JP5754513B2 - 捩り振動減衰装置 - Google Patents

Description

本発明は、捩り振動減衰装置に関し、特に、車両の内燃機関と駆動伝達系との間に介装され、第１の回転部材と第２の回転部材との間で回転トルクが伝達されるように第１の回転部材と第２の回転部材とをアーム部材および弾性部材を介して相対回転自在に連結した捩り振動減衰装置に関する。

従来から内燃機関や電動モータ等の駆動源と車輪等とを変速機等を有する駆動伝達系を介して連結し、駆動源から駆動伝達系を介して車輪に動力を伝達している。ところが、駆動源に連結される駆動伝達系は、例えば、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩れ振動によってジャラ音やこもり音が発生する。

ジャラ音とは、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動によって変速歯車組の空転歯車対が衝突して生じるジャラジャラという異音のことである。また、こもり音は、内燃機関のトルク変動を起振力とする駆動伝達系の捩り共振による振動によって車室内に発生する異音のことであり、駆動伝達系の捩れ共振は、例えば、定常域に存在する。

従来から内燃機関や電動モータ等の駆動源と車輪等とを連結して駆動源からの回転トルクを伝達するとともに、駆動源と変速歯車組を有する駆動伝達系との間の捩り振動を吸収する捩り振動減衰装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この捩り振動減衰装置は、外周部にカム面を有し、カム面の曲率が円周方向に沿って変化するように構成されたカム部と、カム部と同一軸線上に設けられ、カム部に対して相対回転自在なディスクプレートと、カム部とディスクプレートとの間に設けられ、カム部とディスクプレートとが相対回転したときに弾性変形する弾性部材とを備えている。

また、この捩り振動減衰装置は、一端部がカム部のカム面に接触するとともに他端部が弾性部材に付勢され、カム部とディスクプレートとが相対回転したときに、ディスクプレートに設けられた回動支点部を中心に回動して弾性部材を弾性変形させることにより、カム部とディスクプレートとの間で回転トルクを伝達するアーム部材を備えている。

この捩り振動減衰装置にあっては、カム部の回転に伴ってアーム部材を揺動して弾性部材を弾性変形させることにより、カム部とディスクプレートとの捩れ角の範囲を広角化することができる。

このため、カム部とディスクプレートとの捩れ剛性を全体的に低くすることができ、ジャラ音やこもり音を充分に減衰して振動の減衰性能を向上させることができる。

ＷＯ２０１１／０６７８１５号公報

このような従来の捩り振動減衰装置にあっては、カム部とディスクプレートとが相対回転するときにアーム部材の一端部とカム部のカム面との接触圧が高くなるため，アーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等が発生してしまうおそれがある。したがって、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑する必要があり、未だ、改善の余地がある。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑してアーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等を防止することができる捩り振動減衰装置を提供することを目的とする。

本発明に係る捩り振動減衰装置は、上記目的を達成するため、第１の回転部材と、前記第１の回転部材の半径方向外方に設けられた第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に設けられ、前記第１の回転部材および前記第２の回転部材とが相対回転したときに前記第１の回転部材および前記第２の回転部材との間で弾性変形される少なくとも１つ以上の弾性部材と、前記第１の回転部材の半径方向外周部に設けられ、曲率が円周方向に沿って変化するように構成されたカム面を有するカム部と、一端部が前記カム部の外周部に接触するとともに他端部が前記弾性部材に付勢され、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに、前記第２の回転部材に設けられた回動支点部を中心に回動して前記弾性部材を弾性変形させることにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間で回転トルクを伝達するアーム部材とを備えた捩り振動減衰装置であって、前記第２の回転部材が、前記弾性部材、前記アーム部材および前記カム部を取り囲むようにして、前記第１の回転部材の半径方向外周部に取付けられることにより、前記第１の回転部材の半径方向外周部および第２の回転部材の軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が画成され、前記第２の回転部材の半径方向内方と前記第２の回転部材の半径方向外周部との間にシール部材が介装されるとともに、前記第１の回転部材に、前記空間と前記空間の外部とを連通する連通孔が形成されるものから構成されている。

この捩り振動減衰装置は、第２の回転部材が、弾性部材、アーム部材およびカム部を取り囲むようにして、第１の回転部材の半径方向外周部に取付けられることにより、第１の回転部材の半径方向外周部および第２の回転部材の軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が画成され、第１の回転部材の半径方向外周部と第２の回転部材の半径方向内周部との間にシール部材が介装される。

このため、空間をシール部材によって密閉して空間に収容された潤滑剤によってアーム部材の一端部とカム部のカム面との接触部位に潤滑剤を供給することができ。したがって、アーム部材の一端部とカム面との磨耗や焼き付け等が発生するのを防止することができる。

また、空間内をシール部材によって密閉することができるため、空間内に外部から異物が混入するのを防止して、異物がアーム部材の一端部とカム部のカム面との接触部位に入り込むことが無く、異物によりアーム部材の一端部とカム面との摺動部位に偏磨耗が発生すること等を防止することができる。

また、空間内が高温になった場合に、空間内の圧力が上昇して潤滑剤が空間から外部に漏出するおそれがある。本発明の捩り振動減衰装置では、第１の回転部材に、空間と空間の外部とを連通する連通孔が形成されるので、連通孔を通して空間と空間の外部、すなわち、外気とを連通して空間と外気との圧力を均衡させることができる。このため、空間内の圧力を低減させて空間から潤滑剤が漏出するのを防止することができる。

また、捩り振動減衰装置が回転するときに遠心力によって潤滑剤が半径方向外方に移動するため、半径方向外方に連通孔を形成すると、連通孔から潤滑剤が漏出するおそれがある。

本発明の捩り振動減衰装置は、連通孔を半径方向内方に位置する第１の回転部材に形成したので、遠心力によって潤滑剤が連通孔から漏出するのを確実に防止することができる。このため、空間内の潤滑剤が減少してしまうのを防止することができ、アーム部材の一端部とカム面との接触部位の潤滑性能が低下するのを防止することができる。

好ましくは、捩り振動減衰装置の前記連通孔は、一端部が前記空間の外部に連通し、他端部が前記第１の回転部材の軸線方向と同方向に延在する第１の連通孔と、一端部が前記第１の連通孔の他端部に連通し、他端部が前記カム部のカム面を除いた前記カム部の側面に開口する第２の連通孔とを含んで構成されるようにしてもよい。

この捩り振動減衰装置は、第２の連通孔の他端部がカム部のカム面を除いたカム部の側面に開口しているので、第２の連通孔の他端部がアーム部材の一端部によって塞がれるのを防止することができる。これに加えて、第２の連通孔に潤滑剤が入り込んだ場合には、捩り振動減衰装置の遠心力によって第２の連通孔から潤滑剤を吐き出すことができる。
この結果、空間と外気とを確実に連通することができ、空間内の通気性能が低下するのを防止することができる。

好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記第１の回転部材の内周部に、軸部材の外周スプラインがスプライン嵌合される内周スプラインが形成され、前記外周スプラインまたは前記内周スプラインのいずれか一方のスプライン歯の一部が欠歯される欠歯部によって前記第１の連通孔が構成されるようにしてもよい。

この捩り振動減衰装置は、外周スプラインまたは内周スプラインのいずれか一方のスプライン歯の一部が欠歯された欠歯部によって第１の連通孔が構成されるので、外周スプラインまたは内周スプラインの欠歯部を利用して連通孔の一部を構成することができる。

このため、第２の連通孔を第１の連通孔に連通する加工を容易に行うことができるため、結果的に連通孔の加工を容易に行うことができる。

好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記第２の回転部材が、前記カム部、前記アーム部材および前記弾性部材の軸線方向両側に位置して軸線方向に所定間隔を隔てて互いに固定されるとともに、前記回動支点部を構成する回動軸を介して前記アーム部材を回動自在に支持する一対のディスクプレートを含んで構成され、前記第１の回転部材が、外周部に前記カム部を有するボスから構成され、前記一対のディスクプレートの半径方向内周部と前記ボスの半径方向外周部との間に前記シール部材が介装されるものから構成されている。

この捩り振動減衰装置は、ボスの半径方向外周部および一対のディスクプレートの軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が形成され、一対のディスクプレートの半径方向内周部とボスの半径方向外周部との間にシール部材が介装されるので、空間に収容された潤滑剤が漏出するのを防止して、アーム部材の一端部とカム面との接触部位に潤滑剤を供給することができる。

そして、一対のディスクプレートの半径方向内周部とボスの半径方向外周部との間にシール部材が介装されるとともに、第１の回転部材に連通孔が形成されるので、空間内の圧力が上昇したときに空間から潤滑剤が漏出するのを防止することができる。

好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記第１の回転部材に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結され、前記第２の回転部材に内燃機関の回転トルクが伝達されるものから構成されてもよい。

この捩り振動減衰装置は、第１の回転部材に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結され、第２の回転部材に内燃機関の回転トルクが伝達されるので、シフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるとき等のように、第１の回転部材と第２の回転部材との捩れ角が小さい領域にあっては、低剛性の弾性部材によって微小振動を減衰してガラ音の発生を抑制することができる。

また、第１の回転部材と第２の回転部材との捩れ角が大きい領域では、第１の回転部材と第２の回転部材の捩れ角を大きくしてトルクの上昇率が大きくなる高剛性の捩れ特性を得ることができる。

したがって、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした大きな捩り振動や、駆動伝達系の捩り共振を減衰して、変速歯車組の空転歯車対が衝突して生じるジャラ音や駆動伝達系の捩り共振によるこもり音の発生を抑制することができる。

本発明によれば、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑してアーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等を防止することができる。

本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートの一方を取り外した状態の捩り振動減衰装置の斜視図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の斜視図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、図３のＡ−Ａ方向矢視断面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートに対してカム部が正側に＋４５°捩れたときの捩り振動減衰装置の正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートに対してカム部が正側に＋９０°捩れたときの捩り振動減衰装置の正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートに対してカム部が負側に−４５°捩れたときの捩り振動減衰装置の正面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の捩れ角とトルクの関係を示す図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、他の構成を有するボスの正面図である。

以下、本発明に係る捩り振動減衰装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図９は、本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１〜図４において、捩り振動減衰装置１は、第１の回転部材２と第１の回転部材２の半径方向外方に位置し、第１の回転部材２と同一軸線上に設けられた第２の回転部材３とを備えている。

第２の回転部材３には駆動源である図示しない内燃機関からの回転トルクが入力されるようになっており、第１の回転部材２は、第２の回転部材３の回転トルクを図示しない駆動伝達系の変速機に伝達するようになっている。

また、捩り振動減衰装置１は、第１の回転部材２と第２の回転部材３との間に設けられ、第１の回転部材２と第２の回転部材３が相対回転したときに第１の回転部材２の円周方向に弾性変形される弾性部材としての一対のコイルスプリング４を備えている。

第１の回転部材２は、駆動系の変速機の入力軸２１（図４参照）の外周スプライン２１ａにスプライン嵌合される内周スプライン５ａを有するボス５と、ボス５の半径方向外周部に設けられ、曲率が円周方向に沿って変化するように構成されたカム面６ａを有するカム部６とを含んで構成されている。なお、本実施の形態では、入力軸２１が軸部材を構成している。

なお、ボス５とカム部６とは一体的に成形されてもよい。また、ボス５とカム部６とを別体に形成し、ボス５の外周部およびカム部６の内周部にスプライン部をそれぞれ形成し、ボス５とカム部６とをスプライン嵌合してもよい。

また、第２の回転部材３は、一対のディスクプレート７、８およびクラッチディスク１０を備えている。ディスクプレート７、８は、カム部６の線方向両側に配置されており、軸線方向に所定間隔を隔てて回動支点部としての回動軸９によって連接されている。なお、軸線方向とは、捩り振動減衰装置１の軸線方向であり、入力軸２１の軸線方向と同一方向である。

回動軸９は、ディスクプレート７、８に橋架されており、軸線方向両端部が大径に形成されることにより、ディスクプレート７、８に抜け止め係止されている。このため、ディスクプレート７、８は、回動軸９によって一体化されることで一体回転するようになっている。
また、ディスクプレート７、８の円状の中心孔７ａ、８ａにはボス５が収容されており、ボス５は、ディスクプレート７、８と同一軸線上に設けられている。

また、クラッチディスク１０は、ディスクプレート７の半径方向外方に設けられており、クッショニングプレート１１および摩擦材１２ａ、１２ｂを備えている。クッショニングプレート１１は、厚み方向に波打つリング状の部材から構成されており、リベット１３ａによってディスクプレート７に固定されている。

摩擦材１２ａ、１２ｂは、クッショニングプレート１１の両面にリベット１３ｂによって固定されており、この摩擦材１２ａ、１２ｂは、内燃機関のクランクシャフトに固定された図示しないフライホイールとフライホイールにボルト固定されたクラッチカバーのプレッシャプレートとの間に位置している。

そして、摩擦材１２ａ、１２ｂがプレッシャプレートに押圧されてフライホイールとプレッシャプレートに摩擦係合することで、内燃機関の回転トルクがディスクプレート７、８に入力される。

また、図示しないクラッチペダルが踏み込まれると、プレッシャプレートが摩擦材１２ａ、１２ｂを押圧するのを解除し、摩擦材１２ａ、１２ｂがフライホイールから離隔することで、内燃機関の回転トルクがディスクプレート７、８に入力されない。

また、ディスクプレート７には支持部としての台座１４が設けられており、この台座１４は、ディスクプレート７から軸線方向に突出してディスクプレート８に取付けられている。

図３に示すように、台座１４には台座１４から突出する突起部１４ａを備えており、この突起部１４ａにコイルスプリング４の延在方向他端部が嵌合されている。また、コイルスプリング４の延在方向一端部にはスプリングシート１５が取付けられている。

また、コイルスプリング４とカム部６との間にはアーム部材１６が設けられており、このアーム部材１６は、ディスクプレート７、８の間に位置し、ニードルベアリング２２を介して回動軸９に回動自在に支持されている。

図４に示すように、ニードルベアリング２２は、アーム部材１６に取付けられたアウターレース２２ａと、アウターレース２２ａと回動軸９の間に介装された針状ニードル２２ｂとから構成されており、アウターレース２２ａが針状ニードル２２ｂを介して回動軸９に対して回転自在となっている。

アーム部材１６の一端部１６ａは、カム部６のカム面６ａに接触しており、アーム部材１６の他端部１６ｂは、スプリングシート１５を介してコイルスプリング４に当接することにより、コイルスプリング４によって時計回転方向に付勢されている。

本実施の形態のカム部６のカム面６ａは、楕円形状に形成されており、カム面６ａの曲率は、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が最小（捩れ角が略０°）の中立位置にあるときのカム部６の初期位置からディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が大きくなるに従って大きくなっている。

したがって、本実施の形態のカム部６は、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が最小のときに曲率の小さいカム面６ａにアーム部材１６の一端部１６ａが接触するようにカム部６の初期位置が設定されている。

この捩り振動減衰装置１は、ボス５と一体的にカム部６が回転してアーム部材１６の一端部１６ａが当接するカム面６ａの位置が可変されることにより、スプリングシート１５がアーム部材１６によって付勢されてコイルスプリング４の圧縮量が可変される。このとき、スプリングシート１５が台座１４に近接および離隔するように移動することになる。

また、アーム部材１６は、ディスクプレート７、８の中心軸に対して点対称に配置されており、アーム部材１６は、ディスクプレート７、８の中心軸を挟んで同一の曲率を有するカム面６ａに一端部１６ａを接触させることができるようになっている。

図２、図４に示すように、ディスクプレート８は、筒状に形成されており、ディスクプレート８の開口端８ｂは、黒塗りで示す溶接（溶接箇所を溶接部１９という）によってディスクプレート７に固定されている。

すなわち、ディスクプレート７、８は、コイルスプリング４、アーム部材１６およびカム部６を取り囲むようにして、ボス５の半径方向外周部に取付けられており、ボス５の半径方向外周部およびディスクプレート７、８の軸線方向内周部との間に潤滑剤としてのグリス２３が収容される空間２４が画成されている。

グリス２３は、半径方向内方に位置するアーム部材１６の一端部１６ａとカム面６ａとの接触部位および半径方向外方に位置するアーム部材１６の他端部１６ｂとスプリングシート１５との接触部位を潤滑するものである。

図３に示すように、グリス２３は、空間２４の体積に対して一定の割合の量だけ空間２４に収容されている。なお、図３は、捩り振動減衰装置１が停止している状態を示している。

グリス２３の量は、アーム部材１６の摺動抵抗が大きくならず、かつ、捩り振動減衰装置１の遠心力によってグリス２３が半径方向外方に移動した場合であっても、半径方向内方に位置するアーム部材１６の一端部１６ａとカム面６ａとの接触部位を十分に潤滑できる量である。
また、図４に示すように、ディスクプレート７、８の半径方向内方である中心孔７ａ、８ａとボス５の半径方向外周部との間に一対のシール部材２５、２６が介装されている。

シール部材２５は、環状リング２７と環状リング２７に取付けられたＯリング２９ａ、２９ｂとから構成されている。Ｏリング２９ａは、環状リング２７とディスクプレート７との間に介装されており、Ｏリング２９ｂは、環状リング２７とボス５との間に介装されている。

また、シール部材２６は、環状リング２８と環状リング２８に取付けられたＯリング３０ａ、３０ｂとから構成されている。Ｏリング３０ａは、環状リング２８とディスクプレート８との間に介装されており、Ｏリング３０ｂは、環状リング２８とボス５との間に介装されている。

このため、相対回転可能なディスクプレート７、８とボス５との間は、シール部材２５、２６によって密着されることにより、空間２４が密閉され、グリス２３が空間２４の外部に漏出することが防止される。

また、ボス５およびカム部６には連通孔３１が形成されており、この連通孔３１は、空間２４と空間２４の外部とを連通する空気穴を構成するものである。連通孔３１は、一端部が空間２４の外部に連通し、他端部がボス５およびカム部６の軸線方向と同方向に延在する第１の連通孔３１ａと、一端部が第１の連通孔３１ａの他端部に連通し、他端部がカム部６のカム面６ａを除いた側面６ｂに開口する第２の連通孔３１ｂとを備えている。

次に、作用を説明する。
図５〜図７は、ディスクプレート７、８が内燃機関の回転トルクを受けて反時計回転方向（Ｒ１方向）に回転している状態を示し、説明の便宜上、カム部６がディスクプレート７、８に対して正側の時計回転方向（Ｒ２方向）および負側の反時計回転方向（Ｒ１方向）に捩れるものとして説明を行う。

なお、図５〜７ではディスクプレート８とグリス２３を取り除いた状態を示している。また、ディスクプレート７、８に対してカム部６が正側に捩れるのは、車両の加速時である。

摩擦材１２ａ、１２ｂがプレッシャプレートに押圧されてフライホイールとプレッシャプレートに摩擦係合することで、内燃機関の回転トルクがディスクプレート７、８に入力される。

本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、ディスクプレート７、８とカム部６との相対回転が小さい状態、すなわち、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が０°付近の小さい状態では、図３に示すように、カム部６が初期位置に位置してディスクプレート７、８と一体回転する。

このとき、カム部６の曲率が小さいカム面６ａにアーム部材１６の一端部１６ａが接触しており、カム部６がアーム部材１６をスプリングシート１５に押し付けることにより、コイルスプリング４がカム部６によって付勢される。

このとき、コイルスプリング４の反力によってアーム部材１６が回動軸９を支点にして、テコの原理によってカム部６を押圧する。このため、ディスクプレート７、８の回転トルクがコイルスプリング４およびアーム部材１６を介してカム部６に伝達される。このため、変速機の入力軸２１に内燃機関の回転トルクを伝達することになり、このとき、コイルスプリング４の圧縮量は小さいものとなる。

このため、ディスクプレート７、８からカム部６に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート７、８とカム部６との捩り振動を吸収して減衰する。

一方、車両の加速時に、内燃機関のトルク変動による回転変動が小さい場合には、ディスクプレート７、８に対してカム部６との間の変動トルクが小さく、カム部６がディスクプレート７、８に対して時計回転方向（Ｒ２方向）に相対回転する。

このとき、図３に示す状態から図５に示す状態のように、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が大きくなるにつれてカム部６がディスクプレート７、８に対してＲ２方向に回転すると、アーム部材１６の一端部１６ａがカム面６ａに沿って摺動する。

カム面６ａの曲率は、カム部６の初期位置にあるときからディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が大きくなるに従って大きくなっているため、アーム部材１６の一端部１６ａが徐々に曲率が大きくなるカム部６のカム面６ａに押圧されると、アーム部材１６の他端部１６ｂがディスクプレート７、８の半径方向内方および円周方向に移動する。

そして、カム部６がディスクプレート７、８に対してＲ２方向に回転するのに伴って、アーム部材１６の他端部がディスクプレート７、８の半径方向内方に移動することにより、スプリングシート１５を台座１４に近接させる。

また、アーム部材１６の他端部１６ｂがスプリングシート１５の円周方向外周部に沿って移動することにより、スプリングシート１５が円周方向に移動するのを阻害させないようにできる。なお、図５は、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が＋４５°の状態を示す。

このようにアーム部材１６がコイルスプリング４を付勢することにより、圧縮されるコイルスプリング４の反力によってアーム部材１６が回動軸９を支点にして、テコの原理によってカム部６を強い押圧力で押圧する。

したがって、ディスクプレート７、８からカム部６に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート７、８とカム部６との捩り振動を吸収して減衰する。

内燃機関のトルク変動による回転変動がさらに大きくなる場合には、ディスクプレート７、８からカム部６に伝達される変動トルクが大きく、カム部６がディスクプレート７、８に対して時計回転方向（Ｒ２方向）にさらに相対回転する。

図５に示す状態から図６に示す状態のように、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が、例えば、最大の＋９０°になると、カム面６ａの曲率が最大の頂部６ｃにアーム部材１６の一端部１６ａが位置して、カム部６がアーム部材１６を介してコイルスプリング４をより大きな付勢力で付勢する。

このため、コイルスプリング４の反力がより一層大きくなり、ディスクプレート７、８からカム部６に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート７、８とカム部６との捩り振動を吸収して減衰する。

この場合には、カム面６ａの曲率は、カム部６の初期位置にあるときからディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が大きくなるに従ってさらに大きくなっているため、アーム部材１６の一端部が徐々に曲率が大きくなるカム部６のカム面６ａに押圧されると、アーム部材１６の他端部がディスクプレート７、８の半径方向内方に移動する。

この場合にも、アーム部材１６の他端部１６ｂがスプリングシート１５の円周方向外周部に沿って移動することにより、スプリングシート１５が円周方向に移動するのを阻害しないようにすることができる。

さらに、ディスクプレート７、８に内燃機関から過大なトルクが入力した場合には、アーム部材１６の一端部１６ａがカム面６ａの曲率が最も大きい頂部６ｃを乗り越えてディスクプレート７、８をカム部６に対して空転させることができるため、車両の加速時にカム部６をトルクリミッタとして機能させることができる。

この結果、ディスクプレート７、８からカム部６に過大なトルクが伝達されてしまうのを防止して、変速機の変速歯車組を保護することができる。

一方、車両の減速時には、内燃機関の駆動トルクが小さくなり、エンジンブレーキが発生するため、変速機の入力軸２１からカム部６に回転トルクが入力されることになる。減速時に内燃機関のトルク変動による回転変動が小さい場合には、カム部６とディスクプレート７、８との間の変動トルクが小さいため、カム部６がディスクプレート７、８に対して相対的に負側（Ｒ１方向）に捩れることになる。

このとき、図３に示す状態から図７に示す状態のように、ディスクプレート７、８とカム部６とが相対回転したときに、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が大きくなるにつれてカム部６が回転することにより、アーム部材１６の一端部１６ａがカム面６ａに沿って摺動する。

カム面６ａの曲率は、カム部６の初期位置にあるときからディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が大きくなるに従って大きくなっているため、アーム部材１６の一端部１６ａが徐々に曲率が大きくなるカム部６のカム面６ａに押圧されると、アーム部材１６の他端部１６ｂがディスクプレート７、８の半径方向内方および円周方向に移動する。

そして、ディスクプレート７、８に対してカム部６が反時計回転方向（Ｒ１方向）に回転するのに伴って、アーム部材１６の他端部１６ｂがディスクプレート７、８の半径方向内方に移動することにより、スプリングシート１５を台座１４に近接させる。

また、アーム部材１６の他端部１６ｂがスプリングシート１５の円周方向外周部に沿って移動することにより、スプリングシート１５が円周方向に移動するのを阻害しないようにすることができる。なお、図７は、ディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角が−４５°の状態を示す。

このようにアーム部材１６がコイルスプリング４を付勢することにより、圧縮されるコイルスプリング４の反力によってアーム部材１６が回動軸９を支点にして、テコの原理によってカム部６を強い押圧力で押圧する。

したがって、カム部６からディスクプレート７、８に駆動伝達系の動力を伝達しつつ、ディスクプレート７、８とカム部６との捩り振動を吸収して減衰する。

また、ディスクプレート７、８からカム部６に内燃機関から過大なトルクが入力した場合には、アーム部材１６の一端部１６ａがカム面６ａの曲率が最も大きい頂部６ｃを乗り越えてカム部６をディスクプレート７、８に対して空転させることができるため、カム部６をトルクリミッタとして機能させることができる。
この結果、車両の減速時にディスクプレート７、８からカム部６に過大なトルクが伝達されてしまうのを防止して、変速機の変速歯車組を保護することができる。

このように本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、カム部６の軸線方向両側に配置され、軸線方向に所定間隔を隔てて互いに固定されるとともに、回動軸９を介してアーム部材１６を回動自在に支持する一対のディスクプレート７、８と、ディスクプレート７、８に設けられ、コイルスプリング４の他端部を支持する台座１４とを備え、カム部６の一端部１６ａがカム部６のカム面６ａに接触するように構成したので、カム部６とディスクプレート７、８との捩れ角の範囲を広角化してコイルスプリング４の低剛性化を図ることができる。

図８は、ディスクプレート７、８とカム部６の捩れ特性を示す図であり、本実施の形態におけるディスクプレート７、８とカム部６との捩れ角と、カム部６から出力される出力トルクとの関係を説明するグラフである。

横軸は、ディスクプレート７、８に対するカム部６の相対的な捩れ角であり、縦軸がカム部６から出力される出力トルクである。

図８に示すように、本実施の形態では、ディスクプレート７、８に対するカム部６の捩れ角が大きくなるに従ってコイルスプリング４が縮むことにより、アーム部材１６によるカム部６への押圧力が大きくなる。

そして、アーム部材１６によるカム部６への押圧力が大きくなることにより、出力トルクが大きくなる。このときの出力トルクの変化は、連続的に変化する曲線状の捩れ特性となる。本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、捩れ角を正側および負側でそれぞれ９０°に広角化することができる。

なお、ディスクプレート７、８とカム部６とが相対回転するときの捩れ特性および捩れ角の大きさは、カム部６のカム面６ａの形状、コイルスプリング４のばね定数、アーム部材１６の形状等を調整することにより、任意の捩れ特性および捩れ角（例えば、正負合計で１８０°）に設定することができる。

このため、シフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるとき等のように、カム部６とディスクプレート７、８との捩れ角が小さい領域にあっては、低剛性のコイルスプリング４によって微小振動を減衰してガラ音の発生を抑制することができる。

また、カム部６とディスクプレート７、８との捩れ角が大きい領域では、カム部６とディスクプレート７、８の捩れ角を大きくしてトルクの上昇率が大きくなる高剛性の捩れ特性を得ることができる。

したがって、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした大きな捩り振動や、駆動伝達系の捩り共振を減衰して、変速歯車組の空転歯車対が衝突して生じるジャラ音や駆動伝達系の捩り共振によるこもり音の発生を抑制することができる。

一方、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、ディスクプレート７、８が、コイルスプリング４、アーム部材１６およびカム部６を取り囲むようにして、ボス５の半径方向外周部に取付けられることにより、ボス５の半径方向外周部およびディスクプレート７、８の軸線方向内周部との間にグリス２３が収容される空間２４が画成され、ボス５の半径方向外周部とディスクプレート７、８の半径方向内周部との間にシール部材２５、２６が介装されている。

このため、空間２４をシール部材２５、２６によって密閉することができ、空間２４に収容されたグリス２３によってアーム部材１６の一端部１６ａとカム部６のカム面６ａとの接触部位およびアーム部材１６の他端部１６ｂとスプリングシート１５の接触部位にグリス２３を供給することができる。

したがって、アーム部材１６の一端部１６ａとカム面６ａおよびアーム部材１６の他端部１６ｂとスプリングシート１５の磨耗や焼き付け等が発生するのを防止することができる。

また、空間２４内をシール部材２５、２６によって密閉することができるため、空間２４内に外部から異物が混入するのを防止して、異物がアーム部材１６の一端部１６ａとカム部６のカム面６ａとの接触部位およびアーム部材１６の他端部１６ｂとスプリングシート１５との接触部位に入り込むことが無く、異物によりアーム部材１６の一端部１６ａとカム面６ａとの摺動部位およびアーム部材１６の他端部１６ｂとスプリングシート１５との摺動部位の偏磨耗が発生すること等を防止することができる。

一方、発進時や変速時に駆動源側のフライホイールにクラッチディスク１０が締結されると、フライホイールとクラッチディスク１０との摩擦によって捩り振動減衰装置１が高温になる。

このため、空間２４内が高温になって空間２４内の圧力が上昇してグリス２３が空間２４から外部に漏出するおそれがある。本実施の形態では、ボス５およびカム部６に、空間２４と空間２４の外部とを連通する連通孔３１を形成したので、連通孔３１を通して空間２４と空間２４の外部、すなわち、外気とを連通して空間２４と外気との圧力を均衡させることができる。このため、空間２４内の圧力を低減させて空間２４からグリス２３が漏出するのを防止することができる。

ここで、捩り振動減衰装置１が回転するときに遠心力によってグリス２３が半径方向外方に移動するため、半径方向外方に連通孔３１を形成すると、連通孔３１からグリス２３が漏出するおそれがある。

本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、連通孔３１を半径方向内方に位置するボス５およびカム部６に形成したので、遠心力によってグリス２３が連通孔３１から漏出するのを確実に防止することができる。このため、空間２４内のグリス２３が減少してしまうのを防止することができ、アーム部材１６の一端部１６ａとカム部６のカム面６ａとの接触部位の潤滑性能が低下するのを防止することができる。

特に、本実施の形態の連通孔３１は、一端部が空間２４の外部に連通し、他端部がボス５の軸線方向と同方向に延在する第１の連通孔３１ａと、一端部が第１の連通孔３１ａの他端部に連通し、他端部がカム部６のカム面６ａを除いた側面６ｂに開口する第２の連通孔３１ｂとを備えている。

このように第２の連通孔３１ｂの他端部をカム部６のカム面６ａを除いたカム部６の側面６ｂに開口させることで、第２の連通孔３１ｂの他端部がアーム部材１６の一端部１６ａによって塞がれるのを防止することができる。
これに加えて、第２の連通孔３１ｂにグリス２３が入り込んだ場合には、捩り振動減衰装置１の遠心力によって第２の連通孔３１ｂからグリス２３を吐き出すことができる。

この結果、空間２４と外気とを確実に連通することができ、空間２４内の通気性能が低下するのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、ボス５に第１の連通孔３１ａを形成しているが、これに限るものではない。例えば、図９に示すように、ボス５の内周スプライン５ａの１歯を欠歯して欠歯部５ｂを形成し、この欠歯部５ｂによって第２の連通孔３１ｂに連通する第１の連通孔３１ｃを構成してもよい。

このようにすれば、第２の連通孔３１ｂを第１の連通孔３１ｃに連通する加工を容易に行うことができるため、結果的に連通孔３１の加工を容易に行うことができる。なお、欠歯部は、ボス５の内周スプライン５ａではなく、入力軸２１の外周スプライン２１ａに形成してもよい。

また、本実施の形態では、グリス２３によってアーム部材１６の一端部１６ａとカム部６のカム面６ａとの接触部位およびアーム部材１６の他端部１６ｂとスプリングシート１５の接触部位を潤滑することができる。

このため、アーム部材１６の一端部１６ａおよび他端部１６ｂに摺動抵抗を低減するためのボールベアリング等を設けるのを不要にでき、アーム部材１６の製造を容易に行うことができるとともに、捩り振動減衰装置１の軽量化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、ディスクプレート８の開口端８ｂが溶接部１９によってディスクプレート７に固定されているが、これに限らず、開口端８ｂがシール部材を介してディスクプレート７に密着されるようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る捩り振動減衰装置は、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑してアーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等を防止することができるという効果を有し、車両の内燃機関と駆動伝達系との間に介装され、第１の回転部材と第２の回転部材との間で回転トルクが伝達されるように第１の回転部材と第２の回転部材とをアーム部材および弾性部材を介して相対回転自在に連結した捩り振動減衰装置等として有用である。

１ 捩り振動減衰装置
２ 第１の回転部材
３ 第２の回転部材
４ コイルスプリング（弾性部材）
５ ボス（第１の回転部材）
５ａ 内周スプライン
５ｂ 欠歯部
６ カム部
６ａ カム面
６ｂ 側面
７、８ ディスクプレート（第２の回転部材）
９ 回動軸（回動支点部）
１６ アーム部材
１６ａ 一端部
１６ｂ 他端部
２１ 入力軸（軸部材）
２１ａ 外周スプライン
２３ グリス（潤滑剤）
２４ 空間
３１ 連通孔
３１ａ、３１ｃ 第１の連通孔
３１ｂ 第２の連通孔

Claims (5)

1. 第１の回転部材と、前記第１の回転部材の半径方向外方に設けられた第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に設けられ、前記第１の回転部材および前記第２の回転部材とが相対回転したときに前記第１の回転部材および前記第２の回転部材との間で弾性変形される少なくとも１つ以上の弾性部材と、
   前記第１の回転部材の半径方向外周部に設けられ、曲率が円周方向に沿って変化するように構成されたカム面を有するカム部と、
   一端部が前記カム部の外周部に接触するとともに他端部が前記弾性部材に付勢され、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに、前記第２の回転部材に設けられた回動支点部を中心に回動して前記弾性部材を弾性変形させることにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間で回転トルクを伝達するアーム部材とを備え、
   前記アーム部材が前記第１の回転部材と前記１つの弾性部材との間には１つだけ介装された捩り振動減衰装置であって、
   前記第２の回転部材が、前記弾性部材、前記アーム部材および前記カム部を取り囲むようにして、前記第１の回転部材の半径方向外周部に取付けられることにより、前記第１の回転部材の半径方向外周部および第２の回転部材の軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が画成され、
   前記第２の回転部材の半径方向内周部と前記第１の回転部材の半径方向外周部との間にシール部材が介装されるとともに、前記第１の回転部材および前記カム部に、前記空間と前記空間の外部の外気とを連通する連通孔が形成されることを特徴とする捩り振動減衰装置。
2. 前記連通孔は、一端部が前記空間の外部に連通し、他端部が前記第１の回転部材の軸線方向に延在する第１の連通孔と、一端部が前記第１の連通孔の他端部に連通し、他端部が前記カム部のカム面を除いた前記カム部の側面に開口する第２の連通孔とを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の捩り振動減衰装置。
3. 前記第１の回転部材の内周部に、軸部材の外周スプラインがスプライン嵌合される内周スプラインが形成され、前記外周スプラインまたは前記内周スプラインのいずれか一方のスプライン歯の一部が欠歯される欠歯部によって前記第１の連通孔が構成されることを特徴とする請求項２に記載の捩り振動減衰装置。
4. 前記第２の回転部材が、前記カム部、前記アーム部材および前記弾性部材の軸線方向両側に位置して軸線方向に所定間隔を隔てて互いに固定されるとともに、前記回動支点部を構成する回動軸を介して前記アーム部材を回動自在に支持する一対のディスクプレートを含んで構成され、
   前記第１の回転部材が、外周部に前記カム部を有するボスから構成され、
   前記一対のディスクプレートの半径方向内周部と前記ボスの半径方向外周部との間に前記シール部材が介装されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の捩り振動減衰装置。
5. 前記第１の回転部材に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結され、前記第２の回転部材に内燃機関の回転トルクが伝達されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の捩り振動減衰装置。

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