JP6237414B2

JP6237414B2 - 遠心振子式吸振装置

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Publication number: JP6237414B2
Application number: JP2014072312A
Authority: JP
Inventors: 博喜辻; 章裕長江; 陽一大井; 智紀稲垣; 数人丸山
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015194209A

Description

本発明は、駆動装置と変速機に連結される入力要素とを直結可能であり、駆動装置と入力要素とに回転速度差を生じさせるようにスリップ制御される発進クラッチと共に発進装置を構成する遠心振子式吸振装置に関する。

従来、遠心振子式吸振装置を備えた力伝達装置として、少なくとも１つの入力体と、出力体と、ポンプホイールと出力体に相対回動不能に結合されたタービンホイールとを有するハイドロダイナミック式の構成要素と、ロックアップクラッチの形で形成されるハイドロダイナミック式の構成要素を跨ぐための装置と、少なくとも部分的に運転媒体、特に油で充填可能な室内に配置された振動減衰装置と、当該振動減衰装置に連結された遠心振子式の回転数適応型動吸振器とを含み、駆動装置と被駆動装置との間で動力を伝達するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この力伝達装置において、回転数適応型動吸振器は、油影響に関連して、駆動装置の励振の次数ｑよりも所定の次数オフセット値ｑＦだけ大きい有効次数ｑｅｆｆに設計されている。そして、次数オフセット値ｑＦは、励振の次数ｑに合致しないように、励振の次数ｑの変化に比例して変化するように定められる。

特表２０１１−５０４９８７号公報

上記特許文献１に記載された有効次数ｑｅｆｆの設定手法は、質量体と回転する油との間の相対運動による抵抗、すなわち粘性抵抗を考慮して有効次数ｑｅｆｆを設定するものであると考えられる。しかしながら、特許文献１に記載された手法は、理論的な裏付けに乏しいものであり、本発明者らの研究によれば、作動油といった液体の存在下における質量体の揺動に対する粘性抵抗の影響は小さいことが判明している。また、入力体と出力体とに回転速度差を生じさせるようにポンプホイールとタービンホイールとを繋ぐクラッチがスリップ制御される場合、駆動装置の励振の次数と、タービンホイールに結合された出力体に伝達される振動の次数にズレを生じる。従って、特許文献１に記載された手法により遠心振子式吸振装置における質量体の振動次数を設定しても、遠心振子式吸振装置の吸振性能を向上させることができず、場合によっては吸振性能を低下させてしまうおそれもある。

そこで、本発明は、スリップ制御される発進クラッチと共に発進装置を構成する遠心振子式吸振装置の吸振性能をより向上させることを主目的とする。

本発明による遠心振子式吸振装置は、
駆動装置と変速機に連結される入力要素とを直結可能であり、前記駆動装置と前記入力要素とに回転速度差を生じさせるようにスリップ制御される発進クラッチと共に発進装置を構成する遠心振子式吸振装置において、
前記発進クラッチと前記変速機との間に設けられて前記駆動装置からの動力により回転する回転要素と一体に回転する支持部材と、
前記支持部材の回転に伴って重心が予め定められた揺動軌道に沿って移動するように前記支持部材により揺動自在に支持される質量体を備え、
前記揺動軌道は、前記発進クラッチのスリップ制御時に前記入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第１軌道と、前記発進クラッチにより前記駆動装置と前記入力要素とが直結される際に前記入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第２軌道とを含むことを特徴とする。

このように構成される遠心振子式吸振装置の質量体は、発進クラッチのスリップ制御時に、重心が揺動軌道の第１軌道の範囲内で移動するように支持部材および回転要素に対して揺動し、駆動装置と入力要素との回転速度差に起因して当該駆動装置からの振動とは異なる次数をもった状態で入力要素に伝達された振動とは逆方向の位相を有する振動を回転要素に付与する。これにより、発進クラッチのスリップ制御時に、遠心振子式吸振装置によって発進クラッチと変速機との間で振動を良好に吸収（減衰）することが可能となる。また、発進クラッチにより駆動装置と入力要素とが直結される際には、遠心振子式吸振装置の質量体を重心が第１および第２軌道を含む揺動軌道の全範囲内で移動するように揺動させることができる。これにより、発進クラッチを介して駆動装置からの振動と同一の次数をもった状態で入力要素に伝達される振動を発進クラッチと変速機との間で良好に吸収（減衰）することが可能となる。この結果、スリップ制御される発進クラッチと共に発進装置を構成する遠心振子式吸振装置の吸振性能をより向上させることができる。

本発明による遠心振子式吸振装置を含む発進装置を示す概略構成図である。本発明による遠心振子式吸振装置を示す平面図である。図２のIII−III線に沿った断面図である。発進クラッチがスリップ制御される際の入力側回転速度と出力側回転速度と出力側振動次数との関係を例示する図表である。本発明による遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を示す拡大図である。本発明による遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を設定する手順を説明するための模式図である。本発明による遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を設定する他の手順を説明するための模式図である。本発明による遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を設定する更に他の手順を説明するための模式図である。本発明による遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を設定する他の手順を説明するための模式図である。

次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明による遠心振子式吸振装置１０を含む発進装置１の概略構成図である。同図に示す発進装置１は、原動機としてのエンジン（内燃機関）を備えた車両に搭載され、当該エンジンからの動力を自動変速機（ＡＴ）あるいは無段変速機（ＣＶＴ）である変速機に伝達するものである。発進装置１は、遠心振子式吸振装置１０に加えて、エンジンのクランクシャフトに連結されるフロントカバー（入力部材）３と、フロントカバー３に固定されるポンプインペラ（入力側流体伝動要素）４と、ポンプインペラ４と同軸に回転可能なタービンランナ（出力側流体伝動要素）５と、タービンランナ５からポンプインペラ４への作動油（作動流体）の流れを整流するステータ６と、変速機の入力軸ＩＳに固定されるダンパハブ（出力部材）７と、ダンパハブ７に接続されるダンパ機構８と、ダンパ機構８に連結される図示しないロックアップピストンを有する例えば単板摩擦式のロックアップクラッチ（発進クラッチ）９とを含む。

ポンプインペラ４とタービンランナ５とは、互いに対向し合い、両者の間には、ポンプインペラ４やタービンランナ５と同軸に回転するようにステータ６が配置される。ステータ６の回転方向は、ワンウェイクラッチ６０により一方向のみに設定される。これらのポンプインペラ４、タービンランナ５およびステータ６は、フロントカバー３とポンプインペラ４のポンプシェルとにより画成される流体伝動室（液体室）２の内部において作動油（流体）を循環させるトーラス（環状流路）を形成し、トルク増幅機能をもったトルクコンバータとして機能する。なお、発進装置１において、ステータ６やワンウェイクラッチ６０を省略し、ポンプインペラ４およびタービンランナ５を流体継手として機能させてもよい。

ダンパ機構８は、回転要素として、ドライブ部材（入力要素）８１と、中間部材（中間要素）８２と、ドリブン部材（出力要素）８３とを含む。また、ダンパ機構８は、トルク伝達要素（トルク伝達弾性体）として、ドライブ部材８１と中間部材８２との間に配置される複数の第１コイルスプリングＳＰ１と、例えば第１コイルスプリングＳＰ１よりも高い剛性（バネ定数）を有すると共に中間部材８２とドリブン部材８３との間に配置される複数の第２コイルスプリング（第２弾性体）ＳＰ２とを含む。

ドライブ部材８１は、それぞれ対応する第１コイルスプリングＳＰ１の一端と当接する複数の当接部を有する。ドライブ部材８１の各当接部は、ダンパ機構８の取付状態において互いに隣り合う第１コイルスプリングＳＰ１の間で両者と当接する。中間部材８２は、それぞれ対応する第１コイルスプリングＳＰ１の他端と当接する複数の第１当接部と、それぞれ対応する第２コイルスプリングＳＰ２の端部と当接する複数の第２当接部とを有する。中間部材８２の各第１当接部は、ダンパ機構８の取付状態において互いに隣り合う第１コイルスプリングＳＰ１の間で両者と当接する。また、第２コイルスプリングＳＰ２は、ダンパ機構８の取付状態において中間部材８２の互いに隣り合う２つの第２当接部の間に配置され、当該２つの第２当接部の一方が第２コイルスプリングＳＰ２の一端と当接し、他方が第２コイルスプリングＳＰ２の他端と当接する。ドリブン部材８３は、それぞれ対応する第２コイルスプリングＳＰ２の端部と当接する複数の当接部を有し、ダンパハブ７に固定される。第２コイルスプリングＳＰ２は、ダンパ機構８の取付状態においてドリブン部材８３の互いに隣り合う２つの当接部の間に配置され、当該２つの当接部の一方が第２コイルスプリングＳＰ２の一端と当接し、他方が第２コイルスプリングＳＰ２の他端と当接する。

また、本実施形態の発進装置１では、ダンパ機構８の出力要素であるドリブン部材８３に複数の第３コイルスプリング（第３弾性体）ＳＰ３を介してタービンランナ５が連結されており、これら複数の第３コイルスプリングＳＰ３とタービンランナ５とは、ダイナミックダンパ２０を構成する。これにより、ロックアップクラッチ９の係合時（ロックアップ時およびスリップ制御時）には、遠心振子式吸振装置１０とダイナミックダンパ２０との双方によりダンパ機構８全体の振動を良好に吸収することが可能となる。

ロックアップクラッチ９は、図示しない油圧制御装置からの油圧により動作するものであり、フロントカバー３とドライブ部材８１とを直結することによりダンパ機構８を介してフロントカバー３とダンパハブ７すなわち変速機の入力軸ＩＳとを連結するロックアップと、当該ロックアップの解除とを選択的に実行する。また、予め定められたスリップ制御実行条件が成立した際に、エンジンすなわちフロントカバー３と入力軸ＩＳすなわちダンパハブ７との回転速度差（実スリップ速度）が目標スリップ速度に一致するように（エンジン（クランクシャフト）とドライブ部材８１とに回転速度差を生じさせるように）ロックアップクラッチ９を制御するスリップ制御を実行することで、ロックアップクラッチ９を介した動力の伝達効率やエンジン（原動機）の燃費を向上させることができる。なお、スリップ制御実行条件は、例えば、ロックアップクラッチ９によるロックアップの実行時や、車両の加速中や減速中、変速機の変速中等に成立するものである。

ロックアップクラッチ９を構成する図示しないロックアップピストンは、例えばダンパハブ７により軸方向に移動自在かつ回転自在に支持される。また、ロックアップピストンの外周側かつフロントカバー３側の面には、環状の摩擦材が貼着され、上述のドライブ部材８１は、ロックアップピストンの例えば外周部に連結される。なお、発進装置１は、単板摩擦式のロックアップクラッチ９の代わりに、多板摩擦式のロックアップクラッチを含むものとして構成されてもよい。

遠心振子式吸振装置１０は、図２および図３に示すように、ダンパ機構８の回転要素であるドリブン部材８３に対して同軸に連結（固定）されて当該ドリブン部材８３と一体に回転する支持部材（フランジ）１１と、それぞれ重心が予め定められた揺動軌道１００（図５参照）に沿って移動するように支持部材１１により揺動自在に支持されると共に周方向に隣り合う複数（本実施形態では、４個）の質量体１２とを含む。また、遠心振子式吸振装置１０は、フロントカバー３とポンプインペラ４のポンプシェルとにより画成されて作動油を収容する流体伝動室２（液体室）の内部に配置される。そして、遠心振子式吸振装置１０は、支持部材１１（ドリブン部材８３）の回転に伴って、作動油で満たされた流体伝動室２の内部で複数の質量体１２が当該支持部材１１に対して同方向に揺動することで、ダンパ機構８のドリブン部材８３に対して当該ドリブン部材８３の振動とは逆方向の位相を有する振動を付与する。これにより、ロックアップクラッチ９からダンパハブ７（変速機）までの間で振動を遠心振子式吸振装置１０により吸収（減衰）することが可能となる。

本実施形態において、各質量体１２は、支持部材１１を介して発進装置１の軸方向に対向し合うと共に図示しないリベット等により互いに連結される２つの錘１２０と、２つのガイドローラ１５とを有する。各錘１２０は、図２に示すように、支持部材１１の軸方向からみて当該支持部材１１の外周に沿うように概ね円弧状に延びる金属板であり、左右対称の形状を有する。ガイドローラ１５は、図３に示すように、２つの小径ローラ１５１との大径ローラ１５２とを一体化したものである。小径ローラ１５１は、大径ローラ１５２の軸方向における両端面から互いに反対側に突出する。

また、支持部材１１には、１つの質量体１２に２つずつ（一対ずつ）対応するように複数の第１ガイド切欠部（第１ガイド部）１１ｇが形成されている。一対の第１ガイド切欠部１１ｇは、例えば、それぞれ支持部材１１の径方向外側に向けて凸となる曲線を軸線とする左右非対称あるいは左右対称の長穴として形成され、支持部材１１（ドリブン部材８３）の回転中心（軸心）ＲＣを含む質量体１２の揺動中心線（振幅の中心線）に関して対称に配置される。第１ガイド切欠部１１ｇ内には、対応するガイドローラ１５の大径ローラ１５２が転動自在に挿入され、各ガイドローラ１５の大径ローラ１５２は、対応する第１ガイド切欠部１１ｇの内周面（基本的に、径方向外側の内周面）上を転動する。

更に、質量体１２の各錘１２０には、２つ（一対）の第２ガイド切欠部（第２ガイド部）１２０ｇが形成されている。一対の第２ガイド切欠部１２０ｇは、例えば、支持部材１１の中心に向けて凸となる曲線を軸線とする左右非対称あるいは左右対称の長穴として形成され、質量体１２の揺動中心線に関して対称に配置される。第２ガイド切欠部１２０ｇ内には、対応するガイドローラ１５の小径ローラ１５１が転動自在に挿入され、各ガイドローラ１５の小径ローラ１５１は、対応する第２ガイド切欠部１２０ｇの内周面（基本的に、径方向内側の内周面）上を転動する。

これにより、遠心振子式吸振装置１０では、支持部材１１の回転に伴って第１および第２ガイド切欠部１１ｇ，１２０ｇによりガイドされる各質量体１２を振子支点の周りに回動させると共に揺動範囲内で振れるのに伴って当該質量体１２の重心の周りに回転させることができる。従って、遠心振子式吸振装置１０によれば、質量体１２の振子支点周りの揺動のみならず、質量体１２の重心周りの回転モーメントをも利用して支持部材１１に伝達される振動を減衰することが可能となる。なお、第１ガイド切欠部１１ｇは、１つの質量体１２に１つずつ対応するように支持部材１１に形成されてもよく、第２ガイド切欠部１２０ｇは、各錘１２０に１つずつ形成されてもよい。また、遠心振子式吸振装置は、支持部材１１として、１個の質量体を揺動自在に支持する２本のアーム部材を備えた、いわゆるバイファイラ（ｂｉｆｉｌａｒ）式の装置として構成されてもよい。

ここで、発進装置１のロックアップクラッチ９は、上述のようにスリップ制御実行条件の成立に伴い、駆動装置としてのエンジン（クランクシャフト）とダンパ機構８のドライブ部材８１とに回転速度差を生じさせるようにスリップ制御される。そして、ロックアップクラッチ９がスリップ制御される際のエンジン（クランクシャフト）の回転速度に一致するフロントカバー３の回転速度（以下、「入力側回転速度」という）を“Ｎ_in”とし、ロックアップクラッチ９がスリップ制御される際のドライブ部材８１の回転速度（以下、「出力側回転速度」という）を“Ｎ_out”とし、スリップ制御時にエンジンからフロントカバー３に伝達される当該エンジンからの振動の次数（以下、「入力側振動次数」という）を“ｑ_in”とし、スリップ制御時にロックアップクラッチ９を介してダンパ機構８のドライブ部材８１（入力要素）に伝達される振動の次数（以下、「出力側振動次数」という）を“ｑ_out”とし、エンジンからフロントカバー３に伝達される当該エンジンからの振動の周波数を“ｆ”とすれば、次式（１）および（２）に示す関係が成立し、式（１）および式（２）から、次式（３）に示す関係が導出される。なお、入力側振動次数ｑ_inは、例えば、３気筒エンジンの場合、ｑ_in＝１．５であり、４気筒エンジンの場合、ｑ_in＝２．０である。

ｑ_in＝（ｆ×６０）／Ｎ_in …（１）
ｑ_out＝（ｆ×６０）／Ｎ_out …（２）
ｑ_out＝（Ｎ_in ／Ｎ_out）×ｑ_in…（３）

上記式（３）からわかるように、ロックアップクラッチ９のスリップ制御が実行されると、それに伴ってエンジン（クランクシャフト）とダンパ機構８のドライブ部材８１との間に生じる回転速度差の大きさ（｜Ｎ_out−Ｎ_in｜）に応じて、図４に示すように、入力側振動次数ｑ_inと出力側振動次数ｑ_outとの間にズレが生じることになる。図４は、発進装置１が４気筒エンジンと変速機との間に設置された場合の入力側回転速度Ｎ_inと目標スリップ速度と出力側振動次数ｑ_outとの関係を示すものである。同図において、ｑ_in＝２．０（ロックアップ時）の破線よりも上側の複数の曲線は、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される場合における目標スリップ速度（≒Ｎ_in−Ｎ_out）ごとの入力側回転速度Ｎ_inと出力側振動次数ｑ_outとの関係（図４中、下から順番に、目標スリップ速度（≒Ｎ_in−Ｎ_out）＝２０ｒｐｍ，５０ｒｐｍ，１００ｒｐｍ，１５０ｒｐｍ，２００ｒｐｍ，３００ｒｐｍである場合の関係）を示す。また、図４において、ｑ_in＝２．０（ロックアップ時）の破線よりも下側の複数の曲線は、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも高くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される場合における目標スリップ速度（≒Ｎ_out−Ｎ_in）ごとの入力側回転速度Ｎ_inと出力側振動次数ｑ_outとの関係（図４中、上から順番に、目標スリップ速度（≒Ｎ_out−Ｎ_in）＝２０ｒｐｍ，５０ｒｐｍ，１００ｒｐｍ，１５０ｒｐｍ，２００ｒｐｍ，３００ｒｐｍである場合の関係）を示す。

図４に示すように、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される場合には、目標スリップ速度（絶対値）が大きくなるほど、出力側振動次数ｑ_outが入力側振動次数ｑ_inよりも大きくなる。また、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも高くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される場合には、目標スリップ速度（絶対値）が大きくなるほど、出力側振動次数ｑ_outが入力側振動次数ｑ_inよりも小さくなる。これに対して、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とが直結される場合には、エンジン（クランクシャフト）とダンパ機構８のドライブ部材８１との回転速度が一致することから、上記式（３）から分かるように、出力側振動次数ｑ_outは、入力側振動次数ｑ_inに一致する。

従って、スリップ制御されるロックアップクラッチ９と共に発進装置１を構成する遠心振子式吸振装置１０によってロックアップ時（フロントカバー３とドライブ部材８１との直結時）のみならずスリップ制御時においてもエンジンからの振動を良好に吸収（減衰）するためには、上述のようなロックアップ時とスリップ制御時との間における出力側振動次数ｑ_outのズレを考慮する必要がある。このため、遠心振子式吸振装置１０では、以下に説明するようにして質量体１２の重心が辿る揺動軌道１００が設定される。

図５は、遠心振子式吸振装置１０における質量体１２の重心の揺動軌道１００を示す拡大図であり、図６は、揺動軌道１００を設定する手順を説明するための模式図である。これらの図面に示すように、揺動軌道１００は、質量体１２の揺動中心線Ｌを中心として当該揺動中心線Ｌに関して対称に延びる第１軌道１０１と、第１軌道１０１の両側で質量体１２の揺動中心線Ｌに関して対称に位置する２つの第２軌道１０２と、それぞれ第１軌道１０１と第２軌道１０２との間に位置する２つの中間軌道１０３とを含む。

第１軌道１０１は、支持部材１１等の回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となるエピサイクロイドやエピトロコイドあるいはサイクロイドといったトロコイド曲線、すなわち基礎円あるいは定直線上を転動する転円に定められた描画点の軌跡（本実施形態では、エピサイクロイド。図６における一点鎖線参照）により構成される。本実施形態では、第１軌道１０１を構成するトロコイド曲線を描画する転円の中心の軌跡と揺動中心線Ｌとの交点を第１軌道１０１の振子支点ＰＦ１とし、重心が第１軌道１０１に沿って往復移動する際、質量体１２が回転半径を変化させながら振子支点ＰＦ１の周りに揺動するものとみなす。図示するように、第１軌道１０１は、周方向における中央で質量体１２の揺動中心線Ｌと交差して当該質量体１２の小振幅領域を規定する。

同様に、第２軌道１０２も、回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となるエピサイクロイドやエピトロコイドあるいはサイクロイドといったトロコイド曲線（本実施形態では、エピサイクロイド、図６における二点鎖線参照）により構成される。本実施形態では、第２軌道１０２を構成するトロコイド曲線を描画する転円の中心の軌跡と揺動中心線Ｌとの交点を第２軌道１０２の振子支点ＰＦ２とし、重心が第２軌道１０２に沿って往復移動する際、質量体１２が回転半径を変化させながら振子支点ＰＦ２の周りに揺動するものとみなす。図示するように、第２軌道１０２は、第１軌道１０１の両側に位置して質量体１２の大振幅領域を規定する。

また、第１軌道１０１を形成するトロコイド曲線は、支持部材１１の回転に伴って重心が第１軌道１０１の範囲内で往復移動するように質量体１２が揺動することでロックアップクラッチ９のスリップ制御時にドライブ部材８１に伝達される振動を減衰することができるように、当該振動の次数すなわちスリップ制御時における出力側振動次数ｑ_outに応じて選択される。これに対して、第２軌道１０２を形成するトロコイド曲線は、支持部材１１の回転に伴って重心が一方の第２軌道１０２から他方の第２軌道１０２までの揺動軌道１００の全範囲で往復移動するように質量体１２が揺動することでロックアップクラッチ９のロックアップ時（直結時）にドライブ部材８１に伝達される振動を減衰することができるように、当該振動の次数すなわちロックアップ時の入力側振動次数ｑ_inに応じて選択される。

更に、本実施形態において、揺動軌道１００の第１軌道１０１は、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される際の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる。この場合、図４に示すように、出力側振動次数ｑ_outが入力側振動次数ｑ_inに対して高次側にズレる（振動次数が大きくなる）。また、支持部材の回転中心から振子支点までの距離を“Ｒ”とし、振子支点から質量体の重心までの距離（平均値）を“ｒ”とすれば、質量体の振動次数ｑは、一般にｑ≒√（Ｒ／ｒ）と表すことができる。これを踏まえて、スリップ制御時の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる第１軌道１０１の振子支点ＰＦ１と回転中心ＲＣとの距離Ｒ１は、図６に示すように、ロックアップ時の入力側振動次数ｑ_inに応じて定められる第２軌道１０２の振子支点ＰＦ２と回転中心ＲＣとの距離Ｒ２よりも長く定められる。

これにより、重心が第１軌道１０１の範囲内で往復移動する際の質量体１２の振動次数を、重心が第１および第２軌道１０１，１０２を含む揺動軌道１００の全範囲内で往復移動する際の質量体１２の振動次数よりも高くすることができる。本発明者らの研究・解析の結果によれば、Ｒ２＜Ｒ１≦１．１５×Ｒ２という関係を満たすように、第１および第２軌道１０１，１０２を定めることで、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される際の想定目標スリップ速度（例えば２０〜３００ｒｐｍ程度の値）に起因した振動次数のズレに良好に対応し得ることが判明している。

中間軌道１０３は、第１軌道１０１と第２軌道１０２との間で両者に接するように延びる曲線により構成される。中間軌道１０３を形成する曲線は、振子支点ＰＦ１，ＰＦ２とは反対側（径方向外側）に凸となる曲線であってもよく、振子支点ＰＦ１，ＰＦ２側（径方向内側）に凸となる曲線であってもよく、第１軌道１０１と第２軌道１０２とにより近接するように複数回湾曲された曲線であってもよい。そして、支持部材１１の第１ガイド切欠部１１ｇと質量体１２（錘１２０）の第２ガイド切欠部１２０ｇとの形状は、上述のようにして設定される揺動軌道１００に基づいて定められる。すなわち、第１ガイド切欠部１１ｇおよび第２ガイド切欠部１２０ｇは、揺動軌道１００が上述のような第１および第２軌道１０１，１０２を含むように形成される。なお、質量体１２が揺動範囲内で振れるのに伴って当該質量体１２を重心の周りに回転させない場合、第１ガイド切欠部１１ｇと第２ガイド切欠部１２０ｇとは、揺動軌道１００の相似曲線を軸線とする長穴とされればよい。

上述のように構成される発進装置１において、遠心振子式吸振装置１０の質量体１２は、ロックアップクラッチ９のスリップ制御時に、重心が揺動軌道１００の第１軌道１０１の範囲内で移動するように支持部材１１およびドリブン部材８３に対して揺動し、フロントカバー３（エンジン）とドライブ部材８１との回転速度差（実スリップ速度）に起因してエンジンからの振動とは異なる次数（出力側振動次数ｑ_out）をもった状態でドライブ部材８１に伝達された振動とは逆方向の位相を有する振動をドリブン部材８３に付与する。これにより、ロックアップクラッチ９のスリップ制御時に、遠心振子式吸振装置１０によってロックアップクラッチ９と変速機との間で振動を良好に吸収（減衰）することが可能となる。

更に、ロックアップ時、すなわちロックアップクラッチ９によりフロントカバー３（エンジン）とドライブ部材８１とが直結される際には、遠心振子式吸振装置１０の質量体１２を、重心が第１および第２軌道１０１，１０２を含む揺動軌道１００の全範囲内で移動するように揺動させることができる。これにより、ロックアップクラッチ９を介してエンジンからの振動と同一の次数（入力側振動次数ｑ_in）をもった状態でドライブ部材８１に伝達される振動をロックアップクラッチ９と変速機との間で良好に吸収（減衰）することが可能となる。この結果、スリップ制御されるロックアップクラッチ９と共に発進装置１を構成する遠心振子式吸振装置１０の吸振性能をより向上させることができる。

また、ロックアップクラッチ９のスリップ制御時には、エンジンからロックアップクラッチ９を介してドライブ部材８１に伝達される振動（振動レベル）が小さくなり、遠心振子式吸振装置１０の質量体１２の振れ角（振幅）が小さくなる。従って、質量体１２の小振幅領域を規定するように第１軌道１０１を揺動中心線Ｌと交差させると共に、質量体１２の大振幅領域を規定するように第２軌道１０２を第１軌道１０１の両側に配置すれば、スリップ制御時およびエンジンとドライブ部材８１との直結時（ロックアップ時）の双方において、エンジンからロックアップクラッチ９を介してドライブ部材８１に伝達される振動をロックアップクラッチ９と変速機との間でより良好に吸収（減衰）することが可能となる。

更に、遠心振子式吸振装置１０において、揺動軌道１００は、第１軌道１０１と第２軌道１０２との間で両者に接するように延びる中間軌道１０３を含む。これにより、第１軌道１０１および中間軌道１０３と、中間軌道１０３および第２軌道１０２とを滑らかに連続させて、遠心振子式吸振装置１０の質量体１２を支持部材１１に対してよりスムースに揺動させることが可能となる。

また、上記実施形態のように、支持部材１１およびドリブン部材８３の回転中心ＲＣと第１軌道１０１の振子支点ＰＦ１との距離Ｒ１を回転中心Ｒｃと第２軌道１０２の振子支点ＰＦ２との距離Ｒ２よりも長くすれば、第１軌道１０１を出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される際にドライブ部材８１に伝達される振動の次数（出力側振動次数ｑ_out）に応じた軌道とすると共に、第２軌道１０２をロックアップ時に伝達される振動の次数（入力側振動次数ｑ_in）に応じた軌道とすることが可能となる。

そして、Ｒ２＜Ｒ１≦１．１５×Ｒ２という関係を満たすように、第１および第２軌道１０１，１０２を定めることで、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチ９がスリップ制御される際に、エンジンとドライブ部材８１との回転速度差（実スリップ速度）に起因して当該エンジンからの振動とは異なる次数（出力側振動次数ｑ_out）をもった状態でドライブ部材８１に伝達される振動をロックアップクラッチ９と変速機との間で極めて良好に吸収（減衰）することが可能となる。

図７は、遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を設定する他の手順を説明するための模式図である。同図に示す揺動軌道１００Ｂにおいて、第１軌道１０１Ｂは、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも高くなるようにロックアップクラッチがスリップ制御される際の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる。第１軌道１０１Ｂも、回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となるエピサイクロイドやエピトロコイドあるいはサイクロイドといったトロコイド曲線（図７における一点鎖線参照）により構成される。同様に、第２軌道１０２Ｂも、回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となるエピサイクロイドやエピトロコイドあるいはサイクロイドといったトロコイド曲線（図７における二点鎖線参照）により構成される。更に、中間軌道１０３Ｂは、第１軌道１０１Ｂと第２軌道１０２Ｂとの間で両者に接するように延びる曲線により構成される。

図４に示すように、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも高くなるようにロックアップクラッチがスリップ制御される場合、出力側振動次数ｑ_outが入力側振動次数ｑ_inに対して低次側にズレる（振動次数が小さくなる）。従って、スリップ制御時の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる第１軌道１０１Ｂの振子支点ＰＦ１と回転中心ＲＣとの距離Ｒ１は、図７に示すように、ロックアップ時の入力側振動次数ｑ_inに応じて定められる第２軌道１０２Ｂの振子支点ＰＦ２と回転中心ＲＣとの距離Ｒ２よりも短く定められる。これにより、重心が第１軌道１０１Ｂの範囲内で往復移動する際の質量体１２の振動次数を重心が第１および第２軌道１０１Ｂ，１０２Ｂを含む揺動軌道１００Ｂの全範囲内で往復移動する際の質量体１２の振動次数よりも低くすることができる。そして、揺動軌道１００Ｂにおいては、０．８５×Ｒ２≦Ｒ１＜Ｒ２という関係を満たすように、第１および第２軌道１０１Ｂ，１０２Ｂを定めることで、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも高くなるようにロックアップクラッチがスリップ制御される際の想定目標スリップ速度（例えば２０〜３００ｒｐｍ程度の値）に起因した振動次数のズレに良好に対応することが可能となる。

図８は、遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を設定する更に他の手順を説明するための模式図である。同図に示す揺動軌道１００Ｃにおいて、第１軌道１０１Ｃは、回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となる円弧（図８における一点鎖線参照）により構成される。同様に、第２軌道１０２Ｃも、回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となる円弧（図８における二点鎖線参照）により構成される。更に、中間軌道１０３Ｃは、第１軌道１０１Ｃと第２軌道１０２Ｃとの間で両者に接するように延びる曲線により構成される。

また、第１軌道１０１Ｃは、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチがスリップ制御される際の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる。従って、スリップ制御時の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる第１軌道１０１Ｃの振子支点ＰＦ１と回転中心ＲＣとの距離Ｒ１は、図８に示すように、ロックアップ時の入力側振動次数ｑ_inに応じて定められる第２軌道１０２Ｃの振子支点ＰＦ２と回転中心ＲＣとの距離Ｒ２よりも長くなる。この場合も、Ｒ２＜Ｒ１≦１．１５×Ｒ２という関係を満たすように、第１および第２軌道１０１Ｃ，１０２Ｃを定めることで、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも低くなるようにロックアップクラッチがスリップ制御される際の想定目標スリップ速度（例えば２０〜３００ｒｐｍ程度の値程度）に起因した振動次数のズレに良好に対応することが可能となる。

図９は、遠心振子式吸振装置における質量体の重心の揺動軌道を設定する他の手順を説明するための模式図である。同図に示す揺動軌道１００Ｄにおいても、第１軌道１０１Ｄは、回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となる円弧（図９における一点鎖線参照）により構成される。同様に、第２軌道１０２Ｄも、回転中心ＲＣとは反対側（径方向外側）に凸となる円弧（図９における二点鎖線参照）により構成される。更に、中間軌道１０３Ｄは、第１軌道１０１Ｄと第２軌道１０２Ｄとの間で両者に接するように延びる曲線により構成される。

また、第１軌道１０１Ｄは、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも高くなるようにロックアップクラッチがスリップ制御される際の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる。従って、スリップ制御時の出力側振動次数ｑ_outに応じて定められる第１軌道１０１Ｄの振子支点ＰＦ１と回転中心ＲＣとの距離Ｒ１は、図９に示すように、ロックアップ時の入力側振動次数ｑ_inに応じて定められる第２軌道１０２Ｄの振子支点ＰＦ２と回転中心ＲＣとの距離Ｒ２よりも短くなる。この場合も、０．８５×Ｒ２≦Ｒ１＜Ｒ２という関係を満たすように、第１および第２軌道１０１Ｄ，１０２Ｄを定めることで、出力側回転速度Ｎ_outが入力側回転速度Ｎ_inよりも高くなるようにロックアップクラッチがスリップ制御される際の想定目標スリップ速度（例えば２０〜３００ｒｐｍ程度の値）に起因した振動次数のズレに良好に対応することが可能となる。

なお、上述の発進装置１は、いわゆる湿式の発進装置として構成されるが、本発明による発進装置は、ポンプインペラ、タービンランナ、ステータ等を含む流体伝動装置が省略された、いわゆる乾式の発進装置として構成されてもよい。更に、発進装置１のダイナミックダンパ２０は、専用の質量体を有するように構成されてもよく、ダンパ機構８の中間部材８２（中間要素）やドライブ部材８１（入力要素）に連結されてもよく、発進装置１から省略されてもよい。また、遠心振子式吸振装置１０が連結される回転要素は、ダンパ機構のドリブン部材８３（出力要素）に限られず、ダンパ機構の中間部材８２やドライブ部材８１（入力要素）であってもよい。更に、発進装置１に含まれるダンパ機構は、例えば径方向に離間して配置される複数のスプリング（弾性体）が並列に作用するように構成された並列式ダンパ機構であってもよく、複数の中間要素を有するものであってもよい。

以上説明したように、本発明による発進装置は、駆動装置と変速機に連結される入力要素とを直結可能であり、前記駆動装置と前記入力要素とに回転速度差を生じさせるようにスリップ制御される発進クラッチと共に発進装置を構成する遠心振子式吸振装置において、前記発進クラッチと前記変速機との間に設けられて前記駆動装置からの動力により回転する回転要素と一体に回転する支持部材と、前記支持部材の回転に伴って重心が予め定められた揺動軌道に沿って移動するように前記支持部材により揺動自在に支持される質量体を備え、前記揺動軌道は、前記発進クラッチのスリップ制御時に前記入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第１軌道と、前記発進クラッチにより前記駆動装置と前記入力要素とが直結される際に前記入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第２軌道とを含むことを特徴とする。

この遠心振子式吸振装置は、駆動装置と変速機に連結される入力要素とを直結可能であり、駆動装置と入力要素とに回転速度差を生じさせるようにスリップ制御される発進クラッチと共に発進装置を構成する。この遠心振子式吸振装置は、発進クラッチと変速機との間に設けられて駆動装置からの動力により回転する回転要素と一体に回転する支持部材と、当該支持部材の回転に伴って重心が予め定められた揺動軌道に沿って移動するように支持部材により揺動自在に支持される質量体とを備える。そして、揺動軌道は、発進クラッチのスリップ制御時に入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第１軌道と、発進クラッチにより駆動装置と入力要素とが直結される際に入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第２軌道とを含む。

また、前記第１軌道は、前記質量体の揺動中心線と交差して前記質量体の小振幅領域を規定してもよく、前記第２軌道は、前記第１軌道の両側に位置して前記質量体の大振幅領域を規定してもよい。すなわち、発進クラッチのスリップ制御時には、駆動装置から発進クラッチを介して入力要素に伝達される振動（振動レベル）が小さくなり、遠心振子式吸振装置の質量体の振れ角（振幅）が小さくなる。従って、質量体の小振幅領域を規定するように第１軌道を揺動中心線と交差させると共に、質量体の大振幅領域を規定するように第２軌道を第１軌道の両側に配置すれば、スリップ制御時および駆動装置と入力要素との直結時の双方において、駆動装置から発進クラッチを介して入力要素に伝達される振動を発進クラッチと変速機との間でより良好に吸収（減衰）することが可能となる。

更に、前記第１および第２軌道は、トロコイド曲線により構成されてもよく、前記第１および第２軌道を構成する前記トロコイド曲線は、エピサイクロイドであってもよい。

また、前記揺動軌道は、前記第１軌道と前記第２軌道との間で両者に接するように延びる中間軌道を含んでもよい。これにより、これにより、第１軌道および中間軌道と、中間軌道および第２軌道とを滑らかに連続させて、遠心振子式吸振装置の質量体を支持部材に対してよりスムースに揺動させることが可能となる。

更に、前記支持部材の回転中心と前記第１軌道の振子支点との距離と、前記支持部材の回転中心と前記第２軌道の振子支点との距離とは、異なっていてもよい。これにより、第１軌道を発進クラッチのスリップ制御時に入力要素に伝達される振動の次数に応じた軌道とすると共に、第２軌道を駆動装置と入力要素との直結時に入力要素に伝達される振動の次数に応じた軌道とすることが可能となる。

また、前記遠心振子式吸振装置は、前記回転中心と前記第１軌道の振子支点との距離を“Ｒ１”とし、前記回転中心と前記第２軌道の振子支点との距離を“Ｒ２”としたときに、０．８５×Ｒ２≦Ｒ１＜Ｒ２、またはＲ２＜Ｒ１≦１．１５×Ｒ２を満たすように構成されてもよい。これにより、発進クラッチのスリップ制御時に、駆動装置と入力要素との回転速度差に起因して当該駆動装置からの振動とは異なる次数をもった状態で入力要素に伝達される振動を発進クラッチと変速機との間で極めて良好に吸収（減衰）することが可能となる。

更に、前記発進クラッチは、前記入力要素の回転速度が前記駆動装置の回転速度よりも低くなるようにスリップ制御されてもよく、この場合、前記遠心振子式吸振装置は、Ｒ２＜Ｒ１≦１．１５×Ｒ２を満たすように構成されてもよい。

また、前記発進クラッチは、前記入力要素の回転速度が前記駆動装置の回転速度よりも高くなるようにスリップ制御されてもよく、この場合、前記遠心振子式吸振装置は、０．８５×Ｒ２≦Ｒ１＜Ｒ２を満たすように構成されてもよい。

更に、前記支持部材および前記質量体の少なくとも何れか一方は、前記質量体の重心が前記揺動軌道に沿って移動するように前記支持部材に対する前記質量体の揺動をガイドするガイド部を有してもよい。更に、前記発進装置は、前記入力要素と、前記変速機に連結される出力要素と、前記入力要素と前記出力要素との間でトルクを伝達するトルク伝達弾性体とを含むダンパ装置を含んでもよく、前記回転要素は、前記入力要素、前記出力要素、および前記トルク伝達弾性体を介して前記入力要素および前記出力要素の間に配置される中間要素の何れかであってもよい。

そして、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本発明は、遠心振子式吸振装置の製造産業において利用可能である。

１発進装置、２流体伝動室、３フロントカバー、４ポンプインペラ、５タービンランナ、６ステータ、７ダンパハブ、８ダンパ機構、９ロックアップクラッチ、１０遠心振子式吸振装置、１１支持部材、１１ｇ第１ガイド切欠部、１２質量体、１２０錘、１２０ｇ第２ガイド切欠部、１５ガイドローラ、１５１小径ローラ、１５２大径ローラ、２０ダイナミックダンパ、６０ワンウェイクラッチ、８１ドライブ部材、８２中間部材、８３ドリブン部材、１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ揺動軌道、１０１，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ第１軌道、１０２，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ第２軌道、１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ，１０３Ｄ中間軌道、ＩＳ入力軸、ＰＦ１，ＰＦ２振子支点、ＲＣ回転中心、ＳＰ１第１コイルスプリング、ＳＰ２第２コイルスプリング、ＳＰ３第３コイルスプリング。

Claims

駆動装置と変速機に連結される入力要素とを直結可能であり、前記駆動装置と前記入力要素とに回転速度差を生じさせるようにスリップ制御される発進クラッチと共に発進装置を構成する遠心振子式吸振装置において、
前記発進クラッチと前記変速機との間に設けられて前記駆動装置からの動力により回転する回転要素と一体に回転する支持部材と、
前記支持部材の回転に伴って重心が予め定められた揺動軌道に沿って移動するように前記支持部材により揺動自在に支持される質量体を備え、
前記揺動軌道は、前記発進クラッチのスリップ制御時に前記入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第１軌道と、前記発進クラッチにより前記駆動装置と前記入力要素とが直結される際に前記入力要素に伝達される振動の次数に応じて定められる第２軌道とを含むことを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項１に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記第１軌道は、前記質量体の揺動中心線と交差して前記質量体の小振幅領域を規定し、前記第２軌道は、前記第１軌道の両側に位置して前記質量体の大振幅領域を規定することを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項１または２に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記第１および第２軌道は、トロコイド曲線により構成されることを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項３に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記第１および第２軌道を構成する前記トロコイド曲線は、エピサイクロイドであることを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項１から４の何れか一項に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記揺動軌道は、前記第１軌道と前記第２軌道との間で両者に接するように延びる中間軌道を含むことを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項１から５の何れか一項に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記支持部材の回転中心と前記第１軌道の振子支点との距離と、前記支持部材の回転中心と前記第２軌道の振子支点との距離とが異なることを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項６に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記回転中心と前記第１軌道の振子支点との距離を“Ｒ１”とし、前記回転中心と前記第２軌道の振子支点との距離を“Ｒ２”としたときに、
０．８５×Ｒ２≦Ｒ１＜Ｒ２、またはＲ２＜Ｒ１≦１．１５×Ｒ２
を満たすように構成されることを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項７に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記発進クラッチは、前記入力要素の回転速度が前記駆動装置の回転速度よりも低くなるようにスリップ制御され、
Ｒ２＜Ｒ１≦１．１５×Ｒ２
を満たすように構成されることを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項７に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記発進クラッチは、前記入力要素の回転速度が前記駆動装置の回転速度よりも高くなるようにスリップ制御され、
０．８５×Ｒ２≦Ｒ１＜Ｒ２
を満たすように構成されることを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項１から９の何れか一項に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記支持部材および前記質量体の少なくとも何れか一方は、前記質量体の重心が前記揺動軌道に沿って移動するように前記支持部材に対する前記質量体の揺動をガイドするガイド部を有することを特徴とする遠心振子式吸振装置。
請求項１から１０の何れか一項に記載の遠心振子式吸振装置において、
前記発進装置は、前記入力要素と、前記変速機に連結される出力要素と、前記入力要素と前記出力要素との間でトルクを伝達するトルク伝達弾性体とを含むダンパ装置を含み、
前記回転要素は、前記入力要素、前記出力要素、および前記トルク伝達弾性体を介して前記入力要素および前記出力要素の間に配置される中間要素の何れかであることを特徴とする遠心振子式吸振装置。