JPWO2014119686A1 - ダンパ装置および発進装置 - Google Patents

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Abstract

ダンパ装置10は、中間部材12に連結される第3スプリングSP3および当該第3スプリングSP3に連結される質量体としてのタービンランナ5や連結部材31等を有するダイナミックダンパ30を含み、ダイナミックダンパ30を構成する第3スプリングSP3は、第1スプリングSP1の内側に位置するように配置されてドライブ部材11とドリブン部材15との間でトルクを伝達する第2スプリングSP2とダンパ装置10の軸方向および径方向の双方においてオーバーラップするように配置され、連結部材31のスプリング当接部31cのダンパ装置10の軸方向における厚みの範囲内には、第3スプリングSP3の軸心を含んでダンパ装置10の軸心と直交する平面PLが含まれる。

Description

本発明は、入力要素と、出力要素と、入力要素と出力要素との間でトルクを伝達する第1弾性体と、第1弾性体の内側に位置するように配置されて入力要素と出力要素との間でトルクを伝達する第2弾性体とを含むダンパ装置、および当該ダンパ装置を備えた発進装置に関する。
従来、この種のダンパ装置として、ダンパ装置を構成する何れかの回転要素に連結される第3弾性体および当該第3弾性体に連結される質量体を有するダイナミックダンパを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このダンパ装置において、ダイナミックダンパを構成する第3弾性体は、入力要素と出力要素との間でトルクを伝達する第1および第2弾性体の径方向における外側または内側、あるいは径方向における第1弾性体と第2弾性体との間に配置される。
国際公開第2011/076168号
しかしながら、上記従来のダンパ装置のように、ダイナミックダンパを構成する第3弾性体を、入力要素と出力要素との間でトルクを伝達する第1および第2弾性体とは異なる径方向位置に配置すると、ダンパ装置の外径が増加してしまい、装置全体をコンパクト化することが困難になる。
そこで、本発明は、ダンパ装置の減衰性能を良好に確保しつつ、ダイナミックダンパを備えたダンパ装置の外径の増加を抑制して装置全体をコンパクト化することを主目的とする。
本発明によるダンパ装置および発進装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
本発明によるダンパ装置は、
入力要素と、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第1弾性体と、前記第1弾性体の内側に位置するように配置されて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第2弾性体とを含むダンパ装置において、
前記ダンパ装置を構成する何れかの回転要素に連結される第3弾性体と、それぞれ対応する前記第3弾性体の端部と当接する複数の弾性体当接部を有する連結部材と、前記連結部材に固定される質量体とを有するダイナミックダンパを備え、
前記第3弾性体は、前記ダンパ装置の軸方向および径方向の双方において前記第2弾性体とオーバーラップするように配置され、
前記弾性体当接部の前記ダンパ装置の軸方向における厚みの範囲内に、前記第3弾性体の軸心を含んで前記ダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれることを特徴とする。
このダンパ装置は、何れかの回転要素に連結される第3弾性体および当該第3弾性体に連結される質量体を有するダイナミックダンパを備えるものである。そして、ダイナミックダンパを構成する第3弾性体は、第1弾性体の内側に位置するように配置されて入力要素と出力要素との間でトルクを伝達する第2弾性体とダンパ装置の軸方向および径方向の双方においてオーバーラップするように配置される。また、このダンパ装置では、弾性体当接部のダンパ装置の軸方向における厚みの範囲内に、第3弾性体の軸心を含んでダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれる。これにより、ダイナミックダンパを構成する第3弾性体を第1弾性体や第2弾性体の径方向における外側または内側、あるいは径方向における第1弾性体と第2弾性体との間に配置する場合に比べて、ダンパ装置の外径の増加を抑制して装置全体をコンパクト化することが可能となる。更に、弾性体当接部のダンパ装置の軸方向における厚みの範囲内に、第3弾性体の軸心を含んでダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれるようにすれば、第3弾性体を軸心に沿ってより適正に伸縮させてダイナミックダンパの振動の減衰性能をより向上させることができる。この結果、ダンパ装置の減衰性能の確保とダンパ装置の小型化とを両立させることが可能となる。
また、前記連結部材は、前記第3弾性体の軸心を含むと共に前記ダンパ装置の軸心と直交する前記平面から前記軸方向にずれた位置で前記質量体に固定される固定部を有してもよく、前記複数の弾性体当接部は、それぞれ曲げ部を介して前記固定部から延出されてもよい。このように、弾性体当接部と固定部とをダンパ装置の軸方向にずらすことで、ダイナミックダンパの弾性体と質量体とがダンパ装置の軸方向にずらして配置されていても、装置全体の大型化を抑制しつつ、両者を互いに固定することが可能となる。
更に、前記ダンパ装置は、前記第1弾性体を介して前記入力要素に連結されると共に前記第2弾性体を介して前記出力要素に連結される中間要素を含んでもよく、前記何れかの回転要素は、前記中間要素であってもよい。このように、ダンパ装置の中間要素にダイナミックダンパを連結することで、第1および第2弾性体の間で振動しがちな中間要素の振動やダンパ装置全体の振動を良好に減衰(吸収)することが可能となる。
また、前記出力要素は、それぞれ対応する前記第2弾性体の端部と当接する複数の出力側当接部を有するプレート部を含んでもよく、前記連結部材の前記複数の弾性体当接部は、前記出力要素の前記プレート部に形成された開口部内に一対ずつ配置されると共に、一対の前記弾性体当接部は、前記第3弾性体を前記第2弾性体と周方向に並ぶように支持してもよく、前記出力要素の前記プレート部、前記連結部材、前記第2弾性体および前記第3弾性体は、前記出力側当接部および前記弾性体当接部の前記軸方向における厚みの範囲内に、前記第3弾性体の軸心を含んで前記ダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれるように配置されてもよい。このように、連結部材の弾性体当接部を出力要素のプレート部に形成された開口部内に配置することで、当該プレート部と連結部材の弾性体当接部とがダンパ装置の軸方向に並ばないようにすることができるので、ダンパ装置の軸長の増加を抑制して装置全体をコンパクト化することが可能となる。加えて、プレート部の出力側当接部および連結部材の弾性体当接部の軸方向における厚みの範囲内に、第3弾性体の軸心を含んでダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれるようにすれば、第2弾性体や第3弾性体をそれぞれの軸心に沿ってより適正に伸縮させてダイナミックダンパを含むダンパ装置の振動の減衰性能をより向上させることができる。なお、ダイナミックダンパの第3弾性体が連結部材の一対の弾性体当接部により支持される場合、ダンパ装置の何れかの回転要素が回転すると、当該回転要素により第3弾性体の一端が押圧されると共に第3弾性体の他端が対応する一対の弾性体当接部の一方を押圧し、それにより第3弾性体が上記回転要素と連結部材(質量体)との間で伸縮することでダイナミックダンパが構成されることになる。
更に、前記中間要素は、互いに連結される第1および第2プレートを含んでもよく、前記出力要素の前記プレート部と前記連結部材の前記弾性体当接部とは、前記第1プレートと前記第2プレートとの間に配置されてもよい。これにより、ダンパ装置の軸長の増加を抑制することが可能となる。
また、前記中間要素の前記第1プレートは、それぞれ対応する前記第3弾性体の端部と当接する複数の第1中間側当接部を有してもよく、前記中間要素の前記第2プレートは、それぞれ対応する前記第3弾性体の端部と当接する複数の第2中間側当接部を有してもよく、前記連結部材の前記弾性体当接部は、前記第1中間側当接部と前記第2中間側当接部との間に配置されてもよい。これにより、中間要素が単一のプレート部材からなる場合に、当該中間要素の第3弾性体との当接部の上記軸方向における厚みの範囲内に、第3弾性体の軸心を含んでダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれるようにしたのと同様の効果を得ることができる。この結果、第3弾性体を中間要素と上記連結部材との間で軸心に沿ってより一層適正に伸縮させ、ダンパ装置の振動の減衰性能をより一層向上させることが可能となる。
更に、前記何れかの回転要素は、前記出力要素であってもよい。このように、ダンパ装置の出力要素にダイナミックダンパを連結しても、ダンパ装置全体の振動を良好に減衰(吸収)することが可能となる。
また、前記出力要素は、複数の振子質量体を揺動自在に支持して、前記複数の振子質量体と共に遠心振子式吸振装置を構成するものであってもよい。これにより、遠心振子式吸振装置を含むダンパ装置の全体をコンパクト化しつつ、第1および第2弾性体、第3弾性体を含むダイナミックダンパおよび遠心振子式吸振装置のそれぞれにより振動を減衰(吸収)することが可能となる。
更に、前記遠心振子式吸振装置の前記複数の振子質量体は、前記第2および第3弾性体を囲むように該第2および第3弾性体の外側に配置されてもよい。これにより、遠心振子式吸振装置を含むダンパ装置の軸長の増加をより良好に抑制することが可能となる。
本発明による発進装置は、上記何れかのダンパ装置と、ポンプインペラと、該ポンプインペラと共に流体伝動装置を構成するタービンランナと、ロックアップクラッチとを備えた発進装置において、前記ダイナミックダンパの前記連結部材が、前記タービンランナに固定されることを特徴とする。このように、連結部材をタービンランナに固定すれば、当該タービンランナをダイナミックダンパの質量体として用いることができるので、ダイナミックダンパの質量体を別途設ける必要が無くなり、発進装置の大型化を良好に抑制することが可能となる。
本発明の一実施形態に係るダンパ装置10を含む発進装置1を示す部分断面図である。 ダンパ装置10の要部を示す平面図である。 発進装置1を示す概略構成図である。 変形態様に係るダンパ装置10Bを含む発進装置1Bを示す概略構成図である。
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、本発明の一実施形態に係るダンパ装置10を含む発進装置1を示す部分断面図であり、図2は、ダンパ装置10の要部を示す平面図である。これらの図面に示す発進装置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るものであり、ダンパ装置10に加えて、エンジンのクランクシャフトに連結される入力部材としてのフロントカバー3や、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、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、ダンパ装置10に連結されると共に自動変速機(AT)あるいは無段変速機(CVT)である変速機の入力軸IS(図3参照)に固定される出力部材としてのダンパハブ7、油圧式単板クラッチであるロックアップクラッチ8、それぞれダンパ装置10に連結される遠心振子式吸振装置20およびダイナミックダンパ30等を含む。
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、複数のリベットを介してタービンハブ52に固定される。タービンハブ52は、ダンパハブ7により回転自在に支持され、当該タービンハブ52の発進装置1の軸方向における移動は、ダンパハブ7に装着されるスナップリング等により規制される。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、両者の間には、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が同軸に配置される。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。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、作動油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(流体伝動装置)として機能する。ただし、発進装置1において、ステータ6やワンウェイクラッチ61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。
ロックアップクラッチ8は、ダンパ装置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。ロックアップクラッチ8は、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ると共にダンパハブ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ロックアップピストン80を有する。図1に示すように、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とフロントカバー3との間には、作動油供給孔や入力軸IS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、ダンパ装置10を介してダンパハブ7に連結される。なお、ロックアップクラッチ8は、油圧式多板クラッチとして構成されてもよい。
ダンパ装置10は、図1および図2に示すように、回転要素として、ドライブ部材(入力要素)11と、中間部材(中間要素)12と、ドリブン部材(出力要素)15とを含むと共に、動力伝達要素として、複数(本実施形態では、4個)の第1スプリング(第1弾性体)SP1と、第1スプリングSP1の内側に位置するように配置される複数(本実施形態では、2個)の第2スプリング(第2弾性体)SP2とを含む。中間部材12は、複数の第1スプリングSP1を介してドライブ部材11に連結され、ドリブン部材15は、複数の第2スプリングSP2を介して中間部材12に連結される。本実施形態において、ダンパ装置10の外周側に配置される第1スプリングSP1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。これにより、第1スプリングSP1をより低剛性化し(バネ定数を小さくし)、ダンパ装置10をより低剛性化(ロングストローク化)することができる。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り、第1スプリングSP1よりも高い剛性(バネ定数)を有する。
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、複数のリベットを介してロックアップクラッチ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。中間部材12は、フロントカバー3(ロックアップピストン80)側に配置される環状の第1プレート13と、ポンプインペラ4およびタービンランナ5側に配置されると共にリベットを介して第1プレート13に連結(固定)される環状の第2プレート14とを含む。
中間部材12を構成する第1プレート13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の他端と当接する複数の第1のスプリング当接部13aと、それぞれ対応する第2スプリングSP2の一端と当接する図示しない複数の第2のスプリング当接部と、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13bとを有する。本実施形態において、複数の第1のスプリング当接部13aは、それぞれ第1プレート13の環状の内周部から外側に向けて延出されると共に、フロントカバー3に向けて発進装置1の軸方向に延出されている。また、第2プレート14は、それぞれ対応する第2スプリングSP2の一端と当接するスプリング当接部14a(図2参照)と、第1プレート13のスプリング支持部13b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14bとを有する。そして、第1および第2プレート13,14は、複数の第2スプリングSP2を複数の第1スプリングSP1から発進装置1の径方向および軸方向に離間するように保持する。すなわち、本実施形態において、複数の第1スプリングSP1は、内側の複数の第2スプリングSP2から発進装置1(ダンパ装置10)の軸方向においてフロントカバー3側にずらして配置される。
ドリブン部材15は、中間部材12の第1プレート13と第2プレート14との間に配置されるプレート部150を有し、当該プレート部150の内周部は、溶接によりダンパハブ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(出力側当接部)15a(図2参照)を有する。更に、ドリブン部材15には、複数の円弧状の支持穴15h(図2参照)が形成されており、各支持穴15hには、中間部材12の第1プレート13と第2プレート14とを連結するリベットにより回転自在に支持されるローラ16が転動自在に配置される。これにより、中間部材12(第1プレート13および第2プレート14)は、支持穴15hおよびローラ16を介してドリブン部材15により発進装置1やダンパ装置10の軸心周りに移動自在に支持される。
遠心振子式吸振装置20は、ダンパ装置10の回転要素である支持部材としてのドリブン部材15と、それぞれドリブン部材15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(例えば、3〜4個)の振子質量体21とから構成される。図1に示すように、ドリブン部材15は、中心側から径方向外側へと延在する円環状に形成されており、当該ドリブン部材15の外周部には、例えば略円弧状の長穴であるガイド穴15gが等間隔に複数形成されている。また、各振子質量体21は、2枚の金属板(錘)21aと、ドリブン部材15のガイド穴15gに転動自在に挿通されると共に両端に金属板21aが固定される支軸(ころ)22とから構成される。これにより、ドリブン部材15は、遠心振子式吸振装置20の支持部材として共用され、各振子質量体21は、図1および図2に示すように、ダンパ装置10の各第1スプリングSP1とタービンランナ5との間で、複数の第2スプリングSP2を囲むように当該第2スプリングSP2の外側に配置される。
このように構成される遠心振子式吸振装置20は、各振子質量体21を支持する支持部材としてのドリブン部材15の回転に伴って複数の振子質量体21が当該ドリブン部材15に対して同方向に揺動することで、ダンパ装置10のドリブン部材15に対して当該ドリブン部材15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、遠心振子式吸振装置20によりダンパ装置10の振動レベルを全体的に低下させることが可能となる。なお、遠心振子式吸振装置20の構成は、上述のものに限られるものではなく、任意の構成を採用することができる。また、本実施形態において、遠心振子式吸振装置20は、各振子質量体21を支持する支持部材としてドリブン部材15を共用することにより、ダンパ装置10のドリブン部材15に連結されるが、遠心振子式吸振装置20に専用の支持部材を設けて、当該支持部材をドリブン部材15あるいは中間部材12やドライブ部材11に一体に回転するように連結してもよい。
ダイナミックダンパ30は、複数(本実施形態では、2個)の第3スプリング(第3弾性体)SP3と、各第3スプリングSP3に連結されると共に上述のタービンランナ5やタービンハブ52と共に質量体を構成する連結部材31とを含むものである(何れも図2参照)。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。
ダイナミックダンパ30を構成する第3スプリングSP3としては、アークスプリングまたはコイルスプリングが採用される。そして、複数の第3スプリングSP3は、発進装置1やダンパ装置10の軸方向および径方向の双方において第2スプリングSP2とオーバーラップするように、連結部材31により支持されて互いに隣り合う第2スプリングSP2の間に1個ずつ配置される。すなわち、各第3スプリングSP3は、発進装置1やダンパ装置10の径方向からみて(図1における白抜矢印方向からみて)各第2スプリングSP2とオーバーラップすると共に、発進装置1やダンパ装置10の軸方向からみて(図1における太い黒線の矢印方向からみて)各第2スプリングSP2とオーバーラップする。これにより、ダイナミックダンパ30を構成する第3スプリングSP3を第2スプリングSP2の径方向における外側または内側、あるいは径方向における第1スプリングSP1と第2スプリングSP2との間に配置する場合に比べて、ダンパ装置10の外径の増加を抑制することが可能となる。
本実施形態において、複数の第2スプリングSP2と複数の第3スプリングSP3とは、図2に示すように同心円上に配置され、発進装置1やダンパ装置10の軸心と各第2スプリングSP2の軸心との距離r2と、発進装置1やダンパ装置10の軸心と各第3スプリングSP3の軸心との距離r3とが等しくなっている。これにより、ダンパ装置10の外径の増加をより良好に抑制することが可能となる。更に、本実施形態において、各第2スプリングSP2と各第3スプリングSP3とは、それぞれの軸心が発進装置1やダンパ装置10の軸心と直交する同一の平面PL(図1参照)内に含まれるように配置される。これにより、ダンパ装置10の軸長の増加をも抑制することができる。
ダイナミックダンパ30を構成する連結部材31は、環状に形成されており、その内周部(環状の固定部)31aは、タービンランナ5を構成するタービンシェル50の内周部の背面(フロントカバー3側の面)と当接する状態で当該タービンシェル50と共にリベットを介してタービンハブ52(およびタービンランナ5)に固定される。従って、連結部材31は、タービンシェル50やタービンハブ52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31は、中間部材12を構成する第1プレート13のスプリング支持部13b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31bを有する。そして、連結部材31の内周部31aからは、それぞれ対応する第3スプリングSP3の一端と当接(係合)する複数のスプリング当接部(係合部としての弾性体当接部)31cがフロントカバー3に向けて外方に延出されている。すなわち、複数のスプリング当接部31cは、図1および図2に示すように、内周部31aから軸方向に離間する(フロントカバー3側に延びる)と共に径方向外側に延びるように、それぞれ内周部31aから曲げ部31fを介して延出される。本実施形態では、連結部材31に対して、図2に示すように、例えば第3スプリングSP3の自然長に応じた間隔をおいて対向する一対(2つ)のスプリング当接部31cが発進装置1やダンパ装置10の軸心に関して対称に2組設けられる。
更に、ドリブン部材15のプレート部150には、図2に示すように、複数(本実施形態では、2個)の開口部(穴もしくは切り欠き)15oが発進装置1やダンパ装置10の軸心周りに等間隔に配置されており、各開口部15oには、上記一対のスプリング当接部31cと、当該一対のスプリング当接部31cにより支持された第3スプリングSP3とが配置される。すなわち、連結部材31の複数のスプリング当接部31cは、図2に示すように、ドリブン部材15のプレート部150に形成された開口部15o内に一対ずつ配置され、一対のスプリング当接部31cは、第3スプリングSP3を第2スプリングSP2と周方向に並ぶように支持する。これにより、スプリング当接部31cとドリブン部材15とを軸方向にオーバーラップさせて(径方向からみてオーバーラップするように配置して)ダンパ装置10の軸長の増加を抑制しつつ、連結部材31のスプリング当接部31cを第3スプリングSP3の端部の中央(幅方向すなわちダンパ装置10の軸方向における中央部)と当接(係合)させることができる。つまり、図1および図2からわかるように、連結部材31のスプリング当接部31cのダンパ装置10の軸方向における厚みの範囲内には、第3スプリングSP3の軸心を含んでダンパ装置10の軸心と直交する上述の平面PLが含まれることになり、連結部材の内周部(固定部)31aは、当該平面PLから軸方向にずれた位置(図1における左側)でタービンランナ5に固定される。言い換えれば、連結部材31は、スプリング当接部31cの第3スプリングSP3と当接する端面(当接面)が上記平面PLと交差するように質量体としてのタービンランナ5に固定される。また、複数の第3スプリングも、複数の第2スプリングSP2と同様に、ダンパ装置10の各第1スプリングSP1とタービンランナ5との間に配置される遠心振子式吸振装置20の複数の振子質量体21により外側から囲まれる。
そして、本実施形態では、図2に示すように、中間部材12を構成する第2プレート14に、それぞれ対応する第3スプリングSP3の一端と当接する第2のスプリング当接部(第2中間側当接部)14cが形成されており、ドリブン部材15を介して第2プレート14と対向する第1プレート13にも、それぞれ対応する第3スプリングSP3の一端と当接する第3のスプリング当接部(第1中間側当接部)13cが形成されている。これにより、エンジンの回転に伴って当該エンジンからのトルクにより中間部材12が回転すると、第1プレート13の第3のスプリング当接部13cや第2プレート14の第2のスプリング当接部14cが対応する第3スプリングSP3の一端を押圧し、各第3スプリングSP3の他端が対応する連結部材31の一対のスプリング当接部31cの一方を押圧する。この結果、タービンランナ5が動力(トルク)の伝達に関与してない際には、第3スプリングSP3が中間部材12と連結部材31(タービンランナ5)との間で伸縮することでダイナミックダンパ30が構成され、複数の第3スプリングSP3や質量体としてのタービンランナ5等を含むダイナミックダンパ30がダンパ装置10の中間部材12に連結されることになる。
更に、ドリブン部材15のプレート部150、連結部材31のスプリング当接部31c、第2スプリングSP2および第3スプリングSP3が上述のように配置される結果、プレート部150のスプリング当接部15aおよびスプリング当接部31cの厚み方向の中心線と、第2スプリングSP2および第3スプリングSP3の軸心とが、ダンパ装置10の軸心と直交する上記平面PL内に含まれることになる。また、ドリブン部材15のプレート部150(スプリング当接部15a)と連結部材31のスプリング当接部31cとは、中間部材12を構成する第1プレート13と第2プレート14との間に配置され、スプリング当接部31cは、互いに対向する第1プレート13のスプリング当接部13cと第2プレート14のスプリング当接部14cとの間、すなわち互いに対向するスプリング当接部13cとスプリング当接部14cとのダンパ装置10の軸方向における中央に位置する。
次に、図3を参照しながら、上述のように構成された発進装置1の動作について説明する。
発進装置1のロックアップクラッチ8によりロックアップが解除されている際には、原動機としてのエンジンからのトルク(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、連結部材31、第3スプリングSP3、中間部材12、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機の入力軸ISへと伝達される。ここで、本実施形態では、第3スプリングSP3がダンパ装置10等の軸方向および径方向の双方において第2スプリングSP2とオーバーラップするように配置されることから、第1から第3スプリングSP1,SP2,SP3をダンパ装置10の径方向に並べて配置する場合に比べて、第2および第3スプリングSP2,SP3の外側に配置される第1スプリングSP1をより低剛性化して(バネ定数を小さくして)ダンパ装置10の減衰性能をより向上させつつ、第2および第3スプリングSP2,SP3のサイズ(外径)を充分に確保して第2および第3スプリングSP2,SP3の剛性(耐久性)を良好に保つことが可能となる。従って、発進装置1では、ロックアップ解除時に第2スプリングSP2や第3スプリングSP3がフロントカバー3から変速機の入力軸ISまでの動力の伝達経路に含まれても、フロントカバー3から変速機の入力軸ISへとトルクを良好に伝達することが可能となる。
一方、発進装置1のロックアップクラッチ8によりロックアップが実行される際には、図2からわかるように、原動機としてのエンジンからのトルク(動力)が、フロントカバー3、ロックアップクラッチ8、ドライブ部材11、第1スプリングSP1、中間部材12、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入力軸IS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は、主にダンパ装置10の第1および第2スプリングSP1,SP2により減衰(吸収)される。また、この際、ポンプインペラ4やタービンランナ5(流体伝動装置)は、フロントカバー3と変速機の入力軸ISとの間でのトルクの伝達に関与しないことから、複数の第3スプリングSP3や質量体としてのタービンランナ5等を含むダイナミックダンパ30がダンパ装置10の中間部材12に連結されることになり、ダイナミックダンパ30により、第1および第2スプリングSP1,SP2の間で振動しがちな中間部材12の振動を良好に減衰(吸収)することが可能となる。
更に、発進装置1では、ロックアップに伴ってロックアップクラッチ8によりフロントカバー3に連結されたダンパ装置10がフロントカバー3と共に回転すると、ダンパ装置10のドリブン部材15も発進装置1の軸心周りに回転し、ドリブン部材15の回転に伴って遠心振子式吸振装置20を構成する各振子質量体21がドリブン部材15に対して同方向に揺動することになる。これにより、遠心振子式吸振装置20からドリブン部材15に対して当該ドリブン部材15の振動(共振)とは逆方向の位相を有する振動を付与し、それによりフロントカバー3とダンパハブ7との間で遠心振子式吸振装置20によっても振動を減衰(吸収)することが可能となる。
以上説明したように、発進装置1のダンパ装置10は、中間部材12に連結される第3スプリングSP3および当該第3スプリングSP3に連結される質量体としてのタービンランナ5や連結部材31、タービンハブ52を有するダイナミックダンパ30を含むものである。そして、ダイナミックダンパ30を構成する第3スプリングSP3は、第1スプリングSP1よりも高い剛性を有すると共に当該第1スプリングSP1の内側に位置するように配置されてドライブ部材11とドリブン部材15との間でトルクを伝達する第2スプリングSP2とダンパ装置10の軸方向および径方向の双方においてオーバーラップするように配置される。また、ダンパ装置10では、連結部材31のスプリング当接部31cの軸方向における厚みの範囲内に、第3スプリングSP3の軸心を含んでダンパ装置10の軸心と直交する上述の平面PLが含まれる。
これにより、ダイナミックダンパ30を構成する第3スプリングSP3を第1スプリングSP1や第2スプリングSP2の径方向における外側または内側、あるいは径方向における第1スプリングSP1と第2スプリングSP2との間に配置する場合に比べて、ダンパ装置10の外径の増加を抑制して装置全体をコンパクト化することが可能となる。更に、連結部材31のスプリング当接部31cの軸方向における厚みの範囲内に、第3スプリングSP3の軸心を含んでダンパ装置10の軸心と直交する上述の平面PLが含まれるようにすれば、第3スプリングSP3を軸心に沿ってより適正に伸縮させてダイナミックダンパ30の振動の減衰性能をより向上させることができる。加えて、ダンパ装置10では、第1スプリングSP1の剛性を増加させることなく第3スプリングSP3を配置すること、つまり減衰性能に特に影響を与える第1スプリングSP1の剛性を低く保ちながら第2および第3スプリングSP2,SP3の双方を配置することができる。すなわち、第1スプリングSP1の剛性をより低くすれば、内側の第2スプリングSP2の軸長(周長)を短くしてもダンパ装置10の全体を低剛性化して減衰性能を良好に確保することが可能となるので、ダイナミックダンパ30を構成する第3スプリングSP3の配置スペースを充分に確保して減衰すべき振動に応じた適正な第3スプリングSP3を用いること、つまりダイナミックダンパの減衰性能を最適化することができる。この結果、ダンパ装置10では、装置全体の減衰性能の確保と小型化とを両立させることが可能となる。
また、ダンパ装置10において、連結部材31は、第3スプリングSP3の軸心を含んでダンパ装置10の軸心と直交する平面PLから軸方向にずれた位置で質量体としてのタービンランナ5に固定される内周部(固定部)31aを有し、複数のスプリング当接部31cは、それぞれ曲げ部31fを介して内周部31aから延出される。このように、スプリング当接部31cと内周部31aとをダンパ装置10の軸方向にずらすことで、ダイナミックダンパ30の第3スプリングSP3と質量体としてのタービンランナ5とがダンパ装置10の軸方向にずらして配置されていても、装置全体の大型化を抑制しつつ、両者を互いに固定することが可能となる。
更に、ダンパ装置10において、ドリブン部材15は、それぞれ対応する第2スプリングSP2の端部と当接する複数のスプリング当接部(出力側当接部)15aを有するプレート部150を含み、連結部材31の複数のスプリング当接部31cは、ドリブン部材15のプレート部150に形成された開口部15o内に一対ずつ配置され、一対のスプリング当接部31cは、第3スプリングSP3を第2スプリングSP2と周方向に並ぶように支持する。そして、ドリブン部材15のプレート部150、連結部材31のスプリング当接部31c、第2スプリングSP2および第3スプリングSP3は、プレート部150(スプリング当接部15a)およびスプリング当接部31cの厚み方向の中心線と、第2スプリングSP2および第3スプリングSP3の軸心とがダンパ装置10の軸心と直交する同一の平面PL内に含まれるように配置される。
このように、連結部材31のスプリング当接部31cをドリブン部材15のプレート部150に形成された開口部15o内に配置することで、当該プレート部150と連結部材31のスプリング当接部31cとがダンパ装置10の軸方向に並ばないようにすることができるので、ダンパ装置10の軸長の増加を抑制して装置全体をコンパクト化することが可能となる。加えて、プレート部150(スプリング当接部15a)およびスプリング当接部31cの厚み方向の中心線と第2および第3スプリングSP3の軸心とがダンパ装置10の軸心と直交する同一の平面PL内に含まれるようにすることで、第2スプリングSP2や第3スプリングSP3をそれぞれの軸心に沿ってより適正に伸縮させてダイナミックダンパ30を含むダンパ装置10の振動の減衰性能をより向上させることができる。ただし、スプリング当接部15aおよびスプリング当接部31cの厚み方向の中心線と第2および第3スプリングSP3の軸心とが完全にダンパ装置10の軸心と直交する同一の平面PLに含まれる必要はない。すなわち、ドリブン部材15のプレート部150、連結部材31、第2および第3スプリングSP2,SP3は、プレート150部のスプリング当接部15aおよび連結部材31のスプリング当接部31cのダンパ装置10の軸方向における厚みの範囲内に、第3スプリングSP3の軸心を含んでダンパ装置10の軸心と直交する上述の平面PLが含まれるように配置されればよい。
更に、ダンパ装置10において、中間部材12は、互いに連結される第1および第2プレート13,14を含み、ドリブン部材15のプレート部150と連結部材31のスプリング当接部31cとは、第1プレート13と第2プレート14との間に配置される。これにより、ダンパ装置10の軸長の増加を抑制することが可能となる。また、中間部材12の第1プレート13は、それぞれ対応する第3スプリングSP3の端部と当接する複数のスプリング当接部(第1中間側当接部)13cを有すると共に、第2プレート14は、それぞれ対応する第3スプリングSP3の端部と当接する複数のスプリング当接部(第2中間側当接部)14cを有し、連結部材31のスプリング当接部31cは、スプリング当接部13cとスプリング当接部14cとの間に配置される。これにより、中間部材が単一のプレート部材からなる場合に、当該中間部材の第3スプリングSP3との当接部のダンパ装置10の軸方向における厚みの範囲内に、第3スプリングSP3の軸心を含んでダンパ装置10の軸心と直交する上述の平面PLが含まれるようにした(第3スプリングSP3の端部の幅方向すなわちダンパ装置10の軸方向における中央部と当接させた)のと同様の効果を得ることができる。この結果、第3スプリングSP3を中間部材12(第1および第2プレート13,14)と上記連結部材31との間で軸心に沿ってより一層適正に伸縮させ、ダンパ装置10の振動の減衰性能をより一層向上させることが可能となる。
また、上記実施形態のように、ダンパ装置10の軸心と第2スプリングSP2の軸心との距離r2と、ダンパ装置10の軸心と第3スプリングSP3の軸心との距離r3とを等しくすれば、ダンパ装置10の外径の増加をより良好に抑制することが可能となる。更に、上記実施形態では、第2スプリングSP2の軸心と第3スプリングSP3の軸心とがダンパ装置10の軸心と直交する同一の平面PL内に含まれることから、ダンパ装置10の軸長の増加をも抑制することが可能となる。この結果、発進装置1の全体をよりコンパクト化することができる。
そして、上記実施形態において、ダンパ装置10を構成するドリブン部材15は、当該ドリブン部材15に揺動自在に連結される複数の振子質量体21と共に遠心振子式吸振装置20を構成し、第1スプリングSP1と第2スプリングSP2とは、軸方向にずらして配置され、遠心振子式吸振装置20の複数の振子質量体21は、周方向に並ぶ第2および第3スプリングSP2,SP3を囲むように当該第2および第3スプリングSP2、SP3の外側に配置される。これにより、遠心振子式吸振装置20を含むダンパ装置10の全体の大型化をより良好に抑制しつつ(特に軸長の増加を抑制しつつ)、第1および第2スプリングSP1,SP2、遠心振子式吸振装置20、および第3スプリングSP3を含むダイナミックダンパ30のそれぞれにより振動を減衰(吸収)することが可能となる。
また、上記ダンパ装置10は、第1スプリングSP1を介してドライブ部材11に連結されると共に、第2スプリングSP2を介してドリブン部材15に連結される中間部材12を含み、ダイナミックダンパ30の第3スプリングSP3は、中間部材12に連結され、ドリブン部材15は、遠心振子式吸振装置20の支持部材として共用される。これにより、遠心振子式吸振装置20およびダイナミックダンパ30を含むダンパ装置10の全体をコンパクト化しつつ、遠心振子式吸振装置20とダイナミックダンパ30との双方により、第1および第2スプリングSP1,SP2の間で振動しがちな中間部材12の振動やダンパ装置10全体の振動を良好に減衰(吸収)することが可能となる。ただし、ダイナミックダンパ30の第3スプリングSP3を中間部材12に連結する(連結部材31を第3スプリングSP3を介して中間部材12に連結する)代わりに、図4に示す発進装置1Bのダンパ装置10Bのように、ダイナミックダンパ30の第3スプリングSP3をドリブン部材15に(連結部材31を第3スプリングSP3を介してドリブン部材15に)連結してもよい。かかる構成によっても、遠心振子式吸振装置20とダイナミックダンパ30との双方により、ダンパ装置10全体の振動を良好に減衰(吸収)することが可能となる。
そして、上記発進装置1において、ダイナミックダンパ30は、タービンランナ5に固定される内周部31aおよび当該内周部31aから外側に延出されて第3スプリングSP3の一端と当接(係合)する係合部(弾性体当接部)としてのスプリング当接部31cを有する連結部材31を含み、タービンランナ5は、ドリブン部材15が固定されるダンパハブ7により回転自在に支持されると共に連結部材31を介して第3スプリングSP3と連結され、ドリブン部材15は、連結部材31のスプリング当接部31cと第3スプリングSP3とが配置される開口部15oを有する。これにより、発進装置1では、タービンランナ5をダイナミックダンパ30の質量体として用いると共に、軸長の増加を抑制しつつ連結部材31のスプリング当接部31cと第3スプリングSP3とをより適正に当接(係合)させることが可能となる。
なお、上述のダンパ装置10,10Bでは、中間部材12を介して第1スプリングSPおよび第2スプリングSP2が直列に作用するが、ダンパ装置10,10Bは、第1スプリングSPおよび第2スプリングSP2が並列に作用するように構成されてもよい。すなわち、ダンパ装置10,10Bは、回転要素としてドライブ部材、中間部材、およびドリブン部材を有する直列式ダンパ装置として構成されてもよく、回転要素としてドライブ部材、中間部材、およびドリブン部材を有する並列式ダンパ装置として構成されてもよい。また、上述のように、連結部材31をタービンランナ5に固定すれば、当該タービンランナ5をダイナミックダンパ30の質量体として用いることができるので、発進装置1の大型化を良好に抑制することが可能となるが、ダイナミックダンパ30は、タービンランナ5以外の専用の質量体を含むように構成されてもよい。更に、タービンランナ5がダイナミックダンパ30の質量体として用いられない場合、当該タービンランナ5は、ドライブ部材、中間部材、およびドリブン部材の何れに接続(固定)されてもよい。
ここで、上記実施形態における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、上記実施形態では、入力要素としてのドライブ部材11と、出力要素としてのドリブン部材15と、ドライブ部材11とドリブン部材15との間でトルクを伝達する第1弾性体としての第1スプリングSP1と、第1スプリングSP1の内側に位置するように配置されてドライブ部材11とドリブン部材15との間でトルクを伝達する第2弾性体としての第2スプリングSP2とを含むダンパ装置10,10Bが「ダンパ装置」に相当し、ダンパ装置10,10Bを構成する中間部材12に連結される第3弾性体としての第3スプリングSP3および第3スプリングSP3に連結される質量体としてタービンランナ5等を有するダイナミックダンパ30が「ダイナミックダンパ」に相当し、支持部材としてのドリブン部材15と、ドリブン部材15に揺動自在に連結される複数の振子質量体21とを有する遠心振子式吸振装置20が「遠心振子式吸振装置」に相当し、タービンランナ5に固定される内周部31aと、内周部31aから外側に延出されて第3スプリングSP3の一端と係合する弾性体当接部としてのスプリング当接部31cとを有する連結部材31が「連結部材」に相当する。
ただし、上記実施形態における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、実施形態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、実施形態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、本発明の実施の形態について説明したが、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、ダンパ装置やそれを備えた発進装置の製造分野等において利用可能である。

Claims (10)

  1. 入力要素と、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第1弾性体と、前記第1弾性体の内側に位置するように配置されて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第2弾性体とを含むダンパ装置において、
    前記ダンパ装置を構成する何れかの回転要素に連結される第3弾性体と、それぞれ対応する前記第3弾性体の端部と当接する複数の弾性体当接部を有する連結部材と、前記連結部材に固定される質量体とを有するダイナミックダンパを備え、
    前記第3弾性体は、前記ダンパ装置の軸方向および径方向の双方において前記第2弾性体とオーバーラップするように配置され、
    前記弾性体当接部の前記ダンパ装置の軸方向における厚みの範囲内に、前記第3弾性体の軸心を含んで前記ダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれることを特徴とするダンパ装置。
  2. 請求項1に記載のダンパ装置において、
    前記連結部材は、前記第3弾性体の軸心を含むと共に前記ダンパ装置の軸心と直交する前記平面から前記軸方向にずれた位置で前記質量体に固定される固定部を有し、
    前記複数の弾性体当接部は、それぞれ曲げ部を介して前記固定部から延出されることを特徴とするダンパ装置。
  3. 請求項1または2に記載のダンパ装置において、
    前記第1弾性体を介して前記入力要素に連結されると共に前記第2弾性体を介して前記出力要素に連結される中間要素を更に含み、
    前記何れかの回転要素は、前記中間要素であることを特徴とするダンパ装置。
  4. 請求項3に記載のダンパ装置において、
    前記出力要素は、それぞれ対応する前記第2弾性体の端部と当接する複数の出力側当接部を有するプレート部を含み、
    前記連結部材の前記複数の弾性体当接部は、前記出力要素の前記プレート部に形成された開口部内に一対ずつ配置されると共に、一対の前記弾性体当接部は、前記第3弾性体を前記第2弾性体と周方向に並ぶように支持し、
    前記出力要素の前記プレート部、前記連結部材、前記第2弾性体および前記第3弾性体は、前記出力側当接部および前記弾性体当接部の前記軸方向における厚みの範囲内に、前記第3弾性体の軸心を含んで前記ダンパ装置の軸心と直交する平面が含まれるように配置されることを特徴とするダンパ装置。
  5. 請求項4に記載のダンパ装置において、
    前記中間要素は、互いに連結される第1および第2プレートを含み、
    前記出力要素の前記プレート部と前記連結部材の前記弾性体当接部とは、前記第1プレートと前記第2プレートとの間に配置されることを特徴とするダンパ装置。
  6. 請求項5に記載のダンパ装置おいて、
    前記中間要素の前記第1プレートは、それぞれ対応する前記第3弾性体の端部と当接する複数の第1中間側当接部を有し、
    前記中間要素の前記第2プレートは、それぞれ対応する前記第3弾性体の端部と当接する複数の第2中間側当接部を有し、
    前記連結部材の前記弾性体当接部は、前記第1中間側当接部と前記第2中間側当接部との間に配置されることを特徴とするダンパ装置。
  7. 請求項1または2に記載のダンパ装置において、
    前記何れかの回転要素は、前記出力要素であることを特徴とするダンパ装置。
  8. 請求項1から7の何れか一項に記載のダンパ装置において、
    前記出力要素は、複数の振子質量体を揺動自在に支持しており、前記複数の振子質量体と共に遠心振子式吸振装置を構成することを特徴とするダンパ装置。
  9. 請求項8に記載のダンパ装置において、
    前記遠心振子式吸振装置の前記複数の振子質量体は、前記第2および第3弾性体を囲むように該第2および第3弾性体の外側に配置されることを特徴とするダンパ装置。
  10. 請求項1から9の何れか一項に記載のダンパ装置と、ポンプインペラと、該ポンプインペラと共に流体伝動装置を構成するタービンランナと、ロックアップクラッチとを備えた発進装置において、
    前記ダイナミックダンパの前記連結部材は、前記タービンランナに固定されることを特徴とする発進装置。
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