(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に作用する複数の弾性ダンピングステージと、軸方向に作用する複数の摩擦ステージとを有するトーションダンパーであって、シャフトに接続されるハブ(17)と、このハブ(17)の外歯との間に回転方向に所定の間隙が保持された内歯を有するハブディスク(22)を含む主ダンピングステージ(20)とを具備し、前記ハブディスク(22)の軸方向両側には、２つのガイドワッシャー(13)(14)が配置され、周方向に作用する弾性手段(23a)(23b)が、ハブディスク(22)および前記ガイドワッシャー(13)(14)により包囲されるようになっているトーションダンパーにおいて、
前記ガイドワッシャー(14)の軸方向両側に、主摩擦ステージ(45)が設けられ、この主摩擦ステージ(45)は、ガイドワッシャー(14)の軸方向両側に配置された２つのベアリングワッシャー(47)(48)であって、これらのベアリングワッシャー(47)(48)を軸方向に貫通するブレース(49)を介して互いに接合されたベアリングワッシャー(47)(48)と、前記ハブディスク(22)とともに回転しうるように、周方向に間隙を保持しつつハブディスク(22)に連結され、かつガイドワッシャー(14)および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、ガイドワッシャー(14)およびベアリングワッシャー(47)の間に挿入された弾性クランプワッシャー(56)とを備え、
前記ハブ(17)およびガイドワッシャー(14)の間において、前記主摩擦ステージ(45)を構成する各要素よりも径方向内側の環状空間に、もう一つの摩擦ステージ(60)が設けられ、このもう一つの摩擦ステージ(60)は、前記ガイドワッシャー(14)とともに回転しうるようにガイドワッシャー(14)に固定された環状ベアリング(62)と、この環状ベアリング(62)と前記ハブ(17)の径方向における肩部との間に軸方向に挿入された保護ワッシャー(64)と、環状ベアリング(62)およびガイドワッシャー(14)の間に挿入された、軸方向に作用する弾性ワッシャー(63)とを備えることを特徴とするトーションダンパー。
【請求項２】
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(14)との間に、中間摩擦ステージ(70)が設けら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。
【請求項３】
前記中間摩擦ステージ(70)は、前記ハブディスク(22)に接するとともに前記ハブ(17)の外歯との間に回転方向に所定の間隙が保持された噛合手段を有する摩擦ワッシャー(76)と、この摩擦ワッシャー(76)と接し、かつ前記ガイドワッシャー(14)とともに回転するように、ラグ(78)を介してガイドワッシャー(14)に固定されたべアリングワッシャー(74)と、このベアリングワッシャー(74)および前記主摩擦ステージ(45)のベアリングワッシャー(48)の間に挿入された弾性クランプワッシャー(72)とを備えることを特徴とする請求項２記載のトーションダンパー。
【請求項４】
前記主摩擦ステージ(45)を構成する各ワッシャー、および中間摩擦ステージ(70)を構成する各ワッシャーは、概ね同一の径を有することを特徴とする請求項３記載のトーションダンパー。
【請求項５】
前記ハブディスク(22)と前記ガイドワッシャー(13)との間に、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。
【請求項６】
前記ガイドワッシャー(13)は、円錐ベアリング(40)を介して前記ハブ(17)に取り付けられ、この円錐ベアリング(40)は、前記もう一つの摩擦ステージ(60)において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５記載のトーションダンパー。
【請求項７】
前記中間摩擦ステージ(70)のベアリングワッシャー(74)のラグ(78)は、前記ガイドワッシャー(14)の孔(79)を貫通する前記ブレース(49)よりも径方向外側において、この孔(79)を貫通することを特徴とする請求項３記載のトーションダンパー。
【請求項８】
前記ラグ(78)の自由端は、前記ベアリングワッシャー(74)および前記弾性クランプワッシャー(72)を、前記ガイドワッシャー(14)および主摩擦ステージ(45)からなるサブアセンブリに関連づけるために、延長され、かつ変形されてい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。
【発明の詳細な説明】
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、これらすべての問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ッ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２２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１３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、ガイドワッシャー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５０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２８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。
【図１】
0003874305.tif 000002