欠４０３と、を有している。

４つのストッパ用突起４２ｂは、フランジ４２の外周面から径方向外方に突出して形成されている。各ストッパ用突起４２ｂが形成された位置は、各収容部４０１，４０２の円周方向の中央部の径方向外方である。そして、入力側プレート３０とハブフランジ４０とが互いに相対回転した際に、ストッパ用突起４２ｂが第２プレート３２のストッパ部３１ａに当接することにより、入力側プレート３０とハブフランジ４０との相対回転が禁止される。

図３に示すように、１対の第１収容部４０１は、１対の第１支持部３０１に対応する位置に配置されている。また、１対の第２収容部４０２は、１対の第２支持部３０２に対応する位置に配置されている。より詳細には、入力側プレート３０とハブフランジ４０との間の相対回転角度が０°であって両者が捩じれていない中立状態（捩り角度０°）では、図３Ａに示すように、１対の第１収容部４０１は、第１支持部３０１に対して軸方向視で一部が重なるようにかつＲ１側に角度θ１（例えば捩り角度２°）だけオフセットして配置されている。また、第２収容部４０２は、第２支持部３０２に対して軸方向視で一部が重なるようにかつＲ２側に同じ角度θ１だけオフセットして配置されている。

各収容部４０１，４０２は、外周部が円弧状のほぼ矩形の孔である。図３に示すように、各収容部４０１，４０２は、Ｒ１側の端部にＲ１収容面４０１ａ，４０２ａを有し、Ｒ２側の端部にＲ２収容面４０１ｂ，４０２ｂを有している。各収容部４０１，４０２の孔の幅（Ｒ１収容面４０１ａ，４０２ａと、Ｒ２収容面４０１ｂ，４０２ｂと、の間の距離）は、各支持部３０１，３０２の孔の幅と同様にＬに設定されている。

４つの切欠４０３は、隣接する収容部４０１，４０２の円周方向間において、フランジ４２の外周面から径方向内方に所定の深さで形成されている。各切欠４０３が形成された位置は、トルクリミッタユニット１０の摩擦ディスク１３と第１プレート３１とを連結するリベット１７の位置に対応している。したがって、それぞれ別工程で組み立てられたトルクリミッタユニット１０及びダンパユニット２０を、第２プレート３２の組付用孔３２ａ及びフランジ４２の切欠４０３を利用して、リベット１７により固定することが可能である。

＜弾性連結部５０＞
弾性連結部５０は、４個のコイルスプリング５１（第１弾性部材及び第２弾性部材の一例）と、４個の樹脂部材５２と、を有している。各コイルスプリング５１は、外スプリング及び内スプリングを有している。４個のコイルスプリング５１は、フランジ４２の各収容部４０１，４０２に収容され、入力側プレート３０の各支持部３０１，３０２によって径方向及び軸方向に支持されている。これらのコイルスプリング５１は並列で作動する。

また、４個のコイルスプリング５１の自由長はすべて同じである。このコイルスプリング５１の自由長は、各支持部３０１，３０２及び各収容部４０１，４０２の幅Ｌと同じである。また、４個のコイルスプリング５１の剛性は同じであり、４個の樹脂部材５２の剛性は同じである。

＜コイルスプリング５１の収容状態＞
ここで、中立状態での、各支持部３０１，３０２と各収容部４０１，４０２の配置及び各コイルスプリング５１の収容状態について、以下に詳細に説明する。なお、以下の説明において、第１支持部３０１及び第１収容部４０１を「第１窓セットｗ１」と記載し、第２支持部３０２及び第２収容部４０２を「第２窓セットｗ２」と記載する場合がある。

前述のように、中立状態では、図３Ａに示すように、１対の第１収容部４０１は、対応する第１支持部３０１に対してＲ１側に角度θ１だけオフセットされている。一方、１対の第２収容部４０２は第２支持部３０２に対してＲ２側に角度θ１だけオフセットされている。そして、各支持部３０１，３０２と対応する各収容部４０１，４０２の軸方向において重なった部分の開口（軸方向に貫通する孔）に、コイルスプリング５１が圧縮された状態で装着されている。

具体的には、図３Ａに示すように、中立状態において、１対の第１窓セットｗ１では、コイルスプリング５１のＲ１側の端面がＲ１支持面３０１ａに当接し、Ｒ２側の端面がＲ２収容面４０１ｂに当接している。一方、１対の第２窓セットｗ２では、コイルスプリング５１のＲ１側の端面がＲ１収容面４０２ａに当接し、Ｒ２側の端面がＲ２支持面３０２ｂに当接している。

＜ヒス発生機構６０＞
ヒス発生機構６０は、図１及び図４に示すように、第１ブッシュ６１と、第２ブッシュ６２と、コーンスプリング６３と、フリクションプレート６４と、を有している。なお、図４は、図１の拡大部分図である。

第１ブッシュ６１は、第１プレート３１とフランジ４２との軸方向間に配置されている。第１ブッシュ６１の第１プレート３１側の面には、摩擦部材が固定されている。第２ブッシュ６２は、第２プレート３２とフランジ４２との軸方向間に配置されている。第２ブッシュ６２のフランジ４２側の面には、摩擦部材が固定されている。また、第２ブッシュ６２の第２プレート３２側の面には、軸方向に突出する複数の係合突起６２ａ（図２参照）が形成され、この係合突起６２ａが第２プレート３２の係合孔３２ｂに係合している。したがって、第２ブッシュ６２と第２プレート３２とは一体的に回転する。コーンスプリング６３は、第２ブッシュ６２と第２プレート３２との軸方向間に、圧縮された状態で配置されている。フリクションプレート６４は、第２ブッシュ６２とフランジ４２との軸方向間に配置されている。

第１ブッシュ６１、第２ブッシュ６２、及びフリクションプレート６４は、別部材であるが、それぞれは一体的に作動し、ヒス発生機構６０の摩擦部材として機能する。より詳細には、第１ブッシュ６１は、図４に示すように、複数（この例では２個）の規制突起６１ａと、係合突起６１ｂと、を有している。

規制突起６１ａは、第１ブッシュ６１のフランジ４２側の側面に、軸方向に突出して形成されている。この規制突起６１ａは、図５（正面部分図）にさらに拡大して示すように、フランジ４２に形成された円周方向に長い長孔４２ｃを貫通している。そして、中立状態では、規制突起６１ａと長孔４２ｃの円周方向の端面との間には、Ｒ１側及びＲ２側に捩り角度θ１に相当する隙間が形成されている（この中立状態での第１ブッシュ６１及びフリクションプレート６４の位置を「中立位置」とする）。また、係合突起６１ｂは、フリクションプレート６４に形成された係合孔６４ａに係合している。

したがって、第１ブッシュ６１とフリクションプレート６４とは互いに相対回転不能であって、一体的に回転する。また、前述のように、第２ブッシュ６２は第２プレート３２と一体的に回転する。

以上のような構成により、基本的には、捩り角度±θ１の範囲内では、第１ブッシュ６１及びフリクションプレート６４は、フランジ４２に対して相対回転が許容される。したがって、第１ブッシュ６１と第１プレート３１との間では摩擦接触はなく、この間にヒステリシストルクは発生しない。また、捩り角度±θ１の範囲内では、フリクションプレート６４は第１プレート３１と同期して回転するので、第２ブッシュ６２とフリクションプレート６４との間に摩擦接触はなく、この間にヒステリシストルクは発生しない。

一方、捩り角度±θ１を超えた範囲では、第１ブッシュ６１及びフリクションプレート６４は、フランジ４２に対して相対回転が禁止される。したがって、第１ブッシュ６１と第１プレート３１との間、及び第２ブッシュ６２とフリクションプレート６４との間で摩擦接触し、これらの間でヒステリシストルクが発生する。

ここで、フリクションプレート６４は、図２及び図２の拡大部分図である図６に示すように、正面視矩形状である。また、フリクションプレート６４の外周面には、回転軸Ｏを挟んで対向する位置に、径方向外方に突出する２つの突出部６４１が形成されている。突出部６４１は、第１窓セットｗ１と第２窓セットｗ２との円周方向間に位置している。そして、各突出部６４１のＲ１側の端面（第２当接面の一例）６４１ａは、第２窓セットｗ２に圧縮された配置されたコイルスプリング５１のＲ２側の端面に当接している。また、各突出部６４１のＲ２側の端面（第１当接面の一例）６４１ｂは、第１窓セットｗ１に圧縮された配置されたコイルスプリング５１のＲ１側の端面に当接している。

以上のように、フリクションプレート６４の各突出部６４１は、圧縮された１対のコイルスプリング５１によって逆方向に押圧されている。したがって、フリクションプレート６４及びこれと同期して回転する第１ブッシュ６１は、中立状態では常に中立位置に位置決めされることになる。

［捩り特性：ヒステリシストルクなし］
ここで、動作の説明を容易にするために、まず、ヒステリシストルクがない場合の、４つのコイルスプリング５１による捩り特性について説明する。図７において、破線が第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１による捩り特性、二点鎖線が第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１による捩り特性、実線がこれらの捩り特性を合成した捩り特性ｗ０である。

＜第１窓セットｗ１＞
入力側プレート３０とハブフランジ４０とが相対回転していない中立状態では、図３Ａに示すように、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は、Ｒ１支持面３０１ａとＲ２収容面４０１ｂとの間に圧縮して配置されている。このＲ１支持面３０１ａとＲ２収容面４０１ｂとの間の間隔Ｇ０は、各支持部３０１，３０２及び各収容部４０１，４０２の幅Ｌ（コイルスプリングの自由長に等しい）より狭い。したがって、図７の鎖線で示すように、第１窓セットｗ１では、圧縮されたコイルスプリング５１による捩りトルク－ｔが発生している。

ダンパユニット２０にトルクが入力され、入力側プレート３０に対してハブフランジ４０が中立状態からＲ２側（捩り特性において正側）に角度θ１だけ捩れた状態を図３Ｂに示している。この状態では、第１支持部３０１と第１収容部４０１とのオフセット量が「０」となる。

ここでは、第１窓セットｗ１において、コイルスプリング５１のＲ１側の端面が当接しているＲ１支持面３０１ａと、コイルスプリング５１のＲ２側の端面が当接しているＲ２収容面４０１ｂとの間の間隔Ｇ１は間隔Ｇ０よりも広くなる。この間隔Ｇ１はコイルスプリングの自由長と同じである。すなわち、入力側プレート３０とハブフランジ４０の捩り角度が＋θ１の場合、第１窓セットｗ１では、コイルスプリング５１は自由長となって、図７に示すように、捩りトルクは「０」となる。

また、入力側プレート３０に対してハブフランジ４０が角度θ１を超えて捩れると、図３Ｃに示すように（図３Ｃでは捩り角度がθ２（＞θ１）の場合を示している）、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１のＲ１側の端面はＲ１収容面４０１ａに当接し、Ｒ２側の端面はＲ２支持面３０１ｂに当接する。ここで、Ｒ１収容面４０１ａとＲ２支持面３０１ｂとの間の間隔Ｇ２は、コイルスプリング５１の自由長よりも狭い。すなわち、入力側プレート３０とハブフランジ４０の捩り角度がθ１を超えると、コイルスプリング５１は自由長から圧縮され、図７に示すように、捩りトルクは次第に大きくなる。

一方、入力側プレート３０に対してハブフランジ４０が中立状態からＲ１側（捩り特性において負側）に捩れる場合は、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は、常にＲ１支持面３０１ａとＲ２収容面４０１ｂとの間で圧縮される。すなわち、第１窓セットｗ１では、図７に示すように、負側の捩り領域においては、捩り角度が大きくなるにしたがって捩りトルクも負側に大きくなる。

＜第２窓セットｗ２＞
中立状態では、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１は、Ｒ１収容面４０２ａとＲ２支持面３０２ｂとの間に圧縮して配置されている。このＲ１収容面４０２ａとＲ２支持面３０２ｂとの間の間隔はＧ０であり、各支持部３０１，３０２及び各収容部４０１，４０２の幅Ｌ（コイルスプリングの自由長に等しい）より狭い。したがって、図７に示すように、中立状態において、第２窓セットｗ２では、圧縮されたコイルスプリング５１による捩りトルク＋ｔが発生している。

入力側プレート３０に対してハブフランジ４０が中立状態からＲ２側（捩り特性において正側）に捩れる場合は、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１は、常にＲ１収容面４０２ａとＲ２支持面３０２ｂとの間で圧縮される。すなわち、第２窓セットｗ２では、図７に示すように、正側の捩り領域においては、捩り角度が大きくなるにしたがって捩りトルクも大きくなる。

一方、入力側プレート３０に対してハブフランジ４０が中立状態からＲ１側（負側）に角度θ１だけ捩れた場合は、第２窓セットｗ２では、コイルスプリング５１のＲ１側の端面が当接しているＲ１収容面４０２ａと、コイルスプリング５１のＲ２側の端面が当接しているＲ２支持面３０２ｂと、の間の間隔は間隔Ｇ０よりも広くなる。この場合の間隔はコイルスプリング５１の自由長と同じである。すなわち、入力側プレート３０とハブフランジ４０の捩り角度が－θ１の場合、第２窓セットｗ２では、図７に示すように、捩りトルクは「０」となる。

また、入力側プレート３０に対してハブフランジ４０が角度θ１を超えてＲ１側に捩れると、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１のＲ１側の端面はＲ１支持面３０２ａに当接し、Ｒ２側の端面はＲ２収容面４０２ｂに当接する。そして、捩り角度がさらに大きくなると、コイルスプリング５１は自由長から圧縮され、図７に示すように、捩りトルクは負側に次第に大きくなる。

＜合成された捩り特性＞
ダンパユニット全体としては、図７の破線で示す特性ｗ１と二点鎖線で示す特性ｗ２とが合成され、実線で示す捩り特性ｗ０となる。すなわち、中立状態では捩りトルクは「０」であり、捩り角度が正側及び負側に大きくなるにしたがって、捩りトルクも正側及び負側に大きくなる。

ここで、ダンパユニット全体の捩り特性では、中立状態では見かけ上の捩りトルクは「０」である。しかし、前述のように、入力側及び出力側の部材には、正側及び負側の捩りトルクが作用している。したがって、捩り角度が－θ１～＋θ１の範囲では、入力側の部材及び出力側の部材は互いに相対回転しない。このため、この捩り角度範囲では、トルク変動による各部材間の衝突音を抑えることができる。

また、捩り角度が±θ１を超えるときに、第１窓セットｗ１又は第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１が自由長になるが、すべてのコイルスプリング５１が自由長でセットされている構成に比較して部材間の衝突音を抑えることができる。

［動作：ヒステリシストルクあり］
次に、図８以降の模式図を用いて、ヒステリシストルクを考慮した捩り特性について説明する。模式図では、入力側プレート３０を「ＩＰ」、ハブフランジ４０を「ＨＦ」で示している。また、第１ブッシュ６１及びフリクションプレート６４を「摩擦部材ＦＰ」として説明する。なお、模式図では、入力側プレート３０をハブフランジ４０に対してＲ１側（この例では正側）に回転させた場合を示しているが、逆側に回転させた負側の捩り特性についても同様であるので、ここでは負側の捩り特性については省略する。また、以下の説明では、前述の角度θ１を「２°」として説明するが、この角度は一例である。

＜中立状態＞
図８は、中立状態を示している。この中立状態では、各窓セットｗ１，ｗ２のコイルスプリング５１は圧縮されて配置されている。また、前述のように、フリクションプレート６４の突出部６４１の端面である当接面６４１ａ，６４１ｂは、対応するコイルスプリング５１の端面に当接しているので、中立位置に位置決めされている。したがって、第１ブッシュ６１の規制突起６１ａとフランジ４２の長孔４２ｃの端面との間には、Ｒ１側及びＲ２側において２°の隙間が確保されている。

＜中立状態→捩り角度２°＞
図９は、入力側プレートＩＰが、ハブフランジＨＦに対して中立状態からＲ１側に２°捩れた場合を示している。ここでは、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は圧縮から伸長して自由長になり、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１は中立状態の圧縮状態からさらに圧縮されている。

また、各窓セットｗ１，ｗ２のコイルスプリング５１の端面は回転方向に移動するので、摩擦部材ＦＰも回転する。しかし、この捩り角度領域（中立→２°）では、第１ブッシュ６１の規制突起６１ａはフランジ４２の長孔４２ｃの端面に当接しない。したがって、摩擦部材ＦＰ（第１ブッシュ６１及びフリクションプレート６４）と、第１プレート３１と、は同期して回転し、第１ブッシュ６１と入力側プレートＩＰ（第１プレート３１）との間にヒステリシストルクは発生しない。また、第２ブッシュ６２は入力側プレートＩＰ（第２プレート３２）とともに回転するので、第２ブッシュ６２とフリクションプレート６４との間にもヒステリシストルクは発生しない。

＜捩り角度２°→４°＞
図１０は、入力側プレートＩＰがハブフランジＨＦに対してＲ１側に４°捩れた場合を示している。ここでは、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は自由長から圧縮され、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１は圧縮状態がさらに進む。

捩り角度が２°以上になると、第１ブッシュ６１の規制突起６１ａがフランジ４２の長孔４２ｃの端面に当接する。このため、摩擦部材ＦＰのＲ１側への移動（すなわち回転）は禁止される。このように、入力側プレートＩＰがハブフランジＨＦに対して捩り角度２°以上回転すると、摩擦部材ＦＰは回転が禁止されるので、第１ブッシュ６１と入力側プレートＩＰ（第１プレート３１）との間で摩擦接触が発生し、これらの間にヒステリシストルクが発生する。また、第２ブッシュ６２は入力側プレートＩＰ（第２プレート３２）とともに回転するので、第２ブッシュ６２とフリクションプレート６４との間にもヒステリシストルクが発生する。

＜中立状態への戻り：捩り角度４°→３°＞
図１１は、入力側プレートＩＰが、ハブフランジＨＦに対してＲ１側に４°以上捩れた状態から捩り角度３°に戻った場合を示している。中立状態に戻る場合は、各窓セットｗ１，ｗ２のコイルスプリング５１は、それまでの圧縮状態から伸長し、圧縮量が小さくなる。なお、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は、捩り角度が２°になると自由長になり、さらに捩り角度が小さくなると圧縮される。

ここで、Ｒ１側の捩り領域では、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１の圧縮量に比較して、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１の圧縮量の方が小さい。また、捩り角度が２°を超えた領域では、ヒステリシストルクが発生している。したがって、捩り角度が大きい状態から中立状態に戻る際に、捩り角度が３°（一例）となると、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１によるトルクと、ヒス発生機構６０によるヒステリシストルクと、が釣り合う。このため、ヒステリシストルクによって第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は、それ以上伸長しなくなる。すなわち、中立状態に戻る際に捩り角度が３°以下になると、所定の捩り角度まで第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は作動せず、装置全体の捩り剛性は、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１のみの剛性（具体的には合成特性の剛性の１／２）となる。

また、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１のＲ１側の端面は、ハブフランジＨＦに当接した状態（捩り角度２°→４°→３°）では、それ以上回転しない。そして、フリクションプレート６４の当接面６４１ｂは第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１の端面に当接しているので、摩擦部材ＦＰも作動（回転）しない。一方、入力側プレートＩＰは回転するので、捩り角度４°から３°まではヒステリシストルクが発生する。

＜中立状態への戻り：捩り角度３°→２°＞
図１２は、捩り角度が３°から２°に移行した状態を示している。この場合は、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１によるトルクはさらに小さくなる。したがって、この捩り角度領域（３°→２°）では、前記同様に、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１は作動（伸長）せず、装置全体の捩り剛性は、第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１のみの剛性となる。また、捩り角度が３°から２°の領域では、摩擦部材ＦＰと入力側プレートＩＰとはヒステリシストルクによって連れ回ることになり、したがってヒステリシストルクは発生しない。

＜捩り角度２°から中立状態＞
図１３は、捩り角度が２°から１．５°に移行した状態を示している。図２に示す捩り角度２°の状態では、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１のＲ２側の端面は、入力側プレートＩＰ及びハブフランジＨＦのＲ２側の端面に当接する。そして、捩り角度が２°より小さくなると、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１のＲ２側の端面は、ハブフランジＨＦのＲ２側の端面に当接することになる。このため、捩り角度が２°より小さい領域では、摩擦部材ＦＰは、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１の反発を受け、入力側プレートＩＰと連れ回ることができなくなる。このため、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１が圧縮された力（トルク）に応じたヒステリシストルクが発生する。

図１４は、捩り角度が１．５°から１°に移行した状態を示している。捩り角度が１°になると、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１のＲ１側の端面が入力側プレートＩＰの端面に当接する。このため、捩り角度が１°から中立状態の間では、第１窓セットｗ１及び第２窓セットｗ２のコイルスプリング５１が作動し、両窓セットｗ１，ｗ２のコイルスプリング５１の合成された剛性となる。また、この時点で、摩擦部材ＦＰ（第１ブッシュ６１及びフリクションプレート６４）は中立位置に位置決めされる。

図１５は、捩り角度１．５°から中立状態に移行した状態を示している。ここでは、入力側プレートＩＰは摩擦部材ＦＰとともに、中立状態に戻り、この間は、ヒステリシストルクは発生しない。

以上のように、この実施形態では、捩り角度が小さい低捩り角度領域では、小さいヒステリシストルクを得ることができる。また、所定の捩り角度以上の高捩り角度領域では、十分なヒステリシストルクを得ることができる。また、以上の特性を、一体型のハブフランジによって実現することができる。

なお、この実施形態では、捩り特性は、中立状態からＲ１側に向かう場合、捩り角度が２°まではヒステリシストルクは発生しないが、捩り角度が２°から中立状態に戻る場合、所定の角度範囲でヒステリシストルクが発生する。しかし、中立状態に戻る際に、捩り角度が、逆に２°より小さい角度から２°に向かう場合は、ヒステリシストルクは発生しない。このため、低捩り角度領域では、小さいヒステリシストルクを得ることができる。

［他の実施形態］
本発明は以上のような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又は修正が可能である。

（ａ）各支持部３０１，３０２及び各収容部４０１，４０２の幅や、コイルスプリング５１の長さ、あるいは捩り角度の具体的数値については、一例であって、これらの数値に限定されるものではない。

（ｂ）前記実施形態では、すべてのコイルスプリングの剛性を同じにしたが、異なる剛性のコイルスプリングを用いてもよい。

（ｃ）収容部、支持部、及びコイルスプリングの個数は一例であって、前記実施形態に限定されない。

１ ダンパ装置
３０ 入力側プレート（第１回転体）
３０１ 第１支持部
３０２ 第２支持部
３０１ａ，３０２ａ Ｒ１支持面
３０１ｂ，３０２ｂ Ｒ２支持面
４０ ハブフランジ（第２回転体）
４０１ 第１収容部
４０２ 第２収容部
４０１ａ，４０２ａ Ｒ１収容面
４０１ｂ，４０２ｂ Ｒ２収容面
５０ 弾性連結部
５１ コイルスプリング（第１弾性部材、第２弾性部材）
６１ 第１ブッシュ
６２ 第２ブッシュ
６４ フリクションプレート
６４１ 突出部
６４１ａ，６４１ｂ 当接面

＜捩り角度２°から中立状態＞
図１３は、捩り角度が２°から１．５°に移行した状態を示している。図１２に示す捩り角度２°の状態では、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１のＲ２側の端面は、入力側プレートＩＰ及びハブフランジＨＦのＲ２側の端面に当接する。そして、捩り角度が２°より小さい状態では、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１のＲ１側の端面は、摩擦部材ＦＰのＲ１側の端面に当接しているので、この捩り角度が２°より小さい領域では、摩擦部材ＦＰは、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１の反発を受け、入力側プレートＩＰと連れ回ることができなくなる。このため、第１窓セットｗ１のコイルスプリング５１が圧縮された力（トルク）に応じたヒステリシストルクが発生する。

Claims (9)

1. 回転軸の回りに回転する第１回転体と、
   前記回転軸の回りに前記第１回転体と相対回転可能に配置された第２回転体と、
   第１弾性部材及び第２弾性部材を有し、前記第１回転体と前記第２回転体とを回転方向に弾性的に連結する弾性連結部と、
   前記第１回転体及び前記第２回転体の少なくともいずれか一方に摩擦接触可能に配置された摩擦部材を有し、前記第１回転体に対して前記第２回転体が相対回転して捩れる際にヒステリシストルクを発生するヒス発生機構と、
   を備え、
   前記ヒス発生機構の摩擦部材は、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に捩れがない中立状態から第１回転方向及び第２回転方向に向かう所定の捩り角度領域では、前記第１回転体及び前記第２回転体とは摩擦接触せず、
   前記所定の捩り角度領域を超えた捩り角度領域では、前記第１回転体又は前記第２回転体と摩擦接触してヒステリシストルクを発生し、
   前記摩擦部材はさらに、前記中立状態では、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材の作動によって中立位置に位置決めされる、
   ダンパ装置。
   
2. 前記第１回転体は、第１支持部及び第２支持部を有し、
   前記第２回転体は、前記第１支持部に対して軸方向視で一部が重なるようにかつ前記第１回転方向側にオフセットして配置された第１収容部と、前記第２支持部に対して軸方向視で一部が重なるようにかつ前記第２回転方向側にオフセットして配置された第２収容部と、を有し、
   前記第１弾性部材は、前記第１支持部及び前記第１収容部に予圧縮して配置され、
   前記第２弾性部材は、前記第２支持部及び前記第２収容部に予圧縮して配置され、前記第１弾性部材と並列で作動する、
   請求項１に記載のダンパ装置。
   
3. 前記第１支持部と前記第１収容部とのオフセット量と、前記第２支持部と前記第２収容部とのオフセット量と、は同じであり、
   前記摩擦部材は、
   前記第１回転体と前記第２回転体との捩り角度が、前記中立状態から前記オフセット量に相当する角度に向かう際には、前記第１回転体及び前記第２回転体と摩擦接触せず、
   前記第１回転体と前記第２回転体との捩り角度が前記オフセット量に相当する角度を超えると、前記第１回転体及び前記第２回転体のいずれかと摩擦接触する、
   請求項２記載のダンパ装置。
   
4. 前記摩擦部材は、前記第１弾性部材の前記第１回転方向側の端面に当接する第１当接部と、前記第２弾性部材の前記第２回転方向側の端面に当接する第２当接面と、を有している、
   請求項１から３のいずれかに記載のダンパ装置。
   
5. 前記第１弾性部材は、
   前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記中立状態から第１回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮されるとともに、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記中立状態から前記第２回転方向に捩れる際に、圧縮状態からさらに圧縮され、
   前記第２弾性部材は、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記中立状態から第２回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮されるとともに、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記中立状態から前記第１回転方向に捩れる際に、圧縮状態からさらに圧縮される、
   請求項１から４のいずれかに記載のダンパ装置。
   
6. 前記第１支持部及び前記第２支持部のそれぞれは、前記第１回転方向側の端部に第１支持面を、前記第２回転方向側の端部に第２支持面を有しており、
   前記第１収容部及び前記第２収容部は、前記第１回転方向側の端部に第１収容面を、前記第２回転方向側の端部に第２収容面を有しており、
   前記第１弾性部材は、前記第１支持面と前記第２収容面との間に圧縮して配置され、
   前記第２弾性部材は、前記第１収容面と前記第２支持面との間に圧縮して配置されている、
   請求項５に記載のダンパ装置。
   
7. 前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、同じ剛性を有する、請求項１から６のいずれかに記載のダンパ装置。
   
8. 前記弾性連結部は、前記中立状態において予め圧縮されて配置された第３弾性部材及び第４弾性部材をさらに有しており、
   前記第３弾性部材は、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記中立状態から第１回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮され、
   前記第４弾性部材は、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記中立状態から第２回転方向に捩れる際に、圧縮状態から自由状態を経てさらに圧縮される、
   請求項１から７のいずれかに記載のダンパ装置。
   
9. 前記第１回転体は、前記回転軸を挟んで前記第１支持部と対向して配置された第３支持部と、前記回転軸を挟んで前記第２支持部と対向して配置された第４支持部と、をさらに有し、
   前記第２回転体は、前記回転軸を挟んで前記第１収容部と対向して配置された第３収容部と、前記回転軸を挟んで前記第２収容部と対向して配置された第４収容部と、をさらに有し、
   前記第３収容部は、前記第３支持部に対して軸方向視で一部が重なるようにかつ前記第１回転方向側にオフセットして配置され、
   前記第４収容部は、前記第４支持部に対して軸方向視で一部が重なるようにかつ前記第２回転方向側にオフセットして配置されており、
   前記第３弾性部材は、前記第３支持部及び前記第３収容部に予め圧縮されて配置され、
   前記第４弾性部材は、前記第４支持部及び前記第４収容部に予め圧縮されて配置され、前記第３弾性部材と並列で作動する、
   請求項８記載のダンパ装置。

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