JP5980818B2 - クラッチのためのトーショナルダンパ - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車のクラッチディスクまたはダンパ内蔵ダブルフライホイールのためのトーショナル（torsional）ダンパに関する。

トーショナルダンパは、半径方向の環状プレートに結合されるハブと、環状プレートの両側で半径方向に延びていて相互の間で剛性結合され、ハブと環状プレートとに対して回転移動可能な、２個のガイドリングと、振動および回転非周期性を吸収かつ減衰するためにガイドリングと環状プレートとの間に取り付けられる弾性部材および摩擦部材とを含んでいる。

ハブは、一般に、ギヤボックスの入力シャフトに結合されており、摩擦ライニングまたは慣性フライホイールを備えたクラッチディスクが、ガイドリングに結合される。

弾性部材は、大抵が、環状プレートとガイドリングとの間に周方向に配置されたコイルスプリングである。環状プレートとガイドリングとの間の角方向の揺動は、スプリングの巻きが密着するとき最大になる。トーショナルダンパから伝達されるトルクが大きすぎると、スプリングの巻きがつぶされて、スプリングが疲労し、時期尚早の摩耗が発生する。

これを回避するために、本出願人名義の特許文献１は、それぞれ正の方向と反対方向との２つの回転方向において環状プレートとガイドリングとの間の角度的な揺動を制限することを提案している。そのため、細長い開口部がガイドリングの一方に設けられており、この開口部を介して環状プレートの外周から複数の爪が延びている。したがって、揺動は、開口部の各端部に対する爪の係止によって制限される。

このようにして、所定のトルクを超えると、回転方向とは無関係に爪が開口部の端部に当接し、トルクは、ガイドリングから環状プレートに直接伝達される。

しかし、この場合、ガイドリングが十分な強度を持つようにするために、開口部の位置と長さが制限される。特に、開口部は、これらのガイドリングを互いに嵌め込む役割を果たす切欠きにまたがってはならない。

それゆえ、このような構造により可能にされるガイドリングと環状プレートとの間の角方向の揺動は制限されてしまう。

特許文献２では、ガイドリングの一方が、半径方向内側に向かって突出する部材を備えた連結リング（ｃｏｕｒｏｎｎｅ）を有しており、環状プレートの外周が切欠きを有し、これらの切欠きの縁が、上記の突出部材の両側に配置された支持面を形成し、この支持面が、各回転方向において突出部材に当接するように構成されている。

切欠きがスプリングの上に形成される場合、スプリングは、中央ハブに接近しなければならない。切欠きがスプリングの上ではなくスプリングの両側に形成される場合、スプリングの長さを必然的に短くしなければならない。いずれの場合もトーショナルダンパの性能は落ちる。

仏国特許第２５１４４４６号 仏国特許第２７３６１１２号

本発明は、特に、上記の課題に対して簡単、有効かつ経済的な解決方法を提供することを目的とする。

このため、本発明は、半径方向の環状プレートに結合されるハブと、環状プレートの両側で半径方向に延びていて相互の間で剛性結合され、ハブと環状プレートとに対して回転移動可能な、２個のガイドリングと、振動および回転非周期性を吸収かつ減衰するためにガイドリングと環状プレートとの間に取り付けられる弾性部材および摩擦部材とを含む、トーショナルダンパに関し、ガイドリングと環状プレートとの相対的な角方向の揺動が、環状プレートの突出部分に当接するガイドリングのストッパにより制限され、ガイドリングと環状プレートは、それぞれが、第１の方向において相対的な角方向の揺動を制限するために互いに協働する第１群のストッパと、第１の方向とは反対の第２の回転方向において相対的な角方向の揺動を制限するために互いに協働する第２群のストッパとを含み、第１群のストッパは、第２群のストッパとは異なっている。

２個の回転方向のために異なる２つの群のストッパを使用することにより、ガイドリングと環状プレートとの間の可能な揺動を著しくふやすことができる。

有利には、第１群のストッパと第２群のストッパが、個別の突出部材から形成される。有利には、第１群のストッパと第２群のストッパとを形成する個別の突出部材が、ほぼ軸方向に延びている。

有利には、第１群のストッパと第２群のストッパは、休止位置と第１の端位置との間で環状プレートに対してガイドリングの第１群のストッパの行程により画定される扇形部と、休止位置と第２の端位置との間で環状プレートに対してガイドリングの第２群のストッパの行程により画定される扇形部とが少なくとも部分的に重なり合うように構成される。本発明の１つの特徴によれば、上記のストッパは、ガイドリングまたは環状プレートに嵌め込まれる部品により形成される。

このようにして、摩耗した場合、あるいは用途に応じて、嵌め込み部品を容易に交換可能である。その場合、たとえば異なる揺動を必要とする用途に対して、同一の環状プレートおよび／または同じガイドリングを使用することができる。

好適には、嵌め込み部品が、たとえばリベットにより、ガイドリングの少なくとも一方に固定され、環状プレートのストッパが、この環状プレートの突出部分から形成される。

本発明の１つの実施形態によれば、一方のガイドリングが、第１群のストッパを含むすべての嵌め込み部品を支持し、他方のガイドリングが、第２群のストッパを含むすべての嵌め込み部品を支持する。

本発明の別の実施形態によれば、嵌め込み部品がすべて同一ガイドリングに固定され、各々の嵌め込み部品が、第１群のストッパと、この第１群のストッパに対して周方向および半径方向にオフセットされた第２群のストッパとを含む。

第１の実施形態では、嵌め込み部品が、プレスにより形成された偏平部品であり、上記のストッパを形成する折り曲げ脚部を含んでいる。

変形実施形態では、嵌め込み部品が、切断または加工により形成された部品であり、前記ストッパを形成する局部的な肉厚部分を含んでいる。

好適には、嵌め込み部品が扇形部の形状を呈し、その半径方向の縁が、トーショナルダンパの弾性部材の支持面を構成する。

さらに、休止位置から一方の回転方向への最大の角方向の揺動は、休止位置から他方の回転方向への最大の角方向の揺動とは異なるものにすることができ、休止位置からの最大の角方向の揺動は、約１０°〜４０°である。

本発明は、添付図面に関して限定的ではなく例としてなされた以下の説明を読めば明らかになるであろう。

ガイドリングを取り外して本発明によるトーショナルダンパを示す斜視図である。 本発明によるトーショナルダンパを示す一部横断面図である。 トーショナルダンパの休止位置で環状プレートと嵌め込み部品とを示す上面図である。 トーショナルダンパの最大揺動位置で環状プレートと嵌め込み部品とを示す上面図である。 本発明の１つの変形実施形態による環状プレートと嵌め込み部品とを示す斜視図である。 別の変形実施形態のための図５と同様の図である。 本発明の別の変形実施形態による環状プレートと３個の嵌め込み部品とを示す斜視図である。

図１と２は、特に自動車のクラッチディスクのためのトーショナルダンパ１を示しており、軸Ａを有する円筒形の中央ハブ２を含む。このハブの内面は、自動車のギヤボックスの入力シャフト等の従動軸と結合するための第１のスプライン部分３を有する。第１のスプライン部分３は、それよりも大きい直径の第２の滑らかな部分４により延長されている。中央ハブ２のこの第２の部分４から半径方向外側に、環状フランジ５が延びている。

ほぼ偏平の半径方向の環状プレート６は、中央ハブ２を中心として取り付けられており、上記フランジ５に軸方向に当接する。環状プレート６は、リベット７を介してこのフランジ５に固定される。環状プレート６は、図示された実施例では全部で３個である圧縮コイルスプリング９を収容するための３個の開口部８を含み、これらの開口部は、周方向に延びるとともに、軸Ａ’を中心として配分されている。

トーショナルダンパ１は、さらに、環状プレート６の両側に配置された第１および第２のガイドリング１０、１１を含んでいる。ハブ２の第１のスプライン部分３の側に配置された第１のガイドリング１０は、ほぼ軸方向に第２のガイドリング１１まで延びる円筒形のフランジ１３により延長された、ほぼ半径方向の環状部分１２を含んでいる。第２のガイドリングは環状であり、ほぼ半径方向に延びている。

第１のガイドリング１０は、フランジ１３の軸方向端部で、第２のガイドリング１の外周に嵌め込まれて、この第２のガイドリング１１とともにスプリング９のためのハウジングを形成している。このハウジング１３は、スプリング９の周囲でグリースまたはオイル等の粘性潤滑剤を保持可能であり、特に、遠心力の作用でこの潤滑剤が漏れないようにしている。

さらに、ハブ２を中心として第１のガイドリング１０の外面に結合部材１４が固定されている。結合部材１４はスプラインを有するほぼ円筒形の部分１５を含む。この部分は、第１のガイドリング１０にリベットにより固定される半径方向の環状縁１６によって延長されている。結合部材１４はトルクコンバータの「ロックアップ」時に回転結合されるように構成されている。

第１のガイドリング１０とハブ２との間に摩擦手段１７が配置される。

このようにして、トーショナルダンパ１は、相対的に動いて所定の角度範囲で旋回可能な２個の部分、すなわちガイドリング１０、１１を含み、また、環状プレート６とハブ２との結合部材１４を含む。

スプリング９と摩擦手段１７は、それ自体知られているように、振動および回転非周期性を吸収かつ減衰することができる。

以下、上記の２個の可動部分の間の角度的な揺動の制限について説明する。

図１から４に示されているように、扇形部の形状を呈する３個の嵌め込み部品からなる２つのグループ１８、１９は、環状プレート６の両側でリベット２０を介してガイドリングに固定される。嵌め込み部品１８、１９は、プレスにより形成されたシートメタル部品の形状をとり、スプリング９の間に周方向に取り付けられる。

特に、図１から４に示した実施形態では、嵌め込み部品１８、１９の各々が、内側すなわち環状プレートに向かって湾曲した２個の半径方向の側縁２１と、対応するガイドリング１０、１１に固定された、ほぼ偏平な中央ゾーン２２とを含んでいる。

各スプリング９は、嵌め込み部品１８、１９の湾曲した側縁２１に当接している。

もちろん、スプリング９は、また、従来技術の場合と同様に、環状プレート６の開口部８の端部に当接することができる。

中央ゾーン２２は、湾曲した半径方向の内周および外周を有する。各嵌め込み部品１８、１９の半径方向の外周は、内側すなわち環状プレート６に向かって折り曲げられた脚部２３、２４を含んでいる。

環状プレート６の外周は、このプレート６の両側で軸方向に延びる突起２５、２６を含み、これらは変形によって得られる。特に、環状プレート６は、外周に規則正しく配分されて第１のガイドリング１０に向かって延びる３個の突起２５を含んでおり、これらの突起は、第１のガイドリング１０に固定された３個の嵌め込み部品１８の脚部２３のためのストッパを形成し、それによって、ガイドリング１０と環状プレート６との間で第１の回転方向（以下、正の方向（ｓｅｎｓ ｄｉｒｅｃｔ）と呼ぶ。図１の矢印Ｄ）への角方向の揺動を制限するように構成されている。第１のガイドリング１０に固定された嵌め込み部品１８の脚部２３が、対応する突起２５で係止される図４の位置を、第１の端位置と定義する。

環状プレート６は、さらに、外周に規則正しく配分されて第２のガイドリング１１に向かって延びる３個の突起２６を含んでおり、これらの突起は、第２のガイドリング１１に固定された３個の嵌め込み部品１９の脚部２４のためのストッパを形成し、それによって、ガイドリング１１と環状プレート６との間で第２の回転方向（以下、反対方向と呼ぶ。図１の矢印Ｒ）への角方向の揺動を制限するように構成されている。第２のガイドリング１１に固定された嵌め込み部品１９の脚部２４が、対応する突起２６で係止される位置を、第２の端位置と定義する。

脚部２３、２４と突起２５、２６の位置は、たとえば３個のスプリングが同じ半径に配置されるダンパの場合、上記の２つの端位置の間の最大の角方向の揺動が２０〜８０°の範囲に含まれるように決定される。最大の角方向の揺動は、連続する２個のスプリングの隣接する２つの端部の間に形成される角度に近い。

ガイドリング１０、１１が入力トルクを受けないトーショナルダンパ１の位置を休止位置と定義する。この休止位置は、図１と図３に示されている。

休止位置と第１の端位置との間で行われるガイドリング１０、１１と環状プレート６との間の揺動は、休止位置と第２の端位置との間の揺動に等しい。この２つの揺動の和は、角方向の揺動全体に等しい。この２つの揺動は、用途に応じて異なるものにしてもよい。

図５は、嵌め込み部品１８、１９の脚部２３、２４が、中央ゾーン２２において外周位置ではなく内側に引っ込んだ位置で切断および折り曲げにより形成される変形実施形態を示している。さらに、嵌め込み部品１８、１９は、内側に湾曲した半径方向の縁をもはや含んでいない。

環状プレート６の突起２５、２６は円筒形であり、脚部２３、２４の軌道上に半径方向に配置される。全体の動作には変更がなく、ガイドリング１０、１１が正の方向に回転すると脚部２３が第１の端位置で突起２５に係止され、ガイドリング１０、１１が反対方向に回転すると脚部２４が第２の端位置で突起２６に係止される。

変形実施形態では、上記のように脚部ではなく、たとえば加工により構成された肉厚部分２３、２４によりストッパを形成することができる（図６）。

図７は、嵌め込み部品がすべて第１のガイドリング１０に固定されるさらに別の変形実施形態を示しており、嵌め込み部品１８の各々が、環状プレート６から突出する突起２５と協働してガイドリング１０、１１の正の回転方向に揺動を制限する第１の脚部２３と、第１の脚部２３に対して周方向および半径方向にオフセットされていて、環状プレート６から突出する別の突起２５と協働することにより反対の回転方向への揺動を制限する第２の脚部２４とを有している。

２個の脚部２３、２４および２個の突起２５、２６は、中央軸Ａから異なる距離のところに配置されているので、その結果、脚部２３は突起２６では係止されずに突起２５でのみ係止され、また、脚部２４はその反対に行われる。

この変形実施形態では、脚部２３、２４が、嵌め込み部品１８の半径方向の縁に形成されている。

このようにして、本発明は、対向する２つの回転方向に対して異なるストッパ２５、２６を使用することによって、ガイドリング１０、１１と環状プレート６との間の角方向の揺動が最大になるトーショナルダンパを提案する。このトーショナルダンパは、また、より大きな摩耗を被る部品である嵌め込み部品１８、１９を別々に簡単に交換可能であるので、寿命が十分に長い。

Claims (13)

1. 特に自動車のクラッチのためのトーショナルダンパ（１）であって、
   半径方向の環状プレート（６）に結合されるハブ（２）と、
   ハブ（２）と環状プレート（６）とに対して回転移動可能な２個のガイドリング（１０、１１）であって、環状プレート（６）の両側で半径方向に延びて相互の間で剛性結合される２個のガイドリング（１０、１１）、と、
   振動および回転非周期性を吸収かつ減衰するために、ガイドリング（１０、１１）と環状プレート（６）との間に取り付けられる弾性部材（９）および摩擦手段（１７）と、を含んでおり、
   ガイドリング（１０、１１）および環状プレート（６）の相対的な角方向の揺動が、環状プレート（６）の突出部分（２５、２６）に当接するガイドリング（１０、１１）のストッパ（２３、２４）により制限され、
   ガイドリングと環状プレートは、それぞれが、
   第１の回転方向において、相対的な角方向の揺動を制限するために互いに協働する第１群のストッパ（２３、２５）と、
   第１の回転方向とは反対の第２の回転方向において、相対的な角方向の揺動を制限するために互いに協働する第２群のストッパ（２４、２６）とを含み、
   第１群のストッパ（２３、２５）が第２群のストッパ（２４、２６）とは異なり、
   第１群のストッパ（２３、２５）と第２群のストッパ（２４、２６）とが、個別の突出部材から形成されることを特徴とするトーショナルダンパ。
2. 第１群のストッパ（２３、２５）と第２群のストッパ（２４、２６）とを形成する個別の突出部材が、ほぼ軸方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
3. 第１群のストッパ（２３、２５）と第２群のストッパ（２４、２６）は、
   休止位置と第１の端位置との間で、環状プレート（６）に対してガイドリング（１０、１１）の第１群のストッパ（２３）の行程により画定される扇形部と、
   休止位置と第２の端位置との間で環状プレート（６）に対してガイドリング（１０、１１）の第２群のストッパ（２４）の行程により画定される扇形部と、
   が少なくとも部分的に重なり合うように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のダンパ。
4. ストッパ（２３、２４）が、ガイドリング（１０、１１）または環状プレート（６）に取り付けられる部品（１８、１９）上に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のダンパ。
5. 嵌め込み部品（１８、１９）が、たとえばリベット（２０）によって、ガイドリング（１０、１１）の少なくとも一方に固定され、
   環状プレートのストッパが、この環状プレート（６）の突出部分から形成されることを特徴とする請求項４に記載のダンパ。
6. 一方のガイドリング（１０）が、第１群のストッパ（２３）を含むすべての嵌め込み部品（１８）を支持し、
   他方のガイドリング（１１）が、第２群のストッパ（２４）を含むすべての嵌め込み部品（１９）を支持することを特徴とする請求項４または５に記載のダンパ。
7. 嵌め込み部品（１８）がすべて、同一のガイドリング（１０）に固定され、
   各々の嵌め込み部品（１８）が、
   第１群のストッパ（２３）と、
   この第１群のストッパ（２３）に対して周方向および半径方向にオフセットされた第２群のストッパ（２４）と、
   を含むことを特徴とする請求項４または５に記載のダンパ。
8. 嵌め込み部品（１８、１９）が、プレスにより形成された偏平部品であるとともに、上記ストッパを形成する折り曲げ脚部（２３、２４）を含んでいることを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載のダンパ。
9. 嵌め込み部品（１８、１９）が、切断または加工により形成された部品であるとともに、前記ストッパ（２３、２４）を形成する局部的な肉厚部分を含んでいることを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載のダンパ。
10. 嵌め込み部品（１８、１９）が、ダンパの弾性部品の支持面を含んでいることを特徴とする請求項４から９のいずれか一項に記載のダンパ。
11. 嵌め込み部品（１８、１９）が扇形部の形状を呈し、その半径方向の縁が、弾性部材の支持面を形成することを特徴とする請求項１０に記載のダンパ。
12. 休止位置から一方の回転方向（Ｄ）への最大の角方向の揺動が、休止位置から他方の回転方向（Ｒ）への最大の角方向の揺動とは異なることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のダンパ。
13. 休止位置からの最大の角方向の揺動が約１０°から４０°であることを特徴とする請求項１２に記載のダンパ。

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