JP2005201319A - Ring gear manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リングギア製造方法、具体的には、フライホイールに装着されるリングギア製造方法に関する。 The present invention relates to a ring gear manufacturing method, and more particularly to a ring gear manufacturing method to be mounted on a flywheel.
エンジンのクランクシャフトには、エンジンの燃焼変動に起因する振動を吸収するために、フライホイールが装着されている。さらに、フライホイールの軸方向トランスミッション側にクラッチ装置を設けている。クラッチ装置は、トランスミッションの入力シャフトに連結されたクラッチディスク組立体と、クラッチディスク組立体の摩擦連結部をフライホイールに付勢するクラッチカバー組立体とを備えている。クラッチディスク組立体は、捩り振動を吸収・減衰するためのダンパー機構を有している。ダンパー機構は、回転方向に圧縮されるように配置されたコイルスプリング等の弾性部材を有している。 A flywheel is mounted on the crankshaft of the engine in order to absorb vibrations caused by engine combustion fluctuations. Further, a clutch device is provided on the flywheel axial transmission side. The clutch device includes a clutch disk assembly coupled to an input shaft of the transmission, and a clutch cover assembly that biases a friction coupling portion of the clutch disk assembly to the flywheel. The clutch disk assembly has a damper mechanism for absorbing and damping torsional vibration. The damper mechanism has an elastic member such as a coil spring disposed so as to be compressed in the rotation direction.
フライホイールの外周にはリングギアが装着されている。リングギアは、環状の部材であり、外周面にギアが形成されている。リングギアはスターターのピニオンに噛み合っており、エンジン始動時にスターターのスタータモータが回転すると、ピニオンとリングギアの噛み合いを介してフライホイールが回転させられる(例えば、特許文献1を参照。)。
従来のリングギアは、以下の工程によって製造される。1)鋼材巻き、2)切断、3)溶接、4)焼準、5)バリカット、6)ショットブラスト、7)矯正、8)4面旋削加工、9)歯切り、10)面取り加工、11)高周波焼き入れ、12)矯正である。 A conventional ring gear is manufactured by the following process. 1) Steel winding, 2) Cutting, 3) Welding, 4) Normalization, 5) Burr cut, 6) Shot blasting, 7) Straightening, 8) Four face turning, 9) Cutting, 10) Chamfering, 11) Induction hardening, 12) Correction.
しかし、このように工程が多いと、製造コストが高くなりすぎるという問題がある。
本発明の課題は、リングギアの製造コストを下げることにある。
However, when there are many processes as described above, there is a problem that the manufacturing cost becomes too high.
An object of the present invention is to reduce the manufacturing cost of a ring gear.
請求項1に記載のリングギア製造方法は、複数の環状プレートを取得する取得ステップと、複数の環状プレートを板厚方向に積層する積層ステップとを備えている。この製造方法では、製造方法の工程が大幅に少なくなるため、製造コストが低下する。なお、各環状プレートは最初から一体でもよいし、複数の部材から構成されていてもよい。 The ring gear manufacturing method according to claim 1 includes an acquisition step of acquiring a plurality of annular plates and a stacking step of stacking the plurality of annular plates in the plate thickness direction. In this manufacturing method, since the number of steps of the manufacturing method is significantly reduced, the manufacturing cost is reduced. Each annular plate may be integrated from the beginning, or may be configured by a plurality of members.
請求項2に記載のリングギア製造方法では、請求項1において、取得ステップは、複数の弧状プレートを取得する第1ステップと、複数の弧状プレートから複数の環状プレートを形成する第2ステップとを有する。この製造方法では、取得ステップで複数の弧状プレートを得るため、材料の歩留まりが向上する。
In the ring gear manufacturing method according to
請求項3に記載のリングギア製造方法では、請求項2において、積層ステップは、複数の弧状プレート間の接合部が重ならないように、複数の環状プレートを重ねる。この製造方法では、リングギア全体の強度が向上する。 In the ring gear manufacturing method according to a third aspect, in the second aspect, the laminating step overlaps the plurality of annular plates so that the joint portions between the plurality of arc-shaped plates do not overlap. In this manufacturing method, the strength of the entire ring gear is improved.
請求項4に記載のリングギア製造方法では、請求項2又は3において、第2ステップは、複数の弧状プレートを互いにかしめる。この製造方法では、環状のプレートが安価に得られる。 In the ring gear manufacturing method according to a fourth aspect, in the second or third aspect, the second step caulks a plurality of arc-shaped plates to each other. In this manufacturing method, an annular plate can be obtained at a low cost.
請求項5に記載のリングギア製造方法では、請求項1〜4のいずれかにおいて、積層ステップは、複数の環状プレートを互いにかしめる。この製造方法では、リングギアが安価に得られる。 In the ring gear manufacturing method according to a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the laminating step caulks the plurality of annular plates. With this manufacturing method, a ring gear can be obtained at a low cost.
請求項6に記載のリングギア製造方法では、請求項1〜5のいずれかにおいて、取得ステップは、複数の環状プレートにギアを形成する。この製造方法では、リングギアのギアは、複数の環状プレートを取得する際に形成されている。したがって、それ以降にギアの加工を行う必要が無くなり、製造コストが低くなっている。 In the ring gear manufacturing method according to a sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the obtaining step forms gears on the plurality of annular plates. In this manufacturing method, the ring gear is formed when a plurality of annular plates are obtained. Therefore, it is not necessary to process the gear after that, and the manufacturing cost is reduced.
本発明に係るリングギア製造方法では、リングギアの製造コストが小さくなる。 In the ring gear manufacturing method according to the present invention, the manufacturing cost of the ring gear is reduced.
(1)構成
1)全体構造
図1に示す本発明の一実施形態としての2マスフライホイール1は、エンジン側のクランクシャフト91からのトルクをクラッチ(クラッチディスク組立体93及びクラッチカバー組立体94)を介してトランスミッション側の入力シャフト92にトルクを伝達するための装置である。2マスフライホイール1は、捩り振動を吸収・減衰するためのダンパー機能を有している。2マスフライホイール1は、主に第1フライホイール2と、第2フライホイール3と、両フライホイール2,3の間のダンパー機構4と、第1摩擦発生機構5と、第2摩擦発生機構6とから構成されている。
(1) Configuration 1) Overall Structure A two-mass flywheel 1 as an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is configured to apply torque from a
なお、図1のO−Oが2マスフライホイール1及びクラッチの回転軸線であり、図1の左側にはエンジン(図示せず)が配置されており、右側にはトランスミッション(図示せず)が配置されている。以後、図1において左側を軸方向エンジン側といい、右側を軸方向トランスミッション側という。 1 is a rotation axis of the two mass flywheel 1 and the clutch, an engine (not shown) is arranged on the left side of FIG. 1, and a transmission (not shown) is shown on the right side. Has been placed. Hereinafter, the left side in FIG. 1 is referred to as the axial engine side, and the right side is referred to as the axial transmission side.
2)第1フライホイール
第1フライホイール2は、クランクシャフト91の先端に固定されている。第1フライホイール2は、クランクシャフト91側に大きな慣性モーメントを確保するための部材である。第1フライホイール2は、主に、フレキシブルプレート11と、リングギア14とから構成されている。
2) First flywheel The
フレキシブルプレート11は、クランクシャフト91からリングギア14に対してトルクを伝達すると共に、クランクシャフトからの曲げ振動を吸収するための部材である。したがって、フレキシブルプレート11は、回転方向には剛性が高いが軸方向及び曲げ方向には剛性が低くなっている。具体的には、フレキシブルプレート11の軸方向の剛性は、3000kg/mm以下であり、600kg/mm〜2200kg/mmの範囲にあることが好ましい。フレキシブルプレート11は、中心孔が形成された円板状の部材であり、例えば板金製である。フレキシブルプレート11は内周端が複数のボルト22によってクランクシャフト91の先端に固定されている。フレキシブルプレート11には、ボルト22に対応する位置にボルト貫通孔が形成されている。ボルト22はクランクシャフト91に対して軸方向トランスミッション側から取り付けられている。
The
リングギア14は、軸方向に一定の厚みを有するブロック状の環状部材であり、フレキシブルプレート11の外周端の軸方向トランスミッション側に固定されている。具体的には、リングギア14は、円周方向に並んだ複数のリベット15によってフレキシブルプレート11の最外周部に固定されている。リングギア14は、環状本体14aと、その外周面に形成されたギア14bとから構成されている。なお、リングギア14の構造及び製造方法については後に詳細に説明する。
The
3)第2フライホイール
第2フライホイール3は、環状かつ円板状の部材であり、第1フライホイール2の軸方向トランスミッション側に配置されている。第2フライホイール3には、軸方向トランスミッション側にクラッチ摩擦面3aが形成されている。クラッチ摩擦面3aは、環状かつ平坦な面であり、後述するクラッチディスク組立体93が連結される部分である。
3) Second Flywheel The
4)ダンパー機構
ダンパー機構4について説明する。ダンパー機構4は、クランクシャフト91と第2フライホイール3とを回転方向に弾性的に連結するための機構である。このように第2フライホイール3はダンパー機構4によってクランクシャフト91に連結されることで、ダンパー機構4と共にフライホイール組立体(フライホイールダンパー)を構成している。ダンパー機構4は、複数のコイルスプリング34,36と、一対の出力側円板状プレート32,33と、入力側円板状プレート20とから構成されている。なおコイルスプリング34,36は摩擦発生機構5,6に対して回転方向に並列に作用するように機能的に配置されている。
4) Damper mechanism The
5)摩擦発生機構
5−1)第1摩擦発生機構5
第1摩擦発生機構5は、ダンパー機構4の入力側円板状プレート20と出力側円板状プレート32,33との回転方向間でコイルスプリング34,36と並列に機能する機構であり、クランクシャフト91と第2フライホイール3が相対回転すると所定の摩擦抵抗(ヒステリシストルク)を発生する。第1摩擦発生機構5は、ダンパー機構4の作動角範囲全体で一定の摩擦を発生するための装置であり、比較的小さな摩擦を発生するようになっている。
5) Friction generating mechanism 5-1) First friction generating mechanism 5
The first friction generating mechanism 5 is a mechanism that functions in parallel with the
第1摩擦発生機構5は、ダンパー機構4より内周側に配置されており、さらに出力側円板状プレート32と第2フライホイール3との軸方向間に配置されている。第1摩擦発生機構5は、第1摩擦部材51等から構成されている。
The first friction generating mechanism 5 is disposed on the inner peripheral side with respect to the
5−2)第2摩擦発生機構
第2摩擦発生機構6は、ダンパー機構4の入力側円板状プレート20と出力側円板状プレート32,33との回転方向間でコイルスプリング34,36と並列に機能する機構であり、クランクシャフト91と第2フライホイール3が相対回転すると所定の摩擦抵抗(ヒステリシストルク)を発生する。第2摩擦発生機構6は、ダンパー機構4の作動角範囲全体で一定の摩擦を発生するための装置であり、比較的大きな摩擦を発生するようになっている。この実施形態では、第2摩擦発生機構6が発生するヒステリシストルクは、第1摩擦発生機構5が発生するヒステリシストルクの5〜10倍となっている。
5-2) Second Friction Generation Mechanism The second
6)クラッチディスク組立体
クラッチのクラッチディスク組立体93は、第2フライホイール3のクラッチ摩擦面3aに近接して配置される摩擦フェーシング93aと、トランスミッション入力シャフト92にスプライン係合するハブ93bとを有している。
6) Clutch disc assembly The
7)クラッチカバー組立体
クラッチカバー組立体94は、クラッチカバー96と、ダイヤフラムスプリング97と、プレッシャープレート98とを有している。クラッチカバー96は、第2フライホイール3に固定された円板状かつ環状部材である。プレッシャープレート98は、摩擦フェーシング93aに近接する押圧面を有する環状の部材であり、クラッチカバー96と一体回転するようになっている。ダイヤフラムスプリング97は、クラッチカバー96に指示された状態でプレッシャープレート98を第2フライホイール側に弾性的に付勢するための部材である。図示しないレリーズ装置がダイヤフラムスプリング97の内周端を軸方向エンジン側に押すと、ダイヤフラムスプリング97はプレッシャープレート98への付勢を解除する。
7) Clutch cover assembly The
(2)動作
1)トルク伝達
この2マスフライホイール1では、エンジンのクランクシャフト91からのトルクは、第2フライホイール3に対してダンパー機構4を介して伝達される。ダンパー機構4では、トルクは、入力側円板状プレート20、コイルスプリング34,36、出力側円板状プレート32,33の順番で伝達される。さらに、トルクは、2マスフライホイール1から、クラッチ連結状態でクラッチディスク組立体93に伝達され、最後に入力シャフト92に出力される。
(2) Operation 1) Torque transmission In the two-mass flywheel 1, torque from the
2)捩り振動の吸収・減衰
2マスフライホイール1にエンジンからの燃焼変動が入力されると、ダンパー機構4において入力側円板状プレート20と出力側円板状プレート32,33とが相対回転し、その間でコイルスプリング34,36が並列に圧縮される。さらに、第1摩擦発生機構5及び第2摩擦発生機構6が所定のヒステリシストルクを発生する。以上の作用により捩じり振動が吸収・減衰される。
2) Absorption and damping of torsional vibration When combustion fluctuations from the engine are input to the two-mass flywheel 1, the input side disk-
(3)リングギア
3−1)リングギアの構造
リングギア14は、図1、図2及び図6から明らかなように、複数の(5枚の)環状プレート71〜75が積層されて構成されている。環状プレート71〜75は、板厚方向に重ねられて互いに堅く固定されている。具体的には、図6に示すように、第1環状プレート71には、円周方向の複数箇所に打ち抜き孔87が形成されている。そして、第2環状プレート72と第4環状プレート74には押し出し加工部83が形成されており、第3環状プレート73と第5環状プレート75には押し出し加工部83’が形成されている。第2環状プレート72の押し出し加工部83の凸部は、第1環状プレート71の打ち抜き孔87に挿入されている。第3環状プレート73の押し出し加工部83’の凸部は、第2環状プレート72の押し出し加工部83の凹部内に挿入されている。第4環状プレート74の押し出し加工部83の凸部は、第3環状プレート73の押し出し加工部83’の凹部内に挿入されている。第5環状プレート75の押し出し加工部83’の凸部は、第4環状プレート74の押し出し加工部83の凹部内に挿入されている。以上に述べた押し出し加工部83,83’からなる係合部分がかしめられることによって、各環状プレート71〜75は互いに堅く固定されている。
(3) Ring gear 3-1) Structure of ring gear The
次に、各環状プレートの構造について説明する。最初に、図4を用いて、第5環状プレート75を説明する。第5環状プレート75は、複数の(4枚の)弧状プレート81’から構成されている。各弧状プレート81’の回転方向端部には凸部86’と凹部85’がそれぞれ形成されている。隣接する弧状プレート81’同士の凸部86’と凹部85’は互いに係合しており、かしめによって堅く固定されている。以下、この部分を接合部88’とする。第5環状プレート75の外周面には、ギア82’が形成されている。また、第5環状プレート75の本体には、前述の押し出し加工部83’が形成されている。さらに、第5環状プレート75の本体には、円周方向に並んだ複数の軸方向貫通孔84’が形成されている。
Next, the structure of each annular plate will be described. First, the fifth
次に、図5を用いて、第4環状プレート74について説明する。第4環状プレート74は複数の弧状プレート81から構成されており、ギア82,押し出し加工部83、軸方向貫通孔84が形成されている点については第5環状プレート75と同様である。また、各弧状プレート81には、凸部86と凹部85が形成されており、両者によって接合部88が形成されている。
Next, the fourth
各環状プレート71〜75は、軸方向貫通孔84,84’が一致しており、その中を前述したリベット15が貫通している。
The
第4環状プレート74と第5環状プレート75は、接合部88と接合部88’が重ならないようになっている(異なる回転方向位置に配置されている)。さらに具体的には、接合部88は弧状プレート81’の回転方向中心に位置しており、接合部88’は弧状プレート81の回転方向中心に位置している。以上の関係は、第4環状プレート74と第3環状プレート73、第3環状プレート73と第2環状プレート72、第2環状プレート72と第1環状プレート71の場合にそれぞれ同様である。言い換えると、押し出し加工部83,83’(第1環状プレート71の場合は孔87)同士及び軸方向貫通孔84,84’同士が一致した状態で、隣接する環状プレート71〜75の接合部88,88’同士は円周方向にずれており、好ましくは互いに最も離れている。
The fourth
さらに別の観点から説明すると、この実施形態では、環状プレートを構成する弧状プレートは全て円周方向角度(長さ)が一定であり、隣接する環状プレート同士は位相が異なるように配置されている。特に、この実施形態では、1枚の環状プレートは4枚の弧状プレートからなり、隣接する環状プレート同士は位相が90度ずれている。 If it demonstrates from another viewpoint, in this embodiment, all the arc-shaped plates which comprise an annular plate have the circumference direction angle (length) constant, and it arrange | positions so that adjacent annular plates may mutually differ in phase. . In particular, in this embodiment, one annular plate is composed of four arc-shaped plates, and the adjacent annular plates are 90 degrees out of phase.
3−2)リングギアの製造方法
第1の工程としての環状プレート取得工程について説明する。
3-2) Ring Gear Manufacturing Method The annular plate acquisition step as the first step will be described.
最初に、板材から複数の弧状プレート81,81’をプレスで打ち抜く(第1ステップ)。図3に示すように、弧状プレート81,81’は分割されているため、材料の歩留まりがよい。なお、このプレス打ち抜き時に、ギア82,82’、押し出し加工部83,83’、軸方向貫通孔84,84’等は同時に得られる。なお、押し出し加工部や孔はプレスより先に形成されていてもよい。
First, a plurality of arc-shaped
次に、弧状プレート81,81’同士を互いに接合して環状プレート71〜75を形成する(第2ステップ)。具体的には、弧状プレート81においては凸部86と凹部85を係合し,その部分をかしめて互いに堅く固定する。さらに弧状プレート81’の凸部86’と凹部85’を係合し、その部分をかしめて互いに堅く固定する。この製造方法では、環状のプレートが安価に得られる。
Next, the
第2の工程として、環状プレートの積層工程を説明する。
最初に、複数の環状プレート71〜75を重ねる。この際に図6に示すように、各押し出し加工部83,83’が係合している。
As the second step, the step of laminating the annular plate will be described.
First, a plurality of
次に、この状態で係合部83,83’をかしめて変形させることで、環状プレート71〜75同士が堅く固定される。
Next, the
最後に、ギア14bのみを高周波焼き入れする。
以上に述べた製造方法では、製造方法の工程が大幅に少なくなるため、リングギア14の製造コストが低下する。また、弧状プレート81,81’同士の固定や、環状プレート71〜75同士の固定はかしめによって行われるため、リングギア14の製造コストがさらに低下する。
Finally, only the
In the manufacturing method described above, since the number of steps of the manufacturing method is significantly reduced, the manufacturing cost of the
また、隣接する弧状プレート81,81’同士の接合部88,88’が重ならないように複数の環状プレート71〜75が重ねられるため、リングギア14全体の強度が向上する。
Moreover, since the some annular plates 71-75 are piled up so that the
さらに、リングギア14のギア14bが複数の弧状プレート71〜75を取得する際に形成されている。したがって、それ以降にギア14bの加工を行う必要が無くなり、製造コストが低くなっている。なお、弧状プレート81,81’同士の固定や、環状プレート71〜75同士の固定の際には、ギア82,82’に噛み合う治具を用いているため、ギア14bの精度がほとんど低下しない。
Further, the
3−3)第1フライホイールにおけるリングギア
第1フライホイール2は、前述の通り、フレキシブルプレート11と、リングギア14とから主に構成されている。リングギア14は、第1フライホイール2のイナーシャの50パーセント以上を構成している。この第1フライホイール2では、リングギア14が従来のイナーシャ部材として機能しているため、製造コストが低下している。イナーシャについてリングギア14が第1フライホイール2に占める割合は、50〜80%の範囲であれば好ましい。60〜70%でもよい。
3-3) Ring gear in the first flywheel The
リングギア14はフレキシブルプレートの外周部に固定されているため、リングギア14によるイナーシャの割合が大きくなっている。
Since the
2マスフライホイール1では、トルクはクランクシャフト91からコイルスプリング34,36を介して第2フライホイール3に伝達される。つまり、第1フライホイール2を構成するフレキシブルプレート11及びリングギア14はコイルスプリング34,36を介してのトルク伝達経路となっていない。
In the two-mass flywheel 1, torque is transmitted from the
(4)他の実施形態
以上、本発明に従うクラッチ装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
(4) Other Embodiments Although one embodiment of the clutch device according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and various modifications or changes can be made without departing from the scope of the present invention. Correction is possible.
1 2マスフライホイール
2 第1フライホイール
3 第2フライホイール
4 ダンパー機構
11 フレキシブルプレート
14 リングギア
71 第1環状プレート
72 第2環状プレート
73 第3環状プレート
74 第4環状プレート
75 第5環状プレート
81、81’ 弧状プレート
1 2
Claims (6)
前記複数の環状プレートを板厚方向に積層する積層ステップと、
を備えたリングギア製造方法。 An acquisition step of acquiring a plurality of annular plates;
A laminating step of laminating the plurality of annular plates in the thickness direction;
A ring gear manufacturing method comprising:
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