JP2000046119A - フライホイ―ル - Google Patents

フライホイ―ル

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二体フライホイールの重量を軽減し、駆動系
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

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフライホイールに関
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。
【０００２】
【従来の技術】このようなフライホイールは、ドイツ連
邦共和国特許公開第3621997号公報により公知である。
【０００３】２つの部分に分割されているこの種のフラ
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。
【０００４】前記ドイツ連邦共和国特許公開第3621997
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。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許第19631989号公報よ
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底にある課
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、冒頭で述べ
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。
【０００８】第２のバランスリングに設けられている回
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。
【０００９】ところで、回転数適合式の吸収装置を二体
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。
【００１０】吸収装置を原動機又は発動機の従動側に装
着することが有利である。
【００１１】吸収装置をフライホイールの従動側に、す
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。
【００１２】第２のバランスリングと吸収装置の間に、
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。
【００１３】構成の簡潔化は、押圧板に作用する押圧ば
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。
【００１４】特に有利な構成によれば、各吸収体が、周
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。
【００１５】騒音特性の改善すなわち防音特性の改善
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。
【００１６】緩衝層がエラストマー材から構成されれ
ば、緩衝特性は特に優れる。
【００１７】緩衝層が、周方向両側において、ピンの周
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。
【００１８】曲線軌道が嵌め込み部材の構成要素を形成
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。
【００１９】嵌めこみ部材と緩衝層が、ハブ部及び吸収
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。
【００２０】嵌め込み部材を穴に嵌め込んだ後、緩衝層
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。
【００２１】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、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。
【００２２】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。
【００２３】嵌め込み部材は、公知の押出し成形により
低コストで生産することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施の形態についてより詳細に説明を加える。
【００２５】図１には本発明によるフライホイールが図
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。
【００２６】第１のバランスリング又はバランス体１
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。
【００２７】図１に図示した実施の形態の場合、第２の
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。
【００２８】回転数適合式吸収装置３は、回転振動吸収
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。
【００２９】各保持部21は、ピン23を受容するハブ部19
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。
【００３０】ハブ部19は、穴22を画定する曲線軌道25を
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。
【００３１】軸の回転運動に重畳する回転振動が発生す
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。
【００３２】さらに吸収体20は、穴24の曲線軌道26に対
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）。
【００３３】曲線軌道25、26と、嵌め込み部材29、30の
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。
【００３４】嵌め込み部材29、30は、その成形方法を制
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。
【００３５】ハブ部19は２つの部分から形成されてお
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。
【００３６】
【発明の効果】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。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転数適合式吸収装置を備えた本発明によるフ
ライホイールの断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態による回転数適合式吸
収装置の正面図である。
【図３】本発明による吸収体の正面図である。
【符号の説明】
１ 第１のバランスリング ２ 第２のバランスリング ３ 回転数適合式の吸収装置 ５ 回転ばね ８ 従動軸 18 回転軸線 19 ハブ部 20 吸収体

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【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。
  9. 【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。
  10. 【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。
  11. 【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。
  12. 【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。
  13. 【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。
  14. 【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。
  15. 【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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