JP6100362B2 - 特に自動車のトランスミッションのための振り子式ダンパ装置 - Google Patents

特に自動車のトランスミッションのための振り子式ダンパ装置 Download PDF

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Description

本発明は、特に自動車のトランスミッションのための振り子式ダンパ装置に関する。
特許文献1、2、3は、それぞれ、特に自動車のトランスミッションのための振り子式ダンパ装置を記載しており、この装置は、軸を中心として旋回可能な支持体に可動式に取り付けられた振り子式のおもりを含んでいる。各々の振り子式のおもりの半径方向外周と支持体の半径方向外側の部分との間には2個のローラが半径方向に取り付けられて、動作時に、振り子式のおもりが半径方向外側に向かってローラで支持され、ローラは、それ自体が、半径方向外側に向かって支持体で支持される。
そのため、振り子式のおもりの重心は、振り子式のおもりとローラとの間の接触ゾーンの半径方向内側に配置され、これによって、半径方向の面の外にローラが揺動するリスクが生じる。
ローラが押圧作動するこのような装置は、信頼性が比較的高い。
たとえば特許文献1では、振り子式のおもりの揺動を制限するとともにローラを軸方向に保持するために、半径方向の環状プレートが支持体に取り付けられている。
振り子式のおもりの質量は比較的軽く、この質量を増やすには装置を再設計することが必要である。実際、振り子式のおもりの各々を収容するために利用可能な外形寸法は、支持体と上記の保持プレートとによって特に画定されるが、比較的限られている。したがって、このような振り子式のダンパ装置の効率も同様に制限される。
独国特許第10 2010 049 556号明細書 独国特許10 2004 011 830号明細書 国際公開第2010/066218号パンフレット
本発明の目的は、特に、この問題に対して簡単で有効かつ経済的な解決方法を提供することにある。
このため、本発明は、特に自動車のトランスミッションのための振り子式ダンパ装置であって、軸を中心として旋回可能な支持体に中央部分が可動式に取り付けられた少なくとも1つの振り子式のおもりと、中央部分の半径方向外周と、支持体の半径方向外側の部分との間に半径方向に取り付けられた少なくとも1つのローラとを含み、動作時に、振り子式のおもりの中央部分が、半径方向外側に向かってローラで支持され、このローラは、それ自体が、半径方向外側に向かって前記支持体で支持される装置を提案し、この装置は、振り子式のおもりが、中央部分に固定された少なくとも1つの側面部分を含み、この側面部分は、振り子式のおもりの重心が、振り子式のおもりの中央部分とローラとの間の接触ゾーンの半径方向外側に配置されるように、構成されていることを特徴とする。
上記接触ゾーンの外側に重心をシフトすることによって、おもりの安定性が向上する。側面部分は、さらに、振り子式のおもりの質量を著しく増やすことができ、したがって、その効率が同様に著しくアップする。振り子式のおもりは、また、その重心を半径方向外側にシフトすることによって効率が上がる。
本発明の1つの特徴によれば、振り子式のおもりは、中央部分に固定されて支持体の両側に延びる、2個の向かい合った側面部分を含んでいる。
そのため、振り子式のおもりは、バランスのとれた対称構造を有している。
支持体は、振り子式のおもりの中央部分が取り付けられる少なくとも1つの開口部を含んでいる。
さらに、振り子式のおもりの中央部分の半径方向外周と、支持体の半径方向外側の部分とは、それぞれ、ローラのための転動路を形成する凹ゾーンを含むことができる。
本発明の別の1つの特徴によれば、側面部分の各々が、ほぼアーチ型の形状を有するプレートであり、その半径方向の外周が、振り子式のおもりの中央部分の外周の半径方向外側で、支持体の半径方向外側の部分の正面に配置される。
本発明の1つの実施形態では、側面部分の少なくとも一方が、支持体の穴に挿入されるピンを含み、この穴が細長いアーチ型であり、ピンが、この穴に沿って移動し、あるいはその逆に移動可能であり、振り子式のおもりの移動が、穴の周方向端部におけるピンの係止によって制限される。
振り子式のおもりの中央部分の半径方向内周および/または周方向端部が、支持体に当接するための弾性変形可能な係止手段を含むことができる。
変形実施形態では、振り子式のおもりの側面部分の周方向端部が、支持体の係止部材に当接可能である。
さらに、振り子式のおもりの中央部分の少なくとも1つのゾーンを、側面部分の少なくとも一方と一体部品として形成可能である。
ローラの端部は、ローラの側面移動を制限するように、振り子式のおもりの側面部分に、限られた支持ゾーンを含むことができる。
本発明は、また、トルク入力要素とトルク出力要素とを含むトルク伝達装置に関し、この装置は、上記のタイプの振り子式ダンパ装置を含んでおり、トルク出力要素は、少なくとも1つの振り子式のおもりのための支持体の役割を果たす環状プレートを含み、トルク入力要素と環状プレートとの間に弾性部材が取り付けられる。
変形実施形態において、本発明は、また、自動車用のトルク伝達装置に関し、この装置は、トルク入力要素と、トルク出力要素と、これらのトルク入力要素とトルク出力要素との間に取り付けられてこれらの要素の相対回転に抗して作用する少なくとも1つの弾性部材グループとを含み、このグループの弾性部材が、位相合わせ部材を介して直列に配置されて、当該グループの弾性部材が互いに位相を合わせて変形するようにされ、このトルク伝達装置は、上記のタイプの振り子式ダンパ装置を含み、位相合わせ部材が、振り子式のおもりの支持体を形成することを特徴とする。
本発明は、添付図面を参照しながら限定的ではなく例としてなされた以下の説明を読めば、いっそう理解され、本発明の他の細部、特徴および長所が明らかになるであろう。
本発明の第1の実施形態による振り子式ダンパ装置を備えたトルク伝達装置を示す分解組立斜視図である。 図1のトルク伝達装置の縦断面図である。 図1と図2の振り子式ダンパ装置の一部分解組立斜視図である。 図3の振り子式ダンパ外側の正面図である。 図4のA−A線による断面図である。 図4のB−B線による断面図である。 振り子式のおもりの2つの異なる位置で上記のダンパ装置を示す部分断面図である。 振り子式のおもりの2つの異なる位置で上記のダンパ装置を示す部分断面図である。 第2の実施形態による振り子式ダンパ装置を備えた、トルク伝達装置の一部を示す斜視図である。 図9の振り子式ダンパ装置の一部を示す正面図である。 図10の振り子式ダンパ装置を3つの変形実施形態でそれぞれ示す縦断面図である。 図10の振り子式ダンパ装置を3つの変形実施形態でそれぞれ示す縦断面図である。 図10の振り子式ダンパ装置を3つの変形実施形態でそれぞれ示す縦断面図である。 本発明の第3の実施形態による振り子式ダンパ装置の一部を示す正面図である。 図14の振り子式ダンパ装置の一部を、考えられる2つの変形実施形態で示す断面図である。 図14の振り子式ダンパ装置の一部を、考えられる2つの変形実施形態で示す断面図である。
図1と図2に、デュアルマスフライホイールの形態をとる本発明の第1の実施形態によるトルク伝達装置を示した。この装置は、中央ハブ2を備えた第1のフライホイール1を含んでおり、中央ハブは、第1のハブとも呼ばれ、円筒形の筒状部分3を含んで、この部分から半径方向外側に半径方向の部分4が延びている。第1のハブ2の半径方向の部分4は、ネジ6を介して内燃機関のクランクシャフト5の端部に固定される(図2)。半径方向の部分4は、軸方向に可撓性であるかまたは可撓性でない環状鋼板7の半径方向内周に同様に固定される。環状鋼板7は、中央部に穴8を含んでいるが、その機能については後述する。
環状の第1の慣性質量体9は、環状鋼板7の半径方向外周に固定される。
第1の慣性質量体9は、半径方向に延びる部分10を含み(図2)、その半径方向の外周が、円筒形のリム11によって前方に延長されている。半径方向の部分10の前面は、直径方向に向かい合って支持面を形成するための2個の突出要素12を含む(図1)。
円筒形のリム11の自由縁は、たとえば溶接により別の環状鋼板13の半径方向外周に固定され、特に、この鋼板13の半径方向の背面に固定される。スタータベルトと係合するための歯車14が、鋼板13の前面に固定されている。
鋼板13は、軸方向後方に向かって突出して直径方向に向かい合った2個の突出要素13aを含み、これらの突出要素は、第1の慣性質量体の突出要素12の正面に配置されて、それぞれが2個の支持面を形成する。
第1の慣性質量体9と環状鋼板13は、グリースを充填されて湾曲弾性部材15を収容する役割を果たす内部スペースを画定する。
これらの弾性部材15は、圧縮コイルばねであり、上記の内部スペースに取り付けられる。特に、取付時に、湾曲弾性部材の端部16、17が、突出部材12、13aにより画定される支持面に当接する。そのため、第1の慣性質量体9と環状鋼板13は、ガイドリングを形成する。
円筒形のリム11の内壁と弾性部材15との間には溝部18が取り付けられており、これらの溝部18は、弾性部材が動作時に遠心力で変形する際に、弾性部材15を支持する役割を果たす。
第2の慣性フライホイール19は、第1の慣性フライホイール1に中心を合わせて回転移動できるように取り付けられる。
第2の慣性フライホイール19は、いわゆる第2の慣性質量体20を含み、中心に中ぐり21を有し、この中ぐりは、第1のハブ2の円筒部分3に玉軸受22を介して第2の慣性質量体20を取り付けて心合わせする役割を果たしている(図2)。
第2の慣性質量体20は、クランクシャフト5の端部に第1のフライホイール1の固定ネジ6を締め付けあるいは緩める工具を通過させる穴23(図1)と、リベット25の取付用の穴24とを含む。これらのリベット25は、特に、第2の慣性質量体20に環状プレート26を固定することができる。第1の慣性フライホイール1の鋼板7に形成される穴8は、リベット25の正面に設けられて、リベット締め工具を通過可能にする。
図3からよく分かるように、環状プレート26は、環状部分を含み、この環状部分から、直径方向に向かい合った2個の脚部27が半径方向外側に延びている。
各脚部27は、弾性部材を支持する2つの向かい合った支持面28を含んでおり、これらの支持面は、相対的に1つの角度を形成するとともに互いに外側に分岐している。
弾性部材15は、それ自体知られているように、エンジンの振動と回転非周期性とを減衰し、吸収することができる。
図示されていない1つの実施形態では、弾性部材15が、摩擦によりエネルギーを発散可能な摩擦手段に結合される。
それに対して、図示されている実施形態では、追加的な摩擦手段はまったく付加されておらず、エネルギーは、第1の質量体9と第2の質量体19との間で、大部分が弾性部材15の摩擦による自然摩擦により発散される。
環状プレート26は、開口部29、たとえば規則正しく配分された4個の開口部を含み、各開口部が、内周縁30と、外周縁31と、2個の周方向端部32とによって画定されている(図3)。外周縁31は、2個の凹ゾーン31aを有している。
図3からよく分かるように、振り子式のおもり33は、環状プレートに取り付けられ、振り子式のおもり33の各々は、開口部29に取り付けられる中央部分33aと、対応する開口部29の外側で、中央部分33aの両側に固定される2個の側面部分33bとを含んでいる。側面部分33bは、たとえば全部で3個のリベット34により中央部分33aに固定される(図3)。
中央部分33aは、半径方向の内縁と、半径方向の外縁と、2個の周方向端部とを含んでいる。半径方向の外縁は、2個のローラ36のための転動路を形成する2個の凹ゾーン35を含んでいる。半径方向の内縁は、この内縁の半分にわたってそれぞれが延びる2個のゾーン37から構成されており、各ゾーン37が湾曲しており、その曲率半径は、環状プレート26の対応する開口部29の内縁30の曲率半径にほぼ等しい。
側面部分33bの各々は、ほぼアーチ型をしており、半径方向の内縁38と、半径方向の外縁39と、2個の周方向端部40とを含んでいる(図3)。側面部分33bの半径方向の外縁39は、開口部29の半径方向の外縁31の半径方向外側に配置される。
側面部分33bの各々は、1個のピン41を含み、同一の振り子式おもり33の2個の側面部分33bのピン41は、環状プレート26のアーチ型の細長い穴42に挿入され、この穴に沿って移動することができる(図3、7および8)。振り子式のおもり33の移動は、上記の細長い穴42の周方向端部における上記のピン41の係止によって制限される。
中央部分33aの各々は、その周方向端部と半径方向の内縁37との位置で弾性変形可能なダンパ手段を含むことができ、ダンパ手段は、対応する開口部29の周方向端部32と半径方向の内縁30とに当接するように構成されている。これらのダンパ手段は、たとえば、中央部分33aの半径方向の内縁を通って周方向の一端から他端へと連続的に延びるエラストマーバンド43から形成される。エラストマーバンド43は、中央部分33aに向いたバンド面にダブテール状のピン44を含み、これらのピンが、周方向端部と半径方向の内縁との位置に通じる中央部分33aの係合形状の開口部45に挿入されてロックされる。さらに、エラストマーバンド43の形状は、中央部分33aの内周縁の輪郭に沿うので、その結果、このバンド43は、同様に、隣接する2個の凹ゾーン46を含み、各ゾーン46の曲率半径が、対応する開口部29の半径方向の内縁30の曲率半径にほぼ等しい。好ましくは、中央部分33aの半径方向の内縁が、側面部分33bの半径方向の内縁38に対して半径方向外側に配置されて、取付後、側面部分33bの間にバンド43を適切に封入して保持するようにされる。
バンド43は、対応する開口部29の周方向端部32と内縁30とに当接するようにするために、振り子式のおもり33の側面部分33bの周方向端部40と内縁38を超えて突出している。
動作時に、第1のフライホイール1から第2のフライホイール19にトルクが伝達されるとき、弾性部材15は、第1の端部16または17で第1のフライホイール1の支持面12、13aに当接し、第2の端部17または16で、第2のフライホイール19に属する環状プレート26の脚部27の支持面28に当接する。
環状プレート26の回転により振り子式のおもり33の遠心分離が生じ、振り子式のおもりは、ローラ36を介して環状プレート26で支持される。したがって、ローラは、押圧付勢される。
さらに、振り子式のおもり33は、ローラ36で転動し、環状プレート26に対して振り子式に移動することができる。振り子式のおもり33の軌道は、特に、凹ゾーン31a、35の形状により画定される。そのため、振り子式のおもり33は、図7に示した中間位置を経て2つの端位置の間で振り子式に振動することができる(図8に、端位置の一方を示した)。
おもり33のこのような振り子運動によって、エンジンの振動と回転非周期性とを減衰し、吸収することができる。
側面部分33bの形状は、各々の振り子式のおもり33の重心が、振り子式のおもり33の中央部分33aとローラ36との間の接触ゾーンの半径方向外側に配置されるようなものとされる。
上記の接触ゾーンの外側に重心をシフトさせることによって、振り子式のおもり33の安定性が向上する。さらに、側面部分33bが、各々の振り子式のおもり33の質量を著しく増やすことができ、したがって、同様にその効率を高める。また、振り子式のおもり33の重心がその支持体の回転軸から離れれば離れるほど振り子式のおもり33の効率が高くなるということが重要であることに改めて言及しておく。
図7は、振り子式のおもり33が開口部29に周方向に心合わせされた位置にあるところを示している。
その反対に、図8は、振り子式のおもり33が、エラストマーバンド43を介して開口部29の端部32と開口部29の内縁30とで係止される係止位置にあるところを示している。
この係止位置では、振り子式のおもり33は、周方向に対して斜めに配置されている。
それと同時に、エラストマーバンド43のつぶれは、細長い穴42の対応する端部でピン41が係止されることによって制限されている。
図9は、本発明の別の実施形態による振り子式ダンパ装置を示しており、この装置は、一般に、トルク入力要素と、トルク出力要素と、これらの要素の間に取り付けられてトルク入力要素とトルク出力要素の相対回転に抗して作用する2つのグループの弾性部材15a、15bを含んでいる。
この場合、トルク入力要素は、2個のガイドリングから形成されるが、図9では一方のガイドリング46だけが示されている。トルク出力要素は、ここでは、環状プレート47から形成され、この環状プレートは、ギヤボックスの入力シャフトに連結される内側ハブ48にリベット締めされている。
それ自体知られているように、各グループの弾性部材15a、15bは、位相合わせ部材49を介して直列に配置されて、各グループの弾性部材15a、15bが、互いに位相を合わせて変形されるようにされている。
この実施形態では、振り子式のおもり33が、位相合わせ部材49により支持されている。
前述のように、位相合わせ部材49には複数の開口部29が設けられており、振り子式のおもり33の中央部分33aは、開口部29に取り付けられる。さらに、各々の中央部分33aの両側には、側面部分33bが取り付けられる。
振り子式のおもりの側面部分の周方向端部33bは、それぞれが、半径方向外側に配置された第1のゾーンを含み、このゾーンがフィンガ50を形成し、丸みを帯びたフィンガの端部が、隣接するおもり33の向かい合ったフィンガ50に当接することができる。
振り子式のおもり33の側面部分33bの周方向端部は、さらに、ほぼ半径方向に延びる平坦な面を有する第2のゾーン51を含み、これらの面は、位相合わせ部材49の穴52に取り付けられる係止ピンに当接する。
前述のように、側面部分33bの形状は、各々の振り子式のおもり33の重心が、振り子式のおもり33の中央部分33aとローラ36との間の接触ゾーンの半径方向外側に配置されるようなものとされる。
図11に示したように、ローラ36の端部は、ローラの軸線上に配置された凸部53を含むことができ、この凸部は、振り子式のおもり33の側面部分33bの内面54の向かい合った面に当接するように構成されている。これにより、摩擦面積を限られたものにしながら、ローラ36の側面移動を制限することができる。
図12に示された変形実施形態では、おもり33の側面部分33bの内面54が、半径方向外側の方向に互いに離隔される半径方向外側の面取りゾーン55を含むことができる。このようにして、動作時に、ローラ36の側面移動は、半径方向内側に配置されるスポットゾーン56の位置で、すなわち、摩擦をほとんど生じない低速ゾーンの位置で、内面54へのローラの当接により制限される。
さらに、図13は、内面54が半径方向と角度αを形成することによって、半径方向外側の方向に互いに離れている別の変形実施形態を示している。この角度は、型打ちによって形成されるか、あるいは対応する中央部分33aの形状によって直接形成される。この場合も同様に、ローラ36の側面移動が、半径方向内側に配置されるスポットゾーン56の位置で、すなわち、摩擦をほとんど生じない低速ゾーンの位置で、内面54へのローラの当接により制限される。
図13から図16が示す別の実施形態は、中央部分33aの少なくとも1つのゾーンが、少なくとも一方の側面部分33bと同材料で構成される点で、図9の実施形態とは異なっている。
特に、図15は、中央部分33aが側面部分33bの一方と一体成形される1つの変形実施形態を示している。図16は、中央部分33aの最初の半分が側面部分33bの一方と一体成形され、中央部分33aの第2の半分が、側面部分33bの他方と一体成形される別の変形実施形態を示している。
この場合も同様に、側面部分33bの形状は、各々の振り子式のおもり33の重心が、振り子式のおもり33の中央部分33aとローラ36との間の接触ゾーンの半径方向外側に配置されるようなものとされる。

Claims (13)

  1. 特に自動車のトランスミッションのための振り子式ダンパ装置であって、軸を中心として旋回可能な支持体(26、49)に中央部分(33a)が可動式に取り付けられた少なくとも1つの振り子式のおもり(33)と、前記中央部分(33a)の半径方向外周と、前記支持体(26、49)の半径方向外側の部分との間に半径方向に取り付けられた少なくとも1つのローラ(36)とを含み、動作時に、前記振り子式のおもり(33)の前記中央部分(33a)が、半径方向外側に向かって前記ローラ(36)で支持され、前記ローラ(36)は、それ自体が、半径方向外側に向かって前記支持体(26、49)で支持される装置において、前記振り子式のおもり(33)が、前記中央部分(33a)に固定された少なくとも1つの側面部分(33b)を含み、前記側面部分は、前記振り子式のおもり(33)の重心が、前記振り子式のおもり(33)の前記中央部分(33a)と前記ローラ(36)との間の接触ゾーンの半径方向外側に配置されるように、構成されていることを特徴とする装置。
  2. 前記振り子式のおもり(33)が、前記中央部分(33a)に固定されて前記支持体(26、49)の両側に延びる、2個の向かい合った側面部分(33b)を含んでいることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  3. 前記支持体(26、49)は、前記振り子式のおもり(33)の中央部分(33a)が取り付けられる少なくとも1つの開口部(29)を含んでいることを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
  4. 前記振り子式のおもり(33)の前記中央部分(33a)の半径方向外周と、前記支持体(26、49)の半径方向外側の部分とが、それぞれ、ローラ(36)のための転動路を形成する凹ゾーン(31a、35)を含んでいることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記側面部分(33b)の各々が、アーチ型の形状を有するプレートであり、その半径方向の外周部分(39)が、前記振り子式のおもり(33)の中央部分(33a)の外周の半径方向外側で、前記支持体(26、49)の半径方向外側の部分の正面に配置されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記側面部分(33b)の少なくとも一方が、前記支持体の穴(42)に挿入されるピン(41)を含み、前記穴が細長いアーチ型であり、前記ピンが、この穴(42)に沿って移動し、前記振り子式のおもり(33)の移動が、前記穴(42)の周方向端部における前記ピン(41)の係止によって制限されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
  7. 前記振り子式のおもり(33)の前記中央部分(33a)の半径方向内周および/または周方向端部が、前記支持体(26、49)に当接するための弾性変形可能な係止手段(43)を含んでいることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
  8. 前記振り子式のおもり(33)の側面部分(33b)の周方向端部(51)が、前記支持体(49)の係止部材に当接可能であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記振り子式のおもり(33)の中央部分(33a)の少なくとも1つのゾーンが、前記側面部分(33b)の少なくとも一方と一体部品として形成されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記ローラ(36)の端部が、前記振り子式のおもり(33)の側面部分(33b)に、限られた支持ゾーン(56)で接触していることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
  11. トルク入力要素(1)とトルク出力要素(19)とを含むトルク伝達装置であって、請求項1から10のいずれか一項に記載の振り子式ダンパ装置を含んでおり、前記トルク出力要素が、少なくとも1つの振り子式のおもり(33)のための支持体の役割を果たす環状プレート(26)を含み、前記トルク入力要素と前記環状プレート(26)との間に弾性部材(15)が取り付けられることを特徴とする、トルク伝達装置。
  12. 自動車用のトルク伝達装置であって、トルク入力要素(46)と、トルク出力要素(47、48)と、前記トルク入力要素(46)と前記トルク出力要素(47、48)との間に取り付けられて、前記要素の相対回転に抗して作用する少なくとも1つの弾性部材グループ(15a、15b)とを含み、このグループの弾性部材(15a、15b)が、位相合わせ部材(49)を介して直列に配置されて、前記グループの弾性部材(15a、15b)が互いに位相を合わせて変形するようにされている装置において、請求項1から10のいずれか一項に記載の振り子式ダンパ装置を含み、前記位相合わせ部材(49)が、前記振り子式のおもり(33)の支持体を形成することを特徴とする、トルク伝達装置。
  13. 前記ローラ(36)の端部が、前記振り子式のおもり(33)の側面部分(33b)に当接するための凸部(53)を含むことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
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