JP2014066258A

JP2014066258A - 車両のダンパ装置

Info

Publication number: JP2014066258A
Application number: JP2012209773A
Authority: JP
Inventors: Masataka Sugiyama; 正隆杉山; Hiroaki Kimura; 浩章木村; Akitaka Ichikawa; 彰孝市川; Tsutomu Sekine; 務関根; Tomohiro Saeki; 智洋佐伯; Masaru Ebata; 勝江端; Hiroaki Suezaki; 紘章末▲崎▼
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-04-17
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: JP5859940B2

Abstract

【課題】部品点数を少なくして製造コストを低減できる車両のダンパ装置を提供する。
【解決手段】ダンパ装置３８において、ハブプレート５４を、従来のダンパ装置では別個に設けられていたトルクリミッタプレート６６を押圧するプレッシャプレートとしても機能させることができる。また、イナーシャリング６２は、慣性を有するためにフライホイールとして機能させることができるので、別個にフライホイールを設けることも防止できる。このようにダンパ装置３８の構成部品の機能を１つの部品で共用することで、ダンパ装置３８を構成する部品点数を低減することができる。これに関連して、製造コストを低減することもできる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に備えられるダンパ装置の構造に関するものである。

エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、エンジンのトルク変動を吸収しつつ動力を伝達する車両のダンパ装置がよく知られている。例えば、特許文献１のダンパ装置（トルク変動吸収装置）がその一例である。特許文献１の図６（実施例６）には、エンジンから駆動輪側に向かって、クランクシャフトにボルトで固定された第１プレート部材１１１、コイルスプリング１１３、第２プレート部材１１４、トルクリミッタ、リング部材１２１、ハブ部材１２２の順番で動力伝達可能に連結されているダンパ装置が開示されている。このように構成されるダンパ装置にあっては、慣性の大きいリング部材がコイルスプリング１１３に対して下流側（駆動輪側）に配置されているため、コイルスプリング１１３に対して上流側（エンジン側）の慣性が小さくなると共に、コイルスプリング１１３に対して下流側の慣性が大きくなることで、ダンパ装置の減衰性能が向上する。

特開２００９−２９３６５２号公報特開２０１２−１２７４１０号公報

ところで、特許文献１をはじめとするダンパ装置にあっては、その構造上、プレッシャプレート１１７やサポートプレート１１９などダンパ装置を構成する部品点数が多くなってしまい、製造コストがかかるという問題があった。従って、部品点数を少なくできる構造のダンパ装置の開発が望まれていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、部品点数を少なくして製造コストを低減できる車両のダンパ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)クランクシャフトに連結されて回転軸心まわりに回転可能なディスクプレートと、そのディスクプレートと同じ回転軸心まわりに回転可能なハブプレートと、そのディスクプレートとそのハブプレートとの間に介挿されてこれらを動力伝達可能に連結する弾性部材と、予め設定されているリミットトルクを越えるトルク伝達を防止するトルクリミッタとを、含む車両のダンパ装置において、(b)前記トルクリミッタは、前記ハブプレートと、そのハブプレートの外周部を挟むように配置されるイナーシャリングおよびカバーと、外周部がそのハブプレートとそのカバーとの間に介挿されると共に出力回転部材に連結されているトルクリミッタプレートと、軸方向において前記イナーシャリングと前記ハブプレートとの間に予荷重状態で介挿されてそのハブプレートをそのトルクリミッタプレート側に向かって押圧するバネとを、含んで構成されていることを特徴とする。

このようにすれば、ハブプレートを、従来のダンパ装置では別個に設けられていたトルクリミッタプレートを押圧するプレッシャプレートとしても機能させることができる。また、イナーシャリングの慣性モーメントを増加してフライホイールとして機能させることで、別個にフライホイールを設けることも防止できる。このようにダンパ装置の構成部品の機能を１つの部品で共用することで、ダンパ装置を構成する部品点数を低減することができる。これに関連して、製造コストを低減することもできる。

また、好適には、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両のダンパ装置において、ヒステリシストルクを発生させるヒス発生部が、前記ディスクプレートおよび前記トルクリミッタプレートの内周部に設けられており、前記イナーシャリングと前記ディスクプレートとの間に軸受が設けられている。このようにすれば、ヒス発生部が前記弾性部材の内周側に配置されないので、弾性部材をより内周側に配置することができ、結果として弾性部材の低剛性化が可能となって振動伝達特性を改善することができる。

また、好適には、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の車両のダンパ装置において、前記バネは、軸方向において前記イナーシャリングと前記ハブプレートとの間に予荷重状態で介挿されてそのハブプレートを前記トルクリミッタプレート側に向かって押圧する皿バネである。このようにすれば、容易にトルクリミッタを構成することができ、実用的なダンパ装置となる。

また、好適には、前記イナーシャリングは、フライホイールとして機能するような慣性モーメントに設計されている。このようにすれば、ダンパ装置がフライホイールを一体的に備える構造となり、車両組付の際にフライホイールを組付ける工程をなくすことができる。

また、好適には、前記イナーシャリングは、前記弾性部材に対して前記出力回転部材側に設けられている。このようにすれば、前記弾性部材に対して前記クランクシャフト側の慣性モーメントを減少しつつ、前記弾性部材に対して前記出力回転部材側の慣性モーメントを増加することができ、結果として、共振回転数の上昇と振動伝達特性の改善とを同時に成立させることができる。

本発明が適用されたハイブリッド形式の車両用駆動装置を説明する概略構成図である。図１のダンパ装置の構成を詳細に説明するための断面図である。従来のダンパ装置および図２のダンパ装置の慣性モーメントの大きさを概念的に示す図である。図１のハイブリッド車両におけるバネ／マスモデルを簡略的に示している。図２のダンパ装置８の慣性をエンジン側からＴ／Ａ側に移動させたときの共振回転数および振動ゲインの変化を示す図である。本発明の他の実施例であるダンパ装置の構成を詳細に説明するための断面図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両を構成するハイブリッド形式の車両用駆動装置１０を説明する概略構成図である。図１において、この車両用駆動装置１０では、車両において、主駆動源である第１駆動源１２のトルクが出力部材として機能する車輪側出力軸１４に伝達され、その車輪側出力軸１４から差動歯車装置１６を介して左右一対の駆動輪１８にトルクが伝達されるようになっている。また、この車両用駆動装置１０には、走行のための駆動力を出力する力行制御およびエネルギを回収するための回生制御を選択的に実行可能な第２電動機ＭＧ２が第２駆動源として設けられており、この第２電動機ＭＧ２は自動変速機２２を介して上記車輪側出力軸に連結されている。したがって、第２電動機ＭＧ２から車輪側出力軸へ伝達される出力トルクがその自動変速機２２で設定される変速比γs（＝第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎmg2／車輪側出力軸の回転速度Ｎout）に応じて増減されるようになっている。

第２電動機ＭＧ２と駆動輪１８との間の動力伝達経路に介装されている自動変速機２２は、変速比γsが「１」より大きい複数段を成立させることができるように構成されており、第２電動機ＭＧ２からトルクを出力する力行時にはそのトルクを増大させて車輪側出力軸へ伝達することができるので、第２電動機ＭＧ２が一層低容量もしくは小型に構成される。これにより、例えば高車速に伴って車輪側出力軸の回転速度Ｎoutが増大した場合には、第２電動機ＭＧ２の運転効率を良好な状態に維持するために、変速比γsを小さくして第２電動機ＭＧ２の回転速度（以下、第２電動機回転速度という）Ｎmg2を低下させたり、また車輪側出力軸の回転速度Ｎoutが低下した場合には、変速比γsを大きくして第２電動機回転速度Ｎmg2を増大させる。

上記第１駆動源１２は、主動力源としてのエンジン２４と、第１電動機ＭＧ１と、これらエンジン２４と第１電動機ＭＧ１との間でトルクを合成もしくは分配するための動力分配機構としての遊星歯車装置２６とを主体として構成されている。上記エンジン２４は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、マイクロコンピュータを主体とする図示しないエンジン制御用の電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）によって、スロットル弁開度や吸入空気量、燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。上記電子制御装置には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサＡＳ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するためのブレーキセンサＢＳ等からの検出信号が供給されている。

上記第１電動機ＭＧ１は、例えば同期電動機であって、駆動トルクを発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とを選択的に生じるように構成され、インバータ３０を介してバッテリー、コンデンサなどの蓄電装置３２に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする図示しないモータジェネレータ制御用の電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）によってそのインバータ３０が制御されることにより、第１電動機ＭＧ１の出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定されるようになっている。

遊星歯車装置２６は、サンギヤＳ０と、そのサンギヤＳ０に対して同心円上に配置されたリングギヤＲ０と、これらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合うピニオンギヤＰ０を自転かつ公転自在に支持するキャリヤＣＡ０とを三つの回転要素として備えて公知の差動作用を生じるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車装置２６はエンジン２４および自動変速機２２と同心に設けられている。遊星歯車装置２６および自動変速機２２は中心線に対して対称的に構成されているため、図１ではそれらの下半分が省略されている。

本実施例では、エンジン２４のクランクシャフト３６は、ダンパ装置３８および動力伝達軸３９を介して遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ０に連結されている。これに対してサンギヤＳ０には第１電動機ＭＧ１が連結され、リングギヤＲ０には車輪側出力軸が連結されている。このキャリヤＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能している。なお、本実施例において、ダンパ装置３８よりも駆動輪１８側（下流側）をＴ／Ａ側と定義する。

上記遊星歯車装置２６において、キャリヤＣＡ０に入力されるエンジン２４の出力トルクに対して、第１電動機ＭＧ１による反力トルクがサンギヤＳ０に入力されると、出力要素となっているリングギヤＲ０には、直達トルクが現れるので、第１電動機ＭＧ１は発電機として機能する。また、リングギヤＲ０の回転速度すなわち車輪側出力軸１４の回転速度（出力軸回転速度）Ｎoutが一定であるとき、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎmg1を上下に変化させることにより、エンジン２４の回転速度（エンジン回転速度）Ｎeを連続的に（無段階に）変化させることができる。

本実施例の前記自動変速機２２は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち自動変速機２２では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とが設けられており、その第１サンギヤＳ１にステップドピニオンＰ１の大径部が噛合するとともに、そのステップドピニオンＰ１の小径部がピニオンＰ２に噛合し、そのピニオンＰ２が前記各サンギヤＳ１、Ｓ２と同心に配置されたリングギヤＲ１（Ｒ２）に噛合している。上記各ピニオンＰ１、Ｐ２は、共通のキャリヤＣＡ１（ＣＡ２）によって自転かつ公転自在にそれぞれ保持されている。また、第２サンギヤＳ２がピニオンＰ２に噛合している。

前記第２電動機ＭＧ２は、前記モータジェネレータ制御用の電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）によりインバータ４０を介して制御されることにより、電動機または発電機として機能させられ、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される。第２サンギヤＳ２にはその第２電動機ＭＧ２が連結され、上記キャリヤＣＡ１が車輪側出力軸に連結されている。第１サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とは、各ピニオンＰ１、Ｐ２と共にタプルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また第２サンギヤＳ２とリングギヤＲ１とは、ピニオンＰ２と共にシングルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成している。

そして、自動変速機２２には、第１サンギヤＳ１を選択的に固定するためにその第１サンギヤＳ１と非回転部材であるハウジング４２との間に設けられた第１ブレーキＢ１と、リングギヤＲ１を選択的に固定するためにそのリングギヤＲ１とハウジング４２との間に設けられた第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１、Ｂ２は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１、Ｂ２は、それぞれ油圧シリンダ等のブレーキＢ１用油圧アクチュエータ、ブレーキＢ２用油圧アクチュエータにより発生させられる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。

以上のように構成された自動変速機２２は、第２サンギヤＳ２が入力要素として機能し、またキャリヤＣＡ１が出力要素として機能し、第１ブレーキＢ１が係合させられると「１」より大きい変速比γshの高速段Ｈが成立させられ、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２が係合させられるとその高速段Ｈの変速比γshより大きい変速比γslの低速段Ｌが成立させられるように構成されている。すなわち、自動変速機２２は２段変速機で、これらの変速段ＨおよびＬの間での変速は、車速Ｖや要求駆動力（もしくはアクセル操作量）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。

図２は、図１のダンパ装置３８の構造を詳細に説明するための断面図である。なお、ダンパ装置３８は回転軸心Ｃを中心として略対称に構成されているため、下側半分が省略されている。

ダンパ装置３８は、回転軸心Ｃを中心としてエンジン２４と遊星歯車装置２６との間に動力伝達可能に設けられている。ダンパ装置３８は、エンジン２４のクランクシャフト３６にボルト４８によって連結されて回転軸心Ｃまわりに回転可能なディスクプレート５０およびディスクサブプレート５２（ディスクプレート５０とディスクサブプレート５２とを特に区別しない場合には単にディスクプレートと記載する）と、そのディスクプレートと同じ回転軸心Ｃまわりに回転可能なハブプレート５４と、ディスクプレートとハブプレート５４との間に介挿されてそれらを動力伝達可能（弾性的）に連結するコイルスプリング５６と、ハブプレート５４の外周部に設けられて予め設定されているリミットトルク超えるトルク伝達を防止するトルクリミッタ５８とを、含んで構成されている。なお、コイルスプリング５６が、本発明の弾性部材に対応している。

ディスクプレート５０およびディスクサブプレート５２は、何れも円盤状に形成されたプレート部材で構成されており、コイルスプリング５６を挟むようにして配置されている。ディスクプレート５０およびディスクサブプレート５２の内周部には、ボルト締結用のボルト穴５０ａ、５２ａがそれぞれ形成されており、ディスクプレートの内周端面がクランクシャフト３６の軸端部に形成されている円筒状の延設部３６ａの外周面に嵌合した状態で、ディスクプレート５０およびディスクサブプレート５２がクランクシャフト３６にボルト４８で締結されている。なお、ディスクサブプレート５２の内周側は、ボルト締結が可能となるように屈曲されている。従って、ディスクプレートは、クランクシャフト３６と一体的に回転させられる。また、クランクシャフト３６とディスクプレート５０との間には円板状のスペーサ６０が介挿されており、スペーサ６０の厚みに応じてダンパ装置３８の軸方向の位置が調整される。また、ディスクプレート５０およびディスクサブプレート５２の外周側は、リベット６１によって一体的に固定されている。なお、リベット６１は、後述するハブプレート５４に形成されているスプリング収容穴５４ａを貫通しており、ハブプレート５４とディスクプレートとの相対回転角が予め設定されている所定値となるとハブプレート５４に当接してコイルスプリング５６の過度の圧縮を防止するように構成されている。すなわち、リベット６１は、コイルスプリング５６を保護する部材としても機能する。

ハブプレート５４は、ディスクプレート５０およびディスクサブプレート５２に挟まれた位置に配置されている。ハブプレート５４は、円板状に形成されており、コイルスプリング５６を収容すると共にリベット６１を軸方向に挿し通すための窓状のスプリング収容穴５４ａが周方向に複数個（例えば４個）形成されている。そして、そのスプリング収容穴５４ａ毎にコイルスプリング５６がそれぞれ収容されている。コイルスプリング５６は、ハブプレート５４と、そのハブプレート５４を挟み込むように配置されている一対のディスクプレートとの間に介挿された状態でこれらを動力伝達可能（弾性的に）に連結している。さらに、ハブプレート５４の外周端部には、スプライン状の外周歯５４ｂが形成されており、後述するイナーシャリング６２に形成されている内周歯６２ａにスプライン嵌合されている。

トルクリミッタ５８は、ハブプレート５４と、ハブプレート５４を挟むように配置される円環状のイナーシャリング６２および円板状のカバー６４と、外周部がハブプレート５４とカバー６４との間に介挿されているトルクリミッタプレート６６と、軸方向においてイナーシャリング６２とハブプレート５４との間に予荷重状態で介挿されてハブプレート５４をトルクリミッタプレート６６側に向かって押圧する皿バネ６８とを、含んで構成されている。

イナーシャリング６２は、軸方向の一端がカバー６４側に伸びることで断面がＬ字状に形成されている円還状の部材であり、その軸方向の一端側の端面に円板状のカバー６４がボルト７２によって締結されている。これより、イナーシャリング６２とカバー６４との間に、環状空間が形成されている。この環状空間に、ハブプレート５４の外周部、トルクリミッタプレート６６、および皿バネ６８が収容される。なお、ダンパ装置３８では、イナーシャリング６２はコイルスプリング５６に対してハブ部材７６側に配置され、そのイナーシャリング６２がフライホイールとしても機能するような慣性モーメントに設計されている。

トルクリミッタプレート６６は、円盤状の板材から構成されており、その外周両面には摩擦材７４が貼り着けられている。また、トルクリミッタプレート６６の内周端部は、ハブ部材７６から径方向に伸びる鍔部７６ａの外周部にリベット７８によって締結されている。なお、ハブ部材７６には、動力伝達軸３９がスプライン嵌合される。また、鍔部７６ａには、ダンパ装置３８をクランクシャフト３６にボルト４８で固定する際に工具等を通す締結作業用の作業用穴８０が、ボルト４８と対応する位置に周方向に複数個形成されている。なお、ハブ部材７６が本発明の出力回転部材に対応する。

皿バネ６８は、内周側がイナーシャリング６２の内周端に形成されている突起部６２ｂによって保持されており、外周側がハブプレート５４に当接してそのハブプレート５４を軸方向においてカバー６４側に向かって押圧している。上記のようにトルクリミッタ５８が構成されることで、ダンパ装置３８に予め設定されている上限値を超えるトルクが伝達された場合には、ハブプレート５４およびカバー６４と摩擦材７４との間で滑りが生じ、その上限値を超えるトルクの伝達が防止される。従って、トルクリミッタ５８は、前記上限値を超えるトルクが伝達された際に滑りが生じるように設計されている。

コイルスプリング５６の内周側には、所定のヒステリシストルクを発生させるためのヒス発生部８２が設けられている。ヒス発生部８２は、断面がＬ字状に屈曲して形成されている円盤状の第１環状部材８４と、同じく断面がＬ字状に屈曲して形成されている円盤状の第２環状部材８６と、ディスクサブプレート５２と第２環状部材８６との間に介挿されて第２環状部材８６をハブプレート５４に向かって押圧する皿バネ８８とを、備えて構成されている。なお、ハブプレート５４の内周端部は第１環状部材８４に当接しており、ハブプレート５４は、第１環状部材８４を介してディスクサブプレート５２によって保持されている。また、イナーシャリング６２は、ハブプレート５４にスプライン嵌合されることで一体的な構造となっているので、イナーシャリング６２も同様に、ハブプレート５４および第１環状部材８４を介してディスクサブプレート５２によって保持されている。

第１環状部材８４には、軸方向に伸びる突起が周方向に複数個形成されており、その突起がディスクプレート５０に形成されている切欠に嵌め入れられている。従って、前記突起および切欠が廻り止めとして機能し、ディスクプレート５０と第１環状部材８４との相対回転が阻止されている。また、第２環状部材８６にも同様に、軸方向に伸びる突起が周方向に複数個形成されており、その突起がディスクサブプレート５２に形成されている切欠に嵌め入れられている。従って、前記突起および切欠が廻り止めとして機能し、ディスクサブプレート５２と第２環状部材８６との相対回転が阻止されている。さらに、皿バネ８８の内周部にも突起が周方向に複数個形成されており、その突起が第２環状部材８６に形成されている切欠に嵌め入れられることで廻り止めとして機能し、皿バネ８８と第２環状部材８６との相対回転が阻止されている。このように構成されるヒス発生部８２において、皿バネ８８が第２環状部材８６をハブプレート５４に向かって押圧することで、ハブプレート５４と第１環状部材８４および第２環状部材８６とが摺動した際にヒステリシストルクが発生する。

上記のように構成されるダンパ装置３８では、ハブプレート５４がトルクリミッタの構成部材として必要とされていたプレッシャプレートとしても機能しており、そのプレッシャプレートが省略されている。さらに、イナーシャリング６２がトルクリミッタの構成部材として必要とされていたサポートプレートおよびフライホイールとしても機能するので、構成部品が統合されて部品点数が削減されている。

また、ダンパ装置３８において、イナーシャリング６２およびカバー６４はボルト７２によって締結され、トルクリミッタプレート６６およびハブ部材７６はリベット７８によって締結されている。これより、ダンパ装置３８がフライホイールとしても機能するイナーシャリング６２を含んで一体的に構成されているので、ダンパ装置３８をクランクシャフト３６に組付ける際には、ディスクプレートをクランクシャフト３６にボルト４８で締結する１工程だけで済み、従来のようなフライホイールの組付およびダンパの組付の２工程必要だったものが１工程に削減される。さらに、トルクリミッタプレート６６の内周部は、リベット７８によってハブ部材７６の鍔部７６ａに締結されるので、動力伝達軸３９がスプライン嵌合されるハブ部材７６の芯出し精度も向上する。

また、ダンパ装置３８にあっては、エンジン２４から出力される駆動力が、クランクシャフト３６、ディスクサブプレート、コイルスプリング５６、ハブプレート５４、トルクリミッタ５８（イナーシャリング６２、カバー６４を含む）、トルクリミッタプレート６６、ハブ部材７６を介して動力伝達軸３９に伝達される。また、ダンパ装置３８では、イナーシャリング６２がフライホイールとして機能することから、ダンパ装置３８において、コイルスプリング５６よりも上流側すなわちエンジン側の慣性モーメントが小さく、コイルスプリング５６よりも下流側すなわち駆動輪側（以下、Ｔ／Ａ側）の慣性モーメントが大きく構成されている。図３は、従来のダンパ装置および本実施例のダンパ装置３８の慣性モーメントの大きさを概念的に示す図である。図３に示すｉ_E'は、従来のダンパ装置においてコイルスプリングよりもエンジン側の慣性モーメントに対応し、ｉ_T'は、従来のダンパ装置においてコイルスプリングよりもＴ／Ａ側の慣性モーメントに対応し、ｉ_Eは、ダンパ装置３８においてコイルスプリング５６よりもエンジン側の慣性モーメントに対応し、ｉ_Tは、ダンパ装置３８においてコイルスプリング５６よりもＴ／Ａ側の慣性モーメントに対応している。図３の概念図からもわかるように、フライホイールとしても機能するイナーシャリング６２が大きな慣性モーメントを有することで、従来のダンパ装置と比較して、エンジン側の慣性モーメントが減少すると共に、Ｔ／Ａ側の慣性モーメントが増加している。

ところで、近年の低燃費化対策によって、エンジン燃焼のリーン化に伴って燃焼の不安定化が生じ易くなっており、爆発強制力として支配的であた爆発一次以外に回転０．５次といった低次次数の強制力も増加傾向にある。これより、従来はエンジン常用回転速度以下での現象であった捩り共振がアイドル運転のエンジン回転速度付近で発生し、ＮＶやドラビリに影響を与える可能性があった。また、低燃費のためのハイギヤ化やトランスアクスルの軽量化により、こもり音や駆動系の歯打ち音の因子である駆動系の振動伝達特性も悪化の傾向にあった。これらの課題は互いに相反関係にあり、これらの課題を同時に改善することは困難であった。

これに対して、ダンパ装置３８にあっては、上述したように慣性モーメントの大きいイナーシャリング６２をコイルスプリング５６に対してハブ部材７６側に配置することで、従来のダンパ装置に比べてエンジン側の慣性モーメントを減少させると共に、Ｔ／Ａ側の慣性モーメントを増加させることで上記課題を解消している。以下、その理由について説明する。

図４は、本実施例のハイブリッド車両におけるバネ／マスモデルを簡略的に示している。図４において、I_Eがエンジン系の慣性モーメントを示し、I_Mが第１電動機ＭＧ１を含んで構成される慣性モーメントに対応し、I_OがリングギヤＲ０や車輪側出力軸１４を含んで構成される慣性モーメントに対応し、I_Wがホイール側の慣性モーメントに対応している。図４に示すＮeハンチングのバネ／マス系において、前記回転０．５次の共振回転数がエンジン２４のアイドル回転速度から離れることが好ましい。そこで、本実施例では、共振回転数をアイドル回転速度よりも高い値に設定することで捩り共振を抑制する。具体的には、Ｎeハンチングのバネ／マス系においてトータル慣性を小さくすることで共振回転数（固有値）を上げている。一方、こもり音における支配的なバネ／マス系では、破線で示すＴ／Ａ内の慣性を上げて共振回転数（固有値）を下げることで振動レベルを下げている。ここで、ダンパ装置３８では、イナーシャリング６２がＴ／Ａ側に配置されるので、イナーシャリング６２の慣性質量を調整することでトータルの慣性を変化させることなくエンジン側の慣性をＴ／Ａ側に移動することができる。従って、Ｎeハンチングのバネ／マス系の慣性を小さくしつつ、こもり音における支配的なバネ／マス系の慣性を大きくすることができる。

このようにダンパ装置３８の慣性モーメントをエンジン側からＴ／Ａ側に移動させたときの共振回転数および振動ゲインの変化を図５に示す。図５において、横軸は慣性（慣性モーメント）の移動量を示しており右側に移動するに従ってＴ／Ａ側への慣性が増加する。また、左側の縦軸は、振動ゲインを示しており、図中の実線に対応している。さらに、右側の縦軸は、回転０．５次に換算したときのＰレンジにおける共振回転数を示しており、図中の一点鎖線に対応している。図５に示されるように、Ｔ／Ａ側へ移動する慣性が増加するに従って、一点鎖線で示す共振回転数が高くなっている。このように、Ｔ／Ａ側への慣性が増加するに従って共振回転数が高くなるので、共振回転数をエンジン２４のアイドル回転数よりも高い値に設定して捩り共振の発生を抑制できる。また、Ｔ／Ａの慣性が増加するに従って振動ゲインが増加して振動伝達特性が改善されるに従い、こもり音の低減が可能となる。

上述のように、本実施例によれば、ダンパ装置３８において、ハブプレート５４を、従来のダンパ装置では別個に設けられていたトルクリミッタプレート６６を押圧するプレッシャプレートとしても機能させることができる。また、イナーシャリング６２は、慣性を有するためにフライホイールとして機能させることができるので、別個にフライホイールを設けることも防止できる。このようにダンパ装置３８の構成部品の機能を１つの部品で共用することで、ダンパ装置３８を構成する部品点数を低減することができる。これに関連して、製造コストを低減することもできる。トルクリミッタ５８に皿バネ６８が用いられることで、実用的なダンパ装置３８となる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本発明の他の実施例であるダンパ装置１００の構成を説明するための断面図である。図６のダンパ装置１００は、エンジン２４のクランクシャフト３６にボルト４８によって連結されて回転軸心Ｃまわりに回転可能なディスクプレート１０２およびディスクサブプレート１０４（以下、特に区別しない場合には単にディスクプレートと記載する）と、そのディスクプレートと同じ回転軸心Ｃまわりに回転可能なハブプレート１０６と、ディスクプレートとハブプレート１０６との間に介挿されてそれらを動力伝達可能に連結するコイルスプリング５６と、ハブプレート５４の外周部に設けられて予め設定されているリミットトルク超えるトルク伝達を防止するトルクリミッタ１０７とを、含んで構成されている。

ディスクプレート１０２およびディスクサブプレート１０４は、何れも円盤状に形成されたプレート部材で構成されており、コイルスプリング５６を挟んだ位置に配置されている。本実施例のダンパ装置１００では、ディスクプレート１０２のみがクランクシャフト３６にボルト４８によって締結されている。一方、ディスクサブプレート１０４は、屈曲することなく内周方向に延設されている。そして、ディスクサブプレート１０４の内周部には、ダンパ装置１００をクランクシャフト３６に締結する際に工具等を通すための作業用穴１０５がボルト４８と対応する位置に周方向に複数個形成されている。また、ディスクプレート１０２およびディスクサブプレート１０４の外周部は、リベット１０８によって一体的に固定されている。なお、リベット１０８は、ハブプレート１０６に形成されている後述するスプリング収容穴１０６ａに挿し通されており、前述の実施例と同様にコイルスプリング５６を保護する部材として機能する。

ハブプレート１０６は、円板状に形成されており、コイルスプリング５６を収容するための窓状のスプリング収容穴１０６ａが周方向に複数個形成されている。また、ハブプレート１０６の外周端部は、前述の実施例と同様にイナーシャリング１１０にスプライン嵌合されている。さらに、ハブプレート１０６の内周側は、ハブ部材７６の円筒部まで延設されており、ダンパ装置１００をクランクシャフト３６に締結する際に工具等を通すための作業用穴１０９が、ボルト４８と対応する位置に周方向に複数個形成されている。

トルクリミッタ１０７は、ハブプレート１０６と、ハブプレート１０６を挟むように配置される円還状のイナーシャリング１１０および円板状のカバー１１２と、外周部がハブプレート１０６とカバー１１２との間に介挿されているトルクリミッタプレート１１４と、軸方向においてイナーシャリング１１０とハブプレート１０６との間に予荷重状態で介挿されてハブプレート１０６をトルクリミッタプレート１１４側に向かって押圧する皿バネ１１６とを、含んで構成されている。なお、トルクリミッタ１０７の詳細については、前述した実施例のトルクリミッタ５８と基本的には変わらないので、その説明を省略する。

本実施例においてもヒステリシストルクを発生させるためのヒス発生部１１８が設けられている。本実施例のヒス発生部１１８は、ディスクサブプレート１０４の内周部および鍔部７６ａの内周部であって、コイルスプリング５６に対して軸方向にずれた位置に設けられている。ヒス発生部１１８は、断面がＬ字状に屈曲して形成されている還状の第１環状部材１２０と、同じく断面がＬ字状に屈曲して形成されている還状の第２環状部材１２２と、第２環状部材１２２と鍔部７６ａとの間に介挿されて第２環状部材１２２をディスクサブプレート１０４に向かって押圧する皿バネ１２４とを、含んで構成されている。なお、ハブプレート１０６の内周端部は、第１環状部材１２０に当接していることから、ハブプレート１０６が第１環状部材１２０を介してハブ部材７６によって保持されている。また、イナーシャリング１１０の内周部とディスクプレート１０２との間には、樹脂等からなる軸受１２６が介挿されており、イナーシャリング１１０が軸受１２６を介してディスクプレート１０２によって保持されている。

第１環状部材１２０には、軸方向に伸びる突起が周方向に複数個形成されており、その突起がハブプレート１０６に形成されている切欠にそれぞれ嵌め入れられることで廻り止めとして機能し、ハブプレート１０６と第１環状部材１２０との相対回転が阻止されている。また、第２環状部材１２２にも同様に、軸方向に伸びる突起が周方向に複数個形成されており、その突起が鍔部７６ａに形成されている切欠にそれぞれ嵌め入れられることで廻り止めとして機能し、第２環状部材１２２とハブ部材７６との間の相対回転が阻止されている。さらに、皿バネ１２４の外周部にも突起が周方向に複数個形成されており、その突起が第２環状部材１２２に形成されている切欠に嵌め入れられることで廻り止めとして機能し、第２環状部材１２２と皿バネ１２４との相対回転が阻止されている。このように構成されるヒス発生部１１８において、皿バネ１１６が第２環状部材１２２をディスクサブプレート１０４側に向かって押圧することで、ハブプレート１０６とディスクプレート１０２およびディスクサブプレート１０４とが摺動した際にヒステリシストルクが発生する。

上記のように構成されるダンパ装置１００においても、ハブプレート１０６がトルクリミッタの構成部材として必要とされていたプレッシャプレートとしても機能しており、そのプレッシャプレートが省略されている。さらに、イナーシャリング１１０がトルクリミッタの構成部材として必要とされていたサポートプレート、およびフライホイールとしても機能するので、構成部材が統合されて部品点数が削減されている。

また、ダンパ装置１００において、イナーシャリング１１０およびカバー１１２はボルト７２によって締結され、トルクリミッタプレート１１４およびハブ部材７６の鍔部７６ａはリベット１０８によって締結されている。これより、ダンパ装置１００がフライホイールとしても機能するイナーシャリング１１０を含んで一体的に構成されているので、ダンパ装置１００をクランクシャフト３６に組付ける際には、ディスクプレートクランクシャフト３６にボルト４８で締結する１工程だけで済み、従来のようなフライホイールの組付およびダンパの組付の２工程必要だったものが１工程に削減される。また、ダンパ装置１００では、ヒス発生部１１８が、コイルスプリング５６に対して軸方向にずれた位置であって、ディスクサブプレート１０４および鍔部７６ａの内周端部に設けられているので、コイルスプリング５６をさらに内周側に配置することも可能となる。従って、コイルスプリング５６のさらなる低剛性化も可能となる。また、ダンパ装置１００においても、イナーシャリング１１０がコイルスプリング５６に対してＴ／Ａ側に設けられており、前述した実施例のダンパ装置３８と同様に、共振回転数の上昇と振動伝達特性の改善とを両立させることができる。

上述のように、本実施例のダンパ装置１００においても前述した実施例のダンパ装置３８と同様の効果を得ることができる。また、ヒステリシストルクを発生させるヒス発生部１１８が、ディスクサブプレート１０４および鍔部７６ａの内周部に設けられており、イナーシャリング１１０とディスクプレート１０２との間に軸受１２６が設けられている。これより、ヒス発生部１１８がコイルスプリング５６の内周側に配置されないので、コイルスプリング５６をより内周側に配置することができ、結果としてコイルスプリング５６の低剛性化が可能となって振動伝達特性を改善することもできる。また、イナーシャリング１１０が軸受１２６によって確実に保持される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例のダンパ装置３８はハイブリッド形式の車両用駆動装置１０に適用されていたが駆動装置の具体的な構造は適宜変更しても構わない。例えば、必ずしもハイブリッド形式の駆動装置に限定されない。また、変速機の構造についても自動変速機２２に限定されず、例えば更に多段化された変速機やベルト式の無段変速機など適宜変更することができる。さらに、変速機が省略されたものであっても構わない。

また、前述の実施例のダンパ装置１００に設けられている軸受１２６をダンパ装置３８に用いて実施することもできる。

また、前述の実施例のダンパ装置１００に設けられている軸受１２６の材質は樹脂に限定されず他の材質に変更しても構わない。

また、前述の実施例において、イナーシャリング６２およびカバー６４は、ボルト７２によって締結されているが、例えば溶接など他の方法で固定することもできる。

また、前述の実施例では、トルクリミッタ５８、１０７に皿バネ６８、１１６が使用されているが、必ずしも皿バネに限定されるものではなく、例えば波バネやコイルバネなど、ハブプレートを押圧するものであれば特に限定されない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

３６：クランクシャフト
３８、１００：ダンパ装置
５０、１０２：ディスクプレート
５２、１０４：ディスクサブプレート（ディスクプレート）
５４、１０６：ハブプレート
５６：コイルスプリング（弾性部材）
５８、１０７：トルクリミッタ
６２、１１０：イナーシャリング
６４、１１２：カバー
６６、１１４：トルクリミッタプレート
６８、１１６：皿バネ（バネ）
７６：ハブ部材（出力回転部材）
１１８：ヒス発生部
１２６：軸受

Claims

クランクシャフトに連結されて回転軸心まわりに回転可能なディスクプレートと、該ディスクプレートと同じ回転軸心まわりに回転可能なハブプレートと、該ディスクプレートと該ハブプレートとの間に介挿されてこれらを動力伝達可能に連結する弾性部材と、予め設定されているリミットトルクを越えるトルク伝達を防止するトルクリミッタとを、含む車両のダンパ装置であって、
前記トルクリミッタは、前記ハブプレートと、該ハブプレートの外周部を挟むように配置されるイナーシャリングおよびカバーと、外周部が該ハブプレートと該カバーとの間に介挿されると共に出力回転部材に連結されているトルクリミッタプレートと、軸方向において前記イナーシャリングと前記ハブプレートとの間に予荷重状態で介挿されて該ハブプレートを該トルクリミッタプレート側に向かって押圧するバネとを、含んで構成されていることを特徴とする車両のダンパ装置。
ヒステリシストルクを発生させるヒス発生部が、前記ディスクプレートおよび前記トルクリミッタプレートの内周部に設けられており、
前記イナーシャリングと前記ディスクプレートとの間に軸受が設けられていることを特徴とする請求項１の車両のダンパ装置。
前記バネは、軸方向において前記イナーシャリングと前記ハブプレートとの間に予荷重状態で介挿されて該ハブプレートを前記トルクリミッタプレート側に向かって押圧する皿バネであることを特徴とする請求項１または２の車両のダンパ装置。