JP2020143687A - Torque fluctuation suppression device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はトルク変動抑制装置に関する。 The present invention relates to a torque fluctuation suppressing device.
例えば、自動車のエンジンとトランスミッションとの間には、ダンパ装置を含むクラッチ装置やトルクコンバータが設けられている。トルクコンバータには、燃費低減のために、所定の回転数以上で機械的にトルクを伝達するためのロックアップ装置が設けられている。 For example, a clutch device including a damper device and a torque converter are provided between the engine and the transmission of an automobile. The torque converter is provided with a lock-up device for mechanically transmitting torque at a predetermined rotation speed or higher in order to reduce fuel consumption.
特許文献1には、トルク変動抑制装置を備えたロックアップ装置が示されている。特許文献1のトルク変動抑制装置は、イナーシャリングと、複数の遠心子と、複数のカム機構と、を備えている。イナーシャリングはトルクが伝達されるハブフランジに対して相対回転自在であり、遠心子はハブフランジ及びイナーシャリングの回転によって遠心力を受ける。カム機構は、遠心子の表面に形成されたカムと、このカムに接触するカムフォロアと、を有している。
この特許文献1の装置では、トルク変動によってハブフランジとイナーシャリングとの間に回転方向のずれが生じた場合には、遠心子に作用する遠心力を受けてカム機構が作動し、遠心子に作用する遠心力を、ハブフランジとイナーシャリングとの間のずれが小さくなる方向の円周方向力に変換する。この円周方向力によって、トルク変動が抑えられる。
In the device of
このような特許文献1の装置では、遠心子を安定して径方向に移動させるために、遠心子の円周方向の両端部には、複数のガイドローラが回転自在に支持されている。
In such an apparatus of
特許文献1の装置では、遠心子に支持されたガイドローラが、ハブフランジに形成された凹部の側面に当接して転動する。このガイドローラによって、遠心子の径方向の移動が案内される。
In the device of
このような特許文献1の装置では、遠心子におけるガイドローラの支持部、あるいはガイドローラと凹部の接触部において摩擦抵抗が発生する。このように、遠心子のガイドのための機構部分において摩擦抵抗が増大すると、ダンパとしての振動減衰効果が損なわれる。そこで、ダンパ性能を損なわないためには、遠心子が径方向に移動する際の摩擦抵抗を小さくすることが求められている。特に、潤滑油が供給されない環境(乾式)で遠心子の径方向ガイドを行う場合、摩擦抵抗の増大を抑えることが重要になる。
In such an apparatus of
本発明の課題は、遠心子及びカム機構によってトルク変動を抑制するようにした装置において、遠心子の径方向移動に伴う摩擦抵抗を抑え、振動減衰効果を向上することにある。 An object of the present invention is to suppress frictional resistance due to radial movement of the centrifugal force and improve the vibration damping effect in a device in which torque fluctuation is suppressed by a centrifuge and a cam mechanism.
(1)本発明に係るトルク変動抑制装置は、第1回転体と、第2回転体と、遠心子と、カム機構と、複数の転動体と、を備えている。第1回転体は、回転可能に配置され、収容部を有する。第2回転体は、第1回転体と回転するとともに、第1回転体と相対回転可能に配置される。遠心子は、第1回転体の収容部に配置され、第1回転体及び第2回転体の回転による遠心力を受けて径方向に移動可能である。カム機構は、遠心子に作用する遠心力を受けて、遠心力を第1回転体と第2回転体とのねじれ角が小さくなる方向の円周方向力に変換する。複数の転動体は遠心子の径方向の移動を案内する。また、複数の転動体は、収容部内において、収容部及び遠心子のそれぞれの対向面に転動自在、かつ収容部及び遠心子に対して径方向に移動自在に配置されるとともに、第2回転体に移動自在に支持されている。 (1) The torque fluctuation suppressing device according to the present invention includes a first rotating body, a second rotating body, a centrifuge, a cam mechanism, and a plurality of rolling elements. The first rotating body is rotatably arranged and has an accommodating portion. The second rotating body rotates with the first rotating body and is arranged so as to be rotatable relative to the first rotating body. The centrifuge is arranged in the accommodating portion of the first rotating body, and can move in the radial direction by receiving the centrifugal force due to the rotation of the first rotating body and the second rotating body. The cam mechanism receives the centrifugal force acting on the centrifuge and converts the centrifugal force into a circumferential force in the direction in which the twist angle between the first rotating body and the second rotating body becomes smaller. The plurality of rolling elements guide the radial movement of the centrifuge. Further, the plurality of rolling elements are arranged in the accommodating portion so as to be rollable on the opposite surfaces of the accommodating portion and the centrifuge, and are movable in the radial direction with respect to the accommodating portion and the centrifuge, and the second rotation. It is movably supported by the body.
この装置では、例えば、第1回転体にトルクが入力されると、第1回転体及び第2回転体が回転する。第1回転体に入力されるトルクに変動がない場合は、第1回転体と第2回転体との間の回転方向におけるねじれはなく、同期して回転する。一方、入力されるトルクに変動がある場合は、第2回転体は、第1回転体に対して相対回転自在に配置されているために、トルク変動の程度によっては、両者の間にねじれが生じる。 In this device, for example, when torque is input to the first rotating body, the first rotating body and the second rotating body rotate. When there is no fluctuation in the torque input to the first rotating body, there is no twist in the rotation direction between the first rotating body and the second rotating body, and the first rotating body rotates synchronously. On the other hand, when the input torque fluctuates, the second rotating body is arranged so as to be relatively rotatable with respect to the first rotating body, so that a twist may occur between the two depending on the degree of torque fluctuation. Occurs.
ここで、第1回転体及び第2回転体が回転すると、遠心子は遠心力を受け、転動体の案内にしたがって、径方向に移動する。そして、第1回転体と第2回転体との間にねじれが生じたときには、カム機構は遠心子に作用する遠心力を円周方向力に変換し、この円周方向力は第1回転体と第2回転体との間のねじれ角を小さくするように作用する。このようなカム機構の作動によって、トルク変動が抑えられる。 Here, when the first rotating body and the second rotating body rotate, the centrifuge receives centrifugal force and moves in the radial direction according to the guidance of the rolling elements. Then, when a twist occurs between the first rotating body and the second rotating body, the cam mechanism converts the centrifugal force acting on the centrifuge into a circumferential force, and this circumferential force is the first rotating body. It acts to reduce the twist angle between the body and the second rotating body. By operating such a cam mechanism, torque fluctuation is suppressed.
ここでは、遠心子の移動に伴って、収容部及び遠心子のそれぞれの対向面に沿って転動体が転動し、遠心子の移動を案内する。したがって、転動体と収容部及び遠心子との間の摩擦抵抗を小さくすることができる。また、転動体は第2回転体に支持されているだけであるので、この支持部分の摩擦抵抗も小さくなる。このため、遠心子の径方向移動に伴う摩擦抵抗を抑えることができ、振動減衰効果が向上する。 Here, as the centrifuge moves, the rolling elements roll along the opposing surfaces of the accommodating portion and the centrifuge, and guide the movement of the centrifuge. Therefore, the frictional resistance between the rolling element and the accommodating portion and the centrifuge can be reduced. Further, since the rolling element is only supported by the second rotating body, the frictional resistance of this supporting portion is also reduced. Therefore, the frictional resistance due to the radial movement of the centrifuge can be suppressed, and the vibration damping effect is improved.
(2)好ましくは、収容部は、径方向外方に開く凹部である。また、好ましくは、遠心子は、円周方向の第1側面及び第2側面が、それぞれ凹部の円周方向の第1側壁及び第2側壁に対向するように配置されている。そして、複数の転動体は、第1転動体と第2転動体とを有している。第1転動体は、遠心子の第1側面と凹部の第1側壁とに転動可能である。第2転動体は、遠心子の第2側面と凹部の第2側壁とに転動可能である。 (2) Preferably, the accommodating portion is a recess that opens outward in the radial direction. Further, preferably, the centrifuge is arranged so that the first side surface and the second side surface in the circumferential direction face the first side wall and the second side wall in the circumferential direction of the recess, respectively. The plurality of rolling elements have a first rolling element and a second rolling element. The first rolling element can roll on the first side surface of the centrifuge and the first side wall of the recess. The second rolling element can roll on the second side surface of the centrifuge and the second side wall of the recess.
(3)好ましくは、第2回転体は円周方向に長い支持面を有している。そして、好ましくは、転動体の一部は、第1回転体と第2回転体とがねじれる際に、支持面に沿って径方向に移動する。 (3) Preferably, the second rotating body has a long support surface in the circumferential direction. Then, preferably, a part of the rolling element moves in the radial direction along the support surface when the first rotating body and the second rotating body are twisted.
ここでは、転動体の一部が支持面に沿って移動するので、両者の接触面積が小さくなり、転動体の移動時の摩擦抵抗が小さくなる。 Here, since a part of the rolling element moves along the support surface, the contact area between the two is reduced, and the frictional resistance when the rolling element is moved is reduced.
(4)好ましくは、転動体は、本体部と、突出部と、を有する。本体部は、外周面が遠心子及び収容部のそれぞれの対向面を転動する。突出部は、本体部の軸方向の端面から軸方向に突出し、径方向外方の面が第2回転体の支持面に支持される。 (4) Preferably, the rolling element has a main body portion and a protruding portion. The outer peripheral surface of the main body rolls on the opposite surfaces of the centrifuge and the accommodating portion. The projecting portion projects axially from the axial end surface of the main body portion, and the radial outer surface is supported by the support surface of the second rotating body.
(5)好ましくは、第2回転体は、第1回転体と第2回転体との間のねじれ角がとり得るすべての角度範囲において転動体の径方向内方への移動を規制する規制部を有している。 (5) Preferably, the second rotating body is a regulating unit that regulates the radial inward movement of the rolling body in the entire angle range in which the twist angle between the first rotating body and the second rotating body can be taken. have.
本装置では、転動体は遠心子及び第1回転体の収容部に対して径方向に移動自在である。すなわち、転動体は遠心子及び収容部に支持されていない。したがって、装置の停止時等において、転動体が落下したり、他の部材に衝突して打音が発生したりする場合がある。 In this device, the rolling element is radially movable with respect to the accommodating portion of the centrifuge and the first rotating body. That is, the rolling elements are not supported by the centrifuge and the containment. Therefore, when the device is stopped or the like, the rolling element may fall or collide with another member to generate a tapping sound.
そこで、第2回転体に転動体の移動を規制する規制部を設け、装置の停止時等において、転動体が落下したりするのを防止している。 Therefore, a regulation unit for restricting the movement of the rolling element is provided in the second rotating body to prevent the rolling element from falling when the device is stopped or the like.
(6)好ましくは、第1回転体と第2回転体とがねじれていないときに、遠心子を径方向の所定の中立位置に保持する保持機構をさらに備えている。 (6) Preferably, a holding mechanism for holding the centrifuge at a predetermined neutral position in the radial direction is further provided when the first rotating body and the second rotating body are not twisted.
ここでは、装置の停止時等において、遠心子が中立位置に保持される。このため、装置の停止時等において、遠心子が径方向に移動して他の部材と衝突し、打音が発生するのを避けることができる。また、遠心子と他の部材とが衝突する場合であっても、衝突時の打音を抑えることができる。 Here, the centrifuge is held in a neutral position when the device is stopped or the like. Therefore, it is possible to prevent the centrifuge from moving in the radial direction and colliding with other members to generate a tapping sound when the device is stopped. Further, even when the centrifuge collides with another member, the tapping sound at the time of collision can be suppressed.
(7)好ましくは、遠心子は、転動体の径方向内方への移動を規制する規制部を有している。 (7) Preferably, the centrifuge has a regulating portion that regulates the inward movement of the rolling element in the radial direction.
前述のように、本装置では、転動体は遠心子及び収容部に支持されていないために、装置の停止時等において、転動体が落下したり、他の部材に衝突して打音が発生したりする場合がある。 As described above, in this device, since the rolling element is not supported by the centrifuge and the accommodating portion, the rolling element may fall or collide with other members to generate a tapping sound when the device is stopped. May be done.
そこで、遠心子に転動体の移動を規制する規制部を設け、装置の停止時等において、転動体が落下したりするのを防止している。この場合は、第2回転体の支持部に、転動体の落下等の防止のための構成を設ける場合に比較して簡単な構成になる。 Therefore, the centrifuge is provided with a regulation unit that regulates the movement of the rolling element to prevent the rolling element from falling when the device is stopped or the like. In this case, the structure is simpler than that in the case where the support portion of the second rotating body is provided with a structure for preventing the rolling body from falling or the like.
(8)好ましくは、遠心子の規制部は、遠心子が中立位置に位置するときに、転動体の径方向内方への移動を規制する。 (8) Preferably, the centrifuge regulating portion regulates the radial inward movement of the rolling element when the centrifuge is in the neutral position.
(9)好ましくは、第1回転体は、転動体の径方向内方への移動を規制する規制部を有している。 (9) Preferably, the first rotating body has a regulating portion that regulates the inward movement of the rolling body in the radial direction.
前記同様に、本装置では、転動体は遠心子及び第1回転体の収容部に支持されていない。したがって、第2回転体の支持部の構成によっては、第1回転体と第2回転体とが大きくねじれた場合において、転動体が落下する場合がある。 Similarly, in this device, the rolling element is not supported by the centrifuge and the accommodating portion of the first rotating body. Therefore, depending on the configuration of the support portion of the second rotating body, the rolling body may fall when the first rotating body and the second rotating body are greatly twisted.
そこで、第1回転体に転動体の移動を規制する規制部を設け、転動体が落下するのを防止している。 Therefore, a regulation unit for restricting the movement of the rolling element is provided in the first rotating body to prevent the rolling element from falling.
(10)好ましくは、第1回転体の規制部は、第1回転体と第2回転体のねじれ角が所定のねじれ角以上のときに、転動体の径方向内方への移動を規制する。 (10) Preferably, the regulating portion of the first rotating body regulates the inward movement of the rolling body in the radial direction when the twist angles of the first rotating body and the second rotating body are equal to or larger than a predetermined twist angle. ..
(11)好ましくは、転動体はコロである。 (11) Preferably, the rolling element is a roller.
(12)本発明に係るトルクコンバータは、トルクコンバータ本体と、ロックアップ装置と、以上のトルク変動抑制装置と、を備えている。トルクコンバータ本体は、インペラ、タービン、及ぶステータを有する。ロックアップ装置は、入力される動力をタービンに直接伝達する。 (12) The torque converter according to the present invention includes a torque converter main body, a lockup device, and the above torque fluctuation suppressing device. The torque converter body has an impeller, a turbine, and a stator. The lockup device transfers the input power directly to the turbine.
以上のような本発明では、遠心子及びカム機構によってトルク変動を抑制するようにした装置において、遠心子の径方向移動に伴う摩擦抵抗を抑えることができ、振動減衰効果を向上することができる。 In the present invention as described above, in the device in which the torque fluctuation is suppressed by the centrifuge and the cam mechanism, the frictional resistance due to the radial movement of the centrifuge can be suppressed, and the vibration damping effect can be improved. ..
図1は、本発明の一実施形態によるトルク変動抑制装置をトルクコンバータのロックアップ装置に装着した場合の模式図である。図1において、O−Oがトルクコンバータの回転軸線である。 FIG. 1 is a schematic view when the torque fluctuation suppressing device according to the embodiment of the present invention is attached to the lockup device of the torque converter. In FIG. 1, OO is the rotation axis of the torque converter.
[全体構成]
トルクコンバータ1は、フロントカバー2と、トルクコンバータ本体3と、ロックアップ装置4と、出力ハブ5と、を有している。フロントカバー2にはエンジンからトルクが入力される。トルクコンバータ本体3は、フロントカバー2に連結されたインペラ7と、タービン8と、ステータ9と、を有している。タービン8は出力ハブ5に連結されており、出力ハブ5の内周部には、トランスミッションの入力軸(図示せず)がスプラインによって係合可能である。
[overall structure]
The
[ロックアップ装置4]
ロックアップ装置4は、クラッチ部や、油圧によって作動するピストン等を有し、ロックアップオン状態と、ロックアップオフ状態と、を取り得る。ロックアップオン状態では、フロントカバー2に入力されたトルクは、トルクコンバータ本体3を介さずに、ロックアップ装置4を介して出力ハブ5に伝達される。一方、ロックアップオフ状態では、フロントカバー2に入力されたトルクは、トルクコンバータ本体3を介して出力ハブ5に伝達される。
[Lockup device 4]
The
ロックアップ装置4は、入力側回転体11と、ハブフランジ12(第1回転体の一例)と、ダンパ13と、トルク変動抑制装置14と、を有している。
The
入力側回転体11は、軸方向に移動自在なピストンを含み、フロントカバー2側の側面に摩擦部材16が固定されている。この摩擦部材16がフロントカバー2に押し付けられることによって、フロントカバー2から入力側回転体11にトルクが伝達される。
The input-side
ハブフランジ12は、入力側回転体11と軸方向に対向して配置され、入力側回転体11と相対回転自在である。ハブフランジ12は出力ハブ5に連結されている。
The
ダンパ13は、入力側回転体11とハブフランジ12との間に配置されている。ダンパ13は、複数のトーションスプリングを有しており、入力側回転体11とハブフランジ12とを回転方向に弾性的に連結している。このダンパ13によって、入力側回転体11からハブフランジ12にトルクが伝達されるとともに、トルク変動が吸収、減衰される。
The
[トルク変動抑制装置14]
図2は、トルク変動抑制装置14の正面図である。なお、図2の左側部分は一方(手前側)のイナーシャリングを取り外して示している。図3は図2のA方向から視た図である。図2以降の図では、トルク変動抑制装置14の一部を示しているが、全体としては、円周方向の4ヶ所に、各図に示した部分が等角度間隔で設けられている。
[Torque fluctuation suppression device 14]
FIG. 2 is a front view of the torque
トルク変動抑制装置14は、ハブフランジ12と、質量体20(第2回転体の一例)を構成する第1イナーシャリング201及び第2イナーシャリング202と、4個の遠心子21と、16個のガイドコロ22(転動体の一例)と、4個のカム機構23と、8個の保持機構24と、を有している。
The torque
<第1及び第2イナーシャリング201,202>
第1及び第2イナーシャリング201,202は、それぞれ連続した円環状に形成された所定の厚みを有するプレートであり、図3に示すように、ハブフランジ12を挟んでハブフランジ12の軸方向両側に所定の隙間をあけて配置されている。第1及び第2イナーシャリング201,202は、ハブフランジ12の回転軸と同じ回転軸を有し、ハブフランジ12とともに回転可能で、かつハブフランジ12に対して相対回転自在である。
<1st and 2nd inertia ring 201,202>
The first and second inertialings 201 and 202 are plates having a predetermined thickness formed in a continuous annular shape, respectively, and as shown in FIG. 3, both sides of the
第1及び第2イナーシャリング201,202には軸方向に貫通する孔201a,202aが形成されている。そして、第1イナーシャリング201と第2イナーシャリング202とは、それらの孔201a,202aを貫通するリベット25によって固定されている。したがって、第1イナーシャリング201は、第2イナーシャリング202に対して、軸方向、径方向、及び回転方向に移動不能である。
また、第1及び第2イナーシャリング201,202には、1個の遠心子21に対して2個のガイド溝201b,202b(第2回転体の規制部の一例であり、径方向外方の面が支持面の一例)と、2個のガイド面201c,202c(支持面の一例)と、が形成されている。2個のガイド溝201b,202b及び2個のガイド面201c,202cは、それぞれ回転軸に対して直交する中心線Cに対して対称に形成されている。ガイド溝201b,202bは、円周方向に延び、径方向外方に膨らむ円弧状である。また、ガイド面201c,202cは、各イナーシャリング201,202の内周面に形成され、ガイド溝201b,202bと同様に、径方向外方に膨らむ円弧状である。
Further, in the first and second inertia rings 201 and 202, there are two
以上のガイド溝201b,202b及びガイド面201c,202cは、遠心子21が遠心力を受けてカム機構23が作動する際に、遠心子21及びガイドコロ22の移動を妨げないような形状である。
The
<ハブフランジ12>
ハブフランジ12は、円板状に形成され、内周部が前述のように出力ハブ5に連結されている。ハブフランジ12の外周部には、径方向内方に所定の深さを有し、径方向外方に開く4つの収容部12aが形成されている。収容部12aの円周方向両端には第1側壁12b及び第2側壁12cが形成されている。第1及び第2側壁12b,12cは、中心線Cに対して平行に形成されている。
<
The
また、第1及び第2側壁12b,12cの径方向内側端部には、収容部12a内に向かって突出するストッパ12d(第1回転体の規制部の一例)が形成されている。ストッパ12dの突出高さは、後述する遠心子21の側面に接触しない程度の高さである。
Further,
<遠心子21>
遠心子21は、ハブフランジ12の収容部12aに配置されており、ハブフランジ12の回転による遠心力によって径方向に移動可能である。遠心子21は、円周方向に延びて形成され、円周方向の両端に、それぞれ収容部12aの第1側壁12b及び第2側壁12cと対向する第1側面21a及び第2側面21bが形成されている。より詳細には、第1側面21aは収容部12aの第1側壁12bと所定の隙間を介して平行に形成されている。また、第2側面21bは収容部12aの第2側壁12cと所定の隙間を介して平行に形成されている。
<
The
第1及び第2側面21a,21bにおいて、内周側の端部にはストッパ21c(遠心子の規制部の一例)が形成され、径方向の中間部には突出部21dが形成されている。ストッパ21c及び突出部21dは、各側面21a,21bから円周方向に延びており、軸方向の中間部にはハブフランジ12の一部を挟み込む溝が形成されている。
On the first and second side surfaces 21a and 21b, a
なお、遠心子21の外周面21eは、内周側に窪む円弧状に形成されており、後述するように、カム31として機能する。
The outer
ガイドコロ22は、収容部12aの第1側壁12bと遠心子21の第1側面21aとの間、及び収容部12aの第2側壁12cと遠心子21の第2側面21bとの間に配置されている。ガイドコロ22は、径方向外方に配置された外側ガイドコロ22aと、径方向内側に配置された内側ガイドコロ22bと、を有している(以下、外側ガイドコロ22a及び内側ガイドコロ22bを含めて、「ガイドコロ22」と記載する場合がある)。ガイドコロ22は、収容部12a内に配置され、遠心子21の径方向の移動を案内する。ガイドコロ22は、収容部12a(ハブフランジ12)及び遠心子21に対して径方向に移動自在である。すなわち、ガイドコロ22は、ハブフランジ12及び遠心子21に接触しているが、支持されていない。
The
ガイドコロ22は、図3で示すように、本体部221と支持軸222(突出部の一例)とを有している。本体部221は、円柱状に形成され、外周面が遠心子21の第1及び第2側面21a,21b及び収容部12aの第1及び第2側壁12b,12cに当接して、転動可能である。支持軸222は、本体部221の軸方向の両端面から軸方向に突出し、径方向外方の面が第1及び第2イナーシャリング201,202に支持されている。より詳細には、外側ガイドコロ22aの支持軸222は、第1及び第2イナーシャリング201,202のガイド溝201b,202bの径方向外方の面に支持され、この面に沿って移動する。また、内側ガイドコロ22bの支持軸222は、第1及び第2イナーシャリング201,202のガイド面201c,202cに支持され、このガイド面201c,202cに沿って移動する。
As shown in FIG. 3, the
<カム機構23>
カム機構23は、カムフォロアとしての円筒状のコロ30と、遠心子21の外周面21eであるカム31と、から構成されている。コロ30は、リベット25の胴部の外周に嵌めこまれている。すなわち、コロ30はリベット25に支持されている。なお、コロ30は、リベット25に対して回転自在に装着されているのが好ましいが、回転不能であってもよい。カム31は、コロ30が当接する円弧状の面であり、ハブフランジ12と第1及び第2イナーシャリング201,202とが所定の角度範囲で相対回転した際には、コロ30はこのカム31に沿って移動する。
<
The
詳細は後述するが、コロ30とカム31との接触によって、ハブフランジ12と第1及び第2イナーシャリング201,202との間に回転方向のねじれが生じたときに、遠心子21に生じた遠心力は、ねじれ角が小さくなるような円周方向の力に変換される。
Although the details will be described later, when the contact between the
<保持機構24>
保持機構24は、カム機構23による遠心子21の作動を許容し、かつ遠心子21の径方向の移動を規制する。具体的には、ハブフランジ12と第1及び第2イナーシャリング202,202とがねじれていないときに、遠心子21は図2に示すような径方向の中立位置に保持する。保持機構24は、ピン241と、保持溝242と、を有している。
<
The holding
ピン241は、遠心子21を回転軸方向に貫通して設けられている。より詳細には、ピン241は、遠心子21の突出部21dに、回転軸に沿って延びるように設けられている。また、保持溝242は、第1及び第2イナーシャリング201,202において、ガイド溝201b,202bとガイド面201c,202cとの径方向間に形成されている。そして、保持溝242は、第1及び第2イナーシャリング201,202のそれぞれに、同じ位置に同じ形状で形成されている。保持溝242は、外周側に凸の円弧状に形成され、この保持溝242にピン241が挿入されている。ピン241と保持溝242との間には所定の隙間が設けられており、ピン241は保持溝242内をスムーズに移動することが可能である。
The
また、ハブフランジ12と第1及び第2イナーシャリング201,202とが同期して回転しているとき(すなわちハブフランジ12と両イナーシャリング201,202との間に回転方向のねじれがないとき)は、図2に示すように、ピン241は保持溝242の長手方向(円周方向)の中央に位置している。そして、ハブフランジ12と両イナーシャリング201,202との間にねじれが生じた場合は、カム機構23の作動によって遠心子21は径方向に移動する。この遠心子21の作動に伴って、ピン241は保持溝242に沿って移動する。しかし、ピン241が保持溝242のどこに位置しても、遠心子21の内周面がハブフランジ12の収容部12aの底面に当接しないように保持溝242の形状が設定されている。
Further, when the
[カム機構23の作動]
図2、図4及び図5を用いて、カム機構23の作動(トルク変動の抑制)について説明する。なお、以下の説明では、第1及び第2イナーシャリング201,202を、単に「イナーシャリング20」と記す場合もある。
[Operation of cam mechanism 23]
The operation of the cam mechanism 23 (suppression of torque fluctuation) will be described with reference to FIGS. 2, 4 and 5. In the following description, the first and second inertialings 201 and 202 may be simply referred to as "
ロックアップオン時には、フロントカバー2に伝達されたトルクは、入力側回転体11及びダンパ13を介してハブフランジ12に伝達される。
When the lockup is on, the torque transmitted to the
トルク伝達時にトルク変動がない場合は、図2に示すような状態で、ハブフランジ12及びイナーシャリング20は回転する。この状態では、カム機構23のコロ30はカム31のもっとも内周側の位置(円周方向の中央位置)に当接し、ハブフランジ12とイナーシャリング20とのねじれ角は「0」である。なお、ねじれ角とは、図2、図4及び図5では、遠心子21及びカム31の円周方向の中央位置と、コロ30の中心位置と、のずれを示すものである。
If there is no torque fluctuation during torque transmission, the
ここで、トルクの伝達時にトルク変動が存在すると、図4及び図5に示すように、ハブフランジ12とイナーシャリング20との間には、ねじりθが生じる。図4は+R側に最大のねじれ+θが生じた場合を示し、図5は同様に−R側に最大のねじれ−θが生じた場合を示している。
Here, if torque fluctuations are present during torque transmission, a torsion θ is generated between the
図4に示すように、ハブフランジ12とイナーシャリング20との間にねじれ+θが生じた場合は、カム機構23のコロ30は、カム31に沿って相対的に図4における左側に移動する。このとき、遠心子21には遠心力が作用しているので、遠心子21に形成されたカム31がコロ30から受ける反力は、図4のP0の方向及び大きさとなる。この反力P0によって、円周方向の第1分力P1と、遠心子21を内周側に向かって移動させる方向の第2分力P2と、が発生する。
As shown in FIG. 4, when a twist + θ occurs between the
そして、第1分力P1は、カム機構23及び遠心子21を介してハブフランジ12を図4における左方向に移動させる力となる。すなわち、ハブフランジ12とイナーシャリング20とのねじれ角を小さくする方向の力が、ハブフランジ12に作用することになる。また、第2分力P2によって、遠心子21は、遠心力に抗して内周側に移動させられる。
The first component force P1 is a force that moves the
また、図5に示すように、逆方向に回転位相差が生じた場合は、コロ30がカム31に沿って相対的に図5の右側に移動するが、作動原理は同じである。
Further, as shown in FIG. 5, when a rotational phase difference occurs in the opposite direction, the
以上のように、トルク変動によってハブフランジ12とイナーシャリング20との間にねじれが生じると、遠心子21に作用する遠心力及びカム機構23の作用によって、ハブフランジ12は、両者のねじれ角を小さくする方向の力(第1分力P1)を受ける。この力によって、トルク変動が抑制される。
As described above, when a twist occurs between the
以上のトルク変動を抑制する力は、遠心力、すなわちハブフランジ12の回転数によって変化するし、ハブフランジ12とイナーシャリング20のねじれ角及びカム31の形状によっても変化する。したがって、カム31の形状を適宜設定することによって、トルク変動抑制装置14の特性を、エンジン仕様等に応じた最適な特性にすることができる。
The force for suppressing the above torque fluctuation changes depending on the centrifugal force, that is, the rotation speed of the
例えば、カム31の形状は、同じ遠心力が作用している状態で、回転位相差に応じて第1分力P1が線形に変化するような形状にすることができる。また、カム31の形状は、ねじれ角に応じて第1分力P1が非線形に変化する形状にすることができる。
For example, the shape of the
なお、以上のようなカム機構23の作動中においては、ガイドコロ22はガイド溝201b,202bの径方向外側の面及びガイド面201c,202cに沿って移動し、したがって、遠心子21及びガイドコロ22の移動は規制されない。
During the operation of the
[ガイドコロ22の摩擦抵抗]
図6に、本実施形態のガイドコロ22の摩擦抵抗を示す、図7に、従来の構成のガイドコロの摩擦抵抗を示している。
[Friction resistance of guide roller 22]
FIG. 6 shows the frictional resistance of the
本実施形態のガイドコロ22の摩擦抵抗は以下のようになる。
The frictional resistance of the
ガイドコロ22が遠心子21及びハブフランジ12から受ける垂直抗力をF1,F2(簡略化のために、F1=F2とする)とすると、遠心子21及びハブフランジ12との摩擦(摩擦係数=μ)によってガイドコロ22が押し上げられる力N1,N2は、
N1,N2=2μ・F1となる。
Assuming that the normal forces received by the
N1, N2 = 2μ · F1.
したがって、ガイドコロ22がガイド面から受ける反力F3は
F3=2μ・F1
となる。したがって、ガイドコロ22がガイド面から受ける摩擦抵抗N3は、
N3=μ・F3=2μ2・F1
一方、従来のガイドコロの摩擦抵抗N1は、
N1=μ・F1である。
Therefore, the reaction force F3 received by the
Will be. Therefore, the frictional resistance N3 that the
N3 = μ · F3 = 2μ 2 · F1
On the other hand, the frictional resistance N1 of the conventional guide roller is
N1 = μ · F1.
以上から、
従来構成:本実施形態=μ・F1:2μ2・F1=μ:2μ2
となり、例えば、μ=0.25とすると、
従来構成:本実施形態=0.25:2×0.252=0.25:0.125=2:1
となり、本実施形態の摩擦抵抗は従来構成に比較して、半減する。
From the above,
Conventional configuration: This embodiment = μ ・ F1: 2μ 2・ F1 = μ: 2μ 2
For example, if μ = 0.25,
Conventional configuration: This embodiment = 0.25: 2 × 0.252 = 0.25: 0.125 = 2: 1
Therefore, the frictional resistance of the present embodiment is halved as compared with the conventional configuration.
[遠心子21の中立位置の保持]
遠心子21は保持機構24によって移動を規制されない。すなわち、遠心子21に設けられたピン241は保持溝242に沿ってスムーズに移動することが可能であり、遠心子21の径方向の移動が規制されることはない。
[Maintaining the neutral position of the centrifuge 21]
The movement of the
一方、ハブフランジ12及びイナーシャリング20の回転が停止する際と、ハブフランジ12及びイナーシャリング20が回転を開始した直後に、遠心子21は保持機構24によって径方向の移動が規制される。
On the other hand, when the rotation of the
具体的には、ハブフランジ12及びイナーシャリング20が回転を停止すると、遠心子21には遠心力が作用しなくなるので、4つの遠心子21のうちの上方に位置している遠心子21は内周方向(下方)に落下する。このとき、仮に保持機構24が設けられていないとすれば、遠心子21が下方に落下し、遠心子21の内周面が収容部12aの底面に衝突し、打音が発生することになる。
Specifically, when the
しかし、ここでは保持機構24が設けられているので、図2に示すように、遠心子21に固定されたピン241が溝242の端面に当接し、遠心子21は図2に示す位置からさらに内周側(下方)へ移動するのが規制される。このため、遠心子21の内周面が収容部12aの底面に衝突することはなく、回転停止時の打音を避けることができる。
However, since the holding
また、仮に保持機構24が設けられていないとすれば、回転停止時には上方に位置する遠心子21は収容部12aの底面に当接する位置まで落下していることになる。この場合は、遠心子21の外周面であるカム31とコロ30との間には比較的広い隙間が存在する。この状態でハブフランジ12及びイナーシャリング20が回転し始めると、遠心子21は外周側に移動してコロ30と衝突し、打音が発生することになる。
Further, if the
しかし、ここでは保持機構24が設けられているので、図2に示すように、回転が停止して遠心子21がもっとも内周側(下方)に落下しているときにも、遠心子21の外周面とコロ30とは当接するか、あるいは微小な隙間しかない。したがって、この状態から回転が開始されて遠心子21が外周側に移動しても、打音がしないか、あるいは発生したとしても打音を抑えることができる。
However, since the holding
[ガイドコロ22の落下防止]
図2に示すような状態では、遠心子21は保持機構24によって中立位置に保持されている。ここで、すべてのガイドコロ22は遠心子21及びハブフランジ12に支持されていない。また、内側ガイドコロ22bの径方向外側はガイド面201c,202cによって移動が規制されているが、径方向内側にはイナーシャリング20によって規制されていない。しかし、遠心子21の径方向内側端部に形成されたストッパ21cによって、内側ガイドコロ22bの径方向内側への移動が規制されている。このため、装置の停止時等において、内側ガイドコロ22bが落下するのを防止できる。
[Prevention of falling of guide roller 22]
In the state shown in FIG. 2, the
また、ハブフランジ12とイナーシャリング20のねじれ角が最大あるいは所定の角度以上になると、イナーシャリング20のガイド面201c,202cと遠心子21のストッパ21cとの径方向の隙間が大きくなり、この隙間から内側ガイドコロ22bが落下するおそれがある。
Further, when the twist angle between the
しかし、ハブフランジ12の収容部12aの底部に設けられたストッパ12dによって、内側ガイドコロ2bが径方向内側に移動するのが規制される。このため、内側ガイドコロ22bが落下するのを防止できる。
However, the
なお、外側ガイドコロ22aについては、ガイド溝201b,202bによって落下が防止されている。
The
[特性の例]
図8は、トルク変動抑制特性の一例を示す図である。横軸は回転数、縦軸はトルク変動(回転速度変動)である。特性Q1はトルク変動を抑制するための装置が設けられていない場合、特性Q2は従来のダイナミックダンパ装置が設けられた場合、特性Q3は本実施形態のトルク変動抑制装置14が設けられた場合を示している。
[Example of characteristics]
FIG. 8 is a diagram showing an example of torque fluctuation suppression characteristics. The horizontal axis is the number of revolutions, and the vertical axis is the torque fluctuation (rotational speed fluctuation). Characteristic Q1 is when a device for suppressing torque fluctuation is not provided, characteristic Q2 is when a conventional dynamic damper device is provided, and characteristic Q3 is when a torque
この図8から明らかなように、従来のダイナミックダンパ装置が設けられた装置(特性Q2)では、特定の回転数域のみについてトルク変動を抑制することができる。一方、本実施形態(特性Q3)では、すべての回転数域においてトルク変動を抑制することができる。 As is clear from FIG. 8, in the device (characteristic Q2) provided with the conventional dynamic damper device, the torque fluctuation can be suppressed only in a specific rotation speed range. On the other hand, in the present embodiment (characteristic Q3), torque fluctuation can be suppressed in all rotation speed ranges.
[他の実施形態]
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications or modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
(a)前記実施形態では、ハブフランジ12にカム31が形成された遠心子21を設け、カムフォロアとしてのコロ30をイナーシャリング20に設けたが、カム機構の構成はこれに限定されない。例えば、遠心子にコロを設け、イナーシャリングにカムを形成してもよい。また、遠心子をイナーシャリングに配置し、カムフォロアをハブフランジに設けてもよい。
(A) In the above embodiment, the
(b)前記実施形態では、イナーシャリング20の径方向外方にガイド溝201b,202bを設け、径方向内方にガイド面201c,202cを設けたが、ガイドコロ22を案内する構成はこれに限定されない。イナーシャリング20と他の部材との干渉等を考慮する必要がなく、イナーシャリング20の内径をより小さくすることができれば、ガイド面201c,202cに代えて、ガイド溝等のガイドコロ落下防止用の形状にしてもよい。この場合は、ねじれ角のすべての範囲において内側ガイドコロ22bの落下を防止できる。したがって、ハブフランジ12及び遠心子21の規制部21c,12dが不要になる。
(B) In the above-described embodiment, the
(c)前記実施形態では、イナーシャリングを連続した円環状の部材で構成したが、分割された複数のイナーシャ体を円周方向に並べて配置してもよい。この場合は、複数のイナーシャ体を保持するために、イナーシャ体の外周側に、円環状の保持リング等の保持部材を設ける必要がある。 (C) In the above embodiment, the inertia ring is composed of continuous annular members, but a plurality of divided inertial bodies may be arranged side by side in the circumferential direction. In this case, in order to hold the plurality of inertia bodies, it is necessary to provide a holding member such as an annular holding ring on the outer peripheral side of the inertia bodies.
(d)前記実施形態では、転動体としてコロを採用したが、転動体はコロに限定されない。例えば、転動体としてベアリングを採用することも可能である。 (D) In the above embodiment, the roller is adopted as the rolling element, but the rolling element is not limited to the roller. For example, it is possible to adopt a bearing as a rolling element.
(e)前記実施形態では、本発明のトルク変動抑制装置をトルクコンバータに採用したが、他の動力伝達装置にも同様に適用することができる。また、従来から周知のダイナミックダンパ装置や、振り子式ダンパ装置が設けられた動力伝達装置に、本発明のトルク変動抑制装置をさらに適用してもよい。 (E) In the above embodiment, the torque fluctuation suppressing device of the present invention is adopted for the torque converter, but it can be similarly applied to other power transmission devices. Further, the torque fluctuation suppressing device of the present invention may be further applied to a power transmission device provided with a conventionally known dynamic damper device or a pendulum type damper device.
1 トルクコンバータ
12 ハブフランジ(第1回転体)
12a 収容部
12b 第1側壁
12c 第2側壁
12d ハブフランジのストッパ(第2規制部の一例)
20 イナーシャリング(第2回転体)
201b,202b ガイド溝(ガイド面)
201c,202c ガイド面
21 遠心子
21a 第1側面
21b 第2側面
21c 遠心子のストッパ(第1規制部)
22 ガイドコロ(転動体)
221 本体部
222 支持軸(突出部)
23 カム機構
24 保持機構
1
12a
20 Inertia ring (2nd rotating body)
201b, 202b Guide groove (guide surface)
201c,
22 Guide roller (rolling body)
221
23
Claims (12)
前記第1回転体と回転するとともに、前記第1回転体と相対回転可能に配置される第2回転体と、
前記第1回転体の収容部に配置され、前記第1回転体及び前記第2回転体の回転による遠心力を受けて径方向に移動可能な遠心子と、
前記遠心子に作用する遠心力を受けて、前記遠心力を前記第1回転体と前記第2回転体とのねじれ角が小さくなる方向の円周方向力に変換するカム機構と、
前記収容部内において、前記収容部及び前記遠心子のそれぞれの対向面に転動自在、かつ前記収容部及び前記遠心子に対して径方向に移動自在に配置されるとともに、前記第2回転体に移動自在に支持され、前記遠心子の径方向の移動を案内する複数の転動体と、
を備えたトルク変動抑制装置。
A first rotating body that is rotatably arranged and has a housing,
A second rotating body that rotates with the first rotating body and is arranged so as to be rotatable relative to the first rotating body.
A centrifuge arranged in the accommodating portion of the first rotating body and capable of moving in the radial direction by receiving centrifugal force due to the rotation of the first rotating body and the second rotating body.
A cam mechanism that receives a centrifugal force acting on the centrifuge and converts the centrifugal force into a circumferential force in a direction in which the twist angle between the first rotating body and the second rotating body becomes smaller.
In the accommodating portion, the accommodating portion and the centrifuge are arranged so as to be rollable on the facing surfaces thereof, and to be movable in the radial direction with respect to the accommodating portion and the centrifuge, and the second rotating body. A plurality of rolling elements that are movably supported and guide the radial movement of the centrifuge, and
Torque fluctuation suppression device equipped with.
前記遠心子は、円周方向の第1側面及び第2側面が、それぞれ前記凹部の円周方向の第1側壁及び第2側壁に対向するように配置されており、
前記複数の転動体は、前記遠心子の第1側面と前記凹部の第1側壁とに転動可能な第1転動体と、前記遠心子の第2側面と前記凹部の第2側壁とに転動可能な第2転動体と、を含む、
請求項1に記載のトルク変動抑制装置。
The accommodating portion is a recess that opens outward in the radial direction.
The centrifuge is arranged so that the first side surface and the second side surface in the circumferential direction face the first side wall and the second side wall in the circumferential direction of the recess, respectively.
The plurality of rolling elements roll on a first rolling element capable of rolling on a first side surface of the centrifuge and a first side wall of the recess, and on a second side surface of the centrifuge and a second side wall of the recess. Including a movable second rolling element,
The torque fluctuation suppressing device according to claim 1.
前記転動体の一部は、前記第1回転体と前記第2回転体とがねじれる際に、前記支持面に沿って径方向に移動する、
請求項1又は2に記載のトルク変動抑制装置。
The second rotating body has a long support surface in the circumferential direction and has a long support surface.
A part of the rolling element moves in the radial direction along the supporting surface when the first rotating body and the second rotating body are twisted.
The torque fluctuation suppressing device according to claim 1 or 2.
外周面が前記遠心子及び前記収容部のそれぞれの対向面を転動する本体部と、
前記本体部の軸方向の端面から軸方向に突出し、径方向外方の面が前記第2回転体の支持面に支持される突出部と、
を有する、
請求項3に記載のトルク変動抑制装置。
The rolling element
A main body whose outer peripheral surface rolls on opposite surfaces of the centrifuge and the accommodating portion,
A protruding portion that protrudes in the axial direction from the axial end surface of the main body portion and whose radial outer surface is supported by the support surface of the second rotating body.
Have,
The torque fluctuation suppressing device according to claim 3.
The second rotating body has a regulating unit that regulates the radial inward movement of the rolling body in all possible angle ranges of the twist angle between the first rotating body and the second rotating body. The torque fluctuation suppressing device according to any one of claims 1 to 4.
The invention according to any one of claims 1 to 5, further comprising a holding mechanism for holding the centrifuge in a predetermined neutral position in the radial direction when the first rotating body and the second rotating body are not twisted. Torque fluctuation suppression device.
The torque fluctuation suppressing device according to claim 6, wherein the centrifuge has a regulating unit that regulates the movement of the rolling element inward in the radial direction.
The torque fluctuation suppressing device according to claim 7, wherein the restricting unit of the centrifuge regulates the movement of the rolling element inward in the radial direction when the centrifuge is located at the neutral position.
The torque fluctuation suppressing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the first rotating body has a side regulating unit that regulates the inward movement of the rolling body in the radial direction.
The regulating unit of the first rotating body regulates the inward movement of the rolling element in the radial direction when the twist angles of the first rotating body and the second rotating body are equal to or larger than a predetermined twist angle. Item 8. The torque fluctuation suppressing device according to item 8.
The torque fluctuation suppressing device according to any one of claims 1 to 10, wherein the rolling element is a roller.
入力される動力を前記タービンに直接伝達するロックアップ装置と、
請求項1から11のいずれかに記載のトルク変動抑制装置と、
を備えたトルクコンバータ。
A torque converter body with an impeller, turbine, and stator,
A lockup device that directly transmits the input power to the turbine,
The torque fluctuation suppressing device according to any one of claims 1 to 11.
Torque converter with.
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