JPWO2013161493A1

JPWO2013161493A1 - 発進装置

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Publication number: JPWO2013161493A1
Application number: JP2014512431A
Authority: JP
Inventors: 由浩滝川; 数人丸山; 伊藤　和広; 和広伊藤
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2033-03-27
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Abstract

複数の回転要素を有するダンパ機構１０を含む発進装置としての流体伝動装置１は、ダンパ機構１０の第２中間部材１４に連結される連結部材２０と、連結部材２０の内周部と係合する一端を有する内周側スプリングＳＰｉと、当該内周側スプリングＳＰｉの他端と係合する第１質量体２３とを含む第１ダイナミックダンパ２１と、連結部材２０の外周部と係合する一端を有する外周側スプリングＳＰｏと、当該外周側スプリングＳＰｏの他端と係合する第２質量体としてのタービン連結部材２４およびタービンランナ５とを含む第２ダイナミックダンパ２２とを備える。

Description

本発明は、複数の回転要素を有するダンパ機構を含む発進装置に関する。

従来、この種の発進装置として、トルクコンバータを構成するポンプインペラおよびタービンランナと、複数の回転要素を有するダンパ機構と、それぞれ弾性体と質量体とからなると共にダンパ機構の複数の回転要素の何れかに連結された２つのダイナミックダンパとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１１／１３８２１６号

しかしながら、上記従来の発進装置では、２つのダイナミックダンパがそれぞれ専用の質量体を有することから、装置全体の大型化を抑制することが困難となる。更に、上記従来の発進装置のように、２つのダイナミックダンパをダンパ機構とタービンランナとの間に隣り合わせに配置すると、トルクコンバータ等の軸方向における長さ（軸長）が増加してしまう。

そこで、本発明は、２つのダイナミックダンパを備えた発進装置のコンパクト化を図ることを主目的とする。

本発明による発進装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による発進装置は、
ポンプインペラと、該ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、内燃機関から動力を入力する入力要素、変速装置に連結される出力要素、および前記入力要素と前記出力要素との間に配置される中間要素を有するダンパ機構と、前記変速装置に伝達される振動の中の所定周波数の振動を減衰するダイナミックダンパとを含む発進装置において、
第１弾性体および該第１弾性体の一端に連結される第１質量体を含むと共に前記中間要素に連結される第１ダイナミックダンパと、
第２弾性体および該第２弾性体の一端に連結される第２質量体を含むと共に前記中間要素に連結される第２ダイナミックダンパとを備え、
前記第１ダイナミックダンパの前記第１質量体および前記第２ダイナミックダンパの前記第２質量体の何れか一方は、少なくとも前記タービンランナを含むことを特徴とする。

この発進装置は、内燃機関の振動を減衰して変速装置に伝達するダンパ機構の中間要素に連結される第１および第２ダイナミックダンパを備える。そして、第１ダイナミックダンパの第１質量体および第２ダイナミックダンパの第２質量体の何れか一方は、少なくともタービンランナを含む。このように、タービンランナを第１および第２ダイナミックダンパの何れか一方の第１または第２質量体として用いることで、発進装置の部品点数を減らすと共に発進装置の大型化を抑制することができる。この結果、動力伝達部材に連結部材を介して連結される第１および第２ダイナミックダンパを備えた発進装置のコンパクト化を図ることが可能となる。また、入力要素や出力要素よりも振動しがちな中間要素に第１および第２ダイナミックダンパを連結することで、第１および第２ダイナミックダンパの一方により中間要素の振動を抑制してダンパ機構全体の振動レベルを低下させると共に、第１および第２ダイナミックダンパの一方の共振、すなわち第１および第２ダイナミックダンパの一方によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動を第１および第２ダイナミックダンパの他方により抑えることができる。従って、かかる構成によれば、ダンパ機構に伝達された振動を第１および第２ダイナミックダンパにより効果的に減衰することが可能となる。

なお、本明細書における「連結」には、複数の部材が互いに係合することによる「連結」や、例えば互いに切り離し自在に配置される弾性体（スプリング）と質量体（錘）等の他の部材とが、例えば弾性体等の回転に伴って当該弾性体が当該他の部材と当接することで実質的に係合することによる「連結」等が含まれる。更に、弾性体と他の部材との間には、ガタがあってもよく、なくてもよい。

また、前記第１弾性体の他端および第２弾性体の他端を前記中間要素に連結する連結部材を備えてもよく、前記連結部材は、前記第１弾性体との連結位置よりも径方向外側に突出して前記第２弾性体に連結されてもよい。
このように、第１ダイナミックダンパと第２ダイナミックダンパとで連結部材を共用することで、発進装置の部品点数を減らすと共に発進装置の軸長の増加を抑制することができる。この結果、動力伝達部材に連結部材を介して連結される第１および第２ダイナミックダンパを備えた発進装置をより一層コンパクトに構成することが可能となる。

更に、前記連結部材は、前記タービンランナよりも径方向外側で前記第２弾性体に連結されてもよい。そして、前記第２弾性体は、少なくとも部分的に軸方向で前記タービンランナと重なるものであってもよい。これにより、デッドスペースとなりがちなタービンランナの外周部近傍の領域に第２ダイナミックダンパの第２弾性体を配置することができるので、発進装置のスペース効率をより向上させることが可能となる。

また、前記第２ダイナミックダンパの前記第２質量体は、前記タービンランナと、該タービンランナと前記第２弾性体とを連結するタービン連結部材とを含んでもよい。このように第２ダイナミックダンパの第２質量体としてタービンランナを用いれば、発進装置の大型化や軸長の増加を抑えつつ、第２質量体の質量を充分に確保することが可能となる。

更に、前記第１ダイナミックダンパの前記第１質量体は、前記発進装置の軸方向に対向し合うと共に互いに連結される第１プレート部材および第２プレート部材から構成されてもよく、前記連結部材は、前記第１プレート部材および第２プレート部材の間を通って径方向外側に突出してもよい。これにより、第１質量体を構成する第１プレート部材および第２プレート部材の発進装置の軸方向における寸法を小さくして発進装置の軸長の増加を抑制しつつ、第１質量体の質量を充分に確保することが可能となる。

また、前記第１プレート部材は、前記第２弾性体を前記発進装置の軸方向に支持するように径方向外側に延出されてもよい。このように、第１質量体を構成する第１プレート部材を第２ダイナミックダンパの第２弾性体の支持部材として兼用することで、発進装置全体をよりコンパクト化することが可能となる。

更に、前記連結部材は、前記第２プレート部材の径方向外側で前記タービンランナに向けて前記軸方向に延びる軸方向延在部を含むものであってもよい。これにより、発進装置の軸方向において第１ダイナミックダンパの第１弾性体と第２ダイナミックダンパの第２弾性体とをより近接させると共に第１質量体と第２質量体としてのタービンランナおよびタービン連結部材とをより近接させつつ、連結部材と、タービンランナの外周部近傍の領域に配置された第２ダイナミックダンパの第２弾性体とを係合させることが可能となる。

また、前記第１プレート部材は、前記連結部材の前記軸方向延在部の径方向外側で前記タービンランナに向けて前記軸方向に延びる軸方向延在部と、該軸方向延在部から径方向外側に延出された外周部とを含むものであってもよい。これにより、発進装置の軸長の増加を抑制しつつ、第１プレート部材を径方向外側に延ばして当該第１プレート部材の質量を充分に確保することが可能となる。

更に、前記中間要素は、第３弾性体を介して前記入力要素と係合すると共に、第４弾性体を介して出力要素と係合してもよく、前記第３弾性体は、少なくとも部分的に軸方向で前記第１プレート部材の前記軸方向延在部と重なってもよい。これにより、発進装置の軸長をより短縮化することが可能となる。

また、前記発進装置は、前記内燃機関と前記ダンパ機構とを選択的に連結するロックアップクラッチを備えてもよく、前記ロックアップクラッチの外径部、前記ダンパ機構の前記第３弾性体、前記第１質量体の外径部、および前記第２弾性体は、径方向で略同一の高さに配置されてもよい。

更に、前記第１弾性体の剛性は、前記第２弾性体の剛性よりも高くてもよい。これにより、第１ダイナミックダンパにより動力伝達部材の振動を抑制して振動レベルを低下させると共に、第１ダイナミックダンパの共振、すなわち第１ダイナミックダンパによって振動が減衰されたのに伴って生じる振動を第２ダイナミックダンパにより抑えることが可能となる。

本発明の実施例に係る発進装置としての流体伝動装置１を示す部分断面図である。流体伝動装置１の概略構成図である。原動機としてのエンジンの回転数とダンパ機構１０の振動レベルとの関係を例示する説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例に係る発進装置としての流体伝動装置１を示す構成図である。同図に示す流体伝動装置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るトルクコンバータであり、図示しない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に固定されたポンプインペラ（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、図示しない自動変速機（ＡＴ）あるいは無段変速機（ＣＶＴ）である変速装置のインプットシャフトに固定されるダンパハブ（出力部材）７と、ロックアップピストン８０を有する単板摩擦式のロックアップクラッチ機構８と、ダンパハブ７に接続されると共にロックアップピストン８０に接続されたダンパ機構１０とを含む。

ポンプインペラ４は、フロントカバー３に密に固定されるポンプシェル４０と、ポンプシェル４０の内面に配設された複数のポンプブレード４１とを有する。タービンランナ５は、タービンシェル５０と、タービンシェル５０の内面に配設された複数のタービンブレード５１とを有する。タービンシェル５０は、リベットを介してタービンハブ５２に固定され、タービンハブ５２は、ダンパハブ７に固定されるスナップリング等により流体伝動装置１の軸方向における移動が規制されると共に当該ダンパハブ７により回転自在に支持される。ステータ６は、複数のステータブレード６０を有し、ステータ６の回転方向は、ワンウェイクラッチ６１により一方向のみに設定される。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、これらポンプインペラ４、タービンランナ５およびステータ６は、作動油を循環させるトーラス（環状流路）を形成する。

ロックアップクラッチ機構８は、ダンパ機構１０を介してフロントカバー３とダンパハブ７とを連結するロックアップを実行すると共に当該ロックアップを解除することができるものである。実施例において、ロックアップクラッチ機構８のロックアップピストン８０は、図１に示すように、フロントカバー３の内部かつ当該フロントカバー３のエンジン側（図中右側）の内壁面近傍に配置され、ダンパハブ７に対して軸方向に摺動自在かつ回転自在に嵌合される。また、ロックアップピストン８０の外周側かつフロントカバー３側の面には、摩擦材８１が貼着されている。そして、ロックアップピストン８０の背面（図中左側の面）とフロントカバー３との間には、図示しない作動油供給孔やインプットシャフトに形成された油路を介して図示しない油圧制御装置に接続されるロックアップ室８５が画成される。

ロックアップ室８５内には、油圧制御装置からポンプインペラ４およびタービンランナ５（トーラス）へと供給される作動油が流入可能である。従って、ポンプインペラ４およびタービンランナ５が収容される流体伝動室内とロックアップ室８５内とが等圧に保たれれば、ロックアップピストン８０は、フロントカバー３側に移動せず、ロックアップピストン８０がフロントカバー３と摩擦係合することはない。これに対して、図示しない油圧制御装置によりロックアップ室８５内を減圧すれば、ロックアップピストン８０は、圧力差によりフロントカバー３に向けて移動してフロントカバー３と摩擦係合する。これにより、フロントカバー３は、ダンパ機構１０を介してダンパハブ７に連結される。

ダンパ機構１０は、図１および図２に示すように、エンジンからの動力を変速装置に伝達する動力伝達部材として、ドライブ部材（入力要素）１１と、複数の第１スプリング（第３弾性体）ＳＰ１を介してドライブ部材１１と係合する第１中間部材（第１中間要素）１２と、複数の中間スプリング（中間弾性体）ＳＰｍを介して第１中間部材１２と係合する第２中間部材（第２中間要素）１４と、複数の第２スプリング（第４弾性体）ＳＰ２を介して第２中間部材１４と係合するドリブン部材（出力要素）１５とを含む。実施例において、第１スプリングＳＰ１および中間スプリングＳＰｍは、荷重が加えられてないときに真っ直ぐに延びる軸心を有するように螺旋状に巻かれた金属材からなるコイルスプリングである。また、第２スプリングＳＰ２は、荷重が加えられてないときに円弧状に延びる軸心を有するように巻かれた金属材からなるアークスプリングである。これらの第１スプリングＳＰ１、中間スプリングＳＰｍおよび第２スプリングＳＰ２は、直列に作用する。従って、第１スプリングＳＰ１、中間スプリングＳＰｍおよび第２スプリングＳＰ２のうち、第２スプリングＳＰ２としてアークスプリングを採用することで、ダンパ機構１０のより一層のロングストローク化（低剛性化）を図ることができる。

ドライブ部材１１は、それぞれ対応する第１スプリングＳＰ１の一端と当接する複数のスプリング当接部１１ａと、複数のスプリング支持部１１ｂとを有する。そして、ドライブ部材１１は、リベットを介してロックアップクラッチ機構８のロックアップピストン８０に固定され、フロントカバー３やポンプインペラ４のポンプシェル４０により画成されるハウジング内部の外周側領域に配置される。第１中間部材１２は、ドライブ部材１１の複数のスプリング支持部１１ｂと共に第１スプリングＳＰ１および中間スプリングＳＰｍを同一円周上に摺動自在に支持可能な環状部材として構成されており、実施例では、第２中間部材１４により流体伝動装置１の軸周りに回転自在に支持されてハウジング内部の外周側領域に配置される。また、第１中間部材１２は、図１に示すように、それぞれ対応する第１スプリングＳＰ１の他端と当該第１スプリングＳＰ１と隣り合う中間スプリングＳＰｍの一端との間に配置されて両者と当接する複数のスプリング当接部１２ａを有する。

ドライブ部材１１とドリブン部材１５との間に配置される第２中間部材１４は、環状の第１プレート１４１と、リベットを介して当該第１プレート１４１に連結（固定）される環状の第２プレート１４２とにより構成され、実施例では、ドリブン部材１５により流体伝動装置１の軸周りに回転自在に支持される。第２中間部材１４の第１プレート１４１は、それぞれ対応する中間スプリングＳＰｍの他端と当接する複数のスプリング当接部１４１ａと、第１中間部材１２の内周部を回転自在に支持する複数の支持部１４１ｂとを外周側に有すると共に、第２スプリングＳＰ２を支持するための複数のスプリング支持部を内周側に有する。また、第２中間部材１４の第２プレート１４２は、それぞれ第１プレート１４１のスプリング支持部と対向して第２スプリングＳＰ２を支持する複数のスプリング支持部を有する。更に、第１および第２プレート１４１および１４２とには、それぞれ対応する第２スプリングＳＰ２の一端と当接する複数のスプリング当接部（図示省略）が形成されている。

これにより、複数の第１スプリングＳＰ１は、それぞれドライブ部材１１のスプリング当接部１１ａと第１中間部材１２のスプリング当接部１２ａとの間に位置するようにダンパ機構１０の外周側領域（第２スプリングＳＰ２よりも径方向外側）に配置される。複数の中間スプリングＳＰｍは、それぞれ第１中間部材１２のスプリング当接部１２ａと第２中間部材１４すなわち第１プレート１４１のスプリング当接部１４１ａとの間に位置するようにダンパ機構１０の外周部に配置されることになる。また、複数の第２スプリングＳＰ２は、それぞれ第１スプリングＳＰ１および中間スプリングＳＰｍから流体伝動装置１の径方向に離間して配置され、第１スプリングＳＰ１および中間スプリングＳＰｍよりも径方向内側（ダンパ機構１０の内周側領域）に位置することになる。

すなわち、第２スプリングＳＰ２として採用されるアークスプリングは、コイルスプリングに比べて高いヒステリシスを有するものである。このため、実施例のダンパ機構１０では、当該ヒステリシスにより第２スプリングＳＰ２の振動減衰効果が損なわれないように、アークスプリングである第２スプリングＳＰ２が第１スプリングＳＰ１および中間スプリングＳＰｍよりも径方向内側に配置される。これにより、第２スプリングＳＰ２に作用する遠心力を小さくして当該第２スプリングＳＰ２のヒステリシス、すなわち減荷時に第２スプリングＳＰ２に作用する摩擦力を低減させ、第２スプリングＳＰ２の振動減衰特性を良好に保つことができる。

ドリブン部材１５は、第２中間部材１４の第１プレート１４１と第２プレート１４２との間に配置されると共にリベットを介してダンパハブ７に固定される。また、ドリブン部材１５は、それぞれ対応する第２スプリングＳＰ２の他端と当接する複数のスプリング当接部１５ａを有する。更に、ドリブン部材１５は、第２中間部材１４の第１プレート１４１の内周部から流体伝動装置１の軸方向に延びるように延出された突部１４１ｄと係合する円弧状の複数のスリット１５ｄを有している。第１プレート１４１の各突部１４１ｄがドリブン部材１５の対応するスリット１５ｄと係合（遊嵌）することで、第２中間部材１４は、スリット１５ｄの周長に応じた範囲内でドリブン部材１５に対して回転可能となるように当該ドリブン部材１５により支持されて流体伝動装置１の軸周りに配置される。

上述の第１中間部材１２、中間スプリングＳＰｍおよび第２中間部材１４により構成されるダンパ機構１０の中間要素には、連結部材２０を介して、第１ダイナミックダンパ２１と第２ダイナミックダンパ２２とが連結されている。第１ダイナミックダンパ２１は、複数の内周側スプリング（第１弾性体）ＳＰｉと、ダンパ機構１０から独立しており（ダンパ機構１０を構成せず）、各内周側スプリングＳＰｉの一端に連結される第１質量体２３とを含むものである。また、第２ダイナミックダンパ２２は、複数の外周側スプリング（第２弾性体）ＳＰｏと、ダンパ機構１０から独立しており（ダンパ機構１０を構成せず）、各外周側スプリングＳＰｏの一端に連結されると共に上述のタービンランナ５と共に第２質量体を構成するタービン連結部材２４とを含むものである。実施例において、第１ダイナミックダンパ２１の各内周側スプリングＳＰｉの剛性（＝バネ定数）は、第２ダイナミックダンパ２２の各外周側スプリングＳＰｏの剛性よりも高く定められる。なお、「ダイナミックダンパ」は、振動体の共振周波数に一致する周波数（エンジン回転数）で当該振動体に逆位相の振動を付加して振動を減衰する機構であり、振動体に対してトルクの伝達経路に含まれないようにスプリングと質量体とを連結することにより構成される。そして、スプリングの剛性と質量体の重さを調整することで、ダイナミックダンパを所望の周波数で作用させることができる。

実施例において、連結部材２０は、第２中間部材１４の第２プレート１４２にリベットを介して固定されると共に、第２プレート１４２と共にダンパハブ７により回転自在に支持される。また、連結部材２０は、略円環状に形成された板体であり、その内周部には、それぞれ第１ダイナミックダンパ２１の内周側スプリングＳＰｉが配置される複数の切り欠き部２００と、それぞれ対応する内周側スプリングＳＰｉの他端と当接（係合）する複数の内周側スプリング当接部２０１とが形成されている。更に、連結部材２０の外周部には、それぞれ対応する第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏの他端と当接（係合）する複数の外周側スプリング当接部２０２や複数のスプリング支持部２０３が形成されている。そして、連結部材２０の内周部と外周部との間には、当該内周部からタービンランナ５に向けて流体伝動装置１の軸方向に延びる短尺筒状の軸方向延在部２０４が含まれる。

第１ダイナミックダンパ２１の第１質量体２３は、図１に示すように、連結部材２０を介して流体伝動装置１の軸方向に対向し合うと共に互いに連結される第１プレート部材２３１および第２プレート部材２３２から構成される。第１プレート部材２３１は、略円環状に形成されており、第１プレート部材２３１の内周部には、内周側スプリングＳＰｉを支持するための複数のスプリング支持部が形成されている。また、第１プレート部材２３１の内周部からは、短尺筒状の軸方向延在部２３１ａがタービンランナ５に向けて流体伝動装置１の軸方向に延出されており、第１プレート部材２３１の外周部２３１ｏは、軸方向延在部２３１ａのタービンランナ５側の端部から径方向外側に延出されている。第２プレート部材２３２も略円環状に形成されており、第１プレート部材２３１の内径と略同一の内径を有すると共に第１プレート部材２３１の外径よりも小さい外径を有する。第２プレート部材２３２は、それぞれ第１プレート部材２３１のスプリング支持部と対向して内周側スプリングＳＰｉを支持する複数のスプリング支持部を有する。そして、第１および第２プレート部材２３１および２３２とには、それぞれ対応する内周側スプリングＳＰｉの一端と当接（係合）する複数のスプリング当接部（図示省略）が形成されている。

図１に示すように、第１質量体２３を構成する第１プレート部材２３１の内周部と、第２プレート部材２３２の内周部とは、第１プレート部材２３１がダンパ機構１０側に位置すると共に第２プレート部材２３２がタービンランナ５側に位置するように、連結部材２０の内周部に形成された孔を貫通するリベットを介して互いに連結され、第１プレート部材２３１の外周部２３１ｏは、第１中間部材１２の背面付近にまで達する。また、連結部材２０の軸方向延在部２０４は、第１プレート部材２３１の軸方向延在部２３１ａの径方向内側かつ第２プレート部材２３２の径方向外側でタービンランナ５に向けて流体伝動装置１の軸方向に延在し、連結部材２０の外周部は、第１質量体２３を構成する第１プレート部材２３１の外周部２３１ｏよりもタービンランナ５側に配置されると共に、第２プレート部材２３２の径方向外側に延出する。

すなわち、第１プレート部材２３１の軸方向延在部２３１ａは、流体伝動装置１の径方向（図１における白抜矢印方向）からみて連結部材２０の軸方向延在部２０４と重なり、連結部材２０の軸方向延在部２０４は、流体伝動装置１の径方向からみて第２プレート部材２３２と重なり、更に、第１プレート部材２３１の外周部２３１ｏは、流体伝動装置１の径方向からみて第１プレート部材２３１の軸方向延在部２３１ａおよび第２プレート部材２３２と重なる。そして、連結部材２０の各外周側スプリング当接部２０２は、第１中間部材１２の背面側かつタービンランナ５の外周部近傍に位置する。従って、連結部材２０は、第１プレート部材２３１および第２プレート部材２３２の間を通って径方向外側に突出する。

第２ダイナミックダンパ２２の第２質量体を構成するタービン連結部材２４は、連結部材２０の複数のスプリング支持部２０３や第１質量体２３の第１プレート部材２３１の外周部２３１ｏと共に複数の外周側スプリングＳＰｏを同一円周上に摺動自在に支持可能な環状部材として構成されている。また、タービン連結部材２４は、それぞれ対応する外周側スプリングＳＰｏの一端と当接（係合）する複数のスプリング当接部２４１を有する。そして、タービン連結部材２４の内周部は、タービンランナ５を構成するタービンシェル５０の外周側背面に固定される。

上述のように構成される流体伝動装置１では、第１ダイナミックダンパ２１の各内周側スプリングＳＰｉの他端および第２ダイナミックダンパ２２の各外周側スプリングＳＰｏの他端をダンパ機構１０の中間要素に連結する連結部材２０が、図１に示すように、各内周側スプリングＳＰｉとの連結位置よりも径方向外側、すなわちタービンランナ５よりも径方向外側で各外周側スプリングＳＰｏに連結される。また、第２ダイナミックダンパ２２の各外周側スプリングＳＰｏは、少なくとも部分的に軸方向でタービンランナ５と重なる（流体伝動装置１の径方向からみて少なくとも部分的にタービンランナ５と重なる）。更に、ロックアップクラッチ機構８を構成するロックアップピストン８０の外周部（ロックアップクラッチ機構８の外径部）８０ａ、ダンパ機構１０の第１スプリングＳＰ１や中間スプリングＳＰｍ、第１プレート部材２３１の外周部２３１ｏ、および第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏは、流体伝動装置１の軸方向からみて少なくとも部分的に重なることになる。

次に、上述の流体伝動装置１の動作について説明する。

図２からわかるように、ロックアップクラッチ機構８によりダンパ機構１０を介してフロントカバー３とダンパハブ７とが連結されないロックアップ解除時には、原動機としてのエンジンからの動力がフロントカバー３、ポンプインペラ４、タービンランナ５、タービン連結部材２４、各内周側スプリングＳＰｏ、連結部材２０、第２中間部材１４、各第２スプリングＳＰ２、ドリブン部材１５、ダンパハブ７という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達されることになる。この際、各内周側スプリングＳＰｏおよび各第２スプリングＳＰ２のそれぞれは、基本的に、完全に収縮する。

また、ロックアップクラッチ機構８によりダンパ機構１０を介してフロントカバー３とダンパハブ７とが連結されるロックアップ時には、図２からわかるように、原動機としてのエンジンからの動力が、フロントカバー３、ロックアップクラッチ機構８、ドライブ部材１１、各第１スプリングＳＰ１、第１中間部材１２、各中間スプリングＳＰｍ、第２中間部材１４、各第２スプリングＳＰ２、ドリブン部材１５、ダンパハブ７という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達される。この際、フロントカバー３に入力されるトルクの変動（振動）は、主に、ダンパ機構１０の各第１スプリングＳＰ１、各中間スプリングＳＰｍ並びに各第２スプリングＳＰ２により吸収される。

このようなダンパ機構１０に加えて、ロックアップ時には、ダンパ機構１０の第２中間部材１４に連結された連結部材２０の内周側スプリング当接部２０１と係合する各内周側スプリングＳＰｉと、各内周側スプリングＳＰｉと係合する第１質量体２３とが第１ダイナミックダンパ２１を構成する。これにより、ロックアップ時には、当該第１ダイナミックダンパ２１によってエンジン側からフロントカバー３へと伝達される振動をダンパ機構１０の第２中間部材１４から効果的に吸収（減衰）することが可能となる。更に、流体伝動装置１では、ダンパ機構１０の第２中間部材１４に連結された連結部材２０の外周側スプリング当接部２０２と係合する各外周側スプリングＳＰｏと、各外周側スプリングＳＰｏと係合するタービン連結部材２４と、当該タービン連結部材２４に固定されると共にフロントカバー３とダンパハブ７との間でのトルク伝達に寄与しないマスとなるタービンランナ５とが第２ダイナミックダンパ２２を構成する。これにより、ロックアップ時には、第２ダイナミックダンパ２２によっても、エンジン側からフロントカバー３へと伝達される振動をダンパ機構１０の第２中間部材１４から効果的に吸収（減衰）することが可能となる。

そして、実施例の流体伝動装置１において、第１ダイナミックダンパ２１の振動減衰特性（共振周波数）を規定する内周側スプリングＳＰｉの剛性や、第１質量体２３の重量（イナーシャ）、第２ダイナミックダンパ２２の振動減衰特性（共振周波数）を規定する外周側スプリングＳＰｏの剛性や、タービン連結部材２４やタービンランナ５の重量（イナーシャ）は、原動機としてのエンジンの気筒数やロックアップが実行されるロックアップ回転数Ｎｌｕｐに基づいて調整される。これにより、エンジンの回転数が例えば１０００ｒｐｍといったように非常に低いときにロックアップが実行されても、原動機としてのエンジンから流体伝動装置１すなわちフロントカバー３へと伝達される振動を第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２によって効果的に吸収（減衰）して当該振動がダンパハブ７へと伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。この結果、流体伝動装置１によれば、エンジンの回転数が例えば１０００ｒｐｍ程度と比較的低いロックアップ回転数Ｎｌｕｐに達した段階でロックアップを実行して動力伝達効率ひいてはエンジンの燃費を向上させることが可能となる。

図３は、ロックアップが実行されている状態でのエンジンの回転数（上述の周波数に相当（比例）するもの）と上述の第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２を含むダンパ機構１０の振動レベルとの関係を例示する説明図である。同図は、ダンパ機構１０の複数の回転要素の何れか（ここでは、第２中間部材１４）に第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２を連結することの有用性を確認すべく行われたねじり振動系のシミュレーション結果を示すものであり、当該シミュレーションにより得られた実施例のダンパ機構１０を含む複数のダンパ機構におけるエンジン（フロントカバー３）の回転数とダンパ機構の出力要素であるドリブン部材１５（ダンパハブ７）における振動レベルとの関係を例示する。図３における実線は、上記実施例のダンパ機構１０の振動レベルを示す。また、図３における一点鎖線は、実施例のダンパ機構１０からタービン連結部材２４および外周側スプリングＳＰｏすなわち第２ダイナミックダンパ２２を省略した比較例１のダンパ機構の振動レベルを示す。更に、図３における二点鎖線は、実施例のダンパ機構１０から第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２を省略した比較例２のダンパ機構の振動レベルを示す。

実施例のダンパ機構１０では、第２中間部材１４に第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２が連結されることからダンパ機構１０のマスが全体に大きくなり、比較例１および２のダンパ機構に比べて共振周波数が低下して共振点がより低回転数側にシフトする。従って、ダンパ機構１０では、図３に示すように、比較例１および２のダンパ機構に比べてダンパ全体の共振が例えば１０００ｒｐｍであるロックアップ回転数Ｎｌｕｐよりも低い回転数域で発生し、それにより、エンジンの回転数がロックアップ回転数Ｎｌｕｐ付近にあるときの振動レベルがより低下することになる。また、ダンパ機構１０の第２中間部材１４は、第１スプリングＳＰ１および中間スプリングＳＰｍと第２スプリングＳＰ２との間に介設されることでダンパ機構１０の回転要素の中でドライブ部材１１やドリブン部材１５よりも振動しがちなものである。従って、第２中間部材１４に第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２を連結すれば、第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２の一方（実施例では、第１ダイナミックダンパ２１）により第２中間部材１４の振動を抑制してロックアップ回転数Ｎｌｕｐ付近におけるダンパ機構１０全体の振動レベルを更に低下させると共に、第１および第２ダイナミックダンパの一方の共振、すなわち第１および第２ダイナミックダンパの一方によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動（比較例２の丸囲み部参照）を第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２の他方（実施例では、第２ダイナミックダンパ２２）により抑えることができる。この結果、ダンパ機構１０を備えた流体伝動装置１では、エンジン（フロントカバー）の回転数が低い領域すなわち効率面からより低い値に定められるロックアップ回転数Ｎｌｕｐ付近にある際に、ロックアップクラッチ機構８を介してエンジンからフロントカバー３に伝達された振動をより効果的に減衰することが可能となる。

以上説明したように、発進装置としての流体伝動装置１は、エンジンの振動を減衰して変速装置に伝達するダンパ機構１０の第２中間部材１４に連結部材２０を介して連結される第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２を含む。そして、第２ダイナミックダンパ２２は、少なくともタービンランナ５を質量体（第２質量体）として含む。このように、タービンランナ５を第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２の何れか一方の質量体として用いることで、流体伝動装置１の部品点数を減らすと共に当該流体伝動装置１のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、上記実施例において、ダンパ機構１０から独立した第１質量体２３と共に第１ダイナミックダンパ２１を構成する内周側スプリングＳＰｉの他端は、連結部材２０の内周部に形成された内周側スプリング当接部２０１と係合すると共に、ダンパ機構１０から独立した第２質量体としてのタービン連結部材２４およびタービンランナ５と共に第２ダイナミックダンパ２２を構成する外周側スプリングＳＰｏの他端が連結部材２０の外周部に形成された外周側スプリング当接部２０２と係合する。すなわち、連結部材２０は、内周側スプリングＳＰｉとの連結位置よりも径方向外側に突出して外周側スプリングＳＰｏに連結されることになる。

このように、第１ダイナミックダンパ２１を構成する内周側スプリングＳＰｉを連結部材２０の内周側スプリング当接部２０１と係合させると共に、第２ダイナミックダンパ２２を構成する外周側スプリングＳＰｏを連結部材２０の外周側スプリング当接部２０２と係合させることにより、流体伝動装置１の軸方向において、第１ダイナミックダンパ２１の内周側スプリングＳＰｉと第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏとをより近接させると共に第１質量体２３と第２質量体としてのタービン連結部材２４およびタービンランナ５とをより近接させることができる。更に、第１ダイナミックダンパ２１と第２ダイナミックダンパ２２とで連結部材２０を共用することで流体伝動装置１の部品点数を減らすと共に軸長の増加を抑制することができる。この結果、ダンパ機構１０の第２中間部材１４に連結部材２０を介して連結される第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２を備えた流体伝動装置１の軸長を短縮化することが可能となる。

更に、上記実施例において、連結部材２０は、第１質量体２３を構成する第１プレート部材２３１よりもタービンランナ５側に配置されると共に、第１質量体２３を構成する第２プレート部材２３２の径方向外側に延出され、タービンランナ５よりも径方向外側で各外周側スプリングＳＰｏに連結される。そして、各外周側スプリングＳＰｏは、少なくとも部分的に軸方向でタービンランナ５と重なる。これにより、デッドスペースとなりがちなタービンランナ５の外周部近傍の領域に第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏを配置して連結部材２０の外周側スプリング当接部２０２と係合させることができるので、流体伝動装置１のスペース効率をより向上させることが可能となる。

また、上記実施例において、第２ダイナミックダンパ２２の第２質量体は、流体伝動装置１のタービンランナ５と、当該タービンランナ５に固定されると共に外周側スプリングＳＰｏと当接（係合）するスプリング当接部２４１を有するタービン連結部材２４とから構成される。このように第２ダイナミックダンパ２２の第２質量体としてタービンランナ５を用いれば、流体伝動装置１の軸長の増加を抑えつつ、第２ダイナミックダンパ２２の第２質量体の質量を充分に確保することが可能となる。

更に、上記実施例において、第１質量体２３は、流体伝動装置１の軸方向に対向し合うと共に互いに連結される第１プレート部材２３１および第２プレート部材２３２から構成され、連結部材２０は、第１プレート部材２３１および第２プレート部材２３２の間を通って径方向外側に突出する。これにより、第１質量体２３を構成する第１および第２プレート部材２３１，２３２の流体伝動装置１の軸方向における寸法を小さくして流体伝動装置１の軸長の増加を抑制しつつ、第１質量体２３の質量を充分に確保することが可能となる。

また、上記実施例において、第１質量体２３を構成する第１プレート部材２３１は、外周側スプリングＳＰｏを流体伝動装置１の軸方向に支持するように径方向外側に延出されている。このように、第１質量体２３を構成する第１プレート部材２３１を第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏの支持部材として兼用することで、流体伝動装置１全体をよりコンパクト化することが可能となる。

更に、上記実施例において、連結部材２０は、第２プレート部材２３２の径方向外側でタービンランナ５に向けて流体伝動装置１の軸方向に延びる軸方向延在部２０４を含む。これにより、流体伝動装置１の軸方向において第１ダイナミックダンパ２１の内周側スプリングＳＰｉと第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏとをより近接させると共に第１質量体２３と第２質量体としてのタービンランナ５およびタービン連結部材２４とをより近接させつつ、連結部材２０の外周部に形成された外周側スプリング当接部２０２と、タービンランナ５の外周部近傍の領域に配置された第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏとを係合させることが可能となる。

また、上記実施例において、第１プレート部材２３１は、連結部材２０の軸方向延在部２０４の径方向外側でタービンランナ５に向けて流体伝動装置１の軸方向に延びる軸方向延在部２３１ａと、当該軸方向延在部２３１ａのタービンランナ５側の端部から径方向外側に延出された外周部２３１ｏとを含む。これにより、ダンパ機構１０（第１中間部材１２）と第２ダイナミックダンパ２２の外周側スプリングＳＰｏやタービン連結部材２４との間隔、すなわち第１プレート部材２３１の外周部２３１ｏの配置スペースをできるだけ狭めて流体伝動装置１の軸長の増加を抑制しつつ、第１プレート部材２３１を径方向外側に延ばして当該第１プレート部材２３１の質量を充分に確保することが可能となる。

更に、上記実施例のように、ダンパ機構１０の中間要素を構成する第２中間部材１４に第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２を連結すれば、第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２の一方により第２中間部材１４の振動を抑制してロックアップ回転数Ｎｌｕｐ付近におけるダンパ機構１０全体の振動レベルを低下させると共に、第１および第２ダイナミックダンパの一方の共振、すなわち第１および第２ダイナミックダンパの一方によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動を第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２の他方により抑えることができる。

また、上記実施例では、第１ダイナミックダンパ２１を構成する内周側スプリングＳＰｉの剛性は、第２ダイナミックダンパ２２を構成する外周側スプリングＳＰｏの剛性よりも高く定められる。これにより、第１ダイナミックダンパ２１によりダンパ機構１０の第２中間部材１４の振動を抑制してダンパ機構１０全体の振動レベルを低下させると共に、第１ダイナミックダンパ２１の共振、すなわち第１ダイナミックダンパ２１によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動を第２ダイナミックダンパ２２により抑えることが可能となる。

従って、流体伝動装置１では、ロックアップクラッチ機構８を介してエンジンからフロントカバー３に伝達された振動を第１および第２ダイナミックダンパ２１，２２によって効果的に減衰することが可能となる。ただし、上記連結部材２０は、第２中間部材１４の代わりに、ダンパ機構１０の入力要素としてのドライブ部材１１、中間要素を構成する第１中間部材１２、出力要素としてのドリブン部材１５の何れかに連結されてもよい。

なお、上記流体伝動装置１において、ダンパ機構１０の各第１スプリングＳＰ１および各中間スプリングＳＰｍを、少なくとも部分的に軸方向で第１プレート部材２３１の軸方向延在部２３１ａと重なるように（径方向からみて少なくとも部分的に軸方向延在部２３１ａと重なるように）配置すれば、流体伝動装置１の軸長をより短縮化することが可能となる。また、ロックアップピストン８０外周部（ロックアップクラッチ機構８の外径部）８０ａ、ダンパ機構１０の各第１スプリングＳＰ１および各中間スプリングＳＰｍ、第１プレート部材２３１の外周部（第１質量体の外径部）２３１ｏ、並びに各外周側スプリングＳＰｏを径方向で同一の高さに配置すれば、流体伝動装置１の軸長をより短縮化することが可能となる。更に、上述の流体伝動装置１は、ポンプインペラ４、タービンランナ５およびステータ６を備えたトルクコンバータとして構成されるが、本発明によるダンパ機構を含む流体伝動装置は、ステータを有さない流体継手として構成されてもよい。更に、上述の流体伝動装置１は、単板摩擦式のロックアップクラッチ機構８の代わりに、多板摩擦式のロックアップクラッチ機構を備えるものであってもよい。

ここで、上記実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例では、エンジンからの動力を変速装置に伝達する動力伝達部材としてのドライブ部材１１、第１中間部材１２、第２中間部材１４、およびドリブン部材１５を有するダンパ機構１０を含む流体伝動装置１が「発進装置」に相当し、内周側スプリングＳＰｉと当該内周側スプリングＳＰｉの一端に連結される第１質量体２３とを含む第１ダイナミックダンパ２１が「第１ダイナミックダンパ」に相当し、外周側スプリングＳＰｏと当該外周側スプリングＳＰｏの一端に連結される第２質量体としてのタービン連結部材２４およびタービンランナ５とを含む第２ダイナミックダンパ２２が「第２ダイナミックダンパ」に相当し、内周側スプリングＳＰｉの他端および外周側スプリングＳＰｏの他端を動力伝達部材としての第２中間部材１４に連結する連結部材２０が「連結部材」に相当する。ただし、実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の概要の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明による実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明による要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、発進装置の製造産業等において利用可能である。

Claims

ポンプインペラと、該ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、内燃機関から動力を入力する入力要素、変速装置に連結される出力要素、および前記入力要素と前記出力要素との間に配置される中間要素を有するダンパ機構と、前記変速装置に伝達される振動の中の所定周波数の振動を減衰するダイナミックダンパとを含む発進装置において、
第１弾性体および該第１弾性体の一端に連結される第１質量体を含むと共に前記中間要素に連結される第１ダイナミックダンパと、
第２弾性体および該第２弾性体の一端に連結される第２質量体を含むと共に前記中間要素に連結される第２ダイナミックダンパとを備え、
前記第１ダイナミックダンパの前記第１質量体および前記第２ダイナミックダンパの前記第２質量体の何れか一方は、少なくとも前記タービンランナを含むことを特徴とする発進装置。
請求項１に記載の発進装置において、
前記第１弾性体の他端および第２弾性体の他端を前記中間要素に連結する連結部材を備え、
前記連結部材は、前記第１弾性体との連結位置よりも径方向外側に突出して前記第２弾性体に連結されることを特徴とする発進装置。
請求項２に記載の発進装置において、
前記連結部材は、前記タービンランナよりも径方向外側で前記第２弾性体に連結されることを特徴とする発進装置。
請求項３に記載の発進装置において、
前記第２弾性体は、少なくとも部分的に軸方向で前記タービンランナと重なることを特徴とする発進装置。
請求項３または４に記載の発進装置において、
前記第２ダイナミックダンパの前記第２質量体は、前記タービンランナと、該タービンランナと前記第２弾性体とを連結するタービン連結部材とを含むことを特徴とする発進装置。
請求項１から５の何れか一項に記載の発進装置において、
前記第１ダイナミックダンパの前記第１質量体は、前記発進装置の軸方向に対向し合うと共に互いに連結される第１プレート部材および第２プレート部材から構成され、前記連結部材は、前記第１プレート部材および第２プレート部材の間を通って径方向外側に突出することを特徴とする発進装置。
請求項６に記載の発進装置において、
前記第１プレート部材は、前記第２弾性体を前記発進装置の軸方向に支持するように径方向外側に延出されていることを特徴とする発進装置。
請求項７に記載の発進装置において、
前記連結部材は、前記第２プレート部材の径方向外側で前記タービンランナに向けて前記軸方向に延びる軸方向延在部を含むことを特徴とする発進装置。
請求項８に記載の発進装置において、
前記第１プレート部材は、前記連結部材の前記軸方向延在部の径方向外側で前記タービンランナに向けて前記軸方向に延びる軸方向延在部と、該軸方向延在部から径方向外側に延出された外周部とを含むことを特徴とする発進装置。
請求項９に記載の発進装置において、
前記中間要素は、第３弾性体を介して前記入力要素と係合すると共に、第４弾性体を介して出力要素と係合し、
前記第３弾性体は、少なくとも部分的に軸方向で前記第１プレート部材の前記軸方向延在部と重なることを特徴とする発進装置。
前記請求項１０に記載の発進装置において、
前記内燃機関と前記ダンパ機構とを選択的に連結する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の外径部、前記ダンパ機構の前記第３弾性体、前記第１質量体の外径部、および前記第２弾性体は、径方向で同一の高さに配置されることを特徴とする発進装置。
請求項１から１１の何れか一項に記載の発進装置において、
前記第１弾性体の剛性は、前記第２弾性体の剛性よりも高いことを特徴とする発進装置。