JP2018531351A6 - 直列接続した内側及び外側弾性減衰部材を有する流体動力学的トルク結合装置用ねじり振動ダンパー - Google Patents

Abstract

流体動力学的トルク結合装置は、回転軸を中心として回転可能なケースと、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるインペラホイール（６）とタービンホイール（５）とを有するトルクコンバータと（３）、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるとともに、前記タービンホイールに固定されるタービンハブ（１０）と、ねじり振動ダンパー（２０）と、を備える。ねじり振動ダンパーは、前記タービンハブに固定された従動部材（２２）と、前記従動部材（２６）に対して前記回転軸を中心として回転可能な駆動部材と、複数の周方向に動作する外側弾性減衰部材及び内側弾性減衰部材（３６、３８）と、を備える。前記駆動部材と前記従動部材は、径方向外側弾性減衰部材及び内側弾性減衰部材の両方に作動的に接続される。前記径方向外側及び内側弾性減衰部材は、直列に配設される。

Description

本発明は、概して、ねじり振動ダンパーに関し、より具体的には、直列接続した径方向内側及び外側弾性減衰部材を有する流体動力学的トルク結合装置用ねじり振動ダンパーに関する。

モーターを備えた乗物から高度に制御される大量輸送用の装置に亘る自動車の進化において、自動車を構成する要素の基本的な組合せの改良が継続的に模索されている。このような改良の一態様は、車両のエンジンから駆動システムへのトルクの伝達である。このトルク伝達は、選択的に動力源に駆動的に接続される、又はこれから切断される種々のギア又はチェーン従動伝動装置によりずっと遂行されてきた。駆動システムの接続／切断機能は、クラッチを使用して実施される。１９５０年半ばから、特に合衆国において、このクラッチは、流体動力学的トルク結合装置又はトルクコンバータとなっている。このような流体トルク伝達カップリングを有することにより、駆動能力の更なる改良が達成されたが、この改良は効率性を犠牲にするものであった。この失われた効率性に対処するために、トルクコンバータそれ自体が更なる改良及び効率性奪回の対象となってきた。現代のトルクコンバータは、トルクコンバータの従動部材に対応付けられた摩擦クラッチアセンブリを有することが多い。摩擦クラッチアセンブリは、所定の負荷及び速度において、トルクの流体伝達を排除し、流体カップリングを直接的な機械的摩擦カップリングに代える。このような機能は、一般に、ロックアップ・クラッチと称される。

トルクコンバータを設けられたロックアップ・クラッチの時代に、効率性は奪回されたが、クラッチがロックアップ・モードにあるとき、及び、クラッチがクラッチアップ・モードに移行する及びこれを終了するとき、改良ロスも生じている。これは、ロックアップ・クラッチ要素が摩耗し、種々の回転及び静止要素間の公差がそれら各々の摩耗パターンに応じて増加／減少する場合に特に当てはまる。ロックアップ・クラッチをトルクコンバータに組み込むことにより生じる機械的な粗さの一部を軽減するために、クラッチシステムそれ自体が複雑性を増してきた。このように増大した複雑性により、種々の部品の不平衡で偏心した回転にある程度起因する振動に関する改良のロスを招く惧れが生じる。

したがって、結合装置は、エンジンに由来するノイズ及び振動を減衰するねじり振動ダンパーを備える。このねじり振動ダンパーは、駆動又は従動シャフトの一方と一体的に回転するように設計された接続ディスクによって平行に配設された第１及び第２減衰手段を備える。

第１減衰手段は、駆動及び従動シャフトの軸の周囲に周方向に分散配置された弾力性ユニットを備える。各弾力性ユニットは、接続ディスクによって支持された第１シート同士の間に周方向に延在している。

第２減衰手段は弾力性ユニットの複数のグループを備え、各グループは、第１中間支持要素によって直列に配設された少なくとも２つの第１弾力性ユニットを備える。各グループは、接続ディスクによって支持された第２シート同士の間に周方向に延在している。

自動車両のエンジンとギア比変更手段との間の高いレベルのトルク、具体的には４００Ｎｍより大きいトルクを伝達する場合、効率的に振動を減衰するには、このようなタイプのダンパーの剛性は、一般に大きすぎることに留意されたい。

上述の物を含むがこれに限定されない流体動力学的トルク結合装置用ねじり振動ダンパーは、車両の駆動系での利用や条件に合うものではあるが、その性能やコストを改良し得る改善が可能である。

本発明の第１態様によれば、駆動シャフトと従動シャフトとを互いに結合するための流体動力学的トルク結合装置が提供される。流体動力学的トルク結合装置は、回転軸を中心として回転可能なケースと、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるインペラホイールとタービンホイールとを有するトルクコンバータと、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるとともに、前記タービンホイールに回転不可能に固着されるタービンハブと、ねじり振動ダンパーと、を備える。ねじり振動ダンパーは、前記回転軸を中心として回転可能な駆動部材と、前記駆動部材に対して前記回転軸を中心として回転可能であるとともに、前記タービンハブに回転不可能に固着される従動部材と、前記駆動部材と前記従動部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向外側弾性減衰部材と、前記駆動部材と前記従動部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向内側弾性減衰部材と、を備える。前記駆動部材と前記従動部材は、径方向外側及び内側弾性減衰部材の両方に作動的に接続される。前記径方向外側及び内側弾性減衰部材は、直列に配設される。

本発明の第２態様によれば、流体動力学的トルク結合装置用ねじり振動ダンパーが提供される。ねじり振動ダンパーは、回転軸を中心として回転可能な入力部材と、前記入力部材に対して前記回転軸を中心として回転可能な出力部材と、前記入力部材と前記出力部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向外側弾性減衰部材と、前記入力部材と前記出力部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向内側弾性減衰部材と、を備える。前記入力部材と前記出力部材は、前記径方向外側及び内側弾性減衰部材の両方に作動的に接続される。前記径方向外側及び内側弾性減衰部材は、直列に配設される。

本発明の第３態様によれば、流体動力学的トルク結合装置用ねじり振動ダンパーを組立てるための方法が提供される。本発明の方法は、従動部材と、径方向外側及び内側弾性減衰部材と、駆動部材とを準備する工程と、前記径方向外側及び内側弾性減衰部材が直列に配設されるように、前記従動部材を前記駆動部材に前記径方向外側及び内側弾性減衰部材を介して装着する工程と、を備える。前記径方向外側弾性減衰部材は、前記径方向内側弾性減衰部材を径方向に覆うように配置される。

本発明の一部を構成する機器、装置、システム、コンバータ、プロセス、方法等を含む本発明の他の態様が、例示的実施例に関する以下の詳細な説明を読むことでより明らかになるであろう。

添付図面は、本出願に組み込まれその一部を成す。図面は、上述の一般的な説明及び以下の例示的な実施形態及び方法の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するものである。

本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーを有する流体動力学的トルク結合装置の軸方向断面の半図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーを有する流体動力学的トルク結合装置の断片断面の半図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの分解組立斜視図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの部分断面図。 図３のねじり振動ダンパーの部分正面立面図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの分解部分組立斜視図であって、径方向外側弾性減衰部材を示す図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの分解部分組立斜視図であって径方向内側弾性減衰部材を示す図。 本発明の例示的実施形態による従動プレートの正面立面図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの第２中間部材の斜視図。

添付図面に示される本発明の例示的実施形態及び方法を詳細に説明する。図面を通じて、同様の参照符号は、同様又は対応する部品を指す。しかしながら、より広い態様における本発明は特定の詳細や代表的な装置及び方法、そして例示的な実施形態及び方法に関して説明され図示される例に限定されないことに留意されたい。

例示的実施例の説明は、記載された説明全体の一部とみなされる添付図面に関連して読まれることが意図されている。説明中、「水平」、「鉛直」、「下」、「上」、「下方」、「上方」、「右」、「左」、「上部」及び「底部」、並びにこれらから派生する語（例えば、「水平方向に」、「下方に」、「上方に」）等の相対的な用語は、下記に説明される又は検討される図面に示される配向を指すものとして理解されたい。これらの相対的な用語は、説明の便宜上のためであり、特定の配向を必要とすることを通常意図しない。接続や結合等に関する用語、例えば「接続される」、「相互接続される」という用語は、特に他の指定がなければ、構造体同士が直接的に又は間接的に、介在構造体を介して、互いに固定される又は取付けられる関係、並びに可動又は堅固な取付又は関係を称する。「作動可能に接続される」という用語は、関連する構造体がそれらの関係性により意図したように動作することを許容するような取付、結合又は接続である。また、請求項で使用される「１つ」という単語は、「少なくとも１つ」、そして請求項で使用される「２つ」という単語は「少なくとも２つ」を意味する。

図１の断片断面図に最も良く示すように、流体動力学的トルク結合装置の例示的実施形態を、全体として参照符号１で示す。例えば流体動力学的トルクコンバータである流体動力学的トルク結合装置１は、例えば自動車両において駆動及び従動シャフト同士を結合することが意図されている。本例において、駆動シャフトは自動車両の内燃機関（図示せず）の出力シャフトであり、従動シャフトは自動車両の自動変速機に接続されている。

流体動力学的トルク結合装置１は、オイルで充填され、回転軸Ｘを中心として回転可能なシールされたケース２を備える。流体動力学的トルク結合装置１は、更に、流体動力学的トルクコンバータ３と、ロックアップ・クラッチ４と、ねじり振動ダンパー（本明細書においてダンパーアセンブリとも称する）２０と、を備える。これらすべてはシールされたケース２に配置されている。以下において、軸方向及び径方向配向は、トルク結合装置１の回転軸Ｘに対して考察されるものとする。トルクコンバータ３、ロックアップ・クラッチ４、及びねじり振動ダンパー２０の全ては、回転軸Ｘを中心として回転可能である。トルクコンバータ３は、タービンホイール５と、インペラホイール６と、タービンホイール５とインペラホイール６との間に軸方向に配置されたリアクタ（又はステータ）７とを備える。図１に最も良く示すように、タービンホイールは、実質的に半トロイダル・タービンシェル８を有する。

また、トルク結合装置１は、回転軸Ｘを中心として回転可能なタービン（又は出力）ハブ１０であって、従動シャフトとタービンホイール５とを互いに回転不可能に結合するように配設されたタービンハブ１０を有する。以下の説明において、軸方向及び径方向配向は、タービンハブ１０の回転軸Ｘに対して考察されるものとする。

タービンホイール５のタービンシェル８は、リベット９等の適当な手段（図２に最も良く示される）によって移動不可能に（すなわち固定的に）タービンハブ１０に固着される。リベット９が図示の実施形態で使用されているが、タービンホイール５とタービンハブ１０とは、追加の又は代替的なファスナ、又は、例えば溶接又は接着接合等の他の技術によって互いに回転不可能に固着され得ることを理解されたい。タービンハブ１０は、内側スプライン１１を有し、自動車両の自動変速機の入力シャフト等の、相補的な外側スプラインを有する従動シャフトに、回転不可能に結合される。或いは、溶接部又は他の接続部が、タービン１０を従動シャフトに固定（すなわち、移動不可能に固着）するように使用され得る。タービンハブ１０の径方向外表面は、Ｏ‐リング１７等のシール部材を受容するための環状スロット１３（図２に最も良く示される）を有する。タービンハブ１０は、軸Ｘを中心として回転可能であるとともに、タービンホイール３を従動シャフトにセンタリングするように従動シャフトに対して同軸である。図１及び２に最も良く示すように、タービンハブ１０の径方向内周表面に装着されたシール部材１８は、変速機入力シャフトとタービンハブ１０との境界におけるシールを形成する。

ロックアップ・クラッチ４は、駆動及び従動シャフトを互いに係止（ロック）するように設けられる。特にタービンホイール５とインペラホイール６とのスリップ現象により生じる効率損失を回避するように、ロックアップ・クラッチ４を、一般に、自動車両の始動後であって、駆動及び従動シャフト同士の流体動力学的結合後に作動させる。具体的には、ロックアップ・クラッチ４は、閉鎖状態にあるとき、インペラホイール６とタービンホイール６とをバイパスするように設けられる。

ロックアップ・クラッチ４は、実質的に環状のロックピストン１４を有する。ロックピストン１４は、ケース２のロック壁２ａに面するロックピストン１４の軸方向外表面に、接着接合等の当業界で公知の適当な手段によって固定的に取付けられた環状摩擦ライナ１５を有する。図１及び２に最も良く示すように、摩擦ライナ１５は、ロックピストン１４の軸方向外表面に対して、その径方向外周端部１４_１において固定的に取付けられている。

ロックピストン１４は、ケース２の内部のロック壁２ａに向かって（ロックアップ・クラッチ４の係合（又は係止）位置）、及びこれから離間する（ロックアップ・クラッチ４の解除（又は開放）位置）ように軸方向に変位可能である。更に、ロックピストン１４は、タービンハブ１０から離間する（ロックアップ・クラッチ４の係合（又は係止）位置）ように、及びこれに向かって（ロックアップ・クラッチ４の解除（又は開放）位置）軸方向に変位可能である。

具体的には、図１及び２に最も良く示すように、回転軸Ｘに近接した実質的に円筒状のフランジ１６が、ロックピストン１４の径方向内周端部１４_２において軸方向に延在している。ロックピストン１４の実質的に円筒状のフランジ１６は、タービンハブ１０に対して回転可能である。シール部材（例えばＯ‐リング）１７が、実質的に円筒状のフランジ１６とタービンハブ１０との境界においてシールを形成する。以下により詳細に検討するように、ロックピストン１４は、タービンハブ１０に対して、当該境界に沿って軸方向に可動である。

ロックピストン１４は、ケース２のロック壁２ａに選択的に圧接し、トルク結合装置１を駆動及び従動シャフト同士の間でロックして、タービンホイール５とインペラホイール６との間の摺動を制御するように設けられる。具体的には、ロックピストン１４に十分な油圧が加えられると、ロックピストン１４は、（図１及び２に示すように）右側にケース２のロック壁２ａに向かってタービンホイール５から離間するように移動し、摩擦ライナ１５をそれ自身とケース２のロック壁２ａとの間でクランプする。結果として、ロックアップ・クラッチ４は係止位置にあり、ロックアップ・クラッチ４が係止位置にあるとき、ロックアップ・クラッチ４は、インペラホイール６とタービンホイール５とをバイパスするように、タービンハブ１０と機械的に結合される。

動作中に、ロックアップ・クラッチ４が解除（開放）位置にある場合、エンジントルクが、インペラホイール６から、トルクコンバータ３のタービンホイール５によって、タービンハブ１０へ伝達される。ロックアップ・クラッチ４が係合（係止）位置にある場合、エンジントルクは、ケース２によって、タービンハブ１０へ、ねじり振動ダンパ２０を介して伝達される。

ねじり振動ダンパ２０は、有利には、トルクコンバータ３のタービンホイール５が、トルクを減衰させた状態で、自動変速機の入力シャフトに結合されることを可能とする。ねじり振動ダンパ２０は、また、ねじりを減衰した状態で、回転軸Ｘに対して同軸の第１駆動シャフト（図示せず）と第２従動シャフト（図示せず）との間の応力の減衰を可能とする。

図１‐２に最も良く示すように、ねじり振動ダンパ２０は、タービンホイール３のタービンシェル８に固定的に（すなわち移動不可能に）接続されたタービンハブ１０と、ロックアップ・クラッチ４のロックピストン１４との間に配置される。更に、ロックアップ・クラッチ４のロックピストン１４は、タービンホイール５及びタービンハブ１０に、ねじり振動ダンパー２０によって、回転可能に結合される。ねじり振動ダンパー２０は、タービンハブ１０に対して、限定的に移動可能、且つセンタリングされた態様で配設される。タービンハブ１０は、ねじり振動ダンパー２０の出力部及びトルク結合装置１の従動側を形成するとともに、従動シャフトにスプラインされる。一方、ロックピストン１４は、ねじり振動ダンパー２０の入力部を形成する。

動作中に、ロックアップ・クラッチ４が解除（開放）位置にある場合、エンジントルクは、トルクコンバータ３のタービンホイール５によって、インペラホイール６からタービンハブ１０へ、ねじり振動ダンパ２０をバイパスして伝達される。一方、ロックアップ・クラッチ４が係合（係止）位置にある場合、エンジントルクは、ケース２によって、タービンハブ１０へ、ねじり振動ダンパー２０を介して伝達される。

図３‐７に最も良く示すように、ねじり振動ダンパー２０は、実質的に環状の駆動部材２２と、駆動部材２２に回転可能に結合された実質的に環状の第１中間部材２４と、駆動部材２２及び第１中間部材２４の両方に対して回転移動可能であるとともに、タービンハブ１０に移動不可能に（すなわち固定的に）固着された実質的に環状の従動部材２６と、を備える。また、ねじり振動ダンパー２０は、従動部材２６に装着されるとともにこれに対して回転移動可能である実質的に環状の第２中間部材３０を備える。駆動部材２２は、ねじり振動ダンパー２０の入力部材を構成し、従動部材２６は、ねじり振動振動ダンパー２０の出力部材を構成する。

図１‐６に最も良く示すように、環状駆動部材２２と、環状第１中間部材２４と、環状従動部材２６とは、互いに対して同軸であり、回転軸Ｘを中心として回転可能である。駆動部材２２は、リベット１９等の適当な手段により、又は溶接により、ロックピストン１４に移動不可能に（すなわち固定的に）固着される。従動部材２６は、タービンホイール５に作動的に関連付けられるとともに、タービンハブ１０に同軸である。リベット９は、従動部材２６をタービンハブ１０に回転不可能に固着する。したがって、タービンホイール５のタービンシェル８は、タービンハブ１０及び従動部材２６の両方に、リベット９等の適当な手段又は溶接により、固定的に固着される。

環状駆動部材２２は、その外縁に周方向に等距離を置いて配置され、以下に説明するようにダンパーアセンブリ２０と駆動係合するための、径方向外側に延在する外側（又は周辺側）駆動タブ（又は当接要素）２３を有する。駆動タブ２３を有する駆動部材２２は、好適には、例えば単独又は単一部品からなる一体部であるが、互いに固定的に接続された別部品であってもよい。好適には、駆動タブ２３は、互いに等距離を置いて離間するように駆動部材２２に一体的にプレス成形される。

環状第１中間部材２４は、その内周に周方向に等距離を置いて配置された、径方向内側に延在する内側タブ（又は当接要素）２８を有する。第１中間部材２４は、好適には、内側に延在するタブ２８を含む適当な金属構成を有する打抜部材であり、これらは、好適には、例えば単独又は単一部品からなる一体部であるが、互いに固定的に接続された別部品であってもよい。好適には、内側に延在するタブ２８は、互いに等距離を置いて離間するように第１中間部材２４に一体的にプレス成形される。

ねじり振動ダンパー２０は、コイルスプリング（ダンパースプリング）等の複数の径方向外側弾性減衰部材（又はトルク伝達要素）３６と、コイルスプリング（ダンパースプリング）等の複数の径方向内側弾性減衰部材（又はトルク伝達要素）３８と、を更に備える。図１及び２に最も良く示すように、外側弾性減衰部材３６は、内側弾性減衰部材３８の径方向外側に配置される。図３‐６に最も良く示すように、径方向外側弾性減衰部材３６は、駆動部材２２と第１中間部材２４との間で互いに対して直列に配置された、周方向に動作する第１弾性部材３６Ａと、周方向に動作する第２弾性部材３６Ｂとを有する。図３‐５及び７に最も良く示すように、径方向内側弾性減衰部材３８は、第２中間部材３０と従動部材２４との間で互いに対して直列に配置された、複数の周方向に動作する第１弾性部材３８Ａと、複数の周方向に動作する第２弾性部材３８Ｂとを有する。図２‐５に最も良く示すように、径方向外側弾性減衰部材３６及び径方向内側弾性減衰部材３８は、回転軸Ｘの周囲に周方向に分散配置されている。図１及び２に更に示すように、径方向外側及び内側弾性減衰部材３６、３８は、軸方向及び径方向に互いに離間している。

図６に最も良く示すように、第１中間部材２４は、その外周の周囲に径方向内側に配向された実質的に環状の溝（チャネル）２５を規定している。第１中間部材２４の環状溝２５は、環状溝２５の外周に分散配置された径方向外側弾性減衰部材３６を部分的に収容し、これにより径方向外側弾性減衰部材３６を遠心力に抗して径方向に支持する。更に、第１中間部材２４の環状溝２５は、駆動部材２２の駆動タブ２３を部分的に収容する。更にまた、駆動部材２２の駆動タブ２３は、第１中間部材２４を回転軸Ｘに対してセンタリングするように機能する。図４及び５に更に示すように、各径方向外側弾性減衰部材３６は、駆動部材２２の駆動タブ２３と第１中間部材２４の内側タブ２８との間に周方向に配置される。

図８に最も良く示すように、従動部材２６は、実質的に環状の平坦中央プレート４６と、中央プレート４６から径方向外側に延在する複数の外側径方向ラグ４４と、を有する。外側径方向ラグ４４は、周方向に動作する弾性部材３８Ａ、３８Ｂと協働する。図８に示すように、外側径方向ラグ４４は、従動部材２６の中央プレート４６から径方向外側に延在している。更に、従動部材２６の各外側ラグ４４と中央プレート４６とは、好適には互いに一体であり、例えば、単独又は単一部品からなるが、互いに固定的に接続された別部品であってもよい。外側ラグ４４は、回転軸Ｘの周囲に周方向に等距離を置いて離間している。各外側径方向ラグ４４は、周方向に配置された第１及び第２径方向保持面４５Ａ及び４５Ｂを有する。図５に最も良く示すように、外側径方向ラグ４４の第１保持面４５Ａは第１弾性部材３６Ａと係合し、外側径方向ラグ４４の第２保持面４５Ｂは第２弾性部材３６Ｂと係合する。また、各外側径方向ラグ４４は、２つの周方向に対向した、周方向に延在するグリップ部４９を有する。図８に最も良く示すように、グリップ部４９は、弾性部材３８Ａ、３８Ｂの遠位端部を、各外側径方向ラグ４４の保持面４５Ａ及び４５Ｂに保持する。各外側径方向ラグ４４は、実質的に円筒形状の外周表面４８を有する。従動部材２６の中央プレート４６は、複数の周方向に離間した孔４７を有する。従動部材２６は、従動部材２６の中央プレート４６において孔４７を貫通するリベット９によって、タービンハブ１０に固定的に固着される。

同様に、図９に最も良く示すように、第２中間部材３０は、周方向に動作する弾性部材３８Ａ、３８Ｂと協働する複数の内側径方向ラグ５２を有するように形成されている。図９に示すように、内側径方向ラグ５２は、第２中間部材３０の全体として環状の本体部５４から径方向内側に延在している。更に、内側径方向ラグ５２は、回転軸Ｘの周囲に周方向に等距離を置いて離間している。各内側径方向ラグ５２は、周方向第１及び第２径方向保持面５３Ａ及び５３Ｂをそれぞれ有する。図５に示すように、内側径方向ラグ５２の第１保持面５３Ａは、外側径方向ラグ４４の第１保持面４５Ａに面するとともに、第１弾性部材３８Ａに係合し、内側径方向ラグ５２の第２保持面５３Ｂは、外側径方向ラグ４４の第２保持面４５Ｂに面するとともに、第２弾性部材３８Ｂに係合する。非制限的な態様において、本発明の例示的実施形態によれば、各内側径方向ラグ５２は、径方向内側に延在する実質的に三角形状を有する。各径方向ラグ４４の実質的に円筒形状の外周表面４８は、第２中間部材３０の実質的に円筒形の内周表面５０に隣接するとともにこれに相補的であり、第２中間部材３０を回転軸Ｘに対してセンタリングする機能を果たす。

図４及び５に更に示すように、突然のトルク変化を減衰するように、各対の弾性部材３８Ａ、３８Ｂは、従動部材２６の外側径方向ラグ４４と、第２中間部材３０の内側径方向ラグ５２との間で圧縮配置されている。

従動部材２６及び第２中間部材３０のそれぞれは、好適には、軸方向に対向する実質的に平面（平坦）表面を有する実質的に環状プレートの形状にある。平面表面とは、任意の２つの点が選択された場合に、それらを結ぶ直線が当該表面に必ず含まれる表面として周知である。また、当分野において、単独の平面状プレートであっても、製造上許容される名目値程度の製造公差（又は変動）があるため、軸方向に対向する表面は完全に平面状（又は平坦状）ではない、ということも公知である。本発明は、環状プレートの実質的に近似した軸方向に対向する平面表面であって、軸方向に対向する平面表面が実質的に平面状である表面を目指している。

更に、従動部材２６及び第２中間部材３０それぞれの対向する平面表面は、同一平面に存在する径方向外側及び内側のフリー周囲を有する。更にまた、図２に最も良く示すように、従動部材２６と、第２中間部材３０と、径方向内側弾性減衰部材３８とは、径方向軸２１に沿って軸方向に整列している（又は揃って配置されている）。重心が揃う場合、質量体やスプリングの高速回転負荷における従動部材２６及び第２中間部材３０に対する曲げの影響が回避される。径方向軸２１は、回転軸Ｘに垂直である。

図２に最も良く示すように、ねじり振動ダンパー２０は、第１前方ダンパー保持プレート（又はガイドワッシャ）５６Ａと、第２後方ダンパー保持プレート（又はガイドワッシャ）５６Ｂと、を更に備える。第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂは、従動部材２６と第２中間部材３０との対向する側に近接して、互いに対して平行に、且つ回転軸Ｘに対して同軸的に配向されるように軸方向に装着される。更にまた、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂは、外側弾性減衰部材３６Ａ、３６Ｂの両側に軸方向に配設されるとともに、これらに作動的に接続される。第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂは、従動部材２６及び第２中間部材３０に対して回転可能であるように、ファスナ等の適当な手段又は溶接により、互いに回転不可能に（すなわち固定的に）固着される。

本発明の例示的実施形態によれば、図７に最も良く示すように、第１ダンパー保持プレート５６Ａは、複数の周方向に離間する孔５８Ａを設けられた実質的に環状の外側装着フランジ５７Ａと、複数の周方向に離間する孔６３Ａを設けられた実質的に環状の内側装着フランジ６１Ａと、を有する。一方、第２ダンパー保持プレート５６Ｂは、複数の周方向に離間した孔５８Ｂを設けられた実質的に環状の外側装着フランジ５７Ｂと、複数の周方向に離間する孔６３Ｂを設けられた実質的に環状の内側装着フランジ６１Ｂと、を有する。第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂの外側装着フランジ５７Ａ、５７Ｂは、それらの軸方向に対向する表面同士を、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂの外側装着フランジ５８Ａ、５８Ｂにおける孔５８Ａ、５８Ｂを貫通するリベット５９によって係合するように、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂは、互いに移動不可能に（すなわち固定的に）固着される。更にまた、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂは、従動部材２６及び第２中間部材３０に対して回転可能であるように、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂの内側装着フランジ６１Ａ、６１Ｂにおける孔６３Ａ、６３Ｂを貫通するファスナ６７によって、互いに回転不可能に固着される。したがって、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂは、互いに対しては回転不可能であるが、従動部材２６及び第２中間部材３０に対しては回転可能である。

第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂのそれぞれは、複数の周方向に延在する窓（又は開口）６０Ａ、６０Ｂを各々設けられている。図２、４、５及び７に最も良く示すように、各窓は、一対の内側弾性減衰部材３８Ａ、３８Ｂに対応するように配設されている。換言すれば、窓６０Ａ、６０Ｂのそれぞれは、単独の対の弾性部材：第２中間プレート３０の内側径方向ラグ５２によって隔てられた第１内側弾性減衰部材３８Ａのうちの一方及び第２内側弾性減衰部材３８Ｂの一方を受容する。

窓６０Ａ、６０Ｂは、径方向タブ６２Ａ、６２Ｂによって、互いに周方向に交代して隔てられている。本発明の例示的実施形態による第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂのそれぞれは、４つの窓６０Ａ、６０Ｂと、４つの径方向タブ６２Ａ、６２Ｂとを有する。更に、窓６０Ａ、６０Ｂのそれぞれ、又は径方向タブ６２Ａ、６２Ｂのそれぞれは、互いに周方向に対向して配向された第１径方向端面６４Ａ、６４Ｂによって、且つ第２径方向端面６５Ａ、６５Ｂによって周方向に画定される。したがって、径方向タブ６２Ａ、６２Ｂのそれぞれは、各対の２つの直列した弾性部材３８Ａ、３８Ｂの間に周方向に配置される。これにより、単独の対の弾性部材３６Ａ、３６Ｂの間に配置された第１径方向端面６４Ａ、６４Ｂ及び第２径方向端面６５Ａ、６５Ｂは、１つの共通の径方向タブ６２Ａ、６２Ｂにより支承される。

第１保持プレート５６Ａの径方向タブ６２Ａは、第２保持プレート５６Ｂの径方向タブ６２Ｂに軸方向に対応して（径方向に整列して）配設される。図４、５及び７に最も良く示すように、トルクがねじり振動ダンパー２０によって伝達されていないとき、従動部材２６の外側径方向ラグ４４は、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂにおいて窓６０Ａ、６０Ｂを隔てる径方向タブ６２Ａ、６２Ｂと径方向に整列している。結果として、第１保持プレート５６Ａの窓６０Ａは、第２保持プレート５６Ｂの窓６０Ｂと径方向に対応して（角度的に整列して）配設される。

図１及び２に更に示すように、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂは、径方向軸２１から、すなわち、従動部材２６及び第２中間部材３０から軸方向に離間している。更に、外側弾性減衰部材３６は、内側弾性減衰部材３８から軸方向に離間している。

図２、３及び７に最も良く示すように、第１ダンパー保持プレート５６Ａは、第１ダンパー保持プレート５６Ａの外側装着フランジ５７Ａから軸方向外側に、第２ダンパー保持プレート５６Ｂから離間して駆動部材２２に向かうように延在する単数又は複数の周辺側当接要素６６を更に有する。本発明の例示的実施形態によれば、当接要素６６は、互いに等距離を置いて離間するように、第１ダンパー保持プレート５６Ａに一体的にプレス成形される。当接要素６６は、相互に対面する当接要素６６の周方向端部において、当接表面を有する。第１ダンパー保持プレート５６Ａの当接要素６６は、径方向外側弾性減衰部材３６Ａ、３６Ｂと作動的に接続される。

したがって、減衰された回転トルクを、ロックピストン１４から第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂに、径方向外側弾性減衰部材３６及び第１中間部材２４を介して伝達するように、径方向外側弾性減衰部材３６は、第１中間部材２４の内側タブ２８と、駆動部材２２の駆動タブ２３と、第１ダンパー保持プレート５６Ａの当接要素６６との間の境界に保持される。図２及び３に最も良く示すように、駆動部材２２の駆動タブ２３と、第１ダンパー保持プレート５６Ａの当接要素６６とは、互いに周方向に（又は角度的に）整列している。換言すれば、第１中間部材２４は、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂに、径方向外側弾性減衰部材３６を介して、駆動的に接続される。同様に、駆動部材２２は、第１中間部材２４に、径方向外側弾性減衰部材３６を介して、駆動的に接続される。したがって、径方向外側弾性減衰部材３６は、駆動部材２２の駆動タブ２３と第１中間部材２４の内側タブ２８との間、そして駆動部材２２の駆動タブ２３と第１ダンパー保持プレート５６Ａの当接要素６６との間において圧縮可能に配置されている。

動作中に、ロックアップクラッチ４が、解除（開放）位置にある場合、エンジントルクは、インペラホイール６から、トルクコンバータ３のタービンホイール５によってタービンハブ１０に伝達される。ロックアップ・クラッチ４が係合（係止）位置にある場合（すなわち、ロックピストン１４が、油圧の作用によってケース２のロック壁２ａに対して係合（又は係止）している場合）、エンジントルクは、ケース２によって、タービンハブ１０へ、ねじり振動ダンパ２０を介して伝達される。

係止位置にあるねじり振動ダンパー２０の動作を以下に述べる。急激なエンジントルクの変化が、ロックピストン１４から、ねじり振動ダンパー２０の入力部材を構成する駆動部材２２に、そして、駆動部材２２から第１ダンパー保持プレート５６Ａに、第１中間部材２４及び径方向外側弾性減衰部材３６を介して伝達される。次いで、適切に減衰されたエンジントルクが、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂから、ねじり振動ダンパー２０の出力部材を構成する従動部材２６に、第２中間部材３０及び径方向内側弾性減衰部材３８を介して伝わる。

より具体的には、係止位置にあるねじり振動ダンパー２０の動作は以下のようなものである。急激なエンジントルクの変化（エンジンねじり振動）が、ロックピストン１４から駆動部材２２に、そして駆動部材２２の駆動タブ２３から第１中間部材２４に伝達される。径方向外側弾性減衰弾性３６Ａ、３６Ｂの各対の弾性部材は、トルクの急激な変化を減衰するように、駆動部材２２の外側径方向駆動タブ２３と、第１中間部材２４の内側タブ２８との間で、そして、減衰されたトルクを駆動部材２２から第１ダンパー保持プレート５６Ａに伝達するように、第１中間部材２４の内側タブ２８と、第１ダンパー保持プレート５６Ａの当接要素６６との間で圧縮される。

次に、第１ダンパー保持プレート５６Ａからのトルクは、第２中間部材３０に、径方向内側弾性減衰部材３８Ａ、３８Ｂの対を介して伝達される。具体的には、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂの径方向タブ６２Ａ、６２Ｂのそれぞれが、弾性部材３８Ａ、３８Ｂの対応するものに負荷を与える。弾性部材３８Ａ、３８Ｂの一方は、このトルクを、他方の弾性部材３８Ａ、３８Ｂに、第２中間部材３０の内側径方向ラグ５２を介して伝える。次いで、他方の弾性部材３８Ａ、３８Ｂは、この力を従動部材２６の対応する外側径方向ラグ４４に伝達する。より具体的には、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂが、回転軸Ｘの周囲を第２中間部材３０に対して所定角度だけ回転し、これにより、各対の弾性部材３８Ａ、３８Ｂの同時圧縮が生じる。第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂの径方向タブ６２Ａ、６２Ｂは、この圧縮力を、弾性部材３８Ａ、３８Ｂのうちの一方から他方に、第２中間部材３０の内側径方向ラグ５２を介して伝達する。この圧縮により、従動部材２６は、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂに対して、所定角度の一部だけ回転する。その後、弾性部材３８Ａ、３８Ｂによって適切に減衰されたエンジントルクが、従動部材２６からタービンハブ１０に伝達される。

したがって、径方向外側弾性減衰部材３６は、径方向内側弾性減衰部材３８に対して直列接続されている。換言すれば、径方向外側及び内側弾性減衰部材３６、３８は、第１ダンパー保持プレート５６Ａによって直列に配設されている。

本発明の例示的実施形態による流体動力学的トルク結合装置１０が組立てられる例示的な方法を以下に記す。本発明の範囲において代替的な方法が実施され得ることを理解されたい。

具現化された方法によれば、タービンホイール５と、タービンハブ１０と、従動部材２６と、径方向外側及び内側弾性減衰部材３６及び３８と、第１及び第２中間部材２４及び３０と、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂと、及び駆動タブ２３を有する駆動部材２２が準備される。

駆動部材２２を、ロックピストン１４に、リベット１９等の適当な手段により移動不可能に取付ける（すなわち、固定する）。次いで、径方向外側弾性減衰部材３６Ａ、３６Ｂが、駆動部材２２の駆動タブ２３と、第１中間部材２４の内側に延在するタブ２８との間に配置されるようにして、第１中間部材２４が径方向外側弾性減衰部材３６とともに、駆動部材２２に装着される。

上述のステップとは別に、従動部材２６及び第２中間部材３０が、径方向内側弾性減衰部材３８とともに、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂの間に配置されるように、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂを、リベット５９及び６７等の適当な手段により、互いに対して平行に且つ回転軸Ｘに対して同軸的に移動不可能に取付ける（すなわち、固定する）。径方向内側弾性減衰部材３８Ａ、３８Ｂのそれぞれが、従動部材２６の外側径方向ラグ４４のうちの１つと、第２中間部材３０の内側径方向ラグ５２のうちの１つの間に配置されるように、径方向内側弾性減衰部材３８を、従動部材２６と第２中間部材３０との間に装着する。更に、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂ各々の窓６０Ａ、６０Ｂのそれぞれが、単独対の弾性部材：すなわち、第２中間プレート３０の内側径方向ラグ５２によって隔てられた第１弾性部材３８Ａのうちの一方と第２弾性部材３８Ｂのうちの一方と、を受容する。第１ダンパー保持プレート５６Ａの周辺側当接要素６６が第２ダンパープレート５６Ｂから見て外方に向くように、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６Ｂを互いに固定する。

次いで、タービンホイール５及び従動部材２６（第２中間部材３０と、径方向内側弾性減衰部材３８と、第１及び第２ダンパー保持プレート５６Ａ、５６とともに）を、リベット９等の適当な手段により、タービンハブ１０に移動不可能に取付ける（固定する）。

次に、第１ダンパー保持プレート５６Ａの各当接要素６６が、一対の径方向内側弾性減衰部材３８Ａ、３８Ｂの間に配置され、且つ駆動部材２２の駆動タブ２３と角度的に整列するように、（図２に示すように）ロックピストン１４を左方に摺動させることにより、ロックピストン１４の円筒状のフランジ１６を、タービンハブ１０に装着する。

以上の本発明の単数又は複数の例示的実施形態に関する説明は、特許法の条文に沿って例示を目的とするものとして呈示されている。上記説明は、包括的なものでも本発明を開示された通りの形態に制限するものでもない。上述の実施形態は、本発明の原理やその実際の適用を最も良く例示するためになされたものであり、これにより、記載された原理に従う限り、当業者は本発明を種々の実施形態において、及び意図された特定の使用に適した種々の変形例において最適に利用することができる。したがって、本出願は、本発明の全体的な原理を利用するそのあらゆるバリエーション、使用又は適合をカバーすることを意図している。更に、本出願は、本発明が関する公知の又は慣例である本開示からのこのような展開例をカバーすることを意図している。したがって、本発明の意図及び範囲から逸脱せずに上述の発明において変更が可能である。また、本発明の範囲は、添付の請求項によって規定されることが意図されている。

Claims (15)

1. 回転軸を中心として回転可能なケースと、
   前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるインペラホイールとタービンホイールとを有するトルクコンバータと、
   前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるとともに、前記タービンホイールに回転不可能に固着されるタービンハブと、
   ねじり振動ダンパーと、
   を備える、駆動シャフトと従動シャフトとを互いに結合するための流体動力学的トルク結合装置であって、
   前記ねじり振動ダンパーは、
   前記回転軸を中心として回転可能な駆動部材と、
   前記駆動部材に対して前記回転軸を中心として回転可能であるとともに、前記タービンハブに回転不可能に固着される従動部材と、
   前記駆動部材と前記従動部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向外側弾性減衰部材と、
   前記駆動部材と前記従動部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向内側弾性減衰部材と、
   を備え、
   前記駆動部材と前記従動部材は、前記径方向外側弾性減衰部材及び前記径方向内側弾性減衰部材の両方に作動的に接続され、
   前記径方向外側弾性減衰部材及び前記径方向内側弾性減衰部材は、直列に配設される、
   流体動力学的トルク結合装置。
2. 前記ねじり振動ダンパーは、
   前記駆動部材に対して前記回転軸を中心として回転可能な第１中間部材と、
   前記第１中間部材に対して前記回転軸を中心として回転可能な第２中間部材と、
   前記従動部材及び前記第２中間部材に前記回転軸に対して同軸的に回転可能に装着される第１ダンパー保持プレートであって、前記径方向外側弾性減衰部材及び前記径方向内側弾性減衰部材の両方に作動的に接続される第１ダンパー保持プレートと、
   を更に備え、
   前記径方向外側弾性減衰部材は、前記駆動部材と前記第１中間部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作し、
   前記従動部材は、前記第２中間部材に対して前記回転軸を中心として回転可能であり、
   前記径方向内側弾性減衰部材は、前記第２中間部材と前記従動部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作し、
   前記第１ダンパー保持プレートは、前記駆動部材、前記第１中間部材、前記第２中間部材及び前記従動部材に対して、前記回転軸を中心として回転可能であり、
   前記径方向外側弾性減衰部材及び前記内側弾性減衰部材は、前記第１ダンパー保持プレートによって直列に配設される、
   請求項１に記載の流体動力学的トルク結合装置。
3. 前記径方向外側弾性減衰部材は、前記駆動部材を、前記第１中間部材及び第２中間部材に駆動的に接続する、
   請求項２に記載の流体動力学的トルク結合装置。
4. 前記駆動部材及び前記第１中間部材のそれぞれは当接要素を備え、前記径方向外側弾性減衰部材が、前記駆動部材及び前記第１中間部材の前記当接要素の間に圧縮可能に配置され、
   前記第１ダンパー保持プレートは、前記第１ダンパー保持プレートを前記径方向外側弾性減衰部材に作動的に接続する当接要素を有する、
   請求項３に記載の流体動力学的トルク結合装置。
5. 前記径方向内側弾性減衰部材は、前記第２中間部材を、前記従動部材に駆動的に接続する、
   請求項３に記載の流体動力学的トルク結合装置。
6. 前記第１ダンパー保持プレートは、前記第１ダンパー保持プレートを前記径方向外側弾性減衰部材に作動的に接続する当接要素を有し、
   前記従動部材と前記第２中間部材のそれぞれはラグを有し、前記径方向内側弾性減衰部材は、前記従動部材と前記第２中間部材の前記ラグの間で圧縮可能に配置され、
   前記第１ダンパー保持プレートは、径方向タブによって互いに周方向に離間した複数の周方向に配向された窓を有し、
   前記径方向外側弾性減衰部材は、前記窓において、第２中間部材の前記ラグと前記第１ダンパー保持プレートの前記径方向タブとの間に、前記第１ダンパー保持プレートを介して配置される、
   請求項５に記載の流体動力学的トルク結合装置。
7. 前記ねじり振動ダンパーは、ロックアップ・クラッチを更に備え、
   前記ロックアップ・クラッチは、ロックピストンを有し、
   前記ロックピストンは、前記回転軸に沿って、前記ケースの実質的に径方向のロック壁に向かって及びこれから軸方向に移動可能であり、これにより、前記ロックピストンは前記ケースの前記ロック壁に対して選択的に係合し、
   前記駆動部材は、前記ロックピストンに、回転不可能に結合される、
   請求項１乃至６のいずれかに記載の流体動力学的トルク結合装置。
8. 前記従動部材及び前記第２中間部材のそれぞれは、軸方向に対向する平面表面を有する平坦なプレートである、
   請求項１乃至７のいずれかに記載の流体動力学的トルク結合装置。
9. 前記従動部材と前記第２中間部材は、前記回転軸に対して垂直な径方向軸に沿って整列する、
   請求項８に記載の流体動力学的トルク結合装置。
10. 前記第２中間部材は、径方向内側を向く実質的に環状の溝を有し、
    前記中間部材は、前記径方向外側弾性減衰部材を部分的に収容するとともに径方向に支持する、
    請求項２に記載の流体動力学的トルク結合装置。
11. 前記第１ダンパー保持プレートに移動不可能に固着されるとともに前記回転軸に対して同軸である第２ダンパー保持プレートを更に備え、
    前記第２ダンパー保持プレートは、前記径方向内側弾性減衰部材に作動的に接続される、
    請求項２に記載の流体動力学的トルク結合装置。
12. 回転軸を中心として回転可能な入力部材と、
    前記入力部材に対して前記回転軸を中心として回転可能な出力部材と、
    前記入力部材と前記出力部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向外側弾性減衰部材と、
    前記入力部材と前記出力部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作する複数の径方向内側弾性減衰部材と、
    を備える、流体動力学的トルク結合装置用ねじり振動ダンパーであって、
    前記入力部材と前記出力部材は、前記径方向外側弾性減衰部材及び前記径方向内側弾性減衰部材の両方に作動的に接続され、
    前記径方向外側弾性減衰部材及び前記径方向内側弾性減衰部材は、直列に配設される、
    ねじり振動ダンパー。
13. 前記入力部材に対して前記回転軸を中心として回転可能な第１中間部材と、
    前記第１中間部材に対して前記回転軸を中心として回転可能な第２中間部材と、
    前記出力部材及び前記第２中間部材に前記回転軸に対して同軸的に回転可能に装着される第１ダンパー保持プレートであって、前記径方向外側弾性減衰部材及び前記径方向内側弾性減衰部材の両方に作動的に接続される第１ダンパー保持プレートと、
    を更に備え、
    前記径方向外側弾性減衰部材は、前記入力部材と前記第１中間部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作し、
    前記出力部材は、前記第２中間部材に対して前記回転軸を中心として回転可能であり、
    前記径方向内側弾性減衰部材は、前記第２中間部材と前記出力部材との間に配置され、これらの間で周方向に動作し、
    前記第１ダンパー保持プレートは、前記入力部材、前記第１中間部材、前記第２中間部材及び前記出力部材に対して、前記回転軸を中心として回転可能であり、
    前記径方向外側弾性減衰部材及び前記内側弾性減衰部材は、前記第１ダンパー保持プレートによって直列に配設される、
    請求項１２に記載のねじり振動ダンパー。
14. 前記第２中間部材は、径方向内側を向く実質的に環状の溝を有し、
    前記中間部材は、前記径方向外側弾性減衰部材を部分的に収容するとともに径方向に支持する、
    請求項１３に記載のねじり振動ダンパー。
15. 前記径方向外側弾性減衰部材は、前記入力部材を、前記第１中間部材及び前記第２中間部材に駆動的に接続する、
    請求項１３に記載のねじり振動ダンパー。

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