JP2000501490A - 回転摩擦ダンパ - Google Patents

回転摩擦ダンパ

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マーフィー,ロバート,ジョン
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オートモーティヴ・プロダクツ・パブリック・リミテッド・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 成形された半径方向外側(55A)又は半径方向内側の第1の周縁部を有する、摩擦ダンパ(50)で使用するための摩擦プレート(55)であって、該第1の周縁部が、前記摩擦ダンパの別の構成要素(54)における前記第1の周縁部と同様に成形された第1の周縁部と協働して該摩擦プレート(55)と前記別の構成要素との間でトルクを伝達し、該摩擦プレートの前記第1の周縁部が複数の駆動表面(55B)を有しており、該駆動表面のうちの少なくとも1つが該摩擦プレート(55)に対してほぼ接線方向又は弦方向にある、摩擦プレート。該摩擦プレート(55)は、少なくとも1つが該摩擦プレートに対してほぼ接線方向又は弦方向にある第2の駆動表面を有する第2の周縁部を更に有することが可能であり、又は、該摩擦プレートの軸方向に配向された表面上の軸方向に突出する突起として形成された駆動構造を更に有することが可能である。摩擦プレート(55)は、焼結技術によって製造可能であり、又は、摩擦表面に付与された焼結被覆を有することが可能である。焼結技術により製造された摩擦プレートは、焼結された単一の傾斜部、及び/又は唇部、及び/又は突起を有することが可能である。また、互いに相対的に回転する少なくとも2つの摩擦表面(54,55)を有する摩擦ダンパを備えた二質量フライホイール(10)も開示される。該少なくとも2つの摩擦表面、は、所定の負荷により偏倚されて前記相対的な回転の少なくとも一部で互いに係合し、該偏倚負荷は、ベアリング(19)の内側(19A)又は外側(19B)レースによって反作用され、該内側(19A)又は外側(19B)レースが、該二質量フライホイール(10)のショルダとプレートとの間で軸方向に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】 回転摩擦ダンパ 本発明は、摩擦プレート及び摩擦ダンパに関し、特に、二質量(twin mass)フ ライホイールのための摩擦プレート及び摩擦ダンパに関する(がこれに限定され るものではない)。 本出願人の本出願よりも先に出願された同時係属中の国際特許出願PCT/GB96/0 0675にはシートメタル製の摩擦プレートを備えた摩擦ダンパが記載されており、 この場合には、更に別の構成要素の溝と係合する、該摩擦プレートの半径方向に 延びるタグによって、該摩擦プレートからそれと協働する別の構成要素へとトル クが伝達される。その結果として、該タグ及び溝の領域に比較的高い応力が生じ ることになる。 本発明の目的は、二質量フライホイールでの使用に特に適した改善された形態 の摩擦ダンパを提供することにある。本発明の更なる目的は、製造が安価で簡単 でありコンパクトな設計の摩擦ダンパを提供することにある。 従って、本発明によれば、成形された半径方向外側又は半径方向内側の第1の 縁部を有する、摩擦ダンパで使用するための摩擦プレートであって、該第1の縁 部が、該摩擦ダンパの別の構成要素における前記第1の縁部と同様に成形された 第1の縁部と協働して該摩擦プレートと前記別の構成要素との間でトルクを伝達 し、該摩擦プレートの前記第1の縁部が複数の駆動表面を有しており、該駆動表 面のうちの少なくとも1つが該摩擦プレートに対して実質的に接線方向又は弦方 向にある、摩擦プレートが提供される。 該摩擦プレートは、摩擦プレートに対して接線方向又は弦方向にある第2の駆 動表面を有する第2の縁部を更に有することが可能であり、又は、該摩擦プレー トの軸方向に配向された表面における軸方向に突出する突起として形成された駆 動構造を更に有することが可能である。 また、本発明によれば、摩擦ダンパ又はそれと類似した装置で使用するための 摩擦プレートであって、焼結技術により製造され、又は摩擦表面に焼結被覆が付 与される、摩擦プレートが提供される。 特に、焼結技術により製造された摩擦プレートは、焼結された単一の傾斜部、 及び/又は唇部、及び/又は突起を上部に備えることが可能である。 また、本発明によれば、摩擦ダンパ又はそれと類似した装置で使用するための 摩擦プレートであって、成形された第1の駆動構造を有しており、該第1の駆動 構造が、該摩擦ダンパの別の構成要素における前記第1の駆動構造に対応して成 形された第2の駆動構造と協働して該摩擦プレートと前記別の構成要素との間で トルクを伝達し、前記第1の駆動構造が、該摩擦プレートの軸方向に配向された 表面上で軸方向に突出する突起として形成された複数の駆動表面を備えている、 摩擦プレートが提供される。 本発明はまた、互いに相対的に回転する少なくとも2つの摩擦表面を有する摩 擦ダンパを備えた二質量フライホイールであって、前記少なくとも2つの摩擦表 面が、所定の負荷により偏倚されて前記相対的な回転の少なくとも一部で互いに 係合し、該偏倚負荷が、ベアリングの内側又は外側レースによって反作用され、 該内側又は外側レースが、該二質量フライホイールの別の2つの構成要素の間で 軸方向に固定されている、二質量フライホイールを提供する。 以下、添付図面を参照し、本発明の単なる例示として本発明の実施例を説明す る。 図1は、本発明による摩擦ダンパを組み込んだ二質量フライホイールを示す断 面図である。 図2ないし図7は、図1に示す摩擦ダンパの様々な摩擦構成要素を示す斜視図 である。 図8及び図9は、代替的な摩擦プレートを示す斜視図である。 図10及び図11は、更に別の代替的な摩擦プレートを示す斜視図である。 図12は、代替的な摩擦プレートを軸方向から見て示す平面図である。 図1は、軸Aを中心として回転する二質量フライホイール10を示している。該 フライホイール10は、ボルト18によりエンジン(図示せず)のクランクシャフト 9に取り付けられた入カフライホイール11と、該入カフライホイール11上にベア リング19によって回転可能に取り付けられた出力フライホイール12とを備えてい る。前記入力フライホイール11は基本的にはハブ14及びプレート15から構 成され、前記出力フライホイール12は基本的にはプレート31及びボス33から構成 される。前記ベアリング19の内側レース19Aは、ハブ14の当接部14Aとプレート28 との間に軸方向に固定した状態でクランプされる。これと同様に、外側レース19 Bは、当接部33Aとプレート29との間に軸方向に固定した状態でクランプされる。 入力フライホイール11と出力側フライホイールとの相対回転は基本的には、該フ ライホイールの半径方向の外側部分に取り付けられた1組のボブウェイト連結機 構(図示せず)によって制御される。かかるボブウェイト連結機構は、本出願人 の先の英国特許出願第GB2 229 793号に記載されている。しかしながら、本発明 は、特に、他のタイプの既知の二質量フライホイール、例えば、円環バネ(circu mferential spring)を用いて入力及び出力フライホイール間の相対回転を制御す る二質量フライホイールにも適用可能なものである。フライホイール12は、クラ ッチ(図示せず)に取り付けられる。 フライホイール質量の相対回転はまた、摩擦ダンパ50によっても制御される。 該摩擦ダンパ50は、次に示すようなほぼ環状の部品を積み重ねた形をとるもので ある。 a) 外縁部55A(この場合にはほぼ六角形)を有する摩擦プレート55(図6参照) 。ここで、前記外縁部55Aは、摩擦プレート54(下記参照)と回転方向で固定さ れた状態で係合する。該外縁部55Aは6つの駆動表面55Bから構成される。互いに 隣接して対をなす各駆動表面55Bは、曲部55Cによって互いに結合される。 b) 内縁側に係合タブ部分53Aを有する摩擦プレート53(図7参照)。該係合タ ブ部分53Aは、ハブ14と回転方向に固定された状態で係合する。 c) 外側の第1の縁部54A(この場合にはほぼ六角形)を有する摩擦プレート54 (図2及び図3参照)。該第1の縁部54Aは、プレート31と回転方向に固定され た状態で係合する。該第1の縁部54Aは、6つの駆動表面54Eから構成される。互 いに隣接して対をなす各駆動表面54Eは、曲部54Fによって互いに結合される。該 第1の縁部54Aの一部は、唇部54Bの外側部分により構成される。唇部54Bの半径 方向内側に面する部分は、6つの駆動表面54Gと6つの結合曲部54Hとを有する半 径方向内側の第2の縁部54Cを画定する。該第1及び第2 の縁部について、次のことに留意されたい。 i)両縁部が実質的に同一の形状を有する。 ii)駆動表面54E,54Gが整列し、曲部54F,54Hも整列するように、両縁部が周方 向に配向されている。 iii) 第1の縁部の少なくとも幾つかの部分が第2の縁部の部分と同一の軸方 向平面内に整列されている。 コンパクトな設計を提供するためには、上記i),ii),iii)に記載の条件を有し ていることが有利であるが、これは、本発明の性能にとって必要なものではない 。 プレート55は、唇部の内側に面する縁部54Cと係合する。プレート54の軸方向 の唇部から離れた側部には(この場合には6つの)傾斜部54Dが存在する。 この場合、摩擦プレート54は焼結技術によって製造されるが、必ずしもそうする 必要はない。 d) ハブ14と回転方向に固定された状態で係合するための(プレート53上と同様 の)係合ハブ部52Aを内側縁部に有する摩擦プレート52。該プレート52はまた、 複数の傾斜部52Dも有しており、該傾斜部54Dは互いに対面して周方向で重なるも のである。傾斜部52Dから離れる側には周縁唇部52Bが存在し、該唇部52Bは、皿 バネ51と相俟って心決め(centralize)唇部として働く。この場合、 摩擦プレー ト52は焼結技術により製造されるが、これもまた、必ずしもそうする必要はない 。 e) 皿バネ51 f) スラストプレート56 フライホイール11,12が互いに相対回転するとき、プレート52,53、皿バネ51、 及びスラストプレート56は全て入力フライホイール11と共に回転し、プレート54 ,55は両方とも出力フライホイール12と共に回転する。 摩擦ダンパの焼結されていない摩擦構成要素、即ち摩擦プレート53,55にとっ ては、それらの摩擦表面に焼結被覆を付与して異なる摩擦特性を提供するように することが有利である。 注)焼結技術により構成要素を製造するために、金属及び/又はその他の材料 の粒子の混合物を所定の形状に形成し、次いでその加熱を行い、該粒子が溶解し て一緒になり単一の構成要素が形成されるようにする。焼結による被覆は、被覆 すべき構成要素の適当な表面上で金属及び/又はその他の材料の粒子を溶解させ ることを可能にすることにより作製される。 該摩擦ダンパの動作は以下の通りである。 二質量フライホイール10が、関連するエンジンとクラッチとの間でトルクを全く 伝達していない場合には、該フライホイールは、(図1示すように)互いに対し て中央または中立位置につく。この位置では、傾斜部54D,52Dは、周方向で重な り、皿バネは、弛緩状態にあって、摩擦ダンパの如何なる構成要素をも軸方向に 偏倚させることはない(が必ずしもそうである必要はない)。該傾斜部54D,52D の周方向の範囲は、前記中立位置の両側で、前記傾斜部54Dがそれに対応する前 記傾斜部52Dと接触することなく、フライホイール11,12の限られた量の相対回転 を可能とする、範囲である。 しかしながら、更なる相対回転により、傾斜部52Dが、それに対応する傾斜部5 4D上に乗り上げることになり、摩擦プレート52が、皿バネ51に向かって移動し、 次いで該皿バネ51に接触して該皿バネ51を押圧することになる。該皿バネ51に一 旦接触すると、摩擦ダンパの相対的に回転する構成要素間で摩擦が生成され、そ の摩擦力は、該皿バネが圧縮されるにつれて増大する。 プレート53に面するプレート55のほぼ環状の領域が存在し、該プレート53が摩 擦プレートの相対回転中に掃引動作を行って通過することに留意されたい。以下 、これを掃引領域(swept area)と称する。プレート53に面するプレート55の掃引 領域は、ほぼ環状のものとなる。これは、該掃引領域が摩擦プレートの頂点に隣 接した表面の軸方向に配向された領域を有しておらず、これらの領域の直径がプ レート53の外径よりも大きいからである。駆動表面55Bは、この掃引領域のほぼ 接線方向にあり、特に、該掃引領域の外周のほぼ接線方向にある。 図12は、点を除き、摩擦プレート53と類似した代替的な形態の摩擦プレート 53'を示すものであるが、半径方向内側のタブ53Aが、駆動表面53C'を有するウェ ブ53B'に置き換えられている点で摩擦プレート53とは異なる。該摩擦プレート53 'が、摩擦プレート53の代わりに摩擦パック50中で使用される場合には、 プレート55に面する該摩擦プレート53'の掃引領域53D'(その内縁部を図12に 破線で示す)もまたほぼ環状のものとなる。これは、ウェブ53Bの軸方向に配向 された部分の直径が摩擦プレート55の内径よりも小さいからである。駆動表面53 Cは、摩擦プレート53'の掃引領域に対してほぼ弦方向にあり、特に、掃引領域の 内縁部に対してほぼ弦方向にある。 また、皿バネ51により生成される軸方向の負荷は、端部表面19A'を介してベア リング19の内側レース19Aへと直接伝達され、最終的にはプレート28によって反 作用される、ということに留意されたい。これにより、摩擦ダンパ構成要素の幾 つか(この場合には皿バネ51及びスラストワッシャ56)を当接部14Aの半径方向 外側に取り付けることが可能となり、これにより、軸方向にコンパクトな設計が 提供され、この場合、ベアリングの内側レース19Aは、当接部14Aとプレート28と の間で軸方向に固定される。 周縁部55A,54A,55Jの基礎的な多角形状は全て六角形であるが、三角形、四角 形、五角形、八角形その他の別の基礎的な正多角形状又は非正多角形状も使用す ることが可能である。 図8及び図9は、摩擦プレート54の代替的な設計54'を示すものであり、この 場合には、連続的な唇部54Bの代わりに周方向に隔置された突出部54B'が存在し 、該突出部54B'は、多角形状の頂点の周方向の中間に配置され、摩擦プレート54 の表面から軸方向に突出する。プレート55と等価な適当に修正された摩擦プレー ト(図示せず)上のタグは、隣接する突出部54B'の周方向で面する端部間に係合 して摩擦プレート54'に摩擦駆動を伝達する。この場合、摩擦プレート54は焼結 により形成される。 図10および図11は、焼結により形成された摩擦プレート54'の代替的な設 計54''を示すものであり、この場合、各突出部54B''は、該摩擦プレート54''の ほぼ六角形の外形の2つの隣接する側部の頂点に配置される。摩擦プレート54'' の突出部54B''から離れる側には傾斜部分43D''が存在することに留意されたい。 その結果として、部分的に厚くされた頂点が生じ、これは、特に(この場合のよ うに)摩擦プレート54''が焼結により形成される場合には有利なものとなる。 摩擦プレート55,53,53',54,54',54''は全て、対抗する軸方向の側に1つずつ 2つの掃引領域を有しており、これに対し、プレート15及び摩擦プレート25は1 つの掃引領域しか有していない、ということに留意されたい。 この摩擦プレート54の2つの掃引領域は異なる外径のものである。これは、隣 接する摩擦プレート53の外径が他方の隣接する摩擦プレート52の外径よりも小さ いからである(図1参照)。駆動表面54Eは、摩擦プレート53に面する摩擦プレ ート54の掃引領域の外径の(ほぼ唇部54Bの半径方向の長さだけ)外側に位置す るが、やはり両方の掃引領域の外径に対してほぼ接線方向にある。これはまた、 (摩擦パック中に取り付けられた際に)異なる外径の2つの掃引領域を有する摩 擦プレート54',54''の場合にも該当する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),UA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW 【要約の続き】 起を有することが可能である。また、互いに相対的に回 転する少なくとも2つの摩擦表面(54,55)を有する摩擦 ダンパを備えた二質量フライホイール(10)も開示され る。該少なくとも2つの摩擦表面、は、所定の負荷によ り偏倚されて前記相対的な回転の少なくとも一部で互い に係合し、該偏倚負荷は、ベアリング(19)の内側(19A) 又は外側(19B)レースによって反作用され、該内側(19A) 又は外側(19B)レースが、該二質量フライホイール(10) のショルダとプレートとの間で軸方向に固定される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.成形された半径方向外側又は半径方向内側の第1の周縁部を有する、摩擦ダ ンパで使用するための摩擦プレートであって、該第1の周縁部が、前記摩擦ダン パの別の第1の構成要素における前記第1の周縁部と同様に成形された第1の周 縁部と協働して該摩擦プレートと前記別の第1の構成要素との間でトルクを伝達 し、該摩擦プレートの前記第1の周縁部が複数の駆動表面を有しており、該駆動 表面のうちの少なくとも1つが該摩擦プレートに対してほぼ接線方向又は弦方向 にあることを特徴とする、摩擦プレート。 2.前記駆動表面のうちの少なくとも1つが、該摩擦プレートの掃引領域に対し てほぼ接線方向又は弦方向にある、請求項1に記載の摩擦プレート。 3.該摩擦プレートの前記第1の周縁部がほぼ多角形状を有するものである、請 求項1又は請求項2に記載の摩擦プレート。 4.該摩擦プレートの前記第1の周縁部がほぼ六角形状を有するものである、請 求項1ないし請求項3の何れかに記載の摩擦プレート。 5.隣接する駆動表面の輪郭が、曲部又は同様の外形により互いに結合される、 請求項1ないし請求項4の何れかに記載の摩擦プレート。 6.該摩擦プレートが、成形された半径方向内側又は半径方向外側の第2の周縁 部を有しており、該第2の周縁部が、前記摩擦ダンパの別の第2の構成要素にお ける前記第2の周縁部と同様に成形された第2の周縁部と協働して該摩擦プレー トと前記別の第2の構成要素との間でトルクを伝達し、該第2の周縁部が複数の 第2の駆動表面を有しており、該駆動表面のうちの少なくとも1つが該摩擦プレ ートに対してほぼ接線方向又は弦方向にある、請求項1ないし請求項5の何れか に記載の摩擦プレート。 7.前記第1及び第2の外形がほぼ同一である、請求項6に記載の摩擦プレート 。 8.前記第1及び第2の外形の少なくとも一部が、該摩擦プレートの軸方向に配 向された唇部の半径方向の反対側にある、請求項6又は請求項7に記 載の摩擦プレート。 9.該摩擦プレートが、成形された第1の駆動構造を有しており、該第1の駆動 構造が、該摩擦ダンパの別の第2の構成要素における前記第1の駆動構造に対応 して成形された第2の駆動構造と協働して該摩擦プレートと前記別の第2の構成 要素との間でトルクを伝達し、及び該第1の駆動構造が、該摩擦プレートの軸方 向に配向された表面上の軸方向に突出する突起として形成されたものである、請 求項1ないし請求項5の何れかに記載の摩擦プレート。 10.軸方向に突出する前記突起が、実質的に多角形状の頂点に配置される、請求 項3に依存する場合の請求項9に記載の摩擦プレート。 11.前記第1の外形及び前記第1の駆動構造が、同一平面内で少なくとも部分的 に位置合わせされる、請求項9又は請求項10に記載の摩擦プレート。 12.該摩擦プレートが、一体的に形成された軸方向に作用する傾斜部を有してい る、請求項1ないし請求項11の何れかに記載の摩擦プレート。 13.軸方向に突出する前記傾斜部が、実質的に多角形状の頂点に配置される、請 求項3に依存する場合の請求項12に記載の摩擦プレート。 14.該摩擦プレートが、焼結プロセスによって形成される、請求項1ないし請求 項13の何れかに記載の摩擦プレート。 15.焼結技術により製造されることを特徴とする、摩擦ダンパ又はそれと類似し た装置で使用するための摩擦プレート。 16.摩擦プレートの摩擦表面に焼結による被覆が付与されることを特徴とする、 摩擦ダンパ又はそれと類似した装置で使用するための摩擦プレート。 17.摩擦ダンパ又はそれと類似した装置で使用するための摩擦プレートであって 、該摩擦プレートが、成形された第1の駆動構造を有しており、該第1の駆動構 造が、該摩擦ダンパの別の構成要素における前記第1の駆動構造に対応して成形 された第2の駆動構造と協働して該摩擦プレートと前記別の構成要素との間でト ルクを伝達し、及び該第1の駆動構造が、該摩擦プレートの軸方向に配向された 表面上の軸方向に突出する突起として形成された複数の駆動表面を備えているこ とを特徴とする、摩擦プレート。 18.互いに相対的に回転する少なくとも2つの摩擦表面を有する摩擦ダンパを備 えた二質量フライホイールであって、該少なくとも2つの摩擦表面が、所定の負 荷により偏倚されて前記相対的な回転の少なくとも一部で互いに係合し、該偏倚 負荷が、ベアリングの内側又は外側レースによって反作用され、該内側又は外側 レースが、該二質量フライホイールの別の2つの構成要素の間で軸方向に固定さ れることを特徴とする、二質量フライホイール。 19.前記ベアリングの前記内側又は外側レースの端部表面が、前記偏倚負荷に反 作用するよう作用し、及びベアリングの該レースを軸方向に固定するよう作用す る、請求項18に記載の二質量フライホイール。 20.図1ないし図7又は図8及び図9又は図10及び図11又は図12に図示し同図を 参照して説明したように実質的に構成されている、摩擦ダンパ。 21.図1の装置に対して置換を行う場合であって図1ないし図7又は図8及び図 9又は図10及び図11又は図12に図示し同図を参照して説明したように実質的に構 成されている、二質量フライホイール。
JP10515361A 1996-09-26 1997-09-10 回転摩擦ダンパ Pending JP2000501490A (ja)

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