JP2023010399A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパ装置において、低トルク時における捩り特性を高剛性に設定した際の不具合を解消でき、しかも比較的高トルクで走行している場合に回転変動を減衰できるようにする。【解決手段】この装置は、入力回転体４と、ハブ５１と、フランジ５２と、内周側弾性連結部６と、外周側弾性連結部７と、を備えている。内周側弾性連結部６は、複数の内周側スプリング６１，６２を有し、入力トルクが第１領域の範囲において多段の捩り特性を有し、ハブ５１とフランジ５２とを回転方向に弾性的に連結する。外周側弾性連結部７は、内周側弾性部材６の径方向外方に配置されるとともに予圧縮された複数の外周側スプリング７１を有し、入力トルクが第１領域を超えた第２領域の範囲で作動し、入力回転体４とフランジ５２とを回転方向に弾性的に連結する。【選択図】図５

Description

本発明は、ダンパ装置に関する。

車輌に用いられるクラッチディスク組立体は、フライホイールに押圧されるクラッチディスクと、ダンパ装置と、を有している。ダンパ装置は、クラッチディスクを介してエンジンから伝達されたトルクをトランスミッション側に伝達するとともに、エンジンの回転変動を減衰する。

この種のダンパ装置が特許文献１に示されている。特許文献１のダンパ装置は、入力回転体と、出力回転体と、弾性連結部と、を備えている。入力回転体と出力回転体とは、互いに所定の角度範囲で相対回転可能である。弾性連結部は、複数のコイルスプリングを有しており、入力回転体と出力回転体とを回転方向に弾性的に連結する。複数のコイルスプリングは、予め圧縮された状態で、入力回転体と出力回転体との間に設けられている。

そして、この特許文献１のダンパ装置では、エンジンがアイドル状態になるまでの始動時と、エンジンがアイドル状態から停止するまでの間と、において、入力回転体が出力回転体に対して相対的に回転することが制限される。このため、エンジン始動時及びエンジン停止時において、ダンパ装置の共振による振動や騒音が抑制される。

特開２０１６－１３３１２３号公報

特許文献１のダンパ装置では、入力回転体と出力回転体とを連結するコイルスプリングが、予め圧縮されて装着されている。すなわち、コイルスプリングにはプリロードがかけられている。そして、このコイルスプリングに対するプリロードによって、エンジン始動時及び停止時の低トルクのときに、入力回転体と出力回転体とが捩れないようにしている。

ここで、特に小排気量、たとえば、３気筒で排気量が１０００ｃｃ程度の車両においては、エンジンが低トルクのときには、回転振動の減衰性能を損なわない範囲でダンパ装置の機能を制限することによってドライバビリティを向上させるとともに、エンジンが高トルクであって、ハイギヤで走行している際には、ダンパ装置の機能を発揮させるのが望ましい場合がある。

そこで、コイルスプリングに対するプリロードを大きくして走行領域における捩り特性の１段目を高剛性にしてドライバビリティを向上させ、かつ２段目を１段目よりも低剛性にしてダンパ機能を十分に発揮させることが考えられる。

しかし、捩り特性の１段目の剛性を高くしすぎると、ジャダーの発生、ＮＶ（騒音、振動）特性の悪化を招くおそれがある。また、走行領域における捩り特性の１段目剛性を高くしすぎると、アイドル状態等の領域における低剛性の捩り特性から走行領域の高剛性の捩り特性へスムーズに移行できない場合がある。この場合、振動の吸収・減衰特性が悪化する現象（ジャンピング現象）が生じることが考えられる。

本発明の課題は、ダンパ装置において、低トルク時における捩り特性を高剛性に設定した際の不具合を解消でき、しかも比較的高トルクで走行している場合に回転変動を減衰できるようにすることにある。

（１）本発明に係るダンパ装置は、入力回転体と、出力回転体と、内周側弾性連結部と、外周側弾性連結部と、を備えている。入力回転体はトルクが入力される。出力回転体は、互いに相対回転可能なハブ及びフランジを有し、入力回転体と相対回転可能である。内周側弾性連結部は、複数の内周側弾性部材を有し、入力トルクが第１領域の範囲において作動して多段の捩り特性を有し、入力回転体と出力回転体とを回転方向に弾性的に連結する。外周側弾性連結部は、内周側弾性部材の径方向外方に配置されるとともに予圧縮された複数の外周側弾性部材を有し、入力トルクが第１領域を超えた第２領域の範囲で作動し、入力回転体とフランジとを回転方向に弾性的に連結する。

ここでは、入力トルクが比較的小さい第１領域（例えば車両がアイドリング状態及び低トルク走行状態である領域）では、多段の捩り特性を有する内周側弾性連結部が作動する。このため、内周側弾性連結部の捩り特性を適宜調整することによって、ジャンピング現象を抑えることができる。また、第１領域をトルクが小さい走行領域まで広げれば、ジャダーの発生を抑えることができる。

また、入力トルクが比較的高い第２領域（例えば車両が走行している状態の領域）では、ある入力トルクまでは予圧縮された外周側弾性部材によって高い剛性の捩り特性を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。さらに、入力トルクが予圧縮された外周側弾性部材によるトルクに達すると、予圧縮された外周側弾性部材を並列に作動させることによって外周側弾性連結部の捩り特性の剛性を低く設定することができ、回転変動を効果的に減衰することができる。

（２）好ましくは、外周側弾性部材の一方の端面は、入力トルクが第２領域の範囲において片当たり状態から両当たり状態に移行する。

なお、「片当たり状態」とは、弾性部材を押圧して作動させる回転体に対して、弾性部材の端面の径方向内側及び外側の片方のみが当接している状態を意味する。また、「両当たり状態」とは、弾性部材を押圧して作動させる回転体に対して、弾性部材の端面の径方向内側及び外側の両方が当接している状態を意味する。

ここでは、例えば走行領域である第２領域では、入力トルクが大きくなるにしたがい片当たり状態から両当たり状態に移行する。このため、第２領域において、入力トルクが小さい領域では、ジャダー現象を抑えつつ、剛性の高い捩り特性を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。また、入力トルクが大きい領域では、剛性の低い捩り特性を得ることができ、回転変動を効果的に減衰することができる。

（３）好ましくは、内周側弾性連結部は、第１領域のうち入力トルクが０から第１トルクまでの領域において第１捩り特性を有するとともに、第１トルクを超え第２トルクまでの領域において第２捩り特性を有する。そして、第１捩り特性は第１剛性を有し、第２捩り特性は、第１剛性よりも高い第２剛性を有する。また、外周側弾性連結部は、第２領域のうち入力トルクが第２トルクを超え第３トルクまでの領域において第３捩り特性を有するとともに、第２領域において入力トルクが第３トルクを超えると第４捩り特性を有する。そして、第３捩り特性は、第２剛性よりも高い第３剛性を有し、第４捩り特性は、第３剛性よりも低い第４剛性を有する。

（４）好ましくは、入力回転体は複数の支持部を有し、フランジは、複数の支持部に対応する位置に複数の収容部を有している。そして、複数の外周側弾性部材は、支持部及び収容部に予圧縮されて配置されている。この場合、外周側弾性部材の一方の端面は、支持部及び収容部の一方の円周方向端部に対して片当たり状態から両当たり状態に移行する。

ここでは、複数の予圧縮された外周側弾性部材は、一方の端面が、入力回転体とフランジとが相対回転する際に、片当たり状態から両当たり状態に移行するように配置されている。

（５）好ましくは、支持部は円周方向に対向する１対の支持面を有し、収容部は円周方向に対向する１対の収容面を有している。そして、１対の支持面及び１対の収容面の一方の、円周方向の一方の端面は、径方向外方に向かって開くように傾斜している。これにより、外周側弾性部材を、作動に伴って片当たり状態から両当たり状態に移行させることができる。

（６）好ましくは、内周側弾性部材は、第１弾性部材と、第２弾性部材と、を有する。第２弾性部材は、第１弾性部材より高い剛性を有し、第１弾性部材と直列に作動する。

（７）好ましくは、内周側弾性部材は不等ピッチばねを有する。

（８）好ましくは、内周側弾性連結部は、中間回転体と、中間弾性部材と、を有する。中間回転体は、ハブ及びフランジに対して相対回転可能である。中間弾性部材は、径方向において内周側弾性部材と外周側弾性部材との間に配置され、中間回転体とフランジとを回転方向に弾性的に連結する。

（９）好ましくは、内周側弾性部材と中間弾性部材とは並列に作動する。

（１０）好ましくは、中間回転体は、ハブに対して第１角度の範囲で相対回転可能である。また、フランジは、ハブに対して第１角度よりも大きい第２角度で相対回転可能である。

（１１）好ましくは、入力回転体は原動機の部材に連結されるものである。そして、複数の外周側弾性部材は、原動機からの入力トルクが０から最大トルクの１０％以上７０％以下の間のいずれかのトルクを超えたときに両当たり状態になる。

以上のような本発明のダンパ装置では、低トルク時における捩り特性を高剛性に設定した際の不具合を解消でき、しかも比較的高トルクで走行している場合に回転変動を減衰することができる。

本発明の第１実施形態によるダンパ装置を有するクラッチディスク組立体の断面図。 図１のクラッチディスク組立体の正面図。 図２の拡大部分図。 図２の拡大部分図。 ダンパ装置の捩り特性線図。 本発明の第２実施形態によるダンパ装置の図２に相当する図。 本発明の第３実施形態によるダンパ装置の図１に相当する図。 図７のクラッチディスク組立体の正面図。 図７のダンパ装置の動作を説明するための図。 図７のダンパ装置の動作を説明するための図。

－第１実施形態－
［全体構成］
図１は、本発明の第１実施形態としてのダンパ装置を有するクラッチディスク組立体１の断面図である。また、図２は、その正面図である。クラッチディスク組立体１は、車両のエンジンとトランスミッションとの間に配置される。図１において、Ｏ－Ｏ線がクラッチディスク組立体１の回転軸である。図１の左側にエンジン及びフライホイール（図示せず）が配置され、図１の右側にトランスミッション（図示せず）が配置される。

なお、以下の説明において、軸方向とは、クラッチディスク組立体１の回転軸Ｏが延びる方向である。また、円周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の円周方向であり、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向である。なお、円周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の円周方向に完全に一致している必要はない。また、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の直径方向に完全に一致している必要はない。

クラッチディスク組立体１は、クラッチ部２と、ダンパ部３（ダンパ装置の一例）と、を備えている。

［クラッチ部２］
クラッチ部２は、図１及び図２に示すように、クッショニングプレート１１と、１対の摩擦フェーシング１２と、を有している。クッショニングプレート１１は、環状部１１ａと、環状部１１ａから径方向外方に突出する複数のクッション部１１ｂと、を有している。１対の摩擦フェーシング１２は、環状であり、クッション部１１ｂの軸方向両側にリベット１３によって固定されている。

［ダンパ部３］
ダンパ部３は、入力回転体４と、出力回転体５と、内周側弾性連結部６と、外周側弾性連結部７と、ストッパ機構８と、ヒス発生機構９と、を備えている。

＜入力回転体４＞
入力回転体４は、クラッチプレート４１とリティニングプレート４２とを有している。クラッチプレート４１及びリティニングプレート４２は、ともに円板状かつ環状の部材であり、互いに対して軸方向に所定の間隔を開けて配置されている。そして、クラッチプレート４１とリティニングプレート４２とは、４つのストップピン４５によって互いに相対回転不能及び軸方向移動不能に固定されている。これにより、クラッチプレート４１とリティニングプレート４２とは一体回転する。

クラッチプレート４１及びリティニングプレート４２には、それぞれ中心孔が形成されている。また、クラッチプレート４１及びリティニングプレート４２には、それぞれ４つの窓部４３（支持部の一例）が円周方向に並べて形成されている。すべての窓部４３は同じ形状であり、径方向において同じ位置に形成されている。窓部４３は概ね円周方向に長く延びている。また、窓部４３は、軸方向に貫通した孔と、その孔の外周部及び内周部に形成された縁部と、を有している。

ここで、窓部４３の円周方向の両端面である１対の支持面４３ａは、回転中心から窓部４３の幅方向の中心を通って延びる直線Ｌ（図２参照）に対して平行である。

＜出力回転体５＞
出力回転体５は、クラッチプレート４１及びリティニングプレート４２に対して相対回転可能である。出力回転体５は、互いに相対回転が可能なハブ５１とフランジ５２とを有している。

ハブ５１は、筒状に形成され、クラッチプレート４１及びリティニングプレート４２の内周部に配置されている。ハブ５１の内周面にはスプライン孔が形成されている。また、ハブ５１の軸方向中央部には、大径部５３が形成されている。図２の一部である図３に示すように、大径部５３の外周面には、複数の外歯５１ａと、２つの第１切欠５１ｂと、２つの第２切欠５１ｃと、が形成されている。第１切欠５１ｂ及び第２切欠５１ｃは、円周方向に所定の幅で、かつ外周側に開いて形成されている。また、第２切欠５１ｃの幅は第１切欠５１ｂの幅よりも狭い。

フランジ５２は、図２及び図３に示すように、中心部に孔を有する概略円板状の部材である。フランジ５２は、ハブ５１の大径部５３の径方向外方に配置されるとともに、クラッチプレート４１とリティニングプレート４２との軸方向間に配置されている。フランジ５２の内周面には、複数の内歯５２ａ及び４つの切欠５２ｂが形成されている。複数の内歯５２ａは、ハブ５１の外歯５１ａに隙間を介して噛み合い可能である。したがって、ハブ５１とフランジ５２とは、この隙間に相当する角度分（第１領域の一例）だけ互いに相対回転が可能である。切欠５２ｂは、ハブ５１の切欠５１ｂと対向する位置に配置されている。４つの切欠５２ｂは、円周方向に同じ長さの幅で、かつ内周側に開いて形成されている。そして、ハブ５１及びフランジ５２の切欠５１ｂ，５２ｂによって、スプリング収容部５４が形成されている。

また、フランジ５２には、クラッチプレート４１及びリティニングプレート４２の各窓部４３に対応する位置に、４つの窓孔５５（収容部の一例）が形成されている。４つの窓孔５５は、同じ形状であり、径方向において同じ位置に形成されている。各窓孔５５は、概ね円周方向に長く延びている。

ここで、図４に示すように、窓孔５５の円周方向の両端面である１対の収容面５５ａは、開き角度Ｄを有している。すなわち、収容面５５ａは、径方向内側から外側に向かって開いている。なお、図４では、理解の便宜のために開き角度を実際の角度よりも大きく示している。開き角度については、ダンパ装置が搭載されるエンジンの仕様等によって適宜設定される。

ここで、開き角度とは、直線Ｌに対する収容面５５ａの傾斜角度である。なお、直線Ｌと、後述する外周側スプリング７１の円周方向の端面７１ａと、は平行である。したがって、開き角度は、外周側スプリング７１の円周方向の端面に対する収容面５５ａの傾斜角度でもある。

＜内周側弾性連結部６＞
内周側弾性連結部６は、入力トルクが第１領域の範囲（ここでは、例えば車両がアイドリング状態における領域及び低トルクで走行している状態の領域）において２段の捩り特性を有し、ハブ５１とフランジ５２とを回転方向に弾性的に連結する。

図２及び図３に示すように、内周側弾性連結部６は、２つの第１内周側スプリング６１及び２つの第２内周側スプリング６２を有している。第１内周側スプリング６１のスプリング長さは、第２内周側スプリング６２のそれよりも長い。第１内周側スプリング６１の両端面は、スプリングシートを介してスプリング収容部５４の端面に当接している。また、第２内周側スプリング６２の両端面は、ハブ５１の切欠５１ｂの端面に当接している。しかし、第２内周側スプリング６２の一方の端面は、フランジ５２の切欠５２ｂの端面５２ｂに対して離れるようにしてスプリング収容部５４に収容されている。すなわち、第２内周側スプリング６２の一方の端面とフランジ５２の切欠５２ｂの端面との間には隙間が確保されている。

以上のような構成により、第２内周側スプリング６２は、切欠５２ｂとの間の隙間の角度分だけ、第１内周側スプリング６１よりも遅れて作動する。すなわち、第１内周側スプリング６１は、第１角度範囲及びこの第１角度範囲を超えた第２角度範囲で作動するが、第２内周側スプリング６２は、第２角度範囲でのみ作動する。

＜外周側弾性連結部７＞
外周側弾性連結部７は、内周側弾性連結部６の径方向外方に配置され、入力回転体４とフランジ５２とを回転方向に弾性的に連結する。外周側弾性連結部７は、内周側スプリング６１，６２の径方向外方に配置された４つの外周側スプリング７１（外周側弾性部材の一例）を有している。すべての外周側スプリング７１はコイルスプリングであり、入力回転体４の窓部４３に、予め圧縮された状態で装着されている。

より詳細には、フランジ５２の窓孔５５の収容面５５ａは開き角度Ｄを有しているので、外周側スプリング７１の端面７１ａは、径方向内側の一部のみが収容面５５ａに接触している。すなわち、外周側スプリング７１の端面７１ａは、片当たり状態で収容面５５ａに接触している。なお、窓部４３の支持面４３ａは、直線Ｌに平行である。したがって、外周側スプリング７１の端面７１ａは、両当たり状態で窓部４３の支持面４３ａに接触している。

外周側スプリング７１は、第１及び第２内周側スプリング６１，６２よりも高い剛性を有しており、しかも予圧縮されて装着されている。そして、内周側の各スプリング６１，６２が作動する第１領域では、外周側スプリング７１は作動しない剛性に設定されている。すなわち、外周側スプリング７１は、第１領域では予圧縮状態からさらに圧縮されることはなく、入力トルクが第１領域を超えた第２領域の範囲（例えば、車両が比較的高トルクで走行している状態の領域）で作動する。

ここで、４つの外周側スプリング７１は、すべて同じ自由長Ｆを有している。そして、窓部４３の円周方向の幅Ｗ（径方向中央部における幅）に対して、自由長Ｆは、１．２０倍（Ｆ＝１．２０×Ｗ）となっている。

なお、外周側スプリング７１の自由長Ｆは、窓部４３の幅Ｗに対して、１．０２倍以上１．４３倍以下（Ｆ＝（１．０２～１．４３）×Ｗ）が好ましい。自由長Ｆが窓部４３の幅Ｗの１．０２倍未満の場合は、低トルクでの走行時におけるドライバビリティの向上が低下する。また、自由長Ｆが窓部４３の幅Ｗの１．４３倍を超えると、外周側スプリング７１の作動時における応力が高くなり、外周側スプリング７１の寿命が低下する。

＜ストッパ機構８＞
図２に示すように、フランジ５２の外周縁には、円周方向に所定の幅を有する切欠５２ｃが形成されている。この切欠５２ｃを、ストップピン４５が軸方向に通過している。この切欠５２ｃ及びストップピン４５によって、ストッパ機構８が構成されている。すなわち、ストップピン４５が切欠５２ｃの円周方向端面に当接することにより、入力回転体４とフランジ５２との相対回転が禁止される。

＜ヒス発生機構９＞
ヒス発生機構９は、入力回転体４と出力回転体５とが相対回転する際に、回転方向の摩擦抵抗であるヒステリシストルクを発生する。ヒス発生機構９は、クラッチプレート４１及びリティニングプレート４２と、ハブ５１及びフランジ５２と、の間に配置された複数のブッシュを有している。また、ヒス発生機構９は、各ブッシュを対応する部材に押圧するための複数のコーンスプリングを有している。

［動作］
図５に示す捩じり特性線図を用いて、クラッチディスク組立体１の動作について説明する。なお、図５において、トルクＴｉは、予圧縮された４つの外周側スプリング７１のすべてが、予圧縮された状態から両当たり状態でさらに圧縮されるときの入力トルク（イニシャルトルク）である。また、ここでは、一例として、入力トルクが０～Ｔ２の範囲（捩り角度０～ｄ２の第１領域）は、車両がアイドリングしている状態（アイドル領域）及び低トルクで走行している状態（低トルク走行領域）であり、入力トルクがＴ２（捩り角度ｄ２）を超えた範囲（第２領域）は、車両が比較的高トルクで走行している状態（走行領域）とする。

入力トルクが小さいアイドル領域では、ハブ５１の外歯５１ａとフランジ５２の内歯５２ａとの間に隙間が存在するので、内周側弾性連結部６が作動し、ハブ５１に対してフランジ５２が相対回転する。より詳細には、トルクが０～Ｔ１の範囲では、第１内周側スプリング６１のみが作動し、第１特性Ｃ１が得られる。そして、トルクがＴ１（捩り角度ｄ１）になると、第２内周側スプリング６２の端面がフランジ５２の切欠５２ｂに当接する。したがって、これ以降は、第１内周側スプリング６１に加えて第２内周側スプリング６２が作動する。したがって、第１特性Ｃ１よりも剛性の高い第２特性Ｃ２が得られる。

そしてさらに入力トルクが大きくなり、トルクがＴ２（捩り角度ｄ２）になると、ハブ５１の外歯５１ａとフランジ５２の内歯５２ａとが接触し、両者５１，５２の相対回転が禁止される。すなわち、これ以降は、ハブ５１とフランジ５２とは一体的に回転する。

なお、前述のように、外周側スプリング７１は予圧縮されて装着されており、かつ第１及び第２内周側スプリング６１，６２よりも高剛性であるので、トルクが０～Ｔ２（捩り角度０～ｄ２）の範囲では作動せず、予圧縮された状態からさらに圧縮されることはない。

トルクがＴ２を超えた走行領域では、外周側弾性連結部７が作動する。すなわち、外周側スプリング７１が片当たり状態で圧縮され、入力回転体４に対して出力回転体５（ハブ５１及びフランジ５２）が相対回転する。この状態では、第２特性Ｃ２よりも高い剛性の第３特性Ｃ３が得られる。そして、トルクがイニシャルトルクＴｉ（捩り角度ｄ３）になると、外周側スプリング７１が両当たり状態になる。これ以降は、外周側スプリング７１が予圧縮された状態からさらに両当たり状態で圧縮され、４つの外周側スプリング７１が並列で作動し、比較的低い剛性の第４特性Ｃ４が得られる。

以上のような作動によって、入力トルクが０～Ｔ２のアイドル領域及び低トルク走行領域においては、２段の比較的剛性の低い捩り特性が得られるので、走行領域との間に生じるジャンピング現象を抑えることができる。また、走行領域においてトルクが比較的小さい領域では、第３特性Ｃ３が得られるので、ジャダーの発生等の不具合を抑えつつ、ドライバビリティを向上することができる。そして、さらにトルクがＴｉを超えた走行領域では、低剛性の第４特性Ｃ４によって、効果的にエンジンの回転変動を減衰することができる。

－第２実施形態－
図６は、本発明の第２実施形態の正面部分図である。この第２実施形態では、第１実施形態と、ハブ及びフランジの切欠によって形成されるスプリング収容部の数、及び内周側弾性連結部の構成が異なるが、他の構成は同じである。図６では、第１実施形態と同様あるいは対応する部材には、第１実施形態と同じ符号を付している。

図６で示すように、第１実施形態と同様に、ハブ５１及びフランジ５２には、互いに隙間を介して噛み合う複数の外歯５１ａ及び内歯５２ａが形成されている。また、ハブ５１の外周面には内周側に凹む２つの切欠５１ｂが形成され、フランジ５２の内周面には外周側に凹む２つの切欠５２ｂが形成されている。これらによって、２つのスプリング収容部５４が構成されている。

内周側弾性連結部６は、スプリング収容部５４に装着された不等ピッチスプリング６３によって構成されている。この不等ピッチスプリング６３によって、第１実施形態と同様の捩り特性が得られる。

すなわち、入力されるトルクが０～Ｔ１の領域では、低剛性の第１特性Ｃ１が得られる。そして、トルクがＴ１になると、不等ピッチスプリング６３の低剛性部が密着し、スプリング６３の剛性は高くなる。このため、トルクがＴ１～Ｔ２の領域では、第２特性Ｃ２が得られる。その後は、第１実施形態と同様の動作で、外周側弾性連結部７によって第３特性Ｃ３及び第４特性Ｃ４が得られる。

－第３実施形態－
図７は本発明の第３実施形態の断面図であり、図８はその正面部分図である。この第３実施形態では、第１実施形態と、内周側弾性連結部及びそれに関係する構成が異なるが、他の構成は同様である。図７以降の図面において、第１実施形態と同様あるいは対応する部材には、第１実施形態と同じ符号を付している。

［構成］
内周側弾性連結部６は、２つの内周側スプリング６４と、中間プレート６５と、４つの中間スプリング６６と、を有している。

２つの内周側スプリング６４は、第２実施形態と同様に、ハブ５１及びフランジ５２に形成された２つのスプリング収容部５４に装着されている。なお、ハブ５１及びフランジ５２は、各実施形態と同様に、互いに噛み合う複数の外歯５１ａ及び内歯５２ａを有している。図９及び図１０に拡大して示すように、外歯５１ａと内歯５２ａとは、円周方向に隙間を有しており、この隙間は、この第３実施形態では、捩り角度ｄ２に相当している。したがって、ハブ５１とフランジ５２とは、捩り角度ｄ２の範囲で互いに相対回転が可能である。

なお、図９は、ハブ５１とフランジ５２とが角度ｄ１（ｄ１＜ｄ２）だけ捩じれた状態を示し、図１０は、ハブ５１とフランジ５２とが角度ｄ２だけ捩じれた状態を示している。

中間プレート６５は、環状に形成されており、ヒス発生機構９を構成するブッシュ９１（クラッチプレート４１側に配置されたブッシュ）とフランジ５２との軸方向間に配置されている。中間プレート６５は、ハブ５１に対しては角度ｄ１だけ相対回転が可能である。また、中間プレート６５はフランジ５２に対しても相対回転が可能である。

中間プレート６５は、図７に示すように、内周面に形成された複数の内歯６５ａと、外周面に形成された４つの突出部６７と、を有している。図９に示すように、内歯６５ａは、ハブ５１の外歯５１ａと円周方向の隙間を介して噛み合い可能である。前述のように、ハブ５１の外歯５１ａと中間プレート６５の内歯６５ａとの隙間は、捩り角度ｄ１に相当している。

４つの突出部６７は、外周面から径方向に突出しており、この突出部６７には窓孔６８が形成されている。

中間スプリング６６は、径方向において内周側スプリング６４と外周側スプリング７１との間に配置されている。中間スプリング６６は、中間プレート６５の窓孔６８に収容されている。

ここで、第３実施形態のフランジ５２は、外周側スプリング７１を収容する窓孔５５に加えて、４つの中間窓孔５７を有している。中間窓孔５７は、４つの窓孔５５の径方向内方において、隣接する２つの窓孔５５の円周方向間に形成されている。

また、図７に示すように、ブッシュ９１には、中間プレート６５の窓孔６８に対応する位置に、軸方向に凹む４つの凹部９１ａが形成されている。

以上のような構成により、中間スプリング６６は、中間プレート６５の窓孔６８に収容されるとともに、フランジ５２の中間窓孔５７及びブッシュ９１の凹部９１ａによって支持されている。そして、中間スプリング６６は、中間プレート６５とフランジ５２を回転方向に弾性的に連結している。なお、中間スプリング６６の剛性は、内周側スプリング６４の剛性より高く、外周側スプリング７１の剛性より低い。

ここで、図７に示すように、ブッシュ９１の外周端部には、中間プレート６５の外周面を軸方向に超えて延びる複数の係合部９１ｂが形成されている。一方、フランジ５２の窓孔５５の内周縁部において、幅方向の中央部には、所定の幅の複数の溝５５ｂが形成されている。そして、この溝５５ｂに、ブッシュ９１の係合部９１ｂが係合している。したがって、ブッシュ９１とフランジ５２とは相対回転が禁止され、一体として回転する。

［動作］
この第３実施形態における捩じり特性は、第１及び第２実施形態と同様であるので、図５を用いて第３実施形態の動作を説明する。なお、第１実施形態と同様に、トルクＴｉは、予圧縮された４つの外周側スプリング７１のすべてが、予圧縮された状態から両当たり状態でさらに圧縮されるときの入力トルク（イニシャルトルク）である。また、入力トルクが０～Ｔ２の範囲（捩り角度０～ｄ２）は、アイドル領域及び低トルク走行領域であり、入力トルクがＴ２（捩り角度ｄ２）を超えた範囲は、走行領域である。

入力トルクが小さいアイドル領域では、ハブ５１の外歯５１ａとフランジ５２の内歯５２ａとの間に、捩り角度ｄ２に相当する隙間が存在するので、ハブ５１とフランジ５２とは互いに相対回転する。より詳細には、トルクが０～Ｔ１の範囲では、内周側スプリング６４のみが作動される。これにより、第１特性Ｃ１が得られる。

次に、トルクがＴ１（捩り角度ｄ１）になると、図９に示すように、ハブ５１の外歯５１ａが中間プレート６５の内歯６５ａに接触する。したがって、トルクがＴ１を超えると、ハブ５１によって中間プレート６５が回転し、内周側スプリング６４とともに中間スプリング６６が作動する。すなわち、トルクがＴ１を超えると、内周側スプリング６４と中間スプリング６６とは並列に作動し、第２特性Ｃ２が得られる。

トルクがＴ２（捩り角度ｄ２）になると、図１０に示すように、ハブ５１の外歯５１ａとフランジ５２の内歯５２ａとが接触し、両者５１，５２の相対回転が禁止され、これ以降は、両者５１，５２は一体的に回転する。

なお、外周側スプリング７１は予圧縮されて装着されており、かつ中間スプリング６６よりも高剛性であるので、アイドル領域では作動せず、予圧縮された状態からさらに圧縮されることはない。

次に、トルクがＴ２を超えると、外周側スプリング７１が片当たり状態で圧縮される。この状態では、第２特性Ｃ２よりも高い剛性の第３特性Ｃ３が得られる。そして、トルクがイニシャルトルクＴｉになると、外周側スプリング７１が両当たり状態になる。これ以降は、４つの外周側スプリング７１が予圧縮された状態からさらに両当たり状態で圧縮され、４つの外周側スプリング７１が並列で作動し、比較的低い剛性の第４特性Ｃ４が得られる。

以上のような捩り特性によって、この第３実施形態においても、各実施形態と同様の作用効果が得られる。

［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（ａ）各実施形態において、弾性連結部を構成するスプリングの個数は実施形態に限定されない。

（ｂ）各実施形態において、すべての外周側スプリングを予圧縮して装着したが、例えば４つの外周側スプリングのうちの２つを予圧縮して装着し、残りの２つの外周側スプリングを予圧縮せずに装着するようにしてもよい。

（ｃ）内周側弾性連結部を多段特性にする構成は、前記実施形態に限定されない。例えば、複数の剛性の異なる弾性部材を用いてもよい。

（ｄ）前記各実施形態では、本発明をクラッチディスク組立体に適用したが、別の動力伝達装置のダンパ装置としても本発明を同様に適用することができる。

（ｅ）各窓部及び窓孔の少なくとも一方に、コイルスプリングの端面を受けるスプリングシートを配置し、このスプリングシートの受け面を、前記実施形態のような形状にしてもよい。

（ｆ）各実施形態の外周側弾性連結部において、収容面を外開きにし、支持面をスプリングの端面と平行にしたが、これらは逆にしてもよい。すなわち、収容面をスプリングの端面と平行にし、支持面を外開きにしてもよい。また、１対の収容面（又は支持面）のうちの一方の面のみを外開きにしてもよい。

（ｇ）前記各実施形態では、捩り角度ｄ２～ｄ３の間では、外周側スプリングが片当たり状態であるとして説明している。しかし、この角度の間の所定の角度において、外周側スプリングが両当たり状態になり、しかも外周側スプリングの予圧縮によるトルクがイニシャルトルクに到達しないような場合もあり得る。

この場合は、図５における特性Ｃ３は、捩り角度ｄ２から所定の角度に至るまでは、図５に示すような傾斜した特性となり、所定の角度から捩り角度ｄ３に至るまでは、直立した（所定の角度～捩り角度ｄ３の間の角度は「０」）特性となる。

３ ダンパ部（ダンパ装置）
４ 入力回転体
４３ 窓部（支持部）
４３ａ 支持面
５ 出力回転体
５１ ハブ
５２ フランジ
５５ 窓孔（収容部）
５５ａ 収容面
６ 内周側弾性連結部
６１，６２，６４ 内周側スプリング
６３ 不等ピッチスプリング
６５ 中間プレート（中間回転体）
７ 外周側弾性連結部
７１ 外周側スプリング

（６）好ましくは、内周側弾性部材は、第１弾性部材と、第２弾性部材と、を有する。第１弾性部材は、第１角度範囲及び第１角度範囲を超えた第２角度範囲で作動する。第２弾性部材は、第２角度範囲でのみ作動する。

（１１）好ましくは、入力回転体は原動機の部材に連結されるものである。そして、複数の外周側弾性部材は、原動機からの入力トルクが０から最大トルクの１０％以上７０％以下の間のいずれかのトルクまでの範囲を超えたときに両当たり状態になる。

本発明の第１実施形態によるダンパ装置を有するクラッチディスク組立体の断面図。 図１のクラッチディスク組立体の正面図。 図２の拡大部分図。 図２の拡大部分図。 ダンパ装置の捩り特性線図。 本発明の第２実施形態によるクラッチディスク組立体の図２に相当する図。 本発明の第３実施形態によるクラッチディスク組立体の図１に相当する図。 図７のクラッチディスク組立体の正面図。 図７のダンパ装置の動作を説明するための図。 図７のダンパ装置の動作を説明するための図。

フランジ５２は、図２及び図３に示すように、中心部に孔を有する概略円板状の部材である。フランジ５２は、ハブ５１の大径部５３の径方向外方に配置されるとともに、クラッチプレート４１とリティニングプレート４２との軸方向間に配置されている。フランジ５２の内周面には、複数の内歯５２ａ及び４つの切欠５２ｂが形成されている。複数の内歯５２ａは、ハブ５１の外歯５１ａに隙間を介して噛み合い可能である。したがって、ハブ５１とフランジ５２とは、この隙間に相当する角度分（第１領域の一例）だけ互いに相対回転が可能である。切欠５２ｂの２つは、ハブ５１の切欠５１ｂと対向する位置に配置されている。４つの切欠５２ｂは、円周方向に同じ長さの幅で、かつ内周側に開いて形成されている。そして、ハブ５１の切欠５１ｂ，５１ｃとフランジ５２の切欠５２ｂによって、スプリング収容部５４が形成されている。

図２及び図３に示すように、内周側弾性連結部６は、２つの第１内周側スプリング６１及び２つの第２内周側スプリング６２を有している。第１内周側スプリング６１のスプリング長さは、第２内周側スプリング６２のそれよりも長い。第１内周側スプリング６１の両端面は、スプリングシートを介してスプリング収容部５４の端面に当接している。また、第２内周側スプリング６２の両端面は、ハブ５１の第２切欠５１ｃの端面に当接している。しかし、第２内周側スプリング６２の一方の端面は、フランジ５２の切欠５２ｂの端面に対して離れるようにしてスプリング収容部５４に収容されている。すなわち、第２内周側スプリング６２の一方の端面とフランジ５２の切欠５２ｂの端面との間には隙間が確保されている。

Claims (11)

1. トルクが入力される入力回転体と、
   互いに相対回転可能なハブ及びフランジを有し、前記入力回転体と相対回転可能な出力回転体と、
   複数の内周側弾性部材を有し、入力トルクが第１領域の範囲において作動して多段の捩り特性を有し、前記入力回転体と前記出力回転体とを回転方向に弾性的に連結する内周側弾性連結部と、
   前記内周側弾性部材の径方向外方に配置されるとともに予圧縮された複数の外周側弾性部材を有し、入力トルクが前記第１領域を超えた第２領域の範囲で作動し、前記入力回転体と前記フランジとを回転方向に弾性的に連結する外周側弾性連結部と、
   を備えた、ダンパ装置。
2. 前記外周側弾性部材の一方の端面は、入力トルクが前記第２領域の範囲において片当たり状態から両当たり状態に移行する、
   請求項１に記載のダンパ装置。
3. 前記内周側弾性連結部は、前記第１領域のうち入力トルクが０から第１トルクまでの領域において第１捩り特性を有するとともに、前記第１トルクを超え第２トルクまでの領域において第２捩り特性を有し、前記第１捩り特性は第１剛性を有し、前記第２捩り特性は前記第１剛性よりも高い第２剛性を有し、
   前記外周側弾性連結部は、前記第２領域のうち入力トルクが前記第２トルクを超え第３トルクまでの領域において第３捩り特性を有するとともに、前記第２領域において入力トルクが第３トルクを超えると第４捩り特性を有し、前記第３捩り特性は、前記第２剛性よりも高い第３剛性を有し、前記第４捩り特性は、前記第３剛性よりも低い第４剛性を有する、
   請求項１又は２に記載のダンパ装置。
4. 前記入力回転体は、複数の支持部を有し、
   前記フランジは、前記複数の支持部に対応する位置に複数の収容部を有し、
   複数の前記外周側弾性部材は、前記支持部及び前記収容部に予圧縮されて配置されており、
   前記外周側弾性部材の一方の端面は、前記支持部及び前記収容部の一方の円周方向端部に対して片当たり状態から両当たり状態に移行する、
   請求項１から３のいずれかに記載のダンパ装置。
5. 前記支持部は円周方向に対向する１対の支持面を有し、
   前記収容部は円周方向に対向する１対の収容面を有し、
   前記１対の支持面及び前記１対の収容面の一方の、円周方向の一方の端面は、径方向外方に向かって開くように傾斜している、
   請求項４に記載のダンパ装置。
6. 前記内周側弾性部材は、
   第１角度範囲及び前記第１角度範囲を超えた第２角度範囲で作動する第１弾性部材と、
   前記第２角度範囲でのみ作動する第２弾性部材と、
   を有する、
   請求項１から５のいずれかに記載のダンパ装置。
7. 前記内周側弾性部材は不等ピッチばねを有する、請求項１から５のいずれかに記載のダンパ装置。
8. 前記内周側弾性連結部は、
   前記ハブ及び前記フランジに対して相対回転可能な中間回転体と、
   径方向において前記内周側弾性部材と前記外周側弾性部材との間に配置され、前記中間回転体と前記フランジとを回転方向に弾性的に連結する中間弾性部材と、
   を有する、
   請求項１から５のいずれかに記載のダンパ装置。
9. 前記内周側弾性部材と前記中間弾性部材とは並列に作動する、請求項８に記載のダンパ装置。
10. 前記中間回転体は、前記ハブに対して第１角度の範囲で相対回転可能であり、
    前記フランジは、前記ハブに対して前記第１角度よりも大きい第２角度で相対回転可能である、
    請求項８又は９に記載のダンパ装置。
11. 前記第入力回転体は原動機の部材に連結されるものであり、
    複数の前記外周側弾性部材は、前記原動機からの入力トルクが０から最大トルクの１０％以上７０％以下の間のいずれかのトルクを超えたときに両当たり状態になる、
    請求項２に記載のダンパ装置。

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