JP5772983B2 - 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、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の回転部材とをトルク伝達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軸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り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

しかしながら、このような従来の捩り振動減衰装置にあっては、アーム部材がディスクプレートに設けられた回動軸を中心に回動して弾性部材を弾性変形させるように構成されているため、カム部材と一対のディスクプレートが相対回転したときに、アーム部材の他端部がディスクプレートの半径方向に変位しながら弾性部材から円周方向の反力を受けることになる。

このため、アーム部材の他端部が半径方向に移動する分だけ、アーム部材が付勢部材を円周方向に弾性変形させることができない。このため、弾性部材から円周方向に大きな反力を受けることができず、捩り振動減衰装置が大きな捩り剛性を発生させ難く、未だ改善の余地がある。

また、弾性部材の剛性を大きくして捩り振動減衰装置の捩り剛性を大きくするためには、弾性部材を半径方向に大きくすることが考えられるが、この場合には、半径方向に大きい弾性部材をディスクプレートに取付けるために、ディスクプレートが半径方向に大型化してしまう。したがって、捩り振動減衰装置が大型化してしまうという問題が発生する。

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、弾性部材を半径方向に大きくすることなく、捩り剛性を大きく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の回転部材と同一軸線上に設けられた第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の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに前記第１の回転部材の円周方向に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の回転部材に設けられ、前記第１の回転部材と一体回転するカム部材と、前記第２の回転部材に回動自在に設けられて一端部が前記カム部材のカム面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トルク伝達部材と、前記トルク伝達部材の他端部と前記弾性部材との間に介装され、前記弾性部材の前記トルク伝達部材側の端部を保持する保持部材とを備えた捩り振動減衰装置であって、前記トルク伝達部材の他端部に接触する前記保持部材の接触面が、前記第１の回転部材の円周方向に対して傾斜するテーパ面から構成されている。

この捩り振動減衰装置は、第２の回転部材にトルク伝達部材が回動自在に設けられ、トルク伝達部材の一端部がカム部材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、第１の回転部材と第２の回転部材とが相対回転したときに、弾性部材を弾性変形させるので、カム部材の回転に伴ってカム部材がトルク伝達部材を介して弾性部材を押圧して弾性部材からトルク伝達部材への反力を変化させることにより、第１の回転部材と第２の回転部材との捩れ角の範囲を広角化して第１の回転部材と第２の回転部材との間で回転トルクを伝達することができる。
このため、回転部材とカム部材との捩り剛性を全体的に小さくすることができ、捩り振動を減衰することができる。

また、捩り振動減衰装置は、トルク伝達部材の他端部と弾性部材との間に弾性部材のトルク伝達部材側の端部を保持する保持部材が設けられ、トルク伝達部材の他端部に接触する保持部材の接触面が第１の回転部材の円周方向に対して傾斜するテーパ面から構成されるので、トルク伝達部材の他端部が半径方向に変位したときに保持部材の他端部がテーパ面に沿って移動する。

このため、トルク伝達部材の他端部の半径方向の変位が保持部材を介して円周方向の変位に変換され、トルク伝達部材によって弾性部材が円周方向に大きく付勢され、弾性部材からトルク伝達部材に加わる反力が大きくなる。したがって、弾性部材を半径方向に大型化することなく、弾性部材の剛性を大きくして捩り振動減衰装置の捩り剛性を大きくすることができる。この結果、捩り振動減衰装置が大型化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保持部材のテーパ面が、所定の曲率を有するものから構成されてもよい。
この捩り振動減衰装置は、保持部材のテーパ面が所定の曲率を有するので、トルク伝達部材の他端部が半径方向に変位したときに、トルク伝達部材の他端部が当接する保持部材のテーパ面の曲面に応じて保持部材の円周方向の変位量を変更することができる。

例えば、保持部材のテーパ面の曲率を、第１の回転部材の半径方向外方から半径方向内方に向かうに従って曲率が大きくなるような曲率に設定すれば、第１の回転部材と第２の回転部材の相対回転が小さい領域、すなわち、第１の回転部材と第２の回転部材の捩れ角が小さい領域において、トルク伝達部材の他端部が接触するテーパ面の曲率が小さい。

このとき、トルク伝達部材の他端部が小さい曲率のテーパ面に当接して半径方向に変位するため、トルク伝達部材の他端部の半径方向への変位が弾性部材の円周方向の変位に小さく変換される。したがって、第１の回転部材と第２の回転部材との捩り剛性が小さい低トルク領域で捩り剛性を小さくすることができる。

一方、第１の回転部材と第２の回転部材の捩れ角が大きい領域において、トルク伝達部材の他端部が接触するテーパ面の曲率が大きい。
このとき、トルク伝達部材の他端部が大きい曲率のテーパ面に当接して半径方向に変位するため、トルク伝達部材の他端部の半径方向への変位が弾性部材の円周方向の変位に大きく変換される。したがって、第１の回転部材と第２の回転部材との捩り剛性が大きい高トルク領域で捩り剛性を大きくすることができる。

好ましくは、捩り振動減衰装置の前記テーパ面は、前記第１の回転部材の半径方向外方から半径方向内方に向かうに従って曲率が大きくなるように前記所定の曲率が設定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、保持部材のテーパ面の曲率を、第１の回転部材の半径方向外方から半径方向内方に向かうに従って曲率が大きくなるように所定の曲率を設定しているので、第１の回転部材と第２の回転部材との捩り剛性が小さい低トルク領域で捩り剛性を小さくすることができ、第１の回転部材と第２の回転部材との捩り剛性が大きい高トルク領域で捩り剛性を大きくすることができる。

好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記トルク伝達部材の一端部に前記カム部材の前記カム面に接触する第１の転動体が回転自在に設けられ、前記トルク伝達部材の他端部に前記保持部材のテーパ面に接触する第２の転動体が回転自在に設けら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、トルク伝達部材の一端部にカム部材のカム面に接触する第１の転動体が回転自在に設けられるので、トルク伝達部材の一端部を第１の転動体を介してカム部材のカム面に沿って摺動させることができる。このため、トルク伝達部材の一端部とカム部材のカム面との接触抵抗を小さくすることができ、トルク伝達部材の一端部とカム部材のカム面とが磨耗するのを防止することができる。

また、この捩り振動減衰装置は、トルク伝達部材の他端部に保持部材のテーパ面に接触する第２の転動体が回転自在に設けられるので、トルク伝達部材の他端部を第２の転動体を介して保持部材のテーパ面に沿って摺動させることができる。このため、トルク伝達部材の他端部と保持部材のテーパ面との接触抵抗を小さくすることができ、トルク伝達部材の他端部と保持部材のテーパ面とが磨耗するのを防止することができる。この結果、カム部材、保持部材およびアーム部材の耐久性を向上させることができる。

好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記第１の回転部材が、外周部に前記カム部材を有し、内周部に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結されるボス部材と、前記第２の回転部材が、前記第２の回転部材の軸線方向両側に配置されるとともに、軸線方向に所定間隔を隔てて互いに固定され、内燃機関の回転トルクが伝達される一対のディスクプレートを有し、前記トルク伝達部材が、前記一対のディスクプレートを連結する回動軸に回動自在に設けられたアーム部材から構成され、前記一対のディスクプレートに、前記弾性部材および前記保持部材が収容される収容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１の回転部材が、駆動伝達系の変速機の入力軸が連結されるボス部を有し、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な捩り振動を減衰してガラ音の発生を抑制することができる。

なお、ガラ音とは、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に、駆動源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、無負荷状態にある歯車対が衝突して生じるガラガラという異音である。

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の回転部材との捩れ角を大きくして高剛性の弾性部材によって大きい捩り振動を減衰することができる。

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。

好ましくは、捩り振動減衰装置の前記収容孔が、前記第１の回転部材の円周方向に沿って湾曲する収容孔に収容され、前記弾性部材が、自然状態において前記収容孔に沿って湾曲するコイルスプリングから構成されてもよい。

この捩り振動減衰装置は、弾性部材が、自然状態において収容孔に沿って湾曲するコイルスプリングから構成されるので、トルク伝達部材の他端部の半径方向の変位が保持部材を介して円周方向の変位に変換されたときに、トルク伝達部材によって弾性部材を円周方向に大きく付勢することができ、弾性部材からトルク伝達部材に加わる反力を効率よく大きくすることができる。

本発明によれば、弾性部材を半径方向に大きくすることなく、捩り剛性を大きくすることができる捩り振動減衰装置を提供することができる。

本発明に係る捩り振動減衰装置の第１の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第１の実施の形態を示す図であり、図１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第１の実施の形態を示す図であり、図２のＢ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第１の実施の形態を示す図であり、図２のＣ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第１の実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとボスとの捩れ角が＋３０°の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第１の実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとボスとの捩れ角が＋７０°の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第１の実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとボスとの捩れ角が＋９０°の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第１の実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとボスとの捩れ角が−４５°の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第１の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第２の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第２の実施の形態を示す図であり、スプリングシートとアーム部材の他端部との要部構成図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の第２の実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとボスとの捩れ角が＋３０°の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第２の実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとボスとの捩れ角が＋７０°の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第３の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第３の実施の形態を示す図であり、アーム部材の上面図である。 本発明に係る捩り振動減衰装置の第３の実施の形態を示す図であり、図１５のＤ−Ｄ方向矢視断面図である。

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。
（第１の実施の形態）
図１〜図９は、本発明に係る捩り振動減衰装置の第１の実施の形態を示す図である。

まず、構成を説明する。
図１、図２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の同一軸線上に設けられた第２の回転部材３と、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の円周方向に圧縮される弾性部材としての一対のコイルスプリング４とを備えている。

第２の回転部材３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に入力された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。

第１の回転部材２は、駆動伝達系の変速機の入力軸２１の外周部にスプライン嵌合されるボス部材５と、ボス部材５の外周部に設けられたカム部材６とを含んで構成される。

なお、ボス部材５とカム部材６とは一体的に成形されてもよい。また、ボス部材５とカム部材６とを別体に形成し、ボス部材５の外周部およびカム部材６の内周部にスプライン部をそれぞれ形成し、ボス部材５とカム部材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、ボス部材５の軸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ピン９および回動軸としての回動軸１８によって連結されている。

また、ディスクプレート７、８の円状の中心孔７ａ、８ａにはボス部材５が収容されており、ボス部材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。

ピン９および回動軸１８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１８およびピン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、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、ピン９によってディスクプレート７、８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１３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、８にはそれぞれ収容孔１４、１５が円周方向に離隔して一対ずつ形成されており、この収容孔１４、１５は、ディスクプレート７、８の軸線方向に対向してコイルスプリング４を収容するようになっている。なお、ディスクプレート７、８とカム部材６との円周方向は、ディスクプレート７、８とカム部材６との回転方向であり、当然のことながら同一方向である。

この収容孔１４、１５は、ディスクプレート７、８の円周方向に沿って湾曲しており、コイルスプリング４は、自然状態、すなわち、収容孔１４、１５に取付けられる前の状態において、ディスクプレート７、８の円周方向と同方向に湾曲した形状となっている。このため、コイルスプリング４が収容孔１４、１５に収容された状態ではコイルスプリング４は、湾曲している。
また、収容孔１４、１５は、コイルスプリング４の外周側においてプレスによって打ち抜かれており、ディスクプレート７、８の円周方向両端部が閉止端となっている。

また、図３、図４に示すように、ディスクプレート７、８は、収容孔１４、１５の半径方向外方の縁に沿って円周方向に延在する外側支持片１４ｃ、１５ｃおよび収容孔１４、１５の半径方向内方の縁に沿って円周方向に延在する内側支持片１４ｄ、１５ｄを備えており、この外側支持片１４ｃ、１５ｃおよび内側支持片１４ｄ、１５ｄは、ディスクプレート７、８の軸線方向外方に突出している。

また、コイルスプリング４の円周方向両端部は、スプリングシート１６およびスプリングシート１７によって保持されており、このスプリングシート１６、１７の内周面には座巻が形成されている。

この座巻は、コイルスプリング４の円周方向両端部の一巻分あるいは二巻分に相当しており、この座巻にコイルスプリング４の円周方向両端部を着座させ、コイルスプリング４の巻回方向始端と終端とを座巻に係合させることにより、コイルスプリング４の回転を防止してスプリングシート１６、１７に装着することができるようになっている。

また、図３、図４に示すように、ディスクプレート７、８の円周方向両端部の閉止端は、スプリングシート１６、１７の円周方向端部が当接する当接部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂを構成しており、スプリングシート１６、１７が伸長した状態において、スプリングシート１６、１７の円周方向端部が当接部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂに当接するようになっている。

また、スプリングシート１６、１７の外周部は、外側支持片１４ｃ、１５ｃおよび内側支持片１４ｄ、１５ｄに対向しており、スプリングシート１６、１７は、外側支持片１４ｃ、１５ｃおよび内側支持片１４ｄ、１５ｄによって収容孔１４、１５から抜け出ることが防止される。

スプリングシート１６とカム部材６との間にはトルク伝達部材としてのアーム部材１９が設けられており、このアーム部材１９は、ディスクプレート７、８の間に位置し、回動軸１８に揺動自在に支持されている。

図１において、回動軸１８とアーム部材１９の間にはニードルベアリング２０が介装されており、アーム部材１９は、ニードルベアリング２０を介して回動軸１８に回動自在に連結されている。

アーム部材１９の一端部１９ａは、カム部材６のカム面６ａに当接するようになっており、アーム部材１９の他端部１９ｂは、スプリングシート１６に当接している。

本実施の形態では、カム部材６が、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を有している。このカム面６ａの曲率は、ディスクプレート７、８とカム部材６との捩れ角が最小（捩れ角が略０°）、すなわち、ディスクプレート７、８とカム部材６とが捩れていない中立位置にあるときのカム部材６の初期位置からディスクプレート７、８とカム部材６との捩れ角が大きくなるに従って大きくなっている。

このため、カム部材６が回転してアーム部材１９の一端部が当接するカム面６ａの位置が可変にされることにより、スプリングシート１６がアーム部材１９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。コイルスプリング４が圧縮および伸張されるように弾性変形されると、スプリングシート１６がスプリングシート１７に向かって近接および離隔するように移動することになる。

また、回動軸１８の中心部からアーム部材１９の一端部１９ａまでの長さと回動軸１８の中心部からアーム部材１９の他端部１９ｂまでの長さとは、例えば、３：１の割合に設定されており、回動軸１８の中心部からアーム部材１９の一端部１９ａまでの長さよりも回動軸１８の中心部からアーム部材１９の他端部１９ｂまでの長さが短く構成されている。このため、アーム部材１９が回動軸１８を中心に回動したときに、アーム部材１９の一端部１９ａは、円周方向よりも軸方向に大きく変位することになる。

また、アーム部材１９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１９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にアーム部材１９の一端部を接触させることができるようになっている。

また、スプリングシート１６、１７の半径方向内端および半径方向外端は、収容孔１４、１５の半径方向内端および半径方向外端の曲面に沿った形状をしており、スプリングシート１６は、コイルスプリング４の弾性変形に伴って収容孔１４、１５に沿って移動できる形状となっている。

また、本実施の形態のスプリングシート１６は、保持部材を構成しており、このスプリングシート１６は、アーム部材１９の他端部１９ｂとコイルスプリングとの間に介装され、コイルスプリング４のアーム部材１９側の一端部４ａを保持している（図３、４参照）。

また、図１、図３、図４に示すように、スプリングシート１６にはアーム部材１９の他端部１９ｂが接触する接触面が形成されており、この接触面は、ディスクプレート７、８の円周方向に対して傾斜する直線状のテーパ面１６ａから構成される。すなわち、本実施の形態のスプリングシート１６は、テーパ面１６ａを有するくさび形状に形成されている。

一方、図２に示すように、ディスクプレート７、８とカム部材６との間にはヒステリシストルク発生機構２２が介装されており、このヒステリシストルク発生機構２２は、環状の摩擦材２３、２４、２５、２６および皿ばね２７から構成されている。

摩擦材２３、２４は、表面が所定の摩擦係数を有する部材から構成されており、カム部材６の軸線方向外周面に接着材によって固定されている。なお、摩擦材２３、２４にピン等を一体的に設け、このピンをカム部材６の軸線方向外周面に形成されたピン穴に嵌合することにより、摩擦材２３、２４をカム部材６に取付けてもよい。

また、摩擦材２５は、表面が所定の摩擦係数を有する部材から構成されており、ディスクプレート７の内周面に接着材によって固定されている。なお、摩擦材２５にピン等を一体的に設け、このピンをディスクプレート７の内周面に形成されたピン穴に嵌合することによりディスクプレート７に取付けてもよい。

摩擦材２６は、表面が所定の摩擦係数を有する部材から構成されており、放射方向外周面に複数のピン２６ａが一体的に設けられている。このピン２６ａは、ディスクプレート８の内周面に形成されたピン穴８ｂに嵌合するようになっており、摩擦材２６は、ディスクプレート８の内周面に取付けられる。
皿ばね２７は、円錐形状に形成されており、摩擦材２６とディスクプレート８との間に介装されている。

この皿ばね２７は、カム部材６の軸線方向に弾性力を発生させることにより、摩擦材２４と摩擦材２６とを摩擦接触させるとともに、摩擦材２３と摩擦材２５とを摩擦接触させることにより、カム部材６とディスクプレート７、８とを摩擦接触させてカム部材６とディスクプレート７、８との間にヒステリシストルクを発生させるようになっている。

次に、作用を説明する。
図５〜図８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図１の状態から反時計回転方向（Ｒ２方向）に回転している状態を示し、説明の便宜上、カム部材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（Ｒ１方向）に捩れるものとして説明を行う。

ここで、ディスクプレート７、８に対してカム部材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とカム部材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とカム部材６との捩れ角が０°付近の小さい状態では、図１に示すように、カム部材６が初期位置に位置してボス部材５と一体回転する。

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に対してボス部材５との間の変動トルクが小さく、ボス部材５がディスクプレート７、８に対して時計回転方向（Ｒ１方向）に相対回転する。

このとき、図１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とボス部材５との捩れ角が大きくなるにつれてカム部材６がＲ１方向に回転すると、アーム部材１９の一端部１９ａがカム面６ａに沿って摺動する。

カム面６ａの曲率は、ディスクプレート７、８とボス部材５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１９の一端部１９ａが徐々に曲率が大きくなるカム部材６のカム面６ａに押圧され、アーム部材１９が回動軸１８を中心に回動する。

アーム部材１９が回動軸１８を中心に回動すると、アーム部材１９の他端部１９ｂは、スプリングシート１６のテーパ面１６ａに沿って半径方向内方に移動する。

このため、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向の変位がスプリングシート１６を介して円周方向の変位に変換される。このとき、スプリングシート１６は、収容孔１４、１５の周縁に沿ってスプリングシート１７側に移動することにより、コイルスプリング４を円周方向に圧縮する。

このようにアーム部材１９がスプリングシート１６を介してコイルスプリング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１９が回動軸１８を支点にして、テコの原理によってカム部材６を強い押圧力で押圧する。

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１９を介してカム部材６に伝達される。なお、図５は、ディスクプレート７、８とボス部材５との捩れ角が＋３０°の状態を示す。

したがって、ディスクプレート７、８からボス部材５に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート７、８とボス部材５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からカム部材６に伝達される変動トルクが大きく、カム部材６がディスクプレート７、８に対して時計回転方向（Ｒ１方向）にさらに相対回転する。

図５に示す状態からディスクプレート７、８とカム部材６との捩れ角がさらに大きくなると、図６に示すように、アーム部材１９の一端部１９ａがカム面６ａに沿って摺動する。アーム部材１９の一端部１９ａがカム部材６のカム面６ａに押圧されると、アーム部材１９の他端部１９ｂがディスクプレート７、８の半径方向内方にさらに移動する。

このため、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向の変位がスプリングシート１６を介して円周方向の変位に変換される。このとき、スプリングシート１６は、収容孔１４、１５の周縁に沿ってスプリングシート１７側にさらに移動することにより、コイルスプリング４を円周方向にさらに圧縮する。

したがって、ディスクプレート７、８からボス部材５に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート７、８とボス部材５との捩り振動を吸収して減衰することができる。なお、図６は、ディスクプレート７、８とボス部材５との捩れ角が＋７０°の状態を示す。

また、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、図７に示すように、カム面６ａの曲率が最大の頂部６ｂを乗り越えてディスクプレート７、８をカム部材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材６をトルクリミッタとして機能させることができる。本実施の形態では、アーム部材１９の一端部がカム面６ａの頂部６ｂに乗り上げたときには、ディスクプレート７、８とカム部材６との捩れ角が最大の＋９０°になる。

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からカム部材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、ディスクプレート７、８とカム部材６との間の変動トルクが小さいため、カム部材６がディスクプレート７、８に対して相対的に負側（Ｒ２方向）に捩れることになる。

このとき、図１に示す状態から図８に示す状態のように、ディスクプレート７、８とカム部材６とが相対回転したときに、ディスクプレート７、８とカム部材６との捩れ角が大きくなるにつれてカム部材６が回転することにより、アーム部材１９の一端部１９ａがカム面６ａ上を摺動する。

カム面６ａの曲率は、カム部材６の初期位置にあるときからディスクプレート７、８とカム部材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１９の一端部１９ａが徐々に曲率が大きくなるカム部材６のカム面６ａに押圧されると、アーム部材１９の他端部１９ｂ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、加速側と同様に、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向の変位がスプリングシート１６を介して円周方向の変位に変換される。このとき、スプリングシート１６は、収容孔１４、１５の周縁に沿ってスプリングシート１７側に移動することにより、コイルスプリング４を円周方向に圧縮する。

したがって、カム部材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とカム部材６との捩り振動を吸収して減衰することができる。

一方、ディスクプレート７、８とカム部材６との間にはヒステリシストルク発生機構２２が介装されているため、カム部材６がディスクプレート７、８に対して加速側および減速側のいずれに捩れる場合であっても、ディスクプレート７、８とカム部材６との間に一定のヒステリシストルクを発生させることができる。

このように、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、ディスクプレート７、８と、ディスクプレート７、８と同軸上に設けられ、ボス部材５と一体回転する楕円形状のカム面６ａを有するカム部材６と、カム部材６とコイルスプリング４との間に設けられ、一端部１９ａがカム面６ａに接触するとともに他端部１９ｂがスプリングシート１６のテーパ面１６ａに当接し、ディスクプレート７、８に橋架された回動軸１８を中心に揺動するアーム部材１９とを含んで構成されている。

このため、ディスクプレート７、８とボス部材５との捩れ角の範囲を広角化してコイルスプリング４の剛性を低くすることができる。このため、捩り振動減衰装置１の捩り剛性を全体的に低くすることができるとともに、ディスクプレート７、８からボス部材５に回転トルクを円滑に伝達することができる。

また、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、アーム部材１９の他端部１９ｂとコイルスプリング４との間に、コイルスプリング４側の一端部４ａを保持するスプリングシート１６が設けられ、アーム部材１９の他端部１９ｂに接触するスプリングシート１６をテーパ面１６ａから構成した。

ここで、スプリングシート１６にテーパ面が形成されず、アーム部材１９の一端部１９ａに当接するスプリングシート１６の面が円周方向と直交する方向に直線状である場合には、アーム部材１９の他端部１９ｂが半径方向に変位したときにスプリングシート１６を円周方向に大きく移動させることができない。このため、コイルスプリング４を円周方向に大きく圧縮することができず、コイルスプリング４から円周方向に大きな反力を受けることができない。

これに対して本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、アーム部材１９の他端部１９ｂに接触するスプリングシート１６をテーパ面１６ａから構成したので、アーム部材１９の他端部１９ｂが半径方向に変位したときに他端部１９ｂをスプリングシート１６のテーパ面１６ａに移動させ、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向の変位を、スプリングシート１６を介して円周方向の変位に変換することができる。

このため、アーム部材１９によってコイルスプリング４を円周方向に大きく付勢して、コイルスプリング４からアーム部材１９に加わる反力を大きくすることができる。

したがって、コイルスプリング４を半径方向に大型化することなく、コイルスプリング４の剛性を大きくして捩り振動減衰装置１の捩り剛性を大きくすることができる。この結果、捩り振動減衰装置１が大型化するのを防止することができる。

図９は、ディスクプレート７、８とカム部材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とカム部材６との捩れ角と、カム部材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に対するカム部材６の相対的な捩れ角であり、縦軸がカム部材６から出力される出力トルク、すなわち、捩り剛性である。縦軸の出力トルクは、ディスクプレート７、８に対するカム部材６の反力（ばね剛性）に対応する。

図９に示すように、本実施の形態では、ディスクプレート７、８とカム部材６と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１９によるカム部材６への押圧力が大きくなる。

そして、アーム部材１９によるカム部材６への押圧力が大きくなることにより、トルクが大きくなる。このときのトルクの変化は、連続的に変化する曲線状の捩れ特性となる。

本実施の形態では、図９に示すように、アーム部材１９の一端部がカム部材６のカム面６ａに接触されるので、カム部材６の回転に伴ってディスクプレート７、８とボス部材５との捩れ角を正側および負側の合計で１８０°にまで広角化することができる。

図９から明らかなように、ディスクプレート７、８とボス部材５の捩れ角が小さいときには、ディスクプレート７、８とボス部材５の捩り剛性を低い捩り特性にすることができる。

このため、アイドル状態でニュートラルに変速したとき等のようにディスクプレート７、８からボス部材５に伝達される回転トルクが小さい領域では、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を減衰して、無負荷状態にある変速機の歯車対からガラ音を抑制することができる。

また、ディスクプレート７、８とボス部材５との捩れ角の範囲を広角化して捩り剛性を全体的に低くすることができるため、ディスクプレート７、８からボス部材５に伝達される回転トルクが大きい加減速時には、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を抑制することができる。

また、コイルスプリング４の低剛性化を図ることができるため、ディスクプレート７、８とボス部材５との捩れ角が大きいときに、駆動伝達系の捩り共振による捩り振動を減衰して車室内にこもり音が発生するのを抑制することができる。

また、図９に示すように、テーパ面１６ａの傾斜角θ（図２、図３参照）、すなわち、カム部材６の回転中心に対して同一半径の円の接線に対するテーパ面１６ａの傾斜角を小さくした場合に、捩り剛性を大きくすることができる。
換言すれば、アーム部材１９の一端部１９ａが接触するコイルスプリングの当接面を従来のように円の接線に対して直角（９０°）と大きくした場合には捩り剛性が小さくなる。

したがって、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、スプリングシート１６のテーパ面１６ａの傾斜角を小さく、例えば、４５°に設定するようにすれば、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向の変位を、スプリングシート１６を介して円周方向の変位により多く変換することができるため、コイルスプリング４からアーム部材１９に加わる反力を大きくすることができ、捩り振動減衰装置１の捩り剛性を大きくすることができる。

これに加えて、本実施の形態では、ディスクプレート７、８とカム部材６との間にヒステリシストルク発生機構２２を介装したので、ディスクプレート７、８とカム部材６とが相対回転するときには一定のヒステリシストルクを発生させることができる。

このため、ディスクプレート７、８からボス部材５に伝達される回転トルクが大きい加減速中には、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした大きい捩り振動に対してヒステリシストルクを発生させることができる。

したがって、駆動伝達系の捩り共振による捩り振動をより一層減衰して車室内にこもり音が発生するのをより一層抑制することができるとともに、ジャラ音の発生をより一層抑制することができる。

また、本実施の形態のコイルスプリング４は、自然状態において収容孔１４、１５に沿って湾曲するように構成されるので、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向の変位がスプリングシート１６を介して円周方向の変位に変換されたときに、アーム部材１９によってコイルスプリング４を円周方向に大きく付勢することができる。

このため、コイルスプリング４からアーム部材１９に加わる反力を効率よく大きくすることができる。

（第２の実施の形態）
図１０〜図１３は、本発明に係る捩り振動減衰装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。

本実施の形態は、図１０、図１１に示すように、コイルスプリング４の一端部４ａを保持する保持部材としてのスプリングシート３１を有し、このスプリングシート３１のテーパ面３１ａの曲率が所定の曲率を有するように構成されている。

この所定の曲率としては、ディスクプレート７、８の半径方向外方から半径方向内方に向かうに従って曲率が大きくなるように設定されており、アーム部材１９の他端部１９ｂは、曲率の異なるテーパ面３１ａに沿って移動する。

図１２に示すように、ディスクプレート７、８とカム部材６との捩れ角が小さい領域において、アーム部材１９の他端部１９ｂが接触するテーパ面３１ａの曲率が小さい。

このとき、アーム部材１９の他端部１９ｂが小さい曲率のテーパ面３１ａに当接して半径方向に変位するため、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向への変位がコイルスプリング４の円周方向の変位に小さく変換される。したがって、ディスクプレート７、８とカム部材６との捩り剛性が小さい低トルク領域で捩り剛性を小さくすることができる。

一方、図１３に示すように、ディスクプレート７、８とカム部材６との捩れ角が大きい領域において、アーム部材１９の他端部１９ｂが接触するテーパ面３１ａの曲率が大きい。

このとき、アーム部材１９の他端部１９ｂが大きい曲率のテーパ面３１ａに当接して半径方向に変位するため、アーム部材１９の他端部１９ｂの半径方向への変位がコイルスプリング４の円周方向の変位に大きく変換される。

したがって、ディスクプレート７、８とカム部材６との捩り剛性が大きい高トルク領域で捩り剛性を大きくすることができる。このようにすれば、カム部材６の形状にかかわらず、テーパ面３１ａの曲率を工夫することで低トルク域と高トルク域とにおいて最適な捩り剛性を設定することができる。

（第３の実施の形態）
図１４〜図１６は、本発明に係る捩り振動減衰装置の第３の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。

図１４〜図１６に示すように、カム部材６とスプリングシート１６の間に介装されたトルク伝達部材としてのアーム部材４０が介装されており、このアーム部材４０は、ニードルベアリング４１を介して回動軸１８に回転自在に取付けられている。

図１５、図１６に示すように、ニードルベアリング４１は、アーム部材４０に取付けられたアウターレース４１ａと、アウターレース４１ａと回動軸１８の間に介装された針状ニードル４１ｂとから構成されている。

このニードルベアリング４１は、アウターレース４１ａが針状ニードル４１ｂを介して回動軸１８に対して回転自在となっているため、アーム部材４０は、ニードルベアリング４１を介して回動軸１８に回転自在に取付けられている。

アーム部材４０の一端部４０ａは、二股形状の板状部としての突出片４０Ａ、４０Ｂが形成されており、この突出片４０Ａ、４０Ｂは、ピン４２によって連結されている。

このピン４２には第１の転動体としてのコロ部材４３が回転自在に取付けられている。コロ部材４３は、ピン４２の外周部に設けられたアウターレース４３ａと、アウターレース４３ａとピン４２の間に介装された針状ニードル４３ｂと、アウターレース４３ａの外周部でアウターレース４３ａに取付けられたコロ４３ｃとから構成されており、コロ４３ｃがは針状ニードル４３ｂを介してピン４２に対して回転自在となっている。

このコロ４３ｃは、カム部材６のカム面６ａに接触して回転するようになっており、アーム部材４０の一端部４０ａは、コロ４３ｃを介してカム部材６のカム面６ａに当接する。

また、アーム部材４０の他端部４０ｂは、二股形状の突出片４０Ｃ、４０Ｄが形成されており、この突出片４０Ｃ、４０Ｄは、ピン４４によって連結されている。

このピン４４には第２の転動体としてのコロ部材４５が回転自在に取付けられている。コロ部材４５は、ピン４４の外周部に設けられたアウターレース４５ａと、アウターレース４５ａとピン４４の間に介装された針状ニードル４５ｂと、アウターレース４５ａの外周部でアウターレース４５ａに取付けられたコロ４５ｃとから構成されており、コロ４５ｃが針状ニードル４５ｂを介してピン４４に対して回転自在となっている。

コロ４５ｃは、スプリングシート１６のテーパ面１６ａに当接するようになっており、アーム部材４０の他端部４０ｂは、コロ４５ｃを介してスプリングシート１６のテーパ面１６ａに当接する。

本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、アーム部材４０の一端部４０ａにカム部材６のカム面６ａに接触するコロ部材４３を回転自在に設けたので、アーム部材１９の一端部１９ａをコロ部材４３を介してカム部材６のカム面６ａに沿って摺動させることができる。

このため、アーム部材１９の一端部１９ａとカム部材６のカム面６ａとの接触抵抗を小さくすることができ、アーム部材１９の一端部１９ａとカム部材６のカム面６ａとが磨耗するのを防止することができる。

また、捩り振動減衰装置１は、アーム部材１９の他端部１９ｂにスプリングシート１６のテーパ面１６ａに接触するコロ部材４５を回転自在に設けたので、アーム部材１９の他端部１９ｂをコロ部材４５を介してスプリングシート１６のテーパ面１６ａに沿って摺動させることができる。

このため、アーム部材１９の他端部１９ｂとスプリングシート１６のテーパ面１６ａとの接触抵抗を小さくすることができ、アーム部材１９の他端部１９ｂとスプリングシート１６のテーパ面１６ａとが磨耗するのを防止することができる。

なお、上記各実施の形態では、捩り振動減衰装置１を車両の内燃機関と変速機を有する駆動伝達系との間に介装するようにしているが、これに限らず、車両等の駆動伝達系に設けられる捩り振動減衰装置であれば何でもよい。

例えば、ハイブリッド車両にあっては、内燃機関の出力軸と、電動機と車輪側出力軸とに動力を分割する動力分割機構との間に介装されるハイブリッドダンパ等の捩り振動減衰装置に適用してもよい。

また、トルクコンバータのロックアップクラッチ装置と変速歯車組の間に介装されるロックアップダンパ等の捩り振動減衰装置に適用してもよい。また、ディファレンシャルケースとディファレンシャルケースの外周部に設けられたリングギヤとの間に捩り振動減衰装置を設けてもよい。

また、本実施の形態では、クラッチディスク１０およびディスクプレート７、８を第２の回転部材から構成し、ボス部材５およびカム部材６を第１の回転部材から構成しているが、クラッチディスク１０およびディスクプレート７、８を第１の回転部材から構成し、ボス部材５およびカム部材６を第２の回転部材から構成してもよい。

以上のように、本発明に係る捩り振動減衰装置は、弾性部材を半径方向に大きくすることなく、捩り剛性を大きくすることができるという効果を有し、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の回転部材とをトルク伝達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）
４ａ 一端部（コイルスプリングの端部）
５ ボス部材（第１の回転部材）
６ カム部材（第１の回転部材）
６ａ カム面
７、８ ディスクプレート（第２の回転部材）
１４、１５ 収容孔
１６、３１ スプリングシート（保持部材）
１６ａ、３１ａ テーパ面
１９、４０ アーム部材（トルク伝達部材）
１９ａ、４０ａ 一端部
１９ｂ、４０ｂ 他端部
２１ 入力軸
４３ コロ部材（第１の転動体）
４５ コロ部材（第２の転動体）

Claims (5)

1. 第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同一軸線上に設けられた第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の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに前記第１の回転部材の円周方向に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の回転部材に設けられ、前記第１の回転部材と一体回転するカム部材と、
   前記第２の回転部材に回動自在に設けられて一端部が前記カム部材のカム面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トルク伝達部材と、
   前記トルク伝達部材の他端部と前記弾性部材との間に介装され、前記弾性部材の前記トルク伝達部材側の端部を保持する保持部材とを備えた捩り振動減衰装置であって、
   前記トルク伝達部材の他端部に接触する前記保持部材の接触面が、前記第１の回転部材の円周方向に対して傾斜するテーパ面から構成され、
   前記保持部材のテーパ面が、所定の曲率を有することを特徴とする捩り振動減衰装置。
2. 前記テーパ面は、前記第１の回転部材の半径方向外方から半径方向内方に向かうに従って曲率が大きくなるように前記所定の曲率が設定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. 前記トルク伝達部材の一端部に前記カム部材の前記カム面に接触する第１の転動体が回転自在に設けられ、前記トルク伝達部材の他端部に前記保持部材のテーパ面に接触する第２の転動体が回転自在に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捩り振動減衰装置。
4. 前記第１の回転部材が、外周部に前記カム部材を有し、内周部に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結されるボス部材と、
   前記第２の回転部材が、前記第２の回転部材の軸線方向両側に配置されるとともに、軸線方向に所定間隔を隔てて互いに固定され、内燃機関の回転トルクが伝達される一対のディスクプレートを有し、
   前記トルク伝達部材が、前記一対のディスクプレートを連結する回動軸に回動自在に設けられたアーム部材から構成され、
   前記一対のディスクプレートに、前記弾性部材および前記保持部材が収容される収容孔が形成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. 前記収容孔が、前記第１の回転部材の円周方向に沿って湾曲する収容孔に収容され、前記弾性部材が、自然状態において前記収容孔に沿って湾曲するコイルスプリングから構成されることを特徴とする請求項４に記載の捩り振動減衰装置。

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