Torque transmission device and vehicle

Abstract

The present disclosure relates to a torque transmission device for a vehicle, arranged between an engine and a gearbox of the vehicle and transmitting torque therebetween, the torque transmission device comprising: a flexible disk, the flexible disk being directly coupled to one of a crankshaft of the engine and an input shaft of the gearbox; and an inertia disk, the inertia disk being circumferentially locked with the flexible disk, and the inertia disk being directly coupled to the other of the crankshaft of the engine and the input shaft of the gearbox. The present disclosure further relates to a vehicle, comprising the torque transmission device described above.

Description

Torque transmission device and vehicleTechnical Field

[0001] The present disclosure relates to a torque transmission device for a vehicle. The present disclosure further relates to a vehicle comprising such a torque transmission device.Background

[0002] In a hybrid vehicle, the engine is generally set to operate in a high-efficiency range, for the purpose of driving a generator to generate power or directly driving the vehicle under specific conditions of travel. Since the engine only operates in the high-efficiency range, there is very little fluctuation in the torque that it generates. In order to reduce costs, it is possible to omit a torque fluctuation absorbing mechanism, such as a torsional vibration damper and a torque limiter, that is conventionally arranged between the engine and the gearbox.

[0003] However, it is still not recommended to connect the engine directly to the gearbox. It is hoped that such small torque fluctuations can also be absorbed and not transmitted to the gearbox, in order to improve vehicle driving comfort as much as possible. In addition, due to assembly tolerance, there might be an indeterminate gap between the engine crankshaft and the gearbox input shaft, making direct connection difficult.Summary of the invention

[0004] Thus, the present disclosure is intended to solve the abovementioned problems. An objective thereof is to provide a torque transmission device for a vehicle, having the ability to absorb torque fluctuation to a certain extent, and being able to connect upstream and downstream components together in cases where there is an assembly tolerance.

[0005] This objective is achieved by means of a torque transmission device for a vehicle according to an embodiment of the present disclosure, the torque transmission device being arranged between an engine and a gearbox of the vehicle and transmitting torque therebetween, and comprising: a flexible disk, the flexible disk being directly coupled to one of a crankshaft of the engine and an input shaft of the gearbox; and an inertia disk, the inertia disk being circumferentially locked with the flexible disk, and the inertia disk being directly coupled to the other of the crankshaft of the engine and the input shaft of the gearbox.

[0006] An objective of the present disclosure is to provide a torque transmission device for a vehicle, having the ability to absorb torque fluctuation to a certain extent, and being able to connect upstream and downstream components in cases where there is an assembly tolerance. The torque transmission device for a vehicle according to the present disclosure comprises a flexible disk and an inertia disk. The flexible disk is able to experience a certain amount of elastic deformation, and can thereby absorb torque fluctuation, and adapt to an indeterminate distance, arising due to assembly tolerance, between the engine crankshaft and the gearbox input shaft. The inertia disk has high rotational inertia, and can make the engine torque output smoother. In addition, compared with a conventional mechanism for absorbing torque fluctuation, the torque transmission device according to the present disclosure is structurally simple and low-cost, and saves installation space.

[0007] The torque transmission device according to the present disclosure may also have one or more of the following features alone or in combination.

[0008] According to an optional embodiment of the present disclosure, the flexible disk includes a first center portion and a first peripheral portion, the inertia disk includes a second center portion and a second peripheral portion, the first peripheral portion and the second peripheral portion are circumferentially locked, and the flexible disk is directly coupled to one of the crankshaft of the engine and the input shaft of the gearbox at the first center portion, and the inertia disk is directly coupled to the other of the crankshaft of the engine and the input shaft of the gearbox at the second center portion.

[0009] According to an optional embodiment of the present disclosure, an axial distance between the first center portion and the second center portion is greater than an axial distance between the first peripheral portion and the second peripheral portion. The axial distance between the first center portion and the second center portion corresponds to a distance between the engine crankshaft and the gearbox input shaft.

[0010] According to an optional embodiment of the present disclosure, the first center portion of the flexible disk is axially offset relative to the first peripheral portion, and / or

[0011] the second center portion of the inertia disk is axially offset relative to the second peripheral portion.

[0012] According to an optional embodiment of the present disclosure, the flexible disk is fastened to the crankshaft of the engine at the first center portion by a fastener.

[0013] According to an optional embodiment of the present disclosure, the inertia disk is coupled to the input shaft at the second center portion by a flat key in an interference fit manner, so that the inertia disk is circumferentially locked with the input shaft.

[0014] According to an optional embodiment of the present disclosure, the inertia disk comprises an outer protrusion radially protruding from the second peripheral portion, and the flexible disk includes an engagement portion radially protruding from the first peripheral portion, and the engagement portion is configured to engage with the outer protrusion and lock with the outer protrusion.

[0015] According to an optional embodiment of the present disclosure, the engagement portion comprises two side walls and a bottom wall connecting the two side walls, the two side walls are opposite to each other and open outwards at the top to form a flared opening, the outer protrusion is provided with a central groove, the extension direction of the central groove is parallel to the direction in which the two side walls of the engagement portion are opposite to each other, and the two side walls of the engagement portion are provided with through-holes aligned with each other, so that a fastener can pass through the through-hole and the central groove and clamp the outer protrusion between the two side walls.

[0016] According to an optional embodiment of the present disclosure, the inertia disk is locked with the input shaft in the axial direction.

[0017] According to an optional embodiment of the present disclosure, the input shaft has a step portion, and a nut screwed onto the input shaft presses the inertia disk against the step portion.

[0018] According to an optional embodiment of the present disclosure, the inertia disk is coupled to the input shaft of the gearbox through a second spline portion provided at the second center portion, so that the inertia disk is circumferentially locked with the input shaft.

[0019] According to an optional embodiment of the present disclosure, the first peripheral portion of the flexible disk and the second peripheral portion of the inertia disk are riveted together.

[0020] According to an optional embodiment of the present disclosure, the inertia disk includes a second through-hole provided on the second center portion, and a fastener can pass through the second through-hole to fasten the flexible disk to the crankshaft of the engine.

[0021] According to an optional embodiment of the present disclosure, the inertia disk is fastened to the crankshaft of the engine at the second center portion by a fastener, and

[0022] the flexible disk is coupled to the input shaft of the gearbox via a first spline portion provided at the first center portion.

[0023] According to an optional embodiment of the present disclosure, the first peripheral portion of the flexible disk and the second peripheral portion of the inertia disk are riveted together.

[0024] According to an optional embodiment of the present disclosure, the flexible disk includes a first through-hole provided on the first center portion, and a fastener can pass through the first through-hole to fasten the inertia disk to the crankshaft of the engine.

[0025] The present disclosure further relates to a vehicle, comprising the torque transmission device described above.Brief Description of the Drawings

[0026] The foregoing and other features and advantages of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, and the description and the accompanying drawings are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present disclosure in any way. The drawings below are not drawn to scale according to actual dimensions but rather focus on showing the main purpose of the present disclosure. In the figures:

[0027] Fig. 1 shows a torque transmission device according to a first embodiment of the present disclosure, showing an input shaft of a gearbox.

[0028] Fig. 2 is a sectional view of the torque transmission device shown in Fig. 1.

[0029] Fig. 3 shows the input shaft of the gearbox shown in Fig. 1, and a flat key for coupling the input shaft to the inertia disk of the torque transmission device.

[0030] Fig. 4 shows the inertia disk in the embodiment shown in Fig. 1.

[0031] Fig. 5 shows the flexible disk in the embodiment shown in Fig. 1.

[0032] Fig. 6 is a sectional view of a torque transmission device according to a second embodiment of the present disclosure.

[0033] Fig. 7 is a sectional view of a torque transmission device according to a third embodiment of the present disclosure.

[0034] In the drawings, identical or similar components are indicated by identical reference numerals.Detailed Description of Embodiments

[0035] To clarify the objective, technical solutions and advantages of embodiments of the present disclosure, the technical solutions of the embodiments of the present disclosure are described clearly and completely below in conjunction with the drawings of the embodiments of the present disclosure.

[0036] Unless defined otherwise, the technical or scientific terms used herein shall have the common meanings as understood by those of ordinary skill in the field to which the present disclosure belongs. Moreover, terms such as "a" , "one" or "the" used in the description and claims of the patent application of the present disclosure do not indicate a quantity limit, but mean that there is at least one. Terms such as "comprise" or "include" mean that the element or object appearing before the term encompasses the elements or objects listed after the word and equivalents thereof. Although expressions such as "first" and "second" are used to describe various elements of the present disclosure, they are only intended to distinguish one component from another, rather than limiting the sequence or importance of the corresponding elements. Without departing from the scope of the present disclosure, "first element" may be written as "second element" , and, similarly, "second element" may be written as "first element" . "Upper" , "lower" , "left" , "right" , etc. are merely used to indicate a relative positional relationship; when the absolute position of a described object changes, the relative positional relationship may also change accordingly. "Axial direction" , "radial direction" , "circumferential direction" , and other directions are defined relative to an axis of rotation X of the torque transmission device, wherein the axial direction is the direction of extension of the axis of rotation X, the radial direction is a direction perpendicular to the axis of rotation X, and the circumferential direction is the direction of a circumference around the axis of rotation X. If two components are "rotationally fixed" , this means that they will not rotate relative to one another.

[0037] A torque transmission device 100 according to the present disclosure is intended to replace a torque fluctuation absorbing mechanism, such as a torsional vibration damper and a torque limiter, that is conventionally arranged between an engine and gearbox of a vehicle. The torque transmission device 100 is able to transmit torque between the engine and gearbox, has the ability to absorb torque fluctuation to a certain extent, and is able to absorb assembly tolerance between the engine and gearbox. The torque transmission device 100 has a simple structure, and can thus reduce the cost of components and the difficulty of assembly.

[0038] Figs. 1 -5 show the torque transmission device 100 according to a first embodiment of the present disclosure. As shown in the figures, the torque transmission device 100 comprises a flexible disk 10 and an inertia disk 20, which are arranged coaxially around a rotation axis X.The flexible disk 10 is directly coupled to a crankshaft of the engine; the inertia disk 20 is circumferentially locked to the flexible disk 10, and directly coupled to an input shaft 1 of the gearbox.

[0039] The flexible disk 10 comprises a first center portion 11 and a first peripheral portion 12; the first center portion 11 is axially offset relative to the first peripheral portion 12, such that the flexible disk 10 has a recessed structure overall, being low in the middle and high at a periphery. A first through-hole 15 is provided in the first center portion 11, and a fastener such as a screw passes through the first through-hole 15 to fasten the flexible disk 10 to the crankshaft of the engine.

[0040] The inertia disk 20 comprises a second center portion 21 and a second peripheral portion 22. The inertia disk 20 is coupled to the input shaft 1 by means of the second center portion 21, and circumferentially locked to the flexible disk 10 by means of the second peripheral portion 22.

[0041] In the embodiment shown in Fig. 2, the second center portion 21 is also axially offset relative to the second peripheral portion 22, in a direction opposite to the direction in which the first center portion 11 is offset relative to the first peripheral portion 12, and to a lesser extent than the extent of offset of the first center portion 11. Thus, an axial distance between the first center portion 11 of the flexible disk 10 and the second center portion 21 of the inertia disk 20 is greater than an axial distance between the first peripheral portion 12 of the flexible disk 10 and the second peripheral portion 22 of the inertia disk 20. That is to say, overall, the torque transmission device 100 has a structure that bulges in the middle. The flexible disk 10 has the ability to deform elastically to a certain extent, such that the extent to which the first center portion 11 is offset relative to the first peripheral portion 12 is variable. That is to say, the extent to which the torque transmission device 100 bulges in the middle is variable, so as to adapt to a distance, which varies due to assembly tolerance, between the crankshaft of the engine and the input shaft 1 of the gearbox. In addition, during vehicle travel, the distance between the crankshaft of the engine and the input shaft 1 of the gearbox might vary due to vibration. Elastic deformation of the flexible disk 10 is also able to adapt to such variation in distance.

[0042] It will be understood that the second center portion 21 and the second peripheral portion 22 of the inertia disk 20 could also be substantially level with each other, or the second center portion 21 and the first center portion 11 could be offset in the same direction but to different extents. Further optionally, the first center portion 11 and the first peripheral portion 12 of the flexible disk 10 could be substantially level with each other, as long as the first center portion 11 is able to deform elastically relative to the first peripheral portion 12 in the axial direction, so as to change the axial distance between the first center portion 11 and the second center portion 21.

[0043] Referring to Figs. 3 and 4, the inertia disk 20 is coupled, at the second center portion 21, to the input shaft 1 by means of a flat key 2 in an interference fit, such that the inertia disk 20 is circumferentially locked to the input shaft 1. Specifically, the input shaft 1 has a step portion 1a, and a flat key hole 1b is provided on the step portion 1a. The flat key 2 is positioned in the flat key hole 1b, and the height of the flat key is greater than the depth of the flat key hole 1b, so that the flat key partially protrudes from the flat key hole 1b. A coupling slot 211 is provided at a center hole of the inertia disk 20. During assembly, the inertia disk 20 is first rotated to an angle at which the coupling slot 211 is aligned with the flat key hole 1b, and then translated axially so that the portion of the flat key 2 that protrudes from the flat key hole 1b is received in the coupling slot 211. In this way, the inertia disk 20 is circumferentially locked to the input shaft 1 by means of the flat key 2. The dimensions of the flat key 2 may be slightly larger than the flat key hole 1b and / or the coupling slot 211, so as to form an interference fit with the input shaft 1 and / or the inertia disk 20. In addition, a nut 3 which presses the inertia disk 20 against the step portion 1a is further screwed onto the input shaft 1; the function of the nut is to lock the inertia disk 20 to the input shaft 1 in the axial direction, preventing detachment of the flat key 2 from the inertia disk 20.

[0044] The first peripheral portion 12 of the flexible disk 10 is circumferentially locked to the second peripheral portion 22 of the inertia disk 20. Referring to Figs. 2, 4 and 5, the inertia disk 20 comprises an outer protrusion 23 protruding radially from the second peripheral portion 22, and the flexible disk 10 comprises an engagement portion 13 protruding radially from the first peripheral portion 12. The engagement portion 13 comprises two side walls 131 and a bottom wall 132 connecting the two side walls 131. The two side walls 131 are opposite each other and open outwards at the top to form a flared opening. The outer protrusion 23 is provided with a central groove 231; the direction of extension of the central groove 231 is parallel to the direction in which the two side walls 131 of the engagement part 13 are opposite each other, i.e. substantially in the direction of a tangent to the second peripheral portion 22. The two side walls 131 of the engagement portion 13 are provided with through-holes 133 which are aligned with each other; a connecting line between the two through-holes 133 runs through the central groove 231. That is to say, it is possible to reach one through-hole 133 from the other through-hole 133 via the central groove 231.

[0045] During assembly, the flexible disk 10 and the inertia disk 20 are first rotated to an angular position at which the engagement portion 13 is aligned with the outer protrusion 23, then one or both of the two discs is / are translated axially so that the engagement portion 13 engages with the outer protrusion 23. A fastener such as a screw then passes through the two through-holes 133 and the central groove 231 and clamps the outer protrusion 23 between the two side walls 131 in a locked manner. In this way, the flexible disk 10 and the inertia disk 20 are circumferentially locked. During torque transmission, a certain amount of elastic deformation may occur in the circumferential direction between the center portion 11 and the engagement portion 13 of the flexible disk 10. Such elastic deformation can have the effect of absorbing torque fluctuation.

[0046] When assembling the torque transmission device 100 according to the first embodiment, the flexible disk 10 and the inertia disk 20 are first fitted to the crankshaft of the engine and the input shaft 1 of the gearbox respectively, and are then locked together circumferentially. This order of assembly prevents one of the flexible disk 10 and the inertia disk 20 from interfering with the fitting of the other.

[0047] Figs. 6 and 7 respectively show a second embodiment and a third embodiment of the torque transmission device 100 according to the present disclosure. The following description of the second embodiment and third embodiment focuses on differences with respect to the first embodiment; a detailed description of parts which are the same as in the first embodiment is omitted.

[0048] The features of the second embodiment of the torque transmission device 100 shown in Fig. 6 that are different from the first embodiment mainly comprise the following: the way in which the flexible disk 10 and the inertia disk 20 are circumferentially locked is different, and the way in which the inertia disk 20 is circumferentially locked to the input shaft 1 of the gearbox is different. Specifically, in the second embodiment, the first peripheral portion 12 of the flexible disk 10 is riveted to the second peripheral portion 22 of the inertia disk 20, thus achieving circumferential locking of the two discs; and the inertia disk 20 comprises a second spline portion 24 at the second center portion 21, the second spline portion 24 mating with a corresponding spline portion on the input shaft 1 of the gearbox, to circumferentially lock the inertia disk 20 to the input shaft 1. In addition, the inertia disk 20 further comprises a second through-hole 25 provided in the second center portion 21; a fastener can pass through the second through-hole 25, and fasten the flexible disk 10 to the crankshaft of the engine via the first through-hole 15. The flexible disk 10 is able to deform elastically in both the circumferential direction and the axial direction, absorbing torque fluctuation and adapting to variation in distance between the crankshaft of the engine and the input shaft 1 of the gearbox.

[0049] In the third embodiment of the torque transmission device 100 shown in Fig. 7, the flexible disk 10 is coupled to the input shaft 1 of the gearbox, and the inertia disk 20 is coupled to the crankshaft of the engine. Specifically, a first spline portion 14 is arranged at the first center portion 11 of the flexible disk 10; the first spline portion 14 mates with a corresponding spline portion on the input shaft 1 of the gearbox, to circumferentially lock the flexible disk 10 to the input shaft 1.A first through-hole 15 is further provided in the first center portion 11 of the flexible disk 10; a fastener can pass through the first through-hole 15, and fasten the inertia disk 20 to the crankshaft of the engine via the second through-hole 25. Similarly to the second embodiment, the circumferential locking of the flexible disk 10 to the inertia disk 20 is also achieved by riveting the first peripheral portion 12 to the second peripheral portion 22. The flexible disk 10 is able to deform elastically in both the circumferential direction and the axial direction, absorbing torque fluctuation and adapting to variation in distance between the crankshaft of the engine and the input shaft 1 of the gearbox.

[0050] In the second embodiment and the third embodiment, the fastener can pass through one of the first through-hole 15 and the second through-hole 25, and fasten the flexible disk 10 or the inertia disk 20 to the crankshaft of the engine via the other. Thus, the flexible disk 10 and inertia disk 20 of the torque transmission device 100 can first be riveted together to form the whole torque transmission device 100, and the torque transmission device 100 is then fitted to the crankshaft of the engine and the input shaft 1 of the gearbox. Preferably, the torque transmission device 100 is first fastened to the crankshaft of the engine, and then fitted to the input shaft of the gearbox. This order of assembly can prevent the gearbox from interfering with the fastening of the torque transmission device 100 to the crankshaft of the engine.

[0051] According to another aspect of the present disclosure, a vehicle is proposed, the vehicle comprising the torque transmission device 100 described above. In particular, the vehicle may be a hybrid electric vehicle (HEV) , including a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) or a range extended electric vehicle (range extended EV) , etc.

[0052] Certain features, structures or characteristics in one or more embodiments of the present disclosure may be combined appropriately.

[0053] The above is a description of the present disclosure and should not be regarded as a limitation thereof. Although exemplary embodiments of the present disclosure have been described, it will be readily appreciated by those skilled in the art that many modifications may be made to the exemplary embodiments without departing from the novel teaching and advantages of the present disclosure. Therefore, all such modifications are intended to be included in the scope of the present disclosure as defined by the claims. It should be understood that the above is a description of the present disclosure, and the present disclosure should not be considered to be limited to the specific embodiments disclosed; moreover, modifications to the disclosed embodiments and other embodiments are intended to be included within the scope of the present disclosure.

Claims

1.A torque transmission device (100) for a vehicle, the torque transmission device (100) being arranged between an engine and a gearbox of the vehicle and transmitting torque therebetween, characterized in that the torque transmission device (100) comprises:a flexible disk (10) , the flexible disk (10) being directly coupled to one of a crankshaft of the engine and an input shaft (1) of the gearbox;an inertia disk (20) , the inertia disk (20) being circumferentially locked with the flexible disk (10) , and the inertia disk (20) being directly coupled to the other of the crankshaft of the engine and the input shaft (1) of the gearbox.2.The torque transmission device (100) according to claim 1, characterized in thatthe flexible disk (10) includes a first center portion (11) and a first peripheral portion (12) , the inertia disk (20) includes a second center portion (21) and a second peripheral portion (22) , the first peripheral portion (12) and the second peripheral portion (22) are circumferentially locked, andthe flexible disk (10) is directly coupled to one of the crankshaft of the engine and the input shaft (1) of the gearbox at the first center portion (11) , and the inertia disk (20) is directly coupled to the other of the crankshaft of the engine and the input shaft (1) of the gearbox at the second center portion (21) .3.The torque transmission device (100) according to claim 2, characterized in thatan axial distance between the first center portion (11) and the second center portion (21) is greater than an axial distance between the first peripheral portion (12) and the second peripheral portion (22) .4.The torque transmission device (100) according to claim 2 or 3, characterized in thatthe first center portion (11) of the flexible disk (10) is axially offset relative to the first peripheral portion (12) , and / orthe second center portion (21) of the inertia disk (20) is axially offset relative to the second peripheral portion (22) .5.The torque transmission device (100) according to claim 2 or 3, characterized in thatthe flexible disk (10) is fastened to the crankshaft of the engine at the first center portion (11) by a fastener.6.The torque transmission device (100) according to claim 5, characterized in thatthe inertia disk (20) is coupled to the input shaft (1) at the second center portion (21) by a flat key (2) in an interference fit manner, so that the inertia disk (20) is circumferentially locked with the input shaft (1) .7.The torque transmission device (100) according to claim 6, characterized in thatthe inertia disk (20) comprises an outer protrusion (23) radially protruding from the second peripheral portion (22) , and the flexible disk (10) includes an engagement portion (13) radially protruding from the first peripheral portion (12) , and the engagement portion (13) is configured to engage with the outer protrusion (23) and lock with the outer protrusion (23) .8.The torque transmission device (100) according to claim 7, characterized in thatthe engagement portion (13) comprises two side walls (131) and a bottom wall (132) connecting the two side walls (131) , the two side walls (131) are opposite to each other and open outwards at the top to form a flared opening,the outer protrusion (23) is provided with a central groove (231) , the extension direction of the central groove (231) is parallel to the direction in which the two side walls (131) of the engagement portion (13) are opposite to each other, andthe two side walls (131) of the engagement portion (13) are provided with through-holes (133) aligned with each other, so that a fastener can pass through the through-hole (133) and the central groove (231) and clamp the outer protrusion (23) between the two side walls (131) .9.The torque transmission device (100) according to claim 6, characterized in thatthe inertia disk (20) is locked with the input shaft (1) in the axial direction.10.The torque transmission device (100) according to claim 9, characterized in thatthe input shaft (1) has a step portion (1a) , and a nut (3) screwed onto the input shaft (1) presses the inertia disk (20) against the step portion (1a) .11.The torque transmission device (100) according to claim 5, characterized in thatthe inertia disk (20) is coupled to the input shaft (1) of the gearbox through a second spline portion (24) provided at the second center portion (21) , so that the inertia disk (20) is circumferentially locked with the input shaft (1) .12.The torque transmission device (100) according to claim 11, characterized in thatthe first peripheral portion (12) of the flexible disk (10) and the second peripheral portion (22) of the inertia disk (20) are riveted together.13.The torque transmission device (100) according to claim 11, characterized in thatthe inertia disk (20) includes a second through-hole (25) provided on the second center portion (21) , and a fastener can pass through the second through-hole (25) to fasten the flexible disk (10) to the crankshaft of the engine.14.The torque transmission device (100) according to claim 2 or 3, characterized in thatthe inertia disk (20) is fastened to the crankshaft of the engine at the second center portion (21) by a fastener, andthe flexible disk (10) is coupled to the input shaft (1) of the gearbox via a first spline portion (14) provided at the first center portion (11) .15.The torque transmission device (100) according to claim 14, characterized in thatthe first peripheral portion (12) of the flexible disk (10) and the second peripheral portion (22) of the inertia disk (20) are riveted together.16.The torque transmission device (100) according to claim 14, characterized in thatthe flexible disk (10) includes a first through-hole (15) provided on the first center portion (11) , and a fastener can pass through the first through-hole (15) to fasten the inertia disk (20) to the crankshaft of the engine.17.A vehicle, characterized in that the vehicle includes a torque transmission device (100) according to any one of claims 1 to 16.

Images