CN106536991A - 减振装置 - Google Patents
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Abstract
减振装置(10)在驱动部件(11)与从动部件(16)之间具有第一扭矩传递路径(P1)和与该第一扭矩传递路径(P1)并列设置的第二扭矩传递路径(P2),第一扭矩传递路径(P1)包含在驱动部件11与从动部件(16)之间传递扭矩的第一弹簧(SP1),第二扭矩传递路径(P2)包含第一中间部件(12)、第二中间部件(14)、在驱动部件(11)与第一中间部件(12)之间传递扭矩的第二弹簧(SP2)、在第一中间部件(12)与第二中间部件(14)之间传递扭矩的第三弹簧(SP3)以及在第二中间部件(14)与从动部件(16)之间传递扭矩的第四弹簧(SP4)。
Description
技术领域
本公开涉及包含输入构件与输出构件的减振装置,其中,来自内燃机的动力传递至输入构件。
背景技术
以往,作为上述这种减振装置,公知有与变矩器关联使用的双通道减振器(例如,参照专利文献1)。在该减振装置中,从发动机和锁止离合器至输出毂这段振动路径被分割成两个并行的振动路径B和C,两个振动路径B、C分别具有一对弹簧和配置于该一对弹簧之间的单独的中间凸缘。另外,为了使两个振动路径的共振频率不同,变矩器的涡轮结合于振动路径B的中间凸缘,从而振动路径B的中间凸缘的固有频率小于振动路径C的中间凸缘的固有频率。在锁止离合器结合的情况下,来自发动机的振动进入减振装置的两个振动路径B、C。然后,若某频率的发动机振动到达包含结合于涡轮的中间凸缘的振动路径B,则从振动路径B的中间凸缘至输出毂这段区间的振动的相位相对于输入振动的相位错开180度。此时,振动路径C的中间凸缘的固有频率大于振动路径B的中间凸缘的固有频率,因此进入振动路径C的振动不产生相位的漂移(错位)就传递至输出毂。如上,将从振动路径B传递至输出毂的振动的相位与从振动路径C传递至输出毂的振动的相位错开180度,从而能够使输出毂处的振动衰减。
专利文献1:日本特表2012-506006号公报
发明的概要
在上述专利文献1所记载的双通道减振器中,两个中间凸缘(36、38)配置为沿该双通道减振器的轴向对置(参照该文献的图5A和图5B)。因此,构成振动路径B的一对弹簧(35a、35b)配置为沿双通道减振器的径向排列,构成振动路径C的一对弹簧(37a、37b)也配置为沿双通道减振器的径向排列。即,振动路径B和C的输入侧的弹簧(35a、37a)配置得比振动路径B和C的输出侧的弹簧(35b、37b)靠径向外侧。因此,在专利文献1的双通道减振器中,有如下令人担忧的情况:通过调整各弹簧的刚性(弹簧常数)、中间凸缘的重量(惯性力矩)来进行的设定振动路径B和C的固有频率的自由度降低,难以提高振动衰减性能。另外,在专利文献1的双通道减振器中,还有如下令人担忧的情况:振动路径B和C的共振频率彼此接近,无法获得充分的振动衰减效果。
发明内容
因此,本公开的发明的主要的目的在于,更加提高具有并列设置的第一扭矩传递路径和第二扭矩传递路径的减振装置的振动衰减性能。
本公开的发明的减振装置包含输入构件与输出构件,来自内燃机的动力传递至输入构件,该减振装置具备:第一扭矩传递路径,其包含在上述输入构件与上述输出构件之间传递扭矩的第一弹性体;以及第二扭矩传递路径,其与上述第一扭矩传递路径并列设置,包含第一中间构件、第二中间构件、在上述输入构件与上述第一中间构件之间传递扭矩的第二弹性体、在上述第一中间构件与上述第二中间构件之间传递扭矩的第三弹性体以及在上述第二中间构件与上述输出构件之间传递扭矩的第四弹性体。
在该减振装置中,在包含第一中间构件和第二中间构件的第二扭矩传递路径中,与传递至输入构件的振动的频率对应地产生两个共振(例如,主要由第一中间构件、第二中间构件以及第三弹性体一体振动所引起的共振、主要由第一中间构件和第二中间构件相互以相反相位振动所引起的共振)。而且,每当产生共振,经由第一扭矩传递路径从输入构件传递至输出构件的振动的相位与经由第二扭矩传递路径从输入构件传递至输出构件的振动的相位错开180度,因此能够在输出构件设定两个理论上振动抵消的反共振点。由此,使两个反共振点的频率与应该通过减振装置衰减的振动(共振)的频率一致(更加接近),从而能够使具有并列设置的第一扭矩传递路径和第二扭矩传递路径的减振装置的振动衰减性能极其良好地提高。
附图说明
图1是表示包含本公开的一实施方式的减振装置的起步装置的简要构成图。
图2是表示图1的起步装置的剖视图。
图3是例示发动机的转速与图1等所示的减振装置的输出构件的扭矩变动间的关系的说明图。
图4是表示本公开的其它的实施方式的起步装置的简要构成图。
图5是表示本公开的又一其它的实施方式的起步装置的简要构成图。
图6是例示发动机的转速与图5所示的减振装置的输出构件的扭矩变动间的关系的说明图。
具体实施方式
接下来,参照附图,对用于实施本公开的发明的方式进行说明。
图1是表示包含本公开的一实施方式的减振装置10的起步装置1的简要构成图,图2是表示起步装置1的剖视图。这些附图所示的起步装置1搭载于具备作为原动机的发动机(内燃机)的车辆,除了减振装置10之外,起步装置1还包含连结于发动机的曲轴的作为输入部件的前盖3、固定于前盖3的泵轮(输入侧流体传动构件)4、能够与泵轮4同轴地旋转的涡轮(输出侧流体传动构件)5、连结于减振装置10并且固定于作为自动变速器(AT)或者无级变速机(CVT)的变速机的输入轴IS的作为动力输出部件的减振毂7、锁止离合器8等。
此外,在以下的说明中,除了特别明示的情况之外,“轴向”基本上表示起步装置1、减振装置10的中心轴(轴心)的延伸方向。另外,除了特别明示的情况之外,“径向”基本上表示起步装置1、减振装置10、该减振装置10等的旋转构件的径向、即从起步装置1、减振装置10的中心轴向与该中心轴正交的方向(径向)延伸的直线的延伸方向。另外,除了特别明示的情况之外,“周向”基本上表示起步装置1、减振装置10、该减振装置10等的旋转构件的周向、即沿着该旋转构件的旋转方向的方向。
如图2所示,泵轮4具有紧密地固定于前盖3的泵壳40和配设于泵壳40的内表面的多个泵叶片41。如图2所示,涡轮5具有涡轮壳50与配设于涡轮壳50的内表面的多个涡轮叶片51。涡轮壳50的内周部借助多个铆钉固定于涡轮毂52。涡轮毂52被减振毂7支承为能够自如旋转,该涡轮毂52(涡轮5)在起步装置1的轴向上的移动被减振毂7与安装于该减振毂7的卡环限制。
泵轮4与涡轮5相互对置,在两者之间同轴地配置有对工作油(工作流体)从涡轮5向泵轮4的流动进行整流的导叶6。导叶6具有多个导叶叶片60,导叶6的旋转方向被单向离合器61设定为仅为单方向。该泵轮4、涡轮5以及导叶6形成使工作油循环的环路(环状流路),作为具有扭矩放大功能的变矩器(流体传动装置)发挥功能。但是,在起步装置1中,也可以省略导叶6、单向离合器61,而使泵轮4和涡轮5作为液力联轴节发挥功能。
锁止离合器8能执行经由减振装置10连结前盖3与减振毂7的锁止,并且能解除该锁止。在本实施方式中,锁止离合器8构成为单片油压式离合器,并具有锁止活塞(动力输入部件)80,该锁止活塞80配置于前盖3的内部且位于该前盖3的发动机侧的内壁面附近,并且以能够沿轴向自如移动的方式嵌合于减振毂7。如图2所示,在锁止活塞80的靠外周侧且靠前盖3侧的面粘贴有摩擦材料81。而且,在锁止活塞80与前盖3之间划分有经由工作油供给路、形成于输入轴IS的油路连接于未图示的油压控制装置的锁止室85。
从泵轮4和涡轮5的轴心侧(单向离合器61的周边)经由形成于输入轴IS的油路等朝向径向外侧、向泵轮4以及涡轮5(环路)供给的来自油压控制装置的工作油能够流入锁止室85内。因此,若被前盖3与泵轮4的泵壳划分的流体传动室9内和锁止室85内被保持为等压,则锁止活塞80不向前盖3侧移动,从而锁止活塞80不与前盖3摩擦卡合。与此相对,若通过未图示的油压控制装置对锁止室85内进行减压,则锁止活塞80因压力差而朝向前盖3移动,与前盖3摩擦卡合。由此,前盖3(发动机)经由减振装置10连结于减振毂7。此外,作为锁止离合器8,也可以采用至少包含一片摩擦卡合片(多个摩擦材料)的多片油压式离合器。
如图1和图2所示,减振装置10包含驱动部件(输入构件)11、第一中间部件(第一中间构件)12、第二中间部件(第二中间构件)14以及从动部件(输出构件)16,作为旋转构件。另外,减振装置10包含在驱动部件11与从动部件16之间传递扭矩的多个(在本实施方式中,例如为七个)第一弹簧(第一弹性体)SP1、在驱动部件11与第一中间部件12之间传递扭矩的多个(在本实施方式中,例如为两个)第二弹簧(第二弹性体)SP2、在第一中间部件12与第二中间部件14之间传递扭矩的多个(在本实施方式中,例如为两个)第三弹簧(第三弹性体)SP3以及在第二中间部件14与从动部件16之间传递扭矩的多个(在本实施方式中,例如为两个)第四弹簧(第四弹性体)SP4,作为扭矩传递构件(扭矩传递弹性体)。此外,第三弹簧SP3和第四弹簧SP4未示于图2。
即,如图1所示,减振装置10具有相互并列设置的第一扭矩传递路径P1和第二扭矩传递路径P2。第一扭矩传递路径P1仅包含第一弹簧SP1,作为配置于驱动部件11与从动部件16之间的构件,经由多个第一弹簧SP1在驱动部件11与从动部件16之间传递扭矩。另外,第二扭矩传递路径P2包含第一中间部件12、第二中间部件14、第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4,作为配置于驱动部件11与从动部件16之间的构件,经由多个第二弹簧SP2、第一中间部件12、多个第三弹簧SP3、第二中间部件14以及多个第四弹簧SP4在驱动部件11与从动部件16之间传递扭矩。
在本实施方式中,作为第一弹簧SP1~第四弹簧SP4,采用以具有在不施加负载时笔直地延伸的轴心的方式卷绕为螺旋状的由金属材料构成的直线型螺旋弹簧。由此,与使用例如弧形螺旋弹簧的情况相比,能够使第一弹簧SP1~第四弹簧SP4沿着轴心更加适当地伸缩,而使所谓的平衡阻碍(向驱动部件11输入的扭矩逐渐增加时从从动部件16被输出的扭矩与该输入扭矩逐渐减少时从从动部件16被输出的扭矩之差)减少。另外,在本实施方式中,如图2所示,第一弹簧SP1具有大于第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4的外径(卷材直径)的外径(卷材直径)。另外,第一弹簧SP1的线径(卷线的外径)大于第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4的线径(卷线的外径)。
如图2所示,减振装置10的驱动部件11包含:固定于锁止离合器8的锁止活塞80的环状的第一片部件(第一输入部件)111、被减振毂7支承(调心)为能够自如旋转并且以连结于第一片部件111且与该第一片部件111一体旋转的的环状的第二片部件(第二输入部件)112以及配置为接近涡轮5并且借助多个铆钉连结(固定)于第二片部件112的环状的第三片部件(第三输入部件)113。由此,驱动部件11、即第一片部件111~第三片部件113与锁止活塞80一体地旋转,并通过锁止离合器8的卡合,连结前盖3(发动机)与减振装置10的驱动部件11。
第一片部件111具有:借助多个铆钉固定于锁止活塞80的外周侧的内表面(未粘贴摩擦材料81的面)的环状的固定部111a、从固定部111a的外周部沿轴向延伸的筒状部111b以及沿周向隔开间隔地向从筒状部111b径向外侧延伸的多个(在本实施方式中,例如为四个)弹簧抵接部(弹性体抵接部)111c。多个弹簧抵接部111c相对于第一片部件111的轴心形成为对称,每组两个(一对)接近,相互成对的两个弹簧抵接部111c隔开例如与第一弹簧SP1的自然长度对应的间隔地对置。另外,在第一片部件111的筒状部111b的自由端部形成有,嵌合于在第二片部件112的外周部形成的对应的凹部的多个卡合凸部。
第二片部件112具有:沿着其内周缘沿周向隔开间隔(等间隔)地排列的多个(在本实施方式中,例如为五个)弹簧支承部112a、在比多个弹簧支承部112a靠外周侧沿周向隔开间隔(等间隔)地排列并且在第二片部件112的径向与分别对应的弹簧支承部112a对置的多个(在本实施方式中,例如为五个)弹簧支承部112b以及多个(在本实施方式中,例如为五个)弹簧抵接部(内侧抵接部)112c。另外,第三片部件113具有:沿着其内周缘沿周向隔开间隔(等间隔)地排列的多个(在本实施方式中,例如为五个)弹簧支承部113a、在比多个弹簧支承部113a靠外周侧沿周向隔开间隔(等间隔)地排列并且在第三片部件113的径向与分别对应的弹簧支承部113a对置的多个(在本实施方式中,例如为五个)弹簧支承部113b以及多个(在本实施方式中,例如为五个)弹簧抵接部(内侧抵接部)113c。
第二片部件112的多个弹簧支承部112a从内周侧支承(引导)分别对应的第一弹簧SP1(各一个)的靠锁止活塞80侧的侧部。多个弹簧支承部112b从外周侧支承(引导)分别对应的第一弹簧SP1(各一个)的靠锁止活塞80侧的侧部。另外,第三片部件113的多个弹簧支承部113a从内周侧支承(引导)分别对应的第一弹簧SP1(各一个)的靠涡轮5侧的侧部。多个弹簧支承部113b从外周侧支承(引导)分别对应的第一弹簧SP1(各一个)的靠涡轮5侧的侧部。由此,第一弹簧SP1中的一部分(在本实施方式中,为全部七个中的五个)被以沿着减振装置10的周向(第一中间部件12的周向)排列的方式构成驱动部件11的第二片部件112的弹簧支承部112a、112b与第三片部件113的弹簧支承部113a、113b支承。
第二片部件112的多个弹簧抵接部112c在沿着周向相互邻接的弹簧支承部112a、112b之间各设置一个。在减振装置10的安装状态下,各弹簧抵接部112c在相互邻接的第一弹簧SP1之间与两者的端部抵接。第三片部件113的多个弹簧抵接部113c在沿着周向相互邻接的弹簧支承部113a、113b之间各设置一个。在减振装置10的安装状态下,各弹簧抵接部113c在相互邻接的第一弹簧SP1之间与两者的端部抵接。
第一中间部件12以分别支承(引导)多个(各两个)第一弹簧SP1~第四弹簧SP4的外周部、靠锁止活塞80侧的侧部(图2的右侧的侧部)等的方式形成为环状。如图2所示,第一中间部件12被构成驱动部件11的第一片部件111的筒状部(第一支承部)111b支承(调心)为能够自如旋转,以整体接近减振装置10(前盖3)的外周的方式配置于流体传动室9内的外周侧区域,即配置得比第一弹簧SP1中的上述一部分靠减振装置10的径向的外侧。如上,将第一中间部件12配置于流体传动室9内的外周侧区域,从而能够更加增大该第一中间部件12的惯性力矩(惯性)。
另外,第一中间部件12将第一弹簧SP1、第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4支承为例如以第一、第二、第三、第四、第一、第二、第三、第四的顺序沿着该第一中间部件12(减振装置10)的周向排列。由此,第一弹簧SP1、第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4配置得比被驱动部件11(第二片部件112和第三片部件113)支承的第一弹簧SP1中的上述一部分靠减振装置10的径向的外侧。如上,以包围多个第一弹簧SP1中的一部分的方式将第一弹簧SP1、第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4配置于流体传动室9内的外周侧区域,从而能够使减振装置10乃至于起步装置1的轴向长度更加缩短。另外,第一中间部件12具有:多个(在本实施方式中,例如为两个)第一弹簧抵接部(弹性体抵接部)121c和在轴向与分别对应的第一弹簧抵接部121c对置的多个(在本实施方式中,例如为两个)第二弹簧抵接部(弹性体抵接部)122c。第一弹簧抵接部121c和第二弹簧抵接部122c在相互邻接的第二弹簧SP2和第三弹簧SP3之间与两者的端部抵接。
第二中间部件14构成为板状的环状部件,该第二中间部件14的内周面被形成于构成驱动部件11的第三片部件113上的环状的支承部(第二支承部)113s支承(调心)为能够自如旋转,以整体接近减振装置10(前盖3)的外周的方式配置于流体传动室9内的外周侧区域,即配置得比第一弹簧SP1中的上述一部分靠减振装置10的径向的外侧。另外,第二中间部件14具有从其外周面向径向外侧延伸的多个(在本实施方式中,例如为两个)弹簧抵接部(弹性体抵接部)14c。第二中间部件14的各弹簧抵接部14c在相互邻接的第三弹簧SP3和第四弹簧SP4之间与两者的端部抵接。
另外,在减振装置10的安装状态中,配置于外周侧的两个第一弹簧SP1的两端部被驱动部件11的一对弹簧抵接部111c支承。而且,在减振装置10的安装状态下,一对弹簧抵接部111c中的靠第二弹簧SP2侧的一者与该第二弹簧SP2的端部抵接,靠第四弹簧SP4侧的另一者与该第四弹簧SP4的端部抵接。由此,在减振装置10的安装状态下,各第二弹簧SP2的一端与驱动部件11的对应的弹簧抵接部111c抵接,各第二弹簧SP2的另一端与第一中间部件12的对应的弹簧抵接部121c、122c抵接。另外,在减振装置10的安装状态下,各第三弹簧SP3的一端与第一中间部件12的对应的第一弹簧抵接部121c和第二弹簧抵接部122c抵接,各第三弹簧SP3的另一端与第二中间部件14的对应的弹簧抵接部14c抵接。另外,在减振装置10的安装状态下,第四弹簧SP4的一端与第二中间部件14的对应的弹簧抵接部14c抵接,各第四弹簧SP4的另一端与驱动部件11的对应的弹簧抵接部111c抵接。
如图2所示,从动部件16在轴向上配置于驱动部件11的第二片部件112与第三片部件113之间,并且通过例如熔接,固定于减振毂7。从动部件16具有以接近其内周缘的方式沿周向隔开间隔地形成的多个(在本实施方式中,例如为五个)内侧弹簧抵接部(内侧抵接部)16ci和在比多个内侧弹簧抵接部16ci靠径向外侧沿周向隔开间隔地形成的多个(在本实施方式中,例如为四个)外侧弹簧抵接部(外侧抵接部)16co。多个外侧弹簧抵接部16co以每组两个(一对)接近的方式相对于从动部件16的轴心形成为对称,相互成对的两个外侧弹簧抵接部16co隔开例如与第一弹簧SP1的自然长度对应的间隔地对置。
在减振装置10的安装状态下,从动部件16的各内侧弹簧抵接部16ci,与驱动部件11的弹簧抵接部112c、113c相同,在相互邻接的第一弹簧SP1之间与两者的端部抵接。另外,在减振装置10的安装状态下,配置于外周侧的两个第一弹簧SP1的两端部也被从动部件16的一对外侧弹簧抵接部16co支承。而且,在减振装置10的安装状态下,一对外侧弹簧抵接部16co中的、靠第二弹簧SP2侧的一者与该第二弹簧SP2的端部抵接,靠第四弹簧SP4侧的另一者与该第四弹簧SP4的端部抵接。由此,在减振装置10的安装状态下,各第二弹簧SP2的上述一端也与从动部件16的对应的外侧弹簧抵接部16co抵接,各第四弹簧SP4的上述另一端也与从动部件16的对应的外侧弹簧抵接部16co抵接。其结果,从动部件16经由多个第一弹簧(即,第一扭矩传递路径P1)与多个第二弹簧SP2、第一中间部件12、多个第三弹簧SP3、第二中间部件14以及多个第四弹簧SP4(即,第二扭矩传递路径P2)连结于驱动部件11。
如图2所示,在本实施方式中,在涡轮5的涡轮壳50通过例如熔接固定有环状的涡轮连结部件55。在涡轮连结部件55的外周部形成有沿周向隔开间隔地沿轴向延伸的多个(在本实施方式中,例如为两个)弹簧抵接部55c。涡轮连结部件55的各弹簧抵接部55c在相互邻接(串联地发挥作用)的第二弹簧SP2和第三弹簧SP3之间与两者的端部抵接。由此,第一中间部件12与涡轮5被连结为一体旋转,将涡轮5(以及涡轮毂52)连结于第一中间部件12,从而能够进一步增大该第一中间部件12的实质上的惯性力矩(第一中间部件12、涡轮5等的惯性力矩的合计值)。另外,连结涡轮5与配置于第一弹簧SP1中的一部分(内周侧的五个)的径向外侧(即,流体传动室9内的外周侧区域)的第一中间部件12,从而能够使涡轮连结部件55在轴向上不通过驱动部件11的第三片部件113与涡轮5之间、第一弹簧SP1与涡轮5之间。由此,能够更加良好地抑制减振装置10乃至于起步装置1的轴向长度的增加。
另外,如图1所示,减振装置10包含限制第一弹簧SP1的挠曲的第一止动器21、限制第二弹簧SP2的挠曲的第二止动器22、限制第三弹簧SP3的挠曲的第三止动器23以及限制第四弹簧SP4的挠曲的第四止动器24。在本实施方式中,第一止动器21构成为限制驱动部件11与从动部件16的相对旋转。第二止动器22构成为限制驱动部件11与第一中间部件12的相对旋转。第三止动器23构成为限制第一中间部件12与第二中间部件14的相对旋转。第四止动器24构成为限制第二中间部件14与从动部件16的相对旋转。该第一止动器21~第四止动器24构成为在输入驱动部件11的扭矩到达小于与减振装置10的最大扭转角θmax对应的扭矩T2(第二阈值)的预先决定的扭矩(第一阈值)T1后,限制对应的弹簧的挠曲。
而且,适当地设定第一止动器21~第四止动器24的动作时机,从而能够使减振装置10具有多个阶段(两个等级以上)的衰减特性。在本实施方式中,与除了第一弹簧SP1~第四弹簧SP4中的、弹簧常数最大的弹簧(在本实施方式中,例如为第三弹簧SP3)之外的弹簧相对应的第一止动器21~第四止动器24中的三个,构成为在输入驱动部件11的扭矩到达上述扭矩T1的阶段限制对应的弹簧的挠曲。另外,与第一弹簧SP1~第四弹簧SP4中的弹簧常数最大的弹簧相对应的第一止动器21~第四止动器24中的任一个止动器(在本实施方式中,为第三止动器23),构成为在输入驱动部件11的扭矩到达与最大扭转角θmax对应的扭矩T2的阶段动作。由此,减振装置10具有两个阶段(两个等级)的衰减特性。此外,第一止动器21~第三止动器23的构成不限定于图示的例子,也可以是,省略第一止动器21或是省略第二止动器22、第三止动器23中的上述另一种省略。
在解除由如上述那样构成的起步装置1的锁止离合器8形成的锁止时,如根据图1明确的那样,从发动机传递至前盖3的扭矩(动力)经由泵叶轮4、涡轮5、第一中间部件12、第三弹簧SP3、第二中间部件14、第四弹簧SP4、从动部件16、减振毂7这样的路径传递至变速器的输入轴IS。与此相对,若通过起步装置1的锁止离合器8执行锁止,则从发动机经由前盖3和锁止离合器8传递至驱动部件11的扭矩经由包含多个第一弹簧SP1的第一扭矩传递路径P1、和包含多个第二弹簧SP2、第一中间部件12、多个第三弹簧SP3、第二中间部件14、多个第四弹簧SP4的第二扭矩传递路径P2,传递至从动部件16和减振毂7。然后,直至输入驱动部件11的扭矩到达上述扭矩T1,第二弹簧SP2、第三弹簧SP3及第四弹簧SP4、与第一弹簧SP1并列地发挥作用而衰减(吸收)传递至驱动部件11的扭矩的变动。
接下来,对减振装置10的设计顺序进行说明。
如上述那样,在减振装置10中,直至传递至驱动部件11的输入扭矩到达上述扭矩T1第二弹簧SP2、第三弹簧SP3及第四弹簧SP4、与第一弹簧SP1并列地发挥作用。如上,在第二弹簧SP2、第三弹簧SP3及第四弹簧SP4、与第一弹簧SP1并列地发挥作用时,在包含第一中间部件12和第二中间部件14的第二扭矩传递路径P2中,与从发动机传递至驱动部件11的振动的频率对应地产生主要由第一中间部件12、第二中间部件14以及第三弹簧SP3成为一体地振动所引起的共振、主要由第一中间部件12以及第二中间部件14相互以相反相位振动所引起的共振。而且,每当产生这些共振,经由第一扭矩传递路径P1从驱动部件11传递至从动部件16的振动的相位与经由产生了共振的第二扭矩传递路径P2从驱动部件11传递至从动部件16的振动的相位错开180度。由此,在减振装置10中,能够利用上述的第一扭矩传递路径P1和第二扭矩传递路径P2之间的振动的相位错开,使从动部件16处的振动衰减。
本发明的发明人为了使具有上述的特性的减振装置10的振动衰减性能更加提高,而进行潜心研究、解析,针对包含处于通过执行锁止而从发动机向驱动部件11传递扭矩的状态的减振装置10的振动系统,构建了下式(1)那样的运动方程式。其中,在式(1)中,“J1”是驱动部件11的惯性力矩,“J21”是第一中间部件12的惯性力矩,“J22”是第二中间部件14的惯性力矩,“J3”是从动部件16的惯性力矩。另外,“θ1”是驱动部件11的扭转角,“θ21”是第一中间部件12的扭转角,“θ22”是第二中间部件14的扭转角,“θ3”是从动部件16的扭转角。另外,“k1”是在驱动部件11与从动部件16之间并列地发挥作用的多个第一弹簧SP1的合成弹簧常数,“k2”是在驱动部件11与第一中间部件12之间并列地发挥作用的多个第二弹簧SP2的合成弹簧常数,“k3”是在第一中间部件12与第二中间部件14之间并列地发挥作用的多个第三弹簧SP3的合成弹簧常数,“k4”是在第二中间部件14与从动部件16之间并列地发挥作用的多个第四弹簧SP4的合成弹簧常数,“kR”是配置于从动部件16至车辆的车轮之间的变速器、驱动轴等处的刚性即弹簧常数,“T”是从发动机传递至驱动部件11的输入扭矩。
[数式1]
另外,本发明的发明人假定为输入扭矩T如下式(2)所示那样周期性地振动,并且假定为驱动部件11的扭转角θ1、第一中间部件12的扭转角θ21、第二中间部件14的扭转角θ22以及从动部件16的扭转角θ3如下式(3)所示那样周期性地响应(振动)。其中,式(2)和式(3)中的“ω”是输入扭矩T的周期性的变动(振动)的角频率,在式(3)中,“Θ1”是伴随着扭矩以发动机为起点的传递而产生的驱动部件11的振动的振幅(振动振幅,即最大扭转角),“Θ21”是伴随着向驱动部件11传递来自发动机的扭矩而产生的第一中间部件12的振动的振幅(振动振幅),“Θ22”是伴随着向驱动部件11传递来自发动机的扭矩而产生的第二中间部件14的振动的振幅(振动振幅),“Θ3”是伴随着向驱动部件11传递来自发动机的扭矩而产生的从动部件16的振动的振幅(振动振幅)。基于上述的假定,将式(2)和式(3)代入式(1),从两边去除“sinωt”,从而能够获得下式(4)的恒等式。
[数式2]
T=T0sinωt…(2)
然后,本发明的发明人着眼于:若式(4)中的从动部件16的振动振幅Θ3为零,则来自发动机的振动理论上被减振装置10完全衰减而理论上不会向比从动部件16靠后级侧的变速器、驱动轴等传递振动。因此,本发明的发明人根据上述的观点,针对振动振幅Θ3解开式(4)的恒等式,并且设为Θ3=0,从而获得下式(5)所示的条件式。式(5)是与输入扭矩T的周期性的变动中的角频率的平方值ω2相关的2次方程式。在该角频率的平方值ω2为式(5)的两个解中任一个解的情况下,从驱动部件11经由第一扭矩传递路径P1传递至从动部件16的来自发动机的振动,与从驱动部件11经由第二扭矩传递路径P2传递至从动部件16的振动相互抵消,从而从动部件16的振动振幅Θ3理论上为零。根据上述的解析结果,在具有上述那样的构成的减振装置10中,能够理解为,在从第一扭矩传递路径P1传递至从动部件16的振动的相位与从第二扭矩传递路径P2传递至从动部件16的振动的相位,因共振的产生而错开180度时,能够设定合计两个从动部件16的振动振幅Θ3理论上为零的反共振点。
[数式3]
J21J22k1(ω2)2-{J21k4+(J21+J22)k3+J22k2}k1(ω2)+(k1k2k3+k2k3k4+k3k4k1+k4k1k2)=0…(5)
此处,在搭载作为行驶用动力的产生源的发动机的车辆中,使锁止离合器的锁止转速Nlup更加降低,提前将来自发动机的扭矩机械式地传递至变速机,从而能够提高发动机与变速机之间的动力传递效率,由此进一步提高发动机的燃料消耗效率。但是,在能够成为锁止转速Nlup的设定范围的500rpm~1500rpm左右的低转速区中,从发动机经由锁止离合器传递至驱动部件11的振动增大,特别是在搭载三缸或四缸发动机之类的节能型气缸发动机的车辆中,振动等级的增加尤为显著。因此,为了不在执行锁止时、执行锁止后,有较大的振动传递至变速机等,而需要进一步降低在执行了锁止的状态下将来自发动机的扭矩(振动)传递至变速机的减振装置10整体(从动部件15)的锁止转速Nlup附近的转速区的振动等级。
鉴于此,本发明的发明人基于针对锁止离合器8决定的锁止转速Nlup,以在发动机的转速处于500rpm~1500rpm的范围(锁止转速Nlup的假定设定范围)内时形成低转速侧(低频侧)的反共振点A1的方式构成减振装置10。上述式(5)的两个解ω1和ω2能够根据2次方程式的解的公式如下式(6)和(7)那样获得,从而ω1<ω2成立。其中,在式(6)和式(7)中,“a”如下式(8)所示那样,“b”如下式(9)所示那样,“c”如下式(10)所示那样。而且,低转速侧(低频侧)的反共振点A1的频率(以下,称为“最小频率”)fa1如下式(11)所示表示,高转速侧(高频侧)的反共振点A2的频率fa2(fa2>fa1)如下式(12)所示表示。另外,发动机的与最小频率fa1对应的转速Nea1,若将“n”设为发动机的缸数,则表示为Nea1=(120/n)·fa1。
[数式4]
a=J21J22k1…(8)
b={J21k4+(J21+J22)k3+J22k2}k1…(9)
c=k1k2k3+k2k3k4+k3k4k1+k4k1k2…(10)
因此,在减振装置10中,以满足下式(13)的方式选择、设定多个第一弹簧SP1的合成弹簧常数k1、多个第二弹簧SP2的合成弹簧常数k2、多个第三弹簧SP3的合成弹簧常数k3、多个第四弹簧SP4的合成弹簧常数k4、第一中间部件12的惯性力矩J21以及第二中间部件14的惯性力矩J22(考虑(合算)被连结为一体旋转的涡轮5等的惯性力矩)。即,在减振装置10中,基于上述最小频率fa1(以及锁止转速Nlup),决定第一弹簧SP1的弹簧常数k1、第二弹簧SP2的弹簧常数k2、第三弹簧SP3的弹簧常数k3、第四弹簧SP4的弹簧常数k4、第一中间部件12的惯性力矩J21以及第二中间部件14的惯性力矩J22。
[数式5]
如上,将从动部件16的振动振幅Θ3理论上能够为零(能够更加降低)的低转速侧的反共振点A1设定于500rpm~1500rpm的低转速区域(锁止转速Nlup的假定设定范围)内,从而如图3所示,能够使产生反共振点A1的共振(为了形成反共振点A1而不得不产生的共振,参照图3的共振点R1)向更加低转速侧(低频侧)漂移,以包含于锁止离合器8的非锁止区域(参照图3的双点划线)。由此,能够允许更低的转速的锁止(发动机与驱动部件11的连结),并且进一步提高来自发动机的振动常常增大的低转速区域的减振装置10的振动衰减性能。
另外,在以满足式(13)的方式构成减振装置10时,优选产生低转速侧的反共振点A1的共振(共振点R1)的频率小于上述最小频率fa1,并且以成为尽可能小的值的方式(进一步以在主要的共振中振幅成为最大的方式)选择、设定弹簧常数k1、k2、k3、k4以及惯性力矩J21、J22。由此,能够进一步缩小最小频率fa1,允许更低的转速的锁止。而且,以通过主要由第一中间部件12、第二中间部件14以及第三弹簧SP3成为一体振动引起的共振的产生而形成低转速侧的反共振点A1的方式,选择、设定弹簧常数k1、k2、k3、k4以及惯性力矩J21、J22较佳。在该情况下,产生反共振点A1的共振(共振点R1)成为不在使用减振装置10的转速区域中产生的假想的振动,与产生反共振点A1的共振的频率对应的转速变得低于锁止离合器8的锁止转速Nlup。
另外,在如上述那样构成的减振装置10中,如图3所示,在产生反共振点A1后,伴随着发动机的转速增高而产生接下来的共振(参照图3的共振点R2,例如,主要因第一中间部件12和第二中间部件14相互以相反相位振动而引起的共振),伴随着该共振的产生而形成第二反共振点A2。因此,在减振装置10中,使第二反共振点A2(频率fa2)例如与变速机的输入轴IS的共振点(的频率)一致,从而能够良好地抑制该共振的产生。即,使两个反共振点A1、A2的频率fa1、fa2与应该衰减的振动(共振)的频率一致(更加接近),从而能够使具有并列设置的第一扭矩传递路径P1和第二扭矩传递路径P2的减振装置10的振动衰减性能极其良好地提高。
另外,在如上述那样构成的减振装置10中,为了使锁止转速Nlup附近的振动衰减性能更加提高,而需要使该锁止转速Nlup与和共振点R2对应的发动机的转速尽可能地分离。因此,在以满足式(13)的方式构成减振装置10时,优选以满足Nlup≤(120/n)·fa1(=Nea1)的方式选择、设定弹簧常数k1、k2、k3、k4、惯性力矩J21以及J22。由此,能够一边良好地抑制振动向变速器的输入轴IS的传递,一边执行基于锁止离合器8的锁止,并且在锁止的执行后,通过减振装置10使来自发动机的振动极其良好地衰减。
另外,在上述减振装置10中,将第二扭矩传递路径P2的第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4配置得比第一扭矩传递路径P1的第一弹簧SP1中的至少一部分靠该减振装置10的径向的外侧。由此,使减振装置10的轴向长度更加缩短,并且通对过第二弹簧SP2、第三弹簧SP3及第四弹簧SP4的弹簧常数(刚性)、第一中间部件12和第二中间部件14的惯性力矩J21、J22的调整,能够更加缩小产生低转速侧(低频侧)的反共振点A1的共振的频率。此外,在上述减振装置10中,将第一扭矩传递路径P1的第一弹簧SP1中的一部分(两个)配置为沿周向与第二扭矩传递路径P2的第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4排列,但不限定于此。即,也可以根据第一弹簧SP1等的弹簧常数(刚性),省略与第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4沿周向排列的第一弹簧SP1。
另外,在以满足式(13)的方式构成减振装置10时,使第一弹簧SP1的弹簧常数k1小于第二弹簧SP2的弹簧常数k2、第三弹簧SP3的弹簧常数k3以及第四弹簧SP4的弹簧常数k4,从而能够更加降低减振装置10整体的刚性,而更加增大该减振装置10的最大扭转角θmax。
另外,在以满足式(13)的方式构成减振装置10时,使第三弹簧SP3的弹簧常数k3大于第一弹簧SP1的弹簧常数k1、第二弹簧SP2的弹簧常数k2以及第四弹簧SP4的弹簧常数k4较佳。由此,在比低转速侧的反共振点A1靠低转速侧(低频侧),使第一中间部件12、第二中间部件14以及第三弹簧SP3一体地共振,能够将该反共振点A1设定于更加低转速侧。此外,若将第一中间部件12连结于涡轮5并与涡轮5一体旋转,则能够更加增大该第一中间部件12的实质上的惯性力矩J21(第一中间部件12、涡轮5等的惯性力矩的合计值),因此能够进一步缩小反共振点A1的频率fa1,而将该反共振点A1更加设定于低转速侧(低频侧)。但是,也可以代替第一中间部件12,而是将第二中间部件14连结于涡轮5并与涡轮5一体旋转。
另外,在减振装置10中,第一弹簧SP1的外径(卷材直径)大于第二弹簧SP2、第三弹簧SP3、以及第四弹簧SP4的外径(卷材直径)。如上,增大内周侧的第一弹簧SP1的外径,从而能够将该第一弹簧SP1的扭转角确保为与外周侧的第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4相同程度,并且能够通过增粗第一弹簧SP1的线径来良好地确保第一扭矩传递路径P1的扭矩分担。
如上述那样,基于反共振点A1的频率(最小频率)fa1设计减振装置10,从而能够极其良好地提高该减振装置10的振动衰减性能。而且,根据本发明的发明人的研究、解析,在将锁止转速Nlup规定为例如1000rpm上下的值的情况下,以满足例如900rpm≤(120/n)·fa1≤1200rpm的方式构成减振装置10,从而能够确认出,在实用方面能够获得极其良好的结果。另外,根据本发明的发明人的解析,第一弹簧SP1~第四弹簧SP4的弹簧常数k1、k2、k3、k4相对于减振装置10的等效弹簧常数ktotal(=k1+(1/k2+1/k3+1/k4)-1)之比满足
0.30≤k1/ktotal≤0.90
0.65≤k2/ktotal≤1.25
8.00≤k3/ktotal≤8.60
0.50≤k4/ktotal≤1.10
从而明确了,在实用方面能够极其良好地确保减振装置10的振动衰减性能。
另外,上述减振装置10的驱动部件11具有与第一弹簧SP1的端部抵接的弹簧抵接部112c、113c和与第二弹簧SP2的端部抵接的弹簧抵接部111c,从动部件16具有与第一弹簧SP1的端部抵接的内侧弹簧抵接部16ci和与第四弹簧SP4的端部抵接的外侧弹簧抵接部16co。由此,能够将第二扭矩传递路径P2的第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4配置得比第一扭矩传递路径P1的第一弹簧SP1靠减振装置10的径向的外侧。
另外,在上述实施方式中,驱动部件11包含:第一片部件111,其具有与第二弹簧SP2的端部抵接的弹簧抵接部111c,并且连结于被传递来自发动机的动力的锁止活塞80;第二片部件112,其具有与第一弹簧SP1的端部抵接的弹簧抵接部112c,并且在径向上,在第一弹簧SP1与第二弹簧SP2之间、第一弹簧SP1与第三弹簧SP3之间以及第一弹簧SP1与第四弹簧SP4之间以,连结于第一片部件111,并第一片部件111与一体旋转;以及第三片部件113,其具有与第一弹簧SP1的端部抵接的弹簧抵接部113c,并且连结于第二片部件112,并第二片部件112与一体旋转。此外,从动部件16在减振装置10的轴向上配置于第二片部件112与第三片部件113之间。由此,能够抑制减振装置10的轴向长度的增加,并且将第二弹簧SP2、第三弹簧SP3、第四弹簧SP4配置得比第一弹簧SP1靠减振装置10的径向的外侧。
另外,锁止活塞80与第一片部件111进行连结的连结部(将两者紧固的铆钉)和第二片部件112与第三片部件113进行连结的连结部(将两者紧固的铆钉)如图2所示,在径向上,设置于第一弹簧SP1与第二弹簧SP2之间、第一弹簧SP1与第三弹簧SP3之间以及第一弹簧SP1与第四弹簧SP4之间。由此,能够使减振装置10的轴向长度更加缩短。此外,在减振装置10中,涡轮连结部件55与涡轮5进行固定的固定部(将两者紧固的铆钉)也如图2所示,在径向上,设置于第一弹簧SP1与第二弹簧SP2之间、第一弹簧SP1与第三弹簧SP3之间以及第一弹簧SP1与第四弹簧SP4之间。由此,能够使减振装置10的轴向长度更加缩短,并且连结第一中间部件12与涡轮5。
另外,在减振装置10中,第一中间部件12被驱动部件11的设置于第一片部件111的作为第一支承部的筒状部111b支承为能够自如旋转,第二中间部件14被驱动部件11的设置于第三片部件113的作为第二支承部的支承部113s支承为能够自如旋转,并分别以接近减振装置10的外周的方式配置得比第一弹簧SP1中的上述一部分靠减振装置10的径向的外侧。由此,能够更加增大第一中间部件12和第二中间部件14的惯性力矩(惯性)。
图4是表示包含本公开的其它的实施方式的减振装置10B的起步装置1B的剖视图。此外,针对起步装置1B、减振装置10B的构件中的、与上述的起步装置1、减振装置10相同的构件,标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
如图4所示,起步装置1B的减振装置10B除了包含驱动部件11、第一中间部件12、第二中间部件14、从动部件16以及第一弹簧SP1~第四弹簧SP4之外,还进一步包含第一扭矩传递路径P1上的第三中间部件15、在第三中间部件15与从动部件16之间传递扭矩的多个第五弹簧(第五弹性体)SP5。即,减振装置10B的第一扭矩传递路径P1包含第三中间部件15、第一弹簧SP1以及第五弹簧SP5,作为配置于驱动部件11与从动部件16之间的构件,而经由多个第一弹簧SP1、第三中间部件15、多个第五弹簧SP5,在驱动部件11与从动部件16之间传递扭矩。另外,减振装置10B包含以限制第三中间部件15与从动部件16的相对旋转的方式限制第五弹簧SP5的挠曲的第五止动器25。
即使在如上构成的减振装置10B中,当在执行了锁止的状态下,发动机的转速逐渐增高时,也与减振装置10相同地,使从第一扭矩传递路径P1传递至从动部件16的振动与从第二扭矩传递路径P2传递至从动部件16的振动相互抵消,从而能够设定该从动部件16的振动的振幅理论上为零的两个反共振点A1、A2。由此,与上述减振装置10相同地,设定低转速侧(低频侧)的第一反共振点A1(频率fa1),从而使产生该第一反共振点A的第一共振点R1向更加低转速侧(低频侧)漂移,包含于非锁止区域,能够允许更低的转速的锁止,并且使低转速区域的减振装置10B的振动衰减性能更加提高。另外,使比第一反共振点A1和第二共振点R2靠高转速侧(高频侧)的第二反共振点A2(频率fa2),例如与变速器的输入轴IS的共振点(的频率)等一致(更加接近),从而能够良好地抑制该输入轴IS的共振等的产生。另外,如减振装置10B那样,在第一扭矩传递路径P1设置第三中间部件15,并使第一弹簧SP1与第五弹簧SP5串联地发挥作用,从而能够使减振装置10B的整体更加低刚性化(长行程化)。
图5是表示包含本公开的其它的实施方式的减振装置10C的起步装置1C的剖视图。此外,针对起步装置1C、减振装置10C的构成构件中的、与上述的起步装置1、减振装置10相同的构件,标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
如图5所示,起步装置1C的减振装置10C除了具有包含第一弹簧SP1的第一扭矩传递路径P1、包含第一中间部件12、第二中间部件14、第二弹簧SP2、第三弹簧SP3以及第四弹簧SP4的第二扭矩传递路径P2之外,还进一步具有包含多个第五弹簧SP5、第三中间部件15C、多个第六弹簧SP6的第三扭矩传递路径P3。第三扭矩传递路径P3经由多个第五弹簧SP5、第三中间部件15C、多个第六弹簧SP6,在驱动部件11与从动部件16之间传递扭矩。另外,减振装置10B包含以限制驱动部件11与第三中间部件15C的相对旋转的方式限制第五弹簧SP5的挠曲的第五止动器25和以限制第三中间部件15C与从动部件16的相对旋转的方式限制第六弹簧SP6的挠曲的第六止动器26。
在如上构成的减振装置10C中,当在执行了锁止的状态下,发动机的转速逐渐增高时,使从第一扭矩传递路径P1传递至从动部件16的振动的相位与从第二扭矩传递路径P2传递至从动部件16的振动的相位翻转三次,从而如图6所示,能够设定三个反共振点A1、A2、A3。即,在减振装置10C中,如图6所示,在产生反共振点A1后,伴随着发动机的转速增高而产生接下来的共振(例如,主要由第三中间部件15振动引起的共振,参照图6的共振点R2),伴随着该共振的产生而形成第二反共振点A2。另外,在产生反共振点A2后,伴随着发动机的转速增高而产生接下来的共振(例如,主要因第一中间部件12和第二中间部件14相互以相反相位振动而引起的共振,参照图6的共振点R3),伴随着该共振的产生而形成第三反共振点A3。因此,在减振装置10C中,使比反共振点A1靠高转速侧(高频侧)的第二反共振点A2(频率fa2)例如与变速机的输入轴IS的共振点(的频率)一致(更加接近)、使比反共振点A2靠高转速侧(高频侧)的第三反共振点A3(频率fa3)例如与驱动轴的共振点(的频率)一致(更加接近),从而能够良好地抑制这些共振的产生。
如以上说明的那样,本公开的减振装置包含输入构件(11)与输出构件(16),来自内燃机的动力传递至输入构件(11),该减振装置(10)具备:第一扭矩传递路径(P1),其包含在上述输入构件(11)与上述输出构件(16)之间传递扭矩的第一弹性体(SP1);和第二扭矩传递路径(P2),其与上述第一扭矩传递路径(P1)并列设置,包含第一中间构件(12)、第二中间构件(14)、在上述输入构件(11)与上述第一中间构件(12)之间传递扭矩的第二弹性体(SP2)、在上述第一中间构件(12)与上述第二中间构件(14)之间传递扭矩的第三弹性体(SP3)以及在上述第二中间构件(14)与上述输出构件(16)之间传递扭矩的第四弹性体(SP4)。
在该减振装置中,在包含第一中间构件和第二中间构件的第二扭矩传递路径中,与传递至输入构件的振动的频率对应地产生两个共振(例如,主要由第一中间构件、第二中间构件以及第三弹性体一体地振动所引起的共振、主要由第一中间构件以及第二中间构件相互以相反相位振动所引起的共振)。而且,每当产生共振时,经由第一扭矩传递路径从输入构件传递至输出构件的振动的相位与经由第二扭矩传递路径从输入构件传递至输出构件的振动的相位错开180度,因此能够在输出构件设定两个振动理论上被抵消的反共振点。由此,使两个反共振点的频率与应该通过减振装置衰减的振动(共振)的频率一致(更加接近),从而能够使具有并列设置的第一扭矩传递路径和第二扭矩传递路径的减振装置的振动衰减性能极其良好地提高。
另外,上述第一扭矩传递路径(P1)可以包含多个上述第一弹性体(SP1),上述第二弹性体(SP2)、第三弹性体(SP3)以及第四弹性体(SP4)也可以配置得比上述第一弹性体(SP1)中的至少一部分靠上述减振装置(10)的径向的外侧,并与它们沿着上述减振装置(10)的周向排列。如上,将第二扭矩传递路径的第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体配置得比第一扭矩传递路径的第一弹性体的至少一部分靠减振装置的径向的外侧,从而能够使减振装置的轴向长度更加缩短,并且通过对第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体的刚性、第一中间构件和第二中间构件的惯性力矩的调整,能够更加缩小产生低转速侧(低频侧)的反共振点的共振的频率。
另外,上述第一中间构件(12)和第二中间构件(14)也可以配置得比上述第一弹性体(SP1)的至少一部分靠上述减振装置(109)的径向的外侧。由此,能够更加增大第一中间构件和第二中间构件的惯性力矩(惯性),更加缩小低转速侧(低频侧)的反共振点的频率。
另外,也可以是,上述第一中间构件(12)和第二中间构件(14)中的一者连结于流体传动装置的涡轮(5),并涡轮(5)以一体旋转。由此,能够更加增大第一中间构件和第二中间构件中的一者的实质上的惯性力矩(惯性力矩的合计值),进一步缩小低转速侧(低频侧)的反共振点的频率。
另外,上述第一弹性体(SP1)的弹簧常数也可以小于上述第二弹性体(SP2)、第三弹性体(SP2)以及第四弹性体(SP4)的弹簧常数。由此,能够使减振装置整体的刚性更加降低,而更加增大该减振装置的扭转角。
另外,上述第三弹性体(SP3)的弹簧常数也可以大于上述第一弹性体(SP1)、第二弹性体(SP2)以及第四弹性体(SP4)的弹簧常数。由此,能够在比最低转速侧(低频侧)的反共振点靠低转速侧,使第一中间构件、第二中间构件与第三弹性体一体地共振,而将该反共振点更加设定于低转速侧。
另外,上述第一~第四弹性体(SP1、SP2、SP3、SP4)也可以为螺旋弹簧,上述第一弹性体(SP1)的外径也可以大于上述第二弹性体(SP2)、第三弹性体(SP3)以及第四弹性体(SP4)的外径。如上增大内周侧的第一弹性体的外径,从而能够与外周侧的第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体呈相同程度地,确保第一弹性体的扭转角,并且能够通过增粗第一弹性体的线径来良好地确保第一扭矩传递路径的扭矩分担。
另外,上述输入构件(11)可以具有与上述第一弹性体(SP1)的端部抵接的内侧抵接部(112c、113c)和与上述第二弹性体(SP2)的端部抵接的外侧抵接部(111c),上述输出构件(16)也可以具有与上述第一弹性体(SP1)的端部抵接的内侧抵接部(16ci)和与上述第四弹性体(SP4)的端部抵接的外侧抵接部(16co)。由此,能够将第二扭矩传递路径的第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体配置得比第一扭矩传递路径的第一弹性体靠减振装置的径向的外侧。
另外,上述输入构件(11)可以包含:第一输入部件(111),其具有与上述第二弹性体(SP2)的端部抵接的上述外侧抵接部(111c),并且连结于被传递来自上述内燃机的动力的动力输入部件(80);第二输入部件(112),其具有与上述第一弹性体(SP1)的端部抵接的上述内侧抵接部(112c),并且在径向上,在上述第一弹性体(SP1)与上述第二弹性体(SP2)之间、上述第一弹性体(SP1)与第三弹性体(SP3)之间以及上述第一弹性体(SP1)与第四弹性体(SP4)之间,连结于上述第一输入部件(111),并与上述第一输入部件(111)一体旋转;以及第三输入部件(113),其具有与上述第一弹性体(SP1)的端部抵接的上述内侧抵接部(113c),并且连结于上述第二输入部件(112),并与上述第二输入部件(112)一体旋转,上述输出构件(16)也可以在上述减振装置(10)的轴向上,配置于上述第二输入部件(112)与上述第三输入部件(113)之间。由此,能够抑制减振装置的轴向长度的增加,并且将第二弹性体和第三弹性体配置得比第一弹性体靠减振装置的径向的外侧。
另外,上述动力输入部件(80)与上述第一输入部件(111)进行连结的连结部和上述第二输入部件(112)与上述第三输入部件(113)进行连结的连结部,也可以在上述径向上,设置于上述第一弹性体(SP1)与上述第二弹性体(SP2)之间、上述第一弹性体(SP1)与第三弹性体(SP3)之间以及上述第一弹性体(SP1)与第四弹性体(SP4)之间。由此,能够使减振装置的轴向长度更加缩短。
另外,上述减振装置(10)可以进一步具备固定于流体传动装置的涡轮(5)并将上述第一中间构件(12)或者第二中间构件(14)与上述涡轮(5)连结为一体旋转的涡轮连结部件(55),上述涡轮连结部件(55)与上述涡轮(5)进行固定的固定部,也可以是在上述径向上,设置于上述第一弹性体(SP1)与上述第二弹性体(SP2)之间、上述第一弹性体(SP1)与第三弹性体(SP3)之间以及上述第一弹性体(SP1)与第四弹性体(SP4)之间。由此,能够使减振装置的轴向长度更加缩短,并且连结第二中间构件与涡轮。
另外,上述第一中间构件(12)可以被设置于上述输入构件(11、111)的第一支承部(111b)支承为能够自如旋转,上述第二中间构件(14)也可以被设置于上述输入构件(11、113)的第二支承部(113s)支承为能够自如旋转。
另外,上述第一弹性体的弹簧常数(SP1)、第二弹性体的弹簧常数(SP2)、第三弹性体的弹簧常数(SP3)、第四弹性体的弹簧常数(SP4)、上述第一中间构件(12)的惯性力矩(J21)以及第二中间构件(14)的惯性力矩(J22),也可以基于上述输出构件(16)的振动振幅理论上为零的反共振点(A)的频率中的最小频率(fa1)决定。由此,能够更加提高来自内燃机的振动常常增大的低转速区域的减振装置的振动衰减性能。
另外,上述第一弹性体(SP1)的弹簧常数、第二弹性体(SP2)的弹簧常数、第三弹性体(SP3)的弹簧常数、第四弹性体(SP4)的弹簧常数、上述第一中间构件(12)的惯性力矩(J21)以及第二中间构件(14)的惯性力矩(J22),也可以基于上述反共振点(A)的最小频率(fa1)与上述内燃机的缸数(n)决定。由此,能够使从内燃机传递至输入构件的振动更加良好地衰减。
另外,上述减振装置(10)也可以构成为,在将上述反共振点(A)的上述最小频率设为“fa1”,将上述内燃机的缸数设为“n”时,满足
500rpm≤(120/n)·fa1≤1500rpm。
如上,将能够使输出构件的振动振幅更加降低的反共振点中的最低转速侧(低频侧)的反共振点设定于500rpm~1500rpm的低转速区域内,从而能够允许更低的转速下的内燃机与输入构件的连结,并且更加提高来自内燃机的振动常常增大的低转速区域的减振装置的振动衰减性能。另外,以产生最低转速侧的反共振点的共振(为了形成该反共振点而不得不产生的共振)的频率小于最小频率fa1,并且成为尽可能小的值的方式构成减振装置,从而能够更加缩小最小频率fa1,并允许进一步低的转速的内燃机与输入构件的连结。另外,使比最低转速侧的反共振点靠高转速侧(高频侧)的反共振点的频率与应该通过减振装置衰减的其它的振动(共振)的频率一致(更加接近),从而能够使振动衰减性能极其良好地提高。
另外,上述减振装置(10)也可以构成为,在将上述反共振点的上述最小频率设为“fa1”,将连结上述内燃机与上述输入构件(11)的锁止离合器(8)的锁止转速设为“Nlup”时,满足
Nlup≤(120/n)·fa1。
由此,在通过锁止离合器连结内燃机与输入构件时、两者刚刚形成连结后,能够通过减振装置使来自内燃机的振动极其良好地衰减。
另外,上述减振装置(10)也可以构成为满足900rpm≤(120/n)·fa1≤1200rpm。
另外,上述反共振点(A)的最小频率fa1也可以由上述式(11)表示。
另外,上述第一扭矩传递路径(P1)也可以包含第三中间构件(15)和第五弹性体(SP5),上述第一弹性体(SP1)也可以在上述输入构件(11)和第三中间构件(15)之间传递扭矩,上述第五弹性体(SP5)也可以在上述第三中间构件(15)与上述输出构件(16)之间传递扭矩。即使在如上构成的减振装置中,从第一扭矩传递路径和第二扭矩传递路径传递至输出构件的振动相互抵消,从而能够设定两个该输出构件的振动的振幅理论上为零的反共振点。
另外,上述减振装置也可以进一步具备与上述第一扭矩传递路径(P1)和第二扭矩传递路径(P2)并列设置的第三扭矩传递路径(P3),该第三扭矩传递路径(P3)也可以包含第三中间构件(15C)、在上述输入构件(11)与上述第三中间构件(15C)之间传递扭矩的第五弹性体(SP5)以及在上述第三中间构件(15C)与上述输出构件(16)之间传递扭矩的第六弹性体(SP6)。在如上构成的减振装置中,能够设定三个通过从第一扭矩传递路径、第二扭矩传递路径以及第三扭矩传递路径传递至输出构件的振动相互抵消,从而使该输出构件的振动的振幅理论上为零的反共振点。
另外,上述减振装置(10、10B、10C)也可以构成为不限制上述第一~第四弹性体(SP1、SP2、SP3、SP4)的挠曲,直至从上述内燃机传递至上述输入构件(11)的输入扭矩(T)成为预先决定的阈值(T1)以上。
此外,本公开的发明丝毫不限定于上述实施方式,不言而喻,能够在本公开的外延的范围内进行各种变更。另外,用于实施上述发明的方式始终只不过是发明内容一栏所记载的发明的具体的一个方式,不限定发明内容一栏所记载的发明的构件。
工业上的利用可能性
本公开的发明能够在减振装置的制造领域等中利用。
Claims (22)
1.一种减振装置,其包含输入构件和输出构件,来自内燃机的动力传递至该输入构件,所述减振装置的特征在于,具备:
第一扭矩传递路径,其包含在所述输入构件与所述输出构件之间传递扭矩的第一弹性体;以及
第二扭矩传递路径,其与所述第一扭矩传递路径并列设置,包含第一中间构件、第二中间构件、在所述输入构件与所述第一中间构件之间传递扭矩的第二弹性体、在所述第一中间构件与所述第二中间构件之间传递扭矩的第三弹性体以及在所述第二中间构件与所述输出构件之间传递扭矩的第四弹性体。
2.根据权利要求1所述的减振装置,其特征在于,
所述第一扭矩传递路径包含多个所述第一弹性体,
所述第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体配置得比所述第一弹性体的至少一部分靠所述减振装置的径向的外侧,并沿着所述减振装置的周向排列。
3.根据权利要求2所述的减振装置,其特征在于,
所述第一中间构件以及第二中间构件配置得比所述第一弹性体的至少一部分靠所述减振装置的径向的外侧。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第一中间构件和第二中间构件中的一者连结于流体传动装置的涡轮,以与该涡轮一体旋转。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第一弹性体的弹簧常数小于所述第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体的弹簧常数。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第三弹性体的弹簧常数大于所述第一弹性体、第二弹性体以及第四弹性体的弹簧常数。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第一弹性体、第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体为螺旋弹簧,
所述第一弹性体的外径大于所述第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体的外径。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述输入构件具有与所述第一弹性体的端部抵接的内侧抵接部和与所述第二弹性体的端部抵接的外侧抵接部,
所述输出构件具有与所述第一弹性体的端部抵接的内侧抵接部和与所述第四弹性体的端部抵接的外侧抵接部。
9.根据权利要求8所述的减振装置,其特征在于,
所述输入构件包含:第一输入部件,其具有与所述第二弹性体的端部抵接的所述外侧抵接部,并且连结于被传递来自所述内燃机的动力的动力输入部件;第二输入部件,其具有与所述第一弹性体的端部抵接的所述内侧抵接部,并且在所述径向上的所述第一弹性体与所述第二弹性体之间、所述第一弹性体与第三弹性体之间以及所述第一弹性体与第四弹性体之间,连结于所述第一输入部件,以与所述第一输入部件一体旋转;以及第三输入部件,其具有与所述第一弹性体的端部抵接的所述内侧抵接部,并且连结于所述第二输入部件,以与所述第二输入部件一体旋转,
所述输出构件在所述减振装置的轴向上配置于所述第二输入部件与所述第三输入部件之间。
10.根据权利要求9所述的减振装置,其特征在于,
所述动力输入部件与所述第一输入部件相连结的连结部和所述第二输入部件与所述第三输入部件相连结的连结部,在所述径向上设置于所述第一弹性体与所述第二弹性体之间、所述第一弹性体与第三弹性体之间以及所述第一弹性体与第四弹性体之间。
11.根据权利要求10所述的减振装置,其特征在于,
所述减振装置进一步具备涡轮连结部件,该涡轮连结部件固定于流体传动装置的涡轮,连结所述第一中间构件或者第二中间构件与所述涡轮,以与它们一体旋转,
所述涡轮连结部件与所述涡轮进行固定的固定部,在所述径向上设置于所述第一弹性体与所述第二弹性体之间、所述第一弹性体与第三弹性体之间以及所述第一弹性体与第四弹性体之间。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第一中间构件被设置于所述输入构件的第一支承部支承为能够自如旋转,所述第二中间构件被设置于所述输入构件的第二支承部支承为能够自如旋转。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的减振装置,其特征在于,
基于使所述输出构件的振动振幅理论上为零的反共振点的频率中的最小频率,决定所述第一弹性体、第二弹性体、第三弹性体及第四弹性体的弹簧常数、和所述第一中间构件及第二中间构件的惯性力矩。
14.根据权利要求13所述的减振装置,其特征在于,
基于所述反共振点的最小频率与所述内燃机的缸数,决定所述第一弹性体、第二弹性体、第三弹性体及第四弹性体的弹簧常数和所述第一中间构件及第二中间构件的惯性力矩。
15.根据权利要求13或14所述的减振装置,其特征在于,
所述减振装置被构成为,在将所述反共振点的所述最小频率设为“fa1”,将所述内燃机的缸数设为“n”时,满足
500rpm≤(120/n)·fa1≤1500rpm。
16.根据权利要求13~15中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述减振装置被构成为,在将所述反共振点的所述最小频率设为“fa1”,将连结所述内燃机与所述输入构件的锁止离合器的锁止转速设为“Nlup”时,满足
Nlup=(120/n)·fa1。
17.根据权利要求13~15中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述减振装置被构成为,在将所述反共振点的所述最小频率设为“fa1”,将连结所述内燃机与所述输入构件的锁止离合器的锁止转速设为“Nlup”时,满足
Nlup<(120/n)·fa1。
18.根据权利要求13~16中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述减振装置被构成为,满足
900rpm≤(120/n)·fa1≤1200rpm。
19.根据权利要求13~18中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述反共振点的最小频率fa1由下式(1)表示,其中,“a”如下式(2)所示,“b”如下式(3)所示,“c”如下式(4)所示,“k1”是所述第一弹性体的弹簧常数,“k2”是所述第二弹性体的弹簧常数,“k3”是所述第三弹性体的弹簧常数,“k4”是所述第四弹性体的弹簧常数,“J21”是所述第一中间构件的惯性力矩,“J22”是所述第二中间构件的惯性力矩,
[式1]
a=J21J22k1…(2)
b={J21k4+(J21+J22)k3+J22k2}k1…(3)
c=k1k2k3+k2k3k4+k3k4k1+k4k1k2…(4)。
20.根据权利要求1、13以及14中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述第一扭矩传递路径进一步包含第三中间构件和第五弹性体,
所述第一弹性体在所述输入构件和第三中间构件之间传递扭矩,所述第五弹性体在所述第三中间构件与所述输出构件之间传递扭矩。
21.根据权利要求1、13以及14中任一项所述的减振装置,其特征在于,
所述减振装置进一步具备第三扭矩传递路径,所述第三扭矩传递路径与所述第一扭矩传递路径及第二扭矩传递路径并列设置,包含第三中间构件、在所述输入构件与所述第三中间构件之间传递扭矩的第五弹性体以及在所述第三中间构件与所述输出构件之间传递扭矩的第六弹性体。
22.根据权利要求1~21中任一项所述的减振装置,其特征在于,
不限制所述第一弹性体、第二弹性体、第三弹性体以及第四弹性体的挠曲,直至从所述内燃机传递至所述输入构件的输入扭矩成为预先决定的阈值以上。
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