JP6384444B2 - Power transmission device with centrifugal pendulum damper - Google Patents
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Description
本発明は、車両等の動力伝達装置に関し、特に、遠心振子ダンパを有する動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device such as a vehicle, and more particularly to a power transmission device having a centrifugal pendulum damper.
車両等を駆動するエンジンにおいて、燃費性能の向上のために、高負荷時は全筒運転を行い、低負荷時は一部気筒を休止させる減筒運転を行うように制御する多気筒エンジンが実用化されている。 In order to improve fuel efficiency in engines that drive vehicles, etc., a multi-cylinder engine that is controlled to perform full-cylinder operation at high loads and to perform reduced-cylinder operation that stops some cylinders at low loads is practical. It has become.
しかし、一般に、気筒数が少ないほど間欠爆発に起因してトルク変動が増大し、複数の気筒の点火間隔が不均一になるとトルク変動が増大するので、減筒運転時は全筒運転時に比べてトルク変動が増加する傾向があり、この傾向はエンジンが低回転であるほど顕著になる。 However, in general, the smaller the number of cylinders, the greater the torque fluctuation due to intermittent explosion, and the torque fluctuation increases when the ignition intervals of multiple cylinders become non-uniform. There is a tendency for torque fluctuation to increase, and this tendency becomes more prominent as the engine speed is lower.
また、燃費性能の更なる向上のために、予混合圧縮着火(以下、「HCCI」(Homogeneous-Charge Compression Ignition)という。)燃焼を適用したエンジンの実用化が試みられているが、全運転領域でHCCI燃焼を行うのは現時点では困難であるため、例えば、低回転低負荷域ではHCCI燃焼モードとし、高回転域や高負荷域では火花点火(以下、「SI」(Spark Ignition)という。)燃焼モードとするように、運転領域に応じて燃焼モードを切り換えることが考えられている。 In addition, in order to further improve fuel efficiency, attempts have been made to commercialize engines using premixed compression ignition (hereinafter referred to as “HCCI”), Since it is difficult to perform HCCI combustion at this time, for example, the HCCI combustion mode is set in the low rotation and low load range, and the spark ignition (hereinafter referred to as “SI” (Spark Ignition)) in the high rotation range and the high load range. It is considered to switch the combustion mode in accordance with the operation region so as to set the combustion mode.
しかし、一般に、多点での自己着火によるバルク燃焼であるHCCI燃焼は、火花点火による火炎伝播燃焼であるSI燃焼よりもトルク変動が大きくなる傾向にある。そのため、このようなエンジンの場合、HCCI燃焼モードで運転される低回転域では、大きなトルク変動が発生するおそれがある。 However, in general, HCCI combustion, which is bulk combustion by self-ignition at multiple points, tends to have a larger torque fluctuation than SI combustion, which is flame propagation combustion by spark ignition. Therefore, in the case of such an engine, a large torque fluctuation may occur in a low rotation range operated in the HCCI combustion mode.
また、近年、エンジンの燃費性能の向上のために、自動変速機のトルコンレス化によってエンジンの伝達効率を向上させた車両が知られている。自動変速機のトルコンレス化に際しては、トルクコンバータの代わりに、例えば、ねじりダンパを採用することが検討されており、この場合、ねじりダンパを動力伝達経路上に設けることで、トルク変動はある程度吸収される。しかしながら、一般にねじりダンパは、予め設定された主要な周波数成分のトルク変動しか吸収できず、流体を介してトルクを伝達するトルクコンバータのように、トルク変動の周波数成分が複数あったり変動したりする場合、予め設定された周波数成分以外のトルク変動を吸収することが難しい。 In recent years, in order to improve the fuel efficiency of the engine, a vehicle is known in which the transmission efficiency of the engine is improved by using a torque converterless automatic transmission. For example, torsion dampers are being used instead of torque converters to reduce the torque transmission of automatic transmissions. In this case, torque fluctuations are absorbed to some extent by providing torsion dampers on the power transmission path. Is done. However, in general, the torsional damper can absorb only torque fluctuations of a preset main frequency component, and there are a plurality of torque fluctuation frequency components or fluctuations like a torque converter that transmits torque via a fluid. In this case, it is difficult to absorb torque fluctuations other than preset frequency components.
上述のようなエンジンの減筒運転、HCCI燃焼又は自動変速機のトルコンレス化の技術を適用した車両は、特に低回転域でトルク変動によって発生したねじり振動が動力伝達系の共振によって増幅されて車両各部に振動と騒音を発生させるという課題があった。 In the vehicle to which the above-described engine reduction operation, HCCI combustion or automatic transmission torque control technology is applied, the torsional vibration generated by torque fluctuation is amplified by the resonance of the power transmission system, particularly in the low rotation range. There was a problem of generating vibration and noise in each part of the vehicle.
これに対して、遠心振子ダンパを動力伝達軸に設けることが知られている。例えば、特許文献1には、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間を断接する断接機構を備えたものが開示されている。この断接機構は、異音の発生を防止するために、エンジンの低回転域で遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断するものである。この異音の発生は、エンジンが始動時等に低回転域で運転され、これに伴い遠心振子ダンパが設けられた動力伝達軸の回転速度も低速となる際、振子に作用する遠心力が小さいので、この遠心力による反トルクよりも大きなトルク変動が生じたときに振子が揺動して周辺部材と接触することに起因し、特許文献1のものは、これを防止するものである。 On the other hand, it is known to provide a centrifugal pendulum damper on a power transmission shaft. For example, Patent Document 1 discloses one having a connection / disconnection mechanism that connects / disconnects a power transmission shaft and a centrifugal pendulum damper. This connection / disconnection mechanism cuts off power transmission to the centrifugal pendulum damper in a low engine speed range in order to prevent the generation of abnormal noise. This abnormal noise is generated when the engine is operated in a low rotation range at the time of starting or the like, and when the rotational speed of the power transmission shaft provided with the centrifugal pendulum damper becomes low, the centrifugal force acting on the pendulum is small. Therefore, when the torque fluctuation larger than the counter-torque due to the centrifugal force is generated, the pendulum swings and comes into contact with the peripheral member.
ところが、特許文献1の先行技術では、断接機構の遠心振子ダンパ側にある回転要素の回転数を検出するセンサを備えていないため、断接機構を精度良く制御することが課題となる。 However, since the prior art of Patent Document 1 does not include a sensor for detecting the rotational speed of the rotating element on the centrifugal pendulum damper side of the connection / disconnection mechanism, it is a problem to control the connection / disconnection mechanism with high accuracy.
本発明は、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置に関する上述のような実情に鑑みてなされたもので、動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を精度良く制御することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation regarding a power transmission device with a centrifugal pendulum damper, and accurately controls a connection / disconnection mechanism capable of connecting / disconnecting power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper. Is an issue.
前記課題を解決するため、本発明に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、
エンジン(1)の出力が入力される変速機構(2)の入力軸(9)に、クラッチ機構(14)及び遊星歯車セット(12)を介して遠心振子ダンパ(13)が連結された遠心振子ダンパ付き動力伝達装置(10)であって、
前記クラッチ機構(14)、前記遊星歯車セット(12)及び前記遠心振子ダンパ(13)は、前記変速機構(2)を収容する第1ケース部材(2a)及び当該第1ケース部材(2a)に連結された第2ケース部材(2b)に収容されており、
前記第2ケース部材(2b)の内部空間は、カバー部材(2c)によって前記エンジン(1)側の空間と前記変速機構(2)側の空間とに分けられており、
前記変速機構(2)側の空間には、前記クラッチ機構(14)、前記遊星歯車セット(12)及び前記遠心振子ダンパ(13)が収容されており、
前記遠心振子ダンパ(13)は、前記遊星歯車セット(12)の出力側に連結された支持部材(31)と、該支持部材(31)に対して揺動可能に支持された振子(32)とを有し、
前記振子(32)および前記支持部材(31)は、前記遊星歯車セット(12)より外周側に、前記変速機構(2)の入力軸(9)の軸方向に垂直な方向から見て前記遊星歯車セット(12)と重複する位置に配置されており、
前記支持部材(31)の回転数を検出する回転数センサ(15)が、前記カバー部材(2c)の内周側に、前記支持部材(31)の外周面と対向するように設置されることを特徴とする。
First, the invention according to claim 1 of the present application is
Centrifugal pendulum in which a centrifugal pendulum damper (13) is connected to an input shaft (9) of a transmission mechanism (2) to which an output of the engine (1) is input via a clutch mechanism (14) and a planetary gear set (12). A power transmission device (10) with a damper,
The clutch mechanism (14), the planetary gear set (12), and the centrifugal pendulum damper (13) are connected to the first case member (2a) and the first case member (2a) that house the transmission mechanism (2). It is accommodated in the connected second case member (2b),
The internal space of the second case member (2b) is divided into a space on the engine (1) side and a space on the transmission mechanism (2) side by a cover member (2c),
The space on the transmission mechanism (2) side accommodates the clutch mechanism (14), the planetary gear set (12), and the centrifugal pendulum damper (13).
The centrifugal pendulum damper (13) includes a support member (31) connected to the output side of the planetary gear set (12), and a pendulum (32) supported to be swingable with respect to the support member (31). And
The pendulum (32) and the support member (31) are arranged on the outer periphery side of the planetary gear set (12) and viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the input shaft (9) of the transmission mechanism (2). It is arranged at a position overlapping with the gear set (12),
A rotational speed sensor (15) for detecting the rotational speed of the support member (31) is installed on the inner peripheral side of the cover member (2c) so as to face the outer peripheral surface of the support member (31). It is characterized by.
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記遊星歯車セット(12)は、サンギヤ(21)と、リングギヤ(23)と、前記サンギヤ(21)及び前記リングギヤ(23)に噛み合うピニオン(22)と、該ピニオン(22)を支持するピニオンキャリヤ(24)とを有し、
前記サンギヤ(21)は、前記遠心振子ダンパ(13)の前記支持部材(31)に連結されており、
前記ピニオンキャリア(24)は、前記クラッチ機構(14)の出力側に連結されており、
前記リングギヤ(23)は、前記第1ケース部材(2a)に対して固定されたことを特徴とする。
The invention according to
The planetary gear set (12) includes a sun gear (21), a ring gear (23), a pinion (22) meshing with the sun gear (21) and the ring gear (23), and a pinion carrier that supports the pinion (22). (24)
The sun gear (21) is connected to the support member (31) of the centrifugal pendulum damper (13),
The pinion carrier (24) is connected to the output side of the clutch mechanism (14),
The ring gear (23) is fixed to the first case member (2a).
前記の構成により、請求項1に記載の発明によれば、支持部材の回転数を検出する回転数センサを設置することによって、検出結果に基づいてクラッチ機構の断接を精度良く制御することができる。また、比較的大径の遠心振子ダンパの支持部材の外周面を利用して回転数を検出するため、高分解能な検出が可能となる。
With the above configuration, according to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately control the connection / disconnection of the clutch mechanism based on the detection result by installing the rotation speed sensor that detects the rotation speed of the support member. it can. Moreover, since the rotational speed is detected using the outer peripheral surface of the support member of the centrifugal pendulum damper having a relatively large diameter, high-resolution detection is possible.
また、請求項2に記載の発明によれば、遊星歯車セットを用いた増速機構を実現でき、こうした増速機構はクラッチ機構による断接制御が可能になる。
According to the second aspect of the present invention, a speed increasing mechanism using a planetary gear set can be realized, and the speed increasing mechanism can be connected and disconnected by a clutch mechanism.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図1に示すように、駆動源であるエンジン1から、図示しない駆動輪への回転を変速する変速機構2への動力伝達は、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置10(以下、単に「動力伝達装置10」という。)を介して行われる。
FIG. 1 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, power transmission from an engine 1 as a drive source to a
動力伝達装置10は、エンジン1の出力部材としてのエンジン側動力伝達部材3と、変速機構2のエンジン1側に配設された入力部材としての変速機側動力伝達部材9と、の間を連絡するねじりダンパ機構を備える。該ねじりダンパ機構は、エンジン側動力伝達部材3と変速機側動力伝達部材9の間に並列に連結された第1ばね部材5及び第2ばね部材7を備える。これにより、エンジン側動力伝達部材3の回転がばね部材5、7を介して変速機側動力伝達部材9側に伝達されるようになっている。なお、本実施形態の「変速機側動力伝達部材9」は、請求項1における「動力伝達軸」に相当する。
The
また、動力伝達装置10は、変速機側動力伝達部材9に連絡された遠心振子ダンパ機構11を備える。遠心振子ダンパ機構11は、変速機側動力伝達部材9の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12を介して変速機側動力伝達部材9に連絡された遠心振子ダンパ13と、変速機側動力伝達部材9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。
The
本実施形態において、遊星歯車セット12は、シングルピニオンタイプであり、回転要素として、サンギヤ21と、リングギヤ23と、サンギヤ21及びリングギヤ23に噛み合うピニオン22を支持するピニオンキャリヤ24(以下、単に「キャリヤ24」と略記する。)と、を有する。
In the present embodiment, the planetary gear set 12 is a single pinion type, and as a rotating element, a
そして、この遊星歯車セット12のキャリヤ24には変速機側動力伝達部材9がクラッチ機構14を介して連絡されると共に、サンギヤ21には遠心振子ダンパ13が連絡されており、また、リングギヤ23には第1ケース部材2aが連結されることでその回転が制止されている。
A transmission side power transmission member 9 is connected to the
また、クラッチ機構14における遠心振子ダンパ13側の回転要素である遊星歯車セット12のサンギヤ21の回転数を検出する回転数センサ15を備える。
In addition, a
次に、図2を参照しながら、遊星歯車セット12による増速について説明する。 Next, the speed increase by the planetary gear set 12 will be described with reference to FIG.
図2は、図1に示した動力伝達装置10の増速機構である遊星歯車セット12の速度線図である。なお、図2において、サンギヤ21、キャリヤ24及びリングギヤ23をそれぞれ「S」、「C」及び「R」と略記する。図2に示すように、リングギヤ23が固定されているため、キャリヤ24に入力軸9から入力された回転は、サンギヤ21とキャリヤ24の歯数比Zs:Zcに基づいて変速されてサンギヤ21から出力される。このとき、サンギヤ21はキャリヤ24と同じ回転方向に回転(正回転)するため、キャリヤ24の入力回転数Ninとサンギヤ21の出力回転数Noutは、Nout=Nin×(Zs+Zc)/Zsの関係が成立する。そのため、当然に、出力回転数Nout>入力回転数Ninとなり、入力軸9から入力された回転は遊星歯車セット12によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
FIG. 2 is a velocity diagram of the planetary gear set 12 which is a speed increasing mechanism of the
次に、図3を参照しながら、本発明の動力伝達装置をトルコンレスの自動変速機に適用した具体例について詳細に説明する。 Next, a specific example in which the power transmission device of the present invention is applied to a torque converter-less automatic transmission will be described in detail with reference to FIG.
図3は、図1に示した動力伝達装置10の有利な実施形態を示す縦断面図である。図3に示すように、動力伝達装置10は、変速機構2を内部に収容する第1ケース部材2aに結合された第2ケース部材2bの内部に収容されており、これら第1ケース部材2a及び第2ケース部材2bの中身を含めて自動変速機が構成され、エンジン1に結合されている。第2ケース部材2bは、軸方向のエンジン1側に開口部を有し、該開口部はカバー部材2cによって閉塞されている。第2ケース部材2bの内部空間は、カバー部材2cによってエンジン1側の空間Aと変速機構2側の空間Bに分けられている。第1ケース部材2aは、変速機構2が収容された空間Cのエンジン1側を空間Bに対して閉塞するように構成されている。変速機構2の入力軸9(図1の「変速機側動力伝達部材9」に対応)は、カバー部材2cを貫通して空間A内にその先端部が突出するように設けられている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an advantageous embodiment of the
(ねじりダンパ機構)
エンジン1側の空間Aには、ねじりダンパ機構として、入力プレート4、第1コイルばね5(図1の「第1ばね部材5」に対応)、保持プレート6、第2コイルばね7(図1の「第2ばね部材7」に対応)及び出力プレート8が配設されている。
(Torsion damper mechanism)
In the space A on the engine 1 side, as the torsional damper mechanism, the input plate 4, the first coil spring 5 (corresponding to the “
エンジン1の出力軸3(図1の「エンジン側動力伝達部材3」に対応)は、ドライブプレートを介して円板状の入力プレート4に固定され、出力軸3の回転に伴って入力プレート4が同心上を回転するように構成されている。入力プレート4には、保持プレート6が溶接等により固定されており、保持プレート6は、周方向に配置された複数の第1コイルばね5と、第1コイルばね5の内周側で周方向に配置された複数の第2コイルばね7と、を保持している。これらのコイルばね5、7は、動力伝達経路上で並列に配置されるように、保持プレート6の外周部が第1コイルばね5の一端に係合すると共に、保持プレート6の内周部が第2コイルばね7の一端に係合している。出力プレート8は、その外周部が第1コイルばね5及び第2コイルばね7の他端に係合すると共に、その内周部が変速機構2の入力軸9にスプライン嵌合している。これにより、エンジン1の出力軸3の回転は、コイルばね5、7を介して変速機構2の入力軸9側に伝達される。
An output shaft 3 (corresponding to “engine-side
また、第2ケース部材2b内の変速機構2側の空間Bには、遊星歯車セット12、遠心振子ダンパ13、クラッチ機構14及び回転数センサ15が入力軸9の軸心上に配設されている。空間Bのエンジン1側には、内周側に遊星歯車セット12が、その外周側に遠心振子ダンパ13がそれぞれ配置されている。遊星歯車セット12の変速機構2側には、クラッチ機構14が設けられている。これら遊星歯車セット12、遠心振子ダンパ13、クラッチ機構14及び回転数センサ15について以下に詳細に説明する。
A planetary gear set 12, a
(増速機構)
遊星歯車セット12は、前述のように、キャリヤ24に支持されたピニオン22がサンギヤ21とリングギヤ23とに直接噛み合ったシングルピニオン型遊星歯車セットで構成されている。
(Speed increase mechanism)
As described above, the planetary gear set 12 is composed of a single pinion type planetary gear set in which the
遊星歯車セット12のキャリヤ24は、後述するクラッチ機構14のクラッチハブ41と連結され、クラッチ機構14を介して変速機構2の入力軸9と連絡されている。また、サンギヤ21は、後述する遠心振子ダンパ13の支持部材31に連結部材34を介して連絡されている。更に、リングギヤ23は、第1ケース部材2aに連結部材25を介して連結されている。
The
ここで、変速機構2の入力軸9が回転してクラッチ機構14が接続されると、遊星歯車セット12のキャリヤ24が回転する。そして、リングギヤ23が第1ケース部材2aに連結され、その回転が制止されているため、キャリヤ24の回転に伴ってサンギヤ21が回転する。ここで、前述のように、キャリヤ24の回転に対して、サンギヤ21の回転は、サンギヤ21に対するキャリヤ24の歯数比に応じて増速される。したがって、入力軸9から入力された回転は、遊星歯車セット12によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
Here, when the input shaft 9 of the
(遠心振子ダンパ)
遠心振子ダンパ13は、円環板状の支持部材31と、該支持部材31に支持された質量体である複数の振子32と、を備える。支持部材31及び振子32には、軸方向に貫通する長穴31a、32aがそれぞれ形成され、これらの長穴31a、32a内に周方向の前後に移動可能に挿通された複数の支持ピン33によって、各振子32は、支持部材31に対して軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持されている。
(Centrifugal pendulum damper)
The
そして、支持部材31は、遊星歯車セット12のエンジン側を径方向外方に延びる円環板状の連結部材34によって、遊星歯車セット12のサンギヤ21に連結されている。振子32および支持部材31は、遊星歯車セット12より外周側に、変速機構2の入力軸9の軸方向に垂直な方向から見て遊星歯車セット12と重複する位置に配置される。
The
ここで、入力軸9が回転すると、遊星歯車セット12のサンギヤ21の回転に伴って支持部材31が回転する。これに伴って、支持部材31にトルク変動が伝達されると、支持部材31の長穴31a内で支持ピン33が周方向の前後に揺動し、更に支持ピン33に対して振子32が長孔32aの範囲内で周方向の前後に揺動する。振子32が揺動すると、振子32に作用する遠心力を受ける支持部材31に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材31乃至入力軸9のトルク変動を抑制する反トルクとして働く。
Here, when the input shaft 9 rotates, the
なお、本実施形態では、質量体の重さを大きくして制振性能を向上させるために、支持部材31を軸方向両側から挟むように振子32が対となって設けられ、各対の振子32は共通の支持ピン33によって一体的に揺動可能に支持されている。
In this embodiment, in order to increase the weight of the mass body and improve the vibration damping performance, the
また、回転数センサ15によって支持部材31の回転速度を検知するために、支持部材31には、外周面に円周方向に沿って並べられた多数の図示しない被検出歯が形成されている。
Further, in order to detect the rotation speed of the
(断接機構)
クラッチ機構14は、図3に示すように、同心状に配置されたクラッチハブ41及びクラッチドラム42と、該クラッチハブ41とクラッチドラム42との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板44と、複数の摩擦板44を押圧するピストン43と、を備える。
(Connection / disconnection mechanism)
As shown in FIG. 3, the
クラッチドラム42は、入力軸9にスプライン嵌合されており、入力軸9の回転に伴って軸心周りを回転するように構成されている。クラッチハブ41は、エンジン1側の端部が遊星歯車セット12のキャリヤ24に結合されている。そして、互いに対向するクラッチドラム42の円筒部とクラッチハブ41の円筒部との間に、これらに交互に係合された複数の摩擦板44が配設されている。クラッチドラム42の内部には、摩擦板44を押圧するピストン43が配置されている。クラッチドラム42とピストン43によって、締結用油圧が供給される油圧室46が画定されている。また、油圧室46への油圧非供給時に摩擦板44の締結を解放するようにピストン43を付勢する皿ばねでなるリターンスプリング47が設けられている。
The
油圧室46に締結用油圧が供給されると、この締結用油圧によりピストン43を介して摩擦板44が押し付けられてクラッチ機構14が締結される。
When the fastening hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 46, the friction plate 44 is pressed via the
なお、本実施形態では、ピストン43の背部に遠心バランス室形成部材48を備え、該遠心バランス室形成部材48とピストン43によって遠心バランス室49が画定されている。遠心バランス室49に作動油を導入することで、該作動油に作用する遠心力によって、油圧室46内の作動油に作用する遠心力をキャンセルして、クラッチ機構14の解放状態においてピストン43が締結方向に移動することを抑制することができる。
In this embodiment, the centrifugal balance chamber forming member 48 is provided on the back of the
(回転数センサ)
回転数センサ15は、遠心振子ダンパ13の回転速度に基づいた検出信号を出力するものであり、例えば、ピックアップコイル型、ホール素子型、磁気抵抗素子型等の磁気センサを用いることができる。
(Rotation speed sensor)
The
例えば、回転数センサ15としてピックアップ式磁気センサを用いる場合、回転数センサ15は、遠心振子ダンパ13の支持部材31の外周面を臨むように、支持部材31の径方向外側の空きスペースに配置され、カバー部材2cに固定されている。回転数センサ15は、内蔵する回転検出素子によって支持部材31の外周面に形成された被検出歯を検出することで、遠心振子ダンパ13の回転速度に基づいた検出信号を出力するように構成されている。
For example, when a pickup type magnetic sensor is used as the
回転数センサ15からの検出信号に基づいてクラッチ機構14の断接制御が行われる。また、この検出信号に基づいて、クラッチ機構14が切断状態又は接続状態あるいはスリップ状態のいずれの作動状態であるかを予測することができる。例えば、エンジン1の回転速度の変化に応じて回転数センサ15の検出した回転速度が変化しなければ、クラッチ機構14は切断状態であると予測することができる。
Based on a detection signal from the
(動力伝達装置の作用)
次に、以上のような構成を備えた動力伝達装置10の作用について説明する。
(Operation of power transmission device)
Next, the operation of the
まず、エンジン1の動力は、ねじりダンパ機構に伝達され、このとき、エンジン1のトルク変動は、動力伝達装置10のねじりダンパ機構に入力され、このねじりダンパ機構である程度は吸収される。このねじりダンパ機構から出力された動力は、その内周側にある変速機構2の入力軸9を介してクラッチ機構14に伝達される。
First, the power of the engine 1 is transmitted to the torsion damper mechanism. At this time, the torque fluctuation of the engine 1 is input to the torsion damper mechanism of the
次に、エンジン1の低回転時は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13へ動力が伝達される。このとき、入力軸9の回転は、リングギヤ23が固定された遊星歯車セット12のキャリヤ24に入力されてサンギヤ21から出力されるため増速される。遠心振子ダンパ13は、増速されたサンギヤ21の回転数で駆動される。このとき、ねじりダンパで吸収しきれなかったトルク変動が遠心振子ダンパ13で吸収される。特に、遠心振子ダンパ13は増速されているので、効率よくトルク変動が吸収される。
Next, when the engine 1 is running at a low speed, the
ここで、遠心振子ダンパ13は、回転数センサ15によってその支持部材31の回転速度が検出されている。エンジン1が高回転になり、回転数センサ15によって検出された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断されるように制御し、変速機構2の入力軸9から遠心振子ダンパ13に動力が伝達されないようにする。なお、遠心振子ダンパ13の回転速度の所定値としては、遠心振子ダンパ13に作用する遠心力等を考慮して、遠心振子ダンパ13の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる最高回転数が設定されている。
Here, the
また、本実施形態では、動力伝達装置10は、変速機構2の入力軸9の回転速度を検出するための図示しない入力軸回転数センサを備えている。エンジン1が再び低回転になり、入力軸回転数センサによって検出された入力軸9の回転速度が所定値以下になると、クラッチ機構14が接続されるように制御する。なお、入力軸9の回転速度の所定値としては、クラッチ機構14の接続時に遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が前述の最高回転数となるような入力軸9の回転速度が設定されている。
In the present embodiment, the
それ以降も、回転数センサ15によって検出された遠心振子ダンパ13の回転速度と、入力軸回転数センサによって検出された入力軸9の回転速度と、に基づいて、クラッチ機構14の断接制御を行う。なお、クラッチ機構14の断接制御を回転数センサ15の検出値のみに基づいて行ってもよい。
Thereafter, the connection / disconnection control of the
なお、エンジン1が高回転時にクラッチ機構14を切断する際に、遠心振子ダンパ13の回転速度が徐々に低下する又は所定値を維持するように、クラッチ機構14をスリップ状態とするスリップ制御を行ってもよい。また、回転数センサ15は、入力軸回転数センサが故障した場合に、この故障を検知することでフェールセーフを実現するために用いてもよい。
Note that when the engine 1 is disengaged when the engine 1 is rotating at high speed, slip control is performed so that the
したがって、本実施形態によれば、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能なクラッチ機構14を備えており、入力軸9が比較的高回転にて運転される状況下において、クラッチ機構14により入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速されないようにできるので、遠心振子ダンパ13をその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパ13の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。また、トルク変動が大きい低回転域では、クラッチ機構14を接続することで、遠心振子ダンパ13によってトルク変動を吸収することができる。すなわち、本実施形態によれば、遠心振子ダンパ13の大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制される。
Therefore, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、クラッチ機構14によって入力軸9からの動力伝達が断接可能な遊星歯車セット12のサンギヤ21の回転数を検出する回転数センサ15を備えるので、該回転数センサ15によって入力軸9からの動力伝達が断接可能なサンギヤ21の回転数を検出することができ、該検出結果に基づいてクラッチ機構14の断接を精度良く制御することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、回転数センサ15は、支持部材31の外周部で回転数を検出するので、最大径である遠心振子ダンパ13の支持部材31の外周部を利用して最も高分解能な検出が可能となる。また、回転数センサ15を支持部材31の径方向外側の空きスペースに配置することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、クラッチ機構14と支持部材31の間には、入力軸9の回転を増速する遊星歯車セット12として、サンギヤ21、ピニオンキャリヤ24及びリングギヤ23を有する遊星歯車セット12が介設され、クラッチ機構14と遠心振子ダンパ13との径方向間に亘って配設され、リングギヤ23と第1ケース部材2aを連結する連結部材25を備えるので、遊星歯車セット12が介設されてクラッチ機構14の出力側の回転数を直接検出できない場合であっても、遊星歯車セット12に覆われていない支持部材31にて検出することができる。
Further, according to the present embodiment, the planetary gear set having the
また、本実施形態によれば、遊星歯車セット12は、シングルピニオンタイプであり、ピニオンキャリヤ24は、クラッチ機構14を介して入力軸9に連絡され、サンギヤ21は、支持部材31に連絡されるので、サンギヤ21に支持部材31が連絡され、ピニオンキャリヤ24にクラッチ機構14が連絡された場合にも、上記効果を実現することができる。
Further, according to the present embodiment, the planetary gear set 12 is a single pinion type, the
また、本実施形態によれば、入力軸9側の要素と遠心振子ダンパ13側の要素とを断接するクラッチ機構14を備え、回転数センサ15は、遠心振子ダンパ13側の要素の回転数を検出するので、遠心振子ダンパ13の回転数を確実に検出することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、クラッチ機構14とシングルピニオンタイプの遊星歯車セット12とを備える場合に、遠心振子ダンパ13の回転数を検出できるので、該検出結果に基づいてクラッチ機構14を精度良く制御することができると共に、遠心振子ダンパ13の作動状態を検出することができる。
In addition, according to the present embodiment, when the
本発明は、例示された実施の形態に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において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、本実施形態では、回転数センサ15は、遠心振子ダンパ13の支持部材31の外周部に設けられた被検出部を検出するものについて記載したが、これに限定されず、例えば、遊星歯車セット12のサンギヤ21に被検出部を設け、サンギヤ21の回転速度を直接的に検出してもよく、クラッチ機構14(断接機構)の遠心振子ダンパ側にある回転要素(クラッチハブ41等)の回転速度を直接的に検出してもよい。
For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、出力軸3と入力軸9との間を連絡するねじりダンパ機構として、第1コイルばね5と第2コイルばね7が並列に連結されたものについて記載したが、ねじりダンパ機構は、第1コイルばね5と第2コイルばね7が直列に連結されたものであってもよい。
In the present embodiment, the torsional damper mechanism that connects the
また、本実施形態では、遠心振子ダンパ機構11が変速機構2の入力軸9に連結されているものについて記載したが、遠心振子ダンパ機構11は、エンジン1の出力軸3に連結されてもよい。
In the present embodiment, the centrifugal
また、本実施形態では、ばねダンパ機構が第1コイルばね5及び第2コイルばね7から構成されているものについて記載したが、出力軸3と入力軸9の間を第1コイルばね5のみで連結してもよい。
In the present embodiment, the spring damper mechanism is described as being composed of the
また、本実施形態では、入力軸9が遊星歯車セット12のピニオンキャリヤ24に連絡され、クラッチ機構14が入力軸9からピニオンキャリヤ24への動力伝達を断接可能に構成されているものについて記載したが、これに限定されず、入力軸9が遊星歯車セット12のリングギヤ23に連絡され、クラッチ機構14が入力軸9からリングギヤ23への動力伝達を断接可能に構成されていてもよい。
In the present embodiment, the input shaft 9 is connected to the
また、本実施形態では、断接機構としてクラッチ機構14を用いるものについて記載したが、これに限定されず、遊星歯車セット12のサンギヤ21、ピニオンキャリヤ22及びリングギヤ23のうちの、入力軸9に連絡された要素を除く少なくとも一方の要素の回転を制動可能なブレーキ機構を断接機構として用いてもよい。
In the present embodiment, the
更に、本実施形態では、トルコンレスの自動変速機に適用したものについて記載したが、トルクコンバータを備えた自動変速機に適用してもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the application to a torque converter-less automatic transmission is described, but the present invention may be applied to an automatic transmission including a torque converter.
以上のように本発明によれば、動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を精度良く制御することができるので、この種の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置又はこれが搭載される車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, since the connection / disconnection mechanism capable of connecting / disconnecting the power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper can be accurately controlled, the power transmission device with this type of centrifugal pendulum damper or This may be suitably used in the field of manufacturing technology of vehicles on which this is mounted.
2a 第1ケース部材(ケース部材)
9 入力軸(動力伝達軸)
10 動力伝達装置
12 遊星歯車セット(増速機構)
13 遠心振子ダンパ
14 クラッチ機構(断接機構)
15 回転数センサ(回転数検出手段)
21 サンギヤ(回転要素、サンギヤ要素)
23 リングギヤ(リングギヤ要素)
24 キャリヤ(ピニオンキャリヤ要素)
31 支持部材
32 振子(遠心質量部)
2a First case member (case member)
9 Input shaft (power transmission shaft)
10
13
15 Rotational speed sensor (Rotational speed detection means)
21 Sun gear (rotating element, sun gear element)
23 Ring gear (ring gear element)
24 carrier (pinion carrier element)
31
Claims (2)
前記クラッチ機構(14)、前記遊星歯車セット(12)及び前記遠心振子ダンパ(13)は、前記変速機構(2)を収容する第1ケース部材(2a)及び当該第1ケース部材(2a)に連結された第2ケース部材(2b)に収容されており、The clutch mechanism (14), the planetary gear set (12), and the centrifugal pendulum damper (13) are connected to the first case member (2a) and the first case member (2a) that house the transmission mechanism (2). It is accommodated in the connected second case member (2b),
前記第2ケース部材(2b)の内部空間は、カバー部材(2c)によって前記エンジン(1)側の空間と前記変速機構(2)側の空間とに分けられており、The internal space of the second case member (2b) is divided into a space on the engine (1) side and a space on the transmission mechanism (2) side by a cover member (2c),
前記変速機構(2)側の空間には、前記クラッチ機構(14)、前記遊星歯車セット(12)及び前記遠心振子ダンパ(13)が収容されており、The space on the transmission mechanism (2) side accommodates the clutch mechanism (14), the planetary gear set (12), and the centrifugal pendulum damper (13).
前記遠心振子ダンパ(13)は、前記遊星歯車セット(12)の出力側に連結された支持部材(31)と、該支持部材(31)に対して揺動可能に支持された振子(32)とを有し、The centrifugal pendulum damper (13) includes a support member (31) connected to the output side of the planetary gear set (12), and a pendulum (32) supported to be swingable with respect to the support member (31). And
前記振子(32)および前記支持部材(31)は、前記遊星歯車セット(12)より外周側に、前記変速機構(2)の入力軸(9)の軸方向に垂直な方向から見て前記遊星歯車セット(12)と重複する位置に配置されており、The pendulum (32) and the support member (31) are arranged on the outer periphery side of the planetary gear set (12) and viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the input shaft (9) of the transmission mechanism (2). It is arranged at a position overlapping with the gear set (12),
前記支持部材(31)の回転数を検出する回転数センサ(15)が、前記カバー部材(2c)の内周側に、前記支持部材(31)の外周面と対向するように設置されることを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置(10)。A rotational speed sensor (15) for detecting the rotational speed of the support member (31) is installed on the inner peripheral side of the cover member (2c) so as to face the outer peripheral surface of the support member (31). A power transmission device (10) with a centrifugal pendulum damper.
前記サンギヤ(21)は、前記遠心振子ダンパ(13)の前記支持部材(31)に連結されており、The sun gear (21) is connected to the support member (31) of the centrifugal pendulum damper (13),
前記ピニオンキャリア(24)は、前記クラッチ機構(14)の出力側に連結されており、The pinion carrier (24) is connected to the output side of the clutch mechanism (14),
前記リングギヤ(23)は、前記第1ケース部材(2a)に対して固定されたことを特徴とする請求項1記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置(10)。The power transmission device (10) with a centrifugal pendulum damper according to claim 1, wherein the ring gear (23) is fixed to the first case member (2a).
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