JP3476719B2 - ロックアップクラッチにおけるねじり振動ダンパ - Google Patents
ロックアップクラッチにおけるねじり振動ダンパInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項1の上位概
念部分に記載のハイドロダイナミック(流体力学的)な
クラッチ装置のロックアップクラッチにおけるねじり振
動ダンパに関する。
念部分に記載のハイドロダイナミック(流体力学的)な
クラッチ装置のロックアップクラッチにおけるねじり振
動ダンパに関する。
【0002】
【従来の技術】そのようなねじり振動ダンパは、例えば
ドイツ特許出願公開第4333562号明細書(DE 43 3
3 562 A1)から知られている。当該クラッチ装置は、ポ
ンプホイール(ポンプ、インペラ、Pumpenrad)と、タ
ービンシェル(Turbinenschale)をもっているタービンホ
イール(タービン、Turbinenrad)と、ステータ(ガイド
ホイール、Leitrad)とを有して構成されており、それ
ゆえにハイドロダイナミック・トルクコンバータ(hydro
dynamischer Drehmomentwandler)として作用する。ター
ビンシェルは、タービンハブ(Turbinennabe)に対して相
対的に回転可能に配置されており、且つねじり振動ダン
パのための駆動側のダンパエレメントと連結されてい
る。この駆動側のダンパエレメントは、周方向において
作用するエネルギー蓄積器(エネルギーアキュムレー
タ、Energiespeicher)を有する減衰装置(緩衝装置)
を介して、従動側(出力側)のダンパエレメントと作用
結合状態にある(すなわち作用的につながれている)。
当該従動側のダンパエレメントは、その半径方向内側部
にてタービンハブに回転固定に(すなわち、相対回転し
ないように)受け入れられている。
ドイツ特許出願公開第4333562号明細書(DE 43 3
3 562 A1)から知られている。当該クラッチ装置は、ポ
ンプホイール(ポンプ、インペラ、Pumpenrad)と、タ
ービンシェル(Turbinenschale)をもっているタービンホ
イール(タービン、Turbinenrad)と、ステータ(ガイド
ホイール、Leitrad)とを有して構成されており、それ
ゆえにハイドロダイナミック・トルクコンバータ(hydro
dynamischer Drehmomentwandler)として作用する。ター
ビンシェルは、タービンハブ(Turbinennabe)に対して相
対的に回転可能に配置されており、且つねじり振動ダン
パのための駆動側のダンパエレメントと連結されてい
る。この駆動側のダンパエレメントは、周方向において
作用するエネルギー蓄積器(エネルギーアキュムレー
タ、Energiespeicher)を有する減衰装置(緩衝装置)
を介して、従動側(出力側)のダンパエレメントと作用
結合状態にある(すなわち作用的につながれている)。
当該従動側のダンパエレメントは、その半径方向内側部
にてタービンハブに回転固定に(すなわち、相対回転し
ないように)受け入れられている。
【0003】動力車の動力伝達系列(ドライブトレイ
ン、パワートレイン、Antriebsstrang)は、自由振動系
(freies Schwingungssystem)とみなすと、大まかに六つ
の質量体に限定され得る。その際、ポンプホイールを伴
う駆動部が第一の質量体とみなされ、タービンホイール
が第二の質量体とみなされ、トランスミッション入力軸
(主軸、クラッチシャフト、Getriebeeingangswelle)
が第三の質量体とみなされ、カルダンシャフト(Kardanw
elle)及びディファレンシャルが第四の質量体とみなさ
れ、複数の車輪が第五の質量体とみなされ、車両全体が
第六の質量体とみなされる。n個の質量体(すなわちこ
こでは六つの質量体)を有する自由振動系の場合には、
周知のごとくn個の固有振動数(従って六つの固有振動
数)が発生する。ただし、これらのうちの第一の固有振
動数は全体の振動系の回転に関するものであり、振動減
衰に関連しては重要でない。これらの固有振動数が励起
(刺激)される回転数は、内燃機関として構成された前
記駆動部のシリンダ数に依存する。
ン、パワートレイン、Antriebsstrang)は、自由振動系
(freies Schwingungssystem)とみなすと、大まかに六つ
の質量体に限定され得る。その際、ポンプホイールを伴
う駆動部が第一の質量体とみなされ、タービンホイール
が第二の質量体とみなされ、トランスミッション入力軸
(主軸、クラッチシャフト、Getriebeeingangswelle)
が第三の質量体とみなされ、カルダンシャフト(Kardanw
elle)及びディファレンシャルが第四の質量体とみなさ
れ、複数の車輪が第五の質量体とみなされ、車両全体が
第六の質量体とみなされる。n個の質量体(すなわちこ
こでは六つの質量体)を有する自由振動系の場合には、
周知のごとくn個の固有振動数(従って六つの固有振動
数)が発生する。ただし、これらのうちの第一の固有振
動数は全体の振動系の回転に関するものであり、振動減
衰に関連しては重要でない。これらの固有振動数が励起
(刺激)される回転数は、内燃機関として構成された前
記駆動部のシリンダ数に依存する。
【0004】前述のドイツ特許出願公開第433356
2号明細書に係るねじり振動ダンパは、その駆動側のダ
ンパエレメントがタービンシェルに作用し且つその従動
側のダンパエレメントが周知のごとくトランスミッショ
ン入力軸として作用し得る出力軸に作用するので、専門
家の間では通常「タービンダンパ(Turbinendaempfer)」
とよばれており、以下の特性をもつ:従動側のダンパエ
レメントとトランスミッション入力軸との直接結合によ
って、このダンパエレメントを駆動側のダンパエレメン
トと連結させる減衰装置が、トランスミッション入力軸
のねじれの結果生み出される弾性(Elastizitaet)と直列
接続されているとみなされる。ただし、減衰装置のエネ
ルギー蓄積器の剛性がトランスミッション入力軸の剛性
よりも非常にはるかに小さいので、トランスミッション
入力軸が非常にやわらかいとみなされ得る全体の剛性が
結果として生じる。トランスミッション入力軸のこのや
わらかさ(柔軟さ)は、非常に良好な連結解除(衝撃吸
収、衝撃緩和、Entkopplung)を結果として伴う。
2号明細書に係るねじり振動ダンパは、その駆動側のダ
ンパエレメントがタービンシェルに作用し且つその従動
側のダンパエレメントが周知のごとくトランスミッショ
ン入力軸として作用し得る出力軸に作用するので、専門
家の間では通常「タービンダンパ(Turbinendaempfer)」
とよばれており、以下の特性をもつ:従動側のダンパエ
レメントとトランスミッション入力軸との直接結合によ
って、このダンパエレメントを駆動側のダンパエレメン
トと連結させる減衰装置が、トランスミッション入力軸
のねじれの結果生み出される弾性(Elastizitaet)と直列
接続されているとみなされる。ただし、減衰装置のエネ
ルギー蓄積器の剛性がトランスミッション入力軸の剛性
よりも非常にはるかに小さいので、トランスミッション
入力軸が非常にやわらかいとみなされ得る全体の剛性が
結果として生じる。トランスミッション入力軸のこのや
わらかさ(柔軟さ)は、非常に良好な連結解除(衝撃吸
収、衝撃緩和、Entkopplung)を結果として伴う。
【0005】動力伝達系列における固有振動数に関し
て、トランスミッション入力軸の大きな柔軟さが以下の
ように効果をあらわす。すなわち、前に説明した五つの
固有振動数のうちの第三の固有振動数及び第四の固有振
動数が通例のようにピストンとタービンハブとの間に配
置されているねじり振動ダンパと比較して確かにより大
きな振幅を有するように、しかし第三の固有振動数がか
なりより低い回転数のところにあらわれるように、詳し
くいえば第二の固有振動数の大きさ範囲における回転数
のところにあらわれるように効果をあらわす。それによ
って、ロックアップクラッチ(Ueberbrueckungskupplun
g)がすでに、例えば1200U/min(回/分)のよう
な、非常に小さい回転数のところで閉じられたならば、
第三の固有振動数は実際的にもはや効果をあらわさな
い。ただし、第四の固有振動数には、この措置によって
影響が及ぼされ得ない。その結果、この固有振動数に対
応した回転数領域の通過の際に騒音(ノイズ)が発生す
る可能性がある。
て、トランスミッション入力軸の大きな柔軟さが以下の
ように効果をあらわす。すなわち、前に説明した五つの
固有振動数のうちの第三の固有振動数及び第四の固有振
動数が通例のようにピストンとタービンハブとの間に配
置されているねじり振動ダンパと比較して確かにより大
きな振幅を有するように、しかし第三の固有振動数がか
なりより低い回転数のところにあらわれるように、詳し
くいえば第二の固有振動数の大きさ範囲における回転数
のところにあらわれるように効果をあらわす。それによ
って、ロックアップクラッチ(Ueberbrueckungskupplun
g)がすでに、例えば1200U/min(回/分)のよう
な、非常に小さい回転数のところで閉じられたならば、
第三の固有振動数は実際的にもはや効果をあらわさな
い。ただし、第四の固有振動数には、この措置によって
影響が及ぼされ得ない。その結果、この固有振動数に対
応した回転数領域の通過の際に騒音(ノイズ)が発生す
る可能性がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハイドロダ
イナミック・トルクコンバータのロックアップクラッチ
におけるねじり振動ダンパを、ロックアップクラッチの
非常に低いロック回転数(閉回転数、Schliessdrehzah
l、すなわち、この回転数でロックアップクラッチが閉
じる)の場合にもこの回転数に対応する振動数領域より
高いところにそれぞれ可能な限り小さい振幅を有する可
能な限り少数の固有振動数しか生じないように構成する
ことを課題とする。
イナミック・トルクコンバータのロックアップクラッチ
におけるねじり振動ダンパを、ロックアップクラッチの
非常に低いロック回転数(閉回転数、Schliessdrehzah
l、すなわち、この回転数でロックアップクラッチが閉
じる)の場合にもこの回転数に対応する振動数領域より
高いところにそれぞれ可能な限り小さい振幅を有する可
能な限り少数の固有振動数しか生じないように構成する
ことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明により、この課題
は、請求項1又は2に明示されたねじり振動ダンパによ
って解決される。
は、請求項1又は2に明示されたねじり振動ダンパによ
って解決される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下のような遊星歯車装置(Plane
tengetriebe)が使用される。すなわち、当該遊星歯車装
置では、ねじり振動ダンパの駆動側のダンパエレメント
が遊星キャリア(Planetentraeger)として構成されてお
り、当該遊星キャリアに少なくとも一つの遊星歯車(Pla
netenrad)が回転可能に受容されている。当該遊星歯車
が太陽歯車(Sonnenrad)を駆動する。その際、太陽歯車
が従動側のダンパエレメントを形成する。遊星歯車装置
の作用の仕方の結果として、この場合特にその歯車装置
エレメントによって付加的にもたらされる歯車装置質量
によって、質量行列Mが生み出される。当該質量行列が
次に式によって示される:
tengetriebe)が使用される。すなわち、当該遊星歯車装
置では、ねじり振動ダンパの駆動側のダンパエレメント
が遊星キャリア(Planetentraeger)として構成されてお
り、当該遊星キャリアに少なくとも一つの遊星歯車(Pla
netenrad)が回転可能に受容されている。当該遊星歯車
が太陽歯車(Sonnenrad)を駆動する。その際、太陽歯車
が従動側のダンパエレメントを形成する。遊星歯車装置
の作用の仕方の結果として、この場合特にその歯車装置
エレメントによって付加的にもたらされる歯車装置質量
によって、質量行列Mが生み出される。当該質量行列が
次に式によって示される:
【式1】
ここで
【式2】
上述の式に含まれた文字シンボルは、ここでは次のよう
に定義されている: Jt=遊星キャリア慣性モーメント Js=太陽歯車慣性モーメント Jh=空洞歯車(リング歯車)慣性モーメント Jp=遊星歯車慣性モーメント mp=遊星歯車質量 a=軸間隔(遊星歯車中心軸に対する回転軸の軸間隔)
に定義されている: Jt=遊星キャリア慣性モーメント Js=太陽歯車慣性モーメント Jh=空洞歯車(リング歯車)慣性モーメント Jp=遊星歯車慣性モーメント mp=遊星歯車質量 a=軸間隔(遊星歯車中心軸に対する回転軸の軸間隔)
【0009】大括弧内にかかれた式要素(Formelanteil
e)では、左上の式要素及び右下の式要素が質量行列の主
対角(主要項、Hauptdiagonale)を形成し、一方、左下の
式要素及び右上の式要素が質量行列の副対角(第二次
項、Nebendiagonale)を与える。この場合、主対角は、
そこに示された慣性モーメント(慣性質量モーメント、
角運動量、Massentraeghaitsmoment)並びに歯車装置歯
車比(Getriebeuebersetzungen)によって、当該ねじり振
動ダンパの固有振動数を与える。その際、もちろん、エ
ネルギー蓄積器によって与えられる剛性もいっしょにわ
かる。その際、剛性行列(Steifigkeitsmatrix)は以下の
ようになる:
e)では、左上の式要素及び右下の式要素が質量行列の主
対角(主要項、Hauptdiagonale)を形成し、一方、左下の
式要素及び右上の式要素が質量行列の副対角(第二次
項、Nebendiagonale)を与える。この場合、主対角は、
そこに示された慣性モーメント(慣性質量モーメント、
角運動量、Massentraeghaitsmoment)並びに歯車装置歯
車比(Getriebeuebersetzungen)によって、当該ねじり振
動ダンパの固有振動数を与える。その際、もちろん、エ
ネルギー蓄積器によって与えられる剛性もいっしょにわ
かる。その際、剛性行列(Steifigkeitsmatrix)は以下の
ようになる:
【式3】
ここでc′はエネルギー蓄積器の弾性定数(ばね定数)
である。
である。
【0010】質量行列の副対角は、当該ねじり振動ダン
パの「負の固有振動数(negative Eigenfrequenz)」、最
善の連結解除振動数(Entkopplungsfrequenz)、振幅・振
動数応答(Amplituden-Frequenzgang)において最小(極
小)が達成される振動数を示す。副対角も遊星歯車装置
の複数の慣性モーメントに、駆動側のダンパエレメント
と従動側のダンパエレメントとの間の伝動比(歯車比、
Uebersetzung)に、並びにエネルギー蓄積器の剛性に依
存する。
パの「負の固有振動数(negative Eigenfrequenz)」、最
善の連結解除振動数(Entkopplungsfrequenz)、振幅・振
動数応答(Amplituden-Frequenzgang)において最小(極
小)が達成される振動数を示す。副対角も遊星歯車装置
の複数の慣性モーメントに、駆動側のダンパエレメント
と従動側のダンパエレメントとの間の伝動比(歯車比、
Uebersetzung)に、並びにエネルギー蓄積器の剛性に依
存する。
【0011】したがって、遊星歯車装置を備える本発明
に係るねじり振動ダンパでは、副対角(副対角成分)が
ゼロになる歯車装置(伝動装置)なしのねじり振動ダン
パと対照的に、副対角が占められている。このことは、
前述の連結解除振動数の形成において現れる。遊星歯車
装置を有するねじり振動ダンパの場合には質量行列だけ
が重大な意味をもつのではなく、エネルギー蓄積器によ
って与えられる剛性行列も重大な意味をもつので、遊星
歯車装置の歯車装置エレメントにおける並びにエネルギ
ー蓄積器における慣性モーメントの相応の調整によって
連結解除振動数が以下のように、すなわちそれが最も強
力に妨害する固有振動数、つまり動力伝達系列の第三の
固有振動数の振動数領域に属するように決められ得る。
このことは、理想的なケースではこの固有振動数の除去
を、しかし少なくともその振幅の実質的な低下を導く。
に係るねじり振動ダンパでは、副対角(副対角成分)が
ゼロになる歯車装置(伝動装置)なしのねじり振動ダン
パと対照的に、副対角が占められている。このことは、
前述の連結解除振動数の形成において現れる。遊星歯車
装置を有するねじり振動ダンパの場合には質量行列だけ
が重大な意味をもつのではなく、エネルギー蓄積器によ
って与えられる剛性行列も重大な意味をもつので、遊星
歯車装置の歯車装置エレメントにおける並びにエネルギ
ー蓄積器における慣性モーメントの相応の調整によって
連結解除振動数が以下のように、すなわちそれが最も強
力に妨害する固有振動数、つまり動力伝達系列の第三の
固有振動数の振動数領域に属するように決められ得る。
このことは、理想的なケースではこの固有振動数の除去
を、しかし少なくともその振幅の実質的な低下を導く。
【0012】本発明に係るねじり振動ダンパの共振振動
数は、遊星歯車装置によってもたらされる付加的な質量
体の結果としても、駆動部の次のような回転数領域にあ
る。すなわち、当該回転数領域は、例えば内燃機関のよ
うな駆動部のアイドリング回転数より著しく低いところ
にある。遊星歯車装置のポジティブな副次的な効果は、
タービンシェルのより大きなダイナミックな慣性モーメ
ントである。なぜならば、歯車装置を設ける結果として
伝動される、例えば遊星歯車及び空洞歯車のような歯車
装置エレメントの慣性モーメント(当該慣性モーメント
は加速の際に生じる)が、作用するからである。これに
よって、ねじり振動ダンパに見かけ上かなり高い慣性モ
ーメントが発生する。当該慣性モーメントは、駆動部の
クランクシャフトへの反作用によってねじり振動の発生
を妨げる。それによって、比較的わずかなトルク変動し
か原動機前面(Motorfront)に生じない。特にクランクシ
ャフトを介して駆動される付加ユニット(付加集合体、Z
usatzaggregate)を傷めないことは、これの有利な効果
である。
数は、遊星歯車装置によってもたらされる付加的な質量
体の結果としても、駆動部の次のような回転数領域にあ
る。すなわち、当該回転数領域は、例えば内燃機関のよ
うな駆動部のアイドリング回転数より著しく低いところ
にある。遊星歯車装置のポジティブな副次的な効果は、
タービンシェルのより大きなダイナミックな慣性モーメ
ントである。なぜならば、歯車装置を設ける結果として
伝動される、例えば遊星歯車及び空洞歯車のような歯車
装置エレメントの慣性モーメント(当該慣性モーメント
は加速の際に生じる)が、作用するからである。これに
よって、ねじり振動ダンパに見かけ上かなり高い慣性モ
ーメントが発生する。当該慣性モーメントは、駆動部の
クランクシャフトへの反作用によってねじり振動の発生
を妨げる。それによって、比較的わずかなトルク変動し
か原動機前面(Motorfront)に生じない。特にクランクシ
ャフトを介して駆動される付加ユニット(付加集合体、Z
usatzaggregate)を傷めないことは、これの有利な効果
である。
【0013】駆動側のダンパエレメントが遊星キャリア
として作用し且つ一方で当該遊星歯車装置の少なくとも
一つの歯車装置エレメントと、他方ではしかし減衰装置
と作用的に結合している当該遊星歯車装置の場合には、
ねじり振動の導入の際に当該ねじり振動に対応したモー
メントが遊星歯車装置によって分割される。その際、第
一の部分モーメントは駆動側のダンパエレメントに伝え
られ、それに対して第二の部分モーメントは遊星歯車装
置の少なくとも一つの歯車装置エレメントによって形成
された中間質量体(Zwischenmasse)に伝えられる。その
際、これらの部分モーメントは、大きさ及び作用方向に
関して、遊星歯車装置の構成、ダンパエレメントへのそ
れの結合、及び減衰装置の配置に依存している。これら
の部分モーメントのそれぞれが導入されるトルクよりも
大きいことが簡単に起こり得る。しかし、当該両方の部
分モーメントはそのつど二つの質量体(ダンパエレメン
トあるいは中間質量体)の間の減衰装置の本発明に係る
配置の結果として減衰装置のエネルギー蓄積器の変形に
基づいて異なる偏位角度で互いに反対に作用する。その
結果、与えられたトルクが大きさに従って確かに再び導
入されるトルクの規模にある。しかし減衰装置の連結解
除機能の結果として、明らかに滑らか(平ら)にされた
モーメント推移で後に接続されたトランスミッション入
力軸に伝えられ得る。
として作用し且つ一方で当該遊星歯車装置の少なくとも
一つの歯車装置エレメントと、他方ではしかし減衰装置
と作用的に結合している当該遊星歯車装置の場合には、
ねじり振動の導入の際に当該ねじり振動に対応したモー
メントが遊星歯車装置によって分割される。その際、第
一の部分モーメントは駆動側のダンパエレメントに伝え
られ、それに対して第二の部分モーメントは遊星歯車装
置の少なくとも一つの歯車装置エレメントによって形成
された中間質量体(Zwischenmasse)に伝えられる。その
際、これらの部分モーメントは、大きさ及び作用方向に
関して、遊星歯車装置の構成、ダンパエレメントへのそ
れの結合、及び減衰装置の配置に依存している。これら
の部分モーメントのそれぞれが導入されるトルクよりも
大きいことが簡単に起こり得る。しかし、当該両方の部
分モーメントはそのつど二つの質量体(ダンパエレメン
トあるいは中間質量体)の間の減衰装置の本発明に係る
配置の結果として減衰装置のエネルギー蓄積器の変形に
基づいて異なる偏位角度で互いに反対に作用する。その
結果、与えられたトルクが大きさに従って確かに再び導
入されるトルクの規模にある。しかし減衰装置の連結解
除機能の結果として、明らかに滑らか(平ら)にされた
モーメント推移で後に接続されたトランスミッション入
力軸に伝えられ得る。
【0014】本発明に係るねじり振動ダンパの別の構成
では、駆動側のダンパエレメントあるいは(及び)これ
と固定して結合された構成要素が少なくとも領域的に前
記少なくとも一つの歯車装置エレメントの半径方向内側
に配置されており且つ遊星歯車装置の太陽歯車を形成す
ることが考慮に入れられている。この配置の場合にも、
振動挙動に関して前述の利点が生じる。
では、駆動側のダンパエレメントあるいは(及び)これ
と固定して結合された構成要素が少なくとも領域的に前
記少なくとも一つの歯車装置エレメントの半径方向内側
に配置されており且つ遊星歯車装置の太陽歯車を形成す
ることが考慮に入れられている。この配置の場合にも、
振動挙動に関して前述の利点が生じる。
【0015】本発明に係るねじり振動ダンパの場合に
は、さらに、減衰装置が実質的に周方向に延在する少な
くとも一つのダンパスプリング装置をもっており、それ
がそれの周方向に置かれた端部領域によってそれぞれ駆
動側のダンパエレメントあるいは(及び)従動側のダン
パエレメントと協働し得ることが考慮にいれられている
とよい。その際、前記少なくとも一つのダンパスプリン
グ装置は、クラッチ装置の半径方向外側の領域に位置す
る。特に半径方向外側へ減衰装置を移すことは、スプリ
ング体積がより大きくされ得るという利点を導き、それ
に応じてよりソフトなスプリング特性曲線を有する。こ
こで「スプリング」という表現が用いられるならば、こ
れは例えばコイル圧縮ばねあるいはコイル引張りばね、
合成物質(例えばプラスチックなど)ブロック弾性体あ
るいはゴムブロック弾性体等のようなあらゆる弾力のあ
る手段を含むということを指摘しておく。
は、さらに、減衰装置が実質的に周方向に延在する少な
くとも一つのダンパスプリング装置をもっており、それ
がそれの周方向に置かれた端部領域によってそれぞれ駆
動側のダンパエレメントあるいは(及び)従動側のダン
パエレメントと協働し得ることが考慮にいれられている
とよい。その際、前記少なくとも一つのダンパスプリン
グ装置は、クラッチ装置の半径方向外側の領域に位置す
る。特に半径方向外側へ減衰装置を移すことは、スプリ
ング体積がより大きくされ得るという利点を導き、それ
に応じてよりソフトなスプリング特性曲線を有する。こ
こで「スプリング」という表現が用いられるならば、こ
れは例えばコイル圧縮ばねあるいはコイル引張りばね、
合成物質(例えばプラスチックなど)ブロック弾性体あ
るいはゴムブロック弾性体等のようなあらゆる弾力のあ
る手段を含むということを指摘しておく。
【0016】既に言及されたスプリング体積の増大の可
能性を有する半径方向外側への減衰装置の移動(移転)
は、さらに、前記少なくとも一つのダンパスプリング装
置が少なくとも二つのダンパスプリングをもっているこ
とを可能にする。それらのダンパスプリングはそれらの
互いの方へ向いている端部領域にて、周方向に駆動側の
ダンパエレメント及び従動側のダンパエレメントに関し
て移動可能な支持エレメントを介して互いに支持されて
いる。そして、それらのダンパスプリングは互いの方と
は別の方を向いて位置する端部領域にて駆動側のダンパ
エレメントあるいは(及び)従動側のダンパエレメント
に支持されている、あるいは支持され得る、あるいは別
の支持エレメントを介して別のダンパスプリングに支持
されている。
能性を有する半径方向外側への減衰装置の移動(移転)
は、さらに、前記少なくとも一つのダンパスプリング装
置が少なくとも二つのダンパスプリングをもっているこ
とを可能にする。それらのダンパスプリングはそれらの
互いの方へ向いている端部領域にて、周方向に駆動側の
ダンパエレメント及び従動側のダンパエレメントに関し
て移動可能な支持エレメントを介して互いに支持されて
いる。そして、それらのダンパスプリングは互いの方と
は別の方を向いて位置する端部領域にて駆動側のダンパ
エレメントあるいは(及び)従動側のダンパエレメント
に支持されている、あるいは支持され得る、あるいは別
の支持エレメントを介して別のダンパスプリングに支持
されている。
【0017】より大きいあるいは周方向により長いダン
パスプリング装置の場合にも、回転振動が発生してその
際前記スプリングの領域からの流動体の押しのけが誘導
されるときに前記スプリングが当該流動体流によって連
行され且つ軸方向において望まれていないように偏位さ
せられるのを妨げるために、さらにスプリング軸方向支
持装置が前記少なくとも一つのダンパスプリング装置の
ために設けられていると有利である。
パスプリング装置の場合にも、回転振動が発生してその
際前記スプリングの領域からの流動体の押しのけが誘導
されるときに前記スプリングが当該流動体流によって連
行され且つ軸方向において望まれていないように偏位さ
せられるのを妨げるために、さらにスプリング軸方向支
持装置が前記少なくとも一つのダンパスプリング装置の
ために設けられていると有利である。
【0018】ここでは、例えば、当該スプリング軸方向
支持装置がタービンシェルあるいは(及び)軸方向支持
リング等を含むことが考慮にいれられている。さらに、
本発明に係るねじり振動ダンパの場合には、好ましく
は、ロックアップクラッチによって駆動側のダンパエレ
メントがクラッチ装置のハウジングと共通の(共同の)
回転のために連結され得ることが考慮にいれられてい
る。
支持装置がタービンシェルあるいは(及び)軸方向支持
リング等を含むことが考慮にいれられている。さらに、
本発明に係るねじり振動ダンパの場合には、好ましく
は、ロックアップクラッチによって駆動側のダンパエレ
メントがクラッチ装置のハウジングと共通の(共同の)
回転のために連結され得ることが考慮にいれられてい
る。
【0019】ロックアップクラッチのできるだけ大きい
クラッチ力(結合力、Kupplungskraft)の供給のため
に、ロックアップクラッチが多板クラッチ装置(マルチ
ディスククラッチ装置、Lamellenkupplungsanordnung)
を含んでいることが提案される。さらに、ロックアップ
クラッチが減衰装置の半径方向内側の領域に配置されて
いると有利である。
クラッチ力(結合力、Kupplungskraft)の供給のため
に、ロックアップクラッチが多板クラッチ装置(マルチ
ディスククラッチ装置、Lamellenkupplungsanordnung)
を含んでいることが提案される。さらに、ロックアップ
クラッチが減衰装置の半径方向内側の領域に配置されて
いると有利である。
【0020】トルクコンバータの作動中には、それに存
在する流動体力(Fluidkraefte)に基づいてタービンホイ
ールへの軸方向力作用が発生する。タービンホイールが
その所望の軸方向位置に保持されることをもたらすため
に、好ましくは、本発明に係るねじり振動ダンパがさら
にタービン軸方向支持装置をもっている。
在する流動体力(Fluidkraefte)に基づいてタービンホイ
ールへの軸方向力作用が発生する。タービンホイールが
その所望の軸方向位置に保持されることをもたらすため
に、好ましくは、本発明に係るねじり振動ダンパがさら
にタービン軸方向支持装置をもっている。
【0021】このタービン軸方向支持装置は、例えば、
従動側のダンパエレメントを含んでいるとよい。このケ
ースでは、駆動側のダンパエレメントがタービンシェル
と固定して結合されており、且つタービンシェル及び駆
動側のダンパエレメントが軸方向に従動側のダンパエレ
メントに支持され得るような形態であるとよい。
従動側のダンパエレメントを含んでいるとよい。このケ
ースでは、駆動側のダンパエレメントがタービンシェル
と固定して結合されており、且つタービンシェル及び駆
動側のダンパエレメントが軸方向に従動側のダンパエレ
メントに支持され得るような形態であるとよい。
【0022】
【実施例】本発明を、以下に、添付の図面に関連して有
利な実施形態をもとにして説明する。図1は、ハイドロ
ダイナミック・トルクコンバータにおけるねじり振動ダ
ンパを備えるロックアップクラッチの縦断面の上半分を
示す。図2は、ねじり振動ダンパなしに構成されたロッ
クアップクラッチの場合のトルクコンバータのディファ
レンシャルにおける振幅振動数応答を示すログプロット
(対数表示)したグラフを示す。図3は、同様にログプ
ロットした、図2に対応するグラフを示す。ただし、ロ
ックアップクラッチに本発明に係るねじり振動ダンパを
使用している。図4は、動力車の動力伝達系列を示す。
図5は、別の実施形態の図1に対応する図を示す。図6
は、図5において丸く囲まれた領域の拡大図を示す。図
7は、複数のダンパスプリング並びにこれらの間に位置
するスライディングブロック(ガイドシュー、Gleitsch
uhe)を描いた、ダンパスプリング装置の領域における
軸方向に見た図式的な図を示す。
利な実施形態をもとにして説明する。図1は、ハイドロ
ダイナミック・トルクコンバータにおけるねじり振動ダ
ンパを備えるロックアップクラッチの縦断面の上半分を
示す。図2は、ねじり振動ダンパなしに構成されたロッ
クアップクラッチの場合のトルクコンバータのディファ
レンシャルにおける振幅振動数応答を示すログプロット
(対数表示)したグラフを示す。図3は、同様にログプ
ロットした、図2に対応するグラフを示す。ただし、ロ
ックアップクラッチに本発明に係るねじり振動ダンパを
使用している。図4は、動力車の動力伝達系列を示す。
図5は、別の実施形態の図1に対応する図を示す。図6
は、図5において丸く囲まれた領域の拡大図を示す。図
7は、複数のダンパスプリング並びにこれらの間に位置
するスライディングブロック(ガイドシュー、Gleitsch
uhe)を描いた、ダンパスプリング装置の領域における
軸方向に見た図式的な図を示す。
【0023】図1は、ハイドロダイナミック・トルクコ
ンバータ(流対力学的なトルクコンバータ)を示す。当
該トルクコンバータは、例えば内燃機関のクランクシャ
フト3のような駆動部1に固定されており、且つクラン
クシャフト3とともに共通の回転軸心4のまわりで回転
可能である。クランクシャフト3は、半径方向突起部(R
adialansatz)5を有する。当該半径方向突起部には、フ
レックスプレート(Flexplatte)7の半径方向内側の端部
が係合する。当該フレックスプレートは、それの半径方
向外側の領域で、ねじ連結部(スクリュージョイント、V
erschraubung)9を介してコンバータハウジング10に
固定されている。これは、付加的に、半径方向内側の領
域に形成されたジャーナル部(ピン部、Zapfen)11に
よって駆動部1に対して案内されている。その際、この
ジャーナル部11はクランクシャフト3の空所にはまり
込む。
ンバータ(流対力学的なトルクコンバータ)を示す。当
該トルクコンバータは、例えば内燃機関のクランクシャ
フト3のような駆動部1に固定されており、且つクラン
クシャフト3とともに共通の回転軸心4のまわりで回転
可能である。クランクシャフト3は、半径方向突起部(R
adialansatz)5を有する。当該半径方向突起部には、フ
レックスプレート(Flexplatte)7の半径方向内側の端部
が係合する。当該フレックスプレートは、それの半径方
向外側の領域で、ねじ連結部(スクリュージョイント、V
erschraubung)9を介してコンバータハウジング10に
固定されている。これは、付加的に、半径方向内側の領
域に形成されたジャーナル部(ピン部、Zapfen)11に
よって駆動部1に対して案内されている。その際、この
ジャーナル部11はクランクシャフト3の空所にはまり
込む。
【0024】ジャーナル部11は、駆動側の半径方向フ
ランジ13に移行する。当該半径方向フランジは、その
周囲領域においてリングギア(歯車リム、Zahnkranz)1
7を担持する。当該リングギアは、通常のように形成さ
れ且つそれゆえ図示されていないスタータピニオン(ド
ライブピニオン、Anlasserritzel)のかみ合いのために
用いられる。半径方向フランジ13は、周囲領域におい
て軸方向突起部15に移行する。当該軸方向突起部に
は、ポンプシェル(Pumpenschale)19が固定されてい
る。当該ポンプシェルは、半径方向内側の領域において
ハウジングハブ21を担持する。ポンプシェル19は、
半径方向にてさらに外側にブレード(ブレーディング、
Beschaufelung)23をポンプホイール25の形成のた
めに備えている。当該ポンプホイールには、タービンホ
イール27が対応配置されている。当該タービンホイー
ルは、タービンシェル29をブレード31の受け入れの
ために有し、且つタービンホイール脚部(Turbinenradfu
ss)33によって軸方向に固定して、しかし回転は可能
にタービンハブ36に案内されている。タービンハブ3
6へのタービンホイール脚部33の軸方向の固定は、軸
方向固定部34、35によって行われる。その際、駆動
側の軸方向固定部34は、タービンハブ36に半径方向
突出部として一体成形され、他方の軸方向固定部35
は、タービンハブ36へのプレートの溶接によって形成
される。
ランジ13に移行する。当該半径方向フランジは、その
周囲領域においてリングギア(歯車リム、Zahnkranz)1
7を担持する。当該リングギアは、通常のように形成さ
れ且つそれゆえ図示されていないスタータピニオン(ド
ライブピニオン、Anlasserritzel)のかみ合いのために
用いられる。半径方向フランジ13は、周囲領域におい
て軸方向突起部15に移行する。当該軸方向突起部に
は、ポンプシェル(Pumpenschale)19が固定されてい
る。当該ポンプシェルは、半径方向内側の領域において
ハウジングハブ21を担持する。ポンプシェル19は、
半径方向にてさらに外側にブレード(ブレーディング、
Beschaufelung)23をポンプホイール25の形成のた
めに備えている。当該ポンプホイールには、タービンホ
イール27が対応配置されている。当該タービンホイー
ルは、タービンシェル29をブレード31の受け入れの
ために有し、且つタービンホイール脚部(Turbinenradfu
ss)33によって軸方向に固定して、しかし回転は可能
にタービンハブ36に案内されている。タービンハブ3
6へのタービンホイール脚部33の軸方向の固定は、軸
方向固定部34、35によって行われる。その際、駆動
側の軸方向固定部34は、タービンハブ36に半径方向
突出部として一体成形され、他方の軸方向固定部35
は、タービンハブ36へのプレートの溶接によって形成
される。
【0025】タービンハブ36は、かみ合わせ部(歯切
り部、Verzahnung)37を介して出力軸39と作用結合
状態にある。当該出力軸は、通常、トランスミッション
入力軸によって形成され、且つ内部孔41を有する。出
力軸39は、第一のリング状空間53を形成してスリー
ブ43によって取り囲まれている。その際、第二のリン
グ状空間54が半径方向にこのスリーブ43とすでに言
及したハウジングハブ21との間にある。出力軸39の
内部孔41及びリング状空間53、54の符号は、切替
弁(オン・オフ弁、パイロット弁、Schaltventil)55
のアウトレット(出力口)のところに再び見出される。
当該切替弁は、コンバータ液体のための貯蔵部57と連
通している、詳しくはポンプ59を有する導管を介して
連通している。
り部、Verzahnung)37を介して出力軸39と作用結合
状態にある。当該出力軸は、通常、トランスミッション
入力軸によって形成され、且つ内部孔41を有する。出
力軸39は、第一のリング状空間53を形成してスリー
ブ43によって取り囲まれている。その際、第二のリン
グ状空間54が半径方向にこのスリーブ43とすでに言
及したハウジングハブ21との間にある。出力軸39の
内部孔41及びリング状空間53、54の符号は、切替
弁(オン・オフ弁、パイロット弁、Schaltventil)55
のアウトレット(出力口)のところに再び見出される。
当該切替弁は、コンバータ液体のための貯蔵部57と連
通している、詳しくはポンプ59を有する導管を介して
連通している。
【0026】スリーブ43に立ち戻って、これは、フリ
ーホイールベアリング(フリーホイール支持部、Freila
uflager)44の内側リングと回転固定な(すなわち相
対回転しない)結合状態にある。当該フリーホイールベ
アリングは、その周囲領域にステータ46のステータハ
ブ45を担持する。当該ステータとともに、ポンプホイ
ール25及びタービンホイール27が流体力学的なコン
バータ回路47を形成する。
ーホイールベアリング(フリーホイール支持部、Freila
uflager)44の内側リングと回転固定な(すなわち相
対回転しない)結合状態にある。当該フリーホイールベ
アリングは、その周囲領域にステータ46のステータハ
ブ45を担持する。当該ステータとともに、ポンプホイ
ール25及びタービンホイール27が流体力学的なコン
バータ回路47を形成する。
【0027】ステータ46は、二つの軸方向支持部48
及び49の間に軸方向に固定されて収容されている。そ
の際、先に述べた方の軸方向支持部は、軸方向にてポン
プシェル19とフリーホイールベアリング44との間に
配置されており、後に述べたほうの軸方向支持部は、フ
リーホイールベアリング44とタービンハブ36との間
に配置されている。これは他方また、他方の端部で別の
軸方向支持部60を介して駆動側の半径方向フランジ1
3に支持されている。さらに、少なくとも軸方向支持部
49が溝きり部(Nutungen)51をもっており、このよう
にしてリング状空間53、54とコンバータ回路47と
の間の流れ連通を作り出すことが言及される必要がある
だろう。
及び49の間に軸方向に固定されて収容されている。そ
の際、先に述べた方の軸方向支持部は、軸方向にてポン
プシェル19とフリーホイールベアリング44との間に
配置されており、後に述べたほうの軸方向支持部は、フ
リーホイールベアリング44とタービンハブ36との間
に配置されている。これは他方また、他方の端部で別の
軸方向支持部60を介して駆動側の半径方向フランジ1
3に支持されている。さらに、少なくとも軸方向支持部
49が溝きり部(Nutungen)51をもっており、このよう
にしてリング状空間53、54とコンバータ回路47と
の間の流れ連通を作り出すことが言及される必要がある
だろう。
【0028】タービンハブ36は、半径方向外側の領域
にロックアップクラッチ65のピストン63のためのサ
ポート面61を有して形成されている。その際、当該ピ
ストンは、半径方向外側の領域に摩擦ライニング67を
有する。当該摩擦ライニングは、駆動側の半径方向フラ
ンジ13の内側部に設けられた摩擦面と作用結合状態に
され得る。ピストン63は、周囲領域に空所71を備え
ている。軸方向にて半径方向フランジ13とタービンホ
イール27との間にもうけられた伝達エレメント77の
突出部72が当該空所にはまり込む、詳しく言うと周方
向にあそびなしにはまり込む。逆に、ピストン63の突
出部74が前記伝達エレメントの空所73にはまり込
む。従って、前述の空所71、73及び突出部72、7
4は、ピストン63と、タービンシェル29に溶接継ぎ
目によって固定されている伝達エレメント77との間の
回転連行部(回転駆動体、Drehmitnahme)75として用
いられる。
にロックアップクラッチ65のピストン63のためのサ
ポート面61を有して形成されている。その際、当該ピ
ストンは、半径方向外側の領域に摩擦ライニング67を
有する。当該摩擦ライニングは、駆動側の半径方向フラ
ンジ13の内側部に設けられた摩擦面と作用結合状態に
され得る。ピストン63は、周囲領域に空所71を備え
ている。軸方向にて半径方向フランジ13とタービンホ
イール27との間にもうけられた伝達エレメント77の
突出部72が当該空所にはまり込む、詳しく言うと周方
向にあそびなしにはまり込む。逆に、ピストン63の突
出部74が前記伝達エレメントの空所73にはまり込
む。従って、前述の空所71、73及び突出部72、7
4は、ピストン63と、タービンシェル29に溶接継ぎ
目によって固定されている伝達エレメント77との間の
回転連行部(回転駆動体、Drehmitnahme)75として用
いられる。
【0029】タービンシェル29には、半径方向にてさ
らに内側で溶接継ぎ目80によってカバープレート79
が固定されている。当該カバープレートは、ピストン6
3の方へ押し込まれた(絞り出された)ジャーナル部8
2を有する。当該ジャーナル部は、遊星歯車83を受け
るために用いられる。この遊星歯車83は、遊星歯車装
置89の歯車装置エレメント84として作用する。その
際、カバープレート79は、遊星歯車83のためのその
キャリア機能に基づいて、遊星キャリア95として作用
する。遊星歯車83は、その半径方向内側部で遊星歯車
装置89の太陽歯車87と歯係合(かみ合い、Zahneing
riff)85状態にある。その際、太陽歯車87はかみ合
わせ部91によって、タービンハブ36に固定されてい
る湾曲体93と回転固定な結合状態にある。カバープレ
ート79は、それと回転固定に(すなわち相対回転しな
いように)結合された別のカバープレート97、99と
ともに、ねじり振動ダンパ104の駆動側のダンパエレ
メント81を形成する。その際、この駆動側のダンパエ
レメント81は、減衰装置100(当該減衰装置は、周
方向に変形し得るエネルギー蓄積器102、例えば複数
のばねの形でのエネルギー蓄積器を有する)を介して従
動側のダンパエレメント88として作用する太陽歯車8
7と連結されている。その際、この太陽歯車87は、遊
星歯車装置89の別の歯車装置エレメント90として用
いられる。
らに内側で溶接継ぎ目80によってカバープレート79
が固定されている。当該カバープレートは、ピストン6
3の方へ押し込まれた(絞り出された)ジャーナル部8
2を有する。当該ジャーナル部は、遊星歯車83を受け
るために用いられる。この遊星歯車83は、遊星歯車装
置89の歯車装置エレメント84として作用する。その
際、カバープレート79は、遊星歯車83のためのその
キャリア機能に基づいて、遊星キャリア95として作用
する。遊星歯車83は、その半径方向内側部で遊星歯車
装置89の太陽歯車87と歯係合(かみ合い、Zahneing
riff)85状態にある。その際、太陽歯車87はかみ合
わせ部91によって、タービンハブ36に固定されてい
る湾曲体93と回転固定な結合状態にある。カバープレ
ート79は、それと回転固定に(すなわち相対回転しな
いように)結合された別のカバープレート97、99と
ともに、ねじり振動ダンパ104の駆動側のダンパエレ
メント81を形成する。その際、この駆動側のダンパエ
レメント81は、減衰装置100(当該減衰装置は、周
方向に変形し得るエネルギー蓄積器102、例えば複数
のばねの形でのエネルギー蓄積器を有する)を介して従
動側のダンパエレメント88として作用する太陽歯車8
7と連結されている。その際、この太陽歯車87は、遊
星歯車装置89の別の歯車装置エレメント90として用
いられる。
【0030】遊星歯車83がその半径方向外側の領域に
おいてそのかみ合わせ部を介して空洞歯車(リング歯
車、Hohlrad)106と係合状態にあり、当該空洞歯車
が周方向において浮遊して支持されており、しかし軸方
向には図示しないようにして固定され得ることを補足し
て付け加える必要がある。
おいてそのかみ合わせ部を介して空洞歯車(リング歯
車、Hohlrad)106と係合状態にあり、当該空洞歯車
が周方向において浮遊して支持されており、しかし軸方
向には図示しないようにして固定され得ることを補足し
て付け加える必要がある。
【0031】軸方向にて半径方向フランジ13とピスト
ン63との間には、室108がある。出力軸39の内部
孔41が過圧で作用されているとただちに、当該室は軸
方向支持部60における溝切り部110を介して供給を
受ける。この室108内にコンバータ回路47に比べて
過圧がある限り、ピストン63における摩擦ライニング
67が半径方向フランジ13における摩擦面69から引
き離されている程度に、ピストン63がコンバータハウ
ジング10の半径方向フランジ13から離れている。そ
のとき、コンバータハウジング10の運動は、ポンプホ
イール25を介してタービンシェル29へ伝えられる。
タービンハブ36が出力軸39に対して周方向に支持さ
れており且つそれによって慣性を伴っているので、ター
ビンシェル29が周方向にてタービンハブ36に対して
相対運動を行うだろう。この際、カバープレート79、
従って遊星キャリア95が偏位させられ、遊星歯車83
を介して一方では空洞歯車106を及び他方では太陽歯
車87を駆動する。それに加えて、当該太陽歯車には、
遊星キャリア95が減衰装置100のエネルギー蓄積器
102を介して作用する。それによって引き起こされ
て、ねじり振動ダンパ104にて駆動側のダンパエレメ
ント81としての遊星キャリア95と従動側のダンパエ
レメント88としての太陽歯車87との間の相対運動が
生じる。それに応じて、後者のダンパエレメントが運動
を湾曲体93を介してタービンハブ36へ与える。
ン63との間には、室108がある。出力軸39の内部
孔41が過圧で作用されているとただちに、当該室は軸
方向支持部60における溝切り部110を介して供給を
受ける。この室108内にコンバータ回路47に比べて
過圧がある限り、ピストン63における摩擦ライニング
67が半径方向フランジ13における摩擦面69から引
き離されている程度に、ピストン63がコンバータハウ
ジング10の半径方向フランジ13から離れている。そ
のとき、コンバータハウジング10の運動は、ポンプホ
イール25を介してタービンシェル29へ伝えられる。
タービンハブ36が出力軸39に対して周方向に支持さ
れており且つそれによって慣性を伴っているので、ター
ビンシェル29が周方向にてタービンハブ36に対して
相対運動を行うだろう。この際、カバープレート79、
従って遊星キャリア95が偏位させられ、遊星歯車83
を介して一方では空洞歯車106を及び他方では太陽歯
車87を駆動する。それに加えて、当該太陽歯車には、
遊星キャリア95が減衰装置100のエネルギー蓄積器
102を介して作用する。それによって引き起こされ
て、ねじり振動ダンパ104にて駆動側のダンパエレメ
ント81としての遊星キャリア95と従動側のダンパエ
レメント88としての太陽歯車87との間の相対運動が
生じる。それに応じて、後者のダンパエレメントが運動
を湾曲体93を介してタービンハブ36へ与える。
【0032】室108に比べてのコンバータ回路47に
おける過圧が作り出されると、ピストン63が、コンバ
ータハウジング10の半径方向フランジ13の方へ移動
させられ、それによって摩擦ライニング67が摩擦面6
9に接触させられる。そのとき、コンバータハウジング
10の運動が、コンバータ回路47を迂回して直接にピ
ストン63へ伝えられ、且つこれから伝達エレメント7
7を介してタービンシェル29へ達する。当該タービン
シェルから、先にロックアップクラッチ65が開かれて
いる場合に述べられたのと全く同様に伝達が行われる。
おける過圧が作り出されると、ピストン63が、コンバ
ータハウジング10の半径方向フランジ13の方へ移動
させられ、それによって摩擦ライニング67が摩擦面6
9に接触させられる。そのとき、コンバータハウジング
10の運動が、コンバータ回路47を迂回して直接にピ
ストン63へ伝えられ、且つこれから伝達エレメント7
7を介してタービンシェル29へ達する。当該タービン
シェルから、先にロックアップクラッチ65が開かれて
いる場合に述べられたのと全く同様に伝達が行われる。
【0033】遊星歯車装置89を備えるねじり振動ダン
パ104の構造上の当該構成から結果として生じる作用
の仕方を、図2〜4をもとにして詳細に説明する。図4
は、動力車の動力伝達系列112を示す。その際、この
動力伝達系列は、六つの実質的な振動能力のある構成要
素に限定されている。第一の実質的な構成要素として
は、駆動部1がトルクコンバータのポンプホイールと関
連して言及される。当該ポンプホイールには、第二の構
成要素としてのタービンシェル29が隣接する。出力軸
39にたとえ得る有段式オートマチックトランスミッシ
ョン(Stufenautomat)116のトランスミッション入力
軸が第三の構成要素を形成する。カルダン(カルダンシ
ャフト)がディファレンシャルと関連して(これら両方
が符号118を付されている)、動力伝達系列112の
第四の構成要素を形成する。車輪120が第五の構成要
素として働く一方で、動力車全体114が第六の構成用
をとして作用する。そのような動力伝達系列112に由
来して、ねじり振動ダンパなしのロックアップクラッチ
が使用され、その結果駆動部1により発せられたねじり
振動がフィルタをかけられずに出力軸39に伝えられる
とき、振幅・振動数応答、例えばタービンシェルについ
ての振幅・振動数応答が、図2に示されているようにな
る。その際、振動系(当該振動系としては動力伝達系列
112評価される必要がある)の振幅特性(振幅推移)
が振動数応答(Frequenzgang)に関して示されている。つ
まり詳しく言えば、振幅特性についても振動数特性(振
動数推移)についても、それぞれ対数表示で示されてい
る。はじめにすでに説明したように、以下の質量体、す
なわち駆動部(動力部)及びポンプホイール、タービン
シェル、トランスミッション入力部、カルダン及びディ
ファレンシャル、車輪、並びに車両に限定されている動
力伝達系列112の場合には、五つの固有振動数EFが生
じる。それらのうちの四つの主要なものEF1〜EF4が図
2に示されている。第五の固有振動数は、図示されてお
らず、本発明に関しては重要でもない。
パ104の構造上の当該構成から結果として生じる作用
の仕方を、図2〜4をもとにして詳細に説明する。図4
は、動力車の動力伝達系列112を示す。その際、この
動力伝達系列は、六つの実質的な振動能力のある構成要
素に限定されている。第一の実質的な構成要素として
は、駆動部1がトルクコンバータのポンプホイールと関
連して言及される。当該ポンプホイールには、第二の構
成要素としてのタービンシェル29が隣接する。出力軸
39にたとえ得る有段式オートマチックトランスミッシ
ョン(Stufenautomat)116のトランスミッション入力
軸が第三の構成要素を形成する。カルダン(カルダンシ
ャフト)がディファレンシャルと関連して(これら両方
が符号118を付されている)、動力伝達系列112の
第四の構成要素を形成する。車輪120が第五の構成要
素として働く一方で、動力車全体114が第六の構成用
をとして作用する。そのような動力伝達系列112に由
来して、ねじり振動ダンパなしのロックアップクラッチ
が使用され、その結果駆動部1により発せられたねじり
振動がフィルタをかけられずに出力軸39に伝えられる
とき、振幅・振動数応答、例えばタービンシェルについ
ての振幅・振動数応答が、図2に示されているようにな
る。その際、振動系(当該振動系としては動力伝達系列
112評価される必要がある)の振幅特性(振幅推移)
が振動数応答(Frequenzgang)に関して示されている。つ
まり詳しく言えば、振幅特性についても振動数特性(振
動数推移)についても、それぞれ対数表示で示されてい
る。はじめにすでに説明したように、以下の質量体、す
なわち駆動部(動力部)及びポンプホイール、タービン
シェル、トランスミッション入力部、カルダン及びディ
ファレンシャル、車輪、並びに車両に限定されている動
力伝達系列112の場合には、五つの固有振動数EFが生
じる。それらのうちの四つの主要なものEF1〜EF4が図
2に示されている。第五の固有振動数は、図示されてお
らず、本発明に関しては重要でもない。
【0034】振幅に関して最も強い図示された固有振動
数EF1は、10Hzより下の非常に低い振動数のところ
にある。第二の固有振動数EF2は、ただしEF1に比べて
著しく低下した振幅で、明らかにより高い振動数のとこ
ろで、大きさに関してほぼ30Hzのところで発生す
る。EF3及びEF4は、50Hzより上のさらにより高い
振動数のところに続く。
数EF1は、10Hzより下の非常に低い振動数のところ
にある。第二の固有振動数EF2は、ただしEF1に比べて
著しく低下した振幅で、明らかにより高い振動数のとこ
ろで、大きさに関してほぼ30Hzのところで発生す
る。EF3及びEF4は、50Hzより上のさらにより高い
振動数のところに続く。
【0035】よりわずかなエネルギー消費にとって有利
な結果となるように、最近のハイドロダイナミック・ト
ルクコンバータの場合には、摩擦ライニング67がコン
バータハウジング10の摩擦面69に接触してトルクが
コンバータ回路47を迂回して直接に出力軸39へ伝え
られる軸方向位置へピストン63を動かすために、ロッ
クアップクラッチがすでに低いロック振動数(閉振動
数、Schliessfrequenz)fsのところで駆動(トリガー、
制御)される(ansteuern)必要がある。そこで、ロック
アップクラッチ65をすでに1200U/min(毎分1
200回転)のところで閉じるように努力がなされてい
る。このことは、4つのシリンダを有する内燃機関の場
合にとりわけ決定的な二次(セカンドオーダー)の刺激
(kritischezweite Ordnung der Anregung)に由来して、
40Hzの振動数に相当する。それに従って、EF1及び
EF2はこのロック振動数fsより低いところにあり、動力
伝達系列112におけるわずらわしいノイズ(騒音)に
通じない。なぜならば、ねじり振動ダンパ104がコン
バータ運転中にモーメント変換(Momentenwandlung)と結
びついている比較的高い負荷モーメント(Lastmoment)に
基づいてブロックされているからである。これと対照的
に、EF3及びEF4は、ロック振動数fsより高いところに
あり、わずらわしいノイズに通じる。このことは特にEF
3にかかわる。
な結果となるように、最近のハイドロダイナミック・ト
ルクコンバータの場合には、摩擦ライニング67がコン
バータハウジング10の摩擦面69に接触してトルクが
コンバータ回路47を迂回して直接に出力軸39へ伝え
られる軸方向位置へピストン63を動かすために、ロッ
クアップクラッチがすでに低いロック振動数(閉振動
数、Schliessfrequenz)fsのところで駆動(トリガー、
制御)される(ansteuern)必要がある。そこで、ロック
アップクラッチ65をすでに1200U/min(毎分1
200回転)のところで閉じるように努力がなされてい
る。このことは、4つのシリンダを有する内燃機関の場
合にとりわけ決定的な二次(セカンドオーダー)の刺激
(kritischezweite Ordnung der Anregung)に由来して、
40Hzの振動数に相当する。それに従って、EF1及び
EF2はこのロック振動数fsより低いところにあり、動力
伝達系列112におけるわずらわしいノイズ(騒音)に
通じない。なぜならば、ねじり振動ダンパ104がコン
バータ運転中にモーメント変換(Momentenwandlung)と結
びついている比較的高い負荷モーメント(Lastmoment)に
基づいてブロックされているからである。これと対照的
に、EF3及びEF4は、ロック振動数fsより高いところに
あり、わずらわしいノイズに通じる。このことは特にEF
3にかかわる。
【0036】この問題に由来して、図3に示されている
ような本発明に係るねじり振動ダンパ104によって獲
得され得る振幅・振動数応答への注意を喚起したい。遊
星歯車装置89によって引き起こされる質量行列の副対
角の補充(副対角成分を埋めること)並びにエネルギー
蓄積器102の配置に基づいて、図3に振動数領域EF3
及びEF4において一点鎖線で示されており且つ所定の連
結解除振動数Ekを有するような振幅・振動数応答が可能
にされる。当該連結解除振動数のところでは最小の振幅
が現れる。遊星歯車装置89の歯車装置ギア比(Getrieb
euebersetzung)に関与させられる質量体並びにエネルギ
ー蓄積器102を相応に調和させることによって、この
連結解除振動数Ekが、図3においてEF3及びEF4の振動
数領域において破線で示された振幅・振動数応答の固有
振動数EF4に可能な限りぴったりに近づけられ、理想的
なケースではEF4と一致する。振幅EF4を有する破線と
連結解除振動数Ekを有する一点鎖線との重ね合わせに基
づいて、真ん中の点線が結果として生じる。この場合に
は、振幅EF4が存在しない。それに従って、この箇所で
は、ロックアップクラッチ65が閉じている、すなわち
連動状態にされている(つながれている)場合のノイズ
問題が生じない。
ような本発明に係るねじり振動ダンパ104によって獲
得され得る振幅・振動数応答への注意を喚起したい。遊
星歯車装置89によって引き起こされる質量行列の副対
角の補充(副対角成分を埋めること)並びにエネルギー
蓄積器102の配置に基づいて、図3に振動数領域EF3
及びEF4において一点鎖線で示されており且つ所定の連
結解除振動数Ekを有するような振幅・振動数応答が可能
にされる。当該連結解除振動数のところでは最小の振幅
が現れる。遊星歯車装置89の歯車装置ギア比(Getrieb
euebersetzung)に関与させられる質量体並びにエネルギ
ー蓄積器102を相応に調和させることによって、この
連結解除振動数Ekが、図3においてEF3及びEF4の振動
数領域において破線で示された振幅・振動数応答の固有
振動数EF4に可能な限りぴったりに近づけられ、理想的
なケースではEF4と一致する。振幅EF4を有する破線と
連結解除振動数Ekを有する一点鎖線との重ね合わせに基
づいて、真ん中の点線が結果として生じる。この場合に
は、振幅EF4が存在しない。それに従って、この箇所で
は、ロックアップクラッチ65が閉じている、すなわち
連動状態にされている(つながれている)場合のノイズ
問題が生じない。
【0037】出力軸39の手前にエネルギー蓄積器を配
置することに基づいて、ロック振動数fsより低い領域に
振幅EF3がずらされ、従ってノイズ問題の原因とならな
い。
置することに基づいて、ロック振動数fsより低い領域に
振幅EF3がずらされ、従ってノイズ問題の原因とならな
い。
【0038】図5〜7は、本発明に係るねじり振動ダン
パの別の実施形態を示す。構造及び機能に関して前に述
べた構成要素に相当する構成要素は、同一の符号によっ
て添字「a」を付して記述されている。以下では、主と
して、前述の実施形態に対する構造上の相違点に立ち入
る。そのために、図5にはまた、トルクコンバータの構
造上の相違点のある部分だけが示されている。
パの別の実施形態を示す。構造及び機能に関して前に述
べた構成要素に相当する構成要素は、同一の符号によっ
て添字「a」を付して記述されている。以下では、主と
して、前述の実施形態に対する構造上の相違点に立ち入
る。そのために、図5にはまた、トルクコンバータの構
造上の相違点のある部分だけが示されている。
【0039】図5に係る実施形態では、ロックアップク
ラッチ65aが多板クラッチとして構成されている。複
数の外側板150aを軸方向に可動に、しかしながら回
転固定に(すなわち相対回転しないように)担持する板
担持体(ディスクキャリア)152aは、溶接等によっ
てコンバータハウジング10aに固定されている。担持
体152aには、軸方向ストッパ154aが設けられて
いる。当該軸方向ストッパは、図5の図示において右へ
向かっての外側板150aの運動を制限する。各外側板
150aの間には内側板156aが食い込んでいる。当
該内側板は、内側板担持体158aと回転固定に、しか
し軸方向には可動に結合されている。
ラッチ65aが多板クラッチとして構成されている。複
数の外側板150aを軸方向に可動に、しかしながら回
転固定に(すなわち相対回転しないように)担持する板
担持体(ディスクキャリア)152aは、溶接等によっ
てコンバータハウジング10aに固定されている。担持
体152aには、軸方向ストッパ154aが設けられて
いる。当該軸方向ストッパは、図5の図示において右へ
向かっての外側板150aの運動を制限する。各外側板
150aの間には内側板156aが食い込んでいる。当
該内側板は、内側板担持体158aと回転固定に、しか
し軸方向には可動に結合されている。
【0040】ピストン63aは、板担持体152aに関
してすきまをなくされて(密封に)案内されており、さ
らに、半径方向内側でハウジング10aと好ましくは固
定結合されている支持エレメント160aに関してすき
まをなくして案内されている。ピストン63aとハウジ
ング10aとの間に形成された室108aは、前述した
ものと全く同様に、トランスミッション入力軸の中心開
口部等と流動体交換連通状態にある。それによって、室
108aにおける流動体圧力増大に応じて、トルクコン
バータ内部を支配する圧力に抗してピストン63aが図
5の図示で右へ向かって動かされ得る。その際、それに
最も近くに位置する外側板150aを押す。そのとき、
軸方向ストッパ154aによって挟み込み力(Einspannk
raft)が発生させられる。当該挟み込み力は、外側板1
50aと内側板156aとの間の回転結合を発生させ
る。この領域には、すなわち前記の板の領域には、摩擦
ライニング等が設けられていてもよい。
してすきまをなくされて(密封に)案内されており、さ
らに、半径方向内側でハウジング10aと好ましくは固
定結合されている支持エレメント160aに関してすき
まをなくして案内されている。ピストン63aとハウジ
ング10aとの間に形成された室108aは、前述した
ものと全く同様に、トランスミッション入力軸の中心開
口部等と流動体交換連通状態にある。それによって、室
108aにおける流動体圧力増大に応じて、トルクコン
バータ内部を支配する圧力に抗してピストン63aが図
5の図示で右へ向かって動かされ得る。その際、それに
最も近くに位置する外側板150aを押す。そのとき、
軸方向ストッパ154aによって挟み込み力(Einspannk
raft)が発生させられる。当該挟み込み力は、外側板1
50aと内側板156aとの間の回転結合を発生させ
る。この領域には、すなわち前記の板の領域には、摩擦
ライニング等が設けられていてもよい。
【0041】内側板担持体158aは、鋲留め、溶接等
によってカバープレート97aと結合させられている。
当該カバープレートは、この結合領域から半径方向外側
に向かって延びており、そこで減衰装置100aのスプ
リング(例えばばね)102a、すなわちエネルギー蓄
積器102aのための制御エッジ(Ansteuerkanten)16
2aを形成する。さらに、カバープレート97aが軸方
向領域164aにおいて軸方向にスプリング102aの
外側を通って延びており、そのとき符号166aのとこ
ろでタービンシェル29aと、例えばレーザー溶接等に
よって、固定結合されている。その結果、ここではター
ビンシェル29aを駆動側のダンパエレメント81aと
結合した構成要素とみなすか、あるいは駆動側のダンパ
エレメントの一部とみなすことができる。カバープレー
ト97aないしはそれの軸方向領域164aから、別の
カバープレート部分168aが半径方向内側に向かって
延在する。当該カバープレート部分は、同様にスプリン
グ102aのための制御エッジ170aを形成する。
によってカバープレート97aと結合させられている。
当該カバープレートは、この結合領域から半径方向外側
に向かって延びており、そこで減衰装置100aのスプ
リング(例えばばね)102a、すなわちエネルギー蓄
積器102aのための制御エッジ(Ansteuerkanten)16
2aを形成する。さらに、カバープレート97aが軸方
向領域164aにおいて軸方向にスプリング102aの
外側を通って延びており、そのとき符号166aのとこ
ろでタービンシェル29aと、例えばレーザー溶接等に
よって、固定結合されている。その結果、ここではター
ビンシェル29aを駆動側のダンパエレメント81aと
結合した構成要素とみなすか、あるいは駆動側のダンパ
エレメントの一部とみなすことができる。カバープレー
ト97aないしはそれの軸方向領域164aから、別の
カバープレート部分168aが半径方向内側に向かって
延在する。当該カバープレート部分は、同様にスプリン
グ102aのための制御エッジ170aを形成する。
【0042】軸方向に両方のカバープレート97a、1
68aの間には、遊星キャリア95aの形でのハブディ
スクが食い込み、且つ全く同様にスプリング102aの
ための制御エッジ172aを形成する。従って、カバー
プレートあるいはカバープレート部分168a、97a
並びにハブディスク95aないしは遊星キャリア95a
によってねじりダンパ装置が形成されている。当該ねじ
りダンパ装置では、両方のカバープレート97a、16
8aが駆動側のダンパエレメント81aを形成し、且
つ、遊星キャリア95aが従動側のダンパエレメント8
8aを形成する。そのために、遊星キャリア95aがそ
の半径方向内側の領域においてタービンハブ36aと軸
方向にも回転固定にも結合している。図6の拡大図に示
されるように、遊星キャリア95aは、その足領域17
4aにおいて角度をもって(直角に)折り曲げられてお
り、且つそこで軸方向にも半径方向にもタービンハブ3
6aに支持されているとよい。
68aの間には、遊星キャリア95aの形でのハブディ
スクが食い込み、且つ全く同様にスプリング102aの
ための制御エッジ172aを形成する。従って、カバー
プレートあるいはカバープレート部分168a、97a
並びにハブディスク95aないしは遊星キャリア95a
によってねじりダンパ装置が形成されている。当該ねじ
りダンパ装置では、両方のカバープレート97a、16
8aが駆動側のダンパエレメント81aを形成し、且
つ、遊星キャリア95aが従動側のダンパエレメント8
8aを形成する。そのために、遊星キャリア95aがそ
の半径方向内側の領域においてタービンハブ36aと軸
方向にも回転固定にも結合している。図6の拡大図に示
されるように、遊星キャリア95aは、その足領域17
4aにおいて角度をもって(直角に)折り曲げられてお
り、且つそこで軸方向にも半径方向にもタービンハブ3
6aに支持されているとよい。
【0043】回転固定な連結を獲得するために、例えば
足部174aがその内周開口部の領域で回転対称でない
プロフィール(輪郭、Profil)、例えば多角形の形での
回転対称でないプロフィールを有するとよい。あるい
は、その代わりにまたは付加的に、当該足部がほぼ軸方
向に延在するそれのリング状の領域176aにおいてコ
ーキング(Verstemmung)によって、すなわち材料変形(Ma
terialumformung)によって、タービンハブ36aの領域
に、図6に示されているように、固定されるとよい。そ
の際、前記足部がこのリング状の領域176aに一種の
かみ合わせ部を有し、タービンハブ36aの、変形によ
って移動させられた材料領域180aが当該かみ合わせ
部に食い込み得る、ないしは押し込まれ得ると有利であ
る。ここでは全く同様に溶接等による結合も可能であ
る。
足部174aがその内周開口部の領域で回転対称でない
プロフィール(輪郭、Profil)、例えば多角形の形での
回転対称でないプロフィールを有するとよい。あるい
は、その代わりにまたは付加的に、当該足部がほぼ軸方
向に延在するそれのリング状の領域176aにおいてコ
ーキング(Verstemmung)によって、すなわち材料変形(Ma
terialumformung)によって、タービンハブ36aの領域
に、図6に示されているように、固定されるとよい。そ
の際、前記足部がこのリング状の領域176aに一種の
かみ合わせ部を有し、タービンハブ36aの、変形によ
って移動させられた材料領域180aが当該かみ合わせ
部に食い込み得る、ないしは押し込まれ得ると有利であ
る。ここでは全く同様に溶接等による結合も可能であ
る。
【0044】遊星キャリア95aは、それぞれの付加部
あるいは打ち出し部(Auspraegungen)あるいはジャーナ
ル部82aによって遊星歯車83aを、場合によっては
例えば真鍮製のベアリングブッシュ(支持スリーブ、La
gerhuelse)182aの介装(中間支持)のもとで担持す
る。遊星歯車は、半径方向外側で、自由に回転可能な、
つまり浮遊して支持されている空洞歯車106aとかみ
合い、且つ半径方向内側で、タービンシェル29aの、
ここでは太陽歯車87aを形成する脚部(足部)33a
に形成されたかみ合わせ部184aとかみ合う。かみ合
わせ部184aの領域でタービンシェル29aの脚部3
3aはタービンハブ36aに固定されているのではな
く、これに回転可能に装着されていることを指摘してお
く。
あるいは打ち出し部(Auspraegungen)あるいはジャーナ
ル部82aによって遊星歯車83aを、場合によっては
例えば真鍮製のベアリングブッシュ(支持スリーブ、La
gerhuelse)182aの介装(中間支持)のもとで担持す
る。遊星歯車は、半径方向外側で、自由に回転可能な、
つまり浮遊して支持されている空洞歯車106aとかみ
合い、且つ半径方向内側で、タービンシェル29aの、
ここでは太陽歯車87aを形成する脚部(足部)33a
に形成されたかみ合わせ部184aとかみ合う。かみ合
わせ部184aの領域でタービンシェル29aの脚部3
3aはタービンハブ36aに固定されているのではな
く、これに回転可能に装着されていることを指摘してお
く。
【0045】回転動作中に、遊星キャリア95aとカバ
ープレート97a、168aとの間の相対回転を導くね
じり振動が、各制御エッジ162a、170a、及び1
72aの間でのスプリング102aの圧縮の結果を伴っ
て発生すると、このことは、全く同様に、タービンシェ
ル29aと遊星キャリア95aとの間の相対回転を導
く。なぜならば、タービンシェル29aがカバープレー
ト97a、168aと固定結合されているからである。
この回転によって、遊星歯車83aも回転させられる。
そして、遊星歯車83aを介して空洞歯車106aが回
転させられる。そのことから結果として、図1〜4に関
連して先に述べられたような機能方法が生じる。その
際、いまは遊星キャリア95aとして従動側のダンパエ
レメント88aが用いられているという相違点がある。
すなわち、駆動部に由来して、遊星歯車83a及び空洞
歯車106aを含む振動系への振動エネルギーの一部の
導出が、減衰装置100aの後ろではじめて行われる。
ープレート97a、168aとの間の相対回転を導くね
じり振動が、各制御エッジ162a、170a、及び1
72aの間でのスプリング102aの圧縮の結果を伴っ
て発生すると、このことは、全く同様に、タービンシェ
ル29aと遊星キャリア95aとの間の相対回転を導
く。なぜならば、タービンシェル29aがカバープレー
ト97a、168aと固定結合されているからである。
この回転によって、遊星歯車83aも回転させられる。
そして、遊星歯車83aを介して空洞歯車106aが回
転させられる。そのことから結果として、図1〜4に関
連して先に述べられたような機能方法が生じる。その
際、いまは遊星キャリア95aとして従動側のダンパエ
レメント88aが用いられているという相違点がある。
すなわち、駆動部に由来して、遊星歯車83a及び空洞
歯車106aを含む振動系への振動エネルギーの一部の
導出が、減衰装置100aの後ろではじめて行われる。
【0046】図5において選択された配置によって、以
下の構造上の利点が結果として生じる。スプリング10
2aないし全体の減衰装置100aが半径方向外側へ移
されており、その結果、スプリング体積が増大させられ
得る。ハウジング10aの相応のハウジング剛性を維持
するために、ロックアップクラッチ65aが半径方向内
側へ、特に減衰装置100aの半径方向領域の内側に移
されている。ここでは、それにもかかわらず、多板クラ
ッチを動員することによって、十分なクラッチモーメン
ト(Kupplungsmoment)が供給され得る。いまや減衰装置
100aが半径方向外側に位置するので、そこでいまや
自由になっている(あいている)構造空間を利用するこ
とができるように、各遊星歯車83aがさらに半径方向
内側に配置されている。半径方向内側へ遊星歯車を移す
ことは、さらに、動作中にこれに作用する遠心力がより
小さいという利点をもつ。さらに、そのことから、ター
ビン、すなわち特にタービンシェル29aの軸方向支持
のために以下のことが生じる:それの脚部33aの領域
において、特にかみ合わせ部184aの領域において、
タービンシェル29aが軸方向に遊星キャリア95aに
突き当たり得る。さらに、脚部33の領域においてター
ビンシェル29aが遊星歯車83aのためのベアリング
ジャーナル82aに、あるいは場合によっては遊星歯車
83a自体に軸方向に支持され得る。好ましくは例えば
真鍮のような柔らかい材料から製造されるブッシュ18
2aにおける摩擦係合(reibendes Angreifen)も可能で
ある。遊星キャリア95aの軸方向の他の側部では、カ
バープレート97aがこれに軸方向に突き当たり得る。
その結果、ここでは、タービンシェル29aのための軸
方向の逆の方向における運動防止が与えられている。タ
ービンシェル29aへの軸方向力の発生の際に互いに摩
擦して係合する(作用する)これらのさまざまな領域に
付加的にさらに摩擦ライニング等が設けられると、この
装置が付加的に摩擦性減衰ユニット(Reibungsdaempfung
seinheit)として利用され得る。特別の摩擦ライニング
を設けることなしにもさまざまな構成要素の摩擦する係
合によってエネルギー散逸が摩擦熱の発生によって行わ
れることを指摘しておく。
下の構造上の利点が結果として生じる。スプリング10
2aないし全体の減衰装置100aが半径方向外側へ移
されており、その結果、スプリング体積が増大させられ
得る。ハウジング10aの相応のハウジング剛性を維持
するために、ロックアップクラッチ65aが半径方向内
側へ、特に減衰装置100aの半径方向領域の内側に移
されている。ここでは、それにもかかわらず、多板クラ
ッチを動員することによって、十分なクラッチモーメン
ト(Kupplungsmoment)が供給され得る。いまや減衰装置
100aが半径方向外側に位置するので、そこでいまや
自由になっている(あいている)構造空間を利用するこ
とができるように、各遊星歯車83aがさらに半径方向
内側に配置されている。半径方向内側へ遊星歯車を移す
ことは、さらに、動作中にこれに作用する遠心力がより
小さいという利点をもつ。さらに、そのことから、ター
ビン、すなわち特にタービンシェル29aの軸方向支持
のために以下のことが生じる:それの脚部33aの領域
において、特にかみ合わせ部184aの領域において、
タービンシェル29aが軸方向に遊星キャリア95aに
突き当たり得る。さらに、脚部33の領域においてター
ビンシェル29aが遊星歯車83aのためのベアリング
ジャーナル82aに、あるいは場合によっては遊星歯車
83a自体に軸方向に支持され得る。好ましくは例えば
真鍮のような柔らかい材料から製造されるブッシュ18
2aにおける摩擦係合(reibendes Angreifen)も可能で
ある。遊星キャリア95aの軸方向の他の側部では、カ
バープレート97aがこれに軸方向に突き当たり得る。
その結果、ここでは、タービンシェル29aのための軸
方向の逆の方向における運動防止が与えられている。タ
ービンシェル29aへの軸方向力の発生の際に互いに摩
擦して係合する(作用する)これらのさまざまな領域に
付加的にさらに摩擦ライニング等が設けられると、この
装置が付加的に摩擦性減衰ユニット(Reibungsdaempfung
seinheit)として利用され得る。特別の摩擦ライニング
を設けることなしにもさまざまな構成要素の摩擦する係
合によってエネルギー散逸が摩擦熱の発生によって行わ
れることを指摘しておく。
【0047】以下に、図7に関連して、減衰装置100
aの可能な有利な構成を説明する。特に半径方向外側の
領域へこれを移すことに基づいて、この減衰装置100
aの場合に例えば二つあるいは三つのダンパスプリング
装置190aを設けることが可能である。当該ダンパス
プリング装置は、例えばそれぞれ三つのスプリング(ば
ね)102aを含むとよい。しかし二つあるいは四つあ
るいはそれ以上のこのようなスプリングを含んでもよ
い。それらの互いの方へ向いた端部領域192a、19
4aにおいて、互いにすぐ隣接するスプリング102a
がそれぞれのスライディングブロック196aに支持さ
れる。周方向にダンパスプリング装置190aの端部領
域に置かれる両方のスプリング102aは、それらの外
側に位置する端部領域(図には示されていない)によっ
て、そのとき、例えばそれぞれのスプリングプレート1
98a(図5参照)を介して、カバープレート97a、
168aないしは遊星キャリア95aの制御エッジ16
2a、170a、172aに支持される。スライディン
グブロック196aは、半径方向外側に向かって、両方
のカバープレート97a、168aを互いに連結し且つ
スプリング102aの圧縮に応じて周方向に自由に動か
し得る前記軸方向部分164aに案内されている。この
ような形態の場合には、唯一つのダンパスプリング装置
190aに組み込まれるスプリング102aを例えばさ
まざまなばね定数を有して構成することが可能である。
そこで、図7の図示において中央のスプリング102a
をより小さいばね定数を有して構成することが可能であ
る。他方、両方の外側のスプリング102aはよりかた
い。すなわち、より大きいばね定数を有する。そのと
き、回転振動の導入の際には、まず第一に中央のスプリ
ング102aが圧縮され、他方、外側のスプリング10
2aはほとんど変わらないままである。例えば両方のス
ライディングブロック196aが相互にぶつかることに
よって中央のスプリング102aのためのブロック保護
(Blockschutz)が形成され且つこれがもはや引き続いて
圧縮され得ないときはじめて、他の両方のスプリング1
02aも圧縮される(押しつぶされる)。別の段階をつ
けることを達成するために、すべてのスプリングを異な
るばね定数を有して構成してもよい。ここでももう一
度、段階をつけることの可能性を供給するために、前記
スプリングが半径方向に互いに梯形に(段状に)されて
異なる直径の複数のスプリングを含んでいてもよい。
aの可能な有利な構成を説明する。特に半径方向外側の
領域へこれを移すことに基づいて、この減衰装置100
aの場合に例えば二つあるいは三つのダンパスプリング
装置190aを設けることが可能である。当該ダンパス
プリング装置は、例えばそれぞれ三つのスプリング(ば
ね)102aを含むとよい。しかし二つあるいは四つあ
るいはそれ以上のこのようなスプリングを含んでもよ
い。それらの互いの方へ向いた端部領域192a、19
4aにおいて、互いにすぐ隣接するスプリング102a
がそれぞれのスライディングブロック196aに支持さ
れる。周方向にダンパスプリング装置190aの端部領
域に置かれる両方のスプリング102aは、それらの外
側に位置する端部領域(図には示されていない)によっ
て、そのとき、例えばそれぞれのスプリングプレート1
98a(図5参照)を介して、カバープレート97a、
168aないしは遊星キャリア95aの制御エッジ16
2a、170a、172aに支持される。スライディン
グブロック196aは、半径方向外側に向かって、両方
のカバープレート97a、168aを互いに連結し且つ
スプリング102aの圧縮に応じて周方向に自由に動か
し得る前記軸方向部分164aに案内されている。この
ような形態の場合には、唯一つのダンパスプリング装置
190aに組み込まれるスプリング102aを例えばさ
まざまなばね定数を有して構成することが可能である。
そこで、図7の図示において中央のスプリング102a
をより小さいばね定数を有して構成することが可能であ
る。他方、両方の外側のスプリング102aはよりかた
い。すなわち、より大きいばね定数を有する。そのと
き、回転振動の導入の際には、まず第一に中央のスプリ
ング102aが圧縮され、他方、外側のスプリング10
2aはほとんど変わらないままである。例えば両方のス
ライディングブロック196aが相互にぶつかることに
よって中央のスプリング102aのためのブロック保護
(Blockschutz)が形成され且つこれがもはや引き続いて
圧縮され得ないときはじめて、他の両方のスプリング1
02aも圧縮される(押しつぶされる)。別の段階をつ
けることを達成するために、すべてのスプリングを異な
るばね定数を有して構成してもよい。ここでももう一
度、段階をつけることの可能性を供給するために、前記
スプリングが半径方向に互いに梯形に(段状に)されて
異なる直径の複数のスプリングを含んでいてもよい。
【0048】周方向における各ダンパスプリング装置1
90aの長さの増大に伴って、それらの圧縮の際にスプ
リングの領域からあふれ出る流動体によってスプリング
が軸方向に連行されるという危険もあるので、各スプリ
ング102aのための軸方向運動防止装置が設けられて
いることが配慮されねばならない。これについて図5に
おいて、タービンシェル29aが軸方向の側部にてスプ
リング102aにすぐ隣接し、それによってスプリング
102aの過度な回避(ずれ)をこの軸方向において妨
げることがわかる。
90aの長さの増大に伴って、それらの圧縮の際にスプ
リングの領域からあふれ出る流動体によってスプリング
が軸方向に連行されるという危険もあるので、各スプリ
ング102aのための軸方向運動防止装置が設けられて
いることが配慮されねばならない。これについて図5に
おいて、タービンシェル29aが軸方向の側部にてスプ
リング102aにすぐ隣接し、それによってスプリング
102aの過度な回避(ずれ)をこの軸方向において妨
げることがわかる。
【0049】軸方向の逆の側では、カバープレート97
aに、それぞれ、二つの制御エッジ162aの間の領域
において間隔エレメント198aが固定されている。当
該間隔エレメントは、固定リング(止め輪、Sicherungs
ring)200aを担持する。間隔エレメント198a
は、例えば、突出部によってカバープレート97aにお
ける対応配置された空所におけるプレスフィット(プレ
スばめ、Presspassung)にて保持されているとよい。固
定リング200aによって、軸方向にてタービンシェル
29aとは逆の方へスプリング102aが逃れることが
妨げられる。
aに、それぞれ、二つの制御エッジ162aの間の領域
において間隔エレメント198aが固定されている。当
該間隔エレメントは、固定リング(止め輪、Sicherungs
ring)200aを担持する。間隔エレメント198a
は、例えば、突出部によってカバープレート97aにお
ける対応配置された空所におけるプレスフィット(プレ
スばめ、Presspassung)にて保持されているとよい。固
定リング200aによって、軸方向にてタービンシェル
29aとは逆の方へスプリング102aが逃れることが
妨げられる。
【0050】要約すると、ハイドロダイナミック・トル
クコンバータの場合のねじり振動ダンパの前述の実施形
態が以下の実質的な且つ互いに独立した視点を有すると
言うことができる。すなわち: a)入力側のダンパエレメント及び出力側のダンパエレ
メントのうちの一方のダンパエレメントが、遊星歯車装
置の構成要素、特に遊星歯車のためのキャリアとして働
き、且つ別の構成要素とこの歯車装置エレメントを制御
する構成要素が結合している、ないしは、他方のダンパ
エレメントがこの構成要素を形成する。それによって、
遊星歯車装置への振動エネルギーの一部の導出が達成さ
れる。その際、発生する回転振動が滑らか(平ら)にさ
れるという結果を伴う。 b)減衰装置、すなわち減衰スプリングを半径方向外側
の領域に移すことによって、スプリング体積がより大き
くされ得る、且つダンパスプリング装置の場合にスライ
ディングブロックの使用によって複数のスプリングを、
場合によってはさまざまなばね定数をもつ複数のスプリ
ングを投入することが可能にされる。それによって段を
つけられて(段階的に)働くねじりダンパが獲得され
る。 c)タービンホイールないしはタービンシェルの軸方向
支持部が、簡単な方法で、これら自体によってあるいは
ねじりダンパ装置の領域で働く構成要素によって与えら
れ得る。その結果、新たな部材が付加される必要がな
い。 d)減衰装置のスプリングのための軸方向固定部が、同
様に、一部はタービンシェルによって及び一部は独立し
た固定エレメントによって与えられていることが可能で
ある。 e)半径方向外側に位置する減衰装置の場合には、特に
多板クラッチの使用の場合にクラッチの直径が減少させ
られ得る。その結果、これは減衰装置の半径方向内側の
領域に位置する。それによって、高められたハウジング
剛性が獲得される。
クコンバータの場合のねじり振動ダンパの前述の実施形
態が以下の実質的な且つ互いに独立した視点を有すると
言うことができる。すなわち: a)入力側のダンパエレメント及び出力側のダンパエレ
メントのうちの一方のダンパエレメントが、遊星歯車装
置の構成要素、特に遊星歯車のためのキャリアとして働
き、且つ別の構成要素とこの歯車装置エレメントを制御
する構成要素が結合している、ないしは、他方のダンパ
エレメントがこの構成要素を形成する。それによって、
遊星歯車装置への振動エネルギーの一部の導出が達成さ
れる。その際、発生する回転振動が滑らか(平ら)にさ
れるという結果を伴う。 b)減衰装置、すなわち減衰スプリングを半径方向外側
の領域に移すことによって、スプリング体積がより大き
くされ得る、且つダンパスプリング装置の場合にスライ
ディングブロックの使用によって複数のスプリングを、
場合によってはさまざまなばね定数をもつ複数のスプリ
ングを投入することが可能にされる。それによって段を
つけられて(段階的に)働くねじりダンパが獲得され
る。 c)タービンホイールないしはタービンシェルの軸方向
支持部が、簡単な方法で、これら自体によってあるいは
ねじりダンパ装置の領域で働く構成要素によって与えら
れ得る。その結果、新たな部材が付加される必要がな
い。 d)減衰装置のスプリングのための軸方向固定部が、同
様に、一部はタービンシェルによって及び一部は独立し
た固定エレメントによって与えられていることが可能で
ある。 e)半径方向外側に位置する減衰装置の場合には、特に
多板クラッチの使用の場合にクラッチの直径が減少させ
られ得る。その結果、これは減衰装置の半径方向内側の
領域に位置する。それによって、高められたハウジング
剛性が獲得される。
【0051】先に言及された且つ図に示されたスプリン
グが、全く同様に、コイル状あるいは渦巻き状(schraub
en- oder spiralartig)に巻かれているのではなく、例
えば力付勢の際に弾性的に変形させられ得る塊状の(中
身のある、massiv)合成物質ブロック(例えばプラスチ
ックブロック)であるスプリングによって形成されてい
てよいことをもう一度指摘しておく。
グが、全く同様に、コイル状あるいは渦巻き状(schraub
en- oder spiralartig)に巻かれているのではなく、例
えば力付勢の際に弾性的に変形させられ得る塊状の(中
身のある、massiv)合成物質ブロック(例えばプラスチ
ックブロック)であるスプリングによって形成されてい
てよいことをもう一度指摘しておく。
【図1】ハイドロダイナミック・トルクコンバータにお
けるねじり振動ダンパを備えるロックアップクラッチの
縦断面の上半分を示す図である。
けるねじり振動ダンパを備えるロックアップクラッチの
縦断面の上半分を示す図である。
【図2】ねじり振動ダンパなしに構成されたロックアッ
プクラッチの場合のトルクコンバータのディファレンシ
ャルにおける振幅振動数応答を示す対数表示したグラフ
である。
プクラッチの場合のトルクコンバータのディファレンシ
ャルにおける振幅振動数応答を示す対数表示したグラフ
である。
【図3】同様に対数表示した、図2に対応するグラフで
ある。ただし、ロックアップクラッチに本発明に係るね
じり振動ダンパを使用している。
ある。ただし、ロックアップクラッチに本発明に係るね
じり振動ダンパを使用している。
【図4】動力車の動力伝達系列を示す概略図である。
【図5】別の実施形態の図1に対応する図である。
【図6】図5において丸く囲まれた領域の拡大図であ
る。
る。
【図7】複数のダンパスプリング並びにこれらの間に位
置するスライディングブロックを描いた、ダンパスプリ
ング装置の領域における軸方向に見た図式的な図であ
る。
置するスライディングブロックを描いた、ダンパスプリ
ング装置の領域における軸方向に見た図式的な図であ
る。
10a ハウジング
29a タービンシェル
65a ロックアップクラッチ(多板クラッチ
装置) 81;81a 駆動側のダンパエレメント 83;83a 遊星歯車 84;84a 歯車装置エレメント 85 歯による係合 87;87a 太陽歯車(歯車装置エレメント) 88;88a 従動側のダンパエレメント 89;89a 遊星歯車装置 100a 減衰装置 102a ダンパスプリング 190a ダンパスプリング装置 192a 端部領域 194a 端部領域 196a スライディングブロック(支持エレ
メント) 200a 固定リング(軸方向支持リング)
装置) 81;81a 駆動側のダンパエレメント 83;83a 遊星歯車 84;84a 歯車装置エレメント 85 歯による係合 87;87a 太陽歯車(歯車装置エレメント) 88;88a 従動側のダンパエレメント 89;89a 遊星歯車装置 100a 減衰装置 102a ダンパスプリング 190a ダンパスプリング装置 192a 端部領域 194a 端部領域 196a スライディングブロック(支持エレ
メント) 200a 固定リング(軸方向支持リング)
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 エルヴィン ヴァック
ドイツ連邦共和国 デー・97464 ニー
ダーヴェルン ディッテルブルナー ヴ
ェーク 10
(72)発明者 クリストフ ザッセ
ドイツ連邦共和国 デー・97422 シュ
ヴァインフルト ユーディトシュトラー
セ 14ツェー
(56)参考文献 特開 平7−208546(JP,A)
特開 平8−49757(JP,A)
特開 昭61−160641(JP,A)
特開 平9−329212(JP,A)
特開 平9−242825(JP,A)
特開 昭60−4627(JP,A)
特開 昭55−54758(JP,A)
特開 平9−317848(JP,A)
実開 平4−71850(JP,U)
実開 昭56−139049(JP,U)
実開 昭63−115649(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F16F 15/12 - 15/139
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも一つのポンプホイール及び少
なくとも一つのタービンホイールを有するハイドロダイ
ナミックなクラッチ装置におけるロックアップクラッチ
のためのねじり振動ダンパにして、前記タービンホイー
ルのタービンシェルと回転固定な作用結合状態にある駆
動側のダンパエレメントと、周方向にて作用する少なく
とも一つのエネルギー蓄積器を有する減衰装置を介して
前記駆動側のダンパエレメントと連結されており且つ前
記タービンホイールのタービンハブと回転固定な作用結
合状態にある従動側のダンパエレメントとを備えるねじ
り振動ダンパにおいて、 前記従動側のダンパエレメント(88a)あるいはこの
ダンパエレメント(88a)と固定して結合された構成
要素が、遊星歯車装置(89a)の少なくとも一つの歯
車装置エレメント(84a)のためのキャリアとして作
用すること、 前記駆動側のダンパエレメント(81a)あるいはこの
他方のダンパエレメント(81a)と固定して結合され
た構成要素が、前記遊星歯車装置(89a)の歯車装置
エレメント(87a)として作用すること、 前記従動側のダンパエレメント(88a)あるいはこの
ダンパエレメント(88a)と固定して結合された構成
要素(82a)によって支持される前記歯車装置エレメ
ント(84a)が遊星歯車(83a)によって形成され
ていること、及び、 前記駆動側のダンパエレメント(81a)あるいはこの
ダンパエレメント(81a)と固定して結合された前記
構成要素(29a)が、少なくとも領域的に前記少なく
とも一つの歯車装置エレメント(84a)の半径方向内
側に配置されており、且つ前記遊星歯車装置(89a)
の太陽歯車(87a)を形成することを特徴とするねじ
り振動ダンパ。 - 【請求項2】 少なくとも一つのポンプホイール及び少
なくとも一つのタービンホイールを有するハイドロダイ
ナミックなクラッチ装置におけるロックアップクラッチ
のためのねじり振動ダンパにして、前記タービンホイー
ルのタービンシェルと回転固定な作用結合状態にある駆
動側のダンパエレメントと、周方向にて作用する少なく
とも一つのエネルギー蓄積器を有する減衰装置を介して
前記駆動側のダンパエレメントと連結されており且つ前
記タービンホイールのタービンハブと回転固定な作用結
合状態にある従動側のダンパエレメントとを備えるねじ
り振動ダンパにおいて、 前記減衰装置(100a)が、実質的に周方向に延在す
る少なくとも一つのダンパスプリング装置(190a)
を含んでいて、このダンパスプリング装置(190a)
が周方向に置かれたその端部領域によってそれぞれ前記
駆動側のあるいは(及び)前記従動側のダンパエレメン
ト(81a;88a)と協働することが可能であり、前
記少なくとも一つのダンパスプリング装置(190a)
が前記クラッチ装置の半径方向外側の領域に位置するこ
と、及び、 前記少なくとも一つのダンパスプリング装置(190
a)が少なくとも二つのダンパスプリング(102a)
を含んでいて、これらのダンパスプリング(102a)
が、互いの方へ向けられたそれらの端部領域(192
a、194a)にて、周方向に前記駆動側のダンパエレ
メント(81a)及び前記従動側のダンパエレメント
(88a)に対して移動させられ得る支持エレメント
(196a)を介して互いに支持されており、且つこれ
らのダンパスプリング(102a)が、互いの方とはち
がう方へ向けられて位置するそれらの端部領域にて、前
記駆動側のダンパエレメント(81a)あるいは(及
び)前記従動側のダンパエレメント(88a)で支持さ
れているあるいは支持され得るあるいは別の支持エレメ
ントを介して別のダンパスプリングで支持されているこ
とを特徴とするねじり振動ダンパ。 - 【請求項3】 当該ねじり振動ダンパが、更に、前記少
なくとも一つのダンパスプリング装置(190a)のた
めのスプリング・軸方向支持装置(29a、200a)
を含んでいること、及び、このスプリング・軸方向支持
装置(29a、200a)が、前記タービンシェル(2
9a)あるいは(及び)軸方向支持リング(200a)
を含んでいることを特徴とする、請求項1又は2に記載
のねじり振動ダンパ。 - 【請求項4】 当該ねじり振動ダンパが、更に、タービ
ン・軸方向支持装置(88a、81a、29a)を含ん
でいることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項
に記載のねじり振動ダンパ。 - 【請求項5】 前記タービン・軸方向支持装置(88
a、81a、29a)が前記従動側のダンパエレメント
(88a)を含んでいることを特徴とする、請求項4に
記載のねじり振動ダンパ。 - 【請求項6】 前記駆動側のダンパエレメント(81
a)が、前記タービンシェル(29a)と固定して結合
されていること、及び、前記タービンシェル(29a)
及び前記駆動側のダンパエレメント(81a)が軸方向
に前記従動側のダンパエレメント(88a)で支持され
得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。
Applications Claiming Priority (4)
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---|---|---|---|
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