(57)【要約】  少なくとも１つの揺動マス振り子ユニット（７２；７２’）を有し、この揺動マス振り子ユニットが、回転軸（Ａ）を中心として回転可能なキャリヤ（１２）と、キャリヤ（１２）に対して周方向に回転軸（Ａ）を中心として揺動可能な揺動マス（３４）と、キャリヤ（１２）に対する基本相対位置から少なくとも一方向への揺動マス（３４）の揺動が、戻し要素（４２）の変形を生じさせる、キャリヤ（１２）に対するキャリヤ支持領域（６２）と揺動マス（３４）に対する揺動マス支持領域（６４）内に支持された又は支持可能な、変形可能な戻し要素（４２）と、キャリヤ（１２）に半径方向に移動可能に支持され、キャリヤ支持領域（６２）を提供する支持要素（１６）とを有し、キャリヤ（１２）における支持要素（１６）の移動によって、キャリヤ支持領域（６２）と揺動マス支持領域（６４）の間の間隔が変更可能であり、支持要素（１６）が、半径方向内側の基底位置の方向に予荷重を受け、回転軸（Ａ）を中心とするキャリヤ（１２）の回転時に、予荷重とは反対方向に遠心力作用の下で基底位置から半径方向外側に向かって移動可能である、特に車両の駆動系のための回転振動減衰装置において、少なくとも１つの回転数領域で、基底位置に対する支持要素（１６；１６’）の半径方向間隔が、遠心力作用の増加と共に逓減的に増加すること、及び／又は、支持要素（１６）の遠心力に依存した移動によって、戻し要素（４２）のバネ剛性が、少なくとも１つの回転数領域で逓増的に増加すること、を特徴とする回転振動減衰装置。
2015513056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの揺動マス振り子ユニット（７２；７２’）を有し、この揺動マス振り子ユニットが、
−回転軸（Ａ）を中心として回転可能なキャリヤ（１２）と、
−キャリヤ（１２）に対して周方向に回転軸（Ａ）を中心として揺動可能な揺動マス（３４）と、
−キャリヤ（１２）に対する基本相対位置から少なくとも一方向への揺動マス（３４）の揺動が、戻し要素（４２）の変形を生じさせる、キャリヤ（１２）に対するキャリヤ支持領域（６２；６２’）と揺動マス（３４）に対する揺動マス支持領域（６４）内に支持された又は支持可能な、変形可能な戻し要素（４２）と、
−キャリヤ（１２）に半径方向に移動可能に支持され、キャリヤ支持領域（６２；６２’）を提供する支持要素（１６；１６’）と
を有し、キャリヤ（１２）における支持要素（１６；１６’）の移動によって、キャリヤ支持領域（６２；６２’）と揺動マス支持領域（６４）の間の間隔が変更可能であり、支持要素（１６；１６’）が、半径方向内側の基底位置（ＢＬ）の方向に予荷重を受け、回転軸（Ａ）を中心とするキャリヤ（１２）の回転時に、予荷重とは反対方向に遠心力作用の下で基底位置（ＢＬ）から半径方向外側に向かって移動可能である、
特に車両の駆動系のための回転振動減衰装置において、
少なくとも１つの回転数領域（ＤＵ−ＤＯ）で、基底位置（ＢＬ）に対する支持要素（１６；１６’）の半径方向間隔が、遠心力作用の増加と共に逓減的に増加すること、及び／又は、支持要素（１６；１６’）の遠心力に依存した半径方向外側への移動によって、戻し要素（４２）のバネ剛性が、少なくとも１つの回転数領域で逓増的に増加すること、を特徴とする回転振動減衰装置。
【請求項２】
回転数と戻し要素（４２）のバネ剛性の間の関係が、放物線状の経過を備えること、を特徴とする請求項１に記載の回転振動減衰装置。
【請求項３】
戻し要素（４２）が、特に実質的に直線的な荷重特性曲線（Ｋ３）を有する戻しバネ、特に板バネ又は棒バネを含むこと、を特徴とする請求項１又は２に記載の回転振動減衰装置。
【請求項４】
戻し要素（４２）が、揺動マス（３４）及び／又はキャリヤ（１２）に対して固定されていること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項５】
支持要素（１６；１６’）が、基底位置（ＢＬ）で予荷重の作用を受けていること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項６】
支持要素（１６，１６’）に、この支持要素に対して基底位置（ＢＬ）の方向に予荷重を与える予荷重装置（２０）、特に予荷重バネ（２０）が付設されていること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項７】
予荷重装置（２０）が、逓増的な、特に放物線状の予荷重特性曲線（Ｋ６）を備えること、を特徴とする請求項６に記載の回転振動減衰装置。
【請求項８】
キャリヤ（１２）に、支持要素（１６；１６’）のためのガイド（１４）が設けられ、支持要素（１６；１６’）が、特に実質的に半径方向に移動可能にガイド（１４）に、特に周方向移動遊びをもって案内されていること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項９】
支持要素（１６；１６’）が、戻し要素（４２）の周方向の一方の側だけに、キャリヤ支持領域（６２）を提供するために周方向支持領域（５８，６０；５８’，６０’）を備えること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１０】
支持要素（１６；１６’）が、戻し要素（４２）の周方向の両側に周方向支持領域（５８，６０）を備えること、を特徴とする請求項９に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１１】
戻し要素（４２）が、周方向移動遊びをもって周方向支持領域（５８，６０）の間に配置されていること、を特徴とする請求項１０に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１２】
支持要素（１６；１６’）が、戻し要素（４２）のための貫通穴（５２）を備え、戻し要素（４２）に沿って移動可能であり、特に支持要素（１６；１６’）の質量重心（Ｍ）が、貫通穴（５２）の領域内に位置すること、を特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの揺動マス振り子ユニット（７２；７２’）が、流体を充填された又は充填可能なハウジング（１５２）内に配置されていること、を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１４】
揺動マス（３４）がキャリヤ（１２）に対する基本相対位置に位置決めされた場合、戻し要素（４２）が、実質的に半径方向に延在すること、を特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１５】
複数の揺動マス振り子ユニット（７２；７２’）が、特に回転軸（Ａ）を中心として実質的に互いに均等な周方向間隔で設けられていること、を特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１６】
支持要素（１６；１６’）が、少なくとも２つの、特に全ての揺動マス振り子ユニット（７２；７２’）によって、の共通のキャリヤ（１２）に移動可能に支持されていること、を特徴とする請求項１５に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの揺動マス（３４）が、少なくとも２つの、特に全ての揺動マス振り子ユニット（７２；７２’）のための共通の揺動マス（３４）を提供すること、を特徴とする請求項１５又は１６に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１８】
共通の揺動マス（３４）が、揺動マスリング（３０，３２，２８）を有すること、を特徴とする請求項１７に記載の回転振動減衰装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの揺動マス振り子ユニット（７２’）を有し、この揺動マス振り子ユニットが、
−回転軸（Ａ）を中心として回転可能なキャリヤ（１２）と、
−キャリヤ（１２）に対して周方向に回転軸（Ａ）を中心として揺動可能な揺動マス（３４）と、
−キャリヤ（１２）に対する基本相対位置から少なくとも一方向への揺動マス（３４）の揺動が、戻し要素（４２）の変形を生じさせる、キャリヤ（１２）に対するキャリヤ支持領域（６２’）と揺動マス（３４）に対する揺動マス支持領域（６４）内に支持された又は支持可能な、変形可能な戻し要素（４２）と、
−キャリヤ（１２）に半径方向に移動可能に支持され、キャリヤ支持領域（６２’）を提供する支持要素（１６’）と
を有し、キャリヤ（１２）における支持要素（１６’）の移動によって、キャリヤ支持領域（６２’）と揺動マス支持領域（６４）の間の間隔が変更可能であり、支持要素（１６’）が、半径方向内側の基底位置（ＢＬ）の方向に予荷重を受け、回転軸（Ａ）を中心とするキャリヤ（１２）の回転時に、予荷重とは反対方向に遠心力作用の下で基底位置（ＢＬ）から半径方向外側に向かって移動可能である、
特に車両の駆動系のための回転振動減衰装置において、
支持要素（１６’）が、キャリヤ支持領域（６２）を提供するために、戻し要素（４２）の周方向の一方の側だけに周方向支持要素（５８’，６０’）を備えること、を特徴とする回転振動減衰装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の少なくとも１つの回転振動減衰装置（１０）を有する、車両のための駆動系。
【請求項２１】
駆動系（１００）が、始動要素、特に流体力学的トルクコンバータ（１５０）又は流体クラッチ又は湿式摩擦クラッチ又は乾式摩擦クラッチ（１３２）を有すること、及び、少なくとも１つの回転振動減衰装置（１０）が、始動要素の領域内に設けられていること、を特徴とする請求項２０に記載の駆動系。
【請求項２２】
始動要素（１５０）が、タービンホイール（１４０）を有すること、及び、タービンホイール（１４０）が、回転振動減衰装置（１０）の揺動マス（３４）の少なくとも一部を提供すること、を特徴とする請求項２１に記載の駆動系。
【請求項２３】
駆動系（１００）が、１次側と、減衰バネ装置（１８０，１８４）の戻し作用に抗して１次側に対して回転可能な２次側とを有する少なくとも１つの回転振動ダンパ（１１０，１１２；１３２，１３６）を有し、少なくとも１つの回転振動減衰装置（１０）が、少なくとも１つの回転振動ダンパ（１１０，１１２）の領域内に設けられていること、を特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の駆動系。
【請求項２４】
２つの回転振動ダンパ（１１０，１１２）が、トルクフロー内に互いにシリアルに設けられ、中間マス（１１４）を提供するために、一方の回転振動ダンパ（１１０）の２次側が、他方の回転振動ダンパ（１１２）の１次側と連結され、少なくとも１つの回転振動減衰装置（１０）が、中間マス（１１４）の領域内に設けられていること、を特徴とする請求項２３に記載の駆動系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの揺動マス振り子ユニットを有し、この揺動マス振り子ユニットが、
−回転軸を中心として回転可能なキャリヤと、
−キャリヤに対して周方向に回転軸を中心として揺動可能な揺動マスと、
−キャリヤに対する基本相対位置から少なくとも一方向への揺動マスの揺動が、戻し要素の変形を生じさせる、キャリヤに対するキャリヤ支持領域と揺動マスに対する揺動マス支持領域内に支持された又は支持可能な、変形可能な戻し要素と、
−キャリヤに半径方向に移動可能に支持され、キャリヤ支持領域を提供する支持要素と
を有し、キャリヤにおける支持要素の移動によって、キャリヤ支持領域と揺動マス支持領域の間の間隔が変更可能であり、支持要素が、半径方向内側の基底位置の方向に予荷重を受け、回転軸を中心とするキャリヤの回転時に、予荷重とは反対方向に遠心力作用の下で基底位置から半径方向外側に向かって移動可能である、
特に車両の駆動系のための回転振動減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０  ２０１０  ０５３  ５４２号明細書（特許文献１）から、揺動マス振り子ユニットが、リング状にキャリヤの周囲に配置された及びキャリヤに固定されかつ半径方向内側に延在する弾性変形可能な複数の戻し要素を用いてキャリヤに対して周方向に支持された揺動マスを有する、回転振動減衰装置が公知である。キャリヤ内に、半径方向に移動可能な複数の支持要素が設けられ、これら支持要素に、半径方向内側に延在する戻し要素が、周方向に、それぞれのキャリヤ支持領域に支持可能である。支持要素は、これら支持要素に付設されかつ揺動マスに支持された予荷重バネによって半径方向内側に向かって基底位置へと予荷重を受けている。遠心力負荷が少ない又は存在しない場合、支持要素は、予荷重作用の下で基底位置に保持されている。回転数の増加と共に、支持要素は、遠心力に依存して予荷重バネの圧縮を増加させつつ半径方向外側に向かって移動し、これにより、揺動マスから半径方向内側に向かって延在する戻し要素を支持し得るキャリヤ支持領域が、半径方向外側に向かって移動される。これは、揺動マスに対するその取付け部とそれぞれのキャリヤ支持領域の間の、戻し要素の揺動のために使用可能な自由長さを変更するが、キャリヤ支持領域内では、戻し要素が、支持要素を介してキャリヤに対して周方向に支持されている。従って、自由長さのこの変化は、その短縮が揺動マス振り子ユニットの固有振動数を高める有効振り子長さにも影響を与える。その結果、これは、回転数の増加と共に剛性も、これにより固有振動数も増加させる意味で、回転数に依存して、剛性が、従って揺動マス振り子ユニットの固有振動数もが、変更可能であることを生じさせる。これにより、揺動マス振り子ユニットの振動励起次数への回転数の適応を達成するこが試みられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２０１０  ０５３  ５４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、回転数スペクトルにわたって改善された励起次数への適応が達成可能な回転振動減衰装置を設けることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この課題は、少なくとも１つの揺動マス振り子ユニットを有し、この揺動マス振り子ユニットが、
−回転軸を中心として回転可能なキャリヤと、
−キャリヤに対して周方向に回転軸を中心として揺動可能な揺動マスと、
−キャリヤに対する基本相対位置から少なくとも一方向への揺動マスの揺動が、戻し要素の変形を生じさせる、キャリヤに対するキャリヤ支持領域と揺動マスに対する揺動マス支持領域内に支持された又は支持可能な、変形可能な戻し要素と、
−キャリヤに半径方向に移動可能に支持され、キャリヤ支持領域を提供する支持要素と
を有し、キャリヤにおける支持要素の移動によって、キャリヤ支持領域と揺動マス支持領域の間の間隔が変更可能であり、支持要素が、半径方向内側の基底位置の方向に予荷重を受け、回転軸を中心とするキャリヤの回転時に、予荷重とは反対方向に遠心力作用の下で基底位置から半径方向外側に向かって移動可能である、
特に車両の駆動系のための回転振動減衰装置によって解決される。
【０００６】
この場合、更に、少なくとも１つの回転数領域で、基底位置に対する支持要素の半径方向間隔が、遠心力作用の増加と共に逓減的に増加すること、及び／又は、支持要素の遠心力に依存した、即ち回転数に依存した移動によって、戻し要素のバネ剛性が、少なくとも１つの回転数領域で逓増的に増加すること、が行なわれる。
【０００７】
回転振動減衰装置の本発明による構成の場合、回転数の増加に伴う基底位置に対する支持要素の半径方向間隔の逓減的な増加により、及び／又は、支持要素の回転数に依存した移動によって惹起される戻し要素のバネ剛性の逓増的な増加により、回転数にわたって揺動マス振り子ユニットの固有振動数の実質的に直線的な上昇が達成されることを保証することができる。更にまたこのような実質的に直線的な上昇は、例えばエンジンンでの周期的な点火によって惹起される励起次数の回転数の増加と共に上昇する励起振動数に対応付けた振動系の、即ち揺動マス振り子ユニットの固有振動数のコントロールを可能にする。
【０００８】
この関係で、本発明の意味で、“逓減的”との表現が、基本的に確かに上昇はあるが、減少する変化率で、即ち減少する勾配で上昇があることを表現するために使用されることを指摘しておく。相応に、“逓増的に増加する”との表現は、上昇が基本的にある場合に変化率、即ち勾配が増加することを表現するために使用される。
【０００９】
励起次数への最適化した適合もしくは励起次数によるコントロールを達成するため、更に、回転数と戻し要素のバネ剛性の間の関係が、放物線状の経過を備えること、を提案する。
【００１０】
戻し要素が、特に実質的に直線的な荷重特性曲線を有する戻しバネ、特に棒バネとして実現された板バネを含む場合は、戻し要素の戻し特性に、特に簡単に限定的に影響を与えることができる。
【００１１】
揺動マス振り子装置での戻し要素の限定的な位置決めを保証することができるように、戻し要素が、揺動マス及び／又はキャリヤに対して固定されていること、を提案する。
【００１２】
比較的低い回転数における支持要素の半径方向移動は、支持要素が、基底位置で予荷重の作用を受けていること、によって遮断することができる。このやり方で、所定の限界回転数を上回った時に初めて、揺動マス振り子ユニットは、その固有振動数の変化を受けることができる。
【００１３】
基底位置へのもしくは基底位置での支持要素予荷重の付与は、支持要素に、この支持要素に対して基底位置の方向に予荷重を与える予荷重装置、特に予荷重バネが付設されていること、によって得ることができる。
【００１４】
特に有利な形態によれば、予荷重装置が、逓増的な、特に放物線状の予荷重特性曲線を備える。ここでも、“逓増的”との表現は、予荷重装置の負荷、即ち例えば圧縮の増加と共に、その反力が、過剰比例で、即ち増加する勾配で増加することを意味する。
【００１５】
遠心力負荷時の支持要素の限定的な運動は、キャリヤに、支持要素のためのガイドが設けられ、支持要素が、特に実質的に半径方向に移動可能にガイドに、特に周方向移動遊びをもって案内されていること、によって保証することができる。
【００１６】
揺動マスとキャリヤの間の反力伝達のため、支持要素が、戻し要素の周方向の少なくとも一方の側に、キャリヤ支持領域を提供するために周方向支持領域を備えること、を行ない得る。この場合、支持要素が、戻し要素の周方向の両側に周方向支持領域を備える場合には、１つの同じ支持要素に、キャリヤに対する揺動マスの両相対揺動のために１つの反力支持部を得ることができる。
【００１７】
この場合、戻し要素において支持要素の摩擦に依存した妨害を回避するため、戻し要素が、周方向移動遊びをもって周方向支持領域の間に配置されていること、を提案する。
【００１８】
構造的に簡単に実現すべき安定して作用する形態においては、支持要素が、戻し要素のための貫通穴を備え、戻し要素に沿って移動可能であり、特に支持要素の質量重心が、貫通穴の領域内に位置すること、を提案する。特に、質量重心が貫通穴の領域内に位置する場合には、遠心力作用も、閉塞に至る意支持要素の傾倒を実質的に生じさせないことを保証することができる。
【００１９】
少なくとも１つの揺動マス振り子ユニットが、流体を充填された又は充填可能なハウジング内に配置されている場合、この流体によって、同時に、キャリヤ及び戻し要素に対する支持要素のできるだけ摩擦のない移動のための潤滑作用を保証することができる。
【００２０】
本発明による回転振動減衰装置において振動減衰特性もしくは吸収特性をできるだけ効率的に利用できるように、複数の揺動マス振り子ユニットが、特に回転軸を中心として実質的に互いに均等な周方向間隔で設けられていること、を提案する。この場合、支持要素は、少なくとも２つの、特に全ての揺動マス振り子ユニットによって、共通のキャリヤの後に移動可能に支持することができる。
【００２１】
複数の揺動マス振り子ユニットの互いの構造的結合は、少なくとも１つの揺動マスが、少なくとも２つの、特に全ての揺動マス振り子ユニットのための共通の揺動マスを提供する場合にえることができる。この場合、特に、共通の揺動マスが、揺動マスリングを有し、この揺動マスリングが、例えばキャリヤ及びその回転軸をリング状に包囲するように配置され、複数の周方向位置で複数の戻し要素を用いてキャリヤにお対する周方向に支持されているもしくは支持可能である。
【００２２】
本発明の別の態様によれば、冒頭で挙げた課題は、少なくとも１つの揺動マス振り子ユニットを有し、この揺動マス振り子ユニットが、
−回転軸を中心として回転可能なキャリヤと、
−キャリヤに対して周方向に回転軸を中心として揺動可能な揺動マスと、
−キャリヤに対する基本相対位置から少なくとも一方向への揺動マスの揺動が、戻し要素の変形を生じさせる、キャリヤに対するキャリヤ支持領域と揺動マスに対する揺動マス支持領域内に支持された又は支持可能な、変形可能な戻し要素と、
−キャリヤに半径方向に移動可能に支持され、キャリヤ支持領域を提供する支持要素と
を有し、キャリヤにおける支持要素の移動によって、キャリヤ支持領域と揺動マス支持領域の間の間隔が変更可能であり、支持要素が、半径方向内側の基底位置の方向に予荷重を受け、回転軸を中心とするキャリヤの回転時に、予荷重とは反対方向に遠心力作用の下で基底位置から半径方向外側に向かって移動可能である、
特に車両の駆動系のための回転振動減衰装置によって解決される。この場合、更に、支持要素が、キャリヤ支持領域を提供するために、戻し要素の周方向の一方の側だけに周方向支持要素を備えること、が行なわれる。
【００２３】
独自の発明思想を示すこの態様−これは、当然前で検討した態様と関係して特別な利点を生じさせることもできる−により、それぞれの振動周期の一方の半分の位相内でのみ周方向支持を保証することが可能になるので、他方の半分の位相内では、支持要素の除荷及びその摩擦効果から実質的に開放された半径方向移動を得ることができる。
【００２４】
本発明は、更に、本発明により構成された少なくとも１つの回転振動減衰装置を有する、車両のための駆動系に関する。
【００２５】
この場合、例えば、駆動系が、始動要素、特に流体力学的トルクコンバータ又は流体クラッチ又は湿式摩擦クラッチ又は乾式摩擦クラッチを有すること、及び、少なくとも１つの回転振動減衰装置が、始動要素の領域内に設けられていること、が行ない得る。
【００２６】
始動要素は、タービンホイールを有すること、即ち流体力学的トルクコンバータとして形成されていることができ、その場合有利には、タービンホイールが、回転振動減衰装置の揺動マスの少なくとも一部を提供する。
【００２７】
別の有利な態様によれば、十分な振動減衰のために、駆動系が、１次側と、減衰バネ装置の戻し作用に抗して１次側に対して回転可能な２次側とを有する少なくとも１つの回転振動ダンパを有し、少なくとも１つの回転振動減衰装置が、少なくとも１つの回転振動ダンパの領域内に設けられていること、が行ない得る。このような１次側、２次側及びその間で作用する減衰バネ装置を有する回転振動ダンパ−即ち、例えばデュアルマスフライホイール等の形式に応じて構成されている−は、駆動系内で、基本的にトルク伝達のためにも使用されるが、前で説明した回転振動減衰装置もしくはその１つもしくは複数の戻し要素は、一般に、駆動系内で伝達すべきトルクを伝達するために利用されるのではなく、少なくとも所定の運転段階で揺動マスの実質的に自由な振動を可能にするために、トルクを伝達し、その際に振動のきっかけを与えられる構成要素に連結されている。
【００２８】
例えば更に、２つの回転振動ダンパが、トルクフロー内に互いにシリアルに設けられ、中間マスを提供するために、一方の回転振動ダンパの２次側が、他方の回転振動ダンパの１次側と連結され、少なくとも１つの回転振動減衰装置が、中間マスの領域内に設けられていること、が行ない得る。
【００２９】
本発明を、以下で添付の図に関係づけて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】回転振動減衰装置の縦断面図
【図２】図１の注視方向ＩＩに見た図１の回転振動減衰装置の軸方向図
【図３】リング状に形成された揺動マスの支持ディスクが省略された、図２に対応する図
【図４】異なった側から見た、図１の回転振動減衰装置のキャリヤの斜視図ａ）及びｂ）
【図５】異なった切断面で切断した、リング状に形成された揺動マスの縦断面図ａ）及びｂ）
【図６】リング状に形成された揺動マスの斜視図
【図７】揺動マス振り子ユニットの詳細図
【図８】半径方向外側から見た、揺動マス振り子ユニットの支持要素の図
【図９】図８の支持要素の斜視図
【図１０】図８の支持要素の側面図
【図１１】図１０の線ＸＩ−ＸＩに沿って切断した図８の支持要素
【図１２】戻し要素の両側を支持した時の、回転振動減衰装置の揺動マスの周期的な揺動
【図１３】特に支持要素の領域内を部分変更した実施形式の図３に対応する図
【図１４】図１３の回転振動減衰要素の揺動マス振り子ユニットの拡大詳細図
【図１５】半径方向外側から見た図１４の揺動マス振り子ユニとの支持要素
【図１６】図１５の支持要素の斜視図
【図１７】図１５の支持要素の側面図
【図１８】図１７の線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに沿って切断した図１５の支持要素
【図１９】戻し要素の片側を支持した時の揺動マスの周期的な揺動
【図２０】板バネもしくはベンディングビームとして形成された戻し要素の異なった実施形式の図ａ）〜ｄ）
【図２１】板バネもしくはベンディングビームとして形成された別の戻し要素の正面図と側面図ａ）及びｂ）
【図２２】支持要素のための予荷重バネ
【図２３】回転数に対する、実質的に回転数と共に直線的に変化する回転振動減衰装置の固有振動数と、回転数にわたって放物線状に変化する剛性
【図２４】板バネもしくはベンディングビームとして形成された戻し要素の荷重−揺動−特性曲線
【図２５】異なった回転数に対応付けてそれぞれ規定された戻し要素の揺動−荷重−特性曲線によって得られた、回転数にわたって放物線状に変化する剛性
【図２６】支持要素の半径方向の位置に依存して生じる戻し要素の剛性
【図２７】回転数に依存して生じるもしくは調整すべき、半径方向の位置が逓減的に変化する支持要素の半径方向の位置
【図２８】図２２による予荷重バネの荷重−バネストローク−特性曲線
【図２９】バネストロークにわたって、従って回転数に依存して変化する図２８の特性曲線に対する遠心力作用
【図３０】支持要素に対する回転数に依存した遠心力作用と流体圧力作用
【図３１】回転数に対する、予荷重バネの戻し特性に影響を与える値
【図３２】回転数に対する、戻し要素において生じる最大の曲げ負荷を示すグラフ
【図３３】本発明により構成された回転振動減衰装置を有する車両のための駆動系の原理図
【図３４】選択的な実施形式の図３３に対応する図
【図３５】選択的な実施形式の図３３に対応する図
【図３６】選択的な実施形式の図３３に対応する図
【図３７】本発明による構成を有する回転振動減衰装置を統合した流体力学的トルクコンバータの部分縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１〜３は、アブソーバの機能性を満足するために車両の駆動系に統合することもしくは駆動系に連結することができる一般に１０で指示された回転振動減衰装置を示す。回転振動減衰装置１０は、駆動系の構成要素にネジ止めすることによりこの駆動系の構成要素と共に回転するために回転軸Ａを中心として固定されたキャリヤ１２を有する。このキャリヤ１２内に、図３及び４の図で複数の周方向位置に、特にほぼ均等の周方向間隔で、ガイド１４が設けられ、このガイド内に、遠心ウエイトとして有効な支持要素１６が、半径方向に移動可能に収容されている。ガイド１４は、実質的に半径方向に延在する長穴状の空所として形成され、これら空所は、半径方向内側に向かって、支持要素１６の半径方向内側の基底位置を定義するストッパ１８によって画成されている。支持要素１６は、螺旋圧縮バネとして形成された予荷重バネ２０によって半径方向内側に向かってストッパ１８との当接のために、即ちその基底位置へもしくはその基底位置で予荷重を受けて保持されている。この場合、予荷重バネ２０は、キャリヤ１２の半径方向外側のリング状の周縁領域２２に支持される。
【００３２】
キャリヤ１２に、ラジアル軸受２４とスラスト軸受２６を介して支持ディスク２８が、回転軸Ａを中心としてキャリヤ１２に対して基本的に回転可能に支持されている。その半径方向外側の領域で、支持ディスク２８は、例えばネジ止めにより軸方向の一方の側にマスリング３０を支持する。軸方向の他方の側に、例えば別のマスリング３２を固定することができる。支持ディスク２８は、マスリング３０と共に、場合によってはマスリング３２も含めて、一般に３４で示した揺動マス３４を構成する。図６においても認められる、周方向に長く延びた複数の空所３６を貫通する、また、軸方向固定リング３８を、支持ディスク２８のキャリヤ１２とは反対の側に保持する複数のボルト４０、例えばスクリュボルトによって、支持ディスク２８が、従って揺動マス３４が、軸方向にキャリヤ１２に固定される。支持ディスク２８の空所３６内でのボルト４０の周方向移動遊びにより、揺動マス３４は、相応の周方向移動遊び内でキャリヤに対して回転軸Ａを中心として回転可能であるので、空所３６とボルト４０の協働により相対回転角度制限部が提供されている。
【００３３】
揺動マス装置３４は、周方向に連続する、実質的に半径方向に延在する複数の力を伝達するための戻し要素４２によって、キャリヤ１２と連結されている。ここでは例えば板バネとしてもしくは一般にベンディングビームとして形成されたこれら戻し要素４２は、その半径方向外側の領域４４内で、それぞれのクランプ装置４６によってマスリング３０に固定されている。この固定部から出発して、戻し要素は、半径方向内側に向かってキャリヤ１２の周縁領域２２内の開口４８を経てそれぞれの予荷重バネ２０内へ延在する。
【００３４】
図７が示すように、このもしくは各戻し要素４２は、その半径方向内側の終端領域５０によって、対応する支持要素１６の中心開口５２内へもしくは支持要素を経て延在する。開口５２の領域内で、支持要素１６に、互いに横方向に間隔を置いて、例えばピン５４，５６に提供された２つの周方向支持領域５８，６０が設けられている。対応する戻し要素４２の半径方向内側の終端領域５０の周方向両側に位置するこれら周方向支持領域５８，６０は、そのすべてでキャリヤ支持領域６２を定義し、これに対して、戻し要素４２の半径方向外側の終端領域４４がマスリング３２もしくは一般に揺動マス３４に固定されている領域では、揺動マス支持領域６４が構成されている。
【００３５】
以下で更に説明するように、戻し要素４２は、キャリヤ１２内の対応するガイド１４内での遠心力作用下で生じる支持要素１６の半径方向移動を可能にするため、両周方向支持領域５８，６０の間に移動遊びをもって収容されている。この半径方向移動時に支持要素１６の傾倒を防止するため、この支持要素は、その軸方向に整向された両側に、ガイド突起６６，６８を備え、これらガイド突起は、対応する実質的に半径方向に延在する、キャリヤ１２のガイド空所７０もしくは支持ディスク２８のガイド空所７１内へ延在し、このガイド空所内に半径方向に移動可能に案内もしくは収容されている。特に支持ディスク２８とガイド突起６８の相互作用によってそのキャリヤ１２に対する相対回転能力を侵害しないように、空所７１は、キャリヤ１２内の空所７０よりも大きい周方向幅を備えることができる。更に、遠心力作用下で生じる支持要素１６の傾倒は、その質量重心Ｍが開口５２のほぼ中心に位置することによって防止することができる。
【００３６】
前で図１〜１１に関係させてその構造的構成に関して説明した回転振動減衰装置の場合、キャリヤ１２内に半径方向に移動可能に案内されたそれぞれ１つの支持要素と、この支持要素と協働する戻し要素４２と、支持要素１６を半径方向内側に向かって、図７において認められるその基底位置へ予荷重を与える予荷重バネ２０と、揺動マス３４とが、それぞれ１つの揺動マス振り子ユニット７２を構成する。この場合、図示した実施形態では、全部で１０個のこのような揺動マス振り子ユニット７２が設けられ、キャリヤ１２は、全ての揺動マス振り子ユニット７２の支持要素１６のための共通のキャリヤ１２であり、揺動マス３４は、全ての揺動マス振り子ユニット７２のための共通の揺動マス３４である。しかしながら、本発明の原理は、基本的に、揺動マス振り子ユニット７２のそれぞれ又は少なくとも一部に対応付けて、別々のもしくは独自のキャリヤが設けられている場合、及び／又は、揺動マス振り子ユニット７２の全て又は一部に対応付けて、独自の揺動マスが設けられている場合でも、実現することができる。しかしながら、安定性の理由から及び不所望の振動状態を回避するためもしくは全ての揺動マス振り子ユニット７２の同期した振動特性を得るため、少なくとも、全ての揺動マスをリング状の共通の揺動マス３４へ統合することが有利である。
【００３７】
図１２は、図１２では一般にアブソーバ振幅と呼ばれる、時間もしくは導入した振動に対する揺動マス３４の周期的な振動特性を示す。ゼロ交差の領域に、灰色を背景にした揺動領域が認められる。これは、対応する周方向支持領域５８，６０の間に戻し要素４２を遊びをもたせて収容することによって得られる領域である。揺動マス３４を周期的に揺動させた時及び戻し要素４２を相応に周期的に往復変形させた時、常にゼロ交差のところで、即ち、戻し要素４２が張力を受けないキャリヤ１２と揺動マス３４の間の基本相対位置で、周方向支持領域５８，６０の間に戻し要素４２の半径方向内側の終端領域５０を遊びをもたせて収容することによって、短時間の間、キャリヤ１２と揺動マス３４の間で力を伝達することのない状態を生じさせられる。この状態で、戻し要素４２は、対応する支持要素１６に周方向に負荷を与えないので、このような負荷及びこれにより惹起される摩擦効果によって実質的に侵害されない支持要素１６の半径方向移動を生じさせることができる。摩擦効果によってできるだけ侵害されないこの支持要素１６の移動能力は、基本的に、回転振動減衰装置１０が、例えばオイルのような流体を充填された又は充填可能なハウジング内に収容されることによって、さらに支援することもできる。その結果、これは、支持要素１６が、キャリヤ１２及び対応する指示要素１６に対する潤滑作用を受け、これにより遠心力負荷下で容易に移動され得ることを生じさせる。
【００３８】
特に支持要素１６の構成に関して部分変更した実施形態は、図１３〜１９に図示されており、これらの図に関係させて説明する。基本的な構成は、前の説明と一致するので、これに関して述べたことを参照することができる。特に図１４〜１８に、ここの示した支持要素１６’の場合には一方のピン５４’又は５６’しか設けられておらず、相応に一方の周方向支持領域５８’しかキャリヤ支持領域６２’に設けられていないことが認められる。従って、戻し要素４２は、一方の周方向にしかキャリヤ支持領域６２’内で支持することができない。図１３が示すように、全体構成は、周方向に連続する揺動マス振り子ユニット７２’の場合は、択一的にピン５４’が存在し、後に続く揺動マス振り子ユニット７２’の場合は、そこで周囲支持の機能性を他方の周方向に実現できるように、ピン５６’が設けられるようになっている。その結果、これは、半振動ごとにそれぞれ全ての揺動マス振り子ユニット７２’の戻し要素の半分しか有効でなく、これが、回転振動減衰装置１０の全体剛性を半減させることを生じさせる。
【００３９】
当然、このように異なった揺動マス振り子ユニット７２’の周方向の順番が図１３に図示したように交互になる必要がないことを指摘したい。また、基本的に同じ構成、即ち同じ周方向の支持の機能性を有するそれぞれ複数の揺動マス振り子ユニット７２’を、連続して配置することもできる。しかしながら、対称の理由から及びアンバランスを回避するため、図１３に図示した交互の配置が特に有利である。
【００４０】
この実施形態の場合でも支持要素１６’の遠心力に依存した傾倒を回避するため、ここでも、質量重心Ｍは、有利には開口５２の中心に位置する。これを達成するため、支持要素１６’内のそれぞれのピン５４’もしくは５６’の付加的なマスを補正するために、１つ又は複数の穿孔又は開口７４と、場合によってはその中に挿入されるマス要素７６を設けることができる。
【００４１】
図１９内に、このように構成された揺動マス振り子ユニット７２’の機能方式が示されている。これがそれぞれ半振動中にだけ戻し力を発生させるために有効であることが認められる。その際にそれぞれ異なるように形成された複数の揺動マス振り子ユニット７２’の協働により、振動経過全体にわたってそれぞれ１つの戻し力機能性を得ることができる。更に、図１９には、ここでもゼロ交差の近くに灰色を背景にした領域が認められる。基本的に、ここでも、それぞれ存在するピンもしくは周方向支持領域が、ゼロ交差内で、対応する戻し要素４２に対して極僅かな周方向間隔を備えることができる。しかしながら、揺動マス振り子ユニット７２’に対して戻し要素４２が有効でない振動位相内に存在する場合は常に、戻し要素４２は、その半径方向内側の終端領域５０と共に、存在する唯一の周方向支持領域から持ち上がるので、このような遊びは、廃止することもできる。
【００４２】
図２０及び２１は、戻し要素４２の異なった実施バリエーションを示す。この場合、図２０ａ）から２０ｄ）は、異なった幾何学的性質を示す。板バネ上もしくは一般にベンディングビームとして形成された戻し要素４２を備えることができる。この場合、これら図で左側にそれぞれ半径方向外側の終端領域４４が位置し、右側に半径方向内側の終端領域５０が位置する。例えば図２０ａ）では、その半径方向長さにわたって一定の幅を有する戻し要素４２の実質的に直方形の形態が設けられていることが認められる。図２０ｂ）では、三角形曲げバネにおいて、半径方向内側に向かって矢印もしくは矢の先状の先細り部が設けられ、この先細り部が、台形曲げバネを図示した図２０ｃ）では、切頭形で終わっている。図２０ｄ）では、半径方向内側の終端領域５０の方向に片側を湾曲させた戻し要素４２の先細り部が設けられている。
【００４３】
図２１は、その図ａ）及びｂ）に、基本的に図２０ａ）において認められる構成を備える板バネ状の戻し要素４２を示す。しかしながら、半径方向内側の終端領域５０の近くに、広幅側を画成する２つのエッジの領域に面取り７８，８０が設けられている。これら面取りは、特に図１４に示したバリエーションの場合、予荷重バネ２０の半径方向内側の終端領域もしくはそこに位置決めされた予荷重バネのコイルと戻し要素４２の接触を回避することができる。
【００４４】
その他、図２１ｂ）に、半径方向外側に位置する揺動マス支持領域６４と半径方向更に内側に位置するキャリヤ支持領域６２の間に戻し要素２１の自由長Ｌが認められ、そこでは、それぞれ対応する指示要素１６での支持により反力Ｆが導入されることを指摘しておく。この自由長Ｌは、実質的にそれぞれの戻し要素４２の曲げ剛性を、従ってバネ定数を定義し、それぞれの揺動マス振り子ユニット７２もしくは回転振動減衰装置１０の以下で詳細に説明する設計時に、本質的な役割を演じる。
【００４５】
図２２に、側面図で、前で説明した回転振動減衰装置１０でも使用することができるような螺旋圧縮バネとして形成された予荷重バネ２０が認められる。図２２に、予荷重バネ２０が、その半径方向外側の、キャリヤ１２もしくはその周縁領域に支持されるもしくは支持すべき終端領域８２から出発してその半径方向内側の、支持要素１６に支持される終端領域８４に向かって、一般に先細る、例えば切頭円錐状又はコーン状に先細る形態を備えることが認められる。この場合、個々のコイルのピッチは変更することができ、図示した例で、この変更は、半径方向外側の終端領域８２と半径方向内側の終端領域８４の間でコイルのピッチＧが増加するようになっている。また、例えば、半径方向外側の終端領域８２と半径方向内側の終端領域８４の間でこのような予荷重バネ２０の製造のために使用されるバネ線の太さの変更を行なうこともできる。予荷重バネ２０のこの形態により、予荷重バネが、螺旋圧縮ばねにおいて一般に存在する直線的な荷重−ストローク−特性曲線から外れた、以下で詳細に説明する逓増的な剛性を、即ち圧縮の増加と共に増加するバネ定数を有する特性曲線を備えることが得られる。
【００４６】
前でその構造的構成に関して詳細に説明した回転振動減衰装置１０は、基本的に、回転数適応型アブソーバとして有効であるべきである。これは、この振動系の固有振動数が、回転数に依存して変化する励起次数の振動数への固有振動数の調整を維持するために、励起する次数の振動数と共にずれることを意味する。これは、実線Ｋ１で示した、回転数にわたって直線的に変化する固有振動数（この図ではアブソーバ固有振動数と呼ばれる）によって示されている。このような振動系の固有振動数は、一般に、マスに対するバネ剛性の比の平方根によって定義されている。これは、回転数にわたって直線的に変化する固有振動数（曲線Ｋ１）を得るために、図２３の曲線Ｋ２によって示されたように回転数にわたるバネ剛性もしくはバネ定数の放物線状のもしくは２次関数的な増加が必要であることを意味する。
【００４７】
このような振動系の設計時の目標設定は、回転数に依存して、図２３で曲線Ｋ２によって示された剛性の変化とこれから生じる固有振動数の直線的な変化とを得ることにある。
【００４８】
この場合、回転振動減衰装置１０もしくは個々の揺動マス振り子ユニット７２の設計時の基礎は、揺動マス３４の基本相対位置への戻し力を発生させる戻し要素４２が、図２４において曲線もしくは直線Ｋ３で示したような実質的に直線的な荷重−ストローク−特性曲線を備えることにある。ここで、変化領域Ｖ内である程度のズレが生じ得る。特に、小さい揺動の領域のために、例えば板バネ状もしくは一般にベンディングビームとして形成された戻し要素４２は、両支持領域６４，６２の間の所定の自由長Ｌに対して、実質的に直線的な特性曲線経過Ｋ３を備える。
【００４９】
図２５には、新たに、個々の戻し要素４２の剛性もしくはバネ定数もしくは全ての戻し要素４２の総剛性の達成すべき放物線状の変化が、回転数に対する曲線Ｋ２により図示されている。ここで、振動系を考察した場合、基本的に回転運動が存在し、基本相対位置からの角度揺動が発生され得る状況に基づいて、剛性もしくはバネ定数のための単位としてＮｍ／ｒａｄが選択されていることを指摘する。
【００５０】
従って、曲線Ｋ２の放物線状のもしくは２次関数的な増加を得るために、異なった回転数に対して、戻し要素４２の図２４に示したような相応に異なった荷重−ストローク−特性曲線を提供することが必要である。これを、図２５は、１０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍの異なった回転数に対してそれぞれ記入した達成すべき個々のもしくは全ての戻し要素４２の荷重−ストローク−特性曲線Ｋ３によって示す。
【００５１】
図２６に、支持要素１６の半径方向の位置に依存した戻し要素４２のバネ剛性もしくはバネ定数の変化が示されている。例えば図７に示したようなその基底位置ＢＬから出発して半径方向外側に向かって支持要素が大きく移動されるほど、戻し要素４２の自由長Ｌが短くなり、個々の戻し要素４２もしくは戻し要素４２全体が高剛性になる。これは、図２６に図示した曲線Ｋ４が、性質的に、支持要素１６の半径方向の位置、即ち移動距離に依存して生じる全ての戻し要素４２全体の剛性もしくはバネ定数の経過も、個々の戻し要素４２に対する相応の経過も示すことを意味する。この場合、図２６には、更に、基底位置ＢＬにある最小の剛性Ｓｍｉｎから出発して、最大に利用される剛性Ｓｍａｘがある半径方向外側に位置するストップ位置ＰＡに達する時まで、移動距離に対して逓増的な増加、即ち増加する勾配を有する増加があることが認められる。このストップ位置は、例えば、支持要素１６におけるイド突起６６，６８が、キャリヤ１２もしくは支持ディスク２８内の対応する空所７０，７１の半径方向外側の終端領域に当接し、支持要素の更なる半径方向移動が可能でないことによって、得ることもしくは設定することができる。
【００５２】
その場合は、個々のもしくは全ての戻し要素４２のバネ定数もしくは剛性の移動距離、即ち半径方向の位置に依存して生じるこの逓増的な変化から出発して、最終的に移動距離に依存して生じる曲線Ｋ４による剛性と重ね合せて、例えば図２５において曲線Ｋ２により示したような回転数に対する剛性の所望の放物線状の変化を得るために、図２７の曲線Ｋ５により示したような回転数に依存して生じる逓減的に増加する個々の支持要素１６の移動距離を得ることが必要である。この場合、図２７に、回転数０から出発して支持要素１６が、先ず、下の限界回転数ＤＵに達するまで、その基底位置ＢＬに留まることが認められる。これは、予荷重バネ２０の予荷重を与えた取付けによって得られ、回転数が比較的低い時に不所望のもしくは定義できない変位を行なうことができないことを保証する。次に、下の限界回転数ＤＵを上回った時に初めて、半径方向外側に向かう支持要素１６の半径方向移動は、曲線Ｋ５によって示された逓減的な増加で行なわれ、これは、最終的に、回転数が小さい時に、所定の回転数増加が、回転数が大きい時よりも大きい半径方向移動を生じさせることを意味する。上の限界回転数ＤＯに達した時に、支持要素１６は、そのストップ位置ＰＡに達するので、更なる半径方向移動は生じない。
【００５３】
回転数に依存して生じる半径方向の位置の図２７に示したこの逓減的な経過Ｋ５を得るために、支持要素１６に半径方向内側に向かってその基底位置ＢＬの方向に負荷を与える予荷重バネ２０は、基本的に図２８に曲線Ｋ６によって示したその荷重−ストローク−特性曲線の逓増的な経過を有するように形成されている。ここでも、実質的に放物線状の経過が選択される。ストップ位置ＰＡに達した時の半径方向外側に向かう支持要素１６の半径方向移動の制限に基づいて、特性曲線のハッチングを記入した上の領域Ｏも利用されない。最終的に、基底位置ＢＬとストップ位置ＰＡの間で、基底位置ＢＬでの予荷重に相当する下の限界荷重ＫＵと上の限界荷重ＫＯの間の領域が利用される。
【００５４】
バネストロークに対するバネ荷重のこのような逓増的な増加により、半径方向外側に向かう支持要素１６の移動の増加にと共に、未だ十分な移動に対して、予荷重バネ２０による逓増的に増加する反力が対立させられ、これは、基本的に、回転数が増加することによる、即ち半径方向外側に向かう支持要素１６の移動が増加し、その際に予荷重バネ２０の圧縮が増加することによる、図２７に認められる半径方向の位置の逓減的な経過Ｋ５を生じさせる。
【００５５】
支持要素１６が遠心力作用の支配下にあるだけでなく、その半径方向移動に影響を与える他の因子の支配下にもある状況に基づいて、予荷重バネ２０の設計時に、異なった別の態様を考慮する必要がある。その圧縮方向により半径方向に整向された予荷重バネ２０自身は、遠心力の影響の支配下にある。この遠心力の影響は、予荷重バネ２０によって提供される半径方向内側に整向されたバネ荷重を、図２９に図示した意味で低下させる。ここで、曲線Ｋ７で、バネストローク、即ち圧縮に対する、バネ２０によって提供されるバネ荷重への遠心力の影響が示され、バネストロークの増加は、半径方向外側に向かう支持要素１６の移動の増加を、従って当然回転数の増加を示す。圧縮の増加、従って回転数の増加により、遠心力の影響が増加することが認められるが、これは、最終的に、遠心力が回転数と共に２次関数的に増加し、圧縮の増加と共に、未だ遠心力作用の支配下にある予荷重バネ２０の領域が減少することに依存している。予荷重バネ２０の圧縮により、その半径方向外側の終端領域８２から始まってますますコイルは重なり合わせられるので、未だブロック上に置かれてないコイルの数及びこれによる遠心力の支配下にあるマスが減少し、従って、遠心力が回転数と共に２次関数的に増加するにもかかわらず、予荷重バネ２０のバネ荷重へのその作用は、それほどつよく認めることができなくなり、最終的には再び減少する。
【００５６】
即ち、予荷重バネ２０の設計時、この遠心力作用は、所望の荷重−ストローク−特性曲線を得るために、基本的に共に考慮する必要がある。
【００５７】
予荷重バネ２０によって提供される半径方向内側に作用する予荷重への別の影響は、当然、遠心ウェイトとして有効な支持要素１６に作用する遠心力が回転数と共に２次関数的に増加する、図３０に曲線Ｋ８によって表現される状況を有する。しかしながら、支持要素１６だけが、遠心力の支配下にあるのではなく、前で挙げたハウジング内に存在する流体も遠心力の支配下にある。ここで、遠心力が回転軸に対する半径方向間隔の増加と共に同様に増加する状況に基づいて、半径方向内側から半径方向外側に向かって、遠心力に依存して流体内に発生する圧力勾配が生じる。支持要素１６が例えばそれぞれの位置で完全に遠心力に依存して半径方向外側に集まる流体によって包囲されている場合、半径方向外側に向かって整向された表面領域に、半径方向内側に向かって整向された、従って更に半径方向内側に位置する表面領域よりも大きい流体圧力が作用する。この圧力差は、最終的に、図３０の曲線Ｋ９によって示したような、予荷重バネ２０を支援する、即ち基本的に半径方向内側に向かって整向された、支持要素１６に作用する回転数と共に増加する力を生じさせる。ここで、特に、圧力差によって発生した図３０の力に関して、性質的な経過、即ち荷重値しか図示されないことを指摘したい。この力が半径方向内側に向かって整向されているので、この力は、支持要素１６への曲線Ｋ８によって示された遠心力作用に、基本的に反対に作用し、即ち負の符号を有する。
【００５８】
前で図２９及び３０に関して説明した影響因子をまとめると、図２８の曲線Ｋ６によって示したようなそのバネ特性曲線が基本的に逓増的に増加する予荷重バネ２０のために、図３１の曲線Ｋ１０によって示したような回転数に対するバネ荷重が得られる。図３１には、前で曲線Ｋ７，Ｋ８及びＫ９によって説明したような、特性曲線Ｋ６に重ね合せるべきもしくはこれに反対に作用する又はこれを支援する異なった影響因子が図示されている。即ち、調整バネ２０は、前で説明した影響量を考慮して、生じたエンジン回転数に対するバネ荷重の経過が、曲線Ｋ１０によって図示したように、最終的に、支持要素１６の半径方向の位置の図２７において認められる逓減的に増加する経過Ｋ５を結果として伴うように、そのそれぞれの特性曲線Ｋ６を設計すべきである。この逓減的に増加する経過は、更にまた、この半径方向の位置もしくは移動距離に依存して図２６の曲線Ｋ４に従って変化する剛性もしくはバネ定数と関係して、例えば図２４及び図２５の曲線Ｋ２によって示したような、逓増的に、特に放物線状に増加する達成すべき、回転数に依存した振動系の剛性の経過を生じさせる。この逓増的な放物線状の経過Ｋ２は、更にまた、回転数に対する固有振動数の直線的な増加を結果として伴い、従って、励起次数への調整を維持できることを保証する。この場合、系の設計に応じて、利用可能なもしくはバリエーションのために使用可能な回転数領域を、両限界回転数ＤＵとＤＯの間に選択もしくは制限することができる。例えば、その特性曲線Ｋ６を得るための予荷重バネ２０の形態、もしくは、半径方向外側と半径方向内側の表面の間で所望の圧力差を調整するための支持要素１６の造形、もしくは、その実質的に直線的な荷重−ストローク−特性曲線を有する戻し要素４２の設計のような、異なった影響因子の設計は、最終的に異なった影響因子もしくは特性曲線を重ね合せることによって剛性経過Ｋ２に、これにより固有振動数経過Ｋ１に到達するために、例えば試験又はシーリングモデルで互いに調整することができる。
【００５９】
図３２で、回転数に対する曲線Ｋ１１は、戻し要素４２の領域で生じる最大の曲げ応力を、即ち振動運動の実施時に生じる最大の揺動を示す。この場合、低い回転数の時にだけ、空所３６とボルト４０の協働によって提供される回転角度制限が有効であるような大きさの揺動が発生させられることが認められる。しかしながら、回転数の増加と共に、揺動マス３４のション同振幅が、従って変形と、戻し要素４２内に発生した曲げ応力が減少するので、高い回転数の時には、おそらく回転運動ストッパが有効になることによって導入される振動系の離調が生じ得ないことが保証されている。
【００６０】
以下で、図３３〜３７に関して、前で説明した回転振動減衰装置１０の異なった使用の可能性を説明する。
【００６１】
図３３では、駆動系１００が、例えば内燃機関として形成された駆動ユニット１０２を有する。駆動ユニット１０２とトランスミッション１０４、例えばオートマチックトランスミッションの間のトルクフロー内で、一般に１０８で示した始動要素の回転式のウエットルーム１０６内に、前で説明した構成を有する回転振動減衰装置１０が配置されている。この回転振動減衰装置は、揺動マス３４を有する揺動マス振り子ユニット７２によって提供される剛性を有し、キャリヤ１２によって駆動系１００の回転成分に連結されている。この場合、回転式のウェットルーム１０６内に、直列に有効な２つの回転振動ダンパ１１０，１１２を設けることができ、これら回転振動ダンパは、それぞれ１次側と２次側とその間で作用するダンパバネを有し、これらダンパバネを介して、駆動ユニット１０２とトランスミッション１０４の間で伝達されるトルクが導かれる。図示した実施例では、回転振動ダンパ１１０の２次側は、中間マス１１４を提供するための回転振動ダンパ１１２の１次側と連結され、この１次側にキャリヤ１２が連結されている。トルクフロー内でトランスミッション１０４もしくはトランスミッション出力軸１１６に、それぞれジョイントディスク１２０，１２２とその間に位置するプロペラシャフト１２４とを有する一般に１１８で示したプロペラシャフト装置が続く。被動側を、プロペラシャフト１２４は、ファイナルドライブもしくはディファレンシャル１２６に連結されている。これから、トルクがリム１２８もしくはタイヤ１３０に伝達される。例えばディファレンシャルとリム１２８の間の伝達軸のトランスミッション出力軸１１６、もしくは、リム１２８もしくはタイヤ１３０のような異なった伝達軸に対応付けて、その固有弾性に基づいてそれぞれの剛性Ｓｔが示されている。
【００６２】
図３３には、走行方向に縦に組み込まれた駆動系１００−即ち長手方向に整向された駆動ユニット１０２と長手方向に整向されたトランスミッション１０４を有する−が示されているが、図３４は、横に組み込まれた駆動ユニット１０２もしくはトランスミッション１０４を有する駆動系１００を示す。これらの間に、例えば、その２次側が摩擦クラッチ、例えば乾式摩擦クラッチ１３４と連結された中間マスフライホイールの形態の回転振動ダンパ１３２が位置する。例えば同様に回転振動ダンパを有するように形成されたクラッチディスク１３６は、トルクを、例えばマニュアルトランスミッションとして形成されたトランスミッション１０４に更に伝達する。
【００６３】
回転振動ダンパもしくは中間マスフライホイール１３２の２次側に、回転振動減衰装置１０のキャリヤ１２が連結されている。
【００６４】
被動側で、トランスミッション出力軸１１６に、ディファレンシャル１２６と、両リム１２８及びタイヤ１３０を有するドライブシャフトが続く。ここでも、Ｓｔで、ドライブシャフトもしくはホイールのそれぞれの剛性が示されている。
【００６５】
図３５に、駆動ユニット１０２に続く流体力学的トルクコンバータ１５０を始動要素１０８として有する駆動系１００の一部の別の例が示されている。ハウジングもしくはそのもしくはそれと共に回転する回転式のウエットルーム１０６内に、ポンプホイール１３８が設けられている。ポンプホイールの軸方向反対側に、タービンホイール１４０が設けられている。ポンプホイール１３８とタービンホイール１４０の間に、一般に１４２で示したガイドホイールが位置する。ポンプホイール、タービンホイール及びガイドホイールの間の流体循環を有する流体力学的トルク伝達路に対して平行に、ロックアップクラッチを介してトルク伝達路が装置可能である。ロックアップクラッチに、両回転振動ダンパ１１０，１１２が続き、これら回転振動ダンパの間に、中間マス１１４が構成されている。この中間マスに、タービンホイール１４０が、回転振動減衰装置１０のキャリヤ１２と同様に連結されている。ここで、例えば図３５でも認められる回転振動ダンパが、２つのカバーディスクとその間に位置する１つのセンターディスクとを有する公知の構成を備えることができ、両カバーディスクとセンターディスクのどちらかが１次側に、またその場合、それぞれ他方の構成要素が、２次側に付設されていること指摘したい。このような各回転振動ダンパ内で、相応に段階的な減衰特性が得られるように、１つ又は複数のバネセットが並列又は直列に、場合によっては段階的に有効にし得る。
【００６６】
駆動ユニット１０２を介して流体力学的トルクコンバータの入力領域に導入される回転振動もしくは回転むらは、ロックアップクラッチ１４４が接続されたもしくはトルク伝達をする時に、先ず、トルクフロー内で上流に位置する回転振動ダンパ１１０内で低減もしくは減衰させることができる。次に更に中間マス１１４内に導入された回転振動は、励起する次数に相応に設計することによる、これに連結された回転振動減衰装置１０の作用下で、更に低減もしくは吸収することができる。更に十分なフィルタリングもしくは振動減衰は、次に、トルクフロー内で下流に続く別の回転振動ダンパ１１２によって行なうことができる。
【００６７】
ここで異なったバリエーションを採用できることは、当然である。例えば、タービンホイール１４０は、トランスミッション入力軸に、即ち回転振動ダンパ１１２の２次側に連結することができ、これにより、トランスミッション入力軸の質量慣性が高められる。これは、結果として、トルクコンバータの流体力学の作用領域内で、ロックアップクラッチ１４４が切り離された時に、両回転振動ダンパ１１０，１１２のいずれも有効とならないことを伴う。
【００６８】
別のバリエーションの場合、タービンホイールは、揺動マス３４又はその一部を提供することができる。従って、機能融合とこれによりコンパクトなサイズとを保証することができる。このような形態は、ロックアップクラッチ１４４を切り離し、トルクをタービンホイール１４０介して伝達すべき場合は常に、トルク伝達のために回転振動減衰装置１０も利用されるとの結果を伴うが、その場合には、設計は、この状態で、ボルト４０と開口３６の回転角度制限の機能性が有効であり、即ち、戻し要素４２が過度に負荷を受けることがないようにすることができる。ロックアップクラッチ１４４が接続されると、タービンホイールは、揺動マスとしてだけ有効であり、これは、流体の相互作用に基づいて粘性による減衰のためにも寄与する。
【００６９】
また、当然、ロックアップクラッチ１４４は、トルクフロー内で両回転振動ダンパ１１０，１１２の間又はそれどころかその後に位置することもできるが、タービンホイール１４０が被動側をロックアップクラッチ１４４に連結されていることを保証すべきである。相応に、当然、回転振動減衰装置１０のキャリヤ１２も、回転振動ダンパ１１０の１次側又は回転振動ダンパ１１２の２次側と連結することができる。
【００７０】
図３６では、駆動系１００の実施バリエーションが示されているが、この実施バリエーションでは、駆動ユニット１０２が、そのトルクを、例えば回転式のウエットルーム１０６に一体化した中間マスフライホイール１３２を介して伝達する。その２次側に、回転振動減衰装置１０は、そのキャリヤ１２によって連結されている。トルクフロー内で、次に、始動要素、例えば摩擦クラッチ１３４が続く。
【００７１】
図３７には、構造的な実施において、部分縦断面図で流体力学的トルクコンバータ１５０が図示されている。そのハウジング１５２は、回転式のウエットルーム１０６を提供し、駆動側のハウジングシェル１５４と被動側のハウジングシェル１５６を有し、この被動側のハウジングシェルは、同時にポンプホイールシェルを構成し、その内側で、周方向に回転軸Ａを中心として連続する複数のポンプブレード１５８を支持する。提供されたポンプホイール１３８の軸方向反対側に、タービンブレード１６０を有するタービンホイール１４０が位置する。ポンプホイール１３８とタービンホイール１４０の間に、ガイドブレード１６２を有するガイドホイール１４２が位置する。
【００７２】
ロックアップクラッチ１４４は、回転のために駆動側のハウジングシェル１５４と連結された駆動側の摩擦要素もしくはディスク１６４と、回転のために摩擦要素キャリヤ１６６と連結された被動側の摩擦要素もしくはディスク１６８とを有する。これらは、トルク伝達もしくはロックアップクラッチ１４４の接続のためのクラッチピストン１７０によって互いに押し付けることができる。トルクフロー内でロックアップクラッチ１４４に続く、ここでは半径方向外側に位置決めされた回転振動ダンパ１１０は、１次側として、摩擦要素キャリヤ１６６と連結されたセンターディスク要素１７２を有する。その軸方向両側に、カバーディスク要素１７４，１７６が位置し、これらカバーディスク要素は、その半径方向外側の領域によって、実質的に回転振動ダンパ１１０の２次側を提供する。回転振動ダンパ１１０のダンパバネ１８０により、トルクは、センターディスク要素１７２、即ち１次側と、カバーディスク要素１７４，１７６、即ち２次側との間で伝達される。
【００７３】
その半径方向内側の領域により、カバーディスク要素１７４，１７６は、半径方向内側に位置する第２の回転振動ダンパ１１２を構成する。軸方向で互いに不動に結合されたこれらカバーディスク要素の間に、別のセンターディスク要素１８２が位置し、この別のカバーディスク要素は、実質的に、別の回転振動ダンパ１１２の２次側を提供し、ダンパバネ１８４によってトルク伝達のためにカバーディスク要素１７４，１７６と連結されている。
【００７４】
両カバーディスク要素１７４，１７６は、実質的に中間マス装置１１４を提供し、この中間マス装置に、例えば、両カバーディスク要素１７４，１７６を互いに不動に結合するボルト１８６によって、本発明により構成された回転振動減衰装置１０のキャリヤ１２が連結されている。回転振動減衰装置１０の振動マス３４は、両マスリング３０，３２と支持ディスク２８を有し、軸方向で実質的に半径方向に段を付けて配置された両回転振動ダンパ１１０，１１２とタービンホイール１４０の間に位置する。半径方向内側に傾斜を付けた輪郭を有するマスリング３２の造形により、このマスリングは、タービンホイール１４０を、軸方向に干渉するように位置決めすることができるので、軸方向にコンパクトなサイズが可能にされている。
【００７５】
キャリヤ１２が、半径方向内側を、軸受１８８、例えば滑り軸受又は転動体軸受を介してセンターディスク１８２に結合された回転振動減衰装置１０の出力ハブ１９０に回転可能に支承されていることが認められる。この出力ハブ１９０と、タービンホイール１４０も、例えば噛合い係合によって共に回転するために結合されているので、タービンホイールを介して導かれるトルクは、直列に有効な両回転振動ダンパ１１０，１１２を迂回して被動ハブ１９０に導入される。選択的に、前で既に説明したように、タービンホイール１４０は、その質量慣性モーメントを高めるために、キャリヤ１２もしくは一般に中間マス１１４に連結すること又は揺動マス３４に連結することができる。
【００７６】
前で説明した回転振動減衰装置１０の構造的形態が、この場合特に図２３〜３１に関して説明した設計が所望のアブソーバ特性を得るために選択されるどうかに依存せずに、独自の発明的品質を備え、従ってここで説明した独自の発明の一部である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    回転振動減衰装置
１２    キャリヤ
１４    ガイド
１６    支持要素
１８    ストッパ
２０    予荷重バネ
２２    周縁領域
２４    ラジアル軸受
２６    スラスト軸受
２８    支持ディスク
３０    マスリング
３２    別のマスリング
３４    揺動マス
３６    空所
３８    軸方向固定リング
４０    ボルト
４２    戻し要素
４４    半径方向外側の領域
４６    クランプ装置
４８    開口
５０    半径方向内側の終端領域
５２    開口
５４    ピン
５６    ピン
５８    周方向支持領域
６０    周方向支持領域
６２    キャリヤ支持領域
６４    揺動マス支持領域
６６    ガイド突起
６８    ガイド突起
７０    ガイド空所
７１    ガイド空所
７２    揺動マス振り子ユニット
Ｍ      質量重心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ）】
2015513056.tif 000006
【図４ｂ）】
2015513056.tif 000007
【図５ａ）】
2015513056.tif 000008
【図５ｂ）】
2015513056.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015513056.tif 000020
【図１７】
2015513056.tif 000021
【図１８】
2015513056.tif 000022
【図１９】
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【図２０ａ）】
2015513056.tif 000024
【図２０ｂ）】
2015513056.tif 000025
【図２０ｃ）】
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【図２０ｄ）】
2015513056.tif 000027
【図２１ａ）】
2015513056.tif 000028
【図２１ｂ）】
2015513056.tif 000029
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2015513056.tif 000035
【図２８】
2015513056.tif 000036
【図２９】
2015513056.tif 000037
【図３０】
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【図３１】
2015513056.tif 000039
【図３２】
2015513056.tif 000040
【図３３】
2015513056.tif 000041
【図３４】
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【図３５】
2015513056.tif 000043
【図３６】
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【図３７】
2015513056.tif 000045
【国際調査報告】
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2015513056.tif 000047
2015513056.tif 000048
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