(57)【要約】本発明は自動車のパワートレイン用のデュアルマスフライホイールに関する。デュアルマスフライホイールは、該デュアルマスフライホイールの回転軸（Ｒ）に関して回転可能な１次フライホイールマス（１２）と２次フライホイールマス（１４）とを有し、これらはカップリング装置（２６）を介して回転方向に互いに弾性的に接続可能である。カップリング装置（２６）は、２つのフライホイールマス（１４，１２）の一方に付随する少なくとも２つのピボットレバー（２８）を有し、これらのピボットレバー（２８）は他方のフライホイールマス（１２，１４）に付随したコントロールプロファイル（３６）と相互作用する。ピボットレバー（２８）は、弾性要素（４０）によって、回転軸（Ｒ）を中心とした半径方向の外側から内側へとコントロールプロファイル（３６）へ向かって予荷重されている。各弾性要素（４０）の中間部が、回転軸（Ｒ）を中心とした半径方向においてコントロールプロファイル（３６）の内側に配置されている。
2012516981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のパワートレイン用のデュアルマスフライホイールであって、該デュアルマスフライホイールの回転軸（Ｒ）に関して回転可能な１次フライホイールマス（１２）と２次フライホイールマス（１４）とを有し、これらがカップリング装置（２６）を介して回転方向に互いに弾性的に接続され、このカップリング装置（２６）は、上記の２つのフライホイールマス（１４，１２）の一方に付随する少なくとも２つのピボットレバー（２８）を有し、これらのピボットレバー（２８）は他方のフライホイールマス（１２，１４）に付随したコントロールセクション（３６）と協働し、上記ピボットレバー（２８）は、弾性要素（４０）によって、回転軸（Ｒ）を中心とした半径方向の外側から内側へと上記コントロールセクション（３６）へ向かって付勢されているものにおいて、
少なくとも１つの弾性要素（４０）の中間部が、回転軸（Ｒ）を中心とした半径方向において上記コントロールセクション（３６）の内側に配置されていることを特徴とするデュアルマスフライホイール。
【請求項２】
上記コントロールセクション（３６）は、他方のフライホイールマスの内側カムに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項３】
上記弾性要素（４０）はそれぞれほぼ接線方向に延びていることを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項４】
上記弾性要素（４０）は、上記ピボットレバー（２８）の揺動中心となるピボット軸（３０）からの間隔よりも上記回転軸（Ｒ）からの間隔の方が小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項５】
上記弾性要素（４０）に各々対応する支持手段（４２）を有し、この支持手段（４２）は、２つのフライホイールマス（１４，１２）の中のピボットレバー（２８）を備えた側のフライホイールマスに配置され、かつ各々の弾性要素（４０）を半径方向に支持するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項６】
上記弾性要素（４０）の各々は、一対のピボットレバー（２８）に接していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項７】
上記弾性要素（４０）は、スプリング、特にコイルスプリング、であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項８】
上記弾性要素（４０）は、コントロールセクション（３６）から回転軸（Ｒ）の軸方向にオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項９】
上記ピボットレバー（２８）の各々に、上記コントロールセクション（３６）と接触する少なくとも１つのドライバ要素（３８）が設けられており、第１の平面（Ｂ−Ｂ）内で上記ドライバ要素（３８）と上記コントロールセクション（３６）とが接触し、第２の平面（Ａ−Ａ）内に上記ピボットレバー（２８）が配置され、上記第１の平面（Ｂ−Ｂ）は、上記第２の平面（Ａ−Ａ）から回転軸（Ｒ）の軸方向にオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項１０】
別のドライバ要素（３８）が上記ピボットレバー（２８）の各々に設けられていることを特徴とする請求項９に記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項１１】
上記弾性要素（４０）は上記第２の平面（Ａ−Ａ）内に配置されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項１２】
上記ピボットレバー（２８）の各々は、１８０°よりも小さな角度をなす２つのアーム（３２，３４）を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項１３】
上記ピボットレバー（２８）は、２つのフライホイールマス（１４，１２）の一方に、揺動可能に接続されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【請求項１４】
上記ピボットレバー（２８）は、それぞれのローラ部材（３８）を介してコントロールセクション（３６）に接していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のデュアルマスフライホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のパワートレインにおけるデュアルマスフライホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のデュアルマスフライホイールは、自動車において、エンジンのアイドルストローク中の運動エネルギの中間での保存、およびエンジンとパワートレインとの間での回転振動の吸収ないし減衰、の機能を有する。このような目的のために、デュアルマスフライホイールは、該デュアルマスフライホイールの回転軸に関して回転可能な１次フライホイールマスと２次フライホイールマスとを有しており、これらがカップリング装置を介して回転方向に互いに弾性的に接続される。カップリング装置は、上記の２つのフライホイールマスの一方に付随する少なくとも２つのピボットレバーを有しており、これらのピボットレバーが、他方のフライホイールマスに付随したコントロールセクションと協働する。ここで、上記ピボットレバーは、弾性要素によって、回転軸を中心とした半径方向の外側から内側へと上記コントロールセクションへ向かって付勢されている。
【０００３】
デュアルマスフライホイールは、例えばＷＯ２００４／０１６９６８によって知られているが、このものでは、カップリング装置がピボットレバーを有し、このピボットレバーは、半径方向に配置されたスプリング要素によって外側から内側へと内側カムへ向けて押圧されている。
【０００４】
ＤＥ３２１３７４８Ａ１は、クラッチディスク用の多少異なる構成のカップリング装置を開示している。ピボットレバーを内側カムへ向けて付勢するために設けられるスプリング要素が、ここでは、内側カムの周囲で回転軸の接線方向に配置されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
公知のデュアルマスフライホイールにおいては、運転中に、個々の構成要素に作用する遠心力に起因して、各カップリング装置のカップリング特性に望ましくない速度依存性が生じる、という欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、カップリング特性の速度依存がより少ないカップリング装置を備えたデュアルマスフライホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は、請求項１に記載の特徴、特に、少なくとも１つの弾性要素の中間部が、回転軸を中心とした半径方向においてコントロールセクションの内側に配置されている、という特徴を有するデュアルマスフライホイールによって達成される。
【０００８】
本発明のデュアルマスフライホイールにおいては、従来のものよりも弾性要素がデュアルマスフライホイールの回転軸に近づいた配置となり、運転中に弾性要素に作用する遠心力が最小となる。公知の設計では、ピボットレバーと協働する内側カムの実施例や特定のコントロールセクションを有することによって、回転軸から弾性要素までの最小間隔が制限されてしまう。これに対し、本発明では、その対策として、弾性要素がコントロールセクションに対して実質的にさらに半径方向内側に配置されるように、デュアルマスフライホイールが設計される。これは、弾性要素の一部がコントロールセクションを越えて半径方向に突出した構成を排除するものではない。重要なことは、少なくとも１つの弾性要素の中央部ないし１つの中央領域、例えば弾性要素の重心が、ピボットレバーと協働するコントロールセクションの表面よりもデュアルマスフライホイールの回転軸にさらに近くなるように配置されていること、だけである。
【０００９】
弾性要素が内側寄りに配置されることで、弾性要素やこれと協働するピボットレバーを比較的短く構成することができる。このように関連して使用される構成要素の質量が軽減（従来の構想に比べて）することで、個々の構成要素に作用する遠心力による悪影響がさらに低減する。
【００１０】
弾性要素はデュアルマスフライホイールの運転中に生じる遠心力に特に影響されやすいので、本発明の概念は、速度依存性を効果的に抑制する。同時に、コントロールセクションの設計のために半径方向のより広い構造的空間を利用することが付加的に実現される。換言すれば、より外側に配置される構成要素によるコントロールセクションの設計の制限の程度が、より少ないものとなる。従って、本発明のデュアルマスフライホイールは、より小型の構成のものとして提供し得る。
【００１１】
コントロールセクションは、好ましくは、内側カムに形成される。
【００１２】
一つの実施例においては、弾性要素は、特に該弾性要素が（ほぼ）完全に圧縮した状態では、各々、実質的に接線方向に延びている。「実質的に接線方向」とは、例えば各弾性要素の伸びの増加に伴って生じる接線方向アライメントからの僅かなずれがあったとしても、これを含むものと理解すべきである。
【００１３】
回転軸から弾性要素までの間隔は、ピボットレバーの揺動中心となるピボット軸からの距離よりも小さなものとすることができる。これは、運転中に必ずしもピボットレバーの全ての部分が弾性要素の各部よりも常にデュアルマスフライホイールの回転軸から遠く離れている、という意味ではない。むしろ、本実施例では、ピボットレバーを支持するピボット軸が弾性要素よりも半径方向外側に配置されていることが明らかである。特に、弾性要素は、デュアルマスフライホイールの回転軸と同心の円の半径方向内側に配置され、この円の半径は、ピボット軸から回転軸までの間隔によって規定される。
【００１４】
各弾性要素に支持手段を設けるようにしてもよく、この支持手段は、ピボットレバーを具備した側のフライホイールマスに配置され、各弾性要素を半径方向に支持するのに適したものとなっている。この支持手段は、弾性要素を、デュアルマスフライホイールの運転中にその使用のために意図した位置に保持し、かつ発生した遠心力に対抗する。この支持手段は、特に、対応したフライホイールマスに直接に型成形される。支持手段および弾性要素は各フライホイールマスに組み合わせられるので、これらの構成要素間の相対的な摩耗運動は回避される。支持手段は、特に、特定の運転状態で生じる半径方向への弾性要素の変形を、改善した形で許容することができるように、回転軸側から見て僅かに凸に湾曲したセグメントとすることができる。
【００１５】
さらに、各弾性要素を一対のピボットレバーと接したものとすることもできる。このような構成は、構造的な面から単純となり、かつ必要な構成要素の数が少なくなる。コントロールセクションを、複数個の同一の区間に分割し、ピボットレバーの各々のペアが一つの区間に対応つまり一つの区間と協働するようにすることもできる。
【００１６】
弾性要素は、好ましくはスプリング、特にコイルスプリングからなる。
【００１７】
弾性要素をコントロールセクションの半径方向内側に配置することは、従来の設計とは異なり、弾性要素を、コントロールセクションから、デュアルマスフライホイールの回転軸の軸方向にオフセットし、コントロールセクションの中央平面に対して少なくとも弾性要素の中央平面をオフセットすることで、特に有利に実施することができる。
【００１８】
コントロールセクションに接触する少なくとも１つのドライバ要素（例えばローラ部材）を各ピボットレバーに設けることができ、このドライバ要素とコントロール面とがその平面内で接触する第１の平面は、ピボットレバーが配置された第２の平面に対し、回転軸の軸方向にオフセットして配置される。換言すれば、弾性要素およびコントロールセクションは、デュアルマスフライホイールの軸方向において、互いに背後となるように配置されている（任意選択的に、軸方向に部分的にオーバラップしていてもよい）。ある特定の状況下では、コントロールセクションの半径方向内側の空間をカップリング装置の構成要素の配置のために利用することができ、これによって、軸方向についてのデュアルマスフライホイールの専有空間が小さくなる。
【００１９】
さらに有利に発展させたものとして、別のドライバ要素を各ピボットレバーに設けてもよい。弾性要素は、さらに、第２の平面に配置することができる。
【００２０】
弾性要素によって生じるトルクを最適に伝達し、かつ個々のピボットレバーをコントロールセクション上へと動作させるために、各ピボットレバーは、１８０°よりも小さい角度をなす２つのアームを有する。これは、個々のピボットレバーの２つのアームが互いに平行には配置されていないことを意味する。ピボットレバーのピボット軸は、特に、対応する弾性要素が作用するピボットレバー端部と、コントロールセクションに接する端部と、の間に配置されている。
【００２１】
ピボットレバーは、特に、それぞれのローラ部材を介してコントロールセクションに接している。ピボットレバーは、２つのフライホイールマスの一方に、揺動可能に接続することができる。
【００２２】
本発明の実施例の利点は、従属請求項、実施例の記載、および図面から見ることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のデュアルマスフライホイールを回転軸に沿った断面で示す断面図。
【図２】図１の本発明のデュアルマスフライホイールを、回転軸と直交する断面で示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、デュアルマスフライホイール１０の回転軸Ｒに沿った断面図を示している。このデュアルマスフライホイール１０は、ハウジング１１と、１次フライホイールマス１２と、２次フライホイールマス１４と、を有する。１次フライホイールマス１２は、回転するように自動車の図示せぬエンジンのクランクシャフト１６に固定されており、他方、２次フライホイールマス１４は、自動車の図示せぬ変速機の変速機入力軸２０上にベアリング１８によって回転可能に支持されている。２次フライホイールマス１４は、図１に一部のみを示すクラッチ２２の手段によって、動力伝達するように変速機入力軸２０に選択的に接続可能である。変速機入力軸２０は、クランクシャフト１６の凹部２４内の別のベアリング１８’によって支持されている。
【００２５】
デュアルマスフライホイール１０の特定の運転状態において２次フライホイールマス１４に作用する軸方向の力に対処するために、ベアリング１８”が設けられており、このベアリング１８”は、１次フライホイールマス１２の半径方向内側部分を介してクランクシャフト１６上に軸方向に支持されている。
【００２６】
両フライホイールマス１２，１４は、カップリング装置２６によって回転方向に互いに弾性的に接続されている。
【００２７】
図２は、回転軸Ｒと直交する線Ａ−Ａに沿ったデュアルマスフライホイール１０の断面を示しており、明瞭化のために、変速機入力軸２０周辺の支持構造の細部は図示省略してある。
【００２８】
カップリング装置２６の個々の構成要素を図２で見ることができる。これら構成要素としては、複数のピボットレバー２８を含み、これらのピボットレバー２８は、各々のピボット軸３０に対して揺動可能に支持されている。各ピボットレバー２８は、ドライバアーム３２とレバーアーム３４とを有する。これら２つのアーム３２，３４は、１８０°よりも小さく９０°よりも大きいある角度をなす。しかしピボットレバー２８の幾何形状は、構成によりデュアルマスフライホイール１０の条件が異なるものとなれば、異なる特性を有するものとなり得る。
【００２９】
各ピボットレバー２８のドライバアーム３２は、対応するピボット軸３０からピボットレバー２８の一端部へ向けて延びており、この端部は、１次フライホイールマス１２に形成されたコントロールセクション３６に、ドライバローラ３８を介して接している。これに対し、レバーアーム３４は、ピボット軸３０から離れたその先端部において、スプリング４０の一端部に接している。そして各スプリング４０の他端部は、隣接したピボットレバー２８のレバーアーム３４に接している。この隣接したピボットレバー２８は、実質的に同じ構成のものである。但し、互いに隣接するピボット軸３０の間に位置する対称面を挟んで、対称に配置されたものとなっている。
【００３０】
デュアルマスフライホイール１０の作動原理は、図２を参照して図解することができる。上述したように、コントロールセクション３６が１次フライホイールマス１２に形成されている。これに対し、ピボットレバー２８は、ピボット軸３０に対して２次フライホイールマス１４の各々の中空ボルト４１において揺動可能に支持されている。安定性向上のために、ピボットレバー２８は、ケージのように周囲で係合させて両側で支持するようにすることもできる（図示せず）。
【００３１】
次に、図２の上方のピボットレバー２８を例として、２つのフライホイールマス１２，１４の相対回転によってピボットレバー２８の位置がどのようになるか、を説明する。一つの状態が図示されており、ここでは、実施例のコントロールセクション３６によって、ピボットレバー２８のドライバローラ３８が回転軸Ｒから最も離れた位置となっている。この状態では、スプリング４０が最大限に圧縮されている。２つのフライホイールマス１２，１４の互いの相対的な位置が変化すると、例えば、１次フライホイールマス１２が２次フライホイールマス１４に対して時計回り方向に回転すると、ドライバローラ３８は、該ローラ３８に対応するコントロールプロファイル３６のセグメントの中間領域を通って走行する。図２には、２次フライホイールマス１４に対する１次フライホイールマス１２の相対的な位置を鎖線でもって示してあり、この位置では、ドライバローラ３８が回転軸Ｒに最も接近している。この鎖線で示すような状態においては、スプリング４０は最小限に圧縮されている。このスプリング４０は、また、ピボットレバー２８の揺動のために、伸長状態では僅かに変形し、かつ、運転中に作用する遠心力に対抗するようにスプリング４０をその半径方向位置で保持する支持セグメント４２に、ぴったりと押し付けられる。スプリング４０の伸長状態における湾曲と理想的には対応するように、支持セグメント４２は、回転軸から見て僅かに凸状に湾曲している。
【００３２】
１次フライホイールマス１２が２次フライホイールマス１４に対しさらに時計回り方向に回転すると、ドライバローラ３８はコントロール面３６によって再び外側へ押圧され、ピボットレバー２８によってスプリング４０の圧縮がなされ、このスプリング４０によって、フライホイールマス１２，１４の相対回転に対抗するように作用する力が発生する。
【００３３】
換言すれば、個々のスプリング４０およびコントロールセクション３６のセグメントが、ピボットレバー２８の各ペアに対応しており、これによって、回転軸Ｒに関して３つの対称形状をなすカップリング装置２６が得られる。より多数あるいはより少数のペアのピボットレバーを備えることも一般に可能である。ピボットレバーのペアを設けずに、スプリング４０の一端を２次フライホイールマス１４によって支持するようにすることも可能である。
【００３４】
図２は、スプリング４０を実質的にコントロールセクション３６の半径方向内側に配置したことによる利点を示している。スプリング４０が回転軸Ｒにより近く配置されることで、スプリング４０に作用する遠心力が最小となる。さらに、半径方向についての構造的な空間の節約がなされ、あるいは、従来のデュアルマスフライホイールに比較して、コントロールセクション３６を半径方向外側へより拡げることが可能となる。コントロールセクション３６のピッチについての設計の自由度が向上する。さらに、ピボットレバー２８のアーム３２，３４およびスプリング４０を比較的短くすることができ、これにより、遠心力によるカップリング特性の変化の低減に有利となる。
【００３５】
次に、図１を再度参照して、コントロールセクション３６内に設けられる構造的空間がどのようにスプリング４０の配置に利用されるか、について説明する。ピボットレバー２８の構成をできるだけ単純に設計し、かつピボットレバー２８およびコントロールセクション３６の互いの干渉を回避するために、これらの構成要素は、軸方向にオフセットして配置されている。ピボットレバー２８およびスプリング４０は、実質的に一つの平面内に配置されており、この平面は、断面平面Ａ−Ａに一致する。この平面Ａ−Ａと平行でクランクシャフト１６側にオフセットした平面Ｂ−Ｂは、これと直交するように延びたコントロール面３６表面の中央を通って延びている。断面平面Ｂ−Ｂは、また、ドライバローラ３８のほぼ中央を通って延びている。換言すれば、ドライバローラ３８は、ピボットレバー２８のアーム３２，３４にわたる平面（平面Ａ−Ａ）の中にはない。ドライバローラ３８は、むしろ、ピボットレバー２８の側方に支持されている。
【００３６】
カップリング装置２６の個々の構成要素をデュアルマスフライホイール１０の軸方向にオフセットさせた配置は、コントロールセクション３６およびドライバローラ３８が軸方向に僅かな量だけ互いに接触するに過ぎないので、デュアルマスフライホイール１０の軸方向の寸法を軸方向に僅かに拡大させるに過ぎない。従って、一方のピボットレバー２８およびスプリング４０と、他方のコントロールセクション３６およびドライバローラ３８と、の間に生じる平行オフセットは僅かなものであるが、半径方向における構造的空間の節約は顕著なものとなる。従って、図示のように小型のデュアルマスフライホイール１０が得られ、運転中に生じる遠心力の影響がさらに小さなものとなる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  デュアルマスフライホイール
１１  ハウジング
１２  １次フライホイールマス
１４  ２次フライホイールマス
１６  クランクシャフト
１８，１８’、１８”  ベアリング
２０  変速機入力軸
２２  クラッチ
２４  凹部
２６  カップリング装置
２８  ピボットレバー
３０  ピボット軸
３２  ドライバアーム
３４  レバーアーム
３６  コントロールセクション
３８  ドライバローラ
４０  スプリング
４１  ボルト
４２  支持セグメント
Ｒ  回転軸
Ａ−Ａ  断面平面
Ｂ−Ｂ  ドライバローラ／コントロールセクションの断面平面
【図１】
2012516981.tif 000003
【図２】
2012516981.tif 000004
【国際調査報告】
2012516981.tif 000005
2012516981.tif 000006
2012516981.tif 000007
2012516981.tif 000008