DE69108147T2

DE69108147T2 - Kraftübertragung für ein Fahrzeug.

Info

Publication number: DE69108147T2
Application number: DE69108147T
Authority: DE
Inventors: Shizuaki Hidaka; Satoshi Kohno
Original assignee: Atsugi Unisia Corp; Unisia Jecs Corp
Current assignee: Valeo Kapec Japan KK
Priority date: 1990-09-10
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: EP0475366B1; JP2558905Y2; US5253740A; EP0475366A2; DE69108147D1; US5368146A; EP0475366A3; JPH0452639U

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragung für ein Fahrzeug mit einer Motor-Kurbelwelle und einem Schwungrad.
Die erste (ungeprüfte) Veröffentlichung 62-100356 einer japanischen Gebrauchsmusteranmeldung beschreibt eine Kraftübertragung für ein Fahrzeug (sh. Fig. 1 und 2). Gemäß dieser bekannten Kraftübertragung hat eine ringförmige, als Drehmoment-Übertragungselement dienende, nachgiebige bzw. elastische Scheibe einen inneren Umfangsbereich, welcher mit einer Kurbelwelle mit deren einem Axialende verbunden ist, und einen äußeren Umfangsbereich, welcher mit einem Schwungrad verbunden ist, welches mit einer zentralen Axialöffnung ausgestaltet ist. Das Schwungrad ist um die zentrale Axialöffnung herum mit mehreren am Umfang gleich beabstandeten Fenstern ausgebildet. Mehrere elastische, aus Gummi bestehende Körper sind jeweils fest in den Fenstern des Schwungrades aufgenommen und mehrere Bolzen verlaufen durch die elastischen Körper, so daß der innere Umfangsbereich der ringförmigen elastischen Scheibe fest mit dem Axialende der Kurbelwelle verbunden ist. Aufgrund der Beweglichkeit der elastischen Körper werden die Biegevibrationen der ringförmigen elastischen Scheibe verringert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine derartige Kraftübertragung für ein Fahrzeug zu verbessern, indem ein latentes Problem durch die elastischen, aus Gummi hergestellten Körper ausgeschaltet wird, welche einen hohen Abrieb aufweisen, wenn sie mit von dem Schwungrad übertragender Wärme beaufschlagt werden, woraus eine Verformung oder eine Beschädigung resultiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftübertragung für ein Fahrzeug geschaffen, mit:
einem Motor mit Kurbelwelle, wobei die Kurbelwelle eine Achse aufweist und um diese Achse drehbar ist;
einem Schwungrad;
einem Drehmoment-Übertragungselement in Form einer ringförmigen elastischen Scheibe mit einem inneren mit der Kurbelwelle verbundenen Umfangsbereich und mit einem äußeren mit dem Schwungrad verbundenen Umfangsbereich;
einer Einrichtung, welche zwischen der Kurbelwelle und dem Schwungrad zum Verringern von Vibrationen der ringförmigen elastischen Scheibe angeordnet ist;
wobei das Schwungrad eine zentrale Axialöffnung und eine innere Umfangswandeinrichtung aufweist, welche die zentrale Axialöffnung festlegt, wobei das Schwungrad ferner eine radial verlaufende Wand mit einer Wirkf läche aufweist; und
einer Kupplung mit einer Kupplungsscheibe, welche mit dem Schwungrad an der Wirkfläche in Reibungseingriff gelangen kann, wobei
die Kurbelwelle eine axial verlaufende zylindrische Wand aufweist, welche in der zentralen Axialöffnung gegenüberliegend und beabstandet zur inneren Umfangswandeinrichtung angeordnet ist;
die Einrichtung zum Verringern der Vibrationen einen elastischen ringförmigen Körper mit einer an der zylindrischen Wand der Kurbelwelle befestigten inneren Umfangswand und mit einer äußeren der inneren Umfangswandeinrichtung gegenüberliegenden Wand aufweist; und
die Einrichtung zum Verringern von Vibrationen ferner eine Einrichtung zum Verringern der Wärmeübertragung vom Schwungrad zum elastischen ringförmigen Körper aufweist.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt einen teilweisen Schnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragung für ein Fahrzeug;
Fig. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 3 zeigt, in ähnlicher Ansicht wie Fig. 2, ein drittes Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 zeigt, in ähnlicher Ansicht wie Fig. 1, mit entfernter Kupplung, ein viertes Ausführungsbeispiel; und
Fig. 5 zeigt, in ähnlicher Ansicht wie Fig. 3, ein fünftes Ausführungsbeispiel.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 wird ein Teil einer Kraftübertragung für ein Fahrzeug mit einem eine Kurbelwelle 1a aufweisenden Motor 1 schematisch dargestellt. Die Kurbelwelle 1a hat eine Achse A und ist um diese drehbar. Die Kurbelwelle 1a weist einen integralen, im Durchmesser verringerten Abschnitt 1b auf, welcher mit der Kurbelwelle durch eine ringförmige Schulter verbunden ist. Ein Drehmoment wird von der Kurbelwelle 1a auf ein ringförmiges Schwungrad 5 mittels eines Drehmoment- Übertragungselementes in Form einer ringförmigen elastischen Scheibe 2 übertragen. Die ringförmige elastische Scheibe 2 hat einen inneren Umfangsbereich 2a, welcher den durchmesser-verringerten Abschnitt 1b umgibt und fest mit der ringförmigen Schulter mittels mehrerer Bolzen 4 mit einem Verstärkungselement 3 befestigt ist, welches zwischen dem inneren Umfangsbereich 2a und den Bolzen 4 angeordnet ist. Ein äußerer Umfangsbereich 2b der ringförmigen elastischen Scheibe 2 ist starr mit dem Schwungrad 5 an dessen äußeren Umfangsbereich mittels mehrerer Bolzen 7 mit einer ringförmigen Verstärkungsplatte 6 verbunden, welche zwischen dem äußeren Umfangsbereich 2b und dem Bolzen 7 angeordnet ist. Das Zentrieren der ringförmigen elastischen Scheibe 2 bezüglich des Schwungrades 5 wird durch einen Paßstift 11 bewirkt. Die ringförmige elastische Scheibe 2 weist eine ausreichend hohe Steifigkeit gegen ein Drehmoment in Drehrichtung der Kurbelwelle 1a um die Achse A, aber eine niedrige Steifigkeit gegen Biegebeanspruchung in einer Axialrichtung entlang der Achse A auf. Der Grad der Biegesteifigkeit ist in Abhängigkeit von der Form und Dicke der ringförmigen elastischen Scheibe 2 variabel. Folglich kann die Eigenfrequenz, bei welcher die Biegevibrationen der Kurbelwelle 1a auftreten variiert werden.
Ein mit dem Schwungrad 5 fest verbundenes Tellerrad 8 kann in ein Zahnrad eines nicht dargestellten Statormotors eingreifen. Das Schwungrad 5 hat eine zentrale Axialöffnung und eine innere Umfangswand 5a, welche die zentrale Axialöffnung festgelegt. Das Schwungrad 5 weist ferner eine radial verlaufende Wand 5b mit einer Wirkfläche 5c auf.
Ein Kupplungsgehäuse 22 einer Kupplung 24 ist mittels mehrerer Bolzen 20 starr auf der radial verlaufenden Wand 5b befestigt. Die Kupplung 24 ist wie üblich ausgebildet und umfaßt eine Kupplungsscheibe 26, eine Druckplatte 28, eine Tellerfeder 30 und ein Ausrücklager 32. Die Kupplungsscheibe 26 wird durch eine Nabe 34 getragen, welche mit einer Getriebe-Antriebswelle 36 keilverzahnt ist. Die Kupplungsscheibe 26 kann in Reibungseingriff mit der Wirkfläche 5c auf der radial verlaufenden Wand 5b des Schwungrades 5 gebracht werden.
Das Verstärkungselement 3 umfaßt einen radial verlaufenden ringförmigen Bereich 3a und einen axial verlaufenden zylindrischen Bereich 3b, welcher in der zentrischen Axialöffnung des Schwungrades 5 angeordnet ist. Der zylindrische Bereich 3b ist mit einer axial verlaufenden zylindrischen Wand 3c ausgebildet, welche gegenüberliegend und beabstandet zur inneren Umfangswand 5a angeordnet ist. Zwischen den zueinander gewandten Wänden 3c und 5a ist ein elastischer ringförmiger aus Gummi bestehender Körper 9 angeordnet. Der elastische ringförmige Körper 9 hat eine innere Umfangswand, welche starr an der zylindrischen Wand 3c des Verstärkungselementes 3 befestigt ist, und einer äußere Umfangswand, welche der inneren Umfangswand 5a des Schwungrades 5 gegenüberliegt und dazu beabstandet ist. Ein zwischen der äußeren Umfangswand des elastischen ringförmigen Körpers 9 und der inneren Umfangswand 5a festgelegter ringförmiger Raum nimmt einen wärmeisolierenden Ring 10 auf. Der wärmeisolierende Ring 10 ist fest zwischen dem Schwungrad 5 und dem elastischen ringförmigen Körper 9 angeordnet. Das Verstärkungselement 3 umfaßt ferner einen radial verlaufenden Anschlagbereich 3d.
Wärme wird bei diesem Verfahren durch festen Eingriff zwischen der Reibungsscheibe 26 und dem Schwungrad 5 erzeugt und strahlt nach innen zur Wirkfläche 5c. Die Wärme wird an die innere Umfangswand 5a übertragen. Aufgrund der Anordnung des wärmeisolierenden Ringes 10 wird ein weiteres Übertragen von Wärme zu dem elastischen ringförmigen Körper 9 verhindert oder zumindest reduziert, wodurch eine Beeinträchtigung des elastischen ringförmigen Körpers 9 vermieden wird. Folglich kann der elastische ringförmige Körper 9 seine Eigenschaft, Biegevibrationen der ringförmigen elastischen Scheibe 2 zu verringern, beibehalten.
Da die guten Vibrations-Reduzierungs-Eigenschaften aufgrund des elastischen ringförmigen Körpers 9 für eine längere Zeitdauer beibehalten werden können, kann die Eigenfrequenz der Kurbelwelle 1a innerhalb eines gewünschten Bereiches für die verlängerte Zeitdauer gehalten werden.
In Fig. 2 wird ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel stimmt im wesentlichen mit dem des ersten Ausführungsbeispieles von Fig. 1 überein, ausgenommen der Verwendung eines Verstärkungselementes 3A anstelle des obig beschriebenen Verstärkungselementes 3. Das Verstärkungselement 3A unterscheidet sich von seinem Gegenstück 3 dadurch, daß der Anschlagbereich 3d zur Vereinfachung des Zusammenbaus nicht ausgebildet ist und die Dicke des axial verlaufenden zylindrischen Bereiches 3b wurde in Richtung dessen einen freien Axialendes reduziert, um das Gewicht zu verringern.
In Fig. 3 wird ein drittes Ausführungsbeispiel erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel stimmt im wesentlichen mit dem zweiten Ausführungsbeispiel überein, ausgenommen der folgenden Merkmale. Zum ersten sind inehrere wärmeisolierende Elemente 10A jeweils in mehreren am Umfang gleich beabstandeten Fenstern aufgenommen, mit denen ein Schwungrad 5 ausgebildet ist. Die Anzahl an wärmeisolierenden Elementen 10A ist derart angeordnet, daß sie die innere Umfangswand 5a des Schwungrades 5 umgeben, so daß die Wärmeübertragung zur inneren Umfangswand 5a verringert wird. Zum zweiten weist ein ringförmiger elastischer Körper eine äußere Umfangswand auf, welche direkt an der inneren Umfangswand 5a des Schwungrades 5 anhaftet.
In Fig. 4 wird ein viertes Ausführungsbeispiel erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem ersten in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, ausgenommen der folgenden Merkmale. Zum einen wird ein Verstärkungselement 3B, welches sich vom Verstärkungselement 3 unterscheidet, verwendet. Das Verstärkungselement 3B unterscheidet sich vom Gegenstück 3 dadurch, daß es kein Gegenstück zum Anschlagbereich 3d aufweist. Zum zweiten wird anstelle des wärmeisolierenden Rings 10 ein wärmeisolierender ringförmiger Raum 40 zwischen einer inneren Umfangswand 5a eines Schwungrades 5 und einer äußeren Umfangswand eines elastischen ringförmigen Körpers 9 ausgebildet. Der wärmeisolierende ringförmige Raum 40 wird insbesondere zwischen der inneren Umfangswand 5a des Schwungrades 5 und dem zylindrischen Bereich 12a einen Bügel 12 festgelegt, welche an dem Schwungrad 5 mittels mehrerer Bolzen 13 befestigt ist. Der elastische ringförmige Körper 9 weist die äußere Umfangswand auf, welche fest mit dem zylindrischen Bereich 12a des Bügels 12 verbunden ist. Zum dritten ist eine ringförmige elastische Scheibe 2 mit mehreren Öffnungen 14 ausgebildet, in denen die Köpfe der Bolzen 13 ohne jegliches Zusammenwirken mit der ringförmigen elastischen Scheibe 2 angeordnet sind. Vorzugsweise besteht der Bügel 12 aus einem wärmeisolierenden Material.
In Fig. 5 wird ein fünftes Ausführungsbeispiel erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen mit dem dritten in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel identisch, ausgenommen der folgenden Merkmale. Das heißt, die wärmeisolierenden Elemente 10A wurden aus den Fenstern entfernt und die Fenster werden als wärmeisolierende Räume 40A, wie in Fig. 5 dargestellt, verwendet.

Claims

1. Kraftübertragung für ein Fahrzeug mit:

einem Motor (1) mit Kurbelwelle (1a), wobei die Kurbelwelle eine Achse (A) aufweist und um diese Achse drehbar ist;

einem Schwungrad (5);

einem Drehmoment-Übertragungselement in Form einer ringförmigen elastischen Scheibe (2) mit einem inneren mit der Kurbelwelle (1a) verbundenen Umfangsbereich (2a) und mit einem äußeren mit dem Schwungrad (5) verbundenen Umfangsbereich (2b);

einer Einrichtung (9), welche zwischen der Kurbelwelle (1a) und dem Schwungrad (5) zum Verringern von Vibrationen der ringförmigen elastischen Scheibe (2) angeordnet ist;

wobei das Schwungrad (5) eine zentrale Axialöffnung und eine innere Umfangswandeinrichtung aufweist, welche die zentrale Axialöffnung festlegt, wobei das Schwungrad (5) ferner eine radial verlaufende Wand (5b) mit einer Wirkfläche (5c) aufweist; und

einer Kupplung (24) mit einer Kupplungsscheibe (26), welche mit dem Schwungrad (5) an der Wirkfläche (5c) in Reibungseingriff gelangen kann, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kurbelwelle (1a) eine axial verlaufende zylindrische Wand (3c) aufweist, welche in der zentralen Axialöffnung gegenüberliegend und beabstandet zur inneren Umfangswandeinrichtung (5a) angeordnet ist;

daß die Einrichtung zuin Verringern von Vibrationen einen elastischen ringförmigen Körper (9) mit einer an der zylindrischen Wand (3c) der Kurbelwelle (1a) befestigten inneren Umf angswand und mit einer äußeren der inneren Umfangswandeinrichtung (3c) gegenüberliegenden Wand aufweist; und

daß die Einrichtung zum Verringern von Vibrationen ferner eine Einrichtung (10; 10A; 40; 40A) zum Verringern der Wärmeübertragung vom Schwungrad zum elastischen ringförmigen Körper (9) aufweist.

2. Kraftübertragung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern der Wärmeübertragung einen wärmeisolierenden Ring (10) aufweist, welcher zwischen der äußeren Umfangswand des elastischen ringförmigen Körpers (9) und der inneren Umfangswandeinrichtung (5A) angeordnet ist.

3. Kraftübertragung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (1a) ein Verstärkungselement (3, 3A, 3B) aufweist, welches fest mit der Kurbelwelle (1a) verbunden ist, wobei die ringförmige elastische Scheibe (2) mit ihrem inneren Umfangsbereich (2a) dazwischen angeordnet ist, und daß das Verstärkungselement (3, 3A, 3B) einen axial verlaufenden zylindrischen Bereich (3b) umfaßt, welcher mit der zylindrischen Wand (3c) versehen ist.

4. Kraftübertragung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (3) einen radial verlaufenden Anschlagbereich (3d) aufweist.

5. Kraftübertragung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verlaufende zylindrische Bereich (3b) des Verstärkungselementes (3A) eine in Richtung zu dessen freien Ende verringerte Dicke aufweist.

6. Kraftübertragung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern der Wärmeübertragung mehrerer wärmeisolierende Elemente (10A) aufweist, welche in mehreren am Umfang gleich beabstandeten Fenstern aufgenommen sind, mit denen das Schwungrad (5 in Fig. 3) versehen ist.

7. Kraftübertragung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern der Wärmeübertragung einen Bügel (12), welche fest mit dem Schwungrad (5) verbunden ist und einen zylindrischen Bereich (12a), welcher zwischen der inneren Umfangswandeinrichtung (5a) des Schwungrades und der axial verlaufenden zylindrischen Wand (3c) der Kurbelwelle (1a) angeordnet ist sowie einen wärmeisolierenden ringförmigen Rauin (40) aufweist, welcher zwischen der inneren Umfangswandeinrichtung (5a) des Schwungrades (5) und dem zylindrischen Bereich (12a) des Bügels (12) festgelegt ist, wobei die äußere Umfangswand des elastischen ringförmigen Körpers (9) mit dem zylindrischen Bereich (12a) des Bügels (12) verbunden ist.

8. Kraftübertragung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern der Wärmeübertragung mehrere am Umfang gleich beabstandete Räume (40A) aufweist, mit denen das Schwungrad (5 in Fig. 5) versehen ist.