(57)【要約】【課題】比較的大きな回転角度を可能にし、バネ様の特性及び狭い組み立て空間における構造上簡単な構成を持ち、及び、幅広い適用範囲に導入可能であるねじりダンパまたはねじり振動ダンパを提供する。【解決手段】互いに相対的に回転可能な２つの要素を備えるねじり振動ダンパであって、ハウジング内に軸方向に移動可能に配置された少なくとも一つの連結部が用いられ、該連結部により前記ハウジングが第１の圧力室／部分室と第２の圧力室／部分室とに分割され、前記第１圧力室には第１の減衰室への接続部が設けられており、また、前記第２圧力室には第２の減衰室への接続部が設けられており、前記第１圧力室は１つの減衰媒体で満たされており、また、前記第１減衰室は該減衰媒体及び／又は第１の減衰要素で満たされており、前記第２圧力室は１つの減衰媒体で満たされており、また、前記第２減衰室は該減衰媒体及び／又は第２の減衰要素で満たされている。【選択図】図１
2010078153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対的に回転可能な２つの要素（４、５）を有するねじり振動ダンパ（１）であって、
ハウジング（２）内に軸方向に移動可能に配置された少なくとも一つの連結部（３）が用いられ、
該連結部（３）によって、前記ハウジング（２）が第１の圧力室／部分室（Ｄ１）と第２の圧力室／部分室（Ｄ２）とに分割され、
前記第１圧力室（Ｄ１）には、第１の減衰室（１２）への接続部が設けられており、
前記第２圧力室（Ｄ２）には、第２の減衰室（１３）への接続部が設けられており、
前記第１圧力室（Ｄ１）は、１つの減衰媒体（１０）で満たされており、
前記第１減衰室（１２）は、該減衰媒体（１０）及び／又は第１の減衰要素（１４）で満たされており、
前記第２圧力室（Ｄ２）は、１つの減衰媒体（１０）で満たされており、
前記第２減衰室（１３）は、該減衰媒体（１０）及び／又は第２の減衰要素（１５）で満たされている、
ねじり振動ダンパ（１）。
【請求項２】
前記第１の圧力室／部分室（Ｄ１）から前記第１減衰室（１２）への前記接続部が、第１の絞りポート（１１．１）の形で形成され、且つ、前記第２の圧力室／部分室（Ｄ２）から前記第２減衰室（１３）への前記接続部が、第２の絞りポート（１１．２）の形で形成されてい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。
【請求項３】
前記減衰媒体（１０）が、ガス／空気、液体、液体とガスとの混合物、ゲル、または粘弾性媒体であ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。
【請求項４】
前記第１減衰室（１２）及び前記第２減衰室（１３）及び／又は前記第１及び第２減衰要素（１４、１５）が、前記ハウジング（２）を取り囲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ねじり振動ダンパ。
【請求項５】
前記第１及び第２減衰要素（１４、１５）が、弾性的に変形可能／押し縮め可能であ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ねじり振動ダンパ。
【請求項６】
前記第１及び第２減衰要素（１４、１５）が、圧力がかかった際に、前記減衰媒体（１０）によって弾性的に圧縮可能／押し縮め可能であることを特徴とする、請求項５に記載のねじり振動ダンパ。
【請求項７】
前記第１及び第２減衰要素（１４、１５）が、少なくとも１つの弾性体の形で構成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載のねじり振動ダンパ。
【請求項８】
前記弾性体が、ガス／空気で満たされたホースまたはエラストマホースであることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパ。
【請求項９】
前記２つの圧力室（Ｄ１、Ｄ２）が、特に、１つの弁を介して互いに接続可能であ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ねじり振動ダンパ。
【請求項１０】
前記第１要素（４）が、第１の、旋回可能に支承された非弾性連結要素（４．１）を介して前記連結部（３）に連結されており、また、前記第２要素（５）が、第２の、旋回可能に支承された非弾性連結要素（５．１）を介して前記連結部（３）に連結されており、
該連結要素（４．１、５．１）はボールロッドの形に形成されており、
該ボールロッドは、その両端がヒンジ式／ピボット式に支承されており、前記連結部（３）は前記ハウジング（２）内において軸方向移動可能及び回転可能に配置され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ねじり振動ダンパ。
【請求項１１】
前記第１要素（４）が第１シャフトであり、前記第２要素（５）が前記ハウジング（２）であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパ。
【請求項１２】
前記第１要素（４）が第１シャフトであり、前記第２要素（５）が第２シャフトであり、前記ハウジング（２）が、特にフレームに固定されて配置されていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパ。
【請求項１３】
前記第１要素（４）がインプット要素であり、前記第２要素（５）がアウトプット要素である、またはこの逆であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパ。
【請求項１４】
前記第１要素（４）が１つの第１シャフトまたは１つのインプット要素に連結されており、及び／又は、前記第２要素（５）が１つの第２シャフトまたは１つのアウトプット要素に連結されていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパ。
【請求項１５】
前記減衰媒体（１０）及び／又は前記ガスが、前記減衰要素内においてアクティブに圧力制御されており、振動減衰／ねじり振動減衰が制御アルゴリズムにしたがって行われることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプットシステムとアウトプットシステムとの間に設けられて、入力振動及び出力振動の減衰、及びトルク変動の相殺を行うねじり振動ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじり振動ダンパであって、トルク伝達のためにインプット要素とアウトプット要素とが、ねじりバネを介して連結されているねじり振動ダンパが多数知られている（特許文献１など）。
さらに、ねじり振動が、半径方向または円周方向に力をかけられるバネ要素により減衰されるシステムが知られている（特許文献２、特許文献３）。
【０００３】
特許文献４より、側方移動する減衰要素を用いたねじり振動ダンパが知られている。車両摩擦クラッチのクラッチディスクに特に適した該ねじり振動ダンパには、一つの共通の回転軸を中心として互いに相対的にねじれ可能な２つのダンパ部品が備わっており、これら２つのダンパ部品は１つの軸方向スラスト面および１つの連結部を介して互いに連結されている。これらダンパ部品が相対的に回転する際には、前記連結部がバネの軸方向の力に対抗して移動する。前記連結部は、軸方向に固定して一方のダンパ部品に取り付けることもでき、軸方向に移動可能ではあるが相対的に回転しないようにこのダンパ部品に連結されている。該連結部により、外側が密閉され、少なくとも部分的に減衰液により満たされた一つの空間が、２つの部分空間に分割され、これら２つの部分空間は一つの絞り調節通路を介して互いに連結されている。
【０００４】
上記の解決法における短所は、比較的複雑な製造技術を要する構造であること、また、いくつかの用途においては減衰特性がまだ不十分であることが挙げられる。
【０００５】
特許文献５には、２つの構成部品の間で、力／モーメント及び回転運動を相殺及び／または伝達するための装置が記述されており、その装置においては少なくとも一つのジョイントモジュールが前記構成部品の間に配置されており、該ジョイントモジュールはハウジングを有している。該ハウジング内には一つのピストンが配置されており、該ピストンは、前記ハウジングの内側空間を、加圧媒体で力をかけられる２つの部分空間に分割し、また、ヒンジ式に支承された連結要素を介して、前記の第１及び第２の構成部品に連結されている。これら構成部品の間のねじれ振動を減衰するための追加的な減衰要素は設けられていないため、この解決法はねじり振動ダンパとしては導入できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許第１０２００５０３７９９６号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９８１２３０３号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９７３３３３４号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第３２２８６７３号明細書
【特許文献５】独国特許発明実用新案登録第２０２００６０１６３５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、比較的大きな回転角度を可能にし、バネ要素の特性及び狭い組み立て空間における構造上簡単な構成を持ち、及び、幅広い適用範囲に導入可能であるようなねじりダンパまたはねじり振動ダンパを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、請求項１に記載の特徴により解決される。好適な実施の形態は従属請求項から理解できる。
該ねじり振動ダンパには、少なくとも１つの連結部を用いた、互いに相対的に回転可能な２つの要素が備わっており、該連結部は該第１の要素と該第２の要素との間のハウジング内において軸方向に移動可能に配置されており、該第１要素は、旋回可能に支承された第１の非弾性連結要素を介して該連結部に連結され、また、該第２要素は、旋回可能に支承された第２の非弾性連結要素を介して該連結部に連結されており、該連結要素により前記ハウジングは第１の圧力室／部分室と第２の圧力室／部分室とに分割されており、該第１圧力室には第１減衰室への接続部が、また該第２圧力室には第２減衰室への接続部が設けられており、該第１圧力室ならびに該第１減衰室は第１減衰媒体により、また、該第２圧力室ならびに該第２減衰室は第２減衰媒体により、満たされている。
前記連結部及び前記連結要素に連結した、前記第１及び第２の減衰要素によって、前記第１要素と前記第２要素との間の実に様々な振動が減衰される。
その際、少なくとも前記第１の圧力室／部分室から前記第１減衰室への接続部は第１絞りポートの形で構成され、且つ、第２の圧力室／部分室から前記第２減衰室への接続部は、第２絞りポートの形で構成される。
望ましくは、前記第１及び第２減衰媒体は同じであり、望ましくは減衰媒体としてガス／空気が用いられる。
さらに第１及び第２減衰媒体として液体または液体とガスとの混合物を用いることもできる。
【０００９】
前記部分室に存在する第１及び第２減衰媒体は、ゲルまたは粘弾性媒体とすることもできる。
【００１０】
前記第１及び第２減衰室は望ましくは前記ハウジングを取り囲んでおり、その際該第１減衰室内には追加的に第１減衰要素が、及び、該第２減衰室内には追加的に第２減衰要素が配置される。
【００１１】
このとき、前記第１及び第２減衰要素は、弾性的に変形可能／押し縮め可能である。
【００１２】
望ましくは、前記第１及び第２減衰要素は、圧力が加えられた際に前記第１／第２減衰媒体により弾性的に圧縮可能／押し縮め可能である。そのために、第１及び第２減衰要素は、特に、少なくとも一つの弾性体の形、望ましくは押し縮め可能な媒体（ガス／空気など）で満たされたホースの形で構成される。ホースとしては、例えばエラストマホースが用いられ、その際該第１及び第２減衰要素は、望ましくは前記ハウジングを取り囲んでいる。
部分室を互いに接続して、一方の部分室から他方の部分室に前記媒体が流入するようにすることも可能である。これは、望ましくは相応の弁を用いることにより行われる。
連結要素は望ましくは、両端が第１及び第２の要素及び連結部にピボット式に支承されたボールロッドの形で構成されている。該連結部はこのときハウジング内に軸方向移動可能及び回転可能に支承されている。
第１要素を第１シャフト、第２要素をハウジングとすることが可能である。さらに、第１要素を第１シャフトとして、及び第２要素を第２シャフトとして構成すること、または、これらシャフトに連結することも可能であり、この場合は、前記ハウジングは望ましくはフレームに固定される。
【００１３】
前記第１要素を例えばインプット要素、前記第２要素をアウトプット要素とすることも、またこの逆にすることもできる。
【００１４】
さらに、圧力室内の減衰媒体及び／又はガスをアクティブに圧力制御し、振動減衰を制御アルゴリズムにしたがって行うことも可能である。
【００１５】
本発明により、ねじり振動ダンパの単純で建設的な解決法が提供され、該ねじり振動ダンパは実に様々な用途分野に適用可能であり、減衰媒体を弾性要素に組み合わせることにより該ねじり振動ダンパを用いて優れた減衰特性を得ることができ、高いトルクピークが解消可能であり、大きなねじれ角が達成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】２つの圧力室を用いた、ねじり振動ダンパの図であり、各圧力室にはバネ的要素を備える１つの減衰室が割り当てられており、両方の減衰室は互いに隔てられている。
【図２】２つの圧力室を用いた、ねじり振動ダンパの図であり、各圧力室には１つの減衰室が割り当てられており、両方の減衰室は、ハウジングを取り囲む１つの共通のリングバッファ内に配置されている。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１及び図２に図示されたねじり振動ダンパ１には、ハウジング２内に配置された、軸方向に移動可能な連結部３及び回転シャフト６が設けられている。ハウジング２は第１要素４を構成しており、第１ハウジングカバー４．３が設けられている。回転シャフト６は第２要素５を構成しており、第２のハウジングカバー５．３を貫いている。ハウジング２（第１要素４）及び回転シャフト６（第２要素５）は互いに相対的に回転可能である。そのためにハウジング２（第１要素４）は、回転可能に支承された第１の非弾性連結要素４．１を介して連結部３に連結しており、回転シャフト６（第２要素５）は、回転可能に支承された第２の非弾性連結要素５．１を介して連結部３に連結している。第１の連結要素４．１はボールロッドの形に形成されており、その球状の端部によって、一方は第１要素４の第１の収容部４．２に（ハウジング２に）回転可能に支承され、他方は連結部３の収容部３．１に回転可能に支承されている。同様に、第２連結要素５．１もボールロッドの形に形成されており、その球状の端部によって、一方は第２要素５（回転シャフト６）の第２の収容部５．２に旋回可能及び回転可能に支承され、他方は連結部３の収容部３．２に旋回可能及び回転可能に支承されている。
第１連結要素４．１及び第２連結要素５．１は、ねじり振動ダンパ１の縦軸Ａに関して、空間的に角度をなしており、第１要素４と第２要素５との間でトルクを伝達するのに適している。
【００１９】
図１及び図２によると、ねじり振動減衰のために、第１収容部４．２（またはハウジングカバー４．３）と連結部３との間に第１圧力室／部分室Ｄ１が形成され、第２収容部５．２（または回転シャフト６）と連結部３との間に第２圧力室／部分室Ｄ２が形成されている。
圧力室Ｄ１、Ｄ２内には液状減衰媒体１０が存在しており、該液状減衰媒体１０は少なくとも一つの第１絞りポート１１．１を介して第１圧力室Ｄ１から第１減衰室１２内に流入し、第２圧力室Ｄ２からは少なくとも一つの第２絞りポート１１．２を介して第２減衰室１３内に流入できる。このとき、第１圧力室Ｄ１及び第２圧力室Ｄ２内に存在する減衰媒体１０は、同一または異なる減衰媒体とすることができる。第１減衰室１２は、ハウジング２を取り囲む第１リングバッファ１２’内に形成されており、第２減衰室１３は、同様にハウジング２を取り囲む第２リングバッファ１３’内に形成されており、これら２つのリングバッファ１２’、１３’は互いに離れている。
第１リングバッファ１２’内には、さらに第１減衰要素１４が存在し、第２リングバッファ１３’内には、第２減衰要素１５が存在する。両方の減衰要素１４、１５はガスまたは空気で満たされたホースの形、または例えばエラストマなどの弾性要素の形で構成されている。
図１とは異なり、図２に示した部分図においては、減衰室１２、１３は１つの共通のリングバッファ１６内に直接的に隣接して配置されており、該リングバッファ１６には隔壁１７が設けられている。
減衰媒体としては、ガス、ガス混合物または液体とガスとの混合物、またはゲルを使うことができる。
【００２０】
ハウジング２（第１要素４）及び回転シャフト６（第２要素５）が互いに相対的にねじれると、連結要素４．１及び５．１により形成される空間的な角度が変わり、連結部３は図１の縦軸Ａに沿って、減衰媒体１０の減衰力に対抗して移動する。このとき、連結部３も同様に回転運動をする。
連結要素４．１、５．１、及び減衰要素１４、１５の弾性によって、第１要素４と第２要素５との間のねじり振動が減衰され、トルクピークが解消される。
図示しない実施形態バリエーションにおいては、例えば、第１要素４及び第２要素５をハウジング２内に回転可能に収容して回転可能（２つの回転シャフトという形で）に構成することも可能である。このとき、ハウジング２は、もちろんフレームに固定して支承されている。
【符号の説明】
【００２１】
１        ねじり振動ダンパ
２        ハウジング
３        連結部
４        第１要素
４．１    第１連結要素
４．２    第１収容部
４．３    第１ハウジングカバー
５        第２要素
５．１    第２連結要素
５．２    第２収容部
５．３    第２ハウジングカバー
１０      減衰媒体
１１．１  第１絞りポート
１１．２  第２絞りポート
１２      第１減衰室
１２’    第１リングバッファ
１３      第２減衰室
１３’    第２リングバッファ
１４      第１減衰要素
１５      第２減衰要素
１６      共通のリングバッファ
１７      隔壁
Ａ        縦軸
Ｄ１      第１圧力室
Ｄ２      第２圧力室
【図１】
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【図２】
2010078153.tif 000004