JP2013164090A

JP2013164090A - 捩り振動減衰装置

Info

Publication number: JP2013164090A
Application number: JP2012026173A
Authority: JP
Inventors: Tomoyasu Kurimoto; 智康栗本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-08-22

Abstract

【課題】捩り振動減衰装置の回転時にトルク伝達部材の一端部を常時、カム部材のカム面に接触させることができ、捩れ特性が悪化するのを防止することができる捩り振動減衰装置を提供すること。
【解決手段】捩り振動減衰装置１は、プレート３２の延在方向一端部が、ディスクプレート８、９の円周方向において回動軸１０よりもアーム部材１７の一端部１７ａ側に位置してアーム部材１７の半径方向外周部に取付けられるとともに、プレート３２の延在方向他端部にマス部材３３が設けられ、支持軸３４がディスクプレート８、９の円周方向において回動軸１０に対してアーム部材１７の一端部１７ａ側に位置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、捩り振動減衰装置に関し、特に、車両の内燃機関と駆動伝達系の変速機との間に介装され、第１の回転部材と第２の回転部材との間でトルクが伝達されるように第１の回転部材と第２の回転部材とをトルク伝達部材および弾性部材を介して相対回転自在に連結した捩り振動減衰装置に関する。

従来から内燃機関や電動モータ等の駆動源と車輪等とを変速機等を有する駆動伝達系を介して連結し、駆動源から駆動伝達系を介して車輪に動力を伝達している。ところが、駆動源に連結される駆動伝達系は、例えば、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動によってジャラ音やこもり音が発生する。

ジャラ音とは、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動によって、駆動伝達系に設けられた変速機を構成する変速歯車組の空転歯車対が衝突して生じるジャラジャラという異音のことである。また、こもり音は、内燃機関のトルク変動を起振力とする駆動伝達系の捩り共振による振動によって車室内に発生する異音のことであり、駆動伝達系の捩れ共振は、例えば、定常域に存在する。

従来から内燃機関や電動モータ等の駆動源と車輪等とを連結して駆動源からのトルクを伝達するとともに、駆動源と変速歯車組を有する駆動伝達系との間の捩り振動を吸収する捩り振動減衰装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この捩り振動減衰装置は、外周部にカム面を有し、カム面の曲率が円周方向に沿って変化するように構成されたカム部材と、カム部材と同一軸線上に設けられ、カム部材に対して相対回転自在な一対のディスクプレートと、カム部材と一対のディスクプレートとの間に設けられ、カム部材と一対のディスクプレートとが相対回転したときに弾性変形する弾性部材とを備えている。

また、この捩り振動減衰装置は、一端部がカム部材のカム面に接触するとともに他端部が弾性部材に付勢され、カム部材と一対のディスクプレートとが相対回転したときに、前記一対のディスクプレートに設けられた回動支点部を中心に回動して弾性部材を弾性変形させることにより、カム部材と一対のディスクプレートとの間でトルクを伝達する屈曲形状のアーム部材を備えている。

この捩り振動減衰装置にあっては、カム部材の回転に伴ってアーム部材が回動して弾性部材を弾性変形させることにより、カム部材と一対のディスクプレートとの捩れ角の範囲を広角化することができる。

このため、カム部材と一対のディスクプレートとの捩れ剛性を全体的に低くすることができ、ジャラ音やこもり音を充分に減衰して振動の減衰性能を向上させることができる。

ＷＯ２０１１／０６７８１５号公報

しかしながら、このような従来の捩り振動減衰装置にあっては、アーム部材の一端部がカム部材のカム面に接触する構成となっているため、内燃機関から捩り振動減衰装置に入力される振動によって、アーム部材の一端部がカム部材のカム面から離れてしまい、アーム部材の一端部がカム部材のカム面に常時、接触しないおそれがある。

このため、アーム部材の一端部がカム部材のカム面に接触した状態では、一対のディスクプレートから弾性部材およびアーム部材を介してカム部材にトルクを伝達することができるが、アーム部材の一端部がカム部材のカム面から離隔した状態では、アーム部材からカム部材にトルクを伝達することができない。

特に、内燃機関から捩り振動減衰装置に入力される振動は、内燃機関の回転数が増大するのに伴って大きくなるため、内燃機関の高回転時にアーム部材の一端部がカム部材のカム面から離隔し易くなる。

このため、内燃機関から入力される振動によってアーム部材の一端部がカム部材のカム面に接触した状態と、カム部材のカム面から離隔した状態とを繰り返すことにより、一対のディスクプレートとカム部材とが捩れたときにトルクの追従性が悪化してしまう。

したがって、図１３に実線で示す正常な捩れ特性に対して、破線で示すように捩れ特性の乱れが発生して捩り振動減衰装置の捩れ特性が悪化してしまう。この結果、車両のドライバビリティが悪化してしまうおそれがある。
なお、図１３に示す捩れ特性は、一対のディスクプレートとカム部材のカム面との捩れ角に対してカム部材から出力されるトルクを示している。

また、アーム部材の一端部がカム部材のカム面から離隔した状態からカム部材のカム面に接触した状態に変位すると、アーム部材がカム部材のカム面に衝突することになるため、打音が発生してしまうおそれがある。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、捩り振動減衰装置の回転時にトルク伝達部材の一端部を常時、カム部材のカム面に接触させることができ、捩れ特性が悪化するのを防止することができる捩り振動減衰装置を提供することを目的とする。

本発明に係る捩り振動減衰装置は、上記目的を達成するため、（１）第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同一軸線上に設けられ、前記第１の回転部材に対して相対回転自在な第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に設けられ、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに弾性変形することにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間でトルクを伝達する弾性部材と、前記第１の回転部材と一体回転するように前記第１の回転部材に設けられ、前記第１の回転部材および前記第２の回転部材の捩れ角の変化に伴って曲率の変化するカム面を有するカム部材と、一端部が前記カム部材の前記カム面に接触するとともに他端部が前記弾性部材の延在方向一端部に接触し、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに、前記第２の回転部材に設けられた回動軸を中心に回動して前記弾性部材を弾性変形させることにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間でトルクを伝達するトルク伝達部材とを備えた捩り振動減衰装置であって、前記第２の回転部材に設けられた支持軸に回動自在に取付けられた押圧部材を備え、前記押圧部材の延在方向一端部が、前記第２の回転部材の円周方向において前記回動軸よりも前記トルク伝達部材の一端部側に位置して前記トルク伝達部材の半径方向外周部に延在し、前記押圧部材の延在方向他端部に質量体が設けられ、前記支持軸が、前記第２の回転部材の円周方向において前記回動軸に対して前記トルク伝達部材の一端部側に位置するものから構成されている。

この捩り振動減衰装置は、カム部材の回転に伴ってカム部材がアーム部材を介して弾性部材を押圧して弾性部材からアーム部材への反力を変化させることにより、第１の回転部材と第２の回転部材との捩れ角の範囲を広角化して第１の回転部材と第２の回転部材とのの間でトルクを伝達することができる。このため、第１の回転部材と第２の回転部材の捩れ剛性を全体的に低くすることができ、振動の減衰性能を向上させることができる。

また、この捩り振動減衰装置は、押圧部材の延在方向一端部が、第２の回転部材の円周方向において回動軸よりもトルク伝達部材の一端部側に位置してトルク伝達部材の半径方向外周部に延在するとともに、押圧部材の延在方向他端部に質量体が設けられ、支持軸が回動軸に対してトルク伝達部材の一端部側に位置するように構成される。このため、捩り振動減衰装置の回転数が増大するのに伴って遠心力が発生すると、質量体が第２の回転部材の半径方向外方に移動する。

質量体が第２の回転部材の半径方向外方に移動すると、押圧部材の延在方向一端部が支持軸を支点にしてテコの原理によってトルク伝達部材を半径方向内方に押圧する。支持軸は、第２の回転部材の円周方向において回動軸に対してトルク伝達部材の一端部側に位置するので、押圧部材の一端部がトルク伝達部材を半径方向内方に押圧すると、トルク伝達部材の延在方向一端部がカム部材のカム面に押し付けられる。

このため、トルク伝達部材の一端部がカム部材のカム面に常時、押し付けられ、第２の回転部材から弾性部材およびトルク伝達部材を介してカム部材にトルクを伝達することができる。この結果、捩り振動減衰装置の捩れ特性が悪化するのを防止することができる。

また、トルク伝達部材の一端部をカム部材のカム面に常時、接触させることができるため、トルク伝達部材がカム部材に衝突して打音が発生するのを防止することができる。また、トルク伝達部材からカム部材にトルクを常時伝達させることができるため、第２の回転部材とカム部材とが捩れたときにトルクの追従性が悪化するのを防止することができ、捩り振動減衰装置を車両に搭載した場合に、車両のドライバビリティが悪化するのを防止することができる。

上記（１）の捩り振動減衰装置において、（２）前記押圧部材が、前記回動軸が挿通される挿通穴を有し、延在方向一端部が前記トルク伝達部材に固定され、延在方向他端部に質量体が取付けられたプレートを有するものから構成されている。

この捩り振動減衰装置は、押圧部材がプレートを有するので、押圧部材の一部を薄肉にすることができ、押圧部材の設置スペースを小さくして、捩り振動減衰装置が大型化するのを防止することができる。

上記（１）、（２）の捩り振動減衰装置において、（３）前記トルク伝達部材の一端部に転動体が回転自在に設けられ、前記トルク伝達部材の一端部が前記転動体を介して前記カム部材のカム面に接触するものから構成されている。

この捩り振動減衰装置は、トルク伝達部材の一端部が転動体を介してカム部材のカム面に接触するので、トルク伝達部材の一端部とカム部材との接触圧が高くなるのを防止することができ、アーム部の一端部とカム部材との磨耗を抑制することができる。

上記（１）〜（３）の捩り振動減衰装置において、（４）前記第１の回転部材が、外周部に前記カム部材を有し、内周部に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結されるボスを備え、前記第２の回転部材が、前記カム部材の軸線方向両側に配置され、軸線方向に所定間隔を隔てて互いに固定されるとともに、前記回動軸を介して前記トルク伝達部材を回動自在に支持する一対のディスクププレートと、前記一対のディスクプレートに設けられ、前記弾性部材の延在方向他端部を支持する支持部とを備え、前記一対のディスクプレートに内燃機関から動力が伝達されるものから構成されている。

この捩り振動減衰装置は、一対のディスクプレートに弾性部材の延在方向他端部を支持する支持部が設けられるとともに、弾性部材の延在方向一端部がトルク伝達部材の他端部に接触し、トルク伝達部材の他端部がカム部材のカム面に接触するので、一対のディスクプレートとカム部材との捩れ角の範囲を広角化して弾性部材の低剛性化を図ることができる。

このため、シフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるとき等のように、一対のディスクプレートとカム部材との捩れ角が小さい領域にあっては、低剛性の弾性部材によって微小振動を減衰して変速機を構成する変速歯車組からガラ音が発生するのを抑制することができる。

また、一対のディスクプレートとカム部材との捩れ角が大きい領域では、一対のディスクプレートとカム部材との捩れ角を大きくしてトルクの上昇率が大きくなる高剛性の捩れ特性を得ることができる。

したがって、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした大きな捩り振動や、駆動伝達系の捩り共振を減衰して、変速歯車組の空転歯車対が衝突して生じるジャラ音や駆動伝達系の捩り共振によるこもり音の発生を抑制することができる。

本発明によれば、捩り振動減衰装置の回転時にトルク伝達部材の一端部を常時、カム部材のカム面に接触させることができ、捩れ特性が悪化するのを防止することができる捩り振動減衰装置を提供することができる。

本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の斜視図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートの一方を除いた状態の捩り振動減衰装置の斜視図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の正面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、図３のＡ−Ａ方向矢視断面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、アーム部材の上面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、押圧部材を除いた図５のＢ−Ｂ方向矢視断面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、プレートの構成図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、図３のＣ方向矢視図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとカム部材との捩れ角が＋３０°のときの捩り振動減衰装置の正面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとカム部材との捩れ角が＋６０°のときの捩り振動減衰装置の正面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとカム部材との捩れ角が＋９０°のときの捩り振動減衰装置の正面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、ディスクプレートとカム部材との捩れ角が−４５°のときの捩り振動減衰装置の正面図である。本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図であり、捩り振動減衰装置の捩れ角とトルクの関係を示す図である。

以下、本発明に係る捩り振動減衰装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図１３は、本発明に係る捩り振動減衰装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１〜図４において、捩り振動減衰装置１は、第１の回転部材２と第１の回転部材２と同一軸線上に設けられた第２の回転部材３とを備えている。

第２の回転部材３には駆動源である図示しない内燃機関からのトルクが入力されるようになっており、第１の回転部材２は、第２の回転部材３のトルクを図示しない駆動伝達系の変速機に伝達するようになっている。

第１の回転部材２と第２の回転部材３との間には弾性部材としての一対のコイルスプリング４が設けられており、コイルスプリング４は、第１の回転部材２と第２の回転部材３とが相対回転したときに第１の回転部材２の円周方向に弾性変形される。

第１の回転部材２は、駆動伝達系の変速機の入力軸５（図４参照）の外周部にスプライン嵌合されるボス６と、ボス６の外周部に設けられたカム部材７とを含んで構成される。

なお、ボス６とカム部材７とは一体的に成形されてもよい。また、ボス６とカム部材７とを別体に形成し、ボス６の外周部およびカム部材７の内周部にスプライン部をそれぞれ形成し、ボス６とカム部材７とをスプライン嵌合してもよい。

また、第２の回転部材３は、一対のディスクプレート８、９およびクラッチディスク１１を備えている。ディスクプレート８、９は、カム部材７の軸線方向両側に配置されており、軸線方向に所定間隔を隔てて回動軸１０によって連接されている。

回動軸１０は、ディスクプレート８、９に橋架されており、軸線方向両端部が大径に形成されることにより、ディスクプレート８、９に抜け止め係止されている。このため、ディスクプレート８、９は、回動軸１０によって一体化されることで一体回転するようになっている。

また、ディスクプレート８、９の円状の中心孔８ａ、９ａにはボス６が収納されており、ボス６は、ディスクプレート８、９と同一軸線上に設けられている。

また、クラッチディスク１１は、ディスクプレート８の半径方向外方に設けられており、クッショニングプレート１２および摩擦材１３ａ、１３ｂを備えている。クッショニングプレート１２は、厚み方向に波打つリング状の部材から構成されており、リベット１４ａによってディスクプレート８に固定されている。

摩擦材１３ａ、１３ｂは、クッショニングプレート１２の両面にリベット１４ｂによって固定されており、この摩擦材１３ａ、１３ｂは、内燃機関のクランクシャフトに固定された図示しないフライホイールとフライホイールにボルト固定されたクラッチカバーのプレッシャプレートとの間に位置している。

そして、摩擦材１３ａ、１３ｂがプレッシャプレートに押圧されてフライホイールとプレッシャプレートに摩擦係合することで、内燃機関のトルクがディスクプレート８、９に入力される。

また、図示しないクラッチペダルが踏み込まれると、プレッシャプレートが摩擦材１３ａ、１３ｂを押圧するのを解除し、摩擦材１３ａ、１３ｂがフライホイールから離隔することで、内燃機関のトルクがディスクプレート８、９に入力されない。

また、ディスクプレート８には支持部としての台座１５が設けられており、この台座１５は、ディスクプレート８から軸線方向に突出してディスクプレート９に取付けられている。

この台座１５には弾性部材としてのコイルスプリング４の延在方向他端部が取付けられており、コイルスプリング４の延在方向一端部にはスプリングシート１６が取付けられ、コイルスプリング４の他端部は、自由端となっている。

また、コイルスプリング４とカム部材７との間にはトルク伝達部材としてのアーム部材１７が設けられており、このアーム部材１７は、ディスクプレート８、９の間に位置し、回動軸１０に回動自在に支持されている。

図５、図６に示すように、回動軸１０とアーム部材１７の間にはニードルベアリング１８が介装されている。ニードルベアリング１８は、アーム部材１７に取付けられたアウターレース１８ａと、アウターレース１８ａと回動軸１０の間に介装された針状ニードル１８ｂとから構成されており、アウターレース１８ａが針状ニードル１８ｂを介して回動軸１０に対して回転自在となっている。

このため、アーム部材１７は、ニードルベアリング１８を介して回動軸１０に回転自在に取付けられている。
図５、図６に示すように、アーム部材１７の一端部１７ａは、二股形状の板状部としての突出片１７Ａ、１７Ｂが形成されており、この突出片１７Ａ、１７Ｂは、ピン１９によって連結されている。

このピン１９には転動体としてのコロ部材２０が回転自在に取付けられている。コロ部材２０は、ピン１９の外周部に設けられたアウターレース２０ａおよびアウターレース２０ａとピン１９の間に介装された針状ニードル２０ｂからなるニードルベアリングと、アウターレース２０ａの外周部でアウターレース２０ａに取付けられたコロ２０ｃとから構成されており、コロ２０ｃがニードルベアリングを介してピン１９に対して回転自在となっている。

このコロ２０ｃは、カム部材７のカム面７ａに接触して回転するようになっており、アーム部材１７の一端部１７ａは、コロ２０ｃを介してカム部材７のカム面７ａに接触する。
アーム部材１７の他端部１７ｂは、板状部としての二股形状の突出片１７Ｃ、１７Ｄが形成されており、この突出片１７Ｃ、１７Ｄは、ピン２１によって連結されている。

このピン２１には転動部材としてのコロ部材２２が回転自在に取付けられている。コロ部材２２は、ピン２１の外周部に設けられたアウターレース２２ａおよびアウターレース２２ａとピン２１の間に介装された針状ニードル２２ｂからなるニードルベアリングと、アウターレース２２ａの外周部でアウターレース２２ａに取付けられたコロ２２ｃとから構成されており、コロ２２ｃがニードルベアリングを介してピン２１に対して回転自在となっている。

コロ２２ｃは、スプリングシート１６の外周面に接触するようになっており、アーム部材１７の他端部１７ｂは、コロ２２ｃを介してスプリングシート１６の外周面に接触する。
また、カム部材７は、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角の変化に伴って曲率の変化するカム面７ａを有している。

本実施の形態では、カム部材７が楕円形状のカム面を有しており、カム面７ａの曲率は、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が最小（捩れ角が略０°）のときのカム部材７の初期位置からディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が大きくなるに従って大きくなっている。

したがって、本実施の形態のカム部材７は、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が最小のときに曲率の小さいカム面７ａにアーム部材１７のコロ２０ｃが接触するようにカム部材７の初期位置が設定されている。

このため、カム部材７が回転してアーム部材１７のコロ２０ｃが接触するカム面７ａの位置が可変されることにより、スプリングシート１６がアーム部材１７によって付勢されてコイルスプリング４の圧縮量が可変される。このとき、スプリングシート１６が台座１５に近接・離隔するように移動することになる。

また、アーム部材１７は、ディスクプレート８、９の中心軸に対して点対称に配置されており、アーム部材１７は、ディスクプレート８、９の中心軸を挟んで同一の曲率を有するカム面７ａに一端部１７ａを接触させることができるようになっている。

一方、図４に示すように、ディスクプレート８、９とカム部材７との間にはヒステリシス機構２３が介装されており、このヒステリシス機構２３は、環状の摩擦材２４、２５、２６、２７および皿ばね２８から構成されている。

摩擦材２４、２５は、表面が所定の摩擦係数を有する環状部材から構成されており、カム部材７の幅方向両面に取付けられている。
摩擦材２６、２７は、表面が所定の摩擦係数を有する環状部材から構成されており、それぞれ摩擦材２４、２５に軸線方向に対向するようにしてディスクプレート８、９に取付けられている。

皿ばね２８は、円錐形状に形成されており、摩擦材２７とディスクプレート９との間に介装されている。この皿ばね２８は、カム部材７の軸線方向に弾性力を発生させることにより、摩擦材２４と摩擦材２６とを摩擦接触させるとともに、摩擦材２５と摩擦材２７とを摩擦接触させることにより、カム部材７とディスクプレート８、９との間にヒステリシストルクを発生させるようになっている。

一方、捩り振動減衰装置１は、押圧部材３１を備えている。図７、図８に示すように、押圧部材３１は、プレート３２およびマス部材３３を備えており、プレート３２の延在方向中央部に挿通穴３２ａが形成されている。

また、プレート３２の延在方向一端部にはピン穴３２ｂが形成されており、プレート３２の延在方向他端部には金属からなる質量体としてのマス部材３３が取付けられている。また、ディスクプレート８、９には支持軸３４の両端部がかしめ固定されており、この支持軸３４に挿通穴３２ａが挿通されることにより、プレート３２は、支持軸３４に回動自在に支持されている。

図３に示すように、プレート３２の延在方向一端部は、ディスクプレート８、９の円周方向において回動軸１０よりもアーム部材１７の一端部１７ａ側に延在しており、プレート３２の延在方向一端部は、ピン穴３２ｂに挿通されたかしめピン３５によってアーム部材１７の半径方向外周部に取付けられている。

このかしめピン３５は、アーム部材１７の半径方向外周部から突出して設けられており、プレート３２のピン穴３２ｂにかしめピン３５を挿通してかしめピン３５の頭部を潰すことによって、プレート３２をアーム部材１７の半径方向外周部に固定するように構成されている。なお、かしめピン３５ではなく、ボルト等によってプレート３２の延在方向一端部をアーム部材１７に取付けてもよい。

また、支持軸３４は、ディスクプレート８、９の円周方向において回動軸１０に対してアーム部材１７の一端部１７ａ側に位置しており、プレート３２の延在方向他端部に取付けられたマス部材３３は、ディスクプレート８、９の円周方向において支持軸３４に対してコイルスプリング４側に位置している。

次に、作用を説明する。
図９〜図１２は、ディスクプレート８、９が内燃機関のトルクを受けて図３の状態から反時計回転方向（Ｒ２方向）に回転している状態を示し、説明の便宜上、カム部材７がディスクプレート８、９に対して正側の時計回転方向（Ｒ１方向）に捩れるものとして説明を行う。

なお、図９〜図１２ではディスクプレート９を除いた状態を示している。また、ディスクプレート８、９に対してカム部材７が正側に捩れるのは、車両の加速時であり、負側に捩れるのは、減速時である。

摩擦材１３ａ、１３ｂがプレッシャプレートに押圧されてフライホイールとプレッシャプレートに摩擦係合することで、内燃機関のトルクがディスクプレート８、９に入力される。

車両の加速時に、内燃機関のトルク変動による回転変動が小さい場合には、ディスクプレート８、９とカム部材７との間の変動トルクが小さく、カム部材７がディスクプレート８、９に対して時計回転方向（Ｒ１方向）に相対回転する。

このとき、図３に示す状態から図９に示す状態のように、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が大きくなるにつれてカム部材７がＲ１方向に回転すると、アーム部材１７のコロ２０ｃがカム面７ａに沿って転動する。このため、アーム部材１７の一端部１７ａがコロ２０ｃを介してカム面７ａ上を摺動する。なお、図９は、捩れ角が３０°の状態を示す。

カム面７ａの曲率は、カム部材７の初期位置にあるときからディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が大きくなるに従って大きくなっているため、アーム部材１７の一端部１７ａがコロ２０ｃを介して徐々に曲率が大きくなるカム部材７のカム面７ａに押圧されると、アーム部材１７の他端部１７ｂがディスクプレート８、９の半径方向内方および円周方向に移動する。

そして、カム部材７がＲ１方向に回転するのに伴って、アーム部材１７の他端部１７ｂがディスクプレート８、９の半径方向内方および円周方向に移動することにより、コイルスプリング４が圧縮されてスプリングシート１６が台座１５に近接する。

また、内燃機関のトルク変動による回転変動がさらに大きくなる場合には、ディスクプレート８、９からカム部材２に伝達される変動トルクが大きく、カム部材２がディスクプレート８、９に対して時計回転方向（Ｒ１方向）にさらに相対回転する。

図９に示す状態からディスクプレート８、９とカム部材２との捩れ角がさらに大きくなると、図１０に示すように、アーム部材１７のコロ２０ｃがカム面２ａに沿って転動し、アーム部材１７の一端部１６ａがコロ２０ｃを介してカム面２ａ上を摺動する。なお、図１０は、捩れ角が６０°の状態を示す。

このとき、アーム部材１７の一端部１７ａがコロ２０ｃを介して徐々に曲率が大きくなるカム部材７のカム面７ａに押圧されると、アーム部材１７の他端部１７ｂがディスクプレート８、９の半径方向内方および円周方向にさらに移動する。

そして、カム部材７がＲ１方向に回転するのに伴って、アーム部材１７の他端部１７ｂがディスクプレート８、９の半径方向内方および円周方向にさらに移動することにより、コイルスプリング４がさらに圧縮されてスプリングシート１６が台座１５にさらに近接する。

このようにアーム部材１７がコイルスプリング４を付勢することにより、圧縮されるコイルスプリング４の反力によってアーム部材１７が回動軸１０を支点にして、テコの原理によってカム部材７を強い押圧力で押圧する。

したがって、ディスクプレート８、９からカム部材７に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩り振動を吸収して減衰する。

また、内燃機関のトルク変動による回転変動がさらに大きくなる場合には、ディスクプレート８、９からカム部材７に伝達される変動トルクが大きくなり、図１０に示す状態から図１１に示す状態のように、カム部材７がディスクプレート８、９に対して時計回転方向（Ｒ１方向）にさらに相対回転する。

図１１に示す状態のように、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が、例えば、最大の＋９０°になると、カム面７ａの曲率が最大の頂部７ｂにアーム部材１７のコロ２０ｃが位置して、カム部材７がアーム部材１７を介してコイルスプリング４をより大きな付勢力で付勢する。

このため、コイルスプリング４の反力がより一層大きくなり、ディスクプレート８、９からカム部材７に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩り振動を吸収して減衰する。

この場合には、カム面７ａの曲率は、カム部材７の初期位置にあるときからディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が大きくなるに従ってさらに大きくなっているため、アーム部材１７の一端部１７ａがコロ２０ｃを介して徐々に曲率が大きくなるカム部材７のカム面７ａに押圧されると、アーム部材１７の他端部１７ｂがディスクプレート８、９の半径方向内方および円周方向に移動する。

この場合にも、アーム部材１７の他端部１７ｂがコロ２２ｃを介してスプリングシート１６の円周方向外周面に沿って移動することにより、スプリングシート１６とアーム部材１７の他端部１７ｂとが磨耗するのを防止することができる。

さらに、ディスクプレート８、９に内燃機関から過大なトルクが入力した場合には、アーム部材１７のコロ２０ｃがカム面７ａの曲率が最も大きい頂部７ｂを乗り越えてディスクプレート８、９をカム部材７に対して空転させることができるため、車両の加速時にカム部材７をトルクリミッタとして機能させることができる。
この結果、ディスクプレート８、９からカム部材７に過大なトルクが伝達されてしまうのを防止して、変速機の変速歯車組を保護することができる。

また、ディスクプレート８、９とカム部材７との間にはヒステリシス機構２３が介装されているため、ディスクプレート８、９とカム部材７とが相対回転するときには一定のヒステリシストルクを発生させることができる。

一方、内燃機関の回転数が増大するにつれて、内燃機関から捩り振動減衰装置１に振動が入力され、アーム部材１７の一端部１７ａがカム部材７のカム面７ａから離間する方向に変位する力が作用する。

このとき、捩り振動減衰装置１に作用する遠心力によってマス部材３３がディスクプレート８、９の半径方向外方に移動してプレート３２の延在方向一端部が支持軸３４を支点にしてテコの原理によってアーム部材１７を半径方向内方に押圧する。

支持軸３４は、ディスクプレート８、９の円周方向において回動軸１０に対してアーム部材１７の一端部１７ａ側に位置するので、プレート３２の延在方向一端部がアーム部材１７を半径方向内方に押圧すると、アーム部材１７の一端部１７ａがカム部材７のカム面７ａに押し付けられ、アーム部材１７の一端部１７ａをカム部材７のカム面７ａに常時、押し付けることができる。

また、内燃機関の回転数が増大するにつれて捩り振動減衰装置１に入力される振動が大きくなり、アーム部材１７が回動軸１０を中心に回動してアーム部材１７の一端部１７ａがカム部材７のカム面７ａから離隔する方向にさらに大きな力が作用する。

ところが、内燃機関の回転数が増大するにつれて捩り振動減衰装置１の回転数も増大するため、捩り振動減衰装置１に作用する遠心力が増大し、マス部材３３に加わる遠心力もさらに大きくなる。

このため、マス部材３３がディスクプレート８、９の半径方向外方に移動してプレート３２の延在方向一端部が支持軸３４を支点にしてテコの原理によってアーム部材１７を半径方向内方により大きな力で押圧する。

したがって、アーム部材１７の一端部１７ａがカム部材７のカム面７ａにより大きな力で押し付けられ、アーム部材１７の一端部１７ａがカム部材７のカム面７ａから離隔しない。

すなわち、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、遠心力が大きくなるにつれてマス部材３３に作用する遠心力も大きくなり、アーム部材１７をカム部材７のカム面７ａに押し付ける押圧力を大きくすることができる。この結果、アーム部材１７の一端部１７ａをカム部材７のカム面７ａに常時、押し付けることができる。

また、車両の減速時には、内燃機関の駆動トルクが小さくなり、エンジンブレーキが発生するため、変速機の入力軸５からカム部材７にトルクが入力されることになる。減速時に内燃機関のトルク変動による回転変動が小さい場合には、カム部材７とディスクプレート８、９との間の変動トルクが小さいため、カム部材７がディスクプレート８、９に対して相対的に負側（Ｒ２方向）に捩れることになる。

このとき、図３に示す状態から図１２に示す状態のように、ディスクプレート８、９とカム部材７とが相対回転したときに、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が大きくなるにつれてカム部材７が回転することにより、アーム部材１７のコロ２０ｃがカム面７ａに沿って転動する。このため、アーム部材１７の一端部１７ａがコロ２０ｃを介してカム面７ａ上を摺動する。

そして、カム部材７が反時計回転方向（Ｒ２方向）に回転するのに伴って、アーム部材１７の他端部１７ｂがディスクプレート８、９の半径方向内方に移動することにより、コイルスプリング４が圧縮されてスプリングシート１６が台座１５に近接する。

また、アーム部材１７の他端部１７ｂがコロ２２ｃを介してスプリングシート１６の円周方向外周面に沿って移動することにより、スプリングシート１６とアーム部材１７の他端部１７ｂとが磨耗するのを防止することができる。なお、図１２は、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が−４５°の状態を示す。

したがって、カム部材７からディスクプレート８、９に駆動伝達系の動力を伝達しつつ、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩り振動を吸収して減衰する。

このときにも、捩り振動減衰装置１に遠心力が作用してアーム部材１７が回動軸１０を中心に回動してアーム部材１７の一端部１７ａがカム部材７のカム面７ａから離隔する方向に力が作用する。

このとき、マス部材３３がディスクプレート８、９の半径方向外方に移動してプレート３２の延在方向一端部が支持軸３４を支点にしてテコの原理によってアーム部材１７を半径方向内方に押圧し、アーム部材１７の一端部１７ａがカム部材７のカム面７ａに押し付けられる。

また、車両の減速時にあっても、ヒステリシス機構２３によってディスクプレート８、９とカム部材７とが相対回転するときには一定のヒステリシストルクを発生させることができる。

このように本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、カム部材７と、カム部材７の外周部に設けられてカム部材７と一体回転する楕円形状のカム面７ａを有するカム部材７と、カム部材７とコイルスプリング４との間に設けられ、一端部１７ａがカム面７ａに接触するとともに他端部１７ｂがコイルスプリング４のスプリングシート１６に接触し、ディスクプレート８、９に橋架された回動軸１０を中心に回動するアーム部材１７と、カム部材７とアーム部材１７の一端部１７ａのカム部材７のカム面７ａとの間に設けられたコロ部材２０とを含んで構成される。

このため、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角の範囲を広角化して捩り振動減衰装置１の捩れ剛性を全体的に低くすることができるとともに、捩れ特性を非線形にすることができ、振動の減衰性能を向上させることができる。

図１３の実線は、ディスクプレート８、９とカム部材７の捩れ特性を示す図であり、本実施の形態におけるディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角と、カム部材７から出力される出力トルクとの関係を説明するグラフである。

横軸は、ディスクプレート８、９に対するカム部材７の相対的な捩れ角であり、縦軸がカム部材７から出力される出力トルクである。縦軸の出力トルクは、ディスクプレート８、９に対するカム部材７の反力に対応する。

本実施の形態では、ディスクプレート８、９に対するカム部材７の捩れ角が大きくなるに従ってコイルスプリング４が縮むことにより、アーム部材１７によるカム部材７への押圧力が大きくなる。

そして、アーム部材１７によるカム部材７への押圧力が大きくなることにより、出力トルクが大きくなる。このときの出力トルクの変化は、図１３に示すように、段差部を有さずに連続的に変化する曲線状の捩れ特性となる。

本実施の形態では、アーム部材１７の一端部１７ａがコロ部材２０を介して楕円状のカム面７ａに接触されるので、カム部材７の回転に伴ってディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角を正側および負側の合計で１８０°にまで広角化することができる。

なお、ディスクプレート８、９とカム部材７とが相対回転するときの捩れ特性および捩れ角の大きさは、カム部材７のカム面７ａの形状、コイルスプリング４のばね定数、アーム部材１７の形状等を調整することにより、任意の捩れ特性および捩れ角に設定することができる。

また、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、図１３に示すように、ディスクプレート８、９とカム部材７の捩れ角が小さいときには、ディスクプレート８、９とカム部材７の捩れ剛性が低いフラットな捩れ特性にすることができる。

このため、シフトポジションがニュートラルに変更されて内燃機関がアイドル状態にあるとき等のようにディスクプレート８、９からカム部材７に伝達されるトルク（カム部材７の出力トルク）が小さい領域では、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動を減衰して、無負荷状態にある変速機の変速歯車組からガラ音が発生するのを抑制することができる。

なお、ガラ音とは、ニュートラルに変速したアイドル時に、内燃機関のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動によって、無負荷状態にある歯車対が衝突して生じるガラガラという異音である。

また、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角の範囲を広角化して捩れ剛性を全体的に低くすることができるため、ディスクプレート８、９からカム部材７に伝達されるトルクが大きい運転状態においては、駆動源のトルク変動による回転変動を起振源とした捩り振動を減衰して、変速歯車組の空転歯車対が衝突して生じるジャラ音を抑制することができる。

また、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角が大きいときに、捩り振動減衰装置１の捩り剛性を従来の捩れ剛性よりも低くすることができるため、駆動伝達系の捩り共振による捩り振動を従来よりも大きく減衰して車室内にこもり音が発生するのを抑制することができる。

これに加えて、本実施の形態では、ディスクプレート８、９とカム部材７との間にヒステリシス機構２３を介装したので、ディスクプレート８、９とカム部材７とが相対回転するときには一定のヒステリシストルクを発生させることができる。

このため、ディスクプレート８、９からカム部材７に伝達されるトルクが大きい加減速中には、駆動源のトルク変動による回転変動を起振源とした大きい捩り振動に対してヒステリシストルクを発生させることができる。

したがって、駆動伝達系の捩り共振による捩り振動をより一層減衰して車室内にこもり音が発生するのをより一層抑制することができるとともに、ジャラ音の発生をより一層抑制することができる。

また、本実施の形態では、カム部材７とディスクプレート８、９の捩れ角が大きくなるに従ってカム面７ａの曲率が大きくなり、コイルスプリング４の弾性変形量が大きくなる。このため、アーム部材１７の一端部１７ａにコロ部材２０が存在しないと、アーム部材１７の一端部１７ａとカム部材７との接触圧が大きくなり、アーム部材１７とカム部材７との接触面が磨耗するおそれがある。

本実施の形態では、アーム部材１７の一端部１７ａがコロ２０ｃを介してカム部材７のカム面７ａを摺動するため、アーム部材１７の一端部１７ａとカム部材７との接触圧が高くなるのを防止して、アーム部材１７の一端部１７ａとカム部材７との磨耗を抑制することができる。

また、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、プレート３２の延在方向一端部を、ディスクプレート８、９の円周方向において回動軸１０よりもアーム部材１７の一端部１７ａ側に位置させてアーム部材１７の半径方向外周部に取付けるとともに、プレート３２の延在方向他端部にマス部材３３を設け、支持軸３４を、ディスクプレート８、９の円周方向において回動軸１０に対してアーム部材１７の一端部１７ａ側に位置させるように構成した。

このため、捩り振動減衰装置１に遠心力が作用したときにマス部材３３に遠心力を作用させてアーム部材１７の一端部１７ａをカム部材７のカム面７ａに常時、押し付けることができ、ディスクプレート８、９からコイルスプリング４およびアーム部材１７を介してカム部材７にトルクを伝達することができる。

この結果、図１３に実線で示すように、捩り振動減衰装置１の捩れ特性が乱れる（従来の乱れを破線で示す）のを防止することができ、捩り振動減衰装置１の捩れ特性が悪化するのを防止することができる。

また、アーム部材１７の一端部１７ａをカム部材７のカム面７ａに常時、接触させることができるため、アーム部材１７がカム部材７に衝突して打音が発生するのを防止することができる。

また、アーム部材１７からカム部材７にトルクを常時伝達させることができるため、ディスクプレート８、９とカム部材７とが捩れたときにトルクの追従性が悪化するのを防止することができ、車両のドライバビリティが悪化するのを防止することができる。

また、本実施の形態の捩り振動減衰装置１は、押圧部材３１が薄肉のプレート３２を有するので、押圧部材３１の設置スペースを小さくすることができ、捩り振動減衰装置１が大型化するのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、アーム部材１７の一端部１７ａに二股形状の突出片１７Ａ、１７Ｂを形成し、この突出片１７Ａ、１７Ｂの間にコロ部材２０を回転自在に設けているとともに、アーム部材１７の一端部１７ａに二股形状の突出片１７Ｃ、１７Ｄを形成し、この突出片１７Ｃ、１７Ｄの間にコロ部材２２を回転自在に設けている構成となっている。

これに代えて、アーム部材１７を一対の板から構成し、一対の板の一端部１７ａをピン１９によって連結し、板の一端部１７ａの間にピン１９を介してコロ部材２０を回転自在に設けるとともに、一対の板の他端部１７ｂをピン２１によって連結し、板の他端部１７ｂの間にピン２１を介してコロ部材２２を回転自在に設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、捩り振動減衰装置１を車両の内燃機関と変速機を有する駆動伝達系との間に介装するようにしているが、これに限らず、車両等の駆動伝達系に設けられる捩り振動減衰装置であれば何でもよい。

例えば、ハイブリッド車両にあっては、内燃機関の出力軸と、電動機と車輪側出力軸とに動力を分割する動力分割機構との間に介装されるハイブリッドダンパ等の捩り振動減衰装置に適用してもよい。

また、トルクコンバータのロックアップクラッチ装置と変速歯車組の間に介装されるロックアップダンパ等の捩り振動減衰装置に適用してもよい。また、ディファレンシャルケースとディファレンシャルケースの外周部に設けられたリングギヤとの間に捩り振動減衰装置を設けてもよい。

また、本実施の形態では、カム部材７のカム面７ａが楕円形状を有しているが、ディスクプレート８、９とカム部材７との捩れ角の変化に伴って曲率の変化するカム面であれば、楕円形状に限定されるものではない。

以上のように、本発明に係る捩り振動減衰装置は、捩り振動減衰装置の回転時にトルク伝達部材の一端部を常時、カム部材のカム面に接触させることができ、捩れ特性が悪化するのを防止することができるという効果を有し、車両の内燃機関と駆動伝達系の変速機との間に介装され、第１の回転部材と第２の回転部材との間でトルクが伝達されるように第１の回転部材と第２の回転部材とをトルク伝達部材および弾性部材を介して相対回転自在に連結した捩り振動減衰装置等として有用である。

１捩り振動減衰装置
２第１の回転部材
３第２の回転部材
４コイルスプリング（弾性部材）
６ボス
７カム部材
７ａカム面
８、９ディスクプレート
１０回動軸
１５台座（支持部）
１７アーム部材（トルク伝達部材）
１７ａアーム部材の一端部
１７ｂアーム部材の他端部
３１押圧部材
３２プレート
３２ａ挿通穴
３３マス部材（質量体）
３４支持軸

Claims

第１の回転部材と、
前記第１の回転部材と同一軸線上に設けられ、前記第１の回転部材に対して相対回転自在な第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に設けられ、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに弾性変形することにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間でトルクを伝達する弾性部材と、
前記第１の回転部材と一体回転するように前記第１の回転部材に設けられ、前記第１の回転部材および前記第２の回転部材の捩れ角の変化に伴って曲率の変化するカム面を有するカム部材と、
一端部が前記カム部材の前記カム面に接触するとともに他端部が前記弾性部材の延在方向一端部に接触し、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とが相対回転したときに、前記第２の回転部材に設けられた回動軸を中心に回動して前記弾性部材を弾性変形させることにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間でトルクを伝達するトルク伝達部材とを備えた捩り振動減衰装置であって、
前記第２の回転部材に設けられた支持軸に回動自在に取付けられた押圧部材を備え、
前記押圧部材の延在方向一端部が、前記第２の回転部材の円周方向において前記回動軸よりも前記トルク伝達部材の一端部側に位置して前記トルク伝達部材の半径方向外周部に延在し、前記押圧部材の延在方向他端部に質量体が設けられ、
前記支持軸が、前記第２の回転部材の円周方向において前記回動軸に対して前記トルク伝達部材の一端部側に位置することを特徴とする捩り振動減衰装置。
前記押圧部材が、前記回動軸が挿通される挿通穴を有し、延在方向一端部が前記トルク伝達部材に固定され、延在方向他端部に質量体が取付けられたプレートを有することを特徴とする請求項１に記載の捩り振動減衰装置。
前記トルク伝達部材の一端部に転動体が回転自在に設けられ、前記トルク伝達部材の一端部が前記転動体を介して前記カム部材のカム面に接触することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捩り振動減衰装置。
前記第１の回転部材が、外周部に前記カム部材を有し、内周部に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結されるボスを備え、
前記第２の回転部材が、前記カム部材の軸線方向両側に配置され、軸線方向に所定間隔を隔てて互いに固定されるとともに、前記回動軸を介して前記トルク伝達部材を回動自在に支持する一対のディスクププレートと、前記一対のディスクプレートに設けられ、前記弾性部材の延在方向他端部を支持する支持部とを備え、
前記一対のディスクプレートに内燃機関から動力が伝達されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の捩り振動減衰装置。