JP2010513808A - ねじり振動緩衝装置 - Google Patents

Abstract

ねじり振動緩衝装置、特に車両のパワートレイン用ねじり振動緩衝装置。一次側（１２）と、ダンパーフルイド構造部を介して一次側（１２）と連結されて回転軸線（Ａ）のまわりに回転するとともに、互いに相対回転を行なう二次側（２４）とを含んでいる。ダンパーフルイド構造部は、一次側（１２）と二次側（２４）との間でトルクを伝達する、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６）内に収納された圧縮性のより小さな第１のダンパーフルイドと、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６）内の第１のダンパーフルイドの圧力が上昇したときに負荷される、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６）内に収納された圧縮性のより大きな第２のダンパーフルイドとを含んでいる。第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６）は複数個のチャンバーユニット（４６）を含み、これらのチャンバーユニット（４６）は、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６）に関し、半径方向外側および／または半径方向内側において且つ周方向において互いに連続して配置され、各チャンバーユニット（４６）への割り当てに際して第１のダンパーフルイドを第２のダンパーフルイドから分離し、各チャンバーユニット（４６）内の圧力が変化したときにほぼ半径方向へ変位する分離要素（４８）が設けられている。

Description

本発明は、一次側と、ダンパーフルイド構造部を介して一次側と連結されて回転軸線のまわりに回転するとともに、互いに相対回転を行なう二次側とを含んでいるねじり振動緩衝装置、特に車両のパワートレイン用ねじり振動緩衝装置に関するものである。

本願よりも後で公開された特許文献１からは、振動の緩衝に必要な弾性を、実質的に非圧縮性の第１のダンパーフルイド（液体）と圧縮性の第２のダンパーフルイド（ガス状媒体）とを含んでいるダンパーフルイド装置によって提供するようにしたねじり振動緩衝装置が知られている。非圧縮性の第１のダンパーフルイドは、一次側と二次側とが相対回転する際に容積が変化する圧力室内に設けられている。容積が減少すると、これらの圧力室から第１のダンパーフルイドがその半径方向外側に配置されている連通室内へ押出される。それぞれの連通室は、周方向に変位可能な分離ピストンによって、それぞれの圧力室の半径方向外側にあって実質的に周方向に延在している補償室から分離されている。この補償室内に第２のダンパーフルイドが設けられている。第１のダンパーフルイドが圧力室から押出されると、分離ピストンは連通室内で上昇する第１のダンパーフルイドの容積成分によって変位せしめられ、このとき第２のダンパーフルイドを圧縮させる。

ＤＥ１０２００５０５８５３１

本発明の課題は、構成空間を効率的に活用して振動緩衝挙動を改善したねじり振動緩衝装置を提供することである。

この課題は、本発明によれば、ねじり振動緩衝装置、特に車両のパワートレイン用ねじり振動緩衝装置において、一次側と、ダンパーフルイド構造部を介して一次側と連結されて回転軸線のまわりに回転するとともに、互いに相対回転を行なう二次側とを含み、ダンパーフルイド構造部が、一次側と二次側との間でトルクを伝達する、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部内に収納された圧縮性のより小さな第１のダンパーフルイドと、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部内の第１のダンパーフルイドの圧力が上昇したときに負荷される、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部内に収納された圧縮性のより大きな第２のダンパーフルイドとを含み、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部が複数個のチャンバーユニットを含み、これらのチャンバーユニットが、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部に関し、半径方向外側および／または半径方向内側において且つ周方向において互いに連続して配置され、各チャンバーユニットへの割り当てに際して第１のダンパーフルイドを第２のダンパーフルイドから分離し、各チャンバーユニット内の圧力が変化したときにほぼ半径方向へ変位する分離要素が設けられていることによって解決される。

本発明によるねじり振動緩衝装置においては、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部のチャンバーユニットは、すなわち振動緩衝機能を果たすために圧縮可能な第２のダンパーフルイドをも含んでいる容積部は、実質的に半径方向に延在するように配置されており、この場合この配置方向は、異なるチャンバーユニットに付設されて半径方向に変位可能な分離要素の運動方向にも相当している。これが意味することは、第１に、これら分離要素の運動が実質的に直線運動を行ない、周方向に湾曲した軌道に沿って延在する必要がないということである。このことは、とりわけ、このような分離要素が圧力状態に応じて変位する分離ピストンとして形成されている場合に利点がある。第２に、チャンバーユニットを本発明に従って位置決めまたは方向付けすることにより、使用できる構成空間を特に半径方向において非常に効率的に活用することが可能になる。これにより、第２のダンパーフルイドに対し比較的大きな蓄積容積部を提供することができる。

たとえば、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部はリング状の構造を備え、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部のチャンバーユニットは、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部に関し、回転軸線のまわりに星状の配置構成で配置されていてよい。なお、周方向に星状に配置する或いは連続するということは、周方向に連続しているチャンバーユニットが軸線方向において互いにずれていてもよく、周方向において部分的にオーバーラップしていてもよいという意味をも含むものである。

特に、半径方向外側において比較的十分な構成空間を使用できる場合には、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部のチャンバーユニットが、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部に関し、半径方向外側に配置されているのが有利である。

これとは択一的に、特に半径方向においてスペースを非常に節約する実施態様では、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部のチャンバーユニットが、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部に関し、半径方向内側に配置されていることを提案する。

さらに、本発明によるねじり振動緩衝装置の構成は次のようであってもよく、すなわち、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部は、一次側が二次側に対し第１の相対回転方向に相対回転する際に容積を減少させることのできる少なくとも１つの第１の圧力室を有し、第１の圧力室が、連通室を介して、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の付設の少なくとも１つのチャンバーユニットと連通しているように構成してもよい。

さらに、加速方向においても、すなわち一次側から二次側へのトルク伝動の際にも、減速方向においても、すなわち二次側から一次側へのトルク伝動の際にも、緩衝機能を提供することができるようにするため、以下のような提案をする。すなわち、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部は、一次側が二次側に対し第１の相対回転方向とは逆方向の第２の回転方向に相対回転する際に容積を減少させることのできる少なくとも１つの第２の圧力室を有し、第２の圧力室が、連通室を介して、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の付設の少なくとも１つのチャンバーユニットと連通しているような構成を提案する。

この場合、非常に効率的なスタガリングを得るため、少なくとも１つの第１の圧力室および／または少なくとも１つの第２の圧力室が周方向に延在し、両圧力室に付設されている連通室は、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部が第１のダンパーフルイドチャンバー構造部に関し配置されている側と同じ側に配置されている。これが意味するところは、実質的に、連通室が半径方向において常に第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の圧力室と第２のダンパーフルイドチャンバー構造部のチャンバーユニットとの間にあるということである。

前述の圧力室または第１のダンパーフルイドチャンバー構造部のリング状の構造を達成するため、一次側および二次側の一方がほぼ筒状の第１のチャンバーハウジングを有していること、一次側および二次側の他方が、筒状の第１のチャンバーハウジングに挿着されてこれとともに環状空間を画成する筒状の第２のチャンバーハウジングを含み、第１のチャンバーハウジングに、第２のチャンバーハウジングのほうへ延在している少なくとも１つの第１の周画成突起が設けられ、第２のチャンバーハウジングに、第１のチャンバーハウジングのほうへ延在している少なくとも１つの第２の周画成突起が設けられ、第１の周画成突起と第２の周画成突起との間で圧力室が周方向において画成され、該圧力室の容積が該圧力室を画成している周画成突起の周方向相対運動により可変であることを提案する。

とりわけ、緩衝機能を加速方向においても減速方向においても提供すべき場合には、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、すなわち第２のダンパーフルイドの有効容積を増大させるため、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の第１の圧力室に付設されている少なくとも１つのチャンバーユニットが、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の少なくとも１つの他のチャンバーユニットと圧力補償可能に連通し、該少なくとも１つの他のチャンバーユニットに第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の第２の圧力室に付設されている。この場合、チャンバーユニットの少なくともいくつかは二重に作用し、すなわち加速方向においても減速方向においても作用する。

さらに、本発明によれば、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の第１の圧力室に付設されているチャンバーユニットの数量が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の第２の圧力室に付設されているチャンバーユニットの数量とは異なっているように構成してよい。このようにして、加速方向と減速方向とで振動緩衝挙動を異ならせるように構成することが可能になる。

さらに、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の第１の圧力室に付設されているチャンバーユニットの数量が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の他の第１の圧力室に付設されているチャンバーユニットの数量とは異なっていること、および／または、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の第２の圧力室に付設されているチャンバーユニットの数量が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の他の第２の圧力室に付設されているチャンバーユニットの数量とは異なっていることが可能である。

所望の緩衝特性を提供するには、第２のダンパーフルイドに対し比較的大きな容積を設けるのが有利である。このため、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の少なくとも１つのチャンバーユニットに、第２のダンパーフルイド用の容積拡大部が付設されていることを提案する。これを達成するため、たとえば、容積拡大部は、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部の、周方向において連続している２つのチャンバーユニットの間に形成される容積部を有している。このようにすれば、この種の容積拡大部のために付加的な半径方向の構成空間を設ける必要がなくなる。

緩衝挙動をさらに制御するため、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部がロータリジョイントを介して第１のダンパーフルイド用の供給源および／またはリザーバと連通している、または、連通可能であることを提案する。

本発明に従って攻勢したねじり振動緩衝装置の縦断面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した、図１の装置の横断面図である。 変形実施形態の、図２に対応する部分断面図である。 変形実施形態の、図２に対応する他の部分断面図である。 ねじり振動緩衝装置の択一的実施形態の縦断面図である。 図１のねじり振動緩衝装置の半径方向内側領域を図示した横断面図である。 変形実施形態の、図２に対応する他の横断面図である。 図７の実施形態の縦断面図である。 ２つのチャンバーユニットの部分断面図である。 図９の両チャンバーユニットを他の作動状態で示した図である。 択一的実施形態の、図９に対応する図である。 図１１の両チャンバーユニットを他の作動状態で示した図である。 択一的実施形態の、図９に対応する他の図である。 択一的実施形態の、図９に対応する他の図である。

図１と図２は、本発明によるねじり振動緩衝装置１０の第１実施形態を示している。ねじり振動緩衝装置１０は、車両のパワートレインにおいて、回転軸線Ａのまわりに回転する駆動軸１２（たとえばクランク軸）と摩擦クラッチ１４との間でトルクを伝達させるために用いる。なお、本発明では、以下の説明において、加速状態(Zugstand)とはトルクが駆動軸１２から摩擦クラッチ１４へ伝達される状態を言い、減速状態(Schubstand)とはトルクが摩擦クラッチ１４から駆動軸１２の方向へ伝達される状態、すなわちたとえば車両がエンジン制動状態にある場合を言う。

ねじり振動緩衝装置１０は、全体を１６で示した一次側を含んでいる。一次側１６はフレックスプレート構造部１８を介して駆動軸１２と結合されている。これは、ドライブトレインに、ぐらつき運動またはアクスルオフセットを補正することができるような弾性が導入されるので特に有利である。さらに、図１からよくわかるように、フレックスプレート構造部１８は、半径方向内側において駆動軸１２に装着され、半径方向外側においては一次側１６に装着されるように構成されていてよい。このように構成すると、ねじり振動緩衝装置１０の半径方向内側領域において駆動軸１２との連結を可能にする処置を講じる必要がなくなる。

一次側１６は、ほぼリング状に構成された第１のチャンバーハウジング２０を含んでいる。第１のチャンバーハウジング２０内には、同軸に、同様にリング状に構成された、ねじり振動緩衝装置１０の二次側２４の第２のチャンバーハウジング２２が挿着されている。図２からよく見て取れるように、両チャンバーハウジング２０，２２の間には、リング状の中間空間２６が形成されている。第１のチャンバーハウジング２０には、１８０゜の角度間隔で、半径方向内側へ食い込んでいる２つの周画成突起２８’，２８”が設けられている。対応的に、第２のチャンバーハウジング２２には、同様に１８０゜の角度間隔で、半径方向外側へ延在する２つの周画成突起３０’，３０”が設けられている。それぞれ他のチャンバーハウジングのほうへ延在すべき周画成突起２８’，２８”，３０’，３０”は、互いの間で、全体を３６で示した第１のダンパーフルイドチャンバー構造部の第１の圧力室３２７，３２”または第２の圧力室３４’，３４”をそれぞれ画成している。それぞれの周画成突起２８’，２８”，３０’，３０”に設けられる密封要素により、周方向に交互に連続している圧力室３２’，３４”，３２”，３４’は互いに実質的に液密または気密に分断されている。圧力室３２’，３２”，３４’，３４”は、さらに、軸線方向において、第１のチャンバーハウジング２０および該第１のチャンバーハウジングに固定結合されている密封板４２と、第２のチャンバーハウジング２２および該第２のチャンバーハウジングにそれぞれ設けられている密封要素との連動により、液密または気密に密封されている。ねじり振動緩衝装置１０の一次側１６が二次側２４に対し回転軸線Ａのまわりに相対回転可能であることにより、圧力室３２’，３２”，３４’，３４”の容積は可変である。たとえば、図２において、内側のチャンバーハウジング２２が外側のチャンバーハウジング２０に対し反時計方向に回転すると、第２の圧力室３４’，３４”の容積は増大し、他方第２の圧力室３２’，３２”の容積は減少する。

上記の相対回転運動を所定の態様で可能にするため、図１からわかるようにラジアル軸受３８が設けられている。ラジアル軸受３８は、第２のチャンバーハウジング２２の内周と、該チャンバーハウジングと半径方向内側においてオーバーラップしている、第１のチャンバーハウジング２０の突出部４０との間に配置されている。このラジアル軸受３８はころ軸受または滑り軸受として構成されていてよい。ラジアル軸受３８はスラスト支持部としても用いることができる。

第１のチャンバーハウジング２０は、半径方向外側においてチャンバーユニットアッセンブリ４４によって取り囲まれている。たとえば１個の部品で製造されるこのチャンバーユニットアッセンブリ４４は、周方向において回転軸線Ａのまわりに連続して設けられる多数の鍋状のチャンバーユニット４６を含んでいる。チャンバーユニットアッセンブリ４４には、半径方向外側に、別個の部材として、異なるチャンバーユニット４６とその半径方向外側領域においてたとえば溶接により固定結合されるスターターリングギヤ４５が設けられている。すなわちチャンバーユニット４６は、回転軸線Ａに関し、半径方向外側へ向けて延在する星状の配置構成で配置されており、半径方向内側では開口している。これらのチャンバーユニット４６のそれぞれには分離ピストン４８が挿着されている。分離ピストン４８はそれぞれのチャンバーユニット４６に関しＯリング状の密封要素によって密封され、チャンバーユニット４６内をほぼ半径方向に変位可能である。チャンバーユニット４６は半径方向内側において環状空間５０のほうへ開口している。環状空間５０は複数個の仕切り壁５２，５４，５６，５８によって周方向において分割されている。これらの仕切り壁５２，５４，５６，５８によって環状空間５０は４つの連通室６０，６２，６４，６６に分割されている。これらの連通室６０，６２，６４，６６のそれぞれは、圧力室３２，３４”，３２”，３４’の１つに付設されている。チャンバーハウジング２０内には、半径方向外側にそれぞれ開口部６８，７０，７２，７４が設けられている。この場合、開口部６８は、第１の圧力室３２’とその半径方向外側に配置されている連通室６０とを連通させている。開口部７０は、第２の圧力室３４”とその半径方向外側に配置されている連通室６２とを連通させている。開口部７２は、第１の圧力室３２”とその半径方向外側に配置されている連通室６４とを連通させており、開口部７４は、第２の圧力室３４’とその半径方向外側に配置されている連通室６６とを連通させている。

これらの連通室６０，６２，６４，６６を介して、種々の圧力室３２’，３２”または３４’，３４”は、これら連通室にそれぞれ付設されている、全体を７６で示した第２のダンパーフルイドチャンバー構造部のチャンバーユニット４６と連通している。仕切り壁５８と５２を位置決めすることにより、連通室６０にわたって、第１の圧力室３２’には、周方向に直接連続している３つのチャンバーユニット４６が付設されている。第１の圧力室３２”には、連通室６４を介して４つのチャンバーユニット４６が付設されている。第２の圧力室３４’には連通室６６を介して２つのチャンバーユニット４６が付設され、第２の圧力室３４”には連通室６２を介して同様に２つのチャンバーユニット４６が付設されている。

半径方向内側にして環状室５０または連通室６０，６２，６４，６６の方向において分離ピストン４８によって液密または気密に密封されている、チャンバーユニット４６の容積部７８は、圧縮性緩衝流体、すなわちたとえば空気等のガスで充填されている。圧力室３２’，３２”，３４’，３４”は、連通室６０，６２，６４，６６と同様に、実質的に非圧縮性の緩衝流体、すなわちたとえばオイル等の液体で充填されている。

圧力室３２’，３２”，３４’，３４”または連通室６０，６２，６４，６６を非圧縮性緩衝流体で充填するため、二次側２４には、全体を８０で示したロータリージョイントが付設されている。ロータリージョイント８０は、チャンバーハウジング２２の軸線方向の延設部８２を取り囲み且つ２つの軸受ユニット８４，８６によって前記延設部８２に対し回転可能に保持されているロータリージョイントリング８８を含んでいる。チャンバーハウジング２２には複数の穴によって複数個の管路９０または９２が形成され、そのうちたとえば管路９０は第２の圧力室３４’または３４”に連通し、管路９２は第１の圧力室３２’，３２”に連通している。ここでの流動ロスをできるだけ少なくするため、もちろん、それぞれの圧力室に対し固有の管路を連通させてもよい。この場合には、これらの管路のそれぞれに付設して、ロータリージョイント８０には、回転駆動において静止している管路９４または９６が設けられる。これらの管路９４，９６を介して管路９０，９２は非圧縮性緩衝流体用の流体源またはリザーバーと連通させることができる。このようにして、圧力室３２’，３２”，３４’，３４”内の流体圧を適宜必要な緩衝特性に適合させることができる。

さらに図１からわかるように、管路９４，９６の両側の間または両側には、ロータリージョイント８８に密封要素９８，１００または１０２が設けられている。これらの密封要素は実質的にプレジャーシールである。さらに、軸線方向において軸受８４と８６の外側には、それぞれ容積流パッキン１０４，１０６が配置されている。パッキン１００と１０６との間およびパッキン１０２と１０４との間に形成される容積部は、それぞれの漏出管路１０８，１１０を介して空にすることができ、その結果場合によってはプレジャーシールを通じて到達する非圧縮性緩衝流体をもリザーバーに戻すことができる。

摩擦クラッチ１４について述べておくと、摩擦クラッチ１４は従来の構成のものであり、フライホイール１１２の領域の半径方向内側にハースセレーション(Hirthverzahnung)を備えている。このハースセレーションはチャンバーハウジング２２の軸線方向延設部８２に設けたハースセレーションと噛み合っている。この噛み合いは締め付けねじ１１４によって安定に維持させることができ、その結果摩擦クラッチ１４とねじり振動緩衝装置１０の二次側２４との相対回転不能な結合が実現されている。前記締め付けねじ１１４は、締め付けスリーブ１１６を介して、フライホイール１２の半径方向内側領域を荷重させる。この場合、締め付けスリーブ１１６で、パイロットベアリング等を介して伝動装置入力軸等が半径方向において支持されていてよい。

なお、上記実施形態はパワートレインの例にのみ適用されるものではない。もちろん、ハイブリッドドライブにおける電気機械のロータ装置もこのようにしてねじり振動緩衝装置１０の二次側２４と連結させることができる。また、たとえばハイドロダイナミックトルクコンバータ、流体クラッチ等の、トルク伝達に用いられる他のアッセンブリも、このようにしてねじり振動緩衝装置１０の二次側２４と連結させることができる。

次に、図１および図２に関連して構成を説明したねじり振動緩衝装置１０の作用について説明する。

加速状態では、すなわちトルクが一次側１２から二次側２４へ伝達される状態では、当初二次側２４が固定された状態で、且つ図２においてチャンバーハウジング２２も固定された状態で、一次側１２は図２においてチャンバーハウジング２０を反時計方向へ回転させる。これが意味することは、第２の圧力室３４’，３４”内に含まれていて実質的に非圧縮性の緩衝流体がこれら圧力室から開口部７４または７０を通って付設の連通室６６，６２へ押出されるということである。連通室６６，６２内で圧力が上昇することにより、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部７６のチャンバーユニット４６の分離ピストン４８であってこれら連通室６０，６２に付設されている該分離ピストン４８が荷重され、その結果分離ピストン４８は、容積部７８内にある圧縮性緩衝流体の圧縮および圧力上昇により半径方向外側へ移動する。圧縮が増大すると反力も増大するため、ここで実際に弾性特性が得られる。荷重方の方向に発生すると、第１の圧力室３２’，３２”の容積が減少し、その結果そのなかに含まれている非圧縮性緩衝流体は開口部６８または７２を通って付設の連通室６０，６４内へ押出され、半径方向においてこれら連通室６０，６４の外側に配置されているチャンバーユニット４６が付勢される。これらチャンバーユニット４６の分離ピストン４８は、圧縮性緩衝流体の圧縮によって半径方向外側へ移動し、この時点で減速方向において所望の緩衝特性を提供する。

上述の説明から明らかなように、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部３６内への非圧縮性緩衝流体の押出し、および、これに対応する、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部７６のチャンバーユニット４６内での分離ピストン４８の付勢により、減速方向においても加速方向においても緩衝機能を得ることができる。ただし、緩衝特性は加速方向と減速方向とで異なっている。というのは、加速方向では全部で４つのチャンバーユニット４６が作用するのに対し、減速方向では全部で７つのチャンバーユニットが作用するからである。すなわち、仕切り壁５２，５４，５６，５８を位置決めするだけで、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部７６の複数個のチャンバーユニット４６のうちいくつのチャンバーユニットを減速作動または加速作動で作用させるかを選択することができる。さらに、第１の圧力室３２’，３２”において認められるように、該第１の圧力室３２’，３２”にも（場合によっては第２の圧力室３４’，３４”にも）同様に異なる数量のチャンバーユニットが付設されていることにより、緩衝特性に影響させることができる。この場合、回転作動時に不均衡状態の発生を避けるには、回転軸線Ａのまわりに可能限り均一に配分するのが有利である。もちろん、チャンバーユニット４６のサイズまたは数量は所与の条件に適合されていてよい。全部で１１個のチャンバーユニット４６が設けられている図示の実施形態では、個々のチャンバーユニット４６を分離させるために、加速方向および減速方向においてあえて不均衡な作用特性が設定されている。整数個のチャンバーユニット４６を設けると、加速方向および減速方向において同数のチャンバーユニットが作用し、よって両負荷方向において同じ作用特性が提供される。

図３と図４は、減速方向または加速方向に作用するチャンバーユニット４６の数量を可変にした実施形態を示している。図３に認められるように、第１の圧力室３２’には１つのチャンバーユニット４６しか付設されておらず、このチャンバーユニット４６は半径方向内側において連通室６０のほうへ開口している。他の第１の圧力室３２”を対応的に構成すると、減速方向においては全部で２つのチャンバーユニット４６が作用し、加速方向においては９つのチャンバーユニットが作用する。

図４には逆の配置構成が図示されており、すなわち第２の圧力室３４’に連通室６６を介して１つのチャンバーユニット４６が付設されている。他の第２の圧力室３４”を対応的に構成すると、この配置構成の場合、加速方向において２つのチャンバーユニット４６しか作用しないが、減速方向においては全部で１１個のチャンバーユニット４６のうち９個のチャンバーユニットが作用する。

両チャンバーハウジング２０，２２の相互支持に関する変形実施形態を図５と図６に示す。両チャンバーハウジング２０，２２は、半径方向内側に、軸線方向においてオーバーラップしているリング状の突出部４０または８０を有している。突出部４０と８０の間には、スリーブ状または鍋状の滑り軸受要素８２が挿着されている。この滑り軸受要素８２を非常にコンパクトに構成するため、半径方向内側の領域には、複数個のボルト８４を用いてねじり振動緩衝装置１０を駆動軸１２に固定するために十分な構成スペースが設けられている。しかしながら、このためには、とりわけチャンバーハウジング２２を通じてボルト８４に対しアクセスして、これを工具で把持できるようでなければならない。この変形実施形態の利点は、特に半径方向内側にあるチャンバーハウジング２２に対してさらに半径方向の構成スペースが提供されていることである。

図７および図８には変形実施形態が図示されている。なお、構成および作用に関し前述の構成要素に対応している構成要素には同一の符号に「ａ」を付して示した。

この変形実施形態では、チャンバーユニットアッセンブリ４４ａのチャンバーユニット４６ａは、半径方向において第１のダンパーフルイドチャンバー構造部３６ａの内側に圧力室３２ａ’，３２ａ”，３４ａ’，３４ａ”を備えている。連通室６０ａ，６２ａ，６４ａ，６６ａは、この実施形態の場合も、半径方向において圧力室３２ａ’，３２ａ”，３４ａ’，３４ａ”と第２のダンパーフルイドチャンバー構造部７６ａのチャンバーユニットアッセンブリ４４ａとの間にある。このような構成が意味するところは、この変形実施形態においては、実質的に、チャンバーハウジング２０ａはこれに設けられるギヤリム４５ａによって一次側１２ａを提供し、他方チャンバーハウジング２２ａはチャンバーユニットアッセンブリ４４ａとともに１つのユニットに統合されて、ねじり振動緩衝装置１０ａの二次側２４ａの主要構成要素を形成している。この変形実施形態でも、チャンバーユニット４６ａは、実質的に半径方向に延在するように配置され、すなわち分離ピストン４８ａが圧力によって変位する際に実質的に半径方向へ移動するように該分離ピストン４８ａを受容するよう配置されている。このように、半径方向内側に指向する星状の配置構成により、チャンバーユニット４６ａはその半径方向内側の端部領域において互いに非常に接近して位置し、他方チャンバーユニット４６ａはその半径方向外側の領域において相互により大きな周間隔を有している。一次側１２ａと二次側２４ａとの間での相互支持は、半径方向内側において板４２ａとチャンバーハウジング２２ａまたはこれに固定結合されている部材との間に配置されるころ軸受３８ａによって実現されていてよい。

この変形実施形態の主要な利点は、特に半径方向内側にある構成空間が非常に効率的に利用されることである。さらに、チャンバーユニット４６ａの個々の容積部７８ａを適当な結合管によって非常に簡単に互いに連結させて、このようにしてより大きな全容積部を緩衝用に提供することが可能になる。この場合、それぞれの圧力室３２ａ’，３２ａ”，３４ａ’，３４ａ”内またはこれにそれぞれ付設されている連通室６０ａ，６２ａ，６４ａ，６６ａ内にある実質的に非圧縮性の緩衝流体の供給は、ロータリユニオンを介して行なうことができる。ロータリユニオンは一次側１２ａと協働し、すなわちたとえば板４２ａの軸線方向への変位と連動し、より厳密には、図１に関連して説明したような態様で連動する。

図９は、前述したねじり振動緩衝装置１０に使用されるチャンバーユニットアッセンブリ４４の一部分の構成を拡大したものである。ここには互いに並設された２つのチャンバーユニット４６が図示されており、これらのチャンバーユニット４６は、その半径方向内側の流域において、すなわち付設の連通室の方向に開口した領域において、互いに非常に近接しており、図示からわかるように一体の部材として設けられている。安定化させるため、これらチャンバーユニットの半径方向外側の領域は結合細条部８６によって互いに結合されていてよい。さらに、チャンバーユニット４６は、その半径方向外側の底壁領域に弁８８を備えていてよく、この弁８８を通じて圧縮性緩衝流体（たとえば空気）が所望の圧力で導入される。これらの弁８８は弾性付勢されたボール弁等であってよい。

この断面図からさらにわかるように、分離ピストン４８は、比較的薄い底部領域を有し、周領域においてＯリング状の密封要素９０が受容されている部分でのみより大きな厚さを有するように形成されている。このようにして、一方では、分離ピストン４８の移動する重量が最小化され、他方では、圧縮性緩衝流体の体積を増大させることができる。

さらに断面図からわかるように、分離ピストン４８はそれぞれスナップリング９２によって筒状のチャンバーユニット４６からの脱落を防止されており、その結果付設の連通室内に非圧縮性緩衝流体の圧力が存在しない、或いは、存在しても非常に小さな圧力しか存在しないこのケースにおいても、分離ピストン４８の所定の終端位置が保証されている。

図１０には、同じ連通室に付設されている、したがって同じ圧力室に付設されているチャンバーユニット４６が異なる量の圧縮性緩衝流体で充填され、その結果異なるプレストレス圧が支配している状態が図示されている。付設の連通室内に圧力が発生すると、その結果量分離ピストン４８は異なる距離で変位する。基本的には、図１０において左側にあるチャンバーユニット４６の容積部７８内で支配する圧縮性緩衝流体のプレストレス圧のほうが小さいことは明らかであり、その結果付設の連通室内の圧力が同じであれば、他のチャンバーユニット４６の分離ピストン４８よりもこの分離ピストン４８のほうがより大きく変位する。このようにして、種々のチャンバーユニット４６の段階的作用を得ることができ、よって対応的に段階的な緩衝挙動がたとえば加速方向において、望ましくは減速方向においても得られる。したがって、たとえば、アイドリング状態に対しても総じて柔軟性を提供することが可能であり、他方伝動されるべきトルクがより大きな場合、すなわちねじり振動がより強い場合に対しては、圧縮性緩衝流体でより強く付勢されるチャンバーユニット４６が作用するようになる。もちろん、チャンバーユニット４６の数量を適当に選定すれば、より多段階の作用特性も可能である。

図１１に図示した配置構成では、２つの異なる連通室６０，６６に付設されている、よって異なる圧力室に付設されているチャンバーユニット４６が、連通管路９４によって結合されている。両容積部７８を連通させることにより、トルク導入方向に関係なく作用するより大きな全容積部が生じる。なお、図１１には、連通室６０内に、よって付設の圧力室３２’内にも、非圧縮性緩衝流体の比較的低い圧力が支配し、他方連通室６６内には、よって付設の第２の圧力室３４’には、比較的高い圧力が支配している状態が図示してある。すなわちこのシステムは加速状態にある。連通室６６内の圧力のほうが高いため、図１１において左側にあるチャンバーユニット４６の分離ピストン４８は、両体積部７８，８０および連通管路９４内の圧縮性緩衝流体の圧力に抗して変位する。すなわち、加速状態でも減速状態でも、それぞれ互いに連通しあっている個々の圧力室に付設されたチャンバーユニット４６はそのそれぞれの全容積部でもって作用し、これに対応してねじり振動緩衝装置１０の剛性が軽減する。

図１２に図示した状態は、トルク導入方向が逆転した状態である。すなわちこの状態では、連通室６０内の圧力は、よって付設の圧力室３２’内の圧力は、連通室６６および付設の圧力室３４’内の圧力よりも大きい。このため、図１２において右側にあるチャンバーユニット４６の分離ピストン４８はこのチャンバーユニット４６内へ移動する。

この実施形態では、複数個のチャンバーユニット４６またはその容積部７８が連通しているので、ガス状の圧縮性緩衝流体をこれらチャンバーユニット４６内に充填させるには、互いに連通しあっているこれらチャンバーユニット４６の１つに弁８８を設ければ十分である。

もちろん、互いに連通してそれぞれ１つの全容積部を形成しているチャンバーユニット４６の数量は任意に変えることができる。たとえば、第１の圧力室３２’および／または３２”の１つの２つのチャンバーユニット４６は、第２の圧力室３４’，３４”の１つまたはいくつかのチャンバーユニット４６の１つまたは場合によってはいくつかと連通していてよい。

これに対応して、同じ連通室または同じ圧力室に付設されているチャンバーユニット４６を互いに連通させることももちろん可能である。

図１３には他の変形実施形態が図示されている。この変形実施形態では、圧縮性緩衝流体用の全容積を増大させることができる。この図からわかるように、周方向に互いに連続して星状の配置構成になっている２つのチャンバーユニット４６、すなわち実質的に半径方向に延在している２つのチャンバーユニット４６の間に囲まれて半径方向内側へ先細りになっている容積領域９６は、密閉壁９８によって半径方向外側に対し密閉されているとともに、もちろん対応する図示していない密閉壁によって軸線方向においても密閉されている。したがって、内部に管路９４が形成されている結合細条部８６は、この容積領域９６に延在している。また、図１３からわかるように、連通管路９４内には、容積領域９６のほうへ開口した複数個の開口部９８が設けられている。これらの開口部９８は、図示した両チャンバーユニット４６および管路９４の容積部７８を容積領域９６と連通させている。これによっても、実質的に非圧縮性の緩衝流体によって分離ピストン４８が負荷された場合に作用する全容積が増大する。

もちろん、容積領域９６のこのような連通構成または付加的活用は、すべてのチャンバーユニット４６において、或いは、一部分のチャンバーユニット４６において行なわれる。ここでは、図１１および図１２に図示した実施形態と同様に、このように連通しあっているチャンバーユニット４６は、或いは、そのいくつかは、異なる連通室と協働し、したがって異なる圧力室と協働する。もちろんこのような容積増大手段を同じ連通室に設けてもよく、よって同じ負荷状態で作用するチャンバーユニット４６に設けてもよい。

すでに図７および図８に関連して説明したように、チャンバーユニット４６を半径方向内側の領域に半径方向内側へ延在するように指向させて配置した場合も、当然のことながら、２つのチャンバーユニットの間にある容積領域のこの種の付加的活用は非常に容易に可能である。

上記実施形態の変形実施形態を図１４に示す。この変形実施形態でも、周方向において互いに直接連続している２つのチャンバーユニット４６の間に容積領域９６が設けられている。容積領域９６は、この変形実施形態でも、半径方向外側で壁９８によって密閉されており、対応的に軸線方向においても密閉されている。この変形実施形態では、これら２つのチャンバーユニット４６の間に細条部または管路は設けられていない。むしろ、左側に図示したチャンバーユニット４６の周壁に開口部１００が設けられ、開口部１００はチャンバーユニットの容積部７８を容積領域９６と連通させている。すなわちこの変形実施形態では、左側にあるチャンバーユニット４６の容積のみが容積領域９６によって拡大されている。これに対応する連通または作用は、右側にあるチャンバーユニット４６の場合には生じない。

左側に図示したチャンバーユニット４６に付設されている分離ピストン４８が最大に変位しても、開口部１００が閉鎖されないようにするため、この分離ピストン４８は軸線方向に突出している複数個の細条スペーサ１０２を有している。細条スペーサ１０２はチャンバーユニット４６の底部領域に衝突し、その間に開口部１０４が形成されているために、分離ピストン４８が最大に変位しても、開口部１００は開口状態で保持される。

もちろん、図１４に図示した変形実施形態の場合も、容積領域９６の付加的容積を、その横にあるそれぞれ１つのチャンバーユニット４６によって活用できるばかりでなく、たとえば図１３に図示したように、容積領域９６をそれぞれ画成させている２つのチャンバーユニット４６によって活用することができる。図１４に図示の変形実施形態の場合、右側に図示したチャンバーユニット４６の領域にのみ開口部１００を設けるようにしてもよい。また、これらチャンバーユニット４６に付設されている分離ピストン４８を、左側にあるチャンバーユニット４６の場合のように構成しても有利である。

最後に指摘しておくと、上述した個々の実施形態においては、第１の圧力室が減速状態での作用に関連付けられ、第２の圧力室が加速状態での作用に関連付けられているが、もちろんその逆であってもよい。また、それぞれの圧力室の数量はもちろんそれ以上であってもそれ以下であってもよい。また、１つの相対回転方向に対してのみそれぞれ１個または複数個の圧力室を設け、該圧力室が１個または複数個のチャンバーユニットと協働して緩衝機能を果たすようにしてもよい。これは、たとえば、加速方向でのみ圧力室３４”または３４’の緩衝機能を設定するようなケースである。他の圧力室（このケースでは圧力室３２’，３２”）には、非圧縮性緩衝流体はない。他の圧力室は空気で充填されていて補償穴を有していてよく、その結果この場合には相対回転に対して力が反作用しない。この場合ももちろん他の配置構成でもよく、たとえば圧力室３２’，３２”のみが緩衝に寄与するようにしてもよい。

Claims (16)

1. ねじり振動緩衝装置、特に車両のパワートレイン用ねじり振動緩衝装置において、一次側（１２；１２ａ）と、ダンパーフルイド構造部を介して一次側（１２；１２ａ）と連結されて回転軸線（Ａ）のまわりに回転するとともに、互いに相対回転を行なう二次側（２４；２４ａ）とを含み、ダンパーフルイド構造部が、一次側（１２；１２ａ）と二次側（２４；２４ａ）との間でトルクを伝達する、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）内に収納された圧縮性のより小さな第１のダンパーフルイドと、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）内の第１のダンパーフルイドの圧力が上昇したときに負荷される、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）内に収納された圧縮性のより大きな第２のダンパーフルイドとを含み、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）が複数個のチャンバーユニット（４６；４６ａ）を含み、これらのチャンバーユニット（４６；４６ａ）が、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）に関し、半径方向外側および／または半径方向内側において且つ周方向において互いに連続して配置され、各チャンバーユニット（４６；４６ａ）への割り当てに際して第１のダンパーフルイドを第２のダンパーフルイドから分離し、各チャンバーユニット（４６；４６ａ）内の圧力が変化したときにほぼ半径方向へ変位する分離要素（４８；４８ａ）が設けられているねじり振動緩衝装置。
2. 分離要素（４８；４８ａ）が分離ピストンであることを特徴とする、請求項１に記載のねじり振動緩衝装置。
3. 第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）がリング状の構造を備え、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）のチャンバーユニット（４６；４６ａ）が、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）に関し、回転軸線（Ａ）のまわりに星状の配置構成で配置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緩衝装置。
4. 第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６）のチャンバーユニット（４６）が、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６）に関し、半径方向外側に配置されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
5. 第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６ａ）のチャンバーユニット（４６ａ）が、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６ａ）に関し、半径方向内側に配置されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
6. 第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）は、一次側（１２；１２ａ）が二次側（２４；２４ａ）に対し第１の相対回転方向に相対回転する際に容積を減少させることのできる少なくとも１つの第１の圧力室（３２’，３２”；３２ａ’，３２ａ”）を有し、第１の圧力室（３２’，３２”；３２ａ’，３２ａ”）が、連通室（６０，６４；６０ａ，６４ａ）を介して、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の付設の少なくとも１つのチャンバーユニット（４６；４６ａ）と連通していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
7. 第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）は、一次側（１２；１２ａ）が二次側（２４；２４ａ）に対し第１の相対回転方向とは逆方向の第２の回転方向に相対回転する際に容積を減少させることのできる少なくとも１つの第２の圧力室（３４’，３４”；３４ａ’，３４ａ”）を有し、第２の圧力室（３４’，３４”；３４ａ’，３４ａ”）が、連通室（６２，６６；６２ａ，６６ａ）を介して、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の付設の少なくとも１つのチャンバーユニット（４６；４６ａ）と連通していることを特徴とする、請求項６に記載のねじり振動緩衝装置。
8. 少なくとも１つの第１の圧力室（３２’，３２”；３２ａ’，３２ａ”）および／または少なくとも１つの第２の圧力室（３４’，３４”；３４ａ’，３４ａ”）が周方向に延在していること、両圧力室に付設されている連通室（６０，６２，６４，６６；；６０ａ，６２ａ，６４ａ，６６ａ）は、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）が第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）に関し配置されている側と同じ側に配置されてい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緩衝装置。
9. 一次側（１２；１２ａ）および二次側（２４；２４ａ）の一方がほぼ筒状の第１のチャンバーハウジング（２０；２０ａ）を有していること、一次側（１２；１２ａ）および二次側（２４；２４ａ）の他方が、筒状の第１のチャンバーハウジング（２０；２０ａ）に挿着されてこれとともに環状空間（２６；２６ａ）を画成する筒状の第２のチャンバーハウジング（２２；２２ａ）を含み、第１のチャンバーハウジング（２０；２０ａ）に、第２のチャンバーハウジング（２２；２２ａ）のほうへ延在している少なくとも１つの第１の周画成突起（２８’，２８”；２８ａ’，２８ａ”）が設けられ、第２のチャンバーハウジング（２２；２２ａ）に、第１のチャンバーハウジング（２０；２０ａ）のほうへ延在している少なくとも１つの第２の周画成突起（３０’，３０”；３０ａ’，３０ａ”）が設けられ、第１の周画成突起（２８’，２８”；２８ａ’，２８ａ”）と第２の周画成突起（３０’，３０”；３０ａ’，３０ａ”）との間で圧力室（３２’，３２”，３４’，３４”；３２ａ’，３２ａ”，３４ａ’，３４ａ”）が周方向において画成され、該圧力室の容積が該圧力室を画成している周画成突起（２８’，２８”，３０”，３０”；２８ａ’，２８ａ”，３０ａ”，３０ａ”）の周方向相対運動により可変であることを特徴とする、請求項６から８までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
10. 第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６）の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６）の第１の圧力室（３２’，３２”）に付設されている少なくとも１つのチャンバーユニット（４６）が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６）の少なくとも１つの他のチャンバーユニット（４６）と圧力補償可能に連通し、該少なくとも１つの他のチャンバーユニット（４６）に第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６）の第２の圧力室（３４’，３４”）に付設されていることを特徴とする、請求項７、または、請求項７に従属している限りおいて請求項８または９に記載のねじり振動緩衝装置。
11. 第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）の第１の圧力室（３２’，３２”；３２ａ’，３２ａ”）に付設されているチャンバーユニット（４６；４６ａ）の数量が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）の第２の圧力室（３４’，３４”；３４ａ’，３４ａ”）に付設されているチャンバーユニット（４６；４６ａ）の数量とは異なっていることを特徴とする、請求項７、または、請求項７に従属している限りおいて請求項８から１０までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
12. 第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）の第１の圧力室（３２’，３２”；３２ａ’，３２ａ”）に付設されているチャンバーユニット（４６；４６ａ）の数量が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）の他の第１の圧力室（３２’，３２”；３２ａ’，３２ａ”）に付設されているチャンバーユニット（４６；４６ａ）の数量とは異なっていることを特徴とする、請求項６から１１までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
13. 第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）の第２の圧力室（３４’，３４”；３４ａ’，３４ａ”）に付設されているチャンバーユニット（４６；４６ａ）の数量が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６；７６ａ）の、第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６；３６ａ）の他の第２の圧力室（３４’，３４”；３４ａ’，３４ａ”）に付設されているチャンバーユニット（４６；４６ａ）の数量とは異なっていることを特徴とする、請求項７、または、請求項７に従属している限りおいて請求項８から１２までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
14. 第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６）の少なくとも１つのチャンバーユニット（４６）に、第２のダンパーフルイド用の容積拡大部（９６）が付設されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。
15. 容積拡大部（９６）が、第２のダンパーフルイドチャンバー構造部（７６）の、周方向において連続している２つのチャンバーユニット（４６）の間に形成される容積部を有していることを特徴とする、請求項１４に記載のねじり振動緩衝装置。
16. 第１のダンパーフルイドチャンバー構造部（３６）がロータリジョイント（８０）を介して第１のダンパーフルイド用の供給源および／またはリザーバと連通している、または、連通可能であることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載のねじり振動緩衝装置。

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