DE112004001721T5

DE112004001721T5 - Flexibles Schwungrad

Info

Publication number: DE112004001721T5
Application number: DE112004001721T
Authority: DE
Inventors: Kozo Neyagawa Yamamoto; Hiroyoshi Kadoma Tsuruta; Hiroshi Hirakata Uehara
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-10-19
Also published as: WO2005028915A1; KR100854000B1; KR20060039947A; US20070099710A1

Abstract

Flexibles Schwungrad, auf das Drehmoment von einer Kurbelwelle eines Motors eingegeben wird, mit:
einem ersten Schwungrad mit einem Trägheitselement und einer flexiblen Platte zum Verbinden des Trägheifselements mit der Kurbelwelle, wobei die flexible Platte in Biegerichtung und in Axialrichtung flexibel deformierbar ist; und
einem Dämpfermechanismus umfassend ein Eingangselement, auf das Drehmoment von der Kurbelwelle eingegeben wird, ein relativ zum Eingangselement drehbar angeordnetes Ausgangselement und ein elastisches Element zum Zusammendrücken in Drehrichtung, wenn das Eingangselement und das Ausgangselement sich relativ zueinander drehen;
wobei das erste Schwungrad innerhalb eines begrenzten Bereichs relativ zum Dämpfermechanismus in Biegerichtung bewegbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flexibles Schwungrad, insbesondere ein flexibles Schwungrad mit einer flexiblen Platte zum flexiblen Verbinden eines Trägheitselements mit einer Kurbelwelle in Biegerichtung.
Stand der Technik
Üblicherweise ist ein Schwungrad an einer Kurbelwelle eines Motors angebracht, um durch Verbrennungsschwankungen im Motor verursachte Vibrationen zu absorbieren. Weiter ist eine Kupplungsvorrichtung in Bezug auf das Schwungrad in Axialrichtung auf einer Getriebeseite angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung weist üblicherweise eine an eine Eingangswelle des Getriebes gekuppelte Kupplungsscheibenanordnung und eine Kupplungsdeckelanordnung zum Vorspannen eines Reibungskupplungsteiles der Kupplungsscheibenanordnung gegen das Schwungrad auf. Die Kupplungsscheibenanordnung hat typischerweise einen Dämpfermechanismus zum Absorbieren und Dämpfen von Torsionsschwingungen. Der Dämpfermechanismus hat elastische Elemente wie zum Beispiel Schraubenfedern, die zum Zusammenpressen in einer Drehrichtung angeordnet sind.
Des weiteren ist ein Aufbau bekannt, bei dem ein Schwungrad durch eine biegsame Platte mit einer Kurbelwelle verbunden ist, um Biegeschwingungen vom Motor zu absorbieren (siehe Patentdokument 1). Die flexible Platte hat eine relativ hohe Steifigkeit in der Drehrichtung, um Drehmomente zu übertragen, hat aber relativ niedrige Steifigkeiten in der axialen und in der Biegerichtung. Der Aufbau, bei dem das Schwungrad durch die flexible Platte mit der Kurbelwelle verbunden ist, wird nachstehend als flexibles Schwungrad bezeichnet.
Es ist bekannt, dass die Ausgangsseite des Dämpfermechanismus an einem Nabenflansch befestigt ist, welcher direkt mit der Getriebeeingangswelle oder mit einem zweiten Schwungrad verbunden ist, an das eine Kupplungsvorrichtung angebracht ist. Im letzteren Fall wird bei eingerückter Kupplung Drehmoment vom Dämpfermechanismus durch das zweite Schwungrad und die Kupplungsscheibenanordnung an die Getriebeeingangswelle übertragen.
Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung 2001-12552
Darstellung der Erfindung:
Es sind einige flexible Schwungräder bekannt, die weiter einen Dämpfermechanismus besitzen, an den Drehmoment von der Kurbelwelle eingegeben wird. Der Dämpfermechanismus beinhaltet ein Eingangselement, an das Drehmoment von der Kurbelwelle eingegeben wird, ein relativ zum Eingangselement drehbar angeordnetes Ausgangselement, und ein elastisches Element, das in der Drehrichtung zusammengedrückt wird, wenn sich das Eingangselement und das Ausgangselement relativ zueinander drehen. Der Dämpfermechanismus ist typischerweise mit dem Schwungrad in Eingriff, so dass die flexible Platte sich nicht ausreichend in Biegerichtung durchbiegen kann, wenn die Biegeschwingungen von der Kurbelwelle des Motors auf das erste Schwungrad übertragen werden. Deshalb ist es schwierig, ausreichende Biegeschwingungen unterdrückende Effekte zu erzielen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen ausreichenden Unterdrückungseffekt für Biegeschwingungen von der Kurbelwelle des Motors in einem flexiblen Schwungrad mit einer flexiblen Platte zum flexiblen Verbinden eines Trägheitselements mit der Kurbelwelle in Biegerichtung zu erzielen.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Patentanspruch 1, auf das ein Drehmoment von einer Kurbelwelle eines Motors eingegeben wird, umfasst das flexible Schwungrad ein erstes Schwungrad und einen Dämpfermechanismus. Das erste Schwungrad hat ein Trägheitselement und eine flexible Platte zum Verbinden des Trägheitselements mit der Kurbelwelle. Die flexible Platte ist flexibel in Biegerichtung und in axialer Richtung deformierbar. Der Dämpfermechanismus umfasst ein Eingangselement, auf das Drehmoment von der Kurbelwelle eingegeben wird, ein Ausgangselement, das gegenüber dem Eingangselement drehbar angeordnet ist und ein elastisches Element, das in Drehrichtung zusammengedrückt wird, wenn sich das Eingangselement und das Ausgangselement relativ zueinander drehen. Das erste Schwungrad kann sich relativ zum Dämpfermechanismus in begrenztem Umfang in Biegerichtung bewegen.
Bei diesem flexiblen Schwungrad wird Drehmoment von der Kurbelwelle des Motors auf das erste Schwungrad und den Dämpfermechanismus übertragen. Wenn in dem Dämpfermechanismus Torsionsschwingungen erzeugt werden, drehen sich das Eingangselement und das Ausgangselement relativ zueinander, um das dazwischenliegende elastische Element in der Drehrichtung zusammenzudrücken. Als eine Folge davon werden Torsionsschwingungen absorbiert. Wenn Biegeschwingungen im ersten Schwungrad erzeugt werden, verbiegt sich die flexible Platte in Biegerichtung. Als eine Folge davon werden Biegeschwingungen vom Motor reduziert. Bei diesem flexiblen Schwungrad sind die Biegungsschwingungen unterdrückenden Effekte der flexiblen Platte ausreichend hoch, da das erste Schwungrad sich relativ zum Dämpfermechanismus in begrenztem Umfang in Biegerichtung bewegen kann.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Anspruch 2, welcher von Anspruch 1 abhängig ist, umfasst das flexible Schwungrad weiter einen zwischen dem ersten Schwungrad und dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus angeordneten Reibungserzeugungsmechanismus, der parallel zu dem elastischen Element in Drehrichtung wirkt. Der Reibungserzeugungsmechanismus umfasst zwei Elemente, die so miteinander in Eingriff sind, dass die beiden Elemente zwischen sich Drehmoment übertragen können, sich aber in Biegerichtung relativ zueinander bewegen können.
Bei diesem flexiblen Schwungrad drehen sich, wenn Torsionsschwingungen im Dämpfermechanismus erzeugt werden, das Eingangselement und das Ausgangselement relativ zueinander, um das elastische Element zwischen den beiden Elementen in Drehrichtung zusammenzudrücken. Gleichzeitig ist der Reibungserzeugungsmechanismus in Betrieb, um Reibung zu erzeugen. Weil bei diesem flexiblen Schwungrad der Reibung generierende Mechanismus zwei Elemente besitzt, die so miteinander verbunden sind, dass sie in Biegerichtung relativ zueinander beweglich sind, kann sich das erste Schwungrad relativ zum Dämpfermechanismus in Biegerichtung in begrenztem Umfang bewegen, obwohl das erste Schwungrad über den Reibung generierenden Mechanismus mit dem Dämpfermechanismus in Eingriff ist. Als eine Folge davon sind die Biegeschwingungen unterdrückenden Effekte der flexiblen Platte ausreichend hoch.
Gemäß eines flexiblen Schwungrads nach Anspruch 3, der von Anspruch 2 abhängt, sind die zwei Elemente ein Reibelement und ein in das Reibelement eingreifendes Erfassungselement.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Anspruch 4, der von Anspruch 3 abhängig ist, sind das Reibelement und das Erfassungselement so miteinander in Eingriff, dass sie in Drehrichtung eine Lücke belassen. Das heißt, dass beide Elemente in Drehrichtung nicht in engem Kontakt miteinander stehen, so dass, wenn sich beide Elemente relativ zueinander in Biegerichtung bewegen, kein großer Widerstand entsteht.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Anspruch 5, der von Anspruch 3 oder Anspruch 4 abhängig ist, ist das Erfassungselement weiter so mit einem weiteren Element verbunden, dass es in Axialrichtung beweglich ist. Dementsprechend ist es unwahrscheinlich, dass zwischen den beiden Elementen in Axialrichtung Widerstand erzeugt wird.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Anspruch 6, der abhängig von Anspruch 3 oder Anspruch 4 ist, kann das Reibelement gegen das erste Schwungrad in Drehrichtung gleiten. Das Erfassungselement kann sich integral mit dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus drehen.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Anspruch 7, welcher von Anspruch 6 abhängig ist, ist das Erfassungselement mit dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus so in Eingriff, dass diese Elemente in der Axialrichtung zueinander beweglich sind. Dementsprechend ist es unwahrscheinlich, dass in axialer Richtung Widerstand zwischen dem Erfassungselement und dem Ausgangselement erzeugt wird, wenn sich das Reibelement zusammen mit dem ersten Schwungrad in axialer Richtung bewegt.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Anspruch 8, der von einem der Ansprüche 1 bis 7 abhängig ist, umfasst das flexible Schwungrad weiter ein zweites Schwungrad, welches an dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus befestigt ist.
Gemäß einem flexiblen Schwungrad nach Anspruch 9, der abhängig von Anspruch 8 ist, ist das zweite Schwungrad mit einer Reibungsoberfläche ausgebildet, mit der eine Kupplung in reibschlüssigem Eingriff ist.
In einem flexiblen Schwungrad gemäß der vorliegenden Erfindung, also einem flexiblen Schwungrad, welches eine flexible Platte hat, um das Trägheitselement flexibel in Biegerichtung mit der Kurbelwelle zu befestigen, werden Biegeschwingungen von der Kurbelwelle des Motors ausreichend reduziert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Zweimassenschwungrades gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt einen alternative schematische Querschnittsansicht eines Zweimassenschwungrades gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Draufsicht eines Zweimassenschwungrades.
4 zeigt einen vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht, die insbesondere einen zweiten Reibungserzeugungsmechanismus von 1 illustriert.
5 zeigt eine schematische einfache Darstellung, um eine Struktur eines zweiten Reibungserzeugungsmechanismus zu illustrieren.
6 zeigt eine einfache Darstellung, um das Verhältnis zwischen einer Reibscheibe und einem Erfassungselement eines zweiten Reibungserzeugungsmechanismus zu illustrieren.
7 zeigt eine vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht, die besonders einen ersten Reibungserzeugungsmechanismus von 1 illustriert.
8 zeigt eine vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht, die besonders einen ersten Reibungserzeugungsmechanismus von 1 illustriert.
9 zeigt eine vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht, die besonders einen ersten Reibungserzeugungsmechanismus von 1 illustriert.
10 zeigt die Draufsicht eines ersten Reibelements.
11 zeigt eine Draufsicht einer eingangsseitigen scheibenartigen Platte.
12 zeigt die Draufsicht einer Unterlegscheibe.
13 zeigt die Draufsicht auf eine Kegelfeder.
14 zeigt eine Draufsicht eines zweiten Reibelements.
15 zeigt ein mechanisches Schaltdiagramm (Verbindungsschema) eines Dämpfermechanismus und eines Reibungserzeugungsmechanismus.
16 zeigt ein Diagramm, das Torsionscharakteristiken eines Dämpfermechanismus illustriert.
17 zeigt ein Diagramm, das Torsionscharakteristiken eines Dämpfermechanismus illustriert.
18 zeigt ein Diagramm, das Torsionscharakteristiken eines Dämpfermechanismus illustriert.
19 zeigt ein Diagramm, das Torsion illustriert.
20 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schwungraddämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
21 zeigt eine alternative schematische Querschnittsansicht eines Schwungraddämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beste Art und Weise, die Erfindung auszuführen:
1. Erste Ausführung:
(1) Aufbau
1) Gesamtaufbau
In 1 ist ein Zweimassenschwungrad 1 gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Zweimassenschwungrad 1 übermittelt mittels einer Kupplung (eine Kupplungsscheibenanordnung 93 und eine Kupplungsdeckelanordnung 94) Drehmoment von einer Kurbelwelle 91 auf der Motorseite zu einer Eingangswelle 92 auf der Getriebeseite. Das Zweimassenschwungrad 1 hat eine Dämpferfunktion zum Absorbieren und Dämpfen von Drehschwingungen. Das Zweimassenschwungrad 1 umfasst vornehmlich ein erstes Schwungrad 2, ein zweites Schwungrad 3, einen zwischen den beiden Schwungrädern 2 und 3 angeordneten Dämpfermechanismus 4, einen ersten Reibungserzeugungsmechanismus 5, und einen zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6.
Die Linie O-O in 1 ist die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades 1 und der Kupplung. Weiter ist der Motor (nicht eingezeichnet) auf der linken Seite der 1 angeordnet und das Getriebe (nicht eingezeichnet) ist auf der rechten Seite angeordnet. Im weiteren wird die linke Seite in 1 als Motorseite und die rechte Seite als Getriebeseite bezeichnet, was sich auf die axiale Richtung bezieht. Die Richtung, in die der Pfeil R1 in 3 zeigt, ist die Antriebsseite (positive Drehrichtung), und die Richtung, in die der Pfeil R2 zeigt, ist die Rückantriebsseite (negative Drehrichtung).
Die in den im weiteren beschriebenen Ausführungsformen verwendeten Ziffern betreffen ein Beispiel und begrenzen nicht die vorliegende Erfindung.
2) Erstes Schwungrad
Das erste Schwungrad 2 ist mit einer Spitze der Kurbelwelle 91 verbunden. Das erste Schwungrad 2 stellt ein großes Trägheitsmoment auf der Seite der Kurbelwelle 91 sicher. Das erste Schwungrad 2 hat vornehmlich eine flexible Platte 11 und ein Trägheitselement 13.
Die flexible Platte 11 ist ein Element zum Absorbieren von Biegeschwingungen von der Kurbelwelle 91 und zum Übertragen des Drehmoments von der Kurbelwelle 91 auf das Trägheitselement 13. Aus diesem Grund hat die flexible Platte 11 eine höhere Steifigkeit in der Drehrichtung, aber eine niedrigere Steifigkeit in der Axial- und der Biegerichtung. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Steifigkeit der flexiblen Platte 11 in axialer Richtung 3.000 kg/mm oder weniger beträgt, und im Bereich zwischen 600 kg/mm und 2.200 kg/mm liegt. Die flexible Platte 11 ist beispielsweise ein mit einem zentralen Loch und aus Blech geformtes scheibenartiges Element. Ein radial inneres Ende der flexiblen Platte 11 ist an der Spitze der Kurbelwelle 91 durch eine Mehrzahl Bolzen 22 befestigt. Bolzendurchgangslöcher sind in der flexiblen Platte 11 an den Bolzen 22 entsprechenden Stellen ausgebildet. Die Bolzen 22 sind an der Kurbelwelle 91 von der Getriebeseite her montiert.
Das Trägheitselement 13 hat eine relativ dicke Blockform, und ist auf der Getriebeseite an der radial äußeren Kante der flexiblen Platte 11 befestigt. Der radial äußerste Abschnitt der flexiblen Platte 11 ist an das Trägheitselement 13 mit Hilfe einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung ausgerichteten Nieten 15 befestigt. Ein Zahnkranz 14 zum Starten des Motors ist an der radial äußeren Oberfläche des Trägheitselements 13 befestigt. Das erste Schwungrad 2 kann auch als integrales Element ausgebildet sein.
3) Zweites Schwungrad
Das zweite Schwungrad 3 ist ein ringförmiges scheibenartiges Element, das auf einer Getriebeseite des ersten Schwungsrads 2 angeordnet ist. Das zweite Schwungrad 3 ist mit einer Kupplungsreibfläche 3a auf der axial gerichteten Getriebeseite ausgebildet. Die Kupplungsreibfläche 3a ist eine ringförmige ebene Oberfläche, und ist ein Abschnitt, der von der hiernach beschriebenen Kupplungsscheibenanordnung 93 erfasst wird. Das zweite Schwungrad 3 hat weiter einen radial inneren zylindrischen Abschnitt 3b, der sich zum Motor hin an der radial inneren Peripherie in axialer Richtung erstreckt. Zusätzlich ist das zweite Schwungrad 3 mit in Umfangsrichtung am radial inneren Abschnitt angeordneten Durchgangslöchern 3d ausgebildet, die den Bolzen 22 eine Durchdringung erlauben.
4) Dämpfermechanismus
Im Folgenden wird der Dämpfermechanismus 4 beschrieben. Der Dämpfermechanismus 4 erfasst das zweite Schwungrad 3 mit der Kurbelwelle 91 elastisch in Drehrichtung. Das zweite Schwungrad 3 ist mit der Kurbelwelle 91 über den Dämpfermechanismus 4 so verbunden, dass es eine Schwungradanordnung (Schwungraddämpfer) mit dem Dämpfermechanismus 4 bildet. Der Dämpfermechanismus 4 ist aus einer Mehrzahl von Schraubenfedern 34, 35 und 36, einem Paar ausgangsseitiger scheibenartiger Platten 32, 33 und einer eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 aufgebaut. Die Schraubenfedern 34, 35 und 36 sind in Drehrichtung parallel zu den Reibungserzeugungsmechanismen 5 und 6 angeordnet, wie es im mechanischen Schaltplan in 15 dargestellt ist.
Das Paar ausgangsseitiger scheibenartiger Platten 32, 33 ist aus einer ersten Platte 32 auf der Motorseite und einer zweiten Platte 33 auf der Getriebeseite aufgebaut. Beide Platten 32 und 33 sind scheibenartige Elemente und sind so angeordnet, dass sie eine gewisse Entfernung zwischen sich in Axialrichtung aufrechterhalten. Eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Fenstern 46 und 47 ist jeweils in jeder der Platten 32 und 33 ausgebildet. Die Fenster 46 und 47 sind Strukturen, die die Schraubenfedern 34, 35 in Axialrichtung und in Drehrichtung abstützen und haben aufwärts geschnittene Abschnitte, die die Schraubenfedern 34 und 35 in Axialrichtung halten und an beiden Enden in deren Umfangsrichtung aufliegen. Die Anzahl jedes der Fenster 46 und 47 ist zwei und sie sind alternierend in Umfangrichtung angeordnet (in der gleichen radialen Position angeordnet). Jede der Platten 32 und 33 ist mit einer Mehrzahl in Umfangsrichtung angeordneter dritter Fenster 48 ausgebildet. Die dritten Fenster 48 sind in sich radial gegenüber stehenden Positionen ausgebildet, mehr insbesondere radial auswärts der ersten Fenster 46, um die dritten Schraubenfedern 36 (später beschrieben) in Axial- und Drehrichtung abzustützen.
Die erste Platte 32 und die zweite Platte 33 haben radial innere Abschnitte, die eine gewisse Lücke in Axialrichtung belassen, und nahe beieinander liegende radial äußere Abschnitte, die durch die Nieten 41 und 42 zu befestigen sind. Die ersten Nieten 41 sind in Umfangsrichtung angeordnet. Die zweiten Nieten 42 koppeln auf der ersten Platte 32 und der zweiten Platte 33 gebildete geschnittene und gebogene Anschlagabschnitte 43 und 44. Die geschnittenen und gebogenen Anschlagabschnitte 43 und 44 sind in sich radial gegenüber liegenden Positionen zueinander angeordnet, insbesondere radial auswärts des zweiten Fensters 47. Wie in 2 gezeigt, sind die axialen Positionen der geschnittenen und gebogenen Anschlagabschnitte 43 und 44 mit denen der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 identisch.
Die zweite Platte 33 hat einen radial äußeren Abschnitt, der mit einem radial äußeren Abschnitt des zweiten Schwungrads 3 über eine Mehrzahl von Nieten 49 verbunden ist.
Die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 ist ein scheibenartiges Element, das in Axialrichtung zwischen den ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33 angeordnet ist. Die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 ist mit ersten Fensterlöchern 38, die den ersten Fenstern 46 entsprechen, und mit zweiten Fensterlöchern 39 ausgebildet, die den zweiten Fenstern 47 entsprechen. Zusätzlich hat jedes der ersten und zweiten Fensterlöcher 38 und 39 eine gerade radial innere Peripherie, deren Zwischenabschnitt in Drehrichtung radial einwärts ausgezahnte Ausschnitte 38a und 39a aufweisen. Die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 ist, wie in 11 gezeigt, des weiteren mit einem zentralen Loch 20a und mit einer Mehrzahl Bolzendurchgangslöcher 20b um das zentrale Loch 20a ausgebildet.
Entlang des Umfangs sind zwischen jedem der Fensterlöcher 38 und 39 der radial äußeren Peripherie radial nach außen vorspringende Vorsprünge 20c ausgebildet. Die Vorsprünge 20c sind in Drehrichtung entfernt von den geschnittenen und gebogenen vorspringenden Anschlagsabschnitten 43 und 44 der ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33 und den dritten Schraubenfedern 36 angeordnet, so dass sie mit diesen in Kontakt gebracht werden, wenn sie sich ihnen in Drehrichtung nähern. Mit anderen Worten stellen die Vorsprünge 20c und die geschnittenen und gebogenen Anschlagsabschnitte 43 und 44 einen Stoppermechanismus für den gesamten Dämpfermechanismus 4 dar. Abstände zwischen den Vorsprüngen 20c in Drehrichtung dienen als dritte Fensterlöcher 40 zur Aufnahme der dritten Schraubenfedern 36. Die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 ist mit Löchern 20d an einer Mehrzahl von Positionen (vier Positionen in dieser Ausführungsform) auf dem Umfang ausgebildet. Das Loch 20d ist grundsätzlich kreisförmig aber in radialer Richtung leicht verlängert. Eine Drehposition des Lochs 20d ist zwischen den Fensterlöchern 38 und 39 in Rotationsrichtung, und eine radiale Position des Lochs 20d ist der der Ausschnitte 38a und 39a gleich.
Die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 ist an die Kurbelwelle 91 mittels der flexiblen Platte 11, einem Verstärkungselement 18 und einem Stützelement 19 über die Bolzen 22 fixiert. Ein radial innerer Abschnitt der flexiblen Platte 11 ist mit einer axial gerichteten getriebeseitigen Fläche einer an der Spitze liegenden Oberfläche 91a der Kurbelwelle 91 in Kontakt. Das Verstärkungselement 18 ist ein scheibenartiges Element und ist mit einer axial gerichteten getriebeseitigen Fläche des radial inneren Abschnittes der flexiblen Platte 11 in Kontakt. Das Verstärkungselement 18 ist ein scheibenartiges Element und ist mit einer getriebeseitigen Oberfläche des radial inneren Abschnitts der flexiblen Platte 11 in Kontakt. Das Stützelement 19 ist aus einem zylindrischen Abschnitt 19a und einem Scheibenabschnitt 19b aufgebaut, der sich radial von einer äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 19a erstreckt. Der Scheibenabschnitt 19b ist mit einer axial gerichteten getriebeseitigen Oberfläche des Verstärkungselements 18 verbunden. Eine innere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 19a ist mit einer äußeren Oberfläche eines in der Mitte der Spitze der Kurbelwelle 91 zur Zentrierung ausgebildeten Überstands 91b in Kontakt. Die innere Umfangsfläche der flexiblen Platte 11 und die innere Umfangsfläche des Verstärkungselements 18 sind mit der äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 19a auf der axial gerichteten Motorseite zur Zentrierung in Kontakt. Die innere Umfangsfläche der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 ist mit der äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 19a an einem Basisabschnitt auf der axial gerichteten Getriebeseite zur Zentrierung in Kontakt. An der inneren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 19a ist ein Kugellager 23 angebracht, das die Spitze der Eingangswelle 92 des Getriebes lagert. Die Elemente 11, 18, 19 und 20 sind miteinander mit Schrauben 21 verbunden.
Wie oben beschrieben, ist das Stützelement 19 relativ zur Kurbelwelle 91 in radialer Richtung zur Fixierung positioniert und positioniert wiederum das erste Schwungrad 2 und das zweite Schwungrad 3 in radialer Richtung. Demgemäss sind, da ein Bauteil eine Mehrzahl von Funktionen aufweist, die Anzahl der Bauteile reduziert und die Kosten gesenkt.
Eine innere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 3b des zweiten Schwungrads 3 ist durch die äußere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 19a des Unterstützungselements 19 über eine Buchse 30 unterstützt. Dadurch wird das zweite Schwungrad 3 durch das Stützelement 19 relativ zu dem ersten Schwungrad 2 und der Kurbelwelle 91 zentriert. Die Buchse 30 hat des weiteren einen zwischen dem radial innen gelegenen Abschnitt der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 und der Spitze des zylindrischen Abschnitts 3b des zweiten Schwungrades 3 gelegenen Längsabschnitt 30a. Demgemäss wird eine Längslast vom zweiten Schwungrad 3 über den Längsabschnitt 30a von den Elementen 11, 18, 19 und 20 aufgenommen, die in Axialrichtung angeordnet sind. Insbesondere wird der Schubabschnitt 30a der Buchse 30 vom radial inneren Abschnitt der eingangsseitigen scheibenartigen Platten 20 unterstützt, so dass er als Axiallager funktioniert und die axiale Last vom zweiten Schwungrad 3 trägt. Da der radial innere Abschnitt der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 eben ist, so dass die Planheit verbessert ist, ist die im Axiallager generierte Last stabil. Des weiteren kann, da der radial innere Abschnitt der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 flach ist, die Länge des Axiallagerabschnitts größer sein. Als Ergebnis ist das Hysteresedrehmoment stabil. Ferner hat der radial innere Abschnitt der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 eine hohe Steifigkeit, da der radial innere Abschnitt der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 mit dem Scheibenabschnitt 19b des Unterstützungselements 19 ohne Spiel in Axialrichtung in Kontakt ist.
Die erste Schraubenfeder 34 ist im ersten Fensterloch 38 und dem ersten Fenster 46 positioniert. Rotationsenden der ersten Schraubenfeder 34 sind entweder im Kontakt mit oder nahe bei den Rotationsenden des ersten Fensterlochs 38 und des ersten Fensters 46.
Die zweite Schraubenfeder 35 ist im zweiten Fensterloch 39 und im zweiten Fenster 47 angeordnet. Die zweiten Schraubenfedern 35 bestehen aus einer Federanordnung, in der eine große und eine kleine Feder kombiniert sind, und die eine höhere Steife als die erste Schraubenfeder 34 aufweist. Rotationsenden der zweiten Schraubenfeder 35 sind in Kontakt mit oder nahe bei Rotationsenden des zweiten Fensters 47, aber sind von den Rotationsenden des zweiten Fensterlochs 39 durch einen vorbestimmten Winkel getrennt (4° in dieser Ausführungsform).
Die dritte Schraubenfeder 36 ist im dritten Fensterloch 40 und im dritten Fenster 48 angeordnet. Die dritte Schraubenfeder 36 ist kleiner als die erste Schraubenfeder 34 und die zweite Schraubenfeder 35, und ist radial außerhalb der ersten Schraubenfeder 34 und der zweiten Schraubenfeder 35 angeordnet. Die dritte Schraubenfeder 36 ist steifer als die erste Schraubenfeder 34 oder die zweite Schraubenfeder 35.
5) Reibungserzeugungsmechanismen
5-1) Erster Reibungserzeugungsmechanismus 5
Der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 ist ein Mechanismus zum Betrieb zwischen der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 und den ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33 des Dämpfermechanismus 4 in Drehrichtung parallel zu den Schraubenfedern 34, 35 und 36, und erzeugt einen vorgeschriebenen Reibungswiderstand (Hysteresedrehmoment), wenn sich die Kurbelwelle 91 und das zweite Schwungrad 3 relativ zueinander drehen. Der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 erzeugt über einen ganzen Bereich von Arbeitswinkeln des Dämpfermechanismus 4 eine konstante Reibung und ist so entworfen, dass er eine vergleichsweise geringe Reibung erzeugt.
Der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 ist radial innerhalb des Dämpfermechanismus 4 und auch in der axialen Richtung zwischen der ersten Platte 32 und dem zweiten Schwungrad 3 angeordnet. Der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 aus einem ersten Reibelement 51, einem zweiten Reibelement 52, einer Kegelfeder 53 und einer Unterlegscheibe 54 aufgebaut.
Das erste Reibelement 51 ist ein Element, das sich integral mit der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 dreht, um auf der ersten Platte 32 in Drehrichtung zu gleiten. Wie in den 7 bis 10 gezeigt, ist das erste Reibelement 51 mit einem ringförmigen Abschnitt 51a und ersten und zweiten Erfassungsabschnitten 51b und 51c, welche sich vom ringförmigen Abschnitt 51a axial in Richtung des Getriebes erstrecken, ausgebildet. Der ringförmige Abschnitt 51a ist mit einem radial inneren Abschnitt der ersten Platte 32 in Kontakt, so dass er in Drehrichtung verschiebbar ist. Die ersten Erfassungsabschnitte 51b und die zweiten Erfassungsabschnitte 51c sind abwechselnd in Drehrichtung angeordnet. Der erste Erfassungsabschnitt 51b ist in Drehrichtung verlängert und mit den radial inneren Ausschnitten 38a und 39a der Fensterlöcher 30 und 39 der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 12 in Eingriff. Der zweite Erfassungsabschnitt 51c ist von der Form her in radialer Richtung leicht länglich und ist mit dem Loch 20d der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 in Eingriff. Demgemäss kann sich das erste Reibelement 51 in axialer Richtung relativ zur eingangseitigen scheibenartigen Platte 20 bewegen, aber kann sich nicht relativ zur Platte 20 drehen.
In einer mittleren Drehposition der axialen Spitze des ersten Eingreifelements 51b ist ein erster Vorsprung 51d gebildet, der sich weiter in die Axialrichtung erstreckt, und damit erste axiale Flächen 51e auf entgegengesetzten Seiten des ersten Vorsprungs 51d in Drehrichtung ausformt. Zusätzlich ist an einer radial inneren Position des zweiten Erfassungselements 51c ein weiterer Vorsprung 51f gebildet, der sich weiter in axialer Richtung erstreckt und so eine zweite axialseitige Oberfläche 51g an einem radial äußeren Abschnitt des zweiten Vorsprungs 51f ausformt.
Das zweite Reibelement 52 ist ein Element, das integral mit der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 dreht, um in Drehrichtung gegen das zweite Schwungrad 3 zu gleiten. Das zweite Reibelement 52 ist, wie in 14 gezeigt, ein ringförmiges Element, das mit einer zweiten Reibungsfläche 3c eines radial inneren Abschnitts des zweiten Schwungrades 3 in Kontakt ist, so dass es in Drehrichtung gleitet.
Die zweite Reibungsfläche 3c ist eine ringförmige ebene Fläche, die verglichen zum anderen Abschnitt des zweiten Schwungrades 3 in axialer Getrieberichtung ausgezahnt ist.
Das zweite Reibelement 52 ist mit einer Mehrzahl von Ausschnitten 52a ausgebildet, die in Drehrichtung an der radial inneren Oberfläche angeordnet sind. In die Ausschnitte 52a werden der erste Vorsprung 51d des ersten Erfassungselements 51b und der zweite Vorsprung 51f des zweiten Eingreifelements 51c eingepasst. Demgemäss kann sich das zweite Reibelement 52 in axialer Richtung bewegen, aber kann sich nicht relativ zum ersten Reibelement 51 drehen.
Die Kegelfeder 53 ist ein axial zwischen dem erstem Reibelement 51 und dem zweiten Reibelement 52 eingefügtes Element, das beide Elemente in Axialrichtung zu ihrer Trennung vorspannt. Die Kegelfeder 53 ist, wie in 13 gezeigt, eine Biege- oder Tellerfeder, die mit einer Mehrzahl Ausschnitte 53a am radial inneren Rand ausgebildet ist. In die Ausschnitte 53a werden die ersten Vorsprünge 51d des ersten Erfassungsabschnittes 51b und die zweiten Vorsprünge 51f des zweiten Erfassungsabschnitts 51c eingepasst. Demgemäss kann sich die Kegelfeder 53 in Axialrichtung relativ zum ersten Reibelement 51 bewegen, aber kann sich nicht relativ zum Element 51 drehen.
Die Unterlegscheibe 54 ist ein Element zur zuverlässigen Übertragung der Last der Kegelfeder 53 auf das erste Reibelement 51. Die Unterlegscheibe 54 ist, wie in 14 gezeigt, ein ringförmiges Element, das mit einer Mehrzahl Ausschnitte 54a, die in Umfangsrichtung am radial inneren Rand angeordnet sind, ausgebildet ist. In die Ausschnitte 54a wird der erste Vorsprung 51d des ersten Erfassungsabschnitts 51b und der zweite Vorsprung 51f des zweiten Erfassungsabschnitts 51c eingepasst. Im Ergebnis kann sich die Unterlegscheibe 54 in axialer Richtung relativ zum ersten Reibelement 51 bewegen, aber kann sich nicht relativ zum Element 51 drehen. Die Unterlegscheibe 54 sitzt auf der ersten axialen Fläche 51e des ersten Erfassungselements 51b und der zweiten axialseitigen Fläche 51g des zweiten Erfassungselements 51c auf. Die Kegelfeder 53 hat einen radial inneren Abschnitt, der von der Unterlegscheibe 54 gestützt wird und einen radial äußeren Abschnitt, der vom zweiten Reibelement 52 gestützt wird.
5-2) Zweiter Reibungserzeugungsmechanismus 6
Der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 arbeitet parallel zu den Schraubenfedern 34, 35 und 36 zwischen den ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33 und der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 des Dämpfermechanismus 4 in Drehrichtung und erzeugt einen vorgeschriebenen Reibungswiderstand (Hysteresedrehmoment), wenn die Kurbelwelle 91 sich relativ zum zweiten Schwungrad 3 dreht. Der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 erzeugt eine konstante Reibung über einen ganzen Bereich von Arbeitswinkeln des Dämpfermechanismus 4 und ist zur Erzeugung relativ großer Reibungen ausgelegt. In dieser Ausführungsform ist das vom zweiten Reibungserzeugungsmechanismus erzeugte Hysteresedrehmoment fünf- bis zehnmal so stark wie das vom ersten Reibungserzeugungsmechanismus 5 erzeugte.
Der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 ist aus einer Mehrzahl von Unterlegscheiben, die miteinander in Kontakt stehen, aufgebaut. Der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 ist in dem Raum angeordnet, der in Axialrichtung zwischen einer zweiten scheibenartigen Platte 12 und einem ringförmigen Abschnitt 11a, der ein radial außenliegender Abschnitt der flexiblen Platte 11 ist, gebildet ist. Die Unterlegscheiben im zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 sind benachbart zu der radial inneren Seite des Trägheitselementes 13 und den Nieten 15 angeordnet.
Der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 hat in Reihenfolge von der flexiblen Platte 11 bis zu einem gegenüberliegenden Abschnitt 12a der zweiten scheibenartigen Platte 12 gesehen eine Reibscheibe 57, eine eingangsseitige Reibplatte 58 und eine Kegel- oder Biegefeder 59 wie in 4 gezeigt. Folglich hat die flexible Platte 11 die Funktion, den zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 zu beherbergen, so dass die Anzahl der Komponenten reduziert und der Aufbau im Vergleich zu üblichen Aufbauten vereinfacht wird.
Die Kegelfeder 59 gibt eine Last in axialer Richtung auf Reibflächen weiter und ist zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt 12a und der eingangsseitigen Reibplatte 58 eingeschoben und zusammengedrückt. Also übt die Kegelfeder 59 eine vorspannende Kraft auf beide Elemente in axialer Richtung aus. Auf der radialen Außenseite der eingangsseitigen Reibplatte 58 gebildete Klauen 58a sind mit sich axial erstreckenden Ausschnittsbereichen 12b der zweiten scheibenartigen Platte 12 verbunden. Dadurch wird die eingangsseitige Reibplatte 58 daran gehindert, sich relativ zur zweiten scheibenartigen Platte 12 zu drehen, ist aber in Axialrichtung beweglich.
Wie in 5 gezeigt, sind die Reibscheiben 57 aus einer Vielzahl von Elementen aufgebaut, die in der Drehrichtung ausgerichtet und angeordnet sind, wobei jedes dieser Elemente sich in der Form eines Bogens erstreckt. In dieser Ausführungsform gibt es eine Gesamtzahl von sechs Reibscheiben 57. Die Reibscheiben 57 sind zwischen der eingangsseitigen Reibplatte 58 und dem ringförmigen Abschnitt 11a, der den radial äußeren Abschnitt der flexiblen Platte 11 bildet, eingefügt. In anderen Worten: Eine motorseitige axial gerichtete Oberfläche 57a der Reibscheiben 57 ist in gleitendem Kontakt mit der axial gerichteten getriebeseitigen Oberfläche der flexiblen Platte 11 und eine axial gerichtete getriebeseitige Oberfläche 57b der Reibscheiben 57 ist in gleitendem Kontakt mit der motorseitigen Oberfläche der eingangsseitigen Reibplatte 58. Eine Konkavität Konkavität 63 ist, wie in 6 gezeigt, auf der radial inneren Oberfläche der Reibscheibe 57 gebildet. Die Konkavität 63 ist ungefähr in der Drehrichtung der Reibscheibe 57 gebildet und hat mehr insbesondere eine Bodenfläche 63a, die sich in Drehrichtung erstreckt und in Drehrichtung gerichtete Endflächen 63b, die sich von beiden Enden davon in einer ungefähr radial einwärtigen Richtung (ungefähr in rechtem Winkel zur Bodenfläche 63a) erstrecken. Die Konkavität 63 ist in der axialen Mittelposition auf der radial innen gelegenen Oberfläche der Reibscheibe 57 gebildet, so dass sie in Axialrichtung Endflächen 63c und 63d hat, wodurch sie in Axialrichtung gegenüberliegende Seiten bildet.
Reiberfassungselemente 60 sind auf der radial inneren Seite der Reibscheiben 57 oder genauer innerhalb der Konkavitäten 63 angeordnet. Der radiale Außenabschnitt des Reiberfassungselements 60 ist in der Konkavität 63 der Reibscheibe 57 angeordnet. Sowohl die Reibscheiben 57 und das Reiberfassungselement 60 sind aus Kunstharz hergestellt.
Ein Erfassungsabschnitt 64, der durch das Reiberfassungselement 60 und die Konkavität 63 der Reibscheibe 57 gebildet ist, wird im folgenden beschrieben. Das Reiberfassungselement 60 hat axial ausgerichtete Endflächen 60a und 60b und in Drehrichtung gerichtete Endflächen 60c. Eine radial äußere Fläche 60g des Reiberfassungselements 60 liegt an der Bodenfläche 63a der Konkavität 63 an; und eine Drehrichtungslücke 65 (entsprechend 65A in 6) mit einem bestimmten Winkel wird jeweils zwischen der Endfläche 60c und der in Drehrichtung ausgerichteten Endfläche 63c in jeder Drehrichtung erhalten. Die Summe der beiden Winkel ist ein vorbestimmter Winkel, dessen Größe es der Reibscheibe 57 erlaubt, sich relativ zum Reiberfassungselement 60 zu drehen. Dieser Winkel liegt vorzugsweise in einem Bereich, der gleich ist dem Dämpferarbeitswinkel, der durch kleine, im Motor durch Verbrennungsschwankungen entstandene Drehschwingungen erzeugt wird, oder diesen leicht übersteigt. In dieser Ausführungsform sind die Reiberfassungselemente 60 im Mittelpunkt der Drehrichtung der Konkavitäten 63 in der neutralen Stellung, wie in 6 gezeigt. Deshalb ist die Größe der Lücken auf jeder Seite jedes Reiberfassungselements 60 in Drehrichtung dieselbe.
Die Reiberfassungselemente 60 sind mit der ersten Platte 32 in Eingriff, um sich integral damit und auf eine Weise zu drehen, die Bewegung in axialer Richtung erlaubt. Genauer ist auf der radial äußeren Kante der ersten Platte 32 eine ringförmige Wand 32a gebildet, die sich in axialer Richtung zu dem Motor hin erstreckt, und sind an dieser ringförmigen Wand 32a Konkavitäten 61 gebildet, die auf der Innenseite in radialer Richtung entsprechend den Reiberfassungselementen 60 eingekerbt sind. Zusätzlich ist die Konkavität 61 mit einem in radialer Richtung im Zentrum in Drehrichtung durchdringenden ersten Schlitz 61a und in Drehrichtung auf gegenüberliegenden Seiten davon durchdringenden zweiten Schlitzen 61b ausgebildet. Das Reiberfassungselement 60 hat einen ersten Schenkelabschnitt 60e, der sich in radialer Richtung einwärts von der Außenseite in den ersten Schlitz 61a erstreckt, sich einzeln auswärts in Drehrichtung erstreckt und an der radial inneren Oberfläche der ringförmigen Wand 32a aufliegt, und ein Paar zweiter Schenkelabschnitte 60f, die sich von der externen Seite in Drehrichtung in die zweiten Schlitze 61b erstrecken, auswärts in die Drehrichtung erstrecken und in Kontakt mit der radial inneren Oberfläche der ringförmigen Wand 32a sind. Im Ergebnis bewegt sich das Reiberfassungselement 60 nicht relativ zur ringförmigen Wand 32a zur Außenseite in radialer Richtung. Zusätzlich hat das Reiberfassungselement 60 eine Konvexität oder Ausbuchtung 60d, die sich in radialer Richtung einwärts erstreckt und in Drehrichtung mit der Höhlung oder Konkavität 61 in der ringförmigen Wand 32a in Eingriff ist. Die Reiberfassungselemente 60 werden dadurch integral wie die Ausbuchtungen mit der ersten Platte 32 gedreht.
Zusätzlich sind die Reiberfassungselemente 60 in axialer Richtung entfernbar an der ersten Platte 32 angebracht.
Die Länge des Reiberfassungselements 60 in Axialrichtung ist geringer als die Länge der Konkavität 63 in Axialrichtung (das bedeutet, dass der Raum zwischen den axial gerichteten Endseiten 63c und 63d der Konkavität 63 eine größere Länge hat, als der Raum zwischen den axial gerichteten Endseiten 60a und 60b des Reiberfassungselements 60). Folglich sind die Reiberfassungselemente 60 in der Lage, sich relativ zu den Reibscheiben 57 in axialer Richtung zu bewegen. Eine Lücke in radialer Richtung ist zwischen der radialen Außenfläche 60g des Reiberfassungselements 60 und der Bodenoberfläche 63a der Konkavität 63 vorgesehen, so dass das Reiberfassungselement 60 relativ zur Reibscheibe 57 um einen vorgeschriebenen Winkel kippen kann.
Wie oben beschrieben, sind die Reibscheiben 57 in Drehrichtung reibschlüssig mit der flexiblen Platte 11 und der eingangsseitigen Reibplatte 58 in Eingriff, die beide eingangsseitige Elemente sind, und sind ebenfalls mit den Friktionseingriffelementen 60 auf einer Weise verbunden, die es erlaubt, Drehmoment über die Drehrichtungslücke 65 des Erfassungsabschnitts 64 zu übertragen. Die Reiberfassungselemente 60 können sich auch integral mit der ersten Platte 32 drehen und sich relativ zur ersten Platte 32 in axialer Richtung bewegen.
Als nächstes wird die Beziehung zwischen der Reibscheibe 57 und dem Reiberfassungselement 60 ausführlicher beschrieben. Die Breiten in Rotationsrichtung (die Winkel in der Richtung der Rotation) der Reiberfassungselemente 60 sind alle gleich, aber einige der Breiten in Drehrichtung (die Winkel in der Richtung der Rotation) der Konkavitäten 63 können unterschiedlich sein. Das heißt, es gibt mindestens zwei Typen von Reibscheiben 57, die sich in den Breiten in Drehrichtung der Konkavität 63 unterscheiden. Bei dieser Ausführungsform sind diese aus zwei ersten Reibscheiben 57A, die sich in 5 nach oben und unten hin gegenüberstehen und vier zweiten Reibscheiben 57B, die sich in der linken und rechten Richtung gegenüberstehen. Die erste Reibscheibe 57A und die zweite Reibscheibe 57B haben ungefähr dieselbe Form und bestehen aus dem gleichen Material. Der einzige Punkt, in dem diese sich unterscheiden, ist die Breite in Drehrichtung (die Winkel in Drehrichtung) der Drehrichtungslücke der Konkavität 63. Insbesondere ist die Breite der Konkavitäten 63 in Drehrichtung der zweiten Reibscheibe 57B größer als die Breite in Rotationsrichtung der Konkavität 63 der ersten Reibscheiben 57A. Als ein Ergebnis ist die zweite Drehrichtungslücke 65B eines zweiten Erfassungsabschnittes 64B in der zweiten Reibscheibe 57B größer als die erste Drehrichtungslücke 65A eines ersten Erfassungsabschnitts 64A in der ersten Reibscheibe 57A. In dieser Ausführungsform ist beispielsweise der zuerst genannte Abstand bevorzugt 10° und der später genannte 8°, so dass die Differenz 2° ist.
Beide Kanten der ersten Reibscheibe 57A und der zweiten Reibscheibe 57B in Rotationsrichtung sind benachbart zueinander. Der Winkel zwischen den Kanten in Rotationsrichtung wird auf einen Wert gesetzt, der größer ist als der Unterschied (zum Beispiel 2°) zwischen der zweiten Drehrichtungslücke 65B in der zweiten Reibscheibe 57B und der ersten Drehrichtungslücke 65A in der ersten Reibscheibe 57A.
6) Kupplungsscheibenanordnung
Die Kupplungsscheibenanordnung 93 der Kupplung hat Reibflächen 93a, die anschließend an die Kupplungsreibfläche 3a des zweiten Schwungrades 3 angeordnet sind, und eine Nabe 93b, die mit der Getriebeeingangswelle 92 verkeilt ist.
7) Kupplungsdeckelanordnung
Die Kupplungsdeckelanordnung 94 umfasst einen Kupplungsdeckel 96, eine Membranfeder 97 und eine Druckplatte 98. Der Kupplungsdeckel 96 ist ein ringförmiges scheibenartiges Element, das am zweiten Schwungrad 3 befestigt ist. Die Druckplatte 98 ist ein ringförmiges Element mit einer auf den Reibflächen 93a anliegenden Druckfläche, das integral mit dem Kupplungsdeckel 96 drehbar ist. Die Membranfeder 97 ist ein Element, um die Druckplatte 98 elastisch in Richtung des zweiten Schwungrades vorzuspannen, während es auf dem Kupplungsdeckel abgestützt wird. Wenn eine Ausrückvorrichtung (nicht gezeigt) das radial innere Ende der Membranfeder 97 axial in Motorrichtung drückt, entlastet die Membranfeder 97 die Druckplatte 98 von ihrem Druck.
2. Betrieb:
1) Drehmomentübertragung
Bei diesem Zweimassenschwungrad 1 wird das Drehmoment von der Motorkurbelwelle 91 über den Dämpfermechanismus 4 auf das zweite Schwungrad 3 übertragen. Bei diesem Dämpfermechanismus 4 wird das Drehmoment in dieser Reihenfolge von der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 zu den Schraubenfedern 34 bis 36 und zu den ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33 übertragen. Zusätzlich wird das Drehmoment vom Zweimassenschwungrad 1 auf die Kupplungsscheibenanordnung 93 übertragen, sofern die Kupplung eingerückt ist, und wird schließlich auf die Eingangswelle 92 ausgegeben.
2) Absorption und Dämpfung von Drehschwingungen
Wenn Verbrennungsschwankungen vom Motor auf das Zweimassenschwungrad 1 eingegeben werden, drehen sich die ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33 relativ zu der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 im Dämpfermechanismus 4, und die Schraubenfedern 34 bis 36 werden parallel zueinander dazwischen zusammengedrückt. Zusätzlich erzeugen der erste und der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 5 und 6 das vorgeschriebene Hysteresedrehmoment. Die Drehschwingung wird durch den oben beschriebenen Betrieb absorbiert und gedämpft.
Als nächstes wird mit Bezug zu einem Torsionscharakteristikdiagrarnm in 16 die Arbeitsweise des Dämpfermechanismus 4 beschrieben. In einem Gebiet, in dem der Drehwinkel klein ist (nahe dem Winkel 0) werden nur die ersten Schraubenfedern 34 zusammengedrückt, um eine relativ niedrige Steifigkeitscharakteristik zu erzeugen. Wenn der Drehwinkel sich vergrößert, werden die erste Schraubenfeder 34 und die zweite Schraubenfeder 35 parallel zueinander zusammengedrückt, um eine relativ hohe Steifigkeitscharakteristik zu erzeugen. Wenn sich der Drehwinkel weiter erhöht, werden die ersten Schraubenfedern 34, die zweiten Schraubenfedern 35 und die dritten Schraubenfedern 36 parallel zueinander zusammengedrückt, um die höchste Steifigkeitscharakteristik an beiden Enden der Torsionscharakteristik zu erzeugen. Der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 arbeitet über den gesamten Bereich des Drehwinkels. Es sollte beachtet werden, dass der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6, nachdem die Richtung des Drehbetriebs an beiden Enden des Drehwinkels geändert worden ist, bis zu dem vorbestimmten Winkel nicht arbeitet.
Als nächstes wird der Betrieb beschrieben, der ausgeführt wird, wenn die Reibscheiben 57 von den Reiberfassungselementen 60 angesteuert werden. Es wird der Betrieb beschrieben, bei dem die Reiberfassungselemente 60 relativ zu den Reibscheiben 57 aus dem neutralen Bereich in die Drehrichtung R1 gedreht werden.
Wenn der Drehwinkel ansteigt, kommt das Reiberfassungselement 60 in der ersten Reibscheibe 57A schließlich mit der Endfläche 63b auf der Seite in Drehrichtung R1 der Konkavität 63 der ersten Reibscheibe 57A in Kontakt. Zu diesem Zeitpunkt haben die Reiberfassungselemente 60 in der zweiten Reibscheibe 57B eine Drehrichtungslücke (je der Hälfte der Differenz zwischen der zweiten Drehrichtungslücke 65B der zweiten Reibscheiben 57B und der ersten Drehrichtungslücke 65A der ersten Reibscheiben 57A entspricht, und die in dieser Ausführungsform 1 ° beträgt) in der Endfläche 63b der Konkavität 63 der zweiten Reibscheibe 57B in Drehrichtung R1.
Wenn sich der Drehwinkel weiter vergrößert, treibt das erste Eingreifelement 60 die ersten Reibscheiben 57A an und veranlasst sie dazu, relativ zur flexiblen Platte 11 und der eingangsseitigen Reibplatte 58 zu gleiten. Zu dieser Zeit nähert sich die erste Reibscheibe 57A der zweiten Reibscheibe 57B in Drehrichtung R1, aber die Kantenabschnitte dieser beiden berühren sich nicht.
Wenn der Torsionswinkel schließlich die vorgeschriebene Größe erreicht, tritt das Reiberfassungselement 60 mit der rotationsseitigen Endfläche 63B der Konkavität 63 der Reibscheibe 57B in Kontakt. Danach treiben die Reiberfassungselemente 60 sowohl die ersten als auch die zweiten Reibscheiben 57A und 57B an und veranlassen sie dazu, relativ zur flexiblen Platte 11 oder zu der eingangsseitigen Reibplatte 58 zu gleiten.
Insgesamt führt das Antreiben der Reibscheibe 57 mit Hilfe der ersten Platte 32 zu einem Bereich, geliefert, in dem eine konstante Anzahl Platten angetrieben wird, um einen mittleren Reibwiderstand in der Torsionscharakteristik vor dem Beginn des Bereichs mit großem Reibwiderstand zu erzeugen, bei dem alle Platten getrieben werden.
2-1) Kleine Drehschwingungen
Als nächstes wird mit Bezug auf das mechanische Schaltbild in 15 und die Diagramme von Torsionscharakteristiken in den 16 bis 19 der Betrieb des Dämpfermechanismus 4 beschrieben, wenn kleine, von Verbrennungsschwankungen im Motor verursachte Drehschwingungen auf das Zweimassenschwungrad 1 eingegeben werden.
Wenn kleine Drehschwingungen eingegeben werden, dreht sich die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 im zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 relativ zu den Reibscheiben 57 in den Drehrichtungslücken 65 zwischen den Konkavitäten 63 und den Reiberfassungselementen 60 (den konvexen Abschnitten). In anderen Worten: Die Reibscheiben 57 werden nicht mit der ersten Platte 32 angetrieben, weswegen sich die Reibscheiben 57 nicht relativ zu dem Element auf der Eingangsseite drehen. Im Ergebnis wird für kleine Drehschwingungen kein hohes Hysteresedrehmoment erzeugt. Das heißt dass im zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 kein Schlupf entsteht, obwohl die Schraubenfedern 34 und 35 beispielsweise im Torsionscharakteristikdiagramm in 16 am Punkt „DCa" arbeiten. Das soll heißen, das in einem vorgeschriebenen Bereich von Drehwinkeln nur ein Hysteresedrehmoment erhalten werden kann, das viel kleiner als das normale Hysteresedrehmoment ist. Also kann das Vibrations- und Lärmniveau beträchtlich verringert werden, weil eine sehr enge Drehrichtungslücke vorgesehen ist, in der der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 in dem vorgeschriebenen Winkelbereich nicht arbeitet.
Dadurch wird, wenn der Arbeitswinkel der Drehschwingung kleiner als der Winkel (8° zum Beispiel) der ersten Drehrichtungslücken 65A der ersten Eingreifabschnitte 64A der ersten Reibscheiben 57A ist, überhaupt kein großer Reibwiderstand (hohes Hysteresedrehmoment) erzeugt, und nur das Gebiet A mit niedrigem Reibwiderstand wird in der zweiten Stufe der Torsionscharakteristik erhalten, wie es in 17 gezeigt ist. Ferner werden die Bereiche B mit mittlerem Reibwiderstand an den Kanten des Bereichs A mit niedrigem Reibwiderstand, wie in 18 gezeigt, erzeugt, wenn der Arbeitswinkel der Drehschwingungen gleich oder größer als der Winkel (8° zum Beispiel) der ersten Drehrichtungslücken 65A der ersten Eingreifabschnitte 64A der ersten Reibscheiben 57A ist und gleich dem oder kleiner als der Winkel (zum Beispiel 10°) der zweiten Drehrichtungslücken 65B der zweiten Eingreifabschnitte 64B der zweiten Reibscheiben 57B ist. Wenn der Arbeitswinkel der Drehschwingung gleich oder kleiner als der Winkel (10° zum Beispiel) der zweiten Drehrichtungslücken 65B der zweiten Eingreifabschnitte 64B der zweiten Reibscheiben 57B ist, wird der Bereich B mit mittlerem Reibwiderstand und der Bereich C, in dem ein gewisser großer Reibwiderstand erzeugt wird, jeweils an beiden Kanten der Fläche A mit niedrigem Reibwiderstand erhalten, so wie es in 19 gezeigt ist.
2-2) Betrieb, wenn Weitwinkeldrehschwingungen eingegeben werden
Im folgenden wird der Betrieb des zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 für den Fall beschrieben, in dem große Drehschwingungen eingegeben werden. In dem zweiten Reibungserzeugungsmechanismus drehen sich die Reibscheiben 57 integral mit den Reiberfassungselementen 60 und der ersten Platte 32 und drehen sich auch relativ zu der flexiblen Platte 11 und der eingangsseitigen Reibplatte 58. In einer Folge gleiten die Reibscheiben 57 an der flexiblen Platte 11 und der eingangsseitigen Reibplatte 58, um Reibwiderstand zu erzeugen. Wie bereits vorher beschrieben, gleiten die Reibscheiben 57 an der flexiblen Platte 11 und der eingangsseitigen Reibplatte 58, wenn der Drehwinkel der Drehschwingung groß ist. Im Ergebnis wird ein Reibwiderstand mit einer konstanten Größe über den gesamten Bereich der Torsionscharakteristik erhalten.
Hier wird der Betrieb in dem Kantenabschnitt (der Position, in der die Richtung der Schwingung sich ändert) des Torsionswinkels beschrieben. Auf der rechten Kante des Torsionscharakteristikdiagramms von 16, verschieben sich die Reibscheiben 57 relativ zur ersten Platte 32 in Richtung ihrer ausgeprägtesten Drehrichtungsposition nach R2. Wenn sich die erste Platte 32 aus diesem Zustand in Richtung der Drehrichtung R2 verdreht, drehen sich die Reibscheiben 57 relativ zur ersten Platte 32 über den gesamten Winkel der Drehrichtungslücken 65 der Reiberfassungselemente (der Ausbuchtung) 60 und der Konkavitäten 63. In diesem Intervall kann der Bereich A (8° zum Beispiel) niedrigen Reibwiderstands erhalten werden, da die Reibscheiben 57 nicht gegen die Elemente auf der Eingangsseite gleiten. Sodann treibt die erste Platte 32 die ersten Reibscheiben 57A an, wenn die ersten Drehrichtungslücken 65A der ersten Eingreifabschnitte 64A der ersten Reibscheiben 57A nicht mehr vorhanden sind. Dann rotieren die ersten Reibscheiben 57A relativ zur flexiblen Platte 11 und der eingangsseitigen Reibplatte 58. Im Ergebnis wird der Bereich B mit mittlerem Reibwiderstand (2° zum Beispiel) wie oben beschrieben erzeugt. Wenn die zweiten Drehrichtungslücken 65B der zweiten Eingreifabschnitte 64B der zweiten Reibscheiben 57B nicht länger vorhanden sind, treibt die erste Platte 32 anschließend die zweiten Reibscheiben 57B an. Dann rotieren die zweiten Reibscheiben 57B relativ zu der flexiblen Platte 11 und der eingangsseitigen Reibplatte 58. Der Bereich C mit vergleichsweise großem Reibwiderstand wird erzeugt, weil sowohl die ersten Reibscheiben 57A als auch die zweiten Reibscheiben 57B zu diesem Zeitpunkt zusammen gleiten. Es ist zu beachten, dass das von den ersten Reibscheiben 57A erzeugte Hysteresedrehmoment in dieser Ausführungsform etwa um die Hälfte kleiner ist als das, das von den zweiten Reibscheiben 57B erzeugt wird.
Wie oben beschrieben, wird der Bereich B mit mittlerem Reibwiderstand in einer frühen Phase bereitgestellt, wenn ein großer Reibwiderstand erzeugt wird. Eine Barriere in Form eines großen Hysteresedrehmoments existiert nicht, wenn ein großer Reibwiderstand erzeugt wird, weil der Aufbau eines großen Reibwiderstandes auf diese Weise abgestuft ist. Im Ergebnis nimmt das klopfende Geräusch der Klauen ab, das erzeugt wird, wenn in einem Reibungserzeugungsmechanismus mit einer sehr engen Drehrichtungslücke zur Absorption kleiner Drehschwingungen großes Hysteresedrehmoment erzeugt wird.
Insbesondere kann die Anzahl der Arten von Reibungselementen in der vorliegenden Erfindung klein gehalten werden, da ein einziger Typ Reibscheibe 57 zur Erzeugung mittleren Reibwiderstandes benutzt wird. Die Reibscheibe 57 ist auch eine einfache Struktur, die sich in Form eines Bogens erstreckt. Weiter werden in den Reibscheiben 57 keine Durchgangslöcher in Axialrichtung ausgebildet, wodurch die Herstellungskosten niedrig gehalten werden können.
2-3) Betrieb, wenn Kleinwinkeldrehschwingungen eingegeben werden.
Als nächstes wird der Betrieb des zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 für den Fall beschrieben, in dem kleine, durch Verbrennungsschwankungen im Motor verursachte, Drehschwingungen auf den Schwungraddämpfer eingegeben werden.
Wenn kleine Drehschwingungen auf den zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 eingegeben werden, rotieren die Reiberfassungselemente 60 relativ zu den Reibscheiben 57 in den sehr engen Drehrichtungslücken 65. Mit anderen Worten werden die Reibscheiben 57 nicht von den Reiberfassungselementen 60 angetrieben, weswegen die Reibscheiben 57 nicht relativ zum eingangsseitigen Element rotieren. Im Ergebnis wird als Antwort auf die kleinen Drehschwingungen kein hohes Hysteresedrehmoment erzeugt. Das soll heißen, dass nur ein Hysteresedrehmoment, das viel kleiner als das normale Hysteresedrehmoment ist, in dem beschriebenen Bereich von Drehwinkeln erhalten werden kann. So kann, nachdem eine sehr enge Drehrichtungslücke vorgesehen ist, in der der zweite Erzeugungsmechanismus 6 in dem vorgeschriebenen Winkelbereich nicht arbeitet, der Vibrations- und Lärmpegel in den Torsionscharakteristiken wesentlich reduziert werden.
(3) Wirkungen
3-1) Wirkungen des ersten Reibungserzeugungsmechanismus 5
Da der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 von einem Teil des zweiten Schwungrades 3 als Reibfläche Gebrauch macht, ist es möglich, den Flächeninhalt der Gleitfläche zu vergrößern. Genauer, da das zweite Reibelement 52 von der Kegelfeder 53 gegen das zweite Schwungrad 3 gedrängt wird, ist es möglich, den Flächeninhalt der Gleitfläche zu vergrößern. Im Ergebnis wird der Druck gegen die Gleitfläche vermindert, wodurch die Lebensdauer des ersten Reibungserzeugungsmechanismus 5 verlängert wird.
Der radial äußere Abschnitt des zweiten Reibelements 52 und die radial inneren Abschnitte der ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 sind in axialer Richtung überlappt, und die radiale Position des radial äußeren Umfanges des zweiten Reibelementes 52 ist radial auswärts der radialen Positionen des radial inneren Umfangs der ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35. Demgemäss kann der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 eine ausreichende Reibfläche sichern, obwohl das zweite Reibelement 52 und die ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 in radialer Richtung sehr nahe zueinander sind.
Der radial äußere Abschnitt des ringförmigen Abschnitts 51a des ersten Reibelements 51 und die radial inneren Abschnitte der ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 sind in der Axialrichtung überlappt, und die radiale Position des radial äußeren Umfangs des ringförmigen Abschnitts 51a ist radial auswärts der radialen Positionen der radial inneren Umfänge der ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35. Im Ergebnis kann der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 eine ausreichende Reibungsfläche sicherstellen, obwohl der ringförmige Abschnitt 51a und die ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 in radialer Richtung sehr nahe zueinander sind.
Nur das erste Reibelement 51 greift unrotierbar in die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 ein und das erste Reibelement 51 und das zweite Reibelement 52 sind miteinander unrotierbar verbunden. Im Ergebnis ist es unnötig, die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 mit dem zweiten Reibelement 52 zu verbinden, wodurch eine einfache Struktur realisiert ist.
Das erste Reibelement 51 hat den ringförmigen Abschnitt 51a, der mit der ersten Platte 32 in Drehrichtung gleitend in Kontakt ist, und die Eingreifabschnitte 51b und 51c, die sich in axialer Richtung von dem ringförmigen Abschnitt 51a in Axialrichtung erstrecken und die in die eingangsseitige scheibenartige Platte 20 so eingreifen, dass das erste Reibelement 51 sich in Axialrichtung bewegen kann, sich aber nicht relativ zu der Platte 20 drehen kann. Das zweite Reibelement 52 ist mit den Ausschnitten 52a ausgebildet, die so mit den Eingreifabschnitte 51b und 51 cin Eingriff sind, dass das zweite Reibelement 52 sich in Axialrichtung bewegen kann, aber nicht relativ zu dem Element 51 rotieren kann. Demgemäss ist es, da das erste Reibelement 51 mit den sich in Axialrichtung erstreckenden Eingreifabschnitten 51b und 51c ausgebildet ist, möglich, einfach eine Struktur zu realisieren, in der der ringförmige Abschnitt 51a des ersten Reibelements 51 und das zweite Reibelement 52 in Axialrichtung voneinander getrennt sind.
Die Kegelfeder 53 ist zwischen dem zweiten Reibelement 52 und den Eingreifabschnitten 51B und 51C des ersten Reibelements 51 angeordnet, um beide Elemente in Axialrichtung zu drängen, wodurch die Struktur einfach gemacht wird.
Die Unterlegscheibe 54 ist auf den Spitzen der Eingreifabschnitte 51B und 51C des ersten Reibelements 51 aufgesetzt, um als Empfangselement zu dienen, das die Drängskraft der Kegelfeder 53 aufnimmt. Als ein Ergebnis wird die axiale Last, die auf die Reibungsgleitfläche aufgebracht wird, stabil, so dass der an der Gleitfläche erzeugte Reibwiderstand stabilisiert ist.
Der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 ist radial einwärts der Kupplungsreibfläche 3a des zweiten Schwungrades 3 angeordnet, also von der Kupplungsreibfläche 3a radial einwärts entfernt. Im Ergebnis ist es unwahrscheinlich, dass der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 durch Hitze von der Kupplungsreibfläche 3a beeinflusst wird, wodurch der Reibungswiderstand stabilisiert wird.
Der erste Reibungserzeugungsmechanismus 5 ist radial einwärts des radialen Mittelabschnitts der ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 des Dämpfermechanismus 4 und radial auswärts des radial äußersten Bereichs der Bolzen 22 angeordnet. Als ein Ergebnis wird eine platzsparenden Struktur realisiert.
3-2) Wirkungen des zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6
Da der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 von dem ersten Schwungrad 2 (genauer der flexiblen Platte 11) gehalten wird, ist es unwahrscheinlich, dass der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 von Hitze von der Kupplungsreibfläche 3a des zweiten Schwungrades 3 beeinflusst wird. Als ein Ergebnis ist die Leistung des zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 stabil. Da das erste Schwungrad 2 nicht mit dem zweiten Schwungrad 3 über die Schraubenfedern 34 bis 36 verbunden ist, ist es insbesondere unwahrscheinlich, dass Hitze vom zweiten Schwungrad 3 auf das erste Schwungrad 2 übertragen wird.
Der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 nutzt den ringförmigen Abschnitt 11a am radial äußeren Abschnitt der flexiblen Platte 11 als Reibfläche. Nachdem die flexible Platte 11 benutzt wird, hat der zweite Reibungserzeugungsmechanismus eine geringere Anzahl Komponenten, wodurch die Struktur vereinfacht wird.
Nachdem der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 radial auswärts der Kupplungsreibfläche 3a der Kupplung angeordnet ist und in Radialrichtung getrennt von der Kupplungsreibungsfläche 3a ist, ist es unwahrscheinlich, dass der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 durch Hitze von der Kupplungsreibfläche 3a beeinflusst wird.
3-3) Wirkungen des flexiblen Schwungrads (das erste Schwungrad 2 und der Dämpfermechanismus 4)
Das erste Schwungrad 2 ist ein Element, das das Trägheitselement 13 und die flexible Platte 11 zur Verbindung des Trägheitselementes 13 mit der Kurbelwelle 91 aufweist. Die flexible Platte 11 ist in der Biege- und der Axialrichtung flexibel. Der Dämpfermechanismus 4 weist die eingangsseitige scheibenartige Platte 20, an die das Drehmoment von der Kurbelwelle 91 eingegeben wird, die ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33, die relativ zur eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 drehbar angeordnet sind, und die Schraubenfedern 34, 35 und 36, die in der Drehrichtung zusammengedrückt werden, wenn die Platten sich relativ zueinander drehen, auf. Der Dämpfermechanismus 4 ist direkt mit der Kurbelwelle 91 verbunden, das heißt nicht über das erste Schwungrad 2. Das erste Schwungrad 2 kann sich relativ zum Dämpfermechanismus 4 in Biegerichtung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches bewegen. Eine oben beschriebene Kombination des ersten Schwungrads 2 und des Dämpfermechanismus 4 wird als flexibles Schwungrad 66 bezeichnet.
Wenn die Biegeschwingung im ersten Schwungrad 2 erzeugt wird, wird die flexible Platte 11 in Biegerichtung verbogen. Infolgedessen wird die Biegeschwingung von dem Motor gedämpft. Bei dem flexiblen Schwungrad ist der Dämpfungseffekt der flexiblen Platte 11 auf die Biegeschwingung ausreichend hoch, da sich das erste Schwungrad 2 relativ zum Dämpfermechanismus 4 innerhalb des vorbestimmten Bereichs in Biegerichtung bewegen kann.
Das flexible Schwungrad 66 weist weiter den Reibungserzeugungsmechanismus 6 auf, der zwischen dem ersten Schwungrad 2 und der ausgangsseitigen scheibenartigen Platte 32 des Dämpfermechanismus 4 angeordnet ist, um parallel zu den Schraubenfedern 34, 35 und 36 in der Drehrichtung betrieben zu werden. Der zweite Reibungserzeugungsmechanismus 6 hat die Reibscheiben 57 und die Reiberfassungselemente 60, die in Eingriff miteinander sind, um das Drehmoment zwischen sich zu übertragen, die aber relativ zueinander in der Biegerichtung beweglich sind. Da zwei Elemente in den zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 des flexiblen Schwungrads 66 so in Eingriff miteinander sind, dass sie relativ zueinander in Biegerichtung beweglich sind, kann sich das erste Schwungrad 2 innerhalb des vorbestimmten Bereichs in der Biegerichtung bewegen, obwohl das erste Schwungrad 2 über den zweiten Reibungserzeugungsmechanismus 6 mit dem Dämpfermechanismus 4 in Eingriff ist. Infolgedessen ist der Dämpfereffekt der flexiblen Platte 11 auf die Biegeschwingung ausreichend hoch.
Die Reibscheibe 57 und das Reiberfassungselement 60 sind miteinander mit einem dazwischenliegenden Spiel in Drehrichtung verbunden. Mit anderen Worten: Relative Bewegung in Biegerichtung erzeugt keinen großen Widerstand, da beide Elemente in Drehrichtung nicht in direktem Kontakt zueinander stehen.
Die Reiberfassungselemente 60 sind so mit der ersten Platte 32 der ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 und 33 verbunden, dass sie sich in Axialrichtung bewegen. Als ein Ergebnis ist es unwahrscheinlich, dass axialer Widerstand zwischen den Reiberfassungselementen 60 und den ausgangsseitigen scheibenartigen Platten 32 erzeugt wird, wenn sich die Reibscheiben 57 mit dem ersten Schwungrad 2 in axialer Richtung bewegen.
3-4) Wirkung der dritten Schraubenfedern 36
Die Schraubenfeder 36 ist ein Element zur Bereitstellung eines ausreichenden Stoppermoments für den Dämpfermechanismus 4 durch den Beginn des Betriebs in einem Bereich der Torsionscharakteristik, in dem der Torsionswinkel am größten wird. Die dritten Schraubenfedern 36 sind funktional so angeordnet, dass sie parallel zu den ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 in Drehrichtung betrieben werden.
Die dritte Schraubenfeder 36 hat einen Drahtdurchmesser und einen Spiralendurchmesser, die weitgehend kleiner als die der ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 sind (ungefähr halb so groß), so dass die dritten Schraubenfedern 36 weniger axialen Raum als die Schraubenfedern 34 und 35 beanspruchen. Wie in 1 gezeigt, sind die dritten Schraubenfedern 36 radial auswärts der ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 und an einer den Kupplungsreibflächen 3a des zweiten Schwungrades 3 entsprechenden Position angeordnet. Mit anderen Worten sind die radialen Positionen der dritten Schraubenfedern 36 innerhalb eines ringförmigen Bereichs zwischen dem inneren Durchmesser und dem äußeren Durchmesser der Kupplungsreibfläche 3a.
In dieser Ausführungsform erhöht die Anwesenheit der dritten Schraubenfedern 36 das Stoppermoment ausreichend, um die Leistung zu verbessern und die Gestaltung von Größen und Positionen der dritten Schraubenfedern 36 realisiert einen platzsparenden Aufbau. Insbesondere ist, obwohl die dritte Schraubenfeder 36 an einer Position im zweiten Schwungrad 3 angeordnet ist, die der Kupplungsreibfläche 3a entspricht, wo die axiale Dicke groß ist, die axiale Größe des Abschnitts ausreichend klein und ist kleiner als die axiale Größe eines Abschnitts, in dem die ersten und zweiten Schraubenfedern 34 und 35 angeordnet sind.
Weiter sind die dritten Schraubenfedern 36 an nahezu denselben radialen Positionen des Stoppers angeordnet, der von den Vorsprüngen 20c der eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 und den geschnittenen und gebogenen Anschlagabschnitten 43 und 44 der ausgangsseitigen scheibenartigen Platte 32 und 33 gebildet ist. Als ein Ergebnis wird der Durchmesser des gesamten Aufbaus im Vergleich zu einem Aufbau, in dem die Komponenten an unterschiedlichen radialen Positionen angeordnet sind, kleiner.
2. Zweite Ausführungsform
20 zeigt ein flexibles Schwungrad 101 als eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Das flexible Schwungrad 101 ist eine Vorrichtung zum Übertragen von Drehmoment von einer Kurbelwelle 91 des Motors auf eine Eingangswelle 92 des Getriebes. Das flexible Schwungrad 101 ist gebildet aus einem ersten Schwungrad 102 und einem Dämpfermechanismus 103. Der Dämpfermechanismus 103 ist direkt an der Kurbelwelle 91 befestigt, und Drehmoment wird auf den Dämpfermechanismus 103 nicht von dem Schwungrad 102 eingegeben.
Das erste Schwungrad 102 beinhaltet ein Trägheitselement 113 und eine flexible Platte 111 zum Verbinden des Trägheitselementes 113 mit der Kurbelwelle 91. Die flexible Platte 111 ist in der Biegerichtung flexibel deformierbar.
Der Dämpfermechanismus 103 beinhaltet eingangsseitige scheibenartige Platten 132 und 133, an die Drehmoment von der Kurbelwelle 91 eingegeben wird, sowie eine ausgangsseitige scheibenartige Platte 120, die relativ zu den Platten 132 und 133 drehbar angeordnet ist und Schraubenfedern 134 zum Zusammendrücken in der Drehrichtung, wenn beide Platten sich relativ zueinander drehen. Die Platten 132 und 133 sind aneinander befestigt. Die Platte 132 hat einen radial inneren Abschnitt 132a, der sich radial einwärts über einen radial inneren Abschnitt der Platte 133 hinaus erstreckt und der mittels Kurbelbolzen 122 mit einem radial inneren Abschnitt der flexiblen Platte 111 an der Kurbelwelle 91 befestigt ist. Die ausgangsseitige scheibenartige Platte 120 hat einen radial inneren Abschnitt 120a, der sich hin zu einer äußeren Umfangsfläche einer Nabe 121 zum gegenseitigen Erfassen erstreckt, so dass beide sich nicht relativ zueinander drehen. Die Platte 120 und die Nabe 121 können sich wegen einer Struktur in der Art von axial anstoßenden Oberflächen und eines Schnapprings in axialer Richtung nicht zueinander bewegen.
Demgemäss gibt das flexible Schwungrad 101 anders als die erste Ausführungsform Drehmoment direkt an die Eingangswelle 92 des Getriebes aus und zwar, nicht über das zweite Schwungrad und die Kupplung, sondern über die Nabe 121.
Wie aus 20 klar ersichtlich, hat das erste Schwungrad 102 andere Abschnitte als den radial inneren Abschnitt vom Dämpfermechanismus 103 getrennt, so dass das erste Schwungrad 102 sich in einem begrenzten Bereich relativ zum Dämpfermechanismus in Biegerichtung bewegen kann.
Wenn Biegeschwingungen im ersten Schwungrad 102 erzeugt werden, biegt sich die flexible Platte 111 in der Biegerichtung. Demgemäss werden Biegeschwingungen aus dem Motor gedämpft. Bei diesem flexiblen Schwungrad 101 ist der Biegeschwingungsunterdrückungseffekt der flexiblen Platte 111 ausreichend hoch, da sich das erste Schwungrad 102 relativ zum Dämpfermechanismus 103 in Biegerichtung in einem begrenzten Bereich bewegen kann.
3. Dritte Ausführungsform
21 zeigt ein flexibles Schwungrad 101' als eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Nur sich unterscheidende Punkte werden beschrieben, da die Grundstrukturen mit der zweiten Ausführungsform identisch sind.
Der Dämpfermechanismus 103' weist eine eingangsseitige scheibenartige Platte 120', an die Drehmoment von der Kurbelwelle 91 eingegeben wird, ausgangsseitige scheibenartige Platten 132 und 133', die relativ zur Platte 120 drehbar angeordnet sind und Schraubenfedern 134 auf, die in der Drehrichtung zusammengedrückt werden, wenn die beiden Platten sich relativ zueinander drehen. Die Platten 132' und 133' sind aneinander befestigt. Die Platte 133 hat einen radial inneren Abschnitt 133a, der sich radial einwärts über einen radial inneren Abschnitt der Platte 132 hinaus erstreckt und der mit einer Mehrzahl Nieten 124 an einem Flansch 121a der Nabe 121' fixiert ist. Die Platte 120' hat einen radial inneren Abschnitt 120a, der mit einem radial inneren Abschnitt der flexiblen Platte 11 zusammen an der Kurbelwelle 91 mit Kurbelbolzen 122 verbunden ist.
Demgemäss funktionieren, anders als in der zweiten Ausführungsform, die Platten 132' und 133' als Ausgangselement und die Platte 120' funktioniert als ein Eingangselement.
Wie aus 21 klar ist, hat das erste Schwungrad 102 andere Abschnitte als den radial inneren Abschnitt getrennt vom Dämpfermechanismus 103', so dass das erste Schwungrad 102 sich relativ zum Dämpfermechanismus 103' in einem begrenzten Bereich in Biegerichtung bewegen kann.
Wenn die Biegeschwingungen im ersten Schwungrad 102 erzeugt werden, verbiegt sich die flexible Platte 111 in der Biegerichtung. Demgemäss werden Biegeschwingungen vom Motor gedämpft. Bei diesem flexiblen Schwungrad 101' ist der Biegevibrationsunterdrückungseffekt von der flexiblen Platte 111 ausreichend hoch, da das erste Schwungrad 102 sich relativ zum Dämpfermechanismus 103' in Biegerichtung innerhalb eines begrenzten Bereichs bewegen kann.
4. Weitere Ausführungsform
Ausführungsformen des Kupplungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und andere Variationen oder Modifikationen, die sich nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung entfernen, sind möglich. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung nicht durch die speziellen Zahlenwerte der Winkel und ähnlichem, wie sie oben beschrieben sind, begrenzt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurden zwei Typen der Drehrichtungslücke des Eingreifabschnittes benutzt, aber es ist auch möglich, drei oder mehr Größentypen zu verwenden. Im Fall von drei Größentypen hat die Größenordnung des mittleren Reibungswiderstands zwei Stufen.
Die Reibungskoeffizienten des ersten Reibelements und des zweiten Reibelements sind die gleichen wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, aber diese können auch variiert werden. Also kann das Verhältnis des mittleren Reibungswiderstands und des großen Reibungswiderstands beliebig durch Abstimmen des vom ersten Reibelement und vom zweiten Reibelement erzeugten Reibwiderstandes eingestellt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der mittlere Reibungswiderstand durch die Bereitstellung von Ausbuchtungen gleicher Größe und Konkavitäten unterschiedlicher Größe erzeugt, aber die Konkavitäten können mit gleicher Größe ausgestaltet werden und die Größe der Ausbuchtungen kann unterschiedlich sein. Weiter können auch Kombinationen von Ausbuchtungen und Konkavitäten mit unterschiedlichen Größen verwendet werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Konkavität der Reibscheibe hin zu der inneren Seite in Radialrichtung gerichtet, aber sie kann auch zu der äußeren Seite in Radialrichtung gerichtet sein.
Zusätzlich hat die Reibscheibe in der oben beschriebenen Ausführungsform Konkavitäten, aber die Reibscheibe kann auch Ausbuchtungen haben. In diesem Fall hat die eingangsseitige scheibenartige Platte zum Beispiel Konkavitäten.
Weiter hat die Reibscheibe in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Reiboberfläche, die mit einem eingangsseitigen Element reibschlüssig ist, aber sie kann auch eine Reibfläche haben, die mit einem Ausgangselement in Reibeingriff ist. In diesem Fall wird ein Erfassungsabschnitt mit einer Drehrichtungslücke zwischen der Reibscheibe und dem eingangsseitigen Element gebildet.
Zusammenfassung
Ein flexibles Schwungrad ist ein Element, auf das Drehmoment von einer Kurbelwelle 51 eines Motors eingegeben wird, und weist ein erstes Schwungrad 2 und einen Dämpfermechanismus 4 auf. Das erste Schwungrad 2 weist ein Trägheitselement 13 und eine flexible Platte 11 zur Verbindung des Trägheitselementes 13 mit der Kurbelwelle 91 auf. Die flexible Platte ist in der Biegerichtung flexibel deformierbar. Der Dämpfermechanismus 4 weist eine eingangsseitige scheibenartige Platte 20, an die Drehmoment von der Kurbelwelle 91 eingegeben wird, Ausgangsplatten 32 und 33, die relativ zur eingangsseitigen scheibenartigen Platte 20 drehbar angeordnet sind und Schraubenfedern 34, 35 und 36 auf, die in der Drehrichtung zusammengedrückt werden, wenn beide Platten relativ zueinander drehen. Das erste Schwungrad 2 kann sich in einem begrenzten Bereich relativ zum Dämpfermechanismus 4 in Biegerichtung bewegen.

1: Zweimassenschwungrad
2: Erstes Schwungrad
3: Zweites Schwungrad
4: Dämpfermechanismus
5: Erster Reibungserzeugungsmechanismus
6: Zweiter Reibungserzeugungsmechanismus (Reibungserzeugungsme
: chanismus)
11: Flexible Platte
12: Zweite scheibenartige Platte
13: Trägheitselement
20: eingangsseitige scheibenartige Platte (Eingangselement)
32: ausgangsseitige scheibenartige Platte (Ausgangselement)
33: ausgangsseitige scheibenartige Platte (Ausgangselement)
34: erste Schraubenfeder (elastisches Element)
35: zweite Schraubenfeder (elastisches Element)
36: dritte Schraubenfeder (elastisches Element)
57: Reibscheibe (Reibelement)
60: Reiberfassungselement (Erfassungselement)

Claims

Flexibles Schwungrad, auf das Drehmoment von einer Kurbelwelle eines Motors eingegeben wird, mit: einem ersten Schwungrad mit einem Trägheitselement und einer flexiblen Platte zum Verbinden des Trägheifselements mit der Kurbelwelle, wobei die flexible Platte in Biegerichtung und in Axialrichtung flexibel deformierbar ist; und einem Dämpfermechanismus umfassend ein Eingangselement, auf das Drehmoment von der Kurbelwelle eingegeben wird, ein relativ zum Eingangselement drehbar angeordnetes Ausgangselement und ein elastisches Element zum Zusammendrücken in Drehrichtung, wenn das Eingangselement und das Ausgangselement sich relativ zueinander drehen; wobei das erste Schwungrad innerhalb eines begrenzten Bereichs relativ zum Dämpfermechanismus in Biegerichtung bewegbar ist.
Flexibles Schwungrad nach Anspruch 1, das weiter einen zwischen dem ersten Schwungrad und dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus angeordneten Reibungserzeugungsmechanismus zum Parallelbetrieb mit dem elastischen Element in Drehrichtung beinhaltet, und dessen Reibungserzeugungsmechanismus zwei Elemente beinhalte, die untereinander so in Eingriff sind, dass die zwei Elemente untereinander Drehmoment übertragen können, aber sich relativ zueinander in der Biegerichtung bewegen können.
Flexibles Schwungrad nach Anspruch 2, wobei die zwei Elemente ein Reibelement und ein mit dem Reibelement in Eingriff befindliches Erfassungselement sind.
Flexibles Schwungrad nach Anspruch 3, wobei das Reibelement und das Erfassungselement so miteinander in Eingriff sind, dass dazwischen in Drehrichtung eine Lücke bestehen bleibt.
Flexibles Schwungrad nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei das Erfassungselement weiter mit einem weiteren Element in der Axialrichtung beweglich in Eingriff ist.
Flexibles Schwungrad nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei das Reibelement in der Drehrichtung an dem ersten Schwungrad gleiten kann, und wobei das Erfassungselement sich integral mit dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus drehen kann.
Flexibles Schwungrad nach Anspruch 6, wobei das Erfassungselement mit dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus so in Eingriff ist, dass beide Elemente relativ zueinander in Axialrichtung beweglich sind.
Flexibles Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter umfassend ein an dem Ausgangselement des Dämpfermechanismus befestigtes zweites Schwungrad.
Flexibles Schwungrad nach Anspruch 8, wobei das zweite Schwungrad eine Reibfläche hat, mit der eine Kupplung in Reibeingriff ist.