JPWO2012150617A1 - 捩り振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

駆動側回転部材に対して被駆動側回転部材が負側に捩れた状態から中立位置に復帰したときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができ、第３の弾性部材を大きく弾性変形させて減衰性能が低下するのを防止することができる捩り振動減衰装置で、ディスクプレート１２にリターンスプリング３６を設け、このリターンスプリング３６は、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が負側に捩れたときに、サブプレート１６に当接してサブプレート１６とディスクプレート１２との間で撓むことにより、スプリング収容窓２４の正側端部２４ａと折り曲げ部２７Ａとの間の隙間が大きくなる方向にサブプレート１６を付勢している。【選択図】図１

Description

本発明は、捩り振動減衰装置に関し、特に、車両に搭載され、駆動側回転部材に対して被駆動側回転部材が正側に捩れたときの捩れ特性と負側に捩れたときの捩れ特性とを異ならせることができる捩り振動減衰装置に関する。

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連結して駆動源からのトルクを伝達するとともに、駆動源と変速歯車組を有する駆動伝達系との間の捩り振動を吸収する捩り振動減衰装置が知られている。

一般に車両の振動には、アイドル時の異音、加速時および減速時の異音、ティップイン・ティップアウトがある。したがって、各異音の発生原因となる捩り振動を吸収するためには、捩り振動減衰装置の捩れ特性を適切に設定する必要がある。

ここで、アイドル時の異音としては、シフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるときに、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした微小な捩れ振動によって、無負荷状態にある歯車対が衝突して生じるガラガラという異音、所謂、ガラ音が知られている。

また、加速時および減速時の異音としては、車両の加減速中に、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした大きな捩り振動や、駆動伝達系の捩り共振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、所謂、ジャラ音が知られている。

さらに、加速時および減速時の異音としては、内燃機関のトルク変動を起振力とする駆動伝達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が知られており、駆動伝達系の捩り共振は、通常、定常走行時に存在するため、定常走行時にこもり音が発生する。

また、ティップイン・ティップアウトとは、アクセルペダルを低開度で素早くオン・オフしたときに駆動伝達系の捩れ振動によって車体が前後に揺れる、所謂、しゃくり現象のことであり、低周波振動が発生することが知られている。

このしゃくり現象が発生するのは、駆動伝達系の剛性が低い場合に、タイヤに伝達されたトルクが逆にタイヤ側から駆動伝達系に伝わり、その揺り返しとしてタイヤに過大トルクが発生する結果であり、車体を過渡的に前後に大きく振らす前後振動となることが知られている。

アイドリング時異音に対しては、捩り振動減衰装置の捩れ特性におけるゼロトルク付近が問題となり、そこでの捩れ剛性は低い方が良い。一方、ティップイン・ティップアウトの前後振動に対しては、クラッチディスク組立体の捩れ特性をできるだけ高剛性にすることが必要である。

ところで、従来の捩り振動減衰装置の捩れ特性は、正側領域と負側領域とで略同じである。このように負側の捩れ剛性が正側の捩れ剛性と同等である場合は、減速時の振動性能の点から好ましくなく、負側の捩れ剛性を正側の捩れ剛性より下げる必要がある。

図２２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２２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領域で大きく、減速時の内燃機関の回転変動は内燃機関の高速回転領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捩れ剛性を大きくすることにより低回転領域の駆動伝達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捩れ剛性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減衰する必要がある。

ところが、従来の捩り振動減衰装置は、加速時と減速時とで同一の捩れ特性に設定されているため、捩れ剛性を大きくした場合には、加速時に低回転領域で駆動伝達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捩れ剛性を小さくした場合に、加速時に共振点付近において、駆動伝達系の捩り共振により捩り振動が増大してこもり音が発生してしまう。

このため、減速時の捩れ剛性を加速時の捩れ剛性よりも小さくして減速時の振動減衰性能を向上させる必要がある。

従来のこの種の捩り振動減衰装置としては、例えば特許文献２に記載されたものが知られている。

この捩り振動減衰装置は、内燃機関から回転トルクが伝達される入力回転体と、変速機のインプットシャフトに連結されるハブと、ハブに小スプリングを介して所定角度の範囲で相対回転自在なハブフランジと、入力回転体とハブフランジとを回転方向に連結し、入力回転体とハブおよびハブフランジとの間で回転トルクを伝達する第１ばねおよび第２ばねとを備えている。

また、ハブにはサブプレートが相対回転自在に取付けられており、このサブプレートは、第１のばねの回転方向の正側端部に当接する突出部を備えている。また、サブプレートと入力回転体との間に入力回転体とサブプレートとを摩擦接触させるヒステリシス機構が介装されている。

この捩り振動減衰装置は、シフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるときには、ハブフランジとハブとが相対回転して小スプリングが弾性変形することにより、１段目の低剛性な捩れ特性となり、アイドル時にガラ音が発生するのを防止することができる。

また、加速時に小スプリングが最大に圧縮されて入力回転体に対してハブが正側に捩れた場合には、第１のばねおよび第２のばねが並列（同時）に圧縮されることにより、正側２段目の捩れ特性となる。

また、減速時にハブフランジとハブとが相対回転して小スプリングが弾性変形する際に、サブプレートがハブフランジに対して相対回転することにより、サブプレートの突出部とハブフランジとの間で小スプリングと共に第１のばねのみが圧縮される。

さらに、小スプリングが最大に圧縮されると、サブプレートがサブプレートおよびハブと一体回転することにより、入力回転体とサブプレートとの間で第１のばねおよび第２のばねが並列に圧縮されることで、正側２段目の剛性よりも低剛性の負側２段目の捩れ特性が得られる。

すなわち、入力回転体に対してハブが正側に捩れるときには、第１のばねおよび第２のばねが並列に捩れる剛性となり、入力回転体に対してハブが負側に捩れるときには、第１のばねおよび第２のばねの順に直列に捩れる剛性となる。

このため、減速時の捩れ剛性を加速時の捩れ剛性よりも小さくして減速時の振動減衰性能を向上させることができる。

特開２００６−１４４８６１号公報 特開２００６−２２６５３４号公報

上述した従来の捩り振動減衰装置にあっては、減速時に２段目の捩れ特性において、第１のばねと小スプリングとを並列に弾性変形させることにより、大きい捩れ振動を第１のばねで減衰しつつ、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした微小な捩れ振動を小スプリングで減衰することが可能となっている。

また、減速走行中にシフトポジションをニュートラルに変更して車両を停止したときに、ハブフランジおよびサブプレートは、第１のばねに付勢されて初期位置（中立位置）に復帰することにより、アイドル時に小スプリングが圧縮および伸張する隙間をサブプレートとハブとの間に確保される。

ところが、減速走行中にシフトポジションをニュートラルに変更して車両を停止したときに、サブプレートと入力回転体との間にはヒステリシス機構が介装されているため、サブプレートがヒステリシス機構のヒステリシストルクに打ち勝つ捩りトルクが発生しない場合に、サブプレートが初期位置に戻らないおそれがある。

このようにサブプレートが初期位置に戻らない場合には、小スプリングを大きく弾性変形させるための隙間をサブプレートとハブとの間に確保できず、アイドル時に小スプリングを大きく弾性変形させることができないので、ガラ音を充分に抑制することができずに減衰性能が低下してしまうおそれがある。

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、駆動側回転部材に対して被駆動側回転部材が負側に捩れた状態から中立位置に復帰したときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができ、第３の弾性部材を大きく弾性変形させて減衰性能が低下するのを防止することができる捩り振動減衰装置を提供することを目的とする。

本発明に係る捩り振動減衰装置は、上記目的を達成するため、駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材と同一軸線上に設けられ、前記駆動側回転部材に対して相対回転自在な被駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材とを相対回転自在に連結する第１の弾性部材および第２の弾性部材とを備え、前記駆動側回転部材に対して前記被駆動側回転部材が前記駆動側回転部材の回転方向と逆方向の正側に捩れたときに、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材を並列に弾性変形させ、前記駆動側回転部材に対して前記被駆動側回転部材が前記回転方向と同方向の負側に捩れたときに、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材を前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材の順に直列に弾性変形させるようにした捩り振動減衰装置であって、前記被駆動側回転部材に一定の捩れ角の範囲で相対回転自在に設けられた中間回転部材と、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材のばね定数よりも低いばね定数を有し、前記中間回転部材と前記被駆動側回転部材とを相対回転自在に連結する第３の弾性部材と、前記駆動側回転部材に設けられた付勢部材とを備え、前記中間回転部材は、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材が弾性変形しない状態と前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れた状態とにおいて、前記被駆動側回転部材と前記中間回転部材とが相対回転するように構成され、
前記付勢部材は、前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れた状態にあるときに、前記中間回転部材と前記被駆動側回転部材との捩れ角が大きくなるように前記中間回転部材を前記負側から前記正側に向かって付勢するものから構成されている。

この捩り振動減衰装置は、被駆動側回転部材が負側に捩れた状態において、被駆動側回転部材と中間回転部材とが相対回転するように構成されるので、第１弾性部材および第２の弾性部材を第１弾性部材および第２の弾性部材の順に直列に弾性変形させたときに、被駆動側回転部材と中間回転部材とが相対回転して第３の回転部材を弾性変形させることができる。

このため、大きな回転変動を第１の弾性部材および第２の弾性部材によって減衰しつつ、微小な捩れ振動を第３の弾性部材で減衰することができる。

また、被駆動側回転部材が負側に捩れた状態にあるときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角が大きくなるように中間回転部材が負側から正側に向かって付勢される。

このため、第１の弾性部材および第２の弾性部材が弾性変形せずに被駆動側回転部材と駆動側回転部材とが捩れていない中立位置に復帰するときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができ、第１の弾性部材および第２の弾性部材が弾性変形していない状態で第３の弾性部材を大きく弾性変形させることができる。

この結果、第１の弾性部材および第２の弾性部材が弾性変形していない状態で第３の弾性部材によって微小な捩れ振動を減衰することができ、減衰性能が低下するのを防止することができる。

好ましくは、前記駆動側回転部材は、前記第１の弾性部材の両端部を支持する第１の収容部と、前記第２の弾性部材の両端部を支持する第２の収容部とを有し、前記被駆動側回転部材は、前記第１の収容部に対向して前記第１の弾性部材を収容し、前記第１の弾性部材の両端部と前記回転方向にそれぞれ一定の隙間を有する第３の収容部と、前記第２の収容部に対向して前記第２の弾性部材を収容し、前記第２の弾性部材の両端部と前記回転方向にそれぞれ一定の隙間を有する第４の収容部とを有し、前記駆動側回転部材に対して前記被駆動側回転部材が正負側に捩れていない中立位置にあるときに、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材の正側端部と前記正側端部に対向する前記第３の収容部および前記第４の収容部の正側端部との距離が略同一に構成され、前記第１の弾性部材の負側端部と前記負側端部に対向する前記第３の収容部の負側端部との距離に対して、前記第２の弾性部材の負側端部と前記負側端部に対向する前記第４の収容部の負側端部との距離が長く構成され、前記中間回転部材が、前記第３の弾性部材を介して前記被駆動側回転部材に連結されたフランジ部と、前記フランジ部から放射方向外方に突出するアーム部とを有し、前記アーム部が、前記第２の弾性部材の前記正側端部に対向し、前記第４の収容部の前記正側端部に当接および離隔する当接部と、前記第１の弾性部材の前記負側端部に対向して前記負側端部との間に一定の隙間を形成する対向部とを有するものから構成してもよい。

この捩り振動減衰装置は、駆動側回転部材および被駆動側回転部材が中立位置にあるときに、被駆動側回転部材が第１の弾性部材および第２の弾性部材の正側端部とこれらの正側端部に対向する第３の収容部および第４の収容部の正側端部との距離が略同一に構成されるので、駆動側回転部材に対して被駆動側回転部材が正側に捩れるときに、第１の弾性部材および第２の弾性部材の正側端部に第３の収容部および第４の収容部の正側端部が同時に当接する。

このため、正側では、第１の弾性部材および第２の弾性部材が並列に弾性変形して駆動側回転部材および被駆動側回転部材との間で回転トルクが伝達される。

また、被駆動側回転部材が第１の弾性部材の負側端部とこの負側端部に対向する第３の収容部の負側端部との距離に対して、第２の弾性部材の負側端部と負側端部に対向する第４の収容部の負側端部との距離が長いものから構成されるので、駆動側回転部材に対して被駆動側回転部材が負側に捩れるときに、第１の弾性部材の負側端部に第３の収容部の負側端部が当接して第１の弾性部材が弾性変形した後、第２の弾性部材の負側端部に第４の収容部の負側端部が当接して第２の弾性部材が弾性変形する。

このため、負側では、第１の弾性部材および第２の弾性部材の順に第１の弾性部材および第２の弾性部材が直列に弾性変形して駆動側回転部材および被駆動側回転部材との間で回転トルクが伝達され、負側の捩れ剛性を正側の捩れ剛性よりも低剛性にすることができ、負側の減衰性能を向上させることができる。

また、中間回転部材が、第２の弾性部材の正側端部に対向し、第４の収容部の正側端部に当接および離隔する当接部と、第１の弾性部材の負側端部に対向して第１の弾性部材の負側端部との間に一定の隙間が形成された対向部とを有する。

このため、被駆動側回転部材が駆動側回転部材に対して負側に捩れて第３の収容部の負側端部が第１の弾性部材の負側端部に当接したときに、第１の弾性部材の負側端部と対向部との間に隙間を形成することができる。

したがって、駆動側回転部材に微小な捩れ振動が入力されたときに対向部が第２の弾性部材の負側端部と隙間分だけ当接および離隔することにより、被駆動側回転部材と中間回転部材とが捩れ、微小な捩れ振動を第３の弾性部材で減衰させることができる。

また、被駆動側回転部材が駆動側回転部材に対して負側に捩れた状態から中立位置に捩れるときに、第１の弾性部材の負側端部が第３の収容部の負側端部を押圧して、中間回転部材を負側から正側に捩る。

このとき、第３の収容部の負側端部と中間回転部材の対向面が同一面上に位置して中間回転部材が負側から正側に捩れずに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができないおそれがある。

本発明では、被駆動側回転部材が負側に捩れた状態にあるときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角が大きくなるように中間回転部材が負側から正側に向かって付勢される。

このため、中間回転部材の当接部を被駆動側回転部材の第４の収容部から大きく離隔させて中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができ、第１の弾性部材および第２の弾性部材が弾性変形していない状態で第３の弾性部材を大きく弾性変形させることができ、微小な捩れ振動を減衰することができる。

好ましくは、前記付勢部材は、前記当接部が前記第４の収容部の前記正側端部から離隔する方向に前記中間回転部材を前記負側から前記正側に付勢し、前記当接部が前記第４の収容部の前記正側端部から離隔する方向に捩れる場合に、前記中間回転部材と前記被駆動側回転部材との捩れ角が大きくなるようにしてもよい。

この捩り振動減衰装置は、当接部が第４の収容部の前記正側端部から離隔する方向に付勢部材が中間回転部材を負側から正側に付勢し、駆動側回転部材と被駆動側回転部材とが中立位置に復帰したときに、当接部が第４の収容部の正側端部から離隔する方向に捩れるので、第１の弾性部材および第２の弾性部材が弾性変形していない状態での被駆動側回転部材と中間回転部材との捩れ角を大きくすることができる。

このため、第３の弾性部材を大きく弾性変形させることができ、微小な捩れ振動を第３の弾性部材で減衰することができる。

好ましくは、前記第３の弾性部材は、前記当接部が前記第４の収容部の正側端部から離隔した状態から前記第４の収容部の正側端部に当接した状態に移行するにつれて圧縮変形量が増大するようにしてもよい。

この捩り振動減衰装置は、当接部が第４の収容部の正側端部から離隔するにつれて第３の弾性部材の圧縮量が小さくなるので、当接部と第４の収容部の正側端部との隙間が大きくなると、第３の弾性部材をより大きく弾性変形させることができる。

好ましくは、前記駆動側回転部材と前記中間回転部材との間に設けられ、前記駆動側回転部材と前記中間回転部材との間にヒステリシストルクを発生させる第１のヒステリシス機構と、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に設けられ、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材との間にヒステリシストルクを発生させる第２のヒステリシス機構とを備え、前記第２のヒステリシス機構により発生するヒステリシストルクを前記第１のヒステリシス機構により発生するヒステリシストルクよりも小さくし、前記被駆動側回転部材と前記中間回転部材とが相対回転するときに、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材との間に前記第２のヒステリシス機構によりヒステリシストルクが発生するものから構成されてもよい。

この捩り振動減衰装置は、第２のヒステリシス機構により発生するヒステリシストルクを第１のヒステリシス機構により発生するヒステリシストルクよりも小さくし、被駆動側回転部材と中間回転部材が相対回転するときに、駆動側回転部材と被駆動側回転部材との間に第２のヒステリシス機構によりヒステリシストルクが発生するので、第２のヒステリシス機構のヒステリシストルクを第３の弾性部材の弾性変形を許容することができる大きさに設定すれば、第３の弾性部材により微小な捩れ振動を確実に減衰することができる。

また、第２のヒステリシス機構のヒステリシストルクよりも第１のヒステリシス機構のヒステリシストルクが大きいので、被駆動側回転部材が駆動側回転部材に対して負側に捩れた状態から中立位置に捩れるときに、中間回転部材が第１のヒステリシス機構のヒステリシストルクによって被駆動側回転部材に対して相対回転しないおそれがある。

本発明は、被駆動側回転部材が負側に捩れた状態にあるときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角が大きくなるように中間回転部材が負側から正側に向かって付勢されるので、被駆動側回転部材が駆動側回転部材に対して負側に捩れた状態から中立位置に復帰するときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができ、第１の弾性部材および第２の弾性部材が弾性変形していない状態で第３の弾性部材を大きく弾性変形させることができる。

好ましくは、前記付勢部材は、前記駆動側回転部材に固定されたリターンスプリングから構成され、前記リターンスプリングは、前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れたときに弾性変形することにより、前記中間回転部材を前記負側から前記正側に向かって付勢するように構成されてもよい。

この捩り振動減衰装置は、付勢部材をリターンスプリングから構成しているため、付勢部材の構成を簡素化することができ、捩り振動減衰装置の製造コストが増大するのを抑制することができる。

好ましくは、前記駆動側回転部材に内燃機関から回転トルクが伝達され、前記被駆動側回転部材が駆動伝達系に回転トルクを出力するように車両に搭載され、前記車両の加速時に前記被駆動側回転部材が前記正側に捩れ、前記車両の減速時に前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れるように構成されてもよい。

この捩り振動減衰装置は、車両の加速時に第１の弾性部材および第２弾性部材を並列に弾性変形させることができるとともに、減速時に第１の弾性部材および第２弾性部材を第１の弾性部材および第２弾性部材の順に直列に弾性変形させることにより、ジャラ音やティップイン・ティップアウトが発生するのを抑制することができる。

また、加速時の捩れ剛性よりも減速時の捩れ剛性を小さくすることができるため、減速時の減衰性能を向上させることができる。

また、車両の減速時に第１の弾性部材および第２弾性部材を第１の弾性部材および第２弾性部材の順に直列に弾性変形したときに、微小な捩れ振動を第３の弾性部材で減衰することができるため、内燃機関の燃焼変動等による微小な捩れ振動を第３の弾性部材によって減衰することができる。

また、減速状態からシフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるとき、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができるため、第３の弾性部材を大きく変形させることができ。このため、アイドル時にガラ音を抑制することができ、減衰性能が低下するのを防止することができる。

本発明によれば、駆動側回転部材に対して被駆動側回転部材が負側に捩れた状態から中立位置に復帰したときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができ、第３の弾性部材を大きく弾性変形させて減衰性能が低下するのを防止することができる捩り振動減衰装置を提供することができる。

本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰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。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートの正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、サブプレートの正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートとサブプレートとの背面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートに対してサブプレートが一方に捩れた状態を示すハブプレートとサブプレートとの正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートに対してサブプレートが他方に捩れた状態を示すハブプレートとサブプレートとの正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、一方のディスクプレートの正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、サブプレートとスラストプレートを示すハブプレートの正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートに対してサブプレートおよびスラストプレートが一方に捩れた状態を示すハブプレートとサブプレートとの斜視図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートに対してサブプレートおよびスラストプレートが他方に捩れた状態を示すハブプレートとサブプレートとの斜視図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の要部拡大図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートが負側に捩れたときにリターンスプリングによってサブプレートが負側から正側に付勢される状態を示す図であり、図１２のＢ−Ｂ方向矢視断面である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートが負側から中立位置に復帰するときに、リターンスプリングによってサブプレートが負側から正側に付勢される状態を示す図であり、図１２のＢ−Ｂ方向矢視断面である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートが正側に捩れた状態を示す図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートが負側に捩れた状態を示す図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、図１６の状態からハブプレートが負側にさらに捩れた状態を示す図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ハブプレートが負側から中立位置に復帰する状態を示す図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の捩れ特性を示す図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、他の構成の付勢部材を有する一方のディスクプレートの正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、図２０のＣ−Ｃ方向矢視断面図である。 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。

以下、本発明に係る捩り振動減衰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２１は、本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置をクラッチ装置に適用した例を説明する。

まず、構成を説明する。
図１、図２において、クラッチ装置１は、捩り振動減衰装置１０を備えており、捩り振動減衰装置１０は、被駆動側回転部材としてのハブプレート１１と、ハブプレート１１と同一軸上に設けられ、ハブプレート１１に対して相対回転自在に配設される駆動側回転部材としてのディスクプレート１２、１３と、ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とを回転方向に弾性的に連結する第１の弾性部材としてのコイルスプリング１４および第２の弾性部材としてのコイルスプリング１５と、ハブプレート１１に対して相対回転自在に設けられたサブプレート１６とを含んで構成されている。

図１〜図３に示すように、ハブプレート１１は、ボス１７およびボス１７から放射方向外方に突出するハブフランジ１８を備えており、ボス１７の内周部にはスプライン１７ａが形成されている。このスプライン１７ａには図示しない駆動伝達系に含まれる変速機の入力軸１９がスプライン嵌合されている。

図４に示すように、サブプレート１６は、フランジ部２６とフランジ部２６から放射方向外方に突出する一対のアーム部２７とが一体形成されている。フランジ部２６の内周部には開口２６ａが形成されており、この開口２６ａにはボス１７の外周部が挿通されるようになっている。このため、サブプレート１６とボス１７とは相対回転自在となっている。

ディスクプレート１２、１３は、ハブプレート１１およびサブプレート１６の軸線方向両側に配設されており、ディスクプレート１２、１３は、半径方向外周側でリベット２０によって連結されている。

図１、図４、図５に示すように、サブプレート１６には開口窓２６ｂが形成されているとともに、図１、図３、図６、図７に示すように、ハブフランジ１８には開口窓２６ｂと略同一形状の開口窓１８ａが形成されており、開口窓２６ｂ、１８ａには第３の弾性部材としての小スプリング２１が収納されている。

この小スプリング２１は、ハブプレート１１とサブプレート１６とを相対回転自在に連結しており、ハブプレート１１とサブプレート１６とが相対回転したときに弾性変形するようになっている。なお、小スプリング２１のばね定数は、コイルスプリング１４、１５のばね定数よりも小さくなっている。

具体的には、小スプリング２１は、サブプレート１６の開口窓２６ｂのその回転方向における一端２６ｃと他端２６ｄとに両端が当接するようにして開口窓２６ｂに収納されているとともに、ハブフランジ１８の開口窓１８ａのその回転方向における一端１８ｂと他端１８ｃとに両端が当接するようにして開口窓１８ａに収納されている。

サブプレート１６がハブフランジ１８に対して相対回転するときには開口窓２６ｂの一端２６ｃと開口窓１８ａの他端１８ｃとが近接・離隔することにより、小スプリング２１が弾性変形してサブプレート１６とハブフランジ１８との間で回転トルクを伝達する。

図１、図２、図８に示すように、ディスクプレート１２、１３には第１の収容部としてのスプリング収容窓２２と第２の収容部としてのスプリング収容窓２３が形成されている（図８では、ディスクプレート１３を図示していない）。

スプリング収容窓２２にはコイルスプリング１４が収納されており、スプリング収容窓２２の正側端部２２ａは、コイルスプリング１４の正側端部１４ａを支持するとともに、スプリング収容窓２２の負側端部２２ｂは、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂを支持している。

すなわち、コイルスプリング１４は、圧縮された状態でスプリング収容窓２２に収納されている。

なお、本実施の形態の説明で用いる回転方向とはディスクプレート１２、１３の回転方向であり、換言すれば、ディスクプレート１２、１３やハブプレート１１の円周方向である。

また、正側および負側とは、ディスクプレート１２、１３の回転方向に対するハブプレート１１の回転方向であり、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が逆方向に回転したときを正側、同回転方向に回転したときを負側とする。

ここでは、図１に示すように、ディスクプレート１２、１３はＲ１方向に回転するものとするので、回転方向の正側および負側は、それぞれＲ２方向およびＲ１方向となる。また、軸線方向とは入力軸１９の軸線方向と同一方向である。

スプリング収容窓２３にはコイルスプリング１５が収納されており、スプリング収容窓２３の正側端部２３ａは、コイルスプリング１５の正側端部１５ａを支持するとともに、スプリング収容窓２３の負側端部２３ｂは、コイルスプリング１５の負側端部１５ｂを支持している。

すなわち、コイルスプリング１５は、圧縮された状態でスプリング収容窓２３に収納されている。

コイルスプリング１５は、コイルスプリング１５の回転方向長さよりも長く形成されており、内部にトーションスプリング１５Ａが収納されている。

また、図１、図３、図５に示すように、ハブフランジ１８にはディスクプレート１２、１３のスプリング収容窓２２に対向して第３の収容部としてのスプリング収容窓２４が形成されており、スプリング収容窓２４の正側端部２４ａおよび負側端部２４ｂと、正側端部２４ａおよび負側端部２４ｂに対向するコイルスプリング１４の正側端部１４ａおよび負側端部１４ｂとの間にはそれぞれ一定の隙間が形成されている。

また、ハブフランジ１８にはディスクプレート１２、１３のスプリング収容窓２３に対向して第４の収容部としてのスプリング収容窓２５が形成されており、スプリング収容窓２５の正側端部２５ａおよび負側端部２５ｂと、正側端部２５ａおよび負側端部２５ｂに対向するコイルスプリング１５の正側端部１５ａおよび負側端部１５ｂとの間にはそれぞれ一定の隙間が形成されている。

また、ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とが相対回転していない（捩れていない）中立位置にあるときに（図１参照）、コイルスプリング１４、１５の正側端部１４ａ、１５ａとスプリング収容窓２４、２５の正側端部２４ａ、２５ａとの距離が略同一となるようにスプリング収容窓２４、２５の位置関係が設定されている。

また、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂとスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとの距離に対して、コイルスプリング１５の負側端部１５ｂとスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂとの距離が長くなるようにスプリング収容窓２４、２５の位置関係が設定されている。

一方、図１、図４〜図７に示すようにサブプレート１６のアーム部２７の回転方向の一端にはアーム部２７から軸線方向に折り曲げられた当接部としての折り曲げ部２７Ａが形成されている。

この折り曲げ部２７Ａは、コイルスプリング１５の正側端部１５ａに対向しており、スプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接および離隔自在となっている。

また、アーム部２７は、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂに対向する対向部としての対向面２７Ｂを有しており、この対向面２７Ｂは、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂに対向して負側端部１４ｂとの間に一定の隙間を形成するようになっている。

また、サブプレート１６にはハブプレート１１を挟んでスラストプレート２８が取付けられており、図９〜図１１に示すように、スラストプレート２８は、軸線方向に突出してスプリング収容窓２４、２５を通してサブプレート１６側に突出する複数の突出部２８ａが形成されている。

この突出部２８ａの突出端にはサブプレート１６に形成された嵌合穴２６ｅに嵌合される嵌合突起２８ｂが形成されている。このため、サブプレート１６とスラストプレート２８とは一体的に設けられており、サブプレート１６およびスラストプレート２８は、ハブプレート１１に対して一体的に相対回転する。

また、サブプレート１６は、ハブプレート１１に対して一方に回転したときに、折り曲げ部２７Ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接することにより、回転方向の一方に相対回転することが規制されるようになっている。

また、サブプレート１６は、ハブプレート１１に対して他方に回転したときに、スラストプレート２８の突出部２８ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２４、２５の負側端部２４ｂ、２５ｂに当接することにより、回転方向の他方に相対回転することが規制されるようになっている。

このようにサブプレート１６は、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２４の正側端部２４ａに当接する位置とスラストプレート２８の突出部２８ａがスプリング収容窓２４、２５の負側端部２４ｂ、２５ｂに当接する位置との間でハブプレート１１に対して一定の捩れ角の範囲で相対回転する。

また、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２４の正側端部２４ａに当接したとき、およびスラストプレート２８の突出部２８ａがスプリング収容窓２４、２５の負側端部２４ｂ、２５ｂに当接したときに、ハブプレート１１とサブプレート１６とが一体回転する。

また、折り曲げ部２７Ａが正側端部２４ａから離隔するにつれて小スプリング２１の圧縮量が小さくなるようになっており、サブプレート１６は、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔するように小スプリング２１によって付勢されている（図７参照）。

そして、小スプリング２１は、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔した位置と折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接する位置との間で相対回転したときに、弾性変形するようになっている。

本実施の形態の小スプリング２１は、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔した状態から折り曲げ部２７Ａが正側端部２５ａに当接した状態に移行するにつれて圧縮変形量が増大するようになっているため（図６参照）、ハブプレート１１とサブプレート１６との捩り角は、折り曲げ部２７Ａが正側端部２５ａに当接したときに最小となり、折り曲げ部２７Ａが正側端部２５ａから離隔するにつれて大きくなる。

したがって、折り曲げ部２７Ａが正側端部２５ａから離隔するにつれて小スプリング２１の圧縮量が小さくなり、小スプリング２１が変形できる弾性変形量が増大することになる。

また、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接することにより、ストッパー機能を発揮して小スプリング２１が過度に圧縮されるのを防止することができ、小スプリング２１が損傷するのを防止することができる。

図１２に示すように、ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とが中立位置にあるときには、折り曲げ部２７Ａがコイルスプリング１５の正側端部１５ａに当接するようになっている。

このとき、折り曲げ部２７Ａとハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａとの間にはハブプレート１１とサブプレート１６との相対回転を許容する隙間θ１が形成されるようになっている。

また、ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とが中立位置にあるときには、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとコイルスプリング１４の負側端部１４ｂとの間に隙間θ２が形成されるようになっている。この隙間θ１とθ２との関係は、θ１＞θ２となっている。

また、ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とが中立位置にあるときには、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとアーム部２７の対向面２７Ｂとの間に隙間θ３が形成されている。

また、ハブプレート１１がディスクプレート１２、１３に対して中立位置から負側に所定の捩れ角の範囲だけ捩れた場合には、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂがコイルスプリング１４の負側端部１４ｂに当接するようになっており、このときにコイルスプリング１４の負側端部１４ｂとアーム部２７の対向面２７Ｂとの間にはハブプレート１１とサブプレート１６との相対回転を許容する隙間θ２＋θ３が形成される。

図１、図２において、ディスクプレート１２の外周部には環状のクッショニングプレート２９の内周部が連結されており、ディスクプレート１２とクッショニングプレート２９は、リベット２０によって連結されている。

クッショニングプレート２９の軸線方向両側には、リベット３１により環状の摩擦材３０ａ、３０ｂが固定されており、この摩擦材３０ａ、３０ｂ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。

本実施の形態では、捩り振動減衰装置１０、クッショニングプレート２９および摩擦材３０ａ、３０ｂがクラッチ装置１を構成している。

このクラッチ装置１は、摩擦材３０ａ、３０ｂ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接触することで、内燃機関の回転トルクがディスクプレート１２、１３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３０ａ、３０ｂを押圧するのを解除し、摩擦材３０ａ、３０ｂ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ディスクプレート１２、１３に入力されない。

また、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が正側（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１４、１５が圧縮されることにより、ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３との間で回転トルクを伝達するようになっている。

本実施の形態では、ディスクプレート１２、１３およびハブプレート１１が中立位置にある状態からディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が正側に捩れたときに、コイルスプリング１４、１５を並列に弾性変形させるようになっている。

また、中立位置からディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が負側に捩れたときに、コイルスプリング１４およびコイルスプリング１５の順にコイルスプリング１４、１５を直列に弾性変形させるようにしている。

ここで、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が正側に捩れるのは、車両の加速時であり、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が負側に捩れるのは、エンジンブレーキが発生する減速時である。

また、図２に示すように、スラストプレート２８は、ハブプレート１１とディスクプレート１３との間に介装されており、ディスクプレート１３とハブプレート１１のボス１７とに摩擦接触している。

また、ディスクプレート１２とハブプレート１１のボス１７との間にはスラストプレート３２が介装されており、このスラストプレート３２は、スラストプレート３２とディスクプレート１２との間に介装された皿ばね３３の付勢力によってハブプレート１１のボス１７に摩擦接触している。

また、スラストプレート３２とサブプレート１６との間にはスラストプレート３４が介装されており、スラストプレート３４は、スラストプレート３４とディスクプレート１２との間に介装された皿ばね３５によってサブプレート１６に摩擦接触している。

また、皿ばね３３は、スラストプレート３２をボス１７に付勢しているとともに、皿ばね３５は、スラストプレート３４をサブプレート１６に付勢しているため、ハブプレート１１を介してスラストプレート２８をディスクプレート１３に付勢することができる。

この結果、ディスクプレート１２とボス１７とがスラストプレート３２と皿ばね３３とを介して摩擦接触し、ディスクプレート１２とハブプレート１１とがスラストプレート３４と皿ばね３５とを介して摩擦接触する。

これに加えて、ディスクプレート１３がスラストプレート２８を介してボス１７に摩擦接触していることにより、ハブプレート１１、ディスクプレート１２、１３およびサブプレート１６との間でヒステリシストルクを発生させることができる。

ここで、スラストプレート２８およびスラストプレート３２の摩擦係数は、スラストプレート３４の摩擦係数よりも小さく設定されている。また、皿ばね３３のばね定数は、皿ばね３５のばね定数よりも小さく設定されている。

このため、ディスクプレート１２とサブプレート１６との間に発生するヒステリシストルクは、ディスクプレート１２、１３とハブプレート１１との間に発生するヒステリシストルクよりも大きくなる。

本実施の形態では、スラストプレート３４および皿ばね３５が第１のヒステリシス機構を構成し、スラストプレート２８、３２および皿ばね３３、３５が第２のヒステリシス機構を構成している。

一方、図８、図１２に示すように、ディスクプレート１２には付勢部材としての一対のリターンスプリング３６が設けられている。このリターンスプリング３６は、図１２、図１３に示すように、ディスクプレート１２に形成された溝１２ａを通してディスクプレート１２を挟持することによりディスクプレート１２に係合される基部３６ａと、サブプレート１６に対向するディスクプレート１２の表面に当接する先端部３６ｂとを備えており、基部３６ａと先端部３６ｂとの間が断面Ｖ字形状に形成されている。

このリターンスプリング３６は、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が負側に捩れたときに、図１３に示すようにサブプレート１６に当接してサブプレート１６とディスクプレート１２との間で撓むことにより、スプリング収容窓２５の正側端部２５ａと折り曲げ部２７Ａとの間の隙間が大きくなるようにサブプレート１６を負側から正側に付勢するようになっている。

次に、作用を説明する。
摩擦材３０ａ、３０ｂ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接触すると、内燃機関の回転トルクがディスクプレート１２、１３に入力され、クッショニングプレート２９を介してディスクプレート１２、１３に回転トルクが伝達される。このようにして内燃機関の駆動伝達系に動力が伝達される。

次に、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が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ディスクプレート１２、１３の回転方向を図１の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、ディスクプレート１２、１３とハブプレート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、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が正側に捩れることにより、コイルスプリング１４、１５が圧縮してディスクプレート１２、１３からハブプレート１１に回転トルクを伝達する。

ディスクプレート１２、１３とハブプレート１１の捩れ角が大きくなると、ディスクプレート１２、１３がＲ１方向に回転するのに伴って、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１がＲ２方向（正側）に相対回転することになる。

このときのディスクプレート１２、１３とハブプレート１１の動作を図１５に基づいて説明する。なお、図１５では、ディスクプレート１３を図示していないが、ディスクプレート１３は、ディスクプレート１２と平行移動するので、ディスクプレート１２と同じ動作をする。

図１に示す中立状態からハブプレート１１をＲ２側に捩ると、サブプレート１６がハブプレート１１に対してＲ２側に捩れ、小スプリング２１が圧縮変形される。図１９に示す捩れ角θＡだけハブプレート１１が捩られると、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａが折り曲げ部２７Ａに当接して小スプリング２１の圧縮変形が停止される。すなわち、小スプリング２１は、正側では図１９の捩れ角０〜θＡの間で圧縮される。

ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とが中立位置にあるときに、コイルスプリング１４、１５の正側端部１４ａ、１５ａとスプリング収容窓２４、２５の正側端部２４ａ、２５ａとの距離が略同一となるようにスプリング収容窓２４、２５の位置関係が設定されているため、捩れ角θＡからハブプレート１１がさらにＲ２側に捩れると、スプリング収容窓２４、２５の正側端部２４ａ、２５ａがコイルスプリング１４、１５の正側端部１４ａ、１５ａに当接する。

このとき、コイルスプリング１４、１５がディスクプレート１２、１３のスプリング収容窓２２、２３の負側端部２２ｂ、２３ｂとハブプレート１１のスプリング収容窓２４、２５の正側端部２４ａ、２５ａの間で圧縮変形する。

さらに、ハブプレート１１がＲ２側に捩れると、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａが折り曲げ部２７Ａに当接していることから、ハブプレート１１およびサブプレート１６が一体的にＲ２側に捩れてコイルスプリング１４、１５をさらに圧縮させる。

このため、図１９の捩れ角θＡ〜θＢの間ではコイルスプリング１４、１５が並列に圧縮され、捩れ剛性が大きくなる２段目の捩れ特性となる。

一方、車両の減速時には、内燃機関の回転トルクが小さくなり、エンジンブレーキが発生するため、変速機の入力軸１９からハブプレート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、ディスクプレート１２、１３とハブプレート１１との捩れ角が大きくなり、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が負側に捩れることにより、コイルスプリング１４、１５が圧縮してハブプレート１１からディスクプレート１２、１３に回転トルクを伝達する。

ディスクプレート１２、１３とハブプレート１１の捩れ角が大きくなると、ハブプレート１１がＲ１方向に回転するのに伴って、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が中立位置からＲ１方向（負側）に相対回転することになる。

このときのディスクプレート１２、１３とハブプレート１１の動作を図１６、図１７に基づいて説明する。なお、図１６、図１７ではディスクプレート１３を図示していないが、ディスクプレート１３は、ディスクプレート１２と平行移動するので、ディスクプレート１２と同じ動作をする。

図１に示す中立状態からハブプレート１１をＲ１側に捩ると、スラストプレート２８の突出部２８ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２４、２５の負側端部２４ｂ、２５ｂに当接することにより（図１０参照）、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１とサブプレート１６とが一体的にＲ１側に捩れる。

ハブフランジ１８のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとコイルスプリング１４の負側端部１４ｂとの間の隙間θ２だけ、すなわちハブプレート１１およびサブプレート１６が図１９の捩れ角θＣだけＲ１側に捩れると、図１６のハブフランジ１８のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂがコイルスプリング１４の負側端部１４ｂに当接する。

スプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとアーム部２７の対向面２７Ｂとの間に隙間θ３が形成されているため、アーム部２７の対向面２７Ｂとのコイルスプリング１４の負側端部１４ｂとの間に隙間θ３が形成される。

このため、ハブプレート１１とサブプレート１６とは隙間θ３だけ相対回転することにより、小スプリング２１が圧縮変形される。

ここで、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂとスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとの距離に対して、コイルスプリング１５の負側端部１５ｂとスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂとの距離が長くなるようにスプリング収容窓２４、２５の位置関係が設定されている。

このため、ハブプレート１１がＲ１側にさらに捩れると、図１７に示すように、ハブプレート１１とサブプレート１６とは隙間θ３を維持した状態でコイルスプリング１４がディスクプレート１２、１３のスプリング収容窓２２の正側端部２２ａとハブプレート１１のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとの間で圧縮変形する。

このため、捩れ角θＣ〜θＤの間ではコイルスプリング１４のみが圧縮されることにより、正側の捩れ特性に比べて捩れ剛性が小さい領域が発生する。

このとき、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とする微小な捩れ振動が入力されたときには、ハブプレート１１とサブプレート１６とが隙間θ３だけ相対回転することにより、小スプリング２１が圧縮変形して、微小な捩れ振動を減衰する。

ここで、ディスクプレート１２とサブプレート１６との間にヒステリシストルクを発生させるスラストプレート３４および皿ばね３５を設けるとともに、ディスクプレート１２、１３とハブプレート１１のボス１７との間にスラストプレート２８、３２および皿ばね３３、３５を設け、ディスクプレート１２、１３とハブプレート１１との間に発生するヒステリシストルクをディスクプレート１２とサブプレート１６との間に発生するヒステリシストルクよりも小さくしている。

このため、ハブプレート１１とサブプレート１６とが相対回転するときに、ハブプレート１１およびディスクプレート１２、１３との間で発生するヒステリシストルクを小さくすることができる。

本実施の形態では、ハブプレート１１およびディスクプレート１２、１３との間で発生するヒステリシストルクを、小スプリング２１の弾性変形を許容することができるヒステリシストルクに設定することによって、小スプリング２１により微小な捩れ振動を確実に減衰することができる。

ハブプレート１１がさらにＲ１側に捩れると、図１７に示すように、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂがコイルスプリング１５の負側端部１５ｂに当接し、コイルスプリング１５がディスクプレート１２、１３のスプリング収容窓２３の正側端部２３ａとハブプレート１１のスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂとの間で圧縮変形する。

このため、図１９の捩れ角θＤ〜θＥの間ではコイルスプリング１４、１５が並列に圧縮され、捩れ剛性が大きくなる。

すなわち、負側の捩れ特性にあっては、コイルスプリング１４およびコイルスプリング１５の順にコイルスプリング１４、１５が直列に弾性変形される２段目の捩れ特性となり、正側の２段目の捩れ特性よりも低剛性の捩れ特性を得ることができる。

このため、加速時には減速時よりも捩れ剛性を大きくして捩り共振点付近で捩れ剛性を大きくすることにより、低回転領域の駆動伝達系の捩り共振を抑制することができる。

また、減速時には加速時よりも捩れ剛性を小さくして内燃機関の回転変動が大きい高回転領域で捩れ剛性を加速時よりも小さくすることができ、減衰力を大きくして捩れ振動を減衰することができる。

また、車両の加減速中に、コイルスプリング１４、１５によって大きい捩れ振動を減衰することができるため、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした大きな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音を抑制することができる。

また、車両の加速中にコイルスプリング１４、１５を並列に圧縮して減速時よりも捩れ剛性を大きくすることができるため、内燃機関のトルク変動を起振力とする駆動伝達系の捩り共振による振動によって車室内にこもり音が発生するのを抑制することができる。

また、本実施の形態では、加減速中に、コイルスプリング１４、１５を並列に弾性変形させる高剛性の２段目の捩れ特性を得ることができるため、低周波振動であるティップイン・ティップアウトを抑制することができる。

すなわち、低周波振動であるティップイン・ティップアウトは、アクセルペダルを低開度で素早くオン・オフしたときに駆動伝達系の捩れ振動によって車体が前後に揺れる、所謂、しゃくり現象であり、本実施の形態では、このしゃくり現象を抑制することができる。

また、捩れ角θＣ〜θＡの範囲の１段目の捩れ特性にあっては、コイルスプリング１４、１５が弾性変形せずに、ハブプレート１１とサブプレート１６とが相対回転して小スプリング２１が弾性変形することにより、捩れ剛性を小さくすることができる。

このため、シフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるときに、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした微小な捩れ振動によって、無負荷状態にある歯車対が衝突して生じるガラガラという異音、所謂、ガラ音が発生することが抑制される。

一方、減速走行中にシフトポジションをニュートラルに変更して車両を停止した場合の捩り振動減衰装置１０の動作を説明する。

減速走行中にハブプレート１１がディスクプレート１２、１３に対してＲ１側（負側）に捩れた状態でシフトポジションをニュートラルに変更した場合には、ハブプレート１１がコイルスプリング１４、１５に付勢されてＲ２側（正側）に捩れる。

このとき、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂによってハブフランジ１８のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂが押圧されるため、図１８に示すように、サブプレート１６のアーム部２７の対向面２７Ｂとスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂが同一面上に位置して対向面２７Ｂとスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとにコイルスプリング１４の負側端部１４ｂが当接する。

このため、対向面２７Ｂがスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂから正側に位置するようにサブプレート１６がハブプレート１１に対して正側に捩れないことがある。

特に、サブプレート１６とディスクプレート１２との間にスラストプレート２８、３２よりも摩擦係数が大きい摩擦係数を有するスラストプレート３４が介装されることにより、サブプレート１６とディスクプレート１２との間に大きなヒステリシストルクが発生するようになっている。

このため、スラストプレート３４によるヒステリシストルクに打ち勝つだけの捩りトルクが発生し難いので、対向面２７Ｂがスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂから正側に捩れ難い。

このため、サブプレート１６のアーム部２７に形成された折り曲げ部２７Ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから正側に大きく離隔しない状態でハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とが中立位置に復帰するおそれがある。

ここで、サブプレート１６のアーム部２７に形成された折り曲げ部２７Ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから正側に大きく離隔するのは、ハブプレート１１がディスクプレート１２、１３に対してＲ２側に捩れ、折り曲げ部２７Ａがハブプレート１１のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接する加速状態に移行したときである。

このように折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから正側に大きく離隔しないと、ハブプレート１１とサブプレート１６との捩れ角が大きくならず、小スプリング２１の圧縮量が小さくならない。このため、アイドル時に小スプリング２１を大きく弾性変形させることができずに、ガラ音を充分に抑制できない。

本実施の形態では、ディスクプレート１２にリターンスプリング３６を設け、このリターンスプリング３６がディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が負側に捩れたときに、サブプレート１６に当接してサブプレート１６とディスクプレート１２との間で撓むことにより、スプリング収容窓２４の正側端部２４ａと折り曲げ部２７Ａとの間の隙間が大きくなる方向にサブプレート１６を付勢している。

したがって、ハブプレート１１がディスクプレート１２、１３に対して負側から中立位置に復帰すると、図１４に示すように、リターンスプリング３６が元の状態に復帰するように弾性変形することにより、ハブプレート１１に対してサブプレート１６を負側から正側に捩る。

このため、折り曲げ部２７Ａをスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから正側に大きく離隔させて、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂとアーム部２７の対向面２７Ｂとの間に隙間θ３を形成することができる。

この結果、減速走行中にシフトポジションをニュートラルに変更して車両を停止した場合に、ハブプレート１１とサブプレート１６との捩れ角を大きくして、小スプリング２１を大きく弾性変形させることができ、アイドル時のガラ音を抑制して減衰性能が低下するのを防止することができる。

また、本実施の形態では、サブプレート１６が、小スプリング２１を介してハブプレート１１に連結されたフランジ部２６と、フランジ部２６から放射方向外方に突出するアーム部２７とを有し、アーム部２７が、コイルスプリング１５の正側端部１５ａに対向し、ハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接および離隔する折り曲げ部２７Ａと、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂに対向して負側端部１４ｂとの間に一定の隙間を形成する対向面２７Ｂとを有する。

このため、ハブプレート１１がディスクプレート１２、１３に対して負側に捩れてスプリング収容窓２４の負側端部２４ｂがコイルスプリング１４の負側端部１４ｂに当接したときに、コイルスプリング１４の負側端部１４ｂと対向面２７Ｂとの間に隙間θ３を形成することができる。

したがって、ディスクプレート１２、１３に内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とする微小な捩れ振動が入力したときに、対向面２７Ｂがコイルスプリング１４の負側端部１４ｂと隙間θ３だけ当接および離隔することにより、ハブプレート１１とサブプレート１６とを捩ることができ、微小な捩れ振動を小スプリング２１で減衰することができる。

また、本実施の形態のリターンスプリング３６は、折り曲げ部２７Ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔する方向にサブプレート１６を負側から正側に付勢し、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔する方向に捩れる場合に、ハブプレート１１とサブプレート１６との捩れ角が大きくなるようにサブプレート１６を負側から正側に付勢するようにしている。

このため、ハブプレート１１とディスクプレート１２、１３とが中立位置に復帰したときに、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔する方向に捩れるので、コイルスプリング１４、１５が弾性変形していない状態でハブプレート１１とサブプレート１６との捩れ角を大きくすることができる。

このため、小スプリング２１を大きく弾性変形させることができ、アイドル時に内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした微小な捩れ振動を小スプリング２１で減衰してガラ音を抑制することができる。

また、小スプリング２１は、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔した状態から折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接した状態に移行するにつれて圧縮変形量が増大するようになっている。

このため、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔するにつれて小スプリング２１の圧縮量を小さくすることができ、折り曲げ部２７Ａとスプリング収容窓２５の正側端部２５ａとの隙間が大きくなる程、小スプリング２１をより大きく弾性変形させることができる。

また、本実施の形態では、付勢部材をリターンスプリング３６で構成しているため、付勢部材の構成を簡素化することができ、捩り振動減衰装置１０の製造コストが増大するのを抑制することができる。

なお、本実施の形態では、付勢部材としてディスクプレート１２とサブプレート１６との間で弾性変形されることにより、スプリング収容窓２５の正側端部２５ａと折り曲げ部２７Ａとの間の隙間が大きくなる方向にサブプレート１６を付勢するリターンスプリング３６を設けているが、付勢部材は、この構成に限定されるものではない。

例えば、図２０、図２１に示すように、ディスクプレート１２にリターンスプリング４１を固定し、ハブプレート１１が負側に捩れたときに、リターンスプリング４１がサブプレート１６のアーム部２７の放射方向外端に当接して撓むことにより、スプリング収容窓２５の正側端部２５ａと折り曲げ部２７Ａとの間の隙間が大きくなる方向にサブプレート１６を付勢するようにしてもよい。

このリターンスプリング４１は、両端部にディスクプレート１２の溝１２ｂ、１２ｃに嵌合される嵌合部４１ａ、４１ｂを有し、ハブプレート１１が負側に捩れたときに、リターンスプリング４１がサブプレート１６のアーム部２７の放射方向外端に当接して嵌合部４１ａ、４１ｂを支点にして撓むように構成されている。

また、本実施の形態では、捩り振動減衰装置１０をクラッチ装置１に適用しているが、これに限らず、車両の駆動伝達系に設けられる捩り振動減衰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り振動減衰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り振動減衰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り振動減衰装置を設けてもよい。

以上のように、本発明に係る捩り振動減衰装置は、駆動側回転部材が被駆動側回転部材に対して負側に捩れた状態から中立位置に復帰したときに、中間回転部材と被駆動側回転部材との捩れ角を大きくすることができ、第３の弾性部材を大きく弾性変形させて減衰性能が低下するのを防止することができるという効果を有し、車両に搭載され、駆動側回転部材に対して被駆動側回転部材が正側に捩れたときの捩れ特性と負側に捩れたときの捩れ特性とを異ならせることができる捩り振動減衰装置等として有用である。

１０ 捩り振動減衰装置
１１ ハブプレート
１２、１３ ディスクプレート
１４ コイルスプリング
１５ コイルスプリング
１４ａ、１５ａ コイルスプリングの正側端部
１４ｂ、１５ｂ コイルスプリングの負側端部
１６ サブプレート
１９ 入力軸
２１ 小スプリング
２２ スプリング収容窓
２３ スプリング収容窓
２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ 正側端部
２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ 負側端部
２４ スプリング収容窓
２５ スプリング収容窓
２６ フランジ部
２７ アーム部
２７Ａ 折り曲げ部
２７Ｂ 対向面
２８、３２、３４ スラストプレート
３３、３５ 皿ばね
３６、４１ リターンスプリング

この捩り振動減衰装置は、被駆動側回転部材が負側に捩れた状態において、被駆動側回転部材と中間回転部材とが相対回転するように構成されるので、第１弾性部材および第２の弾性部材を第１弾性部材および第２の弾性部材の順に直列に弾性変形させたときに、被駆動側回転部材と中間回転部材とが相対回転して第３の弾性部材を弾性変形させることができる。

また、サブプレート１６にはハブプレート１１を挟んでスラストプレート２８が取付けられており、図９〜図１１に示すように、スラストプレート２８は、軸線方向に突出してスプリング収容窓２５を通してサブプレート１６側に突出する複数の突出部２８ａが形成されている。

また、サブプレート１６は、ハブプレート１１に対して他方に回転したときに、スラストプレート２８の突出部２８ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂに当接することにより、回転方向の他方に相対回転することが規制されるようになっている。

このようにサブプレート１６は、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接する位置とスラストプレート２８の突出部２８ａがスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂに当接する位置との間でハブプレート１１に対して一定の捩れ角の範囲で相対回転する。

また、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａに当接したとき、およびスラストプレート２８の突出部２８ａがスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂに当接したときに、ハブプレート１１とサブプレート１６とが一体回転する。

また、折り曲げ部２７Ａが正側端部２５ａから離隔するにつれて小スプリング２１の圧縮量が小さくなるようになっており、サブプレート１６は、折り曲げ部２７Ａがスプリング収容窓２５の正側端部２５ａから離隔するように小スプリング２１によって付勢されている（図７参照）。

図１に示す中立状態からハブプレート１１をＲ１側に捩ると、スラストプレート２８の突出部２８ａがハブフランジ１８のスプリング収容窓２５の負側端部２５ｂに当接することにより（図１０参照）、ディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１とサブプレート１６とが一体的にＲ１側に捩れる。

本実施の形態では、ディスクプレート１２にリターンスプリング３６を設け、このリターンスプリング３６がディスクプレート１２、１３に対してハブプレート１１が負側に捩れたときに、サブプレート１６に当接してサブプレート１６とディスクプレート１２との間で撓むことにより、スプリング収容窓２５の正側端部２５ａと折り曲げ部２７Ａとの間の隙間が大きくなる方向にサブプレート１６を付勢している。

Claims (7)

1. 駆動側回転部材と、
   前記駆動側回転部材と同一軸線上に設けられ、前記駆動側回転部材に対して相対回転自在な被駆動側回転部材と、
   前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材とを相対回転自在に連結する第１の弾性部材および第２の弾性部材とを備え、
   前記駆動側回転部材に対して前記被駆動側回転部材が前記駆動側回転部材の回転方向と逆方向の正側に捩れたときに、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材を並列に弾性変形させ、前記駆動側回転部材に対して前記被駆動側回転部材が前記回転方向と同方向の負側に捩れたときに、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材を前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材の順に直列に弾性変形させるようにした捩り振動減衰装置であって、
   前記被駆動側回転部材に一定の捩れ角の範囲で相対回転自在に設けられた中間回転部材と、
   前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材のばね定数よりも低いばね定数を有し、前記中間回転部材と前記被駆動側回転部材とを相対回転自在に連結する第３の弾性部材と、
   前記駆動側回転部材に設けられた付勢部材とを備え、
   前記中間回転部材は、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材が弾性変形しない状態と前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れた状態とにおいて、前記被駆動側回転部材と前記中間回転部材とが相対回転するように構成され、
   前記付勢部材は、前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れた状態にあるときに、前記中間回転部材と前記被駆動側回転部材との捩れ角が大きくなるように前記中間回転部材を前記負側から前記正側に向かって付勢することを特徴とする捩り振動減衰装置。
2. 前記駆動側回転部材は、前記第１の弾性部材の両端部を支持する第１の収容部と、前記第２の弾性部材の両端部を支持する第２の収容部とを有し、
   前記被駆動側回転部材は、前記第１の収容部に対向して前記第１の弾性部材を収容し、前記第１の弾性部材の両端部と前記回転方向にそれぞれ一定の隙間を有する第３の収容部と、前記第２の収容部に対向して前記第２の弾性部材を収容し、前記第２の弾性部材の両端部と前記回転方向にそれぞれ一定の隙間を有する第４の収容部とを有し、
   前記駆動側回転部材に対して前記被駆動側回転部材が正負側に捩れていない中立位置にあるときに、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材の正側端部と前記正側端部に対向する前記第３の収容部および前記第４の収容部の正側端部との距離が略同一に構成され、
   前記第１の弾性部材の負側端部と前記負側端部に対向する前記第３の収容部の負側端部との距離に対して、前記第２の弾性部材の負側端部と前記負側端部に対向する前記第４の収容部の負側端部との距離が長く構成され、
   前記中間回転部材が、前記第３の弾性部材を介して前記被駆動側回転部材に連結されたフランジ部と、前記フランジ部から放射方向外方に突出するアーム部とを有し、前記アーム部が、前記第２の弾性部材の前記正側端部に対向し、前記第４の収容部の前記正側端部に当接および離隔する当接部と、前記第１の弾性部材の前記負側端部に対向して前記負側端部との間に一定の隙間を形成する対向部とを有することを特徴とする請求項１に記載の捩り振動減衰装置。
3. 前記付勢部材は、前記当接部が前記第４の収容部の前記正側端部から離隔する方向に前記中間回転部材を前記負側から前記正側に付勢し、
   前記当接部が前記第４の収容部の前記正側端部から離隔する方向に捩れる場合に、前記中間回転部材と前記被駆動側回転部材との捩れ角が大きくなることを特徴とする請求項２に記載の捩り振動減衰装置。
4. 前記第３の弾性部材は、前記当接部が前記第４の収容部の正側端部から離隔した状態から前記第４の収容部の正側端部に当接した状態に移行するにつれて圧縮変形量が増大することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の捩り振動減衰装置。
5. 前記駆動側回転部材と前記中間回転部材との間に設けられ、前記駆動側回転部材と前記中間回転部材との間にヒステリシストルクを発生させる第１のヒステリシス機構と、
   前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材の間に設けられ、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材との間にヒステリシストルクを発生させる第２のヒステリシス機構とを備え、
   前記第２のヒステリシス機構により発生するヒステリシストルクを前記第１のヒステリシス機構により発生するヒステリシストルクよりも小さくし、
   前記被駆動側回転部材と前記中間回転部材とが相対回転するときに、前記駆動側回転部材と前記被駆動側回転部材との間に前記第２のヒステリシス機構によりヒステリシストルクが発生することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の捩り振動減衰装置。
6. 前記付勢部材は、前記駆動側回転部材に固定されたリターンスプリングから構成され、
   前記リターンスプリングは、前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れたときに弾性変形することにより、前記中間回転部材を前記負側から前記正側に向かって付勢することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載の捩り振動減衰装置。
7. 前記駆動側回転部材に内燃機関から回転トルクが伝達され、前記被駆動側回転部材が駆動伝達系に回転トルクを出力するように車両に搭載され、
   前記車両の加速時に前記被駆動側回転部材が前記正側に捩れ、前記車両の減速時に前記被駆動側回転部材が前記負側に捩れることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の捩り振動減衰装置。
   

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