(57)【要約】【課題】弾性部材の剛性を抑制しながら吸収できるエネルギーを増大させることが可能なダンパ機構を提供する。【解決手段】ダンパ機構は、ドライブプレート１２８と、ドライブプレート１２８と対向して配置されドライブプレート１２８と同一の回転中心軸を有し、回転中心軸の周方向に所定角度の相対変位が可能なハブ１５０と、ドライブプレート１２８およびハブ１５０に係合するスプリングダンパ１２１とを備える。ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が相対的に小さい領域では、スプリングダンパ１２１により捩れエネルギーを吸収し、当該相対変位が相対的に大きい領域では、スプリングダンパ１２１に加えてドライブプレート１２８とハブ１５０との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転部材と、
前記第１回転部材と対向して配置され前記第１回転部材と同一の回転中心軸を有し、前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、
前記第１回転部材および前記第２回転部材に係合する弾性部材とを備え、
前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の相対変位が相対的に小さい領域では、前記弾性部材により捩れエネルギーを吸収し、前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の相対変位が相対的に大きい領域では、前記弾性部材に加えて前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する、ダンパ機構。
【請求項２】
前記第１回転部材は第１筒状部を有し、
前記第２回転部材は前記第１筒状部の内周側に嵌合する第２筒状部を有し、
前記第１筒状部の内周面と前記第２筒状部の外周面との間にテーパねじ機構が設けられ、
前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の相対変位が相対的に大きい領域では、前記弾性部材に加えて前記テーパねじ機構の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する、請求項１に記載のダンパ機構。
【請求項３】
前記第１回転部材は第１板状部を含み、
前記第２回転部材は第２板状部を含み、
前記第１板状部および前記第２板状部は、互いに所定の隙間を空けて設けられ、
前記所定の隙間は、前記第１回転部材および前記第２回転部材の周方向に沿って変化するように設けられ、
前記第１回転部材に対する前記第２回転部材の相対変位が相対的に大きい領域では、前記弾性部材に加えて前記第１板状部と前記第２板状部との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する、請求項１に記載のダンパ機構。
【請求項４】
前記第１回転部材は、内燃機関の出力軸に連結され、
前記第２回転部材は、動力伝達装置の入力軸に連結される、請求項１から請求項３のいずれかに記載のダンパ機構。
【請求項５】
前記第１回転部材は、トルクリミッタを介して内燃機関の出力軸に連結される、請求項１から請求項４のいずれかに記載のダンパ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ機構に関し、特に、弾性部材の剛性を抑制しながら吸収できるエネルギーを増大させることが可能なダンパ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−１３５４７号公報（特許文献１）には、動力源による変動トルクが所定値に達すると動力の伝達を遮断する機構を備えるハイブリッド駆動装置用ダンパが示されている。
【０００３】
特開平５−２４０３０３号公報（特許文献２）には、低トルク領域で弾縮される弱弾性体と、中トルク領域および高トルク領域で弾縮する第１及び第２弾性部材とを備えた振り振動緩衝装置が示されている。
【０００４】
特開２００２−１７４２５９号公報（特許文献３）には、相対回転を許容して互いに嵌合する内外軸からなる嵌合部を有する管継手において、螺子面にて生じる摩擦力によりトルク変動による相対回転を抑制することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３５４７号公報
【特許文献２】特開平５−２４０３０３号公報
【特許文献３】特開２００２−１７４２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
引用文献１に記載のダンパにおいて、過渡的に大きなトルクが入力された場合に、リミッタトルクよりも大きなトルクが入力されてしまうときがある。これを防止するためにばね剛性を高めると、低トルク領域での特性（ノイズ特性等）が悪化する。
【０００７】
引用文献２に記載の装置においても、上記課題は十分に解消されない。引用文献３に記載の装置は、「管継手」に係るものであり、弾性部材を備えたダンパ機構に係る本願発明とは前提および構成が全く異なるものである。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、弾性部材の剛性を抑制しながら吸収できるエネルギーを増大させることが可能なダンパ機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るダンパ機構は、第１回転部材と、第１回転部材と対向して配置され第１回転部材と同一の回転中心軸を有し、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、第１回転部材および第２回転部材に係合する弾性部材とを備え、第１回転部材に対する第２回転部材の相対変位が相対的に小さい領域では、弾性部材により捩れエネルギーを吸収し、第１回転部材に対する第２回転部材の相対変位が相対的に大きい領域では、弾性部材に加えて第１回転部材と第２回転部材との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。
【００１０】
１つの実施態様では、上記ダンパ機構において、第１回転部材は第１筒状部を有し、第２回転部材は第１筒状部の内周側に嵌合する第２筒状部を有し、第１筒状部の内周面と第２筒状部の外周面との間にテーパねじ機構が設けられ、第１回転部材に対する第２回転部材の相対変位が相対的に大きい領域では、弾性部材に加えてテーパねじ機構の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。
【００１１】
１つの実施態様では、上記ダンパ機構において、第１回転部材は第１板状部を含み、第２回転部材は第２板状部を含み、第１板状部および第２板状部は、互いに所定の隙間を空けて設けられ、所定の隙間は、第１回転部材および第２回転部材の周方向に沿って変化するように設けられ、第１回転部材に対する第２回転部材の相対変位が相対的に大きい領域では、弾性部材に加えて第１板状部と第２板状部との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。
【００１２】
１つの実施態様では、上記ダンパ機構において、第１回転部材は、内燃機関の出力軸に連結され、第２回転部材は、動力伝達装置の入力軸に連結される。
【００１３】
１つの実施態様では、上記ダンパ機構において、第１回転部材は、トルクリミッタを介して内燃機関の出力軸に連結される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、弾性部材の剛性を抑制しながら吸収できるエネルギーを増大させることが可能なダンパ機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係るダンパ機構の平面図である。
【図２】図１中のII−II断面図である。
【図３】図１に示すダンパ機構に含まれる放射状プレートの平面図である。
【図４】捩れ角度とトルク吸収量との関係とを示す図である。
【図５】本発明の１つの実施の形態の変形例に係るダンパ機構を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１７】
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、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係るダンパ機構の平面図である。図２は、図１中のII−II断面図である。
【００１９】
図１，図２を参照して、本実施の形態に係るダンパ機構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（内燃機関）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ものである。
【００２０】
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（第２回転部材）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（弾性部材）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。
【００２１】
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。
【００２２】
図３は、放射状プレート１５３の平面図である。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。
【００２３】
他方、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
押えプレート１４６が回転すると、ライニング部１４４，１４５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。
【００２８】
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。
【００２９】
ドライブプレート１２８とハブ１５０との間にスプリングダンパ１２１が設けられることにより、トルク変動を吸収することができる。
【００３０】
本実施の形態に係るダンパ機構は、スプリングダンパ１２１に加えて、高トルク領域のみにおいて作動する別のトルク吸収機構を備える点を重要な特徴としている。すなわち、図２に示すテーパねじ機構１７０が、このトルク吸収機構の一例である。
【００３１】
テーパねじ機構１７０は、ドライブプレート１２８とハブ１５０との間に設けられるものである。より具体的には、ドライブプレート１２８に形成された筒部１２８ｃの内周面と、ハブ１５０に設けられた筒部１５１の外周面との間にテーパねじ機構１７０が設けられる。そして、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が大きくなると、テーパねじ機構１７０の摩擦抵抗によりトルク変動を吸収する。
【００３２】
他方、スプリングダンパ１２１は、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位によらず、トルク変動を吸収している。したがって、本実施の形態に係るダンパ機構では、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が小さい低トルク領域では、スプリングダンパ１２１により捩れエネルギーを吸収し、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が大きい高トルク領域では、スプリングダンパ１２１に加えてドライブプレート１２８とハブ１５０との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。
【００３３】
次に、捩れ角度とトルク吸収量との関係とを示す図４を用いて、本実施の形態に係るダンパ機構による作用効果を説明する。図４における横軸は、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位を示し、同図縦軸は、吸収トルクを示すものである。さらに、図４における「α」は、参考例に係るダンパ機構の「相対変位−吸収トルク」曲線を示すものであり、同図「β」は、本実施の形態に係るダンパ機構の「相対変位−吸収トルク」曲線を示すものである。
【００３４】
図４に示すとおり、本実施の形態に係るダンパ機構（曲線β）では、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が比較的大きくなった状態（すなわち、高トルク領域）において、テーパねじ機構１７０の作用により、参考例に係るダンパ機構（曲線α）と比較して、大きなトルクを吸収することが可能である。その結果、参考例に係るダンパ機構（曲線α）では、ストッパによりドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対回転が機械的に止められる位置（図４中の「ストッパ位置」）にまで達した後にトルクリミッタ１４０が作動するのに対し、本実施の形態に係るダンパ機構（曲線β）では、上記「ストッパ位置」に達する前にトルクリミッタ１４０の作動トルク（Ｔ0）に達する。したがって、リミッタトルクよりも大きなトルクが過渡的に作用することが抑制される。
【００３５】
なお、参考例に係るダンパ機構でも、スプリングダンパの剛性を高くすれば、リミッタトルクよりも大きなトルクが過渡的に作用することを抑制可能であるが、このようにした場合、低トルク領域において、歯車同士の衝突による衝突音（通称、ガラ音、こもり音）が発生しやすくなり、車両室内環境が悪化する。
【００３６】
これに対し、本実施の形態に係るダンパ機構によれば、スプリングダンパ１２１の剛性を抑制しながら吸収できるエネルギーを増大させることが可能となる。したがって、車両室内環境の悪化を防止しながら、リミッタトルクよりも大きなトルクが過渡的に作用することを抑制することが可能である。
【００３７】
次に、図５を用いて、本実施の形態の変形例に係るダンパ機構を説明する。図５を参照して、本変形例に係るダンパ機構は、基本的には上述したものと同様の構造を有するが、テーパねじ機構１７０に代えて以下の構造を有することを特徴とするものである。
【００３８】
すなわち、ドライブプレート１２８の外側プレート１２８ｂと、ハブ１５０はの放射状プレート１５３とは、互いに隙間（Ｌ）を空けて設けられているが、本変形例では、この隙間（Ｌ）を、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が大きくなるにつれて小さくなるように形成し、その相対変位が所定値以上となったときに両者が接触するように形成する。これにより、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が小さい低トルク領域では、スプリングダンパ１２１により捩れエネルギーを吸収し、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が大きい高トルク領域では、外側プレート１２８ｂと放射状プレート１５３との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収することができる。したがって、上述の例と同様、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が小さい低トルク領域では、スプリングダンパ１２１により捩れエネルギーを吸収し、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が大きい高トルク領域では、スプリングダンパ１２１に加えてドライブプレート１２８とハブ１５０との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。
【００３９】
なお、上記の例では、外側プレート１２８ｂと放射状プレート１５３との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する例について説明したが、外側プレート１２８ｂに代えて内側プレート１２８ａを用いてもよい。
【００４０】
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係るダンパ機構は、「第１回転部材」としてのドライブプレート１２８と、ドライブプレート１２８と対向して配置されドライブプレート１２８と同一の回転中心軸を有し、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」としてのハブ１５０と、ドライブプレート１２８およびハブ１５０に係合する「弾性部材」としてのスプリングダンパ１２１とを備える。ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が相対的に小さい領域では、スプリングダンパ１２１により捩れエネルギーを吸収する。ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が相対的に大きい領域では、スプリングダンパ１２１に加えてドライブプレート１２８とハブ１５０との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。
【００４１】
図２に示す例では、ドライブプレート１２８は「第１筒状部」としての筒部１２８ｃを有し、ハブ１５０は筒部１２８ｃの内周側に嵌合する「第２筒状部」としての筒部１５１を有する。筒部１２８ｃの内周面と筒部１５１の外周面との間にテーパねじ機構１７０が設けられる。ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が相対的に大きい領域では、スプリングダンパ１２１に加えてテーパねじ機構１７０の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収している。
【００４２】
図５に示す例では、ドライブプレート１２８は「第１板状部」としての外側プレート１２８ｂを含み、ハブ１５０は「第２板状部」としての放射状プレート１５３を含み、外側プレート１２８ｂおよび放射状プレート１５３は、互いに所定の隙間（Ｌ）を空けて設けられ、所定の隙間（Ｌ）は、ドライブプレート１２８およびハブ１５０の周方向に沿って変化するように設けられ、ドライブプレート１２８に対するハブ１５０の相対変位が相対的に大きい領域では、スプリングダンパ１２１に加えて外側プレート１２８ｂと放射状プレート１５３との間の摩擦抵抗により捩れエネルギーを吸収する。
【００４３】
典型的な例では、ドライブプレート１２８は、「内燃機関の出力軸」としてのクランクシャフト３００に連結され、ハブ１５０は、「動力伝達装置」としての変速機やトランスアクスルの入力軸１６０に連結されるが、本発明のダンパ機構の適用先は、これらに限定されない。
【００４４】
図２に示す例では、ドライブプレート１２８は、トルクリミッタ１４０を介してクランクシャフト３００に連結されているが、トルクリミッタ１４０は、本発明にとって必須の構成ではない。
【００４５】
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すべ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。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４６】
１００  ダンパ機構、１２１  スプリングダンパ、１２６  環状プレート、１２８  ドライブプレート、１２８ａ  内側プレート、１２８ｂ  外側プレート、１２８ｃ  筒部、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、１５１  筒部、１５２  円盤部、１５３  放射状プレート、１５４  係合部、１６０  入力軸、１７０  テーパねじ機構、２００  フライホイール、３００  クランクシャフト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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