JP6774352B2 - トルク変動抑制装置、トルクコンバータ、及び動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルク変動抑制装置、特に、回転軸の回りに回転するとともにトルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制装置に関する。また、本発明は、トルク変動抑制装置を備えたトルクコンバータ及び動力伝達装置に関する。

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。また、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。

ロックアップ装置は、一般に、クラッチ部と、複数のトーションスプリングを有するダンパと、を有している。また、クラッチ部は、油圧の作用によってフロントカバーに押し付けられる摩擦部材付きのピストンを有している。そして、ロックアップオンの状態では、トルクは、フロントカバーから摩擦部材を介してピストンに伝達され、さらに複数のトーションスプリングを介して出力側の部材に伝達される。

このようなロックアップ装置では、複数のトーションスプリングを有するダンパによって、トルク変動（回転速度変動）が抑えられる。

また、特許文献１のロックアップ装置では、イナーシャ部材を含むダイナミックダンパ装置を設けることによって、トルク変動を抑えるようにしている。特許文献１のダイナミックダンパ装置は、トーションスプリングを支持するプレートに装着されており、このプレートと相対回転自在な１対のイナーシャリングと、プレートとイナーシャリングとの間に設けられた複数のコイルスプリングと、を有している。

特開２０１５−０９４４２４号公報

特許文献１を含む従来のダイナミックダンパ装置では、所定の回転数域に現れるトルク変動のピークを抑えることができる。しかし、エンジンの仕様等が変わると、それに応じてトルク変動のピークが現れる回転数域が変わる。このため、エンジンの仕様等の変更に伴ってイナーシャリングの慣性量及びコイルスプリングのばね定数を変更する必要があり、対応が困難な場合がある。

本発明の課題は、回転部材のトルク変動を抑えるための装置において、比較的広い回転数域においてトルク変動のピークを抑えることができるようにすることにある。

（１）本発明に係るトルク変動抑制装置は、トルクが入力される回転体のトルク変動を抑制する装置である。このトルク変動抑制装置は、質量体と、複数の遠心子と、複数のカム機構と、複数の規制機構と、を備えている。質量体は、回転体とともに回転可能であり、かつ回転体に対して相対回転自在に配置されている。複数の遠心子は、回転体及び質量体の回転による遠心力を受けるように配置されている。複数のカム機構は、遠心子に作用する遠心力を受けて、回転体と質量体との間に回転方向における相対変位が生じたときには、遠心力を、相対変位が小さくなる方向の円周方向力に変換する。複数の規制機構は、カム機構による遠心子の作動を許容し、かつ遠心子の径方向の移動を規制する。

この装置では、回転体にトルクが入力されると、回転体及び質量体が回転する。回転体に入力されるトルクに変動がない場合は、回転体と質量体との間の回転方向における相対変位はなく、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、質量体は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、両者の間に回転方向における相対変位（以下、この変位を「回転位相差」と表現する場合がある）が生じる。

ここで、回転体及び質量体が回転すると、遠心子は遠心力を受ける。そして、回転体と質量体との間に相対変位が生じたときには、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、この円周方向力は回転体と質量体の間の相対変位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。

ここでは、遠心子に作用する遠心力を、トルク変動を抑えるための力として利用しているので、回転体の回転数に応じてトルク変動を抑制する特性が変わることになる。また、例えばカムの形状等によって、トルク変動を抑制する特性を適切に設定することができ、より広い回転数域におけるトルク変動のピークを抑えることができる。

また、ここでは、規制機構によって、カム機構による遠心子の作動は許容されるが、遠心子の径方向の移動が規制される。このため、遠心子が径方向に移動して回転体等の他の部材と衝突し、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。

（２）好ましくは、規制機構は、規制軸と規制溝とを有する。規制軸は、質量体及び遠心子の一方に設けられ、回転体の回転軸に沿って延びる。規制溝は、質量体及び遠心子の他方に形成され、規制軸が挿入されている。

ここでは、例えば遠心子に規制軸が設けられ、この規制軸は例えば質量体に形成された規制溝に挿入されている。このため、遠心子の作動時には、規制軸が規制溝に規制されて移動し、結果的に遠心子の径方向の移動が規制される。

このため、簡単な構成で規制機構を実現できる。また、規制軸が規制溝に挿入されているため、遠心子の径方向の外側及び内側への移動を規制することができる。

（３）好ましくは、別の規制機構は、それぞれ別の規制軸と規制面とを有する。規制軸は、質量体に設けられ、回転体の回転軸に沿って延びる。規制面は、遠心子の内周面に形成され、規制軸が摺動する。

ここでは、遠心子は、内周面に形成された規制面が質量体に設けられた規制軸に当接しながら作動する。このため、遠心子の径方向内方への移動を規制することができる。また、規制軸を案内するための溝を形成する必要がなく、構成がより簡単になる。

（４）好ましくは、規制軸の外周面又は規制軸が当接する面に設けられた弾性体をさらに備えている。
この場合は、規制軸と規制軸が衝突する部分との衝突が緩和され、衝突時の打音をさらに抑えることができる。
（５）好ましくは、回転体は、外周面に複数の凹部を有し、複数の遠心子のそれぞれは回転体の凹部に収容されている。そして、規制機構は、遠心子の内周面が凹部の底面に当接するのを規制する。

ここで、回転体及び質量体が回転しているときには、遠心子は遠心力を受けて径方向外方に移動しようとする。一方、回転体及び質量体の回転が停止したときには、遠心子には遠心力が作用しなくなる。したがって、規制機構が設けられていない場合には、複数の遠心子のうちの上方に位置していた遠心子は下方に落下し、凹部の底面に衝突する。この衝突時に打音が発生することになる。

しかし、ここでは、規制機構によって遠心子の径方向の移動が規制され、遠心子が凹部の底面に衝突するのを防止している。したがって、回転停止時に遠心子と凹部の底面との打音をなくすことができる。

（６）好ましくは、カム機構は、質量体及び遠心子の一方に設けられたカムと、質量体及び遠心子の他方に設けられカムに沿って移動するカムフォロアと、を有する。

ここでは、回転体のトルク変動の大きさによって、回転体と質量体との間の回転方向の相対変位量が変動する。このとき、遠心力から変換された円周方向力が、相対変位量に応じて変化するようにカムの形状を設定することにより、トルク変動をより効率的に抑えることができる。

（７）好ましくは、質量体は、回転体を挟んで対向して配置された第１イナーシャリング及び第２イナーシャリングと、第１イナーシャリングと第２イナーシャリングとを相対回転不能に連結するピンと、を有している。遠心子は、回転体の外周部でかつピンの内周側において第１イナーシャリングと第２イナーシャリングとの軸方向間に配置されている。カムフォロアは、内部にピンが軸方向に貫通する孔を有する円筒状のコロである。カムは、遠心子に形成されてカムフォロアに当接し、回転体と質量体との間の回転方向における相対変位量に応じて円周方向力が変化するような形状を有する。

ここでは、第１イナーシャリングと第２イナーシャリングとを連結するピンを利用して、カムフォロアを装着している。このため、カム機構の構成が簡単になる。

（８）本発明に係るトルクコンバータは、エンジンとトランスミッションとの間に配置される。このトルクコンバータは、エンジンからのトルクが入力される入力側回転体と、トランスミッションにトルクを出力する出力側回転体と、入力側回転体と出力側回転体との間に配置されたダンパと、以上に記載のいずれかのトルク変動抑制装置と、を備えている。

（９）本発明に係る動力伝達装置は、フライホイールと、クラッチ装置と、以上に記載のいずれかのトルク変動抑制装置と、を備えている。フライホイールは、回転軸を中心に回転する第１慣性体と、回転軸を中心に回転し第１慣性体と相対回転自在な第２慣性体と、第１慣性体と第２慣性体との間に配置されたダンパと、を有する。クラッチ装置は、フライホイールの第２慣性体に設けられている。

以上のような本発明では、回転部材のトルク変動を抑えるための装置において、比較的広い回転数域においてトルク変動のピークを抑えることができる。また、本発明では、遠心子が他の部材と衝突する打音を抑えることができる。

本発明の第１実施形態によるトルクコンバータの模式図。 図１のハブフランジ及びトルク変動抑制装置の正面部分図。 図２の矢視Ａ図。 図２に示された部分の外観斜視図。 カム機構の作動を説明するための図。 カム機構の作動を説明するための図。 回転数とトルク変動の関係を示す特性図。 本発明の第２実施形態の図２に対応する図。 第２実施形態のカム機構の作動を説明するための図。 第２実施形態のカム機構の作動を説明するための図。 本発明の第３実施形態の図２に相当する図。 本発明の第４実施形態の図２に相当する図。 本発明の第５実施形態の図２に相当する図。 本発明の適用例１を示す模式図。 本発明の適用例２を示す模式図。 本発明の適用例３を示す模式図。 本発明の適用例４を示す模式図。 本発明の適用例５を示す模式図。 本発明の適用例６を示す模式図。 本発明の適用例７を示す模式図。 本発明の適用例８を示す模式図。 本発明の適用例９を示す模式図。

−第１実施形態−
図１は、本発明の第１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。

［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（図示せず）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。

［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。

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（回転体）と、ダンパ１３と、トルク変動抑制装置１４と、を有している。

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。

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。

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。

［トルク変動抑制装置１４］
図２は、ハブフランジ１２及びトルク変動抑制装置１４の正面図である。なお、図２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、図４は図２の外観斜視図である。図２以降の図ではハブフランジ１２及び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。

トルク変動抑制装置１４は、質量体２０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、４個のカム機構２２と、４個の規制機構２３と、を有している。

＜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。すなわち、ハブフランジ１２と第１及び第２イナーシャリング２０１，２０２とは、軸方向に並べて配置されている。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。

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２４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。

<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、外周側にさらに突出し、円周方向に所定の幅を有する４つの突起部１２１が形成されている。突起部１２１の円周方向の中央部には、所定の幅の凹部１２１ａが形成されている。凹部１２１ａは、外周側に開くように形成され、所定の深さを有している。

＜遠心子２１＞
遠心子２１は、ハブフランジ１２の凹部１２１ａ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、円周方向の両端に溝２１ａ，２１ｂを有している。溝２１ａ，２１ｂの幅は、ハブフランジ１２の厚みより大きく、溝２１ａ，２１ｂの一部にハブフランジ１２が挿入されている。

なお、遠心子２１の外周面２１ｃ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。

遠心子２１の両端の溝２１ａ，２１ｂには、それぞれ２個のローラ２６ａ，２６ｂが配置されている。各ローラ２６ａ，２６ｂは、溝２１ａ，２１ｂを回転軸方向に貫通して設けられたピン２７の回りに回転自在に装着されている。そして、各ローラ２６ａ，２６ｂは、凹部１２１ａの側面に当接して転動可能である。

＜カム機構２２＞
カム機構２２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２１ｃであるカム３１と、から構成されている。コロ３０は、リベット２４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２４に支持されている。なお、コロ３０は、リベット２４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。

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との間に回転位相差が生じたときに、遠心子２１に生じた遠心力は、回転位相差が小さくなるような円周方向の力に変換される。

＜規制機構２３＞
規制機構２３は、カム機構２２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。規制機構２３は、ピン（規制軸）２３１と、溝（規制溝）２３２と、を有している。

ピン２３１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２３１は、遠心子２１の長手方向（円周方向）の中央部に、回転軸に沿って延びるように設けられている。また、溝２３２は、第１イナーシャリング２０１及び第２イナーシャリング２０２のそれぞれに、同じ位置に同じ形状で形成されている。溝２３２は、外周側に凸の円弧状に形成され、この溝２３２にピン２３１が挿入されている。ピン２３１と溝２３２との間には所定の隙間が設けられており、ピン２３１は溝２３２内をスムーズに移動することが可能である。

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との間に回転位相差がないとき）は、図２に示すように、ピン２３１は溝２３２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との間に回転位相差が生じた場合は、カム機構２２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２３１は溝２３２に沿って移動する。しかし、ピン２３１が溝２３２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の凹部１２１ａの底面に当接しないように溝２３２の形状が設定されている。

［カム機構２２の作動］
図２、図５及び図６を用いて、カム機構２２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。

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。

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２２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との回転位相差は「０」である。

前述のように、ハブフランジ１２とイナーシャリング２０との間の回転方向の相対変位量を、「回転位相差」と称しているが、これらは、図２、図５及び図６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。

ここで、トルクの伝達時にトルク変動が存在すると、図５及び図６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、回転位相差θが生じる。図５は＋Ｒ側に回転位相差＋θ１（例えば５度）が生じた場合を示し、図６は同様に＋Ｒ側に回転位相差＋θ２（例えば１０度）が生じた場合を示している。

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との間に回転位相差＋θ１が生じた場合は、カム機構２２のコロ３０は、カム３１に沿って相対的に図５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５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。

そして、第１分力Ｐ１は、カム機構２２及び遠心子２１を介してハブフランジ１２を図５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との回転位相差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。

なお、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。

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との間に回転位相差が生じると、遠心子２１に作用する遠心力及びカム機構２２の作用によって、ハブフランジ１２は、両者の回転位相差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。

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、回転位相差及びカム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。

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、回転位相差に応じて第１分力Ｐ１が非線形に変化する形状にすることができる。

なお、以上のようなカム機構２２の作動中においては、遠心子２１は規制機構２３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２３１は溝２３２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。

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は規制機構２３によって径方向の移動が規制される。

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、仮に規制機構２３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の内周面が凹部１２１ａの底面に衝突し、打音が発生することになる。

しかし、ここでは規制機構２３が設けられているので、図６に示すように、遠心子２１に固定されたピン２３１が溝２３２の端面に当接し、遠心子２１は図６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の内周面が凹部１２１ａ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。

また、仮に規制機構２３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は凹部１２１ａ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。

しかし、ここでは規制機構２３が設けられているので、図６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。

［特性の例］
図７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。

この図７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。

−第２実施形態−
図８〜図１０は本発明の第２実施形態によるトルク変動抑制装置の一部を示しており、第１実施形態の図２、図５及び図６に相当する図である。なお、これらの図は、一方（各図における手前側）のイナーシャリング２０１を取り外して示している。

第２実施形態のトルク変動抑制装置１４’は、カム機構２２の作動等の基本的な構成は第１実施形態と同様であるが、規制機構の構成が第１実施形態と異なっている。

図８に示す規制機構２３’は、第１実施形態と同様に、カム機構２２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。規制機構２３’は、ピン（規制軸）２３１’と、溝（規制溝）２３２’と、を有している。

ピン２３１’は、第１イナーシャリング２０１と第２イナーシャリング２０２とを連結するように設けられている。すなわち、ピン２３１’は回転軸方向に沿って両イナーシャリング２０１，２０２間に延びている。また、ピン２３１’は、ハブフランジ１２とイナーシャリング２０との回転位相差がない状態（図８に示す状態）において、ハブフランジ１２の凹部１２１ａの円周方向の中央に位置するように設けられている。

溝２３２’は、遠心子２１’の円周方向の中央部に、内周側に凸の円弧状に形成され、この溝２３２’をピン２３１’が貫通している。ピン２３１’と溝２３２’との間には所定の隙間が設けられており、ピン２３１’は溝２３２’内をスムーズに移動することが可能である。

また、第１実施形態と同様に、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との間に回転位相差がないとき）は、図８に示すように、ピン２３１’は溝２３２’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との間に回転位相差が生じた場合は、カム機構２２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、図９及び図１０に示すように、ピン２３１’は溝２３２に沿って移動する。しかし、ピン２３１’が溝２３２’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の凹部１２１ａの底面に当接しないように溝２３２’の形状が設定されている。

図９及び図１０は、カム機構２２の作動状態を示す図であり、第１実施形態の図５及び図６に対応するものである。カム機構２２の作動及び規制機構２３’の作動は、第１実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。

このような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

−第３実施形態−
図１１は第３実施形態によるトルク変動抑制装置の一部を示しており、第１実施形態の図２及び第２実施形態の図８に相当する図である。この第３実施形態では、規制機構の構成のみが第２実施形態と異なる。すなわち、第３実施形態の規制機構２３’’は、ピン２３１’と遠心子２１’’の内周面に形成された規制面２３２’’とから構成されている。ピン２３１’は第２実施形態と同様である。規制面２３２’’は、遠心子２１’’の内周面であり、この規制面２３２’’がピン２３１’に当接している。規制面２３２’’は、内周側に凸の円弧状に形成されている。

なお、前記各実施形態と同様に、ピン２３１’が規制面２３２’’のどこの位置に接触していても、遠心子２１’’の内周面がハブフランジ１２の凹部１２１ａの底面に当接しないように規制面２３２’’の形状が設定されている。

ここでは、回転停止時に、遠心子２１’’は、規制面２３２’’がピン２３１’に当接することにより、内周側への移動が規制される。このため、遠心子２１’’の内周面が凹部１２１ａ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。

−第４実施形態−
図１２は第４実施形態によるトルク変動抑制装置の一部を示しており、第１実施形態の図２に相当する図である。この第４実施形態では、規制機構の構成のみが第１実施形態と異なる。すなわち、第４実施形態では、ピン２３１の外周面には弾性体２３３が設けられている。

この場合は、ピン２３１と規制溝２３２との間に弾性体２３３が設けられているので、ピン２３１と規制溝２３２とが衝突する際に、衝撃が緩和され、衝突時の打音をさらに抑えることができる。

なお、弾性体２３３は、ピン２３１の外周面ではなく、規制溝２３２の内周面、すなわちピン２３１が当接する面に設けてもよい。

−第５実施形態−
図１３に第５実施形態によるトルク変動抑制装置の一部を示しており、第１実施形態の図２に相当する図である。この第５実施形態では、規制機構の構成のみが第１実施形態と異なる。すなわち、第５実施形態の規制機構２３’’’は、ローラ２６ａ，２６ｂを支持するピン（規制軸）２７’と、第１及び第２イナーシャリング２０１，２０２に形成された溝（規制溝）２３２’’’と、を有している。

ピン２７’は、遠心子２１及び第１及び第２イナーシャリング２０１，２０２の溝２３２’’’を回転軸方向に貫通して設けられている。溝２３２’’’は、第１イナーシャリング２０１及び第２イナーシャリング２０２のそれぞれに、同じ位置に同じ形状で形成されている。溝２３２’’’は、外周側に凸の円弧状に形成され、この溝２３２’’’にピン２７’が挿入されている。ピン２７’と溝２３２’’’との間には所定の隙間が設けられており、ピン２７’は溝２３２’’’内をスムーズに移動することが可能である。

［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。

（ａ）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。

（ｂ）前記実施形態では、ガイド部としてガイドローラを配置したが、樹脂レースやシート等の摩擦を低減する他の部材を配置してもよい。

［適用例］
以上のようなトルク変動抑制装置を、トルクコンバータや他の動力伝達装置に適用する場合、種々の配置が可能である。以下に、トルクコンバータや他の動力伝達装置の模式図を利用して、具体的な適用例について説明する。

（１）図１４は、トルクコンバータを模式的に示した図であり、トルクコンバータは、入力側回転体４１と、ハブフランジ４２と、両回転体４１，４２の間に設けられたダンパ４３と、を有している。入力側回転体４１は、フロントカバー、ドライブプレート、ピストン等の部材を含む。ハブフランジ４２は、ドリブンプレート、タービンハブを含む。ダンパ４３は複数のトーションスプリングを含む。

この図１４に示した例では、入力側回転体４１を構成する回転部材のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び作動機構４４が設けられている。カム機構及び規制機構４４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（２）図１５に示したトルクコンバータは、ハブフランジ４２を構成する回転部材のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構４４が設けられている。カム機構及び規制機構４４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（３）図１６に示したトルクコンバータは、図１４及び図１５に示した構成に加えて、別のダンパ４５と、２つのダンパ４３，４５の間に設けられた中間部材４６と、を有している。中間部材４６は、入力側回転体４１及びハブフランジ４２と相対回転自在であり、２つのダンパ４３，４５を直列的に作用させる。

図１６に示した例では、中間部材４６に遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構４４が設けられている。カム機構及び規制機構４４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（４）図１７に示したトルクコンバータは、フロート部材４７を有している。フロート部材４７は、ダンパ４３を構成するトーションスプリングを支持するために部材であり、例えば、環状に形成されて、トーションスプリングの外周及び少なくとも一方の側面を覆うように配置されている。また、フロート部材４７は、入力側回転体４１及びハブフランジ４２と相対回転自在であり、かつダンパ４３のトーションスプリングとの摩擦によってダンパ４３に連れ回る。すなわち、フロート部材４７も回転する。

この図１７に示した例では、フロート部材４７に遠心子４８が設けられており、この遠心子４８に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構４４が設けられている。カム機構及び規制機構４４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（５）図１８は、２つの慣性体５１，５２を有するフライホイール５０と、クラッチ装置５４と、を有する動力伝達装置の模式図である。すなわち、エンジンとクラッチ装置５４との間に配置されたフライホイール５０は、第１慣性体５１と、第１慣性体５１と相対回転自在に配置された第２慣性体５２と、２つの慣性体５１，５２の間に配置されたダンパ５３と、を有している。なお、第２慣性体５２は、クラッチ装置５４を構成するクラッチカバーも含む。

図１８に示した例では、第２慣性体５２を構成する回転部材のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構５５が設けられている。カム機構及び規制機構５５については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（６）図１９は、図１８と同様の動力伝達装置において、第１慣性体５１に遠心子が設けられた例である。そして、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構５５が設けられている。カム機構及び規制機構５５については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（７）図２０に示した動力伝達装置は、図１８及び図１９に示した構成に加えて、別のダンパ５６と、２つのダンパ５３，５６の間に設けられた中間部材５７と、を有している。中間部材５７は、第１慣性体５１及び第２慣性体５２と相対回転自在である。

図２０に示した例では、中間部材５７に遠心子５８が設けられており、この遠心子５８に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構５５が設けられている。カム機構及び規制機構５５については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（８）図２１は、１つのフライホイールにクラッチ装置が設けられた動力伝達装置の模式図である。図２１の第１慣性体６１は、１つのフライホイールと、クラッチ装置６２のクラッチカバーと、を含む。この例では、第１慣性体６１を構成する回転部材のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構６４が設けられている。カム機構及び規制機構６４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（９）図２２は、図２１と同様の動力伝達装置において、クラッチ装置６２の出力側に遠心子６５が設けられた例である。そして、この遠心子６５に作用する遠心力を利用して作動するカム機構及び規制機構６４が設けられている。カム機構及び規制機構６４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。

（１０）図面には示していないが、本発明のトルク変動抑制装置を、トランスミッションを構成する回転部材のいずれかに配置してもよいし、さらにはトランスミッションの出力側のシャフト（プロペラシャフト又はドライブシャフト）に配置してもよい。

（１１）他の適用例として、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。

１ トルクコンバータ
１１ 入力側回転体
１２ ハブフランジ（回転体）
１２１ａ 凹部
１４，１４’ トルク変動抑制装置
２０，２０１，２０２ イナーシャリング（質量体）
２１，２１’，２１’’ 遠心子
２２ カム機構
２３、２３’，２３’’，２３’’’ 規制機構
２３１，２３１’ ピン（規制軸）
２３２，２３２’，２３２’’’ 溝（規制溝）
２３２’’ 規制面
３０ コロ（カムフォロア）
３１ カム

Claims (8)

1. トルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するトルク変動抑制装置であって、
   前記回転体とともに回転可能であり、かつ前記回転体に対して相対回転自在に配置された質量体と、
   前記回転体及び前記質量体の回転による遠心力を受けるように配置された複数の遠心子と、
   前記遠心子に作用する遠心力を受けて、前記回転体と前記質量体との間に回転方向における相対変位が生じたときには、前記遠心力を、前記相対変位が小さくなる方向の円周方向力に変換する複数のカム機構と、
   前記カム機構による前記遠心子の作動を許容し、かつ前記遠心子の径方向の移動を規制する複数の規制機構と、
   備え、
   前記回転体は、外周面に複数の凹部を有し、
   複数の前記遠心子のそれぞれは、前記回転体の凹部に収容されており、
   前記規制機構は、前記遠心子の内周面が前記凹部の底面に当接するのを規制する、
   トルク変動抑制装置。
   
2. 前記規制機構は、
   前記質量体及び前記遠心子の一方に設けられ、前記回転体の回転軸に沿って延びる規制軸と、
   前記質量体及び前記遠心子の他方に形成され、前記規制軸が挿入された規制溝と、
   を有する、
   請求項１に記載のトルク変動抑制装置。
   
3. トルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するトルク変動抑制装置であって、
   前記回転体とともに回転可能であり、かつ前記回転体に対して相対回転自在に配置された質量体と、
   前記回転体及び前記質量体の回転による遠心力を受けるように配置された複数の遠心子と、
   前記遠心子に作用する遠心力を受けて、前記回転体と前記質量体との間に回転方向における相対変位が生じたときには、前記遠心力を、前記相対変位が小さくなる方向の円周方向力に変換する複数のカム機構と、
   前記カム機構による前記遠心子の作動を許容し、かつ前記遠心子の径方向の移動を規制する複数の規制機構と、
   備え、
   前記規制機構は、
   前記質量体に設けられ、前記回転体の回転軸に沿って延びる規制軸と、
   前記遠心子の内周面に形成され、前記規制軸が摺動する規制面と、
   を有する、
   トルク変動抑制装置。
   
4. 前記規制軸の外周面又は前記規制軸が当接する面に設けられた弾性体をさらに備えた、請求項２又は３に記載のトルク変動抑制装置。
   
5. 前記カム機構は、
   前記質量体及び前記遠心子の一方に設けられたカムと、
   前記質量体及び前記遠心子の他方に設けられ前記カムに沿って移動するカムフォロアと、を有する、
   請求項１から４のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
   
6. 前記質量体は、前記回転体を挟んで対向して配置された第１イナーシャリング及び第２イナーシャリングと、前記第１イナーシャリングと前記第２イナーシャリングとを相対回転不能に連結するリベットと、を有し、
   前記遠心子は、前記回転体の外周部でかつ前記リベットの内周側において前記第１イナーシャリングと前記第２イナーシャリングとの軸方向間に配置されており、
   前記カムフォロアは、内部に前記リベットが軸方向に貫通する孔を有する円筒状のコロであり、
   前記カムは、前記遠心子に形成されて前記カムフォロアに当接し、前記回転体と前記質量体との間の回転方向における相対変位量に応じて前記円周方向力が変化するような形状を有する、
   請求項５に記載のトルク変動抑制装置。
   
7. エンジンとトランスミッションとの間に配置されるトルクコンバータであって、
   前記エンジンからのトルクが入力される入力側回転体と、
   前記トランスミッションにトルクを出力する出力側回転体と、
   前記入力側回転体と前記出力側回転体との間に配置されたダンパと、
   請求項１から６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。
   
8. 回転軸を中心に回転する第１慣性体と、前記回転軸を中心に回転し前記第１慣性体と相対回転自在な第２慣性体と、前記第１慣性体と前記第２慣性体との間に配置されたダンパと、を有するフライホイールと、
   前記フライホイールの前記第２慣性体に設けられたクラッチ装置と、
   請求項１から６のいずれかに記載のトルク変動抑制装置と、
   を備えた動力伝達装置。

Images