JP2000509135A - トーションダンピング装置のためのハブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、２つの別個の同軸状部品（４３）（４８）、すなわち外側フランジ（４３）と内側スリーブ（４８）とから成り、内側スリーブが、外側フランジ（４３）よりも軸方向に長いハブ（３０）に関する。本発明は自動車に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】 トーションダンピング装置のためのハブ 本発明は、自動車用等の、プリダンパを含むトーションダンピング装置のため のハブに関する。 また本発明は、例えばフランス国特許公開第2693778号（米国特許第5,601,173 号）公報に記載されている、前記ハブを備えたトーションダンピング装置にも関 する。このフランス国特許出願は、詳細な参照資料となるものである。 公知のように（図１〜図３）、前記のようなハブ３は、トーションダンピング 装置の出力要素をなしている。このハブ３は、ダンパープレート４の両側に配置 された２つのガイドリング１、２によって囲まれており、かつダンパープレート ４も、ハブ３を囲んでおり、両者の間に、円周方向のルーズカップリング（疎結 合）手段６０が挟持されている。 このルーズカップリング手段６０は、ハブ３の外周部に形成された、台形をし た、交互に配置された歯とリセスから成る歯列と、ダンパープレート４の内周部 に形成された、台形をして、交互に配置された歯とリセスから成る歯列とを備え ている。ダンパープレート４の歯は間隙をもってハブ３のリセスに突入し、逆に ハブ３のリセスは、プレート４の歯に突入している。ハブ３の内側には、このハ プが第１シャフトと共に回転できるよう、ハブ３を結合するためのスプラインが 設けられている。 ガイドリング１、２は、スペーサ８を介して接合されており、スペーサ８は、 ダンパープレート４の外周部に形成されたノッチ７を、円周方向の間隙を設けて 貫通しているが、別の形態でもよい。このスペーサは、ガイドリングの一方から 突出し、例えばシーム加工により、他のガイドリングに固定された軸方向ラグと してもよい。 前記ダンピング装置の入力要素１６には、ガイドリング１、２が固定されてい る。この入力要素１６は、例えば反作用プレートに固定され、反作用プレートは 、第２シャフトに直接、または本例では摩擦ライナー３１、３２を介して間接的 に、第２シャフトと共に回転できるよう、第２シャフトに取り付けられている。 摩擦ライナー３１、３２は、リベット４７によって、プレード１７に固定され たパッド４１、４２に分割されており、プレード１７は、ディスク状をした入力 要素１６となって外側に延びている。ライナー３１、３２は当然、エンドレス状 でもよい。 自動車に使用する場合、第１シャフトは、一般にギアボックスの入力シャフト となっており、第２シャフトは、エンジンのクランクシャフトとなっており、ク ラッチの圧力プレートと反作用プレートとの間に、ライナー３１、３２が解放自 在にグリップされている。このような理由から、ハブは、第１シャフトに沿って 軸方向にスライドできなければならない。 本例のトーションダンピング装置は、ガイドリング１、２およびダンパープレ ート４を含む主ダンパーを介して、出力要素３（すなわちハブ）に弾性的に結合 された入力要素１６と、ダンパープレート４およびハブ３、すなわち出力要素を 含むプリダンパーとを備えている。 ガイドリング１、２とハブ３との間には、コイルスプリングと軸方向に作用す る摩擦手段２０とから成る、円周方向に作用する弾性手段５、９が挟持されてい る。 リング１、２およびダンパープレート４内に互いに対向して設けたウィンド（ 図１では符号は付けられていない）内にスプリング５が取り付けられている。 このスプリング５は、主ダンパーの一部であり、プリダンパーの一部であるス プリング９よりも剛性が強いものである。スプリング９は、ダンパープレート４ の内周部、およびハブ３の外周部に対向して設けた開放スロット９１、９２内に 取り付けられている。 ほぼ燕尾形状をしたスロットの円周方向のエッジには、インサート９０を介し て、スプリング９が当接している。インサート９０の背面は、前記エッジと協働 するように凹面状となっており、ダンパープレート４とハブ３とが静止状態にあ る時に、１つのポイントを構成するようになっている。 ノイズを低減するためにプラスチック材料から構成されているインサート９０ の正面には、係止兼センタリング突栓を設けてあり、各突栓は、プリダンパーの スプリング９と係合している。 摩擦手段２０は、本例では波形の弾性リング５６からなり、この弾性リングは 、 ガイドリング２と、またダンパープレート４に接触している押圧リング５５に当 接し、反作用により、ダンパープレート４とダンパープレート１に背面が接触し ているディスク１６との間に、摩擦リング５７をグリップするようになっている 。 リング５５〜５７は主ダンパーの一部であり、ダンパープレート４とガイドリ ング１、２とが相対的に運動する間、これらリングは作用する。スプリング５の ほうが、プリダンパーのスプリング９よりも剛性が大きいので、ルーズカップリ ング手段６０の円周方向の間隙がなくなった後は、ダンパープレート４がハブ３ に係合した時にしか、この運動は生じない。従って、ルーズカップリング手段６ ０内の間隙がなくなると、衝撃が生じる。 押圧リング５５および摩擦リング５７は、ガイドリング２およびガイドリング １と共に回転するように、これらリングにそれぞれ結合されている。このように 結合するために、本例では同様のものであるリング１、２は、孔５４を有し、こ の孔５４を押圧リング５５および摩擦リング５７からそれぞれ突出するラグ５８ および突栓５７が貫通して、これらを、共に回転するように結合している。各突 栓５７は、当然ながらディスク１６内の開口部を貫通している。 ハブ３の外周部とガイドリング１の内周部の間には、センタリング用ベアリン グ５１が挟持されている。ハブ3の外周部とガイドリング２の内周部との間には 、本例ではベルビーユリングである弾性リング６１と、摩擦リング５１と、金属 製インサートリング５３が挟持されている。 ベアリング５１およびリング５２は、Ｌ字形の断面を有する厚い部分を有する 。この厚い部分は、ガイドリング１、２の内周部に形成されたノッチに公知の態 様で係合しており、ガイドリング１およびガイドリング２と共にそれぞれ回転す るように、ベアリング５１およびリング５２をこれらリングに結合している。 主ダンパーのリング５５〜５７の径方向内側には、部品５１〜５３および６１ が位置している。これらの部品５１〜５３および６１は、入力要素１１と出力要 素３とが相対的に運動する間、恒久的に作動する。スプリング６１のほうが、ス プリング５６よりも剛性が小さく、このスプリング６１の剛性は、低剛性スプリ ング９の作用に打ち勝つことのないような大きさとなっている。 スプリング９を収容するノッチは、ルーズカップリング手段６０の歯列を、円 周方向の間隙をもって中断させている。ハブ３の外周部には、歯列を有するショ ルダー付きフランジが設けられている。 入力要素１６と出力要素３とが相対的に運動する間、トーションダンピング装 置は次のように作動する。 第１工程では、スプリング５のほうがスプリング９よりも剛性が大きいので、 ダンパープレート４は、まずハブ３に対して相対運動し、次にハブ３に対して、 ベアリング５１およびリング５２が相対運動することにより、スプリング９が圧 縮されるよう、エンジンの低速走行モード時には、プリダンパーが振動を吸収す るように作動する。このような運動は、ダンパープレート４の歯がハブ３の歯に 係台するまで続く。 第２工程では、ルーズカップリング手段６０内の間隙はなくなっているので、 プリダンパープレート４はハブ３に結合して、共に回転し、スプリング５および リング５５〜５７によって生じる作用に抗して、ガイドリング１、２とダンパー プレート４とが相対運動する。このような運動は、スペーサＢがスロット７のエ ッジに当接するか、または本例ではダンパープレート４およびガイドリング１、 ２内にペア状に配置されているステップ動作スプリング５の巻線部の間の連動が 生じるまで続く。 摩擦ライナー３１、３２が解放されると、被動シャフトの回転結合スプライン により、ハブ３は被動シャフトのスプラインに沿って軸方向にスライドする。 従って、ハブ３は、スプリング５を収容するための硬化処理された部品である ダンパープレート４と協働できるよう、外周部が充分強くなっていなければなら ず、かつその内周部は、良好なスライド特性を有しなければならない。これら２ つの条件により、ハブ３の材質を選択する上での妥協が図られる。このようなこ とは、ダンパープレート４の歯がハブ３の歯と係合する際に、ハブ３が受けるシ ョックの程度に応じて、より厳しくなる。 従って、材質の選択は、その硬化の程度の可能性によって決められる。 また、ハブの外側歯列を、長い連続生産することができない、異なる形状のも のとすることもできる。 これに関連し、ハブの厚さは用途によって変わり、またハブと協働するシャフ トの外径に応じて決まる。ハブのフランジの軸方向位置も、用途に応じて決まる 。 本発明の課題は、ハブの材質の選択を限定することなく、できるだけ簡単かつ 安価にハブを標準化することにある。 本発明によれば、上記タイプのハブは、２つの異なる同心状かつ同軸状部品、 すなわちルーズカップリング手段の歯列を有する外側フランジと、内側回転結合 スプラインを有する内側スリーブとを有し、フランジの内周部が管状となってお り、このフランジは、内側スリーブよりも軸方向に短く、内側スリーブに対する 外側フランジの軸方向のスライド運動を防止するように、軸方向のストッパー手 段が挟持された状態で、外側フランジの内周部が、内側スリーブの外周部に嵌合 されていることを特徴とする。 本発明による、トーションダンピング装置は、かかるハブを備えていることを 特徴とする。 本発明によれば、フランジ、すなわち外側本体および内側スリーブは、それら の機能に合致した異なる硬度のものとすることができる。 従って、スリーブは、良好なスライド特性を有する材料から構成でき、他方、 外側フランジは、所望の硬度を有する材料から構成できる。 スリーブのほうがフランジよりも軸方向に長いので、用途に応じてフランジを スリーブに対して軸方向に位置決めすること、すなわち、その軸方向のオフセッ ト量を調節することが可能である。 従って、外側フランジは、プリダンパーのタイプに従って標準的な同一の部品 となるが、内側スリーブはスプラインの用途に従って、厚さが変わるアダプタ兼 支持部材となる。この場合、スリーブの長さは、一定すなわち標準的な長さであ る。 本発明によると、フランジの連続生産時間を長くすることができる。 そのため、スリーブは簡単かつ安価な部品となる。スリーブの標準化により、 フランジもより安価となる。更にこのことにより、トーションダンピング装置の ダンパープレートの歯列も標準化できる。当然ながら、フランジの形状は、使用 するプリダンパーのタイプに応じて決まる。 フランジおよびスリーブは、焼結材料から製造できるので、エッジがシャープ になることを防止できる。このフランジは、スリーブに圧力嵌合または接着剤に よる接合または溶接することができる。変形例として、フランジを重ね鋳造によ って形成できる。 次に、添付図面を参照して、本発明を詳しく説明する。 図１は、従来のトーションダンピング装置の軸方向断面図である。 図２は、図１の下方部分の一部を示す拡大図である。 図３は、図１のダンパープレートとハブとの間に挟持されたルーズカップリン グ手段を示す略図である。 図４は、本発明に係わるハブ上半部の軸方向断面図である。 図５は、図４における５−５線に沿った断面図である。 図６は、図４の外側フランジ、すなわち外側本体の軸方向半断面図である。 図７および図８は、図４のスリーブのスプラインの最大寸法部および最小寸法 部における半断面図である。 図４〜図８のハブ３０は金属製であり、図１〜図３のハブ3の代わりに使用さ れる。 従って、ハブ３０は、トーションダンピング装置のプリダンパーの一部と成っ ており、上記のように、このハブを第１シャフト、例えばギアボックスの入力シ ャフトと共に回転するよう結合するための内側スプライン４０を備えている。 このハブ３０は、外周部に径方向外側に突出する外側フランジ４３を有し、こ の外側フランジ４３には、歯４４とリセス４５とから成り、図３で符号６０で示 す円周方向にルーズに結合する手段の一部である歯列が形成されている。 この歯列４４、４５は、図３に示すものと同じ形状のノッチ４６によって中断 されている。 従って、ハブ３０はほぼ燕尾形状をし、外側に向かって開いた径方向に対向す る２つのノッチ４６と、円周方向に次第に広くなっているリセス４５により互い に分離され、台形をした、図３に示すような８つの歯４４とを有する。 この歯４４は、円周方向の間隙がなくなった後に、図１〜図３のダンパープレ ート４の歯列の歯と係合するようになっている。ダンパープレート４の歯列は、 標準的なタイプのものであることが好ましい。 このことは、本発明の１つの特徴であるハブ３０のフランジ４３の歯について も同じである。 本発明の別の特徴によれば、回転結合スプライン４０は、異なる性質を有する 材質から成るフランジ４３とは異なる硬度を有する。 より正確に説明すれば、ハブ３０は、２つの異なる同軸かつ同心状の部品、す なわち内側部品４８と、これを囲む外側部品４３とから成っている。内側部品４ ８は、アダプタ部材を構成し、本実施例では、この内側部品は標準的な軸方向長 さ、すなわち一定の長さの内側スリーブ状となっている。本例では、これら２つ の部品４３、４８は金属製である。 内側スリーブ４８は、内側回転結合スプライン４０を有し、フランジ４３から 成る外側部品４３を支持するように働く。 スリーブの厚さはスプライン４０の大きさによって変わる（図７および図８） 。 図７では、スリーブ４８は大きい径の第１シャフトに取り付けられているが、 図８では、小さい径の第１シャフトに取り付けられている。 簡単かつ安価な部品であるスリーブ４８の大きさは、２つの限界値の間で変わ る。スリーブ４８の軸方向長さＬは、本例では同じである。このスリーブ４８は 、フランジ４３または外側本体よりも軸方向に長くなっている。 外側フランジ４３の内周部４９の形状は管状であり、歯列４４、４５よりも軸 方向に長くなっている。従って、このフランジには、歯列４４、４５の位置にお いて、横方向にショルダー７１、７２が形成されている。 ショルダー７１は、図２のリング５３に対する当接面として働く。一方、ショ ルダー７２は、図１のベアリング５１に対する当接面として働く。 本例では、ショルダー７２の内側部品は、歯列４４、４５の切頭円錐形リセス ４５の底部の径方向内側にあるので、ベアリング５１は切頭円錐形となっている 。 スリーブ４８の管状内周部４９（管状部分４９と呼ぶ）は、プリダンパーのス プリングが収容されるノッチ４６の底部を構成している。プリダンパーのスプリ ングは、コイルスプリングの代わりに、公知の態様で、例えばエラストマー材料 から成る弾性ブロックから構成できる。この管状部分４９はフランジ４３の他の 部分よりも軸方向に長く、その軸方向の長さは、スリーブ４８よりも短くなって いる。 ノッチ４６は、歯列４４、４５のリセス４５よりも深い。 管状部分４９の内周部は、内側スリーブ４８の外周部に嵌合し、このスリーブ ４８に密に接触している。 従って、フランジ４８は、管状部分４９により、スリーブ４８に対して容易に 位置決めできる。 図４は、スリーブ４８の当該軸方向端部と、すべての用途に対して同一、すな わち標準的なフランジ４３の管状内側部分４９の軸方向端部との間の、用途に応 じて軸方向に変化する距離Ｈを示している。 スリーブ４８に対する管状部分４９の嵌合は、外側フランジ４３と内側スリー ブ４８との間で、軸方向ストッパー手段が作用し、スリーブ４８に対するフラン ジ４３の軸方向のスライド運動を防止するように、強圧嵌合によって行うことが できる。 別の変形例では、これら軸方向のストッパー手段は、例えば管状部分４９の軸 方向端部に設けられた２つの溶接バンド状をした溶接部、または重ね鋳造により 形成された要素から構成できる。 別の変形例では、軸方向のストッパー手段は、接着剤による接合によっても形 成できるし、これらいくつかの実施例を組み合わせてもよい。 後に理解できるように、良好なスライド特性を有する材料により、フランジ４ ９をスリーブ４８よりも硬質にしてもよい。 部品がシャープなエッジを有し、容易に製造できるよう、必要な性質を有する 焼結材料から、スリーブ４８およびフランジ４３を構成してもよい。 このフランジ４３は、その形状にも拘わらず、容易に得ることができる。この フランジは標準的な部品であるので、すなわち、その形状が所定のタイプのプリ ダンパーに対して同一であるので、図１〜図３に示されているフランジよりも安 価である。 当然ながら本発明は、上記実施例のみに限定されるものではない。特に金属製 フランジ４３は、鍛造または機械加工によって得ることができる。スリーブ４８ は必ずしも金属製ではなく、例えばファイバーで補強されたプラスチック材料製 でもよい。いずれのケースにおいても、スリーブ４８は、トルクを伝達できるも のでなければならず、トルクを伝達するために、軸方向のストッパー手段も選択 しなければならない。このことが、ストッパー手段を、本例では強圧嵌合、接着 剤による接合、または溶接、または重ね鋳造で構成する理由である。 当然ながら、押し込め嵌合と溶接または接着剤による接合とを組み合わせるこ とも可能である。従って、軸方向のストッパー手段は、フランジ４３に対し、ス リーブ４８の回転を防止するための手段を構成している。 フランジの管状部分４９は、フランス国特許公開第2726341号公報に記載され ているように、この上にプリダンパーの第２ダンパープレートを取り付け、固定 できるように、充分長くなっている。この場合、ダンパープレート４とガイドリ ング１、２の一方との間に、低剛性スプリングが軸方向に嵌合されている。 従って、フランジは、低剛性スプリングを受けるためのノッチを必ずしも備え ている。このフランジは、各タイプのプリダンパーに対して標準的となっている 。 当然ながら、噛み付きの恐れを生じさせるような錆びの形成および摩耗を防止 するために、スリーブ４８のスプライン４０の領域に、ニッケル層をコーティン グすることがある。このコーティングは、ブリーチング加工によってスプライン ４０を形成した後に行ってもよいし、また化学的なメタライゼーションから成る 化学的なコーティング方法で行ってもよい。 同様に、フランジの歯列に、ニッケルの層をコーティングしてもよい。この層 の硬度は強度を改善するように、熱処理によって変えることができる。 このニッケル層は、２〜１５％の範囲のリン濃度を有してもよい。 この層の厚さは、極めて薄いことが好ましく、例えば２０ミクロンより薄くす ることがある。 ニッケル層の外側には、リン酸処理を行うことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ルーズカップリング手段（６０）の歯（４４）およびリセス（４５）から 成る歯列を有する外側フランジ（４３）と、シャフトと共に回転するよう、この シャフトにハブ（３０）を結合するための内側回転結合スプライン（４０）とを 備えた、特に自動車用の、ルーズカップリング手段（６０）を有するダンピング 装置のプリダンパー用ハブにおいて、 ２つの異なる同心状かつ同軸状の部品、すなわちルーズカップリング手段（６ ０）の前記歯列（４４）（４５）を有する外側フランジ（４３）と、内側回転結 合スプライン（４０）を有する内側スリーブ（４８）とを有し、フランジ（４３ ）の内周部が管状（４９）となっており、このフランジが、内側スリーブ（４８ ）よりも軸方向に短く、内側スリーブ（４８）に対する外側フランジ（４３）の 軸方向のスライド運動を防止するように、軸方向のストッパー手段が挟持された 状態で、外側フランジ（４３）の内周部（４９）が、内側スリーブ（４８）の外 周部に嵌合されていることを特徴とする、ダンピング装置のプリダンパー用ハブ 。 ２．軸方向のストッパー手段が、内側スリーブ（４８）に対する外側フランジ （４３）の回転を防止するための手段を構成していることを特徴とする、請求項 １記載のハブ。 ３．軸方向ストッパー手段が、強圧嵌合接続部を含むことを特徴とする、請求 項１記載のハブ。 ４．軸方向ストッパー手段が、溶接部を含むことを特徴とする、請求項２記載 のハブ。 ５．軸方向ストッパー手段が、接着剤による接合部から成ることを特徴とする 、請求項２記載のハブ。 ６．軸方向ストッパー手段が、重ね鋳造部から成ることを特徴とする、請求項 １記載のハブ。 ７．内側スリーブ（４８）が、厚さ可変のアダプタ部材を構成し、他方、外側 フランジ（４３）が、プリダンパーのタイプに従って、標準、すなわち同一であ ることを特徴とする、請求項１記載のハブ。 ８．内側スリーブ（４８）が、一定の長さであることを特徴とする、請求項７ 記載のハブ。 ９．外側フランジ（４３）の管状内周部（４９）が、歯列（４４）（４５）の 領域内に横方向ショルダー（７１）（７２）を構成するよう、外側スリーブ（４ ３）の残りよりも軸方向の長さが長いことを特徴とする、請求項１記載のハブ。 １０．外側フランジ（４３）が、低剛性の円周方向に作用する弾性手段を収容 するためのノッチ（４６）を含むことを特徴とする、請求項１記載のハブ。 １１．ダンパープレート（４）の内周部とハブ（３）の外周部との間に、ルー ズカップリング手段（６０）が挟持された状態で、ハブ（３）を囲むダンパープ レート（４）を備えるトーションダンビング装置において、 請求項１記載のハブ（３）を含むことを特徴とする、トーションダンピング装 置。