JP2000046119A - フライホイ―ル - Google Patents
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- F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
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Abstract
の構成を簡潔にできるフライホイールを提供する。 【解決手段】 本発明のフライホイールは、駆動軸に連
結可能な第1のバランスリング(1)と、従動軸(8)
に連結可能な第2のバランスリング(2)とを有し、第
1及び第2のバランスリングが互いに相対的に回転可能
であり、かつ互いに同心に支持されており、さらに回転
振動を吸収するために、第1及び第2のバランスリング
の間に回転ばね(5)が設けられているフライホイール
であって、第2のバランスリングに回転数適合式の吸収
装置(3)が固定されており、この吸収装置が、回転軸
線(18)のまわりに回転可能な少なくとも1つのハブ部
(19)と、複数の吸収体(20)とを有し、吸収体の各々
が、回転軸線(18)から間隔を持って位置している回動
軸線のまわりで回動可能であることを特徴とする。
Description
する。より詳細には本発明は、駆動軸に連結可能な第1
のバランスリングと、従動軸に連結可能な第2のバラン
スリングとを有し、第1及び第2のバランスリングが互
いに相対的に回転可能であり、かつ互いに同心に支持さ
れており、回転振動を吸収するため、第1及び第2のバ
ランスリングの間に回転ばねが設けられているフライホ
イールに関する。
邦共和国特許公開第3621997号公報により公知である。
イホイールは二体フライホイールとも呼ばれ、たとえば
自動車などの原動機付き車両の駆動系列において防振に
用いられる。
号公報により公知のフライホイールの欠点は、主に2つ
のバランスリングに依存する重量が重いことである。二
体フライホイールにより好適な防振が達成できるよう
に、変速装置側に配置されている第2のバランスリング
はエンジン側の第1のバランスリングよりもかなり重
い。
り、回転数適合式の防振装置が公知である。この防振装
置はハブ部を有し、ハブ部上には、周方向に間隔を持っ
て隣接して配置される複数の慣性体が、それぞれ周方向
に間隔を持って隣接して配置される2つの保持部で支持
されている。この保持部は、慣性体要素及びハブ部の互
いに逆向きに湾曲する曲線軌道上を転動可能なピンを有
している。このピンは、回転運動に重畳する回転振動が
発生した際に、湾曲した運動軌道の作用で慣性体要素と
回転軸線との間隔が変化するようにもしくは減少するよ
うに曲線軌道の溝を転動する。
題は、二体フライホイールの重量を軽減し、特に駆動系
の構成を簡潔にできるようにすることである。
た種類のフライホイールにおいて、第2のバランスリン
グに回転数適合式の吸収装置もしくは振動吸収装置が固
定されており、この吸収装置が、回転軸線のまわりに回
転可能な少なくとも1つのハブ部と、複数の吸収体とを
有し、この吸収体の各々が、回転軸線から間隔を持って
位置している、もしくは回転軸線と平行にかつ回転軸線
から離間する回動軸線のまわりで回動可能であることを
特徴とするフライホイールによって解決される。
転数適合式の吸収装置により、周期的に作動する機械の
軸、たとえば内燃機関に代表される原動機又は発動機の
クランク軸の回転運動に重畳して発生する回転振動を低
減させることができる。この回転振動は回転運動に起因
して発生し、その振動数は回転軸の回転数と共に変化す
る。吸収装置は、比較的広範囲の回転数範囲にわたっ
て、理想的には機械の全回転数範囲にわたって、回転振
動を吸収する場合に、回転数適合式と呼ばれる。吸収装
置の原理は、基本的には、回転運動が導入されると、吸
収体が遠心力により回転軸線からできるだけ間隔を持っ
てこの回転軸線のまわりを回転しようとすることにあ
る。回転運動に重畳する回転振動は、吸収体を半径方向
において内側へ相対運動させるが、この現象によって回
転振動が吸収される。すなわち防振される。このような
吸収装置もしくは防振装置は、回転数に比例する固有振
動数を有しているので、回転数に比例する振動数を持っ
た回転振動を広い回転数範囲にわたって吸収することが
できる。
フライホイールの第2のバランスリングに配置すること
により、フライホイールをかなり簡単に実施できること
ができる。これにより得られる重量の軽減は、主として
第2のバランスリングがかなり簡潔に実施されているに
もかかわらず、本発明による配置構成により振動特性の
改善が得られることによって達成可能となっている。し
かしながら、他の技術的な必要性から、たとえば熱吸収
及び放熱上の理由から、第2のバランスリングの質量を
任意に小さくすることはできない。本発明の他の利点
は、第2のバランスリングに対して、従来使用されてい
る材料とは別の材料を使用できることにある。第2のバ
ランスリングがたとえば金属薄板から製造されることに
より、フライホイールの製造コストを低減させることが
できる。
着することが有利である。
なわち第2のバランスリングの第1のバランスリングと
は反対側に配置することにより、優れた防振特性が得ら
れる。
押圧板を備えたクラッチ従動板が配置されていることに
より、特にコンパクトかつ空間を節約することができる
構成が得られる。
ねが設けられ、押圧ばねが吸収装置で支持されているこ
とにより達成される。
方向に間隔を持って配置され回転軸線と平行に延びてい
る2本のピンによってハブ部に支持され、これらのピン
は曲線軌道上を転動可能であり、この曲線軌道は、ハブ
部の領域において回転軸線の方向にU字形の形状を有
し、吸収体の領域において逆方向に開いたU字形の横断
面形状を有し、ピンは、それぞれの曲線軌道と対向する
側において案内軌道によって案内されている。慣性体
が、ハブ部及び慣性体の曲線軌道上を転動するピンで支
持されていることにより、特に簡潔で安定した構成が得
られる。
は、案内軌道がポリマー材から形成される緩衝層からな
ることにより達成される。
ば、緩衝特性は特に優れる。
方向への移動を規制する止め面で終端していることが有
利である。この止め面によって、ピンの周方向への移動
は所定の範囲以内に画定され、ピンの移動は所定の固定
値範囲内で起こる。
していることにより、製造が簡単になり、安価に製造で
きる。
体の穴から脱落しないように、もしくは紛失しないよう
に、受容されている嵌め込み部の構成要素を形成してい
ることは有利である。
を形成している材料を、直接成形固化することにより、
穴及び嵌め込み部材と結合することによっても、製造が
簡単になる。すなわち嵌め込み部材をハブ部及び吸収体
の穴に嵌め込んだ後、例えばポリマー材を嵌め込み部材
と穴の間に流し込み、これを固化することによって、穴
と嵌め込み部材とを結合することもできる。
自由空間が設けられ、この自由空間が緩衝層の材料で充
填され、公差補償層を形成するならば、製造公差に対す
る要求が少なくて済む。
に一体に形成されているならば、すなわち公差補償層と
緩衝層が相互に侵入した形状で形成されているならば、
これらの公差補償層と緩衝層は1回の作業行程で製造す
ることが可能である。
低コストで生産することができる。
実施の形態についてより詳細に説明を加える。
示されており、フライホイールは第1のバランスリング
1と、第2のバランスリング2と、第2のバランスリン
グ2の第1のバランスリングとは反対側に固定されてい
る回転数適合式の吸収装置3とを有している。
は、図示していない駆動軸、たとえば原動機付き車両の
内燃機関すなわちエンジンのクランク軸と連結可能であ
る。第2のバランスリング又はバランス体2は、ボール
ベアリング4を介して第1のバランスリング1に支持さ
れており、その結果第1及び第2のバランスリング1、
2は互いに相対的に回動可能であり、かつ互いに同心に
支持されている。回転振動を吸収するため、第1及び第
2のバランスリング1、2の間には回転ばね5が設けら
れている。回転ばね5は、連結要素6とピン7とを介し
て第2のバランスリング2に連結されている。第2のバ
ランスリング2は、たとえば変速機入力軸として形成す
ることができる従動軸8と連結可能である。
バランスリング2と従動軸8との間の連結は、クラッチ
9を介して行なわれる。クラッチ9は、従動軸8の回転
軸線方向において第2のバランスリング2と回転数適合
式吸収装置3との間に配置されており、これにより特に
コンパクトな構成が得られる。クラッチ9はクラッチ従
動板10を有している。クラッチ従動板10は、押圧板11を
介して押圧ばね12により第2のバランスリング2に対し
て押しつけられる。クラッチ9はクラッチ解除体に接続
され、このクラッチ解除体(その支持部を破線13で示し
た)は、支持台14で支持されているレバー部15を変位さ
せる。これにより、レバー部15と連結されている操作要
素16を介して押圧板11が、押圧ばね12の力に抗して、ク
ラッチ従動板10から離間する。吸収装置3は、押圧ばね
12がこの吸収装置3で支持されるようにボルト17を介し
て第2のバランスリング2に配置されている。さらに支
持台14はレバー部15とともに、吸収装置3の半径方向内
側の端部に配置されている。
装置として形成されており、回転軸線18のまわりに回転
可能な少なくとも1つのハブ部19と、複数の吸収体20と
を有している。ハブ部19は各吸収体20のためにそれぞ
れ、周方向に隣接する2つの保持部21を有しており、保
持部21で吸収体20はハブ部19に支持される。
の穴22から構成される。この場合ピン23の支持軸線は、
ハブ部19において回転軸線18に平行に延び、吸収体20に
貫通穴として形成された穴24内に延在する。
有し、吸収体20は、穴24を画定する曲線軌道26を有す
る。曲線軌道25、26とピン23とは、吸収体20がハブ部19
に対して振り子運動しながら変位可能なように形成され
配置されている。この場合ピン23は、互いに逆向きに湾
曲している曲線軌道25、26上を転動する。ハブ部19の曲
線軌道25は概ね回転軸線18の方向に向き開口するU字形
状であり、他方吸収体20の曲線軌道26は概ね回転軸線18
から離間するように外側に向く、すなわち回転軸線18と
は反対側に開口するU字形状である。
ると、吸収体又は慣性体20は、図2に図示した中央位置
から、曲線軌道25、26とピン23により画定される湾曲し
た運動軌道に沿って、ハブ部19に対して相対的に移動す
る。すなわち各吸収体20は、回転軸線18と平行かつ回転
軸線18と離間する回動軸線のまわりで回動する。このよ
うにして吸収体20と回転軸線18との間隔が変化し、縮ま
り、もしくは吸収体20の重心位置が変位し、回転軸線18
に近づく。これにより吸収原理に基づいて回転振動が反
作用を受け、結果として回転振動が吸収される。
向する側に案内軌道27を有しており、その結果穴24は、
回転軸線18から離れる方向に向く、つまり回転軸線18の
反対側を向く、概略U字形の形状を備える。これに対応
して曲線軌道25に対向する案内軌道は、ハブ部19の保持
部21にも同様に形成されている(図2中に部分的に示す
破線を参照)。
構成要素を形成する案内軌道27、28とは、ハブ部19又は
吸収体20の穴の中に紛失しないように受容されている。
嵌め込み部材29、30は、まず穴の中に緩く挿入されもし
くは穴と嵌め込み部材29、30が隙間を持つように挿入さ
れ、案内軌道27、28を担持している層31、32が、例えば
ポリマー材により好ましくはエラストマー材により追加
的に形成される。それによって嵌め込み部材29、30は、
ハブ部19又は吸収体20と接着される。このとき層31、32
は緩衝層として機能し、嵌め込み部材29、30のピン23に
向く面はそれぞれ曲線軌道26、25を構成する。さらに吸
収体又はハブ部と嵌め込み部材との間に自由空間が設け
られ、この自由空間が緩衝層の材料で充填されるなら
ば、吸収体又はハブ部と嵌め込み部材との間に公差補償
層が形成される。この際公差補償層と緩衝層が互いに移
行するように一体に形成されているならば、すなわち公
差補償層と緩衝層が相互に侵入した形状で形成されてい
るならば、これらの公差補償層と緩衝層は1回の作業行
程で製造することが可能である。
限されないが、公知の押出し成形により形成することが
好ましい。
り、その際ハブ部は吸収体を両側で取り囲んでいる。両
ハブ部19はパッキンリング33、34により互いに向かい合
って密封されている。
グ(1)と、従動軸(8)に連結可能な第2のバランス
リング(2)とを備えるフライホイールである。第1及
び第2のバランスリング(1、2)は互いに相対的に回
転可能であり、かつ互いに同心に支持されている。回転
振動を吸収するため、第1及び第2のバランスリング
(1、2)の間に回転ばね(5)が設けられている。第
2のバランスリング(2)に回転数適合式の吸収装置
(3)が固定されている。回転数適合式の吸収装置
(3)は、回転軸線(18)のまわりに回転可能な少なく
とも1つのハブ部(19)と、複数の吸収体(20)とを有
している。各吸収体(20)は、回転軸線(18)から間隔
を持って位置している回動軸線のまわりで回動可能であ
る。
ライホイールの断面図である。
収装置の正面図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 駆動軸に連結可能な第1のバランスリン
グ(1)と、従動軸(8)に連結可能な第2のバランス
リング(2)とを有し、該第1及び第2のバランスリン
グ(1、2)が互いに相対的に回転可能であり、かつ互
いに同心に支持されており、さらに回転振動を吸収する
ために、前記第1及び第2のバランスリング(1、2)
の間に回転ばね(5)が設けられているフライホイール
であって、 前記第2のバランスリング(2)に回転数適合式の吸収
装置(3)が固定されており、該回転数適合式の吸収装
置(3)が、回転軸線(18)のまわりに回転可能な少な
くとも1つのハブ部(19)と、複数の吸収体(20)とを
有し、該吸収体(20)の各々が、回転軸線(18)から間
隔を持って位置している回動軸線のまわりで回動可能で
あることを特徴とするフライホイール。 - 【請求項2】 前記回転数適合式の吸収装置(3)が、
原動機又は発動機の従動側に取り付けられている、請求
項1記載のフライホイール。 - 【請求項3】 前記回転数適合式の吸収装置(3)が、
前記第2のバランスリングの前記第1のバランスリング
とは反対側に配置されている、請求項1又は2記載のフ
ライホイール。 - 【請求項4】 前記第2のバランスリング(2)と前記
回転数適合式の吸収装置(3)の間に、押圧板(11)を
備えたクラッチ従動板(10)が配置されている、請求項
1〜3の1いずれか1項記載のフライホイール。 - 【請求項5】 前記押圧板(11)に作用する押圧ばね
(12)が設けられ、該押圧ばね(12)が前記回転数適合
式の吸収装置(3)に支持されている、請求項4記載の
フライホイール。 - 【請求項6】 前記各吸収体(20)が、周方向に間隔を
持って配置されて、回転軸線(18)に平行に延びている
2本のピン(23)によって前記ハブ部(19)に支持さ
れ、該ピン(23)が曲線軌道(25、26)上を転動可能で
あり、該曲線軌道(25、26)が、前記ハブ部(19)の領
域において前記回転軸線(18)の方に向くU字形の形状
を有し、前記吸収体(20)の領域において逆方向に開い
たU字形の形状を有し、前記ピン(23)が、それぞれの
曲線軌道(25、26)と対向する側で案内軌道(27、28)
によって案内される、請求項1〜5のいずれか1項記載
のフライホイール。 - 【請求項7】 前記案内軌道(27、28)が、ポリマー材
より形成される緩衝層からなる、請求項6記載のフライ
ホイール。 - 【請求項8】 前記緩衝層がエラストマー材からなる、
請求項7記載のフライホイール。 - 【請求項9】 前記緩衝層が、周方向両側において、前
記ピン(23)の周方向の移動を規制する止め面で終端す
る、請求項7又は8記載のフライホイール。 - 【請求項10】 前記曲線軌道(26)が、嵌め込み部材
(29、30)の構成要素を形成している、請求項6〜9の
いずれか1項記載のフライホイール。 - 【請求項11】 前記嵌めこみ部材(29、30)と前記緩
衝層が、ハブ部(19)及び吸収体(20)の穴(24)に受
容される嵌め込み部の構成要素を形成している、請求項
10記載のフライホイール。 - 【請求項12】 前記緩衝層を形成する材料が、前記嵌
め込み部材(29、30)を穴(24)に嵌め込んだ後、直接
成形固化することにより、該穴(24)及び前記嵌め込み
部材(29、30)と結合される、請求項11記載のフライ
ホイール。 - 【請求項13】 前記吸収体(20)又は前記ハブ部(1
9)と前記嵌め込み部材(29、30)との間に自由空間が
設けられ、該自由空間が前記緩衝層の材料で充填されて
公差補償層を形成している、請求項6〜12のいずれか
1項記載のフライホイール。 - 【請求項14】 前記公差補償層と前記緩衝層が、互い
に移行するように一体に形成されている、請求項13記
載のフライホイール。 - 【請求項15】 前記嵌め込み部材が押出し成形により
製造される、請求項10〜14のいずれか1項記載のフ
ライホイール。
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