KR102005167B1 - 댐퍼 장치 - Google Patents

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KR102005167B1
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히로키 나가이
마사키 와지마
다카오 사카모토
가즈히로 이토
노부오 스즈키
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아이신에이더블류 가부시키가이샤
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Abstract

댐퍼 장치(10)는, 구동 부재(11)와 제1 중간 부재(12) 사이에서 토크를 전달하는 제1 외측 스프링(SP11)과, 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16) 사이에서 토크를 전달하는 제2 외측 스프링(SP12)과, 구동 부재(11)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 토크를 전달하는 제1 내측 스프링(SP21)과, 제2 중간 부재(14)와 종동 부재(16) 사이에서 토크를 전달하는 제2 내측 스프링(SP22)과, 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 토크를 전달하는 중간 스프링(SPm)을 포함하고, 제2 중간 부재(14)보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 제2 중간 부재(14)에 대응한 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 직경 방향 외측에 배치된다.

Description

댐퍼 장치
본 개시의 발명은, 엔진으로부터의 토크가 전달되는 입력 요소와, 출력 요소를 갖는 댐퍼 장치에 관한 것이다.
종래, 발진 장치에 적용 가능한 댐퍼 장치로서, 토크 컨버터에 관련되어 사용되는 더블 패스 댐퍼가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 댐퍼 장치에 있어서, 엔진 및 로크업 클러치(32)로부터 출력 허브(37)까지의 진동 경로는, 2개의 평행한 진동 경로 B 및 C로 분할되어 있고, 2개의 진동 경로 B, C는, 각각 한 쌍의 스프링과, 당해 한 쌍의 스프링 사이에 배치되는 별개의 중간 플랜지(36, 38)를 갖는다. 또한, 토크 컨버터의 터빈(34)은, 2개의 진동 경로의 고유 진동수를 상이하게 하기 위해 진동 경로 B의 중간 플랜지(36)에 결합되어 있고, 진동 경로 B의 중간 플랜지(36)의 고유 진동수는, 진동 경로 C의 중간 플랜지(38)의 고유 진동수보다 작다. 이러한 댐퍼 장치에서는, 로크업 클러치(32)가 연결되어 있는 경우, 엔진으로부터의 진동이 댐퍼 장치의 2개의 진동 경로 B, C에 진입한다. 그리고, 어느 주파수의 엔진 진동이 터빈(34)에 결합된 중간 플랜지(36)를 포함하는 진동 경로 B에 도달하면, 진동 경로 B의 중간 플랜지(36)로부터 출력 허브(37)까지의 사이에 있어서의 진동의 위상이 입력 진동의 위상에 대해 180도 시프트된다. 이때, 진동 경로 C의 중간 플랜지(38)의 고유 진동수는 진동 경로 B의 중간 플랜지(36)의 고유 진동수보다 큰 점에서, 진동 경로 C에 진입한 진동은, 위상의 시프트(편이)를 발생하는 일 없이 출력 허브(37)에 전달된다. 이와 같이, 진동 경로 B로부터 출력 허브(37)에 전달되는 진동의 위상과, 진동 경로 C로부터 출력 허브(37)에 전달되는 진동의 위상을 180도 시프트되게 함으로써, 출력 허브(37)에서의 진동을 감쇠시킬 수 있다.
일본 특허 공표 제2012-506006호 공보
상기 특허문헌 1에 기재된 더블 패스 댐퍼의 진동 감쇠 성능을 향상시키기 위해서는, 각 중간 플랜지의 양측의 탄성체의 스프링 상수나 각 중간 플랜지의 중량을 조정하여, 진동 경로 B 및 C의 고유 진동수를 적정하게 설정할 필요가 있다. 그러나, 탄성체의 스프링 상수를 조정하여 진동 경로 B 및 C의 고유 진동수를 적정화하려고 하면, 더블 패스 댐퍼 전체의 강성이 크게 변동되어 버린다. 또한, 중간 플랜지나 그것에 결합되는 터빈의 중량을 조정하여 2개의 고유 진동수를 적정화하려고 하면, 플랜지나 터빈의 중량, 나아가 토크 컨버터 전체의 중량이 증가해 버린다. 따라서, 상기 더블 패스 댐퍼에 있어서, 진동 감쇠 성능이 향상되도록 진동 경로 B 및 C의 고유 진동수를 적정하게 설정하는 것은 용이하지 않고, 감쇠되어야 할 진동의 주파수에 따라서는, 특허문헌 1에 기재된 댐퍼 장치에 의해서도 당해 진동을 양호하게 감쇠할 수 없게 된다.
그래서, 본 개시의 발명은, 고유 진동수를 용이하고 또한 적정하게 설정 가능한 동시에 진동 감쇠 성능을 더 향상시킬 수 있는 댐퍼 장치의 제공을 주 목적으로 한다.
본 개시의 댐퍼 장치는, 엔진으로부터의 토크가 전달되는 입력 요소와, 출력 요소를 갖는 댐퍼 장치에 있어서, 제1 중간 요소와, 제2 중간 요소와, 상기 입력 요소와 상기 제1 중간 요소 사이에서 토크를 전달하는 제1 탄성체와, 상기 제1 중간 요소와 상기 출력 요소 사이에서 토크를 전달하는 제2 탄성체와, 상기 입력 요소와 상기 제2 중간 요소 사이에서 토크를 전달하는 제3 탄성체와, 상기 제2 중간 요소와 상기 출력 요소 사이에서 토크를 전달하는 제4 탄성체와, 상기 제1 중간 요소와 상기 제2 중간 요소 사이에서 토크를 전달하는 제5 탄성체를 구비하고, 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소의 고유 진동수가, 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제2 중간 요소의 고유 진동수보다 작고, 상기 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽이, 상기 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는 것이다.
이 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체의 모든 휨이 허용되어 있는 상태에 대해, 장치 전체에서 2개의 고유 진동수를 설정할 수 있다. 그리고, 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 이들 제1 내지 제5 탄성체를 포함하는 댐퍼 장치의 고유 진동수는, 제5 탄성체의 강성이 저하됨에 따라서 작아지는 것과, 제5 탄성체의 강성 변화에 대한 댐퍼 장치의 등가 강성의 변화는, 제1 내지 제4 탄성체의 강성의 변화에 대한 당해 등가 강성의 변화에 비해 대폭 작아지는 것이 판명되어 있다. 따라서, 이 댐퍼 장치에서는, 제5 탄성체의 강성을 조정함으로써, 댐퍼 장치의 등가 강성을 적정하게 유지함과 함께 제1 및 제2 중간 요소의 중량(관성 모멘트)의 증가를 억제하면서, 장치 전체의 2개의 고유 진동수를 용이하고 또한 적정하게 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 중간 요소보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 요소에 대응한 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽을 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치함으로써, 제1 중간 요소의 관성 모멘트를 더 크게 하여, 당해 제1 중간 요소의 고유 진동수를 더 작게 할 수 있다. 이 결과, 이 댐퍼 장치에서는, 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 개시의 댐퍼 장치를 포함하는 발진 장치를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 발진 장치를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 개시의 댐퍼 장치의 구성 요소를 도시하는 정면도이다.
도 4는 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제1 내지 제4 탄성체의 평균 설치 반경을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 본 개시의 댐퍼 장치의 구성 요소를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 개시의 댐퍼 장치의 구성 요소를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 토크 전달 경로를 도시하는 모식도이다.
도 8은 엔진의 회전수와, 댐퍼 장치의 출력 요소에 있어서의 이론상의 토크 변동의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 9는 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제1 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 10은 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제2 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 11은 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제3 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 12는 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제4 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 13은 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제5 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 14는 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제1 중간 요소의 관성 모멘트와, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 15는 엔진의 회전수와, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동과 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상차 Δλ의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 16은 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 탄성체의 토크 분담비와 진동 감쇠 성능의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 17은 엔진의 회전수와, 히스테리시스를 고려한 경우의 댐퍼 장치의 출력 요소에 있어서의 토크 변동의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 18은 본 개시의 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 19는 본 개시의 또 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 20은 본 개시의 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 21은 본 개시의 또 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 22는 본 개시의 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
다음으로, 도면을 참조하면서, 본 개시의 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다.
도 1은, 본 개시의 댐퍼 장치(10)를 포함하는 발진 장치(1)를 도시하는 개략 구성도이고, 도 2는 발진 장치(1)를 도시하는 단면도이다. 이들 도면에 도시한 발진 장치(1)는, 원동기로서의 엔진(본 실시 형태에서는, 내연 기관)(EG)을 구비한 차량에 탑재되는 것이며, 댐퍼 장치(10) 외에도, 엔진(EG)의 크랭크 샤프트에 연결되는 프론트 커버(3)나, 프론트 커버(3)에 고정되는 펌프 임펠러(입력측 유체 전동 요소)(4), 펌프 임펠러(4)와 동축으로 회전 가능한 터빈 러너(출력측 유체 전동 요소)(5), 댐퍼 장치(10)에 연결됨과 함께 자동 변속기(AT), 무단 변속기(CVT), 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT), 하이브리드 트랜스미션, 혹은 감속기인 변속기(동력 전달 장치)(TM)의 입력축(IS)에 고정되는 동력 출력 부재로서의 댐퍼 허브(7), 로크업 클러치(8) 등을 포함한다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 「축 방향」은, 특별히 명기하는 것을 제외하고, 기본적으로, 발진 장치(1)나 댐퍼 장치(10)의 중심축(CA)(축심, 도 4 참조)의 연장 방향을 나타낸다. 또한, 「직경 방향」은, 특별히 명기하는 것을 제외하고, 기본적으로, 발진 장치(1)나 댐퍼 장치(10), 당해 댐퍼 장치(10) 등의 회전 요소의 직경 방향, 즉 발진 장치(1)나 댐퍼 장치(10)의 중심축(CA)으로부터 당해 중심축(CA)과 직교하는 방향(반경 방향)으로 연장되는 직선의 연장 방향을 나타낸다. 또한, 「주위 방향」은, 특별히 명기하는 것을 제외하고, 기본적으로, 발진 장치(1)나 댐퍼 장치(10), 당해 댐퍼 장치(10) 등의 회전 요소의 주위 방향, 즉 당해 회전 요소의 회전 방향을 따른 방향을 나타낸다.
펌프 임펠러(4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 프론트 커버(3)에 밀하게 고정되는 펌프 셸(40)과, 펌프 셸(40)의 내면에 배치된 복수의 펌프 블레이드(41)를 갖는다. 터빈 러너(5)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 터빈 셸(50)과, 터빈 셸(50)의 내면에 배치된 복수의 터빈 블레이드(51)를 갖는다. 터빈 셸(50)의 내주부는, 복수의 리벳을 통해 터빈 허브(52)에 고정된다. 터빈 허브(52)는, 댐퍼 허브(7)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 당해 터빈 허브(52)(터빈 러너(5))의 발진 장치(1)의 축 방향에 있어서의 이동은, 댐퍼 허브(7)와, 당해 댐퍼 허브(7)에 장착되는 스냅링에 의해 규제된다.
펌프 임펠러(4)와 터빈 러너(5)는, 서로 대향하고, 양자 사이에는, 터빈 러너(5)로부터 펌프 임펠러(4)에의 작동유(작동 유체)의 흐름을 정류하는 스테이터(6)가 동축에 배치된다. 스테이터(6)는, 복수의 스테이터 블레이드(60)를 갖고, 스테이터(6)의 회전 방향은, 원웨이 클러치(61)에 의해 일방향으로만 설정된다. 이들 펌프 임펠러(4), 터빈 러너(5) 및 스테이터(6)는, 작동유를 순환시키는 토러스(환상 유로)를 형성하고, 토크 증폭 기능을 가진 토크 컨버터(유체 전동 장치)로서 기능한다. 단, 발진 장치(1)에 있어서, 스테이터(6)나 원웨이 클러치(61)를 생략하고, 펌프 임펠러(4) 및 터빈 러너(5)를 유체 커플링으로서 기능시켜도 된다.
로크업 클러치(8)는, 댐퍼 장치(10)를 통해 프론트 커버(3)와 댐퍼 허브(7)를 연결하는 로크업을 실행함과 함께 당해 로크업을 해제하는 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 로크업 클러치(8)는, 단판 유압식 클러치로서 구성되어 있고, 프론트 커버(3)의 내부, 또한 당해 프론트 커버(3)의 엔진(EG)측의 내벽면 근방에 배치됨과 함께 댐퍼 허브(7)에 대해 축 방향으로 이동 가능하게 감합되는 로크업 피스톤(동력 입력 부재)(80)을 갖는다. 또한, 로크업 피스톤(80)의 외주측, 또한 프론트 커버(3)측의 면에는, 도 2에 도시한 바와 같이 마찰재(88)가 접착된다. 또한, 로크업 피스톤(80)과 프론트 커버(3) 사이에는, 작동유 공급로나 입력축(IS)에 형성된 유로를 통해 도시하지 않은 유압 제어 장치에 접속되는 로크업실(결합 오일실)(85)이 구획 형성된다.
로크업실(85) 내에는, 입력축(IS)에 형성된 유로 등을 통해 펌프 임펠러(4) 및 터빈 러너(5)의 축심측(원웨이 클러치(61)의 주변)으로부터 직경 방향 외측을 향해 펌프 임펠러(4) 및 터빈 러너(5)(토러스)에 공급되는 유압 제어 장치로부터의 작동유가 유입 가능하다. 따라서, 프론트 커버(3)와 펌프 임펠러(4)의 펌프 셸에 의해 구획 형성되는 유체 전동실(9) 내와 로크업실(85) 내가 등압으로 유지되면, 로크업 피스톤(80)은 프론트 커버(3)측으로 이동하지 않아, 로크업 피스톤(80)이 프론트 커버(3)와 마찰 결합되는 일은 없다. 이에 비해, 도시하지 않은 유압 제어 장치에 의해 유체 전동실(9) 내의 유압을 로크업실(89) 내의 유압보다 높게 하면, 로크업 피스톤(80)은 압력차에 의해 프론트 커버(3)를 향해 이동하여 프론트 커버(3)와 마찰 결합된다. 이에 의해, 프론트 커버(3)(엔진(EG))는, 로크업 피스톤(80)이나 댐퍼 장치(10)를 통해 댐퍼 허브(7)에 연결된다. 또한, 로크업 클러치(8)로서, 적어도 1매의 마찰 결합 플레이트(복수의 마찰재)를 포함하는 다판 유압식 클러치가 채용되어도 된다. 이 경우, 당해 다판 유압식 클러치의 클러치 드럼 또는 클러치 허브가 동력 입력 부재로서 기능하게 된다.
댐퍼 장치(10)는, 엔진(EG)과 변속기(TM) 사이에서 진동을 감쇠하는 것이며, 도 1에 도시한 바와 같이, 동축으로 상대 회전하는 회전 요소(회전 부재, 즉 회전 질량체)로서, 구동 부재(입력 요소)(11), 제1 중간 부재(제1 중간 요소)(12), 제2 중간 부재(제2 중간 요소)(14) 및 종동 부재(출력 요소)(16)를 포함한다. 또한, 댐퍼 장치(10)는, 토크 전달 요소(토크 전달 탄성체)로서, 구동 부재(11)와 제1 중간 부재(12) 사이에 배치되어 회전 토크(회전 방향의 토크)를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 2개)의 제1 외측 스프링(제1 탄성체)(SP11), 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 2개)의 제2 외측 스프링(제2 탄성체)(SP12), 구동 부재(11)와 제2 중간 부재(14) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 제1 내측 스프링(제3 탄성체)(SP21), 제2 중간 부재(14)와 종동 부재(16) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 제2 내측 스프링(제4 탄성체)(SP22) 및 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 2개)의 중간 스프링(제5 탄성체)(SPm)을 포함한다.
본 실시 형태에서는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)으로서, 하중이 가해져 있지 않을 때에 똑바로 연장되는 축심을 갖도록 나선 형상으로 권취된 금속재로 이루어지는 직선형 코일 스프링이 채용된다. 이에 의해, 아크 코일 스프링을 사용한 경우에 비해, 스프링(SP11∼SPm)을 축심을 따라 더 적정하게 신축시켜, 토크를 전달하는 스프링과 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력에 기인한 히스테리시스, 즉, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 증가해 갈 때의 출력 토크와, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 감소해 갈 때의 출력 토크 사이의 차를 저감화할 수 있다. 히스테리시스는, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 증가하는 상태에서 댐퍼 장치(10)의 비틀림각이 소정 각도로 되었을 때에 종동 부재(16)로부터 출력되는 토크와, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 감소하는 상태에서 댐퍼 장치(10)의 비틀림각이 상기 소정 각도로 되었을 때에 종동 부재(16)로부터 출력되는 토크의 차분에 의해 정량화될 수 있는 것이다. 또한, 스프링(SP11∼SPm) 중 적어도 어느 하나는, 아크 코일 스프링이어도 된다. 또한, "스프링의 축심"은, 직선형 코일 스프링이나 아크 코일 스프링에 있어서의 나선 형상으로 권회된 금속재 등의 권회 중심을 의미한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 외측 스프링(SP11), 제2 외측 스프링(SP12) 및 중간 스프링(SPm)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어 SP11, SP12, SPm, SP11, SP12, SPm이라고 하는 순서로 댐퍼 장치(10)(제1 중간 부재(12))의 주위 방향을 따라 배열됨과 함께 발진 장치(1)의 외주에 근접하도록 유체 전동실(9) 내의 외주측 영역에 배치된다. 이와 같이, 중간 스프링(SPm)을 외주측의 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과 주위 방향을 따라 배열되도록 배치함으로써, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과, 중간 스프링(SPm)의 비틀림각(스트로크)을 양호하게 확보하는 것이 가능해진다. 이에 비해, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 댐퍼 장치(10)(제2 중간 부재(14))의 주위 방향을 따라 교대로 배열되도록 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 중간 스프링(SPm)의 직경 방향 내측에 배치되어, 스프링(SP11, SP12, SPm)에 의해 포위된다.
이에 의해, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ri보다 커진다. 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ro은, 도 4에 도시한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)의 중심축(CA)으로부터 제1 외측 스프링(제1 탄성체)(SP11)의 축심까지의 거리인 당해 제1 외측 스프링(SP11)의 설치 반경 rSP11과, 중심축(CA)으로부터 제2 외측 스프링(제2 탄성체)(SP12)의 축심까지의 거리인 당해 제2 외측 스프링(SP12)의 설치 반경 rSP12의 평균값(＝(rSP11＋rSP12)/2)이다. 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ri는, 도 4에 도시한 바와 같이, 중심축(CA)으로부터 제1 내측 스프링(제3 탄성체)(SP21)의 축심까지의 거리인 당해 제1 내측 스프링(SP21)의 설치 반경 rSP21과, 중심축(CA)으로부터 제2 내측 스프링(제4 탄성체)(SP22)의 축심까지의 거리인 당해 제2 내측 스프링(SP22)의 설치 반경 rSP22의 평균값(＝(rSP21＋rSP22)/2)이다. 또한, 설치 반경 rSP11, rSP12, rSP21 또는 rSP22는, 중심축(CA)과, 각 스프링(SP11, SP12, SP21, SP22)의 축심 상의 미리 정해진 점(예를 들어, 축 방향에 있어서의 중앙이나 단부)의 거리여도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)(및 중간 스프링(SPm))은, 설치 반경 rSP11과 설치 반경 rSP12가 동등해지도록 동일 원주 상에 배열되고, 제1 외측 스프링(SP11)의 축심과, 제2 외측 스프링(SP12)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)은, 설치 반경 rSP21과 설치 반경 rSP22가 동등해지도록 동일 원주 상에 배열되고, 제1 내측 스프링(SP21)의 축심과, 제2 내측 스프링(SP22)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함된다. 또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)이 직경 방향으로부터 보아 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과 축 방향으로 겹치도록 당해 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 직경 방향 내측에 배치된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)를 직경 방향으로 콤팩트화함과 함께, 당해 댐퍼 장치(10)의 축 길이를 더 단축화하는 것이 가능해진다.
단, 도 4에 도시한 바와 같이, 중심축(CA)으로부터 제1 외측 스프링(SP11)의 축심까지의 설치 반경 rSP11과, 당해 중심축(CA)으로부터 제2 외측 스프링(SP12)의 축심까지의 설치 반경 rSP12는 상이해도 된다. 또한, 중심축(CA)으로부터 제1 내측 스프링(SP21)의 축심까지의 설치 반경 rSP21과, 당해 중심축(CA)으로부터 제2 내측 스프링(SP22)의 축심까지의 설치 반경 rSP22는 상이해도 된다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 중 적어도 어느 한쪽의 설치 반경 rSP11, rSP12는, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 중 적어도 어느 한쪽의 설치 반경 rSP21, rSP22보다 커도 된다. 또한, 제1 외측 스프링(SP11)의 축심과, 제2 외측 스프링(SP12)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함되어 있지 않아도 된다. 또한, 제1 내측 스프링(SP21)의 축심과, 제2 내측 스프링(SP22)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함되어 있지 않아도 된다. 또한, 스프링(SP11, SP12, SP21 및 SP22)의 축심이 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함되어도 되고, 스프링(SP11, SP12, SP21 및 SP22) 중 적어도 어느 하나의 축심이 당해 일평면에 포함되어 있지 않아도 된다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 제1 외측 스프링(SP11)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k11"로 하고, 제2 외측 스프링(SP12)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k12"로 하고, 제1 내측 스프링(SP21)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k21"로 하고, 제2 내측 스프링(SP22)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k22"로 하였을 때, 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22가, k11≠k21, 또한 k11/k21≠k12/k22라고 하는 관계를 만족시키도록 선택된다. 더 상세하게는, 스프링 상수 k11, k12, k21, 및 k22는, k11/k21＜k12/k22 및 k11＜k12＜k22＜k21이라고 하는 관계를 만족시킨다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 스프링 상수 k11, k12 중 작은 쪽(k11)은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k21, k22 중 작은 쪽(k22)보다 작아진다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 강성, 즉 스프링 상수를 "km"으로 하였을 때, 스프링 상수 k11, k12, k21, k22 및 km은, k11＜km＜k12＜k22＜k21이라고 하는 관계를 만족시킨다.
도 2에 도시한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)의 구동 부재(11)는, 로크업 클러치(8)의 로크업 피스톤(80)에 고정되는 환상의 제1 플레이트 부재(제1 입력 부재)(111)와, 댐퍼 허브(7)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)됨과 함께 제1 플레이트 부재(111)에 일체로 회전하도록 연결되는 환상의 제2 플레이트 부재(제2 입력 부재)(112)와, 제2 플레이트 부재(112)보다 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치됨과 함께 복수의 리벳(연결구)(125)을 통해 제2 플레이트 부재(112)에 연결(고정)되는 환상의 제3 플레이트 부재(제3 입력 부재)(113)를 포함한다. 이에 의해, 구동 부재(11), 즉 제1, 제2 및 제3 플레이트 부재(111, 112, 113)는, 로크업 피스톤(80)과 일체로 회전하여, 로크업 클러치(8)의 결합에 의해 프론트 커버(3)(엔진(EG))와 댐퍼 장치(10)의 구동 부재(11)가 연결되게 된다.
제1 플레이트 부재(111)는, 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 리벳을 통해 로크업 피스톤(80)의 외주측의 내면(마찰재(88)가 접착되지 않는 면)에 고정되는 환상의 고정부(111a)와, 고정부(111a)의 외주부로부터 축 방향으로 연장된 짧은 통 형상부(111b)와, 통 형상부(111b)의 헐거운 단부로부터 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 직경 방향 외측으로 연장됨과 함께 고정부(111a)로부터 이격되도록 축 방향으로 연장되는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 스프링 맞닿음부(제1 맞닿음부)(111c)와, 통 형상부(111b)의 헐거운 단부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 12개)의 결합 볼록부(111e)를 갖는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 플레이트 부재(111)가 고정되는 로크업 피스톤(80)은, 댐퍼 허브(7)에 형성된 원통 형상의 제1 지지부(71)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
제2 플레이트 부재(112)는, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 제3 플레이트 부재(113)보다 로크업 피스톤(80)에 근접하도록 배치됨과 함께, 댐퍼 허브(7)에 형성된 원통 형상의 제2 지지부(72)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 댐퍼 허브(7)의 제2 지지부(72)는 제1 지지부(71)보다 터빈 러너(5)에 근접하도록 당해 제1 지지부(71)로부터 댐퍼 장치(10)의 축 방향으로 시프트되게 하여 형성되어 있다. 또한, 제2 지지부(72)는, 제1 지지부(71)보다 큰 외경을 갖고, 당해 제1 지지부(71)의 직경 방향 외측에 설치된다.
또한, 제2 플레이트 부재(112)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창(112w)(도 3 및 도 5 참조)과, 각각 대응하는 스프링 수용 창(112w)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(112a)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창(112w)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(112a)와 제2 플레이트 부재(112)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(112b)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 맞닿음부(제2 맞닿음부)(112c)를 갖는다. 제2 플레이트 부재(112)의 복수의 스프링 맞닿음부(112c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창(112w)(스프링 지지부(112a, 112b)) 사이에 1개씩 설치된다. 또한, 제2 플레이트 부재(112)의 외주부에는, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 12개)의 결합 오목부(112e)가 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있고, 각 결합 오목부(112e)에는, 제1 플레이트 부재(111)의 대응하는 결합 볼록부(111e)가 직경 방향의 백래시를 갖고 감합된다. 결합 볼록부(111e)를 결합 오목부(112e)에 감합함으로써 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)는, 직경 방향으로 상대 이동 가능해진다.
제3 플레이트 부재(113)도, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있다. 제3 플레이트 부재(113)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창과, 각각 대응하는 스프링 수용 창의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(113a)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(113a)와 제3 플레이트 부재(113)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(113b)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 맞닿음부(제3 맞닿음부)(113c)를 갖는다. 제3 플레이트 부재(113)의 복수의 스프링 맞닿음부(113c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 지지부(113a, 113b)(스프링 수용 창) 사이에 1개씩 설치된다.
제1 중간 부재(12)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 탄성체 지지 부재(121)와, 연결 부재(122)를 포함한다. 탄성체 지지 부재(121)는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 외주부나 로크업 피스톤(80)측(엔진(EG)측)의 측부(도 2에 있어서의 우측의 측부), 터빈 러너(5)측(변속기(TM)측)의 측부의 외주측을 지지(가이드)하도록 환상으로 형성되어 있다. 탄성체 지지 부재(121)는, 구동 부재(11)의 제1 플레이트 부재(111)의 통 형상부(111b)에 의해 회전 가능해지도록 직경 방향으로 지지(조심)되어, 유체 전동실(9) 내의 외주측 영역에 배치된다. 이와 같이 제1 중간 부재(12)를 유체 전동실(9) 내의 외주측 영역에 배치함으로써, 당해 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트(이너셔)를 더 크게 하는 것이 가능해진다. 또한, 탄성체 지지 부재(121)는, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 180°간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(121c)를 갖는다. 각 스프링 맞닿음부(121c)는, 탄성체 지지 부재(121)의 로크업 피스톤(80)측의 측부로부터 터빈 러너(5)측으로 축 방향으로 연장된다.
제1 중간 부재(12)를 구성하는 연결 부재(122)는, 터빈 러너(5)의 터빈 셸(50)에 예를 들어 용접에 의해 고정되는 환상의 고정부(환상부)(122a)와, 당해 고정부(122a)의 외주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 180°간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(제1 스프링 맞닿음부)(122c)와, 고정부(122a)의 외주부의 스프링 맞닿음부(122c)의 사이로부터 축 방향으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(122d)와, 고정부(122a)의 내주부로부터 스프링 맞닿음부(122c, 122d)와 동일한 측에 축 방향으로 연장된 짧은 원통 형상의 지지부(122s)를 갖는다. 연결 부재(122)의 복수의 제2 스프링 맞닿음부(122d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 당해 연결 부재(122)의 축심에 대해 대칭으로 형성되고(도 3 참조), 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(122d)는 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
제2 중간 부재(14)는, 환상의 피지지부(환상부)(14a)와, 당해 피지지부(14a)의 내주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 120°간격으로 3개)의 스프링 맞닿음부(제1 스프링 맞닿음부)(14c)와, 피지지부(14a)의 외주부로부터 스프링 맞닿음부(14c)와 동일한 측에 축 방향으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)를 갖는다. 제2 중간 부재(14)의 복수의 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 당해 제2 중간 부재(14)의 축심에 대해 대칭으로 형성되고(도 3 참조), 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
제2 중간 부재(14)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 터빈 러너(5)에 고정된 제1 중간 부재(12)의 연결 부재(122)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 당해 제2 중간 부재(14)의 피지지부(14a)는, 구동 부재(11)의 제3 플레이트 부재(113)와 터빈 러너(5)의 축 방향 사이에 위치한다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 중간 부재(14)의 피지지부(14a)에는, 연결 부재(122)의 지지부(122s)가 감합되는 오목부가 형성되어 있고, 제2 중간 부재(14)는 당해 지지부(122s)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 또한, 제2 중간 부재(14)의 피지지부(14a)가 지지부(122s)의 선단에 접촉함으로써, 제2 중간 부재(14)의 터빈 러너(5)측으로의 이동이 규제된다. 또한, 제3 플레이트 부재(113)의 외주부에는, 터빈 러너(5)측의 표면으로부터 제2 중간 부재(14)측으로 돌출되는 복수의 이동 규제 돌기부(113s)가 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 따라서, 제2 중간 부재(14)의 피지지부(14a)가 제3 플레이트 부재(113)의 이동 규제 돌기부(113s)에 접촉함으로써, 제2 중간 부재(14)의 터빈 러너(5)로부터 이격되는 방향(로크업 피스톤(80)측)으로의 이동이 규제된다.
종동 부재(16)는, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 도 2에 도시한 바와 같이, 구동 부재(11)의 제2 플레이트 부재(112)와 제3 플레이트 부재(113)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께 댐퍼 허브(7)(본 실시 형태에서는, 제2 지지부(72))에 리벳을 통해 고정된다. 이에 의해, 종동 부재(16)는, 댐퍼 허브(7)와 일체로 회전하게 된다. 종동 부재(16)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창과, 당해 종동 부재(16)의 내주연에 근접하도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어, 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(내측 맞닿음부)(16ci)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)보다 직경 방향 외측에서 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열됨과 함께 터빈 러너(5)측으로부터 로크업 피스톤(80)측으로 축 방향으로 연장되는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(외측 맞닿음부)(16co)를 갖는다. 종동 부재(16)의 복수의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창의 사이에 1개씩 설치된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 제1 중간 부재(12)의 탄성체 지지 부재(121)에 의해, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 당해 제1 중간 부재(12)의 주위 방향을 따라 교대로 배열되도록 지지된다. 또한, 구동 부재(11)의 제1 플레이트 부재(111)의 스프링 맞닿음부(111c)는, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 대응하는 제1 또는 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 주위 방향의 단부(휨 방향의 단부, 이하 마찬가지)와 맞닿는다. 또한, 탄성체 지지 부재(121)의 각 스프링 맞닿음부(121c)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 서로 인접하여 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 연결 부재(122)의 각 스프링 맞닿음부(122c)도, 도 3에 도시한 바와 같이, 서로 인접하여 쌍을 이루는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
즉, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제1 외측 스프링(SP11)의 일단부(도 3에 있어서의 중간 스프링(SPm)측의 단부)는, 구동 부재(11)의 대응하는 스프링 맞닿음부(111c)와 맞닿고, 각 제1 외측 스프링(SP11)의 타단부(도 3에 있어서의 제2 외측 스프링(SP12)측의 단부)는, 제1 중간 부재(12)의 대응하는 스프링 맞닿음부(121c 및 122c)와 맞닿는다. 또한, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제2 외측 스프링(SP12)의 일단부(도 3에 있어서의 제1 외측 스프링(SP11)측의 단부)는, 제1 중간 부재(12)의 대응하는 스프링 맞닿음부(121c 및 122c)와 맞닿고, 각 제2 외측 스프링(SP12)의 타단부(도 3에 있어서의 중간 스프링(SPm)측의 단부)는, 구동 부재(11)의 대응하는 스프링 맞닿음부(111c)와 맞닿는다.
또한, 종동 부재(16)의 각 외측 스프링 맞닿음부(16co)는, 구동 부재(11)의 각 스프링 맞닿음부(111c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 즉, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 제1 외측 스프링(SP11)의 일단부(중간 스프링(SPm)측의 단부)와, 당해 제1 외측 스프링(SP11)과 쌍을 이루는 제2 외측 스프링(SP12)의 타단부(중간 스프링(SPm)측의 단부)는, 각각 종동 부재(16)의 대응하는 외측 스프링 맞닿음부(16co)와 맞닿는다. 이 결과, 종동 부재(16)는 복수의 제1 외측 스프링(SP11)과, 제1 중간 부재(12)(탄성체 지지 부재(121) 및 연결 부재(122))와, 복수의 제2 외측 스프링(SP12)을 통해 구동 부재(11)에 연결되게 된다.
또한, 제1 중간 부재(12)의 연결 부재(122)는, 터빈 러너(5)에 고정되는 점에서, 제1 중간 부재(12)와 터빈 러너(5)는 일체로 회전하도록 연결되게 된다. 이와 같이, 터빈 러너(5)(및 터빈 허브(52))를 제1 중간 부재(12)에 연결함으로써, 당해 제1 중간 부재(12)의 실질적인 관성 모멘트(탄성체 지지 부재(121), 연결 부재(122) 및 터빈 러너(5) 등의 관성 모멘트의 합계값)를 한층 더 크게 하는 것이 가능해진다. 또한, 터빈 러너(5)와, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 직경 방향 외측, 즉 유체 전동실(9) 내의 외주측 영역에 배치되는 제1 중간 부재(12)를 연결함으로써, 연결 부재(122)가 구동 부재(11)의 제3 플레이트 부재(113)나 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)과 터빈 러너(5)의 축 방향에 있어서의 사이를 통과하지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10), 나아가 발진 장치(1)의 축 길이의 증가를 더 양호하게 억제하는 것이 가능해진다.
한편, 제2 플레이트 부재(112)의 복수의 스프링 지지부(112a)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)(각 1개)의 로크업 피스톤(80)측의 측부를 내주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 복수의 스프링 지지부(112b)는, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 로크업 피스톤(80)측의 측부를 외주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 제3 플레이트 부재(113)의 복수의 스프링 지지부(113a)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)(각 1개)의 터빈 러너(5)측의 측부를 내주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 복수의 스프링 지지부(113b)는, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 터빈 러너(5)측의 측부를 외주측으로부터 지지(가이드)한다. 즉, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 주위 방향(제2 중간 부재(14)의 주위 방향)으로 교대로 배열되도록, 구동 부재(11)를 구성하는 제2 플레이트 부재(112)의 스프링 지지부(112a, 112b)와 제3 플레이트 부재(113)의 스프링 지지부(113a, 113b)에 의해 지지된다.
또한, 제2 플레이트 부재(112)의 각 스프링 맞닿음부(112c)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 스프링 수용 창(112w)(스프링 지지부(112a, 112b, 113a, 113b))에 의해 지지되어 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 마찬가지로, 제3 플레이트 부재(113)의 각 스프링 맞닿음부(113c)도, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 스프링 지지부(112a, 112b, 113a, 113b)(스프링 수용 창)에 의해 지지된(쌍을 이루지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14)의 각 스프링 맞닿음부(14c)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
즉, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제1 내측 스프링(SP21)의 일단부는, 구동 부재(11)의 대응하는 스프링 맞닿음부(112c, 113c)와 맞닿고, 각 제1 내측 스프링(SP21)의 타단부는, 제2 중간 부재(14)의 대응하는 스프링 맞닿음부(14c)와 맞닿는다. 또한, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제2 내측 스프링(SP22)의 일단부는, 제2 중간 부재(14)의 대응하는 스프링 맞닿음부(14c)와 맞닿고, 각 제2 내측 스프링(SP22)의 타단부는, 구동 부재(11)의 대응하는 스프링 맞닿음부(112c, 113c)와 맞닿는다. 또한, 스프링 맞닿음부(14c)와 제1 내측 스프링(SP21)의 타단부 사이, 및 스프링 맞닿음부(14c)와 제2 내측 스프링(SP22)의 일단부 사이에는, 도 3에 도시한 바와 같이 스프링 시트(Ss)가 배치되어도 된다.
또한, 종동 부재(16)의 각 내측 스프링 맞닿음부(16ci)는, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 구동 부재(11)의 스프링 맞닿음부(112c, 113c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제1 내측 스프링(SP21)의 상기 일단부는, 종동 부재(16)의 대응하는 내측 스프링 맞닿음부(16ci)와도 맞닿고, 각 제2 내측 스프링(SP22)의 상기 타단부는, 종동 부재(16)의 대응하는 내측 스프링 맞닿음부(16ci)와도 맞닿는다. 이 결과, 종동 부재(16)는 복수의 제1 내측 스프링(SP21)과, 제2 중간 부재(14)와, 복수의 제2 내측 스프링(SP22)을 통해 구동 부재(11)에 연결된다.
그리고, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12)(연결 부재(122))의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(122d)에 의해 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14d)에 의해 양측으로부터 지지된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14)는, 복수의 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되게 된다. 본 실시 형태에 있어서, 중간 스프링(SPm)의 단부와 제2 스프링 맞닿음부(14d, 122d) 사이에는, 도 1 및 도 6에 도시한 바와 같이, 스프링 시트(Ss)가 배치된다.
또한, 댐퍼 장치(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16)의 상대 회전 및 제2 외측 스프링(SP12)의 휨을 규제하는 제1 스토퍼(21)와, 제2 중간 부재(14)와 종동 부재(16)의 상대 회전 및 제2 내측 스프링(SP22)의 휨을 규제하는 제2 스토퍼(22)와, 구동 부재(11)와 종동 부재(16)의 상대 회전을 규제하는 제3 스토퍼(23)를 포함한다. 제1 및 제2 스토퍼(21, 22)는, 엔진(EG)으로부터 구동 부재(11)에 전달되는 입력 토크가 댐퍼 장치(10)의 최대 비틀림각 θmax에 대응한 토크 T2(제2 역치)보다 작은 미리 정해진 토크(제1 역치) T1에 도달한 단계에서 대략 동시에 대응하는 회전 요소의 상대 회전 및 스프링의 휨을 규제하도록 구성된다. 또한, 제3 스토퍼(23)는, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 최대 비틀림각 θmax에 대응한 토크 T2에 도달한 단계에서 구동 부재(11)와 종동 부재(16)의 상대 회전을 규제하도록 구성된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)는, 2단계(2스테이지)의 감쇠 특성을 갖게 된다.
본 실시 형태에 있어서, 제1 스토퍼(21)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 중간 부재(12)를 구성하는 연결 부재(122)로부터 주위 방향으로 간격을 두고 로크업 피스톤(80)을 향해 축 방향으로 연장된 복수의 스토퍼부(122x)와, 종동 부재(16)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 원호 형상으로 연장되는 복수의 노치부(161x)에 의해 구성된다. 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 제1 중간 부재(12)(연결 부재(122))의 각 스토퍼부(122x)는, 제2 중간 부재(14)의 피지지부(14a)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 원호 형상의 슬릿(14v) 중 어느 하나에 삽입 관통됨과 함께, 종동 부재(16)의 대응하는 노치부(161x) 내에 당해 노치부(161x)의 양측의 단부를 구획 형성하는 종동 부재(16)의 벽면과 맞닿지 않도록 배치된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16)가 상대 회전하는 데 수반하여 연결 부재(122)의 각 스토퍼부(122x)와 노치부(161x)의 양측의 단부를 구획 형성하는 벽면 중 한쪽이 맞닿으면, 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16)의 상대 회전 및 제2 외측 스프링(SP12)의 휨이 규제되게 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 제3 스토퍼(23)에 의해 구동 부재(11)와 종동 부재(16)의 상대 회전이 규제될 때까지 동안에, 제1 중간 부재(12)의 각 스토퍼부(122x)와, 슬릿(14v)의 양측의 단부를 구획 형성하는 제2 중간 부재(14)의 벽면이 맞닿는 일은 없다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제2 스토퍼(22)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 중간 부재(14)의 피지지부(14a)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 원호 형상으로 연장되는 복수의 슬릿(14x)과, 종동 부재(16)로부터 주위 방향으로 간격을 두고 터빈 러너(5)를 향해 축 방향으로 연장된 복수의 스토퍼부(162x)에 의해 구성된다. 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 종동 부재(16)의 각 스토퍼부(162x)는, 구동 부재(11)의 제3 플레이트 부재(113)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 원호 형상의 슬릿(113v) 중 어느 하나에 삽입 관통됨과 함께, 제2 중간 부재(14)의 대응하는 슬릿(14x) 내에 당해 슬릿(14x)의 양측의 단부를 구획 형성하는 제2 중간 부재(14)의 벽면과 맞닿지 않도록 배치된다. 이에 의해, 제2 중간 부재(14)와 종동 부재(16)가 상대 회전하는 데 수반하여 종동 부재(16)의 스토퍼부(162x)와 제2 중간 부재(14)의 슬릿(14x)의 양측의 단부를 구획 형성하는 벽면의 한쪽이 맞닿으면, 제2 중간 부재(14)와 종동 부재(16)의 상대 회전 및 제2 내측 스프링(SP22)의 휨이 규제되게 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 제3 스토퍼(23)에 의해 구동 부재(11)와 종동 부재(16)의 상대 회전이 규제될 때까지의 동안에, 종동 부재(16)의 각 스토퍼부(162x)와, 슬릿(113v)의 양측의 단부를 구획 형성하는 제3 플레이트 부재(113)의 벽면이 맞닿는 일은 없다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제3 스토퍼(23)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 구동 부재(11)를 구성하는 제2 및 제3 플레이트 부재(112, 113)를 연결하는 복수의 리벳에 장착된 컬러와, 종동 부재(16)에 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 원호 형상으로 연장되는 복수의 노치부(163x)에 의해 구성된다. 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 복수의 리벳(125) 및 컬러는, 종동 부재(16)의 대응하는 노치부(163x) 내에 당해 노치부(163x)의 양측의 단부를 구획 형성하는 종동 부재(16)의 벽면과 맞닿지 않도록 배치된다. 이에 의해, 구동 부재(11)와 종동 부재(16)가 상대 회전하는 데 수반하여 상술한 각 컬러와 노치부(163x)의 양측의 단부를 구획 형성하는 벽면의 한쪽이 맞닿으면, 구동 부재(11)와 종동 부재(16)의 상대 회전이 규제되게 된다.
상술한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ri보다 크게 정해져 있다. 즉, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다 작은 스프링 상수(강성)를 갖는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 축심보다 댐퍼 장치(10)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 각각 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다.
이에 의해, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트를 더 크게 함과 함께, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 더 저강성화하는 것이 가능해진다. 또한, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ro를 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ri보다 크게 한 경우, 강성이 낮고, 비교적 가벼운 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)이 댐퍼 장치(10)의 외주측에 배치됨과 함께, 강성이 높고, 비교적 무거운 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)이 댐퍼 장치(10)의 중심축(CA)측에 배치되게 된다. 이에 의해, 원심력에 기인하여 스프링(SP11, SP12, SP21 및 SP22)과 대응하는 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 하여, 댐퍼 장치(10) 전체의 히스테리시스를 더 작게 하는 것이 가능해진다.
또한, 탄성체 지지 부재(121)(제1 중간 부재(12))에 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 지지시킴으로써, 구동 부재(11)나 종동 부재(16)에 대한 탄성체 지지 부재(121)의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과, 당해 탄성체 지지 부재(121)의 상대 속도를 작게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 탄성체 지지 부재(121)와 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10) 전체의 히스테리시스를 저하시키는 것이 가능해진다.
또한, 댐퍼 장치(10)는, 터빈 러너(5)에 고정됨과 함께 서로 인접하는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는 스프링 맞닿음부(122c)를 갖는 연결 부재(122)를 포함한다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 외측에 배치되는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 양쪽에 제1 중간 부재(12)를 연결함과 함께 당해 제1 중간 부재(12)를 터빈 러너(5)에 연결하는 것이 가능해진다. 그리고, 터빈 러너(5)(및 터빈 허브)를 제1 중간 부재(12)에 연결함으로써, 당해 제1 중간 부재(12)의 실질적인 관성 모멘트(탄성체 지지 부재(121), 연결 부재(122) 및 터빈 러너(5) 등의 관성 모멘트의 합계값)를 한층 더 크게 할 수 있다. 또한, 탄성체 지지 부재(121)의 스프링 맞닿음부(121c)와 연결 부재(122)의 스프링 맞닿음부(122c)의 양쪽을 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 단부에 접촉시킴으로써, 당해 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 원활하게 신축시키는 것이 가능해진다.
다음으로, 댐퍼 장치(10)의 동작에 대해 설명한다. 발진 장치(1)에 있어서, 로크업 클러치(8)에 의한 로크업이 해제되어 있을 때에는, 예를 들어 엔진(EG)으로부터 프론트 커버(3)에 전달된 회전 토크(동력)가, 펌프 임펠러(4), 터빈 러너(5), 제1 중간 부재(12), 제2 외측 스프링(SP12), 종동 부재(16), 댐퍼 허브(7)라고 하는 경로나, 펌프 임펠러(4), 터빈 러너(5), 제1 중간 부재(12), 중간 스프링(SPm), 제2 중간 부재(14), 제2 내측 스프링(SP22), 종동 부재(16), 댐퍼 허브(7)라고 하는 경로를 통해 변속기(TM)의 입력축(IS)으로 전달된다. 이에 대해, 발진 장치(1)의 로크업 클러치(8)에 의해 로크업이 실행되면, 엔진(EG)으로부터 프론트 커버(3) 및 로크업 클러치(8)(로크업 피스톤(80))를 통해 구동 부재(11)에 전달된 회전 토크(입력 토크)는, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 상기 토크 T1에 도달할 때까지, 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되어 있는 동안, 스프링(SP11∼SPm) 전부를 통해 종동 부재(16) 및 댐퍼 허브(7)에 전달된다.
즉, 로크업의 실행 중에 입력 토크가 토크 T1에 도달할 때까지의 동안, 제1 외측 스프링(제1 탄성체)(SP11)은, 구동 부재(11)로부터 제1 중간 부재(12)에 회전 토크를 전달하고, 제2 외측 스프링(제2 탄성체)(SP12)은, 제1 중간 부재(12)로부터 종동 부재(16)에 회전 토크를 전달한다. 또한, 제1 내측 스프링(제3 탄성체)(SP21)은, 구동 부재(11)로부터 제2 중간 부재(14)에 회전 토크를 전달하고, 제2 내측 스프링(제4 탄성체)(SP22)은, 제2 중간 부재(14)로부터 종동 부재(16)에 회전 토크를 전달한다. 따라서, 댐퍼 장치(10)는, 구동 부재(11)와 종동 부재(16) 사이의 토크 전달 경로로서, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 외측 스프링(SP11), 제1 중간 부재(12) 및 제2 외측 스프링(SP12)을 포함하는 제1 토크 전달 경로(P1)와, 제1 내측 스프링(SP21), 제2 중간 부재(14) 및 제2 내측 스프링(SP22)을 포함하는 제2 토크 전달 경로(P2)를 갖게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22가, k11＜k12＜k22＜k21이라고 하는 관계를 만족시킨다. 이 때문에, 로크업의 실행 중에 입력 토크가 토크 T1에 도달할 때까지의 동안에 구동 부재(11)에 토크가 전달되면, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 중간 부재(14)가 제1 중간 부재(12)에 대해 회전 방향(차량이 전진할 때의 회전 방향)에 있어서의 진행 방향측(하류측)으로 (약간)비틀어진다. 이에 의해, 중간 스프링(SPm)은, 제2 중간 부재(14)의 서로 쌍을 이루는 제2 스프링 맞닿음부(14d)의 상기 회전 방향에 있어서의 진행 방향측과는 반대측의 한쪽에 의해, 제1 중간 부재(12)의 서로 쌍을 이루는 제2 스프링 맞닿음부(122d)의 회전 방향에 있어서의 진행 방향측의 한쪽을 향해 압박된다. 즉, 로크업의 실행 중에 입력 토크가 토크 T1에 도달할 때까지의 동안, 중간 스프링(SPm)은, 구동 부재(11)로부터 제1 내측 스프링(SP21)을 통해 제2 중간 부재(14)에 전달된 토크의 일부(평균 토크의 일부)를 제1 중간 부재(12)에 전달한다. 따라서, 댐퍼 장치(10)는, 제1 내측 스프링(SP21), 제2 중간 부재(14), 중간 스프링(SPm), 제1 중간 부재(12) 및 제2 외측 스프링(SP12)을 포함하는 제3 토크 전달 경로(P3)를 갖게 된다.
이 결과, 로크업의 실행 중에 구동 부재(11)에의 입력 토크가 상기 토크 T1에 도달할 때까지의 동안에는, 제1, 제2 및 제3 토크 전달 경로(P1, P2, P3)를 통해 구동 부재(11)로부터 종동 부재(16)에 토크가 전달된다. 더 상세하게는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되어 있는 동안, 제2 외측 스프링(SP12)에는, 제1 외측 스프링(SP11)으로부터의 회전 토크와, 제1 내측 스프링(SP21), 제2 중간 부재(14) 및 중간 스프링(SPm)으로부터의 회전 토크가 전달된다. 또한, 제2 내측 스프링(SP22)에는, 제1 내측 스프링(SP21)으로부터의 회전 토크가 전달된다. 그리고, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되어 있는 동안에는, 스프링(SP11∼SPm)에 의해 구동 부재(11)에 전달되는 토크의 변동이 감쇠(흡수)된다. 이에 의해, 구동 부재(11)에 전달되는 입력 토크가 비교적 작고, 당해 구동 부재(11)의 회전수가 낮을 때의 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 상기 토크 T1에 도달하여 제1 및 제2 스토퍼(21, 22)가 작동하면, 제1 스토퍼(21)에 의해 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16)의 상대 회전 및 제2 외측 스프링(SP12)의 휨이 규제되고, 제2 스토퍼(22)에 의해 제2 중간 부재(14)와 종동 부재(16)의 상대 회전 및 제2 내측 스프링(SP22)의 휨이 규제된다. 이에 의해, 종동 부재(16)에 대한 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 상대 회전이 규제됨으로써, 중간 스프링(SPm)의 휨도 규제된다. 따라서, 구동 부재(11)에의 입력 토크가 상기 토크 T1에 도달하고 나서, 당해 입력 토크가 상기 토크 T2에 도달하여 제3 스토퍼(23)가 작동할 때까지, 제1 외측 스프링(SP11)과 제1 내측 스프링(SP21)이 병렬로 작용하여 구동 부재(11)에 전달되는 토크의 변동을 감쇠(흡수)한다.
계속해서, 댐퍼 장치(10)의 설계 순서에 대해 설명한다.
상술한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되어 있을 때, 구동 부재(11)와 종동 부재(16) 사이에서 스프링(SP11∼SPm) 전부를 통해 토크(평균 토크)가 전달된다. 본 발명자들은, 이와 같이 직렬도 병렬도 아닌 복잡한 토크의 전달 경로를 갖는 댐퍼 장치(10)에 대해 예의 연구·해석을 행하고, 그 결과, 이러한 댐퍼 장치(10)는 스프링(SP11∼SPm)의 모든 휨이 허용되어 있을 때, 장치 전체에서 2개의 고유 진동수를 갖는 것을 알아내었다. 또한, 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 댐퍼 장치(10)에 있어서도, 구동 부재(11)에 전달되는 진동의 주파수에 따라서 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽(저회전측(저주파측)의 고유 진동수)에서의 공진(본 실시 형태에서는, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)가 동일 위상에서 진동할 때의 제1 중간 부재(12)의 공진)이 발생하면, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상과, 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상이 시프트된다. 이 때문에, 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진이 발생한 후에 구동 부재(11)의 회전수가 향상되는 것에 수반하여, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 및 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하게 된다.
이러한 지견하에서, 본 발명자들은, 로크업의 실행에 의해 엔진(내연 기관)(EG)으로부터 구동 부재(11)에 토크가 전달된 상태에 있는 댐퍼 장치(10)를 포함하는 진동계에 대해, 다음 식(1)과 같은 운동 방정식을 구축하였다. 단, 식(1)에 있어서, "J1"은, 구동 부재(11)의 관성 모멘트이고, "J21"은, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트이고, "J22"는, 제2 중간 부재(14)의 관성 모멘트이고, "J3"은, 종동 부재(16)의 관성 모멘트이다. 또한, "θ1"은, 구동 부재(11)의 비틀림각이고, "θ21"은, 제1 중간 부재(12)의 비틀림각이고, "θ22"는, 제2 중간 부재(14)의 비틀림각이고, "θ3"은, 종동 부재(16)의 비틀림각이다. 또한, "k1"은, 구동 부재(11)와 제1 중간 부재(12) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제1 외측 스프링(SP11)의 합성 스프링 상수이고, "k2"는, 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제2 외측 스프링(SP12)의 합성 스프링 상수이고, "k3"은, 구동 부재(11)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제1 내측 스프링(SP21)의 합성 스프링 상수이고, "k4"는, 제2 중간 부재(14)와 종동 부재(16) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제2 내측 스프링(SP22)의 합성 스프링 상수이고, "k5"는, 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수(강성)이고, "kR"은, 종동 부재(16)로부터 차량의 차륜까지의 사이에 배치되는 변속기(TM)나 드라이브 샤프트 등에 있어서의 강성, 즉 스프링 상수이고, "T"는, 엔진(EG)으로부터 구동 부재(11)에 전달되는 입력 토크이다.
Figure 112017081978397-pct00001
또한, 본 발명자들은, 입력 토크 T가 다음 식(2)에 나타내는 바와 같이 주기적으로 진동하고 있다고 가정함과 함께, 구동 부재(11)의 비틀림각 θ1, 제1 중간 부재(12)의 비틀림각 θ21, 제2 중간 부재(14)의 비틀림각 θ22 및 종동 부재(16)의 비틀림각 θ3이 다음 식(3)에 나타내는 바와 같이 주기적으로 응답(진동)한다고 가정하였다. 단, 식(2) 및 (3)에 있어서의 "ω"는, 입력 토크 T의 주기적인 변동(진동)에 있어서의 각진동수이고, 식(3)에 있어서, "Θ1"은, 엔진(EG)으로부터의 토크의 전달에 수반하여 발생하는 구동 부재(11)의 진동의 진폭(진동 진폭, 즉 최대 비틀림각)이고, "Θ21"은, 구동 부재(11)에 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되는 데 수반하여 발생하는 제1 중간 부재(12)의 진동의 진폭(진동 진폭)이고, "Θ22"는, 구동 부재(11)에 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되는 데 수반하여 발생하는 제2 중간 부재(14)의 진동의 진폭(진동 진폭)이고, "Θ3"은, 구동 부재(11)에 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되는 데 수반하여 발생하는 종동 부재(16)의 진동의 진폭(진동 진폭)이다. 이러한 가정하에서, 식(2) 및 (3)을 식(1)에 대입하여 양변으로부터 "sinωt"를 제거함으로써 다음 식(4)의 항등식을 얻을 수 있다.
Figure 112017081978397-pct00002
그리고, 본 발명자들은, 식(4)에 있어서의 종동 부재(16)의 진동 진폭 Θ3이 제로가 되면, 댐퍼 장치(10)에 의해 엔진(EG)으로부터의 진동이 감쇠됨으로써 종동 부재(16)보다 후단측의 변속기(TM)나 드라이브 샤프트 등에는 이론상 진동이 전달되지 않게 되는 것에 착안하였다. 그래서, 본 발명자들은, 이러한 관점에서, 식(4)의 항등식을 진동 진폭 Θ3에 대해 푸는 동시에, Θ3＝0으로 함으로써, 다음 식(5)에 나타내는 조건식을 얻었다. 식(5)의 관계가 성립되는 경우, 구동 부재(11)로부터 제1, 제2 및 제3 토크 전달 경로(P1, P2, P3)를 통해 종동 부재(16)에 전달되는 엔진(EG)으로부터의 진동이 서로 상쇄하여, 종동 부재(16)의 진동 진폭 Θ3이 이론상 제로가 된다.
Figure 112017081978397-pct00003
이러한 해석 결과로부터, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 댐퍼 장치(10)에서는, 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진의 발생에 의해, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상과 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되어(반전되어) 양 진동이 서로 상쇄하게 됨으로써, 도 8에 나타낸 바와 같이, 종동 부재(16)의 진동 진폭 Θ3(토크 변동)이 이론상 제로가 되는 반공진점 A를 설정할 수 있는 것이 이해될 것이다. 또한, 반공진점 A의 진동수를 "fa"로 하여, 상기 식(5)에 "ω＝2πfa"를 대입하면, 반공진점 A의 진동수 fa는, 다음 식(6)과 같이 나타내어진다. 또한, 도 8은, 엔진(EG)의 회전수와, 본 개시의 댐퍼 장치 및 중간 스프링(SPm)이 생략된 댐퍼 장치(특허문헌 1에 기재된 댐퍼 장치, 이하, 「비교예의 댐퍼 장치」라고 함)의 종동 부재에 있어서의 이론상(히스테리시스가 존재하지 않는다고 가정한 경우)의 진동 진폭(토크 변동)과의 관계를 예시하는 것이다.
Figure 112017081978397-pct00004
한편, 구동 부재(11)의 비틀림각 θ1과 종동 부재(16)의 비틀림각 θ2가 제로이며 구동 부재(11) 및 종동 부재(16)의 변위가 모두 제로라고 가정하면, 식(1)을 다음 식(7)과 같이 변형할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)가 다음 식(8)에 나타내는 바와 같이 조화 진동한다고 가정하고, 식(8)을 식(7)에 대입하여 양변으로부터 "sinωt"을 제거함으로써, 다음 식(9)의 항등식을 얻을 수 있다.
Figure 112017081978397-pct00005
제1 및 제2 중간 부재(12, 14)가 조화 진동하는 경우에, 진폭 Θ21 및 Θ22는 모두 제로로 되지 않는 점에서, 식(9)의 좌변의 정방 행렬의 행렬식은 제로가 되어, 다음 식(10)의 조건식이 성립해야 한다. 이러한 식(10)은, 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 각진동수의 제곱값 ω2에 대한 2차 방정식이다. 따라서, 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 각진동수 ω1, ω2는, 다음 식(11) 및 (12)에 나타내는 바와 같이 나타내어지고, ω1＜ω2가 성립된다. 이 결과, 공진점 A를 발생시키는 공진(공진점 R1)의 주파수, 즉 제1 중간 부재(12)의 고유 진동수를 "f21"로 하고, 반공진점 A보다 고회전측에서 발생하는 공진(공진점 R2)의 주파수, 즉 제2 중간 부재(14)의 고유 진동수를 "f22"로 하면, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수 f21은, 다음 식(13)과 같이 나타내어지고, 고회전측(고주파측)의 고유 진동수 f22(f22>f21)는 다음 식(14)와 같이 나타내어진다.
Figure 112017081978397-pct00006
또한, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되어 있을 때의 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq는, 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 즉, 구동 부재(11)에 T＝T0이라고 하는 일정한 입력 토크(정적인 외력)가 전달되어 있다고 가정함과 함께, 다음 식(15)에 나타내는 바와 같은 균형의 관계가 성립되어 있다고 가정하면, T＝T0 및 식(15)를 식(1)에 대입함으로써, 다음 식(16)의 항등식을 얻을 수 있다.
Figure 112017081978397-pct00007
또한, 토크 T0과, 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq와, 구동 부재(11)의 진동 진폭(비틀림각) Θ1과, 종동 부재(16)의 진동 진폭(비틀림각) Θ3 사이에서는, T0＝keq·(Θ1－Θ3)이라고 하는 관계가 성립한다. 또한, 식(16)의 항등식을 진동 진폭(비틀림각) Θ1 및 Θ3에 대해 풀면, "Θ1－Θ3"은, 다음 식(17)과 같이 나타내어진다. 따라서, T0＝keq·(Θ1－Θ3) 및 식(17)로부터, 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq는, 다음 식(18)과 같이 나타내어지게 된다.
Figure 112017081978397-pct00008
상술한 바와 같이 하여 얻어지는 댐퍼 장치(10)의 저회전측의 고유 진동수 f21, 반공진점 A의 진동수 fa 및 등가 강성 keq에 대한 본 발명자들의 해석 결과를 도 9 내지 도 14에 나타낸다. 도 9 내지 도 14는 합성 스프링 상수 k1, k2, k3, k4, k5나 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22 중 어느 하나 이외를 각각 일정값(고정값)으로 한 채, 당해 어느 하나의 파라미터만을 변화시켰을 때의 고유 진동수 f21, 반공진점 A의 진동수 fa 및 등가 강성 keq의 변화 양태를 각각 나타내는 것이다.
댐퍼 장치(10)에 있어서의 합성 스프링 상수 k2, k3, k4, k5 및 관성 모멘트 J21, J22를 각각 일정값으로 한 채, 제1 외측 스프링(제1 탄성체)(SP11)의 합성 스프링 상수(강성) k1만을 변화시킨 경우, 고유 진동수 f21 및 반공진점 A의 진동수 fa는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k1이 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k1이 작아짐에 따라 서서히 작아진다. 이에 비해, 등가 강성 keq는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k1을 미리 적합 값으로부터 약간 증가시키면 급증하고, 당해 적합 값으로부터 약간 감소시키면 급감한다. 즉, 제1 외측 스프링(SP11)의 합성 스프링 상수 k1의 변화에 대한 등가 강성 keq의 변화(변화 구배)는 매우 크다.
또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 합성 스프링 상수 k1, k3, k4, k5 및 관성 모멘트 J21, J22를 각각 일정값으로 한 채, 제2 외측 스프링(제2 탄성체)(SP12)의 합성 스프링 상수(강성) k2만을 변화시킨 경우도, 고유 진동수 f21 및 반공진점 A의 진동수 fa는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k2가 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k2가 작아짐에 따라 서서히 작아진다. 또한, 등가 강성 keq는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k2를 미리 적합 값으로부터 약간 증가시키면 급증하고, 당해 적합 값으로부터 약간 감소시키면 급감한다. 즉, 제2 외측 스프링(SP12)의 합성 스프링 상수 k2의 변화에 대한 등가 강성 keq의 변화(변화 구배)도 매우 크다.
한편, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 합성 스프링 상수 k1, k2, k4, k5 및 관성 모멘트 J21, J22를 각각 일정값으로 한 채, 제1 내측 스프링(제3 탄성체)(SP21)의 합성 스프링 상수(강성) k3만을 변화시킨 경우, 도 11에 나타낸 바와 같이, 고유 진동수 f21은, 합성 스프링 상수 k3이 커짐에 따라 약간 커지고(대략 일정하게 유지되고), 반공진점 A의 진동수 fa는, 합성 스프링 상수 k3이 작을수록 커지고, 합성 스프링 상수 k3이 커짐에 따라 서서히 작아진다. 또한, 등가 강성 keq는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k3을 미리 적합 값으로부터 약간 감소시키면 급감하고, 당해 적합 값으로부터 약간 증가시키면 급증한다. 즉, 제1 내측 스프링(SP21)의 합성 스프링 상수 k3의 변화에 대한 등가 강성 keq의 변화(변화 구배)도 매우 크다.
또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 합성 스프링 상수 k1, k2, k3, k5 및 관성 모멘트 J21, J22를 각각 일정값으로 한 채, 제2 내측 스프링(제4 탄성체)(SP22)의 합성 스프링 상수(강성) k4만을 변화시킨 경우도, 도 12에 나타낸 바와 같이, 고유 진동수 f21은, 합성 스프링 상수 k4가 커짐에 따라 약간 커지고(대략 일정하게 유지되고), 반공진점 A의 진동수 fa는, 합성 스프링 상수 k4가 작을수록 커지고, 합성 스프링 상수 k4가 커짐에 따라 서서히 작아진다. 또한, 등가 강성 keq는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k4를 미리 적합 값으로부터 약간 감소시키면 급감하고, 당해 적합 값으로부터 약간 증가시키면 급증한다. 즉, 제2 내측 스프링(SP22)의 합성 스프링 상수 k4의 변화에 대한 등가 강성 keq의 변화(변화 구배)도 매우 크다.
그리고, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 합성 스프링 상수 k1, k2, k3, k4 및 관성 모멘트 J21, J22를 각각 일정값으로 한 채, 중간 스프링(제5 탄성체)(SPm)의 합성 스프링 상수(강성) k5만을 변화시킨 경우, 고유 진동수 f21 및 반공진점 A의 진동수 fa는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k5가 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k5가 작아짐에 따라 서서히 작아진다. 또한, 어느 합성 스프링 상수 k5에 대응한 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa의 차(fa－f21)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k5가 커짐에 따라 서서히 커진다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수 k5만을 변화시킨 경우, 등가 강성 keq는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 합성 스프링 상수 k5가 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k5가 작아짐에 따라 서서히 작아진다. 즉, 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수(강성) k5의 변화에 대한 등가 강성 keq의 변화(변화 구배)는, 합성 스프링 상수(강성) k1, k2, k3, k4의 변화에 대한 등가 강성 keq의 변화(변화 구배)에 비해 대폭 작아진다.
또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 합성 스프링 상수 k1, k2, k3, k4, k5 및 제2 중간 부재(14)의 관성 모멘트 J22를 각각 일정값으로 한 채, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트 J21만을 변화시킨 경우, 고유 진동수 f21 및 반공진점 A의 진동수 fa는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 관성 모멘트 J21이 작을수록 커지고, 관성 모멘트 J21이 커짐에 따라 서서히 작아진다. 또한, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트 J21만을 변화시켜도, 도 14에 나타낸 바와 같이, 등가 강성 keq는 대략 일정하게 유지된다. 또한, 도시를 생략하지만, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 합성 스프링 상수 k1, k2, k3, k4, k5 및 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트 J21을 각각 일정값으로 한 채, 제2 중간 부재(14)의 관성 모멘트 J22만을 변화시킨 경우도, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트 J21만을 변화시킨 경우와 마찬가지의 결과가 얻어졌다.
상술한 바와 같이 해석 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 중간 스프링(SPm)의 강성을 저하시킴(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 k5를 작게 함)으로써, 저회전측의 고유 진동수 f21(식(13) 참조)이나 반공진점 A의 진동수 fa(식(6) 참조)를 더 작게 하는 것이 가능해진다. 반대로, 중간 스프링(SPm)의 강성을 높임(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 k5를 크게 함)으로써, 저회전측의 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa의 차(fa－f21)를 더 크게 할 수도 있다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 강성을 저하시켜도(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 k5를 작게 해도), 등가 강성 keq가 대폭 저하되는 일은 없다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 중간 스프링(SPm)의 강성(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 k5)을 조정함으로써, 구동 부재(11)에의 최대 입력 토크에 따라서 등가 강성 keq를 적정하게 유지함과 함께 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 중량, 즉 관성 모멘트 J21, J22의 증가를 억제하면서, 저회전측의 고유 진동수 f21 및 반공진점 A의 진동수 fa를 적정하게 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 강성을 저하시킴(스프링 상수 k11, k12 및 합성 스프링 상수 k1, K2를 작게 함)으로써, 저회전측의 고유 진동수 f21이나 반공진점 A의 진동수 fa를 더 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 강성을 높임(스프링 상수 k21, k22 및 합성 스프링 상수 k3, K4를 크게 함)으로써, 반공진점 A의 진동수 fa를 더 작게 할 수 있다.
그런데, 주행용 동력의 발생원으로서의 엔진(내연 기관)(EG)을 탑재하는 차량에서는, 로크업 회전수 Nlup을 더 저하시켜 조기에 엔진(EG)으로부터의 토크를 변속기(TM)에 기계적으로 전달함으로써, 엔진(EG)과 변속기(TM) 사이의 동력 전달 효율을 향상시키고, 그것에 의해 엔진(EG)의 연비를 더 향상시킬 수 있다. 단, 로크업 회전수 Nlup의 설정 범위가 될 수 있는 500rpm∼1500rpm 정도의 저회전수 영역에서는, 엔진(EG)으로부터 로크업 클러치를 통해 구동 부재(11)에 전달되는 진동이 커지고, 특히 3 기통 또는 4 기통 엔진과 같은 적은 기통수 엔진을 탑재한 차량에 있어서 진동 레벨의 증가가 현저해진다. 따라서, 로크업의 실행 시나 실행 직후에 큰 진동이 변속기(TM) 등에 전달되지 않도록 하기 위해서는, 로크업이 실행된 상태에서 엔진(EG)으로부터의 토크(진동)를 변속기(TM)에 전달하는 댐퍼 장치(10) 전체(종동 부재(16))의 로크업 회전수 Nlup 부근의 회전수 영역에 있어서의 진동 레벨을 더 저하시킬 필요가 있다.
이것을 근거로 하여, 본 발명자들은, 로크업 클러치(8)에 대해 정해진 로크업 회전수 Nlup에 기초하여, 엔진(EG)의 회전수가 500rpm 내지 1500rpm의 범위(로크업 회전수 Nlup의 상정 설정 범위) 내에 있을 때에 상술한 반공진점 A가 형성되도록 댐퍼 장치(10)를 구성하는 것으로 하였다. 반공진점 A의 진동수 fa에 대응한 엔진(EG)의 회전수 Nea는, "n"을 엔진(내연 기관)(EG)의 기통수로 하면, Nea＝(120/n)·fa로 나타내어진다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 다음 식(19)를 만족시키도록, 복수의 제1 외측 스프링(SP11)의 합성 스프링 상수 k1, 복수의 제2 외측 스프링(SP12)의 합성 스프링 상수 k2, 복수의 제1 내측 스프링(SP21)의 합성 스프링 상수 k3, 복수의 제2 내측 스프링(SP22)의 합성 스프링 상수 k4, 복수의 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수 k5, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트 J21(일체 회전하도록 연결되는 터빈 러너(5) 등의 관성 모멘트를 고려(합산)한 것, 이하 마찬가지), 및 제2 중간 부재(14)의 관성 모멘트 J22가 선택·설정된다. 즉, 댐퍼 장치(10)에서는, 반공진점 A의 진동수 fa(및 로크업 회전수 Nlup)에 기초하여, 스프링(SP11∼SPm)의 스프링 상수 k11, k12, k21, k22, km과, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22가 선택·설정된다.
Figure 112017081978397-pct00009
이와 같이, 종동 부재(16)의 진동 진폭 Θ3을 이론상 제로로 할 수 있는(진동을 더 저하시킬 수 있는) 반공진점 A를 500rpm으로부터 1500rpm까지의 저회전수 영역(로크업 회전수 Nlup의 상정 설정 범위) 내로 설정함으로써, 도 8에 나타낸 바와 같이, 반공진점 A를 발생시키는 공진(반공진점 A를 형성하기 위해 발생시킬 수밖에 없는 공진, 본 실시 형태에서는, 제1 중간 부재(12)의 공진, 도 8에 있어서의 공진점 R1 참조)을 로크업 클러치(8)의 비로크업 영역(도 8에 있어서의 이점 쇄선 참조)에 포함되도록, 더 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서, 제1 중간 부재(12)의 공진(2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진)은, 댐퍼 장치(10)가 사용되는 회전수 영역에 있어서 발생하지 않는 가상적인 것이 된다. 또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽(제1 중간 부재(12)의 고유 진동수)에 대응한 회전수는, 로크업 클러치(8)의 로크업 회전수 Nlup보다 낮아지고, 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 진동수 중 큰 쪽(제2 중간 부재(14)의 고유 진동수)에 대응한 회전수는, 로크업 회전수 Nlup보다 높아진다. 이에 의해, 로크업 클러치(8)에 의해 로크업이 실행된 시점으로부터, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 및 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 중 한쪽에 의해 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 것이 가능해진다.
상기 식(19)를 만족시키도록 댐퍼 장치(10)를 구성할 때에는, 반공진점 A를 발생시키는 공진(도 8에 있어서의 공진점 R1 참조)의 진동수가 당해 반공진점 A의 진동수 fa보다 작고, 또한 가능한 한 작은 값으로 되도록, 스프링 상수 k11, k12, k21, k22, km, 관성 모멘트 J21 및 J22를 선택·설정하면 바람직하다. 이 때문에, 본 실시 형태의 댐퍼 장치(10)에서는, 상술한 k11＜km＜k12＜k22＜k21이라고 하는 관계를 만족시키도록, 스프링 상수 k11, k12, k21, k22 및 km의 값이 정해진다.
즉, 댐퍼 장치(10)에서는, 저회전측의 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa가 더 작아지도록, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수 km이나 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 스프링 상수 k11, k12가 작게 정해진다. 또한, 저회전측의 고유 진동수 f21이 더 작아지도록, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, 22)의 스프링 상수 k21, k22가 크게 정해진다. 이에 의해, 저회전측의 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa를 더 작게 하고, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 및 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대(주파수대)의 시작점을 더 저회전측(저주파측)으로 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 당해 회전수대의 시작점을 저회전측으로 설정함으로써, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상과 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되는 회전수(주파수)도 저회전측으로 설정할 수 있다. 이 결과, 한층 더 낮은 회전수에서의 로크업을 허용함과 함께, 저회전수 영역에 있어서의 진동 감쇠 성능을 한층 더 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 반공진점 A 부근에서 종동 부재(16)의 진동 감쇠 피크가 발생하고 나서 엔진(EG)의 회전수가 더 높아지면, 2개의 고유 진동수 중 큰 쪽에서의 공진(본 실시 형태에서는, 제2 중간 부재(14)의 공진, 도 8에 있어서의 공진점 R2 참조)이 발생하고, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동과 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동이 동일 위상이 된다. 즉, 본 실시 형태의 댐퍼 장치(10)에서는, 상기 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진(제1 중간 부재(12)의 공진)이 발생하고 나서 당해 2개의 고유 진동수 중 큰 쪽에서의 공진(제2 중간 부재(14)의 공진)이 발생할 때까지의 동안, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 및 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 중 한쪽에 의해 다른 쪽의 적어도 일부가 상쇄된다. 따라서, 반공진점 A보다 고회전측(고주파측)에서 발생하는 공진의 주파수가 더 커지도록, 스프링 상수(합성 스프링 상수) k1, k2, k3, k4, k5, 관성 모멘트 J21 및 J22를 선택·설정하면 바람직하다. 이에 의해, 당해 공진(공진점 R2)을 진동이 현재화되기 어려워지는 고회전수 영역측에서 발생시키는 것이 가능해져, 저회전수 영역에 있어서의 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서 로크업 회전수 Nlup 부근에서의 진동 감쇠 성능을 더 향상시키기 위해서는, 당해 로크업 회전수 Nlup와 공진점 R2에 대응한 엔진(EG)의 회전수를 가능한 한 이격시킬 필요가 있다. 따라서, 식(19)를 만족시키도록 댐퍼 장치(10)를 구성할 때에는, Nlup≤(120/n)·fa(＝Nea)를 만족시키도록, 스프링 상수 k1, k2, k3, k4, k5, 관성 모멘트 J21 및 J22를 선택·설정하면 바람직하다. 이에 의해, 변속기(TM)의 입력축(IS)으로의 진동의 전달을 양호하게 억제하면서 로크업 클러치(8)에 의한 로크업을 실행함과 함께, 로크업의 실행 직후에, 엔진(EG)으로부터의 진동을 댐퍼 장치(10)에 의해 매우 양호하게 감쇠하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 반공진점 A의 진동수 fa에 기초하여 댐퍼 장치(10)를 설계함으로써, 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시키는 것이 가능해진다. 그리고, 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 로크업 회전수 Nlup가 예를 들어 1000rpm 전후의 값으로 정해지는 경우, 예를 들어 900rpm≤(120/n)·fa≤1200rpm을 만족시키도록 댐퍼 장치(10)를 구성함으로써, 실용상 매우 양호한 결과가 얻어지는 것이 확인되어 있다.
또한, 식(13) 및 (14)로부터 알 수 있는 바와 같이, 댐퍼 장치(10)의 2개 고유 진동수 f21, f22는, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 양쪽의 관성 모멘트 J21, J22의 영향을 받는다. 즉, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14)가 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되므로, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 양쪽에 중간 스프링(SPm)으로부터의 힘(도 7에 있어서의 백색 화살표 참조)이 작용함으로써, 제1 중간 부재(12)의 진동과 제2 중간 부재(14)의 진동이 연성한다(양자의 진동이 서로 영향을 미친다). 이와 같이 제1 중간 부재(12)의 진동과 제2 중간 부재(14)의 진동이 연성함으로써, 고유 진동수 f21, f22는, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 양쪽의 관성 모멘트 J21, J22의 영향을 받게 된다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 중량, 즉 관성 모멘트 J21, J22의 증가를 억제하면서, 2개의 고유 진동수 f21, f22 중 작은 쪽에서의 공진을 용이하게 저회전측, 즉 비로크업 영역으로 시프트시켜, 구동 부재(11)의 회전수가 더 낮은 상태에서 종동 부재(16)에서의 진동의 상쇄가 더 양호하게 발생하도록 고유 진동수 f21, f22와 반공진점 A의 진동수 fa를 용이하고 또한 적정하게 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 2개의 고유 진동수 f21, f22가 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 양쪽의 관성 모멘트 J21, J22의 영향을 받는 점에서, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22를 조정함으로써, 도 8에 나타낸 바와 같이, 반공진점 A의 진동수 fa를 비교예의 댐퍼 장치의 반공진점 진동수 fa'과 동일 정도의 값으로 하면서, 저회전측의 고유 진동수 f21(공진점 R1)을 상기 비교예의 댐퍼 장치에 비해 비로크업 영역의 더 저회전측으로 용이하게 시프트시킬 수 있다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)에서는, 비교예의 댐퍼 장치(도 8에 있어서의 파선 참조)에 비해, 반공진점 A 부근에서의 진동 레벨을 더 저하시키는 것이 가능해진다. 이와 같이, 저회전측의 고유 진동수 f21을 더 작게 하여 반공진점 A 부근에서의 진동 레벨을 더 저하시킴으로써, 기통 휴지 기능을 갖는 엔진(EG)의 감통 운전의 실행에 수반하여 당해 엔진(EG)으로부터의 진동의 차수가 저하되는 경우라도, 로크업 회전수 Nlup를 더 낮게 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명자들의 해석에 의하면, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)를 중간 스프링(SPm)에 의해 서로 연결하여 양자의 진동을 연성시킴으로써, 상기 제1, 제2 및 제3 토크 전달 경로(P1, P2, P3)로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동이 서로 상쇄되기 쉬워져, 반공진점 A 부근에서의 종동 부재(16)의 실제의 진동 진폭을 더 작게 할 수 있는 것이나, 제2 외측 스프링(SP12)과 제2 내측 스프링(SP22) 사이의 토크 진폭(토크 변동)의 차를 저감시킬 수 있는(양자의 토크 진폭을 더 근접시킬 수 있는) 것이 판명되어 있다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 더 낮은 회전수에서의 로크업(엔진(EG)과 구동 부재(11)의 연결)을 허용함과 함께, 엔진(EG)으로부터의 진동이 커지는 경향이 있는 저회전수 영역에 있어서의 진동 감쇠 성능을 더 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 상기 식(13)에 있어서 k5＝0으로 하면, 중간 스프링(SPm)이 생략된 비교예의 댐퍼 장치에 있어서의 제1 중간 부재의 고유 진동수 f21'가 다음 식(20)과 같이 나타내어지고, 상기 식(14)에 있어서 k5＝0으로 하면, 비교예의 댐퍼 장치에 있어서의 제2 중간 부재의 고유 진동수 f22'가 다음 식(21)과 같이 나타내어진다. 식(20) 및 (21)로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예의 댐퍼 장치에서는, 제1 중간 부재의 고유 진동수 f21'는 제2 중간 부재의 관성 모멘트 J22의 영향을 받는 일은 없고, 제2 중간 부재의 고유 진동수 f22'는 제1 중간 부재의 관성 모멘트 J21의 영향을 받는 일은 없다. 이 점으로부터, 댐퍼 장치(10)에서는, 비교예의 댐퍼 장치에 비해, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 고유 진동수 f21, f22의 설정 자유도를 향상시킬 수 있는 것이 이해될 것이다.
Figure 112017081978397-pct00010
또한, 상기 식(6)에 있어서 k5＝0으로 하면, 비교예의 댐퍼 장치에 있어서의 반공진점의 진동수 fa'이 다음 식(22)와 같이 나타내어진다. 식(6)과 식(22)를 비교하면, 스프링 상수 k1, k2, k3, k4, 관성 모멘트 J21 및 J22가 동일한 경우, 비교예의 댐퍼 장치에 있어서의 반공진점의 진동수 fa'는, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 반공진점 A의 진동수 fa보다 작아진다. 단, 댐퍼 장치(10)에서는, 주로 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22를 적절하게 선택함으로써, 비교예의 댐퍼 장치(도 8에 있어서의 파선 참조)의 반공진점의 진동수 fa'와 동일 정도의 값으로 용이하게 설정할 수 있다.
Figure 112017081978397-pct00011
그리고, 상술한 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다 작은 스프링 상수(강성)를 갖는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 댐퍼 장치(10)의 직경 방향에 있어서의 외측에 배치된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트 J21을 더 크게 함과 함께, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 더 저강성화하여, 당해 제1 중간 부재(12)의 고유 진동수(f21)보다 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 강성이 낮고, 비교적 가벼운 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)이 댐퍼 장치(10)의 외주측에 배치됨과 함께, 강성이 높고, 비교적 무거운 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)이 댐퍼 장치(10)의 중심축(CA)측에 배치되게 된다. 이에 의해, 저강성에 수반되는 외주측의 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 경량화에 의해 양자의 히스테리시스를 저감화함과 함께, 내주측의 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)에 작용하는 원심력을 저하시켜 양자의 히스테리시스를 저감화할 수 있다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 원심력에 기인하여 스프링(SP11, SP12, SP21 및 SP22)과 대응하는 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 하여, 장치 전체의 히스테리시스를 더 작게 하는 것이 가능해진다. 이 결과, 댐퍼 장치(10)에서는, 상기 반공진점 A가 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 더 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 중간 부재(12)는, 관성 모멘트 J21이 제2 중간 부재(14)의 관성 모멘트 J22보다 커지도록 구성되고, 또한 터빈 러너(5)에 일체 회전하도록 연결된다. 이에 의해, 저주파측의 고유 진동수 f21을 한층 더 작게 하여, 반공진점 A 부근에 있어서의 진동 레벨을 더 저하시키는 것이 가능해진다. 또한, 제1 중간 부재(12)를 터빈 러너(5)에 일체 회전하도록 연결하면, 당해 제1 중간 부재(12)의 실질적인 관성 모멘트 J21(제1 중간 부재(12)나 터빈 러너(5) 등의 관성 모멘트의 합계값)을 더 크게 할 수 있다. 이에 의해, 저주파측의 고유 진동수 f21을 한층 더 작게 하여, 당해 제1 중간 부재(12)의 공진점을 더 저회전측(저주파측)으로 설정하는 것이 가능해진다.
지금까지, 히스테리시스가 존재하지 않는다고 가정한 댐퍼 장치(10)의 기본적인 설계 순서에 대해 설명하였지만, 복수의 스프링(SP11, SP12, SP21, SP22, SPm)을 포함하는 댐퍼 장치(10)에 있어서 히스테리시스를 없애는 것은 실제로 매우 곤란하다. 또한, 제1 및 제2 토크 전달 경로(P1, P2)를 포함하는 댐퍼 장치(10)에 있어서도, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상이 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상에 대해 180도 시프트되는 주파수는, 히스테리시스에 기인하여 이론값으로부터 고주파측(고회전측)으로 시프트되어 버릴 것이다. 그리고, 이러한 위상 반전의 고주파측으로의 시프트가 발생하면, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터의 진동과 제2 내측 스프링(SP22)으로부터의 진동의 상쇄에 의해 종동 부재(16)의 진동 진폭이 최소가 되는 주파수도 고주파측(고회전측)으로 시프트되어 버린다. 이것을 근거로 하여, 본 발명자들은, 댐퍼 장치(10)나 비교예의 댐퍼 장치에 있어서의 저주파측의 고유 진동수에서의 공진에 의한 진동의 위상 반전에 대한 히스테리시스의 영향에 대해 정밀하게 조사하였다.
본 발명자들은, 먼저, 이론상의 반공진점의 진동수 fa'(상기 식(18) 참조)를 댐퍼 장치 전체와 차량의 드라이브 샤프트의 진동에 의한 공진(구동 부재와 드라이브 샤프트 사이에서 발생하는 진동에 의한 공진)의 주파수 ftag에 대략 일치시킨 비교예의 댐퍼 장치의 모델에 대해 시뮬레이션을 행하여, 저주파측의 고유 진동수 f21'에서의 공진에 의한 진동의 위상 변화를 검증하였다. 도 15에, 비교예의 댐퍼 장치에 대한 시뮬레이션 결과를 파선으로 나타낸다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 비교예의 댐퍼 장치에 있어서, 2개의 토크 전달 경로에 있어서의 진동의 위상이 180도 시프트되는 주파수 fr'은, 도면 중 파선으로 나타낸 바와 같이, 감쇠되어야 할 진동의 주파수 ftag(그것에 대응한 엔진 회전수)보다 고주파측(고회전측)으로 시프트되어 버리는 것이 판명되었다. 따라서, 비교예의 댐퍼 장치는, 당해 댐퍼 장치 전체와 차량의 드라이브 샤프트 진동에 의한 공진을 양호하게 감쇠할 수 없다고 생각된다.
또한, 본 발명자들은, 이론상의 반공진점 A의 진동수 fa(상기 식(6) 참조)를 댐퍼 장치(10) 전체와 차량의 드라이브 샤프트의 진동에 의한 공진의 주파수 ftag(비교예의 경우와 동일한 값)로 대략 일치시킨 댐퍼 장치(10)의 모델에 대해 시뮬레이션을 행하여, 댐퍼 장치(10)에 있어서의 저주파측의 고유 진동수 f21에서의 공진에 의한 진동의 위상 변화를 검증하였다. 도 15에, 댐퍼 장치(10)에 대한 시뮬레이션 결과를 실선으로 나타낸다. 도 15의 시뮬레이션 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 상술한 바와 같이 구성되는 댐퍼 장치(10)에서는, 저주파측의 고유 진동수 f21에서의 공진에 의한 진동의 위상 반전에 대한 히스테리시스의 영향을 비교예의 댐퍼 장치에 비해 양호하게 저감화하는 것이 가능해진다.
즉, 중간 스프링(SPm)을 포함하는 댐퍼 장치(10)에서는, 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22를 조정함으로써, 저주파측의 고유 진동수 f21에서의 공진, 즉 제1 중간 부재(12)의 공진을 용이하게 저주파측으로 시프트시킬 수 있다. 또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21, 및 k22는, k11＜k21, 또한 k11/k21≠k12/k22라고 하는 관계를 만족시킨다. 이에 의해, 중간 스프링(SPm)을 포함하는 제3 토크 전달 경로(P3)를 통해 제2 중간 부재(14)로부터 제1 중간 부재(12)에 토크(평균 토크의 일부)를 전달하는 것이 가능해져, 제1 외측 스프링(SP11)의 토크 분담을 저감시켜 스프링 상수 k11을 작게(저 강성화) 하여, 저강성에 수반되는 제1 외측 스프링(SP11)의 경량화에 의해 당해 제1 외측 스프링(SP11)과 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력을 저하시킬 수 있다. 따라서, 제1 외측 스프링(SP11)의 히스테리시스를 저하시키고, 도 15에 있어서 가느다란 실선으로 나타낸 바와 같이, 고유 진동수 f21에서의 공진, 즉 제1 중간 부재(12)의 공진에 의한 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동(제1 토크 전달 경로(P1)의 진동)의 위상 반전을 신속하게 완료시키는 것(위상 변화의 구배를 급준하게 하는 것)이 가능해진다. 이 결과, 댐퍼 장치(10)에서는, 위상 반전에 대한 히스테리시스의 영향을 저감화하고, 도 15에 있어서 실선으로 나타낸 바와 같이, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상이 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상에 대해 180도 시프트되는 주파수 fr을 감쇠되어야 할 진동의 주파수 ftag보다 저주파측(저회전측)으로 시프트시킬 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21, 및 k22는, k11/k21＜k12/k22 및 k11＜k12＜k22＜k21이라고 하는 관계를 만족시킨다. 이러한 관계가 성립되는 경우, 중간 스프링(SPm)을 포함하는 제3 토크 전달 경로(P3)를 통해 제2 중간 부재(14)로부터 제1 중간 부재(12)에 토크(평균 토크의 일부)가 전달되어, 제1 중간 부재(12)와 종동 부재(16) 사이의 제2 외측 스프링(SP12)에 의해 전달되는 토크가 증가한다. 또한, 이론상, 구동 부재(11)에의 입력 토크 T(제1 외측 스프링(SP11)의 전달 토크와 제1 내측 스프링(SP21)의 전달 토크의 합)와, 제2 외측 스프링(SP12)의 전달 토크와 제2 내측 스프링(SP22)의 전달 토크의 합은 동등해진다. 따라서, k11/k21＜k12/k22 및 k11＜k12＜k22＜k21이라고 하는 관계가 만족되는 경우에는, 제1 외측 스프링(SP11)의 토크 분담을 더 작게 하여 제1 외측 스프링(SP11)의 스프링 상수 k11을 더 작게(저강성화) 함과 함께, 또한 제2 외측 스프링(SP12)의 스프링 상수 k12도 작게(저강성화) 할 수 있다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 저강성에 수반되는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 경량화에 의해 양자와 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력, 즉 히스테리시스를 더 작게 함과 함께, 고유 진동수 f21에서의 공진, 즉 제1 중간 부재(12)의 공진을 더 저주파측으로 시프트시키는 것이 가능해진다. 이 결과, 도 15에 있어서 굵은 실선으로 나타낸 바와 같이, 상기 주파수 fr의 히스테리시스에 기인한 고주파측으로의 시프트를 더 양호하게 저감화할 수 있다.
도 16은, 각각 구동 부재(11)로부터 토크가 전달되는 제1 외측 스프링(SP11) 및 제1 내측 스프링(SP21)의 토크 분담비 γ1과, 각각 종동 부재(16)에 토크를 전달하는 제2 외측 스프링(SP12) 및 제2 내측 스프링(SP22)의 토크 분담비 γ2와, 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능의 관계를 나타내는 설명도이다. 본 발명자들은, 토크 분담비 γ1, γ2와, 구동 부재(11)에의 입력 토크 T가 상기 토크 T1 미만의 소정값일 때(스프링(SP11, SP12, SP21, SP22, SPm)의 모든 휨이 허용되어 있을 때)의 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능과의 관계에 대해서도 해석을 행하였다. 토크 분담비 γ1은, 제1 외측 스프링(SP11)이 구동 부재(11)로부터 제1 중간 부재(12)에 전달하는 토크를 "T11"로 하고, 제1 내측 스프링(SP21)이 구동 부재(11)로부터 제2 중간 부재(14)에 전달하는 토크를 "T21"로 하였을 때, γ1＝T11/(T11＋T21)로서 나타내어지는 것이다. 토크 분담비 γ2는, 제2 외측 스프링(SP12)이 제1 중간 부재(12)로부터 종동 부재(16)에 전달하는 토크를 "T12"로 하고, 제2 내측 스프링(SP22)이 제2 중간 부재(14)로부터 종동 부재(16)에 전달하는 토크를 "T22"로 하였을 때, γ2＝T12/(T12＋T22)로서 나타내어지는 것이다. 또한, 상술한 바와 같이, 입력 토크 T와, 토크 T11, T21, T12, T21 사이에서는, 이론상, T＝T11＋T21＝T12＋T22라고 하는 관계가 성립한다. 또한, 이 해석에 있어서도, 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능은, 도 8 등과 마찬가지로, 종동 부재(16)의 진동 진폭(토크 변동)에 기초하여 평가하였다.
댐퍼 장치(10)와 같이, 중간 스프링(SPm)을 포함하는 제3 토크 전달 경로(P3)를 통해 제2 중간 부재(14)로부터 제1 중간 부재(12)에 토크(평균 토크의 일부)가 전달되는 경우, 토크 분담비 γ1, γ2는, 도 16에 있어서 γ1＝γ2를 나타내는 선분의 도면 중 상측에 위치하는 영역 X 내(γ1＝γ2를 나타내는 선분 상을 제외함)에 포함된다. 이러한 영역 X는, γ1＜γ2, 즉, T11/(T11＋T21)＜T12/(T12＋T22)라고 하는 관계가 성립되는 영역이다. 본 발명자들은, 스프링(SP11, SP12, SP21, SP22, SPm)의 코일 직경이나 축 길이의 증가, 즉 댐퍼 장치(10)의 대형화를 억제하면서, 진동 감쇠 성능을 양호하게 확보할 수 있는 영역 X 내의 범위를 해석에 의해 구하였다.
그리고, 해석의 결과, 토크 분담비 γ1, γ2가 도 16에 나타낸 영역 Y 내에 포함되는 경우에, 댐퍼 장치(10)의 대형화를 억제하면서, 진동 감쇠 성능을 양호하게 확보할 수 있는 것이 판명되었다. 영역 Y는, γ1＜γ2, 0.07≤γ1＝T11/(T11＋T21)≤0.28 및 0.12≤γ2＝T12/(T12＋T22)≤0.42를 만족시키는 영역이다. 또한, 본 발명자들의 해석에 의하면, 토크 분담비 γ1, γ2가 도 16에 나타낸 영역 Y 내의 영역 Z 내에 포함되는 경우, 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능을 한층 더 향상시킬 수 있는 것이 판명되어 있다. 영역 Z는, γ1＜γ2, 0.1≤γ1＝T11/(T11＋T21)≤0.25 및 0.13≤γ2＝T12/(T12＋T22)≤0.39를 대략 만족시키는 영역이다. 따라서, 댐퍼 장치(10)는, γ1＜γ2, 0.07≤γ1＝T11/(T11＋T21)≤0.28 및 0.12≤γ2＝T12/(T12＋T22)≤0.42, 더 바람직하게는, γ1＜γ2, 0.1≤γ1＝T11/(T11＋T21)≤0.25 및 0.13≤γ2＝T12/(T12＋T22)≤0.39를 만족시키도록 구성되면 된다.
또한, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 사이에 중간 스프링(SPm)이 전달하는 토크를 "Tm"으로 하면, γ2-γ1＝Tm/(T11＋T21)＝Tm/(T12＋T22)가 된다. 이러한 값(γ2-γ1)은 입력 토크 T(종동 부재(16)로부터 출력되는 토크)에 대한 중간 스프링(SPm)의 전달 토크의 비율을 나타내고, 본 발명자들의 해석에 의하면, 0＜γ2-γ1≤0.35를 만족시킴으로써, 댐퍼 장치(10)의 대형화를 억제하면서, 진동 감쇠 성능을 양호하게 확보할 수 있는 것이 판명되어 있다. 또한, 손실 등에 의해 T11＋T21＝T12＋T22라고 하는 관계가 엄밀하게는 성립되지 않는다고 할 수 있는 점에서, 댐퍼 장치(10)는 0＜γ2-γ1≤0.35 및 0＜Tm/(T12＋T22)≤0.35 중 어느 한쪽을 만족시키도록 구성되어도 된다.
도 17은, 엔진(EG)의 회전수와, 히스테리시스를 고려한 경우의 댐퍼 장치(10) 및 중간 스프링(SPm)이 생략된 비교예의 댐퍼 장치의 종동 부재에 있어서의 진동 진폭(토크 변동)의 관계를 예시하는 설명도이다. 도 17에 있어서, 실선은, 댐퍼 장치(10)의 종동 부재에 있어서의 진동 진폭(토크 변동)의 히스테리시스를 고려한 시뮬레이션 결과를 나타내고, 파선은, 비교예의 댐퍼 장치의 종동 부재에 있어서의 진동 진폭(토크 변동)의 히스테리시스를 고려한 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 이러한 시뮬레이션에 사용된 댐퍼 장치(10)의 모델은, k11＜km＜k12＜k22＜k21이라고 하는 관계와, γ1＜γ2, 0.07≤γ1＝T11/(T11＋T21)≤0.28 및 0.12≤γ2＝T12/(T12＋T22)≤0.42라고 하는 관계를 만족시킴과 함께, 이론상의 반공진점 A의 진동수 fa가 상술한 댐퍼 장치(10) 전체와 차량의 드라이브 샤프트의 진동에 의한 공진의 주파수 ftag에 대략 일치하도록 각종 제원을 정함으로써 구축된 것이다. 또한, 시뮬레이션에 사용된 비교예의 댐퍼 장치의 모델은, 이론상의 반공진점의 진동수 fa'이 당해 댐퍼 장치 전체와 차량의 드라이브 샤프트의 진동에 의한 공진의 주파수 ftag(댐퍼 장치(10)의 경우와 동일한 값)에 대략 일치하도록 각종 제원을 정함으로써 구축된 것이다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 댐퍼 장치(10)에서는, 비교예의 댐퍼 장치에 비해, 반공진점 A를 발생시키는 저주파측의 고유 진동수 f21에서의 공진, 즉 제1 중간 부재(12)의 공진을 더 저주파측으로 시프트시켜 당해 반공진점 A로부터 이격시킬 수 있다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 반공진점 A의 진동수 fa를 감쇠되어야 할 진동(공진)의 주파수 ftag에 더 근접시킴으로써 비교예의 댐퍼 장치에 비해 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있는 것이 이해될 것이다. 이 결과, 댐퍼 장치(10)를 포함하는 발진 장치(1)에서는, 비교예의 댐퍼 장치에 비해, 로크업 클러치(8)의 로크업 회전수 Nlup를 더 저회전측(예를 들어, 주파수 ftag에 대응한 엔진(EG)의 회전수보다 낮은 회전수)으로 설정하는 것이 가능해진다. 즉, 스프링 상수 k11, k12, k21, k22 및 km을, k11＜km＜k12＜k22＜k21을 만족시키도록 선택함으로써, 중간 스프링(SPm)을 개재하여 제2 중간 부재(14)로부터 제1 중간 부재(12)에 토크를 적정하게 전달하고, 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 내측 스프링(SP21)의 스프링 상수 k21은, 제2 내측 스프링(SP22)의 스프링 상수 k22도 크지만(k22＜k21), 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 댐퍼 장치(10)의 설계를 용이하게 하기 위해, 제1 내측 스프링(SP21)의 스프링 상수 k21이나 코일 직경, 축 길이와 같은 제원과, 제2 내측 스프링(SP22)의 스프링 상수 k22나 코일 직경, 축 길이와 같은 제원을 동일(k22＝k21)하게 해도 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수 km은, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다 작게 정해져도 된다. 즉, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수 f21이나 반공진점 A의 진동수 fa는, 상술한 바와 같이, 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수 k5가 작아짐에 따라 작아진다(도 13 참조). 따라서, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수(강성) km을 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다 작게 하면, 고유 진동수 f21과 진동수 fa를 한층 더 작게 할 수 있다. 그리고, 이러한 구성을 채용해도, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 및 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대의 시작점을 더 저회전측으로 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 당해 회전수대의 시작점을 저회전측으로 설정함으로써, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상과 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되는 회전수(주파수)도 저회전측(저주파측)으로 설정할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22는, 적어도, k11≠k21, 또한 k11/k21≠k12/k22라고 하는 관계를 만족시키면 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수 km은, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다 크게 정해져도 된다. 즉, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa의 차(fa-f21)는, 상술한 바와 같이, 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수 k5가 커짐에 따라 커진다(도 13 참조). 따라서, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수(강성) km을 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다 크게 하면, 고유 진동수 f21과 진동수 fa의 차(fa-f21)의 차를 크게 하여, 제2 외측 스프링(SP12)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 및 제2 내측 스프링(SP22)으로부터 종동 부재(16)에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대, 즉 종동 부재(16)의 진동 레벨을 양호하게 저하시킬 수 있는 범위를 더 넓게 하는 것이 가능해진다.
이 경우에는, 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa가 더 작아지고, 또한 양자의 차(fa-f21)가 더 커지도록, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22를 조정하면 된다. 이러한 구성은, 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa를 더 작게 하기 위한 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22의 수치 설정의 용이성으로부터 보아, 구동 부재(11)에의 최대 입력 토크가 비교적 작아, 요구되는 등가 강성 keq가 비교적 낮은 댐퍼 장치에 적용되면 유리하다. 이 경우도, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22는, 적어도, k11≠k21, 또한 k11/k21≠k12/k22라고 하는 관계를 만족시키면 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)는, 제1, 제2 및 제3 토크 전달 경로(P1, P2, P3) 외에도, 예를 들어 제1 및 제2 토크 전달 경로(P1, P2)와 병렬로 설치되는 적어도 하나의 토크 전달 경로를 더 포함해도 된다. 또한, 댐퍼 장치(10)의 예를 들어 제1 및 제2 토크 전달 경로(P1, P2) 중 적어도 어느 한쪽에는, 각각 적어도 1세트의 중간 부재 및 스프링(탄성체)이 추가 설치되어도 된다.
또한, 발진 장치(1)에 있어서, 엔진(EG)과 변속기(TM)의 입력축(구동 부재(11))의 실제 슬립 속도(실제 회전 속도차)를 목표 슬립 속도에 일치시키는 슬립 제어가 실행되는 경우에는, 상기 반공진점 A의 진동수 fa를 슬립 제어가 실행될 때에 발생하는 셔더의 주파수 fs에 일치시키거나, 당해 셔더의 주파수 fs의 근방의 값으로 설정하거나 해도 된다. 이에 의해, 슬립 제어가 실행될 때에 발생하는 셔더를 더 저감화하는 것이 가능해진다. 또한, 셔더의 주파수 fs는, 일체로 회전하는 로크업 피스톤(80) 및 구동 부재(11)의 관성 모멘트를 "Jpd"로 하면, 당해 관성 모멘트 Jpd 및 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq를 사용하여, fs＝1/2π·√(keq/Jpd)로 나타낼 수 있다.
도 18은, 본 개시의 다른 댐퍼 장치(10X)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10X)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10)와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 18에 나타낸 댐퍼 장치(10X)의 구동 부재(11X)는, 로크업 클러치의 로크업 피스톤에 고정되는 환상의 연결 부재(110)와, 예를 들어 댐퍼 허브에 의해 회전 가능하게 지지(조심)됨과 함께 연결 부재(110)에 일체로 회전하도록 연결되는 환상의 제1 플레이트 부재(제1 입력 부재)(111X)와, 제1 플레이트 부재(111X)보다 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치됨과 함께 복수의 리벳을 통해 제1 플레이트 부재(111X)에 연결(고정)되는 환상의 제2 플레이트 부재(제2 입력 부재)(112X)를 포함한다. 이에 의해, 구동 부재(11X), 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)는, 로크업 피스톤과 일체로 회전하여, 로크업 클러치의 결합에 의해 프론트 커버(엔진(EG))와 댐퍼 장치(10)의 구동 부재(11X)가 연결되게 된다. 또한, 로크업 클러치가 다판 유압식 클러치인 경우에는, 연결 부재(110)는, 당해 로크업 클러치의 클러치 드럼으로서 구성되면 된다.
제1 플레이트 부재(111X)는, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 제2 플레이트 부재(112X)보다 로크업 피스톤(80)에 근접하도록 배치된다. 제1 플레이트 부재(111X)는, 복수(예를 들어, 3개)의 내측 스프링 수용 창(111wi)과, 복수(예를 들어, 4개)의 외측 스프링 수용 창(111wo)과, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(1111)와, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(1112)와, 복수(예를 들어, 4개)의 스프링 지지부(1113)와, 복수(예를 들어, 4개)의 스프링 지지부(1114)와, 복수(예를 들어, 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(111ci)와, 복수(예를 들어, 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(111co)를 갖는다.
복수의 내측 스프링 수용 창(111wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제1 플레이트 부재(111X)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1111)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(111wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1112)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(111wi)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1111)와 제1 플레이트 부재(111X)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(111ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용 창(111wi)(스프링 지지부(1111, 1112))의 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용 창(111wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용 창(111wi)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 제1 플레이트 부재(111X)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1113)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(111wo)의 내주연에 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열한다. 복수의 스프링 지지부(1114)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(111wo)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1113)와 제1 플레이트 부재(111X)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(111co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용 창(111wo)(스프링 지지부(1113, 1114))의 사이에 1개씩 설치된다.
제2 플레이트 부재(112X)는, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 제1 플레이트 부재(111X)보다 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치된다. 제2 플레이트 부재(112X)는, 복수(예를 들어, 3개)의 내측 스프링 수용 창(112wi)과, 복수(예를 들어, 4개)의 외측 스프링 수용 창(112wo)과, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(1121)와, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(1122)와, 복수(예를 들어, 4개)의 스프링 지지부(1123)와, 복수(예를 들어, 4개)의 스프링 지지부(1124)와, 복수(예를 들어, 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(112ci)와, 복수(예를 들어, 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(112co)를 갖는다.
복수의 내측 스프링 수용 창(112wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제2 플레이트 부재(112X)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1121)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(112wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1122)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(112wi)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1121)와 제2 플레이트 부재(112X)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(112ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용 창(112wi)(스프링 지지부(1121, 1122))의 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용 창(112wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용 창(112wi)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 제2 플레이트 부재(112X)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1123)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(112wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1124)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(112wo)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1123)와 제2 플레이트 부재(112X)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(112co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용 창(112wo)(스프링 지지부(1123, 1124))의 사이에 1개씩 설치된다.
댐퍼 장치(10X)의 제1 중간 부재(12X)는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 구동 부재(11X)의 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치되는 판상의 환상 부재(121X)와, 터빈 러너(5)에 고정되는 연결 부재(122X)를 포함한다. 환상 부재(121X)는, 환상의 외주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 직경 방향 내측으로 연장된 복수(본 실시 형태에서, 예를 들어 180°간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(121c)와, 환상의 외주부의 인접하는 스프링 맞닿음부(121c)의 주위 방향에 있어서의 사이로부터 직경 방향 내측으로 연장된 복수(예를 들어, 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(121d)를 갖는다. 복수의 제2 스프링 맞닿음부(121d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 환상 부재(121X)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(121d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
제1 중간 부재(12X)의 연결 부재(122X)는, 터빈 러너(5)의 터빈 셸(50)에 예를 들어 용접에 의해 고정되는 환상의 고정부와, 당해 고정부의 외주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장된 복수의 돌출부를 갖는다. 연결 부재(122X)의 각 돌출부는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 터빈 러너(5)측으로부터 환상 부재(121X)의 외주에 형성된 대응하는 오목부에 감합된다. 이에 의해, 환상 부재(121X)의 외주부와, 터빈 러너(5)에 고정된 연결 부재(122X)가 일체로 회전하도록 연결된다.
댐퍼 장치(10X)의 제2 중간 부재(14X)는, 예를 들어 댐퍼 허브(7)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)되는 판상의 환상 부재이며, 제1 중간 부재(12X)의 것보다 큰 고유 진동수 및 제1 중간 부재(12X)의 것보다 작은 관성 모멘트를 갖는다. 제2 중간 부재(14X)는, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창과, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 맞닿음부(14c)와, 스프링 맞닿음부(14c)보다 직경 방향 외측에서 축 방향으로 연장되는 짧은 통 형상의 지지부(14s)와, 스프링 맞닿음부(14c)로부터 축 방향으로 이격되도록 지지부(14s)의 선단으로부터 직경 방향 외측으로 연장된 복수(예를 들어, 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)를 갖는다.
지지부(14s)의 외주면은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 중간 부재(12X)의 환상 부재(121X)(스프링 맞닿음부(14c) 및 제2 스프링 맞닿음부(14d))의 내주면을 직경 방향으로 지지한다. 이에 의해, 환상 부재(121X)(제1 중간 부재(12X))는, 제2 중간 부재(14X)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)된다. 복수의 스프링 맞닿음부(14c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창의 사이에 1개씩 설치된다. 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제2 중간 부재(14X)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
댐퍼 장치(10X)의 종동 부재(16X)는, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 도 18에 나타낸 바와 같이, 구동 부재(11X)의 제1 플레이트 부재(111X)와 제2 플레이트 부재(112X)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께 댐퍼 허브에 복수의 리벳을 통해 고정된다. 이에 의해, 종동 부재(16X)는, 댐퍼 허브와 일체로 회전하게 된다. 종동 부재(16X)는, 각각 당해 종동 부재(16X)의 내주연을 따라 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창과, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어, 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(내측 맞닿음부)(16ci)와, 복수(예를 들어, 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(외측 맞닿음부)(16co)를 갖는다. 복수의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창의 사이에 1개씩 설치된다. 복수의 외측 스프링 맞닿음부(16co)는, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)보다 직경 방향 외측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열됨과 함께 직경 방향으로 연장된다.
제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 주위 방향(환상 부재(121X)의 주위 방향)으로 교대로 배열되도록, 구동 부재(11X), 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)의 대응하는 스프링 지지부(1113, 1114, 1123, 1124)에 의해 지지된다. 또한, 제1 플레이트 부재(111X)의 각 외측 스프링 맞닿음부(111co)는, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용 창(111wi) 내에 배치되어 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 마찬가지로, 제2 플레이트 부재(112X)의 각 외측 스프링 맞닿음부(112co)도, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용 창(112wi) 내에 배치된(쌍을 이루지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12X)(환상 부재(121X))의 각 스프링 맞닿음부(121c)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 주위 방향(제2 중간 부재(14X)의 주위 방향)으로 교대로 배열되도록, 구동 부재(11X), 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)의 대응하는 스프링 지지부(1111, 1112, 1121, 1121)에 의해 지지된다. 또한, 제1 플레이트 부재(111X)의 각 내측 스프링 맞닿음부(111ci)는, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용 창(111wi) 내에 배치되어 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 마찬가지로, 제2 플레이트 부재(112X)의 각 내측 스프링 맞닿음부(112ci)도, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용 창(112wi) 내에 배치된(쌍을 이루지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14X)의 각 스프링 맞닿음부(14c)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
또한, 종동 부재(16X)의 각 외측 스프링 맞닿음부(16co)는, 구동 부재(11X)의 각 외측 스프링 맞닿음부(111co, 112co)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 종동 부재(16)의 각 내측 스프링 맞닿음부(16ci)는, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 구동 부재(11)의 내측 스프링 맞닿음부(111ci, 112ci)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이 결과, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 종동 부재(16X)는, 복수의 제1 외측 스프링(SP11)과, 제1 중간 부재(12X)(환상 부재(121X) 및 연결 부재(122X))와, 복수의 제2 외측 스프링(SP12)을 통해 구동 부재(11X)에 연결됨과 함께, 복수의 제1 내측 스프링(SP21)과, 제2 중간 부재(14X)와, 복수의 제2 내측 스프링(SP22)을 통해 구동 부재(11X)에 연결되게 된다.
그리고, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 외측 스프링(SP11) 및 제2 외측 스프링(SP12)과 주위 방향을 따라 배열되도록, 구동 부재(11X), 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)의 대응하는 스프링 지지부(1113, 1114, 1124, 1124)에 의해 지지된다. 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12X)(환상 부재(121X))의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(121d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14X)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12X)와 제2 중간 부재(14X)는, 복수의 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 단부와 제2 스프링 맞닿음부(121d, 14d) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 댐퍼 장치(10X)에 있어서도, 제2 중간 부재(14X)보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 부재(12X)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ri보다 커진다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 축심보다 댐퍼 장치(10X)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10X)에 있어서도, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 각각 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12X)의 관성 모멘트 J21을 더 크게 함과 함께, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 저강성화하여, 당해 제1 중간 부재(12X)의 고유 진동수(f21)보다 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10X)에 있어서도, 저강성에 수반되는 외주측의 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 경량화에 의해 양자의 히스테리시스를 저감화함과 함께, 내주측의 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)에 작용하는 원심력을 저하시켜 양자의 히스테리시스를 저감화할 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(10X)에서는, 제1 중간 부재(12X)의 환상 부재(121X)와, 제2 중간 부재(14X)와, 종동 부재(16X)가, 구동 부재(11X)의 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치된다. 이러한 구성을 갖는 댐퍼 장치(10X)에서는, 제1 및 제2 중간 부재(12X, 14X)의 스프링 맞닿음부(121c, 14c)나 종동 부재(16X)의 내측 및 외측 스프링 맞닿음부(16ci, 16co)의 형상을 고안함으로써, 특히 원심력에 기인하여 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)와 각 스프링(SP11, SP12, SP21, SP22) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10X) 전체의 히스테리시스를 더 작게 하는 것이 가능해진다. 이 결과, 댐퍼 장치(10)에서는, 상기 반공진점 A가 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 더 근접함으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(10X)에서는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 구동 부재(11X)의 내측 및 외측 스프링 맞닿음부(111ci, 112ci, 111co, 112co), 제1 및 제2 중간 부재(12X, 14X)의 스프링 맞닿음부(121c, 14c), 및 종동 부재(16X)의 내측 및 외측 스프링 맞닿음부(16ci, 16co)가, 각각 댐퍼 장치(10X)의 직경 방향으로 연장되게 된다. 따라서, 각 스프링 맞닿음부(111ci, 112ci, 111co, 112co, 121c, 14c, 16ci, 16co)에 의해 대응하는 스프링(SP11, SP12, SP21 또는 SP22)을 축심을 따라 적정하게 신축하도록 압박하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10X)에서는, 제1 및 제2 중간 부재(12X, 14X)의 제2 스프링 맞닿음부(121d, 14d)도, 각각 댐퍼 장치(10X)의 직경 방향으로 연장된다. 따라서, 각 제2 스프링 맞닿음부(121d, 14d)에 의해 중간 스프링(SPm)을 축심을 따라 적정하게 신축하도록 압박하는 것이 가능해진다. 이 결과, 댐퍼 장치(10X)에서는, 진동 감쇠 성능을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(10X)에서는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제2 중간 부재(14X)의 스프링 맞닿음부(14c)와 종동 부재(16X)의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)가 직경 방향으로부터 보아 축 방향으로 겹치고, 제2 중간 부재(14X)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)와 종동 부재(16X)의 외측 스프링 맞닿음부(16co)가 직경 방향으로부터 보아 축 방향으로 겹친다. 또한, 제1 중간 부재(12X)의 환상 부재(121X)는, 제2 중간 부재(14X)의 제2 스프링 맞닿음부(14d) 및 종동 부재(16X)의 외측 스프링 맞닿음부(16co)와 축 방향으로 배열되도록 배치된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)의 축 길이를 더 단축화하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10X)는, 터빈 러너(5)에 고정됨과 함께 환상 부재(121X)의 외주부에 연결되는 연결 부재(122X)를 포함한다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 외측에 배치되는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 양쪽에 제1 중간 부재(12X)를 연결함과 함께 당해 제1 중간 부재(12X)를 터빈 러너(5)에 연결하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 댐퍼 장치(10X)에서는, 중간 스프링(SPm)이 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과 당해 댐퍼 장치(10)의 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 댐퍼 장치(10X)에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 댐퍼 장치(10X)의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치되어도 된다. 이에 의해, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 비틀림각(스트로크)을 더 크게 하는 것이 가능해진다. 이 경우, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12X)의 연결 부재(122X) 및 터빈 러너(5) 중 적어도 어느 한쪽에 의해 지지되면 되고, 제2 플레이트 부재(112X) 및 터빈 러너(5) 중 적어도 어느 한쪽에는, 각 중간 스프링(SPm)을 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지하도록 복수의 제2 스프링 맞닿음부가 설치되면 된다. 또한, 제2 중간 부재(14X)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 제2 플레이트 부재(112X)의 외측 스프링 수용 창(112wo)을 통해 터빈 러너(5)측으로 돌출되도록 형성되어도 된다.
도 19는, 본 개시의 또 다른 댐퍼 장치(10Y)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10Y)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10, 10X)와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 19에 나타낸 댐퍼 장치(10Y)의 구동 부재(11Y)는, 상술한 제1 플레이트 부재(111)와 마찬가지의 구조를 갖는 제1 플레이트 부재(111Y)(제1 입력 부재)와, 당해 제1 플레이트 부재(111Y)에 일체로 회전하도록 연결되는 환상의 제2 플레이트 부재(제2 입력 부재)(112Y)를 포함한다. 제1 플레이트 부재(111Y)는, 제1 외측 스프링(SP11)의 단부에 맞닿는 스프링 맞닿음부(111c)를 갖는다. 또한, 제2 플레이트 부재(112Y)는, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창과, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 맞닿음부(내측 맞닿음부)(112c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(112c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창 사이에 1개씩 설치된다. 제1 및 제2 플레이트 부재(111Y, 112Y)는, 상술한 제1 플레이트 부재(111X) 및 제2 플레이트 부재(112X)와 마찬가지로 구성된 감합부를 통해 서로 연결된다.
댐퍼 장치(10Y)의 제1 중간 부재(12Y)는, 터빈 러너(5)에 고정(연결)됨과 함께, 각각 복수의 제1 외측 스프링(SP11), 제2 외측 스프링(SP12) 및 중간 스프링(SPm)을 주위 방향을 따라 배열되도록 지지한다. 또한, 제1 중간 부재(12Y)는, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(예를 들어 180°간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(12ca)와, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(예를 들어 180°간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(12cb)를 갖는다. 각 스프링 맞닿음부(12ca)는, 제1 중간 부재(12Y)의 터빈 러너(5)측의 측부로부터 로크업 클러치측(도 19에 있어서의 우측)으로 축 방향으로 연장되고, 각 스프링 맞닿음부(14cb)는, 대응하는 스프링 맞닿음부(14ca)와 축 방향에 대향하도록, 제1 중간 부재(12Y)의 로크업 클러치측의 주연부로부터 비스듬히 내측으로 연장되어 있다.
또한, 제1 중간 부재(12Y)는, 인접하는 스프링 맞닿음부(12ca)의 주위 방향에 있어서의 사이로부터 로크업 피스톤측으로 축 방향으로 연장된 복수(예를 들어, 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(12da)와, 로크업 피스톤측의 주연부의 인접하는 스프링 맞닿음부(12cb)의 주위 방향에 있어서의 사이로부터 비스듬히 내측으로 연장된 복수(예를 들어, 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(12db)를 갖는다. 복수의 제2 스프링 맞닿음부(12da)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제1 중간 부재(12Y)의 축심에 대해 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(12da)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다. 마찬가지로, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(12db)도, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제1 중간 부재(12Y)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(12db)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
또한, 댐퍼 장치(10Y)의 제2 중간 부재(14Y)는, 제1 중간 부재(12Y)의 것보다 큰 고유 진동수 및 제1 중간 부재(12Y)의 것보다 작은 관성 모멘트를 갖고, 종동 부재(16Y)를 구성하는 제1 및 제2 출력 플레이트(161Y, 162Y)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치된다. 제2 중간 부재(14Y)는, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창과, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 맞닿음부(14c)와, 스프링 맞닿음부(14c)보다 직경 방향 외측에 배치된 복수(예를 들어, 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(14c)는 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창의 사이에 1개씩 설치된다. 복수의 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제2 중간 부재(14Y)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
댐퍼 장치(10Y)의 종동 부재(16Y)는, 제1 출력 플레이트(제1 출력 부재)(161Y)와, 제1 출력 플레이트(161Y)보다 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치됨과 함께 복수의 리벳을 통해 당해 제1 출력 플레이트(161Y)에 연결(고정)되는 환상의 제2 출력 플레이트(제2 출력 부재)(162Y)를 포함한다. 제1 출력 플레이트(161Y)는, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창(161w)과, 각각 대응하는 스프링 수용 창(161w)의 내주연을 따라 연장되는 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(161a)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창(161w)의 외주연을 따라 연장되는 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(161b)와, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 맞닿음부(161c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(161c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창(161w)(스프링 지지부(161a, 161b))의 사이에 1개씩 설치된다.
종동 부재(16Y)의 제2 출력 플레이트(162Y)는, 판상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창(162w)과, 각각 대응하는 스프링 수용 창(162w)의 내주연을 따라 연장되는 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(162a)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창(162w)의 외주연을 따라 연장되는 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 지지부(162b)와, 복수(예를 들어, 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(162ci)와, 복수(예를 들어, 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(162co)를 갖는다. 복수의 내측 스프링 맞닿음부(162ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창(162w)(스프링 지지부(162a, 162b))의 사이에 1개씩 설치된다. 복수의 외측 스프링 맞닿음부(162co)는, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(162ci)보다 직경 방향 외측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열된다.
제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 제1 중간 부재(12Y)에 의해, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 당해 제1 중간 부재(12Y)의 주위 방향을 따라 교대로 배열되도록 지지된다. 또한, 구동 부재(11Y)의 제1 플레이트 부재(111Y)의 스프링 맞닿음부(111c)는, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12Y)의 각 스프링 맞닿음부(12ca, 12cb)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 종동 부재(16Y)의 각 외측 스프링 맞닿음부(162co)는, 구동 부재(11Y)의 각 스프링 맞닿음부(111c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
한편, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 주위 방향(제2 중간 부재(14Y)의 주위 방향)으로 교대로 배열되도록, 종동 부재(16Y), 즉 제1 및 제2 출력 플레이트(161Y, 162Y)의 대응하는 스프링 지지부(161a, 161b, 162a, 162b)에 의해 지지된다. 구동 부재(11Y)의 제2 플레이트 부재(112Y)의 각 스프링 맞닿음부(112c)는, 댐퍼 장치(10Y)의 설치 상태에 있어서, 제1 및 제2 플레이트 부재(111Y, 112Y)의 축 방향에 있어서의 사이에서, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14Y)의 스프링 맞닿음부(14c)는, 제1 및 제2 플레이트 부재(111Y, 112Y)의 축 방향에 있어서의 사이에서, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 종동 부재(16Y)의 스프링 맞닿음부(161c) 및 내측 스프링 맞닿음부(162ci)는, 댐퍼 장치(10Y)의 설치 상태에 있어서, 구동 부재(11Y)의 스프링 맞닿음부(112c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
그리고, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 외측 스프링(SP11) 및 제2 외측 스프링(SP12)과 주위 방향을 따라 배열되도록, 제1 중간 부재(12Y)에 의해 지지된다. 각 중간 스프링(SPm)은, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 제1 중간 부재(12Y)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(12da)와 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(12db)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14Y)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12Y)와 제2 중간 부재(14Y)는, 복수의 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 단부와 제2 스프링 맞닿음부(12da, 12db, 14d) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 댐퍼 장치(10Y)에 있어서도, 제2 중간 부재(14Y)보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 부재(12Y)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ri보다 커진다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 축심보다 댐퍼 장치(10Y)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10Y)에 있어서도, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 각각 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12Y)의 관성 모멘트 J21을 더 크게 함과 함께, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 저강성화하여, 당해 제1 중간 부재(12Y)의 고유 진동수(f21)보다 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10Y)에 있어서도, 저강성에 수반되는 외주측의 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 경량화에 의해 양자의 히스테리시스를 저감화함과 함께, 내주측의 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)에 작용하는 원심력을 저하시켜 양자의 히스테리시스를 저감화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10Y)에서는, 상기 반공진점 A의 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 더 근접함으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 중간 부재(12Y)에 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 지지시킴으로써, 구동 부재(11Y)나 종동 부재(16Y)에 대한 제1 중간 부재(12Y)의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과, 당해 제2 중간 부재(14Y)의 상대 속도를 작게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 제2 중간 부재(14Y)와 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10Y) 전체의 히스테리시스를 더 저하시키는 것이 가능해진다.
도 20은, 본 개시의 다른 댐퍼 장치(10Z)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10)로부터 10Y와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 20에 나타낸 댐퍼 장치(10Z)의 구동 부재(11Z)는, 로크업 클러치의 로크업 피스톤에 고정되는 환상의 제1 플레이트 부재(111Z)와, 감합부를 통해 당해 제1 플레이트 부재(111Z)에 연결되는 제2 플레이트 부재(112Z)를 포함한다. 제2 플레이트 부재(112Z)는, 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창과, 복수(예를 들어, 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(112ci)와, 복수(예를 들어, 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(112co)를 갖는다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)의 제2 중간 부재(14Z)는, 제1 중간 부재(12Z)의 것보다 큰 고유 진동수 및 제1 중간 부재(12Z)의 것보다 작은 관성 모멘트를 갖고, 제2 중간 부재(14Z)의 외주부로부터는, 복수(예를 들어, 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)가 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장되어 있다. 댐퍼 장치(10Z)의 종동 부재(16Z)는, 댐퍼 장치(10Y)의 종동 부재(16Y)와 기본적으로 동일한 것이며, 제1 및 제2 출력 플레이트(161Z, 162Z)를 포함한다.
댐퍼 장치(10Z)의 제1 중간 부재(12Z)는, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 180°간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(12c)를 갖고, 터빈 러너(5)에 연결됨과 함께, 각각 복수의 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 주위 방향을 따라 배열되도록 지지한다. 또한, 제1 중간 부재(12Z)에는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향에 있어서의 사이에 위치하도록 지지부(12s)가 형성되어 있다. 또한, 제1 중간 부재(12Z)는, 주위 방향으로 간격을 두고 직경 방향으로 연장된 복수(예를 들어, 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(12d)를 갖는다. 복수의 제2 스프링 맞닿음부(12d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제2 중간 부재(12Z)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(12d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
복수의 중간 스프링(SPm)은, 각각 제1 중간 부재(12Z)의 지지부(12s)에 의해 직경 방향으로(도 20의 예에서는, 도 20에 있어서의 상하 방향의 양측으로부터) 지지된다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12Z)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(12d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14Z)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지된다. 이에 의해, 터빈 러너(5)와 일체로 회전하는 제1 중간 부재(12Z)와, 제2 중간 부재(14Z)는, 복수의 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되게 된다. 그리고, 중간 스프링(SPm)은, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치된다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)에 있어서, 중간 스프링(SPm)은, 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향으로부터 보아 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 중 적어도 어느 한쪽 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22) 중 적어도 어느 한쪽과 축 방향으로 부분적으로 겹친다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 단부와 제2 스프링 맞닿음부(12d 및 14d) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 댐퍼 장치(10Z)에 있어서도, 제2 중간 부재(14Z)보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 부재(12Z)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ri보다 커진다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 축심보다 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)에 있어서도, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 각각 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12Z)의 관성 모멘트 J21을 더 크게 함과 함께, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 저강성화하여, 당해 제1 중간 부재(12Z)의 고유 진동수(f21)보다 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)에 있어서도, 저강성에 수반되는 외주측의 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 경량화에 의해 양자의 히스테리시스를 저감화함과 함께, 내주측의 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)에 작용하는 원심력을 저하시켜 양자의 히스테리시스를 저감화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10Z)에서는, 상기 반공진점 A의 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 더 근접함으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 중간 부재(12Z)에 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)을 지지시킴으로써, 구동 부재(11Z)나 종동 부재(16Z)에 대한 제1 중간 부재(12Z)의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)과, 당해 제1 중간 부재(12Z)의 상대 속도를 작게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 제1 중간 부재(12Z)와 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10Z) 전체의 히스테리시스를 저하시키는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 터빈 러너(5)에 의해 직경 방향으로 지지되어도 된다. 이 경우, 터빈 러너(5)에는, 중간 스프링(SPm)을 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지하는 복수의 제2 스프링 맞닿음부가 설치되어도 된다.
도 21은, 본 개시의 또 다른 댐퍼 장치(10V)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10V)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10)로부터 10Z와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 21에 나타낸 댐퍼 장치(10V)는, 구동 부재(11V)와 제1 중간 부재(12V) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수의 제1 스프링(제1 탄성체)(SP1), 제1 중간 부재(12V)와 종동 부재(16V) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수의 제2 스프링(제2 탄성체)(SP2), 구동 부재(11V)와 제2 중간 부재(14V) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수의 제3 스프링(제3 탄성체)(SP3), 제2 중간 부재(14V)와 종동 부재(16V) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수의 제4 스프링(제4 탄성체)(SP4) 및 제1 중간 부재(12V)와 제2 중간 부재(14V) 사이에 배치되어 회전 토크를 전달하는 복수의 중간 스프링(제5 탄성체)(SPm)을 포함한다.
또한, 댐퍼 장치(10V)에서는, 제1 스프링(SP1)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k10"으로 하고, 제2 스프링(SP2)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k20"으로 하고, 제3 스프링(SP3)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k30"으로 하고, 제4 스프링(SP4)의 강성, 즉 스프링 상수를 "k40"으로 하였을 때, 스프링 상수 k10, k20, k30 및 k40이, k10≠k30, 또한 k10/k30≠k20/k40이라고 하는 관계를 만족시키도록 선택된다. 더 상세하게는, 스프링 상수 k10, k20, k30 및 k40은, k10/k30＜k20/k40 및 k10＜k20＜k40＜k30이라고 하는 관계를 만족시킨다. 즉, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 스프링 상수 k10, k20 중 작은 쪽(k10)은, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 스프링 상수 k30, k40 중 작은 쪽(k40)보다 작아진다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 강성, 즉 스프링 상수를 "km"으로 하였을 때, 스프링 상수 k10, k20, k30, k40 및 km은, k10＜km＜k20＜k40＜k30이라고 하는 관계를 만족시킨다.
도 21에 나타낸 댐퍼 장치(10V)의 구동 부재(11V)는, 단판식 로크업 클러치의 로크업 피스톤 또는 다판식 로크업 클러치의 클러치 드럼과 일체로 회전하도록 연결되는 것이며, 복수의 제1 스프링 맞닿음부(111c)와, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(112c)를 갖는다. 구동 부재(11V)의 외주부는, 로크업 피스톤, 또한 클러치 드럼과 결합된다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 복수의 제1 스프링 맞닿음부(111c)는 구동 부재(11V)의 외주부로부터 터빈 러너(5)를 향해 댐퍼 장치(10V)의 축 방향으로 연장됨과 함께 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 내측으로 연장되어 있다. 또한, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(112c)는, 구동 부재(11V)의 외주부로부터 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 내측으로 연장되어 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 스프링 맞닿음부(111c 및 112c)는, 댐퍼 장치(10V)의 축 방향에 있어서 서로 이격된다.
댐퍼 장치(10V)의 제1 중간 부재(12V)는, 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치되는 제1 플레이트 부재(121V)와, 당해 제1 플레이트 부재(121V)보다 도시하지 않은 프론트 커버, 즉 엔진측(도면 중 우측)에 배치되는 제2 플레이트 부재(122V)와, 당해 제2 플레이트 부재(122V)보다 프론트 커버측에 배치되는 제3 플레이트 부재(123V)를 포함한다. 제1 내지 제3 플레이트 부재(121V, 122V, 123V)는, 각각 환상으로 형성되어 있고, 복수의 리벳을 통해 서로 연결된다.
제1 플레이트 부재(121V)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수의 스프링 수용 창(121w)과, 각각 대응하는 스프링 수용 창(121w)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되는 복수의 스프링 지지부(1211)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창(121w)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1211)와 제1 플레이트 부재(121V)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수의 스프링 지지부(1212)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(121ci)와, 복수의 스프링 지지부(1212)보다 직경 방향 외측에 형성된 환상의 스프링 지지부(1213)와, 복수의 스프링 지지부(1212)보다 직경 방향 외측에 형성된 복수의 외측 스프링 맞닿음부(121co)를 갖는다.
제1 플레이트 부재(121V)의 복수의 내측 스프링 맞닿음부(121ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창(121w)(스프링 지지부(1211, 1212))의 사이에 1개씩 설치된다. 또한, 환상의 스프링 지지부(1213)는, 복수의 제1 스프링(SP1)의 외주부나 터빈 러너(5)측(변속기측)의 측부(도 21에 있어서의 좌측의 측부) 및 당해 측부의 내주측, 프론트 커버측의 측부의 외주측(견부)을 지지(가이드)하도록 형성되어 있다. 또한, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(121co)는, 환상의 스프링 지지부(1213) 내에 돌출되도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.
제2 플레이트 부재(122V)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수의 스프링 수용 창(122w)과, 각각 대응하는 스프링 수용 창(122w)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되는 복수의 스프링 지지부(1221)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창(122w)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1221)와 제2 플레이트 부재(121V)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수의 스프링 지지부(1222)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(122ci)와, 복수의 스프링 지지부(1222)보다 직경 방향 외측에 형성된 복수의 외측 스프링 맞닿음부(122co)를 갖는다. 제2 플레이트 부재(122V)의 복수의 내측 스프링 맞닿음부(122ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창(122w)(스프링 지지부(1221, 1222)) 사이에 1개씩 설치된다. 또한, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(122co)는, 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향으로 돌출되도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.
제3 플레이트 부재(123V)는, 환상의 스프링 지지부(1231)와, 복수의 스프링 맞닿음부(123d)를 갖는다. 스프링 지지부(1231)는, 복수의 중간 스프링(SPm)의 외주부나 터빈 러너(5)측(변속기측)의 측부(도 21에 있어서의 좌측의 측부), 프론트 커버측의 측부의 외주측(견부)을 지지(가이드)하도록 형성되어 있다. 스프링 맞닿음부(123d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제3 플레이트 부재(123V)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 스프링 맞닿음부(123d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 제3 플레이트 부재(123V)의 내주부는, 스프링 지지부(1222)와 외측 스프링 맞닿음부(122co)의 직경 방향에 있어서의 사이에서 도시하지 않은 프론트 커버측(제2 중간 부재(14V)측)으로 돌출되도록, 복수의 리벳을 통해 제1 및 제2 플레이트 부재(121V, 122V)에 연결(고정)된다.
댐퍼 장치(10V)의 제2 중간 부재(14V)는, 제1 중간 부재(12V)에 근접하도록 배치되는 제1 플레이트 부재(141V)와, 당해 제1 플레이트 부재(141V)보다 댐퍼 장치(10V)의 축 방향에 있어서의 도시하지 않은 프론트 커버측에 배치되는 제2 플레이트 부재(142V)와, 제1 플레이트 부재(141V)보다 제1 중간 부재(12V)측에 배치되는 제3 플레이트 부재(143V)를 포함한다. 제1 내지 제3 플레이트 부재(141V, 142V, 143V)는, 각각 환상으로 형성되어 있고, 복수의 리벳을 통해 서로 연결된다. 도시한 바와 같이, 제1 플레이트 부재(141V)는, 복수의 내측 스프링 수용 창(141wi)과, 복수의 외측 스프링 수용 창(141wo)과, 각각 복수의 스프링 지지부(1411, 1412, 1414)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(141ci)와, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(141co)를 갖는다.
복수의 내측 스프링 수용 창(141wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제1 플레이트 부재(141V)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1411)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(141wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1412)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(141wi)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1411)와 제1 플레이트 부재(141V)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(141ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용 창(141wi)(스프링 지지부(1411, 1412))의 사이에 1개씩 설치된다. 복수의 외측 스프링 수용 창(141wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용 창(141wi)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 제1 플레이트 부재(141V)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1414)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(141wo)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(141co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용 창(141wo)(스프링 지지부(1414))의 사이에 1개씩 설치된다.
제2 플레이트 부재(142V)는, 복수의 내측 스프링 수용 창(142wi)과, 복수의 외측 스프링 수용 창(142wo)과, 각각 복수의 스프링 지지부(1421, 1422, 1423, 1424)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(142ci)와, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(142co)를 갖는다. 복수의 내측 스프링 수용 창(142wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제2 플레이트 부재(142V)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1421)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(142wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1422)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(142wi)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1421)와 제2 플레이트 부재(142V)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(142ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용 창(142wi)(스프링 지지부(1421, 1422))의 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용 창(142wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용 창(142wi)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 제2 플레이트 부재(142V)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1423)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(142wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1424)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(142wo)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1423)와 제2 플레이트 부재(142V)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(142co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용 창(142wo)(스프링 지지부(1423, 1424)) 사이에 1개씩 설치된다.
제3 플레이트 부재(143V)는, 복수의 스프링 맞닿음부(143d)를 갖는다. 스프링 맞닿음부(143d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제3 플레이트 부재(143V)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 스프링 맞닿음부(143d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 제3 플레이트 부재(143V)의 내주부는, 스프링 지지부(1412)와 외측 스프링 맞닿음부(141co)의 직경 방향에 있어서의 사이에서 제1 중간 부재(12V)측으로 돌출되도록, 복수의 리벳을 통해 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)에 연결(고정)된다.
댐퍼 장치(10V)의 종동 부재(16V)의 내주부는, 터빈 러너(5)와 함께 도시하지 않은 댐퍼 허브에 리벳을 통해 고정된다. 도시한 바와 같이, 종동 부재(16V)는, 복수의 제1 스프링 맞닿음부(161c)와, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(162c)를 갖는다. 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 복수의 제1 스프링 맞닿음부(161c)는, 종동 부재(16V)의 내주부로부터 터빈 러너(5)를 향해 댐퍼 장치(10V)의 축 방향으로 연장됨과 함께, 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 외측으로 연장되어 있다. 또한, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(162c)는, 종동 부재(16V)의 내주부로부터 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 외측으로 연장되어 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 스프링 맞닿음부(161c 및 162c)도, 댐퍼 장치(10V)의 축 방향에 있어서 서로 이격된다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 제1 중간 부재(12V)의 제1 및 제2 플레이트 부재(121V, 122V)는, 대응하는 스프링 지지부(1211 및 1221)끼리가 서로 대향함과 함께, 대응하는 스프링 지지부(1212 및 1222)끼리가 서로 대향하도록 연결된다. 또한, 제1 중간 부재(12V)의 제1 플레이트 부재(121V)의 스프링 지지부(1213)는, 복수의 제1 스프링(SP1)을 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 지지한다. 또한, 제1 플레이트 부재(121V)의 스프링 지지부(1211, 1212) 및 제2 플레이트 부재(122V)의 스프링 지지부(1221, 1222)는, 대응하는 제2 스프링(SP2)을 지지(가이드)한다. 즉, 복수의 제2 스프링(SP2)은, 복수의 제1 스프링(SP1)보다 직경 방향 내측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(121V, 122V)에 의해 지지된다. 또한, 제1 및 제2 플레이트 부재(121V, 122V)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 구동 부재(11V)의 제1 스프링 맞닿음부(111c)가 직경 방향 외측으로부터 삽입됨과 함께, 종동 부재(16V)의 제1 스프링 맞닿음부(161c)가 직경 방향 내측으로부터 삽입된다.
구동 부재(11V)의 제1 스프링 맞닿음부(111c)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제1 스프링(SP1)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12V)의 외측 스프링 맞닿음부(121co, 122co)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제1 스프링(SP1)의 구동 부재(11V)의 스프링 맞닿음부(111c)와 맞닿아 있지 않은 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12V)의 내측 스프링 맞닿음부(121ci, 122ci)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제2 스프링(SP2)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 종동 부재(16V)의 제1 스프링 맞닿음부(161c)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제2 스프링(SP2)의 제1 중간 부재(12V)의 내측 스프링 맞닿음부(121ci, 122ci)와 맞닿아 있지 않은 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 구동 부재(11V)와 제1 중간 부재(12V)가 병렬로 작용하는 복수의 제1 스프링(SP1)을 통해 연결됨과 함께, 제1 중간 부재(12V)와 종동 부재(16V)가 병렬로 작용하는 복수의 제2 스프링(SP2)을 통해 연결된다. 따라서, 구동 부재(11V) 및 종동 부재(16V)는, 복수의 제1 스프링(SP1), 제1 중간 부재(12V) 및 복수의 제2 스프링(SP2)을 통해 연결된다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 제2 중간 부재(14V)의 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)는, 스프링 지지부(1411∼1414)가 대응하는 스프링 맞닿음부(1421∼1424)와 대향하도록 연결된다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 제2 중간 부재(14V)는, 제1 중간 부재(12V)로부터 축 방향으로 이격되어 당해 제1 중간 부재(12V)보다 도시하지 않은 프론트 커버측에 위치함과 함께, 그 최외주부가 제1 중간 부재(12V)의 최외주부보다 직경 방향 내측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12V)의 관성 모멘트를 제2 중간 부재(14V)의 관성 모멘트보다 크게 하여, 제1 중간 부재(12V)의 고유 진동수(f21)를 제2 중간 부재(14V)의 고유 진동수(f22)보다 작게 하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 플레이트 부재(141V)의 스프링 지지부(1411, 1412) 및 제2 플레이트 부재(142V)의 스프링 지지부(1421, 1422)는, 대응하는 제3 스프링(SP3)을 지지(가이드)한다. 즉, 복수의 제3 스프링(SP3)은, 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)에 의해 지지된다. 제1 플레이트 부재(141V)의 스프링 지지부(1414) 및 제2 플레이트 부재(142V)의 스프링 지지부(1423, 1424)는, 대응하는 제4 스프링(SP4)을 지지(가이드)한다. 즉, 복수의 제4 스프링(SP4)는, 복수의 제3 스프링(SP3)보다 직경 방향 내측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)에 의해 지지된다. 그리고, 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 구동 부재(11V)의 제2 스프링 맞닿음부(112c)가 직경 방향 외측으로부터 삽입됨과 함께, 종동 부재(16V)의 제2 스프링 맞닿음부(162c)가 직경 방향 내측으로부터 삽입된다.
구동 부재(11V)의 제2 스프링 맞닿음부(112c)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제3 스프링(SP3)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14V)의 외측 스프링 맞닿음부(141co, 142co)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제3 스프링(SP3)의 구동 부재(11V)의 스프링 맞닿음부(112c)와 맞닿아 있지 않은 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14V)의 내측 스프링 맞닿음부(141ci, 142ci)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제4 스프링(SP4)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 종동 부재(16V)의 제2 스프링 맞닿음부(162c)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제4 스프링(SP4)의 제2 중간 부재(14V)의 내측 스프링 맞닿음부(141ci, 142ci)와 맞닿아 있지 않은 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 구동 부재(11V)와 제2 중간 부재(14V)가 병렬로 작용하는 복수의 제3 스프링(SP3)을 통해 연결됨과 함께, 제2 중간 부재(14V)와 종동 부재(16V)가 병렬로 작용하는 복수의 제4 스프링(SP4)을 통해 연결된다. 따라서, 구동 부재(11V) 및 종동 부재(16V)는, 복수의 제3 스프링(SP3), 제2 중간 부재(14V) 및 복수의 제4 스프링(SP4)을 통해 연결된다.
또한, 각 중간 스프링(SPm)은, 각각 제1 중간 부재(12V)의 제3 플레이트 부재(123V)의 스프링 지지부(1231)에 의해 지지되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)과 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 축 방향에 있어서의 사이에서, 당해 축 방향으로부터 보아 제1 스프링(SP1) 및 제3 스프링(SP3)과 직경 방향으로 부분적으로 겹친다. 또한, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 제1 중간 부재(12V)에 포함되는 제3 플레이트 부재(123V)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(123d)는, 각각 중간 스프링(SPm)의 대응하는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14V)에 포함되는 제3 플레이트 부재(143V)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(143d)도, 각각 중간 스프링(SPm)의 대응하는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12V), 즉 제3 플레이트 부재(123V)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(123d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14V), 즉 제3 플레이트 부재(143V)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(143d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지된다. 따라서, 제1 중간 부재(12V)와 제2 중간 부재(14V)는, 복수의 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 단부와 스프링 맞닿음부(123d, 143d) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 제1 스프링(SP1)의 설치 반경 rSP1은, 제2, 제3 및 제4 스프링(SP2, SP3, SP4)의 설치 반경 rSP2, rSP3, rSP4보다 크게 정해져 있다. 또한, 제3 스프링(SP3)의 설치 반경 rSP3은, 제2 및 제4 스프링(SP2, SP4)의 설치 반경 rSP2, rSP4보다 크게 정해져 있다. 또한, 제2 스프링(SP2)의 설치 반경 rSP3은, 제4 스프링(SP4)의 설치 반경 rSP4보다 크게 정해져 있다. 그리고, 제2 중간 부재(14V)보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 부재(12V)에 대응한 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 평균 설치 반경은, 제1 및 제2 스프링(SP3, SP4)의 평균 설치 반경보다 크다. 즉, 제1 내지 제4 스프링(SP1∼SP4) 중, 가장 작은 스프링 상수(강성)를 갖는 제1 스프링(SP1)의 축심은, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)(및 제2 스프링(SP2))의 축심보다 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 제1 스프링(SP1)은, 축 방향으로부터 보아 제3 스프링(SP3)과 직경 방향으로 부분적으로 겹치도록, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)(및 제2 스프링(SP2))의 직경 방향 외측에 배치되게 된다.
이 결과, 댐퍼 장치(10V)에 있어서도 제1 중간 부재(12V)의 관성 모멘트 J21을 더 크게 함과 함께, 외주측의 제1 스프링(SP1)을 더 저강성화하여, 당해 제1 중간 부재(12V)의 고유 진동수(f21)보다 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서도, 저강성에 수반되는 외주측의 제1 및 제3 스프링(SP1, SP3)의 경량화에 의해 양자의 히스테리시스를 저감화함과 함께, 내주측의 제2 및 제4 스프링(SP2, SP4)에 작용하는 원심력을 저하시켜 양자의 히스테리시스를 저감화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10V)에 있어서도, 상기 반공진점 A의 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 더 근접함으로써 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 스프링(SP1)은, 제2 스프링(SP2)의 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 외측에 배치되고, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)은, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)으로부터 댐퍼 장치(10V)의 축 방향으로 이격되도록 배치되고, 제3 스프링(SP3)은, 제4 스프링(SP4)의 당해 직경 방향에 있어서의 외측에 배치된다. 이에 의해, 제1 내지 제4 스프링(SP1∼SP4)의 스프링 상수(강성)나 배치 수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정의 자유도를 높게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 제1 스프링(SP1)의 축심과, 제2 스프링(SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 제1 평면에 포함된다. 또한, 제3 스프링(SP3)의 축심과, 제4 스프링(SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 동시에 상기 제1 평면으로부터 댐퍼 장치(10V)의 축 방향으로 이격된 제2 평면에 포함된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10V)의 축 길이의 증가를 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 중간 스프링(SPm)을 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)과, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치함으로써, 중간 스프링(SPm)의 강성이나 배치 수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정의 자유도를 높게 할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제1 평면에 포함되어 있지 않아도 되고, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제2 평면에 포함되어 있지 않아도 된다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 터빈 러너(5)는, 예를 들어 제1 중간 부재(12V)에 연결되어도 된다.
도 22는, 본 개시의 다른 댐퍼 장치(10W)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10W)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10)로부터 10V와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 22에 나타낸 댐퍼 장치(10W)의 구동 부재(11W)는, 단판식 로크업 클러치의 로크업 피스톤 또는 다판식 로크업 클러치의 클러치 드럼과 일체로 회전하도록 연결되는 것이며, 각각 환상으로 형성된 제1 플레이트 부재(111W) 및 제2 플레이트 부재(112W)를 포함한다. 제1 플레이트 부재(111W)는, 각각 댐퍼 장치(10W)의 직경 방향으로 연장되도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 스프링 맞닿음부(111c)를 갖고, 당해 제1 플레이트 부재(111W)의 외주부는, 로크업 피스톤, 또한 클러치 드럼과 결합된다. 제2 플레이트 부재(112W)는, 각각 댐퍼 장치(10W)의 직경 방향으로 연장되도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 스프링 맞닿음부(112c)를 갖고, 제1 플레이트 부재(111W)에 일체로 회전하도록 연결된다. 제1 및 제2 플레이트 부재(111W, 112W)가 서로 연결되었을 때, 복수의 스프링 맞닿음부(111c)와 복수의 스프링 맞닿음부(112c)는, 댐퍼 장치(10W)의 축 방향 및 직경 방향에 있어서 서로 이격된다.
댐퍼 장치(10W)의 제1 중간 부재(12W)는, 도시하지 않은 터빈 러너에 근접하도록 배치되는 제1 플레이트 부재(121W)와, 당해 제1 플레이트 부재(121W)보다 도시하지 않은 프론트 커버, 즉 엔진측(도면 중 우측)에 배치되는 제2 플레이트 부재(122W)와, 당해 제2 플레이트 부재(122W)보다 프론트 커버측에 배치되는 제3 플레이트 부재(123W)를 포함한다. 제1 내지 제3 플레이트 부재(121W, 122W, 123W)는, 각각 환상으로 형성되어 있고, 복수의 리벳을 통해 서로 연결된다.
제1 플레이트 부재(121W)는, 복수의 내측 스프링 수용 창(121wi)과, 복수의 외측 스프링 수용 창(121wo)과, 각각 복수의 스프링 지지부(1211, 1212, 1213, 1214)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(121ci)와, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(121co)를 갖는다. 복수의 내측 스프링 수용 창(121wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제1 플레이트 부재(121W)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1211)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(121wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1212)는 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(121wi)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1211)와 제1 플레이트 부재(121W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(121ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용 창(121wi)(스프링 지지부(1211, 1212))의 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용 창(121wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용 창(121wi)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 제1 플레이트 부재(121W)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1213)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(121wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1214)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(121wo)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1213)와 제1 플레이트 부재(121W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(121co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용 창(121wo)(스프링 지지부(1213, 1214))의 사이에 1개씩 설치된다.
제2 플레이트 부재(122W)는, 복수의 내측 스프링 수용 창(122wi)과, 복수의 외측 스프링 수용 창(122wo)과, 각각 복수의 스프링 지지부(1221, 1222, 1223, 1224)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(122ci)와, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(122co)를 갖는다. 복수의 내측 스프링 수용 창(122wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제2 플레이트 부재(122W)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1221)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(122wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1222)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용 창(122wi)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1221)와 제2 플레이트 부재(122W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(122ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용 창(122wi)(스프링 지지부(1221, 1222))의 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용 창(122wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용 창(122wi)보다 직경 방향 외측에 위치하도록 제2 플레이트 부재(122W)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1223)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(122wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1224)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용 창(122wo)의 외주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1223)와 제2 플레이트 부재(122W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(122co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용 창(122wo)(스프링 지지부(1223, 1224))의 사이에 1개씩 설치된다.
제3 플레이트 부재(123W)는, 각각 댐퍼 장치(10W)의 축 방향으로 연장되는 복수의 스프링 맞닿음부(123d)를 갖는다. 스프링 맞닿음부(123d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제3 플레이트 부재(123W)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 스프링 맞닿음부(123d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 제3 플레이트 부재(123W)의 복수의 스프링 맞닿음부(123d)와는 반대측의 단부는, 스프링 지지부(1224)의 직경 방향 외측에서 복수의 리벳을 통해 제1 및 제2 플레이트 부재(121W, 122W)에 연결(고정)된다. 이에 의해, 복수의 스프링 맞닿음부(123d)는, 프론트 커버측(도면 중 우측)으로 돌출된다.
댐퍼 장치(10W)의 제2 중간 부재(14W)는, 환상의 스프링 지지부(14b)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(14c)와, 당해 내측 스프링 맞닿음부(14c)보다 직경 방향 외측에 형성된 복수의 외측 스프링 맞닿음부(14d)를 갖는다. 스프링 지지부(14b)는, 복수의 중간 스프링(SPm)의 외주부나 프론트 커버측(변속기측)의 측부(도 22에 있어서의 우측의 측부), 터빈 러너측의 측부의 외주측(견부)을 지지(가이드)하도록 형성되어 있다. 복수의 내측 스프링 맞닿음부(14c)는, 스프링 지지부(14b)의 내주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 직경 방향 내측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 외측 스프링 맞닿음부(14d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제2 중간 부재(14W)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 외측 스프링 맞닿음부(14d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
댐퍼 장치(10W)의 종동 부재(16W)는, 각각 환상으로 형성된 제1 플레이트 부재(161W), 제2 플레이트 부재(162W) 및 제3 플레이트 부재(163W)를 포함한다. 제1 플레이트 부재(161W)는, 내주부로부터 각각 직경 방향 외측으로 연장되도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 스프링 맞닿음부(161c)를 갖고, 당해 제1 플레이트 부재(111W)의 내주부는, 복수의 리벳을 통해 도시하지 않은 터빈 허브에 고정된다. 제2 플레이트 부재(162W)는, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수의 스프링 수용 창(162w)과, 각각 대응하는 스프링 수용 창(162w)의 내주연을 따라 연장되는 복수의 스프링 지지부(1621)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창(162w)의 외주연을 따라 연장되는 복수의 스프링 지지부(1622)와, 복수의 스프링 맞닿음부(162c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(162c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창(162w)(스프링 지지부(1621, 1622)) 사이에 1개씩 설치된다. 제2 플레이트 부재(162W)는, 제1 플레이트 부재(161W)에 일체로 회전하도록 연결되고, 양자가 서로 연결되었을 때, 복수의 스프링 맞닿음부(161c)와 복수의 스프링 맞닿음부(162c)는, 댐퍼 장치(10W)의 축 방향 및 직경 방향에 있어서 서로 이격된다.
제3 플레이트 부재(163W)는, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어, 3개)의 스프링 수용 창(163w)과, 각각 대응하는 스프링 수용 창(163w)의 내주연을 따라 연장되는 복수의 스프링 지지부(1631)와, 각각 대응하는 스프링 수용 창(163w)의 외주연을 따라 연장되는 복수의 스프링 지지부(1632)와, 복수의 스프링 맞닿음부(163c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(163c)는 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용 창(163w)(스프링 지지부(1631, 1632)) 사이에 1개씩 설치된다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 제3 플레이트 부재(163W)는, 스프링 지지부(1631, 1632)가 제2 플레이트 부재(162W)의 대응하는 스프링 지지부(1621, 1622)와 대향하도록, 복수의 리벳을 통해 당해 제2 플레이트 부재(162W)에 연결(고정)된다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 제1 중간 부재(12W)의 제1 및 제2 플레이트 부재(121W, 122W)는, 대응하는 스프링 지지부(1211∼1214)와 스프링 지지부(1221∼1224)가 서로 대향하도록 연결된다. 또한, 제1 플레이트 부재(121W)의 스프링 지지부(1213, 1214) 및 제2 플레이트 부재(122W)의 스프링 지지부(1223, 1224)는, 대응하는 제1 스프링(SP1)을 지지(가이드)한다. 또한, 제1 플레이트 부재(121W)의 스프링 지지부(1211, 1212) 및 제2 플레이트 부재(122W)의 스프링 지지부(1221, 1222)는, 대응하는 제2 스프링(SP2)를 지지(가이드)한다. 이에 의해, 복수의 제1 스프링(SP1)은, 댐퍼 장치(10W)의 외주측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(121W, 122W)에 의해 지지된다. 또한, 복수의 제2 스프링(SP2)은, 복수의 제1 스프링(SP1)보다 직경 방향 내측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(121W, 122W)에 의해 지지된다. 또한, 제1 및 제2 플레이트 부재(121W, 122W)의 외측 스프링 맞닿음부(121co, 122co)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 구동 부재(11W)의 제1 플레이트 부재(111W)가 배치된다. 또한, 제1 및 제2 플레이트 부재(121W, 122W)의 내측 스프링 맞닿음부(121ci, 122ci)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 종동 부재(16W)의 제1 플레이트 부재(161W)가 배치된다.
구동 부재(11W)의 제1 플레이트 부재(111W)의 스프링 맞닿음부(111c)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제1 스프링(SP1)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12W)의 외측 스프링 맞닿음부(121co, 122co)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제1 스프링(SP1)의 구동 부재(11W)의 스프링 맞닿음부(111c)와 맞닿아 있지 않은 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12W)의 내측 스프링 맞닿음부(121ci, 122ci)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제2 스프링(SP2)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 종동 부재(16W)의 제1 플레이트 부재(161W)의 스프링 맞닿음부(161c)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제2 스프링(SP2)의 제1 중간 부재(12W)의 내측 스프링 맞닿음부(121ci, 122ci)와 맞닿아 있지 않은 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 구동 부재(11W)와 제1 중간 부재(12W)가 병렬로 작용하는 복수의 제1 스프링(SP1)을 통해 연결됨과 함께, 제1 중간 부재(12W)와 종동 부재(16W)가 병렬로 작용하는 복수의 제2 스프링(SP2)을 통해 연결된다. 따라서, 구동 부재(11W) 및 종동 부재(16W)는, 복수의 제1 스프링(SP1), 제1 중간 부재(12W) 및 복수의 제2 스프링(SP2)을 통해 연결된다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 종동 부재(16W)의 제2 및 제3 플레이트 부재(162W, 13W)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 구동 부재(11W)의 제2 플레이트 부재(112W)의 스프링 맞닿음부(112c)와, 제2 중간 부재(14W)의 내측 스프링 맞닿음부(14c)가 배치된다. 또한, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)는, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용함)과 함께 주위 방향(제2 중간 부재(14W)의 주위 방향)으로 교대로 배열되도록, 종동 부재(16W), 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(162W, 163W)의 대응하는 스프링 지지부(1621, 1622, 1631, 1632)에 의해 지지된다. 또한, 구동 부재(11W)의 제2 플레이트 부재(112W)의 각 스프링 맞닿음부(112c)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14W)의 내측 스프링 맞닿음부(14c)는, 제1 및 제2 플레이트 부재(111W, 112W)의 축 방향에 있어서의 사이에서, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 종동 부재(16W)의 스프링 맞닿음부(162c, 163c)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 구동 부재(11W)의 스프링 맞닿음부(112c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 구동 부재(11W) 및 종동 부재(16W)는, 복수의 제3 스프링(SP3), 제2 중간 부재(14W) 및 복수의 제4 스프링(SP4)을 통해 연결된다.
또한, 각 중간 스프링(SPm)은, 각각 제2 중간 부재(14W)의 스프링 지지부(14b)에 의해 지지되고, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 직경 방향 외측에서, 직경 방향으로부터 보아 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)과 축 방향으로 겹침과 함께, 축 방향으로부터 보아 제1 스프링(SP1)과 직경 방향으로 부분적으로 겹친다. 또한, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 제1 중간 부재(12W)에 포함되는 제3 플레이트 부재(123W)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(123d)는, 각각 중간 스프링(SPm)의 대응하는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14W)의 한 쌍의 외측 스프링 맞닿음부(14d)도, 각각 중간 스프링(SPm)의 대응하는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12W), 즉 제3 플레이트 부재(123W)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(123d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14W)의 한 쌍의 외측 스프링 맞닿음부(14d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지된다. 따라서, 제1 중간 부재(12W)와 제2 중간 부재(14W)는, 복수의 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 단부와 스프링 맞닿음부(123d, 14d) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제1 중간 부재(12W)의 관성 모멘트는, 제2 중간 부재(14W)의 관성 모멘트보다 크게 정해지고, 그것에 의해 제1 중간 부재(12W)의 고유 진동수(f21)는, 제2 중간 부재(14W)의 고유 진동수(f22)보다 작아진다. 또한, 제1 스프링(SP1)의 설치 반경 rSP1은, 제2, 제3 및 제4 스프링(SP2, SP3, SP4)의 설치 반경 rSP2, rSP3, rSP4보다 크게 정해져 있고, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 설치 반경 rSP3, rSP4는 서로 동일하고, 또한 제2 스프링(SP2)의 설치 반경 rSP2, rSP4보다 크게 정해져 있다. 그리고, 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제2 중간 부재(14W)보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 부재(12W)에 대응한 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 평균 설치 반경은, 제1 및 제2 스프링(SP3, SP4)의 평균 설치 반경 이상으로 정해져 있다. 이에 의해, 제1 내지 제4 스프링(SP1∼SP4) 중, 가장 작은 스프링 상수(강성)를 갖는 제1 스프링(SP1)의 축심은, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)(및 제2 스프링(SP2))의 축심보다 댐퍼 장치(10W)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제1 스프링(SP1)은, 축 방향으로부터 보아 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)과 직경 방향으로 부분적으로 겹치도록, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)(및 제2 스프링(SP2))의 직경 방향 외측에 배치되게 된다.
이 결과, 댐퍼 장치(10W)에 있어서도. 제1 중간 부재(12W)의 관성 모멘트 J21을 더 크게 함과 함께, 외주측의 제1 스프링(SP1)을 더 저강성화하여, 당해 제1 중간 부재(12W)의 고유 진동수(f21)보다 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10W)에 있어서도, 저강성에 수반되는 외주측의 제1 스프링(SP1)의 경량화에 의해 당해 제1 스프링(SP1)의 히스테리시스를 저감화함과 함께, 내주측의 제2 스프링(SP2)에 작용하는 원심력을 저하시켜 당해 제2 스프링(SP2)의 히스테리시스를 저감화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10W)에 있어서도, 상기 반공진점 A의 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 더 근접함으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 스프링(SP1)은, 제2 스프링(SP2)의 댐퍼 장치(10W)의 직경 방향에 있어서의 외측에 배치되고, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)은, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)으로부터 댐퍼 장치(10W)의 축 방향으로 이격되도록 배치되고, 제3 및 제4 스프링(SP3)은, 동일 원주 상에는 배열된다. 이에 의해, 특히 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 스프링 상수(강성)나 배치 수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정의 자유도를 높게 하는 것이 가능해진다. 또한, 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제1 스프링(SP1)의 축심과, 제2 스프링(SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 제1 평면에 포함된다. 또한, 제3 스프링(SP3)의 축심과, 제4 스프링(SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 동시에 상기 제1 평면으로부터 댐퍼 장치(10W)의 축 방향으로 이격된 제2 평면에 포함된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10W)의 축 길이의 증가를 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 중간 스프링(SPm)을 상술한 바와 같이 배치함으로써, 중간 스프링(SPm)의 강성이나 배치 수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정의 자유도를 높게 할 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제1 스프링(SP1)과 제3 스프링(SP3)을 바꿈과 함께, 제2 스프링(SP2)과 제4 스프링(SP4)을 바꾸어도 된다. 즉, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)이 동일 원주 상에 배치되고, 또한 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)이 서로 다른 원주 상에 배치되어도 된다. 또한, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제1 평면에 포함되어 있지 않아도 되고, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제2 평면에 포함되어 있지 않아도 된다. 또한, 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 예를 들어 제1 중간 부재(12W)에 도시하지 않은 터빈 러너가 연결되어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 댐퍼 장치는, 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되는 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)와, 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z)를 갖는 댐퍼 장치(10, 10V, 10X, 10Y, 10Z)에 있어서, 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)와, 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)와, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)와 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z) 사이에서 토크를 전달하는 제1 탄성체(SP11, SP1)와, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)와 상기 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z) 사이에서 토크를 전달하는 제2 탄성체(SP12, SP2)와, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)와 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z) 사이에서 토크를 전달하는 제3 탄성체(SP21, SP3)와, 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)와 상기 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z) 사이에서 토크를 전달하는 제4 탄성체(SP22, SP4)와, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)와 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z) 사이에서 토크를 전달하는 제5 탄성체(SPm)를 구비하고, 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)의 고유 진동수(f21)가, 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)의 고유 진동수(f22)보다 작고, 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2) 중 적어도 어느 한쪽이, 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)의 직경 방향 외측에 배치되는 것이다.
본 개시의 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체의 모든 휨이 허용되어 있는 상태에 대해, 장치 전체에서 2개의 고유 진동수를 설정할 수 있다. 그리고, 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 이들 제1 내지 제5 탄성체를 포함하는 댐퍼 장치의 고유 진동수는, 제5 탄성체의 강성이 저하됨에 따라서 작아지는 것이나, 제5 탄성체의 강성의 변화에 대한 댐퍼 장치의 등가 강성의 변화는, 제1 내지 제4 탄성체의 강성의 변화에 대한 당해 등가 강성의 변화에 비해 대폭 작아지는 것이 판명되어 있다. 따라서, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 제5 탄성체의 강성을 조정함으로써, 댐퍼 장치의 등가 강성을 적정하게 유지함과 함께 제1 및 제2 중간 요소의 중량(관성 모멘트)의 증가를 억제하면서, 장치 전체의 2개의 고유 진동수를 용이하고 또한 적정하게 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 중간 요소보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 요소에 대응한 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽을 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치함으로써, 제1 중간 요소의 관성 모멘트를 더 크게 하여, 당해 제1 중간 요소의 고유 진동수를 더 작게 할 수 있다. 이 결과, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시키는 것이 가능해진다.
더 상세하게는, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 입력 요소와 출력 요소 사이에, 제1 중간 요소, 제1 및 제2 탄성체에 의해 제1 토크 전달 경로가 형성됨과 함께, 제2 중간 요소, 제3 및 제4 탄성체에 의해 제2 토크 전달 경로가 형성된다. 또한, 본 개시의 댐퍼 장치는, 제1 내지 제4 탄성체 외에도 제5 탄성체를 포함하고, 당해 제5 탄성체에 의해 제1 중간 요소와 제2 중간 요소 사이에서 토크가 전달된다. 이러한 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체의 모든 휨이 허용되어 있는 상태에 대해, 장치 전체에서 2개의 고유 진동수를 설정할 수 있다. 이와 같이 장치 전체에서 2개의 고유 진동수가 설정되는 경우, 입력 요소에 전달되는 진동의 주파수에 따라서 당해 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진이 일단 발생하면, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상과, 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상이 시프트되어 간다. 이 때문에, 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진이 발생한 후에 입력 요소의 회전수가 향상되는 것에 수반하여, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 중 한쪽은, 상기 제2 탄성체로부터 상기 출력 요소에 전달되는 진동 및 상기 제4 탄성체로부터 상기 출력 요소에 전달되는 진동 중 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하게 된다. 그리고, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상과 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되어 양 진동이 서로 상쇄되게 됨으로써, 출력 요소의 진동 진폭이 이론상 제로가 되는 반공진점을 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수나 반공진점의 진동수는, 제5 탄성체의 강성이 저하됨에 따라 작아지는 것이나, 저회전측의 고유 진동수와 반공진점의 진동수의 차는, 제5 탄성체의 강성이 높아짐에 따라 커지는 것도 판명되어 있다. 따라서, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 제5 탄성체의 강성을 조정함으로써, 입력 요소에의 최대 입력 토크에 따라서 등가 강성을 적정하게 유지함과 함께 제1 및 제2 중간 요소의 중량(관성 모멘트)의 증가를 억제하면서, 저회전측의 고유 진동수 및 반공진점의 진동수를 적정하게 설정할 수 있다. 즉, 제5 탄성체의 강성 조정에 의해 저회전측의 고유 진동수와 반공진점의 진동수를 더 작게 함으로써, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대(주파수대)의 시작점을 더 저회전측으로 설정하고, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상과 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되는 회전수(주파수)를 더 저회전측으로 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 제5 탄성체의 강성의 조정에 의해 저회전측의 고유 진동수와 반공진점의 진동수의 차를 크게 함으로써, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대를 더 넓게 할 수도 있다.
또한, 제2 중간 요소보다 고유 진동수가 작은 제1 중간 요소에 대응한 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽을, 제2 중간 요소에 대응한 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치함으로써, 제1 중간 요소의 관성 모멘트를 더 크게 함과 함께 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽을 저강성화하여, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 더 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 강성이 낮고, 비교적 가벼운 탄성체가 댐퍼 장치의 외주측에 배치됨과 함께, 강성이 높고, 비교적 무거운 탄성체가 댐퍼 장치의 중심축측에 배치되게 된다. 이에 의해, 원심력에 기인하여 제1 내지 제4 탄성체와 대응하는 회전 요소의 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 하여, 댐퍼 장치 전체의 히스테리시스를 더 작게 하는 것이 가능해진다. 이 결과, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 상기 반공진점의 진동수를 당해 댐퍼 장치에 의해 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 더 근접시킴으로써 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시킬 수 있다. 단, 제1 및 제2 중간 요소의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진은, 댐퍼 장치가 사용되는 회전수 영역에 있어서 발생하지 않는 가상적인 것이어도 된다.
또한, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)는, 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(121c, 121co, 122c, 122co, 12ca, 12cb, 12c)와, 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(121c, 121ci, 122c, 122ci, 12ca, 12cb, 12c)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)는 상기 제3 탄성체(SP21, SP3)의 단부와 맞닿는 맞닿음부(14c, 141co, 142co)와, 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 단부와 맞닿는 맞닿음부(14c, 141ci, 142ci)를 가져도 된다.
또한, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2) 중 적어도 어느 한쪽의 축심이, 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)의 축심보다 직경 방향 외측에 위치해도 된다. 이 경우, 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽은, 전체가 제3 및 제4 탄성체보다 직경 방향 외측에 위치하도록 배치되어도 되고, 축 방향으로부터 보아 제3 및 제4 탄성체와 직경 방향으로 부분적으로 겹치도록 배치되어도 된다.
또한, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)는, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2) 중 적어도 어느 한쪽의 외주부를 지지해도 되고, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2) 중 적어도 어느 한쪽의 외주부는, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)의 외주부보다 직경 방향 외측에 위치해도 된다. 이 경우도, 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽은, 전체가 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 위치하도록 배치되어도 되고, 축 방향으로부터 보아 제3 및 제4 탄성체와 직경 방향으로 부분적으로 겹치도록 배치되어도 된다.
그리고, 상기 제1 및 제2 중간 요소는, 환상부를 가져도 된다. 이에 의해, 제1 및 제2 중간 요소의 관성 모멘트를 용이하게 크게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)는, 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되어도 된다. 이에 의해, 댐퍼 장치를 직경 방향으로 콤팩트화하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)는, 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되어도 된다. 이에 의해, 댐퍼 장치를 직경 방향으로 콤팩트화하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제1 탄성체(SP1)는, 상기 제2 탄성체(SP2)의 직경 방향 외측에 배치되어도 되고, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP3, SP4)는 상기 제1 및 제2 탄성체(SP1, SP2)로부터 상기 댐퍼 장치(10V)의 축 방향으로 이격되도록 배치되어도 되고, 상기 제3 탄성체(SP3)는 상기 제4 탄성체(SP4)의 직경 방향 외측에 배치되어도 된다. 이에 의해, 제1 내지 제4 탄성체의 강성이나 배치 수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정의 자유도를 높게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)와 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되어도 된다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)와, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치되어도 된다. 이에 의해, 제1 내지 제5 탄성체의 비틀림각(스트로크)을 양호하게 확보하는 것이 가능해진다. 이 경우, 제5 탄성체는, 댐퍼 장치의 직경 방향으로부터 보아, 제1 및 제2 탄성체 및 제3 및 제4 탄성체와 당해 댐퍼 장치의 축 방향으로 적어도 부분적으로 겹치도록 배치되어도 된다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP1, SP2)와, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP3, SP4)의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치되어도 된다. 이에 의해, 제5 탄성체의 강성이나 배치 수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정의 자유도를 높게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)는, 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(111c, 111co, 112co)와, 상기 제3 탄성체(SP21, SP1)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(112c, 113c, 111ci, 112ci)를 가져도 되고, 상기 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z)는 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(16co, 161c, 161co, 162co)와, 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(16ci, 161c, 161ci, 162c, 162c, 162ci)를 가져도 되고, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)는 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(121c, 121co, 122c, 122co, 12ca, 12cb, 12c)와, 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(121c, 121ci, 122c, 122ci, 12ca, 12cb, 12c)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부와 맞닿는 맞닿음부(122d, 121d, 12da, 12db, 12d, 123d)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 타단부와 맞닿는 맞닿음부(122d, 121d, 12da, 12db, 12d, 123d)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)는 상기 제3 탄성체(SP21, SP3)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(14c, 141co, 142co)와, 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 주위 방향과 맞닿는 맞닿음부(14c, 141ci, 142ci)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부와 맞닿는 맞닿음부(14d, 143d)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 타단부와 맞닿는 맞닿음부(14d, 143d)를 가져도 된다.
또한, 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 강성과 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 강성 중 작은 쪽은, 상기 제3 탄성체(SP21, SP3)의 강성과 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 강성 중 작은 쪽보다 작아도 되고, 상기 제1 및 제2 탄성체 중 강성이 작은 한쪽(SP11, SP12, SP1)은, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)의 직경 방향 외측에 배치되어도 된다. 이에 의해, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 더 작게 함과 함께, 댐퍼 장치 전체의 히스테리시스를 더 작게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제1 및 제2 탄성체의 강성(SP11, SP12)은, 상기 제3 및 제4 탄성체의 강성(SP21, SP22)보다 작아도 되고, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)는 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)의 직경 방향 외측에 배치되어도 된다.
또한, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)의 관성 모멘트(J21)는, 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)의 관성 모멘트(J22)보다 커도 된다. 이에 의해, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 더 작게 하여, 반공진점 부근에 있어서의 진동 레벨을 더 저하시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)는, 유체 전동 장치의 터빈 러너(5)에 일체 회전하도록 연결되어도 된다. 이에 의해, 제1 중간 요소의 실질적인 관성 모멘트(관성 모멘트의 합계값)를 더 크게 할 수 있으므로, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 한층 더 작게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)에는, 로크업 클러치(8)를 통해 상기 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되어도 되고, 상기 로크업 클러치(8)의 로크업 회전수(Nlup)는 상기 제1 내지 제5 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2, SP21, SP3, SP22, SP4, SPm) 모두를 통해 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)로부터 상기 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z)에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)의 고유 진동수(f21)에 대응한 회전수보다 높고, 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)의 고유 진동수(f22)에 대응한 회전수보다 낮아도 된다. 이와 같이, 제1 중간 요소의 고유 진동수에 대응한 회전수가 로크업 클러치의 비로크업 영역에 포함되도록 함으로써, 로크업 클러치에 의해 로크업이 실행된 시점으로부터, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 중 한쪽에 의해 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 댐퍼 장치(10, 10V, 10W, 10X, 10Y, 10Z)는, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)에 전달되는 토크(T)가 미리 정해진 역치(T1) 이상이 될 때까지, 상기 제1 내지 제5 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2, SP21, SP3, SP22, SP4, SPm)의 휨이 규제되지 않도록 구성되어도 된다. 이에 의해, 입력 요소에 전달되는 토크가 비교적 작고, 당해 입력 요소의 회전수가 낮을 때의 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z)는, 변속기(TM)의 입력축(IS)에 작용적으로(직접적 또는 간접적으로) 연결되어도 된다.
또한, 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 설치 반경(rSP11, rSP1)은, 상기 댐퍼 장치의 중심축(CA)으로부터 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 축심까지의 거리여도 되고, 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 설치 반경(rSP12, rSP2)은, 상기 중심축(CA)으로부터 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 축심까지의 거리여도 되고, 상기 제3 탄성체(SP21, SP3)의 설치 반경(rSP21, rSP3)은 상기 중심축(CA)으로부터 상기 제3 탄성체(SP21, SP3)의 축심까지의 거리여도 되고, 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 설치 반경(rSP22, rSP4)은 상기 중심축(CA)으로부터 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 축심까지의 거리여도 되고, 상기 제1 탄성체(SP11, SP1) 및 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 평균 설치 반경(ri)은, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2)의 상기 설치 반경(rSP11, rSP1, rSP12, rSP2)의 평균값이어도 되고, 상기 제3 탄성체 및 상기 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)의 평균 설치 반경(ro)은, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)의 상기 설치 반경(rSP21, rSP3, rSP22, rSP4)의 평균값이어도 된다.
또한, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2) 중 적어도 어느 한쪽의 상기 설치 반경(rSP11, rSP1, rSP12, rSP2)은, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4) 중 적어도 어느 한쪽의 상기 설치 반경(rSP21, rSP3, rSP22, rSP4)보다 커도 된다. 또한, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)의 양쪽의 상기 설치 반경(rSP11, rSP12)은, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)의 양쪽의 상기 설치 반경(rSP21, rSP22)보다 커도 된다.
또한, 상기 제1 내지 제4 탄성체(SP11, SP12, SP21, SP22)의 강성 k11, k12, k21 및 k22는, k11＜k12＜k22≤k21을 만족시키도록 선택되어도 된다. 이와 같이 구성되는 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체의 모든 휨이 허용되어 있을 때, 상기 제1 및 제2 토크 전달 경로 외에도, 제3 탄성체, 제2 중간 요소, 제5 탄성체, 제1 중간 요소 및 제2 탄성체를 포함하는 제3 토크 전달 경로를 통해 입력 요소와 출력 요소 사이에서 토크가 전달되게 된다. 이에 의해, 제1 탄성체의 토크 분담을 저감시켜 당해 제1 탄성체의 강성을 더 저하시키는 것이 가능해진다. 또한, k11＜k12＜k22≤k21을 만족시키도록 강성 k11, k12, k21 및 k22를 선택함으로써, 제1 탄성체의 강성 k11을 더 저하시킴과 함께, 또한 제2 탄성체의 강성 k12도 저하시킬 수 있다. 따라서, 저강성에 수반되는 제1 및 제2 탄성체의 경량화에 의해 당해 제1 및 제2 탄성체와 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력, 즉 히스테리시스를 더 작게 함과 함께, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 한층 더 작게 하여, 제1 중간 요소의 공진에 의한 제2 또는 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상 반전을 신속하게 완료시키는 것이 가능해진다. 이 결과, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상이 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동의 위상에 대해 180도 시프트되는 주파수의 히스테리시스에 기인한 고주파측으로의 시프트를 양호하게 저감화하여, 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 더 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)의 강성을 "km"으로 하였을 때, 상기 제1 내지 제5 탄성체의 강성 k11, k12, k21, k22 및 km은, k11＜km＜k12＜k22≤k21을 만족시키도록 선택되어도 된다. 이에 의해, 제5 탄성체를 통해 제2 중간 요소로부터 제1 중간 요소에 토크를 적정하게 전달하여, 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)의 강성(km)은, 상기 제1 내지 제4 탄성체(SP11, SP12, SP21, SP22)의 강성(k11, k12, k21 및 k22)보다 커도 된다. 즉, 저회전측의 고유 진동수와 반공진점의 진동수의 차는, 상술한 바와 같이, 제5 탄성체의 강성이 높아짐에 따라 커진다. 따라서, 제5 탄성체의 강성을 제1 내지 제4 탄성체의 강성보다 크게 하면, 제1 중간 요소의 고유 진동수와 반공진점의 진동수의 차를 크게 하여, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대, 즉 출력 요소의 진동 레벨을 양호하게 저하시킬 수 있는 범위를 더 넓게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)의 강성(km)은, 상기 제1 내지 제4 탄성체(SP11, SP12, SP21, SP22)의 강성(k11, k12, k21 및 k22)보다 작아도 된다. 즉, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수나 반공진점의 진동수는, 상술한 바와 같이, 제5 탄성체의 강성이 저하됨에 따라 작아진다. 따라서, 제5 탄성체의 강성을 제1 내지 제4 탄성체의 강성보다 저하시키면, 제1 중간 요소의 고유 진동수와 반공진점의 진동수를 더 작게 하여, 제2 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소에 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대(주파수대)의 시작점을 더 저회전측으로 설정하고, 양 진동의 위상이 180도 시프트되는 회전수(주파수)를 더 저회전측으로 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 입력 요소(11)는, 상기 제1 탄성체(SP11)의 단부에 맞닿는 제1 맞닿음부(111c)를 갖는 제1 입력 부재(111)와, 상기 제1 맞닿음부(111c)보다 직경 방향 내측에서 상기 제3 탄성체(SP21)의 단부에 맞닿는 제2 맞닿음부(112c)를 갖는 제2 입력 부재(112)와, 상기 제3 탄성체(SP21)의 단부에 맞닿는 제3 맞닿음부(113c)를 가짐과 함께 상기 제2 입력 부재(112)에 상기 댐퍼 장치의 축 방향으로 배열되도록 연결되는 제3 입력 부재(113)를 포함해도 되고, 상기 제1 중간 요소(12)는, 상기 입력 요소(11, 111)에 의해 회전 가능하게 지지되어 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)를 주위 방향을 따라 교대로 배열되도록 지지함과 함께 서로 인접하는 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부(121c)를 갖는 탄성체 지지 부재(121)와, 유체 전동 장치의 터빈 러너(5)에 일체 회전하도록 연결됨과 함께 서로 인접하는 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부(122c)를 갖는 연결 부재(122)를 포함해도 되고, 상기 제2 중간 요소(14)는 상기 제3 입력 부재(113)에 대해 상기 출력 요소(16)와는 상기 축 방향에 있어서의 반대측에 배치됨과 함께, 서로 인접하는 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부(14c)를 가져도 되고, 상기 출력 요소(16)는 상기 제2 및 제3 입력 부재(112, 113)의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께, 상기 제2 탄성체(SP12)의 단부에 맞닿는 외측 맞닿음부(16co) 및 상기 제4 탄성체(SP22)의 단부에 맞닿는 내측 맞닿음부(16ci)를 가져도 된다.
이와 같이, 탄성체 지지 부재(제1 중간 요소)에 제1 및 제2 탄성체를 지지시킴으로써, 입력 요소나 출력 요소에 대한 탄성체 지지 부재의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 탄성체와, 당해 탄성체 지지 부재와의 상대 속도를 작게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 탄성체 지지 부재와 제1 및 제2 탄성체 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치 전체의 히스테리시스를 저하시키는 것이 가능해진다. 또한, 터빈 러너에 고정됨과 함께 서로 인접하는 제1 및 제2 탄성체의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부를 갖는 연결 부재를 사용함으로써 댐퍼 장치의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 외측에 배치되는 제1 탄성체와 제2 탄성체의 양쪽에 제1 중간 요소를 연결함과 함께 당해 제1 중간 요소를 터빈 러너에 연결하는 것이 가능해진다. 또한, 탄성체 지지 부재의 맞닿음부와 연결 부재의 맞닿음부의 양쪽을 제1 및 제2 탄성체의 단부에 접촉시킴으로써, 제1 및 제2 탄성체를 원활하게 신축시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 입력 요소(11X)는, 상기 제1 탄성체(SP11)의 단부에 맞닿는 외측 맞닿음부(111co) 및 상기 외측 맞닿음부(111co)보다 직경 방향 내측에서 상기 제3 탄성체(SP21)의 단부에 맞닿는 내측 맞닿음부(111ci)를 갖는 제1 입력 부재(111X)와, 상기 제1 탄성체(SP11)의 단부에 맞닿는 외측 맞닿음부(112co) 및 상기 외측 맞닿음부(112co)보다 직경 방향 내측에서 상기 제3 탄성체(SP21)의 단부에 맞닿는 내측 맞닿음부(112ci)를 가짐과 함께, 상기 제1 입력 부재(111X)에 상기 댐퍼 장치(10X)의 축 방향으로 배열되도록 연결되는 제2 입력 부재(112b)를 포함해도 되고, 상기 제1 중간 요소(12X)는 상기 제1 및 제2 입력 부재(111X, 112X)의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께 서로 인접하는 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부(121c)를 갖는 환상 부재(121X)를 포함해도 되고, 상기 제2 중간 요소(14X)는 상기 제1 및 제2 입력 부재(111X, 112X)의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께, 서로 인접하는 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부(14c)를 가져도 되고, 상기 출력 요소(16X)는 상기 제1 및 제2 입력 부재(111X, 112X)의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께, 상기 제2 탄성체(SP12)의 단부에 맞닿는 외측 맞닿음부(16co)와, 상기 제4 탄성체(SP22)의 단부에 맞닿는 내측 맞닿음부(16ci)를 가져도 된다.
이와 같이, 제1 및 제2 중간 요소와 출력 요소가 제1 및 제2 입력 부재의 사이에 배치되는 경우에는, 제1 및 제2 중간 요소의 맞닿음부나 출력 요소의 외측 및 내측 맞닿음부의 형상을 고안함으로써, 특히 원심력에 기인하여 제1 및 제2 입력 부재와 제1 내지 제4 탄성체 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치 전체의 히스테리시스를 양호하게 저하시키는 것이 가능해진다. 또한, 이 경우에는, 입력 요소 및 출력 요소의 외측 및 내측 맞닿음부, 및 제1 및 제2 중간 요소의 맞닿음부를 각각 댐퍼 장치의 직경 방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 따라서, 각 맞닿음부에 의해 대응하는 탄성체의 단부를 당해 탄성체가 축심을 따라 적정하게 신축하도록 압박하는 것이 가능해지고, 그것에 의해 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 중간 요소(12X)는, 유체 전동 장치의 터빈 러너(5)에 일체 회전하도록 고정됨과 함께 상기 환상 부재(121X)의 외주부에 연결되는 연결 부재(122X)를 포함해도 되고, 상기 제5 탄성체(SPm)는 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)와 상기 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되어도 되고, 상기 제1 중간 요소(12X)의 상기 환상 부재(121X)는 각각 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부 또는 타단부에 맞닿는 복수의 제2 맞닿음부(121d)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14X)는 각각 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부 또는 타단부에 맞닿는 복수의 제2 맞닿음부(14d)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14X)의 상기 맞닿음부(14c)와, 상기 출력 요소(16X)의 상기 내측 맞닿음부(16co)는, 상기 댐퍼 장치(10X)의 직경 방향으로부터 보아 상기 축 방향으로 겹쳐도 되고, 상기 제2 중간 요소(14X)의 상기 제2 맞닿음부(14d)와, 상기 출력 요소(16X)의 상기 외측 맞닿음부(16co)는, 상기 댐퍼 장치(10X)의 직경 방향으로부터 보아 상기 축 방향으로 겹침과 함께, 상기 제1 중간 요소(12X)의 상기 환상 부재(121X)와 상기 축 방향으로 배열되어도 된다.
이와 같이, 터빈 러너에 고정됨과 함께 환상 부재의 외주부에 연결되는 연결 부재를 사용함으로써 댐퍼 장치의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 외측에 배치되는 제1 탄성체와 제2 탄성체의 양쪽에 제1 중간 요소를 연결함과 함께 당해 제1 중간 요소를 터빈 러너에 연결하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 중간 요소의 맞닿음부 및 제2 맞닿음부와, 출력 요소의 내측 맞닿음부 또는 외측 맞닿음부를 축 방향으로 겹치도록 함과 함께, 제1 중간 요소의 환상 부재를 제2 중간 요소의 제2 맞닿음부 및 출력 요소의 외측 맞닿음부와 축 방향으로 배열되도록 배치함으로써, 댐퍼 장치의 축 길이를 더 단축화하는 것이 가능해진다. 또한, 이 경우에는, 제1 및 제2 중간 요소의 제2 맞닿음부를 각각 댐퍼 장치의 직경 방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 따라서, 각 제2 맞닿음부에 의해 제5 탄성체의 단부를 당해 제5 탄성체가 축심을 따라 적정하게 신축하도록 압박하는 것이 가능해지고, 그것에 의해 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 출력 요소(16Y, 16Z)는, 상기 제3 탄성체(SP21)의 단부에 맞닿는 맞닿음부(161c)를 갖는 제1 출력 부재(161Y, 161Z)와, 상기 제1 탄성체(SP11)의 단부에 맞닿는 외측 맞닿음부(162co) 및 상기 외측 맞닿음부(162co)보다 직경 방향 내측에서 상기 제3 탄성체(SP21)의 단부에 맞닿는 내측 맞닿음부(162ci)를 가짐과 함께, 상기 제1 출력 부재(161Y, 161Z)에 상기 댐퍼 장치(10Y, 10Z)의 축 방향으로 배열되도록 연결되는 제2 출력 부재(162Y, 162Z)를 포함해도 되고, 상기 입력 요소(11Y, 11Z)는 상기 제1 탄성체(SP11)의 단부에 맞닿는 외측 맞닿음부(111c, 112co)와, 상기 외측 맞닿음부(111c, 112co)보다 직경 방향 내측, 또한 상기 제1 및 제2 출력 부재(161Y, 161Z, 162Y, 162Z)의 상기 축 방향에 있어서의 사이에서 상기 제3 탄성체(SP21)의 단부에 맞닿는 내측 맞닿음부(112c, 112ci)를 가져도 되고, 상기 제1 중간 요소(12Y, 12Z)는 유체 전동 장치의 터빈 러너(5)에 일체 회전하도록 연결되어 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP21)를 주위 방향을 따라 교대로 배열되도록 지지함과 함께, 서로 인접하는 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP21)의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부(12ca, 12cb, 12c)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14Y, 14Z)는 상기 제1 및 제2 출력 부재(161Y, 161Z, 162Y, 162Z)의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께, 서로 인접하는 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)의 사이에서 양자의 단부와 맞닿는 맞닿음부(14c)를 가져도 된다.
이와 같이, 제1 중간 요소에 제1 및 제2 탄성체를 지지시킴으로써, 입력 요소나 출력 요소에 대한 제1 중간 요소의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 탄성체와, 당해 제1 중간 요소의 상대 속도를 작게 할 수 있다. 따라서, 제1 중간 요소와 제1 및 제2 탄성체 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치 전체의 히스테리시스를 저하시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는, 상기 제2 중간 요소(14Y)에 의해 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)와 상기 주위 방향을 따라 배열되도록 지지되어도 되고, 상기 제1 중간 요소(12Y)는 각각 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부 또는 타단부에 맞닿는 복수의 제2 맞닿음부(12da, 12db)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14Y)는 각각 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부 또는 타단부에 맞닿는 복수의 제2 맞닿음부(14d)를 가져도 된다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)와, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)의 상기 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치되어도 되고, 상기 제1 중간 요소(12Z) 및 상기 터빈 러너(5) 중 적어도 어느 한쪽은, 각각 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부 또는 타단부에 맞닿는 복수의 맞닿음부(12d)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14Y)는 각각 상기 제5 탄성체(SPm)의 일단부 또는 타단부에 맞닿는 복수의 제2 맞닿음부(14d)를 가져도 된다.
그리고, 본 개시의 발명은 상기 실시 형태에 전혀 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 외연의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 물론이다. 또한, 상기 실시 형태는, 어디까지나 발명의 내용의 란에 기재된 발명의 구체적인 일 형태에 불과하며, 발명의 내용의 란에 기재된 발명의 요소를 한정하는 것은 아니다.
본 개시의 발명은, 댐퍼 장치의 제조 분야 등에 있어서 이용 가능하다.

Claims (19)

  1. 엔진으로부터의 토크가 전달되는 입력 요소와, 출력 요소를 갖는 댐퍼 장치에 있어서,
    제1 중간 요소와,
    제2 중간 요소와,
    상기 입력 요소와 상기 제1 중간 요소 사이에서 토크를 전달하는 제1 탄성체와,
    상기 제1 중간 요소와 상기 출력 요소 사이에서 토크를 전달하는 제2 탄성체와,
    상기 입력 요소와 상기 제2 중간 요소 사이에서 토크를 전달하는 제3 탄성체와,
    상기 제2 중간 요소와 상기 출력 요소 사이에서 토크를 전달하는 제4 탄성체와,
    상기 제1 중간 요소와 상기 제2 중간 요소 사이에서 토크를 전달하는 제5 탄성체를 구비하고,
    상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소의 고유 진동수는, 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제2 중간 요소의 고유 진동수보다 작고,
    상기 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽은, 상기 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간 요소는, 상기 제1 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제2 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부를 갖고,
    상기 제2 중간 요소는, 상기 제3 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제4 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부를 갖는, 댐퍼 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽의 축심은, 상기 제3 및 제4 탄성체의 축심보다 직경 방향 외측에 위치하는, 댐퍼 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간 요소는, 상기 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽의 외주부를 지지하고,
    상기 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽의 외주부는, 상기 제3 및 제4 탄성체의 외주부보다 직경 방향 외측에 위치하는, 댐퍼 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 중간 요소는, 환상부를 갖는, 댐퍼 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탄성체는, 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되는, 댐퍼 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 탄성체는, 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되는, 댐퍼 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탄성체는, 상기 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되고, 상기 제3 및 제4 탄성체는, 상기 제1 및 제2 탄성체로부터 축 방향으로 이격되도록 배치되고, 상기 제3 탄성체는, 상기 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제5 탄성체는, 상기 제1 및 제2 탄성체와 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되는, 댐퍼 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제5 탄성체는, 상기 제1 및 제2 탄성체와, 상기 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치되는, 댐퍼 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제5 탄성체는, 상기 제1 및 제2 탄성체와, 상기 제3 및 제4 탄성체의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치되는, 댐퍼 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 입력 요소는, 상기 제1 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제3 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부를 갖고,
    상기 출력 요소는, 상기 제2 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제4 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부를 갖고,
    상기 제1 중간 요소는, 상기 제1 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제2 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제5 탄성체의 일단부에 맞닿는 맞닿음부와, 당해 제5 탄성체의 타단부에 맞닿는 맞닿음부를 갖고,
    상기 제2 중간 요소는, 상기 제3 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제4 탄성체의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부와, 상기 제5 탄성체의 일단부에 맞닿는 맞닿음부와, 당해 제5 탄성체의 타단부에 맞닿는 맞닿음부를 갖는, 댐퍼 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탄성체의 강성과 상기 제2 탄성체의 강성 중 작은 쪽은, 상기 제3 탄성체의 강성과 상기 제4 탄성체의 강성 중 작은 쪽보다 작고, 상기 제1 및 제2 탄성체 중 강성이 작은 한쪽은, 상기 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탄성체의 강성은, 상기 제3 및 제4 탄성체의 강성보다 작고, 상기 제1 및 제2 탄성체는, 상기 제3 및 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간 요소의 관성 모멘트는, 상기 제2 중간 요소의 관성 모멘트보다 큰, 댐퍼 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간 요소는, 유체 전동 장치의 터빈 러너에 일체 회전하도록 연결되는, 댐퍼 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 입력 요소에는, 로크업 클러치를 통해 상기 엔진으로부터의 토크가 전달되고,
    상기 로크업 클러치의 로크업 회전수는, 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소의 고유 진동수에 대응한 회전수보다 높고, 상기 제2 중간 요소의 고유 진동수에 대응한 회전수보다 낮은, 댐퍼 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 입력 요소에 전달되는 토크가 미리 정해진 역치 이상으로 될 때까지 상기 제1 내지 제5 탄성체의 휨이 허용되는, 댐퍼 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 출력 요소는, 변속기의 입력축에 작용적으로 연결되는, 댐퍼 장치.
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