(57)【要約】【課題】コスト低減化を図りながら被駆動側回転部材に大きな衝撃トルクを入力しないトルクリミッタを備えたダンパ装置を提供する。【解決手段】ドライブ側に所定以上の回転トルク（大きな衝撃トルク）が入力すると、転動体６０がドライブ側急斜カム面５４ａまで転動し、転動体６２がドライブ側急斜カム面４９ａまで転動する。これらドライブ側急斜カム面５４ａ及びドライブ側急斜カム面４９ａは、転動体６０，６２が積極的に滑るようなカム傾斜角（θ＞ark  tan（３μ））に設定されているので、ドライブ側急斜カム面５４ａ及び転動体６０の間で滑りが発生し、ドライブ側急斜カム面５９ａ及び転動体６２の間で滑りが発生し、第１入力側回転部材４２及び第２入力側回転部材４８の間が相対回転してトルクリミッタとして機能する。【選択図】図５
2007225030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に配置された駆動側回転部材と被駆動側回転部材との間に介在され、前記駆動側回転部材から被駆動側回転部材へ伝達される回転トルクの振動を抑制するダンパ装置であって、
前記駆動側回転部材と係合して回転トルクが伝達される入力側回転部材と、前記入力側回転部材と同軸に相対回転自在に配置されて前記被駆動側回転部材に係合している出力側回転部材とを備え、
前記入力側回転部材及び前記出力側回転部材の互いに対向する側面の一方に、カム傾斜角が異なる複数のカム面を周方向に設けたカム転動面を形成し、前記入力側回転部材及び前記出力側転部材の互いに対向する側面の他方に、周方向に平坦面が連続している平坦転動面を形成し、
前記カム転動面及び前記平坦転動面に接するように転動体を配置し、この転動体が前記カム転動面及び前記平坦転動面に常に当接するように付勢手段で前記入力側回転部材及び出力側回転部材に対して軸方向から押し力を付与しているとともに、
前記転動体と前記カム面との間の静止摩擦係数をμとし、カム傾斜角をθとすると、前記カム転動面は、θ＞ark  tan（３μ）の関係となるカム面を有していることを特徴とするダンパ装置。
【請求項２】
前記カム転動面は、θ＞ark  tan（３μ）のドライブ側カム面と、θ＞ark  tan（３μ）のコースト側カム面とを備えており、
ドライブ時に前記転動体が前記ドライブ側カム面まで移動したときの前記付勢手段による押し力をＴdriveとし、コースト時に前記転動体が前記コースト側カム面まで移動したときの前記付勢手段による押し力をＴcoastとすると、Ｔdrive＞Ｔcoastに設定したことを特徴とする請求項１記載のダンパ装置。
【請求項３】
前記カム転動面と前記転動体との間の静止摩擦係数と、前記平坦転動面と前記転動体との間の静止摩擦係数とを異なる値に設定し、これら静止摩擦係数のうち小さい側で前記転動体が優先的に滑りを発生するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のダンパ装置。
【請求項４】
前記カム転動面と前記転動体との間の静止摩擦係数を、前記平坦転動面と前記転動体との間の静止摩擦係数より小さく設定したことを特徴とする請求項３記載のダンパ装置。
【請求項５】
前記カム転動面のカム傾斜角が異なって隣接しているカム面同士は、前記転動体の半径以上の曲率を有した繋ぎ面で連続していることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側回転部材から被駆動側回転部材への回転トルク振動の入力を抑制するダンパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダンパ装置として、駆動側回転部材から回転トルクが伝達されるリング形状の駆動側カムと、この駆動側カムに側面同士が対向するように同軸に配置され、被駆動側回転部材に回転トルクを伝達するリング形状の被駆動側カムと、これら駆動側カム及び被駆動側カムの対向する側面にそれぞれ形成されており、周方向に凹面が延在している駆動カム面及び被駆動カム面と、これら駆動カム面及び被駆動カム面に接するように配置した転動体と、転動体が駆動カム面及び被駆動カム面に常に当接するように駆動側カム及び被駆動側カムに対して軸方向から付勢力を付与する弾性部材とを備えた装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
この装置は、駆動側回転部材から例えば高トルクの振動が入力すると、駆動側カム及び被駆動側カムの相対回転により、転動体が駆動側カム面及び被駆動側カム面上を転動し、それにより駆動側カム及び被駆動側カムが軸方向に離間して弾性部材を圧縮するので、駆動側カムに入力したトルクを、弾性部材の圧縮エネルギとして吸収するようになっている。
【特許文献１】特開平０６−１４７２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１のダンパ装置は、駆動側回転部材から大きな衝撃回転トルクが駆動カムに入力すると、転動体が駆動側カム面及び被駆動側カム面の間で転動せず駆動側回転部材及び被駆動側回転部材がロックしたり、転動体が駆動カム面及び被駆動カム面から乗り上げてしまい、衝撃トルクが被駆動側回転部材に直接伝達されてしまうおそれがある。そのため、被駆動側回転部材は、衝撃回転トルクに耐え得るような強度にする必要があるので、重量増加や大型化につながっていた。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、大幅なレイアウト変更を行なわずにコストの低減化を図りながら被駆動側回転部材に大きな衝撃トルクを入力しないトルクリミッタを備えたダンパ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るダンパ装置は、同軸上に配置された駆動側回転部材と被駆動側回転部材との間に介在され、前記駆動側回転部材から被駆動側回転部材へ伝達される回転トルクの振動を抑制するダンパ装置であって、前記駆動側回転部材と係合して回転トルクが伝達される入力側回転部材と、前記入力側回転部材と同軸に相対回転自在に配置されて前記被駆動側回転部材に係合している出力側回転部材とを備え、前記入力側回転部材及び前記出力側回転部材の互いに対向する側面の一方に、カム傾斜角が異なる複数のカム面を周方向に設けたカム転動面を形成し、前記入力側回転部材及び前記出力側転部材の互いに対向する側面の他方に、周方向に平坦面が連続している平坦転動面を形成し、前記カム転動面及び前記平坦転動面に接するように転動体を配置し、この転動体が前記カム転動面及び前記平坦転動面に常に当接するように付勢手段で前記入力側回転部材及び出力側回転部材に対して軸方向から押し力を付与しているとともに、前記転動体と前記カム面との間の静止摩擦係数をμとし、カム傾斜角をθとすると、前記カム転動面は、θ＞ark  tan（３μ）の関係となるカム面を有している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るダンパ装置によると、入力側回転部材側にトルクが入力すると、入力側回転部材及び出力側回転部材の互いに対向しているカム転動面及び平坦転動面の間に配置されている転動体は、入力側回転部材及び前記出力側回転部材が相対回転することで転動するが、θ＞ark  tan（３μ）となるカム面まで転動すると、転動体とカム面の間で滑りが発生して入力側回転部材及び前記出力側回転部材が無限に相対回転し、トルクリミッタとして作用し、下流側にそれ以上のトルクが伝達されるのを規制する。このように、本発明のダンパ装置は、新規部品や大幅なレイアウト変更が不要であり、重量増加やコストアップをもたらすことなくトルクリミッタ機構を追加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係るダンパ装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る第１実施形態のダンパ装置を、トルクコンバータに適用して示したものである。
図１において、トルクコンバータ２は、エンジン４とトランスミッション６の間に設けられている。エンジン４の出力軸４ａにはフロントカバー８が取り付けられており、このフロントカバー８に対向してトルクコンバータカバー１０が配設されている。フロントカバー８とトルクコンバータカバー１０の互いの外周縁部同士は、ボルト１２とナット１４で固定されている。これにより、フロントカバー８及びトルクコンバータカバー１０は、出力軸４ａを介して伝えられるエンジン４からの回転トルクを受けて一体的に回転する。
【０００８】
トルクコンバータカバー１０の外縁部１０ａは、トランスミッション６側に折り曲げられており、その外縁部１０ａの先端に、インペラカバー１６の一端側が固定されると共に、インペラカバー１６の内周側は、トランスミッション６の入力軸６ａの外周面上に回転自在に係合された回転体１８に固定されている。トルクコンバータカバー１０及びインペラカバー１６は、液密状のコンバータ室２０を画成し、そのコンバータ室２０の内部に流体（オートマチックフルード）が封入されている。
【０００９】
コンバータ室２０には、インペラカバー１６に固定されたインペラ２２と、タービンシェル２４に固定されたタービン２６と、キャリア２８に固定されたステータ３０とが配置されており、インペラカバー１６の回転が、インペラ２２及び流体を介してタービン２６とステータ３０に伝えられ、タービン２６によって増大された回転トルクがタービンシェル２４に伝達されるようになっている。
【００１０】
タービンシェル２４の内周端は、トランスミッション６の入力軸６ａと一体回転するタービンハブ３２に固定されている。したがって、上述したインペラ２２、タービン２６及びステータ３０の作用によって増大されたエンジン４の回転トルクが最終的にトランスミッション６の入力軸６ａに伝達されるようになっている。
また、コンバータ室２０には、さらに、エンジン４からの回転トルクの変動を吸収するためのカムダンパ装置３４と、エンジン２からの回転トルクを直接的に（流体を介さずに）伝達するためのロックアップ装置３６が組み込まれている。
【００１１】
ロックアップ装置３６は、ロックアップピストン３８と、トルクコンバータカバー１０の内面に対面しているロックアップピストン３８の周縁部に設けたフェーシング（摩擦材）４０とを備えている。そして、ロックアップピストン３８とトルクコンバータカバー１０との間の流体圧を下げることにより（ロックアップ動作を行なうことにより）、フェーシング４０をトルクコンバータカバー１０の内面に強く押し付け、エンジン４の回転トルクを、トルクコンバータカバー１０からロックアップピストン３８、カムダンパ装置３４，タービンシェル２４，タービンハブ３２の経路でトランスミッション６の入力軸６ａに直接伝達する。
【００１２】
カムダンパ装置３４は、図２に示すように、第１入力側回転部材４２、入力爪４６、第２入力側回転部材４８、出力側回転部材５２、出力爪５８、転動体６０，６２及び皿ばね６４を備えている。
第１入力側回転部材４２は環状部材であり、ロックアップピストン３８の最外周に配置した径方向保持器６３の内径側に圧入されているとともに、この第１入力側回転部材４２のロックアップピストン３８のタービンシェル２４側を向く側面が、転動体６０の転動面４３とされている。なお、転動体６０は、第１入力側回転部材４２の径方向に回転軸が延在するように配置した円筒ころである。
【００１３】
また、ロックアップピストン３８のタービンシェル２４を向く側面の内径側には爪係合部材４４が配置されている。この爪係合部材４４に、環状の入力爪４６が軸方向に移動自在に係合している。そして、入力爪４６に、第１入力側回転部材４２より径方向内方位置として第２入力側回転部材４８が固定されている。
第２入力側回転部材４８は環状部材であり、第１入力側回転部材４２より径方向内方位置で入力爪４６に固定されており、第１入力側回転部材４２の転動面４３が向いている方向と逆向きの軸方向を向く側面が、転動体６２の転動面４９とされている。
【００１４】
なお、転動体４２は、第２入力側回転部材４８の径方向に回転軸が延在するように配置した円筒ころである。
出力側回転部材５２は、径方向保持器６３と入力爪４６との間に配置した環状部材であり、第１入力側回転部材４２の転動面４３に対面して転動体６０が当接している第１転動面５４と、第２入力側回転部材４８の転動面４９に対面して転動体６２が当接している第２転動面５６とを備えている。
【００１５】
出力爪５８はタービンシェル２４に固定されており、この出力爪５８に出力側回転部材５２に設けた爪状突起５２ａが軸方向に移動自在に係合している。これにより、出力側回転部材５２は、軸方向に移動自在とされながら自身に伝達された回転を、出力爪５８を介してタービンシェル２４に伝達する。
また、皿ばね６４は、ロックアップピストン３８よりタービンシェル２４側に配置されており、その内径側がロックアップピストン３８の内径側に固定したばね受部品６６に係合し（図１参照）、外径側が入力爪４６に係合しているので、入力爪４６をロックアップピストン３８側にばね力で押圧している。入力爪４６には第２入力側回転部材４８が固定されているので、この第２入力側回転部材４８が、皿ばね６４のばね力により第１入力側回転部材４２に向けて押圧された状態となっている。
【００１６】
図４は、カムダンパ装置３４の要部を簡略化して示した図である。
第１入力側回転部材４２の転動面４３は、円周方向に全周にわたって平坦面が連続している転動面である（以下、平坦転動面４３とする）。
この平坦転動面４３に対向している出力側回転部材５２の側面である第１転動面５４は、円周方向を等分割した位置に設けられており、カム傾斜角が異なる複数のカム面を周方向に設けた転動面としている（以下、カム転動面５４と称する）。
【００１７】
このカム転動面５４は、周方向の一方側から他方側に向かってドライブ側急斜カム面５４ａ、ドライブ側緩斜カム面５４ｂ、コースト側緩斜カム面５４ｃ及びコースト側急斜カム面５４ｄの順で設けられているとともに、これらカム面の間に、転動体６０の半径以上の曲率を有した繋ぎ面５５ａ，５５ｂ，５５ｃが設けられている。
ドライブ側急斜カム面５４ａ及びドライブ側緩斜カム面５４ｂの周方向の合わせた長さと、コースト側緩斜カム面５４ｃ及びコースト側急斜カム面５４ｄの周方向の合わせた長さは、ドライブ側及びコースト側とでそれぞれ必要とするトルクリミット値によって非対称に設定されている。
【００１８】
そして、カム転動面５４のドライブ側急斜カム面５４ａのカム傾斜角θ１及びコースト側急斜カム面５４ｄのカム傾斜角θ２は、ドライブ側緩斜カム面５４ｂのカム傾斜角θ３及びコースト側緩斜カム面５４ｃのカム傾斜角θ４より大きく設定されている。
また、カム転動面５４と転動体６０との間の静止摩擦係数は、平坦転動面４３と転動体６０との間の静止摩擦係数より小さく設定されている。
【００１９】
一方、出力側回転部材５２の第２転動面５６は、円周方向に全周にわたって平坦面が連続している転動面である（以下、平坦転動面５６とする）。
この平坦転動面５６に対向している第２入力側回転部材４８の転動面４９も、円周方向を等分割した位置に設けられており、カム傾斜角が異なる複数のカム面を周方向に設けた転動面としている（以下、カム転動面４９と称する）。
【００２０】
このカム転動面４９は、周方向の他方側から一方側に向かってドライブ側急斜カム面４９ａ、ドライブ側緩斜カム面４９ｂ、コースト側緩斜カム面４９ｃ及びコースト側急斜カム面４９ｄの順で設けられているとともに、これらカム面の間に、転動体６０の半径以上の曲率を有した繋ぎ面５７ａ，５７ｂ，５７ｃが設けられている。
ドライブ側急斜カム面４９ａ及びドライブ側緩斜カム面４９ｂの周方向の合わせた長さと、コースト側緩斜カム面４９ｃ及びコースト側急斜カム面４９ｄの周方向の合わせた長さは、ドライブ側及びコースト側とでそれぞれ必要とするトルクリミット値によって非対称に設定されている。
【００２１】
カム転動面４９のドライブ側急斜カム面４９ａのカム傾斜角θ１及びコースト側急斜カム面４９ｄのカム傾斜角θ２は、ドライブ側緩斜カム面４９ｂのカム傾斜角θ３及びコースト側緩斜カム面４９ｃのカム傾斜角θ４より大きく設定されている。
そして、カム転動面４９と転動体６２との間の静止摩擦係数は、平坦転動面５６と転動体６２との間の静止摩擦係数より小さく設定されている。なお、第２入力側回転部材４８、転動体６２及び出力側回転部材５２の間で形成されている、カムが形成された長さ、カム面の傾斜角、静止摩擦係数等の値は、第１入力側部材４２、転動体６０、出力側回転部材５２との間のそれぞれの値と同一に設定されている。
【００２２】
次に、カム転動面５４のドライブ側急斜カム面５４ａの傾斜角θ１及びコースト側急斜カム面５４ｄのカム傾斜角θ２と、カム転動面４９のドライブ側急斜カム面４９ａの傾斜角θ３及びコースト側急斜カム面４９ｄのカム傾斜角θ４の本実施形態の具体的な設定値について、図６を参照しながら説明する。
図６では、カム転動面のカム傾斜角をθ、平坦転動面から鉛直方向に転動体に働く力をＱ（Ｎ）、カム転動面から転動体に作用する垂直抗力をＮ（Ｎ）、転動体に作用する静止摩擦力をＦ（Ｎ）、転動体重心の移動速度をｖ（ｍ／ｓ）、転動体回転の角速度をω（rad／ｓ）、転動体回転の角度をｆ（rad）、転動体の半径をｒ（mm）、転動体の重量をＭ（kg）、転動体の転がり量Ｘ（mm）、転動体のイナーシャをＩ、転動体とカム面との静止摩擦係数をμとしている。
【００２３】
そして、以下の式では、運動中の転動体がカム転動面上を積極的に滑るカム傾斜角θの最小値を求める。
先ず、転動体の重心の運動方程式は以下の式となる。
Ｍｄｖ／ｄｔ＝Ｑsinθ×Ｆ                      ………式（１）
また、転動体の鉛直方向の釣り合い式は以下の式となる。
０＝Ｎ−Ｑcosθ                                  ……式（２）
さらに、転動体の重心回りの回転運動方程式は以下の式となる。
Ｉｄω／ｄｔ＝ｒＦ                                ……式（３）
【００２４】
ここで、転動体が滑らずに転がるときは、転動体重心の移動量と、転動体の転がった量が同じだから、
Ｘ＝ｒｆ＝ｖ＝ｒω
となるので以下の式が得られる。
ｄｖ／ｄｔ＝ｒ×（ｄω／ｄｔ）                      ……式（４）
式（１）〜式（４）において、転動体のイナーシャはＩ＝ＭＩ＾２／２であるから、
ｄｖ／ｄｔ＝（２／３）×（Ｑ／Ｍ）×sinθ
ｄω／ｄｔ＝（２／３）×Ｑ×（sinθ／（Ｍ×ｒ）
Ｆ＝（１／３）×Ｑ×sinθ
Ｎ＝Ｑ×cosθ
【００２５】
そして、転動体がカム転動面を滑り始めるときにはＦ／Ｎ＞μが成り立つ必要があるから、運動中の転動体がカム転動面上を積極的に滑るカム傾斜角θの最小値は、以下の式で得られる。
Ｆ／Ｎ＝（１／３）×tanθ＞μ
θ＞ark  tan（３μ）                                  ……式（５）
このように、カム転動面５４のドライブ側急斜カム面５４ａ及びコースト側急斜カム面５４ｄのカム傾斜角と、カム転動面４９のドライブ側急斜カム面４９ａ及びコースト側急斜カム面４９ｄのカム傾斜角θ１、θ２は、θ＞ark  tan（３μ）となるように設定されている。
【００２６】
初期状態のカムダンパ装置３４は、図４に示すように、平坦転動面４３に対して最も離間しているドライブ側緩斜カム面５４ｂ及びコースト側緩斜カム面５４ｃの間の繋ぎ面５５ｂと、平坦転動面４３とに当接するように転動体６０が配置されているとともに、平坦転動面５６に対して最も離間しているドライブ側緩斜カム面４９ｂ及びコースト側緩斜カム面４９ｃの間の繋ぎ面５７ｂと、平坦転動面５６とに当接するように転動体６２が配置されている。
【００２７】
そして、図４の初期状態から「ドライブ側」のトルクが加えられると、転動体６０が平坦転動面４３及びドライブ側緩斜カム面５４ｂに当接しながら転動し、転動体６２が平坦転動面５６及びドライブ側緩斜カム面４９ｂに当接しながら転動することで、皿ばね６４が第１入力側回転部材４２，第２入力側回転部材４８及び出力側回転部材５２を軸方向に押しながら圧縮し、この皿ばね６４の圧縮エネルギが前記トルクを吸収することでダンパとして機能する。
【００２８】
また、図４の初期状態から「コースト側」の回転トルクが加えられると、転動体６０が平坦転動面４３及びコースト側緩斜カム面５４ｃに当接しながら転動し、転動体６２が平坦転動面５６及びコースト側緩斜カム面４９ｃに当接しながら転動することで、皿ばね６４が第１入力側回転部材４２，第２入力側回転部材４８及び出力側回転部材５２を軸方向に押しながら圧縮し、この皿ばね６４の圧縮エネルギが前記トルクを吸収することでダンパとして機能する。
【００２９】
そして、ドライブ側に所定以上の回転トルク（大きな衝撃トルク）が入力すると、図５（ａ）に示すように、転動体６０がドライブ側急斜カム面５４ａまで転動し、転動体６２がドライブ側急斜カム面４９ａまで転動する。これらドライブ側急斜カム面５４ａ及びドライブ側急斜カム面４９ａは、転動体６０，６２が積極的に滑るようなカム傾斜角（θ＞ark  tan（３μ））に設定されているので、ドライブ側急斜カム面５４ａ及び転動体６０の間で滑りが発生し、ドライブ側急斜カム面５９ａ及び転動体６２の間で滑りが発生し、第１入力側回転部材４２及び第２入力側回転部材４８の間が相対回転してトルクリミッタとして機能し、下流側にこれ以上のトルクが伝達されるのを規制する。
【００３０】
また、コースト側に所定以上の回転トルク（大きな衝撃トルク）が入力すると、図５（ｂ）に示すように、転動体６０がコースト側急斜カム面５４ｄまで転動し、転動体６２がコースト側急斜カム面４９ｄまで転動する。これらコースト側急斜カム面５４ｄ及びコースト側急斜カム面４９ｄも、転動体６０，６２が積極的に滑るようなカム傾斜角（θ＞ark  tan（３μ））に設定されているので、コースト側急斜カム面５４ｄ及び転動体６０の間で滑りが発生し、コースト側急斜カム面４９ｄ及び転動体６２の間で滑りが発生し、第１入力側回転部材４２及び第２入力側回転部材４８の間が相対回転してトルクリミッタとして機能し、下流側にこれ以上のトルクが伝達されるのを規制する。
【００３１】
ここで、図５（ａ）で示したようにドライブ側急斜カム面５４ａ及び転動体６０の間、ドライブ側急斜カム面５９ａ及び転動体６２の間で滑りが発生しているときには、図３に示すように、皿ばね６４は完全に押しつぶされた状態となる。この図５（ａ）の状態の皿ばね６４による押し力をＴdriveとし、図５（ｂ）で示したようにコースト側急斜カム面５４ｄ及び転動体６０の間、コースト側急斜カム面４９ｄ及び転動体６２の間で滑りが発生しているときの皿ばね６４による押し力をＴcoastとすると、Ｔdrive＞Ｔcoastとなるように設定されている。
【００３２】
図７は、本実施形態のカムダンパ装置３４の特性図である。縦軸はパワートレーン系の回転トルクの大きさと方向を表し、横軸は、ドライブ側、若しくはコースト側の皿ばね６４の押し力を表している。なお、ドライブ側緩斜カム面の長さ及び傾斜角と、コースト側緩斜カム面の長さ及び傾斜角とを異なる値に設定し、転動体６０、６２がドライブ側及びコースト側急斜カム面とで滑っているときの皿ばねの変形量を、ドライブ側の変形量が大きくなるよう設定することで、押し付け力を異なるものとしている。
【００３３】
この特性図には、点Ｐ１から点Ｐ２までドライブ側の皿ばね６４の押し力が増大する特性線Ｌ１と、点Ｐ１から点Ｐ３までコースト側の皿ばね６４の押し力が増大する特性線Ｌ３とが描かれている。そして、点Ｐ２がドライブ側のトルクリミット値であり、点Ｐ３がコースト側のトルクリミット値である。
特性線Ｌ１は、転動体６０が平坦転動面４３及びドライブ側緩斜カム面５４ｂに当接しながら転動し、転動体６２が平坦転動面５６及びドライブ側緩斜カム面４９ｂに当接しながら転動するときの状態である。
【００３４】
特性線Ｌ２は、転動体６０が平坦転動面４３及びコースト側緩斜カム面５４ｃに当接しながら転動し、転動体６２が平坦転動面５６及びコースト側緩斜カム面４９ｃに当接しながら転動するときの状態である。
そして、ドライブ側のトルクリミット値Ｐ２に達すると、図５（ａ）で示したように、ドライブ側急斜カム面５４ａ及び転動体６０の間で滑りが発生し、ドライブ側急斜カム面５９ａ及び転動体６２の間で滑りが発生する。
また、コースト側のトルクリミット値Ｐ３に達すると、図５（ｂ）で示したように、コースト側急斜カム面５４ｄ及び転動体６０の間で滑りが発生し、コースト側急斜カム面４９ｄ及び転動体６２の間で滑りが発生する。
【００３５】
ところで、ドライブ側のトルクリミット値Ｐ２の具体的な数値は、エンジンの最大トルク値×１．１とする場合がある。エンジンの最大トルク値に１．１を掛ける理由は、エンジンの固体ばらつきが約一割あるためである。このように、ドライブ側のトルクリミット値Ｐ２をエンジンの最大トルク値×１．１に設定すると、エンジンの異常燃焼を伝えないので、トルク下流部品（ギヤ、ベルト等）の最大負荷を減らし、結果として部品の小型化、音振性能の向上が可能となる。
【００３６】
また、ドライブ側のトルクリミット値Ｐ２の数値を、エンジン変動トルクをも含めたトルクの最大値とする場合もある。このようにすると、エンジン出力の全てが利用可能となるとともに、異常燃焼などの想定以上のトルクが下流に伝わらない。
さらに、エンジン出力の伝動度と衝撃トルクのリミットとのバランスを取るために、ドライブ側のトルクリミット値Ｐ２の数値を、エンジンの最大トルク値×１．１の値と、エンジン変動トルクをも含めたトルクの最大値との間に設定する場合も考えられる。
一方、コースト側のトルクリミット値Ｐ３の具体的な数値は、エンジンの全閉トルクの最小値とする場合がある。このようにすると、エンジントルクは、エンジンのフェールカットのために必要となるので、エンジン回転数を維持するトルク値＝エンジンのヒストルク値のコースト側トルクを得ることができる。
【００３７】
本実施形態のカムダンパ装置３４は、以下の効果を奏することができる。
（１）第１入力側回転部材４２及び第２入力側回転部材４８に大きな衝撃トルク（回転トルク）が入力すると、第１入力側回転部材４２の転動面４３及び出力側回転部材５２の第１転動面５４の間に配置されている転動体６０と、出力側回転部材５２の第２転動面５６及び第２入力側回転部材４８の転動面４９の間に配置されている転動体６２が、第１入力側回転部材４２、第２入力側回転部材４８及び出力側回転部材５２が相対回転することで転動する。その際、転動体６０がカム傾斜角θ＞ark  tan（３μ）（：μは静止摩擦係数）としたドライブ側急斜カム面５４ａ、コースト側急斜カム面５４ｄまで移動し、転動体６２がカム傾斜角θ＞ark  tan（３μ）（：μは静止摩擦係数）としたドライブ側急斜カム面４９ａ、コースト側急斜カム面４９ｄまで移動すると、転動体とカム面の間で滑りが発生して第１入力側回転部材４２、第２入力側回転部材４８及び出力側回転部材５２が無限に相対回転し、トルクリミッタとして作用することで、下流側に衝撃トルクが伝達されるのを防止することができる。とくに、本実施形態のカムダンパ装置３４は、新規部品や大幅なレイアウト変更が不要となる。また、トランスミッション６に生じる衝撃捩じれトルクも小さくなるため、部品強度を下げることができる。したがって、本実施形態は、重量増加やコストアップをもたらすことなく、従来のカムダンパ装置に比べて、トルクリミッタ機構を追加することができる（本発明の請求項１に対応）。
【００３８】
（２）また、トルクリミッタとして作用している最中には皿ばね６４の変位が発生しないので、ヒストルクを小さくすることができる（本発明の請求項１に対応）。
（３）転動体６０が当接する第１入力側回転部材４２の転動面４３が平坦転動面で、出力側回転部材５２の第１転動面５４がカム転動面であり、転動体６２が当接する出力側回転部材５２の第２転動面５６が平坦転動面で、第２入力側回転部材４８の転動面４９がカム転動面であることから、組立て時に入出力回転部材の角度ずれを調整する必要がなく、組み付けを容易にすることができる（本願請求項１に対応）。
【００３９】
（４）加えて、図５（ａ）に示すように、ドライブ側急斜カム面５４ａ及び転動体６０の間、ドライブ側急斜カム面５９ａ及び転動体６２の間で滑りが発生しているときの皿ばね６４の押し力をＴdriveとし、図５（ｂ）に示すように、コースト側急斜カム面５４ｄ及び転動体６０の間、コースト側急斜カム面４９ｄ及び転動体６２の間で滑りが発生しているときの皿ばね６４の押し力をＴcoastとすると、ドライブ側緩斜カム面の長さ及び傾斜角と、コースト側緩斜カム面の長さ及び傾斜角とを異なる値に設定し、転動体６０、６２がドライブ側及びコースト側急斜カム面とで滑っているときの皿ばねの変形量を、ドライブ側の変形量が大きくなるよう設定することで、Ｔdrive＞Ｔcoastとなるように設定したことから、コースト側急斜カム面５４ｄ及びコースト側急斜カム面４９ｄの転動体の移動量を減少させて使用頻度の高いドライブ側性能の強化、即ち、コースト側を減らした分だけドライブ側の移動量や面圧を下げることができるなど、ドライブ側及びコースト側のトルクリミット値をお互いに拘束されること無く自由に設定できる（本発明の請求項２に対応）。
【００４０】
（５）また、本実施形態は、転動体６０、６２とカム転動面との間の静止摩擦係数と、転動体６０、６２と平坦転動面との間の静止摩擦係数とを異ならせることにより、選択的に滑る部材を設定することができる。（本発明の請求項３に対応）
（６）また、カム転動面５４及び転動体６０の静止摩擦係数は、平坦転動面４３及び転動体６０の静止摩擦係数より小さく設定されており、カム転動面４９及び転動体６２の静止摩擦係数は、平坦転動面５６及び転動体６２のとの間の静止摩擦係数より小さく設定されている。このため、平坦転動面４３、５６と転動体６０、６２との間の静止摩擦係数がカム転動面４９，５４と転動体６０、６２との間の静止摩擦係数よりも大きい場合、転動体６０、６２が回転せずに転動体６０、６２の偏磨耗が発生するが、カム転動面４９，５４と転動体６０、６２との間を積極的に滑らせるようにしたので、転動体６０，６２を常に回転させて転動体６０、６２の偏摩耗を防ぐことができる（本発明の請求項４に対応）。
【００４１】
（７）さらに、カム転動面５４は、ドライブ側急斜カム面５４ａ、ドライブ側緩斜カム面５４ｂ、コースト側緩斜カム面５４ｃ及びコースト側急斜カム面５４ｄの間に、転動体６０の半径以上の曲率を有した繋ぎ面５５ａ，５５ｂ，５５ｃが設けられており、カム転動面４９も、ドライブ側急斜カム面４９ａ、ドライブ側緩斜カム面４９ｂ、コースト側緩斜カム面４９ｃ及びコースト側急斜カム面４９ｄの間に、転動体６０の半径以上の曲率を有した繋ぎ面５７ａ，５７ｂ，５７ｃが設けられており、転動体は、各カム面の間の繋ぎ面をスムーズに移動することができるので、トルクリミッタとして作用する場合、ドライブ側、コースト側に回転トルクが入力する場合でもショックを緩和することができる（本発明の請求項５に対応）。
【００４２】
次に、図８は、本発明に係る第２実施形態のダンパ装置をトルクコンバータに適用して示したものである。なお、図１から図７で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図８において、コンバータ室２０には、第２実施形態のカムダンパ装置７０と、ロックアップ装置３６とが組み込まれている。
ロックアップ装置３６は、ロックアップピストン３８と、トルクコンバータカバー１０の内面に対面しているロックアップピストン３８の周縁部に設けたフェーシング（摩擦材）４０とを備えている。そして、ロックアップピストン３８とトルクコンバータカバー１０との間の流体圧を下げることにより（ロックアップ動作を行なうことにより）、フェーシング４０をトルクコンバータカバー１０の内面に強く押し付け、エンジン４の回転トルクを、トルクコンバータカバー１０からロックアップピストン３８、カムダンパ装置７０，タービンシェル２４，タービンハブ３２の経路でトランスミッション６の入力軸６ａに直接伝達する。
【００４３】
本実施形態のカムダンパ装置７０は、図８に示すように、入力側回転部材７２、第１出力側回転部材７４、第２出力側回転部材７６、第１出力爪７８、第２出力爪８０、転動体８２及び皿ばね８４を備えている。
入力側回転部材７２は環状部材であり、ロックアップピストン３８の最外周に固定されて転動体８０の径方向保持器も兼ねている。
【００４４】
転動体８２は、円筒ころの軸方向両端部にテーパ部８２ａ，８２ｂを設けた部材であり、円筒面が入力側回転部材７２の内周面に当接している。
タービンハブ３２の外周側には、第１出力爪７８が配置されており、この第１出力爪７８に、ロックアップピストン３８のタービンシェル２４を向く側面の内径側に沿って配置した略円盤形状の第１出力側回転部材７４の内径部が係合しているとともに、この第１出力側回転部材７４の外周が転動体８２の一方のテーパ部８２ａに当接している。
【００４５】
第１出力側回転部材７４のタービンシェル２４を向く側には爪係合部材７９が径方向に延在して固定されており、この爪係合部材７９の外周側に、第２出力爪８０が軸方向に移動自在に係合している。そして、第２出力爪８０に第２出力側回転部材７６が固定されており、この第２出力側回転部材７６の外周が転動体８２の他方のテーパ部８２ｂに当接している。
【００４６】
皿ばね８４は、爪係合部材７９よりタービンシェル２４側に配置されており、その内径側が第１出力爪７８に係合し、外径側が第２出力爪４６に係合している。そして、皿ばね８４の内径側は、第１出力側回転部材７４の内径部とともにスナップリング８６で固定されている。これにより、皿ばね８４は、第２出力爪８０をロックアップピストン３８側にばね力で押圧している。
【００４７】
次に、図９は、本実施形態のカムダンパ装置８２の要部を円周方向外方から展開して示した図であり、図１０は、図９の要部を径方向の断面で示した図である。
転動体８２の一方のテーパ部８２ａに当接する第１出力側回転部材７４の外周には、円周方向に全周にわたって平坦面が連続している転動面が設けられている（以下、平坦転動面８８とする）。
また、転動体８２の他方のテーパ部８２ｂに当接する第２出力側回転部材７６の外周には、カム傾斜角が異なる複数のカム面を周方向に設けた転動面が円周方向を等分割した位置に設けられている（以下、カム転動面９０と称する）。
【００４８】
このカム転動面９０は、周方向の一方側から他方側に向かってドライブ側急斜カム面９０ａ、ドライブ側緩斜カム面９０ｂ、コースト側緩斜カム面９０ｃ及びコースト側急斜カム面９０ｄの順で設けられているとともに、これらカム面の間に、転動体８２の半径以上の曲率を有した繋ぎ面９２ａ，９２ｂ，９２ｃが設けられている。
ドライブ側急斜カム面９０ａ及びドライブ側緩斜カム面９０ｂの周方向の合わせた長さと、コースト側緩斜カム面９０ｃ及びコースト側急斜カム面９０ｄの周方向の合わせた長さは、ドライブ側及びコースト側とでそれぞれ必要とするトルクリミット値によって非対称に設定されている。
【００４９】
また、ドライブ側急斜カム面９０ａ及びコースト側急斜カム面９０ｄのカム傾斜角θは、ドライブ側緩斜カム面９０ｂ及びコースト側緩斜カム面９０ｃの傾斜角より大きく設定されており、ドライブ側急斜カム面９０ａ及びコースト側急斜カム面９０ｄの具体的なカム傾斜角θの値は、運動中の転動体がカム転動面上を積極的に滑るカム傾斜角θであるθ＞ark  tan（３μ）に設定されている。
そして、カム転動面９０と転動体８２の他方のテーパ部８２ｂとの間の静止摩擦係数は、平坦転動面８８と転動体８２の一方のテーパ部８２ａとの間の静止摩擦係数より小さく設定されている。
【００５０】
本実施形態のカムダンパ装置７０の初期状態では、図１０に示すように、入力側回転部材７２の内周面に対して最も離間しているドライブ側緩斜カム面９０ｂ及びコースト側緩斜カム面９０ｃの間の繋ぎ面９２ｂに当接するように転動体８２が配置されている。
そして、図１０の初期状態から「ドライブ側」のトルクが加えられると、転動体８２は、入力側回転部材７２の内周面、平坦転動面８８及びドライブ側緩斜カム面９０ｂに当接しながら転動することで、第２出力側回転部材７６を入力側回転部材７２側の径方向外方に押す力を皿ばね８４が発生しながら圧縮されていき、この皿ばね８４の圧縮エネルギが前記トルクを吸収することでダンパとして機能する。
【００５１】
また、図１０の初期状態から「コースト側」の回転トルクが加えられると、転動体８２は、入力側回転部材７２の内周面、平坦転動面８８及びコースト側緩斜カム面９０ｃに当接しながら転動することで、第２出力側回転部材７６を入力側回転部材７２側の径方向外方に押す力を皿ばね８４が発生しながら圧縮されていき、この皿ばね８４の圧縮エネルギが前記トルクを吸収することでダンパとして機能する。
【００５２】
そして、ドライブ側に所定以上の回転トルク（大きな衝撃トルク）が入力すると、図１１（ａ）に示すように、転動体８２がドライブ側急斜カム面９０ａまで転動する。このドライブ側急斜カム面９０ａは、転動体８２の他方のテーパ部８２ｂが積極的に滑るようなカム傾斜角（θ＞ark  tan（３μ））に設定されているので、転動体８２の他方のテーパ部８２ｂ及びドライブ側急斜カム面９０ａの間で滑りが発生し、第２出力側回転部材７６及び入力側回転部材７２の間が相対回転してトルクリミッタとして機能し、下流側にこれ以上のトルクが伝達されるのを規制する。
【００５３】
一方、コースト側に所定以上の回転トルク（大きな衝撃トルク）が入力すると、図１１（ｂ）に示すように、転動体８２がコースト側急斜カム面９０ｄまで転動する。このコースト側急斜カム面９０ｄも、転動体８２の他方のテーパ部８２ｂが積極的に滑るようなカム傾斜角（θ＞ark  tan（３μ））に設定されているので、転動体８２の他方のテーパ部８２ｂ及びコースト側急斜カム面９０ｄの間で滑りが発生し、第２出力側回転部材７６及び入力側回転部材７２の間が相対回転してトルクリミッタとして機能し、下流側にこれ以上のトルクが伝達されるのを規制する。
【００５４】
ここで、図１１（ａ）で示したようにドライブ側急斜カム面９０ａ及び転動体８２の他方のテーパ部８２ｂの間で滑りが発生しているときには、皿ばね８４は完全に押しつぶされた状態となる。この図１１（ａ）の状態の皿ばね８４による押し力をＴdriveとし、図１１（ｂ）で示したようにコースト側急斜カム面９０ｄ及び転動体８２の他方のテーパ部８２ｂの間で滑りが発生しているときの皿ばね６４による押し力をＴcoastとすると、Ｔdrive＞Ｔcoastとなるように設定されている。なお、ドライブ側緩斜カム面の長さ及び傾斜角と、コースト側緩斜カム面の長さ及び傾斜角とを異なる値に設定し、転動体６０、６２がドライブ側及びコースト側急斜カム面とで滑っているときの皿ばねの変形量を、ドライブ側の変形量が大きくなるよう設定することで、押し付け力を異なるものとしている。
【００５５】
本実施形態のカムダンパ装置７０は、以下の効果を奏することができる。
（８）入力側回転部材７２に大きな衝撃トルク（回転トルク）が入力すると、入力側回転部材７２、第１出力側回転部材７４及び第２出力側回転部材７６の間に配置されている転動体８２が、入力側回転部材７２及び第２出力側回転部材７６が相対回転することで転動する。その際、転動体８２の他方のテーパ部８２ｂがカム傾斜角θ＞ark  tan（３μ）（：μは静止摩擦係数）としたドライブ側急斜カム面９０ａ、コースト側急斜カム面９０ｄまで移動すると、転動体とカム面の間で滑りが発生して入力側回転部材７２及び第２出力側回転部材７６が相対回転し、トルクリミッタとして作用することで、下流側に衝撃トルクが伝達されるのを防止することができる。とくに、本実施形態のカムダンパ装置７０は、新規部品や大幅なレイアウト変更が不要となる。また、トランスミッション６に生じる衝撃捩じれトルクも小さくなるため、部品強度を下げることができる。したがって、本実施形態は、重量増加やコストアップをもたらすことなく、従来のカムダンパ装置に比べて、トルクリミッタ機構を追加することができる（本発明の請求項１に対応）。
【００５６】
（９）転動体８２の一方のテーパ部８２ａが当接する第１出力側回転部材７４の転動面は平坦転動面８８であり、他方のテーパ部８２ｂが当接する第２出力側回転部材７６の転動面がカム転動面９０であることから、組立て時に出力回転部材の角度ずれを調整する必要がなく、組み付けを容易にすることができる（本願請求項１に対応）。
【００５７】
（１０）図１１（ａ）に示すように、ドライブ側急斜カム面９０ａ及び転動体８２の他方のテーパ部８２ｂの間で滑りが発生しているときの皿ばね８４の押し力をＴdriveとし、図１１（ｂ）に示すように、コースト側急斜カム面９０ｄ及び転動体８２の他方のテーパ部８２ｂの間で滑りが発生しているときの皿ばね８４の押し力をＴcoastとすると、ドライブ側緩斜カム面の長さ及び傾斜角と、コースト側緩斜カム面の長さ及び傾斜角とを異なる値に設定し、転動体８２がドライブ側及びコースト側急斜カム面とで滑っているときの皿ばねの変形量を、ドライブ側の変形量が大きくなるよう設定することで、Ｔdrive＞Ｔcoastとなるように設定したことから、コースト側急斜カム面９０ｄの転動体の移動量を減少させて使用頻度の高いドライブ側性能を強化することができるなど、ドライブ側及びコースト側のトルクリミット値をお互いに拘束されること無く自由に設定できる（本発明の請求項２に対応）。
【００５８】
（１１）また、本実施形態は、転動体８２とカム転動面との間の静止摩擦係数と、転動体８２と平坦転動面との間の静止摩擦係数を異ならせることにより、選択的に滑る部材を設定することができる。（本発明の請求項３に対応）
（１２）また、カム転動面９０及び転動体８２の他方のターパ部８２ｂの静止摩擦係数は、平坦転動面８８及び転動体８２の他方のターパ部８２ｂの静止摩擦係数より小さく設定されている。このため、平坦転動面８８と転動体８２との間の静止摩擦係数がカム転動面９０と転動体８２との間の静止摩擦係数よりも大きい場合、転動体８２が回転せずに転動体８２の偏磨耗が発生するが、カム転動面９０と転動体８２との間を積極的に滑らせることで、転動体８２を常に回転させて転動体８２の偏摩耗を防ぐことができる（本発明の請求項４に対応）。
【００５９】
（１３）カム転動面９０は、ドライブ側急斜カム面９０ａ、ドライブ側緩斜カム面９０ｂ、コースト側緩斜カム面９０ｃ及びコースト側急斜カム面９０ｄの間に、転動体８２の半径以上の曲率を有した繋ぎ面９２ａ，９２ｂ，９２ｃが設けられており、転動体は、各カム面の間の繋ぎ面をスムーズに移動することができるので、トルクリミッタとして作用する場合、ドライブ側、コースト側に回転トルクが入力する場合でもショックを緩和することができる（本発明の請求項５に対応）。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る第１実施形態のダンパ装置をトルクコンバータに適用した図である。
【図２】第１実施形態のダンパ装置を拡大して示した図である。
【図３】大きな衝撃トルクが入力した際の第１実施形態のダンパ装置の動作を示す図である。
【図４】第１実施形態のダンパ装置の初期状態を示す概略構成図である。
【図５】第１実施形態のダンパ装置においてドライブ側、コースト側に大きな衝撃トルクが入力したときの動作を示す図である。
【図６】第１実施形態のダンパ装置を構成するカム転動面のカム傾斜角を設定するために使用する模式図である。
【図７】第１実施形態のダンパ装置の特性図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態のダンパ装置をトルクコンバータに適用した図である。
【図９】第２実施形態のダンパ装置を円周方向外方から展開図で示したものである。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視図であり、第２実施形態のダンパ装置の初期状態を示す図である。
【図１１】第２実施形態のダンパ装置においてドライブ側、コースト側に大きな衝撃トルクが入力したときの動作を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
２４  タービンシェル（被駆動側回転部材）
３４，７０  ダンパ装置
３８  ロックアップピストン（駆動側回転部材）
４２  第１入力側回転部材
４３  平坦転動面
４８  第２入力側回転部材
４９  カム転動面
４９ａ  ドライブ側急斜カム面
４９ｂ  ドライブ側緩斜カム面
４９ｃ  コースト側緩斜カム面
４９ｄ  コースト側急斜カム面
５２  出力側回転部材
５４  カム転動面
５４ａ  ドライブ側急斜カム面
５４ｂ  ドライブ側緩斜カム面
５４ｃ  コースト側緩斜カム面
５４ｄ  コースト側急斜カム面
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ  繋ぎ面
５６  平坦転動面
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ  繋ぎ面
６０，６２，８２  転動体
６４，８４  皿ばね
７２  入力側回転部材
７４  第１出力側回転部材
７６  第２出力側回転部材
８２ａ  転動体の一方のテーパ部
８２ｂ  転動体の他方のテーパ部
９０  カム転動面
９０ａ  ドライブ側急斜カム面
９０ｂ  ドライブ側緩斜カム面
９０ｃ  コースト側緩斜カム面
９０ｄ  コースト側急斜カム面
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ  繋ぎ面
θ１〜θ４  カム傾斜角
【図１】
2007225030.tif 000003
【図２】
2007225030.tif 000004
【図３】
2007225030.tif 000005
【図４】
2007225030.tif 000006
【図５】
2007225030.tif 000007
【図６】
2007225030.tif 000008
【図７】
2007225030.tif 000009
【図８】
2007225030.tif 000010
【図９】
2007225030.tif 000011
【図１０】
2007225030.tif 000012
【図１１】
2007225030.tif 000013