WO2018150777A1 - 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

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 Download PDF

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rotating body
torque fluctuation
torque
cam
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友透 西川
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株式会社エクセディ
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    • F16H2045/0263—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means the damper comprising a pendulum

Definitions

  • the present invention relates to a torque fluctuation suppressing device, and more particularly, to a torque fluctuation suppressing device for suppressing torque fluctuation of a rotating body that rotates around a rotating shaft and receives torque.
  • the present invention also relates to a torque converter and a power transmission device including a torque fluctuation suppressing device.
  • a clutch device including a damper device and a torque converter are provided between an automobile engine and a transmission. Further, the torque converter is provided with a lockup device for mechanically transmitting torque at a predetermined rotational speed or more in order to reduce fuel consumption.
  • the lockup device generally has a clutch part and a damper having a plurality of torsion springs.
  • the clutch portion has a piston with a friction member that is pressed against the front cover by the action of hydraulic pressure. In the lock-up-on state, torque is transmitted from the front cover to the piston via the friction member, and further transmitted to the output side member via the plurality of torsion springs.
  • torque fluctuations can be suppressed by a damper having a plurality of torsion springs.
  • a dynamic damper device including an inertia member.
  • the dynamic damper device of Patent Document 1 is mounted on a plate that supports a torsion spring, a pair of inertia rings that are rotatable relative to the plate, and a plurality of coil springs provided between the plate and the inertia ring. And have.
  • An object of the present invention is to be able to suppress a peak of torque fluctuation in a relatively wide rotational speed range in an apparatus for suppressing torque fluctuation of a rotating member.
  • a torque fluctuation suppressing device is a device that suppresses torque fluctuation of a rotating body to which torque is input.
  • the torque fluctuation suppressing device includes a mass body, a plurality of centrifuges, a plurality of cam mechanisms, and a plurality of regulating mechanisms.
  • the mass body can be rotated together with the rotating body, and is disposed so as to be rotatable relative to the rotating body.
  • the plurality of centrifuges are arranged so as to receive a centrifugal force due to the rotation of the rotating body and the mass body.
  • the plurality of cam mechanisms receive a centrifugal force acting on the centrifuge, and when a relative displacement in the rotational direction occurs between the rotating body and the mass body, the centrifugal force is converted into a circumferential direction in which the relative displacement is reduced. Convert to force.
  • the plurality of restricting mechanisms allow operation of the centrifuge by the cam mechanism and restrict movement of the centrifuge in the radial direction.
  • the centrifuge receives a centrifugal force.
  • the cam mechanism converts the centrifugal force acting on the centrifuge into a circumferential force, which is applied between the rotating body and the mass body. It acts to reduce the relative displacement of. Torque fluctuation is suppressed by the operation of the cam mechanism.
  • the centrifugal force acting on the centrifuge is used as a force for suppressing the torque fluctuation
  • the characteristic for suppressing the torque fluctuation changes according to the rotational speed of the rotating body. Further, for example, the characteristics for suppressing torque fluctuation can be appropriately set depending on the shape of the cam and the like, and the peak of torque fluctuation in a wider rotational speed range can be suppressed.
  • the operation of the centrifuge by the cam mechanism is allowed by the restriction mechanism, but the movement of the centrifuge in the radial direction is restricted. For this reason, it can be avoided that the centrifuge moves in the radial direction and collides with another member such as a rotating body to generate a hitting sound. Moreover, even when the centrifuge and another member collide, the hitting sound at the time of the collision can be suppressed.
  • the restriction mechanism has a restriction shaft and a restriction groove.
  • the restriction shaft is provided on one of the mass body and the centrifuge and extends along the rotation axis of the rotating body.
  • the restriction groove is formed on the other of the mass body and the centrifuge, and the restriction shaft is inserted therein.
  • a restriction shaft is provided in the centrifuge, and this restriction shaft is inserted into a restriction groove formed in the mass body, for example. For this reason, at the time of operation of the centrifuge, the regulating shaft moves while being regulated by the regulating groove, and as a result, the radial movement of the centrifuge is regulated.
  • the regulation mechanism can be realized with a simple configuration. Further, since the restriction shaft is inserted into the restriction groove, the movement of the centrifuge in the radial direction outside and inside can be restricted.
  • the different regulation mechanisms have different regulation axes and regulation surfaces.
  • the restriction shaft is provided on the mass body and extends along the rotation shaft of the rotating body.
  • the restriction surface is formed on the inner peripheral surface of the centrifuge, and the restriction shaft slides.
  • the centrifuge operates while the regulating surface formed on the inner circumferential surface is in contact with the regulating shaft provided on the mass body. For this reason, the movement of the centrifuge inward in the radial direction can be restricted. Further, it is not necessary to form a groove for guiding the regulating shaft, and the configuration becomes simpler.
  • the elastic body further provided in the outer peripheral surface of the control shaft or the surface which a control shaft contact
  • the collision between the restriction shaft and the portion where the restriction shaft collides is alleviated, and the hitting sound at the time of the collision can be further suppressed.
  • a rotary body has a some recessed part in an outer peripheral surface, and each of a some centrifuge is accommodated in the recessed part of a rotating body. The restricting mechanism restricts the inner peripheral surface of the centrifuge from coming into contact with the bottom surface of the recess.
  • the centrifuge receives the centrifugal force and tries to move outward in the radial direction.
  • the centrifugal force does not act on the centrifuge. Therefore, when the restriction mechanism is not provided, the centrifuge located above the plurality of centrifuges falls downward and collides with the bottom surface of the recess. A hitting sound is generated at the time of this collision.
  • the movement of the centrifuge in the radial direction is regulated by the regulation mechanism, and the centrifuge is prevented from colliding with the bottom surface of the recess. Therefore, the hitting sound between the centrifuge and the bottom surface of the recess can be eliminated when the rotation is stopped.
  • the cam mechanism includes a cam provided on one of the mass body and the centrifuge, and a cam follower provided on the other of the mass body and the centrifuge and moving along the cam.
  • the amount of relative displacement in the rotational direction between the rotating body and the mass body varies depending on the magnitude of torque variation of the rotating body.
  • torque variation can be suppressed more efficiently by setting the shape of the cam so that the circumferential force converted from the centrifugal force changes according to the relative displacement.
  • the mass body includes a first inertia ring and a second inertia ring arranged to face each other with the rotating body interposed therebetween, and a pin that connects the first inertia ring and the second inertia ring so as not to be relatively rotatable.
  • the centrifuge is arranged between the first inertia ring and the second inertia ring in the axial direction on the outer peripheral portion of the rotating body and on the inner peripheral side of the pin.
  • the cam follower is a cylindrical roller having a hole through which a pin penetrates in the axial direction.
  • the cam is formed in the centrifuge and contacts the cam follower, and has a shape in which the circumferential force changes according to the relative displacement amount in the rotational direction between the rotating body and the mass body.
  • the cam follower is mounted using a pin that connects the first inertia ring and the second inertia ring. This simplifies the configuration of the cam mechanism.
  • the torque converter according to the present invention is disposed between the engine and the transmission.
  • This torque converter includes an input-side rotator to which torque from the engine is input, a hub flange that outputs torque to the transmission, a damper disposed between the input-side rotator and the turbine, A torque fluctuation suppressing device.
  • a power transmission device includes a flywheel, a clutch device, and any of the torque fluctuation suppression devices described above.
  • the flywheel includes a first inertial body that rotates about a rotation axis, a second inertial body that rotates about the rotation axis and is rotatable relative to the first inertial body, and a first inertial body and a second inertial body. And a damper disposed therebetween.
  • the clutch device is provided on the second inertial body of the flywheel.
  • the peak of torque fluctuation can be suppressed in a relatively wide rotational speed range in the apparatus for suppressing torque fluctuation of the rotating member. Further, in the present invention, it is possible to suppress the hitting sound that the centrifuge collides with other members.
  • FIG. 2 is a front partial view of the hub flange and torque fluctuation suppressing device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an arrow A view of FIG. 2.
  • the external appearance perspective view of the part shown by FIG. The figure for demonstrating the action
  • FIG. 2 of 2nd Embodiment of this invention The figure for demonstrating the action
  • FIG. 2 of 3rd Embodiment of this invention The figure equivalent to FIG. 2 of 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 2 of 5th Embodiment of this invention The schematic diagram which shows the application example 1 of this invention.
  • the schematic diagram which shows the application example 2 of this invention The schematic diagram which shows the application example 3 of this invention.
  • the schematic diagram which shows the application example 4 of this invention The schematic diagram which shows the application example 5 of this invention.
  • the schematic diagram which shows the application example 6 of this invention The schematic diagram which shows the application example 7 of this invention.
  • the schematic diagram which shows the application example 8 of this invention The schematic diagram which shows the application example 9 of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram when the torque fluctuation suppressing device according to the first embodiment of the present invention is mounted on a lock-up device of a torque converter.
  • OO is the rotational axis of the torque converter.
  • the torque converter 1 includes a front cover 2, a torque converter main body 3, a lockup device 4, and an output hub 5. Torque is input to the front cover 2 from the engine.
  • the torque converter main body 3 includes an impeller 7 connected to the front cover 2, a turbine 8, and a stator (not shown).
  • the turbine 8 is connected to the output hub 5, and an input shaft (not shown) of the transmission can be engaged with the inner peripheral portion of the output hub 5 by a spline.
  • the lock-up device 4 has a clutch part, a piston that is operated by hydraulic pressure, and the like, and can take a lock-up on state and a lock-up off state.
  • the lock-up on state the torque input to the front cover 2 is transmitted to the output hub 5 via the lock-up device 4 without passing through the torque converter body 3.
  • the lock-up off state torque input to the front cover 2 is transmitted to the output hub 5 via the torque converter body 3.
  • the lockup device 4 includes an input side rotating body 11, a hub flange 12 (rotating body), a damper 13, and a torque fluctuation suppressing device 14.
  • the input side rotating body 11 includes a piston that is movable in the axial direction, and a friction member 16 is fixed to a side surface on the front cover 2 side. When the friction member 16 is pressed against the front cover 2, torque is transmitted from the front cover 2 to the input side rotating body 11.
  • the hub flange 12 is disposed so as to face the input-side rotator 11 in the axial direction, and is rotatable relative to the input-side rotator 11.
  • the hub flange 12 is connected to the output hub 5.
  • the damper 13 is disposed between the input side rotating body 11 and the hub flange 12.
  • the damper 13 has a plurality of torsion springs, and elastically connects the input side rotating body 11 and the hub flange 12 in the rotational direction.
  • the damper 13 transmits torque from the input side rotating body 11 to the hub flange 12 and absorbs and attenuates torque fluctuations.
  • FIG. 2 is a front view of the hub flange 12 and the torque fluctuation suppressing device 14. Note that FIG. 2 shows one (near side) inertia ring removed. 3 is a view seen from the direction A in FIG. 2, and FIG. 4 is an external perspective view of FIG. 2 and the subsequent drawings show a part of the hub flange 12 and the torque fluctuation suppressing device 14, but as a whole, the portions shown in each figure are provided at equal angular intervals at four locations in the circumferential direction. Yes.
  • the torque fluctuation suppressing device 14 includes a first inertia ring 201 and a second inertia ring 202 that constitute the mass body 20, four centrifuges 21, four cam mechanisms 22, four restriction mechanisms 23, have.
  • the first and second inertia rings 201 and 202 are plates each having a predetermined thickness formed in a continuous annular shape, and as shown in FIG. 3, both axial sides of the hub flange 12 sandwich the hub flange 12. Are arranged with a predetermined gap. That is, the hub flange 12 and the first and second inertia rings 201 and 202 are arranged side by side in the axial direction.
  • the first and second inertia rings 201 and 202 have the same rotation axis as the rotation axis of the hub flange 12, can rotate together with the hub flange 12, and can rotate relative to the hub flange 12.
  • first and second inertia rings 201, 202 holes 201a, 202a penetrating in the axial direction are formed. And the 1st inertia ring 201 and the 2nd inertia ring 202 are being fixed by the rivet 24 which penetrates those holes 201a and 202a. Therefore, the first inertia ring 201 cannot move in the axial direction, the radial direction, and the rotation direction with respect to the second inertia ring 202.
  • the hub flange 12 is formed in a disc shape, and the inner peripheral portion is connected to the output hub 5 as described above.
  • Four protrusions 121 are formed on the outer peripheral portion of the hub flange 12 so as to protrude further to the outer peripheral side and have a predetermined width in the circumferential direction.
  • a concave portion 121a having a predetermined width is formed at the central portion of the protruding portion 121 in the circumferential direction.
  • the recess 121a is formed so as to open to the outer peripheral side and has a predetermined depth.
  • the centrifuge 21 is disposed in the recess 121 a of the hub flange 12 and can move in the radial direction by the centrifugal force generated by the rotation of the hub flange 12.
  • the centrifuge 21 is formed to extend in the circumferential direction, and has grooves 21 a and 21 b at both ends in the circumferential direction.
  • the widths of the grooves 21a and 21b are larger than the thickness of the hub flange 12, and the hub flange 12 is inserted into a part of the grooves 21a and 21b.
  • the outer peripheral surface 21c of the centrifuge 21 is formed in an arc shape that is recessed toward the inner peripheral side, and functions as a cam 31 as described later.
  • Two rollers 26a and 26b are disposed in the grooves 21a and 21b at both ends of the centrifuge 21, respectively.
  • Each of the rollers 26a and 26b is rotatably mounted around a pin 27 provided through the grooves 21a and 21b in the rotation axis direction. And each roller 26a, 26b can contact
  • the cam mechanism 22 includes a cylindrical roller 30 as a cam follower and a cam 31 that is an outer peripheral surface 21 c of the centrifuge 21.
  • the roller 30 is fitted on the outer periphery of the trunk portion of the rivet 24. That is, the roller 30 is supported by the rivet 24.
  • the roller 30 is preferably mounted so as to be rotatable with respect to the rivet 24, but may not be rotatable.
  • the cam 31 is an arcuate surface with which the roller 30 abuts.
  • the restriction mechanism 23 allows the centrifuge 21 to be operated by the cam mechanism 22 and restricts the movement of the centrifuge 21 in the radial direction.
  • the restriction mechanism 23 includes a pin (restriction shaft) 231 and a groove (restriction groove) 232.
  • the pin 231 is provided so as to penetrate the centrifuge 21 in the rotation axis direction. More specifically, the pin 231 is provided at the central portion in the longitudinal direction (circumferential direction) of the centrifuge 21 so as to extend along the rotation axis. Further, the groove 232 is formed in the same shape at the same position in each of the first inertia ring 201 and the second inertia ring 202. The groove 232 is formed in a convex arc shape on the outer peripheral side, and a pin 231 is inserted into the groove 232. A predetermined gap is provided between the pin 231 and the groove 232, and the pin 231 can move smoothly in the groove 232.
  • the pin 231 is located at the center in the longitudinal direction (circumferential direction) of the groove 232.
  • the centrifuge 21 moves in the radial direction by the operation of the cam mechanism 22.
  • the pin 231 moves along the groove 232.
  • the shape of the groove 232 is set so that the inner peripheral surface of the centrifuge 21 does not contact the bottom surface of the recess 121 a of the hub flange 12 wherever the pin 231 is located in the groove 232.
  • the hub flange 12 and the inertia ring 20 rotate in the state shown in FIG. In this state, the roller 30 of the cam mechanism 22 abuts on the innermost circumferential position (circumferential center position) of the cam 31 and the rotational phase difference between the hub flange 12 and the inertia ring 20 is “0”. .
  • rotational phase difference the relative displacement amount in the rotational direction between the hub flange 12 and the inertia ring 20 is referred to as “rotational phase difference”, which is shown in FIG. 2, FIG. 5 and FIG. 21 shows a deviation between the center position of the circumferential direction of the cam 21 and the cam 31 and the center position of the roller 30.
  • FIG. 5 shows a case where a rotational phase difference + ⁇ 1 (for example, 5 degrees) is generated on the + R side
  • FIG. 6 similarly shows a case where a rotational phase difference + ⁇ 2 (for example, 10 degrees) is generated on the + R side.
  • the first component force P1 is a force that moves the hub flange 12 in the left direction in FIG. 5 via the cam mechanism 22 and the centrifuge 21. That is, a force in the direction of reducing the rotational phase difference between the hub flange 12 and the inertia ring 20 acts on the hub flange 12. Moreover, the centrifuge 21 is moved to the inner peripheral side against the centrifugal force by the second component force P2.
  • the force that suppresses the torque fluctuation described above varies depending on the centrifugal force, that is, the rotational speed of the hub flange 12, and also varies depending on the rotational phase difference and the shape of the cam 31. Therefore, by setting the shape of the cam 31 as appropriate, the characteristics of the torque fluctuation suppressing device 14 can be optimized according to engine specifications and the like.
  • the shape of the cam 31 can be made such that the first component force P1 changes linearly according to the rotational phase difference in the state where the same centrifugal force is acting.
  • the shape of the cam 31 can be a shape in which the first component force P1 changes nonlinearly according to the rotational phase difference.
  • the movement of the centrifuge 21 is not restricted by the restriction mechanism 23. That is, the pin 231 provided on the centrifuge 21 can move smoothly along the groove 232, and the movement of the centrifuge 21 in the radial direction is not restricted.
  • centrifugal force does not act on the centrifuge 21, so that the centrifuge 21 located above the four centrifuges 21 is not It falls in the circumferential direction (downward).
  • the restriction mechanism 23 is not provided, the centrifuge 21 falls downward, the inner peripheral surface of the centrifuge 21 collides with the bottom surface of the recess 121a, and a hitting sound is generated.
  • the centrifuge 21 located above when the rotation is stopped falls to a position where it contacts the bottom surface of the recess 121a. In this case, there is a relatively wide gap between the cam 31 and the roller 30 that are the outer peripheral surface of the centrifuge 21.
  • the centrifuge 21 moves to the outer peripheral side and collides with the roller 30 to generate a hitting sound.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of torque fluctuation suppression characteristics.
  • the horizontal axis represents the rotational speed, and the vertical axis represents the torque fluctuation (rotational speed fluctuation).
  • the characteristic Q1 is a case where a device for suppressing torque fluctuation is not provided
  • the characteristic Q2 is a case where a conventional dynamic damper device is provided
  • the characteristic Q3 is a case where the torque fluctuation suppressing device 14 of the present embodiment is provided. Show.
  • Embodiment- 8 to 10 show a part of the torque fluctuation suppressing device according to the second embodiment of the present invention, and are equivalent to FIGS. 2, 5 and 6 of the first embodiment.
  • the inertia ring 201 on one side is removed.
  • the basic configuration of the torque fluctuation suppressing device 14 ′ of the second embodiment such as the operation of the cam mechanism 22 is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the restriction mechanism is different from that of the first embodiment.
  • the restriction mechanism 23 ' shown in FIG. 8 permits the operation of the centrifuge 21' by the cam mechanism 22 and restricts the movement of the centrifuge 21 'in the radial direction, as in the first embodiment.
  • the regulation mechanism 23 ' has a pin (regulation shaft) 231' and a groove (regulation groove) 232 '.
  • the pin 231 ′ is provided so as to connect the first inertia ring 201 and the second inertia ring 202. In other words, the pin 231 ′ extends between the inertia rings 201 and 202 along the rotation axis direction. Further, the pin 231 ′ is provided so as to be located at the center in the circumferential direction of the recess 121a of the hub flange 12 in a state where there is no rotational phase difference between the hub flange 12 and the inertia ring 20 (the state shown in FIG. 8). ing.
  • the groove 232 ′ is formed in an arc shape convex toward the inner peripheral side at the center in the circumferential direction of the centrifuge 21 ′, and the pin 231 ′ passes through the groove 232 ′.
  • a predetermined gap is provided between the pin 231 ′ and the groove 232 ′, and the pin 231 ′ can move smoothly in the groove 232 ′.
  • the shape of the groove 232 ′ is set so that the inner peripheral surface of the centrifuge 21 ′ does not come into contact with the bottom surface of the recess 121 a of the hub flange 12 no matter where the pin 231 ′ is located in the groove 232 ′.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams showing the operating state of the cam mechanism 22 and correspond to FIGS. 5 and 6 of the first embodiment. Since the operation of the cam mechanism 22 and the operation of the restriction mechanism 23 'are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 11 shows a part of the torque fluctuation suppressing device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment and FIG. 8 of the second embodiment.
  • the restriction mechanism 23 ′′ of the third embodiment is composed of a pin 231 ′ and a restriction surface 232 ′′ formed on the inner peripheral surface of the centrifuge 21 ′′.
  • the pin 231 ′ is the same as in the second embodiment.
  • the regulating surface 232 ′′ is the inner peripheral surface of the centrifuge 21 ′′, and this regulating surface 232 ′′ is in contact with the pin 231 ′.
  • the restricting surface 232 ′′ is formed in an arc shape that is convex on the inner peripheral side.
  • the inner peripheral surface of the centrifuge 21 ′ contacts the bottom surface of the recess 121 a of the hub flange 12 no matter where the pin 231 ′ is in contact with the regulating surface 232 ′′.
  • the shape of the restricting surface 232 ′′ is set so as not to occur.
  • FIG. 12 shows a part of the torque fluctuation suppressing device according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment.
  • this 4th Embodiment only the structure of a control mechanism differs from 1st Embodiment. That is, in the fourth embodiment, the elastic body 233 is provided on the outer peripheral surface of the pin 321.
  • the elastic body 233 may be provided not on the outer peripheral surface of the pin 231 but on the inner peripheral surface of the restriction groove 232, that is, the surface with which the pin 231 contacts.
  • FIG. 13 shows a part of the torque fluctuation suppressing device according to the fifth embodiment, which corresponds to FIG. 2 of the first embodiment.
  • the restriction mechanism 23 ′ ′′ of the fifth embodiment includes a pin (regulation shaft) 27 ′ that supports the rollers 26a and 26b and grooves (regulation grooves) formed in the first and second inertia rings 201 and 202. 232 ′ ′′.
  • the pin 27 ′ is provided through the centrifuge 21 and the groove 232 ′′ ′′ of the first and second inertia rings 201, 202 in the rotation axis direction.
  • the groove 232 ′′ ′′ is formed in the same position and in the same shape in each of the first inertia ring 201 and the second inertia ring 202.
  • the groove 232 ′′ ′′ is formed in a convex arc shape on the outer peripheral side, and a pin 27 ′ is inserted into the groove 232 ′′ ′′.
  • a predetermined gap is provided between the pin 27 ′ and the groove 232 ′′ ′′, and the pin 27 ′ can move smoothly in the groove 232 ′′ ′′.
  • the inertia ring is constituted by a continuous annular member, but a plurality of divided inertia bodies may be arranged in the circumferential direction.
  • a holding member such as an annular holding ring on the outer peripheral side of the inertia body.
  • the guide roller is disposed as the guide portion, but another member that reduces friction such as a resin race or a sheet may be disposed.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing the torque converter, and the torque converter is provided between the input side rotating body 41, the hub flange 42, and the input side rotating body 41 and the hub flange 42. And a damper 43.
  • the input side rotating body 41 includes members such as a front cover, a drive plate, and a piston.
  • the hub flange 42 includes a driven plate and a turbine hub.
  • the damper 43 includes a plurality of torsion springs.
  • a centrifuge is provided in any of the rotating members that constitute the input-side rotator 41, and a cam mechanism and a regulating mechanism that operate using centrifugal force acting on the centrifuge. 44 is provided.
  • the cam mechanism and the regulating mechanism 44 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • a centrifuge is provided in any of the rotating members constituting the hub flange 42, and a cam mechanism and a regulation that operate using centrifugal force acting on the centrifuge A mechanism 44 is provided.
  • the cam mechanism and the regulating mechanism 44 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • the torque converter shown in FIG. 16 has another damper 45 and an intermediate member 46 provided between the two dampers 43, 45 in addition to the configuration shown in FIGS. is doing.
  • the intermediate member 46 is rotatable relative to the input side rotating body 41 and the hub flange 42, and causes the two dampers 43 and 45 to act in series.
  • the intermediate member 46 is provided with a centrifuge, and a cam mechanism and a regulating mechanism 44 that operate by utilizing a centrifugal force acting on the centrifuge are provided.
  • a cam mechanism and a regulating mechanism 44 that operate by utilizing a centrifugal force acting on the centrifuge are provided.
  • the torque converter shown in FIG. 17 has a float member 47.
  • the float member 47 is a member for supporting the torsion spring constituting the damper 43, and is formed, for example, in an annular shape so as to cover the outer periphery and at least one side surface of the torsion spring. Further, the float member 47 is rotatable relative to the input side rotating body 41 and the hub flange 42, and rotates around the damper 43 by friction with the torsion spring of the damper 43. That is, the float member 47 also rotates.
  • the float member 47 is provided with a centrifuge 48, and a cam mechanism and a regulation mechanism 44 that operate using a centrifugal force acting on the centrifuge 48 are provided.
  • a cam mechanism and a regulation mechanism 44 that operate using a centrifugal force acting on the centrifuge 48 are provided.
  • FIG. 18 is a schematic diagram of a power transmission device having a flywheel 50 having two inertia bodies 51 and 52 and a clutch device 54. That is, the flywheel 50 disposed between the engine and the clutch device 54 includes a first inertial body 51, a second inertial body 52 disposed so as to be rotatable relative to the first inertial body 51, and two inertial bodies. And a damper 53 disposed between 51 and 52. The second inertia body 52 also includes a clutch cover that constitutes the clutch device 54.
  • a centrifuge is provided in any of the rotating members constituting the second inertial body 52, and a cam mechanism and a regulating mechanism 55 that operate using centrifugal force acting on the centrifuge. Is provided.
  • the cam mechanism and the restriction mechanism 55 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • FIG. 19 is an example in which a centrifuge is provided in the first inertial body 51 in the same power transmission device as in FIG.
  • a cam mechanism and a regulation mechanism 55 that operate using the centrifugal force acting on the centrifuge are provided.
  • the cam mechanism and the restriction mechanism 55 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • the power transmission device shown in FIG. 20 includes another damper 56 and an intermediate member 57 provided between the two dampers 53, 56. Have.
  • the intermediate member 57 is rotatable relative to the first inertial body 51 and the second inertial body 52.
  • a centrifuge 58 is provided on the intermediate member 57, and a cam mechanism and a regulation mechanism 55 that operate using a centrifugal force acting on the centrifuge 58 are provided.
  • the cam mechanism and the restriction mechanism 55 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of a power transmission device in which a clutch device is provided on one flywheel.
  • the first inertia body 61 in FIG. 21 includes one flywheel and a clutch cover of the clutch device 62.
  • a centrifuge is provided in one of the rotating members constituting the first inertial body 61, and a cam mechanism and a regulating mechanism 64 that operate using a centrifugal force acting on the centrifuge are provided. Yes.
  • the cam mechanism and the regulating mechanism 64 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • FIG. 22 is an example in which a centrifuge 65 is provided on the output side of the clutch device 62 in the power transmission device similar to FIG.
  • a cam mechanism and a regulation mechanism 64 that operate using centrifugal force acting on the centrifuge 65 are provided.
  • the cam mechanism and the regulating mechanism 64 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • the torque fluctuation suppressing device of the present invention may be disposed on any of the rotating members constituting the transmission, and further, the shaft (propeller shaft or drive) on the output side of the transmission (Shaft).
  • the torque fluctuation suppressing device of the present invention may be further applied to a conventionally known dynamic damper device or a power transmission device provided with a pendulum type damper device.
  • the peak of the torque fluctuation can be suppressed in a relatively wide rotational speed range. Further, in the present invention, it is possible to suppress the hitting sound that the centrifuge collides with other members.
  • 1 Torque Converter 11 Input Side Rotating Body 12, 120 Hub Flange (Rotating Body) 121a Opening 14, 14 'Torque fluctuation suppressing device 20, 201, 202 Inertia ring (mass body) 21, 21 ′, 21 ′′ Centrifuge 22, 22 Cam mechanism 23, 23 ′, 23 ′′, 23 ′′ Restricting mechanism 231, 231 ′ Pin (regulating shaft) 232, 232 ', 232''' groove (regulating groove) 232 '' restriction surface 30 roller (cam follower) 31 cams

Abstract

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。この装置は、イナーシャリング（２０）と、複数の遠心子（２１）と、複数のカム機構（２２）と、複数の規制機構（２３）と、を備えている。イナーシャリング（２０）は、ハブフランジ（１２）とともに回転可能であり、かつハブフランジ（１２）に対して相対回転自在に配置されている。遠心子（２１）は、ハブフランジ（１２）及びイナーシャリング（２０）の回転による遠心力を受けるように配置されている。カム機構（２２）は、遠心子（２１）に作用する遠心力を受けて、ハブフランジ（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。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。

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、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ハブフランジと、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。
　（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３２１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、入力側回転体４１及びハブフランジ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。
　（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。
　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。
１　トルクコンバータ
１１　入力側回転体
１２，１２０　ハブフランジ（回転体）
１２１ａ　開口部
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
２２，２２　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 (9)

  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、
    備えた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. 　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、
    請求項１に記載の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、
    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５のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
  7. 　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ピンと、を有し、
    　前記遠心子は、前記回転体の外周部でかつ前記ピン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、内部に前記ピン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１から６のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
  8. 　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７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。
  9. 　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７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。
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