(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出した初段設定作動角θMAX内のプラス側の初段設定作動角をθ1としたときに、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨが設定され、
且つ、加振振動数比をｐとし、クーロン摩擦の減衰パラメータをηとしたときに、
ｐ＞√２ 及び ｐ≧√（４η／π）を満足し、
上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩが設定されたことを特徴とするクラッチディスク装置。
【請求項２】
予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出した初段設定作動角θMAX内のプラス側の初段設定作動角をθ1としたときに、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨの少なくとも一方を補正しながら上記プラス側の初段設定作動角θ1を設定し、
加振振動数比をｐとし、クーロン摩擦の減衰パラメータをηとしたときに、
ｐ＞√２ 及び ｐ≧√（４η／π）を満足し、
上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩを設定することを特徴とするクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法。
【請求項３】
予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出された初段設定作動角θMAXがプラス側及びマイナス側に亘り、且つ、該初段設定作動角θMAX内においてプラス側の初段設定作動角θ1がマイナス側の初段設定作動角θ1’に比して増加設定されると共に、
油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨが設定され、
且つ、上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩが設定されたことを特徴とするクラッチディスク装置。
【請求項４】
予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出された初段設定作動角θMAXがプラス側及びマイナス側に亘り、且つ、該初段設定作動角θMAX内においてプラス側の初段設定作動角θ1がマイナス側の初段設定作動角θ1’に比して増加するように設定すると共に、
油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨの少なくとも一方を補正しながら上記プラス側の初段設定作動角θ1を設定し、
上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩを設定することを特徴とするクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法。
【請求項５】
予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度に基づく初段設定作動角θMAXと該初段設定作動角θMAX内のプラス側の初段設定作動角θ1とを設定すると共に、捻り振動に影響するクラッチ及び変速機の慣性モーメントＩと上記クラッチの初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨとを設定する諸元設定工程と、
上記諸元設定工程で設定した慣性モーメントＩ、初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨに基づき、上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下か否かを判定する減衰判定工程と、
上記減衰判定工程で上記捻り振動の絶対伝達率が１．０を越えると判定したときに、上記クラッチまたは変速機の少なくとも一方の慣性モーメントＩを増加補正して再度上記諸元設定工程を実行する慣性モーメント補正工程と、
上記減衰判定工程で上記捻り振動の絶対伝達率が１．０以下であると判定したときに、上記プラス側の初段設定作動角θ1、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するか否かを判定する作動角領域判定工程と、
上記作動角領域判定工程で条件が満たされないと判定したときに、上記諸元設定工程で設定した初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨの少なくとも一方を補正して再度上記減衰判定工程を実行するクラッチ特性補正工程と
を備えたことを特徴とするクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンアイドリング時のトルク変動を起振源とした捻り振動によって発生するアイドル騒音（ガラ音）の低減を目的としたクラッチディスク装置及びその捻り振動特性決定方法に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
周知のように、エンジンアイドリング時のトルク変動を起振源として発生した捻り振動は、クラッチディスク装置を介して変速機側に伝達され、アイドル騒音、所謂ガラ音と呼ばれる特有の騒音原因となっている。この捻り振動の伝達を極力抑制するためにクラッチディスクは、ダンパスプリングと摩擦材とを組み合わせて、中立点付近の所定領域内（以下、この領域を初段領域という）では比較的低いばね定数を発揮し、初段領域外（以下、この領域を二段領域という）ではより高いばね定数を発揮するように捻り特性を設定している。そして、例えばアイドル状態での駐車時等のように、特にガラ音が問題となる状況では、捻り振動を初段領域内の低いばね定数でもって減衰させ、走行時には二段領域内の高いばね定数でエンジントルクを伝達するように配慮されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中立点では予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生していることから、上記のように捻り振動の振幅を初段領域内に抑制したとしても、振幅が中立点を横切ることでガラ音が増大してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、捻り振動の振幅が中立点を横切ったときのガラ音の増大を未然に防止して、良好な車内環境を実現することができるクラッチディスク装置及びその捻り振動特性決定方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のクラッチディスク装置は、予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出した初段設定作動角θMAX内のプラス側の初段設定作動角をθ1としたときに、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨが設定され、且つ、加振振動数比をｐとし、クーロン摩擦の減衰パラメータをηとしたときに、ｐ＞√２ 及び ｐ≧√（４η／π）を満足し、上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩが設定されたものである。従って、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅が初段設定作動角θMAX内のプラス側に抑制される。
【０００６】
又、請求項２の発明のクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法は、予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出した初段設定作動角θMAX内のプラス側の初段設定作動角をθ1としたときに、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨの少なくとも一方を補正しながら上記プラス側の初段設定作動角θ1を設定し、加振振動数比をｐとし、クーロン摩擦の減衰パラメータをηとしたときに、ｐ＞√２ 及び ｐ≧√（４η／π）を満足し、上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩを設定するものである。従って、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅が初段設定作動角θMAX内のプラス側に抑制される。
又、請求項３の発明のクラッチディスク装置は、予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出された初段設定作動角θMAXがプラス側及びマイナス側に亘り、且つ、該初段設定作動角θMAX内においてプラス側の初段設定作動角θ1がマイナス側の初段設定作動角θ1’に比して増加設定されると共に、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨが設定され、且つ、上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩが設定されたものである。従って、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅が初段設定作動角θMAX内のプラス側に抑制される。
又、請求項４の発明のクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法は、予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度から算出された初段設定作動角θMAXがプラス側及びマイナス側に亘り、且つ、該初段設定作動角θMAX内においてプラス側の初段設定作動角θ1がマイナス側の初段設定作動角θ1’に比して増加するように設定すると共に、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOと上記クラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び上記回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するように、上記クラッチの初段ばね定数ｋ及び該クラッチのヒステリシスＨの少なくとも一方を補正しながら上記プラス側の初段設定作動角θ1を設定し、上記クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下となるように上記クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩを設定するものである。従って、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅が初段設定作動角θMAX内のプラス側に抑制される。
又、請求項５の発明のクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法は、予圧装着されたダンパスプリングによりイニシャルトルクが発生する中立点Ｃを０とし、クラッチハブの強度に基づく初段設定作動角θMAXと初段設定作動角θMAX内のプラス側の初段設定作動角θ1とを設定すると共に、捻り振動に影響するクラッチ及び変速機の慣性モーメントＩとクラッチの初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨとを設定する諸元設定工程と、諸元設定工程で設定した慣性モーメントＩ、初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨに基づき、クラッチを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率が１．０以下か否かを判定する減衰判定工程と、減衰判定工程で捻り振動の絶対伝達率が１．０を越えると判定したときに、クラッチまたは変速機の少なくとも一方の慣性モーメントＩを増加補正して再度諸元設定工程を実行する慣性モーメント補正工程と、減衰判定工程で捻り振動の絶対伝達率が１．０以下であると判定したときに、プラス側の初段設定作動角θ1、油温に応じた変速機の回転抵抗ＴOとクラッチの初段ばね定数ｋとに基づいて設定される中立点移動量θT、及び回転抵抗ＴOを０と仮定したときの作動角θNLの関係が、
θ1≧θT＋θNL
０≦θT−θNL
を満足するか否かを判定する作動角領域判定工程と、作動角領域判定工程で条件が満たされないと判定したときに、諸元設定工程で設定した初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨの少なくとも一方を補正して再度減衰判定工程を実行するクラッチ特性補正工程とを備えたものである。
従って、油温変動による中立点移動量θTを考慮に入れた上で、プラス側の初段設定作動角θ1、クラッチ及び変速機の慣性モーメントＩ、初段ばね定数ｋ、及びヒステリシスＨの各諸元がそれぞれの要求を満たすように相互に関連付けられながら設定され、その結果、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅を領域内で抑制可能な初段設定作動角θ1、その初段設定作動角θ1に対応する最小限の初段ばね定数ｋとヒステリシスＨ、及びその初段設定作動角θ1、初段ばね定数ｋ、ヒステリシスＨを実現することができる最小限の慣性モーメントＩが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したクラッチディスク装置の一実施例を説明する。ここで、本実施例のクラッチディスク装置はダンパスプリングを予圧して装着することにより、図４の特性図に示すように中立点ＣでイニシャルトルクＳを発生させており、且つ、その中立点Ｃの位置を任意に設定し得るように構成されている。
【０００８】
クラッチディスク装置は、図１の模式図に示すように、クーロン摩擦を有する１質量１自由度線形ばね系のモデル、即ち、エンジンのフライホイール１側に対しクラッチディスクのダンパスプリング２及び摩擦材３を介して慣性モーメントＩ｛後に(3)式で説明するように、Ｉ＝クラッチハブ４の慣性モーメントＩH＋変速機のドライブピニオン５の慣性モーメントＩDP＋変速機のカウンタギア６の慣性モーメントＩCT×α2（αはギア比の逆数）｝を支持するモデルとして表現できる。図では、フライホイール１側からの変位入力をＸO、ダンパスプリング２のばね定数をｋ、ヒステリシスＨで表した摩擦材３の効力を±Ｈ/２、ドライブピニオン５側への変位出力をＸA、クラッチディスクで生ずる相対変位をＸRとしている。
【０００９】
尚、上記慣性モーメントＩCTは、バックラッシエリミネータを備えた変速機の場合のみ考慮する。つまり、バックラッシエリミネータによりドライブピニオン５とカウンタギア６との間のバックラッシを抑制した場合には、振動伝達の点でドライブピニオン５に対してカウンタギア６が浮動状態でなくなり慣性体として作用するため、その慣性モーメントＩCTを考慮する必要が生ずるのである。尚、以降ではバックラッシエリミネータを備えるものとして説明するが、これを備えない場合には慣性モーメントＩCTを省略すればよい。
【００１０】
一方、クラッチディスク装置の各諸元の設定手順は、図２のフローチャートに従って行う。まず、ステップＳ１で、次式(1)に従ってエンジンのアイドル回転速度ＮOから、トルク変動に起因する爆発１次成分加振周波数ω（つまり、ガラ音の原因となる捻り振動の主要周波数）を求める。尚、ｎはエンジンの気筒数である。
【００１１】
ω＝Ｎ0×２π／６０×ｎ／２………………(1)
次いで、ステップＳ２で前記フライホイール１側からの変位入力ＸOを次式(2)に従って算出する。
Ｘ0＝ΔＮ0／Ｎ0×２／ｎ………………(2)
ここに、ΔＮ0はアイドル回転速度ＮO時のフライホイールの回転変動を表し、エンジンの仕様に応じて決定される。尚、この式(2)はフライホイールの回転変動ΔＮ0を０−Ｐ正弦波（爆発１次成分）と仮定して設定されている。その後、ステップＳ３で図３のマップより、低温時（例えば、３０℃）において変速機のドライブピニオン５に作用する回転抵抗ＴOL、及び高温時（例えば、７０℃）に同様に作用する回転抵抗ＴOHを求める。回転抵抗ＴOL，ＴOHの主原因は、変速機内でのカウンタギア６によるオイルの撹拌にある。図３のマップは、この撹拌抵抗を基礎としてカウンタギア６とドライブピニオン５とのギア比等を考慮した上で設定されている。
【００１２】
ステップＳ４で変速機の寸法等から概略のクラッチハブ４の慣性モーメントＩH、ドライブピニオン５の慣性モーメントＩDP、及びカウンタギア６の慣性モーメントＩCTを求めて、次式(3)に従って慣性モーメントＩを算出する。
Ｉ＝ＩH＋ＩDP＋ＩCT×α2………………(3)
ここに、αはドライブピニオン５側とカウンタギア６側とのギア比の逆数である。その後、ステップＳ５でクラッチハブ４の強度から、最大に設定可能なクラッチディスクの初段設定作動角θMAXを仮設定する。つまり、エンジン側から変速機側への捻り振動を抑制する点では、初段設定作動角θMAXを広く設定するのが望ましいが、結果としてダンパスプリング２の大型化、ひいてはクラッチハブ４の強度低下を招くことになるため、このクラッチハブ４の強度面から初段設定作動角θMAXの設定が制限されるのである。又、このステップＳ５では、次式(4)及び(5)の関係を共に満たすように、プラス側の初段設定作動角θ1、及びマイナス側の初段設定作動角θ1’を仮設定する。
【００１３】
θMAX≧θ1＋|θ1’|………………(4)
θ1：|θ1’|＝Ａ：Ｂ………………(5)
ここに、Ａ：Ｂは予め設定された比率であり、後述のように捻り振動の振幅をプラス側の初段設定作動角θ1内で抑制することを目的として、ＡはＢに対して極端に大きく設定されている。次いで、ステップＳ６で初段ばね定数ｋを次式(6)に従って算出し、高温時の中立点移動量θHを次式(7)に従って設定し、低温時の中立点移動量θLを次式(8)に従って算出する。
【００１４】
ｋ＝（ＴOL＋ＴOH）／θ1………………(6)
θH＝ＴOH／ｋ………………(7)
θL＝ＴOL／ｋ………………(8)
尚、(6)〜(8)式は、中立点移動量θH,θLの位置として初段設定作動角θ1の中間が妥当であろうとの観点から設定されたものであり、クラッチの仕様等に応じて値を変更してもよい。更に、ステップＳ７で固有周波数ωnを次式(9)に従って算出し、加振振動数比ｐを次式(10)に従って算出する。
【００１５】
ωn＝√（ｋ／Ｉ）………………(9)
ｐ＝ω／ωn………………(10)
その後、ステップＳ８で、以上のように設定した各諸元により、クラッチディスクが減衰作用を奏するか否かを判定する。具体的には、次式(11)及び(12)の関係が共に満たされて、クラッチディスクを介して伝達される捻り振動の絶対伝達率ＸA／ＸOが１．０以下（ＸA／ＸO≦１．０）となったときに、ＹＥＳ（肯定）の判定を下す。
【００１６】
ｐ＞√２………………(11)
ｐ≧√（４η／π）………………(12)
ここで、ηはクラッチディスクの摩擦材３が奏するクーロン摩擦の減衰パラメータであり、次式(13)に従って算出できる。このときのヒステリシスＨは、予め設定された初期値を仮に適用する。尚、後述するステップＳ１２においてヒステリシスＨが補正されたときには、補正後の値を用いる。
【００１７】
η＝Ｈ／（２ｋ×Ｘ0）………………(13)
これらの(11)から(13)式の成立の根拠は、社団法人自動車技術会学術講演会前刷集９６３３９９１中の図８に基づく説明を参照されたい。(11)及び(12)式を満足せずにＮＯ（否定）と判定した場合、つまり、クラッチディスクが減衰作用を奏しない場合には、ステップＳ９で慣性モーメントＩHに所定値ΔＩHを加算し、慣性モーメントＩDPに所定値ΔＩDPを加算し、慣性モーメントＩCTに所定値ΔＩCTを加算した後、再びステップＳ４乃至ステップＳ８の処理を繰り返す。以上のステップＳ４〜８の処理が請求項５の諸元設定工程及び減衰判定工程として機能し、ステップＳ９の処理が請求項５の慣性モーメント補正工程として機能する。
【００１８】
尚、以上の慣性モーメントＩH,ＩDP,ＩCTの増大補正は、具体的には慣性モーメントＩHについてはクラッチハブ４の外径や幅の拡大により、慣性モーメントＩDPについてはドライブピニオン５の歯車径や歯幅の拡大により、慣性モーメントＩCTについてはカウンタギア６の歯車径や歯幅の拡大により実施する。
ステップＳ９の処理を実行する毎に仮設定した慣性モーメントＩH,ＩDP,ＩCTが増大することから、それに伴って(9)式の固有周波数ωnが減少し、(10)式の加振振動数比ｐが増大して、次第に(11)及び(12)式の関係を満足し易くなる。そして、ステップＳ８の判定がＹＥＳになると、ステップＳ１０で次式(14)に従って、回転抵抗がないと仮定した場合の相対伝達率ＸR／ＸOを算出し、次式(15)に従って相対変位ＸRを作動角θNLとして置き換える。(14)式に関する詳細は、上記した学術講演会前刷集中の説明を参照されたい。
【００１９】
ＸR／ＸO＝√［｛ｐ４−（４η/π）２｝／（ｐ２−１）２］………………(14)
ＸR＝θNL………………(15)
次いで、ステップＳ１１で、前記ステップＳ５で求めたプラス側の初段設定作動角θ1、前記ステップＳ６で求めた中立点移動量θH,θL、及び前記ステップＳ１０で求めた作動角θNLの関係が、次式(16)及び(17)を満足しているか否かを判定する。以上のステップＳ１０，１１の処理が請求項５の作動角領域判定工程として機能する。尚、(17)式中の０とは、イニシャルトルクが発生する中立点Ｃを意味する。
【００２０】
θ1≧θL＋θNL………………(16)
０≦θH−θNL………………(17)
(16)式及び(17)式中の各パラメータは、図４に示す関係になる。以下、この関係を図に基づいて説明すると、回転抵抗が全くない場合の中立点Ｃに対して、高油温時の中立点ＣHは中立点移動量θH分だけプラス側（図の右側）に、低油温時の中立点ＣLはより大きい中立点移動量θL分だけプラス側に移動する。そして、移動後の中立点ＣH,ＣLを中心として作動角θNLの振幅をもって、捻り振動がエンジン側から変速機側に伝達される。
【００２１】
油温に関係なく常に捻り振動の振幅を初段領域内のプラス側に抑制するには（捻り振動の振幅が中立点Ｃを横切るのを防止するには）、図から明らかなように、低油温時の中立点ＣLを考慮したときに捻り振動の振幅が初段設定作動角θ1以下に抑制され、且つ、高油温時の中立点ＣHを考慮したときの捻り振動の振幅が０（中立点Ｃ）以上に抑制される必要があるのである。
【００２２】
(16)式及び(17)式の条件を満足しない場合には、ステップＳ１２で初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨを加減算した後にステップＳ８に戻る。ステップＳ１２での具体的な処理は、例えば、(16)式が満足されない場合（捻り振動の振幅が初段設定作動角θ1を越えた場合）には、初段ばね定数ｋに所定値Δｋを加算すると共に、ヒステリシスＨに所定値ΔＨを加算し、(13)式の減衰パラメータηが(12)式を満たすようにして、次第に(16)式の関係を満足し易くする。又、(16)式及び(17)式が共に満足されない場合（捻り振動の振幅が初段設定作動角θ1及び中立点Ｃを共に越えた場合）には、減衰パラメータηが(12)式を満たす範囲でヒステリシスＨを大きくする。そして、ステップＳ１１でＹＥＳの判定を下すと、このクラッチディスク装置の各諸元の設定操作を終了する。以上のステップＳ１２の処理が請求項５のクラッチ特性補正工程として機能する。
【００２３】
ここで、ステップＳ１２で初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨを補正する度に、ステップＳ８で(11)及び(12)式に基づき減衰作用が得られるか否かを判定している。よって、仮に初段ばね定数ｋ及びヒステリシスＨの補正によりステップＳ８で(11)及び(12)式を満足しなくなった場合には、ステップＳ９で慣性モーメントＩH,ＩDP,ＩCTが増大補正されて、最終的には、ステップＳ８及びステップＳ１１の双方の条件を満足する設定がなされる。
【００２４】
換言すれば、この設定手順では、油温の変動による中立点ＣH,ＣLの移動を考慮に入れた上で、初段設定作動角θ1，θ1’、慣性モーメントＩH,ＩDP,ＩCT、初段ばね定数ｋ、及びヒステリシスＨの各諸元を、それぞれの要求を満たすように各条件式により相互に関連づけながら設定している。その結果、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅を領域内で抑制可能な初段設定作動角θ1、その初段設定作動角θ1に対応する最小限の初段ばね定数ｋとヒステリシスＨ、及びその初段設定作動角θ1、初段ばね定数ｋ、ヒステリシスＨを実現することができる最小限の慣性モーメントＩH,ＩDP,ＩCT（具体的には、最小限のクラッチハブ４の外径や幅、ドライブピニオン５及びカウンタギア６の歯車径や歯幅等）が得られる。
【００２５】
従って、捻り振動の振幅が初段領域内のプラス側に確実に抑制されることから、振幅がイニシャルトルクのポイントを横切った場合のガラ音の増大を未然に防止して、良好な車内環境を実現することができ、しかも、以上の要求を満たした上で、慣性モーメントＩH,ＩDPを不必要に増大させることなく最小限に設定できるため、クラッチディスク装置全体が大型化する弊害を回避することができる。
【００２６】
図５では従来例と本実施例のガラ音の発生状況を比較しており、本実施例のクラッチディスク装置では油温に関係なく、全温度領域でガラ音レベルが大幅に低減されていることがわかる。
次に、小型トラックに用いるクラッチディスク装置を例に挙げて、各諸元を設定する際の具体例を述べる。
【００２７】
まず、エンジンの気筒数を４、アイドル回転速度ＮOを６５０rpmとすると、加振周波数ωは式(1)より、
ω＝６５０×２π／６０×４／２＝１３６rad／ｓ
となる（ステップＳ１）。次いで、フライホイール１の回転変動ΔＮ0＝３６rpmとすると、変位入力ＸOは式(2)より、
Ｘ0＝３６／６５０×２／４×１８０／π＝１．５９deg
となる（ステップＳ２）。更に、図３のマップから３０℃のときの回転抵抗ＴOLとして０．５kgf・mを、７０℃のときの回転抵抗ＴOHとして０．２kgf・mを設定し（ステップＳ３）、変速機の寸法等から概略の慣性モーメントＩH,ＩDP,ＩCTを求めて、式(3)より慣性モーメントＩを算出すると、
0004159170.tif 000002
となる（ステップＳ４）。次いで、クラッチハブ４の強度から初段設定作動角θMAXを仮設定すると共に、予め設定された比率、例えばＡ：Ｂ＝７：１に基づき、前記式(4)及び(5)の関係が成立するようにプラス側の初段設定作動角θ1、及びマイナス側の初段設定作動角θ1’を仮設定すると、
θ1＝７deg
θ1’＝−１deg
となる（ステップＳ５）。更に、式(6)より初段ばね定数ｋを、式(7)より高温時の中立点移動量θHを、式(8)より低温時の中立点移動量θLをそれぞれ算出すると、
ｋ＝（ＴOL＋ＴOH）／θ1＝０．１kgf・m/deg
θH＝ＴOH／ｋ＝０．２／０．１＝２deg
θL＝ＴOL／ｋ＝０．５／０．１＝５deg
となる（ステップＳ６）。その後、式(9)より固有周波数ωnを、式(10)より加振振動数比ｐをそれぞれ算出すると、
0004159170.tif 000003
となる（ステップＳ７）。次いで、前記式(11)及び(12)の関係が満たされるか否かを判定する（ステップＳ８）。この計算例では、ヒステリシスＨを０．６kgf・mとすると、式(13)より減衰パラメータηが、
0004159170.tif 000004
であることから、
ｐ＝１．９４＞√２
ｐ＝１．９４≧√（４η／π）＝１．５５
となり、式(11)及び(12)を満たす。従って、式(14)より回転抵抗がないと仮定した場合の相対伝達率ＸR／ＸOを算出すると、
0004159170.tif 000005
となり、この値から求めた相対変位ＸR＝１．５９×１．０５＝１．６７degを作動角θNLとして設定する（ステップＳ１０）。更に、前記式(16)及び(17)の関係が満たされるか否かを判定すると（ステップＳ１１）、
θ1＝７deg≧θL＋θNL＝６．６７deg
０≦θH−θNL＝０．３３deg
であることから、この計算例では式(16)及び(17)を満たすとして設定操作を終了する。
【００２８】
以上で実施例の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では、ステップＳ１乃至ステップＳ９の手順によって慣性モーメントＩH,ＩDP,ＩCT、初段ばね定数ｋ、及び初段設定作動角θ1,θ1’等を設定したが、その手順はこれに限定されるものではなく、要はステップＳ１１に基づいて説明したように、捻り振動の振幅を初段領域内のプラス側に抑制するように各諸元を設定するものであれば、各諸元を上記と異なる手順で設定してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，２の発明のクラッチディスク装置によれば、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅が初段設定作動角θMAX内のプラス側に抑制されることから、振幅が中立点Ｃを横切ったときのガラ音の増大を未然に防止して、良好な車内環境を実現することができる。
【００３０】
又、請求項２，４の発明のクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法によれば、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅が初段設定作動角θMAX内のプラス側に抑制されるように初段設定作動角θ1を設定できることから、振幅が中立点Ｃを横切ったときのガラ音の増大を未然に防止して、良好な車内環境を実現することができる。
又、請求項５の発明のクラッチディスク装置の捻り振動特性決定方法によれば、油温の変動に関係なく常に捻り振動の振幅が初段設定作動角θMAX内のプラス側に抑制されるように初段設定作動角θ1を設定できることから、振幅が中立点Ｃを横切ったときのガラ音の増大を未然に防止して良好な車内環境を実現できると共に、慣性モーメントＩの不必要な増大を抑制できるため、クラッチディスク装置全体が大型化する弊害を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のクラッチディスク装置の模式図である。
【図２】クラッチディスク装置の各諸元の設定手順を示すフローチャートである。
【図３】変速機の油温と回転抵抗との関係を示す説明図である。
【図４】実施例のクラッチディスク装置の捻り特性を示す説明図である。
【図５】従来例と本実施例のガラ音の発生状況を示す説明図である。
【符号の説明】
２                ダンパスプリング
４                クラッチハブ
Ｃ                中立点
ｋ                初段ばね定数
θMAX             初段設定作動角
θNL              作動角
θ1               プラス側の初段設定作動角
ＴO（ＴOL，ＴOH） 回転抵抗
θT（θL，θH）   中立点移動量
【図１】
0004159170.tif 000006
【図２】
0004159170.tif 000007
【図３】
0004159170.tif 000008
【図４】
0004159170.tif 000009
【図５】
0004159170.tif 000010