JPH09510005A - いくつかの摩擦ステージを有するトーションダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ハブデイスク（２２）を囲むガイドディスク（１３、１４）の一方（１４）の両側に軸方向に主摩擦ステージ（４５）が配置されており、この主摩擦ステージが前記ガイドディスクの両側に配置され、前記ガイドディスク（１４）を貫通する軸方向のブレース（４９）によって接合された２つのベアリングディスク（４７、４８）と、前記ハブプレート（２２）に回転自在に結合され、ガイドディスク（１４）と一方のベアリングディスク（４８）との間に挿入された摩擦ディスク（５０）と、前記ガイドディスクと他方のベアリングディスクとの間に挿入された弾性クランプディスクとを備える。この構造により摩擦負荷の制御が改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】 いくつかの摩擦ステージを有するトーションダンパー 本発明は、互いに固転自在に取り付けられた同軸状部品と、これら同軸状部品 の間に配置された円周方向に作用する数個の弾性ダンピングステージと、前記同 軸状部品の間で作用する数個の摩擦ステージとを備えたトーションダンパーに関 し、より詳細には、摩擦ステージの構造に関するものである。かかるトーション ダンパーは、特に自動車の摩擦クラッチに適用できる。 例えば、摩擦クラッチを形成する上記タイプのトーションダンパーでは、回転 部品のうちの一方が第１シャフト、実際には駆動シャフト、例えば自動車の場合 は、エンジンのクランクシャフトに回転しないように固定された摩擦ディスクを 支持し、一方の回転部品がハブを有し、このハブにより回転部品は第２シャフト 、実際には被動シャフト、例えば上記の場合ではギアボックスの入力シャフトに 回転しないように固定されるようになっている。 主ダンピングステージはハブディスクを備え、このハブディスクは、前記ハブ およびハブディスクの両側に軸方向に配置されたガイドワッシャーと称される２ つの環状フランジの外歯に、所定の回転角方向の間隙をもって取り付けられた内 歯を有する。ディスクとガイドワッシャーとの間には、この主ダンピングステー ジの円周方向に作用する弾性手段が挟持されており、ハブとハブディスクの間で 生じ得る、相対的な回転各運動の限度は、上記歯の間の円周方向の間隙によって 決定される。ハブとディスクとの間には、予備的トーションダンピングのための サブアセンブリが挟持されることが多く、特に自動車の内燃機関のアイドリング 速度レンジにおける振動を除くようになっている。 このサブアセンブリは、ハブディスクに結合された小径の２つのガイドワッシ ャーとハブに固定された補助ディスクとの間で、円周方向に作用する主ダンピン グステージの強度よりも小さい強度の円周方向に作用する弾性手段を備える。 これら摩擦ステージと並列にいくつかの軸方向に作用する摩擦ステージが配置 されている。主摩擦ステージの摩擦力は、主ダンピングステージと共に発生する ように制御されることに注目されたい。より低いトルクレンジで作用するような 低摩擦力の他のステージも設けられる。いずれのケースでも、各摩擦ステージの 負荷を容易に制御でき、前記摩擦ステージを互いに比較的独立させ、正確に制御 できることが好ましい。 この目的のためには、異なる摩擦ステージの負荷を調節するようになっている 軸方向に作用するスプリング（実際にはクリンクルワッシャーまたはベルビーユ ワッシャー）は径が比較的大きいことが好ましい。しかし、摩擦ステージは、ト ーションダンパーの軸方向の寸法を大きくしてはならない。 本発明は、これらすべての間題に対する満足できる解決案を提供するものであ る。 より詳細には、本発明は、シャフトに接続されるようになっているハブと、こ のハブの外歯に所定の回転角方向の間隙をもって取り付けられた内歯を備えたハ ブディスクを有する主ダンピングステージと、前記ハブディスクの各側に、軸方 向に配置された２つの環状フランジ、またはガイドワッシャーと、ディスクと前 記ガイドワッシャーとの間に円周方向に挟持された弾性手段とを備えたタイプで ある。 円周方向に作用する数個の弾性ダンピングステージ、および軸方向に作用する 数個の摩擦ステージを有するトーションダンパーであって、ガイドワッシャーの 一方の軸方向の各側に主摩擦ステージが配置されており、このステージが前記ガ イドワッシャーの各側に配置され、前記ガイドワッシャーを貫通する軸方向に配 置されたブレースにより接合された２つのベアリングワッシャーと、前記ハブデ ィスクに対して回転しないように結合されガイドワッシャーとベアリングワッシ ャーの間に挿入された摩擦ワッシャーと、このガイドワッシャーと他方のベアリ ングワッシャーとの間に挿入された弾性クランプワッシャーとを有することを特 徴とするトーションダンパーに関する。 上記構造は、サブアセンブリの形成を可能にするものであり、主ダンピングス テージを構成する構成要素の径方向内側のある容積の環状空間を自由にするもの である。更に、弾性クランピングワッシャーは、補強されたベアリングワッシャ ーにより、摩擦ワッシャーを当該ガイドワッシャーに接触させた状態にクランプ できる。 従って、例えば予備的ダンピングのためのサブアセンブリにいかなる作用も加 えることなく、クランプを独立して正確に制御することができる。 本発明の別の有利な特徴によれば、ハブとガイドワッシャーとの間に自由にさ れた空間内に別の摩擦ステージが収容される。この比較的低摩擦のステージは、 予備的トーションダンピングのためのサブアセンブリの回転運動の領域で作用す るようになっている。このステージは、前記ガイドワッシャーによってセンタリ ングされた環状ベアリングと、ハブのラジアルショルダーと、このベアリングと の間に軸方向に挿入された保護ワッシャーと、前記ベアリングと前記ガイドワッ シャーとの間に挿入された軸方向に作用する弾性ワッシャーとを備える。 最後に、前記主摩擦ステージのガイドワッシャーとハブディスクとの間に中間 摩擦ステージが配置される。このステージの軸方向に作用する弾性ワッシャーは 、主摩擦ステージの径とほぼ同じ径を有する。 より詳細には、この中間摩擦ステージは、ハブディスクと接触する摩擦ワッシ ャーを有する。この摩擦ワッシャーは、前記ハブと間隙をもって係合する手段と 、前記摩擦ワッシャーと接触するベアリングワッシャーと、このベアリングワッ シャーと主摩擦ステージのベアリングワッシャーのうちの１つとの間に挿入され た弾性クランピングワッシャーとを備える。摩擦ワッシャーに接続するベアリン グワッシャーは、前記ガイドワッシャーに回転しないように接続され、前記ガイ ドワッシャーの回りで前記主摩擦ステージに配置される。 従って、摩擦ステージは、主ダンピングステージの円周方向に作用する弾性手 段の径方向内側に位置する。このように、異なる摩擦作用を正確かつ独立して制 御できる。 次に添付図面に示し、単なる例として記載した本発明の要旨に係わる、摩擦ク ラッチを形成するトーションダンパーに関する次の説明を読めば、本発明につい て良好に理解でき、本発明の上記以外の利点がより明らかとなろう。 １つの図面は、当該トーションダンピング装置の部分側断面図である。 この図面を参照する。この図には共通軸線ｙ−ｙを中心に互いに回転できるよ うに取り付けられたいくつかの部品を有し、摩擦クラッチを形成するトーション ダンパー１１が示されている。部品の一方は、ガイドワッシャーと称される２つ の環状フランジ１３、１４をほぼ備え、これらガイドワッシャーのうちの一方は 、 摩擦ディスク１５を支持している。他方の部品は、被動シャフト、本例では図示 していないギアボツクスの入力シャフトに回転しないように固定できるよう、内 歯の設けられた管状ハブ１７から成る。 ２つのガイドワッシャー１３、１４は、ディスク１５をガイドワッシャー１３ に固定するようにも、公知の態様で働く軸方向に配置されたブレース（図面では 見ることはできない）によって共に接合されている。これらブレースは、それ自 体公知の態様で下記に説明するハブディスク２５を、円周方向の間隙をもって貫 通する。摩擦ディスク１５は、圧力プレートとクランクシャフトに接続された反 作用プレート（図示せず）との間のクラッチ操作により、摩擦ライニングによっ てクランプされることにより、駆動シャフト、すなわち内燃機関のクランクシャ フトに回転しないように固定されるようになっている。 摩擦ディスク１５とハブ１７との間には、主ダンピングステージ２０が構成さ れている。この円周方向に作用する弾性ダンピングステージは、従来の態様でガ イドワッシャー１３、１４とこれらワッシャーの間に延びるハブディスク２２と の間に配置されている。一方のガイドワッシャー１３、１４と他方のハブ２２に 対向するように形成された開口部にコイルスプリング２３ａ、２３ｂが設置され ており、この主ダンピングステージの円周方向に作用する弾性手段を形成してい る。 ハブディスク２２はハブ上の外歯２６と協働できる内歯２５を有する。ハブデ ィスクの歯とハブの歯との間には、所定の円周方向の間隙が設けられ、これら歯 の間の可能な回転角運動を決定するようになっている。ここで、各歯２５、２６ はノッチと交互に配置された台形をした歯から成る。 更に、ハブ１７とハブディスク２２との間には、予備的トーションダンピング を行うためのサブアセンブリ２８が挟持されている。このサブアセンブリは、ガ イドワッシャーの一方（ここではガイドワッシャー１３）とハブディスク２２と の間に軸方向に挿入されている。このサブアセンブリは、小径のガイドワッシャ ーを形成する２つのフランジ３０、３１をスプリング２３ａ、２３ｂの径方向内 側に備えており、ガイドワッシャーはガイドワッシャー３０、３１とディスク２ ２とを回転接続するようハブディスク２２内の孔３３に係合する、フランジ ３０から突出する軸方向に配置されたラグ３２によりスナップ嵌合によって接合 されている。 ２つの小さいガイドワッシャー３０、３１の間に軸方向に挿入された補助ディ スク３５は、クリンプ加工によりハブ１７に固定されている。小さいガイドワッ シャー３０、３１と補助ディスク３５内で互いに対向する開口部に主ダンピング ステージと同様に、円周方向に作用する弾性手段、ここでは螺旋スプリングが配 置され、ガイドワッシャー３０、３１と補助ディスク３５との間で円周方向に作 用するようになっている。 これら円周方向に作用する弾性手段は、主ダンピングステージに取り付けられ たスプリングよりも低強度のスプリング３８から成る。 ガイドワッシャー１３は、ハブ１７の外側面に構成された円錐形表面４１に摩 擦取り付けされた円錐形ベアリング４０に回転接続されている。ベアリング４０ は、ガイドワッシャー１３に回転しないように固定するためガイドワッシャー１ ３内の開口部に係合するピン（参照番号なし）をそれ自体公知の態様で有してい る。更に、このガイドワッシャー１３の内側面と予備的トーションダンピング用 のサブアセンブリ２０のうちの小径の隣接ガイドワッシャー３０との間に摩擦ワ ッシャー４３が挿入され、金属製であるガイドワッシャー３０、１３との金属間 接触を防止している。 本発明の重要な特徴によれば、ガイドワッシヤー１４の各側には、軸方向に主 摩擦ステージ４５が配置されている。この主摩擦ステージ４５は、ガイドワッシ ャー１４の各側に配置され、ガイドワッシャー１４を貫通する軸方向に配置され たブレース４９によって接合された２つのベアリングワッシャー４７、４８を有 する。ハブディスク２２には、回転しないように摩擦ワッシャー５０が結合され 、このワッシャーは、ガイドワッシャー１４とベアリングワッシャーの一方、す なわち内側ベアリングワッシャー４８との間に挿入されている。 この摩擦ワッシャー５０およびハブディスク２２は、前記摩擦ワッシャーに設 けられた軸方向に折りたたまれたラグ５５により回転しないように接続され、こ れらラグ５４は、主ダンピングステージの弾性手段を収容するハブディスク内の 開口部に係合している。このような接続は、円周方向の所定の間隙をもって達成 され、ラグ５４は、前記開口部の長手方向内側エッジに設けられたくぼみに、円 周方向の間隙をもって進入している。ガイドワッシャー１４と他方の外側ベアリ ングワッシャー４７との間に挿入された弾性クランピングワッシャー５６（例え ばベルビーユワッシャー）によって組み立てが完了される。 図面から理解できるように、これまで述べたアセンブリは、摩擦ワッシャー５ ０および弾性ワッシャー５６の径をかなり大きくできる。このことは、所望の摩 擦力を調節し、再現できる上で好ましいことである。更に有利なことに、ガイド ワッシャー１４と主摩擦ステージとのサブアセンブリが形成される。更にこの構 造により、前記主摩擦ステージを構成する構成要素の径方向内側に位置する環状 空間が自由にされる。この環状空間は（予備的ダンピング用のサブアセンブリ２ ８のダンピングに対して低摩擦力を生じる）別の摩擦ステージ６０を収容するよ うに活用できる。 この摩擦ステージは、ハブの環状表面に径方向の間隙をもって回転自在に取り 付けられた環状の固定ベアリング６２と、ハブ上に設けられたラジアルショルダ ーと前記環状ベアリングとの間に軸方向に挿入された保護ワッシャー６４と、前 記ベアリング６２と前記ガイドワッシャー１４との間に挿入された軸方向に作用 する弾性ワッシャー６３（ここではベルビーユタイプのワッシャー）とを備える 。 弾性ワッシャー６３は、円錐ベアリング４０および摩擦ワッシャー４３の摩擦 も決定する。（ハブの外歯２６と接触する）ワッシャー６４は、ベアリング４０ と同様にプラスチック製のベアリング６２への損傷を防止する。ベアリング６２ はピンによりガイドワッシャー１４に回転品用に接続されており、横断面はＬ字 形となっている。これらピンは、ガイドワッシャー１４内の開口部に係合してい る。ベアリング６０は、弾性ワッシャー６３を保持し、内部にセンタリングして いる。 最後に、主摩擦ステージ４５が位置する距離にほぼ等しい径方向距離に、ハブ ディスク２２と前記主摩擦ステージのガイドワッシャー１４との間に中間摩擦ス テージ７０も設置できる。この中間摩擦ステージ７０は軸方向に作用する弾性ワ ッシャー７２、すなわち主摩擦ステージの径とほぼ同じ径を有するクリンクルワ ッシャーも有する。この弾性クランピングワッシャーは、主摩擦ステージ４５の 内側ベアリングワッシャー４８とハブディスク２２の面に摩擦接触する摩擦ワッ シャー７６に接触するベアリング７４との間に挿入されている。摩擦ワッシャー ７６は内側にハブの外歯２６と協働する歯およびノッチを備える。ベアリングワ ッシャー７４は軸方向に折られ、前記ガイドワッシャー１４内の孔７９に円周方 向の間隙を生じることなく係合するラグ７８によりガイドワッシャー１４に対し て回転しないように固定されている。 これらラグ７８は、円周方向の間隙を生じることなく前記孔７９を貫通するブ レース４９の径方向外側に延びている。摩擦ワッシャー７６は、スライドワッシ ャーを構成し、ディスク２２上の歯２５とハブ１７上の歯２６との相互作用によ って生じる衝撃に起因するノイズをダンピングできる。当然ながら、これを行う ため、ワッシャー７６は歯２５、２６の間に設けられた間隙よりも小さい円周方 向の間隙をもってハブ１７に係合している。従って、ワッシャー７２の重量の値 をワッシャー５６の重量の値よりも小さくするように選択できる。 ハブ１７とディスク１５との間の回転運動の第１段階において、主ダンピング ステージ２０がスプリング２３ａ、２３ｂの大きな強度による１つのユニツトを 形成することを指摘したい。 このようにして、予備的トーションダンピングのためのサブアセンブリ２８の スプリング３８が圧縮される。この段階は、歯２５と２６との間の間隙がなくな るまで続く。このように間隙がなくなった時点から、ハブディスク２２は摩擦ワ ッシャー５０の作用によりガイドワッシャー１３、１４に対して移動し、この場 合、スプリング３８は伸長状態のままである。当然ながら、ワッシャー７６は上 記のようにディスク２２上の歯とハブ１７上の歯との相互作用によって生じる衝 撃をダンピングすることを可能にしている。 本発明は、これまで述べた実施例のみに限定されるものではない。特にベアリ ング４０は必ずしも円錐形にする必要はなく、横断面をベアリング６２の形状と し、一部４１を円筒形としてもよい。一般的には、このベアリング４０はガイド ワッシャー１３をセンタリングし、よってガイドワッシャー１４をセンタリング する。 図面には、ディスク１５とハブ１７との間の回転運動の制限は、これらの間で ガイドワッシャー１３、１４を接続するブレースとブレースが貫通するハブディ スク２２内の開口部の対応するエッジとの当接によって行われているが、このよ うな運動の制限は、スプリング２３ａ、２３ｂの巻線部が隣接状態となることに よって達成できる。 ディスク１５は、摩擦ライニングがなくてもよく、エンジンのクランクシャフ トに固定されたプレートに直接固定してもよい。変形例として、このプレートに 固定されるのはワッシャー１３でもよい。 ワッシャー４３を設けなくてもよいように、ガイドワッシャー３０、３１をプ ラスチック製とすることができる。 ワッシャー７４のラグ７８を延長し、自由端側を外側に向けて、例えば側方ま たは径方向に変形し、ベアリングワッシャー４７の外側面に接触するショルダー を形成してもよい。こうして、ガイドワッシャー１４内にワッシャー７４および ７２を一体化し、主摩擦ステージのサブアセンブリを形成してもよい。 これが、前記サブアセンブリを形成するためリベット４９に対向してベアリン グワッシャー７４に孔を開けた理由である。 当然ながら、ワッシャー７４、５０、４７、４８は金属製とする代わりにプラ スチック製としてもよい。 後に理解できるように、各摩擦ステージの負荷は他の負荷と独立している。こ れら摩擦ステージは、スプリング２３０、２３１の径方向内側に位置する。 ここで、摩擦ステージ４５は中間摩擦ステージ７０の負荷よりも大きい負荷を 有し、中間摩擦ステージ７０は摩擦ステージ６０よりも大きい負荷を有する。こ こでラグ５４は、ディスク２２の開口部のくぼみに円周方向の間隙をもって進入 するので、摩擦ワッシャー５０は異なる態様で作用する。 従って、ディスク２２とガイドワッシャー１３、１４との間の相対運動の開始 時には摩擦ステージ７０のみが作用する。 より詳細に説明すれば、ハブディスク２２の歯とハブ１７の歯との間の回転角 方向の間隙がなくなる前は、摩擦ワッシャー７６の２つの面が摩擦ステージの前 記ディスク２２およびワッシャー７４を摩擦する。 前記歯の間の間隙がなくなった後は、ワッシャー７６と７４との間にしか摩擦 が生じない。 従って、特に主摩擦ステージ２０が強度の異なる段階的に作用するスプリング ２３ｂ、２３ａを有する際に最適に振動が除去される。 当然ながら、変形例として円周方向の間隙をもってラグ５４が上記くぼみに進 入できる。同様に、円周方向に作用する弾性手段のいくつかはエラストマー材料 、例えばエラストマーのブロックから構成できる。 ガイドワッシャー１４は、大きく変形されない。すなわち、本発明の解決案が 経済的となるように、孔４９しか変形しないことも理解できよう。 弾性ワッシャー５６は、ベアリングワッシャー４７により良好に保護されるこ とも理解できよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．シャフトに接続されるようになっているハブ（１７）と、該ハブの外歯に 所定の回転角方向の間隙をもって取り付けられた内歯を備えたハブディスク（２ ２）を有する主ダンピングステージ（２０）と、前記ハブディスクの各側に軸方 向に配置された２つの環状フランジまたはガイドワッシャー（１３、１４）と、 ディスクと前記ガイドワッシャーとの間に円周方向に挟持された弾性手段（２３ ａ、２３ｂ）とを備えたタイプであり、円周方向に作用する数個の弾性ダンピン グステージおよび軸方向に作用する数個の摩擦ステージを有するトーションダン パーであって、 ガイドワッシャー（１３、１４）の一方（１４）の軸方向の各側に主摩擦ステ ージ（４５）が配置されており、このステージが前記ガイドワッシャー（１３、 １４）の各側に配置され、前記ガイドワッシャーを貫通する軸方向に配置された ブレース（４９）により接合された２つのベアリングワッシャー（４７、４８） と、前記ハブディスクに対して回転しないように結合されガイドワッシャーとベ アリングワッシャー（４８）の間に挿入された摩擦ワッシャー（５０）と、この ガイドワッシャーと他方のベアリングワッシャー（４７）との間に挿入された弾 性クランプワッシャー（５６）とを有することを特徴とするトーションダンパー 。 ２．前記ハブと同じガイドワッシャー（１４）との間に前記主摩擦ステージ（ ４５）を構成する構成要素の径方向内側に自由にされた環状空間内に、別の摩擦 ステージ（６０）が配置されていることを特徴とする、請求項１記載のトーショ ンダンパー。 ３．前記他方の摩擦ステージが、前記ガイドワッシャー（１４）に対して回転 しないように固定された環状ベアリング（６２）と、前記ハブ上のラジアルショ ルダーと前記ベアリングとの間に軸方向に挿入された保護ワッシャー（６４）と 、前記ベアリングと前記ガイドワッシャーとの間に挿入された軸方向に作用する 弾性ワッシャー（６３）とを備えたことを特徴とする、請求項２記載のトーショ ンダンパー。 ４．前記ハブディスク（２２）と前記主摩擦ステージのガイドワッシャー（１ ４）との間に中間摩擦ステージ（７０）が配置されていることを特徴とする、 請求項１記載のトーションダンパー。 ５．前記中間摩擦ステージ（７０）が前記ディスクと接触する摩擦ワッシャー （７６）を有し、この摩擦ワッシャーが前記ハブと間隙をもって係合する手段と 、前記ガイドワッシャーに対しラグ（７８）により回転しないように接続された 前記摩擦ワッシャー（７６）に接触するベアリングワッシャー（７４）と、この ベアリングワッシャーと前記主摩擦ステージのベアリングワッシャーとの間に挿 入された弾性クランプワッシャー（７２）とを備えたことを特徴とする、請求項 ４記載のトーションダンパー。 ６．主摩擦ステージ（４５）を構成する前記ワッシャーおよび中間摩擦ステー ジ（７０）が同じ径を有することを特徴とする、請求項５記載のトーションダン パー。 ７．前記ハブディスク（２２）と他方のベアリングワッシャー（１３）との間 に軸方向にそれ自体公知の予備的ダンピングステージ（２８）が挿入されている ことを特徴とする、請求項１記載のトーションダンパー。 ８．円錐ベアリング（４０）により前記ハブに前記他方のガイドワッシャー（ １３）がそれ自休公知の態様で取り付けられており、この円錐ベアリングが前記 主摩擦ステージを構成する構成要素の径方向内側に自由に残された環状空間内に 配置された前記他方の摩擦ステージの軸方向に作用する弾性ワッシャー（６３） により負荷が加えられる摩擦要素を形成することを特徴とする、請求項７記載の トーションダンパー。 ９．主ダンパーの摩擦ワッシャー（５０）が円周方向の間隙をもってデイスク （２２）に結合されていることを特徴とする、請求項１記載のトーションダンパ ー。 １０．中間摩擦ステージ（７０）のベアリングワッシャー（７４）のラグが、 主摩擦ステージ（４５）のブレース（４９）の径方向外側にて前記ガイドワッシ ャー（１４）における孔（７９）を貫通することを特徴とする、請求項５記載の トーションダンパー。 １１．中間摩擦ステージ（７０）のベアリングワッシャー（７４）のラグ（７ ８）が延長し、その自由端が変形され、前記摩擦ワッシャー（７４）とガイドワ ッシャー（１４）および主摩擦ステージ（４５）から成るサブアセンブリに連動 するその弾性クランプワッシャー（７２）とを一体化することを特徴とする、請 求項１０記載のトーションダンパー。