JP2010107042A - ねじり振動ダンパおよびねじり振動ダンパを有する回転構成要素 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば駆動系において、低コストのねじり振動ダンパによって、自由な力および／またはトルクの補償を可能とすること。
【解決手段】ねじり振動ダンパ１０’は、長手方向軸線Ａを有する外側ハウジング１１’と、外側ハウジングに対して同心の内側部品１２’と、外側ハウジングと内側部品との間に形成され、制振媒体で満たされてオーバーフローチャンネル１４’を通じて互いに接続される複数のチャンバ１３’と、チャンバ内に配置され、外側ハウジングと内側部品とを柔軟なねじり態様で互いに結合する複数のリーフスプリング形態部１５’とを備える。回転軸線Ｂを有する回転構成要素２０’は、ねじり振動ダンパの内側部品と結合するためのフランジ２１’を備える。ねじり振動ダンパ１０’の長手方向軸線Ａは、回転構成要素２０’の回転軸線Ｂに対して偏心して配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、外側ハウジングと外側ハウジングに対して柔軟にねじり結合される内側部品との間の制振媒体の移動によって制振が達成されるねじり振動ダンパの分野に関する。

そのようなねじり振動ダンパは、主に、パワートレインにおけるねじり振動を弱めるために大型の低速運転または中速２サイクルおよび４サイクルディーゼルエンジンで使用される。最大で３メートルの外径を有する場合があるねじり振動ダンパは、例えば、エンジンのクランクシャフトにフランジ状に取り付けられる。しかしながら、前述したタイプのねじり振動ダンパは、カムシャフト、中間シャフト、および、アクスル駆動シャフト、並びに、ギアボックスなどの他の回転部品で使用することもできる。そのようなねじり振動ダンパは、欧州特許第０９５５４８４号、欧州特許第１３０４５００号、および、独国特許出願公告第１９８３９４７０号から知られている。

ねじり振動は別として、多くの場合、自由な力および／またはトルクを補償する必要がある。通常は、この目的のためにカウンタウェイトが設けられる。また、墺国特許第３７１５７８号から、ねじり振動ダンパを用いて、その回転軸線に対して偏心する重心を有する外側ハウジングを形成することにより、そのような補償が行われるべきであることが知られている。これを達成するためには、外側ハウジングから材料を除去することが必要である。したがって、例えば、更なる穴または切削凹部を用いてねじり振動ダンパに関して所望の不釣合いを達成することができる。これには、適切な壁厚または材料許容量を外側ハウジングに関して利用できることが必要である。しかしながら、特に大きなダンパ直径では、これにより、かなりの切り屑量が生じる。すなわち、切削によって除去される必要がある材料の量がかなり生じる。そのため、墺国特許３７１５７８号で提案される解決策は、使用される材料および製造コストの両方に関して改良の余地がある。

本発明の目的は、上記問題を克服することである。特に、本発明は、材料をあまり用いず製造コストおよび労力の低いねじり振動ダンパによって自由な力および／またはトルクの補償を達成することを目的とする。

この目的は、請求項１に係る回転構成要素のフランジに結合するためのねじり振動ダンパによって達成される。ここで、このねじり振動ダンパは、長手方向軸線を有する外側ハウジングと、外側ハウジングの長手方向軸線に対して同心の内側部品と、外側ハウジングと内側部品との間に形成され、制振媒体で満たされてオーバーフローチャンネルを通じて互いに接続される複数のチャンバと、チャンバ内に配置され、外側ハウジングと内側部品とを柔軟なねじり態様で互いに結合する複数のリーフスプリング形態部とを含む。本発明によれば、内側部品には、長手方向軸線に対して偏心し且つ複数の穴開口を備えるボルト円が設けられ、該穴開口によってねじり振動ダンパをフランジに対して締結できる。従来のねじり振動ダンパと比べると、内側部品のボルト円だけが変位されなければならない。切削凹部等を形成するための高価で時間のかかる機械加工作業がもはや必要ない。したがって、本発明は、驚くほど簡単な方法でダンパ用のカウンタウェイトを設けることができる。

原理上は、ダンパからの材料の更なる除去によってカウンタウェイトを更に増大させることができる。しかしながら、好ましい実施形態において、ダンパは、外側ハウジングの重心がその長手方向軸線上に位置されるように形成され、そのため、実質的に、ボルト円の偏心配置によって、また、その結果として、回転構成要素の回転軸線に対してダンパの重心を変位させることによって、カウンタウェイトが設けられる。

有利な実施形態において、回転構成要素のフランジには、その回転軸線に対して同心で複数の穴開口を備えるボルト円が設けられ、内側部品の穴開口がフランジの穴開口と位置合わせされる。

この解決策の利点は、回転構成要素に関して更なる措置を講じる必要がないという点である。それどころか、クランクシャフトなどの回転構成要素に関する従来の結合形態を保つことができる。

また、内側部品には、フランジの対応する心出し装置と相互作用するための心出し装置が設けられてもよい。有利な実施形態において、心出し装置は、フランジのボルト円に対して同心の環状段部を含む。

前述した課題は、請求項６に係るねじり振動ダンパを有する回転構成要素によって更に達成される。ここで、ねじり振動ダンパは、長手方向軸線を有する外側ハウジングと、外側ハウジングに対して同心の内側部品と、外側ハウジングと内側部品との間に形成され、制振媒体で満たされてオーバーフローチャンネルを通じて互いに接続されている複数のチャンバと、チャンバ内に配置され、外側ハウジングと内側部品とを柔軟なねじり態様で互いに結合する複数のリーフスプリング形態部とを含む。回転構成要素は、ねじり振動ダンパの内側部品と結合するためのフランジを備える。本発明にしたがって想起されることは、ねじり振動ダンパの長手方向軸線が回転構成要素の回転軸線に対して偏心して配置されるということである。ここでも、カウンタウェイトを設けるためのダンパからの材料の除去は不要である。

有利な実施形態において、この解決策は、単に、回転構成要素のフランジの改良、不釣合いの無いダンパの使用によって可能であり、その場合、ねじり振動ダンパの重心はその長手方向軸線上にある。

フランジには、回転構成要素の回転軸線に対して偏心して、複数の穴開口を備えるボルト円が設けられることが好ましく、これら穴開口によってダンパが回転構成要素に結合される。有利な実施形態において、ダンパの内側部品には、ねじり振動ダンパの長手方向軸線に対して同心で複数の穴開口を備えるボルト円が設けられ、これら穴開口がフランジの穴開口と位置合わせされる。

ここでも、フランジおよび内側部品を心出し装置を使用して互いに対して心出しすることができる。

本発明の以下の詳細な説明は、添付図面に示される典型的な実施形態を用いて与えられる。

第１の典型的な実施形態に係る回転構成要素におけるねじり振動ダンパの概略長手方向断面図である。 図１に係るねじり振動ダンパの長手方向軸線に沿う図である。 第２の典型的な実施形態に係る回転構成要素におけるねじり振動ダンパの概略長手方向断面図である。 図３に係るねじり振動ダンパの長手方向軸線に沿う図である。

両方の実施形態はそれぞれ、クランクシャフトなどの回転構成要素２０にフランジ状に付けられるねじり振動ダンパ１０を示している。両方のケースでは、ねじり振動ダンパ１０の長手方向軸線Ａが回転構成要素２０の回転軸線Ｂに対して偏心して配置されており、それにより、ねじり振動ダンパ１０の重心が回転構成要素２０の回転軸線Ｂに対して変位される。結果として生じる所望の不釣合いにより、回転構成要素２０に作用する自由な力および／またはトルクを少なくとも部分的に補償することができる。この目的のためにダンパ１０からの材料の除去は不要である。理想的なケースでは、釣り合いの取れたねじり振動ダンパ１０、または、回転構成要素２０とのカップリング接合部に関してのみ変更されたねじり振動ダンパ１０のいずれかを配置させることができる。

典型的な全ての実施形態において、ねじり振動ダンパ１０は、長手方向軸線Ａに沿って延びる外側ハウジング１１、および、外側ハウジング１１に対して同心の内側部品１２を含む。外側ハウジング１１および内側部品１２は、加圧油などの制振媒体で満たされる複数の別個のチャンバ１３を形成する。チャンバ１３は、周方向に連続して配置されるとともに、チャンネル１４を通じて互いに接続される。チャンネル１４は、外側ハウジング１１の内周部と内側部品１２の外周部との間の隙間によって形成される。チャンバ１３内にはリーフスプリング形態部１５が存在し、これらのリーフスプリング形態部１５は、外側ハウジング１１と内側部品１２とを柔軟なねじり態様で結合し、外側ハウジング１１を内側部品１２に対して特定の角度範囲で回転させることができる。そのような相対的な回転により、リーフスプリング形態部１５の変形およびチャンネル１４を通じた制振媒体の移動を生じさせることができ、それにより、制振効果がもたらされる。

図１および図２に示される第１の典型的な実施形態を参照すると、内側部品１２には、円形ボルトパターン１６、すなわち、長手方向軸線Ａに対して偏心し且つ複数の穴開口１７を備える穴のピッチ円が設けられる。穴開口１７により、図示しないボルト等を用いて、ねじり振動ダンパ１０が回転構成要素２０のフランジ２１に対して締結される。したがって、フランジ２１には、内側部品１２の穴開口１７と位置合わせされる対応する穴開口２２が設けられる。フランジ２１の穴開口２２は、回転軸線Ｂの周囲のボルト円２３上に位置される。標準的なねじり振動ダンパ１０と比べると、円形ボルトパターン１６のみがダンパの長手方向軸線Ａに対して寸法ｅだけ変位される。したがって、外側ハウジング１１の重心は長手方向軸線Ａ上に位置され、一方、内側部品１２の重心は、長手方向軸線Ａに対する円形ボルトパターン１６の偏心度に起因して、特定の変位を有することができる。

また、内側部品１２およびフランジ２１を互いに対して心出しすることができる。これは、例えば心出しピンまたは段部によって達成することができる。図示の典型的な実施形態では、フランジ２１のボルト円２３に対して同心の環状段部１８，２４が内側部品１２およびフランジ２１に設けられる。

図３および図４は、ねじり振動ダンパ１０によってカウンタウェイトを設けるための他のオプションを示している。この場合には、長手方向軸線Ａに対して完全に釣り合わされるねじり振動ダンパ１０’が使用され、その重心が長手方向軸線Ａ上に位置される。回転構成要素２０’の回転軸線Ｂに対する長手方向軸線Ａの偏心度ｅは、フランジ２１’によって達成され、あるいは、むしろフランジに設けられる穴開口２２’によって達成される。これらの穴開口はボルト円２３’上に位置されており、該ボルト円の中心点は、回転軸線Ｂに対する径方向変位ｅを有する。

内側部品１２’の穴開口１７’は円形ボルトパターン１６’上に位置されており、円形ボルトパターン１６’の中心点はねじり振動ダンパ１０’の長手方向軸線Ａ上に位置される。内側部品１２’の穴開口１７’は、フランジ２１’の穴開口２２’と位置合わせされており、ボルト結合によって２つの構成要素を結合できるようにする。

第１の典型的な実施形態と同様に、ここでも、フランジ２１’および内側部品１２’を心出し装置１８’および２４’によって互いに対して心出しすることができる。

両方のケースにおいて、材料をあまり用いない製造コストおよび労力の低いねじり振動ダンパによって、自由な力および／またはトルクの補償あるいは少なくとも減少が可能である。その結果、所望のカウンタウェイトを設けるためのねじり振動ダンパの材料の除去をかなり減少させることができあるいは理想的なケースでは完全に無くすことさえできる。

１０…ねじり振動ダンパ、１１…外側ハウジング、１２…内側部品、１３…チャンバ、１４…チャンネル、１５…リーフスプリング形態部、１６…円形ボルトパターン、１７…穴開口、１８…環状段部，２０…回転構成要素、２１…フランジ、２２…穴開口、２３…ボルト円、２４…環状段部

Claims (10)

1. 回転構成要素のフランジと結合するためのねじり振動ダンパであって、
   長手方向軸線（Ａ）を有する外側ハウジング（１１）と、
   前記外側ハウジング（１１）の前記長手方向軸線（Ａ）に対して同心の内側部品（１２）と、
   前記外側ハウジング（１１）と前記内側部品（１２）との間に形成され、制振媒体で満たされてチャンネル（１４）を通じて互いに接続される複数のチャンバ（１３）と、
   前記チャンバ（１３）内に配置され、前記外側ハウジング（１１）と前記内側部品（１２）とを互いに柔軟にねじり結合する複数のリーフスプリング形態部（１５）と、
   を備えるねじり振動ダンパにおいて、
   前記内側部品（１２）が、前記長手方向軸線（Ａ）に対して偏心して配置される円形ボルトパターン（１６）を有し、前記円形ボルトパターンが複数の穴開口（１７）を備え、該穴開口を通じてねじり振動ダンパを前記フランジ（２１）に対して締結できることを特徴とするねじり振動ダンパ。
2. 前記外側ハウジング（１１）の重心がその長手方向軸線（Ａ）上に位置されることを特徴とする請求項１に記載のねじり振動ダンパ。
3. 前記回転構成要素の前記フランジ（２１）が、その回転軸線（Ｂ）に対して同心で複数の穴開口（２２）を備える円形ボルトパターン（２３）を有し、前記内側部品（１２）の前記穴開口（１７）が前記フランジ（２１）の前記穴開口（２２）と位置合わせされていることを特徴とする請求項１または２に記載のねじり振動ダンパ。
4. 前記内側部品（１２）には、前記フランジ（２１）の対応する心出し装置と相互作用するための心出し装置が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパ。
5. 一方の前記心出し装置が、前記フランジ（２１）の前記円形ボルトパターン（２３）に対して同心の環状段部（１８，２４）を備えることを特徴とする請求項４に記載のねじり振動ダンパ。
6. ねじり振動ダンパを有する回転構成要素であって、
   前記ねじり振動ダンパ（１０’）が、
   長手方向軸線（Ａ）を有する外側ハウジング（１１’）と、
   前記外側ハウジング（１１’）に対して同心の内側部品（１２’）と、
   前記外側ハウジング（１１’）と前記内側部品（１２’）との間に形成され、制振媒体で満たされてチャンネル（１４’）を通じて互いに接続される複数のチャンバ（１３’）と、
   前記チャンバ（１３’）内に配置され、前記外側ハウジング（１１’）と前記内側部品（１２’）とを柔軟なねじり態様で互いに結合する複数のリーフスプリング形態部（１５’）と、
   を備え、
   前記回転構成要素（２０’）が、前記ねじり振動ダンパの前記内側部品（１２’）と結合するためのフランジ（２１’）を備える、回転構成要素において、
   前記ねじり振動ダンパ（１０’）の前記長手方向軸線（Ａ）が前記回転部品（２０’）の回転軸線（Ｂ）に対して偏心して配置されることを特徴とする、ねじり振動ダンパを有する回転構成要素。
7. 前記ねじり振動ダンパ（１０’）の重心がその長手方向軸線（Ａ）上に位置されることを特徴とする請求項６に記載のねじり振動ダンパを有する回転構成要素。
8. 前記フランジ（２１’）には、回転構成要素（２０’）の回転軸線（Ｂ）に対して偏心して、複数の穴開口（２２’）を備える円形ボルトパターン（２３）が設けられることを特徴とする請求項６または７に記載のねじり振動ダンパを有する回転構成要素。
9. 前記内側部品（１２’）には、前記ねじり振動ダンパ（１０’）の長手方向軸線（Ａ）に対して同心で、複数の穴開口（１６’）を備える円形ボルトパターン（１７’）が設けられ、前記穴開口（１６’）が前記フランジ（２１’）の穴開口（２２’）と位置合わせされることを特徴とする請求項８に記載のねじり振動ダンパを有する回転構成要素。
10. 前記フランジ（２１’）および前記内側部品（１２’）が心出し装置によって互いに対して心出しされることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパを有する回転構成要素。

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