JP6709765B2 - 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、遠心子が傾いたり、円周方向に移動する。この遠心子の傾きや移動は、遠心子が受ける回転方向の力の向きによって変わる。このため、トルク変動抑制装置が有する捩り特性（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）においてヒステリシスが発生する。このヒステリシスは、トルク変動の抑制効果（すなわちトルク変動に対する減衰性能）を低減することになる。

また、遠心子が傾いたり、円周方向に移動すると、遠心子の表面に形成されたカムのプロファイルが予定していた設計上の形状と変わり、設計上の捩り特性が得られないことになる。すなわち、前述の隙間に起因して、特性が安定しないという問題がある。

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、トルク変動を減衰する性能の低下を抑え、かつ減衰性能を安定させることにある。

（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り、かつ遠心力を受けたときに回転体の回転軸と平行な軸回りの回転モーメントを受ける。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。複数の支持部は、回転体又は質量体に設けられ、回転モーメントを受けた遠心子の一部が当接するとともに、遠心子を径方向移動自在に支持する。

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、遠心子は、遠心力を受けたときに、回転体の回転軸と平行な軸回りの回転モーメントを受ける。この回転モーメントによって遠心子は傾き、遠心子の一部が支持部に当接する。したがって、遠心子に作用する回転モーメントの方向を一定に維持するようにすれば、遠心子を支持部に当接した状態のままに維持できる。すなわち、作動中において遠心子を同じ姿勢に維持することができ、カム機構の特性は安定する。このため、カム機構の捩り特性においてヒステリシスが発生するのを抑えることができ、トルク変動抑制装置の減衰特性が損なわれるのを避けることができる。また、安定した減衰特性を得ることができる。

（２）好ましくは、カム機構は、カムとカムフォロアとを有している。カムは質量体及び遠心子の一方に設けられている。カムフォロアは、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。また、この場合、遠心子は重り部を有し、遠心子の重心は、回転体の回転中心と、回転体と質量体との間に回転方向の相対変位がない状態でのカムとカムフォロアとの接点と、を結ぶ直線上から偏倚している。

ここでは、遠心子に重り部が設けられ、遠心子の重心が中心から偏倚している。このため、遠心子が遠心力を受けると、遠心子は回転モーメントを受けて傾き、遠心子の一部が支持部に当接する。したがって、遠心子と支持部との間の隙間をなくすことができる。このため、前記同様に、カム機構の捩り特性においてヒステリシスが発生するのを防止でき、また、遠心子の姿勢が不安定になるのを防止できる。

（３）好ましくは、遠心子は、回転体の回転中心と、遠心力を受けかつ回転体と質量体との間に回転方向の相対変位がない状態でのカムとカムフォロアとの接点と、を結ぶ直線に対して非対称に形成されている。

ここでは、簡単な構成で遠心子の重心を偏倚させることができる。

（４）好ましくは、複数の遠心子は、それぞれ複数の第１遠心子と第２遠心子とを有している。第１遠心子には第１方向の回転モーメントが作用する。第２遠心子は、第１遠心子と同数設けられており、第２遠心子には第２方向の回転モーメントが作用する。

ここでは、複数の第１遠心子によるカム機構の捩り特性と、複数の第２遠心子によるカム機構の捩り特性とが合成され、より効果的な捩り特性を実現することができる。したがって、トルク変動を抑制する減衰特性が向上する。

（５）好ましくは、複数の遠心子は、それぞれ複数の第１遠心子と第２遠心子とを有している。第１遠心子は回転方向の第１側に重心が偏倚している。第２遠心子は、第１遠心子と同数設けられており、回転方向の第２側に重心が偏倚している。

ここでは、前記同様に、より効果的な減衰特性を実現することができる。

（６）好ましくは、複数の第１遠心子及び複数の第２遠心子は、それぞれ回転体の回転中心を挟んで対向して配置されている。

（７）好ましくは、複数の遠心子は、回転体の回転中心と、回転体と質量体との間に回転方向の相対変位がない状態でのカムとカムフォロアとの接点と、を結ぶ直線に対して傾斜する方向に移動する。

このような構成では、遠心子が遠心力を受けると、遠心子の一方側の側部は、支持部に押圧されることになり、遠心子と支持部との間の隙間がなくなる。したがって、この構成によって、前記同様の作用効果を得ることができる。

（８）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。この場合は、遠心子は、円周方向の第１側部に回転自在に装着された第１ガイド用コロと、円周方向の第２側部に回転自在に装着された第２ガイド用コロと、を有している。また、支持部は、第１ガイド用コロが当接可能な凹部の第１側壁と、第２ガイド用コロが当接可能な凹部の第２側壁と、を有している。

ここでは、遠心子には第１及び第２ガイド用コロが設けられ、これらのガイド用コロが支持部を構成する凹部の側壁に支持され、遠心子は径方向に移動する。

以上のような構成では、遠心子の第１及び第２ガイド用コロは、遠心子が回転モーメントを受けることによって、回転体の凹部の側壁に押圧される。したがって、遠心子と支持部（凹部側壁）との間に隙間が生じることはなく、前記同様に、遠心子の姿勢を安定させることができる。

（９）好ましくは、第１ガイド用コロ及び第２ガイド用コロのそれぞれは、外周側コロと、外周側コロの径方向内方に配置された内周側コロと、を有する。

この場合は、合計４個のコロによって１つの遠心子が案内されるので、遠心子は安定した姿勢で径方向に移動することができる。

（１０）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。

（１１）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、入力側回転体と出力側回転体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。

（１２）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、トルク変動を減衰する性能の低下を抑え、かつ減衰性能を安定させることができる。

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カム機構を模式的に示す正面図。 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。 第１カム機構及び第２カム機構の捩じり特性線図。 第１及び第２カム機構の合成捩じり特性線図。 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〜図５にトルク変動抑制装置１４を示している。図２は、ハブフランジ１２及びトルク変動抑制装置１４を模式的に示した正面図である。図３は図２の一部を詳細に示した図、図４は図３をＡ方向から視た図、図５は図２の外観斜視図である。なお、図２及び図３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。

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４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、２個の第１遠心子２１１と、２個の第２遠心子２１２と、を有している。以下の説明では、４個の遠心子２１１，２１２を含んで単に「遠心子２１」と記す場合もある。２個の第１遠心子２１１は対向する位置、すなわち１８０°の間隔をあけて配置されている。また、２個の第２遠心子２１２も同様に１８０°の間隔をあけて配置されている。第１遠心子２１１と第２５心子２１２とは９０°の間隔で配置されている。

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。

図２及び図３に示すように、第１遠心子２１１は、ハブフランジ１２の回転中心Ｏと、カム機構２２の円周方向の中心とを結ぶ直線Ｌに対して、非対称に形成されている。このため、第１遠心子２１１の重心は、直線Ｌから偏倚している。

なお、直線Ｌについてより詳細に説明すると、回転中心Ｏと、後述するカム３１とカムフォロア３０との接点Ｃ（遠心子２１が遠心力を受け、かつハブフランジ１２とイナーシャリング２０とが相対回転していない状態での接点）と、を結ぶ直線である。

第１遠心子２１１の構成についてより詳細に説明する。第１遠心子２１１の内周端部において、回転方向のＲ１側には、外周側に向かって窪む開口２１１ａが形成されている。換言すれば、第１遠心子２１１の内周端部において、回転方向のＲ２側には、開口２１１ａと同じ形状の重り部２１１ｂ（図２及び図３において複数の点で示す部分）が設けられている。この重り部２１１ｂによって、第１遠心子２１１の重心Ｇ１は、円周方向の中心から回転方向Ｒ２側に偏倚した位置にある。

また、第２遠心子２１２は、第１遠心子２１１とは逆に、回転方向のＲ２側に開口２１２ａが形成されている。すなわち、第２遠心子２１２の内周端部において、回転方向のＲ１側に、開口２１２ａと同じ形状の重り部２１２ｂが設けられている。この重り部２１２ｂによって、第２遠心子２１２の重心Ｇ２は、第１遠心子２１１とは逆に、回転方向のＲ１側に偏倚した位置にある。

以上のような構成により、第１遠心子２１１に遠心力が作用すると、第１遠心子２１１には、ハブフランジ１２の回転軸と平行な軸回りに反時計回りの回転モーメントが作用する。また、第２遠心子２１２に遠心力が作用すると、第２遠心子２１２には、ハブフランジ１２の回転軸と平行な軸回りに時計回りの回転モーメントが作用する。

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。

また、図３に示すように、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。両ガイド用コロ２６ａ，２６ｂは、外周側ローラと、その内周側に配置された内周側ローラと、を有している。第１ガイド用コロ２６ａは凹部１２２の第１側壁１２２ａに当接して転動可能であり、第２ガイド用コロ２６ｂ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。

ここで、第１遠心子２１１及び第２遠心子２１２に形成されたカム３１（外周面２１ｃ）は同じ形状である。しかし、前述のように、第１遠心子２１１と第２遠心子２１２は重心の位置が異なっている。したがって、第１遠心子２１１に形成されたカム３１を含むカム機構２２と、第２遠心子２１２に形成されたカム３１を含むカム機構２２とは、異なる捩り特性を有する。以下、これらのカム機構２２を区別する必要がある場合は、前者を第１カム機構２２１とし、後者を第２カム機構２２２と記載する。

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。

［カム機構２２の作動］
図３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３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３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６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６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６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６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６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と凹部１２２の側壁１２２ａ，１２２ｂとの間には、遠心子２１をスムーズに移動させるために若干の隙間が確保されている。

一方で、遠心子２１に遠心力が作用すると、第１遠心子２１１及び第２遠心子２１２には、それぞれ逆方向の回転モーメントが作用する。具体的には、図２及び図３に示すように、第１遠心子２１１は重心Ｇ１が直線Ｌに対して回転方向Ｒ２側に偏倚している。このため、第１遠心子２１１に遠心力が作用すると、第１遠心子２１１には、図３に示すように、カム３１とカムフォロア３０の接点Ｃを含む軸（ハブフランジの回転軸と平行な軸）中心として反時計回りの回転モーメントが作用する。第１遠心子２１１に回転モーメントが作用すると、第１遠心子２１１の姿勢は変化し、第１ガイド用コロ２６ａの内周側コロが凹部１２２の第１側壁１２２ａに当接し、第２ガイド用コロ２６ｂの外周側コロが凹部１２２の第２側壁１２２ｂに当接する。

以上のように、第１遠心子２１１に回転モーメントが作用することにより、第１遠心子２１１と、凹部１２２の第１側壁１２２ａ及び第２側壁１２２ｂと、の間の隙間は「０」になる。そして、この状態は、ハブフランジの１２とイナーシャリング２０との回転位相差が所定の位相差を越えるまで（詳細は後述する）は維持される。すなわち、第１遠心子２１１の姿勢は安定する。

また、第２遠心子２１２については、重心Ｇ２が逆方向に偏倚しているので、第２遠心子２１２が遠心力を受けると、第２遠心子２１２には第１遠心子２１１とは逆方向の回転モーメントが作用する。このため、第２遠心子２１２と、凹部１２２の第１側壁１２２ａ及び第２側壁１２２ｂと、の間の隙間も「０」になる。したがって、前記同様に、第２遠心子２１２の姿勢は安定する。

［トルク変動抑制装置の捩じり特性］
図７及び図８に、以上のような構成のトルク変動抑制装置の捩じり特性を示している。図７において、特性Ａは第１カム機構２２１による捩じり特性であり、特性Ｂは第２カム機構２２２による捩じり特性である。図７及び図８において、横軸はハブフランジ１２とイナーシャリング２０との回転位相差（両者の捩じり角度θ）である。また、縦軸は第１及び第２カム機構２２１，２２２によるトルク変動抑制のためのトルクＴ（図６の円周方向力Ｐ１に対応）である。

前述のように、第１及び第２遠心子２１１，２１２と凹部１２２との間には隙間があり、かつ第１及び第２遠心子２１１，２１２は重心が偏倚している。このため、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ない場合でも、第１及び第２遠心子２１１，２１２には回転モーメントが作用して姿勢が傾くことになる。すなわち、第１及び第２遠心子２１１，２１２の外周面に形成されたカム３１の形状が傾くことになるので、捩じり角度θが「０」であっても、イニシャルトルクＴｉが発生する。第１遠心子２１１と第２遠心子２１２とは重心の偏倚している方向が逆であるので、第１カム機構２２１による捩じり特性ＡのイニシャルトルクＴｉと第２カム機構２２２による捩じり特性Ｂのイニシャルトルク−Ｔｉとは方向が逆になる。

また、捩じり角度θが大きくなると、それに伴ってトルク変動抑制のためのトルクＴも大きくなる。そして、カム３１とカムフォロア３０との接点Ｃが重心Ｇを通過する際には、第１及び第２遠心子２１１，２１２の姿勢が逆方向に傾く。このときには、回転位相差のある区間（図７の区間θｔ）において、トルクは変化しない。このトルクが変化しない区間θｔは、第１カム機構２２１の特性Ａでは負側に捩れた場合の所定の区間であり、第２カム機構２２２の特性Ｂでは正側に捩れた場合の所定の区間である。

図７では、第１カム機構２２１の捩じり特性Ａと、第２カム機構２２２による捩じり特性Ｂと、を別々に示している。しかし、この実施形態の装置では、第１カム機構２２１と第２カム機構２２２とは同数設けられ、かつ回転軸に対して対称に配置されている。したがって、装置全体の捩じり特性Ａ＋Ｂは、図８に示すように、図７の捩じり特性Ａと捩じり特性Ｂとを合成したものとなる。この図８に示す特性では、第１遠心子２１１と第２遠心子２１２の重心の偏倚によるイニシャルトルクが相殺され、イニシャルトルクは「０」になる。

なお、合成された捩じり特性Ａ＋Ｂの正側及び負側においても、トルクが変化しない区間がある。しかし、これらの区間になるまでの捩じり角度範囲（図８のθｅ）内で第１及び第２カム機構２２１，２２２を作動させることにより、特に不具合が生じることはない。

以上のように、第１及び第２カム機構２２１，２２２の作動範囲を適切に設定することによって、遠心子２１が作動中は、遠心子２１の姿勢は安定する。したがって、トルク変動抑制装置１４の捩り特性におけるヒステリシスをなくすことができる。

また、同様に、作動中において、遠心子２１の姿勢が安定するので、カム３１の形状が変化することない。したがって、安定して所望の特性を得ることができる。

［特性の例］
図９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９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１０に第２実施形態を示している。図１０は第１実施形態の図３に相当する図である。この第２実施形態は、遠心子及びその移動方向が異なっており、他の部分の構成は第１実施形態と同様である。なお、図１０において、第１実施形態と同じ部材又は相当する部材には、第１実施形態と同様の符号を付している。

第２実施形態では、遠心子２１は、ハブフランジ１２の回転中心と、中立状態（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）でのカム３１とカムフォロア３０との接点Ｃと、を結ぶ直線Ｌに対して傾斜する直線Ｌ’が延びる方向に沿って移動する。

具体的には、ハブフランジ１２の凹部１２２の第１側壁１２２ａ及び第２側壁１２２ｂは、直線Ｌ’と平行に延びている。また、遠心子２１の円周方向の両端面も、同様に、直線Ｌ’と平行に形成されている。そして、この第２実施形態においても、遠心子２１の重心Ｇは、直線Ｌから回転方向の一方向にずれた位置にある。このため、第１実施形態と同様に、遠心子２１が遠心力を受けると、遠心子２１には回転モーメントが作用することになる。

したがって、図１０に示す第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

［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）遠心子に設けられた重り部の構成は、前記実施形態に限定されない。例えば、遠心子の一方側に、他の部分よりも厚みの厚い部分を設け、この部分を重り部としてもよい。また、遠心子の一方側に、他の部分よりも比重の大きい材料の部材（重り部）を埋め込んで固定するようにしてもよい。

（ｂ）前記実施形態では、ガイド用コロが外周側ローラと内周側ローラとを有する例を示したが、ガイド用コロは１つのローラによって構成してもよい。また、遠心子の円周方向の両側に１つずつのローラを設け、遠心子の内周面と凹部の底面との間に１つのローラを設け、合計３つのローラによってガイド用コロを構成してもよい。

（ｃ）前記実施形態では、支持部としてガイド用コロを配置したが、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。この場合は、摩擦を低減する部材を、付勢部材によって遠心子又はハブフランジの凹部に押圧することになる。また、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、遠心子として、第１遠心子と第２遠心子とを設けたが、複数の第１遠心子又は第２遠心子のみを設けてもよい。

（ｅ）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１１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１１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１２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１３に示したトルクコンバータは、図１１及び図１２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１３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１４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１４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１５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１５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１６は、図１５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１７に示した動力伝達装置は、図１５及び図１６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１７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１８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１８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１９は、図１８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
１２，４２ 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
２１１ 第１遠心子
２１１ｂ，２１２ｂ 重り部
２１２ 第２遠心子
２２ カム機構
２３ 支持部
２６ａ，２６ｂ ガイド用コロ
３０ コロ（カムフォロア）
３１ カム
４１ 入力側回転体
４３ ダンパ
５０ フライホイール
５１，６１ 第１慣性体
５２ 第２慣性体
５４，６２ クラッチ装置

Claims (11)

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であり、かつ遠心力を受けたときに前記回転体の回転軸と平行な軸回りの回転モーメントを受ける複数の遠心子と、
   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、
   前記回転体又は前記質量体に設けられ、回転モーメントを受けた前記遠心子の一部が当接するとともに、前記遠心子を径方向移動自在に支持する複数の支持部と、
   を備え、
   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、を有し、
   前記遠心子は重り部を有し、前記遠心子の重心は、前記回転体の回転中心と、前記相対変位がない状態での前記カムと前記カムフォロアとの接点と、を結ぶ直線上から偏倚している、
   トルク変動抑制装置。
   
2. 前記遠心子は、前記回転体の回転中心と、遠心力を受けかつ前記相対変位がない状態での前記カムと前記カムフォロアとの接点と、を結ぶ直線に対して非対称に形成されている、請求項１に記載のトルク変動抑制装置。
   
3. 前記複数の遠心子は、前記回転体の回転中心と、前記相対変位がない状態での前記カムと前記カムフォロアとの接点と、を結ぶ直線に対して傾斜する方向に移動する、請求項１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に記載のトルク変動抑制装置。
   
5. 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であり、かつ遠心力を受けたときに前記回転体の回転軸と平行な軸回りの回転モーメントを受ける複数の遠心子と、
   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、
   前記回転体又は前記質量体に設けられ、回転モーメントを受けた前記遠心子の一部が当接するとともに、前記遠心子を径方向移動自在に支持する複数の支持部と、
   を備え、
   前記複数の遠心子は、
   第１方向の回転モーメントが作用する複数の第１遠心子と、
   第２方向の回転モーメントが作用する、前記第１遠心子と同数の第２遠心子と、
   を有する、
   トルク変動抑制装置。
   
6. 前記複数の遠心子は、
   回転方向の第１側に重心が偏倚した複数の第１遠心子と、
   回転方向の第２側に重心が偏倚した、前記第１遠心子と同数の第２遠心子と、
   を有する、
   請求項５に記載のトルク変動抑制装置。
   
7. 前記複数の第１遠心子及び前記複数の第２遠心子は、それぞれ前記回転体の回転中心を挟んで対向して配置されている、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、
   前記遠心子は、円周方向の第１側部に回転自在に装着された第１ガイド用コロと、円周方向の第２側部に回転自在に装着された第２ガイド用コロと、を有し、
   前記支持部は、前記第１ガイド用コロが当接可能な前記凹部の第１側壁と、前記第２ガイド用コロが当接可能な前記凹部の第２側壁と、を有している、
   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。
   
9. 前記第１ガイド用コロ及び前記第２ガイド用コロのそれぞれは、外周側コロと、前記外周側コロの径方向内方に配置された内周側コロと、を有する、請求項８に記載のトルク変動抑制装置。
   
10. 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９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。
    
11. 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９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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