JP2024510674A - ねじり振動ダンパーのための回転軸を有する摩擦装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ねじり振動ダンパー(3)のための回転軸(2)を有する摩擦装置(1)であって、少なくとも以下の構成要素:-第1の入力ディスク(5)及び第2の入力ディスク(6)を有する入力側(4)と、-エネルギー貯蔵要素(8)、第1の摩擦ディスク(9)、及び第2の摩擦ディスク(10)を有する出力側(7)と、を有し、エネルギー貯蔵要素(8)の軸力(17、18、19)が、-接触領域(11、12、13)のうちの少なくとも1つを介して、エネルギー貯蔵要素(8)から摩擦ディスク(9、10)まで、及び-摩擦ゾーン(14、15、16)のうちの少なくとも1つを介して、それぞれ対応する入力ディスク(5、6)上の摩擦ディスク(9、10)から、案内され、接触領域のうちの第1の接触領域(11)及び摩擦ゾーンのうちのの第1の摩擦ゾーン(14)が、第1のそれぞれの直径(27、28)上に配置され、上記接触領域のうちの第2の接触領域(12)及び摩擦ゾーンのうちの第2の摩擦ゾーン(15)が、それぞれの第1の直径(27、28)とは異なるそれぞれの第2の直径(29、30)上に配置されている、摩擦装置(1)に関する。摩擦装置(1)は、第1の接触領域(11)と第1の摩擦ゾーン(14)との間の第1の軸方向距離(33)が第2の接触領域(12)と第2の摩擦ゾーン(15)との間の第2の軸方向距離(34)とは異なることを主に特徴とする。本明細書で提案される摩擦装置の場合、追加の設置スペース又は追加の構成要素を必要とせずに、使用可能移動範囲が拡大される。

Description

本発明は、ねじり振動ダンパーのための回転軸を有する摩擦装置であって、少なくとも以下の構成要素:
-第1の入力ディスクを有し、かつ第2の入力ディスクを有する入力側と、
-エネルギー貯蔵要素、第1の摩擦ディスク、及び第2の摩擦ディスクを有する出力側と、を備え、エネルギー貯蔵要素の軸力が、
-各々の場合において、エネルギー貯蔵要素から摩擦ディスクまでの接触領域うちの少なくとも1つ、及び
-各々の場合において、摩擦ディスクから、対応する入力ディスクまでの摩擦ゾーンのうちの少なくとも1つ、を介して伝導され、
接触領域のうちの第1の接触領域及び摩擦ゾーンのうちの第1の摩擦ゾーンが、各々、第1の直径を有し、接触領域のうちの第2の接触領域及び摩擦ゾーンのうちの第2の摩擦ゾーンが、各々、それぞれの第1の直径とは異なる第2の直径上に配置されている、摩擦装置に関する。摩擦装置は、第1の接触領域と第1の摩擦ゾーンとの間の第1の軸方向距離が、第2の接触領域と第2の摩擦ゾーンとの間の第2の軸方向距離とは異なることを主に特徴とする。本発明は、更に、ドライブトレインのためのねじり振動ダンパー、そのようなねじり振動ダンパーを有するドライブトレイン、及びそのようなドライブトレインを有する自動車に関する。
摩擦装置は、ねじり振動ダンパー内において、入力側と出力側との間の回転軸を中心とした相対的回転を標的化様式でかけ、適切にエネルギーを振動システムから引き出し、それによって振動システムを減衰させるために使用される。
ねじり振動ダンパーは、特に、ドライブトレインにおけるねじり振動を低減させるために使用される。ねじり振動ダンパーには、具体的には、周期的な外乱で励振されるドライブトレインにねじり弾力が導入される。ここでの目的は、様々な動作状況で発生する破壊的な振動共鳴を、可能な限り動作速度を下回る速度範囲にシフトさせることである。動作速度範囲内に留まる振動共鳴は、外付け型又は一体型摩擦装置により減衰され、その摩擦トルクは、定義された制限内になくてはならない。摩擦装置は、ねじり弾力には依存しないように設計され得る。
軸方向に作用するエネルギー貯蔵要素(例えば、コルゲートディスク又はディスクばね)を、組み合わされている摩擦ディスク(及び任意選択で支持ディスク)と併せて、入力側及び出力側に結合されている構成要素間に軸方向に配置される摩擦装置として使用することが知られている。設置された位置でのエネルギー貯蔵器の軸力、摩擦要素の摩擦半径、及び材料のペアの摩擦係数により、摩擦トルクが規定され、この摩擦トルクは、回転軸を中心とした相対的回転にわたって実質的に一定である。異なるレベルの摩擦トルクを要する異なる動作ポイント(又は自動車に使用される駆動条件)に対して、異なる摩擦トルクのために設計された複数の摩擦装置が提供されており、これらの摩擦装置は、ねじり振動ダンパーの、関連付けられた回転角範囲における回転軸を中心としたそれらの相対的な回転を経験する。
摩擦装置用に利用可能な径方向の設置スペースが限られている場合、単に、全く同一の摩擦相手間の摩擦半径を変化させることによって、結果として得られる摩擦トルクに対して限られた差異レベルのみを設定することができる。ドライブトレインのための構成要素の小さい直径に対する要件及びコストへの圧力により、製造公差及び組立公差に関して、エネルギー貯蔵要素の非常に短い使用可能移動範囲、並びに望ましい耐用年数にわたって必要な一定性が重要である。それにもかかわらず、摩擦装置又は更にはねじり振動ダンパーの軸方向を長くすることは、多くの場合、選択肢にはない。
そこから進んで、本発明の目的は、先行技術から知られている欠点を少なくとも部分的に解消することである。本発明による特徴は、有利な実施形態が従属請求項に示されている独立請求項から生じる。特許請求の範囲の特徴は、任意の技術的に合理的な方法で組み合わせることができ、本発明の追加の実施形態を含む、以下の記載における説明及び図面からの特徴もまた、この目的のために使用することができる。
本発明は、ねじり振動ダンパーのための回転軸を有する摩擦装置であって、少なくとも以下の構成要素:
-第1の入力ディスクを有し、かつ第2の入力ディスクを有し、第1の入力ディスク及び第2の入力ディスクは、互いに結合されている、入力側と、
-エネルギー貯蔵要素、第1の摩擦ディスク、及び第2の摩擦ディスクを有する出力側と、を備え、エネルギー貯蔵要素が、摩擦ディスク間に軸方向に配置され、摩擦ディスクが、エネルギー貯蔵要素の側に複数の接触領域、及び入力ディスクの側に複数の摩擦ゾーンを有し、
トルクが、エネルギー貯蔵要素が軸力を加えるために予張力がかけられていることで、入力側と出力側との間の摩擦によって伝達することができ、この軸力が、
-各々の場合において、それぞれの摩擦ディスク上のエネルギー貯蔵要素の接触領域のうちの少なくとも1つ、及び
-各々の場合において、対応する入力ディスク上の摩擦ディスクの摩擦ゾーンのうちの少なくとも1つ、を介して伝導され、
回転軸を中心とした相対的なねじれ角が、トルク勾配の結果として出力側と入力側との間でもたらされる場合があり、以下のねじれ角が、
-軸力の量、並びに
-軸力が伝導される接触領域及び/又は摩擦ゾーン、に依存し、
接触領域のうちの第1の接触領域及び摩擦ゾーンのうちの第1の摩擦ゾーンが、各々、第1の直径を有し、接触領域のうちの第2の接触領域及び摩擦ゾーンのうちの第2の摩擦ゾーンが、各々、第2の直径に配置され、第1の直径のうちの少なくとも1つが、それぞれの等辺の第2の直径とは異なる、摩擦装置に関する。
摩擦装置は、第1の接触領域と第1の摩擦ゾーンとの間の第1の軸方向距離が、第2の接触領域と第2の摩擦ゾーンとの間の第2の軸方向距離とは異なることを主に特徴とする。
以下では、特に明記されない限り、軸方向、径方向又は円周方向及び対応する用語が使用されるとき、明記された回転軸が参照される。特に明記されていない限り、前及び後の説明で使用される序数は、明確に区別する目的でのみ使用され、指定された構成要素の順序又は順位を示すものではない。1よりも大きい序数は、そのような他の構成要素が存在しなければならないことを必ずしも意味しない。
上で説明されるように、本明細書で提案される摩擦装置は、ドライブトレイン内に目的のねじり弾力をもたらすように設定されており、規定された摩擦トルクが、予張力がかけられたエネルギー貯蔵要素及び摩擦ディスクによって、入力側と出力側との間に摩擦トルクを生成する。本明細書で特別なことは、エネルギー貯蔵要素が入力側と出力側との間の相対的なねじれ角に依存して異なる程度に予張力をかけられ、したがって、例えば相対的なねじれ角が大きくなると、入力側と出力側との間で伝達される摩擦トルクの変化が大きくなり得る。この摩擦装置の基本原理は、滑りクラッチの第1の近似に対応し、それによって、トルク制限値はここでは設定されず、(追加の)過大なトルクを伝達することはできないが、異なるねじれ角依存(規定された)トルクが最大限に伝達可能である。ねじれ角は、入力側と出力側との間のトルク源に依存し、摩擦装置は、好ましくは、回転軸の周りの両方向のトルク(例えば、自動車のドライブトレインにおけるトラクショントルク及びスラストトルク)に対して設定される。トルクは、(それぞれの慣性成分に対して)入力側を介して、かつ出力側を介して(加えられ、伝達される)であり得ることに留意されたい。例えば、自動車に使用されるとき、入力側は、トラクショントルクのための入力側として、及びスラストトルクのための入力側としての両方に使用することができる。結果として、出力側に逆のことが当てはまる。エネルギー貯蔵要素は、第1の摩擦ディスクと第2の摩擦ディスクとの間に配置され、摩擦ディスクによって直接的又は間接的に予張力がかけられる。この目的のために、摩擦ディスクの各々は少なくとも1つの接触領域を有し、これを介して、摩擦ディスクはエネルギー貯蔵要素と直接的又は間接的に力伝達接触する。好ましい実施形態では、接触領域とエネルギー貯蔵要素との間に相対的な回転は全くないか、又はごくわずかしかない。したがって、エネルギー貯蔵要素上及びまた摩擦ディスクの接触領域上での摩擦摩耗が排除されるか、又は少なくとも所望の耐用年数の間、十分に低く保たれる。他方では、つまり、軸方向外側、又はエネルギー貯蔵要素から見て入力ディスクの側では、摩擦ディスクは、各々、対応する入力ディスクと直接又は間接接触する少なくとも1つの摩擦ゾーンを有する。好ましい実施形態では、いずれの場合も、摩擦ディスクの摩擦ゾーンと、対応する入力ディスクとの間でのみ、相対的な回転(直接的又は間接的)及び摩擦トルクの伝達がある。好ましい実施形態では、少なくとも摩擦ゾーンと入力ディスクとの間の摩擦トルクは、関連する摩擦トルクであり、他の摩擦トルク及び/又は弾力は、相対的なねじれ角にわたってごくわずかであるか、又は(ほとんど)一定のいずれかである。
摩擦装置の無負荷状態では、エネルギー貯蔵要素の既存の軸方向予張力の結果として、所定の第1の最大トルクを入力側から出力側に伝達することができ、逆もまた同様である。しかしながら、入力側と出力側との間に、記載された最大トルクより大きいトルク勾配がある場合、入力側と出力側との間に相対的なねじれが発生し、これにより、回転軸を中心とした対応するねじれ角が生じる。少なくとも1つの摩擦ゾーン及び/又は入力ディスクのうちの少なくとも1つのランプ形状の結果として、相対的なねじれ角は軸方向ストロークに変換され、これがエネルギー貯蔵要素の軸方向ストロークとして作用し、その結果、軸力の量が変化する。
摩擦ディスクのうちの1つの第1の接触領域は、第1の直径上に配置され、第1のねじれ角で作動し、各々、軸力の伝達のために第1の直径上に配置される、関連付けられた又は得られた第1の摩擦ゾーン上に配置される。更に、第2の接触領域、及び関連付けられた又は得られた第2の摩擦ゾーンは、各々、第2の直径上に配置される。一実施形態における第1の直径は、互いに同一又は異なり、接触領域は、好ましくは、いずれの場合も、線接触に近似する小さい接触領域を含み、これがエネルギー貯蔵要素の側面上の第1の直径を規定することに留意されたい。摩擦ゾーンの径方向範囲は、好ましくは、純粋な線接触のためではなく、最大の可能な区域にわたる接触のために設計され、その結果、対応する直径は、好ましくは平均直径であり、これが最大伝達可能摩擦トルクを計算するためのおおよその基準として使用される。本明細書では、第1のねじれ角より大きい第2のねじれ角については、例えば、第1のねじれ角がゼロ位置である場合、例えば、第1の接触領域とは異なる第2の接触領域、及び/又は第1の摩擦ゾーンとは異なる、第2のねじれ角に関連付けられた第2の摩擦ゾーンが設けられる。第1の接触領域及び第2の接触領域、並びに/又は第1の摩擦ゾーン及び第2の摩擦ゾーンは、各々、それらの直径という点で互いに異なる。ここでも、2つの接触領域の異なる直径は、(傾きの結果として)エネルギー貯蔵要素上の異なる接触につながり、摩擦ゾーンの異なる直径は、異なる摩擦半径又は摩擦直径につながり、したがって、異なる最大伝達可能摩擦トルク(ほぼ直径に比例)に対して、同じ軸力が想定されることが指摘されるべきである。
ここで、摩擦ディスクのうちの少なくとも1つの場合には、軸力が伝達されるとき、存在するねじれ角に依存して2つの異なる距離が形成されることが本明細書で提案されている。異なる距離の結果、存在するねじれ角に依存して、異なる予張力もエネルギー貯蔵要素上に生成され、これにより、より大きい有効軸力及び/又は摩擦ディスクのより大きい変形が生じ、例えば、摩擦ゾーンの有効区域の増加が達成される。例えば、これは、異なる直径上に配置される摩擦ゾーンが互いに重なり合うことを意味する。一実施形態では、第1の摩擦ゾーン及び第2の摩擦ゾーンは、互いに同一であることに留意されたい。別の実施形態では、第1の接触領域及び第2の接触領域は、互いに同一である。同一の接触領域又は摩擦ゾーンは、同一の(有効)直径を有する。好ましい実施形態では、それぞれの摩擦ゾーンは、それぞれの入力ディスクの対応する反摩擦面に対して径方向に傾斜しており、本明細書で規定される軸方向距離は、摩擦ゾーンの最高高度とそれぞれの摩擦ディスクの接触領域との間で規定される。また、この軸方向距離は、摩擦ディスクの緩和された位置又は形状で規定され、摩擦ディスクの変形によるそれぞれの入力ディスク及びエネルギー貯蔵要素を用いた力の導入によって存在しないか、又はねじれ角に依存しないことに留意されたい。
摩擦装置の有利な実施形態では、第1の摩擦ゾーン及び第2の摩擦ゾーンが円周方向及び径方向にランプ状に互いに合流することも提案されている。
この実施形態では、(回転の方向における)ランプ比に加えて、エネルギー貯蔵要素の得られた傾きを使用して、エネルギー貯蔵要素(例えば、ディスクばね)から別の接触領域への力伝達を摩擦ディスクに移行し、及び/又はより低いトルク勾配とは異なる直径の別の摩擦ゾーンが入力ディスクと摩擦結合するための(直接的又は間接的な)接触を追加的又は代替的にもたらすように、摩擦ディスクへの力の導入を変化させる。一実施形態では、緩やかなランプ状の移行部が、異なる接触領域及び/又は異なる摩擦ゾーンの間に形成され、このランプ状の移行部は、回転の方向に位置合わせされるエネルギー貯蔵要素の軸方向予張力のためのランプ状の並進とは対照的に、径方向に向きを定められる。したがって、これら2つのランプ部は、互いに重ね合わされる。そのような滑らかな移行部は、分応力の点、及び(したがって、回避又は少なくとも低減された)ノイズ誘導の点で利点を有する。
摩擦装置の有利な実施形態では、第1の接触領域及び第2の接触領域が、互いに異なる高さでエネルギー貯蔵要素に面する関連する摩擦ディスクの表面から突出しており、接触領域のうちの少なくとも1つが、好ましくは、ドーム形状であるように形成されることも提案されている。
2つの接触領域が、互いに異なる高さを有する2つの異なる直径で突出することが本明細書で提案されている。これは、エネルギー貯蔵要素と摩擦ディスクとの間の軸方向距離が異なり、及び/又は接触領域の異なる直径の区域において摩擦ディスクの軸方向厚さが異なることを意味する。摩擦ディスクの軸方向厚さが異なる場合には、これは、より高い高さを有する接触領域が、より低い高さを有する他の接触領域が形成される区域よりも摩擦プレートが薄い摩擦プレートの一部分に形成されることを意味する。好ましい実施形態では、摩擦ディスクはより高い接触領域でより薄く、より高い接触領域はエネルギー貯蔵要素に軸方向に近づくように配置される。好ましい実施形態では、径方向内側の接触領域は、より高い高さで設計される。
有利な実施形態では、接触領域のうちの少なくとも1つは、尖った形状に形成され、その結果、使用可能移動範囲にわたるエネルギー貯蔵要素の傾きにもかかわらず接触線が少なくともほぼ形成される。一実施形態では、接触領域は、円周方向の閉じたリング又は個々の突起として形成され、それぞれの接触領域は、好ましくは、回転軸に対して規定された直径上に配置される。
摩擦装置の有利な実施形態では、入力ディスクは、全体弾力によって使用可能移動範囲が1.5~3倍に増加するような、所定の全体軸方向弾力を有することが更に提案されている。
本明細書では、入力ディスクが、所定の全体軸方向弾力を有し、この全体弾力が、使用可能移動範囲が1.5[1.5]倍~3[3]倍に増加するように設定されることがここで提案されている。したがって、エネルギー貯蔵要素、好ましくはディスクばねの使用可能移動範囲は、この直列結合の結果として拡大される。総弾力は、入力ディスクについてのばね特性曲線である。入力ディスクは相互結合されており、いくつかの状況では、結合部が全体弾力の要因となり得るが、好ましくは、結合部の部分弾力は、入力ディスク自体の弾力と比較して小さいかごくわずかであり、すなわち、比較すると、設計では剛性が高いことに留意されたい。
それぞれの入力ディスクは、好ましくは、全体弾力に寄与する接合部の数が可能な限り少なくなるように、一体的に形成される。移動力図において、全体弾力(すなわち、ばね特性曲線)は、全体弾力の最大限に剛性の実施形態(すなわち、非常に剛性の入力ディスク)では、全体弾力がエネルギー貯蔵要素の使用可能移動範囲を50%[50パーセント](すなわち、追加的に)拡大し、その結果、したがって、最小使用可能移動範囲がエネルギー貯蔵要素の使用可能移動範囲の1.5倍になるようなものである。最大の柔軟な全体弾力(すなわち、少なくとも非常に柔軟な入力ディスク)の場合、エネルギー貯蔵要素の使用可能移動範囲が(追加的に)2倍になり、その結果、最大使用可能移動範囲がエネルギー貯蔵要素の使用可能移動範囲の3倍になる。好ましい実施形態では、全体弾力は、直線、又は要求された有効範囲内で(ほぼ)直線である。入力ディスクの全体弾力とエネルギー貯蔵要素のばね特性曲線との重ね合わせでは、最小使用可能力と最大使用可能力との間にかなり長い使用可能移動範囲があり、これは、設計に従って対応する摩擦的に伝達可能なトルクを達成する摩擦装置によって要求される。
軸力はエネルギー貯蔵要素の力から生じ、大きさ及び方向がほぼ同一であることが指摘されるべきである。
摩擦装置内に存在する直径又は摩擦ゾーンの総面積の平均摩擦直径に対する全体弾力の規定は、回転軸に関連していることが指摘されるべきである。
摩擦装置の有利な実施形態では、最大使用可能力の最小使用可能力に対する比が1.5より大きい又は2より大きいことも提案されている。
最小使用可能力で除算したその最大使用可能力が1.5[1.5]より大きい又は2[2]より大きくなるように、エネルギー貯蔵要素を動作させることが本明細書で提案されている。どちらの実施形態が有利であるかは、設置状況又は仕様に依存する。どちらの場合にも、エネルギー貯蔵要素についての全体弾力とばね特性曲線との直列結合から生じる全体特性曲線の、ばね特性曲線に対する比は、上で明記されるように1.5対3であり、そのため、これに依存するようには設計されていないことに留意されたい。
1.5[1.5]より大きく2[2]以下の、最大使用可能力[分子]の最小使用可能力[分母]に対する比を有する全体特性曲線の一実施形態では、好ましくは、極小値から始まる(エネルギー貯蔵要素の平坦部分の右側までの)移動範囲のみが使用される。
2[2]より大きい、最大使用可能力[分子]の最小使用可能力[分母]に対する比を有する全体特性曲線の実施形態では、移動範囲は、好ましくは、平坦部分の左側及び右側の両方まで使用される。好ましい実施形態では、平坦部分は、最小使用可能力と最大使用可能力との間のほぼ中央又は正確に中央に配置される。
摩擦装置の有利な実施形態では、入力ディスクのうちの少なくとも1つが、セクターブレークアウト、及びセクターブレークアウト間の径方向ウェブを有し、
対応する摩擦ディスクの摩擦ゾーンのための反摩擦面が、径方向ウェブによって形成され、
径方向ウェブが、所定の全体弾力の主な部分が形成されるウェブ弾力を有し、
好ましくは、ウェブ弾力が、対応する摩擦ゾーンの有効当接直径に依存して可変であることも提案されている。
ここで、入力ディスクの少なくとも1つがセクターブレークアウトを有し、かつセクターブレークアウト間に残り、規定されたウェブ弾力を有する径方向ウェブを有することで、全体弾力がかなり達成されることが本明細書で提案されている。このウェブ弾力は、ウェブの長さ、並びに径方向ウェブの幅及び厚さに依存する。更に、ウェブ弾力は、リブ又はフランジ付き縁部に依存する。したがって、Web弾力を設定する際に、相当な自由度がある。一実施形態では、それぞれの他の入力ディスクは、セクターブレークアウトなしで連続的に形成され、これは、セクターブレークアウトを有する入力ディスクと比較して高い軸方向剛性、及び/又はセクターブレークアウトを有する入力ディスクと比較して内周と外周との間に高いトルク剛性があることを意味する。
有利な実施形態では、ウェブ弾力は、摩擦ディスクの対応する摩擦ゾーンの効果的に適用された直径にわたって変化させることができるように設定される。例えば、摩擦ディスクの弾力の変化に対応するウェブ弾力の変化は、上述されるように、直径オフセットの関数として調整され、その結果、関連する摩擦ディスクの弾力と併せた入力ディスクの全体弾力が、(ほとんど)直線のばね特性曲線を生じさせる。これは、構造全体の制御性に関して有利であるが、そのような摩擦装置の動作にとって有利である必要はない。
摩擦装置の有利な実施形態では、摩擦ディスクが、各々、回転の方向に有効である摩擦ディスクのサスペンションを介してトルクが伝達するように
-出力側へのトルク伝達結合のために設定される別個の結合要素を有し、かつ/又は
-互いに結合されていることも提案されている。
すでに上述されたように、摩擦ディスクとエネルギー貯蔵要素との間の相対運動は、好ましくは、阻止されるか、小さく保たれる。摩擦ディスクが互いに固定され、したがって、別個の接続要素、例えばシャフト若しくはハブ要素を有する対応するサスペンションを介してエネルギー貯蔵要素に固定され、かつ/又は摩擦ディスクがサスペンションを介して互いに結合されることが本明細書で提案されている。そのようなサスペンションは、例えば、径方向内向き又は径方向外向きを指すタブであり、摩擦ディスクを互いに結合するためのサスペンションが、好ましくは、エネルギー貯蔵要素の径方向外側又は径方向内側の軸方向拡大部を形成する。
摩擦装置の有利な実施形態では、エネルギー貯蔵要素が、回転の方向に有効であるエネルギー貯蔵要素のサスペンションを介して摩擦ディスクのうちの1つにトルクが伝達するように結合されることも提案されている。
エネルギー貯蔵要素と摩擦ディスクとの間のほとんどない又は全くない相対運動の上記の目標を達成するために、エネルギー貯蔵要素上にサスペンションが設けられ、このエネルギー貯蔵要素が、摩擦ディスクのうちの少なくとも1つに結合され、その結果、回転の方向における相対移動が阻止されることが本明細書で提案されている。これらのアタッチメントはまた、例えば、軸方向拡大部の有無にかかわらず、径方向外向き又は径方向内向きに方向付けされたタブとして設計される。タブが摩擦ディスク上若しくはエネルギー貯蔵要素上に設けられるか、又は対応する凹部が摩擦ディスク若しくはエネルギー貯蔵要素上に設けられるかどうかは、関係ない。
更なる態様によれば、ドライブトレインのためのねじり振動ダンパーであって、
上記の説明による実施形態による入力要素及び出力要素、並びに摩擦装置を備え、
入力要素が、散逸的に減衰されてトルクが伝達するように摩擦装置によって出力要素に結合され、
ねじり振動ダンパーが、好ましくは、振り子ロッカーダンパーとして使用される、ねじり振動ダンパーが提案されている。
ねじり振動ダンパーは先行技術から知られており、例えば、内燃機関及びエンジン(例えば、自動車の分野における)を含むハイブリッド用途で幅広く使用されており、内燃機関の回転ムラが、ねじり振動ダンパー及びドライブトレインからの過大なトルクをフィルタリングするトルクリミッタによって動作中に低減されて、重大な共鳴駆動条件の事象においてドライブトレインを損傷から保護する。いくつかの用途については、少なくとも1つの摩擦装置によってヒステリシス特性を提供し、これによって、ねじり振動ダンパーの応答挙動が遅延又は調節されることが望ましい。代替的に、摩擦装置は、ねじり振動ダンパーの上流又は下流に結合され、ねじり振動ダンパーが好ましくは(ほとんど)散逸なく働き、散逸的な減衰のための摩擦装置が(ねじれ角を介して)規定されたトルク範囲で働く。
いわゆる振り子ロッカーダンパーは、ねじり振動ダンパーの特別な実施形態として先行技術から知られている。例えば、ドライブトレイン内の回転シャフト又は回転シャフトシステムの剛性を調節する概念が、DE102019/121204(A1)及びDE102019/121205(A1)によって知られている。これらの振り子ロッカーダンパーは、入力側と出力側とを有しており、これらの入力側と出力側とは、トルクを伝達する様態で互いに(両方向に)結合されている。複数のロッカー要素(ロッカーとも称される)及び複数のばね要素が介在される。ロッカー要素は、入力側及び/又は出力側の少なくとも1つの転動要素によって相対的に変位可能な様態で支持されている。転動要素は、それぞれの伝達トラックと相補的なカウンタトラックとの間で転動することができるように、ばね要素によってクランプされている。入力側と出力側との間の相対なねじれ角が、この振り子ロッカーダンパーによって、ばね要素のばね撓みに変換される。ランプギアを形成する伝達トラック及び相補的なカウンタトラックによって、伝達比を調整することができ、これにより、振り子ロッカーダンパーの剛性を調整することができる。本明細書では、伝達比が一定である必要はないが、入力側から出力側へのねじれ角を介してランプギアの勾配を可変的に調整することができることも有利である。他の実施形態と比較したそのような振り子ロッカーダンパーの更なる利点は、振り子ロッカーダンパーが、特にゼロ交差において、ヒステリシス特性を(ほとんど)有さないことである。
本明細書で提案される摩擦装置の場合、ねじり振動ダンパー又はドライブトレインのねじり柔軟性を設定するための摩擦トルク特性曲線の十分な一定性を、所望の耐用年数にわたって達成することができ、このための追加の設置スペース又は追加の構成要素を必要としない。更に、そのような摩擦装置は、好ましくは、従来の摩擦装置のための代替品として、従来のねじり振動ダンパーと組み合わせることができる。加えて、構築コスト及び構成要素コストは、好ましくは、従来の摩擦装置の場合と同じか、又は更にはそれよりも低い。
更なる態様によれば、ドライブトレインが提案され、少なくとも以下の構成要素:
-機械シャフトを有する少なくとも1つのエンジンと、
-少なくとも1つの機械シャフトのトルクを少なくとも1つの消費部に伝達するためのギアと、
-上記の説明による実施形態によるねじり振動ダンパーと、を有し、少なくとも1つのエンジン及び少なくとも1つの消費部が、ねじり振動に対して減衰されるように、ねじり振動ダンパーによってトルクが伝達するように結合されている。
ドライブトレインは、エンジン、例えば内燃機関又は電気機関によって提供されたトルクを伝達するように設計されており、その出力シャフトを介して少なくとも1つの消費部に送達される。自動車での用途における例示的な消費部は、自動車の推進のための少なくとも1つの駆動輪である。一実施形態では、複数のエンジンが、例えば、ハイブリッドドライブトレイン、内燃機関、及び少なくとも1つのエンジン、例えばモータジェネレータ内に設けられる。ドライブトレイン内にトルクリミッタを使用することにより、エンジン及び/又はエンジンの他の構成要素は、トルクピーク又はトルクショックの結果としての損傷から保護される。
本明細書で提案されるドライブトレインの場合、本明細書に記載されるような摩擦装置を有するねじり振動ダンパー(好ましくは、ロッカーダンパー)と併せて、ドライブトレインのねじり柔軟性を設定するための摩擦トルク特性曲線の十分な一定性を、所望の耐用年数にわたって達成することができ、このための追加の設置スペース又は追加の構成要素を必要としない。更に、そのような摩擦装置は、好ましくは、従来の摩擦装置のための代替品として、従来のねじり振動ダンパーと組み合わせることができる。加えて、構築コスト及び構成要素コストは、好ましくは、摩擦装置を有する従来のねじり振動ダンパーの場合と同じか、又は更にはそれよりも低い。
更なる態様によれば、自動車であって、自動車の推進のために、上記の説明による実施形態によるパワートレインによって駆動することができる、少なくとも1つの駆動輪を有する自動車が提案されている。
現在のほとんどの自動車は前輪駆動を有し、時にはエンジン、例えば内燃機関及び/又は電気機関を、運転室の前で主移動方向(長手軸)に対して横手方向に配置する。そのような配置では径方向の設置スペースが特に小さく、したがって、小さいサイズの構成要素を有するドライブトレインを使用することが特に有利である。モータ駆動二輪車におけるドライブトレインの使用も同様であり、同じ設置スペースを有する以前から知られている二輪車と比較して、ますます高い性能が要求される。ドライブトレインのハイブリッド化に伴い、この問題は、後車軸の配置でも深刻化し、本明細書でも駆動機械の長手配置及び横手配置の両方で深刻化している。
本明細書に記載されるようなドライブトレインを有する本明細書で提案される自動車の場合、ドライブトレインのねじり柔軟性を設定するための摩擦トルク特性曲線の十分な一定性を、所望の耐用年数にわたって達成することができ、追加の設置スペース又は追加の構成要素を必要としない。構築コスト及び構成要素コストは、好ましくは、従来のドライブトレインの場合と同じか、又は更にはそれよりも低い。
乗用車は、例えば、サイズ、価格、重量、及び性能に応じて車両カテゴリーに割り当てられ、この定義は、市場のニーズに基づいて絶えず変更される。米国市場では、小型車及びマイクロカーのカテゴリーの車両は、欧州分類に従ってサブコンパクトカーのカテゴリーに割り当てられるが、英国市場では、それぞれ、スーパーミニカー及びシティカーのカテゴリーに対応している。マイクロカーカテゴリーの例は、フォルクスワーゲンのup!又はルノーのトゥインゴである。小型車カテゴリーの例は、アルファロメオのミト、フォルクスワーゲンのポロ、フォードのKa+又はルノーのクリオである。既知のハイブリッド車両は、BMW330e又はToyota Yaris Hybridがある。既知のマイルドハイブリッドは、例えば、Audi A6 50 TFSI e又はBMW X2 xDrive25eがある。
上記に記載された発明は、好ましい実施形態を示す添付図面を参照して重要な技術的背景に対して以下に詳細に説明される。本発明は、純粋に概略的な図面を用いて決して制限されないが、図面は、寸法的に正確ではなく、比率を定義するには好適ではないことに留意されたい。
摩擦装置の分解図を示す。 正面図において、図1による第1の摩擦ディスクを示す。 図2による断面図A-Aにおいて、第1の摩擦ディスクを示す。 摩擦装置のばね剛性の移動力図を示す。 更なる実施形態における摩擦装置のばね剛性の移動力図を示す。 ドライブトレインを有する自動車を示す。
図1は、分解図において、摩擦装置1を示しており、構成要素が中心回転軸2に沿って互いに対して軸方向にオフセットされて示されている。入力側4は、第1の入力ディスク5(示されるように前方左側)及び第2の入力ディスク6(示されるように後方右側)によって形成され、これらは、本明細書では、複数のリベット60によって(純粋に任意選択で)トルクが伝達するように互いに結合されている。出力側7は、軸方向中央に示されており、エネルギー貯蔵要素8(本明細書では、ディスクばね)及び2つの摩擦ディスク9、10を含む。ディスクばね8は、第1の摩擦ディスク9(ディスクばね8の前方の左側に示されるように)と第2の摩擦ディスク10(ディスクばね8の後方の右側に示されるように)との間に配置される。ディスクばね8は、本明細書では、対応するサスペンション44、45、46、47を介して、摩擦ディスク9、10に対して回転可能に固定され、これらのうち、(第1の摩擦ディスク9の)第1のサスペンション44及び(第2の摩擦ディスク10の)第2のサスペンション45及び(ディスクばね8の)第3のサスペンション46は、相互的に回転するように固定され、結合要素(本明細書では図示せず)の外歯と間接的に相互作用する。純粋に任意選択で、第4のアタッチメント47は、ディスクばね8の外側に径方向に形成され、相対的な回転固定及び/又は正しい事前組み立てのために、第2の摩擦ディスク10の対応する凹部61内に収容される。したがって、入力側4と出力側7との間の相対的なひねり角は、入力ディスク5、6の摩擦ディスク9、10に対する相対的なひねりにつながり、ディスクばね8が摩擦ディスク9、10によって、又は上記結合要素を介して直接運ばれる。
ディスクばね8は、構造的に、すなわち、対応する軸方向に隔置された入力ディスク5、6、及び摩擦ディスク9、10の(有効な)軸方向深さによって、予張力がかけられる。ディスクばね8は、第2の摩擦ディスク10の第3の接触領域13上に支持されて、第3の軸力19を導入し、第2の摩擦ディスク10は、この第3の軸力19を伝達して、その第3の摩擦ゾーン16(本明細書では、隠れている)を介して摩擦トルクを第2の反摩擦面43に生成する(以下と比較されたい)。第1の軸力17及び(本明細書では、より大きい)第2の軸力18は、ディスクばね8によって、第1の摩擦ディスク9の2つの(本明細書では、被覆された)接触領域11、12のうちの1つに伝達され、伝達されたその第1の摩擦ゾーン14若しくはその第2の摩擦ゾーン15を介して第1の摩擦ディスク9によって、第1の入力ディスク5の第1の反摩擦面42(以下を参照されたい)に伝達される。
第2の入力ディスク6は、第2の摩擦ディスク10の(本明細書では、被覆された)第3の摩擦ゾーン16と相互作用する(純粋に任意選択で、閉じた)第2の反摩擦面43を有する。第1の入力ディスク5は、複数の径方向ウェブ41によって形成されるそのような第1の反摩擦面42を有する。径方向ウェブ41は、40セクターブレークアウト間に形成される。代替的な実施形態では、第1の反摩擦面42は、第1の入力ディスク5の軸方向に突出する径方向セグメントによって形成され、この形状は、示される径方向ウェブ41に対応する。径方向ウェブ41の形状及び範囲は、第1の摩擦ディスク9又はその2つの摩擦ゾーン14、15の相補的な形状、及びランプトランスミッションが形成される回転の方向におけるランプ状の移行部に依存する。この実施形態では、ねじれ角を軸方向ストロークに変換するランプトランスミッションは、第1の入力ディスク5と第1の摩擦ディスク9との間に単独で形成されることが指摘されるべきである。代替的に、そのようなランプ比は、第2の入力ディスク6と第2の摩擦ディスク10との間に単独で又は追加的に形成される。これについては、図2に示される第1の摩擦ディスク9を参照して詳細に記載される。
第2の入力ディスク6の場合には、第1のねじれ角20及び第2のねじれ角21が示され、これらはゼロ位置から始まる(最大)限界角として理解される。この点において、第1のねじれ角20の区域では、第1の摩擦ディスク9の第1の摩擦ゾーン14は、第1の入力ディスク5の第1の反摩擦面42と摩擦接触しており、(第1のねじれ角ねじれ20に隣接する)第2のねじれ角21の区域では、第1の摩擦ディスク9の第2の摩擦ゾーン15は、第1の入力ディスク5の第1の反摩擦面42と摩擦接触している。
図2は、第1の入力ディスク5に面する側の正面図において、図1による第1の摩擦ディスク9を示している。第1の摩擦ゾーン14が第2の摩擦ゾーン15よりも軸方向に低くなるように配置され、ランプ状の移行部が回転の方向で摩擦ゾーン14、15間に形成されていることが、第1の摩擦ディスク9の表面における半径投影を特定する線から明確に分かる。本明細書では有利な実施形態が示されており、回転の方向のランプ状移行部が径方向のランプ傾斜によって重ね合わされる。これは、図3に関して以下でより詳細に記載される。図3の断面図A-Aがここに表示される。この切断部はランプ状の移行部を通過しており、その結果、第1の摩擦ゾーン14は内側で径方向に切断され、第2の摩擦ゾーン15は外側で径方向に切断されている。
図3では、第1の摩擦ディスク9が図2の断面図A-Aにおいて示されている。本明細書では、ディスクばね8に面する表面35(図1と比較されたい)が左側及び図2に示される第1の入力ディスク5に面する側にあり、第1の摩擦ディスク9が右側に示されている。断面A-Aは、第1の摩擦ゾーン14から第2の摩擦ゾーン15までのランプ状の移行部を通過している。
第1の摩擦ディスク9のディスクばね側表面35は、この実施形態では(純粋に任意選択で)第1の(ディスクばね側)直径27にある第1の接触領域11、及び更に第2の(ディスクばね側)直径29にある径方向外向きの第2の接触領域12を備える。その負荷に依存して、ディスクばね8は、第1の軸力17を伝達するための第1の接触領域11及び/又は第2の軸力18を伝達するための第2の接触領域12と接触している。例えば、第1のねじれ角20(の範囲)の終わりまでは、第1の接触領域11のみがディスクばね8と接触し、第2のねじれ角21(の範囲)の始まりからは、第2の接触領域12のみがディスクばね8と接触している。一実施形態では、第1のねじり角20から第2のねじり角21への移行中、ディスクばね8は、第1の摩擦ディスク9の2つの接触領域11、12と接触している。この状況は、例えば、ディスクばね8が平坦部分62にあるときに与えられる。
一実施形態によれば、ディスクばね8は、ディスクばね8の径方向外縁部が第2の摩擦ディスク10の第3の接触領域13(図1と比較されたい)と力伝達接触するように、平坦部分62まで弛緩位置又は予張力がかけられた位置で留められ、第1の摩擦ディスク9の第1の接触領域11を有するディスクばね8の径方向内縁部と力伝達接触している。この実施形態によれば、ディスクばね8は、ディスクばね8の径方向内縁部が第2の摩擦ディスク10の第3の接触領域13(図1と比較)と力伝達接触するように、平坦部分62を越えて張力がかけられた位置で留められ、ディスクばね8の径方向外縁部とともに、第1の摩擦ディスク9の第2の接触領域11と力伝達接触している。第1の接触領域11に関連付けられた第1の摩擦ゾーン14は、好ましくは、内側で径方向に配置され、第2の接触領域12に関連付けられた第2の摩擦ゾーン15は、好ましくは、外側で径方向に配置される。
入力ディスクの側の第1の直径28は、本明細書では例証的に内縁部上に規定されているが、平均摩擦ゾーン直径として見た場合、更に外側で径方向にある必要がある。入力ディスクの側の第2の直径30は、本明細書では例証的に外縁部上に規定されているが、平均摩擦ゾーン直径として見た場合、更に内側で径方向にある必要がある。これに対して、一実施形態では、第2の接触領域12及び第2の摩擦ゾーン15における第2の直径オフセット32は、第1の接触領域11及び第1の摩擦ゾーン14における第1の直径オフセット31よりも大きい。しかしながら、直径オフセット31、32は、好ましくは、各々の場合において、入力ディスクの側の示される直径28、30上、すなわち、径方向外側の摩擦ゾーン15の外縁部及び径方向内側の摩擦ゾーン14の内縁部上に規定される。
本明細書に示される実施形態では(純粋に任意選択で)、第1の接触領域11と、第1の摩擦ゾーン14又は第1の摩擦ゾーン14の内縁部との間の第1の距離33は、第2の接触領域12と、第2の摩擦ゾーン15又は第2の摩擦ゾーン15の外縁部との間の第2の距離34と等しくない。加えて、第1の接触領域11の第1の高さ36は、第2の接触領域12の第2の高さ37よりも高く、その結果、高さの差63が設定される。第2の距離34は、好ましくは、高さの差63よりも高い第1の距離33よりも高い。したがって、第1の摩擦ディスク9は、ディスクばね側の外周又は第2の直径29よりも内周がより薄い。したがって、第1の摩擦ディスク9の剛性は、ディスクばね8が第2の接触領域12に作用するときよりも、第1の接触領域11に作用するときにより低くなる。ディスクばね特性曲線64と第1の摩擦ディスク9の弾力との直列結合では、ディスクばね8単独の使用可能移動範囲と比較して、使用可能(総)移動範囲の拡大を生じさせる。
図4は、力軸65を縦座標とし、移動軸66を横座標として、ディスクばね特性曲線64(細い破線)及び2つの全体弾力22、23(連続的な直線)、並びに重ね合わせから生じる全体特性曲線67、68(ディスクばね特性曲線64よりも粗い平坦な破線)がプロットされている移動力図を示す。ディスクばね特性曲線64は、平坦部分62の左側及び右側で逆向きの放物線状に形成されており、ディスクばね力の極大値69が平坦部分62の前に到達し、極小値70が平坦部分62の後に到達している。したがって、力の安定域は、ディスクばね特性曲線64のセクションの周りの平坦部分62のほぼ周りに形成される。
最小使用可能力38と最大使用可能力39との間の使用可能移動範囲24、25、26は、本明細書では、最小使用可能力38がディスクばね特性曲線64(平坦部分62の右側まで)の極小値70に配置されるように(設置位置の結果として)規定される。
全体弾力22、23は、移動力図において、(理想的には一定の)傾斜度、具体的には最小全体弾力22(剛性)及び最大全体弾力23で示されている。直列結合では、これにより、ダイアフラムばね特性曲線64と比較して、最小全体弾力22についてはわずかに平坦な(最小)全体特性曲線67が生じ、最大全体弾力23についてはかなり平坦な(最大)全体特性曲線68が生じる。極大値69及び極小値70の大きさは変化しないままであることに留意されたい。本明細書では、全体特性曲線67、68の放物線状セクションの増加は、ディスクばね特性曲線64の場合よりもかなり平坦である。全体特性曲線67、68のこの実施形態は、最大使用可能力39[分子]の最小使用可能力38[分母]に対する比が1.5[1.5]より大きい場合に特に有利であり、(すでに上述されたように)極小値70(平坦部分62の右側)から始まる移動範囲24、25、26のみが使用される。
図5は、図4と同様の移動力図を示しており、この程度まで、一般性を排除することなくそこの説明を参照する。本明細書でも、最小使用可能力38と最大使用可能力39との間の使用可能移動範囲24、25、26は、図4に示されるように、最小使用可能力38が依然としてディスクばね特性曲線64(平坦部分62の左側まで)の極大値69の前(すなわち、その左側)に配置され、最大使用可能力39がディスクばね特性曲線64の(平坦部分62の右側まで)の極小値70の後ろ(すなわち、その右側)に配置されるように、(設置位置の結果として)規定される。一般性を排除することなく、全体弾力22、23は、純粋に明確にするために図4に示される実施形態におけるものと同一であり、全体特性曲線67、68に対するディスクばね特性曲線64の変化についても同じ結果を有する。
全体特性曲線67、68のこの実施形態は、最大使用可能力39[分子]の最小使用可能力38[分母]に対する比が2[2]より大きい場合に特に有利であり、本明細書では、(すでに上述されたように)移動範囲24、25、26は、平坦部分62の左側及び右側に使用され、完全に任意選択で、平坦部分62は、最小使用可能力38と最大使用可能力39との間のほぼ中央に又は正確に中央に配置される。
図6は、概略上面図において、ドライブトレイン48を有する自動車59を示している。自動車59は、長手軸71及びエンジン軸72を有し、エンジン軸72(完全に任意選択で)は、本明細書では運転室73の前方で横手方向に配置される。ドライブトレイン48は、第1のエンジン52を備え、これは、好ましくは、第1の機械シャフト54(次いで、例えば、内燃機関シャフト54)、ロータシャフト55を有する第2の(好ましくは、電気)駆動機械53(本明細書では、いわゆるハイブリッドモジュールとして設計される)、及びトランスミッション56(本明細書では、例えば、ベルトトランスミッション[CVT:連続可変トランスミッション])を有する内燃機関52として設計される。内燃機関シャフト54は、トルクリミッタによってロータシャフト55にトルクが伝達するように結合される。ロータシャフト55は、順次、トランスミッション56、並びに左駆動輪57及び右駆動輪58を有するトランスミッション56にトルクが伝達するように結合されている。両方のエンジン52、53によって、又はそれらの機械シャフト54、55を介して、ドライブトレイン48のための(牽引)トルクを同時に又は異なる時点で出力することができる。
したがって、駆動輪57、58は、駆動機械52、53によって(好ましくは可変の)トランスミッションを供給することができる。しかしながら、トルクはまた、例えばエンジンブレーキのために内燃機関52によって、かつブレーキエネルギーの回生のために電気機械53によって吸収することができる。入力要素49、出力要素50、及び摩擦装置1(図示せず)を備えるねじり振動ダンパー3(本明細書では、例えばロッカーダンパー51として具体化される)によって、電気駆動機械53(内燃機関側)は、システム関連の回転ムラが滑らかにされるため、これらから保護される。入力要素49は、例えばフランジディスクであり、出力要素50は、例えば別のフランジディスクである。この場合、ねじり振動ダンパー3と摩擦装置1との直列結合は、設置スペースの点でほとんど中立となるように設計され、加えて、異なる減衰特性は、トルクレベルに依存して設定され、一方では、振り子ロッカーダンパー51においてほとんど散逸がなく、他方では、摩擦装置1によって、得られるねじれ角20、21に散逸的に依存する。したがって、例えば、ねじり振動ダンパー3の所望の(可変)ヒステリシス特性が設定される。
本明細書で提案される摩擦装置の場合、追加の設置スペース又は追加の構成要素を必要とせずに、使用可能移動範囲が拡大される。
1 摩擦装置
2 回転軸
3 ねじり振動ダンパー
4 入力側
5 第1の入力ディスク
6 第2の入力ディスク
7 出力側
8 エネルギー貯蔵要素
9 第1の摩擦ディスク
10 第2の摩擦ディスク
11 第1の接触領域
12 第2の接触領域
13 第3の接触領域
14 第1の摩擦ゾーン
15 第2の摩擦ゾーン
16 第3の摩擦ゾーン
17 第1の軸力
18 第2の軸力
19 第3の軸力
20 第1のねじれ角
21 第2のねじれ角
22 最小全体弾力
23 最大全体弾力
24 使用可能移動範囲(ディスクばね)
25 最小使用可能移動範囲
26 最大使用可能移動範囲
27 第1のディスクばね側直径
28 第1の入力ディスク側直径
29 第2のディスクばね側直径
30 第2の入力ディスク側直径
31 第1の直径オフセット
32 第2の直径オフセット
33 第1の距離
34 第2の距離
35 第1の摩擦ディスクの表面
36 第1の高さ
37 第2の高さ
38 最小使用可能力
39 最大使用可能力
40 セクターブレークアウト
41 径方向バー
42 第1の反摩擦面
43 第2の反摩擦面
44 第1のサスペンション
45 第2のサスペンション
46 第3のサスペンション
47 第4のサスペンション
48 ドライブトレイン
49 入力要素
50 出力要素
51 振り子ロッカーダンパー
52 内燃機関
53 電気駆動機械
54 内燃機関シャフト
55 ロータシャフト
56 トランスミッション
57 左駆動輪
58 右駆動輪
59 自動車
60 リベット
61 凹部
62 平坦部分
63 高さの差
64 ディスクばね特性曲線
65 力軸
66 移動軸
67 最小全体特性曲線
68 最大全体特性曲線
69 極大値
70 極小値
71 長手軸
72 エンジン軸
73 運転室

Claims (10)

  1. ねじり振動ダンパー(3)のための回転軸(2)を有する摩擦装置(1)であって、少なくとも以下の構成要素:
    -第1の入力ディスク(5)を有し、かつ第2の入力ディスク(6)を有し、前記第1の入力ディスク(5)及び前記第2の入力ディスク(6)は、互いに結合されている、入力側(4)と、
    -エネルギー貯蔵要素(8)、第1の摩擦ディスク(9)、及び第2の摩擦ディスク(10)を有する出力側(7)と、を備え、
    前記エネルギー貯蔵要素(8)が、前記摩擦ディスク(9、10)間に軸方向に配置され、前記摩擦ディスク(9、10)が、前記エネルギー貯蔵要素の側に複数の接触領域(11、12、13)、及び前記入力ディスクの側に複数の摩擦ゾーン(14、15、16)を有し、
    トルクが、前記エネルギー貯蔵要素(8)が軸力(17、18、19)を加えるために予張力がかけられていることで、前記入力側(4)と前記出力側(7)との間の摩擦によって伝達可能であり、この軸力(17、18、19)が、
    -各々の場合において、前記それぞれの摩擦ディスク(9、10)上の前記エネルギー貯蔵要素(8)の前記接触領域(11、12、13)のうちの少なくとも1つ、及び
    -各々の場合において、前記それぞれの対応する入力ディスク(5、6)上の前記摩擦ディスク(9、10)の前記摩擦ゾーン(14、15、16)のうちの少なくとも1つ、を介して伝導され、
    前記回転軸(2)を中心とした相対的なねじれ角(20、21)が、トルク勾配の結果として前記出力側(7)と前記入力側(4)との間でもたらされ、前記適用されたねじれ角(20、21):
    -軸力(17、18、19)の量、並びに
    -前記軸力(17、18、19)が伝導される前記接触領域(11、12、13)及び/又は前記摩擦ゾーン(14、15、16)、に依存し、
    接触領域のうちの第1の接触領域(11)及び摩擦ゾーンのうちの第1の摩擦ゾーン(14)が、各々、第1の直径(27、28)上に配置され、接触領域のうちの第2の接触領域(12)及び摩擦ゾーンのうちの第2の摩擦ゾーン(15)が、各々、第2の直径(29、30)上に配置され、前記第1の直径(27、28)のうちの少なくとも1つが、前記それぞれの等辺の第2の直径(29、30)とは異なり、
    前記第1の接触領域(11)と前記第1の摩擦ゾーン(14)との間の第1の軸方向距離(33)が、前記第2の接触領域(12)と前記第2の摩擦ゾーン(15)との間の第2の軸方向距離(34)とは異なることを特徴とする、摩擦装置(1)。
  2. 前記第1の摩擦ゾーン(14)及び前記第2の摩擦ゾーン(15)が、円周方向及び径方向にランプの形態で互いに合流する、請求項1に記載の摩擦装置(1)。
  3. 前記第1の接触領域(11)及び前記第2の接触領域(12)が、異なる高さ(36、37)で前記エネルギー貯蔵要素(8)に面する前記関連する摩擦ディスク(9)の表面(35)から突出しており、
    前記接触領域(11、12、13)のうちの少なくとも1つが、好ましくは、ドーム形状であるように形成されている、請求項1又は2に記載の摩擦装置(1)。
  4. 前記入力ディスク(5、6)が、前記全体弾力(22、23)によって、使用可能移動範囲(24、25、26)が1.5~3倍に増加するような、所定の全体軸方向弾力(22、23)を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の摩擦装置(1)。
  5. 最大使用可能力(39)の最小使用可能力(38)に対する比が、1.5より大きい又は2より大きい、請求項4に記載の摩擦装置(1)。
  6. 前記入力ディスク(5)のうちの少なくとも1つが、セクターブレークアウト(40)、及び前記セクターブレークアウト(40)間の径方向ウェブ(41)を有し、
    前記対応する摩擦ディスク(9)の前記摩擦ゾーン(14、15)の反摩擦面(42)が、前記径方向ウェブ(41)によって形成され、
    前記径方向ウェブ(41)が、所定の全体弾力(22、23)の主な部分が形成されるウェブ弾力を有し、
    好ましくは、前記ウェブ弾力が、前記対応する摩擦ゾーン(14、15)の有効当接直径(28、30)に依存して可変である、請求項1から5のいずれか一項に記載の摩擦装置(1)。
  7. 前記摩擦ディスク(9、10)が、各々、回転の方向に有効である前記摩擦ディスク(9、10)のサスペンション(44、45)を介してトルクが伝達するように
    -前記出力側(7)へのトルク伝達結合のために設定される別個の結合要素を有し、かつ/又は
    -互いに結合されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の摩擦装置(1)。
  8. 前記エネルギー貯蔵要素(8)が、前記回転の方向に有効である前記エネルギー貯蔵要素(8)のサスペンション(46、47)を介して前記摩擦ディスク(10)のうちの1つにトルクが伝達するように結合されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の摩擦装置(1)。
  9. 入力要素(49)及び出力要素(50)、並びに請求項1から8のいずれか一項に記載の摩擦装置(1)を有する、ドライブトレイン(48)のためのねじり振動ダンパー(3)であって、前記入力要素(49)が、散逸的に減衰されてトルクが伝達するように前記摩擦装置(1)によって前記出力要素(50)に結合され、
    前記ねじり振動ダンパー(3)が、好ましくは、振り子ロッカーダンパー(51)として設計されている、ねじり振動ダンパー(3)。
  10. ドライブトレイン(48)であって、少なくとも以下の構成要素:
    -機械シャフト(54、55)を有する少なくとも1つの駆動機械(52、53)と、
    -前記少なくとも1つの機械シャフト(54、55)のトルクを少なくとも1つの消費部(57、58)に伝達するためのトランスミッション(56)と、
    -請求項9に記載のねじり振動ダンパー(3)と、を有し、前記少なくとも1つの駆動機械(52、53)及び前記少なくとも1つの消費部(57、58)が、ねじり振動に対して減衰されるように、前記ねじり振動ダンパー(3)によってトルクが伝達するように結合されている、ドライブトレイン(48)。
JP2023557801A 2021-04-27 2022-03-21 ねじり振動ダンパーのための回転軸を有する摩擦装置 Pending JP2024510674A (ja)

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