JP6492916B2 - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Description

この発明は、振り子運動する転動体の往復移動によって振動を低減する振子ダンパを備えた捩り振動低減装置に関するものである。

特許文献１には、流体伝動装置に取り付けられた振り子式吸振装置の一例が記載されている。振り子式吸振装置は、回転板である支持部材の外周側の部分に形成された長孔状のガイド孔に転動体（質量体）が挿入され、回転板のトルクの変動によってその転動体がガイド孔に沿って往復動することで振動を抑制するように構成されている。特許文献１に記載の振り子式吸振装置は、オイル等の流体によってトルクを増幅するトルクコンバータと、捩り振動減衰装置の一部を構成するトーショナルダンパと、流体を介することなく入力部材と出力部材との間でトルクを伝達するロックアップクラッチと共にコンバータハウジング（カバー部材）の内部に収容されて配置されている。特許文献１には、出力軸の軸線方向で、トルクコンバータのタービンランナ、トーショナルダンパ、ロックアップクラッチ、振り子式吸振器の順に配列することで、カバー部材のスペースを有効に活用できると記載されている。

また、特許文献２に記載の流体伝動装置は、ダンパ機構の弾性体とダイナミックダンパの弾性体とが、流体伝動装置の径方向から見て流体伝動装置の軸方向に重なるとともに、径方向から見てタービンランナと遠心振子式吸振装置との間に配置されている。特許文献２には、この構成により流体伝動装置全体の軸長を短縮して装置全体をコンパクト化することができると記載されている。

国際公開第２０１４／１７４５６３号 特開２０１２−０７７８２３号公報

上述したように、特許文献１および２に記載の振り子式吸振装置は、トルクコンバータ等の流体伝動装置と同じ領域に配置される。そのため、駆動装置が動作しているとき、振り子式吸振装置はオイルに浸かった状態になる。振り子式吸振装置は、上述したように、回転体の外周側に取り付けられた転動体が転動することで振動を抑制しているため、オイルに浸かっているとオイルの粘性抵抗を受けてしまい、振動を抑制する性能が低下するおそれがある。また、振り子式吸振装置を流体伝動装置と同じ領域に配置してあるため、これらを収容しているカバー部材（トルクコンバータハウジング）の内容積が大きくなり、必要な作動油の量が増加するおそれがある。したがって、流体伝動装置によるトルク伝達が可能になるまでに時間を要してしまい、ロストドライブが発生するおそれがある。

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って、振動を抑制する機能を低下させることがなく、かつ流体伝動装置の動作に必要なオイルの量が増加することを防止可能な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、流体によってトルクを伝達する流体伝動装置と、前記流体伝動装置と同軸上に並んで配置されるとともに前記流体伝動装置における出力部材に連結された振子ダンパと、前記流体伝動装置と前記振子ダンパとを収容するハウジングとを備えた捩り振動低減装置において、前記ハウジングの内部に、前記出力部材の回転軸線に対する径方向に沿って延設されており、前記内部を前記流体伝動装置を収容しかつ前記流体が供給される第１領域と、前記振子ダンパを収容しかつ前記流体が供給されない第２領域とに区分する区分部材と、前記第１領域と前記第２領域との間を前記第１領域内の前記流体が前記第２領域に漏洩しないようにシールするシール部材とを備え、前記区分部材は、前記径方向の外径側が前記ハウジングに接合されており、前記シール部材は、前記出力部材と前記区分部材との間に設けられていることを特徴とするものである。
また、この発明は、流体によってトルクを伝達する流体伝動装置と、前記流体伝動装置と同軸上に並んで配置されるとともに前記流体伝動装置における出力部材に連結された振子ダンパと、前記流体伝動装置と前記振子ダンパとを収容するハウジングとを備えた捩り振動低減装置において、前記ハウジングの内部に、前記出力部材の回転軸線に対する径方向に沿って延設されており、前記内部を前記流体伝動装置を収容しかつ前記流体が供給される第１領域と、前記振子ダンパを収容しかつ前記流体が供給されない第２領域とに区分する区分部材と、前記第１領域と前記第２領域との間を前記第１領域内の前記流体が前記第２領域に漏洩しないようにシールするシール部材とを備え、前記振子ダンパは、前記出力部材からトルクを受ける振子プレートと前記振子プレートに対して相対的に自由運動できる転動体とを有しており、前記第２領域は、前記転動体および前記振子プレートを収容することを特徴とするものである。
また、この発明では、前記区分部材は、前記径方向の外径側が前記ハウジングに接合されており、前記シール部材は、前記出力部材と前記区分部材との間に設けられていてもよい。
さらに、この発明では、前記シール部材は、前記区分部材における前記径方向の内周側と前記出力部材との間をシールするように構成されていてもよい。

この発明によれば、流体伝動装置が配置されている領域と、振子ダンパが配置されている領域とが異なる。さらに、振子ダンパが配置されている第２領域は、シール部材によって液密状態に形成される。つまり、第１領域は、流体伝動装置を動作させるために流体で満たされるが、第２領域はシール部材によって流体の侵入を抑制している。すなわち、振子ダンパが動作しても流体による粘性抵抗を受けないため、振子ダンパの機能が低下することを抑制することができる。また、流体伝動装置が配置される第１領域の内部容積の増大が防止されるため、流体伝動装置がトルクを伝達するために必要な流体の量が増加することを抑制することができ、ロストドライブ現象が発生することを抑制することができる。

この発明に係る捩り振動低減装置の主要部の構成を説明する部分断面図である。 この発明に係る捩り振動低減装置の他の構成における主要部を説明する部分断面図である。 この発明に係る捩り振動低減装置のさらに他の構成における主要部を説明する部分断面図である。

図１を用いてこの発明に係る捩り振動低減装置１を説明する。捩り振動低減装置１の原理的な構成は従来知られている構成のものと同様である。その構成を簡単に説明すると、流体によってトルクを伝達する流体伝動装置（トルクコンバータ）２と、トルクコンバータ２と同軸上に配置される振子ダンパ３とを有し、これらの装置がハウジング（カバー部材）４の内部に収容される。また、ハウジング４の内部には、トーショナルダンパ５と、ロックアップクラッチ６と、インプットシャフト７と、タービンランナハブ８とが配置されている。ハウジング４の前方側、すなわち、図１における右側には、図示しない駆動装置（例えばエンジン）が配置される。ハウジング４の後方側、すなわち、図１における左側には、図示しないブレーキや変速機構などが配置される。また、ハウジング４に形成された２つのセットブロック９，１０は、エンジンと図示しない出力部材を介して連結され、エンジンからのトルクをハウジング４に伝達する。また２つのセットブロック９，１０の間には、センターピース１１が配置される。センターピース１１は、上記の出力部材が内部に挿入されることにより、出力部材を相対回転可能に支持する部材である。

トルクコンバータ２は、ポンプインペラ１２と、タービンランナ１３とから構成される。ポンプインペラ１２は、入力側の部材であり、ハウジング４と一体回転可能に接合される回転部材である。また、ポンプインペラ１２は、ハウジング４を介してエンジンからのトルクが伝達されると、内部に供給される流体（オイル）に流体流を生じさせるように構成されている。タービンランナ１３は、出力側の部材であり、ポンプインペラ１２とほぼ対称となる形状を有する。タービンランナ１３は、ポンプインペラ１２によって生じた流体流により、回転させられる従動側の回転部材である。タービンランナ１３は、回転させられることによって発生したトルクをタービンランナハブ８を介してインプットシャフト７に伝達する。なお、ポンプインペラ１２は、図示しないオイルポンプに連結された円筒軸１５と連結されている。また、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３とは、同一軸線上で軸線方向に対向して配置される。

この発明におけるトルクコンバータ２は、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３とに同一軸線上で挟まれたステータ１６を備えている。ステータ１６は、タービンランナ１３からポンプインペラ１２に戻るオイルを整流し、ポンプインペラ１２に向けて還流させることによりトルクを増幅させている。また、ステータ１６は、車両の速度が速くなり、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３との回転速度が近づくと、タービンランナ１３とともに回転させられて、オイルの流れを妨げないように構成されている。ステータ１６の回転あるいは停止の動作は、ステータ１６に連結されたワンウェイクラッチ１４によって制御される。このワンウェイクラッチ１４は、図示しないオイルポンプに連結された固定軸１７に連結されている。固定軸１７は、円筒軸１５の内部に配置され、円筒軸１５の内径より小さい外径に形成され、かつ中空状に形成される。また、固定軸１７の内周側には、トルクコンバータ２の出力部材であるインプットシャフト７が配置される。

インプットシャフト７は、エンジン等の駆動装置からの駆動力を伝達する出力軸であるとともに、変速機構の入力軸として構成される。また、インプットシャフト７は、その端部にタービンランナハブ８が係合される。タービンランナハブ８は、中空形状に形成され、その内周面は、インプットシャフト７の外周面とスプライン等により一体回転可能に係合される。また、タービンランナハブ８の外周面には、トーショナルダンパ５と、ロックアップクラッチ６と、振子ダンパ３とが一体回転可能に係合される。

トーショナルダンパ５は、対向して配置された円環状の入力要素５ａと出力要素５ｂとを備える。また、各要素５ａ，５ｂの回転方向、つまり、円周方向に伸縮するコイル状のスプリングなどの弾性体５ｃを有する。入力要素５ａは、ロックアップクラッチ６と連結され、出力要素５ｂは、タービンランナ１３およびタービンランナハブ８とに接合されている。

ロックアップクラッチ６は、いわゆる直結クラッチであり、オイルを介することなく入力部材と出力部材との間でトルクを伝達する部材である。すなわち、ロックアップクラッチ６は、出力部材であるインプットシャフト７と、入力部材であるハウジング４とを選択的に連結するように構成されている。したがって、ロックアップクラッチ６が解放されているときは、エンジンのトルクが、ハウジング４、ポンプインペラ１２、タービンランナ１３、タービンランナハブ８の順に伝達されてインプットシャフト７を回転させる。そして、ロックアップクラッチ６がハウジング４に係合されているときは、エンジンのトルクが、ハウジング４、ロックアップクラッチ６、トーショナルダンパ５、タービンランナハブ８の順に伝達されてインプットシャフト７を回転させる。また、ロックアップクラッチ６と後述する第１フロントカバー１８とを挟んで反対側には、振子ダンパ３が配置される。

振子ダンパ３は、ダイナミックダンパの一種であって、タービンランナハブ８とスプライン等により一体回転可能に係合されている。振子ダンパ３は、タービンランナハブ８からトルクを受ける振子プレート３ａと、振子プレート３ａに対して相対的に自由運動できる錘に相当する転動体３ｂとによって構成されている。すなわち、振子ダンパ３は、インプットシャフト７からのトルクが変動すると、振子プレート３ａに対して相対回転する転動体３ｂの慣性力によって、インプットシャフト７の捩り振動を低減する。また、ロックアップクラッチ６と振子ダンパ３との間に、第１フロントカバー１８が配置される。

第１フロントカバー１８は、ハウジング４の内部に配置され、ロックアップクラッチ６と選択的に連結されるとともに、ハウジング４の内部を２つの領域１９，２０に区分する。つまり、ハウジング４は、第１フロントカバー１８によって、ロックアップクラッチ６、トルクコンバータ２およびトーショナルダンパ５を収容してある第１領域１９と、振子ダンパ３が収容してある第２領域２０とに区分される。

また、第１フロントカバー１８は、トルクコンバータ２を動作させるために第１領域１９に供給されるオイルが、第２領域２０に漏洩しないように、液密状態にシールするためのシール部材２２が取り付けられる。シール部材２２は、第１フロントカバー１８の内周側で、タービンランナハブ８との間に取り付けられる。さらに、第１フロントカバー１８の振子ダンパ３を挟んで反対側には、第２フロントカバー２１が配置される。第２フロントカバー２１は、第２領域２０に、ハウジング４の外部から流体や異物が侵入しないように構成される。また、第１フロントカバー１８の外周側は、ハウジング４と溶接によって接合される。

上述した構成により、トルクコンバータ２が配置されている第１領域１９と、振子ダンパ３が配置されている第２領域２０とが形成される。さらに、振子ダンパ３が配置されている第２領域２０は、シール部材２２によって液密状態に形成される。つまり、第１領域１９は、トルクコンバータ２を動作させるためにオイルで満たされるが、第２領域２０は第１フロントカバー１８とシール部材２２とによってオイルの侵入を抑制する。すなわち、振子ダンパ３が動作するときに、オイルによる粘性抵抗を受けないため、振子ダンパ３の機能が低下することを抑制することができる。また、振子ダンパ３がトルクコンバータ２と異なる第２領域２０に配置されるため、トルクコンバータ２が配置される第１領域１９の内部容積の増大が防止される。そのため、トルクコンバータ２がトルクを伝達するために必要なオイルの量が増加することを抑制することができ、ロストドライブ現象が発生することを抑制することができる。

なお、シール部材２２は、振子ダンパ３が配置される第２領域２０に第１領域１９からオイルが漏洩しない構成であればよく、図２に示すように、振子プレート３ａと第１フロントカバー１８との間にシール部材２２が配置されていてもよい。また、振子ダンパ３が、インプットシャフト７の捩り振動を低減するように配置されていればよく、図３に示すように、振子プレート３ａとタービンランナハブ８とがボルト２３，２４によって締結されていてもよい。

１…捩り振動低減装置、 ２…トルクコンバータ（流体伝動装置）、 ３…振子ダンパ、 ４…ハウジング、 １８…第１フロントカバー、 １９…第１領域、 ２０…第２領域、 ２１…第２フロントカバー、 ２２…シール部材。

Claims (4)

1. 流体によってトルクを伝達する流体伝動装置と、前記流体伝動装置と同軸上に並んで配置されるとともに前記流体伝動装置における出力部材に連結された振子ダンパと、前記流体伝動装置と前記振子ダンパとを収容するハウジングとを備えた捩り振動低減装置において、
   前記ハウジングの内部に、前記出力部材の回転軸線に対する径方向に沿って延設されており、前記内部を前記流体伝動装置を収容しかつ前記流体が供給される第１領域と、前記振子ダンパを収容しかつ前記流体が供給されない第２領域とに区分する区分部材と、
   前記第１領域と前記第２領域との間を前記第１領域内の前記流体が前記第２領域に漏洩しないようにシールするシール部材とを備え、
   前記区分部材は、前記径方向の外径側が前記ハウジングに接合されており、
   前記シール部材は、前記出力部材と前記区分部材との間に設けられている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
2. 流体によってトルクを伝達する流体伝動装置と、前記流体伝動装置と同軸上に並んで配置されるとともに前記流体伝動装置における出力部材に連結された振子ダンパと、前記流体伝動装置と前記振子ダンパとを収容するハウジングとを備えた捩り振動低減装置において、
   前記ハウジングの内部に、前記出力部材の回転軸線に対する径方向に沿って延設されており、前記内部を前記流体伝動装置を収容しかつ前記流体が供給される第１領域と、前記振子ダンパを収容しかつ前記流体が供給されない第２領域とに区分する区分部材と、
   前記第１領域と前記第２領域との間を前記第１領域内の前記流体が前記第２領域に漏洩しないようにシールするシール部材とを備え、
   前記振子ダンパは、前記出力部材からトルクを受ける振子プレートと前記振子プレートに対して相対的に自由運動できる転動体とを有しており、
   前記第２領域は、前記転動体および前記振子プレートを収容する
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
3. 請求項２に記載の捩り振動低減装置において、
   前記区分部材は、前記径方向の外径側が前記ハウジングに接合されており、
   前記シール部材は、前記出力部材と前記区分部材との間に設けら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または３に記載の捩り振動低減装置において、
   前記シール部材は、前記区分部材における前記径方向の内周側と前記出力部材との間をシールすることを特徴とする捩り振動低減装置。

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