DE3732818A1

DE3732818A1 - Vorrichtung zur aufnahme einer drehmomentaenderung

Info

Publication number: DE3732818A1
Application number: DE19873732818
Authority: DE
Inventors: Junji Kagiyama; Kiyonori Kobayashi; Masakazu Kamiya
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1988-04-28
Also published as: JPH076545B2; DE3732818C2; FR2604502A1; FR2604502B1; JPS6388322A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Änderung in der Drehkraft oder einem Drehmoment, um diese bzw. dieses ruhig und stoßfrei von einer Antriebswelle auf eine getriebene Welle zu übertragen. Die Vorrichtung kommt beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung.

Es ist eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Drehmomentände rung einer solchen Art bekannt, die einen Hysterese-, einen Dämpfungs- und einen Drehmoment-Begrenzungsmechanismus umfaßt, die zwischen zwei getrennten, zueinander konzentrischen und drehbaren Trägheitsmassen angeordnet sind. Diese Art einer Vorrichtung ist beispielsweise Gegenstand der JP-Patent-OS Nr. 89 850/1984 und der JP-GM-Anm. Nr. 108 289/1984. Eine solche Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dämp fungsmechanismus als eine erste Stufe vorgesehen ist und ein Spiel oder einen niedrigen Grad an Steifigkeit hat, um einen weiten Verdrehungswinkel zu erhalten, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Die oben beschriebene Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß die AN/AUS-Betätigung eines Gaspedals bei einem Drehmoment von etwa 0 kgm zu einem ratternden Differential oder einem stotternden, saugenden Fahrzeug führt.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine neuartige und verbesserte Vorrichtung zur Aufnahme einer Drehmoment änderung zu schaffen, die die oben herausgestellten, dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwindet.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die einen Hysterese-, einen Dämpfungs- und einen Drehmoment-Begren zungsmechanismus umfaßt, welche zwischen zwei getrennten, konzentrischen und drehbaren Trägheitsmassen angeordnet sind, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß der Dämp fungsmechanismus sowie der Hysteresemechanismus parallel zueinander angeordnet sind und der Drehmoment-Begrenzungs mechanismus zwei Drehmoment-Begrenzereinrichtungen umfaßt, die unterschiedliche Drehmomentübertragungsleistungen ha ben und in Reihe zum Dämpfungsmechanismus angeordnet sowie in Umfangsrichtung über einen vorgegebenen Winkel mit Bezug zueinander bewegbar sind.

Die Drehmomentübertragungsleistung der einen Drehmoment- Begrenzungseinrichtung ist vorzugsweise höher als das maxi male Drehmoment einer Brennkraftmaschine, während die Dreh momentübertragungsleistung der anderen Drehmomentbegrenzungs einrichtung bevorzugterweise geringer ist als das maximale Drehmoment, das der Dämpfungsmechanismus aufnehmen kann.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Teil-Frontansicht einer Vorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 nach der Erfindung;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Drehmoment- Begrenzungsmechanismus der in Fig. 2 gezeigten Vor richtung;

Fig. 4 ein Diagramm der Drehmoment-Kennwerte der Vorrich tung in der Ausführungsform 1;

Fig. 5 ein Diagramm der Drehmoment-Kennwerte einer herkömm lichen Vorrichtung;

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Drehmoment- Begrenzungsmechanismus für eine Vorrichtung gemäß der Ausführungsform 2 nach der Erfindung;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Teil-Frontansicht der Vorrichtung nach der Ausführungsform 2;

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Drehmoment- Begrenzungsmechanismus bei einer Vorrichtung gemäß der Ausführungsform 3 nach der Erfindung;

Fig. 9 den Schnitt nach der Linie IV-IV in der Fig. 10;

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Teil-Frontansicht einer Vorrichtung in der Ausführungsform 4 gemäß der Erfindung.

Ausführungsform 1

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Trägheitsmasse 1 auf der treibenden Seite mit einer Antriebswelle 20 verbunden, wäh rend eine Trägheitsmasse 2 auf der getriebenen Seite mit der Trägheitsmasse 1 auf der treibenden Seite über einen Drehmoment-Begrenzungsmechanismus 21 und einen Dämpfungsme chanismus 3 verbunden ist. Die Trägheitsmasse 2 wird von einer Trägheitsmassen-Lager- oder Trageinrichtung 22 an der Trägheitsmasse 2 gehalten bzw. gelagert. Ein Hysteresemecha nismus 4 umfaßt ein Reibelement mit einem Reibbelag und wird durch eine Feder gegen die Trägheitsmasse 1 gepreßt.

Wie die Fig. 3 zeigt, umfaßt der Drehmoment-Begrenzungsmecha nismus 21 zwei Paare von Reibelementen, die unterschiedliche Drehmomentübertragungsleistungen haben und so angeordnet sind, daß sie mit Bezug zueinander um einen bestimmten oder spezifischen Winkel a verdreht werden können.

Im einzelnen umfaßt der Begrenzungsmechanismus 21 eine erste getriebene Scheibe 5, eine erste getriebene Neben- oder Hilfs scheibe 6, eine zwischen diesen Scheiben angeordnete Feder 11, ein Paar von Reibelementen 9 mit einem niedrigen Rei bungskoeffizienten µ, zwischen denen die erste getriebene Scheibe 5, die Feder 11 und die erste getriebene Hilfsschei be 6 angeordnet sind, eine zweite getriebene Scheibe 7 und eine zweite getriebene Hilfsscheibe 8, die auf der zur ersten getriebenen Scheibe 5 entgegengesetzten Seite der Reibelemente 9 angeordnet sind. Ferner umfaßt der Mechanismus ein Paar von Reibelementen 10 mit einem hohen Reibungskoeffizienten, von denen das eine zwischen der zweiten getriebenen Scheibe 7 und einem getriebenen Teller 12 angeordnet ist, während sich das andere Reibelement 10 zwischen der zweiten getrie benen Hilfsscheibe 8 und der Trägeheitsmasse 2 an der ge triebenen Seite, die ein Schwungrad ist, befindet.

Die erste getriebene Scheibe 5 weist einen Schlitz 5 a auf, in den eine Abwinkelung 6 a der ersten getriebenen Hilfsschei be 6 eingreift, so daß die Scheiben eine Bewegung in Umfangs richtung mit Bezug zueinander nicht ausführen können, obwohl sie axial zueinander hin oder voneinander weg bewegbar sind. Die zweite getriebene Scheibe 7 und die zweite getriebene Hilfsscheibe 8 sind ebenfalls miteinander verbunden. In der zweiten getriebenen Scheibe 7 ist ein Schlitz 7 a ausgebildet, während an der zweiten getriebenen Hilfsscheibe 8 ein Anschlag 13 vorhanden ist, der in den Schlitz 7 a eingreift, so daß die beiden Scheiben eine Bewegung in Umfangsrichtung mit Bezug zueinander nicht ausführen können, während sie jedoch axial zueinander hin oder voneinander weg bewegbar sind.

Arbeitsweise der Ausführungsform 1

Der Ausgang einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine wird durch die Antriebswelle 20 auf die Trägheitsmasse 1 über tragen und dem Dämpfungsmechanismus 3 vermittelt. Das vom Dämpfungsmechanismus 3 eingeführte Drehmoment wird auf die zweite getriebene Scheibe 7 und die zweite getriebene Hilfs scheibe 8 durch die erste getriebene Scheibe 5 sowie eines der Reibelemente 9 und durch die erste getriebene Hilfsschei be 6 sowie eines der Reibelemente 9 jeweils übertragen. Die erste getriebene Scheibe 5 und die erste getriebene Hilfs scheibe 6 führen keine Bewegung aus, wenn das vom Dämpfungs mechanismus 3 eingebrachte Drehmoment nicht die Drehmoment übertragungsleistung der Reibelemente 9 überschreitet. Ist das jedoch der Fall, so gleiten die erste getriebene Scheibe 5 und die erste getriebene Hilfsscheibe 6 relativ zur zweiten getriebenen Scheibe 7 und zur zweiten getriebenen Hilfsschei be 8, wobei sie durch den Dämpfungsmechanismus 3 verdreht werden. Sie schlagen an den Anschlag 13 an, der das Drehmo ment von den Scheiben 5 und 6 auf die Scheiben 7 und 8 über trägt. Dann wird das Drehmoment durch die Reibelemente 10 auf das Schwungrad 2 und den mit diesem einstückig verbunde nen getriebenen Teller 12 übertragen, wie es bei irgendeinem herkömmlichen Drehmoment-Begrenzungsmechanismus der Fall ist.

Die Relativverdrehung der ersten Scheiben 5 und 6 und der zweiten Scheiben 7 und 8 ist so ausgelegt, daß sie zwischen den Sperrdrehmomenten des Dämpfungsmechanismus auftritt, wie in der Fig. 4 gezeigt ist.

Vorteile der Ausführungsform 1

Da die zwei Drehmoment-Begrenzungsmechanismen mit unter schiedlichen Drehmomentübertragungsleistungen in Reihe zum Dämpfungsmechanismus angeordnet sind und zu einem Gleiten sowie Verdrehen mit Bezug zueinander gebracht werden, wird das Spiel, das einen weiten Verdrehungswinkel ermöglicht, zu einer Stelle eines hohen Drehmoments verschoben. Insofern ist es möglich, eine Resonanz zu vermindern, weil ein großer Verdrehungswinkel erhalten wird, wie in der Fig. 4 durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist, während es ebenfalls möglich ist, das Rattern eines Differentials und das Stottern oder Saugen eines Fahrzeugs, wenn dessen Motor leerläuft oder wenn es fährt, einzuschränken. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, ohne Rücksicht auf die Resonanz ein optima les Hysteresedrehmoment zu erhalten.

Ausführungsform 2

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform 2 weisen eine erste getriebene Scheibe 50 einen Schlitz 50 a und eine erste getriebene Hilfsscheibe 60 eine in den Schlitz 50 a eingesetzte Abwinkelung 60 a auf, so daß die Scheiben miteinander bewegbar sind. Eine zweite getriebene Scheibe 70 hat einen Schlitz 70 a, während eine zweite getriebene Hilfsscheibe 80 eine in den Schlitz 70 a eingesetzte und einen Anschlag 130 bestimmende Abwinkelung hat, wodurch die beiden Scheiben miteinander bewegbar sind. Wenngleich in Fig. 7 ein Spiel A gezeigt ist, so ist es nicht immer notwendig, irgendein derartiges Spiel vorzusehen.

Die Arbeitsweise und die Vorteile der Ausführungsform 2 sind im wesentlichen zu der vorher beschriebenen Ausführungs form 1 identisch.

Ausführungsform 3

Gemäß Fig. 8 ist eine Feder 11 zwischen einem Schwungrad 2 (Trägheitsmasse auf der getriebenen Seite) und einer Schwung radplatte 17 angeordnet, so daß diese Schwungradplatte 17 Reibelemente gegen einen getriebenen Teller 12, der mit dem Schwungrad 2 einstückig verbunden ist, drücken kann. Durch diese Anordnung besteht die Möglichkeit, die erste getriebene Hilfsscheibe 6 oder 60 der Vorrichtungen nach den Ausführungs formen 1 oder 2 wegzulassen. Ein Drehmoment wird von der zweiten getriebenen Scheibe 7 und der zweiten getriebenen Hilfsscheibe 8 durch die Reibelemente 10, die einen hohen Reibungskoeffizienten haben, und die Schwungradplatte 17 sowie den angetriebenen Teller 12, die jeweils in Reibanlage mit den Reibelementen 10 sind, übertragen.

Ausführungsform 4

Die Ausführungsform 4 (Fig. 9 und 10) ist eine Vorrichtung, bei der zwei Drehmoment-Begrenzungsmechanismen getrennt von einander angeordnet sind. Der eine niedrige Drehmomentüber tragungsleistung aufweisende Drehmomentbegrenzer 18 und ein herkömmlicher, radial innerhalb des Drehmomentbegrenzers 18 angeordneter Drehmomentbegrenzer 19 bilden die beiden Drehmomentbegrenzungsmechanismen. Es ist jedoch möglich, die Lage der beiden Begrenzer umzukehren.

Der Drehmomentbegrenzer 18 weist eine Feder 16 auf, die zwi schen einem Paar von Antriebsscheiben 14 angeordnet ist, um diese gegen je eines aus einem Paar von Reibelementen 15 zu drücken, die ihrerseits wieder in Reibanlage mit den einander gegenüberliegenden Seiten einer Trägheitsmasse 1 auf der treibenden Seite sind.

Arbeitsweise der Ausführungsform 4

Das von einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine abgegebe ne Drehmoment wird auf die mit der Antriebswelle 20 verbunde ne Trägheitsmasse 1 und dann durch die Reibelemente 15 auf die Antriebsscheiben 14 übertragen. Hierauf wird das Dreh moment auf den Dämpfungsmechanismus 3 übertragen. Wenn das Drehmoment die Drehmomentübertragungsleistung der Reibele mente 15 überschreitet, so rutscht oder gleitet die Trägheits masse 1 mit Bezug zu den Antriebsscheiben 14, wobei der Anschlag 13 gegen die Antriebsscheiben 14 stößt. Dann wird das Drehmoment durch den Dämpfungsmechanismus 3 und den Drehmo mentbegrenzer 19 auf eine Trägheitsmasse 2 auf der angetrie benen Seite übertragen.

Vorteile der Ausführungsform 4

Die Ausführungsform 4 bietet dieselben Vorteile wie die Aus führungsform 1. Darüber hinaus haben die radial beabstande ten Reibelemente unterschiedliche Flächenbereiche. Deshalb ist es nicht länger notwendig, unterschiedliche Arten von Reibmaterialien, um unterschiedliche Drehmomentübertragungs leistungen zu erlangen, zu verwenden.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß durch die Erfindung ermöglicht wird, ein Spiel zu einer Stelle eines hohen Drehmoments zu verschieben und dadurch einen großen Verdrehungswinkel zu erhalten. Darüber hinaus kann durch die Erfindung das Rattern des Differentials und das Stottern des Fahrzeugs, was ansonsten aus einer AN/AUS-Betä tigung des Gaspedals herrührt, wenn eigentlich ein Drehmo ment nicht vorhanden ist, verhindert werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Aufnahme einer Drehmomentänderung mit einem Hysterese-, einem Dämpfungs- sowie einem Drehmo ment-Begrenzungsmechanismus, die zwischen zwei getrenn ten, konzentrischen und drehbaren Trägheitsmassen (1, 2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämp fungsmechanismus (3) sowie der Hysteresemechanismus (4) parallel zueinander angeordnet sind und der Drehmoment- Begrenzungsmechanismus (21) zwei Drehmomentbegrenzer (18, 19) mit unterschiedlichen Drehmomentübertragungs leistungen umfaßt, die in Reihe zum Dämpfungsmechanis mus sowie in Umfangsrichtung längs eines vorbestimmten Winkels mit Bezug zueinander bewegbar angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungsleistung des einen der Drehmo mentbegrenzer größer ist als das maximale Drehmoment einer Brennkraftmaschine und die Drehmomentübertragungs leistung des anderen der Drehmomentbegrenzer niedriger ist als das maximale Drehmoment, das der Dämpfungsmecha nismus aufnehmen kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drehmomentbegrenzer radial innerhalb des Dämp fungsmechanismus angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Drehmomentbegrenzer (19) radial innerhalb und der andere der Drehmomentbegrenzer (18) radial außer halb des Dämpfungsmechanismus (3) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Drehmomentbegrenzer (18, 19) ein Paar von Reibelementen (9, 10) mit unterschiedli chen Drehmomentübertragungsleistungen umfaßt.