WO1988004373A1 - Damper disc - Google Patents

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WO1988004373A1
WO1988004373A1 PCT/JP1987/000930 JP8700930W WO8804373A1 WO 1988004373 A1 WO1988004373 A1 WO 1988004373A1 JP 8700930 W JP8700930 W JP 8700930W WO 8804373 A1 WO8804373 A1 WO 8804373A1
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WO
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flange
key
plate
sub
friction
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PCT/JP1987/000930
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Takeuchi
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Daikin Seisakusho
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Publication date
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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
    • F16F15/1202—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 the damping action being at least partially controlled by centrifugal masses
    • 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
    • F16F15/121—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 using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123—Wound springs
    • F16F15/1238—Wound springs with pre-damper, i.e. additional set of springs between flange of main damper and hub
    • 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/644—Hub construction

Definitions

  • the present invention relates to a damper disk for preventing three types of vibrations generated in a vehicle such as an idle rattle, a running rattle, and low-frequency abnormal vibration (Tip-in, Tip-out).
  • the applicant of the present application has conventionally divided a circular hub flange of a spline hap into an inner peripheral portion and an outer peripheral portion, provided a weak torsion spring on the inner peripheral portion, and provided a strong torsion spring on the outer peripheral portion,
  • a clutch disk Japanese Patent Publication No. 6-111847 in which a weak spring works at a small torsion angle and a strong spring works at a large torsion angle. Although it is effective for driving and running, it cannot prevent abnormal low frequency vibration.
  • a clutch disk Japanese Patent Application No.
  • a key is provided between the side flange and the outer flange, and the key is connected and released according to the torsion angle.
  • Japanese Patent Application No. 58-83219 Japanese Patent Application No. 58-83219 has been developed, but this prior art uses a key that can be disconnected, and Not disclosed.
  • the present invention exhibits low torsional stiffness at small torsional angles, exhibits large torsional stiffness at large torsional angles, has low hysteresis torque characteristics in the small-angle operating range, and has low hysteresis torque characteristics in the large-angle operating range. It is an object of the present invention to provide a damper disk that has a large hysteresis torque characteristic and that can exhibit a large hysteresis torque characteristic even at a small operating angle when the torsional angular velocity is high.
  • a hub flange of a spline hub is divided into an inner peripheral flange with a hap and an outer peripheral flange, and the two are joined at five circumferential intervals to form an annular subplate that sandwiches both flanges.
  • a weak torsion spring is interposed in the window hole provided at the position where the sub-plate and the inner flange face each other, and the inner periphery of the sub-plate is connected to the inner flange.
  • Strong torsion springs are contracted in the window hole provided at the position facing the flange and the outer flange, and the outer flange, the inner flange, and both sub-plates are contributed substantially in the direction of the disk center line.
  • a key to be urged toward the outer periphery of the disk is provided, and a notch for holding the key slidably in the disk radial direction 5 is formed on the inner peripheral flange and the subplate, and both notch circles are formed.
  • the key clamping force generated at the circumferential end face is set so that the key is clamped between the two end faces when the disc twisting speed is high, and the key is released when the twisting speed is low. It is a dumper disk.
  • the second friction material having a low friction coefficient In the small-angle operating range, the second friction material having a low friction coefficient generates low hysteresis torque characteristics of 5, and in the large-angle operation range, the first friction material having a high friction coefficient generates large hysteresis torque characteristics. Furthermore, when the torsional angular velocity is high, the inner flange and the sub-plate are connected with the key, and large hysteresis torque characteristics are exhibited even at a small operating angle. When the torsional angular velocity is low, the key connection ⁇ is released. Exhibits small hysteresis torque characteristics.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a clutch disk for automobile adopting the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the arrow in FIG. 1
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line EI-0 of FIG.
  • Fig. 5 is an enlarged view of the main part in Fig. 2
  • Fig. 5 is a perspective view of the main part in Fig. 45
  • Fig. 6 is a graph of torsion angle-transmitted torque
  • Fig. 7d shows the key Enlarged view of the main part showing the operating state
  • Fig. S is a schematic structural diagram showing a model of the clutch disk of the embodiment
  • Fig. 8a is a schematic structural diagram showing a case where the disk is swung at a low torsional angular velocity.
  • Fig. 8b is a schematic diagram showing the case where the disk is twisted at a high torsional angular velocity.
  • FIG. 1 cross-sectional view taken along line I10-I in FIG. 2 showing the case where the present invention is applied to, for example, a clutch disk for an automobile
  • 10 is a spline hub.
  • Spline internal teeth 12 are formed on the inner peripheral surface of the spline hub 10, and the spline internal teeth 12 are connected to an output shaft 14 (only the center line is shown) which is connected to a subsequent speed change gear (not shown). It is designed to fit into the spline.
  • an inner peripheral flange 16 extending outward in the radial direction is formed continuously. Further outward of the inner flange 16 in the circumferential direction is an outer flange 18 that is fitted to the inner flange 16 with a gap 17 in the circumferential direction (FIG. 2). Is provided.
  • Two sub-plates 20 are provided on both sides of the inner flange 16 and the outer flange 18, and inner flanges are provided on the inner peripheral portion via the flexure washer 22 (FIG. 2).
  • the flange 16 and the outer flange 18 are rotatably fitted in the circumferential direction.
  • the outer circumference of the inner flange 16 is 180 in the circumferential direction.
  • Concave portions 16-a are formed at opposing positions (two places) spaced apart.
  • a window hole 20a is opened at a position corresponding to the concave portion 16a in the sub-plate 20, and a coil spring 24 with a weak spring force is provided between the concave portion 16a and the window hole 20a.
  • a clutch plate 26 and a retaining plate 28 are arranged at predetermined intervals outside the two sub-plates 20 in the axial direction. It is rotatably fitted to.
  • a cushioning plate 32 is connected to the outer periphery of the clutch plate 26 with a rivet 30.
  • a fining 34 to which power is input is fixed with a rivet 36.
  • a friction plate 40 first friction material having a high friction coefficient is sequentially provided from the sub-plate 20 side.
  • a substantially circular intermediate plate 42 (intermediate member), and a friction plate 44 (second friction material) having a low coefficient of friction are interposed.
  • a friction plate 46 and a live spring 48 are interposed between the right friction plate 44 and the retaining plate 28 in FIG. The friction plate 40 and the friction plate 44 are pressed against each other by a spring force.
  • the inner circumference of the friction plate 46 is 90 circumferentially.
  • Claws 5 ° (FIG. 2) are formed at four places at intervals, and the claws 50 are fitted into notches 51 formed on the inner peripheral edge of the retaining plate 28.
  • Claws 56 are formed on the outer peripheral portion of the intermediate plate 42 at equal intervals in the circumferential direction at six positions.
  • the claws 56 are window holes 53 of the clutch plate 26 and the retaining plate 28. , Extending axially outward from 54 0 A gap L 0 is provided between the circumferential end faces of the window holes 53 and 54 and the circumferential end faces of the claws 56 in the initial state at a twist angle of 0 ° shown in FIG.
  • the clutch plate 26 and the retaining plate 28 are fastened in the axial direction by four stop pins 56 (FIG. 2) at 90 ° intervals on the outer periphery.
  • the stop pin 56 is housed in the notch 58 of the sub-plate 20 (Fig. 2), and is rotatable with respect to the spline hub 1 ° within the circumferential length of the notch 58. There is. Therefore, in the small torsional angle range corresponding to the interval L1 in which the claw sub-pins 56 of the intermediate plate 42 are movable in the circumferential direction, the friction plate 44 provides a low hysteresis torque characteristic.
  • Window holes 60 are formed in the outer peripheral flange 18 at four locations spaced 90 ° apart in the circumferential direction.
  • the sub-plate 20 facing the window hole 6 ⁇ has a window hole 63 opened.
  • the clutch plate 26 and the retaining plate 28 have window holes 61 at positions corresponding to the window hole 60. 6 2 are open.
  • the radially intermediate portion of the sub-plate 20 is fastened with a sub-pin 65 (stat bin), and the sub-pin 65 is It passes through an arc-shaped elongated hole 67 of the di 18.
  • Coil springs 64 and 66 having a strong constant are concentrically reduced between the window hole 6 ⁇ and the window holes 61 and 62, and the coil springs 64 and 66 have large torsion.
  • the coil spring 24 exhibits low torsional rigidity in the small torsional angle range in a small torsional angle range. The switching of the torsional stiffness by the coil springs 24 and 64 and 66 described above is described in detail in Japanese Patent Publication No. Sho 61-40847.
  • FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along the line ⁇ -0 in FIG. 2, the outer peripheral portion of the inner flange 16, the inner peripheral portion of the outer flange 18, and the two sub-plates 20 are penetrated.
  • the key 70 extends in the axial direction parallel to the center line 0.
  • the keys 70 have a substantially rectangular cross-sectional shape, and two keys 70 are provided at positions facing each other with the center 0 interposed therebetween.
  • a notch 71 for fitting the key 70 is formed on the outer peripheral edge of the inner flange 16 so as to extend in the circumferential direction.
  • an arc-shaped stepped portion 72 having a circumferential length to which the key 7 ⁇ can be fitted and being shallower than the notch 71 is formed.
  • the bottom surface of the notch 71 is formed in a curved shape centering on the center 0, and the inner peripheral end surface of the key 70 is also formed in a corresponding curved shape.
  • the notch 73 is formed in a curved shape with the center 0 as the center. freedom In FIG. 4 showing the state, the outer peripheral surface of the key 70 is in contact with one circumferential end of the notch 73.
  • the sub-plate 2 ⁇ ⁇ that overlaps in the direction perpendicular to the sheet of FIG. 4 so as to sandwich the inner flange 16 and the outer flange 18 has a substantially rectangular shape having substantially the same width as the key 70 in the circumferential direction.
  • a notch 74 is formed, and a key 70 is fitted in the notch 74 (FIG. 5).
  • the inner peripheral end face of the notch 7 4 is set on substantially the same circumference as the bottom face of the notch ⁇ 1, and the outer peripheral end face of the notch 7 4 is almost the same circumference as the outer peripheral end face of the notch 7 3.
  • the clutch plate 2 6, milestone training plate windows 6 1 2 8 6 2 and 2 of the circumferential length ' is different in the window hole 6 0 of the outer peripheral side flange 1 8
  • the circumferential end faces of the window holes 60, 61, and 62 coincide with the circumferential end faces of the window holes 63 of the subplate 20. Therefore, both ends of the coil springs 64, 66 are pressed against the window holes 60, 61, 62, 63.
  • the other window hole 60, 61, 62 is shorter than the window hole 63 of the sub-plate 20 at both ends in the circumferential direction by a distance L1, so that the coil springs 64, 6 to be fitted can be fitted. In the free state, 6 is pressed against only the windows 60, 61, 6.2.
  • FIG. 2 when the facing 34 is applied to the flywheel on the engine side by a well-known presser plate (not shown), torque is applied from the flywheel to the facing 34, the cushioning plate 32, Clutch plate 26, retaining plate 28, coil spring 64, 66, sub plate 20, inner flange 16, sp It passes through the line hub 10 to the output shaft 14 (Fig. 1).
  • a torsional torque in the XI direction in FIG. 4 is applied to the facing 34 to the spline hub 10
  • the torque is absorbed as follows.
  • FIG. 6, is a graph of the torsion angle 0—the transmission torque T
  • the clutch plate 26, the retaining plate 28 and the sub-plate 20 rotate integrally in the XI direction from the neutral state shown in FIG. 7a, whereby the key 70 also rotates in the XI direction. 7b, and the torsion angle 6 / reaches 1 in FIG. (2nd stage)
  • the key 70 abuts on the circumferential end face of the notch 71, and the twist no longer progresses between the spline hap 10 and the sub-plate 2 °. It is linked together at 70.
  • a gap L 0 is provided between the claw stop pin 56 of the claw 50 and the window hole 54, so that the claw 50 is a clutch blade 26 and a retaining plate. It does not rotate integrally with the plate 28, and no hysteresis torque occurs in the expression plate 40.
  • 3rd stage 100 When the torsion angle is 0 2 to 3, ⁇ 0 all springs are compressed and C in Fig. 6 is exhibited. When the torsion angle ⁇ reaches ⁇ 3, it comes into pressure contact with the stop pin 56 force ⁇ 57 in FIG. 2 and the circumferential end face of the notch 58, and the clutch plate 2 passes through the stop pin 56. 6.
  • the retaining plate 28 and the subplate 20 are integrally connected, and the torque from the facing 345 (Fig. 2) is directly transmitted to the spline hub 1 ⁇ .
  • the nail stop pin 56 (FIG. 2) of the nail 50 is pressed into the window hole 54 of the clutch plate 26 and the retaining plate 28 as shown in FIG. 8a. Therefore, the flexion plate 40 and the sub-plate 20 are twisted, and a relatively large hysteresis torque Th3 (FIG. 6) is generated by the flexion 5-yoat plate 40.
  • the torsion angles of the inner flange 16, the outer flange 18, and the subplate 20 are returned to the neutral state by the spring force of the coil springs 64, 66 shown in FIG. 2 in the direction of extension 0.
  • the outer flange 18 and the sub-plate 20 are connected to the facing 34 at the clutch plate 26 (FIG. 1) via the coil springs 64 and 66. Therefore, the inner flange 16, outer flange 18, and subplate 20 can quickly return to the neutral state in a short time with the spring force of coil springs 64 and 66.
  • the return movement of the outer flange 18 does not become slow due to the inertia of the vehicle body as in the case of the aforementioned low torsional angular velocity, and the notch 73 is located on the outer peripheral side of the key 7 ⁇ . Even when the key 70 is pushed out of the notch 71 by the centrifugal force, the key 70 is quickly pinched at the circumferential end face of the notch 71 and the notch 74, and the key 7 Prevent it from being released.
  • the notch 7 1 has an arc-shaped step 7.
  • the side end surface 71a and the arc-shaped stepped portion 74 of the notch 74 receive a force in the direction approaching each other, and the key 70 is clamped by this force (Fig. 8b).
  • the clamping force of the end faces 71a and 74a overcomes the centrifugal force and maintains the connection by the key 70. While the key 70 is engaged with the notch 71 and the notch 74, the inner flange 16 and the sub-plate 20 are integrally connected, and the coil spring 2 The first-stage operation due to the expansion and contraction of 4 does not occur.
  • the disk shows characteristics without a low hysteresis region (first stage), and the characteristics are S shown by the broken line in FIG. (When twisted in the reverse XI direction from the free state.) Since the notch 7 1 is provided with an arc-shaped stepped portion 7 2 only at one end in the reverse XI direction side, the characteristic on the minus side in FIG. It shows normal characteristics and the first stage has no low hysteresis torque. It doesn't get worse. .
  • a low hysteresis torque characteristic is generated in the friction plate 44 with a low friction coefficient
  • a large hysteresis is generated in the friction plate 40 with a high friction coefficient. 0 Torque characteristics can be generated.
  • the inner flange 16 and the subplate 20 are connected by a key 70, so that a large hysteresis torque characteristic can be exerted even at a small operating angle.
  • the swing vibration of the vehicle body due to abnormal low frequency vibration during Tip-in and Tip-out can be prevented.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the 0 key 70 is not limited to the case where the 0 key is urged outward in the radial direction by centrifugal force due to the rotation of the disk. It may be biased by a spring force.
  • the present invention is not limited to the case where the present invention is applied to a clutch disk for an automobile, and can be applied to a damper disk 5 having a facing 34 on an outer peripheral portion.
  • the damper disk according to the present invention is particularly useful when used as an automobile clutch disk.

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Description

明細書
ダンパーディ ス ク 技術分野
本発明は、 アイ ドルラ トル、 走行ラ トル、 低周波異常振動 (Tip-in, Tip-out) の車両に発生する 3種の振動を防止する ダンパーディ スクに関する ものである。
背景技術
この種のダンパーディ スクを自動車用クラ ッチディ スクに 利用した場合には、 アイ ドルラ トル、 走行ラ 卜ル、 低周波異 常振動 （Tip-in, Tip-out) の 3種の振動を防止することが好 ま しいが、 従来のクラ ッチディ スクでは、 3種の振動防止を 両 Ϊさせることが困難'である。
例えば、 本願出願人は従来から、 スプラ イ ンハプの円扳状 ハブフラ ンジを内周部と外周部に分割し、 内周部に弱い捩り スプリ ングを設け、 外周部に強い捩りスプリ ングを設け、 小 捩り角では弱いスプリ ングを働かせ、 大捩り角では強いスプ リ ングを働かせるようにしたクラ ッチディ スク （特公昭 6 1 一 40847号） を開発しているが、 この先行技術は、 アイ ドルラ トル及び走行ラ トルには有効であるが、 低周波異常振 動を防止することができない。 また、 高摩擦係数の第 1摩 擦材、 低摩擦係数の第 2摩擦材を設けて、 捩り角度に応じて ヒステリ シス トルクを増減させ得るクラ ッチディ スク （特願 昭 60— 44 300号） では、 走行ラ トル及び低周波異常振 動を防止できるが、 ァィ ドルラ 卜ルを防止することはできな い。
更に本願出願人は、 前記特公昭 6 1 — 4 084 7号の内周 側フランジと外周側フラ ンジとの間に、 キーを設けて捩り角 度によつてキ一を連結、 解除自在にしたクラッチディ スク
(特願昭 5 8 - 8 2 3 1 9号） も開発しているが、 この先行 技術には連結解除自在のキ一を、 前述の 3種の振動防止用に 5 利用する技術については、 開示されていない。
本発明は、 小捩り角度では低捩り剛性を発揮し、 大捩り角 度では大捩り剛性を発揮し、 また、 微小角作動範囲では低ヒ ステリ シス トルク特性を有し、 大角度の作動範囲では大ヒス テリ シス トルグ特性を有し、 更に、 捩り角速度が速い場合に 0 は微小作動角度でも大ヒステリ シス トルク特性を発揮できる ダンパーディ スグを提供することを目的としている。
発明の開示
本発明は、 スプライ ンハブのハブフランジを、 ハプ付内周 側フランジと外周備フランジに分割しかつ両者を円周方向の 5 間隔を隔てて嚙み合せ、 両フランジを挟む環状のサブプレー 十を両フランジの両面に設け、 サブプレートと内周側フラン ジとが対向するような位置に設けた窓孔に弱い捩りスプリ ン グを介装すると共に、 サブプレー ト内周部を内周側フラ ンジ の両側面に圧接状態で設け、 両サブプレートの反フラ ンジ側 0 外側面に、 高摩擦係数の第 1摩擦材、 中間部材、 低摩擦係数 の第 2摩擦材を順次に介してリティ二ングプレートとクラ ッ チプレートを設け、 リテイ ニングプレート及びクラ ッチプレ 一トを外周部のス ト ップピンにより結合して両摩擦材を圧接 状態で設け、 中間部材の爪をリティニングプレート及びクラ 5 ツチプレートの窓孔に所定の捩り角度範囲内で円周方向に搢 動自在に嵌合し、 リテイ ニングプレート及びクラッチプレー /JP87/00930
3 トと外周側フラ ンジの対向位置に設けた窓孔に強い捩り スプ リ ングを縮設し、 外周側フラ ンジと内周側フラ ンジと両サブ プレートを略ディ スク中心線方向に貢通するキーをディ スク 外周に向かって付勢して設け、 このキーをディ スク半径方向 5 に摺動自在に保持する切欠きを内周側フラ ンジとサブプレー 卜に形成し、 双方の切欠きめ円周方向端面で発生するキーの 挾持力を、 ディ スクの捩り角速度が速い時にはキーを双方の 端面間に挾持し、 捩り角速度が遅い時にはキーの嵌合が解除 されるように設定したことを特徴とするダンパーディ スクで 〇 ある。
上記構成によって、 小捩り角度では内周側フラ ンジの弱い 捩りスプリ ングで低捩り剛性を発揮し、 大捩り角度では外周 側フラ ンジの強い捩りスプリ ングで大捩り剛性を発揮する。
また微小角作動範囲では低摩擦係数の第 2摩擦材で低ヒス5 テリ シス トルク特性を発生し、 大角度の作動範囲では高摩擦 係数の第 1摩擦材で大ヒステリ シス トルク特性を発生する。 更に、 捩り角速度が速い場合には、 キーで内周側フラ ンジ とサブプレー トを連結し、 微小作動角度でも大ヒステリ シス トルク特性を発揮させ、 捩り角速度が遅い時にはキーの連結 〇 を解除して小ヒステリ シス トルク特性を発揮する。
図面の簡単な説明
第 1図は本発明を採用した自動車用クラ ッチディ スクを示 す縱断面図、 第 2図は第 1図の Π矢視図、 第 3図は第 2図の EI— 0断面図、 第 4図は第 2図の要部拡大図、 第 5図は第 4 5 図の要部斜視図、 第 6図は捩り角度—伝達トルクのグラフ、 第 7 a図、 第 7 b図、 第 7 c図、 第 7 d図はそれぞれキーの 作動状態を示す要部拡大図、 第 S図は実施例のクラッチディ スクをモデル化して示す構造略図、 第 8 a図は遅い捩り角速 度でディ スクが揆じられた場合を示す構造略図、 第 8 b図は 速い捩り角速度でディ スクが捩じられた場合を示す構造略図 である。
発明を実施するための最良の形態
本発明を例えば自動車用のクラ ツチディ スクに採用した場 合を示す第 1図 （第 2図の I 一 0— I断面図） において、 1 0はスプラインハブである。 スプライ ンハブ 1 0の内周面に はスプライ ン内歯 1 2が形成され、 スプライ ン内歯 1 2は後 段の変速撵 （図示せず） に繋がる出力軸 1 4 (中心線だけを 図示） にスプライ ン嵌 ¾するようになっている。
スプラインハブ 1 0の外周面には半径方向外方に伸びた内 周側フラ ンジ 1 6が連続して形成されている。 内周側フラ ン ジ 1 6の更に円周方向外方には、 内周側フランジ 1 6に円周 方向の隙間 1 7 (第 2図） を隔てて嵌合する外周側フラ ンジ 1 8が設けられている。
内周側フランジ 1 6、 外周側フランジ 1 8の両側面には 2 枚のサブプレー 卜 2 0が、 内周部にフ リ ク シヨ ンヮッ シャ 2 2 (第 2図） を介して内周側フラ ンジ 1 6、 外周側フラ ンジ 1 8に対して円周方向に回動自在に嵌合している。 内周側フ ラ ンジ 1 6の外周部には円周方向に 1 8 0。 間隔を隔てた対 向位置 （2箇所） に凹部 1 6— aが形成されている。 また、 サ ブプレート 2 0には凹部.1 6 aに対応する位置に窓孔 2 0 a が開口しており、 この凹部 1 6 a、 窓孔 2 0 a間にばね力の 弱いコィルスプリ ング 2 4が縮設されている。 2枚のサブプレー ト 20の軸方向外方には所定の間隔を隔 ててクラ ッチプレート 26、 リテイ ニングプレート 28が配 置されており、 クラ ッチプレー 卜 26、 リテイ ニングプレー 卜 28はスプライ ンハブ 1 0に対して回動自在に嵌合してい る。 クラ ッチプレー ト 26の外周部にはリベッ ト 30でク ッ ショニングプレート 32が連結しており。 ク ッ ショニングプ レー ト 32の両面には動力が入力されるフヱ一シング 34が リベッ ト 36で固着している。 前記 2枚のサブプレー ト 2 〇 とクラ ッチプレー ト 26、 リ テイニングプレー 卜 28との 間には、 サブプレート 20側から順次に高摩擦係数のフ リ ク シ ヨ ンプレー ト 40 (第 1摩擦材） 、 略円扳状の中間プレー ト 42 (中間部材） 、 低摩擦係数のフ リ ク シ ョ ンプレー ト 4 4 (第 2摩擦材） がそれぞれ介装されてい 。 更に第 1図中 で右側のフ リ ク ショ ンプレー ト 44と リテイ ニングプレー ト 28の間にはフリ ク ショ ンプレート 46、 ゥェ一ブスプリ ン グ 48が介装されており、 ゥヱーブスプリ ング 48のばね力 で前記フ リ ク シ ョ ンプレー ト 4 0、 フ リ ク シ ョ ンプレー ト 4 4を圧接するようになっている。
フ リ ク シ ョ ンプレー ト 46の内周部には、 円周方向に 90 。 間隔を隔てて 4箇所に爪 5◦ (第 2図） が形成されており、 この爪 50はリテイニングプレー 卜 28の内周縁に形成され た切欠き 5 1に嵌合している。 また、 前記中間プレー ト 42 の外周部には円周方向に等間隔を隔てた 6箇所に爪 56が形 成されており、 爪 56はクラ ッチプレー ト 26、 リティ ニン グプレー ト 28の窓孔 53、 54から軸方向外方に伸びてい る 0 この窓孔 5 3、 5 4の円周方向端面と爪 5 6の円周方向端 面の間には、 第 2図に示す捩り角度 0 ° の初期状態で間隔 L 0 が隔てられている。
前記クラッチプレ一ト 2 6、 リテイニングプレート 2 8は 外周部に 9 0 ° 間隔を隔てた 4箇所のス ト ップピン 5 6 (第 2図） で軸方向に締め付けられている。 ス ト ップピン 5 6は サブプレート 2 0の切欠き 5 8 (第 2図） に収容されており， 切欠き 5 8の円周方向長さの範囲でスプライ ンハブ 1 ◦に対 して回動百在である。 したがって、 中間プレート 4 2の爪 ス ドッブピン 5 6が円周方向に可動自在な間隔 L 1 に対応す る微小な捩り角度範囲では、 フリ ク ショ ンプレート 4 4によ つて低ヒステリ シス トルク特性を発生し、 爪ス ト ップピン 5 6の円周方向端面が窓孔 5 4に銜突'した後の比較的大きな捩 り角度範囲ではフリ クショ ンプレート 4 4の低ヒステリ シス トルクに加えてフリ クシヨ ンプレート 4 0で発生する高ヒス テリ シス トルクが加重されるようになつている。 なお、 以上 のフ リ クショ ンプレー ト 4 0〜フ リ ク ショ ンプレート 4 4に ついては、 特覷昭 6 0 - 4 4 3 0 ◦号に詳しく記載されてい る 0 .
前記外周側フランジ 1 8には円周方向に 9 0 ° 間隔を隔て た 4箇所に窓孔 6 0 (第 2図） が形成されている。 窓孔 6 〇 に対向するサブプレート 2 0には窓孔 6 3が開口しており、 クラッチプレート 2 6、 リテイニングプレート 2 8には、 窓 孔 6 0に対応した位置に窓孔 6 1、 6 2が開口している。 サ ブプレート 2 0の半径方向の中間部はサブピン 6 5 (スタツ ドビン） で締付けられており、 サブピン 6 5は外周側フラン ジ 1 8の円弧状長孔 6 7を通っている。
この窓孔 6 ◦ と窓孔 6 1、 6 2の間には定数の強いコイル スプリ ング 6 4、 6 6が同心状に縮設されており、 これらの コイルスプリ ング 6 4、 6 6で大捩り角度範囲において高捩 り剛性を発揮し、 小捩り角度範囲では前記コイルスプリ ング 2 4で低捩り剛性を発揮するようになっている。 なお、 以上 のコイルスプリ ング 2 4、 コイルスプリ ング 6 4、 6 6によ る捩り剛性の切換えについては、 特公昭 6 1— 4 0 8 4 7号 に詳し く記載されている。
第 2図の ΠΙ— 0断面図である第 3図に示すように、 内周側 フラ ンジ 1 6の外周部、 外周側フラ ンジ 1 8の内周部及び 2 枚のサブプレー ト 2 0を貫通.して、 中心線 0と平行にキ一 7 0が軸方向に伸びている。
第 4図に示すように、 このキー 7 0は断面形状が略矩形を なしており、 中心 0を挟んで互いに対向する位置に 2個設け られている。 内周側フラ ンジ 1 6の外周縁部にはキー 7 0を 嵌合させる切欠き 7 1が円周方向に伸びて形成されている。 切欠き 7 1の円周方向一端部にはキー 7 ◦が嵌合可能な円周 方向の長さを有し、 かつ切欠き 7 1 より浅い円弧状段部 7 2 が形成されている。 切欠き 7 1の底面は中心 0を中心とする 曲面状に形成されており、 キー 7 0の内周側端面も対応する 曲面状に形成されている。
内周側フラ ンジ 1 6の外周面に回動自在に嵌合する外周側 フラ ンジ 1 8の内周縁部には、 切欠き 7 1 に略対向する位置 に外周側に向かって窪む切欠き 7 3が形成されており、 切欠 き 7 3は中心 0を中心とする曲面状に形成されている。 自由 状態を示す第 4図ではキー 7 0の外周面が切欠き 7 3の円周 方向一端部に当接している。
内周側フランジ 1 6、 外周側フランジ 1 8を挟むように第 4図の紙面の直角方向に重なり合う前記サブプレート 2 〇に は、 キー 7 0の円周方向の幅と略同一幅の略矩形をなす切欠 き 7 4が形成されており、 この切欠き 7 4にキ一 7 0が嵌合 している （第 5図） 。 切欠き 7 4の内周側端面は切欠き Ί 1 の底面と略同一円周上に設定され、 切欠き 7 4の外周側端面 は切欠き 7 3の外周側端面と略同一円周上に設定されている c なお、 前記クラッチプレート 2 6、 リテイ ニングプレート 2 8の窓孔 6 1、 6 2及び外周側フラ ンジ 1 8の窓孔 6 0に は円周方向の長さ'が異なる 2種類があり、 一方は自由状態に おいて、 窓孔 6 0、 6 1、 6 2の円周方向端面がサブプレー ト 2 0の窓孔 6 3の円周方向端面に一致している。 したがつ て、 コイルスプリ ング 6 4、 6 6の両端は窓孔 6 0、 6 1、 6 2、 6 3に圧接している。
また、 他方の窓孔 6 0、 6 1、 6 2は、 サブプレー 卜 2 0 の窓孔 6 3に対して円周方向に両端がそれぞれ間隔 L 1 だけ 短く、 嵌合するコイルスプリ ング 6 4、 6 6は自由状態では 窓孔 6 0、 6 1、 6· 2だけに圧接している。
次に作用を説明する。 第 2図において、 図示しない周知の プレツ シャープレートでフエ一シング 3 4をエンジン側のフ ライホイールに狎圧すると、 フライホイールから トルクがフ ェ一シング 3 4、 ク ッ ショニングプレー ト 3 2、 クラ ッチプ レー ト 2 6、 リテイ ニングプレー ト 2 8、 コイルスプリ ング 6 4、 6 6、 サブプレート 2 0、 内周側フランジ 1 6、 スプ ライ ンハブ 1 0を通って出力軸 14 (第 1図） に伝わる。 ここで例えば、 スプライ ンハブ 1 0に対してフエ一シング 34に第 4図の XI 方向の捩り トルクが加わった場合には、 次のようにして トルクが吸収される。 以下、 捩り角度 0—伝 達 トルク Tのグラフである第 6図、 実施例のクラ ッチデイ ス クを模式化した第 8図を参照して説明する。
(第 1段目） 内周側フラ ンジ 1 6に対してクラ ッチプレー ト 26、 リテイ ニングプレー ト 28が中立状態から XI 方向 (第 4図） に捩れる場合に、 捩り角度 が 0〜 e i の間では、 コイルスプリ ング 24 (ばね定数 K1 ) より コイルスプリ ン グ 64、 66のばね定数 K2 (第 8図） が遥かに高く設定さ れていることから、 コイルスプリ ング' 64、 66は剛体のよ うに作用してクラ ッチプレー ト 26、 リテイ ニングプレー ト 28とサブプレー ト 20を一体的に回動させる。 その結果、 サブプレー ト 20と内周側フラ ンジ 1 6間で捩りが発生し、 コイルスプリ ング 24が圧縮されると共に、 フ リ ク シ ョ ンヮ ッ シャ 22 (第 2図） で比較的小さなヒステリ シス トルク T Hi (第 8図） が発生し、 第 6図の Aを発揮する。
このとき、 第 7 a図に示す中立状態からクラ ッチプレー ト 26、 リ テイ ニングプレー ト 28とサブプレー ト 2 0は XI 方向に一体に回動し、 これによりキ一70 も XI 方向に回動 して第 7 b図の状態になり、 捩り角度 6 /は第 6図の 1 に達 する。 （第 2段目） 第 7 b図の状態では、 キー 70が切欠き 7 1の円周方向端面に当接し、 もはやスプラ イ ンハプ 1 0と サブプレート 2◦間では捩れが進まず、 キ一7 0で一体に連 結している。 したがって、 捩り角度 0が 01 〜 2 の間では 0 サブプレート 2 0とクラッチプレート 2 6、 リテイニングプ レート 2 8が捩れ、 コイルスプリ ング 6 4、 6 6のうち 隔 L 1 が設けられていない方のコイルスプリ ング 6 4、 6 6が 圧縮されるとともに、 フリ ク ショ ンブレート 4 4に間隔 L 0 (第 2図） に対応する 0 0 の範囲で、 ヒステリ シス トルク T H2 (第 8図） が発生し、 第 6図の Bが得られる。
同時に、 第 7 b図の状態か.ら、 クラッチプレート 2 6、 リ ティニングプレ一ト 2 8は内周側フランジ 1 6に対して更に 相対回転し、 切欠き 7 4の円周方向端部に形成された切欠き0 7 4 aでキ一 7 0が切欠き 7 1内に押込まれて第 7 c図の状 態になる （第 8図） 。 一方、 内周側フラ ンジ 1 6にキ一 7 0 で連結しているサブプレート 2 0に対して、 クラッチプレー ト 2 6、 リティ ングプレー 2 8が捩れることにより、 第 3図の間隔 L 1 がゼロになった時捩り角度は 0 2 になる。
5 なお、 e 1 〜 θ Ϊ の範囲では爪 5 0の爪ス ト ップピン 5 6 と窓孔 5 4の間に間隔 L 0 が隔てられているので、 爪 5 0は クラッチプレード 2 6、 リテイ ニングプレート 2 8とは一体 に回動せず、 プ リ ク ショ ンプレート 4 0ではヒステリ シス ト ルクは発生しない。 （第 3段百） 捩り角度が 0 2 〜 3 では- 0 全スプリ ングが圧縮され、 第 6図の Cが発揮される。 捩り角 度 Θが Θ 3 に達すると、 第 2図のス ト ップピン 5 6力《 5 7、 切欠き 5 8の円周方向端面に圧接し、 ス ト ップピン 5 6を介 してクラッチプレート 2 6、 リテイニングプレート 2 8とサ ブプレー ト 2 0とが一体的に連結され、 フエ一シング 3 4 5 (第 2図） からの トルクは直接的にスプライ ンハブ 1 ◦ に伝 わる。 この 02 〜 Θ の範囲では、 第 8 a図に示すように、 爪 5 0の爪ス ト ップピン 5 6 (第 2図） がクラ ッチプレー ト 2 6 リテイ ニングプレー ト 2 8の窓孔 54に圧接するので、 フ リ ク シヨ ンプレー ト 4 0とサブプレー ト 2 0が捩れてフ リ ク シ 5 ヨ ンプレー ト 4 0による比較的大きなヒステリ シス トルク T h3 (第 6図） が発生する。
(最大捩り角度 03 から戻る場合） この場合は以下の（a) 、 (b) ように捩り角速度が速い （大きい） 時と遅い （小さい） 時とで作動が異なる。
〇 （a) 捩り角速度が遅い時 ； 例えば車両が高速ギヤ位置で走行 中に、 アクセルを全閉にしてエンジンブレーキをゆつ く り と 利かせたような場合には、 上記の作動とは逆方向に作動し、 フ リ ク ショ ンプレー ト 4 0、 中間プレート 4 2、 フ リ ク ショ ンヮ ッ シャ 2 2の摩擦によって第 6図の C '、 B '、 A ' の 5 特性が発生する。 なお、 第 6図中で、 ◦。 〜 0 1 の範囲では フ リ ク シ ョ ンヮ ッ シャ 2 2によって得られる ヒステリ シス ト ルク TH1は極めて小さ く 設定されており、 Aと A ' は同一直 線で図示されている。
この場合、 第 2図のコイルスプリ ング 64、 6 6の伸長方 0 向へのばね力で内周側フラ ンジ 1 6と外周側フラ ンジ 1 8、 サブプレー ト 2 0の捩れ角度を中立状態に戻す作用が働く が、 外周側フラ ンジ 1 8、 サブプレー ト 2 0はコイルスプリ ング 64、 6 6を介してクラ ッチプレー ト 2 6 (第 1図） でフエ —シング 34に繋がっている。 したがって、 コイルスプリ ン 5 グ 64、 6 6のばね力で内周側フラ ンジ 1 6と外周側フラ ン ジ 1 8、 サブプレー ト 2 0が急速に短時間で中立状態に戻ろ うとしても、 前述のようにゆく つり とエンジンブレーキを利 かせたような走行状態では、 車速と略同期して減速するフユ 一シング 3 4の回転速度はゆく つ り としか減速せず、 外周側 フラ ンジ 1 8、 サブプレート 2 ひが中立状態に戻る迄には比 較的長時間を要する。
このため、 スプライ ンハブ 1 0に対してクラ ッチプレート 2 6、 リ ティ ニングプレー ト 2 8が最大捩り角度 0 3 から戻 る際に、 内周側フラ ンジ 1 6の切欠き 7 1に嵌合しているキ - 7 0の外周に外周側フランジ 1 8の切欠き 7 4が位置した 時に、 外周側フランジ 1 8の X I 方向への戻り動作でサブプ レート 2 0に形成されている切欠き 7 4の端面 7 4 aと内周 側フランジ 1 6に形成されている切欠き 7 1の端面 7 1 aの 間にキー 7 0を挾持する前に、 內周側フランジ 1 6とサブプ レート 2 ◦の戻り速度が遅いので、 キ一 7 0に働く遠心力で キー 7 0が半径方向外方へ切欠き 7 1から抜け出す時間的な 余裕が発生し、 キー 7 0は切欠き 7 1から外周に向かって抜 け出す。
以上のようにキー 7◦が抜け出した後には、 内周側フラ ン ジ 1 6と外周側フランジ 1 8の連結が解除されるので、 內周 側フラ ンジ 1 6と外周側フランジ 1 8、 サブプレート 2 ひは コイルスプリ ング 6 4、 6 6の伸長方向へのばね力で中立状 態に戻る。
(b) 捩り角速度が速い時 ： 例えば低速ギヤで走行中にァクセ ルの僅かな踏込み一解除動作を素早く行なった時 （Ti p-in , T i p-out) には、 車速はアクセル操作に敏感に反応し、 ェンジ ンブレーキの利き もよいので、 スプライ ンハブ 1 0に対して 1 クラ ッチプレー ト 2 6、 リテイ ニングプレー ト 2 8が急速に 逆 X I 方向に回動する。
この場合には、 前述の捩り角速度が遅い時のように外周側 フラ ンジ 1 8の戻り動作が車体の慣性によって緩慢になるこ とはなく 、 キー 7 ◦の外周側に切欠き 7 3が位置した時でも キー 7 0が遠心力で切欠き 7 1から飛び出す前に急速に切欠 き 7 1、 切欠き 7 4の円周方向端面でキ一 7 0を挾持し、 キ — 7 ◦による連結が解除されることを防止する。
すなわち、 圧縮状態にあるコイルスプリ ング 2 4及び瞬間 的に 1度伸長して再び圧縮されたコイルスプリ ング 6 4、 6 6 (第 4図） の反発力により、 切欠き 7 1の円弧状段部 7 2 側端面 7 1 a と切欠き 7 4の円弧状段部 7 2側端面 7 4 aが 互いに近付く方向の力を受け、 この力によってキー 7 0が挾 持される （第 8 b図） 。
端面 7 1 a、 7 4 a (挾持部） の挾持力は遠心力に打勝つ て、 キ一7 0による連結状態を維持する。 キー 7 0が切欠き 7 1 と切欠き 7 4とに嵌合している間は、 内周側フラ ンジ 1 6とサブプレート 2 0とは一体的に連結された状態にあり、 コイルスプリ ング 2 4の伸縮に伴う第 1段目の作動は起こ ら ない。
したがって、 この場合はディ スクは低ヒステリ シス域 （第 1段目） のない特性を示し、 その特性は第 6図の破線で示す Sになる。 （自由状態から逆 X I 方向に捩れる場合） 切欠き 7 1 には円弧状段部 7 2が逆 X I 方向側の一端部にしか設け られていないため、 第 6図のマイナス側の特性、 すなわち通 常の特性を示し、 第 1段目の低ヒステリ シス トルク部分がな く なることはない。 .
即ち小捩り角度では内周側フランジ 1 6の弱い捩りスプリ ング 2 4で低捩り剛性を発揮し、 大捩り角度では外周側フラ ンジ 1 8の強い捩りスプリ ング 6 4、 6 6で大捩り剛性を発 揮することができ、 アイ ドルラ トル及び走行ラ トルを防止で きる。
微小角作動範囲では低摩擦係数のフ リ ク ショ ンプレー ト 4 4で低ヒステリ シス トルク特性を発生し、 大角度の作動範 ffl では高摩擦係数のフ リ ク ショ ンプレート 4 0で大ヒステリ シ0 ス トルク特性を発生する ことができる。
更に、 捩り角速度が速い場合には、 キ一 7 0で内周側フラ ンジ 1 6とサブプレー卜 2 0を連結し、 微小作動角度でも大 ヒステリ シス トルク特性を発揮さぜることができ、 例えば Ti p-in , Tip-out時の低周波異常振動に基く車体の揺動振動を防 5 止できる。
また一方、 捩り角速度が遅い時にはキー 7 0の連結を解除 して小ヒステリ シス トルク特性を発揮する ことができる。
本発明を実施するための別の形態
( 1 ) 本発明は以上のような 1実施例に限定されず、 例えば 0 キー 7 0はディ スグの回転による遠心力で半径方向外方へ付 勢される場合に限らず、 コイルスプリ ング等のばね力で付勢 するようにしてもよい。
( 2 ) 本発明は自動車用のクラ ッチディ スクに採用される場 合に限らず、 外周部にフエ一シング 3 4のなぃダンパーディ 5 スクにも適用できる。
産業上の利用可能性 5 本発明にかかるダンバ—ディ スクは、 特に自動車用クラ ッ チディ スクと して利用する場合に有用である。
5
〇
5 0 5

Claims

請求の範囲
1, スプライ ンハブ （ 1 0 ) のハブフラ ンジを、 ハブ付 内周側フラ ンジ （ 1 6) と外周側フラ ンジ （ 1 8) に分割し かつ両者を円周方向の間隔 （ 1 7 ) を隔てて喃み合せ、 両フ ランジ （ 1 6、 18) を挟む環状のサブプレー ト （ 2 0 ) を 両フラ ンジ ( 1 6. 1 8) の両面に設け、 サブプレート （ 2 0 ) と内周側フラ ンジ （ 1 6 ) とが対向するょぅな位置に設 けた凹部 （ 1 6 a ) 、 窓孔 （2 0 a ) に弱い捩りスプリ ング (24 ) を介装すると共に、 サブプレート内周部を内周側フ ラ ンジ （ 1 6 ) の雨側面に圧接状態で設け、 両サブプレート (2 0 ) の反フランジ側外側面に、 高摩擦係数の第 1摩擦材 (4 0 ) 、 中閭部材 （4 2 ) 、 低摩擦係数の第 2摩擦材 （4 4 ) を順次に介してリテイニングプレート （28) とクラ ッ チプレート （2 6 ) を設け、 リテイニングプレー ト (28) 及びクラッチプレート （ 2 6 ) を外周部のス ト ップピン （ 5 6 ) により結合して両摩擦材を圧接状態で設け、 中間部材の 爪 （ 5 2 ) をリティ 二ングプレート （ 28) 及びクラッチプ レー ト （2 6) の窓孔 （ 54) に所定の捩り角度範囲内で円 周方向に搢動自在に嵌合し、 リテイニングプレート （28) 及びクラッチプレー 卜 （ 2 6 ) と外周側フランジ （ 18) の 対向位置に設けた窓孔 （6 0、 6 1、 6 2、 6 3 ) に強い捩 りスプリ ング （64、 ら 6 ) を縮設し、 外周側フラ ンジ （ 1 8) と内周側フランジ （ 1 6 ) と両サブプレート （2 0 ) を 略デイ スク中心線方向に貫通するキ一 （ 7 0 ) をディ スク外 周に向かって付勢して設け、 このキ一 （ 7 0 ) をディ スク半 径方向に搢動自在に保持する切欠き （7 1、 74 ) を内周側 フラ ンジ （ 1 6 ) とサブプレー ト （ 2 0 ) に形成し、 双方の 切欠き （7 1、 74 ) の円周方向端面 （7 1 a、 74 a ) で 発生するキー （ 7 0 ) の挾持力を、 ディ スクの捩り角速度が 速い時にはキー （ 7 0 ) を双方の端面 （ 7 1 a、 74 a ) 間
5 に挾持し、 捩り角速度が遅い時にはキー （ 7 0 ) の嵌合が解 除されるようにしたダンパーディ スク。
2, 内周側フラ ンジ （ 1 6 ) に形成されたキ一貫通用の 切欠き （ 7 1 ) には、 円周方向に所定の長さで伸びた段部 ( 7 2 ) が連続して形成され、 キ一 （ 7 0 ) の外周面に対向
0 する外周側フラ ンジ （ 1 8) の内周面には、 ディ スク捩り角 が大き く なつた時にキー （ 7 0 ) を内周側フラ ンジ （ 1 6 ) の段部 （ 72 ) から切欠き （ 7 1 ) 内へ移動させるような力 ム面が形成されている特許請求の範囲第 1項記載のダンパー ディ スク。
5
0
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