JP6709767B2 - 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。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。

特許文献１には、トルク変動抑制装置を備えたロックアップ装置が示されている。特許文献１のトルク変動抑制装置は、イナーシャリングと、複数の遠心子と、複数のカム機構と、を備えている。イナーシャリングはトルクが伝達されるハブフランジに対して相対回転自在であり、遠心子はハブフランジ及びイナーシャリングの回転によって遠心力を受ける。カム機構は、遠心子の表面に形成されたカムと、このカムに接触するカムフォロアと、を有している。

この特許文献１の装置では、トルク変動によってハブフランジとイナーシャリングとの間に回転方向のずれが生じた場合には、遠心子に作用する遠心力を受けてカム機構が作動し、遠心子に作用する遠心力を、ハブフランジとイナーシャリングとの間のずれが小さくなる方向の円周方向力に変換する。この円周方向力によって、トルク変動が抑えられる。

特開２０１７−５３４６７号公報

特許文献１のトルク変動抑制装置では、ハブフランジの外周部に径方向外方に開く複数の凹部が形成されており、この凹部に遠心子が径方向に移動自在に収容されている。このような構成では、遠心子の円周方向の両側部と、この両側部に対向する凹部の側壁と、の間には、隙間が生じる。構造上、この隙間をなくすことはできない。

以上のような遠心子と凹部との隙間によって、装置の作動中に、遠心子が傾く。遠心子が傾くと、遠心子の外周面に形成されたカムの形状が設計上の形状からずれることになり、所望の捩り特性（ハブフランジとイナーシャリングとの相対回転角度と、ハブフランジとイナーシャリングとの間の伝達トルクと、の関係を示す特性）が得られない。また、遠心子が傾くタイミングは、トルク変動の周波数によって変わるので、捩り特性がばらつくという問題がある。

本発明の課題は、遠心子及びカム機構を有するトルク変動抑制装置において、カムを形成する遠心子が傾いた場合であっても、安定した捩じり特性を得ることにある。

（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、複数の支持部と、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て径方向に移動自在である。複数のカム機構は、遠心子の外周面に形成されたカム及びカムに沿って移動するカムフォロアを有し、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。複数の支持部は、回転体又は質量体に設けられて遠心子を径方向移動自在に支持可能であり、遠心子のカムが延びる方向の第１側部及び第１側部とは逆側の第２側部に当接可能である。

そして、回転体と質量体との間に回転方向の相対変位がない場合におけるカムとカムフォロアとの中立時接触点は、遠心子の第１側部が支持部と当接する第１当接点と遠心子の第２側部が支持部と当接する第２当接点とを結んだ直線より径方向内方に位置している。

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い。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回転方向における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する。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、カムとカムフォロアとの中立時接触点は、遠心子の第１当接点と第２当接点とを結んだ直線より径方向内方に位置している。この場合、従来構造（特許文献１の図９を参照）に比較して、カム（例えば円弧）の中心を、第１当接点と第２当接点とを結んだ直線により近づけることができる。このため、遠心子が傾いても、遠心子の外周面に形成されたカムの形状の変化の度合いが小さくなる。したがって、捩じり特性の不安定さを抑えることができる。

（２）好ましくは、遠心子は、第１外周側当接部及び第１内周側当接部と、第２外周側当接部及び第２内周側当接部と、を有している。第１外周側当接部及び第１内周側当接部は、第１側部に設けられ、支持部に当接可能である。第２外周側当接部及び第２内周側当接部は、第２側部に設けられ、支持部に当接可能である。この場合、中立時接触点は、第１外周側当接部が支持部に当接する第１外周側当接点と、第２内周側当接部が支持部に当接する第２内周側当接点と、を結ぶ直線と、第１内周側当接部が支持部に当接する第１内周側当接点と、第２外周側当接部が支持部に当接する第１外周側当接点と、を結ぶ直線と、の交点である不動点より径方向内方に位置している。

この場合も、前記同様に、遠心子が傾いても、遠心子の外周面に形成されたカムの形状の変化の度合いが小さくなり、捩じり特性の不安定さを抑えることができる。

（３）好ましくは、カムは径方向内方に窪む円弧状に形成されており、カムの円弧中心は不動点上に位置している。この場合は、遠心子が傾いても、カム形状が変化することはない。

（４）好ましくは、回転体は、外周面に径方向外方に開く複数の凹部を有し、凹部には遠心子が収容されている。また、好ましくは、遠心子の第１外周側当接部、第１内周側当接部、第２外周側当接部、及び第２内周側当接部は、それぞれ外周面が凹部の側壁に当接可能なガイド用のコロである。

（５）好ましくは、回転体は、外周面に径方向外方に開く複数の凹部を有し、凹部には遠心子が収容されている。また、好ましくは、支持部は、凹部の第１側壁に回転自在に装着された第１外周側コロ及び第１内周側コロと、凹部の第２側壁に回転自在に装着された第２外周側コロ及び第２内周側コロと、を有している。第１外周側コロは、遠心子の第１外周側当接部に当接可能である。第１内周側コロは遠心子の第１内周側当接部に当接可能である。第２外周側コロは遠心子の第２外周側当接部に当接可能である。第２内周側コロは遠心子の第２内周側当接部に当接可能である。

（６）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。

（７）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。

（８）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、遠心子及びカム機構を有するトルク変動抑制装置において、カムを形成する遠心子が傾いた場合であっても、安定した捩じり特性を得ることができる。

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。 カム機構の作動を説明するための図。 従来装置の課題を説明するための図２に対応する図。 従来装置の課題を説明するための図２に対応する図。 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。 本発明の第３実施形態の図２に対応する図。 本発明の第３実施形態の図２に対応する図。 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をＡ方向から視た図である。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、質量体としてのイナーシャリング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、複数の支持部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２０３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１２２が形成されている。凹部１２２は、径方向外方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及び支持部２３＞
遠心子２１は、ハブフランジ１２の凹部１２２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は、第１ガイド用コロ２６ａ及び第２ガイド用コロ２６ｂと、各ガイド用コロ２６ａ，２６ｂを回転自在に支持するピン２７と、を有している。

第１ガイド用コロ２６ａ及び第２ガイド用コロ２６ｂは、遠心子２１の両端の溝２１ａ，２１ｂに配置されている。第１ガイド用コロ２６ａは第１外周側コロ２６ｏａ（第１外周側当接部）と、第１外周側コロ２６ｏａの内周側に配置された第１内周側コロ２６ｉａ（第１内周側当接部）と、を有している。また、第２ガイド用コロ２６ｂは第２外周側コロ２６ｏｂ（第２外周側当接部）と、第２外周側コロ２６ｏｂの内周側に配置された第２内周側コロ２６ｉｂ（第２内周側当接部）と、を有している。第１外周側コロ２６ｏａと第２外周側コロ２６ｏｂとは対向して配置され、第１内周側コロ２６ｉａと第２内周側コロ２６ｉｂとは対向して配置されている。

第１外周側コロ２６ｏａ及び第２内周側コロ２６ｉａは凹部１２２の第１側壁１２２ａに当接して転動可能であり、第２外周側コロ２６ｏｂ及び第２内周側コロ２６ｉｂは凹部１２２の逆側の第２側壁１２２ｂに当接して転動可能である。すなわち、凹部１２２の第１側壁１２２ａ及び第２側壁１２２ｂは、遠心子２１を径方向移動自在に支持する支持部２３として機能している。

ピン２７は、遠心子２１の溝２１ａ，２１ｂを回転軸方向に貫通して設けられている。ピン２７の両端は遠心子２１に固定されている。

＜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２０３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２０３に支持されている。なお、コロ３０は、リベット２０３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。この実施形態では、カム３１は、図２の点Ｚを中心とする半径ｒの円弧状に形成されている。

また、ハブフランジ１２とイナーシャリング２０との間に回転方向の相対変位（回転位相差）がない状態（図２に示す状態）での、カム３１とコロ３０との中立時接触点Ｃｎは、不動点Ｄよりも径方向内方に位置している。

なお、不動点Ｄとは、凹部１２２内で遠心子２１が傾いてその姿勢が変化しても、その位置が変化しない点であり、図２に示す直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点で定義される。直線Ｌ１は、第１外周側コロ２６ｏａが第１側壁１２２ａに当接する第１外周側当接点Ｃ１ｏと、第２内周側コロ２６ｉｂが第２側壁１２２ｂに当接する第２内周側当接点Ｃ２ｉとを結ぶ直線である。直線Ｌ２は、第１内周側コロ２６ｉａが第１側壁１２２ａに当接する第１内周側当接点Ｃ１ｉと、第２外周側コロ２６ｏｂが第２側壁１２２ｂに当接する第２外周側当接点Ｃ２ｏとを結ぶ直線である。そして、この実施形態では、カム３１の円弧中心Ｚと不動点Ｄとは距離ｈだけ離れている。

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。

［カム機構２２の作動］
図２及び図４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及び図４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４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４は＋Ｒ側に回転位相差＋θ１（例えば５度）が生じた場合を示している。

図４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４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４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４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４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。

ここで、遠心子２１の両側部の第１及び第２ガイド用コロ２６ａ，２６ｂと対応する第１及び第２側壁１２２ａ，１２２ｂとの間には隙間がある。したがって、カム機構２２の作動中において、４つの当接点Ｃ１ｏ，Ｃ１ｉ，Ｃ２ｏ，Ｃ２ｉのうちの２つが当接することによって、遠心子２１が傾くことになる。この場合の遠心子２１の傾きの中心は不動点Ｄであり、カム３１の円弧中心Ｚとはずれた位置にある。このため、遠心子２１が傾いて姿勢が変化すると、中立時接触点Ｃｎにおけるカム形状が、設計上のカム形状（図２に示す状態）とは変化する。このため、所望の捩り特性が得られないことになる。

図５Ａ及び図５Ｂに、以上の課題を従来の構成を参考にして示している。すなわち、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、遠心子２１’の両側部の各ガイド用コロ２６’と対応するハブフランジ１２’の凹部の側壁との間には隙間（ガタ）がある。このような状態では、作動中において、図５Ｂに示すように、一方側の内周側のガイド用コロ２６’と、他方側の外周側のガイド用コロ２６’の２つのみが側壁に当接し、遠心子２１’が傾く。すると、カムフォロア３０’の位置もずれることになり、所望の捩り特性が得られないことになる。

なお、後述するように、カム３１の円弧中心Ｚを不動点Ｄに一致させれば、すなわち図２の距離ｈを「０」にすれば、遠心子２１が傾いてもカム形状は変化しない。

しかし、遠心子２１の形状等を考慮して装置をコンパクトにするためには、カム３１の円弧中心Ｚを不動点Ｄに一致させることが困難な場合がある。

ここで、従来のこの種の装置では、中立時接触点が不動点よりも径方向外方に設定されている。カムの円弧中心は、当然中立時接触点よりも径方向外方に位置するので、従来装置では、不動点とカムの円弧中心との距離が長くなってしまう。

そこで、この実施形態では、中立時接触点Ｃｎを不動点Ｄよりも径方向内方側に配置している。中立時接触点Ｃｎを、より径方向内方に位置させることによって、カム３１の円弧中心Ｚも径方向に内方に位置することになる。したがって、図２に示す距離ｈが、従来装置に比較して短くなる。距離ｈとカム３１の形状の変化の度合いはおよそ比例するので、本実施形態のように距離ｈが短くなると、遠心子２１の傾きによるカム形状の変化も小さくなる。このため、カム機構２２の捩り特性は従来装置に比較して安定する。

［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はカム機構を有さない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、カム機構を有さない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、カム機構２２を有する本実施形態（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７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に相当する模式的な図である。なお、図７においても、図２と同様に、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。また、第１実施形態と同様又は対応する部材には同じ符合で示している。

第２実施形態のトルク変動抑制装置は、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、遠心子２１及び支持部２３の構成が第１実施形態と異なっている。

図７に示す支持部２３は、凹部１２２の側壁１２２ｂに回転自在に支持されたガイド用コロ３６ｂを有している。ガイド用コロ３６ｂは、外周側コロ３６ｏｂと、外周側コロ３６ｏｂの内周側に配置された及び内周側コロ３６ｉｂと、を有している。なお、図７では一方のガイド用コロ２６ｂのみを示しているが、他方側も同様の構成である。

外周側コロ３６ｏｂ及び内周側コロ３６ｉｂは、ともに遠心子２１の円周方向の一方の側面２１ｄに当接し、転動可能である。したがって、遠心子２１は、側面２１ｄに、外周側コロ３６ｏｂに当接可能な外周側当接部と、内周側コロ３６ｉｂに当接可能な内周側当接部と、を有している。すなわち、外周側コロ３６ｏｂ及び内周側コロ３６ｉｂは、遠心子２１を径方向移動自在に支持する支持部２３として機能している。

この第２実施形態における不動点Ｄは、図７に示す直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点で定義される。直線Ｌ１は、一方側の外周側コロと遠心子２１の一方側の端面とが当接する当接点と、他方側の内周側コロ３６ｉｂと遠心子２１の他方側の端面とが当接する当接点とを結ぶ直線である。直線Ｌ２は、一方側の内周側コロと遠心子２１の一方側の端面とが当接する当接点と、外周側コロ３６ｏｂと遠心子２１の他方側の端面と当接する当接点とを結ぶ直線である。

以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、中立時接触点Ｃｎが不動点Ｄよりも径方向内方側に位置するように、カム形状が設定されている。したがって、カムの円弧中心（図示せず）と不動点Ｄとの間の距離が短くなり、カム機構２２の捩り特性は従来装置に比較して安定する。

−第３実施形態−
図８Ａ及び図８Ｂは本発明の第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に相当する模式的な図である。なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいても、図２と同様に、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。また、第１実施形態と同様又は対応する部材には同じ符合で示している。

第３実施形態のトルク変動抑制装置は、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、カム３１と不動点Ｄとの位置関係が第１実施形態と異なっている。

すなわち、この第３実施形態では、カム３１の円弧中心Ｚと不動点Ｄとが同じ位置に設定されており、図２の距離ｈが「０」に設定されている。

この第３実施形態では、図８Ｂに示すように、遠心子２１が傾いてもカム３１の形状は変化しない。このため、第３実施形態の装置では、カム機構２２において、常に所望の捩り特性を得ることができる。

［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、カムを一定の曲率を有する円弧で形成したが、複数の曲率からなる曲線でカムを形成してもよい。このような場合でも、中立時接触点が不動点の径方向内方に位置するようにカムを設定すれば、カム機構の捩じり特性は安定する。

（ｂ）ガイド用コロの個数は前記実施形態に限定されない。例えば、遠心子の円周方向の両側に１つずつのガイド用コロを設けるとともに、遠心子の内周面と凹部の底面との間に１つのガイド用コロを設け、合計３つのコロにより遠心子の移動をガイドするようにしてもよい。

この場合は、一方側のガイド用コロが凹部の側壁に当接する当接点と、他方側のガイド用ことが凹部の側壁に当接する当接点と、を結ぶ直線よりも、中立時接触点が径方向内方に位置するようにカムを設定すれば、カム機構の捩じり特性は安定する。

（ｃ）ガイド用コロとしては、所謂ローラベアリングを用いてもよい。この場合には、遠心子又はハブフランジの凹部とローラベアリングの外周との間の摩擦をさらに低減できる。

（ｄ）前記実施形態では、遠心子をハブフランジに設けたが、イナーシャリングに設けてもよい。

［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９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、これらの部材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９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支持部を含む機構４４が設けられている。カム機構及び支持部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１０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支持部を含む機構４４が設けられている。カム機構及び支持部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１１に示したトルクコンバータは、図９及び図１０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１１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支持部を含む機構４４が設けられている。カム機構及び支持部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１２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１２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支持部を含む機構４４が設けられている。カム機構及び支持部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１３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１３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支持部を含む機構５５が設けられている。カム機構及び支持部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１４は、図１３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支持部を含む機構５５が設けられている。カム機構及び支持部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１５に示した動力伝達装置は、図１３及び図１４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１５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支持部を含む機構５５が設けられている。カム機構及び支持部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１６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１６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支持部を含む機構６４が設けられている。カム機構及び支持部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１７は、図１６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支持部を含む機構６４が設けられている。カム機構及び支持部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）
１２２ 凹部
１２２ａ 第１側壁（支持部）
１２２ｂ 第２側壁（支持部）
１４ トルク変動抑制装置
２０，２０１，２０２ イナーシャリング（質量体）
２１，５８，６５ 遠心子
２２ カム機構
２３ 支持部
２６ｏａ 第１外周側コロ（第１外周側当接部）
２６ｉａ 第１内周側コロ（第１内周側当接部）
２６ｏｂ 第２外周側コロ（第２外周側当接部）
２６ｉｂ 第２内周側コロ（第２内周側当接部）
３０ コロ（カムフォロア）
３１ カム
Ｃｎ 中立時接触点
Ｄ 不動点
Ｚ カム円弧中心

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て径方向に移動自在な複数の遠心子と、
   前記遠心子の外周面に形成されたカム及び前記カムに沿って移動するカムフォロアを有し、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、
   前記回転体又は前記質量体に設けられて前記遠心子を径方向移動自在に支持可能であり、前記遠心子の前記カムが延びる方向の第１側部及び前記第１側部とは逆側の第２側部に当接可能な複数の支持部と、
   を備え、
   前記回転体と前記質量体との間に回転方向の相対変位がない場合における前記カムとカムフォロアとの中立時接触点は、前記遠心子の第１側部が前記支持部と当接する第１当接点と前記遠心子の第２側部が前記支持部と当接する第２当接点とを結んだ直線より径方向内方に位置している、
   トルク変動抑制装置。
2. 前記遠心子は、
   前記第１側部に設けられ、前記支持部に当接可能な第１外周側当接部及び第１内周側当接部と、
   前記第２側部に設けられ、前記支持部に当接可能な第２外周側当接部及び第２内周側当接部と、
   を有し、
   前記中立時接触点は、
   前記第１外周側当接部が前記支持部に当接する第１外周側当接点と、前記第２内周側当接部が前記支持部に当接する第２内周側当接点と、を結ぶ直線と、
   前記第１内周側当接部が前記支持部に当接する第１内周側当接点と、前記第２外周側当接部が前記支持部に当接する第１外周側当接点と、を結ぶ直線と、
   の交点である不動点より径方向内方に位置している、
   請求項１に記載のトルク変動抑制装置。
3. 前記カムは径方向内方に窪む円弧状に形成されており、
   前記カムの円弧中心は前記不動点上に位置している、
   請求項２に記載のトルク変動抑制装置。
4. 前記回転体は、外周面に径方向外方に開く複数の凹部を有し、前記凹部には前記遠心子が収容されており、
   前記遠心子の第１外周側当接部、第１内周側当接部、第２外周側当接部、及び第２内周側当接部は、それぞれ外周面が前記凹部の側壁に当接可能なガイド用のコロである、
   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、外周面に径方向外方に開く複数の凹部を有し、前記凹部には前記遠心子が収容されており、
   前記支持部は、
   前記凹部の第１側壁に回転自在に装着され、前記遠心子の第１外周側当接部に当接可能な第１外周側コロ、及び前記遠心子の第１内周側当接部に当接可能な第１内周側コロと、
   前記凹部の第２側壁に回転自在に装着され、前記遠心子の第２外周側当接部に当接可能な第２外周側コロ、及び前記遠心子の第２内周側当接部に当接可能な第２内周側コロと、
   を有している、
   請求項２又は３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５のいずれか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５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５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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