JP3041774B2 - 回転振動ダンパ - Google Patents

回転振動ダンパ

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JP3041774B2 JP9080987A JP8098797A JP3041774B2 JP 3041774 B2 JP3041774 B2 JP 3041774B2 JP 9080987 A JP9080987 A JP 9080987A JP 8098797 A JP8098797 A JP 8098797A JP 3041774 B2 JP3041774 B2 JP 3041774B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123Wound springs
    • F16F15/1238Wound springs with pre-damper, i.e. additional set of springs between flange of main damper and hub

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の駆動系に配
置するための回転振動ダンパに関するものであり、特に
自動車用摩擦クラッチのクラッチディスクに組み込むた
めの回転振動ダンパに関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車が平坦な地形あるいは若干起伏の
ある勾配で徐行又は低速走行する際、自動車のエンジン
は、徐行運転時の約20Nmとオーバンラン時の約10Nm
との間のトルクを出す負荷が付与される。このような運
転条件下で、特に変速機をロー又はセカンドの変速段に
入れると変速機騒音(ギアノイズ)が生じる。アイドリ
ング中にこのような種類の変速機騒音を抑制するため
に、自動車用摩擦クラッチのクラッチディスクに組み込
まれた回転振動ダンパの負荷で作動する負荷ダンパに加
え、アイドリングダンパあるいはプレダンパが取り付け
られ、前記アイドリングダンパあるいはプレダンパのば
ね部品は負荷運転時に伝達されるトルクより著しく小さ
いトルクを対象にして構成されている。
【0003】周知のクラッチディスクの前記回転振動ダ
ンパにおける回転角等を制限することによって、前記プ
レダンパの作動範囲が前記回転振動ダンパの静止状況に
近い回転角の範囲に制限されるように配慮されている。
前記負荷ダンパのその後の回転角の作動範囲で前記プレ
ダンパが迂回される。従来の回転振動ダンパにおいて、
徐行時に生じるトルク範囲は前記負荷ダンパの作動範囲
の下方限界の近くに位置する。この作動範囲では前記回
転振動ダンパの捩じり強さが既に相当大きいので変速機
における前記騒音が励起される。このような変速機騒音
を減衰させるために、二個の質量はずみ車によって前記
駆動系の固有振動を変化させるような試みがなされ、あ
るいは代わりにエンジンを積極的に制御する方向に種々
の減衰方法が採られた。しかしながらこのような解決策
は技術上比較的大きな出費を必要とした。
【0004】前記自動車用摩擦クラッチのクラッチディ
スクに多段階式ダンパばね装置を組み込むことは周知で
ある。一個の前記プレダンパと一個の前記負荷ダンパの
みが装着される限り、前記ばね部品を収容するために前
記摩擦クラッチの領域で一般に全て利用可能な制約され
たスペースで十分である。種々の作動範囲に対応するよ
うに構成された二個以上のばね段階発生手段の装着は、
利用可能なスペースの不足で度々失敗する。前記アイド
リングダンパもしくはプレダンパと徐行運転用として前
述した方法で構成された徐行負荷ダンパとの相互調整
が、制約されたスペースで特に軸芯方向のみが利用可能
な場合、回転角の作動範囲とトルクの範囲の接近のため
に問題になる。更に、前記多段階式ダンパは一般にその
組立に比較的高い費用を必要とする。そのダンパばねは
折り曲がったばね特性を有している回転振動ダンパが周
知である。
【0005】ドイツ特許出願第3614158 号によって、中
央円板と該中央円板の軸芯方向で両側に配設された二個
の側方円板に共通する窓内に、自由に移動可能な中間部
材を介して互いに隣接する複数対のダンパばねを収容す
る回転振動ダンパが開示されている。前記中央円板の両
側に回転可能に配置された中間円板の形を取ることがで
きる前記中間部材は、前記ばね特性に段階を設けるため
ストッパーによって各ばね対における各ばねの角運動に
関する制限の設定を配慮している。
【0006】ドイツ特許出願第3407524 号によって、ク
ラッチディスクに組み込まれた回転振動ダンパのプレダ
ンパの作動範囲を制限すること、且つ負荷時に作動する
ために構成されたばね段階発生手段のばねに予荷重を付
与することによって、前記負荷ばね段階発生手段の初期
トルクが前記プレダンパばね段階発生手段の最終トルク
より小さくなるように配慮することが開示されている。
このような方法において、移行範囲では直列に接続され
た前記二個のばね段階発生手段における各ばねがその過
度領域で共同して作動し、前記プレダンパばね段階発生
手段と前記負荷ばね段階発生手段のダンパ特性間のトル
クに急激的な変化を回避するばね段階移行をもたらす
言う結果が得られる。
【0007】特にクラッチディスクの前記多段階式回転
振動ダンパの組立を簡略化するために、米国特許第4603
767 号明細書によって、それ自体で機能し、前記プレダ
ンパが前記負荷ダンパの取り付け前に、且つ前記プレダ
ンパと前記負荷ダンパが組み合わされる前に独自に組み
立てられ、且つ検査されるように個別に取り扱える一構
成単位としての前記プレダンパを構成することが開示さ
れている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のクラッチディスクの回転振動ダンパはアイドリ
ン〜徐行〜負荷運転の全作動範囲にわたるダンパ特性で
トルクに急激的な変化を回避するばね段階移行を廉価で
且つコンパクトな構成によって対処することが困難であ
った。
【0009】本発明は前述した従来技術の問題点を解消
し、特に自動車用摩擦クラッチのクラッチディスクに配
設するために必要な構成スペースが特に軸芯方向で小さ
い場合、少なくとも三個のばね段階発生手段を僅かなコ
ストで実現可能な回転振動ダンパを提供すること目的と
するものであり、特に、例えばアイドリング運転及び徐
行又は低速走行の場合に生じるような比較的低いトルク
においてダンパ特性の段階設定を提供すること目的とす
るものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は回
転軸芯を中心に回転可能な入力構成要素と、前記入力構
成要素と同様に前記回転軸芯を中心に且つ前記入力構成
要素に対して相対的に回転可能な出力構成要素と、前記
入力構成要素と前記出力構成要素との間に伝達される異
なった範囲のトルクに対応する複数のばね段階発生手段
によって弾性回転状態に前記入力構成要素と前記出力構
成要素を互いに連結し、前記各ばね段階発生手段が前記
入力構成要素と前記出力構成要素間の相対回転角の所定
範囲で段階的に作用するダンパばね装置とから成り、前
記ダンパばね装置が少なくとも三個のばね段階発生手段
から成り、これらのばね段階発生手段のうち少なくとも
最小のトルク範囲のための第1のばね段階発生手段と次
の高さのトルク範囲のための第2のばね段階発生手段を
構成する各ばね(19,21)が直列に接続され、前記第2の
ばね段階発生手段(15) は前記第1のばね段階発生手段
(13) の最終トルクよりも小さな初期トルクを有し、第
3のばね段階発生手段(17) が前記第1のばね段階発生
手段(13) 及び第2のばね段階発生手段(15) よりも大
きなトルクのために構成され且つ前記第1及び第2の
ね段階発生手段(13,15)に対しての前記回転軸芯から半
径方向に一層離れた箇所に配置されることを特徴とする
回転振動ダンパによって達成される。
【0011】更に本発明のかかる目的は前記第3のばね
段階発生手段が前記第1のばね段階発生手段及び第2の
ばね段階発生手段の前記各ばね(19,21)と直列に接続さ
れることを特徴とする回転振動ダンパによって達成され
る。
【0012】更に本発明のかかる目的は前記第3のばね
段階発生手段が前記第2のばね段階発生手段の最終トル
クよりも小さな初期トルクを有することを特徴とする回
転振動ダンパによって達成される。
【0013】更に本発明のかかる目的は前記第2のばね
段階発生手段及び又は第3のばね段階発生手段が零より
も大きな初期トルクを発生するための少なくとも一個の
予荷重が印加されたばねを有することを特徴とする回転
振動ダンパによって達成される。
【0014】更に本発明のかかる目的は前記ダンパばね
装置が少なくとも前記三個のばね段階発生手段から成
り、これらのばね段階発生手段のうち前記第1のばね段
階発生手段は前記入力構成要素及び前記出力構成要素の
一方に相対的回転不能に連結された中央円板部材を、該
中央円板部材の側方に配設され且つ第1の相対回転角内
で前記中央円板部材に対し回転が制限される第1の側方
円板に対して弾性回転状態に連結する少なくとも一個の
第1のばねから成り、これらのばね段階発生手段のうち
前記第2のばね段階発生手段は前記第1の側方円板を、
該第1の側方円板の一方の側面に軸芯方向に配設され且
つ前記第1の相対回転角よりも大きな第2の相対回転角
内で内で前記中央円板部材に対し回転が制限される第2
の側方円板に対して弾性回転状態に連結する少なくとも
一個の第2のばねから成り、更に、前記第2の側方円板
が前記入力構成要素及び前記出力構成要素の他方にトル
ク伝達可能な状態に連結され、前記第1のばね段階発生
手段が前記入力構成要素と前記出力構成要素との間で伝
達される最小のトルク範囲のために構成され、前記第2
ばね段階発生手段が次に高いトルク範囲のために構成
されることを特徴とする回転振動ダンパによって達成さ
れる。
【0015】更に本発明のかかる目的は前記ダンパばね
装置の前記第3のばね段階発生手段が前記第2の側方円
板を前記第1の側方円板及び第2の側方円板の両側で軸
芯方向で配設され、互いに相対的回転不能に且つ前記入
力構成要素及び前記出力構成要素の他方に連結される二
個の第3の側方円板に弾性回転状態に連結されることを
特徴とする回転振動ダンパによって達成される。
【0016】更に本発明のかかる目的は前記中央円板部
材、第1の側方円板及び第1のばね段階発生手段の前記
第1のばねが前記他のばね段階発生手段と別々に取扱い
可能な組立体を形成することを特徴とする回転振動ダン
パによって達成される。
【0017】更に本発明のかかる目的は前記中央円板部
材が互いに強固に連結される前記二個の第1の側方円板
の間で軸芯方向に配設され、前記中央円板部材及び前記
各第1の側方円板が前記各第1のばね及び第2のばねを
受容するための窓又は切欠き部を有し、前記第1のばね
は前記二個の第1の側方円板の間で軸芯方向に配設さ
れ、前記第2のばねは前記第1の側方円板が連結されて
前記組立体を形成すると該組立体内に挿設可能であるこ
とを特徴とする回転振動ダンパによって達成される。
【0018】更に本発明のかかる目的は前記各第1の側
方円板とともに前記中央円板部材が互いに相対的回転不
能に連結された前記二個の第2の側方円板の間で軸芯方
向に配設され、前記中央円板部材、各第1の側方円板及
び各第2の側方円板が前記各第2のばねのための窓又は
切欠き部を有し、前記第2のばねが前記各第2の側方円
板の間で軸芯方向に配設されていることを特徴とする回
転振動ダンパによって達成される。
【0019】更に本発明のかかる目的は前記各第1のば
ね及び前記各第2のばねを具備して前記中央円板部材、
各第1の側方円板及び各板第2の側方円板が前記第3の
ばね段階発生手段と別々に取扱い可能な組立体を形成す
ることを特徴とする回転振動ダンパによって達成され
る。
【0020】更に本発明のかかる目的は前記各第2の側
方円板が前記中央の円板部材及び前記各第1の側方円板
の半径方向の外方に位置する領域で互いに相対的回転不
能にリベット連結されていることを特徴とする回転振動
ダンパによって達成される。
【0021】更に本発明のかかる目的は前記中央円板部
材と相対的回転不能に連結された前記出力構成要素がス
プライン軸を有し、該スプライン軸が前記第1の相対回
転角を規定する遊隙を有して少なくとも前記第1の側方
円板のスプライン穴と噛合し、前記第2の相対回転角を
規定する遊隙を有して少なくとも前記第2の側方円板の
スプライン穴と相対的回転不能に噛合することを特徴と
する回転振動ダンパによって達成される。
【0022】更に本発明のかかる目的は前記中央円板部
材も前記スプライン軸と相対的回転不能に噛合するスプ
ライン穴を有することを特徴とする回転振動ダンパによ
って達成される。
【0023】更に本発明のかかる目的は前記入力構成要
素が前記各第3の側方円板を有し、該側方円板の間で軸
芯方向に前記各第2の側方円板が配設され、少なくとも
一個の前記第2の側方円板及び前記各第3の側方円板が
前記各第3のばねのための窓又は切欠き部を有すること
を特徴とする回転振動ダンパによって達成される。
【0024】更に本発明のかかる目的は前記二個の第2
の側方円板が前記回転軸芯から半径方向に一層離れなが
ら、前記各第1の側方円板との対向面を並行して平坦に
延長され且つ該延長領域に前記各第3のばねと組み合わ
される窓又は切欠き部を共通に形成することを特徴とす
る回転振動ダンパによって達成される。
【0025】更に本発明のかかる目的は前記回転軸芯か
らの前記各第1のばねの平均距離が前記各第2のばねの
それよりも大きいことを特徴とする回転振動ダンパによ
って達成される。
【0026】更に本発明のかかる目的は前記各第1の側
方円板及び又は前記各第2の側方円板が前記各第1のば
ねの領域で略平坦であることを特徴とする回転振動ダン
パによって達成される。
【0027】更に本発明のかかる目的は前記二個の環状
第1の側方円板が互いに相対的回転不能に連結され、こ
れら側方円板の内方領域における軸芯方向の相互間隔が
その外周領域におけるそれよりも小さいことを特徴とす
る回転振動ダンパによって達成される。
【0028】更に本発明のかかる目的は前記二個の環状
第1の側方円板が前記第2のばねを受容する前記窓もし
くは切欠き部の領域で円錐状に拡張することを特徴とす
る回転振動ダンパによって達成される。
【0029】更に本発明のかかる目的は前記入力構成要
素及び前記出力構成要素のうち一方がその外周面にスプ
ラインを有するボスを具備し、前記中央円板部材が互い
に相対的回転不能に連結され軸芯方向で隣接する前記二
個の第2の側方円板及び互いに相対的回転不能に連結さ
れ軸芯方向に隣接する前記二個の第1の側方円板を、少
なくとも前記第1の側方円板及び前記第2の側方円板の
何れか一方の前記各スプライン穴を介して前記ボスの前
記スプライン軸に軸芯方向に移動可能に噛合させ、前記
中央円板部材、前記第1の側方円板及び前記第2の側方
円板が互いに相対的回転不能に連結された前記二個の第
3の側方円板の間に配設され、前記二個の第3の側方円
板のうち少なくとも一方が前記ボスに回転可能に且つ軸
芯方向に配設され、少なくとも一方の前記第2の側方円
板と前記隣接する第1の側方円板との間で軸芯方向に且
つ少なくとも一方の前記第2の側方円板と前記隣接する
第3の側方円板との間で軸芯方向に少なくとも各摩擦装
置の構成要素が配設されていることを特徴とする回転振
動ダンパによって達成される。
【0030】更に本発明のかかる目的は前記第2の側方
円板が互いに相対的回転不能に連結され固定的に連結さ
れ、前記第1の側方円板と前記第2の側方円板との間に
配設された前記摩擦装置及び前記第2の側方円板と前記
第3の側方円板との間に配設された前記摩擦装置及び別
個に軸芯方向に作用するばねを夫々具備することを特徴
とする回転振動ダンパによって達成される。
【0031】更に本発明のかかる目的は前記二個の第2
の側方円板の一方と前記隣接する第1の側方円板及び前
記隣接する第3の側方円板との間に各摩擦装置が配設さ
れ、前記二個の第2の側方円板の他方と前記隣接する第
1の側方円板及び前記隣接する第3の側方円板との間に
別の摩擦装置及び軸芯方向に作用するばねが摩擦装置に
共通して配設され、前記別の摩擦装置及び前記軸芯方向
に作用するばねが前記他方の第2の側方円板の両側で軸
芯方向に配設されることを特徴とする回転振動ダンパに
よって達成される。
【0032】更に本発明のかかる目的は前記共通の軸芯
方向に作用するばねが前記第2の側方円板と前記隣接す
る第3の側方円板との間で軸芯方向に配設されることを
特徴とする回転振動ダンパによって達成される。
【0033】本発明の回転振動ダンパは回転軸芯を中心
にして回転可能な入力構成要素、入力構成要素と共同で
且つ該入力構成要素と相対的に回転軸芯を中心にして回
転可能な出力構成要素、前記入力構成要素と前記出力構
成要素との間で伝達されるトルクの異なった範囲を対象
に構成され、前記入力構成要素と前記出力構成要素との
間の相対回転角の関連する範囲で段階的に作用している
複数のばね段階発生手段を有し、前記入力構成要素と前
記出力構成要素を弾性的な回転状態で互いに連結するダ
ンパばね装置、から成る回転振動ダンパをその出発点と
している。本発明の第1の局面によれば、ダンパばね装
置が少なくとも三個のばね段階発生手段から成り、これ
らのばね段階発生手段のうち少なくとも最小のトルク範
囲のために構成された第1のばね段階発生手段と次に高
いのトルク範囲のために構成された第2のばね段階発生
手段における各ばねが直列に接続され、且つ前記第2の
ばね段階発生手段が前記第1のばね段階発生手段の最終
トルクよりも小さい初期トルクを有し、更に第3のばね
段階発生手段が前記第1のばね段階発生手段及び前記第
2のばね段階発生手段よりも大きいトルクを対象にして
構成され且つ回転軸芯から半径方向に一層離れる前記第
1及び第2のばね段階発生手段の側方に配設されてい
る。
【0034】例えばアイドリング運転のために構成され
た前記第1のばね段階発生手段と、例えば徐行運転のた
めに構成された前記第2のばね段階発生手段における各
ばねの直列連結は、前記第1のばね段階発生手段の最終
トルクよりも小さく選択された前記第2のばね段階発生
手段の初期トルクによって、そのことが負荷範囲におけ
る回転振動により振動減衰の負担になることなしに、無
段階移行で比較的大きな相対回転角範囲にわたり前記変
速機騒音を抑制することを保証する。
【0035】前記第1のばね段階発生手段と前記第2の
ばね段階発生手段の各ばねが直列に連結されると、これ
らのばねは通常負荷運転のために構成されたばね段階発
生手段の各ばねによって占有されるスペース内に問題な
く収容される。前記第3のばね段階発生手段におけるば
も前記第1及び第2のばね段階発生手段における各ば
ねに直列に接続されると、特に単純且つスペース節減解
決策に到達する。この場合、前記第2のばね段階発生手
から前記第3のばね段階発生手段への減衰作動の移行
でトルクの跳ね上がりを回避するために、好ましくは前
記第3のばね段階発生手段が前記第2のばね段階発生手
の最終トルクよりも小さな初期トルクを有する。前記
第2のばね段階発生手段もしくは前記第3のばね段階発
生手段の初期トルクの大きさはこれらのばね段階発生手
の少なくとも一個のばねに予荷重を付与することによ
って達成される。
【0036】前述した少なくとも三個のばね段階発生手
を有して特に軸芯方向で最小のスペースを占有する回
転振動ダンパを提供する本発明の目的は、本発明の第2
の局面によって達成され、該第2の局面は前述した第1
の局面と共に、並びに第1の局面とは無関係に実現され
る。少なくとも前記三個のばね段階発生手段のうち前記
第1のばね段階発生手段は少なくとも一個の第1のばね
を具備し、該第1のばねは中央円板部材の一方側面に対
し軸芯方向に配設された少なくとも一個の第1の側方円
板に弾性回転状態で且つ第1の相対回転角内で前記中央
円板部材に対し限定された程度に回転可能に、前記入力
構成要素及び前記出力構成要素の何れか一方に相対的回
転不能に連結された前記中央円板部材を連結する。
【0037】更に前記第2のばね段階発生手段は少なく
とも一個の第2のばねを具備し、該第2のばねは前記第
1の側方円板の一方側面に対し軸芯方向に配設された少
なくとも一個の第2の側方円板に弾性回転状態で且つ前
記第1の相対回転角よりも大きな第2の相対回転角内で
前記中央円板部材に対し限定された程度に回転可能に、
前記各第1の側方円板を連結する。前記各第2の側方円
板は前記入力構成要素及び前記出力構成要素の何れか他
方とトルク伝達連結状態にあり、更に前記第1のばね段
階発生手段は前記入力構成要素と前記出力構成要素との
間で伝達される最小のトルク範囲のために構成され、前
記第2のばね段階発生手段は次に高いトルク範囲のため
に構成されている。
【0038】このような回転振動ダンパの個々の構成要
素は大部分が重複して利用され、このことが要求される
スペースの減少に役立っている。少なくとも前記第1の
ばね段階発生手段と前記第2のばね段階発生手段におけ
る各ばねの直列連結はそれらのばね段階発生手段のばね
をして互いに半径方向で重ねて、あるいは外周方向で前
後にスペース節減方法で配設することを可能にする。こ
の連結で、前記第1の相対回転角及び前記第2の相対回
転角は前記入力構成要素に対する前記出力構成要素の静
止位置と、例えばストッパ等によって設定される相対回
転角の最大値との間の範囲に関係する。前記各ばね段階
発生手段に関して個々のばね段階発生手段、特に前記第
2のばね段階発生手段又は前記第3のばね段階発生手段
の相対回転角範囲は小さくすることが可能で且つその下
方限界及び上方限界も各ストッパによって限定すること
が可能である。
【0039】前記ダンパばね装置の前記第3のばね段階
発生手段が、前記第1の側方円板及び前記第2の側方円
板の両側で軸芯方向に配設され、互いに相対的な回転不
能に、且つ前記入力構成要素及び前記出力構成要素の何
れか他方に連結された二個の第3の側方円板に弾性回転
状態で前記各第2の側方円板を連結する少なくとも一個
の第3のばねを具備すれば、特にコンパクトな構成が達
成される。このような構成によって、三個の全てのばね
段階発生手段における各ばねは直列に連結され、前記第
1のばね段階発生手段及び前記第2のばね段階発生手段
は前記第3の側方円板によって画成される前記回転振動
ダンパの側面内にそれらを保護するように取り付けられ
ている。
【0040】前記中央円板部材、各第1の側方円板と及
び第1のばね段階発生手段の各第1のばねが前記他の
ね段階発生手段と別個に取扱い可能な組立体を形成すれ
ば、前記ばね段階発生手段の個数にかかわらず前記回転
振動ダンパは極めて簡単に組み立て可能となる。前記第
1のばね段階発生手段はこのように予め組み立て可能で
あり、必要に応じて前記他のばね段階発生手段との組み
合わせ前にその適正な機能を検査するることが可能であ
る。このような方法は組立てを簡略化させるだけでな
く、不良率を減少させる。
【0041】前記中央円板部材が互いに強固に連結され
た前記二個の第1の側方円板の間で軸芯方向に配置さ
れ、更に前記二個の第1の側方円板と同様に前記中央円
板部材が前記各第1及び第2のばねを夫々受容する前記
各窓又は切欠き部を有することが好ましく、事実そのよ
うに前記第1のばねは前記各第1の側方円板の間で軸芯
方向に配設され、前記各第2のばねは組立体を形成する
ために一緒に連結された前記各第1の側方円板によって
組立体内に挿設可能である。前記第2のばねは前記第
1のばね段階発生手段が検査された後にのみ組み込まれ
るので、前記第1のばね段階発生手段は組立ての極めて
早期の段階で検査可能となる。
【0042】前記中央円板部材は互いに相対回転不能に
連結された前記二個の第2の側方円板の間で軸芯方向に
前記第1の側方円板と一緒に配設されることが好まし
く、更に前記中央円板部材、各第1の側方円板及び二個
の第2の側方円板が前記各第2のばねのための前記窓又
は切欠き部を有しすることが好ましく、このように前記
各第2のばねが前記各第2の側方円板の間で軸芯方向に
配設されている。前記第1のばね段階発生手段を含め前
記第2のばね段階発生手段もこのように別個に取扱い可
能な組立体として予め組み立てられ、且つ前記第3の
ね段階発生手段とは別個に取扱い可能で且つ機能を適正
に検査可能となる。従って、前記個々のばね段階発生手
の製造及び前記回転振動ダンパ全体の組立ては複数の
組立段階に分割可能であり、これによって組立て工程の
進行を楽にする。
【0043】前記中央円板部材に対する前記第1の側方
円板の相対回転角及び前記第1の側方円板及び又は前記
中央円板部材に対する前記第2の側方円板の相対回転角
の制限は、間隔リベット、軸状舌片等で前記各側方円板
に架橋し且つ前記回転角が制限される前記入力構成要素
及び前記出力構成要素の何れか他方における各切込み部
に係合する本質的に周知の方法で達成される。製造が簡
単で、機械的に安定で且つ組み立てが簡単であるので好
ましい一実施態様において、前記中央円板部材と相対的
回転不能に連結された前記入力構成要素及び前記出力構
成要素の何れか一方が、前記第1の相対回転角に対応す
る前記回転遊隙を有して前記第1の側方円板の前記スプ
ライン穴に、及び前記第2の相対回転角に対応する前記
回転遊隙を有して少なくとも一個の前記第2の側方円板
の前記スプライン穴に夫々噛合するがしかしそれらの側
方円板と相対的回転不能に係合する前記スプライン軸を
有する。
【0044】前記中央円板部材、第1の側方円板及び第
2の側方円板は有利にリング円板状の薄板成形部材とし
て構成されている場合に、この薄板成形部はその内周面
に対抗歯を有しており、従って、対抗歯は、組立て時に
前記出力構成要素を形成する前記ボスの前記外方スプラ
イン軸に軸芯方向に挿着可能なようにその内周辺に前記
スプライン穴を有する環状金属板プレス加工体の形態を
採ることが好ましい。この形態は前記ボス上に挿着され
組立体としての前記第1のばね段階発生手段及び又は
第2のばね段階発生手段の構成に特に適用される。前記
ボス上の前記スプライン軸は前記第1のばね段階発生手
及び又は第2のばね段階発生手段に共通するので、こ
れらのばね段階発生手段の前記相対回転角は比較的小さ
な許容誤差を以て達成される。
【0045】前記第2のばね段階発生手段の少なくとも
一個の前記第2の側方円板は前記第3のばね段階発生手
のばねを配設するために使用される。前記入力構成要
素及び前記出力構成要素のうち他方が二個の前記第3の
側方円板を具備し、該第3の側方円板の間で軸芯方向に
前記各第2の側方円板が配設されて少なくとも一個の前
記第2の側方円板と前記各第3の側方円板が前記各第3
のばねのための前記各窓又は切欠き部を有する。これに
関連して、前記二個の第2の側方円板は回転軸芯から半
径方向に離れている前記各第1の側方円板に対向する側
面を平坦に突き合わせて延在し、且つその領域で前記各
第3のばねと別個に連携する前記各窓又は切欠き部を共
通に形成することが好ましい。それによって前記各第3
のばねの端部に対し係合する前記第2の側方円板の係止
面はその円板部材の材料厚が前記第2のばねの領域で不
必要以上に大きくすることなく比較的幅広く構成され
る。
【0046】前記第1のばねの前記回転軸芯からの平均
距離は前記各第2のばねの前記回転軸芯からの平均距離
よりも大きいことが好ましい。この実施態様において、
正常により硬い前記第2のばねが正常により柔らかい第
1のばねよりも前記回転軸芯の近くに配設されても、前
記第2の側方円板の軸芯方向の距離は前記正常により小
さな直径の前記各第1のばねが前記各第2の円板部材の
閉じられた壁の間に完全に組み入れられるので減少でき
る。前記第2のばねは、その正常に大きな直径に基づ
き、前記第1の側方円板を越えて突出して、前記第2の
側方円板の前記各窓内に係合することができる。前記各
第1のばねの領域で、前記各第1の側方円板及び又は前
記各第2の側方円板は略平坦であることが好ましく、そ
の平坦さが特に占有する軸芯方法のスペースを減少す
る。
【0047】前記二個の第1の側方円板が互いに相対的
回転不能に連結され且つその外方周縁領域よりもその内
方領域で互いに軸芯方向により小さな間隔を有している
こが好ましい。このように前記内方領域において隣接す
る前記第1の側方円板と前記第2の側方円板との間に摩
擦装置を収容するための軸芯方向のスペースが設けられ
る。前記二個の第1の側方円板は前記第2のばねを受容
する前記各窓又は切欠き部の領域で円錐状に拡張される
ことが好ましく、実際には前記第2のばねの端部と協働
する前記各窓の端縁が摩耗を減少するために拡大された
弦の長さ一杯に前記端部を係止可能なように拡張され
る。
【0048】本発明による回転振動ダンパの利点は、前
ばね段階発生手段の個数に拘らず、前記各ばね段階発
生手段の摩擦減衰を考慮した摩擦装置のためのスペース
を提供することにある。特に自動車用摩擦クラッチのク
ラッチディスクに適する実施態様において、前記入力構
成要素及び前記出力構成要素のうち一方が、その外周面
に前記スプライン軸を設けた前記ボスを具備し、前記中
央円板部材、互いに軸芯方向に隣接して相対的回転不能
に連結された前記二個の第1の側方円板及び互いに隣接
して相対的回転不能に連結された前記二個の第2の側方
円板が前記スプライン穴を有し、該スプライン穴が少な
くとも各1個の前記第1及び第2の側方円板を前記ボス
の前記スプライン軸に軸芯方向に移動可能に噛合し、前
記中央円板部材、第1の側方円板及び第2の側方円板が
互いに強固に連結されそのうち少なくとも一方が軸芯方
向に配設されて前記ボスに対し回転可能な前記二個の第
3の側方円板間で軸芯方向に配設され、更に前記第2の
側方円板の少なくとも一方と隣接する前記第1の側方円
板との間で軸芯方向に且つ前記第2の側方円板の少なく
とも一方と隣接する前記第3の側方円板との間で軸芯方
向に、前記摩擦装置の少なくとも各1個の構成要素が配
設されている。前記二個の摩擦装置は第2のばね段階発
生手段及び第3のばね段階発生手段の考慮された摩擦減
衰を可能に且つ前記回転振動ダンパ内に既に与えられて
いるスペース内に取付け可能である。
【0049】前記第2の側方円板が互いに強固に連結さ
れ且つ前記第1の側方円板と前記第2の側方円板との間
に配置された前記摩擦装置及び前記第2の側方円板と前
記第3の側方円板との間に配置された前記摩擦装置が夫
々別個に軸芯方向に作用するばねを具備すると、前記二
個の摩擦装置によって発生する摩擦トルクは互いに無関
係に測定される。このような構成で軸芯方向に作動する
前記各ばねの接触力経路が別個の側方円板連結部材を介
して通る。
【0050】しかしながら、原則として前記両摩擦装置
の軸芯方向の力を発生させるために単一の軸芯方向作動
ばねを有すれば十分である。前記両摩擦装置によって発
生される摩擦トルクの大きさは、平均摩擦直径及び摩擦
接触する材料の摩擦値に依存する。この種の一実施態様
は前記二個の第2の側方円板の一方と前記隣接する第1
の側方円板及び前記隣接する第3の側方円板との間に前
記各摩擦リングが配設され、前記二個の第2の側方円板
の他方と前記隣接する第1の側方円板及び前記隣接する
第3の側方円板との間に前記別の摩擦リング及び前記摩
擦装置に共通して軸芯方向に作動する前記ばねが配設さ
れ、前記第3の摩擦リング及び前記軸芯方向に作用する
ばねは前記第2の側方円板の他方の両側で軸芯方向に配
設される。この場合、前記共通して軸芯方向に作用する
ばねの接触力経路は前記第3の側方円板の前記連結手段
と前記第1の側方円板の前記連結手段を介して完成す
る。利用できるスペースの好ましい利用のために、前記
共通して軸芯方向に作動するのばねは前記第2の側方円
板と前記隣接する第3の側方円板との間で軸芯方向に配
設される。
【0051】
【発明の実施の形態】本発明の回転振動ダンパの一実施
態様について添付した図面に基づき以下に詳述する。図
1〜図4はボス1を有する自動車要摩擦クラッチのクラ
ッチディスクを示し、前記ボス1はスプライン穴3を介
して、駆動系でそれに続く伝動装置の回転軸芯5を中心
に回転可能な入力軸(図示せず)に相対的回転不能に、
しかし軸芯方向に移動可能に装着される。符号7はクラ
ッチディスクの摩擦ライニングであり、該摩擦ライニン
グ7はリングの形状で前記回転軸芯5を同心状に取り囲
み且つライニングばね9及び全体を符号11で示されて
いる回転振動ダンパを介して前記ボス1にトルクを伝達
するように連結される。前記回転振動ダンパ11は前記
摩擦ライニング7を弾性的に回転可能に前記ボス1に連
結されて前記摩擦ライニング7を前記回転軸芯5を中心
にして限定された回転角で前記ボス1に対して半径方向
及び軸芯方向に案内する。
【0052】前記回転振動ダンパ11は異なったトルクの
範囲のために構成された三個のばね段階発生手段13,15,
17を有するダンパばね装置を具備し、前記各ばね段階発
生手段13,15,17は前記ボス1と前記摩擦ライニング7と
の間の種々の相対回転角の範囲内で作動する。 前記
ね段階発生手段13はプレダンパ段階の形態にあり且つ主
にアイドリング運転中に変速機騒音又はギアノイズを抑
制するために構成される。前記ばね段階発生手段13は前
記回転軸芯5を中心に均一の間隔で配設された複数の
(実施態様では二個)のばね19を有する。前記ばね19は
比較的柔らかく、従って平坦なトルク−相対回転角特性
を有する。
【0053】前記変速装置において低い変速段、例えば
ファースト又はセカンドギアが噛合されると、前記ばね
段階発生手段15は平坦な地形又は僅かな起伏傾斜におけ
る自動車の低速走行又は徐行する際に生じるようなトル
ク範囲で作動する。このような状況下で自動車のエンジ
ンは負荷運転における約20Nmとオーバーラン運転にお
ける約10Nmとの間の比較的小さい駆動トルクの負荷を
与えられる。このような駆動条件下で前記徐行ダンパは
如何なる変速機騒音も抑制する。前記徐行ダンパの前記
ばね段階発生手段15は円周方向に間隔を置いて配設され
た多数の(実施態様では四個)ばね21を有し、前記ばね
19よりも前記回転軸芯5に対しより小さな距離に配設さ
れて前記ばね19よりも若干硬いばね性を有し、即ち若干
急勾配のトルク−相対回転角特性を有している。該ばね
21は若干急勾配のトルク−相対回転角特性を有してい
る。
【0054】前記第3のばね段階発生手段17は負荷範囲
で作動し、且つ比較的高硬度の円周方向に間隔を置いて
配設された多数の(実施態様では四個)ばね23を有し、
従って前記ダンパの比較的急勾配のトルク−相対回転角
特性をもたらす。前記各ばね段階発生手段13,15,17の前
記各ばね(19,21,23) は直列に接続され且つ以下に詳述
するようにストッパによって段階的に制限されて作動す
る相対回転角範囲又は作動範囲を有する。少なくとも前
記各ばね段階発生手段15及び17の前記ばね21及び23は前
記各ばね段階発生手段15,17 の初期トルク以上のトルク
に対してのみ作動するように前記予荷重を設定、付与さ
れている。この装置において、前記ばね段階発生手段15
の初期トルクは前記ばね段階発生手段13だけで達成可能
な該ばね段階発生手段13の作動範囲内で最大に到達され
る最終トルクよりも小さく選択され、同様に前記ばね段
階発生手段15だけで達成可能な最大に到達される最終ト
ルクよりも小さく選択される前記ばね段階発生手段17の
初期トルクにも当て嵌まる。このような範囲の選択によ
って、前記ばね段階発生手段13及び15と、前記ばね段階
発生手段15及び17との間の減衰作動の移行時におけるト
ルクの跳ね上がりが、ドイツ特許出願第3407524 号にお
いて説明されているように回避される。
【0055】前記ばね段階発生手段13及び15を迂回して
前記ボス1に前記トルクを導入するために、前記ボス1
はその外周面25にスプライン軸27が備えられ、該スプラ
イン軸27はスプライン穴31を有する環状の中央円板部材
29によって回転遊びなしに軸芯方向に移動可能に噛合す
る。前記中央円板部材29の軸芯方向で両側に同様に環状
の各側方円板33が配設され、該各側方円板33は同様にス
プライン穴35を有し、該スプライン穴35によって前記
ね段階発生手段13の相対回転角の作動範囲を決定する回
転遊びを有する一方、軸芯方向に移動可能なように前記
ボス1上の前記スプライン軸27に噛合する。前記各側方
円板33は円周方向に間隔を置き軸芯方向に延伸する多数
のウェブ37によって互いに強固に連結され、前記ウェブ
37は前記一方の側方円板33に一体的に形成されて前記他
方の側方円板33が前記ウェブ37にかしめによって取り付
けられる。前記ウェブ37は締付けかしめ個所の領域に前
記各側方円板33が加圧される軸芯方向の力に対抗できる
ような段差部を有する。
【0056】前記ばね19は前記中央円板部材29及び前記
各側方円板33に軸芯方向に整合された各窓39及び41内に
取り付けられる(図1)。前記各側方円板33の前記各窓
41は完全な円周輪郭を形成する一方、前記中央円板部材
29の前記各窓39はその外方の周辺で開放する切欠き部の
形状に構成される。前記各側方円板33から軸芯方向に離
れて面するそれらの反対の側に環状の別の二個の側方円
板43が配設されており、該各側方円板43は軸芯方向に移
動可能にし、しかし同様に回転遊びを有して前記スプラ
イン軸27に噛合するスプライン穴45を有する。前記各側
方円板43の回転遊隙又は遊びは前記側方円板33の回転遊
隙よりも大きく、且つ前記徐行ダンパの前記ばね段階発
生手段15の前記相対回転角の作動範囲を規定する。前記
各側方円板43は前記中央円板部材29及び前記二個の側方
円板33を半径方向に越えて延伸し、該延伸点で互いに突
き合わされてフランジ47を形成し且つリベット49によっ
て互いに固定される。
【0057】前記ばね段階発生手段15の前記ばね21は前
記中央円板部材29、各側方円板33及び各側方円板43のの
軸芯方向で互いに整合された前記各窓51、53及び55内に
挿着される。前記各窓51及び55は前記ばね21が前記回転
軸芯5の方向への挿入を可能にするに足る大きさである
が、前記各窓55は前記ばね21を軸芯方向に配設するため
に前記回転軸芯5に対して半径方向に狭く構成されてい
る。前記ばね21は前記各窓55及び又は各窓53の半径方向
に延伸する端縁の間にその端面が保持されているのに対
し、前記中央円板部材29の前記各窓51は前記各側方円板
33が前記中央円板部材29に対し前記ばね21を付勢するこ
となく、前記ばね段階発生手段13の作動範囲内で駆動で
きるように前記スプライン穴35と前記スプライン穴45と
の間の少なくとも前記回転遊び又は遊隙差だけ円周方向
に大きく形成される。
【0058】前記負荷ダンパの前記ばね段階発生手段17
の前記ばね23は前記フランジ47及び前記各側方円板61の
互いに軸芯方向で整合された前記各窓57及び59内に軸芯
方向及び半径方向に配設される。前記各側方円板61は前
記各側方円板43の各外側面上を延伸して互いに軸芯方向
に離間し且つ円周方向に間隔を置いて配設された多数の
間隔リベット63によって強固に連結される。前記間隔リ
ベット63は前記フランジ47の円周方向の切欠き部65を貫
通し、前記各側方円板43に対する、従って前記ボス1に
対する前記側方円板61の相対回転角を制限する。前記各
摩擦ライニング7は前記各側方円板61の一方に固着さ
れ、前記各側方円板61はプラスチック軸受けリング67に
よって前記ボス1の前記外周面25上で回転可能に案内さ
れ、且つ前記ボス1上の前記スプライン軸27の軸芯方向
端面69に対して軸芯方向に配設される。前記ばね23も前
ばね段階発生手段17の初期トルクを前記ばね段階発生
手段15の最終トルクより小さい値に決定するために、予
荷重をかけられて前記各窓57及び又は各窓59内に挿着さ
れる。
【0059】前述した本発明の回転振動ダンパ11は以下
のように作用する。即ち、小さな相対回転角では前記
ね段階発生手段15,17 は硬く、前記プレダンパの前記
ね段階発生手段13の前記ばね19だけが作動するものと認
められる。前記スプライン穴35によって決定される前記
プレダンパの前記回転遊隙又は遊び内で伝達されるトル
クが、前記ばね21の予荷重によって決定される前記初期
トルクを越えると、前記ばね段階発生手段13,15 は直列
に接続された前記ばね19,21 によって作動する。前記
スプライン穴35の前記回転遊隙が吸収された後、前記
ね段階発生手段13は迂回又はブリッジされて前記徐行ダ
ンパだけが前記スプライン穴45に残存して利用可能な前
記回転遊び又は遊隙内で作動する。前記スプライン穴45
の前記回転遊び吸収される前に、伝達されるトルクが前
記ばね23の前記予荷重によって決定される前記負荷ダン
パの前記ばね段階発生手段17の前記初期トルクに達す
る。このような範囲で、前記ばね段階発生手段15,17 の
前記ばね21及び23は前記スプライン穴45における前記回
転遊び又は遊隙が吸収されるまで、直列に作動する。前
記各摩擦ライニング7と前記ボス1間の相対回転角に更
なる増加があると、最終的に前記間隔リベット63が前記
外周方向の切欠き部65の端縁に近づき、前記回転振動ダ
ンパ11がストッパーになるまで、前記負荷ダンパの前記
ばね23だけが作動する。
【0060】図3に示されているように、前記中央円板
部材29、各側方円板33とばね段階発生手段13の各ばね19
はそれ自体取扱い可能で、前記プレダンパの前記ばね段
階発生手段13の機能検査のために必要な全ての構成要素
を既に具備する組立体を形成する。図4は前記ばね段階
発生手段15の前記各ばね21が付加的に前記各窓51,53内
に挿着され、前記各側方円板43が前記リベット49を介し
て強固に連結された後、前記各側方円板43間に組み入れ
られた図3の前記組立体を示す。組立てのこのような段
階で、前記ばね段階発生手段13及び15はその適正な機能
を独自に検査可能な組立体夫々形成する。前述した前
ばね段階発生手段13,15 の形態は前記クラッチディス
クの全組立体を複数の段階に分割することを可能にし、
全体組立を単純化する。
【0061】図1〜図4を参照して記述した本発明の回
転振動ダンパ11の前記個々のばね段階発生手段は前記
ね段階発生手段13,15,17の各作動範囲内に生じる回転振
動を減衰する各摩擦装置が組み合わされている。全ての
ばね段階発生手段13,15,17において作動する基本摩擦装
置71(図2)は、図示された実施例において前記プレダ
ンパのみの前記ばね段階発生手段13の摩擦減衰を規定す
る。前記基本摩擦装置71は前記ボス1の前記スプライン
軸27の一方の端面69とは軸芯方向に離間するに他方の端
面75と、前記スプライン軸27の前記端面69に対して互い
に強固に連結された前記側方円板61を介して軸受67を締
め付ける前記隣接する側方円板61との間で軸芯方向に作
動するばね73、例えば板ばね又は波形ばねから成る。前
記軸受リング67はこのように摩擦力を発生するために使
用され、前記ばね73は前記ボス1に対して前記回転振動
ダンパ11に軸芯方向の位置決めを行う。前記ばね73が二
個の板ばね77,79 等の間で軸芯方向に捕捉されことが必
須なことでないにしても、それら二個の板ばねのうち例
示した前記側方円板61に係合する前記板ばね79は更に後
述する別の摩擦装置の板ばねによって形成される。前記
板ばね79は前記板ばねとは別に係合円板としても形成可
能である。
【0062】前記徐行ダンパの前記ばね段階発生手段15
は摩擦装置81を具備し、該摩擦装置81は一対の隣接する
前記側方円板33,43 の間で軸芯方向に作動するばね83、
例えば板ばね又は波形ばねと、前記側方円板33,43 の別
の一対の間の摩擦リング85から成る。前記ばね83は前記
摩擦リング85と同様に前記ボス1の前記スプライン軸27
を中心に取り囲み、更に符号87で示すような少なくとも
一個の係合円板を介して前記側方円板33及び又は43に係
合する。前記ばね83の接触力経路は、前記各側方円板3
3、前記ウェブ37及び前記リベット49によって強固に連
結された前記各側方円板43介して前記摩擦リング85まで
通じている。前記摩擦装置81は前記回転振動ダンパ11か
ら伝達されるトルクが前記ばね段階発生手段15の前記初
期トルクを越えて前記スプイライン穴35及び前記スプラ
イン軸27との間の前記回転遊隙又は遊びが吸収されるま
で前記相対回転角の範囲で作動する。
【0063】前記負荷ダンパの前記ばね段階発生手段17
は負荷運転に対処する摩擦装置89のために構成されてい
る。前記摩擦装置89は前記一方の側方円板43及び61との
間で接触している軸方向に作動するばね79と、前記他方
の側方円板43及び61との間に配設された摩擦リング91か
ら成る。前記ばね79の接触力経路は互いに強行に連結さ
れた前記各側方円板43及び互いに強固に連結された前記
各側方円板61を介して前記摩擦リング91まで続く。前記
摩擦装置89はその下方限度が前記ばね段階発生手段17の
前記初期トルク、即ち前記ばね23の予荷重によって決定
される一方、その上方限度が前記構成要素63及び65の前
記相対回転角の制限によって決定され相対回転角の範囲
で作動する。
【0064】前述した形式の回転振動ダンパに使用可能
な前記各摩擦装置の変更例を以下に記述する。摩擦装置
の構造及び又はその作動方法に関して互いに対応する構
成要素が図1〜図4の符号によって、且つそれらを区別
するためにアルファベットを付けることによって確認さ
れる。摩擦装置の構造及び又はその作動方法を説明する
ために、全体的に前述の記載が引用される。図5の実施
態様は前記プレダンパの前記ばね段階発生手段13が前記
プレダンパの前記作動範囲において専ら作動する別の摩
擦装置93aを基本摩擦装置71aに付加的に配設すること
だけが図1〜図4に示す実施例と相違する。前記摩擦装
置93aは中央円板部材29aと側方円板33aとの間で軸芯
方向に配設された軸芯方向に作動するばね95、例えば板
ばね又は波形ばねと、前記ばね95と反対側の円板部材29
aと他方の側方円板33aとの間に配設された摩擦リング
97から成る。前記ばね95の接触力経路は前記中央円板部
材29a及び互いに強固に連結された前記各側方円板33a
を介して前記摩擦リング97まで通じている。
【0065】前記円板部材29a及び前記側方円板33aも
ボス1a上のスプライン軸27aで軸芯方向に移動可能に
案内されるので、前記徐行ダンパ及び負荷ダンパの摩擦
装置81a及び89aのばね力は関連する各摩擦リングまで
夫々別個の経路で伝達される。前記各ばね段階発生手段
は専用のばねを有する別個の摩擦装置を具備しているの
で、前記各ばね段階発生手段の摩擦トルクは前記各作動
範囲で慎重に決定される。図1〜図4の実施態様のよう
に、前記各摩擦装置81a,89a及び93aの摩擦トルクは
前記基本摩擦装置71aの摩擦トルクによって重畳され
る。図1〜図4の実施態様と異なり、前記基本摩擦装置
71aのばね73aは前記負荷摩擦装置89aに所属の関連す
る板ばね79aに当接するのでなく、前記板ばね79aによ
って包囲された係合円板99aに当接する。
【0066】図6は前述の実施態様と異なり、徐行ダン
パの摩擦装置81b及び摩擦装置89bは摩擦力を発生させ
るために共通して軸芯方向に作動する板ばね79bを関連
させた実施態様を示している。この実施態様において、
前記二対の隣接する側方円板33bと43bとの間に各摩擦
リング85bが配設されている。しかしながら前記各側方
円板43bは、図1〜図4の実施態様と異なり、互いに軸
芯方向に強固に固定されているのではなく、互いに相対
的回転不能にしかし互いに軸芯方向に移動可能に案内さ
れている。以下に記述する図7の実施態様に類似した方
法で、前記各側方円板43bの一方が軸芯方向に突出する
各ウェブ37b を具備し、該ウェブ37b によって前記一方
の側方円板43bは軸芯方向に移動可能に案内され、しか
し他方の側方円板43bに対し相対的回転不能に固定され
る。図1〜図6における前記各側方円板43は前記各窓57
を介して前記ばね23によって均一に配設されるので、前
記各ウェブ37b を介して相対的回転不能に連結される必
要がない。
【0067】前記板ばね79bの接触力経路は図6に示し
た右側の前記側方円板43b、前記摩擦リング85b、前記
ウェブ37bを介して軸芯方向で互いに接触する前記各側
方円板33b、図6の左側の前記摩擦リング85bとを介し
て前記摩擦リング91bまで達する。前記板ばね79bの接
触力経路は前記摩擦リング91bから互いに強固に連結さ
れた前記各側方円板61bを介して前記板ばね79bに戻さ
れる。前記側方円板43b及び33b、摩擦リング85b及び
中央円板部材29bは前記摩擦リング91bに対して軸芯方
向で移動可能であり、更に前記各側方円板43bも互いに
軸芯方向に移動可能であるので、前記ばね79bの係合力
は前記摩擦リング85b及び91bの全てに共通して作用す
る。前記各摩擦装置の寸法差は前記各摩擦リングの平均
摩擦直径の変更及び前記摩擦リング対に与えられる材料
の摩擦係数の適正な選択によって達成される。
【0068】図7の実施態様は徐行ダンパ及び負荷ダン
パの各ばね段階発生手段15c及び17cを連結する各側方
円板43cの構造において主に異なる。前記負荷ダンパの
各ばね23cのための各窓57cを有するフランジ47cは前
記各側方円板43cの一方のみによって形成される。前記
各側方円板43cの他方はその外周辺に、円周方向に間隔
を置いて軸芯方向に折り曲げられた多数の舌片101 を前
記各ばね23cの配置領域内で半径方向に支持し、該各舌
片101 は前記ばね23cを案内する前記側方円板43cの切
欠き部103 内に係合する端部を有する。前記舌片101 は
前記各側方円板43cを相対的回転不能にする連結を保証
する。前記各側方円板43cと前記各側方円板33cとの間
に設けられた前記摩擦装置の性質に従って、例えば図1
〜図4の摩擦装置81で求められるように、前記軸芯方向
の段差部105 を介して前記切欠き部103 の両側に対し前
記舌片101 を接触させることも可能である一方、前記舌
片101 を図6に関連して説明した前記摩擦装置で求めら
れるように、前記切欠き部103 に自由に軸芯方向に移動
可能なように案内することも可能である。
【0069】このような摩擦装置の詳細は図7には示さ
れていないが、具現化が可能である。図1〜図4に関連
して既に説明されたように、軸芯方向に作動するばね73
c、摩擦リングとして利用される軸受リング67c及び軸
芯方向に作動するばね79cを備えた基本摩擦装置71c並
びに摩擦リング91cを備えた摩擦装置89cが図7に示さ
れている。これとは別に、回転振動ダンパ11cの構造は
やはり三段階で図1〜図4の前記回転振動ダンパに対応
する。特に、二個の側方円板33c、中央円板部材29c及
びばね19cは図3に従った組立体を形成するために予め
組み立てることができ、且つ前記各側方円板43cを強固
に連結した後、図4に対応する予め組み立てられた組立
が構築される。更に、前記舌片101 の代わりに、別の
間隔を維持する手段、例えば間隔リベット等を使用する
こともできる。更に、種々の負荷に対応して、例えばプ
ラスチから成る内部構成要素を形成することは当然であ
る。この場合、その側面部材が摩擦面として使用できる
ので、装置に対応して前記各摩擦リングが取り替えられ
る。
【0070】
【発明の効果】以上、記述した本発明の回転振動ダンパ
は次に記すような新規な効果を奏するものである。即
ち、本発明の回転振動ダンパは、ダンパばね装置が少な
くとも三個のばね段階発生手段から成り、これらのばね
段階発生手段のうち少なくとも最小のトルク範囲のため
に構成された第1のばね段階発生手段と次に高いのトル
ク範囲のために構成された第2のばね段階発生手段にお
ける各ばねが直列に接続され、且つ前記第2のばね段階
発生手段が前記第1のばね段階発生手段の最終トルクよ
りも小さい初期トルクを有し、更に第3のばね段階発生
手段が前記第1のばね段階発生手段及び前記第2のばね
段階発生手段よりも大きいトルクを対象にして構成され
且つ回転軸芯から半径方向に一層離れる前記第1及び第
2のばね段階発生手段の側方に配設されているので、例
えばアイドリング運転のために構成された前記第1の
ね段階発生手段と、例えば徐行運転のために構成された
前記第2のばね段階発生手段における各ばねの直列連結
は、前記第1のばね段階発生手段の最終トルクよりも小
さく選択された前記第2のばね段階発生手段の初期トル
クによって、そのことが負荷範囲における回転振動によ
り振動減衰の負担になることなしに、無段階移行で比較
的大きな相対回転角範囲にわたり前記変速機騒音を抑制
することが可能になった。
【0071】更に本発明の回転振動ダンパは、前記第1
ばね段階発生手段と前記第2のばね段階発生手段の各
ばねが直列に連結されるので、これらのばねは通常負荷
運転のために構成されたばね段階発生手段の各ばねによ
って占有される従来のスペース内に問題なく収容可能で
あり、更に前記第3のばね段階発生手段おけるばねも前
記第1及び第2のばね段階発生手段における各ばねに直
列に接続されると、特に構造の単純化と収容スペースの
更なる節減が可能になった。
【0072】この場合、前記第2のばね段階発生手段
ら前記第3のばね段階発生手段への減衰作動の移行で生
じ易いトルクの跳ね上がりは、前記第3のばね段階発生
手段が前記第2のばね段階発生手段の最終トルクよりも
小さな初期トルクを有し、しかもこれらのばね段階発生
手段の少なくとも一個のばねに予荷重を付与することに
よって回避することが可能になった。
【0073】更に本発明の回転振動ダンパは、前述した
ように回転振動ダンパの個々の構成要素の大部分が重複
して利用され、このことが要求されるスペースの減少に
役立ち、少なくとも前記第1のばね段階発生手段と前記
第2のばね段階発生手段における各ばねとの直列連結は
それらのばね段階発生手段のばねをして互いに半径方向
で重ねて、あるいは外周方向で前後にスペース節減方法
で配設することを可能にした。この連結で、前記第1の
相対回転角及び前記第2の相対回転角は前記入力構成要
素に対する前記出力構成要素の静止位置と、例えばスト
ッパ等によって設定される相対回転角の最大値との間の
範囲に関係し、前記各ばね段階発生手段に関して個々の
ばね段階発生手段、特に前記第2のばね段階発生手段
は前記第3のばね段階発生手段の相対回転角範囲は小さ
くすることが可能で且つその下方限界及び上方限界も各
ストッパによって限定することが可能になった。
【0074】特に本発明に基づくダンパばね装置の前記
第3のばね段階発生手段が、前記第1の側方円板及び前
記第2の側方円板の両側で軸芯方向に配設され、互いに
相対的な回転不能に、且つ前記入力構成要素及び前記出
力構成要素の何れか他方に連結された二個の第3の側方
円板に弾性的回転状態で前記各第2の側方円板を連結す
る少なくとも一個の第3のばねを具備するので、一層コ
ンパクトな構成が達成可能になった。このような構成に
よって、三個の全てのばね段階発生手段における各ばね
は直列に連結され、前記第1のばね段階発生手段及び前
記第2のばね段階発生手段は前記第3の側方円板によっ
て画成される前記回転振動ダンパの側面内にそれらを保
護するように取り付けることも可能になった。
【0075】更に本発明の回転振動ダンパは、前記中央
円板部材、各第1の側方円板と及び第1のばね段階発生
手段の各第1のばねを前記他のばね段階発生手段と別個
に取扱い可能な組立体に形成するので、前記ばね段階発
生手段の個数にかかわらず前記回転振動ダンパを極めて
簡単に組み立てることが可能になった。又前記第1の
ね段階発生手段はこのように予め組み立て可能であるの
で、必要に応じて前記他のばね段階発生手段との組み合
わせ前にその適正な機能を検査するることが可能にな
り、組立て自体を簡略化させるだけでなく不良率の減少
を図ることが可能になった。
【0076】更に前記第1のばね段階発生手段を含め前
記第2のばね段階発生手段もこのように別個に取扱い可
能な組立体として予め組み立てることによって、且つ前
記第3のばね段階発生手段とは別個に取扱い可能で且つ
機能を適正に検査することも可能になった。従って、前
記個々のばね段階発生手段の製造及び前記回転振動ダン
パ全体の組立ては複数の組立段階に分割可能になり、こ
れによって組立て工程の進行が楽になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転振動ダンパを有するクラッチディ
スクを図3及び図4のI−I線に沿って切断して示した
縦断面図である。
【図2】図3及び図4におけるII−II線に沿って切
断して示した縦断面図である。
【図3】本発明の回転振動ダンパの第1の組立体の斜視
図である。
【図4】本発明の回転振動ダンパの第2の組立体の斜視
図である。
【図5】本発明の回転振動ダンパの摩擦装置の変更例を
示す縦断面細図である。
【図6】本発明の回転振動ダンパの他の摩擦装置の変更
例を示す縦断面細図である。
【図7】本発明の回転振動ダンパの別の摩擦装置の変更
例を示す縦断面細図である。
【符号の説明】
1,1a ボス 1b,1c ボス 3,3a スプライン穴 3b,3c スプライン穴 5 回転軸芯 7 摩擦ライニング 9 ライニングばね 11,11a 回転振動ダンパ 11b,11c 回転振動ダンパ 13,13c ばね段階発生手段 15,15a ばね段階発生手段 15b,15c ばね段階発生手段 19,19c ばね 21,21a ばね 21b,21c ばね 23,23c ばね 25,25a 外周面 25b,25c 外周面 27,27a スプライン軸 27b,27c スプライン軸 29,29a 中央円板部材 29b,29c 中央円板部材 31,31a スプライン穴 31b,31c スプライン穴 33,33a 側方円板 33b,33c 側方円板 35,35a スプライン穴 35b,35c スプライン穴 37,37a ウェブ 37b,37c ウェブ 39,39c 窓 41,41c 窓 43,43a 側方円板 43b,43c 側方円板 45,45a スプライン穴 45b,45c スプライン穴 47,47c フランジ 49 リベット 51,51a 窓 51b,51c 窓 53,53a 窓 53b,53c 窓 55,55a 窓 55b,55c 窓 53,53a 窓 53b,53c 窓 55,55a 窓 55b,55c 窓 57,57c 窓 59,59c 窓 61,61a 側方円板 61b,61c 側方円板 63,63c 間隔リベット 65,65c 切欠き部 67,67a 軸受リング 67b,67c 軸受リング 69,69a 端面 69b,69c 端面 75,75a 端面 75b,75c 端面 71,71a 基本摩擦装置 71b,71c 基本摩擦装置 73,73b,73cばね 77,77a,77b板ばね 79,79a 板ばね 79b,79c 板ばね 81,81a 摩擦装置 83 ばね 85,85b 摩擦リング 87 係合円板 89,89a 摩擦装置 89b,89c 摩擦装置 91,91a 摩擦リング 91b,91c 摩擦リング 93a 摩擦装置 95 ばね 97 摩擦リング 99a,99b 係合円板 101 舌片 103 切欠き部 105 段差部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルヴィーン・ヴァック ドイツ連邦共和国 ニーデルヴェルン、 ディテルブルナー・ヴェーク 10 (56)参考文献 特開 平2−42213(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 15/00 - 15/36 F16D 13/64

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸芯(5)を中心に回転可能な入力
    構成要素(7)と、前記入力構成要素(7)と同様に前
    記回転軸芯(5)を中心に且つ前記入力構成要素(7)
    に対して相対的に回転可能な出力構成要素(1)と、前
    記入力構成要素(7)と前記出力構成要素(1)との間
    に伝達される異なった範囲のトルクに対応する複数の
    ね段階発生手段(13,15,17) によって弾性回転状態に前
    記入力構成要素(7)と前記出力構成要素(1)を互い
    に連結し、前記各ばね段階発生手段(13,15,17) が前記
    入力構成要素(7)と前記出力構成要素(1)間の相対
    回転角の所定範囲で段階的に作用するダンパばね装置と
    から成り、 前記ダンパばね装置が少なくとも三個のばね段階発生手
    (13,15,17) から成り、これらのばね段階発生手段
    うち少なくとも最小のトルク範囲のための第1のばね段
    階発生手段(13) と次の高さのトルク範囲のための第2
    ばね段階発生手段(15) を構成する各ばね(19,21)
    直列に接続され、前記第2のばね段階発生手段(15) は
    前記第1のばね段階発生手段(13) の最終トルクよりも
    小さな初期トルクを有し、第3のばね段階発生手段(1
    7) が前記第1のばね段階発生手段(13) 及び第2の
    ね段階発生手段(15) よりも大きなトルクのために構成
    され且つ前記第1及び第2のばね段階発生手段(13,15)
    に対して前記回転軸芯(5)から半径方向に一層離れた
    箇所に配置されることを特徴とする回転振動ダンパ。
  2. 【請求項2】 前記第3のばね段階発生手段(17) のば
    ね(33) が、前記第1のばね段階発生手段(13) 及び第
    2のばね段階発生手段(15) の前記各ばね(19,21)と直
    列に接続されることを特徴とする請求項1に記載の回転
    振動ダンパ。
  3. 【請求項3】 前記第3のばね段階発生手段(17) が前
    記第2のばね段階発生手段(15) の最終トルクよりも小
    さな初期トルクを有することを特徴とする請求項2に記
    載の回転振動ダンパ。
  4. 【請求項4】 前記第2のばね段階発生手段(15) 及び
    又は第3のばね段階発生手段(17) が零よりも大きな初
    期トルクを発生するための少なくとも一個の予荷重が印
    加されたばね(21,23)を有することを特徴とする請求項
    1〜3の何れか1項に記載の回転振動ダンパ。
  5. 【請求項5】 前記ダンパばね装置が少なくとも前記三
    個のばね段階発生手 (13,15,17) から成り、これらの
    ばね段階発生手段のうち前記第1のばね段階発生手段
    (13) は前記入力構成要素(7)及び前記出力構成要素
    (1)の一方に相対的回転不能に連結された中央円板部
    材(29) を、該中央円板部材(29) の側方に配設され且
    つ第1の相対回転角内で前記中央円板部材(29) に対し
    回転が制限される第1の側方円板(33) に対して弾性回
    転状態に連結する少なくとも一個の第1のばね(19) か
    ら成り、これらのばね段階発生手段のうち前記第2の
    ね段階発生手段(15) は前記第1の側方円板(33) を、
    該第1の側方円板(33) の一方の側面に軸芯方向に配設
    され且つ前記第1の相対回転角よりも大きな第2の相対
    回転角内で内で前記中央円板部材(29) に対し回転が制
    限される第2の側方円板(43) に対して弾性回転状態に
    連結する少なくとも一個の第2のばね(21)から成り、
    更に、前記第2の側方円板(43)が前記入力構成要素
    (7)及び前記出力構成要素(1)の他方にトルク伝達
    可能な状態に連結され、前記第1のばね段階発生手段
    (13) が前記入力構成要素(7)と前記出力構成要素
    (1)との間で伝達される最小のトルク範囲のために構
    成され、前記第2のばね段階発生手段(15) が次に高い
    トルク範囲のために構成されることを特徴とする請求項
    1〜4の何れか1項に記載の回転振動ダンパ。
  6. 【請求項6】 前記ダンパばね装置の前記第3のばね段
    階発生手段(17) が前記第2の側方円板(43) を前記第
    1の側方円板(33) 及び第2の側方円板(43) の両側で
    軸芯方向で配設され、互いに相対的回転不能に且つ前記
    入力構成要素(7)及び前記出力構成要素(1)の他方
    に連結される二個の第3の側方円板(61) に弾性回転状
    態に連結されることを特徴とする請求項5に記載の回転
    振動ダンパ。
  7. 【請求項7】 前記中央円板部材(29) 、第1の側方円
    板(33) 及び第1のばね段階発生手段(13) の前記第1
    のばね(19) が前記他のばね段階発生手段(15,17)と別
    々に取扱い可能な組立体を形成することを特徴とする請
    求項5又は6に記載の回転振動ダンパ。
  8. 【請求項8】 前記中央円板部材(29) が互いに強固に
    連結される前記二個の第1の側方円板(33) の間で軸芯
    方向に配設され、前記中央円板部材(29)及び前記各第
    1の側方円板(33) が前記各第1のばね(19) 及び第2
    のばね(21)を受容するための窓(39,41,51,53)又は切
    欠き部を有し、前記第1のばね(19)は前記二個の第1
    の側方円板(33) の間で軸芯方向に配設され、前記第2
    のばね(21) は前記第1の側方円板(33) が連結されて
    前記組立体を形成すると該組立体内に挿設可能であるこ
    とを特徴とする請求項7に記載の回転振動ダンパ。
  9. 【請求項9】 前記各第1の側方円板(33) とともに前
    記中央円板部材(29) が互いに相対的回転不能に連結さ
    れた前記二個の第2の側方円板(43) の間で軸芯方向に
    配設され、前記中央円板部材(29) 、各第1の側方円板
    (33) 及び各第2の側方円板(43) が前記各第2のばね
    (21) のための窓(51,53,55) 又は切欠き部を有し、前
    記第2のばね(21) が前記各第2の側方円板(43) の間
    で軸芯方向に配設されていることを特徴とする請求項5
    〜8の何れか1項に記載の回転振動ダンパ。
  10. 【請求項10】 前記各第1のばね(19) 及び前記各第
    2のばね(21) を具備して前記中央円板部材(29) 、各
    第1の側方円板(33) 及び各板第2の側方円板(43) が
    前記第3のばね段階発生手段(17) と別々に取扱い可能
    組立体を形成することを特徴とする請求項9に記載の
    回転振動ダンパ。
  11. 【請求項11】 前記各第2の側方円板(43) が前記中
    央の円板部材(29) 及び前記各第1の側方円板(33) の
    半径方向の外方に位置する領域で互いに相対的回転不能
    にリベット連結されていることを特徴とする請求項10に
    記載の回転振動ダンパ。
  12. 【請求項12】 前記中央円板部材(29) と相対的回転
    不能に連結された前記出力構成要素(1)がスプライン
    軸(27) を有し、該スプライン軸(27) が前記第1の相
    対回転角を規定する遊隙を有して少なくとも前記第1の
    側方円板(33)のスプライン穴(35) と噛合し、前記第
    2の相対回転角を規定する遊隙を有して少なくとも前記
    第2の側方円板(43) のスプライン穴(45) と相対的回
    転不能に噛合することを特徴とする請求項5〜11の何れ
    か1項に記載の回転振動ダンパ。
  13. 【請求項13】 前記中央円板部材(29) も前記スプラ
    イン軸(27) と相対的回転不能に噛合するスプライン穴
    (31) を有することを特徴とする請求項12に記載の回転
    振動ダンパ。
  14. 【請求項14】 前記入力構成要素(7)が前記各第3
    の側方円板(61) を有し、該側方円板の間で軸芯方向に
    前記各第2の側方円板(43) が配設され、少なくとも一
    個の前記第2の側方円板(43) 及び前記各第3の側方円
    板(61) が前記各第3のばね(23) のための窓(57,59)
    又は切欠き部を有することを特徴とする請求項5〜13の
    何れか1項に記載の回転振動ダンパ。
  15. 【請求項15】 前記二個の第2の側方円板(43) が前
    記回転軸芯(5)から半径方向に一層離れながら、前記
    各第1の側方円板(33) との対向面を並行して平坦に延
    長され且つ該延長領域に前記各第3のばね(23) と組み
    合わされる窓(57) 又は切欠き部を共通に形成すること
    を特徴とする請求項14に記載の回転振動ダンパ。
  16. 【請求項16】 前記回転軸芯(5)からの前記各第1
    のばね(19) の平均距離が前記各第2のばね(21) のそ
    れよりも大きいことを特徴とする請求項5〜15の何れか
    1項に記載の回転振動ダンパ。
  17. 【請求項17】 前記各第1の側方円板(33) 及び又は
    前記各第2の側方円板(43) が前記各第1のばね(19)
    の領域で略平坦であることを特徴とする請求項16に記載
    の回転振動ダンパ。
  18. 【請求項18】 前記二個の環状第1の側方円板(33)
    が互いに相対的回転不能に連結され、これら側方円板の
    内方領域における軸芯方向の相互間隔がその外周領域に
    おけるそれよりも小さいことを特徴とする請求項16〜17
    の何れか1項に記載の回転振動ダンパ。
  19. 【請求項19】 前記二個の環状第1の側方円板(33)
    が前記第2のばね(21) を受容する前記窓(53)もしく
    は切欠き部の領域で円錐状に拡張することを特徴とする
    請求項18に記載の回転振動ダンパ。
  20. 【請求項20】 前記入力構成要素(7)及び前記出力
    構成要素(1)のうち一方がその外周面にスプラインを
    有するボス(1)を具備し、前記中央円板部材(29) が
    互いに相対的回転不能に連結され軸芯方向で隣接する前
    記二個の第2の側方円板(43) 及び互いに相対的回転不
    能に連結され軸芯方向に隣接する前記二個の第1の側方
    円板(33) を、少なくとも前記第1の側方円板(33) 及
    び前記第2の側方円板(43) の何れか一方の前記各スプ
    ライン穴(35,45)を介して前記ボス(1)の前記スプラ
    イン軸(27) に軸芯方向に移動可能に噛合させ、前記中
    央円板部材(29) 、前記第1の側方円板(33) 及び前記
    第2の側方円板(43) が互いに相対的回転不能に連結さ
    れた前記二個の第3の側方円板(61) の間に配設され、
    前記二個の第3の側方円板(61) のうち少なくとも一方
    が前記ボス(1)に回転可能に且つ軸芯方向に配設さ
    れ、少なくとも一方の前記第2の側方円板(43) と前記
    隣接する第1の側方円板(33) との間で軸芯方向に且つ
    少なくとも一方の前記第2の側方円板(43) と前記隣接
    する第3の側方円板(61) との間で軸芯方向に少なくと
    も各摩擦装置(81,89)の構成要素が配設されていること
    を特徴とする請求項5〜19の何れか1項に記載の回転振
    動ダンパ。
  21. 【請求項21】 前記第2の側方円板(43) が互いに相
    対的回転不能に連結され固定的に連結され、前記第1の
    側方円板(33) と前記第2の側方円板(43) との間に配
    設された前記摩擦装置(81) 及び前記第2の側方円板
    (43) と前記第3の側方円板(61) との間に配設された
    前記摩擦装置(89) 及び別個に軸芯方向に作用するばね
    (83,79)を夫々具備することを特徴とする請求項20に記
    載の回転振動ダンパ。
  22. 【請求項22】 前記二個の第2の側方円板(43b)の
    一方と前記隣接する第1の側方円板(33b)及び前記隣
    接する第3の側方円板(61b)との間に各摩擦装置(85
    b,91b) が配設され、前記二個の第2の側方円板(43
    b)の他方と前記隣接する第1の側方円板(33b)及び
    前記隣接する第3の側方円板(61b)との間に別の摩擦
    装置(85b) 及び軸芯方向に作用するばね(79b) が摩擦装
    置(81b,89b)に共通して配設され、前記別の摩擦装置(85
    b) 及び前記軸芯方向に作用するばね(79b) が前記他方
    の第2の側方円板(43b)の両側で軸芯方向に配設され
    ることを特徴とする請求項20に記載の回転振動ダンパ。
  23. 【請求項23】 前記共通の軸芯方向に作用するばね
    (79b)が前記第2の側方円板(43b)と前記隣接する
    第3の側方円板(61b)との間で軸芯方向に配設される
    ことを特徴とする請求項22に記載の回転振動ダンパ。
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