JP2018532088A - 流体動力学的トルク結合装置用ねじり振動ダンパー - Google Patents

Abstract

流体動力学的トルク結合装置は、回転軸を中心として回転可能なケースと、インペラホイール（６）とタービンホイール（５）とを有し、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるトルクコンバータと、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるとともに、前記タービンホイールに固定されたタービンハブと（１０）と、ねじり振動ダンパーと（２０）と、を備える。前記ねじり振動ダンパーは、前記タービンハブに回転不可能に固着された従動部材（２４）と、前記タービンハブに回転可能に装着されるバックプレートと、周方向に動作する複数の弾性部材（３６Ａ、３６Ｂ）と、前記バックプレートに前記回転軸と同軸的に回転可能に装着されるダンパー保持プレート（５４Ａ、５４Ｂ）と、を備える。前記バックプレートは、径方向タブ（３４）によって互いに周方向に隔てられた複数の窓型開口（３２）を有する。前記弾性部材は、前記窓型開口において前記従動部材と前記バックプレートとの間に配置される。前記ダンパー保持プレートは、前記弾性部材と作動的に接続される。

Description

本発明は、概して、流体動力学的トルク結合装置に関し、より具体的には、ねじり振動ダンパーを有する流体動力学的トルク結合装置に関する。

内燃機関は、エンジンシリンダでの連続した燃焼事象による不規則性を呈する。ねじり減衰装置（ダンパー）により、駆動トルクが自動車の変速機に伝達する前にこのような不規則性がフィルタリングされ得る。これは、振動が変速機に到達して容認し難いほど厄介なノイズを生じる前に振動を減衰させなければならないためである。これを達成するために、ねじり減衰装置を、駆動シャフトと変速機（又は従動）シャフトとの間に配置することが知られている。ねじり減衰装置は、一般に、駆動シャフトの変速機シャフトに対する一時的な回転接続を可能とする流体動力学的トルク結合装置内に配設される。

典型的に、流体動力学的トルク結合装置は、流体動力学的トルクコンバータと、自動車の変速機の軸方向に配設された同軸の駆動シャフトと従動シャフトとの間に配置されたねじり減衰装置と、を有する。ねじり減衰装置は、トルク入力要素及びトルク出力要素と、周方向に動作する弾性部材と、を有する。周方向に動作する弾性部材は、トルク入力要素とトルク出力要素との間に配設される。いわゆる「ロングトラベル（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｖｅｌ）」減衰装置において、弾性部材は、少なくとも２つの弾性部材のグループにおいて、入力要素と出力要素との間で直列に設けられる。

このようなタイプのトルクコンバータは、典型的に、駆動トルクを減衰装置に、伝統的にロックアップ・クラッチと称される摩擦ロッククラッチを介して伝達可能な回転ケースを有する。また、トルクコンバータは、ケースの内部に回転可能に装着されたタービンホイールを有する。

いくつかの適用例において、ねじり減衰装置は、摩擦クラッチ及び自動車両の流体動力学的結合装置の両方において従来的に利用される振子振動体も有し得る。振子振動体は、少なくとも１つの、一般的には複数の、振子質量体又はフライホイールを有する。振子質量体又はフライホイールは、エンジンシャフトの回転軸の周囲に設けられ、エンジンシャフトの回転軸に実質的に平行な回転振動軸を中心として自由に振動する。振子振動体の質量体が回転不一致に反応すると、それらは、振子質量体それぞれの重心がエンジンシャフトの回転軸に対して実質的に平行な軸を中心として振動するような態様で移動する。エンジンシャフトの回転軸に対する各振子質量体の重心の径方向位置、並びに回転振動軸に対する重心の距離は遠心力に応じて成立し、各振子質量体の振動数はエンジンシャフトの回転速度に比例する。

上述のものを含むがこれに限定されない流体動力学的トルク結合装置及びねじり減衰装置は、車両の駆動系の応用や状況について許容範囲にあるものの、それらの性能やコストを向上させ得る改良が考えられ得る。

本発明の第１態様によれば、駆動シャフトと従動シャフトとを互いに結合するための流体動力学的トルク結合装置が提供される。本発明の流体動力学的トルク結合装置は、回転軸を中心として回転可能なケースと、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるインペラホイールとタービンホイールとを有するトルクコンバータと、前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるとともに、前記タービンホイールに回転不可能に固着されたタービンハブと、ねじり振動ダンパーと、を備える。前記ねじり振動ダンパーは、前記回転軸を中心として回転可能であるとともに、前記タービンハブに回転不可能に固着された従動部材と、前記タービンハブに回転可能に装着されるとともに、前記タービンハブによって前記回転軸と同軸的にセンタリングされるバックプレートと、窓型開口において前記従動部材と前記バックプレートとの間に配置される周方向に動作する複数の弾性部材と、前記バックプレートに前記回転軸と同軸的に回転可能に装着される第１ダンパー保持プレートであって、前記弾性部材と作動的に接続される第１ダンパー保持プレートと、を備える。前記バックプレートは、径方向タブによって互いに周方向に隔てられた複数の窓型開口を有する。前記弾性部材は、前記従動部材プレートと前記第１ダンパー保持プレートとの間に配置される。前記バックプレートは、回転可能に前記タービンハブに装着される。

本発明の第２態様によれば、流体動力学的トルク結合装置用のねじり振動ダンパーが提供される。本発明のねじり振動ダンパーは、回転軸を中心として回転可能である従動部材と、前記回転軸を中心として回転可能であるバックプレートと、窓型開口において前記従動部材と前記バックプレートとの間に配置される周方向に動作する複数の弾性部材と、前記バックプレートに前記回転軸と同軸的に回転可能に装着される第１ダンパー保持プレートと、を備える。前記バックプレートは、径方向タブによって互いに周方向に隔てられた複数の窓型開口を有する。前記第１ダンパープレートは、前記弾性部材と作動的に接続される。前記弾性部材は、前記従動部材プレートと前記第１ダンパー保持プレートとの間に配置される。

本発明の第３態様によれば、流体動力学的トルク結合装置用のねじり振動ダンパーを製造するための方法が提供される。本発明の方法は、回転軸に同軸のタービンハブを準備する工程と、ブランクシートを、軸方向に対向する平面表面と均一の厚さとを有する平坦なプレートの形状において準備する工程と、前記ブランクシートを、径方向タブによって互いに周方向に離間した複数の窓型開口を有するバックプレートと、従動部材用のブランクとを形成するように切り出す工程と、実質的に環状の平坦中央プレートと、前記中央プレートから径方向外側に延在する複数の外側径方向ラグを、前記従動部材の外側径方向ラグをその前記中央プレートから軸方向にオフセットさせるように形成することにより前記従動部材を形成する工程と、複数の弾性部材を準備する工程と、前記バックプレートを前記回転軸に同軸的にセンタリングするように前記バックプレートを前記タービンハブに回転可能に装着する工程と、前記周方向に動作する弾性部材を、前記窓型開口において前記従動部材の前記外側径方向ラグと前記バックプレートの前記径方向タブとの間に装着する工程と、前記従動部材を前記タービンハブに回転不可能に固着する工程と、を備える。
本発明の一部を構成する機器、装置、システム、コンバータ、プロセス等を含む本発明の他の態様が、例示的実施例に関する以下の詳細な説明を読むことでより明らかになるであろう。

添付図面は、本明細書に組み込まれその一部を成す。図面は、上述の一般的な説明及び以下の例示的な実施形態及び方法の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するものである。本発明の目的及び利点は、続く明細書を添付図面を参照しつつ精査することにより明らかになるであろう。図面において同様の要素には、同一又は類似の参照符号が付される。

本発明の例示的実施形態による流体動力学的トルク結合装置の軸方向断面の半図。 本発明の例示的実施形態による流体動力学的トルク結合装置の断片断面の半図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの斜視図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの分解組立図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの正面図。 ダンパー保持プレートを除いた、本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの正面図。 ダンパー保持プレート及び弾性部材を除いた、本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの部分分解組立図。 遠心振子振動体を有する、本発明の例示的実施形態による振子バックプレートの正面図。 本発明の例示的実施形態による従動プレートの正面図。 本発明の例示的実施形態による従動プレートの側面図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの第１ダンパー保持プレートの斜視図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの第１ダンパー保持プレートの正面図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの第２ダンパー保持プレートの斜視図。 本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパーの第２ダンパー保持プレートの背面図。

添付図面に示される本発明の例示的実施形態及び方法を詳細に説明する。図面を通じて、同様の参照符号は、同様又は対応する部品を指す。しかしながら、より広い態様における本発明は特定の詳細や代表的な装置及び方法、そして例示的な実施形態及び方法に関して説明され図示される例に限定されないことに留意されたい。

例示的実施例の説明は、記載された説明全体の一部とみなされる添付図面に関連して読まれることが意図されている。説明中、「水平」、「鉛直」、「下」、「上」、「下方」、「上方」、「右」、「左」、「上部」及び「底部」、並びにこれらから派生する語（例えば、「水平方向に」、「下方に」、「上方に」）等の相対的な用語は、下記に説明される又は検討される図面に示される配向を指すものとして理解されたい。これらの相対的な用語は、説明の便宜上のためであり、特定の配向を必要とすることを通常意図しない。接続や結合等に関する用語、例えば「接続される」、「相互接続される」という用語は、特に他の指定がなければ、構造体同士が直接的に又は間接的に、介在構造体を介して、互いに固定される又は取付けられる関係、並びに可動又は堅固な取付又は関係を称する。「作動可能に接続される」という用語は、関連する構造体がそれらの関係性により意図したように動作することを許容するような取付、結合又は接続である。また、請求項で使用される「１つ」という単語は、「少なくとも１つ」、そして請求項で使用される「２つ」という単語は「少なくとも２つ」を意味する。

図１の断片断面図に最も良く示すように、流体動力学的トルク結合装置の例示的実施形態を、全体として参照符号１で示す。例えば流体動力学的トルクコンバータである流体動力学的トルク結合装置１は、例えば自動車両において駆動及び従動シャフト同士を結合することが意図されている。本例において、駆動シャフトは自動車両の内燃機関（図示せず）の出力シャフトであり、従動シャフトは自動車両の自動変速機に接続されている。

流体動力学的トルク結合装置１は、オイルで充填され、回転軸Ｘを中心として回転可能なシールされたケース２を備える。流体動力学的トルク結合装置１は、更に、流体動力学的トルクコンバータ３と、ロックアップ・クラッチ４と、ねじり振動ダンパー（本明細書においてダンパーアセンブリとも称する）２０と、を備える。これらすべてはシールされたケース２に配置されている。以下において、軸方向及び径方向配向は、トルク結合装置１の回転軸Ｘに対して考察されるものとする。トルクコンバータ３、ロックアップ・クラッチ４、及びねじり振動ダンパー２０の全ては、回転軸Ｘを中心として回転可能である。トルクコンバータ３は、タービンホイール５と、インペラホイール６と、タービンホイール５とインペラホイール６との間に軸方向に配置されたリアクタ（又はステータ）７とを備える。図１に最も良く示すように、タービンホイールは、実質的に半トロイダル・タービンシェル８を有する。

また、トルク結合装置１は、回転軸Ｘを中心として回転可能なタービン（又は出力）ハブ１０であって、従動シャフトとタービンホイール５とを互いに回転不可能に結合するように配設されたタービンハブ１０を有する。以下の説明において、軸方向及び径方向配向は、タービンハブ１０の回転軸Ｘに対して考察されるものとする。

タービンホイール５のタービンシェル８は、リベット９等の適当な手段又は溶接により、移動不可能に（すなわち固定的に）タービンハブ１０に固着される。タービンハブ１０は、内側スプライン１１を有し、自動車両の自動変速機の入力シャフト等の、相補的な外側スプラインを有する従動シャフトに、回転不可能に結合される。或いは、溶接部又は他の接続部が、タービン１０を従動シャフトに固定（すなわち、移動不可能に固着）するように使用され得る。タービンハブ１０の径方向外表面は、シールリング１８等のシール部材を受容するための環状スロット１３を有する。タービンハブ１０は、軸Ｘを中心として回転可能であるとともに、タービンホイール３を従動シャフトにセンタリングするように従動シャフトに対して同軸である。図１及び２に示すように、タービンハブ１０の径方向内周表面に装着されたシール部材１７は、変速機入力シャフトとタービンハブ１０との境界におけるシールを形成する。

ロックアップ・クラッチ４は、駆動及び従動シャフト同士を係止（ロック）するように設けられる。特にタービンホイール５とインペラホイール６とのスリップ現象により生じる効率損失を回避するように、ロックアップ・クラッチ４を、一般に、自動車両の始動後であって、駆動及び従動シャフト同士の流体動力学的結合後に作動させる。具体的には、ロックアップ・クラッチ４は、その閉鎖状態にあるとき、インペラホイール６とタービンホイール６とをバイパスするように設けられる。

ロックアップ・クラッチ４は、実質的に環状のロックピストン１４を有する。ロックピストン１４は、ケース２のロック壁２ａに面するロックピストン１４の軸方向外表面に、接着接合等の当業界で公知の適当な手段によって固定的に取付けられた環状摩擦ライナ１５を有する。図１及び２に最も良く示すように、摩擦ライナ１５は、ロックピストン１４の軸方向外表面に対して、その径方向外周端部１４_１において固定的に取付けられている。

ロックピストン１４は、ケース２の内部のロック壁２ａに向かって（ロックアップ・クラッチ４の係合（又は係止）位置）、及びこれから離間する（ロックアップ・クラッチ４の解除（又は開放）位置）ように軸方向に変位可能である。更に、ロックピストン１４は、タービンハブ１０から離間する（ロックアップ・クラッチ４の係合（又は係止）位置）ように、及びこれに向かって（ロックアップ・クラッチ４の解除（又は開放）位置）軸方向に変位可能である。

具体的には、図１及び２に最も良く示すように、回転軸Ｘに近接した実質的に円筒状のフランジ１６が、ロックピストン１４の径方向内周端部１４_２において軸方向に延在している。ロックピストン１４の実質的に円筒状のフランジ１６は、タービンハブ１０に対して回転可能である。シール部材（例えばシールリング）１８が、実質的に円筒状のフランジ１６とタービンハブ１０との境界においてシールを形成する。以下により詳細に検討するように、ロックピストン１４は、タービンハブ１０に対して、当該境界に沿って軸方向に可動である。

ロックピストン１４は、ケース２のロック壁２ａに選択的に圧接し、トルク結合装置１をシャフト同士の間でロックして、タービンホイール５とインペラホイール６との間の摺動を制御するように設けられる。具体的には、ロックピストン１４に適切な油圧が加えられると、ロックピストン１４は、（図１及び２に示すように）右側にケース２のロック壁２ａに向かってタービンホイール５から離間するように移動し、摩擦ライナ１５をそれ自身とケース２のロック壁２ａとの間でクランプする。結果として、ロックアップ・クラッチ４は係止位置にあり、ロックアップ・クラッチ４が係止位置にあるときにインペラホイール６とタービンホイール５とをバイパスするように、タービンハブ１０と機械的に結合される。

動作中に、ロックアップ・クラッチ４が解除（開放）位置にある場合、エンジントルクが、インペラホイール６から、トルクコンバータ３のタービンホイール５によって、タービンハブ１０へ伝達される。ロックアップ・クラッチ４が係合（係止）位置にある場合、エンジントルクは、ケース２によって、タービンハブ１０へ、ねじり振動ダンパ２０を介して伝達される。

ねじり振動ダンパ２０は、有利には、トルクコンバータ３のタービンホイール５が、トルクを減衰させた状態で、自動変速機の入力シャフトに結合されることを可能とする。ねじり振動ダンパ２０は、また、ねじりを減衰させた状態で、回転軸Ｘに対して同軸の第１駆動シャフト（図示せず）と第２従動シャフト（図示せず）との間の応力の減衰を可能とする。

図１‐３に最も良く示すように、ねじり振動ダンパ２０は、タービンホイール３のタービンシェル８に固定的に（すなわち移動不可能に）接続されたタービンハブ１０と、ロックアップ・クラッチ４のロックピストン１４との間に配置される。更に、ロックアップ・クラッチ４のロックピストン１４は、タービンホイール５及びタービンハブ１０に、ねじり振動ダンパー２０によって、回転可能に結合される。ねじり振動ダンパー２０は、タービンハブ１０に対して、限定的に移動可能、且つセンタリングされた態様で配設される。タービンハブ１０は、ねじり振動ダンパー２０の出力部及びトルク結合装置１の従動側を形成するとともに、従動シャフトにスプラインされる。一方、ロックピストン１４は、ねじり振動ダンパー２０の入力部を形成する。

動作中に、ロックアップ・クラッチ４が解除（開放）位置にある場合、エンジントルクは、トルクコンバータ３のタービンホイール５によって、インペラホイール６からタービンハブ１０へ、ねじり振動ダンパ２０をバイパスして伝達される。一方、ロックアップ・クラッチ４が係合（係止）位置にある場合、エンジントルクは、ケース２によって、タービンハブ１０へ、ねじり振動ダンパー２０を介して伝達される。

図３‐７に最も良く示すように、ねじり振動ダンパー２０は、ロックピストン１４に移動不可能に（すなわち固定的に）固着された実質的に環状の駆動部材２２と、駆動部材２２に回転可能に結合された実質的に環状の従動部材２４と、タービンハブ１０を中心として装着されるとともにこれと従動部材２４とに対して回転可能に移動可能である実質的に環状のバックプレート３０と、を備える。

具体的には、バックプレート３０は、実質的に円筒形状の径方向内周表面３１を有し、タービンハブ１０は、実質的に円筒形状の径方向外側支持表面１２を有する。図２に最も良く示すように、バックプレート３０の径方向内周表面３１は、タービンハブ１０の径方向外側支持表面１２の外側に回転可能に装着され、これにより、バックプレート３０はタービンハブ１０により回転可能に支持される。バックプレート３０をタービンハブ１０上に配置することにより、バックプレート３０のセンタリングが確保されるとともに、その剛性が増す。更に、タービンハブ１０は、タービンハブ１０の外側支持表面１２から径方向外側に延在するタービンフランジ５０を有する。タービンフランジ５０は、実質的に円筒形状の径方向外周表面５２を有する。

具体的には、環状バックプレート３０は、タービンハブ１０が嵌合するための中央開口部を有するように形成される。バックプレート３０の中央開口部は、バックプレート３０の実質的に円筒状の径方向内周表面３１により規定され、タービンハブ１０は、実質的に円筒状の径方向外側支持表面１２を有する。図２に最も良く示すように、タービンハブ１０の実質的に円筒状の径方向外側支持表面１２は、バックプレート３０の実質的に円筒状の径方向内周表面３１に隣接しつつこれに相補的である。更に、バックプレート３０の径方向内周表面３１は、タービンハブ１０の径方向外側支持表面１２上に回転可能に装着される。バックプレート３０をタービンプレート１０上に配置することにより、バックプレート３０のセンタリングが確保されるとともにその剛性が増す。

図１‐６に最も良く示すように、環状駆動部材２２、環状従動部材２４、及び環状バックプレート３０は、互いに同軸であり、回転軸Ｘを中心として回転可能である。従動部材２４は、リベット９等の適当な手段又は溶接により、固定的に（すなわち移動不可能に）タービンハブ１０に固着される。したがって、タービンホイール５のタービンシェル８は、リベット９等の適当な手段又は溶接により、タービンハブ１０及び従動部材２４の両方に固定的に固着される。駆動部材２２は、リベット２７等の適当な手段又は溶接により、ロックピストン１４に移動不可能に固着される。駆動部材２２は、以下に記載のように、ダンパーアセンブリ２０に対して駆動係合するための、径方向外側に延在する外側タブ（又は歯）２３を有する。外側に延在するタブ２３を有する駆動部材２２は、好適には、例えば単独又は単一部品からなる一体部であるが、互いに固定的に接続された別部品であってもよい。

図３に最も良く示すように、ねじり振動ダンパ２０は、従動部材２４と中間プレート３０との間で互いに対して直列に配置された、周方向に動作する複数の第１弾性部材３６Ａと、周方向に動作する複数の第２弾性部材３６Ｂと、を更に備える。本発明の例示的実施形態によれば、第１及び第２弾性部材３６Ａ及び３６Ｂは、互いに同一である。非制限的な態様において、図３‐６に最も良く示すように、本発明の例示的実施形態によるねじり振動ダンパ２０は、８個の弾性部材３６Ａ、３６Ｂを有する。本発明の例示的実施形態に更によれば、弾性部材３６Ａ、３６Ｂは、実質的に周方向に配向された主軸を有するヘリカル（又はコイル）スプリングの形状にある。更にまた、第１及び第２弾性部材３６Ａ及び３６Ｂのそれぞれは、図２及び６に最も良く示すように、一対の同軸のヘリカルスプリングを有する。具体的には、図２及び６に示すように、第１及び第２弾性部材３６Ａ及び３６Ｂのそれぞれは、外側大径スプリング３８と、内側小径スプリング４０とを備え、これらは内側スプリング４０が外側スプリング３８の内部に配置されるように同軸的に配設される。更に、外側スプリング３８は、より長い長さを有するとともに、内側スプリング４０より大径のワイヤから製造され、これにより第１及び第２弾性部材３６Ａ、３６Ｂに可変剛性が提供される。或いは、第１及び第２弾性部材３６Ａ及び３６Ｂのそれぞれは、１つの同軸ヘリカルスプリングのみを有する。

図９及び１０に最も良く示される従動部材２４は、実質的に環状の平坦中央プレート４６と、中央プレート４６から径方向外側に延在する複数の外側径方向ラグ４４と、を有する。外側径方向ラグ４４は、周方向に動作する弾性部材３６Ａ、３６Ｂと協働するように配設される。図示のように、外側径方向ラグ４４は、従動部材２４の中央プレート４６から径方向外側に延在している。更に、従動部材２４の外側径方向ラグ４４とその中央プレート４６とは、好適には互いに一体であり、例えば、単独又は単一部品からなるが、互いに固定的に接続された別部品であってもよい。外側径方向ラグ４４は、回転軸Ｘを中心として周方向に等距離を置いて離間している。各外側径方向ラグ４４は、周方向に配置された第１及び第２径方向保持面４５Ａ及び４５Ｂを有する。図６に最も良く示すように、外側径方向ラグ４４の第１保持面４５Ａは第１弾性部材３６Ａと係合し、外側径方向ラグ４４の第２保持面４５Ｂは第２弾性部材３６Ｂと係合する。また、各外側径方向ラグ４４は、図９に最も良く示すように、弾性部材３６Ａ、３６Ｂの遠位端部を外側径方向ラグ４４それぞれの保持面４５Ａ及び４５Ｂに保持するように設けられた、２つの周方向に対向する周方向に延在するグリップ部４９を有する。各外側径方向ラグ４４は、実質的に円筒形状の外周表面４８を有する。

図１０に最も良く示すように、従動部材２４の各外側径方向ラグ４４と、その中央プレート４６とは、軸方向において、すなわち回転軸Ｘの方向において同一の厚さＷ_１を有する。更に、図１０に最も良く示すように、従動部材２４の各外側径方向ラグ４４は、その中央プレート４６から軸方向にオフセットしている。好適には、従動部材２４の径方向ラグ４４のその中央プレート４６に対する軸方向オフセット量は、その中央プレート４６の厚さＷ_１と軸方向において等しい。図２に最も良く示すように、バックプレート３０は、タービンハブ１０のタービンフランジ５０と従動部材２４の中央プレート４６との間に挟持されている。

従動部材２４の中央プレート４６とバックプレート３０のそれぞれは、軸方向に対向する実質的に平面（平坦）表面を有する実質的に環状プレートの形状にある。平面表面とは、任意の２つの点が選択された場合に、それらを結ぶ直線が当該表面に必ず含まれる表面として周知である。また、当分野において、単独の平面状プレートであっても、製造上許容される名目値程度の製造公差（又は変動）があるため、軸方向に対向する表面は完全に平面状（又は平坦状）ではない、ということも公知である。本発明は、環状プレートの実質的に近似した軸方向に対向する平面表面であって、軸方向に対向する平面表面が実質的に平面状である表面を目指している。

更に、従動部材２４の各径方向ラグ４４とバックプレート３０との対向する平面表面は、同一平面に存在する径方向外側及び内側のフリー周囲を有する。更にまた、図２に最も良く示すように、従動部材２４の各径方向ラグ４４及びバックプレート３０は、回転軸Ｘに対して垂直な径方向軸に沿って互いに整列している（又は揃って配置されている）。

更にまた、従動部材２４の各径方向ラグ４４及びバックプレート３０は、径方向、すなわち回転軸Ｘの方向において同一の厚さを有している。このような構成により、スタンピングするブランクの個数が減少するとともにスクラップ廃棄物が最小となり、製造コストが下がる。換言すれば、図２及び１０に最も良く示すように、従動部材２４の軸方向における厚さＷ_１は、バックプレート３０の軸方向における厚さＷ_２に等しい。更に、従動部材２４及びバックプレート３０は、同一材料、例えば鋼からなる。

図４、６、７及び８に最も良く示すように、バックプレート３０は、回転軸Ｘを中心として周方向に等距離を置いて離間配置された窓型開口３２を有する。バックプレート３０の窓型開口３２のそれぞれは、周方向に互いに離間した径方向端面３３、３５を有する。図６に示すように、バックプレート３０の各窓型開口３２は、一対の第１及び第２弾性部材３６Ａ、３６Ｂを受容する。

図６に最も良く示すように、窓型開口３２は、径方向タブ３４によって、互いに交互に周方向に離間している。本発明の例示的実施形態によるバックプレート３０は、４つの窓３２と４つの径方向タブ３４とを有する。更に、各窓３２又は各径方向タブ３４は、互いに周方向に対向して配向された第１径方向端面３３によって、且つ第２径方向端面３５によって周方向に画定される。したがって、各径方向タブ３４は、各対の直列した２つの弾性部材３６Ａ、３６Ｂの間に、周方向に配置される。したがって、単独の対の弾性部材３６Ａ、３６Ｂの間に配置された第１径方向端面３３及び第２径方向端面３５は、１つの共通の径方向タブ３４により支承される。

図６に更に示すように、各対の弾性部材３６Ａ、３６Ｂは、突然のトルク変化を減衰するように、従動部材２４の外側径方向ラグ４４の間に圧縮配置されている。非制限的な態様において、本発明の例示的実施形態によれば、各外側径方向ラグ４４は、径方向内側に延在する実質的に三角形状を有する。

図４に最も良く示されるように、ねじり振動ダンパー２０は、更に、第１後方ダンパー保持プレート５４Ａと、第２前方ダンパー保持プレート５４Ｂとを備える。第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、互いに平行に且つ回転軸Ｘに同軸的に配向されるように、バックプレート３０の軸方向に対向する側（表面）に隣接して装着される。更に、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、弾性部材３６Ａ、３６Ｂの軸方向両側に配設されるとともに、これらに作動的に接続される。第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、バックプレート３０に対して回転可能であるように、ファスナ等の適当な手段又は溶接により、互いに移動不可能に（すなわち固定的に）固着される。本発明の例示的実施形態によれば、図６に最も良く示すように、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、窓型開口３２を介してバックプレート３０を貫通するファスナ５８により互いに固定的に固着される。したがって、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、互いに対して回転不可能であるが、バックプレート３０に対して回転可能である。図２及び５に最も良く示すように、第２保持プレート５４Ｂの径方向内周表面６３Ｂは、タービンハブ１０の径方向外周表面５２上に回転可能に装着される。第２保持プレート５４Ｂをタービンハブ１０上に配置することにより、第２保持プレート５４Ｂ（及び第１保持プレート５４Ａ）のセンタリングが確保されるとともに、その剛性が増す。

図１‐２に最も良く示すように、第１保持プレート５４Ａは、駆動プレート２２に回転不可能に接続されている。具体的には、図１１に最も良く示すように、第１保持プレート５４Ａは、駆動プレート２２の径方向外側タブ２３に駆動的に（すなわち回転不可能に）係合される軸方向外側に延在する外側タブ（又は歯）５６を有する。軸方向に延在するタブ５６を有する第１保持プレート５４Ａは、好適には、例えば単独又は単一部品からなる一体部であるが、互いに固定的に接続された別部品であってもよい。

ロックアップ・クラッチ４が閉鎖されると、トルク流路がケース２及び制御ピストン１４の摩擦ライナ１５に対する摩擦係合部から駆動プレート２２まで成立し、歯付き第１保持プレート５４Ａとの軸方向に回転不可能な接続により、駆動プレート２２は、トルクを第１及び第２保持プレート５４Ａ、５４Ｂ及びバックプレート３０に伝達する。第１及び第２保持プレート５４Ａ、５４Ｂ及びバックプレート３０から、トルク流はダンパー２０において平滑化され、従動部材２４及びタービンハブ１０に、第１及び第２弾性部材３６Ａ、３６Ｂによって伝達される。

図１１‐１２に最も良く示すように、第１保持プレート５４Ａは、周方向に離間した複数の孔５９Ａを設けられた実質的に環状の外側装着フランジ５７Ａを有する。一方、図１３‐１４に最も良く示すように、第２保持プレート５４Ｂは、周方向に離間した複数の孔５９Ｂを設けられた実質的に環状の外側装着フランジ５７Ｂを有する。第１及び第２保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、互いに移動不可能に（すなわち固定的に）固着され、これにより、第１及び第２保持プレート５４Ａ、５４Ｂの外側装着フランジ５７Ａ、５７Ｂはバックプレート３０の軸方向に対向する表面に、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂの外側装着フランジ５７Ａ、５７Ｂにおける孔５９Ａ、５９Ｂ、及びバックプレート３０の対応する窓型開口３２を貫通するリベット５８によって係合する。これにより、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、互いに対して回転不可能であるが、バックプレート３０に対して回転可能である。図１及び２に更に示すように、バックプレート３０と従動部材２４は、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂの間で軸方向に配置される。

図５に示すように、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂのそれぞれは、複数の周方向に延在する窓６０Ａ、６０Ｂを各々設けられ、そのそれぞれは一対の弾性部材３６Ａ、３６Ｂに対応して配設される。したがって、図５及び６に最も良く示すように、窓６０Ａ、６０Ｂのそれぞれは、単独の対の弾性部材；すなわち、バックプレート３０の径方向タブ３４によって隔てられた第１弾性部材３６Ａのうちの一方及び第２弾性部材３６Ｂのうちの一方を受容する。

窓６０Ａ、６０Ｂは、径方向タブ６２Ａ、６２Ｂによって、互いに周方向に交代して隔てられている。図１１‐１４に最も良く示すように、本発明の例示的実施形態による第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂのそれぞれは、４つの窓６０Ａ、６０Ｂと、４つの径方向タブ６２Ａ、６２Ｂとを有する。更に、窓６０Ａ、６０Ｂのそれぞれ、又は径方向タブ６２Ａ、６２Ｂのそれぞれは、互いに周方向に対向して配向された第１径方向端面６４Ａ、６４Ｂによって、且つ第２径方向端面６６Ａ、６６Ｂによって周方向に画定される。したがって、径方向タブ６２Ａ、６２Ｂのそれぞれは、各対の２つの直列した弾性部材３６Ａ、３６Ｂの間に周方向に配置される。これにより、単独の対の弾性部材３６Ａ、３６Ｂの間に配置された第１径方向端面６４Ａ、６４Ｂ及び第２径方向端面６６Ａ、６６Ｂは、１つの共通の径方向タブ６２Ａ、６２Ｂにより支承される。

第１保持プレート５４Ａの径方向タブ６２Ａは、第２保持プレート５４Ｂの径方向タブ６２Ｂに軸方向に対応して（角度的に整列して）配設される。図５及び６に最も良く示すように、従動部材２４の外側径方向ラグ４４は、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂにおいて窓６０Ａ、６０Ｂを隔てる径方向タブ６２Ａ、６２Ｂと径方向に整列している。結果として、第１保持プレート５４Ａの窓６０Ａは、第２保持プレート５４Ｂの窓６０Ｂと径方向に対応して（角度的に整列して）配設される。

ねじり振動ダンパー２０は、更に、回転軸Ｘに同軸の遠心振子振動体７０を備える。図１‐７に最も良く示すように、回転軸Ｘを中心としたねじり振動ダンパー２０の回転中に最大の遠心力を受けるように、遠心振子振動体７０は、バックプレート３０の外側径方向周囲に配設された複数対の径方向に対向する振子質量体（フライホイール）７２を有する。振子質量体７２は、バックプレート３０に、その軸方向に対向する側において、その外周表面３７に隣接するように装着される。振子質量体７２は、バックプレート３０の貫通開口を介して互いに接続され、バックプレート３０に対して可動の振子質量体対を形成する。フライホイール７２は、径方向に同一の直径において、すなわち、回転軸Ｘから同一距離において、且つ弾性部材３６Ａ、３６Ｂの外側に配設される。

係止位置にあるねじり振動ダンパー２０の動作を以下に述べる。急激なトルク変化は、ロックピストン１４から、ねじり振動ダンパー２０の入力部材を構成する第１保持プレート５４Ａに、そして、第１保持プレート５４Ａから、ねじり振動ダンパー２０の出力部材を構成する従動部材２４に伝達される。弾性部材３６Ａ、３６Ｂの各対の弾性部材は、急激なトルク変化を減衰するように、従動部材２４の外側径方向ラグ４４とねじり振動ダンパー２０の中間部材を構成するバックプレート３０の径方向タブ３４との間で圧縮される。具体的には、各外側径方向ラグ４４が、弾性部材３６Ａ、３６Ｂの対応する一方に負荷を与える。弾性部材３６Ａ、３６Ｂの一方は、このトルクを弾性部材３６Ａ、３６Ｂの別のものに、バックプレート３０の径方向タブ３４を介して伝える。そして、弾性部材３６Ａ、３６Ｂの他方が、力を第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂの対応する径方向タブ６２Ａ、６２Ｂに伝達する。より具体的には、従動部材２４が、回転軸Ｘを中心としてバックプレート３０に対して所定の角度で回転し、これにより各対の弾性部材３６Ａ、３６Ｂの同時圧縮が生じる。従動部材２４の外側径方向ラグ４４は、圧縮力を、弾性部材３６Ａ、３６Ｂの一方から他方へ、バックプレート３０の内側径方向タブ３４を介して伝達する。この圧縮によって、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂは、従動部材２４に対して、所定角度の部分を介して回転する。その後、弾性部材３６Ａ、３６Ｂにより減衰されたトルクが、第１ダンパー保持プレート５４Ａから従動部材２４に伝達される。

ねじり振動ダンパー２０の製造方法は、以下の主なステップを備える。まず、例えば鋼等の材料のブランクシートを、軸方向に対向する実質的に平面状表面と均一の厚さとを有する平坦な鋼シートの形状において準備する。次いで、従動部材２４及びバックプレート３０を同じブランクシートから、例えばスタンピングによって切り出す。従動部材２４は、従動部材２４の環状中央プレート４６から径方向外側に延在する外側径方向ラグ４４を有する。次に、例えばプレス加工によって、従動部材２４の外側径方向ラグ４４がその中央プレート４６から、軸方向において中央プレート４６の厚さＷに等しい量だけオフセットするように、従動部材２４を更に形成する。また、径方向タブによって互いに周方向に隔てられる複数の窓型開口３２を、例えばパンチングによってバックプレート３０に形成する。

次に、従動部材２４の外側径方向ラグ４４をバックプレート３０の窓型開口３２の内部に配置し、且つ従動部材２４の環状中央プレート４６がバックプレート３０から径方向にオフセットされつつバックプレート３０に軸方向に隣接して配置されるようにして、従動部材２４を回転軸Ｘに同軸的にバックプレート３０に回転可能に装着する。その後、弾性部材３６Ａ、３６Ｂを、従動部材２４の外側径方向ラグ４４とバックプレート３０の径方向タブ３４との間に周方向に装着する。続いて、弾性部材３６Ａ、３６Ｂが、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂの間に、且つ第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂの窓６０Ａ、６０Ｂに配置されるように、第１及び第２ダンパー保持プレート５４Ａ、５４Ｂを、ファスナ５８によってバックプレート３０の軸方向に対向する側に固定的に取付ける。こうして、第１保持プレート５４Ａの軸方向に延在するタブ５６は、駆動プレート２２の径方向外側タブ２３に駆動的に係合する。

以上の本発明の単数又は複数の例示的実施形態に関する説明は、特許法の条文に沿って例示を目的とするものとして呈示されている。上記説明は、包括的なものでも本発明を開示された通りの形態に制限するものでもない。上述の実施形態は、本発明の原理やその実際の適用を最も良く例示するためになされたものであり、これにより、記載された原理に従う限り、当業者は本発明を種々の実施形態において、及び意図された特定の使用に適した種々の変形例において最適に利用することができる。したがって、本出願は、本発明の全体的な原理を利用するそのあらゆるバリエーション、使用又は適合をカバーすることを意図している。更に、本出願は、本発明が関する公知の又は慣例である本開示からのこのような展開例をカバーすることを意図している。したがって、本発明の意図及び範囲から逸脱せずに上述の発明において変更が可能である。また、本発明の範囲は、添付の請求項によって規定されることが意図されている。

Claims (15)

1. 回転軸を中心として回転可能なケースと、
   前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるインペラホイールとタービンホイールとを有するトルクコンバータと、
   前記ケースに前記回転軸と同軸的に配置されるとともに、前記タービンホイールに回転不可能に固着されるタービンハブと、
   ねじり振動ダンパーと、
   を備える、駆動シャフトと従動シャフトとを互いに結合するための流体動力学的トルク結合装置であって、
   前記ねじり振動ダンパーは、
   前記回転軸を中心として回転可能であるとともに、前記タービンハブに回転不可能に固着される従動部材と、
   前記タービンハブに回転可能に装着されるとともに、前記タービンハブによって前記回転軸と同軸的にセンタリングされるバックプレートであって、径方向タブによって互いに周方向に隔てられた複数の窓型開口を有するバックプレートと、
   前記窓型開口において前記従動部材と前記バックプレートとの間に配置される周方向に動作する複数の弾性部材と、
   前記バックプレートに前記回転軸と同軸的に回転可能に装着される第１ダンパー保持プレートであって、前記弾性部材と作動的に接続される第１ダンパー保持プレートと、
   を備え、
   前記弾性部材は、前記従動部材プレートと前記第１ダンパー保持プレートとの間に配置され、
   前記バックプレートは、回転可能に前記タービンハブに装着される、
   流体動力学的トルク結合装置。
2. 前記バックプレートは、軸方向に対向する平面表面を有する平坦プレートである、
   請求項１に記載の流体動力学的トルク結合装置。
3. 前記従動部材は、実質的に環状の平坦な中央プレートと、前記中央プレートから径方向外側に延在する複数の外側径方向ラグとを有し、
   前記周方向に動作する弾性部材は、前記窓型開口において前記従動部材の前記外側径方向ラグと前記バックプレートの前記径方向タブとの間に配置され、
   前記弾性部材は、前記従動部材プレートの前記外側径方向ラグと、前記第１ダンパー保持プレートとの間に配置される、
   請求項１又は２のいずれかに記載の流体動力学的トルク結合装置。
4. 前記従動部材の前記外側径方向ラグが前記バックプレートの前記窓型開口の内部に配置されるように、前記従動部材の前記外側径方向ラグは、その前記中央プレートから径方向にオフセットしており、
   前記従動部材の前記環状中央プレートは、前記バックプレートから軸方向にオフセットするとともに前記バックプレートに軸方向に隣接して配置され、
   前記外側径方向ラグは、前記周方向に動作する弾性部材と協働するように配設される、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のねじり振動ダンパー。
5. 前記従動部材の前記外側径方向ラグと前記バックプレートは、前記回転軸に垂直な径方向軸に沿って整列する、
   請求項４に記載のねじり振動ダンパー。
6. 前記従動部材の前記外側径方向ラグの、その前記中央プレートに対する前記軸方向オフセット量は、前記バックプレートの軸方向における厚さに等しい、
   請求項４に記載のねじり振動ダンパー。
7. 前記従動プレートと前記バックプレートは、前記回転軸の方向において同一の厚さを有する、
   請求項６に記載のねじり振動ダンパー。
8. 前記バックプレートは、実質的に円筒形状の径方向内周表面を有し、且つ前記タービンハブは、実質的に円筒形状の径方向外側支持表面を有し、前記バックプレートの前記径方向内周表面が、前記タービンハブの前記径方向外側支持表面上に回転可能に装着される、
   請求項４に記載の流体動力学的トルク結合装置。
9. 前記タービンハブは、前記タービンハブの前記外側支持表面から径方向外側に延在するタービンフランジを有し、前記バックプレートが、前記タービンハブの前記タービンフランジと前記従動部材の前記中央プレートとの間に挟持される、
   請求項８に記載の流体動力学的トルク結合装置。
10. 前記第１ダンパー保持プレートは、径方向タブによって互いに周方向に隔てられた周方向に配向される複数の窓を有し、
    前記弾性部材は、前記窓において前記従動部材プレートの前記外側径方向ラグと前記第１ダンパー保持プレートの前記径方向タブとの間に、前記第１ダンパー保持プレートを介して配置される、
    請求項３に記載のねじり振動ダンパー。
11. 前記第１ダンパー保持プレートの各窓は、一対の前記弾性部材を受容する、
    請求項１０に記載のねじり振動ダンパー。
12. 前記ねじり振動ダンパーは、前記回転軸と同軸的に前記第１ダンパー保持プレートに移動不可能に固着される第２ダンパー保持プレートを更に備え、
    前記第１ダンパー保持プレートと前記第２ダンパー保持プレートは、前記バックプレートの軸方向に対向する表面に隣接して装着され、
    前記第２ダンパー保持プレートは、前記弾性部材に作動的に接続される、
    請求項１０又は１１のいずれかに記載のねじり振動ダンパー。
13. 前記第２ダンパー保持プレートは、径方向タブによって互いに周方向に隔てられた周方向に配向される複数の窓を有し、
    前記弾性部材は、前記窓において前記従動部材プレートの前記外側径方向ラグと前記第２ダンパー保持プレートの前記径方向タブとの間に、前記第１ダンパー保持プレートを介して配置され、
    前記第１ダンパー保持プレートの窓は、関第２ダンパー保持プレートの前記窓と角度的に整列する、
    請求項１２に記載のねじり振動ダンパー。
14. 前記ねじり振動ダンパーは、ロックアップ・クラッチと、駆動プレートとを更に備え、
    前記ロックアップ・クラッチは、ロックピストンを有し、
    前記ロックピストンは、前記回転軸に沿って、前記ケースの実質的に径方向のロック壁に向かって及びこれから軸方向に移動可能であり、これにより、前記ロックピストンは前記ケースの前記ロック壁に対して選択的に係合し、
    前記駆動プレートは、前記回転軸を中心として回転可能であるとともに、前記ロックピストンに回転不可能に結合される、
    請求項１乃至１３のいずれかに記載のねじり振動ダンパー。
15. 前記駆動プレートは、前記第１ダンパー保持プレートに前記回転軸と同軸的に回転不可能に結合される、
    請求項１４に記載のねじり振動ダンパー。

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