DE112009002555T5

DE112009002555T5 - Dämpfungsmechanismus

Info

Publication number: DE112009002555T5
Application number: DE112009002555T
Authority: DE
Inventors: Yoshinari Yoshimura
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2012-09-13
Also published as: JP4451914B1; CN102187117B; CN102187117A; US20110177869A1; JP2010101456A; US8454446B2; WO2010047193A1

Abstract

Ein Dämpfungsmechanismus (4) umfasst eine Kupplungsplatte (21) und eine Halteplatte (22), die entlang einer axialen Richtung nebeneinander angeordnet sind, einen Nabenflansch (6), der axial zwischen den beiden Platten (21 und 22) derart angeordnet ist, dass er sich relativ zu den Platten drehen kann, und zweite Schraubenfedern (8), die die beiden Platten (21 und 22) und den Nabenflansch (6) in einer Drehrichtung elastisch miteinander verbinden. Die Halteplatte (22) hat ein Paar von ersten Öffnungen (28a), die einander gegenüberliegend in solchen Positionen angeordnet sind, dass eine Drehachse (O) dazwischenliegt. Jede der ersten Öffnungen (28a) ist derart konfiguriert, dass ein bei der Montage verwendeter Positionierungszapfen P in die Öffnungen gesteckt werden kann. Die beiden ersten Öffnungen (28a) sind entlang einer Drehrichtung dicht an den beiden ersten Vorsprüngen (45) angeordnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpfungsmechanismus, insbesondere einen Dämpfungsmechanismus zur Dämpfung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein Dämpfungsmechanismus wird zur Dämpfung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingesetzt. Eine Kupplung, die für die Übertragung und für die Unterbrechung der Übertragung eines Drehmoments von einem Motor vorgesehen ist, wird im Folgenden als Beispiel beschrieben.
Die Kupplungsvorrichtung hat eine Kupplungsscheibeneinheit, die nahe an dem Schwungrad angeordnet ist, und eine Kupplungsabdeckungseinheit, die die Kupplungsscheibeneinheit an das Schwungrad drückt. Die Kupplungsscheibeneinheit wirkt als Kupplung und als Dämpfer.
Die Kupplungsabdeckungseinheit hat eine ringförmige Kupplungsabdeckung, die am Schwungrad befestigt ist, eine Druckplatte, die sich relativ zu der Kupplungsabdeckung axial bewegen und als integrale Einheit mit der Kupplungsabdeckung drehen kann, und eine Membranfeder, die eine Federkraft ausübt, um die Druckplatte in Richtung auf das Schwungrad zu drücken.
Die Kupplungsscheibeneinheit hat eine Kupplungsscheibe, die zwischen der Druckplatte und dem Schwungrad aufgenommen ist, ein Paar von Eingangsplatten, die einander gegenüberliegend angeordnet und an der Kupplungsscheibe befestigt sind, einen Nabenflansch, der axial zwischen dem Eingangsplattenpaar angeordnet ist, eine Schraubenfeder, die das Eingangsplattenpaar und den Nabenflansch in einer Drehrichtung elastisch miteinander verbindet, und eine Ausgangsnabe, die in einer Drehrichtung elastisch mit dem Nabenflansch verbunden ist. Das Eingangsplattenpaar, der Nabenflansch und die Schraubenfeder bilden einen Dämpfungsmechanismus.
Bei einer üblichen Kupplungsscheibe dient ein Anschlagbolzen als Element zur Einschränkung der relativen Drehung zwischen den Eingangsplatten und dem Nabenflansch auf einen vorgegebenen Torsionswinkel. Der Anschlagbolzen verbindet das Eingangsplattenpaar und ist durch eine Öffnung gesteckt, die in dem Nabenflansch gebildet ist. Der Kontakt zwischen dem Anschlagbolzen und der Öffnung in einer Drehrichtung bildet einen Anschlagmechanismus.
Der Anschlagbolzen benötigt jedoch einen bestimmten Durchmesser, damit er über eine ausreichende Festigkeit verfügt, und er muss in einer radialen Richtung weiter nach innen angeordnet sein als eine äußere Umfangskante des Eingangsplattenpaares. Daher kann der relative Torsionswinkel zwischen dem Eingangsplattenpaar und dem Nabenflansch nicht ausreichend groß bemessen werden. Selbst bei Verwendung einer Schraubenfeder mit einem hohen Steifigkeitsgrad lässt sich kein ausreichender relativer Torsionswinkel erreichen. Dadurch kann mit einem üblichen Anschlagmechanismus des Typs mit einem Anschlagbolzen die volle Kapazität der Schraubenfeder nicht genutzt werden.
Es wurde daher ein Dämpfungsmechanismus mit einem Anschlagmechanismus ohne Anschlagbolzen vorgeschlagen (z. B. Patentliteratur 1).
DOKUMENTLISTE
PATENTLITERATUR

[Patentliteratur 1] Japanische offengelegte Patentpublikation Nr. 9-196078

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei der Montage eines Dämpfungsmechanismus dieser Art ist es schwierig, einen Winkel für die Befestigung des Nabenflansches hinsichtlich der Eingangsplatte einzurichten. Dies geht zu Lasten der Effizienz bei der Montage des Dämpfungsmechanismus.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Dämpfungsscheibe, die eine effizientere Durchführung der Montage des Dämpfungsmechanismus ermöglicht.
Ein erfindungsgemäßer Dämpfungsmechanismus umfasst einen ersten Drehkörper, einen zweiten Drehkörper und eine Vielzahl von elastischen Elementen. Der erste Drehkörper umfasst ein erstes Element, ein dem ersten Element axial benachbart angeordnetes zweites Element und eine Vielzahl von Verbindungsbereichen, die das erste Element und das zweite Element miteinander verbinden. Der zweite Drehkörper ist axial zwischen dem ersten und dem zweiten Element angeordnet und kann sich relativ zu dem ersten Drehkörper drehen. Die elastischen Elemente sind drehbar zwischen den Verbindungsbereichen angeordnet, um den ersten und den zweiten Drehkörper in einer Drehrichtung elastisch miteinander zu verbinden. Der zweite Drehkörper hat ein Paar von vorspringenden Bereichen, die drehbar zwischen den Verbindungsabschnitten angeordnet sind, so dass sie in einer Drehrichtung an den Verbindungsbereichen anliegen können. Das erste Element hat ein Paar von ersten Öffnungen, die einander gegenüberliegend in solchen Positionen angeordnet sind, dass dazwischen eine Drehachse liegt. Die beiden ersten Öffnungen sind derart konfiguriert, dass ein Positionierungszapfen, der während der Montage verwendet wird, in die Öffnungen gesteckt und so angeordnet werden kann, dass er dem Paar von vorspringenden Bereichen in einer Drehrichtung dicht benachbart ist.
Da bei diesem Dämpfungsmechanismus die ersten Öffnungen, in die der Positionierungszapfen eingesetzt werden kann, den vorspringenden Bereichen in einer Drehrichtung dicht benachbart angeordnet sind, lässt sich der zweite Drehkörper hinsichtlich des ersten Drehkörpers auf einfache Weise in der korrekten Lage anordnen, indem die vorspringenden Bereiche hinsichtlich des ersten Elements derart installiert werden, dass die Positionierungszapfen in einer Drehrichtung an den vorspringenden Bereichen anliegen. Auf diese Weise lässt sich der Montagevorgang des Dämpfungsmechanismus mit größerer Effizienz durchführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 eine schematische vertikale Schnittansicht einer Kupplungsscheibeneinheit;
2 eine schematische Draufsicht der Kupplungsscheibeneinheit;
3 eine schematische Draufsicht eines Dämpfungsmechanismus;
4 eine schematische Draufsicht eines Nabenflansches;
5 eine schematische Draufsicht eines Eingangsdrehkörpers;
6 eine Teilschnittansicht eines Dämpfungsmechanismus;
7 eine Teilschnittansicht eines Dämpfungsmechanismus;
8 eine schematische Draufsicht einer Dämpfungsplatte;
9 ein mechanisches Schaltdiagramm eines Dämpfungsmechanismus;
10 ein mechanisches Schaltdiagramm eines Dämpfungsmechanismus;
11 ein mechanisches Schaltdiagramm eines Dämpfungsmechanismus;
12 ein mechanisches Schaltdiagramm eines Dämpfungsmechanismus;
13 ein Diagramm der Torsionscharakteristik eines Dämpfungsmechanismus.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform eines Dämpfungsmechanismus wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Ausführungsform zeigt ein Beispiel, bei dem ein Dämpfungsmechanismus in einer Kupplungsscheibeneinheit eingebaut ist.
1. Gesamtkonfiguration der Kupplungsscheibeneinheit
Ein Kupplungsscheibeneinheit 1, die mit einem Dämpfungsmechanismus 4 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, wird im Folgenden mit Bezug auf die 1 und 2 erläutert. 1 ist eine schematische vertikale Schnittansicht der Kupplungsscheibeneinheit 1, und 2 ist eine schematische Draufsicht der Kupplungsscheibeneinheit 1. Die Linie O-O in 1 ist eine Drehachse der Kupplungsscheibeneinheit 1. Ein Motor und ein Schwungrad (nicht dargestellt) sind auf der linken Seite in 1 und ein Getriebe (nicht dargestellt) ist auf der rechten Seite in 1 angeordnet. In 2 bezeichnet R1 eine Drehantriebsrichtung (positive Richtung) der Kupplungsscheibeneinheit 1, und R2 gibt die Gegenrichtung (negative Richtung) derselben an.
Die Kupplungsscheibeneinheit 1 ist ein Mechanismus, der in einer Kupplungsvorrichtung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs verwendet wird und als Kupplung und auch als Dämpfungsmechanismus dient. Die Kupplungsscheibeneinheit 1 wirkt als Kupplung, indem sie durch eine Druckplatte an das Schwungrad (nicht dargestellt) gedrückt oder von dem Schwungrad abgerückt wird, so dass ein Drehmoment übertragen oder die Übertragung eines Drehmoments unterbrochen wird. Die Kupplungsscheibeneinheit 1 wirkt als Dämpfungsmechanismus, indem sie von der Schwungradseite ausgehende Torsionsschwingungen durch Schraubenfedern oder ähnliches absorbiert und dämpft.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Kupplungsscheibeneinheit 1 hauptsächlich eine Kupplungsscheibe 23, die mit einem Drehmoment von dem Schwungrad beaufschlagt wird, und einen Dämpfungsmechanismus 4, der von der Kupplungsscheibe 23 ausgehende Torsionsschwingungen absorbiert und dämpft.
Die Kupplungsscheibe 23 ist ein Bereich, der an das Schwungrad (nicht gezeigt) gedrückt wird, und umfasst hauptsächlich ein paar von ringförmigen Reibbelägen 25 und eine Dämpfungsplatte 24, an der der Reibbelag 25 befestigt ist. Die Dämpfungsplatte 24 ist an einem äußeren Umfangsbereich des Dämpfungsmechanismus 4 befestigt. Die Dämpfungsplatte 24 wird an späterer Stelle näher erläutert.
2. Komponentenmerkmale des Dämpfungsmechanismus
Die Komponenten, aus denen der Dämpfungsmechanismus 4 aufgebaut ist, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 beschrieben. 3 ist eine schematische Draufsicht des Dämpfungsmechanismus 4. 4 ist eine Draufsicht eines Nabenflansches 6. 5 ist eine Draufsicht eines Eingangsdrehkörpers 2, und die 6 und 7 sind Teilschnittansichten des Dämpfungsmechanismus 4.
Der Dämpfungsmechanismus 4 umfasst hauptsächlich einen Eingangsdrehkörper 2 (Beispiel eines ersten Drehkörpers), der an der Kupplungsscheibe 23 befestigt ist, einen Nabenflansch 6 (Beispiel eines zweiten Drehkörpers), der so angeordnet ist, dass er sich hinsichtlich des Eingangsdrehkörpers 2 drehen kann, eine Keilnabe 3, die so angeordnet ist, dass sie sich hinsichtlich des Nabenflansches 6 drehen kann, eine erste Schraubenfeder 7, die den Nabenflansch 6 und die Keilnabe 3 in einer Drehrichtung elastisch miteinander verbindet, und eine zweite Schraubenfeder 8 (Beispiel eines elastischen Elements), die den Eingangsdrehkörper 2 und den Nabenflansch 6 in einer Drehrichtung elastisch miteinander verbindet. Die Keilnabe 3 ist auf einen Endbereich einer Getriebeeingangswelle (nicht gezeigt) aufgekeilt.
Der Eingangsdrehkörper 2 hat eine Kupplungsplatte 21 und eine Halteplatte 22. Die Kupplungsplatte 21 und die Halteplatte 22 sind kreisscheibenförmige oder ringförmige Elemente aus einem Metallplattenmaterial, die mit einem vorgegebenen Zwischenabstand in der axialen Richtung angeordnet sind. Die Kupplungsplatte 21 ist auf einer Motorseite und die Halteplatte 22 auf einer Getriebeseite angeordnet. Die Kupplungsplatte 21 und die Halteplatte 22 sind mit Verbindungsbereichen 31 aneinander befestigt. Damit sind die Kupplungsplatte 21 und die Halteplatte 22 derart vorgesehen, dass sie sich unter Beibehaltung eines vorgegebenen axialen Abstands voneinander als eine integrale Einheit drehen können. Ein erster Befestigungsabschnitt 24c und ein zweiter Befestigungsabschnitt 24e der Kupplungsscheibe 23 sind mit Nieten 27 an einem äußeren Umfangsbereich der Kupplungsplatte 21 befestigt.
Die Kupplungsplatte 21 und die Halteplatte 22 dienen zum Halten der zweiten Schraubenfedern 8. Insbesondere hat die Halteplatte 22 einen ringförmigen ersten Körperbereich 28 (Beispiel eines ersten Elements), vier ausgeschnittene und hochgezogene Bereiche 35a sowie vier ausgeschnittene und hochgezogene Bereiche 35b. Die Kupplungsscheibe 21 hat einen zweiten Körperbereich 29 (Beispiel eines zweiten Elements), zwei ausgeschnittene und hochgezogene Bereiche 35a sowie zwei ausgeschnittene und hochgezogene Bereiche 35b und vier Verbindungsbereiche 31. Die ausgeschnittenen und hochgezogenen Bereiche 35a und 35b bilden Haltebereiche 35, die zum Halten der zweiten Schraubenfedern 8 in einer solchen Weise vorgesehen sind, dass sich die zweiten Schraubenfedern elastisch verformen können. Die Verbindungsbereiche 31 sind entlang einer Drehrichtung zwischen den Haltebereichen 35 angeordnet.
Die ausgeschnittenen und hochgezogenen Bereiche 35a und 35b sind an radial inneren und an radial äußeren Seiten der Haltebereiche 35 vorgesehen. Die ausgeschnittenen und hochgezogenen Bereiche 35a und 35b dienen zur Begrenzung der Bewegung der zweiten Schraubenfedern 8 in einer axialen Richtung und in einer radialen Richtung. Die Dimension eines Haltebereichs 35 in einer Drehrichtung ist im Wesentlichen die gleiche wie die Länge einer Schraubenfeder 8. An beiden in Drehrichtung weisenden Enden jedes der Haltebereiche 35 ist eine Kontaktfläche gebildet, die sich in Kontakt mit oder in unmittelbarer Nähe der Enden der zweiten Schraubenfedern 8 befindet. Die vier Haltebereiche 35 sind derart angeordnet, dass benachbarte Abstände zwischen den Haltebereichen unterschiedlich sind (siehe 5).
Insbesondere sind der in 5 gezeigte linke und rechte Haltebereich 35 um einen Winkel θ4 gegenüber dem oberen und unteren Haltebereich 35 versetzt.
Der erste Körperbereich 28 hat vier Öffnungen 34 und ein Paar von ersten Öffnungen 28a, die einander gegenüberliegend derart angeordnet sind, dass eine Drehachse O zwischen diesen Öffnungen liegt. Die Öffnungen 34 dienen zum Durchstecken der Niete 27, und ein Innendurchmesser der Öffnungen 34 ist geringfügig größer als ein Außendurchmesser eines Kopfbereichs der Niete 27.
Die ersten Öffnungen 28a sind Öffnungen, in die während der Montage Positionierungszapfen P eingeführt und jeweils auf der Seite R1 der Öffnung 34 angeordnet werden. Ein Innendurchmesser der ersten Öffnungen 28a und ein Außendurchmesser der Positionierungszapfen P sind im Wesentlichen gleich bemessen, so dass sich die Halteplatte 22 gegenüber den Positionierungszapfen P nicht bewegt, wenn die Positionierungszapfen P in die ersten Öffnungen 28a eingesetzt worden sind. Die ersten Öffnungen 28a sind in einer Drehrichtung ersten vorspringenden Bereichen 45 dicht benachbart angeordnet. Insbesondere sind die ersten Öffnungen 28a in solchen Positionen angeordnet, dass in einem Neutralzustand des Dämpfungsmechanismus, in dem keine Kraft ausgeübt wird, eine Profilgrenzlinie jeder der ersten Öffnungen 28a eine Profilgrenzlinie eines in Drehrichtung weisenden Endbereichs (insbesondere eines in Richtung R2 weisenden Kantenbereichs) jedes der ersten vorspringenden Bereiche 45 (an späterer Stelle erläutert) des Nabenflansches 6 tangiert. Folglich kann der Nabenflansch 6 auf eine Position eingestellt werden, in der er sich gegenüber der Halteplatte 22 in einem Neutralzustand befindet, indem der Nabenflansch 6 derart eingebaut wird, dass die Positionierungszapfen P an den ersten vorspringenden Bereichen 45 anliegen.
Der zweite Körperbereich 29 hat vier Öffnungen 29b und ein Paar von zweiten Öffnungen 29a, die einander gegenüberliegend in Positionen derart angeordnet sind, dass die Drehachse O zwischen den Öffnungen liegt. Die zweiten Öffnungen 29a sind Öffnungen, in die während der Montage Positionierungszapfen P eingeführt und in Positionen angeordnet werden, in denen sie den ersten Öffnungen 28a in einer axialen Richtung gegenüberliegen. Ein Innendurchmesser der zweiten Öffnungen 29a und ein Außendurchmesser der Positionierungszapfen P sind im Wesentlichen gleich bemessen, so dass sich die Kupplungsplatte 21 gegenüber den Positionierungszapfen P nicht bewegt, wenn die Positionierungszapfen P in die zweiten Öffnungen 29a eingesetzt worden sind.
Die zweiten Öffnungen 29a sind in einer Drehrichtung zwischen den ersten Verbindungsbereichen 31 und den ersten vorspringenden Bereichen 45 angeordnet. Die zweiten Öffnungen 29a sind den ersten vorspringenden Bereichen 45 in einer Drehrichtung dicht benachbart angeordnet. Insbesondere sind die zweiten Öffnungen 29a in Positionen derart angeordnet, dass im Neutralzustand des Dämpfungsmechanismus 4, in dem keine Kraft ausgeübt wird, eine Profilgrenzlinie jeder der zweiten Öffnungen 29a eine Profilgrenzlinie eines in Drehrichtung weisenden Endbereichs (speziell eines in Richtung R2 weisenden Kantenbereichs) jedes der ersten vorspringenden Bereiche 45 tangiert.
Die Verbindungsbereiche 31 sind an einer äußeren Peripherie des ersten Körperbereichs 28 angeordnet und dienen zur Verbindung des ersten Körperbereichs 28 mit dem zweiten Körperbereich 29. Insbesondere hat jeder der Verbindungsbereiche 31 einen Kontaktbereich 32, der sich von einer äußeren Umfangskante des ersten Körperbereichs 28 in einer axialen Richtung zu dem zweiten Körperbereich 29 erstreckt, und einen Befestigungsbereich 33, der sich von einem Endbereich des Kontaktbereichs 32 in einer Richtung radial nach innen erstreckt (siehe 7). Jeder der Befestigungsbereiche hat eine Öffnung 33a zum Einsetzen eines Niets 27. Die Befestigungsbereiche 33 sind zusammen mit den Befestigungsbereichen 24c der Kupplungsscheibe 23 durch Niete 27 an dem zweiten Körperbereich 29 der Kupplungsplatte 21 befestigt.
Der Nabenflansch 6 ist zwischen der Kupplungsplatte 21 und der Halteplatte 22 derart angeordnet, dass eine relative Drehung möglich ist, und ist durch die zweiten Schraubenfedern 8 mit der Kupplungsplatte 21 und der Halteplatte 22 elastisch verbunden. Wie in 4 gezeigt ist, hat der Nabenflansch 6 insbesondere einen ringförmigen Bereich 48, das Paar von ersten vorspringenden Bereichen 45, ein Paar von zweiten vorspringenden Bereichen 46, ein Paar von ersten Fensteröffnungen 41 und ein Paar von zweiten Fensteröffnungen 42.
Die ersten vorspringenden Bereiche 45 sind Bereiche, die von den ringförmigen Bereichen 48 radial nach außen vorspringen und die einander gegenüberliegend in solchen Positionen angeordnet sind, dass die Drehachse O dazwischenliegt. Die beiden ersten vorspringenden Bereiche 45 sind mit Bezug auf die Drehachse O punktsymmetrisch konfiguriert.
Jeder der ersten vorspringenden Bereiche 45 hat einen Körper 45a des ersten vorspringenden Bereichs, in dem eine Fensteröffnung 41 gebildet ist, einen Vorsprung 45b, der in einer Drehrichtung von dem Körper 45a des ersten vorspringen Bereichs vorspringt, und einen ersten Kontaktbereich 49, der von dem Körper 45a des ersten vorspringenden Bereichs radial nach außen vorspringt. Der erste Kontaktbereich 49 kann sich an einen Kontaktbereich 32 eines Verbindungsbereichs 31 anlegen. Ein Paar von Anschlagflächen 50 ist an in Drehrichtung weisenden Endbereichen des ersten Kontaktbereichs 49 gebildet. Die Anschlagflächen 50 können mit den Anschlagflächen 39 der Verbindungsbereiche 31 in Kontakt treten. Wie 4 zeigt, ist der Vorsprung 45 in einer radialen Richtung weiter nach innen angeordnet als der erste Kontaktbereich 49. Der Vorsprung 45b ist in einer Position derart angeordnet, dass er einen Bereich der zweiten Öffnung 29a überlappen würde, wenn beispielsweise der Nabenflansch 6 mit hinsichtlich des zweiten Körperbereichs 29 umgekehrter Vorder- und Rückseite angebracht wäre. Desgleichen ist der Vorsprung 45b in einer solchen Position angeordnet, dass er einen Bereich der ersten Öffnung 28a überlappen würde, wenn beispielsweise der Nabenflansch 6 mit hinsichtlich des zweiten Körperbereichs 29 umgekehrter Vorder- und Rückseite angebracht wäre.
Die zweiten vorspringenden Bereiche 46 sind Bereiche, die von dem ringförmigen Bereich 48 radial nach außen vorspringen und die einander gegenüberliegend in solchen Positionen angeordnet sind, dass die Drehachse O dazwischenliegt. Die beiden zweiten vorspringenden Bereiche 46 sind hinsichtlich der Drehachse O punktsymmetrisch konfiguriert.
Jeder der zweiten vorspringenden Bereiche 46 hat einen Körper 46a des zweiten vorspringenden Bereichs, in dem eine zweite Fensteröffnung 42 gebildet ist, und einen zweiten Kontaktbereich 57, der von dem Körper 46a des zweiten vorspringenden Bereichs radial nach außen vorspringt. Der zweite Kontaktbereich 57 kann mit einem Kontaktbereich 32 eines Verbindungsbereichs 31 in Kontakt treten. Ein Paar von Anschlagflächen 51 ist an in Drehrichtung weisenden Endbereichen der ersten Kontaktbereiche 57 gebildet. Die Anschlagflächen 51 können sich an die Anschlagflächen 39 der Verbindungsbereiche 31 anlegen.
Vier Kerben 43, in denen die Verbindungsbereiche 31 vorgesehen sind, sind in Drehrichtung zwischen den ersten vorspringenden Bereichen 45 und den zweiten vorspringenden Bereichen 46 gebildet. Eine erste Mittellinie L1 dient als eine radiale Mittellinie, die die ersten vorspringenden Bereiche 45 in einer Drehrichtung teilt. Eine zweite Mittellinie L2 dient als eine radiale Mittellinie, die die zweiten vorspringenden Bereiche 46 in einer Drehrichtung teilt. Die erste Mittellinie L1 schneidet die zweite Mittellinie L2 senkrecht.
Das Paar von ersten Fensteröffnungen 41 und das Paar von zweiten Fensteröffnungen 42 sind in Positionen angeordnet, die den vier Haltebereichen 35 entsprechen. Die beiden ersten Fensteröffnungen 41 sind entlang einer radialen Richtung einander gegenüberliegend angeordnet, und die beiden zweiten Fensteröffnungen 42 sind entlang einer radialen Richtung einander gegenüberliegend angeordnet.
Die zweiten Schraubenfedern 8 sind in den ersten Fensteröffnungen 41 und in den zweiten Fensteröffnungen 42 aufgenommen. Die Dimension einer ersten Fensteröffnung 41 in Drehrichtung ist länger als ein Haltebereich 35 bemessen, und die Dimension einer zweiten Fensteröffnung 42 in Drehrichtung ist im Wesentlichen die gleiche wie die eines Haltebereichs 35. Erste Kontaktflächen 44 sind an beiden in Umfangsrichtung weisenden Enden jeder der ersten Fensteröffnungen 41 gebildet, zweite Kontaktflächen 47 sind an beiden in Umfangsrichtung weisenden Enden jeder der zweiten Fensteröffnungen 42 gebildet, und die Kontaktflächen 44 und 47 sind derart angeordnet, dass sie sich in Kontakt mit den oder in unmittelbarer Nähe der Endbereiche der zweiten Schraubenfedern 8 befinden.
Eine Keilnabe 3 ist in einer zentralen Öffnung 37 der Kupplungsplatte 21 und in einer zentralen Öffnung 38 der Halteplatte 22 angeordnet. Die Keilnabe 3 hat einen zylindrischen Vorsprung 52, der sich in einer axialen Richtung erstreckt, und einen Flansch 54, der sich von dem Vorsprung 52 in einer Richtung radial nach außen erstreckt. Eine Keilöffnung 53, die für den Eingriff mit der Eingangswelle (nicht gezeigt) des Getriebes konfiguriert ist, ist in einem inneren Umfangsbereich des Vorsprungs 52 gebildet.
Wie in 3 gezeigt ist, kämmt eine an einem äußeren Umfangsbereich des Flansches 54 gebildete Außenverzahnung 55 meiner einer an einem inneren Umfangsbereich des Nabenflansches 6 gebildeten Innenverzahnung 59. Erste Kerben 56 und zweite Kerben 58, die zur Aufnahme der ersten Schraubenfedern 7 dienen, sind in einer äußeren Umfangskante des Flansches 54 und in einer inneren Umfangskante des Nabenflansches 6 gebildet. Ein Paar von Federsitzen befindet sich an den Enden jeder der ersten Schraubenfedern 7. Wenn die Schraubenfedern 7 nicht komprimiert sind, sind zwischen der Außenverzahnung 55 und der Innenverzahnung 59 in einer Drehrichtung Lücken vorhanden. Torsionswinkel, die diesen Lücken entsprechen, sind als Lückenwinkel θ1p und θ1n angegeben. Der Lückenwinkel θ1p entspricht den auf den Seiten R1 der Außenverzahnung 55 gebildeten Lücken. Der Lückenwinkel θ1n entspricht den auf den Seiten R2 der Außenverzahnung 55 gebildeten Lücken.
Jede der zweiten Schraubenfedern 8 umfasst ein Paar von Schraubenfedern, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben und koaxial angeordnet sind. Die zweiten Schraubenfedern 8 sind länger und haben einen größeren Durchmesser als die ersten Schraubenfedern 7. Die Federkonstante der zweiten Schraubenfedern 8 ist größer bemessen als die Federkonstante der ersten Schraubenfedern 7. Dadurch sind die zweiten Schraubenfedern 8 wesentlich steifer als die ersten Schraubenfedern 7. Folglich setzt die Kompression der ersten Schraubenfedern 7 zwischen dem Nabenflansch 6 und der Keilnabe 3 ein, wenn ein Drehmoment in den Eingangsdrehkörper 2 eingeleitet wird, und die Kompression der zweiten Schraubenfedern 8 zwischen dem Eingangsdrehkörper 2 und dem Nabenflansch 6 setzt ein, wenn sich der Nabenflansch 6 und die Keilnabe als integrale Einheit drehen.
Wie vorstehend erläutert, wird bei Einleitung eines Drehmoments in den Eingangsdrehkörper 2 das Drehmoment durch die zweiten Schraubenfedern 8 auf den Nabenflansch 6 übertragen, wodurch sich der Nabenflansch 6 und die Keilnabe 3 relativ zueinander drehen. In der Folge werden die ersten Schraubenfedern 7 zwischen dem Nabenflansch 6 und der Keilnabe 4 komprimiert. Wenn ein relativer Torsionswinkel zwischen dem Nabenflansch 6 und der Keilnabe 3 einen vorgegebenen Winkel erreicht, kommt es zu einem Kontakt der Außenverzahnung 55 mit der Innenverzahnung 59, und die beiden Elemente 6 und 3 drehen sich als eine integrale Einheit und bewirken eine Drehung des Eingangsdrehkörpers 2 und des Nabenflansches 6 relativ zueinander. Infolgedessen werden die zweiten Schraubenfedern 8 zwischen dem Eingangsdrehkörper 2 und dem Nabenflansch 6 komprimiert. Dadurch werden von der Kupplungsscheibe 23 zu dem Eingangsdrehkörper 2 weitergeleitete Torsionsschwingungen absorbiert und gedämpft. Die ersten Schraubenfedern 7 arbeiten parallel zueinander, und die zweiten Schraubenfedern 8 arbeiten parallel zueinander.
2.2. Anschlagmechanismus
Da ein in den Eingangsdrehkörper 2 eingeleitetes Drehmoment direkt übertragen wird, ist der Dämpfungsmechanismus 4 mit einem ersten Anschlag 9 und einem zweiten Anschlag 10 versehen, die als Anschlagmechanismen wirken.
Der erste Anschlag 9 ist ein Mechanismus zur Begrenzung der relativen Drehung des Nabenflansches 6 und der Keilnabe 3 auf einen vorgegebenen Bereich und umfasst die Außenverzahnung 55 der Keilnabe 3 und die Innenverzahnung 59 des Nabenflansches 6. Der erste Anschlag 9 erlaubt eine relative Drehung zwischen dem Nabenflansch 6 und der Keilnabe 3 innerhalb eines Bereichs der Lückenwinkel θ1p und θ1n.
Der zweite Anschlag 10 ist ein Mechanismus zur Begrenzung der relativen Drehung des Eingangsdrehkörpers 2 und des Nabenflansches 6 auf einen vorgegebenen Bereich und wird durch die Verbindungsbereiche 31 des Eingangsdrehkörpers 2 und die ersten Kontaktbereiche 49 und die zweiten Kontaktbereiche 57 des Nabenflansches 6 gebildet.
Im Neutralzustand, der in 3 dargestellt ist, ist zwischen den Verbindungsbereichen 31 und den ersten und den zweiten Kontaktbereichen 49 und 75 in einer Drehrichtung eine Lücke vorhanden. Torsionswinkel, die diesen Lücken entsprechen, sind als die Lückenwinkel θ3p und θ3n angegeben. Der Lückenwinkel θ3p entspricht den auf den Seiten R1 der Verbindungsbereiche 31 gebildeten Lücken, und der Lückenwinkel θ3n entspricht den auf den Seiten R2 der Verbindungsbereiche gebildeten Lücken. Der zweite Anschlag 10 erlaubt eine relative Drehung zwischen dem Eingangsdrehkörper 2 und dem Nabenflansch 2 innerhalb eines Bereichs der Lückenwinkel θ3p und θ3n.
2.3 Reibungserzeugungsmechanismus
Zur wirksamen Absorption und Dämpfung von Torsionsschwingungen ist der Dämpfungsmechanismus 4 mit einem Reibungserzeugungsmechanismus 4 versehen, der unter Nutzung eines Reibwiderstands ein Hysteresedrehmoment erzeugt. Insbesondere umfasst der Reibungserzeugungsmechanismus 5 eine erste Reibscheibe 79, eine zweite Reibscheibe 72 und eine dritte Reibscheibe 85.
Die erste Reibscheibe 79 ist axial zwischen dem Flansch 54 der Keilnabe 3 und einem inneren Umfangsbereich der Halteplatte 22 angeordnet, so dass sie radial außerhalb des Vorsprungs 52 liegt. Die erste Reibscheibe 79 besteht aus Harz. Die erste Reibscheibe 79 umfasst hauptsächlich einen ringförmigen Hauptkörper 81 und eine Vielzahl von Vorsprüngen 82, die sich von dem Hauptkörper 81 radial nach außen erstrecken.
Der Hauptkörper 81 liegt an einer getriebeseitigen Fläche des Flansches 54 an, und eine erste Kegelfeder 80 ist zwischen dem Hauptkörper 81 und der Halteplatte 22 angeordnet. Die erste Kegelfeder 80 wird in einer axialen Richtung zwischen dem Hauptkörper 81 und der Halteplatte 22 komprimiert. Folglich wird eine Reibfläche der ersten Reibscheibe 79 durch die erste Kegelfeder 80 an den Flansch 54 gedrückt. Die Vorsprünge 82 greifen in vertiefte Bereiche 77 (später erläutert) der zweiten Reibscheibe 72. Dadurch können sich die erste Reibscheibe 79 und die zweite Reibescheibe 72 als eine integrale Einheit drehen.
Die zweite Reibscheibe 72 ist zwischen einem inneren Umfangsbereich der Keilnabe 6 und einem inneren Umfangsbereich der Halteplatte 22 derart angeordnet, dass sie radial außerhalb der ersten Reibscheibe 79 liegt. Die zweite Reibscheibe umfasst hauptsächlich einen ringförmigen Hauptkörper 74, eine Vielzahl von Eingriffsbereichen 76, die sich von einem inneren Umfangsbereich des Hauptkörpers 74 in Richtung auf das Getriebe erstrecken, und vertiefte Bereiche 77 sind in einem inneren Umfangsbereich einer Getriebeseite des Hauptkörpers 74 gebildet. Die zweite Reibscheibe 72 ist zum Beispiel aus Harz hergestellt.
Der Hauptkörper 74 liegt an einer getriebeseitigen Fläche des Nabenflansches 6 an, und eine zweite Kegelfeder 73 ist zwischen dem Hauptkörper 74 und der Halteplatte 22 angeordnet. Die zweite Kegelfeder 73 wird zwischen dem Hauptkörper 74 und der Halteplatte 22 komprimiert. Folglich wird eine Reibfläche der zweiten Reibscheibe 72 durch die zweite Kegelfeder 73 an den Nabenflansch 6 gedrückt. Die Eingriffsbereiche 76 sind durch Öffnungsbereiche der Halteplatte 22 hindurchgeführt. Dadurch können sich die zweite Reibscheibe 72 und die Halteplatte 22 als eine integrale Einheit drehen. Die Vorsprünge 82 der ersten Reibscheibe 79 greifen in die vertieften Bereiche 77. Durch ihren Eingriff mit der zweiten Reibscheibe 72 kann sich die erste Reibscheibe 79 als integrale Einheit mit der Halteplatte 22 drehen.
Eine Federkraft der ersten Kegelfeder 80 ist geringer bemessen eine Federkraft der zweiten Kegelfeder 73. Die erste Reibscheibe 79 hat einen geringeren Reibungskoeffizienten als die zweite Reibscheibe 72. Eine Reibung (Hysteresedrehmoment), die durch die erste Reibscheibe 79 erzeugt wird, ist geringer als eine Reibung (Hysteresedrehmoment), die durch die zweite Reibscheibe 72 erzeugt wird.
Die erste Reibscheibe 85 ist derart zwischen dem Flansch 54 und einem inneren Umfangsbereich der Kupplungsplatte 21 angeordnet, dass sie radial außerhalb des Vorsprungs 52 liegt. Die dritte Reibscheibe 85 ist zum Beispiel aus Harz hergestellt. Die dritte Reibscheibe 85 umfasst hauptsächlich einen ringförmigen Hauptkörper 87 und eine Vielzahl von Eingriffsbereichen 88, die sich von dem Hauptkörper 87 in Richtung auf den Motor erstrecken.
Der Hauptkörper 87 liegt an einer motorseitigen Fläche des Nabenflansches 6 und des Flansches 54 und an einer getriebeseitigen Fläche der Kupplungsplatte 21 an. Die Eingriffsbereiche 88 sind durch Öffnungen hindurchgeführt, die in der Kupplungsplatte 21 gebildet sind. Aufgrund der Eingriffsbereiche 88 kann sich die dritte Reibscheibe 85 als integrale Einheit mit der Kupplungsplatte 21 drehen. Der Hauptkörper 87 greift in eine zentrale Öffnung 37 der Kupplungsplatte 21, so dass eine relative Drehung nicht möglich ist, und eine innere Umfangsfläche des Hauptkörpers 87 liegt an einer äußeren Umfangsfläche des Vorsprungs 52 an, so dass die Flächen aneinander gleiten können. Dadurch ist die Kupplungsplatte 21 über die dritte Reibscheibe 85 durch den Vorsprung 52 in einer radialen Richtung positioniert.
Die erste Reibscheibe 79 und die dritte Reibscheibe 85 bilden einen Mechanismus 14 zur Erzeugung einer höheren Reibung, und die zweite Reibscheibe 72 und die dritte Reibscheibe 85 bilden einen Mechanismus 15 zur Erzeugung einer geringeren Reibung. Daher wird bei einer relativen Drehung des Eingangsdrehkörpers 2, des Nabenflansches 6 und der Keilnabe 3 durch Mechanismus 14 zur Erzeugung einer höheren Reibung und durch den Mechanismus 15 zur Erzeugung einer geringeren Reibung ein Hysteresedrehmoment erzeugt, und Torsionsschwingungen können durch den Dämpfungsmechanismus wirksam absorbiert und gedämpft werden.
2.4 Dämpfungsplatte
Die Dämpfungsplatte 24 wird nunmehr mit Bezug auf 8 erläutert.
Wie 8 zeigt, hat die Dämpfungsplatte 24 einen ringförmigen Bereich 24a, acht Dämpfungsbereiche 24b, ein Paar von ersten Befestigungsbereichen 24c und ein Paar von zweiten Befestigungsbereichen 24e.
Die Dämpfungsbereiche 24b sind Bereiche, an denen der Reibbelag 25 befestigt ist und die an einer radial äußeren Seite des ringförmigen Bereichs 24a vorgesehen sind. Die Dämpfungsbereiche 24b sind in einer Drehrichtung in gleichem Abstand angeordnet.
Das Paar von ersten Befestigungsbereichen 24c springt von dem ringförmigen Bereich 24a radial nach innen vor und ist axial zwischen dem zweiten Körperbereich 29 und den Befestigungsbereichen 33 der Verbindungsbereiche 31 aufgenommen. Die dritten Befestigungsbereiche 24c sind mit Öffnungen 24d versehen, die den Öffnungen 33a der Verbindungsbereiche 31 und den Öffnungen 29b des zweiten Körperbereichs 29 entsprechen.
Das Paar von zweiten Befestigungsbereichen 24e springt von dem ringförmigen Bereiche 24a radial nach innen ab und ist axial zwischen dem zweiten Körperbereich 29 und den Befestigungsbereichen 33 der Verbindungsbereiche 31 aufgenommen. Die zweiten Befestigungsbereiche 24e sind mit Öffnungen 24f versehen, die den Öffnungen 33a der Verbindungsbereiche 31 und den Öffnungen 29b des zweiten Körperbereichs 29 entsprechen. Die zweiten Befestigungsbereiche 24e sind ebenfalls mit dritten Öffnungen 24g versehen, die in dichter Nähe der Öffnungen 24f angeordnet sind. Die dritten Öffnungen 24g sind für den Einsatz der Positionierungszapfen P vorgesehen und sind in Positionen angeordnet, die den ersten Öffnungen 28a und den zweiten Öffnungen 29a entsprechen.
3. Anordnung der Verbindungsbereiche
Eine Anordnung von Verbindungsbereichen 31 wird nunmehr im Detail erläutert.
Wie 3 zeigt, sind die vier Verbindungsbereiche 31 nicht abstandsgleich angeordnet, sondern so, dass die benachbarten Abstände unterschiedlich sind. Mit anderen Worten: die drehrichtungsbezogenen Mitten der Befestigungsbereiche 33 der Verbindungsbereiche 31 sind derart angeordnet, dass die Abstände zwischen ihnen unterschiedlich sind. Zum Beispiel unterscheidet sich ein Winkel A1, der zwischen zwei Verbindungsbereichen 31 gebildet wird, die in einer Drehrichtung auf beiden Seiten eines ersten vorspringenden Bereichs 45 angeordnet sind, von einem Winkel A2, der zwischen zwei Verbindungsbereichen 31 gebildet wird, die in einer Drehrichtung auf beiden Seiten eines zweiten vorspringenden Bereichs 46 angeordnet sind. Jedoch ist der Bezug (Abstandsbezug) für die Winkel A1 und A2 die Mitte eines Niets 27 zur Befestigung eines Befestigungsbereichs 33 eines Verbindungsbereichs in Drehrichtung (oder die drehrichtungsbezogene Mitte einer Öffnung 33a, durch welche der Niet 27 gesteckt wird). Die beiden Verbindungsbereiche 31, die auf der Seite R1 der beiden ersten vorspringenden Bereiche 45 angeordnet sind, liegen einander in solchen Positionen gegenüber, dass die Drehachse O dazwischenliegt. Ähnlich sind die beiden Verbindungsbereiche 31, die auf der Seite R2 der beiden zweiten vorspringenden Bereiche 46 liegen, einander gegenüberliegend in solchen Positionen angeordnet, dass die Drehachse O dazwischenliegt.
Aufgrund dieser Merkmale sind die Kerben 43 des Nabenflansches 6 anders angeordnet als bei einem üblichen Dämpfungsmechanismus. Wie in 3 gezeigt ist, ist speziell die Form der Kerben 43 komplementär zur Form der korrespondierenden Befestigungsbereiche 33 und ist geringfügig größer als die Befestigungsbereiche 33. Dies deshalb, damit die Befestigungsbereiche 33 bei der Montage in einer axialen Richtung durch die Kerben 43 hindurchgeführt werden können. Wenn die Verbindungsbereiche 31 derart angeordnet sind, dass ihre benachbarten Abstände unterschiedlich sind, sind auch die Kerben 43 derart angeordnet, dass ihre benachbarten Abstände unterschiedlich sind. Infolgedessen kann eine Fensteröffnung 41, die in einem ersten Bereich A1 angeordnet ist, in dem der Abstand der Verbindungsbereiche 31 größer ist, in einer Drehrichtung größer bemessen sein als ein zweites Fenster 42, das in einem zweiten Bereich A2 angeordnet ist, in dem der Abstand der Verbindungsbereiche kleiner ist.
Zum Beispiel haben die vier zweiten Schraubenfedern 8, wie in 3 gezeigt ist, die gleiche Größe, jedoch können die ersten Fensteröffnungen 41 derart konfiguriert sein, dass sie in einer Drehrichtung größer sind als die zweiten Fensteröffnungen 42. Infolgedessen lassen sich zwischen den ersten Kontaktflächen 44 der ersten Fensteröffnungen 41 und den Enden der zweiten Schraubenfedern 8 in einer Drehrichtung Lücken sicherstellen. Torsionswinkel, die diesen Lücken entsprechen, sind als Lückenwinkel θ2p und θ2n angegeben. Der Lückenwinkel θ2p entspricht den auf den Seiten R1 der zweiten Schraubenfedern 8 gebildeten Lücken, und der Lückenwinkel θ2n entspricht den auf den Seiten R2 der zweiten Schraubenfedern 8 gebildeten Lücken. Der Lückenwinkel θ2p ist kleiner bemessen als der Lückenwinkel θ2n.
Da Lücken nur bei den beiden ersten Fensteröffnungen 41 sichergestellt sind, kann dieser Dämpfungsmechanismus 4 unter Einsatz der zweiten Federn 8 eine zweistufige Torsionscharakteristik erzielen, wie das an späterer Stelle erläutert wird.
Wie 3 zeigt, unterscheiden sich die Positionen der drehrichtungsbezogenen Mitte eines Kontaktbereichs 32 und der drehrichtungsbezogenen Mitte eines Befestigungsbereichs 33. Insbesondere die Position der drehrichtungsbezogenen Mitte eines Kontaktbereichs 32 ist aus der Perspektive eines diesem Kontaktbereich 32 entsprechenden Verbindungsbereichs 31 zur drehrichtungsbezogenen Mitte eines diesem Kontaktbereich 32 entsprechenden Befestigungsbereichs 33 in Richtung eines kleineren Abstands versetzt. Betrachtet man, wie beispielsweise in 3 gezeigt, einen Verbindungsbereich 31, der auf der Seite R1 eines ersten vorspringenden Bereichs 45 angeordnet ist, so ist die drehrichtungsbezogene Mitte des Kontaktbereichs 32 in Richtung R1 zur drehrichtungsbezogenen Mitte des Befestigungsbereichs 33 versetzt. Wenn also die Befestigungsbereich 31 als Referenz verwendet wird, ist die drehrichtungsbezogene Mitte des Kontaktbereichs 32 in Richtung auf einen Winkel A2 versetzt, in der der Abstand zwischen zwei benachbarten Verbindungsbereichen 31 kleiner ist. Das Gleiche gilt für die anderen drei Verbindungsbereiche 31.
Da die Positionen der Kontaktbereiche 32 zu den Befestigungsbereichen 33 in einer Drehrichtung versetzt sind, ist das Positionsverhältnis der Anschlagflächen 50 und der Körper 45a der ersten vorspringenden Bereiche anders als bei einem Dämpfungsmechanismus üblicher Ausbildung. Insbesondere sind bei dem Dämpfungsmechanismus 4 zwei Anschlagflächen 50, die an jedem der ersten Kontaktbereiche 49 gebildet sind, in einer Drehrichtung weiter nach außen angeordnet als die beiden ersten Kontaktflächen 44, die in den ersten Fensteröffnungen 41 gebildet sind. Die Anschlagfläche 50 auf der Seite R1 ist weiter in Richtung R1 angeordnet als die erste Kontaktfläche 44 auf der Seite R1, und die Anschlagfläche 50 auf der Seite R2 ist weiter in Richtung R2 angeordnet als die erste Kontaktfläche 44 auf der Seite R2. Dadurch sind die ersten Kontaktbereiche 49 in einer Drehrichtung länger als die ersten Fensteröffnungen 41.
Zur Sicherstellung des Lückenwinkels θ3p sind die beiden Anschlagflächen 51, die an jedem der zweiten Kontaktbereiche 57 gebildet sind, in einer Drehrichtung näher nach innen angeordnet als die beiden Kontaktflächen 47, die in den zweiten Fensteröffnungen 42 gebildet sind. Insbesondere die Anschlagfläche 51 auf der Seite R1 ist mehr in Richtung R2 angeordnet als die zweite Kontaktfläche 47 auf der Seite, und die Anschlagfläche 51 auf der Seite R2 ist mehr in Richtung R1 angeordnet als die zweite Anschlagfläche 47 auf der Seite R2. Dadurch sind die zweiten Kontaktbereiche 57 in einer Drehrichtung länger als die zweiten Fensteröffnungen 42.
Mit den vorstehend beschriebenen baulichen Merkmalen lassen sich eine radiale Dimension der ersten Fensteröffnungen 41 und ein den ersten Fensteröffnungen 41 entsprechender Durchmesser der zweiten Schraubenfedern 8 vergrößern.
Der hier verwendete Begriff ”in einer Drehrichtung weiter nach außen” bedeutet weiter entfernt von der drehrichtungsbezogenen Mitte eines ersten vorspringenden Bereichs 45, von der drehrichtungsbezogenen Mitte eines ersten Kontaktbereichs 49 oder von der drehrichtungsbezogenen Mitte einer ersten Fensteröffnung 41 in einer Drehrichtung. Der hier verwendete Begriff ”in einer Drehrichtung weiter nach innen” bedeutet näher an der drehrichtungsbezogenen Mitte eines zweiten vorspringenden Bereichs 46, an der drehrichtungsbezogenen Mitte eines zweiten Kontaktbereichs 57 oder an der drehrichtungsbezogenen Mitte einer zweiten Fensteröffnung 42 in einer Drehrichtung. In dieser Ausführungsform sind die drehrichtungsbezogenen Mitten der ersten vorspringenden Bereiche 45, der ersten Kontaktbereiche 49 und der ersten Fensteröffnung koinzident und liegen auf der ersten radialen Mittellinie L1. Ähnlich sind die drehrichtungsbezogenen Mitten der zweiten vorspringenden Bereiche 46, der zweiten Kontaktbereiche 57 und der zweiten Fensteröffnungen 42 koinzident und liegen auf der zweiten Mittellinie L2.
4. Mechanisches Schaltungsdiagramm
Ein mechanisches Schaltungsdiagramm des Dämpfungsmechanismus 4 ist in 9 dargestellt. Das mechanische Schaltungsdiagramm zeigt die drehrichtungsbezogenen Verhältnisse zwischen den Elementen des Dämpfungsmechanismus in einer vereinfachten Form. Insofern werden Elemente, die sich als eine integrale Einheit drehen, als dasselbe Element betrachtet.
Wie in 9 gezeigt ist, ist der Flansch 6 in einer Drehrichtung zwischen dem Eingangsdrehkörper 2 und der Keilnabe 3 angeordnet. Der Nabenflansch 6 ist durch die ersten Schraubenfedern 7 in einer Drehrichtung elastisch mit der Keilnabe 3 verbunden. Der erste Anschlag 9 ist zwischen dem Nabenflansch 6 und der Keilnabe 3 gebildet. Die ersten Schraubenfedern 7 können innerhalb eines Bereichs der ersten Lückenwinkel θ1p und θ1n in dem ersten Anschlag komprimiert werden. Der Nabenflansch 6 ist durch die zweiten Schraubenfedern 8 in einer Drehrichtung elastisch mit dem Eingangsdrehkörper 2 verbunden. Der zweite Anschlag 10 ist zwischen dem Nabenflansch 6 und dem Eingangsdrehkörper 2 gebildet. Die zweiten Schraubenfedern 8 können innerhalb eines Bereichs der Lückenwinkel θ3p und θ3n in dem zweiten Anschlag 10 komprimiert werden. Wie vorstehend erläutert, sind der Eingangsdrehkörper 2 und die Keilnabe 3 mittels der ersten Schraubenfedern 7 und der zweiten Schraubenfedern 8, die in Reihe angeordnet sind, durch den Nabenflansch 6 in einer Drehrichtung elastisch miteinander verbunden.
Der Nabenflansch 6 dient als Zwischenelement, das zwischen zwei Arten von Schraubenfedern angeordnet ist. Bei der vorstehend erläuterten Ausbildung ist der den ersten Anschlag 9 und die ersten Schraubenfedern 7 (die parallel zueinander angeordnet sind) umfassende erste Dämpfer als Dämpfer vorstellbar, der in Reihe mit dem zweiten Dämpfer angeordnet ist, der den zweiten Anschlag 10 und die zweiten Schraubenfedern 8 (die parallel zueinander angeordnet sind) umfasst. Die kollektive Steifigkeit der Schraubenfedern 7 ist wesentlich geringer bemessen als die kollektive Steifigkeit der zweiten Schraubenfedern 8. Dadurch erfahren die zweiten Schraubenfedern 8 in einer Drehrichtung eine sehr geringe Kompression bei Torsionswinkeln bis zu den Lückenwinkeln θ1 und θ1n.
4. Betriebsweise
Die Betriebsweise und die Torsionscharakteristiken des Dämpfungsmechanismus der Kupplungsscheibeneinheit 1 werden nunmehr mit Bezug auf die 9 bis 13 erläutert. Die 10 bis 12 zeigen mechanische Schaltdiagramme des Dämpfungsmechanismus im Betriebszustand, und 13 ist ein Diagramm der Torsionscharakteristik. Die folgende Erläuterung konzentriert sich auf eine positive Torsionscharakteristik, die einer Situation entspricht, in der sich der Eingangsdrehkörper 2 aus dem in 9 gezeigten Neutralzustand gegenüber der Keilnabe 3 in der Richtung R1 verdreht. Eine ähnliche Erläuterung einer negativen Torsionscharakteristik entfällt.
Der Eingangsdrehkörper 2 wird aus dem in 9 gezeigten Neutralzustand in der Richtung R1, das heißt in einer Drehantriebsrichtung, gegenüber der Keilnabe 3 verdreht. Da die Federkonstanten der ersten Schraubenfedern 7 niedriger sind als die Federkonstanten der zweiten Schraubenfedern 8, werden die zweiten Schraubenfedern 8 nicht komprimiert, und es werden die ersten Schraubenfedern 7 zwischen der Keilnabe 3 und dem Nabenflansch 6 komprimiert. Die relative Drehung zwischen der Keilnabe 3 und dem Nabenflansch 6 verursacht Schlupf in dem Mechanismus 15 zur Erzeugung einer geringen Reibung. Dadurch wird, wie in 13 dargestellt, eine Charakteristik einer geringen Steifigkeit und eines niedrigen Hysteresedrehmoments in dem Bereich eines Torsionswinkels von 0 bis zu dem Torsionswinkel θ1p erzielt. In dem in 10 dargestellten Zustand befindet sich die Außenverzahnung 55 des Flansches 54 in einer Drehrichtung in Kontakt mit der Innenverzahnung 59 des Nabenflansches 6, und der erste Anschlag 9 ist im Einsatz. Folglich vergrößert sich der Torsionswinkel des Eingangsdrehkörpers 2 ausgehend von dem in 10 gezeigten Zustand weiter, und die Keilnabe 3 und der Nabenflansch 6 drehen sich als eine integrale Einheit.
Wenn der Eingangsdrehkörper 2 aus dem in 10 dargestellten Zustand weiter in Richtung R2 verdreht wird, werden die zweiten Schraubenfedern 8 in einer Drehrichtung zwischen dem Nabenflansch 6 und dem Eingangsdrehkörper 2 komprimiert. Währenddessen wird ein Lückenwinkel θ2p zwischen den ersten Kontaktflächen 44 der ersten Fensteröffnungen 41 und Endbereichen der zweiten Schraubenfedern 8 beibehalten. Wie in 11 dargestellt ist, werden nur die in den zweiten Fensteröffnungen 42 aufgenommenen beiden zweiten Schraubenfedern 8 in einem Torsionswinkelbereich von θ1p bis θ1p + θ2p komprimiert. In diesem Bereich erzeugt der Mechanismus 14 zur Erzeugung einer höheren Reibung einen Reibwiderstand zusätzlich zu dem Reibwiderstand, der durch den Mechanismus 15 zur Erzeugung einer geringeren Reibung erzeugt wird.
Wenn der Eingangsdrehkörper 2 aus dem in 11 dargestellten Zustand weiter in Richtung R1 verdreht wird, werden zusätzlich zu den beiden Schraubenfedern 8, die in den zweiten Fensteröffnungen 42 aufgenommen sind, auch die beiden Schraubenfedern 8 komprimiert, die in den ersten Fensteröffnungen 41 aufgenommen sind. Wenn der Torsionswinkel θ1p + θ3p erreicht, gelangen die ersten Kontaktbereiche 49 und die zweiten Kontaktbereiche 57 zur Anlage an den jeweiligen Verbindungsbereichen 31 und 31, und der zweite Anschlag 10 kommt zum Einsatz. Dadurch verfügt dieser Dämpfungsmechanismus, wie in 13 gezeigt, in einem Bereich von dem Torsionswinkel θ1p + θ2p bis zu dem Torsionswinkel θ1p + θ3p über eine dreistufige Torsionscharakteristik. Wenn dann der Torsionswinkel θ1p + θ3p erreicht, drehen sich der Eingangsdrehkörper 2, der Nabenflansch 6 und die Keilnabe 3 als eine integrale Einheit, und ein Drehmoment, das in den Eingangsdrehkörper 2 eingeleitet wurde, wird von der Keilnabe 3 abgegeben.
Wie vorstehend erläutert, verfügt die Kupplungsscheibeneinheit 1 aufgrund der ersten Schraubenfedern 7, der zweiten Schraubenfedern 8 und der Lückenwinkel θ1p, θ2p und θ3p über eine dreistufige Torsionscharakteristik.
5. Montage der Kupplungsscheibeneinheit
Die Montage der Kupplungsscheibeneinheit 1 wird nunmehr erläutert. Dafür wird ein Montagewerkzeug (nicht gezeigt) verwendet. Das Werkzeug ist so ausgebildet, dass die Drehachse O der Kupplungsscheibeneinheit 1 im Wesentlichen parallel zu einer vertikalen Richtung orientiert ist. Das Werkzeug ist mit den Positionierungszapfen P bestückt.
Zunächst werden vier Niete 27 in dem Werkzeug angeordnet. Nach Anordnung der Niete 27 wird die Halteplatte 22 auf das Werkzeug gesetzt, so dass die Niete 27 die Öffnungen 33a und die Öffnungen 34 der Halteplatte 22 durchgreifen. Da das Werkzeug mit den Positionierungszapfen P bestückt ist, ist es nicht notwendig, die Halteplatte 22 derart auszurichten, dass die Positionierungszapfen P in die ersten Öffnungen 28a der Halteplatte 22 eingeführt werden. Solchermaßen verhindern die Positionierungszapfen P, dass die Halteplatte 22 mit der falschen Seite nach oben angesetzt wird.
Anschließend werden die erste Kegelfeder 80, die zweite Kegelfeder 73, die erste Reibscheibe 79 und die zweite Reibscheibe 72 auf der Halteplatte 22 in Anordnung gebracht. Dann wird der Nabenflansch 6 auf einer nach oben weisenden Seite der Halteplatte 22 angebracht. Die ersten Öffnungen 28 werden entlang einer Drehrichtung dicht an den ersten Vorsprüngen 45 des Nabenflansches 8 angeordnet. Insbesondere, wenn der Nabenflansch 6 in Bezug auf die Halteplatte 22 mit dem korrekten Befestigungswinkel angeordnet ist, sind die ersten Öffnungen 28a derart positioniert, dass die Positionierungszapfen P in einer Drehrichtung an den ersten vorspringenden Bereichen 45 anliegen. Die Positionierungszapfen P ermöglichen somit eine Positionierung des Nabenflansches 6 und erleichtern die Anordnung des Nabenflansches 6 in der korrekten Position in Bezug auf die Halteplatte 22. Dieser erleichtert das Einsetzen der zweiten Schraubenfedern 8 in den ersten Fensteröffnungen 41 und in den zweiten Fensteröffnungen 42 in einem darauffolgenden Schritt.
Die ersten vorspringenden Bereiche 45 des Nabenflansches 6 haben Vorsprünge 45b, und die Vorsprünge 45b treffen auf die Positionierungszapfen P, falls der Nabenflansch 6 mit der falschen Seite nach oben an der Halteplatte 22 angebracht wird. Selbst wenn der Nabenflansch 6 mit der falschen Seite nach oben installiert wird und die Vorsprünge 45b nicht auf die Positionierungszapfen P treffen, treffen die Vorsprünge 45b in einer Drehrichtung auf die Positionierungszapfen P, so dass die Positionen der ersten Fensteröffnungen 41 in einer Drehrichtung nicht mit den Haltebereichen 35 und die Positionen der zweiten Fensteröffnungen 42 in einer Drehrichtung nicht mit den Haltebereichen 35 übereinstimmen. Dadurch können die zweiten Schraubenfedern 8 in einem Schritt für die Montage der zweiten Schraubenfedern 8 nicht in die ersten Fensteröffnungen 41 und in die zweiten Fensteröffnungen 42 eingesetzt werden. Indem jedoch die Vorsprünge 45b vorgesehen sind, lässt sich eine Anbringung des Nabenflansches 6 mit der falschen Seite nach oben an der Halteplatte 22 verhindern.
Nach dem Anbringen des Nabenflansches 6 werden die ersten Schraubenfedern 7 und die Keilnabe 3 an dem Nabenflansch 3 montiert. Danach werden die zweiten Schraubenfedern 8 in die zweiten Fensteröffnungen 42 eingesetzt. Da der Nabenflansch 6 aufgrund der Positionierungszapfen P in dem korrekten Winkel angeordnet ist, lassen sich die zweiten Schraubenfedern 8 problemlos anbringen. Da die drehrichtungsbezogene Dimension der zweiten Fensteröffnungen 42 im Wesentlichen die gleich ist wie eine freie Länge der zweiten Schraubenfedern 8, erfolgt die Positionierung des Nabenflansches 6 gegenüber der Halteplatte 22 durch das Einsetzen der zweiten Schraubenfedern 8 in die zweiten Fensteröffnungen 42.
Nach dem Einsetzen der zweiten Schraubenfedern 8 wird die Kupplungsscheibe 23 auf der Halteplatte 22 derart montiert, dass die Niete 27 in die Öffnungen 24d und in die Öffnungen 24f greifen. Eine Montage der Kupplungsplatte 23 mit der falschen Seite nach oben wird verhindert, weil die Kupplungsplatte 23 auf der Halteplatte 22 derart ausgerichtet werden muss, dass die Positionierungszapfen P durch die dritten Öffnungen 24g der Dämpfungsplatte 24 hindurchführen.
Nach dem Anbringen der Kupplungsscheibe 23 werden die verbleibenden zwei zweiten Schraubenfedern 8 in die ersten Fensteröffnungen 41 eingesetzt. Dann wird die Kupplungsplatte 21 an der Halteplatte 22 befestigt, wobei die Niete 27 in die Öffnungen 29b eingesetzt werden. Eine Anbringung der Kupplungsplatte 21 mit der falschen Seite nach oben lässt sich verhindern, weil die Kupplungsplatte 21 auf der Halteplatte 22 derart ausgerichtet werden muss, dass die Positionierungszapfen P durch die zweiten Öffnungen 29a greifen. Die dritte Reibscheibe 85 wird bereits vorher an der Kupplungsplatte 21 montiert.
Nach der Montage der Kupplungsplatte 21 werden die Endabschnitte der Niete 27 gekrimpt, um die Montage der Kupplungsscheibeneinheit 1 abzuschließen.
5. Unterscheidungsmerkmale der Kupplungsscheibeneinheit
Die Unterscheidungsmerkmale der vorstehend beschriebenen Kupplungsscheibeneinheit 1 sind folgende.

(1) Da bei dieser Kupplungsscheibeneinheit 1 die ersten Öffnungen 28a, in die die Positionierungszapfen P eingesetzt werden können, den ersten vorspringenden Bereichen 45 in einer Drehrichtung unmittelbar benachbart sind, kann der Nabenflansch 6 gegenüber der Halteplatte 22 ohne weiteres in der korrekten Position (Befestigungswinkel) angeordnet werden, indem der Nabenflansch 6 derart an der Halteplatte 22 angesetzt wird, dass die Positionierungszapfen P in einer Drehrichtung an den ersten vorspringenden Bereichen 45 anliegen. Auf diese Weise lässt sich die Montage der Kupplungsscheibeneinheit 1 mit größerer Effizienz bewerkstelligen.
(2) Bei dieser Kupplungsscheibeneinheit 1 sind die Vorsprünge 45b in Positionen angeordnet sind, in denen sie die zweiten Öffnungen 29a zumindest teilweise überlappen, wenn der Nabenflansch 6 mit Bezug auf die Halteplatte 22 mit der falschen Seite nach oben angeordnet wird. Falls der Nabenflansch 6 mit Bezug auf die Halteplatte 22 mit der falschen Seite nach oben angeordnet wird, treffen die Vorsprünge 45b auf die Positionierungszapfen P, die durch die zweiten Öffnung 29 gesteckt sind, so dass der Nabenflansch 6 nicht in der korrekten Position (Befestigungswinkel) angeordnet werden kann. Der Arbeiter kann auf diese Weise leichter erkennen, dass der Nabenflansch 6 falsch herum angeordnet wurde, wodurch sich Montagefehler verhindern lassen.

Die Dimensionen der Vorsprünge 45b sind so gewählt, dass die Vorsprünge zumindest die Hälfte der ersten Öffnungen 28a überlappen, und die drehrichtungsbezogenen Dimensionen der zweiten Fensteröffnungen 42 sind im Wesentlichen die gleichen wie die freie Länge der zweiten Schraubenfedern 8. Folglich lassen sich die zweiten Schraubenfedern 8 nicht in den zweiten Fensteröffnungen 42 installieren, wenn der Nabenflansch 6 falsch herum eingebaut ist. Dadurch kann der Arbeiter einen Montagefehler in dieser Phase des Montagevorgangs erkennen.

(3) Da bei dieser Kupplungsscheibeneinheit 1 die Kupplungsplatte 21 zweite Öffnungen 29a hat, lässt sich verhindern, dass die Kupplungsplatte 21 mit Bezug auf die Halteplatte 22 mit der falschen Seite nach oben installiert wird.
(4) Da bei dieser Kupplungsscheibeneinheit 1 die ersten Öffnungen 28a in einer radialen Richtung weiter nach innen angeordnet sind als die ersten Kontaktbereiche 49 des Nabenflansches, kann außer den Kontaktbereichen 49, d. h. den Körpern 45a der ersten vorspringenden Bereiche, ein anderer Bereich zur Positionierung des Nabenflansches 6 verwendet werden. Dies verhindert eine Beschädigung des ersten Kontaktbereichs 49 bei der Montage.

6. Weitere Ausführungsformen
Die speziellen Komponentenmerkmale der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es sind verschiedene Modifikationen und Revisionen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der in den Ansprüchen definiert ist.

(A) Zwar wurde die vorstehende Ausführungsform an dem Beispiel eines in eine Kupplungsscheibeneinheit 1 eingebauten Dämpfungsmechanismus 4 erläutert, doch ist die Erfindung nicht auf eine solche Anwendung beschränkt. Zum Beispiel kann dieser Dämpfungsmechanismus 4 auch in einem Zweimassen-Schwungrad, in einer Überbrückungsvorrichtung einer Drehmomentübertragungsvorrichtung des Fluidtyps oder in anderen Kraftübertragungsvorrichtungen Anwendung finden.
(B) Wenngleich in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erste Öffnungen 28a in der Halteplatte 22 und zweite Öffnungen 29a in der Kupplungsplatte 21 als Öffnungen für die Positionierungszapfen P vorgesehen sind, ist es akzeptierbar, wenn nur ein Satz solcher Öffnungen (z. B. die ersten Öffnungen 28a) vorgesehen ist.
(C) Die Vorsprünge 45b sollten zumindest einen Teil der ersten Öffnungen 28a und der zweiten Öffnungen 29a überlappen. In ähnlicher Weise ist es akzeptierbar, wenn die Vorsprünge 45b die Gesamtheit der ersten Öffnungen 28a und der zweiten Öffnungen 29a überlappen.

GEWERBLICHER NUTZEN
Ein erfindungsgemäßer Dämpfungsmechanismus erlaubt die Durchführung der Montagearbeit mit größerer Effizienz. Die vorliegende Erfindung ist daher auf einen Antriebsstrang anwendbar.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsscheibeneinheit
2: Eingangsdrehkörper (Beispiel eines ersten Drehkörpers)
3: Keilnabe
4: Dämpfungsmechanismus
5: Reibungserzeugungsmechanismus
6: Nabenflansch (Beispiel eines zweiten Drehkörpers)
7: erste Schraubenfeder
8: zweite Schraubenfeder (Beispiel eines elastischen Körpers)
9: erster Anschlag
10: zweiter Anschlag
28: erster Körperbereich (Beispiel eines ersten Elements)
28a: erste Öffnung
29: zweiter Körperbereich (Beispiel eines zweiten Elements)
29a: zweite Öffnung
35: Haltebereich
31: Verbindungsbereich
32: Kontaktbereich
33: Befestigungsbereich
43: Kerbe
41: erste Fensteröffnung
42: zweite Fensteröffnung
45: erster vorspringender Bereich
45a: Körper des ersten vorspringenden Bereichs
45b: Vorsprung
46: zweiter vorspringender Bereich
46a: Körper des zweiten vorspringenden Bereichs
P: Positionierungszapfen

Claims

Dämpfungsmechanismus, umfassend: einen ersten Drehkörper mit einem ersten Element, einem dem ersten Element axial benachbarten zweiten Element und einer Vielzahl von Verbindungsbereichen, die das erste Element und das zweite Element miteinander verbinden; einen zweiten Drehkörper, der axial zwischen dem ersten und dem zweiten Element angeordnet ist und sich relativ zu dem ersten Drehkörper drehen kann; eine Vielzahl von elastischen Elementen, die rotatorisch zwischen den Verbindungsbereichen angeordnet sind, um die ersten Drehkörper und den zweiten Drehkörper in einer Drehrichtung elastisch miteinander zu verbinden, wobei der zweite Drehkörper ein Paar von vorspringenden Bereichen hat, die rotatorisch derart zwischen den Verbindungsbereichen angeordnet sind, dass sie in einer Drehrichtung zur Anlage an den Verbindungsbereichen gelangen können; wobei das erste Element ein Paar von Öffnungen aufweist, die einander in solchen Positionen gegenüberliegen, dass eine Drehachse dazwischenliegt, und die derart konfiguriert sind, dass ein bei der Montage verwendeter Positionierungszapfen in die Öffnungen gesteckt werden kann, und wobei das Paar von ersten Öffnungen in einer Drehrichtung dicht an dem Paar von vorspringenden Bereichen angeordnet ist.
Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 1, wobei jeder der vorspringenden Bereiche einen Körper des vorspringenden Bereichs mit einer Öffnung, in der ein elastisches Element aufgenommen ist, und einen Vorsprungs umfasst, der von dem Körper des vorspringenden Bereichs vorspringt und zumindest einen Teil der ersten Öffnung überlappt, wenn der zweite Drehkörper mit einer Vorderseite nach hinten weisend auf dem ersten Element montiert ist.
Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Element ein Paar von zweiten Öffnungen hat, die derart konfiguriert sind, dass die Positionierungszapfen in die Öffnungen gesteckt und in Positionen angeordnet werden können, in denen sie dem Paar von ersten Öffnungen in einer axialen Richtung gegenüberliegen.
Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder der vorspringenden Bereiche einen Kontaktbereich aufweist, der in einer Drehrichtung mit einem Verbindungsbereich in Kontakt treten kann, und wobei die ersten Öffnungen in einer radialen Richtung weiter nach innen angeordnet sind als die Kontaktbereiche.
Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindungsbereiche derart angeordnet sind, dass die Abstände zwischen den Verbindungsbereichen verschieden sind, und wobei die vorspringenden Bereiche rotatorisch zwischen Verbindungsbereichen angeordnet sind, zwischen denen der Abstand größer ist.
Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 5, wobei jeder der Verbindungsbereiche einen Kontaktbereich hat, der sich in einer axialen Richtung von dem ersten Element erstreckt, und einen Befestigungsbereich, der sich von einem Endbereich des Kontaktbereichs in einer Richtung radial nach innen erstreckt und an dem ein zweites Element befestigt ist, wobei jede der ersten Öffnungen in einer Drehrichtung zwischen einem Befestigungsbereich und einem vorspringenden Bereich angeordnet ist.
Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 6, wobei die drehrichtungsbezogene Mitte jedes Kontaktbereichs zur Mitte des Befestigungsbereichs in einer zur ersten Öffnung entgegengesetzten Richtung versetzt ist.