JP3685840B2 - ねじり振動ダンパ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ねじり振動ダンパ、特に自動車のクラッチディスク用のねじり振動ダンパであって、入力部分と出力部分とを備えていて、該入力部分と出力部分との間に、直列に接続された２つのダンパ、すなわち小さな剛性をもつ蓄力器を有する第１のダンパと高い剛性をもつ蓄力器を有する第２のダンパとが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式のねじり振動ダンパは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４１４１６４３号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３１７６２号明細書によって提案されている。これらの公知のねじり振動ダンパは、いわゆるアイドリングダンパもしくはアイドリングシステム及びいわゆる主ダンパもしくは負荷システムを有している。アイドリングダンパはこの場合規定のトルク超過時にストッパを用いてロックアップされることができ、これによって、ねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間において引き続き相対回動が生じた場合には、単に主ダンパだけが有効である。これらの公知の構造では、前ダンパのロックアップトルクもしくは当接トルクは、アイドリング運転において生じるトルクにほぼ合わせて設計されている。「アイドリング運転」というのは次のような運転状態、すなわち機関と伝動装置との間におけるクラッチが接続されているが、しかしながら伝動装置がニュートラル位置を占めていて、つまりギヤが接続されておらず、ひいては例えば自動車の駆動輪にトルクが伝達され得ないような運転状態のことである。このような形式の構造は、多くの使用例にとって有利であることが判明している。しかしながらこのような公知のねじり振動ダンパが不都合なノイズもしくは振動励起を完全に抑制することができないような使用例も存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式のねじり振動ダンパを最適化して、上に述べた従来構造における欠点を排除することである。本発明ではまた、ねじり振動ダンパの規定の設計の使用幅を、公知のねじり振動ダンパに対して拡大することが望まれている。すなわち、同じねじり振動ダンパもしくは若干変えられたねじり振動ダンパを、複数の使用例のために使用可能であるようにすることが望まれている。本発明によるねじり振動ダンパは、さらにまた、簡単かつ安価に製造できることが望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の振動ダンパにおいて、第１のダンパの蓄力器が、入力部分と出力部分との間において少なくとも２０゜の全回動角を可能にし、かつ４〜２０Ｎｍの値、有利には６〜１６Ｎｍの値の最大トルクを生ぜしめるようになっており、第２のダンパが、入力部分と出力部分との間において少なくとも１５゜の全回動角を可能にし、かつ５〜４０Ｎｍ／゜の値、有利には１０〜２５Ｎｍ／゜の値のねじり強さを有するようになっている。この場合「全回動角」というのは、個々のダンパが引張り方向及び押し方向においてねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間で可能にする両回動角の和のことである。引張り運転は、機関が駆動ストランドもしくは自動車を駆動する場合に生じる。押し運転は、自動車もしくは駆動ストランドが機関を駆動する場合に生じる。
【０００５】
【発明の効果】
有利には第１のダンパは、２０〜４５゜の値の全回動角を有しており、この場合この全回動角が２５〜３５゜の値であると特に有利である。第２のダンパは有利には、２０〜３０゜の値の全回動角を有することができる。しかしながら幾つかの使用例のためには、それよりも小さな又は大きな回動角が有利なこともある。
【０００６】
第１のダンパの蓄力器によってもたらされ得る上に述べた最大トルクは、乗用車及び小型トラックとの関連における使用に関係付けられる。大型トラックとの関連において本発明によるねじり振動ダンパを使用する場合には、この最大トルクは場合によってはさらに大きくする必要がある。
【０００７】
本発明の有利な構成では、第１のダンパが０．３〜１．５Ｎｍ／゜の値のねじり強さを有しており、この場合幾つかの使用例では、前記値よりも大きな値又は小さな値が有利なこともある。
【０００８】
本発明の特に有利な構成では、第１のダンパが、全回動角にわたってもしくは少なくともほぼ全回動角にわたって、単段に構成されている。また別の有利な構成では、第２のダンパもまた、全回動角にわたってもしくは少なくともほぼ全回動角にわたって、単段に構成されている。
【０００９】
アイドリングダンパ及び主ダンパを備えた公知のねじり振動ダンパでは、自動車のクリーピング運転において、既に述べたようにノイズもしくは不都合な振動の励起の発生することがある。クリーピング運転では自動車は、閉鎖されたクラッチによって第１のギヤ段又は第２のギヤ段で移動し、この場合駆動モータは、実質的にアイドリング回転数もしくは低い駆動回転数で、つまりアクセルペダルが実質的にまったく操作されていない状態でもしくはアクセルペダルが少しだけ操作されている状態で作動する。このような運転状態において生じるノイズは多分次のこと、すなわちこの運転状態においてアイドリングダンパがロックアップされて主ダンパが負荷され、この際にそこにおける比較的大きなねじり強さに基づいて、共鳴が発生することに起因するものである。
【００１０】
ねじり振動ダンパを本発明のように構成することによって、次のことが保証される。すなわち本発明によるねじり振動ダンパでは、クリーピング運転時に生じるトルク、つまり小さな回転数での又は全く操作されないアクセルペダルによるもしくはわずかに操作されたアクセルペダルによる自動車の駆動時に生じるトルクは、第１のダンパによって、つまり相応な部材の間における比較的大きな相対回動角を可能にしかつフラットなばね特性を有する第１のダンパによって、受け止められる。第１のダンパのフラットな特性もしくは小さな剛性及び大きな回動角は、共鳴ポイントもしくは共鳴範囲がより低い回転数の方向にシフトすることを可能にする。この場合第１のダンパは有利には、共鳴範囲もしくは共鳴回転数が機関のアイドリング回転数の下に位置するように、設計されている。
【００１１】
本発明による構成はさらに次の利点を、すなわち第１のダンパ及び第２のダンパが、汎用のクラッチディスクに比べて小さな上昇もしくはばね特性を備えた比較的高い当接トルク（Anschlagmoment）を有している、という利点を備えている。
【００１２】
本発明によるねじり振動ダンパの有利な構成では、中心位置を起点として、つまりねじり振動ダンパの休止位置を起点として、出力部分と入力部分との間における可能な相対回動角が、一方の相対回動方向において、他方の相対回動方向におけるよりも大きく設計されている。この場合本発明の別の有利な構成では、入力部分と出力部分との間における可能な回動角が、両部分の負荷時に引張り方向において、押し方向における可能な相対回動角よりも大きい。ねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間における全体として可能な回動角は、３５〜７０゜の値、有利には４０〜６０゜の値である。そしてねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間における、両ダンパによって可能な、引張り方向における最大回動角と、両ダンパによって可能な押し方向における最大回動角との比は、有利には１．２〜２の値である。
【００１３】
本発明の別の構成では、第１のダンパによってねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間において可能な最大回動角が、引張り方向におけるねじり振動ダンパの負荷時に、押し方向におけるねじり振動ダンパの負荷時における可能な最大回動角よりも大きい。この場合、引張り方向における第１のダンパの可能な最大回動角と、押し方向における第１のダンパ可能な最大回動角との比が、１．５〜３の値である。しかしながら幾つかの使用例においては、この比は前記値より小さくても又は大きくてもよい。
【００１４】
ねじり振動ダンパの構造及び機能のために、本発明の有利な構成では、ねじり振動ダンパの出力部分が、伝動軸に装着するための内側成形部を備えたボス体であり、該ボス体に、前ダンパの出力部分が回動不能に受容され、かつ主ダンパの出力部分を形成していて内側成形部を備えたフランジ部分が受容されており、該フランジ部分の内側成形部とボス体の外側成形部とが係合しており、該内側成形部及び外側成形部を介して、第２のダンパのフランジ部分がねじり振動ダンパの出力部分に対して、制限された相対回動を可能にしており、さらにねじり振動ダンパの入力部分が、軸方向に互いに間隔をおいて配置されていて間に主ダンパのフランジ部分を受容する２つのサイドプレートによって形成されている。
【００１５】
ねじり振動ダンパの特にコンパクトな構造形式を得るために、本発明の別の有利な構成では、第１のダンパが軸方向において、第２のダンパのフランジ部分と、ねじり振動ダンパの入力部分を形成する両サイドプレートの一方との間に配置されている。この場合第１のダンパの入力部分が、第２のダンパのフランジ部分と回動不能な少なくとも１つの円板状の部材によって形成されており、該円板状の部材が、小さな剛性をもつ蓄力器のための受容部を有していると、有利である。この円板状の部材は有利にはプラスチックから製造することができる。
【００１６】
本発明の別の有利な構成では、第１のダンパの出力部分が、軸方向において第１のダンパの入力部分を形成する円板状の部材と第２のダンパのフランジ部分との間に配置されていてねじり振動ダンパの出力部分と回動不能である少なくとも１つのリング状の部材によって形成されており、該リング状の部材が、小さな剛性をもつ蓄力器のための受容部を有している。この場合さらに、小さな剛性をもつ蓄力器が、高い剛性をもつ蓄力器よりも小さな直径上に配置されていると、有利である。
【００１７】
本発明の別の有利な構成では、第１のダンパの入力部分もまた、２つのリング状の部材によって形成されており、両リング状の部材が、第２のダンパのフランジ部分と回転結合されていて、しかもリング状もしくは円板状の出力部分をその間に受容している。このような構造形式はドイツ連邦共和国特許出願公開第３４４２７０５号明細書に基づいて公知である。さらに第１のダンパは、有利にはプラスチックから製造された２つのリング状の部材を有しており、両リング状の部材が少なくともほぼ半径方向において上下に配置されていて、入力部分と出力部分とを形成している。この場合リング状の部材は、周方向において延びていて半径方向に取り付けられた縦長のポケットを、蓄力器の受容のために有していてもよい。
【００１８】
小さな剛性をもつ蓄力器の機能、耐用寿命及び取付けのために有利な本発明の別の構成では、小さな剛性をもつ蓄力器が、負荷されていない状態において、周方向において曲げられた形状を有している。つまりこれらの蓄力器もしくはばねは、ねじり振動ダンパへの取付けの前に、その長手方向で見て曲げられている。この場合第１のダンパの弛緩された個別ばねは次のような湾曲、すなわち該ばねの長手方向軸線が、該ばねの配置される平均的な取付け半径と少なくともほぼ合致するような湾曲を有している。しかしながらまた長手方向軸線は、平均的な取付け半径よりも小さな曲率を有していても又は大きな曲率を有していてもよい。
【００１９】
幾つかの使用例において有利な構成では、小さな剛性をもつ蓄力器は弛緩された状態において、その長手方向軸線の方向で見て、少なくともほぼ直線的である。このような直線的なばねは、取付けのために相応に曲げられ、これによって、第１のダンパの入力部分及び出力部分における円弧状に構成された受容部内に取り付けることができる。
【００２０】
幾つかの使用例のためには、少なくとも、第１のダンパにおいてまず初めに有効になる蓄力器が、ねじり振動ダンパの負荷されていない状態において既にある程度のプレロードを有していると有利であるが、しかしながらに多くの使用例のためには、少なくとも、第１のダンパのまず初めに作用する蓄力器が、極めて小さなプレロードしかもしくはまったくプレロードを有しておらず、取り付けられた状態において、少なくともほぼその完全に弛緩された長さを有していると、有利である。本発明の有利な構成では、入力部分及び／又は出力部分に設けられていて第１のダンパの相応な蓄力器を受容する窓もしくは凹設部の周方向長さが、該蓄力器の周方向長さよりも大きい。第１のダンパの入力部分及び出力部分の受容部が、その中に設けられる蓄力器よりも大きな周方向長さを有している場合には、少なくとも小さな回動遊びが、ねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間において生ぜしめられ、これによって、周方向において有効な蓄力器が圧縮されることはない。
【００２１】
第１のダンパは有利には少なくとも２つの蓄力器を有しており、これらの蓄力器は有利には、周方向で見て、均一に分配されて配置されている。しかしながらまた、３つ、４つ又はそれ以上の蓄力器が設けられていてもよい。
【００２２】
ねじり振動ダンパの機能のためには、少なくとも第１のダンパが、少なくとも１つの負荷摩擦円板を有している。第２のダンパもまた公知の形式で、単数又は複数の負荷摩擦円板を有していることができる。
【００２３】
幾つかの使用例のためには、少なくとも第１のダンパが、少なくとも１つのドラッグされる摩擦緩衝装置を有している。この摩擦緩衝装置は、少なくとも１つの摩擦リングによって生ぜしめられることができ、この摩擦リングは、回動遊びをもって対応制御輪郭を共働する制御輪郭を有している。このドラッグされる摩擦装置は、主ダンパの回動角範囲において有効であってもよい。
【００２４】
本発明の特に有利な構成では、第１のダンパの可能な全回動角とドラッグされる摩擦リングのドラッグ角もしくは自由角との間の差によって生ぜしめられる角度が、１０〜３５゜の値である。このように設定されていると、第１のダンパがロックアップされる前に、ドラッグされる摩擦装置を常に使用することが可能である。これによってさらに、ねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間における小さな振動及び平均的な振動のためには、ドラッグされる摩擦装置もしくは相応な摩擦リングを、不作用にしておくことができる。
【００２５】
本発明の別の有利な構成では、第１のダンパは、該ダンパが回動角に関連した摩擦緩衝作用を生ぜしめるように、配置されかつ支持されている。このために、有利には湾曲されたばねが、その全長にわたって、個々の螺条を用いて少なくとも１つの対応する部材に半径方向で支持される。この部材は、有利には第１のダンパの入力部分によって形成される。ばねの緊縮が高まるに連れて、該ばねによって生ぜしめられる、対応する支持面に対する半径方向力が増大し、これによって摩擦緩衝作用も高められる。第１のダンパの蓄力器がこのように配置されていると、この蓄力器はさらに回転数に関連した摩擦緩衝作用を生ぜしめる。それというのはこの場合、回転数の増大に連れて、個々の螺条に作用する遠心力が大きくなるからである。
【００２６】
ねじり振動ダンパの入力部分と出力部分との間において有効なドラッグされる摩擦装置は、有利にはドラッグされる摩擦リングによって形成することができ、この摩擦リングは、ねじり振動ダンパのボス体の外側成形部と入力部分の少なくとも一方のサイドプレートとの間の軸方向範囲に配置されることが可能である。このドラッグされる摩擦リングは、有利にはサイドプレートと摩擦係合している。摩擦リングを制御するために摩擦リングは、遊びをもって制御範囲と共働する一体成形部を有していると有利である。本発明の有利な構成では、摩擦リングが軸方向の付加部を有しており、該付加部が、ボス体の外側成形部又は切欠きに遊びをもって係合している。外側成形部は、主ダンパのボス円板の内側輪郭と共働するのと同じ成形部又は同様な成形部であってよい。ドラッグされる摩擦リングの回動遊びは、ボス体に対する主ダンパのボス体の回動遊びよりも小さい。
【００２７】
ドラッグする摩擦リングは、有利には円錐台形状の外側面を有しており、該外側面を介して、隣接したサイドプレートがボス体に対してセンタリングされる。このために対応するサイドプレートにも同様に円錐台形状の範囲が、一体成形されていると有利である。本発明のさらに別の有利な構成では、ねじり振動ダンパの入力部分がボス体に対して、制限された半径方向のシフト可能性つまり蓄力器の作用に抗したシフト可能性を有している。この蓄力器は有利には摩擦リングを、隣接したサイドプレートに対して負荷している。本発明の別の有利な構成では、この蓄力器が皿ばね状の部材によって形成されており、該皿ばね状の部材が軸方向において、摩擦リングと第１のダンパの入力部分との間で緊張されている。
【００２８】
【実施例】
次に図面につき本発明の実施例を説明する。
【００２９】
図面に示されているクラッチディスク１は、第１のダンパ２と第２のダンパ３とを有している。同時に第２のダンパつまり主ダンパ３の入力部分でもある、クラッチディスク１の入力部分は、摩擦ライニング４を有する連行プレート５と、該連行プレート５にスペーサピン６を介して回動不能に結合された対応プレート７とによって形成されている。第２のダンパ３の出力部分はフランジ８によって形成されて、このフランジ８は特に図３から分かるように、内歯９を有しており、この内歯９は、クラッチディスク１の出力部分を形成するボス体１１の外歯１０に噛合する。ボス体１１の外歯１０とフランジ８の内歯９との間には、周方向において、歯面遊びが設けられており、この歯面遊びは第１のダンパ２の作用範囲に相当する。伝動装置入力軸への受容のために、ボス体１１はさらに内歯１２を有している。
【００３０】
第２のダンパ３はばね１３を有しており、このばね１３は、一方では連行プレート５及び対応プレート７の窓状の切欠き１４，１５に配置されており、かつ他方ではフランジ８の窓状の切欠き１６に配置されている。互いに回動不能に結合されたプレート５及び７とフランジ８との間においては、ばね１３の作用に抗した相対回動が可能である。この回動は次のことによって、すなわち、両方の円板５及び７を互いに結合しているスペーサピン６が、該スペーサピン６によって軸方向で貫通されているフランジ８の切欠き１７の終端輪郭に当接することによって、制限される。
【００３１】
第１のダンパ２は、軸方向においてフランジ８と連行プレート５との間に配置されている。第１のダンパ２の入力部分は、フランジ８と回動不能に結合されたリング状の部材１８によって形成されている。軸方向において部材１８とフランジ８との間には、ディスク状のフランジ２０が受容されており、このフランジ２０は、第１のダンパ２の出力部分を形成しており、かつボス体１１と回動不能に結合されている。リング状のもしくはディスク状の部材１８とフランジ２０との間においては、ボス体１の外歯１０とフランジ８の内歯９との間における歯面遊びに相当する、制限された相対回動が可能であり、この相対回動は、図３に示されているように、部材１８のトラフ状の受容部もしくは窓状の切欠き２１及びフランジ２０の窓状の切欠き２２に設けられた、圧縮コイルばね２４の形の蓄力器の作用に抗して、行われる。
【００３２】
第１のダンパ２のフランジ２０は、その内縁に歯２０ａを有しており、この歯２０ａは、回動防止のために、外歯１０の減じられた高さの範囲に係合している。
【００３３】
前ダンパとも呼ばれる第１のダンパ２のリング状の部材１８は、形状接続的な差込み結合部を介してフランジ８と回動不能に結合されている。このために、図２及び図４から分かるように、リング状の部材１８はその外周部に、軸方向で第２のダンパ３のフランジ８に向かって方向付けられた付加部もしくは舌片２５を有しており、この付加部もしくは舌片２５は、フランジ８の切欠き２６に軸方向で突入している。図示の実施例ではこれらの切欠き２６は、第２のダンパのばね１３を受容するためのフランジ８における切欠き１６と接続されている。図４から分かるように、受容ポケット２１は周方向において円弧状に延びており、かつばね２４を周方向において取り囲んでいる。受容ポケット２１は、図３から分かるように、フランジ８に向けられた側を起点として、軸方向でプラスチック製のリング状の部材１８内に延びている。この場合受容ポケット２１の深さは、ばね２４が少なくともほぼ完全にプラスチック部品である部材１８内に受容されるように、寸法設定されている。周方向で見て受容ポケット２１の端部は、当接範囲を形成しており、この場合該当接範囲には、ばね２４がその端部で支持されることができる。第１のダンパ２の出力部分を形成する金属薄板成形品２０は、半径方向に延びるリング状の範囲２０ｂを有しており、この範囲２０ｂはボス体１１を取り囲んでいる。このリング状の範囲２０ｂの外周部には、軸方向に屈曲されたアーム２３が設けられている。これらの軸方向のアーム２３は、全周にわたって次のように分配配置されている。すなわちこの場合軸方向のアーム２３は、少なくともプラスチック製の部材１８と金属薄板成形品２０との間において相対回動が生じた場合に、蓄力器２４の端部と共働することができ、これによって蓄力器２４が圧縮されるようになっている。蓄力器２４に対する申し分ない負荷を保証するために、軸方向のアーム２３は実質的に蓄力器２４の直径全体にわたって延びている。
【００３４】
リング状の部材１８を軸方向において固定するために、軸方向で見てフランジ８とサイドプレート７との間には皿ばね２９が配置されており、この皿ばね２９は、半径方向外側においてプレート７に支持されていて、半径方向内側において、プレッシャプレート３０と、該プレッシャプレートとフランジ８との間に配置された摩擦リング３１とを、フランジ８に向かって負荷しており、この結果サイドプレート５，７の間における部材８，１８，３０，３１は軸方向において緊定される。皿ばね２９のプレロードによってさらに、フランジ８の他方の側に配置されているライニング保持プレート５は、軸方向でフランジ８に向かって引っ張られる。
【００３５】
第１のダンパ２の入力部分を形成するリング状のもしくはディスク状の部材１８は、繊維強化されていてもよいプラスチックから製造されている。リング状の部材１８はライニング保持プレート５と直接摩擦接触しており、かつ第２のダンパ３のための摩擦緩衝を生ぜしめるために働く。フランジ８に対してプレート５及び７が相対回動する場合には、摩擦リング３１によって同様に、第２のダンパ３に所属の摩擦緩衝が生ぜしめられる。
【００３６】
第２のダンパ３は、いわゆる出力摩擦プレートを有することも可能であり、この出力摩擦プレートはばね１３と共働することができ、この場合出力摩擦プレートは、少なくとも主としてばね１３の戻し力によって、部材８，５及び７に対して、出発角度位置に押し戻される。
【００３７】
特に図３から分かるように、連行プレートもしくはライニング保持プレート５は、軸方向で該ライニング保持プレート５と外歯１０との間に設けられている摩擦リング３２と共働する。摩擦リング３２は、ボス体１１の半径方向の肩部３３に支承されており、かつ同時に、出力部分１１に対してクラッチディスクの入力部分５，７をセンタリングするために働く。このために摩擦リング３２は横断面で見てくさび形に構成されており、つまりこの場合摩擦リング３２は、外側の円錐台形状の周面３４を形成しており、この周面３４は、プレート５の相応に合わせられた対応面３５と共働する。同様に円錐台形状に構成された対応面３５を形成するために、ライニング保持プレート５はその半径方向内側の範囲に、軸方向においてリング状に起立された区分３６を有している。摩擦リング３２は、皿ばね３７の形の蓄力器によって軸方向でプレート５に向かって負荷される。皿ばね３７は半径方向外側において、リング状の部材１８に支持されており、かつ半径方向内側において摩擦リング３２を負荷している。蓄力器３７は蓄力器２９に対して次のように調和させられている。すなわちこの場合、蓄力器３７は蓄力器２９よりも小さな軸方向力をもたらすようになっており、これによってリング状の部材１８はプレート５との摩擦係合状態を維持される。
【００３８】
摩擦リング３２は、軸方向の突起もしくはアームの形の一体成形部３８を有しており、これらの一体成形部３８は、ボス体１１の外側成形部に係合している。摩擦リング３２の一体成形部３８はこの場合、図４から分かるように、周方向において次のように、すなわち該一体成形部３８がボス体１１の外側成形部１０に対して規定された回動遊び３９＋４０を有するように、寸法設定されている。この遊び３９＋４０によって、摩擦リング３２には、ボス体１１に対する制限された回動が可能になる。つまり摩擦リング３２の一体成形部３８は、周方向で見て、第１のダンパ２の出力部分２０の成形部２０ａよりも小さな角度範囲にわたって延びている。成形部２０ａは実質的に遊びなしにボス体１１の外歯１０に係合する。
【００３９】
外歯１０の、摩擦リング３２とは反対の側には、皿ばね４１の形の別の蓄力器が設けられており（図３参照）、この皿ばね４１は軸方向においてサイドプレート７とボス体１１との間において緊張させられている。皿ばね４１はサイドプレート７と回動不能に結合されており、かつ場合によっては、摩擦リング４１ａを介して、ボス体１１の軸方向の肩部に支持されている。皿ばね４１によって、クラッチディスクの入力部分５＋７がボス体１１に対して軸方向で位置決めされて保持されることが、保証される。ばね４１の緊張によって、プレート５は軸方向で外側成形部１０に向かって引っ張られ、これによってまた摩擦リング３２は軸方向でプレート５とボス体１１の軸方向の肩部との間において緊定される。
【００４０】
図４から分かるように、第１のダンパ２のコイルばね２４は比較的長く、かつクラッチディスク１の周方向においてもしくはばね２４の長手方向軸線の方向で見て、湾曲されている。有利には、ばね２４は受容部２１への組込み前に既に、長手方向において円弧状の形状を有していることができる。このようになっていると、組立てが著しく簡単化される。このような湾曲はばね２４の製造時に与えられることができる。この場合、これらのばね２４の長手方向軸線が少なくともほぼ、平均的な取付け半径４２、つまりばね２４が配置されるもしくは取り付けられる平均的な取付け半径に合致するような湾曲を、ばね２４が有していると有利である。また有利にはばね２４は、クラッチディスク１の無負荷状態において、プレロードなしに又は極めて小さなプレロードをもって、受容部２１，２２に受容されている。このような極めて小さなプレロードは、例えば製造誤差によっても生じることがある。しかしながらまた、例えば０〜２゜の間の値の小さな周方向遊びが与えられていてもよい。
【００４１】
特に図２から明らかなように、より小さな剛性をもつコイルばね２４は、大きな剛性をもつコイルばね１３よりも小さな直径上に配置されている。
【００４２】
コイルばね２４はその巻条にわたって、部材１８の受容部２１を制限する面に支持されている。これによって、コイルばね２４の緊縮時には、コイルばね２４の個々の巻条と、コイルばね２４が支持されている部材１８の面との間において摩擦が生じる。この摩擦緩衝作用は、コイルばね２４の緊縮が増大するに連れて高まる。なぜならば、コイルばね２４によって部材１８の支持面に作用する半径方向力は、緊縮度が高まるに連れて大きくなるからであり、つまりコイルばね２４は、その全長にわたって半径方向外側に向かって曲がる傾向を有しているからである。コイルばね２４がその全長にわたって、部材１８の対応する支持面に支持されていることに基づいて、該コイルばねによって生ぜしめられる摩擦緩衝作用は、さらに回転数とも関係することになる。コイルばね２４の個々の巻条に作用する遠心力は、回転数の増大に連れて、摩擦緩衝作用を少なくとも幾分高めることになる。
【００４３】
幾つかの使用例のためにはまた、第１のダンパ２がいわゆる負荷摩擦プレート（Lastreibscheibe）を有していると有利である。このような負荷摩擦プレートは、規定の回転角以上で、付加的な摩擦緩衝作用を生ぜしめ、例えばコイルばね２４のような少なくとも１つの蓄力器とストッパ輪郭を介して作用結合されており、この結果負荷摩擦プレートは、クラッチディスク１がトルク負荷されていない場合には、前記蓄力器を介して少なくとも部分的に再びその出発位置に押し戻されることができる。
【００４４】
プレート５及び７によって形成された入力部分と、第２のダンパ３のフランジ８によって形成された出力部分との間における相対回動の開始時に有効になるばね１３は、周方向において少なくともほぼ等しい大きさつまり長さを有する相応な受容部１４，１５，１６内に、実質的にプレロードなしにか又は所望のプレロードをもって取り付けられていることができる。通常、まず初めに作用するコイルばね１３は次のように、すなわち該コイルばね１３が実質的に回動遊び０をもって受容部１４，１５，１６に受容されているように又は小さなプレロードを有するように、設計されている。これによって、ばね１３がルーズに受容部１４，１５，１６内に位置していることが回避され、これによって不都合ながたつきノイズを回避することができる。プレート５及び７とフランジ８との間における相対回動時にまず初めに作用するコイルばね１３が、プレロードをもって受容部１４，１５，１６に取り付けられている場合には、このプレロードは次のように、すなわちこれによって部材５，７と部材９との間において生じる抵抗トルクが、第１のダンパ２もしくはコイルばね２４によって発生可能な最大トルクよりも大であるように、寸法設定されることができる。この最大トルクは、ボス体１１の外歯１０にフランジ８の内歯９が接触している場合に、生じる。しかしながらまた、まず初めに作用するコイルばね１３によって発生可能な最初の抵抗トルクが、第１のダンパ２もしくはコイルばね２４によって発生可能な最大トルク（最終トルク）よりも小さいと、有利なことがある。このように設計されていると、プレート５，７とボス体１１との間において可能な全回動角の少なくとも部分範囲にわたって、蓄力器２４と第２のダンパ３の少なくとも第１段の蓄力器１３とは、同時に緊縮されることになる。両蓄力器もしくはばね２４，１３はつまりこの場合直列的に接続されており、かつ同時に緊縮される。そしてこの緊縮は、ボス体１１に対するフランジ８の相対回動が共働する歯９，１０によって制限されるまで続く。
【００４５】
第１のダンパ２は有利には次のように、すなわち第１のダンパ２が、出力部分もしくは第２のダンパ３のフランジ８とボス体１１との間において、少なくとも２０゜の全回動角を可能にするように、設計されている。この全回動角は、図示の実施例では、歯９，１０の間における周方向遊びによって規定される。蓄力器２４によって発生可能である最終トルクもしくは最大トルクは、有利には、４〜２０Ｎｍの間の値である。第１のダンパ２の最大トルクは、成形部１０に成形部９が当接した場合に生ぜしめられる。第１のダンパ２の蓄力器２４によって発生可能なこの最大トルクは、有利には６〜１６Ｎｍの間の値である。第２のダンパ３は、サイドプレート５，７とフランジ８との間における少なくとも１５゜の回動角を可能にすることが望ましい。第１のダンパ３の蓄力器１３によって発生可能なねじれ強さは、５〜４０Ｎｍ／゜の値、有利には１０〜２５Ｎｍ／゜の間の値であることが望ましい。また第１のダンパ２のねじれ強さは有利には、０．３〜１．５Ｎｍ／゜の値である。
【００４６】
クラッチディスク１のばね特性線を示す図５から明らかなように、図示の実施例では、第１のダンパ２及び第２のダンパ３は共に単段に（einstufig）構成されている。しかしながらまた多段の（mehrstufig）特性線も可能である。クラッチディスク１の中立位置もしくは休止ポジションを起点として、第１のダンパ２はフランジ８とボス体１１との間で、押し方向（Schubrichtung）において１０゜の回動角を可能にし、かつ引張り方向（Zugrichtung）において２０゜の回動角を可能にする。さらに図５から分かるように、第２のダンパ３はサイドプレート５，７とフランジ８との間で、押し方向において１０゜の回動角を可能にし、かつ引張り方向において１６゜の回動角を可能にする。
【００４７】
図５の特性線から分かるように、第１のダンパ２の蓄力器２４によって生ぜしめることができる最大トルク４３もしくは４４は、引張り側において１１Ｎｍの値であり、かつ押し側において６Ｎｍの値である。したがって第１のダンパ２の回動角範囲においては、ばね２４によって生ぜしめられる０．５７Ｎｍ／゜の値のねじれ強さＣ１が、生ぜしめられることになる。ばね１３はある程度のプレロードをもって取り付けられており、この場合図５の線図のように設計されている場合には、このプレロードによって生ぜしめられる開始トルクは、ばね２４によって発生可能な最大トルクよりもいくぶん高く位置している。これによって、ねじれ強さＣ２をもつ特性線範囲への移行時に、小さな鉛直方向の跳躍が発生し、この跳躍はばね１３に相当する。ばね１３のプレロードを減じることによって、第１のダンパ２から第２のダンパ３への移行時におけるトルクのこのような鉛直方向の上昇は、減じられる又は回避されることができる。第２のダンパ３の当接トルク４５，４６は、引張り側では約３３０Ｎｍであり、かつ押し側では約１９０Ｎｍである。このようなトルクの到達時に、ピン６はフランジ８に対する相応な相対回動方向において、切欠き１７の相応な側縁に当接する。第２のダンパ３の、ばね１３によって生ぜしめられるねじれ強さＣ２は、約１９．５Ｎｍ／゜の値である。
【００４８】
図５からさらに分かるように、プレート５及び７によって形成された入力部分と、ボス体１１によって形成されたダンパ１の出力部分との間における可能な全回動角は、このようなダンパのためには極めて大きく、５６゜である。つまりダンパの本発明による構成によって、極めて大きな回動角及び高い最終トルクと得ることができ、この場合同時に比較的小さなねじれ強さを使用することが可能である。
【００４９】
個々の摩擦手段もしくは摩擦装置によって生ぜしめられる緩衝作用は、図５に示された線図においては考慮されていない。個々の摩擦装置によって生ぜしめられる摩擦緩衝もしくは摩擦ヒステリシスは、図５に示された特性線に重畳される。
【００５０】
図６には、第１のダンパ２の回動角範囲のためのドラッグ（verschleppen）される摩擦プレートもしくは摩擦リング３２の作用形式が拡大して示されている。さらに図６には、皿ばね４１の軸方向のプレロードに基づいて生ぜしめられる基本ヒステリシスＨ１が示されている。この基本ヒステリシスＨ１は、主として、ボス体１１における摩擦リング３２及び摩擦プレート４１ａの摩擦に基づいて生ぜしめられる。そしてこの基本摩擦ヒステリシスＨ１には、摩擦緩衝作用ＨＲもしくは摩擦ヒステリシス２×ＨＲが重畳され、この摩擦緩衝作用ＨＲもしくは摩擦ヒステリシス２×ＨＲは、摩擦リング３２とプレート５との間において生じる摩擦によって生ぜしめられる。図６から明らかなように、摩擦リング３２によって生ぜしめられる摩擦緩衝作用は、回動角にわたって見て角度αだけ、つまり図６において７゜の値を有する角度αだけドラッグされる。この角度αは、摩擦リング３２の突起３８と、周方向において該突起３８と共働する外歯１０の成形部範囲との間における回動遊び３９＋４０に相当する（図４参照）。このドラッグ作用は次のことに起因する。すなわちこの場合、まず初めに外歯１０を介して駆動されかつプレート５に対して回動させられる摩擦リング３２は、ボス体１１に対するプレート５の回転方向の逆転時に、プレート５に対する回動遊び３９＋４０に相応して残留し、この結果、摩擦リング３２によって生ぜしめられる摩擦緩衝作用がなくなる。摩擦リング３２の突起３８が、他方の回転方向において有効な外歯１０のストッパ範囲に当接した後で初めて、摩擦リング３２は再びプレート５に対して回動させられ、これによって再び相応な摩擦緩衝作用が生ぜしめられる。
【００５１】
第１のダンパ２の全回動角４７とドラッグされる摩擦装置もしくは摩擦リング３２の自由角αとの間における差によって生ぜしめられる角度は、有利には１０〜３５゜の間の値である。図示の実施例ではこの角度４８は約２３゜である。
【００５２】
プレート５及び７によって形成された入力部分とボス体１１との間における回動角範囲、つまり単に主ダンパ３だけが有効である回動角範囲においては、摩擦リング３２によって生ぜしめられる摩擦緩衝作用が得られる。基本摩擦もしくは基本ヒステリシスＨ１は、しかしながらこれらの回動角範囲においては問題にならない。これらの回動角範囲は、図５においてＣ２で示された部分特性線に相当している。単に主ダンパ３だけが有効であるこれらの回動角範囲においては、皿ばね２９のプレロードによって規定される摩擦緩衝作用もしくは摩擦ヒステリシスが、付加的に生ぜしめられる。これらの摩擦緩衝作用は一方では、プレート５におけるリング状の部分１８の摩擦によって、かつ他方ではフランジ８又はプレート３０における摩擦リング３１の摩擦によって生ぜしめられる。
【００５３】
本発明は図示及び記載の実施例に制限されるものではなく、極めて一般的なねじり振動ダンパに該当するものであり、記載された個々の特徴もしくはエレメント又は作用形式の組合わせによって形成されることができる変化実施例をも含んでいる。さらに、図面に示された特徴もしくは作用形式との関連において記載された個々の特徴及び作用形式は、それ自体独立した発明をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラッチディスク全体を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２の“Ａ”の範囲を拡大して示す図である。
【図４】図２の矢印ＶＩの方向から見た第１のダンパを拡大して示す図である。
【図５】図１〜図３に示されたクラッチディスクにおいて可能なねじり特性線を示す図である。
【図６】図５に示されたねじり特性線の部分範囲を、図５に対して拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ クラッチディスク、 ２ 第１のダンパ、 ３ 第２のダンパ、 ４ 摩擦ライニング、 ５ 連行プレート（ライニング保持プレート）、 ６ スペーサピン、 ７ 対応プレート、 ８ フランジ、 ９ 内歯、 １０ 外歯、 １１ ボス体、 １２ 内歯、 １３ ばね、 １４，１５，１６ 切欠き、 １７ 切欠き、 １８ リング状の部材、 ２０ ディスク状のフランジ、 ２１，２２ 切欠き、 ２３ アーム、 ２４ 圧縮コイルばね（蓄力器）、 ２５ 舌片、 ２６ 切欠き、 ２９ 皿ばね、 ３０ プレッシャプレート、 ３１ 摩擦リング、 ３２ 摩擦リング、 ３３ 肩部、 ３４ 周面、 ３５対応面、 ３６ 区分、 ３７ 皿ばね、 ３８ 一体成形部（突起）、 ４１ 皿ばね

Claims (23)

1. ねじり振動ダンパであって、入力部分と出力部分とを備えていて、該入力部分と出力部分との間に、直列に接続された２つのダンパ、すなわち小さな剛性をもつ圧縮コイルばねを有する第１のダンパと高い剛性をもつ圧縮コイルばねを有する第２のダンパとが設けられている形式のものにおいて、第１のダンパの圧縮コイルばねが、第２のダンパの圧縮コイルばねよりも小さな直径上に配置されており、さらに第１のダンパの圧縮コイルばねが、入力部分と出力部分との間において少なくとも２０゜の全回動角を可能にし、かつ４〜２０Ｎｍの値の最大トルクを生ぜしめるようになっており、第２のダンパの圧縮コイルばねが、入力部分と出力部分との間において少なくとも１５゜の回動角を可能にし、かつ５〜４０Ｎｍ／゜の値のねじり強さを有するようになっており、第１のダンパの小さな剛性をもつ圧縮コイルばねが、少なくとも負荷されていない状態において、次のような湾曲、すなわち該圧縮コイルばねの長手方向軸線が、第１のダンパの内部において圧縮コイルばねの配置される平均的な取付け半径と少なくともほぼ合致するような湾曲を有しており、第１のダンパの湾曲された圧縮コイルばねを受容する部材が、周方向において円弧状に延びる受容ポケットを形成していて、該受容ポケット内において、湾曲された圧縮コイルばねが圧縮可能であり、かつその全長にわたって半径方向において支持可能であることを特徴とするねじり振動ダンパ。
2. 第１のダンパが０．３〜１．５Ｎｍ／゜の値のねじり強さを有している、請求項１記載のねじり振動ダンパ。
3. 中心位置を起点として、出力部分と入力部分との間における可能な相対回動角が、一方の相対回動方向において、他方の相対回動方向におけるよりも大きい、請求項１又は２記載のねじり振動ダンパ。
4. 入力部分と出力部分との間における可能な回動角が、両部分の負荷時に引張り方向において、押し方向における可能な相対回動角よりも大きい、請求項１から３までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
5. 第１のダンパによって入力部分と出力部分との間において可能な最大回動角が、引張りに対するねじり振動ダンパの負荷時に、押しに対する負荷時における可能な回動角よりも大きい、請求項１から４までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
6. 引張り方向における第１のダンパの可能な最大回動角と、押し方向における第１のダンパ可能な最大回動角との比が、１．５〜３の値である、請求項１から５までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
7. 第１のダンパが単段の特性線を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
8. 第２のダンパが単段の特性線を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
9. ねじり振動ダンパの出力部分が、伝動軸に装着するための内側成形部を備えたボス体であり、該ボス体に、第１のダンパの出力部分が回動不能に受容され、かつ第２のダンパの出力部分を形成していて内側成形部を備えたフランジ部分が受容されており、該フランジ部分の内側成形部とボス体の外側成形部とが係合しており、該内側成形部及び外側成形部を介して、第２のダンパのフランジ部分がねじり振動ダンパの出力部分に対して、制限された相対回動を可能にしており、さらにねじり振動ダンパの入力部分が、軸方向に互いに間隔をおいて配置されていて間に第２のダンパのフランジ部分を受容する２つのサイドプレートによって形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
10. 第１のダンパが軸方向において、第２のダンパのフランジ部分と、ねじり振動ダンパの入力部分を形成する両サイドプレートの一方との間に配置されている、請求項９記載のねじり振動ダンパ。
11. 第１のダンパの入力部分が、第２のダンパのフランジ部分と回動不能な少なくとも１つの円板状の部材によって形成されており、該円板状の部材が、小さな剛性をもつ圧縮コイルばねのための受容部を有している、請求項９又は１０記載のねじり振動ダンパ。
12. 第１のダンパの出力部分が、軸方向において第１のダンパの入力部分を形成する円板状の部材と第２のダンパのフランジ部分との間に配置されていてねじり振動ダンパの出力部分と回動不能である少なくとも１つのリング状の部材によって形成されており、該リング状の部材が、小さな剛性をもつ圧縮コイルばねのための受容部を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
13. 少なくとも第１のダンパが、負荷摩擦円板を有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
14. 少なくとも第１のダンパが、ドラッグされる摩擦リングを有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
15. 第１のダンパの可能な全回動角とドラッグされる摩擦リングの自由角との間の差によって生ぜしめられる角度が、１０〜３５゜の値である、請求項１４記載のねじり振動ダンパ。
16. 第１のダンパの圧縮コイルばねが、回動角に関連した摩擦緩衝作用を生ぜしめる、請求項１から１５までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
17. 第１のダンパの圧縮コイルばねが、回転数に関連した摩擦緩衝作用を生ぜしめる、請求項１から１６までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
18. 軸方向範囲においてボス体の外側成形部とねじり振動ダンパの入力部分の少なくとも一方のサイドプレートとの間に、ドラッグされる摩擦リングが設けられている、請求項９から１７までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
19. ドラッグされる摩擦リングが、サイドプレートと摩擦係合している、請求項１８記載のねじり振動ダンパ。
20. 摩擦リングが軸方向の付加部を有しており、該付加部が、ボス体の外側成形部に遊びをもって係合する、請求項１８又は１９記載のねじり振動ダンパ。
21. 摩擦リングが円錐台形状の外側面を有しており、該外側面を介して、隣接したサイドプレートがボス体に対してセンタリングされる、請求項１８から２０までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
22. 摩擦リングが蓄力器によって、隣接したサイドプレートに対して負荷されている、請求項１８から２１までのいずれか１項記載のねじり振動ダンパ。
23. 蓄力器が皿ばね状の部材によって形成されており、該皿ばね状の部材が軸方向において、摩擦リングと第１のダンパの入力部分との間で軸方向において緊張されている、請求項２２記載のねじり振動ダンパ。

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