JPH10115348A - トルク伝達装置 - Google Patents

トルク伝達装置

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JPH10115348A
JPH10115348A JP9233589A JP23358997A JPH10115348A JP H10115348 A JPH10115348 A JP H10115348A JP 9233589 A JP9233589 A JP 9233589A JP 23358997 A JP23358997 A JP 23358997A JP H10115348 A JPH10115348 A JP H10115348A
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flange
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク伝達装置の機能を改善し、長い耐久性
を与え、構造と組立とが簡単になり、小寸が小さくなる
ようにすること。 【解決手段】 緩衝装置の入力部分がフランジ状の構造
部分であって、軸受部が該構造部分とは別体の中間片に
配置されており、該構造部分と該中間片とが一緒に固定
ねじを介してクランク軸に固定可能であり、両方のフラ
イホイール質量体が軸受部と中間片と一緒にユニットと
してクランク軸に固定可能であること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受部を介して互
いに同軸的に配置され、緩衝装置の作用に抗して互いに
相対回動可能である2つのフライホイール質量体を用い
て回転衝撃力を補償する装置であって、前記両フライホ
イール質量体の内、一方のフライホイール質量体が内燃
機関に結合可能でかつ他方のフライホイール質量体が変
速機の入力部分に結合可能である形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】このような形式の回転衝撃力を補償する
装置、トルク伝達装置は、自動車に使用されてすでに好
評を博している。該装置は、エンジンと変速機との駆動
ユニットが横置きである自動車において多く見受けられ
るようには、軸方向の構造スペースが著しくは制限され
ていない自動車、すなわちエンジンと変速機との駆動ユ
ニットが縦置きである自動車には使用可能ではあるが、
エンジンと変速機との駆動ユニットのための構造スペー
スが著しく制限されている自動車、特にエンジンと変速
機とが横置きである自動車では、このようなツーマス・
フライホイール(2つのフライホイール質量体から成る
フライホイール)は、限られたスペース事情に基づき、
技術的に相当である形式では使用できない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
公知である、冒頭に述べた形式のトルク伝達装置に対し
て改善された機能と長い耐久性とを有し、簡単な構造と
容易な組立とが、小さな寸法と共に保証され、しかもそ
のつどの用途に簡単に適合させることができるために広
範囲の使用とコスト的に有利な製作とが保証される、緩
衝装置を備えたトルク伝達装置を提供することである。
さらにこの場合には、フライホイール質量体が互いに相
対的に良好に支承されかつ申し分のない耐用年限が保証
されるようにしたい。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、回転衝撃、特に内燃機関のトルク変動を吸収もしく
は補償する、あらかじめ組み立てられた組立ユニットと
して構成されたトルク伝達装置であって、 −互いに同軸的に配置された、互いに相対回動可能な少
なくとも2つのフライホイール質量体が設けられてお
り、 −前記フライホイール質量体の内、一方のフライホイー
ル質量体が内燃機関に回動不能に固定可能であり、他方
のフライホイール質量体がクラッチを介して変速機に接
続・遮断可能であり、 −前記フライホイール質量体の間で有効な緩衝装置が設
けられ、該緩衝装置が前記相対回動に抗して作用する蓄
力部材を有しており、 −内燃機関から変速機へトルクが流れる場合に、前記蓄
力部材が一方のフライホイール質量体と結合された入力
部分によって負荷可能でありかつ該蓄力部材が該蓄力部
材の半径方向内側で他方のフライホイール質量体に回転
結合された出力部分を負荷しており、前記両フライホイ
ール質量体が軸受部を介して互いに同軸的に支承されて
おり、 −前記入力部分がフランジ状の構造部分であって、前記
軸受部が前記フランジ状の構造部分とは別体の中間片に
配置されており、前記フランジ状の構造部分と前記中間
片とが一緒に固定ねじを介してクランク軸に固定可能で
あり、 −前記両方のフライホイール質量体が軸受部と中間片と
一緒にユニットして内燃機関のクランク軸に固定可能で
あることを特徴とする、トルク伝達装置によって解決さ
れた。
【0005】請求項5に記載した切欠きは、内燃機関の
出力軸に前記トルク伝達装置を固定、例えばねじ結合す
る少なくとも1つのねじ結合工具を通すために役立つこ
とができる。前記他方のフライホイール質量体の前記切
欠きは、固定ねじを軸方向に通すことができるように、
つまりねじヘッドを軸方向に通すことを可能にする横断
面を有するように構成することが有利である。トルク伝
達装置が前述の如く構成されていることにより、比較的
に小さくかつ安価な軸受を使用することができる。
【0006】軸受直径の小さい転がり軸受を使用するこ
とにより、軸受の幅、つまり軸受の軸方向の寸法も小さ
くすることができ、狭幅構造の軸受を使用することがで
きるようになる。何故ならば、例えば両方のフライホイ
ール質量体相互間で場合によっては発生する揺動運動の
作用も減少し、軸受にかかる軸方向の負荷も小さくなる
からである。さらに軸受にかかる負荷は、軸受直径が小
さくなることによる周速度の低下によっても低減する。
したがって寸法の小さい転がり軸受を使用することで、
構成ユニット全体の軸方向の寸法も小さく保たれるの
で、軸方向の所要のスペースも小さくなる。この結果、
このように構成されたトルク伝達装置の用途範囲が拡大
され、例えばフロント駆動ユニットが横置きである自動
車にこのようなツーマス・フライホイールを取付けるこ
とが可能である。
【0007】
【実施例】図1と図2に示されている回転衝撃力を補償
するための装置1は、フライホイール2を有し、該フラ
イホイール2は2つのフライホイール質量体3,4に分
割されている。フライホイール質量体3は図示されてい
ない内燃機関の出力軸、クランク軸5に固定ねじ6によ
り固定されている。フライホイール質量体4には摩擦ク
ラッチ7が図示されていない手段により固定されてい
る。摩擦クラッチのクレッシャプレート8とフライホイ
ール質量体4との間にはクラッチディスク9が設けられ
ている。このクラッチディスク9は図示されていない変
速機の入力軸10に結合されている。プレッシャプレー
ト8は、クラッチカバー11に旋回可能に支承された皿
ばね12により、フライホイール質量体4に向かってば
ね負荷されている。
【0008】摩擦クラッチ7の操作により、フライホイ
ール質量体4、ひいてはフライホイール2はクラッチデ
ィスク9を介して変速機の入力軸10に接続・遮断され
る。
【0009】両方のフライホイール質量体3,4は、軸
受部13を介して、互いに相対回動可能に支承されてい
る。軸受部13は球軸受14と、これから軸方向に距離
をおいて設けられたラジアルニードル軸受15とを有し
ている。フライホイール質量体4は円筒形のピン16を
有し、該ピン16には球軸受14の内輪14aが回動不
能に嵌合させられている。ピン16は、クランク軸5の
中心に設けられた孔17内へ延び込んでいる。ラジアル
ニードル軸受15は、孔17とピン16とが軸方向で互
いに重なり合っている範囲に設けられている。
【0010】種々の構成部分から成るフライホイール質
量体3はフランジ状の構造部分18を有し、該構造部分
18は半径方向外側に、環状の質量体ブロック19を保
持している。該質量体ブロック19の外周には始動ギヤ
20が設けられている。フランジ状の構造部分18は半
径方向の内側で、中間片21の上にセンタリングされて
配置されている。該中間片12は、フランジ状の構造部
分18とクランク軸5の端面との間を延びている半径方
向範囲22を有している。固定ねじ6により、中間片2
1の半径方向範囲22とフランジ状の構造部分18と
は、クランク軸5の端面に向かって緊締されている。中
間片21はクランク軸5とは反対側に付加部23を有し
ている。この付加部23の内周は孔24を形成し、該孔
24内には球軸受14の外輪14bが回動不能に嵌合さ
せられている。さらに中間片21は、クランク軸5の孔
17内へ軸方向に延び込んでいる管状の付加部25を有
している。この付加部25の外周は、フライホイール質
量体3をクランク軸5に対しセンタリングして配置する
のに役立つ。管状の付加部25の内周面とピン16の端
部範囲の外周面との間にはラジアルニードル軸受15が
配置されている。フライホイール質量体4は切欠き4a
を有し、該切欠き4aを通して固定ねじ6を挿入しかつ
操作することができる。したがってフライホイール質量
体3,4は軸受部13と共に、組立ユニットとしてクラ
ンク軸5に取付けることができる。
【0011】両方のフライホイール質量体3,4は緩衝
装置26の作用に抗して、限られた範囲内で相対回動可
能である。
【0012】前記緩衝装置26は、コイルばねの形をし
た、周方向で作用する蓄力部材27と摩擦装置28,2
9、すなわちヒステリシス装置とから成っている。フラ
ンジ状の前記構造部分18は該緩衝装置26の入力部と
して役立つ。フランジ状の構造部分18の両側には、デ
ィスク30,31が配置されている。これらのディスク
30,31は、スペーサピン32によって軸方向に互い
に離されて、互いに回動不能に結合されている。さらに
スペーサピン32は両方のディスク30,31をフライ
ホイール質量体4に固定している。両方のディスク3
0,31とフランジ状の前記構造部分18には切欠き3
0a,31a及び18aがそれぞれ設けられており、こ
れらの切欠き30a,31a及び18a内には蓄力部材
27が受容されている。さらにフランジ状の前記構造部
分18には円弧状の切欠き33が設けられており、該切
欠き33には前記スペーサピン32が通されている。こ
の場合、両方のフライホイール質量体3,4の相対回動
は円弧状の前記切欠き33の端縁33a,33b(図
2)にスペーサピン32が当接することで制限される。
【0013】フランジ状の前記構造部分18と両方のデ
ィスク30,31との間の全相対角度にわたって作用す
る摩擦装置28は、皿ばね状の構造部分28aと、押圧
ディスク28bと、該押圧ディスク28bとフランジ状
の構造部分18との間に設けられている摩擦リング28
cとを有している。プレロードをかけられている皿ばね
状の構造部分28aは一方では前記ディスク31に支持
され、他方では前記押圧ディスク28bをフランジ状の
構造部分18に向かって押している。これにより前記摩
擦リング28cは前記押圧ディスク28bとフランジ状
の構造部分18との間に締込まれる。
【0014】摩擦装置29は摩擦ディスク34を有して
いる。この摩擦ディスク34はその外周に、軸方向に延
びているアーム35を有している。該アーム35は遊び
37及び38(図2)をもってフランジ状の構造部分1
8の切欠き36を通って延びている。切欠き36は、摩
擦ディスク34とフランジ状の構造部分18との間の相
対回動が、押し方向47(エンジンブレーキ運転状態)
で可能な回動角度の1部(回動角度部分37′)にわた
って生じると共に、引張り方向46(トラクション運転
状態)で可能な回動角度40の1部(回動角度部分3
8′)にわたっても生じるように、形成されている。フ
ランジ状の構造部分18とディスク30との間に設けら
れた摩擦ディスク34はその半径方向外側の範囲に、デ
ィスク30に向けられた突起41を有している。該突起
41はディスク30に係合している。さらに摩擦ディス
ク34は半径方向内側に延びる部分を有しており、該部
分には図示の蓄力部材27を受容するための切欠き42
を有している。この切欠き42は、周方向で見て、両方
のディスク30,31の両方の切欠き30a,31aと
等しい長さ43(図2)を有している。フランジ状の構
造部分18に形成された切欠き18aの長さ44(図
2)は上記長さ43よりも大きい。切欠き18aに対す
る切欠き30a,31a及び42の配置並びに長さ43
と長さ44との差は、フランジ状の構造部分18と両方
のディスク30,31との間で蓄力部材27が圧縮され
る前に、フランジ状の構造部分18と両方のディスク3
0,31との間で回動角度部分37,38にわたる相対
回動が可能になるように、選定されている。
【0015】摩擦ディスク34のアーム35には、フラ
ンジ状の構造部分18と前記ディスク31との間に設け
られた皿ばね状の構造部分45がその半径方向外側の範
囲で支持されている。この皿ばね状の構造部分45は半
径方向内側の範囲で前記ディスク31に支持されてい
る。これによって摩擦ディスク34はディスク30に向
かってばね負荷されている。両方のディスク30,31
の切欠き30a,31a及びフランジ状の構造部分18
の切欠き18aと、これらの切欠き30a,31a,1
8a内に設けられた蓄力部材27は、図3に示されたね
じり特性線と関連して以後説明するような多段の緩衝特
性線が得られるように緩衝装置26の周方向に亙って配
置されかつ設計されている。
【0016】図3に示されたねじり特性線図において
は、横軸には両方のフライホイール質量体3,4の間の
相対回動角度が示され、縦軸には両方のフライホイール
質量体3,4の間で伝達されるトルクが示されている。
図2と図3とにおいては、矢印46は引張り方向、すな
わちトラクション運転状態の方向(内燃機関のクランク
軸5で駆動されたフライホイール質量体3がクラッチデ
ィスク9を介して変速機の入力軸10、ひいては自動車
を駆動するときの回転方向)を示し、矢印47は押し方
向、すなわちエンジンブレーキ運転状態の方向を示して
いる。
【0017】さらに図3においては、実線ではばねによ
って生ぜしめられた緩衝作用が示され、ハッチングで示
された面48,48aでは両方のフライホイール質量体
3,4の間で作用する摩擦クラッチを形成する摩擦装置
29の、ばね特性線に重畳された緩衝作用が示されてい
る。
【0018】図2に示された緩衝装置26の中立位置か
ら出発して引張り方向46で両方のフライホイール質量
体3,4が相対回動すると、まず回動角度部分38にお
いて、ばね剛さの比較的に小さいばね(図示せず)によ
って形成された第1のばね作用段が作用する。次いで回
動角度部分38の終わりにおいて、ばね剛さの比較的に
大きいばね(図示の蓄力部材27はこのばねに属する)
によって形成された第2のばね作用段が、上記の第1の
ばね作用段に付加的に作用する。これは、引張り方向4
6へ回動角度部分38だけ回動したあとで、フランジ状
の構造部分18の切欠き18aの端縁49が、ディスク
30,31の切欠き30a,31a内に配置された、ば
ね剛さの比較的に大きいばねに作用することで行なわれ
る。同じ形式で切欠き18aの端縁50は、押し方向4
7で回動角度部分37を回動したあとで、第2のばね作
用段のばねに当接する。
【0019】フランジ状の構造部分18の切欠き33と
スペーサピン32とによって最大回動角度が規定されて
いる。フライホイール質量体3が引張り方向46に回動
角度40を回動させられるかもしくは押し方向47に回
動角度39を回動させられると、ピン32は切欠き33
の端縁33aもしくは33bに当接する。
【0020】図2に示されている中立位置からフライホ
イール質量体3が引張り方向46又は押し方向47に回
動すると、まず摩擦装置28によって摩擦が生ぜしめら
れる。この摩擦装置28は、遊び37及び38を有して
いる摩擦ディスク34の軸方向に延びているアーム35
が、フランジ状の構造部分18の切欠き36の引張り方
向のためのストッパエッジ51又は押し方向のためのス
トッパエッジ52に当接し、摩擦ディスク34、ひいて
は皿ばね状の構造部分45がフランジ状の構造部分18
もしくはフライホイール質量体3に対して固定されるま
で、単独で作用する。上記固定により、両方のフライホ
イール質量体3,4の間の回動が引き続き行なわれる
と、摩擦ディスク34及び皿ばね状の構造部分45は、
これらの部分が間に締め込まれている両方のディスク3
0,31に対し、スペーサピン32がフランジ状の構造
部分18の切欠き33の端縁30a又は33bに当接す
るまで回動させられる。この回動過程の間は比較的に高
い摩擦モーメントが発生する。この摩擦モーメントによ
り生ぜしめられた摩擦装置29の緩衝作用は、緩衝装置
26の引張り範囲については面48で示され、押し範囲
については面48aで示されている。
【0021】図3に示されたねじり特性線から判るよう
に、摩擦装置29と協働する蓄力部材27にかけられて
いるプレロードは、該摩擦装置29を図2に示された中
立位置へ確実に戻すために、蓄力部材27によって生ぜ
しめられる戻しモーメントが十分な大きさを有するよう
に選ばれている。しかしながら、摩擦装置29と協働す
る蓄力部材27のプレロードを小さく選び、摩擦装置が
完全には戻されず、摩擦装置のいわゆる連行が行なわれ
るようにすることも可能である。さらに摩擦ディスク3
4の切欠きをディスク30,31における切欠き30
a,31aよりも大きくし、同様に摩擦装置の連行が生
じるようにすることも可能である。
【0022】図3に示されているねじり特性線図には、
摩擦装置28によって生ぜしめられる摩擦緩衝作用もし
くは摩擦ヒステリシスは示されていない。それというの
は、この実施例では、摩擦装置28による摩擦緩衝作用
もしくは摩擦ヒステリシスは、遊び37及び38を有す
る摩擦装置29の摩擦緩衝作用もしくは摩擦ヒステイリ
シスよりも著しく小さいからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転衝撃力を補償する装置の1実
施例を示した部分断面図。
【図2】図1の装置の1部分を矢印IIの方向から見た
図。
【図3】図1と図2に示された装置のねじり特性線図。
【符号の説明】
1 当該装置、 2 フライホイール、 3,4 フラ
イホイール質量体、4a 切欠き、 5 クランク軸、
6 固定ねじ、 7 摩擦クラッチ、 8プレシャプ
レート、 9 クラッチディスク、 10 入力軸、
11 クラッチカバー、 12 皿ばね、 13 軸受
部、 14 球軸受、 14a 内輪、 14b 外
輪、 15 ニードル軸受、 16 ピン、 17
孔、 18 フランジ状の構造部分、 18a 切欠
き、 19 質量体ブロック、 20 始動ギヤ、 2
1 中間片、 22 半径方向範囲、 23 付加部、
24 孔、 25 付加部、 26 緩衝装置、 2
7 蓄力部材、 28 摩擦装置、 28a 皿ばね状
の構造部分、 28b 押圧ディスク、 28c 摩擦
リング、 29 摩擦装置、 30 ディスク、 30
a 切欠き、 31ディスク、 31a 切欠き、 3
2 スペーサピン、 33 切欠き、 33a,33b
端縁、 34 摩擦ディスク、 35 アーム、 3
6 切欠き、37,38 回動角度部分、 39,40
回動角度、 41 突起、 42切欠き、 43 切
欠き42の長さ、 44 切欠き18aの長さ、 45
皿ばね状の構造部分、 46 引張り方向、 47 押
し方向、 48 面、48a 面、 49 端縁、 5
1,52 ストッパエッジ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転衝撃、特に内燃機関のトルク変動を
    吸収もしくは補償する、あらかじめ組み立てられた組立
    ユニットとして構成されたトルク伝達装置であって、 −互いに同軸的に配置された、互いに相対回動可能な少
    なくとも2つのフライホイール質量体が設けられてお
    り、 −前記フライホイール質量体の内、一方のフライホイー
    ル質量体が内燃機関に回動不能に固定可能であり、他方
    のフライホイール質量体がクラッチを介して変速機に接
    続・遮断可能であり、 −前記フライホイール質量体の間で有効な緩衝装置が設
    けられ、該緩衝装置が前記相対回動に抗して作用する蓄
    力部材を有しており、 −内燃機関から変速機へトルクが流れる場合に、前記蓄
    力部材が一方のフライホイール質量体と結合された入力
    部分によって負荷可能でありかつ該蓄力部材が該蓄力部
    材の半径方向内側で他方のフライホイール質量体に回転
    結合された出力部分を負荷しており、前記両フライホイ
    ール質量体が軸受部を介して互いに同軸的に支承されて
    おり、 −前記入力部分がフランジ状の構造部分であって、前記
    軸受部が前記フランジ状の構造部分とは別体の中間片に
    配置されており、前記フランジ状の構造部分と前記中間
    片とが一緒に固定ねじを介してクランク軸に固定可能で
    あり、 −前記両方のフライホイール質量体が軸受部と中間片と
    一緒にユニットして内燃機関のクランク軸に固定可能で
    あることを特徴とする、トルク伝達装置。
  2. 【請求項2】 前記緩衝装置がヒステリシス装置を有し
    ている、請求項1記載のトルク伝達装置。
  3. 【請求項3】 第2のフライホイール質量体を支承する
    ための前記軸受部を保持する前記中間片が第1のフライ
    ホイール質量体のフランジ状の構成部分をも保持もしく
    は受容している、請求項1又は2記載のトルク伝達装
    置。
  4. 【請求項4】 前記固定ねじが半径方向で見て前記軸受
    部の外側に設けられている、請求項1から3までのいず
    れか1項記載のトルク伝達装置。
  5. 【請求項5】 第2のフライホイール質量体が前記固定
    ねじを通すための切欠きを有している、請求項1から4
    までのいずれか1項記載のトルク伝達装置。
  6. 【請求項6】 トルク伝達装置を固定するための固定ね
    じを通すための切欠きが第2のフライホイール質量体
    に、前記軸受部の半径方向外側で設けられている、請求
    項1から5までのいずれか1項記載のトルク伝達装置。
  7. 【請求項7】 前記軸受部が転がり軸受である、請求項
    1から6までのいずれか1項記載のトルク伝達装置。
  8. 【請求項8】 前記クラッチが摩擦クラッチである、請
    求項1から7までのいずれか1項記載のトルク伝達装
    置。
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