УСТРОЙСТВО ДЕМПФИРОВАНИЯ КРУТИЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК F16H45/02 F16F15/134 F16F15/30 

Область техники

Варианты осуществления настоящего раскрытия сущности относятся к области техники демпфирующего устройства, которое подавляет крутильные вибрации, вызываемые посредством импульса крутящего момента.

Уровень техники

JP-A-2014-177956 описывает пример устройства, имеющего планетарный зубчатый механизм для подавления крутильных вибраций. Согласно идеям JP-A-2014-177956, планетарный зубчатый механизм содержит коронную шестерню, соединенную с двигателем, и водило, соединенное с трансмиссией. Коронная шестерня и водило соединяются между собой через пружины таким образом, что они вращаются относительно друг друга. Чтобы увеличивать массу солнечной шестерни планетарного зубчатого механизма, дополнительный инерционный элемент присоединяется к солнечной шестерне. Угловая скорость, вызываемая посредством периодического изменения крутящего момента двигателя (импульса крутящего момента), прикладывается к коронной шестерне. Как результат, крутящий момент, регулируемый посредством угловой скорости и инерционного момента коронной шестерни и т.п., прикладывается к коронной шестерне. Между тем, сила инерции, в направлении для поддержания угловой скорости, прикладывается к водилу, а также к элементу, присоединяемому к нему, и т.п. Это приводит к повторному относительному вращению, заключающему в себе сжатие и расширение пружин между коронной шестерней и водилом, что вызывает принудительное вращение солнечной шестерни. Вращение солнечной шестерни является аналогичным вращению коронной шестерни, вызываемому посредством пульсации крутящего момента. Более конкретно, солнечная шестерня вращается назад и вперед в пределах предварительно определенного диапазона углов, как и в случае пульсации, описанной выше. Вибрация солнечной шестерни, а также дополнительного инерционного элемента, объединенного с ней, приводит к силе инерции (инерционному крутящему моменту), регулируемому посредством угловой скорости и инерционного момента. Фаза вибрации крутящего момента двигателя и коронной шестерни отличается от фазы вибрации солнечной шестерни и дополнительного инерционного элемента, объединенного с солнечной шестерней. Таким образом, инерционный крутящий момент вследствие вибрации солнечной шестерни и дополнительного инерционного элемента, объединенного с солнечной шестерней, поглощает пульсацию крутящего момента, который должен прикладываться к трансмиссии.

JP-A-2008-164013 описывает демпфирующее устройство для транспортного средства. В устройстве, то, что известно как пружинный демпфер и планетарный зубчатый механизм, размещается между блокировочной муфтой и ступицей турбины в преобразователе крутящего момента. Пружинный демпфер включает в себя спиральную пружину и предоставляет буферный эффект. Планетарный зубчатый механизм выполнен с возможностью поглощать пульсацию крутящего момента с инерционным крутящим моментом. Планетарный зубчатый механизм представляет собой планетарный зубчатый механизм с сателлитами одного типа с пластиной на стороне входного вала, в блокировочной муфте или пружинном демпфере, служащей в качестве водила, и коронной шестерней, соединенной с элементом на стороне выходного вала в пружинном демпфере или ступице турбины. Инерционный элемент присоединяется к солнечной шестерне. Таким образом, пружинный демпфер и планетарный зубчатый механизм соединяются со ступицей турбины.

В устройстве, описанном на JP-A-2014-177956, трансмиссия непосредственно соединяется с системой вибрации, включающей в себя планетарный зубчатый механизм, пружину и т.п. Таким образом, пульсация инерционного крутящего момента солнечной шестерни и дополнительного инерционного элемента может резонировать с пульсацией вследствие кручения элементов в трансмиссии и т.п. Когда пульсация инерционного крутящего момента преодолевает пульсацию крутящего момента, передаваемого из коронной шестерни в водило через пружину, инерционный крутящий момент, сформированный посредством солнечной шестерни, может становиться источником вибраций (вибродвижущей силы). Масса солнечной шестерни и дополнительного элемента инерции может уменьшаться, чтобы достигать уровня пульсации инерционного крутящего момента вследствие резонирования на допустимом уровне. Тем не менее, уменьшение массы солнечной шестерни и дополнительного инерционного элемента приводит к уменьшению инерционного крутящего момента, приводя к худшим рабочим характеристикам демпфирования демпфирующего устройства в целом. Таким образом, это демпфирующее устройство для транспортного средства имеет запас для улучшения.

То же применимо к демпфирующему устройству, описанному на JP-A-2008-164013. В устройстве, пружинный демпфер и планетарный зубчатый механизм соединяются с трансмиссией через ступицу турбины. Таким образом, трансмиссия и входной вал, ведущий к трансмиссии, могут резонировать с пружинным демпфером и планетарным зубчатым механизмом. Когда резонансная точка находится в пределах нормального рабочего диапазона транспортного средства, ходовые качества и бесшумность транспортного средства могут нарушаться.

Сущность изобретения

Настоящее раскрытие сущности задумано с учетом вышеописанных технических проблем, и в силу этого цель настоящего раскрытия сущности заключается в том, чтобы предотвращать ухудшение рабочих характеристик демпфирования устройства демпфирования крутильной вибрации вследствие резонанса с элементом на стороне выходного вала, таким как трансмиссия.

Согласно одному аспекту настоящего раскрытия сущности, предусмотрено устройство демпфирования крутильной вибрации, которое располагается в тракте передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией. Устройство демпфирования крутильной вибрации содержит планетарный узел, который выполняет дифференциальное действие между первым вращательным элементом, в который доставляется крутящий момент двигателя, вторым вращательным элементом и третьим вращательным элементом, служащим в качестве вращательной инерционной массы. Устройство демпфирования крутильной вибрации выполнено с возможностью демпфировать пульсацию крутящего момента двигателя, который должен доставляться в трансмиссию, посредством инерционного крутящего момента, сформированного посредством вращения третьего вращательного элемента, получающегося в результате относительного вращения между первым вращательным элементом и вторым вращательным элементом, вызываемого посредством пульсации крутящего момента двигателя. Чтобы достигать вышеописанной цели, согласно одному аспекту настоящего раскрытия сущности, устройство демпфирования крутильной вибрации содержит: соединительный элемент, который вращается как единое целое с первым вращательным элементом; промежуточный элемент, который вращается как единое целое со вторым вращательным элементом; выходной элемент, который доставляет крутящий момент в трансмиссию; первый упругий элемент, который соединяет соединительный элемент с промежуточным элементом; и второй упругий элемент, который соединяет промежуточный элемент с выходным элементом. Планетарный узел включает в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней. В планетарном узле, солнечная шестерня служит в качестве первого вращательного элемента, одно из коронной шестерни и водила служит в качестве второго вращательного элемента, и другое из коронной шестерни и водила служит в качестве третьего вращательного элемента.

Согласно другому аспекту настоящего раскрытия сущности, предусмотрено устройство демпфирования крутильной вибрации, которое располагается в тракте передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией. Устройство демпфирования крутильной вибрации содержит планетарный узел, который выполняет дифференциальное действие между первым вращательным элементом, в который доставляется крутящий момент двигателя, вторым вращательным элементом и третьим вращательным элементом, служащим в качестве вращательной инерционной массы. Устройство демпфирования крутильной вибрации выполнено с возможностью демпфировать пульсацию крутящего момента двигателя, который должен доставляться в трансмиссию, посредством инерционного крутящего момента, сформированного посредством вращения третьего вращательного элемента, получающегося в результате относительного вращения между первым вращательным элементом и вторым вращательным элементом, вызываемого посредством пульсации крутящего момента двигателя. Чтобы достигать вышеописанной цели, согласно другому аспекту настоящего раскрытия сущности, устройство демпфирования крутильной вибрации содержит: соединительный элемент, который вращается как единое целое с первым вращательным элементом; промежуточный элемент, который вращается как единое целое со вторым вращательным элементом; выходной элемент, который доставляет крутящий момент в трансмиссию; первый упругий элемент, который соединяет соединительный элемент с промежуточным элементом; и второй упругий элемент, который соединяет промежуточный элемент с выходным элементом. Планетарный узел включает в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней. В планетарном узле, коронная шестерня служит в качестве первого вращательного элемента, одно из солнечной шестерни и водила служит в качестве второго вращательного элемента, и другое из солнечной шестерни и водила служит в качестве третьего вращательного элемента.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего раскрытия сущности, предусмотрено устройство демпфирования крутильной вибрации, которое располагается в тракте передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией. Устройство демпфирования крутильной вибрации содержит планетарный узел, который выполняет дифференциальное действие между первым вращательным элементом, в который доставляется крутящий момент двигателя, вторым вращательным элементом и третьим вращательным элементом, служащим в качестве вращательной инерционной массы. Устройство демпфирования крутильной вибрации выполнено с возможностью демпфировать пульсацию крутящего момента двигателя, который должен доставляться в трансмиссию, посредством инерционного крутящего момента, сформированного посредством вращения третьего вращательного элемента, получающегося в результате относительного вращения между первым вращательным элементом и вторым вращательным элементом, вызываемого посредством пульсации крутящего момента двигателя. Чтобы достигать вышеописанной цели, согласно другому аспекту настоящего раскрытия сущности, устройство демпфирования крутильной вибрации содержит: соединительный элемент, который вращается как единое целое с первым вращательным элементом; промежуточный элемент, который вращается как единое целое со вторым вращательным элементом; выходной элемент, который доставляет крутящий момент в трансмиссию; первый упругий элемент, который соединяет соединительный элемент с промежуточным элементом; второй упругий элемент, который соединяет промежуточный элемент с выходным элементом; и гидравлическую муфту, содержащую корпус, соединенный с двигателем, приводящий элемент, который соединяется с корпусом и который создает спиральный поток жидкости, приводимый элемент, который приводится в действие посредством спирального потока жидкости, и блокировочную муфту, которая зацепляется с внутренней поверхностью корпуса, чтобы соединять приводящий элемент с приводимым элементом. В устройстве демпфирования крутильной вибрации, планетарный узел размещается в гидравлической муфте, первый вращательный элемент планетарного узла избирательно соединяется с двигателем через блокировочную муфту, трансмиссия соединяется с приводимым элементом, блокировочная муфта размещается на внутренней стороне планетарного узла в радиальном направлении корпуса, и блокировочная муфта и планетарный узел размещаются концентрически друг с другом.

В неограничивающем варианте осуществления, первый упругий элемент и второй упругий элемент могут размещаться вдоль периферийного направления планетарного узла.

В неограничивающем варианте осуществления, планетарный узел может включать в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней. В планетарном зубчатом механизме, водило может служить в качестве первого вращательного элемента, одно из коронной шестерни и солнечной шестерни может служить в качестве второго вращательного элемента, и другое из коронной шестерни и солнечной шестерни может служить в качестве третьего вращательного элемента.

В неограничивающем варианте осуществления, устройство демпфирования крутильной вибрации дополнительно может содержать гидравлическую муфту, содержащую корпус, соединенный с двигателем, приводящий элемент, который соединяется с корпусом и который создает спиральный поток жидкости, приводимый элемент, который приводится в действие посредством спирального потока жидкости, и блокировочную муфту, которая зацепляется с внутренней поверхностью корпуса, чтобы соединять приводящий элемент с приводимым элементом. В устройстве демпфирования крутильной вибрации, планетарный узел может размещаться в гидравлической муфте, первый вращательный элемент может соединяться избирательно с двигателем через блокировочную муфту, и трансмиссия может соединяться с приводимым элементом.

В неограничивающем варианте осуществления, блокировочная муфта может размещаться на внутренней стороне планетарного узла в радиальном направлении корпуса, и блокировочная муфта и планетарный узел могут размещаться концентрически друг с другом.

В неограничивающем варианте осуществления, блокировочная муфта может включать в себя многопластинчатую муфту, имеющую диск муфты и пластину муфты, которая переводится во фрикционный контакт с диском муфты.

В неограничивающем варианте осуществления, первый упругий элемент может иметь более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

Согласно варианту осуществления настоящего раскрытия сущности, периодическое изменение, т.е. пульсация крутящего момента двигателя прикладывается к первому вращательному элементу через соединительный элемент. Соединительный элемент соединяется с промежуточным элементом, вращающимся как единое целое со вторым вращательным элементом через первый упругий элемент. Реакция крутящего момента, получающаяся в результате вращения второго вращательного элемента и промежуточного элемента, прикладывается ко второму вращательному элементу и промежуточному элементу. Следовательно, первый упругий элемент деформируется упруго таким образом, что первый вращательный элемент и второй вращательный элемент вращаются относительно друг друга. Как результат, третий вращательный элемент, служащий в качестве элемента с вращательной инерционной массой, вращается принудительно посредством такого дифференциального действия планетарного узла, за счет этого формируя инерционный крутящий момент. Инерционный крутящий момент третьего вращательного элемента служит в качестве сопротивления пульсации крутящего момента, т.е. пульсация крутящего момента двигателя поглощена посредством инерционного крутящего момента третьего вращательного элемента таким образом, что крутящий момент двигателя сглаживается. Крутящий момент двигателя, сглаженный таким способом, прикладывается к промежуточному элементу, который вращается как единое целое со вторым вращательным элементом. Промежуточный элемент соединяется с выходным элементом, который доставляет крутящий момент в трансмиссию, через второй упругий элемент. Крутящий момент, вращающий выходной элемент и трансмиссию, прикладывается к выходному элементу и трансмиссии в качестве реакции. Следовательно, второй упругий элемент деформируется упруго, и промежуточный элемент и выходной элемент вращаются относительно друг друга. Как результат, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации, включающего в себя второй упругий элемент, и трансмиссии практически отделены друг от друга. Таким образом, устанавливаются две инерциальных системы. В силу этого, согласно варианту осуществления, инерционные массы устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии не влияют друг на друга. По этой причине, резонансная точка устройства демпфирования крутильной вибрации опускается, и резонансная точка трансмиссии поднимается. В высокочастотном диапазоне, пульсация крутящего момента двигателя является небольшой, и пульсация инерционного крутящего момента, которая регулируется посредством пульсации крутящего момента двигателя, также является небольшой. Таким образом, даже когда резонирование возникает, увеличение инерционного крутящего момента вследствие резонирования может предотвращаться или ограничиваться. Помимо этого, полная инерционная масса элемента с инерционной массой существенно увеличивается таким образом, что резонансная точка устройства демпфирования крутильной вибрации опускается. По этим причинам, как резонансная точка устройства демпфирования вибрации, так и резонансная точка трансмиссии выходят за пределы нормального рабочего диапазона двигателя. Дополнительно, поскольку устройство демпфирования крутильной вибрации и трансмиссия практически отделены друг от друга, инерционная масса трансмиссии не увеличивается, даже если масса третьего вращательного элемента увеличивается, чтобы улучшать рабочие характеристики демпфирования. Таким образом, резонансные точки устройства демпфирования вибрации и трансмиссии не изменяются. В силу этого, согласно варианту осуществления, можно предотвращать увеличение инерционного крутящего момента даже в случае резонанса без уменьшения массы элемента с инерционной массой. Другими словами, резонансная точка может опускаться, и вибрации в диапазоне высоких частот вращения могут подавляться.

Краткое описание чертежей

Признаки, аспекты и преимущества примерных вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности должны лучше пониматься со ссылкой на нижеприведенное описание и прилагаемые чертежи, которые не должны ограничивать раскрытие сущности каким-либо образом.

Фиг. 1 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 2 является частично прозрачным видом спереди, показывающим конструкцию пружинного демпфера, используемого в устройстве демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 3 является графиком, показывающим резонансные точки устройства демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 4 является графиком, показывающим характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 5 является графиком, показывающим характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности в случае, если масса элемента с инерционной массой увеличивается;

Фиг. 6 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно второму варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 7 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно третьему варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 8 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно четвертому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 9 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно пятому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 10 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно шестому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 11 является графиком, показывающим характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации согласно седьмому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности в случае, если первый упругий элемент имеет более низкую жесткость, чем второй упругий элемент, и масса элемента с инерционной массой уменьшается;

Фиг. 12 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно восьмому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 13 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации согласно восьмому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 14 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно девятому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 15 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации согласно девятому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 16 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно десятому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 17 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации согласно десятому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности;

Фиг. 18 является схематичной иллюстрацией, показывающей конструкцию преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации согласно одиннадцатому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности; и

Фиг. 19 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации согласно одиннадцатому варианту осуществления настоящего раскрытия сущности.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Первый вариант осуществления

Ниже поясняются предпочтительные варианты осуществления настоящего раскрытия сущности со ссылкой на прилагаемые чертежи. Обращаясь теперь к фиг. 1, показан первый вариант осуществления преобразователя крутящего момента, имеющего устройство демпфирования крутильной вибрации. Первичный двигатель 1 содержит выходной вал 2, соединенный с преобразователем 3 крутящего момента (T/C). Первичный двигатель 1 представляет собой двигатель внутреннего сгорания, который прерывисто сжигает воздушно-топливную смесь, чтобы формировать движущую силу. Выходной крутящий момент первичного двигателя 1 пульсирует неизменным образом. Первичный двигатель 1 в дальнейшем называется двигателем 1. Преобразователь 3 крутящего момента имеет традиционно известную конфигурацию. Корпус 4 преобразователя 3 крутящего момента содержит переднюю крышку 5, соединенную с выходным валом 2 двигателя 1, и кожух 6 насоса, состыкованный с передней крышкой 5. Внутреннее пространство корпуса 4 поддерживается в непроницаемом для жидкости состоянии.

Жидкость (например, масло) удерживается в корпусе 4, чтобы передавать крутящий момент. Множество лопастей 7 насоса присоединяются к внутренней поверхности корпуса 6 насоса, чтобы формировать рабочее колесо 8 насоса. Рабочее колесо 9 турбины, которое вращается посредством спирального потока жидкости, создаваемого посредством рабочего колеса 8 насоса, располагается напротив рабочего колеса 8 насоса таким образом, что оно является практически симметричным с рабочим колесом 8 насоса. Хотя не представлено конкретно на чертеже, рабочее колесо 9 турбины включает в себя кожух турбины и множество лопастей 10 турбины, присоединяемых к внутренней поверхности корпуса турбины. Рабочее колесо 9 турбины соединяется с входным валом 13 трансмиссии 12 через ступицу 11 турбины. Преобразователь 3 крутящего момента служит в качестве гидравлической муфты вариантов осуществления, рабочее колесо 8 насоса служит в качестве приводящего элемента вариантов осуществления, и рабочее колесо 9 турбины служит в качестве приводимого элемента вариантов осуществления. Например, традиционная трансмиссия, к примеру, трансмиссия с зубчатой передачей, в которой передаточное отношение изменяется пошагово, и бесступенчатая трансмиссия, в которой передаточное отношение варьируется непрерывно, может использоваться в качестве трансмиссии 12.

Статор 14 размещается между рабочим колесом 8 насоса и рабочим колесом 9 турбины при присоединении к предварительно определенному стационарному элементу (не показан) через одностороннюю муфту 15. Когда разность частот вращения между рабочим колесом 8 насоса и рабочим колесом 9 турбины является небольшой, масло, протекающее из рабочего колеса 9 турбины, доставляется в рабочее колесо 8 насоса при изменении направления протекания. В отличие от этого, когда разность частот вращения между рабочим колесом 8 насоса и рабочим колесом 9 турбины является большой, масло, протекающее из рабочего колеса 9 турбины, доставляется в рабочее колесо 8 насоса без изменения направления протекания, чтобы вращать рабочее колесо 8 насоса. С этой целью, когда разность частот вращения между рабочим колесом 8 насоса и рабочим колесом 9 турбины является небольшой, вращение статора 14 прекращается посредством зацепления односторонней муфты 15. В отличие от этого, когда разность частот вращения между рабочим колесом 8 насоса и рабочим колесом 9 турбины является большой, статору 14 разрешается вращаться посредством расцепления односторонней муфты 15.

Блокировочная муфта 16 располагается напротив внутренней поверхности передней крышки 5. Блокировочная муфта 16, проиллюстрированная на фиг. 1, представляет собой многпластинчатую муфту, содержащую: множество дисков 17 муфты, крепящихся на шлицах к ступице муфты (не показана), состыкованной с передней крышкой 5; и множество пластин 18 муфты, крепящихся на шлицах к барабану муфты (не показан), закрывающему внешнюю окружность ступицы муфты. В частности, диски 17 муфты и пластины 18 муфты размещаются попеременно между блокировочным поршнем (не показан) и пружинным стопорным кольцом (не показано), присоединяемым к барабану муфты. Диски 17 муфты и пластины 18 муфты закрепляются таким образом, что они фрикционно контактируют друг с другом между блокировочным поршнем и пружинным стопорным кольцом посредством продвижения вперед блокировочного поршня. Как результат, блокировочная муфта 16 входит в зацепление, чтобы передавать крутящий момент между дисками 17 муфты и пластинами 18 муфты.

Планетарный зубчатый механизм 19 с сателлитами одного типа в качестве планетарного узла вариантов осуществления размещается во внешней периферической стороне блокировочной муфты 16. Другими словами, планетарный узел размещается концентрически с блокировочной муфтой 16 при перекрывании с блокировочной муфтой 16, по меньшей мере, частично в радиальном направлении преобразователя 3 крутящего момента. Планетарный зубчатый механизм 19 выполнен с возможностью осуществлять дифференциальное действие между солнечной шестерней 20, коронной шестерней 21, размещаемой вокруг солнечной шестерни 20, и водилом 23, которое поддерживает множество сателлитных шестерней 22, размещенных между солнечной шестерней 20 и коронной шестерней 21, вращающимся способом. Согласно вариантам осуществления, планетарный узел включает в себя планетарный роликовый механизм.

Чтобы увеличивать массу солнечной шестерни 20, элемент 24 с инерционной массой формируется как единое целое с солнечной шестерней 20. Альтернативно, элемент 24 с инерционной массой также может формироваться отдельно и присоединяться к солнечной шестерне 20. Водило 23 соединяется с блокировочной муфтой 16 (более конкретно, к барабану муфты, служащему в качестве приводимого элемента) через соединительный элемент 25, сформированный как единое целое с водилом 23. Коронная шестерня 21 соединяется с промежуточным элементом 26 в качестве части нижеуказанного пружинного демпфера 28, и соединительный элемент 25 соединяется с промежуточным элементом 26 через нижеуказанный первый упругий элемент 27 при разрешении вращаться относительно промежуточного элемента 26. В примере, проиллюстрированном на фиг. 1, спиральная пружина используется в качестве первого упругого элемента 27, но другой вид элемента, который упруго деформируется, чтобы обеспечивать возможность относительного вращения между соединительным элементом 25 и промежуточным элементом 26, также может использоваться в качестве первого упругого элемента 27. В частности, первый упругий элемент 27 сжимается и расширяется посредством относительного вращения в периферийном направлении преобразователя 3 крутящего момента. Соответственно, в первом варианте осуществления, водило 23 служит в качестве элемента входного вала, солнечная шестерня 20 служит в качестве реактивного элемента, и коронная шестерня 21 служит в качестве элемента выходного вала.

В примере, проиллюстрированном на фиг. 1, соединительный элемент 25 включает в себя пару пластин 25A и 25B в качестве части пружинного демпфера 28. В частности, пластины 25A и 25B в качестве кольцевых пластинчатых элементов размещаются коаксиально при расположении напротив друг друга и объединяются друг с другом при поддержании предварительно определенного зазора между собой.

Промежуточный элемент 26 представляет собой кольцеобразный пластинчатый элемент и размещается между парой пластин 25A и 25B и промежуточным элементом 26, и паре пластин 25A и 25B разрешается вращаться относительно друг друга. Таким образом, промежуточный элемент 26, пластины 25A и 25B и первый упругий элемент 27 формируют пружинный демпфер 28. Ниже подробно описывается конфигурация пружинного демпфера 28.

В зазоре между пластинами 25A и 25B, выходной элемент 30 дополнительно размещен после промежуточного элемента 26. Крутящий момент из двигателя 1 передается из промежуточного элемента 26 в выходной элемент 30, объединенный с входным валом 13 трансмиссии 12 через нижеуказанный второй упругий элемент 29. Таким образом, промежуточный элемент 26 размещается в тракте передачи крутящего момента между планетарным зубчатым механизмом 19 и выходным элементом 30. Второй упругий элемент 29 также представляет собой спиральную пружину, которая упруго сжимается и расширяется посредством относительного вращения между промежуточным элементом 26 и выходным элементом 30.

Выходной элемент 30 передает крутящий момент, доставленный из пружинного демпфера 28, на ступицу 11 турбины, и выходной элемент 30 может быть частью пружинного демпфера 28 или ступицы 11 турбины. Как описано ниже, один конец каждого из вторых упругих элементов 29 контактирует с внутренним выступом промежуточного элемента 26, и другой конец каждого из вторых упругих элементов 29 контактирует с внешним выступом выходного элемента 30. В частности, второй упругий элемент 29 сжимается или расширяется с изменением расстояния между приемными частями, получающимся в результате относительного вращения между промежуточным элементом 26 и выходным элементом 30.

Как описано выше, пружинный демпфер 28 включает в себя первый упругий элемент 27 в качестве буферного элемента между промежуточным элементом 26 и соединительным элементом 25 и второй упругий элемент 29 в качестве буферного элемента между промежуточным элементом 26 и выходным элементом 30. Крутильные жесткости, т.е. жесткости пружины (Н/мм) первого упругого элемента 27 и второго упругого элемента 29 могут задаваться равными идентичному значению. Альтернативно, крутильная жесткость первого упругого элемента 27 может задаваться меньше крутильной жесткости второго упругого элемента 29.

Конструкция пружинного демпфера 28 подробнее проиллюстрирована на фиг. 2. Фиг. 2 является частично прозрачным видом спереди, показывающим пружинный демпфер 28 со стороны трансмиссии 12. Согласно первому варианту осуществления, первый упругий элемент 27 и второй упругий элемент 29 размещаются последовательно круговым способом (в направлении вращения двигателя 1). Промежуточный элемент 26 размещается между кольцевыми пластинами 25A и 25B соединительного элемента 25 при разрешении вращаться относительно пластин 25A и 25B под предварительно определенным углом. Внутренний диаметр промежуточного элемента 26 превышает внутренние диаметры пластин 25A и 25B, и выходной элемент 30 размещается между пластинами 25A и 25B во внутренней периферийной стороне промежуточного элемента 26. Промежуточный элемент 26, пластины 25A и 25B и выходной элемент 30 размещаются коаксиально друг с другом. Внешний диаметр выходного элемента 30 меньше внутреннего диаметра промежуточного элемента 26, и нижеуказанные держатели 31 пружины формируются в пластинах 25A и 25B на уровне между внешней периферийной поверхностью выходного элемента 30 и внутренней периферийной поверхностью промежуточного элемента 26. В пластинах 25A и 25B, три держателя 31 пружины формируются круговым способом с равными интервалами, и первый упругий элемент 27 и второй упругий элемент 29 последовательно удерживаются в каждом держателе 31 пружины.

В частности, три дугообразных прорези 31A формируются в пластине 25A круговым способом с равными интервалами, и три дугообразных прорези 31B формируются в пластине 25B круговым способом с равными интервалами. Задержки каждой из прорезей 31A и прорезей 31B являются практически идентичными друг другу, и держатели 31 пружины формируются посредством перекрытия прорезей 31A и 31B пластин 25A и 25B. Помимо этого, три внутренних выступа 32 в качестве заостренных секционирующих элементов формируются на внутреннем периферийном краю промежуточного элемента 26 таким образом, что они выступают радиально внутрь, и каждый из внутренних выступов 32 отдельно размещен между первым упругим элементом 27 и вторым упругим элементом 29, удерживаемыми в держателе 31 пружины. С другой стороны, три инвертированных трапециевидных внешних выступа 33 формируются на внешнем периферийном краю выходного элемента 30 таким образом, что они выступают радиально наружу, так что первый упругий элемент 27 и второй упругий элемент 29, удерживаемые в держателе 31 пружины, расположены между смежными внешними выступами 33. В держателе 31 пружины, первый упругий элемент 27 расположен между внутренним выступом 32 и внешним выступом 33 входной стороны в направлении передачи крутящего момента (т.е. в направлении вращения двигателя 1) с небольшим сжатием, и второй упругий элемент 29 расположен между внутренним выступом 32 и внешним выступом 33 дальше в направлении передачи крутящего момента с небольшим сжатием.

В примере, показанном на фиг. 2, пружинный демпфер 28 вращается против часовой стрелки посредством выходного крутящего момента двигателя 1. В частности, в пружинном демпфере 28, пластины 25A и 25B вращаются против часовой стрелки посредством выходного крутящего момента двигателя 1. В держателе 31 пружины, зазор между пластинами 25A и 25B в осевом направлении меньше внешнего диаметра первого упругого элемента 27, так что концевой участок первого упругого элемента 27 входной стороны подталкивается посредством расположенного ранее конца 31C держателя 31 пружины (т.е. посредством торцевых поверхностей прорезей 31A и 31B входной стороны), когда пластины 25A и 25B вращаются. Тем не менее, в этой ситуации, другой концевой участок первого упругого элемента 27 выходной стороны не приводится в контакт с находящимся далее концом 31D держателя 31 пружины (т.е. с торцевыми поверхностями прорезей 31A и 31B выходной стороны). Как результат, первый упругий элемент 27 сжимается между расположенным ранее концом 31C держателя 31 пружины и внутренним выступом 32 промежуточного элемента 26 таким образом, что крутящий момент передается упруго из расположенного ранее конца 31C держателя 31 пружины во внутренний выступ 32 промежуточного элемента 26 через первый упругий элемент 27.

Множество дугообразных периферийных отверстий 34 формируются на внешнем периферийном участке промежуточного элемента 26 круговым способом, и пластины 25A и 25B соединяются между собой через крепежные элементы 35, проникающие через периферийные отверстия 34. Например, заклепка и болт могут использоваться в качестве крепежного элемента 35. Внешний диаметр каждого крепежного элемента 35 меньше ширины отверстия периферийного отверстия 34 таким образом, что промежуточному элементу 26 и паре пластин 25A и 25B, соединенным через крепежные элементы 35, разрешается плавно вращаться друг относительно друга.

В дальнейшем поясняется работа в первом варианте осуществления. Во-первых, в дальнейшем поясняется работа устройства демпфирования крутильной вибрации, в котором первый упругий элемент 27 и второй упругий элемент 29 имеют идентичную крутильную жесткость. Когда блокировочная муфта 16 зацепляется, крутящий момент двигателя прикладывается к водилу 23 и соединительному элементу 25. В этой ситуации, нагрузка для того, чтобы вращать выходной элемент 30 и трансмиссию 12, прикладывается к коронной шестерне 21 через упругие элементы 27 и 29. Следовательно, первые упругие элементы 27 сжимаются посредством крутящего момента двигателя и нагрузки, и водило 23, сформированное как единое целое с парой пластин 25A и 25B, вращается относительно коронной шестерни 21, соединенной с промежуточным элементом 26 под предварительно определенным углом.

Сжимающая сила (т.е. скручивающая сила), прикладываемая к первому упругому элементу 27, изменяется вследствие пульсации крутящего момента двигателя. Таким образом, относительное вращение между водилом 23 и коронной шестерней 21 многократно возникает вследствие периодического изменения (пульсации) крутящего момента двигателя. Следовательно, сателлитные шестерни 22 вращаются, соответственно, в пределах предварительно определенного диапазона углов таким образом, что солнечная шестерня 20 принудительно вращается. В этой ситуации, поскольку солнечная шестерня 20 объединяется с элементом 24 с инерционной массой, инерционный крутящий момент формируется в соответствии с полной массой (т.е. инерционным моментом) солнечной шестерни 20 и элемента 24 с инерционной массой и угловой скоростью вращения. В первом варианте осуществления, частота вращения солнечной шестерни 20 увеличивается до значения выше частоты вращения коронной шестерни 21 в соответствии с передаточным отношением. Как результат, угловые скорости вращения солнечной шестерни 20 и элемента 24 с инерционной массой увеличиваются, за счет этого увеличивая инерционный крутящий момент. Пульсация крутящего момента двигателя подавляется посредством инерционного крутящего момента, увеличенного таким способом. Как результат, крутящий момент двигателя, прикладываемый к водилу 23, сглаживается для вывода из промежуточного элемента 26.

Крутящий момент для того, чтобы вращать трансмиссию 12, прикладывается в качестве реакции к выходному элементу 30. Следовательно, нагрузка для того, чтобы сжимать вторые упругие элементы 29, создается посредством выходного крутящего момента промежуточного элемента 26 и крутящего момента, прикладываемого к выходному элементу 30, чтобы вращать трансмиссию 12, и вторые упругие элементы 29 сжимаются посредством нагрузки. Как результат, промежуточный элемент 26 и выходной элемент 30 вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом, так что пульсация крутящего момента, передаваемого в трансмиссию 12 через пружинный демпфер 28, поглощена посредством сжатия вторых упругих элементов 29. То, что прикладывается в качестве реакции к выходному элементу 30, называется просто "реактивным крутящим моментом" в дальнейшем.

Фиг. 3 показывает резонансную точку устройства демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления. На фиг. 3, "R1" представляет резонансную частоту, т.е. резонансную точку устройства демпфирования крутильной вибрации, "R2" представляет резонансную точку трансмиссии 12, и "R3" представляет резонансную точку, в которой устройство демпфирования крутильной вибрации, соединенное непосредственно с трансмиссией 12 без второго упругого элемента 29, резонирует. Нормальный рабочий диапазон двигателя 1, показанный на фиг. 3, представляет собой диапазон частот вращения двигателя 1, приводимого в действие в состоянии нормального движения транспортного средства. Например, этот диапазон находится между нижней предельной частотой LL вращения, к примеру, частотой вращения на холостом ходу двигателя 1 и частотой вращения при повторном запуске после операции отсечки топлива, и предварительно определенной верхней предельной частотой UL вращения в состоянии нормального движения.

В дальнейшем описываются резонансная точка R1 устройства демпфирования крутильной вибрации и резонансная точка R2 трансмиссии 12. Когда второй упругий элемент 29 упруго деформируется посредством пульсации крутящего момента двигателя, устройство демпфирования крутильной вибрации и трансмиссия 12 практически отделены друг от друга в системе вибрации, и в силу этого, инерционная масса трансмиссии 12 с меньшей вероятностью должна прикладываться к устройству демпфирования крутильной вибрации. Следовательно, инерционная масса устройства демпфирования крутильной вибрации уменьшается. Другими словами, полная инерционная масса солнечной шестерни 20 и элемента 24 с инерционной массой, служащего в качестве элемента с вращательной инерционной массой в устройстве демпфирования крутильной вибрации, существенно увеличивается. Как результат, резонансная точка R1 устройства демпфирования крутильной вибрации опускается приблизительно до частоты вибрации при нижней предельной частоте LL вращения. В этой ситуации, инерционная масса системы вибрации, включающей в себя выходной элемент 30, входной вал 13 и трансмиссию 12, уменьшается. Следовательно, резонансная точка R2 трансмиссии 12 поднимается до значения выше частоты вибрации при верхней предельной частоте UL вращения. Таким образом, инерциальная система (т.е. система вибрации) может разделяться на две системы посредством вторых упругих элементов 29. Как результат, резонансная точка R3, попадающая в нормальный рабочий диапазон двигателя 1, может разделяться на резонансную точку R1 устройства демпфирования крутильной вибрации и резонансную точку R2 трансмиссии 12, соответственно, выходящие за пределы нормального рабочего диапазона двигателя 1.

Фиг. 4 является графиком, схематично показывающим характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления. На фиг. 4, горизонтальная ось представляет частоту вращения двигателя, вертикальная ось представляет вибрации, получающиеся в результате пульсации крутящего момента, передаваемого в трансмиссию 12 через устройство демпфирования крутильной вибрации, сплошная кривая представляет характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации согласно первому варианту осуществления, пунктирная кривая представляет характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации согласно сравнительному примеру, соединенного непосредственно с трансмиссией 12 без второго упругого элемента 29, и горизонтальная линия α является пороговым значением допустимой пульсации крутящего момента. Пороговое значение α может задаваться заранее на основе размерного класса и модели транспортного средства. Как описано выше, обе резонансные точки R1 и R2 выходят за пределы нормального рабочего диапазона двигателя 1. В силу этого, согласно первому варианту осуществления, пульсация крутящего момента двигателя может подавляться до значения ниже порогового значения α полностью в нормальном рабочем диапазоне двигателя 1, как указано посредством сплошной кривой. Помимо этого, поскольку резонансная точка R2 трансмиссии 12 в системе вибрации трансмиссии 12 попадает в диапазон более высоких частот вращения, чем верхняя предельная частота UL вращения, вибрации, получающиеся в результате импульса крутящего момента, могут эффективно подавляться, в частности, в диапазоне высоких частот вращения двигателя 1. По этой причине, увеличение инерционного крутящего момента вследствие резонанса между инерционным крутящим моментом и пульсацией крутящего момента двигателя в диапазоне высоких частот вращения может эффективно подавляться. В результате такого уменьшения вибраций, вызываемых посредством пульсации крутящего момента двигателя, повреждения в устройстве демпфирования крутильной вибрации и в трансмиссии 12 могут уменьшаться.

Помимо этого, рабочие характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации в диапазоне низких частот вращения могут улучшаться посредством увеличения массы элемента 24 с инерционной массой. Характеристика демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации, в котором масса элемента 24 с инерционной массой увеличивается, показана на фиг. 5. На фиг. 5, сплошная кривая представляет характеристику демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации, в котором масса элемента 24 с инерционной массой увеличивается, и пунктирная кривая представляет характеристику демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации, в котором масса элемента 24 с инерционной массой не увеличивается. Как можно видеть из фиг. 5, резонансная точка R1 может опускаться посредством увеличения массы элемента 24 с инерционной массой по сравнению с резонансной точкой R1 случая, в котором масса элемента 24 с инерционной массой не увеличивается. Следовательно, в этом случае, пульсация крутящего момента двигателя может подавляться в диапазоне более низких частот вращения. Таким образом, диапазон частот вращения, в котором блокировочная муфта 16 может поддерживаться зацепленной, может расширяться к стороне более низких частот вращения. По этой причине, блокировочной муфте 16 разрешается зацепляться более часто, чтобы уменьшать потери мощности в преобразователе 3 крутящего момента, за счет этого экономя топливо. Дополнительно, поскольку системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 практически отделены друг от друга посредством вторых упругих элементов 29, можно предотвращать подвергание трансмиссии 12 вибродвижущей силе (силе вибрации), получающейся в результате колебания элемента 24 с инерционной массой, и резонансная точка R2 трансмиссии 12 не изменяется. По этим причинам, рабочие характеристики демпфирования вибрации в диапазоне низких частот вращения могут улучшаться, и пульсация крутящего момента двигателя в диапазоне высоких частот вращения может подавляться. В первом варианте осуществления, водило 23 служит в качестве первого вращательного элемента, коронная шестерня 21 служит в качестве второго вращательного элемента, и солнечная шестерня 20 служит в качестве третьего вращательного элемента.

Второй вариант осуществления

Фиг. 6 показывает второй вариант осуществления настоящего раскрытия сущности. Во втором варианте осуществления, водило 23 соединяется с блокировочной муфтой 16 и промежуточным элементом 26 таким образом, что оно служит в качестве элемента выходного вала, солнечная шестерня 20 соединяется с соединительным элементом 25 через барабан муфты таким образом, что она служит в качестве элемента входного вала, и коронная шестерня 21 соединяется с элементом 24 с инерционной массой таким образом, что она служит в качестве реактивного элемента. Во втором варианте осуществления, соответственно, солнечная шестерня 20 служит в качестве первого вращательного элемента, водило 23 служит в качестве второго вращательного элемента, и коронная шестерня 21 служит в качестве третьего вращательного элемента.

Согласно второму варианту осуществления, промежуточный элемент 26 включает в себя пару пластин 26A и 26B, и один соединительный элемент 25 размещается между пластинами 26A и 26B. Пластины 26A и 26B соединяются с выходным элементом 30 через вторые упругие элементы 29. Оставшиеся компоненты конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 6, являются аналогичными компонентам на фиг. 1 и обозначаются с помощью идентичных ссылок с номерами на фиг. 6. Такие компоненты не представлены конкретно здесь.

Далее поясняется работа устройства демпфирования крутильной вибрации согласно второму варианту осуществления. Когда блокировочная муфта 16 зацепляется, крутящий момент двигателя прикладывается к солнечной шестерне 20 и соединительному элементу 25. Между тем, нагрузка, получающаяся в результате вращения выходного элемента 30 и трансмиссии 12, прикладывается к промежуточному элементу 26 и водилу 23. В этой ситуации, первые упругие элементы 27 сжимаются посредством крутящего момента двигателя и нагрузки. Как результат, солнечная шестерня 20, соединенная с соединительным элементом 25, и водило 23, соединенное с промежуточным элементом 26, вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Такое относительное вращение между солнечной шестерней 20 и водилом 23 повторяется посредством периодического изменения (т.е. пульсации) крутящего момента двигателя. Следовательно, сателлитные шестерни 22, соответственно, вращаются под предварительно определенным углом таким образом, что коронная шестерня 21 принудительно вращается. Как результат, инерционный крутящий момент формируется в соответствии с полной массой (т.е. инерционным моментом) коронной шестерни 21 и элемента 24 с инерционной массой и угловой скоростью вращения. Пульсация крутящего момента двигателя подавляется и сглаживается посредством инерционного крутящего момента, сформированного таким способом, и крутящий момент двигателя выводится из промежуточного элемента 26. Вторые упругие элементы 29 сжимаются посредством выходного крутящего момента промежуточного элемента 26 и реактивного крутящего момента, прикладываемого к выходному элементу 30, и промежуточный элемент 26 и выходной элемент 30 вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Как результат, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 практически отделены друг от друга посредством вторых упругих элементов 29, и пульсация крутящего момента, передаваемого в трансмиссию 12 через устройство демпфирования вибрации, поглощена посредством упругости упругих элементов 29.

Согласно второму варианту осуществления, коронная шестерня 21, расположенная на радиально внешней стороне преобразователя 3 крутящего момента, и элемент 24 с инерционной массой, объединенный с коронной шестерней 21, служат в качестве элемента с вращательной инерционной массой. Частота вращения коронной шестерни 21 увеличивается до значения выше частоты вращения водила 23 в соответствии с передаточным отношением. Как результат, угловые скорости вращения коронной шестерни 21 и элемента 24 с инерционной массой увеличиваются, за счет этого увеличивая инерционный крутящий момент. Помимо этого, коронная шестерня 21 и элемент 24 с инерционной массой, расположенные на радиально внешней стороне солнечной шестерни 20, служат в качестве элемента с вращательной инерционной массой. В силу этого, согласно второму варианту осуществления, центробежная сила элемента с вращательной инерционной массой может увеличиваться, чтобы дополнительно улучшать рабочие характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования вибрации. Дополнительно, вторые упругие элементы 29 размещаются между устройством демпфирования крутильной вибрации и трансмиссией 12. В силу этого, согласно второму варианту осуществления, инерционные массы устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 не влияют друг на друга. По этой причине, резонансная точка R1 устройства демпфирования крутильной вибрации опускается, и резонансная точка R2 трансмиссии 12 поднимается, как пояснено в первом варианте осуществления. Таким образом, как резонансная точка R1, так и резонансная точка R2 выходят за пределы нормального рабочего диапазона двигателя 1.

Третий вариант осуществления

Фиг. 7 показывает преобразователь крутящего момента, имеющий устройство демпфирования крутильной вибрации согласно третьему варианту осуществления в качестве модификации второго варианта осуществления. Согласно третьему варианту осуществления, водило 23 соединяется с соединительным элементом 25 таким образом, что оно служит в качестве элемента входного вала вместо солнечной шестерни 20, и солнечная шестерня 20 соединяется с промежуточным элементом таким образом, что она служит в качестве элемента выходного вала вместо водила 23. Оставшиеся элементы третьего варианта осуществления являются аналогичными элементам второго варианта осуществления, показанного на фиг. 6, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами второго варианта осуществления. В третьем варианте осуществления, водило 23 служит в качестве первого вращательного элемента, солнечная шестерня 20 служит в качестве второго вращательного элемента, и коронная шестерня 21 служит в качестве третьего вращательного элемента в качестве элемента с вращательной инерционной массой.

Здесь поясняется работа третьего варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 7. Когда блокировочная муфта 16 зацепляется, крутящий момент двигателя прикладывается к водилу 23 и соединительному элементу 25. Между тем, нагрузка, получающаяся в результате вращения выходного элемента 30 и трансмиссии 12, прикладывается к промежуточному элементу 26 и солнечной шестерне 20. В этой ситуации, первые упругие элементы 27 сжимаются посредством крутящего момента двигателя и нагрузки. Как результат, относительное вращение между водилом 23, соединенным с соединительным элементом 25, и солнечной шестерней 20, соединенной с промежуточным элементом 26, вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Такое относительное вращение между солнечной шестерней 20 и водилом 23 повторяется посредством периодического изменения (т.е. пульсации) крутящего момента двигателя. Следовательно, сателлитные шестерни 22, соответственно, вращаются под предварительно определенным углом таким образом, что коронная шестерня 21 принудительно вращается. Как результат, инерционный крутящий момент формируется в соответствии с полной массой (инерционным моментом) коронной шестерни 21 и элемента 24 с инерционной массой и угловой скоростью вращения. Пульсация крутящего момента двигателя подавляется и сглаживается посредством инерционного крутящего момента, сформированного таким способом, и крутящий момент двигателя выводится из промежуточного элемента 26. Вторые упругие элементы 29 сжимаются посредством выходного крутящего момента промежуточного элемента 26 и реактивного крутящего момента, прикладываемого к выходному элементу 30, и промежуточный элемент 26 и выходной элемент 30 вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Как результат, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 практически отделены друг от друга посредством вторых упругих элементов 29, и пульсация крутящего момента, передаваемого в трансмиссию 12 через устройство демпфирования вибрации, поглощена посредством упругости вторых упругих элементов 29.

В третьем варианте осуществления, коронная шестерня 21 и элемент 24 с инерционной массой, объединенный с коронной шестерней 21, также служат в качестве элемента с вращательной инерционной массой. В силу этого, согласно второму варианту осуществления, центробежная сила элемента с вращательной инерционной массой может увеличиваться, чтобы дополнительно улучшать рабочие характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования вибрации. Помимо этого, устройство демпфирования крутильной вибрации и трансмиссия 12 также соединяются между собой через вторые упругие элементы 29. В силу этого, согласно третьему варианту осуществления, инерционные массы устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 не влияют друг на друга. По этой причине, резонансная точка R1 устройства демпфирования крутильной вибрации опускается, и резонансная точка R2 трансмиссии 12 поднимается, как пояснено в первом варианте осуществления. Таким образом, как резонансная точка R1, так и резонансная точка R2 выходят за пределы нормального рабочего диапазона двигателя 1.

Четвертый вариант осуществления

Фиг. 8 показывает преобразователь крутящего момента, имеющий устройство демпфирования крутильной вибрации согласно четвертому варианту осуществления в качестве модификации второго варианта осуществления. Согласно четвертому варианту осуществления, коронная шестерня 21 соединяется с соединительным элементом 25 таким образом, что она служит в качестве элемента входного вала вместо солнечной шестерни 20, и солнечная шестерня 20 соединяется с элементом 24 с инерционной массой таким образом, что она служит в качестве реактивного элемента вместо коронной шестерни 21. Оставшиеся элементы четвертого варианта осуществления являются аналогичными элементам второго варианта осуществления, показанного на фиг. 6, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами второго варианта осуществления. В четвертом варианте осуществления, коронная шестерня 21 служит в качестве первого вращательного элемента, водило 23 служит в качестве второго вращательного элемента, и солнечная шестерня 20 служит в качестве третьего вращательного элемента в качестве элемента с вращательной инерционной массой.

Здесь поясняется работа четвертого варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 8. Когда блокировочная муфта 16 зацепляется, крутящий момент двигателя прикладывается к коронной шестерне 21 и соединительному элементу 25. Между тем, нагрузка, получающаяся в результате вращения выходного элемента 30 и трансмиссии 12, прикладывается к промежуточному элементу 26 и водилу 23. В этой ситуации, первый упругий элемент 27 сжимается посредством крутящего момента двигателя и нагрузки. Как результат, относительное вращение между коронной шестерней 21, соединенной с соединительным элементом 25, и водилом 23, соединенным с промежуточным элементом 26, вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Следовательно, сателлитные шестерни 22, соответственно, вращаются под предварительно определенным углом, и солнечная шестерня 20 принудительно вращается. Как результат, инерционный крутящий момент формируется в соответствии с полной массой (инерционным моментом) солнечной шестерни 20 и элемента 24 с инерционной массой и угловой скоростью вращения. Пульсация крутящего момента двигателя подавляется и сглаживается посредством инерционного крутящего момента, сформированного таким способом, и крутящий момент двигателя выводится из промежуточного элемента 26. Вторые упругие элементы 29 сжимаются посредством выходного крутящего момента промежуточного элемента 26 и реактивного крутящего момента, прикладываемого к выходному элементу 30, и промежуточный элемент 26 и выходной элемент 30 вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Как результат, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 практически отделены друг от друга посредством вторых упругих элементов 29, и пульсация крутящего момента, передаваемого в трансмиссию 12 через устройство демпфирования вибрации, поглощена посредством упругости упругих элементов 29.

В четвертом варианте осуществления, когда коронная шестерня 21 вращается посредством крутящего момента двигателя, частота вращения солнечной шестерни 20 увеличивается до значения выше частоты вращения водила 23 в соответствии с передаточным отношением. Как результат, угловые скорости вращения солнечной шестерни 20 и элемента 24 с инерционной массой увеличиваются таким образом, что инерционный крутящий момент для того, чтобы поглощать пульсацию крутящего момента, увеличивается. Таким образом, рабочие характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования вибрации могут улучшаться. Помимо этого, устройство демпфирования крутильной вибрации и трансмиссия 12 также соединяются между собой через вторые упругие элементы 29. В силу этого, согласно четвертому варианту осуществления, инерционные массы устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 не влияют друг на друга. По этой причине, резонансная точка R1 устройства демпфирования крутильной вибрации опускается, и резонансная точка R2 трансмиссии 12 увеличивается, как пояснено в первом варианте осуществления. Таким образом, как резонансная точка R1, так и резонансная точка R2 выходят за пределы нормального рабочего диапазона двигателя 1.

Пятый вариант осуществления

Фиг. 9 показывает преобразователь крутящего момента, имеющий устройство демпфирования крутильной вибрации согласно пятому варианту осуществления в качестве модификации первого варианта осуществления. Согласно пятому варианту осуществления, солнечная шестерня 20 соединяется с соединительным элементом 25 таким образом, что она служит в качестве элемента входного вала вместо водила 23, и водило 23 соединяется с элементом 24 с инерционной массой таким образом, что оно служит в качестве реактивного элемента вместо солнечной шестерни 20. Оставшиеся элементы пятого варианта осуществления являются аналогичными элементам первого варианта осуществления, показанного на фиг. 1, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами второго варианта осуществления. В пятом варианте осуществления, солнечная шестерня 20 служит в качестве первого вращательного элемента, коронная шестерня 21 служит в качестве второго вращательного элемента, и водило 23 служит в качестве третьего вращательного элемента в качестве элемента с вращательной инерционной массой.

Далее поясняется работа устройства демпфирования крутильной вибрации согласно пятому варианту осуществления. Когда блокировочная муфта 16 зацепляется, крутящий момент двигателя прикладывается к солнечной шестерне 20 и соединительному элементу 25. Между тем, нагрузка, получающаяся в результате вращения выходного элемента 30 и трансмиссии 12, прикладывается к коронной шестерне 21 и промежуточному элементу 26. В этой ситуации, первые упругие элементы 27 сжимаются посредством крутящего момента двигателя и нагрузки, и солнечная шестерня 20, соединенная с соединительным элементом 25, и коронная шестерня 21, соединенная с промежуточным элементом 26, вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Следовательно, сателлитные шестерни 22, соответственно, вращаются под предварительно определенным углом таким образом, что водило 23 принудительно вращается. Как результат, инерционный крутящий момент формируется в соответствии с полной массой (т.е. инерционным моментом) водила 23 и элемента 24 с инерционной массой и угловой скоростью вращения. Пульсация крутящего момента двигателя подавляется и сглаживается посредством инерционного крутящего момента, сформированного таким способом, и крутящий момент двигателя выводится из промежуточного элемента 26. Вторые упругие элементы 29 сжимаются посредством выходного крутящего момента промежуточного элемента 26 и реактивного крутящего момента, прикладываемого к выходному элементу 30, и промежуточный элемент 26 и выходной элемент 30 вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Как результат, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 практически отделены друг от друга посредством вторых упругих элементов 29, и пульсация крутящего момента, передаваемого в трансмиссию 12 через устройство демпфирования вибрации, поглощена посредством упругости упругих элементов 29.

Согласно пятому варианту осуществления, водило 23 и элемент 24 с инерционной массой, расположенные на радиально внешней стороне солнечной шестерни 20, служат в качестве элемента с вращательной инерционной массой. В силу этого, согласно пятому варианту осуществления, центробежная сила элемента с вращательной инерционной массой может увеличиваться, чтобы улучшать рабочие характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования вибрации по сравнению с рабочими характеристиками демпфирования вибрации случая, в котором солнечная шестерня 20 используется в качестве элемента с вращательной инерционной массой. Помимо этого, устройство демпфирования крутильной вибрации и трансмиссия 12 также соединяются между собой через вторые упругие элементы 29. В силу этого, согласно пятому варианту осуществления, инерционные массы устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 не влияют друг на друга. По этой причине, резонансная точка R1 устройства демпфирования крутильной вибрации опускается, и резонансная точка R2 трансмиссии 12 поднимается, как пояснено в первом варианте осуществления. Таким образом, как резонансная точка R1, так и резонансная точка R2 выходят за пределы нормального рабочего диапазона двигателя 1.

Шестой вариант осуществления

Фиг. 10 показывает преобразователь крутящего момента, имеющий устройство демпфирования крутильной вибрации согласно шестому варианту осуществления в качестве модификации пятого варианта осуществления. Согласно шестому варианту осуществления, коронная шестерня 21 соединяется с соединительным элементом 25 таким образом, что она служит в качестве элемента входного вала вместо солнечной шестерни 20, и солнечная шестерня 20 соединяется с промежуточным элементом 26 таким образом, что она служит в качестве элемента выходного вала вместо коронной шестерни 21. Оставшиеся элементы шестого варианта осуществления являются аналогичными элементам пятого варианта осуществления, показанного на фиг. 9, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами второго варианта осуществления. В шестом варианте осуществления, коронная шестерня 21 служит в качестве первого вращательного элемента, солнечная шестерня 20 служит в качестве второго вращательного элемента, и водило 23 служит в качестве третьего вращательного элемента в качестве элемента с вращательной инерционной массой.

Далее поясняется работа устройства демпфирования крутильной вибрации согласно шестому варианту осуществления. Когда блокировочная муфта 16 зацепляется, крутящий момент двигателя прикладывается к коронной шестерне 21 и соединительному элементу 25. Между тем, нагрузка, получающаяся в результате вращения выходного элемента 30 и трансмиссии 12, прикладывается к солнечной шестерне 20 и промежуточному элементу 26. В этой ситуации, первые упругие элементы 27 сжимаются посредством крутящего момента двигателя и нагрузки, и коронная шестерня 21, соединенная с соединительным элементом 25, и солнечная шестерная 20, соединенная с промежуточным элементом 26, вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Следовательно, сателлитные шестерни 22, соответственно, вращаются под предварительно определенным углом таким образом, что водило 23 принудительно вращается. Как результат, инерционный крутящий момент формируется в соответствии с полной массой (т.е. инерционным моментом) водила 23 и элемента 24 с инерционной массой и угловой скоростью вращения. Пульсация крутящего момента двигателя подавляется и сглаживается посредством инерционного крутящего момента, сформированного таким способом, и крутящий момент двигателя выводится из промежуточного элемента 26. Вторые упругие элементы 29 сжимаются посредством выходного крутящего момента промежуточного элемента 26 и реактивного крутящего момента, прикладываемого к выходному элементу 30, и промежуточный элемент 26 и выходной элемент 30 вращаются относительно друг друга под предварительно определенным углом. Как результат, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 практически отделены друг от друга посредством вторых упругих элементов 29, и пульсация крутящего момента, передаваемого в трансмиссию 12 через устройство демпфирования вибрации, поглощена посредством упругости упругих элементов 29.

В шестом варианте осуществления, водило 23 и элемент 24 с инерционной массой, объединенный с водилом 23, служат в качестве элемента с вращательной инерционной массой, аналогично четвертому варианту осуществления. В силу этого, согласно шестому варианту осуществления, центробежная сила элемента с вращательной инерционной массой может увеличиваться, чтобы улучшать рабочие характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования вибрации по сравнению с рабочими характеристиками демпфирования вибрации случая, в котором солнечная шестерня 20 используется в качестве элемента с вращательной инерционной массой. Помимо этого, устройство демпфирования крутильной вибрации и трансмиссия 12 также соединяются между собой через вторые упругие элементы 29. В силу этого, согласно шестому варианту осуществления, инерционные массы устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 не влияют друг на друга. По этой причине, резонансная точка R1 устройства демпфирования крутильной вибрации опускается, и резонансная точка R2 трансмиссии 12 поднимается, как пояснено в первом варианте осуществления. Таким образом, как резонансная точка R1, так и резонансная точка R2 выходят за пределы нормального рабочего диапазона двигателя 1.

Седьмой вариант осуществления

В дальнейшем поясняется устройство демпфирования крутильной вибрации согласно седьмому варианту осуществления. В устройстве демпфирования крутильной вибрации согласно седьмому варианту осуществления, крутильные жесткости первых упругих элементов 27 уменьшаются до значений ниже крутильных жесткостей вторых упругих элементов 29, и масса элемента 24 с инерционной массой уменьшается до значения меньше масс в вышеприведенных вариантах осуществления, при поддержании полной крутильной жесткости k_t первых упругих элементов 27 и вторых упругих элементов 29 равной полной крутильной жесткости k_t в вышеприведенных вариантах осуществления. Фундаментальная конструкция устройства демпфирования крутильной вибрации согласно седьмому варианту осуществления является аналогичной фундаментальным конструкциям вышеприведенных вариантов осуществления.

Согласно вариантам осуществления, пульсация крутящего момента двигателя демпфируется посредством инерционного крутящего момента элемента 24 с инерционной массой. Следовательно, чтобы не формировать вибрацию посредством инерционного крутящего момента, инерционный крутящий момент предпочтительно равен или меньше крутящего момента двигателя, передаваемого через устройство демпфирования вибрации, пульсация которого демпфируется посредством инерционного крутящего момента. Частота ω вращения двигателя, при которой крутящий момент двигателя, передаваемый через устройство демпфирования вибрации, и инерционный крутящий момент равны друг другу, может выражаться как следующее выражение (1):

,

где "k₁" является крутильной жесткостью первого упругого элемента 27, "Ii" является инерционной массой элемента 24 с инерционной массой, и "B" является отношением частоты вращения вращательного элемента, служащего в качестве элемента с вращательной инерционной массой, к частоте вращения вращательного элемента, соединенного с промежуточным элементом 26. Отношение B является предварительно определенным значением, определенным на основе базовых технических требований планетарного зубчатого механизма 19, включающих в себя размер, число зубьев каждого вращательного элемента и передаточное отношение и т.д. Например, передаточное отношение является отношением числа зубьев солнечной шестерни 20 к числу зубьев коронной шестерни 21 (число зубьев солнечной шестерни 20/число зубьев коронной шестерни 21). Здесь, "B" упоминается как усиление B от увеличения частоты вращения. При условии, что усиление B от увеличения частоты вращения превышает "1", частота вращения вращательного элемента, служащего в качестве элемента с вращательной инерционной массой, увеличивается до значения выше частоты вращения вращательного элемента, соединенного с промежуточным элементом 26.

Как описано в вышеприведенных вариантах осуществления, пульсация крутящего момента двигателя, передаваемого через устройство демпфирования вибрации, демпфируется посредством второго упругого элемента 29. Каждый из первых упругих элементов 27 и каждый из вторых упругих элементов 29 отдельно соединяются между собой последовательно, и в силу этого полная крутильная жесткость k_t в устройстве демпфирования крутильной вибрации согласно каждому варианту осуществления может выражаться посредством следующего выражения (2):

1/k_t=1/k₁+1/k₂;

где k₂ является крутильной жесткостью второго упругого элемента 29. В седьмом варианте осуществления, крутильная жесткость k₁ первого упругого элемента 27, крутильная жесткость k₂ второго упругого элемента 29 и элемента с инерционной массой I_i элемента 24 с инерционной массой задаются таким образом, чтобы удовлетворять выражениям (1) и (2). В частности, крутильная жесткость k₁ первого упругого элемента 27 и масса I_i элемента 24 с инерционной массой уменьшаются, и крутильная жесткость k₂ второго упругого элемента 29 увеличивается на значение уменьшения крутильной жесткости k₁ первого упругого элемента 27. Таким образом, полная крутильная жесткость k_t первых упругих элементов 27 и вторых упругих элементов 29 поддерживается.

Характеристики демпфирования вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации согласно седьмому варианту осуществления показаны на фиг. 11. На фиг. 11, сплошная кривая представляет вибрационные характеристики устройства демпфирования вибрации, в котором крутильная жесткость k₁ первого упругого элемента 27 уменьшается таким образом, что она составляет одну треть крутильной жесткости k₂ второго упругого элемента 29, и масса элемента 24 с инерционной массой уменьшается таким образом, что она меньше массы в традиционном устройстве демпфирования крутильной вибрации без наличия второго упругого элемента 29. Штриховая кривая представляет вибрационные характеристики устройства, в котором крутильная жесткость k₁ первого упругого элемента 27 задается равной крутильной жесткости k₂ второго упругого элемента 29, и масса элемента 24 с инерционной массой задается равной массе в традиционном устройстве демпфирования крутильной вибрации. В любом из устройств, полная крутильная жесткость k_t задается равной идентичному значению. Как указано на фиг. 11, вибрация, демпфированная посредством устройства, представленного посредством сплошной кривой, немного превышает вибрацию, демпфированную посредством устройства, представленного посредством пунктирной кривой, в диапазоне частот вращения выше частоты вращения, при которой вибрация превышает пороговое значение α. Тем не менее, вибрация превышает пороговое значение α при идентичной частоте вращения в любом из случаев. Это означает то, что область блокировки, в которой зацепляется блокировочная муфта 16, не должна сужаться к стороне более высоких частот вращения. В силу этого, согласно седьмому варианту осуществления, может быть уменьшен по размеру и весу, за счет этого уменьшая массу элемента 24 с инерционной массой при поддержании рабочих характеристик демпфирования.

Восьмой вариант осуществления

Как проиллюстрировано на фиг. 12 и 13, согласно восьмому варианту осуществления, промежуточный элемент 26 может разделяться на множество пластин, и пластины могут соединяться между собой через упругий элемент. В частности, восьмой вариант осуществления является модификацией шестого варианта осуществления, и согласно восьмому варианту осуществления, промежуточный элемент 26 разделяется на первую пластину 261 и вторую пластину 262. Первая пластина 261 и вторая пластина 262 соединяются между собой через третий упругий элемент 263 при расположении напротив друг друга. Первая пластина 261 соединяется с соединительным элементом 25 через первые упругие элементы 27, чтобы формировать пружинный демпфер 28, как и в случае промежуточного элемента 26, проиллюстрированного на фиг. 6. Вторая пластина 262 соединяется с водилом 23 и с выходным элементом 30 через вторые упругие элементы 29. Вторая пластина 262 размещается во внутренней периферийной стороне первой пластины 261. Например, третий упругий элемент 263 в качестве спиральной пружины и т.п. размещается между непоказанными внутренними и внешними периферийными участками первой пластины 261 и второй пластины 262, расположенными напротив друг друга в периферийном направлении (направлении вращения). Таким образом, пластины 261 и 262 и третий упругий элемент 263 формируют пружинный демпфер. Оставшиеся элементы восьмого варианта осуществления являются аналогичными элементам второго варианта осуществления, показанного на фиг. 6, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами второго варианта осуществления.

Фиг. 13 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации в восьмом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 12. Первая пластина 261 размещается между соединительным элементом 25, соединенным с солнечной шестерней 20, и второй пластиной 262, соединенной с водилом 23. Одна поверхность первой пластины 261 соединяется с соединительным элементом 25 через первый упругий элемент 27, и другая поверхность первой пластины 261 соединяется со второй пластиной 262 через третий упругий элемент 263. В восьмом варианте осуществления, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 также отделены друг от друга, чтобы достигать преимуществ второго варианта осуществления.

Девятый вариант осуществления

Девятый вариант осуществления показан на фиг. 14 и 15. В частности, девятый вариант осуществления является модификацией четвертого варианта осуществления, показанного на фиг. 8, и промежуточный элемент 26 разделяется на первую пластину 261 и вторую пластину 262. Первый сегмент 261 и второй сегмент 262 соединяются между собой через третий упругий элемент 263 при расположении напротив друг друга. Первый сегмент 261 соединяется с соединительным элементом 25 через первые упругие элементы 27, чтобы формировать пружинный демпфер 28, как и в случае промежуточного элемента 26, показанного на фиг. 8. Вторая пластина 262 соединяется с водилом 23 и с выходным элементом 30 через вторые упругие элементы 29. Вторая пластина 262 размещается во внутренней периферийной стороне первой пластины 261. Например, третий упругий элемент 263 в качестве спиральной пружины и т.п. размещается между непоказанными внутренними и внешними периферийными участками первой пластины 261 и второй пластины 262, расположенными напротив друг друга в периферийном направлении (направлении вращения). Таким образом, пластины 261 и 262 и третий упругий элемент 263 также формируют пружинный демпфер. Оставшиеся элементы девятого варианта осуществления являются аналогичными элементам четвертого варианта осуществления, показанного на фиг. 8, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами четвертого варианта осуществления.

Фиг. 15 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации в девятом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 14. Первая пластина 261 размещается между соединительным элементом 25, соединенным с коронной шестерней 21, и второй пластиной 262, соединенной с водилом 23. Одна поверхность первой пластины 261 соединяется с соединительным элементом 25 через первый упругий элемент 27, и другая поверхность первой пластины 261 соединяется со второй пластиной 262 через третий упругий элемент 263. В девятом варианте осуществления, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 также отделены друг от друга, чтобы достигать преимуществ четвертого варианта осуществления.

Десятый вариант осуществления

Десятый вариант осуществления показан на фиг. 16 и 17. В частности, десятый вариант осуществления является модификацией пятого варианта осуществления, показанного на фиг. 9, и промежуточный элемент 26 разделяется на первую пластину 261 и вторую пластину 262. Первый сегмент 261 и второй сегмент 262 соединяются между собой через третий упругий элемент 263 при расположении напротив друг друга. Первый сегмент 261 соединяется с соединительным элементом 25 (или солнечной шестерней 20) через первые упругие элементы 27, чтобы формировать пружинный демпфер 28, как и в случае промежуточного элемента 26, показанного на фиг. 9. Вторая пластина 262 соединяется с водилом 23 и с выходным элементом 30 через вторые упругие элементы 29. Вторая пластина 262 размещается во внутренней периферийной стороне первой пластины 261. Например, третий упругий элемент 263 в качестве спиральной пружины и т.п. размещается между непоказанными внутренними и внешними периферийными участками первой пластины 261 и второй пластины 262, расположенными напротив друг друга в периферийном направлении (направлении вращения). Таким образом, пластины 261 и 262 и третий упругий элемент 263 также формируют пружинный демпфер. Оставшиеся элементы десятого варианта осуществления являются аналогичными элементам пятого варианта осуществления, показанного на фиг. 9, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами пятого варианта осуществления.

Фиг. 17 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации в десятом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 16. Первая пластина 261 размещается между соединительным элементом 25, соединенным с солнечной шестерней 20, и второй пластиной 262, соединенной с коронной шестерней 21. Одна поверхность первой пластины 261 соединяется с соединительным элементом 25 через первый упругий элемент 27, и другая поверхность первой пластины 261 соединяется со второй пластиной 262 через третий упругий элемент 263. В десятом варианте осуществления, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 также отделены друг от друга, чтобы достигать преимуществ пятого варианта осуществления.

Одиннадцатый вариант осуществления

Одиннадцатый вариант осуществления показан на фиг. 18 и 19. В частности, десятый вариант осуществления является модификацией шестого варианта осуществления, показанного на фиг. 10, и промежуточный элемент 26 разделяется на первую пластину 261 и вторую пластину 262. Первый сегмент 261 и второй сегмент 262 соединяются между собой через третий упругий элемент 263 при расположении напротив друг друга. Первый сегмент 261 соединяется с соединительным элементом 25 (или коронной шестерней 21) через первые упругие элементы 27, чтобы формировать пружинный демпфер 28, как и в случае промежуточного элемента 26, показанного на фиг. 10. Вторая пластина 262 соединяется с солнечной шестерней 20 и с выходным элементом 30 через вторые упругие элементы 29. Вторая пластина 262 размещается во внутренней периферийной стороне первой пластины 261. Например, третий упругий элемент 263 в качестве спиральной пружины и т.п. размещается между непоказанными внутренними и внешними периферийными участками первой пластины 261 и второй пластины 262, расположенными напротив друг друга в периферийном направлении (направлении вращения). Таким образом, пластины 261 и 262 и третий упругий элемент 263 также формируют пружинный демпфер. Оставшиеся элементы десятого варианта осуществления являются аналогичными элементам шестого варианта осуществления, показанного на фиг. 10, и общие ссылки с номерами назначаются элементам, общим с элементами пятого варианта осуществления.

Фиг. 19 является блок-схемой, схематично показывающей систему вибрации в одиннадцатом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 18. Первая пластина 261 размещается между соединительным элементом 25, соединенным с коронной шестерней 21, и второй пластиной 262, соединенной с солнечной шестерней 20. Одна поверхность первой пластины 261 соединяется с соединительным элементом 25 через первый упругий элемент 27, и другая поверхность первой пластины 261 соединяется со второй пластиной 262 через третий упругий элемент 263. В одиннадцатом варианте осуществления, системы вибрации устройства демпфирования крутильной вибрации и трансмиссии 12 также отделены друг от друга, чтобы достигать преимуществ шестого варианта осуществления.

Настоящее раскрытие сущности не должно быть ограничено вариантами осуществления, описанными выше. Например, в устройстве демпфирования крутильной вибрации согласно настоящему раскрытию сущности, планетарный роликовый механизм также может использоваться вместо планетарного зубчатого механизма. Помимо этого, планетарный узел также может быть объединен с гидравлической муфтой без наличия функции усиления крутящего момента.

Изобретение относится к узлам транспортных средств, а более конкретно к устройствам демпфирования крутильной вибрации. Устройство демпфирования крутильной вибрации содержит планетарный узел, соединительный элемент, промежуточный элемент, выходной элемент, первый упругий элемент и второй упругий элемент. При этом планетарный узел включает в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней. При этом устройство демпфирования крутильной вибрации располагается в тракте передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией. Достигается улучшение ходовых качеств транспортного средства. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Устройство демпфирования крутильной вибрации, которое располагается в тракте передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией, содержащее:

планетарный узел, который выполняет дифференциальное действие между первым вращательным элементом, в который доставляется крутящий момент двигателя, вторым вращательным элементом и третьим вращательным элементом, служащим в качестве вращательной инерционной массы,

при этом устройство демпфирования крутильной вибрации выполнено с возможностью демпфирования пульсации крутящего момента двигателя, который должен доставляться в трансмиссию, посредством инерционного крутящего момента, сформированного посредством вращения третьего вращательного элемента, получающегося в результате относительного вращения между первым вращательным элементом и вторым вращательным элементом, вызываемого посредством пульсации крутящего момента двигателя,

отличающееся тем, что оно содержит:

соединительный элемент, который вращается как единое целое с первым вращательным элементом;

промежуточный элемент, который вращается как единое целое со вторым вращательным элементом;

выходной элемент, который доставляет крутящий момент в трансмиссию;

первый упругий элемент, который соединяет соединительный элемент с промежуточным элементом; и

второй упругий элемент, который соединяет промежуточный элемент с выходным элементом,

при этом планетарный узел включает в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней,

причем солнечная шестерня служит в качестве первого вращательного элемента,

при этом одно из коронной шестерни и водила служит в качестве второго вращательного элемента, а

другое из коронной шестерни и водила служит в качестве третьего вращательного элемента.

2. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 1, отличающееся тем, что первый упругий элемент и второй упругий элемент размещены вдоль периферийного направления планетарного узла.

3. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:

гидравлическую муфту, содержащую корпус, соединенный с двигателем, приводящий элемент, который соединяется с корпусом и который создает спиральный поток жидкости, приводимый элемент, который приводится в действие посредством спирального потока жидкости, и блокировочную муфту, которая зацепляется с внутренней поверхностью корпуса, чтобы соединять приводящий элемент с приводимым элементом,

при этом планетарный узел размещен в гидравлической муфте,

первый вращательный элемент избирательно соединяется с двигателем через блокировочную муфту, и

трансмиссия соединяется с приводимым элементом.

4. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 3, отличающееся тем, что блокировочная муфта размещена на внутренней стороне планетарного узла в радиальном направлении корпуса, и блокировочная муфта и планетарный узел размещены концентрически друг с другом.

5. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 1, отличающееся тем, что первый упругий элемент имеет более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

6. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 3, отличающееся тем, что блокировочная муфта включает в себя многопластинчатую муфту, имеющую диск муфты и пластину муфты, которая переводится во фрикционный контакт с диском муфты.

7. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 4, отличающееся тем, что блокировочная муфта включает в себя многопластинчатую муфту, имеющую диск муфты и пластину муфты, которая переводится во фрикционный контакт с диском муфты.

8. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 3, отличающееся тем, что первый упругий элемент имеет более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

9. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 4, отличающееся тем, что первый упругий элемент имеет более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

10. Устройство демпфирования крутильной вибрации, которое располагается в тракте передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией, содержащее:

планетарный узел, который выполняет дифференциальное действие между первым вращательным элементом, в который доставляется крутящий момент двигателя, вторым вращательным элементом и третьим вращательным элементом, служащим в качестве вращательной инерционной массы,

при этом устройство демпфирования крутильной вибрации выполнено с возможностью демпфирования пульсации крутящего момента двигателя, который должен доставляться в трансмиссию, посредством инерционного крутящего момента, сформированного посредством вращения третьего вращательного элемента, получающегося в результате относительного вращения между первым вращательным элементом и вторым вращательным элементом, вызываемого посредством пульсации крутящего момента двигателя,

отличающееся тем, что оно содержит:

соединительный элемент, который вращается как единое целое с первым вращательным элементом;

промежуточный элемент, который вращается как единое целое со вторым вращательным элементом;

выходной элемент, который доставляет крутящий момент в трансмиссию;

первый упругий элемент, который соединяет соединительный элемент с промежуточным элементом; и

второй упругий элемент, который соединяет промежуточный элемент с выходным элементом,

при этом планетарный узел включает в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней,

причем коронная шестерня служит в качестве первого вращательного элемента,

при этом одно из солнечной шестерни и водила служит в качестве второго вращательного элемента, а

другое из солнечной шестерни и водила служит в качестве третьего вращательного элемента.

11. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 10, отличающееся тем, что первый упругий элемент и второй упругий элемент размещены вдоль периферийного направления планетарного узла.

12. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 10, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:

гидравлическую муфту, содержащую корпус, соединенный с двигателем, приводящий элемент, который соединяется с корпусом и который создает спиральный поток жидкости, приводимый элемент, который приводится в действие посредством спирального потока жидкости, и блокировочную муфту, которая зацепляется с внутренней поверхностью корпуса, чтобы соединять приводящий элемент с приводимым элементом,

при этом планетарный узел размещен в гидравлической муфте,

первый вращательный элемент избирательно соединяется с двигателем через блокировочную муфту, и

трансмиссия соединяется с приводимым элементом.

13. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 12, отличающееся тем, что блокировочная муфта размещена на внутренней стороне планетарного узла в радиальном направлении корпуса, и блокировочная муфта и планетарный узел размещены концентрически друг с другом.

14. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 10, отличающееся тем, что первый упругий элемент имеет более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

15. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 12, отличающееся тем, что блокировочная муфта включает в себя многопластинчатую муфту, имеющую диск муфты и пластину муфты, которая переводится во фрикционный контакт с диском муфты.

16. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 13, отличающееся тем, что блокировочная муфта включает в себя многопластинчатую муфту, имеющую диск муфты и пластину муфты, которая переводится во фрикционный контакт с диском муфты.

17. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 12, отличающееся тем, что первый упругий элемент имеет более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

18. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 13, отличающееся тем, что первый упругий элемент имеет более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

19. Устройство демпфирования крутильной вибрации, которое располагается в тракте передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией, содержащее:

планетарный узел, который выполняет дифференциальное действие между первым вращательным элементом, в который доставляется крутящий момент двигателя, вторым вращательным элементом и третьим вращательным элементом, служащим в качестве вращательной инерционной массы,

при этом устройство демпфирования крутильной вибрации выполнено с возможностью демпфирования пульсации крутящего момента двигателя, который должен доставляться в трансмиссию, посредством инерционного крутящего момента, сформированного посредством вращения третьего вращательного элемента, получающегося в результате относительного вращения между первым вращательным элементом и вторым вращательным элементом, вызываемого посредством пульсации крутящего момента двигателя,

отличающееся тем, что оно содержит:

соединительный элемент, который вращается как единое целое с первым вращательным элементом;

промежуточный элемент, который вращается как единое целое со вторым вращательным элементом;

выходной элемент, который доставляет крутящий момент в трансмиссию;

первый упругий элемент, который соединяет соединительный элемент с промежуточным элементом;

второй упругий элемент, который соединяет промежуточный элемент с выходным элементом; и

гидравлическую муфту, содержащую корпус, соединенный с двигателем, приводящий элемент, который соединяется с корпусом и который создает спиральный поток текучей среды, приводимый элемент, который приводится в действие посредством спирального потока текучей среды, и блокировочную муфту, которая зацепляется с внутренней поверхностью корпуса, чтобы соединять приводящий элемент с приводимым элементом,

при этом планетарный узел размещен в гидравлической муфте,

первый вращательный элемент избирательно соединяется с двигателем через блокировочную муфту,

трансмиссия соединена с приводимым элементом, и

блокировочная муфта размещена на внутренней стороне планетарного узла в радиальном направлении корпуса, и блокировочная муфта и планетарный узел размещены концентрически друг с другом.

20. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 19, отличающееся тем, что первый упругий элемент и второй упругий элемент размещены вдоль периферийного направления планетарного узла.

21. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 19, отличающееся тем, что

планетарный узел включает в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней,

водило служит в качестве первого вращательного элемента,

одно из коронной шестерни и солнечной шестерни служит в качестве второго вращательного элемента, и

другое из коронной шестерни и солнечной шестерни служит в качестве третьего вращательного элемента.

22. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 19, отличающееся тем, что блокировочная муфта включает в себя многопластинчатую муфту, имеющую диск муфты и пластину муфты, которая переводится во фрикционный контакт с диском муфты.

23. Устройство демпфирования крутильной вибрации по любому из пп. 19, 21 и 22, отличающееся тем, что первый упругий элемент имеет более низкую крутильную жесткость, чем второй упругий элемент.

24. Устройство демпфирования крутильной вибрации по п. 20, отличающееся тем, что

планетарный узел включает в себя планетарный зубчатый механизм, имеющий солнечную шестерню, коронную шестерню, размещаемую концентрически с солнечной шестерней, и водило, поддерживающее множество сателлитных шестерней, вводимых в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней,

водило служит в качестве первого вращательного элемента,

одно из коронной шестерни и солнечной шестерни служит в качестве второго вращательного элемента, и

другое из коронной шестерни и солнечной шестерни служит в качестве третьего вращательного элемента.