JPH0138342Y2 - - Google Patents

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JPH0138342Y2
JPH0138342Y2 JP1982140892U JP14089282U JPH0138342Y2 JP H0138342 Y2 JPH0138342 Y2 JP H0138342Y2 JP 1982140892 U JP1982140892 U JP 1982140892U JP 14089282 U JP14089282 U JP 14089282U JP H0138342 Y2 JPH0138342 Y2 JP H0138342Y2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression 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
    • F16F15/129—Suppression 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 characterised by friction-damping means
    • F16F15/1292—Suppression 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 characterised by friction-damping means characterised by arrangements for axially clamping or positioning or otherwise influencing the frictional plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主として自動車等の摩擦式クラツチに
用いられるクラツチデイスクに好適なダンパーデ
イスクに関するものである。
まず一般的なダンパーデイスクを自動車用クラ
ツチデイスクに採用した場合を第１図に示す。縦
断側面部分略図である第１図において、スプライ
ンハブ１は出力軸（図示せず）に嵌合するスプラ
イン２を内周面に備え、外周面に環状フランジ３
を一体に備えている。フランジ３の両側面内周部
に沿つてヒステリシストルク発生部４，５（摩擦
部材等）が配置され、トルク発生部４，５を挾ん
でフランジ３の両側（前後）には１対の環状サイ
ドプレート６，７（クラツチプレートとリテイニ
ングプレート）が配置してある。フランジ３及び
両プレート６，７の外周寄りの部分にはそれぞれ
複数個の窓孔９，１０，１１（各１個のみ図示）
がクラツチデイスクの円周方向に間隔を隔てて設
けてある。窓孔９，１０，１１は出力軸の中心線
と平行な方向（第１図の左右方向）に対向してお
り、各３個１組の窓孔９，１０，１１には圧縮コ
イルスプリング１２（トーシヨンスプリング）が
嵌まつている。各スプリング１２はクラツチデイ
スクの円周方向に延びており、フランジ３と両プ
レート６，７はスプリング１２により連結されて
いる。両プレート６，７の外周部はストツプピン
８により互に連結されている。一方のプレート６
（クラツチプレート）の外周部にはクツシヨニン
グプレート１３の内周部が固定され、プレート１
３の両面には環状のフエーシング１４が張り付け
てある。図示されていないプレツシヤプレートに
よりフエーシング１４をエンジンのフライホイー
ルに押圧すると、フライホイールからトルクがフ
エーシング１４、プレート１３、プレート６，
７、スプリング１２、フランジ３、ハブ１を介し
て出力軸に伝達される。その場合に伝達トルクに
対応してスプリング１２が圧縮され、両サイドプ
レート６，７はフランジ３に対して捩れるので、
トルク発生部４，５に滑りが生じる。その滑りに
より捩りトルク−捩り角特性中にヒステリシスト
ルクが発生し、該ヒステリシストルクによりトル
ク振動が吸収され、動力伝達機構の異常振動や異
音が防止される。
通常ヒステリシストルク発生部４，５として
は、アスベスト等の摩擦部材よりなるフリクシヨ
ンワツシヤを単にコーンスプリングにより環状フ
ランジ３に圧接させる構成が採用されているが、
そのような構成では、デイスクの捩り角変化に対
し発生するヒステリシストルクの値は常に一定と
なるため、ヒステリシストルクの値を大きく設定
すれば捩りトルクが小さい時にクラツチが良好に
捩れなくなり、一方ヒステリシストルクの値を小
さく設定すれば捩りトルクが大きい時に充分な振
動エネルギー吸収効果を得ることができなくな
る。
そこで捩りトルクの大小に対応して適量のヒス
テリシストルクを得、常に良好な振動エネルギー
吸収効果を有するようにしたクラツチの改良が既
に知られている（特公昭44−31004号、特公昭45
−14604号等）。それらの基本的構成を第２図に示
す。第２図は第１図の−断面部分図に相当す
る。ヒステリシストルク発生部５として、２枚の
円板１５，１６及びフリクシヨンプレート１７が
重ねられており、円板１５，１６の互いに対向す
る面の円周方向（矢印X1方向）複数箇所には
夫々凹部１８，１９が形成されている。一方の凹
部１８は中央より円周方向に次第に浅くなる形
状、他方の凹部１９は凹部１８と円周方向の長さ
が略同一で、略一定深さの形状であり、両凹部１
８，１９間には金属球２０が嵌入している。フラ
ンジ３に対しサイドプレート７がX1方向どちら
かに捩れた時には、フリクシヨンプレート１７が
サイドプレート７と摩擦すると同時に円板１６が
連れ回ろうとし、それにより球２０が転動して凹
部１８の浅い方へ移動することによつて矢印X2
方向の荷重を生じ、プレート１７をプレート７に
押し付け、摩擦力を増大させる。X2方向の荷重
はデイスクの捩れが大きいほど大きくなり、プレ
ート１７による摩擦力が変化してヒステリシスト
ルクを増大させるようになつている。
ところが上記従来の構成では、球２０の円板１
５，１６との接触面積が極めて小さいため摩耗し
やすく耐久性に欠ける不具合がある。又フリクシ
ヨンプレート１７のサイドプレート７に対する
X2方向の初期荷重が充分でないと円板１６が連
れ回らなくなる不具合が生じ、あまり小さなヒス
テリシストルクを得ることができず、又球２０近
傍の摩耗等によつてプレート１７の初期荷重が短
期間に不充分となつてしまう不具合もある。
本考案は上記不具合に鑑み、捩りトルクの大小
に対応して適量のヒステリシストルクを得、常に
良好な振動エネルギー吸収効果を有し、しかも耐
久性に富み、作動も確実なダンパーデイスクを提
供することを目的としており、摩擦部材として環
状フランジと両サイドプレート間のどちらか一方
又は双方にフリクシヨンプレートとウエーブスプ
リングとを重ねて介在させ、少なくとも一方のサ
イドプレートと環状フランジ間に、摩擦部材とし
てフリクシヨンプレートとウエーブスプリングと
を重ねて介在させ、フリクシヨンプレート及びウ
エーブスプリングにそれぞれ突起を形成し、フリ
クシヨンプレートの突起を環状フランジあるいは
サイドプレートの内一方の部材に係合することに
より該一方の部材に対してフリクシヨンプレート
を回り止めし、ウエーブスプリングの突起を環状
フランジあるいはサイドプレートの内他方の部材
に係合することにより該他方の部材に対してウエ
ーブスプリングを回り止めし、フリクシヨンプレ
ートのウエーブスプリングに対する合せ面をウエ
ーブスプリングに対応する波状面としたことを特
徴としている。
本考案によるダンパーデイスクの縦断側面部分
図である第３図において、ハブ２１は出力軸（図
示せず）に嵌合する内歯スプライン２２を備え、
外周面に環状フランジ２３を一体に備えている。
フランジ２３の両側（後側と前側）には１対の環
状サイドプレート２４，２５が略平行に配置さ
れ、両プレート２４，２５の内周部はハブ２１の
外周面に回動自在に嵌合し、外周部が図示しない
ストツプピンによつて一体的に結合されている。
フランジ２３及び両プレート２４，２５の外周寄
りの部分には、それぞれ複数個の窓孔２６，２
７，２８（各１個のみ図示）がダンパーデイスク
の円周方向に等間隔を隔てて設けてあり、各３個
１組の窓孔２６，２７，２８には圧縮コイルスプ
リング２９（トーシヨンスプリング）が嵌入して
いる。以上の構成は第１図と略同様である。更に
第３図では、フランジ２３と両サイドプレート２
４，２５間の摩擦部材３０として、プレート２４
側にはアスベスト等よりなる従来の円板状のフリ
クシヨンプレート３１が挿入されており、プレー
ト２５側にはプレー２５よりコーンスプリング３
２、フリクシヨンプレート３３、ウエーブスプリ
ング３４が順に配置されている。コーンスプリン
グ３２は例えば中空円錐台形のSK鋼よりなり、
外周端がサイドプレート２５に、又内周端がフリ
クシヨンプレート３３に圧接して、プレート３３
をフランジ２３側に付勢している。フリクシヨン
プレート３３は例えばSPHC鋼等の環状板よりな
り、内周端部よりサイドプレート２５側に突出す
る数個の突起３５を有している。各突起３５は
夫々サイドプレート２５の内周端部に設けられた
切欠３６に嵌合することにより、プレート２５に
対して回止めが施されている。ウエーブスプリン
グ３４は、外周端に形成された舌部３７が窓孔２
６の内周部に係止されることにより、フランジ２
３に対して回止めが施されている。更に第４図に
示すように、フリクシヨンプレート３３のウエー
ブスプリング３４側の合せ面３３ａが、スプリン
グ３４に対応する液状面になつている。
次に作動を説明する。例えば本考案を自動車用
クラツチデイスクに採用したとすると、第１図の
従来例と同様に、外周部に設けられるフエーシン
グを通じて伝達されるエンジンからのトルクがサ
イドプレート２４，２５、スプリング２９、フラ
ンジ２３、ハブ２１を介して出力軸（図示せず）
に伝達される。同時に伝達トルクに対応してスプ
リング２９が圧縮され、両サイドプレート２４，
２５がフランジ２３に対して捩れる。この時、サ
イドプレート２５に回止めされたフリクシヨンプ
レート３３と、フランジ２３に回止めされたウエ
ーブスプリング３４との間に、例えば第５図に示
すようなずれ（摩擦）が生じ、このずれによる摩
擦によつてヒステリシストルクが発生して、トル
ク振動が吸収される。
ここで本考案によるダンパーデイスクのヒステ
リシストルクの特性の理解を容易にするため、第
６図のように理想化（簡略化）して考える。第６
図において曲線Ａはフリクシヨンプレート３３と
ウエーブスプリング３４との合せ面を示してお
り、図の右側がプレート３３、左側がスプリング
３４であるとする。ダンパーデイスクが自由状態
から、今矢印X3方向の捩りトルクTEを受けたと
すると、例えば点Ｐにおけるヒステリシストルク
THは次のように表わされる。ここでＮは垂直面
圧、θは点Ｐにおける合せ面の傾き、tHは接線方
向のヒステリシストルク、μは摩擦係数、ηは効
率である。トルク変動△TE（振動）に依る垂直面
圧Ｎは、 Ｎ＝△TEsinθ ヒステリシストルクの変動△TEは △TE＝cosθ・△tH ここで、 △tH＝μ・η・Ｎ よつて、 △TE＝μ・η・△TE・sinθ・cosθ 従つて捩りのトルクTEの変動とヒステリシス
トルクTHの変動は正比例関係にあることがわか
る。なお上記説明では考慮していないが、ウエー
ブスプリング３４に対しフリクシヨンプレート３
３がずれることにより、あたかも端面カムのよう
に、第５図のX4方向に両者を押し広げようとす
る荷重が生じる。この荷重は両者間の面圧を増加
させるように働き、又この荷重は捩り角の増加に
伴つて増加することが明らかである。従つて捩り
トルクTEが大きければ大きいほど、この端面カ
ムの働きにより面圧は増大し、ヒステリシストル
クTEは増大する。更にウエーブスプリング３４
は自身が撓むことによりスプリングとしての本来
の役目も果すので、プレート３３、スプリング３
４間の面圧には、このスプリングとしての荷重も
加わることになる。
以上説明したように本考案によると、摩擦部材
３０として環状フランジ２３と両サイドプレート
２４，２５の少なくともいずれか一方にフリクシ
ヨンプレート３３とウエーブスプリング３４とを
重ねて介在させ、環状フランジ２３とサイドプレ
ート２５との内どちらか一方にフリクシヨンプレ
ート３３を回り止めし、フリクシヨンプレート３
３のウエーブスプリング３４に対する合せ面３３
ａをウエーブスプリング３４に対応する波状面と
したので、捩りトルクTEの大小に対応してヒス
テリシストルクTEも大小に変動することにより、
常に良好な振動エネルギー吸収効果を得ることが
できる利点がある。しかも従来の金属球を使用し
た構成のように点接触となる部分がなく耐久性に
富む利点があり、かつ作動が確実である。又ウエ
ーブスプリング３４が本来のスプリングとしての
効果だけでなく、フリクシヨンプレート３３に対
する傾斜面としての役割を有するため、別に傾斜
面を有する部材を用いる必要がなく、部品点数が
減少し、構成が簡素化する利点がある。
なお本考案を具体化するにあたり、フリクシヨ
ンプレート３３のコーンスプリング３２側の面３
３ｂ（第４図）は平面でなくてもよく、面３３ａ
に対応する波状面とすればフリクシヨンプレート
３３の製作が容易になる利点がある。又ウエーブ
スプリング３４は傾斜面としてばかりでなく、ス
プリングとしての効果も有するので、コーンスプ
リング３２を省略することもできる。第３図の実
施例ではフリクシヨンプレート３３をサイドプレ
ート２５側、ウエーブスプリング３４をフランジ
２３側に配置したが、逆に配置してもよい。この
場合はウエーブスプリング３４をプレート２５
に、フリクシヨンプレート３３をフランジ２３に
夫々回止めすればよい。更に上記実施例ではサイ
ドプレート２５側のみに本考案による摩擦部材３
０を採用したが、サイドプレート２４側に設けて
もよく、もちろん両側に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般的なダンパーデイスクを自動車用
クラツチデイスクに採用した場合の縦断側面部分
略図、第２図は従来例を示す第１図の−断面
部分図に相当する断面部分図、第３図は本考案に
よるダンパーデイスクの縦断側面部分図、第４図
は第３図の−断面部分図、第５図は一作動状
態を示す第４図に相当する断面部分図、第６図は
作動特性を説明するための模式図である。２１…
…ハブ、２３……環状フランジ、２４，２５……
サイドプレート、２９……トーシヨンスプリン
グ、３０……摩擦部材、３３……フリクシヨンプ
レート、３３ａ……合せ面、３４……ウエーブス
プリング。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 一体的に連結された１対のサイドプレートをハ
    ブの環状フランジの両側に配置し、サイドプレー
    トとフランジをトーシヨンスプリングにより連結
    し、環状フランジ内周部とサイドプレート内周部
    間に摩擦部材を介在させたダンパーデイスクにお
    いて、少なくとも一方のサイドプレートと環状フ
    ランジ間に、摩擦部材としてフリクシヨンプレー
    トとウエーブスプリングとを重ねて介在させ、フ
    リクシヨンプレート及びウエーブスプリングにそ
    れぞれ突起を形成し、フリクシヨンプレートの突
    起を環状フランジあるいはサイドプレートの内一
    方の部材に係合することにより該一方の部材に対
    してフリクシヨンプレートを回り止めし、ウエー
    ブスプリングの突起を環状フランジあるいはサイ
    ドプレートの内他方の部材に係合することにより
    該他方の部材に対してウエーブスプリングを回り
    止めし、フリクシヨンプレートのウエーブスプリ
    ングに対する合せ面をウエーブスプリングに対応
    する波状面としたことを特徴とするダンパーデイ
    スク。
JP1982140892U 1982-09-16 1982-09-16 ダンパ−デイスク Granted JPS5943721U (ja)

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