JP2014228009A - Vibration damping device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、弾性体を有する振動減衰装置と、振り子式の振動減衰装置とを備えた振動減衰装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration damping device including a vibration damping device having an elastic body and a pendulum type vibration damping device.
動力源で発生させたトルクを、目的とする箇所もしくは部材に伝達するための駆動軸や歯車などの回転体は、入力されるトルク自体の変動や負荷の変動、あるいは摩擦などが原因となって不可避的に振動する。その振動の周波数は回転数に応じて変化するとともに、二次振動以上の高次の振動も併せて発生するので、共振によって振幅が大きくなり、ひいては騒音や耐久性低下などの原因となることがある。そのため、回転によって動力を伝達する各種の機器には、上述したような振動を防止するための装置もしくは機構が広く採用されている。 Rotating bodies such as drive shafts and gears for transmitting the torque generated by the power source to the target location or member are caused by fluctuations in the input torque itself, fluctuations in the load, friction, etc. Inevitably vibrates. The frequency of the vibration changes according to the number of rotations, and a higher-order vibration higher than the secondary vibration is also generated. Therefore, the amplitude becomes large due to resonance, which may cause noise and durability deterioration. is there. For this reason, devices or mechanisms for preventing vibration as described above are widely used in various devices that transmit power by rotation.
例えば、特許文献1には、バネを有する弾性ダンパと、振り子を有する振り子ダンパとが、エンジンとトルクコンバータとの間の動力伝達経路に直列に配置され、エンジンからトルクコンバータに到る動力の伝達方向において、弾性ダンパの下流側に振り子ダンパが設けられていることが記載されている。 For example, in Patent Document 1, an elastic damper having a spring and a pendulum damper having a pendulum are arranged in series in a power transmission path between an engine and a torque converter, and transmission of power from the engine to the torque converter is performed. In the direction, it is described that a pendulum damper is provided on the downstream side of the elastic damper.
また、特許文献2には、エンジンクランクシャフトとトルクコンバータとの間にトーショナルダンパが設けられ、エンジン始動時や、エンジン回転数が共振回転域にある場合には、トーショナルダンパの入力要素と一体回転するギヤと、トーショナルダンパの出力要素と一体回転するギヤとの両方にスタータモータの出力ギヤを噛合させることが記載されている。
In
しかしながら、特許文献1に記載された構成では、エンジン始動時やエンジン停止時などエンジン回転数が低い場合に、振り子ダンパの振り子は、遠心力が弱い状態で揺動するので、周辺部材と接触し異音を生じさせる可能性があった。 However, in the configuration described in Patent Document 1, when the engine speed is low, such as when the engine is started or when the engine is stopped, the pendulum of the pendulum damper swings in a state where the centrifugal force is weak. There was a possibility of causing abnormal noise.
また、特許文献2に記載された構成では、トーショナルダンパが、エンジン回転数が低い共振回転域で一体的に回転するので、エンジンから動力伝達経路に伝わる振動によって共振することは防げるものの、弾性体による振動減衰特性に限られてしまい、多様な振動減衰特性を発揮するものではなかった。異なる振動減衰特性を発揮する構成を追加する場合に、その構造や種類や組み付けなど、種々検討の余地が残っていた。
Further, in the configuration described in
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、多様な振動減衰特性を発揮して捩り振動の制振効果を向上させるとともに、異音を防止するように構成された振動減衰装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and is configured to exhibit various vibration damping characteristics to improve the damping effect of torsional vibration and to prevent abnormal noise. An object of the present invention is to provide a vibration damping device.
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、エンジンの出力トルクが入力される入力要素と、出力側の回転軸と一体回転するように連結された出力要素と、前記入力要素と前記出力要素との間に設けられ、回転方向に伸縮する弾性体とを有するダンパ機構と、回転体に保持され、かつ当該回転体が回転することにより揺動する振り子を有する振り子式吸振器とを備えた振動減衰装置において、前記振り子式吸振器における前記回転体は、前記出力側の回転軸に相対回転可能に支持され、前記振り子式吸振器における前記回転体と前記出力側の回転軸とを一体回転させるように締結させた締結状態と、前記振り子式吸振器における前記回転体と前記出力側の回転軸とを相対回転可能にさせるように開放させた開放状態とを切り替える切替機構を備えていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 is directed to an input element to which engine output torque is input, an output element coupled to rotate integrally with an output-side rotating shaft, and the input element And the output element, a damper mechanism having an elastic body that expands and contracts in the rotation direction, and a pendulum type vibration absorber having a pendulum that is held by the rotating body and swings when the rotating body rotates The rotating body in the pendulum type vibration absorber is supported so as to be relatively rotatable on the output side rotating shaft, and the rotating body in the pendulum type vibration absorber and the rotating shaft on the output side Between a fastening state that is fastened so as to rotate integrally and an open state in which the rotating body and the rotary shaft on the output side of the pendulum type damper are opened to be relatively rotatable. And it is characterized in that it comprises a replacement mechanism.
請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記切替機構は、前記ダンパ機構における前記入力要素と前記出力要素とを一体回転させるように締結させた締結状態に切り替えるように構成されていることを特徴とする振動減衰装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the switching mechanism is configured to switch to a fastening state in which the input element and the output element in the damper mechanism are fastened so as to rotate together. It is the vibration damping device characterized by having.
請求項3に係る発明は、請求項1または2の発明において、前記切替機構は、前記振り子式吸振器における前記回転体と前記出力側の回転軸とを締結させ、かつ当該回転軸と前記ダンパ機構における前記入力要素とを開放させた第1締結状態と、前記ダンパ機構における前記入力要素と前記出力側の回転軸とを締結させ、かつ当該回転軸と前記振り子式吸振器における前記回転体とを開放させた第2締結状態と、前記振り子式吸振器における前記回転体および前記ダンパ機構における前記入力要素を前記出力側の回転軸から開放させたニュートラル状態とに切り替えるように構成されていることを特徴とする振動減衰装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the switching mechanism fastens the rotating body and the output-side rotating shaft of the pendulum type vibration absorber, and the rotating shaft and the damper. A first fastening state in which the input element in the mechanism is opened, the input element in the damper mechanism and the rotating shaft on the output side are fastened, and the rotating body and the rotating body in the pendulum damper The second fastening state in which the opening is opened, and the neutral state in which the rotating element in the pendulum type vibration absorber and the input element in the damper mechanism are opened from the rotating shaft on the output side are configured to be switched. Is a vibration damping device characterized by
請求項1の発明によれば、切替機構により振り子式吸振器を動作させる状態と動作させない状態とを切り替えることができる。これにより、切替機構が振り子式吸振器を動力伝達系から切り離すことができるので、振り子により生じる異音を防止することができる。例えば、エンジン回転数が低回転領域である場合に、切替機構を作動させて、振り子式吸振器を動力伝達系から切り離すことにより、遠心力が弱い状態で振り子式吸振器を動作させなくなり、振り子式吸振器により生じる異音を防止できる。さらに、この場合には、振り子式吸振器による慣性をその動力伝達系に作用させなくてよくなり、加速性能を向上させることができる。また、エンジン回転数が高回転領域である場合には、切替機構により振り子式吸振器を動力伝達系に連結させることができるので、振り子の動作が安定する状態で振り子式吸振器による制振効果を発揮させることができる。したがって、ダンパ機構による振動減衰特性と振り子式吸振器による振動減衰特性とを効果的に作用させて振動を減衰させ、かつ異音を防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the state where the pendulum type vibration absorber is operated and the state where the pendulum type vibration absorber is not operated can be switched by the switching mechanism. Thereby, since the switching mechanism can isolate | separate a pendulum type vibration absorber from a power transmission system, the abnormal noise produced by a pendulum can be prevented. For example, when the engine speed is in the low rotation range, the pendulum type vibration absorber is not operated in a state where the centrifugal force is weak by operating the switching mechanism and disconnecting the pendulum type vibration absorber from the power transmission system. An abnormal noise caused by the vibration absorber can be prevented. Further, in this case, the inertia due to the pendulum type absorber does not need to act on the power transmission system, and the acceleration performance can be improved. In addition, when the engine speed is in the high speed range, the pendulum type vibration absorber can be connected to the power transmission system by the switching mechanism, so that the vibration control effect by the pendulum type vibration absorber can be achieved while the operation of the pendulum is stable. Can be demonstrated. Therefore, the vibration damping characteristic by the damper mechanism and the vibration damping characteristic by the pendulum absorber can be effectively acted to attenuate the vibration and prevent abnormal noise.
請求項2の発明によれば、切替機構によりダンパ機構を動作させる状態と動作させない状態とを切り替えることができる。これにより、ダンパ機構の弾性体により生じる異音を防止できる。例えば、エンジン回転数が低回転領域である場合に、切替機構を作動させて、ダンパ機構の入力要素と出力要素とを直結することにより、低回転領域でダンパ機構を動作させなくなり、ダンパ機構により生じる異音を防止できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、例えば、エンジン回転数が高回転領域である場合には、切替機構により振り子式吸振器を動力伝達系に連結させ、かつダンパ機構を動作させることができるので、振り子の動作が安定する状態で振り子式吸振器による制振効果を発揮させることができるとともに、ダンパ機構による制振効果も発揮させることができる。したがって、エンジン回転数の高低に応じて、ダンパ機構による振動減衰特性と振り子式吸振器による振動減衰特性とを効果的に作用させて振動を減衰させ、かつ異音を防止できる。
According to the invention of
以下、図面を参照して、この発明に係る振動減衰装置を具体的に説明する。図1は、この発明の一例における振動減衰装置を示し、その振動減衰装置を備えた動力伝達装置を模式的に示している。動力伝達装置1は、動力源として内燃機関、特にエンジンを備えた車両に搭載され、エンジンの出力トルクが、エンジンのクランクシャフト2に一体的に取り付けられたドライブプレート3から、弾性体を有する捩り振動減衰装置であるダンパ機構4を介して、流体伝動装置10に伝達するように構成されている。すなわち、ダンパ機構4は、ドライブプレート3と流体伝動装置10との間に設けられており、いわゆるトーショナルダンパと称されるものである。
Hereinafter, a vibration damping device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vibration damping device according to an example of the present invention, and schematically shows a power transmission device including the vibration damping device. The power transmission device 1 is mounted on an internal combustion engine as a power source, particularly a vehicle equipped with an engine, and the output torque of the engine is a torsion having an elastic body from a
図1に示すように、ダンパ機構4は、入力側の回転部材である入力要素41と、出力側の回転部材である出力要素42と、エンジントルクによる捩り振動によって回転方向に弾性変形する弾性体としてのコイルスプリング43とを備えている。入力要素41は、ドライブプレート3と一体的に回転するように連結されている。出力要素42は、流体伝動装置10のフロントカバー11と一体的に回転するように連結されている。また、入力要素41と出力要素42とは、相対的に回転することができるように構成されている。コイルスプリング43は、入力要素41と出力要素42との間に設けられている。したがって、入力要素41と出力要素42とが相対回転することにより、コイルスプリング43は回転方向に伸縮する。
As shown in FIG. 1, the
入力要素41は、円環状に形成され、ドライブプレート3と軸線方向で対向するように配置された外周側プレート41aを備えている。外周側プレート41aにおけるドライブプレート3との対向面には、可及的に外周側に介在プレート41fが一体化されている。ドライブプレート3を貫通するボルト52が、介在プレート41fにおけるドライブプレート3との対向面に接合されたセットブロック51にねじ込まれていることにより、外周側プレート41aは、ドライブプレート3と一体的に回転するように構成されている。
The
また、入力要素41は、略円環状に形成され、外周側プレート41aと一体的に回転するように締結された第1サイドプレート41cと第2サイドプレート41dとを備えている。具体的には、第1サイドプレート41cは、外周プレート41aに対してドライブプレート3側に設けられ、第2サイドプレート41dは、外周プレート41aに対して後述する振り子式吸振器6側に設けられている。また、第1サイドプレート41cおよび第2サイドプレート41dの外周側は、リベット41bによって外周側プレート41aと一体的に締結されている。すなわち、第1サイドプレート41cと第2サイドプレート41dと外周側プレート41aとは一体回転するように構成されている。
The
第1サイドプレート41cおよび第2サイドプレート41dは、リベット41bにより締結された部分よりも内周側に、軸線方向に貫通して開口している窓部41eが設けられ、コイルスプリング43を収容する収容室を形成している。さらに、第2サイドプレート41dには、窓部41eよりも内周側に、後述する切替機構7の第2クラッチギヤ75bが一体的に回転するように連結されている。
The
出力要素42は、円環状に形成され、ドライブプレート3と軸線方向で対向するように配置された内周側プレート42aを備えている。内周プレート42aは、外周プレート41aよりも回転中心側に配置されている。内周側プレート42aの内周部は、フロントカバー11の軸部11cの外周面とスプライン嵌合している。つまり、出力要素42とフロントカバー11とが一体的に回転する。そのフロントカバー11は、有底円筒状に形成され、底部分を形成するフロント壁11aと、フロント壁11aの外周部から軸線方向に延びるように形成された略円筒状の外周壁11bとを備えている。軸部11cは、軸線方向でフロント壁11aからエンジン側に突出するように形成されている。したがって、軸部11cは、フロントカバー11の回転中心軸線を含み、かつ回転中心軸線と平行に形成されている。また、この具体例では、軸部11cが、振動減衰装置における出力側の回転軸を構成している。
The
また、内周側プレート42aには、コイルスプリング43と円周方向で当接してコイルスプリング43を保持する保持部42bが設けられている。保持部42bは、内周側プレート42aが円周方向に所定の範囲で開口する部分により構成され、等間隔に複数配置されている。つまり、内周側プレート42aは、円周方向で内周側プレート42aと空間部とが交互に配置されるように形成されている。要は、保持部42bは、内周プレート42aを半径方向および円周方向に所定幅を有するようにして軸線方向に貫通させた貫通部であってもよく、内周プレート42aの外周面を半径方向で凹凸状に形成させて円周方向で凸部に挟まれる部分であってもよい。また、保持部42bは、コイルスプリング43を収容する収容室を形成し、サイドプレート41c,41dの窓部41e内に設けられている。また、保持部42bにおける外周側の縁部は、内周側プレート42aと一体化された外周枠部42cによって構成されている。半径方向で外周枠部42cとコイルスプリング43との間に、樹脂製のシート部材42dが設けられている。外周枠部42aには、遠心力によりコイルスプリング43の荷重が作用し、シート部材42dはコイルスプリング43と摺動するように構成されている。
The inner
それら入力要素41と出力要素42とによって収容室が形成され、その収容室内にコイルスプリング43が収容されている。そのコイルスプリング43は、ダンパ機構4の回転方向(円周方向)における端部が、入力要素41および出力要素42と当接して保持されている。そのダンパ機構4が動作する際、コイルスプリング43における円周方向の両端部は、一方の端部が入力要素41と接触し、かつ他方の端部が出力要素42と接触している。つまり、入力要素41と出力要素42とが相対回転することにより、コイルスプリング43は、回転方向で入力要素41と出力要素42とにより挟み込まれて回転方向に伸縮する。
A storage chamber is formed by the
そのダンパ機構4が設けられているフロントカバー11の軸部11cには、振り子を有する振動減衰装置である振り子式吸振器6が設けられている。振り子式吸振器6は、いわゆるダイナミックダンパや振り子式と称されるものであって、軸部11c上に、軸線方向でダンパ機構4とフロントカバー11のフロント壁11aとの間に配置されている。具体的には、振り子式吸振器6は、環状に形成され、軸部11cに相対回転可能に嵌合する回転体61を備えている。回転体61の内周部には、中空状に形成され、軸部11cに相対回転可能に嵌合しているハブ軸61aが設けられている。この具体例では、ハブ軸61aの内周面が、軸部11cに嵌合している軸受9と当接している。すなわち、回転体61は、軸受9を介して軸部11cに支持されている。また、回転体61は、ハブ軸61aから半径方向で外周側に突出するフランジ部61bを備えている。さらに、この回転体61には、後述する切替機構7の第1クラッチギヤ75aが一体的に回転するように連結されている。
A pendulum type vibration absorber 6 that is a vibration damping device having a pendulum is provided on a
また、フランジ部61bの外周側には、その回転体61に保持され、かつ回転体61に対して相対的に自由運動できる錘に相当する振り子62が設けられている。振り子62は、円周方向で等間隔に複数配置されている。さらに、フランジ部61bの外周側には、振り子62を覆うように形成されたカバー部材63が一体的に設けられている。つまり、カバー部材63内に振り子62が収容されている。要は、振り子62は、回転体61が回転することにより、その回転方向と同じ方向、あるいは回転体61と相対回転する方向に揺動するように構成されていればよく、慣性質量体や転動体などを含むように構成されている。
A
例えば、振り子式吸振器6は、フランジ部61bにおける外周側の部分には、厚さ方向に貫通した貫通部が、半径方向に所定の幅で開口し、かつ円周方向に長く形成されている。その貫通部は、回転体61に対して移動自在に振り子62を収容し、かつ貫通部における外周側の面に振り子62を転動体として転動させる転動室を構成している。つまり、円周方向で等間隔に複数の転動室が設けられ、複数の振り子62が転動室毎に収容されている。その各転動室の外周側の面は、遠心力を受けた振り子62が接触し、かつ振り子62を沿わせて移動させる面、すなわち転動面を構成している。すなわち、転動面は、中央部を起点とした回転方向における左右両側の面が、例えばトロイダル面として構成されている。なお、この説明では、貫通部を転動室と記載し、振り子を転動体と記載して説明する場合がある。
For example, in the pendulum type vibration absorber 6, a penetrating portion penetrating in the thickness direction is formed in the outer peripheral portion of the
また、振り子62は、フランジ部61bの板厚より僅かに長い支持ピンの両端部に、支持ピンの外径より大きい外径の円板部を有する錘を含む。その円板部の外径は、転動室を形成している外周側の面と内周側の面との最大の間隔より小さく、かつ転動室の両側の最小の間隔より大きく設定されている。また、支持ピンの外径は、転動室における半径方向の開口幅より小さく設定されている。すなわち、振り子62は、各転動室の内部に収容された状態で、回転体61の回転中心軸線と平行な方向に移動できる。そのため、振り子62は、円板部の内壁面がフランジ部61bの側面に引っ掛かって転動室から抜け出ないように構成されている。この具体例では、カバー部材63が転動室を覆うように設けられているので、カバー部材63内に振り子62が収容されている。
Further, the
さらに、フロントカバー11の軸部11cには、前述したダンパ機構4と振り子式吸振器6とに加え、軸部11cとダンパ機構4との締結状態と、軸部11cと振り子式吸振器6との締結状態とを切り替えるように構成された切替機構7が設けられている。切替機構7は、クラッチ機構であって、軸部11c上に、軸線方向でダンパ機構4と振り子式吸振器6の間に設けられている。具体的には、切替機構7は、ダンパ機構4の入力要素41と流体伝動装置10のフロントカバー11との締結状態と開放状態とを切り替えるとともに、振り子式吸振器6の回転体61とフロントカバー11との締結状態と開放状態とを切り替えることができるように構成されている。
Furthermore, in addition to the
その一例として、図1には、キー式シンクロメッシュ機構により構成された切替機構7を示してある。図1に示す切替機構7、外周部にスプラインと切り溝(キー溝)とが設けられ、かつ内周部にスプラインが設けられたハブ71を備えている。ハブ71の内周部は、軸部11cの外周面とスプライン嵌合している。また、ハブ71の外周部に設けられたスプラインと、環状に形成されたスリーブ72の内周部に設けられたスプラインと噛み合っている。また、ハブ71のキー溝には、キー73が収容されており、そのキー73は、図示しないスプリングによって半径方向でスリーブ72側に押圧されている。キー73の外周部とスリーブ72の内周部とが係合するように構成されており、スリーブ72が軸線方向に移動する際、その係合状態では、スリーブ72とキー73とが一体的に移動するように構成されている。
As an example, FIG. 1 shows a
さらに、切替機構7は、スリーブ72における内周側のスプラインと噛み合うための突起部を外周部に有し、かつ内周面に円錐状のコーン面を有するシンクロナイザーリング74を備えている。この具体例では、軸線方向でハブ71に対して、振り子式吸振器6側に設けられた第1シンクロナイザーリング74aと、ダンパ機構4側に設けられた第2シンクロナイザーリング74bとが設けられている。また、切替機構7は、外周面にシンクロナイザーリング74のコーン面と対向する円錐状のコーン面を有し、かつそのコーン面よりも半径方向で外周側に突出する部分に、スリーブ72における内周側のスプラインと噛み合うためのスプラインを有するクラッチギヤ75を備えている。そのコーン面は、摩擦係合面を形成する。
Further, the
この具体例では、振り子式吸振器6の回転体61と一体的に回転する第1クラッチギヤ75aと、ダンパ機構4の入力要素41と一体的に回転する第2クラッチギヤ75bとが設けられている。具体的には、第1クラッチギヤ75aの内周面と回転体61のハブ軸61aにおける外周面とがスプライン嵌合している。また、第2クラッチギヤ75bは、入力要素41のうち振り子吸振器6側に設けられた第2サイドプレート41dと一体的に回転するように構成されている。例えば、フロントカバー11の軸部11cに相対回転可能に嵌合する支持部材8を備え、支持部材8の外周面と第2クラッチギヤ75bの内周面とがスプライン嵌合し、かつ支持部材8の外周面と第2サイドプレート41dの内周面とがスプライン嵌合している。
In this specific example, a first
さらに、切替装置7は、スリーブ72を軸線方向に移動させる適宜のアクチュエータ(図示せず)を備え、そのアクチュエータをECUなどの電子制御装置によって電気的に制御されるように構成されている。このアクチュエータには、機械的に作動するものや、油圧により作動するものが含まれる。例えば、スリーブ72を振り子式吸振器6側に作動させる場合、スリーブ72とともにキー73が左方向に移動して第1シンクロナイザーリング74aを押圧することにより、第1シンクナイザーリング74aのコーン面が第1クラッチギヤ75aのコーン面と摩擦接触する。これにより、フロントカバー11の回転数と振り子式吸振器6における回転体61の回転数とを合わせる作用(同期作用)が生じ始める。そして、その回転数の同期が完了すると、コーン面同士での摩擦力はなくなり、スリーブ72はさらに左方向へ移動し、スリーブ72のスプラインが第1クラッチギヤ75aのスプラインに噛み合って、軸部11cと振り子式吸振器6の回転体61とが一体回転するように締結される。一方、スリーブ72と第1クラッチギヤ75aとがスプライン嵌合している締結状態から、スリーブ72を第2クラッチギヤ75bとスプライン嵌合させる締結状態に移行させる際、アクチュエータによりスリーブ72を右方向に移動させるため、スリーブ72と第1クラッチギヤ75aとが開放される。すなわち、この具体例における切替機構7は、回転同期装置であって、同期側の回転部材における回転速度と、被同期側の回転部における回転速度とを、摩擦力によって等しくさせるように構成されている。
Furthermore, the
ここで、切替機構7により設定される締結状態と開放状態について説明する。切替機構7は、スリーブ72が振り子式吸振器6側の第1クラッチギヤ75aとハブ71との両方にスプライン嵌合することにより、フロントカバー11の軸部11cと振り子式吸振器6の回転体61とを締結した状態(第1締結状態)に設定することができる。したがって、切替機構7が第1締結状態となるように制御することにより、フロントカバー11のトルクにより振り子式吸振器6の回転体61が回転する。つまり、第1締結状態では、ダンパ機構4の入力要素41とフロントカバー11とが相対回転可能な開放状態であるため、振り子式吸振器6による制振効果と、ダンパ機構4による制振効果との両方が発揮される。図2には、この具体例の動力伝達装置1における動力伝達経路および慣性系を模式的に示してある。このように、切替機構7により第1締結状態に設定された場合、図2に一点鎖線で示すように、ダンパ機構4の出力要素42を含む慣性系(動力伝達系)に振り子式吸振器6を含む慣性系を付加することができる。
Here, the fastening state and the release state set by the
また、切替機構7は、スリーブ72が第1クラッチギヤ75aおよび第2クラッチギヤ75bと噛み合っていないことにより、ダンパ機構4の入力要素41と軸部11cとを切り離し、かつ振り子式吸振器6の回転体61と軸部11cとを切り離した状態(ニュートラル状態)に設定することができる。したがって、切替機構7がニュートラル状態となるように制御することにより、フロントカバー11の軸部11cと振り子式吸振器6の回転体61との間でトルクの伝達が生じず、かつダンパ機構4の入力要素41と出力要素42とが直結されない。つまり、ニュートラル状態では、振り子式吸振器6による制振効果は発揮されず、ダンパ機構4による制振効果のみが発揮される。このように、切替機構7によりニュートラル状態に設定された場合、図2に点線で示すように、ダンパ機構4の出力要素42を含む慣性系と振り子式吸振器6を含む慣性系とが切り離されている。
Further, the
さらに、切替機構7は、スリーブ72がダンパ機構4側の第2クラッチギヤ75bとハブ71との両方にスプライン嵌合することにより、ダンパ機構4の入力要素41と軸部11cとを締結した状態(第2締結状態)に設定することができる。したがって、切替機構7が第2締結状態となるように制御することにより、ダンパ機構4において入力要素41と出力要素42とが直結される。つまり、第2締結状態では、ダンパ機構4の入力要素41と出力要素42とが一体的に回転するので、ダンパ機構4による制振効果が発揮されない。さらに、第2締結状態では、フロントカバー11の軸部11cと振り子式吸振器6の回転体61とが切り離されているので、振り子式吸振器6による制振効果が発揮されない。このように、切替機構7により第2締結状態に設定された場合、図2に実線で示すように、ダンパ機構4の入力要素41を含む慣性系とダンパ機構4の出力要素42を含む慣性系とが連結されている。言い換えれば、切替機構7は、において、ダンパ機構4の入力要素41とフロントカバー11の軸部11cとの間で動力伝達経路を選択的に切り替えることができるものである。
Further, the
このように、切替機構7は、ダンパ機構4の入力要素41と振り子式吸振器6の回転体61とのいずれか一方とフロントカバー11の軸部11cとを締結する状態と、その入力要素41および回転体61を軸部11cから切り離した状態にを切り替えることができるように構成されている。要は、切替機構7によって、ダンパ機構4による制振効果を発揮させる状態と、振り子式吸振器6による制振効果を発揮させる状態と、ダンパ機構4および振り子式吸振器6による制振効果を発揮させない状態とに切り替えることができるように構成されている。
As described above, the
また、図1に示すように、流体伝動装置10は、動力伝達装置1においてダンパ機構4の下流側に配置され、フロントカバー11の内部に流体としてオイルを収容するように構成されている。この具体例における流体伝動装置10とは、トルクコンバータであって、オイルを収容している内部構造が周知のものである。例えば、流体伝動装置10は、オイルの流れを生じさせるポンプインペラ12と、そのオイルの流れによって回転させられるタービンランナ13とを備え、そのポンプインペラ12とタービンランナ13とが同一軸線上で軸線方向に対向して配置されている。また、ポンプシェルにおける外周側の端部もしくはエンジン側の端部には、フロントカバー11の円筒部11bが接合されている。そのポンプシェルは、図示しないオイルポンプと連結されている。さらに、ポンプインペラ12の内周部と、タービンランナ13の内周部との間にステータ14が配置されている。そのステータ14は、一方向クラッチ15を介して図示しない固定部に支持されている。
As shown in FIG. 1, the
また、流体伝動装置10の内部には、オイルを介することなくポンプインペラ12とタービンランナ13との間でトルクを伝達するためのロックアップクラッチ20が設けられている。すなわち、ロックアップクラッチ20は、いわゆる直結クラッチであり、円環状に形成されたロックアップピストン21を主体に構成されている。ロックアップピストン21におけるエンジン側の側面のうち可及的に外周側には、フロントカバー11におけるフロント壁11aの内面(フロント壁面)11dに押し付けられて摩擦力を生じる摩擦材21aが取り付けられている。ロックアップピストン21における外周側の端部には、フロントカバー11における外周壁11bの内周面に沿うように軸線方向に延びている外周部21bが形成されている。その外周部21bは、円筒形状、もしくは円周方向で等間隔に設けられたフォーク状に形成されている。つまり、ロックアップピストン21の外径は、フロントカバー11の円筒部11bの内径よりも僅かに小径に形成されている。また、ロックアップピストン21の外周部21bには、タービンランナ13と一体的に構成された連結部材が連結されている。つまり、ロックアップピストン21は、連結部材を介してタービンランナ13と一体的に回転するように構成されている。
Further, a lock-up clutch 20 is provided inside the
そのタービンランナ13の内周部は、中空に形成されたハブ軸16と一体化されている。ハブ軸16は、中空円筒状に形成された円筒部16aと、円筒部16aから半径方向で外周側へ突出したフランジ状に形成されたハブ16bを有している。円筒部16aの外周面には、ロックアップピストン21が軸線方向には移動可能で、かつ回転方向には相対回転可能に嵌合している。円筒部16aの内周部は、流体伝動装置10における出力部材である出力軸17の外周面とスプライン嵌合している。
The inner peripheral portion of the
さらに、ロックアップピストン21のエンジン側の側面、つまり摩擦材21aが設けられている側面は、フロントカバー11のフロント壁面11dと対向している。すなわち、フロント壁面11dは、ロックアップ係合面を構成している。したがって、ロックアップクラッチ20の開放状態において、ロックアップピストン21のエンジン側の側面と、フロント壁面11dとの間には僅かな隙間が空いており、その隙間が、オイルが流通する油路を構成する。
Furthermore, the side surface on the engine side of the lock-up
例えば、ロックアップ係合状態において、係合用油路の油圧を開放用油路の油圧より低くすると、ロックアップピストン21とフロント壁11aとの間の油圧が、タービンランナ13を収容する収容室内の油圧より高くなる。その結果、ロックアップピストン21がフロント壁11aから離れる方向に押されて摩擦材21aがフロント壁面11dから離れる。したがって、ロックアップクラッチ20の開放状態では、フロント壁11aとロックアップピストン21との間でのトルクの伝達が遮断される。一方、ロックアップ開放状態において、係合用油路の油圧を開放用油路の油圧より高くすることにより、タービンランナ13を収容する収容室内の油圧が、ロックアップピストン21とフロント壁面11dとの間の油圧より高くなる。その結果、ロックアップピストン21がフロント壁11a側に押されて、摩擦材21aがフロント壁面11dに接触し押し付けられることにより摩擦係合する。このロックアップクラッチ20の係合状態では、摩擦材21aとフロント壁面11dとの間で生じる摩擦力によって、ロックアップピストン21とフロントカバー11との間でトルクの伝達が生じる。
For example, in the lockup engagement state, when the hydraulic pressure of the engagement oil passage is made lower than the hydraulic pressure of the release oil passage, the hydraulic pressure between the
以上説明したように、この具体例の振動減衰装置によれば、切替装置により、振り子式吸振器による制振効果を発揮させる状態と、弾性体を有するダンパ機構による制振効果を発揮させる状態とを選択することができるようになる。 As described above, according to the vibration damping device of this specific example, the switching device exhibits the vibration suppression effect by the pendulum absorber, and the vibration suppression effect by the damper mechanism having the elastic body. Will be able to select.
例えば、切替機構を第1締結状態に設定して振り子式吸振器をトルクの伝達系に連結させた場合、振り子式吸振器による制振効果を発揮させることができる。つまり、エンジン回転数がある程度上昇した高回転領域において、切替機構により振り子式吸振器を連結させることができるため、振り子の動作が安定する回転領域で、振り子式吸振器による制振効果を発揮させることができる。すなわち、回転速度が遅く遠心力が不足する回転数領域では、振り子式吸振器を動力伝達系から切り離すことができるので、振り子式吸振器の振り子が遠心力不足で動作することにより生じる異音を防止できるとともに、振り子式吸振器の耐摩耗性を向上させることができる。 For example, when the switching mechanism is set to the first engagement state and the pendulum type vibration absorber is connected to the torque transmission system, the damping effect of the pendulum type vibration absorber can be exhibited. In other words, since the pendulum type absorber can be connected by the switching mechanism in the high rotation region where the engine speed has increased to some extent, the damping effect of the pendulum type absorber is exhibited in the rotation region where the operation of the pendulum is stable. be able to. In other words, in the rotation speed region where the rotational speed is slow and the centrifugal force is insufficient, the pendulum type vibration absorber can be disconnected from the power transmission system, so that the noise generated by the operation of the pendulum type vibration absorber with insufficient centrifugal force is reduced. While being able to prevent, the abrasion resistance of a pendulum type vibration absorber can be improved.
また、切替機構をニュートラル状態に設定した場合、入力要素と出力要素とが相対回転可能であるダンパ機構による制振効果は発揮されるため、例えばアイドル回転数以下の低回転領域では、アイドリング時のエンジントルクによる振動を減衰させることができるとともに、振り子が動作することを防止することができる。さらに、ニュートラル状態では、振り子式吸振器がトルクの伝達系から切り離されているため、振り子式吸振器の慣性力がトルクの伝達系に付加されない。そのため、振り子による制振効果が必要のないエンジン回転領域において、動力伝達系から振り子式吸振器を切り離して慣性モーメントを小さくすることができ、加速性能を向上させることができる。 In addition, when the switching mechanism is set to the neutral state, the damping effect by the damper mechanism in which the input element and the output element can be rotated relative to each other is exerted. For example, in the low speed region below the idling speed, Vibrations due to engine torque can be attenuated and the pendulum can be prevented from operating. Further, in the neutral state, the pendulum absorber is disconnected from the torque transmission system, so that the inertial force of the pendulum absorber is not added to the torque transmission system. Therefore, in the engine rotation region where the vibration control effect by the pendulum is not necessary, the moment of inertia can be reduced by separating the pendulum type absorber from the power transmission system, and the acceleration performance can be improved.
さらに、切替機構を第2締結状態に設定してダンパ機構の入力要素と出力要素とを締結させた場合、ダンパ機構に含まれるコイルスプリングなどの弾性体は、回転方向に伸縮しなくなる。つまり、第2締結状態では、ダンパ機構による制振効果が発揮されないものの、弾性体が回転方向に伸縮しないので、エンジン始動時や停止時におけるダンパ機構による共振が発生しなくなる。そのため、ダンパ機構が共振することにより生じる異常振動や異音を防止できる。また、ダンパ機構において入力要素と出力要素とが直結されているので、トルクの伝達効率が良くなりエンジン始動時の応答性を向上させることができる。さらに、第2締結状態では、振り子式吸振器が動力伝達系から切り離されているため、エンジン回転数が低い領域、例えばアイドル回転数以下のエンジン回転数などでは、振り子が運動することにより他の構成部材と衝突して生じる打音を防止できる。 Furthermore, when the switching mechanism is set to the second fastening state and the input element and the output element of the damper mechanism are fastened, an elastic body such as a coil spring included in the damper mechanism does not expand and contract in the rotation direction. That is, in the second fastening state, although the vibration damping effect by the damper mechanism is not exhibited, the elastic body does not expand and contract in the rotation direction, so that resonance by the damper mechanism does not occur when the engine is started or stopped. For this reason, it is possible to prevent abnormal vibration and abnormal noise caused by resonance of the damper mechanism. Further, since the input element and the output element are directly connected in the damper mechanism, the torque transmission efficiency is improved and the responsiveness when starting the engine can be improved. Furthermore, in the second fastening state, the pendulum type vibration absorber is disconnected from the power transmission system. Therefore, in the region where the engine speed is low, for example, the engine speed equal to or lower than the idle speed, It is possible to prevent the hitting sound generated by colliding with the constituent members.
なお、この発明に係る振動減衰装置は、上述した具体例に限定されず、この発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。 The vibration damping device according to the present invention is not limited to the specific examples described above, and can be appropriately changed without departing from the object of the present invention.
例えば、前述した具体例では、切替機構がキー式のシンクロメッシュ機構により構成された例について説明したが、この発明における切替機構はこれに限定されない。つまり、この発明における振動減衰装置は、切替機構の構造が限定されるものではなく、要は、振り子式吸振器による制振効果が発揮される状態と、ダンパ機構による制振効果が発揮される状態とに切り替えることができるように構成された機構であればよい。切替機構の他の具体例として、摩擦材を有し摩擦接触により回転数を同期させる装置であって、同期側部材と被同期側部材との回転速度の差を摩擦力によって等しくさせるクラッチ機構により構成されていてもよい。また、切替機構はドグクラッチにより構成されてもよい。 For example, in the specific example described above, an example in which the switching mechanism is configured by a key-type synchromesh mechanism has been described, but the switching mechanism in the present invention is not limited to this. That is, the vibration damping device according to the present invention is not limited to the structure of the switching mechanism. In short, the vibration damping effect by the pendulum absorber and the vibration damping effect by the damper mechanism are exhibited. Any mechanism that can be switched to a state may be used. Another specific example of the switching mechanism is a device that has a friction material and synchronizes the rotational speed by frictional contact, and a clutch mechanism that equalizes the difference in rotational speed between the synchronization side member and the synchronized side member by friction force. It may be configured. Further, the switching mechanism may be constituted by a dog clutch.
さらに、この発明における振動減衰装置は、弾性体を有するダンパ機構と振り子式吸振器と切替機構とが、ドライブプレートと流体伝動装置との間に設けられた構成に限定されない。すなわち、その振動減衰装置における入力側の回転部材は、ドライブプレートに限定されず、かつ出力側の回転部材は、流体伝動装置のフロントカバーに限定されない。 Furthermore, the vibration damping device according to the present invention is not limited to the configuration in which the damper mechanism having the elastic body, the pendulum type absorber, and the switching mechanism are provided between the drive plate and the fluid transmission device. That is, the input side rotating member in the vibration damping device is not limited to the drive plate, and the output side rotating member is not limited to the front cover of the fluid transmission device.
また、弾性体を有するダンパ機構の構造と、振り子を有する振り子式吸振器との構造も、前述した具体例における構造に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、振り子式吸振器における回転体の形状や、回転体の保持された振り子の形状や、振り子を転動させる転動室の形状なども、前述した具体例の形状から変更することが可能である。 Further, the structure of the damper mechanism having the elastic body and the structure of the pendulum type vibration absorber having the pendulum are not limited to the structure in the specific example described above, and can be changed as appropriate. For example, the shape of the rotating body in the pendulum absorber, the shape of the pendulum that holds the rotating body, the shape of the rolling chamber that rolls the pendulum, and the like can be changed from the shape of the specific example described above. is there.
1…動力伝達装置、 2…クランクシャフト、 3…ドライブプレート、 4…ダンパ機構、 6…振り子式吸振器、 7…切替機構、 8…支持部材、 9…軸受、 10…流体伝動装置、 11…フロントカバー、 11a…フロント壁、 11b…外周壁、 11c…軸部、 41…入力要素、 41a…外周側プレート、 41b…リベット、 41c…第1サイドカバー、 41d…第2サイドカバー、 41e…窓部、 41f…介在プレート、 42…出力要素、 42a…内周側プレート、 42b…保持部、 42c…外周枠部、 42d…シート部材、 43…コイルスプリング(弾性体)、 61…回転体、 61a…ハブ軸、 61b…フランジ部、 62…振り子、 71…ハブ、 72…スリーブ、 74a…第1シンクロナイザーリング、 74b…第2シンクロナイザーリング、 75a…第1クラッチギヤ、 75b…第2クラッチギヤ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power transmission device, 2 ... Crankshaft, 3 ... Drive plate, 4 ... Damper mechanism, 6 ... Pendulum type vibration absorber, 7 ... Switching mechanism, 8 ... Support member, 9 ... Bearing, 10 ... Fluid transmission device, 11 ... 11a ... front wall, 11b ... outer peripheral wall, 11c ... shaft, 41 ... input element, 41a ... outer peripheral side plate, 41b ... rivet, 41c ... first side cover, 41d ... second side cover, 41e ...
Claims (3)
前記振り子式吸振器における前記回転体は、前記出力側の回転軸に相対回転可能に支持され、
前記振り子式吸振器における前記回転体と前記出力側の回転軸とを一体回転させるように締結させた締結状態と、前記振り子式吸振器における前記回転体と前記出力側の回転軸とを相対回転可能にさせるように開放させた開放状態とを切り替える切替機構を備えていることを特徴とする振動減衰装置。 An input element to which engine output torque is input, an output element connected to rotate integrally with an output-side rotating shaft, and an elasticity that is provided between the input element and the output element and expands and contracts in the rotation direction. In a vibration damping device comprising a damper mechanism having a body, and a pendulum type damper having a pendulum that is held by the rotating body and swings when the rotating body rotates,
The rotating body in the pendulum type vibration absorber is supported so as to be relatively rotatable on the rotating shaft on the output side,
The fastening state in which the rotating body and the output-side rotating shaft in the pendulum type damper are fastened so as to rotate together, and the rotating body and the output-side rotating shaft in the pendulum absorber are relatively rotated. A vibration damping device comprising a switching mechanism for switching between an open state and an open state so as to be enabled.
前記振り子式吸振器における前記回転体と前記出力側の回転軸とを締結させ、かつ当該回転軸と前記ダンパ機構における前記入力要素とを開放させた第1締結状態と、
前記ダンパ機構における前記入力要素と前記出力側の回転軸とを締結させ、かつ当該回転軸と前記振り子式吸振器における前記回転体とを開放させた第2締結状態と、
前記振り子式吸振器における前記回転体および前記ダンパ機構における前記入力要素を前記出力側の回転軸から開放させたニュートラル状態とに切り替えるように構成されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の振動減衰装置。 The switching mechanism is
A first fastening state in which the rotating body and the output-side rotating shaft in the pendulum absorber are fastened, and the rotating shaft and the input element in the damper mechanism are opened;
A second fastening state in which the input element in the damper mechanism and the output-side rotating shaft are fastened, and the rotating shaft and the rotating body in the pendulum absorber are opened;
3. The structure according to claim 1, wherein the rotating body in the pendulum type vibration absorber and the input element in the damper mechanism are switched to a neutral state in which the rotating element is opened from the rotating shaft on the output side. The vibration damping device described.
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