DE112017003935T5

DE112017003935T5 - Schwingungsdämpfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017003935T5
Application number: DE112017003935.5T
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Ito; Yoichi OI; Masaki Wajima; Hiroki Nagai; Takao Sakamoto
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-05-09
Also published as: JPWO2018062548A1; CN109790906A; JP6573037B2; WO2018062548A1; US20190178323A1

Abstract

Eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung hat eine Vielzahl von Rotationselementen mit einem Eingangselement, auf welches ein Drehmoment eines Motors übertragen wird, und einem Ausgangselement. Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung hat einen ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet ist und eine positive Torsionssteifigkeit aufweist, und einen zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der konfiguriert ist, um parallel zum ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zu wirken und eine negative Torsionssteifigkeit aufweist. Die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus nimmt auf einer negativen Seite mit einer zunehmenden Drehzahl des Motors zu. Somit ist es möglich, einen Drehzahlbereich zu erweitern, in welchen eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung für das Eingangselement ausgeübt werden kann, auf das das Drehmoment vom Motor übertragen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Bisher wird als diese Art von Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung mit einer ersten Feder vorgeschlagen, die so angeordnet ist, um sich in einer Umfangsrichtung zwischen einem Eingangselement, auf welches ein Drehmoment eines Motors übertragen wird, und einem Ausgangselement zu erstrecken und eine positive konstante Steifigkeit (Federrate) hat, und einer zweiten Feder, die so angeordnet ist, um sich in einer Radialrichtung zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zu erstrecken und eine negative konstante Steifigkeit (Federrate) hat (siehe beispielsweise DE 102010053250 A1 ). In einem Zustand, in welchem die zweite Feder befestigt ist, wird die zweite Feder kürzer als deren Gleichgewichtslänge komprimiert/zusammengedrückt, und als Reaktion auf die relative Drehung/Rotation (Verschiebung) der beiden über die zweite Feder gekoppelten Rotationselemente gedehnt/gestreckt. In dieser Schwingungsdämpfungsvorrichtung sind die erste Feder und die zweite Feder parallel zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet, wodurch die Steifigkeit der Schwingungsdämpfungsvorrichtung reduziert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehend beschriebene Schwingungsdämpfungsvorrichtung/ Vibrationsdämfungsvorrichtung verwendet die erste Feder mit einer positiven kostanten Torsionssteifigkeit (Federrate) und die zweite Feder mit einer negativen konstanten Torsionssteifigkeit (Federrate). Daher ist die Gesamttorsionssteifigkeit (kombinierte Federrate) der ersten Feder und der zweiten Feder unabhängig von der Drehzahl des Eingangselements konstant. Dies beschränkt einen Drehzahlbereich, in welchem eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung erreicht/angewendet werden kann.
Es ist eine Hauptaufgabe einer hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung einen Drehzahlbereich zu erweitern, in welchem eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung für ein Rotationselement erreicht/angewendet werden kann, auf welches ein Drehmoment eines Motors übertragen wird.
Die hierin offenbarte Schwingungsdämpfungsvorrichtung verwendet die nachfolgenden Mittel zum Erreichen der vorstehend beschriebenen Hauptaufgabe.
Eine erste hierin offenbarte Schwingungsdämpfungsvorrichtung wird wie nachfolgend zusammengefasst. Die erste Schwingungsdämpfungsvorrichtung ist eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Rotationselementen mit einem Eingangselement, auf welches ein Drehmoment eines Motors übertragen wird, und einem Ausgangselement. Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung hat einen ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet ist und eine positive Torsionssteifigkeit aufweist, und einen zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der konfiguriert ist, um parallel zu dem ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zu wirken/arbeiten und eine negative Torsionssteifigkeit aufweist. Die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus nimmt auf einer negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zu.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung, einschließlich dem ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus mit einer positiven Torsionssteifigkeit und dem zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus mit einer negativen Torsionssteifigkeit, wirkt/arbeitet parallel zwischen dem Eingangselement, auf welches das Drehmoment des Motors übertragen wird, und dem Ausgangselement. Somit kann die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen einschließlich dem ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und dem zweiten Torsionssteififkeitsmechanismus (entsprechen einer kombinierten Federrate in einem Fall von Federn) reduziert werden. Ferner nimmt die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf der negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zu. Somit kann sich die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen näherungsweise in Reaktion auf die Drehzahl des Motors ändern. Dadurch ist es möglich den Drehzahlbereich zu erweitern, in welchem für das Eingangselement, auf welches das Drehmoment des Motors übertragen wird, eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung erreicht/aufgebracht werden kann.
Eine zweite hierin offenbarte Schwingungsdämpfungsvorrichtung wird nachfolgend zusammengefasst. Die zweite Schwingungsdämpfungsvorrichtung ist eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Schwingung/Vibration eines Rotationselements zu dämpfen, auf welches ein Drehmoment von einem Motor übertragen wird. Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung hat einen ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der mit dem Rotationselement frei drehbar gekoppelt ist und eine positive Torsionssteifigkeit aufweist, einen zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der mit dem Rotationselement frei drehbar gekoppelt ist und eine negative Torsionssteifigkeit aufweist, und einem Kupplungsmechanismus, der den ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus miteinander koppelt. Die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus nimmt auf einer negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zu.
In der hierin offenbarten zweiten Schwingungsdämpfungsvorrichtung sind der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus, der frei drehbar mit dem Rotationselement gekoppelt ist, auf welches das Drehmoment des Motors übertragen wird und eine positive Torsionssteifigkeit aufweist, und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus, der frei drehbar mit dem Rotationselement gekoppelt und eine negative Torsionssteifigkeit aufweist, über den Kupplungsemechanismus miteinander gekoppelt. In diesem Aufbau kann berücksichtigt werden, dass der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus parallel auf das Rotationselement wirken. Daher kann die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen, einschließlich/mit dem ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und dem zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, reduziert werden. Ferner wird in diesem Aufbau, wenn der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus in einem stationären Zustand aufgrund von auftretenden Schwankungen/Fluktuationen in der Rotation des Rotationselements von deren Positionen abweichen, eine Schwingung/Vibration mit einer Phase, die derjenigen der vom Motor auf das Rotationselement übertragenen Schwingung/Vibration entgegengesetzt ist, von der Schwingungsdämpfungsvorrichtung auf das Rotationselement aufgebracht, so dass der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus in seine Position in dem stationären Zustand zurückkehren kann und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus den Betrag der Abweichung erhöhen kann. Somit kann die Schwingung des Rotationselements absorbiert (gedämpft) werden. Ferner nimmt die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf der negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zu. Dadurch kann sich die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen mit dem ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und dem zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus näherungsweise als Reaktion auf die Drehzahl des Motors ändern. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Drehzahlbereich zu erweitern, in welchem für das Rotationselement, auf welches das Drehmoment des Motors übertragen wird, eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung erreicht werden kann.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Startvorrichtung 1 mit einer hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 10.
2 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Hauptteils der Dämpfervorrichtung 10.
3 ist eine erklärende Zeichnung zum Beschreiben der Funktionsweise eine Torsionssteifigkeitsmechanismus 20.
4 ist eine erklärende Zeichnung zum Beschreiben einer Funktionsweise eines Torsionssteifigkeitsmechanismus 40.
5 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 110.
6 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Startvorrichtung 201 mit einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 210.
7 ist eine Schnittansicht der Dämpfervorrichtung 210.
8 ist eine Vorderseitenansicht der Dämpfervorrichtung 210.
9 ist eine erklärende Zeichnung zum Beschreiben einer Funktionsweise eines Torsionssteifigkeitsmechanismus 250.
10 ist eine erklärende Zeichnung zum Veranschaulichen eines Beispiels einer Beziehung zwischen dem Abstand r5 und einer Torsionssteifigkeit k5.
11 ist eine Schnittansicht einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 310.
12 ist eine Vorderseitenansicht der Dämpfervorrichtung 310.
13 ist eine Schnittansicht einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 410.
14 ist eine Vorderseitenansicht der Dämpfervorrichtung 410.
15 ist eine erklärende Zeichnung zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem eine Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) eines Motors EG klein ist und ein relativer Torsionswinkel zwischen einem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und einem angetriebenen Bauteil 215 Null ist.
16 ist eine erklärende Zeichnung zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem eine Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) des Motors EG Ist und der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationselement 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 Null ist.
17 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Innenfeder 240B.
18 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 210C.
19 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 510.
20 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Zentrifugalpendelschwingungsabsorbtionsvorrichtung 520.
21 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Zentrifugalpendelschwingungsabsorbtionsvorrichtung 520.
22 ist eine Schnittansicht der Zentrifugalpendelschwingungsabsorbtionsvorrichtung 520.
23 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Zentrifugalpendelschwingungsabsorbtionsvorrichtung 520B.

MODALITÄTEN FÜR DIE DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Als nächstes werden die Modalitäten der hierin offenbarten Erfindung mit Bezug auf Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Startvorrichtung 1 mit einer hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 10. In der Startvorrichtung 1 der 1 entspricht die Dämpfervorrichtung 10 einer hierin offenbarten „Schwingungsdämpfungsvorrichtung/Vibrationsdämpfungsvorrichtung“. Wie in der Abbildung ist die Startvorrichtung 1 beispielsweise auf einem Fahrzeug mit einem Motor (Verbrennungsmotor) EG als Antriebsvorrichtung montiert. Zusätzlich zu der Dämpfervorrichtung 10 hat die Startvorrichtung 1 eine Vorderabdeckung 3, die als Eingangsbauteil dient, das mit einer Kurbelwelle des Motors EG gekoppelt ist, einen Drehmomentwandler (Fluidübertragungsvorrichtung) TC, eine Dämpfernabe 7, die als Ausgangsbauteil dient, das an einer Eingangswelle IS eines Getriebes (Leistungsübertragungsvorrichtung) TM befestigt ist, eine Überbrückungskupplung 8 und dergleichen. Der Drehmomentwandler hat ein Pumpenlaufrad (eingangsseitiges Fluidübertragungselement) 4, das an der Vorderabdeckung 3 befestigt und konfiguriert ist, um sich zusammen mit der Vorderabdeckung 3 zu drehen, ein Turbinenlaufrad (ausgangsseitiges Friedübertragungselement) 5, dass koaxial zum Pumpenlaufrad 4 drehbar und an einem angetriebenen Bauteil 15 der Dämpfervorrichtung 10 und der Dämpfernabe 7 befestigt ist, einen Stator 6, der konfiguriert ist, um einen Fluss von Hydrauliköl (Fluid) von dem Turbinenlaufrad 5 zu den Pumpenlaufrad 4 einzustellen, und eine Einwegkupplung 61, die konfiguriert ist, um eine Rotationsrichtung des Stators 6 zu regulieren. Anstelle des Drehmomentwandlers TC kann ein Aufbau ohne dem Stator 6 und der Einwegkupplung 61 verwendet werden, das heißt ein Aufbau, in welchem das Pumpenlaufrad 4 und das Turbinenlaufrad 5 als eine Fluidkupplung wirken. Beispiele für das Getriebe TM sind ein Automatikgetriebe (AT), ein stufenloses Getriebe (CVT), ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT), ein Hybridgetriebe und ein Untersetzungsgetriebe/Reduktionsgetriebe. Die Überbrückungskupplung 8 führt eine Überbrückung durch, um die Vorderabdeckung 3 und die Dämpfernabe 7 über die Dämpfervorrichtung 10 miteinander zu koppeln, und beendet die Überbrückung.
In der nachfolgenden Beschreibung ist eine „Axialrichtung“ im Wesentlichen eine Erstreckungsrichtung einer Mittelachse/Zentralachse (Achsenmitte/Achsenzentrum) der Startvorrichtung 1 und der Dämpfervorrichtung 10, sofern nicht anders angegeben. Eine „Radialrichtung“ ist im Wesentlichen eine Radialrichtung der Startvorrichtung 1, der Dämpfervorrichtung 10 und deren Rotationselemente, das heißt eine Erstreckungsrichtung einer geraden Linie, die sich von der Mittelachse in eine Richtung orthogonal zu der Mittelachse (Richtung eines Radius) erstreckt, sofern nicht anderes angegeben. Eine Umfangsrichtung ist im Wesentlichen eine Umfangsrichtung der Startvorrichtung 1, der Dämpfervorrichtung 10 und der Rotationselemente, das heißt eine Richtung entlang einer Rotationsrichtung, sofern nicht anders angegeben.
Die Dämpfervorrichtung 10 hat ein Antriebsbauteil (Eingangselement) 11, ein Zwischenbauteil (Zwischenelement) 12 und das angetriebene Bauteil (Ausgangselement) 15 als die Rotationselemente. Die Dämpfervorrichtung 10 hat ferner als Drehmomentübertragungselemente eine Vielzahl (beispielsweise zwei) von Torsionssteifigkeitsmechanismen 20, die zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 angeordnet sind, eine Vielzahl (beispielsweise zwei) von Torsionssteifigkeitsmechanismen 30, die zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem Zwischenbauteil 12 angeordnet sind, und eine Vielzahl (beispielsweise zwei) von Torsionssteifigkeitsmechanismen 40, die zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 angeordnet sind.
Wie in 2 veranschaulicht, ist das Antriebsbauteil 11 ein plattenförmiges Ringebauteil und ist mit einem Überbrückungskolben der Überbrückungskupplung 8 gekoppelt (fest). Wenn die Überbrückung durch die Überbrückungskupplung 8 durchgeführt wird, sind somit die Vorderabdeckung 3 (Motor EG) und das Antriebsbauteil 11 miteinander gekoppelt. Das Zwischenbauteil 12 ist ein plattenförmiges Ringbauteil mit einem Durchmesser, der kleiner als der des Antriebsbauteils 11 ist. Das angetriebene Bauteil 15 ist ein plattenförmiges Ringbauteil mit einem Durchmesser, der kleiner als der des Antriebsbauteils 11 und des Zwischenbauteils 12 ist, und ist an der Dämpfernabe 7 und dem Turbinenlaufrad 5 befestigt. Das Antriebsbauteil 11, das Zwischenbauteil 12 und das angetriebene Bauteil 15 sind konzentrisch angeordnet.
Die Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 20 sind um 180° voneinander entfernt angeordnet und haben jeweils ein Kupplungsbauteil 21, einen Niet 23 zum frei drehbaren Koppeln des Kupplungsbauteils 21 und des angetriebenen Bauteils 15 miteinander und einen Kolben 24 zum Koppeln des Kupplungsbauteils 21 und des Antriebsbauteils 11 miteinander. Das Kupplungsbauteil 21 ist so ausgebildet, dass es sich in einer vorgegebenen Richtung erstreckt, und eine Bohrung/ ein Loch 22 hat, die/das sich in eine Erstreckungsrichtung des Kupplungsbauteils 21 über einen Bereich von einem wesentlichen Zentrum zu einer Stirnseite erstreckt. Das Kupplungsbauteil 21 ist über den Niet 23 frei drehbar am angetriebenen Bauteil 15 gestützt und ist auch vom Antriebsbauteil 11 gestützt, um frei zu rotieren und sich frei in die Erstreckungsrichtung der Bohrung 22 (Kupplungsbauteil 21) zu bewegen, so dass der an dem Antriebsbauteil 11 befestigte Kolben 24 sich in der Bohrung 22 des Kupplungsbauteils 21 befindet. Somit steht das Kupplungsbauteil 21 in Beziehung zu einem Rotationspaar/rotierenden Paar/Revolutenpaar mit dem angetriebenen Bauteil 15 und einem Gleitpaar/gleitenden Paar mit dem Antriebsbauteil 11. Das Kupplungsbauteil 21 erstreckt sich in der Radialrichtung, wenn ein relativer Torsionswinkel (relative Verschiebung) zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist. Ein Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 befindet sich auf einer radialen Außenseite in Bezug auf den Niet 23 und den Kolben 24 auf einer geraden Linie (in der Radialrichtung, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist), die durch den Niet 23 (Position des Rotationspaars mit dem angetriebenen Bauteil 15) und dem Kolben 24 (Position des Gleitpaars mit dem Antriebsbauteil 11) verläuft.
Die Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 30 sind um 180° voneinander entfernt an Positionen angeordnet, die sich von der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 20 in der Umfangsrichtung unterscheiden, und haben jeweils ein Kupplungsbauteil 31, einen Niet 33 zum frei drehbaren Koppeln des Kupplungsbauteils 31 und des Zwischenbauteils 12 miteinander und einen Kolben 34 zum Koppeln des Kupplungsbauteils 31 und des Antriebsbauteils 11 miteinander. Das Kupplungsbauteil 31 ist so ausgebildet, dass es sich in eine vorgegebene Richtung erstreckt, und hat eine Bohrung/ein Loch 32, die/das sich in die Erstreckungsrichtung des Kupplungsbauteils 31 über einen Bereich von einem wesentlichen Zentrum zu einer Stirnseite erstreckt. Das Kupplungsbauteil 31 ist über den Niet 33 frei drehbar am Zwischenbauteil 12 gestützt und ist auch vom Antriebsbauteil 11 gestützt, um frei zu rotieren und sich frei in die Erstreckungsrichtung der Bohrung 32 (Kupplungsbauteil 31) zu bewegen, so dass sich der an dem Antriebsbauteil befestigte Kolben 34 in der Bohrung 32 des Kupplungsbauteils 31 befindet. Somit steht das Kupplungsbauteil 31 in Beziehung zu einem Rotationspaar mit dem Zwischenbauteil 12 und einem Gleitpaar mit dem Antriebsbauteil 11. Das Kupplungsbauteil 31 erstreckt sich in der Radialrichtung, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem Zwischenbauteil 12 Null ist. Ein Schwerpunkt 31g das Kupplungsbauteils 31 befindet sich auf einer radialen Außenseite in Bezug auf den Niet 33 und den Kolben 34 auf einer geraden Linie (in der Radialrichtung, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem Zwischenbauteil 12 Null ist), die durch den Niet 33 (Position des Rotationspaars mit dem Zwischenbauteil 12) und den Kolben 34 (Position das Gleitpaars mit dem Antriebsbauteil 11) verläuft.
Die Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 40 sind um 180° voneinander entfernt an Positionen angeordnet, die sich von denen der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 20 und der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 30 in Umfangsrichtung unterscheiden, und haben jeweils ein Kupplungsbauteil 41, einen Niet 43 zum frei drehbaren Koppeln des Kupplungsbauteils 41 und des angetriebenen Bauteils 15 miteinander und einen Kolben/Bolzen 44 zum Koppeln des Kupplungsbauteils 41 und des Zwischenbauteils 12 miteinander. Das Kupplungsbauteil 41 ist so ausgebildet, das es sich in einer vorgegebenen Richtung erstreckt, und hat eine Bohrung/ein Loch 42, die/das sich in der Erstreckungsrichtung des Kupplungsbauteils 41 über einen Bereich von einem weasentlichen Zentrum zu einer Stirnseite erstreckt. Das Kupplungsbauteil 41 ist über den Niet 43 frei drehbar am angetriebenen Bauteil 15 gestützt und ist auch vom Zwischenbauteil 12 gestützt, um frei zu rotieren und sich frei in der Erstreckungsrichtung der Bohrung 42 (Kupplungsbauteil 41) zu bewegen, so dass sich der an dem Zwischenbauteil 12 befestigte Kolben 44 in der Bohrung 42 des Kupplungsbauteils 41 befindet. Somit steht das Kupplungsbauteil 41 in Beziehung zu einem Rotationspaar mit dem angetriebenen Bauteil 15 und einem Gleitpaar mit dem Zwischenbauteil 12. Das Kupplungsbauteil 41 erstreckt sich in der Radialrichtung, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist. Ein Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 befindet sich auf einer radialen Außenseite in Bezug auf den Niet 43 und den Kolben 44 auf einer geraden Linie (in der Radialrichtung, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist), die durch den Niet 43 (Position des Rotationspaars mit dem angetriebenen Bauteil 15) und den Kolben 44 (Position des Gleitpaars mit dem Zwischenbauteil 12) verläuft.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Startvorrichtung 1 mit der Dämpfervorrichtung 10 beschrieben. Wie aus 1 ersichtlich, ist in der Startvorrichtung 1, wenn die Überbrückung nicht durch die Überbrückungskupplung 8 ausgeführt wird, ein vom Motor EG auf die Vorderabdeckung 3 übertragenes Drehmoment (Leistung) auf die Eingangswelle IS des Getriebes TM über einen Pfad/Weg mit dem Pumpenlaufrad 4, dem Turbinenlaufrad 5 und der Dämpfernabe 7 übertragen. Wenn die Überbrückung durch die Überbrückungskupplung 8 ausgeführt wird, wird das vom Motor EG über die Vorderabdeckung 3 und die Überbrückungskupplung 8 auf das Antriebsbauteil 11 übertragene Drehmoment (Leistung) auf das angetriebene Bauteil 15, die Dämpfernabe 7 und die Eingangswelle IS des Getriebes TM über einen ersten Drehmomentübertragungsweg mit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 20 und über einen zweiten Drehmomentübertragungsweg mit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 30, dem Zwischenbauteil 12 und der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 40 übertragen.
Es wird davon ausgegangen, dass die Übertragung durch die Übertragungskupplung 8 ausgeführt wird und die mit der Vorderabdeckung 3 gekoppelte Dämpfervorrichtung 10 durch die Übertragungskupplung 8 entlang der Rotation des Motors EG gedreht wird. Wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 ausgebildet ist, wirken die Torsionssteifigkeitsmechanismen 20 so, dass der relative Torsionswinkel abnimmt. Wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem Zwischenbauteil 12 ausgebildet ist, wirken die Torsionssteifigkeitsmechanismen 30 so, dass der relative Torsionswinkel abnimmt. Wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Zwischenelement 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 ausgebildet ist, wirken die Torsionssteifigkeitsmechanismen 40 so, dass der relative Torsionswinkel zunimmt. Funktionsweisen der Torsionssteifigkeitsmechanismen 20, 30 und 40 und Torsionssteifigkeiten k1, k2 und k3 werden nachstehend beschrieben.
Zunächst werden in Bezug auf 3 die Funktionsweise des Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 und der Torsionssteifigkeit k1 beschrieben. Wenn der Motor EG (Dämpfervorrichtung 10) rotiert, wird eine Zentrifugalkraft F11 auf den Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 aufgebracht. Die Zentrifugalkraft F11 kann durch den Ausdruck (1) dargestellt werden. In Ausdruck (1) stellt „m1“ eine Masse des Kupplungsbauteils 21 da, „D11“ stellt einen Abstand zwischen einem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 (Antriebsbauteil 11, Zwischenbauteil 12 und angetriebenes Bauteil 15) und dem Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 dar und „Ω“ stellt eine Winkelgeschwindigkeit des Motors EG dar. Die Richtung der Zentrifugalkraft F11 ist eine radial nach außen gerichtete Richtung in eine Richtung einer geraden Linie L11, die durch das Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und den Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 verläuft. $F 11 = m 1 \cdot D 11 \cdot Ω^{2}$
Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist, erstreckt sich das Kupplungsbauteil 21 in der Radialrichtung (siehe 2). Somit ist die gesamte vorstehend beschriebene gerade Linie L11, eine gerade Linie L12 in der Erstreckungsrichtung des Kupplungsbauteils 21 (gerade Linie, die durch den Niet 23 an den Kolben 24 verläuft), eine gerade Linie L13, die durch das Rotationszentrum der Dämpfervorrichtung 10 und den Niet 23 verläuft und eine gerade Linie L14, die durch das Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Kolben 24 übereinstimmend verläuft. Daher hat eine Komponentenkraft F12, die ein Teil der Zentrifugalkraft F11 ist, die auf den Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 aufgebracht und in einer Richtung orthogonal zur geraden Linie L12 aufgebracht wird, einen Wert „0“.
Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 nicht Null ist, weichen die geraden Linien L11 bis L14 voneinander ab, wie in 3 dargestellt. Somit kann die Komponentenkraft F12, die ein Teil der Zentrifugalkraft F11 ist, die auf den Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 aufgebracht und in die Richtung orthogonal zu der geraden Linie L12 aufgebracht wird, durch den Ausdruck (2) dargestellt werden. In Ausdruck (2) stellt „α1“ einen Winkel zwischen der geraden Linie L11 und der geraden Linie L12 dar. Die Richtung der Komponentenkraft F12 ist eine Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 in der Richtung orthogonal zu der geraden Linie L12 abnimmt (obere rechte Richtung in 3). Wie aus 2 und 3 ersichtlich, befindet sich der Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist, auf einer radial äußersten Seite, die radial nach innen verschoben ist, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 zunimmt und radial nach außen verschoben ist, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 abnimmt. Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 nicht Null ist, wird die Komponentenkraft F12 in der Richtung an dem Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 erzeugt, in welcher der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 in der Richtung orthogonal zu der geraden Linie L12 abnimmt. Daher kann davon ausgegangen werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 so wirkt/arbeitet, das der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 von dem angetriebenen Bauteil 15 abnimmt (eine positive Rückstellkraft hat). $F 12 = F 11 \cdot sin α 1$
Eine vom Kupplungsbauteil 21 empfangene Kraft F13 von dem Antriebsbauteil 11 an der Position des Kolbens 24 (Position des Gleitpaars des Antriebsbauteil 11 und des Kupplungsbauteils 21) kann durch den Ausdruck (3) dargestellt werden. In Ausdruck (3) stellt „D12“ einen Abstand zwischen dem Niet 23 und dem Schwerpunkt 21g des Kupplungsbauteils 21 dar und „D13“ stellt einen Abstand zwischen dem Niet 23 und dem Kolben 24 dar. Die Richtung der Kraft F13 ist eine Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 in der Richtung orthogonal zu der geraden Linie L12 abnimmt (entgegengesetzte Richtung zu der Komponentenkraft F12 in 3). Einen Komponentenkraft F14, die ein Teil der durch das Kupplungsbauteil 21 empfangenen Kraft F13 von dem Antriebsbauteil 11 an der Position des Kolbens 24 ist und in der Rotationsrichtung der Dämpfervorrichtung 10 aufgebracht wird, kann durch den Ausdruck (4) dargestellt werden. In Ausdruck (4) stellt „β1“ einen Winkel zwischen der geraden Linie L12 und der geraden Linie L14 dar. Die Richtung der Kraft F14 ist eine Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 von dem angetriebenen Bauteil 15 in der Rotationsrichtung der Dämpfervorrichtung 10 abnimmt (gegen den Uhrzeigersinn in 3). $F 13 = F 12 \cdot \frac{D 12}{D 13}$
$F 14 = F 13 \cdot cos β 1$
Somit kann ein Drehmoment T1, das zu dem Antriebsbauteil 11 (die Seite, auf welcher der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 von dem angetriebenen Bauteil 15 abnimmt, ist eine positive Seite) durch den Ausdruck (5) dargestellt werden. In Ausdruck (5) stellt „D14“ einen Abstand zwischen dem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Kolben 24 dar. In Ausdruck (5) wird aus nachfolgenden Gründen der Wert „1“ als ein Koeffizient der rechten Seite verwendet. Die Richtung der durch das Kupplungsbauteil 21 empfangenen Kraft F13 von dem Antriebsbauteil 11 wird durch einen relationalen Ausdruck für einen Momentenausgleich am Kupplungsbauteil 21 bestimmt. Basierend auf dem Reaktionsgesetz, empfängt das Antriebsbauteil 11 von dem Kupplungsbauteil 21 eine Kraft in einer entgegengesetzten Richtung der Kraft F13 (Kraft in einer Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 11 von dem angetriebenen Bauteil 15 abnimmt), das heißt eine positive Rückstellkraft. Aus diesem Grund wird der Wert „1“ als ein Koeffizient der rechten Seite des Ausdrucks (5) verwendet.
Wenn die Ausdrücke (1) bis (5) integriert sind, kann das Drehmoment T1 durch den Ausdruck (6) dargestellt werden. Unter der Annahme, dass ein Winkel θ1 zwischen der geraden Linie L13 und der geraden Linie L14 unendlich klein ist, das heeißt „sinθ1 ≈ θ1 and cosθ1 = 1“, kann das Drehmoment T1 näherungsweise dem Ausdruck (7) entsprechen. Wie durch den Ausdruck (7) dargestellt, ist das Drehmoment T1 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG. Daher kann, wie durch den Ausdruck (8) dargestellt, der auf Ausdruck (7) basiert, berücksichtigt werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 eine positive Torsionssteifigkeit k1 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG hat.
Als nächstes wird die Funktionsweise des Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 und der Torsionssteifigkeit k2 beschrieben. Der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 ist ähnlich zum Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 aufgebaut, außer dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem Zwischenbauteil 12 angeordnet ist, wohingegen der Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 angeordnet ist. Daher wirkt der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 ähnlich zu dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 20. Somit kann auch berücksichtigt werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 eine positive Torsionssteifigkeit k1 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG hat. $T 1 = F 14 \cdot D 14$
$T 1 = m 1 \cdot D 11 \cdot Ω^{2} \cdot \frac{D 12 \cdot D 14}{D 13} sin α 1 \cdot cos β 1$
$T 1 = m 1 \cdot D 12 \cdot D 15 \cdot Ω^{2} \cdot {(\frac{D 14}{D 13})}^{2} \cdot θ 1$
$k 1 = m 1 \cdot D 12 \cdot D 15 \cdot Ω^{2} \cdot {(\frac{D 14}{D 13})}^{2}$
Die Funktionsweise des Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 und der Torsionssteifigkeit k3 werden in Bezug auf 4 beschrieben. Wenn der Motor EG (Dämpfervorrichtung 10) rotiert, wird eine Zentrifugalkraft F31 auf den Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 aufgebracht. Die Zentrifugalkraft F31 kann durch den Ausdruck (9) dargestellt werden. In Ausdruck (9) stellt „m3“ eine Masse des Kupplungsbauteils 41 dar, „D31“ stellt einen Abstand zwischen dem Rotationszentrum RC der Dämpfungsvorrichtung 10 und dem Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 dar und „Ω“ stellt die Winkelgeschwindigkeit des Motors EG wie vorstehend beschrieben dar. Die Richtung der Zentrifugalkraft F31 ist eine radial nach außen gerichtete Richtung in einer Richtung einer geraden Linie L31, die durch das Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 verläuft. $F 31 = m 3 \cdot D 31 \cdot Ω^{2}$
Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist, erstreckt sich das Kupplungsbauteil 41 in der Radialrichtung (siehe 2). Somit hat die gesamte vorstehend beschriebene gerade Linie L31, eine gerade Linie L32 in der Erstreckungsrichtung des Kupplungsbauteils 41 (gerade Linie, die durch den Niet 43 und den Kolben 44 verläuft), eine gerade Linie L33, die durch das Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Niet 43 verläuft, und eine gerade Linie L34, die durch das Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Kolben 44 übereinstimmend verläuft. Daher hat eine Komponentenkraft F32, die ein Teil der Zentrifugalkraft F31 ist, die auf den Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 aufgebracht und in eine Richtung orthogonal zu der geraden Linie L32 aufgebracht wird, einen Wert „0“.
Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 nicht Null ist, weichen die geraden Linien L31 bis L34 wie in 4 voneinander ab. Somit kann die Komponentenkraft F34, die ein Teil der Zentrifugalkraft F31 ist, die auf den Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 aufgebracht und in die Richtung orthogonal zu der geraden Linie L32 aufgebracht wird, durch den Ausdruck (10) dargestellt werden. In Ausdruck (10) stellt „α3“ einen Winkel zwischen der geraden Linie L31 und der geraden Linie L32 dar. Die Richtung der Komponentenkraft F32 ist eine Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 in der Richtung orthogonal zu der geraden Linie L32 abnimmt (obere rechte Richtung in 4). Wie aus 2 und 4 ersichtlich, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 Null ist, befindet sich der Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 auf einer radial äußersten Seite, die radial nach außen verschoben ist, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 zunimmt, und radial nach innen verschoben ist, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 abnimmt. Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 nicht Null ist, wird die Komponentenkraft F32 in der Richtung an dem Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 erzeugt, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 in der Richtung orthogonal zu der geraden Linie L32. Daher kann davon ausgegangen werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismen 40 so wirkt, dass der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 zunimmt (eine negative Rückstellkraft hat). $F 32 = F 31 \cdot sin α 3$
Eine von dem Kupplungsbauteil 41 empfangene Kraft F33 von dem Zwischenbauteil 12 an der Position des Kolbens 44 (Position des Gleitpaars des Zwischenbauteils 12 und des Kupplungsbauteils 41) kann durch den Ausdruck (11) dargestellt werden. In Ausdruck (11) stellt „D32“ einen Abstand zwischen dem Niet 43 und dem Schwerpunkt 41g des Kupplungsbauteils 41 dar und „D33“ stellt einen Abstand zwischen dem Niet 43 und dem Kolben 44 dar. Die Richtung der Kraft F33 ist eine Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 in der Richtung orthogonal zu der geraden Linie L32 abnimmt (selbe Richtung, wie die der Komponentenkraft F32 in 4). Eine Komponentenkraft F34, die ein Teil der von dem Kupplungsbauteil 41 empfangenen Kraft F33 von dem Zwischenbauteil 12 an der Position des Kolbens 44 ist und in der Rotationsrichtung der Dämpfervorrichtung 10 aufgebracht ist, kann durch den Ausdruck (12) dargestellt werden. In Ausdruck (12) stellt „β3“ einen Winkel zwischen der geraden Linie L32 und der geraden Linie L34 dar. Die Richtung der Kraft F34 ist eine Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 in der Rotationsrichtung der Dämpfervorrichtung 10 abnimmt (im Uhrzeigersinn in 4). $F 33 = F 32 \cdot \frac{D 32}{D 33}$
$F 34 = F 33 \cdot cos β 3$
Somit kann ein auf das Zwischenbauteil 12 übertragenes Drehmoment T3 (die Seite, auf welcher der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 abnimmt, eine positive Seite ist) durch den Ausdruck (13) dargestellt werden. In Ausdruck (13) stellt „D34“ einen Abstand zwischen dem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Kolben 44 dar. In Ausdruck (13) wird aus nachfolgenden Gründen ein Wert (-1) als Koeffizient einer rechten Seite verwendet. Die Richtung der von dem Kupplungsbauteils 41 empfangenen Kraft F33 von dem Zwischenbauteil 12 ist durch einen relationalen Ausdruck für einen Momentenausgleich am Kupplungsbauteil 41 bestimmt. Basierend auf dem Reaktionsgesetz empfängt das Zwischenbauteil 12 von dem Kupplungsbauteil 41 eine Kraft in einer entgegengesetzten Richtung zu der Kraft F33 (Kraft in einer Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 zunimmt), das heißt eine negative Rückstellkraft. Aus diesem Grund wird der Wert (-1) als der Koeffizienten der rechten Seite des Ausdrucks (13) verwendet.
Wenn die Ausdrücke (9) bis (13) integriert sind, kann das Drehmoment T3 durch den Ausdruck (14) dargestellt werden. Unter der Annahme, dass ein Winkel θ3 zwischen der geraden Linie L33 und der geraden Linie L34 unendlich klein ist, das heißt „sinθ3 ≈ θ3 und cosθ3 = 1“, wird der Ausdruck (14) durch Verwendung eines Abstands D35 zwischen dem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Niet 43 und des Abstands D34 zwischen dem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 10 und dem Kolben 44 transformiert. Anschließend kann das Drehmoment T3 näherungsweise einem Ausdruck (15) entsprechen. Wie durch Ausdruck (15) dargestellt, nimmt das Drehmoment T3 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG ab (nimmt als negativer Wert zu). Daher kann wie durch den Ausdruck (16), der auf Ausdruck (15) basiert, berücksichtigt werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 die negative Torsionssteifigkeit k3 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG hat. $T 3 = - F 34 \cdot D 34$
$T 3 = - m 3 \cdot D 31 \cdot Ω^{2} \cdot \frac{D 32 \cdot D 34}{D 33} sin α 3 \cdot cos β 3$
$T 3 = - m 3 \cdot D 32 \cdot D 35 \cdot Ω^{2} \cdot {(\frac{D 34}{D 34 - D 35})}^{2} \cdot θ 3$
$k 3 = - m 3 \cdot D 32 \cdot D 35 \cdot Ω^{2} \cdot {(\frac{D 34}{D 34 - D 35})}^{2}$
Die Erfinder haben folgende Punkte gefunden, wie sie beispielsweise in der internationalen Anmeldung WO 2016/021 669 in dem Aufbau der Dämpfervorrichtung 10 beschrieben sind, das heißt der Aufbau, einschließlich dem ersten Drehmomentübertragungspfad (Torsionssteifigkeitsmechanismus 20) und dem zweiten Drehmomentübertragungspfad (Torsionssteifigkeitsmechanismus 30, Zwischenbauteil 12 und Torsionssteifigkeitsmechanismus 40) zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15. In dem Aufbau der Dämpfervorrichtung 10 gibt es eine Winkelfrequenz ω einer Schwingung/Vibration des Motors EG an einem Anti-Resonanzpunkt, an welchem die Schwingung des Motors EG, die von dem Antriebsbauteil 11 auf das angetriebene Bauteil 15 über den ersten Drehmomentübertragungspfad übertragen wird, und die Schwingung des Motors EG, die vom Antriebsbauteil 11 auf das angetriebene Bauteil 15 über den zweiten Drehmomentübertragungspfad übertragen wird, aufgehoben wird und die Schwingungsamplitude des angetriebenen Bauteils 15 theoretisch Null ist. Die Winkelfrequenz ω an dem Anti-Resonanzpunkt kann durch den Ausdruck (17) dargestellt werden. In Ausdruck (17) stellen „k1“, „k2“ und „k3“ jeweils die Torsionssteifigkeiten der Torsionssteifigkeitsmechanismen 20, 30 und 40 dar und „J“ stellt einen Wert dar, der aus einem Trägheitsmoment J des Zwischenbauteils 12, den Massen m1, m2 und m3 der Kupplungsbauteile 21, 31 und 41 und den Abständen vom Rotationspunkt zu den Nieten 23, 33 und 43 sowie den Kolben 24, 34 und 44 berechnet wird. $ω = \sqrt{\frac{(k 1 \cdot k 2 + k 2 \cdot k 3 + k 3 \cdot k 1) \cdot 2}{J' \cdot k 1}}$
Wie vorstehend beschrieben ist die Torsionssteifigkeit k3 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 ein negativer Wert. Daher sind in Ausdruck (17) der Wert „k2 . k3“ und der Wert „k3 . k1“ unter dem Wurzelzeichen der rechten Seite negative Werte. Somit kann der Zähler unter dem Wurzelzeichen der rechten und darüber hinaus der gesamten rechten Seite reduziert werden, verglichen mit einem Fall, in welchem die Torsionssteifigkeit k3 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 ein positiver Wert ist. In einem Fall, in dem die Winkelfrequenz ω am Anti-Resonanzpunkt auf einen konstanten Wert eingestellt ist, kann der Nenner unter dem Wurzelzeichen der rechten Seite des Ausdrucks (17) reduziert werden, das heißt das Trägheitsmoment des Zwischenbauteils 12 kann reduziert werden. Dadurch kann die Dämpfervorrichtung 10 verkleinert und die Schwingungsdämpfungsleistung verbessert werden.
Wie vorstehend beschrieben hat der Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 die positive Torsionssteifigkeit k1 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG, der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 hat die positive Torsionssteifigkeit k2 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG, und der Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 hat die negative Torsionssteifigkeit k3 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG. Auf diesen Fakten basierend kann der Drehzahlbereich des Motors EG, in welchem eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung erreicht werden kann, durch Einstellen der Torsionssteifigkeiten k1, k2 und k3 der Torsionssteifigkeitsmechanismen 20, 30 und 40 und des Werts J' so erweitert werden, um die Winkelfrequenz ω am Anti-Resonanzpunkt so zu erhöhen, dass die Torsionssteifigkeiten k1, k2 und k3 der Torsionssteifigkeitsmechanismen 20, 30 und 40 (und darüber hinaus die Gesamttorsionssteifigkeit) mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) des Motors EG zunimmt. Insbesondere der Drehzahlbereich des Motors EG, in welchem die Anti-Resonanz auftritt, kann ferner durch Einstellen der Torsionssteifigkeiten k1, k2 und k3 der Torsionssteifigkeitsmechanismen 20, 30 und 40 und des Werts J' so erweitert werden, dass die Winkelfrequenz ω an dem Anti-Resonanzpunkt jeweils im Wesentlichen einer Winkelfrequenz der Schwingung des Motors EG entspricht.
In der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 10 hat das Kupplungsbauteil 21 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 die Beziehung des Rotationspaars mit dem angetriebenen Bauteil 15 und des Gleitpaars mit dem Antriebsbauteil 11, kann aber eine Beziehung eines Gleitpaars mit dem angetriebenen Bauteil 15 und eines Rotationspaars mit dem Antriebsbauteil 11 haben. Das Kupplungsbauteil 31 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 hat die Beziehung des Rotationspaars mit dem Zwischenbauteil 12 und des Gleitpaars mit dem Antriebsbauteil 11, kann aber eine Beziehung eines Gleitpaars mit dem Zwischenbauteil 12 und eines Rotationspaars mit dem Antriebsbauteil 11 haben. Das Kupplungsbauteil 41 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 kann die Beziehung des Rotationspaars mit dem angetriebenen Bauteil 15 und des Gleitpaars mit dem Zwischenbauteil 12 haben.
In vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 10 hat der Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 eine positive Torsionssteifigkeit k1 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG, der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 hat die positive Torsionssteifigkeit k2 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω das Motors EG und der Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 hat die negative Torsionssteifigkeit k3 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω das Motors EG. Zumindest einer des Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 und des Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 kann eine positive Torsionssteifigkeit aufweisen, die unabhängig von der Drehzahl des Motors EG konstant ist. Wenn der Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 oder der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 die konstante positive Torsionssteifigkeit aufweist, kann eine gebogene Schraubenfeder, eine gerade Schraubenfeder oder dergleichen als Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 oder Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 verwendet werden.
In der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 10 ist der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 mit der positiven Torsionssteifigkeit zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem Zwischenbauteil 12 angeordnet und der Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 mit der negativen Torsionssteifigkeit zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 angeordnet. Der Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 kann zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem Zwischenbauteil 12 angeordnet sein und der Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 kann zwischen dem Zwischenbauteil 12 und dem angetriebenen Bauteil 15 angeordnet sein.
In der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 10 ist das Turbinenlaufrad 5 des Drehmomentwandlers TC an dem angetriebenen Bauteil 15 und der Dämpfernabe 7 befestigt. Wie durch eine lang gestrichelte, doppelkurz gestrichelte Linie in 1 gezeigt, kann das Turbinenlaufrad 5 am Antriebsbauteil 11 oder am Zwischenbauteil 12 befestigt sein.
5 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 110. Die Dämpfervorrichtung 110 aus 5 entspricht einer Vorrichtung, in welcher das Zwischenbauteil 12 aus der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 10 weggelassen ist. Die gleichen Komponenten der Dämpfervorrichtung 110 aus 5 wie die Komponenten der Dämpfervorrichtung 10 werden durch die gleichen Bezugszeichen beschrieben, um deren detaillierte Beschreibung wegzulassen. Die Dämpfervorrichtung 110 aus 5 hat das Antriebsbauteil (Eingangselement) 11 und das angetriebene Bauteil (Ausgangselement) 15 als die Rotationselemente. Die Dämpfervorrichtung 110 hat ferner als Drehmomentübertragungselemente die Vielzahl (beispielsweise zwei) von Torsionssteifigkeitsmechanismen 20, die zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 angeordnet sind, und eine Vielzahl (beispielsweise zwei) von Torsionssteifigkeitsmechanismen 140, die zwischen dem Antriebsbauteil 11 und dem angetriebenen Bauteil 15 parallel zu dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 (konfiguriert, um parallel zu diesen zu wirken) angeordnet sind. In der Dämpfervorrichtung 110 kann das Turbinenlaufrad 5 des Drehmomentwandlers TC an dem angetriebenen Bauteil 15 und der Dämpfernabe 7 befestigt sein, wie durch eine durchgehende Linie in 5 gezeigt, oder kann an dem Antriebsbauteil 11 befestigt sein, wie durch eine lang gestrichelte, doppelkurz gestrichelte Linie in 5 gezeigt. Der Torsionssteifigkeitsmechanismus 140 ist ähnlich zu dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 der Dämpfervorrichtung 10 aufgebaut, und hat eine negative Torsionssteifigkeit k4 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG. In der Dämpfervorrichtung 110 arbeitet der Torsionssteifigkeitsmechanismus 140 ähnlich zu dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 der Dämpfervorrichtung 10 aus 1, wodurch ähnliche Effekte zu denen der Dämpfervorrichtung 10 aus 1 erreicht werden können.
6 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Startvorrichtung 201 mit einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 210. 7 ist eine Schnittansicht der Dämpfervorrichtung 210. 8 ist eine Vorderseitenansicht der Dämpfervorrichtung 210. Die gleichen Komponenten der Startvorrichtung 201 und der Dämpfervorrichtung 210 aus 6 bis 8 wie die Komponenten der Startvorrichtung 1 und der Dämpfervorrichtung 10 werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, um deren detaillierte Beschreibung wegzulassen.
Die Dämpfervorrichtung 210 hat als Rotationselemente ein Antriebsbauteil (Eingangselement) 211, ein eingangsseitiges Rotationsbauteil 212, das mit dem Antriebsbauteil 211 gekoppelt ist, ein Zwischenbauteil (Zwischenelement) 213, ein angetriebenes Bauteil (Ausgangselement) 215, und ein ausgangsseitiges Rotationsbauteil 210, das mit dem angetriebenen Bauteil 215 gekoppelt ist. Die Dämpfervorrichtung 110 hat ferner als Drehmomentübertragungselemente eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Außenfedern (dritte Torsionssteifigkeitsmechanismen) 220, die zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem Zwischenbauteil 213 angeordnet sind, eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Außenfedern (vierte Torsionssteifigkeitsmechanismen) 230, die zwischen dem Zwischenbauteil 213 und dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 angeordnet sind, eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Innenfedern (erste Torsionssteifigkeitsmechanismen) 240, die zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 angeordnet sind, und eine Vielzahl (beispielsweise vier) Torsionssteifigkeitsmechanismen (zweite Torsionssteifigkeitsmechanismen) 250, die zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 216 und dem angetriebenen Bauteil 215 angeordnet sind.
In dieser Ausführungsform wird eine konstant steigende gerade Schraubenfeder, welche aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, das schraubenförmig so gewickelt ist, dass sich eine Mittelachse gerade erstreckt, wenn keine Last aufgebracht wird, und in welcher die Steigung eines aktiven Schraubenabschnitts/Wicklungsabschnitts (Federabschnitt mit Ausnahme der Federsitze/letzen Wicklungen) eine konstante Steigung ist, als jede der Außenfedern 220 und 230 und der Innenfeder 240 verwendet. Eine konstant steigende gebogene Schraubenfeder/ Spiralfeder kann als zumindest eine der Außenfedern 220 und 230 und die Innenfeder 240 verwendet werden.
Alle der Vielzahl von Außenfedern 220 und 230 erstrecken sich entlang einer Umfangsrichtung der Dämpfervorrichtung 210 und sind in einem äußeren Umfangsbereich einer Fluidkammer angeordnet, die durch die Vorderabdeckung 3 und das Pumpenlaufrad 4 so definiert ist, dass die Außenfedern 220 und die Außenfedern 230 abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind, um Paare zu bilden (wirken in Reihen). Die Vielzahl von Innenfedern 240 erstrecken sich entlang der Umfangsrichtung der Dämpfervorrichtung 210 und sind in einem inneren Umfangsbereich der Fluidkammer so angeordnet, dass sie in Abständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. In einem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist (wenn der relative Torsionswinkel zwischen den zwei über jede Feder gekoppelten Rotationselementen Null ist), haben alle der Außenfedern 220 und 230 und die Innenfeder 240 deren Gleichgewichtslängen oder sind etwas kürzer als deren Gleichgewichtslängen zusammengedrückt/komprimiert.
Das Antriebsbauteil 211 ist mit einem Überbrückungskolben 81 der Überbrückungskupplung 8 über eine Vielzahl von Nieten 211r in Abständen/Intervallen in der Umfangsrichtung gekoppelt. Das Antriebsbauteil 211 ist ein plattenförmiges Bogenbauteil und hat eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Außenstützabschnitten 211co und eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Innenstützabschnitten 211ci. Die Vielzahl von Außenstützabschnitten 211co sind auf einem äußeren Umfangsabschnitt des Antriebsbauteils 211 in Abständen/Intervallen in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die Vielzahl von Innenstützabschnitten 211ci sind auf einem inneren Umfangsabschnitt des Antriebsbauteils 211 in Abständen/Intervallen in der Umfangsrichtung vorgesehen.
Das eingangsseitige Rotationsbauteil 212 hat zwei plattenförmige Bogenbauteile 212a und 212b, welche über eine Vielzahl von Nieten 253 in Abständen/Intervallen in der Umfangsrichtung miteinander gekoppelt sind. Das eingangsseitige Rotationsbauteil 212 ist mit dem Antriebsbauteil 211 gekoppelt, in dem es mit dem Überbrückungskolben 81 gekoppelt ist.
Das Zwischenbauteil 213 ist ein plattenförmiges Bogenbauteil und hat eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Stützabschnitten 212c, die in Abständen/Intevallen in Umfangsrichtung radial nach außen ragen. Das angetriebene Bauteil 215 ist ein plattenförmiges Bogenbauteil. Eine Vielzahl von Öffnungen 215o erstrecken sich entlang der Umfangsrichtung und eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Führungslöchern/Führungsbohrungen 215h, die sich entlang der Radialrichtung erstrecken, sind in dem angetriebenen Bauteil 215 in Abständen/Intervallen in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Das ausgangsseitige Rotationsbauteil 217 hat ein unteres Rohrbauteil 218, das mit dem angetriebenen Bauteil 215 gekoppelt ist und eine untere Rohrform aufweist, und ein mit dem unteren Rohrbauteil 218 gekoppeltes Plattenbauteil 219. Das untere Rohrbauteil 218 hat Vorsprünge 218p, die in der Axialrichtung hin zu dem angetriebenen Bauteil 215 in Abständen in Umfangsrichtung vorstehen. Das untere Rohrbauteil 218 und das angetriebene Bauteil 215 sind so miteinander gekoppelt, dass die Vorsprünge 218p des unteren Rohrbauteils 218 an den Öffnungen 215o des angetriebenen Bauteils 215 befestigt sind. Das Plattenbauteil 219 ist mit dem unteren Rohrbauteil 218 über eine Vielzahl von Nieten 217r in Abständen in der Umfangsrichtung gekoppelt. Das Plattenbauteil 219 hat eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Außenstützabschnitten 219co und eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Innenstützabschnitten 219ci. Die Vielzahl von Außenstützabschnitten 219co sind auf einem äußeren Umfangsabschnitt des Plattenbauteils 219 in Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die Vielzahl von Innenstützabschnitten 219ci sind auf einem inneren Umfangsabschnitt des Plattenbauteils 219 in Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen.
In dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist (wenn der relative Torsionswinkel zwischen den zwei über jede Feder gekoppelten Rotationselementen Null ist), grenzt jeder Außenstützabschnitt 211co des Antriebsbauteils 211 an die Enden der Außenfedern 220 und 230 an, die nicht zwischen diesen Außenfedern 220 und 230 miteinander gepaart sind (wirken nicht in Reihe). Ähnlich grenzt jeder Außenstützabschnitt 219co des Plattenbauteils 219 des ausgangsseitigen Rotationsbauteils 217 an die Enden der Außenfedern 220 und 230, die nicht zwischen diesen Außenfedern 220 und 230 miteinander gepaart sind (wirken nicht in Reihe). Jeder Stützabschnitt 213c des Zwischenbauteils 213 grenzt an die Enden der Außenfedern 220 und 230, die zwischen diesen Außenfedern 220 und 230 miteinander gepaart sind (wirken in Serie).
Somit grenzt in dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist, ein Ende einer jeden Außenfeder 220 an den entsprechenden Außenstützabschnitt 211co des Antriebsbauteils 211 und den entsprechenden Außenstützabschnitt 219co des Plattenbauteils 219 und das andere Ende jeder Außenfeder 220 grenzt an den entsprechenden Stützabschnitt 213c des Zwischenbauteils 213. Ein Ende jeder Außenfeder 230 grenzt an den entsprechenden Stützabschnitt 213c des Zwischenbauteils 213 und das andere Ende jeder Außenfeder 230 grenzt an den entsprechenden Außenstützabschnitt 211co des Antriebsbauteils 211 und den entsprechenden Außenstützabschnitt 219co des Plattenbauteils 219.
In dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist, grenzt jeder Innenstützabschnitt 211ci des Antriebsbauteils 211 an die Enden von zwei Innenfedern 240, die in der Umfangsrichtung zwischen diesen zwei Innenfedern 240 zueinander benachbart sind. Der Innenstützabschnitt 219ci des Plattenbauteils 219 ist zwischen den zwei Innenfedern 240 angeordnet, die in der Umfangsrichtung zueinander benachbart sind. Der Innenstützabschnitt 219ci grenzt nicht an die Innenfeder 240, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 (Plattenbauteil 119) kleiner als ein vorbestimmter Torsionswinkel ist, wie in dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist. Der Innenstützabschnitt 219ci grenzt an die Innenfeder 240, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 (Plattenbauteil 219) gleich oder größer als der vorbestimmte Torsionswinkel ist.
Die Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 250 sind in Abständen/Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet und sind mit dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 so gekoppelt, um sich in Radialrichtung in dem Zustand zu erstrecken, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist (wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 112 und dem angetriebenen Bauteil 115 Null ist).
Der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 hat eine Feder (elastischer Körper) 251, ein Außenhaltebauteil 252, das das radial äußere Ende der Feder 251 hält, den vorstehend beschriebenen Niet 253 zum Koppeln des eingangsseitigen Rotationsbauteils 212 und des Außenhaltebauteils 252 miteinander, ein Innenhaltebauteil 254, dass das radial innere Ende der Feder 251 hält, und eine Niet 255 zum Koppeln des angetriebenen Bauteils 215 und des Innenhaltebauteils 254 miteinander.
Eine konstant steigende gerade Schraubenfeder, welche aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, dass schraubenförmig so gewickelt ist, um eine Mittelachse aufzuweisen, der sich gerade erstreckt, wenn keine Last aufgebracht wird, und bei welcher die Steigung eines aktiven Schraubenabschnitts (mit Ausnahme der Federsitzabschnitte/letzten Wicklungen) eine konstante Steigung ist, wird als Feder 251 verwendet. In einem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist (wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 112 und dem angetriebenen Bauteil 115 Null ist), ist die Feder 251 ausreichend kürzer als deren Gleichgewichtslänge zusammengedrückt/komprimiert.
Das Außenhaltebauteil 252 hat einen Halteabschnitt 252a, der die Feder 251 hält, und einen Vorsprung 252b der sich von der gegenüberliegenden Seite des Halteabschnitts 252a von der Feder 251 erstreckt. In einem Zustand, in welchem der Vorsprung 252b des Außenhaltebauteils 252 zwischen dem Paar von Ringbauteilen 212a und 212b des eingangsseitigen Drehzahlbauteils 212 eingesetzt ist, koppelt der Niet 253 das Paar der Ringbauteile 212a und 212b und den Vorsprung 252b frei drehbar miteinander.
Das Innenhaltebauteil 254 hat eine Halteabschnitt 254a, der die Feder 251 hält und ein Paar Vorsprünge 254b und 254c, die sich von der gegenüberliegenden Seite des Halteabschnitts 254a von der Feder 251 mit einem Abstand dazwischen in der Axialrichtung erstrecken. In einem Zustand, in welchem das angetriebene Bauteil 215 zwischen dem Paar von Vorsprüngen 254b und 254c des Innenhaltebauteils 254 eingesetzt ist, ist der Niet 255 in das Führungsloch/die Führungsbohrung 215 des angetriebenen Bauteils 215 eingesetzt und koppelt das angetriebene Bauteil 215 und das Paar von Vorsprüngen 254b und 254c frei drehbar miteinander. Der Niet 255 fungiert gleichzeitig als Massenkörper und ist entlang des Führungslochs 215h beweglich.
In der wie vorstehend beschriebenen aufgebauten Dämpfervorrichtung 210, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem ausgangseitigen Rotationsbauteil 217 (Plattenbauteil 119) kleiner als der vorbestimmte Torsionswinkel ist, ist das angetriebene Bauteil 215 über die Vielzahl von Außenfedern 220, das Zwischenbauteil 213, die Vielzahl von Außenfedern 230 und das ausgangsseitige Rotationsbauteil 217 mit dem Antriebsbauteil 211 gekoppelt und ist auch über das eingangsseitige Rotationsbauteil 212 und die Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 250 mit dem Antriebsbauteil 211 gekoppelt. Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 211 von dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 (Plattenbauteil 219) gleich oder länger als der vorbestimmte Torsionswinkel ist, ist das angetriebene Bauteil 215 über die Vielzahl von Außenfedern 220, das Zwischenbauteil 213, die Vielzahl von Außenfedern 230 und das ausgangsseitige Rotationsbauteil 217 mit dem Antriebsbauteil 211 gekoppelt, ebenso ist es über das eingangsseitige Rotationsbauteil 212 und die Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 250 mit dem Antriebsbauteil 211 gekoppelt und ist weiterhin über die Vielzahl von Innenfedern 240 und das ausgangsseitige Rotationsbauteil 217 gekoppelt.
Anschließend wird eine Funktionsweise der Startvorrichtung 201 mit der Dämpfervorrichtung 210 beschrieben. Wie aus 6 ersichtlich, wird in der Startvorrichtung 201, wenn die Überbrückung nicht durch die Überbrückungskupplung 8 ausgeführt wird, dass vom Motor EG auf die Vorderabdeckung 3 übertragene Drehmoment (Leistung) über den Pfad mit dem Pumpenlaufrad 4, dem Turbinenlaufrad 5 und der Dämpfernabe 7 auf die Eingangswelle IS des Getriebes TM übertragen.
Wenn die Überbrückung durch die Überbrückungsvorrichtung 8 ausgeführt wird und wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem Plattenbauteil 219 kleiner als der vorbestimmte Torsionswinkel ist, wird das Drehmoment (Leistung), das von dem Motor über die Vorderabdeckung 3 und die Überbrückungskupplung 8 auf das Antriebsbauteil 211 übertragen wird, auf das angetriebene Bauteil 215, die Dämpfernabe 7 und die Eingangswelle IS von dem Getriebe TM über einen ersten Drehmomentübertragungspfad mit der Vielzahl von Außenfedern 220, dem Zwischenbauteil 213, der Vielzahl von Außenfedern 230 und dem ausgangseitigen Rotationsbauteil 217 und über einen zweiten Drehmomentübertragungspfad mit dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen 250 übertragen. Wenn die Überbrückung ausgeführt wird und wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem Plattenbauteil 219 gleich oder größer als der vorbestimmte Torsionswinkel ist, wird das Drehmoment (Leistung), die auf das Antriebsbauteil übertragen wird, über den ersten Drehmomentübertragungspfad, den zweiten Drehmomentübertragungspfad und einen dritten Drehmomentübertragungspfad mit der Vielzahl von Innenfedern 240 und dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 auf das angetriebene Bauteil 215 übertragen.
In dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist (wenn der relative Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen, die über jede Feder gekoppelt sind, Null ist), erstrecken sich alle der Außenfedern 220 und 230 und die Innenfeder 240 entlang der Umfangsrichtung der Dämpfervorrichtung 210 und haben deren Gleichgewichtslängen oder sind ein wenig kürzer als deren Gleichgewichtslängen zusammengedrückt/komprimiert. Wenn sich also die Dämpfervorrichtung 10 mit der Rotation des Motors EG durch die Durchführung der Überbrückung dreht und wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen auf beiden Seiten jeder der Außenfedern 220 und 230 und der Innenfeder 250 ausgebildet ist, arbeitet jede der Außenfedern 220 und 230 und die Innenfeder 240 so, dass der relative Torsionswinkel reduziert wird (hat eine positive Rückstellkraft). Zu diesem Zeitpunkt wirkt jede der Außenfedern 220 und 230 und die Innenfeder 240 als eine Feder mit einer konstanten Federrate, das heißt einer positiven konstanten Torsionssteifigkeit.
In dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist (wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 Null ist), erstreckt sich der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 in der Radialrichtung der Dämpfervorrichtung 210. In dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 210 befestigt ist, wird die Feder 251 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 ausreichend kürzer als deren Gleichgewichtslänge zusammengedrückt/komprimiert. Wenn sich also die Dämpfervorrichtung 10 mit der Rotation des Motors EG durch die Durchführung der Überbrückung dreht und wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 ausgebildet ist, arbeitet der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 so, dass der relative Torsionswinkel zunimmt (hat eine negative Rückstellkraft). Eine Funktionsweise des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 und einer Steifigkeit k5 werden nachstehend in Bezug auf 9 beschrieben.
In dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 wird der Niet 253 in Rotationsrichtung und Radialrichtung relativ zu dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 gehalten, und der Niet 255 wird in Rotationsrichtung gehalten, ist aber in Radialrichtung relativ zum angetriebenen Bauteil 215 beweglich.
Wenn in dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 Null ist, erstreckt sich der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 in der Radialrichtung (siehe 8). Somit ist die gesamte gerade Linie L51, die durch das Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 210 und den Niet 253 verläuft, eine gerade Linie L52 in der Erstreckungsrichtung des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 (gerade Linie, die durch den Niet 253 und den Niet 255 verläuft) und eine gerade Linie L53, die durch das Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 210 und den Niet 255 verläuft, miteinander übereinstimmend. Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 nicht Null ist, weicht die Erstreckungsrichtung des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 von der Radialrichtung ab, wie in 9 gezeigt. Somit weichen die geraden Linien L51 bis L53 voneinander ab.
Eine Kraft F51, die durch die Feder 251 erzeugt wird, kann durch den Ausdruck (18) basierend auf dem Hooke's Gesetz dargestellt werden. In Ausdruck (18) stellt „ks5“ eine Federrate der Feder 251 dar, „Ls50“ stellt eine Gleichgewichtslänge der Feder 251 dar und „Ls51“ stellt eine tatsächliche Länge der Feder 251 dar. Eine Komponentenkraft F52, die ein Teil der Kraft F51 ist, und in Rotationsrichtung am Niet 255 aufgebracht wird, kann durch den Ausdruck (19) dargestellt werden. In Ausdruck (19) stellt „ϕ5“ einen Winkel zwischen der geraden Linie L52 und der geraden Linie L53 dar. Somit kann ein von der Feder 251 übertragenes Drehmoment T5 durch den Ausdruck (20) dargestellt werden. In Ausdruck (20) stellt „r5“ einen Abstand zwischen dem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 210 und dem Niet 255 dar. Wie vorstehend beschrieben, ist der Niet 255 in der Radialrichtung relativ zu dem angetriebenen Bauteil 215 beweglich. Daher ist der Abstand r5 variabel. Insbesondere wird eine Zentrifugalkraft proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) des Motors EG auf den Niet 255 aufgebracht, der als Massenkörper fungiert. Somit nimmt der Abstand r5 mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG zu. Die Komponentenkraft F52 und das Drehmoment T5 sind eine Kraft und ein Drehmoment in einer Richtung, in welche der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 zunimmt. So kann gesagt werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 eine negative Rückstellkraft hat. $F 51 = k s 5 \cdot (L s 51 - L s 50)$
$F 52 = k s 5 \cdot (L s 51 - L s 50) \cdot sin ϕ 5$
$T 5 = k s 5 \cdot (L s 51 - L s 50) \cdot sin ϕ 5 \cdot r 5$
Wenn das Gesetz des Sinus und das Gesetz des Cosinus auf ein Dreieck angewendet wird, das Eckpunkte in dem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 210, der Niete 253 und der Niete 255 hat, werden der Ausdruck (21) und der Ausdruck (22) erhalten. In Ausdruck (21) und Ausdruck (22) stellt „R5“ einen Abstand zwischen dem Rotationszentrum RC der Dämpfervorrichtung 210 und dem Niet 253 dar und „θ5“ stellt den relativen Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 dar. $\frac{R 4}{sin (π - ϕ 5)} = \frac{L s 51}{sin θ 5}$
$L s 51^{2} = r 5^{2} + R 5^{2} - 2 \cdot r 5 \cdot R 5 \cdot cos θ 5$
Wenn Ausdruck (21) und Ausdruck (22) durch den Ausdruck (20) ersetzt werden, um die tatsächliche Länge Ls51 der Feder 251 und den Winkel ϕ5 zwischen der geraden Linie L52 und der geraden Linie L53 zu löschen, erhält man eine Beziehung zwischen dem von der Feder 251 übertragenen Drehmoment T5 und dem relativen Torsionswinkel θ5 zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215. Insbesondere wenn der relative Torsionswinkel θ5 unendlich klein ist, kann die Beziehung zwischen dem Drehmoment T5 und dem relativen Torsionswinkel θ5 durch den Ausdruck (23) dargestellt werden. Somit kann die Gesamttorsionssteifigkeit k5 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 durch den Ausdruck (24) dargestellt werden. $T = k s 5 \cdot (1 - \frac{L s 50}{R 5 - r 5}) \cdot r 5 \cdot θ 5$
$k 5 = k s 5 \cdot (1 - \frac{L s 50}{R 5 - r 5}) \cdot r 5$
10 ist eine erklärende Zeichnung zum Veranschaulichen eines Beispiels einer Beziehung zwischen dem Abstand r5 und der Torsionssteifigkeit k5 in Ausdruck (24). Wie in 10 veranschaulicht, hat die Torsionssteifigkeit k5 einen Wert „0“, wenn der Abstand r5 gleich einer Differenz (R5 - Ls50) zwischen dem Abstand R5 und der Gleichgewichtslänge Ls50 der Feder 251 ist. Die Torsionssteifigkeit k5 nimmt ab (nimmt als negativer Wert zu), wenn der Abstand r5 in einem Bereich größer als die Differenz (R5 - Ls50) und kleiner als der Abstand R5 wird. So wird gezeigt, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 und die Führungslöcher/Führungsbohrungen 215h des angetriebenen Bauteils 215 so ausgelegt sein sollten, dass der Abstand r5 größer als die Differenz (R5 - Ls50) und kleiner als der Abstand R5 ist.
Wie vorstehend beschrieben nimmt der Abstand r5 mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) des Motors EG zu. So kann gesagt werden, dass die Gesamttorsionssteifigkeit k5 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG abnimmt (nimmt auf der negativen Seite zu). Dadurch können ähnliche Effekte wie bei der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 10 erreicht werden.
11 ist eine Schnittansicht einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 310. 12 ist eine Vorderseitenansicht der Dämpfervorrichtung 310. Die Dämpfervorrichtung 310 aus 11 und 12 entspricht einer Vorrichtung, in welcher der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 der Dämpfervorrichtung 210 wie vorstehend beschrieben durch einen Torsionssteifigkeitsmechanismus 350 ersetzt wird. Die gleichen Komponenten der Dämpfervorrichtung 310 von 11 und 12 wie die Komponenten der Dämpfervorrichtung 210 werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, um deren detaillierte Beschreibung wegzulassen.
Wie in 11 und 12 dargestellt, hat der Torsionssteifigkeitsmechanismus 350 einen Positionseinsteller 360 (siehe 11), der konfiguriert ist, um die Position des Niets 255 (Abstand r5 wie vorstehend beschrieben) durch Einstellen der Position des Innenhaltebauteils 244 zusätzlich zu der Feder 251, des Außenhaltebauteils 252, des Niets 253, des Innenhaltebauteils 254 und des Niet 255 einzustellen, die denen des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 ähnlich sind. Der Niet 255 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 350 muss nur entlang des Führungslochs/der Führungsbohrung 215 des angetriebenen Bauteils 215 beweglich sein und kann im Gewicht leichter sein als der Niet 255 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250.
Wie in 11 dargestellt, hat der Positionseinsteller 360 ein Kupplungsbauteil 361, das mit dem Innenhaltebauteil 252 gekoppelt ist, einen Aktuator 362, der konfiguriert ist, um den Niet 255 in der Radialrichtung über das Kupplungsbauteil 361 und das Innenhaltebauteil 254 zu bewegen, einen Drehzahlsensor 363, der konfiguriert ist, um die Drehzahl des Motors EG zu bestimmen, und eine elektronische Steuerung 353, die konfiguriert ist, um die Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) des Motors EG zu empfangen, die von dem Drehzahlsensor 351 eingegeben wird, und um den Aktuator 352 zu steuern. Ein Vorsprung 254d, der in der Axialrichtung vorsteht, ist an der Außenwandfläche des Vorsprungs 254c des Innenhaltebauteils 254 ausgebildet. Eine Öffnung 361o ist in dem Kupplungsbauteil 361 ausgebildet. Das Innenhaltebauteil 254 und das Kupplungsbauteil 361 sind so miteinander gekoppelt, dass der Vorsprung 254d des Innenhaltebauteils 254 an der Öffnung 361o des Kupplungsbauteils 361 befestigt ist.
In dem Positionseinsteller 360 steuert die elektronische Steuerung 353 den Aktuator 352 so, dass sich das Innenhaltebauteil 154 und der Niet 255 mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG radial nach außen bewegen.
Eine Gesamtsteifigkeit k6 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 360 kann unter Verwendung der Federrate ks5 der Feder 251 (siehe Ausdruck (24)) ähnlich zu der Gesamttorsionssteifigkeit k5 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 der Dämpfervorrichtung 210 dargestellt werden. Wenn also die Position des Niet 255 wie vorstehend beschrieben durch den Positionseinsteller 360 eingestellt wird, kann die Gesamtstruktur k6 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 360 verringert werden (auf der negativen Seite erhöht), da die Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG ähnlich wie die Gesamttorsionssteifigkeit k5 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 zunimmt. Dadurch können ähnliche Effekte wie bei der Dämpfervorrichtung 210 erreicht werden.
13 ist eine Schnittansicht einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 410. 14 ist eine Vorderseitenansicht der Dämpfervorrichtung 410. Die Dämpfervorrichtung 310 aus 14 entspricht einer Vorrichtung, in welcher das angetriebene Bauteil 215 und der Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 der Dämpfervorrichtung 210 wie vorstehend beschrieben durch ein angetriebenes Bauteil 415 und einen Torsionssteifigkeitsmechanismus 450 ersetzt wird. Die gleichen Komponenten der Dämpfervorrichtung 410 aus 14 wie die Komponenten der Dämpfervorrichtung 210 werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, um deren detaillierte Beschreibung wegzulassen.
Wie in 13 und 14 dargestellt, ist das angetriebene Bauteil 450 identisch zu dem angetriebenen Bauteil 215 der Dämpfervorrichtung 210, außer dass das Führungsloch 215h nicht vorgesehen ist. Ähnlich zu dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 250 ist der Torsionssteifigkeitsmechanismus 450 mit dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 so gekoppelt, um sich in der Radialrichtung zu erstrecken, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 112 und dem angetriebenen Bauteil 115 Null ist. Der Torsionssteifigkeitsmechanismus 450 hat eine Feder 451, das Außenhaltebauteil 252, den Niet 253, das Innenhaltebauteil 254 und einen Niet 455.
Eine variabel steigende Schraubenfeder, welche aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, das schraubenförmig so gewickelt ist, um eine Mittelachse aufzuweisen, die sich gerade erstreckt, wenn keine Last aufgebracht wird, und in der die Steigung eines aktiven Schraubenabschnitts/Wicklungsabschnitts (mit Ausnahme der Sitzabschnitte/letzten Wicklungen) eine variable Steigung ist, wird als Feder 451 verwendet. In einem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 410 befestigt ist, nimmt die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts der Feder 451 schrittweise in Richtung der radialen Außenseite ab, und die Feder 451 ist kürzer als deren Gleichgewichtslänge zusammengedrückt/komprimiert. Der Niet 455 koppelt das angetriebene Bauteil 415 und das Paar von Vorsprüngen 254b und 254c des Innenhaltebauteils 254 frei drehbar miteinander.
Als nächstes wird eine Funktionsweise des Torsionssteifigkeitsmechanismus 450 beschrieben. 15 ist eine erklärende Zeichnung zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem die Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) des Motors EG klein ist und der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 Null ist. 16 ist eine erklärende Zeichnung zum veranschaulichen eines Zustands, in welchem die Winkelgeschwindigkeit Ω (Drehzahl) des Motors EG groß ist und der relative Torsionswinkel zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 212 und dem angetriebenen Bauteil 215 Null ist.
Wie vorstehend beschrieben, nimmt in dem Zustand, in welchem die Dämpfervorrichtung 410 befestigt ist, die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts der Feder 451 schrittweise in Richtung der radialen Außenseite ab. Wenn die Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG klein ist, ist eine Zentrifugalkraft klein, die auf die Feder 451 das Torsionssteifigkeitsmechanismus 450 aufgebracht wird. Daher ist, wie in 15 dargestellt, der Grad der Nähe der Wicklungen zur radialen Außenseite in der Feder 451 als Ganzes klein, und die Anzahl der nahen/engen Kontaktabschnitte der Wicklungen ist in der Feder 451 als Ganzes Null oder klein. Somit ist die Anzahl der aktiven Wicklungen der Feder 451 groß. Wenn die Winkelgeschwindigkeit des Motors EG groß ist, ist die Zentrifugalkraft groß, die auf die Feder 451 aufgebracht wird. Daher ist, wie in 16 dargestellt, der Grad der Nähe der Wicklungen zur radialen Außenseite in der Feder 451 als Ganzes groß, und die Wicklungen werden in nahen Kontakt miteinander gebracht oder der Betrag der nahen Kontakte in dem radialen Abschnitt der Feder 451 nimmt zu. Somit nimmt die Anzahl der aktiven Wicklungen der Feder 451 ab. Das heißt, mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG nimmt die Anzahl der nahen Kontakte (Anzahl der nahen Kontaktwicklungen) in der Feder 451 zu, die Anzahl der aktiven Wicklungen der Feder 451 nimmt ab, eine Federrate ks7 der Feder 451 nimmt zu und eine Gesamttorsionssteifigkeit k7 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 450 nimmt ab (nimmt auf der negativen Seite zu). Dadurch können ähnliche Effekte wie bei der Dämpfervorrichtung 210 erreicht werden.
In den vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtungen 110, 310 und 410 wird die konstant steigende gerade Schraubenfeder als Außenfeder 240 verwendet, die als Torsionssteifigkeitsmechanismus dient. Wie in 17 dargestellt, kann eine variabel steigende gerade Schraubenfeder, bei welcher die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts (mit Ausnahme der Sitzabschnitte/letzten Wicklungen) eine variable Steigung ist, als Innenfeder 240B verwendet werden. In diesem Fall kann die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts der Innenfeder 240B von beiden Enden in deren Erstreckungsrichtung schrittweise zur Mitte der Innenfeder 240B abnehmen. Wenn die variabel steigende gerade Schraubenfeder als Außenfeder 220 verwendet wird und beide Enden der Außenfeder 220 in der Radialrichtung gestützt sind, ist die Zentrifugalkraft klein, die auf die Außenfeder 220 aufgebracht wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG klein ist. Daher ist der Grad der radial nach außen gerichteten Wölbung in der Nähe der Mitte der Außenfeder 220 in deren Erstreckungsrichtung klein, und die Anzahl der nahen Kontaktabschnitte der Wicklungen ist in der Innenfeder 240B Null oder klein. Somit ist die Anzahl der aktiven Wicklungen der Feder 240B groß. Wenn die Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG groß ist, ist die Zentrifugalkraft groß, die auf die Feder 240B aufgebracht wird. Daher nimmt der Grad einer radial nach außen gerichteten Wölbung in der Nähe der Mitte der Feder 240B zu und deren Krümmungsradius nimmt ab. Ferner werden die Wicklungen in nahen Kontakt miteinander gebracht oder der Grad der nahen Kontakte nimmt im radialen Innenabschnitt der Innenfeder 240B in der Nähe der Mitte zu. Somit nimmt die Anzahl der aktiven Wicklungen der Innenfeder 240B ab. Das heißt, mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG nimmt die Anzahl der nahen Kontakte (Anzahl der nahen Kontaktwicklungen) in der Innenfeder 240B zu, die Anzahl der aktiven Wicklungen von 240B nimmt ab und die Federrate der Innenfeder 240B nimmt zu (die Gesamttorsionssteifigkeit des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus nimmt auf der positiven Seite zu). Obwohl die Beschreibung der Innenfeder 240B gegeben ist, kann das gleiche für die Außenfedern 220 und 230 gelten.
In den vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtungen 210, 310 und 410 ist das Turbinenlaufrad 5 des Drehmomentwandlers TC am angetriebenen Bauteil 15 und an der Dämpfernabe 7 befestigt. Wie durch lang gestrichelte, doppelkurz gestrichelte Linien in 6 gezeigt, kann das Turbinenlaufrad 5 am Antriebsbauteil 211 oder am Zwischenbauteil 213 befestigt werden.
18 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer anderen hierin offenbarten Dämpfervorrichtung 510. Die Dämpfervorrichtung 210C aus 18 entspricht einer Vorrichtung, in welcher die Außenfedern 220 und 230 und das Zwischenbauteil 213 von der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 210 weggelassen werden und die Innenfeder 240 unabhängig vom relativen Torsionswinkel zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 (Plattenbauteil 219) konstant arbeitet (funktioniert). Die gleichen Komponenten der Dämpfervorrichtung 210C aus 18 wie die Komponenten der Dämpfervorrichtung 210 werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, um deren detaillierte Beschreibung wegzulassen. Die Dämpfervorrichtung 210C aus 18 hat als Rotationselemente das Antriebsbauteil (Eingangselement) 211, das eingangsseitige Rotationsbauteil 212, das mit dem Antriebsbauteil 211 gekoppelt ist, dass angetriebenen Bauteil (Ausgangselement) 215 und das ausgangsseitige Rotationsbauteil 217, das mit dem angetriebenen Bauteil 215 gekoppelt ist. Die Dämpfervorrichtung 110 hat ferner als Drehmomentübertragungselemente die Vielzahl (beispielsweise vier) von Innenfedern (erste Torsionssteifigkeitsmechanismen) 240, die zwischen dem Antriebsbauteil 211 und dem ausgangsseitigen Rotationsbauteil 217 angeordnet sind, und die Vielzahl (beispielsweise vier) von Torsionssteifigkeitsmechanismen (zweite Torsionssteifigkeitsmechanismen) 250, die zwischen dem eingangsseitigen Rotationsbauteil 216 und dem angetriebenen Bauteil 215 angeordnet sind. In der Dämpfervorrichtung 210C kann das Turbinenlaufrad 5 des Drehmomentwandlers TC am angetriebenen Bauteil 15 und an der Dämpfernabe 7 befestigt werden, wie durch eine durchgehende Linie in 18 gezeigt, oder am Antriebsbauteil 11 befestigt werden, wie durch eine lang gestrichelte, doppelkurz gestrichelte Linie in 18 gezeigt. Ebenfalls in der Dämpfervorrichtung 210 können ähnliche Effekte wie der Dämpfervorrichtung 210 erreicht werden.
19 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer anderen hierin beschriebenen Dämpfervorrichtung 510. 20 und 21 sind schematische Strukturdiagramme einer Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520. 22 ist eine Schnittansicht entlang der Linie AA der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 aus 20. 20 veranschaulicht einen stationären Zustand der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520. 21 veranschaulicht einen Schwingungszustand der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520. Die gleichen Komponenten der Dämpfervorrichtung 510 aus 19 wie die Komponenten der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 10 werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, um deren detaillierte Beschreibung wegzulassen. Die Dämpfervorrichtung 510 aus 19 hat ein Antriebsbauteil (Eingangselement) 511 und ein angetriebenes Bauteil (Ausgangselement) 15 als die Rotationselemente, und hat als Drehmomentübertragungselement auch eine Feder SP, die zwischen dem Antriebsbauteil 511 und dem angetriebenen Bauteil 15 angeordnet ist. Die Dämpfervorrichtung 510 hat ferner die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520, die mit dem Antriebsbauteil 511 gekoppelt ist. In der Dämpfervorrichtung 510 aus 19 entspricht die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 der hierin offenbarten Schwindungsdämpfungsvorrichtung anstelle der Dämpfervorrichtung 510.
Wie in 20 und 22 dargestellt, hat die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 einen Torsionssteifigkeitsmechanismus 530, der mit dem Antriebsbauteil 511 gekoppelt ist, einen Torsionssteifigkeitsmechanismus 540, der mit dem Antriebsbauteil 511 gekoppelt ist, und einen Kopplungsmechanismus 550, der den Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 und den Torsionssteifigkeitsmechanismus 540 miteinander koppelt.
Das Antriebsbauteil 511 ist identisch zu der Dämpfervorrichtung 10, außer dass eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Führungslöchern/Führungsbohrungen 511h in Abständen/Intervallen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind. Das Führungsloch 511h ist eine Öffnung, die sich in einer vorbestimmten Richtung (obere rechte/untere linke Richtung in 20 und 21) erstreckt. Das Führungsloch 511h ist symmetrisch über eine gerade Linie ausgebildet, die durch das Rotationszentrum RC des Antriebsbauteils 511 verläuft und sich in einer Richtung orthogonal zur Erstreckungsrichtung des Führungslochs 511h erstreckt (nachfolgend als „Referenzlinie L81“ bezeichnet; siehe eine gerade Linie, die durch eine lang gestrichelte, kurz gestrichelte Linie in 20 und 21 gekennzeichnet ist).
Der Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 hat einen Massenkörper 531 und eine Niet 534 zum frei drehbaren Koppeln des Massenkörpers 531 und des Antriebsbauteil 511 miteinander. Der Massenkörper 531 hat eine säulenförmige Massenkörperbasis 532 und einen Arm 533, der sich vom äußeren Umfang der Massenkörperbasis 532 in einer vorgegebenen Richtung (radial nach innen, wenn sich die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 im stationären Zustand befindet) erstreckt. Das distale Ende des Arms 533 ist mit dem Antriebsbauteil 511 über den Niet 534 frei drehbar an einer Position auf der Referenzlinie L81 gekoppelt, die radial nach außen vom Rotationszentrum RC um einen Abstand R8 und radial nach innen vom Führungsloch 511h um einen Abstand (r8 / 2) entfernt/beabstandet ist. Somit steht der Massenkörper 531 (Arm 533) in Beziehung zu dem Antriebsbauteil 511 zu einem Rotationspaar. Ein Schwerpunkt 531g des Massenkörpers 531 befindet sich an einer Position, die dem Mittelpunkt der Massenkörperbasis 532 in Axialrichtung gesehen entspricht und um einen Abstand r8 vom Niet 534 (Position des Rotationspaars des Antriebsbauteil 511 und des Massenkörpers 531) entfernt ist. Der Schwerpunkt 531g des Massenkörpers 531 befindet sich auf einer radial äußersten Seite und an einer Position, die radial nach außen von dem Führungsloch 511h um den Abstand (r8 / 2) auf der Referenzlinie L81 entfernt/beanstandet ist, wenn sich die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 im stationären Zustand befindet, radial nach innen verschoben, wenn der Schwingungsbetrag der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 (Verschiebung aus dem stationären Zustand) zunimmt, und radial nach außen verschoben, wenn der Schwingungsbetrag der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 abnimmt. Die Massenkörperbasis 532 und der Arm 533 sind integral ausgebildet, können aber separat ausgebildet sein und mit einem Niet oder dergleichen miteinander gekoppelt werden.
Der Torsionssteifigkeitsmechanismus 450 hat einen Massenkörper 541 und eine Niet 544 zum frei drehbaren Koppeln des Massenkörpers 541 und des Antriebsbauteils 511 miteinander. Der Massenkörper 541 hat eine säulenförmige Massenkörperbasis 542 und einen Arm 543, der sich vom äußeren Umfang der Massenkörperbasis 542 in eine bestimmte Richtung erstreckt (radial nach außen, wenn sich die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 im stationären Zustand befinden). Das distale Ende des Arms 543 ist mit dem Antriebsbauteil 511 über den Niet 544 an einer Position auf der Referenzlinie L81 frei drehbar gekoppelt, die um den Abstand (r8 / 2) radial nach außen von dem Führungsloch 511h beanstandet ist (Position um einen Abstand (R8 + r8) vom Rotationszentrum RC entfernt). Somit steht der Massenkörper 541 (Arm 543) in Beziehung zu einem Rotationspaar mit dem Antriebsbauteil 511. Ein Schwerpunkt 541g des Massenkörpers 541 befindet sich an einer Position, die dem Mittelpunkt der Massenkörperbasis 542 in Axialrichtung gesehen entspricht und um den Abstand r8 vom Niet 544 (Position des Rotationspaars des Antriebsbauteils 511 und des Massenkörpers 541) beanstandet ist. Der Schwerpunkt 541g des Massenkörpers 541 befindet sich an einer radial innersten Seite und an einer Position, die radial nach innen von dem Führungsloch 511h um den Abstand (r8 / 2) auf der Referenzlinie L81 beanstandet ist, wenn sich die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 im stationären Zustand befindet, radial nach außen verschoben, wenn der Schwingungsbetrag der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 (Verschiebung aus dem stationären Zustand) zunimmt, und radial nach innen verschoben, wenn der Schwingungsbetrag der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 abnimmt. Die Massenkörperbasis 542 und der Arm 543 sind integral ausgebildet, können aber separat ausgebildet und mit einem Niet oder dergleichen miteinander gekoppelt werden.
Der Kupplungsmechanismus 550 hat eine Führungsverbindung 551, eine Führungsverbindung 552, eine Niet 553 zum frei drehbaren Koppeln der Führungsverbindung 551 und dem Massenkörper 531 miteinander, eine Niet 554 zum frei drehbaren Koppeln der Führungsverbindung 551 und dem Massenkörper 541 miteinander, und einen Rotationspunkt (Niet) 555, der konfiguriert ist, um sich entlang des Führungslochs 511h zu bewegen, das in dem angetriebenen Bauteil 511 ausgebildet ist, und um die Führungsverbindungen 551 und 552 frei drehbaren miteinander zu koppeln.
Die Führungsverbindung 551 ist so ausgebildet, um sich in eine vorgegebene Richtung zu erstrecken. Ein Ende der Führungsverbindung 551 ist mit dem Schwerpunkt 531g des Massenkörpers 531 mit dem Niet 553 frei drehbar gekoppelt, und das andere Ende der Führungsverbindung 551 ist mit der Führungsverbindung 552 dem Rotationspunkt 555 mit dem Rotationspunkt 555 frei drehbar gekoppelt. Somit steht die Führungsverbindung 551 in Beziehung zu einem Rotationspaar mit dem Massenkörper 531 an einem Ende und einem Rotationspaar mit der Führungsverbindung 552 und dem Rotationspunkt 555 an dem anderen Ende.
Die Führungsverbindung 552 ist so ausgebildet, um sich in eine vorgegebene Richtung zu erstrecken. Ein Ende der Führungsverbindung 552 ist mit dem Schwerpunkt 541g des Massenkörpers 541 mit dem Niet 554 frei drehbar gekoppelt, und das andere Ende der Führungsverbindung 552 ist mit der Führungsverbindung 551 und dem Rotationspunkt 555 mit dem Rotationspunkt 555 frei drehbar gekoppelt. Somit steht die Führungsverbindung 552 in Beziehung zu einem Rotationspaar mit dem Massenkörper 541 an einem Ende und einem Rotationspaar mit der Führungsverbindung 551 und dem Rotationspunkt 555 am anderen Ende.
Wie aus 20 und 22 ersichtlich, befinden sich, wenn sich die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 in einem stationären Zustand befindet, der Niet 534 (Drehpunkt des Massenkörpers 531), der Schwerpunkt 541g des Massenkörpers 541 und der Niet 554 an Positionen, die in Axialrichtung gesehen und um den Abstand R8 auf der Referenzlinie L81 vom Rotationszentrum RC entfernt sind. Ferner befindet sich der Rotationspunkt 555 an einer Position, die um einen Abstand (R8 + r8 / 2) vom Rotationszentrum RC entfernt ist. Darüber hinaus befinden sich der Schwerpunkt 531g des Massenkörpers 531, der Niet 553 und der Niet 554 (Drehpunkt des Massenkörper 541) an Positionen, die um den Abstand (R8 + r8) vom Rotationszentrum RC entfernt sind.
In der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 arbeitet der Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 ähnlich wie der Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 und der Torsionssteifigkeitdmechanismus 30 der Dämpfervorrichtung 10 aus 1. Daher, wenn sich die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 im schwingenden Zustand befindet, das heißt, wenn der Massenkörper 531 und der Massenkörper 541 aus deren Positionen im stationären Zustand der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 abweichen, eine dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG proportionale Kraft auf den Torsionssteifigkeitsmechanismen 530 in einer Richtung aufgebracht wird, in welcher der Schwingungsbetrag des Federelements 230 (Abweichung vom stationären Zustand) ähnlich dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 und dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 reduziert wird, und eine dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG proportionale Kraft auf den Torsionssteifigkeitsmechanismzs 540 in einer Richtung aufgebracht wird, in welcher der Schwingungsbetrag des Torsionssteifigkeitsmechanismus 540 ähnlich dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 erhöht wird. Somit kann berücksichtigt werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 eine positive Torsionssteifigkeit k31 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG ähnlich dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 20 und dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 30 hat und der Torsionssteifigkeitsmechanismus 540 eine negative Torsionssteifigkeit k82 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG ähnlich dem Torsionssteifigkeitsmechanismus 40 aufweist. In der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 kann davon ausgegangen werden, dass der Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 und der Torsionssteifigkeitsmechanismus 540 parallel auf das Antriebsbauteil 511 wirken. Daher kann eine Gesamttorsionssteifigkeit K (= k81 - k82) der Torsionssteifigkeitsmechanismen 530 und 540 reduziert werden. Durch die Bewegung des Massenkörpers 531 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 und des Massenkörpers 541 des Torsionssteifigkeitsmechanismus 540 bewegt sich der mit den Massenkörpern 531 und 541 über die Führungsverbindungen 551 und 552 gekoppelte Rotationspunkt 555 entlang des Führungslochs 511h. Auf diese Weise wird von der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 eine Schwingung/Vibration mit einer Phase entgegengesetzt zu der der vom Motor EG auf das Antriebsbauteil 511 übertragenen Schwingung auf das Antriebsbauteil 511 aufgebracht, wodurch Schwingungen des Antriebsbauteils 511 und des angetriebenen Bauteils 15 absorbiert (gedämpft) werden können. Weiterhin kann der Drehzahlbereich des Motors EG, in welchem eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung auf das Antriebsbauteil 511 und das angetriebenen Bauteil 15 aufgebracht werden kann, durch entsprechendes Einstellen der Torsionssteifigkeiten k81 und k82 der vierten und fünften Torsionssteifigkeitsmechanismen 530 und 540 erweitert werden.
Die Erfinder haben festgestellt, dass die Bewegungsgleichung der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 durch den Ausdruck (25) dargestellt werden kann. In Ausdruck (25) stellt „m81“ eine Masse des Massenkörpers 531 dar, „m82“ stellt eine Masse des Massenkörpers 541 dar, „r8“ stellt jeweils den Abstand zwischen dem Niet 534 (Drehpunkt des Massenkörpers 531) und dem Schwerpunkt 531g des Massenkörpers 531 und den Abstand zwischen dem Niet 544 (Drehpunkt des Massenkörpers 541) und dem Schwerpunkt 541g des Massenkörpers 541 dar, „R8“ stellt den Abstand zwischen dem Rotationszentrum RC und dem Drehpunkt des Massenkörpers 531 (Position des Niets 534) dar, „ϕ8“ stellt eine Schwingungswinkel/Schwenkwinkel jedes Massenkörpers 531 und 541 dar (jeweils ein Winkel zwischen der Referenzlinie L81 und der Erstreckungsrichtung des Arms 543), und „θ8“ stellt einen Rotationswinkel (Rotationsposition) des Antriebsbauteils 511 dar, der ein Ziel zur Schwingungsdämpfung ist. Unter der Annahme, dass sich das Antriebsbauteil 511 mit konstanter Geschwindigkeit dreht, ist eine „Ableitung zweiter Ordnung von θ8“ ein Wert „0“ und eine „Ableitung erster Ordnung von θ8“ die Winkelgeschwindigkeit des Motors EG in Ausdruck (25). Unter der Annahme, dass der Winkel θ8 unendlich klein ist, das heißt „sinϕ8 ≈ ϕ8 and cosϕ8 = 1“, wird der Ausdruck (25) in den Ausdruck (26) umgewandelt. In Ausdruck (26) kann berücksichtigt werden, dass ein Koeffizient „{m81 · R8 - m82 · (R8 + r8)} · Ω²“ des Schwingungswinkels/ Schwenkwinkels ϕ8 jedes der Massenkörper 531 und 541 der Gesamttorsionssteifigkeit k (= k81 - k82) der Torsionssteifigkeitsmechanismen 530 und 540 entspricht. Durch die Verwendung von Ausdruck (26) kann eine Eigenfrequenz fn durch den Ausdruck (27) dargestellt werden. Somit kann die Ordnung in der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 durch den Ausdruck (28) dargestellt werden. In der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 ist es notwendig, dass die Werte unter den Wurzelzeichen von Ausdruck (27) und Ausdruck (28) positive Werte sind. Daher kann gesagt werden, dass die Funktion eines dynamischen Schwingungsdämpfer ausgeübt werden kann, wenn der Ausdruck (29) erfüllt ist. $\begin{array}{l} [(m 81 - m 82) \cdot r 8^{2} + {m 81 \cdot R 8 \cdot r 8 + m 82 \cdot (R 8 \cdot r 8) \cdot r 8} \cdot cos ϕ 8] \cdot \ddot{θ} 8 \\ + (m 81 + m 82) \cdot r 8^{2} \cdot \ddot{ϕ} 8 + {m 81 \cdot R 8 \cdot r 8 - m 82 \cdot (R 8 + r 8) \cdot r 8} \cdot \dot{θ} 8^{2} \cdot sin ϕ 8 \end{array}$
$(m 81 + m 82) \cdot r 8 \cdot \ddot{ϕ} 8 + {m 81 \cdot R 8 - m 82 \cdot (R 8 + r 8)} \cdot Ω^{2} \cdot ϕ 8 = 0$
$f_{n} = \frac{Ω}{2 \cdot π} \sqrt{\frac{(m 81 - m 82) \cdot R 8 - m 82 \cdot r 8}{(m 81 + m 82) \cdot r 8}}$
$n = \sqrt{\frac{(m 81 - m 82) \cdot R 8 - m 82 \cdot r 8}{(m 81 + m 82) \cdot r 8}}$
$\frac{m 81}{m 82} > (1 + \frac{r 8}{R 8})$
In der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 wird auch nachfolgender Effekt erreicht. Als Vergleichsbeispiel wird eine Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520B aus 23 betrachtet, bei welcher der Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 aus 20 bis 22 vorgesehen ist, wobei jedoch das Führungsloch 511h, der Torsionssteifigkeitsmechanismus 540 und der Kopplungsmechanismus 550 entfallen. In der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 und der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520B kann eine zufriedenstellende Schwingungsdämpfungsleistung erreicht werden, wenn die Ordnungen dieser Vorrichtungen gleich der Ordnung der vom Motor EG auf das Antriebsbauteil 511 übertragenen Schwingungen sind. Im Falle der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520B aus 23 kann eine Ordnung n der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 durch den Ausdruck (30) dargestellt werden. In Ausdruck (30) stellt „r8“ den Abstand zwischen dem Niet 534 und dem Schwerpunkt 531g des Massenkörpers 531 dar, und „R8“ den Abstand zwischen dem Rotationszentrum RC und dem Drehpunkt des Massenkörpers 531 (Position des Niets 534). Wie vorstehend beschrieben, kann in der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 die Funktion des dynamischen Schwingungsdämpfer ausgeübt werden, wenn der Ausdruck (29) erfüllt ist. Daher kann gesagt werden, dass der Abstand R8 durch Erhöhen der Masse m82 des Massenkörpers 541 in diesem Bereich vergrößert werden kann. Zum Beispiel wird ein Fall betrachtet, in dem der Motor EG zwei Zylinder hat. In diesem Fall ist es notwendig, dass der Abstand R8 und der Abstand r8 gleich eingestellt werden, damit die Ordnung n der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520B gleich einem Wert „1“ (Ordnung der vom Motor EG auf das Antriebsbauteil 511 übertragenen Schwingung) ist. Somit kann die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 die Mehrheit/den Großteil der Fläche (axiale Stirnfläche) des Antriebsbauteil 511 einnehmen. Wenn die Ordnung n der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 gleich dem Wert „1“ eingestellt ist, wird durch Ausdruck (28) gezeigt, dass der Abstand R8 durch entsprechendes Einstellen der Massen m81 und m82 der Massenkörper 531 und 541 größer als der Abstand r8 eingestellt werden kann (beispielsweise, wenn das Verhältnis zwischen den Massen m81 und m82 der Massenkörper 531 und 541 auf 2:1 eingestellt ist, kann „R8 = 4 . r8“ gelten). So kann in der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 der Abstand R8 größer eingestellt werden als in der Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520B des Vergleichsbeispiels. Demententsprechend ist es möglich, einen größeren Raum auf der Stirnseite des inneren Umfangsabschnitts des Antriebsbauteil 511 zu sichern. $n' = \sqrt{\frac{R 8}{r 8}}$
In der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 510 ist der Torsionssteifigkeitsmechanismus 530 aufgebaut, um die positive Torsionssteifigkeit k81 proportional zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit Ω des Motors EG aufzuweisen, kann aber so aufgebaut sein, um eine konstante positive Torsionssteifigkeit unabhängig von der Drehzahl des Motors EG aufzuweisen.
In der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 510 ist das Turbinenlaufrad 5 des Drehmomentwandlers TC am Antriebsbauteil 15 befestigt. Wie in 19 durch eine lang gestrichelte, doppelkurz gestrichelte Linie gezeigt, kann das Turbinenlaufrad 5 am Antriebsbauteil 511 befestigt ein.
In der vorstehend beschriebenen Dämpfervorrichtung 510 ist die Zentrifugalpendelschwingungsabsorptionsvorrichtung 520 mit dem Antriebsbauteil 511 gekoppelt, kann aber mit dem angetriebenen Bauteil 15 gekoppelt werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird eine erste hierin offenbarte Schwingungsdämpfungsvorrichtung wie nachfolgend zusammengefasst. Die erste Schwingungsdämpfungsvorrichtung ist die Schwingungsdämpfungsvorrichtung (10, 110) mit der Vielzahl von Rotationselementen, einschließlich dem Eingangselement (11), auf das das Drehmoment des Motors (EG) übertragen wird, und dem Ausgangselement (15). Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung (10, 110) hat den ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (20), der zwischen dem Eingangselement (11) und dem Ausgangselement (15) angeordnet ist und die positive Torsionssteifigkeit aufweist, und den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (40, 140), der konfiguriert ist, um parallel zu dem ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (20) zwischen dem Eingangselement (11) dem Ausgangselement (15) zu wirken und die negative Torsionssteifigkeit aufweist. Die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (40, 140) nimmt auf der negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors (EG) zu.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung wirken der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus mit der positiven Torsionssteifigkeit und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus mit der negativen Torsionssteifigkeit parallel zwischen dem Eingangselement, auf das das Drehmoment des Motors übertragen wird, und dem Ausgangselement. Somit kann die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen, einschließlich des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (entsprechend einer kombinierten Federrate bei Federn), reduziert werden. Weiterhin nimmt die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf der negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zu. Somit kann sich die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen als Reaktion auf die Drehzahl des Motors entsprechend ändern. Dadurch ist es möglich, den Drehzahlbereich zu erweitern, in welchem für das Eingangselement, auf das das Drehmoment des Motors übertragen wird, eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung erreicht werden kann.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung können die ersten Torsionssteifigkeitsmechanismen (20, 240) und die zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismen (40, 140, 250, 53, 450) so angeordnet sein, um in Umfangsrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung (10, 110, 207, 310, 410) aufgereiht/angeordnet zu sein. In diesem Fall können die ersten Torsionssteifigkeitsmechanismen (20, 240) und die zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismen (40, 140, 250, 350, 450) so angeordnet sein, um abwechselnd in Umfangsrichtung aufgereiht/angeordnet zu sein.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung können die zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismen (40, 140) mit dem negativen Kupplungsbauteil (41), in Beziehung stehend zu dem Rotationspaar mit einem der beiden Rotationselemente, die über die zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismen (40, 140) gekoppelt sind, und das Gleitpaar mit dem anderen der beiden Rotationselemente. Der Schwerpunkt des negativen Kupplungsbauteils (41) kann mit zunehmenden relativen Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen in Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung (10, 110) nach außen verschoben und mit abnehmendem relativen Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen nach innen in Radialrichtung verschoben werden. In diesem Fall, wenn der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen ausgebildet wird, kann der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus (40, 140) so arbeiten, dass der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen vergrößert wird. Weiterhin können die beiden Rotationselemente ringförmig mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet und konzentrisch angeordnet werden. Das negative Kupplungsbauteil (41) kann frei drehbar mit dem einen der beiden Rotationselemente und mit dem anderen der beiden Rotationselemente gekoppelt werden, um sich frei zu drehen und sich in Erstreckungsrichtung des negativen Kupplungsbauteils (41) frei zu bewegen. Wenn der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen Null ist, kann der Schwerpunkt des negativen Kupplungsbauteils (41) auf der Innenseite in Radialrichtung in Bezug auf die Positionen, in welchen das negative Kupplungsbauteil (41) mit dem einen der beiden Rotationselemente und dem anderen der beiden Rotationselemente gekoppelt ist, angeordnet sein.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung kann die Torsionssteifigkeit des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (20) auf der positive Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors (EG) zunehmen. In diesem Fall kann der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus (20) das positive Kupplungsbauteils (21) aufweisen, dass in Beziehung zu dem Rotationspaar mit dem eine des Eingangselements (11) und des Ausgangselements (15) und dem Gleitpaar mit dem anderen des Eingangselements (11) und des Ausgangselements (15) steht. Der Schwerpunkt des positiven Kupplungsbauteils 21 kann mit zunehmendem Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement (11) und dem Ausgangselement (15) nach innen in Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung (10, 110) verschoben und mit abnehmendem relativen Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement (11) und dem Ausgangselement (15) nach außen verschoben werden. In diesem Fall, wenn der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen ausgebildet wird, kann der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus (20) so wirken, dass der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen reduziert wird. Weiterhin können das Eingangselement (11) und das Ausgangselement (15) ringförmig mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet und konzentrisch angeordnet sein. Das positive Kupplungsbauteil (21) kann frei drehbar mit dem des Eingangselements (11) und des Ausgangselements (15) gekoppelt und mit dem anderen des Eingangselements (11) und des Ausgangselements (15) so gekoppelt werden, dass es sich frei drehen und sich in Erstreckungsrichtung des positiven Kupplungsbauteils (21) frei bewegen kann. Wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement (11) und dem Ausgangselement (15) Null ist, kann der Schwerpunkt des positiven Kupplungsbauteils (21) auf der Außenseite in Radialrichtung in Bezug auf die Positionen angeordnet sein, in welchen das positive Kupplungsbauteil (21) von dem des Eingangselements (11) und des Ausgangselements (15) und dem anderen des Eingangselements (11) und des Ausgangselements (15) getragen wird.
Die erste hierin offenbarte Schwingungsdämpfungsvorrichtung kann ferner den dritten Torsionssteifigkeitsmechanismus (30) mit der positiven Torsionssteifigkeit haben. Die Vielzahl von Rotationselementen (11, 12, 15) kann das zwischen dem Eingangselement (11) und dem Ausgangselement (15) angeordnete Zwischenelement (12) aufweisen. Der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus (40) kann als eine der Zwischenstufen zwischen dem Eingangselement (11) und dem Zwischenelement (15) und zwischen dem Zwischenelement (12) und dem Ausgangselement (15) angeordnet sein. Der dritte Torsionssteifigkeitsmechanismus (30) kann wie der andere der Vermittlung zwischen dem Eingangselement (11) und dem Zwischenelement (12) und der Vermittlung zwischen dem Zwischenelement (12) und dem Ausgangselement (15) angeordnet sein.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung kann der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus (250, 350, 450) so angeordnet sein, um sich in Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung (210, 310, 410) zu erstrecken.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung in dem Aspekt, in welchen der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet ist, dass er sich in der Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung erstreckt, kann das Innenrotationselement (215), welches ein auf der Innenseite in Radialrichtung aus den beiden über den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (250) gekoppelten Rotationselementen (212, 215) angeordnetes Rotationselement ist, das Führungsloch (215h) so ausgebildet haben, dass es sich entlang der Radialrichtung erstreckt. Der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus (250) kann den Massenkörper (255), der entlang des Führungslochs (215h) beweglich ist, und die Feder (251), die mit dem Massenkörper (255) und dem Außenrotationselement (212) gekoppelt ist, dass ein Rotationselement ist, dass auf der Außenseite in Radialrichtung aus den beiden Rotationselementen (212, 215) heraus angeordnet und kürzer als deren Gleichgewichtslänge zusammengedrückt/komprimiert ist, wenn der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen (212, 215) Null ist. In diesem Fall ist die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (52) die Gesamttorsionssteifigkeit des zweiten Torsionsmechanismus (250), die durch Einbeziehen der Federrate der Feder (251) definiert ist.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung in dem Aspekt, in welchem der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet ist, dass er sich in der Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung erstreckt, kann das Innenrotationselement (215), dass ein auf der Innenseite in Radialrichtung aus den beiden über den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (250) gekoppelten Rotationselementen (212, 52) angeordnetes Rotationselement ist, das Führungsloch (215h) so ausgebildet haben, dass es sich entlang der Radialrichtung erstreckt. Der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus (350) kann das Bewegungselement (255), dass entlang des Führungslochs (215h) beweglich ist, die Feder (251), die mit dem Bewegungselement (255) gekoppelt ist, und das Außenrotationselement (212) haben, dass ein Rotationselement ist, dass an der Außenseite in Radialrichtung aus den beiden Rotationselement (212, 215) angeordnet ist und kürzer als deren Gleichgewichtslänge zusammengedrückt/komprimiert ist, wenn der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselement (212, 215) ist ist, und der Positionseinsteller (360) konfiguriert ist, um die Position des Bewegungselements (255) in der Radialrichtung so einzustellen, dass die Position des Bewegungselements mit zunehmender Drehzahl des Motors stärker radial nach außen verschoben wird. In diesem Fall ist die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (350) die Gesamttorsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (350), die durch Einbeziehen der Federrate der Feder (251) definiert ist.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung in dem Aspekt, in welchem der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet ist, dass er sich in der Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung erstreckt, kann der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus (450) die variabel steigende Schraubenfeder (451) haben, in welcher die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts variabel ist. Die variabel steigende Schraubenfeder (451) kann kürzer als deren Gleichgewichtslänge zusammengedrückt/komprimiert werden, wenn der relative Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen Null ist. In diesem Fall kann die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts der variabel steigenden Schraubenfeder (451) auf der Außenseite in Radialrichtung kleiner sein als auf der Innenseite in Radialrichtung.
In der ersten hierin offenbarten Schwingungsdämpfungsvorrichtung in dem Aspekt, in welchem der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet ist, dass er sich in der Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung erstreckt, kann der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus (240) so angeordnet sein, dass er sich in Umfangsrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung (210, 310, 410) erstreckt. In diesem Fall kann der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus (240) die variabel steigende Schraubenfeder sein, bei welcher die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts variabel ist. Die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts der variabel steigende Schraubenfeder des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (240) kann in der Mitte des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (240) in dessen Erstreckungsrichtung kleiner sein als beide Enden des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (240) in dessen Erstreckungsrichtung.
Die erste hierin offenbarte Schwingungsdämpfungsvorrichtung in dem Aspekt, in welchem der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet ist, dass er sich in der Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung erstreckt, kann ferner den dritten Torsionssteifigkeitsmechanismus (220) und den vierten Torsionssteifigkeitsmechanismus (230) mit den positiven Torsionssteifigkeiten haben. Die Vielzahl von Rotationselementen können das zwischen dem Eingangselement (211) und dem Ausgangselement (215) angeordnete Zwischenelement (213) haben. Der dritte Torsionssteifigkeitsmechanismus (220) kann zwischen dem Eingangselement (211) und dem Zwischenelement (213) angeordnet sein. Der vierte Torsionssteifigkeitsmechanismus (230) kann zwischen dem Zwischenelement (213) und dem angetriebenen Bauteil (215) angeordnet sein. In diesem Fall kann der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus (240) wirksam werden, wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement (211) und dem Ausgangselement (215) gleich oder größer als der vorbestimmte Torsionswinkel ist.
Eine zweite hierin offenbarte Schwingungsdämpfungsvorrichtung (520) wird wie nachfolgend zusammengefasst. Die zweite Schwingungsdämpfungsvorrichtung (520) ist die Schwingungsdämpfungsvorrichtung (520), die konfiguriert ist, um die Schwingung des Rotationselements (511) zu dämpfen, auf das das Drehmoment des Motors (EG) übertragen wird. Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung (520) hat den ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (530), der frei drehbar mit dem Rotationselement (511) gekoppelt ist und die positive Torsionssteifigkeit aufweist, den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (540), der frei drehbar mit dem Rotationselement (511) gekoppelt ist und die negative Torsionssteifigkeit aufweist, und den Kupplungsmechanismus (550), der den ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (530) und den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (540) miteinander koppelt. Die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus (540) nimmt auf der negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors (EG) zu.
In der hierin offenbarten zweiten Schwingungsdämpfungsvorrichtung ist der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus, der frei drehbar mit dem Rotationselement gekoppelt ist, auf das das Drehmoment des Motors übertragen wird und die positive Torsionssteifigkeit aufweist, und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus, der frei drehbar mit dem Rotationselement gekoppelt ist und die negative Torsionssteifigkeit aufweist, über den Kupplungsmechanismus miteinander gekoppelt. In diesem Aufbau kann berücksichtigt werden, dass der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus parallel auf das Rotationselement wirken. Daher kann die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen, einschließlich des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, reduziert werden. Weiterhin wird in diesem Aufbau, wenn der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus aufgrund von Schwankungen in der Rotation des Rotationselements von deren Positionen im stationären Zustand abweichen, eine Schwingung mit einer Phase von der Schwingungsdämpfungsvorrichtung auf das Rotationselement aufgebracht werden, die derjenigen der vom Motor auf das Rotationselement übertragenen Schwingung entgegengesetzt ist, so dass der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus in dessen Position im stationären Zustand zurückkehren kann und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus den Betrag der Abweichung erhöhen kann. Dadurch kann die Schwingung des Rotationselements absorbiert (gedämpft) werden. Weiterhin nimmt die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf der negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zu. Somit kann sich die Gesamttorsionssteifigkeit der Vielzahl von Torsionssteifigkeitsmechanismen, einschließlich des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, als Reaktion auf die Drehzahl des Motors entsprechend ändern. Dadurch ist es möglich, den Drehzahlbereich zu erweitern, in welchem für das Rotationselement, auf das das Drehmoment des Motors übertragen wird, eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung erreicht werden kann.
In der hierin offenbarten zweiten Schwingungsdämpfungsvorrichtung kann die Torsionssteifigkeit des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus (530) auf der positiven Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors (EG) zunehmen.
In diesem Fall kann der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus (530) den ersten Massenkörper (531) haben, mit der Beziehung des Rotationspaars mit dem Rotationselement (511) an einer ersten Position am Rotationselement (511) und mit dem Schwerpunkt, der sich an der Außenseite in Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung (520) in Bezug auf die erste Position im stationären Zustand befindet. Der Schwerpunkt des ersten Massenkörpers (531) kann mit zunehmendem Schwingungsbetrag des Rotationselements (511) nach innen in Radialrichtung verschoben und mit abnehmendem Schwingungsbetrag des Rotationselements (511) nach außen in Radialrichtung verschoben werden. Der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus (540) kann den Massenkörper (541) haben, mit der Beziehung des Rotationspaars zum Rotationselement (511) an einer zweiten Position am Rotationselement (511), das sich an der Außenseite in Radialrichtung im Bezug auf die erste Position befindet und mit dem Schwerpunkt, der sich an der Innenseite in Radialrichtung in Bezug auf die zweite Position im stationären Zustand befindet. Der Schwerpunkt des zweiten Massenkörpers (541) kann mit zunehmendem Schwingungsbetrag des Rotationselements (511) in Radialrichtung nach außen verschoben und mit abnehmendem Schwingungsbetrag des Rotationselements (511) in Radialrichtung noch in den verschoben werden.
In diesem Fall kann das Rotationselement (511) das Führungsloch (511h) so ausgebildet haben, um sich in eine vorbestimmte Richtung zu erstrecken. Die erste Position kann sich auf der Innenseite in Radialrichtung in Bezug auf das Führungsloch (511h) befinden. Die zweite Position kann sich auf der Außenseite in Radialrichtung in Bezug auf das Führungsloch (511h) befinden. Der Kupplungsmechanismus (550) kann die erste Verbindung (551) mit der Beziehung des Rotationspaars zum ersten Massenkörper (531) an einem Ende haben, wobei die zweite Verbindung (552) die Beziehung des Rotationspaars zum zweiten Massenkörper (541) an einem Ende aufweist und der Rotationspunkt (555) konfiguriert ist, um sich entlang des Führungslochs (511h) zu bewegen, und das die Beziehung des Rotationspaars zum anderen Ende der ersten Verbindung (551) und dem anderen Ende der zweiten Verbindung (552) aufweist.
In diesem Fall kann die erste Verbindung (551) die Beziehung des Rotationspaars mit dem ersten Massenkörper (531) an der Position des Schwerpunkts des ersten Massenkörpers (531) aufweisen. Die zweite Verbindung (552) kann die Beziehung des Rotationspaars mit dem zweiten Massenkörper (541) an der Position des Schwerpunkts des zweiten Massenkörpers (541) aufweisen. Jeder der Abstände zwischen der ersten Position und dem Schwerpunkt des ersten Massenkörpers (531) und dem Abstand zwischen der zweiten Position und dem Schwerpunkt des zweiten Massenkörpers (541) kann ein erster Abstand sein. Jeder der Abstände zwischen dem Schwerpunkt des ersten Massenkörpers (531) und dem Rotationspunkt (555) und dem Abstand zwischen dem Schwerpunkt des zweiten Massenkörpers (541) und dem Rotationspunkt (555) kann ein zweiter Abstand sein, der die Hälfte des ersten Abstands beträgt.
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Es versteht sich, dass verschiedene Ausführungsformen angenommen werden können, ohne von der Lehre der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Offenbarung ist beispielsweise für die Industrie zur Herstellung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010053250 A1 [0002]
WO 2016/021669 [0033]

Claims

Schwingungsdämpfungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Rotationselementen mit einem Eingangselement, auf welches ein Drehmoment eines Motors übertragen wird, und einem Ausgangselement hat, wobei die Schwingungsdämpfungsvorrichtung folgendes aufweist: einen ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet ist und eine positive Torsionssteifigkeit hat; und einen zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der konfiguriert ist, um parallel zu dem ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zu wirken und eine negative Torsionssteifigkeit hat; wobei die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf einer negativen Seite mit einer zunehmenden Drehzahl/Rotationsgeschwindigkeit des Motors zunimmt.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet sind, um in einer Umfangsrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung angeordnet zu sein.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet sind, um abwechselnd in einer Umfangsrichtung angeordnet zu sein.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus ein negatives Kupplungsbauteil hat, mit einer Beziehung eines Rotationspaars mit einem von zwei Rotationselementen, die über den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus gekoppelt sind, und eines Gleitpaars mit dem anderen der zwei Rotationselementen; und ein Schwerpunkt des negativen Kupplungsbauteils sich nach außen in eine Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung verschiebt, so dass ein relativer Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen zunimmt, und sich nach innen in die Radialrichtung verschiebt, so dass der relative Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen abnimmt.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei, wenn der relative Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen ausgebildet ist, arbeitet der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so, dass der relative Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen zunimmt.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die zwei Rotationselemente ringförmig mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind, das negative Kupplungsbauteil frei drehbar mit dem einen der zwei Rotationselemente gekoppelt ist und mit dem anderen der zwei Rotationselemente so gekoppelt ist, um sich frei zu drehen und sich frei in einer Erstreckungsrichtung des negativen Kupplungsbauteils zu bewegen, und wenn der relative Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen Null ist, befindet sich der Schwerpunkt des negativen Kupplungsbauteils auf einer Innenseite in der Radialrichtung in Bezug auf Positionen, in welchen das negative Kupplungsglied durch das eine der zwei Rotationselemente und das andere der zwei Rotationselemente gestützt ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Torsionssteifigkeit des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf einer positiven Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zunimmt.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus ein positives Kupplungsbauteil mit einer Beziehung eines Rotationspaars mit einem von dem Eingangselement und dem Ausgangselement und eines Gleitpaar mit dem anderen von dem Eingangselement und dem Ausgangselement hat; und ein Schwerpunkt des positiven Kupplungsbauteils sich nach innen in eine Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung verschiebt, so dass ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zunimmt, und sich nach außen in die Radialrichtung verschiebt, so dass der relative Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement abnimmt.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei, wenn der relative Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen ausgebildet ist, arbeitet der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus so, um den relativen Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen zu reduzieren.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement ringförmig mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind, das positive Kupplungsbauteil frei drehbar mit dem einen des Eingangselements und des Ausgangselements gekoppelt ist, und mit dem anderen des Eingangselements und des Ausgangselements so gekoppelt ist, um sich frei zu drehen und sich frei in einer Erstreckungsrichtung der positiven Kupplungsglieds zu bewegen, und wenn der relative Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement Null ist, befindet sich der Schwerpunkt des positiven Kupplungsbauteils an einer Außenseite in der Radialrichtung in Bezug auf Positionen, in welchen das positive Kupplungsbauteil mit dem einen des Eingangselements und des Ausgangselements und dem anderen des Eingangselements und des Ausgangselements gekoppelt ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner mit einem dritten Torsionssteifigkeitsmechanismus mit einer positiven Torsionssteifigkeit, wobei die Vielzahl von Rotationselementen ein Zwischenelement haben, die zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet sind, der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus als eine der Zwischenstufe zwischen dem Eingangselement und dem Zwischenelement und der Zwischenstufe zwischen dem Zwischenelement und dem Ausgangselement angeordnet ist, und der dritte Torsionssteifigkeitsmechanismus als die andere der Zwischenstufe zwischen dem Eingangselement und dem Zwischenelement und der Zwischenstufe zwischen dem Zwischenelement und dem Ausgangselement angeordnet ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet ist, um sich in einer Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung zu erstrecken.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei ein Innenrotationselement, welches ein Rotationselement ist, das auf einer Innenseite in der Radialrichtung aus den zwei Rotationselementen angeordnet ist, die über den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus gekoppelt sind, ein Führungsloch hat, das so ausgebildet ist, um sich entlang der Radialrichtung zu erstrecken, und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus einen entlang des Führungslochs beweglichen Massenkörper und eine mit dem Massenkörper gekoppelte Feder und ein Außenrotationselement hat, das ein Rotationselement ist, das sich auf einer Außenseite in der Radialrichtung aus den zwei Rotationselementen befindet und kürzer als eine Gleichgewichtslänge komprimiert/zusammengedrückt ist, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen Null ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei ein Innenrotationselement, welches ein Rotationselement ist, das sich auf einer Innenseite in der Radialrichtung aus den zwei Rotationselementen angeordnet ist, die über den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus gekoppelt sind, ein Führungsloch hat, das sich entlang der Radialrichtung erstreckt, und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus ein entlang des Führungslochs bewegliches Bewegungsbauteil, eine mit dem Bewegungsbauteil gekoppelte Feder und ein Außenrotationselement hat, welches ein Rotationselement ist, dass sich auf einer Außenseite in der Radialrichtung aus den zwei Rotationselementen befindet, und ein Innenrotationselement, welches ein Rotationselement ist, das sich auf einer Innenseite in der Radialrichtung aus den zwei Rotationselementen befindet, die über den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus gekoppelt sind, ein Führungsloch hat, das sich entlang der Radialrichtung erstreckt; und der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus ein entlang des Führungslochs bewegliches Bewegungsbauteil, eine mit dem Bewegungsbauteil gekoppelte Feder und ein Außenrotationselement, welches ein Rotationselement ist, das sich auf einer Außenseite in der Radialrichtung aus den zwei Rotationselementen befindet, und kürzer als eine Gleichgewichtslänge komprimiert/zusammengedrückt ist, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen den zwei Rotationselementen Null ist, und einen Positionseinsteller/-anpasser hat, der konfiguriert ist, um eine Position des Bewegungsbauteils in der Radialrichtung einzustellen.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus eine Gesamttorsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus ist, die durch das Einbeziehen einer Federrate der Feder definiert ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus eine variabel gesteigende Schraubenfeder hat, bei welcher eine Steigung eines aktiven Schraubenabschnitts variabel ist, und die variabel steigende Schraubenfeder kürzer als deren Gleichgewichtslänge zusammengedrückt/komprimiert ist, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen den beiden Rotationselementen Null ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts der variabel steigenden Schraubenfeder auf einer Außenseite in der Radialrichtung kleiner als auf einer Innenseite in der Radialrichtung ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus so angeordnet ist, um sich in einer Umfangsrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung zu erstrecken.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus eine variabel steigende Schraubenfeder ist, bei welcher eine Steigung eines aktiven Schraubenabschnitts variabel ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die Steigung des aktiven Schraubenabschnitts der variabel steigenden Schraubenfeder des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus an einem Zentrum des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus in dessen Erstreckungsrichtung kleiner als beide Enden des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus in dessen Erstreckungsrichtung ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20, ferner mit einem dritten Torsionssteifigkeitsmechanismus und einem vierten Torsionssteifigkeitsmechanismus mit positiven Torsionssteifigkeiten, wobei die Vielzahl von Rotationselementen ein Zwischenelement haben, das zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet ist, der dritte Torsionssteifigkeitsmechanismus zwischen dem Eingangselement und dem Zwischenelement angeordnet ist, und der vierte Torsionssteifigkeitsmechanismus zwischen dem Zwischenelement und dem Ausgangselement angeordnet ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus arbeitet, wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement gleich oder größer als ein vorbestimmter Torsionswinkel ist.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Schwingung eines Rotationselements zu dämpfen, auf welches ein Drehmoment von einem Motor übertragen wird, wobei die Schwingungsvorrichtung folgendes aufweist: einen ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der frei drehbar mit dem Rotationselement gekoppelt ist und eine positive Torsionssteifigkeit hat; einen zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus, der frei drehbar mit dem Rotationselement gekoppelt ist und eine negative Torsionssteifigkeit hat; und einen Kupplungsmechanismus, der den ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus und den zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus miteinander koppelt, wobei die Torsionssteifigkeit des zweiten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf einer negativen Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zunimmt.
Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei die Torsionssteifigkeit des ersten Torsionssteifigkeitsmechanismus auf einer positiven Seite mit zunehmender Drehzahl des Motors zunimmt.
Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 24, wobei der erste Torsionssteifigkeitsmechanismus einen ersten Massenkörper mit einer Beziehung eines Rotationspaars mit einem Rotationselement an einer ersten Position auf dem Rotationselement und mit einem Schwerpunkt hat, der sich an einer Außenseite in einer Radialrichtung der Schwingungsdämpfungsvorrichtung in Bezug auf die erste Position in einem stationären Zustand befindet, der Schwerpunkt des ersten Massenkörpers nach innen in die Radialrichtung verschoben ist, wenn eine Schwingungsmenge des Rotationselements zunimmt, und nach außen in die Radialrichtung verschoben ist, wenn die Schwingungsmenge des Rotationselements abnimmt, der zweite Torsionssteifigkeitsmechanismus einen zweiten Massenkörper mit einer Beziehung eines Rotationspaars mit dem Rotationselement an einer zweiten Position auf dem Rotationselement, das sich an einer Außenseite in der Radialrichtung in Bezug auf die erste Position befindet, und mit einem Schwerpunkt, der sich an einer Innenseite in der Radialrichtung in Bezug auf die zweite Position in dem stationären Zustand befindet, und der Schwerpunkt des zweiten Massenkörpers nach außen in die Radialrichtung verschoben ist, wenn die Schwingungsmenge des Rotationselements zunimmt, und nach innen in die Radialrichtung verschoben ist, wenn die Schwingungsmenge des Rotationselements abnimmt.
Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 25, wobei das Rotationselement ein Führungsloch hat, das so ausgebildet ist, um sich in eine vorbestimmte Richtung zu erstrecken, die erste Position sich an einer Innenseite in der Radialrichtung in Bezug auf das Führungsloch befindet, die zweite Position sich an einer Außenseite in der Radialrichtung in Bezug auf das Führungsloch befindet, und der Kupplungsmechanismus eine erste Verbindung in Beziehung eines Rotationspaars mit einem Ende des ersten Massenkörpers, eine zweite Verbindung in Beziehung eines Rotationspaars mit einem Ende des zweiten Massenkörpers und einen Rotationspunkt, der konfiguriert ist, um sich entlang des Führungslochs zu bewegen und mit einer Beziehung eines Rotationspaars mit dem anderen Ende der ersten Verbindung und dem anderen Ende der zweiten Verbindung.
Schwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei die erste Verbindung die Beziehung des Rotationspaars mit dem ersten Massenkörper an einer Position des Schwerpunkts der ersten Massenkörpers hat, die zweite Verbindung die Beziehung des Rotationspaars mit dem zweiten Massenkörper an einer Position des Schwerpunkts des zweiten Massenkörpers hat, jeder Abstand zwischen der ersten Position und dem Schwerpunkt des ersten Massenkörpers und ein Abstand zwischen der zweiten Position und dem Schwerpunkt des zweiten Massenkörpers ein erster Abstand ist, und jeder Abstand zwischen dem Schwerpunkt des ersten Massenkörpers und dem Rotationspunkt und ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt des zweiten Massenkörpers und dem Rotationspunkt ein zweiter Abstand ist, der eine Hälfte des ersten Abstands ist.