JP2929427B2 - トルク伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の回りを回
転可能の駆動部分と相対向する出力部分との間で駆動ト
ルクを選択的に伝達するためのトルク伝達装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】トルク伝達装置は、たとえば車両製造分
野において摩擦クラッチとして知られている。このクラ
ッチは、たとえば車両のエンジンとトランスミッション
との間の動力伝達経路において、エンジンをトランスミ
ッションから選択式に切り離しトランスミッションの変
速操作を可能にするために介装するものである。この公
知のクラッチは、本質的に複数の圧縮ばね等の作用下で
互いに押圧により一体的に接合するフェーシングを備え
た２枚の摩擦ディスクを有し、その際、前記摩擦ディス
クの一方はエンジン出力軸に連結され、その他方はトラ
ンスミッション入力軸に連結される。前記ディスクは、
トランスミッションを変速操作する際に、エンジンとト
ランスミッションの同期回転状態からの切り離しを実施
するために、一方のディスクを付勢するばねの作用に抗
して引き離すことにより行われる。

【０００３】この公知のクラッチの場合、両ディスク間
の摩擦接合に基づき、特にディスクが接合し始める場
合、すなわち車両の発進時または変速機の切替操作完了
後の再接合時に、前記ディスクが相対向してスリップす
るという不可避の問題が生ずる。その際、互いに摩擦接
合するディスクのフェーシングの範囲には多量の熱が発
生し、この熱がこの公知のクラッチ装置の性能に好まし
くない影響を及ぼす可能性がある。さらに、前記クラッ
チ装置の両ディスク間の摩擦接合に際して、たとえばオ
イルまたはグリース等の油脂類によるクラッチフェーシ
ング上の汚れがあると極めて滑り易くなり、両ディスク
間に所望の摩擦特性が得られなくなる。また、前記クラ
ッチディスクは摩耗も比較的激しい。この公知のクラッ
チ装置の駆動側および出力側は、特に駆動部分と出力部
分とを連結した状態において前記駆動部分と出力部分と
の間で本質的に堅固に連結されるので、特に連結状態に
おいては本質的に駆動側と出力側とを振動絶縁すること
ができない。これは、クラッチ装置のエンジン側で発生
した振動が本質的に減衰されずにトランスミッション側
に伝達できることを意味しており、ここで該振動はクラ
ッパ・ラッセル音をトランスミッション内に生ずる可能
性がある。個々の構造部品、たとえばトランスミッショ
ンの振動励起を可能な限り低く抑えるために、クラッチ
にはトーションダンパが使用されることが多いが、これ
は価格が高く、かつ重量と質量慣性モーメントを増大さ
せてしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、本発明の
課題は、比較的簡単な構造で本質的に摩耗しないで作動
し、かつトルク伝達装置に連結した構造部分が確実かつ
完全に振動絶縁可能なトルク伝達装置を設けることであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記し
た課題は、前記第１および第２連結要素のうちの少なく
とも一方が、回転軸に対して実質的に直交する基準平面
に沿って配設された隔膜要素を有し、噛合わせによるト
ルク伝達を行うために、少なくとも一方の前記連結要素
が、第１及び第２連結要素との間で隔膜要素の円周方向
に沿って回転可能であると共に基準平面に対して交互に
軸方向に変位した一連の山及び谷を形成するための変位
手段を有しており、変位状態において、軸方向最大変位
部位が、前記隔膜要素の山及び谷を各々画成しているこ
とを特徴とするトルク伝達装置を提供することにより解
決される。

【０００６】本発明によるトルク伝達装置の上記した１
つの基本構成において、両方の連結要素間の連結噛合
は、各基準平面の１つから軸方向に平行に変位したもう
１つの基準平面に沿って配設された隔膜要素によって達
成される。すなわち、隔膜要素は交互に軸方向に変位し
て円周方向に沿って回転可能な一連の山及び谷を形成
し、連結状態においてそれぞれ一方の隔膜要素の山が他
方の隔膜要素の谷に当接または噛み合って結合する。こ
こで、駆動部分と出力部分との間の連結が堅固でなくて
も、結果として、この両部分間には、たとえばエンジン
振動等のような振動は実質的に完全に遮断される。

【０００７】両連結要素間の連結は、実質的に山部およ
び谷部を画成する少なくとも１組の軸方向最大変位部位
を介して行われるので、すなわち、両連結要素に形状噛
合が形成されるので、本発明によるトルク伝達装置の場
合では連結状態が摩擦接合によっては達成されず、この
結果、本発明によるトルク伝達装置は本質的に摩擦表面
なしで、かつこのため連結部材表面同志にスリップを生
ずることなくまた同時に摩耗することなく作動する。

【０００８】本発明のトルク伝達装置は、隔膜要素を有
する第１連結要素と、この隔膜要素に対向配置された隔
膜押圧要素を有する第２連結要素と、前記第１連結要素
に設けられた変位手段とを有し、前記変位手段が、隔膜
要素の前記山の軸方向最大変位部位が、第１連結要素と
第２連結要素とを押圧するように噛み合わせるために、
前記隔膜押圧要素を軸方向に変位可能である場合、特に
価格的に安くかつ簡単に製造することができる。すなわ
ち、その際に、隔膜押圧要素が簡単な構成の平板から製
造され、変位手段を備えた高価な隔膜要素が唯一つ使用
されるからである。隔膜押圧要素は、本質的に剛性の押
圧板等を使用することができ、前記押圧板においては、
たとえば隔膜要素の対向側に予め出力部分の軸と一体構
造とすることも可能であり、このような簡単な構成で駆
動トルクを伝達するために少なくとも１つの軸方向最大
変位部位を押圧板に噛み合わせることができる。

【０００９】隔膜押圧要素は、弾性変形可能の押圧フェ
ーシングを有している。すなわち、隔膜要素が変位手段
により変位されるとき、少なくとも１つの軸方向最大変
位部位が、弾性変形可能な押圧フェーシングを第１連結
要素の隔膜要素の山と噛み合わせるために押圧し、局部
的に弾性変形させる。すなわち、軸方向最大変位部位の
範囲では隔膜要素と弾性変形可能の押圧フェーシングと
の間で上記した場合と同様に形状噛合が生じ、かかるフ
ェーシングに回転トルクが伝達されるや否や、円周方向
に沿って少なくとも１つの軸方向最大変位部位の側部
が、回転方向に向けて該フェーシング表面を押圧する。
これにより、トルク伝達装置が設けられる連結要素間で
の摩擦連結による摩耗を防ぐことができ、ひいては長寿
命をもたらすことになる。

【００１０】１つの選択肢として、第１連結要素が、第
１隔膜要素を有し、かつ、第２連結要素が、第２隔膜要
素を有し、さらに、前記第１および第２隔膜要素が、各
々の連結要素に配設された変位手段により、他方の隔膜
要素に向けてそれぞれの山と谷とが噛み合うように変位
可能である。本発明のこの実施態様では、両連結要素の
連結状態において、その都度、双方の隔膜要素の軸方向
最大変位部位が軸方向に相互噛合され、この結果、両連
結要素間で伝達される駆動トルクは同様に円周方向に互
いに押圧する一連の山および谷の傾斜側部によって伝達
される。すなわち、この実施態様においても、形状噛合
が形成され、したがって各隔膜要素により両連結要素に
実質的に摩耗を伴わない接続が確保される。特に連結状
態において互いに噛合う両隔膜要素を使用することに基
づき、本発明のこの実施態様の場合は、トルク伝達装置
の駆動側と出力側との間で完全な振動絶縁が保証され
る。

【００１１】変位手段は、それぞれ少なくとも１つの圧
電式隔膜変位装置を備えることができる。この圧電式隔
膜変位装置により、各隔膜要素をこれに対応する基準平
面から本質的に無動力軸方向変位が可能である。

【００１２】１つの選択肢として、変位手段は、それぞ
れ少なくとも１つの電磁式隔膜変位装置を有することが
できる。電磁式隔膜変位装置の場合には、各隔膜要素と
常時直接接触する必要がない。これは一方では、各変位
手段によってもまったく振動を伝達させることがないの
で、両連結要素の振動絶縁性を一層改善させることにな
り、他方ではこの構成において本発明のトルク伝達装置
全体を特に簡単な構造にすることが可能である。

【００１３】好ましくは、変位手段は、少なくとも１つ
の電磁式隔膜変位装置を備えており、この電磁式隔膜変
位装置は、隔膜要素から軸方向に離置された少なくとも
１つのコイルと、第１のコイルと対応する隔膜要素に設
けられた相互作用要素とを有する。

【００１４】相互作用要素は、第２コイルを有すること
ができる。これは、かつ第１および第２コイルを介し流
れる電流を適切に選択することにより、相互作用要素と
第１コイルとの間に選択式に反発または吸引力の相互作
用を発生させることができる。その際、コイルに流す電
流の値を適宜選択することにより、相互作用と、それに
よる各隔膜要素の変位との変化を簡単な方法で、かつ広
い範囲で電気的に調整することができる。

【００１５】また、もう１つの選択肢として、相互作用
要素は、磁化可能材料または永久磁石材料から形成され
た部材片であることが可能である。この相互作用要素の
構成では、場合により隔膜要素に設けられるコイルに対
する電気的装置を考慮する必要がなく、また、隔膜要素
自体をこのような材料で製作することにより本発明のト
ルク伝達装置を一層簡単な構造にすることが保証され
る。

【００１６】少なくとも１つの変位手段が、連結要素の
回転軸の通過する範囲に配設されているとき、変位手段
を１つのみ設けた構成の採用が可能となり、素早くかつ
確実な動作が得られかつ省エネルギー的観点からも好ま
しい。

【００１７】さらに、もう１つの選択肢として、少なく
とも１つの変位手段は回転軸から半径方向外方に外れた
位置に配設することが可能である。また同時に、変位手
段が回転軸を中心とした円周方向に沿って複数個配置さ
れるとき、隔膜変位手段の数に対応する数の軸方向最大
変位部位を隔膜要素に設けることが保証され、これによ
り両連結要素間の形状噛合の安定性の増加が保証され
る。このように配置された変位手段により、変位手段が
その都度互いに時間的にずれて付勢または除勢されると
き、円周方向に各隔膜要素の回りで移動する少なくとも
１つの軸方向最大変位部位の形成を可能にする。その
際、少なくとも１つの軸方向最大変位部位が隔膜要素の
周囲、すなわち隔膜要素の円周方向表面上を移動する速
度は、広範囲の速度域で任意に選択することができる。

【００１８】ここで連結要素の１つに上述のような円周
方向に移動する隔膜要素の変位が作られる場合、および
他の連結要素に各隔膜要素または連結要素に対して固定
された軸方向最大変位部位が作られる場合、この固定さ
れた軸方向最大変位部位は、移動する軸方向最大変位部
位と噛合う場合、円周方向に共に連動する。すなわち、
一方の隔膜要素の１つの変位手段を選択式に制御または
励起することにより、それぞれ他方の隔膜要素に伝達さ
れる駆動トルクを発生することが可能である。すなわ
ち、本発明によるトルク伝達装置はトルク発生装置とし
ても利用することができる。したがって、本発明による
トルク伝達装置を設けることにより、たとえば内燃機関
を搭載した車両には始動装置を省くことができる。また
同時に、本発明によるトルク伝達装置は駆動装置として
も使用することができる。

【００１９】さらに、少なくとも１つの軸方向最大変位
部位を目的を定めて移動させることにより、たとえば車
両における切替操作過程で本発明によるトルク伝達装置
の入力部分と出力部分とを円滑に同期させることも可能
である。この目的のために、たとえば少なくとも１つの
軸方向最大変位部位が駆動部材において駆動部材に対応
する速度で円周方向に回転させられ、この結果、駆動部
分に対して少なくとも１つの軸方向最大変位部位の回転
速度を有する駆動部分の回転数を越えることにより、実
質的に出力部分における少なくとも１つの軸方向最大変
位部位の回転速度に相当する少なくとも１つの軸方向最
大変位部位の合計回転速度が得られることになる。これ
に次いで、駆動部分における隔膜要素の少なくとも１つ
の軸方向最大変位部位の回転速度は、本発明によるトル
ク伝達装置の駆動部分と出力部分とを同期させるため
に、駆動部分に対してゆるやかにゼロに下げることがで
きる。

【００２０】好ましくは、少なくとも１つの変位手段が
連結要素を構成する隔膜支持部に固定されている。これ
により、少なくとも１つの隔膜変位手段は、常に各隔膜
要素とともに回転し、かつこの結果、簡単な方法で常に
各連結要素に対して一定の位置で各隔膜要素の変位を発
生する。

【００２１】選択肢として、少なくとも１つの変位手段
は、連結要素から軸方向に離置された変位手段支持部に
配置されていることも可能である。この構成において
は、少なくとも１つの変位手段は、たとえばトルク連結
装置のハウジングに配置され、かつ連結要素とともに回
転しない。したがって、少なくとも１つの変位装置に電
力を供給するための電気的摺動接触等は不用となる。

【００２２】隔膜要素のための変位手段を設けるために
は、各隔膜要素に割当てられた変位手段が、それぞれ別
の隔膜要素または隔膜押圧要素を有することが可能であ
る。この場合には、隔膜要素から独立して設けられる追
加の変位手段は不用になり、これにより一方では本発明
によるトルク伝達装置の構造全体を小型にし、かつ他方
ではトルク伝達装置の製造コストを低くすることができ
る。

【００２３】これに加え、各変位手段を構成する隔膜要
素または隔膜押圧要素が、局部的静電作用または磁気作
用を及ぼすために、前記隔膜要素の前記円周方向に沿っ
た少なくとも１つの範囲で可変帯電または磁極転換が行
われる。各隔膜要素の範囲の静電気帯電または磁極転換
により、それぞれ相手方の隔膜要素との相互作用力を発
生させることができ、前記相互作用力が、たとえばコン
デンサの個々の極板間に生ずる相互作用の１つで、少な
くとも１つの範囲に対置する各隔膜要素の区間を軸方向
に変位し、結果的に隔膜要素の噛合いのために必要な円
周方向の変位を発生する。その際、このような範囲は円
周方向に連続して複数箇所に設けることが好ましい。し
たがって、軸方向に複数の変位を各隔膜要素において発
生させ、かつこれにより、各隔膜要素または隔膜押圧要
素を有する隔膜要素の確実な噛合いを保証することが可
能である。その際には、円周方向に連続する範囲は交互
に正反対に帯電または磁化される必要がある。

【００２４】各隔膜要素間または隔膜要素と隔膜押圧要
素との間の円周方向に本質的に中断しない相互作用は、
この範囲が実質的に各隔膜要素または隔膜押圧要素の全
円周にわたって分布していることにより発生させること
ができる。

【００２５】変位手段は、隔膜要素の軸方向振動を発生
するために少なくとも１つの振動発生器を有し、その
際、隔膜要素の変位が振動状態で生ずる。その際、たと
えば振動発生器を唯１つ使用することにより、複数の軸
方向最大変位部位を有する各隔膜要素に振動状態を発生
させることができ、これにより同様に形状噛合せ強度を
増大させることができる。

【００２６】各隔膜要素のための励起エネルギーを可能
な限り少なくするために、隔膜要素は、少なくとも１つ
の振動発生器により、少なくとも１つの固有振動状態に
励起可能であることを提案することができる。

【００２７】好ましくは、少なくとも１つの固有振動状
態が定在波によるものであり、かつ第１または第２隔膜
要素の固有振動数が、それぞれ別の隔膜要素の固有振動
数の整数倍である。この各軸方向最大変位部位の特定の
数により各隔膜要素において該隔膜要素の軸方向最大変
位部位の範囲で隔膜要素の最適な内部噛合いが可能とな
る。これと同時に両隔膜要素の軸方向最大変位部位数の
この関係に基づき、エネルギー的に高い振動励起状態に
ある隔膜要素がエネルギー的に弱い励起状態の隔膜要素
にエネルギーを伝達し、かつ場合によりトルク伝達装置
全体の振動励起状態が生じ、隔膜要素の軸方向最大変位
部位の形状噛合いが好ましくない影響を及ぼすことを互
いに防ぐことができる。

【００２８】また、各隔膜要素の振動励起により軸方向
最大変位部位を作る際に上述のトルク発生機能およびト
ルク同期機能を持たせるために、隔膜要素が円周方向に
連続して区分された複数の隔膜セクタ要素から成り、か
つ各隔膜セクタ要素に少なくとも変位手段が配設されて
いることが提案される。すなわち、隔膜要素は、それぞ
れ互いに振動を絶縁するために分離した複数のセクタ要
素を有し、前記分離セクタにそれぞれ独自に配設された
振動発生器により互いに独立に振動を励起することがで
きる。個々の振動発生器を適切に励起することにより、
すなわち振動発生器の振動位相状態に同期して個々の隔
膜セクタ要素を互いに順々励起するように調整すること
により、円周方向に隔膜要素を介して移動する波を発生
させることができる。この移動波により、同様にそれぞ
れ別の隔膜要素の軸方向最大変位部位、たとえば定在波
または静的変位を連動させることができ、これにより、
同様にトルクが発生され、または両方の連結要素の回転
数を互いに同期させることができる。また、たとえば個
々の隔膜要素間の対応する静電相互作用と共に該隔膜要
素を帯電させることにより上述の各隔膜要素自体を変位
手段として使用する場合でも、各隔膜要素を振動状態に
置くことが可能である。そのためには、これにより少な
くとも１つの範囲でたとえば周期的に時間を変化させて
帯電または磁化するために、単に隔膜要素の各帯電また
は磁化が、各隔膜要素の所望の振動状態に対応する方法
で変化させる必要があるだけである。

【００２９】隔膜要素を有する連結要素の特に安定した
構造は、隔膜要素が、その外側周端縁の範囲において連
結要素の隔膜支持部に連結されていることで可能とな
る。

【００３０】１つの選択肢として、隔膜要素が、回転軸
の範囲において該隔膜要素の半径方向内側部分で連結要
素の外周端面に成形された隔膜支持部に連結されている
構成が提案される。

【００３１】さらに、本発明は、本発明によるトルク伝
達装置の車両におけるクラッチ装置としての使用に関す
る。

【００３２】さらに、本発明は、車両用のクラッチ装置
であって、上記した構成のトルク伝達装置と、駆動部分
と出力部分との間の回転数の差を検出するための手段
と、第１および第２隔膜要素のうちの少なくとも１つの
軸方向変位が駆動部分および出力部分に対して円周方向
の回転を発生し、かつクラッチ接続行程の開始時におけ
る、第１および第２隔膜要素の各々の少なくとも１つの
軸方向最大変位部位の間の相対回転速度を局所固定座標
系に対して実質的にゼロとなるような相対回転速度に制
御するための、第１および第２隔膜要素のうちの少なく
とも１つの軸方向変位をその都度発生するための変位手
段と、第１および第２隔膜要素の少なくとも１つの各々
の軸方向最大変位部位の回転速度を駆動部分および出力
部分に対し実質的にゼロにするための手段とを備えてい
る。

【００３３】さらに、本発明は、内燃機関を搭載した車
両における始動装置であって、上記した構成のトルク伝
達装置と、第１隔膜要素および第２隔膜要素の各々に、
少なくとも１つの軸方向変位をその都度発生する変位手
段とを備え、前記変位手段が、第１および第２隔膜要素
のうちの一方にその都度円周方向に回転する少なくとも
１つの軸方向変位を発生し、その際、第１隔膜要素の少
なくとも１つの軸方向最大変位部位の第２隔膜要素の少
なくとも１つの軸方向最大変位部位に対する相対回転速
度が、局所固定座標系に対して実質的にゼロにならない
ようにしている。

【００３４】さらに、本発明は、前記トルク伝達装置お
よび前記変位手段が、車両用クラッチ装置を構成してい
る内燃機関を搭載した車両における始動装置に関する。
この事は、換言すれば、内燃機関を搭載した車両におけ
る始動装置がクラッチ装置としての機能を備えているこ
とを意味している。

【００３５】さらに、本発明は、トルク伝達噛合せを発
生させるための第１および第２隔膜要素を備えたトルク
伝達装置と、第１隔膜要素および第２隔膜要素のうちの
少なくとも１つの軸方向変位をその都度発生するための
変位手段と、出力部分または駆動部分の励起された振動
を検知するための手段と、駆動部分または出力部分の振
動が相互に伝達されないように第１および第２隔膜要素
の少なくとも１つの変位を制御するための手段とを有す
る内燃機関を搭載した車両用の積極的な振動絶縁が可能
であるトルク伝達装置に関する。トルク伝達装置の各構
造部分の振動励起を検知し、かつこれに次いで駆動部分
と出力部分の振動励起がそれぞれ別の側に伝達されない
ように内部噛合せ隔膜要素を制御することにより、駆動
部分と出力部分の振動励起状態が激しい場合でもトルク
伝達装置による振動の伝達を防ぐことを可能にする。

【００３６】その際、変位手段が、第１および第２隔膜
要素においてその都度少なくとも１つの円周方向に回転
する変位を発生し、かつ、前記変位を制御するための手
段が、局所固定座標系に対し円周方向に振動する第１お
よび第２隔膜要素の軸方向最大変位部位を発生するため
の手段を備え、その際、第１隔膜要素の少なくとも１つ
の軸方向最大変位部位の回転速度が実質的に第２隔膜要
素の少なくとも１つの軸方向最大変位部位の回転速度に
一致している。円周方向における軸方向最大変位部位の
振動により、駆動部分と出力部分の振動は、たとえば該
部分のねじり振動のように補償することができる。

【００３７】さらに、第１および第２隔膜要素の少なく
とも１つの軸方向最大変位部位を制御するための手段
が、第１および第２隔膜要素の少なくとも１つの軸方向
最大変位部位の振幅を変化させるための手段を含むこと
を可能にする。少なくとも１つの軸方向最大変位部位の
振幅を変化させることにより、駆動部分と出力部分の振
動は該部分長手方向に補償することができ、この結果、
同様にこのような振動がそれぞれ別の側に伝達されるこ
とを防ぐことができる。

【００３８】さらに、本発明は、上記した構成を有する
トルク伝達装置と、第１隔膜要素および第２隔膜要素の
少なくとも１つの軸方向変位をその都度発生するための
変位手段と、その際、前記変位手段が第１および第２隔
膜要素においてその都度円周方向に回転する少なくとも
１つの変位を発生し、かつ、第１隔膜要素の少なくとも
１つの軸方向最大変位部位の回転速度が第２隔膜要素の
少なくとも１つの軸方向最大変位部位の回転速度に対
し、局所固定座標系の中でゼロにならないことを特徴と
する車両用の駆動装置に関する。

【００３９】以下に、添付図面を参照しながら好ましい
実施態様に基づき本発明をより詳しく説明することにす
る。

【００４０】

【発明の実施の形態】図１において、本発明のトルク伝
達装置は全体を１０で表示する。トルク伝達装置１０
は、回転軸Ａの回りを回転可能に配置されている駆動部
分１２を有する。駆動部分１２は、たとえば機械出力軸
と確実に連結することができる。さらに、トルク伝達装
置１０は、同じく回転軸Ａの回りを回転可能に配置され
た出力軸である出力部分１４を有する。出力部分１４
は、たとえば車両トランスミッション（図示していな
い）のトランスミッション入力軸と確実に連結すること
ができる。駆動部分および出力部分１２、１４は、それ
ぞれ該部分の対向端１６、１８の範囲に各々隔膜支持部
２０または２２を備えた第１または第２連結要素１５、
１７を支持する。第１隔膜支持部２０は、駆動部分１２
と相対回転不能に連結され、かつ第２隔膜支持部２２は
出力部分１４と相対回転不能に連結される。第１および
第２隔膜支持部２０、２２は、底部２４または２６と周
縁部２８または３０とともに本質的にシェル状に構成さ
れる。

【００４１】第１隔膜支持部２０の周縁部２８には、第
１隔膜要素３２が該隔膜要素の外周縁端３４の範囲に固
定され、かつ第２隔膜支持部２２の周縁部３０には、隔
膜要素３６が該隔膜要素外周縁端３８の範囲で固定され
る。

【００４２】さらに、第１隔膜支持部２０または第２隔
膜支持部２２の中央断面には、それぞれ第１隔膜支持部
２０または第２隔膜支持部２２に変位手段４０または４
２が固定される。図１に示した実施態様において、変位
手段４０、４２は、それぞれ第１隔膜要素３２または第
２隔膜要素３６とそれぞれ確実に連結される圧電式振動
発生器４０、４２を有する。圧電式振動発生器４０、４
２により、第１隔膜要素３２と第２隔膜要素３６は、そ
れぞれ以下に説明する方式で振動励起され、かつこれに
より、回転軸Ａと図１の図示面とに対し実質的に直交す
る各基準平面Ｅ、Ｅ′から回転軸Ａの方向に変位するこ
とができる。

【００４３】図５に、隔膜要素３２の中央断面のこのよ
うな振動状態の概観を示す。圧電式振動発生器４０、４
２の励起周波数を選択することにより、各隔膜要素３
２、３６を固有振動状態に励起することが可能である。
これは、励起エネルギーが可能な限り最少の場合でも各
隔膜要素には比較的大きな変位を引き起こすことができ
ることを意味する。図５に明らかなように、隔膜要素３
２は、円周方向Ｕに連続する４つの最大変位部位Ｍ１、
Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４となる振動状態で励起される。その
際、最大変位部位という表現のもとにここでは回転軸Ａ
に沿う変位方向には無関係に、基準平面からの隔膜要素
の各最大変位が理解されている。すなわち、図５に示し
た振動状態では、最大変位部位Ｍ１およびＭ３は、この
図示においては上方に向かう最大変位部位、すなわち図
示中の波の山を画成しており、かつ最大変位部位Ｍ２お
よびＭ４は、図示において下方に向かう最大変位部位、
すなわち波の谷を画成している。かかる波は勿論、これ
ら山および波を一連に形成しているものである。

【００４４】ここで図１に示したトルク伝達装置１０に
より駆動部分１２から出力部分１４に駆動トルクを伝達
したとするとき、各振動発生器４０、４２により隔膜要
素３２、３６は振動状態に置かれ、その際、たとえばそ
れぞれ図５に示した隔膜要素３２、３６の振動パターン
が作られる。この両隔膜要素３２、３６の連結を開始す
るとき、駆動部分１２と出力部分１４との間で伝達され
るトルクに差がある場合、これは相対向して回転するの
で、この相対的な回転の経過中、たとえば隔膜要素３２
の波の山は、隔膜要素３６の波の谷に位置することにな
る（図２参照）。これにより両方の隔膜要素は、該隔膜
要素の最大値の側の範囲で当接し、この結果、たとえば
隔膜要素３２をより速く回転させることにより、隔膜要
素３２と隔膜要素３６の各最大変位部位の当接側部分を
介して円周方向Ｕに駆動トルクが第２隔膜要素３６に、
かつこれにより出力部分１４に伝達される。その際、各
隔膜要素３２、３６の変位は、各基準平面Ｅ、Ｅ′から
各最大変位部位の範囲で第１隔膜要素３２の基準平面Ｅ
と第２隔膜要素３６の基準平面Ｅ′との間の間隔Ｄより
も大きくすることが好ましい。これにより、第１隔膜要
素３２と第２隔膜要素３６がトルク伝達噛合い状態にあ
る本発明によるトルク伝達装置の連結状態において、両
隔膜要素３２、３６の形状噛合いが達成される。すなわ
ち、駆動トルクの伝達は摩擦接合せずに行われ、この結
果、駆動トルクは本質的に摩擦熱を発生させずに伝達さ
せることができ、かつ駆動部分１２または出力部分１４
の各連結要素には本質的に全く摩耗が生じない。

【００４５】圧電式振動発生器４０、４２で励起するこ
とにより発生した第１隔膜要素３２または第２隔膜要素
３６の振動状態は、好ましくは、第１隔膜要素３２また
は第２隔膜要素３６の振動形態、たとえば振動周波数
が、それぞれ別の隔膜要素の整数倍となるように選択さ
れる。整数倍とは、ここでは各隔膜要素の振動形状が１
倍、２倍、３倍等になることである。この場合には、よ
り小さい振動周波数を有する隔膜要素の各々全ての最大
変位部位が別の隔膜要素の最大変位部位による形状噛み
合わせ可能なことを保証し、これにより両隔膜要素には
非常に強い形状噛み合いによる連結が提供される。隔膜
要素の形状噛合の強さと、これによる伝達可能の最大ト
ルクの値とは、この場合、単に各隔膜要素の材料強度ま
たは変位強度によって制限されている。さらに、これに
より高い振動エネルギーを有する隔膜要素から低い振動
エネルギーを有する隔膜要素にエネルギーが伝達される
ことを本質的に防ぐことができる。

【００４６】本発明のトルク伝達装置の場合、両方の隔
膜要素を連結した状態でも、互いの構造部分を堅固に連
結させないようにすることで、たとえば駆動側で発生し
た振動、たとえばエンジンの振動は、場合により出力
側、たとえばトランスミッション側とこれにより車体と
堅固に連結された構造部分を通して伝達されることを防
ぐことができる。

【００４７】出力部分１４を駆動部分１２から切り離す
ことを望む場合、単に振動発生器４０、４２が除勢さ
れ、かつ第１隔膜要素３２または第２隔膜要素３６の振
動状態を終了することができる。あるいは、最大変位部
位の振幅または位相状態を変えることができる。次い
で、隔膜要素３２、３６は、それぞれ同様に変位なしで
該隔膜要素の基準平面Ｅ、Ｅ′の回転軸Ａの方向に位置
し、かつ互いに噛合わない。これにより、駆動部分１２
と出力部分１４とは同様に互いに自由に回転可能とな
る。

【００４８】圧電式振動発生器４０、４２は、駆動部分
１２または出力部分１４に接続されたリード線（図示し
ていない）と、自体公知の摺動接点（図示していない）
とにより電力を供給することができる。

【００４９】本発明のトルク伝達装置が、たとえば内燃
機関を搭載した車両に使用される場合、車両内の電源故
障時、車両は押動するか、または牽引されなければなら
ず、かつその際、出力側、すなわちトランスミッション
側の駆動トルクは出力部分１４を介して駆動側、すなわ
ち内燃機関（図示していない）または駆動部分１２に伝
達されなければならないという問題が生ずる。ところ
が、車両内の電源故障のために振動発生器４０、４２に
は電力が供給されなくなるので、図１に示した構成によ
れば、車両故障により車両を押動あるいは牽引すること
によりトルク伝達装置１０自体が電力を発生する能力を
有している。そのために、第１隔膜支持部２０または第
２隔膜支持部２２の周縁部２８または３０の範囲には、
第１隔膜支持部２０を取り囲む第１誘導コイル４４と、
第２隔膜支持部２２を取り囲む第２誘導コイル４６とが
具備されている。ここでギヤを入れて車両を押動させる
場合、トランスミッションにより出力部分１４に伝達さ
れる車両のタイヤが強制的に回転することにより、第２
隔膜支持部２２も回転する。その際、これが励磁回転子
として利用され、かつ発電機の原理に従ってこれが回転
することにより第２誘導コイル４６に電流が誘起され
る。第２誘導コイル４６に誘起された電流は、第２誘導
コイル４６の横側に配設された第１誘導コイル４４にも
変圧器の原理に従って二次電流を誘起する。このように
して誘起された電流は、圧電式振動発生器４０、４２を
励起し、かつ第１隔膜要素３２と第２隔膜要素３６とを
振動励起させ、かつこれにより各基準平面Ｅ、Ｅ′から
変位させるために使用することができる。すなわち、駆
動トルクは車両の押動時または牽引時に外部エネルギー
源なしに本発明によるトルク伝達装置により伝達するこ
とができる。またその際、このトルク伝達装置をハザー
ドランプ点灯用の小規模発電機として使用することも可
能である。

【００５０】さらに、第１および／または第２誘導コイ
ル４４、４６を直接車両用の始動装置として使用するこ
とも可能である。第１または第２誘導コイル４４、４６
に流れる電流は、その際、磁界を作り、次にたとえば、
隔膜支持部２０または２２の各周縁部２８または３０の
範囲に設けられた多数の分割された永久磁石片との相互
電磁作用により各隔膜支持部２０または２２を始動用モ
ータとして回転させることが可能になる。

【００５１】図３に、本発明のトルク伝達装置の第２の
実施態様を示す。図１に示した要素に対応する要素は、
その都度１００を加えた同一の参照符号で表している。
トルク伝達装置１１０の構造は本質的に図１に示した構
造に対応するが、ただしトルク伝達装置１１０の場合、
本質的に中央に配置した変位手段の代わりに第１隔膜支
持部１２０または第２隔膜支持部１２２に、それぞれ半
径方向外側に位置をずらして配置した変位手段１４０ま
たは１４２を設けている。図３に明らかなように、第１
隔膜支持部１２０も第２隔膜支持部１２２も、それぞれ
円周方向に連続して配置された複数の変位手段１４０ま
たは１４２が設けられている。

【００５２】図３に示した変位手段１４０、１４２は、
それぞれ第１コイル１４０ａまたは１４２ａを有し、前
記第１コイルはそれぞれコイルコア１４０ｂまたは１４
２ｂに巻き付けられている。さらに、変位手段１４０ま
たは１４２は、それぞれ第１隔膜要素１３２または第２
隔膜要素１３６に固定された相互作用要素１４０ｃまた
は１４２ｃを有する。作用要素１４０ｃまたは１４２ｃ
は、たとえば第２のコイルとすることができ、あるいは
永久磁石または磁化可能材料から成る小部材片とするこ
とができる。第１コイル１４０ａまたは１４２ａを励起
することにより、その都度磁界が作られ、前記磁界がそ
れぞれの相互作用要素１４０ｃまたは１４２ｃとの相互
作用により軸Ａの方向に向かう力成分を作り、前記力成
分により第１隔膜要素１３２または第２隔膜要素１３６
が軸Ａの方向に変位される。次いで、第２実施態様のト
ルク伝達装置１１０の機能方式は、本質的に第１実施態
様のトルク伝達装置１０の機能方式に対応する。すなわ
ち、第１実施態様と同様に再び形状噛合が、円周方向に
連続する各隔膜要素１３２、１３６の最大変位部位によ
って作られ、これにより同様に駆動部分１１２から出力
部分１１４に駆動トルクを伝達することができる。第１
隔膜要素１３２の最大変位部位と第２隔膜要素の最大変
位部位との間でトルク伝達の噛合せが解放される場合、
単に変位手段１４０または１４２の各コイル１４０ａま
たは１４２ａが除勢されるだけである。第１隔膜要素１
３２と第２隔膜要素１３６とは、ここで同様に該隔膜要
素のそれぞれの基準平面Ｅ、Ｅ′の位置に来るため、こ
の結果、駆動部分１１２と出力部分１１４は互いに自由
に回転可能となる。

【００５３】変位手段１４０または１４２により発生し
た、第１隔膜要素１３２または第２隔膜要素１３６の変
位は、本発明のこの実施態様においても同様に第１隔膜
要素１３２または第２隔膜要素１３６の振動変位または
振動励起を行うことができる。この場合には、各コイル
１４０ａ、１４２ａを単に交流で励起するだけである。
次いでこれにより、コイル１４０ａまたは１４２ａによ
って発生した磁界と相互作用要素１４０ｃ、１４２ｃと
の間に交互に発生する反発力または吸引力の相互作用が
引き起こされる。また、この実施態様において好ましい
のは、各隔膜要素１３２、１３６が固有振動状態で励起
される場合である。

【００５４】しかし、本発明のこの実施態様において
も、円周方向に連続して配置した変位手段１４０または
１４２により、第１隔膜支持部１２０または第２隔膜支
持部１２２に、第１隔膜要素１３２または第２隔膜要素
１３６の静的変位をその都度発生させることも可能であ
る。この場合には、単に各変位手段１４０または１４２
のコイル１４０ａまたは１４２ａを直流で励起するだけ
である。この直流は磁界を作り、前記磁界がそれぞれの
相互作用要素１４０ｃまたは１４２ｃとの相互作用によ
り静的吸引力または反発力をもたらし、かつこれにより
第１隔膜部分１３２または第２隔膜部分１３６の静的変
位が生ずる。

【００５５】隔膜要素１３２、１３６の静的変位を使用
する場合、本発明によるトルク伝達装置１１０自体で駆
動トルクを発生させ、かつ本発明のトルク伝達装置を、
たとえば車両用の始動装置または駆動装置として使用す
ることが可能である。以下に、車両用始動装置としての
本発明のトルク伝達装置のこのような使用について、ト
ルク発生装置としての本発明のトルク伝達装置の使用が
車両エンジン用の始動装置としての使用に制限されるも
のではないことは当然のことであるが、これを説明する
ことにする。

【００５６】駆動部分１１２に確実に連結された内燃機
関を始動させるためには、まず最初に、たとえば図示し
ていないトランスミッションでギヤを接続することによ
り出力部分１１４の回転を防止することができる。次
に、コイル１４０ａまたは１４２ａを励起させ、かつこ
れにより作られた引張力または反力により相互作用要素
１４０ｃまたは１４２ｃには第１隔膜要素１３２および
第２隔膜要素１３６の変位が生じ、この結果、これはそ
の最大変位部位の範囲において同様に噛合わされ、かつ
形状噛合による連結を行う。これに次いで、その都度円
周方向に連続して配置された変位手段１４０または１４
２のコイル１４０ａおよび／またはコイル１４２ａは、
第１隔膜支持部１２０または第２隔膜支持部１２２で、
円周方向に回転軸Ａの回りを回転する第１隔膜要素１３
２および／または第２隔膜要素１３６の変位が生ずるよ
うに電流が供給される。これは、たとえば変位手段１４
０または１４２の円周方向に連続するコイルの励起電流
を短時間連続的に下げることにより引き起こすことがで
きる。隔膜要素の１つで円周方向に回転する変位によ
り、別の隔膜要素でこの変位に噛合う変位は、その都度
円周方向に連動され、かつこれによりこの隔膜要素に連
結した隔膜支持部が回転する。この目的のために、すで
に述べたように、各隔膜支持部に対して隔膜要素の１つ
の変位を保持することができ、かつ単にそれぞれ別の隔
膜要素にこの変位を他の隔膜支持部に対して円周方向に
逃がすことができる。しかし、各最大変位部位の両回転
速度を越えることにより駆動トルクを作るために、その
都度両隔膜要素において円周方向に移動する変位部位を
形成することも可能である。すなわち、本発明のこの実
施態様においては、本発明によるトルク伝達装置を装備
した車両にはセルモータの如き専用の始動装置を省くこ
とができる。

【００５７】さらに、図３に示した本発明の実施態様の
場合、特に駆動部分１１２と出力部分１１４との間に比
較的大きな回転数差があるときには、トルク伝達装置１
１０を緩徐に連結させることが可能である。この目的の
ために、連結過程の開始時、すなわち第１隔膜要素１３
２と第２隔膜要素１３６の変位の開始時、たとえば第１
隔膜要素１３２においては同様に円周方向に移動する変
位が発生し、一方、第２隔膜要素１３６においては出力
部分１１４に対して固定された変位が作られる。その
際、駆動部分１１２に対する第１隔膜要素１３２の変位
の回転移動速度は、駆動部分１１２の回転数と第１隔膜
部分１３２の変位の回転移動速度とを越えることによ
り、駆動部分１１２に対して形成される第１隔膜要素１
３２の変位の回転数とは、実質的に第２隔膜要素１３６
の変位回転数に対応する。すなわち、駆動トルクはまず
初めの連結噛合せの開始時には駆動部分１１２から出力
部分１１４またはその逆に伝達されない。しかしその後
に、第１隔膜要素１３２の変位の回転移動速度は、駆動
部分１１２に対して徐々にゼロに下げられるため、この
結果、第１隔膜部分１３２の変位は、駆動部分１１２に
対して平衡し、かつこれにより、駆動部分１１２と出力
部分１１４との間で徐々に回転数の同期が達成される。
同様にこの目的のためには、第１隔膜要素１３２の変位
の代わりに、第２隔膜要素１３６の変位をまず初めに出
力部分１１４を中心に円周方向に移動させ、かつこの回
転速度を出力部分１１４に対して徐々にゼロに下げるこ
とも可能である。さらに、第１隔膜要素１３２の変位も
第２隔膜要素１３６の変位も、駆動部分１１２または出
力部分１１４に対して回転させ、かつこれにより駆動部
分１１２と出力部分１１４との回転数の同期を徐々に達
成することも可能である。

【００５８】また、本発明のこの実施態様においては、
第１誘導コイル１４４または第２誘導コイル１４６を配
設することにより、たとえば車両内の電源故障時でも車
両を押動することにより電磁誘導によりその都度電力を
生産することができる。これにより、変位手段１４０ま
たは１４２に電流を供給することができ、かつこの結果
電源故障時でも隔膜要素１３２および１３６はトルク伝
達噛合が可能である。

【００５９】隔膜要素の最大変位部位のこのような制御
は、本発明のトルク伝達装置の積極的振動絶縁に対して
も効果的である。しかし、この目的のためには、さらに
駆動側または出力側用の振動励起検知手段（図示してい
ない）を配設する必要がある。これは、たとえば駆動部
分と出力部分との励起された振動を検知する手段であ
る。検知された振動に基づき、次に最大変位部位は、こ
れが駆動部分と出力部分との振動を補償するように制御
することができる。たとえば、駆動部分および出力部分
にねじり振動が励起された場合、このねじり振動が吸収
されるように円周方向に振動させることにより最大変位
部位を制御することが可能である。また、軸方向に振動
が励起された場合でも、たとえば最大変位部位の振幅を
変化させることによりこのような振動を吸収し、かつこ
れによりそれぞれ相対する側へのこの振動の伝達を防止
することを可能にする。

【００６０】図４に、本発明のトルク伝達装置の第３の
実施態様を示す。図１に示した実施態様の要素に対応す
る要素を示す符号は、その都度２００を加えた同じ参照
符号で示している。

【００６１】駆動部分２１２は、該駆動部分端２１６の
範囲において同様に先行実施態様に関して既に説明した
隔膜支持部２２０と連結されている。隔膜支持部２２０
は、同様に隔膜要素２３２を支承する。隔膜要素２３２
は、回転軸Ａの範囲において隔膜支持部２２０に固定さ
れている変位手段２４０により基準平面Ｅから回転軸Ａ
に沿って変位可能である。

【００６２】変位手段２４０は、同様にコア２４０ｂに
巻き付けられるコイル２４０ａを有することができる。
次いで、隔膜要素２３２には同様に相互作用要素２４０
ｃが配設される。相互作用要素２４０ｃは、前述の実施
例の場合と同様に第２コイルまたは永久磁石または磁化
可能の材料から成る相互作用部分とすることができる。
コイル２４０ａと、場合により相互作用要素２４０ｃの
コイルとを励起させることにより、隔膜要素２３２は基
準平面Ｅから変位させることができる。

【００６３】しかし、選択肢として本発明の図４に示し
た実施態様の場合、図１に示した圧電式変位手段を配設
しているが、図３に示した場合と同様に変位手段を半径
方向外側に移して隔膜支持部２２０に配設することも可
能である。

【００６４】ただし、図４の実施態様において、出力部
分２１４には対応する隔膜要素は配設されない。その代
わりに、出力部分２１４には該出力部端２１８に隔膜押
圧要素２４８が配設される。隔膜押圧要素２４８は、弾
性変形可能の隔膜押圧フェーシング２５２を備えた本質
的に剛性の板２５０を有する。その際、隔膜押圧フェー
シング２５２は隔膜要素２３２に対置して配設される。

【００６５】駆動トルクを、たとえば駆動部分２１２か
ら出力部分２１４に伝達するために、隔膜要素２３２
は、該隔膜要素半径方向の変位が基準平面Ｅと基準平面
Ｅ′に位置する隔膜押圧フェーシング２５２の正面との
間で軸方向の間隔Ｄよりも大きくなるように、変位手段
２４０により大幅に変位され、たとえば静的に変位また
は振動励起により隔膜押圧フェーシング２５２の方向に
変位される。最大変位部位または隔膜要素２３２の最大
変位部位は、その際、隔膜押圧フェーシング２５２に押
圧され、かつその際、該隔膜押圧フェーシングを弾性的
に変形する。すなわち、隔膜押圧フェーシング２５２
は、その際、該隔膜押圧フェーシングの最大変位部位の
範囲において隔膜要素２３２の形状に適合する。すなわ
ち、上記実施態様の場合と同様に図４に示した実施態様
においても出力部分２１４とともに駆動部分２１２の駆
動トルクを連結するために、隔膜押圧フェーシング２５
２を備えた隔膜要素２３２の形状噛合いが達成される。
すなわち、同様に摩擦接合していないので熱の発生およ
びフェーシングの摩耗と言った問題も無く安全かつ確実
に駆動トルクが伝達される。

【００６６】図６に、本発明のトルク伝達装置の第４の
実施態様を示す。図１に示した実施態様の要素に対応す
る要素を示す符号は、それぞれ３００を加えた同じ参照
符号で示されている。図６には、単に出力部分３１４と
連結される第２連結要素３１７のみを示した。ただし、
図１および図３の実施態様の場合と類比的に図６に図示
していない駆動部分と連結する第１連結要素が、出力部
分３１４と連結される第２連結要素３１７と同様の構造
を有することができるのは当然のことである。

【００６７】図６の実施態様において、隔膜要素３３６
は回転軸Ａの範囲、すなわち中央部の範囲において隔膜
支持部３２２と確実に連結されている。隔膜支持部３２
２は、同様に回転軸Ａすなわち、中央部分の範囲におい
て出力部分３１４と相対回転不能に連結されている。す
なわち、本発明のこの実施態様においては、隔膜要素３
３６は該隔膜要素の中央範囲に固定され、かつ該隔膜要
素の半径方向外側範囲において変位または振動励起され
る。

【００６８】隔膜要素３３６を変位させるために、同様
に変位手段３４２が配設される。図６に明らかなよう
に、同様に円周方向に回転軸Ａの回りに配置された複数
の変位手段が配設される。変位手段３４２は同様にコア
３４２ｂに巻き付けられているコイル３４２ａを有す
る。隔膜要素３３６には、それぞれ相互作用要素３４２
ｃが配設される。相互作用要素３４２ｃは、上記実施態
様の場合と同様に第２コイルあるいは永久磁石または磁
化可能材料から成る相互作用部分を有することができ
る。さらに、隔膜要素自体が磁化可能材料または永久磁
石材料から成る場合、隔膜要素自体が相互作用要素とし
ての機能を果たすので、別途作用要素を設ける必要が無
くなる。変位手段３４２は、トルク伝達装置３１０の図
示していないハウジングに固定取付けされる各支持部３
５４に固定される。すなわち、隔膜要素３３６に取り付
けられない変位手段３４２の一方の部分は、隔膜要素３
３６とともに回転可能に配置されない。コイル３４２ａ
の励起により隔膜要素３３６を変位させるために、円周
方向に連続して配置される変位手段３４２のコイル３４
２ａはその都度、回転周波数、すなわち出力部分３１４
の回転数に対応する交流成分が同期する電流で励起させ
なければならない。これにより、同様に隔膜要素３３６
の円周方向移動を伴わない静的軸方向変位を発生するこ
とができる。他方、同期する周波数を適切に選択するこ
とにより、円周方向に回転移動する隔膜要素３３６の変
位を作ることも可能であり、かつこれにより、同様に図
６に示したトルク伝達装置をトルク発生装置として使用
または駆動部分と出力部分の回転数を緩徐に同期させる
ために使用することも可能である。

【００６９】ただし、図６に示した本発明の実施態様の
場合、変位手段を上記実施態様の場合と同様に出力部分
にしっかりと連結することも可能である。さらに、図６
に示した変位手段の振動絶縁取付けを先行する実施態様
の場合と同様に行うことも可能である。

【００７０】隔膜要素３３６は、変位手段３４２により
静的変位も振動励起も実施することもできる。隔膜要素
３３６の前記振動励起を図７に図示する。その際、バラ
の形状に相当する振動パターンが生じ、隔膜要素３３６
は図７に示した軸ＢおよびＣで引張された基準平面Ｅ′
から軸方向に複数の最大変位部位Ｍを有する。その際、
隔膜要素３３６は変位手段３４２で、これより可能な限
り最少の励起エネルギーで可能な限り最大の軸方向変位
を生じることができるように、同様に好ましくは固有振
動状態で励起される。次いで、図７に示した振動状態
は、本質的に定在波に相当する。振動を励起するため
に、半径方向外側に移した変位手段の代わりに、中央に
変位手段を配設することも可能であり、これにより隔膜
要素または隔膜支持部は回転軸Ａの範囲で軸方向に周期
的に往復運動可能になり、これにより隔膜要素は振動状
態に移される。

【００７１】ただし、図６に示した実施態様の場合、振
動励起による隔膜要素の変位で同様に円周方向Ｕに回転
する隔膜要素３３６の変位を発生させるため、隔膜要素
３３６を複数の独立した隔膜セクタ要素３３６′、３３
６″、３３６′″に分割することも可能である。隔膜セ
クタ要素３３６′、３３６″、３３６′″は、それぞれ
に各変位手段または各振動発生器３４２′、３４２″、
３４２′″が割当てられる。各変位手段により、それぞ
れの隔膜セクタ要素３３６′、３３６″、３３６′″は
同様に固有振動状態で励起させることができ、その際、
各隔膜セクタ要素３３６′、３３６″、３３６′″の振
動位相状態を適切に選択することにより、円周方向に回
転する軸に対応する全隔膜要素３３６の振動パターンを
作ることができる。これにより、図５に示した実施態様
の場合にも、振動励起による隔膜要素３３６の変位で本
発明のトルク伝達装置３１０をトルク発生装置として使
用または駆動部分および出力部分の回転数を同期させる
ためのクラッチ装置として使用することもできる。

【００７２】この関連において、図３に関して記載した
本発明の実施態様においても、静的変位に代えて、円周
方向に回転する各隔膜要素の変位を振動励起により発生
できることを指摘することにする。この目的のために、
各隔膜要素は独立した隔膜セクタ要素に分割しなければ
ならず、その際、各隔膜セクタ要素には同様に１つの振
動発生器が割当てられ、かつ隔膜セクタ要素により同様
に回転軸に相当する合成振動パターンを作ることができ
る。

【００７３】

【発明の効果】本発明により、極くわずかなスペースを
利用して簡単に組み立てることができるトルク伝達装置
が配設される。本発明のトルク伝達装置の場合、連結要
素の連結噛合せは、駆動部分と出力部分において軸方向
に変位する隔膜要素の形状噛合いによって達成され、こ
れにより、特に連結噛合せ開始時に多量の摩擦熱の発生
と、連結要素の摩耗とを防止することができる。本発明
のトルク伝達装置の場合、連結が少なくとも１つの隔膜
要素を介して行われるので、すなわち、駆動側と出力側
の構造部分はさほど堅固に連結されないので、本発明の
トルク伝達装置の駆動側は、出力側から本質的に振動絶
縁が可能である。すなわち、駆動側および／または出力
側で発生した振動、たとえば機械振動または車体振動
は、本質的に各反対側に伝達されることがない。

【００７４】さらに、本発明のトルク伝達装置は、駆動
トルクを発生させるために使用することができ、かつこ
の結果、たとえば内燃機関を搭載したクラッチ装置とし
て本発明のトルク伝達装置を使用した場合、さもなけれ
ば必要となる車両の始動装置を省くことができ、または
本発明による装置は車両等のための駆動装置として使用
することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトルク伝達装置の第１実施態様の
縦断面図。

【図２】本発明のトルク伝達装置の連結状態における図
１の拡大断面図。

【図３】本発明のトルク伝達装置の第２実施態様の縦断
面図。

【図４】本発明のトルク伝達装置の第３実施態様の縦断
面図。

【図５】隔膜要素の変位状態における該隔膜要素の中央
断面の概観図。

【図６】本発明のトルク伝達装置の第３実施態様の横断
面図。

【図７】隔膜要素の振動励起状態における図５に図示し
たトルク伝達装置の隔膜要素の概観図。

【図８】隔膜セクタ要素から成る隔膜要素の原理図解の
平面図。

【符号の説明】

１０，１１０，２１０，３１０ トルク伝達装置、 １２，１１２，２１２ 駆動部分、 １４，１１４，２１４，３１４ 出力部分、 １５，１１５，２１５ 第１連結要素、 １７，１１７，２１７，３１７ 第２連結要素、 ３２，３６，１３２，１３６，２３２，３３６ 隔膜要
素、 ４０，４２，１４０，１４２，２４０，３４２ 変位手
段、 Ａ 回転軸、 Ｅ，Ｅ’基準平面、 Ｕ 円周方向、 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ 軸方向最大変位部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｆ 15/131 Ｆ１６Ｆ 15/131 15/18 15/18 Ｚ (56)参考文献 特開 昭63−124785（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−276764（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−51477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−242179（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−97280（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−282（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−114792（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16D 28/00 F16D 27/00 F16D 7/02 F16F 15/02 F16F 15/03 F16F 15/131 F16F 15/18 H02N 2/00

Claims (32)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸（Ａ）の回りを回転可能の駆動部
   分（１２；１１２；２１２）と相対向する出力部分（１
   ４；１１４；２１４；３１４）との間で駆動トルクを選
   択的に伝達するためのトルク伝達装置（１０；１１０；
   ２１０；３１０）であって、 前記駆動部分と連結されている第１連結要素（１５；１
   １５；２１５）と、 前記出力部分と連結されかつ前記第１連結要素と共に選
   択的にトルク伝達を行うために、噛合わせ可能に配置さ
   れた第２連結要素（１７；１１７；２１７；３１７）と
   から構成され、 前記第１および第２連結要素のうちの少なくとも一方
   が、回転軸（Ａ）に対して実質的に直交する基準平面
   （Ｅ、Ｅ′）に沿って配設された隔膜要素（３２、３
   ６；１３２、１３６；２３２；３３６）を有し、 噛合わせによるトルク伝達を行うために、少なくとも一
   方の前記連結要素が、第１及び第２連結要素との間で隔
   膜要素の円周方向（Ｕ）に沿って回転可能であると共に
   基準平面に対して交互に軸方向に変位した一連の山及び
   谷を形成するための変位手段（４０、４２、１４０、１
   ４２、２４０、３４２）を有しており、 変位状態において、軸方向最大変位部位（Ｍ１、Ｍ２、
   Ｍ３、Ｍ４、Ｍ）が、前記隔膜要素の山及び谷を各々画
   成していることを特徴とするトルク伝達装置。
2. 【請求項２】 隔膜要素（２３２）を有する第１連結要
   素（２１５）と、この隔膜要素に対向配置された隔膜押
   圧要素（２４８）を有する第２連結要素（２１７）と、
   前記第１連結要素に設けられた変位手段（２４０）とを
   有し、 前記変位手段が、隔膜要素の前記山の軸方向最大変位部
   位（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ）が、第１連結要素と
   第２連結要素とを噛合わせるために、前記隔膜押圧要素
   （２４８）を押圧するように軸方向に変位可能であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
3. 【請求項３】 隔膜押圧要素（２４８）が、弾性変形可
   能な押圧フェーシング（２５２）を有することを特徴と
   する請求項２に記載のトルク伝達装置。
4. 【請求項４】 第１連結要素（１５；１１５）が、第１
   隔膜要素（３２；１３２）を有し、 かつ、第２連結要素（１７；１１７）が、第２隔膜要素
   （３６；１３６）を有し、 さらに、前記第１および第２隔膜要素が、各々の連結要
   素に配設された変位手段（４０、４２；１４０、１４
   ２）により、他方の隔膜要素に向けてそれぞれの山と谷
   とが噛み合うように変位可能であることを特徴とする請
   求項１に記載のトルク伝達装置。
5. 【請求項５】 前記変位手段が、それぞれ少なくとも１
   つの圧電式隔膜変位装置（４０、４２）を備えているこ
   とを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記
   載のトルク伝達装置。
6. 【請求項６】 前記変位手段が、それぞれ少なくとも１
   つの電磁式隔膜変位装置（１４０、１４２；２４０；３
   ４２）を備えていることを特徴とする請求項１〜４のう
   ちのいずれか１項に記載のトルク伝達装置。
7. 【請求項７】 少なくとも１つの電磁式隔膜変位装置
   （１４０、１４２；２４０；３４２）が、隔膜要素（１
   ３２、１３６；２３２；３３６）から軸方向に離置され
   た少なくとも１つの第１のコイル（１４０ａ、１４２
   ａ；２４０ａ；３４２ａ）と、隔膜要素（１３２、１３
   ６；２３２；３３６）の前記コイルに対向する位置に設
   けられた相互作用要素（１４０ｃ、１４２ｃ；２４０
   ｃ；３４２ｃ）とを有することを特徴とする請求項６に
   記載のトルク伝達装置。
8. 【請求項８】 前記相互作用要素（１４０ｃ、１４２
   ｃ；２４０ｃ；３４２ｃ）が、第２のコイルを有するこ
   とを特徴とする請求項７に記載のトルク伝達装置。
9. 【請求項９】 前記相互作用要素（１４０ｃ、１４２
   ｃ；２４０ｃ；３４２ｃ）が、磁化可能材料または永久
   磁石材料から形成された部材片であることを特徴とする
   請求項７に記載のトルク伝達装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも１つの変位手段（４０、４
    ２；２４０）が、連結要素（１５、１７；２１５）の回
    転軸（Ａ）の通過する範囲に配設されていることを特徴
    とする請求項５〜９のうちのいずれか１項に記載のトル
    ク伝達装置。
11. 【請求項１１】 少なくとも１つの変位手段（１４０、
    １４２；３４２）が、回転軸（Ａ）から半径方向外方に
    外れた位置に配設されていることを特徴とする請求項５
    〜９のうちのいずれか１項に記載のトルク伝達装置。
12. 【請求項１２】 変位手段（１４０、１４２；３４２）
    が、回転軸（Ａ）を中心とした円周方向（Ｕ）に沿って
    複数個配置されていることを特徴とする請求項１１に記
    載のトルク伝達装置。
13. 【請求項１３】 少なくとも１つの変位手段（４０、４
    ２；１４０、１４２；２４０）が、連結要素（１５、１
    ７；１１５、１１７；２１５）を構成する隔膜支持部
    （２０、２２；１２０、１２２；２２０）に固定されて
    いることを特徴とする請求項１０、１１または１２に記
    載のトルク伝達装置。
14. 【請求項１４】 少なくとも１つの変位手段（３４２）
    が、連結要素（３１７）から軸方向に離置された変位手
    段支持部（３５４）に配置されていることを特徴とする
    請求項１１または１２に記載のトルク伝達装置。
15. 【請求項１５】 一方の連結要素（１５；１１５；２１
    ５）の隔膜要素（３２；１３２；２３２）に配設された
    変位手段（４０；１４０；２４０）が、それぞれ対面す
    る他方の連結要素（１７；１１７；２１７）の隔膜要素
    （３６；１３６；３３６）または隔膜押圧要素（２４
    ８）の変位手段となっていることを特徴とする請求項２
    〜４のうちのいずれか１項に記載のトルク伝達装置。
16. 【請求項１６】 一方の連結要素（（１５；１１５；２
    １５）の隔膜要素（３２；１３２；２３２）に配設され
    た変位手段（４０；１４０；２４０）が、それぞれ対面
    する他方の連結要素（１７；１１７；２１７）の隔膜要
    素（３６；１３６；３３６））または隔膜押圧要素（２
    ４８）に対して少なくとも局部的静電作用または磁気作
    用を及ぼすために、前記他方の隔膜要素の円周方向に沿
    った少なくとも１つの範囲に対して可変帯電あるいは磁
    極転換を行うことを特徴とする請求項１５に記載のトル
    ク伝達装置。
17. 【請求項１７】 前記範囲が、円周方向に連続して複数
    箇所に配置されていることを特徴とする請求項１６に記
    載のトルク伝達装置。
18. 【請求項１８】 前記範囲が、各隔膜要素（３６；１３
    ６；３３６）または隔膜押圧要素（２４８）の実質的に
    全円周にわたって分布していることを特徴とする請求項
    １７に記載のトルク伝達装置。
19. 【請求項１９】 変位手段（４０、４２；１４０、１４
    ２；２４０；３４２）が、隔膜要素（３２、３６；１３
    ２、１３６；２３２；３３６）の軸方向振動を発生する
    ために少なくとも１つの振動発生器を有し、その際、隔
    膜要素の変位が振動状態で生ずることを特徴とする請求
    項１〜１８のうちのいずれか１項に記載のトルク伝達装
    置。
20. 【請求項２０】 隔膜要素（３２、３６；１３２、１３
    ６；２３２；３３６）が、少なくとも１つの振動発生器
    により、少なくとも１つの固有振動状態に励起可能であ
    ることを特徴とする請求項１９に記載のトルク伝達装
    置。
21. 【請求項２１】 少なくとも１つの固有振動状態が定在
    波によるものであり、かつ第１または第２隔膜要素（３
    ２、３６；１３２、１３６；２３２；３３６）の固有振
    動数が、それぞれ他方の隔膜要素（３２、３６；１３
    ２、１３６；２３２；３３６）の固有振動数の整数倍で
    あることを特徴とする請求項２０に記載のトルク伝達装
    置。
22. 【請求項２２】 隔膜要素（３３６）が円周方向に連続
    して区分された複数の隔膜セクタ要素（３３６′、３３
    ６″、３３６″′）から成り、かつ各隔膜セクタ要素
    （３３６′、３３６″、３３６″′）に少なくとも変位
    手段（３４２′、３４２″、３４２″′）が配設されて
    いることを特徴とする請求項１〜２１のうちのいずれか
    １項に記載のトルク伝達装置。
23. 【請求項２３】 隔膜要素（３２、３６；１３２、１３
    ６；２３２）が、その外側周端縁の範囲において連結要
    素（１５、１７；１１５、１１７；２１５）の隔膜支持
    部（２０、２２；１２０、１２２；２２０）に連結され
    ていることを特徴とする上記請求項１〜２２のうちのい
    ずれか１項に記載のトルク伝達装置。
24. 【請求項２４】 隔膜要素（３３６）が、回転軸（Ａ）
    の範囲において該隔膜要素の半径方向内側部分で連結要
    素（３１７）の外周端面に形成された隔膜支持部（３２
    ２）に連結されていることを特徴とする請求項１〜２２
    のうちのいずれか１項に記載のトルク伝達装置。
25. 【請求項２５】 車両用クラッチ装置として使用したこ
    とを特徴とする請求項１〜２４のうちのいずれか１項に
    記載のトルク伝達装置。
26. 【請求項２６】 車両用のクラッチ装置であって、 請求項１ないし２５のうちのいずれか１項に記載のトル
    ク伝達装置（１０；１１０；２１０；３１０）と、 駆動部分と出力部分との間の回転数の差を検出するため
    の手段と、 第１および第２隔膜要素（３２、３６；１３２、１３
    ６；３３６）のうちの少なくとも１つの軸方向変位が駆
    動部分（１２；１１２；２１２）および出力部分（１
    ４；１１４；２１４；３１４）に対して円周方向の回転
    を発生し、かつクラッチ接続行程の開始時における、第
    １および第２隔膜要素の各々の少なくとも１つの軸方向
    最大変位部位（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ）の間の相
    対回転速度を局所固定座標系に対して実質的にゼロとな
    るような相対回転速度に制御するための、第１および第
    ２隔膜要素のうちの少なくとも１つの軸方向変位をその
    都度発生するための変位手段（４０、４２；１４０、１
    ４２；２４０；３４２）と、 第１および第２隔膜要素の少なくとも１つの各々の軸方
    向最大変位部位の回転速度を駆動部分（１２；１１２；
    ２１２）および出力部分（１４；１１４；２１４；３１
    ４）に対し実質的にゼロにするための手段とを備えたこ
    とを特徴とするクラッチ装置。
27. 【請求項２７】 内燃機関を搭載した車両用の始動装置
    であって、 請求項１ないし２５のうちのいずれか１項に記載のトル
    ク伝達装置（１０；１１０；２１０；３１０）と、 第１隔膜要素（３２；１３２；２３２）および第２隔膜
    要素（３６；１３６；３３６）の各々に、少なくとも１
    つの軸方向変位をその都度発生する変位手段（４０、４
    ２；１４０、１４２；２４０；３４２）とを備え、 前記変位手段が、第１および第２隔膜要素のうちの一方
    にその都度円周方向に回転する少なくとも１つの軸方向
    変位を発生し、その際、第１隔膜要素の少なくとも１つ
    の軸方向最大変位部位（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ）
    の第２隔膜要素の少なくとも１つの軸方向最大変位部位
    に対する相対回転速度が、局所固定座標系に対して実質
    的にゼロにならないように成したことを特徴とする内燃
    機関を搭載した車両用の始動装置。
28. 【請求項２８】 前記トルク伝達装置（１０；１１０；
    ２１０；３１０）および前記変位手段（４０、４２；１
    ４０、１４２；２４０；３４２）が、車両用クラッチ装
    置を構成していることを特徴とする請求項２７に記載の
    始動装置。
29. 【請求項２９】 内燃機関を搭載した車両用の積極的な
    振動絶縁が可能であるトルク伝達装置であって、 請求項１〜２５のうちのいずれか１項に記載のトルク伝
    達装置（１０；１１０；２１０；３１０）と、 第１隔膜要素（３２；１３２；２３２）および第２隔膜
    要素（３６；１３６；３３６）のうちの少なくとも１つ
    の軸方向変位をその都度発生するための変位手段（４
    ０、４２；１４０、１４２；２４０；３４２）と、 出力部分（１４；１１４；２１４；３１４）または駆動
    部分（１２；１１２；２１２）の励起された振動を検知
    するための手段と、 駆動部分または出力部分の振動が相互に伝達されないよ
    うに第１および第２隔膜要素の少なくとも１つの変位を
    制御するための手段とを有することを特徴とするトルク
    伝達装置。
30. 【請求項３０】 変位手段（４０、４２；１４０、１４
    ２；２４０；３４２）が、第１および第２隔膜要素（３
    ２、３６；１３２、１３６；２３２；３３６）において
    その都度少なくとも１つの円周方向に回転する変位を発
    生し、かつ、前記変位を制御するための手段が、局所固
    定座標系に対し円周方向に振動する第１および第２隔膜
    要素の軸方向最大変位部位（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、
    Ｍ）を発生するための手段を備え、その際、第１隔膜要
    素の少なくとも１つの軸方向最大変位部位の回転速度が
    実質的に第２隔膜要素の少なくとも１つの軸方向最大変
    位部位の回転速度に一致するように成したことを特徴と
    する請求項２９に記載のトルク伝達装置。
31. 【請求項３１】 第１および第２隔膜要素（３２、３
    ６；１３２、１３６；２３２；３３６）の少なくとも１
    つの軸方向最大変位部位（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、
    Ｍ）を制御するための手段が、第１および第２隔膜要素
    の少なくとも１つの軸方向最大変位部位の振幅を変化さ
    せるための手段を含むことを特徴とする請求項２９また
    は３０に記載のトルク伝達装置。
32. 【請求項３２】 車両用の駆動装置であって、 請求項１ないし２５のうちのいずれか１項に記載のトル
    ク伝達装置（１０；１１０；２１０；３１０）と、 第１隔膜要素（３２；１３２；２３２）および第２隔膜
    要素（３６；１３６；３３６）の少なくとも１つの軸方
    向変位をその都度発生するための変位手段（４０、４
    ２；１４０、１４２；２４０；３４２）と、その際、前
    記変位手段が第１および第２隔膜要素においてその都度
    円周方向に回転する少なくとも１つの変位を発生し、か
    つ、第１隔膜要素の少なくとも１つの軸方向最大変位部
    位の回転速度が第２隔膜要素の少なくとも１つの軸方向
    最大変位部位の回転速度に対し、局所固定座標系の中で
    ゼロにならないことを特徴とする車両用の駆動装置。