WO2011055442A1

WO2011055442A1 - ダンパ機構

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Publication number: WO2011055442A1
Application number: PCT/JP2009/068953
Authority: WO
Inventors: 達史竹中; 裕一三輪; 佑公原田; 由充横内; 武宮川; 宏司林
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-12
Also published as: JPWO2011055442A1; DE112009005345T5; DE112009005345B4; JP5246343B2; US8414404B2; US20120115619A1; CN102414467B; CN102414467A

Abstract

　このダンパ機構（１００）においては、ダンパ機構（１００）へのトルクの入力において、小さなトルク変動は、放射状プレート（１５３）と第１摩擦区域（１２６ａ）との圧接により、小さなヒステリシストルクを発生させる。その結果、小さなトルク変動は、ダンパ機構（１００）の放射状プレート（１５３）と第１摩擦領域（１２６ａ）との間で減衰され、入力軸に出力させることが可能となる。また、トルク変動が大きくなった場合でも、環状プレート（１２６）と放射状プレート（１５３）との相対的な回転方向に沿って、両者の捩じれ角が大きくなるほど両者の間の摩擦係数が大きくなるように設けられていることから、トルク変動の大きさに応じたヒステリシストルクを発生させることを可能とする。

Description

ダンパ機構

　本発明は、ダンパ機構に関する。

　伝達されるトルク変動を吸収するため、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るダンパ機構、ハイブリッド車両においては、エンジンの出力軸と回転電機（モータ／ジェネレータ）の回転軸との間に設けられるダンパ機構が各種提案されている。

　下記特許文献１および特許文献２に開示されるダンパ機構に採用される、ヒステリシストルクを発生させる機構の一例を図１８に示す。スプラインハブ３２０を有し、このスプラインハブ３２０のスプライン内歯３２０ａは変速機の入力軸（図示省略）にスプライン嵌合する。スプラインハブ３２０のフランジ部３２０ｂの両側には、環状のクラッチプレート３２２と環状のリティニングプレート３２４とが間隔を隔てて設けられている。

　クラッチプレート３２２とリティニングプレート３２４とは外周部において、フランジ部３２０ｂにトーションスプリング（図示省略）を介して、所定の捩じり角度範囲で摺動自在に固定されている。クラッチプレート３２２とリティニングプレート３２４とは外周部において、ストップピン３２５ａにより連結されている。

　フランジ部３２０ｂの両側には、小ヒステリシストルクを発生させる環状の第２フリクションワッシャ３２６が、フランジ部３２０ｂの側面に圧接するように配設されている。第２フリクションワッシャ３２６は比較的摩擦係数が小さく、小さい捩じり角度範囲の捩じりトルクを吸収する。

　それぞれの第２フリクションワッシャ３２６の外側端面には、内側サブプレート３２８が圧接している。内側サブプレート３２８とクラッチプレート３２２との間には、大ヒステリシストルク発生用の第１フリクションワッシャ３３０が挟まれている。内側サブプレート３２８とリティニングプレート３２４との間にも、大ヒステリシストルク発生用の第１フリクションワッシャ３３０が挟まれている。第１フリクションワッシャ３３０は比較的大きな摩擦係数を発生する材料で形成されており、大きな捩じり角度範囲の捩じりトルクを吸収する。

　クラッチプレート３２２の外周面には、第１フリクションワッシャ３３０を介して外周サブプレート３２９が設けられ、同様に、リティニングプレート３２４の外周面にも、第１フリクションワッシャ３３０を介して外周サブプレート３２９が設けられている。

　内側サブプレート３２８および外周サブプレート３２９は、半径方向の外周部でサブピン３３２によって連結されている。サブピン３３２は、後述するフランジ部３２０ｂに設けられた長孔３３４（図１９参照）を貫通する。

　サブピン３３２は、長孔３３４を貫通する中央部の大径部３３３ａと、大径部３３３ａに連続する両端部の小径部３３３ｂを有している。小径部３３３ｂは、クラッチプレート３２２およびリティニングプレート３２４の円弧状孔３２３ａを貫通している。円弧状孔３２３ａは、第１フリクションワッシャ３３０の作動範囲を含むように広い角度範囲にわたって形成されている。円弧状孔３２３ａは、長孔３３４よりも広い角度範囲で形成されている。

　小径部３３３ｂには、カラー３３３ｃを介して内側サブプレート３２８および外周サブプレート３２９が固定されている。小径部３３３ｂおよびカラー３３３ｃの長さは、内側サブプレート３２８および外周サブプレート３２９により挟まれれるとともに、第１フリクションワッシャ３３０をフランジ部３２０ｂに圧接するように設定されている。

　図１９を参照して、長孔３３４は、大径部３３３ａを中心として両側にそれぞれθ／２の隙間を有するように形成されている。隙間を加算した摺動許容角度θの範囲で、内側サブプレート３２８および外周サブプレート３２９と、フランジ部３２０ｂとは摺動自在となる。

　上記構成からなるヒステリシストルクを発生させる機構において、エンジンのトルク変動によって摺動許容角度θ以下の小捩じり角度の捩じりが発生した場合には、内側サブプレート３２８および外周サブプレート３２９を連結しているサブピン３３２が、長孔３３４内で摺動自在であるので、クラッチプレート３２２、リティニングプレート３２４、内側サブプレート３２８、外周サブプレート３２９、および、第１フリクションワッシャ３３０は一体に回動し、内側サブプレート３２８とフランジ部３２０ｂとの間において圧接される第２フリクションワッシャ３２６により、トルク変動吸収用の小さなヒステリシストルクを発生させる。

　エンジンのトルク変動によって摺動許容角度θ以上の大捩じり角度の捩じりが発生した場合には、大径部３３３ａが長孔３３４の側面に当接する。そのため、第１フリクションワッシャ３３０とクラッチプレート３２２との間の２つの摩擦面、および、第１フリクションワッシャ３３０とリティニングプレート３２４との間の２つの摩擦面に、トルク変動吸収用の大きなヒステリシストルクを発生させる。

　ここで、上記機構におけるヒステリシストルクの発生機構においては、以下に示す課題が考えられる。これを説明するために、図２０から図２２に示す模式図を用いる。まず、図２０を参照して、部材Ａ１の上に部材Ｂ１が載置されている。部材Ｂ１の上面には、起立するピンＰ１が形成されている。部材Ｂ１の荷重はｍ２である。部材Ａ１と部材Ｂ１との間の摩擦係数はμ２である。

　部材Ｂ１の上面には、部材Ｃ１が載置されている。部材Ｃ１には、長穴Ｈ１が形成され、この長穴Ｈ１にピンＰ１が嵌め入れられている。長孔Ｈ１は、ピンＰ１を中心として両側にそれぞれθ／２の隙間を有するように形成されている。隙間を加算した摺動許容角度θの範囲で、部材Ｃ１は部材Ｂ１の上面を摺動可能である。部材Ｃ１の荷重はｍ１である。部材Ｂ１と部材Ｃ１との間の摩擦係数はμ１である。摩擦係数μ１よりも摩擦係数μ２の方が大きくなるように設けられている。

　小さいトルク変動（Ｆ１）によって摺動許容角度θ以下の小捩じり角度の捩じりが発生した場合には、部材Ｂ１と部材Ｃ１との間において、トルク変動吸収用の小さなヒステリシストルク（μ１×ｍ１）が発生する。これは、図１８において、内側サブプレート３２８とフランジ部３２０ｂとの間において圧接される第２フリクションワッシャ３２６により、トルク変動吸収用の小さなヒステリシストルクが発生することに相当する。

　次に、図２１に示すように、大きなトルク変動（Ｆ３）によって摺動許容角度θ以上の大捩じり角度の捩じりが発生した場合には、ピンＰ１が長孔Ｈ１の側面に当接する。そのため、部材Ｂ１と部材Ｃ１とが一体となって移動し、部材Ａ１と部材Ｂ１との間において、トルク変動吸収用の大きなヒステリシストルク（μ２×（ｍ１＋ｍ２））が発生する。これは、図１８において、第１フリクションワッシャ３３０とクラッチプレート３２２との間の２つの摩擦面、および、第１フリクションワッシャ３３０とリティニングプレート３２４との間の２つの摩擦面に、トルク変動吸収用の大きなヒステリシストルクが発生することに相当する。

　しかし、トルク変動によって摺動許容角度θ以上の捩じり角度の捩じりが発生した場合であっても、部材Ａ１と部材Ｂ１との間において、トルク変動を吸収できないような大きさのトルク変動（Ｆ２）が生じた場合には、図２２に示すように、一体となった部材Ｂ１および部材Ｃ１が部材Ａ１の上を摺動できない状態となり、トルク変動を減衰させることができない現象が生じる。つまり、ダンパ機構がロックされた状態となる。

　ダンパ機構がロックされた状態となると、ダンパ機構に入力されたトルク変動がそのまま入力軸に出力されるという現象が生じる。この現象は、特に、ハイブリッド車両においては、エンジンの始動初爆時や、暖加速中等の中程度のトルク変動時に生じ易い。この現象により、歯車同士の衝突による衝突音（通称、ガラ音、こもり音）等が車両室内に伝わり、車両室内環境の悪化を招くおそれがある。また、車両室内環境の悪化を解消するためには、騒音を吸収するために吸音材を追加する必要が生じ、コストアップを招くことになる。また、騒音を下げるために、エンジン運転点を変更した場合には、燃費の悪化を招くことにもなる。

　ここで、ダンパ機構においては、暖加速中等の車両走行時に発生する振動等の小さいトルク変動に対しては、ダンパ機構が適正に捩じれるように、ダンパ機構の摩擦抵抗であるヒステリシストルクは小さい方が有利である。一方、エンジンの始動時ショック等の大きなトルク変動に対しては振動を十分に減衰する必要があるために、ダンパ機構の摩擦抵抗であるヒステリシストルクは大きい方が有利である。

　しかし、エンジントルク変動が大きな直列４気筒エンジンを中心として、気筒数が少ないエンジンでは、図１８および図１９に示すような可変ヒステリシスダンパ機構を搭載した場合、全てのエンジン入力トルク領域において２段のヒステリシストルクを発生させることは可能であるが、上記したようにダンパ機構がロックされた状態が発生するおそれがある。

　このように、ダンパ機構には相反するヒステリシストルクが要求され、近年車両室内の静寂性能等が重要視されることから、効果的にトルク変動を減衰することができるダンパ機構が強く望まれるようになってきている。

実開昭５２－５６１４１号公報特開昭６１－２８２６２６号公報

　この発明が解決しようとする課題は、エンジン出力のダンパ機構への入力時に、トルクの変動を減衰できない領域のトルク変動が入力された場合に、ダンパ機構で十分に減衰しきれなかったトルク変動がトランスミッション等に伝わる結果、歯車同士の衝突による衝突音等の車両内への伝達等、車両室内環境の悪化を招くおそれがある点にある。

　この発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、効果的にトルク変動を減衰することができる機構を備える、ダンパ機構を提供することにある。

　この発明に基づいたダンパ機構においては、第１回転部材と、上記第１回転部材と対向して配置され上記第１回転部材と同一の回転中心軸を有し、上記回転中心軸の周方向に所定角度の相対変位が可能な第２回転部材とを備えたダンパ機構であって、上記第１回転部材は、上記回転中心軸周りに環状に配置され、上記第２回転部材と圧接する第１圧接領域を含み、上記第２回転部材は、上記回転中心軸周りに沿って所定の間隔で配置され、上記第１圧接部に圧接する第２圧接領域を含み、上記第１圧接領域は、周方向に沿って交互に配置される、第１摩擦領域と、上記第１摩擦領域よりも摩擦係数が大きい第２摩擦領域とを有し、当該ダンパ機構へ外部からのトルクの入力がない状態においては、上記第２圧接領域は、上記第１摩擦領域の周方向の中心位置に位置している。

　上記ダンパ機構の他の形態においては、上記第１圧接領域は、上記第１回転部材の上記第２回転部材に対向する位置に配設された環状プレートを有し、上記環状プレートの周方向に沿って、上記第２回転部材に対向する面に上記第１摩擦領域となる第１摩擦区間と、上記第２摩擦領域となる第２摩擦区間とが交互に設けられ、上記第２圧接領域は、上記回転中心軸から半径方向に向けて延び、周方向に沿って複数配置される放射状プレートである。

　上記ダンパ機構の他の形態においては、上記第１摩擦区間および上記第２摩擦区間は、それぞれ周方向に沿って、９０度ピッチで、４箇所ずつ交互に配置され、上記放射状プレートは、周方向に９０度ピッチで４箇所配置される。

　上記いずれかのダンパ機構の他の形態においては、上記第２摩擦区間は、上記第１摩擦区間に隣接する領域よりも、上記第２摩擦区間の周方向中央部の方が摩擦係数が大きい。

　上記ダンパ機構の他の形態においては、上記第２摩擦区間は、上記第１摩擦区間に隣接する領域に、上記第１摩擦区間よりも摩擦係数が大きい側部摩擦区間と、上記第２摩擦区間の中央部に位置し、上記側部摩擦区間よりも大きい摩擦係数を有する中央部摩擦区間とを有する。

　上記ダンパ機構の他の形態においては、上記第２摩擦区間は、上記第１摩擦区間に隣接する領域から、上記第２摩擦区間の周方向中央部に向かって除々に摩擦係数が大きくなる。

　上記ダンパ機構の他の形態においては、上記第１回転部材は、上記第２回転部材に対向する位置に配設された摩擦プレートを有し、上記摩擦プレートは、内側環状プレートと、上記内側環状摩擦プレートの外周側に配置され、周方向に所定の間隙を隔てて配置される、外側摩擦プレートとを有し、上記内側環状プレートの上記外側摩擦プレートが設けられていない領域の上記内側環状プレートにおいて上記第１摩擦領域を構成し、上記内側環状プレートの上記外側摩擦プレートが設けられている領域の上記内側環状プレートおよび上記外側摩擦プレートにより、上記第２摩擦領域が構成され、上記第２圧接領域は、上記回転中心軸から半径方向に向けて延び、周方向に沿って複数配置される放射状プレートである。

　上記ダンパ機構の他の形態においては、上記外側摩擦プレートは、周方向に沿って、９０度ピッチで４箇所配置され、上記放射状プレートは、周方向に９０度ピッチで４箇所配置される。

　この発明に基づいたダンパ機構によれば、効果的にトルク変動を減衰することができる機構を備えるダンパ機構を提供することができる。

実施の形態１におけるダンパ機構の平面図である。図１中ＩＩ－ＩＩ線矢視断面図である。実施の形態１におけるダンパ機構に採用される放射状プレートの平面図である。実施の形態１におけるダンパ機構に採用される環状プレートの平面図である。実施の形態１における環状プレートと放射状プレートとの重なり状態を示す第１図である。実施の形態１における環状プレートと放射状プレートとの重なり状態を示す第２図である。実施の形態１におけるトルク変動の減衰原理を模式的に示す第１図である。実施の形態１におけるトルク変動の減衰原理を模式的に示す第２図である。実施の形態１におけるトルク変動の減衰原理を模式的に示す第３図である。実施の形態１における小ヒステリシス作動領域と大ヒステリシス作動領域の関係を示す模式図である。最適燃費ラインを示す模式図である。実施の形態１におけるダンパ機構に採用される他の形態の環状プレートの平面図である。実施の形態１におけるダンパ機構に採用されるさらに他の形態の環状プレートの平面図である。実施の形態１におけるダンパ機構の他の機構を示す部分拡大断面図である。実施の形態２におけるダンパ機構に採用される環状プレートの平面図である。実施の形態２における環状プレートと放射状プレートとの重なり状態を示す第１図である。実施の形態２における環状プレートと放射状プレートとの重なり状態を示す第２図である。背景技術におけるダンパ機構の構造を示す断面図である。図１８中のＸＩＸ－ＸＩＸ線矢視図である。背景技術におけるトルク変動の減衰原理を模式的に示す第１図である。背景技術におけるトルク変動の減衰原理を模式的に示す第２図である。背景技術におけるトルク変動の減衰原理を模式的に示す第３図である。

　本発明に基づいた各実施の形態におけるダンパ機構について、以下、図を参照しながら説明する。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、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、下記に示す各実施の形態における構成を適宜組合わせて用いることは当初から予定されている。

　（実施の形態１：ダンパ機構１００）
　本発明に基づいた実施の形態１におけるダンパ機構１００について、図１および図２を参照して説明する。ダンパ機構１００は、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るダンパ機構、または、ハイブリッド車両においては、エンジンの出力軸と回転電機（モータ／ジェネレータ）の回転軸との間に設けられるダンパ機構であり、その他の動力伝達におけるトルク変動の吸収に用いることができる。

　ダンパ機構１００は、入力軸１６０がスプライン嵌合され、回転中心軸ａ１を中心に回転可能に設けられたハブ１５０と、このハブ１５０に対して、ハブ１５０の回転方向に対して相対的に回転可能に設けられたドライブプレート（第１回転部材）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１２１とを備える。スプリングダンパ１２１は、円周方向に４箇所設けられている。

　ダンパ機構１００は、エンジンからの動力によって、入力軸１６０の回転中心軸ａ１と同軸に回転駆動可能に設けられたクランクシャフト３００に固定されたフライホイール２００と備える。フライホイール２００の外周部とドライブプレート１２８の外周部とは、トルクリミッタ１４０により連結されている。トルクリミッタ１４０は、フライホイール２００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している。

　（ハブ１５０）
　図３に示すように、ハブ１５０（第２回転部材）は、入力軸１６０を受け入れ可能に形成された筒部１５１と、筒部１５１の外周面から外方に向かって連設された円盤部１５２と、円盤部１５２から放射状に延びる放射状プレート１５３とを有する。この放射状プレート１５３は、周方向に９０度ピッチで４箇所に配置されている。各放射状プレート１５３の先端部分には、スプリングダンパ１２１との係合部１５４が設けられている。

　（ドライブプレート１２８）
　ドライブプレート１２８（第１回転部材）は、フライホイール２００と対向する側に配置された内側プレート１２８ａと、放射状プレート１５３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１２８ｂとを備える。内側プレート１２８ａと外側プレート１２８ｂとは、リベット１４８によって一体とされている。内側プレート１２８ａの放射状プレート１５３に対向する面には、放射状プレート１５３に対して圧接する環状プレート１２６が取り付られている。環状プレート１２６は、内側プレート１２８ａにより、放射状プレート１５３に押し付けられている。環状プレート１２６の詳細は後述する。

　（トルクリミッタ１４０）
　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の外周縁部から半径方向に延びる円環状のブレーキ板１４７と、皿バネ１４９と、支持プレート１４３とを備える。

　ブレーキ板１４７は、リベット１４８を用いて、ドライブプレート１２８に挟持されている。ブレーキ板１４７の外周縁部の両面には、ライニング部１４４，１４５が装着されている。ライニング部１４４は、皿バネ１４９に接触し、ライニング部１４５は、押えプレート１４６に接触している。

　支持プレート１４３および押えプレート１４６は、ボルト１４２によって、フライホイール２００に一体的に連結されている。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、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る。また、支持プレート１４３および押えプレート１４６は、フライホイール２００と共に回転する。

　押えプレート１４６が回転すると、ライニング部１４，１４５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と共に回転する。

　（動力伝達経路）
　エンジンからの駆動力によりクランクシャフト３００が回転すると、フライホイール２００が回転する。フライホイール２００の回転によりトルクリミッタ１４０を介してブレーキ板１４７が回転する。ブレーキ板１４７が回転することで、ドライブプレート１２８が回転する。さらに、ドライブプレート１２８とともにスプリングダンパ１２１が回転することで、スプリングダンパ１２１に係合した放射状プレート１５３が回転する。これにより、クランクシャフト３００の駆動力が、ハブ１５０の結合した入力軸１６０に伝達される。

　（トルク変動の減衰）
　ここで、図３から図７を参照して、第１圧接領域としての環状プレート１２６と第２圧接領域としての４つの放射状プレート１５３によるトルク変動の減衰について説明する。図３に示すように、放射状プレート１５３は上述したように、第２回転部材であるハブ１５０の筒部１５１設けられた円盤部１５２から放射状に延び、周方向に９０度ピッチで４箇所に配置されている。

　図４に示すように、環状プレート１２６には、第１摩擦領域Ａ１としての第１摩擦区間１２６ａおよび第２摩擦領域Ｂ１としての第２摩擦区間１２６ｂが、それぞれ周方向に９０度ピッチで、４箇所ずつ交互に配置されている。第２摩擦区間１２６ｂは、放射状プレート１５３に圧接された状態において、第１摩擦区間１２６ａよりも摩擦係数が大きい領域である。

　図５は、環状プレート１２６と４つの放射状プレート１５３とが圧接状態で重ね合わされた状態を示す図である。この状態は、ダンパ機構１００へ外部からの入力トルクに変動がない状態（ノミナル状態）であり、放射状プレート１５３は、第１摩擦区間１２６ａの周方向の中心位置に位置している。本ダンパ機構１００への入力トルクにトルク変動が生じた場合には、環状プレート１２６と４つの放射状プレート１５３とは、図中に示す矢印Ａ１またはＡ２方向に相対回転する。

　入力トルクにトルク変動が生じた場合には、環状プレート１２６と４つの放射状プレート１５３とは相互に回転する状態となる。入力トルクのトルク変動が小さい場合には、放射状プレート１５３は、第１摩擦領域Ａ１の範囲内で、小さなヒステリシストルクを発生させる。その結果、小さなトルク変動は、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａとの間で減衰される。

　この減衰状態を模式的に示したのが、図７である。小さなトルク変動（Ｆ１）が発生した場合には、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａとの間において、トルク変動吸収用の小さなヒステリシストルク（μ１×ｍ）が発生する。μ１は、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａとの間の摩擦係数であり、ｍは、放射状プレート１５３にかかる荷重である。

　次に、図６に示すように、入力トルクのトルク変動が大きくなった場合には、たとえば、放射状プレート１５３は第１摩擦領域Ａ１を超えて第２摩擦領域Ｂ１にまで達するように相対的に移動する。このとき、第１摩擦区間１２６ａよりも第２摩擦区間１２６ｂは摩擦係数が大きいため、放射状プレート１５３は第１摩擦区間１２６ａと第２摩擦区間１２６ｂの境界における両区間の摩擦係数が合わされた状態の範囲内で、ヒステリシストルクを発生させる。これにより、ダンパ機構への入力トルクのトルク変動が大きくなった場合には、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａおよび第２摩擦区間１２６ｂとの間で減衰される。

　この減衰状態を模式的に示したのが、図８である。上記のＦ１よりも大きなトルク変動（Ｆ２：Ｆ２＞Ｆ１）が発生した場合には、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａおよび第２摩擦区間１２６ｂとの間において、トルク変動吸収用のヒステリシストルク（μ２×ｍ）が発生する。μ２は、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａおよび第２摩擦区間１２６ｂの両区間が合わされた区間との摩擦係数である（μ２＞μ１）。

　次に、入力トルクのトルク変動がさらに大きくなった場合には、放射状プレート１５３の全域が第２摩擦領域Ｂ１（第２摩擦区間１２６ｂ）にまで達するように相対的に移動する。その結果、第２摩擦区間１２６ｂの摩擦係数は、第１摩擦領域１２６より大きいため、大きなヒステリシストルクを発生させる。これにより、より大きなトルク変動は、放射状プレート１５３と第２摩擦区間１２６ｂとの間で減衰される。

　この減衰状態を模式的に示したのが、図９である。上記のＦ２よりも大きなトルク変動（Ｆ３：Ｆ３＞Ｆ２）が発生した場合には、放射状プレート１５３と第２摩擦区間１２６ｂとの間において、トルク変動吸収用のヒステリシストルク（μ３×ｍ）が発生する。μ３は、放射状プレート１５３と第２摩擦区間１２６ｂとの間の摩擦係数である（μ３＞μ２）。

　（作用・効果）
　この発明に基づいた実施の形態におけるダンパ機構１００においては、以下の特徴を有している。上記の背景技術におけるヒステリシストルクの減衰機構においては、全トルク域にわたって、小トルク変動が生じた場合には小ヒステリシストルクを発生させ、また、大トルク変動が生じた場合には大ヒステリシストルクを発生させることを可能とする機構である。

　しかし、実際のトルク変動においては、図１０に示すように、小さなヒステリシストルクを発生させるべき領域は、緩加速時使用領域である小トルク域であり、大きなヒステリシストルクを発生させるべき領域は、エンジン始動時、共振時使用領域等の大トルク域であるといえる。そこで、本実施の形態におけるヒステリシストルクの減衰機構においては、狙ったトルク域おいて生じ得るトルク変動に対して効果的にそのトルク変動を減衰させることを可能としている。

　つまり、この発明に基づいた実施の形態におけるダンパ機構１００においては、回転中心軸ａ１の周りに環状に配置された第１圧接領域としての環状プレート１２６と、回転中心軸ａ１の周りに沿って所定の間隔で配置された第２圧接領域としての放射状プレート１５３とを備え、環状プレート１２６に、周方向に沿って交互に配置される、第１摩擦領域Ａ１（第１摩擦区間１２６ａ）と、この第１摩擦領域Ａ１（第１摩擦区間１２６ａ）よりも摩擦係数が大きい第２摩擦領域Ａ１（第２摩擦区間１２６ｂ）とを交互に配置させている。

　これにより、ダンパ機構１００への入力トルクに小さなトルク変動が生じた場合には、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａとの圧接による相互の小さな回転移動により、小さなヒステリシストルクを発生させる。その結果、ダンパ機構１００への入力トルクにおける小さなトルク変動は、放射状プレート１５３と第１摩擦区間１２６ａとの間で減衰させることが可能となる。

　また、ダンパ機構１００への入力トルクのトルク変動が大きくなった場合でも、環状プレート１２６と放射状プレート１５３との相対的な回転方向に沿って、両者の捩じれ角が大きくなるほど両者の間の摩擦係数が大きくなるように設けられていることから、大きな回転移動により、トルク変動の大きさに応じてヒステリシストルクを発生させることを可能としている。

　その結果、環状プレート１２６と放射状プレート１５３との相対的な回転が固定されることがなく、常にダンパ機構１００への入力トルクのトルク変動を減衰させることが可能となる。これにより、エンジン始動時の振動、トルク変動時に生じる振動を効果的に減衰することが可能となる。その結果、歯車同士の衝突による衝突音（通称、ガラ音、こもり音）の発生を回避して、車内環境の悪化を防止することが可能になる。
　また、図１１には、トルク（Ｔｅ）と回転数（Ｎｅ）との関係における最適燃費ライン（ラインＡ）を示しているが、従来の燃費ライン（ラインＣ）に比べて、本実施の形態においては、燃費ライン（ラインＢ）をラインＡに近づけること可能となり、燃費の向上を図ることも可能となる。

　なお、上記実施の形態において、図４に示す第２摩擦区間１２６ｂとして、その領域内で摩擦係数が同じ場合について説明しているが、第２摩擦区間１２６ｂの内部においても、第１摩擦区間１２６ａに隣接する領域よりも、第２摩擦区間１２６ｂの周方向中央部の方が摩擦係数が大きい領域を設けることにより、より滑らかにトルク変動の大きさに応じたヒステリシストルクを発生させることが可能である。

　たとえば、図１２に示すように、第１摩擦区間１２６ａに隣接する領域に、第１摩擦区間１２６ａよりも摩擦係数が大きい側部摩擦区間１２６１ｂを設け、第２摩擦区間１２６ａの中央部（図中Ｘ，Ｙで示す境界線）に側部摩擦区間１２６１ｂよりも大きい摩擦係数を有する中央部摩擦区間１２６２ｂを設けることも可能である。

　また、第２摩擦区間１２６ｂの他の形態として、図１３に示すように、第１摩擦区間１２６ａに隣接する領域から、第２摩擦区間１２６ｂの周方向中央部（図中Ｙで示す境界線）の向かって除々に摩擦係数が大きくなるような領域を採用することも可能である。

　また、上記実施の形態においては、ドライブプレート１２８の内側プレート１２８ａに環状プレート１２６を設ける場合について説明したが、図１４に示すように、ドライブプレート１２８の内側プレート１２８ａおよび外側プレート１２８ｂの両方に、環状プレート１２６を設けることも可能である。また、外側プレート１２８ｂにのみ環状プレート１２６を設けることも可能である。

　（実施の形態２）
　上記実施の形態１においては、環状プレート１２６に第１摩擦区間１２６ａおよび第２摩擦区間１２６ｂを交互に設け、第１摩擦区間１２６ａを第１摩擦領域Ａ１とし、第２摩擦区間１２６ｂを第２摩擦領域Ｂ１として用いる場合について説明したが、本実施の形態では、以下の図１５から図１７に示す構成を採用することも可能である。

　図１５を参照して、第１回転部材１２８の第２回転部材１５０に対向する位置に、摩擦プレート２２６を配設する。この摩擦プレート２２６は、内側環状プレート２２６ａと、この内側環状摩擦プレート２２６ａの外周側に配置され、周方向に所定の間隙を隔てて配置される、外側摩擦プレート２２６ｂとを有している。本実施の形態では、外側摩擦プレート２２６ｂは、周方向に沿って、９０度ピッチで４箇所配置されている。外側摩擦プレート２２６ｂは、放射状プレート１５３に圧接された状態において、内側環状プレート２２６ａよりも摩擦係数が大きく設けられている。

　内側環状プレート２２６ａの外側摩擦プレート２２６ｂが設けられていない領域の内側環状プレート２２６ａにおいて第１摩擦領域Ａ１が構成され、内側環状プレート２２６ａの外側摩擦プレート２２６ｂが設けられている領域の内側環状プレート２２６ａおよび外側摩擦プレート２２６ｂにより、第２摩擦領域Ｂ１が構成されている。第２回転部材１５０の形態は、図３に示す形態と同じである。

　この構成からなる摩擦プレート２２６を用いた場合であっても、入力トルクに変動が生じた場合には、図１６に示すように、摩擦プレート２２６と４つの放射状プレート１５３とは相互に回転する状態となる。入力トルクのトルク変動が小さい場合には、放射状プレート１５３は、第１摩擦領域Ａ１の範囲内で、小さく相互に回転して、小さなヒステリシストルクを発生させる。その結果、小さなトルク変動は、放射状プレート１５３と第１摩擦領域Ａ１との間で減衰される。

　次に、図１７に示すように、入力トルクのトルク変動が大きくなった場合には、たとえば、放射状プレート１５３は第１摩擦領域Ａ１を超えて第２摩擦領域Ｂ１にまで達するように相対的に大きく回転移動する。このとき、第１摩擦領域Ａ１よりも第２摩擦領域Ｂ１は摩擦係数が大きいため、放射状プレート１５３は第１摩擦領域Ａ１と第２摩擦領域Ｂ１の境界における両領域の摩擦係数が合わされた状態の範囲内で、ヒステリシストルクを発生させる。これにより、ダンパ機構への入力トルクのトルク変動が大きくなった場合には、放射状プレート１５３と第１摩擦領域Ａ１および第２摩擦領域Ｂ１との間で減衰される。

　次に、入力トルクのトルク変動がさらに大きくなった場合には、放射状プレート１５３の全域が第２摩擦領域Ｂ１にまで達するように相対的に大きく回転移動する。その結果、第２摩擦領域Ｂ１の摩擦係数は、第１摩擦領域Ａ１より大きいため、大きなヒステリシストルクを発生させる。これにより、より大きなトルク変動は、放射状プレート１５３と第２摩擦領域Ｂ１との間で減衰される。

　（作用・効果）
　このように、この発明に基づいた実施の形態２におけるダンパ機構においても、実施の形態１の場合と同様に、環状プレート１２６と放射状プレート１５３との相対的な回転移動が固定されることがなく、常にダンパ機構１００への入力トルクのトルク変動を減衰させることが可能となる。これにより、エンジン始動時の振動、トルク変動時に生じる振動を効果的に減衰することが可能となる。その結果、歯車同士の衝突による衝突音（通称、ガラ音、こもり音）の発生を回避して、車両室内環境の悪化を防止することが可能になる。

　以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全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。

　１００　ダンパ機構、１２１　スプリングダンパ、１２６　環状プレート、１２６ａ　第１摩擦区間、１２６ｂ　第２摩擦区間、１２８　ドライブプレート（第１回転部材）、１２８ａ　内側プレート、１２８ｂ　外側プレート、１４０　トルクリミッタ、１４２　ボルト、１４３　支持プレート、１４４，１４５　ライニング部、１４６　押えプレート、１４７　ブレーキ板、１４８　リベット、１４９　皿バネ、１５０　ハブ（第２回転部材）、１５１　筒部、１５２　円盤部、１５３　放射状プレート、１５４　係合部、１６０　入力軸、２００　フライホイール、２２６　摩擦プレート、２２６ａ　内側環状プレート、２２６ｂ　外側摩擦プレート、３００　クランクシャフト、ａ１　回転中心軸、１２６１ｂ　側部摩擦領域、１２６２ｂ　中央部摩擦領域、Ａ１　第１摩擦領域、Ｂ１　第２摩擦領域。

Claims

　第１回転部材（１２８）と、
　前記第１回転部材（１２８）と対向して配置され前記第１回転部材（１２８）と同一の回転中心軸（ａ１）を有し、前記回転中心軸（ａ１）の周方向に所定角度の相対変位が可能な第２回転部材（１５０）とを備えた、ダンパ機構（１００）であって、
　前記第１回転部材（１２８）は、前記回転中心軸（ａ１）周りに環状に配置され、前記第２回転部材（１５０）と圧接する第１圧接領域（１２６，２２６）を含み、
　前記第２回転部材（１５０）は、前記回転中心軸（ａ１）周りに沿って所定の間隔で配置され、前記第１圧接領域（１２６，２２６）に圧接する第２圧接領域（１５３）を含み、
　前記第１圧接領域（１２６，２２６）は、周方向に沿って交互に配置される、第１摩擦領域（Ａ１）と、前記第１摩擦領域（Ａ１）よりも摩擦係数が大きい第２摩擦領域（Ｂ１）とを有し、
　当該ダンパ機構へ外部からのトルク変動がない状態においては、前記第２圧接領域（１５３）は、前記第１摩擦領域（Ａ１）の周方向の中心位置に位置している、ダンパ機構。
　前記第１回転部材（１２８）は、前記第２回転部材（１５０）に対向する位置に配設された環状プレート（１２６）を有し、
　前記環状プレート（１２６）の周方向に沿って、前記第２回転部材（１５０）に対向する面に前記第１摩擦領域（Ａ１）となる第１摩擦区間（１２６ａ）と、前記第２摩擦領域（Ｂ１）となる第２摩擦区間（１２６ｂ）とが交互に設けられ、
　前記第２圧接領域は、前記回転中心軸（ａ１）から半径方向に向けて延び、周方向に沿って複数配置される放射状プレート（１５３）である、請求の範囲第１項に記載のダンパ機構。
　前記第１摩擦区間（１２６ａ）および前記第２摩擦区間（１２６ｂ）は、それぞれ周方向に沿って、９０度ピッチで、４箇所ずつ交互に配置され、
　前記放射状プレート（１５３）は、周方向に９０度ピッチで４箇所配置される、請求の範囲第２項に記載のダンパ機構。
　前記第２摩擦区間（１２６ｂ）は、前記第１摩擦区間（１２６ａ）に隣接する領域よりも、前記第２摩擦区間（１２６ｂ）の周方向中央部の方が摩擦係数が大きい、請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載のダンパ機構。
　前記第２摩擦区間（１２６ｂ）は、前記第１摩擦区間（１２６ａ）に隣接する領域に、前記第１摩擦区間（１２６ａ）よりも摩擦係数が大きい側部摩擦区間（１２６１ｂ）と、前記第２摩擦区間（１２６ｂ）の中央部に位置し、前記側部摩擦区間（１２６１ｂ）よりも大きい摩擦係数を有する中央部摩擦区間（１２６２ｂ）とを有する、請求の範囲第４項に記載のダンパ機構。
　前記第２摩擦区間（１２６ｂ）は、前記第１摩擦区間（１２６ａ）に隣接する領域から、前記第２摩擦区間（１２６ｂ）の周方向中央部の向かって除除に摩擦係数が大きくなる、請求の範囲第４項に記載のダンパ機構。
　前記第１回転部材（１２８）は、前記第２回転部材（１５０）に対向する位置に配設された摩擦プレート（２２６）を有し、
　前記摩擦プレート（２２６）は、内側環状プレート（２２６ａ）と、前記内側環状摩擦プレート（２２６ａ）の外周側に配置され、周方向に所定の間隙を隔てて配置される、外側摩擦プレート（２２６ｂ）とを有し、
　前記内側環状プレート（２２６ａ）の前記外側摩擦プレート（２２６ｂ）が設けられていない領域の前記内側環状プレート（２２６ａ）において前記第１摩擦領域（Ａ１）を構成し、
　前記内側環状プレート（２２６ａ）の前記外側摩擦プレート（２２６ｂ）が設けられている領域の前記内側環状プレート（２２６ａ）および前記外側摩擦プレート（２２６ｂ）により、前記第２摩擦領域（Ｂ１）が構成され、
　前記第２圧接領域は、前記回転中心軸（ａ１）から半径方向に向けて延び、周方向に沿って複数配置される放射状プレート（１５３）である、請求の範囲第１項に記載のダンパ機構。
　前記外側摩擦プレート（２２６ｂ）は、周方向に沿って、９０度ピッチで４箇所配置され、
　前記放射状プレート（１５３）は、周方向に９０度ピッチで４箇所配置される、請求の範囲第７項に記載のダンパ機構。