JP4577351B2 - トルク変動吸収装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルク変動吸収装置に関する。

従来から、エンジンの出力軸とトランスミッション等の入力軸との間に設けられたダンパディスクやトルクリミッタ付きトルク変動吸収装置等が各種提案されている。

たとえば、特開昭６１−４１０１９号公報に記載されたダンパディスクは、外周に入力部を有する環状サイドプレートと、フランジと、サイドプレートおよびフランジによって形成された窓孔内に収容されたスプリング機構とを備えている。

特開２００２−３９２１０号公報に記載されたトルク変動吸収装置は、トルクリミッタ部を備えており、従動側入力軸にスプライン嵌合されたドリブンプレートと、このドリブンプレートの両側に配置されたドライブプレートと、ドリブンプレートおよびドリブンプレートによって規定された窓孔内に収容されたスプリングダンパとを備えている。
特開昭６１−４１０１９号公報 特開２００２−３９２１０号公報

しかし、上記特開昭６１−４１０１９号公報に記載のダンパディスクにおいては、サイドプレートおよびフランジの剛性を確保する必要があり、窓孔の大きさには制限があった。このため、収容されるスプリングの大きさには、制限があった。

さらに、特開２００２−３９２１０号公報に記載されたトルク変動吸収装置においても、同様に、ドライブプレートおよびドリブンプレートの剛性を確保する必要があることから、窓孔の大きさには制限あり、収容されるスプリングダンパの大きさにも制限があった。

このように、従来ダンパディスクやトルク変動吸収装置においては、収容可能なスプリングダンパ等に制限があるため、エンジン等の動力源から伝達される動力をトランスミッション等の出力部に伝達する際に、十分にトルク変動を吸収することができず、振動が生じる等の問題があった。

その一方で、近年、エンジンコンパートメント内において、トルク変動吸収装置に割り当てることができる容積が小さくなっており、トルク変動吸収装置の小型化の要請が高まっている。

本発明は、上記のよう課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、動力源から加えられる動力の変動を低減させた状態で、出力部に出力可能とされ、振動の発生の低減を図ることができると共に、装置自体のコンパクト化が図られたトルク変動吸収装置を提供することである。

本発明に係るトルク変動吸収装置は、１つの局面では、回転可能に設けられた出力板と、出力板に対して、出力板の回転方向に相対移動可能に設けられた第１回転板と、出力板と第１回転板とに係合し、第１回転板に加えられた動力を出力板に伝達可能な第１弾性部
材と、動力源からの動力が加えられ、加えられた動力を第１回転板に伝達可能な第２弾性部材と、第１回転板に加えられるトルクを制御可能な動力伝達制御機構とを備える。そして、上記動力伝達制御機構は、第１弾性部材に対して出力板の径方向外方側に設けられ、第２弾性部材は、第１弾性部材および動力伝達制御機構に対して、出力板の回転中心軸方向に離れて設けられると共に、動力伝達制御機構と第１回転板とによって規定される凹部に対して、該凹部の開口側に設けられる。

好ましくは、上記動力源からの動力によって回転可能に設けられ、第１弾性部材に動力源からの動力を伝達可能な入力板をさらに備え、入力板は、第１弾性部材および動力伝達制御機構に対して、出力板の回転中心軸方向に離れて設けられると共に、凹部の開口側に設けられ、第２弾性部材の少なくとも一部を受け入れ可能とされる。

好ましくは、上記入力板に対して、該入力板の回転方向に相対移動可能に設けられた第２回転板をさらに備え、第２弾性部材は、第２回転板と入力板とに係合し、第２回転板は、第２弾性部材を支持すると共に、第２弾性部材から加えられた動力を第１回転部材に伝達可能とされる。

好ましくは、上記第２回転板は、入力板の回転中心軸方向に配列する主表面のうち、少なくとも一方の主表面側に配置され、第２弾性部材を収容可能な収容部を含む。

好ましくは、上記第１弾性部材および第２弾性部材のいずれよりも弾性係数が大きいクッション部材をさらに備え、動力源は、エンジンとされる。そして、上記エンジンから伝達される動力が該エンジンの最大トルクより小さいときには、第１弾性部材と第２弾性部材とは、協働して、エンジンから加えられるトルク変動を減衰して、出力板にトルクを伝達可能とされる。さらに、上記エンジンから伝達される動力が該エンジンの最大トルク以上のときには、クッション部材は、記動力源からの動力が出力板に動力が伝達される動力伝達経路内にて、エンジンから加えられるトルク変動を減衰して、出力板にトルクを伝達可能とされる。

好ましくは、上記クッション部材は、第１および第２弾性部材のうち、少なくとも一方の弾性部材内に配置され、クッション部材の自然長は、該クッション部材が挿入された一方の弾性部材が最も収縮したときの長さよりも長くされる。

本発明に係るトルク変動吸収装置は、他の局面では、回転中心軸を中心に回転可能に設けられた出力板と、出力板に対して、出力板の回転方向に相対移動可能に設けられた第１回転板と、出力板と第１回転板とに係合すると共に、第１回転板に加えられた動力を出力板に伝達可能な第１弾性部材と、回転可能に設けられ、動力源から動力が加えられる入力板と、入力板に対して、入力板の回転方向に相対移動可能に設けられ、第１回転板に動力を伝達可能な第２回転板と、
入力板と第２回転板とに係合すると共に、入力板に加えられた動力を第２回転板に伝達可能な第２弾性部材とを備える。

そして、上記第１弾性部材と第２弾性部材とは、回転中心軸から平面視すると、出力板の径方向に互いずれるように配置され、第２弾性部材の弾性係数は、第１弾性部材の弾性係数よりも小さい。

好ましくは、上記第２弾性部材は、第１弾性部材に対して、出力板の径方向外方側に配置される。好ましくは、上記第２回転板から第１回転板に加えられる動力を制御可能な動力伝達制御機構をさらに備え、動力伝達制御機構は、第１弾性部材に対して、出力板の径方向外方側に配置される。そして、上記第２弾性部材は、第１弾性部材と動力伝達制御機構とによって規定された凹部の開口側に配置される。

好ましくは、上記第２弾性部材の弾性係数は、第１弾性部材の弾性係数よりも小さくされる。好ましくは、上記第１および第２弾性部材の弾性係数よりも弾性係数が大きい、クッション部材をさらに備え、クッション部材が第１弾性部材内または第２弾性部材内の少なくとも一方に設けられる。

本発明に係るトルク変動吸収装置によれば、動力源から加えられる動力の変動を低減させた状態で、出力部に出力可能とされ、振動の発生の低減を図ることができると共に、装置自体のコンパクト化を図ることができる。

本実施の形態に係るトルク変動吸収装置１００について、図１から図１３を用いて、説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るトルク変動吸収装置１００について、図１から図１２を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るトルク変動吸収装置１００の正面図であり、図２は、トルク変動吸収装置１００の背面図である。さらに、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。

ここで、図３において、トルク変動吸収装置１００は、トランスミッション入力軸１６０がスプライン嵌合され、回転中心軸Ｏを中心に回転可能に設けられたハブ（出力板）１５０と、このハブ１５０に対して、ハブ１５０の回転方向に相対的に回転可能に設けられたドライブプレート（第１回転板）１２８と、ドライブプレート１２８およびハブ１５０とに係合するスプリングダンパ（第１弾性部材）１２１とを備えている。

さらに、トルク変動吸収装置１００は、エンジンからの動力によって回転中心軸Ｏを中心に回転駆動可能に設けられたクランクシャフト１０２に固定されたフライホイル１１０と、このフライホイル１１０に対してフライホイル１１０の回転方向に相対移動可能に設けられたドライブプレート１２７と、このドライブプレート１２７とフライホイル１１０とのいずれにも係合するスプリングダンパ１２０とを備えている。なお、トランスミッション入力軸１６０の回転中心軸Ｏと、クランクシャフト１０２の回転中心軸Ｏとは、同軸となっており、クランクシャフト１０２は、回転中心軸Ｏを中心に回転する。

ドライブプレート１２７は、ドライブプレート１２８にトルクリミッタ１４０を介して、動力を伝達可能に設けられている。ここで、トルクリミッタ１４０は、ドライブプレート１２７とドライブプレート１２８との間に設けられ、ドライブプレート１２７からドライブプレート１２８に加えられるトルクを制御可能とされている。

ここで、エンジンが駆動すると、クランクシャフト１０２およびフライホイル１１０が回転中心軸Ｏ中心に回転する。フライホイル１１０が回転すると、スプリングダンパ１２０を介して、フライホイル１１０から動力がドライブプレート１２７に伝達される。この際、クランクシャフト１０２およびフライホイル１１０に加えられたエンジンからの動力（トルク）に変動が生じたとしても、スプリングダンパ１２０が変形することで、ドライブプレート１２７に加えられるトルクの変動は減衰される。このため、スプリングダンパ１２０からドライブプレート１２７に加えられる動力は、エンジンからフライホイル１１０に加えられた動力よりも、変動が減衰された状態となっている。

そして、ドライブプレート１２７に加えられた動力は、トルクリミッタ１４０を介して、ドライブプレート１２８に伝達される。ドライブプレート１２８に動力が伝達されると、ドライブプレート１２８は、ハブ１５０に対して相対的に回転する。

ドライブプレート１２８が回転すると、このドライブプレート１２８およびハブ１５０に係合するスプリングダンパ１２１にドライブプレート１２８から動力が伝達され、スプリングダンパ１２１は、ハブ１５０に動力を伝達する。

この際、ドライブプレート１２８からスプリングダンパ１２１に伝達される動力に変動が生じたとしても、スプリングダンパ１２１が変形することで、スプリングダンパ１２１は、トルク変動を低減して、ハブ１５０にトルクを伝達する。

このため、スプリングダンパ１２１からハブ１５０に加えられる動力は、ドライブプレート１２７およびトルクリミッタ１４０を介して、スプリングダンパ１２０からドライブプレート１２８に加えられる動力よりも、変動が減衰した状態となっている。

そして、ハブ１５０によって、ハブ１５０に加えられたトルクがトランスミッション入力軸１６０に伝達される。

このように、トルク変動吸収装置１００によれば、クランクシャフト１０２からトランスミッション入力軸１６０への動力の伝達経路内に、スプリングダンパ１２０とスプリングダンパ１２０とが、直列的に接続されている。

このため、クランクシャフト１０２からトランスミッション入力軸１６０に動力が伝達されるまでの間に、エンジンからクランクシャフト１０２に加えられる変動を減衰させることができ、トランスミッション入力軸１６０に接続されたトランスミッションに振動が生じることを抑制することができる。

図１に示すように、スプリングダンパ１２１は、回転中心軸Ｏを中心とする仮想円Ｒ２上に周方向に間隔をあけて複数配置されている。

図２に示すように、スプリングダンパ１２０は、回転中心軸Ｏを中心とする仮想円Ｒ１上に周方向に間隔をあけて複数配置されている。なお、仮想円Ｒ１および仮想円Ｒ２は、回転中心軸Ｏに対して、垂直に交差する仮想円であり、仮想円Ｒ１と仮想円Ｒ２とは、互いに回転中心軸Ｏ方向に間隔をあけて配置されている。

スプリングダンパ１２０とスプリングダンパ１２１とは、回転中心軸Ｏ方向から平面視した際に、ハブ１５０（仮想円Ｒ１，Ｒ２）の径方向に離間するように配置されている。このため、スプリングダンパ１２０の一部およびスプリングダンパ１２０を支持等する部材と、スプリングダンパ１２１の一部およびスプリングダンパ１２１を支持する部材とを径方向に重なるように配置することができる。このように、互いに一部が径方向に重なるように配置することで、トルク変動吸収装置１００の回転中心軸Ｏ方向の大きさをコンパクトにすることができる。

そして、図３において、仮想円Ｒ１の径の長さＬ１は、仮想円Ｒ２の径の長さＬ２よりも長く、回転中心軸Ｏ方向から平面視した際に、スプリングダンパ１２０は、スプリングダンパ１２１よりも仮想円Ｒ１，Ｒ２の径方向外方側に配列している。

このため、スプリングダンパ１２０の長さをスプリングダンパ１２１よりも長く設定したとしても、スプリングダンパ１２０同士間の距離を確保することがでので、フライホイル１１０やドライブプレート１２７の剛性を確保することができる。

このため、本実施の形態１に係るトルク変動吸収装置１００においても、スプリングダンパ１２０の長さは、スプリングダンパ１２１の長さよりも長くなっている。このように、ストロークの長いスプリングダンパを採用することで、スプリングダンパ１２０の捩れ剛性は、スプリングダンパ１２１の捩れ剛性よりも低く設定することができる。

このため、トルク変動吸収装置１００全体の捩れ剛性を低減することができ、クランクシャフト１０２から加えられるトルクのトルク変動をより効果的に減衰させた状態で、トランスミッション入力軸１６０に出力することができる。

さらに、スプリングダンパ１２０は、スプリングダンパ１２１よりも動力伝達経路中、入力側（クランクシャフト１０２側）に位置している。

このように、伝達経路の上流側に設けられたスプリングダンパ１２０の弾性係数を小さくすることで、クランクシャフト１０２によって加えられるトルク変動を早期に、かつ、大きく減衰させることができる。これに伴い、トルク変動吸収装置１００内を伝わる動力の変動を低減させることができ、トルク変動吸収装置１００自体が振動することを抑制することができる。

ここで、ハブ１５０は、トランスミッション入力軸１６０を受け入れ可能に形成された筒部１５２と、筒部１５２の外周面に連設された円盤部１５１とを備えている。

ドライブプレート１２８は、回転中心軸Ｏ方向に配列する円盤部１５１の主表面のうち、フライホイル１１０と対向する主表面側に配置された内側プレート１６１と、円盤部１５１に対して内側プレート１６１と反対側に位置する外側プレート１６２とを備えている。そして、リベット１４８によって、内側プレート１６１と外側プレート１６２とは、一体とされており、フリクションプレート（摩擦力付加部材）１２６を介して、円盤部１５１を挟持している。なお、図１に示すように、ドライブプレート１２８は、円盤状に形成されている。

図３において、ドライブプレート１２７は、回転中心軸Ｏ方向に配列するフライホイル１１０の主表面のうち、円盤部１５１と対向する主表面側に設けられた内側プレート１６３と、フライホイル１１０に対して内側プレート１６３と反対側に設けられた外側プレート１６４とを備えている。そして、内側プレート１６３と外側プレート１６４とは、リベット１３０によって一体化されており、フリクションプレート１２５を介して、フライホイル１１０を挟持している。そして、図２および図３に示すように、ドライブプレート１２７およびドライブプレート１２８は、円盤状に形成されている。

図４は、トルクリミッタ１４０の近傍の構成を示すトルク変動吸収装置１００の断面図である。図４において、トルクリミッタ１４０は、スプリングダンパ１２０およびドライブプレート１２８の外周側に配置されている。

トルクリミッタ１４０は、ドライブプレート１２８の外周側に設けられ、円環状に形成された押えプレート１４６と、ドライブプレート１２８に挟持され、ドライブプレート１２８の外周縁部から仮想円Ｒ２の径方向に延びるブレーキ板１４７とを備えている。

ブレーキ板１４７の表裏面のうち、ブレーキ板１４７の外周縁部側には、ライニング部１４４，１４５が装着されており、ライニング部１４５は、押えプレート１４６の主表面のうち、フライホイル１１０と対向する主表面に接触している。

さらに、トルクリミッタ１４０は、ドライブプレート１２７に連設された連設部１４１と、ライニング部１４４を押えプレート１４６に向けて押圧する皿バネ１４９と、皿バネ１４９を支持する支持プレート１４３とを備えており、これら、支持プレート１４３、１４６および連設部１４１は、ボルト１４２によって一体的に連結されている。なお、ブレーキ板１４７は、ドライブプレート１２８に挟持されると共に、リベット１４８によって、ドライブプレート１２８に固定されてり、円環状に形成されている。

ここで、押えプレート１４６は、連設部１４１を介して、ドライブプレート１２７と一体に連結されている。このため、押えプレート１４６は、ドライブプレート１２７と共に回転可能に設けられている。

そして、皿バネ１４９がライニング部１４４を押圧することで、ライニング部１４５は、押えプレート１４６に押圧されており、ライニング部１４５と押えプレート１４６との間の面圧が確保されている。

このため、押えプレート１４６が回転すると、ライニング部１４５，１４４およびブレーキ板１４７は、ライニング部１４５と押えプレート１４６との間の摩擦によって、押えプレート１４６と共に回転可能に設けられている。

クランクシャフト１０２、フライホイル１１０およびスプリングダンパ１２０を介して、ドライブプレート１２７に加えられたトルクは、連設部１４１を通して、押えプレート１４６に伝達されている。そして、押えプレート１４６に加えられたトルクが所定値よりも大きくなると、ライニング部１４５と押えプレート１４６との間の摩擦力に打ち勝って、ライニング部１４５およびブレーキ板１４７が押えプレート１４６に対して滑り始める。

このため、ドライブプレート１２８に加えられるトルクは、所定値以上となることが抑制されており、過大なトルクがトランスミッションに伝達されることを抑制することができる。これにより、トランスミッションが強振することを抑制することができ、大きな振動音の発生の抑制等を図ることができる。

ここで、トルクリミッタ１４０のうち、ドライブプレート１２８と押えプレート１４６と間に位置する部分では、ブレーキ板１４７のみが位置している。

そして、当該部分に対して径方向外方側には、ブレーキ板１４７と押えプレート１４６と１４４とライニング部１４５とが位置しており、回転中心軸Ｏ方向の厚みが厚くなっている。さらに、当該部分から径方向外方側には、皿バネ１４９および支持プレート１４３とが、さらに設けられており、トルクリミッタ１４０の回転中心軸Ｏ方向の厚みが厚くなっている。

このように、トルクリミッタ１４０は、ドライブプレート１２８の外周縁部から径方向外方側に向かうにしたがって、回転中心軸Ｏ方向の厚みが厚くなるように形成されている。さらに、ライニング部１４４，１４５、皿バネ１４９および支持プレート１４３は、いずれも、押えプレート１４６に対して、フライホイル１１０側に配置されている。

その一方で、ドライブプレート１２８には、ドライブプレート１２８の外周縁部よりも径方向内方側に位置する部分にスプリングダンパ１２１を収容する収容部１３８が規定されており、スプリングダンパ１２１の外周面に沿って延びる張出部１３７が形成されている。このため、ドライブプレート１２８のうち、外周縁部側よりも、径方向内方に位置する張出部１３７における回転中心軸Ｏ方向の厚みが厚くなるようになっている。

これにより、ドライブプレート１２８と、トルクリミッタ１４０とによって、凹部１１１が規定されている。なお、この凹部１１１は、フライホイル１１０に向けて開口するように規定されている。

そして、スプリングダンパ１２０は、ドライブプレート１２８およびトルクリミッタ１４０に対して凹部１１１の開口側に配置されている。このため、スプリングダンパ１２０およびスプリングダンパ１２０を支持する部材等をこの凹部１１１内に配置することができる。これにより、フライホイル１１０およびハブ１５０を互いに近接させることができ、トルク変動吸収装置１００を回転中心軸Ｏ方向にコンパクトに構成することができる。

フライホイル１１０には、周方向に間隔をあけて形成された収容孔１３４を複数備えており、スプリングダンパ１２０は、この収容孔１３４内に収容されている。また、スプリングダンパ１２１は、円盤部１５１の外周縁部に周方向に間隔を隔てて形成された複数の凹部１３９内に収容されている。このように、スプリングダンパ１２０およびスプリングダンパ１２１は、フライホイル１１０およびハブ１５０内に収容されており、トルク変動吸収装置１００の回転中心軸Ｏ方向の幅を薄くすることができ、トルク変動吸収装置１００のコンパクト化が図られている。

ここで、ドライブプレート１２７には、スプリングダンパ１２０の外周に沿って延びる張出部１３６が形成されており、外側プレート１６４と内側プレート１６３との間には、スプリングダンパ１２０を収容可能な収容部１３５が形成されている。

また、ドライブプレート１２８には、スプリングダンパ１２１の外周に沿って延びる張出部１３６が形成されており、外側プレート１６２と内側プレート１６１との間には、スプリングダンパ１２１を収容可能な収容部１３８が形成されている。

ここで、図５は、ハブ１５０に形成された凹部１３９およびこの凹部１３９内に収容されたスプリングダンパ１２１を示す正面図である。

この図５に示すように、スプリングダンパ１２１の両端部には、コイル端支持部材１８０およびコイル端支持部材１８１が装着されている。

このコイル端支持部材１８０，１８１は、スプリングダンパ１２１の端部が接続された係合部１１４，１１３と、この係合部１１４，１１３の外側面に形成された膨出部１１５，１１２とを備えている。

ここで、膨出部１１２，１１５は、係合部１１３，１１４よりも薄肉に形成されており、膨出部１１２，１１５と係合部１１３，１１４との間には、段差部がそれぞれ形成されている。

そして、トルク変動吸収装置１００が駆動していないときには、凹部１３９を規定する側壁部１９０および側壁部１９１にそれぞれコイル端支持部材１８０およびコイル端支持部材１８１が当接している。

なお、側壁部１９１，１９０の内壁面には、側方に向けて張り出す膨出部１１２，１１５を受け入れ可能な凹部が形成されており、膨出部１１２，１１５が側壁部１９１，１９０に係合可能とされている。

ここで、スプリングダンパ１２１内には弾性変形可能なクッション樹脂１８５が配置されている。このクッション樹脂１８５の弾性係数は、スプリングダンパ１２０およびスプリングダンパ１２１のいずれよりも高く、弾性変形し難くなっている。

図６は、ドライブプレート１２８のうち、収容部１３８が位置する部分の正面図である。この図６において、トルク変動吸収装置１００が駆動していない状態では、収容部１３８と凹部１３９とは互いに回転中心軸Ｏ方向に配列している。収容部１３８の開口部１７０は、周方向に長尺に形成されている。そして、開口部１７０の一方の側縁部１５４は、図５に示す係合部１１４に係合しており、他方の側縁部１５３は、係合部１１３に係合している。

図７は、収容孔１３４およびこの収容孔１３４内に収容されたスプリングダンパ１２１の正面図である。この図７に示すように、スプリングダンパ１２０の両端部には、コイル端支持部材１８２，１８３が装着されている。

コイル端支持部材１８２，１８３は、スプリングダンパ１２０の端部が接続された係合部１１８，１１７と、係合部１１８，１１７の外側面に形成された膨出部１１９，１１６とを備えている。そして、係合部１１８，１１７は、膨出部１１９，１１６よりも厚肉に形成されており、係合部１１８，１１７と膨出部１１９，１１６との間に段差部が形成されている。

そして、収容孔１３４の一部を規定する側壁部１９２および側壁部１９３には、膨出部１１９および膨出部１１６を受け入れ可能な凹部が形成されており、トルク変動吸収装置１００が駆動していない状態においては、膨出部１１９および膨出部１１６が嵌め込まれている。

図８は、収容部１３５およびこの収容部１３５内の収容されたスプリングダンパ１２０の正面図である。この図８に示すように、収容部１３５の開口部１７１の側縁部１５６および側縁部１５５は、図７に示す係合部１１８および係合部１１７に係合している。

ここで、図７および図８において、初期状態では、ドライブプレート１２７に形成された収容部１３５と、フライホイル１１０に形成された収容孔１３４とが回転中心軸Ｏ方向に配列している。そして、クランクシャフト１０２に動力が加えられ、フライホイル１１０がドライブプレート１２７に対して相対的に変位し始めると、収容孔１３４は、収容部１３５に対して回転方向Ｐ方向前方側に変位する。

この際、コイル端支持部材１８２は、収容部１３５の側縁部１５６によって係止されており、他方のコイル端支持部材１８２は、収容孔１３４の側壁部１９３によって回転方向Ｐ方向に押圧される。そして、側壁部１９３と側縁部１５６とが近接するため、スプリングダンパ１２０は収縮するように変形する。

このように、スプリングダンパ１２０が収縮することで、側縁部１５６は、コイル端支持部材１８２によって回転方向Ｐ方向に押圧される。

このようにして、ドライブプレート１２７にトルクが伝達される。そして、上述のように、フライホイル１１０からスプリングダンパ１２０に加えられるトルクに変動が生じたとしても、スプリングダンパ１２０が変形することで、コイル端支持部材１８２からドライブプレート１２７に伝達されるトルクの変動は低減される。

そして、上述のように、ドライブプレート１２７に加えられたトルクは、トルクリミッタ１４０を介して、ドライブプレート１２８に伝達される。

ここで、図５および図６に示すように、初期状態においては、ドライブプレート１２８の収容部１３８と、ハブ１５０の凹部１３９とは、回転中心軸Ｏ方向に配列している。上記図５および図６に示すように、ドライブプレート１２８にトルクが伝達されると、ドライブプレート１２８は１５０の円盤部１５１に対して、回転方向Ｐ方向前方側に向けて相対的に変位する。

ここで、コイル端支持部材１８１は、ハブ１５０の側壁部１９１によって支持されており、他方のコイル端支持部材１８０は、ドライブプレート１２８の側縁部１５４によって回転方向Ｐ方向前方側に向けて押圧される。

このため、スプリングダンパ１２１は、収縮するように弾性変形する。この際、ドライブプレート１２８からスプリングダンパ１２１に加えられるトルクに変動が生じたとしても、スプリングダンパ１２１が弾性変形することで、トルク変動を減衰させることができる。そして、スプリングダンパ１２１が収縮することで、側壁部１９１からハブ１５０に動力が加えられる。

なお、図９は、スプリングダンパ１２１の変形過程の状態を示すスプリングダンパ１２１およびその周囲の正面図である。この図９に示すように、エンジンから加えられるトルクがエンジンの最大トルク以下の場合にはスプリングダンパ１２１内に配置されたクッション樹脂１８５の両端部は、コイル端支持部材１８１およびコイル端支持部材１８０から離れている。

ここで、図２および図３に示すように、トルク変動吸収装置１００は、フライホイル１１０に対するドライブプレート１２７の捩れ角度を規定するストッパ１３２を備えている。このストッパ１３２は、フライホイル１１０の周方向に延びる隙間１３１の内周面と、この隙間１３１内に挿入され、ドライブプレート１２７に固定されたリベット１３０とによって構成されている。

そして、リベット１３０が隙間１３１を規定するフライホイル１１０の内周面のうち、周方向端部に当接することで、フライホイル１１０に対するドライブプレート１２７の捩れ角度が規定されている。

図１０は、ストッパ１３２が機能して、フライホイル１１０とドライブプレート１２７とが一体的に回転しているときのスプリングダンパ１２０の正面図である。

この図１０に示すように、ストッパ１３２によって、フライホイル１１０とドライブプレート１２７とが一体的に回転する際には、スプリングダンパ１２０は、略収縮しきっている。ここで、ストッパ１３２によって、フライホイル１１０は、ドライブプレート１２７に対して回転方向Ｐ方向前方側に相対的に移動することができず、スプリングダンパ１２０によるトルク振動の減衰機能は停止している。

さらに、図１１は、図１０に示すように、スプリングダンパ１２０が収縮しきったときにおけるスプリングダンパ１２１の正面図である。

この図１１において、スプリングダンパ１２０によるトルク振動減衰機能が停止したときにおいても、スプリングダンパ１２１は、僅かに収縮可能とされている。

そして、クッション樹脂１８５の自然長は、スプリングダンパ１２１が収縮しきったときのスプリングダンパ１２１の長さよりも長くなるように形成されており、このスプリングダンパ１２１内に設けられたクッション樹脂１８５の一方の端部は、コイル端支持部材１８１に当接しており、他方の端部は、コイル端支持部材１８０に当接している。

このため、スプリングダンパ１２１に、ハブ１５０およびドライブプレート１２８によって、さらに、スプリングダンパ１２１を収縮させる動力が加えられると、クッション樹脂１８５が弾性変形する。

ここで、クッション樹脂１８５は、スプリングダンパ１２１およびスプリングダンパ１２０よりも弾性係数が高く、設定されている。このように、クッション樹脂１８５による減衰機能が発揮されることにより、過大なトルクがトランスミッション入力軸１６０に伝達されることを抑制することができ、トランスミッションが強振することを抑制することができる。

図１２は、スプリングダンパ１２０のみが機能した場合と、スプリングダンパ１２１およびクッション樹脂１８５のみが機能した場合と、スプリングダンパ１２０、スプリングダンパ１２１およびクッション樹脂１８５のいずれもが機能した場合において、入力トルクと、捩れ角度との関係を示すグラフである。

この図１２において、グラフＡは、スプリングダンパ１２１およびクッション樹脂１８５のみから構成された弾性部材が機能した場合の特性を示すグラフである。図１２において、グラフＢは、スプリングダンパ１２１のみが機能したときの特性を示すグラフである。さらに、グラフＣは、スプリングダンパ１２１と、スプリングダンパ１２０およびクッション樹脂１８５とが機能したときの特性を示すグラフである。なお、図１２のグラフにおいて、縦軸は、エンジンから加えられたトルクを示し、横軸は、各弾性部材が収縮することで、フライホイル１１０に対するドライブプレート１２７の捩れ角度、ハブ１５０に対するドライブプレート１２８の捩れ角度、またはフライホイル１１０に対するハブ１５０の捩れ角度を示す。

ここで、グラフＡに示されるように、エンジンがクランクシャフト１０２に加える動力がエンジン最大トルクとなる際に、スプリングダンパ１２１の収縮が完了し、その後、クランクシャフト１０２に加えられるトルクが大きくなると、クッション樹脂１８５が機能することが分かる。

そして、クランクシャフト１０２に加えられるエンジンからのトルクがエンジン最大トルクとなる際に、スプリングダンパ１２０の収縮が完了することが分かる。さらに、グラフＡおよびグラフＢを比較すると、グラフＢの捩れ角度θ１の方がグラフＡの捩れ角度θ０より大きいことが分かる。これにより、スプリングダンパ１２１のストロークよりも、スプリングダンパ１２０のストロークの方が長いことが分かる。さらに、エンジン最大トルクまでの間において、グラフＡの傾斜よりもグラフＢの傾斜の方が小さいことから、スプリングダンパ１２０の弾性係数は、スプリングダンパ１２１の弾性係数よりも小さいことが分かる。このため、スプリングダンパ１２１と２つ設けた場合よりも、スプリングダンパ１２１およびスプリングダンパ１２０を直列に設けた方が、トルク変動吸収装置１００の捩れ剛性を低減させることができることが分かる。

そして、グラフＣに示されるように、スプリングダンパ１２１およびクッション樹脂１８５と、スプリングダンパ１２０のいずれも機能させた場合には、クランクシャフト１０２に加えられる動力がエンジンの最大トルクとなるまでの間においては、スプリングダンパ１２０とスプリングダンパ１２１のいずれもが同時に弾性変形し、トルク変動を減衰させていることが分かる。

そして、スプリングダンパ１２１やスプリングダンパ１２０を単体を用いた場合よりも、スプリングダンパ１２１とスプリングダンパ１２０とを直列的に接続して、用いた場合に方が捩れ角度を大きくできることが分かる。

これにより、エンジンから加えられるトルクが低トルクのときから、高トルクとなるまでの間に亘って、トルク変動吸収装置１００を機能させることができ、振動発生を抑制すると共に、エンジンからの動力を効率よくトランスミッション等に出力することができ、低燃費化を図ることができる。

なお、本実施の形態１に係るトルク変動吸収装置１００は、ハイブリッド車両について適用した例であって、ハイブリッド車両に適用した特徴として、トルクリミッタ１４０の構成が挙げられる。

（実施の形態２）
図１３を用いて、本発明の実施の形態２に係るトルク変動吸収装置５００について説明する。なお、図１３において、上記図１から図１１に示された構成と同一または相当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場合がある。また、この実施の形態２に係るトルク変動吸収装置５００は、手動変速機のクラッチ機構に適用した例である。

図１３は、本発明の実施の形態２に係るトルク変動吸収装置５００が適用されたクラッチ機構の構成を示す模式図である。

この図１３に示すクラッチ機構２１４は、エンジン２１２からの動力をトランスミッション入力軸２２４に伝達したり、エンジン２１２から動力をトランスミッション入力軸２２４に伝達しないように互いに切り離したり、切り替え可能とされている。

このクラッチ機構２１４は、トルク変動吸収装置５００を含み、エンジン２１２から動力をトランスミッション入力軸２２４に伝達する動力伝達機構６００と、運転手からの操作によって、動力伝達機構６００を操作可能な操作機構４００とを備えている。

ここで、動力伝達機構６００は、エンジン２１２からの動力が伝達されるクランクシャフト１０２に固定されたフライホイル１１０と、ドライブプレート１２７と、スプリングダンパ１２０と、ドライブプレート１２７の外周縁部に設けられたプレッシャプレート２２２と、トランスミッション入力軸２２４に固定されたハブ１５０と、ドライブプレート１２８と、スプリングダンパ１２１と、ドライブプレート１２８の外周縁部の表裏面に設けられたクラッチフェーシング２２６とを備えている。

さらに、クラッチ機構２１４は、クラッチカバー２２８内にクラッチフェーシング２２６に向けて進退可能に設けられ、クラッチフェーシング２２６をプレッシャプレート２２２に向けて押圧可能なプレッシャプレート２３０と、このプレッシャプレート２３０を押圧可能なダイヤフラムスプリング２３５とを備えている。

ここで、ダイヤフラムスプリング２３５は、ピポットリング２３２を支点に変形可能に設けられており、環状に形成されている。

さらに、クラッチ機構２１４は、ピポットリング２３２の内径側を押圧して、ダイヤフラムスプリング２３５を変形させるレリーズベアリング２３８と、このレリーズベアリング２３８をピポットリング２３２に向けて進退させるフォーク２３６、クラッチレリーズシリンダ２３４およびクラッチマスタシリンダ３６２とを備えている。

そして、操作機構４００は、運転手の足によって操作され、クラッチマスタシリンダ３６２を駆動するペダル機構３６０を備えている。

このように構成されたクラッチ機構２１４においては、運転者がペダル機構３６０のペダル３６０Ｂを押圧すると、クラッチマスタシリンダ３６２のロッドに連設されたプッシュロッド１０５が、クラッチマスタシリンダ３６２内の油圧を上昇させる。

これにより、クラッチレリーズシリンダ２３４内の油圧も上昇して、クラッチレリーズシリンダ２３４によってフォーク２３６が駆動される。

そして、フォーク２３６がレリーズベアリング２３８をダイヤフラムスプリング２３５の内周縁部を押圧する。これにより、ダイヤフラムスプリング２３５の外周縁部がプレッシャプレート２３０の押圧状態を解除し、プレッシャプレート２３０が、クラッチフェーシング２２６から退避する。

これにより、プレッシャプレート２２２に押圧されていたクラッチフェーシング２２６がプレッシャプレート２２２から退避する。これにより、プレッシャプレート２２２に伝達されていたトルクがクラッチフェーシング２２６を介して、トランスミッション入力軸２２４に伝達されなくなる。

その一方で、運転者がペダルペダル機構３６０Ｂを押圧しなくなると、弾性部材３６４からの引っ張り力によって、ペダル機構３６０は、初期状態に戻る。これにより、フォーク２３６の先端部は、レリーズベアリング２３８から退避する。そして、ダイヤフラムスプリング２３５は、プレッシャプレート２３０を押圧し、クラッチフェーシング２２６がプレッシャプレート２２２に押圧される。これにより、エンジン２１２からの動力が、クランクシャフト１０２、フライホイル１１０、スプリングダンパ１２０、ドライブプレート１２７、プレッシャプレート２２２、クラッチフェーシング２２６、ドライブプレート１２８、スプリングダンパ１２１、ハブ１５０、トランスミッション入力軸２２４の順に伝達され、トランスミッションに伝達される。

この際、スプリングダンパ１２０によってフライホイル１１０から加えられるトルクの振動を減衰して、ドライブプレート１２７に伝達することができる。さらに、スプリングダンパ１２１によって、ドライブプレート１２８から伝達されるトルク変動を減衰させて、ハブ１５０に伝達することができる。

このため、本実施の形態２に係るクラッチ機構２１４においても、トランスミッション入力軸２２４には、トルク変動が低減された動力が伝達され、トランスミッション等の振動を抑制することができる。

スプリングダンパ１２１は、プレッシャプレート２２２、クラッチフェーシング２２６の径方向内方側に配置されており、スプリングダンパ１２０は、スプリングダンパ１２１とプレッシャプレート２２２と間に規定された凹部の開口部側に配置されている。

このため、スプリングダンパ１２０およびドライブプレート１２７の一部を、スプリングダンパ１２１とプレッシャプレート２２２とによって規定された凹部内に位置させることで、クラッチ機構２１４の回転中心軸Ｏ方向の大きさを低減することができ、クラッチ機構２１４のコンパクト化を図ることができる。

さらに、スプリングダンパ１２０をスプリングダンパ１２１より外周側に配置することで、スプリングダンパ１２０の長さをスプリングダンパ１２１よりも長く構成することができる。さらに、本実施の形態２においても、スプリングダンパ１２０とスプリングダンパ１２１とは、上記実施の形態１と同様に配置および構成されている。このため、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

本発明は、トルク変動吸収装置に適用することができる。

本発明の実施の形態１に係るトルク変動吸収装置の正面図である。 トルク変動吸収装置の背面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。 トルクリミッタの近傍の構成を示すトルク変動吸収装置の断面図である。 ハブに形成された凹部およびこの凹部内に収容されたスプリングダンパを示す正面図である。 ドライブプレートのうち、収容部が位置する部分の正面図である。 収容孔およびこの収容孔内に収容されたスプリングダンパの正面図である。 収容部およびこの収容部内の収容されたスプリングダンパの正面図である。 スプリングダンパの変形過程の状態を示すスプリングダンパおよびその周囲の正面図である。 ストッパが機能して、フライホイルとドライブプレートとが一体的に回転しているときのスプリングダンパの正面図である。 図１０に示すように、スプリングダンパが収縮しきったときにおけるスプリングダンパの正面図である。 スプリングダンパのみが機能した場合と、スプリングダンパおよびクッション樹脂のみが機能した場合と、２つのスプリングダンパおよびクッション樹脂のいずれもが機能した場合において、入力トルクと、捩れ角度との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係るトルク変動吸収装置が適用されたクラッチ機構の構成を示す模式図である。

符号の説明

１００ トルク変動吸収装置、１０２ クランクシャフト、１０５ プッシュロッド、１１０ フライホイル、１１１ 凹部、１１３，１１４ 係合部、１１５，１１２ 膨出部、１１８，１１７ 係合部、１１９，１１６ 膨出部、１２０ スプリングダンパ、１２１ スプリングダンパ、１２５ フリクションプレート、１２６ フリクションプレート、１２７ ドライブプレート、１２８ ドライブプレート、１３０ リベット、１３１ 隙間、１３２ ストッパ、１３４ 収容孔、１３５ 収容部、１３６ 張出部、１３７ 張出部、１３８ 収容部、１３９ 凹部、１４０ トルクリミッタ、１４１ 連設部、１４２ ボルト、１４３ 支持プレート、１４５，１４４ ライニング部、１４６ プレート、１４７ ブレーキ板、１４８ リベット、１４９ 皿バネ、１５０ ハブ、１５１ 円盤部、１５２ 筒部、１６０ トランスミッション入力軸、１６１ 内側プレート、１６２ 外側プレート、１６３ 内側プレート、１６４ 外側プレート、１７０ 開口部、１７１ 開口部、１８０，１８１，１８２，１８３ コイル端支持部材、１８５ クッション樹脂、１９０，１９１，１９２，１９３ 側壁部、２１２ エンジン、２１４ クラッチ機構、Ｏ 回転中心軸、Ｐ 回転方向、Ｒ１ 仮想円、Ｒ１，Ｒ２ 仮想円、Ｒ２ 仮想円、θ０ 角度、θ１ 角度。

Claims (10)

1. 回転可能に設けられた出力板と、
   前記出力板に対して、前記出力板の回転方向に相対移動可能に設けられた第１回転板と、
   前記出力板と前記第１回転板とに係合し、前記第１回転板に加えられた動力を前記出力板に伝達可能な第１弾性部材と、
   動力源からの動力が加えられ、加えられた動力を前記第１回転板に伝達可能な第２弾性部材と、
   前記第１回転板に加えられるトルクを制御可能な動力伝達制御機構とを備え、
   前記動力伝達制御機構は、前記第１弾性部材に対して前記出力板の径方向外方側に設けられ、
   前記第２弾性部材は、前記第１弾性部材および前記動力伝達制御機構に対して、前記出力板の回転中心軸方向に離れて設けられると共に、前記動力伝達制御機構と前記第１回転板とによって規定される凹部に対して、該凹部の開口側に設けられた、トルク変動吸収装置。
2. 前記動力源からの動力によって回転可能に設けられ、前記第１弾性部材に前記動力源からの動力を伝達可能な入力板をさらに備え、
   前記入力板は、前記第１弾性部材および前記動力伝達制御機構に対して、前記出力板の回転中心軸方向に離れて設けられると共に、前記凹部の開口側に設けられ、前記第２弾性部材の少なくとも一部を受け入れ可能とされた、請求項１に記載のトルク変動吸収装置。
3. 前記入力板に対して、該入力板の回転方向に相対移動可能に設けられた第２回転板をさらに備え、
   前記第２弾性部材は、前記第２回転板と前記入力板とに係合し、前記第２回転板は、前記第２弾性部材を支持すると共に、前記第２弾性部材から加えられた動力を前記第１回転板に伝達可能とされた、請求項２に記載のトルク変動吸収装置。
4. 前記第２回転板は、前記入力板の回転中心軸方向に配列する主表面のうち、少なくとも一方の主表面側に配置され、前記第２弾性部材を収容可能な収容部を含む、請求項３に記載のトルク変動吸収装置。
5. 前記第１弾性部材および前記第２弾性部材のいずれよりも弾性係数が大きいクッション部材をさらに備え、
   前記動力源は、エンジンとされ、
   前記エンジンから伝達される動力が該エンジンの最大トルクより小さいときには、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とは、協働して、前記エンジンから加えられるトルク変動を減衰して、前記出力板にトルクを伝達可能とされ、
   前記エンジンから伝達される動力が該エンジンの最大トルク以上のときには、前記クッション部材は、記動力源からの動力が前記出力板に動力が伝達される動力伝達経路内にて、前記エンジンから加えられるトルク変動を減衰して、前記出力板にトルクを伝達可能とされた、請求項１から請求項４に記載のいずれかに記載のトルク変動吸収装置。
6. 前記クッション部材は、前記第１および第２弾性部材のうち、少なくとも一方の弾性部材内に配置され、前記クッション部材の自然長は、該クッション部材が挿入された前記一方の弾性部材が最も収縮したときの長さよりも長い、請求項５に記載のトルク変動吸収装置。
7. 回転中心軸を中心に回転可能に設けられた出力板と、
   前記出力板に対して、前記出力板の回転方向に相対移動可能に設けられた第１回転板と、
   前記出力板と前記第１回転板とに係合すると共に、前記第１回転板に加えられた動力を前記出力板に伝達可能な第１弾性部材と、
   回転可能に設けられ、動力源から動力が加えられる入力板と、
   前記入力板に対して、前記入力板の回転方向に相対移動可能に設けられ、前記第１回転板に動力を伝達可能な第２回転板と、
   前記入力板と前記第２回転板とに係合すると共に、前記入力板に加えられた動力を前記第２回転板に伝達可能な第２弾性部材とを備え、
   前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とは、前記回転中心軸から平面視すると、前記出力板の径方向に互いずれるように配置され、
   前記第２弾性部材の弾性係数は、第１弾性部材の弾性係数よりも小さい、トルク変動吸収装置。
8. 前記第２弾性部材は、前記第１弾性部材に対して、前記出力板の径方向外方側に配置された、請求項７に記載のトルク変動吸収装置。
9. 前記第２回転板から前記第１回転板に加えられる動力を制御可能な動力伝達制御機構をさらに備え、
   前記動力伝達制御機構は、前記第１弾性部材に対して、前記出力板の径方向外方側に配置され、
   前記第２弾性部材は、前記第１弾性部材と前記動力伝達制御機構とによって規定された凹部の開口側に配置された、請求項７または請求項８に記載のトルク変動吸収装置。
10. 前記第１および第２弾性部材の弾性係数よりも弾性係数が大きい、クッション部材をさらに備え、
    前記クッション部材が前記第１弾性部材内または前記第２弾性部材内の少なくとも一方に設けられた、請求項７から請求項９のいずれかに記載のトルク変動吸収装置。

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