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WO2013065092A1 - 捩り振動減衰装置 - Google Patents

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WO2013065092A1
WO2013065092A1 PCT/JP2011/006171 JP2011006171W WO2013065092A1 WO 2013065092 A1 WO2013065092 A1 WO 2013065092A1 JP 2011006171 W JP2011006171 W JP 2011006171W WO 2013065092 A1 WO2013065092 A1 WO 2013065092A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotating member
cam
torsional vibration
vibration damping
damping device
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/006171
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山田 正信
悠紀 片岡
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
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Priority to PCT/JP2011/006171 priority patent/WO2013065092A1/ja
Priority to JP2013541485A priority patent/JP5754513B2/ja
Priority to EP11874866.4A priority patent/EP2775166B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/60Clutching elements
    • F16D13/64Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1204Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1205Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system with a kinematic mechanism, i.e. linkages, levers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/06Lubrication details not provided for in group F16D13/74
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/08Details or arrangements of sealings not provided for in group F16D3/84
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/22Vibration damping

Definitions

  • the present invention relates to a torsional vibration damping device, and in particular, is interposed between an internal combustion engine of a vehicle and a drive transmission system so that rotational torque is transmitted between a first rotating member and a second rotating member. Further, the present invention relates to a torsional vibration damping device in which a first rotating member and a second rotating member are connected to each other via an arm member and an elastic member so as to be relatively rotatable.
  • a drive source such as an internal combustion engine or an electric motor is connected to a wheel or the like via a drive transmission system having a transmission or the like, and power is transmitted from the drive source to the wheel via the drive transmission system.
  • a jarr sound or a humming noise is generated by torsional vibration using a rotational fluctuation due to a torque fluctuation of the internal combustion engine as a vibration source.
  • the jagged noise is a jagged noise generated when a pair of idling gears of a transmission gear set collides with a torsional vibration caused by a rotational fluctuation caused by a torque fluctuation of an internal combustion engine.
  • the muffled noise is an abnormal noise generated in the vehicle interior due to vibration caused by torsional resonance of the drive transmission system using the torque fluctuation of the internal combustion engine as an excitation force.
  • the torsional resonance of the drive transmission system is, for example, in a steady region.
  • a drive source such as an internal combustion engine or an electric motor is connected to wheels and the like to transmit rotational torque from the drive source and torsional vibration between the drive source and a drive transmission system having a transmission gear set is absorbed.
  • a torsional vibration damping device is known (see, for example, Patent Document 1).
  • This torsional vibration damping device has a cam surface on the outer peripheral portion, a cam portion configured such that the curvature of the cam surface changes along the circumferential direction, and a cam portion provided on the same axis as the cam portion. Are provided between the cam plate and the disc plate and elastically deformed when the cam portion and the disc plate rotate relative to each other.
  • the torsional vibration damping device is provided on the disk plate when one end contacts the cam surface of the cam part and the other end is biased by the elastic member, and the cam part and the disk plate rotate relative to each other.
  • An arm member that transmits rotational torque between the cam portion and the disk plate is provided by rotating about the rotation fulcrum and elastically deforming the elastic member.
  • the range of the torsion angle between the cam portion and the disk plate can be widened by swinging the arm member as the cam portion rotates to elastically deform the elastic member. it can.
  • the torsional rigidity between the cam portion and the disk plate can be lowered as a whole, and the vibration damping performance can be improved by sufficiently attenuating the jagged noise and the booming noise.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and lubricates the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface to thereby improve the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface.
  • An object of the present invention is to provide a torsional vibration damping device capable of preventing wear and seizure.
  • a torsional vibration damping device includes a first rotating member, a second rotating member provided radially outward of the first rotating member, and the first rotating member. Provided between the rotating member and the second rotating member, and when the first rotating member and the second rotating member rotate relative to each other, the first rotating member and the second rotating member; At least one elastic member that is elastically deformed between and a cam surface that is provided on a radially outer peripheral portion of the first rotating member and is configured so that the curvature changes along the circumferential direction.
  • the cam part and one end part are in contact with the outer peripheral part of the cam part and the other end part is urged by the elastic member, the first rotating member and the second rotating member are rotated relative to each other.
  • a torsional vibration damping device comprising an arm member for transmitting rotational torque between the first rotating member and the second rotating member by elastically deforming an elastic member, wherein the second rotation A member is attached to a radially outer peripheral portion of the first rotating member so as to surround the elastic member, the arm member, and the cam portion.
  • a space in which a lubricant is accommodated is defined between the inner circumferential portion of the two rotating members, and a radially inner portion of the second rotating member and a radially outer portion of the second rotating member;
  • the first rotating member is formed with a communication hole that communicates the space with the outside of the space.
  • the second rotating member is attached to the outer peripheral portion in the radial direction of the first rotating member so as to surround the elastic member, the arm member, and the cam portion.
  • a space for accommodating the lubricant is defined between the radially outer peripheral portion and the axially inner peripheral portion of the second rotating member, and the radius of the first rotating member and the second rotating member are defined.
  • a seal member is interposed between the inner circumferential portion.
  • the lubricant can be supplied to the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface of the cam portion with the lubricant sealed in the space with the seal member. Therefore, it is possible to prevent the one end portion of the arm member and the cam surface from being worn or seized.
  • the space can be sealed with a seal member, foreign matter can be prevented from entering the space from the outside, and the foreign matter can enter the contact portion between one end of the arm member and the cam surface of the cam portion. Therefore, it is possible to prevent uneven wear from occurring at the sliding portion between the one end portion of the arm member and the cam surface due to the foreign matter.
  • the first rotating member is formed with a communication hole that communicates the space and the outside of the space, so that the space and the outside of the space, that is, the outside air are communicated through the communication hole.
  • the pressure of the space and the outside air can be balanced. For this reason, it is possible to reduce the pressure in the space and prevent the lubricant from leaking out of the space.
  • the lubricant moves radially outward due to centrifugal force. Therefore, if the communication hole is formed radially outward, the lubricant may leak from the communication hole.
  • the communication hole is formed in the first rotating member located radially inward, so that it is possible to reliably prevent the lubricant from leaking out of the communication hole due to centrifugal force. For this reason, it is possible to prevent the lubricant in the space from being reduced, and it is possible to prevent the lubrication performance of the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface from being lowered.
  • the communication hole of the torsional vibration damping device has a first communication hole with one end communicating with the outside of the space and the other end extending in the same direction as the axial direction of the first rotating member. , One end portion communicating with the other end portion of the first communication hole, and the other end portion including a second communication hole opening on the side surface of the cam portion excluding the cam surface of the cam portion. You may make it do.
  • the other end portion of the second communication hole is open on the side surface of the cam portion excluding the cam surface of the cam portion, so the other end portion of the second communication hole is one end of the arm member. It is possible to prevent clogging by the part.
  • the lubricant when the lubricant enters the second communication hole, the lubricant can be discharged from the second communication hole by the centrifugal force of the torsional vibration damping device. As a result, the space and the outside air can be reliably communicated with each other, and the ventilation performance in the space can be prevented from being lowered.
  • an inner peripheral spline in which an outer peripheral spline of the shaft member is spline-fitted is formed on an inner peripheral portion of the first rotating member, and either the outer peripheral spline or the inner peripheral spline is formed.
  • the first communication hole may be configured by a missing tooth portion in which a part of one spline tooth is missing.
  • the first communication hole is constituted by the missing tooth portion where one of the spline teeth of either the outer peripheral spline or the inner peripheral spline is missing, the outer peripheral spline or the inner peripheral spline A part of the communication hole can be configured using the missing tooth portion.
  • the second rotating member is positioned on both sides in the axial direction of the cam portion, the arm member, and the elastic member, and is fixed to each other at a predetermined interval in the axial direction.
  • a pair of disk plates that rotatably support the arm member via a rotation shaft that forms the rotation fulcrum portion are included, and the first rotation member has the cam portion on an outer peripheral portion. It is comprised from the boss
  • a space for accommodating a lubricant is formed between the radial outer periphery of the boss and the axial inner periphery of the pair of disk plates, and the radial inner periphery of the pair of disk plates Since the seal member is interposed between the radial outer peripheral portion of the boss, the lubricant contained in the space is prevented from leaking, and the lubricant is provided at the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface. Can be supplied.
  • the seal member is interposed between the radial inner periphery of the pair of disk plates and the radial outer periphery of the boss, and the communication hole is formed in the first rotating member. It is possible to prevent the lubricant from leaking out of the space when the temperature rises.
  • the torsional vibration damping device is configured such that an input shaft of a transmission of a drive transmission system is connected to the first rotating member, and the rotational torque of the internal combustion engine is transmitted to the second rotating member. Also good.
  • the input shaft of the drive transmission transmission is connected to the first rotating member, and the rotational torque of the internal combustion engine is transmitted to the second rotating member, so the shift position is changed to neutral.
  • the torsion angle between the first rotating member and the second rotating member is small, such as when the internal combustion engine is in an idle state, the minute vibration is attenuated by the low-rigid elastic member to Generation of sound can be suppressed.
  • the torsion angle of the first rotating member and the second rotating member is increased to increase the rate of increase in torque. Twist characteristics can be obtained.
  • the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface can be lubricated to prevent the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface from being worn or seized.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a torsional vibration damping device according to the present invention, and is a perspective view of the torsional vibration damping device in a state where one of disk plates is removed. It is a figure which shows one Embodiment of the torsional vibration damping device which concerns on this invention, and is a perspective view of a torsional vibration damping device. It is a figure which shows one Embodiment of the torsional vibration damping device which concerns on this invention, and is a front view of a torsional vibration damping device.
  • FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a torsional vibration damping device according to the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3.
  • FIG. 1 It is a figure which shows one Embodiment of the torsional vibration damping device which concerns on this invention, and is a front view of a torsional vibration damping device when a cam part twists +45 degrees to the positive side with respect to a disk plate. It is a figure which shows one Embodiment of the torsional vibration damping device which concerns on this invention, and is a front view of a torsional vibration damping device when a cam part twists +90 degrees to the positive side with respect to a disk plate.
  • FIG. 1 shows one Embodiment of the torsional vibration damping device which concerns on this invention, and is a front view of a torsional vibration damping device when a cam part twists +90 degrees to the positive side with respect to a disk plate.
  • FIG. 2 is a view showing an embodiment of the torsional vibration damping device according to the present invention, and is a front view of the torsional vibration damping device when the cam portion is twisted ⁇ 45 ° to the negative side with respect to the disk plate. It is a figure which shows one Embodiment of the torsional vibration damping device which concerns on this invention, and is a figure which shows the relationship between the twist angle of a torsional vibration damping device, and a torque. It is a figure which shows one Embodiment of the torsional vibration damping device which concerns on this invention, and is a front view of the boss
  • FIG. 1 to 9 are views showing an embodiment of a torsional vibration damping device according to the present invention.
  • the torsional vibration damping device 1 is located radially outward of the first rotating member 2 and the first rotating member 2 and is provided on the same axis as the first rotating member 2.
  • Rotational torque from an internal combustion engine (not shown) that is a drive source is input to the second rotating member 3, and the first rotating member 2 does not show the rotational torque of the second rotating member 3. It is transmitted to the transmission of the drive transmission system.
  • the torsional vibration damping device 1 is provided between the first rotating member 2 and the second rotating member 3, and the first rotating member 2 and the second rotating member 3 are rotated first when the first rotating member 2 and the second rotating member 3 rotate relative to each other.
  • a pair of coil springs 4 as elastic members that are elastically deformed in the circumferential direction of the rotating member 2 is provided.
  • the first rotating member 2 includes a boss 5 having an inner peripheral spline 5a that is spline-fitted to an outer peripheral spline 21a of an input shaft 21 (see FIG. 4) of a drive system transmission, and a radially outer peripheral portion of the boss 5. And a cam portion 6 having a cam surface 6a that is provided so that the curvature changes along the circumferential direction.
  • the input shaft 21 constitutes a shaft member.
  • boss 5 and the cam portion 6 may be integrally formed. Further, the boss 5 and the cam portion 6 are formed separately, spline portions are formed on the outer peripheral portion of the boss 5 and the inner peripheral portion of the cam portion 6, and the boss 5 and the cam portion 6 are spline-fitted. Also good.
  • the second rotating member 3 includes a pair of disk plates 7 and 8 and a clutch disk 10.
  • the disc plates 7 and 8 are arranged on both sides of the cam portion 6 in the line direction, and are connected by a rotation shaft 9 as a rotation fulcrum portion at a predetermined interval in the axial direction.
  • the axial direction is the axial direction of the torsional vibration damping device 1 and is the same direction as the axial direction of the input shaft 21.
  • the rotating shaft 9 is bridged to the disk plates 7 and 8, and both end portions in the axial direction are formed to have a large diameter, and are thereby locked to the disk plates 7 and 8. For this reason, the disc plates 7 and 8 are integrally rotated by being integrated by the rotation shaft 9.
  • a boss 5 is accommodated in the circular center holes 7 a and 8 a of the disk plates 7 and 8, and the boss 5 is provided on the same axis as the disk plates 7 and 8.
  • the clutch disk 10 is provided radially outward of the disk plate 7, and includes a cushioning plate 11 and friction materials 12a and 12b.
  • the cushioning plate 11 is composed of a ring-shaped member that undulates in the thickness direction, and is fixed to the disc plate 7 by rivets 13a.
  • the friction materials 12a and 12b are fixed to both surfaces of the cushioning plate 11 by rivets 13b.
  • the friction materials 12a and 12b are bolted to a flywheel (not shown) fixed to the crankshaft of the internal combustion engine and to the flywheel. It is located between the pressure plate of the clutch cover.
  • the disk plate 7 is provided with a pedestal 14 as a support portion.
  • the pedestal 14 is attached to the disk plate 8 so as to protrude from the disk plate 7 in the axial direction.
  • the pedestal 14 is provided with a protrusion 14a protruding from the pedestal 14, and the other end of the coil spring 4 in the extending direction is fitted to the protrusion 14a.
  • a spring seat 15 is attached to one end of the coil spring 4 in the extending direction.
  • an arm member 16 is provided between the coil spring 4 and the cam portion 6, and this arm member 16 is located between the disk plates 7 and 8, and is connected to the rotary shaft 9 via the needle bearing 22. It is rotatably supported by.
  • the needle bearing 22 includes an outer race 22 a attached to the arm member 16, and a needle needle 22 b interposed between the outer race 22 a and the rotation shaft 9.
  • the outer race 22a is rotatable with respect to the rotation shaft 9 through the needle needle 22b.
  • One end portion 16 a of the arm member 16 is in contact with the cam surface 6 a of the cam portion 6, and the other end portion 16 b of the arm member 16 abuts on the coil spring 4 via the spring seat 15, thereby Is biased in the clockwise direction.
  • the cam surface 6a of the cam portion 6 of the present embodiment is formed in an elliptical shape, and the curvature of the cam surface 6a is the minimum torsion angle between the disk plates 7 and 8 and the cam portion 6 (the torsion angle is substantially 0). °) from the initial position of the cam portion 6 when the cam portion 6 is in the neutral position, the angle increases as the torsion angle between the disc plates 7 and 8 and the cam portion 6 increases.
  • the cam portion 6 of the present embodiment is configured such that the one end portion 16a of the arm member 16 contacts the cam surface 6a having a small curvature when the twist angle between the disk plates 7 and 8 and the cam portion 6 is the minimum.
  • the initial position of the part 6 is set.
  • the cam portion 6 rotates integrally with the boss 5, and the position of the cam surface 6 a where the one end portion 16 a of the arm member 16 abuts is changed, whereby the spring seat 15 is moved to the arm member 16. And the amount of compression of the coil spring 4 is varied. At this time, the spring seat 15 moves so as to approach and separate from the base 14.
  • the arm member 16 is arranged point-symmetrically with respect to the central axis of the disk plates 7 and 8, and the arm member 16 is a cam surface 6a having the same curvature across the central axis of the disk plates 7 and 8.
  • the one end portion 16a can be brought into contact with each other.
  • the disc plate 8 is formed in a cylindrical shape, and the open end 8 b of the disc plate 8 is welded (the welded portion is referred to as a welded portion 19) indicated by black paint. It is fixed to.
  • the disk plates 7 and 8 are attached to the outer peripheral part in the radial direction of the boss 5 so as to surround the coil spring 4, the arm member 16 and the cam part 6. , 8, a space 24 in which grease 23 as a lubricant is accommodated is defined.
  • the grease 23 includes a contact portion between the one end portion 16a of the arm member 16 positioned radially inward and the cam surface 6a, and a contact portion between the other end portion 16b of the arm member 16 positioned radially outward and the spring seat 15. It is intended to lubricate.
  • FIG. 3 shows a state where the torsional vibration damping device 1 is stopped.
  • the amount of the grease 23 does not increase the sliding resistance of the arm member 16, and the grease 23 moves radially inward even when the grease 23 moves radially outward by the centrifugal force of the torsional vibration damping device 1. This is an amount that can sufficiently lubricate the contact portion between the one end portion 16a of the arm member 16 and the cam surface 6a. Also, as shown in FIG. 4, a pair of seal members 25 and 26 are interposed between the center holes 7a and 8a that are radially inward of the disk plates 7 and 8 and the radially outer periphery of the boss 5. Yes.
  • the seal member 25 includes an annular ring 27 and O-rings 29a and 29b attached to the annular ring 27.
  • the O-ring 29 a is interposed between the annular ring 27 and the disk plate 7, and the O-ring 29 b is interposed between the annular ring 27 and the boss 5.
  • the seal member 26 includes an annular ring 28 and O-rings 30a and 30b attached to the annular ring 28.
  • the O-ring 30 a is interposed between the annular ring 28 and the disk plate 8
  • the O-ring 30 b is interposed between the annular ring 28 and the boss 5.
  • the space 24 is sealed and the grease 23 leaks to the outside of the space 24 when the disk plates 7 and 8 and the boss 5 that can rotate relative to each other are in close contact with the seal members 25 and 26. Is prevented.
  • a communication hole 31 is formed in the boss 5 and the cam portion 6, and the communication hole 31 constitutes an air hole that communicates the space 24 with the outside of the space 24.
  • the communication hole 31 has one end communicating with the outside of the space 24 and the other end extending in the same direction as the axial direction of the boss 5 and the cam portion 6.
  • One end of the communication hole 31 is first.
  • a second communication hole 31 b is provided which communicates with the other end of the communication hole 31 a and opens at the side surface 6 b except the cam surface 6 a of the cam portion 6.
  • 5 to 7 show a state in which the disk plates 7 and 8 are rotated in the counterclockwise direction (R1 direction) in response to the rotational torque of the internal combustion engine. 8 is twisted in the clockwise direction (R2 direction) on the positive side and the counterclockwise direction (R1 direction) on the negative side.
  • the friction materials 12a and 12b are pressed against the pressure plate and frictionally engaged with the flywheel and the pressure plate, whereby the rotational torque of the internal combustion engine is input to the disk plates 7 and 8.
  • the relative rotation between the disc plates 7 and 8 and the cam portion 6 is small, that is, the torsion angle between the disc plates 7 and 8 and the cam portion 6 is small near 0 °.
  • the cam portion 6 is positioned at the initial position and rotates integrally with the disc plates 7 and 8.
  • one end portion 16 a of the arm member 16 is in contact with the cam surface 6 a having a small curvature of the cam portion 6, and the cam portion 6 presses the arm member 16 against the spring seat 15, whereby the coil spring 4 is moved to the cam portion 6. Energized by.
  • the arm member 16 uses the pivot shaft 9 as a fulcrum to press the cam portion 6 according to the lever principle. Therefore, the rotational torque of the disk plates 7 and 8 is transmitted to the cam portion 6 via the coil spring 4 and the arm member 16. For this reason, the rotational torque of the internal combustion engine is transmitted to the input shaft 21 of the transmission, and at this time, the compression amount of the coil spring 4 becomes small.
  • the cam part 6 moves in the R2 direction with respect to the disk plates 7 and 8 as the twist angle between the disk plates 7 and 8 and the cam part 6 increases.
  • the one end 16a of the arm member 16 slides along the cam surface 6a.
  • the curvature of the cam surface 6a increases as the torsional angle between the disc plates 7, 8 and the cam portion 6 increases from the initial position of the cam portion 6, the one end portion 16a of the arm member 16 gradually increases.
  • the other end portion 16b of the arm member 16 moves in the radial direction and the circumferential direction of the disk plates 7 and 8.
  • FIG. 5 shows a state where the twist angle between the disk plates 7 and 8 and the cam portion 6 is + 45 °.
  • the arm member 16 biases the coil spring 4 in this way, the arm member 16 strongly presses the cam portion 6 by the lever principle by the reaction force of the coil spring 4 to be compressed and the pivot shaft 9 as a fulcrum. Press with pressure.
  • the curvature of the cam surface 6a is changed to the maximum top portion 6c.
  • One end portion 16a of the arm member 16 is positioned, and the cam portion 6 biases the coil spring 4 through the arm member 16 with a larger biasing force.
  • the curvature of the cam surface 6a becomes larger as the torsional angle between the disk plates 7 and 8 and the cam portion 6 increases from the time when the cam portion 6 is in the initial position.
  • the other end portion of the arm member 16 moves inward in the radial direction of the disk plates 7 and 8.
  • the other end portion 16b of the arm member 16 moves along the circumferential outer peripheral portion of the spring seat 15 so that the spring seat 15 is not obstructed from moving in the circumferential direction. it can.
  • the cam portion 6 can function as a torque limiter during acceleration of the vehicle.
  • the curvature of the cam surface 6a increases as the torsional angle between the disc plates 7, 8 and the cam portion 6 increases from the initial position of the cam portion 6, the one end portion 16a of the arm member 16 gradually increases.
  • the other end portion 16b of the arm member 16 moves in the radial direction and the circumferential direction of the disk plates 7 and 8.
  • FIG. 7 shows a state where the twist angle between the disk plates 7 and 8 and the cam portion 6 is ⁇ 45 °.
  • the arm member 16 biases the coil spring 4 in this way, the arm member 16 strongly presses the cam portion 6 by the lever principle by the reaction force of the coil spring 4 to be compressed and the pivot shaft 9 as a fulcrum. Press with pressure.
  • the cam portion 6 can function as a torque limiter. As a result, it is possible to protect the transmission gear set of the transmission by preventing an excessive torque from being transmitted from the disk plates 7 and 8 to the cam portion 6 during deceleration of the vehicle.
  • the torsional vibration damping device 1 is disposed on both sides in the axial direction of the cam portion 6 and is fixed to each other at a predetermined interval in the axial direction.
  • a base 14 provided on the disk plates 7 and 8 for supporting the other end of the coil spring 4, and one end 16a of the cam 6 is a cam. Since it is configured to come into contact with the cam surface 6a of the portion 6, the torsion angle range between the cam portion 6 and the disk plates 7 and 8 can be widened to reduce the rigidity of the coil spring 4.
  • FIG. 8 is a diagram showing the torsional characteristics of the disc plates 7 and 8 and the cam portion 6.
  • the horizontal axis is the relative twist angle of the cam portion 6 with respect to the disk plates 7 and 8, and the vertical axis is the output torque output from the cam portion 6.
  • the coil spring 4 contracts as the torsion angle of the cam portion 6 with respect to the disk plates 7 and 8 increases, so that the pressing force on the cam portion 6 by the arm member 16 increases. Become.
  • the torsional vibration damping device 1 of the present embodiment can widen the torsion angle to 90 ° on the positive side and the negative side.
  • the torsional characteristics and the torsional angle when the disk plates 7 and 8 and the cam portion 6 rotate relative to each other are the shape of the cam surface 6a of the cam portion 6, the spring constant of the coil spring 4, and the shape of the arm member 16.
  • an arbitrary twist characteristic and twist angle for example, 180 ° in total of positive and negative.
  • the coil spring having a low rigidity is provided in a region where the torsion angle between the cam portion 6 and the disk plates 7 and 8 is small. 4 can attenuate minute vibrations and suppress the generation of a rattling sound.
  • the torsion angle between the cam portion 6 and the disk plates 7 and 8 is large, the torsion angle between the cam portion 6 and the disk plates 7 and 8 is increased to obtain a highly rigid torsion characteristic that increases the torque increase rate. be able to.
  • the disk plates 7 and 8 are attached to the outer peripheral portion in the radial direction of the boss 5 so as to surround the coil spring 4, the arm member 16 and the cam portion 6.
  • a space 24 in which the grease 23 is accommodated is defined between the radial outer periphery of the boss 5 and the axial inner periphery of the disk plates 7, 8, and the radial outer periphery of the boss 5 and the disk plates 7, 8 are defined.
  • Seal members 25 and 26 are interposed between the inner peripheral portion in the radial direction.
  • the space 24 can be sealed with the seal members 25 and 26, and the contact portion between the one end portion 16 a of the arm member 16 and the cam surface 6 a of the cam portion 6 and the arm member 16 by the grease 23 accommodated in the space 24.
  • the grease 23 can be supplied to the contact portion between the other end 16 b of the spring and the spring seat 15.
  • the communication hole 31 that communicates the space 24 and the outside of the space 24 is formed in the boss 5 and the cam portion 6, so that the space 24 and the outside of the space 24, that is, outside air can be passed through the communication hole 31. It can communicate and can balance the pressure of space 24 and outside air. For this reason, it is possible to reduce the pressure in the space 24 and prevent the grease 23 from leaking out of the space 24.
  • the communication hole 31 is formed in the boss 5 and the cam portion 6 located radially inward, it is ensured that the grease 23 leaks from the communication hole 31 by centrifugal force. Can be prevented. For this reason, it is possible to prevent the grease 23 in the space 24 from being reduced, and to prevent the lubrication performance of the contact portion between the one end portion 16a of the arm member 16 and the cam surface 6a of the cam portion 6 from being lowered. can do.
  • the communication hole 31 of the present embodiment has one end communicating with the outside of the space 24 and the other end extending in the same direction as the axial direction of the boss 5 and one end thereof.
  • a second communication hole 31b is provided which communicates with the other end portion of the first communication hole 31a and whose other end portion opens on the side surface 6b excluding the cam surface 6a of the cam portion 6.
  • the space 24 and the outside air can be reliably communicated with each other, and the ventilation performance in the space 24 can be prevented from being deteriorated.
  • the first communication hole 31a is formed in the boss 5, but the present invention is not limited to this.
  • one tooth of the inner peripheral spline 5a of the boss 5 is missing to form a missing tooth portion 5b, and the first tooth communicating with the second communication hole 31b by this missing tooth portion 5b.
  • the communication hole 31c may be configured.
  • the missing tooth portion may be formed not on the inner peripheral spline 5 a of the boss 5 but on the outer peripheral spline 21 a of the input shaft 21.
  • the contact portion between the one end portion 16a of the arm member 16 and the cam surface 6a of the cam portion 6 and the contact portion between the other end portion 16b of the arm member 16 and the spring seat 15 are lubricated by the grease 23. Can do.
  • the open end 8b of the disc plate 8 is fixed to the disc plate 7 by the welded portion 19.
  • the present invention is not limited to this, and the open end 8b is brought into close contact with the disc plate 7 via a seal member. You may make it do.
  • the torsional vibration damping device lubricates the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface to prevent wear or seizure of the contact portion between the one end portion of the arm member and the cam surface.
  • the second rotation member is interposed between the internal combustion engine of the vehicle and the drive transmission system, and the rotation torque is transmitted between the first rotation member and the second rotation member.

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Abstract

【課題】アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑してアーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等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。捩り振動減衰装置1は、ディスクプレート7、8が、コイルスプリング4、アーム部材16およびカム部6を取り囲むようにして、ボス5の半径方向外周部に取付けられることにより、ボス5の半径方向外周部およびディスクプレート7、8の軸線方向内周部との間にグリス23が収容される空間24が画成され、ボス5の半径方向外周部とディスクプレート7、8の半径方向内周部との間にシール部材25、26が介装されている。

Description

捩り振動減衰装置
 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回転トルクが伝達されるように第1の回転部材と第2の回転部材とをアーム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れ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回転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と、カム部と同一軸線上に設けられ、カム部に対して相対回転自在なディスクプレートと、カム部とディスクプレートとの間に設けられ、カム部と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、カム部とディスクプレートとが相対回転したときに、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、カム部とディスクプレートとの間で回転トルクを伝達する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、カム部の回転に伴ってアーム部材を揺動して弾性部材を弾性変形させることにより、カム部と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、カム部と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
 このような従来の捩り振動減衰装置にあっては、カム部とディスクプレートとが相対回転するときにアーム部材の一端部とカム部のカム面との接触圧が高くなるため,アーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等が発生してしまうおそれがある。したがって、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑する必要があり、未だ、改善の余地がある。
 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、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑してアーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等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、第1の回転部材と、前記第1の回転部材の半径方向外方に設けられた第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の回転部材および前記第2の回転部材とが相対回転したときに前記第1の回転部材および前記第2の回転部材との間で弾性変形される少なくとも1つ以上の弾性部材と、前記第1の回転部材の半径方向外周部に設けられ、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面を有するカム部と、一端部が前記カム部の外周部に接触するとともに他端部が前記弾性部材に付勢され、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、前記第2の回転部材に設けられた回動支点部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回転トルクを伝達するアーム部材とを備えた捩り振動減衰装置であって、前記第2の回転部材が、前記弾性部材、前記アーム部材および前記カム部を取り囲むようにして、前記第1の回転部材の半径方向外周部に取付けられることにより、前記第1の回転部材の半径方向外周部および第2の回転部材の軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が画成され、前記第2の回転部材の半径方向内方と前記第2の回転部材の半径方向外周部との間にシール部材が介装されるとともに、前記第1の回転部材に、前記空間と前記空間の外部とを連通する連通孔が形成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、第2の回転部材が、弾性部材、アーム部材およびカム部を取り囲むようにして、第1の回転部材の半径方向外周部に取付けられることにより、第1の回転部材の半径方向外周部および第2の回転部材の軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が画成され、第1の回転部材の半径方向外周部と第2の回転部材の半径方向内周部との間にシール部材が介装される。
 このため、空間をシール部材によって密閉して空間に収容された潤滑剤によってアーム部材の一端部とカム部のカム面との接触部位に潤滑剤を供給することができ。したがって、アーム部材の一端部とカム面との磨耗や焼き付け等が発生するのを防止することができる。
 また、空間内をシール部材によって密閉することができるため、空間内に外部から異物が混入するのを防止して、異物がアーム部材の一端部とカム部のカム面との接触部位に入り込むことが無く、異物によりアーム部材の一端部とカム面との摺動部位に偏磨耗が発生すること等を防止することができる。
 また、空間内が高温になった場合に、空間内の圧力が上昇して潤滑剤が空間から外部に漏出するおそれがある。本発明の捩り振動減衰装置では、第1の回転部材に、空間と空間の外部とを連通する連通孔が形成されるので、連通孔を通して空間と空間の外部、すなわち、外気とを連通して空間と外気との圧力を均衡させることができる。このため、空間内の圧力を低減させて空間から潤滑剤が漏出するのを防止することができる。
 また、捩り振動減衰装置が回転するときに遠心力によって潤滑剤が半径方向外方に移動するため、半径方向外方に連通孔を形成すると、連通孔から潤滑剤が漏出するおそれがある。
 本発明の捩り振動減衰装置は、連通孔を半径方向内方に位置する第1の回転部材に形成したので、遠心力によって潤滑剤が連通孔から漏出するのを確実に防止することができる。このため、空間内の潤滑剤が減少してしまうのを防止することができ、アーム部材の一端部とカム面との接触部位の潤滑性能が低下するのを防止することができる。
 好ましくは、捩り振動減衰装置の前記連通孔は、一端部が前記空間の外部に連通し、他端部が前記第1の回転部材の軸線方向と同方向に延在する第1の連通孔と、一端部が前記第1の連通孔の他端部に連通し、他端部が前記カム部のカム面を除いた前記カム部の側面に開口する第2の連通孔とを含んで構成されるようにしてもよい。
 この捩り振動減衰装置は、第2の連通孔の他端部がカム部のカム面を除いたカム部の側面に開口しているので、第2の連通孔の他端部がアーム部材の一端部によって塞がれるのを防止することができる。これに加えて、第2の連通孔に潤滑剤が入り込んだ場合には、捩り振動減衰装置の遠心力によって第2の連通孔から潤滑剤を吐き出すことができる。
 この結果、空間と外気とを確実に連通することができ、空間内の通気性能が低下するのを防止することができる。
 好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記第1の回転部材の内周部に、軸部材の外周スプラインがスプライン嵌合される内周スプラインが形成され、前記外周スプラインまたは前記内周スプラインのいずれか一方のスプライン歯の一部が欠歯される欠歯部によって前記第1の連通孔が構成されるようにしてもよい。
 この捩り振動減衰装置は、外周スプラインまたは内周スプラインのいずれか一方のスプライン歯の一部が欠歯された欠歯部によって第1の連通孔が構成されるので、外周スプラインまたは内周スプラインの欠歯部を利用して連通孔の一部を構成することができる。
 このため、第2の連通孔を第1の連通孔に連通する加工を容易に行うことができるため、結果的に連通孔の加工を容易に行うことができる。
 好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記第2の回転部材が、前記カム部、前記アーム部材および前記弾性部材の軸線方向両側に位置して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、前記回動支点部を構成する回動軸を介して前記アーム部材を回動自在に支持する一対のディスクプレートを含んで構成され、前記第1の回転部材が、外周部に前記カム部を有するボスから構成され、前記一対のディスクプレートの半径方向内周部と前記ボスの半径方向外周部との間に前記シール部材が介装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、ボスの半径方向外周部および一対のディスクプレートの軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が形成され、一対のディスクプレートの半径方向内周部とボスの半径方向外周部との間にシール部材が介装されるので、空間に収容された潤滑剤が漏出するのを防止して、アーム部材の一端部とカム面との接触部位に潤滑剤を供給することができる。
 そして、一対のディスクプレートの半径方向内周部とボスの半径方向外周部との間にシール部材が介装されるとともに、第1の回転部材に連通孔が形成されるので、空間内の圧力が上昇したときに空間から潤滑剤が漏出するのを防止することができる。
 好ましくは、捩り振動減衰装置は、前記第1の回転部材に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結され、前記第2の回転部材に内燃機関の回転トルクが伝達されるものから構成されてもよい。
 この捩り振動減衰装置は、第1の回転部材に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結され、第2の回転部材に内燃機関の回転トルクが伝達されるので、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、第1の回転部材と第2の回転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ガラ音の発生を抑制することができる。
 また、第1の回転部材と第2の回転部材との捩れ角が大きい領域では、第1の回転部材と第2の回転部材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、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑してアーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等を防止することができる。
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、ディスクプレートの一方を取り外し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、ディスクプレートに対してカム部が正側に+45°捩れた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、ディスクプレートに対してカム部が正側に+90°捩れた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、ディスクプレートに対してカム部が負側に-45°捩れた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。 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、他の構成を有するボスの正面図である。
 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9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の半径方向外方に位置し、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回転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の回転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。
 また、捩り振動減衰装置1は、第1の回転部材2と第2の回転部材3との間に設けられ、第1の回転部材2と第2の回転部材3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弾性部材としての一対のコイルスプリング4を備えている。
 第1の回転部材2は、駆動系の変速機の入力軸21(図4参照)の外周スプライン21aにスプライン嵌合される内周スプライン5aを有するボス5と、ボス5の半径方向外周部に設けられ、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面6aを有するカム部6とを含んで構成されている。なお、本実施の形態では、入力軸21が軸部材を構成している。
 なお、ボス5とカム部6とは一体的に成形されてもよい。また、ボス5とカム部6とを別体に形成し、ボス5の外周部およびカム部6の内周部にスプライン部をそれぞれ形成し、ボス5とカム部6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7、8およびクラッチディスク10を備えている。ディスクプレート7、8は、カム部6の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支点部としての回動軸9によって連接されている。なお、軸線方向とは、捩り振動減衰装置1の軸線方向であり、入力軸21の軸線方向と同一方向である。
 回動軸9は、ディスクプレート7、8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7、8に抜け止め係止されている。このため、ディスクプレート7、8は、回動軸9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7、8の円状の中心孔7a、8aにはボス5が収容されており、ボス5は、ディスクプレート7、8と同一軸線上に設けられている。
 また、クラッチディスク10は、ディスクプレート7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11および摩擦材12a、12bを備えている。クッショニングプレート11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13aによってディスクプレート7に固定されている。
 摩擦材12a、12bは、クッショニングプレート11の両面にリベット13bによって固定されており、この摩擦材12a、12b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12a、12b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、内燃機関の回転トルクがディスクプレート7、8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12a、12bを押圧するのを解除し、摩擦材12a、12bがフライホイールから離隔することで、内燃機関の回転トルクがディスクプレート7、8に入力されない。
 また、ディスクプレート7には支持部としての台座14が設けられており、この台座14は、ディスクプレート7から軸線方向に突出してディスクプレート8に取付けられている。
 図3に示すように、台座14には台座14から突出する突起部14aを備えており、この突起部14aにコイルスプリング4の延在方向他端部が嵌合されている。また、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15が取付けられている。
 また、コイルスプリング4とカム部6との間にはアーム部材16が設けられており、このアーム部材16は、ディスクプレート7、8の間に位置し、ニードルベアリング22を介して回動軸9に回動自在に支持されている。
 図4に示すように、ニードルベアリング22は、アーム部材16に取付けられたアウターレース22aと、アウターレース22aと回動軸9の間に介装された針状ニードル22bとから構成されており、アウターレース22aが針状ニードル22bを介して回動軸9に対して回転自在となっている。
 アーム部材16の一端部16aは、カム部6のカム面6aに接触しており、アーム部材16の他端部16bは、スプリングシート15を介してコイルスプリング4に当接することにより、コイルスプリング4によって時計回転方向に付勢されている。
 本実施の形態のカム部6のカム面6aは、楕円形状に形成されており、カム面6aの曲率は、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が最小(捩れ角が略0°)の中立位置にあるときのカム部6の初期位置からディスクプレート7、8とカム部6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6は、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が最小のときに曲率の小さいカム面6aにアーム部材16の一端部16aが接触するようにカム部6の初期位置が設定されている。
 この捩り振動減衰装置1は、ボス5と一体的にカム部6が回転してアーム部材16の一端部16aが当接するカム面6aの位置が可変されることにより、スプリングシート15がアーム部材16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15が台座14に近接および離隔するように移動することになる。
 また、アーム部材16は、ディスクプレート7、8の中心軸に対して点対称に配置されており、アーム部材16は、ディスクプレート7、8の中心軸を挟んで同一の曲率を有するカム面6aに一端部16aを接触させることができるようになっている。
 図2、図4に示すように、ディスクプレート8は、筒状に形成されており、ディスクプレート8の開口端8bは、黒塗りで示す溶接(溶接箇所を溶接部19という)によってディスクプレート7に固定されている。
 すなわち、ディスクプレート7、8は、コイルスプリング4、アーム部材16およびカム部6を取り囲むようにして、ボス5の半径方向外周部に取付けられており、ボス5の半径方向外周部およびディスクプレート7、8の軸線方向内周部との間に潤滑剤としてのグリス23が収容される空間24が画成されている。
 グリス23は、半径方向内方に位置するアーム部材16の一端部16aとカム面6aとの接触部位および半径方向外方に位置するアーム部材16の他端部16bとスプリングシート15との接触部位を潤滑するものである。
 図3に示すように、グリス23は、空間24の体積に対して一定の割合の量だけ空間24に収容されている。なお、図3は、捩り振動減衰装置1が停止している状態を示している。
 グリス23の量は、アーム部材16の摺動抵抗が大きくならず、かつ、捩り振動減衰装置1の遠心力によってグリス23が半径方向外方に移動した場合であっても、半径方向内方に位置するアーム部材16の一端部16aとカム面6aとの接触部位を十分に潤滑できる量である。
 また、図4に示すように、ディスクプレート7、8の半径方向内方である中心孔7a、8aとボス5の半径方向外周部との間に一対のシール部材25、26が介装されている。
 シール部材25は、環状リング27と環状リング27に取付けられたOリング29a、29bとから構成されている。Oリング29aは、環状リング27とディスクプレート7との間に介装されており、Oリング29bは、環状リング27とボス5との間に介装されている。
 また、シール部材26は、環状リング28と環状リング28に取付けられたOリング30a、30bとから構成されている。Oリング30aは、環状リング28とディスクプレート8との間に介装されており、Oリング30bは、環状リング28とボス5との間に介装されている。
 このため、相対回転可能なディスクプレート7、8とボス5との間は、シール部材25、26によって密着されることにより、空間24が密閉され、グリス23が空間24の外部に漏出することが防止される。
 また、ボス5およびカム部6には連通孔31が形成されており、この連通孔31は、空間24と空間24の外部とを連通する空気穴を構成するものである。連通孔31は、一端部が空間24の外部に連通し、他端部がボス5およびカム部6の軸線方向と同方向に延在する第1の連通孔31aと、一端部が第1の連通孔31aの他端部に連通し、他端部がカム部6のカム面6aを除いた側面6bに開口する第2の連通孔31bとを備えている。
 次に、作用を説明する。
 図5~図7は、ディスクプレート7、8が内燃機関の回転トルクを受けて反時計回転方向(R1方向)に回転している状態を示し、説明の便宜上、カム部6がディスクプレート7、8に対して正側の時計回転方向(R2方向)および負側の反時計回転方向(R1方向)に捩れるものとして説明を行う。
 なお、図5~7ではディスクプレート8とグリス23を取り除いた状態を示している。また、ディスクプレート7、8に対してカム部6が正側に捩れるのは、車両の加速時である。
 摩擦材12a、12b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、内燃機関の回転トルクがディスクプレート7、8に入力される。
 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7、8とカム部6との相対回転が小さい状態、すなわち、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が0°付近の小さい状態では、図3に示すように、カム部6が初期位置に位置してディスクプレート7、8と一体回転する。
 このとき、カム部6の曲率が小さいカム面6aにアーム部材16の一端部16aが接触しており、カム部6がアーム部材16をスプリングシート15に押し付けることにより、コイルスプリング4がカム部6によって付勢される。
 このとき、コイルスプリング4の反力によってアーム部材16が回動軸9を支点にして、テコの原理によってカム部6を押圧する。このため、ディスクプレート7、8の回転トルクがコイルスプリング4およびアーム部材16を介してカム部6に伝達される。このため、変速機の入力軸21に内燃機関の回転トルクを伝達することになり、このとき、コイルスプリング4の圧縮量は小さいものとなる。
 このため、ディスクプレート7、8からカム部6に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート7、8とカム部6との捩り振動を吸収して減衰する。
 一方、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7、8に対してカム部6との間の変動トルクが小さく、カム部6がディスクプレート7、8に対して時計回転方向(R2方向)に相対回転する。
 このとき、図3に示す状態から図5に示す状態のように、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が大きくなるにつれてカム部6がディスクプレート7、8に対してR2方向に回転すると、アーム部材16の一端部16aがカム面6aに沿って摺動する。
 カム面6aの曲率は、カム部6の初期位置にあるときからディスクプレート7、8とカム部6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16の一端部16aが徐々に曲率が大きくなるカム部6のカム面6aに押圧されると、アーム部材16の他端部16bがディスクプレート7、8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6がディスクプレート7、8に対してR2方向に回転するのに伴って、アーム部材16の他端部がディスクプレート7、8の半径方向内方に移動することにより、スプリングシート15を台座14に近接させる。
 また、アーム部材16の他端部16bがスプリングシート15の円周方向外周部に沿って移動することにより、スプリングシート15が円周方向に移動するのを阻害させないようにできる。なお、図5は、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が+45°の状態を示す。
 このようにアーム部材16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16が回動軸9を支点にして、テコの原理によってカム部6を強い押圧力で押圧する。
 したがって、ディスクプレート7、8からカム部6に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート7、8とカム部6との捩り振動を吸収して減衰する。
 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7、8からカム部6に伝達される変動トルクが大きく、カム部6がディスクプレート7、8に対して時計回転方向(R2方向)にさらに相対回転する。
 図5に示す状態から図6に示す状態のように、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が、例えば、最大の+90°になると、カム面6aの曲率が最大の頂部6cにアーム部材16の一端部16aが位置して、カム部6がアーム部材16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7、8からカム部6に内燃機関の動力を伝達しつつ、ディスクプレート7、8とカム部6との捩り振動を吸収して減衰する。
 この場合には、カム面6aの曲率は、カム部6の初期位置にあるときからディスクプレート7、8とカム部6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16の一端部が徐々に曲率が大きくなるカム部6のカム面6aに押圧されると、アーム部材16の他端部がディスクプレート7、8の半径方向内方に移動する。
 この場合にも、アーム部材16の他端部16bがスプリングシート15の円周方向外周部に沿って移動することにより、スプリングシート15が円周方向に移動するのを阻害しないようにすることができる。
 さらに、ディスクプレート7、8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16の一端部16aがカム面6aの曲率が最も大きい頂部6cを乗り越えてディスクプレート7、8をカム部6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6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7、8からカム部6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。
 一方、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21からカム部6に回転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6とディスクプレート7、8との間の変動トルクが小さいため、カム部6がディスクプレート7、8に対して相対的に負側(R1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7に示す状態のように、ディスクプレート7、8とカム部6とが相対回転したときに、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が大きくなるにつれてカム部6が回転することにより、アーム部材16の一端部16aがカム面6aに沿って摺動する。
 カム面6aの曲率は、カム部6の初期位置にあるときからディスクプレート7、8とカム部6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16の一端部16aが徐々に曲率が大きくなるカム部6のカム面6aに押圧されると、アーム部材16の他端部16bがディスクプレート7、8の半径方向内方および円周方向に移動する。
 そして、ディスクプレート7、8に対してカム部6が反時計回転方向(R1方向)に回転するのに伴って、アーム部材16の他端部16bがディスクプレート7、8の半径方向内方に移動することにより、スプリングシート15を台座14に近接させる。
 また、アーム部材16の他端部16bがスプリングシート15の円周方向外周部に沿って移動することにより、スプリングシート15が円周方向に移動するのを阻害しないようにすることができる。なお、図7は、ディスクプレート7、8とカム部6との捩れ角が-45°の状態を示す。
 このようにアーム部材16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16が回動軸9を支点にして、テコの原理によってカム部6を強い押圧力で押圧する。
 したがって、カム部6からディスクプレート7、8に駆動伝達系の動力を伝達しつつ、ディスクプレート7、8とカム部6との捩り振動を吸収して減衰する。
 また、ディスクプレート7、8からカム部6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16の一端部16aがカム面6aの曲率が最も大きい頂部6cを乗り越えてカム部6をディスクプレート7、8に対して空転させることができるため、カム部6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、車両の減速時にディスクプレート7、8からカム部6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。
 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6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、回動軸9を介してアーム部材16を回動自在に支持する一対のディスクプレート7、8と、ディスクプレート7、8に設けられ、コイルスプリング4の他端部を支持する台座14とを備え、カム部6の一端部16aがカム部6のカム面6aに接触するように構成したので、カム部6とディスクプレート7、8との捩れ角の範囲を広角化してコイルスプリング4の低剛性化を図ることができる。
 図8は、ディスクプレート7、8とカム部6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7、8とカム部6との捩れ角と、カム部6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7、8に対するカム部6の相対的な捩れ角であり、縦軸がカム部6から出力される出力トルクである。
 図8に示すように、本実施の形態では、ディスクプレート7、8に対するカム部6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16によるカム部6への押圧力が大きくなる。
 そして、アーム部材16によるカム部6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、連続的に変化する曲線状の捩れ特性となる。本実施の形態の捩り振動減衰装置1は、捩れ角を正側および負側でそれぞれ90°に広角化することができる。
 なお、ディスクプレート7、8とカム部6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6のカム面6aの形状、コイルスプリング4のばね定数、アーム部材16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(例えば、正負合計で180°)に設定することができる。
 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、カム部6とディスクプレート7、8との捩れ角が小さい領域にあっては、低剛性のコイルスプリング4によって微小振動を減衰してガラ音の発生を抑制することができる。
 また、カム部6とディスクプレート7、8との捩れ角が大きい領域では、カム部6とディスクプレート7、8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。
 一方、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7、8が、コイルスプリング4、アーム部材16およびカム部6を取り囲むようにして、ボス5の半径方向外周部に取付けられることにより、ボス5の半径方向外周部およびディスクプレート7、8の軸線方向内周部との間にグリス23が収容される空間24が画成され、ボス5の半径方向外周部とディスクプレート7、8の半径方向内周部との間にシール部材25、26が介装されている。
 このため、空間24をシール部材25、26によって密閉することができ、空間24に収容されたグリス23によってアーム部材16の一端部16aとカム部6のカム面6aとの接触部位およびアーム部材16の他端部16bとスプリングシート15の接触部位にグリス23を供給することができる。
 したがって、アーム部材16の一端部16aとカム面6aおよびアーム部材16の他端部16bとスプリングシート15の磨耗や焼き付け等が発生するのを防止することができる。
 また、空間24内をシール部材25、26によって密閉することができるため、空間24内に外部から異物が混入するのを防止して、異物がアーム部材16の一端部16aとカム部6のカム面6aとの接触部位およびアーム部材16の他端部16bとスプリングシート15との接触部位に入り込むことが無く、異物によりアーム部材16の一端部16aとカム面6aとの摺動部位およびアーム部材16の他端部16bとスプリングシート15との摺動部位の偏磨耗が発生すること等を防止することができる。
 一方、発進時や変速時に駆動源側のフライホイールにクラッチディスク10が締結されると、フライホイールとクラッチディスク10との摩擦によって捩り振動減衰装置1が高温になる。
 このため、空間24内が高温になって空間24内の圧力が上昇してグリス23が空間24から外部に漏出するおそれがある。本実施の形態では、ボス5およびカム部6に、空間24と空間24の外部とを連通する連通孔31を形成したので、連通孔31を通して空間24と空間24の外部、すなわち、外気とを連通して空間24と外気との圧力を均衡させることができる。このため、空間24内の圧力を低減させて空間24からグリス23が漏出するのを防止することができる。
 ここで、捩り振動減衰装置1が回転するときに遠心力によってグリス23が半径方向外方に移動するため、半径方向外方に連通孔31を形成すると、連通孔31からグリス23が漏出するおそれがある。
 本実施の形態の捩り振動減衰装置1は、連通孔31を半径方向内方に位置するボス5およびカム部6に形成したので、遠心力によってグリス23が連通孔31から漏出するのを確実に防止することができる。このため、空間24内のグリス23が減少してしまうのを防止することができ、アーム部材16の一端部16aとカム部6のカム面6aとの接触部位の潤滑性能が低下するのを防止することができる。
 特に、本実施の形態の連通孔31は、一端部が空間24の外部に連通し、他端部がボス5の軸線方向と同方向に延在する第1の連通孔31aと、一端部が第1の連通孔31aの他端部に連通し、他端部がカム部6のカム面6aを除いた側面6bに開口する第2の連通孔31bとを備えている。
 このように第2の連通孔31bの他端部をカム部6のカム面6aを除いたカム部6の側面6bに開口させることで、第2の連通孔31bの他端部がアーム部材16の一端部16aによって塞がれるのを防止することができる。
 これに加えて、第2の連通孔31bにグリス23が入り込んだ場合には、捩り振動減衰装置1の遠心力によって第2の連通孔31bからグリス23を吐き出すことができる。
 この結果、空間24と外気とを確実に連通することができ、空間24内の通気性能が低下するのを防止することができる。
 なお、本実施の形態では、ボス5に第1の連通孔31aを形成しているが、これに限るものではない。例えば、図9に示すように、ボス5の内周スプライン5aの1歯を欠歯して欠歯部5bを形成し、この欠歯部5bによって第2の連通孔31bに連通する第1の連通孔31cを構成してもよい。
 このようにすれば、第2の連通孔31bを第1の連通孔31cに連通する加工を容易に行うことができるため、結果的に連通孔31の加工を容易に行うことができる。なお、欠歯部は、ボス5の内周スプライン5aではなく、入力軸21の外周スプライン21aに形成してもよい。
 また、本実施の形態では、グリス23によってアーム部材16の一端部16aとカム部6のカム面6aとの接触部位およびアーム部材16の他端部16bとスプリングシート15の接触部位を潤滑することができる。
 このため、アーム部材16の一端部16aおよび他端部16bに摺動抵抗を低減するためのボールベアリング等を設けるのを不要にでき、アーム部材16の製造を容易に行うことができるとともに、捩り振動減衰装置1の軽量化を図ることができる。
 なお、本実施の形態では、ディスクプレート8の開口端8bが溶接部19によってディスクプレート7に固定されているが、これに限らず、開口端8bがシール部材を介してディスクプレート7に密着されるようにしてもよい。
 以上のように、本発明に係る捩り振動減衰装置は、アーム部材の一端部とカム面との接触部位を潤滑してアーム部材の一端部とカム面との接触部位の磨耗や焼き付け等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回転トルクが伝達されるように第1の回転部材と第2の回転部材とをアーム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)
 5 ボス(第1の回転部材)
 5a 内周スプライン
 5b 欠歯部
 6 カム部
 6a カム面
 6b 側面
 7、8 ディスクプレート(第2の回転部材)
 9 回動軸(回動支点部)
 16 アーム部材
 16a 一端部
 16b 他端部
 21 入力軸(軸部材)
 21a 外周スプライン
 23 グリス(潤滑剤)
 24 空間
 31 連通孔
 31a、31c 第1の連通孔
 31b 第2の連通孔
 

Claims (5)

  1. 第1の回転部材と、前記第1の回転部材の半径方向外方に設けられた第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の回転部材および前記第2の回転部材とが相対回転したときに前記第1の回転部材および前記第2の回転部材との間で弾性変形される少なくとも1つ以上の弾性部材と、
     前記第1の回転部材の半径方向外周部に設けられ、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面を有するカム部と、
     一端部が前記カム部の外周部に接触するとともに他端部が前記弾性部材に付勢され、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、前記第2の回転部材に設けられた回動支点部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回転トルクを伝達するアーム部材とを備えた捩り振動減衰装置であって、
     前記第2の回転部材が、前記弾性部材、前記アーム部材および前記カム部を取り囲むようにして、前記第1の回転部材の半径方向外周部に取付けられることにより、前記第1の回転部材の半径方向外周部および第2の回転部材の軸線方向内周部との間に潤滑剤が収容される空間が画成され、
     前記第2の回転部材の半径方向内周部と前記第1の回転部材の半径方向外周部との間にシール部材が介装されるとともに、前記第1の回転部材に、前記空間と前記空間の外部とを連通する連通孔が形成されることを特徴とする捩り振動減衰装置。
  2. 前記連通孔は、一端部が前記空間の外部に連通し、他端部が前記第1の回転部材の軸線方向に延在する第1の連通孔と、一端部が前記第1の連通孔の他端部に連通し、他端部が前記カム部のカム面を除いた前記カム部の側面に開口する第2の連通孔とを含んで構成され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。
  3. 前記第1の回転部材の内周部に、軸部材の外周スプラインがスプライン嵌合される内周スプラインが形成され、前記外周スプラインまたは前記内周スプラインのいずれか一方のスプライン歯の一部が欠歯される欠歯部によって前記第1の連通孔が構成されることを特徴とする請求項2に記載の捩り振動減衰装置。
  4. 前記第2の回転部材が、前記カム部、前記アーム部材および前記弾性部材の軸線方向両側に位置して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、前記回動支点部を構成する回動軸を介して前記アーム部材を回動自在に支持する一対のディスクプレートを含んで構成され、
     前記第1の回転部材が、外周部に前記カム部を有するボスから構成され、
     前記一対のディスクプレートの半径方向内周部と前記ボスの半径方向外周部との間に前記シール部材が介装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。
  5. 前記第1の回転部材に駆動伝達系の変速機の入力軸が連結され、前記第2の回転部材に内燃機関の回転トルクが伝達されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1の請求項に記載の捩り振動減衰装置。
     
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