WO2012036020A1

WO2012036020A1 - トルク変動吸収装置

Info

Publication number: WO2012036020A1
Application number: PCT/JP2011/070231
Authority: WO
Inventors: 小川　和己; 聡中垣内
Original assignee: アイシン精機株式会社
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-03-22
Also published as: JP2012062912A; JP5434856B2

Abstract

　ダンパ剛性を下げつつ、ダンパ剛性を下げたときの共振発生などの課題を解決できるトルク変動吸収装置を提供すること。回転可能に配された第１回転部材と、第１回転部材に対して回転可能に配された第２回転部材と、第１回転部材と第２回転部材との間の捩れによる変動トルクを吸収するダンパ部と、ダンパ部を捩れ不能にロックするロック状態とダンパ部の捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック機構と、を備える。

Description

トルク変動吸収装置

　（関連出願についての記載）
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１０－２０５２２０号（２０１０年９月１４日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、回転軸間の変動トルクを吸収するトルク変動吸収装置に関する。

　トルク変動吸収装置は、例えば、ハイブリッド車両においては、エンジン（内燃機関）とモータジェネレータ（又は変速機）との間の動力伝達経路に設けられており、エンジンとモータジェネレータ（又は変速機）との間に生ずる変動トルクを吸収（抑制）する。トルク変動吸収装置においては、弾性力によって変動トルクを吸収するダンパ部と、摩擦等によるヒステリシストルクによって変動トルクを吸収（抑制）するヒステリシス部と、ダンパ部やヒステリシス部で変動トルクを吸収できなくなったときにすべりを生ずるリミッタ部と、を有するものがある（例えば、特許文献１、２参照）。ダンパ部では、２つの回転部材間に捩れが生じたときにコイルスプリングが収縮して変動トルクを吸収する。ダンパ部では、車両運転時のエンジン回転域にて捩れ共振（図５のダンパ剛性低下無しの共振回転域に相当）の発生を防止するために、共振回転域を車両運転時のエンジン回転域以下となるようにダンパ剛性（コイルスプリングの弾性力）を下げている。

特開２００２－１３５４７号公報特開２００３－１９４０９５号公報

　なお、上記特許文献１、２の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。以下の分析は、本発明によって与えられたものである。
　しかしながら、共振回転域を車両運転時のエンジン回転域以下となるようにダンパ剛性（コイルスプリングの弾性力）を下げると、以下のような課題がある。

　第１に、エンジン始動時の共振回転域を通過するときに、ダンパ剛性を下げた状態では、ダンパ部において大きな共振（図６のダンパ剛性低下有りの共振回転域に相当）が発生し、ダンパ部に接続された動力伝達経路上で振動・騒音が発生したり、共振による過大なトルクによりダンパ部に連結されたシャフトが破損するおそれがある。また、エンジン停止時も同様なおそれがある。

　第２に、ハイブリッド車両において、モータジェネレータでエンジンを始動する場合、ダンパ剛性を下げた状態では、モータジェネレータの回転トルクがダンパ部で吸収されやすいため、エンジンの始動タイミングが遅れてしまい、すばやいエンジンの始動の妨げとなるおそれがある。

　本発明の主な課題は、ダンパ剛性を下げつつ、ダンパ剛性を下げたときの共振発生などの課題を解決できるトルク変動吸収装置を提供することである。

　本発明の一視点においては、トルク変動吸収装置において、回転可能に配された第１回転部材と、前記第１回転部材に対して回転可能に配された第２回転部材と、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の捩れによる変動トルクを吸収するダンパ部と、前記ダンパ部を捩れ不能にロックするロック状態と前記ダンパ部の捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック機構と、を備えることを特徴とする。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記第２回転部材の外周側にて前記第１回転部材に連結固定される略環状の第３回転部材を備え、前記ロック機構は、前記第３回転部材と前記第２回転部材とを捩れ不能にロックするロック状態と前記第３回転部材と前記第２回転部材との捩れを許容するロック解除状態とを選可能にするロック部材を有し、前記第３回転部材は、前記ロック部材を収容する収容部を有し、前記第２回転部材は、前記ロック部材を収容する凹部を有し、前記ロック状態では、前記ロック部材が前記収容部および前記凹部に収容され、前記ロック解除状態では、前記ロック部材が前記収容部あるいは前記凹部のいずれか一方に収容されることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記収容部は、前記第３回転部材の内周端面に形成され、前記ロック部材を前記第３回転部材の径方向にスライド可能に収容し、前記凹部は、前記第２回転部材の外周端面に形成されることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、一端が前記第３回転部材の前記収容部に支持されるとともに前記ロック部材を径方向内側に付勢する弾性部材を備えることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記弾性部材は、コイルスプリング又はゴム若しくはエアダンパであることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記トルク変動吸収装置の回転により前記ロック部材に一定の遠心力がかかると、前記ロック部材は、所定の遠心力により前記第２回転部材の前記凹部から抜けて前記ロック機構が前記ロック解除状態となることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記第３回転部材は、内燃機関の回転動力が入力され、前記弾性部材の弾性力は、前記ダンパ部における共振回転数よりも高く、前記内燃機関のアイドル回転数より低い回転数以上で前記ロック部材が前記第２回転部材の前記凹部から抜けるように設定されていることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記収容部は、前記ロック部材を前記第３回転部材の軸方向にスライド可能に収容し、前記凹部は、前記ロック部材の先端部を挿入可能な穴部であることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、一端が前記第１回転部材の前記収容部に支持されるとともに前記ロック部材を軸方向の前記第２回転部材側に付勢する弾性部材を備えることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記第２回転部材の前記収容部から軸方向の前記第２回転部材に対する反対側に離れた位置に固定された電磁石を備え、前記第１回転部材の前記収容部は、他の穴部を有し、前記ロック部材は、前記他の穴部を軸方向移動可能に挿通した延在部を有するとともに、前記延在部の先端部に固定された磁性体を有し、前記ロック部材は、前記電磁石で電流を流したときに前記磁性体が前記電磁石側に引き付けられて前記第２回転部材の前記穴部から抜けることが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記電磁石の電流を制御する電子制御装置を備え、前記第１回転部材は、内燃機関の回転動力が入力され、前記電子制御装置は、前記内燃機関の回転数を監視するとともに、前記ダンパ部における共振回転数よりも高く、前記内燃機関のアイドル回転数より低い回転数以上で前記電磁石に電流を流して前記ロック部材を前記第２回転部材の前記穴部から抜けるように制御することが好ましい。

　本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記電子制御装置は、アクセルペダルの踏み込み量を監視するとともに、前記アクセルペダルの踏み込みの変化がしきい値以上のときに前記電磁石の電流を止めて前記ロック部材を前記第２回転部材の前記穴部に挿入されるように制御することが好ましい。

　本発明によれば、ダンパ部を捩れ可能／不能にロック機構を設けることで、内燃機関の始動時に大きな捩れ共振が発生せず、振動、騒音の発生を回避できる。また、本発明によれば、捩れ共振による過大なトルク発生が回避できるため、トルク変動吸収装置に連結されるシャフトの強度を適正に設計することができ、低コスト化が図れる。

本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した一部切欠平面図である。本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した図１のＸ－Ｘ´間の断面図である。本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。比較例１に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。比較例２に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。本発明の実施例２に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した部分断面図である。本発明の実施例２に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。

　本発明の実施形態に係るトルク変動吸収装置では、回転可能に配された第１回転部材（図２の１１、１２）と、前記第１回転部材に対して回転可能に配された第２回転部材（図２の２０）と、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の捩れによる変動トルクを吸収するダンパ部（図２の２）と、前記ダンパ部を捩れ不能にロックするロック状態と前記ダンパ部の捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック機構（図２の４）と、を備える。

　なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

　本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した一部切欠平面図である。図２は、本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した図１のＸ－Ｘ´間の断面図である。なお、図１、図２は、ロック部材１６でダンパ部２の捩れをロックしている状態の図である。

　実施例１に係るトルク変動吸収装置１は、例えば、エンジン（内燃機関）の回転軸と、モータジェネレータ（ハイブリッド車両のモータジェネレータ、その他、オートマチックトランスミッションのクラッチドラム、ＣＶＴのプーリなどでも可）の回転軸との間の動力伝達経路に設けられており、回転軸間の捩れによる変動トルクを吸収（抑制）する装置である。トルク変動吸収装置１は、捩れ緩衝機能を有し、バネ力によって変動トルクを吸収するダンパ部２と、摩擦等によるヒステリシストルクによって変動トルクを吸収（抑制）するヒステリシス部３と、を有する。なお、トルク変動吸収装置１は、ダンパ部２及びヒステリシス部３で変動トルクを吸収（抑制）できなくなったときに滑りを生ずるリミッタ部を有するものであってもよい。また、トルク変動吸収装置１は、ロック部材１６でダンパ部２の捩れをロックするロック機構４を有する。

　ダンパ部２は、エンジン側の回転軸の回転動力が入力され、入力された回転動力をモータジェネレータの回転軸に向けて出力する。ダンパ部２は、１つの円周上にて、複数のコイルスプリング１５が周期的に配設されている。ダンパ部２のコイルスプリング１５は、隣合うコイルスプリング１５と９０度の角度でずれて配置されている。

　ヒステリシス部３は、動力伝達経路上においてダンパ部２と並列に配設されている。ヒステリシス部３は、ダンパ部２よりも径方向内側の円周上に環状に配設されている。

　ロック機構４は、プレート１０にて径方向にスライド可能に支持されたロック部材１６がハブ部材２０の凹部２０ｅに挿入されることにより、プレート１０とハブ部材２０との間の相対回転を規制することでダンパ部２の捩れをロックする。

　トルク変動吸収装置１は、プレート１０と、サイドプレート１１、１２と、リベット１３と、シート部材１４と、コイルスプリング１５と、ロック部材１６と、コイルスプリング１７と、ハブ部材２０と、スラスト部材２１、２２と、皿ばね２３と、を有する。

　プレート１０は、環状のプレート部材である。プレート１０は、ボルト（図示せず）を挿通するための複数のボルト用穴部１０ａを有し、当該ボルトによって、エンジンのクランクシャフトに連結されたフライホイール（図示せず）に取付固定される。プレート１０は、内周端面から内周側に突出した複数の突起部１０ｂを有する。突起部１０ｂは、軸方向両側からサイドプレート１１、１２で挟み込まれるように配置されており、リベット１３によってサイドプレート１１、１２と連結固定されている。これにより、プレート１０は、サイドプレート１１、１２と一体に回転する。また、突起部１０ｂは、ダンパ部２において過剰な捩れ（ハブ部材２０とサイドプレート１１、１２との間の過剰な捩れ）を規制するストッパ部の構成部分であり、周方向にある端面にてハブ部材２０の突起部２０ｄと接離可能である。プレート１０は、内周端面においてロック部材１６を径方向にスライド可能に収容するための凹状の収容部１０ｃを有する。収容部１０ｃは、ロック部材１６のスライドをガイドする。収容部１０ｃには、ロック部材１６を径方向内側に付勢するコイルスプリング１７も収容されている。収容部１０ｃは、コイルスプリング１７の一端を支持する。なお、プレート１０は、リミッタ部を有さないトルク変動吸収装置に適用した例であるが、リミッタ部を有するトルク変動吸収装置に適用してもよい。リミッタ部を有するトルク変動吸収装置に適用する場合、プレート１０はリミッタ部の構成部材（ライニングプレート）とすることができる。

　サイドプレート１１は、環状のプレート部材であり、ダンパ部２及びヒステリシス部３の構成部材である。サイドプレート１１は、プレート１０からの回転動力をダンパ部２及びヒステリシス部３に伝達する。サイドプレート１１は、サイドプレート１２と離間して配置されている。サイドプレート１１は、外周部分にて、リベット１３によりプレート１０の突起部１０ｂとともにサイドプレート１２と連結されている。サイドプレート１１は、プレート１０及びサイドプレート１２と一体に回転する。サイドプレート１１は、リベット１３で連結された部分から周方向にずれた部位において、ロック部材１６を径方向にスライド可能に収容するための袋状の収容部１１ｂを有する。収容部１１ｂは、ロック部材１６のスライドをガイドする。サイドプレート１１は、中間部分のダンパ部２において、シート部材１４及びコイルスプリング１５を収容するための窓部１１ａを有する。窓部１１ａは、周方向両側の端面にて、一対のシート部材１４と接離可能であり、ダンパ部２に捩れが生じていないときに一対のシート部材１４の両方と接し、ダンパ部２に捩れが生じているときに一対のシート部材１４の片方と接する。サイドプレート１１は、ダンパ部２より内周側のヒステリシス部３にて、スラスト部材２１と軸方向移動可能かつ回転不能に係合している。サイドプレート１１は、内周端部にて、スラスト部材２１を介してハブ部材２０に回転可能に軸受けされている。

　サイドプレート１２は、環状のプレート部材であり、ダンパ部２及びヒステリシス部３の構成部材である。サイドプレート１２は、プレート１０からの回転動力をダンパ部２及びヒステリシス部３に伝達する。サイドプレート１２は、サイドプレート１１と離間して配置されている。サイドプレート１２は、外周部分にて、リベット１３によりプレート１０の突起部１０ｂとともにサイドプレート１１と連結されている。サイドプレート１２は、プレート１０及びサイドプレート１１と一体に回転する。サイドプレート１２は、リベット１３で連結された部分から周方向にずれた部位において、ロック部材１６を径方向にスライド可能に収容するための袋状の収容部１２ｂを有する。収容部１２ｂは、ロック部材１６のスライドをガイドする。サイドプレート１２は、中間部分のダンパ部２において、シート部材１４及びコイルスプリング１５を収容するための複数（図１では４つ）の窓部１２ａを有する。窓部１２ａは、周方向両側の端面にて、一対のシート部材１４と接離可能であり、ダンパ部２に捩れが生じていないときに一対のシート部材１４の両方と接し、ダンパ部２に捩れが生じているときに一対のシート部材１４の片方と接する。サイドプレート１２は、ダンパ部２より内周側のヒステリシス部３にて、スラスト部材２２と軸方向移動可能かつ回転不能に係合するとともに、皿ばね２３の外周端部を支持する。サイドプレート１２は、内周端部にて、スラスト部材２１を介してハブ部材２０に回転可能に軸受けされている。

　リベット１３は、プレート１０、及びサイドプレート１１、１２を連結するための部材である。

　シート部材１４は、ダンパ部２の構成部品であり、サイドプレート１１、１２及びハブ部材２０のフランジ部２０ｂに形成された窓部１１ａ、１２ａ、２０ｃに収容され、当該窓部１１ａ、１２ａ、２０ｃの周方向にある端面とコイルスプリング１５の端部との間に配されている。シート部材１４には、コイルスプリング１５の摩耗を低減するために、樹脂を用いることができる。

　コイルスプリング１５は、ダンパ部２の構成部品であり、サイドプレート１１、１２及びハブ部材２０に形成された窓部１１ａ、１２ａ、２０ｃに収容され、両端に配設された一対のシート部材１４と接している。コイルスプリング１５は、サイドプレート１１、１２とハブ部材２０との間に捩りが生じたときに収縮し、サイドプレート１１、１２とハブ部材２０の回転差によるショックを吸収する。

　ロック部材１６は、片側が塞がった筒状（ピストン状）の部材であり、ロック機構４の構成部材である。ロック部材１６は、プレート１０及びサイドプレート１１、１２の収容部１０ｃ、１１ｂ、１２ｂにおいて囲まれた空間にて径方向にスライド可能に収容されている。ロック部材１６は、コイルスプリング１７によって径方向内側に付勢されている。ロック部材１６は、ダンパ部２で捩れ（プレート１０とハブ部材２０との間の捩れ）が生じていないときにハブ部材２０の凹部２０ｅに挿入可能である。ロック部材１６は、ハブ部材２０の凹部２０ｅに挿入されることで、プレート１０とハブ部材２０との間の捩れをロックする。ロック部材１６は、コイルスプリング１７のバネ力との関係で、所定の遠心力がかかったときに自動的にダンパ部２のロックが解除されるように質量が設定される。

　コイルスプリング１７は、ダンパ部２の捩れをロックするロック機構４にて、ロック部材１６を径方向内側に付勢するための弾性部材である。コイルスプリング１７は、プレート１０及びサイドプレート１１、１２の収容部１０ｃ、１１ｂ、１２ｂにおいて囲まれた空間にて、ロック部材１６の内側に配されている。コイルスプリング１７は、一端がプレート１０の収容部１０ｃの端部に支持され、他端がロック部材１６を付勢する。コイルスプリング１７は、ロック部材１６の質量との関係で、所定の遠心力がかかったときに自動的にダンパ部２のロックが解除されるように、バネ力が設定される。コイルスプリング１７のバネ力は、共振回転数より高く、アイドル回転数より低い回転数になったときに自動的にダンパ部２のロックが解除されるように設定されている。なお、実施例１ではロック部材１６を付勢する弾性部材としてコイルスプリング１７を用いているが、その他、ゴム、エアダンパを用いてもよい。

　ハブ部材２０は、筒状のハブ部２０ａの外周面の所定の部位から半径方向外側に延在したフランジ部２０ｂを有する部材であり、ダンパ部２及びヒステリシス部３の構成部材である。ハブ部材２０は、ダンパ部２及びヒステリシス部３からの回転動力を出力する。ハブ部２０ａは、内周面にモータジェネレータの回転軸（外スプライン）と連結（係合）するための内スプラインが形成されている。ハブ部２０ａは、スラスト部材２１を介してサイドプレート１１を回転可能に軸受けしている。ハブ部２０ａは、スラスト部材２２を介してサイドプレート１２を回転可能に軸受けしている。フランジ部２０ｂは、外周端面において外周側に突出した複数の突起部２０ｄを有する。突起部２０ｄは、ダンパ部２において過剰な捩れ（ハブ部材２０とサイドプレート１１、１２との間の過剰な捩れ）を規制するストッパ部の構成部分となり、周方向側の端面において、プレート１０の突起部１０ｂと接離可能である。フランジ部２０ｂは、外周端面における突起部２０ｄを有さない部位に凹部２０ｅを有する。凹部２０ｅは、ダンパ部２の捩れ（プレート１０とサイドプレート１１、１２との間の捩れ）をロックするロック機構４の構成部分であり、ロック部材１６が挿入されたときにダンパ部２の捩れをロックし、ロック部材１６が完全に抜けたときにダンパ部２の捩れを許容する。フランジ部２０ｂは、ダンパ部２として、シート部材１４及びコイルスプリング１５を収容するための窓部２０ｃを有する。窓部２０ｃは、周方向両側の端面にて、一対のシート部材１４と接離可能であり、ダンパ部２に捩れが生じていないときに一対のシート部材１４の両方と接し、ダンパ部２に捩れが生じているときに一対のシート部材１４の片方と接する。フランジ部２０ｂは、ダンパ部２より内周側のヒステリシス部３の軸方向の面にて、スラスト部材２１、２２によってスライド可能に挟持されている。

　スラスト部材２１は、環状の部材であり、ヒステリシス部３の構成部品である。スラスト部材２１は、サイドプレート１１とハブ部材２０のフランジ部２０ｂとの間に配されている。スラスト部材２１は、サイドプレート１１に対して軸方向移動可能かつ回転不能に係合している。スラスト部材２１は、フランジ部２０ｂとスライド可能に圧接している。

　スラスト部材２２は、環状の部材であり、ヒステリシス部３の構成部品である。スラスト部材２２は、サイドプレート１２とハブ部材２０のフランジ部２０ｂとの間に配されている。スラスト部材２２は、サイドプレート１２及び皿ばね２３に対して軸方向移動可能かつ回転不能に係合している。スラスト部材２２は、サイドプレート１２側から皿ばね２３によって付勢されており、フランジ部２０ｂとスライド可能に圧接している。

　皿ばね２３は、ヒステリシス部３の構成部品であり、スラスト部材２２とサイドプレート１２との間に配され、スラスト部材２２をハブ部材２０のフランジ部２０ｂ側に付勢する皿状のばねである。

　次に、本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置におけるロック機構の動作について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。

　トルク変動吸収装置（図１の１）全体が回転していない状態では、コイルスプリング１７に付勢されたロック部材１６の先端部がハブ部材（図１の２０）の凹部２０ｅに挿入され、ダンパ部（図２の２）の捩れ（プレート１０とサイドプレート１１、１２との間の捩れ）をロックする。

　エンジンを始動し、トルク変動吸収装置（図１の１）全体が回転すると、遠心力によりロック部材１６が径方向外側に移動しようとするが、ロック部材１６の径方向外側に移動しようとする力がコイルスプリング１７のバネ力に負けている間はロック部材１６がハブ部材（図１の２０）の凹部２０ｅに挿入されたままなので、ダンパ部（図２の２）のロックが解除されない。トルク変動吸収装置（図１の１）全体の回転数が上がり、所定の回転数以上になり、ロック部材１６の径方向外側に移動しようとする力がコイルスプリング１７のバネ力に勝り、ロック部材１６がハブ部材（図１の２０）の凹部２０ｅから完全に抜けると、ダンパ部（図２の２）のロックが解除され、ダンパ部（図２の２）の捩れが許容される。

　なお、トルク変動吸収装置（図１の１）が回転している状態から停止した状態になる過程では、所定の回転数以上ではロック部材１６がハブ部材（図１の２０）の凹部２０ｅから完全に抜けた状態でダンパ部（図２の２）のロックが解除されており、回転数が下がって所定の回転数未満となるとロック部材１６がハブ部材（図１の２０）の凹部２０ｅに挿入され、ダンパ部（図２の２）がロックされることになる。

　次に、本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置におけるロック機構のロックが解除されるポイントについて、比較例及び図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施例１に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。図５は、比較例１に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。図６は、比較例２に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。なお、比較例１はロック機構がなくダンパ剛性を低くしていないトルク変動吸収装置であり、比較例２はロック機構がなくダンパ剛性を低くしたトルク変動吸収装置である。

　図５を参照すると、ロック機構がなくダンパ剛性を低くしていないトルク変動吸収装置の比較例１では、エンジン始動からアイドリング到達時までの回転数では共振が発生していないが、アイドリング到達時以降のアイドリング回転では共振が発生する。

　図６を参照すると、ロック機構がなくダンパ剛性を低くしたトルク変動吸収装置の比較例２では、エンジン始動からアイドリング到達時までの回転数では途中で共振が発生しているが、アイドリング到達時以降のアイドリング回転では大きな共振が発生しない。

　一方、ロック機構がありダンパ剛性を低くしたトルク変動吸収装置である実施例１では、ダンパ部（図２の２）の共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数未満のときには、ロック機構（図２の４）でダンパ部（図２の２）をロックすることで、比較例２のときに発生する共振を回避することができる。また、実施例１では、ダンパ部（図２の２）の共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数以上のときには、ロック機構（図２の４）でダンパ部（図２の２）のロックを解除することで、比較例１のときに発生する共振を回避することができる。これにより、実施例１ではエンジン始動してからアイドリング状態になってもダンパ部（図２の２）で大きな共振が発生しない。なお、ロック機構（図２の４）のロック解除は、遠心力によりロック部材（図１の１６）の径方向外側に移動しようとする力がコイルスプリング（図１の１７）のバネ力に勝ったときである。また、アイドリング状態からエンジン停止する過程においても、共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数未満でロック機構（図２の４）がダンパ部（図２の２）をロックすることで、ダンパ部（図２の２）での大きな共振を発生させないようにすることができる。

　実施例１によれば、エンジン始動時に大きな捩れ共振が発生せず、振動、騒音の発生を回避できる。また、実施例１によれば、捩れ共振による過大なトルク発生が回避できるため、トルク変動吸収装置に連結されるシャフトの強度を適正に設計することができ、低コスト化が図れる。さらに、実施例１によれば、エンジン始動時にロック機構４がロックされているので、ハイブリッド車両において、モータジェネレータでエンジンを始動する場合、すばやいエンジンの始動が可能である。

　本発明の実施例２に係るトルク変動吸収装置について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施例２に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した部分断面図である。図８は、本発明の実施例２に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。なお、図７は、ロック部材３０でダンパ部（図２の２に相当）の捩れをロックしている状態の図である。

　実施例２は、実施例１の変形例であり、遠心力を利用してロック機構（図２の４）をロック解除する代わりに、磁性体３２及び電磁石３３を用いてロック機構４をロック解除するようにしたものである。

　実施例２では、プレート１０、サイドプレート１１、１２、及びハブ部材２０の構成が、実施例１のプレート（図１の１０）、サイドプレート（図１の１１、１２）、及びハブ部材（図１の２０）の構成と異なる。また、実施例２では、実施例１のロック部材（図１の１６）及びコイルスプリング（図１の１７）をやめて、ロック機構４においてロック部材３０、コイルスプリング３１、磁性体３２、及び電磁石３３を用いている。さらに、実施例２では、電磁石３３を制御する電子制御装置３４を有する。その他の構成は、実施例１と同様である。

　プレート１０は、実施例１の収容部（図２の１０ｃ）を有さない点以外は、実施例１のプレート（図２の１０）と同様である。

　サイドプレート１１は、実施例１の収容部（図２の１１ｂ）を有さない点以外は、実施例１のサイドプレート（図２の１１）と同様である。

　サイドプレート１２は、実施例１の収容部（図２の１２ｂ）の代わりに、単独でロック部材１６を軸方向にスライド可能に収容するための袋状の収容部１２ｃを有する。収容部１２ｃは、ロック部材３０のスライドをガイドする。収容部１２ｃは、コイルスプリング３１の一端を支持する。収容部１２ｃは、ロック部材３０の延在部３０ａを挿通するための穴部１２ｄを有する。なお、サイドプレート１２のその他の構成は、実施例１のサイドプレート（図２の１２）と同様である。

　ハブ部材２０は、実施例１の凹部（図１の２０ｅ）の代わりに、フランジ部２０ｂにおいて穴部２０ｆを有する。穴部２０ｆは、ダンパ部（図２の２に相当）の捩れ（プレート１０とサイドプレート１１、１２との間の捩れ）をロックするロック機構４の構成部分であり、ロック部材３０が挿入されたときにダンパ部（図２の２に相当）の捩れをロックし、ロック部材３０が完全に抜けたときにダンパ部（図２の２に相当）の捩れを許容する。なお、ハブ部材２０のその他の構成は、実施例１のハブ部材（図２の２０）と同様である。

　ロック部材３０は、片側が塞がった筒状（ピストン状）の部材であり、ロック機構４の構成部材である。ロック部材３０は、サイドプレート１２の収容部１２ｃにおいて囲まれた空間にて軸方向にスライド可能に収容されている。ロック部材３０は、コイルスプリング１７によって軸方向のフランジ部２０ｂ側に付勢されている。ロック部材３０は、軸方向の電磁石３３側に延在した延在部３０ａを有する。延在部３０ａは、コイルスプリング３１の内側、及びサイドプレート１２の収容部１２ｃの穴部１２ｄを挿通しており、先端部に磁性体３２が固定されている。ロック部材３０は、ダンパ部（図２の２に相当）で捩れ（サイドプレート１２とハブ部材２０との間の捩れ）が生じていないときにハブ部材２０の穴部２０ｆに挿入可能である。ロック部材３０は、ハブ部材２０の穴部２０ｆに挿入されることで、サイドプレート１２とハブ部材２０との間の捩れをロックする。

　コイルスプリング３１は、ダンパ部（図２の２に相当）の捩れをロックするロック機構４にて、ロック部材３０を軸方向のフランジ部２０ｂ側に付勢するための弾性部材である。コイルスプリング３１は、サイドプレート１２の収容部１２ｃにおいて囲まれた空間にて、ロック部材３０の内側に配されている。コイルスプリング３１は、一端がサイドプレート１２の収容部１２ｃに支持され、他端がロック部材３０を付勢する。コイルスプリング３１のバネ力は、電磁石３３をＯＮにして磁性体３２を引き付けたときにダンパ部（図２の２に相当）のロックが解除され、電磁石３３をＯＦＦにして磁性体３２の引き付けを解除したときにダンパ部（図２の２に相当）をロックするように設定されている。なお、実施例２ではロック部材３０を付勢する弾性部材としてコイルスプリング３１を用いているが、その他、ゴム、エアダンパを用いてもよい。

　磁性体３２は、ロック部材３０を電磁石３３に引き付け可能にするための部材である。磁性体３２は、サイドプレート１２の収容部１２ｃの外部にて、ロック部材３０の延在部３０ａの先端部に固定されている。磁性体３２は、電磁石３３に引き付けられることで、ロック部材３０がサイドプレート１２の収容部１２ｃにガイドされて軸方向に移動可能である。

　電磁石３３は、磁性材料の芯のまわりに巻かれたコイルに電流を流すことによって磁力を発生させ、電流を止めることによって磁力を失う磁石である。電磁石３３は、磁性体３２に対する磁力が及ぶ範囲で磁性体３２から軸方向にずれた位置に配設されており、ハウジング３５に固定されている。電磁石３３は、電子制御装置３４に電気的に接続されており、電子制御装置３４によって電流が制御される。電磁石３３は、電流を流したときに磁性体３２を引き付けてロック部材３０をフランジ部２０ｂから離れるようにスライドさせ、電流を止めたときに磁性体３２の引き付けを解除して、コイルスプリング３１のバネ力によりロック部材３０をフランジ部２０ｂに近づくようにスライドさせる。

　電子制御装置３４は、所定のプログラムに基づいて少なくとも電磁石３３を制御する装置（コンピュータ）である。電子制御装置３４は、エンジン回転センサ、アクセルペダルストロークセンサ等の各種スイッチ・センサと電気的に接続されている。電子制御装置３４は、各種スイッチ・センサからの信号に応じて電磁石３３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。　

　電子制御装置３４の制御に関して、エンジン始動・停止時において、エンジン回転センサによりエンジン回転数を監視するとともに、エンジン回転数が共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数未満のときに電磁石３３をＯＦＦとしてロック機構４をロック状態とし、エンジン回転数が共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数以上のときに電磁石３３をＯＮとしてロック機構４をロック解除状態とする。

　また、電子制御装置３４は、エンジン始動・停止時以外にも、アクセルペダルストロークセンサによりアクセルペダルの踏み込量を監視するとともにアクセルペダルの踏み込みの変化がしきい値以上のときに電磁石３３をＯＦＦとしてロック機構４をロック状態とし、アクセルペダルの踏み込みの変化がしきい値未満のときに電磁石３３をＯＮとしてロック機構４をロック解除状態とする。このような制御を行うようにしたのは、走行運転時にアクセルペダルを踏み込む場合、ダンパ剛性を下げた状態では、エンジンの回転トルクがダンパ部（図２の２に相当）で吸収されやすいため、アクセル反応性が鈍く、加速感の遅れが大きくなるおそれがあるからである。

　実施例２によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、アクセルペダルの踏み込みに応じて走行中にロック機構４をロックすることで、アクセル反応性が向上し、アクセルペダルの踏み込みと加速感の遅れをなくすことができる。

　なお、本発明の全開示（請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。尚、本実施例では内燃機関の始動時にロック機構をロックするようにしたが、内燃機関の始動時以外にロック機構をロックすることで、共振を抑えることも可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

　１　トルク変動吸収装置
　２　ダンパ部
　３　ヒステリシス部
　４　ロック機構
　１０　プレート（第３回転部材）
　１０ａ　ボルト用穴部
　１０ｂ　突起部
　１０ｃ　収容部
　１１、１２　サイドプレート（第１回転部材）
　１１ａ、１２ａ　窓部
　１１ｂ、１２ｂ　収容部
　１２ｃ　収容部
　１２ｄ　穴部（他の穴部）
　１３　リベット
　１４　シート部材
　１５　コイルスプリング
　１６　ロック部材
　１７　コイルスプリング（弾性部材）
　２０　ハブ部材（第２回転部材）
　２０ａ　ハブ部
　２０ｂ　フランジ部（第３回転部材）
　２０ｃ　窓部
　２０ｄ　突起部
　２０ｅ　凹部
　２０ｆ　穴部
　２１、２２　スラスト部材
　２３　皿ばね
　３０　ロック部材
　３０ａ　延在部
　３１　コイルスプリング（弾性部材）
　３２　磁性体
　３３　電磁石
　３４　電子制御装置
　３５　ハウジング

Claims

　回転可能に配された第１回転部材と、
　前記第１回転部材に対して回転可能に配された第２回転部材と、
　前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の捩れによる変動トルクを吸収するダンパ部と、
　前記ダンパ部を捩れ不能にロックするロック状態と前記ダンパ部の捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック機構と、
を備えるトルク変動吸収装置。
　前記第２回転部材の外周側にて前記第１回転部材に連結固定される略環状の第３回転部材を備え、
　前記ロック機構は、前記第３回転部材と前記第２回転部材とを捩れ不能にロックするロック状態と前記第３回転部材と前記第２回転部材との捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック部材を有し、
　前記第３回転部材は、前記ロック部材を収容する収容部を有し、
　前記第２回転部材は、前記ロック部材を収容する凹部を有し、
　前記ロック状態では、前記ロック部材が前記収容部および前記凹部に収容され、前記ロック解除状態では、前記ロック部材が前記収容部あるいは前記凹部のいずれか一方に収容される請求項１記載のトルク変動吸収装置。
　前記収容部は、前記第３回転部材の内周端面に形成され、前記ロック部材を前記第３回転部材の径方向にスライド可能に収容し、
　前記凹部は、前記第２回転部材の外周端面に形成される請求項２記載のトルク変動吸収装置。
　一端が前記第３回転部材の前記収容部に支持されるとともに前記ロック部材を径方向内側に付勢する弾性部材を備える請求項３記載のトルク変動吸収装置。
　前記弾性部材は、コイルスプリング又はゴム若しくはエアダンパである請求項４記載のトルク変動吸収装置。
　前記トルク変動吸収装置の回転により前記ロック部材に一定の遠心力がかかると、前記ロック部材は、所定の遠心力により前記第２回転部材の前記凹部から抜けて前記ロック機構が前記ロック解除状態となる請求項２乃至５のいずれか一に記載のトルク変動吸収装置。
　前記第３回転部材は、内燃機関の回転動力が入力され、
　前記弾性部材の弾性力は、前記ダンパ部における共振回転数よりも高く、前記内燃機関のアイドル回転数より低い回転数以上で前記ロック部材が前記第２回転部材の前記凹部から抜けるように設定されている請求項６記載のトルク変動吸収装置。
　前記収容部は、前記ロック部材を前記第３回転部材の軸方向にスライド可能に収容し、
　前記凹部は、前記ロック部材の先端部を挿入可能な穴部である請求項２記載のトルク変動吸収装置。
　一端が前記第１回転部材の前記収容部に支持されるとともに前記ロック部材を軸方向の前記第２回転部材側に付勢する弾性部材を備える請求項８記載のトルク変動吸収装置。
　前記弾性部材は、コイルスプリング又はゴム若しくはエアダンパである請求項９記載のトルク変動吸収装置。
　前記第２回転部材の前記収容部から軸方向の前記第２回転部材に対する反対側に離れた位置に固定された電磁石を備え、
　前記第１回転部材の前記収容部は、他の穴部を有し、
　前記ロック部材は、前記他の穴部を軸方向移動可能に挿通した延在部を有するとともに、前記延在部の先端部に固定された磁性体を有し、
　前記ロック部材は、前記電磁石で電流を流したときに前記磁性体が前記電磁石側に引き付けられて前記第２回転部材の前記穴部から抜ける請求項８乃至１０のいずれか一に記載のトルク変動吸収装置。
　前記電磁石の電流を制御する電子制御装置を備え、
　前記第１回転部材は、内燃機関の回転動力が入力され、
　前記電子制御装置は、前記内燃機関の回転数を監視するとともに、前記ダンパ部における共振回転数よりも高く、前記内燃機関のアイドル回転数より低い回転数以上で前記電磁石に電流を流して前記ロック部材を前記第２回転部材の前記穴部から抜けるように制御する請求項１１記載のトルク変動吸収装置。
　前記電子制御装置は、アクセルペダルの踏み込み量を監視するとともに、前記アクセルペダルの踏み込みの変化がしきい値以上のときに前記電磁石の電流を止めて前記ロック部材を前記第２回転部材の前記穴部に挿入されるように制御する請求項１２記載のトルク変動吸収装置。