JP2022184493A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパ装置において、低トルク時における捩り特性を高剛性に設定した際の不具合を解消でき、しかも比較的高トルクで走行している場合に回転変動を減衰できるようにする。【解決手段】この装置は、入力回転体５と、出力回転体６と、弾性連結部７と、を備えている。出力回転体６は、入力回転体５と所定の捩り角度範囲で相対回転可能である。弾性連結部７は、複数の予圧縮されたコイルスプリング２４を有し、入力回転体５と出力回転体６とを回転方向に弾性的に連結する。また、弾性連結部７は、入力トルクの大きさが第１領域において複数の剛性を有する多段の第１捩り特性を有し、入力トルクの大きさが前記第１領域を超える第２領域において第２捩り特性を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、ダンパ装置に関する。

車輌に用いられるクラッチディスク組立体は、フライホイールに押圧されるクラッチディスクと、ダンパ装置と、を有している。ダンパ装置は、クラッチディスクを介してエンジンから伝達されたトルクをトランスミッション側に伝達するとともに、エンジンの回転変動を減衰する。

この種のダンパ装置が特許文献１に示されている。特許文献１のダンパ装置は、入力回転体と、出力回転体と、弾性連結部と、を備えている。入力回転体と出力回転体とは、互いに所定の角度範囲で相対回転可能である。弾性連結部は、複数のコイルスプリングを有しており、入力回転体と出力回転体とを回転方向に弾性的に連結する。複数のコイルスプリングは、圧縮された状態で、入力回転体と出力回転体との間に設けられている。

そして、この特許文献１のダンパ装置では、エンジンがアイドル状態になるまでの始動時と、エンジンがアイドル状態から停止するまでの間と、において、入力回転体が出力回転体に対して相対的に回転することが制限される。このため、エンジン始動時及びエンジン停止時において、ダンパ装置の共振による振動や騒音が抑制される。

特開２０１６－１３３１２３号公報

特許文献１のダンパ装置では、入力回転体と出力回転体とを連結するコイルスプリングが、予め圧縮されて装着されている。すなわち、コイルスプリングにはプリロードがかけられている。そして、このコイルスプリングに対するプリロードによって、エンジン始動時及び停止時の低トルクのときに、入力回転体と出力回転体とが捩れないようにしている。

ここで、特に小排気量、たとえば、３気筒で排気量が１０００ｃｃ程度の車両においては、エンジンが低トルクのときには、回転振動の減衰性能を損なわない範囲でダンパ装置の機能を制限することによってドライバビリティを向上させるとともに、エンジンが高トルクであって、ハイギヤで走行している際には、ダンパ装置の機能を発揮させるのが望ましい場合がある。

そこで、コイルスプリングに対するプリロードを大きくして捩り特性の１段目を高剛性にしてドライバビリティを向上させ、かつ２段目を１段目よりも低剛性にしてダンパ機能を十分に発揮させることが考えられる。

しかし、捩り特性の１段目の剛性を高くしすぎると、ジャダーの発生、ＮＶ（騒音、振動）特性の悪化を招くおそれがある。

本発明の課題は、ダンパ装置において、低トルク時における捩り特性を高剛性に設定した際の不具合を解消でき、しかも比較的高トルクで走行している場合に回転変動を減衰できるようにすることにある。

（１）本発明に係るダンパ装置は、第１回転体と、第２回転体と、弾性連結部と、を備えている。第２回転体は、第１回転体と所定の捩り角度範囲で相対回転可能である。弾性連結部は、複数の予圧縮された弾性部材を有し、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。また、弾性連結部は、入力トルクの大きさが第１領域において複数の剛性を有する多段の第１捩り特性を有し、入力トルクの大きさが第１領域を超える第２領域において第２捩り特性を有する。

ここでは、弾性連結部が、入力トルクが比較的小さい第１領域では、多段の第１捩り特性を有している。このため、各段の剛性を適宜調整することによって、低トルク領域におけるドライバビリティを向上することができるとともに、ジャダーの発生等の不具合を抑えることができる。また、入力トルクが比較的高い第２領域では、第２捩り特性の剛性を低く設定することによって、回転変動を効果的に減衰することができる。

（２）好ましくは、複数の予圧縮された弾性部材は、一方の端面が、第１回転体と第２回転体とが相対回転する際に、片当たり状態から両当たり状態に移行するように配置されている。そして、第１領域では、入力トルクが大きくなるにしたがって片当たり状態から両当たり状態に移行する弾性部材の数が増え、第２領域では、すべての予圧縮された弾性部材が両当たり状態で圧縮される。

なお、「片当たり状態」とは、弾性部材の端面の径方向内側及び外側の片方のみが、第１回転体及び／又は第２回転体に当接している状態を意味する。また、「両当たり状態」とは、弾性部材の端面の径方向内側及び外側の両方が、第１回転体及び／又は第２回転体に当接している状態を意味する。

ここでは、第１領域では、入力トルクが大きくなるにしたがい片当たり状態から両当たり状態に移行する弾性部材の個数が増える。このため、第１領域での捩り特性を容易に多段化することができる。

（３）好ましくは、第１回転体は、複数の支持部を有し、第２回転体は、複数の支持部に対応する位置に複数の収容部を有している。この場合、複数の弾性部材は第１弾性部材及び第２弾性部材を有し、第１弾性部材及び第２弾性部材は、支持部及び収容部に予圧縮されて配置されている。また、第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが０の中立状態では、支持部及び収容部の一方の円周方向端部に片当たり状態で接触している。

そして、第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが第１トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行する。また、第２弾性部材の一方の端面は、入力トルクが第１トルクより大きい第２トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行する。

（４）好ましくは、第２弾性部材の一方の端面は、中立状態では第１回転体及び第２回転体に接触していない。そして、第２弾性部材の一方の端面は、第１捩り角度で片当たり状態を開始する。

（５）好ましくは、支持部は円周方向に対向する１対の支持面を有し、収容部は円周方向に対向する１対の収容面を有している。そして、１対の支持面及び１対の収容面の一方の、円周方向の一方の端面は、径方向外方に向かって開くように傾斜している。これにより、各弾性部材を、作動に伴って片当たり状態から両当たり状態に移行させることができる。

（６）好ましくは、複数の予圧縮された弾性部材のそれぞれは、第１長さを有する第１弾性部材と、第１長さよりも短い第２長さを有する第２弾性部材と、を有している。そして、第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが０の中立状態では、支持部及び収容部の一方の円周方向端部に片当たり状態で接触している。また、第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが第１トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行し、第２弾性部材の一方の端面は、入力トルクが第１トルクより大きい第２トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行する。

（７）好ましくは、第１弾性部材及び第２弾性部材は、コイルスプリングである。そして、第１弾性部材は、第２弾性部材の内部に配置されている。

（８）好ましくは、第１回転体は原動機の部材に連結されるものである。そして、第１領域は、原動機からの入力トルクが０から最大トルクの１０％以上７０％以下の間のいずれかのトルクまでの範囲の領域である。また、第２領域は、入力トルクが第１領域を越えた範囲の領域である。

ここでは、第１捩り特性を高剛性にすることにより、入力トルクが第１領域におけるドライバビリティが向上する。また、第２捩り特性を低剛性にすることにより、走行時における原動機の回転変動を効果的に減衰することができる。

以上のような本発明のダンパ装置では、低トルク時における捩り特性を高剛性に設定した際の不具合を解消でき、しかも比較的高トルクで走行している場合に回転変動を減衰することができる。

本発明の第１実施形態によるダンパ装置を有するクラッチディスク組立体の断面図。 図１のクラッチディスク組立体の正面図。 図２の弾性連結部の模式図。 第１実施形態のダンパ装置の捩り特性線図。 本発明の第２実施形態によるダンパ装置の図２に相当する図。 図５の弾性連結部の模式図。 第２実施形態のダンパ装置の捩り特性線図。

－第１実施形態－
［全体構成］
図１は、本発明の第１実施形態としてのダンパ装置を有するクラッチディスク組立体１の断面図である。また、図２は、その正面図である。クラッチディスク組立体１は、車両のエンジンとトランスミッションとの間に配置される。図１において、Ｏ－Ｏ線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）が配置される。

なお、以下の説明において、軸方向とは、クラッチディスク組立体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く、例えば、図３に示された窓部及び窓孔を基準とした左右方向も含む概念である。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く、例えば、図３に示された窓部及び窓孔を基準とした上下方向も含む概念である。

クラッチディスク組立体１は、クラッチ部２と、ダンパ部３（ダンパ装置の一例）と、を備えている。

［クラッチ部２］
クラッチ部２は、図１及び図２に示すように、クッショニングプレート１１と、１対の摩擦フェーシング１２と、を有している。クッショニングプレート１１は、環状部１１ａと、環状部１１ａから径方向外方に突出する複数のクッション部１１ｂと、を有している。１対の摩擦フェーシング１２は、環状であり、クッション部１１ｂの軸方向両側にリベット１３によって固定されている。

［ダンパ部３］
ダンパ部３は、入力回転体５（第１回転体の一例）と、出力回転体６（第２回転体の一例）と、弾性連結部７と、ストッパ機構８と、ヒス発生機構９と、を備えている。

＜入力回転体５＞
入力回転体５は、クラッチプレート１５とリティニングプレート１６とを有している。クラッチプレート１５及びリティニングプレート１６は、ともに円板状かつ環状の部材であり、互いに対して軸方向に所定の間隔を開けて配置されている。クラッチプレート１５はエンジン側に配置され、リティニングプレート１６はトランスミッション側に配置されている。そして、両プレート１５，１６は、４つのストップピン１７によって互いに相対回転不能及び軸方向移動不能に固定されている。これにより、クラッチプレート１５とリティニングプレート１６とは一体回転する。

クラッチプレート１５及びリティニングプレート１６には、それぞれ中心孔が形成されている。また、クラッチプレート１５及びリティニングプレート１６には、それぞれ４つの窓部１５１，１６１（支持部の一例）が円周方向に並べて形成されている。各窓部１５１，１６１は同一形状であり、径方向において同じ位置に形成されている。各窓部１５１，１６１は概ね円周方向に長く延びている。また、各窓部１５１，１６１は、軸方向に貫通した孔と、その孔の外周部及び内周部に形成された縁部と、を有している。

ここで、各窓部１５１，１６１の円周方向の両端面は、回転中心から各窓部１５１，１６１の幅方向の中心を通って延びる直線Ｌに対して平行である。

＜出力回転体６＞
出力回転体６は、入力回転体５から弾性連結部７を介してトルクが入力され、さらに図示しないトランスミッションの入力シャフトにトルクを出力するための部材である。出力回転体６は、入力回転体５に対して、所定の角度範囲内で相対回転可能であり、ボス２０とフランジ２１とを有している。

ボス２０は、筒状に形成されており、クラッチプレート１５及びリティニングプレート１６の中心孔内に配置されている。ボス２０の内周面には、スプライン孔が形成されており、このスプライン孔がトランスミッションの入力シャフトに対してスプライン係合可能である。

フランジ２１は、概略円板状であり、ボス２０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２１は、クラッチプレート１５とリティニングプレート１６との軸方向間に配置されている。フランジ２１には、図２及び図３に示すように、クラッチプレート１５及びリティニングプレート１６の各窓部１５１，１６１に対応する位置に、４つの第１～第４窓孔２１１～２１４（収容部の一例）が形成されている。図３は各窓孔２１１～２１４と弾性連結部７との関係を示す模式図である。各窓孔２１１～２１４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。また、４つの窓孔２１１～２１４は、径方向において同じ位置に形成されている。

図３に示すように、第１窓孔２１１の第１回転方向側（以下、「Ｒ１側」と記載する）の端面であるＲ１側収容面２１１ａは、開き角度Ｄ１を有している。すなわち、第１窓孔２１１のＲ１側収容面２１１ａは、径方向内側から外側（以下、単に「内側」、「外側」と記載する場合がある）に向かって開いている。一方で、第１窓孔２１１の第２回転方向側（以下、「Ｒ２側」と記載する）の端面であるＲ２側収容面２１１ｂは、回転軸Ｏと第１窓孔２１１の幅方向の中心とを結ぶ直線Ｌに対して平行である。

ここで、開き角度とは、直線Ｌに対するＲ１側収容面２１１ａの傾斜角度である。なお、直線Ｌと、後述するコイルスプリング２４の円周方向の端面と、は平行である。したがって、開き角度は、コイルスプリング２４の円周方向の端面に対する第１窓孔２１１のＲ１側収容面２１１ａの傾斜角度でもある。

また、第１～第４窓孔２１１～２１４の幅ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４（ここでは、内周端部の円周方向の長さ）は、ｗ１＜ｗ２＜ｗ３＜ｗ４となっている。そして、各窓孔２１２～２１４のＲ１側収容面２１２ａ，２１３ａ，２１４ａは、それぞれ開き角度Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を有している。ここで、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４である。なお、各窓孔２１２～２１４のＲ２側収容面２１２ｂ～２１４ｂは直線Ｌに対して平行である。

＜弾性連結部７＞
弾性連結部７は、所定の捩り特性を有し、入力回転体５と出力回転体６とを回転方向に弾性的に連結して両回転体５，６の間でトルクを伝達するとともに、エンジンの回転変動を減衰するための機構である。弾性連結部７は、４つのコイルスプリング２４（第１弾性部材及び第２弾性部材の一例）を有している。各コイルスプリング２４は、入力回転体５の窓部１５１，１６１に、予め圧縮された状態で装着されている。また、４つのコイルスプリング２４は、すべて同じ自由長Ｆを有している。そして、窓部１５１，１６１の円周方向の幅Ｗ０（径方向中央部における幅）に対して、自由長Ｆは、１．２０倍（Ｆ＝１．２０×Ｗ０）となっている。

なお、コイルスプリング２４の自由長Ｆは、窓部１５１，１６１の幅Ｗ０に対して、１．０２倍以上１．４３倍以下（Ｆ＝（１．０２～１．４３）×Ｗ０）が好ましい。自由長Ｆが窓部１５１，１６１の幅Ｗ０の１．０２倍未満の場合は、低トルクでの走行時におけるドライバビリティの向上が低下する。また、自由長Ｆが窓部１５１，１６１の幅Ｗ０の１．４３倍を超えると、コイルスプリングの作動時における応力が高くなり、コイルスプリングの寿命が低下する。

＜コイルスプリングと各収容面との関係＞
ここで、図３を用いて、入力回転体５と出力回転体６とが互いに相対回転していない中立状態（捩り角度０°）における、コイルスプリング２４と各窓孔２１１～２１４との接触状態について説明する。

第１窓孔２１１のＲ１側収容面２１１ａは開き角度Ｄ１を有している。したがって、第１窓孔２１１では、コイルスプリング２４のＲ１側の端面は、内側の一部のみがＲ１側収容面２１１ａの内側に接触している。すなわち、コイルスプリング２４のＲ１側の端面は、片当たり状態でＲ１側収容面２１１ａに接触している。一方、第１窓孔２１１では、コイルスプリング２４のＲ２側の端面は、内側及び外側の両方がＲ２側収容面２１１ｂに接触している。すなわち、コイルスプリング２４のＲ２側の端面は、両当たり状態でＲ２側収容面２１１ｂに接触している。そして、中立状態から両回転体５，６が捩れると、コイルスプリング２４のＲ１側の端面は、片当たり状態から両当たり状態に移行する。

第２～第４窓孔２１２～２１４においても同様に、Ｒ１側の収容面２１２ａ～２１４ａは開き角度Ｄ２～Ｄ４を有しているので、各窓孔２１２～２１４のコイルスプリング２４は、押圧されるにしたがって、片当たり状態から両当たり状態に移行する。

ここで、第２～第４窓孔２１２～２１４では、Ｒ１側の各収容面２１２ａ～２１４ａの内周端部は、それぞれコイルスプリング２４と隙間ｇ２～ｇ４を介して離れている。なお、各隙間の大きさは、ｇ２＜ｇ３＜ｇ４である。

これらの隙間ｇ２～ｇ４と開き角度Ｄ１～Ｄ４との関係は、次のように設定されている。すなわち、まず、第１窓孔２１１において、コイルスプリング２４のＲ１側端面が片当たり状態から両当たり状態に移行するタイミングで、第２窓孔２１２においてコイルスプリング２４のＲ１側端面の片当たり状態が開始される。次に、第２窓孔２１２においてコイルスプリング２４のＲ１側端面が片当たり状態から両当たり状態に移行するタイミングで、第３窓孔２１３においてコイルスプリング２４のＲ１側端面の片当たり状態が開始される。さらに、第３窓孔２１３においてコイルスプリング２４のＲ１側端面が片当たり状態から両当たり状態に移行するタイミングで、第４窓孔２１４においてコイルスプリング２４のＲ１側端面の片当たり状態が開始される。

なお、図３では、理解の便宜のために開き角度を実際の角度よりも大きく示している。開き角度については、ダンパ装置が搭載されるエンジンの仕様等によって適宜設定される。

＜ストッパ機構８＞
図２に示すように、フランジ２１の外周縁には、円周方向の所定の幅を有する切欠２１ａが形成されている。この切欠２１ａを、ストップピン１７が軸方向に通過している。この切欠２１ａ及びストップピン１７によって、ストッパ機構８が構成されている。すなわち、ストップピン１７が切欠２１ａの円周方向端面に当接することにより、入力回転体５と出力回転体６との相対回転が禁止される。

＜ヒス発生機構９＞
ヒス発生機構９は、入力回転体５と出力回転体６とが相対回転する際に、回転方向の摩擦抵抗であるヒステリシストルクを発生する。ヒス発生機構９は、第１ブッシュ２６と、第２ブッシュ２７と、コーンスプリング２８と、を有している。

第１ブッシュ２６は、クラッチプレート１５の内周部とフランジ２１との間に配置されている。第１ブッシュ２６は、軸方向に突出する複数の係合突起２６ａを有している。この係合突起２６ａが、クラッチプレート１５に形成された孔に係合している。このため、第１ブッシュ２６は、クラッチプレート１５とともに回転し、フランジ２１との間で摩擦接触する。

第２ブッシュ２７は、リティニングプレート１６の内周部とフランジ２１との間に配置されている。第２ブッシュ２７は、軸方向に突出する複数の係合突起２７ａを有している。この係合突起２７ａが、リティニングプレート１６に形成された孔に係合している。このため、第２ブッシュ２７は、リティニングプレート１６とともに回転し、フランジ２１との間で摩擦接触する。

コーンスプリング２８は、第２ブッシュ２７とリティニングプレート１６との間に、圧縮された状態で配置されている。このコーンスプリング２８によって、第１ブッシュ２６及び第２ブッシュ２７は、フランジ２１に圧接されている。

［動作］
図４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の動作について説明する。なお、図４において、Ｔｉは、予圧縮された４つのコイルスプリング２４のすべてが、予圧縮された状態から両当たり状態でさらに圧縮されるときの入力トルク（イニシャルトルク）である。

エンジンから入力されるトルクが低い状態、具体的には、０（Ｎ・ｍ）からイニシャルトルクＴｉまでの低トルク範囲（第１領域の一例）では、４つのコイルスプリング２４が予め圧縮されてプリロードがかけられているために、全体的に比較的高い剛性を示している。

より詳細には、まず、エンジンからのトルクが０～Ｔ１の範囲では、第１窓孔２１１に収容されたコイルスプリング２４が片当たり状態で押圧され始め、入力回転体５に対する出力回転体６の捩り角度が角度ｄ１（トルクＴ１）になると、片当たり状態から両当たり状態に移行する。また、この捩り角度ｄ１では、第２窓孔２１２において隙間ｇ２が「０」になり、第２窓孔２１２のコイルスプリング２４のＲ１側端面が片当たり状態になる。また、第３窓孔２１３及び第４窓孔２１４に収容された各コイルスプリング２４は、Ｒ１側端面と、対応する各収容面２１３ａ，２１４ａと、の間に隙間ｇ３，ｇ４があるために押圧されない。

以上のように、捩り角度０～ｄ１では、各窓孔２１１～２１４におけるコイルスプリング２４は以下のような状態になり、図４に示す特性Ｃ１となる。

・第１窓孔２１１：片当たり状態→両当たり開始
・第２窓孔２１２：押圧なし→片当たり開始
・第３窓孔２１３：押圧なし
・第４窓孔２１４：押圧なし

次に、入力トルクがＴ１～Ｔ２の範囲では、第１窓孔２１１のコイルスプリング２４が両当たり状態で押圧されるとともに、第２窓孔２１２のコイルスプリング２４が片当たり状態で押圧される。そして、捩り角度が角度ｄ２（トルクＴ２）になると、第２窓孔２１２のコイルスプリング２４は、片当たり状態から両当たり状態に移行する。また、捩り角度ｄ２では、第３窓孔２１３において隙間ｇ３が「０」になり、第３窓孔２１３のコイルスプリング２４が片当たり状態になる。また、第４窓孔２１４に収容された各コイルスプリング２４は、Ｒ１側端面と、対応する各収容面２１４ａと、の間に隙間ｇ４があるために押圧されない。

以上のように、捩り角度ｄ１～ｄ２では、各窓孔２１１～２１４におけるコイルスプリング２４は以下のような状態になり、図４に示す特性Ｃ２となる。

・第１窓孔２１１：両当たり状態
・第２窓孔２１２：片当たり状態→両当たり開始
・第３窓孔２１３：押圧なし→片当たり開始
・第４窓孔２１４：押圧なし

入力トルクがＴ２～Ｔ３の範囲では、第１窓孔２１１及び第２窓孔２１２のコイルスプリング２４は両当たり状態で押圧されるとともに、第３窓孔２１３のコイルスプリング２４は片当たり状態で押圧される。そして、捩り角度が角度ｄ３（トルクＴ３）になると、第３窓孔２１３のコイルスプリング２４は、片当たり状態から両当たり状態に移行する。また、捩り角度ｄ３では、第４窓孔２１４において隙間ｇ４が「０」となり、第４窓孔２１４のコイルスプリング２４が片当たり状態になる。

以上のように、捩り角度ｄ２～ｄ３では、各窓孔２１１～２１４におけるコイルスプリング２４は以下のような状態になり、図４に示す特性Ｃ３となる。

・第１窓孔２１１：両当たり状態
・第２窓孔２１２：両当たり状態
・第３窓孔２１３：片当たり状態→両当たり開始
・第４窓孔２１４：押圧なし→片当たり開始

入力トルクがＴ３～Ｔｉの範囲では、第１窓孔２１１、第２窓孔２１２、及び第３窓孔２１３のコイルスプリング２４は両当たり状態で押圧されるとともに、第４窓孔２１４のコイルスプリング２４は片当たり状態で押圧される。そして、捩り角度が角度ｄ４（トルクＴ４）になると、第４窓孔２１４のコイルスプリング２４は、片当たり状態から両当たり状態に移行する。

以上のように、捩り角度ｄ３～ｄ４では、各窓孔２１１～２１４におけるコイルスプリング２４は以下のような状態になり、図４に示す特性Ｃ４となる。

・第１窓孔２１１：両当たり状態
・第２窓孔２１２：両当たり状態
・第３窓孔２１３：両当たり状態
・第４窓孔２１４：片当たり状態→両当たり開始

そして、入力トルクがＴ４からイニシャルトルクＴｉにいたるまでは、すべてのコイルスプリング２４が両当たり状態で押圧される。ただし、前述のように、コイルスプリング２４は予圧縮されて装着されているので、入力トルクがイニシャルトルクＴｉになるまでは、入力回転体５に対して出力回転体６は回転しない。すなわち、捩り角度はｄ４のままで、図４に示す特性Ｃ５となる。

次に、エンジンからのトルクがイニシャルトルクＴｉを超えた高トルク範囲（第２領域の一例）では、すべてのコイルスプリング２４は予圧縮された状態からさらに両当たり状態で圧縮され、並列で作動する４つのコイルスプリング２４によって設定された剛性の捩り特性Ｃ６となる。

以上のような捩り特性によって、イニシャルトルクＴｉまでの比較的低トルクでの走行時には、比較的高い剛性の捩り特性を多段化することによって、低トルク領域におけるドライバビリティを向上することができるとともに、ジャダーの発生等の不具合を抑えることができる。一方、イニシャルトルクＴｉを超えた領域での走行時には、低剛性の捩り特性によって、効果的にエンジンの回転変動を減衰することができる。

－第２実施形態－
［構成］
図５は、本発明の第２実施形態の正面部分図である。この第２実施形態では、第１実施形態と、クラッチプレート１５’及びリティニングプレート１６’の窓部の形状、フランジ２１’の窓孔の形状、及び弾性連結部７’の構成が異なるが、他の構成は同じである。

図６の模式図を用いて、クラッチプレート１５’及びリティニングプレート１６’の窓部１５２，１６２及びフランジ２１’の窓孔２２５について説明する。各プレート１５’１６’の４個の窓部１５２，１６２は、すべて同じ形状である、また、フランジ２１’の４個の窓孔２２５は、すべて同じ形状である。そして、窓部１５２，１６２及び窓孔２２５は径方向において同じ位置に配置されている。

窓孔２２５は、円周方向の両端面に収容面２２５ａ及び凹部２２５ｂを有している。収容面２２５ａは、直線Ｌに対して平行である。また、凹部２２５ｂは、収容面２２５ａの径方向の中央部に、円周方向に所定の深さだけ凹んで設けられている。窓部１５２，１６２は、窓孔２２５に対応する位置に配置され、円周方向の両端面に支持面１５２ａ，１６２ａを有している。支持面１５２ａ，１６２ａは、外開き形状であり、径方向内方から外方に向けて所定の角度で開いて形成されている。

弾性連結部７’は、窓孔２２５に収容され、窓部１５２，１６２に支持されている。より詳細には、弾性連結部７’は、窓孔２２５及び窓部１５２，１６２に装着されたコイル径（コイル平均径）の小さいコイルスプリング３１（以下、「小スプリング３１」と記載する）と、小スプリング３１よりコイル径の大きいコイルスプリング３２（以下、「大スプリング３２」と記載する）と、を有している。小スプリング３１は大スプリング３２の内周部に収容され、大スプリング３２の内部において伸縮が可能である。また、小スプリング３１は大スプリング３２よりスプリング長さが長い。そして、大スプリング３２の両端面は収容面２２５ａに接触し、小スプリング３１の両端面は凹部２２５ｂの底面に接触している。また、各スプリング３１，３２は、それぞれ予め圧縮された状態で窓孔２２５に収容されている。

以上のような弾性連結部７’では、入力トルクが０～Ｔｉ（図７参照）までの低トルク範囲（第１領域の一例）において、小スプリング３１及び大スプリング３２は片当たり状態から両当たり状態に移行する。そして、入力トルクがＴｉになると、予圧縮されたすべてのスプリング３１，３２がさらに両当たり状態で圧縮される。

［動作］
入力回転体５が出力回転体６に対して相対回転していない中立状態では、窓部１５２，１６２の支持面１５２ａ，１６２ａの内側が、予圧縮された小スプリング３１の端面の内側のみに接触している（片当たり状態）。また、支持面１５２ａ，１６２ａは大スプリング３２の端面に接触していない。

そして、出力回転体６に対して入力回転体５が角度ｄ１（トルクＴ１）だけ回転し、図６の破線Ｌ１で示す位置にくると、支持面１５２ａ，１６２ａの内側及び外側が小スプリング３１の内側及び外側に接触する（両当たり状態）。また、このタイミングで、支持面１５２ａ，１６２ａの内側が、予圧縮された大スプリング３２の端面の内側のみに接触する（片当たり状態の開始）。そして、捩り角度がｄ２（トルクＴ２）になると（図６の一点鎖線Ｌ２で示す位置）、支持面１５２ａ，１６２ａの内側及び外側が大スプリング３２の内側及び外側に接触する（両当たり状態）。

次に、入力トルクがＴ２からイニシャルトルクＴｉにいたるまでは、大スプリング３２は両当たり状態で押圧される。ただし、前述のように、各スプリング３１，３２は予圧縮されて装着されているので、入力トルクがイニシャルトルクＴｉになるまでは、入力回転体５に対して出力回転体６は回転しない。すなわち、捩り角度はｄ２のままである。

エンジンからのトルクがイニシャルトルクＴｉを超えると、すべてのスプリング３１，３２は予圧縮された状態からさらに両当たり状態で圧縮され、並列で作動する各スプリング３１，３２によって設定された特性となる。以上の捩り特性を図７に示している。

このような第２実施形態では、入力トルクが０～Ｔ１（捩り角度０～ｄ１）では、小スプリング３１のみが片当たり状態で押圧され、さらにトルクが大きくなってＴ１～Ｔ２（捩り角度ｄ１～ｄ２）の範囲では、小スプリング３１は両当たり状態で押圧されるとともに、大スプリング３２は片当たり状態で押圧される。また、入力トルクがＴ２～Ｔｉの範囲では、小スプリング３１及び大スプリング３２が両当たり状態で押圧されるが、予圧縮によって設定されたイニシャルトルクＴｉにいたるまでは、両スプリング３１，３２は圧縮されず、入力回転体５に対して出力回転体６は捩じれない。

そして、エンジンからのトルクがイニシャルトルクＴｉを超えた高トルク範囲では、すべてのスプリング３２１，３２が予圧縮された状態からさらに両当たり状態で圧縮され、図７に示すように、比較的低い剛性の捩り特性となる。

この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、イニシャルトルクＴｉまでの比較的低トルクでの走行時にはドライバビリティを向上できるとともに、ジャダーの発生等の不具合を抑えることができる。一方、イニシャルトルクＴｉを超えた領域での走行時には、低剛性の捩り特性によって、効果的にエンジンの回転変動を減衰することができる。

［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）前記第１実施形態では、弾性連結部７を４つのコイルスプリング２４によって構成したが、コイルスプリング２４の個数はこの例に限定されない。

（ｂ）前記第１実施形態では、４つのコイルスプリング２４を予圧縮して装着したが、例えば４つのコイルスプリングのうちの２つを予圧縮して装着し、残りの２つのコイルスプリングを予圧縮せずに装着するようにしてもよい。

（ｃ）前記各実施形態では、本発明をクラッチディスク組立体に適用したが、別の動力伝達装置のダンパ装置としても本発明を同様に適用することができる。

（ｄ）各窓部及び窓孔の少なくとも一方に、コイルスプリングの端面を受けるスプリングシートを配置し、このスプリングシートの受け面を、前記実施形態のような形状にしてもよい。

（ｅ）前記実施形態では、弾性連結部において、収容面を外開きにし、支持面をスプリングの端面と平行にしたが、これらは逆にしてもよい。すなわち、収容面をスプリングの端面と平行にし、支持面を外開きにしてもよい。

１ クラッチディスク組立体
３ ダンパ部（ダンパ装置）
５ 入力回転体（第１回転体）
６ 出力回転体（第２回転体）
７，７’ 弾性連結部
１５ クラッチプレート（第１回転体）
１５１，１５２，１６１，１６２ 窓部（支持部）
１５２ａ，１６２ａ 支持面
１６ リティニングプレート（第１回転体）
２１１，２１２，２１３，２１４ 収容部
２１１ａ～２１４ａ，２１１ｂ～２１４ｂ 収容面
２４ コイルスプリング（第１弾性体、第２弾性体）
３１ 小スプリング（第１弾性体）
３２ 大スプリング（第２弾性体）

（４）好ましくは、第２弾性部材の一方の端面は、第１トルクで片当たり状態を開始する。

なお、以下の説明において、軸方向とは、クラッチディスク組立体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く、例えば、図３の上部に示された窓部及び窓孔を基準とした左右方向も含む概念である。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く、例えば、図３の上部に示された窓部及び窓孔を基準とした上下方向も含む概念である。

入力トルクがＴ３～Ｔ４の範囲では、第１窓孔２１１、第２窓孔２１２、及び第３窓孔２１３のコイルスプリング２４は両当たり状態で押圧されるとともに、第４窓孔２１４のコイルスプリング２４は片当たり状態で押圧される。そして、捩り角度が角度ｄ４（トルクＴ４）になると、第４窓孔２１４のコイルスプリング２４は、片当たり状態から両当たり状態に移行する。

本発明の第１実施形態によるダンパ装置を有するクラッチディスク組立体の断面図。 図１のクラッチディスク組立体の正面図。 図２の弾性連結部の模式図。 第１実施形態のダンパ装置の捩り特性線図。 本発明の第２実施形態によるクラッチディスク組立体の図２に相当する図。 図５の弾性連結部の模式図。 第２実施形態のダンパ装置の捩り特性線図。

そして、エンジンからのトルクがイニシャルトルクＴｉを超えた高トルク範囲では、すべてのスプリング３１，３２が予圧縮された状態からさらに両当たり状態で圧縮され、図７に示すように、比較的低い剛性の捩り特性となる。

Claims (8)

1. トルクが入力される第１回転体と、
   前記第１回転体と所定の捩り角度範囲で相対回転可能な第２回転体と、
   複数の予圧縮された弾性部材を有し、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、
   を備え、
   前記弾性連結部は、入力トルクの大きさが第１領域において複数の剛性を有する多段の第１捩り特性を有し、入力トルクの大きさが前記第１領域を超える第２領域において第２捩り特性を有する、
   ダンパ装置。
2. 複数の前記予圧縮された弾性部材は、一方の端面が、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転する際に、片当たり状態から両当たり状態に移行するように配置されており、
   前記第１領域では、入力トルクが大きくなるにしたがって片当たり状態から両当たり状態に移行する弾性部材の数が増え、
   前記第２領域では、すべての前記予圧縮された弾性部材が両当たり状態で圧縮される、
   請求項１に記載のダンパ装置。
3. 前記第１回転体は、複数の支持部を有し、
   前記第２回転体は、前記複数の支持部に対応する位置に複数の収容部を有し、
   複数の前記弾性部材は第１弾性部材及び第２弾性部材を有し、前記第１弾性部材及び第２弾性部材は、前記支持部及び前記収容部に予圧縮されて配置されており、
   前記第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが０の中立状態では、前記支持部及び前記収容部の一方の円周方向端部に片当たり状態で接触しており、
   前記第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが第１トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行し、
   前記第２弾性部材の一方の端面は、入力トルクが前記第１トルクより大きい第２トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行する、
   請求項１又は２に記載のダンパ装置。
4. 前記第２弾性部材の一方の端面は、前記中立状態では前記第１回転体及び前記第２回転体に接触しておらず、
   前記第２弾性部材の一方の端面は、前記第１トルクで片当たり状態を開始する、
   請求項３に記載のダンパ装置。
5. 前記支持部は円周方向に対向する１対の支持面を有し、
   前記収容部は円周方向に対向する１対の収容面を有し、
   前記１対の支持面及び前記１対の収容面の一方の、円周方向の一方の端面は、径方向外方に向かって開くように傾斜している、
   請求項３又は４に記載のダンパ装置。
6. 複数の前記予圧縮された弾性部材のそれぞれは、第１長さを有する第１弾性部材と、前記第１長さよりも短い第２長さを有する第２弾性部材と、を有し、
   前記第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが０の中立状態では、前記支持部及び前記収容部の一方の円周方向端部に片当たり状態で接触しており、
   前記第１弾性部材の一方の端面は、入力トルクが第１トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行し、
   前記第２弾性部材の一方の端面は、入力トルクが前記第１トルクより大きい第２トルクのときに片当たり状態から両当たり状態に移行する、
   請求項１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、コイルスプリングであり、
   前記第１弾性部材は、前記第２弾性部材の内部に配置されている、
   請求項６に記載のダンパ装置。
8. 前記第１回転体は原動機の部材に連結されるものであり、
   前記第１領域は、前記原動機からの入力トルクが０から最大トルクの１０％以上７０％以下の間のいずれかのトルクまでの範囲の領域であり、
   前記第２領域は、入力トルクが前記第１領域を越えた範囲の領域である、
   請求項１から６のいずれかに記載のダンパ装置。

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