JP7412539B2

JP7412539B2 - トルクを伝達する装置

Info

Publication number: JP7412539B2
Application number: JP2022513313A
Authority: JP
Inventors: バティスト、ドリーニエール
Original assignee: ヴァレオアンブラヤージュ
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2040-08-27
Also published as: WO2021038005A1; DE112020004101T5; JP2022545824A; FR3100297B1; FR3100297A1; CN218094058U

Description

本発明は、例えば、デュアル・マス・ホイール（ＤＭＦ）等の自動車用のトルク伝達装置の分野に関する。

このような装置は、一般に、トルク入力要素と、トルク出力要素と、トルク入力要素とトルク出力要素との間に装着された弾性部材であって、前記要素のうちの一方が他方に対して回転することに対抗作用する弾性部材と、を備えている。

ＬＴＤ（ＬｏｎｇＴｒａｖｅｌＤａｍｐｅｒ）タイプの場合、トルク伝達装置は、複数のグループの弾性部材を備えている。同一グループの弾性部材は、位相部材を介して直列に配置されることにより、各グループの弾性部材は、同調して互いに変形する。

特許出願ＦＲ２９９５９５３は、ＬＴＤタイプのダンパを備えるトルク伝達装置を開示している。このタイプのダンパでは、弾性部材は、弾性部材対として分散配置される。任意の一対の弾性部材のうちの第１弾性部材は、トルク入力要素と位相部材との間に配置され、同一対の弾性部材のうちの第２弾性部材は、位相部材とトルク出力要素との間に配置される。トルク伝達装置は、トルクが、第１弾性部材、次いで位相部材、次いで第２弾性部材を通過することにより、トルク入力要素からトルク出力要素に流れるように構成されている。

トルク入力要素、トルク出力要素、および位相部材の各々は、径方向に延びて弾性部材の端部を支持するアームを有している。弾性部材の各々は、周方向に互いに連続する２つのアームの間に収容されている。

フィルタリング性能を向上させるように、２つのアームの間に収容される弾性部材のサイズを大きくし得ることを目的としてこれらの同一のアームの断面を可能な限り小さくすることが提案されている。

オーバートルク（ｏｖｅｒｔｏｒｑｕｅ）が生じた場合、すなわち、エンジントルクが６０００～１０，０００Ｎｍに達した場合、トルクは弾性部材を短絡させる（ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｓ）。すなわち、トルクは、断面の縮小された個々のアームをそのまま通過しつつ、トルク入力要素から位相部材に、そして位相部材からトルク出力要素に直接流れる。

しかしながら、これらの小型化されたアームを理由として、このオーバートルクに連動して破損ポイントが生じる可能性がある。

したがって、これらの破損を回避すべく、特にオーバートルクが生じた場合に破損を回避するように、アームは十分に幅広の断面を有するように作製されている。しかしながら、アームのサイズが大きければ大きいほど、バネのサイズを小さくする必要があり、これに応じてトルク伝達装置の性能が、特に振動減衰の点で低下してしまう。

本発明の一態様は、可能な限り最大の寸法を有する弾性部材の挿入を可能とするように縮小された断面ゾーンを保持するトルク伝達装置を提案することにより、従来技術の欠点を解決するというアイデアから生まれた。

特に、本発明は、オーバートルクが生じた場合、トルクが弾性部材の径方向下位において（ｒａｄｉａｌｌｙｂｅｌｏｗ）流れることを可能とする。したがって、オーバートルクが生じた場合、トルクは、伝達装置の脆弱ゾーンのレベルにおいてではなく、弾性部材を支持し得ないゾーンを介して流れる。この目的のために、本発明は、オーバートルクが生じた場合にトルクが弾性部材の径方向下位において流れることを可能とするように構成された当接手段を実現する。

一実施形態によれば、本発明は、駆動シャフトに接続されるトルク入力要素と、
従動シャフトに接続されるトルク出力要素と、
前記トルク入力要素と前記トルク出力要素との間に装着される少なくとも２つの弾性部材であって、前記トルク入力要素および前記トルク出力要素のうちの一方の回転に対抗作用する弾性部材と、
位相部材と、
を備える自動車用のトルクを伝達する装置であって、
前記弾性部材が前記位相部材を介して直列に配置されることにより、前記弾性部材は同調して（ｉｎｐｈａｓｅ）互いに変形し、
前記トルク入力要素、前記トルク出力要素、および／または前記位相部材は、前記弾性部材の圧縮を制限するように設計された少なくとも１つの当接手段を各々備え、
前記トルク入力要素の前記当接手段、前記トルク出力要素の前記当接手段、および前記位相部材の前記当接手段の各々は、オーバートルクが生じた場合、トルクが前記駆動シャフトから前記従動シャフトに、前記弾性部材の径方向下位において前記装置を通過して流れるように構成される、
装置を提供する。

一実施形態において、前記位相部材の前記当接手段は、上流当接要素と下流当接要素とを備え、前記上流当接要素は、前記トルク入力要素と協働可能であり、前記下流当接要素は、前記トルク出力要素と協働可能である、

一実施形態において、前記位相部材は、前記位相部材の前記当接手段を形成するインサートを備える。

一実施形態において、前記インサートは、対称性を有する部品である。したがって、第１当接用および第２当接要素は、対称的である。

一実施形態において、前記インサートは、径方向内方において周方向の２つの反対方向に延びて上流当接手段および下流当接手段を形成する中央部品から形成される。

一実施形態において、前記インサートは、焼結材料から作製される。

一実施形態において、前記当接手段における前記材料の密度は、前記インサートの残りの部分に存在するもの（ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｔｈｅｒｅｓｔｏｆｔｈｅｉｎｓｅｒｔ）よりも大きい。

具体的には、インサートの組成は、トルクを伝達可能な或る個所において、インサートの残りの部分と同様に、トルクを受けない別の個所と比較して、異なり得る。

一実施形態において、第１弾性部材が、前記トルク入力要素と前記位相部材との間に装着され、第２弾性部材が、前記位相部材と前記トルク出力要素との間に装着され、前記インサートは、前記第１弾性部材の端部のうちの１つ、および前記第２弾性部材の端部のうちの１つに対する支持部品をも形成する。

有利には、位相部材の縮小された部分が、位相部材全体を変更する必要なく、容易に変更され得る。

具体的には、インサートは、担うべき種々の役割を考慮して容易に製造され得る要素も形成する。インサートは、当接部として機能するだけでなく、弾性部材を保持する手段としても機能し得る。したがって、インサートの組成は、当接部を形成することが意図された第１位置において、関連する弾性部材を保持することが意図された別の位置に対して異なり得る。

一実施形態において、前記位相部材は、互いに回転可能に接続された２つのワッシャ（ｗａｓｈｅｒ）から形成され、前記トルク出力要素は、２つの前記ワッシャの間に装着されるとともに、前記位相部材の前記当接手段と協働可能な少なくとも１つの凸部を形成する。

好適な例において、２つのワッシャは同一である。

一実施形態において、前記ワッシャの各々は、外側径方向縁部から第１径方向アームを形成し、前記トルク出力要素は、第２径方向アームを有するディスクを形成し、前記第２径方向アームは、前記ディスクの外側径方向縁部において延び、第２弾性部材は、第１アームと第２アームとの間に装着され、前記凸部は、前記ディスクの前記外側径方向縁部に形成される。

一実施形態において、前記トルク入力要素は、弾性部材を受容可能な少なくとも１つのウィンドウを有する少なくとも１つのプレートを形成し、前記ウィンドウは、径方向において前記弾性部材と軸Ｘとの間に位置する内側周辺縁部と、前記弾性部材の１つの端部を支持可能な横方向軸受面と、を有し、前記内側周辺縁部は、前記位相部材の前記当接手段と当接可能な突起を有する。

一実施形態において、前記トルク入力要素は、回転可能に接続された２つのプレートであって、前記位相部材の各側に配置されたプレートにより形成される。
一実施形態において、位相部材は、回転可能に接続された２つのワッシャから形成され、第１当接要素および第２当接要素は、位相部材の２つのワッシャを軸方向に超えて延びるストリップを各々形成し、オーバートルクが生じた場合、２つのストリップのうちの少なくとも一方は、トルク入力要素の当接手段と接触し得る。

本発明の一実施形態によれば、ワッシャの各々は、外側径方向縁部を有する円形の平面を有し、第１径方向アームが外側径方向縁部から延び出し、キャビティが外側径方向縁部から第１アームの近傍に形成される。キャビティは、ストリップの上面が、対応するワッシャの外側径方向縁部と整列する、または対応するワッシャの外側径方向縁部をわずかに超えるようにストリップを受容すべく構成される。

本発明の一実施形態によれば、前記弾性部材は、らせんバネである。

本発明は、添付図面を参照しつつ非限定的な例のみとしてなされる本発明の複数の特定の実施形態についての以下の説明から、より良く理解され、その他の目的、詳細、特徴および利点がより明瞭になるであろう。

図１は、本発明の一実施形態によるトルク伝達装置の分解斜視図である。図２は、図１によるトルク伝達装置の正面図である。図３は、図１によるトルク伝達装置のインサートの斜視図である。

別段の指示がある場合を除き、「軸方向」とは、「装置の回転軸Ｘに沿って平行に」ということを意味し、「径方向」とは、「装置の回転軸を横断する横軸に沿って」ということを意味し、「角度的」または「周方向」とは、「装置の回転軸を中心として」ということを意味する。

図１は、本発明の一実施形態によるトルク伝達装置１の全体斜視図を示す。より具体的には、このようなトルク伝達装置１は、デュアル・マス・ホイールすなわちＤＭＦを形成している。このようなトルク伝達装置１は、クランクシャフト（図示せず）に接続され得るトルク入力要素２を備えている。このトルク入力要素２は、リベット等の接続手段（図示せず）を介して互いに回転可能に接続された２つのプレート３、４を備える一次フライホイールを形成している。エンジン側に近い第１プレート３は、スタータ・リングギア５に接続されている。第２プレート４は、第１プレート３の反対側に配置されている。

また、トルク伝達装置１は、互いに回転可能に接続されたディスク７（またはウェブ）と二次フライホイール８とから形成されたトルク出力要素６を備えている。このトルク出力要素は、ギアボックスの入力シャフト（図示せず）に接続され得る。

９１、９２等の弾性部材が、トルク入力要素２とトルク出力要素６との間に配置されている。

これらの弾性部材９１、９２は、ここでは全て同一であるが、別の例においては互いに異なり得る。ここでは、これらはらせんバネを形成している。

伝達装置１は、２つのワッシャ１１および１２を備える位相部材１０を備えている。非限定的な本例において、これら２つのワッシャ１１および１２は同一であり、例えばリベット１３等の接続手段により、互いに対して回転可能に接続されている。位相部材１０は、浮いた態様で装着されている。特に、位相部材１０は、２つの弾性部材９１、９２との間に挿入されるとともに、トルク入力要素２に対して、およびトルク出力要素６に対して回転移動可能である。

弾性部材９１、９２の各々は、位相部材１０に接触することが意図されている。特に、ワッシャ１１および１２の各々は、径方向の回転軸Ｘに対して反対方向に延びる細長材料を形成する少なくとも１つのアーム１４を備えている。図１の例において、ワッシャ１１および１２の各々は、角度的に一定の間隔で分散配置された１４等の３つのアームを備えている。ワッシャ１１および１２は、それらのそれぞれのアームが互いに重なるように配置されている。

弾性部材９１、９２は、上流弾性部材と下流弾性部材との対で構成されている。特に、上流弾性部材９１および下流弾性部材９２が、位相部材１０のアーム１４の各々の各側に配置されている。上流弾性部材とは、トルク入力要素に接触して配置され得る弾性部材を意味する。下流弾性部材とは、トルク出力要素に接触して配置され得る弾性部材を意味する。

上流弾性部材９１の各々は、第１端部１５と第２端部１７とを有している。第１端部１５は、位相ワッシャ１０のアーム１４に接触することが意図されている。第２端部１７は、トルク入力要素２に接触することが意図されている。

下流弾性部材９２は、第３端部１６と第４端部１８とを有している。第３端部１６は、位相部材１０のワッシャ１１および１２の各々のアーム１４と接触することが意図されている。第４端部１８は、トルク出力要素６に、特にここではディスク７を介して接触することが意図されている。

位相部材１０は、ワッシャ１１、１２のうちの一方の少なくとも１つのアーム１４に配置されるインサート１９を備えている。本実施形態によれば、インサート１９は、一部品として形成されているが、複数の部品から形成されてもよいし、アーム１４との一体部品として作製されてもよい。インサート１９は、本実施形態において、２つのワッシャ１１および１２の間に軸方向に配置されている。より正確には、インサート１９は、２つのアーム１４の間に、回転において固定的に配置される。

インサート１９は、上流側横方向軸受面２０および下流側横方向軸受面２１を画定する中央部品２３を形成している。上流側横方向軸受面２０および下流側横方向軸受面２１は、上流弾性部材９１の第１端部１５および下流弾性部材９２の第３端部１６をそれぞれ受容することができる。これらの横方向軸受面２０および２１の各々は、２２等のガイドスタッドを有している。ガイドスタッド２２の周囲に、対応する弾性部材の端部が挿入される。これらの横方向軸受面２０および２１は、回転軸Ｘを垂直方向に、かつアーム１４が延びる平面を垂直方向に横断する平面に対して傾斜した平面内に各々延びている。これらの横方向軸受面２０および２１は、２つのワッシャ１１および１２により形成される断面を覆いつつ延びている。

中央部品２３は、径方向外方において周方向の２つの反対方向に延びて、第１延長部２４および第２延長部２５を形成している。第１延長部２４および第２延長部２５は、アーム１４の径方向上位において（ｒａｄｉａｌｌｙａｂｏｖｅ）延びている。第１延長部２４は上流弾性部材９１の第１端部１５を保持する役割を果たし、第２延長部２５は下流弾性部材９２の第３端部１６を保持する役割を果たす。本例において、第１延長部２４および第２延長部２５は、ワッシャ１１および１２の各々の外側径方向縁部を超えて延びている。

中央部品２３は、径方向内方においても周方向の２つの反対方向に延びて、上流当接手段２６および下流当接手段２７を形成している。また、上流当接手段２６および下流当接手段２７は、２つのワッシャ１１および１２の他方の断面を覆うように延びている。上流当接手段２６は、オーバートルクが生じた場合に、トルク入力要素２に接触し得るように設計されている。したがって、より正確には、上流当接手段２６は、トルク入力要素に最も近接していることが意図されたワッシャの断面を軸方向に少なくとも超えて延びている。本例において、トルク入力要素は第１プレート３および第２プレート４により形成されているため、上流当接手段２６は、第１プレート３または対応する第２プレート４の断面を超えて延びればよい。

好適な例では、インサート１９は、対称性を有する部品である。これは、上流当接手段２６および下流当接手段２７が、図３における対称中心軸Ｙに関して同一態様で延びていることを意味する。断面とは、部品が延びる平面に対して垂直な平面に沿った部品を横断する平面に沿って作製された面を意味する。

本発明の例において、上流当接手段２６および下流当接手段２７は、軸方向に延び、２つのワッシャ１１および１２を覆っている。

本例において、２つのワッシャ１１および１２は、上流当接手段２６を受容するための局所的な凹部３６を有している。凹部３６は、上流当接手段２６がワッシャの外側縁部３８と面一になるように、径方向内方に作製されている。したがって、弾性部材の設置直径は影響を受けず、このような装置のサイズを小さくするように最適化され得る。

プレート３および４の各々は、上流弾性部材９１および下流弾性部材９２を各々収容するウィンドウ２８を形成している。本例において、プレートの各々は、角度的に一定の間隔で分散配置された２８等の３つのウィンドウを形成している。

ウィンドウ２８の各々は、上流当接手段２６が接触し得る第４当接手段３０を形成している。この第４当接手段３０は、ショルダを形成している。ウィンドウ２８の各々は、上流横方向軸受面３１および下流横方向軸受面３２も画定している。上流横方向面３１は、上流弾性部材９１に対する支持体として機能する。

ショルダ３０と位相部材１０の上流当接手段２６とは、ショルダ３０と上流当接手段２６との間で周方向に測定した距離ｄ（図示せず）だけ互いに離間している。この距離ｄは、上流弾性部材９１の静止状態に対応する距離ｄ１（図示せず）と、オーバートルク状態または装置の当接前の最大許容トルク状態に対応する距離ｄ２（図示せず）との間にある。本発明によれば、このようなオーバートルク状態または最大許容トルク状態において、上流弾性部材９１は、たわみが止められている。

ウェブ７は、ワッシャ１１および１２の構造に類似した構造を有している。具体的には、ウェブは、３つの径方向延長部３３を有している。径方向延長部３３は、角度的に一定の間隔で分散配置されるとともに、上流横方向軸受面３４および下流横方向軸受面３５を各々有している。下流横方向軸受面３５は、下流弾性部材９２の支持体として機能する。

ウェブ７は、中心Ｘを有する第１円において延びる外側径方向縁部３６を有する平坦なディスクを形成し、ウェブ７から３つの径方向延長部３３が延び出している。３７等の少なくとも１つの凸部が、外側径方向縁部３６から、特に径方向延長部３３のうちの１つの形成された場所の付近に形成されている。図示例によれば、３７等の３つの凸部が、対応する径方向延長部３３の付近に各々形成されている。

凸部３７と位相部材１０の下流当接手段２７とは、凸部３７と下流当接手段２７との間で周方向に測定した距離Ｄだけ互いに離間している。距離Ｄは、下流弾性部材９２の静止状態に対応する距離Ｄ１と、装置のオーバートルク状態に対応する距離Ｄ２との間に含まれる。距離Ｄ２は、下流弾性部材９２のたわみが止められた態様において得られる。

動作において、エンジントルクは、プレート３およびプレート４から、上流弾性部材９１の各々に流れ、次いでワッシャ１１および１２の各々の径方向アーム１４の各々を通過し、次いで下流弾性部材９２の各々を通過し、次いでウェブ７を通過する。

オーバートルクが生じた場合、エンジントルクは、当接部３０、２６、２７、３７を直接通過して、装置の種々のアームを通る通路を短絡（ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｉｎｇ）させる。種々の３０、２６、２７、３７が弾性部材９１、９２の径方向内側に位置しているため、アームは応力を受けず、オーバートルクによりダメージを受けるリスクがない。

Claims

駆動シャフトに接続されるトルク入力要素（２、３、４）と、
従動シャフトに接続されるトルク出力要素（６、７、８）と、
前記トルク入力要素と前記トルク出力要素との間に装着される少なくとも２つの弾性部材（９_１、９_２）であって、前記トルク入力要素および前記トルク出力要素のうちの一方の回転に対抗作用する弾性部材（９_１、９_２）と、
位相部材（１０、１１、１２）と、
を備える自動車用のトルクを伝達する装置（１）であって、
前記弾性部材が前記位相部材を介して直列に配置されることにより、前記弾性部材は同調して互いに変形し、
前記トルク入力要素、前記トルク出力要素、および／または前記位相部材は、前記弾性部材の圧縮を制限するように設計された少なくとも１つの当接手段（３０、２６、２７、３７）を各々備え、
前記トルク入力要素の前記当接手段、前記トルク出力要素の前記当接手段、および前記位相部材の前記当接手段の各々は、オーバートルクが生じた場合、トルクが前記駆動シャフトから前記従動シャフトに、前記弾性部材の径方向下位において前記装置を通過して流れるように構成され、
前記位相部材は、前記位相部材の前記当接手段（２６、２７）を形成するインサート（１９）を備える、
装置。
前記位相部材の前記当接手段は、上流当接要素（２６）と下流当接要素（２７）とを備え、
前記上流当接要素（２６）は、前記トルク入力要素と協働可能であり、
前記下流当接要素（２７）は、前記トルク出力要素と協働可能である、
請求項１に記載の装置。
前記インサートは、対称性を有する部品である、
請求項１または２に記載の装置。
前記インサートは、径方向内方において周方向の２つの反対方向に延びて上流当接手段（２６）および下流当接手段（２７）を形成する中央部品（２３）から形成される、
請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
前記インサートは、焼結材料から作製される、
請求項１～４のいずれか一項に記載の装置。
前記当接手段における前記焼結材料の密度は、前記インサートの残りの部分に存在するものよりも大きい、
請求項５に記載の装置。
第１弾性部材（９_１）が、前記トルク入力要素と前記位相部材との間に装着され、
第２弾性部材（９_２）が、前記位相部材と前記トルク出力要素との間に装着され、
前記インサートは、前記第１弾性部材の端部のうちの１つ、および前記第２弾性部材の端部のうちの１つに対する支持部品をも形成する、
請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。
前記位相部材は、互いに回転可能に接続された２つのワッシャ（１１、１２）から形成され、
前記トルク出力要素は、２つの前記ワッシャの間に装着されるとともに、前記位相部材の前記当接手段と協働可能な少なくとも１つの凸部（３７）を形成する、
請求項１～７のいずれか一項に記載の装置。
前記ワッシャの各々は、外側径方向縁部から第１径方向アーム（１４）を形成し、
前記トルク出力要素は、第２径方向アーム（３３）を有するディスクを形成し、
前記第２径方向アームは、前記ディスクの外側径方向縁部（３６）において延び、
第２弾性部材は、第１アームと第２アームとの間に装着され、
前記凸部は、前記ディスクの前記外側径方向縁部に形成される、
請求項８に記載の装置。
前記トルク入力要素は、弾性部材を受容可能な少なくとも１つのウィンドウ（２８）を有する少なくとも１つのプレート（４、５）を形成し、
前記ウィンドウは、径方向において前記弾性部材と軸Ｘとの間に位置する内側周辺縁部（２９）と、前記弾性部材の１つの端部を支持可能な横方向軸受面（３１）と、を有し、
前記内側周辺縁部は、前記位相部材の前記当接手段と当接可能な突起（３０）を有する、
請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。
前記トルク入力要素は、回転可能に接続された２つのプレート（４、５）であって、前記位相部材の各側に配置されたプレート（４、５）により形成される、
請求項１～１０のいずれか一項に記載の装置。
前記弾性部材は、らせんバネである、
請求項１～１１のいずれか一項に記載の装置。