JP3296478B2 - 回転衝撃力を補償する装置 - Google Patents

回転衝撃力を補償する装置

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JP3296478B2 JP07291297A JP7291297A JP3296478B2 JP 3296478 B2 JP3296478 B2 JP 3296478B2 JP 07291297 A JP07291297 A JP 07291297A JP 7291297 A JP7291297 A JP 7291297A JP 3296478 B2 JP3296478 B2 JP 3296478B2
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    • F16D2013/703—Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members the pressure plate on the flywheel side is combined with a damper

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は回転衝撃力、殊に内
燃機関のトルク変動を、緩衝装置の作用に抗して互いに
相対的に限られて回動可能な、互いに同軸的に配置され
た、少なくとも２つの質量体によって、補償する装置で
あって、上記の少なくとも２つの質量体の一方の質量体
が内燃機関に、かつ他方の質量体が変速機入力部に結合
可能であり、かつ緩衝装置が周方向で作用する蓄力部材
及び（又は）摩擦材もしくは滑り材より成っている形式
のものに関する。 【０００２】 【従来の技術】このような形式の、例えばドイツ連邦共
和国特許出願公開第２８２６２７４号明細書によって公
知である装置においては、ある限度内で互いに回動可能
の両質量体間において働く摩擦材は、両質量体間におけ
る可能な全回動角度範囲にわたって一定不変の摩擦緩衝
作用を生じるように、配置されている。このような一定
不変の摩擦緩衝作用は、あまり大きなトルク変動もしく
は交番モーメントを生じない多くの用途、例えばオット
ー機関に使用した場合には十分満足すべきものである
が、しかし極めて大きな変動もしくは交番モーメントが
生じるディーゼル機関に使用した場合には、上記のよう
な一定不変の摩擦緩衝作用は、全負荷範囲にわたって回
転振動を申し分なく緩衝するためには不十分であること
が多い。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、はじ
めに述べた形式の、従来公知の捩り弾性装置を改良し、
その緩衝特性をそのつどの用途に申し分なく適合させる
ことができるようにすることにある。さらに上記の捩り
弾性装置を特に簡単にかつ経済的に製作することができ
るようにすることにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、はじめに述べた形式の回転衝撃を補償するための
装置において、両質量体の間にさらに、両質量体相互の
相対的回動が所定の回動角度を越えた後にはじめて作用
する、少なくとも１つの摩擦緩衝装置が両質量体及び緩
衝装置と共に力の伝達経路中に常時設けられていること
によって解決されている。このような付加的な摩擦緩衝
装置を設けたことにより、両質量体における可能な回動
角度にわたって可変の緩衝特性が摩擦によって生ぜしめ
られ、これにより装置をそのつどの用途に良好に適合さ
せることができる。 【０００５】 【発明の実施の形態】特に有利な一実施態様によれば、
上記の付加的な摩擦緩衝装置がいわゆる負荷摩擦装置に
よって形成されており、該負荷摩擦装置が、緩衝装置の
休止位置から出発して、引張り方向及び（又は）押し方
向でのある回動角度後にはじめて、作用する。この場合
有利な一実施態様によれば、摩擦緩衝装置が緩衝装置内
に一体的に構成されており、かつ蓄力部材、例えばコイ
ルばね、を有し、該蓄力部材が、両質量体間における相
対回動に抗して、互いに協働する。摩擦緩衝装置もしく
は負荷摩擦装置と協働する蓄力部材はこの場合、次のよ
うなばね剛性又はプレロード、即ち摩擦緩衝装置もしく
は負荷摩擦装置をその回動角度の少なくとも１部分にわ
たり戻し可能であるようなばね剛性又はプレロードを有
しているようにすることができる。 【０００６】 【実施例】次に図示の実施例につき本発明を説明する。 【０００７】回転衝撃力を補償するための図１及び図２
に示されている装置１はフライホイール２を有してお
り、該フライホイールは２つのフライホイール部分であ
る質量体３及び４に分割されている。質量体３は図示さ
れていない内燃機関のクランク軸５に固定ねじ６により
固定されている。質量体４には摩擦クラッチ７が図示さ
れていない手段により固定されている。摩擦クラッチ７
のプレッシャプレート８と質量体４との間にはクラッチ
ディスク９が設けられており、これは、図示されていな
い変速機の入力軸１０に結合されている。摩擦クラッチ
７のプレッシャプレート８は、クラッチカバー１１に旋
回可能に支承された皿ばね１２により、質量体４に向か
ってばね負荷されている。摩擦クラッチ７の操作によ
り、質量体４、ひいては又フライホイール２はクラッチ
ディスク９を介して変速機入力軸１０と連結遮断され
る。 【０００８】両質量体３及び４は軸受部１３を介して、
互いに相対的に回動可能に支承されている。軸受部１３
は球軸受１４並びに、これから軸方向距離において設け
られたラジアルニードル軸受１５を有している。質量体
４は円筒形のピン１６を有し、該ピン１６には球軸受１
４の内輪１４ａが回動不能に嵌め込まれている。ピン１
６はクランク軸５の中心に設けられた孔１７内へ延びて
いる。ニードル軸受１５は孔１７とピン１６とが軸方向
で互いに重なり合って位置している範囲に設けられてい
る。 【０００９】種々の構造部分から構成されている質量体
３はフランジ状の構造部分１８を有しており、該構造部
分は半径方向外側に環状の質量体ブロック１９を支持し
ており、該質量体ブロック１９の外周には始動ギヤ２０
が設けられている。構造部分１８は半径方向内側では中
間片２１上に安心的に配置されており、該中間片は、フ
ランジ状の構造部分１８とクランク軸５の端面との間に
延びている半径方向範囲２２を有している。ねじ６によ
り半径方向範囲２２及びフランジ状の構造部分１８はク
ランク軸５の端面に向かって緊締されている。中間片２
１はクランク軸５から離れる方向に付加部２３を有して
おり、この付加部の内周は孔２４を形成しており、該孔
２４内には球軸受１４の外輪１４ｂが回動不能に嵌込ま
れている。中間片２１はさらにクランク軸５の孔１７内
へ軸方向で延びている管状の付加部２５を有しており、
この付加部２５の外周は、クランク軸５に対して質量体
３を安心的に配置するために役立つ。管状の付加部２５
の内周面とピン１６の端部範囲との間にはラジアルニー
ドル軸受１５が配置されている。質量体４は切欠き４ａ
を有し、該切欠きを通してねじ６を挿入することがで
き、従って質量体３，４は軸受部１３と共に、ユニット
としてクランク軸５に組み付けることができる。 【００１０】両質量体３，４は緩衝装置２６の作用に抗
してある限度内で互いに回動可能である。緩衝装置２６
は、コイルばね２７の形の、周方向で作用する蓄力部材
及び摩擦装置２８，２９から成る。フランジ状の構造部
分１８は緩衝装置２６の入力部として役立つ。構造部分
１８の両側にはディスク３０，３１が配置されており、
これらのディスクはスペーサピン３２によって互いに軸
方向で離して互いに回動不能に結合されている。スペー
サピン３２はさらにこれらの両ディスク３０，３１を質
量体４に固定するためにも役立っている。ディスク３
０，３１並びに構造部分１８には切欠き３０ａ，３１ａ
並びに１８ａが設けられており、これらの切欠き内には
蓄力部材２７が受容されている。フランジ状の構造部分
１８内にはさらに円弧状の切欠き３３が設けられてお
り、該切欠きにはスペーサピン３２が通されており、こ
の場合両質量体３，４間の相対回動は上記円弧状の切欠
き３３の端縁３３ａ，３３ｂにスペーサピン３２が当接
することによって行われる。 【００１１】フランジ状の構造部分１８と両ディスク３
０，３１との間における全相対回動角度にわたって作用
する摩擦装置２８は皿ばね状の構造部分２８ａ、押圧デ
ィスク２８ｂ並びに、押圧ディスク２８ｂとフランジ状
の構造部分１８との間に設けられている摩擦リング２８
ｃを有している。プレロードを負荷されている皿ばね状
の構造部分２８ａは一方においては、ディスク３１に支
持されていると共に、他方においては押圧ディスク２８
ｂをフランジ状の構造部分１８に向かって押しており、
これにより摩擦リング２８ｃは押圧ディスク２８ｂとフ
ランジ状の構造部分１８との間に締付けられている。 【００１２】摩擦装置２９は、負荷摩擦ディスク３４を
有する負荷摩擦装置を形成する。負荷摩擦ディスク３４
はその外周に、軸方向に延びているアーム３５を有して
おり、該アームは構造部分１８の切欠き３６を通って延
びている。切欠き３６は、負荷摩擦ディスク３４と構造
部分１８との相対回動が、押し方向での可能な回動角度
３９の一部（回動角度部分３７）にわたって生じると共
に、引張り方向での可能な回動角度４０の一部（回動角
度部分３８）にわたっても生じるように、形成されてい
る。構造部分１８とディスク３０との間に設けられた負
荷摩擦ディスク３４はその半径方向外側の範囲にディス
ク３０に向かって設けられた突起４１を有しており、該
突起４１はディスク３０に係合している。負荷摩擦ディ
スク３４はさらに半径方向内側へ延びている範囲を有し
ており、該範囲には図示の蓄力部材２７を受容するため
の切欠き４２を有している。この切欠き４２は、周方向
でみて、両ディスク３０，３１の両切欠き３０ａ，３１
ａと等しい長さ４３を有している。構造部分１８に設け
られた切欠き１８ａの長さ４４は上記の長さ４３よりも
大きい。切欠き１８ａに対する切欠き３０ａ，３１ａの
配置並びに長さ４３と長さ４４との差は以下のように選
定されている。即ちフランジ状の構造部分１８と両ディ
スク３０，３１との間における回動角度部分３７，３８
にわたる相対的回動が、蓄圧部材２７がフランジ状の構
造部分１８と両ディスク３０，３１との間において圧縮
される前に、可能となるように、設定されている。 【００１３】負荷摩擦ディスク３４のアーム３５には、
構造部分１８とディスク３１との間に設けられた皿ばね
状の構造部分４５がその半径方向外側の範囲を以て支持
されている。この構造部分４５はその半径方向内側の範
囲を以てディスク３１に支持されている。負荷摩擦ディ
スク３４はこれによりディスク３０の方向にばね負荷さ
れている。両方の側方ディスク３０，３１の切欠き３０
ａ，３１ａ及びフランジ状の構造部分１８の切欠き１８
ａ並びにこれらの切欠き内に設けられたコイルばね２７
は緩衝装置２６の外周に、図３に示された捩り特性曲線
と関連させて後に詳細に説明されるような、多段式の緩
衝特性曲線が得られるように、設計され配置されてい
る。 【００１４】図３に示されている捩り特性線図において
は横軸に両質量体３，４間における相対回動角度が示さ
れ、縦軸には両質量体３，４間において伝達されるモー
メントが示されている。図２及び図３において矢印４６
は引張り方向、即ち、内燃機関のクランク軸５によって
駆動される質量体３が変速機入力軸１０、ひいては又自
動車をクラッチディスク９を介して駆動するときの回転
方向を示しており、又矢印４７はその逆の押し方向を示
している。さらに図３において、ばねによって生ぜしめ
られる緩衝作用が実線で示され、またこのばね特性曲線
と重なり合っている、負荷摩擦装置２９の、摩擦によっ
て生ぜしめられる緩衝作用はハッチングを付した面４
８，４８ａで示されている。 【００１５】緩衝装置２６の、図２に図示された休止位
置から出発して、引張り方向４６で両質量体３，４が相
対的に回動すると、回動角度部分３８においてまず、比
較的小さいばね剛さのばね（図示せず）による第１のば
ね作用段が作用する。次いで回動角度部分３８の終わり
において、ばね剛さが比較的大きいばね（図示のばね２
７はこのばねに属している）による第２のばね作用段
が、上記の第１のばね作用段の他に付加的に作用する。
このことは、フランジ状の構造部分１８の切欠き１８ａ
の端縁４９が引張り方向４６での回動角度部分３８の回
動後に、ディスク３０，３１の切欠き３０ａ，３１ａ内
に配置された、より大きなばね剛性のばね２７に当接し
て作用することによって、生ぜしめられる。同様の形式
で切欠き１８ａの端縁５０は、押し方向４７での回動角
度部分３７の回動の際に、第２のばね作用段のばね２７
に当接し作用する。 【００１６】フランジ状の構造部分１８中のピン３２及
び切欠き３３によって最大回動角度が規定される。引張
り方向４６もしくは押し方向４７での回動角度４０の質
量体３の回動の際ピン３２は切欠き３３の端部範囲３３
ａ，３３ｂに達し当接する。 【００１７】図２に図示されている休止位置からの、引
張り方向又は押し方向での質量体３の回動により、まず
摩擦装置２８による摩擦が生ぜしめられる。この摩擦装
置２８は以下のときまで、単独で作用する。即ち、負荷
摩擦ディスク３４の軸方向に延びているアーム３５がフ
ランジ状の構造部分１８中の切欠き３６の、引張り方向
に対するストッパエッジ５１又は押し方向に対するスト
ッパエッジ５２に達して当接し、その結果負荷摩擦ディ
スク３４、ひいてはまた皿ばね状の構造部分４５がフラ
ンジ状の構造部分１８もしくは質量体３に対して固定さ
れるに至るまで、単独で作用する。上記の固定により、
両質量体３，４間における相対回動が引き続き行われる
際に、負荷摩擦ディスク３４及び皿ばね状の構造部分４
５は、これらの部分を間に締め込んでいる両ディスク３
０，３１に対して、ピン３２がフランジ状の構造部分１
８中の切欠き３３の端部範囲３３ａ又は３３ｂに当接す
るに至るまで、回動せしめられる。この回動過程中は比
較的高い摩擦モーメントが生じる。捩り特性線図におい
てこの摩擦モーメントにより生ぜしめられた、負荷摩擦
装置２９の緩衝作用は、緩衝装置２６に引張り範囲につ
いては面４８により、また押し範囲については面４８ａ
により示されている。 【００１８】図３に示された捩り特性曲線から判るよう
に、負荷摩擦装置２９と協働する蓄力部材２７のプレロ
ードは次のように設定されている。即ち、当該蓄力部材
２７によって、負荷摩擦装置を図２に示されているその
休止位置へ確実に戻すのに十分な戻しモーメントが生ぜ
しめられるように、設定されている。しかしまた、負荷
摩擦装置２９と協働する蓄力部材２７のプレロードをも
っと小さく設定し、その結果負荷摩擦装置の完全な戻り
が達成されず、負荷摩擦装置のいわゆる連行が生じるよ
うにすることも可能である。また負荷摩擦ディスク３５
の切欠き４２をディスク３０，３１の切欠き３０ａ，３
１ａよりも大きく製作して、これによりやはり負荷摩擦
装置の連行が生じるようにすることも可能である。 【００１９】図３に示されている捩り特性線図には、摩
擦装置２８によって生ぜしめられる摩擦緩衝作用もしく
は摩擦ヒステリシスは示されていない。それというのは
この実施例においては摩擦装置２８による摩擦緩衝作用
もしくは摩擦ヒステリシスは、負荷摩擦装置２９のそれ
よりも著しく小さいからである。
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による回転衝撃力、殊に内燃機関のトル
ク変動を補償する装置の一実施例の部分的な断面図。 【図２】図１の装置を矢印ＩＩの方向で見た図。 【図３】図１及び図２の装置の捩り特性線図。 【符号の説明】 １ 装置、 ２ フライホイール、 ３ 質量体、 ４
質量体、 ４ａ 切欠き、 ５ クランク軸、 ６
固定ねじ、 ７ 摩擦クラッチ、 ８ プレッシャプレ
ート、 ９ クラッチディスク、 １０ 入力軸、 １
１ クラッチカバー、 １２ 皿ばね、 １３ 軸受
部、 １４ 球軸受、 １４ａ 内輪、１４ｂ 外輪、
１５ ニードル軸受、 １６ ピン、 １７ 孔、
１８ フランジ状の構造部分、 １８ａ 切欠き、 １
９ 質量体ブロック、 ２０ 始動ギヤ、 ２１ 中間
片、 ２２ 半径方向範囲、 ２３ 付加部、 ２４
孔、 ２５ 付加部、 ２６ 緩衝装置、 ２７ 蓄力
部材（コイルばね）、 ２８ 摩擦装置、 ２８ａ 皿
ばね状の構造部分、 ２８ｂ 押圧ディスク、 ２８ｃ
摩擦リング、 ２９ 摩擦装置、 ３０ ディスク、
３０ａ 切欠き、３１ ディスク、 ３１ａ 切欠
き、 ３２ スペーサピン、 ３３ 切欠き、 ３３ａ
端縁、 ３３ｂ 端縁、 ３４ 負荷摩擦ディスク、
３５ アーム、 ３６ 切欠き、 ３７ 部分範囲、
３８ 部分範囲、 ３９ 回動角度、 ４０ 回動角
度、 ４１ 突起、 ４２ 切欠き、 ４３ 切欠き周
方向の長さ、 ４４ 切欠き周方向の長さ、 ４５ 皿
ばね状の構造部分、 ４６ 引張り方向、 ４７ 押し
方向、 ４８ 面、 ４８ａ 面、 ４９ 端縁、 ５
１ ストッパエッジ、 ５２ ストッパエッジ
フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング ライク ドイツ連邦共和国 ビュール アマーリ エ−ミュラー−シュトラーセ 20 (56)参考文献 特開 昭55−20964（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−158528（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．回転衝撃力、特に内燃機関のトルク変動を、緩衝装
    置の作用に抗して互いに相対的に回動可能な、互いに同
    軸的に配置された、少なくとも２つの質量体によって、
    補償する装置であって、上記の少なくとも２つの質量体
    の一方の質量体が内燃機関にかつ他方の質量体が変速機
    入力部に結合可能であり、かつ緩衝装置が周方向で作用
    する蓄力部材及び（又は）摩擦材もしくは滑り材より成
    っていて、両質量体（３，４）のほぼ全相対回動角度に
    わたって摩擦緩衝作用を発揮する形式のものにおいて、
    両質量体（３，４）の間にさらに、両質量体（３，４）
    相互の相対的回動が所定の回動角度を越えた後にはじめ
    て、高められた摩擦緩衝を行う摩擦緩衝装置が設けられ
    ており、該摩擦緩衝装置が両質量体及び緩衝装置と共に
    力の伝達経路中に常時設けられていることを特徴とす
    る、回転衝撃力を補償する装置。 ２．摩擦緩衝装置（２９）がいわゆる負荷摩擦装置によ
    って形成されており、該負荷摩擦装置が、緩衝装置の休
    止位置から出発して、引張り方向（４６）及び（又は）
    押し方向（４７）でのある回動角度（３７，３８）後に
    はじめて作用する、請求項１記載の回転衝撃力を補償す
    る装置。 ３．摩擦緩衝装置（２９）が緩衝装置（２６）内に一体
    的に構成されていて蓄力部材（２７）と協働する、請求
    項１又は２記載の回転衝撃力を補償する装置。 ４．摩擦緩衝装置（２９）が、その全回動角度の少なく
    とも一部にわたって蓄力部材（２７）によって戻し可能
    である、請求項１から３までのいずれか１項記載の回転
    衝撃力を補償する装置。
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