JP2012077784A

JP2012077784A - 流体伝動装置

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Publication number: JP2012077784A
Application number: JP2010221332A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Takigawa; 由浩滝川; Kazuto Maruyama; 数人丸山; Kazuhiro Ito; 和広伊藤
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-19
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: US8807310B2; US20120080280A1; CN103038545A; DE112011100632B4; CN103038545B; WO2012043302A1; DE112011100632T5; JP5556546B2

Abstract

【課題】流体伝動装置の入力部材に伝達された振動をダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とにより効果的に減衰可能とする。
【解決手段】流体伝動装置１は、ドライブ部材８０、第１コイルスプリング８１を介してドライブ部材８０と係合する中間部材８３および第２コイルスプリング８２を介して中間部材８３と係合するドリブンプレート８４を有するダンパ機構８と、コイルスプリング１００および質量体としてのタービンランナ５により構成されるダイナミックダンパ１０と、支持部材２１および支持部材２１に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体２２を含む遠心振子式吸振装置２０とを備え、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００は、ダンパ機構８のドリブンプレート８４と係合し、遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１は、ダンパ機構８の中間部材８３に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイナミックダンパおよび遠心振子式吸振装置を備えた流体伝動装置に関する。

従来、この種の流体伝動装置としては、原動機に連結される入力部材に接続されたポンプインペラと、ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、入力要素、当該入力要素と第１弾性体を介して係合する中間要素および当該中間要素と第２弾性体を介して係合すると共に変速装置の入力軸に連結される出力要素を有するダンパ機構と、入力部材とダンパ機構の入力要素とを係合させるロックアップを実行すると共にロックアップを解除することができるロックアップクラッチ機構と、弾性体（コイルスプリング）と当該弾性体と係合するタービンランナとからなるダイナミックダンパと、支持部材および当該支持部材に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体を含む遠心振子式吸振装置とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この流体伝動装置では、弾性体を介してタービンランナとダンパ機構の中間要素とを係合させることによりダイナミックダンパが構成されると共に、遠心振子式吸振装置の支持部材が実質的にタービンランナに固定され、遠心振子式吸振装置の上流側にダイナミックダンパの弾性体が存在する。

国際公開第２０１０／０４３１９４号

しかしながら、上記従来の流体伝動装置のように、遠心振子式吸振装置の上流側にダイナミックダンパの弾性体が存在すると、遠心振子式吸振装置からダンパ機構に付与される振動とダイナミックダンパからダンパ機構に付与される振動とが逆位相になることから、ダイナミックダンパによる振動減衰効果と遠心振子式吸振装置による振動減衰効果とが互いに打ち消されてしまい、全体として良好な振動減衰効果を得ることができなくなるおそれがある。

そこで、本発明の流体伝動装置は、入力部材に伝達された振動をダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とにより効果的に減衰可能とすることを主目的とする。

本発明の流体伝動装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明の流体伝動装置は、
原動機に連結される入力部材に接続されたポンプインペラと、該ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、入力要素、該入力要素と第１弾性体を介して係合する中間要素および該中間要素と第２弾性体を介して係合する出力要素を有するダンパ機構と、該ダンパ機構を介して前記入力部材と変速装置の入力軸とを連結するロックアップを実行すると共に該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチ機構と、質量体および該質量体と係合する第３弾性体を含むダイナミックダンパと、支持部材および該支持部材に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体を含む遠心振子式吸振装置とを備える流体伝動装置であって、
前記ダイナミックダンパの前記第３弾性体は、前記ダンパ機構の前記中間要素および前記出力要素の一方と係合し、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、前記ダンパ機構の前記中間要素および前記出力要素の一方または他方に接続されることを特徴とする。

この流体伝動装置は、入力部材に伝達される振動を減衰するためにダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とを備えている。そして、この流体伝動装置では、ダイナミックダンパを構成する第３弾性体がダンパ機構の中間要素および出力要素の一方と係合し、遠心振子式吸振装置の支持部材がダンパ機構の中間要素および出力要素の一方または他方に接続される。このように、ダンパ機構の中間要素および出力要素の一方にダイナミックダンパを繋ぐと共に中間要素および出力要素の当該一方に遠心振子式吸振装置を繋ぐか、あるいはダンパ機構の中間要素および出力要素の他方にダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とを繋げば、ダンパ機構に対してダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とが独立（並列）に連結されることになるので、ダイナミックダンパによる振動減衰効果と遠心振子式吸振装置による振動減衰効果とが互いに打ち消されてしまうのを抑制して、入力部材に伝達された振動をダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とにより効果的に減衰することが可能となる。

また、前記第３弾性体は、前記ダンパ機構の前記出力要素と係合してもよく、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、前記ダンパ機構の前記中間要素に接続されてもよい。このように、ダンパ機構の出力要素にダイナミックダンパを繋ぐことにより、ダンパ機構のマスが全体に大きくなり当該ダンパ機構の共振周波数が低下する。これにより、ダンパ機構の共振点をより低回転数側にシフトしてダイナミックダンパの共振点から遠ざけることが可能となり、それによりダイナミックダンパによってフロントカバー（原動機）の回転数が低い領域で原動機から入力部材に伝達された振動をより効果的に減衰することができる。更に、ダンパ機構の中間要素に遠心振子式吸振装置を繋ぐことにより、第１弾性体と第２弾性体との間に介設されることでダンパ機構の要素の中で最も振動する中間要素の振動を遠心振子式吸振装置によって抑制してダンパ機構全体の共振をより効果的に抑えることができるので、ダイナミックダンパの共振すなわち当該ダイナミックダンパによって振動が減衰されたのに伴って生じる振動をも抑えることができる。従って、かかる構成によれば、入力部材に伝達された振動をダイナミックダンパと遠心振子式吸振装置とにより極めて効果的に減衰することが可能となる。

更に、前記ダイナミックダンパの前記質量体は、前記第３弾性体と係合する前記タービンランナであってもよい。これにより、流体伝動装置全体のコンパクト化を図りつつ部品点数を増加を抑えつつダイナミックダンパを構成することが可能となる。

また、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、連結部材を介して前記ダンパ機構の前記中間要素に固定されてもよく、前記連結部材は、前記ダンパ機構の前記第１および第２弾性体のうちの内周側に配置される一方よりも外周側で前記中間要素に固定されてもよい。このように、遠心振子式吸振装置の支持部材をダンパ機構の中間要素に固定するための連結部材をダンパ機構の第１および第２弾性体のうちの内周側に配置される一方よりも外周側で中間要素に固定すれば、遠心振子式吸振装置の内周側にスペースを充分に確保することが可能となり、このスペースに例えばダイナミックダンパを構成する第３弾性体を配置することにより流体伝動装置をよりコンパクト化することができる。

更に、前記遠心振子式吸振装置の前記複数の質量体は、それぞれ支軸により支持されてもよく、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材には、それぞれ前記質量体が前記支持部材に対して揺動するように前記支軸をガイドする複数のガイド穴が形成されてもよく、前記ガイド穴は、前記連結部材が前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材に固定されたときに、前記流体伝動装置の軸方向からみて前記連結部材の前記中間要素に対する固定部と重なるように前記支持部材に形成されてもよい。これにより、連結部材を介して遠心振子式吸振装置をダンパ機構の中間要素に固定する際に、遠心振子式吸振装置の支持部材のガイド穴を固定作業用の開口として利用することができるので、当該支持部材等に形成すべき作業用の開口の数を減らして支持部材等の剛性を良好に確保することが可能となる。

また、前記ダイナミックダンパの前記弾性体は、前記遠心振子式吸振装置の内周側に配置されてもよく、前記ダイナミックダンパの前記弾性体と前記遠心振子式吸振装置とは、前記流体伝動装置の径方向からみて前記タービンランナと前記ダンパ機構との間に配置されてもよい。これにより、ダイナミックダンパを構成する第３弾性体と遠心振子式吸振装置とが流体伝動装置の径方向からみて軸方向に重なることから、流体伝動装置の軸長を短縮して装置全体をコンパクト化することが可能となる。更に、ダイナミックダンパを構成する第３弾性体を遠心振子式吸振装置の内周側に配置することで、遠心振子式吸振装置の配置スペースを充分に確保して遠心振子式吸振装置の質量体のサイズ（径方向長さ）の選択の自由度を大きくすることができる。そして、第３弾性体と遠心振子式吸振装置とを流体伝動装置の径方向からみてタービンランナとダンパ機構との間に配置することにより、流体伝動装置の軸長増を抑えつつ、第３弾性体を中間要素および出力要素の一方と係合させると共に遠心振子式吸振装置の支持部材をダンパ機構の中間要素および出力要素の一方または他方に接続することが可能となる。

本発明の実施例に係る流体伝動装置１を示す構成図である。流体伝動装置１の遠心振子式吸振装置２０を示す構成図である。流体伝動装置１の遠心振子式吸振装置２０を示す構成図である。流体伝動装置１の概略構成図である。原動機としてのエンジンの回転数と流体伝動装置の振動レベルとの関係を例示する説明図である。変形例に係る流体伝動装置１Ｂを示す概略構成図である。他の変形例に係る流体伝動装置１Ｃを示す概略構成図である。更に他の変形例に係る流体伝動装置１Ｄを示す概略構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例に係る流体伝動装置１を示す構成図である。同図に示す流体伝動装置１は、原動機としてのエンジン（内燃機関）を備えた車両に発進装置として搭載されるトルクコンバータであり、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結されるフロントカバー（入力部材）３と、フロントカバー３に固定されたポンプインペラ（入力側流体伝動要素）４と、ポンプインペラ４と同軸に回転可能なタービンランナ（出力側流体伝動要素）５と、タービンランナ５からポンプインペラ４への作動油（作動流体）の流れを整流するステータ６と、図示しない自動変速機（ＡＴ）あるいは無段変速機（ＣＶＴ）である変速装置のインプットシャフトに固定されるダンパハブ（出力部材）７と、ダンパハブ７に接続されたダンパ機構８と、ダンパ機構８に接続されたロックアップピストン９０を有する単板摩擦式のロックアップクラッチ機構９とを含む。

ポンプインペラ４は、フロントカバー３に密に固定されるポンプシェル４０と、ポンプシェル４０の内面に配設された複数のポンプブレード４１とを有する。タービンランナ５は、タービンシェル５０と、タービンシェル５０の内面に配設された複数のタービンブレード５１とを有する。タービンシェル５０は、リベットを介してタービンハブ５２に固定され、タービンハブ５２は、ダンパハブ７の図中左端（変速装置側の端部）に形成されたハブ支持部７ａに回転自在に嵌合される。ポンプインペラ４とタービンランナ５とは、互いに対向し合い、両者の間には、ポンプインペラ４やタービンランナ５と同軸に回転可能なステータ６が配置される。ステータ６は、複数のステータブレード６０を有し、ステータ６の回転方向は、ワンウェイクラッチ６１により一方向のみに設定される。これらのポンプインペラ４、タービンランナ５およびステータ６は、作動油を循環させるトーラス（環状流路）を形成する。

ダンパ機構８は、入力要素としてのドライブ部材８０と、複数の第１コイルスプリング（第１弾性体）８１を介してドライブ部材８０と係合する中間部材（中間要素）８３と、第１コイルスプリング８１から流体伝動装置１の径方向に離間して配置される複数の第２コイルスプリング（第２弾性体）８２を介して中間部材８３と係合するドリブンプレート（出力要素）８４とを有する。ドライブ部材８０は、リベットを介してロックアップクラッチ機構９のロックアップピストン９０に固定されると共にフロントカバー３やポンプインペラ４のポンプシェル４０により画成されるハウジング内部の外周側領域に配置される。更に、ドライブ部材８０は、それぞれ対応する第１コイルスプリング８１の一端と当接する複数のスプリング当接部を有する。複数の第１コイルスプリング８１は、ロックアップピストン９０の外周部とドライブ部材８０に形成された支持部とにより周方向に所定の間隔をおいてそれぞれ摺動自在に保持される。また、複数の第２コイルスプリング８２は、それぞれ第１コイルスプリング８１よりも高い剛性（バネ定数）を有すると共に第１コイルスプリング８１よりも内周側で中間部材８３により周方向に所定の間隔をおいて摺動自在に保持される。

ダンパ機構８の中間部材８３は、環状の第１中間プレート８３ａと、リベットを介して当該第１中間プレート８３ａに固定される環状の第２中間プレート８３ｂとにより構成される。第１中間プレート８３ａは、それぞれ対応する第１コイルスプリング８１の他端と当接する複数の第１スプリング当接部を外周側に有すると共に、第２コイルスプリング８２を保持するための複数の第２スプリング支持部を内周側に有する。第２中間プレート８３ｂは、それぞれ第１中間プレート８３ａの第２スプリング支持部と対向して第２コイルスプリング８２を保持する第２スプリング支持部を有する。そして、第１および第２中間プレート８３ａおよび８３ｂの少なくとも何れか一方には、それぞれ対応する第２コイルスプリング８２の一端と当接する複数のスプリング当接部が形成されている。ドリブンプレート８４は、第１中間プレート８３ａと第２中間プレート８３ｂとの間に配置されると共にダンパハブ７に固定される。実施例において、ドリブンプレート８４は、ダンパハブ７の軸方向における中央部（ハブ支持部７ａの図中右側）から流体伝動装置１の径方向外側に延出されたプレート固定部７ｂにリベットを介して固定される。また、ドリブンプレート８４には、第１中間プレート８３ａの内周と当接して中間部材８３を調心する調心部８４ａが形成されている。

ロックアップクラッチ機構９は、ダンパ機構８を介してフロントカバー３とダンパハブ７とを連結するロックアップを実行すると共に当該ロックアップを解除することができるものである。実施例において、ロックアップクラッチ機構９のロックアップピストン９０は、図１に示すように、フロントカバー３の内部かつ当該フロントカバー３のエンジン側（図中右側）の内壁面近傍に配置され、プレート固定部７ｂを介してハブ支持部７ａの反対側に位置するようにダンパハブ７（図中右端）に形成されたピストン支持部７ｃに対して軸方向に摺動自在かつ回転自在に嵌合される。また、ロックアップピストン９０の外周側かつフロントカバー３側の面には、摩擦材９１が貼着されている。そして、ロックアップピストン９０の背面（図中右側の面）とフロントカバー３との間には、図示しない作動油供給孔やインプットシャフトに形成された油路を介して図示しない油圧制御ユニットに接続されるロックアップ室９５が画成される。

ロックアップクラッチ機構９によるロックアップを実行せずにポンプインペラ４とタービンランナ５との間で動力を伝達する際には、ポンプインペラ４およびタービンランナ５に供給される作動油がロックアップ室９５内に流入し、ロックアップ室９５内は作動油で満たされる。従って、この際、ロックアップピストン９０は、フロントカバー３側に移動せず、ロックアップピストン９０がフロントカバー３と摩擦係合することはない。また、図示しない油圧制御ユニットによりロックアップ室９５内を減圧すれば、ロックアップピストン９０は、圧力差によりフロントカバー３に向けて移動してフロントカバー３と摩擦係合する。これにより、フロントカバー３がダンパ機構８を介してダンパハブ７に連結され、それによりエンジンからの動力がフロントカバー３、ダンパ機構８およびダンパハブ７を介して変速装置のインプットシャフトに伝達されることになる。なお、ロックアップ室９５内の減圧を停止すれば、ロックアップ室９５内への作動油の流入に伴う圧力差の減少によりロックアップピストン９０がフロントカバー３から離間し、それによりロックアップが解除されることになる。

ここで、上記流体伝動装置１において、フロントカバー３に連結されるエンジンの回転数が例えば１０００ｒｐｍ程度と極低いロックアップ回転数Ｎｌｕｐに達した段階でロックアップを実行すれば、エンジンと変速装置との間の動力伝達効率を向上させ、それによりエンジンの燃費をより向上させることができる。このため、実施例の流体伝動装置１は、フロントカバー３の回転速度（エンジン回転数）が極低く定められたロックアップ回転数Ｎｌｕｐ付近にあるときにフロントカバー（入力部材）３からダンパハブ（出力部材）７までの間で発生する振動を良好に減衰するために、質量体としてのタービンランナ５および複数のコイルスプリング（第３弾性体）１００とにより構成されるダイナミックダンパ１０と、遠心振子式吸振装置２０とを備える。

図１に示すように、ダイナミックダンパ１０を構成する複数のコイルスプリング１００は、それぞれタービンシェル５０と共にリベットを介してタービンハブ５２に固定されるスプリング支持部材１１により周方向に所定の間隔をおいてそれぞれ摺動自在に保持され、流体伝動装置１の径方向からみてタービンランナ５とダンパ機構８との間の内周側領域に配置される。スプリング支持部材１１は、各コイルスプリング１００のタービンランナ５側の側部や外周部を支持する第１部材１１ａと、各コイルスプリング１００のダンパ機構８側の側部の内周側部分を支持すると共にそれぞれ対応するコイルスプリング１００の一端と当接する複数のスプリング当接部を有する第２部材１１ｂとにより構成される。また、上述のダンパハブ７には、ダンパ機構８のドリブンプレート８４と共に係合部材１２がリベットを介して固定され、当該係合部材１２は、それぞれタービンランナ５に向けて外方に延出された複数の当接部を有する。そして、スプリング支持部材１１により保持された各コイルスプリング１００の他端は、係合部材１２の対応する当接部と当接する。すなわち、実施例において、ダイナミックダンパ１０を構成する複数のコイルスプリング１００は、それぞれダンパ機構８のドリブンプレート８４およびダンパハブ７と係合する。

遠心振子式吸振装置２０は、図１から図３に示すように、ダンパ機構８に対して連結される円環状の支持部材２１と、それぞれ支持部材２１に対して揺動可能な複数の質量体２２とを含む。実施例の支持部材２１には、図２および図３に示すように円弧状の長穴であるガイド穴２１ａが等間隔に複数形成されている。また、実施例の質量体２２は、円盤状に形成された２枚の金属板２２ａと、支持部材２１のガイド穴２１ａに転動自在に挿通されると共に両端に金属板２２ａが固定される支軸２３とにより構成される。更に、各金属板２２ａの支持部材２１と対向する面には、当該面の全体と支持部材２１とが摺接するのを抑制するために複数（実施例では４個）の微小な突起２２ｂが支持部材２１側へと延出されている。

そして、実施例の遠心振子式吸振装置２０は、連結部材２４を介してダンパ機構８の中間部材８３に固定され、ダイナミックダンパ１０を構成する各コイルスプリング１００の外周側に配置される。連結部材２４は、円環状部２４ａと、当該円環状部２４ａの内周部から軸方向かつ更に内周側に延出された断面略Ｌ字形状を有する複数の突片２４ｂとを含む。図１および図３に示すように、連結部材２４の各突片２４ｂは、互いに隣り合うガイド穴２１ａの間で支持部材２１の内周部にリベットを介して固定される。更に、連結部材２４の円環状部２４ａは、図１からわかるように、ダンパ機構８の第２コイルスプリング８２よりも外周側でリベットを介して中間部材８３（第１および第２中間プレート８３ａ，８３ｂ）に固定される。このように、連結部材２４をダンパ機構８の第１および第２コイルスプリング８１，８２のうちの内周側に配置される第２コイルスプリング８２よりも外周側で中間部材８３に固定すれば、遠心振子式吸振装置２０の内周側にスペースを充分に確保し、このスペースにダイナミックダンパ１０の各コイルスプリング１００を配置することにより流体伝動装置１をコンパクト化することができる。

また、実施例において、支持部材２１と連結部材２４とは、当該支持部材２１に連結部材２４が固定されている遠心振子式吸振装置２０をダンパ機構８の中間部材８３に対して位置決めした際に、支持部材２１のガイド穴２１ａと円環状部２４ａのリベット孔とが流体伝動装置１の軸方向からみて径方向に重なるように形成される。すなわち、図２に示すように、ガイド穴２１ａは、連結部材２４が遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１に固定されたときに、流体伝動装置１の軸方向からみて連結部材２４の中間部材８３に対する固定部と重なるように支持部材２１に形成される。これにより、連結部材２４を介して遠心振子式吸振装置２０をダンパ機構８の中間部材８３に固定する際、質量体２２を適宜移動させれば、遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１のガイド穴２１ａをリベットのカシメ作業用の開口として利用することができるので、支持部材２１等に形成すべき作業用の開口の数を減らして支持部材２１等の剛性を良好に確保することが可能となる。

上述のように、実施例のダイナミックダンパ１０を構成する複数のコイルスプリング１００は、遠心振子式吸振装置２０の内周側に配置され、遠心振子式吸振装置２０と共に流体伝動装置１の径方向からみてタービンランナ５とダンパ機構８との間に配置される。これにより、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００と遠心振子式吸振装置２０とが流体伝動装置１の径方向からみて軸方向に重なることから、流体伝動装置１の軸長を短縮して装置全体をコンパクト化することが可能となる。また、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００を遠心振子式吸振装置２０の内周側に配置することで、外周側の遠心振子式吸振装置２０の配置スペースを充分に確保して遠心振子式吸振装置２０の質量体２２のサイズ、特に径方向長さの選択の自由度を大きくすることができる。更に、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００と遠心振子式吸振装置２０とを流体伝動装置１の径方向からみてタービンランナ５とダンパ機構８との間に配置することにより、流体伝動装置１の軸長増を抑えつつ、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００をダンパ機構８のドリブンプレート８４と係合させると共に遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１をダンパ機構８の中間部材８３に接続することが可能となる。

次に、図４を参照しながら、上述の流体伝動装置１の動作について説明する。

図４からわかるように、ロックアップクラッチ機構９によりダンパ機構８を介してフロントカバー３とダンパハブ７とが連結されないロックアップ解除時には、原動機としてのエンジンからの動力がフロントカバー３、ポンプインペラ４、タービンランナ５、複数のコイルスプリング１００および係合部材１２、ダンパハブ７という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達されることになる。

一方、ロックアップクラッチ機構９によりダンパ機構８を介してフロントカバー３とダンパハブ７とが連結されるロックアップ時には、図４からわかるように、原動機としてのエンジンからの動力が、フロントカバー３、ロックアップクラッチ機構９、ドライブ部材８０、第１コイルスプリング８１、中間部材８３、第２コイルスプリング８２、ドリブンプレート８４、ダンパハブ７という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達される。この際、フロントカバー３に入力されるトルクの変動は、主にダンパ機構８の第１および第２コイルスプリング８１，８２により吸収される。

このようなダンパ機構８に加えて、ロックアップ時には、タービンランナ５およびダンパ機構８のドリブンプレート８４と係合する複数のコイルスプリング１００がフロントカバー３（入力部材）とダンパハブ（出力部材）７との間でのトルク伝達に寄与しないマスとなるタービンランナ５やスプリング支持部材１１等と共にダイナミックダンパ１０を構成し、かかるダイナミックダンパ１０によりエンジン側からフロントカバー３へと伝達される振動をダンパ機構８のドリブンプレート８４から効果的に吸収（減衰）することが可能となる。更に、実施例の流体伝動装置１では、ロックアップに伴ってロックアップピストン９０によりフロントカバー３に連結されたダンパ機構８がフロントカバー３と共に回転すると、ダンパ機構８の中間部材８３に連結された支持部材２１も中間部材８３と共に流体伝動装置１の軸周りに回転し、支持部材２１の回転に伴って遠心振子式吸振装置２０を構成する各質量体２２の支軸２３が支持部材２１のガイド穴２１ａにガイドされて当該ガイド穴２１ａの一端と他端との間を転動することにより各質量体２２が支持部材２１に対して揺動することになる。これにより、遠心振子式吸振装置２０から中間部材８３に対して当該中間部材８３の振動（共振）とは逆方向の位相を有する振動を付与してフロントカバー３に伝達された振動を遠心振子式吸振装置２０によっても吸収（減衰）することが可能となる。

従って、実施例の流体伝動装置１では、ダイナミックダンパ１０の振動減衰特性（共振周波数）を規定するコイルスプリング１００の剛性（バネ定数）やタービンランナ５等の重量（イナーシャ）、遠心振子式吸振装置２０の振動減衰特性を規定する質量体２２のサイズ（特に径方向長さ）や重量、ガイド穴２１ａの形状や寸法等を原動機としてのエンジンの気筒数やロックアップが実行される上記ロックアップ回転数Ｎｌｕｐに基づいて調整することで、エンジンの回転数が例えば１０００ｒｐｍといったように非常に低いときにロックアップが実行されても、原動機としてのエンジンから流体伝動装置１すなわちフロントカバー３へと伝達される振動をダイナミックダンパ１０と遠心振子式吸振装置２０とによって効果的に吸収（減衰）して当該振動がドリブンプレート８４を介してダンパハブ７に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。そして、流体伝動装置１によれば、エンジンの回転数が例えば１０００ｒｐｍ程度と比較的低いロックアップ回転数Ｎｌｕｐに達した段階でロックアップを実行して動力伝達効率ひいてはエンジンの燃費を向上させることが可能となる。

図５は、原動機としてのエンジンの回転数と上述の流体伝動装置１等の振動レベルとの関係を例示する説明図である。同図は、３気筒あるいは４気筒といった比較的大きな振動を発生する省気筒（少気筒）エンジンと組み合わせるのに好適な流体伝動装置を得るために行ったねじり振動系のシミュレーションにより得られた複数の流体伝動装置におけるエンジン（フロントカバー３）の回転数と流体伝動装置のフロントカバー３からダンパハブ７までの間における振動レベルとの関係を例示するものである。かかるシミュレーションにおいて、原動機としてのエンジンの諸元、ポンプインペラ４やタービンランナ５、ダンパ機構８ならびにロックアップクラッチ機構９の諸元は基本的に同一とされ、ダイナミックダンパ１０を構成するタービンランナ５等の質量（イナーシャ）やコイルスプリング１００の剛性、遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１や質量体２２のサイズや重量も基本的に同一とした。

ここで、ロックアップクラッチ機構９のロックアップ時には、エンジンからフロントカバー３に入力された振動が殆ど減衰されることなくダンパ機構８の入力要素（ドライブ部材８０）に伝達されることから、省気筒エンジンを対象とした場合、ダンパ機構８の入力要素（ドライブ部材８０）にダイナミックダンパ１０および遠心振子式吸振装置２０の少なくとも何れか一方を繋いでも、ダイナミックダンパ１０および遠心振子式吸振装置２０による充分な振動減衰効果を得られないおそれがある。このため、ここでは、ダンパ機構８の中間部材（中間要素）８３およびドリブンプレート（出力要素）８４をダイナミックダンパ１０および遠心振子式吸振装置２０の連結対象として上記シミュレーションを行った。

図５において、実線は、上記実施例に係る流体伝動装置１の振動レベルを示す。また、図５において、一点鎖線は、図６に示すようにダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００がダンパ機構８のドリブンプレート８４（およびダンパハブ７）と係合すると共に遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１がダンパ機構８のドリブンプレート８４（およびダンパハブ７）に接続された流体伝動装置１Ｂの振動レベルを示す。更に、図５において、二点鎖線は、図７に示すようにダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００がダンパ機構８の中間部材（中間要素）８３と係合すると共に遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１がダンパ機構８の中間部材８３に接続された流体伝動装置１Ｃの振動レベルを示す。また、図５において、破線は、図８に示すようにダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００がダンパ機構８の中間部材（中間要素）８３と係合すると共に遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１がダンパ機構８のドリブンプレート８４（およびダンパハブ７）に接続された流体伝動装置１Ｄの振動レベルを示す。更に、図５において、点線は、上記実施例の流体伝動装置１からダイナミックダンパ１０および遠心振子式吸振装置２０が省略された流体伝動装置の振動レベルを示す。

図５からわかるように、ダンパ機構８の出力要素であるドリブンプレート８４（およびダンパハブ７）にダイナミックダンパ１０が繋がれる流体伝動装置１および１Ｂでは、ダンパ機構８のマスが全体に大きくなることから、ダンパ機構８の共振周波数が低下してダンパ機構８の共振点が他の流体伝動装置に比べてより低回転数側にシフトする。従って、流体伝動装置１および１Ｂでは、ダイナミックダンパ１０の共振点をダンパ機構８の共振点から遠ざけることが可能となり、それによりダイナミックダンパ１０によってエンジン（フロントカバー）の回転数が低い領域すなわち効率面からより低い値に定められるロックアップ回転数Ｎｌｕｐ付近でエンジンからフロントカバー３に伝達された振動をより効果的に減衰することができる。

また、流体伝動装置１と流体伝動装置１Ｂとを比較すると、遠心振子式吸振装置２０がダンパ機構８の中間部材８３に繋がれる流体伝動装置１では、第１コイルスプリング８１と第２コイルスプリング８２との間に介設されることでダンパ機構８の要素の中で最も振動する中間部材８３の振動を遠心振子式吸振装置２０によって抑制してダンパ機構８全体の共振をより効果的に抑えることが可能であり、図５において実線で示すように、ダンパ機構８全体の共振が抑えられる分だけダイナミックダンパ１０の共振すなわちダイナミックダンパ１０によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動（振動減衰後の波形の山）をも抑えることができる。これに対して、遠心振子式吸振装置２０がダンパ機構８のドリブンプレート８４に繋がれる流体伝動装置１Ｂでは、流体伝動装置１に比べてダンパ機構８全体の共振が抑えられない分だけダイナミックダンパ１０の共振すなわちダイナミックダンパ１０によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動が若干大きくなるが、ダイナミックダンパ１０の共振を遠心振子式吸振装置２０により速やかに収束させることができるので、流体伝動装置１に比べてフロントカバー３からダンパハブ７までの間すなわちダンパ機構８、ダイナミックダンパ１０および遠心振子式吸振装置２０からなる系全体の振動の収束を早めることができる。

更に、ダイナミックダンパ１０がダンパ機構８の中間部材８３に繋がれる流体伝動装置１Ｃおよび１Ｄでは、遠心振子式吸振装置２０がダンパ機構８の中間部材８３に繋がれる流体伝動装置１および１Ｂに比べて、ダンパ機構８全体の共振レベルが高くなっているが、ダイナミックダンパ１０をダンパ機構８の中間部材８３に繋ぐことでダイナミックダンパ１０の共振点がより低回転数側にシフトすることになるので、フロントカバー３からダンパハブ７までの間すなわちダンパ機構８、ダイナミックダンパ１０および遠心振子式吸振装置２０からなる系全体の振動の収束を早めることができる。

また、流体伝動装置１Ｃと流体伝動装置１Ｄとを比較すると、遠心振子式吸振装置２０がダンパ機構８の中間部材８３に繋がれる流体伝動装置１Ｃでは、第１コイルスプリング８１と第２コイルスプリング８２との間に介設されることでダンパ機構８の要素の中で最も振動する中間部材８３の振動を遠心振子式吸振装置２０によって抑制してダンパ機構８全体の共振をより効果的に抑えることが可能であり、図５において二点鎖線で示すように、ダンパ機構８全体の共振が抑えられる分だけダイナミックダンパ１０の共振すなわちダイナミックダンパ１０によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動（振動減衰後の波形の山）をも抑えることができる。これに対して、遠心振子式吸振装置２０がダンパ機構８のドリブンプレート８４に繋がれる流体伝動装置１Ｄでは、流体伝動装置１Ｃに比べてダンパ機構８全体の共振が抑えられない分だけダイナミックダンパ１０の共振すなわちダイナミックダンパによって振動が減衰されたのに伴って生じる振動が若干大きくなるが、ダイナミックダンパ１０の共振を遠心振子式吸振装置２０により速やかに収束させることができるので、流体伝動装置１Ｃに比べてフロントカバー３からダンパハブ７までの間すなわちダンパ機構８、ダイナミックダンパ１０および遠心振子式吸振装置２０からなる系全体の振動の収束を早めることができる。

以上説明したように、実施例の流体伝動装置１は、図５に示すシミュレーション結果を踏まえて、効率面からより低い値に定められるロックアップ回転数Ｎｌｕｐ付近でエンジンからフロントカバー３に伝達された振動をより効果的に減衰することができるように、ダイナミックダンパ１０を構成するコイルスプリング１００がダンパ機構８のドリブンプレート８４（およびダンパハブ７）と係合させられると共に遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１がダンパ機構８の中間部材８３に接続される。このように、ダンパ機構８のドリブンプレート８４にダイナミックダンパ１０を繋ぐことにより、ダンパ機構８のマスが全体に大きくなり当該ダンパ機構８の共振周波数が低下する。これにより、ダンパ機構８の共振点をより低回転数側にシフトしてダイナミックダンパ１０の共振点から遠ざけることが可能となり、それによりダイナミックダンパ１０によってエンジン（フロントカバー３）の回転数が低い領域でエンジンからフロントカバー３に伝達された振動をより効果的に減衰することができる。更に、ダンパ機構８の中間部材８３に遠心振子式吸振装置２０を繋ぐことにより、第１コイルスプリング８１と第２コイルスプリング８２との間に介設されることでダンパ機構８の要素の中で最も振動する中間部材８３の振動を遠心振子式吸振装置２０によって抑制してダンパ機構８全体の共振をより効果的に抑えることができるので、ダイナミックダンパ１０の共振すなわち当該ダイナミックダンパ１０によって振動が減衰されたのに伴って生じる振動をも抑えることができる。従って、実施例の流体伝動装置１では、フロントカバー３に伝達された振動をダイナミックダンパ１０と遠心振子式吸振装置２０とにより極めて効果的に減衰することが可能となる。

ただし、図５からわかるように、図６から図８に示す流体伝動装置１Ｂ，１Ｃおよび１Ｄによっても、ダンパ機構８に対してダイナミックダンパ１０と遠心振子式吸振装置２０とが独立（並列）に連結されることになるので、ダイナミックダンパ１０による振動減衰効果と遠心振子式吸振装置２０による振動減衰効果とが互いに打ち消されてしまうのを抑制して、フロントカバー３に伝達された振動をダイナミックダンパ１０と遠心振子式吸振装置２０とにより効果的に減衰することが可能となる。すなわち、ダンパ機構８の中間部材８３およびドリブンプレート８４の一方にダイナミックダンパ１０を繋ぐと共に中間部材８３およびドリブンプレート８４の当該一方に遠心振子式吸振装置２０を繋ぐか、あるいはダンパ機構８の中間部材８３およびドリブンプレート８４の他方にダイナミックダンパ１０と遠心振子式吸振装置２０とを繋げば、省気筒エンジンと組み合わせるのに好適な流体伝動装置を得ることができる。

また、上記実施例のように、質量体としてのタービンランナ５をコイルスプリング１００と係合させることにより、流体伝動装置１全体のコンパクト化を図りつつ部品点数を増加を抑えつつダイナミックダンパ１０を構成することが可能となる。ただし、本発明がタービンランナ５以外の部材を質量体として用いるダイナミックダンパを備えた流体伝動装置に適用され得ることはいうまでもない。

更に、実施例の遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１は、連結部材２４を介してダンパ機構８の中間部材８３に固定され、連結部材２４は、ダンパ機構８の第１および第２コイルスプリング８１，８２のうちの内周側に配置される第２コイルスプリング８２よりも外周側で中間部材８３に固定される。これにより、遠心振子式吸振装置２０の内周側にスペースを充分に確保することが可能となり、このスペースにダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００を配置することにより流体伝動装置１をよりコンパクト化することができる。

また、実施例の遠心振子式吸振装置２０の複数の質量体２２は、それぞれ支軸２３により支持され、遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１には、それぞれ質量体２２が支持部材２１に対して揺動するように支軸２３をガイドする複数のガイド穴２１ａが形成されている。そして、ガイド穴２１ａは、連結部材２４が遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１に固定されたときに、流体伝動装置１の軸方向からみて連結部材２４の中間部材８３に対する固定部（リベット孔）と重なるように支持部材２１に形成される。これにより、連結部材２４を介して遠心振子式吸振装置２０をダンパ機構８の中間部材８３に固定する際に、遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１のガイド穴２１ａを固定作業用の開口として利用することができるので、当該支持部材２１等に形成すべき作業用の開口の数を減らして支持部材２１等の剛性を良好に確保することが可能となる。

更に、実施例のダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００は、遠心振子式吸振装置２０の内周側に配置され、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００と遠心振子式吸振装置２０とは、流体伝動装置１の径方向からみてタービンランナ５とダンパ機構８との間に配置される。これにより、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００と遠心振子式吸振装置２０とが流体伝動装置１の径方向からみて軸方向に重なることから、流体伝動装置１の軸長を短縮して装置全体をコンパクト化することが可能となる。更に、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００を遠心振子式吸振装置２０の内周側に配置することで、遠心振子式吸振装置２０の配置スペースを充分に確保して遠心振子式吸振装置２０の質量体２２のサイズ、特に径方向長さの選択の自由度を大きくすることができる。そして、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００と遠心振子式吸振装置２０とを流体伝動装置１の径方向からみてタービンランナ５とダンパ機構８との間に配置することにより、流体伝動装置１の軸長増を抑えつつ、ダイナミックダンパ１０のコイルスプリング１００をダンパ機構８のドリブンプレート８４の一方と係合させると共に遠心振子式吸振装置２０の支持部材２１をダンパ機構８の中間部材８３に接続することが可能となる。

なお、上述の流体伝動装置１，１Ｂ，１Ｃおよび１Ｄは、ポンプインペラ４、タービンランナ５およびステータ６を備えたトルクコンバータとして構成されるが、本発明の流体伝動装置は、ステータを有さない流体継手として構成されてもよい。また、上述の流体伝動装置１，１Ｂ，１Ｃおよび１Ｄは、単板摩擦式のロックアップクラッチ機構９の代わりに、多板摩擦式のロックアップクラッチ機構を備えるものであってもよい。更に、本発明における遠心振子式吸振装置の構成は、上述の遠心振子式吸振装置２０のような構成に限られるものではない。

ここで、上記実施例等の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例等では、原動機としてのエンジンに連結されるフロントカバー３が「入力部材」に相当し、フロントカバー３に接続されたポンプインペラ４が「ポンプインペラ」に相当し、ポンプインペラ４と共に回転可能なタービンランナ５が「タービンランナ」に相当し、入力要素としてのドライブ部材８０、ドライブ部材８０と第１コイルスプリング８１を介して係合する中間部材８３および中間部材８３と第２コイルスプリング８２を介して係合する出力要素としてのドリブンプレート８４を有するダンパ機構８が「ダンパ機構」に相当し、ダンパ機構８を介してフロントカバー３と変速装置の入力軸に接続されるダンパハブ７とを連結するロックアップを実行すると共にロックアップを解除することができるロックアップクラッチ機構９が「ロックアップクラッチ機構」に相当し、第３弾性体としてのコイルスプリング１００および当該コイルスプリング１００と係合する質量体としてのタービンランナ５により構成されるダイナミックダンパ１０が「ダイナミックダンパ」に相当し、支持部材２１および支持部材２１に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体２２を含む遠心振子式吸振装置２０が「遠心振子式吸振装置」に相当する。

ただし、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

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

本発明は、流体伝動装置の製造分野等において利用可能である。

１，１Ｂ、１Ｃ，１Ｄ流体伝動装置、３フロントカバー、４ポンプインペラ、５タービンランナ、６ステータ、７ダンパハブ、７ａハブ支持部、７ｂプレート固定部、７ｃピストン支持部、８ダンパ機構、９ロックアップクラッチ機構、１０ダイナミックダンパ、１１スプリング支持部材、１１ａ第１部材、１１ｂ第２部材、１２係合部材、２０遠心振子式吸振装置、２１支持部材、２１ａガイド穴、２２質量体、２２ａ金属板、２２ｂ突起、２３支軸、２４連結部材、２４ａ円環状部、２４ｂ突片、４０ポンプシェル、４１ポンプブレード、５０タービンシェル、５１タービンブレード、５２タービンハブ、６０ステータブレード、６１ワンウェイクラッチ、８０ドライブ部材、８１第１コイルスプリング、８２第２コイルスプリング、８３中間部材、８３ａ第１中間プレート、８３ｂ第２中間プレート、８４ドリブンプレート、８４ａ調心部、９０ロックアップピストン、９１摩擦材、９５ロックアップ室、１００コイルスプリング。

Claims

原動機に連結される入力部材に接続されたポンプインペラと、該ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、入力要素、該入力要素と第１弾性体を介して係合する中間要素および該中間要素と第２弾性体を介して係合する出力要素を有するダンパ機構と、該ダンパ機構を介して前記入力部材と変速装置の入力軸とを連結するロックアップを実行すると共に該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチ機構と、質量体および該質量体と係合する第３弾性体を含むダイナミックダンパと、支持部材および該支持部材に対してそれぞれ揺動可能な複数の質量体を含む遠心振子式吸振装置とを備える流体伝動装置であって、
前記ダイナミックダンパの前記第３弾性体は、前記ダンパ機構の前記中間要素および前記出力要素の一方と係合し、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、前記ダンパ機構の前記中間要素および前記出力要素の一方または他方に接続されることを特徴とする流体伝動装置。
請求項１に記載の流体伝動装置において、
前記第３弾性体は、前記ダンパ機構の前記出力要素と係合し、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、前記ダンパ機構の前記中間要素に接続されることを特徴とする流体伝動装置。
請求項２に記載の流体伝動装置において、
前記ダイナミックダンパの前記質量体は、前記第３弾性体と係合する前記タービンランナであることを特徴とする流体伝動装置。
請求項２または３に記載の流体伝動装置において、
前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材は、連結部材を介して前記ダンパ機構の前記中間要素に固定され、前記連結部材は、前記ダンパ機構の前記第１および第２弾性体のうちの内周側に配置される一方よりも外周側で前記中間要素に固定されることを特徴とする流体伝動装置。
請求項４に記載の流体伝動装置において、
前記遠心振子式吸振装置の前記複数の質量体は、それぞれ支軸により支持され、前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材には、それぞれ前記質量体が前記支持部材に対して揺動するように前記支軸をガイドする複数のガイド穴が形成され、
前記ガイド穴は、前記連結部材が前記遠心振子式吸振装置の前記支持部材に固定されたときに、前記流体伝動装置の軸方向からみて前記連結部材の前記中間要素に対する固定部と重なるように前記支持部材に形成されることを特徴とする流体伝動装置。
請求項２から５の何れか一項に記載の流体伝動装置において、
前記第３弾性体は、前記遠心振子式吸振装置の内周側に配置され、前記第３弾性体と前記遠心振子式吸振装置とは、前記流体伝動装置の径方向からみて前記タービンランナと前記ダンパ機構との間に配置されることを特徴とする流体伝動装置。