JP2000516333A - ねじり振動ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 二質量フライホイールという形をとることが可能なねじり振動ダンパであり、ほぼ第１の平面(A1)内で回転するよう構成された入力部材(11)と、ほぼ第２の平面(A2)内で回転するよう構成された出力部材(12)とを備えており、リンク式ダンパ(40)の作用に抗して前記入力部材及び前記出力部材が相対回転することが可能となっている。該ダンパは、前記入力部材及び出力部材が回転することになる前記第１及び第２の平面が該ダンパの使用中に互いに対して傾斜することが可能となっており、これにより内部のストレスが軽減される。該傾斜能力は、自己位置合わせメインベアリング(50)により、又は、リンク式ダンパにおける自己位置合わせ回動ベアリング(65)の使用によっても提供することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 ねじり振動ダンパ 本発明は、乗物の駆動ラインで使用されるねじり振動ダンパに関するものであ る。かかるダンパは、二質量フライホイールから構成することが可能なものであ り、また、駆動ラインの流体連結手段と組み合わせて使用すること、又はそれ自 体の駆動ラインにおいて使用することが可能なものである。 既知の二質量フライホイールは、入力フライホイール質量及び出力フライホイ ール質量を備えており、該フライホイール質量は、互いに相対的に回転して、エ ンジンからの動力をトランスミッションに伝達し、及びトルクの変動を低減させ ることが可能なものである。該フライホイール質量の相対回転はベアリングによ って可能となり、該回転が何らかの形態の減衰手段によって抗される。 かかる装置の例が、英国特許第2229793号及び第2151332号、及び係属中の英国 特許出願第2296072号、及び国際特許出願第96/18832号公報に開示されている。 エンジンの動力の出力シャフト（エンジンクランクシャフト）の回転軸は、ト ランスミッションへの入力シャフトの回転軸と同一直線上にある軸を中心として 回転するように設計される。しかし、動作条件によっては、エンジンクランクシ ャフトが湾曲する可能性があり、その結果として（該クランクシャフトの一端に 取り付けられた）入力フライホイールが公称回転平面(nominal plane of rotati on)外へと傾斜することになる。トランスミッシヨンへの入力シャフトに取り付 けられた出力フライホイールは、その公称回転平面内で元の軸を中心として回転 しようとする。その結果として、入力及び出力フライホイールを接続する減衰手 段がストレスを受けるようになり、このため、その動作寿命が短くなる。更に、 このストレスは、入力及び出力フライホイールが互いに相対回転することを可能 にするベアリングの耐用寿命を短縮させるものとなる。 例えば、先の英国特許出願第2220464号及び国際特許出願第PCT/GB97/00362号 に図示されているように、流体連結手段と組み合わせてねじり振動ダンパが使用 される場合には、上記と同様の問題が生じる可能性がある。該特許出願では、エ ンジンクランクシャフトの湾曲により、ねじり振動ダンパが大きなストレス を受け、その耐用寿命が短くなる可能性がある。 本発明の目的は、少なくとも部分的に上記の問題を軽減させるねじり振動ダン パを提供することにある。 したがって、本発明によれば、ほぼ第１の平面内で回転するよう構成された入 力部材と、ほぼ第２の平面内で回転するよう構成された出力部材とを備えたねじ り振動ダンパであって、ダンパ手段の作用に抗して前記入力部材及び出力部材の 相対回転が可能であり、前記入力部材及び出力部材が回転することになる前記第 １及び第２の平面が該ダンパの使用中に互いに対して傾斜することが可能である ことを特徴とする、ねじり振動ダンパが提供される。 該ねじり振動ダンパは、入力及び出力部材が、ベアリング手段を介して相対回 転可能となるように互いに支持された入力及び出力フライホイール質量からなる 、二質量フライホイールという形態をとることが可能なものであり、前記ベアリ ング手段が前記傾斜を可能とするよう自己位置合わせを行う(self-align)ことを 特徴とするものである。 該ねじり振動ダンパは、前記入力部材及び出力部材の相対回転に抗するよう作 用するボブウェイトを備えることが可能である。該ボブウェイトは、一方の部材 に回動可能に取り付けられ、他方の部材との接続部を有する。該一方の部材に対 するボブウェイトの回動可能な取り付けは、自己位置合わせ(self-aligning)ベ アリングという形をとることが可能である。 本発明はまた、互いに相対回転可能な第１及び第２のフライホイール質量を備 えた二質量フライホイールであって、一方のフライホイール質量に回動可能に取 り付けられると共に他方のフライホイール質量と接続されたボブウェイトを備え たダンパ手段によって前記相対回転が制御され、前記一方のフライホイール質量 に対する回動可能な取り付けが、自己位置合わせベアリングという形のものであ ることを特徴とする、二質量フライホイールを提供する。 本発明の更なる特徴によれば、互いに相対回転可能な第１及び第２のフライホ イール質量を備えた二質量フライホイールであって、一方のフライホイール質量 に回動可能に取り付けられると共に連結部によって他方のフライホイール質量と 接続されたボブウェイトを備えたダンパ手段によって前記相対回転が制 御され、前記連結部の一端が前記ボブウェイトに回動可能に接続され、該連結部 の他端が他方のフライホイール質量に回動可能に接続され、前記ボブウェイトと の前記連結部の回動可能な接続及び／又は前記他方のフライホイール質量との前 記連結部の回動可能な接続が、自己位置合わせベアリングという形のものである ことを特徴とする、二質量フライホイールが提供される。 本発明の更に別の特徴によれば、ダンパ手段の入力部材及び出力部材を備えた ねじり振動ダンパであって、前記入力部材及び出力部材が、少なくとも１つの連 結構成を備えたダンパ手段の作用に抗して互いに相対回転することが可能であり 、前記１つの連結構成又は前記複数の連結構成の各々が、前記部材の一方に回動 可能に取り付けられた２つ又は３つ以上の周方向に隔置された主連結部を有する マルチリンク連結機構を備えており、前記周方向に配置された一対の主連結部又 は複数対の主連結部の各対が、それぞれの主連結部に対して回動可能に各一端が 接続されたほぼ周方向に延びる接続用連結機構を介して相互に接続され、及び前 記マルチリンク連結機構を他方の部材に回動可能に接続するアンカー連結部を備 えており、前記入力部材及び出力部材の相対回転に起因して前記マルチリンク連 結機構が前記アンカー連結部により前記一方の部材に対して相対回転させられ、 該ダンパの相対回転時に、前記連結構成に作用する求心力によって前記部材の相 対回転が抗されるようになっており、前記マルチリンク連結機構及び／又は前記 アンカー連結部の回動軸の少なくとも一方が自己位置合わせベアリングという形 のものであることを特徴とする、ねじり振動ダンパが提供される。 上記のねじり振動ダンパは、前記入力及び出力部材が、ベアリング手段を介し て相対回転可能となるよう互いに支持された入力及び出力フライホイール質量か らなり、及び前記ベアリング手段が、自己位置合わせを行うものであることを特 徴とする、二質量フライホイールという形態をとることが可能なものである。 本発明はまた、互いに相対回転するようフライホイールを支持するベアリング 手段の内側または外側周辺部の少なくとも一方が、関連するフライホイール質量 によって支持された弾性支持手段中に支持されて、前記傾斜が可能となる、 二質量フライホイールを提供する。 該弾性支持手段は、弾性公差リング、又は弾性プラスティックスリーブから構 成することが可能である。 該公差リングは、ほぼ半径方向に延びる突出部を備えることが可能であり、こ の場合、該突出部が、関連するベアリングにおける溝又はその他の形状部分及び ／又は関連するフライホイール質量に取り付けるためのフランジ又はその他の部 分に係合して、該ベアリングが関連するフライホイール質量に対して軸方向に配 置される。 ここで、添付図面を参照して本発明の実施例について説明することとする。 図１は、図２の方向Ｂに向かって軸方向に見た場合の二質量フライホイールを 示す断面図である。 図２は、図１のz-z断面図である。 図３は、関連するエンジン及びギアボックスと共に二質量フライホイールを示 す説明図である。 図４は、エンジン及び関連するギアボックスを示す説明図であり、エンジンク ランクシャフトの湾曲を示している。 図５ないし図１０は、図２の二質量フライホイールの代替的なベアリング構成 を示す断面図である。 図１１及び図１２は、図１の回動軸43の代替例を示す断面図である。 図１３は、図１の二質量フライホイールのダンパ手段を示す説明図である。 図１４は、二質量フライホイールのフライホイール質量間で使用するための代 替的なマルチリンクダンパ手段を示す類似した説明図である。 図１５は、公差リングを用いた代替的なベアリング構成を示す断面図である。 図１６は、公差リングを用いた更に別のベアリング構成を示す断面図である。 図１７は、図１６の部分を示す分解斜視図である。 図１８ないし図２０は、流体連結手段と共に使用されるねじり振動ダンパに対 する自己位置合わせ式連結機構の回動軸の適用を示す説明図である。 図２１は、独立したねじり振動ダンパに対する自己位置合わせ式連結機構のの 回動軸の適用を示す断面図である。 ここで、図１、図２、及び図３を参照する。同図には、２つのフライホイール 質量11,12により形成される二質量フライホイール10が示されている。一方のフ ライホイール質量11（入力フライホイール質量としても知られる）のみが、中央 ハブ20及びボルト15を介して内燃機関1のクランクシャフト2に固定される。第２ のフライホイール質量12（出力フライホイール質量としても知られる）を関連す るギアボックス6の入力シャフト5に接続するために、該第２のフライホイール質 量12に摩擦クラッチ４が固定される。 フライホイール質量11は、中央ハブ20、入力プレート21、カバープレート22、 及び前記入力プレート21に溶接されたスタータリング23を備えている。カバープ レート22は、その周辺部が入力プレート21に固定される。環状クリップ(circlip )24は、ベアリング50の内側レース51をハブ20に対する軸方向で固定する。入力 プレート21は、エンジンに対する組み付け前にネジ25によりハブ20に固定され、 次いでメインボルト15により固定される。 第２のフライホイール質量12は、出力プレート30、ベアリング保持プレート31 、及び回動プレート32を備えており、それらの全ては、互いに回転方向で固定さ れている。 通常の駆動条件及びオーバーラン条件の下で、該二質量フライホイール10は、 全体として図１に矢印Ｅで示すように時計方向に回転する。エンジンクランクシ ャフトは公称上は軸Ａを中心として回転し、ギアボックスの入力シャフトは公称 上は軸Ｂを中心として回転する。エンジン、二質量フライホイール、及びギアボ ックスアセンブリの設計は、前記軸Ａ,Ｂが一直線上にくることを保証すべく尽 力される。しかし、必ずしも軸Ａ,Ｂが一直線上に位置するとは限らず、走行条 件下では特に顕著である。 回動プレート32は、回動軸43の一部を形成する複数の突出部32Bと、当接部33A と共に端部停止構造33を形成する複数の突出部32Cと、個々のバネ装置34D,34Eに 作用する複数の突出部32D,32Eとを備えた環状の内側部分32Aを有している。 ２つのフライホイール質量11,12間の相対回転は、主に複数の回動連結機構40 から構成されるダンパ手段によって制御される。該ダンパ手段はまた、複数のバ ネ装置34D,34E、摩擦ダンパ装置60、及び複数の端部停止構造33を備えている。 これらの全ての構成要素は、２つのフライホイール質量11,12の特定の相対的な 角位置又は特定の角度範囲での相対回転の制御を助けるものである。 各回動連結機構40は、出力プレート30の中央ハブ部分35と回動プレート32との 間に第１の回動軸43を介して回動可能に取り付けられた第１の連結部41（ボブウ ェイトリンクとしても知られる）と、出力フライホイール12に回動可能に取り付 けられた第２の連結部42（アーム42A,42Bの平行対という形のもの）とを備えて いる。該２つの連結部41,42は、第３の回動軸45によって互いに対し及びボブウ ェイト41に対して回動可能に接続される。図１から分かるように、第１の回動軸 43は、第２及び第３の回動軸44,45の半径方向内方に配置される。 クラッチ4の係合時における無負荷状態では、回動連結機構40（特に第１のボ ブウェイト連結部41）に遠心力が作用して、該連結機構40が半径方向外方に向か って付勢され、図１に示すように回動軸45が回動軸43の半径方向外方の位置にく る（この位置を、フライホイール質量の相対回転の駆動方向及びオーバーラン方 向の間の中立位置を見なすこととする）。一層高い回転速度では、遠心力が一層 大きくなる。これは、無負荷状態の構成に影響を与えることはないが、フライホ イール質量11に対してフライホイール質量12を移動させるのに必要な力（即ちフ ライホイールのねじり剛性）に大きく影響するものとなる。 クラッチが係合し、フライホイール質量11からフライホイール質量12へ動力が 駆動方向に伝達される場合には、該２つのフライホイール質量が互いに相対回転 する（図１で見てフライホイール質量11がフライホイール質量12に対して時計方 向に回転する）傾向がある。遠心力の影響が小さい比較的低速では、フライホイ ール質量は互いに対して容易に移動する（即ちフライホイール質量のねじり剛性 が比較的低い）。しかし、遠心力の影響が遙かに大きい比較的高速では、フライ ホイール質量の相対回転には大きな力が必要となる（即ちフライホイール質量の ねじり剛性が比較的高くなる）。したがって、フライホイールのねじり剛性は速 度感応性のものである。 クラッチが係合し、フライホイール質量12からフライホイール質量11へ動力が オーバーラン方向に伝達される場合の影響は、上記と同様であるが、該２つのフ ライホイール質量の相対回転の方向が逆になる（図１で見てフライホイー ル質量11がフライホイール質量12に対して反時計方向に回転する）点で異なり、 図１に示す実施例では、第１の連結部41は、第２の連結部42の間に（即ちアーム 42A,42B間に）重なる。 入力フライホイール11は、ベアリング50により、出力フライホイール12に対す る相対回転のために支持される。該ベアリング50は、本発明によれば、自己位置 合わせベアリングであり、この場合には、ベアリングを遮蔽し及び心決め用の皿 バネ5Oaの１つと反作用する外側レース52の溝52a及び区域31bに係合するフィン ガ31aを有する保持部材31により所定位置に保持された二列自己位置合わせボー ルベアリングである。保持部材31は出力プレート30に固定される。 エンジンの動作時には、エンジンクランクシャフト2は、図４に図式的に示す ように湾曲することが可能である。この湾曲は、１次振動（即ちクランクシャフ トが１回転につき１回湾曲すること）、２次振動（即ちクランクシャフトが２回 転につき１回湾曲すること(典型的には４ストロークエンジンの各シリンダにお ける燃焼パルスにより生じるもの)）となり得るものであり、またそれよりも高 次又は低次の振動が考えられる。かかる湾曲により、クランクシャフトフランジ 3（ひいてはそれに取り付けられた入力フライホイール11）が平面A1外へと傾斜 することになる。この場合、該クランクシャフトフランジ３は、通常は比較的少 量だけ傾斜するが、大量に（Ｘ度）傾斜すると平面A2に位置する。クランクシャ フトの湾曲が複雑な性質を有するものであるため、この傾斜は、入力フライホイ ールのうねり（swashing）及び／又は軸方向への移動という形をとり得る傾斜振 動（tilting vibration）として現れる。 しかし、トランスミッションは、出力フライホイールのかかる傾斜振動又はう ねりを生じさせることはなく、該出力フライホイールはほぼ平面B1内に位置する 。 したがって、従来の二質量フライホイールでは、入力フライホイール11をその 平面A1外へと傾斜させる力と出力フライホイール12をその平面B1内に維持する力 との間に「戦い」が存在する。このため、二質量フライホイールの構成要素にス トレスが生じ、各フライホイール質量の構成要素が回転する際に、その様々な構 成要素の剛性に応じた異なる量だけそれらの構成要素が傾斜すること になる。典型的には、これらのストレスは、２つのフライホイール質量を連結す る構成要素、即ち、ダンパ構成及びベアリングで見られるものであり、これによ り、それらの耐用寿命が短縮する。 しかし、本発明の構成では、自己位置合わせベアリング50によって、入力フラ イホイール質量が、クランクシャフトの湾曲に関して説明したような任意の平面 内に位置することが可能となる一方、出力フライホイールが平面B1内に位置し続 けることが可能となるため、上記の「戦い」が大幅に低減される。このため、入 力及び出力フライホイールの平面（A1,A2,B1）のあらゆる位置合わせ不良又は傾 斜を、それと「戦う」のではなく自己位置合わせベアリングで適応させることが 可能となる。これにより、ダンパ構成要素及びベアリングにおけるストレスが低 減されて、二質量フライホイールの耐用寿命が延長されることになる。自己位置 合わせベアリング50が適応する入力及び出力フライホイール間の傾斜の範囲は、 典型的には±0.2°〜±3.0°であり、より一般的には±0.5°となる。 特に、自己位置合わせベアリングによって出力フライホイールが平面B1内で本 来の方向に回転することが可能になると、該出力フライホイールに取り付けられ たボブウェイト41もまた本来の方向に回転し、もはや入力フライホイール質量の 傾斜に起因して軸方向に前後に強制的に移動されることがなくなる。これにより 、該ボブウェイトと出力フライホイールとの間の回動軸に対するストレスが大幅 に低減され、その耐用寿命が延びることになる。 皿バネ50aは、入力及び出力フライホイールの平面（A1,B1）を互いに平行に偏 倚させるよう働き、これは、幾つかの場合（例えば二質量フライホイールの平衡 化又は組み立てを行う場合）に有用なものとなる。 状況によっては、全体としての二質量フライホイールの平衡化を行う場合、又 はエンジンに対する二質量フライホイールの組み付けを行う場合に、入力及び出 力フライホイールの平面を一時的にしっかりと固定することが必要になる可能性 がある。 図５は、図２の修正した形態の二質量フライホイールを示すものであり、この 場合には、二列自己位置合わせボールベアリングの代わりに二列自己位置合 わせローラベアリング55を使用している。 図６は、図２を修正した形態の更に別の二質量フライホイールを示すものであ り、この場合、球状の外面を有するカラー58を備えた標準的な回転要素ベアリン グ57からなるベアリング構成が、二列自己位置合わせボールベアリング50の代わ りに使用されている。 この場合には、前記の球状の外面が、それに対応する出力プレート30の球状面 （該プレート30又は別個のスリーブ上に直接形成することが可能）に対して当接 し、これにより、入力及び出力フライホイールの傾斜が可能になる。ポリマー性 のＯリング59は、入力及び出力フライホイールの平面を平行な位置へと偏倚させ る働きをする。クラッチの係合及び係合解除時に出力プレートで生成される熱か らベアリングを絶縁するようにカラー58がプラスティック材料等の断熱材料から 形成される場合には特に有利である。 図７は、図６の修正形態の二質量フライホイールを示すものであり、単一の球 状の外面を有する回転要素ベアリング61からなるベアリング構成が、図６のベア リング構成の代わりに使用されており、この場合、前記球状の外面は別個のカラ ー58上に形成されている。 該ベアリングにより、フライホイール質量の相対回転を、回転要素ベアリング を必要としないものとすることが可能となる。図８、図９、及び図１０は、球状 の表面が、出力フライホイールに取り付けられたＬ字断面62a,62b:63a,63b:64a, 64bをそれぞれ有する環状リングにより形成される更に別の球状の表面と協働す るハブと一体的に形成された、プレーン(plain:平坦な）ベアリング構成62,63,6 4を示すものである。 連結機構40の回動軸43,44,45の内の幾つか又は全てが自己位置合わせベアリン グであることもまた有利である。 図１１及び図１２は、出力フライホイール質量30に対するボブウェイトの回動 及び傾斜運動を可能にする自己位置合わせプレーンベアリング65,66を示すもの である。 エンジンが異なるとその振動特性も異なり、特定の装置の場合には、メイン支 持ベアリング50及び回動ベアリングセット43,44,45の内の１つのみが自己位 置合わせベアリングである必要がある。 しかし、装置によっては、メイン支持ベアリング50及び回動ベアリングセット 43,44,45の何れか２つ又は３つ以上を自己位置合わせベアリングとすることが可 能である。また装置によっては、１つ又は２つ以上の自己位置合わせ回動ベアリ ングを使用し、自己位置合わせメインベアリング50を使用しないことが望ましい ことがある。 図１３は、図１の二質量フライホイールを図式的に示したものである。 図１４は、本出願人による先に公報が発行された国際特許出願第PCT/GB97/003 61号の実施例の１つを図式的に示す上記と類似した図面であり、該国際特許出願 には下記の内容が記載されている。 二質量フライホイールは、第１及び第２の同軸に配置されたフライホイール質 量(75,76)を備えており、それらは、互いに対して限られた角回転を行うよう取 り付けられており、該フライホイール質量は、少なくとも１つの連結構成、又は 複数の連結構成の各々により、相互に接続されている。該１つの連結構成又は複 数の連結構成の各々は、フライホイール質量(75)の１つに回動可能に取り付けら れた(P,Q)2つ又は３つ以上の周方向に隔置された主連結部(70,71)を有するマル チリンク連結機構を備えており、前記周方向に隔置された一対の主連結部又は複 数対の主連結部の各対は、ほぼ周方向に延びる接続連結機構(72)と前記マルチリ ンク連結機構を他方のフライホイール質量(76)に接続するアンカー連結部(73)と を介して相互に接続され、フライホイール質量の相対回転によって前記マルチリ ンク連結機構が前記アンカー連結部により前記１つのフライホイール質量に対し て回動し、二質量フライホイールの回転中に前記連結構成に作用する求心力によ ってフライホイール質量の相対回転が抗されるようになる。 回動軸P,Q,R,S,Tの１つ又は２つ以上、又はフライホイール質量の相対回転を 可能にするメイン支持ベアリングを、自己位置合わせベアリングにすることが可 能である。同様に、本出願人による先に公報が発行された国際特許出願第PCT/GB 97/00361号に記載の様々な他のマルチリンク連結構成の何れか１つ又は２つ以上 を自己位置合わせベアリングにすることが可能である。 図１５は別の構成を示すものであり、この場合も、クランクシャフトの湾曲の 結果としての出力フライホイール質量12に対する内側フライホイール質量11の傾 斜に適応するものとなる。同図において、外側レース14Aは、出力フライホイー ル質量12の当接部90と、構成要素84に関して上述したような出力フライホイール 質量に対してリベット留めされた保持部材91との間に捕捉されて保持される。同 様に、内側レース14Bは、ベアリング支持手段15の当接部92と、上述のようにボ ルト44又は完全に別個の固定手段によって所定位置に固定することが可能な保持 部材93との間に配置される。 内側レース14Bの内部及び外側レース14Aの外部には、２つの環状の僅かに弾性 を有する波状の公差リング94,95が配置され、該公差リング94,95は、ベアリング 支持手段15及び出力フライホイール質量12のそれぞれに対する半径方向の運動に 抗してそれらベアリングレースを支持する。これらの公差リングを使用すること により、ベアリングレースが支持される半径方向の表面を低レベルの製造公差で 製造することが可能になり、このため二質量フライホイールの製造コストが低減 する。公差リング94,95は、フライホイールの使用時における出力フライホイー ル質量12に対する入力フライホイール質量11の傾斜の結果として生じるエンジン クランクシャフトの湾曲に適応するよう半径方向に十分な弾性を有するものであ る。 図16及び図17は、更なるベアリング構成を示すものであり、基本的には図２に 示したものと同様であり、波状の金属製公差リング300を出力ベアリングレース3 14Aとそれに関連する出力フライホイール質量312との間に使用するものである。 該公差リングを用いた構成もまた、図１０に示した構成の場合のように、コスト を低減させ、出力フライホイール質量に対する入力フライホイール質量の傾斜の 結果として生じるエンジンクランクシャフトの湾曲に適応するものである。保持 部材328のフィンガ329は、公差リング300の縁部スロット301を通って延び、外側 レース314Aの溝330に係合する。 特定の用途では、保持部材328の一部を公差リング300を組み合わせることが望 ましいことがある。例えば、フィンガ329を、公差リング300の一方の縁部に沿っ て形成し、及び／又は、該公差リング300の他方の縁部に沿って形成された フランジ331に沿って形成することが可能である。典型的には、公称直径115mmの 公差リングでは、個々の波状部分302のピッチPは6.30mm、該金属の厚さは0.5mm 、及び該リングの組み付け前の全深さ「D」は1.25mmとなる。この深さ「D」は、 典型的には、その組み付け時に0.225mmまで圧縮されて該公差リングが固有のバ ネ力を提供するように設計される。 公差リングは、図１５（符号94,95）に示すように、ベアリングの周囲の何れ か一方に１つ又は両方の周囲に使用することが可能である。 波状部分302の閉鎖端は、該公差リングの剛性及び安定性に大きく寄与するも のとなる。 用途によっては、公差リングに一層大きなコンプライアンスを与えるために開 口端を有する波状部分が必要となる。 図１８ないし図２０は、図１１及び図１２の自己位置合わせボブウェイト回動 ベアリング構成の動力伝達構成200に対する適用を示すものであり、流体連結手 段220、クラッチ230、及び該動力伝達構成の周囲で周方向に隔置された複数の連 結機構240（１つのみ図示する）という形のねじり振動ダンパを備えたものであ る。 前記流体連結手段220は、回転可能なハウジング222に固定されたインペラー22 1と、オーバーラン条件において（例えば該動力伝達構成を備えた乗物の車輪が エンジンを駆動することになる場合に）ホイールを自由にすることを可能にする スプラグクラッチ225により静止部材224に連結された固定子223と、タービンハ ブ226A及びスプライン駆動軸228を介してトランスミッションの入力シャフト227 にトルクを伝達するタービン226とを備えている。 動力は、インペラー221から、流体の循環を介して、当業界で周知の態様で、 タービン226へと伝達される。 流体連結手段220は、トルクコンバータ流体連結手段として知られるものであ ることに留意されたい。しかし、本発明の別の実施例では、非トルクコンバート 式(non−torque converting)流体連結手段といった他のタイプの流体連結手段を 使用することが可能である。 ハウジング222は、関連するエンジンのクランクシャフト（図示せず）にプレ ート（図示せず）を介して接続されて回転可能となる。該プレートは、ナット22 9にねじ込まれたボルト（図示せず）を介してハウジング222に固定される。 したがって、エンジンのクランクシャフトからインペラーの入力手段（例えば ハウジング222）へ、次いで該インペラー及びタービンを介してギアボックスの 入力シャフトへの前記タービンの出力手段（例えばタービンハブ）へと動力を伝 達することが可能となる。 係合可能なクラッチ230は、２つのサイドプレート231,232及び摩擦面233から 構成される。クラッチ210の係合が解除されている場合には、摩擦面233とハウジ ング222の摩擦面222Aとの間にギャップＧが存在する。クラッチ230の（図１９で 見た）左方への移動により摩擦面233がハウジング222の摩擦面222と係合する。 該係合が生じると、クラッチ210がハウジング222と同じ測度で回転する。 サイドプレート231の半径方向内方部分は、軸方向に形成されており、タービ ンハブ226Aに取り付けられたシール226Bと接触し、これにより、該サイドプレー ト231とタービンハブ226Aとの間に流体が通過しないことが保証される。 サイドプレート231,232は、連結機構240により形成されるねじり振動ダンパの ための入力手段として働く。各連結機構は、２つの連結部、ほぼ半径方向に延び る主連結部241、及びアンカー連結部242から構成される。この実施例では、前記 アンカー連結部242は、互いに同調して移動する一対のアンカー連結プレート242 A,242Bから構成されるが、別の実施例では単一のプレートのみから構成すること が可能である。 前記主連結部は、回動軸260により前記アンカー連結部に回動可能に接続され 、また回動軸270により連結ハブ275に対しても回動可能に接続される。前記アン カー連結部は、回動軸250により前記サイドプレート231,232に対しても回動可能 に接続される。 回動軸250は、内径側に押圧係合する摩擦低減ブッシュ244を有するショルダ付 きチューブ243を備えている。アンカー連結プレート242A,242Bは、前記チューブ 243の外径側に押圧係合させられる孔をそれぞれ有している。回動軸250は、リベ ット246によりサイドプレート231,232間に回転方向で固定された中空ピン245を 更に備えており、該中空ピン245を中心として前記ショルダ付きチューブ24 3及び前記ブッシュ244が回転可能となっている。 更に、回動軸250に関連して、サイドプレート231,232に対するアンカー連結部 242（特にアンカー連結プレート242A）の回転を制御する制御手段255が存在する 。この制御手段は、弾性材料のディスク256という形のものであり、該ディスク2 56は、軸方向の側部でアンカー結プレート242Aに、及び他方の軸方向の側部でプ レート257に接合されている。該プレート257及び弾性材料のディスク256は、シ ョルダ付きチューブ243の外径側に余裕のある状態で係合する中央孔を有してい る。プレート257は、孔258A及び中空スペーサ258B,258Cを通過するリベット258 によりサイドプレート231,232に対して回転方向に固定された状態で取り付けら れ、及び、孔259Aを通過するリベット259を介してプレート231内に回転方向で固 定された状態で保持される。サイドプレート231に対するアンカー連結プレート2 42Aの回転により、弾性材料が巻かれてねじり状態になる。該アンカー連結プレ ート242Aと同調してアンカー連結プレート242Bが運動し、これにより回動軸250, 260に等しく負荷が加えられることが保証される。 回動軸260は、中空ピン261を通過し及びアンカー連結プレート242A,242Bの孔 を通過するリベット262によりアンカー連結プレート242A,242B間にクランプされ た中空ピン61からなる。該回動軸はまた、主連結部241の穴中に押圧係合させら れる摩擦低減ブッシュ263を備えている。このため、ブッシュ263及び主連結部24 1は、中空ピン261を中心として回転することができる。 連結ハブ275は、環状の形状を有し、その内周側にスプライン歯形状276を有し ている。該連結ハブ275の外周側は、周方向に隔置された葉部277（１つのみ示す ）を有している。各葉部277は、関連する主連結部241の一部を受容する周方向の 溝278を有している。各葉部277は軸方向の孔279を有している。 回動軸270は、孔279中に押圧係合するピン271を備えている。本発明によれば 、該ピン271はまた、部分的な球状の外面272aを有する摩擦低減ブッシュ272を通 過し、前記外面272aは、主連結部241の対応する部分的な球状の表面241aと協働 する（図１２に示した構成と同様）。このため、主連結部241は、ピン271を中心 として回転することが可能であり、及び図４に関して説明したようにエンジンク ランクシャフトが湾曲した結果として流体連結手段220のハウジング222が 軸Aに対して（図１9に矢印Sで示すように）傾斜した場合に同図に矢印Tで示すよ うに該ピン271に対して傾斜することが可能である。 連結ハブ275のスプライン歯形状276は、回転方向で固定されると共に軸方向で 滑動することが可能な状態でスプライン駆動部279と係合する。該スプライン駆 動部279は、タービンハブ226Aに対して（リベット280を介して）回転方向で固定 される。 関連する乗物における動力伝達機構の動作は下記の通りである。 関連するエンジンが作動しており、関連する乗物が停止し又は低速で移動して いる状態で関連するギアボックスの１つのギア比が選択されいる場合には、クラ ッチ230はその係合が解除されたままとなる。 ハウジング222内の作動油は、インペラー221を介して駆動されて、タービン22 6を回転させる傾向のものとなる。関連する乗物の様々な動作パラメータに応じ て、タービン226は、インペラー221の速度よりも幾分低速で回転することになり 、即ち、流体連結手段220がスリップすることになる。所定の条件が満たされる 場合、例えば、タービン226の速度がインペラー221の速度よりも僅かに低速であ る場合には、サイドプレート231の（図１９で見て）左方のハウジング222の領域 内の作動油をリザーバへ吸い出すことが可能になる。その結果として生じるサイ ドプレート231の（図１９で見て）右方側に作用する高い圧力により、サイドプ レート231,232、連結機構240、及び連結ハブ275が左方へ移動して、ギャップGが 閉鎖され、クラッチ230が係合する。このとき、係合したクラッチ230及び連結機 構240を介してエンジンからギアボックスの入力シャフトへと動力を伝達するこ とが可能になる。 各連結機構は、クラッチ230が以下の態様で係合した際に動力を伝達すること が可能になる。 連結部241に作用する求心力は、該連結部241を、回動軸270の半径方向外方の 位置へ、即ちその求心方向の中立位置(centripetally neutral position)へと移 動する傾向を有するものである。該連結機構がトルクを伝達することを必要とす るとき、連結ハブ275がクラッチ230に対して回転する。この回転は、連結機構を 介して漸進的に抵抗される。これは、相対回転が生じた際に、連結部241 がその求心方向の中立位置から離れる方向に移動するが該中立位置に戻ろうとす るからである。 連結機構240の制御上の影響に加え、クラッチ230が連結ハブ275に対して回転 する場合には、アンカー連結プレート242Aがプレート257に対して回転し、（上 述のように）弾性材料256が巻かれてねじり状態になる。このため、該弾性材料2 56は、インペラーへの入力手段（例えばハウジング222）及びタービンからの出 力手段（例えばタービンハブ226A）の相対回転に関する制御上の影響力を有する 制御手段となる。 したがって、連結機構240は、該連結機構の回転速度と共にねじり剛性が変化 するねじり振動ダンパとして動作する。 必要とあらば、部分的な球状表面241a,272aを、図１１に示す代替的な構成と 交換することが可能である。 連結機構240の他の回動軸（例えば回動軸260）もまた、回動軸270に関して説 明したタイプの自己位置合わせベアリングを採用することが可能である。 図２１は、本発明による代替的なねじり振動ダンパを示すものであり、該ダン パは、入力要素400及び出力要素401を備えており、それらの間には、図１に示し た連結機構40と類似した複数の連結機構410が接続されている（等価部分には400 だけ大きい符号が付してある）。入力要素400及び出力要素401は、乗物の駆動ラ インのシャフト404,405のフランジ402,403にそれぞれボルト留めされる。かかる ねじり振動ダンパは、独立して動作し、また乗物の駆動ラインにおける任意の適 当な位置に組み込むことが可能なものである。 連結機構410は上述の自己位置合わせ連結回動構成の任意のもの（例えば、図 １１，図１２、及び図１９の構成）を備えることが可能なものであり、ブッシュ 472及び主連結部441上に部分的な球状の表面472a,441aをそれぞれ有するものが 図21に示されている、ということが理解されよう。この自己位置合わせ連結回動 構成により、ねじり振動ダンパが、図４に関して上述したように出力要素401に 対して入力要素400を傾斜させることになるエンジンクランクシャフトの湾曲に 適応することが可能になる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９８０３０４６．３ (32)優先日 平成10年２月13日(1998．2．13) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 フィッツパトリック―エリス，ジョン，フ ランシス イギリス国ワーウィックシャー・シーヴィ ー34・５エルエル，ワーウィック，モンタ ギュー・ロード・82 (72)発明者 ランバート，アダム，ジョンソン イギリス国ワーウィックシャー・シーヴィ ー32・５エックスワイ，リーミントン・ス パ，ノース・ヴィラーズ・ストリート・21

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ほぼ第１の平面内で回転するよう構成された入力部材と、ほぼ第２の平面内 で回転するよう構成された出力部材とを備えたねじり振動ダンパであって、ダン パ手段の作用に抗した前記入力部材及び出力部材の相対回転が可能であり、前記 入力部材及び出力部材が回転することになる前記第１及び第２の平面が該ダンパ の使用中に互いに対して傾斜することが可能であることを特徴とする、ねじり振 動ダンパ。 ２．前記入力及び出力部材が、ベアリング手段を介して相対回転可能となるよう に互いに支持された入力及び出力フライホイール質量からなる、二質量フライホ イールという形をとり、前記ベアリング手段が、前記傾斜を可能とするよう自己 位置合わせを行うことを特徴とする、請求項１に記載のねじり振動ダンパ。 ３．前記入力フライホイール質量の平面が、前記出力フライホイール質量の平面 に対して±0.2°だけ傾斜可能であることを特徴とする、請求項２に記載の二質 量フライホイールという形のねじり振動ダンパ。 ４．前記入力及び出力フライホイール質量の平面が、特定の方向に向かって偏倚 されることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の二質量フライホイール という形のねじり振動ダンパ。 ５．前記自己位置合わせベアリングが平坦な球状のベアリングであることを特徴 とする、請求項２に記載の二質量フライホイールという形のねじり振動ダンパ。 ６．前記自己位置合わせベアリングが回転要素ベアリングであることを特徴とす る、請求項２に記載の二質量フライホイールという形のねじり振動ダンパ。 ７．前記回転要素ベアリングが自己位置合わせボールレースベアリングであるこ とを特徴とする、請求項６に記載の二質量フライホイールという形のねじり振動 ダンパ。 ８．前記回転要素ベアリングが自己位置合わせローラベアリングであること を特徴とする、請求項６に記載の二質量フライホイールという形のねじり振動ダ ンパ。 ９．前記入力及び出力フライホイール質量が、外側又は内側レースを有する回転 要素ベアリングを介して互いに相対回転することが可能であり、前記外側又は内 側レースが、部分的な球状の半径方向外側又は内側の取付表面を有しており、該 取付表面が入力又は出力フライホイール質量のボア又はシャフトと協働して、前 記入力フライホイール質量の平面が前記出力フライホイール質量の平面に対して 傾斜することが可能となることを特徴とする、請求項２ないし請求項５の何れか １項に記載の二質量フライホイールという形のねじり振動ダンパ。 10．前記部分的な球状の半径方向外側又は内側の取付表面が、適当なベアリング レースと一体的に形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の二質量フ ライホイールという形のねじり振動ダンパ。 11．前記部分的な球状の半径方向外側又は内側の取付表面が、前記ベアリングレ ースとは別個の構成要素上に形成されていることを特徴とする、請求項９に記載 の二質量フライホイールという形のねじり振動ダンパ。 12．前記別個の構成要素が、弾性を有するＯリングによって中央位置へ偏倚され ることを特徴とする、請求項11に記載の二質量フライホイールという形のねじり 振動ダンパ。 13．前記別個の構成要素が、プラスティック材料製のものであることを特徴とす る、請求項11又は請求項12に記載の二質量フライホイールという形のねじり振動 ダンパ。 14．前記プラスティック材料製の構成要素が、前記ベアリングと前記出力フライ ホイール質量との間の断熱材として作用することを特徴とする、請求項13に記載 の二質量フライホイールという形のねじり振動ダンパ。 15．入力及び出力部材の相対回転に抗するよう作用するボブウェイトを備えてお り、該ボブウェイトが、前記部材の一方に回動可能に取り付けられ、及び他方の 部材との接続部を有していることを特徴とする、請求項１ないし請求項14の何れ か１項に記載のねじり振動ダンパ。 16．前記一方の部材に対する前記ボブウェイトの回動可能な取り付けが、自己位 置合わせベアリングという形のものであることを特徴とする、請求項１５に記載 のねじり振動ダンパ。 17．前記他方の部材に対する前記ボブウェイトの接続が、一端が該ボブウェイト に回動可能に取り付けられ他端が前記他方の部材に回動可能に取り付けられた連 結部という形をとり、前記ボブウェイト又は前記他方の部材との前記連結部の回 動可能な接続が、自己位置合わせベアリングという形をとることを特徴とする、 請求項15又は請求項16に記載のねじり振動ダンパ。 18．互いに対して相対回転することが可能な第１及び第２のフライホイール質量 を備えており、該相対回転が、一方のフライホイール質量に回動可能に取り付け られると共に他方のフライホイール質量に接続されたボブウェイトを備えたダン パ手段により制御され、前記一方のフライホイール質量に対する前記回動可能な 取り付けが、自己位置合わせベアリングという形のものであることを特徴とする 、二質量フライホイール。 19．互いに対して相対回転することが可能な第１及び第２のフライホイール質量 を備えており、該相対回転が、一方のフライホイール質量に回動可能に取り付け られると共に他方のフライホイール質量に連結部により接続されたボブウェイト を備えたダンパ手段により制御され、前記連結部の一端が前記ボブウェイトに回 動可能に接続され該連結部の他端が前記他方のフライホイール質量に回動可能に 接続されており、前記ボブウェイトとの前記連結部の回動可能な接続及び／又は 前記他方のフライホイール質量との前記連結部の回動可能な接続が、自己位置合 わせベアリングという形のものであることを特徴とする、二質量フライホイール 。 20．少なくとも１つの連結構成を備えたダンパ手段の作用に抗して互いに相対回 転することが可能な入力及び出力部材を備えており、前記１つの連結構成又は複 数の連結構成の各々が、前記部材の一方に回動可能に取り付けられた２つ又は３ つ以上の周方向に隔置された主連結部を有するマルチリンク連結機構を備えてお り、前記周方向に隔置された一対の主連結部又は複数対の主連結部の各対が、各 端部がそれぞれの主連結部に回動可能に接 続されたほぼ周方向に延びる接続連結機構を介して相互に接続され、前記マルチ リンク連結機構を前記他方の部材に回動可能に接続するアンカー連結部を備えて おり、前記入力部材及び出力部材の相対回転に起因して前記マルチリンク連結機 構が前記アンカー連結部により前記一方の部材に対して回動させられ、該ダンパ の相対回転時に、前記連結構成に作用する求心力によって前記部材の相対回転が 抗されるようになっており、前記マルチリンク連結機構及び／又は前記アンカー 結部の回動軸の少なくとも一方が自己位置合わせベアリングという形のものであ ることを特徴とする、ねじり振動ダンパことを特徴とする、ねじり振動ダンパ。 21．前記入力及び出力部材が、ベアリング手段を介して相対回転可能となるよう 互いに支持された入力及び出力フライホイール質量からなり、前記ベアリング手 段が、自己位置合わせを行うものであることを特徴とする、二質量フライホイー ルという形の請求項20に記載のねじり振動ダンパ。 22．前記ベアリング手段が、前記傾斜を可能にする関連するフライホイール質量 により支持される弾性支持手段における内側又は外側の周辺部の少なくとも一方 に支持されることを特徴とする、請求項２、請求項18、請求項19、又は請求項21 に記載の二質量フライホイール。 23．前記弾性支持手段が、弾性を有する公差リングからなることを特徴とする、 請求項22に記載の二質量フライホイール。 24．前記公差リングが、ほぼ半径方向に延びる突出部を備えており、該突出部が 、関連するベアリングにおける溝又はその他の形状部分、及び／又は、関連する フライホイール質量に取り付けるためのフランジ又はその他の部分に係合して、 該ベアリングが、関連するフライホイール質量に対して軸方向に配置されること を特徴とする、請求項23に記載の二質量フライホイール。 25．前記弾性支持手段が、弾性を有するプラスティック製スリーブからなること を特徴とする、請求項22に記載の二質量フライホイール。 26．取り付け時に前記入力及び出力部材を一時的に互いに対してしっかりと固定 することを含む、請求項１ないし請求項25の何れか１項に記載のねじ り振動ダンパを所定位置に取り付けるための方法。 27．ダンパ手段の作用に抗して互いに相対回転することが可能な入力部材及び出 力部材を備えたねじり振動ダンパの平衡化を行うための方法であって、前記入力 部材を前記出力部材に対して一時的にしっかりと固定し、該部材が固定された状 態で全体としてのダンパの平衡化を行い、該平衡化の後に前記部材の固定を解除 する、という各ステップを有することを特徴とする、ねじり振動ダンパの平衡化 方法。 28．請求項１ないし請求項25の何れか１項に記載のねじり振動ダンパと流体連結 手段との組み合わせからなることを特徴とする、動力伝達機構。 29．図面に示すと共に同図面に関連して上述したように実質的に構成され配 置 されていることを特徴とする、ねじり振動ダンパ。