JP2012077827A - Hydraulic power transmission - Google Patents
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- F16H2045/0263—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means the damper comprising a pendulum
Abstract
Description
本発明は、ダイナミックダンパおよび遠心振子式吸振装置を備えた流体伝動装置に関する。 The present invention relates to a fluid transmission device including a dynamic damper and a centrifugal pendulum vibration absorber.
従来、この種の流体伝動装置としては、原動機に連結される入力部材に接続されたポンプインペラと、ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、入力要素、当該入力要素と第1弾性体を介して係合する中間要素および当該中間要素と第2弾性体を介して係合すると共に変速装置の入力軸に連結される出力要素を有するダンパ機構と、入力部材とダンパ機構の入力要素とを係合させるロックアップを実行すると共にロックアップを解除することができるロックアップクラッチ機構と、弾性体(コイルスプリング)と当該弾性体と係合するタービンランナとからなるダイナミックダンパと、支持部材および当該支持部材に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体を含む遠心振子式吸振装置とを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この流体伝動装置では、弾性体を介してタービンランナとダンパ機構の中間要素とを係合させることによりダイナミックダンパが構成されると共に、遠心振子式吸振装置の支持部材が実質的にタービンランナに固定され、遠心振子式吸振装置の上流側にダイナミックダンパの弾性体が存在する。 Conventionally, this type of fluid transmission device includes a pump impeller connected to an input member coupled to a prime mover, a turbine runner that can rotate together with the pump impeller, an input element, the input element, and a first elastic body. A damper mechanism having an intermediate element to be engaged, an output element that is engaged with the intermediate element via a second elastic body, and is coupled to the input shaft of the transmission, and the input member and the input element of the damper mechanism are engaged. A lockup clutch mechanism capable of executing lockup and releasing the lockup, a dynamic damper including an elastic body (coil spring) and a turbine runner engaged with the elastic body, a support member, and the support member And a centrifugal pendulum type vibration absorber including a plurality of mass bodies each capable of swinging are proposed (for example, References 1). In this fluid transmission device, a dynamic damper is formed by engaging the turbine runner and an intermediate element of the damper mechanism via an elastic body, and the support member of the centrifugal pendulum vibration absorber is substantially fixed to the turbine runner. The elastic body of the dynamic damper exists upstream of the centrifugal pendulum vibration absorber.
しかしながら、上記従来の流体伝動装置のように、遠心振子式吸振装置の上流側にダイナミックダンパの弾性体が存在すると、遠心振子式吸振装置からダンパ機構に付与される振動とダイナミックダンパからダンパ機構に付与される振動とが逆位相になることから、ダイナミックダンパによる振動減衰効果と遠心振子式吸振装置による振動減衰効果とが互いに打ち消されてしまい、全体として良好な振動減衰効果を得ることができなくなるおそれがある。 However, if an elastic body of a dynamic damper exists on the upstream side of the centrifugal pendulum type vibration absorber as in the conventional fluid transmission device, vibrations applied from the centrifugal pendulum vibration absorber to the damper mechanism and the dynamic damper to the damper mechanism Since the vibration to be applied is in the opposite phase, the vibration damping effect by the dynamic damper and the vibration damping effect by the centrifugal pendulum type vibration absorber are canceled out each other, and it becomes impossible to obtain a good vibration damping effect as a whole. There is a fear.
そこで、本発明の流体伝動装置は、入力部材に伝達された振動をダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とにより効果的に減衰可能とすることを主目的とする。 Therefore, the main purpose of the fluid transmission device of the present invention is to enable the vibration transmitted to the input member to be effectively damped by the dynamic damper and the centrifugal pendulum vibration absorber.
本発明の流体伝動装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。 The fluid transmission device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object.
本発明の流体伝動装置は、
原動機に連結される入力部材に接続されたポンプインペラと、該ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、入力要素と弾性体と出力要素とを有するダンパ機構と、該ダンパ機構を介して前記入力部材と変速装置の入力軸とを連結するロックアップを実行すると共に該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチ機構と、支持部材および該支持部材に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体を含む遠心振子式吸振装置と、弾性体および該弾性体と係合する質量体とを含むダイナミックダンパとを備える流体伝動装置であって、
前記ダイナミックダンパの前記弾性体は、前記ダンパ機構の前記出力要素と係合し、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、前記ダンパ機構の前記出力要素に接続されることを特徴とする。
The fluid transmission device of the present invention is
A pump impeller connected to an input member coupled to a prime mover, a turbine runner rotatable with the pump impeller, a damper mechanism having an input element, an elastic body, and an output element, and the input member via the damper mechanism And a lockup clutch mechanism that can release the lockup, and a plurality of mass bodies that can swing relative to the support member. A fluid transmission device comprising a centrifugal pendulum vibration absorber including a dynamic damper including an elastic body and a mass body engaged with the elastic body,
The elastic body of the dynamic damper is engaged with the output element of the damper mechanism, and the support member of the centrifugal pendulum vibration absorber is connected to the output element of the damper mechanism.
この流体伝動装置は、入力部材に伝達される振動を減衰するためにダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とを備えている。そして、この流体伝動装置では、ダイナミックダンパの弾性体がダンパ機構の出力要素と係合し、遠心振子式吸振装置の支持部材がダンパ機構の出力要素に接続される。このように、ダンパ機構の出力要素にダイナミックダンパを繋ぐことにより、ダンパ機構のマスが全体に大きくなり当該ダンパ機構の共振周波数が低下する。これにより、ダンパ機構の共振点をより低回転数側にシフトしてダイナミックダンパの共振点から遠ざけることが可能となり、それによりダイナミックダンパによってフロントカバー(原動機)の回転数が低い領域で原動機から入力部材に伝達された振動をより効果的に減衰することができる。更に、ダンパ機構の出力要素に遠心振子式吸振装置を繋ぐことにより、ダイナミックダンパの共振すなわち当該ダイナミックダンパによって振動が減衰されたのに伴って生じる振動を遠心振子式吸振装置により抑えることができる。従って、かかる構成によれば、入力部材に伝達された振動をダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とにより効果的に減衰することが可能となる。 This fluid transmission device includes a dynamic damper and a centrifugal pendulum type vibration absorber in order to attenuate the vibration transmitted to the input member. In this fluid transmission device, the elastic body of the dynamic damper is engaged with the output element of the damper mechanism, and the support member of the centrifugal pendulum vibration absorber is connected to the output element of the damper mechanism. Thus, by connecting the dynamic damper to the output element of the damper mechanism, the mass of the damper mechanism becomes larger as a whole, and the resonance frequency of the damper mechanism decreases. As a result, the resonance point of the damper mechanism can be shifted to a lower rotational speed side and away from the resonance point of the dynamic damper, so that the dynamic damper can input from the prime mover in the region where the rotational speed of the front cover (prime mover) is low. The vibration transmitted to the member can be damped more effectively. Furthermore, by connecting a centrifugal pendulum type vibration absorber to the output element of the damper mechanism, the resonance of the dynamic damper, that is, the vibration generated when the vibration is attenuated by the dynamic damper can be suppressed by the centrifugal pendulum type vibration absorber. Therefore, according to this configuration, the vibration transmitted to the input member can be effectively damped by the dynamic damper and the centrifugal pendulum vibration absorber.
また、前記ダイナミックダンパの前記質量体は、該ダイナミックダンパの前記弾性体と係合する前記タービンランナであってもよい。これにより、流体伝動装置全体のコンパクト化を図りつつ部品点数の増加を抑えつつダイナミックダンパを構成することが可能となる。 The mass body of the dynamic damper may be the turbine runner that engages with the elastic body of the dynamic damper. As a result, it is possible to configure the dynamic damper while suppressing the increase in the number of parts while reducing the size of the entire fluid transmission device.
更に、前記ダイナミックダンパの前記弾性体は、前記連結部材に形成された係合部と係合してもよく、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、連結部材を介して前記ダンパ機構の前記出力要素に固定されてもよい。これにより、単一の連結部材を用いてダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置との双方をダンパ機構の出力要素に連結することが可能となるので、部品点数の増加を抑制すると共に流体伝動装置の全体をよりコンパクト化することが可能となる。 Furthermore, the elastic body of the dynamic damper may engage with an engaging portion formed on the connecting member, and the support member of the centrifugal pendulum vibration absorber is connected to the damper mechanism via the connecting member. It may be fixed to the output element. As a result, it is possible to connect both the dynamic damper and the centrifugal pendulum type vibration absorber to the output element of the damper mechanism using a single connecting member, so that the increase in the number of parts is suppressed and the fluid transmission device It becomes possible to make the whole more compact.
また、前記ダンパ機構は、前記流体伝動装置の径方向に離間して配置される複数の弾性体を有してもよく、前記連結部材は、前記複数の弾性体のうちの最内周側に配置される弾性体よりも内周側で前記ダンパ機構の前記前記出力要素に固定されてもよい。これにより、遠心振子式吸振装置の配置スペースを充分に確保して、遠心振子式吸振装置の質量体のサイズ(径方向長さ)の選択の自由度を大きくすることができる。 In addition, the damper mechanism may include a plurality of elastic bodies that are spaced apart from each other in the radial direction of the fluid transmission device, and the connecting member is located on the innermost circumferential side of the plurality of elastic bodies. You may fix to the said output element of the said damper mechanism in the inner peripheral side rather than the elastic body arrange | positioned. Thereby, the arrangement space of the centrifugal pendulum vibration absorber can be sufficiently secured, and the degree of freedom in selecting the size (diameter length) of the mass body of the centrifugal pendulum vibration absorber can be increased.
更に、前記ダイナミックダンパの前記弾性体は、前記遠心振子式吸振装置の内周側に配置されてもよく、前記ダイナミックダンパの前記弾性体と前記遠心振子式吸振装置とは、前記流体伝動装置の径方向からみて前記タービンランナと前記ダンパ機構との間に配置されてもよい。これにより、ダイナミックダンパの弾性体と遠心振子式吸振装置とが流体伝動装置の径方向からみて軸方向に重なることから、流体伝動装置の軸長を短縮して装置全体をコンパクト化することが可能となる。また、ダイナミックダンパの弾性体を遠心振子式吸振装置の内周側に配置することで、遠心振子式吸振装置の配置スペースを充分に確保して、遠心振子式吸振装置の質量体のサイズ(径方向長さ)の選択の自由度をより大きくすることができる。更に、ダイナミックダンパの弾性体と遠心振子式吸振装置とを流体伝動装置の径方向からみてタービンランナとダンパ機構との間に配置することにより、流体伝動装置の軸長増を抑えつつ、ダイナミックダンパの弾性体をダンパ機構の出力要素と係合させると共に遠心振子式吸振装置の支持部材をダンパ機構の出力要素に接続することが可能となる。 Further, the elastic body of the dynamic damper may be disposed on an inner peripheral side of the centrifugal pendulum vibration absorber, and the elastic body of the dynamic damper and the centrifugal pendulum vibration absorber are the same as those of the fluid transmission device. You may arrange | position between the said turbine runner and the said damper mechanism seeing from radial direction. As a result, the elastic body of the dynamic damper and the centrifugal pendulum type vibration absorber overlap each other in the axial direction as viewed from the radial direction of the fluid transmission device, so the axial length of the fluid transmission device can be shortened and the entire device can be made compact. It becomes. In addition, the elastic body of the dynamic damper is disposed on the inner peripheral side of the centrifugal pendulum vibration absorber, so that a sufficient space for the centrifugal pendulum vibration absorber is ensured, and the size (diameter of the mass of the centrifugal pendulum vibration absorber) is ensured. The degree of freedom in selecting (direction length) can be further increased. Furthermore, the dynamic damper and the centrifugal pendulum type vibration absorber are arranged between the turbine runner and the damper mechanism as viewed from the radial direction of the fluid transmission device, thereby suppressing an increase in the axial length of the fluid transmission device. The elastic body can be engaged with the output element of the damper mechanism, and the support member of the centrifugal pendulum vibration absorber can be connected to the output element of the damper mechanism.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の実施例に係る流体伝動装置1を示す構成図である。同図に示す流体伝動装置1は、原動機としてのエンジン(内燃機関)を備えた車両に発進装置として搭載されるトルクコンバータであり、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結されるフロントカバー(入力部材)3と、フロントカバー3に固定されたポンプインペラ(入力側流体伝動要素)4と、ポンプインペラ4と同軸に回転可能なタービンランナ(出力側流体伝動要素)5と、タービンランナ5からポンプインペラ4への作動油(作動流体)の流れを整流するステータ6と、図示しない自動変速機(AT)あるいは無段変速機(CVT)である変速装置のインプットシャフトに固定されるダンパハブ(出力部材)7と、ダンパハブ7に接続されたダンパ機構8と、ダンパ機構8に接続されたロックアップピストン90を有する単板摩擦式のロックアップクラッチ機構9とを含む。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a
ポンプインペラ4は、フロントカバー3に密に固定されるポンプシェル40と、ポンプシェル40の内面に配設された複数のポンプブレード41とを有する。タービンランナ5は、タービンシェル50と、タービンシェル50の内面に配設された複数のタービンブレード51とを有する。タービンシェル50は、リベットを介してタービンハブ52に固定され、タービンハブ52は、ダンパハブ7の図中左端(変速装置側の端部)に形成されたハブ支持部7aに回転自在に嵌合される。ポンプインペラ4とタービンランナ5とは、互いに対向し合い、両者の間には、ポンプインペラ4やタービンランナ5と同軸に回転可能なステータ6が配置される。ステータ6は、複数のステータブレード60を有し、ステータ6の回転方向は、ワンウェイクラッチ61により一方向のみに設定される。これらのポンプインペラ4、タービンランナ5およびステータ6は、作動油を循環させるトーラス(環状流路)を形成する。
The
ダンパ機構8は、入力要素としてのドライブ部材80と、複数の第1コイルスプリング(第1弾性体)81を介してドライブ部材80と係合する中間部材(中間要素)83と、第1コイルスプリング81から流体伝動装置1の径方向に離間して配置される複数の第2コイルスプリング(第2弾性体)82を介して中間部材83と係合するドリブンプレート(出力要素)84とを有する。ドライブ部材80は、リベットを介してロックアップクラッチ機構9のロックアップピストン90に固定されると共にフロントカバー3やポンプインペラ4のポンプシェル40により画成されるハウジング内部の外周側領域に配置される。更に、ドライブ部材80は、それぞれ対応する第1コイルスプリング81の一端と当接する複数のスプリング当接部を有する。複数の第1コイルスプリング81は、ロックアップピストン90の外周部とドライブ部材80に形成された支持部とにより周方向に所定の間隔をおいてそれぞれ摺動自在に保持される。また、複数の第2コイルスプリング82は、それぞれ第1コイルスプリング81よりも高い剛性(バネ定数)を有すると共に第1コイルスプリング81よりも内周側で中間部材83により周方向に所定の間隔をおいて摺動自在に保持される。
The
ダンパ機構8の中間部材83は、環状の第1中間プレート83aと、リベットを介して当該第1中間プレート83aに連結される環状の第2中間プレート83bとにより構成される。第1中間プレート83aは、それぞれ対応する第1コイルスプリング81の他端と当接する複数の第1スプリング当接部を外周側に有すると共に、第2コイルスプリング82を保持するための複数の第2スプリング保持部を内周側に有する。第2中間プレート83bは、それぞれ第1中間プレート83aの第2スプリング保持部と対向して第2コイルスプリング82を保持する第2スプリング保持部を有する。そして、第1および第2中間プレート83aおよび83bの少なくとも何れか一方には、それぞれ対応する第2コイルスプリング82の一端と当接する複数のスプリング当接部が形成されている。ドリブンプレート84は、第1中間プレート83aと第2中間プレート83bとの間に配置されると共にダンパハブ7に固定される。実施例において、ドリブンプレート84は、ダンパハブ7の軸方向における中央部(ハブ支持部7aの図中右側)から流体伝動装置1の径方向外側に延出されたプレート固定部7bにリベットを介して固定される。また、ドリブンプレート84には、第1中間プレート83aの内周と当接して中間部材83を調心する調心部84aが形成されている。
The
ロックアップクラッチ機構9は、ダンパ機構8を介してフロントカバー3とダンパハブ7とを連結するロックアップを実行すると共に当該ロックアップを解除することができるものである。実施例において、ロックアップクラッチ機構9のロックアップピストン90は、図1に示すように、フロントカバー3の内部かつ当該フロントカバー3のエンジン側(図中右側)の内壁面近傍に配置され、プレート固定部7bを介してハブ支持部7aの反対側に位置するようにダンパハブ7(図中右端)に形成されたピストン支持部7cに対して軸方向に摺動自在かつ回転自在に嵌合される。また、ロックアップピストン90の外周側かつフロントカバー3側の面には、摩擦材91が貼着されている。そして、ロックアップピストン90の背面(図中右側の面)とフロントカバー3との間には、図示しない作動油供給孔やインプットシャフトに形成された油路を介して図示しない油圧制御ユニットに接続されるロックアップ室95が画成される。
The lockup
ロックアップクラッチ機構9によるロックアップを実行せずにポンプインペラ4とタービンランナ5との間で動力を伝達する際には、ポンプインペラ4およびタービンランナ5に供給される作動油がロックアップ室95内に流入し、ロックアップ室95内は作動油で満たされる。従って、この際、ロックアップピストン90は、フロントカバー3側に移動せず、ロックアップピストン90がフロントカバー3と摩擦係合することはない。また、図示しない油圧制御ユニットによりロックアップ室95内を減圧すれば、ロックアップピストン90は、圧力差によりフロントカバー3に向けて移動してフロントカバー3と摩擦係合する。これにより、フロントカバー3がダンパ機構8を介してダンパハブ7に連結され、それによりエンジンからの動力がフロントカバー3、ダンパ機構8およびダンパハブ7を介して変速装置のインプットシャフトに伝達されることになる。なお、ロックアップ室95内の減圧を停止すれば、ロックアップ室95内への作動油の流入に伴う圧力差の減少によりロックアップピストン90がフロントカバー3から離間し、それによりロックアップが解除されることになる。
When power is transmitted between the
ここで、上記流体伝動装置1において、フロントカバー3に連結されるエンジンの回転数が例えば1000rpm程度と極低いロックアップ回転数Nlupに達した段階でロックアップを実行すれば、エンジンと変速装置との間の動力伝達効率を向上させ、それによりエンジンの燃費をより向上させることができる。このため、実施例の流体伝動装置1は、フロントカバー3の回転速度(エンジン回転数)が極低く定められたロックアップ回転数Nlup付近にあるときにフロントカバー(入力部材)3からダンパハブ(出力部材)7までの間で発生する振動を良好に減衰するために、タービンランナ5および複数のコイルスプリング(第3弾性体)100とにより構成されるダイナミックダンパ10と、遠心振子式吸振装置20とを備える。
Here, in the
図1に示すように、ダイナミックダンパ10を構成する複数のコイルスプリング100は、それぞれタービンシェル50と共にリベットを介してタービンハブ52に固定されたスプリング支持部材11により周方向に所定の間隔をおいてそれぞれ摺動自在に保持され、流体伝動装置1の径方向からみてタービンランナ5とダンパ機構8との間の内周側領域に配置される。スプリング支持部材11は、各コイルスプリング100のタービンランナ5側の側部や外周部を支持する第1部材11aと、各コイルスプリング100のダンパ機構8側の側部の内周側部分を支持すると共にそれぞれ対応するコイルスプリング100の一端と当接する複数のスプリング当接部を有する第2部材11bとにより構成される。
As shown in FIG. 1, the plurality of
また、上述のダンパハブ7には、ダンパ機構8のドリブンプレート84と共に連結部材24がリベットを介して固定される。連結部材24は、ダンパハブ7のプレート固定部7bに嵌合されると共にドリブンプレート84と共にリベットを介して固定される円環状部24aと、当該円環状部24aの外周部から径方向外側かつタービンランナ5側に向けて放射状に延出される複数の放射状延出部24bと、当該放射状延出部24bの外周部から径方向外側に延出される連結部24cと、円環状部24aの外周部の放射状延出部24bの間から放射状に径方向外側かつタービンランナ5側に向けて延出されると共に更に連結部材24の径方向における略中央部付近でダイナミックダンパ10のコイルスプリング100に向けて流体伝動装置1の軸方向に延出される複数の係合部24dとを含む。そして、スプリング支持部材11により保持された各コイルスプリング100の他端は、連結部材24の対応する係合部24dと係合(当接)する。すなわち、実施例において、ダイナミックダンパ10を構成する複数のコイルスプリング100は、それぞれダンパ機構8のドリブンプレート84およびダンパハブ7と係合する。
The connecting
遠心振子式吸振装置20は、図1および図2に示すように、ダンパ機構8に対して連結される円環状の支持部材21と、それぞれ支持部材21に対して揺動可能な複数の質量体22とを含む。実施例の支持部材21には、図2に示すように、円弧状の長穴であるガイド穴21aが等間隔に複数形成されている。また、実施例の質量体22は、円盤状に形成された2枚の金属板22aと、支持部材21のガイド穴21aに転動自在に挿通されると共に両端に金属板22aが固定される支軸23とにより構成される。更に、各金属板22aの支持部材21と対向する面には、当該面の全体と支持部材21とが摺接するのを抑制するために複数(実施例では4個)の微小な突起22bが支持部材21側へと延出されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the centrifugal
そして、実施例の遠心振子式吸振装置20は、上述の連結部材24を介してダンパハブ7に固定され、ダイナミックダンパ10を構成する各コイルスプリング100の外周側に配置される。すなわち、連結部材24の連結部24cは、互いに隣り合うガイド穴21aの間で支持部材21の内周部にリベットを介して固定され、連結部材24の円環状部24aは、上述したようにダンパ機構8の第2コイルスプリング82よりも内周側でリベットを介してダンパ機構8のドリブンプレート84と共にダンパハブ7に固定される。このように、連結部材24の係合部24dをダイナミックダンパ10のコイルスプリング100に係合させると共に、連結部24cを遠心振子式吸振装置20の支持部材21に固定することにより、単一の連結部材24を用いてダイナミックダンパ10と遠心振子式吸振装置20との双方をダンパハブ7およびダンパ機構8のドリブンプレート84に連結することが可能となるので、部品点数の増加を抑制すると共に流体伝動装置1の全体をよりコンパクト化することが可能となる。また、連結部材24をダンパ機構8の第1および第2コイルスプリング81,82のうちの内周側に配置される第2コイルスプリング82よりも内周側でダンパハブ7およびダンパ機構8のドリブンプレート84に固定すれば、遠心振子式吸振装置20の配置スペースを充分に確保して、遠心振子式吸振装置20の質量体22のサイズ(径方向長さ)の選択の自由度を大きくすることができる。
The centrifugal
上述のように、実施例のダイナミックダンパ10を構成する複数のコイルスプリング100は、遠心振子式吸振装置20の内周側に配置され、遠心振子式吸振装置20と共に流体伝動装置1の径方向からみてタービンランナ5とダンパ機構8との間に配置される。これにより、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100と遠心振子式吸振装置20とが流体伝動装置1の径方向からみて軸方向に重なることから、流体伝動装置1の軸長を短縮して装置全体をコンパクト化することが可能となる。また、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100を遠心振子式吸振装置20の内周側に配置することで、外周側の遠心振子式吸振装置20の配置スペースを充分に確保して、遠心振子式吸振装置20の質量体22のサイズ、特に径方向長さの選択の自由度を大きくすることができる。更に、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100と遠心振子式吸振装置20とを流体伝動装置1の径方向からみてタービンランナ5とダンパ機構8との間に配置することにより、流体伝動装置1の軸長増を抑えつつ、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100をダンパ機構8のドリブンプレート84と係合させると共に遠心振子式吸振装置20の支持部材21をダンパ機構8のドリブンプレート84に接続することが可能となる。
As described above, the plurality of
次に、図3を参照しながら、上述の流体伝動装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the above-described
図3に示すように、ロックアップクラッチ機構9によりダンパ機構8を介してフロントカバー3とダンパハブ7とが連結されないロックアップ解除時には、原動機としてのエンジンからの動力がフロントカバー3、ポンプインペラ4、タービンランナ5、複数のコイルスプリング100および連結部材24、ダンパハブ7という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達されることになる。
As shown in FIG. 3, when the lockup is released when the
更に、実施例の流体伝動装置1では、ロックアップ解除時に、連結部材24を介してダンパハブ7およびダンパ機構8のドリブンプレート84に連結された支持部材21もダンパハブ7と共に流体伝動装置1の軸周りに回転し、支持部材21の回転に伴って遠心振子式吸振装置20を構成する各質量体22の支軸23が支持部材21のガイド穴21aにガイドされて当該ガイド穴21aの一端と他端との間を転動することにより各質量体22が支持部材21に対して揺動することになる。これにより、遠心振子式吸振装置20からドリブンプレート84に対して当該ドリブンプレート84の振動(共振)とは逆方向の位相を有する振動を付与してフロントカバー3に伝達された振動を遠心振子式吸振装置20によっても吸収(減衰)することが可能となる。
Furthermore, in the
一方、ロックアップクラッチ機構9によりダンパ機構8を介してフロントカバー3とダンパハブ7とが連結されるロックアップ時には、図3に示すように、原動機としてのエンジンからの動力が、フロントカバー3、ロックアップクラッチ機構9、ドライブ部材80、第1コイルスプリング81、中間部材83、第2コイルスプリング82、ドリブンプレート84、ダンパハブ7という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達される。この際、フロントカバー3に入力されるトルクの変動は、主にダンパ機構8の第1および第2コイルスプリング81,82により吸収される。
On the other hand, at the time of lockup in which the
このようなダンパ機構8に加えて、ロックアップ時には、タービンランナ5およびダンパ機構8のドリブンプレート84と係合する複数のコイルスプリング100がフロントカバー3(入力部材)とダンパハブ(出力部材)7との間でのトルク伝達に寄与しないマスとなるタービンランナ5やスプリング支持部材11等と共にダイナミックダンパ10を構成し、かかるダイナミックダンパ10によりエンジン側からフロントカバー3へと伝達される振動をダンパ機構8のドリブンプレート84から効果的に吸収(減衰)することが可能となる。更に、実施例の流体伝動装置1では、ロックアップに伴ってロックアップピストン90によりフロントカバー3に連結されたダンパ機構8がフロントカバー3と共に回転すると、連結部材24を介してダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に連結された支持部材21もダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)と共に流体伝動装置1の軸周りに回転し、支持部材21の回転に伴って遠心振子式吸振装置20を構成する各質量体22の支軸23が支持部材21のガイド穴21aにガイドされて当該ガイド穴21aの一端と他端との間を転動することにより各質量体22が支持部材21に対して揺動することになる。これにより、遠心振子式吸振装置20からダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に対して当該ダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)の振動(共振)とは逆方向の位相を有する振動を付与してフロントカバー3に伝達された振動を遠心振子式吸振装置20によっても吸収(減衰)することが可能となる。
In addition to such a
従って、実施例の流体伝動装置1では、ダイナミックダンパ10の振動減衰特性(共振周波数)を規定するコイルスプリング100の剛性(バネ定数)やタービンランナ5等の重量(イナーシャ)、遠心振子式吸振装置20の振動減衰特性を規定する質量体22のサイズ(特に径方向長さ)や重量、ガイド穴21aの形状や寸法等を原動機としてのエンジンの気筒数やロックアップが実行される上記ロックアップ回転数Nlupに基づいて調整することで、エンジンの回転数が例えば1000rpmといったように非常に低いときにロックアップが実行されても、原動機としてのエンジンから流体伝動装置1すなわちフロントカバー3へと伝達される振動をダイナミックダンパ10と遠心振子式吸振装置20とによって効果的に吸収(減衰)して当該振動がドリブンプレート84を介してダンパハブ7に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。そして、流体伝動装置1によれば、エンジンの回転数が例えば1000rpm程度と比較的低いロックアップ回転数Nlupに達した段階でロックアップを実行して動力伝達効率ひいてはエンジンの燃費を向上させることが可能となる。
Therefore, in the
図4は、原動機としてのエンジンの回転数と上述の流体伝動装置1等の振動レベルとの関係を例示する説明図である。同図は、3気筒あるいは4気筒といった比較的大きな振動を発生する省気筒(少気筒)エンジンと組み合わせるのに好適な流体伝動装置を得るために行ったねじり振動系のシミュレーションにより得られた複数の流体伝動装置におけるエンジン(フロントカバー3)の回転数と流体伝動装置のフロントカバー3からダンパハブ7までの間における振動レベルとの関係を例示するものである。かかるシミュレーションにおいて、原動機としてのエンジンの諸元、ポンプインペラ4やタービンランナ5、ダンパ機構8ならびにロックアップクラッチ機構9の諸元は基本的に同一とされる。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the rotational speed of the engine as the prime mover and the vibration level of the
図4において、実線は、上記実施例に係る流体伝動装置1の振動レベルを示し、点線は、上記実施例の流体伝動装置1からダイナミックダンパ10および遠心振子式吸振装置20が省略された流体伝動装置の振動レベルを示す。図4からわかるように、ダンパ機構の出力要素であるドリブンプレート84(およびダンパハブ7)にダイナミックダンパ10が繋がれる流体伝動装置1では、ダンパ機構8のマスが全体に大きくなることから、ダンパ機構8の共振周波数が低下してダンパ機構8の共振点がダイナミックダンパ10が省略された流体伝動装置に比べてより低回転数側にシフトする。従って、流体伝動装置1では、ダイナミックダンパ10の共振点をダンパ機構8の共振点から遠ざけることが可能となり、それによりダイナミックダンパ10によってエンジン(フロントカバー)の回転数が低い領域すなわち効率面からより低い値に定められるロックアップ回転数Nlup付近でエンジンからフロントカバー3に伝達された振動をより効果的に減衰することができる。また、流体伝動装置1では、図示するようにダイナミックダンパ10の共振すなわちダイナミックダンパ10によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動が生じるが、ダイナミックダンパ10の共振をダンパ機構8のドリブンプレート84に繋がれる遠心振子式吸振装置20により速やかに収束させることができるので、ダイナミックダンパ10および遠心振子式吸振装置20からなる系全体の振動の収束を早めることができる。
In FIG. 4, the solid line indicates the vibration level of the
以上説明したように、実施例の流体伝動装置1は、図4に示すシミュレーション結果を踏まえて、効率面からより低い値に定められるロックアップ回転数Nlup付近でエンジンからフロントカバー3に伝達された振動をより効果的に減衰することができるように、ダイナミックダンパ10を構成するコイルスプリング100がダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)と係合させられると共に遠心振子式吸振装置20の支持部材21がダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に接続される。このように、ダンパ機構8のドリブンプレート84にダイナミックダンパ10を繋ぐことにより、ダンパ機構8のマスが全体に大きくなり当該ダンパ機構8の共振周波数が低下する。これにより、ダンパ機構8の共振点をより低回転数側にシフトしてダイナミックダンパ10の共振点から遠ざけることが可能となり、それによりダイナミックダンパ10によってエンジン(フロントカバー3)の回転数が低い領域でエンジンからフロントカバー3に伝達された振動をより効果的に減衰することができる。更に、ダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に遠心振子式吸振装置20を繋ぐことにより、ダイナミックダンパ10の共振すなわち当該ダイナミックダンパ10によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動をも抑えることができる。従って、実施例の流体伝動装置1では、フロントカバー3に伝達された振動をダイナミックダンパ10と遠心振子式吸振装置20とにより極めて効果的に減衰することが可能となる。
As described above, the
また、上記実施例のように、質量体としてのタービンランナ5をコイルスプリング100と係合させることにより、流体伝動装置1全体のコンパクト化を図りつつ部品点数の増加を抑えつつダイナミックダンパ10を構成することが可能となる。ただし、本発明がタービンランナ5以外の部材を質量体として用いるダイナミックダンパを備えた流体伝動装置に適用され得ることはいうまでもない。
Further, as in the above-described embodiment, the
更に、実施例のダイナミックダンパ10のコイルスプリング100は、連結部材24に形成された係合部24dと係合し、遠心振子式吸振装置20の支持部材21は、連結部材24を介してダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に固定される。これにより、単一の連結部材24を用いてダイナミックダンパ10と遠心振子式吸振装置20との双方をダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に連結することが可能となるので、部品点数の増加を抑制すると共に流体伝動装置1の全体をよりコンパクト化することが可能となる。
Further, the
また、実施例のダンパ機構8は、径方向に離間して配置される第1および第2コイルスプリング81,82を有し、連結部材24は、第1および第2コイルスプリング81,82のうちの最内周側に配置される第2コイルスプリング82よりも内周側でダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に固定される。これにより、遠心振子式吸振装置20の配置スペースを充分に確保して、遠心振子式吸振装置20の質量体22のサイズ(径方向長さ)の選択の自由度を大きくすることができる。
Further, the
更に、上記実施例において、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100は、遠心振子式吸振装置20の内周側に配置され、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100と遠心振子式吸振装置20とは、流体伝動装置1の径方向からみてタービンランナ5とダンパ機構8との間に配置される。これにより、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100と遠心振子式吸振装置20とが流体伝動装置1の径方向からみて軸方向に重なることから、流体伝動装置1の軸長を短縮して装置全体をコンパクト化することが可能となる。また、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100を遠心振子式吸振装置20の内周側に配置することで、遠心振子式吸振装置20の配置スペースを充分に確保して、遠心振子式吸振装置20の質量体22のサイズ(径方向長さ)の選択の自由度をより大きくすることができる。更に、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100と遠心振子式吸振装置20とを流体伝動装置1の径方向からみてタービンランナ5とダンパ機構8との間に配置することにより、流体伝動装置1の軸長増を抑えつつ、ダイナミックダンパ10のコイルスプリング100をダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)と係合させると共に遠心振子式吸振装置20の支持部材21をダンパ機構8のドリブンプレート84(およびダンパハブ7)に接続することが可能となる。
Furthermore, in the said Example, the
なお、上記実施例の流体伝動装置1は、複数種類の弾性体すなわち第1および第2コイルスプリング81,82や中間部材83を有するダンパ機構8を備えるものであるが、本発明の流体伝動装置は、複数種類の弾性体を有するが中間部材(中間要素)を有していないダンパ機構を備えるものであってもよく、単一(一種類)の弾性体のみを有するダンパ機構を備えるものであってもよい。また、上記実施例の流体伝動装置1は、ポンプインペラ4、タービンランナ5およびステータ6を備えたトルクコンバータとして構成されるが、本発明の流体伝動装置は、ステータを有さない流体継手として構成されてもよい。更に、本発明の流体伝動装置は、単板摩擦式のロックアップクラッチ機構9の代わりに、多板摩擦式のロックアップクラッチ機構を備えるものであってもよい。また、本発明における遠心振子式吸振装置の構成は、上述の遠心振子式吸振装置20のような構成に限られるものではない。
In addition, although the
ここで、上記実施例等の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例等では、エンジンに連結されるフロントカバー3が「入力部材」に相当し、フロントカバー3に接続されたポンプインペラ4が「ポンプインペラ」に相当し、ポンプインペラ4と共に回転可能なタービンランナ5が「タービンランナ」に相当し、入力要素としてのドライブ部材80、ドライブ部材80と第1コイルスプリング81を介して係合する中間部材83および中間部材83と第2コイルスプリング82を介して係合する出力要素としてのドリブンプレート84を有するダンパ機構8が「ダンパ機構」に相当し、ダンパ機構8を介してフロントカバー3と変速装置の入力軸に接続されるダンパハブ7とを連結するロックアップを実行すると共に該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチ機構9が「ロックアップクラッチ機構」に相当し、コイルスプリング100および当該コイルスプリング100と係合する質量体としてのタービンランナ5により構成されるダイナミックダンパ10が「ダイナミックダンパ」に相当し、支持部材21および支持部材21に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体22を含む遠心振子式吸振装置20が「遠心振子式吸振装置」に相当する。
Here, the correspondence between the main elements of the above-described embodiments and the like and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In other words, in the above-described embodiment, the
ただし、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。 However, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the invention described in the column of means for solving the problem by the embodiment. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the examples are merely specific examples of the invention described in the column of means for solving the problem, and the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem is It should be done based on the description.
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above using the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.
本発明は、流体伝動装置の製造分野等において利用可能である。 The present invention can be used in the field of manufacturing fluid transmission devices.
1 流体伝動装置、3 フロントカバー、4 ポンプインペラ、5 タービンランナ、6 ステータ、7 ダンパハブ、7a ハブ支持部、7b プレート固定部、7c ピストン支持部、8 ダンパ機構、9 ロックアップクラッチ機構、10 ダイナミックダンパ、11 スプリング支持部材、11a 第1部材、11b 第2部材、20 遠心振子式吸振装置、21 支持部材、21a ガイド穴、22 質量体、22a 金属板、22b 突起、23 支軸、24 連結部材、24a 円環状部、24b 放射状延出部、24c 連結部、24d 係合部、40 ポンプシェル、41 ポンプブレード、50 タービンシェル、51 タービンブレード、52 タービンハブ、60 ステータブレード、61 ワンウェイクラッチ、80 ドライブ部材、81 第1コイルスプリング、82 第2コイルスプリング、83 中間部材、83a 第1中間プレート、83b 第2中間プレート、84 ドリブンプレート、84a 調心部、90 ロックアップピストン、91 摩擦材、95 ロックアップ室、100 コイルスプリング。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ダイナミックダンパの前記弾性体は、前記ダンパ機構の前記出力要素と係合し、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、前記ダンパ機構の前記出力要素に接続されることを特徴とする流体伝動装置。 A pump impeller connected to an input member coupled to a prime mover, a turbine runner rotatable with the pump impeller, a damper mechanism having an input element, an elastic body, and an output element, and the input member via the damper mechanism And a dynamic damper including a lockup clutch mechanism capable of performing a lockup coupling the transmission and an input shaft of the transmission and releasing the lockup, and an elastic body and a mass body engaged with the elastic body, A fluid transmission device comprising a support member and a centrifugal pendulum vibration absorber including a plurality of mass bodies that can swing with respect to the support member,
The elastic body of the dynamic damper engages with the output element of the damper mechanism, and the support member of the centrifugal pendulum vibration absorber is connected to the output element of the damper mechanism. Transmission device.
前記ダイナミックダンパの前記質量体は、該ダイナミックダンパの前記弾性体と係合する前記タービンランナであることを特徴とする流体伝動装置。 The fluid transmission device according to claim 1,
The fluid transmission device according to claim 1, wherein the mass body of the dynamic damper is the turbine runner engaged with the elastic body of the dynamic damper.
前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、連結部材を介して前記ダンパ機構の前記出力要素に固定され、
前記ダイナミックダンパの前記弾性体は、前記連結部材に形成された係合部と係合することを特徴とする流体伝動装置。 The fluid transmission device according to claim 1 or 2,
The support member of the centrifugal pendulum vibration absorber is fixed to the output element of the damper mechanism via a connecting member,
The fluid transmission device according to claim 1, wherein the elastic body of the dynamic damper is engaged with an engaging portion formed on the connecting member.
前記ダンパ機構は、前記流体伝動装置の径方向に離間して配置される複数の弾性体を有し、
前記連結部材は、前記複数の弾性体のうちの最内周側に配置される弾性体よりも内周側で前記ダンパ機構の前記前記出力要素に固定されることを特徴とする流体伝動装置。 The fluid transmission device according to claim 3,
The damper mechanism has a plurality of elastic bodies that are spaced apart from each other in the radial direction of the fluid transmission device,
The fluid transmission device, wherein the connecting member is fixed to the output element of the damper mechanism on an inner peripheral side with respect to an elastic body arranged on the innermost peripheral side of the plurality of elastic bodies.
前記ダイナミックダンパの前記弾性体は、前記遠心振子式吸振装置の内周側に配置され、前記ダイナミックダンパの前記弾性体と前記遠心振子式吸振装置とは、前記流体伝動装置の径方向からみて前記タービンランナと前記ダンパ機構との間に配置されることを特徴とする流体伝動装置。 In the fluid transmission device according to any one of claims 1 to 4,
The elastic body of the dynamic damper is disposed on the inner peripheral side of the centrifugal pendulum type vibration absorber, and the elastic body of the dynamic damper and the centrifugal pendulum type vibration absorber are viewed from the radial direction of the fluid transmission device. A fluid transmission device, wherein the fluid transmission device is disposed between a turbine runner and the damper mechanism.
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