JPWO2011070623A1 - 捩れ緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増加することなく簡単な構成によって、正側および負側で最適なヒステリシストルクを設定することができ、製造作業の作業性を向上させることができるとともに、製造コストが増大するのを防止することができる捩れ緩衝装置を提供すること。【解決手段】ハブ１１がサイドプレート１７に対して正側に捩れたときに、スプリングシート３１、３２の外周部がサイドプレート１７の外側支持片２０ａ、２１ａに沿って移動し、ハブ１１がサイドプレート１７に対して負側に捩れたときに、スプリングシート３２が外側支持片２０ａ、２１ａに沿って移動するようにした捩れ緩衝装置１０であって、スプリングシート３１と外側支持片２０ａ、２１ａとの摺動抵抗をスプリングシート３２と外側支持片２０ａ、２１ａとの摺動抵抗よりも大きくする。【選択図】図１

Description

本発明は、捩れ緩衝装置に関し、特に、スプリングによってトルク変動を吸収しながらトルクを伝達する捩れ緩衝装置に関する。

従来から内燃機関や電動モータ等の駆動源と車輪等とを変速機等を有する駆動系を介して連結し、駆動源から駆動系を介して車輪に動力を伝達している。ところが、駆動源に連結される駆動系は、例えば、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩れ振動によってこもり音やジャラ音が発生する。

ジャラ音とは、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動によって変速歯車組の空転歯車対が衝突して生じるジャラジャラという異音のことである。また、こもり音は、内燃機関のトルク変動を起振力とする駆動系の捩り共振による振動によって車室内に発生する異音のことであり、駆動系の捩れ共振は、通常、定常域（例えば、ＦＦ車両の場合には内燃機関の回転数が２５００ｒｐｍ付近）の低車速時に存在する。

このため、内燃機関と駆動系との間に捩れ緩衝装置を設け、内燃機関の回転変動をダンパ機構によって吸収して駆動系の捩り振動を吸収するようにしている。

従来のこの捩れ緩衝装置としては、フライホイールに締結・解放される第１の回転部材と、トランスミッションから延びる入力シャフトに連結される第２の回転部材と、第１の回転部材とを回転方向に弾性的に連結するコイルスプリングとから構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

第１の回転部材は、クラッチディスクと、クラッチディスクの内周側に固定された一対のサイドプレートとから構成されている。また、、第２の回転部材は、ハブから構成されており、このハブは、シャフトの外周部にスプライン嵌合するボスと、ボスから半径方向外方に延びるフランジとから構成されている。

コイルスプリングは、フランジに形成された複数のスプリング収容孔と、スプリング収容孔に対向するようにして一対のサイドプレートに形成されたスプリング収容部に支持されている。

一対のサイドプレートとハブが相対回転すると、コイルスプリングは、一対の入力プレートとハブの間で入力プレートの円周方向に圧縮される。このコイルスプリングによって一対のサイドプレートからハブに入力された円周方向の捩れ振動が吸収され、ジャラ音の発生が抑制される。

また、ハブと一対のサイドプレートとの間にスラスト部材からなるヒステリシス機構を設けることにより、ハブと一対のサイドプレートとの間で摩擦に基づくヒステリシストルクを発生させることにより、駆動系の捩り共振を抑制して低車速時に顕著となる室内こもり音を低減している。

ところで、内燃機関の回転変動の特性は、一対のサイドプレートからハブに内燃機関の回転トルクが伝達されてハブが一対のサイドプレートに対して正側に回転する加速側と、エンジンブレーキによってハブから一対のサイドプレートにトルクが伝達されてハブが一対のサイドプレートに対して負側に回転する減速時とで異なることが知られている。

図９は、加速時と減速時の内燃機関の回転変動を示す図である。図９に示すように、加速時の内燃機関の回転変動は、内燃機関の低速回転域で大きく、減速時の内燃機関の回転変動は、内燃機関の高速回転域で大きくなっている。

このため、加速時には捩り共振点付近でダンパ機構のヒステリシストルクを大きくすることにより、低回転領域の駆動系の捩り共振を抑制し、減速時には内燃機関の回転変動が大きい高回転領域でダンパ機構のヒステリシストルクを小さくすることにより、減衰力を大きくして捩れ振動を抑制する必要がある。

ところが、従来のダンパ機構は、加速時と減速時とで同一のヒステリシストルクに設定されているため、ヒステリシストルクを大きくした場合には、加速時に低回転領域で駆動系の捩り共振を減衰することができるが、減速時に捩れ振動を充分に減衰することができないおそれがある。

また、減速時の捩れ振動を吸収するためにヒステリシストルクを小さくした場合に、加速時に共振点付近において、駆動系の捩り共振により捩り振動が増大して（図１０に破線で示す）こもり音が発生してしまう。

これに対して、加速時と減速時のヒステリシストルクを変更するようにした捩れ緩衝装置として、一対のサイドプレートとハブとの間に、一対のサイドプレートとハブとが相対回転するときに摩擦を発生させる摩擦発生機構を介装し、この摩擦発生機構を、捩り特性の正側および負側では一対のサイドプレートとハブとの間に摩擦を発生させる第１の摩擦発生部と、捩り特性の負側ではハブに係合しないことにより、一対のサイドプレートとハブとの間に摩擦力を発生させない第２の摩擦発生部とから構成したものがある（例えば、特許文献２参照）。
この捩り共振装置は、加速時にヒステリシストルクを大きくして捩り共振を抑制し、減速時にヒステリシストルクを小さくして減衰力を大きくすることができる。

特開２００６−１４４８６１号公報 特開２００２−１０６６４０号公報

しかしながら、このような従来の捩れ緩衝装置にあっては、一対のサイドプレートとハブとの間に第１の摩擦発生部と第２の摩擦発生部とを有する摩擦発生機構を介装しているため、摩擦発生機構の構成が複雑になるとともに、摩擦発生機構を設ける分だけ捩れ緩衝装置の部品点数が増大してしまい、捩れ緩衝装置の製造作業が面倒になるとともに捩れ緩衝装置の製造コストが増大してしまうという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、部品点数を増加することなく簡単な構成によって正側および負側で最適なヒステリシストルクを設定することができ、製造作業の作業性を向上させることができるとともに、製造コストが増大するのを防止することができる捩れ緩衝装置を提供することを目的とする。

本発明に係る捩れ緩衝装置は、上記目的を達成するため、（１）スプリング収容孔が形成された第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同軸かつ相対回転自在に設けられ、前記スプリング収容孔に対向する位置にスプリング収容部が形成された第２の回転部材と、前記スプリング収容孔および前記スプリング収容部内に配置され、前記第１の回転部材が前記第２の回転部材に対して正側に捩れた場合と負側に捩れた場合とで圧縮して前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間で回転トルクを伝達するスプリングと、前記スプリングの円周方向端部と前記スプリング収容孔および前記スプリング収容部の円周方向端部との間に配置され、前記スプリングの円周方向端面をそれぞれ支持する第１のシート部材および第２のシート部材とを備え、前記第１の回転部材が前記第２の回転部材に対して正側に捩れたときに、前記第１のシート部材の外周部が前記第２の回転部材のスプリング収容部に沿って移動し、前記第１の回転部材が前記第２の回転部材に対して負側に捩れたときに、前記第２のシート部材の外周部が前記第２の回転部材のスプリング収容部に沿って移動するようにした捩れ緩衝装置であって、前記第１のシート部材と前記スプリング収容部との摺動抵抗を前記第２のシート部材と前記スプリング収容部との摺動抵抗よりも大きくしたものから構成されている。

この捩れ緩衝装置は、第１の回転部材が第２の回転部材に対して正側に捩れたときに、第１のシート部材が第２の回転部材のスプリング収容部に沿って移動し、第１の回転部材が第２の回転部材に対して負側に捩れたときに、第２のシート部材が第２の回転部材のスプリング収容部に沿って移動するように構成し、第１のシート部材とスプリング収容部との摺動抵抗を第２のシート部材とスプリング収容部との摺動抵抗よりも大きくしたので、正側のヒステリシストルクを大きくすることができ、負側のヒステリシストルクを小さくすることができる。

このように正側と負側でヒステリシストルクの大きさを変えることができるため、第１の回転部材が第２の回転部材に対して正側に捩れる加速時には、捩り共振点を通過したときの捩り振動を抑えることができ、こもり音が発生するのを抑制することができる。
また、第１の回転部材が第２の回転部材に対して負側に捩れる減速時には、捩り振動を減衰することができ、ジャラ音の発生を抑制することができる。

また、スプリングの円周方向端面を支持する第１、２のシート部材とスプリング収容部との摺動抵抗を正側と負側とで異ならせるだけの簡単な構成によって部品点数を増加することなく、加速時および減速時に最適なヒステリシストルクを設定することができるため、捩れ緩衝装置の製造作業の作業性を向上させることができるとともに、捩れ緩衝装置の製造コストが増大するのを防止することができる。

上記（１）に記載の捩れ緩衝装置において、（２）前記第１のシート部材および前記第２のシート部材は、半径方向外方の外周部が前記スプリング収容部に対して摺動するものから構成されている。

この捩れ緩衝装置は、第１、２のシート部材の半径方向外方の外周部がスプリング収容部に対して摺動するので、第１の回転部材および第２の回転部材の回転数が高くなるにつれて第１の回転部材および第２の回転部材の遠心力が大きくなるので、第１のシート部材の外周部をスプリング収容部に強く摺接させることができ、第１の回転部材と第２の回転部材とのヒステリシストルクを大きくすることができる。

加速時の内燃機関の回転変動は、低回転領域が大きく、高回転領域が小さくなるため、捩れ緩衝装置を内燃機関と変速機を有する駆動系との間に介装した場合に、第１の回転部材が第２の回転部材に対して正側に捩れる加速時には、第１の回転部材および第２の回転部材の遠心力が小さい低回転領域でヒステリシストルクを小さくして捩り振動を減衰することができ、ジャラ音の発生を抑制することができる。

また、内燃機関の回転数が高くなると、第１の回転部材および第２の回転部材の遠心力を大きくすることができるため、内燃機関の回転数が捩り共振点に相当する回転数を通過したときには、ヒステリシストルクを大きくすることができ、捩り共振を抑制することができる。

内燃機関の回転数がさらに高くなると、第１の回転部材および第２の回転部材の遠心力が大きくなってヒステリシストルクが大きくなるが、高回転域では、内燃機関の回転変動が小さいため、大きなヒステリシストルクの影響を受けずに捩り振動を減衰することができる。

上記（１）または（２）に記載の捩れ緩衝装置において、（３）前記第１のシート部材と前記スプリング収容部との間の隙間に対して、前記第２のシート部材と前記スプリング収容部との間の隙間を大きくしたものから構成されている。

この捩れ緩衝装置は、第１のシート部材とスプリング収容部との間の隙間に対して、第２のシート部材とスプリング収容部との間の隙間を大きくしたので、第１の回転部材が第２の回転部材に対して負側に捩れる減速時に、第１の回転部材が第２の回転部材に対して正側に捩れる加速時よりも第２のシート部材とスプリング収容部との摺動抵抗を小さくすることができる。

このため、正側でヒステリシストルクを大きくすることができるとともに、負側のヒステリシストルクを小さくすることができる。したがって、加速時には、捩り共振点を通過したときの捩り振動を抑えてこもり音の発生を抑制することができるとともに、減速時には、捩り振動を減衰してジャラ音の発生を抑制することができる。

上記（１）または（２）に記載の捩れ緩衝装置において、（４）前記第１のシート部材の外周部の摩擦係数が前記第２のシート部材の外周部の摩擦係数よりも大きいものから構成されている。

この捩れ緩衝装置は、第１のシート部材の外周部の摩擦係数を第２のシート部材の外周部の摩擦係数よりも高くしたので、正側でヒステリシストルクを大きくすることができるとともに、負側のヒステリシストルクを小さくすることができる。

したがって、加速時には、捩り共振点を通過したときの捩り振動を抑えてこもり音の発生を抑制することができるとともに、減速時には、捩り振動を減衰してジャラ音の発生を抑制することができる。

上記（１）または（２）に記載の捩れ緩衝装置において、（５）前記第１のシート部材の重量が前記第２のシート部材の重量よりも大きいものから構成されている。
この捩れ緩衝装置は、第１のシート部材の重量を第２のシート部材よりも大きくしたので、第１の回転部材および第２の回転部材の回転によって遠心力が発生したときに、第２のシート部材よりも重量が大きい第１のシート部材の外周部をスプリング収容部に強い力で摺接させることができ、第１のシート部材の外周部とスプリング収容部との摺動抵抗を大きくすることができる。

また、第１のシート部材よりも重量が小さい第２のシート部材の外周部をスプリング収容部に弱い力で摺接させることができ、第２のシート部材の外周部とスプリング収容部との摺動抵抗を小さくすることができる。

このため、正側でヒステリシストルクを大きくすることができるとともに、負側のヒステリシストルクを小さくすることができる。したがって、加速時には、捩り共振点を通過したときの捩り振動を抑えてこもり音の発生を抑制することができるとともに、減速時には、捩り振動を減衰してジャラ音の発生を抑制することができる。

本発明によれば、部品点数を増加することなく簡単な構成によって、正側および負側で最適なヒステリシストルクを設定することができ、製造作業の作業性を向上させることができるとともに、製造コストが増大するのを防止することができる捩れ緩衝装置を提供することができる。

本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、捩れ緩衝装置の正面図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、図１のＡ−Ａ方向矢視断面図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、捩れ緩衝装置の要部正面図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、図３のＢ−Ｂ方向矢視図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、図３のＣ−Ｃ方向矢視図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、加速時のスプリングシートの状態を示す図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、減速時のスプリングシートの状態を示す図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、他の形状のコイルスプリングシートの用いた場合の図３のＣ−Ｃ方向矢視図に相当する図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、内燃機関の回転変動と内燃機関の回転数との関係を示す図である。 本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図であり、加速時にヒステリシストルクを小さくしたときの内燃機関の回転変動と回転数の関係を示す図である。

以下、本発明に係る捩れ緩衝装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図８は、本発明に係る捩れ緩衝装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
なお、本実施の形態では、捩れ緩衝装置１０をクラッチ装置１に適用した例を説明する。

図１、図２において、捩れ緩衝装置１０は、第１の回転部材としてのハブ１１と、ハブ１１と同軸、かつハブ１１に対して相対回転自在に配設される第２の回転部材としてのサイドプレート１６、１７と、ハブ１１とサイドプレート１６、１７とを円周方向に弾性的に連結するスプリングとしての４個のコイルスプリング１３と、それぞれのコイルスプリング１３をハブ１１に支持するスプリングシート３１、３２とを含んで構成されている。

ハブ１１は、ボス１４と、ボス１４から半径方向外方に突出するフランジ１５とから構成されており、ボス１４の内周部には図示しない変速機の入力シャフトがスプライン嵌合されている。

なお、本実施の形態のハブ１１は、ボス１４とフランジ１５が一体となっている形式のものを採用しているが、ボス１４とフランジ１５とを別体にして、フランジ１５とボス１４との間に微小スプリングを配設し、ボス１４とフランジ１５との間で微小な捩れ振動を微小スプリングによって吸収できる構成としてもよい。

このようにすれば、アイドル状態でニュートラルに変速したとき等のように内燃機関の変動トルクが小さい領域において、無負荷状態にある変速機の歯車対からガラガラという歯打ち音、所謂、ガラ音が発生するのを抑制することができる。

サイドプレート１６、１７は、ハブ１１の軸方向両側に配設されており、サイドプレート１６、１７は、半径方向外周側でリベット１８によって連結されている。

ハブ１１にはスプリング収容孔としての４つの収容孔１９が形成されているとともに、サイドプレート１６、１７には収容孔１９に対向してそれぞれ４つのスプリング収容部としての窓孔２０、２１に収容されており、収容孔１９および窓孔２０、２１の内部にはコイルスプリング１３が収容されている。
収容孔１９は、フランジ１５を半径方向外方に切欠いて形成された切欠きから構成されており、窓孔２０、２１は、サイドプレート１６、１７によって囲まれる開口である。

スプリングシート（第１のシート部材）３１およびスプリングシート（第２のシート部材）３２は、コイルスプリング１３の円周方向端面をそれぞれハブ１１の収容孔１９の円周方向端部に支持するようになっている。なお、円周方向とは、サイドプレート１６、１７およびハブ１１の回転方向と同方向の円周方向であり、半径方向とは、サイドプレート１６、１７およびハブ１１の放射方向と同方向の半径方向である。

また、スプリングシート３１、３２は、内周部に座巻きが形成されたシート着座部３１ａ、３２ａと、シート着座部３１ａ、３２ａから円周方向に突出する突出部３１ｂ、３２ｂを備えている。

シート着座部３１ａ、３２ａの内周部には座巻が形成されており、この座巻は、コイルスプリング１３の円周方向両端部の一巻分あるいは二巻分に相当し、この座巻にコイルスプリング１３の円周方向端部を着座させるようにしている。

そして、スプリングシート３１の座巻にはコイルスプリング１３の巻回方向始端が係合する係合部が形成されているとともに、スプリングシート３２の座巻にはコイルスプリング１３の巻回方向終端が係合する係合部が形成されており、スプリングシート３１、３２のそれぞれの座巻の係合部にコイルスプリング１３の巻回方向始端および終端を係合させることにより、コイルスプリング１３の回転が防止されてコイルスプリング１３がスプリングシート３１、３２に装着される。

また、収容孔１９の円周方向端部１９ａ、１９ｂは、スプリングシート３１、３２のシート着座部３１ａ、３２ａの背面、すなわち、スプリングシート３１、３２の円周方向端部３１ｃ、３２ｃに係合するようになっている。
具体的には、収容孔１９の円周方向端部１９ａ、１９ｂの形状は、スプリングシート３１、３２の円周方向端部３１ｃ、３２ｃに沿った形状となっており、収容孔１９の円周方向端部１９ａ、１９ｂは、スプリングシート３１、３２の円周方向端部３１ｃ、３２ｃに密着して係合するようになっている。
このため、コイルスプリング１３の付勢力を受けてスプリングシート３１、３２が収容孔１９の円周方向端部１９ａ、１９ｂに付勢されることにより、スプリングシート３１、３２の円周方向端部３１ｃ、３２ｃが収容孔１９の円周方向端部１９ａ、１９ｂに強い押圧力で係合され、スプリングシート３１、３２がハブ１１のフランジ１５に取付けられる。

また、図１〜図５に示すように、窓孔２０、２１は、窓孔２０、２１の半径方向外方の縁に沿って円周方向に延在する外側支持片２０ａ、２１ａおよび窓孔２０、２１の半径方向内方の縁に沿って円周方向に延在する内側支持片２０ｂ、２１ｂを備えており、この外側支持片２０ａ、２１ａおよび内側支持片２０ｂ、２１ｂは、サイドプレート１６、１７の表面から軸線方向外方に突出している。

また、窓孔２０、２１の円周方向端部２０ｃ、２１ｃ、２０ｄ、２１ｄは、外側支持片２０ａ、２１ａおよび内側支持片２０ｂ、２１ｂに対してサイドプレート１６、１７の軸方向内方に位置しており、窓孔２０、２１の円周方向端部２０ｃ、２１ｃ、２０ｄ、２１ｄにはスプリングシート３１、３２の円周方向端部３１ｃ、３２ｃが当接している。

したがって、スプリングシート３１、３２は、収容孔１９の円周方向端部１９ａ、１９ｂおよび窓孔２０、２１の円周方向端部２０ｃ、２１ｃ、２０ｄ、２１ｄとコイルスプリング１３の円周方向両端面との間に配置されることになる。

また、スプリングシート３１、３２の半径方向外周部は収容孔１９よりも半径方向外周部に位置しており、窓孔２０、２１の半径方向内周部よりも内方に位置することになる。

このように構成される捩れ緩衝装置１０に対して、サイドプレート１６の外周部には環状のクッショニングプレート２３の内周部が連結されており、サイドプレート１６とクッショニングプレート２３の連結には、サイドプレート１６、１７を連結するリベット１８が用いられている。

クッショニングプレート２３の軸方向両側には、リベット２４により環状の摩擦材２５ａ、２５ｂが固定されており、この摩擦材２５ａ、２５ｂは、内燃機関のクランクシャフトに固定された図示しないフライホイールとフライホイールにボルト固定されたクラッチカバーのプレッシャプレートの間に位置している。

そして、摩擦材２５ａ、２５ｂがプレッシャプレートに押圧されてフライホイールとプレッシャプレートに摩擦係合することで、内燃機関の回転トルクがサイドプレート１６、１７に入力される。

また、図示しないクラッチペダルが踏み込まれると、プレッシャプレートが摩擦材２５ａ、２５ｂを押圧するのを解除し、摩擦材２５ａ、２５ｂがフライホイールから離隔することで、内燃機関の回転トルクがサイドプレート１６、１７に入力されない。

また、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して正側（図１のＲ２方向）および負側（図１のＲ１方向）に捩れたときには、コイルスプリング１３が圧縮されてスプリングシート３１またはスプリングシート３２が窓孔２０、２１に沿って移動するようになっている。

このコイルスプリング１３は、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して正側に捩れた場合およびハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して負側に捩れた場合に圧縮することにより、ハブ１１とサイドプレート１６、１７との間で回転トルクを伝達するようになっている。

また、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して正側に捩れるのは、車両の加速時であり、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して負側に捩れるのは、エンジンブレーキが発生する減速時である。

一方、図４に示すように、スプリングシート３１のシート着座部３１ａの半径方向外方の外周部（以下、上部３１ｄという）と外側支持片２０ａ、２１ａの内周部とは常時接触している。
また、図５に示すように、スプリングシート３２の半径方向外方の外周部（以下、上部３２ｄという）と外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との間には隙間２６が形成されている。すなわち、スプリングシート３１のシート着座部３１ａの半径方向長さは、スプリングシート３２のシート着座部３２ａの半径方向長さよりも長く形成されている。

したがって、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して正側に捩れたときに、スプリングシート３１のシート着座部３１ａの上部３１ｄが外側支持片２０ａ、２１ａに接触して摺動することにより、スプリングシート３１とサイドプレート１６、１７の摺動抵抗（摩擦力）が大きくなる。

また、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して負側に捩れたときにスプリングシート３２のシート着座部３２ａの上部３２ｄが外側支持片２０ａ、２１ａに非接触となり、スプリングシート３１とサイドプレート１６、１７の摺動抵抗（摩擦力）が小さくなる。

次に、作用を説明する。
クラッチ装置１にコイルスプリング１３を収縮させるだけの回転トルクが加わらないときには、ハブ１１とサイドプレート１６、１７との相対回転角度が略０となっている。

この状態から摩擦材２５ａ、２５ｂを介してクラッチ装置１のクッショニングプレート２３に内燃機関の駆動トルク（回転トルク）が伝達され、クッショニングプレート２３に連結されるサイドプレート１７に駆動トルクが伝達される。

そして、クラッチ装置１に加わる内燃機関のトルク変動による回転変動は、コイルスプリング１３の収縮によってサイドプレート１６、１７とハブ１１との間で緩衝されながら変速機の入力シャフトに伝達される。

次に、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して正側に捩れる場合の動作と、負側に捩れる場合の動作を説明する。但し、内燃機関からの回転トルクが伝達されたときのサイドプレート１６、１７の回転方向をＲ１方向とする。

車両の加速時に内燃機関の回転変動が大きくなると、サイドプレート１６、１７とハブ１１との相対回転が大きくなり、すなわち、捩れ角が大きくなり、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して正側に捩れることにより、コイルスプリング１３が圧縮してサイドプレート１６、１７からハブ１１に回転トルクを伝達する。

サイドプレート１６、１７とハブ１１の捩れ角が大きくなると、サイドプレート１６、１７がＲ１方向に回転するのに伴って、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対してＲ２方向に相対回転することになる。

このときのサイドプレート１６、１７とハブ１１の動作を図６に基づいて説明する。なお、図６では、サイドプレート１６を図示していないが、サイドプレート１６は、サイドプレート１７と平行移動するので、サイドプレート１７の符号も用いて説明を行う。

図６において、サイドプレート１６、１７がＲ１方向に回転すると、サイドプレート１６、１７の窓孔２０、２１の円周方向端部２０ｃ、２１ｃがスプリングシート３２をスプリングシート３１に向かって押圧する。このとき、スプリングシート３２からハブ１１の収容孔１９の円周方向端部１９ｂが離隔する。

また、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対してＲ２方向に相対回転するのに伴ってハブ１１の収容孔１９の円周方向端部１９ａがスプリングシート３１をスプリングシート３２に向かって押圧する。

このとき、スプリングシート３１は、窓孔２０、２１の円周方向端部２０ｄ、２１ｄから離隔する。スプリングシート３１は、シート着座部３１ａの上部３１ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部とが常時接触しているため、サイドプレート１６、１７の遠心力によってシート着座部３１ａの上部３１ｄが外側支持片２０ａ、２１ａの内周部に押し付けられ、スプリングシート３１と外側支持片２０ａ、２１ａとの間の摺動抵抗が大きくなり、ハブ１１とサイドプレート１６、１７のヒステリシストルクが大きくなる。

この結果、スプリングシート３１、３２が近接するように移動してコイルスプリング１３を圧縮することができ、内燃機関の回転変動をサイドプレート１６、１７とハブ１１との間で緩衝して内燃機関の駆動トルクを変速機の入力シャフトに伝達することができる。

一方、車両の減速時には、内燃機関の駆動トルクが小さくなり、エンジンブレーキが発生するため、変速機の入力シャフトからハブ１１に回転トルクが入力される。
減速時に内燃機関の回転変動が大きくなると、サイドプレート１６、１７とハブ１１との捩れ角が大きくなり、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して負側に捩れることにより、コイルスプリング１３が圧縮してハブ１１からサイドプレート１６、１７に回転トルクを伝達する。

サイドプレート１６、１７とハブ１１の捩れ角が大きくなると、ハブ１１がＲ１方向に回転するのに伴って、サイドプレート１６、１７がハブ１１に対してＲ２方向に相対回転することになる。

このときのサイドプレート１６、１７とハブ１１の動作を図７に基づいて説明する。なお、図７では、サイドプレート１６を図示していないが、サイドプレート１６は、サイドプレート１７と平行移動するので、サイドプレート１７の符号も用いて説明を行う。

図７において、サイドプレート１６、１７がＲ２方向に回転すると、サイドプレート１６、１７の窓孔２０、２１の円周方向端部２０ｄ、２１ｄがスプリングシート３１をスプリングシート３２に向かって押圧する。このとき、スプリングシート３１からハブ１１の収容孔１９の円周方向端部１９ａが離隔する。

また、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対してＲ１方向に相対回転するのに伴ってハブ１１の収容孔１９の円周方向端部１９ｂがスプリングシート３２をスプリングシート３１に向かって押圧する。

このとき、スプリングシート３２は、円周方向端部２０ｃ、２１ｃから離隔する。スプリングシート３２は、シート着座部３２ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との間に隙間２６が形成されているため、シート着座部３２ａの上部３２ｄが外側支持片２０ａ、２１ａに接触しない。このため、スプリングシート３２のシート着座部３２ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との間の摺動抵抗を発生させないようにすることができる。

したがって、図５に示すように、スプリングシート３２は、シート着座部３２ａの軸線方向側面３２ｅのみがサイドプレート１６、１７の外側支持片２０ａ、２１ａに接触するため、ハブ１１とサイドプレート１６、１７のヒステリシストルクを小さくすることができる。

この結果、スプリングシート３１、３２が近接するように移動してコイルスプリング１３を圧縮することができ、内燃機関の回転変動をサイドプレート１６、１７とハブ１１との間で緩衝することができる。

ここで、図９に示すように、加速時の内燃機関の回転変動は、内燃機関の低速回転域で大きく、高速回転域で低速回転域に比べて小さくなっている。また、減速時の内燃機関の回転変動は、内燃機関の高回転域で大きくなっている。このように内燃機関のトルク変動は、加速時と減速時とで異なる特性を有している。

本実施の形態では、スプリングシート３１のシート着座部３１ａの上部３１ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との間の隙間に対して、スプリングシート３２のシート着座部３１ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との間の隙間を大きくした、すなわち、シート着座部３１ａの上部３１ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部とを常時接触させているのに対して、シート着座部３２ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との間に隙間２６を形成したので、スプリングシート３１と外側支持片２０ａ、２１ａとの摺動抵抗をスプリングシート３２と外側支持片２０ａ、２１ａとの摺動抵抗よりも大きくすることができる。

このため、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して正側に捩れる加速時のヒステリシストルクを大きくすることができ、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して負側に捩れる減速時のヒステリシストルクを小さくすることができる。

また、内燃機関の回転数が高くなるにつれてハブ１１とサイドプレート１６、１７の遠心力が大きくなるので、加速時には、回転数が高くなるのに比例してシート着座部３１ａの上部３１ｄを外側支持片２０ａ、２１ａに押し付ける力を強くして、ヒステリシストルクを回転数に比例して大きくすることができる。

したがって、図９に示すように、内燃機関の回転変動が大きい低回転域（例えば、１８００ｒｐｍ以下）では、ハブ１１とサイドプレート１６、１７の遠心力を小さくすることができるため、加速時のヒステリシストルクを高回転域よりも小さくすることができる。このため、捩り振動を減衰することができ、ジャラ音の発生を抑制することができる。

また、内燃機関の回転数が高くなると、ハブ１１とサイドプレート１６、１７の遠心力が大きくなるので、内燃機関の回転数が捩り共振点（例えば、ＦＦ車両では、２５００ｒｐｍ付近）に相当する回転数を通過したときには、ヒステリシストルクを大きくすることができる。このため、捩り共振を抑制することができ、こもり音が発生するのを抑制することができる。

また、内燃機関の回転数がさらに高くなると、ハブ１１とサイドプレート１６、１７の遠心力が大きくなるため、ヒステリシストルクが大きくなるが、高回転域では、内燃機関の回転変動が低回転域に比べて小さい。このため、大きなヒステリシストルクの影響を受けずに捩り振動を減衰することができる。

また、ハブ１１がサイドプレート１６、１７に対して負側に捩れる減速時には、スプリングシート３２と外側支持片２０ａ、２１ａとの間に摺動抵抗を発生させないようにすることができるため、スプリングシート３２と窓孔２０、２１との摺動抵抗を加速時よりも小さくすることができるため、ヒステリシストルクを小さくすることができる。

このため、図９に示すように、内燃機関の回転変動が大きい高回転域において捩り振動を減衰することができ、ジャラ音の発生を抑制することができる。

このように本実施の形態では、コイルスプリング１３の円周方向端面を支持するスプリングシート３１、３２と外側支持片２０ａ、２１ａとの摺動抵抗を正側と負側とで異ならせるだけの簡単な構成によって部品点数を増加することなく、加速時および減速時に最適なヒステリシストルクを設定することができるため、捩れ緩衝装置１０の製造作業の作業性を向上させることができるとともに、捩れ緩衝装置１０の製造コストが増大するのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、シート着座部３１ａの上部３１ｄと外側支持片２０ａ、２１ａとを常時接触させ、シート着座部３２ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との間に隙間２６を形成することにより、スプリングシート３１と外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との摺動抵抗をスプリングシート３２と外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との摺動抵抗よりも大きくしているが、これに限定されるものではない。

すなわち、図８に示すように、スプリングシート３２のシート着座部３２ａの半径方向長さを、スプリングシート３１のシート着座部３１ａの半径方向長さと同一の長さに形成することにより、スプリングシート３２のシート着座部３２ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部とを常時接触させるように構成してもよい。

この場合には、スプリングシート３１の摩擦係数をスプリングシート３２の摩擦係数よりも大きくして、シート着座部３１ａの上部３１ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との摺動抵抗を、シート着座部３２ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との摺動抵抗よりも大きくすればよい。このようにしても加速時のヒステリシストルクを大きくすることができるとともに、減速時のヒステリシストルクを小さくすることができる。

なお、スプリングシート３１、３２の摩擦係数を異ならせるためには、少なくともスプリングシート３１のシート着座部３１ａの外周部を摩擦係数の大きい材質から構成し、少なくともスプリングシート３２のシート着座部３２ａの外周部を摩擦係数の小さい材質から構成すればよい。

また、スプリングシート３１、３２のシート着座部３１ａ、３２ａの材質を同一にし、スプリングシート３２のシート着座部３２ａの外周部を滑らかな面に形成して表面の摩擦係数を小さくし、スプリングシート３１のシート着座部３１ａの外周部に凹凸部を設けてシート着座部３１ａの外周表面の摩擦係数を大きくするようにしてもよい。

また、図８において、スプリングシート３２のシート着座部３２ａの半径方向長さを、スプリングシート３１のシート着座部３１ａの半径方向長さを同一の長さに形成し、スプリングシート３１の重量をスプリングシート３２の重量よりも大きくしてもよい。

この場合には、サイドプレート１６、１７の回転によって遠心力が発生したときに、スプリングシート３２よりも重量が大きいスプリングシート３１のシート着座部３１ａの上部３１ｄを外側支持片２０ａ、２１ａの内周部に強い力で摺接させることができ、シート着座部３１ａの上部３１ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との摺動抵抗を大きくすることができる。

また、サイドプレート１６、１７の回転によって遠心力が発生したときに、スプリングシート３１よりも重量が小さいスプリングシート３２のシート着座部３２ａの上部３２ｄを外側支持片２０ａ、２１ａの内周部に弱い力で摺接させることができ、シート着座部３２ａの上部３２ｄと外側支持片２０ａ、２１ａの内周部との摺動抵抗を小さくすることができる。

このようにしても加速時のヒステリシストルクを大きくすることができるとともに、減速時のヒステリシストルクを小さくすることができる。したがって、加速時には、捩り共振点を通過したときの捩り振動を抑えてこもり音の発生を抑制することができるとともに、減速時には、捩り振動を減衰してジャラ音の発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、捩れ緩衝装置１０をクラッチ装置１に適用しているが、これに限らず、車両の駆動系に設けられる捩れ緩衝装置であれば何でもよい。例えば、ハイブリッド車両にあっては、内燃機関の出力軸と、電動機と車輪側出力軸とに動力を分割する動力分割機構との間に介装されるハイブリッドダンパ等の捩れ緩衝装置に適用してもよい。

また、トルクコンバータのロックアップクラッチ装置と変速歯車組の間に介装されるロックアップダンパ等の捩れ緩衝装置に適用してもよい。また、ディファレンシャルケースとディファレンシャルケースの外周部に設けられたリングギヤとの間に捩れ緩衝装置を設けてもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係る捩れ緩衝装置は、部品点数を増加することなく簡単な構成によって、正側および負側で最適なヒステリシストルクを設定することができ、製造作業の作業性を向上させることができるとともに、製造コストが増大するのを防止することができるという効果を有し、スプリングによってトルク変動を吸収しながらトルクを伝達する捩れ緩衝装置等として有用である。

１０ 捩れ緩衝装置
１１ ハブ（第１の回転部材）
１３ コイルスプリング（スプリング）
１６、１７ サイドプレート（第２の回転部材）
１９ 収容孔（スプリング収容孔）
２０、２１ 窓孔（スプリング収容部）
３１ スプリングシート（第１のシート部材）
３２ スプリングシート（第２のシート部材）

Claims (5)

1. スプリング収容孔が形成された第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同軸かつ相対回転自在に設けられ、前記スプリング収容孔に対向する位置にスプリング収容部が形成された第２の回転部材と、前記スプリング収容孔および前記スプリング収容部内に配置され、前記第１の回転部材が前記第２の回転部材に対して正側に捩れた場合と負側に捩れた場合とで圧縮して前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間で回転トルクを伝達するスプリングと、前記スプリングの円周方向端部と前記スプリング収容孔および前記スプリング収容部の円周方向端部との間に配置され、前記スプリングの円周方向端面をそれぞれ支持する第１のシート部材および第２のシート部材とを備え、
   前記第１の回転部材が前記第２の回転部材に対して正側に捩れたときに、前記第１のシート部材の外周部が前記第２の回転部材のスプリング収容部に沿って移動し、前記第１の回転部材が前記第２の回転部材に対して負側に捩れたときに、前記第２のシート部材の外周部が前記第２の回転部材のスプリング収容部に沿って移動するようにした捩れ緩衝装置であって、
   前記第１のシート部材と前記スプリング収容部との摺動抵抗を前記第２のシート部材と前記スプリング収容部との摺動抵抗よりも大きくしたことを特徴とする捩れ緩衝装置。
2. 前記第１のシート部材および前記第２のシート部材は、半径方向外方の外周部が前記スプリング収容部に対して摺動することを特徴とする請求項１に記載の捩れ緩衝装置。
3. 前記第１のシート部材と前記スプリング収容部との間の隙間に対して、前記第２のシート部材と前記スプリング収容部との間の隙間を大きくしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捩れ緩衝装置。
4. 前記第１のシート部材の外周部の摩擦係数が前記第２のシート部材の外周部の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捩れ緩衝装置。
5. 前記第１のシート部材の重量が前記第２のシート部材の重量よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捩れ緩衝装置。
   

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