(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンアームと乾式クラッチの間に介装されるピストンリテーナに有するクラッチ減衰材の材料選定方法であって、
前記乾式クラッチの使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、減衰特性としてのロスファクタ要求値を満たす材料を選定すると、前記クラッチ初期馴染み期間において、前記ピストンアームからの押し力による圧縮強さ要求値を満たす材料の選定になることに基づいて、前記クラッチ減衰材の材料候補の中から、前記クラッチ初期馴染み期間、前記ロスファクタ要求値を満たす材料を選定する選定手順を有する
ことを特徴とするクラッチ減衰材の材料選定方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたクラッチ減衰材の材料選定方法において、
前記選定手順は、クラッチ初期馴染み期間であって、前記クラッチ減衰材が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、ロスファクタ要求値を満たす材料を選定する
ことを特徴とするクラッチ減衰材の材料選定方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたクラッチ減衰材の材料選定方法において、
前記クラッチ減衰材の材料を、前記選定手順により選定されたナイロン系樹脂とする
ことを特徴とするクラッチ減衰材の材料選定方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載されたクラッチ減衰材の材料選定方法において、
前記乾式クラッチは、ハイブリッド駆動系のエンジンとモータの間に介装された多板乾式クラッチであり、
前記多板乾式クラッチは、前記エンジンの始動時、前記モータをスタータモータとし、前記多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせながら押し付け力を増すスリップ締結制御によりエンジンクランキングを行う
ことを特徴とするクラッチ減衰材の材料選定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンアームとクラッチの間に介装されるピストンリテーナに有するクラッチ減衰材の材料選定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多板乾式クラッチと、多板乾式クラッチを締結するピストン及びピストンアームと、クラッチ室と油圧アクチュエータ室を画成するピストンリテーナを有する蛇腹シール部材と、を備えた駆動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２９１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来装置にあっては、蛇腹シール部材に有するピストンリテーナを介してピストンアームのアーム先端部と多板乾式クラッチのクラッチプレートが接触する構造になっている。このため、多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせながら大きな押し付け力により締結するとき、多板乾式クラッチのμ−Ｖ特性が負勾配であると、ピストンアーム構造の固有モードが発散する自励振動が発生し、この自励振動が加振源となって乗員にとって違和感になる放射音が発生する、という問題がある。
【０００５】
この問題に対し、本出願人は、先にピストンアームのアーム先端部とピストンリテーナのアーム圧入凹部との間に正減衰付与部材を介装する解決案を提案している（出願番号：特願2015-125013号）。しかし、正減衰付与部材の材料として、耐久性を確保する圧縮強さを持つ材料を選定すると、硬い材料を選定することになり、ロスファクタ（減衰特性）を確保することができない。一方、ロスファクタを確保しようとすると、柔らかい材料を選定することになり、圧縮強さがピストンアームからの押し力に耐えられず、すぐに潰れて圧縮強さを保つことができない。この結果、ロスファクタを確保することができない、という問題を残している。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、クラッチ減衰材の材料を選定する際、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方を成立させるクラッチ減衰材の材料選定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、ピストンアームとクラッチの間に介装されるピストンリテーナに有するクラッチ減衰材の材料選定方法である。
このクラッチ減衰材の材料選定方法であって、乾式クラッチの使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、減衰特性としてのロスファクタ要求値を満たす材料を選定すると、クラッチ初期馴染み期間において、ピストンアームからの押し力による圧縮強さ要求値を満たす材料の選定になることに基づいて、クラッチ減衰材の材料候補の中から、クラッチ初期馴染み期間、ロスファクタ要求値を満たす材料を選定する選定手順を有する。
【発明の効果】
【０００８】
よって、選定手順では、クラッチ減衰材の材料候補の中から、乾式クラッチの使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、ロスファクタ要求値を満たす材料が選定される。
例えば、車両に適用される既存の樹脂材料の中からは、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方が成立する材料を見出すことができなかった。これに対し、乾式クラッチは、使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間において自励振動が発生し、クラッチ初期馴染み期間を経過すると、自励振動の発生が無くなることを知見した。さらに、クラッチ初期馴染み期間、減衰特性としてのロスファクタ要求値を満たす材料を選定すると、クラッチ初期馴染み期間において、ピストンアームからの押し力による圧縮強さ要求値を満たす材料の選定になることも知見した。
上記知見に基づき、クラッチ初期馴染み期間という限った期間において、ロスファクタ要求値を満たす材料を選定する。言い換えると、クラッチ初期馴染み期間を経過すると、ロスファクタ要求値を満たさない材料も選択肢に加えることで、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方を成立する材料を見出すことができた。
この結果、クラッチ減衰材の材料を選定する際、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方を成立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法が適用されたハイブリッド駆動力伝達装置を示す全体概略図である。
【図２】実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法が適用されたハイブリッド駆動力伝達装置におけるモータ＆クラッチユニットの構成を示す断面図である。
【図３】実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法が適用されたクラッチ締結構造を示す分解斜視図である。
【図４】実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法が適用されたクラッチ締結構造を示す分解側面図である。
【図５】実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法が適用されたクラッチ締結構造においてピストンリテーナを有する蛇腹シール部材を示す断面図である。
【図６】比較例において自励振動が発生したときのピストンアームの固有モードを示すモードシェープ図である。
【図７】比較例においてエンジン始動時に自励振動が発生したときの放射音特性の実験結果を示すタイムチャートである。
【図８】実施例１のエンジン始動時における放射音特性の実験結果を示すタイムチャートである。
【図９】多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせたときの摩擦係数μと滑り速度Ｖの関係であるμ−Ｖ特性を示す説明図である。
【図１０】実施例１のクラッチ減衰材の材料候補である各樹脂材料の温度とロスファクタとの関係を示す説明図である。
【図１１】実施例１のクラッチ減衰材の材料候補である各樹脂材料の温度と圧縮強さとの関係を示す説明図である。
【図１２】実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法を説明する説明図であって、実施例１のクラッチ減衰材の材料候補である各樹脂材料のロスファクタと圧縮強さと温度との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のクラッチ減衰材の材料選定方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
実施例１におけるクラッチ減衰材の材料選定方法は、エンジンとモータとの間に多板乾式クラッチを配置し、エンジン始動時、多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせながらスリップ締結制御するＦＦハイブリッド車の駆動系に適用したものである。実施例１におけるクラッチ減衰材の材料選定方法を適用したハイブリッド駆動系構成を、「全体システム構成」、「モータ＆クラッチユニットの構成」、「クラッチ締結構造」に分けて説明する。
【００１２】
［全体システム構成］
図１は、実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法が適用されたハイブリッド駆動力伝達装置を示す。以下、図１に基づき、全体システム構成を説明する。
【００１３】
前記ハイブリッド駆動力伝達装置は、図１に示すように、エンジンEngと、モータ＆クラッチユニットM/Cと、変速機ユニットT/Mと、を備えている。モータ＆クラッチユニットM/Cは、一端がエンジンEngのエンジン出力軸１に連結され、他端が変速機ユニットT/Mの変速機入力軸５に連結される。そして、クラッチハブ軸２と、クラッチハブ３と、クラッチドラム軸４と、クラッチドラム６と、多板乾式クラッチ７（乾式クラッチ）と、油圧ピストン機構８と、モータ/ジェネレータ９（モータ）と、を有する。油圧ピストン機構８は、多板乾式クラッチ７の締結・解放を油圧制御する構成の総称である。
【００１４】
前記ハイブリッド駆動力伝達装置において、ノーマルオープンである多板乾式クラッチ７を解放することで、モータ/ジェネレータ９のみを駆動源とする「電気自動車走行モード」とする。そして、エンジンEngの始動時、モータ/ジェネレータ９をスタータモータとし、多板乾式クラッチ７の摩擦面を滑らせながら押し付け力を増すスリップ締結制御によりエンジンクランキングを行う。さらに、エンジン始動後、多板乾式クラッチ７を油圧締結することで、エンジンEngとモータ/ジェネレータ９を駆動源とする「ハイブリッド車走行モード」とする。なお、エンジン出力軸１とクラッチハブ軸２は、ダンパー20を介して連結される。
【００１５】
前記モータ＆クラッチユニットM/Cは、フロントケース21の内部に、多板乾式クラッチ７と、油圧ピストン機構８と、モータ/ジェネレータ９と、を有する。多板乾式クラッチ７は、エンジンEngに連結接続され、エンジンEngからの駆動力伝達を断接する。油圧ピストン機構８は、多板乾式クラッチ７の締結・解放を油圧制御する。モータ/ジェネレータ９は、多板乾式クラッチ７のクラッチドラム６の外周位置に配置される。このモータ＆クラッチユニットM/Cには、油圧ピストン機構８への第１クラッチ圧油路85を有するモータハウジング81が、Ｏ−リング10によりシール性を保ちながら設けられている。
【００１６】
前記モータ/ジェネレータ９は、同期型三相交流電動機であり、クラッチドラム６と一体に設けたロータ支持フレーム91と、ロータ支持フレーム91に支持固定され、永久磁石が埋め込まれたロータ92と、を有する。そして、ロータ92にエアギャップ93を介して配置され、ステータハウジング部97に固定されたステータ94と、ステータ94に巻き付けられたステータコイル95と、を有する。なお、ステータハウジング部97には、冷却水を流通させるウォータジャケット96が形成されている。
【００１７】
前記変速機ユニットT/Mは、モータ＆クラッチユニットM/Cに連結接続され、変速機ケース41と、Ｖベルト式無段変速機構42と、オイルポンプO/Pと、を有する。Ｖベルト式無段変速機構42は、変速機ケース41に内蔵され、２つのプーリ間にＶベルトを掛け渡し、ベルト接触径を変化させることにより無段階の変速比を得る。オイルポンプO/Pは、必要部位への油圧を作る油圧源であり、オイルポンプ圧を元圧とし、プーリ室への変速油圧やクラッチ・ブレーキ油圧、等を調圧する図外のコントロールバルブからの油圧を必要部位へ導く。この変速機ユニットT/Mには、さらに前後進切換機構43と、オイルタンク44と、エンドプレート45と、が設けられている。
【００１８】
前記オイルポンプO/Pは、変速機入力軸５の回転駆動トルクを、チェーン駆動機構を介して伝達することでポンプ駆動する。チェーン駆動機構は、変速機入力軸５の回転駆動に伴って回転する駆動側スプロケット51と、ポンプ軸57を回転駆動させる被動側スプロケット52と、両スプロケット51,52に掛け渡されたチェーン53と、を有する。駆動側スプロケット51は、変速機入力軸５とエンドプレート45との間に介装され、変速機ケース41に固定されたステータシャフト54に対し、ブッシュ55を介して回転可能に支持されている。そして、変速機入力軸５にスプライン嵌合すると共に、駆動側スプロケット51に対して爪嵌合する第１アダプタ56を介し、変速機入力軸５からの回転駆動トルクを伝達する。
【００１９】
［モータ＆クラッチユニットの構成］
図２は、実施例１の実施例１のクラッチ減衰材の材料選定方法及び固定構造とクラッチの組み立て方法が適用されたハイブリッド駆動力伝達装置におけるモータ＆クラッチユニットの構成を示す。以下、図２に基づき、モータ＆クラッチユニットM/Cの構成を説明する。
【００２０】
前記クラッチハブ３は、エンジンEngのエンジン出力軸１に連結される。このクラッチハブ３には、図２に示すように、多板乾式クラッチ７のドライブプレート71がスプライン結合により保持される。
【００２１】
前記クラッチドラム６は、変速機ユニットT/Mの変速機入力軸５に連結される。このクラッチドラム６には、図２に示すように、多板乾式クラッチ７のドリブンプレート72がスプライン結合により保持される。
【００２２】
前記多板乾式クラッチ７は、駆動力伝達系のクラッチハブ３とクラッチドラム６の間に介装され、両面に摩擦フェーシング73,73を貼り付けたドライブプレート71と、ドリブンプレート72と、を交互に複数枚配列することで構成される。つまり、多板乾式クラッチ７を締結することで、クラッチハブ３とクラッチドラム６の間でトルク伝達可能とし、多板乾式クラッチ７を解放することで、クラッチハブ３とクラッチドラム６の間でのトルク伝達を遮断する。以下、交互に配列したドライブプレート71とドリブンプレート72を合わせてクラッチプレート71,72という。
【００２３】
前記油圧ピストン機構８は、多板乾式クラッチ７の締結・解放を制御する油圧アクチュエータであり、変速機ユニットT/M側とクラッチドラム６の間の位置に配置される。この油圧ピストン機構８は、図２に示すように、ピストン82と、モータハウジング81に形成され、変速機ユニットT/Mにより作り出したクラッチ圧を導く第１クラッチ圧油路85と、第１クラッチ圧油路85に連通するシリンダー油室86と、を有する。ピストン82は、モータハウジング81のシリンダー孔80に摺動可能に設けられ、多板乾式クラッチ７の締結時、第１クラッチ圧油路85からシリンダー油室86に導かれた加圧油による油圧力にてクラッチ締結方向（図２の右方向）にストロークする。
【００２４】
前記ピストン82と多板乾式クラッチ７との間には、クラッチ締結構造として、図２に示すように、ニードルベアリング87と、ピストンアーム83と、リターンスプリング84と、ピストンリテーナ88と、蛇腹シール部材89,90と、が介装されている。
【００２５】
前記ニードルベアリング87は、図２に示すように、ピストン82とピストンアーム83との間に介装され、ピストン82がピストンアーム83の回転に伴って連れ回るのを抑えている。
【００２６】
前記ピストンアーム83は、図２に示すように、クラッチドラム６の縦壁60に形成した貫通孔61に摺動可能に設けられ、多板乾式クラッチ７を収めたクラッチ室64に突出するアーム先端部が、ピストン82のストローク動作に追従してストロークする。
【００２７】
前記リターンスプリング84は、クラッチドラム６の縦壁60とピストンアーム83の間に介装され、多板乾式クラッチ７の解放時、ピストンアーム83に対しクラッチ解放方向の付勢力を与える。
【００２８】
前記ピストンリテーナ88は、ピストンアーム83のアーム先端部に圧入固定され、多板乾式クラッチ７を締結する時、クラッチプレート71,72に接触してクラッチ締結力を伝達する。
【００２９】
前記蛇腹シール部材89,90は、外周側蛇腹シール部材89と内周側蛇腹シール部材90により構成され、２つの蛇腹シール部材89,90との間にピストンリテーナ88を一体に有する。この蛇腹シール部材89,90は、貫通孔61とアーム先端部をクラッチ室64からシールする位置に固定され、ピストンリテーナ88のストローク動作に追従して弾性変形する。即ち、ピストンリテーナ88を一体に有する蛇腹シール部材89,90は、図２に示すように、クラッチドラム６の縦壁60のクラッチ室64側の位置に縦壁60と平行に配置される。
なお、図２において、ピストンアーム83とピストンリテーナ88の間に介装されているのがクラッチ減衰材101であり、詳細構成は後述する。
【００３０】
［クラッチ締結構造］
図３及び図４は、実施例１のクラッチ減衰材の固定構造が適用されたクラッチ締結構造を示す。図５は、実施例１のクラッチ減衰材の固定構造が適用されたクラッチ締結構造においてピストンリテーナを有する蛇腹シール部材を示す。以下、図３〜図５に基づき、クラッチ締結構造の詳細構成を説明する。
【００３１】
前記ピストンアーム83及びその周辺部材によるクラッチ締結構造としては、図３に示すように、ピストンアーム83と、リターンスプリング84と、ピストンリテーナ88と、蛇腹シール部材89,90と、クラッチ減衰材101と、を備えている。
【００３２】
前記ピストンアーム83は、図３及び図４に示すように、円環状に形成したアームボディ83aと、該アームボディ83aから４箇所で突設させたアーム先端部83bと、各アーム先端部83bの端面に形成されたアーム先端面83cと、を有して構成されている。円周方向の４箇所で突設させたアーム先端部83bのそれぞれは、クラッチドラム６の縦壁60に形成した４箇所の貫通孔61に挿通される。
【００３３】
前記リターンスプリング84は、図３に示すように、リング状に形成したスプリング支持プレート84aと、該スプリング支持プレート84aに固定した複数個のコイルスプリング84bと、を有して構成されている。
【００３４】
前記ピストンリテーナ88は、図５に示すように、ピストンアーム83のアーム先端部83bに対する圧入面88bを内径側に有するアーム圧入凹部88aを備える環状の金属部材である。このアーム圧入凹部88aは、圧入面88bを有する以外に、図５に示すように、クラッチプレート71,72に接触するクラッチ接触面88cと、該クラッチ接触面88cの裏側位置であって、アーム先端面83cと対向する凹底面88dと、を有する。
【００３５】
前記蛇腹シール部材89,90は、図５に示すように、例えば、合成ゴム等を素材とし、ピストンリテーナ88を一体に有する蛇腹断面形状のシール部材である。この蛇腹シール部材89,90は、ピストンリテーナ88の内周側フランジ部と外周側フランジ部のそれぞれに対し、加硫接着等によりシール性を保ちながら一体に接続される。蛇腹シール部材89,90には、ピストンリテーナ88とは別に、内周側固定リテーナ103と外周側固定リテーナ104を一体に有し、内周側固定リテーナ103と外周側固定リテーナ104は、クラッチドラム６の縦壁60の段差面に圧入固定される。
即ち、ピストンリテーナ88を一体に有する蛇腹シール部材89,90により、油圧ピストン機構８を配置したアクチュエータ室63（ウェット空間）と、多板乾式クラッチ７を配置したクラッチ室64（ドライ空間）を画成する仕切り機能を持たせている（図２）。
【００３６】
前記クラッチ減衰材101は、後述する材料選定方法にて選定されたナイロン系樹脂材を材料とし、多板乾式クラッチ７の周辺部材に正減衰を与える部材である。このクラッチ減衰材101は、図３及び図４に示すように、ピストンアーム83とピストンリテーナ88との間に配置している。そして、クラッチ減衰材101の形状は、ピストンアーム83のアームボディ83aから４箇所で突設させたアーム先端部83bを円周上に繋ぐ全領域に配置される環形状としている。
【００３７】
次に、作用を説明する。
実施例１の作用を、「エンジン始動時の放射音発生メカニズム」、「エンジン始動時の放射音抑制作用」、「クラッチ減衰材の材料選定方法」、「クラッチ減衰材の材料選定方法での他の特徴作用」に分けて説明する。
【００３８】
［エンジン始動時の放射音発生メカニズム］
実施例１のＦＦハイブリッド車では、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移要求があると、モータ/ジェネレータ９をスタータモータとし、多板乾式クラッチ７を介してエンジンEngの始動が行われる。
【００３９】
このように、エンジンEngの停止時から始動する際は、モータ/ジェネレータ９とエンジンEngの間に配置した多板乾式クラッチ７の摩擦面を滑らせながら押し付け締結し、モータトルクをエンジンEngに伝達し、エンジンクランキングが行われる。しかし、停止しているエンジンEngは、気筒内の空気圧縮反力とピストン摺動部のフリクションが大きいため、クランキングを行うには大きなモータトルクが必要となる。
【００４０】
一方で、多板乾式クラッチ７を滑らせながらモータトルクをエンジンEngに伝達する本機構では、大きなトルクをエンジンEngに伝達するためには、多板乾式クラッチ７に大きなクラッチ押付け力を発生させる必要がある。
【００４１】
しかしながら、多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせたときの摩擦係数μと滑り速度Ｖの関係であるμ−Ｖ特性には、状態によっては負勾配があること（図９の実線Ａを参照）が知られており、多板乾式クラッチに大きな押し付け力を発生させると、この押し付け力と負勾配に比例する負減衰が発生する。一般的に、負減衰が大きいと、クラッチ締結構造の固有モードが発散する自励振動が発生することも知られている。
【００４２】
ハイブリッド駆動力伝達系において、「EVモード」でのエンジン始動時、多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせながら大きなクラッチ押付け力で締結させると、乗員にとって違和感になる放射音が発生することがあるという事実を確認した。そこで、この原因を解明したところ、多板乾式クラッチの負減衰が大きいときには、多板乾式クラッチの周辺部品であるピストンアームに固有モードの自励振動が発生することを知見した。このピストンアーム83で発生する固有モードの自励振動とは、図６に示すように、ピストンアーム83のアーム先端部が外側拡大と内側縮小という形状変化を繰り返す振動形態をいう。
【００４３】
このように、ピストンアームに固有モードの自励振動が発生すると、自励振動を加振源とし、その周りのハウジング部材やケース部材等を放射音変換器とし、駆動系から放射音が発生する。この放射音は、図７の実験結果に示すように、短い時間ではあるものの音圧レベルが高くなる。さらに、静粛な「EVモード」での停車中や走行中にエンジン始動が行われる場合には、駆動系から放射音が発生すると、音振に対して敏感な車室内の乗員にとって違和感となる放射音になる。以上述べたような一連の動作が、多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせながらスリップ締結するエンジン始動時、駆動系から放射音が発生する放射音発生メカニズムであることを解明した。
【００４４】
［エンジン始動時の放射音抑制作用］
実施例１では、ピストンアーム83とピストンリテーナ88との間に、多板乾式クラッチ７の周辺部材に正減衰を与えるクラッチ減衰材101を配置する構成とした。
【００４５】
即ち、多板乾式クラッチ７の摩擦面を滑らせながらスリップ締結するエンジン始動時、ピストン82のストローク動作に追従してピストンアーム83がストロークする。このピストンアーム83のストローク時、ピストンアーム83のアーム先端部83bに固定されたピストンリテーナ88は、クラッチプレート71,72に接触してクラッチ締結力を伝達する。このとき、多板乾式クラッチ７の負減衰が大きいと、上記のように、多板乾式クラッチ７の周辺部品であるピストンアーム83に固有モードの自励振動が発生する。
【００４６】
しかし、ピストンアーム83とピストンリテーナ88との間に、クラッチ減衰材101を配置したことで、多板乾式クラッチ７の負減衰を、クラッチ減衰材101により与えられる正減衰によって打ち消す作用を示す。このため、駆動系で放射音が発生する原因となっているピストンアーム83で発生する固有モードの自励振動そのものが抑制される。
【００４７】
この結果、多板乾式クラッチ７の摩擦面を滑らせるスリップ締結時、駆動系から放射音の発生が抑えられる。この放射音発生の抑制効果は、図８の実験結果に示すように、図７に示す高い音圧レベルの放射音に対し、音圧レベルが騒音レベル以下の低いレベル範囲内に抑えた放射音になり、放射音発生の抑制効果が実験によっても確認された。即ち、多板乾式クラッチ７の摩擦面を滑らせるスリップ締結時、自励振動による放射音の発生が、ピストンアーム83とピストンリテーナ88との間にクラッチ減衰材101を配置するだけで、有効に抑制されることが証明された。
【００４８】
［クラッチ減衰材の材料選定方法］
上記のように、ピストンアーム83とピストンリテーナ88との間にクラッチ減衰材101を配置するだけで、放射音の発生が有効に抑制されることが証明された。しかし、正減衰付与部材の材料として、耐久性を確保する圧縮強さを持つ材料を選定すると、硬い材料を選定することになり、ロスファクタ（減衰特性）を確保することができない。一方、ロスファクタを確保しようとすると、柔らかい材料を選定することになり、圧縮強さがピストンアームからの押し力に耐えられず、すぐに潰れて圧縮強さを保つことができない。この結果、ロスファクタを確保することができない。
【００４９】
この課題を解決するのが実施例１のピストンアーム83と多板乾式クラッチ９の間に介装されるピストンリテーナ88に有するクラッチ減衰材101の材料選定方法である。以下、図９〜図１２に基づき、クラッチ減衰材101の材料選定方法について説明する。図９は、多板乾式クラッチの摩擦面を滑らせたときの摩擦係数μと滑り速度Ｖの関係であるμ−Ｖ特性を示す。
【００５０】
まず、クラッチ減衰材101の材料選定方法を採用するにあたって、例えば、車両に適用される既存の樹脂材料の中からは、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方が成立する材料を見出すことができなかった。これに対し、多板乾式クラッチ７は、使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間において自励振動が発生し、クラッチ初期馴染み期間を経過すると、自励振動の発生が無くなることを知見した。即ち、図９に示すように、μ−Ｖ特性には、多板乾式クラッチ７の使用開始において、図９の実線Ａのように、負勾配がある。しかし、多板乾式クラッチ７の使用により、図９の実線Ａから点線Ｂのように、その負勾配が緩やかになる。そして、クラッチ初期馴染み期間を経過すると、図９の点線Ｂから一点鎖線Ｃのように、負勾配が無くなる。このように、クラッチ初期馴染み期間を経過すると、自励振動の発生が無くなることを知見した。上記知見に基づき、クラッチ初期馴染み期間という限った期間において、ロスファクタ要求値αを満たす材料を選定する。
【００５１】
さらに、クラッチ初期馴染み期間、減衰特性としてのロスファクタ要求値を満たす材料を選定すると、クラッチ初期馴染み期間において、ピストンアームからの押し力による圧縮強さ要求値を満たす材料の選定になることも知見した。
【００５２】
また、多板乾式クラッチ７の摩擦による温度変化やアクチュエータ室63のオイルの温度変化等により、クラッチ減衰材101の温度が変化する。このため、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域（例えば、25度〜140度）であるという温度条件を加えて、クラッチ減衰材101を選定する。理由は、以下の通りである。
【００５３】
このクラッチ減衰材101の温度変化について、図１０と図１１に基づき説明する。図１０は、クラッチ減衰材101の材料候補である各樹脂材料の温度とロスファクタとの関係を示し、図１１は、クラッチ減衰材101の材料候補である各樹脂材料の温度と圧縮強さとの関係を示している。図１０と図１１において、「PTFE1」はPTFE系樹脂１の特性を示し、「PTFE2」はPTFE系樹脂２の特性を示し、「N」はナイロン系樹脂の特性を示し、「P」はポリイミドの特性を示している。なお、「PTFE」とは、ポリテトラフルオロエチレンである。また、これらの材料は、クラッチ減衰材101の具体的な材料候補の一例である。以下、クラッチ減衰材101の温度変化について説明する。
【００５４】
各樹脂材料は、温度上昇によって、図１０に示すように、ロスファクタは上昇する。ただし、図１０では、樹脂材料によって、ロスファクタが上昇する傾きは異なる。また、各樹脂材料は、温度上昇によって、図１１に示すように、圧縮強さが低下する。図１１では、樹脂材料が異なっていても、温度上昇により圧縮強さが低下する傾向は同じである。このため、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、ロスファクタ要求値α（例えば、0.08以上）及び圧縮強さ要求値β（例えば、14.8Mpa以上）を満たす材料を選定する。
ここで、「ロスファクタ」とは、クラッチ減衰材101の柔らかさであって、数値が大きいほど柔らかく消音効果が大きくなる。このロスファクタは、材料に所定の荷重を加え、その荷重を加えた前後における変位の関係である荷重−変位のヒステリシス特性において、変位位置における荷重のヒステリシス量により決まる。また、「圧縮強さ」とは、クラッチ減衰材101の潰れにくさであって、数値が大きいほど剛性が大きくなる。
【００５５】
以下、図１２に基づき、具体的にクラッチ減衰材101の材料選定方法について説明する。
図１２は、横軸をロスファクタとし、縦軸を圧縮強さとし、クラッチ減衰材の材料候補である各樹脂材料のロスファクタと圧縮強さと温度との関係を示す。図１２の実線は、多板乾式クラッチ７の使用開始時におけるクラッチ減衰材の材料候補である各樹脂材料（PTFE1s、PTFE2s、Ns、Ps）の特性を示す。また、図１２の破線は、クラッチ初期馴染み期間経過時（例えば、総走行距離が5000km走行時）におけるクラッチ減衰材の材料候補である各樹脂材料（PTFE2m、Nm）の特性を示す。さらに、図１２の一点鎖線は、多板乾式クラッチ７の使用開始から保証寿命までの期間（保証寿命期間）経過時（例えば、総走行距離が10万km走行時）におけるクラッチ減衰材の材料候補である樹脂材料（Ne）の特性を示す。なお、各樹脂材料において、ロスファクタが大きいほど温度が高く、ロスファクタが最大のとき使用温度140度であることを示す。また、ロスファクタが小さいほど温度が低く、ロスファクタが最小のとき使用温度25度であることを示す。言い換えれば、圧縮強さが大きいほど温度が低く、圧縮強さが最大のとき使用温度25度であることを示す。また、圧縮強さが小さいほど温度が高く、圧縮強さが最小のときが使用温度140度であることを示す。
【００５６】
まず、クラッチ減衰材101の具体的な材料候補としては、例えば、図１０〜図１１にも示したPTFE系樹脂１（図１２の「PTFE1s」）・PTFE系樹脂２（図１２の「PTFE2s」、「PTFE2m」）・ナイロン系樹脂（図１２の「Ns」、「Nm」、「Ne」）・ポリイミド（図１２の「Ps」）である。この４つの樹脂材料から、クラッチ減衰材101の材料が選定される。
【００５７】
次に、ロスファクタ選定手順（選定手順）と、圧縮強さ選定手順と、共通選定と、について説明する。
【００５８】
（ロスファクタ選定手順）
ロスファクタ選定手順では、クラッチ減衰材101の材料候補の中から、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、常温から高温までの温度領域（例えば、25度〜140度）において、減衰特性としてのロスファクタ要求値α（例えば、0.08以上）を満たす材料を選定する（ロスファクタ選定条件）。このため、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、常温から高温までの温度領域（例えば、25度〜140度）において、ロスファクタ要求値αを満たさない材料は選定しない（図１２のロスファクタ要求値α未満のＮＧ領域）。以下、４つの樹脂材料について検討する。
【００５９】
PTFE系樹脂１は、図１２に示すように、少なくとも多板乾式クラッチ７の使用開始時に、常温から高温までの温度領域において、ロスファクタ選定条件を満たす。
【００６０】
PTFE系樹脂２は、図１２に示すように、多板乾式クラッチ７の使用開始時に、常温から高温までの温度領域において、圧縮強さ選定条件を満たす。しかし、PTFE系樹脂２は、図１２に示すように、クラッチ初期馴染み期間経過時には、少なくとも常温の温度領域において、ロスファクタ要求値αを下回るので、ロスファクタ選定条件を満たさない。このため、ロスファクタ選定手順において、PTFE系樹脂２は選定されない。
【００６１】
ナイロン系樹脂は、図１２に示すように、少なくともクラッチ初期馴染み期間経過時に、常温から高温までの温度領域において、ロスファクタ選定条件を満たす。このため、ロスファクタ選定手順において、ナイロン系樹脂は選定される。
【００６２】
ポリイミドは、図１２に示すように、多板乾式クラッチ７の使用開始時に、常温から高温までの温度領域において、ロスファクタ選定条件を満たさない。このため、ロスファクタ選定手順において、ポリイミドは選定されない。
【００６３】
（圧縮強さ選定手順）
圧縮強さ選定手順では、クラッチ減衰材101の材料候補の中から、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、常温から高温までの温度領域（例えば、25度〜140度）において、ピストンアーム83による押し力による圧縮強さ要求値β（例えば、14.8Mpa以上）を満たす材料を選定する（圧縮強さ選定条件）。このため、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、常温から高温までの温度領域（例えば、25度〜140度）において、圧縮強さ要求値βを満たさない材料は選定しない（図１２の圧縮強さ要求値β未満のＮＧ領域）。以下、４つの樹脂材料について検討する。
【００６４】
PTFE系樹脂１は、図１２に示すように、多板乾式クラッチ７の使用開始時に、高温の温度領域において、圧縮強さ要求値βを下回るので、圧縮強さ選定条件を満たさない。このため、圧縮強さ選定手順において、PTFE系樹脂１は選定されない。
【００６５】
PTFE系樹脂２は、図１２に示すように、多板乾式クラッチ７の使用開始時に、常温から高温までの温度領域において、圧縮強さ選定条件を満たす。しかし、PTFE系樹脂２は、図１２に示すように、クラッチ初期馴染み期間経過時には、中温から高温までの温度領域において、圧縮強さ要求値βを下回るので、圧縮強さ選定条件を満たさない。このため、圧縮強さ選定手順において、PTFE系樹脂２は選定されない。
【００６６】
ナイロン系樹脂は、図１２に示すように、クラッチ初期馴染み期間経過時、常温から高温までの温度領域において、圧縮強さ選定条件を満たす。このため、圧縮強さ選定手順において、ナイロン系樹脂は選定される。なお、ナイロン系樹脂は、図１２に示すように、多板乾式クラッチ７の使用開始から保証寿命までの保証寿命期間経過時においても、常温から高温までの温度領域（例えば、25度〜140度）において、ピストンアーム83による押し力による圧縮強さ要求値β（例えば、14.8Mpa以上）を満たす。
【００６７】
ポリイミドは、図１２に示すように、少なくとも多板乾式クラッチ７の使用開始時に、常温から高温までの温度領域において、圧縮強さ選定条件を満たす。
【００６８】
（共通選定）
上述したロスファクタ選定手順により選定された材料と圧縮強さ選定手順により選定された材料のうち、共通して選定された材料は、ナイロン系樹脂である。このため、クラッチ減衰材101の材料は、ナイロン系樹脂となる。
【００６９】
このように、クラッチ初期馴染み期間を経過すると、ロスファクタ要求値αを満たさない材料も選択肢に加えることで、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方が成立する材料を見出すことができた。
この結果、クラッチ減衰材101の材料を選定する際、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方を成立させることができる。
加えて、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間において、クラッチ減衰材101によってピストンアーム83で発生する固有モードの自励振動を抑制することができ、自励振動による放射音の発生を抑制することができる。また、クラッチ初期馴染み期間経過後において、クラッチ減衰材101のロスファクタが自励振動を抑制することができるロスファクタ要求値αを満たさなくなっても、そもそも自励振動が発生しないため、自励振動による放射音が発生する虞がない。
【００７０】
また、圧縮強さ選定手順において、クラッチ減衰材101の材料候補の中から、保証寿命期間、ピストンアーム83による押し力による圧縮強さ要求値β（例えば、14.8Mpa以上）を満たす材料を選定すると、クラッチ初期馴染み期間よりも期間が長い保証寿命期間経過時であっても、クラッチ減衰材101は破損しない。このため、保証寿命期間、クラッチ減衰材101の破片が、変速機ユニットT/M内に発生しない。このように、圧縮強さ選定手順において材料を選定すれば、保証寿命期間、Ｖベルト式無段変速機構42の動きを妨げず、変速できなくなることが抑制される。
【００７１】
［クラッチ減衰材の材料選定方法での他の特徴作用］
実施例１では、ロスファクタ選定手順において、クラッチ初期馴染み期間であって、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、ロスファクタ要求値αを満たす材料を選定する構成とした（図１１と図１２）。
例えば、図９の実線Ａのように、滑り速度Ｖが遅い場合には、摩擦係数μも低く、負勾配にはならず、自励振動による異音が発生しない。この場合、多板乾式クラッチの温度は低い。一方、図９の実線Ａのように、滑り速度Ｖが速い場合には、摩擦係数μも高く、負勾配になると自励振動による異音が発生する。この場合、多板乾式クラッチの温度が高くなり、クラッチ減衰材の温度上昇によってロスファクタが上昇するとクラッチ減衰材は柔らかくなるが、ロスファクタの値が充分でないと、自励振動による異音が発生するおそれがある。また、温度上昇による圧縮強さの低下によって、クラッチ減衰材が潰れてしまうというおそれもある。
これに対し、実施例１では、ロスファクタ選定手順において、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、ロスファクタ要求値αを満たす材料を選定する構成とした。
即ち、温度上昇によって変化するロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方が成立する材料を見出すことができた。
従って、クラッチ減衰材101の材料を選定する際、使用温度領域での温度変化があってもロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方を成立させることができる。
【００７２】
実施例１では、クラッチ減衰材101の材料を、ロスファクタ選定手順により選定されたナイロン系樹脂とする構成とした（図１２）。
即ち、既存の樹脂材料の中から、ロスファクタ選定手順により選定されたナイロン系樹脂を、クラッチ減衰材101の材料とする。これにより、容易にナイロン系樹脂を入手することができると共に、新たな材料を開発する開発コストもかからない。
従って、クラッチ減衰材101の材料コストを抑えることができる。
【００７３】
次に、効果を説明する。
実施例１におけるクラッチ減衰材の材料選定方法にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
【００７４】
(1) ピストンアーム83と乾式クラッチ（多板乾式クラッチ７）の間に介装されるピストンリテーナ88に有するクラッチ減衰材101の材料選定方法であって、
クラッチ減衰材101の材料候補の中から、乾式クラッチ（多板乾式クラッチ７）の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、減衰特性としてのロスファクタ要求値αを満たす材料を選定する選定手順（ロスファクタ選定手順）を有する（図１２）。
このため、クラッチ減衰材101の材料を選定する際、ロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方を成立させるクラッチ減衰材101の材料選定方法を提供することができる。
【００７５】
(2)選定手順（ロスファクタ選定手順）は、クラッチ初期馴染み期間であって、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、ロスファクタ要求値αを満たす材料を選定する（図１１と図１２）。
このため、(1)の効果に加え、クラッチ減衰材101の材料を選定する際、使用温度領域での温度変化があってもロスファクタと圧縮強さの相反する特性の両方を成立させることができる。
【００７６】
(3) クラッチ減衰材101の材料を、選定手順（ロスファクタ選定手順）により選定されたナイロン系樹脂とする（図１２）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、クラッチ減衰材101の材料コストを抑えることができる。
【００７７】
(4) 乾式クラッチは、ハイブリッド駆動系のエンジンEngとモータ（モータ/ジェネレータ９）の間に介装された多板乾式クラッチ７であり、
多板乾式クラッチ７は、エンジンEngの始動時、モータ（モータ/ジェネレータ９）をスタータモータとし、多板乾式クラッチ７の摩擦面を滑らせながら押し付け力を増すスリップ締結制御によりエンジンクランキングを行う（図１）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移要求にしたがって乾式クラッチ（多板乾式クラッチ７）をスリップ締結制御するエンジン始動時、静粛な「EVモード」での自励振動による放射音の発生を抑制することができる。
【００７８】
以上、本発明のクラッチ減衰材の材料選定方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７９】
実施例１では、クラッチ減衰材101の形状は、ピストンアーム83のアームボディ83aから４箇所で突設させたアーム先端部83bを円周上に繋ぐ全領域に配置される環形状とする例を示した。しかし、クラッチ減衰材101は、正減衰を付与することが出来る位置と形状を備えていれば、例えば、ピストンアーム83のアーム先端部83bを包み込むような形状とする例であっても良い。
【００８０】
実施例１では、クラッチ減衰材101の材料候補の中から、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、減衰特性としてのロスファクタ要求値αを満たす材料を選定するロスファクタ選定手順と、クラッチ減衰材101の材料候補の中から、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、ピストンアーム83による押し力による圧縮強さ要求値βを満たす材料を選定する圧縮強さ選定手順と、により、クラッチ減衰材101の材料候補の中から材料を選定する例を示した。さらに、ロスファクタ選定手順は、クラッチ初期馴染み期間であって、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、ロスファクタ要求値αを満たす材料を選定し、圧縮強さ選定手順は、クラッチ初期馴染み期間であって、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、圧縮強さ要求値βを満たす材料を選定する例を示した。そして、クラッチ減衰材101の材料を、ロスファクタ選定手順により選定された材料と、圧縮強さ選定手順により選定された材料のうち、共通して選定された材料とする例を示した。しかし、クラッチ減衰材101の材料候補の中から、多板乾式クラッチ７の使用開始から面圧分布が均等化するまでのクラッチ初期馴染み期間、減衰特性としてのロスファクタ要求値αを満たす材料を選定するロスファクタ選定手順により選定された材料を、クラッチ減衰材101の材料としても良い。さらに、このロスファクタ選定手順において、クラッチ初期馴染み期間であって、クラッチ減衰材101が常温から高温までの使用温度領域であるという温度条件を加え、ロスファクタ要求値αを満たす材料を選定しても良い。なお、ロスファクタ選定手順に、圧縮強さ選定手順を加えて、クラッチ減衰材101の材料を選定する場合、どちらの選定手順を先に行っても良い。
【００８１】
実施例１では、クラッチ減衰材101の材料をナイロン系樹脂とする例を示した。しかし、クラッチ減衰材101の材料は、抑制する振動周波数（自励振動）等によって異なる。例えば、ロスファクタ選定手順により選定された材料と圧縮強さ選定手順により選定された材料のうち、共通して選定された材料を、クラッチ減衰材101の材料としても良いし、ロスファクタ選定手順により選定された材料をクラッチ減衰材101の材料としても良い。なお、クラッチ減衰材101の材料及び材料候補は、樹脂材料に限られない。  
【００８２】
実施例１では、多板乾式クラッチ７の使用開始から保証寿命までの期間（保証寿命期間）及びクラッチ初期馴染み期間は、総走行距離により決定する例を示した。しかし、総走行距離に限らず、総走行時間により決定しても良いし、エンジンの始動回数（クランキング回数）などにより決定しても良い。要するに、保証寿命期間及びクラッチ初期馴染み期間を決定することができるパラメータであれば良い。
【００８３】
実施例１では、エンジンとモータ/ジェネレータを搭載し、多板乾式クラッチを走行モード遷移クラッチとするハイブリッド駆動力伝達装置への適用例を示した。しかし、エンジン車のように、駆動源としてエンジンのみを搭載し、乾式クラッチを発進クラッチとするエンジンクラッチ減衰材の材料選定方法に対しても適用することができる。さらに、電気自動車や燃料電池車、等のように、駆動源としてモータ/ジェネレータのみを搭載し、乾式クラッチを発進クラッチとするモータクラッチ減衰材の材料選定方法に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
Eng  エンジン
３  クラッチハブ
６  クラッチドラム
60  縦壁
61  貫通孔
64  クラッチ室
７  多板乾式クラッチ（乾式クラッチ）
71,72  クラッチプレート
８  油圧ピストン機構
81  モータハウジング
82  ピストン
83  ピストンアーム
83a  アームボディ
83b  アーム先端部
83c  アーム先端面
84  リターンスプリング
88  ピストンリテーナ
88b  リテーナ内面
89  蛇腹シール部材
９  モータ/ジェネレータ（モータ）
101  クラッチ減衰材（正減衰付与部材）
【図１】
0006528633.tif 000002
【図２】
0006528633.tif 000003
【図３】
0006528633.tif 000004
【図４】
0006528633.tif 000005
【図５】
0006528633.tif 000006
【図６】
0006528633.tif 000007
【図７】
0006528633.tif 000008
【図８】
0006528633.tif 000009
【図９】
0006528633.tif 000010
【図１０】
0006528633.tif 000011
【図１１】
0006528633.tif 000012
【図１２】
0006528633.tif 000013