JP2018146107A - 捩り振動低減装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】振動減衰のための慣性質量体の質量を低減することなく、共振による慣性トルクの増大を抑制することの可能な捩り振動低減装置を提供する。
【解決手段】遊星回転機構１９の第１回転要素２３にエンジン１のトルクが入力され、トルクの振動によって第１回転要素２３と第２回転要素２１とが相対回転させられて第３回転要素２０が回転して慣性トルクを生じることによりトルクの振動を低減して変速機１２に伝達する捩り振動低減装置において、第１回転要素２３と一体となって回転する連結部材２５と、第２回転要素２１と一体となって回転する中間部材２６と、変速機１２にトルクを出力する出力部材３０と、連結部材２５と中間部材とを連結する第１弾性部材２７と、中間部材２６と出力部材３０とを連結する第２弾性部材２９とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、入力されたトルクの変動（振動）に起因する捩り振動を低減するように構成された捩り振動低減装置に関するものである。
捩り振動を低減する装置として遊星歯車機構を用いた例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された構成では、遊星歯車機構のリングギヤにエンジンが連結され、遊星歯車機構のキャリヤに変速機が連結されている。それらのリングギヤとキャリヤとはばねを介して相対回転可能に連結されている。さらに、遊星歯車機構のサンギヤには、その質量を増大させる追加慣性体が取り付けられている。リングギヤに入力されるエンジントルクの周期的な変化すなわち振動によってリングギヤには角加速度が作用し、その角加速度とリングギヤなどの慣性モーメントとに応じたトルクがリングギヤに作用する。これに対して、キャリヤやこれに連結されている部材などには角速度を維持する方向に慣性力が作用するので、リングギヤとキャリヤとの間には、上記のバネの伸縮を伴う相対回転が繰り返し生じる。このようなリングギヤとキャリヤとの相対回転によってサンギヤが強制的に回転させられる。そのサンギヤの回転は、前記トルクの振動によるリングギヤの回転と同様に、所定の角度の範囲で繰り返し往復動する回転であり、上記の振動と同様の回転である。サンギヤおよびこれと一体の追加慣性体が振動すると、その加速度と慣性モーメントとに応じて決まる慣性力（慣性トルク）が生じる。エンジントルクやリングギヤの振動とサンギヤおよびこれと一体の追加慣性体の振動とは位相のずれがあるから、サンギヤおよびこれと一体の追加慣性体の振動による慣性トルクがいわゆる制振トルクとして作用し、変速機に入力されるトルクの振動が低減される。
一方、特許文献２には、トルクコンバータにおけるロックアップクラッチとタービンハブとの間に、コイルスプリングによって緩衝を行ういわゆるバネダンパと、慣性トルクを制振トルクとして作用させるように構成された遊星歯車機構とを設けた車両用ダンパ装置が記載されている。その遊星歯車機構はシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、ロックアップクラッチあるいはバネダンパにおける入力側のプレートがキャリヤを兼ねており、リングギヤがバネダンパにおける出力側の部材もしくはタービンハブに連結され、さらにサンギヤにイナーシャ部材が取り付けられている。すなわち、バネダンパおよび遊星歯車機構が、共に、タービンハブに連結されている。
特開２０１４−１７７９５６号公報 特開２００８−１６４０１３号公報
特許文献１に記載された装置では、遊星歯車機構とばねとなどによって構成される振動系と変速機とが直接連結されている。そのため、サンギヤと追加慣性体とによる慣性トルクの振動と出力軸などの変速機側の部材の捩れなどによる振動とが共振することによって、当該慣性トルクの振動がばねを介してリングギヤからキャリヤに伝達されたトルクの振動より大きくなると、上述したサンギヤで生じる慣性トルクが起振源（起振力）となってしまう可能性がある。また、共振による慣性トルクの振動レベルを実用性のあるレベルに抑制するとすれば、サンギヤや追加慣性体の質量を低減させることになる。サンギヤや追加慣性体の質量を低減すると、それに伴って慣性トルクが小さくなるから、制振装置の全体として制振性能が低下してしまう可能性があり、車両の制振装置としては、未だ改善の余地があった。
このような事情は、特許文献２に記載されているダンパ装置においても同様であり、バネダンパおよび遊星歯車機構が共にタービンハブを介して変速機に連結されていることにより、変速機や変速機への入力軸などとバネダンパおよび遊星歯車機構とが共振し、その共振点が車両の常用域に入ることにより車両の乗り心地あるいは静粛性が悪化する可能性がある。
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り、変速機などの出力側の部材との共振による制振性能の低下を回避もしくは抑制することのできる捩り振動低減装置を提供することを目的とするものである。
この発明は、上記の目的を達成するために、エンジンと変速機との間のトルクの伝達経路に設けられ、前記エンジンのトルクが入力される第１回転要素と第２回転要素と回転慣性質量体として機能する第３回転要素とを有し、かつ前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とによって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記エンジンが出力するトルクの振動によって前記第１回転要素と前記第２回転要素とが相対回転させられて前記第３回転要素が回転して慣性トルクを生じることにより前記トルクの振動を低減して前記変速機に伝達する捩り振動低減装置において、前記第１回転要素と一体となって回転する連結部材と、前記第２回転要素と一体となって回転する中間部材と、前記変速機にトルクを出力する出力部材と、前記連結部材と前記中間部材とを連結する第１弾性部材と、前記中間部材と前記出力部材とを連結する第２弾性部材とを備え、前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、前記第１回転要素は、前記サンギヤとされ、前記第２回転要素は、前記リングギヤと前記キャリヤとのうち一方とされ、前記第３回転要素は、前記リングギヤと前記キャリヤとのうち他方とされていることを特徴としている。
また、この発明の捩り振動低減装置は、エンジンと変速機との間のトルクの伝達経路に設けられ、前記エンジンのトルクが入力される第１回転要素と第２回転要素と回転慣性質量体として機能する第３回転要素とを有し、かつ前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とによって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記エンジンが出力するトルクの振動によって前記第１回転要素と前記第２回転要素とが相対回転させられて前記第３回転要素が回転して慣性トルクを生じることにより前記トルクの振動を低減して前記変速機に伝達する捩り振動低減装置において、前記第１回転要素と一体となって回転する連結部材と、前記第２回転要素と一体となって回転する中間部材と、前記変速機にトルクを出力する出力部材と、前記連結部材と前記中間部材とを連結する第１弾性部材と、前記中間部材と前記出力部材とを連結する第２弾性部材とを備え、前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、前記第１回転要素は、前記リングギヤとされ、前記第２回転要素は、前記サンギヤと前記キャリヤとのうち一方とされ、前記第３回転要素は、前記サンギヤと前記キャリヤとのうち他方とされていることを特徴とすることができる。
さらに、この発明の捩り振動低減装置は、エンジンと変速機との間のトルクの伝達経路に設けられ、前記エンジンのトルクが入力される第１回転要素と第２回転要素と回転慣性質量体として機能する第３回転要素とを有し、かつ前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とによって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記エンジンが出力するトルクの振動によって前記第１回転要素と前記第２回転要素とが相対回転させられて前記第３回転要素が回転して慣性トルクを生じることにより前記トルクの振動を低減して前記変速機に伝達する捩り振動低減装置において、前記第１回転要素と一体となって回転する連結部材と、前記第２回転要素と一体となって回転する中間部材と、前記変速機にトルクを出力する出力部材と、前記連結部材と前記中間部材とを連結する第１弾性部材と、前記中間部材と前記出力部材とを連結する第２弾性部材と、前記エンジンに連結されたハウジングと、前記ハウジングに連結されて流体流を生じさせる駆動側部材と、前記流体流によって駆動される従動側部材と、前記ハウジングの内面に係合することにより前記駆動側部材および前記従動側部材を連結する直結クラッチとを有する流体伝動装置とを備え、前記遊星回転機構は、前記流体伝動装置の内部に設けられ、前記第１回転要素は、前記直結クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結され、前記変速機は、前記従動側部材に連結され、前記ハウジングの半径方向で前記遊星回転機構の内側に、前記直結クラッチが前記遊星回転機構と並んで配置されていることを特徴とすることができる。
この発明では、前記遊星回転機構の円周方向に前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とが並んで配置されていてよい。
この発明における前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、前記第１回転要素は、前記キャリヤとされ、前記第２回転要素は、前記リングギヤと前記サンギヤとのうち一方とされ、前記第３回転要素は、前記リングギヤと前記サンギヤとのうち他方とされていてよい。
この発明では、前記エンジンに連結されたハウジングと、前記ハウジングに連結されて流体流を生じさせる駆動側部材と、前記流体流によって駆動される従動側部材と、前記ハウジングの内面に係合することにより前記駆動側部材および前記従動側部材を連結する直結クラッチとを有する流体伝動装置を備え、前記遊星回転機構は前記流体伝動装置の内部に設けられ、前記第１回転要素は、前記直結クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結され、前記変速機は、前記従動側部材に連結されていてよい。
その場合、前記ハウジングの半径方向で前記遊星回転機構の内側に、前記直結クラッチが前記遊星回転機構と並んで配置されていてよい。
この発明における前記直結クラッチは、クラッチディスクと、前記クラッチディスクに摩擦接触させられるクラッチプレートとを備えた多板クラッチとすることができる。
そして、この発明では、前記第１弾性部材の捩り剛性は、前記第２弾性部材の捩り剛性より低くてもよい。
この発明によれば、エンジンが出力するトルクの周期的な変動すなわち振動が連結部材を介して第１回転要素に入力される。連結部材は、第２回転要素と一体となって回転する中間部材に第１弾性部材を介して連結されている。第２回転要素および中間部材にはそれらを回転させるためのトルクが反力として作用する。それに伴って、第１弾性部材が弾性変形させられると、第１回転要素と第２回転要素との相対回転が生じる。回転慣性質量体として機能する第３回転要素は遊星回転機構の差動作用によって強制的に回転させられ、その質量に応じた慣性トルクを生じる。第３回転要素の慣性トルクはトルク変動に対する抵抗として作用し、第３回転要素の慣性トルクによってトルク変動は低減され、滑らかになる。その滑らかなトルクが第２回転要素と一体となって回転する中間部材に作用する。中間部材は、変速機に対してトルクを出力する出力部材に第２弾性部材を介して連結されている。出力部材および変速機には、当該出力部材および変速機を回転させるためのトルクが反力として作用する。それに伴って、第２弾性部材は弾性変形させられて中間部材と出力部材とが相対回転する。すなわち、第２弾性部材を含むこの発明に係る捩り振動低減装置と変速機とが振動系としては実質的に切り離されて各慣性質量が互いに影響しにくくなり、その結果、２つの慣性系が生じる。変速機の質量は見かけ上、低減されるため、変速機の共振振動数つまり共振点は高い周波数になる。高周波域では、エンジントルクの振動は小さくなり、前記慣性トルクの振動はエンジントルクの振動に応じたものであるため同様に小さくなる。そのため、共振が生じてしまったとしても、共振による慣性トルクの増大を低減もしくは抑制することができる。一方、この発明に係る捩り振動低減装置では、その全体の質量に対して第３回転要素の質量が見かけ上、増大するため、この発明に係る捩り振動低減装置の共振点は低い周波数になる。このようにこの発明では、２つの慣性系を生じさせて、エンジンの常用域に存在していた共振点を二分することができるため、各慣性系の共振点をエンジンの常用域外に設定し易くなる。また、低回転数域での制振性能を更に向上するために、第３回転要素の質量を増大させたとしても、上述したように、この発明に係る捩り振動低減装置と変速機とは実質的に切り離されているため、変速機の慣性質量は増大せず、したがって変速機の共振点の変化を抑制することができる。それらの結果、振動減衰のための慣性質量体の質量を低減することなく、共振による慣性トルクの増大を抑制することができる。言い換えれば、この発明に係る捩り振動低減装置の共振点の低回転数化と、高回転数領域での振動の低減とを両立させることができる。
この発明の第１実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 スプリングダンパの具体的な構成を説明するための一部破断した正面図である。 この発明の第１実施形態としての捩り振動低減装置の共振点を模式的に示す図である。 この発明の第１実施形態としての捩り振動低減装置による振動の減衰特性を模式的に示す図である。 慣性質量体の質量を増大させた場合におけるこの発明の第１実施形態としての捩り振動低減装置による振動の減衰特性を模式的に示す図である。 この発明の第２実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第３実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第４実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第５実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第６実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 第１弾性部材の剛性を第２弾性部材の剛性より低下させかつ慣性質量体の質量を低減した場合におけるこの発明の第７実施形態の捩り振動低減装置による振動の減衰特性を模式的に示す図である。 この発明の第８実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第８実施形態を振動系として模式的に示すブロック図である。 この発明の第９実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第９実施形態を振動系として模式的に示すブロック図である。 この発明の第１０実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第１０実施形態を振動系として模式的に示すブロック図である。 この発明の第１１実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。 この発明の第１１実施形態を振動系として模式的に示すブロック図である。
（第１実施形態）
つぎに、この発明の実施形態を説明する。図１は、この発明の第１実施形態としての捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示すスケルトン図である。駆動力源１の出力軸２にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）３が連結されている。駆動力源１は燃料と空気との混合気を間欠的に燃焼させることにより動力を出力する内燃機関であり、したがって駆動力源１の出力トルクは不可避的に変動（振動）する。以下の説明では、駆動力源１をエンジン１と記す。トルクコンバータ３は、従来知られているものと同様の構成であって、トルクコンバータ３のハウジング４は、エンジン（ＥＮＧ）１の出力軸２に連結されるフロントカバー５と、フロントカバー５に一体化されているポンプシェル６とによって液密状態に形成されている。
ハウジング４の内部に、トルクの伝達を行うフルード（オイル）が封入されている。ポンプシェル６の内面に複数のポンプブレード７が取り付けられてポンプインペラ８が構成されている。ポンプインペラ８によって生じさせられた流体流を受けて回転するタービンランナ９がポンプインペラ８に対向して配置されている。タービンランナ９はポンプインペラ８とほぼ対称な形状を成しており、図示しないタービンシェルと、タービンシェルの内面に取り付けられた多数のタービンブレード１０とによって構成されている。タービンランナ９はタービンハブ１１を介して、変速機（ＴＭ）１２の入力軸１３に連結されている。なお、上述したトルクコンバータ３がこの発明の実施形態における流体伝動装置に相当し、ポンプインペラ８がこの発明の実施形態における駆動側部材に相当し、タービンランナ９がこの発明の実施形態における従動側部材に相当している。変速機１２は例えば、変速比がステップ的に変化する有段式の変速機、もしくは、変速比が連続的に変化する無段変速機などの従来知られた変速機であってよい。
ポンプインペラ８とタービンランナ９との間に、ステータ１４が配置されている。ステータ１４は一方向クラッチ１５を介して図示しない所定の固定部に取り付けられている。ステータ１４はポンプインペラ８とタービンランナ９との速度比が小さい状態では、タービンランナ９から流れ出たオイルの流動方向を変化させてポンプインペラ８に供給し、速度比が大きい状態ではタービンランナ９から流れ出たオイルに押されて回転することによりオイルの流動方向を変えないように構成されている。したがって、一方向クラッチ１５は速度比が小さい状態では係合してステータ１４の回転を止め、速度比が大きい状態ではステータ１４を回転させるように構成されている。
フロントカバー５の内面に対向してこの発明の実施形態における直結クラッチに相当するロックアップクラッチ１６が配置されている。図１に示すロックアップクラッチ１６は多板クラッチであって、例えばフロントカバー５に一体化されているクラッチハブ（図示せず）にスプライン嵌合させられた複数のクラッチディスク１７と、クラッチハブの外周側を覆うように配置されたクラッチドラム（図示せず）の内周面にスプライン嵌合させられかつクラッチディスク１７と交互に配置された複数のクラッチプレート１８とを備えている。これらのクラッチディスク１７とクラッチプレート１８とは、図示しないロックアップピストンとクラッチドラムに取り付けたスナップリング（図示せず）との間に交互に配置されている。したがって、ロックアップピストンが前進してクラッチディスク１７およびクラッチプレート１８をスナップリングとの間に挟み付けることにより、クラッチディスク１７とクラッチプレート１８とが摩擦接触して両者の間でトルクが伝達される。すなわち、ロックアップクラッチ１６がトルクを伝達する係合状態になる。
トルクコンバータ３の半径方向でロックアップクラッチ１６の外周側に、ロックアップクラッチ１６の少なくとも一部と並んでこの発明の実施形態における遊星回転機構が配置されている。遊星回転機構は、要は、遊星歯車機構や遊星ローラ機構などの三つの回転要素によって差動作用を行う機構であって、ここに示す例ではシングルピニオン型の遊星歯車機構１９によって構成されている。ここで、「並んで」とは、ロックアップクラッチ１６と遊星歯車機構１９とのそれぞれの少なくとも一部が、半径方向で重なり合っている状態を意味している。遊星歯車機構１９はサンギヤ２０と、サンギヤ２０に対して同心円状に配置されたリングギヤ２１と、サンギヤ２０とリングギヤ２１とに噛み合う複数のピニオンギヤ２２を回転可能に保持するキャリヤ２３とを備えている。
サンギヤ２０には慣性質量体２４が一体に設けられている。慣性質量体２４はサンギヤ２０の質量を増大させるものであり、サンギヤ２０と一体に形成されていてもよく、あるいはサンギヤ２０とは別体として構成し、サンギヤ２０に取り付けてもよい。キャリヤ２３は連結部材２５によってロックアップクラッチ１６（特にその従動側の部材であるクラッチドラム）に連結されている。なお、連結部材２５はキャリヤ２３の一部であってもよい。さらに、リングギヤ２１には中間部材２６が連結されている。中間部材２６は、後述するスプリングダンパ２８の一部を構成する部材であって、連結部材２５と中間部材２６とは第１弾性部材２７を介して相対回転可能に連結されている。第１弾性部材２７は弾性変形させられて上述した相対回転を許容するものであればよく、図１に示す例では、コイルスプリングによって構成されている。第１弾性部材２７は上述した相対回転によってトルクコンバータ３の円周方向に伸縮するようになっている。
連結部材２５は、図１に示す例では、後述するスプリングダンパ２８の他の一部を構成している一対のプレート２５Ａ，２５Ｂを備えている。これらのプレート２５Ａ，２５Ｂは、例えば同一軸線上で対向して配置された環状板であって、所定の間隔を空けた状態で互いに一体化されている。
連結部材２５に第１弾性部材２７によって連結されている中間部材２６は、環状の板状に形成されていて、連結部材２５における上記の各プレート２５Ａ，２５Ｂの間に相対回転できるように配置されている。そして、中間部材２６と各プレート２５Ａ，２５Ｂとの間に第１弾性部材２７が配置され、その第１弾性部材２７の一方の端部に中間部材２６が係合し、他方の端部に各プレート２５Ａ，２５Ｂが係合している。すなわち、中間部材２６と各プレート２５Ａ，２５Ｂとが相対的に回転することにより、第１弾性部材２７が伸縮するように構成されている。したがって、中間部材２６と各プレート２５Ａ，２５Ｂと第１弾性部材２７とによってスプリングダンパ２８が構成されている。スプリングダンパ２８の具体的な構成については後述する。
さらに、中間部材２６から第２弾性部材２９を介して変速機１２の入力軸１３と一体の出力部材３０にトルクを伝達するように構成されている。したがって中間部材２６は、この発明の第１実施形態における遊星歯車機構１９と出力部材３０との間のトルクの伝達経路に配置されていることになる。第２弾性部材２９は、弾性変形させられて中間部材２６と出力部材３０の相対回転を許容するものであればよく、例えば、ばねによって構成することができる。ここに示す例では、第２弾性部材２９はコイルスプリングによって構成されており、そのコイルスプリングは中間部材２６と出力部材３０とが相対的に回転することによってトルクコンバータ３の円周方向に伸縮するようになっている。
出力部材３０はスプリングダンパ２８のトルクをタービンハブ１１に伝達するための部材であって、スプリングダンパ２８の一部を構成する部材、あるいはタービンハブ１１の一部を構成する部材であってもよい。一例として、中間部材２６と出力部材３０とのいずれか一方には、第２弾性部材２９の一方の端部を当接させた受け部が設けられ、また中間部材２６と出力部材３０とのいずれか他方には、第２弾性部材２９の他方の端部を当接させた受け部が設けられている。したがって、中間部材２６と出力部材３０とが相対的に回転した場合に、それらの受け部の間隔が変化することにより、第２弾性部材２９が伸縮するようになっている。
したがって、スプリングダンパ２８は、中間部材２６と連結部材２５との間でのトルクの伝達を緩衝する第１弾性部材２７と、中間部材２６と出力部材３０との間でのトルクの伝達を緩衝する第２弾性部材２９とを備えている。これらの第１弾性部材２７および第２弾性部材２９の各捩り剛性［Ｎ／ｍｍ］すなわちばね定数［Ｎ／ｍｍ］は共に同じ値に設定されていてもよく、あるいは、第１弾性部材２７の捩り剛性は第２弾性部材２９の捩り剛性より小さい値に設定されていてもよい。
図２にスプリングダンパ２８の具体例を示してある。図２は、スプリングダンパ２８を変速機１２側から見た一部破断した正面図であり、ここに示す例は、第１弾性部材２７と第２弾性部材２９とを、遊星歯車機構の円周方向（エンジン１の回転方向）に直列に配列した例である。連結部材２５における各プレート２５Ａ，２５Ｂは環状に形成されており、それらのプレート２５Ａ，２５Ｂの間に、環状で板状の中間部材２６が各プレート２５Ａ，２５Ｂに対して所定の角度、回転できるように配置されている。中間部材２６の内径は、各プレート２５Ａ，２５Ｂの内径より大きく、その中間部材２６の内周側で各プレート２５Ａ，２５Ｂ同士の間に、環状でかつ板状の出力部材３０が配置されている。なお、中間部材２６および各プレート２５Ａ，２５Ｂならびに出力部材３０は、共に、同一軸線上に配置されている。出力部材３０の外径は、中間部材２６の内径より小さく、これら出力部材３０の外周面と中間部材２６の内周面との間に、ばね収容部３１が設けられている。このばね収容部３１は前述した第１弾性部材２７および第２弾性部材２９を収容するための箇所であり、図２に示す例では、円周方向で等間隔に三箇所設けられている。また、各ばね収容部３１は第１弾性部材２７と第２弾性部材２９を出力部材３０の円周方向に直列に並べて収容するように構成されている。
その具体的な構成を説明すると、図２に示す例では、出力部材３０の外周部で円周方向に等間隔の三箇所に、半径方向で外側に突き出た凸部（仮に第２凸部とする）３３が形成されており、各第２凸部３３同士の間の部分がそれぞればね収容部３１とされている。また、中間部材２６の内周面で円周方向に等間隔の三箇所に、ばね収容部３１の内部に突き出た凸部（仮に第１凸部とする）３２が形成されている。各ばね収容部３１は、第１凸部３２によってその長手方向（円周方向）で二分割されている。そして、各ばね収容部３１の内部で第１凸部３２を挟んだ一方側（エンジン１あるいはスプリングダンパ２８の回転方向で前方側）に第２弾性部材２９としてのコイルスプリングが幾分圧縮されて収容されている。また、各ばね収容部３１の内部で第１凸部３２を挟んだ他方側（エンジン１あるいはスプリングダンパ２８の回転方向で後方側）に第１弾性部材２７としてのコイルスプリングが幾分圧縮されて収容されている。
また、各プレート２５Ａ，２５Ｂのうち上記のばね収容部３１に対応する箇所には、第２弾性部材２９との干渉を避けるために、ばね収容部３１の輪郭より幾分大きい、円周方向に長い輪郭形状の抜き孔が形成されている。各プレート２５Ａ，２５Ｂの間隔（軸線方向での間隔）は、第１弾性部材２７の外径より小さく、したがって上記の抜き孔の端部（エンジン１あるいはスプリングダンパ２８の回転方向で後方側の端部）３０Ａが第１弾性部材２７の端部に円周方向で対向している。図２はスプリングダンパ２８にトルクが掛かっていない状態を示しており、この状態から例えばロックアップクラッチ１６が係合して連結部材２５にトルクが作用すると、各プレート２５Ａ，２５Ｂが図２の反時計方向に回転する。それに伴って各プレート２５Ａ，２５Ｂに形成されている抜き孔の端部３０Ａが第１弾性部材２７の端部を円周方向に押圧し、その結果、第１弾性部材２７が前述した第１凸部３２と前記端部３０Ａとによって挟み付けられて圧縮される。すなわち、連結部材２５と中間部材２６との間で、第１弾性部材２７を介したトルクの伝達が生じ、第１弾性部材２７が緩衝を行う。
また、トルクコンバータ３の半径方向で中間部材２６の外周部に、円周方向に延びかつ中間部材２６の外径に沿うように湾曲した長孔３４が形成されている。長孔３４の内部に、軸線方向に延びる締結部材３５が挿入されており、締結部材３５によって中間部材２６を挟んで両側に配置された各プレート２５Ａ，２５Ｂが互いに連結されている。締結部材３５はリベットやボルトなどであってよく、その外径はトルクコンバータ３の半径方向における長孔３４の幅より小さく設定されていて、長孔３４の内面に接触しにくくなっている。そのため、各プレート２５Ａ，２５Ｂと中間部材２６とが相対回転すると、締結部材３５は長孔３４の内部で円周方向に前後動する。
次に、第１実施形態の作用について説明する。先ず、第１弾性部材２７の捩り剛性と第２弾性部材２９の捩り剛性とが同じ値に設定されている場合の作用について説明し、第１弾性部材２７の捩り剛性を第２弾性部材２９の捩り剛性より小さい値に設定した場合の作用については後述する。ロックアップクラッチ１６が係合状態になると、エンジントルクがキャリヤ２３や連結部材２５に入力される。これに対してリングギヤ２１には、出力部材３０や変速機１２を回転させるための負荷が、各弾性部材２７，２９を介して作用している。そのため、これらエンジントルクおよび負荷によって第１弾性部材２７を圧縮する荷重が生じ、その荷重に応じた変位が第１弾性部材２７に生じる。その結果、キャリヤ２３とリングギヤ２１とが所定角度、相対回転するとともに、各プレート２５Ａ，２５Ｂと中間部材２６とが所定角度、相対回転する。すなわち、捩れる。
エンジントルクの変動によって、第１弾性部材２７に作用する圧縮力（捩り力）が変化する。つまり、キャリヤ２３とリングギヤ２１との相対回転がエンジントルクの周期的な変化すなわち振動によって繰り返し生じる。それに伴って、ピニオンギヤ２２が所定角度範囲内で回転し、サンギヤ２０が強制的に回転させられる。サンギヤ２０には慣性質量体２４が一体に設けられているので、サンギヤ２０の質量と慣性質量体２４の質量とを合算した質量（慣性モーメント）と回転角加速度とに応じた慣性トルクが生じる。また、ここに示す例では、サンギヤ２０の回転速度はリングギヤ２１の回転速度に対してギヤ比に応じて増速される。そのため、サンギヤ２０および慣性質量体２４の回転角加速度が増大され、それに伴って、慣性トルクが増大される。この慣性トルクが、エンジントルクの変動に対する制振トルクとして作用する。その結果、キャリヤ２３に入力されたエンジントルクは、上述した慣性トルクによって低減されて滑らかになり、中間部材２６から出力される。この出力トルクを、以下の説明ではダンパ通過トルクと記す。
出力部材３０には変速機１２を回転させるためトルクが反力として作用する。そのため、ダンパ通過トルクと出力部材３０における変速機１２を回転させるためのトルクとによって第２弾性部材２９を圧縮する荷重が生じ、その荷重に応じた変位が第２弾性部材２９に生じる。これにより、中間部材２６と出力部材３０とが所定角度、相対回転する。すなわち捩れる。第２弾性部材２９によってダンパ通過トルクの変動が低減されて変速機１２に伝達される。なお、以下の説明では、上述した出力部材３０に反力として作用する変速機１２を回転させるためのトルクを、単に反力トルクと記す。
図３は、この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置の共振点を模式的に示す図である。図３に、この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置の共振振動数すなわち共振点を符号Ｒ１で示してあり、変速機１２の共振点を符号Ｒ２で示してある。また、第２弾性部材２９を介さないでこの発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置と変速機１２とを直接連結した場合における捩り振動低減装置と変速機１２とが同時に振動する共振点を符号Ｒ３で示してある。なお、図３に記載してあるエンジン１の常用域とは、車両の通常の走行状態において運転されるエンジン１の回転数の範囲であり、例えば、エンジン１のアイドリング回転数もしくは燃料カット制御からの復帰回転数などを下限回転数ＬＬとし、その下限回転数ＬＬから通常の走行状態で許容される所定の上限回転数ＵＬまでの範囲である。
この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置の共振点Ｒ１と、変速機１２の共振点Ｒ２とについて説明する。エンジントルクの振動によって第２弾性部材２９が弾性変形すると、捩り振動低減装置と変速機１２とが、振動系として実質的に切り離されるため、捩り振動低減装置に対しては変速機１２の慣性質量が作用しにくくなる。その結果、捩り振動低減装置の慣性質量は低減される。また、捩り振動低減装置の全体の慣性質量に対して、回転慣性質量体として機能するサンギヤ２０と慣性質量体２４とによる慣性質量は見かけ上、増大する。そのため、第１実施形態の捩り振動低減装置の共振点Ｒ１は低くなり、ここに示す例では、下限回転数ＬＬに対応する周波数とほぼ同じ周波数になる。また、出力部材３０および入力軸１３ならびに変速機１２などからなる振動系の慣性質量は低減される。そのため、変速機１２の共振点Ｒ２は高くなり、図３に示す例では、上限回転数ＵＬに対応する周波数より高くなる。つまり、第２弾性部材２９を設けることにより、２つの慣性系（振動系）に分けることができ、その結果、従来、エンジン１の常用域に存在していた共振点Ｒ３を第１実施形態に係る捩り振動低減装置の共振点Ｒ１と変速機１２の共振点Ｒ２とに二分するとともに、エンジン１の常用域から外すことができる。
図４は、この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置による振動の減衰特性を模式的に示す図であって、図４では、エンジン回転数を横軸に示し、この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置を介して変速機１２に伝達されるトルクの振動を縦軸に示している。また、第１実施形態に係る捩り振動低減装置による振動の減衰特性を実線で記載してあり、比較例として第２弾性部材２９を介さないで変速機１２に直接連結された捩り振動低減装置による振動の減衰特性を破線で記載してある。なお、図４に符号αで記載してある線は、許容することができるトルクの振動の大きさの閾値であり、車格や車種などに応じて予め設定することができる。上述したように、共振点Ｒ１，Ｒ２はエンジン１の常用域から外れているため、エンジン常用域での全体として振動閾値αとの乖離が大きくなっており、エンジントルクの振動を、エンジン１の常用域の全体に亘って低減することができる。特に、変速機１２側の振動系の共振点Ｒ２は上限回転数ＵＬよりも高回転数域にあるため、図４に示すように、エンジン１の高回転数域での振動が低下し、制振性能が従来に比較して良好になっている。また、慣性トルクの振動はエンジントルクの振動に応じたものとなる。そのため、高回転数域でエンジントルクの振動に対して慣性トルクが共振したとしても、従来に比較して共振による慣性トルクの増大幅を、低減することができる。つまり、共振が生じたとしても、変速機１２やその振動系における負荷を低減してその耐久性を向上することができる。
さらに、上述した構成の装置では、慣性質量体２４の質量を増大して低回転数域での制振性能を更に向上することができる。図５は、慣性質量体２４の質量を増大させた場合におけるこの発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置による振動の減衰特性を模式的に示す図である。慣性質量体２４の質量を従来構成の捩り振動低減装置より増大させた装置による振動の減衰特性を実線で図５に記載してあり、慣性質量体２４の質量を増大していない装置による振動の減衰特性を破線で図５に記載してある。図５に示すように、慣性質量体２４の質量を増大させると、慣性質量体２４の質量を増大させない場合に比較して、共振点Ｒ１は低くなり、より低い回転数域でのエンジントルクの振動を低減することができる。すなわち、ロックアップクラッチ１６を係合状態に維持することのできる回転数域を低回転数側に拡大することができる。これにより、ロックアップの機会を増やしてトルクコンバータ３での損失を低減して燃費を向上することができる。また、捩り振動低減装置と変速機１２とは第２弾性部材２９によって、振動系としては実質的に切り離されているため、慣性質量体２４が振動することによる起振力（励振力）が変速機１２に対して作用しにくく、変速機１２の共振点Ｒ２は特には変化しない。それらの結果、共振点Ｒ１を低回数化して低回転数域での振動の減衰性能を向上することができるとともに、高回転数域でのエンジントルクの振動を減衰させることができる。なお、第１実施形態においては、キャリヤ２３がこの発明の実施形態における第１回転要素に相当し、リングギヤ２１がこの発明の実施形態における第２回転要素に相当し、サンギヤ２０がこの発明の実施形態における回転慣性質量体である第３回転要素に相当している。
（第２実施形態）
図６にこの発明の第２実施形態を示してある。第２実施形態に係る捩り振動低減装置は、前述した図１や図２に示す第１実施形態に係る捩り振動低減装置の一部の構成を変更した装置である。すなわち、第１実施形態では、キャリヤ２３がロックアップクラッチ１６に連結されていわゆる入力要素となり、サンギヤ２０が慣性質量体２４を取り付けられていわゆる反力要素となり、さらにリングギヤ２１が中間部材２６を取り付けられていわゆる出力要素となっている。これに対して第２実施形態では、キャリヤ２３がいわゆる出力要素とされ、サンギヤ２０がいわゆる入力要素とされ、リングギヤ２１がいわゆる反力要素とされている。したがって、前述した連結部材２５がサンギヤ２０に連結されている。なお、図６ではクラッチドラムを介してサンギヤ２０と連結部材２５とが連結されているように示してある。また、リングギヤ２１が慣性質量体２４となっており、あるいはリングギヤ２１に慣性質量体２４が取り付けられている。さらに、キャリヤ２３が中間部材２６に連結されている。したがって、図６に示す構成では、サンギヤ２０がこの発明の実施形態における第１回転要素に相当し、キャリヤ２３がこの発明の実施形態における第２回転要素に相当し、リングギヤ２１がこの発明の実施形態における回転慣性質量体である第３回転要素に相当している。
また、図６では、図１に記載されている参照符号を、下記のように入れ替えて記載してある。すなわち、図１では符号２６が付されていた部材（中間部材）を、図６では符号２５を付して連結部材としてある。また、図１では符号２５が付されていた部材（連結部材）を、図６では符号２６を付して中間部材としてある。それに伴って、図１では符号２５Ａ，２５Ｂが付されていたプレートを、図６では中間部材２６を構成するプレート２６Ａ，２６Ｂとしてある。そして、図６に示す構成では、これらのプレート２６Ａ，２６Ｂは第２弾性部材２９を介して出力部材３０に連結されている。図６に示す他の構成は、図１に示す構成と同様であるから、図６に図１と同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
上述した第２実施形態に係る捩り振動低減装置の作用について説明する。ロックアップクラッチ１６が係合状態になると、サンギヤ２０および連結部材２５にエンジントルクが入力される。これに対して中間部材２６やキャリヤ２３には、出力部材３０や変速機１２を回転させるための負荷が作用している。これらのエンジントルクと負荷とによって第１弾性部材２７が圧縮され、サンギヤ２０とキャリヤ２３とが相対回転するとともに、連結部材２５と中間部材２６とが所定角度、相対回転する。サンギヤ２０とキャリヤ２３との相対回転がエンジントルクの周期的な変化すなわち振動によって繰り返し生じ、それに伴って、ピニオンギヤ２２が所定角度範囲内で回転し、リングギヤ２１が強制的に回転させられる。その結果、リングギヤ２１の質量と慣性質量体２４の質量とを合算した質量（慣性モーメント）と回転角加速度とに応じた慣性トルクが生じる。慣性トルクによってエンジントルクはその変動が低減されて滑らかになり、中間部材２６から出力される。このダンパ通過トルクと出力部材３０における反力トルクとによって第２弾性部材２９が圧縮され、中間部材２６と出力部材３０とが所定角度、相対回転する。すなわち、第２弾性部材２９によって捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるとともに、ダンパ通過トルクの変動が第２弾性部材２９によって低減されて変速機１２に伝達される。
第２実施形態では、トルクコンバータ３の半径方向で外側に配置してあるリングギヤ２１およびリングギヤ２１と一体の慣性質量体２４が回転慣性質量体として機能する。リングギヤ２１の回転速度はキャリヤ２３の回転速度に対してギヤ比に応じて増速される。そのため、リングギヤ２１および慣性質量体２４の回転角加速度が増大され、それに伴って、慣性トルクが増大される。また、上述した第２実施形態では、半径方向でサンギヤ２０より外側に位置するリングギヤ２１および慣性質量体２４を回転慣性質量体として機能させるため、第１実施形態と比較して、リングギヤ２１および慣性質量体２４に作用する遠心力が大きいことにより、慣性トルクを増大させて振動の減衰性能を更に向上することができる。また、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、捩り振動低減装置と変速機１２との間に第２弾性部材２９が介在しているため、それらの慣性質量が相互に影響しにくくなる。その結果、第１実施形態と同様の理由で、捩り振動低減装置の共振点Ｒ１の周波数が低くなり、変速機１２の共振点Ｒ２の周波数が高くなってエンジン１の常用域から各共振点Ｒ１，Ｒ２を外すことができる。したがって、第２実施形態であっても第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
（第３実施形態）
図７にこの発明の第３実施形態に係る捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示してある。ここに示す例は、上述した図６に示す構成のうち、エンジントルクが入力されかつ連結部材２５が連結される入力要素をサンギヤ２０からキャリヤ２３に変更し、また中間部材が連結される出力要素をキャリヤ２３からサンギヤ２０に変更し、他の構成は図６に示す例と同様の構成とした捩り振動低減装置である。したがって、図６に示す構成と同様の部分には図６と同様の符号を図７に付してその詳細な説明は省略する。第３実施形態においては、キャリヤ２３がこの発明の実施形態における第１回転要素に相当し、サンギヤ２０がこの発明の実施形態における第２回転要素に相当し、リングギヤ２１がこの発明の実施形態における回転慣性質量体である第３回転要素に相当している。
図７に示す第３実施形態の作用について説明する。ロックアップクラッチ１６が係合状態になると、キャリヤ２３および連結部材２５にエンジントルクが入力される。サンギヤ２０および中間部材２６には、出力部材３０や変速機１２を回転させるための負荷が作用している。これらエンジントルクと負荷とによって第１弾性部材２７が圧縮され、それに伴ってキャリヤ２３とサンギヤ２０とが相対回転するとともに、連結部材２５と中間部材２６とが所定角度、相対回転する。サンギヤ２０とキャリヤ２３とは、エンジントルクの振動によって、所定の角度の範囲内で繰り返し相対回転する。その結果、第１実施形態および第２実施形態と同様に、ピニオンギヤ２２が所定角度範囲内で回転し、リングギヤ２１が強制的に回転させられ、リングギヤ２１の質量と慣性質量体２４の質量とを合算した質量（慣性モーメント）と回転角加速度とに応じた慣性トルクが生じる。この慣性トルクによって、エンジントルクはその振動が低減されて滑らかになり、中間部材２６から出力される。このダンパ通過トルクと出力部材３０における反力トルクとによって第２弾性部材２９が圧縮され、中間部材２６と出力部材３０とが所定角度、相対回転する。すなわち、第２弾性部材２９によって捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるとともに、ダンパ通過トルクの変動が第２弾性部材２９によって低減されて変速機１２に伝達される。
第３実施形態では、第２実施形態と同様に、リングギヤ２１およびリングギヤ２１と一体の慣性質量体２４が回転慣性質量体として機能する。そのため、サンギヤ２０を回転慣性質量体として機能させる場合に比較して、リングギヤ２１および慣性質量体２４に作用する遠心力が大きいことにより、エンジントルクの変動を低減する慣性トルクを増大させて振動の減衰性能を向上することができる。また、第１実施形態と同様に、第２弾性部材２９を介して捩り振動低減装置と変速機１２とが連結されていることにより、それらの慣性質量が相互に影響しにくくなる。そのため、第１実施形態と同様の理由で、捩り振動低減装置の共振点Ｒ１の周波数が低くなり、変速機１２の共振点Ｒ２の周波数が高くなってエンジン１の常用域から各共振点Ｒ１，Ｒ２をほぼ外すことができる。したがって、第３実施形態であっても第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
（第４実施形態）
図８にこの発明の第４実施形態に係る捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示してある。ここに示す例は、上述した図６に示す構成のうち、エンジントルクが入力されかつ連結部材２５が連結される入力要素をサンギヤ２０からリングギヤ２１に変更し、また慣性質量体２４が取り付けられる反力要素をリングギヤ２１からサンギヤ２０に変更し、他の構成は図６に示す例と同様の構成とした捩り振動低減装置である。したがって、図６に示す構成と同様の部分には図６と同様の符号を図８に付してその詳細な説明は省略する。第４実施形態においては、リングギヤ２１がこの発明の実施形態における第１回転要素に相当し、キャリヤ２３がこの発明の実施形態における第２回転要素に相当し、サンギヤ２０がこの発明の実施形態における回転慣性質量体である第３回転要素に相当している。
第４実施形態の作用について説明する。ロックアップクラッチ１６が係合状態になると、リングギヤ２１および連結部材２５にエンジントルクが入力される。これに対して中間部材２６やキャリヤ２３には、出力部材３０や変速機１２を回転させるための負荷が作用している。これらのエンジントルクと負荷とによって第１弾性部材２７が圧縮され、リングギヤ２１とキャリヤ２３とが相対回転するとともに、連結部材２５と中間部材２６とが所定角度、相対回転する。その結果、ピニオンギヤ２２が所定角度範囲内で回転し、サンギヤ２０が強制的に回転させられる。サンギヤ２０の質量と慣性質量体２４の質量とを合算した質量（慣性モーメント）と回転角加速度とに応じた慣性トルクが生じる。この慣性トルクによって、上述した各実施形態と同様に、エンジントルクはその変動が低減されて滑らかになり、中間部材２６から出力される。このダンパ通過トルクと出力部材３０における反力トルクとによって第２弾性部材２９が圧縮され、中間部材２６と出力部材３０とが所定角度、相対回転する。すなわち、第２弾性部材２９によって捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系として実質的に切り離されるとともに、ダンパ通過トルクの変動が第２弾性部材２９によって低減されて変速機１２に伝達される。
第４実施形態では、エンジントルクによってリングギヤ２１が回転すると、サンギヤ２０の回転速度はキャリヤ２３の回転速度に対してギヤ比に応じて増速される。これにより、サンギヤ２０および慣性質量体２４の回転角加速度を増大することができるので、制振トルクとして作用する慣性トルクを増大させて振動の減衰性能を向上することができる。また、第４実施形態では、第１実施形態と同様に、捩り振動低減装置と変速機１２との間に第２弾性部材２９が介在していることにより、それらの慣性質量が相互に影響しにくくなる。そのため、第１実施形態と同様の理由で、捩り振動低減装置の共振点Ｒ１の周波数が低くなり、変速機１２の共振点Ｒ２の周波数が高くなって第１実施形態と同様に、エンジン１の常用域から各共振点Ｒ１，Ｒ２を外すことができる。したがって、第４実施形態であっても上述した各実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
（第５実施形態）
図９にこの発明の第５実施形態に係る捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示してある。ここに示す例は、上述した図１に示す構成のうち、エンジントルクが入力されかつ連結部材２５が連結される入力要素をキャリヤ２３からサンギヤ２０に変更し、したがってサンギヤ２０を連結部材２５に連結し、また慣性質量体２４が取り付けられる反力要素をサンギヤ２０からキャリヤ２３に変更し、他の構成は図１に示す例と同様の構成とした捩り振動低減装置である。したがって、図１に示す構成と同様の部分には図１と同様の符号を図９に付してその詳細な説明は省略する。第５実施形態においては、サンギヤ２０がこの発明の実施形態における第１回転要素に相当し、リングギヤ２１がこの発明の実施形態における第２回転要素に相当し、キャリヤ２３がこの発明の実施形態における回転慣性質量体である第３回転要素に相当している。
図９に示す第５実施形態の作用について説明する。ロックアップクラッチ１６が係合状態になると、エンジントルクがサンギヤ２０および連結部材２５に入力される。リングギヤ２１および中間部材２６には、出力部材３０や変速機１２を回転させるための負荷が作用している。これらエンジントルクと負荷とによって第１弾性部材２７が圧縮され、それに伴って連結部材２５と中間部材２６とが所定角度、相対回転するとともに、サンギヤ２０とリングギヤ２１とが所定角度、相対回転する。その結果、ピニオンギヤ２２が所定角度範囲内で回転し、キャリヤ２３が強制的に回転させられる。キャリヤ２３が回転することにより、キャリヤ２３の質量と慣性質量体２４の質量とを合算した質量（慣性モーメント）と回転角加速度とに応じた慣性トルクが生じる。この慣性トルクによって、上述した各実施形態と同様に、エンジントルクはその振動が低減されて滑らかになり、中間部材２６から出力される。このダンパ通過トルクと出力部材３０における反力トルクとによって第２弾性部材２９が圧縮され、中間部材２６と出力部材３０とが所定角度、相対回転する。すなわち、第２弾性部材２９によって捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるとともに、ダンパ通過トルクの変動が第２弾性部材２９によって低減されて変速機１２に伝達される。
第５実施形態では、トルクコンバータ３の半径方向でサンギヤ２０の外側に位置するキャリヤ２３およびキャリヤ２３と一体の慣性質量体２４が回転慣性質量体として機能する。そのため、サンギヤ２０を回転慣性質量体として機能させる場合に比較して、キャリヤ２３および慣性質量体２４に作用する遠心力が大きいことにより、慣性トルクを増大させることができる。これにより振動の減衰性能を向上することができる。また、第１実施形態と同様に、第２弾性部材２９を介して捩り振動低減装置と変速機１２とが連結されていることにより、それらの慣性質量が相互に影響しにくくなる。そのため、第１実施形態と同様の理由で、捩り振動低減装置の共振点Ｒ１の周波数が低くなり、変速機１２の共振点Ｒ２の周波数が高くなって、第１実施形態と同様に、エンジン１の常用域から各共振点Ｒ１，Ｒ２をほぼ外すことができる。したがって、第５実施形態であっても上述した各実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
（第６実施形態）
図１０にこの発明の第６実施形態に係る捩り振動低減装置を備えたトルクコンバータの一例を示してある。ここに示す例は、上述した図９に示す構成のうち、サンギヤ２０とリングギヤ２１とを入れ替えた例である。すなわち、エンジントルクが入力されかつ連結部材２５が連結される入力要素をサンギヤ２０からリングギヤ２１に変更し、また中間部材２６が連結される出力要素をリングギヤ２１からサンギヤ２０に変更し、他の構成は図９に示す例と同様の構成とした捩り振動低減装置である。したがって、図９に示す構成と同様の部分には図９と同様の符号を図１０に付してその詳細な説明は省略する。この第６実施形態においては、リングギヤ２１がこの発明の実施形態における第１回転要素に相当し、サンギヤ２０がこの発明の実施形態における第２回転要素に相当し、キャリヤ２３がこの発明の実施形態における回転慣性質量体である第３回転要素に相当している。
図１０に示す第６実施形態の作用について説明する。ロックアップクラッチ１６が係合状態になると、リングギヤ２１および連結部材２５にエンジントルクが入力される。サンギヤ２０および中間部材２６には、出力部材３０や変速機１２を回転させるための負荷が作用している。これらエンジントルクと負荷とによって第１弾性部材２７が圧縮され、連結部材２５と中間部材２６とが所定角度、相対回転するとともに、リングギヤ２１とサンギヤ２０とが相対回転する。その結果、ピニオンギヤ２２が所定角度範囲内で回転し、キャリヤ２３が強制的に回転させられる。キャリヤ２３が回転することにより、キャリヤ２３の質量と慣性質量体２４の質量とを合算した質量（慣性モーメント）と回転角加速度とに応じた慣性トルクが生じる。この慣性トルクによって、上述した各実施形態と同様に、エンジントルクはその変動が低減されて滑らかになり、中間部材２６から出力される。そして、ダンパ通過トルクと出力部材３０における反力トルクとによって第２弾性部材２９が圧縮され、中間部材２６と出力部材３０とが所定角度、相対回転する。すなわち、第２弾性部材２９によって捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるとともに、ダンパ通過トルクの変動が第２弾性部材２９によって低減されて変速機１２に伝達される。
第６実施形態では、第４実施形態と同様に、キャリヤ２３およびキャリヤ２３と一体の慣性質量体２４が回転慣性質量体として機能する。そのため、サンギヤ２０を回転慣性質量体として機能させる場合に比較して、キャリヤ２３および慣性質量体２４に作用する遠心力が大きいことにより、慣性トルクを増大させて振動の減衰性能を向上することができる。また、第１実施形態と同様に、第２弾性部材２９を介して捩り振動低減装置と変速機１２とが連結されていることにより、それらの慣性質量が相互に影響しにくくなる。そのため、第１実施形態と同様の理由で、捩り振動低減装置の共振点Ｒ１の周波数が低くなり、変速機１２の共振点Ｒ２の周波数が高くなって、第１実施形態と同様に、エンジン１の常用域から各共振点Ｒ１，Ｒ２をほぼ外すことができる。したがって、第６実施形態であっても上述した各実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
（第７実施形態）
つぎに、この発明の第７実施形態に係る捩り振動低減装置を説明する。第７実施形態は上述した各実施形態における第１弾性部材２７と第２弾性部材２９とによる総捩り剛性ｋｔを維持しつつ、第１弾性部材２７の捩り剛性を第２弾性部材２９の捩り剛性より低下させかつ慣性質量体２４の質量を上述した各実施形態におけるよりも減少させた構成の捩り振動低減装置である。各構成部材による基本的な構成は上述した各実施形態と同様である。
この発明の各実施形態に係る捩り振動低減装置では、慣性質量体２４の慣性トルクによってエンジントルクの振動を低減している。そのため、慣性トルクを起振源とした振動を生じさせないためには、慣性トルクは、慣性トルクによってその振動が低減されたエンジントルクであるダンパ通過トルクより小さいこと、もしくは、少なくとも等しいことが好ましい。ダンパ通過トルクと慣性トルクとが等しくなるエンジン回転数ωは下記の（１）式のように表すことができる。下記の（１）式において、「ｋ１」は第１弾性部材２７の捩り剛性を示し、「Ｉｉ」は慣性質量体２４の慣性質量を示している。「Ｂ」は中間部材２６に連結された回転要素の回転速度に対する、回転慣性質量体として機能する回転要素の回転速度の比であり、遊星歯車機構１９の基本的な仕様つまり大きさ、各回転要素の歯数、ギヤ比などによって定まる所定値である。ギヤ比は例えばリングギヤ２１の歯数に対するサンギヤ２０の歯数の比（サンギヤ２０の歯数／リングギヤ２１の歯数）である。なお、ここでは「Ｂ」を増速ゲインＢと称する。増速ゲインＢが「１」より大きい場合には、回転慣性質量体として機能する回転要素の回転速度は、中間部材２６に連結された回転要素の回転速度に対して増速されることを意味している。
Figure 2018146107
また、上述した各実施形態では、ダンパ通過トルクは第２弾性部材２９によってその振動が低減される。それら第１弾性部材２７と第２弾性部材２９とは直列に接続されているため、各実施形態の捩り振動低減装置における総捩り剛性ｋｔは、第２弾性部材２９の捩り剛性をｋ２とすると、下記の（２）式のように表すことができる。
１／ｋｔ＝１／ｋ１＋１／ｋ２ ・・・（２）
第７実施形態では、上述した（１）式と（２）式とを満たすように、第１弾性部材２７の捩り剛性ｋ１と第２弾性部材２９の捩り剛性ｋ２と慣性質量体２４の慣性質量Ｉｉとを設定する。すなわち、第１弾性部材２７の捩り剛性ｋ１を低下させると共に、慣性質量体２４の質量Ｉｉを低減する。また、第１弾性部材２７の捩り剛性ｋ１を低下させた分、第２弾性部材２９の捩り剛性ｋ２を増大する。つまり、総捩り剛性ｋｔを維持する。
この発明の第７実施形態に係る捩り振動低減装置による振動の減衰特性を図１１に模式的に示してある。図１１には、第１弾性部材２７の捩り剛性ｋ１を第２弾性部材２９の捩り剛性ｋ２の３分の１にし、かつ慣性質量体２４の質量を、第２弾性部材２９を設けていない従来構成の捩り振動低減装置よりも低減した装置についての振動特性を実線で記載してある。また、第１弾性部材２７の捩り剛性ｋ１と第２弾性部材２９の捩り剛性ｋ２とを等しくし、かつ慣性質量体２４の質量を従来構成の捩り振動低減装置での質量に対して低減せずに同じに設定した装置における振動特性を破線で記載してある。なお、いずれの装置であっても、総捩り剛性ｋｔは同じ値に設定してある。図１１に示すように、第１弾性部材２７の捩り剛性ｋ１を第２弾性部材２９の捩り剛性ｋ２より小さくし、かつ慣性質量を低下させた装置では、回転数側での振動が閾値αより小さい範囲で、各捩り剛性ｋ１，ｋ２を等しくした装置によるよりも幾分大きくなる。しかしながら、いずれの装置であっても閾値αを超える回転数はほぼ同じであり、したがって慣性質量を低減してもロックアップクラッチ１６を係合させておくことのできるロックアップ領域が高回転数側に狭くなることはない。このように第７実施形態によれば、制振性能を維持しつつ、慣性質量体２４の質量を低減して、捩り振動低減装置の全体としての構成を小型化しかつ軽量化することができる。
（第８実施形態）
この発明の実施形態では、中間部材２６を複数に分割し、かつ各分割部分を弾性部材によって連結した構成とすることができる。図１２および図１３にその一例を示してある。これら図１２および図１３に示す例は、前述した図６に示す構成における中間部材２６を第１分割部２６１と第２分割部２６２とに分け、これら各分割部２６１，２６２を第３弾性部材２６３によって連結した例である。これらの各分割部２６１，２６２は、図６に示す中間部材２６と同様に互いに対向するそれぞれ二枚のプレートによって構成されていてよい。第１分割部２６１は、図６に示す中間部材２６と同様に、第１弾性部材２７を介して連結部材２５に連結されてスプリングダンパ２８を構成している。また、第２分割部２６２は、キャリヤ２３に連結されるとともに、第２弾性部材２９を介して出力部材３０に連結されている。そして、第２分割部２６２は第１分割部２６１の内周側に配置されるとともに、例えば第１分割部２６１の内周部と第２分割部２６２の外周部とのそれぞれに円周方向（回転方向）で互いに対向する部分（図示せず）が設けられており、当該部分の間にコイルスプリングなどによって構成されている第３弾性部材２６３が配置されている。したがって、各分割部２６１，２６２および第３弾性部材２６３によってスプリングダンパが構成されている。図１２において、他の構成は、図６に示す構成と同様であるから、それらの構成には図６に付してある符号と同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図１３は図１２に示す構成における振動系を模式的に示すブロック図であり、サンギヤ２０に連結されている連結部材２５とキャリヤ２３に連結されている第２分割部２６２との間に第１分割部２６１が介在しており、その第１分割部２６１は、一方で、第１弾性部材２７を介して連結部材２５に連結され、他方で、第３弾性部材２６３を介して第２分割部２６２に連結されている。このような構成であっても、前述した図６に示す構成と同様に、捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるので、図６に示すように構成した場合と同様の作用を生じさせ、あるいは効果を得ることができる。
（第９実施形態）
中間部材２６を第１分割部２６１と第２分割部２６２とに分割するとともに、それらの分割部２６１，２６２の間に第３弾性部材２６３を介在させた他の実施形態を図１４および図１５に示してある。これら図１４および図１５に示す例は、前述した図８に示す構成における中間部材２６を第１分割部２６１と第２分割部２６２とに分け、これら各分割部２６１，２６２を第３弾性部材２６３によって連結した例である。これらの各分割部２６１，２６２は、図８に示す中間部材２６と同様に互いに対向するそれぞれ二枚のプレートによって構成されていてよい。第１分割部２６１は、図８に示す中間部材２６と同様に、第１弾性部材２７を介して連結部材２５に連結されてスプリングダンパ２８を構成している。また、第２分割部２６２は、キャリヤ２３に連結されるとともに、第２弾性部材２９を介して出力部材３０に連結されている。そして、第２分割部２６２は第１分割部２６１の内周側に配置されるとともに、例えば第１分割部２６１の内周部と第２分割部２６２の外周部とのそれぞれに円周方向（回転方向）で互いに対向する部分（図示せず）が設けられており、当該部分の間にコイルスプリングなどによって構成されている第３弾性部材２６３が配置されている。したがって、各分割部２６１，２６２および第３弾性部材２６３によってスプリングダンパが構成されている。図１４において、他の構成は、図８に示す構成と同様であるから、それらの構成には図８に付してある符号と同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図１５は図１４に示す構成における振動系を模式的に示すブロック図であり、リングギヤ２１に連結されている連結部材２５とキャリヤ２３に連結されている第２分割部２６２との間に第１分割部２６１が介在しており、その第１分割部２６１は、一方で、第１弾性部材２７を介して連結部材２５に連結され、他方で、第３弾性部材２６３を介して第２分割部２６２に連結されている。このような構成であっても、前述した図８に示す構成と同様に、捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるので、図８に示すように構成した場合と同様の作用を生じさせ、あるいは効果を得ることができる。
（第１０実施形態）
中間部材２６を第１分割部２６１と第２分割部２６２とに分割するとともに、それらの分割部２６１，２６２の間に第３弾性部材２６３を介在させた更に他の実施形態を図１６および図１７に示してある。これら図１６および図１７に示す例は、前述した図９に示す構成における中間部材２６を第１分割部２６１と第２分割部２６２とに分け、これら各分割部２６１，２６２を第３弾性部材２６３によって連結した例である。これらの各分割部２６１，２６２は、図９に示す中間部材２６と同様に互いに対向するそれぞれ二枚のプレートによって構成されていてよい。第１分割部２６１は、図９に示す中間部材２６と同様に、第１弾性部材２７を介して連結部材２５（もしくはサンギヤ２０）に連結されてスプリングダンパ２８を構成している。また、第２分割部２６２は、リングギヤ２１に連結されるとともに、第２弾性部材２９を介して出力部材３０に連結されている。そして、第１分割部２６１は第２分割部２６２の内周側に配置されるとともに、例えば第２分割部２６２の内周部と第１分割部２６１の外周部とのそれぞれに円周方向（回転方向）で互いに対向する部分（図示せず）が設けられており、当該部分の間にコイルスプリングなどによって構成されている第３弾性部材２６３が配置されている。したがって、各分割部２６１，２６２および第３弾性部材２６３によってスプリングダンパが構成されている。図１６において、他の構成は、図９に示す構成と同様であるから、それらの構成には図９に付してある符号と同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図１７は図１６に示す構成における振動系を模式的に示すブロック図であり、サンギヤ２０に連結されている連結部材２５とリングギヤ２１に連結されている第２分割部２６２との間に第１分割部２６１が介在しており、その第１分割部２６１は、一方で、第１弾性部材２７を介して連結部材２５に連結され、他方で、第３弾性部材２６３を介して第２分割部２６２に連結されている。このような構成であっても、前述した図９に示す構成と同様に、捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるので、図９に示すように構成した場合と同様の作用を生じさせ、あるいは効果を得ることができる。
（第１１実施形態）
中間部材２６を第１分割部２６１と第２分割部２６２とに分割するとともに、それらの分割部２６１，２６２の間に第３弾性部材２６３を介在させた更に他の実施形態を図１８および図１９に示してある。これら図１８および図１９に示す例は、前述した図１０に示す構成における中間部材２６を第１分割部２６１と第２分割部２６２とに分け、これら各分割部２６１，２６２を第３弾性部材２６３によって連結した例である。これらの各分割部２６１，２６２は、図１０に示す中間部材２６と同様に互いに対向するそれぞれ二枚のプレートによって構成されていてよい。第１分割部２６１は、図１０に示す中間部材２６と同様に、第１弾性部材２７を介して連結部材２５（もしくはリングギヤ２１）に連結されてスプリングダンパ２８を構成している。また、第２分割部２６２は、サンギヤ２０に連結されるとともに、第２弾性部材２９を介して出力部材３０に連結されている。そして、第２分割部２６２は第１分割部２６１の内周側に配置されるとともに、例えば第１分割部２６１の内周部と第２分割部２６２の外周部とのそれぞれに円周方向（回転方向）で互いに対向する部分（図示せず）が設けられており、当該部分の間にコイルスプリングなどによって構成されている第３弾性部材２６３が配置されている。したがって、各分割部２６１，２６２および第３弾性部材２６３によってスプリングダンパが構成されている。図１８において、他の構成は、図１０に示す構成と同様であるから、それらの構成には図１０に付してある符号と同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図１９は図１８に示す構成における振動系を模式的に示すブロック図であり、リングギヤ２１に連結されている連結部材２５とサンギヤ２０に連結されている第２分割部２６２との間に第１分割部２６１が介在しており、その第１分割部２６１は、一方で、第１弾性部材２７を介して連結部材２５に連結され、他方で、第３弾性部材２６３を介して第２分割部２６２に連結されている。このような構成であっても、前述した図１０に示す構成と同様に、捩り振動低減装置と変速機１２とが振動系としては実質的に切り離されるので、図１０に示すように構成した場合と同様の作用を生じさせ、あるいは効果を得ることができる。
なお、この発明は上述した各実施形態に限定されないのであって、この発明における遊星回転機構は歯車に限らず、ローラによって構成されていてもよい。また、この発明における遊星回転機構は、トルクの増幅作用のない流体継手の内部に設けられていてもよい。
１…エンジン、 １２…変速機、 １３…入力軸、 １６…ロックアップクラッチ、 １７…クラッチディスク、 １８…クラッチプレート、 １９…遊星歯車機構（遊星回転機構）、 ２０…サンギヤ、 ２１…リングギヤ、 ２３…キャリヤ、 ２４…慣性質量体、 ２５…連結部材、 ２６…中間部材、 ２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ…プレート、 ２７…第１弾性部材、 ２９…第２弾性部材、 ３０…出力部材、 ２６１…第１分割部、 ２６２…第２分割部、 ２６３…第３弾性部材。

Claims (9)

  1. エンジンと変速機との間のトルクの伝達経路に設けられ、前記エンジンのトルクが入力される第１回転要素と第２回転要素と回転慣性質量体として機能する第３回転要素とを有し、かつ前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とによって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記エンジンが出力するトルクの振動によって前記第１回転要素と前記第２回転要素とが相対回転させられて前記第３回転要素が回転して慣性トルクを生じることにより前記トルクの振動を低減して前記変速機に伝達する捩り振動低減装置において、
    前記第１回転要素と一体となって回転する連結部材と、
    前記第２回転要素と一体となって回転する中間部材と、
    前記変速機にトルクを出力する出力部材と、
    前記連結部材と前記中間部材とを連結する第１弾性部材と、
    前記中間部材と前記出力部材とを連結する第２弾性部材と
    を備え、
    前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、
    前記第１回転要素は、前記サンギヤとされ、
    前記第２回転要素は、前記リングギヤと前記キャリヤとのうち一方とされ、
    前記第３回転要素は、前記リングギヤと前記キャリヤとのうち他方とされている
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  2. エンジンと変速機との間のトルクの伝達経路に設けられ、前記エンジンのトルクが入力される第１回転要素と第２回転要素と回転慣性質量体として機能する第３回転要素とを有し、かつ前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とによって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記エンジンが出力するトルクの振動によって前記第１回転要素と前記第２回転要素とが相対回転させられて前記第３回転要素が回転して慣性トルクを生じることにより前記トルクの振動を低減して前記変速機に伝達する捩り振動低減装置において、
    前記第１回転要素と一体となって回転する連結部材と、
    前記第２回転要素と一体となって回転する中間部材と、
    前記変速機にトルクを出力する出力部材と、
    前記連結部材と前記中間部材とを連結する第１弾性部材と、
    前記中間部材と前記出力部材とを連結する第２弾性部材と
    を備え、
    前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、
    前記第１回転要素は、前記リングギヤとされ、
    前記第２回転要素は、前記サンギヤと前記キャリヤとのうち一方とされ、
    前記第３回転要素は、前記サンギヤと前記キャリヤとのうち他方とされている
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  3. エンジンと変速機との間のトルクの伝達経路に設けられ、前記エンジンのトルクが入力される第１回転要素と第２回転要素と回転慣性質量体として機能する第３回転要素とを有し、かつ前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とによって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記エンジンが出力するトルクの振動によって前記第１回転要素と前記第２回転要素とが相対回転させられて前記第３回転要素が回転して慣性トルクを生じることにより前記トルクの振動を低減して前記変速機に伝達する捩り振動低減装置において、
    前記第１回転要素と一体となって回転する連結部材と、
    前記第２回転要素と一体となって回転する中間部材と、
    前記変速機にトルクを出力する出力部材と、
    前記連結部材と前記中間部材とを連結する第１弾性部材と、
    前記中間部材と前記出力部材とを連結する第２弾性部材と、
    前記エンジンに連結されたハウジングと、前記ハウジングに連結されて流体流を生じさせる駆動側部材と、前記流体流によって駆動される従動側部材と、前記ハウジングの内面に係合することにより前記駆動側部材および前記従動側部材を連結する直結クラッチとを有する流体伝動装置と
    を備え、
    前記遊星回転機構は、前記流体伝動装置の内部に設けられ、
    前記第１回転要素は、前記直結クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結され、
    前記変速機は、前記従動側部材に連結され、
    前記ハウジングの半径方向で前記遊星回転機構の内側に、前記直結クラッチが前記遊星回転機構と並んで配置されている
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の捩り振動低減装置において、
    前記遊星回転機構の円周方向に前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とが並んで配置されている
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  5. 請求項３、または請求項３を引用する請求項４に記載の捩り振動低減装置において、
    前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、
    前記第１回転要素は、前記キャリヤとされ、
    前記第２回転要素は、前記リングギヤと前記サンギヤとのうち一方とされ、
    前記第３回転要素は、前記リングギヤと前記サンギヤとのうち他方とされている
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  6. 請求項１または２に記載の捩り振動低減装置において、
    前記エンジンに連結されたハウジングと、前記ハウジングに連結されて流体流を生じさせる駆動側部材と、前記流体流によって駆動される従動側部材と、前記ハウジングの内面に係合することにより前記駆動側部材および前記従動側部材を連結する直結クラッチとを有する流体伝動装置を備え、
    前記遊星回転機構は前記流体伝動装置の内部に設けられ、
    前記第１回転要素は、前記直結クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結され、
    前記変速機は、前記従動側部材に連結されている
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  7. 請求項６に記載の捩り振動低減装置において、
    前記ハウジングの半径方向で前記遊星回転機構の内側に、前記直結クラッチが前記遊星回転機構と並んで配置されている
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  8. 請求項３または６もしくは７のいずれか一項に記載の捩り振動低減装置において、
    前記直結クラッチは、クラッチディスクと、前記クラッチディスクに摩擦接触させられるクラッチプレートとを備えた多板クラッチである
    ことを特徴とする捩り振動低減装置。
  9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の捩り振動低減装置において、
    前記第１弾性部材の捩り剛性は、前記第２弾性部材の捩り剛性より低いことを特徴とする捩り振動低減装置。
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