JPH1082440A

JPH1082440A - ダンパ用コイル・スプリング

Info

Publication number: JPH1082440A
Application number: JP19525797A
Authority: JP
Inventors: Yukio Matsumoto; 幸夫松本; Masami Ashino; 正美芦野
Original assignee: Murata Spring Co Ltd
Current assignee: Murata Spring Co Ltd
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】スプリングの素線部分が飛び出すのを防ぐ。【解決手段】スプリングの軸線がスプリングに応力が
加わっていない状態において、アーク状の曲線を形成し
ており、スプリングを構成する素線の該アーク状の軸線
を含む面による横断面が非円形であって、この横断面の
スプリングの軸線方向の径が、この軸線方向と直角な方
向の径よりも小さく、該横断面が、略平行な面によって
規定されている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチ・デイス
ク又はトルクコンバータ用ダンパのためのダンパ用コイ
ルスプリング及びに関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】クラッチは、例えば原動機
に連結されたクランク・シヤフトと変速機に連結された
クラッチ・シヤフトとの間において、動力の伝達を断続
する装置である。

【０００３】クラッチは、原動機側のクランク・シヤフ
トに固定されたフライ・ホイールと、クラッチ・デイス
クと、クラッチ・デイスクにスプライン嵌め合いされた
クラッチ・シヤフトと、プレッシャー・プレートと、プ
レッシャー・プレートを押圧して、プレッシャー・プレ
ート及びフライ・ホイールをクラッチ・デイスクに圧接
せしめるクラッチ・クプリングとを具備し、クラッチペ
タルの操作によって、プレッシャー・プレートをクラッ
チ・クプリングの強制力に抗して移動することによっ
て、動力の伝達を制御する。

【０００４】クラッチ・デイスクは、クラッチ・シヤフ
トに連結されたスプライン・ハブと、制限された角度範
囲に亙ってこのスプライン・ハブに対して回転可能に設
置された円板と、この円板の両側に取り付けらてたフエ
ーシングとを備えており、スプライン・ハブと円板との
間にはトーション・スプリング、即ちダンパ用コイルス
プリングが配置されている。

【０００５】そして、フエーシングが、フライホイール
とプレッシャー・プレートとの間にはさまれ、これらに
係合することによって、原動機からの動力が、クラッチ
シャフト、フライ・ホイール及びプレッシャー・プレー
ト、フエーシング、円板、ダンパ用コイルスプリング、
スプライン・ハブを介して、クラッチシャフトに伝達さ
れる。

【０００６】ダンパ用コイルスプリングは、クラッチが
接続する際の衝撃力を緩和する作用を有する。

【０００７】他方、例えば、オートマチック自動車用の
トランスミッションとして、ダンパ付きトルクコンバー
タを組込んだものが使用されている。このトルクコンバ
ータは、原動機からの動力を回転速度に応じたトルクで
車輪側に伝達する。トルクコンバータ用ダンパは、原動
機の出力軸とトルクコンバータのタービンブレードとの
間に設置されており、原動機からの衝撃力を緩和し、更
に、燃費の向上させ、振動・騒音を解消する作用をす
る。トルクコンバータ用ダンパには、この目的のため
に、ダンパ用コイルスプリングが設けられている。

【０００８】ダンパ用コイルスプリングの機構的な構成
は、上記のとおりのクラッチ・デイスクのためダンパ用
コイルスプリングを同様である。

【０００９】近年、これらダンパ用コイルスプリングに
関して、アイドリング時、定常走行時、加速減速時等の
種々の条件の下で無理なく衝撃力を干渉できるようにす
るため等の理由により、ダンパ用コイルスプリングのス
トローク長(即ち応力が加わっていないときの長さと最
も圧縮乃至伸張されたときの長さの差)を長くし、且つ
強度を強くすることが望まれている。

【００１０】ストローク長を長くするためには、例え
ば、複数のダンパ用コイルスプリングを直列に配置し
て、ダンパ用コイルスプリングの全長を長くすればよ
く、強度を強くするためには、ダンパ用コイルスプリン
グの素線の太さを太くしたり、複数のダンパ用コイルス
プリングを並列に配置すればよい。

【００１１】しかしながら、このような解決策はダンパ
用コイルスプリングの重量を増大せしめたり、ダンパ用
コイルスプリングを支持する円板の大きさを増大させ
て、クラッチ・デイスク又はトルクコンバータ用ダンパ
の大きさ及び重量を増大させるという課題を生ぜしめ
る。

【００１２】例えば、自動車技術分野においては、最
近、その全重量をできだけ軽くすることが厳しく求めら
れており、ダンパ用コイルスプリング、クラッチ・デイ
スク及びトルクコンバータ用ダンパの重量の増大は、重
大が技術的課題となる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に従うと、上記し
た課題が、クラッチ・デイスクのためのダンパ用コイル
スプリングであって、スプリングの軸線がスプリングに
応力が加わっていない状態において、アーク状の曲線を
形成しており、スプリングを構成する素線の該アーク状
の軸線を含む面による横断面が非円形であって、この横
断面のスプリングの軸線方向の径が、この軸線方向と直
角な方向の径よりも小さく、該横断面が、略平行な面に
よって規定されていることを特徴とするダンパ用コイル
スプリングを提供することによって、解決される。

【００１４】本発明に従う、ダンパ用コイルスプリング
は、スプリングの軸線がスプリングに応力が加わってい
ない状態において、アーク状の曲線を形成しており、ス
プリングを構成する素線の該アーク状の軸線を含む面に
よる横断面が非円形であって、この横断面のスプリング
の軸線方向の径が、この軸線方向と直角な方向の径より
も小さい。

【００１５】まず、応力が加わっていない状態におい
て、ダンパ用コイルスプリングの軸線はアーク状に湾曲
しており、その形状のまま、クラッチ・デイスクの円板
に形成されたアーク状の開口内に収容される。従って、
開口に収容された状態においては、ダンパ用コイルスプ
リングには応力作用していない。即ち、初期応力は作用
していない。

【００１６】更に、スプリングを構成する素線の該アー
ク状の軸線を含む面による横断面が非円形であって、こ
の横断面のスプリングの軸線方向の径が、この軸線方向
と直角な方向の径よりも小さい。このため、最も大きな
応力が作用する断面の内側部分が補強される。

【００１７】このようにして、ダンパ用コイルスプリン
グの最大応力を減少させ、素線の耐久性を向上させるこ
とができる。逆に、同じ耐久性を有する素線をを形成す
る場合には、その重量を軽くすることができる。

【００１８】更に、上記のとおり、本発明においては、
ストローク長を長くすることができる。逆に言えば、従
来と等しいスペース内に収容することができる、等しい
ストローク長を設計する場合、本発明によると、従来の
ものよりも、巻き数を増大させることができる。このた
め、本発明によると、上記同一の条件下において、スプ
リングを不等ピッチで設計することができるようにな
り、種々の性能ニーズに合致したスプリングを設計する
ことができる。

【００１９】また、本発明の好適実施例においては、圧
縮によって接触する接触点における曲率半径が、接触点
に対してダンパ用コイルスプリングの中心軸線から離れ
た領域における曲率半径よりも小さい。これによっ
て、素線部分が飛び出るのを防止することができる。

【００２０】本明細書において、“径"は、最大幅を意
味する。即ち、“間隔をおいて配置された、一平面内の
２つの平行な直線を徐々に近接せしめて、２つの直線の
双方をスプリングの素線に接触せしめた時、その２つの
直線間の間隔"が、それらの直線に垂直な方向における
素線の径を意味する。

【００２１】

【実施例】

(第１の実施例)：次に第１図乃至第３図を参照して、本
発明の第１の実施例に従うダンパ用コイルスプリングを
説明する。

【００２２】まず、クラッチ・デイスクの構成につい
て、説明する。

【００２３】第１図には、例えば、自動車用のクラッチ
・デイスクに使用されるダンパ用コイルスプリング１０
が図示されており、第２図及び第３図には、このダンパ
用コイルスプリング１０を含むクラッチ・デイスク１２
の全体が示されている。

【００２４】クラッチ・デイスク１２は、スプライン・
ハブ１４と、所定の角度範囲に亙ってスプライン・ハブ
１４に対して回転することができるように設置された円
板１６と、円板１６の両側に設けられたフエーシング１
８と、スプライン・ハブ１４と円板１６との間に配置さ
れたダンパ用コイルスプリング１０とを具備する。

【００２５】スプライン・ハブ１４は、内歯スプライン
を有するハブ本体２０とハブ・フランジ２２とから構成
されている。

【００２６】ハブ本体２０の内歯スプラインは、変速機
に連結されたクラッチ・シヤフト(図示せず)の外歯スプ
ラインと係合する。これによって、スプライン・ハブ１
４は、クラッチ・シヤフトに対して、クラッチ・シヤフ
トの軸線方向(第３図の左右方向)の移動ができるように
なっている。

【００２７】ハブ・フランジ２２は、ハブ本体２０と一
体に構成され、略円板状であり、２つの孤と半径方向線
分によって規定される複数個の開口２４を有する。この
開口２４内にダンパ用コイルスプリング１０が収容され
る。

【００２８】円板１６は、ハブ・フランジ２２の両側に
ハブ・フランジ２２に対して回転可能に配置されたクラ
ッチ・プレート２６及びリテイニング・プレート２８
と、クラッチ・プレート２６の外側に連結されたクッシ
ョニング・プレート３０を具備する。

【００２９】クラッチ・プレート２６及びリテイニング
・プレート２８は、それぞれ略環状であり、ストップ・
ピン３２によって一体に連結されている。クラッチ・プ
レート２６及びリテイニング・プレート２８には、ハブ
・フランジ２２の開口２４に対抗した位置に、ダンパ用
コイルスプリング１０を収容する開口３４,３６が形成
されており、これらの開口３４,３６を規定する縁部に
は、ダンパ用コイルスプリング１０を部分的に覆うカバ
ー３５,３７が形成されている。これによって、ダンパ
用コイルスプリング１０は、ハブ・フランジ２２の開口
２４、並びにクラッチ・プレート２６及びリテイニング
・プレート２８の開口３４,３６内の所定位置に保持さ
れる。

【００３０】フエーシング１８は、クッショニング・プ
レート３０の両側に設置されている。

【００３１】このように構成されているので、クラッチ
・ペタルの操作によって、クラッチ・スプリングによっ
て、フエーシング１８が、フライ・ホイールとクラッチ
・デイスクとに挟まれ、これらが係合すると、原動機の
動力が、原動機側のクランク・シヤフト、フライ・ホイ
ール及びクラッチ・デイスク、フエーシング１８、円板
１６(クッショニング・プレート３０、クラッチ・プレ
ート２６及びリテイニング・プレート２８)、ダンパ用
コイルスプリング１０、スプライン・ハブ１４(ハブ・
フランジ２２、ハブ本体２０)を介して、被駆動側の変
速機に連結されたクラッチ・シヤフトに伝達される。

【００３２】次に、第１の実施例に従うダンパ用コイル
スプリング１０の全体の形状について、説明する。

【００３３】第１図に示したとおり、ダンパ用コイルス
プリング１０は、応力加わっていない状態において、そ
の中心軸線３８が円弧状であり、第２図に示したとおり
にハブ・フランジ２２の開口２４内に配置された場合、
ダンパ用コイルスプリング１０の中心軸線３８が規定す
る円弧は、スプライン・ハブ１４の中心軸線４０を中心
とする円(以下、基準円という)の一部を構成している。

【００３４】このダンパ用コイルスプリング１０を収容
するハブ・フランジ２２の開口２４並びにクラッチ・プ
レート２６及びリテイニング・プレート２８の開口３４
及び３６とは、スプライン・ハブ１４の中心軸線４０を
中心とする円の大小２つの円弧と半径方向直線によって
規定されている。

【００３５】このように構成することは、ハブ・フラン
ジ２２とクラッチ・プレート２６及びリテイニング・プ
レート２８とが相対的に回転して、これらの開口２４と
開口３４及び３６とが整合状態がらずれ、重なり部分が
狭くなっても、重なり部分は常に、スプライン・ハブ１
４の中心軸線４０を中心とする円の大小２つの円弧と半
径方向直線によって規定され、幅(即ち半径方向長さ)が
変わらないので好ましい。即ち、開口２４,３４,３６は
中心軸線４０を中心とする円の円周方向の長さと、半径
方向の幅とを有し、ハブ・フランジ２２とクラッチ・プ
レート２６及びリテイニング・プレート２８との相対的
な回転によって、これらの重なり部分の円周方向の長さ
は変化するが、半径方向の幅は変化しない。

【００３６】ダンパ用コイルスプリング１０の中心軸線
３８が規定する円弧は、上記のとおり、スプライン・ハ
ブ１４の中心軸線４０を中心とする基準円の一部を構成
している態様に限らず、中心軸線３８が規定する円弧の
中心と、スプライン・ハブ１４の中心軸線４０を中心と
が一致していなくてもよく、更には、ダンパ用コイルス
プリング１０の中心軸線３８が、円以外の曲線、例えば
楕円、双曲線、放物線、直線等であってもよい。

【００３７】ダンパ用コイルスプリング１０の応力が加
わっていない状態における形状は、ハブ・フランジ２２
の開口２４とクラッチ・プレート２６及びリテイニング
・プレート２８の開口３４,３６が整合する位置にある
場合に、これらの開口にぴったり収容される形状であ
る。

【００３８】このように、ダンパ用コイルスプリング１
０が応力が加わっていない状態において、既に湾曲して
おり、そのまま開口２４,３４,３６内に収容されること
によって、開口２４と開口３４、３６とが整合している
状態においては、その中に収容されているダンパ用コイ
ルスプリングには応力が加わっていない。そして、ハブ
・フランジ２２とクラッチ・プレート２６及びリテイニ
ング・プレート２８とが相対的に回転して、これらの開
口位置がずれると、ダンパ用コイルスプリング１０は圧
縮されることになる。

【００３９】次に、第１図を参照してダンパ用コイルス
プリング１０の素線の断面形状を説明する。

【００４０】この実施例においては、上記のとおりダン
パ用コイルスプリング１０の中心軸線３８は、スプライ
ン・ハブ１４の中心軸線４０(第３図)を中心とする基準
円の一部を構成する円弧を規定している。

【００４１】第１図に示したダンパ用コイルスプリング
１０の断面は、中心軸線４０を中心とするこの基準円を
含む平面における断面である。この平面は、スプライン
・ハブ１４の中心軸線４０に垂直であり、ダンパ用コイ
ルスプリング１０の中心軸線３８を含む。

【００４２】上記のとおりの断面におけるダンパ用コイ
ルスプリング１０の素線の断面形状は、第１図に示した
とおり、内側部分、即ち、ダンパ用コイルスプリング１
０の軸線３８側は、内側方向に長軸aを有しそれと垂直
な方向に短径bを有する楕円形であり、外側部分、即
ち、ダンパ用コイルスプリング１０の軸線から離れた側
が半径bを有する円形である。

【００４３】この断面形状の軸線方向(即ち基準円の円
周方向)の径は、２bであり、軸線方向に垂直な方向(基
準円の半径方向)の径は、a＋bである。そして、aよりも
bの方が小さいので、この断面形状は軸線方向の径が、
軸線方向に垂直な方向の径よりも小さい。

【００４４】ダンパ用コイルスプリングにおいて、圧縮
力が加わると、その断面には、圧縮による直接的な直接
剪断応力と、ねじりによるねじり剪断応力とが合成され
た応力が加わる。そして、ダンパ用コイルスプリングの
内側部分においては、直接剪断応力とねじり剪断応力と
が加算され、この部分に最も大きな応力が加わる。

【００４５】断面形状は軸線方向の径が、軸線方向に垂
直な方向の径よりも小さい、即ち、軸線方向に垂直な方
向の径が、軸線方向の径よりも大きいと、内側に十分な
断面部分を有することになり、最も大きな応力が加わる
部分が補強される。

【００４６】(第２の実施例)：次に第４図及び第５図を
参照して、本発明の第２の実施例を説明する。

【００４７】第２の実施例に従うダンパ用コイルスプリ
ング１１０は、全体として、第１の実施例に従うダンパ
用コイルスプリング１０と同様に構成されるが、第４図
及び第５図に示したとおり、その素線の断面形状が異な
る。

【００４８】即ち、第２の実施例に従うダンパ用コイル
スプリング１１０においては、その断面形状において、
内側部分が半径bを有する略円形であり、外側部分が、
外側方向に長軸aを有し、軸線方向に短軸bを有する略楕
円形である。

【００４９】従って、第２の実施例においても、軸線方
向の径が、軸線と直角な方向の径よりも小さい。このた
め、最も大きな応力が作用する内側部分が補強されるこ
とになる。

【００５０】また、ダンパ用コイルスプリング１１０が
圧縮される際、大きな力が作用すると、ダンパ用コイル
スプリング１１０の素線部分１４２,１４４,１４６の間
隔が短くなり、ついには、第５図に示したとおり相互に
接触点Ａで接触し、これによって、これらの素線部分１
４２,１４４,１４６はダンパ用コイルスプリング１１０
の中心軸線１３８方向(第５図の上方向)の力を受けるこ
とになる。

【００５１】そして、圧縮力が大きくなるに従って、例
えば、素線部分１４４がダンパ用コイルスプリング１１
０の中心軸線１３８方向(第５図の上方向)に移動し、隣
接する素線部分１４２,１４６との接触点Ａは徐々に、
ダンパ用コイルスプリング１１０の中心軸線から離れる
方向である外側方向(即ち第５図の下側方向)に移動す
る。

【００５２】この実施例においては、接触点Ａにおける
曲率半径a１が、その外側領域における曲率半径a２より
も小さい。このため、２つの隣接する素線部分によって
作用する力の合成力の内側方向成分を比較的小さくする
ことができ、これによって、素線部分が内側に飛び出る
のを防止する。

【００５３】(変形態様)上記のとおりの断面形状以外と
しては、第６図及び第７図に示したとおりの、略楕円乃
至は略矩形であってもよい。

【００５４】これら以外の断面形状として、例えば、
円、楕円等二次曲線の一部の組み合わせ、更にこれらと
線分との組み合わせによって、断面形状を規定すること
もできる。更には、断面の一部に凹状部分を有するもの
であってのよい。

【００５５】また、上記のとおり実施例においては、ピ
ッチが等しいスプリング、即ち、等ピッチスプリングを
説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ピッ
チが異なるスプリング、即ち、不等ピッチスプリングに
も適用することができることは明らかである。

【００５６】尚、上記実施例においては、クラッチ・デ
スクのためのダンパ用コイルスプリングについて、説明
したが、本発明はトルクコンバータ用ダンパのためのダ
ンパ用コイルスプリングにも適用することができる。

【００５７】

【発明の効果】上記のとおり、本発明に従うと、ストロ
ーク長の長く且つ強度の強いダンパ用コイルスプリング
を提供することができる。

【００５８】本発明に従うと、軽重量で耐久性に優れた
ダンパ用コイルスプリングを提供することができる。

【００５９】更に、本発明に従うと、スプライン・ハブ
と円板との相対的回転角度が大きいクラッチ・デイスク
を提供することができる。

【００６０】本発明に従うと、軽重量で耐久性に優れた
クラッチ・デイスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に従うダンパ用コイルス
プリングの横断面図。

【図２】第１図のダンパ用コイルスプリングを含むクラ
ッチ・デイスクの一部を切欠いた正面図。

【図３】第２図のクラッチ・デイスクの線II−IIに沿っ
た断面図。

【図４】本発明の第２の実施例に従うダンパ用コイルス
プリングの横断面図。

【図５】第４図のダンパ用コイルスプリング一部の圧縮
状態の拡大断面図。

【図６】本発明の他の実施例に従うダンパ用コイルスプ
リングの横断面図。

【図７】本発明の他の実施例に従うダンパ用コイルスプ
リングの横断面図。

【符号の説明】

１０ダンパ用コイルスプリング１２クラッチ・デイスク１４スプライン・ハブ１６円板１８フエーシング２０ハブ本体２２ハブ・フランジ２６クラッチ・プレート２８リテイニング・プレート３０クッショニング・プレート

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【手続補正書】

【提出日】平成９年８月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】ダンパ用コイル・スプリング

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチ・デイス
ク又はトルクコンバータ用ダンパのためのダンパ用コイ
ル・スプリング及びに関する。

【従来の技術及びその課題】クラッチは、例えば原動機
に連結されたクランク・シヤフトと変速機に連結された
クラッチ・シヤフトとの間において、動力の伝達を断続
する装置である。クラッチは、原動機側のクランク・シ
ヤフトに固定されたフライ・ホイールと、クラッチ・デ
イスクと、クラッチ・デイスクにスプライン嵌め合いさ
れたクラッチ・シヤフトと、プレッシャー・プレート
と、プレッシャー・プレートを押圧して、プレッシャー
・プレート及びフライ・ホイールをクラッチ・デイスク
に圧接せしめるクラッチ・クプリングとを具備し、クラ
ッチペタルの操作によって、プレッシャー・プレートを
クラッチ・クプリングの強制力に抗して移動することに
よって、動力の伝達を制御する。クラッチ・デイスク
は、クラッチ・シヤフトに連結されたスプライン・ハブ
と、制限された角度範囲に亙ってこのスプライン・ハブ
に対して回転可能に設置された円板と、この円板の両側
に取り付けらてたフエーシングとを備えており、スプラ
イン・ハブと円板との間にはトーション・スプリング、
即ちダンパ用コイル・スプリングが配置されている。そ
して、フエーシングが、フライホイールとプレッシャー
・プレートとの間にはさまれ、これらに係合することに
よって、原動機からの動力が、クラッチシャフト、フラ
イ・ホイール及びプレッシャー・プレート、フエーシン
グ、円板、ダンパ用コイル・スプリング、スプライン・
ハブを介して、クラッチシャフトに伝達される。ダンパ
用コイル・スプリングは、クラッチが接続する際の衝撃
力を緩和する作用を有する。他方、例えば、オートマチ
ック自動車用のトランスミッションとして、ダンパ付き
トルクコンバータを組込んだものが使用されている。こ
のトルクコンバータは、原動機からの動力を回転速度に
応じたトルクで車輪側に伝達する。トルクコンバータ用
ダンパは、原動機の出力軸とトルクコンバータのタービ
ンブレードとの間に設置されており、原動機からの衝撃
力を緩和し、更に、燃費の向上させ、振動・騒音を解消
する作用をする。トルクコンバータ用ダンパには、この
目的のために、ダンパ用コイル・スプリングが設けられ
ている。ダンパ用コイル・スプリングの機構的な構成
は、上記のとおりのクラッチ・デイスクのためダンパ用
コイル・スプリングと同様である。近年、これらダンパ
用コイル・スプリングに関して、アイドリング時、定常
走行時、加速減速時等の種々の条件の下で無理なく衝撃
力を干渉できるようにするため等の理由により、ダンパ
用コイル・スプリングのストローク長（即ち応力が加わ
っていないときの長さと最も圧縮乃至伸張されたときの
長さの差）を長くし、且つ強度を強くすることが望まれ
ている。ストローク長を長くするためには、例えば、複
数のダンパ用コイル・スプリングを直列に配置して、ダ
ンパ用コイル・スプリングの全長を長くすればよく、強
度を強くするためには、ダンパ用コイル・スプリングの
素線の太さを太くしたり、複数のダンパ用コイル・スプ
リングを並列に配置すればよい。しかしながら、このよ
うな解決策はダンパ用コイル・スプリングの重量を増大
せしめたり、ダンパ用コイル・スプリングを支持する円
板の大きさを増大させて、クラッチ・デイスク又はトル
クコンバータ用ダンパの大きさ及び重量を増大させると
いう課題を生ぜしめる。例えば、自動車技術分野におい
ては、最近、その全重量をできだけ軽くすることが厳し
く求められており、ダンパ用コイル・スプリング、クラ
ッチ・ディスク及びトルクコンバータ用ダンパの重量の
増大は、重大な技術的課題となる。

【課題を解決するための手段】本発明に従うと、上記し
た課題が、スプリングの軸線がスプリングに応力が加わ
っていない状態において、アーク状の曲線を形成してお
り、スプリングを構成する素線の該アーク状の軸線を含
む面による横断面が非円形であって、この横断面のスプ
リングの軸線方向の径が、この軸線方向と直角な方向の
径よりも小さく、該横断面が、相互に略平行で、スプリ
ングの軸線方向と略直角な方向に延びている２つの平坦
な面と、これら２つの平坦な面を連結する２つの面とに
よって規定されていることを特徴とするダンパ用コイル
・スプリングを提供することによって、解決される。本
発明に従う、ダンパ用コイル・スプリングは、スプリン
グの軸線がスプリングに応力が加わっていない状態にお
いて、アーク状の曲線を形成しており、スプリングを構
成する素線の該アーク状の軸線を含む面による横断面が
非円形であって、この横断面のスプリングの軸線方向の
径が、この軸線方向と直角な方向の径よりも小さい。ま
ず、応力が加わっていない状態において、ダンパ用コイ
ル・スプリングの軸線はアーク状に湾曲しており、その
形状のまま、クラッチ・デイスクの円板に形成されたア
ーク状の開口内に収容される。従って、開口に収容され
た状態においては、ダンパ用コイル・スプリングには応
力作用していない。即ち、初期応力は作用していない。
更に、スプリングを構成する素線の該アーク状の軸線を
含む面による横断面が非円形であって、この横断面のス
プリングの軸線方向の径が、この軸線方向と直角な方向
の径よりも小さい。このため、最も大きな応力が作用す
る断面の内側部分が補強される。このようにして、ダン
パ用コイル・スプリングの最大応力を減少させ、素線の
耐久性を向上させることができる。逆に、同じ耐久性を
有する素線をを形成する場合には、その重量を軽くする
ことができる。更に、上記のとおり、本発明において
は、ストローク長を長くすることができる。逆に言え
ば、従来と等しいスペース内に収容することができる、
等しいストローク長を設計する場合、本発明によると、
従来のものよりも、巻き数を増大させることができる。
このため、本発明によると、上記同一の条件下におい
て、スプリングを不等ピッチで設計することができるよ
うになり、種々の性能ニーズに合致したスプリングを設
計することができる。また、本発明においては、圧縮に
よって接触する部分が、平坦な面になっている。これに
よって、素線部分が飛び出るのを防止することができ
る。本明細書において、“径”は、最大幅を意味する。
即ち、“間隔をおいて配置された、一平面内の２つの平
行な直線を徐々に近接せしめて、２つの直線の双方をス
プリングの素線に接触せしめた時、その２つの直線間の
間隔”が、それらの直線に垂直な方向における素線の径
を意味する。

【参考例及び実施例】（第１の参考例）：次に第１図乃至第３図を参照して、
本発明の第１の参考例に従うダンパ用コイル・スプリン
グを説明する。まず、クラッチ・デイスクの構成につい
て、説明する。第１図には、例えば、自動車用のクラッ
チ・デイスクに使用されるダンパ用コイル・スプリング
１０が図示されており、第２図及び第３図には、このダ
ンパ用コイル・スプリング１０を含むクラッチ・デイス
ク１２の全体が示されている。クラッチ・デイスク１２
は、スプライン・ハブ１４と、所定の角度範囲に亙って
スプライン・ハブ１４に対して回転することができるよ
うに設置された円板１６と、円板１６の両側に設けられ
たフエーシング１８と、スプライン・ハブ１４と円板１
６との間に配置されたダンパ用コイル・スプリング１０
とを具備する。スプライン・ハブ１４は、内歯スプライ
ンを有するハブ本体２０とハブ・フランジ２２とから構
成されている。ハブ本体２０の内歯スプラインは、変速
機に連結されたクラッチ・シヤフト（図示せず）の外歯
スプラインと係合する。これによって、スプライン・ハ
ブ１４は、クラッチ・シヤフトに対して、クラッチ・シ
ヤフトの軸線方向（第３図の左右方向）の移動ができる
ようになっている。ハブ・フランジ２２は、ハブ本体２
０と一体に構成され、略円板状であり、２つの孤と半径
方向線分によって規定される複数個の開口２４を有す
る。この開口２４内にダンパ用コイル・スプリング１０
が収容される。円板１６は、ハブ・フランジ２２の両側
にハブ・フランジ２２に対して回転可能に配置されたク
ラッチ・プレート２６及びリテイニング・プレート２８
と、クラッチ・プレート２６の外側に連結されたクッシ
ョニング・プレート３０を具備する。クラッチ・プレー
ト２６及びリテイニング・プレート２８は、それぞれ略
環状であり、ストップ・ピン３２によって一体に連結さ
れている。クラッチ・プレート２６及びリティニング・
プレート２８には、ハブ・フランジ２２の開口２４に対
抗した位置に、ダンパ用コイル・スプリング１０を収容
する開口３４，３６が形成されており、これらの開口３
４，３６を規定する縁部には、ダンパ用コイル・スプリ
ング１０を部分的に覆うカバー３５，３７が形成されて
いる。これによって、ダンパ用コイル・スプリング１０
は、ハブ・フランジ２２の開口２４、並びにクラッチ・
プレート２６及びリテイニング・プレート２８の開口３
４，３６内の所定位置に保持される。フエーシング１８
は、クッショニング・プレート３０の両側に設置されて
いる。このように構成されているので、クラッチ・ペタ
ルの操作によって、クラッチ．スプリングによって、フ
エーシング１８が、フライ・ホイールとクラッチ・ディ
スクとに挟まれ、これらが係合すると、原動機の動力
が、原動機側のクランク・シヤフト、フライ・ホイール
及びクラッチ・デイスク、フエーシング１８、円板１６
（クッショニング・プレート３０、クラッチ・プレート
２６及びリテイニング・プレート２８）、ダンパ用コイ
ル・スプリング１０、スプライン・ハブ１４（ハブ・フ
ランジ２２、ハブ本体２０）を介して、被駆動側の変速
機に連結されたクラッチ・シヤフトに伝達される。次
に、第１の参考例に従うダンパ用コイル・スプリング１
０の全体の形状について、説明する。第１図に示したと
おり、ダンパ用コイル・スプリング１０は、応力加わっ
ていない状態において、その中心軸線３８が円弧状であ
り、第２図に示したとおりにハブ・フランジ２２の開口
２４内に配置された場合、ダンパ用コイル・スプリング
１０の中心軸線３８が規定する円弧は、スプライン・ハ
ブ１４の中心軸線４０を中心とする円（以下、基準円と
いう）の一部を構成している。このダンパ用コイル・ス
プリング１０を収容するハブ・フランジ２２の開口２４
並びにクラッチ・プレート２６及びリテイニング・プレ
ート２８の開口３４及び３６とは、スプライン・ハブ１
４の中心軸線４０を中心とする円の大小２つの円弧と半
径方向直線によって規定されている。このように構成す
ることは、ハブ・フランジ２２とクラッチ・プレート２
６及びリテイニング・プレート２８とが相対的に回転し
て、これらの開口２４と開口３４及び３６とが整合状態
がらずれ、重なり部分が狭くなっても、重なり部分は常
に、スプライン・ハブ１４の中心軸線４０を中心とする
円の大小２つの円弧と半径方向直線によって規定され、
幅（即ち半径方向長さ）が変わらないので好ましい。即
ち、開口２４，３４，３６は中心軸線４０を中心とする
円の円周方向の長さと、半径方向の幅とを有し、ハブ・
フランジ２２とクラッチ・プレート２６及びリテイニン
グ・プレート２８との相対的な回転によって、これらの
重なり部分の円周方向の長さは変化するが、半径方向の
幅は変化しない。ダンパ用コイル・スプリング１０の中
心軸線３８が規定する円弧は、上記のとおり、スプライ
ン・ハブ１４の中心軸線４０を中心とする基準円の一部
を構成している態様に限らず、中心軸線３８が規定する
円弧の中心と、スプライン・ハブ１４の中心軸線４０を
中心とが一致していなくてもよく、更には、ダンパ用コ
イル・スプリング１０の中心軸線３８が、円以外の曲
線、例えば楕円、双曲線、放物線等であってもよい。ダ
ンパ用コイル・スプリング１０の応力が加わっていない
状態における形状は、ハブ・フランジ２２の開口２４と
クラッチ・プレート２６及びリテイニング・プレート２
８の開口３４，３６が整合する位置にある場合に、これ
らの開口にぴったり収容される形状である。このよう
に、ダンパ用コイル・スプリング１０が応力が加わって
いない状態において、既に湾曲しており、そのまま開口
２４，３４，３６内に収容されることによって、開口２
４と開口３４、３６とが整合している状態においては、
その中に収容されているダンパ用コイル・スプリングに
は応力が加わっていない。そして、ハブ・フランジ２２
とクラッチ・プレート２６及びリテイニング・プレート
２８とが相対的に回転して、これらの開口位置がずれる
と、ダンパ用コイル・スプリング１０は圧縮されること
になる。次に、第１図を参照してダンパ用コイル・スプ
リング１０の素線の断面形状を説明する。この参考例に
おいては、上記のとおりダンパ用コイル・スプリング１
０の中心軸線３８は、スプライン・ハブ１４の中心軸線
４０（第３図）を中心とする基準円の一部を構成する円
弧を規定している。第１図に示したダンパ用コイル・ス
プリング１０の断面は、中心軸線４０を中心とするこの
基準円を含む平面における断面である。この平面は、ス
プライン・ハブ１４の中心軸線４０に垂直であり、ダン
パ用コイル・スプリング１０の中心軸線３８を含む。上
記のとおりの断面におけるダンパ用コイル・スプリング
１０の素線の断面形状は、第１図に示したとおり、内側
部分、即ち、ダンパ用コイル・スプリング１０の軸線３
８側は、内側方向に長軸ａを有しそれと垂直な方向に短
径ｂを有する楕円形であり、外側部分、即ち、ダンパ用
コイル・スプリング１０の軸線から離れた側が半径ｂを
有する円形である。この断面形状の軸線方向（即ち基準
円の円周方向）の径は、２ｂであり、軸線方向に垂直な
方向（基準円の半径方向）の径は、ａ＋ｂである。そし
て、ａよりもｂの方が小さいので、この断面形状は軸線
方向の径が、軸線方向に垂直な方向の径よりも小さい。
ダンパ用コイル・スプリングにおいて、圧縮力が加わる
と、その断面には、圧縮による直接的な直接剪断応力
と、ねじりによるねじり剪断応力とが合成された応力が
加わる。そして、ダンパ用コイル・スプリングの内側部
分においては、直接剪断応力とねじり剪断応力とが加算
され、この部分に最も大きな応力が加わる。断面形状は
軸線方向の径が、軸線方向に垂直な方向の径よりも小さ
い、即ち、軸線方向に垂直な方向の径が、軸線方向の径
よりも大きいと、内側に十分な断面部分を有することに
なり、最も大きな応力が加わる部分が補強される。（第２の参考例）：次に第４図及び第５図を参照して、
本発明の第２の参考例を説明する。第２の参考例に従う
ダンパ用コイル・スプリング１１０は、全体として、第
１の参考例に従うダンパ用コイル・スプリング１０と同
様に構成されるが、第４図及び第５図に示したとおり、
その素線の断面形状が異なる。即ち、第２の参考例に従
うダンパ用コイル・スプリング１１０においては、その
断面形状において、内側部分が半径ｂを有する略円形で
あり、外側部分が、外側方向に長軸ａを有し、軸線方向
に短軸ｂを有する略楕円形である。従って、第２の参考
例においても、軸線方向の径が、軸線と直角な方向の径
よりも小さい。このため、最も大きな応力が作用する内
側部分が補強されることになる。また、ダンパ用コイル
・スプリング１１０が圧縮される際、大きな力が作用す
ると、ダンパ用コイル・スプリング１１０の素線部分１
４２，１４４，１４６の間隔が短くなり、ついには、第
５図に示したとおり相互に接触点Ａで接触し、これによ
って、これらの素線部分１４２，１４４，１４６はダン
パ用コイル・スプリング１１０の中心軸線１３８方向
（第５図の上方向）の力を受けることになる。このダン
パ用コイルスプリングにおいては、スプリングの軸線が
スプリングに応力が加わっていない状態において、アー
ク状の曲線を形成している。第４図及び第５図に示され
ているとおり、スプリングを構成する素線のアーク状の
軸線を含む面による横断面が非円形であり、この横断面
のスプリングの軸線方向の径が、この軸線方向と直角な
方向の径よりも小さい。このダンパ用コイルスプリング
は、第４図及び第５図に示されているとおり、上記横断
面が略半円と略半楕円とによって規定されており、上記
横断面の上記略半円が、該スプリングの半径方向内側に
位置し、上記横断面の上記略半楕円が該スプリングの半
径方向外側に位置し、これによって、圧縮したときに、
隣接した素線が、上記略半楕円の領域における接触点に
おいて接触する。そして、接触点における曲率半径が、
上記略半円の半径よりも大きい。これによって、素線部
分が内側に飛び出るのを防止する。上記のとおりの断面
形状以外としては、第６図に示したとおりの、略楕円で
あってもよい。これら以外の断面形状として、例えば、
円、楕円等二次曲線の一部の組み合わせ、更にこれらと
線分との組み合わせによって、断面形状を規定すること
もできる。更には、断面の一部に凹状部分を有するもの
であってのよい。（実施例）これら以外の断面形状として、第７図に示し
たとおりの、略矩形を用いることができる。このような
断面形状であると、素線部分が飛び出るのを防止するこ
とができる。また、上記のとおり参考例及び実施例にお
いては、ピッチが等しいスプリング、即ち、等ピッチス
プリングを説明したが、本発明はこれに限定されること
なく、ピッチが異なるスプリング、即ち、不等ピッチス
プリングにも適用することができることは明らかであ
る。尚、上記実施例においては、クラッチ・デスクのた
めのダンパ用コイル・スプリングについて、説明した
が、本発明はトルクコンバータ用ダンパのためのダンパ
用コイル・スプリングにも適用することができる。

【発明の効果】上記のとおり、本発明に従うと、素線部
分が飛び出るのを防止することができるダンパ用コイル
・スプリングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の参考例に従うダンパ用コイル・スプリン
グの横断面図。

【図２】第１図のダンパ用コイル・スプリングを含むク
ラッチ・デイスクの一部を切欠いた正面図。

【図３】第２図のクラッチ・デイスクの線ＩＩ−ＩＩに
沿った断面図。

【図４】第２の参考例に従うダンパ用コイル・スプリン
グの横断面図。

【図５】第４図のダンパ用コイル・スプリング一部の圧
縮状態の拡大断面図。

【図６】他の参考例に従うダンパ用コイル・スプリング
の横断面図。

【図７】本発明の実施例に従うダンパ用コイル・スプリ
ングの横断面図。

【符号の説明】１０ダンパ用コイル・スプリング１２クラッチ・デイスク１４スプライン・ハブ１６円板１８フエーシング２０ハブ本体２２ハブ・フランジ２６クラッチ・プレート２８リテイニング・プレート３０クッショニング・プレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スプリングの軸線がスプリングに応力が
加わっていない状態において、アーク状の曲線を形成し
ており、スプリングを構成する素線の該アーク状の軸線を含む面
による横断面が非円形であって、この横断面のスプリングの軸線方向の径が、この軸線方
向と直角な方向の径よりも小さく、該横断面が、略平行な面によって規定されていることを
特徴とするダンパ用コイルスプリング。