WO2012137234A1

WO2012137234A1 - 捩り振動減衰装置

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Publication number: WO2012137234A1
Application number: PCT/JP2011/001982
Authority: WO
Inventors: 暢西谷
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-11
Also published as: EP2696101A4; EP2696101A1; EP2696101B1; US20120322565A1; US8562446B2; JP5223999B2; CN102822561A; JPWO2012137234A1; CN102822561B

Abstract

【課題】捩り振動減衰装置を小型化した場合であっても、突出部の強度が低下するのを防止しつつ、ハブ部材が回転部材に対して正側に相対回転したときの過渡的なトルクによる捩り振動を減衰することができ、捩り振動の減衰性能を向上させることができる捩り振動減衰装置を提供することを特徴とし、ハブフランジ４０の突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから正側の円周方向に突出する突出部４０Ａの突出量を、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから負側の円周方向に突出する突出部４０Ａの突出量よりも小さく形成し、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが中立位置にあるときに、突出部４０Ａの正側側面４０ｂとストッパー部４８との距離Ｌ１を、負側側面４０ｃとストッパー部４８との距離Ｌ２よりも長くしている。

Description

捩り振動減衰装置

　本発明は、捩り振動減衰装置に関し、特に、車両に搭載され、ボス部材と回転部材との間で弾性部材を介して動力を伝達しつつ振動を減衰す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。

　従来のこの種の捩り振動減衰装置としては、図１２に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図１２において、捩り振動減衰装置１は、半径方向に延在し、切欠き２ａを介して円周方向に離隔する複数の突出部２が形成されたハブフランジ３を有するハブ部材４を備えており、ハブ部材４の内周部には駆動伝達系に含まれる変速機の入力軸がスプライン嵌合されている。

　ハブ部材４の軸線方向にはハブ部材４と同軸上でハブ部材４を挟み込むように一対のディスクプレート５、６が相対回転自在に設けられており、ディスクプレート５、６には内燃機関等の動力源からトルクが伝達されるようになっている。

　ディスクプレート５、６には切欠き２ａに対向する位置に収容孔５ａ、６ａが形成されており、切欠き２ａおよび収容孔５ａ、６ａ内にはコイルスプリング７が配置され、このコイルスプリング７の円周方向両端部は、突出部２に当接して圧縮することにより、突出部２に保持されている。

　この捩り振動減衰装置１は、ハブ部材４とディスクプレート５、６とが相対回転しない中立位置からハブ部材４がディスクプレート５、６に対して車両の加速側である正側に捩れた（相対回転した）場合と減速側である負側に捩れた場合とでコイルスプリング７が弾性変形することにより、ハブ部材４とディスクプレート５、６との間でトルクを伝達しつつ、内燃機関と動力伝達系との間で振動を減衰するようになっている。

　また、ディスクプレート５、６には突出部２の回転軌跡上に位置するようにストッパー８が設けられており、このストッパー８は、ハブ部材４がディスクプレート５、６に対して正側および負側に捩れたときに、突出部２の円周方向側面が当接することにより、ハブ部材４およびディスクプレート５、６の相対回転を規制するようになっている。

　このため、コイルスプリング７が過度に圧縮されるのを防止してコイルスプリング７の破損や劣化を防止することができる。

　ところで、捩り振動によって発生する走行時の異音としては、車両の加減速中に、駆動源のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動や、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歯打ち音が知られている。

　また、車両の加速中に車輪速変動を起こすような状況ではハブ部材４がディスクプレート５、６に対して正側に捩れたときに過度的なトルクが入力して大きな捩り振動が発生することがある。

　具体的には、図１３に示すように、加速時に平坦な道路を走行する際には破線で示すように緩やかにトルクが上昇するのに対して、凹凸路面等の悪路を走行する際には実線で示すようにトルクが変動しながら上昇する。

　これは平坦な道路を走行するときに対して悪路を走行するときに車輪の速度変動が発生するためである。したがって、平坦な道路を走行した状態から悪路を走行した状態に移行したときに、加速側において駆動伝達系等に過度的に大きなトルクが入力して大きな捩り振動が発生してしまう。

　このため、加速時の過渡的なトルクの入力による大きな捩り振動を減衰するためには、コイルスプリング７を低剛性にして正側の捩れ角度を拡大することが有効であり、コイルスプリング７を低剛性にするためには、コイルスプリング７を円周方向に長くすることにより容易に実施することができる。

特開２００６－９０４２５号公報

　上述した従来の捩り振動減衰装置にあっては、加速時の過渡的なトルクによる捩り振動を減衰するためには、コイルスプリング７の捩れ角を減速側よりも加速側で大きくする必要がある。

　しかしながら、従来の捩り振動減衰装置は、加速側および減速側のコイルスプリング７の捩れ角、すなわち、捩れ特性が同じであるため、加速側の捩れ角を拡大すると減速側の捩れ角も拡大してしまう。

　コイルスプリング７は、突出部２の間に位置するようにして切欠き２ａに装着されているため、コイルスプリング７を円周方向に長くすると、捩り振動減衰装置１が大型化してしまうことになる。

　これに対して、コイルスプリング７の捩れ特性を拡大するために捩り振動減衰装置１を小型化するには、突出部２の円周方向の幅を短くすることが考えられる。ところが、突出部２の円周方向の幅を短くすると、突出部２の強度が低下してしまい、コイルスプリング７を安定して保持することが困難となってしまう。

　この結果、捩り振動減衰装置１を大型化しない場合には、加速側に過渡的なトルクが入力したときに振動を充分に減衰することができず、捩り振動の減衰性能が悪化してしまうという問題が発生してしまう。

　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、捩り振動減衰装置を小型化した場合であっても、突出部の強度が低下するのを防止しつつ、ハブ部材が回転部材に対して正側に相対回転したときの過渡的なトルクによる捩り振動を減衰することができ、捩り振動の減衰性能を向上させ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、半径方向に延在し、切欠きを介して円周方向に離隔する複数の突出部が形成されたハブフランジを有するハブ部材と、前記ハブ部材と同軸上で相対回転自在に設けられ、前記切欠きに対向する位置に収容孔が形成された回転部材と、前記切欠きおよび前記収容孔内に配置され、前記ハブ部材と前記回転部材とが相対回転しない中立位置から前記ハブ部材が前記回転部材に対して正側の円周方向に相対回転した場合と負側の円周方向に相対回転した場合とで弾性変形することにより、前記ハブ部材と前記回転部材との間でトルクを伝達する弾性部材と、前記突出部の回転軌跡上に位置するように前記回転部材に設けられ、前記ハブ部材が前記回転部材に対して正側および負側に相対回転したときに、前記突出部の円周方向側面が当接することにより、前記ハブ部材および回転部材の相対回転を規制するストッパー部とを備えた捩り振動減衰装置であって、前記突出部は、前記突出部の半径方向中心軸から前記正側の円周方向に突出する突出量が前記突出部の半径方向中心軸から前記負側の円周方向に突出する突出量よりも小さく形成され、前記ハブ部材と前記回転部材とが前記中立位置にあるときに、前記突出部の正側の円周方向側面と前記ストッパー部との距離が、前記突出部の負側の円周方向側面と前記ストッパー部との距離よりも長いものから構成されている。

　この捩り振動減衰装置は、突出部の半径方向中心軸から正側の円周方向に突出する突出量が、突出部の半径方向中心軸から負側の円周方向に突出する突出量よりも小さく形成され、ハブ部材と回転部材とが中立位置にあるときに、突出部の正側の円周方向側面とストッパー部との距離が、突出部の負側の円周方向側面とストッパー部との距離よりも長いものから構成されているので、捩り振動減衰装置を車両に搭載した場合に、加速側（正側）のハブ部材と弾性部材との捩れ角を減速側（負側）の捩れ角よりも大きくすることができる。

　このため、円周方向に長い弾性部材を突出部の間の切欠きおよび収容孔内に配置することができる。このため、加速側の走行時において、平坦な道路から悪路走行に走行状態が移行したとき等のように、車輪速変動が発生して過渡的なトルクが入力した場合に、弾性部材の弾性変形量を大きくして弾性部材の剛性を低くすることができる。

　したがって、過渡的なトルクによる大きな捩り振動を減衰することができ、加速側の捩り振動の減衰性能を向上させることができる。

　そして、突出部の半径方向中心軸から加速側の円周方向に突出する突出量を減速側の円周方向に突出する突出量よりも小さくするだけで、加速側の捩れ角を減速側の捩れ角よりも大きくすることができるので、突出部の円周方向の幅を加速側だけ短くするだけで突出部の強度が低下するのを防止して、捩り振動減衰装置を小型化することができる。

　好ましくは、前記弾性部材の円周方向両端部にシート部材が設けられ、前記弾性部材の円周方向一端部が、前記突出部の前記正側の円周方向側面に前記シート部材の一方を介して当接するとともに、前記弾性部材の円周方向他端部が、前記突出部の前記負側の円周方向側面に前記シート部材の他方を介して当接することにより、前記弾性部材が前記切欠きに装着されるものから構成されてもよい。

　この捩り振動減衰装置は、突出部の円周方向の幅を加速側だけ短くすることにより、加速側の捩れ角を減速側の捩れ角よりも大きくすることができ、円周方向に長い弾性部材を突出部の間の切欠きに装着した場合に、突出部の強度が低下するのを防止することができる。

　好ましくは、前記ハブ部材が前記中立位置から負側に回転して前記突出部の前記負側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接するまでの相対回転量に対して、前記ハブ部材が前記中立位置から正側に相対回転して前記突出部の前記正側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接するまでの相対回転量が大きいものから構成されてもよい。

　この捩り振動減衰装置は、突出部の円周方向の幅を加速側だけ短くすることにより、加速側の捩れ角（相対回転量）を減速側の捩れ角よりも大きくすることができる。このため、突出部の強度が低下するのを防止しつつ、円周方向に長い弾性部材を突出部の間の切欠きに装着することができる。したがって、加速側の弾性部材の捩れ剛性を低くすることができ、加速側の捩り振動の減衰性能を向上させることができる。

　好ましくは、前記弾性部材は、前記突出部の前記負側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接したときの変形量に対して、前記突出部の前記正側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接したときの変形量が大きいものから構成されてもよい。

　この捩り振動減衰装置は、加速側の走行時において、平坦な道路から悪路走行に走行状態が移行したとき等のように、車輪速変動が発生して過渡的なトルクが入力した場合に、弾性部材の弾性変形量を大きくして弾性部材の剛性を低くすることができ、加速側の捩り振動の減衰性能を向上させることができる。

　好ましくは、前記回転部材の半径方向外周部に、駆動源からトルクが伝達される伝達部材に摩擦係合するリミッタ部が設けられるとともに、前記ハブ部材が駆動伝達系の入力軸に連結され、前記リミッタ部は、前記伝達部材と前記入力軸との間に生ずるトルクが所定値を超えたときに、前記伝達部材に対して摩擦摺動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、伝達部材と入力軸との間に生ずるトルクが所定値を超えたときに、リミッタ部が伝達部材に対して摩擦摺動するため、例えば、ハブ部材が回転部材に対して正側および負側に捩れたときに駆動源と駆動伝達系との間で過渡的なトルクを伝達されてしまうのを防止することができ、捩り振動減衰装置を保護することができる。

　好ましくは、前記回転部材に車両の駆動源からトルクが伝達されるとともに、前記ハブ部材が駆動伝達系の入力軸に連結され、前記車両の加速時に前記ハブ部材が前記回転部材に対して正側に捩れ、前記車両の減速時に前記ハブ部材が前記回転部材に対して負側に捩れるものから構成されてもよい。

　この捩り振動減衰装置は、加速側のハブ部材と弾性部材との捩れ角を減速側の捩れ角よりも大きくすることができるため、円周方向に長い弾性部材を突出部の間の切欠きおよび収容孔内に配置することができる。このため、加速側の走行時において、平坦な道路から悪路走行に走行状態が移行したとき等のように、車輪速変動が発生して過渡的なトルクが入力した場合に、弾性部材の弾性変形量を大きくして弾性部材の剛性を低くすることができる。

　そして、突出部の半径方向中心軸から加速側の円周方向に突出する突出量を突出部の半径方向中心軸から減速側の円周方向に突出する突出量よりも小さくするだけで、加速側の捩れ角を減速側の捩れ角よりも大きくすることができるので、突出部の円周方向の幅を加速側だけ短くするだけで突出部の強度が低下するのを防止して、捩り振動減衰装置を小型化することができる。

　本発明によれば、捩り振動減衰装置を小型化した場合であっても、突出部の強度が低下するのを防止しつつ、ハブ部材が回転部材に対して正側に相対回転したときの過渡的なトルクによる捩り振動を減衰することができ、捩り振動の減衰性能を向上させ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、ハブ部材の正面図である。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、捩り振動減衰装置の要部正面図である。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、ディスクプレートに対してハブ部材が加速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、ディスクプレートに対してハブ部材が加速側に捩れたときの突出部の切欠きとディスクプレートの収容孔との位置関係を示す図である。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５の状態からディスクプレートに対してハブ部材がさらに加速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７の状態からディスクプレートに対してハブ部材がさらに加速側に捩れて突出部がストッパー部に当接し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、ディスクプレートに対してハブ部材が減速側に捩れたときの突出部の切欠きとディスクプレートの収容孔との位置関係を示す図である。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、ディスクプレートに対してハブ部材が減速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、捩り振動減衰装置の捩れ特性を示す図である。従来の捩り振動減衰装置の正面図である。車両の加速側において平坦な道路の走行時と悪路走行時に発生するトルクを示す図である。

　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１１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る。なお、本実施の形態の捩り振動減衰装置は、例えば、ハイブリッド車両に搭載された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を備えた動力伝達系との間に介装されるものである。

　まず、構成を説明する。
　図１、図２において、捩り振動減衰装置２１は、ダンパ機構２２およびリミッタ部２３を含んで構成されており、リミッタ部２３は、支持部材２４を介して伝達部材としてのフライホイール２５に連結されている。

　支持部材２４は、後述する皿ばね４５を支持する部材であり、駆動源である内燃機関の出力軸２６に連結されたフライホイール２５と一体に回転するようになっている。ダンパ機構２２は、出力軸２６に固定されるフライホイール２５のトルク変動を吸収する機構である。

　リミッタ部２３は、ダンパ機構２２とフライホイール２５との間のトルクが所定値（リミットトルク値）に達すると出力軸２６から入力軸２７の動力伝達を制限するようになっている。

　ダンパ機構２２は、ハブ部材３１と、回転部材としてのディスクプレート３２、３３と、スラスト部材３４と、弾性部材としてのコイルスプリング３５と、ディスク３６と、摩擦材３７ａ、３７ｂと、リベット３８とを含んで構成されている。

　ハブ部材３１は、駆動伝達系に含まれる変速機の入力軸２７の外周面にスプライン嵌合されるボス３９と、ボス３９から半径方向外方に延在し、切欠き４０ａを介して円周方向に離隔する複数の突出部４０Ａが形成されたハブフランジ４０とを含んで構成されている。このため、ハブ部材３１は、入力軸２７と一体に回転する。

　ハブフランジ４０の切欠き４０ａにはコイルスプリング３５が装着されており、コイルスプリング３５の円周方向一端部は、シート部材４１を介して突出部４０Ａの円周方向一側面に当接しているとともに、コイルスプリング３５の円周方向他端部は、シート部材４２を介して突出部４０Ａの円周方向他側面に当接している。

　すなわち、コイルスプリング３５は、シート部材４１、４２を介して突出部４０Ａの円周方向一側面および他側面に当接するようにして切欠き４０ａに装着されている。以後、突出部４０Ａの円周方向一側面を正側側面４０ｂと言い、円周方向他側面を負側側面４０ｃという。

　また、図１、図３に示すように、正側側面４０ｂには嵌合部４０ｄが形成されており、この嵌合部４０ｄは、シート部材４１の円周方向端部に嵌合されている。また、負側側面４０ｃには嵌合部４０ｅが形成されており、この嵌合部４０ｅは、シート部材４２の円周方向端部に嵌合されている。

　なお、円周方向とは、ハブ部材３１およびディスクプレート３２、３３の回転方向と同方向であり、半径方向とは、ハブ部材３１およびディスクプレート３２、３３の放射方向と同方向である。

　また、切欠き４０ａは、シート部材４１、４２の半径方向外周面が突出部４０Ａの半径方向外端よりも半径方向内方に位置するようにハブフランジ４０に形成されている。すなわち、切欠き４０ａは、突出部４０Ａの間の部位である。

　また、シート部材４１、４２の間にはトーションダンパ５０が設けられており、トーションダンパ５０は、コイルスプリング３５が所定量以上圧縮した状態にあるときに、シート部材４１、４２に当接して弾性変形するようになっている。

　トーションダンパ５０がコイルスプリング３５と共に弾性変形したときには、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３との捩れ剛性が高くなる。

　ディスクプレート３２、３３は、ハブ部材３１を挟み込むようにしてハブ部材３１の軸線方向両側に対向しており、ハブ部材３１と同軸かつ相対回転自在に設けられている。ディスクプレート３２、３３は、ディスクプレート３２、３３の外周側でリベット３８によって連結されており、ディスク３６は、リベット３８によってディスクプレート３２、３３に挟持されるようにしてディスクプレート３２、３３に連結されている。

　また、ディスクプレート３２、３３には切欠き４０ａに軸線方向で対向する位置に収容孔３２Ａ、３３Ａが形成されており、コイルスプリング３５は、切欠き４０ａおよび収容孔３２Ａ、３３Ａに装着されている。

　また、収容孔３２Ａ、３３Ａは、コイルスプリング３５の外周側においてプレスによって打ち抜かれており、ディスクプレート３２、３３の円周方向両端部が閉止端となっている。

　また、図１、図５に示すように、ディスクプレート３２、３３の収容孔３２Ａ、３３Ａの円周方向両端部の閉止端は、シート部材４１、４２の円周方向端部が当接する端部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂを構成しており、シート部材４１、４２が伸長した状態において、シート部材４１、４２の円周方向端部が収容孔３２Ａ、３３Ａの端部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂに当接するようになっている。

　このようにコイルスプリング３５は、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３との間に介装されており、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが相対回転しない中立位置からハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して正側の円周方向（以下、単に正側という）に相対回転した場合と負側の円周方向（以下、単に負側という）に相対回転した場合とでコイルスプリング３５が弾性変形することにより、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３との間でトルクを伝達するようになっている。

　以下、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して正側および負側に相対回転することを、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して正側および負側に捩れると表現する。

　スラスト部材３４は、ハブフランジ４０とディスクプレート３２、３３との接触面の間に介設されている略環状の摩擦部材から構成されている。

　スラスト部材３４は、ハブフランジ４０とディスクプレート３３との接触面の間に介設されている第１のスラスト部材３４ａと、ハブフランジ４０とディスクプレート３２との接触面の間に介設されている第２のスラスト部材３４ｂと、第１のスラスト部材３４ａとディスクプレート３３との間に介装された皿ばね３４ｃとから構成されている。

　皿ばね３４ｃは、第１のスラスト部材３４ａをハブフランジ４０側に付勢することにより、ディスクプレート３２、３３をハブフランジ４０に摩擦接触させるようになっており、ハブ部材３１のハブフランジ４０とディスクプレート３２、３３との間にヒステリシストルクを発生させるようになっている。なお、皿ばね３４ｃは、他の付勢手段から構成されてもよい。

　ディスク３６は、環状のディスクであり、ディスクプレート３２、３３の外周よりも半径方向外側に延在している。ディスク３６の半径方向内周近傍は、両外側からディスクプレート３２、３３で挟持されており、リベット３８によってディスクプレート３２、３３に連結されている。

　摩擦材３７ａ、３７ｂは、ディスク３６の軸方向両側に接着剤等によって固定されており、摩擦材３７ａ、３７ｂの摩擦面は、第１のプレート４３および第２のプレート４４によって挟持されている。

　リミッタ部２３は、第１のプレート４３と、第２のプレート４４と、皿ばね４５と、リベット４６とを含んで構成されており、リミッタ部２３は、ダンパ機構２２の摩擦材３７ａ、３７ｂを含めて解釈する場合がある。

　第１のプレート４３は、支持部材２４を介してフライホイール２５にボルト４７によって固定されている。

　第２のプレート４４は、支持部材２４側からダンパ機構２２の摩擦材３７ａと摩擦係合しており、皿ばね４５は、支持部材２４と第２のプレート４４との間に介在され、支持部材２４から離間する方向に第２のプレート４４を付勢している。

　この付勢によって、ダンパ機構２２の摩擦材３７ａ、３７ｂが第１のプレート４３と第２のプレート４４によって挟持され、支持部材２４とダンパ機構２２が摩擦係合状態になる。

　一方、ディスクプレート３２、３３にはストッパー部４８が設けられており、このストッパー部４８は、リベット３８によって連結されるディスク３６およびディスクプレート３２、３３の連結部から構成されている。

　ディスク３６、ディスクプレート３２、３３の連結部、すなわち、ストッパー部４８は、突出部４０Ａの半径方向外周部の回転軌跡上に位置するようにディスクプレート３２、３３の円周方向の４箇所に設けられている。なお、ストッパー部４８は、ディスクプレート３２、３３の連結部のみから構成されていてもよい。

　ストッパー部４８は、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して正側および負側に捩れたときに、突出部４０Ａの正側側面４０ｂが当接する正側当接面４８ａおよび負側側面４０ｃが当接する負側当接面４８ｂを備えており、正側側面４０ｂに正側側面４０ｂが当接するとともに負側側面４０ｃに負側当接面４８ｂに当接することにより、ハブ部材３１およびディスクプレート３２、３３の捩れを規制するようになっている。

　このことから明らかなように、本実施の形態では、突出部４０Ａの円周方向一側面である正側側面４０ｂは、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して正側に捩れるときに正側の捩れ方向に面する円周方向側面であり、突出部４０Ａの円周方向他側面である負側側面４０ｃは、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して負側に捩れるときに負側の捩れ方向に面する円周方向側面である。

　また、突出部４０Ａの正側側面４０ｂ、負側側面４０ｃおよびストッパー部４８の正側当接面４８ａ、負側当接面４８ｂは、共に同方向に傾斜するテーパ状に形成されているとともに、ストッパー部４８の正側当接面４８ａ、負側当接面４８ｂには弾性体が設けられている。

　このため、突出部４０Ａの正側側面４０ｂ、負側側面４０ｃがストッパー部４８の正側当接面４８ａ、負側当接面４８ｂに当接したときの衝撃を緩和することができる。

　したがって、突出部４０Ａおよびストッパー部４８の衝突時に突出部４０Ａおよびストッパー部４８が損傷したり、衝撃音が発生することが抑制される。

　図１、図３、図４に示すように、突出部４０Ａは、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから捩れ方向の正側の円周方向に突出する突出量が突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから捩れ方向の負側の円周方向に突出する突出量よりも小さく形成されており、半径方向中心軸Ｏを挟んで非対称形状となっている。

　図４に示すように、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏは、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが捩れていない状態、すなわち、捩れ角が０°の状態の中立位置にあるときに、半径方向中心軸Ｏとストッパー部４８の正側当接面４８ａとの距離Ｌ３と、半径方向中心軸Ｏとストッパー部４８の負側当接面４８ｂとの距離Ｌ４が等しくなる距離に設定されている。

　このため、突出部４０Ａは、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが中立位置にあるときに、正側側面４０ｂとストッパー部４８の正側当接面４８ａとの距離Ｌ１が、負側側面４０ｃとストッパー部４８の負側当接面４８ｂとの距離Ｌ２よりも長くなっている。

　したがって、ハブ部材３１が中立位置から負側に捩れて（相対回転して）突出部４０Ａの負側側面４０ｃがストッパー部４８の負側当接面４８ｂに当接するまでの回転量に対して、ハブ部材３１が中立位置から正側に捩れて突出部４０Ａの正側側面４０ｂがストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接するまでの回転量が大きくなる。

　また、コイルスプリング３５は、突出部４０Ａの負側側面４０ｃがストッパー部４８の負側当接面４８ｂに当接したときの変形量に対して、突出部４０Ａの正側側面４０ｂがストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接したときの変形量が大きくなる。

　次に、作用を説明する。
　内燃機関が駆動される場合には、支持部材２４が出力軸２６の駆動に伴ってフライホイール２５と一体に回転する。トルクが所定値（リミットトルク値）より小さい範囲内においては、リミッタ部２３を介してダンパ機構２２のディスク３６とディスクプレート３２、３３に内燃機関からトルクが伝達され、ダンパ機構２２が回転する。

　ディスクプレート３２、３３に伝達されるトルクはコイルスプリング３５、スラスト部材３４を介してハブフランジ４０からボス３９に伝達され、トルクに応じてコイルスプリング３５が弾性変形しながらハブ部材３１が回転する。このように、コイルスプリング３５を介して入力軸２７に出力軸２６の駆動力が伝達される。この結果、内燃機関から駆動伝達系にトルクが伝達される。

　ここで、ディスクプレート３２、３３に対してハブ部材３１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、内燃機関からトルクが伝達されたときのディスクプレート３２、３３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、ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との相対回転量が大きくなり、すなわち、捩れ角が大きくなり、ディスクプレート３２、３３に対してハブ部材３１が正側に捩れ、コイルスプリング３５が圧縮してディスクプレート３２、３３からハブ部材３１にトルクを伝達する。

　ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との捩れ角が大きくなると、ディスクプレート３２、３３がＲ１方向に回転するのに伴って、ディスクプレート３２、３３に対してハブ部材３１がＲ２方向（正側）に捩れる。

　このときのディスクプレート３２、３３とハブ部材３１の動作を図５～図８、図１１に基づいて説明する。なお、図６では、ディスクプレート３３を図示していないが、ディスクプレート３３は、ディスクプレート３２と平行移動するので、ディスクプレート３３と同じ動作をする。

　図５、図６において、ディスクプレート３２、３３がＲ１方向に回転すると、ディスクプレート３２、３３の収容孔３２Ａ、３３Ａの端部３２ｂ、３３ｂがシート部材４２をシート部材４１に向かって押圧する。このとき、シート部材４２から突出部４０Ａの嵌合部４０ｅが離隔する。

　また、ディスクプレート３２、３３に対してハブ部材３１がＲ２方向（正側）に捩れるのに伴って突出部４０Ａの嵌合部４０ｄがシート部材４１をシート部材４２に向かって押圧する。このとき、シート部材４１は、収容孔３２Ａ、３３Ａの端部３２ａ、３３ａから離隔する。

　図１１に示すように、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対してＲ２側に捩れ始めた状態では、突出部４０Ａの嵌合部４０ｄとシート部材４１とのガタ詰めが行われるとともに、収容孔３２Ａ、３３Ａの端部３２ｂ、３３ｂとシート部材４２とのガタ詰めが行われることにより、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して捩れ角θ１までＲ２側に捩れる。

　このガタ詰めが行われた後、ハブ部材３１およびディスクプレート３２、３３との捩れ角θ１以上の領域でコイルスプリング３５が圧縮し始める。

　そして、コイルスプリング３５が圧縮することにより、内燃機関のトルク変動を減衰しながらディスクプレート３２、３３からハブ部材３１に内燃機関のトルクを伝達する。

　ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との捩れ角θがさらに大きくなり、捩れ角θ２になると、図７に示すように、シート部材４１、４２がトーションダンパ５０に当接し、捩れ角θ２以上の領域でコイルスプリング３５とトーションダンパ５０の両方が圧縮して捩れ剛性が高くなる。

　このように、内燃機関からディスクプレート３２、３３を介してハブ部材３１に伝達されるトルクが大きくなると、コイルスプリング３５およびトーションダンパ５０が圧縮することにより、内燃機関のトルク変動を減衰しながらディスクプレート３２、３３からハブ部材３１に内燃機関のトルクを伝達する。

　ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との捩れ角θがさらに大きくなり、捩れ角θ４になると、図８に示すように、突出部４０Ａの正側側面４０ｂがストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接して、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが捩れることが規制される。

　また、突出部４０Ａの正側側面４０ｂがストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接すると、ダンパ機構２２とフライホイール２５との間のトルクが所定値（リミットトルク値）に達するため、摩擦材３７ａ、３７ｂが第１のプレート４３および第２のプレート４４に対して摩擦摺動する、すなわち、滑ることにより、ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との間ではリミットトルク値以上のトルクを伝達しなくなる。

　一方、車両の減速時には、内燃機関の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２７からハブ部材３１に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３２、３３とハブ部材３１との捩れ角が大きくなり、ディスクプレート３２、３３に対してハブ部材３１が中立位置から負側（Ｒ１側）に捩れることにより、コイルスプリング３５が圧縮してハブ部材３１からディスクプレート３２、３３にトルクを伝達する。

　このときのディスクプレート３２、３３とハブ部材３１の動作を図９、図１０に基づいて説明する。

　なお、図９では、ディスクプレート３３を図示していないが、ディスクプレート３３は、ディスクプレート３２と平行移動するので、ディスクプレート３３と同じ動作をする。

　図９において、ディスクプレート３２、３３に対してハブ部材３１がＲ１方向（負側）に捩れるのに伴って突出部４０Ａの嵌合部４０ｅがシート部材４２をシート部材４１に向かって押圧する。このとき、シート部材４２は、収容孔３２Ａ、３３Ａの端部３２ｂ、３３ｂから離隔する。

　また、ディスクプレート３２、３３に対してハブ部材３１がＲ１方向（負側）に捩れると、ディスクプレート３２、３３の収容孔３２Ａ、３３Ａの端部３２ａ、３３ａがシート部材４１をシート部材４２に向かって押圧する。このとき、シート部材４１から突出部４０Ａの嵌合部４０ｄが離隔する。

　図１１に示すように、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対してＲ１側に捩れ始めた状態では、突出部４０Ａの嵌合部４０ｅとシート部材４２とのガタ詰めが行われるとともに、収容孔３２Ａ、３３Ａの端部３２ａ、３３ａとシート部材４１とのガタ詰めが行われることにより、ハブ部材３１およびディスクプレート３２、３３が捩れ角θ４まで捩れる。

　このガタ詰めが行われた後、ハブ部材３１およびディスクプレート３２、３３との捩れ角θ４以上の領域でコイルスプリング３５が圧縮する。

　そして、コイルスプリング３５が圧縮することにより、内燃機関のトルク変動を減衰しながらハブ部材３１からディスクプレート３２、３３にトルクを伝達する。

　ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との捩れ角θがさらに大きくなり、捩れ角θ５になると、シート部材４１、４２がトーションダンパ５０に当接し、捩れ角θ５以上の領域でコイルスプリング３５とトーションダンパ５０の両方が圧縮して捩れ剛性が高くなる。

　このように、ディスクプレート３２、３３からハブ部材３１に伝達されるトルクが大きくなると、コイルスプリング３５およびトーションダンパ５０が圧縮することにより、内燃機関のトルク変動を減衰しながらハブ部材３１からディスクプレート３２、３３にトルクを伝達する。

　ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との捩れ角θがさらに大きくなり、捩れ角θ６になると、図１０に示すように、突出部４０Ａの負側側面４０ｃがストッパー部４８の負側当接面４８ｂに当接して、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが捩れることが規制される。

　また、突出部４０Ａの負側側面４０ｃがストッパー部４８の負側当接面４８ｂに当接した後、ダンパ機構２２とフライホイール２５との間のトルクが所定値（リミットトルク値）に達すると、摩擦材３７ａ、３７ｂが第１のプレート４３および第２のプレート４４に対して摩擦摺動することにより、ディスクプレート３２、３３とハブ部材３１との間ではリミットトルク値以上のトルクを伝達しなくなる。

　本実施の形態では、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから正側の円周方向に突出する突出部４０Ａの突出量を、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから負側の円周方向に突出する突出部４０Ａの突出量よりも小さく形成し、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが中立位置にあるときに、突出部４０Ａの正側側面４０ｂとストッパー部４８との距離Ｌ１を、負側側面４０ｃとストッパー部４８との距離Ｌ２よりも長くしている。

　このため、ハブ部材３１が中立位置から負側に回転して突出部４０Ａの負側側面４０ｃがストッパー部４８の負側当接面４８ｂに当接するまでの回転量に対して、ハブ部材３１が中立位置から正側に回転して突出部４０Ａの正側側面４０ｂがストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接するまでの回転量を大きく構成することができる。

　さらに、突出部４０Ａの負側側面４０ｃがストッパー部４８の負側当接面４８ｂに当接したときのコイルスプリング３５の変形量に対して、突出部４０Ａの正側側面４０ｂがストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接したときのコイルスプリング３５の変形量を大きく構成することができる。

　このように、加速側（正側）のコイルスプリング３５の捩れ角を減速側（負側）の捩れ角よりも大きくすることができるため、円周方向に長いコイルスプリング３５を突出部４０Ａの間の切欠き４０ａおよびディスクプレート３２、３３の収容孔３２Ａ、３３Ａ内に配置することができる。

　したがって、加速側の走行時において、平坦な道路から悪路走行に走行状態が移行したとき等のように、車輪速変動が発生して図１３に実線で示すような過渡的なトルクが入力した場合に、コイルスプリング３５の弾性変形量を大きくしてコイルスプリング３５の剛性を低くすることができ、加速側の捩り振動の減衰性能を向上させることができる。

　具体的には、図１１に示すように、従来のようにハブ部材３１とディスクプレート３２、３３との捩れ角が加速側と減速側とで同じ場合には、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して加速側に捩れた場合に捩れ角θ６で突出部４０Ａの正側側面４０ｂがストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接してしまうことなる。

　これに対して、本実施の形態では、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから正側の円周方向に突出する突出部４０Ａの突出量を、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから負側の円周方向に突出する突出部４０Ａの突出量よりも小さく形成し、ハブ部材３１とディスクプレート３２、３３とが中立位置にあるときに、突出部４０Ａの正側側面４０ｂとストッパー部４８との距離Ｌ１を負側側面４０ｃとストッパー部４８との距離Ｌ２よりも長くしているので、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して加速側に捩れた場合に、捩れ角θ４で突出部４０Ａの正側側面４０ｂをストッパー部４８の正側当接面４８ａに当接させることができる。

　このため、加速側の捩れ角を、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して減速側に捩れた場合よりも（θ１＋θ２＋θ４）－（θ１＋θ２＋θ６）だけ大きくすることができ、振動の吸収エネルギーをエネルギーＥだけ増加させることができる。

　すなわち、駆動伝達系に過渡的に大きなトルクが入力した場合に、ハブ部材３１をディスクプレート３２、３３に対して従来よりも（θ１＋θ２＋θ４）－（θ１＋θ２＋θ６）だけ加速側に捩ることができるのである。

　そして、本実施の形態では、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから加速側の円周方向に突出する突出部４０Ａの突出量を、突出部４０Ａの半径方向中心軸Ｏから減速側の円周方向に突出する突出部４０Ａよりも小さくするだけで、加速側の捩れ角を減速側の捩れ角よりも大きくすることができるので、突出部４０Ａの円周方向の幅を加速側および減速側に亘って小さくする必要がない。

　特に、図４に示すように、突出部４０Ａの根元の円周方向の幅Ｂに対して円周方向の幅Ａを小さくするだけでよく、突出部４０Ａの根元の幅全体を加速側および減速側の円周方向に亘って小さくする必要がない。

　この結果、突出部４０Ａの強度が低下するのを防止して、捩り振動減衰装置２１を小型化することができる。

　また、本実施の形態では、ディスクプレート３２、３３の半径方向外周部に、内燃機関からトルクが伝達されるフライホイール２５に摩擦係合するリミッタ部２３を設けるとともに、ハブ部材３１のボス３９を駆動伝達系の入力軸２７に連結し、フライホイール２５と入力軸２７との間に生ずるトルクが所定値を超えたときに、リミッタ部２３をフライホイール２５に対して摩擦摺動するように構成した。

　このため、ハブ部材３１がディスクプレート３２、３３に対して加速側および減速側に捩れたときに、内燃機関と駆動伝達系との間で過度なトルクを伝達されてしまうのを防止することができ、捩り振動減衰装置２１を保護することができる。

　なお、本実施の形態では、捩り振動減衰装置２１をハイブリッドダンパから構成しているが、これに限らず、手動変速機に設けられ、フライホイールと変速機との間で動力を接続・切断するクラッチ装置に捩り振動減衰装置を設けてもよい。

　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、捩り振動減衰装置を小型化した場合であっても、突出部の強度が低下するのを防止しつつ、ハブ部材が回転部材に対して正側に相対回転したときの過渡的なトルクによる捩り振動を減衰することができ、捩り振動の減衰性能を向上させることができるという効果を有し、ボス部材と回転部材との間で弾性部材を介して動力を伝達しつつ振動を減衰することができる捩り振動減衰装置等として有用である。

　２１　捩り振動減衰装置
　２３　リミッタ部
　２５　フライホイール（伝達部材）
　２７　入力軸
　３１　ハブ部材
　３２、３３　ディスクプレート（回転部材）
　３２Ａ、３３Ａ　収容孔
　３５　コイルスプリング（弾性部材）
　４０　ハブフランジ
　４０Ａ　突出部
　４０ｂ　正側側面（正側の円周方向側面）
　４０ｃ　負側側面（負側の円周方向側面）
　４１、４２　シート部材
　４８　ストッパー部

Claims

半径方向に延在し、切欠きを介して円周方向に離隔する複数の突出部が形成されたハブフランジを有するハブ部材と、
　前記ハブ部材と同軸上で相対回転自在に設けられ、前記切欠きに対向する位置に収容孔が形成された回転部材と、
　前記切欠きおよび前記収容孔内に配置され、前記ハブ部材と前記回転部材とが相対回転しない中立位置から前記ハブ部材が前記回転部材に対して正側の円周方向に相対回転した場合と負側の円周方向に相対回転した場合とで弾性変形することにより、前記ハブ部材と前記回転部材との間でトルクを伝達する弾性部材と、
　前記突出部の回転軌跡上に位置するように前記回転部材に設けられ、前記ハブ部材が前記回転部材に対して正側および負側に相対回転したときに、前記突出部の円周方向側面が当接することにより、前記ハブ部材および回転部材の相対回転を規制するストッパー部とを備えた捩り振動減衰装置であって、
　前記突出部は、前記突出部の半径方向中心軸から前記正側の円周方向に突出する突出量が前記突出部の半径方向中心軸から前記負側の円周方向に突出する突出量よりも小さく形成され、
　前記ハブ部材と前記回転部材とが前記中立位置にあるときに、前記突出部の正側の円周方向側面と前記ストッパー部との距離が、前記突出部の負側の円周方向側面と前記ストッパー部との距離よりも長いことを特徴とする捩り振動減衰装置。
前記弾性部材の円周方向両端部にシート部材が設けられ、
　前記弾性部材の円周方向一端部が、前記突出部の前記正側の円周方向側面に前記シート部材の一方を介して当接するとともに、前記弾性部材の円周方向他端部が、前記突出部の前記負側の円周方向側面に前記シート部材の他方を介して当接することにより、前記弾性部材が前記切欠きに装着され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。
前記ハブ部材が前記中立位置から負側に回転して前記突出部の前記負側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接するまでの相対回転量に対して、前記ハブ部材が前記中立位置から正側に相対回転して前記突出部の前記正側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接するまでの相対回転量が大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捩り振動減衰装置。
前記弾性部材は、前記突出部の前記負側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接したときの変形量に対して、前記突出部の前記正側の円周方向側面が前記ストッパー部に当接したときの変形量が大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の捩り振動減衰装置。
前記回転部材の半径方向外周部に、駆動源からトルクが伝達される伝達部材に摩擦係合するリミッタ部が設けられるとともに、前記ハブ部材が駆動伝達系の入力軸に連結され、
　前記リミッタ部は、前記伝達部材と前記入力軸との間に生ずるトルクが所定値を超えたときに、前記伝達部材に対して摩擦摺動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。
前記回転部材に車両の駆動源からトルクが伝達されるとともに、前記ハブ部材が駆動伝達系の入力軸に連結され、
　前記車両の加速時に前記ハブ部材が前記回転部材に対して正側に捩れ、前記車両の減速時に前記ハブ部材が前記回転部材に対して負側に捩れ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。