JP5660213B2 - 車両用ダンパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に備えられるダンパ装置に係り、特に、ヒステリシス機構を備えるダンパ装置に関するものである。

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軸心まわり回転可能なハブ部材と、該ディスクプレートと該ハブ部材との間に介挿される弾性部材とを備える車両用ダンパ装置がよく知られている。また、特許文献１に記載のトルク変動吸収装置のように、更にディスクプレートとハブ部材との間に摩擦要素から成るヒステリシス機構を備えたものも知られている。特許文献１のトルク変動吸収装置１では、二段のヒステリシストルクを発生させる機構が設けられている。また、特許文献２のダンパ装置３では、ハブ部材２５の先端に設けられた摩擦材が、ハブ部材２５とサイドプレート２３とが相対回転した際に押し付けられることによりヒステリシストルクを発生させている。また、特許文献３の図９には、摩擦リング５３２、ばねクランプ５３０、円板５２４、５２５等から成る第２の減衰装置５１４が記載されている。

特開２００８−３０３９９５号公報 特開２０１０−５３９２２号公報 特開平７−７１５２３号公報

ところで、特許文献１のトルク変動吸収装置１に備えられているヒステリシス機構は、構成部品が非常に多く構造が複雑となる問題があった。特に、トルク変動吸収装置がコイルスプリング１９の内周側に設けられているため、ヒステリシス機構を配置するスペースが小さくなり、小さなダンパ装置に設けることが困難であった。

また、特許文献２のダンパ装置３では、ヒステリシス機構がコイルスプリング２７の外周側に設けられているものの、中間部材２４を設けるなど、部品点数が増加して構造が複雑になる問題があった。

また、特許文献３の第２の減衰装置５１４は、円板５２４、５２５がリング形状（全周形状）となっており、摩擦リング５３２も同様にリング形状となっている。また、ばねクランプ５３０においても、摩擦リング５３２と円板５２４、５２５との間で安定した摩擦力を発生させるためには、略リング状に形成される。これより、第２の減衰機構５１４は、全周或いは略全周の長さの要素で構成されており、各要素が大型化する問題があった。

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、シンプルな構造でヒステリシストルクを得ることができる車両用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、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a)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軸心まわり回転可能なハブ部材と、該ディスクプレートと該ハブ部材との間に介挿される弾性部材とを備える車両用ダンパ装置であって、(b)前記ハブ部材に摺接する摩擦プレート部と該摩擦プレート部を該ハブ部材に押し付ける押圧部とから成る摩擦要素と、該摩擦プレート部と前記ディスクプレートとの間の相対回転量を規定するストッパとを、備え、(c)前記摩擦要素は、前記ハブ部材の外周端部に設けられていることを特徴とする。

このようにすれば、ストッパが作動し、摩擦プレート部とディスクプレートとの間の相対回転が規制されると、摩擦プレート部とハブ部材との間で滑りが生じる。これより、摩擦プレート部とハブ部材との間で摩擦力が生じ、この摩擦力に基づくヒステリシストルクが発生する。ここで、本構成では、摩擦要素およびストッパを設けるだけで済むため、大幅な設計変更をすることなくシンプルな構成でヒステリシストルクを得ることができる。また、従来の二段のヒステリシス機構に比べて、部品点数が大幅に少なくなり構造がシンプルとなる。

また、従来のヒステリシス機構では構成部品の大半が円板形状となるが、本発明では、ハブ部材の外周端部に摩擦要素が設けられるので、構成部品がそれぞれピース形状となる。従って、構成部品を製造する際の材料歩留まりを大幅に改善することができる。

また、従来の二段のヒステリシス機構では、大ヒステリシストルクを発生させる際には高価な高摩擦材料を使用していたが、本発明では摩擦要素がハブ部材の外周端部に設けられるので、摩擦要素の作動半径を大きくとることができる。従って、ナイロン系樹脂等をはじめとする従来の摩擦材料であっても、大ヒステリシストルクを発生させることができる。また、摩擦要素がハブ部材の外周端部に設けられるので、ヒステリシス機構を設ける際のスペースの制約も少なくなり、汎用性が非常に高くなる。

また、好適には、前記摩擦要素は、少なくとも２個設けられており、前記ストッパが規定する前記相対回転量は、その摩擦要素毎に異なる。このようにすれば、各摩擦要素が滑り出すタイミングをずらすことで、ヒステリシストルクを段階的に変化させることができる。例えば、小ヒステリシストルクから大ヒステリシストルクに切り替える際に、ヒステリシストルクを段階的に変化させることで、小ヒステリシストルクから大ヒステリシストルクへ切り替える際の車両の挙動の変化を抑制することができる。従って、小ヒステリシストルクと大ヒステリシストルクとの差が大きい場合であっても、その切替が可能となり、ヒスの効果を最大限引き出すことができる。

また、好適には、前記摩擦要素を構成する前記摩擦プレート部と前記押圧部とは、別体で構成されており、その押圧部は、前記ハブ部材に摺接する一対の該摩擦プレート部を挟み込むクリップである。このようにすれば、摩擦要素が一対の摩擦プレート部およびクリップで構成されるので、部品点数の少ないシンプルな構造で摩擦要素を構成することができる。

また、好適には、前記摩擦プレート部の周方向両端には、前記クリップとの周方向の相対移動を規制する段付部が形成されている。このようにすれば、クリップが周方向にズレても、クリップが段付部に当接するので、クリップの抜けが防止される。

また、好適には、前記摩擦プレート部には、前記クリップとの当接部に窪みが形成されている。このようにすれば、クリップの前記当接部が窪みに嵌り込むので、クリップの抜けが防止される。

また、好適には、前記摩擦要素は、前記摩擦プレート部と前記押圧部とが一体成形されているクリップ部材で構成されている。このようにすれば、摩擦要素がクリップ部材で構成されるので、摩擦要素がさらにシンプルな構造となる。また、部品点数の増加もクリップ部材のみとなり、部品点数の増加も抑制される。

また、好適には、前記ストッパは、前記摩擦プレート部から前記ディスクプレートに向かって突き出す突起と、そのディスクプレートに形成されその突起の移動量を規制する切欠とから構成される。このようにすれば、部品点数を増加することなく、ストッパを容易に構成することができる。

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。 図２の第２ヒステリシス機構を部分的に拡大した部分拡大図である。 図３に示すプレートの斜視図である。 図３の第１プレートを外した状態で第２ヒステリシス機構を矢印Ａ側から見たＡ矢視図である。 図５の第２トルクリミッタ機構を周方向全体から見た図である。 図２のダンパ装置に伝達されるダンパトルクと捩れ角との関係を示す図である。 本発明の他の実施例である第２ヒステリシス機構の拡大図であって、前述の実施例の図３に対応している。

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のクランク軸３６は、ダンパ装置３８（本発明の車両用ダンパ装置に対応）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。

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に示すダンパ装置３８の構成を詳細に説明するための断面図である。ダンパ装置３８は、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。なお、図１に示す動力伝達軸３９がダンパ装置３８の内周部にスプライン嵌合される。

ダンパ装置３８は、軸心Ｃまわりに回転可能なディスクプレート５６と、そのディスクプレート５６と同軸心Ｃまわりに相対回転可能なハブ部材５８と、ディスクプレート５６とハブ部材５８との間に介挿され、ディスクプレート５６とハブ部材５８との間で動力を伝達するばね鋼から成るコイルスプリング６２と、ディスクプレート５６とハブ部材５８との間でヒステリシストルクを発生させる第１ヒステリシス機構６４と、ハブ部材５８の外周端部に設けられ更にディスクプレート５６とハブ部材５８との間でヒステリシストルクを発生させる第２ヒステリシス機構６５と、ディスクプレート５６の外周側に設けられている前記トルクリミッタ機構６８とを、含んで構成されている。なお、コイルスプリング６２が本発明の弾性部材に対応している。

ディスクプレート５６は、左右一対の円盤状の第１ディスクプレート７０（以下、第１プレート７０）および第２ディスクプレート７２（以下、第２プレート７２）から構成され、コイルスプリング６２をそれらプレート７０、７２で軸方向に挟み込んだ状態で、リベット６６によって相対回転不能に固定されている。なお、リベット６６は後述するトルクリミッタ機構６８の構成部品であるライニングプレート７６の締結部材としても機能している。第１プレート７０には、コイルスプリング６２を収容するための第１開口穴７０ａが周方向に複数個形成されている。また、第２プレート７２にも、コイルスプリング６２を収容するための第２開口穴７２ａが、前記第１開口穴７０ａと対応する位置に周方向に複数個形成されている。そして、第１開口穴７０ａおよび第２開口穴７２ａによって形成される空間にコイルスプリング６２が等角度間隔で複数個（例えば４個）収容される。これより、ディスクプレート５６が軸心Ｃまわり回転すると、コイルスプリング６２も同様に軸心Ｃまわりに公転させられる。

ハブ部材５８は、内周部に動力伝達軸３９がスプライン嵌合される内周歯を備えた円筒部５８ａと、その円筒部５８ａの外周面から径方向外側に伸びる円板状のフランジ部５８ｂと、フランジ部５８ｂからさらに径方向外側に突き出す複数本（本実施例では３本）の突き出し部５８ｃとから構成されている。そして、回転方向において各突き出し部５８ｃの間に形成される空間にコイルスプリング６２が介挿されている。これより、ハブ部材５８が軸心Ｃまわりに回転すると、コイルスプリング６２も同様に軸心Ｃまわりに公転させられる。このように構成されることで、コイルスプリング６２は、ディスクプレート５６およびハブ部材５８の部材間の相対回転量に応じて弾性変形しつつ動力を伝達する。例えば、ディスクプレート５６が回転すると、コイルスプリング６２の一端が押圧され、コイルスプリング６２の他端がハブ部材５８の突き出し部５８ｃを押圧することで、ハブ部材５８が回転させられる。このとき、コイルスプリング６２は、弾性変形されつつ回転を伝達することで、トルク変動によるショックがコイルスプリング６２によって吸収される。

第１ヒステリシス機構６４は、コイルスプリング６２の内周側であって、軸方向においてディスクプレート５６とハブ部材５８のフランジ部５８ｂとの間に設けられている。そして、ヒステリシス機構６４は、摩擦材や皿バネ等から構成され、ディスクプレート５６とハブ部材５８の間で摩擦力を発生させる。本実施例の第１ヒステリシス機構６４においては、小さなヒステリシストルク（小ヒス）を発生させる機構として機能している。

トルクリミッタ機構６８は、ディスクプレート５６の外周側に設けられており、予め設定されているリミットトルクＴlimを越えるトルク伝達を防止する機能を有している。トルクリミッタ機構６８は、ディスクプレート５６と共にリベット６６に連結されていることでディスクプレート５６と共に回転する円環板状のライニングプレート７６と、外周側に配置されて軸心Ｃまわりに回転可能なサポートプレート７８と、サポートプレート７８の内周側に配置され軸心Ｃまわりに回転可能な円板環状のプレッシャプレート８０と、プレッシャプレート８０とライニングプレート７６との間に介挿されている第１摩擦材８１と、ライニングプレート７６とサポートプレート７６との間に介挿されている第２摩擦材８２と、プレッシャプレート８０とサポートプレート７８との間の間隙に予荷重状態で介挿されているコーン状の皿バネ８３とを、含んで構成されている。

サポートプレート７８は、円盤状の第１サポートプレート７８ａおよび円板状の第２サポートプレート７８ｂから構成され、その外周部には、フライホイール５０とサポートプレート７８ａ、７８ｂとを固定する図示しないボルト締結用のボルト穴８４、８６がそれぞれ形成されている。第１サポートプレート７８ａは、その内周部が軸方向に屈曲されることで、第１サポートプレート７８ａと第２サポートプレート７８ｂとの間に空間が形成される。この空間に、第１サポートプレート７８ａから第２サポートプレート７８ｂに向かって軸方向に、皿バネ８３、プレッシャプレート８０、第１摩擦材８１、ライニングプレート７６、および第２摩擦材８２が順次収容されている。

ライニングプレート７６は、第１プレート７０と第２プレート７２と共にリベット６６で固定された円環板状の部材である。また、プレッシャプレート８０も同様に、円環板状に形成されている。このプレッシャプレート８０とライニングプレート７６との間に第１摩擦材８１が介挿されている。第１摩擦材８１は、例えば円環板状に形成される。或いは、円弧状に形成され、周方向に等角度間隔で並んで配置されていても構わない。なお、この第１摩擦材８１は、例えばライニングプレート７６に貼り着けられる。

また、第２サポートプレート７８ｂの内周部とライニングプレート７６との間には、第２摩擦材８２が介挿されている。第２摩擦材８２は、第１摩擦材８１と同様に、例えば円環板状に形成される。或いは、円弧状に形成され、周方向に等角度間隔で並んで配置されていても構わない。なお、この第２摩擦材８２は、例えばライニングプレート７６に貼り着けられる。

第１サポートプレート７８ａとプレッシャプレート８０との間には、皿バネ８２が予荷重状態で介挿されている。皿バネ８２は、コーン状に形成されており、その内周端部がプレッシャプレート８０に当接し、外周端部が第１サポートプレート７８ａに当接し、前記予荷重（皿バネ荷重Ｗ）を発生させるたわみ量に変形されて介挿されている。したがって、皿バネ８２は、プレッシャプレート８０をライニングプレート７６側に向かって皿バネ荷重Ｗで軸方向に押圧している。これより、プレッシャプレート８０と第１摩擦材８１との間の摩擦面および第２サポートプレート７８ｂと第２摩擦材８２との間の摩擦面で摩擦力が発生する。トルクリミッタ機構６８では、摩擦係数μ、摩擦材８１、８２の作動半径ｒ、皿バネ荷重Ｗが調整されることで最適なリミッタトルクＴlmに設定される。

第２ヒステリシス機構６５は、ハブ部材５８（突き出し部５８ｃ）の外周端部に設けられている。第２ヒステリシス機構６５の構造を図３に示す断面図を用いて詳細に説明する。図３は、図２の第２ヒステリシス機構６５を部分的に拡大した部分拡大図である。なお、図３の上方が、図２のダンパ装置３８が外周方向に対応している。図３からもわかるように、第２ヒステリシス機構６５は、ハブ部材５８の外周端部に設けられている。第２ヒステリシス機構６５は、ハブ部材５８に摺接する一対のプレート９０、プレート９２と、一対のプレート９０、９２を軸方向の両側からハブ部材５８に向かって押し付けるクリップ９４と、ディスクプレート５６（第１プレート７０、第２プレート７２）とプレート９０、９２との相対回転量を規定するストッパ９６、９７とを備えている。なお、本実施例では、プレート９０およびプレート９２が同じ形状に形成され、ストッパ９６およびストッパ９７についても同じ形状とされている。すなわち、第２ヒステリシス機構６５において、プレート９０およびプレート９２、並びに、ストッパ９６およびストッパ９７が、ハブ部材５８を跨いで対称に構成されている。なお、プレート９０およびプレート９２が本発明の摩擦プレート部に対応しており、クリップ９４が本発明の押圧部およびクリップに対応している。

一面がハブ部材５８に摺接する一対のプレート９０、９２は、ハブ部材５８（突き出し部５８ｃ）の外周端部に配置されており、それぞれハブ部材５８に摺接するプレート状の摺接部９８と、その摺接部９８の内周端部からディスクプレート５６（７０、７２）に向かって軸方向に突き出す突起１００とを備えている。

図４は、プレート９０、９２の斜視図である。なお、図３のプレート９０、９２の断面図は、図４の一点鎖線で切断した断面図に対応する。図４に示すようにプレート９０、９２の摺接部９８は、例えば長方形状に形成されている。そして、摺接部９８のハブ部材５８と摺接しない側の面より垂直方向（図３において軸方向）に突き出す突起１００が形成されている。この突起１００は、第１プレート７０に形成されている切欠１０２、および第２プレート７２に形成されている切欠１０４をそれぞれ貫通している。

また、摺接部９８の長手方向の両端には、摺接部から垂直方向（図３において軸方向）に突き出す段付部１０６が形成されている。さらに、摺接部９８には、摺接部９８の長手方向に平行な窪み１０８が形成されている。この段付部１０６は、クリップ９４の狭圧時においてクリップ９４が周方向（図４において長手方向）にズレても、クリップ９４を段付部１０６に当接させることで、クリップ９４の抜けを防止するために設けられている。

図３に戻り、クリップ９４は、バネ鋼から成り、内周端部がプレート９０、９２と当接する一対の狭圧部９４ａと、その一対の狭圧部９４ａの外周端部を連結する連結部９４ｂとから構成されている。クリップ９４は、ハブ部材５８（突き出し部５８）を跨ぐようにしてプレート９０、９２を軸方向に狭圧しており、連結部９４ｂはハブ部材５８の外周側を通って一対の狭圧部９４ａを連結している。なお、ハブ部材５８に摺接するプレート９０、９２、およびそれらプレート９０、９２をハブ部材５８との摺接面に対して略垂直に挟み込むクリップ９４によって摩擦要素１１０が構成される。この摩擦要素１１０は、ハブ部材５８（突き出し部５８ｃ）の外周端部に設けられている。なお、この摩擦要素１１０は、第２ヒステリシス機構６５において、ストッパ９６、９７を省いたものである。

また、クリップ９４の狭圧部９４ａの先端部（当接部）が、プレート９０、９２の摺接部９８に形成されている窪み１０８に嵌め込まれている。このように狭圧部９４ａの先端部が窪み１０８に嵌め込まれることで、クリップ９４のプレート９０、９２からの抜け落ちが防止される。

ストッパ９６は、プレート９０に形成されている突起１００、および第１プレート７０に形成されている切欠１０２によって構成されている。また、ストッパ９７は、プレート９２に形成されている突起１００、および第２プレート７２に形成されている切欠１０４によって構成されている。第１プレート７０に形成されている切欠１０２、および第２プレート７２に形成されている切欠１０４は、それぞれ突起１００の円周方向への移動量を規定値までに規制できるように、周方向に沿った溝に形成されている。これより、ストッパ９６は、プレート９０と第１プレート７０との相対回転量を規定値までに規制し、ストッパ９７は、プレート９２と第２プレート７２との相対回転量を規定値までに規制する機能を有している。

図５は、図３において、第１プレート７０を外した状態で第２ヒステリシス機構６５を矢印Ａ側から見たＡ矢視図である。なお、図５において、第１プレート７０に形成されている切欠１０２のみ破線で示されている。また、本実施例のハブ部材５８の突き出し部５８ｃは、周方向に３箇所形成されており、各突き出し部５８に同様の第２ヒステリシス機構６５がそれぞれ設けられている（図６参照）。

図５に示すように、第２ヒステリシス機構６５並びに第２ヒステリシス機構６５を構成する摩擦要素１１０は、ハブ部材５８（突き出し部５８ｃ）の外周端部に設けられている。プレート９０は、ハブ部材５８を跨いだ状態でプレート９０およびプレート９２を挟み込むクリップ９４によって固定されている。なお、プレート９２側においても図５と同様の形状となっており、プレート９２がクリップ９４によって固定されている。このように構成されると、突起１００が第１プレート７０に形成されている切欠１０２を移動可能な範囲において、プレート９０とハブ部材５８とが一体的に回転する。そして、突起１００が切欠１０２の周方向の端部と当接すると、プレート９０とハブ部材５８との摺接面で滑りが生じ、その際にヒステリシストルクが発生する。このヒステリシストルクは、プレート９０とハブ部材５８との摺接面の摩擦係数μ、クリップ９４の皿バネ荷重Ｗ、プレート９０の作動半径ｒに比例し、これらを調整することによりそのヒステリシストルクが適宜設定される。ここで、第２ヒステリシス機構６５を構成する摩擦要素１１０は、ハブ部材５８の外周端部に設けられているので、その作動半径ｒが大きい。従って、大きなヒステリシストルクであっても容易に発生させることができる。

図６は、図５の第２トルクリミッタ機構６５を周方向全体から見た図である。本実施例では、ハブ部材５８から３本の突き出し部５８ｃが径方向に突き出している。そして、各突き出し部５８ｃにそれぞれ第２トルクリミッタ機構６５が設けられている。便宜上、図６において左下の第２トルクリミッタ機構６５を第２トルクリミッタ機構６５ａとし、その第２トルクリミッタ機構６５ａから反時計回りに第２トルクリミッタ機構６５ｂ、第２トルクリミッタ機構６５ｃとそれぞれ符号を付与する。各第２トルクリミッタ機構６５ａ〜６５ｃは、プレート９０、プレート９２、クリップ９４、突起１００の形状は何れも同じ形状に形成されている。また、ハブ部材５８とプレート９０、プレート９２との摺動面の摩擦係数μについても同じ値に設定されている。

一方、破線で示す第１プレート７０に形成されている切欠１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）の周方向の溝幅は、各第２トルクリミッタ機構６５毎にそれぞれ異なる値に設定されている。従って、突起１００が周方向に移動可能な作動角が異なる。具体的には、第２トルクリミッタ機構６５ａの作動角θ１が最も小さく、第２トルクリミッタ機構６５ｂの作動角θ２が作動角θ１よりも大きく、第２トルクリミッタ機構６５ｃの作動角θ３が作動角θ２よりも大きく構成されている。なお、切欠１０２のハブ部材５８を跨いで対称な位置に形成されている第２プレート７２の切欠１０４は、各切欠１０２と同じ溝幅に設定されている。なお、各切欠１０２の溝幅は、狙ったヒステリシストルクが発生するように予め実験等に基づいて設定されている。

図７は、ダンパ装置３８に伝達されるダンパトルクＴと捩れ角θとの関係を示している。ここで、横軸がダンパ装置３８の捩れ角、縦軸がダンパトルクＴを示している。図７に示すように捩れ角θが小さい領域において、小ヒス（小ヒステリシストルク）が発生している。この小ヒスは、ダンパ装置３８の第１ヒステリシス機構６４によるものである。このとき、第２トルクリミッタ機構６５ａ〜６５ｃでは、何れも滑りが生じていない。そして突起１００の作動角がθ１となる捩れ角θに到達すると、第２トルクリミッタ機構６５ａにおいて滑りが生じる。これにより、ヒステリシストルクが増大する。次いで、突起１００の作動角がθ２となる捩れ角θに到達すると、第２ヒステリシス機構６５ｂにおいて滑りが生じる。これにより、ヒステリシストルクがさらに増大する。そして、突起１００の作動角がθ３となる捩り角θに到達すると、さらに第２ヒステリシス機構６５ｃにおいても滑りが生じる。これにより、ヒステリシストルクがさらに増加する。

このように、各ヒステリシス機構６５ａ〜６５ｃの滑り出すタイミングを変化させることで、図７に示すように、小ヒスから大ヒス（大ヒステリシストルク）への過渡特性を段階的に変化させることができる。なお、従来では、一点鎖線で示すように、小ヒスから大ヒスへの特性変化差が大きくなって、車両挙動が顕著となるため、最適なヒス設定が困難であった。これに対して、本実施例では、小ヒスから大ヒスへの変化を段階的になますことができるので、車両性能を損なうことなく小ヒスから大ヒスへの設定が可能となる。

上述のように、本実施例によれば、ストッパ９６、９７が作動し、プレート９０、９２とディスクプレート５６との間の相対回転が規制されると、プレート９０、９２とハブ部材５８との間で滑りが生じる。これより、プレート９０、９２とハブ部材５８との間で摩擦力が生じ、この摩擦力に基づくヒステリシストルクが発生する。ここで、本構成では、プレート９０、９２、クリップ９４およびストッパ９６、９７を設けるだけで済むため、大幅な設計変更をすることなくシンプルな構成でヒステリシストルクを得ることができる。また、従来の二段のヒステリシス機構に比べて、部品点数が大幅に少なくなり構造がシンプルとなる。また、従来の構造からの変更点も少ないので、汎用性が非常に高くなる。

また、本実施例によれば、従来の二段のヒステリシス機構では、大ヒステリシストルクを発生させる際には高価な高摩擦材料を使用していたが、本発明では第２ヒステリシス機構６５の摩擦要素１１０がハブ部材５８の外周端部に設けられるので、第２ヒステリシス機構６５を構成する摩擦要素１１０の作動半径ｒを大きくとることができる。従って、ナイロン系樹脂等をはじめとする従来の摩擦材料であっても、大ヒステリシストルクを発生させることができる。また、第２ヒステリシス機構６５並びにそれを構成する摩擦要素１１０がハブ部材５８の外周端部に配置されるので、第２ヒステリシス機構６５を設ける際のスペース上の制約も少なくなり、汎用性が非常に高くなる。

また、本実施例によれば、第２ヒステリシス機構６５を構成する摩擦要素１１０は、少なくとも２個設けられており、ストッパ９６、９７が規定する前記相対回転量は、その第２ヒステリシス機構６５毎に異なる。このようにすれば、各摩擦要素１１０が滑り出すタイミングをずらすことで、ヒステリシストルクを段階的に変化させることができる。例えば、小ヒステリシストルクから大ヒステリシストルクに切り替える際に、ヒステリシストルクを段階的に変化させることで、小ヒステリシストルクから大ヒステリシストルクへ切り替える際の車両の挙動の変化を抑制することができる。従って、小ヒステリシストルクと大ヒステリシストルクとの差が大きい場合であっても、その切替が可能となり、ヒスの効果を最大限引き出すことができる。

また、本実施例によれば、摩擦要素１１０を構成するプレート９０、９２とクリップ９４とは、別体で構成されており、そのクリップ９４は、ハブ部材５８に摺接する一対のプレート９０、９２を挟み込む。このようにすれば、摩擦要素１１０が一対のプレート９０、９２およびクリップ９４で構成されるので、部品点数の少ないシンプルな構造で摩擦要素１１０を構成することができる。

また、本実施例によれば、プレート９０、９２の周方向両端には、クリップ９４との周方向の相対移動を規制する段付部１０６が形成されている。このようにすれば、クリップ９４が周方向にズレても、クリップ９４が段付部１０６に当接するので、クリップ９４の抜けが防止される。

また、本実施例によれば、ストッパ９６、９７は、プレート９０、９２からプレート７０、７２に向かって突き出す突起１００と、そのプレート７０、７２に形成されその突起の移動量を規制する切欠１０２、１０４とから構成される。このようにすれば、部品点数を増加することなく、ストッパ９６、９７を容易に構成することができる。

また、本実施例によれば、従来のヒステリシス機構では構成部品の大半が円板形状となるが、本発明では、ハブ部材５８の外周端部に第２ヒステリシス機構６５が設けられるので、構成部品がそれぞれピース形状となる。従って、構成部品を製造する際の材料歩留まりを大幅に改善することができる。

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８は、本発明の他の実施例である第２ヒステリシス機構１５０の拡大図であって、前述の実施例の図３に対応している。本実施例の第２ヒステリシス機構１５０についてもハブ部材５８（突き出し部５８ｃ）の外周端部に設けられている。第２ヒステリシス機構１５０を、前述した実施例の第２ヒステリシス機構６５と比較すると、プレート（９０、９２）とクリップ（９４）とが一体的に形成されている。具体的には、第２ヒステリシス機構１５０は、ハブ部材５８と摺接するプレート部１５２を備えたクリップ部材１５４と、ディスクプレート５６（第１プレート７０、第２プレート７２）とクリップ部材１５４との相対回転量を規定するストッパ１５６、１５８とを備えている。なお、ストッパ１５６、１５８については、前述した実施例のストッパ９６、９７とその構造が同じであるため、その説明を省略する。

クリップ部材１５４は、一面がハブ部材５８と摺接する一対のプレート部１５２と、それら一対のプレート部１５２を連結する連結部１６２と、プレート部１５２の内周端から軸方向に突き出す一対の突起１６４とが、一体成形された部材である。なお、一対の突起１６４は、それぞれストッパ１５６、１５８を構成する部材として機能する。

クリップ部材１５４は、バネ鋼等から成り、ハブ部材５８を挟み込んだ状態で予め設定されている予荷重（バネ荷重）が発生するように形成されている。従って、クリップ部材１５４をハブ部材５８に挟み込んだ状態では、一対のプレート部１５２がハブ部材５８を軸方向に狭圧するので、ハブ部材５８とプレート部１５２との間の摺接面１６６で発生する摩擦力に基づくヒステリシストルクが発生する。このように、クリップ部材１５４は、プレート部１５２（摩擦プレート部）と、プレート部１５２をハブ部材５８に押し付ける機能（押圧部）とを兼ね備えている。すなわち、クリップ部材１５４によって本発明の摩擦要素１６８が構成される。なお、ヒステリシス機構１５０の作動および効果については、前述した実施例と同様であるためその説明を省略する。

上述のように、本実施例によれば、第２ヒステリシス機構１５０がクリップ部材１５４、ストッパ１５６、１５８で構成されることによっても前述の実施例と同様の効果を得ることができる。また、クリップ部材１５４に、クリップとして機能および摩擦プレートとしての機能を持たせることで、第２ヒステリシス機構１５０を構成する部品点数をさらに少なくすることができる。

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、前述の実施例では、プレート９０、９２に形成されている突起１００がプレート９０、９２の内周端部側と位置しているが、必ずしも内周端部に限定されず、クリップ９４がプレート９０、９２の摺接部９８を挟み込むことができる範囲において、変更することができる。

また、前述の実施例では、プレート９０およびプレート９２の形状は同一形状であるとしたが、必ずしも同一形状でなくても構わない。

また、前述の実施例では、各第２ヒステリシス機構６５ａ〜６５ｂで発生するヒステリシストルクは等しいものとしたが、必ずも等しくする必要はなく、異なる設定にしても構わない。例えば、第２ヒステリシス機構６５ｃで発生するヒステリシストルクが、他の第２ヒステリシス機構６５ａ、６５ｂで生じるヒステリシストルクよりも大きい設定とするなど自由に変更することができる。

また、前述の実施例では、各第２ヒステリシス機構６５ａ〜６５ｃにおいて、切欠１０２、１０４の周方向の溝幅を変化させることで、滑り出すタイミングを変化させているが、突起１００の周方向の幅をそれぞれ変化させて、各ヒステリシス機構６５ａ〜６５ｃが滑り出すタイミングを変化させても構わない。さらには、切欠１０２、１０４の周方向の溝幅および突起１００の周方向の幅の両方を変化させて、各ヒステリシス機構６５ａ〜６５ｃが滑り出すタイミングを変化させても構わない。

また、前述の実施例では、ストッパ９６およびストッパ９７が設けられているが、何れか一方が設けられている構成であっても構わない。

また、前述の実施例では、周方向に３個の第２ヒステリシス機構６５ａ〜６５ｃが設けられているが、必ずしも全てもハブ部材５８の外周端部に第２ヒステリシス機構６５を設ける必要はなく、少なくとも１つの第２ヒステリシス機構６５が設けられている構成であっても構わない。また、ハブ部材５８の突き出し部５８ｃが４箇所以上ある場合には、第２ヒステリシス機構６５が４箇所以上設けられる構成であってもよい。

また、前述の実施例では、第１ヒステリシス機構６４が設けられているが、第２ヒステリシス機構６５によって第１ヒステリシス機構６４の機能を持たせることで、第１ヒステリシス機構６４を無くした構成しても構わない。

また、前述の実施例では、プレート９０、９２に段付部１０６および窪み１０８が形成されているが、必ずしも設ける必要なく、これらが設けられていない構成であっても構わない。

また、前述の実施例では、プレート９０、９２の摺接部９８は、長方形状に形成されているが、長方形状に限定されず、正方形や円弧形状であっても構わない。

また、前述の実施例では、ダンパ装置３８のディスクプレート５６とハブ部材５８との間には、バネ鋼から成るコイルスプリング６２が介挿されているが、必ずしもコイルスプリング６２に限定されず、ゴム等の弾性部材が介挿されている構成であっても構わない。

また、前述の実施例の第２ヒステリシス機構１５０においても、少なくとも２個設けて、ヒステリシストルクを段階的に変化させる構成とすることもできる。

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。

３８：ダンパ装置
５６：ディスクプレート
５８：ハブ部材
６２：コイルスプリング（弾性部材）
７０：第１ディスクプレート（ディスクプレート）
７２：第２ディスクプレート（ディスクプレート）
９０：プレート（摩擦プレート部）
９２：プレート（摩擦プレート部）
９４：クリップ
９６：ストッパ
９７：ストッパ
１００：突起
１０２：切欠
１０４：切欠
１０６：段付部
１０８：窪み
１１０：摩擦要素
１５２：プレート部（摩擦プレート部）
１５４：クリップ部材（摩擦プレート部、押圧部）
１５６：ストッパ
１５８：ストッパ
１６４：突起
１６８：摩擦要素

Claims (7)

1. 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軸心まわり回転可能なハブ部材と、該ディスクプレートと該ハブ部材との間に介挿される弾性部材とを備える車両用ダンパ装置であって、
   前記ハブ部材に摺接する摩擦プレート部と該摩擦プレート部を該ハブ部材に押し付ける押圧部とから成る摩擦要素と、該摩擦プレート部と前記ディスクプレートとの間の相対回転量を規定するストッパとを、備え、
   前記摩擦要素は、前記ハブ部材の外周端部に設けられていることを特徴とする車両用ダンパ装置。
2. 前記摩擦要素は、少なくとも２個設けられており、
   前記ストッパが規定する前記相対回転量は、該摩擦要素毎に異なることを特徴とする請求項１の車両用ダンパ装置。
3. 前記摩擦要素を構成する前記摩擦プレート部と前記押圧部とは、別体で構成されており、
   該押圧部は、前記ハブ部材に摺接する一対の該摩擦プレート部を挟み込むクリップであることを特徴とする請求項１または２の車両用ダンパ装置。
4. 前記摩擦プレート部の周方向両端には、前記クリップとの周方向の相対移動を規制する段付部が形成されていることを特徴とする請求項３の車両用ダンパ装置。
5. 前記摩擦プレート部には、前記クリップとの当接部に窪みが形成されていることを特徴とする請求項３または４の車両用ダンパ装置。
6. 前記摩擦要素は、前記摩擦プレート部と前記押圧部とが一体成形されているクリップ部材で構成されていることを特徴とする請求項１または２の車両用ダンパ装置。
7. 前記ストッパは、前記摩擦プレート部から前記ディスクプレートに向かって突き出す突起と、該ディスクプレートに形成され該突起の移動量を規制する切欠とから構成されることを特徴とする請求項１の車両用ダンパ装置。

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