(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のクラッチ半体と、第二のクラッチ半体と、弾性的なクラッチ要素と、緩衝リングとを備えた弾性的なクラッチにおいて、
前記第一のクラッチ半体が、周面に回転しないように結合された２つのサイドディスクを備え、
第二のクラッチ半体が、ハブを付属する少なくとも１つの中央ディスクからなり、前記２つのサイドディスク間に包囲されて配置され、
弾性的なクラッチ要素が、第二のクラッチ半体と、前記第一のクラッチ半体と前記第二のクラッチ半体との間に配置され、この２つのクラッチ半体が互いに対して制限されてねじれるように、２つのクラッチ半体を結合し、
前記サイドディスクが形成する前記中央ディスクを収容した液密の内部空間と、前記内部空間に充填された緩衝媒体と、
前記内部空間内に設けられ、前記２つのクラッチ半体に対してそれぞれ制限されてねじれることのできる浮遊する緩衝リングと、から構成されており、
前記緩衝リングは、前記第一のクラッチ半体と共に第一の排除室を、また前記第二のクラッチ半体と共に少なくとも１つの第二の排除室を形成し、
前記第一の排除室と前記第二の排除室は、各々の体積が可変であり、かつ、互いに導通接続され、
前記緩衝リングが前記中央ディスクに当接すると導通接続が遮断される
ことを特徴とする弾性的なクラッチ。
【請求項２】
前記導通接続のために複数の通路が設けられ、前記複数の通路は前記緩衝リング自体を通って案内されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性的なクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車駆動装置に用いる、緩衝装置を備えた弾性的なクラッチに係る。より詳細には、浮遊する緩衝リングが全ての駆動状態において最適な緩衝を発生させることができる弾性的なクラッチに関する。特に、本発明に係る弾性的なクラッチは、内燃機関によって駆動する際に発生する回転振動を後続のパワートレーンから離しておくために使用される。その際、臨界的な駆動状態において、通常はエンジンはずみ車に固定されている弾性的なクラッチの緩衝能力は特別な役割を果たす。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記分野に属するクラッチとしては、例えば、ドイツ特許ＤＥ３９２３７４９（＝米国特許ＵＳ５１９４０４）に公開されているものが挙げられる。
【０００３】
これらの特許明細書に記載されたクラッチは、緩衝媒体が充填されたクラッチの内部空間を有し、該内部空間にはいわゆる浮遊する緩衝リングが配置されており、その緩衝リングは一方のクラッチ半体とも他方のクラッチ半体とも相補形状をなしており結合されていない。この浮遊する緩衝リングは第一のクラッチ半体と共に少なくとも１つの第一の排除室を形成し、第二のクラッチ半体と共に少なくとも１つの第二の排除室を形成する。この構成により、浮遊する緩衝リングは２つのクラッチ半体が相対移動する間自由な遊びの力を受け、その場合に２つのクラッチ半体の各々に対してそれぞれ制限されてねじれることができる。従って、浮遊する緩衝リングの固有質量並びに使用できる間隙横断面を考慮して、振動振幅が小さい場合には一方の排除室のみを緩衝に有効にすることができる。
【０００４】
これに対して、振動振幅が大きい場合、特に振動周波数も低い場合には、すなわち浮遊する緩衝リングが一方のクラッチ半体に対して制限されてねじれることが十分に利用され、他のクラッチ半体に対してねじれることも利用できる場合には、第二の排除室が有効となる。１つの浮遊する緩衝リングにより２つの分離された排除室を選択することによって、クラッチが励起される振動振幅に関係する回転振動の緩衝に自動的に反応することができ、荷重変動過程においても良好な円滑回転が得られる、という利点がもたらされる。
【０００５】
上記構成は、実際に良好であることが明らかにされている。しかしながら、回転数が低い場合には、浮遊する緩衝リングが課せられた機能を望まれるようには満たすことのできない、駆動状態をもたらす恐れがある。
【０００６】
また、米国特許ＵＳ５５７３４６０明細書には、本願発明の請求項１を構成する多くの特徴を備えた弾性的なクラッチが記載されている。しかしながら、この明細書に開示された排除室は互いに案内されて接続されており、緩衝リングは２つのクラッチ半体の一方と堅固に結合されている。そして、緩衝リングは他のクラッチ半体と共に多数の排除室を形成する構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、クラッチ内部を構成する浮遊する緩衝リングが全ての駆動状態において最適な緩衝を発生させることができる、弾性的なクラッチを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る弾性的なクラッチは、
第一のクラッチ半体と、第二のクラッチ半体と、弾性的なクラッチ要素と、緩衝リングとを備えた弾性的なクラッチにおいて、前記第一のクラッチ半体が、周面に回転しないように結合された２つのサイドディスクを備え、第二のクラッチ半体が、ハブを付属する少なくとも１つの中央ディスクからなり、前記２つのサイドディスク間に包囲されて配置され、弾性的なクラッチ要素が、第二のクラッチ半体と、前記第一のクラッチ半体と前記第二のクラッチ半体との間に配置され、この２つのクラッチ半体が互いに対して制限されてねじれるように、２つのクラッチ半体を結合し、前記サイドディスクが形成する前記中央ディスクを収容した液密の内部空間と、前記内部空間に充填された緩衝媒体と、前記内部空間内に設けられ、前記２つのクラッチ半体に対してそれぞれ制限されてねじれることのできる浮遊する緩衝リングと、から構成されており、前記緩衝リングは、前記第一のクラッチ半体と共に第一の排除室を、また前記第二のクラッチ半体と共に少なくとも１つの第二の排除室を形成し、前記第一の排除室と前記第二の排除室は、各々の体積が可変であり、かつ、互いに導通接続され、前記緩衝リングが前記中央ディスクに当接すると導通接続が遮断される
ことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、本発明に係るクラッチでは、作業段階の間、第二の緩衝室から前記導通接続を介して第一の緩衝室へ緩衝媒体が供給される。このような緩衝媒体の供給により、緩衝室が全ての駆動状態において最適な充填度を達成することが保証される。それによって、緩衝リングの効率が、所望に向上する。
【００１０】
その際、浮遊する緩衝リングが中央ディスクのカムに当接するとすぐに、導通接続の遮断と、それに伴って弁キャップ効果がもたらされることが重要である。従って、緩衝リングと中央ディスクのカムの関与し合う面がそれに応じて構成されていると、効果的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明に係る弾性的なクラッチについて、図１〜４に基づき詳細に説明する。図１は、本発明に係るクラッチの一例を示す概略的な部分横断面図である。図２は、図１に示すクラッチを構成する浮遊する緩衝リングをＩＩ−ＩＩ線に沿って示す縦断面図である。図３は、図１に示すクラッチをＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示す部分縦断面図である。図４は、図２と同様の、浮遊する緩衝リングの他の構成を示す縦断面図である。
【００１２】
図１及び図３のクラッチを構成する第一のクラッチ半体１は不図示の駆動機械と結合され、第二のクラッチ半体２は不図示の車両駆動装置のトランスミッションと結合されて用いられる。
【００１３】
第一のクラッチ半体１は２つのサイドディスク７、８を有し、それらサイドディスクは外側の周面が結合されており、液密の内部空間１１を形成し、かつ中央ディスク６とハブ３とからなる第二のクラッチ半体２を包囲している。２つのクラッチ半体１、２間のトルク伝達は、公知のように、接線状に配置されたばね９を介して行われ、このばね９は中央ディスク６ないしはサイドディスク７と８の対応する切欠き１０内に挿入されている。中央ディスク６の外周面１４と内部空間１１の半径方向外側の周面との間に、浮遊する緩衝リング５０が配置されている。この緩衝リング５０は第一のクラッチ半体１の内部に回転移動できるように軸承されており、第一のクラッチ半体１に対しても、第二のクラッチ半体２すなわち中央ディスク６に対してもそれぞれ制限されてねじれることができるように案内されている。しかしながら、緩衝リング５０は、２つのクラッチ半体１、２のいずれとも相補形状ではあるが結合されてはいない。それに対して浮遊する緩衝リング５０は、第一のクラッチ半体１と共に第一の排除室１６を、また第二のクラッチ半体２すなわち中央ディスク６と共に第二の排除室１７を、それぞれ形成する。そのために浮遊する緩衝リング５０の外周面には多数のカム５１が設けられており、それらのカムは軸方向に配置されたボルト１２と共に両サイドディスク７、８の間に第一の排除室１６を形成する。また、第二の排除室１７を形成するために、浮遊する緩衝リング５０には半径方向外側を向いた突出部５３が設けられており、その突出部５３は中央ディスク６に形成された切欠き１５内へ突出している。２つの排除室１６と１７は異なる大きさで形成されている。すなわち、第一の排除室１６は、カム５１とボルト１２との間の大きなねじれ角度にわたって延びており、浮遊する緩衝リング５０がそのねじれ角度を克服する際には、内部空間１１内にある緩衝媒体（不図示）をボルト１２と浮遊する緩衝リング５０との間の間隙１８を通して排除する。一方、第二の排除室１７内の緩衝媒体（不図示）の排除は、図３に示すように、浮遊する緩衝リング５０と中央ディスク６との間の間隙６１ａ、６１ｂ、６２を通して行われる。
【００１４】
図１から明らかなように、排除室１６と１７の間には、それぞれ接続通路が設けられている。すなわち、図の左部分の通路６０．１、６０．２と図の右部分の通路６０．３、６０．４が、その接続通路である。
【００１５】
これらの通路によって、そのときに使用される緩衝室へ緩衝媒体を即座に十分に供給することが可能になる。
【００１６】
また、図３から明らかなように、浮遊する緩衝リング５０は自らの間に中央ディスク６を挟み込んでおり、その場合に半径方向内側を向いたサイド部分５２が、第二の排除室１７の部分的な側方の隔壁を形成する。中央ディスク６に対して浮遊する緩衝リング５０はねじれることができるが、このねじれは突出部５３と切欠き１５の側面とによって制限される。
【００１７】
上述した実施形態においては、第一の排除室１６内部における浮遊する緩衝リング５０のねじれ角度は、第二の排除室１７内におけるよりもずっと大きい。同時に第一の排除室１６の内部の間隙１８は、第二の排除室１７内の間隙１９よりもずっと狭く抑えられている。このような構成により、２つの排除室に異なる緩衝特性を割り当てることができる。従って、本実施形態においては、第二の排除室１７が小さい振幅の振動の緩衝を司り、その場合に径方向並びに軸方向の間隙が大きいことによって弱い緩衝のみを発生させるように、選択が行われている。しかしながら、その場合に浮遊する緩衝リング５０は、第一の排除室１６内の間隙１８が狭いことによって、振動的に第一のクラッチ半体１に付属している。というのは、第一の排除室１６は浮遊する緩衝リング５０に対して比較的高いねじれ抵抗を示すからである。従って、振動の振幅が小さくかつ周波数が高い場合には、まず最初に第二の排除室１７が有効になる。振動の振幅が比較的大きい場合、すなわち特に臨界的な回転数を通過する場合には、第二の排除室１７内部のねじれ角度は即座に克服されるので、突出部５３が切欠き１５に添接して、浮遊する緩衝リング５０と中央ディスク６との相補形状の連動が生じる。
【００１８】
このようにして緩衝媒体（不図示）が第一の排除室１６内の間隙１８を通って排除されるので、大きな振幅を有する振動の著しい減衰が行われる。上述したように浮遊する緩衝リング５０を２つのクラッチ半体の一方に対して選択的に対応させることによって、それぞれ振動の振幅が小さいかあるいは大きいかによって、それぞれの振動形状に合わせた緩衝を達成することができる。種々の駆動状態への、特に所定の駆動機械の典型的な振動特性への適合は、２つの排除室内部のねじれ角度の適切な選択によって、かつ間隙１８と１９の適切な選択によって、可能になる。
【００１９】
図１の右側部分には、すでに説明したように、第二の排除室１７の他の構成が図示されている。その場合、浮遊する緩衝リング５０のサイド部分５２は、中央ディスク６の切欠き１５よりもさらに半径方向内側へ突出している。この構成により特に、浮遊する緩衝リング５０に設けられた突出部５３は、第二の排除室１７内のねじれ角度を克服した後にさらに良好に緩衝されて切欠き１５の側面に添接する。そのために、図１の右側においてはサイド部分５２は最小直径ｄを有し、図１の左側においてはサイド部分５２は最小直径Ｄを有する。
【００２０】
図２と４から明らかなように、浮遊する緩衝リング５０は軸方向に２つの半体５０ａと５０ｂに分割されている。２つの半体５０ａと５０ｂはさらに軸方向の孔５５を有し、その孔５５内にばね部材５６が挿入されている。このばね５６は、２つの半体５０ａと５０ｂをサイドディスク７、８の内側に対して軸方向に付勢する。それによって浮遊する緩衝リング５０と第一のクラッチ半体１との間に付加的な摩擦緩衝が得られる。さらに遠心力によって２つの半体５０ａと５０ｂの間に内圧が発生し、それがばね５６の作用をさらに支援する。図２に示すように、迷路状の芯だし５７を行うことができ、その場合に特に、緩衝リング５０がプラスチックから形成されている場合には、アウターリング５４を一方の半体５０ａに弾性的に形成することができる。２つの半体５０ａと５０ｂの間には間隙２０が形成され、それを通して緩衝媒体を一方の排除室から他方へ移動させることができ、その場合この間隙２０の寸法をクラッチの緩衝能力を最適化するために用いることもできる。
【００２１】
図１に示すところの、カム５１と内部空間１１の内側表面１３との間の半径方向外側の間隙は、好ましくはちょうどクラッチの駆動温度に達したときに密着接触が発生するように、選択される。それによって、緩衝媒体が冷たくてまだ間隙が大きい場合の緩衝は、間隙がもっと小さくかつ緩衝媒体がもっとさらっとしている場合とほぼ同じ大きさとなる。その結果、温度の影響が補償される。同じことが、間隙１８の寸法についても当てはまる。第二の排除室１７においても同じ温度補償が発生し、第二の排除室１７においては、温度が上昇するにつれて間隙１９が拡大する。
【００２２】
図５は、本発明に係るクラッチの他の一例を示す概略的な部分横断面図である。図５の実施形態においても、第一のクラッチ半体１と、重要な構成部分としての第二のクラッチ半体２が図示されている。図５の場合、浮遊する緩衝リング５０は比較的単純な構造である。すなわち緩衝リング５０は、均一な厚みを有するリングとして形成されており、緩衝リング５０の両方の端部がクランク状に屈曲されている特徴を有する。
【００２３】
図５には、浮遊する緩衝リング５０の端部と第二のクラッチ半体２のカム２．１との間に形成されている第一の排除室１６並びに緩衝リング５０の上述した端部とカム１．１との間に形成されている第二の排除室１７が図示されている。カム１．１は、第一のクラッチ半体１の構成部分である。この構成において重要なことは、浮遊する緩衝リング５０のそれぞれ屈曲された端部に、本発明に係る孔６０．１と６０．２が形成されていることである。
【００２４】
図６は、本発明に係るクラッチを構成する浮遊する緩衝リングの他の一例を示す概略的な断面図である。図６に示す浮遊する緩衝リング５０は、大体において衣服ハンガーの形状を成している。この場合にも、孔６０．１と６０．２が図示されている。これらの孔の各々は、２つの排除室の導通接続、すなわち第一クラッチ半体（ここでは図示されていない）と浮遊する緩衝リング５０との間に形成される第一の排除室並びに第二の排除室（ここでは図示されていない）と浮遊する緩衝リング５０との間に形成される第二の緩衝室の、導通接続を示している。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クラッチ内部を構成する浮遊する緩衝リングが全ての駆動状態において最適な緩衝を発生させることができる、弾性的なクラッチの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッチの一例を示す概略的な部分横断面図である。
【図２】図１に示すクラッチを構成する浮遊する緩衝リングをＩＩ−ＩＩ線に沿って示す縦断面図である。
【図３】図１に示すクラッチをＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示す部分縦断面図である。
【図４】図２と同様の、浮遊する緩衝リングの他の構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係るクラッチの他の一例を示す概略的な部分横断面図である。
【図６】本発明に係るクラッチを構成する浮遊する緩衝リングの他の一例を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
１  第一のクラッチ半体、
１．１  第一のクラッチ半体の構成部分であるカム、
２  第二のクラッチ半体、
２．１  第二のクラッチ半体の構成部分であるカム、
３  ハブ、
６  中央ディスク、
７、８  サイドディスク、
９  クラッチ要素（ばね）、
１０  切欠き、
１１  内部空間、
１２  ボルト、
１３  内部空間の内側表面、
１４  中央ディスクの外周面、
１５  切欠き、
１６  第一の排除室、
１７  第二の排除室、
１８  第一の排除室の内部の間隙、
１９  第二の排除室の内部の間隙、
２０  緩衝リングを構成する２つの半体の間の間隙、
５０  緩衝リング、
５０ａ、５０ｂ  緩衝リングを構成する半体、
５１  カム、
５２  サイド部分、
５３  突出部、
５４  アウターリング、
５５  軸方向の孔、
５６  ばね部材、
５７  迷路状の芯だし、
６０．１、６０．２、６０．３、６０．４  通路（孔）、
６１ａ、６１ｂ、６２  緩衝リングと中央ディスクとの間の間隙。
【図１】
0004414500.tif 000002
【図２】
0004414500.tif 000003
【図３】
0004414500.tif 000004
【図４】
0004414500.tif 000005
【図５】
0004414500.tif 000006
【図６】
0004414500.tif 000007