JP2017067168A - 遠心振子ダンパ付き動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を精度良く制御することができる遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を実現する。
【解決手段】入力軸（９）に連絡された遠心振子ダンパ（１３）と、入力軸（９）から遠心振子ダンパ（１３）への動力伝達を断接可能なクラッチ機構（１４）と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置（１０）であって、クラッチ機構（１４）によって入力軸（９）からの動力伝達が断接可能な回転要素であるサンギヤ（２１）の回転数を検出する回転数センサ（１５）を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両等の動力伝達装置に関し、特に、遠心振子ダンパを有する動力伝達装置に関する。

車両等を駆動するエンジンにおいて、燃費性能の向上のために、高負荷時は全筒運転を行い、低負荷時は一部気筒を休止させる減筒運転を行うように制御する多気筒エンジンが実用化されている。

しかし、一般に、気筒数が少ないほど間欠爆発に起因してトルク変動が増大し、複数の気筒の点火間隔が不均一になるとトルク変動が増大するので、減筒運転時は全筒運転時に比べてトルク変動が増加する傾向があり、この傾向はエンジンが低回転であるほど顕著になる。

また、燃費性能の更なる向上のために、予混合圧縮着火（以下、「ＨＣＣＩ」（Homogeneous-Charge Compression Ignition）という。）燃焼を適用したエンジンの実用化が試みられているが、全運転領域でＨＣＣＩ燃焼を行うのは現時点では困難であるため、例えば、低回転低負荷域ではＨＣＣＩ燃焼モードとし、高回転域や高負荷域では火花点火（以下、「ＳＩ」（Spark Ignition）という。）燃焼モードとするように、運転領域に応じて燃焼モードを切り換えることが考えられている。

しかし、一般に、多点での自己着火によるバルク燃焼であるＨＣＣＩ燃焼は、火花点火による火炎伝播燃焼であるＳＩ燃焼よりもトルク変動が大きくなる傾向にある。そのため、このようなエンジンの場合、ＨＣＣＩ燃焼モードで運転される低回転域では、大きなトルク変動が発生するおそれがある。

また、近年、エンジンの燃費性能の向上のために、自動変速機のトルコンレス化によってエンジンの伝達効率を向上させた車両が知られている。自動変速機のトルコンレス化に際しては、トルクコンバータの代わりに、例えば、ねじりダンパを採用することが検討されており、この場合、ねじりダンパを動力伝達経路上に設けることで、トルク変動はある程度吸収される。しかしながら、一般にねじりダンパは、予め設定された主要な周波数成分のトルク変動しか吸収できず、流体を介してトルクを伝達するトルクコンバータのように、トルク変動の周波数成分が複数あったり変動したりする場合、予め設定された周波数成分以外のトルク変動を吸収することが難しい。

上述のようなエンジンの減筒運転、ＨＣＣＩ燃焼又は自動変速機のトルコンレス化の技術を適用した車両は、特に低回転域でトルク変動によって発生したねじり振動が動力伝達系の共振によって増幅されて車両各部に振動と騒音を発生させるという課題があった。

これに対して、遠心振子ダンパを動力伝達軸に設けることが知られている。例えば、特許文献１には、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間を断接する断接機構を備えたものが開示されている。この断接機構は、異音の発生を防止するために、エンジンの低回転域で遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断するものである。この異音の発生は、エンジンが始動時等に低回転域で運転され、これに伴い遠心振子ダンパが設けられた動力伝達軸の回転速度も低速となる際、振子に作用する遠心力が小さいので、この遠心力による反トルクよりも大きなトルク変動が生じたときに振子が揺動して周辺部材と接触することに起因し、特許文献１のものは、これを防止するものである。

特開２０１４−２２８００９号公報

ところが、特許文献１の先行技術では、断接機構の遠心振子ダンパ側にある回転要素の回転数を検出するセンサを備えていないため、断接機構を精度良く制御することが課題となる。

本発明は、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置に関する上述のような実情に鑑みてなされたもので、動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を精度良く制御することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記断接機構によって前記動力伝達軸からの動力伝達が断接可能な回転要素の回転数を検出する回転数検出手段を備える
ことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記遠心振子ダンパは、前記動力伝達軸に連絡された支持部材と、該支持部材に対して揺動可能に支持された遠心質量部と、を有し、
前記回転数検出手段は、前記支持部材の回転数を検出する
ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記回転数検出手段は、前記支持部材の外周部で回転数を検出する
ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記断接機構と前記支持部材の間には、動力伝達軸の回転を増速する増速機構として、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有する遊星歯車セットが介設され、
前記断接機構と前記遠心振子ダンパとの径方向間に亘って配設され、前記リングギヤとケース部材を連結する連結部材を備える
ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記遊星歯車セットは、シングルピニオンタイプであり、
前記ピニオンキャリヤは、前記断接機構を介して前記動力伝達軸に連絡され、
前記サンギヤは、前記支持部材に連絡される
ことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記請求項１に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記断接機構は、前記動力伝達軸側の要素と前記遠心振子ダンパ側の要素とを断接するクラッチ機構であり、
前記回転数検出手段は、前記遠心振子ダンパ側の要素の回転数を検出する
ことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、
動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記断接機構と前記遠心振子ダンパの間の動力伝達経路上には、前記増速機構として、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットが介設され、
前記ピニオンキャリヤは、前記断接機構に連絡され、
前記リングギヤは、ケース部材に固定され、
前記サンギヤは、前記遠心振子ダンパに連絡されており、
前記遠心振子ダンパの回転数を検出する回転数検出手段を更に備える
ことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、
動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記断接機構と前記遠心振子ダンパの間の動力伝達経路上には、前記増速機構として、サンギヤ要素、ピニオンキャリヤ要素及びリングギヤ要素の３要素を有する遊星歯車セットが介設され、
前記断接機構は、前記動力伝達軸から前記３要素のうちのいずれか１つの第１要素への動力伝達を断接可能に構成され、
前記３要素のうちで前記第１要素を除くいずれか一方の第２要素は、前記動力伝達軸に連絡されており、
前記第１要素及び前記３要素のうちの少なくとも一方の要素、若しくは該要素に連絡された部材の回転数を検出する回転数検出手段を更に備える
ことを特徴とする。

更に、請求項９に記載の発明は、
動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記断接機構と前記遠心振子ダンパの間の動力伝達経路上には、前記増速機構として、サンギヤ要素、ピニオンキャリヤ要素及びリングギヤ要素の３要素を有する遊星歯車セットが介設され、
前記断接機構は、前記３要素のうちのいずれか１つの第１要素の回転を制動可能なブレーキ機構であり、
前記３要素のうちで前記第１要素を除くいずれか一方の第２要素は、前記動力伝達軸に連絡されており、
前記第１要素及び前記３要素のうちの少なくとも一方の要素、若しくは該要素に連絡された部材の回転数を検出する回転数検出手段を更に備える
ことを特徴とする。

前記の構成により、請求項１に記載の発明によれば、断接機構によって動力伝達軸からの動力伝達が断接可能な回転要素の回転数を検出する回転数検出手段を備えるので、該回転数検出手段によって動力伝達軸からの動力伝達が断接可能な回転要素の回転数を検出することができ、該検出結果に基づいて断接機構の断接を精度良く制御することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、遠心振子ダンパは、動力伝達軸に連絡された支持部材と、該支持部材に対して揺動可能に支持された遠心質量部と、を有し、回転数検出手段は、支持部材の回転数を検出するので、比較的大径の遠心振子ダンパの支持部材を利用して高分解能な検出が可能となる。また、回転数検出手段を遠心振子ダンパの支持部材の周辺の空きスペースに配置することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、回転数検出手段は、支持部材の外周部で回転数を検出するので、最大径である遠心振子ダンパの支持部材の外周部を利用して最も高分解能な検出が可能となる。また、回転数検出手段を遠心振子ダンパの径方向外側の空きスペースに配置することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、断接機構と支持部材の間には、動力伝達軸の回転を増速する増速機構として、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有する遊星歯車セットが介設され、断接機構と遠心振子ダンパとの径方向間に亘って配設され、リングギヤとケース部材を連結する連結部材を備えるので、増速機構が介設されて断接機構の出力側の回転数を直接検出できない場合であっても、増速機構に覆われていない支持部材にて検出することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、遊星歯車セットは、シングルピニオンタイプであり、ピニオンキャリヤは、断接機構を介して動力伝達軸に連絡され、サンギヤは、支持部材に連絡されるので、サンギヤに支持部材が連絡され、キャリヤに断接機構が連絡された場合にも、請求項４に記載の発明の上記効果を実現することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、断接機構は、動力伝達軸側の要素と遠心振子ダンパ側の要素とを断接するクラッチ機構であり、回転数検出手段は、遠心振子ダンパ側の要素の回転数を検出するので、遠心振子ダンパの回転数を確実に検出することができる。

また、請求項７に記載の発明によれば、クラッチ機構やブレーキ機構等の断接機構と、シングルピニオンタイプの遊星歯車セットとを備える場合に、遠心振子ダンパの回転数を検出できるので、該検出結果に基づいて断接機構を精度良く制御することができると共に、遠心振子ダンパの作動状態を検出することができる。

また、請求項８に記載の発明によれば、クラッチ機構やブレーキ機構等の断接機構と、シングルピニオンタイプやダブルピニオンタイプ等の遊星歯車セットとを備える場合に、遠心振子ダンパの回転数を検出できるので、該検出結果に基づいて断接機構を精度良く制御することができると共に、遠心振子ダンパの作動状態を検出することができる。

また、請求項９に記載の発明によれば、遊星歯車セットとブレーキ機構により断接機構を構成する場合に、遠心振子ダンパの回転数を検出できるので、該検出結果に基づいて断接機構を精度良く制御することができると共に、遠心振子ダンパの作動状態を検出することができる。

本発明の実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。 図１に示した遠心振子ダンパ付き動力伝達装置の増速機構の速度線図である。 図１に示した遠心振子ダンパ付き動力伝達装置の有利な実施形態を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図１に示すように、駆動源であるエンジン１から、図示しない駆動輪への回転を変速する変速機構２への動力伝達は、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置１０（以下、単に「動力伝達装置１０」という。）を介して行われる。

動力伝達装置１０は、エンジン１の出力部材としてのエンジン側動力伝達部材３と、変速機構２のエンジン１側に配設された入力部材としての変速機側動力伝達部材９と、の間を連絡するねじりダンパ機構を備える。該ねじりダンパ機構は、エンジン側動力伝達部材３と変速機側動力伝達部材９の間に並列に連結された第１ばね部材５及び第２ばね部材７を備える。これにより、エンジン側動力伝達部材３の回転がばね部材５、７を介して変速機側動力伝達部材９側に伝達されるようになっている。なお、本実施形態の「変速機側動力伝達部材９」は、請求項１における「動力伝達軸」に相当する。

また、動力伝達装置１０は、変速機側動力伝達部材９に連絡された遠心振子ダンパ機構１１を備える。遠心振子ダンパ機構１１は、変速機側動力伝達部材９の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット１２と、該遊星歯車セット１２を介して変速機側動力伝達部材９に連絡された遠心振子ダンパ１３と、変速機側動力伝達部材９から遠心振子ダンパ１３への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構１４と、を備える。

本実施形態において、遊星歯車セット１２は、シングルピニオンタイプであり、回転要素として、サンギヤ２１と、リングギヤ２３と、サンギヤ２１及びリングギヤ２３に噛み合うピニオン２２を支持するピニオンキャリヤ２４（以下、単に「キャリヤ２４」と略記する。）と、を有する。

そして、この遊星歯車セット１２のキャリヤ２４には変速機側動力伝達部材９がクラッチ機構１４を介して連絡されると共に、サンギヤ２１には遠心振子ダンパ１３が連絡されており、また、リングギヤ２３には第１ケース部材２ａが連結されることでその回転が制止されている。

また、クラッチ機構１４における遠心振子ダンパ１３側の回転要素である遊星歯車セット１２のサンギヤ２１の回転数を検出する回転数センサ１５を備える。

次に、図２を参照しながら、遊星歯車セット１２による増速について説明する。

図２は、図１に示した動力伝達装置１０の増速機構である遊星歯車セット１２の速度線図である。なお、図２において、サンギヤ２１、キャリヤ２４及びリングギヤ２３をそれぞれ「Ｓ」、「Ｃ」及び「Ｒ」と略記する。図２に示すように、リングギヤ２３が固定されているため、キャリヤ２４に入力軸９から入力された回転は、サンギヤ２１とキャリヤ２４の歯数比Ｚs：Ｚcに基づいて変速されてサンギヤ２１から出力される。このとき、サンギヤ２１はキャリヤ２４と同じ回転方向に回転（正回転）するため、キャリヤ２４の入力回転数Ｎinとサンギヤ２１の出力回転数Ｎoutは、Ｎout＝Ｎin×（Ｚs＋Ｚc）／Ｚsの関係が成立する。そのため、当然に、出力回転数Ｎout＞入力回転数Ｎinとなり、入力軸９から入力された回転は遊星歯車セット１２によって増速されて遠心振子ダンパ１３に伝達される。

次に、図３を参照しながら、本発明の動力伝達装置をトルコンレスの自動変速機に適用した具体例について詳細に説明する。

図３は、図１に示した動力伝達装置１０の有利な実施形態を示す縦断面図である。図３に示すように、動力伝達装置１０は、変速機構２を内部に収容する第１ケース部材２ａに結合された第２ケース部材２ｂの内部に収容されており、これら第１ケース部材２ａ及び第２ケース部材２ｂの中身を含めて自動変速機が構成され、エンジン１に結合されている。第２ケース部材２ｂは、軸方向のエンジン１側に開口部を有し、該開口部はカバー部材２ｃによって閉塞されている。第２ケース部材２ｂの内部空間は、カバー部材２ｃによってエンジン１側の空間Ａと変速機構２側の空間Ｂに分けられている。第１ケース部材２ａは、変速機構２が収容された空間Ｃのエンジン１側を空間Ｂに対して閉塞するように構成されている。変速機構２の入力軸９（図１の「変速機側動力伝達部材９」に対応）は、カバー部材２ｃを貫通して空間Ａ内にその先端部が突出するように設けられている。

（ねじりダンパ機構）
エンジン１側の空間Ａには、ねじりダンパ機構として、入力プレート４、第１コイルばね５（図１の「第１ばね部材５」に対応）、保持プレート６、第２コイルばね７（図１の「第２ばね部材７」に対応）及び出力プレート８が配設されている。

エンジン１の出力軸３（図１の「エンジン側動力伝達部材３」に対応）は、ドライブプレートを介して円板状の入力プレート４に固定され、出力軸３の回転に伴って入力プレート４が同心上を回転するように構成されている。入力プレート４には、保持プレート６が溶接等により固定されており、保持プレート６は、周方向に配置された複数の第１コイルばね５と、第１コイルばね５の内周側で周方向に配置された複数の第２コイルばね７と、を保持している。これらのコイルばね５、７は、動力伝達経路上で並列に配置されるように、保持プレート６の外周部が第１コイルばね５の一端に係合すると共に、保持プレート６の内周部が第２コイルばね７の一端に係合している。出力プレート８は、その外周部が第１コイルばね５及び第２コイルばね７の他端に係合すると共に、その内周部が変速機構２の入力軸９にスプライン嵌合している。これにより、エンジン１の出力軸３の回転は、コイルばね５、７を介して変速機構２の入力軸９側に伝達される。

また、第２ケース部材２ｂ内の変速機構２側の空間Ｂには、遊星歯車セット１２、遠心振子ダンパ１３、クラッチ機構１４及び回転数センサ１５が入力軸９の軸心上に配設されている。空間Ｂのエンジン１側には、内周側に遊星歯車セット１２が、その外周側に遠心振子ダンパ１３がそれぞれ配置されている。遊星歯車セット１２の変速機構２側には、クラッチ機構１４が設けられている。これら遊星歯車セット１２、遠心振子ダンパ１３、クラッチ機構１４及び回転数センサ１５について以下に詳細に説明する。

（増速機構）
遊星歯車セット１２は、前述のように、キャリヤ２４に支持されたピニオン２２がサンギヤ２１とリングギヤ２３とに直接噛み合ったシングルピニオン型遊星歯車セットで構成されている。

遊星歯車セット１２のキャリヤ２４は、後述するクラッチ機構１４のクラッチハブ４１と連結され、クラッチ機構１４を介して変速機構２の入力軸９と連絡されている。また、サンギヤ２１は、後述する遠心振子ダンパ１３の支持部材３１に連結部材３４を介して連絡されている。更に、リングギヤ２３は、第１ケース部材２ａに連結部材２５を介して連結されている。

ここで、変速機構２の入力軸９が回転してクラッチ機構１４が接続されると、遊星歯車セット１２のキャリヤ２４が回転する。そして、リングギヤ２３が第１ケース部材２ａに連結され、その回転が制止されているため、キャリヤ２４の回転に伴ってサンギヤ２１が回転する。ここで、前述のように、キャリヤ２４の回転に対して、サンギヤ２１の回転は、サンギヤ２１に対するキャリヤ２４の歯数比に応じて増速される。したがって、入力軸９から入力された回転は、遊星歯車セット１２によって増速されて遠心振子ダンパ１３に伝達される。

（遠心振子ダンパ）
遠心振子ダンパ１３は、円環板状の支持部材３１と、該支持部材３１に支持された質量体である複数の振子３２と、を備える。支持部材３１及び振子３２には、軸方向に貫通する長穴３１ａ、３２ａがそれぞれ形成され、これらの長穴３１ａ、３２ａ内に周方向の前後に移動可能に挿通された複数の支持ピン３３によって、各振子３２は、支持部材３１に対して軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持されている。

そして、支持部材３１は、遊星歯車セット１２のエンジン側を径方向外方に延びる円環板状の連結部材３４によって、遊星歯車セット１２のサンギヤ２に連結されている。

ここで、入力軸９が回転すると、遊星歯車セット１２のサンギヤ２１の回転に伴って支持部材３１が回転する。これに伴って、支持部材３１にトルク変動が伝達されると、支持部材３１の長穴３１ａ内で支持ピン３３が周方向の前後に揺動し、更に支持ピン３３に対して振子３２が長孔３２ａの範囲内で周方向の前後に揺動する。振子３２が揺動すると、振子３２に作用する遠心力を受ける支持部材３１に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材３１乃至入力軸９のトルク変動を抑制する反トルクとして働く。

なお、本実施形態では、質量体の重さを大きくして制振性能を向上させるために、支持部材３１を軸方向両側から挟むように振子３２が対となって設けられ、各対の振子３２は共通の支持ピン３３によって一体的に揺動可能に支持されている。

また、回転数センサ１５によって支持部材３１の回転速度を検知するために、支持部材３１には、外周面に円周方向に沿って並べられた多数の図示しない被検出歯が形成されている。

（断接機構）
クラッチ機構１４は、図３に示すように、同心状に配置されたクラッチハブ４１及びクラッチドラム４２と、該クラッチハブ４１とクラッチドラム４２との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板４４と、複数の摩擦板４４を押圧するピストン４３と、を備える。

クラッチドラム４２は、入力軸９にスプライン嵌合されており、入力軸９の回転に伴って軸心周りを回転するように構成されている。クラッチハブ４１は、エンジン１側の端部が遊星歯車セット１２のキャリヤ２４に結合されている。そして、互いに対向するクラッチドラム４２の円筒部とクラッチハブ４１の円筒部との間に、これらに交互に係合された複数の摩擦板４４が配設されている。クラッチドラム４２の内部には、摩擦板４４を押圧するピストン４３が配置されている。クラッチドラム４２とピストン４３によって、締結用油圧が供給される油圧室４６が画定されている。また、油圧室４６への油圧非供給時に摩擦板４４の締結を解放するようにピストン４３を付勢する皿ばねでなるリターンスプリング４７が設けられている。

油圧室４６に締結用油圧が供給されると、この締結用油圧によりピストン４３を介して摩擦板４４が押し付けられてクラッチ機構１４が締結される。

なお、本実施形態では、ピストン４３の背部に遠心バランス室形成部材４８を備え、該遠心バランス室形成部材４８とピストン４３によって遠心バランス室４９が画定されている。遠心バランス室４９に作動油を導入することで、該作動油に作用する遠心力によって、油圧室４６内の作動油に作用する遠心力をキャンセルして、クラッチ機構１４の解放状態においてピストン４３が締結方向に移動することを抑制することができる。

（回転数センサ）
回転数センサ１５は、遠心振子ダンパ１３の回転速度に基づいた検出信号を出力するものであり、例えば、ピックアップコイル型、ホール素子型、磁気抵抗素子型等の磁気センサを用いることができる。

例えば、回転数センサ１５としてピックアップ式磁気センサを用いる場合、回転数センサ１５は、遠心振子ダンパ１３の支持部材３１の外周面を臨むように、支持部材３１の径方向外側の空きスペースに配置され、カバー部材２ｃに固定されている。回転数センサ１５は、内蔵する回転検出素子によって支持部材３１の外周面に形成された被検出歯を検出することで、遠心振子ダンパ１３の回転速度に基づいた検出信号を出力するように構成されている。

回転数センサ１５からの検出信号に基づいてクラッチ機構１４の断接制御が行われる。また、この検出信号に基づいて、クラッチ機構１４が切断状態又は接続状態あるいはスリップ状態のいずれの作動状態であるかを予測することができる。例えば、エンジン１の回転速度の変化に応じて回転数センサ１５の検出した回転速度が変化しなければ、クラッチ機構１４は切断状態であると予測することができる。

（動力伝達装置の作用）
次に、以上のような構成を備えた動力伝達装置１０の作用について説明する。

まず、エンジン１の動力は、ねじりダンパ機構に伝達され、このとき、エンジン１のトルク変動は、動力伝達装置１０のねじりダンパ機構に入力され、このねじりダンパ機構である程度は吸収される。このねじりダンパ機構から出力された動力は、その内周側にある変速機構２の入力軸９を介してクラッチ機構１４に伝達される。

次に、エンジン１の低回転時は、クラッチ機構１４が接続されることで、変速機構２の入力軸９から遊星歯車セット１２を介して遠心振子ダンパ１３へ動力が伝達される。このとき、入力軸９の回転は、リングギヤ２３が固定された遊星歯車セット１２のキャリヤ２４に入力されてサンギヤ２１から出力されるため増速される。遠心振子ダンパ１３は、増速されたサンギヤ２１の回転数で駆動される。このとき、ねじりダンパで吸収しきれなかったトルク変動が遠心振子ダンパ１３で吸収される。特に、遠心振子ダンパ１３は増速されているので、効率よくトルク変動が吸収される。

ここで、遠心振子ダンパ１３は、回転数センサ１５によってその支持部材３１の回転速度が検出されている。エンジン１が高回転になり、回転数センサ１５によって検出された遠心振子ダンパ１３の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構１４が切断されるように制御し、変速機構２の入力軸９から遠心振子ダンパ１３に動力が伝達されないようにする。なお、遠心振子ダンパ１３の回転速度の所定値としては、遠心振子ダンパ１３に作用する遠心力等を考慮して、遠心振子ダンパ１３の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる最高回転数が設定されている。

また、本実施形態では、動力伝達装置１０は、変速機構２の入力軸９の回転速度を検出するための図示しない入力軸回転数センサを備えている。エンジン１が再び低回転になり、入力軸回転数センサによって検出された入力軸９の回転速度が所定値以下になると、クラッチ機構１４が接続されるように制御する。なお、入力軸９の回転速度の所定値としては、クラッチ機構１４の接続時に遊星歯車セット１２によって増速された遠心振子ダンパ１３の回転速度が前述の最高回転数となるような入力軸９の回転速度が設定されている。

それ以降も、回転数センサ１５によって検出された遠心振子ダンパ１３の回転速度と、入力軸回転数センサによって検出された入力軸９の回転速度と、に基づいて、クラッチ機構１４の断接制御を行う。なお、クラッチ機構１４の断接制御を回転数センサ１５の検出値のみに基づいて行ってもよい。

なお、エンジン１が高回転時にクラッチ機構１４を切断する際に、遠心振子ダンパ１３の回転速度が徐々に低下する又は所定値を維持するように、クラッチ機構１４をスリップ状態とするスリップ制御を行ってもよい。また、回転数センサ１５は、入力軸回転数センサが故障した場合に、この故障を検知することでフェールセーフを実現するために用いてもよい。

したがって、本実施形態によれば、入力軸９から遠心振子ダンパ１３への動力伝達を断接可能なクラッチ機構１４を備えており、入力軸９が比較的高回転にて運転される状況下において、クラッチ機構１４により入力軸９から遠心振子ダンパ１３への動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパ１３が遊星歯車セット１２により増速されないようにできるので、遠心振子ダンパ１３をその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパ１３の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。また、トルク変動が大きい低回転域では、クラッチ機構１４を接続することで、遠心振子ダンパ１３によってトルク変動を吸収することができる。すなわち、本実施形態によれば、遠心振子ダンパ１３の大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制される。

また、本実施形態によれば、クラッチ機構１４によって入力軸９からの動力伝達が断接可能な遊星歯車セット１２のサンギヤ２１の回転数を検出する回転数センサ１５を備えるので、該回転数センサ１５によって入力軸９からの動力伝達が断接可能なサンギヤ２１の回転数を検出することができ、該検出結果に基づいてクラッチ機構１４の断接を精度良く制御することができる。

また、本実施形態によれば、回転数センサ１５は、支持部材３１の外周部で回転数を検出するので、最大径である遠心振子ダンパ１３の支持部材３１の外周部を利用して最も高分解能な検出が可能となる。また、回転数センサ１５を支持部材３１の径方向外側の空きスペースに配置することができる。

また、本実施形態によれば、クラッチ機構１４と支持部材３１の間には、入力軸９の回転を増速する遊星歯車セット１２として、サンギヤ２１、ピニオンキャリヤ２４及びリングギヤ２３を有する遊星歯車セット１２が介設され、クラッチ機構１４と遠心振子ダンパ１３との径方向間に亘って配設され、リングギヤ２３と第１ケース部材２ａを連結する連結部材２５を備えるので、遊星歯車セット１２が介設されてクラッチ機構１４の出力側の回転数を直接検出できない場合であっても、遊星歯車セット１２に覆われていない支持部材３１にて検出することができる。

また、本実施形態によれば、遊星歯車セット１２は、シングルピニオンタイプであり、ピニオンキャリヤ２４は、クラッチ機構１４を介して入力軸９に連絡され、サンギヤ２１は、支持部材３１に連絡されるので、サンギヤ２１に支持部材３１が連絡され、ピニオンキャリヤ２４にクラッチ機構１４が連絡された場合にも、上記効果を実現することができる。

また、本実施形態によれば、入力軸９側の要素と遠心振子ダンパ１３側の要素とを断接するクラッチ機構１４を備え、回転数センサ１５は、遠心振子ダンパ１３側の要素の回転数を検出するので、遠心振子ダンパ１３の回転数を確実に検出することができる。

また、本実施形態によれば、クラッチ機構１４とシングルピニオンタイプの遊星歯車セット１２とを備える場合に、遠心振子ダンパ１３の回転数を検出できるので、該検出結果に基づいてクラッチ機構１４を精度良く制御することができると共に、遠心振子ダンパ１３の作動状態を検出することができる。

本発明は、例示された実施の形態に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において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

例えば、本実施形態では、回転数センサ１５は、遠心振子ダンパ１３の支持部材３１の外周部に設けられた被検出部を検出するものについて記載したが、これに限定されず、例えば、遊星歯車セット１２のサンギヤ２１に被検出部を設け、サンギヤ２１の回転速度を直接的に検出してもよく、クラッチ機構１４（断接機構）の遠心振子ダンパ側にある回転要素（クラッチハブ４１等）の回転速度を直接的に検出してもよい。

また、本実施形態では、出力軸３と入力軸９との間を連絡するねじりダンパ機構として、第１コイルばね５と第２コイルばね７が並列に連結されたものについて記載したが、ねじりダンパ機構は、第１コイルばね５と第２コイルばね７が直列に連結されたものであってもよい。

また、本実施形態では、遠心振子ダンパ機構１１が変速機構２の入力軸９に連結されているものについて記載したが、遠心振子ダンパ機構１１は、エンジン１の出力軸３に連結されてもよい。

また、本実施形態では、ばねダンパ機構が第１コイルばね５及び第２コイルばね７から構成されているものについて記載したが、出力軸３と入力軸９の間を第１コイルばね５のみで連結してもよい。

また、本実施形態では、入力軸９が遊星歯車セット１２のピニオンキャリヤ２４に連絡され、クラッチ機構１４が入力軸９からピニオンキャリヤ２４への動力伝達を断接可能に構成されているものについて記載したが、これに限定されず、入力軸９が遊星歯車セット１２のリングギヤ２３に連絡され、クラッチ機構１４が入力軸９からリングギヤ２３への動力伝達を断接可能に構成されていてもよい。

また、本実施形態では、断接機構としてクラッチ機構１４を用いるものについて記載したが、これに限定されず、遊星歯車セット１２のサンギヤ２１、ピニオンキャリヤ２２及びリングギヤ２３のうちの、入力軸９に連絡された要素を除く少なくとも一方の要素の回転を制動可能なブレーキ機構を断接機構として用いてもよい。

更に、本実施形態では、トルコンレスの自動変速機に適用したものについて記載したが、トルクコンバータを備えた自動変速機に適用してもよい。

以上のように本発明によれば、動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を精度良く制御することができるので、この種の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置又はこれが搭載される車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

２ａ 第１ケース部材（ケース部材）
９ 入力軸（動力伝達軸）
１０ 動力伝達装置
１２ 遊星歯車セット（増速機構）
１３ 遠心振子ダンパ
１４ クラッチ機構（断接機構）
１５ 回転数センサ（回転数検出手段）
２１ サンギヤ（回転要素、サンギヤ要素）
２３ リングギヤ（リングギヤ要素）
２４ キャリヤ（ピニオンキャリヤ要素）
３１ 支持部材
３２ 振子（遠心質量部）

Claims (9)

1. 動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
   前記断接機構によって前記動力伝達軸からの動力伝達が断接可能な回転要素の回転数を検出する回転数検出手段を備える
   ことを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
2. 前記遠心振子ダンパは、前記動力伝達軸に連絡された支持部材と、該支持部材に対して揺動可能に支持された遠心質量部と、を有し、
   前記回転数検出手段は、前記支持部材の回転数を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
3. 前記回転数検出手段は、前記支持部材の外周部で回転数を検出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
4. 前記断接機構と前記支持部材の間には、動力伝達軸の回転を増速する増速機構として、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有する遊星歯車セットが介設され、
   前記断接機構と前記遠心振子ダンパとの径方向間に亘って配設され、前記リングギヤとケース部材を連結する連結部材を備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
5. 前記遊星歯車セットは、シングルピニオンタイプであり、
   前記ピニオンキャリヤは、前記断接機構を介して前記動力伝達軸に連絡され、
   前記サンギヤは、前記支持部材に連絡される
   ことを特徴とする請求項４に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
6. 前記断接機構は、前記動力伝達軸側の要素と前記遠心振子ダンパ側の要素とを断接するクラッチ機構であり、
   前記回転数検出手段は、前記遠心振子ダンパ側の要素の回転数を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
7. 動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
   前記断接機構と前記遠心振子ダンパの間の動力伝達経路上には、前記増速機構として、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットが介設され、
   前記ピニオンキャリヤは、前記断接機構に連絡され、
   前記リングギヤは、ケース部材に固定され、
   前記サンギヤは、前記遠心振子ダンパに連絡されており、
   前記遠心振子ダンパの回転数を検出する回転数検出手段を更に備える
   ことを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
8. 動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
   前記断接機構と前記遠心振子ダンパの間の動力伝達経路上には、前記増速機構として、サンギヤ要素、ピニオンキャリヤ要素及びリングギヤ要素の３要素を有する遊星歯車セットが介設され、
   前記断接機構は、前記動力伝達軸から前記３要素のうちのいずれか１つの第１要素への動力伝達を断接可能に構成され、
   前記３要素のうちで前記第１要素を除くいずれか一方の第２要素は、前記動力伝達軸に連絡されており、
   前記第１要素及び前記３要素のうちの少なくとも一方の要素、若しくは該要素に連絡された部材の回転数を検出する回転数検出手段を更に備える
   ことを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。
9. 動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構と、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
   前記断接機構と前記遠心振子ダンパの間の動力伝達経路上には、前記増速機構として、サンギヤ要素、ピニオンキャリヤ要素及びリングギヤ要素の３要素を有する遊星歯車セットが介設され、
   前記断接機構は、前記３要素のうちのいずれか１つの第１要素の回転を制動可能なブレーキ機構であり、
   前記３要素のうちで前記第１要素を除くいずれか一方の第２要素は、前記動力伝達軸に連絡されており、
   前記第１要素及び前記３要素のうちの少なくとも一方の要素、若しくは該要素に連絡された部材の回転数を検出する回転数検出手段を更に備える
   ことを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。

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