DE112018000212T5

DE112018000212T5 - Kraftübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018000212T5
Application number: DE112018000212.8T
Authority: DE
Inventors: Yasunori Doman; Takeshi SENOUE; Yoshinari Yoshimura
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-09-05
Also published as: WO2018142890A1; US20190309823A1; JP6708565B2; JP2018123943A

Abstract

Erfindungsgemäß soll eine Kraftübertragungsvorrichtung in vorteilhafter und geeigneter Weise entsprechend den in Kraftübertragungsvorrichtung eingeleiteten Vibrationen betätigt werden. In einer Schwungradanordnung (1) wird ein zweiter Schwungradkörper (37) relativ zu einem ersten Schwungrad (4) und ein Trägheitselement (38) relativ zu dem zweiten Schwungradkörper (37) gedreht, wenn Schwankungen in einem Drehmoment, das in den zweiten Schwungradkörper (37) eingeleitet wird, eine vorgegebene Größe erreichen, während ein zweites Schwungrad (5, 37, 38) relativ zu dem ersten Schwungrad (4) gedreht wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Eine Kraftübertragungsvorrichtung wie beispielsweise eine Schwungradanordnung umfasst ein erstes Schwungrad (eingangsseitiges Drehelement), ein zweites Schwungrad (ausgangsseitiges Drehelement) und einen Dämpfungsmechanismus (Dämpfungselement). Ein Drehmoment von einer Antriebsmaschine wird in das erste Schwungrad eingeleitet. Das zweite Schwungrad ist für eine Drehung relativ zu dem ersten Schwungrad konfiguriert. Der Dämpfungsmechanismus überträgt das Drehmoment von dem ersten Schwungrad auf das zweite Schwungrad.
DOKUMENTLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1: Offengelegte japanische Patentanmeldungs-Publikation Nr. 2013-167312
ÜBERSICHT
Technische Probleme
Wenn sich bei einer Schwungradanordnung bekannter Bauart die Frequenz eines Vibrationssystems der Schwungradanordnung im Betrieb einem Resonanzbereich nähert, vergrößert sich eine Schwankungskomponente eines Torsionswinkels des zweiten Schwungrads im Verhältnis zu dem ersten Schwungrad. Vergrößert sich die Schwankungskomponente des Torsionswinkels des zweiten Schwungrads wie vorstehend beschrieben in einem Zustand, in dem eine durchschnittliche Komponente des Torsionswinkels des zweiten Schwungrads im Verhältnis zu dem ersten Schwungrad groß ist, ist zu befürchten, dass Vibrationen in der Schwungradanordnung nicht in ausreichendem Maß verringert werden können.
Die Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehend genannten Nachteils gemacht und hat zur Aufgabe, eine Kraftübertragungsvorrichtung in vorteilhafter und geeigneter Weise entsprechend den in sie eingeleiteten Vibrationen zu betätigten.
Problemlösung
(1) Eine Kraftübertragungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein eingangsseitiges Drehelement, ein ausgangsseitiges Drehelement und ein Dämpfungselement. Das eingangsseitige Drehelement ist ein Element, in welches ein Drehmoment von einer Antriebsmaschine eingeleitet wird. Das ausgangsseitige Drehelement hat einen ersten Rotor und einen zweiten Rotor. Der erste Rotor ist konfiguriert für eine Drehung relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement. Der zweite Rotor ist konfiguriert für eine Drehung als Einheit mit dem ersten Rotor und für eine Drehung relativ zu dem ersten Rotor, wenn das Drehmoment um eine vorgegebene oder darüber hinausgehende Größe schwankt. Das Dämpfungselement verbindet das eingangsseitige Drehelement elastisch mit dem ausgangsseitigen Drehelement.
Wenn bei vorliegender Kraftübertragungsvorrichtung die Größe von Schwankungen in dem in den ersten Rotor eingeleiteten Drehmoment eine vorgegebene Größe erreicht, während das ausgangsseitige Drehelement (der erste Rotor und der zweite Rotor) relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement gedreht wird, wird der erste Rotor relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement gedreht, wohingegen der zweite Rotor relativ zu dem ersten Rotor gedreht wird.
Mit anderen Worten: Wenn die Größe von Schwankungen in dem Drehmoment die vorgegebene Größe erreicht, wird der erste Rotor relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement gedreht, wohingegen der zweite Rotor relativ zu dem ersten Rotor gedreht wird. Daher kann ein Vibrationssystem der vorliegenden Kraftübertragungsvorrichtung geändert werden, bevor die Größe von Schwankungen in dem Drehmoment die vorgegebene Größe erreicht oder danach. Es ist daher möglich, die Kraftübertragungsvorrichtung in vorteilhafter und geeigneter Weise entsprechend den in sie eingeleiteten Vibrationen zu betätigen.
(2) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Kraftübertragungsvorrichtung ferner ein Halteelement. Vorzugsweise hält das Halteelement den ersten Rotor und den zweiten Rotor derart, dass der erste Rotor und der zweite Rotor als Einheit drehbar sind, wenn das Drehmoment um weniger als die vorgegebene Größe schwankt.
Schwankt das Drehmoment um weniger als die vorgegebene Größe, können der erste Rotor und der zweite Rotor in diesem Fall durch das Halteelement in vorteilhafter und geeigneter Weise als Einheit gedreht werden. Dies ermöglicht eine stabile Drehung des ausgangsseitigen Drehelements (des ersten Rotors und des zweiten Rotors) relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement, wenn das Drehmoment um weniger als die vorgegebene Größe schwankt.
(3) Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt das Halteelement bei vorliegender Kraftübertragungsvorrichtung den ersten Rotor und den zweiten Rotor vorzugsweise aus dem Haltezustand frei, wenn das Drehmoment um die vorgegebene oder eine darüber hinausgehende Größe schwankt.
In diesem Fall kann der zweite Rotor in vorteilhafter und geeigneter Weise relativ zu dem ersten Rotor gedreht werden, wenn das Drehmoment um die vorgegebene oder eine darüber hinausgehende Größe schwankt.
(4) Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der zweite Rotor in der Kraftübertragungsvorrichtung vorzugsweise über das Halteelement in dem ersten Rotor vorgesehen. Diese Konfiguration ermöglicht in vorteilhafter und geeigneter Weise eine Drehung des zweiten Rotors als Einheit mit dem ersten Rotor, wenn das Drehmoment um weniger als die vorgegebene Größe schwankt. Der zweite Rotor hingegen kann in vorteilhafter und geeigneter Weise relativ zu dem ersten Rotor gedreht werden, wenn das Drehmoment um die vorgegebene oder eine darüber hinausgehende Größe schwankt.
(5) Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der zweite Rotor in der Kraftübertragungsvorrichtung vorzugsweise in einer Drehrichtung des ersten Rotors bezüglich des ersten Rotors gedreht, wenn das Drehmoment um die vorgegebene oder eine darüber hinausgehende Größe schwankt. Diese Konfiguration erlaubt eine gleichmäßige Drehung des zweiten Rotors relativ zu dem ersten Rotor.
(6) Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung verbindet das Dämpfungselement in der Kraftübertragungsvorrichtung vorzugsweise das eingangsseitige Drehelement elastisch mit dem ersten Rotor. Diese Konfiguration ermöglicht eine vorteilhafte und geeignete Übertragung des Drehmoments von dem eingangsseitigen Drehelement auf den ersten Rotor, wobei der zweite Rotor gleichzeitig in vorteilhafter und geeigneter Weise relativ zu dem ersten Rotor gedreht werden kann.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Erfindungsgemäß kann eine Kraftübertragungsvorrichtung in vorteilhafter und geeigneter Weise entsprechend den in sie eingeleiteten Vibrationen betätigt werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittansicht einer Schwungradanordnung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
2 ist eine schematische Schnittansicht einer Dämpfungsvorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform;
3 ist eine schematische Schnittansicht einer Dämpfungsvorrichtung gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Erste beispielhafte Ausführungsform>
1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Schwungradanordnung 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schwungradanordnung 1 überträgt ein Drehmoment, das von einer Kurbelwelle 2 auf die Schwungradanordnung übertragen wurde, über eine Kupplungsvorrichtung 50 auf ein Getriebe. Die Schwungradanordnung 1 umfasst ein erstes Schwungrad 4 (beispielhaftes eingangsseitiges Drehelement), ein zweites Schwungrad 5 (beispielhaftes ausgangsseitiges Drehelement), eine Dämpferanordnung 6 (beispielhaftes Dämpfungselement) und eine Halteanordnung 8 (beispielhaftes Halteelement). Es sollte beachtet werden, dass in 1 eine Antriebsmaschine auf der linken und das Getriebe auf der rechten Seite angeordnet ist.
[Erstes Schwungrad]
Ein Drehmoment von einer Antriebsmaschine wird in das erste Schwungrad 4 eingeleitet. Im Detail: Das Drehmoment wird von der Kurbelwelle 2 auf der Seite der Antriebsmaschine in das erste Schwungrad 4 eingeleitet. Wie 1 zeigt, ist das erste Schwungrad 4 durch Befestigungsmittel wie beispielsweise mindestens einen Befestigungsbolzen an der Kurbelwelle 2 befestigt.
Das erste Schwungrad 4 hat eine erste Platte 21 und eine zweite Platte 22. Die erste Platte 21 hat einen ersten Plattenkörper 24 und eine Mehrzahl von ersten Dämpferaufnahmebereichen 25.
Der erste Plattenkörper 24 ist im Wesentlichen ringförmig und befindet sich an seinem äußeren Umfangsbereich in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche eines vorspringenden Bereichs 2a für Positionierungszwecke in der Kurbelwelle 2, so dass der erste Plattenkörper 24 radial durch die Kurbelwelle 2 positioniert wird.
Die jeweiligen mehrzähligen ersten Dämpferaufnahmebereiche 25 sind in dem äußeren Umfangsbereich der ersten Platte 21 vorgesehen. Im Detail: Die jeweiligen mehrzähligen ersten Dämpferaufnahmebereiche 25 sind in dem äußeren Umfangsbereich der ersten Platte 21 angeordnet und dabei in einer Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen um eine Drehachse O ausgerichtet.
Die zweite Platte 22 hat einen zweiten Plattenkörper 30 und eine Mehrzahl von Dämpferaufnahmebereichen 31 und einen inneren rohrförmigen Bereich 32.
Der zweite Plattenkörper 30 ist im Wesentlichen ringförmig. Der zweite Plattenkörper 30 ist an seinem äußeren Umfangsbereich an einem äußeren rohrförmigen Bereich 21a befestigt, der in dem äußeren Umfangsbereich der ersten Platte 21 und in äußeren Umfangsbereichen 25a der ersten Dämpferaufnahmebereiche 25 vorgesehen ist. Der zweite Plattenkörper 30 ist dem ersten Plattenkörper 24 axial gegenüberliegend angeordnet.
Die mehrzähligen zweiten Dämpferaufnahmebereiche 31 sind den mehrzähligen ersten Dämpferaufnahmebereichen 25 jeweils axial gegenüberliegend angeordnet. Im Detail: Die mehrzähligen zweiten Dämpferaufnahmebereiche 31 sind den mehrzähligen ersten Dämpferaufnahmebereichen 25 jeweils axial gegenüberliegend angeordnet und dabei in Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet.
Die ersten Dämpferaufnahmebereiche 25 und die zweiten Dämpferaufnahmebereiche 31 sind vorliegend derart ausgebildet, dass die axiale Breite zwischen diesen größer ist als die axiale Breite zwischen dem ersten Plattenkörper 24 und dem zweiten Plattenkörper 30. Die Dämpferanordnung 6 ist in Aufnahmeräumen aufgenommen, die durch die ersten Dämpferaufnahmebereiche 25 und die zweiten Dämpferaufnahmebereiche 31 gebildet werden.
[Zweites Schwungrad]
Wie in 1 gezeigt ist, hat das zweite Schwungrad 5 einen zweiten Schwungradkörper 37 (beispielhafter erster Rotor) und ein Trägheitselement 38 (beispielhafter zweiter Rotor).
Der zweite Schwungradkörper 37 ist für eine Drehung relativ zu dem ersten Schwungrad 4 konfiguriert. Der zweite Schwungradkörper 37 ist durch eine zentrale Nabe 3, die an der Kurbelwelle 2 befestigt ist, über ein Lager 9 drehbar gehalten.
Der zweite Schwungradkörper 37 ist mit einem Eingriffselement 39, einer Mehrzahl von Vertiefungen 40 und einer Kontaktfläche 41 versehen. Das Eingriffselement 39 hat einen ringförmigen Bereich 39a und eine Mehrzahl von ersten Übertragungsbereichen 39b. Der ringförmige Bereich 39a ist radial innerhalb der Dämpferanordnung 6 angeordnet.
Die jeweiligen mehrzähligen ersten Übertragungsbereiche 39b sind Bereiche, die ein Drehmoment von der Dämpferanordnung 6 aufnehmen, nachdem das Drehmoment von dem ersten Schwungrad 4 auf die Dämpferanordnung 6 übertragen wurde. Die jeweiligen mehrzähligen ersten Übertragungsbereiche 39b sind an der äußeren Peripherie des ringförmigen Bereichs 39a vorgesehen. Im Detail: Die jeweiligen mehrzähligen ersten Übertragungsbereiche 39b sind an der äußeren Peripherie des ringförmigen Bereichs 39a vorgesehen und dabei in Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet.
Zudem erstrecken sich die jeweiligen mehrzähligen ersten Übertragungsbereiche 39b von dem ringförmigen Bereich 39a radial nach außen und sind in den vorstehend genannten Aufnahmeräumen aufgenommen. Ferner ist jeder der mehrzähligen ersten Übertragungsbereiche 39b zwischen zwei in Umfangsrichtung einander benachbarten Federsitzen 43 in der Dämpferanordnung 6 angeordnet.
Die jeweiligen mehrzähligen Vertiefungen 40 sind in dem äußeren Umfangsbereich des zweiten Schwungradkörpers 37 vorgesehen und sind dabei in Umfangsrichtung in Abständen ausgerichtet. Die jeweiligen mehrzähligen Vertiefungen 40 sind in Richtung auf das Trägheitselement 38 offen.
Die Kontaktfläche 41 ist eine Fläche für den Kontakt mit einem Reibelement von Reibelementen 52a einer Dämpfungsplatte 52 in der Kupplungsvorrichtung 50 (noch zu beschreiben). Im Detail: Wenn das eine Reibelement 52a der Dämpfungsplatte 52 mit der Kontaktfläche 41 in Kontakt gelangt, wird das Drehmoment von der Schwungradanordnung 1 auf die Kupplungsvorrichtung 50 übertragen. Dagegen wird die Drehmomentübertragung von dem Schwungrad 1 auf die Kupplungsvorrichtung 50 unterbunden, wenn sich das eine Reibelement 52a der Dämpfungsplatte 52 von der Kontaktfläche 41 löst.
Das Trägheitselement 38 ist für eine Drehung relativ zu dem zweiten Schwungradkörper 37 konfiguriert. Ferner ist das Trägheitselement 38 derart konfiguriert, dass dieses sich relativ zu dem zweiten Schwungradkörper 37 drehen kann, wenn die Größe von Schwankungen des in das zweite Schwungrad 5 eingeleiteten Drehmoments (Eingangsdrehmomentschwankungen) eine vorgegebene oder darüber hinausgehende Größe erreicht. Es sollte beachtet werden, dass der Begriff „Drehmomentschwankungen“ auch „Drehmomentschwankungen, die mit Drehgeschwindigkeitsschwankungen auftreten“ umfasst.
Das Trägheitselement 38 ist zum Beispiel im Wesentlichen ringförmig. Das Trägheitselement 38 ist an der äußeren Peripherie des zweiten Schwungradkörpers 37 angeordnet. Wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment kleiner ist als die vorgegebene Größe, wird das Trägheitselement 38 durch die Halteanordnung 8 gehalten.
Wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment dagegen größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist, wird das Trägheitselement 38 von der Halteanordnung 8 aus dem Haltezustand freigegeben und relativ zu dem zweiten Schwungradkörper 37 gedreht. Im Detail: Wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist, wird das Trägheitselement 38 von der Halteanordnung 8 aus dem Haltezustand freigegeben und wird in der gleichen Richtung wie der zweite Schwungradkörper 37 gedreht.
[Dämpferanordnung]
Die Dämpferanordnung 6 verbindet das erste Schwungrad 4 elastisch mit dem zweiten Schwungrad 5 und überträgt ein Drehmoment von dem ersten Schwungrad 4 auf das zweite Schwungrad 5. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Dämpferanordnung 6 eine Mehrzahl von ersten Torsionsfedern 42 und die mehrzähligen Federsitze 43.
Die mehrzähligen ersten Torsionsfedern 42 sind jeweils in den vorgenannten Aufnahmeräumen angeordnet. Die jeweiligen mehrzähligen Federsitze 43 sind an den beiden Enden der jeweiligen mehrzähligen ersten Torsionsfedern 42 angeordnet. Ferner sind auch die an den beiden Enden der jeweiligen ersten Torsionsfedern 42 angeordneten Federsitze 43 jeweils in den vorgenannten Aufnahmeräumen angeordnet.
Das erste Schwungrad 4 kontaktiert an dem ersten Plattenkörper 24 der ersten Platte 21 und an dem zweiten Plattenkörper 30 der zweiten Platte 22 den jeweiligen Federsitz 43 auf der einen Seite. Das zweite Schwungrad 5 hingegen kontaktiert an dem jeweiligen ersten Übertragungsbereich 39b den jeweiligen Federsitz 43 auf der anderen Seite.
Wenn in diesem Zustand das erste Schwungrad 4 und das zweite Schwungrad 5 relativ zueinander gedreht werden, wird das in das erste Schwungrad 4 (den ersten Plattenkörper 24 und den zweiten Plattenkörper 30) eingeleitete Drehmoment über den Federsitz 43 auf der einen Seite auf die jeweilige erste Torsionsfeder 42 übertragen. Anschließend wird das auf die jeweilige erste Torsionsfeder 42 übertragene Drehmoment über den jeweiligen Federsitz 43 auf der anderen Seite auf das zweite Schwungrad 5 (den jeweiligen ersten Übertragungsbereich 39b) übertragen.
[Halteanordnung]
Die Halteanordnung 8 hält den zweiten Schwungradkörper 37 und das Trägheitselement 38 derart, dass der Schwungradkörper und das Trägheitselement als Einheit drehbar sind. Andererseits gibt die Halteanordnung 8 das zweite Trägheitselement 37 und das Trägheitselement 38 aus dem Haltezustand frei, wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist.
Wie 1 zeigt, ist die Halteanordnung 8 aus einer ersten Halteplatte 44, einer zweiten Halteplatte 45, einer Kegelfeder 46 und den mehrzähligen Vertiefungen 40 des vorgenannten zweiten Schwungradkörpers 37 gebildet.
Die erste Halteplatte 44 ist konfiguriert für eine Drehung als Einheit mit dem zweiten Schwungradkörper 37. Zum Beispiel ist die erste Halteplatte 44 vorliegend im Wesentlichen ringförmig. Die erste Halteplatte 44 ist durch Befestigungsmittel wie beispielsweise mindestens einen Bolzen an dem zweiten Schwungrad 37 befestigt.
Die zweite Halteplatte 45 ist konfiguriert für eine Drehung als Einheit mit dem zweiten Schwungradkörper 37. Die zweite Halteplatte 45 ist in der axialen Richtung in einem Abstand von der ersten Halteplatte 44 angeordnet. Zum Beispiel ist die zweite Halteplatte 45 ein ringförmiges Element mit einem L-förmigen Querschnitt. Die zweite Halteplatte 45 ist mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 45a versehen. Die jeweiligen mehrzähligen Vorsprünge 45a sind in dem inneren Umfangsbereich der zweiten Halteplatte 45 angeordnet und springen in der axialen Richtung vor.
Die jeweiligen mehrzähligen Vorsprünge 45a sind in Umfangsrichtung in Abständen vorgesehen. Die mehrzähligen Vorsprünge 45a sind jeweils separat in den mehrzähligen Vertiefungen 40 des zweiten Schwungradkörpers 37 angeordnet. Deshalb kann sich die zweite Halteplatte 45 als Einheit mit dem zweiten Schwungradkörper 37 drehen und kann sich auch in der axialen Richtung bewegen.
Die Kegelfeder 46 ist axial zwischen der zweiten Halteplatte 45 und einem mit den mehrzähligen Vertiefungen 40 versehenen Bereich in dem zweiten Schwungradkörper 37 angeordnet. Im Detail: Die Kegelfeder 46 ist axial zwischen der zweiten Halteplatte 45 und den Endflächen auf der Öffnungsseite der mehrzähligen Vertiefungen 40 angeordnet. In diesem Zustand kontaktiert die Kegelfeder 46 an ihrem inneren Umfangsbereich die Endflächen der mehrzähligen Vertiefungen 40 und an ihrem äußeren Umfangsbereich die zweite Halteplatte 45.
Solchermaßen ist das Trägheitselement 38 über die Kegelfeder 46 zwischen der ersten Halteplatte 44 und der zweiten Halteplatte 45 angeordnet und gehalten. Im Detail: Wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment kleiner ist als die vorgegebene Größe, wird das Trägheitselement 38 über die Kegelfeder 46 zwischen der ersten Halteplatte 44 und der zweiten Halteplatte 45 angeordnet und gehalten. Mit anderen Worten: In diesem Fall wird das Trägheitselement 38 über die Halteanordnung 8 als Einheit mit dem zweiten Schwungradkörper 37 gedreht.
Dagegen wird das Trägheitselement 38 aus seinem Zwischenschaltungs- und Haltezustand durch die Halteanordnung 8 freigegeben, wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist. Im Detail: Wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist, übersteigt eine drehrichtungsseitige Trägheitskraft, die auf das Trägheitselement 38 wirkt, eine Haltekraft (z.B. eine Reibungskraft), die zwischen der Halteanordnung 8 (der ersten Halteplatte 44 und der zweiten Halteplatte 45) und dem Trägheitselement 38 ausgeübt wird. Dementsprechend gleitet das Trägheitselement 38 in der Drehrichtung des zweiten Schwungradkörpers 37 an der ersten Halteplatte 44 und an der zweiten Halteplatte 45. Mit anderen Worten: In diesem Fall wird das Trägheitselement 38 relativ zu dem zweiten Schwungradkörper 37 gedreht.
[Kupplungsvorrichtung]
Die Kupplungsvorrichtung 50 überträgt ein Drehmoment von der Schwungradanordnung 1 auf ein getriebeseitiges Element 10 und unterbindet die Übertragung des Drehmoments von der Schwungradanordnung 1 auf das getriebeseitige Element 10.
Wie 1 zeigt, umfasst die Kupplungsvorrichtung 50 eine Kupplungsabdeckung 51, die Dämpfungsplatte 52, ein Plattenpaar 53 zur Verwendung in der Kupplung, eine Druckplatte 54, eine Membranfeder 55, eine Ausgangsnabe 56 und eine Mehrzahl von zweiten Torsionsfedern 57.
Die Kupplungsabdeckung 51 ist an der Schwungradanordnung 1 befestigt. Vorliegend ist die Kupplungsabdeckung 51 durch Befestigungsmittel wie beispielsweise mindestens einen Bolzen (in den Zeichnungen nicht gezeigt) an dem zweiten Schwungradkörper 37 des Schwungrads 1 befestigt.
In die Dämpfungsplatte 52 wird ein Drehmoment von der Schwungradanordnung 1 eingeleitet. Die Dämpfungsplatte 52 ist im Wesentlichen ringförmig. Die Dämpfungsplatte 52 ist dem zweiten Schwungradkörper 37 gegenüberliegend angeordnet. Im Detail: Die Dämpfungsplatte 52 ist der Kontaktfläche 41 des zweiten Schwungradkörpers 37 gegenüberliegend angeordnet. Die Reibelemente 52a sind an beiden Flächen der Dämpfungsplatte 52 befestigt. Die Dämpfungsplatte 52 ist für den Einsatz in der Kupplung an einer Platte des Plattenpaares 53 befestigt und kann sich als Einheit mit dieser Platte drehen.
Die jeweils ringförmigen Platten des Plattenpaares 53 für den Einsatz in der Kupplung sind einander axial gegenüberliegend angeordnet. Im Detail: Die Platten des Plattenpaares 53 für den Einsatz in der Kupplung sind in der axialen Richtung in einem Abstand voneinander angeordnet. Die Platten des Plattenpaares 53 für den Einsatz in der Kupplung sind durch Befestigungsmittel wie beispielsweise mindestens einen Niet (in der Zeichnung nicht gezeigt) aneinander befestigt.
Die Druckplatte 54 beaufschlagt die Dämpfungsplatte 52, an der die Reibelemente 52a befestigt sind, mit Druck. Die Druckplatte 54 ist im Wesentlichen ringförmig. Die Druckplatte 54 ist axial zwischen der Dämpfungsplatte 52 und der Membranfeder 55 angeordnet. Die Druckplatte 54 wird durch die Membranfeder 55 in Richtung auf die Kontaktfläche 41 des zweiten Schwungradkörpers 37 beaufschlagt.
Die Membranfeder 55 übt Druck auf die Druckplatte 54 aus. Der äußere Umfangsbereich der Membranfeder 55 ist axial zwischen der Druckplatte 54 und der Kupplungsabdeckung 51 angeordnet. Der innere Umfangsbereich der Membranfeder 55 wird durch ein Druckausübungselement (in der Zeichnung nicht gezeigt) mit Druck beaufschlagt. Der mittlere Bereich der Membranfeder 55 wird durch die Kupplungsabdeckung 51 gestützt.
Die Ausgangsnabe 56 ist an dem getriebeseitigen Element 10 befestigt und kann sich als Einheit mit dem getriebeseitigen Element drehen. Zum Beispiel ist ein Nabenbereich 56a der Ausgangsnabe 56 durch eine Keilverbindung an dem getriebeseitigen Element 10 befestigt und kann sich mit dem getriebeseitigen Element als Einheit drehen. Ein Flanschbereich 56b der Ausgangsnabe 56 ist für den Einsatz in der Kupplung axial zwischen dem Plattenpaar 53 angeordnet.
Der Flanschbereich 56b ist in seinem äußeren Umfangsbereich mit einer Mehrzahl von zweiten Übertragungsbereichen 56c versehen. Die mehrzähligen zweiten Übertragungsbereiche 56c befinden sich jeweils separat in Eingriff mit den mehrzähligen zweiten Torsionsfedern 57. Die jeweiligen mehrzähligen zweiten Übertragungsbereiche 56c springen von dem Flanschbereich 56b radial nach außen vor und sind in Umfangsrichtung in Abständen ausgerichtet.
Die mehrzähligen zweiten Torsionsfedern 57 verbinden das Plattenpaar 53 für den Einsatz in der Kupplung elastisch mit der Ausgangsnabe 56. Im Detail: Jede der mehrzähligen Torsionsfedern 57 ist zwischen zwei in Umfangsrichtung einander benachbarten zweiten Übertragungsbereichen 56c angeordnet. Darüber hinaus sind die mehrzähligen zweiten Torsionsfedern 57 jeweils in Paaren von Fensterbereichen 53a des Plattenpaares 53 für den Einsatz in der Kupplung angeordnet.
Wenn die Druckplatte 54 in der vorgenannten Kupplungsvorrichtung 50 durch die Membranfeder 55 mit Druck beaufschlagt wird, kontaktiert das vorgenannte eine Reibelement der Reibelemente 52a an der Dämpfungsplatte 52 die Kontaktfläche 41 des zweiten Schwungradkörpers 37. Dementsprechend erfolgt die Übertragung eines Drehmoments von der Schwungradanordnung 1 auf die Kupplungsvorrichtung 50. Dieser Zustand ist ein aktivierter Zustand der Kupplungsvorrichtung 50.
Wird dagegen eine auf die Membranfeder 55 ausgeübte Druckkraft aufgehoben, löst sich das vorgenannte eine Reibelement der Reibelemente 52a an der Dämpfungsplatte 52 von der Kontaktfläche 41, so dass demzufolge die Übertragung des Drehmoments von der Schwungradanordnung 1 auf die Kupplungsvorrichtung 50 unterbunden wird. Dieser Zustand ist ein deaktivierter Zustand der Kupplungsvorrichtung 50.
[Funktionsweise der Schwungradanordnung]
Wenn im aktivierten Zustand der Kupplung 50 das Drehmoment der Antriebsmaschine in die Schwungradanordnung 1 eingeleitet wird, wird dieses Drehmoment über die Dämpferanordnung 6 von dem ersten Schwungrad 4 auf das zweite Schwungrad 5 übertragen.
Wenn die Größe von Schwankungen in dem eingeleiteten Drehmoment, d.h. die Größe von Schwankungen in dem in das zweite Schwungrad 5 (z.B. den zweiten Schwungradkörper 37) eingeleiteten Drehmoment kleiner ist als die vorgegebene Größe, werden der zweite Schwungradkörper 37 und das Trägheitselement 38 relativ zu dem ersten Schwungrad 4 gedreht und dabei durch die Halteanordnung 8 gehalten. Ist die Größe von Schwankungen in dem eingeleiteten Drehmoment hingegen größer oder gleich der vorgegebenen Größe, wird der Zwischenschaltungs- und Haltezustand des Trägheitselements 38 durch die Halteanordnung 8 aufgehoben und das Trägheitselement 38 relativ zu dem zweiten Schwungradkörper 37 gedreht.
Wenn bei vorstehender Schwungradanordnung 1 die Größe von Schwankungen in dem eingeleiteten Drehmoment die vorgegebene Größe erreicht, wird der zweite Schwungradkörper 37 relativ zu dem ersten Schwungrad 4 gedreht, wohingegen das Trägheitselement 38 relativ zu dem zweiten Schwungradkörper 37 gedreht wird. Solchermaßen kann bei vorliegender Schwungradanordnung 1 ein Vibrationssystem der Schwungradanordnung geändert werden, bevor die Größe von Schwankungen in dem eingeleiteten Drehmoment die vorgegebene Größe erreicht hat oder danach. Deshalb kann die Schwungradanordnung 1 in vorteilhafter und geeigneter Weise entsprechend den in die Schwungradanordnung 1 eingeleiteten Vibrationen betätigt werden.
<Zweite beispielhafte Ausführungsform>
Bei der vorangehend beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform ist die Schwungradanordnung 1 derart konfiguriert, dass wenn die Größe von Schwankungen in dem eingeleiteten Drehmoment die vorgegebene Größe erreicht, der zweite Schwungradkörper 37 relativ zu dem ersten Schwungrad 4 gedreht wird, wohingegen das Trägheitselement 38 relativ zu dem zweiten Schwungradkörper 37 gedreht wird.
Anstelle dieser Konfiguration kann vorliegende Erfindung bei einer Dämpfungsvorrichtung 101 (beispielhafte Kraftübertragungsvorrichtung) angewendet werden, die in 2 gezeigt ist. Konfigurationen für die praktische Umsetzung der Erfindung werden vorliegend im Detail beschrieben. Weitere Konfigurationen werden lediglich in groben Zügen dargestellt.
Die Dämpfungsvorrichtung 101 überträgt ein Drehmoment, das von der Kurbelwelle 2 auf der Seite der Antriebsmaschine auf die Dämpfungsvorrichtung übertragen wurde, auf das Getriebe. Die Dämpfungsvorrichtung 101 hat ein eingangsseitiges Drehelement 110, ein ausgangsseitiges Drehelement 111, ein Dämpfungselement 112 und eine Halteanordnung 118 (beispielhaftes Halteelement).
Das von der Kurbelwelle 2 auf der Seite der Antriebsmaschine übertragene Drehmoment wird in das eingangsseitige Drehelement 110 eingeleitet. Das eingangsseitige Drehelement 110 ist durch Befestigungsmittel wie beispielsweise mindestens einen Befestigungsbolzen an der Kurbelwelle 2 befestigt. Das eingangsseitige Drehelement 110 ist mit einer Mehrzahl von dritten Übertragungsbereichen 110a versehen, die separat mit dem Dämpfungselement 112 in Eingriff gebracht werden.
Das ausgangsseitige Drehelement 111 ist für eine Drehung relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement 110 konfiguriert. Das ausgangsseitige Drehelement 111 hat erste bis dritte ausgangsseitige Platten 113, 114 und 115 (beispielhafter erster Rotor) und ein Trägheitselement 138 (beispielhafter zweiter Rotor).
Die ersten bis dritten ausgangsseitigen Platten 113, 114 und 115 sind für eine Drehung relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement 110 konfiguriert.
Die erste ausgangsseitige Platte 113 und die zweite ausgangsseitige Platte 114 sind axial einander gegenüberliegend angeordnet. Die dritte ausgangsseitige Platte 115 hat einen Nabenbereich 115a und einen Plattenkörper 115b. Der Nabenbereich 115a ist durch Verbindungsmittel wie eine Keilverbindung an dem getriebeseitigen Element 10 befestigt und kann sich als Einheit mit dem getriebeseitigen Element drehen. Der Plattenkörper 115b erstreckt sich von der äußeren Umfangsfläche des Nabenbereichs 115a nach außen. Der Plattenkörper 115b ist in seinem äußeren Umfangsbereich mit einer Mehrzahl von Öffnungen 115c versehen. Als äußeres Umfangsende hat der Plattenkörper 115b einen äußeren rohrförmigen Bereich 115d. Die erste ausgangsseitige Platte 113 und die zweite ausgangsseitige Platte 114 sind durch Befestigungsmittel wie beispielsweise mindestens einen Bolzen an dem inneren Umfangsbereich des Plattenkörpers 115b befestigt.
Das Trägheitselement 138 ist derart konfiguriert, dass dieses sich über die Halteanordnung 118 als Einheit mit der dritten ausgangsseitigen Platte 115 drehen kann. Ferner ist das Trägheitselement 138 derart konfiguriert, dass dieses sich relativ zu den ersten bis dritten ausgangsseitigen Platten 113, 114 und 115 drehen kann, wenn die Größe von Schwankungen in dem eingeleiteten Drehmoment, d.h. die Größe von Schwankungen in dem in die ersten bis dritten ausgangsseitigen Platten eingeleiteten Drehmoment, größer oder gleich einer vorgegebenen Größe ist.
Im Detail: Wenn die Größe von Schwankungen in dem eingeleiteten Drehmoment, d.h. die Größe von Schwankungen in dem in die ersten bis dritten ausgangsseitigen Platten eingeleiteten Drehmoment, größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist, wird das Trägheitselement 138 durch die Halteanordnung 118 aus dem Haltezustand freigegeben und in der gleichen Drehrichtung wie die ersten bis dritten ausgangsseitigen Platten 113, 114 und 115 relativ zu den ersten bis dritten ausgangsseitigen Platten 113, 114 und 115 gedreht.
Das Dämpfungselement 112 verbindet das eingangsseitige Drehelement 110 elastisch mit dem ausgangsseitigen Drehelement 111. Das Dämpfungselement 112 hat eine Mehrzahl von dritten Torsionsfedern 119. Jede der mehrzähligen dritten Torsionsfedern 119 ist zwischen zwei in Umfangsrichtung einander benachbarten Übertragungsbereichen der dritten Übertragungsbereiche 110a in dem eingangsseitigen Drehelement 110 angeordnet. Ferner sind die mehrzähligen dritten Torsionsfedern 119 jeweils in mehrzähligen Paaren von Fensterbereichen 113a und 114a des ausgangsseitigen Drehelements 111 (der ersten und der zweiten ausgangsseitigen Platte 113 und 114) angeordnet.
Die Halteanordnung 118 ist aus einer ersten Halteplatte 102, einer zweiten Halteplatte 121, einer Kegelfeder 122 und den vorgenannten mehrzähligen Öffnungen 115c der dritten ausgangsseitigen Platte 115 gebildet.
Die erste Halteplatte 120 ist an dem äußeren rohrförmigen Bereich 115d der dritten ausgangsseitigen Platte 115 durch Befestigungsmittel wie beispielsweise Verschweißen befestigt. Das Trägheitselement 138 ist in einem von der ersten Halteplatte 120, dem äußeren rohrförmigen Bereich 115d der dritten ausgangsseitigen Platte 115 und dem äußeren Umfangsbereich der dritten ausgangsseitigen Platte 115 umschlossenen Raum angeordnet.
Die zweite Halteplatte 121 ist für eine Drehung als Einheit mit der dritten ausgangsseitigen Platte 115 konfiguriert. Die zweite Halteplatte 121 ist der ersten Halteplatte 120 axial gegenüberliegend angeordnet. Die zweite Halteplatte 121 ist mit einer Mehrzahl von vorspringenden Bereichen 121a versehen. Die mehrzähligen vorspringenden Bereiche 121a sind jeweils separat in den mehrzähligen Öffnungen 115c der dritten ausgangsseitigen Platte 115 angeordnet. Die Kegelfeder 122 ist axial zwischen der zweiten Halteplatte 121 und dem äußeren Umfangsbereich der dritten ausgangsseitigen Platte 115 (Plattenkörper 115b) angeordnet.
Auch bei der vorliegend beschriebenen Konfiguration der Dämpfungsvorrichtung 101 wird das Trägheitselement 138 aus dem Haltezustand durch die Halteanordnung 118 freigegeben und relativ zu der ersten bis dritten Halteplatte 113, 114 und 115 gedreht, wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist. Deshalb kann ein Vibrationssystem der Dämpfungsvorrichtung 110 geändert werden, bevor die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment die vorgegebene Größe erreicht oder danach. Mit anderen Worten: Es ist beabsichtigt, die Dämpfungsvorrichtung 101 in vorteilhafter und geeigneter Weise entsprechend den in die Dämpfungsvorrichtung 101 eingeleiteten Vibrationen zu betätigen.
<Modifikation>
Eine an dieser Stelle beschriebene beispielhafte Ausführungsform ist eine Modifikation der zweiten beispielhaften Ausführungsform. In der Konfiguration der zweiten Ausführungsform hat das ausgangsseitige Drehelement 111 eine erste bis dritte ausgangsseitige Platte 113, 114 und 115.
Bei dieser Modifikation, die in 3 gezeigt ist, hat ein eingangsseitiges Drehelement 210 einer Dämpfungsvorrichtung 201 eine erste und eine zweite eingangsseitige Platte 211 und 212, und ein ausgangsseitiges Drehelement 211 hat eine vierte und eine fünfte ausgangsseitige Platte 213 und 214.
In diesem Fall sind die erste und die zweite eingangsseitige Platte 211 und 212 für eine Drehung als Einheit konfiguriert. Die erste und die zweite eingangsseitige Platte 211 und 212 sind mit einer Mehrzahl von Paaren von Fensterbereichen 211 a und 212a versehen. Torsionsfedern einer Mehrzahl von Torsionsfedern 216 in einem Dämpfungselement 215 sind jeweils in den mehrzähligen Paaren von Fensterbereichen 211a und 212a angeordnet.
Die vierte ausgangsseitige Platte 213 hat einen Nabenbereich 213a und einen Plattenkörper 213b. Der Nabenbereich 213a ist durch Verbindungsmittel wie beispielsweise eine Keilverbindung an dem getriebeseitigen Element 10 befestigt und kann sich als Einheit mit dem getriebeseitigen Element drehen. Der Plattenkörper 213b erstreckt sich von der äußeren Umfangsfläche des Nabenbereichs 213a radial nach außen. Eine Mehrzahl von vierten Übertragungsbereichen 213c ist in dem äußeren Umfangsbereich des Plattenkörpers 213b vorgesehen, und diese Übertragungsbereiche sind in der Umfangsrichtung in Abständen ausgerichtet. Jede der mehrzähligen vierten Torsionsfedern 216 ist zwischen zwei in Umfangsrichtung einander benachbarten Übertragungsbereichen der mehrzähligen vierten Übertragungsbereiche 213c angeordnet.
Die fünfte ausgangsseitige Platte 214 ist im Wesentlichen genauso konfiguriert wie der Plattenkörper 115b der dritten ausgangsseitigen Platte 115 in der vorstehend beschriebenen zweiten beispielhaften Ausführungsform. Ferner sind ein Trägheitselement 238 (beispielhafter zweiter Rotor) und eine Halteanordnung 218 (beispielhaftes Halteelement) im Wesentlichen genauso konfiguriert wie ihre entsprechenden Elemente in der zweiten beispielhaften Ausführungsform, so dass deren weitergehende Beschreibung an dieser Stelle entfallen kann. Die zugeordneten Bezugszeichen sind die gleichen wie in der vorangehend beschriebenen zweiten beispielhaften Ausführungsform.
Auch bei der vorliegend beschriebenen Konfiguration der Dämpfungsvorrichtung 201 wird das Trägheitselement 138 aus dem Haltezustand durch die Halteanordnung 118 freigegeben und relativ zu der vierten und der fünften ausgangsseitigen Platte 213 und 214 gedreht, wenn die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment größer oder gleich der vorgegebenen Größe ist. Deshalb kann ein Vibrationssystem der Dämpfungsvorrichtung 201 geändert werden, bevor die Größe von Schwankungen im Eingangsdrehmoment die vorgegebene Größe erreicht oder danach. Mit anderen Worten: Es ist beabsichtigt, die Dämpfungsvorrichtung 201 in vorteilhafter und geeigneter Weise entsprechend den in die Dämpfungsvorrichtung 201 eingeleiteten Vibrationen zu betätigen.
<Weitere beispielhafte Ausführungsformen>
Vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
(A) In der ersten und in der zweiten beispielhaften Ausführungsform (einschließlich der Modifikation) der Erfindung wurde deren Konfiguration im Zusammenhang mit dem Einsatz der Schwungradanordnung 1 und den Dämpfungsvorrichtungen 101 und 201 erläutert. Jedoch ist die Konfiguration der vorliegenden Erfindung nicht auf jene der ersten und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (einschließlich der Modifikation) beschränkt und kann bei jeder Vorrichtung angewendet werden, solange eine Kraftübertragungsvorrichtung als Zielanwendung der Erfindung beabsichtigt ist.
(B) In der ersten und in der zweiten beispielhaften Ausführungsform (einschließlich der Modifikation) der Erfindung wurde deren Konfiguration im Zusammenhang mit dem Einsatz der Schwungradanordnung 1 und den Dämpfungsvorrichtungen 101 und 201 erläutert. Die grundlegenden Konfigurationen der Schwungradanordnung 1 und der Dämpfungsvorrichtungen 101 und 102 sind nicht auf jene der ersten und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (einschließlich der Modifikation) beschränkt und können beliebig festgelegt werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Schwungradanordnung
4: erstes Schwungrad
5: zweites Schwungrad
6: Dämpferanordnung
8: Halteanordnung
37: zweiter Schwungradkörper
38: Trägheitselement

Claims

Kraftübertragungsvorrichtung umfassend: ein eingangsseitiges Drehelement, in welches ein Drehmoment von einer Antriebsmaschine eingeleitet wird; ein ausgangsseitiges Drehelement mit einem ersten Rotor und einem zweiten Rotor, wobei der erste Rotor für eine Drehung relativ zu dem eingangsseitigen Drehelement und der zweite Rotor für eine Drehung als Einheit mit dem ersten Rotor konfiguriert ist und wobei der zweite Rotor konfiguriert ist für eine Drehung relativ zu dem ersten Rotor, wenn das Drehmoment um eine vorgegebene oder darüber hinausgehende Größe schwankt; und ein Dämpfungselement, das das eingangsseitige Drehelement mit dem ausgangsseitigen Drehelement elastisch verbindet.
Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Halteelement zum Halten des ersten Rotors und des zweiten Rotors derart, dass der erste Rotor und der zweite Rotor als Einheit drehbar sind, wenn das Drehmoment um weniger als die vorgegebene Größe schwankt.
Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend, dass das Halteelement den ersten Rotor und den zweiten Rotor aus dem Haltezustand freigibt, wenn das Drehmoment um die vorgegebene oder eine darüber hinausgehende Größe schwankt.
Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend, dass der zweite Rotor über das Halteelement in dem ersten Rotor vorgesehen ist.
Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Rotor in einer Drehrichtung des ersten Rotors bezüglich des ersten Rotors gedreht wird, wenn das Drehmoment um die vorgegebene oder eine darüber hinausgehende Größe schwankt.
Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Dämpfungselement das eingangsseitige Drehelement und den ersten Rotor elastisch verbindet.