KR101994575B1 - 댐퍼 장치 - Google Patents

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KR101994575B1
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요시히로 다키카와
히로키 나가이
마사키 와지마
다카오 사카모토
가즈히로 이토오
노부오 스즈키
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아이신에이더블류 가부시키가이샤
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Abstract

댐퍼 장치(10)는, 드라이브 부재(11)와 제1 중간 부재(12) 사이에서 토크를 전달하는 제1 내측 스프링(SP11)과, 제1 중간 부재(12)와 드리븐 부재(16) 사이에서 토크를 전달하는 제2 내측 스프링(SP12)과, 드라이브 부재(11)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 토크를 전달하는 제1 외측 스프링(SP21)과, 제2 중간 부재(14)와 드리븐 부재(16) 사이에서 토크를 전달하는 제2 외측 스프링(SP22)과, 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 토크를 전달하는 중간 스프링(SPm)을 포함하고, 제1 중간 부재(12)보다도 고유 진동수가 큰 제2 중간 부재(14)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 중 적어도 어느 한쪽은, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 직경 방향 외측에 배치된다.

Description

댐퍼 장치
본 개시의 발명은, 엔진으로부터의 토크가 전달되는 입력 요소와, 출력 요소를 갖는 댐퍼 장치에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 댐퍼 장치로서, 토크 컨버터에 관련해서 사용되는 더블 패스 댐퍼가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 댐퍼 장치에 있어서, 엔진 및 로크업 클러치로부터 출력 허브까지의 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 플랜지를 갖는다. 또한, 토크 컨버터의 터빈은, 2개의 진동 경로의 고유 진동수를 다르게 하기 위해서 진동 경로 B의 중간 플랜지에 결합되어 있고, 진동 경로 B의 중간 플랜지의 고유 진동수는, 진동 경로 C의 중간 플랜지의 고유 진동수보다도 작다. 이러한 댐퍼 장치에서는, 로크업 클러치가 연결되어 있을 경우, 엔진으로부터의 진동이 댐퍼 장치의 2개의 진동 경로 B, C로 진입한다. 그리고 어떤 주파수의 엔진 진동이 터빈에 결합된 중간 플랜지를 포함하는 진동 경로 B에 도달하면, 진동 경로 B의 중간 플랜지로부터 출력 허브까지의 동안에 있어서의 진동의 위상이 입력 진동의 위상에 대하여 180도 시프트된다. 이때, 진동 경로 C의 중간 플랜지의 고유 진동수는 진동 경로 B의 중간 플랜지의 고유 진동수보다도 크므로, 진동 경로 C로 진입한 진동은, 위상의 시프트(어긋남)를 발생하는 일 없이 출력 허브로 전달된다. 이와 같이, 진동 경로 B로부터 출력 허브로 전달되는 진동의 위상과, 진동 경로 C로부터 출력 허브로 전달되는 진동의 위상을 180도 시프트함으로써, 출력 허브에서의 진동을 감쇠시킬 수 있다.
일본 특허 공표 제2012-506006호 공보
상기 특허 문헌 1에 기재된 더블 패스 댐퍼의 진동 감쇠 성능을 향상시키기 위해서는, 각 중간 플랜지의 양측 탄성체의 스프링 상수나 각 중간 플랜지의 중량을 조정하여, 진동 경로 B 및 C의 고유 진동수를 적정하게 설정할 필요가 있다. 그러나 탄성체의 스프링 상수를 조정해서 진동 경로 B 및 C의 고유 진동수를 적정화하고자 하면, 더블 패스 댐퍼 전체의 강성이 크게 변동해 버린다. 또한, 중간 플랜지나 그에 결합되는 터빈의 중량을 조정해서 2개의 고유 진동수를 적정화하고자 하면, 플랜지나 터빈의 중량, 나아가서는 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 않으며, 감쇠되어야 할 진동의 주파수에 따라서는, 특허 문헌 1에 기재된 댐퍼 장치에 의해서도 당해 진동을 양호하게 감쇠할 수 없게 된다.
따라서, 본 개시의 발명은, 더 높은 진동 감쇠 성능을 갖는 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 제2 중간 요소의 고유 진동수가, 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소의 고유 진동수보다도 크고, 상기 제3 및 제4 탄성체 중 적어도 어느 한쪽이, 상기 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는 것이다.
이 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체 모두의 휨이 허용되고 있는 상태에 대하여, 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 강성 변화에 대한 댐퍼 장치의 등가 강성의 변화는, 제1 내지 제4 탄성체의 강성 변화에 대한 당해 등가 강성의 변화에 비해 대폭으로 작아지는 것이 판명되고 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 적정하게 설정할 수 있게 된다. 또한, 고유 진동수가 큰 제2 중간 요소에 대응한 제3 및 제4 탄성체 중 어느 한쪽을, 고유 진동수가 작은 제1 중간 요소에 대응한 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치함으로써, 댐퍼 장치의 등가 강성을 보다 작게 할 수 있다. 이 결과, 이 댐퍼 장치에서는, 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은, 본 개시의 댐퍼 장치를 포함하는 발진 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는, 본 개시의 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 3은, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제1 내지 제4 탄성체의 평균 설치 반경을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 토크 전달 경로를 도시하는 모식도이다.
도 5는, 엔진의 회전수와, 댐퍼 장치의 출력 요소에 있어서의 이론상의 토크 변동과의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 6은, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제1 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성과의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 7은, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제2 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성과의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 8은, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제3 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성과의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 9는, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제4 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성과의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 10은, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제5 탄성체의 강성과, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성과의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 11은, 본 개시의 댐퍼 장치에 있어서의 제1 중간 요소의 관성 모멘트와, 저회전측의 고유 진동수, 반공진점의 진동수 및 댐퍼 장치의 등가 강성과의 관계를 예시하는 설명도이다.
도 12는, 본 개시의 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 13은, 본 개시의 또 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 14는, 본 개시의 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 15는, 본 개시의 또 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
도 16은, 본 개시의 다른 댐퍼 장치를 도시하는 단면도이다.
이어서, 도면을 참조하면서, 본 개시의 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다.
도 1은, 본 개시의 댐퍼 장치(10)를 포함하는 발진 장치(1)를 나타내는 개략 구성도이며, 도 2는, 댐퍼 장치(10)를 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시하는 발진 장치(1)는, 원동기로서의 엔진(본 실시 형태에서는, 내연 기관)(EG)을 구비한 차량에 탑재되는 것이며, 댐퍼 장치(10)에 추가하여, 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 동축에 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, 또는 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 2 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, 프론트 커버(3)에 밀하게 고정되는 도시하지 않은 펌프 쉘과, 펌프 쉘의 내면에 배치된 복수의 펌프 블레이드(도시 생략)를 갖는다. 터빈 러너(5)는, 터빈 쉘(50)(도 2 참조)과, 터빈 쉘(50)의 내면에 배치된 복수의 터빈 블레이드(도시 생략)를 갖는다. 터빈 쉘(50)의 내주부는, 복수의 리벳을 통해 도시하지 않은 터빈 허브에 고정되고, 터빈 허브는 댐퍼 허브(7)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
펌프 임펠러(4)와 터빈 러너(5)는, 서로 대향하고, 양자 사이에는 터빈 러너(5)로부터 펌프 임펠러(4)로의 작동유(작동유체)의 흐름을 정류하는 스테이터(6)가 동축에 배치된다. 스테이터(6)는, 도시하지 않은 복수의 스테이터 블레이드를 갖고, 스테이터(6)의 회전 방향은 원웨이 클러치(61)에 의해 일방향으로만 설정된다. 이들의 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 대하여 축 방향으로 이동 가능하게 끼워 맞추어지는 로크업 피스톤(동력 입력 부재)(80)을 갖는다. 로크업 피스톤(80)의 외주측 또한 프론트 커버(3)측의 면에는, 도시하지 않은 마찰재가 접착되고, 로크업 피스톤(80)과 프론트 커버(3) 사이에는, 작동유 공급로나 입력축(IS)에 형성된 유로를 통해 도시하지 않은 유압 제어 장치에 접속되는 로크업실(도시 생략)이 구획 형성된다.
로크업 클러치(8)의 로크업실 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 쉘에 의해 구획 형성되는 유체 전동실(9) 내와 로크업실 내가 등압으로 유지되면, 로크업 피스톤(80)은 프론트 커버(3)측으로 이동하지 않고, 로크업 피스톤(80)이 프론트 커버(3)와 마찰 걸림 결합하는 일은 없다. 이에 반해, 도시하지 않은 유압 제어 장치에 의해 유체 전동실(9) 내의 유압을 로크업실(89) 내의 유압보다도 높게 하면, 로크업 피스톤(80)은 압력차에 의해 프론트 커버(3)를 향해 이동해서 프론트 커버(3)와 마찰 걸림 결합한다. 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 걸림 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, 동축에 상대 회전하는 회전 요소(회전 부재 즉 회전 질량체)로서, 드라이브 부재(입력 요소)(11), 제1 중간 부재(제1 중간 요소)(12), 제2 중간 부재(제2 중간 요소)(14) 및 드리븐 부재(출력 요소)(16)를 포함한다. 또한, 댐퍼 장치(10)는 토크 전달 요소(토크 전달 탄성체)로서, 드라이브 부재(11)와 제1 중간 부재(12) 사이에 배치되어서 회전 토크(회전 방향의 토크)를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 제1 내측 스프링(제1 탄성체)(SP11), 제1 중간 부재(12)와 드리븐 부재(16) 사이에 배치되어서 회전 토크(회전 방향의 토크)를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 제2 내측 스프링(제2 탄성체)(SP12), 드라이브 부재(11)와 제2 중간 부재(14) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 2개)의 제1 외측 스프링(제3 탄성체)(SP21), 제2 중간 부재(14)와 드리븐 부재(16) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 2개)의 제2 외측 스프링(제4 탄성체)(SP22), 및 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 2개)의 중간 스프링(제5 탄성체)(SPm)을 포함한다.
본 실시 형태에서는, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)으로서, 하중이 가해지고 있지 않을 때에 곧바로 연장되는 축심을 갖도록 나선 형상으로 감긴 금속재로 이루어지는 직선형 코일 스프링이 채용된다. 이에 의해, 아크 코일 스프링을 사용한 경우에 비해, 스프링(SP11 내지 SPm)을 축심을 따라서 보다 적정하게 신축시켜서, 토크를 전달하는 스프링과 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력에 기인한 히스테리시스, 즉 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 증가해 갈 때의 출력 토크와, 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 감소되어 갈 때의 출력 토크와의 사이의 차를 저감화할 수 있다. 히스테리시스는, 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 증가하는 상태에서 댐퍼 장치(10)의 비틀림각이 소정 각도가 되었을 때에 드리븐 부재(16)로부터 출력되는 토크와, 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 감소하는 상태에서 댐퍼 장치(10)의 비틀림각이 상기 소정 각도가 되었을 때에 드리븐 부재(16)로부터 출력되는 토크와의 차분에 의해 정량화될 수 있는 것이다. 또한, 스프링(SP11 내지 SPm) 중 적어도 어느 하나는, 아크 코일 스프링이라도 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(SP21), 제2 외측 스프링(SP22) 및 중간 스프링(SPm)은, 예를 들어, SP21, SP22, SPm, SP21, SP22, SPm이라고 하는 순서로 댐퍼 장치(10)[제2 중간 부재(14)]의 주위 방향을 따라 배열함과 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(SP21, SP22)과 주위 방향을 따라 배열되도록 배치함으로써, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과, 중간 스프링(SPm)과의 비틀림각(스트로크)을 양호하게 확보할 수 있게 된다. 이에 반해, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP22)은, 1개씩 쌍을 이룸과(직렬로 작용하는) 함께 댐퍼 장치(10)[제1 중간 부재(12)]의 주위 방향을 따라 교대로 배열되도록 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 직경 방향 내측에 배치되어, 스프링(SP21, SP22, SPm)에 의해 포위된다.
이에 의해, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 된다. 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ro는, 도 3에 도시한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)의 중심축(CA)으로부터 제1 외측 스프링(제3 탄성체)(SP21)의 축심까지의 거리인 당해 제1 외측 스프링(SP21)의 설치 반경(rSP21)과, 중심축(CA)으로부터 제2 외측 스프링(제4 탄성체)(SP22)의 축심까지의 거리인 당해 제2 외측 스프링(SP22)의 설치 반경 rSP22와의 평균값(=(rSP21＋rSP22)/2)이다. 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ri는, 도 3에 도시한 바와 같이, 중심축(CA)으로부터 제1 내측 스프링(제1 탄성체)(SP11)의 축심까지의 거리인 당해 제1 내측 스프링(SP11)의 설치 반경(rSP11)과, 중심축(CA)으로부터 제2 내측 스프링(제2 탄성체)(SP12)의 축심까지의 거리인 당해 제2 내측 스프링(SP12)의 설치 반경(rSP12)과의 평균값(=(rSP11＋rSP12)/2)이다. 또한, 설치 반경(rSP11, rSP12, rSP21 또는 rSP22)은, 중심축(CA)과, 각 스프링(SP11, SP12, SP21, SP22)의 축심 상의 미리 정해진 점(예를 들어, 축 방향에 있어서의 중앙이나 단부)과의 거리라도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)[및 중간 스프링(SPm)]은 설치 반경(rSP21)과 설치 반경(rSP22)이 동등해지도록 동일 원주 상에 배열되고, 제1 외측 스프링(SP21)의 축심과 제2 외측 스프링(SP22)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)은, 설치 반경(rSP11)과 설치 반경(rSP12)이 동등해지도록 동일 원주 상에 배열되고, 제1 내측 스프링(SP11)의 축심과 제2 내측 스프링(SP12)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함된다. 게다가, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)이 직경 방향으로부터 보아 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과 축 방향으로 중첩되게 당해 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 직경 방향 내측에 배치된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)를 직경 방향으로 콤팩트화함과 함께, 당해 댐퍼 장치(10)의 축 길이를 보다 단축화할 수 있게 된다.
단, 도 3에 도시한 바와 같이, 중심축(CA)으로부터 제1 외측 스프링(SP21)의 축심까지의 설치 반경(rSP21)과, 당해 중심축(CA)으로부터 제2 외측 스프링(SP22)의 축심까지의 설치 반경(rSP22)은, 상이해도 된다. 또한, 중심축(CA)으로부터 제1 내측 스프링(SP11)의 축심까지의 설치 반경(rSP11)과, 당해 중심축(CA)으로부터 제2 내측 스프링(SP12)의 축심까지의 설치 반경(rSP12)은, 상이해도 된다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 중 적어도 어느 한쪽의 설치 반경(rSP21, rSP22)은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 중 적어도 어느 한쪽의 설치 반경(rSP11, rSP12)보다도 커도 된다. 또한, 제1 외측 스프링(SP21)의 축심과, 제2 외측 스프링(SP22)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 일평면에 포함되어 있지 않아도 된다. 또한, 제1 내측 스프링(SP11)의 축심과 제2 내측 스프링(SP12)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 내측 스프링(SP11)의 강성 즉 스프링 상수를 "k11"로 하고, 제2 내측 스프링(SP12)의 강성 즉 스프링 상수를 "k12"로 하고, 제1 외측 스프링(SP21)의 강성 즉 스프링 상수를 "k21"로 하고, 제2 외측 스프링(SP22)의 강성 즉 스프링 상수를 "k22"로 했을 때에, 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22가, k11≠k21, 또한 k11/k21≠k12/k22라고 하는 관계를 만족시키도록 선택된다. 보다 상세하게는, 스프링 상수 k11, k12, k21, 및 k22는, k11/k21<k12/k22, 및 k11<k12<k22<k21이라고 하는 관계를 만족시킨다. 즉, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 스프링 상수 k11, k12 중 작은 쪽(k11)은 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k21, k22 중 작은 쪽(k22)보다도 작아진다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 강성 즉 스프링 상수를 "km"으로 했을 때에, 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 드라이브 부재(11)는, 로크업 클러치(8)의 로크업 피스톤(80)에 고정되는 환상의 연결 부재(110)와, 예를 들어 댐퍼 허브(7)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)됨과 함께 연결 부재(110)에 일체로 회전하도록 연결되는 환상의 제1 플레이트 부재(제1 입력 부재)(111)와, 제1 플레이트 부재(111)보다도 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치됨과 함께 복수의 리벳(연결 부재)을 통해 제1 플레이트 부재(111)에 연결(고정)되는 환상의 제2 플레이트 부재(제2 입력 부재)(112)를 포함한다. 이에 의해, 드라이브 부재(11) 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)는, 로크업 피스톤(80)과 일체로 회전하고, 로크업 클러치(8)의 걸림 결합에 의해 프론트 커버(3)[엔진(EG)]와 댐퍼 장치(10)의 드라이브 부재(11)가 연결되게 된다. 또한, 로크업 클러치(8)가 다판 유압식 클러치일 경우에는, 연결 부재(110)는 당해 로크업 클러치(8)의 클러치 드럼으로서 구성되면 된다.
제1 플레이트 부재(111)는, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 제2 플레이트 부재(112)보다도 로크업 피스톤(80)에 근접하도록 배치된다. 제1 플레이트 부재(111)는, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 내측 스프링 수용창(111wi)과, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 외측 스프링 수용창(111wo)과, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1111)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1112)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 스프링 지지부(1113)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 스프링 지지부(1114)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(111ci)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(111co)를 갖는다.
복수의 내측 스프링 수용창(111wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제1 플레이트 부재(111)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1111)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(111wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1112)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(111wi)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1111)와 제1 플레이트 부재(111)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(111ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용창(111wi)[스프링 지지부(1111, 1112)] 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용창(111wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용창(111wi)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 제1 플레이트 부재(111)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1113)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(111wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1114)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(111wo)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1113)와 제1 플레이트 부재(111)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(111co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용창(111wo)[스프링 지지부(1113, 1114)] 사이에 1개씩 설치된다.
제2 플레이트 부재(112)는, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 제1 플레이트 부재(111)보다도 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치된다. 제2 플레이트 부재(112)는, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 내측 스프링 수용창(112wi)과, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 외측 스프링 수용창(112wo)과, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1121)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1122)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 스프링 지지부(1123)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 스프링 지지부(1124)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(112ci)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(112co)를 갖는다.
복수의 내측 스프링 수용창(112wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제2 플레이트 부재(112)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1121)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(112wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1122)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(112wi)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1121)와 제2 플레이트 부재(112)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(112ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용창(112wi)[스프링 지지부(1121, 1122)] 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용창(112wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용창(112wi)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 제2 플레이트 부재(112)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1123)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(112wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1124)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(112wo)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1123)와 제2 플레이트 부재(112)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(112co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용창(112wo)[스프링 지지부(1123, 1124)] 사이에 1개씩 설치된다.
제1 중간 부재(12)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 드라이브 부재(11)의 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께 예를 들어 댐퍼 허브(7)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)되는 판 형상의 환상 부재(121)와, 터빈 러너(5)에 고정되는 연결 부재(122)를 포함한다. 제1 중간 부재(12)를 구성하는 환상 부재(121)는, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 스프링 수용창과, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 스프링 맞닿음부(121c)와, 스프링 맞닿음부(121c)보다도 직경 방향 외측에서 축 방향으로 연장되는 짧은 통 형상의 지지부(12s)와, 스프링 맞닿음부(121c)로부터 축 방향으로 이격하도록 지지부(12s)의 선단부로부터 직경 방향 외측으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(121d)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(121c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창 사이에 1개씩 설치된다. 제2 스프링 맞닿음부(121d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 환상 부재(121)의 축심에 관해서 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(12)를 구성하는 연결 부재(122)는, 터빈 러너(5)의 터빈 쉘(50)에 예를 들어 용접에 의해 고정되는 환상의 고정부(환상부)와, 당해 고정부의 외주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 120° 간격으로 3개)의 스프링 맞닿음부(122c)를 갖는다. 연결 부재(122)의 각 스프링 맞닿음부(122c)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 터빈 러너(5)측으로부터 제2 플레이트 부재(112)가 대응하는 내측 스프링 수용창(112wi) 내에 삽입됨과 함께, 환상 부재(121)의 스프링 맞닿음부(121c)의 단부면(스프링과의 맞닿음면)에 형성된 대응하는 오목부에 끼워 맞추어진다. 이에 의해, 환상 부재(121)와 터빈 러너(5)에 고정된 연결 부재(122)가 일체로 회전하도록 연결된다.
제2 중간 부재(14)는, 판 형상의 환상 부재이며, 제1 중간 부재(12)의 환상 부재(121)보다도 작은 관성 모멘트를 갖는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 중간 부재(14)는, 환상의 외주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 직경 방향 내측으로 연장된 복수(본 실시 형태에서, 예를 들어 180° 간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(14c)와, 환상의 외주부가 인접하는 스프링 맞닿음부(14c)의 주위 방향에 있어서의 사이로부터 직경 방향 내측으로 연장된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)를 갖는다. 복수의 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 당해 제2 중간 부재(14)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. 제2 중간 부재(14)는, 드라이브 부재(11)의 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치되고, 스프링 맞닿음부(14c) 및 제2 스프링 맞닿음부(14d)의 내주면은, 상기 환상 부재(121)[제1 중간 부재(12)]의 지지부(12s)의 외주면에 의해 회전 가능하게 지지(조심)된다.
드리븐 부재(16)는, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 도 2에 도시한 바와 같이, 드라이브 부재(11)의 제1 플레이트 부재(111)와 제2 플레이트 부재(112)와의 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께 댐퍼 허브(7)에 복수의 리벳을 통해서 고정된다. 이에 의해, 드리븐 부재(16)는 댐퍼 허브(7)와 일체로 회전하게 된다. 드리븐 부재(16)는, 각각 당해 드리븐 부재(16)의 내주연을 따라 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 스프링 수용창과, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(내측 맞닿음부)(16ci)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 4개)의 외측 스프링 맞닿음부(외측 맞닿음부)(16co)를 갖는다. 복수의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창 사이에 1개씩 설치된다. 복수의 외측 스프링 맞닿음부(16co)는, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)보다도 직경 방향 외측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열됨과 함께 직경 방향으로 연장된다.
제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)은, 1개씩 쌍을 이룸과(직렬로 작용하는) 함께 주위 방향[환상 부재(121)의 주위 방향]으로 교대로 배열되도록, 드라이브 부재(11) 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)가 대응하는 스프링 지지부(1111, 1112, 1121, 1122)에 의해 지지된다. 즉, 제1 플레이트 부재(111)의 복수의 스프링 지지부(1111)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)(각 1개)의 로크업 피스톤(80)측의 측부를 내주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 복수의 스프링 지지부(1112)는, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 로크업 피스톤(80)측의 측부를 외주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 제2 플레이트 부재(112)의 복수의 스프링 지지부(1121)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)(각 1개)의 터빈 러너(5)측의 측부를 내주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 복수의 스프링 지지부(1122)는, 각각 대응하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 터빈 러너(5)측의 측부를 외주측으로부터 지지(가이드)한다.
또한, 제1 플레이트 부재(111)의 각 내측 스프링 맞닿음부(111ci)는, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용창(111wi) 내에 배치되어서 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부(휨 방향의 단부, 이하 마찬가지)와 맞닿는다. 마찬가지로, 제2 플레이트 부재(112)의 각 내측 스프링 맞닿음부(112ci)도, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용창(112wi) 내에 배치된(쌍을 이루지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12)를 구성하는 환상 부재(121)의 각 스프링 맞닿음부(121c)와, 연결 부재(122)의 각 스프링 맞닿음부(122c)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
즉, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제1 내측 스프링(SP11)의 일단부는, 드라이브 부재(11)가 대응하는 내측 스프링 맞닿음부(111ci, 112ci)와 맞닿고, 각 제1 내측 스프링(SP11)의 타단부는, 제1 중간 부재(12)가 대응하는 스프링 맞닿음부(121c, 122c)와 맞닿는다. 또한, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제2 내측 스프링(SP12)의 일단부는, 제1 중간 부재(12)가 대응하는 스프링 맞닿음부(121c, 122c)와 맞닿고, 각 제2 내측 스프링(SP12)의 타단부는, 드라이브 부재(11)가 대응하는 내측 스프링 맞닿음부(111ci, 112ci)와 맞닿는다.
한편, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용하는)과 함께 주위 방향[제2 중간 부재(14)의 주위 방향]으로 교대로 배열되도록, 드라이브 부재(11) 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)가 대응하는 스프링 지지부(1113, 1114, 1123, 1124)에 의해 지지된다. 즉, 제1 플레이트 부재(111)의 복수의 스프링 지지부(1113)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각각 대응하는 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)(각 1개)의 로크업 피스톤(80)측의 측부를 내주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 복수의 스프링 지지부(1114)는, 각각 대응하는 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 로크업 피스톤(80)측의 측부를 외주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 제2 플레이트 부재(112)의 복수의 스프링 지지부(1123)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각각 대응하는 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)(각 1개)의 터빈 러너(5)측의 측부를 내주측으로부터 지지(가이드)한다. 또한, 복수의 스프링 지지부(1124)는, 각각 대응하는 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 터빈 러너(5)측의 측부를 외주측으로부터 지지(가이드)한다.
또한, 제1 플레이트 부재(111)의 각 외측 스프링 맞닿음부(111co)는, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용창(111wi) 내에 배치되어서 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 마찬가지로, 제2 플레이트 부재(112)의 각 외측 스프링 맞닿음부(112co)도, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 내측 스프링 수용창(112wi) 내에 배치된(쌍을 이루지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14)의 각 스프링 맞닿음부(14c)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
즉, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제1 외측 스프링(SP21)의 일단부는, 드라이브 부재(11)가 대응하는 외측 스프링 맞닿음부(111co, 112co)와 맞닿고, 각 제1 외측 스프링(SP21)의 타단부는, 제2 중간 부재(14)가 대응하는 스프링 맞닿음부(14c)와 맞닿는다. 또한, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 제2 외측 스프링(SP22)의 일단부는, 제2 중간 부재(14)가 대응하는 스프링 맞닿음부(14c)와 맞닿고, 각 제2 외측 스프링(SP22)의 타단부는, 드라이브 부재(11)가 대응하는 외측 스프링 맞닿음부(111co, 112co)와 맞닿는다.
또한, 드리븐 부재(16)의 각 내측 스프링 맞닿음부(16ci)는, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 드라이브 부재(11)의 내측 스프링 맞닿음부(111ci, 112ci)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 부재(16)의 각 외측 스프링 맞닿음부(16co)는, 드라이브 부재(11)의 각 외측 스프링 맞닿음부(111co, 112co)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
즉, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 제1 내측 스프링(SP11)의 일단부와, 당해 제1 내측 스프링(SP11)과 쌍을 이루는 제2 내측 스프링(SP12)의 타단부는, 각각 드리븐 부재(16)가 대응하는 내측 스프링 맞닿음부(16ci)와 맞닿고, 제1 외측 스프링(SP21)의 일단부와, 당해 제1 외측 스프링(SP21)과 쌍을 이루는 제2 외측 스프링(SP22)의 타단부는, 각각 드리븐 부재(16)가 대응하는 외측 스프링 맞닿음부(16co)와 맞닿는다. 이 결과, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 드리븐 부재(16)는, 복수의 제1 내측 스프링(SP11)과, 제1 중간 부재(12)[환상 부재(121) 및 연결 부재(122)]와, 복수의 제2 내측 스프링(SP12)을 통해 드라이브 부재(11)에 연결됨과 함께, 복수의 제1 외측 스프링(SP21)과, 제2 중간 부재(14)와, 복수의 제2 외측 스프링(SP22)을 통해 드라이브 부재(11)에 연결된다.
그리고 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 외측 스프링(SP21) 및 제2 외측 스프링(SP22)과 주위 방향을 따라 배열되도록, 드라이브 부재(11) 즉 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)가 대응하는 스프링 지지부(1113, 1114, 1123, 1124)에 의해 지지된다. 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12)[환상 부재(121)]의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(121d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지된다. 이에 의해, 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14)는, 복수의 중간 스프링(SPm)을 통해 서로 연결되게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 단부와 제2 스프링 맞닿음부(121d, 14d) 사이에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 스프링 시트(Ss)가 배치되어도 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 중간 부재(12)와 드리븐 부재(16)와의 상대 회전 및 제2 내측 스프링(SP12)의 휨을 규제하는 제1 스토퍼(21)와, 제2 중간 부재(14)와 드리븐 부재(16)와의 상대 회전 및 제2 외측 스프링(SP22)의 휨을 규제하는 제2 스토퍼(22)와, 드라이브 부재(11)와 드리븐 부재(16)와의 상대 회전을 규제하는 제3 스토퍼(23)를 포함한다. 제1 및 제2 스토퍼(21, 22)는, 엔진(EG)으로부터 드라이브 부재(11)로 전달되는 입력 토크가 댐퍼 장치(10)의 최대 비틀림각 θmax에 대응한 토크 T2(제2 임계값)보다도 작은 미리 정해진 토크(제1 임계값) T1에 달한 단계에서 대략 동시에 대응하는 회전 요소의 상대 회전 및 스프링의 휨을 규제하도록 구성된다. 또한, 제3 스토퍼(23)는 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 최대 비틀림각 θmax에 대응한 토크 T2에 달한 단계에서 드라이브 부재(11)와 드리븐 부재(16)와의 상대 회전을 규제하도록 구성된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)는 2단계(2 스테이지)의 감쇠 특성을 갖게 된다.
상술한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)에서는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)에 비해 강성이 높은(스프링 상수가 큰) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 정해져 있다. 즉, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다도 큰 스프링 상수(강성)를 갖는 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)의 축심보다도 댐퍼 장치(10)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP11, SP12)은, 각각의 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 할 수 있게 되므로, 드라이브 부재(11)에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 저강성화할 수 있게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 중간 부재(12)의 환상 부재(121)와, 제2 중간 부재(14)와, 드리븐 부재(16)가 드라이브 부재(11)의 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)의 축 방향에 있어서의 사이에 배치된다. 이러한 구성을 갖는 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 스프링 맞닿음부(121c, 14c)나 드리븐 부재(16)의 내측 및 외측 스프링 맞닿음부(16ci, 16co)의 형상을 궁리함으로써, 특히 원심력에 기인해서 제1 및 제2 플레이트 부재(111, 112)와 각 스프링(SP11, SP12, SP21, SP22) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10) 전체의 히스테리시스를 양호하게 저하시킬 수 있게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 드라이브 부재(11)의 내측 및 외측 스프링 맞닿음부(111ci, 112ci, 111co, 112co), 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 스프링 맞닿음부(121c, 14c), 및 드리븐 부재(16)의 내측 및 외측 스프링 맞닿음부(16ci, 16co)가, 각각 댐퍼 장치(10)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 따라서 적정하게 신축하도록 가압할 수 있다. 게다가, 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 제2 스프링 맞닿음부(121d, 14d)도, 각각 댐퍼 장치(10)의 직경 방향으로 연장된다. 따라서, 각 제2 스프링 맞닿음부(121d, 14d)에 의해 중간 스프링(SPm)을 축심을 따라서 적정하게 신축하도록 가압할 수 있게 된다. 이 결과, 댐퍼 장치(10)에서는, 진동 감쇠 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 중간 부재(12)[환상 부재(121)]의 스프링 맞닿음부(121c)와 드리븐 부재(16)의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)가 직경 방향으로부터 보아 축 방향으로 중첩되고, 제1 중간 부재(12)[환상 부재(121)]의 제2 스프링 맞닿음부(121d)와 드리븐 부재(16)의 외측 스프링 맞닿음부(16co)가 직경 방향으로부터 보아 축 방향으로 중첩된다. 게다가, 제2 중간 부재(14)는, 제1 중간 부재(12)의 제2 스프링 맞닿음부(121d) 및 드리븐 부재(16)의 외측 스프링 맞닿음부(16co)와 축 방향으로 배열하도록 배치된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)의 축 길이를 보다 단축화할 수 있게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)는, 터빈 러너(5)에 고정됨과 함께 서로 인접하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부에 맞닿는 스프링 맞닿음부(122c)를 갖는 연결 부재(122)를 포함한다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 내측에 배치되는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 양쪽에 제1 중간 부재(12)를 연결함과 함께 당해 제1 중간 부재(12)를 터빈 러너(5)에 연결할 수 있게 된다. 그리고 터빈 러너(5)(및 터빈 허브)를 제1 중간 부재(12)에 연결함으로써, 당해 제1 중간 부재(12)의 실질적인 관성 모멘트[환상 부재(121), 연결 부재(122) 및 터빈 러너(5) 등의 관성 모멘트의 합계값]를 한층 더 크게 할 수 있다. 또한, 환상 부재(121)의 스프링 맞닿음부(121c)와 연결 부재(122)의 스프링 맞닿음부(122c)와의 양쪽을 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 단부에 접촉시킴으로써, 당해 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 원활하게 신축시킬 수 있게 된다.
이어서, 댐퍼 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다. 발진 장치(1)에 있어서, 로크업 클러치(8)에 의한 로크업이 해제되고 있을 때에는, 예를 들어 엔진(EG)으로부터 프론트 커버(3)로 전달된 회전 토크(동력)가 펌프 임펠러(4), 터빈 러너(5), 제1 중간 부재(12), 제2 내측 스프링(SP12), 드리븐 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 외측 스프링(SP22), 드리븐 부재(16), 댐퍼 허브(7)라고 하는 경로를 통해 변속기(TM)의 입력축(IS)에 전달된다. 이에 반해, 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 드라이브 부재(11)로 전달된 회전 토크(입력 토크)는 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 상기 토크 T1에 도달할 때까지, 즉 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되고 있는 동안, 스프링(SP11 내지 SPm) 모두를 통해 드리븐 부재(16) 및 댐퍼 허브(7)로 전달된다.
즉, 로크업의 실행 중에 입력 토크가 토크 T1에 도달할 때까지의 동안, 제1 내측 스프링(제1 탄성체)(SP11)은, 드라이브 부재(11)로부터 제1 중간 부재(12)로 회전 토크를 전달하고, 제2 내측 스프링(제2 탄성체)(SP12)은, 제1 중간 부재(12)로부터 드리븐 부재(16)로 회전 토크를 전달한다. 또한, 제1 외측 스프링(제3 탄성체)(SP21)은, 드라이브 부재(11)로부터 제2 중간 부재(14)에 회전 토크를 전달하고, 제2 외측 스프링(제4 탄성체)(SP22)은, 제2 중간 부재(14)로부터 드리븐 부재(16)에 회전 토크를 전달한다. 따라서, 댐퍼 장치(10)는, 드라이브 부재(11)와 드리븐 부재(16) 사이의 토크 전달 경로로 하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 내측 스프링(SP11), 제1 중간 부재(12) 및 제2 내측 스프링(SP12)을 포함하는 제1 토크 전달 경로(P1)와, 제1 외측 스프링(SP21), 제2 중간 부재(14) 및 제2 외측 스프링(SP22)을 포함하는 제2 토크 전달 경로(P2)를 갖게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22가, k11<k12<k22<k21이라고 하는 관계를 만족시킨다. 이로 인해, 로크업의 실행 중에 입력 토크가 토크 T1에 도달할 때까지의 동안에 드라이브 부재(11)에 토크가 전달되면, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 중간 부재(14)가 제1 중간 부재(12)에 대하여 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 반대측인 한쪽에 의해, 제1 중간 부재(12)의 서로 쌍을 이루는 제2 스프링 맞닿음부(121d)의 회전 방향에 있어서의 진행 방향측의 한쪽을 향해 가압된다. 즉, 로크업의 실행 중에 입력 토크가 토크 T1에 도달할 때까지의 동안, 중간 스프링(SPm)은, 드라이브 부재(11)로부터 제1 외측 스프링(SP21)을 통해 제2 중간 부재(14)로 전달된 토크의 일부(평균 토크의 일부)를 제1 중간 부재(12)로 전달한다. 따라서, 댐퍼 장치(10)는 제1 외측 스프링(SP21), 제2 중간 부재(14), 중간 스프링(SPm), 제1 중간 부재(12) 및 제2 내측 스프링(SP12)을 포함하는 제3 토크 전달 경로(P3)를 갖게 된다.
이 결과, 로크업 실행 중에 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 상기 토크 T1에 도달할 때까지의 동안에는, 제1, 제2 및 제3 토크 전달 경로(P1, P2, P3)를 통해 드라이브 부재(11)로부터 드리븐 부재(16)에 토크가 전달된다. 보다 상세하게는, 스프링(SP11 내지 SPm)의 모든 휨이 허용되고 있는 동안, 제2 내측 스프링(SP12)에는, 제1 내측 스프링(SP11)으로부터의 회전 토크와, 제1 외측 스프링(SP21), 제2 중간 부재(14) 및 중간 스프링(SPm)으로부터의 회전 토크가 전달된다. 또한, 제2 외측 스프링(SP22)에는, 제1 외측 스프링(SP21)으로부터의 회전 토크가 전달된다. 그리고 스프링(SP11 내지 SPm)의 모든 휨이 허용되고 있는 동안에는, 스프링(SP11 내지 SPm)에 의해 드라이브 부재(11)로 전달되는 토크의 변동이 감쇠(흡수)된다. 이에 의해, 드라이브 부재(11)로 전달되는 입력 토크가 비교적 작고, 당해 드라이브 부재(11)의 회전수가 낮을 때의 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 상기 토크 T1에 달해서 제1 및 제2 스토퍼(21, 22)가 작동하면, 제1 스토퍼(21)에 의해 제1 중간 부재(12)와 드리븐 부재(16)와의 상대 회전 및 제2 내측 스프링(SP12)의 휨이 규제되고, 제2 스토퍼(22)에 의해 제2 중간 부재(14)와 드리븐 부재(16)와의 상대 회전 및 제2 외측 스프링(SP22)의 휨이 규제된다. 이에 의해, 드리븐 부재(16)에 대한 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 상대 회전이 규제됨으로써, 중간 스프링(SPm)의 휨도 규제된다. 따라서, 드라이브 부재(11)로의 입력 토크가 상기 토크 T1에 달하고 나서, 당해 입력 토크가 상기 토크 T2에 달해서 제3 스토퍼(23)가 작동할 때까지, 제1 내측 스프링(SP11)과 제1 외측 스프링(SP21)이 병렬로 작용해서 드라이브 부재(11)에 전달되는 토크의 변동을 감쇠(흡수)한다.
계속해서, 댐퍼 장치(10)의 설계 순서에 대해서 설명한다.
상술한 바와 같이, 댐퍼 장치(10)에서는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되고 있을 때에, 드라이브 부재(11)와 드리븐 부재(16) 사이에서 스프링(SP11 내지 SPm) 모두를 통해 토크(평균 토크)가 전달된다. 본 발명자들은, 이렇게 직렬도 병렬도 아닌 복잡한 토크의 전달 경로를 갖는 댐퍼 장치(10)에 대해서 예의 연구·해석을 행하고, 그 결과, 이러한 댐퍼 장치(10)는 스프링(SP11 내지 SPm)의 모든 휨이 허용되고 있을 때에, 장치 전체에서 2개의 고유 진동수를 갖는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 댐퍼 장치(10)에 있어서도, 드라이브 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 동위상에서 진동할 때의 제1 중간 부재(12)의 공진]이 발생하면, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동의 위상과, 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동의 위상이 시프트되어 간다. 이로 인해, 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진이 발생한 후에 드라이브 부재(11)의 회전수가 향상되는 것에 수반하여, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 및 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하게 된다.
이러한 지견 하에서, 본 발명자들은 로크업의 실행에 의해 엔진(내연 기관)(EG)으로부터 드라이브 부재(11)에 토크가 전달된 상태에 있는 댐퍼 장치(10)를 포함하는 진동계에 대해서, 다음 식 (1)과 같은 운동 방정식을 구축하였다. 단, 식 (1)에 있어서, "J1"은 드라이브 부재(11)의 관성 모멘트이며, "J21"은 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트이며, "J22"는 제2 중간 부재(14)의 관성 모멘트이며, "J3"은 드리븐 부재(16)의 관성 모멘트다. 또한, "θ1"은 드라이브 부재(11)의 비틀림각이며, "θ21"은 제1 중간 부재(12)의 비틀림각이며, "θ22"는 제2 중간 부재(14)의 비틀림각이며, "θ3"은 드리븐 부재(16)의 비틀림각이다. 또한, "k1"은 드라이브 부재(11)와 제1 중간 부재(12) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제1 내측 스프링(SP11)의 합성 스프링 상수이며, "k2"는 제1 중간 부재(12)와 드리븐 부재(16) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제2 내측 스프링(SP12)의 합성 스프링 상수이며, "k3"은 드라이브 부재(11)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제1 외측 스프링(SP21)의 합성 스프링 상수이며, "k4"는 제2 중간 부재(14)와 드리븐 부재(16) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 제2 외측 스프링(SP22)의 합성 스프링 상수이며, "k5"는 제1 중간 부재(12)와 제2 중간 부재(14) 사이에서 병렬로 작용하는 복수의 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수(강성)이며, "kR"은 드리븐 부재(16)로부터 차량의 차륜까지의 사이에 배치되는 변속기(TM)나 드라이브 샤프트 등에 있어서의 강성 즉 스프링 상수이며, "T"는 엔진(EG)으로부터 드라이브 부재(11)로 전달되는 입력 토크다.
Figure 112017105868178-pct00001
또한, 본 발명자들은 입력 토크 T가 다음 식 (2)에 나타낸 바와 같이 주기적으로 진동하고 있다고 가정함과 함께, 드라이브 부재(11)의 비틀림각 θ1, 제1 중간 부재(12)의 비틀림각 θ21, 제2 중간 부재(14)의 비틀림각 θ22, 및 드리븐 부재(16)의 비틀림각 θ3이 다음 식 (3)에 나타낸 바와 같이 주기적으로 응답(진동)한다고 가정하였다. 단, 식 (2) 및 (3)에 있어서의 "ω"은, 입력 토크 T의 주기적인 변동(진동)에 있어서의 각 진동수이며, 식 (3)에 있어서, "Θ1"은 엔진(EG)으로부터의 토크의 전달에 따라 발생하는 드라이브 부재(11)의 진동 진폭(진동 진폭, 즉 최대 비틀림각)이며, "Θ21"은 드라이브 부재(11)에 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되는 것에 수반해서 발생하는 제1 중간 부재(12)의 진동 진폭(진동 진폭)이며, "Θ22"는 드라이브 부재(11)에 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되는 것에 수반해서 발생하는 제2 중간 부재(14)의 진동 진폭(진동 진폭)이며, "Θ3"은 드라이브 부재(11)에 엔진(EG)으로부터의 토크가 전달되는 것에 수반해서 발생하는 드리븐 부재(16)의 진동 진폭(진동 진폭)이다. 이러한 가정 하에서, 식 (2) 및 (3)을 식 (1)에 대입해서 양변으로부터 "sinωt"를 없앰으로써, 다음 식 (4)의 항등식을 얻을 수 있다.
Figure 112017105868178-pct00002
그리고 본 발명자들은, 식 (4)에 있어서의 드리븐 부재(16)의 진동 진폭 Θ3이 제로가 되면, 댐퍼 장치(10)에 의해 엔진(EG)으로부터의 진동이 감쇠되는 것으로 드리븐 부재(16)보다도 후단측의 변속기(TM)나 드라이브 샤프트 등에는 이론상 진동이 전달되지 않게 되는 것에 착안하였다. 따라서, 본 발명자들은 이러한 관점에서, 식 (4)의 항등식을 진동 진폭 Θ3에 대해서 푸는 동시에, Θ3=0으로 함으로써, 다음 식 (5)에 나타내는 조건식을 얻었다. 식 (5)의 관계가 성립되는 경우, 드라이브 부재(11)로부터 제1, 제2 및 제3 토크 전달 경로(P1, P2, P3)를 통해 드리븐 부재(16)로 전달되는 엔진(EG)으로부터의 진동이 서로 상쇄되어, 드리븐 부재(16)의 진동 진폭 Θ3이 이론상 제로가 된다.
Figure 112017105868178-pct00003
이러한 해석 결과로부터, 상술한 바와 같이 구성을 갖는 댐퍼 장치(10)에서는, 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진 발생에 의해, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동의 위상과 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되어(반전해서) 양쪽 진동이 서로 상쇄하게 됨으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, 드리븐 부재(16)의 진동 진폭 Θ3(토크 변동)이 이론상 제로가 되는 반공진점 A를 설정할 수 있는 것이 이해된다. 또한, 반공진점 A의 진동수를 "fa"로서, 상기 식 (5)에 "ω=2πfa"를 대입하면, 반공진점 A의 진동수 fa는, 다음 식 (6)과 같이 표현된다. 또한, 도 5는 엔진(EG)의 회전수와, 본 개시의 댐퍼 장치 및 중간 스프링(SPm)이 생략된 댐퍼 장치(특허 문헌 1에 기재된 댐퍼 장치, 이하, 「비교예의 댐퍼 장치」라고 함)의 드리븐 부재에 있어서의 이론상(히스테리시스가 존재하지 않는다고 가정한 경우)의 진동 진폭(토크 변동)과의 관계를 예시하는 것이다.
Figure 112017105868178-pct00004
한편, 드라이브 부재(11)의 비틀림각 θ1과 드리븐 부재(16)의 비틀림각 θ2가 제로이며 드라이브 부재(11) 및 드리븐 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 나타낸 바와 같이 조화 진동한다고 가정하고, 식 (8)을 식 (7)에 대입해서 양변으로부터 "sinωt"를 없앰으로써, 다음 식 (9)의 항등식을 얻을 수 있다.
Figure 112017105868178-pct00005
제1 및 제2 중간 부재(12, 14)가 조화 진동할 경우에, 진폭 Θ21 및 Θ22는 모두 제로가 되지 않으므로, 식 (9)의 좌변의 정방 행렬의 행렬식은 제로가 되고, 다음 식 (10)의 조건식이 성립해야 한다. 이러한 식 (10)은 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 각 진동수의 제곱 값 ω2에 대한 2차 방정식이다. 따라서, 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 각 진동수 ω1, ω2는, 다음 식 (11) 및 (12)에 나타낸 바와 같이 표현되고, 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 A보다도 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 표현되고, 고회전측(고주파측)의 고유 진동수 f22(f22>f21)는, 다음 식 (14)와 같이 표현된다.
Figure 112017105868178-pct00006
또한, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12), 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 모든 휨이 허용되고 있을 때의 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq는, 다음과 같이 해서 구할 수 있다. 즉, 드라이브 부재(11)에 T=T0이라고 하는 일정한 입력 토크(정적인 외력)가 전달되고 있다고 가정함과 함께, 다음 식 (15)에 나타낸 바와 같은 균형의 관계가 성립되고 있다고 가정하면, T=T0 및 식 (15)를 식 (1)에 대입함으로써, 다음 식 (16)의 항등식을 얻을 수 있다.
Figure 112017105868178-pct00007
또한, 토크 T0과, 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq와, 드라이브 부재(11)의 진동 진폭(비틀림각) Θ1과, 드리븐 부재(16)의 진동 진폭(비틀림각) Θ3 사이에서는, T0=keq·(Θ1-Θ3)이라고 하는 관계가 성립된다. 또한, 식 (16)의 항등식을 진동 진폭(비틀림각) Θ1 및 Θ3에 대해서 풀면, "Θ1-Θ3"은, 다음 식 (17)과 같이 표현된다. 따라서, T0=keq·(Θ1-Θ3) 및 식 (17)에서, 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq는, 다음 식 (18)과 같이 표현되게 된다.
Figure 112017105868178-pct00008
상술한 바와 같이 해서 얻어지는 댐퍼 장치(10)의 저회전측의 고유 진동수 f21, 반공진점 A의 진동수 fa 및 등가 강성 keq에 대한 본 발명자들의 해석 결과를 도 6 내지 도 11에 도시한다. 도 6 내지 도 11은, 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 형태를 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 내측 스프링(제1 탄성체)(SP11)의 합성 스프링 상수(강성) k1만을 변화시킨 경우, 고유 진동수 f21 및 반공진점 A의 진동수 fa는, 도 6에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k1이 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k1이 작아짐에 따라서 서서히 작아진다. 이에 반해, 등가 강성 keq는, 도 6에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k1을 미리 적합한 값으로부터 약간 증가시키면 급증하고, 당해 적합한 값으로부터 약간 감소시키면 급감한다. 즉, 제1 내측 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 내측 스프링(제2 탄성체)(SP12)의 합성 스프링 상수(강성) k2만을 변화시킨 경우도, 고유 진동수 f21 및 반공진점 A의 진동수 fa는, 도 7에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k2가 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k2가 작아짐에 따라서 서서히 작아진다. 또한, 등가 강성 keq는, 도 7에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k2를 미리 적합한 값으로부터 약간 증가시키면 급증하고, 당해 적합한 값으로부터 약간 감소시키면 급감한다. 즉, 제2 내측 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 외측 스프링(제3 탄성체)(SP21)의 합성 스프링 상수(강성) k3만을 변화시킨 경우, 도 8에 도시한 바와 같이, 고유 진동수 f21은, 합성 스프링 상수 k3이 커짐에 따라서 약간 커지고(대략 일정하게 유지되고), 반공진점 A의 진동수 fa는, 합성 스프링 상수 k3이 작을수록 커지고, 합성 스프링 상수 k3이 커짐에 따라서 서서히 작아진다. 또한, 등가 강성 keq는, 도 8에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k3을 미리 적합한 값으로부터 약간 감소시키면 급감하고, 당해 적합한 값으로부터 약간 증가시키면 급증한다. 즉, 제1 외측 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 외측 스프링(제4 탄성체)(SP22)의 합성 스프링 상수(강성) k4만을 변화시킨 경우도, 도 9에 도시한 바와 같이, 고유 진동수 f21은, 합성 스프링 상수 k4가 커짐에 따라서 약간 커지고(대략 일정하게 유지되고), 반공진점 A의 진동수 fa는 합성 스프링 상수 k4가 작을수록 커지고, 합성 스프링 상수 k4가 커짐에 따라서 서서히 작아진다. 또한, 등가 강성 keq는, 도 9에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k4를 미리 적합한 값으로부터 약간 감소시키면 급감하고, 당해 적합한 값으로부터 약간 증가시키면 급증한다. 즉, 제2 외측 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 10에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k5가 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k5가 작아짐에 따라서 서서히 작아진다. 또한, 어떤 합성 스프링 상수 k5에 대응한 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa와의 차(fa-f21)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k5가 커짐에 따라서 서서히 커진다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수 k5만을 변화시킨 경우, 등가 강성 keq는, 도 10에 도시한 바와 같이, 합성 스프링 상수 k5가 클수록 커지고, 합성 스프링 상수 k5가 작아짐에 따라서 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 대폭으로 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 11에 도시한 바와 같이, 관성 모멘트 J21이 작을수록 커지고, 관성 모멘트 J21이 커짐에 따라서 서서히 작아진다. 또한, 제1 중간 부재(12)의 관성 모멘트 J21만을 변화시켜도, 도 11에 도시한 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 저하시킴으로써(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 K5를 작게 함), 저회전측의 고유 진동수 f21[식 (13) 참조]이나 반공진점 A의 진동수 fa[식 (6) 참조]를 보다 작게 할 수 있게 된다. 반대로, 중간 스프링(SPm)의 강성을 높임으로써(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 K5를 크게 함), 저회전측의 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa와의 차(fa-f21)를 보다 크게 할 수도 있다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 강성을 저하시켜도(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 K5를 작게 해도), 등가 강성 keq가 대폭으로 저하되는 일은 없다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 중간 스프링(SPm)의 강성(스프링 상수 km 및 합성 스프링 상수 K5)을 조정함으로써, 드라이브 부재(11)로의 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 설정할 수 있게 된다. 또한, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 강성을 저하시킴으로써(스프링 상수 k11, k12 및 합성 스프링 상수 K1, K2를 작게 함), 저회전측의 고유 진동수 f21이나 반공진점 A의 진동수 fa를 보다 작게 할 수 있게 된다. 또한, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 강성을 높임으로써(스프링 상수 k21, k22 및 합성 스프링 상수 K3, K4를 크게 함), 반공진점 A의 진동수 fa를 보다 작게 할 수 있다.
그런데 주행용 동력의 발생원으로서의 엔진(내연 기관)(EG)을 탑재하는 차량에서는, 로크업 회전수 Nlup을 보다 저하시켜서 조기에 엔진(EG)으로부터의 토크를 변속기(TM)에 기계적으로 전달함으로써, 엔진(EG)과 변속기(TM) 사이의 동력 전달 효율을 향상시켜, 그에 의해 엔진(EG)의 연비를 보다 향상시킬 수 있다. 단, 로크업 회전수 Nlup의 설정 범위가 될 수 있는 500rpm 내지 1500rpm 정도의 저회전수 영역에서는, 엔진(EG)으로부터 로크업 클러치를 통해 드라이브 부재(11)로 전달되는 진동이 커지고, 특히 3 기통 또는 4 기통 엔진과 같은 기통을 줄인 엔진을 탑재한 차량에 있어서 진동 레벨의 증가가 현저해진다. 따라서, 로크업의 실행 시나 실행 직후에 큰 진동이 변속기(TM) 등으로 전달되지 않도록 하기 위해서는, 로크업이 실행된 상태에서 엔진(EG)으로부터의 토크(진동)를 변속기(TM)로 전달하는 댐퍼 장치(10) 전체[드리븐 부재(16)]의 로크업 회전수 Nlup 부근의 회전수 영역에 있어서의 진동 레벨을 보다 저하시킬 필요가 있다.
이것을 근거로 하여, 본 발명자들은 로크업 클러치(8)에 대하여 정해진 로크업 회전수 Nlup에 기초하여, 엔진(EG)의 회전수가 500rpm에서 1500rpm인 범위(로크업 회전수 Nlup의 상정 설정 범위) 내에 있을 때에 상술한 반공진점 A가 형성되도록 댐퍼 장치(10)를 구성하기로 하였다. 반공진점 A의 진동수 fa에 대응한 엔진(EG)의 회전수 Nea는, "n"을 엔진(내연 기관)(EG)의 기통수로 하면, Nea=(120/n)·fa로 표현된다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 다음 식 (19)를 만족시키도록, 복수의 제1 내측 스프링(SP11)의 합성 스프링 상수 k1, 복수의 제2 내측 스프링(SP12)의 합성 스프링 상수 k2, 복수의 제1 외측 스프링(SP21)의 합성 스프링 상수 k3, 복수의 제2 외측 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 내지 SPm)의 스프링 상수 k11, k12, k21, k22, km과, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22가 선택·설정된다.
Figure 112017105868178-pct00009
이와 같이, 드리븐 부재(16)의 진동 진폭 Θ3을 이론상 제로로 할 수 있는(진동을 보다 저하시킬 수 있는) 반공진점 A를 500rpm에서 1500rpm까지의 저회전수 영역(로크업 회전수 Nlup의 상정 설정 범위) 내로 설정함으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, 반공진점 A를 발생시키는 공진[반공진점 A를 형성하기 위해서 발생시켜야만 하는 공진, 본 실시 형태에서는, 제1 중간 부재(12)의 공진, 도 5에 있어서의 공진점 R1 참조]을 로크업 클러치(8)의 비로크업 영역(도 5에 있어서의 이점 쇄선 참조)에 포함되도록, 보다 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 5에 도시한 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 Nlup보다도 낮아지고, 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 진동수 중 큰 쪽[제2 중간 부재(14)의 고유 진동수]에 대응한 회전수는, 로크업 회전수 Nlup보다도 높아진다. 이에 의해, 로크업 클러치(8)에 의해 로크업이 실행된 시점으로부터, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 및 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 중 한쪽에 의해 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄할 수 있게 된다.
상기 식 (19)를 만족시키도록 댐퍼 장치(10)를 구성할 때에는, 반공진점 A를 발생시키는 공진(도 5에 있어서의 공진점 R1 참조)의 진동수가 당해 반공진점 A의 진동수 fa보다도 작고, 또한 가능한 한 작은 값이 되도록, 스프링 상수 k11, k12, k21, k22, km, 관성 모멘트 J21 및 J22를 선택·설정하면 바람직하다. 이로 인해, 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 보다 작아지도록, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수 km이나 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 스프링 상수 k11, k12가 작게 정해진다. 또한, 저회전측의 고유 진동수 f21이 보다 작아지도록, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, 22)의 스프링 상수 k21, k22가 크게 정해진다. 이에 의해, 저회전측의 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa를 보다 작게 하고, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 및 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대(주파수대)의 시점을 보다 저회전측(저주파측)으로 설정할 수 있게 된다. 또한, 당해 회전수대의 시점을 저회전측으로 설정함으로써, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동의 위상과 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 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 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 반공진점 A 부근에서 드리븐 부재(16)의 진동 감쇠 피크가 발생하고 나서 엔진(EG)의 회전수가 보다 높아지면, 2개의 고유 진동수 중 큰 쪽에서의 공진[본 실시 형태에서는, 제2 중간 부재(14)의 공진, 도 5에 있어서의 공진점 R2 참조]이 발생하고, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동과 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동이 동위상이 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 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 및 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 중 한쪽에 의해 다른 쪽의 적어도 일부가 상쇄된다. 따라서, 반공진점 A보다도 고회전측(고주파측)에서 발생하는 공진의 주파수가 보다 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 발생시킬 수 있게 되어, 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 보다 향상시키기 위해서는, 당해 로크업 회전수 Nlup과 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 진동 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 감쇠할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 반공진점 A의 진동수 fa에 기초하여 댐퍼 장치(10)를 설계함으로써, 댐퍼 장치(10)의 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있게 된다. 그리고 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 로크업 회전수 Nlup이 예를 들어 1000rpm 전후의 값으로 정해질 경우, 예를 들어 900rpm≤(120/n)·fa≤1200rpm을 만족시키도록 댐퍼 장치(10)를 구성함으로써, 실용상 매우 양호한 결과가 얻어지는 것이 확인되고 있다.
또한, 식 (13) 및 (14)로부터 알 수 있는 바와 같이, 댐퍼 장치(10)의 2개의 고유 진동수 f21, f22는, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 양쪽 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 4에 있어서의 외곽선 화살표 참조)이 작용함으로써, 제1 중간 부재(12)의 진동과 제2 중간 부재(14)의 진동이 연성한다(양자의 진동이 서로 영향을 미친다). 이렇게 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 양쪽 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 시프트시키고, 드라이브 부재(11)의 회전수가 보다 낮은 상태에서 드리븐 부재(16)에서의 진동의 서로 상쇄가 보다 양호하게 발생하도록 고유 진동수 f21, f22와 반공진점 A의 진동수 fa를 용이하면서도 또한 적정하게 설정할 수 있게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10)에서는, 2개의 고유 진동수 f21, f22가 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 양쪽 관성 모멘트 J21, J22의 영향을 받으므로, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22를 조정함으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, 반공진점 A의 진동수 fa를 비교예의 댐퍼 장치의 반공진점 진동수 fa'와 동일 정도의 값으로 하면서, 저회전측의 고유 진동수 f21(공진점 R1)을 상기 비교예의 댐퍼 장치에 비해 비로크업 영역의 보다 저회전측으로 용이하게 시프트시킬 수 있다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10)에서는, 비교예의 댐퍼 장치(도 5에 있어서의 파선 참조)에 비해, 반공진점 A 부근에서의 진동 레벨을 보다 저하시킬 수 있게 된다. 이와 같이, 저회전측의 고유 진동수 f21을 보다 작게 해서 반공진점 A 부근에서의 진동 레벨을 보다 저하시킴으로써, 기통 휴지 기능을 갖는 엔진(EG)의 감통 운전의 실행에 따라 당해 엔진(EG)으로부터의 진동의 차수가 저하되는 경우에도, 로크업 회전수 Nlup을 보다 낮게 유지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명자들의 해석에 의하면, 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)를 중간 스프링(SPm)에 의해 서로 연결해서 양자의 진동을 연성시킴으로써, 상기 제1, 제2 및 제3 토크 전달 경로(P1, P2, P3)로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동이 서로 상쇄되기 쉬워져, 반공진점 A 부근에서의 드리븐 부재(16)의 실제 진동 진폭을 보다 작게 할 수 있는 것이나, 제2 내측 스프링(SP12)과 제2 외측 스프링(SP22) 사이의 토크 진폭(토크 변동)의 차를 저감시킬 수 있는(양자의 토크 진폭을 보다 근접시킬 수 있는) 것이 판명되고 있다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 더 낮은 회전수에서의 로크업[엔진(EG)과 드라이브 부재(11)와의 연결]을 허용함과 함께, 엔진(EG)으로부터의 진동이 커지는 경향이 있는 저회전수 영역에 있어서의 진동 감쇠 성능을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
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 표현되고, 상기 식 (14)에 있어서 k5=0으로 하면, 비교예의 댐퍼 장치에 있어서의 제2 중간 부재의 고유 진동수 f22'가 다음 식 (21)과 같이 표현된다. 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 점에서, 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 이해된다.
Figure 112017105868178-pct00010
또한, 상기 식 (6)에 있어서 k5=0으로 하면, 비교예의 댐퍼 장치에 있어서의 반공진점의 진동수 fa'가 다음 식 (22)와 같이 표현된다. 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 fa보다도 작아진다. 단, 댐퍼 장치(10)에서는, 주로 제1 및 제2 중간 부재(12, 14)의 관성 모멘트 J21, J22를 적절히 선택함으로써, 비교예의 댐퍼 장치(도 5에 있어서의 파선 참조)의 반공진점의 진동수 fa'와 동일 정도의 값으로 용이하게 설정할 수 있다.
Figure 112017105868178-pct00011
그리고 상술한 댐퍼 장치(10)에서는, 제1 중간 부재(12)보다도 고유 진동수가 큰 제2 중간 부재(14)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 정해져 있다. 즉, 제1 및 제2 내측 스프링(SP21, SP22)보다도 큰 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, 강성이 높은 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 드라이브 부재(11)에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 저강성화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10)의 등가 강성 keq를 보다 작게 함과 함께, 댐퍼 장치(10)를 포함하는 진동계 전체의 공진, 즉 댐퍼 장치(10) 전체와 차량의 드라이브 샤프트와의 진동에 의한 공진(드라이브 부재와 드라이브 샤프트 사이에서 발생하는 진동에 의한 공진)을 보다 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있게 된다. 따라서, 댐퍼 장치(10)에서는, 상기 반공진점 A의 진동수를 당해 진동계 전체의 공진 주파수에 의해 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 중간 부재(12)[환상 부재(121)만, 또는 환상 부재(121) 및 연결 부재(122)]는 관성 모멘트 J21이 제2 중간 부재(14)의 관성 모멘트 J22보다도 커지게 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 보다 저하시킬 수 있게 된다. 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 보다 크게 할 수 있다. 이에 의해, 저주파측의 고유 진동수 f21을 한층 더 작게 하여, 당해 제1 중간 부재(12)의 공진점을 보다 저회전측(저주파측)으로 설정할 수 있게 된다.
또한, 상기 댐퍼 장치(10)에 있어서, 제1 외측 스프링(SP21)의 스프링 상수 K21은, 제2 외측 스프링(SP22)의 스프링 상수 K22도 크지만(k22<k21), 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 댐퍼 장치(10)의 설계를 용이하게 하기 위해서, 제1 외측 스프링(SP21)의 스프링 상수 K21이나 코일 직경, 축 길이와 같은 제원과, 제2 외측 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 내측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다도 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 따라서 작아진다(도 10 참조). 따라서, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수(강성) km을 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다도 작게 하면, 고유 진동수 f21과 진동수 fa를 한층 더 작게 할 수 있다. 그리고 이러한 구성을 채용해도, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 및 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대의 시점을 보다 저회전측으로 설정할 수 있게 된다. 게다가, 당해 회전수대의 시점을 저회전측으로 설정함으로써, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동의 위상과 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되는 회전수(주파수)도 저회전측(저주파측)으로 설정할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 외측 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 내측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다도 크게 정해져도 된다. 즉, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa와의 차(fa-f21)는, 상술한 바와 같이, 중간 스프링(SPm)의 합성 스프링 상수 k5가 커짐에 따라서 커진다(도 10 참조). 따라서, 중간 스프링(SPm)의 스프링 상수(강성) km을 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22보다도 크게 하면, 고유 진동수 f21과 진동수 fa의 차(fa-f21)와의 차를 크게 하여, 제2 내측 스프링(SP12)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 및 제2 외측 스프링(SP22)으로부터 드리븐 부재(16)로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대, 즉 드리븐 부재(16)의 진동 레벨을 양호하게 저하시킬 수 있는 범위를 보다 넓게 할 수 있게 된다.
이 경우에는, 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa가 보다 작아지고, 또한 양자의 차(fa-f21)가 보다 커지도록, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22를 조정하면 된다. 이러한 구성은, 고유 진동수 f21과 반공진점 A의 진동수 fa를 보다 작게 하기 위한 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22의 수치 설정의 용이성으로부터 보아, 드라이브 부재(11)로의 최대 입력 토크가 비교적 작고, 요구되는 등가 강성 keq가 비교적 낮은 댐퍼 장치에 적용되면 유리하다. 이 경우도, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 및 제1 및 제2 외측 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)에 추가하여, 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[드라이브 부재(11)]과의 실제 슬립 속도(실제 회전 속도차)를 목표 슬립 속도에 일치시키는 슬립 제어가 실행될 경우에는, 상기 반공진점 A의 진동수 fa를 슬립 제어가 실행될 때에 발생하는 샤다의 주파수 fs에 일치시키거나, 당해 샤다의 주파수 fs의 근방의 값으로 설정하거나 해도 된다. 이에 의해, 슬립 제어가 실행될 때에 발생하는 샤다를 보다 저감화할 수 있게 된다. 또한, 샤다의 주파수 fs는, 일체로 회전하는 로크업 피스톤(80) 및 드라이브 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.
또한, 상기 댐퍼 장치(10)에서는, 중간 스프링(SPm)이 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과 당해 댐퍼 장치(10)의 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 댐퍼 장치(10)에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)과의 댐퍼 장치(10)의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치되어도 된다. 이에 의해, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 할 수 있게 된다.
도 12는, 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 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 12에 나타내는 댐퍼 장치(10X)의 드라이브 부재(11X)는, 로크업 클러치의 로크업 피스톤에 고정되는 환상의 제1 플레이트 부재(제1 입력 부재)(111X)와, 예를 들어 댐퍼 허브에 의해 회전 가능하게 지지(조심)됨과 함께 제1 플레이트 부재(111X)에 일체로 회전하도록 연결되는 환상의 제2 플레이트 부재(제2 입력 부재)(112X)와, 제2 플레이트 부재(112X)보다도 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치됨과 함께 복수의 리벳을 통해 제2 플레이트 부재(112X)에 연결(고정)되는 환상의 제3 플레이트 부재(제3 입력 부재)(113X)를 포함한다. 이에 의해, 드라이브 부재(11X), 즉 제1, 제2 및 제3 플레이트 부재(111X, 112X, 113X)는, 로크업 피스톤과 일체로 회전하고, 로크업 클러치의 걸림 결합에 의해 프론트 커버(엔진)와 댐퍼 장치(10X)의 드라이브 부재(11X)가 연결되게 된다. 또한, 로크업 클러치가 다판 유압식 클러치일 경우에는, 제1 플레이트 부재(111X)는, 당해 로크업 클러치의 클러치 드럼으로서 구성되어도 된다.
제1 플레이트 부재(111X)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 로크업 피스톤에 고정되는 환상의 고정부(111a)와, 고정부(111a)의 외주부로부터 축 방향으로 연장된 통 형상부(111b)와, 통 형상부(111b)의 헐거운 단부로부터 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 직경 방향 외측으로 연장됨과 함께 고정부(111a)로부터 이격하도록 축 방향으로 연장되는 복수(예를 들어 4개)의 스프링 맞닿음부(외측 맞닿음부)(111c)와, 통 형상부(111b)의 헐거운 단부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장된 복수의 걸림 결합 볼록부(111e)를 갖는다.
제2 플레이트 부재(112X)는, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어 3개)의 스프링 수용창(112w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(112w)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되는 복수(예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1121)와, 각각 대응하는 스프링 수용창(112w)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1121)와 제2 플레이트 부재(112X)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수(예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1122)와, 복수(예를 들어 3개)의 스프링 맞닿음부(내측 맞닿음부)(112c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(112c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창(112w)[스프링 지지부(1121, 1122)] 사이에 1개씩 설치된다. 또한, 제2 플레이트 부재(112X)의 외주부에는, 복수의 걸림 결합 오목부가 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있고, 각 걸림 결합 오목부에는, 제1 플레이트 부재(111X)가 대응하는 걸림 결합 볼록부(111e)가 직경 방향의 간극을 가지고 끼워 맞추어진다. 걸림 결합 볼록부(111e)를 당해 걸림 결합 오목부에 끼워 맞춤으로써, 제1 및 제2 플레이트 부재(111X, 112X)는, 직경 방향으로 상대 이동 가능하게 된다.
제3 플레이트 부재(113X)도, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있다. 제3 플레이트 부재(113X)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어 3개)의 스프링 수용창(113w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(113w)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되는 복수(예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1131)와, 각각 대응하는 스프링 수용창의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1131)와 제3 플레이트 부재(113X)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수(예를 들어 3개)의 스프링 지지부(1132)와, 복수(예를 들어 3개)의 스프링 맞닿음부(제3 맞닿음부)(113c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(113c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 지지부(1131, 1132)(스프링 수용창) 사이에 1개씩 설치된다.
댐퍼 장치(10X)의 제1 중간 부재(12X)는, 예를 들어 복수의 리벳을 통해 터빈 허브에 고정되어 터빈 러너(5)에 일체 회전하도록 연결되는 환상 부재다. 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 중간 부재(12X)는 내주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 축 방향으로 연장된 복수(예를 들어 3개)의 스프링 맞닿음부(12c)와, 외주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 축 방향으로 연장된 복수(예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(12d)를 갖는다. 제2 스프링 맞닿음부(12d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제1 중간 부재(12X)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.
댐퍼 장치(10X)의 제2 중간 부재(14X)는, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 및 중간 스프링(SPm)의 외주부나 로크업 피스톤측[엔진(EG)측]의 측부(도 12에 있어서의 우측 측부), 터빈 러너(5)측[변속기(TM)측]의 측부의 외주측을 지지(가이드)하도록 환상으로 형성되어 있다. 제2 중간 부재(14X)는, 드라이브 부재(11X)의 제1 플레이트 부재(111X)의 통 형상부(111b)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)되어, 유체 전동실(9) 내의 외주측 영역에 배치된다. 그리고 제2 중간 부재(14X)는, 제1 중간 부재(12X)의 것보다도 큰 고유 진동수 및 제1 중간 부재(12X)의 것보다도 작은 관성 모멘트를 갖는다.
또한, 제2 중간 부재(14X)는, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(예를 들어 180° 간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(14ca)와, 주위 방향으로 간격을 두고 배치된 복수(예를 들어 180° 간격으로 2개)의 스프링 맞닿음부(14cb)를 갖는다. 도 12에 도시한 바와 같이, 각 스프링 맞닿음부(14ca)는, 제2 중간 부재(14X)의 로크업 피스톤측(도 12에 있어서의 우측)의 측부로부터 터빈 러너(5)측으로 축 방향으로 연장되고, 각 스프링 맞닿음부(14cb)는 대응하는 스프링 맞닿음부(14ca)와 축 방향에 대향하도록, 제2 중간 부재(14X)의 터빈 러너(5)측의 주연부로부터 기울기 내측으로 연장되어 있다.
또한, 제2 중간 부재(14X)는 로크업 피스톤측의 측부의 인접하는 스프링 맞닿음부(14ca)의 주위 방향에 있어서의 사이로부터 터빈 러너(5)측으로 축 방향으로 연장된 복수(예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14da)와, 터빈 러너(5)측의 주연부의 인접하는 스프링 맞닿음부(14cb)의 주위 방향에 있어서의 사이로부터 기울기 내측으로 연장된 복수(예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14db)를 갖는다. 제2 스프링 맞닿음부(14da)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제2 중간 부재(14X)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(14da)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다. 제2 스프링 맞닿음부(14db)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제2 중간 부재(14X)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(14db)는, 대응하는 2개의 제2 스프링 맞닿음부(14da)와 축 방향에 대향하도록, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
댐퍼 장치(10X)의 드리븐 부재(16X)는, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 도 12에 도시한 바와 같이, 드라이브 부재(11X)의 제2 플레이트 부재(112X)와 제3 플레이트 부재(113X)와의 축 방향에 있어서의 사이에 배치됨과 함께 댐퍼 허브에 리벳을 통해 고정된다. 드리븐 부재(16)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어 3개)의 스프링 수용창과, 당해 드리븐 부재(16)의 내주연에 근접하도록 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 형성된 복수(예를 들어 3개)의 내측 스프링 맞닿음부(내측 맞닿음부)(16ci)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(16ci)보다도 직경 방향 외측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열함과 함께 터빈 러너(5)측으로부터 로크업 피스톤(80)측으로 축 방향으로 연장되는 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 수용창 사이에 1개씩 설치된다.
제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용하는)과 함께 주위 방향[환상 부재(121)의 주위 방향]으로 교대로 배열되도록, 드라이브 부재(11X) 즉 제2 및 제3 플레이트 부재(112X, 113X)가 대응하는 스프링 지지부(1121, 1122, 1131, 1132)에 의해 지지된다. 또한, 제2 플레이트 부재(112X)의 각 스프링 맞닿음부(112c)는, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 스프링 수용창(112w) 내에 배치되어서 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 마찬가지로, 제3 플레이트 부재(113X)의 각 스프링 맞닿음부(113c)도, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 서로 다른 스프링 수용창(113w) 내에 배치된(쌍을 이루지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
또한, 제1 중간 부재(12X)의 각 스프링 맞닿음부(12c)는, 터빈 러너(5)측으로부터 제3 플레이트 부재(113X)의 대응하는 스프링 수용창(113w) 내에 삽입됨과 함께, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 부재(16X)의 각 내측 스프링 맞닿음부(16ci)는, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 드라이브 부재(11X)의 스프링 맞닿음부(112c, 113c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
한편, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)은, 제2 중간 부재(14X)에 의해, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용하는)과 함께 당해 제2 중간 부재(14X)의 주위 방향을 따라 교대로 배열하도록 지지된다. 또한, 드라이브 부재(11X)의 제1 플레이트 부재(111X)의 스프링 맞닿음부(111c)는, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14X)의 각 스프링 맞닿음부(14ca, 14cb)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 부재(16X)의 각 외측 스프링 맞닿음부(16co)는, 드라이브 부재(11X)의 각 스프링 맞닿음부(111c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
그리고 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 외측 스프링(SP21) 및 제2 외측 스프링(SP22)과 주위 방향을 따라 배열되도록, 제2 중간 부재(14X)에 의해 지지된다. 각 중간 스프링(SPm)은, 댐퍼 장치(10X)의 설치 상태에 있어서, 제1 중간 부재(12X)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(12d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14X)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14da)와 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14db)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(12d, 14da, 14db) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 댐퍼 장치(10X)에 있어서도, 제1 중간 부재(12X)보다도 고유 진동수가 큰 제2 중간 부재(14X)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 되어 있다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 축심보다도 댐퍼 장치(10X)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10X)에 있어서도, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)은, 각각의 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 강성이 높은 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 드라이브 부재(11X)에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 저강성화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10X)의 등가 강성 keq를 보다 작게 함과 함께, 댐퍼 장치(10X)를 포함하는 진동계 전체의 공진을 보다 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있게 된다. 따라서, 댐퍼 장치(10X)에 있어서도, 상기 반공진점 A의 진동수를 당해 진동계 전체의 공진 주파수에 의해 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 중간 부재(14X)에 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 지지시킴으로써, 드라이브 부재(11X)나 드리븐 부재(16X)에 대한 제2 중간 부재(14X)의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과, 당해 제2 중간 부재(14X)와의 상대 속도를 작게 할 수 있게 된다. 따라서, 제2 중간 부재(14X)와 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10X) 전체의 히스테리시스를 저하시킬 수 있게 된다. 또한, 댐퍼 장치(10X)의 제1 중간 부재(12X)는, 터빈 러너(5)에 고정됨과 함께 서로 인접하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부에 맞닿도록 축 방향으로 연장되는 복수의 스프링 맞닿음부(12c)를 갖는다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10X)의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 내측에 배치되는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 양쪽에 제1 중간 부재(12X)를 연결함과 함께 당해 제1 중간 부재(12X)를 터빈 러너(5)에 연결할 수 있게 된다.
도 13은, 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 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 13에 나타내는 댐퍼 장치(10Y)의 드라이브 부재(11Y)는, 상술한 제1 플레이트 부재(111X)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(SP21)의 주위 방향의 단부에 맞닿는 스프링 맞닿음부(외측 맞닿음부)(111c)를 갖는다. 또한, 제2 플레이트 부재(112Y)는, 복수(예를 들어 3개)의 스프링 수용창과, 복수(예를 들어 3개)의 스프링 맞닿음부(112c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(112c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창 사이에 1개씩 설치된다. 제1 및 제2 플레이트 부재(111Y, 112Y)는, 상술한 제1 플레이트 부재(111X) 및 제2 플레이트 부재(112X)와 마찬가지로 구성된 끼워 맞춤부를 통해 서로 연결된다.
댐퍼 장치(10Y)의 제1 중간 부재(12Y)는, 상기 댐퍼 장치(10)의 제1 중간 부재(12)의 것과 마찬가지로 구성된 환상 부재(121Y) 및 연결 부재(122Y)를 갖는다. 댐퍼 장치(10Y)의 제2 중간 부재(14Y)는, 상기 댐퍼 장치(10X)의 제1 중간 부재(12X)와 마찬가지로 구성되어 있다. 제2 중간 부재(14Y)는, 드라이브 부재(11Y)의 제1 플레이트 부재(111Y)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)됨과 함께, 각각 복수의 제1 외측 스프링(SP21), 제2 외측 스프링(SP22) 및 중간 스프링(SPm)을 주위 방향을 따라 배열되도록 지지한다. 그리고 제2 중간 부재(14Y)도, 제1 중간 부재(12Y)의 것보다도 큰 고유 진동수 및 제1 중간 부재(12Y)의 것보다도 작은 관성 모멘트를 갖는다.
댐퍼 장치(10Y)의 드리븐 부재(16Y)는, 제1 출력 플레이트(제1 출력 부재)(161Y)와, 제1 출력 플레이트(161Y)보다도 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, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어 3개)의 스프링 수용창(161w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(161w)의 내주연을 따라 연장되는 복수(예를 들어 3개)의 스프링 지지부(161a)와, 각각 대응하는 스프링 수용창(161w)의 외주연을 따라서 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 수용창(161w)[스프링 지지부(161a, 161b)] 사이에 1개씩 설치된다.
드리븐 부재(16Y)의 제2 출력 플레이트(162Y)는, 판 형상의 환상 부재로서 구성되어 있고, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어 3개)의 스프링 수용창(162w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(162w)의 내주연을 따라 연장되는 복수(예를 들어 3개)의 스프링 지지부(162a)와, 각각 대응하는 스프링 수용창(162w)의 외주연을 따라서 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 외측 스프링 맞닿음부(162co)는, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(162ci)보다도 직경 방향 외측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열한다.
제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용하는)과 함께 주위 방향[환상 부재(121)의 주위 방향]으로 교대로 배열되도록, 드리븐 부재(16Y) 즉 제1 및 제2 출력 플레이트(161Y, 162Y)가 대응하는 스프링 지지부(161a, 161b, 162a, 162b)에 의해 지지된다. 또한, 드라이브 부재(11Y)의 제2 플레이트 부재(112Y)의 각 스프링 맞닿음부(112c)는, 댐퍼 장치(10Y)의 설치 상태에 있어서, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12Y)의 스프링 맞닿음부(121c, 122c)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 부재(16Y)의 스프링 맞닿음부(161c) 및 내측 스프링 맞닿음부(162ci)는, 댐퍼 장치(10)의 설치 상태에 있어서, 드라이브 부재(11Y)의 스프링 맞닿음부(112c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
한편, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)은, 제2 중간 부재(14Y)에 의해, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용하는)과 함께 당해 제2 중간 부재(14Y)의 주위 방향을 따라 교대로 배열하도록 지지된다. 또한, 드라이브 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(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14Y)의 각 스프링 맞닿음부(14ca, 14cb)는, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 부재(16Y)의 각 외측 스프링 맞닿음부(162co)는, 드라이브 부재(11Y)의 각 스프링 맞닿음부(111c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다.
그리고 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 외측 스프링(SP21) 및 제2 외측 스프링(SP22)과 주위 방향을 따라 배열되도록, 제2 중간 부재(14Y)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(121d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14Y)의 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14da)와 한 쌍의 제2 스프링 맞닿음부(14db)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(121d, 14da, 14db) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 댐퍼 장치(10Y)에 있어서도, 제1 중간 부재(12Y)보다도 고유 진동수가 큰 제2 중간 부재(14Y)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 되어 있다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 축심보다도 댐퍼 장치(10Y)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10Y)에 있어서도, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)은, 각각의 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 강성이 높은 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 드라이브 부재(11Y)에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 저강성화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10Y)의 등가 강성 keq를 보다 작게 함과 함께, 댐퍼 장치(10Y)를 포함하는 진동계 전체의 공진을 보다 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있게 된다. 따라서, 댐퍼 장치(10Y)에 있어서도, 상기 반공진점 A의 진동수를 당해 진동계 전체의 공진 주파수에 의해 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 중간 부재(14Y)에 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 지지시킴으로써, 드라이브 부재(11Y)나 드리븐 부재(16Y)에 대한 제2 중간 부재(14Y)의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과, 당해 제2 중간 부재(14Y)와의 상대 속도를 작게 할 수 있게 된다. 따라서, 제2 중간 부재(14Y)와 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10Y) 전체의 히스테리시스를 저하시킬 수 있게 된다. 또한, 댐퍼 장치(10Y)의 제1 중간 부재(12Y)는, 터빈 러너(5)에 고정됨과 함께 서로 인접하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부에 맞닿는 스프링 맞닿음부(122c)를 갖는 연결 부재(122Y)를 포함한다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10Y)의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 내측에 배치되는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 양쪽에 제1 중간 부재(12Y)를 연결함과 함께 당해 제1 중간 부재(12Y)를 터빈 러너(5)에 연결할 수 있게 된다.
도 14는, 본 개시의 다른 댐퍼 장치(10Z)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10Y)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10 내지 10Y)와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 14에 도시하는 댐퍼 장치(10Z)의 드라이브 부재(11Z)는, 도 13에 나타내는 댐퍼 장치(10Y)의 드라이브 부재(11Y)와 기본적으로 동일한 것이며, 제1 및 제2 플레이트 부재(111Z, 112Z)를 포함한다. 또한, 드리븐 부재(16Z)는 댐퍼 장치(10Y)의 드리븐 부재(16Y)와 기본적으로 동일한 것이며, 제1 및 제2 출력 플레이트(161Z, 162Z)를 포함한다. 또한, 제1 중간 부재(12Z)의 연결 부재(122Z)는, 댐퍼 장치(10Y)의 연결 부재(122Y)와 기본적으로 동일한 것이다. 이에 반해, 제1 중간 부재(12Z)의 환상 부재(121Z)는, 제2 스프링 맞닿음부(121d)를 갖고 있지 않은 점에서 댐퍼 장치(10Y)의 환상 부재(121Y)와 상이하다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)의 제2 중간 부재(14Z)는, 터빈 러너(5)에 의해 회전 가능하게 지지(조심)되고, 각각 복수의 제1 외측 스프링(SP21) 및 제2 외측 스프링(SP22)을 주위 방향을 따라 배열되도록 지지하는 것이다. 제2 중간 부재(14X)도, 제1 중간 부재(12Z)의 것보다도 큰 고유 진동수 및 제1 중간 부재(12Z)의 것보다도 작은 관성 모멘트를 갖는다.
터빈 러너(5)의 터빈 쉘(50)에는, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)과, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과의 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향에 있어서의 사이에 위치하도록 환상의 지지부(50s)가 고정되어 있다. 당해 지지부(50s)로부터는, 복수(예를 들어 4개)의 스프링 맞닿음부(50d)가 주위 방향으로 간격을 두고 직경 방향으로 연장되어 있다. 스프링 맞닿음부(50d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 터빈 러너(5)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 스프링 맞닿음부(50d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다. 또한, 제2 중간 부재(14Z)에는, 지지부(50s)에 의해 직경 방향으로 지지되는 피지지부(14s)가 형성되어 있다. 또한, 제2 중간 부재(14Z)로부터는, 복수(예를 들어 4개)의 제2 스프링 맞닿음부(14d)가 주위 방향으로 간격을 두고 직경 방향으로 연장되어 있다. 제2 스프링 맞닿음부(14d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 터빈 러너(5)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.
복수의 중간 스프링(SPm)은, 각각 터빈 러너(5)의 지지부(50s)에 의해 직경 방향으로 지지된다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 터빈 러너(5)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(50d)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(SP21, SP22)과 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)과의 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(SP21, SP22) 중 적어도 어느 한쪽 및 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 중 적어도 어느 한쪽과 축 방향으로 부분적으로 겹친다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 단부와 스프링 맞닿음부(50d) 및 제2 스프링 맞닿음부(14d) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 댐퍼 장치(10Z)에 있어서도, 제1 중간 부재(12Z)보다도 고유 진동수가 큰 제2 중간 부재(14Z)에 대응한 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 되어 있다. 즉, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 축심은, 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 축심보다도 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)에 있어서도, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)은, 각각의 전체가 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 강성이 높은 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 드라이브 부재(11Z)에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 저강성화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10Z)의 등가 강성 keq를 보다 작게 함과 함께, 댐퍼 장치(10Z)를 포함하는 진동계 전체의 공진을 보다 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있게 된다. 따라서, 댐퍼 장치(10Z)에 있어서도, 상기 반공진점 A의 진동수를 당해 진동계 전체의 공진 주파수에 의해 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 중간 부재(14Z)에 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)을 지지시킴으로써, 드라이브 부재(11Z)나 드리븐 부재(16Z)에 대한 제2 중간 부재(14Z)의 비틀림각에 따라서 휘는 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과, 당해 제2 중간 부재(14Z)와의 상대 속도를 작게 할 수 있게 된다. 따라서, 제2 중간 부재(14Z)와 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10Z) 전체의 히스테리시스를 저하시킬 수 있게 된다. 또한, 댐퍼 장치(10Z)의 제1 중간 부재(12Z)도, 터빈 러너(5)에 고정됨과 함께 서로 인접하는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부에 맞닿는 스프링 맞닿음부(122c)를 갖는 연결 부재(122Z)를 포함한다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10Z)의 축 길이의 증가를 억제하면서, 직경 방향 외측에 배치되는 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)의 양쪽에 제1 중간 부재(12Z)를 연결함과 함께 당해 제1 중간 부재(12Z)를 터빈 러너(5)에 연결할 수 있게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)을 제1 및 제2 외측 스프링(SP21, SP22)과 제1 및 제2 내측 스프링(SP11, SP12)과의 댐퍼 장치(10Z)의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치함으로써, 스프링(SP11 내지 SPm)의 비틀림각(스트로크)을 양호하게 확보할 수 있게 된다.
또한, 댐퍼 장치(10Z)에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은 제1 중간 부재(12Z) [예를 들어 연결 부재(122)]에 의해 직경 방향으로 지지되어도 된다. 이 경우, 중간 스프링(SPm)을 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지하는 복수의 제2 스프링 맞닿음부가 제1 중간 부재(12Z)에 설치되어도 된다.
도 15는, 본 개시의 또 다른 댐퍼 장치(10V)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10V)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10 내지 10Z)와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 15에 도시하는 댐퍼 장치(10V)는, 드라이브 부재(11V)와 제1 중간 부재(12V) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수의 제1 스프링(제1 탄성체) (SP1), 제1 중간 부재(12V)와 드리븐 부재(16V) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수의 제2 스프링(제2 탄성체)(SP2), 드라이브 부재(11V)와 제2 중간 부재(14V) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수의 제3 스프링(제3 탄성체) (SP3), 제2 중간 부재(14V)와 드리븐 부재(16V) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수의 제4 스프링(제4 탄성체)(SP4), 및 제1 중간 부재(12V)와 제2 중간 부재(14V) 사이에 배치되어서 회전 토크를 전달하는 복수의 중간 스프링(제5 탄성체)(SPm)을 포함한다.
또한, 댐퍼 장치(10V)에서는, 제1 스프링(SP1)의 강성 즉 스프링 상수를 "k11"로 하고, 제2 스프링(SP2)의 강성 즉 스프링 상수를 "k12"로 하고, 제3 스프링(SP3)의 강성 즉 스프링 상수를 "k21"로 하고, 제4 스프링(SP4)의 강성 즉 스프링 상수를 "k22"로 했을 때에, 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22가, k11≠k21, 또한 k11/k21≠k12/k22라고 하는 관계를 만족시키도록 선택된다. 스프링 상수 k11, k12, k21 및 k22가, k11≠k21, 또한 k11/k21≠k12/k22라고 하는 관계를 만족시키도록 선택된다. 보다 상세하게는, 스프링 상수 k11, k12, k21, 및 k22는, k11/k21<k12/k22, 및 k11<k12<k22<k21이라고 하는 관계를 만족시킨다. 즉, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 스프링 상수 k21, k22 중 큰 쪽(k21)은, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 스프링 상수 k11, k12 중 큰 쪽(k12)보다도 커진다. 또한, 중간 스프링(SPm)의 강성 즉 스프링 상수를 "km"으로 했을 때에, 스프링 상수 k11, k12, k21, k22 및 km은, k11<km<k12<k22<k21이라고 하는 관계를 만족시킨다.
도 15에 도시하는 댐퍼 장치(10V)의 드라이브 부재(11V)는, 단판식의 로크업 클러치의 로크업 피스톤 또는 다판식의 로크업 클러치의 클러치 드럼과 일체로 회전하도록 연결되는 것이며, 복수의 제1 스프링 맞닿음부(111c)와, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(112c)를 갖는다. 드라이브 부재(11V)의 외주부는, 로크업 피스톤 또한 클러치 드럼과 걸림 결합한다. 또한, 복수의 제1 스프링 맞닿음부(111c)는, 드라이브 부재(11V)의 외주부로부터 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 내측으로 연장되어 있다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(112c)는, 드라이브 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. 이에 의해, 제1 및 제2 스프링 맞닿음부(111c 및 112c)는, 댐퍼 장치(10V)의 축 방향에 있어서 서로 이격한다.
댐퍼 장치(10V)의 제1 중간 부재(12V)는, 제2 중간 부재(14V)에 근접하도록 배치되는 제1 플레이트 부재(121V)와, 당해 제1 플레이트 부재(121V)보다도 댐퍼 장치(10V)의 축 방향에 있어서의 도시하지 않은 프론트 커버측에 배치되는 제2 플레이트 부재(122V)와, 제1 플레이트 부재(121V)보다도 제2 중간 부재(14V) 측에 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. 도시한 바와 같이, 제1 플레이트 부재(121V)는 복수의 내측 스프링 수용창(121wi)과, 복수의 외측 스프링 수용창(121wo)과, 각각 복수의 스프링 지지부(1211, 1212, 1214)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(121ci)와, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(121co)를 갖는다.
복수의 내측 스프링 수용창(121wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제1 플레이트 부재(121V)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1211)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(121wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1212)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(121wi)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1211)와 제1 플레이트 부재(121V)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(121ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용창(121wi)[스프링 지지부(1211, 1212)] 사이에 1개씩 설치된다. 복수의 외측 스프링 수용창(121wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용창(121wi)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 제1 플레이트 부재(121V)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1214)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(121wo)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(121co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용창(121wo)[스프링 지지부(1214)] 사이에 1개씩 설치된다.
제2 플레이트 부재(122V)는, 복수의 내측 스프링 수용창(122wi)과, 복수의 외측 스프링 수용창(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 수용창(122wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제2 플레이트 부재(122V)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1221)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(122wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1222)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(122wi)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1221)와 제2 플레이트 부재(122V)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(122ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용창(122wi)[스프링 지지부(1221, 1222)] 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용창(122wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용창(122wi)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 제2 플레이트 부재(122V)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1223)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(122wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1224)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(122wo)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1223)와 제2 플레이트 부재(122V)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(122co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용창(122wo)[스프링 지지부(1223, 1224)] 사이에 1개씩 설치된다.
제3 플레이트 부재(123V)는, 복수의 스프링 맞닿음부(123d)를 갖는다. 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 15에 도시한 바와 같이, 제3 플레이트 부재(123V)의 내주부는, 스프링 지지부(1212)와 외측 스프링 맞닿음부(121co)와의 직경 방향에 있어서의 사이에서 제2 중간 부재(14V) 측으로 돌출되도록, 복수의 리벳을 통해 제1 및 제2 플레이트 부재(121V, 122V)에 연결(고정)된다.
댐퍼 장치(10V)의 제2 중간 부재(14V)는, 터빈 러너(5)에 근접하도록 배치되는 제1 플레이트 부재(141V)와, 당해 제1 플레이트 부재(141V)보다도 도시하지 않은 프론트 커버 즉 엔진측(도면 중 우측)에 배치되는 제2 플레이트 부재(142V)와, 당해 제2 플레이트 부재(142V)보다도 프론트 커버측에 배치되는 제3 플레이트 부재(143V)를 포함한다. 제1 내지 제3 플레이트 부재(141V, 142V, 124V)는, 각각 환상으로 형성되어 있고, 복수의 리벳을 통해 서로 연결된다.
제1 플레이트 부재(141V)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수의 스프링 수용창(141w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(141w)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열하는 복수의 스프링 지지부(1411)와, 각각 대응하는 스프링 수용창(141w)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1411)와 제1 플레이트 부재(141V)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수의 스프링 지지부(1412)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(141ci)와, 복수의 스프링 지지부(1412)보다도 직경 방향 외측에 형성된 환상의 스프링 지지부(1413)와, 복수의 스프링 지지부(1412)보다도 직경 방향 외측에 형성된 복수의 외측 스프링 맞닿음부(141co)를 갖는다.
제1 플레이트 부재(141V)의 복수의 내측 스프링 맞닿음부(141ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창(141w)[스프링 지지부(1411, 1412)] 사이에 1개씩 설치된다. 또한, 환상의 스프링 지지부(1413)는, 복수의 제3 스프링(SP3)의 외주부나 터빈 러너(5)측(변속기측)의 측부(도 15에 있어서의 좌측의 측부) 및 당해 측부의 내주측, 프론트 커버측의 측부의 외주측(견부)을 지지(가이드)하도록 형성되어 있다. 또한, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(141co)는, 환상의 스프링 지지부(1413) 내로 돌출되도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.
제2 플레이트 부재(142V)는, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수의 스프링 수용창(142w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(142w)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열하는 복수의 스프링 지지부(1421)와, 각각 대응하는 스프링 수용창(142w)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1421)와 제2 플레이트 부재(142V)의 직경 방향에 있어서 대향하는 복수의 스프링 지지부(1422)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(142ci)와, 복수의 스프링 지지부(1242)보다도 직경 방향 외측에 형성된 복수의 외측 스프링 맞닿음부(142co)를 갖는다. 제2 플레이트 부재(142V)의 복수의 내측 스프링 맞닿음부(142ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창(142w) [스프링 지지부(1421, 1422)] 사이에 1개씩 설치된다. 또한, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(142co)는, 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향으로 돌출하도록 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.
제3 플레이트 부재(143V)는, 환상의 스프링 지지부(1431)와, 복수의 스프링 맞닿음부(143d)를 갖는다. 스프링 지지부(1431)는, 복수의 중간 스프링(SPm)의 외주부나 터빈 러너(5)측(변속기측)의 측부(도 15에 있어서의 좌측 측부), 프론트 커버측의 측부의 외주측(견부)를 지지(가이드)하도록 형성되어 있다. 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 15에 도시한 바와 같이, 제3 플레이트 부재(143V)의 내주부는, 스프링 지지부(1422)와 외측 스프링 맞닿음부(142co)와의 직경 방향에 있어서의 사이에서 도시하지 않은 프론트 커버측[제1 중간 부재(12V) 측]으로 돌출되도록, 복수의 리벳을 통해 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)에 연결(고정)된다.
댐퍼 장치(10V)의 드리븐 부재(16V)의 내주부는, 터빈 러너(5)와 함께 도시하지 않은 댐퍼 허브에 리벳을 통해 고정된다. 도시한 바와 같이, 드리븐 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, 드리븐 부재(16V)의 내주부로부터 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 외측으로 연장되어 있다. 또한, 복수의 제2 스프링 맞닿음부(162c)는, 드리븐 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. 이에 의해, 제1 및 제2 스프링 맞닿음부(161c 및 162c)도, 댐퍼 장치(10V)의 축 방향에 있어서 서로 이격한다.
도 15에 도시한 바와 같이, 제1 중간 부재(12V)의 제1 및 제2 플레이트 부재(121V, 122V)는, 스프링 지지부(1211 내지 1214)가 대응하는 스프링 맞닿음부(1221 내지 1224)와 대향하도록 연결된다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 제1 중간 부재(12V)는, 제2 중간 부재(14V)로부터 축 방향으로 이격해서 당해 제2 중간 부재(14V)보다도 도시하지 않은 프론트 커버측에 위치하는 동시에, 그 최외주부가 제2 중간 부재(14V)의 최외주부보다도 직경 방향 내측에 위치하도록 배치된다. 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 제4 스프링(SP4)은, 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)에 의해 지지된다. 제1 플레이트 부재(121V)의 스프링 지지부(1214) 및 제2 플레이트 부재(122V)의 스프링 지지부(1223, 1224)는, 대응하는 제1 스프링(SP1)을 지지(가이드)한다. 즉, 복수의 제1 스프링(SP1)은, 복수의 제2 스프링(SP2)보다도 직경 방향 외측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)에 의해 지지된다. 그리고 제1 및 제2 플레이트 부재(121V, 122V)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 드라이브 부재(11V)의 제1 스프링 맞닿음부(111c)가 직경 방향 외측으로부터 삽입됨과 함께, 드리븐 부재(16V)의 제1 스프링 맞닿음부(161c)가 직경 방향 내측으로부터 삽입된다.
드라이브 부재(11V)의 제1 스프링 맞닿음부(111c)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제1 스프링(SP1) 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 드라이브 부재(11V)의 스프링 맞닿음부(111c)와 맞닿지 않고 있는 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) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 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 맞닿지 않고 있는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 드라이브 부재(11V)와 제1 중간 부재(12V)가 병렬로 작용하는 복수의 제1 스프링(SP1)을 통해 연결됨과 함께, 제1 중간 부재(12V)와 드리븐 부재(16V)가 병렬로 작용하는 복수의 제2 스프링(SP2)을 통해 연결된다. 따라서, 드라이브 부재(11V) 및 드리븐 부재(16V)는, 복수의 제1 스프링(SP1), 제1 중간 부재(12V) 및 복수의 제2 스프링(SP2)을 통해 연결된다.
도 15에 도시한 바와 같이, 제2 중간 부재(14V)의 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)는, 대응하는 스프링 지지부(1411 및 1421)끼리가 서로 대향함과 함께, 대응하는 스프링 지지부(1412 및 1422)끼리가 서로 대향하도록 연결된다. 또한, 제2 중간 부재(14V)의 제1 플레이트 부재(141V)의 스프링 지지부(1413)는, 복수의 제3 스프링(SP3)을 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 지지한다. 또한, 제1 플레이트 부재(141V)의 스프링 지지부(1411, 1412) 및 제2 플레이트 부재(142V)의 스프링 지지부(1421, 1422)는, 대응하는 제4 스프링(SP4)을 지지(가이드)한다. 즉, 복수의 제4 스프링(SP4)은, 복수의 제3 스프링(SP3)보다도 직경 방향 내측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)에 의해 지지된다. 또한, 제1 및 제2 플레이트 부재(141V, 142V)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 드라이브 부재(11V)의 제2 스프링 맞닿음부(112c)가 직경 방향 외측으로부터 삽입됨과 함께, 드리븐 부재(16V)의 제2 스프링 맞닿음부(162c)가 직경 방향 내측으로부터 삽입된다.
드라이브 부재(11V)의 제2 스프링 맞닿음부(112c)는, 댐퍼 장치(10V)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제3 스프링(SP3) 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 드라이브 부재(11V)의 스프링 맞닿음부(112c)와 맞닿지 않고 있는 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) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 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 맞닿지 않고 있는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 드라이브 부재(11V)와 제2 중간 부재(14V)가 병렬로 작용하는 복수의 제3 스프링(SP3)을 통해 연결됨과 함께, 제2 중간 부재(14V)와 드리븐 부재(16V)가 병렬로 작용하는 복수의 제4 스프링(SP4)을 통해 연결된다. 따라서, 드라이브 부재(11V) 및 드리븐 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 제2 중간 부재(14V)의 제3 플레이트 부재(143V)의 스프링 지지부(1431)에 의해 지지되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)과 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)과의 축 방향에 있어서의 사이에서, 당해 축 방향으로부터 보아 제1 스프링(SP1) 및 제3 스프링(SP3)과 직경 방향으로 부분적으로 중첩된다. 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)이 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)이 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, 제3 스프링(SP3)의 설치 반경 rSP3은, 제1, 제2 및 제4 스프링(SP1, SP2, SP4)의 설치 반경 rSP1, rSP2, rSP4보다도 크게 정해져 있다. 또한, 제1 스프링(SP1)의 설치 반경 rSP1은, 제2 및 제4 스프링(SP2, SP4)의 설치 반경 rSP2, rSP4보다도 크게 정해져 있다. 또한, 제4 스프링(SP4)의 설치 반경 rSP4는, 제2 스프링(SP2)의 설치 반경 rSP2보다도 크게 정해져 있다. 그리고 댐퍼 장치(10V)에 있어서도, 제2 중간 부재(14V)의 고유 진동수(f22)는 제1 중간 부재(12V)의 고유 진동수(f21)보다도 크고, 제1 중간 부재(12V)보다도 고유 진동수가 큰 제2 중간 부재(14V)에 대응한 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 되어 있다. 즉, 제1 내지 제4 스프링(SP1 내지 SP4) 중, 가장 큰 스프링 상수(강성)를 갖는 제3 스프링(SP3)의 축심은, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)[및 제4 스프링(SP4)]의 축심보다도 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 제3 스프링(SP3)은 축 방향으로부터 보아 제1 스프링(SP1)과 직경 방향으로 부분적으로 중첩되도록, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)[및 제4 스프링(SP4)]의 직경 방향 외측에 배치되게 된다.
이에 의해, 강성이 높은 제3 스프링(SP3)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 드라이브 부재(11V)에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제3 스프링(SP3)을 저강성화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10V)의 등가 강성 keq를 보다 작게 함과 함께, 댐퍼 장치(10V)를 포함하는 진동계 전체의 공진을 보다 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있게 된다. 따라서, 댐퍼 장치(10V)에 있어서도, 상기 반공진점 A의 진동수를 당해 진동계 전체의 공진 주파수에 의해 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 중간 부재(14V)에 제3 스프링(SP3)을 지지시킴으로써, 드라이브 부재(11V)나 드리븐 부재(16V)에 대한 제2 중간 부재(14V)의 비틀림각에 따라서 휘는 제3 스프링(SP3)과, 당해 제2 중간 부재(14V)와의 상대 속도를 작게 할 수 있게 된다. 따라서, 제2 중간 부재(14V)와 제3 스프링(SP3) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10V) 전체의 히스테리시스를 저하시킬 수 있게 된다.
또한, 제3 스프링(SP3)은, 제4 스프링(SP4)의 댐퍼 장치(10V)의 직경 방향에 있어서의 외측에 배치되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)은, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)으로부터 댐퍼 장치(10V)의 축 방향으로 이격하도록 배치되고, 제1 스프링(SP1)은, 제2 스프링(SP2)의 당해 직경 방향에 있어서의 외측에 배치된다. 이에 의해, 제1 내지 제4 스프링(SP1 내지 SP4)의 스프링 상수(강성)나 배치수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정 자유도를 높게 할 수 있게 된다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 제3 스프링(SP3)의 축심과 제4 스프링(SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 제1 평면에 포함된다. 또한, 제1 스프링(SP1)의 축심과 제2 스프링(SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교함과 함께 상기 제1 평면으로부터 댐퍼 장치(10V)의 축 방향으로 이격한 제2 평면에 포함된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10V)의 축 길이의 증가를 억제할 수 있게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)을 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)과 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)과의 축 방향에 있어서의 사이에 배치함으로써, 중간 스프링(SPm)의 강성이나 배치수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정 자유도를 높게 할 수 있다.
또한, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제1 평면에 포함되어 있지 않아도 되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제2 평면에 포함되어 있지 않아도 된다. 또한, 댐퍼 장치(10V)에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은 제1 중간 부재(12V)[예를 들어 제3 플레이트(123V)]에 의해 지지되어도 된다.
도 16은, 본 개시의 다른 댐퍼 장치(10W)를 도시하는 단면도이다. 또한, 댐퍼 장치(10W)의 구성 요소 중, 상술한 댐퍼 장치(10 내지 10V)와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 16에 나타내는 댐퍼 장치(10W)의 드라이브 부재(11W)는, 단판식의 로크업 클러치의 로크업 피스톤 또는 다판식의 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 걸림 결합한다. 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 이격한다.
댐퍼 장치(10W)의 제1 중간 부재(12W)는, 환상의 스프링 지지부(12b)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(12c)와, 당해 내측 스프링 맞닿음부(12c)보다도 직경 방향 외측에 형성된 복수의 외측 스프링 맞닿음부(12d)를 갖는다. 스프링 지지부(12b)는, 복수의 중간 스프링(SPm)의 외주부나 프론트 커버측(변속기측)의 측부(도 16에 있어서의 우측의 측부), 터빈 러너측의 측부의 외주측(견부)를 지지(가이드)하도록 형성되어 있다. 복수의 내측 스프링 맞닿음부(12c)는, 스프링 지지부(12b)의 내주부로부터 주위 방향으로 간격을 두고 직경 방향 내측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 외측 스프링 맞닿음부(12d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제1 중간 부재(12W)의 축심에 관하여 대칭으로 형성되고, 서로 쌍을 이루는 2개의 외측 스프링 맞닿음부(12d)는, 예를 들어 중간 스프링(SPm)의 자연 길이에 따른 간격을 두고 주위 방향으로 배열된다.
댐퍼 장치(10W)의 제2 중간 부재(14W)는, 도시하지 않은 터빈 러너에 근접하도록 배치되는 제1 플레이트 부재(141W)와, 당해 제1 플레이트 부재(141W)보다도 도시하지 않은 프론트 커버 즉 엔진측(도면 중 우측)에 배치되는 제2 플레이트 부재(142W)와, 당해 제2 플레이트 부재(142W)보다도 프론트 커버측에 배치되는 제3 플레이트 부재(143W)를 포함한다. 제1 내지 제3 플레이트 부재(141W, 142W, 143W)는, 각각 환상으로 형성되어 있고, 복수의 리벳을 통해 서로 연결된다.
제1 플레이트 부재(141W)는, 복수의 내측 스프링 수용창(141wi)과, 복수의 외측 스프링 수용창(141wo)과, 각각 복수의 스프링 지지부(1411, 1412, 1413, 1414)와, 복수의 내측 스프링 맞닿음부(141ci)와, 복수의 외측 스프링 맞닿음부(141co)를 갖는다. 복수의 내측 스프링 수용창(141wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제1 플레이트 부재(141W)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1411)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(141wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1412)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(141wi)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1411)와 제1 플레이트 부재(141W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(141ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용창(141wi)[스프링 지지부(1411, 1412)] 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용창(141wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용창(141wi)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 제1 플레이트 부재(141W)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1413)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(141wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1414)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(141wo)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1413)와 제1 플레이트 부재(141W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(141co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용창(141wo)[스프링 지지부(1413, 1414)] 사이에 1개씩 설치된다.
제2 플레이트 부재(142W)는, 복수의 내측 스프링 수용창(142wi)과, 복수의 외측 스프링 수용창(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 수용창(142wi)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 제2 플레이트 부재(142W)의 내주부에 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1421)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(142wi)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1422)는, 각각 대응하는 내측 스프링 수용창(142wi)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1421)와 제2 플레이트 부재(142W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 내측 스프링 맞닿음부(142ci)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 내측 스프링 수용창(142wi)[스프링 지지부(1421, 1422)] 사이에 1개씩 설치된다.
복수의 외측 스프링 수용창(142wo)은, 각각 원호 형상으로 연장됨과 함께 내측 스프링 수용창(142wi)보다도 직경 방향 외측에 위치하도록 제2 플레이트 부재(142W)의 외주부에 주위 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 스프링 지지부(1423)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(142wo)의 내주연을 따라 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열된다. 복수의 스프링 지지부(1424)는, 각각 대응하는 외측 스프링 수용창(142wo)의 외주연을 따라서 연장됨과 함께 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배열되어 대응하는 스프링 지지부(1423)와 제2 플레이트 부재(142W)의 직경 방향에 있어서 대향한다. 또한, 외측 스프링 맞닿음부(142co)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 외측 스프링 수용창(142wo)[스프링 지지부(1423, 1424)] 사이에 1개씩 설치된다.
제3 플레이트 부재(143W)는, 각각 댐퍼 장치(10W)의 축 방향으로 연장되는 복수의 스프링 맞닿음부(143d)를 갖는다. 스프링 맞닿음부(143d)는, 2개(한 쌍)씩 근접하도록 제3 플레이트 부재(143W)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 16에 도시한 바와 같이, 제3 플레이트 부재(143W)의 복수의 스프링 맞닿음부(143d)와는 반대측인 단부는, 스프링 지지부(1424)의 직경 방향 외측에서 복수의 리벳을 통해 제1 및 제2 플레이트 부재(141W, 142W)에 연결(고정)된다. 이에 의해, 복수의 스프링 맞닿음부(143d)는, 프론트 커버측(도면 중 우측)으로 돌출된다.
댐퍼 장치(10W)의 드리븐 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 연장되게 주위 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 스프링 맞닿음부(161c)를 갖고, 당해 제1 플레이트 부재(161W)의 내주부는, 복수의 리벳을 통해 도시하지 않은 터빈 허브에 고정된다. 제2 플레이트 부재(162W)는, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수의 스프링 수용창(162w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(162w)의 내주연을 따라 연장되는 복수의 스프링 지지부(1621)와, 각각 대응하는 스프링 수용창(162w)의 외주연을 따라서 연장되는 복수의 스프링 지지부(1622)와, 복수의 스프링 맞닿음부(162c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(162c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창(162w)[스프링 지지부(1621, 1622)] 사이에 1개씩 설치된다. 제2 플레이트 부재(162W)는, 제1 플레이트 부재(161W)에 일체로 회전하도록 연결되어, 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 이격한다.
제3 플레이트 부재(163W)는, 주위 방향으로 간격을 두고(등간격으로) 배치된 복수(예를 들어 3개)의 스프링 수용창(163w)과, 각각 대응하는 스프링 수용창(163w)의 내주연을 따라 연장되는 복수의 스프링 지지부(1631)와, 각각 대응하는 스프링 수용창(163w)의 외주연을 따라서 연장되는 복수의 스프링 지지부(1632)와, 복수의 스프링 맞닿음부(163c)를 갖는다. 복수의 스프링 맞닿음부(163c)는, 주위 방향을 따라 서로 인접하는 스프링 수용창(163w)[스프링 지지부(1631, 1632)] 사이에 1개씩 설치된다. 도 16에 도시한 바와 같이, 제3 플레이트 부재(163W)는 스프링 지지부(1631, 1632)가 제2 플레이트 부재(162W)가 대응하는 스프링 지지부(1621, 1622)와 대향하도록, 복수의 리벳을 통해 당해 제2 플레이트 부재(162W)에 연결(고정)된다.
도 16에 도시한 바와 같이, 제2 중간 부재(14W)의 제1 및 제2 플레이트 부재(141W, 142W)는, 대응하는 스프링 지지부(1411 내지 1414)와 스프링 지지부(1421 내지 1424)가 서로 대향하도록 연결된다. 또한, 제1 플레이트 부재(141W)의 스프링 지지부(1413, 1414) 및 제2 플레이트 부재(142W)의 스프링 지지부(1423, 1424)는, 대응하는 제3 스프링(SP3)을 지지(가이드)한다. 또한, 제1 플레이트 부재(141W)의 스프링 지지부(1411, 1412) 및 제2 플레이트 부재(142W)의 스프링 지지부(1421, 1422)는, 대응하는 제2 스프링(SP2)을 지지(가이드)한다. 이에 의해, 복수의 제3 스프링(SP3)은, 댐퍼 장치(10W)의 외주측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(141W, 142W)에 의해 지지된다. 또한, 복수의 제4 스프링(SP4)은, 복수의 제3 스프링(SP3)보다도 직경 방향 내측에서 주위 방향으로 간격을 두고 배열되도록 제1 및 제2 플레이트 부재(141W, 142W)에 의해 지지된다. 또한, 제1 및 제2 플레이트 부재(141W, 142W)의 외측 스프링 맞닿음부(141co, 142co)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 드라이브 부재(11W)의 제1 플레이트 부재(111W)가 배치된다. 또한, 제1 및 제2 플레이트 부재(141W, 142W)의 내측 스프링 맞닿음부(141ci, 142ci)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 드리븐 부재(16W)의 제1 플레이트 부재(161W)가 배치된다.
드라이브 부재(11W)의 제1 플레이트 부재(111W)의 스프링 맞닿음부(111c)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제3 스프링(SP3) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14W)의 외측 스프링 맞닿음부(141co, 142co)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제3 스프링(SP3)의 드라이브 부재(11W)의 스프링 맞닿음부(111c)와 맞닿지 않고 있는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제2 중간 부재(14W)의 내측 스프링 맞닿음부(141ci, 142ci)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제4 스프링(SP4) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 부재(16W)의 제1 플레이트 부재(161W)의 스프링 맞닿음부(161c)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 서로 인접하는 제4 스프링(SP4)의 제2 중간 부재(14W)의 내측 스프링 맞닿음부(141ci, 142ci)와 맞닿지 않고 있는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 드라이브 부재(11W)와 제2 중간 부재(14W)가 병렬로 작용하는 복수의 제3 스프링(SP3)을 통해 연결됨과 함께, 제2 중간 부재(14W)와 드리븐 부재(16W)가 병렬로 작용하는 복수의 제4 스프링(SP4)을 통해 연결된다. 따라서, 드라이브 부재(11W) 및 드리븐 부재(16W)는, 복수의 제3 스프링(SP3), 제2 중간 부재(14W) 및 복수의 제4 스프링(SP4)을 통해 연결된다.
도 16에 도시한 바와 같이, 드리븐 부재(16W)의 제2 및 제3 플레이트 부재(162W, 13W)의 축 방향에 있어서의 사이에는, 드라이브 부재(11W)의 제2 플레이트 부재(112W)의 스프링 맞닿음부(112c)와, 제1 중간 부재(12W)의 내측 스프링 맞닿음부(12c)가 배치된다. 또한, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)은, 1개씩 쌍을 이룸(직렬로 작용하는)과 함께 주위 방향[제1 중간 부재(12W)의 주위 방향]으로 교대로 배열되도록, 드리븐 부재(16W) 즉 제2 및 제3 플레이트 부재(162W, 163W)가 대응하는 스프링 지지부(1621, 1622, 1631, 1632)에 의해 지지된다. 또한, 드라이브 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) 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 제1 중간 부재(12W)의 내측 스프링 맞닿음부(12c)는, 제2 및 제3 플레이트 부재(161W, 162W)의 축 방향에 있어서의 사이에서, 서로 쌍을 이루는(직렬로 작용하는) 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 드리븐 부재(16W)의 스프링 맞닿음부(162c, 163c)는, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 드라이브 부재(11W)의 스프링 맞닿음부(112c)와 마찬가지로, 쌍을 이루지 않는(직렬로 작용하지 않는) 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2) 사이에서 양자의 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 드라이브 부재(11W) 및 드리븐 부재(16W)는, 복수의 제1 스프링(SP1), 제1 중간 부재(12W) 및 복수의 제2 스프링(SP2)을 통해 연결된다.
또한, 각 중간 스프링(SPm)은, 각각 제1 중간 부재(12W)의 스프링 지지부(12b)에 의해 지지되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 직경 방향 외측에서, 직경 방향으로부터 보아 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)과 축 방향으로 중첩됨과 함께, 축 방향으로부터 보아 제3 스프링(SP3)과 직경 방향으로 부분적으로 중첩된다. 또한, 제1 중간 부재(12W)의 한 쌍의 외측 스프링 맞닿음부(12d)는, 각각 중간 스프링(SPm)이 대응하는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 또한, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 제2 중간 부재(14W)에 포함되는 제3 플레이트 부재(143W)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(143d)는, 각각 중간 스프링(SPm)이 대응하는 주위 방향의 단부와 맞닿는다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10W)의 설치 상태에 있어서, 각 중간 스프링(SPm)은, 제1 중간 부재(12W)의 한 쌍의 외측 스프링 맞닿음부(12d)에 의해 주위 방향에 있어서의 양측으로부터 지지됨과 함께, 제2 중간 부재(14W) 즉 제3 플레이트 부재(143W)의 한 쌍의 스프링 맞닿음부(143d)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(12d, 143d) 사이에는, 스프링 시트가 배치되어도 된다.
상술한 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제3 스프링(SP3)의 설치 반경 rSP3은, 제1, 제2 및 제4 스프링(SP1, SP2, SP4)의 설치 반경 rSP1, rSP2, rSP4보다도 크게 정해져 있고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 설치 반경 rSP1, rSP2는, 서로 동일 또한 제4 스프링(SP4)의 설치 반경 rSP4보다도 크게 정해져 있다. 그리고 댐퍼 장치(10W)에 있어서도, 제2 중간 부재(14W)의 고유 진동수(f22)는 제1 중간 부재(12W)의 고유 진동수(f21)보다도 크고, 제1 중간 부재(12W)보다도 고유 진동수가 큰 제2 중간 부재(14W)에 대응한 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 평균 설치 반경 ro가, 제1 중간 부재(12)에 대응한 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 평균 설치 반경 ri보다도 크게 되어 있다. 즉, 제1 내지 제4 스프링(SP1 내지 SP4) 중, 가장 큰 스프링 상수(강성)를 갖는 제3 스프링(SP3)의 축심은, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)[및 제4 스프링(SP4)]의 축심보다도 댐퍼 장치(10W)의 직경 방향에 있어서의 외측에 위치한다. 또한, 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제3 스프링(SP3)은 축 방향으로부터 보아 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)과 직경 방향으로 부분적으로 중첩되도록, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)[및 제4 스프링(SP4)]의 직경 방향 외측에 배치되게 된다.
이에 의해, 강성이 높은 제3 스프링(SP3)의 비틀림각(스트로크)을 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 드라이브 부재(11W)에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제3 스프링(SP3)을 저강성화할 수 있다. 이 결과, 댐퍼 장치(10W)의 등가 강성 keq를 보다 작게 함과 함께, 댐퍼 장치(10W)를 포함하는 진동계 전체의 공진을 보다 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있게 된다. 따라서, 댐퍼 장치(10V)에 있어서도, 상기 반공진점 A의 진동수를 당해 진동계 전체의 공진 주파수에 의해 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 중간 부재(14W)에 제3 스프링(SP3)을 지지시킴으로써, 드라이브 부재(11W)나 드리븐 부재(16W)에 대한 제2 중간 부재(14W)의 비틀림각에 따라서 휘는 제3 스프링(SP3)과, 당해 제2 중간 부재(14W)와의 상대 속도를 작게 할 수 있게 된다. 따라서, 제2 중간 부재(14W)와 제3 스프링(SP3) 사이에서 발생하는 마찰력을 작게 할 수 있으므로, 댐퍼 장치(10W) 전체의 히스테리시스를 저하시킬 수 있게 된다.
또한, 제3 스프링(SP3)은, 제4 스프링(SP4)의 댐퍼 장치(10W)의 직경 방향에 있어서의 외측에 배치되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)은, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)으로부터 댐퍼 장치(10W)의 축 방향으로 이격하도록 배치되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)은 동일 원주 상에는 배열된다. 이에 의해, 특히 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 스프링 상수(강성)나 배치수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정 자유도를 높게 할 수 있게 된다. 또한, 댐퍼 장치(10W)에 있어서, 제3 스프링(SP3)의 축심과 제4 스프링(SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 제1 평면에 포함된다. 또한, 제1 스프링(SP1)의 축심과 제2 스프링(SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교함과 함께 상기 제1 평면으로부터 댐퍼 장치(10W)의 축 방향으로 이격한 제2 평면에 포함된다. 이에 의해, 댐퍼 장치(10W)의 축 길이의 증가를 억제할 수 있게 된다. 또한, 중간 스프링(SPm)을 상술한 바와 같이 배치함으로써, 중간 스프링(SPm)의 강성이나 배치수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정 자유도를 높게 할 수 있다. 단, 제3 및 제4 스프링(SP3, SP4)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제1 평면에 포함되어 있지 않아도 되고, 제1 및 제2 스프링(SP1, SP2)의 축심은, 중심축(CA)에 직교하는 상기 제2 평면에 포함되어 있지 않아도 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, 10W, 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, 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제2 중간 요소의 고유 진동수(f22)가 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소의 고유 진동수(f21)보다도 크고, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4) 중 적어도 어느 한쪽이, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2)의 직경 방향 외측에 배치되는 것이다.
본 개시의 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체 모두의 휨이 허용되고 있는 상태에 대하여, 장치 전체에서 2개의 고유 진동수를 설정할 수 있다. 그리고 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 이들의 제1 내지 제5 탄성체를 포함하는 댐퍼 장치의 고유 진동수는, 제5 탄성체의 강성이 저하됨에 따라서 작아지는 것이나, 제5 탄성체의 강성 변화에 대한 댐퍼 장치의 등가 강성의 변화는, 제1 내지 제4 탄성체의 강성 변화에 대한 당해 등가 강성의 변화에 비해 대폭으로 작아지는 것이 판명되고 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 적정하게 설정할 수 있게 된다. 또한, 고유 진동수가 큰 제2 중간 요소에 대응한 제3 및 제4 탄성체 중 어느 한쪽을, 고유 진동수가 작은 제1 중간 요소에 대응한 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치함으로써, 댐퍼 장치의 등가 강성을 보다 작게 할 수 있다. 이 결과, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시킬 수 있게 된다.
보다 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 탄성체에 추가하여 제5 탄성체를 포함하고, 당해 제5 탄성체에 의해 제1 중간 요소와 제2 중간 요소 사이에서 토크가 전달된다. 이러한 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체 모두의 휨이 허용되고 있는 상태에 대하여, 장치 전체에서 2개의 고유 진동수를 설정할 수 있다. 이렇게 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 요소로 전달되는 진동의 위상과, 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상이 시프트되어 간다. 이로 인해, 2개의 고유 진동수 중 작은 쪽에서의 공진이 발생한 후에 입력 요소의 회전수가 향상되는 것에 수반하여, 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 중 한쪽은, 상기 제2 탄성체로부터 상기 출력 요소로 전달되는 진동 및 상기 제4 탄성체로부터 상기 출력 요소로 전달되는 진동 중 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하게 된다. 그리고 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상과 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되어 양 진동이 서로 상쇄하게 됨으로써, 출력 요소의 진동 진폭이 이론상 제로가 되는 반공진점을 설정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명자들의 연구·해석에 의하면, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수나 반공진점의 진동수는, 제5 탄성체의 강성이 저하됨에 따라서 작아지는 것이나, 저회전측의 고유 진동수와 반공진점의 진동수의 차는, 제5 탄성체의 강성이 높아짐에 따라서 커지는 것도 판명되고 있다. 따라서, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 제5 탄성체의 강성을 조정함으로써, 입력 요소로의 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 보다 작게 함으로써, 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대(주파수대)의 시점을 보다 저회전측으로 설정하고, 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상과 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상이 180도 시프트되는 회전수(주파수)를 보다 저회전측으로 설정할 수 있게 된다. 또한, 제5 탄성체의 강성 조정에 의해 저회전측의 고유 진동수와 반공진점의 진동수와의 차를 크게 함으로써, 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대를 보다 넓게 할 수도 있다. 또한, 고유 진동수가 큰 제2 중간 요소에 대응한 제3 및 제4 탄성체 중 어느 한쪽을, 고유 진동수가 작은 제1 중간 요소에 대응한 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치함으로써, 적어도 제3 및 제4 탄성체 중 어느 한쪽의 비틀림각을 보다 크게 할 수 있게 된다. 이에 의해, 입력 요소에 대한 큰 토크의 전달을 허용하면서, 적어도 제3 및 제4 탄성체 중 어느 한쪽을 보다 저강성화할 수 있으므로, 댐퍼 장치의 등가 강성을 보다 작게 함과 함께, 댐퍼 장치를 포함하는 진동계 전체의 공진을 보다 저회전측(저주파측)으로 시프트시킬 수 있게 된다. 이 결과, 본 개시의 댐퍼 장치에서는, 상기 반공진점의 진동수를 당해 댐퍼 장치에 의해 감쇠해야 할 진동(공진)의 주파수에 의해 근접시킴으로써, 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4) 중 적어도 어느 한쪽의 축심은, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2)의 축심보다도 직경 방향 외측에 위치해도 된다. 즉, 제3 및 제4 탄성체 중 적어도 어느 한쪽은, 축 방향으로부터 보아 제1 및 제2 탄성체 중 적어도 어느 한쪽과 직경 방향으로 부분적으로 겹치도록 배치되어도 된다.
또한, 상기 제3 탄성체(SP21, SP3)의 강성과 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 강성 중 큰 쪽은, 상기 제1 탄성체(S11, SP1)의 강성과 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 강성 중 큰 쪽보다도 커도 되고, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3) 중 강성이 큰 한쪽은, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2)의 직경 방향 외측에 배치되어도 된다. 이에 의해, 댐퍼 장치의 등가 강성을 보다 작게 할 수 있게 된다.
또한, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)의 강성은, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2)의 강성보다도 커도 되고, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3)는 상기 제1 및 제2 탄성체(S11, SP1, SP12, SP2)의 직경 방향 외측에 배치되어도 된다. 이에 의해, 입력 요소에 대한 보다 큰 토크의 전달을 허용하면서, 제3 및 제4 탄성체를 저강성화할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 내지 제4 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2, SP21, SP3, SP22, SP4)의 강성 k11, k12, k21 및 k22는, k11<k12<k22≤k21을 만족시키도록 선택되어도 된다. 이렇게 구성되는 댐퍼 장치에서는, 제1 내지 제5 탄성체 모두의 휨이 허용되고 있을 때에, 상기 제1 및 제2 토크 전달 경로에 추가하여, 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 저감시켜서 당해 제1 탄성체의 강성을 보다 저하시킬 수 있게 된다. 게다가, k11<k12<k22≤k21을 만족시키도록 강성 k11, k12, k21 및 k22를 선택함으로써, 제1 탄성체의 강성 k11을 보다 저하시킴과 함께, 또한 제2 탄성체의 강성 k12도 저하시킬 수 있다. 따라서, 저강성에 수반하는 제1 및 제2 탄성체의 경량화에 의해 당해 제1 및 제2 탄성체와 회전 요소 사이에서 발생하는 마찰력 즉 히스테리시스를 보다 작게 함과 함께, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 한층 더 작게 하여, 제1 중간 요소의 공진에 의한 제2 또는 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상 반전을 빠르게 완료시킬 수 있게 된다. 이 결과, 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상이 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동의 위상에 대하여 180도 시프트되는 주파수의 히스테리시스에 기인한 고주파측으로의 시프트를 양호하게 저감화하고, 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 보다 양호하게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)의 강성을 "km"으로 했을 때에, 상기 제1 내지 제5 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2, SP21, SP3, SP22, SP4, SPm)의 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 요소로 토크를 적정하게 전달하여, 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 매우 양호하게 향상시킬 수 있게 된다.
단, 상기 제5 탄성체(SPm)의 강성(km)은, 상기 제1 내지 제4 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2, SP21, SP3, SP22, SP4)의 강성(k11, k12, k21 및 k22)보다도 커도 된다. 즉, 저회전측의 고유 진동수와 반공진점의 진동수와의 차는, 상술한 바와 같이, 제5 탄성체의 강성이 높아짐에 따라서 커진다. 따라서, 제5 탄성체의 강성을 제1 내지 제4 탄성체의 강성보다도 크게 하면, 제1 중간 요소의 고유 진동수와 반공진점의 진동수와의 차를 크게 하여, 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대, 즉 출력 요소의 진동 레벨을 양호하게 저하시킬 수 있는 범위를 보다 넓게 할 수 있게 된다. 또한, 상기 제5 탄성체(SPm)의 강성(km)은 상기 제1 내지 제4 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2, SP21, SP3, SP22, SP4)의 강성(k11, k12, k21 및 k22)보다도 작아도 된다. 즉, 저회전측(저주파측)의 고유 진동수나 반공진점의 진동수는, 상술한 바와 같이, 제5 탄성체의 강성이 저하됨에 따라서 작아진다. 따라서, 제5 탄성체의 강성을 제1 내지 제4 탄성체의 강성보다도 저하시키면, 제1 중간 요소의 고유 진동수와 반공진점의 진동수를 보다 작게 하여, 제2 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 중 한쪽이 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄하는 회전수대(주파수대)의 시점을 보다 저회전측으로 설정하고, 양쪽 진동의 위상이 180도 시프트되는 회전수(주파수)를 보다 저회전측으로 설정할 수 있게 된다.
또한, 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP3, SP22, SP4)는 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되어도 된다. 이에 의해, 댐퍼 장치를 직경 방향으로 콤팩트화할 수 있게 된다.
또한, 상기 제3 탄성체(SP3)는 상기 제4 탄성체(SP4)의 직경 방향 외측에 배치되고, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP1, SP2)는 상기 제3 및 제4 탄성체(SP3, SP4)로부터 축 방향으로 이격하도록 배치되어도 된다. 이에 의해, 제3 및 제4 탄성체의 강성이나 배치수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정 자유도를 높게 할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2)는 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되어도 된다. 이에 의해, 댐퍼 장치를 직경 방향으로 콤팩트화할 수 있게 된다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)와 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되어도 된다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는 상기 제3 및 제4 탄성체(SP21, SP22)와, 상기 제1 및 제2 탄성체(SP11, SP12)와의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치되어도 된다. 이에 의해, 제1 내지 제5 탄성체의 비틀림각(스트로크)을 양호하게 확보할 수 있게 된다. 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)와의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치되어도 된다. 이에 의해, 중간 스프링(SPm)의 강성이나 배치수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정 자유도를 높게 할 수 있다.
또한, 상기 제5 탄성체(SPm)는 상기 제1 및 제2 탄성체(SP1, SP2)의 직경 방향 외측에 배치되어도 된다. 이에 의해, 중간 스프링(SPm)의 강성이나 배치수, 비틀림각(스트로크) 등의 설정 자유도를 높게 할 수 있다.
또한, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)는, 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(111ci, 112ci, 111c, 112c, 113c)와, 상기 제3 탄성체(SP21)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(111co, 112co, 111c, 112c)를 가져도 되고, 상기 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z)는 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(16ci, 161c, 162ci, 162c, 163c)와, 상기 제4 탄성체(SP22)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(16co, 162co, 162c)를 가져도 되고, 상기 제1 중간 요소(12, 12V, 12W, 12X, 12Y, 12Z)는 상기 제1 탄성체(SP11, SP1)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(121c, 122c, 12c, 121co, 122co)와, 상기 제2 탄성체(SP12, SP2)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(121c, 122c, 12c, 121ci, 122ci)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 주위 방향의 일단부와 맞닿는 맞닿음부(121d, 12d, 123d)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 주위 방향의 타단부와 맞닿는 맞닿음부(121d, 12d, 50d, 123d)를 가져도 되고, 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)는 상기 제3 탄성체(SP21, SP3)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(14c, 14ca, 14cb, 141co, 142co)와, 상기 제4 탄성체(SP22, SP4)의 주위 방향의 단부와 맞닿는 맞닿음부(14c, 14ca, 14cb, 141ci, 142c)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 주위 방향의 일단부와 맞닿는 맞닿음부(14d, 143d)와, 상기 제5 탄성체(SPm)의 주위 방향의 타단부와 맞닿는 맞닿음부(14d, 14da, 14db, 143d)를 가져도 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)보다도 커도 된다. 이에 의해, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 보다 작게 하여, 반공진점 부근에 있어서의 진동 레벨을 보다 저하시킬 수 있게 된다.
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 요소가 실질적인 관성 모멘트(관성 모멘트의 합계값)를 보다 크게 할 수 있으므로, 제1 중간 요소의 고유 진동수를 한층 더 작게 할 수 있게 된다.
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 회전수보다도 높고, 상기 제2 중간 요소(14, 14V, 14W, 14X, 14Y, 14Z)의 고유 진동수(f22)에 대응한 회전수보다도 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 요소로 전달되는 진동 및 제4 탄성체로부터 출력 요소로 전달되는 진동 중 한쪽에 의해 다른 쪽의 적어도 일부를 상쇄할 수 있게 된다.
또한, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)에 전달되는 토크(T)가 미리 정해진 임계값(T1) 이상이 될 때까지, 상기 제1 내지 제5 탄성체(SP11, SP1, SP12, SP2, SP21, SP3, SP22, SP4, SPm)의 휨이 허용되어도 된다. 이에 의해, 입력 요소에 전달되는 토크가 비교적 작고, 당해 입력 요소의 회전수가 낮을 때의 댐퍼 장치의 진동 감쇠 성능을 양호하게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 출력 요소(16, 16V, 16W, 16X, 16Y, 16Z)는 변속기(TM)의 입력축(IS)에 작용적(직접적 또는 간접적으로) 연결되어도 되고, 상기 입력 요소(11, 11V, 11W, 11X, 11Y, 11Z)는 내연 기관(EG)의 출력축에 작용적(직접적 또는 간접적으로) 연결되어도 된다.
그리고 본 개시의 발명은 상기 실시 형태에 전혀 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 외연 범위 내에 있어서 여러 가지 변경을 이룰 수 있는 것은 물론이다. 또한, 상기 실시 형태는 어디까지나 발명의 내용란에 기재된 발명의 구체적인 일 형태에 지나지 않고, 발명의 내용란에 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 제2 중간 요소의 고유 진동수는, 상기 제1 내지 제5 탄성체 모두를 통해 상기 입력 요소로부터 상기 출력 요소에 토크가 전달될 때의 상기 제1 중간 요소의 고유 진동수보다도 크고,
    상기 제3 및 제4 탄성체 중 적어도 어느 한쪽은, 상기 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3 및 제4 탄성체 중 적어도 어느 한쪽의 축심은, 상기 제1 및 제2 탄성체의 축심보다도 직경 방향 외측에 위치하는, 댐퍼 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 탄성체의 강성과 상기 제4 탄성체의 강성 중 큰 쪽은, 상기 제1 탄성체의 강성과 상기 제2 탄성체의 강성 중 큰 쪽보다도 크고, 상기 제3 및 제4 탄성체 중 강성이 큰 한쪽은, 상기 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 및 제4 탄성체의 강성은, 상기 제1 및 제2 탄성체의 강성보다도 크고, 상기 제3 및 제4 탄성체는, 상기 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 탄성체의 강성 k11, k12, k21 및 k22는, k11<k12<k22≤k21을 만족시키도록 선택되는, 댐퍼 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제5 탄성체의 강성을 "km"으로 했을 때에, 상기 제1 내지 제5 탄성체의 강성 k11, k12, k21, k22 및 km은, k11<km<k12<k22≤k21을 만족시키도록 선택되는, 댐퍼 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 및 제4 탄성체는, 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되는, 댐퍼 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 탄성체는, 상기 제4 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되고, 상기 제1 및 제2 탄성체는, 상기 제3 및 제4 탄성체로부터 축 방향으로 이격하도록 배치되는, 댐퍼 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 탄성체는, 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되는, 댐퍼 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제5 탄성체는, 상기 제3 및 제4 탄성체와 주위 방향을 따라 배열되도록 배치되는, 댐퍼 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제5 탄성체는, 상기 제3 및 제4 탄성체와, 상기 제1 및 제2 탄성체와의 직경 방향에 있어서의 사이에 배치되는, 댐퍼 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제5 탄성체는, 상기 제1 및 제2 탄성체와, 상기 제3 및 제4 탄성체와의 상기 축 방향에 있어서의 사이에 배치되는, 댐퍼 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제5 탄성체는, 상기 제1 및 제2 탄성체의 직경 방향 외측에 배치되는, 댐퍼 장치.
  14. 제1항 또는 제2항에 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 주위 방향의 일단부에 맞닿는 맞닿음부와, 당해 제5 탄성체의 주위 방향 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 주위 방향의 일단부에 맞닿는 맞닿음부와, 당해 제5 탄성체의 주위 방향 타단부에 맞닿는 맞닿음부를 갖는, 댐퍼 장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 중간 요소의 관성 모멘트는, 상기 제2 중간 요소의 관성 모멘트보다도 큰, 댐퍼 장치.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 중간 요소는, 유체 전동 장치의 터빈 러너에 일체 회전하도록 연결되는, 댐퍼 장치.
  17. 제1항 또는 제2항에 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 회전수보다도 높고, 상기 제2 중간 요소의 고유 진동수에 대응한 회전수보다도 낮은, 댐퍼 장치.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입력 요소에 전달되는 토크가 미리 정해진 임계값 이상이 될 때까지 상기 제1 내지 제5 탄성체의 휨이 허용되는, 댐퍼 장치.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출력 요소는, 변속기의 입력축에 작용적으로 연결되는, 댐퍼 장치.
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