JP2009068707A - トーショナルバイブレーションダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】トーショナルバイブレーションダンパを有利な形式で改良、特に、トーショナルバイブレーションダンパの、遠心力の影響に対するその挙動に関する特性を改良する。
【解決手段】少なくとも１つの支持エレメント（２，２５，４１，５７，６８，７９）が、フランジ部品に対して回転軸線（Ｒ）を中心として回動可能に支持されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、パワートレーンのためのトーショナルバイブレーションダンパであって、入力部および出力部として１つの共通の回転軸線を中心に互いに少なくとも１つのエネルギ蓄え器の作用に抗して制限的に回動可能な２つのフランジ部品が設けられており、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器が遠心力の作用に抗して、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器の半径方向内側で支承されている少なくとも１つの支持エレメントにより支持されている形式のものに関する。さらに本発明は、ケーシングに結合されるポンプホイールと、コンバータロックアップクラッチによりロックアップ可能なタービンホイールとを備えるハイドロダイナミック式のトルクコンバータに関する。

トーショナルバイブレーションダンパはパワートレーン内に、パワーユニットとして使用される内燃機関の回転不均等性を減衰するためのものとして知られている。その際、内燃機関からのトーショナルバイブレーションダンパの入力側と、伝動装置への出力側との間で、２つのフランジ部品が互いに、圧縮ばね等のエネルギ蓄え器の作用に抗して制限下で回動させられる。内燃機関のトルクピーク時、エネルギ蓄え器によりエネルギは受容され、トルクが低下すると、パワートレーンに再放出される。内燃機関および同じ回転軸線を中心に回転するトーショナルバイブレーションダンパの回転数が上昇するに伴い、主にトーショナルバイブレーションダンパの周方向で配置されたエネルギ蓄え器は、半径方向外側に加速される。このことは、トーショナルバイブレーションダンパの外面におけるエネルギ蓄え器の摩擦の上昇につながるか、もしくはエネルギ蓄え器が相応の外面に支持されることができないときは、遠心力の作用によるエネルギ蓄え器の半径方向の負荷の上昇につながる。

この遠心力の負の作用から保護するために、「滑りシェル（Ｇｌｅｉｔｓｃｈａｌｅ）」または「滑りシュー（Ｇｌｅｉｔｓｃｈｕｈ）」と呼ばれる装置が、エネルギ蓄え器の外側に設けられる。さらに、相応の支持エレメントがエネルギ蓄え器を包囲し、トーショナルバイブレーションダンパの内側の構成部分に支持されることによって、エネルギ蓄え器を半径方向外側で支持することが提案される。

本発明の課題は、トーショナルバイブレーションダンパを有利な形式で改良することである。特に、トーショナルバイブレーションダンパの、遠心力の影響に対するその挙動に関する特性が改良されるべきである。

上記課題を解決するために本発明の構成では、前記少なくとも１つの支持エレメントが、前記フランジ部品に対して回転軸線を中心として回動可能に支持されているようにした。本発明の有利な構成では、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器が、周囲にわたって延在する２つまたは３つの弧状ばねから形成されている。本発明の別の有利な構成では、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器が、択一的にまたは付加的に、１つの直径上に周囲にわたって分配された少なくとも３つのコイルばねから形成されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記少なくとも１つの支持エレメントが、当該トーショナルバイブレーションダンパの構成部分に設けられた円セグメント状の開口内に収容されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記少なくとも１つの支持エレメントが、当該トーショナルバイブレーションダンパの構成部分上に滑り支承されている。本発明のさらに別の有利な構成では、入力部または出力部を形成する少なくとも１つのディスク部品ならびに前記少なくとも１つの支持エレメントが、回転軸線を中心として回動可能にボスに受容されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記少なくとも１つの支持エレメントが、周囲にわたって分配された複数のスポークユニットから形成されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記スポークユニットの少なくとも一部が、スポークと掛合エレメントとから形成されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記スポークユニットが、当該トーショナルバイブレーションダンパの構成部分に対して回転軸線を中心として回動可能なフランジに受容されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記スポークユニットの少なくとも一部が、前記フランジに対して回動可能に配置されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記入力部がトルクコンバータの入力部に、前記出力部がトルクコンバータのタービンに回転方向で有効に連結されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記少なくとも１つの支持エレメントが同時に、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器のための入力部および／または出力部の負荷手段である。本発明のさらに別の有利な構成では、当該トーショナルバイブレーションダンパの入力部がトルクコンバータのタービンに、当該トーショナルバイブレーションダンパの出力部がトルクコンバータの出力部に回転方向で有効に接続されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記入力部がクランク軸に接続されており、前記出力部が伝動装置入力軸に接続可能である。

本発明によるトーショナルバイブレーションダンパでは、両フランジ部品は重ねてまたは一緒に１つのボス上に支承されていることができる。この場合、一方のフランジ部品は可動であり、他方のフランジ部品は固定であることができる。それゆえ、トーショナルバイブレーションダンパに入力されるトルクの導入または導出は、ボスを介して、例えば内歯列を介して行われることができる。フランジ部品は、後加工されている鍛造部品からかつ／または有利には相応の金属薄板変形加工法により後加工を要さずに製作されているアウトオブツール式（ｗｅｒｋｚｅｕｇｆａｌｌｅｎｄ）の金属薄板部品から形成されていることができる。その他のフランジ状の構成部品も、この方法にしたがって製作されていることができる。

フランジ部品は、少なくとも１つのエネルギ蓄え器を負荷するためおよび／またはパワートレーンの別の駆動側または被動側の構成部分のための形状結合（Ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｓｓ：形状による束縛）を形成するための相応の一体成形部または型打加工部を有することができる。両フランジ部品の制限された回動角は、それぞれ一回動方向で、例えば相応のフランジ部品またはこのために設けられた構成部品に設けられたソフトまたはハードなストッパ、例えばゴム緩衝器または金属製のストッパにより予定されていることができる。択一的には、ブロック化したエネルギ蓄え器がストッパとして使用されることができる。フランジ部品の間には滑り継手が設けられていることができる。

回転軸線とは、トーショナルバイブレーションダンパ自体の回転軸線と解されるべきである。回転軸線は、場合によっては存在する軸のずれまたは傾きを除いて、内燃機関のクランク軸の回転軸線と同一であることができる。トーショナルバイブレーションダンパは、パワートレーン内にクランク軸側または伝動装置側に収容されていることができる。特に困難な構成では、トーショナルバイブレーションダンパが、支持部に回動可能に収容されていることができる。この場合、支持部分はケーシング部に固定的に配置されている。

少なくとも１つのエネルギ蓄え器は、複数の個々のコイルばねからなることができる。これらの個々のコイルばねは、グループにまとめられて一直径上の周囲にわたって配置されている。付加的に、別のグループのコイルばねが別の直径上に格納されることができる。この場合、このグループのコイルばねは、同じまたは別のばね定数を有することができ、その作用に関してその他に対して同じ回動角時に、または多段の特性線の形成下では異なる回動角時に、入力部および出力部の負荷面と接触する。特に、配置すべきエネルギ蓄え器の外側の直径上には、組立前に既に組付直径上に曲げられている弧状ばね（Ｂｏｇｅｎｆｅｄｅｒ）が設けられることができ、２つの弧状ばねを使用した場合、ほぼ１８０°の角度を占めるので、弧状ばねを負荷するフランジの切欠きの下、全周を占める。３つの弧状ばねを使用した場合、角度は有利にはほぼ１２０°である。弧状ばねに対して比較的短いばねを使用した場合、長さと、コイルばねが配置される直径次第で、４つから８つ、特別な事例では３つのみ、有利には４つから６つのコイルばねが配置され得る。コイルばねは弧状ばねの負荷に応じて、低い剛性を有する柔軟なばねユニットを達成するために、ばねユニットを負荷する負荷面がそれぞれ１つのグループのコイルばねをばねグループの両端で負荷し、このとき、それぞれ隣接するばねの、その間に位置する端部が支持部により結合され、かつ半径方向で支持されるように配置され得る。コイルばねは引張方向および／または圧縮方向で負荷されることができ、有利には圧縮コイルばねが使用される。ばねグループは互いに並列または直列に接続され得る。弧状ばねおよび短いコイルばねグループは互いに組み合わされることができる。

少なくとも１つのばねグループには摩擦装置が並列または直列に対応配置されていることができる。摩擦なしの相応のクリアランスアングルが設けられていることができる。

少なくとも１つの支持エレメントは、エネルギ蓄え器の周囲にわたってまたは短いコイルばねの当接する端部に分配された複数の支持エレメントから形成されていることができる。支持エレメントは、金属薄板またはプラスチックから形成されていることができ、遠心力作用から保護すべきエネルギ蓄え器を半径方向で少なくとも部分的に、遠心力がエネルギ蓄え器の半径方向内側でトーショナルバイブレーションダンパの構成部分に支持されるように包囲する。この構成部分は、入力部または出力部として作用するフランジ部品であるか、または両フランジ部品または少なくとも一方のフランジ部品が配置されているボスであることができる。この場合、相応の構成部分は適当な受容部を提供する。こうして、構成部分には円セグメント状の切欠きまたは開口が設けられていることができ、切欠きまたは開口内には、単数または複数の支持エレメントが、支持されるエネルギ蓄え器の圧縮中または弛緩中の方向で回転軸線の方向で回動できるように収容されている。このことは、所定の回動角の分だけエネルギ蓄え器の受容面が移動した結果としての回転軸線を中心とした回動時に、枢設点がやはり有利には同じ回動角の分だけ円セグメント状の切欠き内で回動するように行われる。付加的に、支持エレメントが、それぞれ生じる枢設点に、またはツーピース構成の場合には半径方向で枢設点と対応配置されたエネルギ蓄え器のための支持面との間に付加的な継手点を有するようになっていることができる。

少なくとも１つの支持エレメントは、トーショナルバイブレーションダンパの構成部分上に、回動が摩擦に関して最適化されているように支承されていることができる。例えば、円セグメント状の切欠きと少なくとも１つの支持エレメントとの間には、滑り支承部または転がり支承部が有効であり得る。類似の形式で、可倒式の支承は半径方向で枢設点と単数または複数のエネルギ蓄え器のための外側の支持面との間で滑り支承または転がり支承されていることができる。

周囲にわたって分配された支持エレメントは、周囲にわたって分配されたスポークユニットであることができる。この場合、単数または複数のエネルギ蓄え器のためのスポークユニットの支持面は、その幾何学的な構成に適合されている。こうして、例えば２つの隣接する短いコイルばねを受容かつ支持する支持エレメントまたはスポークユニットの場合、半径方向外側に向かって拡幅する楔を備える、両隣接するコイルばねの端面側のばね端部を支持するための楔形の支持面が設けられていることができる。楔は付加的に半径方向外側に周方向での支持を遠心力作用に抗して有する。端部から離れた領域にコイルばねまたは弧状ばねのための支持面を備える別の実施形態は、特に半径方向外側で、半径方向内側を向いたプロフィールであることができる。このプロフィールは、少なくとも１つの巻線を模しているか、もしくは２つの巻線の間に形成される自由空間を模している。その結果、有利には、ばねに対するスポークユニットの滑動または移動は回避され得る。

さらに、スポークユニットとエネルギ蓄え器の支持面との間には、弾性的な構成部品、例えばばねシュー、例えばプラスチックまたは金属からなるばねシュー（Ｆｅｄｅｒｓｃｈｕｈ）と呼ばれる構成部品が設けられていることができる。

特別な実施形態では、支持エレメントがスポークユニットとして形成されており、この場合、回転軸線に対して回動可能なフランジに受容されている。フランジはやはりトーショナルバイブレーションダンパの構成部分上に支承されており、場合によってはセンタリングされている。構成部分は入力部または出力部であるか、または両者を受容するボスであることができる。その際、フランジは、エネルギ蓄え器の回動時、エネルギ蓄え器を受容する構成部品に対して同じ角度の分だけ回動する。回動角における差異を吸収するために、スポークユニットの少なくとも一部が、フランジに対して回動可能に構成されていることができる。フランジは構成部分上に滑り支承され、軸方向では固定されて配置されていることができる。

トーショナルバイブレーションダンパは、有利な実施例では、トルクコンバータに装入され得る。このために、トーショナルバイブレーションダンパの入力部は、トルクコンバータの入力部、例えばコンバータケーシングに、またはコンバータロックアップクラッチが存在する場合にはこの出力部に、かつトーショナルバイブレーションダンパの出力部は、トルクコンバータのタービンに回転方向で有効に連結されていることができる。特別な実施例では、トーショナルバイブレーションダンパは、コンバータケーシングとコンバータロックアップクラッチとの間に接続されていることができる。また、トーショナルバイブレーションダンパの配置は、デュアルマスフライホイールの配置に応じてクランク軸とコンバータケーシングとの間にトルクコンバータ外で行われてもよい。

例えばトーショナルバイブレーションダンパの入力部がタービンに、トーショナルバイブレーションダンパの出力部がトルクコンバータの出力部に回転方向で有効に結合されていることにより、同じまたは付加的なトーショナルバイブレーションダンパが、「タービンダンパ（Ｔｕｒｂｉｎｅｎｄａｅｍｐｆｅｒ）」としてタービンと伝動装置入力軸との間に接続されることができる。例えば、出力部は伝動装置入力軸に、入力部はタービンボスに噛合していることができる。

摩擦クラッチ内のクラッチディスクとしてのまたはデュアルマスフライホイールとしての別の有利な実施形態では、入力部がクランク軸またはフライホイールに接続され、出力部が伝動装置入力軸に接続可能であることができる。デュアルマスフライホイール内でトーショナルバイブレーションダンパを使用する場合、入力部および出力部はそれぞれ、所定の質量慣性モーメントを有する質量を支持しており、出力部は、摩擦クラッチが取り付けられていることができる二次部分を形成する一方、入力部は、内燃機関のクランク軸に接続される一次部分を形成する。このトーショナルバイブレーションダンパが別の使用形態のためにも同じ利点を備えて使用可能であることは自明である。

本発明はさらに、ケーシングに結合されるポンプホイールと、コンバータロックアップクラッチによりロックアップ可能なタービンホイールとを備えるハイドロダイナミック式のトルクコンバータにより解決される。この場合、少なくとも１つのエネルギ蓄え器は、少なくとも１つの支持エレメントにより遠心力作用に抗して支持される。この場合、少なくとも１つの支持エレメントは、少なくとも１つのエネルギ蓄え器の半径方向内側で、トーショナルバイブレーションダンパの構成部分にその回転軸線を中心として制限的に回動可能である。構成部分はトーショナルバイブレーションダンパの入力部、出力部、ボスまたは比較可能な部品であることができる。

本発明について図１〜図１０を参照しながら詳説する。

図１は、支持エレメント２に沿って断面したトーショナルバイブレーションダンパもしくはねじり振動減衰器１の一実施例を示す。トーショナルバイブレーションダンパ１は、複数のディスク形のフランジ部品からなる。フランジ部品は、金属変形加工法により有利にはアウトオブツール式に後加工が不要な状態で製作されていることができ、入力部３および出力部４を形成する。その際、入力部３は、２つのディスク部品５，６によりトーショナルバイブレーションダンパ１の軸方向の外面を形成する。両ディスク部品５，６は、図示しない箇所でパワートレーンの駆動部との形状結合を形成する。例えばディスク部品６は、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのコンバータロックアップクラッチの出力部または別のコンバータ構成部分との歯列結合、リベット結合またはこれに類するものを有することができる。ディスク部品６は、半径方向内側の端部に、軸方向で一体成形された付設部７を有する。付設部７は、打抜き加工部品またはプレス加工部品として製作、焼結または鍛造され、部分的に硬化もしくは焼入れされていることができるボス８上に、ディスク部品６を受容して支承かつセンタリングするための軸受面として形成されている。軸方向の付設部７とボス８との間には、半径方向の付設部１０を備える滑り軸受９が設けられている。これにより、前記付設部７が、ボス部分の周りに環状に半径方向外側に段付けされた鍔１０に当接するとき、ディスク部品６とボス８との間の相対回動が低摩擦に可能である。ディスク部品６は、組立中、滑り軸受９と共にボス８上に嵌められ、軸方向でリテーナディスク１１により固定される。ディスク部品６とボス８との間の所定の摩擦を調節するために、摩擦リング１２が設けられていることができる。

ディスク部品６は有利には半径方向外側でディスク部品５に、入力部３を形成するために固定的に結合、例えば溶接またはリベット止めされている。入力部３は負荷装置１３により両弧状ばね１４を負荷する。弧状ばね１４は出力部４によっても負荷され、これにより入力部３と出力部４との相対回動時に圧縮される。出力部４は、ボス８の、例えば横押出し成形法（Ｑｕｅｒｆｌｉｅｓｓｐｒｅｓｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）により製作される環状の鍔１０に相対回動不能に受容、例えば溶接、リベット止め、収縮または類似の形式で結合されている。入力部３を介してトーショナルバイブレーションダンパ１に導入されるトルクは、弧状ばね１４を介して出力部４、ひいてはボス８に導入される。ボス８は、図示しない内歯列を介してトルクを伝動装置入力部、例えば伝動装置入力軸に伝送することができる。同様の形式で入力部３および出力部４は置換され得る。これにより、例えばボス８は、クランク軸の受容部として設けられることができ、ディスク部品５は、摩擦クラッチのための圧着プレートおよび受容エレメントを有することができる。これにより、入力部３および出力部４の相応に必要な質量を考慮すれば、デュアルマスフライホイールとなすことができる。有利な支持エレメントを備える対象を形成するために、トーショナルバイブレーションダンパ１の別の変更を行ってもよいことは自明である。

支持エレメント２はそれぞれ１つのスポークユニット１５として形成されている。スポークユニット１５は有利には金属薄板から成形され、曲げられており、弧状ばね１４を半径方向で掛合エレメント１６内に包囲する。スポークユニット１５の安定化、特に弧状ばね１４に実質的にしたがう掛合エレメントから平坦な両側の舌片への移行部の安定化のために、少なくとも片側に弦状のウェブ１８が設けられていることができる。両舌片はフランジ部品１９に結合されている。フランジ部品１９は、付設部７に滑り軸受２０により滑り支承されて受容され、センタリングされている。両滑り軸受７，２０の少なくとも一方が転がり軸受、例えばころ軸受に代替されてもよいことは自明である。さらにフランジ部品１９は、直接ボス８に支承されていることができる。この場合、ディスク部品６はフランジ部品に支承されているか、またはやはり軸方向でフランジ部品に並んで、ボス８に支承されていることができる。両舌片１７は、フランジ部品１９に設けられた環状鍔２１、もしくはフランジ部品１９の、舌片１７を受容する領域に設けられ、半径方向で方向付けられた個々のリングセグメントを包囲し、回動可能に取り付けられている。このために、舌片１７は環状鍔２１にリベット止めされる。摩擦および／または磨耗を減じるために、有利にはフランジ部品に沿って両側に、スペーサとしてかつ／または摩擦を減じるためにフランジ部品２１と舌片１７との間に配置されている環状鍔２４を備える、リベット２３、ボルトまたはピンを受容するためのフランジ部品１９よりも軟質の材料からなる軸受ブシュ２２が設けられることができる。有利には、軸方向の構成スペースを最適化するために、リベット２３のような頭を有しない固定手段が使用される。

トーショナルバイブレーションダンパ１は、図示の実施例ではほぼ９０°支持エレメント２に対してずらされて別の支持エレメント２５を有する。この別の支持エレメント２５は弧状ばねを部分的に包囲するのみである。支持エレメント２５は、半径方向で延在する腕から形成されており、半径方向外側で、弧状ばね１４の横断面の半径にしたがって変形加工、例えばロール加工されている。支持エレメントは有利にはディスク部品６、出力部４および／またはフランジ部品１９と一体的に結合されていることができる。この場合、支持エレメントは弧状ばね１４の内側直径の領域で相応に別のディスク部品およびフランジ部品に沿って相応の屈曲または一体成形により案内される。

図２は、図１に示したトーショナルバーブレーションダンパ１を、負荷装置１３に沿った別の線で断面した図である。弧状ばね１４の端面を負荷するために、入力部３ならびに出力部４にはそれぞれ少なくとも１つの負荷面２６，２７が設けられている。入力部３に対応配置された両負荷面２６はそれぞれディスク部品５，６に対向して配置されており、ディスク部品５，６に、負荷面２６を形成するブロック（Ｋｌｏｔｚ）の形式で固定、例えば溶接、リベット止めまたは螺設されている。択一的には、ディスク部品５，６は相応のポケット状の押込成形部もしくは型打加工部を有していることができる。押込成形部はその縁部でやはり、弧状ばねの端面と相互作用する当接面もしくは当接縁を形成する。出力部の負荷面２７を形成するために、半径方向で張り出した腕２８を備えた、ボス８に結合されたフランジ２９が設けられている。腕２８は、ボス上でのフランジ２９の軸方向で非中央の位置を起点として軸方向で次のように成形される。すなわち、腕２８は軸方向で両負荷面２６の間を通って半径方向外側に案内されることができ、同じ半径方向の位置で弧状ばね１４の端面を負荷するようになっている。この場合、周方向での腕２８の延在長さは、負荷面２６を形成するブロックの延在長さに等しい。弧状ばね１４の端面は回転軸線を通る断面線にしたがうので、腕２８は負荷面２７の領域で、半径方向内側よりも半径方向外側で幅広であることができる。その結果、腕２８は端面側の接触面全体を介して面一に弧状ばねの端面に接触する。

図３は、トーショナルバイブレーションダンパ１（図１および図２）の部分組立ユニットとしての、図１および図２に示したフランジ部品１９の可能な一実施例を示す。フランジ部品１９は両弧状ばね１４をスポークユニット１５により紛失不能に収容する。スポークユニット１５は、フランジ部品１９に回動可能、厳密には旋回可能に結合されている。付加的に、弧状ばね１４の端面３１を負荷するための図示しない負荷装置１３（図１および図２）に対して実質的に９０°の角度を置いて、別の支持エレメント２５が設けられている。支持エレメント２５は、弧状ばねを運転中スポークユニット１５に対して付加的に半径方向で支持する。支持エレメント２５は、腕またはジブとしてフランジ部品１９に一体的に結合されており、半径方向外側で弧状ばね１４を取り巻く。択一的には、支持エレメント２５が、打抜加工部品としてのフランジ部品１９の製作時にブランク直径をより小さくすることによって製造コストを引き下げることができるように、回動可能または回動不能にフランジ部品に結合されているスポークユニットから形成されていてもよい。スポークユニット１５および支持エレメント２５は、弧状ばね１４の、異なる種類のガイドを有することができる。スポークユニット１５が弧状ばね１４を周方向で連行するのに対し、支持エレメント２５は単に遠心力の作用下での半径方向の支持を提供するようになっていることができる。ガイドが実施例の種類に応じてそれぞれ異なって構成され得ることは自明である。周方向での連行のために、スポークユニット１５は、相応の型打加工部または内部輪郭を有することができる。型打加工部または内部輪郭は、弧状ばね１４の巻線間のスペースに半径方向で、巻線の周囲の少なくとも一部にわたって係入する。特に有利なのは「ばねシュー３２」である。ばねシュー３２は、組立中、スポークユニット１５に弧状ばね１４を通して初めて、有利には予圧下で差し込まれる。その結果、組立は簡単化され得る。図１〜図３に示した、弧状ばねを包囲する支持エレメントが、半径方向内側から単数または複数の巻線に掛合されるように構成されていてもよいことは自明である。こうして、トーショナルバイブレーションダンパの半径方向の構成スペースは節減されるか、もしくは直径が同じであればより高いばね定数を有して働くことができる。それというのも、これが半径方向でさらに外側にポジショニングされ得るからである。このことは、弧状ばねの代わりに使用される短いコイルばねにも該当する。この場合、例えば複数のばねが直列に配置され、それぞれ有利には端面側の端部が支持される。

図４は、トーショナルバイブレーションダンパ３３の、図１〜図３に示した実施例に対して変更された実施例の縦断面図を示す。変更点として、出力部４（図１）と、支持エレメント２を支持するフランジ部品１９（図１）とが互いに統一されている。つまり、出力部３４は、ばねシュー３２を備える、リベット３５により出力部３４に対して旋回可能なスポークユニット１５と、張り出した腕３６の形の出力側の負荷装置とを支持する。腕３６は、周方向を向いた負荷面３７でもって弧状ばね１４の端面を負荷する。弧状ばね１４に対する負荷面３７のより良好な案内のために、負荷面３７は、周方向でばね内径に係入する付設部３８を有することができる。出力部３４は軸方向で、入力部を形成するディスク部品により包囲される。ディスク部品のうち、ディスク部品３９だけが、半径方向外側に延在する入力側の負荷装置４０の一部と共に示されている。さらに出力部３４は、半径方向で張り出した支持エレメント４１を備える。支持エレメント４１は出力部３４に一体的に結合されており、半径方向外側で弧状ばね１４に巻き掛けられている。

入力部３９は、図示の実施例では、軸方向の付設部４３により回動可能にボス４２上にセンタリングされており、場合によっては滑り軸受４４または転がり軸受等の軸受の介在下でボス４２上に受容されている。出力部は付設部４３上に軸受４５の介在下でセンタリングされており、回動可能に受容されている。ボス４２と入力部または出力部との間の形状結合は、通常の形式で、図示しない歯列または結合により行われる。

図５は、例えば図１〜図４で使用され得るばねシュー３２の有利な構成を示す。ばねシュー３２は、スポークユニット内のストッパとしての環状の鍔４９を備えるピンセグメントの形式で構成されている。ばねシューの挿入方向は主力方向から行われる。ばねシュー３２は、ねじ山４８の一部により互いに隔離されている２つの段４６，４７を有する。これにより、ばねシュー３２は、組立中、いわばスポークユニット内に螺入され得る。その際、ねじ山４８は、支持エレメントが存在する箇所の、ブロック化した状態の弧状ばねの巻線のピッチを有する。その結果、ねじ山４８は、２つの巻線により形成される中間室内に半径方向で係入する。こうして、ブロックばねとばねシューとの間、ひいては弧状ばねと支持エレメントとの間の形状結合が生じる。有利にはばねシューは、弧状ばねはスポークユニットに通されているものの、スポークユニットがまだフランジ部品にリベット止めされていないときに、スポークユニット内に装入される。

図６は、断面されたスポークユニット１５に見て取れるねじ山４８の有利な構成を、既に装入された弧状ばね１４と共に示す。ねじ山４８が、弧状ばね１４の、ねじ山４８に接触する巻線に対して及ぼす有利な作用のために、ねじ山４８は、フランジ部品５０に対するスポークユニット１５の旋回点Ｄに対して、値ｈの分だけ巻線の接触に対してずらされている。このことは、旋回点Ｄが、巻線５１とねじ山４８との間の接触点に対して間隔ｈの分だけ接触点から離間していることを意味している。

図７から、スポークユニット１５が負荷下で旋回点Ｄを中心に旋回したとき、ねじ山４８が有利には２つの異なる半径を有することが明らかである。力方向に面したねじ山面５２においては、半径は有利には巻線５１の外側半径に等しく、力に反したねじ山面５３においては、半径は、スポークユニット１５の、生じる旋回と、巻線５１に隣接する巻線５４の、このことから生じる傾斜位置とにより生じる。

図８は、２つの負荷面５６間に収められた弧状ばね１４を備えるフランジ部品５５の一部を示すスケッチである。弧状ばね１４は、支持エレメント５７により遠心力の作用に抗して半径方向で支持される。これまでの図面に示した支持エレメントとは異なり、ここに示した支持エレメント５７は、フランジ部品に例えば打抜き、縁曲げ、フライス削りにより設けられている円セグメント状の開口５８に支持されている。円セグメント上の開口５８の半径は、その中心をフランジ部品５５の回転軸線に有する。フランジ部品５５が別の、弧状ばね１４をやはり負荷するフランジ部品に対して回動することによって、弧状ばね１４が圧縮されると、支持エレメント５７は、弧状ばね１４の、支持エレメント５７が係合している巻線の運動に伴い、類似の角度を開口５８内で移動する。その結果、実質的に支持エレメント５７と巻線との間で相対運動は行われない。支持エレメント５７はこのために、巻線の中間室に係入する相応のプロフィールを介して、もしくはクリップ結合等の結合を介して巻線に結合され得る。摩擦を減じるために、開口５８内における支持装置５７の受容部に、滑り支承部または転がり支承部５９のような支承部が、有利には開口５８の半径方向外側の壁に向かって設けられていることができる。旋回角の適合のために、支持エレメントは別の継手６０を有することができる。

図９は、図８に示したフランジ部品５５と類似の、円セグメント状の開口６２を備えるフランジ部品６１を備えるトーショナルバイブレーションダンパの一部を示す。開口６２内では、遊動式のころ６３が、開口６２により形成される転動軌道６４に沿って、フランジ部品６１が弧状ばね１４の作用に抗して、図示しない別のフランジ部品に対して回動する際に転動する。このとき、両フランジ部品は、圧縮作用を弧状ばね１４に及ぼすために、弧状ばね１４の端面を負荷する。この場合、ころ６３は、開口６２の転動軌道上を転動するだけでなく、軸方向で、フランジ部品に配置されたヨーク６６に設けられた第２の円セグメント状の開口６５を貫通する。開口６５は第２の転動軌道６７を有する。第２の転動軌道６７の半径方向内側の転動軌道は、開口６２の半径方向外側の転動軌道と同じ半径を有する。ヨーク６６には、単数または複数の、例えば図示のように３つの支持エレメント６８が、固定的にまたは図示のように継手を介して可倒に受容されている。支持エレメント６８は、スポーク６９と、固定的にまたはスポーク６９に継手を介して可倒に結合されていることができる、半径方向で弧状ばね１４を包囲する掛合エレメント７０とを有する。ころ６４はその軸方向の端部に環状鍔を有することができる。環状鍔により、ヨーク６６はフランジ部品６１に軸方向で紛失防止されて、かつ回動可能に受容されている。開口６２，６５の規模は、最大の回動角に適合されている。その結果、ころ６４は有利な形式で、両フランジ部品の最大の回動時に、開口６２，６５の周方向を向いた壁に衝突することはなく、制限は別の形式で、例えば硬質のまたは弾性的なストッパまたはブロック化した弧状ばね１４により行われる。ころ６４は、互いにケージ状のスペーサにより周方向で離間され得る。

付加された、ころ６４によって運動学的に結合されたヨーク６６を備えるフランジ部品６１の図示の構成により、フランジ部品６１が他のフランジ部品に対して回動するとき、フランジ部品に対する支持エレメント６８の同一方向の低摩擦の移動が行われる。弧状ばね１４の圧縮時の、支持エレメント間に場合によっては残る応力は、一方ではヨーク６６に対する、他方では掛合エレメント７０に対するスポーク６９の継手を介した可倒式の配置により、少なくとも部分的に解消され得る。

図１０は、図８および図９の実施例に類似のトーショナルバイブレーションダンパ７１の解決策をスケッチ状の抜粋図で示す。このトーショナルバイブレーションダンパ７１は、図８および図９の実施例で使用された弧状ばねの代わりとして複数の短いコイルばね７２を有する。複数の、ここでは３つの短いコイルばね７２が直列に並んで配列されており、その両端の端面７３が第１のフランジ部品７４と第２のフランジ部品７５との間で緊張されていることにより、これらのコイルばね７２は、ばね群として構成されている。その際、両フランジ部品７４，７５は、トーショナルバイブレーションダンパ７１の入出力部を形成する。図示の実施形態では、コイルばね７２の端面７３のための当接面７６，７７が互いに角度ずれを有している。別の実施例ではこのずれは、図２に示すアッセンブリに応じて取り除かれていてもよい。

ばね群内の端面７８の移行の安定化のために、支持エレメント７９が設けられている。支持エレメント７９は、フランジ部品の１つまたはボスに、コイルばねの半径方向内側で支持されている。図示の実施例では、支持エレメント７９は、図８の支持エレメント５７と類似の形式で掛合されている。先行の別の図面に応じた解決策は、１つのばね群にまとめられた短いコイルばね７２にとってもやはり有利であり得る。

支持エレメント７２の特徴は、端面７８の半径方向の支持のために半径方向で見て周方向に拡幅されている点にある。相応の延長部８０はこのために設けられている。延長部８０は、金属薄板から掛合エレメント８７を製作した場合、既に打抜き時に設けられることができる。掛合エレメントは、コイルばね７２の端面７８の間に、弾性的または非弾性的なバッファを形成するための中間部材を形成するか、または隣接するコイルばねの端面が直接互いに接触する（図示せず）ように形成されていることができる。さらに接触面８８は、トーショナルバイブレーションダンパ７１の旋回点Ｄを通り、相応の支持エレメント７９に沿った断面線に対して斜めに形成され得る。これにより、コイルばね７２の端面７８の均等な負荷時、コイルばね７２は１つの弧内に配置され得る。

フランジ部品７５におけるスポーク８９の掛合は、回転軸線を中心として回動可能に、オプショナルには掛合の回転軸線を中心として回動可能に行われる。さらに、スポーク８９および掛合エレメント８７は、前に示した実施例と同様に継手を介して可倒に互いに結合されていることができる。スケッチした当接面７６がやはり、半径方向外側へのコイルばね７２の逃げを防止する手段を有していてもよいことは自明である。

トーショナルバイブレーションダンパの一実施例の断面図である。 図１に示したトーショナルバイブレーションダンパの別の線に沿った断面図である。 図１および図２に示したトーショナルバイブレーションダンパの、支持エレメントを備えたフランジを示す図である。 図１〜図３に示した構成に対して改変されたトーショナルバイブレーションダンパの縦断面図である。 図１〜図４に示した支持エレメントのためのばねシューの一実施例を示す図である。 一方の操作位置にある支持エレメントの断面図である。 他方の操作位置にある支持エレメントの断面図である。 トーショナルバイブレーションダンパの択一的な構成の一部を示す図である。 トーショナルバイブレーションダンパの別の構成の一部を示す図である。 複数の短いコイルばねを備えるトーショナルバイブレーションダンパの一実施例の一部を示す図である。

符号の説明

１ トーショナルバイブレーションダンパ
２ 支持エレメント
３ 入力部
４ 出力部
５ ディスク部品
６ ディスク部品
７ 付設部
８ ボス
９ 滑り軸受
１０ 鍔
１１ リテーナディスク
１２ 摩擦リング
１３ 負荷装置
１４ 弧状ばね
１５ スポークユニット
１６ 掛合エレメント
１７ 舌片
１８ 弦状のウェブ
１９ フランジ部品
２０ 滑り軸受
２１ 環状鍔
２２ 軸受ブシュ
２３ リベット
２４ 環状鍔
２５ 支持エレメント
２６ 負荷面
２７ 負荷面
２８ 腕
２９ フランジ
３０ 部分組立ユニット
３１ 端面
３２ ばねシュー
３３ 部分組立ユニット
３４ 出力部
３５ リベット
３６ 腕
３７ 負荷面
３８ 付設部
３９ ディスク部品
４０ 負荷装置
４１ 支持エレメント
４２ ボス
４３ 付設部
４４ 滑り軸受
４５ 軸受
４６ 段
４７ 段
４８ ねじ山
４９ 鍔
５０ フランジ部品
５１ 巻線
５２ ねじ山面
５３ ねじ山面
５４ 巻線
５５ フランジ部品
５６ 負荷面
５７ 支持エレメント
５８ 開口
５９ 転がり支承部
６０ 継手
６１ フランジ部品
６２ 開口
６３ ころ
６４ 転動軌道
６５ 開口
６６ 転動軌道
６７ ヨーク
６８ 支持エレメント
６９ スポーク
７０ 掛合エレメント
７１ トーショナルバイブレーションダンパ
７２ コイルばね
７３ 端面
７４ フランジ部品
７５ フランジ部品
７６ 当接面
７７ 当接面
７８ 端面
７９ 支持エレメント
８０ 延長部
８７ 掛合エレメント
８８ 接触面
８９ スポーク
Ｄ 旋回点
Ｒ 回転軸線
ｈ 間隔

Claims (15)

1. パワートレーンのためのトーショナルバイブレーションダンパ（１，７１）であって、入力部（３）および出力部（４）として１つの共通の回転軸線（Ｒ）を中心に互いに少なくとも１つのエネルギ蓄え器の作用に抗して制限的に回動可能な２つのフランジ部品が設けられており、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器が遠心力の作用に抗して、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器の半径方向内側で支承されている少なくとも１つの支持エレメント（２，２５，４１，５７，６８，７９）により支持されている形式のものにおいて、前記少なくとも１つの支持エレメント（２，２５，４１，５７，６８，７９）が、前記フランジ部品に対して回転軸線（Ｒ）を中心として回動可能に支持されていることを特徴とする、トーショナルバイブレーションダンパ。
2. 前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器が、周囲にわたって延在する２つまたは３つの弧状ばね（１４）から形成されている、請求項１記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
3. 前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器が、択一的にまたは付加的に、１つの直径上に周囲にわたって分配された少なくとも３つのコイルばね（７２）から形成されている、請求項１または２記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
4. 前記少なくとも１つの支持エレメント（５７，６８，７９）が、当該トーショナルバイブレーションダンパ（７１）の構成部分に設けられた円セグメント状の開口（５８，６２）内に収容されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
5. 前記少なくとも１つの支持エレメント（２）が、当該トーショナルバイブレーションダンパ（１）の構成部分上に滑り支承されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
6. 入力部（３）または出力部を形成する少なくとも１つのディスク部品（５，６，３９）ならびに前記少なくとも１つの支持エレメント（２）が、回転軸線（Ｒ）を中心として回動可能にボス（８）に受容されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
7. 前記少なくとも１つの支持エレメント（２，２５，４１，５７，６８，７９）が、周囲にわたって分配された複数のスポークユニット（１５）から形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
8. 前記スポークユニット（１５）の少なくとも一部が、スポーク（８９）と掛合エレメント（１６，７０，８７）とから形成されている、請求項７記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
9. 前記スポークユニット（１５）が、当該トーショナルバイブレーションダンパ（１）の構成部分に対して回転軸線（Ｒ）を中心として回動可能なフランジ（１９）に受容されている、請求項７または８記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
10. 前記スポークユニット（１５）の少なくとも一部が、前記フランジ（１９）に対して回動可能に配置されている、請求項９記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
11. 前記入力部（３）がトルクコンバータの入力部に、前記出力部（４）がトルクコンバータのタービンに回転方向で有効に連結されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
12. 前記少なくとも１つの支持エレメントが同時に、前記少なくとも１つのエネルギ蓄え器のための入力部および／または出力部の負荷手段である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
13. 当該トーショナルバイブレーションダンパの入力部がトルクコンバータのタービンに、当該トーショナルバイブレーションダンパの出力部がトルクコンバータの出力部に回転方向で有効に接続されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
14. 前記入力部がクランク軸に接続されており、前記出力部が伝動装置入力軸に接続可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパ。
15. ケーシングに結合されるポンプホイールと、コンバータロックアップクラッチによりロックアップ可能なタービンホイールとを備えるハイドロダイナミック式のトルクコンバータにおいて、請求項１から１３までのいずれか１項記載のトーショナルバイブレーションダンパが設けられていることを特徴とする、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータ。

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