JP6330773B2 - 遠心振子ダンパ付き動力伝達装置 - Google Patents

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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。この遠心振子ダンパは、動力伝達軸と共に回転する支持部材と、該支持部材にその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た質量体である振子と、を備える。トルク変動によって振子が揺動すれば、振子に作用する遠心力を受ける支持部材に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材乃至動力伝達軸のトルク変動を抑制する反トルクとして働く。遠心力は、質量体の重さ及び回転半径に比例することから、質量体の重さ又は回転半径を大きくすることで、遠心振子ダンパの制振性能を向上させることができるが、遠心振子ダンパ自体が大型化し、重量や配置スペースの面で不利になるという問題がある。
また、この遠心力は質量体の回転速度の2乗に比例することから、例えば、特許文献1に開示されているように、遊星歯車セット等を用いた増速機構を介して遠心振子ダンパを動力伝達軸に連絡することにより、質量体の回転速度を増すことで該ダンパの大型化を回避しながら遠心振子ダンパの制振性能を向上させることが考えられる。
特開平10−184799号公報
ところが、特許文献1の先行技術では、遠心振子ダンパの径方向外側に配置された質量体である振子と支持部材との間の相対移動部位に潤滑油を供給する必要があり、そのための専用の潤滑油供給経路を設けることが考えられるが、動力伝達装置の大型化につながるおそれがある。
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、心振子ダンパに潤滑油を供給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、
エンジンの出力が入力される変速機構の入力軸に、クラッチ機構及び遊星歯車セットを介して遠心振子ダンパが連結された遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記クラッチ機構、前記遊星歯車セット及び前記遠心振子ダンパは、ケース部材に収容されており、
前記ケース部材は、前記変速機構を収容する第1ケース部材と、該第1ケース部材に結合された第2ケース部材とを有し、
前記第2ケース部材の内部空間は、カバー部材によって前記エンジン側の空間と前記変速機構側の空間とに分けられており、
前記クラッチ機構は、クラッチハブと、クラッチドラムと、前記クラッチハブと前記クラッチドラムとの間に配設された摩擦板とを有し、
前記クラッチドラムは、前記変速機構の入力軸に結合されており、
前記遊星歯車セットは、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛み合うピニオンと、該ピニオンを支持するピニオンキャリヤとを有し、
前記サンギヤは、前記遠心振子ダンパに連結されており、
前記ピニオンキャリアは、前記クラッチハブに連結されており、
前記リングギヤは、前記ケース部材に対して固定されており、
前記遠心振子ダンパは、前記サンギヤに連結された支持部材と、該支持部材に対して変位可能に支持された振子とを有し、
外部から前記ケース部材に設けられた油路を通り、前記クラッチドラムと前記入力軸との間の空間を通って前記ピニオンキャリヤに至る第1潤滑油供給経路が設けられ、
前記第1潤滑油供給経路から、前記ピニオンキャリヤに外周側に向かって形成された油路を流れて、前記ピニオンキャリヤに外周側かつエンジン側に斜めに形成された油路を通って前記支持部材および前記振子に至る第2潤滑油供給経路が設けられ、
前記第1潤滑油供給経路から、前記カバー部材と前記サンギヤの間の隙間を通って前記支持部材および前記振子に至る第3潤滑油供給経路が設けられ、
前記遊星歯車セットの前記サンギヤ及び前記ピニオンキャリヤの回転によって前記支持部材および前記振子に潤滑油が供給され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、
前記エンジン側の空間には、前記エンジンの出力を受け入れて、前記変速機構の入力軸に伝達するねじりダンパ機構が収容されており、
前記変速機構側の空間には、前記クラッチ機構、前記遊星歯車セット及び前記遠心振子ダンパが収容されてい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、星歯車セットの回転要素の回転を利用して遠心振子ダンパに潤滑油を供給することができる。
また、請求項2に記載の発明によれば、エンジンの出力を受け入れて、変速機構の入力軸に伝達するねじりダンパ機構を設けることによって、エンジンのトルク変動を吸収することが可能になる。
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。 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他の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。連結部材34は、内周部が外周部に比べて軸方向のエンジン1側に位置するように形成されている。遊星歯車セット12は、この連結部材34の内周部の軸方向の変速機構2側に配設されている。
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。
(潤滑油の供給)
ここで、振子32が支持部材31に対して常にスムーズに揺動可能とするために、支持部材31の長穴31aの内周面と長穴31a内で周方向の前後に揺動可能な支持ピン33の外周面との間、振子32の長穴32aの内周面と長穴32a内で周方向の前後に揺動可能な支持ピン33の外周面との間には、部材間の摩擦を低減するための潤滑油を供給する必要がある。
まず、図示しないオイルポンプから第1ケース部材2aに内周側に向かって形成された油路2a2に供給された潤滑油が、第1ケース部材2aの油路2a1を軸方向のエンジン1側に流れて、クラッチドラム42と入力軸9との間に設けられたスプライン欠歯部を通って軸方向のエンジン1側にある遊星歯車セット12のキャリヤ24まで流れる。
キャリヤ24まで流れた潤滑油の一部は、キャリヤ24に外周側に向かって形成された油路24aを流れて、キャリヤ24に外周側かつエンジン1側に斜めに形成された油路24bと軸方向のエンジン1側に向かって形成された油路24cとピニオン22を回動可能に支持する軸受部を経由して、遊星歯車セット12のピニオン22とリングギヤ23の噛み合い部の潤滑に用いられる。これらの噛み合い部の潤滑に用いられた潤滑油は、キャリヤ24の回転によって外周側にある遠心振子ダンパ13の連結部材34に供給される。連結部材34に供給された潤滑油は、その一部が連結部材34に形成された連通孔34aを介して遠心振子ダンパ13のエンジン1側の振子32に向けて供給され、その残りが連結部材34と連結部材25との隙間を介して遠心振子ダンパ13の変速機構2側の振子32に向けて供給される。
また、キャリヤ24まで流れた潤滑油の一部は、キャリヤ24の軸方向のエンジン1側にあるサンギヤ21の内周側を回動可能に支持する軸受部に供給される。この軸受部に供給された潤滑油は、その一部がサンギヤ21とキャリヤ24の噛み合い部に流れると共に、その一部がカバー部材2cとサンギヤ21の間の隙間を介して軸方向のエンジン1側に流れた後、カバー部材2cの形状に沿って外周側に流れる。カバー部材2cの形状に沿って外周側に流れた潤滑油は、その後、カバー部材2cと遠心振子ダンパ13の連結部材34との間の隙間を介して連結部材34の回転によって外周側にある遠心振子ダンパ13のエンジン1側の振子32に向けて供給される。
したがって、遠心振子ダンパ13の要潤滑部位には、遊星歯車セット12のサンギヤ21及びキャリヤ24の回転によって潤滑油が供給される。
なお、本実施形態の場合、軸方向において第1ケース部材2aと遊星歯車セット12との間にクラッチ機構14が配設されているので、第1ケース部材2aの油路2a1を軸方向のエンジン1側に流れた潤滑油の一部は、クラッチ機構14のクラッチドラム42に軸方向のエンジン1側に向かって形成された油路42aを流れてピストン43の背部にある遠心バランス室49に供給される。
また、クラッチドラム42と入力軸9との間に設けられたスプライン欠歯部を通って軸方向のエンジン1側にある遊星歯車セット12のキャリヤ24まで流れた潤滑油は、キャリヤ24を回動可能に支持する軸受部を介してクラッチドラム42の回転によって径方向外側にあるクラッチハブ41まで供給される。クラッチハブ41に供給された潤滑油は、クラッチハブ41を貫通して設けられた連通孔41aを介してクラッチハブ41の回転によって径方向外側にある摩擦板44に供給される。この潤滑油は、クラッチ機構14の摩擦板44の潤滑に用いられた後、クラッチドラム42の回転によって径方向外側にある連結部材25まで供給される。そして、連結部材25を貫通して設けられた連通孔25aを介して、遠心振子ダンパ13の変速機2側の振子32に向けて供給される。
(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、入力軸9と遠心振子ダンパ13との径方向間に配設された遊星歯車セット12と、遊星歯車セット12まで潤滑油を供給する油路9a、42aと、を備え、遊星歯車セット12の回転により、遠心振子ダンパ13における要潤滑部位に潤滑油を供給するので、専用の潤滑油供給経路を設けることなく、遊星歯車セット12のサンギヤ21及びキャリヤ24の回転を利用して遠心振子ダンパ13に潤滑油を供給することができる。
また、本実施形態によれば、遠心振子ダンパ13は、入力軸9に連絡するための連結部材34と、該連結部材34に対して揺動可能に支持された振子32と、を備え、連結部材34の内周部が外周部に比べて軸方向一方側に位置するように形成され、遊星歯車セット12は、連結部材34の内周部の軸方向他方側に配設されているので、連結部材34と遊星歯車セット12が干渉するのを抑制することができる。また、潤滑油を効率良く遠心振子ダンパ13へ供給することができる。
また、本実施形態によれば、支持部材31における要潤滑部位と遊星歯車セット12との径方向間に配設される部位に形成された連通孔34aを更に備えるので、連通孔34aを介して潤滑油を供給することができる。
また、本実施形態によれば、遊星歯車セット12は、サンギヤ21、ピニオンキャリヤ24及びリングギヤ23を有し、リングギヤ23は、第1ケース部材2aに連結され、サンギヤ21及びピニオンキャリヤ24の回転により、潤滑油を要潤滑部位に供給するので、サンギヤ21及びピニオンキャリヤ24の回転により潤滑油を要潤滑部位に供給することができる。
また、本実施形態によれば、遠心振子ダンパ13は、入力軸9に連絡するための支持部材31及び連絡部材34と、該支持部材31に対して揺動可能に支持された振子32と、を備え、要潤滑部位は、支持部材31に対して振子32が揺動するために、相対移動が生じる部位であるので、振子32が支持部材31に対して常にスムーズに揺動可能な状態を実現することができ、遠心振子ダンパ13によって確実にエンジンのトルク変動を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、遠心振子ダンパ13は、入力軸9に連絡するための支持部材31と、該支持部材31に対して揺動可能に支持された支持ピン33と、を備え、要潤滑部位は、支持部材31に対して支持ピン33が揺動するために、相対移動が生じる部位であるので、支持ピン33が支持部材31に対して常にスムーズに揺動可能な状態を実現することができ、遠心振子ダンパ13によって確実にエンジンのトルク変動を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、遊星歯車セット12は、入力軸9と遠心振子ダンパ13との間の動力伝達経路上に介設され、入力軸9の回転を増速するように構成されているので、遊星歯車セット12によって遠心振子ダンパ13の振子の回転速度が増し、遠心振子ダンパ13の大型化を回避しながら制振性能を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、入力軸9と遠心振子ダンパ13との間の動力伝達経路上には、クラッチ機構14が介設され、遊星歯車セット12は、クラッチ機構14と遠心振子ダンパ13との間の動力伝達経路上に介設されているので、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、トルク変動が相対的に、又は比較的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。
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、潤滑油を供給するためにシングルピニオンタイプの遊星歯車セット12を用いるものについて記載したが、これに限らず、例えば、ダブルピニオンタイプの遊星歯車セット、複数の歯車が噛み合う歯車列等の変速機構を用いてもよい。また、遠心振子ダンパ13の増速が不要な場合、この変速機構として、入力軸9の回転を減速して遠心振子ダンパに伝達する減速機構を用いてもよく、更に、等速のまま伝達する機構を用いてもよい。
また、本実施形態では、クラッチ機構14を有する動力伝達装置に適用したものについて記載したが、この実施形態に限らず、図4に示すように、クラッチ機構を備えない動力伝達装置に適用してもよい。
また、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、心振子ダンパに潤滑油を供給できるので、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
13 遠心振子ダンパ
14 クラッチ機構(断接機構)
21 サンギヤ
23 リングギヤ
24 キャリヤ
31 支持部材(第1支持部)
32 振子(遠心質量部)
33 支持ピン(第2支持部)

Claims (2)

  1. エンジンの出力が入力される変速機構の入力軸に、クラッチ機構及び遊星歯車セットを介して遠心振子ダンパが連結された遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
    前記クラッチ機構、前記遊星歯車セット及び前記遠心振子ダンパは、ケース部材に収容されており、
    前記ケース部材は、前記変速機構を収容する第1ケース部材と、該第1ケース部材に結合された第2ケース部材とを有し、
    前記第2ケース部材の内部空間は、カバー部材によって前記エンジン側の空間と前記変速機構側の空間とに分けられており、
    前記クラッチ機構は、クラッチハブと、クラッチドラムと、前記クラッチハブと前記クラッチドラムとの間に配設された摩擦板とを有し、
    前記クラッチドラムは、前記変速機構の入力軸に結合されており、
    前記遊星歯車セットは、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛み合うピニオンと、該ピニオンを支持するピニオンキャリヤとを有し、
    前記サンギヤは、前記遠心振子ダンパに連結されており、
    前記ピニオンキャリアは、前記クラッチハブに連結されており、
    前記リングギヤは、前記ケース部材に対して固定されており、
    前記遠心振子ダンパは、前記サンギヤに連結された支持部材と、該支持部材に対して変位可能に支持された振子とを有し、
    外部から前記ケース部材に設けられた油路を通り、前記クラッチドラムと前記入力軸との間の空間を通って前記ピニオンキャリヤに至る第1潤滑油供給経路が設けられ、
    前記第1潤滑油供給経路から、前記ピニオンキャリヤに外周側に向かって形成された油路を流れて、前記ピニオンキャリヤに外周側かつエンジン側に斜めに形成された油路を通って前記支持部材および前記振子に至る第2潤滑油供給経路が設けられ、
    前記第1潤滑油供給経路から、前記カバー部材と前記サンギヤの間の隙間を通って前記支持部材および前記振子に至る第3潤滑油供給経路が設けられ、
    前記遊星歯車セットの前記サンギヤ及び前記ピニオンキャリヤの回転によって前記支持部材および前記振子に潤滑油が供給され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. 前記エンジン側の空間には、前記エンジンの出力を受け入れて、前記変速機構の入力軸に伝達するねじりダンパ機構が収容されており、
    前記変速機構側の空間には、前記クラッチ機構、前記遊星歯車セット及び前記遠心振子ダンパが収容されている
    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。
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