WO2017029932A1 - 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

Abstract

回転部材のトルク変動を抑えるための装置において、広い回転数域においてトルク変動のピークを抑える。この装置は、イナーシャリング（２０）と、複数の遠心子（２１）と、作動禁止機構（２４）と、カム機構（２２）と、を備えている。イナーシャリング（２０）は、回転体（１２）とともに回転可能、かつ回転体（１２）と相対回転自在である。遠心子（２１）は、回転体（１２）の回転による遠心力を受けるように配置され、径方向に移動自在である。作動禁止機構（２４）は、回転体（１２）が所定回転数以上では複数の遠心子（２１）の少なくとも１つの遠心子（２１）の径方向外側への移動を規制する。カム機構（２２）は、遠心力によって径方向に移動する遠心子（２１）の作動を利用して、回転体（１２）とイナーシャリング（２０）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。

Description

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

　本発明は、トルク変動抑制装置、特に、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のダイナミックダンパ装置をロックアップ装置に設けることによって、所定の回転数域に発生するトルク変動のピークを抑えることができる。

　特許文献１を含む従来のダイナミックダンパ装置では、所定の回転数域の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ためのトルク変動抑制装置である。この装置は、質量体と、複数の遠心子と、作動禁止機構と、カム機構と、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、径方向に移動自在である。作動禁止機構は、回転体又は質量体が所定回転数以上では複数の遠心子の少なくとも１つの遠心子の径方向外側への移動を規制する。カム機構は、遠心力によって径方向に移動する遠心子の作動を利用して、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。

　この装置では、回転体にトルクが入力されると、カム機構の作動によって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）が生じる場合がある。

　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て径方向に移動する。そして、カム機構は、この遠心子の作動を利用して、回転体と質量体との間に相対変位が生じたときには、遠心子に作用する遠心力を円周方向力に変換し、この円周方向力によって回転体と質量体の間の相対変位を小さくするように作動する。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。一方、回転体又は質量体が所定回転数以上では複数の遠心子の少なくとも１つの遠心子の径方向外側への移動を規制される。すなわち、この径方向外側への移動が規制された遠心子は、カム機構の作動に寄与しないことになる。

　ここでは、質量体、遠心子、及びカム機構によって装置を構成しているので、これらの部材を回転体に対して径方向に並べて配置することが可能になり、軸方向のスペースを小さくすることが可能になる。また、遠心子に作用する遠心力を、トルク変動を抑えるために利用しているので、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り、またカム機構の仕様を変更することによってもトルク変動を抑制する特性を変えることができ、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。さらには、作動禁止機構の設定によって、遠心力を円周方向力に変換する特性を適宜変更することができる。

　（２）好ましくは、作動禁止機構は、ピンと、回動部材と、を有している。ピンは、遠心子が配置された回転体又は質量体に配置され、回転体の回転軸方向に沿った方向に延びる。回動部材は、ピンの回りに回動自在に支持され、ピンを挟んで円周方向の一端側に形成され遠心子の外周面に当接する爪部と、ピンを挟んで円周方向の他端側に形成された錘部と、を有する。そして、回転体及び質量体の回転に伴って錘部は外周側に回動し、所定の回転数以上では爪部が遠心子の径方向の移動を禁止する。

　（３）好ましくは、作動禁止機構は、錘部が内周側に移動するように回動部材を付勢する付勢部材をさらに有している。

　（４）好ましくは、質量体は回転体の外周又は内周に配置されている。この場合は、回転体と質量体とが径方向に並べて配置されるので、軸方向スペースを小さくすることができる。

　（５）好ましくは、内周側に配置された回転体又は質量体は、外周面に凹部を有している。そして、遠心子は凹部に径方向移動自在に収容されている。この場合も、前記同様に、装置の軸方向スペースを小さくすることができる。

　（６）好ましくは、遠心子と回転体又は質量体の凹部との間の摩擦係数は０．１以下である。

　（７）好ましくは、遠心子が移動する方向の遠心子の側面と回転体又は質量体の凹部との間には、遠心子が移動する際の摩擦を低減するための摩擦低減部材が配置されている。

　（８）好ましくは、カム機構は、遠心子に設けられたカムフォロアと、カムと、を有している。カムは、外周側に配置された回転体又は質量体の内周面に形成され、カムフォロアが当接し回転体と質量体との間の回転方向の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、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が設定されているので、トルク変動をより効率的に抑えることができる。

　（９）好ましくは、凹部内に配置され、回転体及び質量体が回転していない状態でカムフォロアがカムに当接するように遠心子を径方向外方に付勢する付勢部材をさらに備えている。

　ここでは、遠心子は付勢部材によって常にカムに当接させられている。このため、回転停止時に遠心子がカムから離れたり、あるいは回転開始時に遠心子がカムに当接（衝突）したりする際の音をなくすことができる。

　（１０）好ましくは、カムフォロアは遠心子の外周面に配置されたコロである。

　（１１）好ましくは、カムフォロアは遠心子の外周面に、遠心子と一体で形成された突起部である。

　（１２）好ましくは、カム機構は、外周側に配置された回転体又は質量体の内周面に形成されたカムフォロアと、カムと、を有している。カムは、外周面がカムフォロアに当接し、遠心子に設けられ、回転体と質量体との間の回転方向の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。

　（１３）好ましくは、外周側に配置された回転体又は質量体は、内周面に凹部を有している。そして、遠心子は凹部に径方向移動自在に収容されている。好ましくは、カム機構は、遠心子に設けられたカムフォロアと、カムと、を有している。カムは、内周側に配置された回転体又は質量体の内周面に形成され、カムフォロアが当接し回転体と質量体との間の回転方向の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。

　（１４）好ましくは、質量体は、連続した円環状に形成されている。

　（１５）好ましくは、質量体は、円周状に並べて配置された複数の分割質量体と、分割質量体を径方向に保持するための保持部材と、を有する。

　（１６）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、入力側回転体とタービン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。

　（１７）好ましくは、トルク変動抑制装置は入力側回転体に配置されている。

　（１８）好ましくは、トルク変動抑制装置は出力側回転体に配置されている。

　（１９）好ましくは、ダンパは、入力側回転体からトルクが入力される第１ダンパと、出力側回転体にトルクを出力する第２ダンパと、第１ダンパと第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、を有している。そして、トルク変動抑制装置は中間部材に配置されている。

　（２０）好ましくは、ダンパは複数のコイルスプリングを有している。好ましくは、入力側回転体及び出力側回転体に対して相対回転自在であり、複数のコイルスプリングを支持するフロート部材をさらに備え、トルク変動抑制装置はフロート部材に配置されている。

　（２１）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。

　（２２）好ましくは、トルク変動抑制装置は第２慣性体に配置されている。

　（２３）好ましくは、トルク変動抑制装置は第１慣性体に配置されている。

　（２４）好ましくは、ダンパは、第１慣性体からトルクが入力される第１ダンパと、第２慣性体にトルクを出力する第２ダンパと、第１ダンパと第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、を有している。そして、トルク変動抑制装置は中間部材に配置されている。

　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。

本発明の一実施形態によるトルクコンバータの模式図。 図１の出力側回転体及びトルク変動抑制装置の正面図。 他の実施形態の図２Ａに相当する図。 図２Ａの拡大部分図。 作動禁止機構の構成及び作動を示す図。 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。 カム機構の変形例１の図３に相当する図。 カム機構の変形例２の図３に相当する図。 カム機構の変形例３の図３に相当する図。 カム機構の変形例４の図３に相当する図。 本発明の他の実施形態を示す図３に相当する図。 本発明のさらに他の実施形態を示す図３に相当する図。 本発明のさらに他の実施形態を示す図１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。

　図１は、本発明の一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、出力側回転体１２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を有している。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。

　出力側回転体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。出力側回転体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と出力側回転体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と出力側回転体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から出力側回転体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２Ａは、出力側回転体１２及びトルク変動抑制装置１４の正面図である。図２Ａに示すように、トルク変動抑制装置１４は、イナーシャリング２０と、４個の遠心子２１と、４個のカム機構２２と、２個のコイルスプリング２３と、２個の作動禁止機構２４と、を有している。それぞれ４個の遠心子２１、カム機構２２は円周方向に９０°の等間隔で配置され、それぞれ２個のコイルスプリング２３及び作動禁止機構２４は円周方向に１８０°の等間隔で配置されている。

　なお、図２Ｂに示すように、遠心子２１の内周側に配置されたコイルスプリング２３を省略することも可能である。また、以降で説明する各例においても、同様に、コイルスプリング２３を設けてもよく、省略してもよい。

　イナーシャリング２０は、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、出力側回転体１２の外周側に、径方向に所定の隙間をあけて配置されている。すなわち、イナーシャリング２０は、出力側回転体１２と軸方向において同じ位置に配置されている。また、イナーシャリング２０は、出力側回転体１２の回転軸と同じ回転軸を有し、出力側回転体１２とともに回転可能で、かつ出力側回転体１２に対して相対回転自在である。

　遠心子２１は、出力側回転体１２に配置されており、出力側回転体１２の回転による遠心力によって径方向外方に移動可能である。より詳細には、図３に拡大して示すように、出力側回転体１２には、外周面に凹部１２ａが設けられている。凹部１２ａは、出力側回転体１２の外周面に、内周側の回転中心に向かって窪むように矩形状に形成されている。そして、この凹部１２ａに遠心子２１が径方向に移動可能に挿入されている。遠心子２１及び凹部１２ａは、遠心子２１の側面と凹部１２ａとの間の摩擦係数が０．１以下になるように設定されている。また、遠心子２１は、出力側回転体１２とほぼ同じ厚みを有するプレートで、かつ外周面２１ａが円弧状に形成されている。また、遠心子２１の外周面２１ａには、内側に窪むコロ収容部２１ｂが形成されている。

　カム機構２２は、図３に示すように、カムフォロアとしてのコロ２５と、イナーシャリング２０の内周面に形成されたカム２６と、から構成されている。コロ２５は遠心子２１のコロ収容部２１ｂに装着されており、遠心子２１とともに径方向に移動自在である。なお、コロ２５は、コロ収容部２１ｂにおいて、回転自在であっても、固定されていてもよい。カム２６は、コロ２５が当接する円弧状の面であり。出力側回転体１２とイナーシャリング２０とが所定の角度範囲で相対回転した際には、コロ２５はこのカム２６に沿って移動する。

　詳細は後述するが、コロ２５とカム２６との接触によって、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転位相差が生じたときに、遠心子２１及びコロ２５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。

　コイルスプリング２３は、凹部１２ａの底面と遠心子２１の内周側の面との間に配置され、遠心子２１を外周側に付勢している。このコイルスプリング２３の付勢力によって、遠心子２１及びコロ２５はイナーシャリング２０のカム２６に押し付けられている。したがって、出力側回転体１２が回転していない状態で、遠心子２１に遠心力が作用していない場合でも、コロ２５はカム２６に当接する。

　作動禁止機構２４は、前述のように、回転軸を挟んで対向して配置されている。すなわち、４つの遠心子２１のうちの、対向する２つの遠心子２１の径方向の移動を規制し、カム機構２２の作動を規制する。

　作動禁止機構２４は、図４に拡大し示すように、１対の回動部材２４１，２４２と、１対の回動部材２４１，２４２を図４（ａ）に示すような作動許容姿勢に保持するためのねじりバネ２９ａ，２９ｂと、ピン２４３と、を有している。１対の回動部材２４１，２４２は、円周方向において遠心子２１を挟むように配置されている。１対の回動部材２４１，２４２は、遠心子２１に対して対称に配置されている。

　一方の回動部材２４１は、出力側回転体１２に固定されたピン２４３に回動自在に支持されている。すなわち、回動部材２４１は、ピン２４３に回りに、出力側回転体１２の側面に平行に回動自在である。回動部材２４１は、ピン２４３の遠心子２１側に爪部２４１ａを有し、逆側に錘部２４１ｂを有している。爪部２４１ａは遠心子２１の外周面に当接可能な長さに形成されている。そして、他方の回動部材２４２も同様の構成であり、爪部２４２ａ及び錘部２４２ｂを有している。

　１対の回動部材２４１，２４２は、ねじりバネ２９ａ，２９ｂによって、外力（回転による遠心力）が作用していなときには、図４（ａ）に示すような許容姿勢に保持されている。すなわち、１対の回動部材２４１，２４２の爪部２４１ａ，２４２ａは外周側を向き、遠心子２１は自由に径方向に移動可能である。

　一方、出力側回転体１２が所定の回転数以上になると、１対の回動部材２４１，２４２の錘部２４１ｂ，２４２ｂに作用する遠心力が、遠心子２１に作用する遠心力及びねじりバネ２９ａ，２９ｂの保持力よりも大きくなる。この場合は、図４（ｂ）に示すように、１対の回動部材２４１，２４２の錘部２４１ｂ，２４２ｂが外周側に、爪部２４１ａ，２４２ａが内周側に移動する。このような状態では、遠心子２１は爪部２４１ａ，２４２ａによって径方向に移動が禁止される。したがって、遠心子２１に設けられているカムフォロアとしてのコロ２５はカム２６に当接できなくなり、カム機構２２は作動しなくなる。

　［カム機構２２の作動］
　図３及び図５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。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を介して出力側回転体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３に示すような状態で、出力側回転体１２及びイナーシャリング２０は回転する。すなわち、カム機構２２のコロ２５はカム２６のもっとも深い位置（円周方向の中央位置）に当接し、出力側回転体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、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間の回転方向の相対変位を、「回転位相差」と称しているが、これらは、図３及び図５では、遠心子２１及びコロ２５の円周方向の中央位置と、カム２６の円周方向の中央位置と、のずれを示すものである。

　一方、トルクの伝達時にトルク変動が存在すると、図５（ａ）（ｂ）に示すように、出力側回転体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（ａ）は＋Ｒ側に回転位相差＋θが生じた場合を示し、図５（ｂ）は－Ｒ側に回転位相差－θが生じた場合を示している。

　図５（ａ）に示すように、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転位相差＋θが生じた場合は、カム機構２２のコロ２５は、カム２６に沿って相対的に図５の左側に移動する。このとき、遠心子２１及びコロ２５には遠心力が作用しているので、カム２６からコロ２５が受ける反力は、図５（ａ）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及びコロ２５を回転中心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を介して出力側回転体１２を図５（ａ）の右方向に移動させる力となる。すなわち、出力側回転体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、出力側回転体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及びコロ２５は、コイルスプリング２３の付勢力に抗して、径方向内周側に移動させられる。

　図５（ｂ）は、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転位相差－θが生じた場合を示しており、カム機構２２のコロ２５の移動方向、反力Ｐ０、第１分力Ｐ１、及び第２分力Ｐ２の方向が図５（ａ）と異なるだけで、作動は同様である。

　また、出力側回転体１２が所定回転数より低い場合は、作動禁止機構２４が設けられた部分の２つのカム機構２２は、以上のように作動する。しかし、出力側回転体１２が所定回転数以上になると、作動禁止機構２４が設けられていない部分のカム機構２２１のみが作動し、他の２つのカム機構２２は前述のように作動しなくなる。

　以上のように、トルク変動によって出力側回転体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、出力側回転体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、すなわち出力側回転体１２の回転数によって変化するし、回転位相差及びカム２６の形状によっても変化する。したがって、カム２６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２６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２６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。

　また、作動禁止機構２４（特に回動部材２４１，２４２の形状）の仕様を適宜設定すれば、種々のエンジン仕様等に応じてトルク変動を効果的に抑えることができる。

　［特性の例］
　図６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６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。

　［カム機構２２の変形例］
　（変形例１）
　図７に示す実施形態では、遠心子２１と凹部１２ａの側面（円周方向の端面）との間に、ベアリングや、ローラ、樹脂レース、シート等の摩擦低減部材３０が配置されている。このような摩擦低減部材３０を配置することによって、遠心子２１が移動する際に、よりスムーズに移動することができる。

　（変形例２）
　図８に示す実施形態では、遠心子及びイナーシャリングの形状が前記実施形態と異なっている。すなわち、遠心子３１の外周面３１ａは、内周側に凹む円弧状に形成されている。この外周面３１ａがカムとして機能している。一方、イナーシャリング４０の内周面には、カムフォロアとしてのコロ２５を収容するコロ収容部４０ａが形成されている。そして、コロ２５がカムとしての外周面３１ａに当接している。

　この実施形態では、作動禁止機構２４が設けられていないカム機構３２のカムフォロアとしてのコロ２５がイナーシャリング４０に配置され、カム３１ａが遠心子３１に設けられていることを除いて、他の構成や作動は前記実施形態と同様である。

　（変形例３）
　図９は、カム機構のカムフォロアを遠心子と一体で形成した例を示している。すなわち、遠心子４１の外周面には、外周側に突出する半円形状の突起４１ａが形成されている。この突起４１ａがカムフォロアとして機能し、イナーシャリング２０に形成されたカム２６に接触して、前記実施形態と同様の作動をする。

　（変形例４）
　図１０は、作動禁止機構２４が設けられていないカム機構の構成が異なっている。すなわち、この例では、イナーシャリング側に遠心子が配置され、出力側回転体の内周面にカム機構が配置されている。イナーシャリング５０の内周面には、矩形の凹部５０ａが形成されており、この凹部５０ａに遠心子５１が径方向に移動自在に配置されている。また、遠心子５１と凹部５０ａの底面との間には、遠心子５１を外周側に引き込む引張バネ５３が設けられている。

　一方、カム機構５２は、遠心子５１の先端（内周端）に設けられたカムフォロアとしてのコロ５５と、出力側回転体５７の内周面に形成されたカム５６と、から構成されている。カム５６の形状は、前記実施形態と同様である。コロ５５は、引張バネ５３の付勢力によって、常にカム５６に当接している。

　この実施形態では、イナーシャリング５０が出力側回転体５７とともに回転すると、遠心子５１には外周側に向かう遠心力が発生する。この遠心力によって、コロ５５がカム５６に押し付けられる。そして、トルク変動が生じた場合の動作は、前記実施形態と同様である。

　［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）出力側回転体とイナーシャリングとの位置関係は前記実施形態に限定されない。例えば、図１１に示すように、前記実施形態とは逆に、出力側回転体６０を外周側に配置し、イナーシャリング６１を内周側に配置してもよい。カム機構２２等の他の構成については、前記実施形態と同様である。

　（ｂ）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、図１２に示すように、分割された複数のイナーシャ体６５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６５を保持するために、イナーシャ体６５の外周側に、円環状の保持リング６６等の保持部材を設ける必要がある。

　（ｃ）図１３に示すように、トルク変動抑制装置１４を構成するイナーシャリングをタービン８に連結するようにしてもよい。この場合は、タービン８は出力ハブ５には連結されていない。この場合は、イナーシャリングがタービン８（正確には、タービンシェル８ａ）に連結されているので、タービンシェル８ａも、イナーシャリングとともに、イナーシャ（慣性体）として機能する。

　なお、図１３に示す実施形態では、ロックアップオフの状態では、トルクコンバータ本体３からのトルクは、タービン８を介してトルク変動抑制装置１４から出力側回転体１２に伝達され、出力ハブ５に出力される。このとき、イナーシャリングからカム機構を介して出力側回転体１２にトルク（変動トルクではなく、定常的な平均トルク）を伝達するのは困難である。このため、カム機構の作動角度を確保した上で、バネあるいは機械的なストッパー等を用いてトルクが伝達されるように構成する必要がある。

　［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７１と、出力側回転体７２と、両回転体７１，７２の間に設けられたダンパ７３と、を有している。入力側回転体７１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。出力側回転体７２は、ドリブンプレート、タービンハブを含む。ダンパ７３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７１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７４が設けられている。カム機構７４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、出力側回転体７２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７４が設けられている。カム機構７４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７５と、２つのダンパ７３，７５の間に設けられた中間部材７６と、を有している。中間部材７６は、入力側回転体７１及び出力側回転体７２と相対回転自在であり、２つのダンパ７３，７５を直列的に作用させる。

　図１６に示した例では、中間部材７６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７４が設けられている。カム機構７４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７７を有している。フロート部材７７は、ダンパ７３を構成するトーションスプリングを支持するための部材であり、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７７は、入力側回転体７１及び出力側回転体７２と相対回転自在であり、かつダンパ７３のトーションスプリングとの摩擦によってダンパ７３に連れ回る。すなわち、フロート部材７７も回転する。

　この図１７に示した例では、フロート部材７７に遠心子７８が設けられており、この遠心子７８に作用する遠心力を利用して作動するカム機構７４が設けられている。カム機構７４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８１，８２を有するフライホイール８０と、クラッチ装置８４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８４との間に配置されたフライホイール８０は、第１慣性体８１と、第１慣性体８１と相対回転自在に配置された第２慣性体８２と、２つの慣性体８１，８２の間に配置されたダンパ８３と、を有している。なお、第２慣性体８２は、クラッチ装置８４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８２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８５が設けられている。カム機構８５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８１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８５が設けられている。カム機構８５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８６と、２つのダンパ８３，８６の間に設けられた中間部材８７と、を有している。中間部材８７は、第１慣性体８１及び第２慣性体８２と相対回転自在である。

　図２０に示した例では、中間部材８７に遠心子８８が設けられており、この遠心子８８に作用する遠心力を利用して作動するカム機構８５が設けられている。カム機構８５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９１は、１つのフライホイールと、クラッチ装置９２のクラッチカバーと、を含む。この例では、第１慣性体９１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９４が設けられている。カム機構９４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９２の出力側に遠心子９５が設けられた例である。そして、この遠心子９５に作用する遠心力を利用して作動するカム機構９４が設けられている。カム機構９４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。

　本発明の装置では、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。

１　トルクコンバータ
１２　出力側回転体
１４　トルク変動抑制装置
２０，４０，６１　イナーシャリング（質量体）
２１，３１，７８，８８，９５　遠心子
２２，３２，７４，８５，９４　カム機構
２３　コイルスプリング（付勢部材）
２４　作動禁止機構
２４１，２４２回動部材
２４１ａ，２４２ａ　爪部
２４１ｂ，２４２ｂ　錘部
２４３　ピン
２５　コロ
２６，３１ａ　カム
３０　スラスト部材
６５　イナーシャ体
６６　保持リング
７１　入力側回転体
７２　出力側回転体
７３，７５，８３，８６　ダンパ
７６，８７　中間部材
７７　フロート部材
８０　フライホイール
８１，９１　第１慣性体
８２　第２慣性体
８４，９２　クラッチ装置

Claims (24)

1. 　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、径方向に移動自在な複数の遠心子と、
   　前記回転体又は前記質量体が所定回転数以上では前記複数の遠心子の少なくとも１つの遠心子の径方向外側への移動を規制する作動禁止機構と、
   　遠心力によって径方向に移動する前記遠心子の作動を利用して、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カム機構と、
   を備えたトルク変動抑制装置。
2. 　前記作動禁止機構は、
   　前記遠心子が配置された前記回転体又は前記質量体に配置され、前記回転体の回転軸方向に沿った方向に延びるピンと、
   　前記ピンの回りに回動自在に支持され、前記ピンを挟んで円周方向の一端側に形成され前記遠心子の外周面に当接する爪部と、前記ピンを挟んで円周方向の他端側に形成された錘部と、を有する回動部材と、
   を有し、
   　前記回転体及び前記質量体の回転に伴って前記錘部は外周側に回動し、所定の回転数以上では前記爪部が前記遠心子の径方向の移動を禁止する、
   請求項１に記載のトルク変動抑制装置。
3. 　前記作動禁止機構は、前記錘部が内周側に移動するように前記回動部材を付勢する付勢部材をさらに有している、請求項２に記載のトルク変動抑制装置。
4. 　前記質量体は前記回転体の外周又は内周に配置されている、請求項１から３のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
5. 　内周側に配置された前記回転体又は質量体は、外周面に凹部を有し、
   　前記遠心子は前記凹部に径方向移動自在に収容されている、
   請求項４に記載のトルク変動抑制装置。
6. 　前記遠心子と前記回転体又は質量体の凹部との間の摩擦係数は０．１以下である、請求項５に記載のトルク変動抑制装置。
7. 　前記遠心子が移動する方向の前記遠心子の側面と前記回転体又は質量体の凹部との間には、前記遠心子が移動する際の摩擦を低減するための摩擦低減部材が配置されている、請求項５又は６に記載のトルク変動抑制装置。
8. 　前記カム機構は、
   　前記遠心子に設けられたカムフォロアと、
   　外周側に配置された前記回転体又は前記質量体の内周面に形成され、前記カムフォロアが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カムと、
   を有する、
   請求項５から７のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
9. 　前記凹部内に配置され、前記回転体及び前記質量体が回転していない状態で前記カムフォロアが前記カムに当接するように前記遠心子を径方向外方に付勢する付勢部材をさらに備えた、請求項８に記載のトルク変動抑制装置。
10. 　前記カムフォロアは前記遠心子の外周面に配置されたコロである、請求項８又は９に記載のトルク変動抑制装置。
11. 　前記カムフォロアは前記遠心子の外周面に、前記遠心子と一体で形成された突起部である、請求項８又は９に記載のトルク変動抑制装置。
12. 　前記カム機構は、
    　外周側に配置された前記回転体又は前記質量体の内周面に形成されたカムフォロアと、
    　外周面が前記カムフォロアに当接し、前記遠心子に設けられ、前記回転体と前記質量体との間の回転方向の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カムと、
    を有する、
    請求項５から７のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
13. 　外周側に配置された前記回転体又は質量体は、内周面に凹部を有し、
    　前記遠心子は前記凹部に径方向移動自在に収容されており、
    　前記カム機構は、
    　前記遠心子に設けられたカムフォロアと、
    　内周側に配置された前記回転体又は前記質量体の内周面に形成され、前記カムフォロアが当接し前記回転体と前記質量体との間の回転方向の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カムと、
    を有する、
    請求項４に記載のトルク変動抑制装置。
14. 　前記質量体は、連続した円環状に形成されている、請求項１から１３のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
15. 　前記質量体は、
    　円周状に並べて配置された複数の分割質量体と、
    　前記分割質量体を径方向に保持するための保持部材と、
    を有する、
    請求項１から１３のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
16. 　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タービンとの間に配置されたダンパと、
    　請求項１から１５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。
17. 　前記トルク変動抑制装置は前記入力側回転体に配置されている、請求項１６に記載のトルクコンバータ。
18. 　前記トルク変動抑制装置は前記出力側回転体に配置されている、請求項１６に記載のトルクコンバータ。
19. 　前記ダンパは、
    　前記入力側回転体からトルクが入力される第１ダンパと、
    　前記出力側回転体にトルクを出力する第２ダンパと、
    　前記第１ダンパと前記第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、
    を有し、
    　前記トルク変動抑制装置は前記中間部材に配置されている、
    請求項１６に記載のトルクコンバータ。
20. 　前記ダンパは複数のコイルスプリングを有し、
    　前記入力側回転体及び前記出力側回転体に対して相対回転自在であり、前記複数のコイルスプリングを支持するフロート部材をさらに備え、
    　前記トルク変動抑制装置は前記フロート部材に配置されている、
    請求項１６に記載のトルクコンバータ。
21. 　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１５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。
22. 　前記トルク変動抑制装置は前記第２慣性体に配置されている、請求項２１に記載の動力伝達装置。
23. 　前記トルク変動抑制装置は前記第１慣性体に配置されている、請求項２１に記載の動力伝達装置。
24. 　前記ダンパは、
    　前記第１慣性体からトルクが入力される第１ダンパと、
    　前記第２慣性体にトルクを出力する第２ダンパと、
    　前記第１ダンパと前記第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、
    を有し、
    　前記トルク変動抑制装置は前記中間部材に配置されている、
    請求項２１に記載の動力伝達装置。

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