JP5783542B2 - 遠心振り子装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠心振り子装置であって、該遠心振り子装置が、振り子フランジと、該振り子フランジに設けられた円弧状の切抜き部内に収容されたスペーサピンによって振り子フランジの両側に取り付けられた振り子質量体とを備えており、両振り子質量体によって、振り子質量体対が形成されており、該振り子質量体対が、振り子フランジに対して少なくとも２つのローラによって案内されていて、ストッパによって制限されて旋回可能であり、ローラが、振り子質量体に設けられた円弧状の案内路と、振り子フランジに設けられた相補的に円弧状の案内路とに収容されていて、両案内路に対して転動可能であり、少なくとも２つの振り子質量体対が、周方向で互いに隣り合って配置されており、振り子質量体対の運動を制限するためのストッパが、各切抜き部に対するスペーサピンの当接または周方向で互いに隣り合った振り子質量体の各側面の当接によって形成されている遠心振り子装置に関する。

このような遠心振り子装置はその機能において、特に自動車のパワートレーンに使用されるねじり振動吸振器として、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０１１８３０号明細書に基づき公知である。同明細書では、振り子質量体が、制限されて旋回可能に振り子フランジに配置されている。この振り子フランジは、ねじり振動が付随する原動機、たとえば内燃機関によって駆動される。振り子フランジの回動加速度が異なることにより生じる、この振り子フランジに対する振り子質量体の振り子運動の結果、ねじり振動の吸振効果が得られる。

振り子フランジは、たとえばねじり振動ダンパの構成部材またはデュアルマスフライホイールの構成部材から一体に形成されていてもよいし、これらの構成部材の一方に配置されていてもよい。振り子フランジの両側には、複数の振り子質量体を配置することができる。軸方向で互いに反対の側に位置する両振り子質量体は、スペーサピンによって互いに結合されている。このスペーサピンは、振り子質量体の振り子運動に適合された形状を備えた切抜き部内で運動させられる。振り子フランジに対する振り子質量体の案内は、この振り子質量体に加工された、たとえば円弧状の貫通開口の形の案内路によって行われる。この案内路は、振り子フランジに設けられた案内路に対して相補的に形成されている。案内路内では、転動体が転動する。振り子質量体は振り子フランジに対してストッパによって制限されて旋回可能である。このストッパは、振り子質量体の変位の状態に応じて、各切抜き部内でのスペーサピンの当接または周方向で互いに隣り合った振り子質量体相互の当接によって形成される。

遠心振り子装置の運転の間または、たとえば振り子フランジの回動から静止への移行時には、振り子質量体同士が当接し合うかまたはスペーサピンが切抜き部内で当接することがあり、このことは、遠心振り子装置の不快な騒音を招く結果となる。

本発明の課題は、遠心振り子装置の騒音に対する快適さと同時に構成スペースの最適な利用とを改善することである。

この課題を解決するために本発明に係る遠心振り子装置によれば、ストッパを形成する構成部材の一方に減衰手段が形成されている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、ストッパを形成する一方の構成部材に材料接続的にまたは形状接続的に結合されている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、スペーサピンの、切抜き部を貫通した軸方向の区分に設けられている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、減衰周壁としてスペーサピンを取り囲んでいる。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、切抜き部の内面に設けられている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、切抜き部の内面の周方向のまたは半径方向の一方の端範囲に設けられている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、一方の振り子質量体の少なくとも一方の側面に配置されている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、弾性的な手段、特にエラストマ、熱可塑性樹脂またはプラスチックとして形成されている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、少なくとも第１の部分エレメントと第２の部分エレメントとから成る結合エレメントとして形成されている。

本発明に係る遠心振り子装置の有利な態様によれば、減衰手段が、ストッパを形成する一方の構成部材と一体に形成されている。

本発明によれば、遠心振り子装置が、振り子フランジと、この振り子フランジに設けられた円弧状の切抜き部内に収容されたスペーサピンによって振り子フランジの両側に取り付けられた振り子質量体とを備えており、両振り子質量体によって、振り子質量体対が形成されている遠心振り子装置が提案される。振り子質量体対は、振り子フランジに対して少なくとも２つのローラによって案内されていて、ストッパによって制限されて旋回可能であり、ローラが、振り子質量体に設けられた円弧状の案内路と、この案内路に対応する、振り子フランジに設けられた相補的に円弧状の案内路とに収容されていて、両案内路に対して転動可能であり、少なくとも２つの振り子質量体対が、周方向で互いに隣り合って配置されている。振り子質量体対の運動を制限するためのストッパは、各切抜き部に対するスペーサピンの当接または周方向で互いに隣り合った振り子質量体対の各側面の当接によって形成されており、ストッパを形成する構成部材の一方に減衰手段が形成されている。これによって、当接の減衰ひいては騒音の低減が達成される。

有利には、周方向で互いに隣り合った振り子質量体の当接が、少なくとも１つのローラを収容する案内路に対するローラの事前の有効な当接によって減衰されてよい。たとえば、周方向で互いに隣り合った振り子質量体のストッパを成す減衰手段に対する過負荷防止が達成され、これによって、この減衰手段が、より高い信頼性および／または耐久性を有することができる。

本発明の特に有利な態様では、減衰手段、特にスペーサピンと、このスペーサピンに対する切抜き部との間のストッパまたは２つの振り子質量体の、周方向で互いに隣り合った側面の間のストッパに設けられた減衰手段が、少なくとも弾性的な材料特性を有する円環状の第１の部分エレメントと、この第１の部分エレメントを、有利には同心的に取り囲む、特に第１の部分エレメントに比べて高い強度および／または剛性を有する材料、たとえば金属から成る同じく円環状の第２の部分エレメント、たとえばスリーブとから成る結合エレメントとして形成されている。

この結合エレメントは、有利には、第１の部分エレメントと第２の部分エレメントとがスペーサピンに緩く差し被せられているように形成されていてよい。

本発明の別の態様では、結合エレメントにおいて、第１の部分エレメントが第２の部分エレメントにまたは第１の部分エレメントがスペーサピンに材料接続的に（たとえば接着または加硫接着によって）結合されていてよい。さらに、択一的には、結合エレメントの少なくとも２つの構成要素が、予荷重を加えられた状態で接合されている。

また、結合エレメントにおいて、第１の部分エレメントが、スペーサピンと第２の部分エレメントとの間の室を部分的にしか塞いでいなくてもよく、これによって、負荷がかけられた場合に、たとえば当接時に、第１の部分エレメントが少なくとも部分的に逃げることができる。

また、第１の部分エレメントおよび／または第２の部分エレメントが複数の部材から形成されていてもよい。

遠心振り子装置は、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ハウジングの内部に設けられたねじり振動ダンパ、クラッチ装置、たとえば湿式クラッチまたはツインクラッチ、もしくはデュアルマスフライホイールに配置されていてよい。

本発明の有利な態様では、減衰手段が、ストッパを形成する一方の構成部材に材料接続的にまたは形状接続的に結合されている。この態様では、減衰手段が減衰層を成すことができる。この減衰層は、たとえば各構成部材にストッパの範囲で接着されるかまたは別の方法で結合される。たとえば、減衰手段は各構成部材に緊締されていてもよいし、加締められていてもよい。

本発明の別の態様では、減衰手段が、スペーサピンの、切抜き部を貫通した軸方向の区分に設けられている。

本発明の別の態様では、減衰手段が、切抜き部の内面に設けられている。有利には、減衰手段が、切抜き部の内面の周方向のまたは半径方向の一方の端範囲に設けられている。また、減衰手段は、切抜き部の内面の周方向の両端範囲に設けられていてもよい。

本発明の別の態様では、減衰手段が、一方の振り子質量体の、周方向で隣り合った振り子質量体に直接隣接する側面に配置されている。

本発明の別の態様では、減衰手段が、弾性的な手段、特にエラストマ、熱可塑性樹脂、プラスチックまたは鋼よりも弾性的である別の材料として形成されている。

本発明の別の有利な態様では、減衰手段が、ストッパを形成する一方の構成部材と一体に形成されている。

本発明の更なる利点および有利な態様は、明細書および図面から明らかである。なお、図面では、見やすさを考慮して、正確な縮尺での図示を省略した。説明した全ての特徴は、本発明の範囲を逸脱することなしに、記載した組合せだけでなく、別の組合せでも、単独でも使用可能である。

本発明の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置が配置されたねじり振動ダンパの側面図である。 本発明の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置の側面図である。 図２ａの一区分Ａの立体的な詳細図である。 本発明の別の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置の側面図である。 図３ａの一区分Ｂの立体的な詳細図である。 本発明のさらに別の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置の側面図である。 図４ａの一区分Ｃの立体的な詳細図である。 本発明の独特の実施の形態における減衰手段の立体図である。 図５ａに示した減衰手段の横断面図である。 本発明の別の独特の実施の形態における減衰手段の横断面図である。 本発明のさらに別の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置の側面図の一区分を示す図である。

本発明を以下に図面を参照して詳しく説明する。

図１には、ねじり振動ダンパ１０の側面図が示してある。このねじり振動ダンパ１０には、遠心（力）振り子装置１２が配置されている。直列式ダンパとして形成されたねじり振動ダンパ１０のダンパ入力部材１４には、クラッチ装置のクラッチ出力体として機能する摩擦板支持体１６が配置されている。クラッチ装置は、たとえばコンバータロックアップクラッチまたは湿式クラッチとして形成されていてよい。ねじり振動ダンパ１０は、クラッチ出力体と出力ハブ１８との間に有効に結合されている。この出力ハブ１８は歯列２０を介して、自動車のパワートレーンに設けられた変速機の変速機入力軸に結合可能である。

ダンパ入力部材１４は、半径方向内側で出力ハブ１８にセンタリングされると同時に軸方向で位置固定されて取り付けられていて、半径方向外側で第１のエネルギ蓄えエレメント２２、たとえば円弧状ばねを部分的に取り囲んでいる。このエネルギ蓄えエレメント２２はダンパ入力部材１４をダンパ中間部材２４に有効に結合している。このダンパ中間部材２４はダンパ入力部材１４に対して制限されて回動可能である。さらに、ダンパ中間部材２４は、半径方向でさらに内側に位置する第２のエネルギ蓄えエレメント２６、たとえば圧縮ばねの作用によってダンパ出力部材２８に対して制限されて回動可能である。このダンパ出力部材２８は出力ハブ１８に、たとえば溶接結合部を介して相対回動不能に結合されている。

ダンパ中間部材２４は、軸方向で互いに間隔を置いて配置された２つのディスク部材３０，３２から成っている。両ディスク部材３０，３２はダンパ出力部材２８を軸方向で挟み込んでいる。一方のディスク部材３２は半径方向外向きに延長されて、振り子フランジ３４を形成している。この振り子フランジ３４はディスク部材３２の一体の構成部材であるものの、別個の構成部材としてディスク部材３２に固定、たとえばリベット締め、ねじ締結または溶接されていてもよい。このディスク部材３２は半径方向内側でタービンハブ３６に相対回動不能に結合されている。このタービンハブ３６は、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのタービンホイールを結合するために働く。タービンハブ３６は出力ハブ１８にセンタリングされていて、この出力ハブ１８に対して相対回動可能に配置されている。

振り子フランジ３４は、半径方向外側の区分に、軸方向で互いに反対の側に位置する２つの振り子質量体３８を有している。両振り子質量体３８はスペーサピン４０を介して互いに結合されている。このスペーサピン４０は、振り子フランジ３４に設けられた切抜き部４２を貫通している。

図２ａには、本発明の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置１２の側面図が示してある。この側面図では、上側の振り子質量体が、その裏側に位置する範囲を明示すために省略してある。遠心振り子装置１２はねじり振動ダンパ１０のダンパ中間部材２４のディスク部材３２に配置されている。このディスク部材３２の半径方向の延長部は振り子フランジ３４を形成している。この振り子フランジ３４には、その両側に配置された振り子質量体３８が取り付けられている。それぞれ２つの振り子質量体３８が、軸方向で振り子フランジ３４の両側に配置されていて、スペーサピン４０を介して互いに結合されて、振り子質量体対を形成している。スペーサピン４０は、振り子フランジ３４に設けられた切抜き部４４を貫通している。この切抜き部４４は、振り子フランジ３４に対する振り子質量体３８の振り子運動が、振り子質量体３８の振り子軌道に沿って可能となるように円弧状に加工されている。振り子質量体３８は振り子フランジ３４にローラ４６を介して案内されている。このためには、このローラ４６が、振り子質量体３８に設けられたキドニ（腎臓）状の案内路４８と、この案内路４８に対応する、振り子フランジ３４に設けられた相補的にキドニ状の案内路５０とに対して転動することができる。

振り子フランジ３４に対する振り子質量体３８の運動は、ストッパによって制限されている。このストッパは、振り子質量体３８の変位の状態に応じて、各切抜き部４４内でのスペーサピン４０の当接または周方向で互いに隣り合った振り子質量体３８の各側面５２相互の当接によって形成される。図２ｂには、図２ａの一区分Ａが立体図で示してある。切抜き部４４、具体的には、切抜き部４４の内面（仕切り面）５４には、減衰層の形の減衰手段５６が設けられている。この減衰手段５６は、たとえば内面５４に材料接続的にまたは形状接続的に結合することができる。なお、ここで、「材料接続的に結合する」とは、一方の構成部材と他方の構成部材とが、互いの原子や分子の力に基づき結合されることを意味しており、「形状接続的に結合する」とは、一方の構成部材と他方の構成部材とが、互いに対応する幾何学的な形状部分の係合に基づき結合されることを意味している。特に減衰手段５６は、内面５４の周方向のまたは半径方向の一方の端範囲５８に設けられており、理想的には、スペーサピン４０が、内面５４に沿って滑動する代わりに、内面５４に激しく衝突する恐れがある箇所に設けられている。

図３ａには、本発明の別の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置１２の側面図が示してある。この側面図では、上側の振り子質量体が、その裏側に位置する範囲を明示すために省略してある。図３ａの立体的に示した一区分Ｂに基づく図３ｂに詳しく示したように、減衰手段５６が、振り子質量体３８の側面５２に、そこに形状接続的に結合された別個のクッションエレメントの形で挿入されている。減衰手段５６の半径方向の延在長さは、振り子質量体３８の側面５２の半径方向の延在長さよりも小さく設定されている。しかし、互いの半径方向の延在長さは等しくてもよい。

図４ａには、本発明のさらに別の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置１２の側面図が示してある。これに加えて、図４ｂには、図４ａの一区分Ｃの立体図が示してある。この実施の形態では、スペーサピン４０がその転動面に減衰周壁の形の減衰手段５６を有している。これによって、切抜き部４４に対するスペーサピン４０の当接を減衰することができる。

図５ａおよび図５ｂには、本発明の独特の実施の形態における減衰手段５６が示してある。この減衰手段５６はスペーサピン４０に設けられていて、たとえば形状接続的に結合されていてもよいし、減衰手段５６とスペーサピン４０との間にある程度の遊びを備えて結合されていてもよい。さらに、減衰手段５６は、有利には弾性的な材料特性を有する円環状の第１の部分エレメント６０と、この第１の部分エレメント６０を、有利には同心的に取り囲む、特に第１の部分エレメント６０に比べて高い強度および／または剛性を有する材料から成る同じく円環状の第２の部分エレメント６２、たとえばスリーブとから成る結合エレメントとして形成されている。第２の部分エレメント６２は、たとえば金属から成っていてよい。

図６には、本発明の別の独特の実施の形態における減衰手段５６が示してある。この減衰手段５６は、第１の部分エレメント６０と第２の部分エレメント６２とから成る結合エレメントとして形成されている。第１の部分エレメント６０は、円環体状のエレメント、たとえばシールリング、特にＯリングとして形成されている。第１の部分エレメント６０は、第２の部分エレメント６２よりも弾性的であるが、それほど剛性的にかつ／または固く形成されていない。

図７には、本発明の別の独特の実施の形態に係る遠心振り子装置１２の側面図の一区分が示してある。この実施の形態では、それぞれ周方向で互いに隣り合った振り子質量体３８の側面５２に設けられた減衰手段５６が、各振り子質量体３８から一体に形成されている。この振り子質量体３８には、半径方向に延びる切抜き部６４またはスリットが加工されており、これによって、振り子質量体３８にばね弾性的な材料特性が得られ、減衰手段５６が形成される。

図示の実施の形態では、半径方向に延びる２つの切抜き部６４が設けられているものの、それよりも多くの切抜き部が加工されてもよい。これらの切抜き部は、半径方向に延びるように形成することができるだけでなく、択一的または付加的には、複数の巻条を有していてもよいし、かつ／または蛇行状に形成されていてもよい。また、切抜き部は軸方向にかつ／または半径方向に延びるように形成されていてもよいし、かつ／または半径方向の延びと軸方向の延びとを組み合わせて形成されていてもよい。有利には、切抜き部は打抜き加工および／または切断加工、たとえばレーザ切断加工によって製作することができる。

１０ ねじり振動ダンパ
１２ 遠心振り子装置
１４ ダンパ入力部材
１６ 摩擦板支持体
１８ 出力ハブ
２０ 歯列
２２ エネルギ蓄えエレメント
２４ ダンパ中間部材
２６ エネルギ蓄えエレメント
２８ ダンパ出力部材
３０ ディスク部材
３２ ディスク部材
３４ 振り子フランジ
３６ タービンハブ
３８ 振り子質量体
４０ スペーサピン
４２ 切抜き部
４４ 切抜き部
４６ ローラ
４８ 案内路
５０ 案内路
５２ 側面
５４ 内面
５６ 減衰手段
５８ 端範囲
６０ 部分エレメント
６２ 部分エレメント
６４ 切抜き部

Claims (8)

1. 遠心振り子装置（１２）であって、該遠心振り子装置（１２）が、
   振り子フランジ（３４）と、
   該振り子フランジ（３４）に設けられた円弧状の切抜き部（４２，４４）内に収容されたスペーサピン（４０）によって振り子フランジ（３４）の両側に取り付けられた振り子質量体（３８）と、を備えており、
   両振り子質量体（３８）によって、振り子質量体対が形成されており、
   該振り子質量体対が、振り子フランジ（３４）に対して少なくとも２つのローラ（４６）によって案内されていて、ストッパによって制限されて旋回可能であり、
   ローラ（４６）が、振り子質量体（３８）に設けられた円弧状の案内路（４８）と、振り子フランジ（３４）に設けられた相補的に円弧状の案内路（５０）とに収容されていて、両案内路（４８，５０）に対して転動可能であり、
   少なくとも２つの振り子質量体対が、周方向で互いに隣り合って配置されており、
   振り子質量体の運動を制限するためのストッパが、各切抜き部（４２，４４）に対するスペーサピン（４０）の当接または周方向で互いに隣り合った振り子質量体対の各側面（５２）の当接によって形成されている遠心振り子装置において、
   ストッパを形成する構成部材の一方に減衰手段（５６）が形成されており、
   前記減衰手段（５６）は、少なくとも前記切抜き部（４２，４４）に設けられており、
   前記減衰手段（５６）は、前記切抜き部（４２，４４）の内面（５４）の、周方向の一方の端範囲のみ又は両方の端範囲のみに設けられていることを特徴とする、遠心振り子装置。
2. 減衰手段（５６）が、ストッパを形成する一方の構成部材に材料接続的にまたは形状接続的に結合されている、請求項１記載の遠心振り子装置。
3. 減衰手段（５６）が、スペーサピン（４０）の、切抜き部（４２，４４）を貫通した軸方向の区分に設けられている、請求項１または２記載の遠心振り子装置。
4. 減衰手段（５６）が、減衰周壁としてスペーサピン（４０）を取り囲んでいる、請求項３記載の遠心振り子装置。
5. 減衰手段（５６）が、一方の振り子質量体（３８）の少なくとも一方の側面（５２）に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の遠心振り子装置。
6. 減衰手段（５６）が、弾性的な手段、特にエラストマ、熱可塑性樹脂またはプラスチックとして形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の遠心振り子装置。
7. 減衰手段（５６）が、少なくとも第１の部分エレメントと第２の部分エレメントとから成る結合エレメントとして形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の遠心振り子装置。
8. 減衰手段（５６）が、ストッパを形成する一方の構成部材と一体に形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の遠心振り子装置。

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