WO2018150660A1 - 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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torque fluctuation
torque
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fluctuation suppressing
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裕樹 河原
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Definitions

  • the present invention relates to a torque fluctuation suppressing device, and a torque converter and a power transmission device including the torque fluctuation suppressing device.
  • 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 can rotate 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 enable torque fluctuation to be suppressed in a relatively wide rotational speed range in an apparatus for suppressing torque fluctuation of a rotating member.
  • the torque fluctuation suppressing device is configured to suppress torque fluctuation of a rotating body to which torque from a drive source is input.
  • the torque fluctuation suppressing device includes a mass body, a centrifuge, and a plurality of conversion 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 centrifuge is arranged to receive a centrifugal force due to the rotation of at least one of the rotating body and the mass body.
  • Each conversion mechanism converts the centrifugal force into a circumferential force in a direction in which the relative displacement is reduced when a relative displacement in the rotation direction occurs between the rotating body and the mass body.
  • Each conversion mechanism is arranged at intervals in the circumferential direction.
  • the centrifuge when the rotating body and the mass body rotate, the centrifuge receives a centrifugal force.
  • the cam mechanism converts the centrifugal force acting on the centrifuge into a circumferential force when a relative displacement occurs between the rotating body and the mass body due to the centrifugal force acting on the centrifuge. It operates to reduce the relative displacement between the rotating body and the mass body by the circumferential force. Torque fluctuation is suppressed by the operation of the cam mechanism.
  • the centrifugal force acting on the centrifuge is used to suppress the torque fluctuation, the characteristic for suppressing the torque fluctuation changes according to the rotational speed of the rotating body. For this reason, torque fluctuations in a wider rotational speed range can be suppressed.
  • the torque fluctuation suppressing device includes three or more conversion mechanisms.
  • Each conversion mechanism is arranged at intervals in the circumferential direction. According to this configuration, more stable rotation can be achieved.
  • the mass body is restricted from moving in the radial direction by a rotating body or a member synchronized with the rotating body.
  • the conversion mechanism is a cam mechanism.
  • the ratio of the increase amount of the circumferential force to the relative displacement amount of the rotating body and the mass body is determined so that the natural frequency of the torque fluctuation suppressing device matches the excitation frequency of the drive source.
  • the ratio of the increase amount of the circumferential force to the relative displacement amount of the rotating body and the mass body is determined so that the natural frequency of the torque fluctuation suppressing device is higher than the excitation frequency of the drive source.
  • the ratio of the increase amount of the circumferential force to the relative displacement amount of the rotating body and the mass body is determined so that the natural frequency of the torque fluctuation suppressing device is smaller than the excitation frequency of the drive source.
  • the ratio of the inertial moment of the mass body to the inertial moment of the rotating body is 0.033 or more.
  • the torque fluctuation suppressing device is configured to suppress the torque fluctuation of the rotating body to which torque from the drive source is input.
  • This torque fluctuation suppressing device includes a mass body, a centrifuge, and a conversion mechanism.
  • 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 centrifuge is arranged to receive a centrifugal force due to the rotation of at least one of the rotating body and the mass body.
  • the conversion mechanism converts the centrifugal force into a circumferential force in a direction in which the relative displacement is reduced.
  • the mass body is restricted from moving in the radial direction by a rotating body or a member synchronized with the rotating body.
  • the torque fluctuation suppressing device is configured to suppress torque fluctuation of a rotating body to which torque from a drive source is input.
  • This torque fluctuation suppressing device includes a mass body and a conversion mechanism.
  • 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 conversion mechanism applies a circumferential force in a direction in which the relative displacement is reduced to the rotating body.
  • the ratio of the increase amount of the circumferential force to the relative displacement amount between the rotating body and the mass body increases as the rotational speed of the rotating body increases.
  • the mass body is disposed radially outside or radially inside the rotating body.
  • the rotating body and the mass body are arranged side by side in the radial direction, the axial space can be reduced.
  • the rotating body or mass body arranged on the inner side in the radial direction has a recess on the outer peripheral surface.
  • the centrifuge is accommodated in the recess so as to be movable in the radial direction. Also in this case, the axial space of the apparatus can be reduced as described above.
  • the coefficient of friction between the centrifuge and the concave portion of the rotating body or mass body is 0.15 or less.
  • a friction reducing member for reducing friction when the centrifuge moves is arranged between the side surface of the centrifuge in the direction in which the centrifuge moves and the concave portion of the rotating body or mass body.
  • the cam mechanism has a cam follower provided on the centrifuge and a cam.
  • the cam is formed on the inner peripheral surface of the rotating body or mass body arranged on the outer side in the radial direction. It has a shape that changes.
  • 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.
  • the shape of the cam is set such that the circumferential force converted from the centrifugal force changes in accordance with the relative displacement, torque fluctuation can be more efficiently suppressed.
  • it further includes a biasing member that is disposed in the recess and biases the centrifuge radially outward so that the cam follower abuts the cam while the rotating body and the mass body are not rotating.
  • the centrifuge is always brought into contact with the cam by the biasing member. For this reason, it is possible to eliminate the sound when the centrifuge separates from the cam when the rotation is stopped or when the centrifuge contacts (collises) with the cam when the rotation starts.
  • the cam follower is a roller disposed on the outer peripheral surface of the centrifuge.
  • the cam follower is a protrusion formed integrally with the centrifuge on the outer peripheral surface of the centrifuge.
  • the cam mechanism includes a cam follower formed on an inner peripheral surface of a rotating body or a mass body arranged on the radially outer side, and a cam.
  • the cam has an outer peripheral surface that abuts on the cam follower, is provided on the centrifuge, and has a shape in which the circumferential force changes according to the amount of relative displacement in the rotational direction between the rotating body and the mass body.
  • the rotating body or the mass body arranged on the outer side in the radial direction has a recess on the inner peripheral surface.
  • the centrifuge is accommodated in the recess so as to be movable in the radial direction.
  • the cam mechanism includes a cam follower provided on the centrifuge and a cam.
  • the cam is formed on the inner peripheral surface of the rotating body or mass body arranged on the radially inner side, and the cam follower comes into contact therewith, and a circumferential force is generated according to the amount of relative displacement in the rotational direction between the rotating body and the mass body. It has a shape that changes.
  • the mass body is formed in a continuous annular shape.
  • the mass body has a plurality of divided mass bodies arranged in a circumferential shape and a holding member for holding the divided mass bodies in the radial direction.
  • the torque converter according to the fourth aspect of the present invention is disposed between the engine and the transmission.
  • This torque converter includes an input-side rotator that receives torque from the engine, an output-side rotator that outputs torque to the transmission, a damper disposed between the input-side rotator and the turbine, and any one of the above Torque fluctuation suppressing device.
  • the torque fluctuation suppressing device is disposed on the input side rotating body.
  • the torque fluctuation suppressing device is disposed on the output side rotating body.
  • the damper is provided between the first damper and the second damper, the first damper that receives torque from the input-side rotating body, the second damper that outputs torque to the output-side rotating body, and the second damper. And a member.
  • the torque fluctuation suppressing device is disposed on the intermediate member.
  • the damper has a plurality of coil springs.
  • the apparatus further includes a float member that is rotatable relative to the input-side rotator and the output-side rotator, and supports the plurality of coil springs, and the torque fluctuation suppressing device is disposed on the float member.
  • the power transmission device includes a flywheel, a clutch device, and any one 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 torque fluctuation suppressing device is disposed on the second inertial body.
  • the torque fluctuation suppressing device is disposed on the first inertial body.
  • the damper includes a first damper that receives torque from the first inertial body, a second damper that outputs torque to the second inertial body, and an intermediate portion provided between the first damper and the second damper. And a member.
  • the torque fluctuation suppressing device is disposed on the intermediate member.
  • torque fluctuation can be suppressed in a relatively wide rotational speed range.
  • FIG. 2B is an enlarged partial view of FIG. 2A.
  • FIG. 3 which shows other embodiment of this invention.
  • the figure equivalent to FIG. 3 which shows other embodiment of this invention.
  • FIG. 3 which shows other embodiment of this invention.
  • FIG. 3 which shows other embodiment of this invention.
  • the figure equivalent to FIG. 1 which shows other embodiment of this invention.
  • the figure equivalent to FIG. 3 which shows other embodiment of this invention.
  • the arrow A figure of FIG. The schematic diagram which shows the application example 1 of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram when a torque fluctuation suppressing device according to an 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.
  • 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, an output side rotating body 12, a damper 13, and a torque fluctuation suppressing device 14.
  • the input-side rotator 11 includes a piston movable in the axial direction, and has a friction member 16 on the 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 output-side rotator 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 output side rotating body 12 is connected to the output hub 5.
  • the damper 13 is disposed between the input side rotating body 11 and the output side rotating body 12.
  • the damper 13 has a plurality of torsion springs, and elastically connects the input side rotating body 11 and the output side rotating body 12 in the rotation direction.
  • the damper 13 transmits torque from the input-side rotator 11 to the output-side rotator 12, and absorbs and attenuates torque fluctuations.
  • FIG. 2A is a front view of the output side rotating body 12 and the torque fluctuation suppressing device 14.
  • the torque fluctuation suppressing device 14 includes an inertia ring 20 (an example of a mass body), a plurality of centrifuges 21, and a plurality of cam mechanisms 22 (an example of a conversion mechanism).
  • the torque fluctuation suppressing device 14 may further include a plurality of coil springs 23.
  • the coil spring 23 may be provided or omitted.
  • the inertia ring 20 is a plate having a predetermined thickness formed in a continuous annular shape.
  • the inertia ring 20 is arranged on the outer side in the radial direction of the output side rotating body 12 with a gap.
  • the inner peripheral surface of the inertia ring 20 and the outer peripheral surface of the output side rotating body 12 are opposed to each other in the radial direction. That is, the inertia ring 20 is disposed at the same position as the output side rotating body 12 in the axial direction.
  • the inertia ring 20 is restricted from moving in the radial direction by the output-side rotator 12 when the torque fluctuation suppressing device 14 is stopped or at a low rotation. That is, when the inner peripheral surface of the inertia ring 20 comes into contact with the outer peripheral surface of the output-side rotator 12, movement of the inertia ring 20 in the radial direction is restricted.
  • the inertia ring 20 has the same rotation axis as the rotation axis of the output side rotating body 12.
  • the inertia ring 20 can rotate together with the output-side rotator 12 and can rotate relative to the output-side rotator 12.
  • the ratio of the inertia moment of the inertia ring 20 to the inertia moment of the output side rotating body 12 is preferably 0.033 or more.
  • the centrifuges 21 are arranged at intervals in the circumferential direction. Preferably, the centrifuges 21 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the number of centrifuges 21 is not particularly limited, but is preferably 3 or more. Thereby, the rotation of the inertia ring 20 can be made more stable.
  • the centrifuge 21 is disposed so as to receive a centrifugal force due to the rotation of the output side rotating body 12.
  • the centrifuge 21 is disposed on the output-side rotator 12 and can move outward in the radial direction by the centrifugal force generated by the rotation of the output-side rotator 12.
  • the output side rotating body 12 is provided with a recess 12 a on the outer peripheral surface.
  • the recessed part 12a is formed in the outer peripheral surface of the output side rotating body 12 so as to be recessed toward the rotation center on the radially inner side.
  • the centrifuge 21 is inserted into the recess 12a so as to be movable in the radial direction.
  • the centrifuge 21 and the recess 12a are set so that the friction coefficient between the side surface of the centrifuge 21 and the recess 12a is 0.1 or less.
  • the centrifuge 21 has a plate shape having substantially the same thickness as that of the output side rotator 12.
  • the outer peripheral surface 21a of the centrifuge 21 is formed in an arc shape. Further, the outer peripheral surface 21a of the centrifuge 21 is formed with a roller accommodating portion 21b that is recessed inward.
  • the cam mechanisms 22 are arranged at intervals in the circumferential direction.
  • the cam mechanisms 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the number of cam mechanisms 22 is not particularly limited, but is preferably 3 or more.
  • the rotation of the inertia ring 20 can be made more stable.
  • the cam mechanism 22 converts the centrifugal force generated in the centrifuge 21 in a direction in which the relative displacement is reduced. It is configured to convert to a circumferential force.
  • the cam mechanism 22 has a roller 25 as a cam follower and a cam 26 formed on the inner peripheral surface of the inertia ring 20.
  • the roller 25 is attached to the roller accommodating portion 21 b of the centrifuge 21 and can move in the radial direction together with the centrifuge 21.
  • the roller 25 may be rotatable or fixed in the roller accommodating portion 21b.
  • the cam 26 is an arc-shaped surface with which the roller 25 abuts. When the output side rotating body 12 and the inertia ring 20 are relatively rotated within a predetermined angular range, the roller 25 moves along the cam 26.
  • the coil spring 23 is disposed between the bottom surface of the recess 12a and the radially inner surface of the centrifuge 21, and biases the centrifuge 21 radially outward. Due to the urging force of the coil spring 23, the centrifuge 21 and the roller 25 are pressed against the cam 26 of the inertia ring 20. Therefore, even when the output side rotating body 12 is not rotating and the centrifugal force is not acting on the centrifuge 21, the roller 25 contacts the cam 26.
  • FIG. 4A shows a case where a rotational phase difference + ⁇ occurs on the + R side
  • FIG. 4B shows a case where a rotational phase difference ⁇ occurs on the ⁇ R side.
  • FIG. 4B shows a case where a rotational phase difference ⁇ is generated between the output side rotator 12 and the inertia ring 20.
  • the operation is the same except that the directions of the component force P1 and the second component force P2 are different from those in FIG.
  • the force that suppresses the above torque fluctuations changes depending on the centrifugal force, that is, the rotational speed of the output side rotator 12, and also changes depending on the rotational phase difference and the shape of the cam 26. Therefore, by appropriately setting the shape of the cam 26, the characteristics of the torque fluctuation suppressing device 14 can be made optimal characteristics according to the engine specifications and the like.
  • the shape of the cam 26 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 26 can be a shape in which the first component force P1 changes nonlinearly according to the rotational phase difference.
  • the natural frequency f t (Hz) of the torque fluctuation suppressing device 14 can be calculated from the following equation (2).
  • the natural frequency f t of the torque fluctuation suppressing device 14, to be higher than the frequency f e of the excitation of the engine, increasing the amount of circumferential force against the relative displacement between the output side rotating member 12 and the inertia ring 20
  • the ratio K may be determined.
  • a predetermined offset value for example, about 0.02
  • the natural frequency f t of the torque fluctuation suppressing device 14, to be smaller than the frequency f e of the excitation of the engine, increasing the amount of circumferential force against the relative displacement of the output rotor 12 and the inertia ring 20
  • the ratio K may be determined.
  • a predetermined offset value for example, about 0.02 may be reduced from the engine excitation order q e in the equation (1).
  • FIG. 5 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.
  • a friction reducing member 30 such as a bearing, a roller, a resin race, or a sheet is disposed between the centrifuge 21 and the side surface (circumferential end surface) of the recess 12 a. By disposing such a friction reducing member 30, when the centrifuge 21 moves, it can move more smoothly.
  • the shape of the centrifuge and the inertia ring is different from that of the above-described embodiment. That is, the outer peripheral surface 31a of the centrifuge 31 is formed in an arc shape recessed inward in the radial direction. This outer peripheral surface 31a functions as a cam. On the other hand, on the inner peripheral surface of the inertia ring 40, a roller accommodating portion 40a that accommodates the roller 25 as a cam follower is formed. The roller 25 is in contact with the outer peripheral surface 31a as a cam.
  • the roller 25 as the cam follower of the cam mechanism 32 is disposed on the inertia ring 40, and the other configurations and operations are the same as those of the above embodiment except that the cam 31a is provided on the centrifuge 31. is there.
  • FIG. 8 shows an example in which the cam follower of the cam mechanism is formed integrally with the centrifuge. That is, a semicircular protrusion 41 a protruding outward in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the centrifuge 41.
  • the protrusion 41a functions as a cam follower, contacts the cam 26 formed on the inertia ring 20, and operates in the same manner as in the above embodiment.
  • FIG. 9 is an example in which a centrifuge is arranged on the inertia ring side and a cam mechanism is arranged on the inner peripheral surface of the output side rotating body.
  • a rectangular recess 50a is formed on the inner peripheral surface of the inertia ring 50, and the centrifuge 51 is disposed in the recess 50a so as to be movable in the radial direction.
  • a tension spring 53 is provided between the centrifuge 51 and the bottom surface of the recess 50a to draw the centrifuge 51 radially outward.
  • the cam mechanism 52 includes a roller 55 as a cam follower provided at the tip (inner peripheral end) of the centrifuge 51 and a cam 56 formed on the inner peripheral surface of the output-side rotating body 57.
  • the shape of the cam 56 is the same as that in the above embodiment.
  • the roller 55 is always in contact with the cam 56 by the biasing force of the tension spring 53.
  • the positional relationship between the output side rotator and the inertia ring is not limited to the above embodiment.
  • the output-side rotating body 60 may be arranged on the radially outer side, and the inertia ring 61 may be arranged on the radially inner side.
  • Other configurations such as the cam mechanism 22 are the same as those in the above embodiment.
  • the inertia ring is constituted by a continuous annular member.
  • a plurality of divided inertia bodies 65 may be arranged side by side in the circumferential direction.
  • a holding member such as an annular holding ring 66 on the radially outer side of the inertia body 65.
  • the inertia ring constituting the torque fluctuation suppressing device 14 may be connected to the turbine 8.
  • the turbine 8 is not connected to the output hub 5.
  • the turbine shell 8a since the inertia ring is connected to the turbine 8 (more precisely, the turbine shell 8a), the turbine shell 8a also functions as an inertia (inertial body) together with the inertia ring.
  • the inertia ring 20 may be arranged side by side with the output side rotating body 12 in the axial direction. More specifically, the inertia ring 20 has a first inertia ring 201 and a second inertia ring 202. The first inertia ring 201 and the second inertia ring 202 are arranged so as to sandwich the output side rotating body 12 in the axial direction.
  • the first and second inertia rings 201 and 202 have holes 201a and 202a penetrating in the axial direction. 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 output side rotator 12 has a plurality of recesses 121.
  • the recess 121 is formed to open outward in the radial direction and has a predetermined depth.
  • the recess 121 is formed so as to be recessed radially inward from the outer peripheral surface of the output-side rotator 12.
  • the centrifuge 21 is disposed in the recess 121 of the output side rotator 12 and can be moved in the radial direction by the centrifugal force generated by the rotation of the output side rotator 12.
  • the centrifuge 21 has grooves 21a and 21b at both ends in the circumferential direction. The widths of the grooves 21a and 21b are larger than the thickness of the output-side rotator 12, and the output-side rotator 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.
  • Each of the rollers 26 a and 26 b can be brought into contact with the side surface of the recess 121 and can roll.
  • 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 roller 30 may be a bearing.
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating a torque converter, which includes an input-side rotating body 71, an output-side rotating body 72, and a damper provided between the rotating bodies 71 and 72. 73.
  • the input-side rotator 71 includes members such as a front cover, a drive plate, and a piston.
  • the output side rotating body 72 includes a driven plate and a turbine hub.
  • the damper 73 includes a plurality of torsion springs.
  • a centrifuge is provided in one of the input side rotating bodies 71, and a cam mechanism 74 that operates by utilizing a centrifugal force acting on the centrifuge is provided.
  • a cam mechanism 74 that operates by utilizing a centrifugal force acting on the centrifuge is provided.
  • the cam mechanism 74 the structure similar to the structure shown by the said each embodiment is applicable.
  • the torque converter shown in FIG. 16 is provided with a centrifuge in any one of the output-side rotators 72, and a cam mechanism 74 that operates using centrifugal force acting on the centrifuge. Yes.
  • the cam mechanism 74 the structure similar to the structure shown by the said each embodiment is applicable.
  • the torque converter shown in FIG. 17 has another damper 75 and an intermediate member 76 provided between the two dampers 73 and 75 in addition to the configuration shown in FIGS. is doing.
  • the intermediate member 76 is rotatable relative to the input side rotating body 71 and the output side rotating body 72, and causes the two dampers 73 and 75 to act in series.
  • the intermediate member 76 is provided with a centrifuge, and a cam mechanism 74 that operates using a centrifugal force acting on the centrifuge is provided.
  • a cam mechanism 74 that operates using a centrifugal force acting on the centrifuge is provided.
  • the cam mechanism 74 the structure similar to the structure shown by the said each embodiment is applicable.
  • the torque converter shown in FIG. 18 has a float member 77.
  • the float member 77 is a member for supporting the torsion spring constituting the damper 73, 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 77 can rotate relative to the input-side rotator 71 and the output-side rotator 72, and is rotated around the damper 73 by friction with the torsion spring of the damper 73. That is, the float member 77 also rotates.
  • the float member 77 is provided with a centrifuge 78, and a cam mechanism 74 that operates using a centrifugal force acting on the centrifuge 78 is provided.
  • a cam mechanism 74 that operates using a centrifugal force acting on the centrifuge 78 is provided.
  • the cam mechanism 74 the structure similar to the structure shown by the said each embodiment is applicable.
  • FIG. 19 is a schematic diagram of a power transmission device having a flywheel 80 having two inertia bodies 81 and 82 and a clutch device 84.
  • the flywheel 80 disposed between the engine and the clutch device 84 includes a first inertial body 81, a second inertial body 82 disposed so as to be rotatable relative to the first inertial body 81, and two inertial bodies.
  • a damper 83 disposed between 81 and 82.
  • the second inertia body 82 also includes a clutch cover that constitutes the clutch device 84.
  • a centrifuge is provided in one of the rotating members constituting the second inertial body 82, and a cam mechanism 85 that operates using a centrifugal force acting on the centrifuge is provided. ing. About the cam mechanism 85, the structure similar to the structure shown by the said each embodiment is applicable.
  • FIG. 20 is an example in which a centrifuge is provided in the first inertial body 81 in the same power transmission device as in FIG.
  • a cam mechanism 85 that operates using centrifugal force acting on the centrifuge is provided.
  • the structure similar to the structure shown by the said each embodiment is applicable.
  • the power transmission device shown in FIG. 21 includes another damper 86 and an intermediate member 87 provided between the two dampers 83, 86. Have.
  • the intermediate member 87 is rotatable relative to the first inertial body 81 and the second inertial body 82.
  • a centrifuge 88 is provided on the intermediate member 87, and a cam mechanism 85 that operates using a centrifugal force acting on the centrifuge 88 is provided.
  • the cam mechanism 85 the structure similar to the structure shown by the said each embodiment is applicable.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of a power transmission device in which a clutch device is provided on one flywheel.
  • the first inertia body 91 in FIG. 22 includes one flywheel and a clutch cover of the clutch device 92.
  • a centrifuge is provided on any of the rotating members that constitute the first inertial body 91, and a cam mechanism 94 that operates using a centrifugal force acting on the centrifuge is provided.
  • the cam mechanism 94 the same configuration as that shown in each of the above embodiments can be applied.
  • FIG. 23 is an example in which a centrifuge 95 is provided on the output side of the clutch device 92 in the same power transmission device as FIG.
  • a cam mechanism 94 is provided that operates by utilizing the centrifugal force acting on the centrifuge 95.
  • 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.

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Abstract

この装置は、イナーシャリング（２０）と、遠心子（２１）と、複数のカム機構（２２）と、を備えている。イナーシャリング（２０）は、出力側回転体（１２）とともに回転可能であり、出力側回転体（１２）に対して相対回転可能に配置されている。遠心子（２１）は、出力側回転体（１２）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、出力側回転体（１２）とイナーシャリング（２０）との間に回転方向における相対変位が生じたときには、遠心力を、相対変位が小さくなる方向の円周方向力に変換する。

Description

トルク変動抑制装置、トルクコンバータ、及び動力伝達装置
　本発明は、トルク変動抑制装置、並びに、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。
　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可能な１対のイナーシャリングと、プレートとイナーシャリングとの間に設けられた複数のコイルスプリングと、を有している。
特開２０１５－０９４４２４号公報
　特許文献１のダイナミックダンパ装置をロックアップ装置に設けることによって、所定の回転数域に発生するトルク変動を抑えることができる。しかし、より広い回転数域においてトルク変動を抑えることが好ましい。
　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を抑えることができるようにすることにある。
　本発明の第１側面に係るトルク変動抑制装置は、駆動源からのトルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するように構成されている。トルク変動抑制装置は、質量体と、遠心子と、複数の変換機構と、を備えている。質量体は、回転体とともに回転可能であり、回転体に対して相対回転可能に配置されている。遠心子は、回転体及び質量体の少なくとも一方の回転による遠心力を受けるように配置されている。各変換機構は、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、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。各変換機構は、円周方向に互いに間隔をあけて配置されている。
　この装置では、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可能に配置されているために、トルク変動の程度によっては、両者の間に回転方向における相対変位（以下、この変位を「回転位相差」と表現する場合がある）が生じる場合がある。
　ここで、回転体及び質量体が回転すると、遠心子は遠心力を受ける。そして、カム機構は、この遠心子に作用する遠心力によって、回転体と質量体との間に相対変位が生じたときには、遠心子に作用する遠心力を円周方向力に変換し、この円周方向力によって回転体と質量体の間の相対変位を小さくするように作動する。このようなカム機構の作動によって、トルク変動が抑えられる。
　また、トルク変動を抑えるために遠心子に作用する遠心力を利用しているので、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。このため、より広い回転数域におけるトルク変動を抑えることができる。
　好ましくは、トルク変動抑制装置は、３つ以上の変換機構を備えている。各変換機構は、円周方向に互いに間隔をあけて配置される。この構成によれば、より安定した回転とすることができる。
　好ましくは、質量体は、回転体、又は回転体と同期する部材によって半径方向の移動が規制される。
　好ましくは、変換機構は、カム機構である。
　好ましくは、トルク変動抑制装置の固有振動数が、駆動源の励振の振動数と一致するよう、回転体と質量体との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合が決定される。
　好ましくは、トルク変動抑制装置の固有振動数が、駆動源の励振の振動数より高くなるよう、回転体と質量体との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合が決定される。
　好ましくは、トルク変動抑制装置の固有振動数が、駆動源の励振の振動数より小さくなるよう、回転体と質量体との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合が決定される。
　好ましくは、回転体の慣性モーメントに対する、質量体の慣性モーメントの割合は、０．０３３以上である。
　本発明の第２側面に係るトルク変動抑制装置は、駆動源からのトルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するように構成されている。このトルク変動抑制装置は、質量体と、遠心子と、変換機構と、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可能に配置されている。遠心子は、回転体及び質量体の少なくとも一方の回転による遠心力を受けるように配置されている。変換機構は、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、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。質量体は、回転体、又は回転体と同期する部材によって半径方向の移動が規制される。
　本発明の第３側面に係るトルク変動抑制装置は、駆動源からのトルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するように構成されている。このトルク変動抑制装置は、質量体と、変換機構と、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可能に配置されている。変換機構は、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、相対変位が小さくなる方向の円周方向力を回転体に付与する。回転体と質量体との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合は、回転体の回転数が高くなるにつれて、大きくなる。
　好ましくは、質量体は回転体の半径方向外側又は半径方向内側に配置されている。この場合は、回転体と質量体とが半径方向に並べて配置されるので、軸方向スペースを小さくすることができる。
　好ましくは、半径方向内側に配置された回転体又は質量体は、外周面に凹部を有している。そして、遠心子は凹部に半径方向移動可能に収容されている。この場合も、前記同様に、装置の軸方向スペースを小さくすることができる。
　好ましくは、遠心子と回転体又は質量体の凹部との間の摩擦係数は０．１５以下である。
　好ましくは、遠心子が移動する方向の遠心子の側面と回転体又は質量体の凹部との間には、遠心子が移動する際の摩擦を低減するための摩擦低減部材が配置されている。
　好ましくは、カム機構は、遠心子に設けられたカムフォロアと、カムと、を有している。カムは、半径方向外側に配置された回転体又は質量体の内周面に形成され、カムフォロアが当接し回転体と質量体との間の回転方向の相対変位量に応じて円周方向力が変化するような形状を有する。
　ここでは、回転体のトルク変動の大きさによって、回転体と質量体との間の回転方向の相対変位量が変動する。このとき、遠心力から変換された円周方向力が、相対変位量に応じて変化するようにカムの形状が設定されているので、トルク変動をより効率的に抑えることができる。
　好ましくは、凹部内に配置され、回転体及び質量体が回転していない状態でカムフォロアがカムに当接するように遠心子を半径方向外方に付勢する付勢部材をさらに備えている。
　ここでは、遠心子は付勢部材によって常にカムに当接させられている。このため、回転停止時に遠心子がカムから離れたり、あるいは回転開始時に遠心子がカムに当接（衝突）したりする際の音をなくすことができる。
　好ましくは、カムフォロアは遠心子の外周面に配置されたコロである。
　好ましくは、カムフォロアは遠心子の外周面に、遠心子と一体で形成された突起部である。
　好ましくは、カム機構は、半径方向外側に配置された回転体又は質量体の内周面に形成されたカムフォロアと、カムと、を有している。カムは、外周面がカムフォロアに当接し、遠心子に設けられ、回転体と質量体との間の回転方向の相対変位量に応じて円周方向力が変化するような形状を有する。
　好ましくは、半径方向外側に配置された回転体又は質量体は、内周面に凹部を有している。そして、遠心子は凹部に半径方向移動可能に収容されている。好ましくは、カム機構は、遠心子に設けられたカムフォロアと、カムと、を有している。カムは、半径方向内側に配置された回転体又は質量体の内周面に形成され、カムフォロアが当接し回転体と質量体との間の回転方向の相対変位量に応じて円周方向力が変化するような形状を有する。
　好ましくは、質量体は、連続した円環状に形成されている。
　好ましくは、質量体は、円周状に並べて配置された複数の分割質量体と、分割質量体を半径方向に保持するための保持部材と、を有する。
　本発明の第４側面に係るトルクコンバータは、エンジンとトランスミッションとの間に配置される。このトルクコンバータは、エンジンからのトルクが入力される入力側回転体と、トランスミッションにトルクを出力する出力側回転体と、入力側回転体とタービンとの間に配置されたダンパと、上記いずれかのトルク変動抑制装置と、を備えている。
　好ましくは、トルク変動抑制装置は入力側回転体に配置されている。
　好ましくは、トルク変動抑制装置は出力側回転体に配置されている。
　好ましくは、ダンパは、入力側回転体からトルクが入力される第１ダンパと、出力側回転体にトルクを出力する第２ダンパと、第１ダンパと第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、を有している。そして、トルク変動抑制装置は中間部材に配置されている。
　好ましくは、ダンパは複数のコイルスプリングを有している。好ましくは、入力側回転体及び出力側回転体に対して相対回転可能であり、複数のコイルスプリングを支持するフロート部材をさらに備え、トルク変動抑制装置はフロート部材に配置されている。
　本発明の第５側面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、上記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慣性体と相対回転可能な第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。
　好ましくは、トルク変動抑制装置は第２慣性体に配置されている。
　好ましくは、トルク変動抑制装置は第１慣性体に配置されている。
　好ましくは、ダンパは、第１慣性体からトルクが入力される第１ダンパと、第２慣性体にトルクを出力する第２ダンパと、第１ダンパと第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、を有している。そして、トルク変動抑制装置は中間部材に配置されている。
　以上のような本発明では、比較的広い回転数域においてトルク変動を抑えることができる。
本発明の一実施形態によるトルクコンバータの模式図。 図１の出力側回転体及びトルク変動抑制装置の正面図。 他の実施形態の図２Ａに相当する図。 図２Ａの拡大部分図。 カム機構の作動を説明するための図。 回転数とトルク変動の関係を示す特性図。 カム機構の変形例１の図３に相当する図。 カム機構の変形例２の図３に相当する図。 カム機構の変形例３の図３に相当する図。 カム機構の変形例４の図３に相当する図。 本発明の他の実施形態を示す図３に相当する図。 本発明のさらに他の実施形態を示す図３に相当する図。 本発明のさらに他の実施形態を示す図１に相当する図。 本発明のさらに他の実施形態を示す図３に相当する図。 図１３の矢視Ａ図。 本発明の適用例１を示す模式図。 本発明の適用例２を示す模式図。 本発明の適用例３を示す模式図。 本発明の適用例４を示す模式図。 本発明の適用例５を示す模式図。 本発明の適用例６を示す模式図。 本発明の適用例７を示す模式図。 本発明の適用例８を示す模式図。 本発明の適用例９を示す模式図。
　図１は、本発明の一実施形態によるトルク変動抑制装置をトルクコンバータのロックアップ装置に装着した場合の模式図である。図１において、Ｏ－Ｏがトルクコンバータの回転軸線である。
　［全体構成］
　トルクコンバータ１は、フロントカバー２と、トルクコンバータ本体３と、ロックアップ装置４と、出力ハブ５と、を有している。フロントカバー２にはエンジンからトルクが入力される。トルクコンバータ本体３は、フロントカバー２に連結されたインペラ７と、タービン８と、ステータ（図示せず）と、を有している。タービン８は出力ハブ５に連結されている。出力ハブ５の内周部には、トランスミッションの入力軸（図示せず）がスプラインによって係合可能である。
　［ロックアップ装置４］
　ロックアップ装置４は、クラッチ部や、油圧によって作動するピストン等を有し、ロックアップオン状態と、ロックアップオフ状態と、を取り得る。ロックアップオン状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、トルクコンバータ本体３を介さずに、ロックアップ装置４を介して出力ハブ５に伝達される。一方、ロックアップオフ状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、トルクコンバータ本体３を介して出力ハブ５に伝達される。
　ロックアップ装置４は、入力側回転体１１と、出力側回転体１２と、ダンパ１３と、トルク変動抑制装置１４と、を有している。
　入力側回転体１１は、軸方向に移動可能なピストンを含み、フロントカバー２側の側面に摩擦部材１６を有している。この摩擦部材１６がフロントカバー２に押し付けられることによって、フロントカバー２から入力側回転体１１にトルクが伝達される。
　出力側回転体１２は、入力側回転体１１と軸方向に対向して配置され、入力側回転体１１と相対回転可能である。出力側回転体１２は出力ハブ５に連結されている。
　ダンパ１３は、入力側回転体１１と出力側回転体１２との間に配置されている。ダンパ１３は、複数のトーションスプリングを有しており、入力側回転体１１と出力側回転体１２とを回転方向に弾性的に連結している。このダンパ１３によって、入力側回転体１１から出力側回転体１２にトルクが伝達されるとともに、トルク変動が吸収、減衰される。
　［トルク変動抑制装置１４］
　図２Ａは、出力側回転体１２及びトルク変動抑制装置１４の正面図である。図２Ａに示すように、トルク変動抑制装置１４は、イナーシャリング２０（質量体の一例）と、複数の遠心子２１と、複数のカム機構２２（変換機構の一例）と、を有している。また、トルク変動抑制装置１４は、複数のコイルスプリング２３をさらに有していてもよい。
　なお、図２Ｂに示すように、遠心子２１の半径方向内側に配置されたコイルスプリング２３を省略することも可能である。また、以降で説明する各例においても、同様に、コイルスプリング２３を設けてもよく、省略してもよい。
　図２Ａに示すように、イナーシャリング２０は、連続した円環状に形成された所定の厚みを有するプレートである。イナーシャリング２０は、出力側回転体１２の半径方向外側に、隙間をあけて配置されている。イナーシャリング２０の内周面と、出力側回転体１２の外周面とは、径方向において互いに対向している。すなわち、イナーシャリング２０は、出力側回転体１２と軸方向において同じ位置に配置されている。このため、トルク変動抑制装置１４が停止しているとき、または低回転のとき、イナーシャリング２０は、出力側回転体１２によって半径方向の移動が規制される。すなわち、イナーシャリング２０の内周面が、出力側回転体１２の外周面と当接することによって、イナーシャリング２０の半径方向の移動が規制される。
　イナーシャリング２０は、出力側回転体１２の回転軸と同じ回転軸を有する。イナーシャリング２０は、出力側回転体１２とともに回転可能であり、かつ出力側回転体１２に対して相対回転可能である。出力側回転体１２の慣性モーメントに対する、イナーシャリング２０の慣性モーメントの割合は、０．０３３以上とすることが好ましい。
　各遠心子２１は、円周方向に互いに間隔をあけて配置されている。好ましくは、各遠心子２１は、円周方向において互いに等間隔に配置されている。遠心子２１の数は、特に限定されるものではないが、３個以上とすることが好ましい。これによって、イナーシャリング２０の回転をより安定したものとすることができる。遠心子２１は、出力側回転体１２の回転による遠心力を受けるように配置されている。遠心子２１は、出力側回転体１２に配置されており、出力側回転体１２の回転による遠心力によって半径方向外側に移動可能である。
　より詳細には、図３に拡大して示すように、出力側回転体１２には、外周面に凹部１２ａが設けられている。凹部１２ａは、出力側回転体１２の外周面に、半径方向内側の回転中心に向かって窪むように形成されている。そして、この凹部１２ａに遠心子２１が半径方向に移動可能に挿入されている。遠心子２１及び凹部１２ａは、遠心子２１の側面と凹部１２ａとの間の摩擦係数が０．１以下になるように設定されている。また、遠心子２１は、出力側回転体１２とほぼ同じ厚みを有するプレート状である。遠心子２１の外周面２１ａは円弧状に形成されている。また、遠心子２１の外周面２１ａには、内側に窪むコロ収容部２１ｂが形成されている。
　図２Ａに示すように、各カム機構２２は、円周方向に互いに間隔をあけて配置されている。好ましくは、各カム機構２２は、円周方向において互いに等間隔で配置されている。カム機構２２の数は、特に限定されるものではないが、３個以上とすることが好ましい。これによって、イナーシャリング２０の回転をより安定したものとすることができる。カム機構２２は、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転方向における相対変位（回転位相差）が生じたとき、遠心子２１に生じた遠心力を、相対変位が小さくなる方向の円周方向力に変換するように構成されている。
　図３に示すように、カム機構２２は、カムフォロアとしてのコロ２５と、イナーシャリング２０の内周面に形成されたカム２６と、を有している。コロ２５は遠心子２１のコロ収容部２１ｂに装着されており、遠心子２１とともに半径方向に移動可能である。なお、コロ２５は、コロ収容部２１ｂにおいて、回転可能であっても、固定されていてもよい。カム２６は、コロ２５が当接する円弧状の面であり。出力側回転体１２とイナーシャリング２０とが所定の角度範囲で相対回転した際には、コロ２５はこのカム２６に沿って移動する。
　詳細は後述するが、コロ２５とカム２６との接触によって、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転位相差が生じたときに、遠心子２１及びコロ２５に生じた遠心力は、回転位相差が小さくなるような円周方向の力に変換される。
　コイルスプリング２３は、凹部１２ａの底面と遠心子２１の半径方向内側の面との間に配置され、遠心子２１を半径方向外側に付勢している。このコイルスプリング２３の付勢力によって、遠心子２１及びコロ２５はイナーシャリング２０のカム２６に押し付けられている。したがって、出力側回転体１２が回転していない状態で、遠心子２１に遠心力が作用していない場合でも、コロ２５はカム２６に当接する。
　［カム機構２２の作動］
　図３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。ロックアップオン時には、フロントカバー２に伝達されたトルクは、入力側回転体１１及びダンパ１３を介して出力側回転体１２に伝達される。
　トルク伝達時にトルク変動がない場合は、図３に示すような状態で、出力側回転体１２及びイナーシャリング２０は回転する。すなわち、カム機構２２のコロ２５はカム２６のもっとも深い位置（円周方向の中央位置）に当接し、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との回転位相差は「０」である。
　前述のように、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間の回転方向の相対変位を、「回転位相差」と称しているが、これらは、図３及び図４では、遠心子２１及びコロ２５の円周方向の中央位置と、カム２６の円周方向の中央位置と、のずれを示すものである。
　一方、トルクの伝達時にトルク変動が存在すると、図４（ａ）（ｂ）に示すように、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間には、回転位相差±θが生じる。図４（ａ）は＋Ｒ側に回転位相差＋θが生じた場合を示し、図４（ｂ）は－Ｒ側に回転位相差－θが生じた場合を示している。
　図４（ａ）に示すように、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転位相差＋θが生じた場合は、カム機構２２のコロ２５は、カム２６に沿って相対的に図４の左側に移動する。このとき、遠心子２１及びコロ２５には遠心力が作用しているので、カム２６からコロ２５が受ける反力は、図４（ａ）のＰ０の方向及び大きさとなる。この反力Ｐ０によって、円周方向の第１分力Ｐ１と、遠心子２１及びコロ２５を回転中心に向かって移動させる方向の第２分力Ｐ２と、が発生する。
　そして、第１分力Ｐ１は、カム機構２２を介して出力側回転体１２を図４（ａ）の右方向に移動させる力となる。すなわち、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との回転位相差を小さくする方向の円周方向力が、出力側回転体１２に作用することになる。また、第２分力Ｐ２によって、遠心子２１及びコロ２５は、コイルスプリング２３の付勢力に抗して、半径方向内側に移動させられる。
　図４（ｂ）は、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転位相差－θが生じた場合を示しており、カム機構２２のコロ２５の移動方向、反力Ｐ０、第１分力Ｐ１、及び第２分力Ｐ２の方向が図４（ａ）と異なるだけで、作動は同様である。
　以上のように、トルク変動によって出力側回転体１２とイナーシャリング２０との間に回転位相差が生じると、遠心子２１に作用する遠心力及びカム機構２２の作用によって、出力側回転体１２は、両者の回転位相差を小さくする方向の力（第１分力Ｐ１）を受ける。この力によって、トルク変動が抑制される。
　以上のトルク変動を抑制する力は、遠心力、すなわち出力側回転体１２の回転数によって変化するし、回転位相差及びカム２６の形状によっても変化する。したがって、カム２６の形状を適宜設定することによって、トルク変動抑制装置１４の特性を、エンジン仕様等に応じた最適な特性にすることができる。
　例えば、カム２６の形状は、同じ遠心力が作用している状態で、回転位相差に応じて第１分力Ｐ１が線形に変化するような形状にすることができる。また、カム２６の形状は、回転位相差に応じて第１分力Ｐ１が非線形に変化する形状にすることができる。
　具体的には、トルク変動抑制装置１４の固有振動数ｆtが、エンジンの励振の振動数ｆeと一致するよう、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合Ｋを決定することができる。なお、エンジンの励振の振動数ｆe（Ｈｚ）は、エンジンの励振の次数ｑe（例えば２気筒のエンジンならｑe＝１、４気筒のエンジンならｑe＝２）とエンジンの回転数ｎ（ｒｐｍ）とから、以下の式（１）によって算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　そして、トルク変動抑制装置１４の固有振動数ｆt（Ｈｚ）は、以下の式（２）から算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 なお、Ｉは、慣性モーメントである。
　以上の、式（１）と式（２）とから、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合Ｋを決定することができる。
　なお、トルク変動抑制装置１４の固有振動数ｆtが、エンジンの励振の振動数ｆeより高くなるよう、出力側回転体１２とイナーシャリング２０との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合Ｋを決定してもよい。この場合は、例えば、上記式（１）におけるエンジンの励振の次数ｑeに所定のオフセット値（例えば、０．０２程度）を加えればよい。
　また、トルク変動抑制装置１４の固有振動数ｆtが、エンジンの励振の振動数ｆeより小さくなるよう、出力回転体１２とイナーシャリング２０との相対変位量に対する円周方向力の増加量の割合Ｋを決定してもよい。この場合は、例えば、上記式（１）におけるエンジンの励振の次数ｑeから所定のオフセット値（例えば、０．０２程度）を減らせばよい。
　［特性の例］
　図５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５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、より広い回転数域においてトルク変動を抑制することができる。
　［カム機構２２の変形例］
　（変形例１）
　図６に示す実施形態では、遠心子２１と凹部１２ａの側面（円周方向の端面）との間に、ベアリングや、ローラ、樹脂レース、シート等の摩擦低減部材３０が配置されている。このような摩擦低減部材３０を配置することによって、遠心子２１が移動する際に、よりスムーズに移動することができる。
　（変形例２）
　図７に示す実施形態では、遠心子及びイナーシャリングの形状が前記実施形態と異なっている。すなわち、遠心子３１の外周面３１ａは、半径方向内側に凹む円弧状に形成されている。この外周面３１ａがカムとして機能している。一方、イナーシャリング４０の内周面には、カムフォロアとしてのコロ２５を収容するコロ収容部４０ａが形成されている。そして、コロ２５がカムとしての外周面３１ａに当接している。
　この実施形態では、カム機構３２のカムフォロアとしてのコロ２５がイナーシャリング４０に配置され、カム３１ａが遠心子３１に設けられていることを除いて、他の構成や作動は前記実施形態と同様である。
　（変形例３）
　図８は、カム機構のカムフォロアを遠心子と一体で形成した例を示している。すなわち、遠心子４１の外周面には、半径方向外側に突出する半円形状の突起４１ａが形成されている。この突起４１ａがカムフォロアとして機能し、イナーシャリング２０に形成されたカム２６に接触して、前記実施形態と同様の作動をする。
　（変形例４）
　図９は、イナーシャリング側に遠心子が配置され、出力側回転体の内周面にカム機構が配置された例である。イナーシャリング５０の内周面には、矩形の凹部５０ａが形成されており、この凹部５０ａに遠心子５１が半径方向に移動可能に配置されている。また、遠心子５１と凹部５０ａの底面との間には、遠心子５１を半径方向外側に引き込む引張バネ５３が設けられている。
　一方、カム機構５２は、遠心子５１の先端（内周端）に設けられたカムフォロアとしてのコロ５５と、出力側回転体５７の内周面に形成されたカム５６と、から構成されている。カム５６の形状は、前記実施形態と同様である。コロ５５は、引張バネ５３の付勢力によって、常にカム５６に当接している。
　この実施形態では、イナーシャリング５０が出力側回転体５７とともに回転すると、遠心子５１には半径方向外側に向かう遠心力が発生する。この遠心力によって、コロ５５がカム５６に押し付けられる。そして、トルク変動が生じた場合の動作は、前記実施形態と同様である。
　［他の実施形態］
　本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
　（ａ）出力側回転体とイナーシャリングとの位置関係は前記実施形態に限定されない。例えば、図１０に示すように、前記実施形態とは逆に、出力側回転体６０を半径方向外側に配置し、イナーシャリング６１を半径方向内側に配置してもよい。カム機構２２等の他の構成については、前記実施形態と同様である。
　（ｂ）前記実施形態では、イナーシャリングを連続した円環状の部材で構成したが、図１１に示すように、分割された複数のイナーシャ体６５を円周方向に並べて配置してもよい。この場合は、複数のイナーシャ体６５を保持するために、イナーシャ体６５の半径方向外側に、円環状の保持リング６６等の保持部材を設ける必要がある。
　（ｃ）図１２に示すように、トルク変動抑制装置１４を構成するイナーシャリングをタービン８に連結するようにしてもよい。この場合は、タービン８は出力ハブ５には連結されていない。この場合は、イナーシャリングがタービン８（正確には、タービンシェル８ａ）に連結されているので、タービンシェル８ａも、イナーシャリングとともに、イナーシャ（慣性体）として機能する。
　なお、図１２に示す実施形態では、ロックアップオフの状態では、トルクコンバータ本体３からのトルクは、タービン８を介してトルク変動抑制装置１４から出力側回転体１２に伝達され、出力ハブ５に出力される。このとき、イナーシャリングからカム機構を介して出力側回転体１２にトルク（変動トルクではなく、定常的な平均トルク）を伝達するのは困難である。このため、カム機構の作動角度を確保した上で、バネあるいは機械的なストッパー等を用いてトルクが伝達されるように構成する必要がある。
　（ｄ）図１３及び図１４に示すように、イナーシャリング２０は、出力側回転体１２と軸方向に並んで配置されていてもよい。詳細に説明すると、イナーシャリング２０は、第１イナーシャリング２０１と第２イナーシャリング２０２とを有している。この第１イナーシャリング２０１と第２イナーシャリング２０２とは、軸方向において、出力側回転体１２を挟むように配置されている。
　第１及び第２イナーシャリング２０１，２０２は、軸方向に貫通する孔２０１ａ，２０２ａを有している。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。
　出力側回転体１２は、複数の凹部１２１を有している。凹部１２１は、径方向外側に開くように形成され、所定の深さを有している。凹部１２１は、出力側回転体１２の外周面から径方向内側に窪むように形成されている。
　遠心子２１は、出力側回転体１２の凹部１２１に配置されており、出力側回転体１２の回転による遠心力によって径方向に移動可能である。遠心子２１は、円周方向の両端に溝２１ａ，２１ｂを有している。溝２１ａ，２１ｂの幅は、出力側回転体１２の厚みより大きく、溝２１ａ，２１ｂの一部に出力側回転体１２が挿入されている。
　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の回りに回転可能に装着されている。そして、各ローラ２６ａ，２６ｂは、凹部１２１の側面に当接して転動可能である。
　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、出力側回転体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。
　コロ３０とカム３１との接触によって、出力側回転体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。なお、コロ３０はベアリングであってもよい。
　［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１５は、トルクコンバータを模式的に示した図であり、トルクコンバータは、入力側回転体７１と、出力側回転体７２と、両回転体７１，７２の間に設けられたダンパ７３と、を有している。入力側回転体７１は、フロントカバー、ドライブプレート、ピストン等の部材を含む。出力側回転体７２は、ドリブンプレート、タービンハブを含む。ダンパ７３は複数のトーションスプリングを含む。
　この図１５に示した例では、入力側回転体７１のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構７４が設けられている。カム機構７４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（２）図１６に示したトルクコンバータは、出力側回転体７２のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構７４が設けられている。カム機構７４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（３）図１７に示したトルクコンバータは、図１５及び図１６に示した構成に加えて、別のダンパ７５と、２つのダンパ７３，７５の間に設けられた中間部材７６と、を有している。中間部材７６は、入力側回転体７１及び出力側回転体７２と相対回転可能であり、２つのダンパ７３，７５を直列的に作用させる。
　図１７に示した例では、中間部材７６に遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構７４が設けられている。カム機構７４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（４）図１８に示したトルクコンバータは、フロート部材７７を有している。フロート部材７７は、ダンパ７３を構成するトーションスプリングを支持するために部材であり、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７７は、入力側回転体７１及び出力側回転体７２と相対回転可能であり、かつダンパ７３のトーションスプリングとの摩擦によってダンパ７３に連れ回る。すなわち、フロート部材７７も回転する。
　この図１８に示した例では、フロート部材７７に遠心子７８が設けられており、この遠心子７８に作用する遠心力を利用して作動するカム機構７４が設けられている。カム機構７４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（５）図１９は、２つの慣性体８１，８２を有するフライホイール８０と、クラッチ装置８４と、を有する動力伝達装置の模式図である。すなわち、エンジンとクラッチ装置８４との間に配置されたフライホイール８０は、第１慣性体８１と、第１慣性体８１と相対回転可能に配置された第２慣性体８２と、２つの慣性体８１，８２の間に配置されたダンパ８３と、を有している。なお、第２慣性体８２は、クラッチ装置８４を構成するクラッチカバーも含む。
　図１９に示した例では、第２慣性体８２を構成する回転部材のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構８５が設けられている。カム機構８５については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（６）図２０は、図１９と同様の動力伝達装置において、第１慣性体８１に遠心子が設けられた例である。そして、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構８５が設けられている。カム機構８５については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（７）図２１に示した動力伝達装置は、図１９及び図２０に示した構成に加えて、別のダンパ８６と、２つのダンパ８３，８６の間に設けられた中間部材８７と、を有している。中間部材８７は、第１慣性体８１及び第２慣性体８２と相対回転可能である。
　図２１に示した例では、中間部材８７に遠心子８８が設けられており、この遠心子８８に作用する遠心力を利用して作動するカム機構８５が設けられている。カム機構８５については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（８）図２２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２２の第１慣性体９１は、１つのフライホイールと、クラッチ装置９２のクラッチカバーと、を含む。この例では、第１慣性体９１を構成する回転部材のいずれかに遠心子が設けられており、この遠心子に作用する遠心力を利用して作動するカム機構９４が設けられている。カム機構９４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（９）図２３は、図２２と同様の動力伝達装置において、クラッチ装置９２の出力側に遠心子９５が設けられた例である。そして、この遠心子９５に作用する遠心力を利用して作動するカム機構９４が設けられている。カム機構９４については、前記各実施形態に示された構成と同様の構成を適用できる。
　（１０）図面には示していないが、本発明のトルク変動抑制装置を、トランスミッションを構成する回転部材のいずれかに配置してもよいし、さらにはトランスミッションの出力側のシャフト（プロペラシャフト又はドライブシャフト）に配置してもよい。
　（１１）他の適用例として、従来から周知のダイナミックダンパ装置や、振り子式ダンパ装置が設けられた動力伝達装置に、本発明のトルク変動抑制装置をさらに適用してもよい。
１　トルクコンバータ
１２　出力側回転体
１４　トルク変動抑制装置
２０，４０，６１　イナーシャリング（質量体）
２１，３１，７８，８８，９５　遠心子
２２，３２，７４，８５，９４　カム機構
２３　コイルスプリング（付勢部材）
２５　コロ
２６，３１ａ　カム
３０　スラスト部材
６５　イナーシャ体
６６　保持リング
７１　入力側回転体
７２　出力側回転体
７３，７５，８３，８６　ダンパ
７６，８７　中間部材
７７　フロート部材
８０　フライホイール
８１，９１　第１慣性体
８２　第２慣性体
８４，９２　クラッチ装置

Claims (19)

  1. 　駆動源からのトルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制装置であって、
    　前記回転体とともに回転可能であり、かつ前記回転体に対して相対回転可能に配置された質量体と、
    　前記回転体及び前記質量体の少なくとも一方の回転による遠心力を受けるように配置された遠心子と、
    　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、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変換機構と、
    を備え、
    　前記各変換機構は、円周方向に互いに間隔をあけて配置される、
    トルク変動抑制装置。
  2. 　当該トルク変動抑制装置は、３つ以上の前記変換機構を備え、
    　前記変換機構は、円周方向に互いに間隔をあけて配置される、
    請求項１に記載のトルク変動抑制装置。
  3. 　前記質量体は、前記回転体、又は前記回転体と同期する部材によって半径方向の移動が規制される、
    請求項１又は２に記載のトルク変動抑制装置。
  4. 　前記変換機構は、カム機構である、
    請求項１から３のいずれかに記載のトルク変動抑制装置。
  5. 　当該トルク変動抑制装置の固有振動数が、前記駆動源の励振の振動数と一致するよう、前記回転体と前記質量体との相対変位量に対する前記円周方向力の増加量の割合が決定される、
    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. 　当該トルク変動抑制装置の固有振動数が、前記駆動源の励振の振動数より高くなるよう、前記回転体と前記質量体との相対変位量に対する前記円周方向力の増加量の割合が決定される、
    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。
  7. 　当該トルク変動抑制装置の固有振動数が、前記駆動源の励振の振動数より小さくなるよう、前記回転体と前記質量体との相対変位量に対する前記円周方向力の増加量の割合が決定される、
    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。
  8. 　前記回転体の慣性モーメントに対する、前記質量体の慣性モーメントの割合は、０．０３３以上である、
    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. 　駆動源からのトルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制装置であって、
    　前記回転体とともに回転可能であり、かつ前記回転体に対して相対回転可能に配置された質量体と、
    　前記回転体及び前記質量体の少なくとも一方の回転による遠心力を受けるように配置された遠心子と、
    　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、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変換機構と、
    を備え、
    　前記質量体は、前記回転体、又は前記回転体と同期する部材によって半径方向の移動が規制される、
    トルク変動抑制装置。
  10. 　駆動源からのトルクが入力される回転体のトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制装置であって、
    　前記回転体とともに回転可能であり、かつ前記回転体に対して相対回転可能に配置された質量体と、
    　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、前記相対変位が小さくなる方向の円周方向力を前記回転体に付与する変換機構と、
    を備え、
    　前記回転体と前記質量体との相対変位量に対する前記円周方向力の増加量の割合は、前記回転体の回転数が高くなるにつれて、大きくなる、
    トルク変動抑制装置。
  11. 　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１０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。
  12. 　前記トルク変動抑制装置は、前記入力側回転体に取り付けられる、請求項１１に記載のトルクコンバータ。
  13. 　前記トルク変動抑制装置は、前記出力側回転体に取り付けられる、請求項１１に記載のトルクコンバータ。
  14. 　前記ダンパは、
    　前記入力側回転体からトルクが入力される第１ダンパと、
    　前記出力側回転体にトルクを出力する第２ダンパと、
    　前記第１ダンパと前記第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、
    を有し、
    　前記トルク変動抑制装置は、前記中間部材に取り付けられる、
    請求項１１に記載のトルクコンバータ。
  15. 　フロート部材をさらに備え、
    　前記ダンパは、複数のコイルスプリングを有し、
    　前記フロート部材は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体に対して相対回転可能であり、前記複数のコイルスプリングを支持し、
    　前記トルク変動抑制装置は、前記フロート部材に取り付けられる、
    請求項１１に記載のトルクコンバータ。
  16. 　回転軸を中心に回転する第１慣性体、前記回転軸を中心に回転し前記第１慣性体と相対回転可能な第２慣性体、及び前記第１慣性体と前記第２慣性体との間に配置されたダンパ、を有するフライホイールと、
    　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１０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。
  17. 　前記トルク変動抑制装置は、前記第２慣性体に取り付けられる、請求項１６に記載の動力伝達装置。
  18. 　前記トルク変動抑制装置は、前記第１慣性体に取り付けられる、請求項１６に記載の動力伝達装置。
  19. 　前記ダンパは、
    　前記第１慣性体からトルクが入力される第１ダンパと、
    　前記第２慣性体にトルクを出力する第２ダンパと、
    　前記第１ダンパと前記第２ダンパとの間に設けられた中間部材と、
    を有し、
    　前記トルク変動抑制装置は、前記中間部材に取り付けられる、
    請求項１６に記載の動力伝達装置。
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