JP2017115991A

JP2017115991A - トルク伝達装置

Info

Publication number: JP2017115991A
Application number: JP2015252260A
Authority: JP
Inventors: 信貴村田; Nobutaka Murata
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-24
Also published as: JP6293113B2; CN107013625B; US10151372B2; US20170184178A1; CN107013625A

Abstract

【課題】シート材を貼り付かせずに良好な振動吸収機能を発揮するトルク伝達装置を提供する。【解決手段】第１回転体１は、シート材４を周方向に移動可能に収容するとともに、シート材４の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面５３，５４とを有する収容部５０を有し、第２回転体２は、径方向に突出するとともに、シート材４の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面２５，２６を有する突出部２３を有する。シート材４は、収容部５０の周方向両端部に配置された一対のシート材４１，４２を含み、シート材４１，４２は、収容部５０の側端面５３，５４および突出部２３の側端面２５，２６に転動可能に接触する凸曲面状の接触面４１２，４２２をそれぞれ有する【選択図】図３

Description

本発明は、トルク変動の吸収機能を有するトルク伝達装置に関する。

従来より、動力源に連結される第１回転体と、弾性体を介して第１回転体に連結される第２回転体とを備え、第１回転体のトルクを弾性体を介してト第２回転体に伝達するとともに、第１回転体と第２回転体との間のトルク変動を弾性体で吸収するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１記載の装置では、第１回転体がエンジンに、第２回転体がクラッチを介してトランスミッションにそれぞれ連結される。そして、第１回転体の内部に設けられた収容部に、周方向複数のばねが配置されるとともに、各々のばねの両端にシート部材（ばね受け）が配置され、さらに周方向に隣り合うシート部材の間に第２回転体の一部が配置される。これにより第１回転体のトルクが、ばねおよびシート部材を介して第２回転体に伝達される。

特開２０１５−８６９６５号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、収容部の外周面に対向してシート部材が配置されるため、シート部材に作用する遠心力が大きくなると、シート部材が第１回転体の収容部の外周面に貼り付くおそれがある。その結果、第１回転体と第２回転体との間でばねに適正な弾性力を発揮させることが困難となり、装置の振動吸収機能が低下する。

本発明の一態様であるトルク伝達装置は、互いに同一の軸線を中心にそれぞれ回転可能に設けられた第１回転体および第２回転体と、第１回転体と第２回転体との間のトルク伝達経路に配置され、第１回転体および第２回転体のいずれか一方からのトルクを第１回転体および第２回転体のいずれか他方に伝達するとともに、第１回転体と第２回転体との間のトルク変動を吸収する弾性体と、弾性体の端部を保持する保持部を一端面に有するシート材と、を備え、第１回転体は、シート材を周方向に移動可能に収容する収容部であって、シート材の径方向外側への移動を規制する外周面と、シート材の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面とを有する収容部を有し、第２回転体は、径方向に突出する突出部であって、シート材の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面を有する突出部を有し、シート材は、収容部の周方向両端部に配置された一対のシート材であって、弾性体と収容部の側端面および突出部の側端面との間に、収容部の側端面および突出部の側端面に対して接離可能に設けられた一対のシート材を含み、一対のシート材は、保持部の反対側の他端面に、収容部の側端面および突出部の側端面に転動可能に接触する凸曲面状の接触面をそれぞれ有する。

本発明によれば、収容部に配置される一対のシート材が、収容部の側端面および突出部の側端面に転動可能に接触する凸曲面状の接触面を有するので、遠心力によるシート材の貼り付きを防止することができるとともに、シート材の転動によりばねが適正な弾性力を発生することができ、良好な振動吸収機能を発揮することができる。

本発明の実施形態に係るトルク伝達装置の適用例を概念的に示す図。本発明の実施形態に係るトルク伝達装置の要部構成を示す断面図。図２のIII-III線に沿った断面図。図２のトルク伝達装置を構成する第１回転体の後板の平面図。第３の要部拡大図。本発明の実施形態に係るトルク伝達装置の動作を説明する図。

以下、図１〜図６を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るトルク伝達装置１００の適用例を概念的に示す図である。トルク伝達装置１００は、エンジン１０１とトランスミッション１０２との間の動力伝達経路に、図示しないクラッチを介してあるいはクラッチを介さずに介装される。

トルク伝達装置１００は、互いに同一の軸線ＣＬ０を中心にそれぞれ回転可能に設けられた第１回転体１および第２回転体２と、第１回転体１と第２回転体２との間のトルク伝達経路ＴＰに配置されたばね３とを有する。第１回転体１はエンジン１０１の出力軸（クランクシャフト）１０１ａに連結され、第２回転体２はトランスミッション１０２の入力軸１０２ａに連結される。第１回転体１に入力されたエンジン１０１からのトルクは、ばね３を介して第２回転体２に伝達される。このとき、ばね３の伸縮により、第１回転体１と第２回転体２との間のトルク変動が吸収される。これにより、エンジン１０１の回転変動による振動がトランスミッション１０２に伝達されることを抑制できる。

図２は、本発明の実施形態に係るトルク伝達装置の要部構成を示す断面図（軸線ＣＬ０に沿った断面図）であり、図３は、図２のIII-III線に沿った断面図（軸線ＣＬ０に直交する断面図）である。なお、図２は、図３のII-II線に沿った断面形状に対応する。以下では、便宜上、図２に示すように軸線ＣＬ０に沿って前後方向を定義するとともに、軸線ＣＬ０を中心として放射状に延びる方向を径方向、軸線ＣＬ０を中心とした円に沿った方向を周方向と定義し、これらの定義に従い各部の構成を説明する。

図２に示すように、第１回転体１は、軸線ＣＬ０を中心とした略リング形状の前板１１と後板１２とを一体に有する。なお、図示は省略するが、第１回転体１（例えば前板１１の前面）には、エンジン１０１からのトルクが入力されるトルク入力部が設けられる。

後板１２は、径方向に延在する側板部１２１と、側板部１２１の外径側端部から前方に屈曲して軸方向に延在する円環部１２２とを有する。前板１１は、径方向に延在する側板部１１１を有する。後板１２の円環部１２２の前端部は、前板１１の外径側端部に溶接で接合あるいはボルトを介して締結される。このとき、前板１１の側板部１１１と後板１２の側板部１２１との間に、円環部１２２により外周側が覆われたリング状の空間ＳＰ１が形成される。

図４は、後板１２の平面図（前方から見た図）である。なお、図４には、後述するシート材４の一部を併せて示す。さらに図４には、後述する第２回転体２の一部を点線で示す。図４に示すように、側板部１２１の前面には、周方向３箇所に等間隔に、互いに同一形状の凹部１２３が形成される。凹部１２３は、軸線ＣＬ０を中心として円弧状に延在する外周面５１と、外周面５１に対向して円弧状に延在する内周面５２と、外周面５１と内周面５２とを接続する一対の側端面５３，５４とを有する。

図２に示すように、外周面５１は、円環部１２２の内周面１２２ａと段差なく形成される。凹部１２３は、例えばプレス加工により側板部１２１を後方に膨出させることにより形成される。図４に示すように周方向に隣り合う一対の凹部１２３，１２３の間には、凹部１２３を有しない境界部１２４が介在する。図２に示すように、境界部１２４の断面形状は、凹部１２３が加工される前の側板部１２１の断面形状に等しい。

図４に示すように、外周面５１および内周面５２はそれぞれ凹曲面状に形成される。外周面５１の周方向中心点５１ａと内周面５２の周方向中心点５２ａとを接続した直線ＣＬａを、凹部１２３の中心線と定義する。中心線ＣＬａは軸線ＣＬ０と交差し、凹部１２３は、中心線ＣＬａを中心にして対称形状を呈する。一対の側端面５３，５４は、それぞれ内周面５２に連なる凹状の曲面部５３１，５４１と、曲面部５３１，５４１と外周面５１とを接続する接続面５３２，５４２とを有する。曲面部５３１，５４１は、所定の曲率半径Ｒにより円弧状に形成される。接続面５３２，５４２は、所定角度で外周面５１に交差する平面または曲面（例えば複合曲面）により構成される。なお、図４の点Ｐ１０，Ｐ２０は円弧の中心である。

軸線ＣＬ０から一対の曲面部５３１，５４１にそれぞれ接線ＴＬ１，ＴＬ２を引くと、曲面部５３１，５４１と接続面５３２，５４２との交点Ｐ１２，Ｐ２２は、一対の接線ＴＬ１，ＴＬ２の内側に位置する。したがって、境界部１２４の一部、すなわち曲面部５３１，５４１と接線ＴＬ１，ＴＬ２との交点（接点Ｐ１１，Ｐ２１）よりも径方向外側における部位は、一対の接線ＴＬ１，ＴＬ２よりも内側に突出している。以下、これを突出部１２４ａ，１２４ｂと定義する。

突出部１２４ａ，１２４ｂの接線ＴＬ１，ＴＬ２からの突出量は、中心点Ｐ１０，Ｐ２０と接点Ｐ１１，Ｐ２１とを結ぶ線分と中心点Ｐ１０，Ｐ２０と交点Ｐ１２，Ｐ２２とを結ぶ線分とのなす角αにより定義することができる。突出部１２４ａ，１２４ｂは、後述するようにシート材４の径方向外側への移動を規制するように機能する。本実施形態では、境界部１２４の一部に突出部１２４ａ，１２４ｂを設けるために、角αは、少なくとも０°より大きい値に設定される。

平面図による図示は省略するが、前板１１にも後板１２と同様、周方向３箇所に、互いに同一形状の凹部１１３（図２）が形成されるとともに、一対の凹部１１３，１１３の間に境界部１１４（図２）が形成される。すなわち、前板１１の後面には、後板１２の凹部１２３に対向して前方に膨出した凹部１１３が形成されるとともに、境界部１２４に対向して境界部１１４が形成される。

凹部１１３は、後板１２の凹部１２３と同様、外周面５１と内周面５２と一対の側端面５３，５４とを有し、凹部１２３と同一形状を呈する。前板１１と後板１２とは、前板１１の外周面５１、内周面５２および側端面５３，５４の軸方向の延長上に後板１２の外周面５１、内周面５２および側端面５３，５４がそれぞれ位置するように周方向の位相を調整して結合される。これにより、図２に示すように、凹部１１３の底面５５、外周面５１、内周面５２および側端面５３，５４と、凹部１２３の底面５５、外周面５１、内周面５２および側端面５３，５４との間に、ばね３とシート材４とが収容される収容部５０が形成される。収容部５０は、空間ＳＰ１の一部を軸方向に拡大したものである。

図２に示すように、第２回転体２は、第１回転体１の前板１１と後板１２との間の空間ＳＰ１に、軸線ＣＬ０を中心に回転可能に配置されたリング状の内部板２１を有する。内部板２１は、その内径側端部から後方に延在する円環状の軸部２２を有する。前板１１の内径側端部にはフランジ部１１ａが設けられ、このフランジ部１１ａと軸部２２の外周面との間にはベアリング６が介装され、第２回転体２は、ベアリング６を介して第１回転体１に相対回転可能に支持される。なお、図示は省略するが、第２回転体２（例えば軸部２２）には、トランスミッション１０２にトルクを出力するトルク出力部が設けられる。

図３に示すように、内部板２１は、軸部２２から径方向外側に向けて周方向３箇所に等間隔で突出する突出部２３を有する。突出部２３は、軸線ＣＬ０を中心とした円弧状の外周面２４を有し、外周面２４は収容部５０（凹部１１３，１２３）の外周面５１よりも所定距離だけ径方向内側に位置する。外周面２４と軸部２２とを接続する突出部２３の両側端面２５，２６は、境界部１１４，１２４の両側面、すなわち凹部１１３，１２３の側端面５３，５４と同一形状を呈する。したがって、側端面２５，２６は、曲面部５３１，５４１と同一形状の曲面部２５１，２６１を有する。なお、曲面部２５１，２６１には、収容部５０の内周面５２と同一形状の曲面部２５２，２６２が連設される。

図３は、第１回転体１と第２回転体２とが非回転で、第１回転体１と第２回転体２とにトルクが作用していない初期状態を示す。初期状態では、第２回転体２の突出部２３の周方向の位置、すなわち側端面２５，２６の位置と、第１回転体１の境界部１１４，１２４の周方向の位置、すなわち側端面５３，５４の位置とが互いに一致している。

図３において、第１回転体１の前板１１と後板１２との間の収容部５０には、複数（図３では２本）のばね３が直列に配置される。ばね３は、例えば円筒状に延在するコイルばねであり、その長手方向の両端部はシート材（ばね受け）４により保持される。シート材４は、収容部５０の周方向両端部に配置された第１シート材４１および第２シート材４２と、第１シート材４１と第２シート材４２との間に配置された中間シート材４３とを含む。シート材４は、例えば金属に比べて比重の小さい樹脂材により構成される。

エンジン１０１により回転駆動される第１回転体１の回転方向を図３に矢印Ｒ１で示す。第１シート材４１は、収容部５０内の回転方向Ｒ１の最後部に位置し、第２シート材４２は回転方向Ｒ１の最前部に位置する。図２に示すように、各シート材４の前後両端部は、凹部１１３，１２３内に配置される。

図３に示すように、第１シート材４１および第２シート材４２の一端面には、それぞればね３を保持する保持部４１１，４２１が形成され、他端面には、前後方向端部において収容部５０（凹部１１３，１２３）の曲面部５３１，５４１に当接する接触面４１２，４２２が形成される。接触面４１２，４２２は、前後方向中央部において、第２回転体２の突出部２３の曲面部２５１，２６１にも当接可能である。中間シート材４３の周方向両端面には、それぞればね３を保持する保持部４３１が形成される。保持部４１１，４２１，４３１は、例えばばね３の外形形状に対応した円形の溝により構成される。

第１シート材４１の接触面４１２および第２シート材４２の接触面４２２は、それぞれ円弧状に形成される。接触面４１２の曲率は、第１回転体１の曲面部５３１および第２回転体２の曲面部２５１の曲率と同一であり、接触面４２２の曲率は、第１回転体１の曲面部５４１および第２回転体２の曲面部２６１の曲率と同一である。したがって、第１シート材４１は曲面部５３１，２５１に沿って転動（摺動）可能であり、第２シート材４２は曲面部５４１，２６１に沿って転動（摺動）可能である。中間シート材４３は、収容部５０内に、周方向および径方向に移動可能に収容される。

図５は、図３の要部拡大図である。図５に示すように、第１シート材４１と第２シート材４２とは、軸線ＣＬ０を通る中間シート材４３の中心線ＣＬ３に対して対称形状を呈し、かつ、中心線ＣＬ３に対し互いに対象位置に配置される。中間シート材４３は中心線ＣＬ３に対し対称形状を呈する。各シート材４の保持部４１１，４２１，４３１の底面には、それぞればね３の座面４１１ａ，４２１ａ，４３１ａが形成される。

中間シート材４３の座面４３１ａは、中心線ＣＬ３と座面４３１ａの延長線とが中間シート材４３の外周面４３２側において所定角度β（＞０）で交差するように中心線ＣＬ３に対して傾斜して形成される。なお、角βを座面角度と呼ぶ。第１回転体１と第２回転体２とが非回転で中間シート材４３に遠心力が作用していない初期状態では、中間シート材４３は、ばね３の弾性力によって座面４１１ａ，４２１ａと座面４３１ａとが平行となる初期位置に保持される。

初期状態では、コイル形状の一対のばね３の各中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０は、第１シート材４１の座面４２１ａの中心と第２シート材４２の座面４２１ａの中心とを直線で接続する基準線Ｌ３よりも径方向内側に位置する。したがって、一対のばね３は、それぞれ中間シート材４３側が径方向内側に向かうように傾斜して配置される。すなわち、各ばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２は互いに同一直線状になく、中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２は１８０°より小さい所定角度で交差する。

中間シート材４３の初期位置は、中間シート材４３の座面角度βに応じて定まる。すなわち、座面角度βが大きいほど、基準線Ｌ３に対するばね３の傾斜角が大きくなり、中間シート材４３の初期位置が径方向内側にずれる。本実施形態では、例えばエンジン１０１のアイドル回転時に中間シート材４３が遠心力により径方向外側に移動したときに、中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０が基準線Ｌ３上に位置するように、中間シート材４３の初期位置が設定され、この初期位置に対応して座面角度βが設定される。すなわち、アイドル回転時にばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２が互いに同一直線上（基準線Ｌ３上）に位置するように座面角度βが設定される。

一対のばね３は、それぞれ第１および第２シート材４１，４２から中間シート材４３に向かうにつれてばね３の単位長さ当たりの質量、つまり密度が大きくなるように形成される。換言すると、ばね３は、中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２に沿って不等ピッチで形成される。中間シート材４３の凸状の外周面４３２は、収容部５０の外周面５１よりも曲率半径が小さくなるように円弧状に形成される。

以上のように構成されたトルク伝達装置１００の動作を説明する。図４に示すように、第１回転体１の境界部１１４，１２４の周方向中心を通り、軸線ＣＬ０から放射状に延びる第１中心線ＣＬ１と、第２回転体２の突出部２３の周方向中心を通り、軸線ＣＬ０から放射状に延びる第２中心線ＣＬ２とのなす角（捩り角θ）は、第１回転体１に対する第２回転体２の回転量を表す。初期状態（図３）では、第１中心線ＣＬ１と第２中心線ＣＬ２とが一致する。このため、捩り角θは０°である。

捩り角θは、第１回転体１が所定方向（矢印Ｒ１方向）に回転しているときに、その第１回転体１の回転量が第２回転体２の回転量よりも大きいときにプラスとなる。一方、Ｒ１方向における第１回転体１の回転量が第２回転体２の回転量よりも小さいときには捩り角θはマイナスとなる。

例えば通常運転時には、図６に示すように、第１回転体１からのトルクＴが収容部５０（境界部１１４，１２４）の側端面５３から第１シート材４１、ばね３、中間シート材４３、ばね３、および第２シート材４２を介して第２回転体２の突出部２３の側端面２６に作用する。この場合には、捩り角θはプラスとなり、第１回転体１のトルクにより第２回転体２を矢印Ｒ１方向に回転させることができる。

一方、図示は省略するが、シフトダウンなどによるエンジンブレーキの作動時等においては、第１回転体１よりも第２回転体２の回転量の方が多くなり、第２回転体２からのトルクが突出部２３の側端面２５から第２シート材４２、ばね３、中間シート材４３、ばね３、および第１シート材４１を介して第１回転体１の収容部５０の側端面５４に作用する。この場合には、捩り角θはマイナスとなり、第２回転体２のトルクにより第１回転体１を矢印Ｒ１方向に回転させられる。

捩り角θがプラスマイナスいずれの場合においても、第１回転体１と第２回転体２との間にトルク変動が生じた場合には、ばね３の伸縮によりそのトルク変動を吸収することができる。これにより、エンジン１０１の回転変動による振動（燃焼振動等）がトランスミッション１０２に伝達されることを緩和できる。

本実施形態に係るトルク伝達装置１００の特徴的動作として、ばね３とシート材４の挙動についてより詳しく説明する。第１回転体１と第２回転体２とが非回転の初期状態においては、シート材４に遠心力は作用しない。このため、図５に示すように、一対のばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０は、基準線Ｌ３よりも径方向内側に位置する。つまり、中間シート材４３は、第１および第２シート材４１，４２よりも径方向内側に位置する。

この状態から、エンジン１０１が例えばアイドル回転数で回転すると、そのエンジン回転数に応じて第１回転体１が図３の矢印Ｒ１方向に回転する。さらに第１回転体１のトルクがシート材４とばね３とを介して第２回転体２に伝達され、第２回転体２も矢印Ｒ１方向に回転する。したがって、各シート材４にはそれぞれ回転体１，２の回転数に応じた遠心力が作用する。

このとき、中間シート材４３は初期位置から径方向外側に移動するが、第１および第２シート材４１，４２は、第１回転体１の境界部１１４，１２４または第２回転体２の突出部２３により径方向の移動が制限される。この状態では、中間シート材４３の径方向の移動に応じて第１および第２シート材４１，４２にばね３の弾性力が作用する。この弾性力により第１および第２シート材４１，４２は、境界部１１４，１２４の側端面５３，５４（曲面部５３１，５４１）または突出部２３の側端面２５，２６（曲面部２５１，２６１）に沿って、図３の矢印Ｒ２方向に転動（摺動）する。

このように中間シート材４３の径方向の移動に伴い第１および第２シート材４１，４２が転動することで、基準線Ｌ３に対するばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の傾きが変化する。したがって、一対のばね３は湾曲することなく、それぞれが真っ直ぐに延在する。これにより、中間シート材４３の径方向位置に拘らず、一対のばね３は常に適正な弾性力を発生することができ、トルク伝達装置１００の良好な振動吸収機能を発揮することができる。

エンジン１０１のアイドル回転時には、一対のばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０は基準線Ｌ３まで移動し、中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２は基準線Ｌ３上に位置する。なお、アイドル回転時にはエンジンからのトルクが小さく、したがって、第１回転体１に対する第２回転体２の捩り角θは小さい。

この状態から、例えばアクセルペダルが踏み込まれてエンジン回転数が上昇し、第１回転体１から第２回転体２に作用するトルクが増大すると、図６に示すように捩り角θが大きくなる。また、中間シート材４３の遠心力が増大し、中間シート材４３、すなわちばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０は、基準線Ｌ３よりも径方向外側に移動する。

エンジン回転数が上昇すると、中間シート材４３の径方向外側への移動に伴い、第１シート材４１は第１回転体１の曲面部５３１に沿って、第２シート材４２は第２回転体２の曲面部２６１に沿って、それぞれ図６の矢印Ｒ２方向に転動する。一方、エンジン回転数が減少すると、中間シート材４３の径方向内側への移動に伴い、第１シート材４１は曲面部５３１に沿って、第２シート材４２は曲面部２６１に沿って、それぞれ図６の矢印Ｒ３方向に転動する。このため、一対のばね３は、中間シート材４３の径方向の移動に拘らず直線状態を維持し、常に適正な弾性力を発生することができる。

本実施形態では、エンジン停止の初期状態で一対のばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０が基準線Ｌ３よりも径方向内側に位置し、エンジン１０１のアイドル回転時に交点Ｐ３０が基準線Ｌ３上に位置するように中間シート材４３の座面角度βを設定する（図５）。このように初期状態において中間シート材４３を第１および第２シート材４１，４２よりも径方向内側に位置させることで、中間シート材の外周面４３２と収容部５０の外周面５１との距離が拡大する。

これに加え、本実施形態では、ばね３が不等ピッチで構成され、ばね３の中間シート材４３側の密度は第１および第２シート材４１，４２側の密度よりも小さい。したがって、一対のばね３の中央部の質量が軽くなり、ばね３の自重による遠心力を低減することができる。その結果、中間シート材４３の径方向外側への移動を抑制することができる。

これにより、中間シート材４３が遠心力によって径方向外側へ移動したときの、中間シート材４３の外周面４３２と収容部５０の外周面５１との接触を阻止することができる。したがって、中間シート材４３の外周面５１への貼り付きを防止することができ、ばね３のスムーズな伸縮が可能となる。

中間シート材４３の円弧状の外周面４３２は、収容部５０の外周面５１よりも曲率半径が小さい。したがって、仮に外周面４３２が外周面５１に当接した場合であっても、その接触面積は小さい。これにより中間シート材４３が外周面５１に貼り付くことなく、中間シート材４３のスムーズな摺動が可能である。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）トルク伝達装置１００は、互いに同一の軸線ＣＬ０を中心にそれぞれ回転可能に設けられた第１回転体１および第２回転体２と、第１回転体１と第２回転体２との間のトルク伝達経路ＴＰに配置され、第１回転体１および第２回転体２のいずれか一方からのトルクを第１回転体１および第２回転体２のいずれか他方に伝達するとともに、第１回転体１と第２回転体２との間のトルク変動を吸収するばね３と、ばね３の端部を保持する保持部４１１，４２１，４３１を一端面に有するシート材４（４１〜４３）とを備える（図３）。第１回転体１は、シート材４を周方向に移動可能に収容する収容部５０を有し、収容部５０は、シート材４の径方向外側への移動を規制する外周面５１と、シート材４の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面５３，５４とを有する（図４）。第２回転体２は、径方向に突出する突出部２３を有し、突出部２３は、シート材４の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面２５，２６を有する（図３）。シート材４は、収容部５０の周方向両端部に配置された一対のシート材４１，４２を含み、一対のシート材４１，４２は、ばね３と収容部５０の側端面５３，５４および突出部２３の側端面２５，２６との間に、収容部５０の側端面５３，５４および突出部２３の側端面２５，２６に対して接離可能に設けられる（図３）。一対のシート材４１，４２は、保持部４１１，４２１の反対側の他端面に、収容部５０の側端面５３，５４および突出部２３の側端面２５，２６に転動可能に接触する凸曲面状の接触面４１２，４２２をそれぞれ有する（図３）。

これにより一対のシート材４１，４２は、収容部５０の側端面５３，５４または突出部２３の側端面２５，２６に周方向および径方向の位置を拘束されながら、側端面５３，５４または側端面２５，２６に沿って転動する。このため、一対のシート材４１，４２が収容部５０の外周面５１へ貼り付くことを防止できる。また、シート材４１，４２の転動により、ばね３は屈曲することなく真っ直ぐに延在するようにその姿勢（傾き）が変化するため、ばね３は適正な弾性力を発生することができ、トルク伝達装置１００が良好な振動吸収機能を発揮することができる。

（２）シート材４は、一対のシート材（第１および第２シート材４１，４２）の間に配置される中間シート材４３を有し、第１および第２シート材４１，４２と中間シート材４３との間にそれぞればね３が介装される（図３）。これにより収容部５０に複数のばね３が中間シート材４３を介して直列に配置される。このため、短尺の真っ直ぐな形状のばね３をトルク伝達装置１００に用いることができる。この場合、中間シート材４３は遠心力により径方向に移動するが、中間シート材４３の移動に伴い第１および第２シート材４１，４２が転動するため、ばね３は中間シート材４３の径方向位置に拘らず、常に真っ直ぐな状態で伸縮する。これによりトルク伝達装置１００は常に適正なばね力を発揮することができ、安定した振動吸収機能を実現できる。

（３）一対のばね３は、中間シート材４３に作用する遠心力が０のとき、一対のばね３のそれぞれの中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０が第１および第２シート材４１，４２の保持部４１１，４２１の中心部同士を接続する基準線Ｌ３よりも径方向内側に位置するように傾斜して配置される（図５）。これにより初期状態で、中間シート材４３は第１および第２シート材４１，４２よりも径方向内側に位置し、収容部５０の外周面５１と中間シート材４３の外周面４３２との間の距離が拡大する。よって、中間シート材４３に遠心力が作用したときに、収容部５０の外周面５１と中間シート材４３との接触を避けることができる。

（４）一対のばね３は、第１および第２シート材４１，４２から中間シート材４３に向かうほど、ばね３の単位長さ当たりの密度が大きくなる（図５）。したがって、中間シート材４３に近づくにつれてばね３の質量が軽くなる。これにより、ばね３の自重による遠心力を低減することができ、中間シート材４３の径方向外側への移動を抑制することができる。

（５）中間シート材４３の外周面４３２は、収容部５０の外周面５１よりも曲率半径が小さい円弧状を呈する（図５）。したがって、仮に中間シート材４３が遠心力により収容部５０の外周面５１に接触した場合であっても、中間シート材４３と外周面５１との接触面積は小さいため、中間シート材４３の貼り付きを防ぐことができる。また、中間シート材４３は凹状の曲面（外周面５１）に対し凸状の曲面（外周面４３２）で接触するため、中間シート材４３は外周面５１に沿ってスムーズに摺動することができる。

（変形例）
上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、初期状態において、一対のばね３の中心線ＣＬ３１，ＣＬ３２の交点Ｐ３０が基準線Ｌ３よりも径方向内側に位置するように、中間シート材４３の座面角度βを０°より大きく設定したが、座面角度βの値はこれに限らない。例えば座面角度βを０°にしてもよい。この場合、初期状態で交点Ｐ３０が基準線Ｌ３上に位置するようになる。上記実施形態では、ばね３を不等ピッチに構成したが、等ピッチに構成してもよい。すなわち、ばね３の長さ方向にわたってばね３の密度が一定となるようにしてもよい。

上記実施形態では、第１回転体１の周方向３箇所に収容部５０を設けるとともに、第２回転体２の周方向３箇所に突出部２３を設けたが、収容部５０と突出部２３の個数はこれに限らない。例えば周方向２箇所に設けてもよく、周方向４箇所以上に設けてもよい。上記実施形態では、単一の中間シート材４３を介して一対のばね３を直列に配置したが、複数の中間シート材４３を介して３本以上のばね３を直列に配置してもよい。上記実施形態では、中間シート材４３の外周面４３２を円弧状に形成したが、外周面４３２の形状はこれに限らない。

上記実施形態では、収容部５０の側端面５３，５４および突出部２３の側端面２５，２６にそれぞれ円弧状の曲面部５３１，５４１，２５１，２６１を形成するとともに、第１シート材４１および第２シート材４２の端面に、曲面部５３１，５４１，２５１，２６１と同一形状の円弧状の接触面４１２，４２２を形成したが、曲面部５３１，５４１，２５１，２６１と接触面４１２，４２２の構成はこれに限らない。すなわち、曲面部５３１，５４１，２５１，２６１がそれぞれ凹曲面状に構成されるとともに、接触面４１２，４２２が凸曲面状に構成され、シート材４１，４２が曲面部５３１，５４１，２５１，２６１上を転動可能に接触するのであれば、接触面４１２，４２２の曲率は曲面部５３１，５４１，２５１，２６１の曲率と同一でなくてもよい。

上記実施形態では、第１回転体１をエンジン１０１に、第２回転体２をトランスミッション１０２にそれぞれ連結したが、これとは反対に、第１回転体１をトランスミッション１０２に、第２回転体２をエンジン１０１にそれぞれ連結してもよい。上記実施形態では、第１回転体１と第２回転体２との間にばね３（コイルばね）を配置し、ばね３を介してトルクを伝達するようにしたが、第１回転体１と第２回転体２との間のトルク伝達経路ＴＰに配置され、第１回転体１および第２回転体２のいずれか一方からのトルクをいずれか他方に伝達するとともに、第１回転体１と第２回転体２との間のトルク変動を吸収するのであれば、弾性体の構成はいかなるものでもよい。

上記実施形態では、シート材４とばね３とにより、第１回転体１と第２回転体２との間のトルク伝達経路ＴＰを構成した。具体的には、第１回転体１から第２回転体２にトルクが作用するとき、第２シート材４２の接触面（トルク伝達部）４２２から第２回転体２の突出部２３の曲面部２６１（トルク被伝達部）にトルクが作用し、第２回転体２から第１回転体１にトルクが作用するとき、突出部２１２の曲面部２５１（トルク伝達部）から第１シート材４１の接触面（トルク被伝達部）４１２にトルクが作用するようにした。しかしながら、トルク伝達経路ＴＰの構成はこれに限らない。

上記実施形態では、第１回転体１の前板１１と後板１２とにそれぞれ凹部１１３，１２３を設け、凹部１１３，１２３により収容部５０を構成したが、シート材４の径方向外側への移動を規制する外周面５１と、シート材４の周方向および径方向の移動を規制する側端面５３，５４とを有するのであれば、収容部５０の構成はいかなるものでもよい。例えば前板１１のみで収容部５０を構成してもよい。上記実施形態では、円環状の軸部２２から径方向外側に突出部２３を突設したが、例えば、リング状に構成した板の内周面から径方向内側に突出部を突設させてもよく、第２回転体２の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、シート材４に弾性体の一例であるばね３の保持部４１１，４２１，４３１を設けたが、弾性体の形状に応じてシート材４の形状も種々の形状に変更することができる。したがって、シート材４の構成は上述したものに限らない。すなあち、ばね３と第１回転体１および第２回転体２との間に、第１回転体１および第２回転体２に対して接離可能に設けられるとともに、一端面に弾性体の保持部を有し、他端面に接触面を有するのであれば、一対のシート材４１，４２の構成は上述したものに限らない。

以上の実施形態では、動力源としてエンジン１０１を用いたが、エンジン１０１以外を用いてもよい。また、動力源で発生したトルクにより駆動される被駆動体は、トランスミッション１０２以外であってもよい。すなわち、動力源で発生したトルクを被駆動体に伝達する種々のトルク伝達経路に対し、本発明のトルク伝達装置は適用することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。変形例同士を組み合わせることもできる。

１第１回転体、２第２回転体、３ばね、４シート材、２３突出部、２５，２６側端面、４１第１シート材、４２第２シート材、４３中間シート材、５０収容部、５１外周面、５３，５４側壁面、１００トルク伝達装置、１０１エンジン、１０２トランスミッション、２５１，２６１曲面部、４１１，４２１，４３１保持部、４１２，４２２接触面、５３１，５４１曲面部、ＴＰトルク伝達経路

Claims

互いに同一の軸線を中心にそれぞれ回転可能に設けられた第１回転体および第２回転体と、
前記第１回転体と前記第２回転体との間のトルク伝達経路に配置され、前記第１回転体および前記第２回転体のいずれか一方からのトルクを前記第１回転体および前記第２回転体のいずれか他方に伝達するとともに、前記第１回転体と前記第２回転体との間のトルク変動を吸収する弾性体と、
前記弾性体の端部を保持する保持部を一端面に有するシート材と、を備え、
前記第１回転体は、前記シート材を周方向に移動可能に収容する収容部であって、前記シート材の径方向外側への移動を規制する外周面と、前記シート材の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面とを有する収容部を有し、
前記第２回転体は、径方向に突出する突出部であって、前記シート材の周方向および径方向の移動を規制する凹曲面状の側端面を有する突出部を有し、
前記シート材は、前記収容部の周方向両端部に配置された一対のシート材であって、前記弾性体と前記収容部の前記側端面および前記突出部の前記側端面との間に、前記収容部の前記側端面および前記突出部の前記側端面に対して接離可能に設けられた一対のシート材を含み、
前記一対のシート材は、前記保持部の反対側の他端面に、前記収容部の前記側端面および前記突出部の前記側端面に転動可能に接触する凸曲面状の接触面をそれぞれ有することを特徴とするトルク伝達装置。
請求項１に記載のトルク伝達装置において、
前記シート材は、前記一対のシート材の間に配置される中間シート材をさらに有し、
前記弾性体は、前記一対のシート材と前記中間シート材との間にそれぞれ介装された一対のばねを有することを特徴とするトルク伝達装置。
請求項２に記載のトルク伝達装置において、
前記一対のばねは、前記中間シート材に作用する遠心力が０の初期状態で、前記一対のばねの中心線同士の交点が前記一対のシート材の前記保持部の中心部同士を接続する基準線よりも径方向内側に位置するように傾斜して配置されることを特徴とするトルク伝達装置。
請求項２または３に記載のトルク伝達装置において、
前記一対のばねは、前記一対のシート材から前記中間シート材に向かうほど、ばねの単位長さ当たりの密度が大きくなるように形成されることを特徴とするトルク伝達装置。
請求項２〜４のいずれか１項に記載のトルク伝達装置において、
前記中間シート材の外周面は、前記収容部の前記外周面よりも曲率半径が小さい円弧状を呈することを特徴とするトルク伝達装置。