JP2001510537A - 改良されたトーションダンパおよびこのトーションダンパを備えるダンピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、入力要素と回転出力要素との間に配置され、円周方向に作用する弾性部材（６０）と、入出力要素の一方に連動し、他方の要素と連動するディスクの両側に軸方向に配置された２つのガイドワッシャとを備え、弾性部材（６０）が、ガイドワッシャおよびディスク内に対向して形成されたウィンド（６４）（６５）内に設けられ、２つのガイドワッシャとディスクとの間で作動するようになっているトーションダンパに関する。前記ウィンド（６４）（６５）は、弾性部材（６０）の端部が当接し、押圧されるようになっている側方エッジ（７５）（７６）を有し、２つのガイドワッシャのウィンド（６４）（６５）は、入出力要素の一方向または反対方向の相対回転運動の間に、弾性部材（６０）の端部が通過しないゾーン（９３）において、内側にオフセットした部分（Ａ）を有する外側エッジ（７７）を有する。この部分（Ａ）は、入出力要素の回転軸線（９０）に対して、中心（１００）が外側に位置する円の弧の形状で円周方向に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】 改良されたトーションダンパおよび このトーションダンパを備えるダンピング装置 技術状態 本発明は、トーションダンパ、およびこのトーションダンパを備えるダンピン グ装置、例えば自動車用クラッチ摩擦部材に組み込まれるダンピング装置に関す る。 ２つのトーションダンパ、すなわち、主ダンパとプリダンパを含むトーション ダンピング装置を備えるクラッチ摩擦部材は知られている。 主ダンパは、ディスクの各側に配置された２つのガイドワッシャに固定された 入力要素を有する。ガイドワッシャは、アセンブリを互いに固定するストラット によって共に接続されている。 ダンピング装置がクラッチ摩擦部材に使用されている場合、入力要素は、支持 ディスクから成り、クラッチのスラストプレートと反作用プレートとの間にクラ ンプされるようになっている摩擦ライニングが、この支持ディスクの両側に固定 されている。 変形例として、入力要素を、自動車のエンジンのフライホイールに直接固定さ れたディスクとするか、この入力要素を、エンジンのフライホイールに直接固定 され、かつ径方向に延びるガイドワッシャとしてもよい。 入力要素は、この要素が摩擦ライニング支持ディスクとなっている場合には、 主ダンパのガイドワッシャのうちの１つに押圧されながら、ストラットまたは変 形例としては、特殊なリベットによってガイドワッシャに固定される。 ストラットは、ディスクの外周部に形成されたスカラップを貫通し、ディスク とガイドワッシャとの間の回転運動は、ストラットとスカラップのエッジとの協 働によって制限される。 変形例では、剛性が大きく、ガイドワッシャとディスクとを弾性的に結合する 螺旋スプリングからなり、円周方向に作用する弾性部材が、連続する巻線部を有 し、これによって、この回転運動の制限が行われるようになっている。 ガイドワッシャは、内側に溝切りされたハブから構成されたダンパ装置の出力 要素を囲んでいる。このことは、一部が間隙をもってハブに噛合する主ダンパの ディスクについても当てはまる。従って主ダンパは、運動力学的に入力要素によ って直接に駆動される。 ディスクと主ダンパのガイドワッシャの一方との間に、主ダンパのスプリング の径方向内側に、プリダンパが設けられている。 このプリダンパは、運動力学的に出力要素の直接上流側に設置され、歯によっ て、ハブに対して回転しないように固定されたディスクの両側に配置された２つ のガイドワッシャを備えている。弾性部材、例えば螺旋スプリングが、プリダン パのディスクを、これに連動するガイドワッシャに弾性的に結合するようになっ ている。このプリダンパディスクは、ハブにクリンプ留めされ、ハブの溝は、前 記ディスクを軸方向に固定するように働くショルダーを形成するよう、異なる高 さを有する。 ２つのダンパを備えたかかる装置では、プリダンパのガイドワッシャは、主ダ ンパのディスクに対して回転しないように接続されており、プリダンパの円周方 向に作用するスプリングの方が、主ダンパの円周方向に作用するスプリングより も剛性が小さくなっている。 プリダンパは、エンジンのアイドリングレンジにおける振動を除くようになっ ている。主ダンパは、エンジンのアイドルレンジからの通常の作動レンジ（走行 レンジと称する）における振動を除くようになっている。プリダンパは、エンジ ンのトルクが小さいときの走行レンジにおける振動を除くこともできる。 エンジンのアイドルレンジから、例えば毎分２５００回転までの自動車の走行 レンジにおける低周波のねじり振動に対して、トーションダンピング装置が有効 に働くには、駆動要素と被動要素との間の回転運動が大きいこと、例えば約４０ 度回転運動することが必要であり、この運動は、ガイドワッシャと主ダンパのデ ィスクとを弾性的に結合する、円周方向に作用する弾性部材に抗して行われる。 一般に弾性部材は、ガイドワッシャおよびディスクにそれぞれ形成されたウィ ンド内に配置された螺旋スプリングから構成されている。１つの同じスプリング を収容する３つのウィンド、すなわち、ガイドワッシャ内の２つのウィンドとデ ィスク内のウィンドとは、互いに直線上に配置されており、これら各ウィンドは 、 １つの内側エッジと２つの側方、すなわち支持エッジと、１つの外側エッジとを 有する。 図１および図２に略示するように、ディスク１内のウィンド１１、およびガイ ドワッシャ２および３内のウィンド１２および１３は、長方形の３つの辺に沿っ て配置された内側エッジ１４および１１４、ならびに側方エッジ１５、１６およ び１１５、１１６と、前記長方形の長手方向に沿って延びる内側エッジ１４また は１１４とから成っている。内側エッジ１４、１１４側を向く外側エッジ１７、 １１７は、凹部が内側エッジ１４、１１４側を向く、すなわち、作動時にディス ク１およびガイドワッシャ２および３が回転する際に、中心となる軸線９０側を 向く状態の曲線状となっている。 図１では、これら３つのウィンドの輪郭は便宜上平面図にて重ねた状態で示し てあるが、実際には、特にガイドワッシャ２および３内に、それぞれウィンド１ ２および１３が設けられているケースでは、側方エッジ１１５および１１６は、 図２に示すように、フラップ１８および１９の一部を形成する内側エッジ１１４ および外側エッジ１１７に対して、軸方向にオフセットしている。 図１では、ガイドワッシャ内のウィンドの外側エッジ１１７および内側エッジ １１４は、螺旋スプリング２０を径方向にガイドする母線の、図面の平面におけ る軸線９０に沿った投影を示すラインによって示されている。表示を容易にする ため、ディスク１１内のウィンドは実線で示され、ガイドワッシャ内に形成され たウィンドは点線で示されている。 螺旋スプリング２０は、軸線２１が直線状となっている通常のスプリングから 成っている。このスプリング２０を、ウィンド１１、１２および１３内に設置す ると、その軸線２１は、前記ウィンドの内側エッジ１４、１１４に対して平行と なり、その端部の巻線部は、前記ウィンドの側方エッジ１５、１１５および１６ 、１１６に当接する。前記端部の巻線部の座着は完全であり、入力要素と出力要 素、すなわちディスク１とガイドワッシャ２および３とが相対的に回転角運動す ると、これら端部の巻線部は、前記側方エッジに対して相対的に運動することな く、前記側方エッジに接触したままである。 従って、側方エッジ１５、１１５および１６、１１６にはヒステリシスを調節 するための主ダンパの計算された内部摩擦と干渉し得るような寄生摩擦は発生し ない。 好ましくないことに、上記構造は、作動時にスプリング２０によって伝達され るトルクが弱いか、または全くない場合、遠心力の作用を受けるスプリング２０ は、速度と共に次第にガイドワッシャまたはディスク内のウィンドの外側エッジ に押圧される傾向があり、一方、同時に、最初直線状であった軸線２１が凹部を 内側に向けて曲がった湾曲した形状に変形するという欠点がある。 そのため、ダンパに寄生摩擦が生じると共に、弾性部材の端部がウィンドの支 持エッジから離間することとなる。より正確に説明すれば、図１および図２は、 スプリング２０のガイドの役割が完全にガイドワッシャ２および３に依存してい る最も一般的な例を示す。このように、ガイドワッシャに完全に依存している理 由は、側方エッジ１１５、１１６に当接するスプリング２０の端部巻線部が、内 側エッジ１１４および外側エッジ１１７と側方エッジ１１５、１１６とのそれぞ れの接合部において、内側エッジ１１４および外側エッジ１１７によってそれぞ れセンタリングされるからである。 フラップ１８、１９、従って外側エッジ１１７は半円形であり、外側エッジ１ １７は、軸線９０に対して外側を向く、９１を中心とする円の弧である。従って 、ディスク１内のウィンド１１の外側エッジ１７は、ポイント９１と比較して外 側を向いた、９２を中心とする円の弧であり、従って外側エッジ１７は、スプリ ング２０に対して間隙を有するエッジとなっている。 しかし、前記外側エッジ１７の端部は、側方エッジ１５および１６に対する接 続部の領域において、スプリング２０の端部巻線部に対して接線方向にある。内 側エッジ１４は、ウィンド１２、１３の内側エッジ１１４よりも更に若干内側に ある。 エンジンが充分高速で回転しながら、伝達トルクが、ゼロかまたは極めて小さ い場合、例えばアイドリング状態の場合、スプリング２０は、当初、遠心力の作 用を受けて、これまで説明した図３に示すような形状となる。この形状では、ス プリングはウィンド１２および１３の外側エッジ１１７に押圧され、軸線は湾曲 した状態となり、端部の巻線部の内側部分は、ウィンドの側方支持エッジから離 間する。 更に速度が増すと、端部の巻線部が側方エッジから離間する。この現象は、図 ４に誇張して示されている。ディスク１がガイドワッシャ２および３に対して移 動すると、図５の矢印Ｆで示すように、ウィンド１１の外側エッジ１７が最初に スプリング２０の端部巻線部に接触する。この端部巻線部は、ディスク１内のウ ィンド１１の側方エッジ１５上の当接位置に至るまで、ディスク１の外側エッジ に沿って摩擦を生じながら移動し、スプリングが側方エッジ１５および１１６に 当接した瞬間の後にしか、トルクは正常に伝達されない。 当然ながら、ガイドワッシャではなく、スプリングをガイドするためにディス クを選択するよう設計した場合にも、同様な推定を行うことができる。 構造を逆にした場合、すなわち、入力要素をディスクに固定し、出力要素を２ つのガイドワッシャに固定した場合にも、これまで説明したことが当てはまる。 螺旋スプリングは、例えば２つの端部ディッシュに接着されたエラストマー材 料、例えばゴムまたは複合材料から製造された弾性部材と置換できる。 スプリング２０が長くなればなるほど、上記欠点も大きくなる。当然ながら、 このような欠点を回避するために、短いスプリングを使用することも可能である が、このようにした場合、大きな移動量を得るために、多数のスプリングを直列 に配置しなければならず、そのため部品数が増すという点で設計が複雑となり、 かつ寄生摩擦を制御することが更に困難となる。 フランス国特許公開第2,714,436号公報において、２つの回転要素、すなわち 入力要素と出力要素との間に配置されており、円周方向に作用する弾性部材と、 上記要素の一方に連動し、要素の他方に連動するディスクの各側に軸方向に配置 された２つのガイドワッシャを有し、円周方向に作用する弾性部材が軸線を有す ると共に、２つのガイドワッシャとディスクとの間で作用し、ガイドワッシャお よびディスク内に形成され、互いに対向するように設置されたウィンド内に設け られており、前記ウィンドは、弾性部材の端部が当接するようになっている２つ の側方エッジを有し、更にウィンドが外側エッジを有し、ガイドワッシャの一方 に形成されたウィンドの外側エッジが内側にオフセットした、すなわち入力要素 および出力要素の一方または他方の相対的回転運動中に、弾性部材の端部が通過 しない領域において、入力要素および出力要素の回転軸線に向かって径方向にオ フセットした部分を有するトーションダンパが提案されている。 この発明のように、クラッチの軸線に対して直交する平面で見たオフセット部 分は、頂点が前記軸線側に向き、軸方向に向いた部分を局部的に構成するＶ字形 状となっている。 かかる構造は、一般的には満足できるものである。しかし、あるケースでは、 遠心力の作用を受けて、弾性部材がこのオフセット部分に接触すると、弾性部材 は接触時に軸方向にずれる。その理由は、このオフセット部分は、ディスクに対 し片側にしか存在せず、従って弾性手段の軸線がとる湾曲形状はもはや平面では なく、スプリングの機能が乱されるからである。更にオフセット部分のＴ字形状 は、遠心力の作用を受けた弾性手段の変形さえも防止し得るからである。 本発明の課題は、これらの欠点を解消することにある。 発明の概要 本発明によれば、上記タイプのトーションダンパであって、２つのガイドワッ シャにおけるウィンドが外側エッジを有し、この外側エッジが、入力要素および 出力要素の回転軸線に対して外側に向かって中心が位置する円の弧の形状に円周 方向に延びた、内側にオフセットした部分を有することを特徴としてる。 好ましくは、入力要素および出力要素の回転軸線を中心とする円弧状となって いる部分により、前記外側エッジは側方エッジに接続される。一方の内側にオフ セットした部分と他方の接続部分との間で、外側エッジは径方向外側にオフセッ トした間隙部分を有する。 好ましくは、間隙部分は、内側にオフセットした部分を構成する同一の円に属 する円の弧である。 好ましくは、前記外側エッジは、ガイドワッシャに形成されたウィンドの外側 エッジである。 好ましくは、弾性部材は、その軸線を中心としてコイル状に巻かれた螺旋スプ リングである。 本発明のダンパは、自動車に使用するのに適す。入力要素は、自動車のエンジ ンのフライホイールに固定されるか、または固定自在であり、出力要素は、自動 車のギアボックスへの入力部材に接続される。 本発明の別の課題は、入力要素によって直接運動力学的な作用を受ける主ダン パを備え、かつ出力要素の直接上流側に設置されたプリダンバを備え、主ダンパ が、上記のようにトーションダンパとなっているダンピング装置を提供すること にある。 図面の簡単な説明 本発明の上記課題を良く理解しうるように、次に添付図面に示した単なる説明 上の非限定的な実施例により、本発明を説明する。 図１〜図５は、これまで説明した従来技術に関連する説明図であり、 図６は、本発明に係わるダンパを有するクラッチ摩擦ディスクの断面図であり 、 図７は、より小さい縮尺で示した、図６のディスクの部分側面図であり、 図８は、本発明に係わるウィンドを示す平面図である。 好ましい実施例 図６および図８には、ディスク５４の両側に配置されたガイドワッシャ５２、 ５３に入力要素５１が固定された主ダンパ５０が示されている。ガイドワッシャ ５２、５３は、これらワッシャを共に固定させるストラット５７により共に接続 されている。 円周方向に作用する弾性部材６０、ここでは螺旋スプリングが、ディスク５４ をガイドワッシャ５２、５３に弾性的に結合している。本装置をクラッチ摩擦部 材に利用した場合、入力要素５１は、支持ディスク５５から成り、この支持ディ スク５５の各面には、摩擦ライニング５６が固定され、クラッチのスラストプレ ートと反作用プレートとの間にクランプされるようになっている。 摩擦ライニング支持ディスク５５は、ストラット５７により、主ダンパ５０に 固定されながら、この主ダンパ５０のガイドワッシャ５２のうちの１つに押圧さ れる。 ストラット５７は、ディスク５４の周辺に形成されたスカラップ５８を貫通し ており、ディスク５４とガイドワッシャ５２および５３との間の回転運動は、ス トラット５７とスカラップ５８のエッジとの協働によって制限される。 ガイドワッシャ５２と５３とは、６２にて内部に溝が設けられたハブから成る ダンピング装置の出力要素６１を囲んでいる。このことは、主ダンパ５０のディ スク５４についても当てはまり、ディスク５４の一部は、端部の一方に低い高さ の部分６２を有するハブ６１上の外側溝６３と間隙をもって噛合している。 プリダンパ８０は、ディスク５４と主ダンパ５０のガイドワッシャの一方、こ こではワッシャ５２との間に位置し、このプリダンパは、前記主ダンパ５０のス プリング６０の径方向内側に位置している。 このプリダンパ８０は、ハブ６１上の溝６３の部分６４に対して回転しないよ うに固定されたディスク８４の各側に配置された２つのガイドワッシャ８２、８ ３も有している。円周方向に作用する弾性部材８５、ここでは螺旋スプリングが 、ガイドワッシャ８２、８３をディスク８４に弾性的に結合し、プリダンパ８０ のディスク８４は、ハブ６１にクリンプ留めされている。 主ダンパ５０のスプリング８０よりもプリダンパ８０のスプリング８５の方が 、剛性が小さくなっている。 プリダンパ８０は、エンジンのアイドリングレンジ内における振動を除去する ようになっているが、主ダンパ５０は、自動車の通常の作動レンジ（走行レンジ と称される）内における振動を除去するようになっている。各ダンパ５０、８０ は、それ自体公知の態様で、軸方向に作用する摩擦装置５９、８６を有している 。 主ダンパのスプリング６０は、ガイドワッシャ５２、５３およびディスク５４ 内に形成され、対向して設置されたウィンド内に設けられている。図面を複雑に せず、かつ説明を容易にするために、図７では、これらウィンドは互いに重ねら れた状態に示されている。 ガイドワッシャ５２、５３内には、ウィンド６４、６５が形成されており、デ ィスク５４内には、ウィンド６６が形成されている。これらのウィンドは、内側 エッジ７４および外側エッジ７７、ならびにスプリング６０に対する当接部とし て働く側方エッジ７５および７６を有し、ガイドワッシャ５２、５３に形成され たウィンド６４、６５の外側エッジ７７は、内側にオフセットした、すなわち入 力要素５１および出力要素６１の回転軸線９０に向かって径方向にオフセットし た部分Ａを有する。 この径方向のオフセット量は、部分Ａがスプリング６０の外側の輪郭にできる だけ近くなるような値になっている。後に容易に理解できるように、この部分Ａ により、遠心力の作用を受けたスプリング６０の変形をかなり制限することが可 能となっている。この部分Ａは、入力要素５１および出力要素６１とが相対的に 運動する間、スプリング６０の端部巻線部が通過しない領域９３において円周方 向に延びている。 この入力要素と出力要素との間の相対運動は、一方向また反対方向、すなわち 、自動車のエンジンが車輪を駆動する場合の運転方向に有効である。図７から判 るように、ガイドワッシャ内のウィンドに対して軸線９０を中心とする時計回り 方向のみならず、自動車の車輪が、自動車のエンジンに対して回転する逆方向の ディスク内のウィンドの運動に対応し、後者のエンジンに対する車輪の運動は、 先の時計回り方向と比較して、反対方向へのディスク内の運動に対応する。 上記２つのケースでは、回転運動は等しくなく、前者の方向の運動の方が大き くなっている。従って、図７に示すように、部分Ａは自動車のエンジンの回転方 向に対応する方向に円周方向にオフセットしている。 本発明は、中心が入力要素５１および出力要素６１の回転軸線９０と一致する 円の弧の形状となっている部分ＢおよびＣにより、外側エッジ７７を側方エッジ ７５、７６に接続するための対策も講じている。 このような構造により、端部の巻線部はその遠心作用にもかかわらず、常に側 方エッジ７５、７６および部分ＢおよびＣによって形成された角度に維持された ままとなり、回転運動の間、ディスク内のウィンドの側方エッジを介し、常にデ ィスクによりスプリングに作用が加わる。すなわち、寄生摩擦を生じることなく 、ディスク内のウィンドの外側エッジは、部分ＢおよびＣに対して自由である。 当然ながら、一方の部分Ａと他方の部分ＢおよびＣとは、間隙部分Ｄ、Ｄ２だ け分離し、すなわち互いに径方向外側にオフセットしている。 構造を簡略化するために、内側にオフセットした部分Ａは、軸線９０に対して 中心が外側に向かって位置する円弧状をしている。同じ理由から、間隙部分Ｄ、 Ｄ２も、内側にオフセットした部分Ａを構成する同じ円に属する円弧となってい る。 ほぼ放射状に配置された接続部分Ｅは、内側にオフセットした部分Ａを間隙部 分ＤおよびＤ２の各々に接続している。当然ながら、上記のいずれにおいても、 円周方向に作用する弾性手段は、ウィンドの各グループにおいて、単一の螺旋ス プリングまたは図６に示すような２つの同心状螺旋スプリングからも構成できる 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの回転要素、すなわち、入力要素（５１）と出力要素（６１）との間 に配置されており、円周方向に作用する弾性部材（６０）と上記要素の一方（５ １）に連動し、要素の他方（６１）に連動するディスク（５４）の各側に軸方向 に配置された２つのガイドワッシャ（５２）（５３）を有し、円周方向に作用す る弾性部材（６０）が、軸線（７０）を有するとともに、２つのガイドワッシャ （５２）（５３）とディスク（５４）との間で作用し、ガイドワッシャ（５２） （５３）およびディスク（５４）内に形成され、互いに対向するように設置され たウィンド（６４）（６５）（６６）内に設けられており、前記ウィンド（６４ ）（６５）（６６）は、弾性部材（６０）の端部が当接するようになっている２ つの側方エッジ（７５）（７６）を有し、更にウィンド（６４）（６５）（６６ ）が、外側エッジ（７７）を有し、ガイドワッシャ（５２）（５３）の一方に形 成されたウィンドの外側エッジ（７７）が、内側にオフセットした、すなわち入 力要素（５１）および出力要素（６１）の一方または他方の相対的回転運動中に 弾性部材（６０）の端部が通過しない領域（９３）において、入力要素（５１） および出力要素（６１）の回転軸線（９０）に向かって径方向にオフセットした 部分（Ａ）を有するトーションダンパにおいて、 ２つのガイドワッシャ（５２）（５３）におけるウィンド（６４）（６５）が 、外側エッジ（７７）を有し、この外側エッジが、入力要素（５１）および出力 要素（６１）の回転軸線（９０）に対して外側に向かって中心（１００）が位置 する円の弧の形状に円周方向に延びた、内側にオフセットした部分（Ａ）を有す ることを特徴とするトーションダンパ。 ２．入力要素（５１）および出力要素（６１）の回転軸線（９０）を中心とす る円弧状となっている部分（Ｂ）（Ｃ）により、前記外側エッジ（７７）が、側 方エッジ（７５）（７６）に接続されていることを特徴とする、請求項１記載の ダンパ。 ３．一方の内側にオフセットした部分（Ａ）と、他方の接続部分（Ｂ）（Ｃ） の各々との間で、外側エッジ（７７）が径方向外側にオフセットした間隙部分（ Ｄ）（Ｄ２）を有することを特徴とする、請求項２記載のダンパ。 ４．間隙部分（Ｄ）（Ｄ２）が、内側にオフセットした部分（Ａ）を構成する 同一の円に属する円弧状であることを特徴とする、請求項３記載のダンパ。 ５．前記外側エッジ（７７）が、ガイドワッシャ（５２）（５３）に形成され たウィンドの外側エッジであることを特徴とする、請求項１記載のダンパ。 ６．弾性部材（６０）が、その軸線（７０）を中心としてコイル状に巻かれた 螺旋スプリングであることを特徴とする、請求項１記載のダンパ。 ７．入力要素（５１）が、自動車のエンジンのフライホイールに固定されるよ うになっているか、または固定自在であり、かつ出力要素（６１）が、自動車の ギアボックスの入力に接続されるようになっていることを特徴とする、請求項１ 記載の自動車用ダンパ。