JP2004197946A - フライホイール - Google Patents

Abstract

【課題】公知のフライホイールおよび／またはデュアルマスフライホイールにおいて、連結部の製造時に発生し得る、摩擦面の表面特性を変化させてしまう材料変形を回避する。
【解決手段】少なくとも１つのデカップリングが摩擦面と固定域との間に設けられているようにし、フライホイ−ルの固定域とフランジとのあいだの結合を形成する際に発生する力が摩擦面に対してまったく影響をおよぼさないか、及ぼすにしても極めて僅かな程度であるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦面と、フランジに対応配置可能な固定域とを備えた、特にデュアルマスフライホイールのためのフライホイールに関する。さらに本発明は、デュアルマスフライホイールであって、特に回転する一次的な質量体と回転する二次的な質量体とが設けられており、二次的な質量体がフランジと、該フランジに対応配置された固定域および摩擦面を備えたフライホイールとを有している形式のものに関する。

冒頭で述べた形式のフライホイールおよびデュアルマスフライホイールは公知である。フライホイールおよびデュアルマスフライホイールは特に自動車のパワートレインにおいてねじり振動減衰のために役立つ。さらに、フライホイールおよびデュアルマスフライホイールは２つのユニットを連結するために、特に原動機、有利には内燃機関を、被駆動ユニット、有利にはクラッチおよび／または伝動装置に連結するために使用される。公知のフライホイールは、クラッチ面として働く、滑走面とも呼ばれる摩擦面と、トルクを伝達するために別の部分、特にフランジに連結可能である固定域とを有している。連結部の製造時に、摩擦面の表面特性を変化させる材料変形が発生し得ることが判っている。その際、この摩擦面の変化は、摩擦面の特性がクラッチとしてはもはや許容できないほどに影響が残ってしまったり強いものであったりする可能性がある。

したがって本発明の課題は、冒頭で述べた形式のフライホイールおよび／またはデュアルマスフライホイールを改良して、上記欠点を有していないフライホイールおよび／またはデュアルマスフライホイールを提供することである。

この課題を解決するために本発明のフライホイールの構成では、少なくとも１つのデカップリングが摩擦面と固定域との間に設けられているようにした。さらに、本発明のデュアルマスフライホイールの構成では、固定域が少なくとも１つのデカップリングを有しているようにした。

本発明によれば、少なくとも１つのデカップリングが摩擦面と固定域との間に設けられていることを特徴とするフライホイールに基づき、デカップリングによって、フライホイールの固定域とフランジとの間の結合を形成する際に発生する力が摩擦面に対してまったく影響を及ぼさないか、及ぼすにしても極めて僅かな程度であることが保証されている。つまり、フランジと固定域との間の結合を形成する際に場合によっては発生する材料変形は摩擦面に対して全く作用しないか、作用するにしても許容可能な程度である。

本発明の有利な構成では、少なくとも１つのデカップリングがスリーブを有しており、スリーブを介してフランジと固定域との間の対応配置関係が形成可能である。フランジおよび固定域の結合に際し、デカップリングのスリーブ内には固定手段が装入され得る。

本発明の別の有利な構成では、スリーブが少なくとも１つのウェブに対応配置されている。ウェブは有利にはスリーブと一体的に形成されており、機械的なデカップリングもしくは切り離し、および力伝達もしくはトルクの伝達に役立つ。

さらに本発明の別の有利な構成では、少なくとも１つのウェブがフライホイールに対応配置されている。ウェブは有利にはフライホイールとも一体的に形成されている。つまり、フランジに対するフライホイールの対応配置関係を形成するスリーブはウェブを介してフライホイールに連結されているので、フランジからフライホイールに力もしくはトルクが伝達可能である。ウェブはその際に発生する力を受容し、この力を伝達し、同時に機械的なデカップリングとして役立つ。

さらに本発明の別の有利な構成では、スリーブがフランジに対応配置されている。つまり、スリーブを介してフランジからフライホイールに力、特にトルクが伝達される。

本発明の別の有利な構成では、スリーブがリベットを介してフランジに結合されている。リベットを介した結合は極めて少ない構成スペースを必要とするに過ぎず、しかも簡単に製作される。

本発明の特に有利な構成では、少なくとも１つのデカップリングが少なくとも部分的に、特にフランジとフライホイールとの間の対応配置関係、特に固定的な結合を形成するために、弾性的および／または塑性的に変形可能である。つまりこのことにより適当に、フランジおよびフライホイールの結合時に発生する力を適当な材料変形により受容する可能性が提供される。それにより、特に良好な製造公差を有していなければならない領域、特に摩擦面の領域における望ましくない変形は確実に回避されることができる。

本発明の別の特に有利な構成では、少なくとも１つのウェブがリブを介してフライホイールに対応配置されている。リブを介して、発生する力、特にトルクがウェブからフライホイールに伝達されることができる。有利には、ウェブ、リブおよびフライホイールが、ウェブをフライホイールに結合するために、互いに一体的に形成されている。

本発明の別の有利な構成では、リブが半径方向で摩擦面に向かって錐形に拡幅している。つまり、リブは摩擦面の方向でより安定性に形成されている。このことは、場合によってはウェブの領域で発生する弾性的および／または塑性的な変形が摩擦面に伝達する可能性を回避する。

さらに本発明によれば、固定域が少なくとも１つのデカップリングを有していることを特徴とするデュアルマスフライホイールに基づき、フランジとフライホイールとの間の結合を形成する際の弾性的および／または塑性的な変形を、それが摩擦面の特性に対して否定的影響を及ぼすことなく許容することができるようになる。

さらに、本発明の課題を解決するために、請求項１から９までのいずれか１項記載のフライホイールにより特徴付けられたデュアルマスフライホイールが提案される。

本発明の別の利点、特徴および細目は以下の説明から明らかである。以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。

図１には、少なくとも１つの固定域５と１つの摩擦面７とを備えた、特にデュアルマスフライホイールもしくはダブルマスフライホイール（Ｚｗｅｉｍａｓｓｅｎｓｃｈｗｕｎｇｒａｄ）３の部分であるフライホイール１が示されている。

固定域５は少なくとも１つの、本例では６つのデカップリングもしくは切り離し装置９を有している。フライホイールは主として４つの環状の機能域１１，１３，１５，１７を有している。第１の機能域１１は、乾式クラッチの、ここでは図示されていない別の部分を取り付けるために役立つ。乾式クラッチは公知であるので、本明細書ではこれ以上の深入りはしない。第２の機能域１３はやはり乾式クラッチの機能エレメントであって、摩擦面７を有しており、摩擦面７を介して公知の形式で、特に摩擦力結合を介してトルクが伝達可能である。第３の機能域１５はデカップリング９を備えた固定域５を有している。第５の機能域１７は、ここには図示されていないが図４および図５に関する説明の中で詳細に立ち入ることになる別の回転する質量体（マス）に対して中心軸線Ｍに沿ってフライホイール１を相対的に回動させる（ねじる）ための摩擦支承部を有している。

図２には、図１に示したフライホイール１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図が示されている。同一の部分には同一の符号が付与されているので、その点に関しては図１の説明を参照されたい。

本実施例では全ての６つのデカップリング９が、フライホイール１の、図平面に対して垂直に延びる中心軸線Ｍに関して回転対称形に形成されているので、以下、複数のデカップリング９の内の１つに関してのみ説明する。

見て取れるのは、フライホイール１の第３の機能域１５の部分である、固定域５を備えたデカップリング９である。デカップリング９は孔２１を備えたスリーブ１９を有している。孔２１内には、ここでは図示されていないリベットが、フライホイール１を別の部分、特にここでは図示されていないフランジに対応配置するために装入されることができるので、力および／またはトルクが伝達可能である。リベットは特に、装入時に場合によっては発生する、フライホイール１の弾性的および／または塑性的な材料変形が、特に平面度に関して高い製造公差を義務づけられていてクラッチ面として働く摩擦面７に影響を及ぼすことがないように、スリーブ１９の孔２１内に装入されている。つまり、不都合な材料変形に至り得る、フランジおよび／または固定域５の製造公差は、デカップリング９により補償可能である。

以下にフライホイール１のデカップリング９の機能形式について図３ａ〜図３ｃを参照しながら説明する。図３ａ〜図３ｃには、図１および図２に示されたフライホイール１の種々異なる詳細図が示されている。同一の部分には同一の符号が付与されているので、その点に関しては図１および図２の説明を参照されたい。

図３ｂおよび図３ｃには、図３ａでは図平面に対して垂直に延びている、デカップリング９のスリーブ１９の平面２３が示されている。平面２３は例えばフライス削りにより製作されることができ、円周方向でその都度１つの段部２５にまで続いており、段部２５でデカップリング９のスリーブ１９はその都度１つのウェブ２７へと移行している。ウェブ２７はさらに、段部２５とは反対の側でその都度１つのリブ２９へと移行している。

図３ａに示した断面図から判るように、材料厚は、スリーブ１９を基点として、段部２５、ウェブ２７、リブ２９の、登り勾配のフランク３１，３３にかけて増大している。フランク３１，３３およびリブ２９の上側の面３５は、フライホイール１の回転平面および一本の想定の直径線に対して傾きを有している。つまり、リブ２９は錐状に半径方向でフライホイール１の中心軸線Ｍに向かってテーパを成し、かつ摩擦面７が位置する、中心軸線Ｍを中心とした想定の回転平面に対して相対的なレベルから、ウェブ２７の、図３ｃに可視の面が位置する、中心軸線Ｍを中心とした別の想定の回転平面のレベルにまで下降している。

見て取れることは、ここでは図示されていないリベットのための当付け面として働くことができる平面２３と孔２１とを備えたスリーブ１９の領域が、ウェブ２７およびリブ２９に比して最小の材料厚を有していることである。リベットの装入時に発生し得る多少の変形は、この意図的に最弱に設計された箇所の適当な変形へと至ることができて、その際に、この変形が、明らかに強く設計されたウェブ２７とやはりより強く設計されたリブ２９とを介して、摩擦面７を備えた第２の機能域１３へと伝達されることはない。

スリーブ１９と、摩擦面７を備えた第２の機能域１３とが十分に機械的にデカップリング、つまり切り離されていることは、両者が確かに互いに直接的に隣接して、第２の機能域１３と第３の機能域１５との間の境界域に装備されてはいるものの、その都度円周方向で２つの貫通孔３９へと移行するエアギャップ３７により互いに分離されていることでも判る。それにより実質的に、固定域５、特にスリーブ１９の、受容すべき弾性的および／または塑性的な変形がウェブ２７とリブ２９とを介して摩擦面７にまで伝達されて、そこに認識できるほどの不都合が生じる可能性は排除されている。

このことは、簡単な形式でフライホイール１を別の部分、特にここでは図示されていないフランジに結合することを可能にする。加えて、別のプロセスステップ、特に摩擦面７の表面品質を再度作り出すために摩擦面７を後加工することは不要である。有利には摩擦面７は鋳造未加工面（Ｇｕｓｓ−Ｒｏｈｆｌａｅｃｈｅ）である。

図４には、セカンダリフライホイールとも呼ばれるフライホイール１を備えたデュアルマスフライホイール３の部分破断図が示されている。図５には、図４に示したデュアルマスフライホイール３の、線Ｖ−Ｖに沿った断面図が示されている。同一の部分には同一の符号が付与されているので、その点に関しては図１〜図３の説明を参照されたい。

図４にはデュアルマスフライホイール３が、フライホイール１を図１に示したのと同様の形で上方から見た平面図で示されている。フライホイール１は、第１の機能域１１に隣接するマスターリングギア４１およびフランジ４３に連結されている。フランジ４３とフライホイール１とは、フライホイール１の第３の機能域１５の固定域５のスリーブ１９の孔２１とフランジ４３の孔４５とを介して、特に少なくとも１つのリベット４６の助けを借りて互いに連結可能であるので、力および／またはトルクは伝達されることができる。フランジ４３およびフライホイール１は、回転する二次的な質量体（マス）の部分であって、この質量体は少なくとも１つのばねエレメント４９を介して、回転する一次的な質量体５１に、両者が互いに相対的に回動可能であるように連結されている。回転する一次的な質量体５１は原動機軸、特に内燃機関のクランク軸に対応配置され得る。さらに、回転する二次的な質量体４７は、既に説明したように、乾式クラッチの一部を実現している摩擦面７を介して被駆動軸、特に伝動装置入力軸に連結されることができる。有利には、このデュアルマスフライホイール３は、自動車のための、特にパワートレイン内に発生するトルクピークおよびねじり振動を減衰するためのデュアルマスフライホイールである。デュアルマスフライホイールの詳細な構造および機能形式は公知であるので、本明細書ではこれ以上の深入りはしない。

フライホイールの平面図である。

図１に示したフライホイールの、線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。

フライホイールの、図２に示した断面図の詳細図である。

フライホイールの、図１に示した平面図を斜視的に見た詳細図である。

フライホイールの、図１に示した平面図の詳細図である。

デュアルマスフライホイールを部分的に破断した平面図である。

図４に示したデュアルマスフライホイールの、線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。

符号の説明

１ フライホイール、 ３ デュアルマスフライホイール、 ５ 固定域、 ７ 摩擦面、 ９ デカップリング（切り離し装置）、 １１ 第１の機能域、 １３ 第２の機能域、 １５ 第３の機能域、 １７ 第４の機能域、 １９ スリーブ、 ２１ 孔、 ２３ 平面、 ２５ 段部、 ２７ ウェブ、 ２９ リブ、 ３１ フランク、 ３３ フランク、 ３５ リブの上側の面、 ３７ エアギャップ、 ３９ 貫通孔、 ４１ マスターリングギア、 ４３ フランジ、 ４５ 孔、 ４６ リベット、 ４７ 二次的な質量体（マス）、 ４９ ばねエレメント、 ５１ 一次的な質量体（マス）、 Ｍ 中心軸線

Claims (14)

1. 摩擦面と、フランジに対応配置可能な固定域とを備えた、特にデュアルマスフライホイールのためのフライホイールにおいて、少なくとも１つのデカップリングが摩擦面と固定域との間に設けられていることを特徴とする、フライホイール。
2. 少なくとも１つのデカップリングがスリーブを有している、請求項１記載のフライホイール。
3. スリーブが少なくとも１つのウェブに対応配置されている、請求項２記載のフライホイール。
4. 少なくとも１つのウェブがフライホイールに対応配置されている、請求項３記載のフライホイール。
5. スリーブがフランジに対応配置されている、請求項２から４までのいずれか１項記載のフライホイール。
6. スリーブがリベットを介してフランジに結合されている、請求項２から５までのいずれか１項記載のフライホイール。
7. 少なくとも１つのデカップリングが少なくとも部分的に、特にフランジとフライホイールとの間の対応配置関係を形成するために、弾性的および／または塑性的に変形可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載のフライホイール。
8. 少なくとも１つのウェブがリブを介してフライホイールに対応配置されている、請求項３から７までのいずれか１項記載のフライホイール。
9. リブが半径方向でフライホイールの摩擦面に向かって錐形に拡幅している、請求項８記載のフライホイール。
10. デュアルマスフライホイールであって、特に回転する一次的な質量体と回転する二次的な質量体とが設けられており、二次的な質量体がフランジと、該フランジに対応配置された固定域および摩擦面を備えたフライホイールとを有している形式のものにおいて、固定域が少なくとも１つのデカップリングを有していることを特徴とするデュアルマスフライホイール。
11. デュアルマスフライホイールにおいて、請求項１から９までのいずれか１項記載のフライホイールが設けられていることを特徴とするデュアルマスフライホイール。
12. 請求項１から９までのいずれか１項記載のフライホイールおよび／または請求項１０または１１記載のデュアルマスフライホイールの、自動車のための使用。
13. 摩擦面と、フランジに対応配置可能な固定域とを備えた、特にデュアルマスフライホイールのためのフライホイールにおいて、本願明細書に開示された、少なくとも１つの発明的特徴を備えていることを特徴とするフライホイール。
14. デュアルマスフライホイールであって、特に回転する一次的な質量体と回転する二次的な質量体とが設けられており、二次的な質量体がフランジと、該フランジに対応配置された固定域および摩擦面を備えたフライホイールとを有している形式のものにおいて、本願明細書に開示された、少なくとも１つの発明的特徴を備えていることを特徴とするデュアルマスフライホイール。

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