JP2020148237A - Rotation device and torque converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転装置、及びトルクコンバータに関するものである。 The present invention relates to a rotating device and a torque converter.
回転軸周りに回転する回転体に遠心子が取り付けられた回転装置が知られている。この回転装置は、遠心子が回転体の回転による遠心力を受けることによって、機能を発揮する。このような回転装置の一例として、トルク変動抑制装置がある。 A rotating device in which a centrifuge is attached to a rotating body that rotates around a rotating shaft is known. This rotating device exerts its function when the centrifuge receives centrifugal force due to the rotation of the rotating body. As an example of such a rotating device, there is a torque fluctuation suppressing device.
例えば、特許文献1に記載のトルク変動抑制装置は、遠心子が遠心力を受けることによってトルク変動を抑制する。詳細には、このトルク変動抑制装置は、イナーシャリングと、遠心子と、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、遠心子の外周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。 For example, the torque fluctuation suppressing device described in Patent Document 1 suppresses torque fluctuation by receiving centrifugal force on the centrifuge. In particular, the torque fluctuation suppressor includes inertia, a centrifuge, and a cam mechanism. The inertia ring is rotatable relative to the hub flange to which torque is transmitted, and the centrifuge receives centrifugal force due to the rotation of the hub flange and inertia ring. The cam mechanism has a cam formed on the outer peripheral surface of the centrifuge and a cam follower in contact with the cam.
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円周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する。そして、カム機構は、この遠心力を、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。 When a displacement in the circumferential direction occurs between the hub flange and the inertia ring due to torque fluctuation, the cam mechanism operates by receiving the centrifugal force acting on the centrifuge. Then, the cam mechanism converts this centrifugal force into a circumferential force in a direction in which the deviation between the hub flange and the inertia ring becomes smaller. Torque fluctuation is suppressed by this circumferential force.
特許文献1のトルク変動抑制装置では、ハブフランジの外周部に径方向外側に開く凹部が形成されている。この凹部に遠心子が収容されており、遠心子は凹部内において径方向に移動可能である。凹部を画定する内壁面のうち、円周方向を向く内壁面は、遠心子が径方向に移動する際のガイド面として機能する。このガイド面と遠心子との間には、隙間が生じる。 In the torque fluctuation suppressing device of Patent Document 1, a recess that opens radially outward is formed on the outer peripheral portion of the hub flange. A centrifuge is housed in this recess, and the centrifuge can move radially in the recess. Of the inner wall surfaces that define the recesses, the inner wall surface that faces the circumferential direction functions as a guide surface when the centrifuge moves in the radial direction. A gap is created between the guide surface and the centrifuge.
この遠心子とガイド面との間に隙間があるので、トルク変動抑制装置の作動中に、遠心子が傾いたり、円周方向に移動したりする。遠心子の姿勢が不安定な状態であると、遠心子の外周面に形成されたカムのプロファイルが予定していた設計上の形状と変わってしまう。このため、トルク変動抑制装置において、設計上の特性が安定して得られないことになる。 Since there is a gap between the centrifuge and the guide surface, the centrifuge tilts or moves in the circumferential direction during the operation of the torque fluctuation suppressing device. If the posture of the centrifuge is unstable, the profile of the cam formed on the outer peripheral surface of the centrifuge will change from the planned design shape. Therefore, in the torque fluctuation suppressing device, the design characteristics cannot be stably obtained.
このように、遠心子とガイド面との間に隙間があると、回転装置の特性が安定して得られないという問題がある。そこで、本発明の課題は、回転装置の特性を安定させることにある。 As described above, if there is a gap between the centrifuge and the guide surface, there is a problem that the characteristics of the rotating device cannot be stably obtained. Therefore, an object of the present invention is to stabilize the characteristics of the rotating device.
本発明の第1側面に係る回転装置は、駆動源からのトルクによって回転する回転装置である。この回転装置は、弾性部材、第1回転体、第2回転体、遠心子、及びガイド面を備える。第1回転体は、駆動源からトルクが入力され、回転可能に配置される。第2回転体は、第1回転体とともに回転可能であり、かつ第1回転体と相対回転可能に配置される。また、第2回転体は、弾性部材を介して駆動源からのトルクの一部が入力される。遠心子は、第1回転体又は第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に配置される。ガイド面は、遠心子と円周方向において対向し、遠心子の径方向の移動を案内する。第2回転体は、弾性部材を介してトルクの一部が入力されることにより、遠心子をガイド面へと移動させるように構成される。 The rotating device according to the first aspect of the present invention is a rotating device that rotates by torque from a drive source. This rotating device includes an elastic member, a first rotating body, a second rotating body, a centrifuge, and a guide surface. Torque is input from the drive source to the first rotating body, and the first rotating body is rotatably arranged. The second rotating body is rotatable together with the first rotating body and is arranged so as to be rotatable relative to the first rotating body. Further, a part of the torque from the drive source is input to the second rotating body via the elastic member. The centrifuge is arranged so as to be movable in the radial direction by receiving a centrifugal force due to the rotation of the first rotating body or the second rotating body. The guide surface faces the centrifuge in the circumferential direction and guides the movement of the centrifuge in the radial direction. The second rotating body is configured to move the centrifuge to the guide surface by inputting a part of the torque through the elastic member.
この構成によれば、弾性部材を介してトルクの一部が入力された第2回転体によって、遠心子がガイド面へと移動している。このため、回転装置の作動中において、遠心子とガイド面とが当接した状態が維持され、遠心子とガイド面との間に隙間は形成されない。すなわち、作動中において遠心子は同じ姿勢を維持することができる。この結果、回転装置の特性を安定させることができる。 According to this configuration, the centrifuge is moved to the guide surface by the second rotating body in which a part of the torque is input via the elastic member. Therefore, during the operation of the rotating device, the state in which the centrifuge and the guide surface are in contact with each other is maintained, and a gap is not formed between the centrifuge and the guide surface. That is, the centrifuge can maintain the same posture during operation. As a result, the characteristics of the rotating device can be stabilized.
好ましくは、ガイド面は、第1回転体に形成されている。そして、遠心子は、第1回転体とともに回転する。 Preferably, the guide surface is formed on the first rotating body. Then, the centrifuge rotates together with the first rotating body.
好ましくは、回転装置は、第2回転体と一体的に回転するカムフォロアをさらに備える。そして、遠心子は、カムフォロアと当接するカム面を有する。 Preferably, the rotating device further comprises a cam follower that rotates integrally with the second rotating body. Then, the centrifuge has a cam surface that comes into contact with the cam follower.
好ましくは、第2回転体は、カム面を有する。そして、遠心子は、カム面と当接するカムフォロアを有する。 Preferably, the second rotating body has a cam surface. Then, the centrifuge has a cam follower that comes into contact with the cam surface.
好ましくは、ガイド面は、第2回転体に形成されている。そして、遠心子は、第2回転体とともに回転する。 Preferably, the guide surface is formed on the second rotating body. Then, the centrifuge rotates together with the second rotating body.
好ましくは、回転装置は、第1回転体と一体的に回転するカムフォロアをさらに備える。そして、遠心子は、カムフォロアと当接するカム面を有する。 Preferably, the rotating device further comprises a cam follower that rotates integrally with the first rotating body. Then, the centrifuge has a cam surface that comes into contact with the cam follower.
好ましくは、第1回転体は、カム面を有する。そして、遠心子は、カム面と当接するカムフォロアを有する。 Preferably, the first rotating body has a cam surface. Then, the centrifuge has a cam follower that comes into contact with the cam surface.
好ましくは、回転装置に変動のないトルクが入力された状態において、カムフォロアとカム面との接点は、カム面のうち回転軸に最も近い位置から外れた位置となる。 Preferably, the contact point between the cam follower and the cam surface is a position deviated from the position of the cam surface closest to the rotation axis in a state where a constant torque is input to the rotating device.
好ましくは、回転装置に変動のないトルクが入力された状態において、カム面とカムフォロアとの接点における接線は、径方向に対して傾斜する。 Preferably, the tangent at the contact point between the cam surface and the cam follower is inclined with respect to the radial direction in a state where a constant torque is input to the rotating device.
好ましくは、回転装置は、第1回転体と第2回転体との間のねじり剛性を、第1回転体又は第2回転体の回転数に応じて変化させる可変剛性機構をさらに備える、 Preferably, the rotating device further comprises a variable rigidity mechanism that changes the torsional rigidity between the first rotating body and the second rotating body according to the rotation speed of the first rotating body or the second rotating body.
本発明の第2側面に係るトルクコンバータは、トルクコンバータ本体と、上記いずれかの回転装置とを備える。トルクコンバータ本体は、インペラ、タービン、及びステータを有する。 The torque converter according to the second aspect of the present invention includes a torque converter main body and any of the above-mentioned rotating devices. The torque converter body has an impeller, a turbine, and a stator.
本発明によれば、回転装置の特性を安定させることができる。 According to the present invention, the characteristics of the rotating device can be stabilized.
以下、本発明に係る回転装置の実施形態であるトルク変動抑制装置について図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係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。なお、以下の説明において、軸方向とはトルク変動抑制装置の回転軸Oが延びる方向である。また、円周方向とは、回転軸Oを中心とした円の円周方向であり、径方向とは、回転軸Oを中心とした円の径方向である。なお、円周方向とは、回転軸Oを中心とした円の円周方向に完全に一致している必要はなく、また、径方向とは、回転軸Oを中心とした円の直径方向に完全に一致している必要はない。 Hereinafter, the torque fluctuation suppressing device according to the embodiment of the rotating device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view when the torque fluctuation suppressing device according to the present embodiment is mounted on a lockup device of a torque converter. In the following description, the axial direction is the direction in which the rotation axis O of the torque fluctuation suppressing device extends. Further, the circumferential direction is the circumferential direction of the circle centered on the rotation axis O, and the radial direction is the radial direction of the circle centered on the rotation axis O. It should be noted that the circumferential direction does not have to completely coincide with the circumferential direction of the circle centered on the rotation axis O, and the radial direction is the diameter direction of the circle centered on the rotation axis O. It doesn't have to be an exact match.
[全体構成]
図1に示すように、トルクコンバータ100は、フロントカバー11、トルクコンバータ本体12と、ロックアップ装置13と、出力ハブ14と、を有している。フロントカバー11にはエンジンなどの駆動源(図示省略)からトルクが入力される。トルクコンバータ本体12は、フロントカバー11に連結されたインペラ121と、タービン122と、ステータ(図示せず)と、を有している。タービン122は出力ハブ14に連結されている。トランスミッションの入力軸(図示せず)が出力ハブ14にスプライン嵌合している。
[overall structure]
As shown in FIG. 1, the
[ロックアップ装置13]
ロックアップ装置13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11に入力されたトルクは、トルクコンバータ本体12を介さずに、ロックアップ装置13を介して出力ハブ14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11に入力されたトルクは、トルクコンバータ本体12を介して出力ハブ14に伝達される。
[Lockup device 13]
The
ロックアップ装置13は、ドライブプレート131と、複数の第1弾性部材132と、ドリブンプレート133と、トルク変動抑制装置10と、を有している。
The
ドライブプレート131は、軸方向に移動可能であり、フロントカバー11側の側面に摩擦材134を有している。この摩擦材134がフロントカバー11に押し付けられることによって、フロントカバー11からドライブプレート131にトルクが伝達される。
The
また、ドライブプレート131は、複数の第1爪部135、及び複数の第2爪部136を有している。第1爪部135は、第1弾性部材132と係合しており、第1弾性部材132へとトルクを伝達する。第2爪部136は、後述する第2弾性部材5と係合しており、第2弾性部材5へとトルクを伝達する。
Further, the
第1弾性部材132は、ドライブプレート131と、後述するハブフランジ2との間に配置されている。詳細には、第1弾性部材132は、ドライブプレート131と、ドリブンプレート133及びハブフランジ2との間に配置されている。
The first
第1弾性部材132は、例えばコイルスプリングである。第1弾性部材132は、ドライブプレート131とドリブンプレート133とを円周方向に弾性的に連結している。この第1弾性部材132によって、トルク変動が吸収、減衰される。
The first
ドリブンプレート133は、出力ハブ14に固定されている。例えば、リベットなどによって、ドリブンプレート133は出力ハブ14に固定されている。ドリブンプレート133は、第1弾性部材132からトルクが入力される。
The driven
[トルク変動抑制装置10]
図2及び図3はトルク変動抑制装置10の正面図であり、図4は図2のIV−IV線断面図である。なお、図3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2〜図4に示すように、トルク変動抑制装置10は、ハブフランジ2(第1回転体の一例)、第1イナーシャリング3a、第2イナーシャリング3b(第2回転体の一例)、複数の可変剛性機構4、及び複数の第2弾性部材5(弾性部材の一例)を有している。トルク変動抑制装置10は、駆動源からのトルクによって回転軸Oを中心に回転する。
[Torque fluctuation suppression device 10]
2 and 3 are front views of the torque
<ハブフランジ2>
ハブフランジ2は、駆動源からトルクが入力される。詳細には、ハブフランジ2は、第1弾性部材132を介してドライブプレート131からトルクが入力される。ハブフランジ2は、回転可能に配置される。ハブフランジ2は、ドライブプレート131と軸方向に対向して配置されている。ハブフランジ2は、ドライブプレート131と相対回転可能である。ハブフランジ2は、出力ハブ14に連結されている。詳細には、ハブフランジ2は、内周部においてリベットなどによって出力ハブ14に取り付けられており、出力ハブ14と一体的に回転する。
<
Torque is input to the
ハブフランジ2は、環状に形成されている。ハブフランジ2は、複数の収容部21を有する。収容部21は、ハブフランジ2の外周部に形成されており、径方向外側に開口している。収容部21は、周方向に延びている。
The
ハブフランジ2は、第1及び第2ガイド面22a、22bを有している。すなわち、第1及び第2ガイド面22a、22bは、ハブフランジ2に形成されている。第1及び第2ガイド面22a、22bは、遠心子41と円周方向において対向する。詳細には、第1及び第2ガイド面22a、22bは、後述する遠心子41のガイドローラ411と対向している。なお、第1及び第2ガイド面22a、22bは、収容部21の内壁面のうち円周方向(図3の左右方向)を向く一対の面である。
The
第1及び第2ガイド面22a、22bは径方向に延びている。具体的には、第1及び第2ガイド面22a、22bは図3の上下方向に延びている。好ましくは、第1ガイド面22aと第2ガイド面22bとは実質的に平行に延びている。第1及び第2ガイド面22a、22bは、遠心子41の径方向の移動をガイドする。
The first and second guide surfaces 22a and 22b extend in the radial direction. Specifically, the first and second guide surfaces 22a and 22b extend in the vertical direction of FIG. Preferably, the
<第1及び第2イナーシャリング3a、3b>
図2及び図4に示すように、第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、環状のプレートである。詳細には、第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、連続した円環状に形成されている。第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、トルク変動抑制装置10の質量体として機能する。
<1st and
As shown in FIGS. 2 and 4, the first and second inertia rings 3a and 3b are annular plates. Specifically, the first and second inertia rings 3a and 3b are formed in a continuous annular shape. The first and second inertia rings 3a and 3b function as mass bodies of the torque
図4に示すように、第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、ハブフランジ2を挟むように配置されている。すなわち、軸方向において、第1イナーシャリング3aはハブフランジ2の一方面側に配置され、第2イナーシャリング3bはハブフランジ2の他方面側に配置されている。すなわち、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a、3bとは、軸方向に並べて配置されている。なお、軸方向において、第1イナーシャリング3aはタービン122側に配置され、第2イナーシャリング3bはフロントカバー11側に配置される。第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、ハブフランジ2の回転軸と同じ回転軸を有する。
As shown in FIG. 4, the first and second inertia rings 3a and 3b are arranged so as to sandwich the
第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、リベット30によって互いに固定されている。したがって、第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、互いに、軸方向、径方向、及び円周方向に移動不能である。
The first and second inertia rings 3a and 3b are fixed to each other by
第1及び第2イナーシャリング3a,3bは、ハブフランジ2とともに回転可能で、かつハブフランジ2に対して相対回転可能に配置されている。すなわち、第1及び第2イナーシャリング3a,3bは、ハブフランジ2に弾性的に連結されている。詳細には、第1及び第2イナーシャリング3a,3bは、可変剛性機構4を介してハブフランジ2に弾性的に連結されている。
The first and second
第1イナーシャリング3aは、第1円環部31a、及び外周壁部32aを有している。第1円環部31aは、環状であって、リベット30が取り付けられている。第1イナーシャリング3aは、この第1円環部31aの外側面に貼り付けられた第2円環部31cをさらに有している。
The
外周壁部32aは、第1円環部31aの外周端から第2イナーシャリング3bに向かって延びている。すなわち、外周壁部32aは、トルク変動抑制装置10の外周壁部を構成している。なお、外周壁部32aは、第1円環部31aと1つの部材によって構成されているが、第1円環部31aと別部材によって構成されていてもよい。
The outer
また、外周壁部32aは円周方向に延びている。外周壁部32aは、径方向外側において、第2弾性部材5を覆うように延びている。詳細には、外周壁部32aは、第2弾性部材5の外周面に沿うように延びている。円周方向と直交する面で外周壁部32aを切断した切断面において、外周壁部32aは円弧状となっている。
Further, the outer
図5は、第2弾性部材5が取り付けられた状態の第2イナーシャリング3bの斜視図である。なお、図5において、第2弾性部材5は一部のみを示している。また、図5において、第2弾性部材5に係合するドライブプレート131も示している。図5に示すように、第2イナーシャリング3bは、円環状である。第2イナーシャリング3bは、後述する第2弾性部材5を介して、駆動源からのトルクが入力される。第2イナーシャリング3bは、第3円環部31b、及び複数の第3爪部32bを有している。第3円環部31bは、環状であって、リベット30が取り付けられている。
FIG. 5 is a perspective view of the
複数の第3爪部32bは、互いに円周方向に間隔をあけて配置されている。第3爪部32bは、軸方向に延びている。詳細には、第3爪部32bは、第3円環部31bの外周縁からハブフランジ2側に延びている。円周方向において隣り合う第3爪部32bの間に第2弾性部材5が配置されている。すなわち、第3爪部32bは、第2弾性部材5を円周方向において保持している。
The plurality of
図4及び図5に示すように、第2イナーシャリング3bは、複数の第4爪部33b、及び複数の切り起こし部34bをさらに有している。複数の第4爪部33bは、円周方向において互いに間隔をあけて配置されている。第4爪部33bは、第3円環部31bの内周縁からハブフランジ2に向かって軸方向に延びている。この第4爪部33bがハブフランジ2の収容部21の底面と当接することによって、第2イナーシャリング3bは径方向において位置決めされている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図2に示すように、第4爪部33bは、ストッパ機構を構成する。詳細には、ハブフランジ2と、第1及び第2イナーシャリング3a、3bとのねじれ角度が所定値以上になると、第4爪部33bは、ハブフランジ2の収容部21の底面に形成された段差部と当接する。この結果、ハブフランジ2と、第1及び第2イナーシャリング3a、3bとの所定値以上のねじれが規制される。
As shown in FIG. 2, the
図4に示すように、切り起こし部34bは、第3円環部31bの外周縁部を軸方向に切り起こすことによって形成されている。切り起こし部34bは、ハブフランジ2から離れる方向に切り起こされている。切り起こし部34bは円周方向に延びている。この切り起こし部34bは、第2弾性部材5を径方向内側から支持するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the cut-up
<可変剛性機構4>
図3に示すように、可変剛性機構4は、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとの間のねじり剛性を、ハブフランジ2又は第1及び第2イナーシャリング3a,3bの回転数に応じて変化させるように構成されている。なお、本実施形態では、可変剛性機構4は、上記ねじり剛性を、ハブフランジ2の回転数に応じて変化させるように構成されている。詳細には、可変剛性機構4は、ハブフランジ2の回転数が高くなるにつれて、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとの間のねじり剛性を大きくする。
<
As shown in FIG. 3, the
可変剛性機構4は、遠心子41、及びカム機構42を有している。遠心子41は、ハブフランジ2に取り付けられている。詳細には、遠心子41は、ハブフランジ2の収容部21内に配置されている。遠心子41は、ハブフランジ2とともに回転する。遠心子41は、収容部21内において、径方向に移動可能に配置されている。遠心子41は、ハブフランジ2の回転による遠心力を受けて径方向に移動可能である。遠心子41は、第1及び第2ガイド面22a、22bにガイドされて、径方向に移動する。
The
詳細には、遠心子41は、複数のガイドローラ411を有している。遠心子41が径方向に移動することによって、ガイドローラ411は第1及び第2ガイド面22a、22b上を転がる。これによって、遠心子41は径方向にスムーズに移動できる。
Specifically, the
遠心子41はカム面412を有している。カム面412は、正面視(図3のように、軸方向に沿って見た状態)において、径方向内側に窪む円弧状に形成されている。なお、カム面412は、遠心子41の外周面である。この遠心子41のカム面412は、後述するように、カム機構42のカムとして機能する。
The
カム機構42は、遠心子41に作用する遠心力を受けて、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a、3bとの間にねじれ(円周方向における相対変位)が生じたときに、遠心力をねじれ角が小さくなる方向の円周方向力に変換する。
When the
カム機構42は、カムフォロア421と、遠心子41のカム面412とから構成されている。なお、遠心子41のカム面412がカム機構42のカムとして機能する。カムフォロア421は、リベット30の胴部に取り付けられている。すなわち、カムフォロア421はリベット30に支持されている。このため、カムフォロア421は、第1及び第2イナーシャリング3a、3bと一体的に回転する。一方、遠心子41は、ハブフランジ2と一体的に回転する。
The
カムフォロア421は、リベット30に対して回転可能に装着されているのが好ましいが、回転不能に装着されていてもよい。カム面412は、カムフォロア421が当接する面であり、軸方向視において円弧状である。ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a、3bとが相対回転した際に、カムフォロア421はカム面412に沿って移動する。
The
カムフォロア421とカム面412との接触によって、ハブフランジ2とイナーシャリング3との間にねじれ角(回転位相差)が生じたときに、遠心子41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。
When a twist angle (rotational phase difference) is generated between the
<弾性部材>
図5に示すように、第2弾性部材5は第2イナーシャリング3bに取り付けられている。詳細には、第2弾性部材5は、第2イナーシャリング3bの隣り合う第3爪部32bの間に配置されている。第2弾性部材5は、例えば、コイルスプリングである。第2弾性部材5は、円周方向に沿うように湾曲している。この第2弾性部材5は、第1弾性部材132よりも剛性が低い。具体的には、第2弾性部材5は、第1弾性部材132よりもやわらかいバネである。特に限定されるものではないが、例えば、第2弾性部材5の剛性は、第1弾性部材132の剛性の0%より大きく30%以下程度とすることができる。好ましくは、第2弾性部材5の剛性は、第1弾性部材132の剛性の10〜20%程度である。
<Elastic member>
As shown in FIG. 5, the second
第2弾性部材5の両端面は、第3爪部32bと当接している。そして、第2弾性部材5の一方の端面は、ドライブプレート131の第2爪部136と当接している。このため、トルク変動抑制装置10の作動時において、第2弾性部材5は、ドライブプレート131からトルクが入力される。ドライブプレート131からのトルクは、第2弾性部材5を介して、第3爪部32bを有する第2イナーシャリング3bに伝達される。この結果、図6に示すように、トルク変動が無い状態において、第2イナーシャリング3bは、ハブフランジ2に対してねじれ角θだけねじれた状態となる。
Both end faces of the second
[トルク変動抑制装置の作動]
次に、トルク変動抑制装置10の作動について説明する。
[Operation of torque fluctuation suppression device]
Next, the operation of the torque
図7に示すように、ロックアップオン時、フロントカバー11に伝達されたトルクの一部は、ドライブプレート131及び第1弾性部材132を介してハブフランジ2に伝達される。また、フロントカバー11に伝達されたトルクの一部は、ドライブプレート131及び第2弾性部材5を介して、第1及び第2イナーシャリング3a、3bに伝達される。すなわち、フロントカバー11からのトルクは分岐され、一部がハブフランジ2に伝達され、残りが第1及び第2イナーシャリング3a、3bに伝達される。
As shown in FIG. 7, a part of the torque transmitted to the
トルク伝達時にトルク変動がない場合は、図6に示すような状態で、ハブフランジ2及び第1及び第2イナーシャリング3a,3bは回転する。この状態では、カムフォロア421は、カム面412のもっとも径方向内側の位置(以下、ゼロ点と称する。)から回転方向Rにずれた位置で当接する。すなわち、カムフォロア421とカム面412との接点は、ゼロ点から外れた位置となる。そして、カムフォロア421とカム面412との接線は、径方向に対して傾斜している。なお、カムフォロア421とカム面412との接点がゼロ点に位置するとき、カムフォロア421とカム面412との接線は、径方向に対して直交する。なお、回転方向は、図6の時計回りの方向である。また、この状態では、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとのねじれ角はθである。
If there is no torque fluctuation during torque transmission, the
このように、トルク変動抑制装置10の作動時において、第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、第2弾性部材5を介してトルクが入力されているため、遠心子41を第2ガイド面22bへと移動させている。詳細には、第1及び第2イナーシャリング3a、3bは、第2弾性部材5を介してトルクが入力されることによって、ハブフランジ2に対して相対回転する。これにより、カムフォロア421は、ゼロ点から回転方向にずれた位置でカム面412と当接する。この結果、カムフォロア421が遠心子41を円周方向に押圧することとなり、遠心子41は第2ガイド面22bへと移動する。
As described above, when the torque
このように、遠心子41は、第2ガイド面22bへと移動するため、遠心子41と第2ガイド面22bとは常に接触した状態を維持することができる。詳細には、遠心子41のガイドローラ411がガイド面22bと常に接触した状態を維持する。このため、遠心子41は、安定した姿勢を保持したまま、径方向に移動することができる。
In this way, since the
なお、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとの間のねじれ角は、カムフォロア421がカム面412のゼロ点と当接した状態を基準とし、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとの円周方向のずれを示すものである。
The twist angle between the
トルクの伝達時に、回転方向Rと反対側向きのトルク変動が存在すると、図8に示すように、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとの間には、ねじれ角θ1が生じる。なお、ねじれ角θ1は、ねじれ角θよりも大きい。
If there is a torque fluctuation in the direction opposite to the rotation direction R when the torque is transmitted, as shown in FIG. 8, a twist angle θ1 is formed between the
図8に示すように、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとの間にねじれ角θ1が生じた場合は、カム機構42のカムフォロア421は、カム面412に沿って相対的に図8における右側に移動する。このとき、遠心子41には遠心力が作用しているので、遠心子41に形成されたカム面412がカムフォロア421から受ける反力は、図8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41を径方向内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. 8, when a twist angle θ1 occurs between the
そして、第1分力P1は、カム機構42及び遠心子41を介してハブフランジ2を図8における右方向に移動させる力となる。すなわち、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとのねじれ角θ1を小さくする方向の力が、ハブフランジ2に作用することになる。また、第2分力P2によって、遠心子41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
このトルク変動抑制装置10がトルク変動の無い状態で回転しているときは、上述したとおり、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a、3bとは、ねじれ角θだけねじれている。このため、最終的には、図6のように、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a、3bとが、ねじれ角θだけねじれた状態に戻る。
When the torque
次に、回転方向R向きのトルク変動が生じた場合、すなわち、図8とは逆向きのトルク変動が生じた場合、図9に示すように、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとのねじれ角θ2は、ねじれ角θよりも小さくなる。すなわち、カムフォロア421は、カム面412のゼロ点に近付く。このとき、第2弾性部材5は、第2イナーシャリング3bの第3爪部32bによって押圧され、第2爪部136と第3爪部32bとの間で圧縮される。
Next, when the torque fluctuation in the rotation direction R direction occurs, that is, when the torque fluctuation in the direction opposite to that in FIG. 8 occurs, the
第2弾性部材5が圧縮されると、第2弾性部材5の付勢力によって第3爪部32bを元の位置に戻す力が発生するため、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a、3bとは、ねじれ角θの状態に戻る。なお、回転方向向きのトルク変動が生じた場合に、カムフォロア421がゼロ点に到達しないように第2弾性部材5の剛性を設定することが好ましい。
When the second
以上のように、トルク変動によってハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとの間のねじれ角がねじれ角θから変化しても、遠心子41に作用する遠心力、カム機構42の作用、及び第2弾性部材5の付勢力によって、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a、3bとのねじれ角はねじれ角θに近付く。このため、トルク変動が抑制される。
As described above, even if the twist angle 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2の回転数によって変化するし、回転位相差及びカム面412の形状によっても変化する。したがって、カム面412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10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
上述したように、トルク変動抑制装置10によってトルク変動を抑制する力は、ハブフランジ2の回転数によって変化する。具体的には、エンジンなどの駆動源が高回転のとき、ハブフランジ2も高回転であるため、遠心子41に作用する遠心力は大きい。このため、可変剛性機構4によるねじり剛性も大きくなり、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとのねじれ角は小さくなる。一方、エンジンなどの駆動源が低回転のとき、ハブフランジ2も低回転であるため、遠心子41に作用する遠心力は小さい。このため、可変剛性機構4によるねじり剛性も小さくなり、ハブフランジ2と第1及び第2イナーシャリング3a,3bとのねじれ角は大きくなる。
As described above, the force for suppressing the torque fluctuation by the torque
[特性の例]
図10は、トルク変動抑制装置10の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はカム機構を有さない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10が設けられた場合を示している。
[Example of characteristics]
FIG. 10 is a diagram showing an example of the characteristics of the torque
この図10から明らかなように、可変剛性機構を有さない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、可変剛性機構4を有する本実施形態(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. 10, in the device (characteristic Q2) provided with the dynamic damper device that does not have the variable rigidity mechanism, the torque fluctuation can be suppressed only in a specific rotation speed range. On the other hand, in the present embodiment (characteristic Q3) having the
[変形例]
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。
[Modification example]
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.
<変形例1>
上記実施形態では、軸方向視におけるカム面412の形状は、曲率半径が一定の円弧状であるが、カム面412の形状はこれに限定されない。カム面412の形状は、同じ遠心力が作用している状態で、ねじれ角が変化しても可変剛性機構4の剛性が実質的に一定となるような形状にすることができる。例えば、カム面412の曲率半径を変化させてもよい。より具体的には、カム面412は、ゼロ点において最も曲率半径が小さく、ゼロ点から離れるにつれて曲率半径が徐々に大きくなるような形状とすることができる。すなわち、軸方向視におけるカム面412の形状は、長軸が径方向に沿って延びる楕円弧であってもよいし、2次曲線、4次曲線などのような曲線であってもよい。
<Modification example 1>
In the above embodiment, the shape of the
<変形例2>
上記実施形態では、第1弾性部材132は、ドライブプレート131とハブフランジ2とを、ドリブンプレート133と介して弾性的に連結しているが、連結構造はこれに限定されない。例えば、ドリブンプレート133を省略して、第1弾性部材132はドライブプレート131とハブフランジ2とを直接的に弾性的に連結していてもよい。
<
In the above embodiment, the first
<変形例3>
上記実施形態では、遠心子41がカム面412を有するとともに、第1及び第2イナーシャリング3a、3bにカムフォロア421が取り付けられているが、カム機構42の構成はこれに限定されない。例えば、図11に示すように、第1及び第2イナーシャリング3a、3bの少なくとも一方がカム面412を有しており、遠心子41がカムフォロア421を有していてもよい。
<Modification example 3>
In the above embodiment, the
<変形例4>
また、上記実施形態では、第1及び第2ガイド面22a、22bがハブフランジ2に形成されている、すなわち遠心子41はハブフランジ2にガイドされているが、トルク変動抑制装置10はこれに限定されない。例えば、図12に示すように、第1及び第2ガイド面22a、22bは、第1及び第2イナーシャリング3a、3bの少なくとも一方に形成されていてもよい。そして、遠心子41は、第1及び第2イナーシャリング3a、3bの少なくとも一方に形成された第1及び第2ガイド面22a、22bによってガイドされ、第1及び第2イナーシャリング3a、3bとともに回転してもよい。
<Modification example 4>
Further, in the above embodiment, the first and second guide surfaces 22a and 22b are formed on the
この場合、カムフォロア421は、ハブフランジ2に取り付けられており、ハブフランジ2と一体的に回転する。そして、遠心子41は、カムフォロア421と当接するカム面412を有する。遠心子41は、第1及び第2イナーシャリング3a、3bの回転による遠心力を受けて径方向に移動する。
In this case, the
<変形例5>
変形例4と同様に、遠心子41が第1及び第2イナーシャリング3a、3bによってガイドされる構成において、図13に示すように、遠心子41はカムフォロア421を有していてもよい。そして、ハブフランジ2がカム面412を有していてもよい。この場合、第1及び第2ガイド面22a、22bが第1及び第2イナーシャリング3a、3bの少なくとも一方に形成されている。
<
Similar to the fourth modification, in the configuration in which the
<変形例6>
上記実施形態では、トルク変動抑制装置10は、第1及び第2イナーシャリング3a、3bを有しているが、トルク変動抑制装置10は第1イナーシャリング3aを有していなくてもよい。
<Modification 6>
In the above embodiment, the torque
<変形例7>
上記実施形態では、トルク変動抑制装置10を、トルクコンバータ100に取り付けているが、クラッチ装置などの他の動力伝達装置にトルク変動抑制装置10を取り付けることもできる。
<Modification 7>
In the above embodiment, the torque
<変形例8>
上記実施形態では、第1回転体としてハブフランジ2を例示している。そして、ドライブプレート131からのトルクの一部が第2弾性部材5を介して第2イナーシャリング3bに伝達されている。しかし、トルク変動抑制装置10の構成は、これに限定されない。例えば、図14に示すように、トルク変動抑制装置10は、エンジン101とトランスミッション102との間の動力伝達経路中の任意の回転体103を第1回転体としてもよい。そして、エンジン101とトランスミッション102との間の動力伝達経路中の任意の他の回転体104からのトルクの一部が第2弾性部材5を介して第2イナーシャリング3bに伝達されてもよい。
<Modification 8>
In the above embodiment, the
2 ハブフランジ
22a 第1ガイド面
22b 第2ガイド面
3a 第1イナーシャリング
3b 第2イナーシャリング
4 可変剛性機構
41 遠心子
42 カム機構
412 カム面
421 カムフォロア
5 第2弾性部材
10 トルク変動抑制装置
100 トルクコンバータ
2
Claims (11)
弾性部材と、
前記駆動源からトルクが入力され、回転可能に配置される第1回転体と、
前記第1回転体とともに回転可能であり、かつ前記第1回転体と相対回転可能に配置され、前記弾性部材を介して前記駆動源からのトルクの一部が入力される第2回転体と、
前記第1回転体又は前記第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に配置される遠心子と、
前記遠心子と円周方向において対向し、前記遠心子の径方向の移動を案内するガイド面と、
を備え、
前記第2回転体は、前記弾性部材を介してトルクの一部が入力されることにより、前記遠心子を前記ガイド面へと移動させるように構成される、
回転装置。
It is a rotating device that rotates by torque from the drive source.
Elastic members and
Torque is input from the drive source, and a first rotating body that is rotatably arranged and
A second rotating body that is rotatable together with the first rotating body and is rotatably arranged relative to the first rotating body, and a part of torque from the drive source is input via the elastic member.
A centrifuge arranged so as to be movable in the radial direction by receiving a centrifugal force due to the rotation of the first rotating body or the second rotating body.
A guide surface that faces the centrifuge in the circumferential direction and guides the radial movement of the centrifuge.
With
The second rotating body is configured to move the centrifuge to the guide surface by inputting a part of torque through the elastic member.
Rotating device.
前記遠心子は、前記第1回転体とともに回転する、
請求項1に記載の回転装置。
The guide surface is formed on the first rotating body, and is formed on the first rotating body.
The centrifuge rotates together with the first rotating body.
The rotating device according to claim 1.
前記遠心子は、前記カムフォロアと当接するカム面を有する、
請求項2に記載の回転装置。
Further provided with a cam follower that rotates integrally with the second rotating body,
The centrifuge has a cam surface that comes into contact with the cam follower.
The rotating device according to claim 2.
前記遠心子は、前記カム面と当接するカムフォロアを有する、
請求項2に記載の回転装置。
The second rotating body has a cam surface and has a cam surface.
The centrifuge has a cam follower in contact with the cam surface.
The rotating device according to claim 2.
前記遠心子は、前記第2回転体とともに回転する、
請求項1に記載の回転装置。
The guide surface is formed on the second rotating body, and is formed on the second rotating body.
The centrifuge rotates together with the second rotating body.
The rotating device according to claim 1.
前記遠心子は、前記カムフォロアと当接するカム面を有する、
請求項5に記載の回転装置。
Further provided with a cam follower that rotates integrally with the first rotating body,
The centrifuge has a cam surface that comes into contact with the cam follower.
The rotating device according to claim 5.
前記遠心子は、前記カム面と当接するカムフォロアを有する、
請求項5に記載の回転装置。
The first rotating body has a cam surface and has a cam surface.
The centrifuge has a cam follower in contact with the cam surface.
The rotating device according to claim 5.
請求項3,4,6,又は7に記載の回転装置。
In a state where a constant torque is input to the rotating device, the contact point between the cam follower and the cam surface is a position deviated from the position of the cam surface closest to the rotation axis.
The rotating device according to claim 3, 4, 6, or 7.
請求項3,4,6,又は7に記載の回転装置。
The tangent line at the contact point between the cam surface and the cam follower is inclined with respect to the radial direction in a state where a constant torque is input to the rotating device.
The rotating device according to claim 3, 4, 6, or 7.
請求項1から8のいずれかに記載の回転装置。
A variable rigidity mechanism for changing the torsional rigidity between the first rotating body and the second rotating body according to the rotation speed of the first rotating body or the second rotating body is further provided.
The rotating device according to any one of claims 1 to 8.
請求項1から10のいずれかに記載の回転装置と、
を備える、トルクコンバータ。 A torque converter body having an impeller, a turbine, and a stator,
The rotating device according to any one of claims 1 to 10.
A torque converter.
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