JP7002402B2

JP7002402B2 - ダンパー装置

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Publication number: JP7002402B2
Application number: JP2018089550A
Authority: JP
Inventors: 将司野村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-05-07
Filing date: 2018-05-07
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2038-05-07
Also published as: CN209839063U; JP2019196782A

Description

本発明は、動力伝達系におけるトルク変動を吸収するためのダンパー装置に関する。

例えば、駆動源としてエンジンと電動機（モータ）を備えるハイブリッド駆動装置用の車両の動力伝達装置には、エンジンのトルク変動を吸収して変速機へと伝達するダンパー装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

このダンパー装置は、従動軸である変速軸に連結されたハブに、一対のサイドプレート（第１、第２サイドプレート）を相対回転可能に支持し、ハブの外周に一体に形成されたフランジ部と一対のサイドプレートにそれぞれ形成された窓にトルク伝達用弾性部材である圧縮コイルスプリングを収容して構成されている。また、サイドプレートとハブ間に小ヒステリシスを発生させる第１のヒステリシス機構と、前記小ヒステリシスよりも大きな値の大ヒステリシスを発生させる第２のヒステリシス機構とを備えている。第１のヒステリシス機構は、ハブのフランジ部に当接する位置に低摩擦部材を支持する一対のコントロールプレートを備え、当該低摩擦部材をハブ側に付勢することによって、回動が許容された回動許容区間において小ヒステリシスを発生させる。また、第２のヒステリシス機構は、サイドプレート側に介設されたスラスト部材を介してサイドプレート側に高摩擦部材を付勢することによって、大ヒステリシスを発生させる。

また、一対のコントロールプレートを連結する連結ピン（連結部材）がハブのフランジ部に形成された孔または切欠きに挿通されている。この連結ピンが孔または切欠きに当接（衝突）することによって、ハブと一対のコントロールプレートとの相対回転角度が規定される。これら連結ピンと孔または切欠きとの遊びによって、前記第１のヒステリシス機構の回動許容区間が設定されている。

以上のように構成されたダンパー装置において、例えばエンジンの出力トルクは、駆動軸であるフライホイールにフェーシングを介して圧接されたサイドプレートから圧縮コイルスプリングおよびハブを経て変速軸へと伝達される。そして、サイドプレートのハブに対する相対回転によって圧縮コイルスプリングが弾性変形し、この圧縮コイルスプリングの弾性変形によってトルク変動が吸収され、トルク変動による衝撃が緩和された状態でエンジンからの出力トルクが変速軸へと伝達される。

特許第４７４７８７５号公報

ところで、従来のダンパー装置においては、上記のコントロールプレートを連結する連結ピンが金属の中実軸によって構成されており、通常、この連結ピンは、カシメによって一対のコントロールプレートに固定されているが、この連結ピンのカシメによる固定は、この連結ピンを構成する金属の硬度が低くて柔らかいほど簡単である。

ところが、連結ピンを構成する金属の硬度が低いと、ハブのフランジ部に形成された孔または切欠きに対して当接（衝突）を繰り返す連結ピンが摩耗し、コントロールプレートのハブに対する相対回転角度が変化するためにヒステリシス特性も変化するという問題がある。この問題を解決するために連結ピンを構成する金属の硬度を高くすると、この連結ピンのカシメによる固定が困難になるという問題が発生する。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、連結ピンの固定を容易に行いつつ、その摩耗を抑えて安定したトルク吸収性能を得ることができるダンパー装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、駆動軸からの駆動力が伝達されるディスク部材（２５）と、従動軸（２０）に連結されたハブ（２１）と、前記ディスク部材（２５）を挟持するサイドプレート（２２Ａ，２２Ｂ）と、前記サイドプレート（２２Ａ，２２Ｂ）の窓部（２２Ｃ）に収容され、前記サイドプレート（２２Ａ，２２Ｂ）側から伝達されるトルク変動を吸収する弾性部材（２４）と、前記サイドプレート（２２Ａ，２２Ｂ）と前記ハブ（２１）間に介装され、前記ハブ（２１）側に低摩擦部材（３５Ａ，３５Ｂ）を付勢することによって、回動が許容された回動許容範囲において小ヒステリシスを発生させる第１のヒステリシス機構と、前記サイドプレート（２２Ａ，２２Ｂ）側に介設されたスラスト部材（３１Ａ，３１Ｂ）を介して前記サイドプレート（２２Ａ，２２Ｂ）側に高摩擦部材（３２Ａ，３２Ｂ）を付勢することによって、前記小ヒステリシスよりも大きな値の大ヒステリシスを発生させる第２のヒステリシス機構と、を備えるとともに、前記ハブ（２１）のフランジ部（２１Ａ）に当接する位置に前記低摩擦部材（３５Ａ，３５Ｂ）を支持する２つの支持部材（３３Ａ，３３Ｂ）と、前記２つの支持部材（３３Ａ，３３Ｂ）を連結するとともに、前記フランジ部（２１Ａ）に設けられた孔（２１ａ）又は切欠きに挿入される連結部材（３４）と、を有するダンパー装置（１）において、前記回動許容範囲は、前記孔（２１ａ）又は切欠きに対して前記連結部材（３４）が相対移動する範囲であり、前記連結部材（３４）を、前記２つの支持部材（３３Ａ，３３Ｂ）を連結する中実軸（３４ａ）と、該中実軸（３４ａ）の外周に挿通する中空軸（３４ｂ）とで内外二重軸構造として構成するとともに、前記中空軸（３４ｂ）の硬度を前記中実軸（３４ａ）の硬度よりも高く設定したことを特徴とする。

本発明によれば、連結部材を、２つの支持部材をカシメによって連結する中実軸と、該中実軸の外周に挿通する円筒状の中空軸とで内外二重軸構造として構成するとともに、中空軸の硬度を、中実軸の硬度よりも高く設定したため、ハブのフランジ部に形成された孔又は切欠きの内周面に衝突を繰り返す中空軸の摩耗が抑えられ、当該連結部材の耐久性が高められる。また、連結部材の中実軸の硬度は、中空軸の硬度よりも低く設定されているため、この中実軸をカシメなどによって支持部材に容易に固定することができる。

また、本発明では、前記連結部材（３４）とこれが挿通する前記ハブ（２１）のフランジ部（２１Ａ）に形成された孔（２１ａ）または切欠きを複数設け、複数の前記連結部材（３４）のＰＣＤ（ｄ１）を複数の前記孔（２１ａ）または切欠きのＰＣＤ（ｄ２）よりも大きく設定してもよい。

また、本発明では、前記連結部材（３４）の中空軸（３４ｂ）を中実軸（３４ａ）回りに回転可能に挿通支持してもよい。そして、この場合、前記連結部材（３４）の中実軸（３４ａ）と中空軸（３４ｂ）との間に潤滑剤を封入してもよい。

本発明によれば、連結部材の固定を容易に行いつつ、その摩耗を抑えてダンパー装置に安定したトルク吸収性能を確保することができる。

本発明にかかるダンパー装置の正面図である。図１のＡ－Ａ線断面図である。図２のＢ部拡大詳細図である。図３のＣ部拡大詳細図である。図４のＤ－Ｄ線断面図である。図４のＥ－Ｅ線断面図であって、（ａ）はダンパー装置の非作動時の状態を示す図、（ｂ）はダンパー装置の作動時の状態を示す図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明にかかるダンパー装置の正面図、図２は図１のＡ－Ａ線断面図、図３は図２のＢ部拡大詳細図、図４は図３のＣ部拡大詳細図、図５は図４のＤ－Ｄ線断面図、図６は図４のＥ－Ｅ線断面図であって、（ａ）はダンパー装置の非作動時の状態を示す図、（ｂ）はダンパー装置の作動時の状態を示す図である。

本実施形態のダンパー装置１は、不図示のエンジンの出力トルクの不図示の変速機への伝達を行うハイブリッド駆動装置に設けられるものであって、以下のように構成されている。

ダンパー装置１は、ディスク（ディスク部材）２５から入力される駆動トルクの変動を吸収するダンパ機構１０と、ハブ２１とサイドプレート２２の間に介設されているヒステリシス機構３０とから構成されている。

ダンパ機構１０は、駆動軸と連結されたフライホイール（図示省略）に締結されるディスク２５と、従動軸２０に連結されたハブ２１と、サイドプレート２２と、圧縮コイルスプリング（弾性部材）２４とを備えて構成される。ハブ２１は、径方向に延在するフランジ部２１Ａと、従動軸２０の外周面に形成された外スプラインと連結される内スプライン部２１Ｂとを備える。また、フランジ部２１Ａには、径方向外側に切欠いてなる切欠部が複数設けられ、スプリングシート２４Ａ、２４Ｂにより支持されるトルク伝達用の弾性部材である圧縮コイルスプリング２４が配置される。

サイドプレート２２は、第１サイドプレート２２Ａ、第２サイドプレート２２Ｂからなり、それぞれ外周側に貫通孔が設けられ、リベット２７によってディスク２５を支持するとともに、ハブ２１と同軸かつ相対回転可能に配設されている。また、第１、第２サイドプレート２２Ａ、２２Ｂには、圧縮コイルスプリング２４を収容するための複数個の窓穴２２Ｃが設けられている。

圧縮コイルスプリング２４は、ディスク２５からサイドプレート２２に伝達された変動トルクに応じて弾縮しながら、ヒステリシス機構３０を介してハブ２１側にトルク伝達を行うコイルスプリングであり、ハブ２１とサイドプレート２２の対向する位置にそれぞれ形成される切欠部及び窓穴（窓部）２２Ｃ内に収容される。窓穴２２Ｃは、ハブ２１のフランジ部２１Ａとサイドプレート２２（第１サイドプレート２２Ａ及び第２サイドプレート２２Ｂ）の周方向４箇所に等角度ピッチ（９０°ピッチ）でそれぞれ形成されている。

ディスク２５は、サイドプレート２２の外周側に配置される略環状の板状部材である。ディスク２５は、上述したように、両外側から第１、第２サイドプレート２２Ａ、２２Ｂにより挟持されている。ディスク２５は、図示省略するフライホイールに固定され、駆動軸からのトルクが入力される。

図３は、ヒステリシス機構３０の詳細構成を示す側断面拡大図である。図３に示すように、ヒステリシス機構３０は、第１のサイドプレート２２Ａ側に介設されている第１スラスト部材３１Ａと、ハブ２１と第２のサイドプレート２２Ｂ側に介設されている第２スラスト部材３１Ｂと、第１、第２スラスト部材３１Ａ、３１Ｂに当接する第１の摩擦部材（高摩擦部材）３２Ａ、３２Ｂと、ハブ２１のフランジ部２１Ａに当接する第２の摩擦部材（低摩擦部材）３５Ａ、３５Ｂと、前記各摩擦部材間に配設されるコントロールプレート（支持部材）３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃと、コントロールプレート３３Ａ、３３Ｂを連結する連結ピン（連結部材）３４と、皿バネ３６、３７と、から構成される。

第１の摩擦部材（高摩擦部材）３２Ａ、３２Ｂは、皿バネ３６により付勢され、第１、第２スラスト部材３１Ａ、３１Ｂとそれぞれ摩擦係合し、大ヒステリシスを発生させる（第２のヒステリシス機構）。

また、第２の摩擦部材（低摩擦部材）３５Ａ、３５Ｂは、コントロールプレート３３Ａ、３３Ｃ間に配設された皿バネ３７により付勢され、ハブ２１のフランジ部２１Ａとそれぞれ摩擦係合する。また、コントロールプレート３３Ａ、３３Ｂを連結する連結ピン３４と、ハブ２１のフランジ部２１Ａの円孔２１ａとの間には、ディスク２５の回動方向に若干の隙間Ｌ（図３、４参照）が設けられている。そして、第１の摩擦部材（高摩擦部材）３２Ａ、３２Ｂよりも第２の摩擦部材（低摩擦部材）３５Ａ、３５Ｂの方が摩擦トルクが低いため、周方向の捩じりが生じると、ディスク２５の回動方向の隙間Ｌ（ガタ）の区間において、上記第２のヒステリシス機構よりも先に、小ヒステリシスが発生する（第１のヒステリシス機構）。

すなわち、コントロールプレート３３Ａ、３３Ｂは、複数（図示例では、４つ）の連結ピン３４によって連結されて一体化されており、これらコントロールプレート３３Ａ、３３Ｂは一体となってハブ２１に対して所定角度だけ相対回転する。すなわち、図２～図６に示すように、各連結ピン３４は、ハブ２１のフランジ部２１Ａの同一円周上に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で形成された４つの円孔２１ａの１つにそれぞれに挿通されており、各連結ピン３４がこれよりも大径の円孔２１ａ内において移動し得る角度範囲においてコントロールプレート３３Ａ、３３Ｂがハブ２１に対して相対回転することができる。つまり、各連結ピン３４は、ハブ２１のフランジ部２１Ａに形成された円孔２１ａの内周面に当接（衝突）することによって、コントロールプレート３３Ａ、３３Ｂのハブ２１に対する相対回転角度を規定する機能を果たす。

ところで、本実施の形態では、各連結ピン３４は、図４及び図５に示すように、コントロールプレート３３Ａ、３３Ｂをカシメによって連結する中実軸３４ａと、該中実軸３４ａを内部に挿通させる円筒状の中空軸３４ｂとで内外二重軸構造として構成されており、中空軸３４ｂは、中実軸３４ａを構成する金属の硬度よりも高い硬度を有する（硬い）金属によって構成されている。

また、図６に示すように、４つの連結ピン３４のＰＣＤ（Pitch Circle Diameter：４つの連結ピン３４の各中心を通る仮想円の直径）ｄ１は、ハブ２１のフランジ部２１Ａに形成された４つの円孔２１ａのＰＣＤ（４つの円孔２１ａの各中心を通る仮想円の直径）ｄ２よりも図示のεだけ大きく設定されている（ｄ１＞ｄ２）。つまり、各連結ピン３４は、各円孔２１ａに対してεだけ偏心した位置に配置されている。

また、本実施の形態では、各連結ピン３４においては、中空軸３４ｂは、中実軸３４ａの回りに回転可能に挿通支持されており、中実軸３４ａと中空軸３４ｂとの間にはグリースなどの潤滑剤が封入されている。

次に、以上のように構成されたダンパー装置１の動作について説明する。振幅が増加した状態では、相対的な捩り角の大きさがガタ角度（図３の隙間寸法Ｌ）を超えるため、第１のヒステリシス機構に加えて、第２のヒステリシス機構が作動する。このとき発生するヒステリシスは、第１のヒステリシス機構による小ヒステリシスに加えて、第２のヒステリシス機構によるヒステリシスが加算された大きなヒステリシスとなる。また、エンジン始動時等では、第１の摩擦部材（高摩擦部材）３２Ａ、３２Ｂが滑り、共振回転数が下がり、共振を回避することができるようになる。

一方、通常運転中等、変動トルクが所定値より小さい範囲内においては、相対的な捩り角の大きさはガタ角度（図３の隙間寸法Ｌ）の範囲内であり、第１のヒステリシス機構のみが作動する。このとき発生するヒステリシスは、第１のヒステリシス機構による小ヒステリシスとなる。

ところで、本実施の形態では、連結ピン３４を、コントロールプレート３３Ａ、３３Ｂを連結する中実軸３４ａと、該中実軸３４ａの外周に配置した円筒状の中空軸３４ｂとで内外二重軸構造として構成するとともに、中空軸３４ｂを、中実軸３４ａを構成する金属の硬度よりも高い硬度を有する金属によって構成したため、ハブ２１のフランジ部２１Ａに形成された円孔２１ａの内周面に衝突を繰り返す中空軸３４ｂの摩耗が抑えられ、当該連結ピン３４の耐久性が高められる。特に、本実施の形態では、図６（ａ）に示すように、４つの連結ピン３４のＰＣＤｄ１を、ハブ２１のフランジ部２１Ａに形成された４つの円孔２１ａのＰＣＤｄ２よりも図示のεだけ大きく設定し、各連結ピン３４を、各円孔２１ａに対して図示のεだけ偏心した位置に配置するとともに、中空軸３４ｂを、中実軸３４ａの回りに回転可能に挿通支持したため、連結ピン３４が円孔２１ａの内周面に対して衝突を繰り返すことによって中空軸３４ｂが図６（ｂ）に示すように中実軸３４ａを中心として回転する。このため、中空軸３４ｂの偏摩耗が防がれ、連結ピン３４の耐久性が更に高められる。そして、本実施の形態では、中実軸３４ａと中空軸３４ｂとの間にグリースなどの潤滑剤を封入したため、潤滑剤の潤滑作用によって中空軸３４ｂが中実軸３４ａの回りを抵抗なくスムーズに回転する。

上述のように、連結ピン３４の中空軸３４ｂの摩耗が抑えられることによって、連結ピン３４によって規定されるコントロールプレート３３Ａ、３３Ｂのハブ２１に対する相対回転角度が一定に保たれるため、ヒステリシス機構３０によって発生するヒステリシスの変化が抑えられて当該ダンパー装置１に安定したトルク吸収性能が確保される。

一方、連結ピン３４の中実軸３４ａは、これを構成する金属の硬度が中空軸３４ｂを構成する金属の硬度よりも低い（柔らかい）ため、この中実軸３４ａをカシメによってコントロールプレート３３Ａ，３３Ｂに容易に固定することができる。

以上のように、本実施の形態にかかるダンパー装置１によれば、連結ピン３４の固定をカシメによって容易に行いつつ、その摩耗を抑えて当該ダンパー装置１に安定したトルク吸収性能を得ることができるという効果が得られる。

なお、以上の実施の形態では、ハブ２１のフランジ部２１Ａに、連結ピン３４が挿通するための円孔２１ａを形成したが、この円孔２１ａに代えて切欠きを形成してもよい。

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

１ダンパー装置
１０ダンパ機構
２１ハブ
２１Ａフランジ部
２１Ｂ内スプライン部
２１ａ円孔
２２（２２Ａ，２２Ｂ）サイドプレート
２２Ｃ窓穴（窓部）
２４圧縮コイルスプリング（弾性部材）
２４Ａ，２４Ｂスプリングシート
２５ディスク（ディスク部材）
２７リベット
３０ヒステリシス機構
３３Ａ，３３Ｂコントロールプレート（支持部材）
３４連結ピン（連結部材）
３４ａ中実軸
３４ｂ中空軸
３６，３７皿バネ
Ｌ隙間

Claims

駆動軸からの駆動力が伝達されるディスク部材と、
従動軸に連結されたハブと、
前記ディスク部材を挟持するサイドプレートと、
前記サイドプレートの窓部に収容され、前記サイドプレート側から伝達されるトルク変動を吸収する弾性部材と、
前記サイドプレートと前記ハブ間に介装され、前記ハブ側に低摩擦部材を付勢することによって、回動が許容された回動許容範囲において小ヒステリシスを発生させる第１のヒステリシス機構と、
前記サイドプレート側に介設されたスラスト部材を介して前記サイドプレート側に高摩擦部材を付勢することによって、前記小ヒステリシスよりも大きな値の大ヒステリシスを発生させる第２のヒステリシス機構と、を備えるとともに、
前記ハブのフランジ部に当接する位置に前記低摩擦部材を支持する２つの支持部材と、
前記２つの支持部材を連結するとともに、前記フランジ部に設けられた孔又は切欠きに挿入される連結部材と、を有するダンパー装置において、
前記回動許容範囲は、前記孔又は切欠きに対して前記連結部材が相対移動する範囲であり、
前記連結部材を、前記２つの支持部材を連結する中実軸と、該中実軸の外周に挿通する中空軸とで内外二重軸構造として構成するとともに、前記中空軸の硬度を前記中実軸の硬度よりも高く設定し、
前記連結部材とこれが挿通する前記ハブのフランジ部に形成された孔または切欠きを複数設け、複数の前記連結部材のＰＣＤを複数の前記孔または切欠きのＰＣＤよりも大きく設定したことを特徴とするダンパー装置。
駆動軸からの駆動力が伝達されるディスク部材と、
従動軸に連結されたハブと、
前記ディスク部材を挟持するサイドプレートと、
前記サイドプレートの窓部に収容され、前記サイドプレート側から伝達されるトルク変動を吸収する弾性部材と、
前記サイドプレートと前記ハブ間に介装され、前記ハブ側に低摩擦部材を付勢することによって、回動が許容された回動許容範囲において小ヒステリシスを発生させる第１のヒステリシス機構と、
前記サイドプレート側に介設されたスラスト部材を介して前記サイドプレート側に高摩擦部材を付勢することによって、前記小ヒステリシスよりも大きな値の大ヒステリシスを発生させる第２のヒステリシス機構と、を備えるとともに、
前記ハブのフランジ部に当接する位置に前記低摩擦部材を支持する２つの支持部材と、
前記２つの支持部材を連結するとともに、前記フランジ部に設けられた孔又は切欠きに挿入される連結部材と、を有するダンパー装置において、
前記回動許容範囲は、前記孔又は切欠きに対して前記連結部材が相対移動する範囲であり、
前記連結部材を、前記２つの支持部材を連結する中実軸と、該中実軸の外周に挿通する中空軸とで内外二重軸構造として構成するとともに、前記中空軸の硬度を前記中実軸の硬度よりも高く設定し、
前記連結部材の中空軸を中実軸回りに回転可能に挿通支持したことを特徴とするダンパー装置。
前記連結部材の中空軸を中実軸回りに回転可能に挿通支持したことを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。
前記連結部材の中実軸と中空軸との間に潤滑剤を封入したことを特徴とする請求項２又は３に記載のダンパー装置。