JP7114730B2 - ねじり振動ダンパー、クラッチディスクおよびクラッチ - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車の駆動系内のクラッチディスク用のねじり振動ダンパー、特に自動車の駆動系用の対応するクラッチディスクおよびクラッチに関する。

ねじり振動ダンパーは、例えば、入力部と入力部に対して相対的に制限された範囲で回転することができる出力部とがあり、これらが、中間要素と、ばね装置が周方向に配置されないように配置されたばね装置とによって連結された、独国特許出願公開第１０ ２０１５ ２１１ ８９９号明細書から自動車工学において知られている。中間要素は、軸方向の中央に配置される。入力部は、摩擦リングに接続される必要がある。この接続の形成は複雑であり、ねじり振動ダンパーの可能な能力に関して制限があるように、中間要素の形成および移動に利用可能な空間を制限する。また、ねじり振動ダンパーの長期的な機能は、特に中間要素の製造精度に依存することも示されている。特に、例えば、製造方法の不可欠な効果が、ねじり振動ダンパーの動作および耐久性の点で問題を引き起こすように、軸方向におけるローラー軌道の対称性または均一性は重要である。例えば、中間要素がスタンピングプロセスを使用して製造される場合、スタンピングの入口および出口は、軸方向における転動要素のための不均一な支持面をもたらす。動作中に構成要素（入力部、出力部、中間要素）が横方向に移動する可能性があるため、これは、個々の構成要素の動きに有害な影響を与える可能性がある。

そこから進んで、本発明の目的は、従来技術から公知の問題を少なくとも部分的に解消し、特に、単純な構造であり、その機能が製造公差とは無関係であるねじり振動ダンパーを提供することである。

この目的は、独立請求項１の特徴によって達成される。本発明のさらに有利な実施形態は、従属請求項に明記されている。従属の策定された請求項に個別に記載されている特徴は、技術的に意味のある方法で互いに組み合わせることができ、本発明のさらなる構成を定義することができる。さらに、特許請求の範囲に示される特徴は、明細書において詳細に特定されて説明され、本発明のさらなる好ましい実施形態が示されている。

回転軸の周りに取り付けられた入力部と、ばね装置の作用に抗して入力部に対して制限された範囲で回転軸の周りを回転することができる出力部とを備え、入力部と出力部との間に配置され且つ入力部と出力部との間の相対回転の場合にカム機構によって半径方向に強制的に変位するように配置された少なくとも２つのトルク伝達中間要素を備え、ばね装置が、少なくとも２つの中間要素の間に配置されている、特に自動車の駆動系内のクラッチディスク用の本発明にかかるねじり振動ダンパーであって、各中間要素が２つの部分で構成されていることを特徴とする。

これは、単純に構成され且つ効率的に振動を減衰させることができるため、２つの中間要素および２つのばね装置を備えた実施形態が好ましい。ばね装置は、エネルギー貯蔵装置として少なくとも１つのばね、好ましくは２つの中間要素に接続される２つのばねを有する。ねじり振動ダンパーは、例えば、一次フライホイール質量と二次フライホイール質量との間にばね装置が効果的に配置されたスプリットフライホイールとして、ライニングキャリアとハブの間のクラッチディスクに配置されたねじり振動ダンパーとして、トルクコンバータのロックアップダンパーなどとして構成されることができる。提案されたねじり振動ダンパーは、入力部と出力部との間のトルク経路の外側に配置された、回転振動またはねじり振動を減衰させるためのばね装置を含む。その結果、ばね装置は、ねじり振動ダンパーを介して伝達されるトルクとはほぼ無関係に構成されることができ、振動絶縁の実際のタスクに適合させることができる。

中間要素の２部品構成は、特に、軸方向（回転軸の方向）において前後に形成された２つの要素部から構成されることを意味すると理解される。２つの対称要素部の構成が好ましい。各中間要素の２部品対称構成は、中間要素の製造方法に関係なく、中間要素のローラートラックに支持を形成し、転動要素のより均一な支持面を形成することを可能にする。同時に、中間要素の多部品構成は、ねじり振動ダンパーの構成に高度な柔軟性を許容し、これは、ダンパーの構成およびその特性に関して大きな可能性をもたらす。

有利な実施形態によれば、各中間要素は、回転軸の方向に互いに離間するように構成された２つの要素部から形成されている。

間隔を空けて要素部を構成することにより、ねじり振動ダンパーの基本的に非常に柔軟な構成が容易になり、回転軸の軸方向における要素部間に入力部または出力部などの追加の構成要素が受容される。これは、ねじり振動ダンパーの構成およびレイアウトに関して、より大きな構成の範囲を許容する。２つの要素部は、回転軸に垂直な軸に対して対称的に構成されることが好ましい。対称構成の結果として、スタンピング部品を使用した場合であっても、転動要素に対するローラー接触面の対称分布を実現することができる。

有利な実施形態によれば、入力部は、要素部間に受容される。

これは、中間要素およびばね装置に利用可能な設置空間に影響を与えることなく、従来技術から公知のアプローチと比較して、より多くの空間が摩擦要素の接続に利用可能であるため、ダンパーに対するクラッチディスクの摩擦要素のより単純でより柔軟なアプローチを可能にする。これは、ねじり振動ダンパーを構成する際にはるかに多くの柔軟性を提供する。

これに関連して、入力部は、少なくとも２つの入力部要素から形成されることが好ましい。

この場合、摩擦要素または摩擦要素への接続要素は、入力部要素間に形成されることができ、全ての３つの構成要素は、例えばリベット留めによって互いに接続されることができる。これは、摩擦要素、したがってクラッチディスクの単純で安価な接続を可能にする。

有利な実施形態によれば、各中間要素は、出力部の２つの部品間に受容される。

これは、ねじり振動ダンパーの出力シャフト、特にトランスミッション入力シャフトに対する接続に関しても、ねじり振動ダンパーの単純で柔軟な構成を可能にする。これに関連して、各中間要素は、出力部の２つの部品間で対称的に形成される２つの要素部から形成されることが好ましい。

さらにまた、ここに記載されるようなねじり振動ダンパーを備えるクラッチ用の、特に自動車の駆動系におけるクラッチディスク、および対応するクラッチディスクを備えるクラッチが提案される。さらにまた、そのようなクラッチを有利に備えた自動車が提案される。ねじり振動ダンパーについて開示された詳細および利点は、クラッチディスク、クラッチおよび自動車に伝達および適用されることができ、その逆も可能である。

事前注意として、ここで使用されている数字（「第１」、「第２」など）は、主に（のみ）いくつかの類似のオブジェクト、サイズ、またはプロセスを区別するように機能し、特にこれらのオブジェクト、サイズまたはプロセスのシーケンスが互いに必須であることの依存関係は、主張されていない。

依存関係および／またはシーケンスが必要な場合、これは、ここで明示的に述べられるか、または具体的に説明された構成を研究するときに当業者にとって自明な方法をもたらす。

本発明および技術的環境の双方は、図面を参照して以下により詳細に説明される。本発明は、示されている例示的な実施形態によって限定されることを意図していないことが指摘されるべきである。特に、他に明確に述べられていない限り、図で説明された事項の部分的な態様を抽出し、それを本明細書および／または図から他の構成要素および所見と組み合わせることも可能である。特に、図および特に示されている比率は概略的なものに過ぎないことが指摘されるべきである。同じ参照符号は、他の図からの説明が補足として使用されることができるように同じオブジェクトを指定している。

公知であると想定されるねじり振動ダンパーを示している。 公知であると想定されるねじり振動ダンパーの詳細を示している。 中立の非偏向状態のねじり振動ダンパーの例の詳細を示している。 ねじり振動ダンパーの例の詳細を断面で示している。 ねじり振動ダンパーの例の詳細を断面で示している。 偏向状態のねじり振動ダンパーの例の詳細を示している。 非偏向状態のねじり振動ダンパーの図を示している。 非偏向状態のねじり振動ダンパーの図を示している。 偏向状態のねじり振動ダンパーの図を示している。 偏向状態のねじり振動ダンパーの図を示している。 クラッチディスクの例を示している。 クラッチを非常に概略的に示している。

図面の説明では、同じ部品は、同じ参照記号を備えている。図１および図２で知られているように示されたねじり振動ダンパー１は、入力部２と、中間要素３と、ランプ装置６、７を有するカム機構４、５と、中間要素３と出力部１０との間に配置されたエネルギー貯蔵装置９を有するばね装置８とを備える。図１のねじり振動ダンパー１の入力部２は、シャフト１７の回転軸ｄに関して互いに対向する好ましくは２つのカム機構４にランプ装置６のカムトラックなどのランプ１１を有する。好ましくは、ランプ装置６のカムトラックなど、入力部２に相補的な２つのランプ１２と転動要素１３とをそれぞれ有する２つの相互に対向する中間要素３は、入力部２と中間要素３との間のカム機構４を完成させる。入力部２が回転軸ｄの周りを回転すると、中間要素３の半径方向の動きが、中間要素３の間に配置された好ましくは２つのエネルギー貯蔵装置９の平行ばね圧縮をもたらすように、転動要素１３は、ランプ１１、１２上を案内される。入力部２のランプ１１および中間要素３のランプ１２は、関連する転動要素１３と共に、カム機構４を形成する。

中間要素３は、それぞれ、出力部１０に配置されたランプ１５に動作可能に接続されるさらなるランプ１４を半径方向内側に備える。出力部１０が回転軸ｄの周りで入力部２の回転と反対方向に回転すると、中間要素３はまた、その動きがエネルギー貯蔵装置９の平行ばね圧縮を同様に意味するように、適切に構成されたランプ１４、１５の間を自由に回転する転動要素１６を介して案内される。中間要素３のランプ１４および出力部１０のランプ１５は、関連する転動要素１６と共に、カム機構５を形成する。

中間要素３を介した２つのカム機構４、５の連結の結果として、入力部２と出力部１０との間の総回転角度は、エネルギー貯蔵装置９の特定のばね圧縮を有するそれぞれのカム機構４、５に設定された回転角度の合計から生じる。回転運動のための入力部２におけるトルクは、出力部１０における純粋なねじりモーメントとして支持される。中間要素３およびエネルギー貯蔵装置９から構成されるユニットは、外部トルクの影響を受けないが、エネルギー貯蔵装置９の平行ばね圧縮からの力の量を介して、伝達されるトルクの量を決定する。

ねじり振動ダンパー１のカム機構４、５のランプ１１、１２、１４、１５は、例えば、マークされた方向に回転中に動きを伝達し、この方向に転動要素１３、１６を介して接触しているトルクを伝達する能力を示すために、構成上線形である。一方、実施された構成の場合、ランプ１１、１２、１４、１５の構成は、転動要素１３、１６の転動条件を満たす一方で、ねじり特性曲線の望ましい並進の結果として自由形式である。

図３は、周方向１８に移動することができる入力部１と、ばね装置８を介して他の中間要素３（図示せず）に接続された中間要素３とを備えた、非偏向ねじり振動ダンパー１の例の詳細を示している。移動方向１９における中間要素３の移動は、ばね装置８のエネルギー貯蔵装置９（ばね要素）によって予め決定される。さらにまた、回転軸ｄを有するシャフト（図示せず）に接続された出力部１０が形成される。

さらにまた、ねじり振動ダンパー１は、上述したように、入力部２のランプ１１および中間要素３のランプ１２によって案内される転動要素１３を有する。さらにまた、上述したように、中間要素３のランプ１４および出力部１０のランプ１５によって案内される転動要素１７が形成される。

図４および図５は、中間要素３が２つの要素部２０から２つの部品で形成された、ねじり振動ダンパー１の２つの可能な例の詳細を断面で示している。これらの要素部２０は、対称的に構成され、入力部２が要素部２０の間に受容されることができるように、回転軸ｄの方向に互いに離間するように構成されている。

図４において、入力部２は、リベット２２を介して非確動且つ形状適合的に互いに接続された２つの入力部要素２１から構成される。これは、有利には、摩擦要素２３が、好ましくはリベット２２によって、入力部要素２１の間に固定されることを可能にする。リベット２２は、入力部要素２１のそれぞれの軸方向外側と面一であるため、リベット２２は、いかなるさらなる構造上の制約も引き起こさない入力部要素２１の接続を可能にするために、皿穴および円錐形であることが好ましい。摩擦要素２３という用語はまた、例えば、摩擦リングのためのキャリアとして機能する要素としてもここで理解されるべきである。特に、摩擦要素２３は、対応する摩擦クラッチ（ここでは図示せず）の一部である。

図５は、入力部２が一体に形成された例を示している。ここで、摩擦要素２３は、対応するリベット２２によって入力部２の軸方向表面に固定されている。

図２が図４および図５と比較されると、図５および図６にかかる実施形態では、中間要素３または要素部２０の転動要素１３、１７の軸受面は、対称的で平坦であるが、図２の実施形態では、例えば、パンチ入口および出口によって生成される支持面の不均一性の影響が大幅に大きくなる。このようにして、それぞれのランプトラック１１、１２、１４、１５における転動要素１３、１６のより均一な動きを達成することができ、構成要素２、３、１０の横方向の動きを低減することができる。

図６は、図３と同様に、図３と比較して偏向されたねじり振動ダンパー１の例を示している。

図７および図８は、非偏向状態のねじり振動ダンパー１の一部を示しており、図９および図１０は、偏向状態を示している。上記開示が参照される。図７から図１０は、結果として中間要素３の形状および可動範囲が制限されることなく、摩擦要素２３の入力部２への単純な接続が可能であることを示している。中間要素３または要素部２０は、エネルギー貯蔵装置９が大きなばねエネルギーを提供することができるように、ばね装置８、特にエネルギー貯蔵装置（ばね）９のサイズが最適化されることができるように、最大設置空間、特にクラッチディスクの最大可能半径を使用することができる。

図１１は、特に図４に関連して説明したねじり振動ダンパー１を備えたクラッチディスク２４を示している。上記概説した実施形態が参照される。摩擦要素２３は、リベット２２によって入力部要素２１に接続されている。摩擦要素２３は、クラッチを表すことができるように、摩擦接続を介して対応する摩擦相手方（図示せず）に取り外し可能に接続されることができる摩擦面２５を有する。

さらにまた、ひいては例えばトランスミッション入力シャフトなどのシャフトに接続されることができるハブ（図示せず）に中間歯２７を介して接続されることができるハブフランジ２６が示されている。

最後に、図１２は、クラッチディスク２４を備えたクラッチ２８を非常に概略的に示している。クラッチ２８は、特に、自動車の駆動系に配置されることができる。

１ ねじり振動ダンパー
２ 入力部
３ 中間要素
４ カム機構
５ カム機構
６ ランプ装置
７ ランプ装置
８ ばね装置
９ エネルギー貯蔵装置
１０ 出力部
１１ ランプ
１２ ランプ
１３ 転動要素
１４ ランプ
１５ ランプ
１６ 転動要素
１７ シャフト
１８ 周方向
１９ 移動方向
２０ 要素部
２１ 入力部要素
２２ リベット
２３ 摩擦要素
２４ クラッチディスク
２５ 摩擦面
２６ ハブ
２７ 中間ギア
２８ クラッチ
ｄ 回転軸

Claims (8)

1. 回転軸（ｄ）の周りに取り付けられた入力部（２）と、前記回転軸（ｄ）を有するシャフトに固定され、ばね装置（８）の作用に抗して前記入力部（２）に対して制限された範囲で前記回転軸（ｄ）の周りを相対回転可能な出力部（１０）とを備え、前記回転軸（ｄ）の方向において前記入力部（２）と前記出力部（１０）との間に配置され且つ前記入力部（２）と前記出力部（１０）との間で相対回転が起こる場合にカム機構（４、５）によって半径方向に強制的に変位するように配置された少なくとも２つのトルク伝達中間要素（３）を備え、前記ばね装置（８）が、前記少なくとも２つのトルク伝達中間要素（３）の間に配置されている、ねじり振動ダンパー（１）であって、各トルク伝達中間要素（３）が２つの要素部（２０）で構成されており、
   前記出力部（１０）が前記回転軸（ｄ）の方向において２つの前記要素部（２０）を間に収容する２つの部分で構成されていることを特徴とする、ねじり振動ダンパー（１）。
2. ２つの前記要素部（２０）が、前記回転軸（ｄ）の方向に互いに離間するように構成される、請求項１に記載のねじり振動ダンパー（１）。
3. 前記入力部（２）が、２つの前記要素部（２０）の間に収容される、請求項２に記載のねじり振動ダンパー（１）。
4. 前記入力部（２）が、少なくとも２つの入力部要素（２１）から形成されている、請求項３に記載のねじり振動ダンパー（１）。
5. 摩擦要素（２３）が２つの入力部要素（２１）の間に固定されている、請求項４に記載のねじり振動ダンパー（１）。
6. ２つの前記要素部（２０）が、前記出力部（１０）の２つの部分の間に対称的に形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のねじり振動ダンパー（１）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の少なくとも１つのねじり振動ダンパー（１）を備えるクラッチディスク（２４）。
8. 請求項７に記載の少なくとも１つのクラッチディスク（２４）を備えるクラッチ（２８）。

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