JP4724110B2 - トルク伝達装置の可撓性フライホイール - Google Patents

Description

本発明は、トルク伝達装置、特に自動車の可撓性フライホイールに関する。この可撓性フライホイールは、駆動軸によって、軸を中心に回転駆動されるように構成され、駆動軸に固定されるように構成された可撓性要素によって支持される環状質量部材を備えている。

自動車のトルク伝達装置の場合、駆動軸は、内燃機関のクランク軸であり、トルクは、通常、少なくとも１つのクラッチおよび制振ダンパを介して、例えば歯車伝動装置の入力軸等の駆動要素に伝達される。

ある例では、フライホイールは、二重フライホイールダンパの一次フライホイールである。この二重フライホイールは、軸受を介して、一次フライホイール上で心出しされて回転可能に案内される二次フライホイールと、通常２つのフライホイール間に取り付けられる制振ダンパとをさらに有し、二次フライホイールは、トルクを伝動装置の入力軸に伝達するためのクラッチのリアクションプレートを形成している。

現在の最新技術では、通常、可撓性フライホイールの環状質量部材は、可撓性環状金属板の半径方向外周部に、ねじまたはリベットで固定された鋳鉄リングギヤにより形成されている。金属板の半径方向内周部は、駆動軸、すなわち、自動車のトルク伝達装置の場合には、内燃機関のクランク軸に、金属板を固定するためのねじが通る孔を有する。

可撓性環状金属板は、比較的薄く（例えば、約２〜３ｍｍ）、金属板を駆動軸に固定するための半径方向内周部は、より厚みのある、固定ねじ頭が当接する補強ワッシャにより補強される。この薄い環状金属板について、切断後に検査を行い、必要に応じて、ひずみ取りを行い、注意して組立てを行って、鋳鉄の環状質量部材を形成しなければならない。これらの作業には、かなり時間がかかり、細心の注意を要するため、費用が高くつく。

動作時に、この種のフライホイールが、「ポンピング」曲げ変形（可撓性フライホイールが、それ自体に対してほぼ平行のままである曲げ変形）や、フライホイールの回転軸に垂直であって、クランク軸に対して定義された角度位置を有する軸を中心とする振動による変形を受ける。この振動は、クランク軸の最後のクランクピンの曲がりと関係がある。公知の可撓性フライホイールは、回転対称の構造を特徴としているため、この振動現象を利用するように構成されていない。

本発明の目的は、上記した要求を満たし、かつ従来技術の可撓性フライホイールが有する欠点のない可撓性フライホイールを得ることである。

このために、本発明は、駆動軸によって回転軸を中心に駆動されるように構成され、駆動軸に固定されるように構成された可撓性要素によって支持される環状質量部材を備える、トルク伝達装置、特に自動車の可撓性フライホイールであって、この可撓性要素は、フライホイールの回転軸に垂直な、振動軸を画定する半径方向アームを含むことを特徴とするフライホイールを提供するものである。

本発明による可撓性フライホイールは、特に、前述した振動現象に反応して、有利な軸を中心に振動するフライホイールを駆動軸から分離させることにより、少なくとも部分的に振動現象を吸収するように構成されている。

実際には、可撓性要素の半径方向アームが、この可撓性要素の局部的な厚さの増加部分により形成されていると有利である。すなわち、可撓性要素は、半径方向アームを形成する部分が厚く、他の部分が薄くなっている。半径方向アームが、駆動軸間のトルク伝達を確実に行うのに十分な厚さ、および剛性を有する場合、この薄い部分を少なくすることができ、省くこともできる。

本発明による可撓性フライホイールの可撓性要素は、金属板の材質が劣る従来技術よりも厚い金属板により形成することができ、前処理が不要で、作業を容易に行うことができ、変形が少なく、ひずみ取りを行う必要がないため、本発明によるフライホイールは、従来のものよりも安価となる。

また、可撓性要素を環状質量部材と一体に製造すること、特に、曲げ応力およびねじり応力に耐える材質の鋳鉄から、可撓性要素および環状質量部材を形成することが可能になり、環状質量部材と可撓性要素とを別々に製造して組み立てることに伴う問題や欠点は、すべて解消される。

本発明の他の特徴によれば、振動軸が、基本的に回転軸と環状質量部材との間に互いに連続して延びる２本の半径方向アームにより形成されているか、または、振動軸が、３本の半径方向アームにより形成され、２本の半径方向アームが、第３の半径方向アームの延長部に対して互いに対称であり、これら３本の半径方向アームそれぞれが、回転軸と環状質量部材との間に延びている。

第１の実施形態では、可撓性要素は、振動軸の両側に形成された対称な切抜きを含むディスクにより形成されている。

この切抜きは、貫通していても、貫通していなくてもよい。

可撓性要素が環状質量部材と一体に形成されない場合、可撓性要素は、ねじやリベット等により、前記半径方向アームの端部で、環状質量部材に固定される。

可撓性要素は、所望の厚さの金属板から作られた単一の要素として形成されていても、重ね合わされて、共に環状質量部材に固定された複数の平坦要素として形成されていてもよい。

本発明の別の特徴によれば、可撓性フライホイールは、可撓性要素により支持され、摩擦により環状質量部材と協働するヒステリシス手段を備えている。

一実施形態では、このヒステリシス手段は、振動軸に直交して延び、可撓性要素と一体の半径方向内端部と、環状質量部材に接触する半径方向外端部とを有する２本の半径方向アームを備えている。

ヒステリシス手段の半径方向アームは、可撓性要素と一体に形成されるか、または、変形形態として、可撓性要素に取り付けられたワッシャの一部として形成され、このワッシャは、可撓性要素と共に、駆動軸に固定されるように構成される。

別の実施形態では、ヒステリシス手段は、可撓性要素と一体の２つのタブ、および環状質量部材と一体の２つのタブの半円筒形ハウジング内に取り付けられたスプリングピンを備えている。タブは、前記振動軸と直交する方向に延びている。

本発明のさらに別の特徴によれば、振動軸を画定する半径方向アームは、半径方向内端部と半径方向外端部との間に、最大応力を位置決めするための切抜きまたは切欠きを有している。

これにより、半径方向アームが環状質量部材に固定または接続される領域から、最大応力を逃がすことが可能になる。

前記半径方向アームは、回転軸と直交して延びていても、回転軸に対する垂線に対して、半径方向内端部からわずかに、例えば駆動軸と反対の方向へ傾斜していてもよい。

本発明のさらに別の特徴によれば、可撓性要素は、回転軸および前記第１の振動軸に直交する第２の振動軸を画定する手段を備えている。

２本の振動軸は、可撓性要素の半径方向アームにより画定されている。

本発明の一実施形態では、この半径方向アームは、第１の振動軸を画定する半径方向アームと、第２の振動軸を画定する半径方向アームのいずれを環状質量部材に接続するかに応じて、異なる剛性を有するラグにより、環状質量部材に接続されている。

本発明による可撓性フライホイールは、特に、二重フライホイールダンパの一次フライホイールを形成している。この二重フライホイールダンパは、クラッチにより、伝動装置の入力軸に接続されるように構成された二次フライホイールと、２つのフライホイール間に取り付けられる制振ダンパとを、さらに備えている。

本発明の一実施形態では、制振ダンパが、二重フライホイールダンパの残りの部分の位置に、回転軸に対して半径方向を向いたばねを含むタイプのものである。

可撓性一次フライホイールに関連するヒステリシス手段が、スプリングワッシャを含み、このスプリングワッシャは、一次フライホイールの可撓性要素により支持されて、一次フライホイールに当接するか、または一次フライホイールの可撓性要素と、この可撓性要素により支持される環状質量部材との間に取り付けられているのが好ましい。

添付図面を参照しながら、例として挙げた以下の説明を読めば、本発明をよりよく理解することができ、本発明の他の特徴、詳細、および利点が明らかになると思う。

まず、本発明による可撓性フライホイールの第１の実施形態を概略的に示す図１および図２を参照する。

符号１０により全体を示すこの可撓性フライホイールは、自動車の内燃機関のクランク軸である駆動軸１２と、例えば歯車伝動装置の入力軸であって、フライホイール１０および駆動軸１２と同軸の制振ダンパのハブ１４に回転可能に固定して取り付けられるように構成された、駆動軸（図示せず）との間で、トルクを伝達するように構成されている。

制振ダンパのハブ１４は、公知の方法で、クラッチＥによりフライホイール１０に接続され、駆動軸１２と反対側を向いた、フライホイール１０の半径方向面１６は、クラッチＥの摩擦ディスク１８と協働する摩擦面を形成している。

本発明によるフライホイール１０は、駆動軸１２およびフライホイール１０の回転軸２２と平行な、この軸２２を中心に円形に規則的に分配されたねじ２０により、駆動軸１２の端部に固定されている。

ねじ２０は、フライホイール１０の半径方向内側環状部２６のオリフィス２４内に受けられ、この環状部２６は、正反対の位置にある２本の半径方向アーム２８により、環状部２６を囲む環状質量部材３０と、点火歯３２を支持する円筒形外周部とに接続されている。

本実施形態では、環状部２６、半径方向アーム２８、および環状質量部材３０は、曲げ応力に耐える材質である鋳鉄、例えば延性鋳鉄からなる単一の部品として形成されている。

アーム２８は、回転軸２２に対して正確に垂直ではなく、わずかに傾斜し、環状部２６からクラッチ側へ延びている。これにより、フライホイールの軸方向剛性を高めることが可能になって、フライホイールが一層クラッチ解放力に耐え得るようになり、またポンピング回数を増加させることが可能になる。

半径方向アーム２８は、自動車の内燃機関により発生する最大トルクを伝達することができる幅および厚さを有する。

さらに、半径方向アーム２８は、回転軸２２に直交する振動軸３４を画定し、回転軸２２を中心とする振動軸３４の角度位置は、駆動軸１２に対して決定され、測定または計算により知ることができる（駆動軸１２自体に対するフライホイール１０の角度位置は、一定であり、組立て時に適切な手段により決定される）。

フライホイールの環状部２６、および半径方向アーム２８は、従来の可撓性フライホイールの可撓性環状金属板と同様の可動性要素を画定し、これにより、フライホイールの曲げ変形が可能になる（環状質量部材３０は、それ自体に対して平行に移動する）。

フライホイール１０の半径方向アーム２８も、軸３４を中心とするこのフライホイールの振動を可能とし、この振動は、駆動軸１２を形成するクランク軸の最後のクランクピンの曲がりと関連している。

半径方向アーム２８の断面は、例えば、約２７００〜４５００ｒｐｍの回転速度に対応するクランク軸の振動周波数において、この振動現象を可能にするように決定される。

本発明の一実施形態では、摩擦直径が２２０ｍｍであり、半径方向アーム２８が長円形、または角の丸い端部を持つほぼ矩形の断面を有し、フライホイールは、約５００Ｍｐａの破壊強度を持つ延性鋳鉄から作られ、半径方向アーム２８は、３０〜４０ｍｍの幅について６〜１０ｍｍの厚さを有する。環状質量部材３０に対する半径方向アームの接続半径３６は、応力の集中を減らすように決定され、例えば約８ｍｍである。

延性鋳鉄における減衰は、鋼における減衰よりも、約３〜４倍優れている。

図３および図４に示す変形形態では、フライホイール１０の振動軸３４は、前述したものと同一の１本の半径方向アーム２８と、軸３４に対して互いに対称であって、回転軸２２に対して半径方向アーム２８とほぼ反対方向に延びる他の２本の半径方向アーム４０とにより画定されている。この半径方向アーム４０は、図示の例では、半径方向アーム２８と約１４０度の角度を形成している。

これらの２本の半径方向アーム４０は、単一のアーム２８よりも、鋳造が若干容易であり、型からの取外しの問題も小さい。

これ以外の点では、図３および図４に示すフライホイール１０の構造は、図１および図２のフライホイールの構造と同一である。

図５および図６の実施形態では、フライホイール１０は、図１および図２に示すタイプのものであり、半径方向アーム２８により画定された軸３４を中心とするフライホイールの振動を減衰することができるヒステリシス手段と関連づけられている。

このヒステリシス手段は、例えば、ばね鋼から作られ、フライホイールの半径方向内側環状部２６と同時に、前記駆動軸の端部に固定されるように構成された、環状のスプリングワッシャ４２を備えている。このために、スプリングワッシャ４２は、固定ねじ２０が通るように環状部２６に形成されたオリフィス２４と一致するオリフィス４４を有し、スプリングワッシャ４２の内径は、フライホイールの環状部２６の内径とほぼ等しい。

このスプリングワッシャ４２は、振動軸３４と直角の方向に延びる、正反対の位置にある２本の半径方向アーム４６を有する。半径方向アーム４６の半径方向外端部４８は、圧力により環状質量部材３０の内側円筒形面５０に当接するように、軸と平行に湾曲している。

このような状況では、動作時に、軸３４を中心とする環状質量部材３０のあらゆる振動によって、フライホイールの半径方向内側環状部２６に固定されたスプリングワッシャ４２のアームの折返し端部４８に、摩擦が生じる。

一変形形態では、アーム４６の端部４８は、環状部２６を環状質量部材３０に接続するウェブに形成された小さなオリフィスを通って延びている。

図７および図８の実施形態では、本発明によるフライホイール１０は、互いに固定される２つの独立した要素、すなわち、鋼板から作られた可撓性要素５２と、鋳鉄から作られた環状質量部材３０とにより形成されている。可撓性要素５２は、全体として環状であり、ねじ５４、リベット等により、半径方向外周部で、質量部材３０に固定されている。

可撓性要素５２は、駆動軸の端部に可撓性要素５２を固定するための固定ねじが通るオリフィス５８が形成された半径方向内側環状部５６と、環状質量部材３０に可撓性要素５２を固定するための固定ねじ５４が通るオリフィスを有する半径方向外側環状部６０と、環状部５６、６０を互いに接続する正反対の位置にある２本の半径方向アーム６２とを備えている。

可撓性要素５２は、正反対の位置にあって、間に半径方向アーム６２を画定する、ほぼ豆形の２つの切抜き６４が形成された環状ワッシャにより形成されているのが好ましい。

一般に、可撓性要素５２は、従来技術の可撓性フライホイールの可撓性要素を形成する鋼板よりもはるかに厚みのある鋼板から作られ、この厚さは、例えば約５ｍｍである。この厚みにより、機械加工時に鋼板が変形する危険性が減少し、可撓性要素５２の製造が、容易になりかつ単純化される。

前述したように、フライホイールの振動軸は、半径方向アーム６２の対称の直径軸により画定されている。

図９および図１０の変形形態では、本発明によるフライホイール１０の可撓性要素７２は、基本的に、駆動軸の端部に可撓性要素７２を固定するための固定ねじが通るオリフィス７６を含む内側環状部７４と、フライホイールの振動軸を画定し、外側を向いた半径方向延長部８０を有する、前述したタイプの２本の半径方向アーム７８とにより形成され、これらの延長部８０は、環状質量部材３０に可撓性要素７２を固定するための領域を形成し、固定ねじ８２およびリベット等が通るオリフィスを有する。

切欠き、または切抜き８４が、半径方向アーム７８の側面に形成され、最大応力を位置決めするための領域、およびねじ８２が通るオリフィスから、最大応力を離すための領域を形成するようになっている。

図１１は、図７および図８の要素５２のような可撓性要素の連続体を概略的に示す。この連続体の外周縁部８６は、正反対の位置にある切欠き８８と先端９０とを有し、この先端および切欠きにより、可撓性要素５２が金属板ストリップに形成されるときに、可撓性要素５２を互いに部分的に差し込むことができる。

図１１に示すように、１つの要素５２の先端９０は、次の要素５２の切欠き８８内に延びている。

省スペース化して材料を節約するために、各可撓性要素５２の先端９０自体は、可撓性要素の半径方向外側環状部６０に形成された２つの湾曲した切欠き９２により形成されている。

図１２および図１３の実施形態では、本発明によるフライホイール１０の可撓性要素は、図９および図１０の可撓性要素７２と同一のタイプのものであり、弾性要素９６により、回転軸に垂直な面に延びて要素７２に当接する十字形に形成されたヒステリシス手段と関連している。

この弾性要素９６は、可撓性要素７２の半径方向アーム７８と同一形状で、半径方向アーム７８に重なり合った、正反対の位置にある２本の半径方向アーム９８と、半径方向アーム７８、９８により画定された軸を中心にフライホイールが振動した場合に、半径方向の摩擦により減衰を行うように、質量部材３０の半径方向面に押圧される半径方向外端部１０２を有する、半径方向アーム９８に垂直な他の２本の半径方向アーム１００とを備えている。

弾性要素９６は、可撓性要素７２の固定ねじ８２により、半径方向アーム９８の端部で環状質量部材３０に固定され、弾性要素９６の半径方向内側環状部は、フライホイールを駆動軸に固定するためのねじが通るオリフィス１０４を有している。

本実施形態では、可撓性要素７２は、金属薄板から作られた細長平坦要素の積み重なりにより形成され、弾性要素９６は、積み重なりの一部を形成している。

図１４、図１５、および図１６の実施形態では、フライホイール１０は、例えば鋳鉄から一体に形成され、その半径方向内側環状部２６は、図１および図２の実施形態と同様の、正反対の位置にある２本の半径方向アーム２８により、また、環状部２６、環状質量部材３０、および半径方向アーム２８の間の空間をすべて占める比較的薄い環状ウェブ１０８により、環状質量部材３０に接続されている。フライホイールの可撓性要素は、半径方向アーム２８を形成する局部的な厚さ増加部分を含むリングである。

これ以外の点では、このフライホイールの構造は、図１および図２の構造と同一である。

図１７および図１９の実施形態では、可撓性フライホイール１０は、鋳鉄から作られた環状質量部材３０と、図９および１０に示すタイプの可撓性要素とを有し、この可撓性要素は、金属薄板から作られた同一の要素７２の積み重なりから形成されている。

図９および図１０の実施形態のように、この可撓性要素は、ねじ８２、リベット等により、振動軸を画定する半径方向アーム７８の端部８０で、環状質量部材３０に固定されている。

図１９によりはっきりと見られるように、同一の要素７２の積み重なりが、可撓性要素７２を固定するための固定ねじ８２により、環状質量部材３０に固定される環状金属薄板１１０に当接している。この環状金属薄板１１０の周囲は、環状質量部材３０の半径方向面に当接して、フライホイールの曲がり、および振動を減衰するためのヒステリシス手段を形成している。

積み重なった要素７２は、異なる厚さを有し、曲げ応力のバランスをとるために、積み重なりの端部よりも中央が厚くなっている。積み重なった要素の硬度を変えることもできる。

図２０および図２１の実施形態では、可撓性フライホイール１０は、一体に形成され、前述した実施形態におけるように、正反対の位置にある２本の半径方向アーム２８により、環状質量部材３０に接続された半径方向内側環状部２６を有し、さらに、半径方向アーム２８により画定された振動軸３４に垂直であって、環状部２６から環状質量部材３０側へ延びる２つの半径方向タブ１１２を有している。

環状質量部材３０は、環状質量部材３０の円筒形内面から、環状部２６側を向く２つの半径方向タブ１１４を有し、半径方向タブ１１２、１１４は、対になって位置合わせされ、向かい合った円筒形ハウジング内で終端している。

このハウジングには、軸３４を中心とするフライホイールの振動を減衰するためのヒステリシス手段を形成するスプリングピン１１６等の手段が収容されている。一般には、ヒステリシス手段は、環状部２６と環状質量部材３０との間に、軸３４に垂直な方向に取り付けられた中間要素を備えている。

図２２の実施形態では、可撓性フライホイール１０は、駆動軸に可撓性フライホイール１０を固定するための固定手段が通るオリフィス２４と、前述したタイプの４本の半径方向アーム２８とが形成された半径方向内側環状部を有する。この半径方向アーム２８は、互いに９０度の向きに配置され、弾性変形可能なラグ１２０、１２２により、半径方向外端部で環状質量部材３０に接続されている。ラグは回転軸に垂直な面に延び、ねじ、リベット等により、端部で半径方向アーム２８と環状質量部材３０とに固定されている。

図示の実施形態では、各ラグ１２０、１２２は、細長形であり、固定される半径方向アーム２８とほぼ直角の方向に延びている。

したがって、回転軸に直角で、互いに直交する可撓性フライホイールの２本の振動軸３４、１２４が画定され、これらの振動軸の一方は、前記軸３４に対応し、他方１２４は、軸３４に垂直である。

振動軸１２４を画定する半径方向アーム２８に固定されたラグ１２０の剛性は、振動軸３４を画定する半径方向アーム２８に固定されたラグ１２２の剛性よりも低い。そのため、それぞれ駆動軸に対して画定された角度位置にある２本の垂直軸を中心とする、２つの振動周波数を有することができる。

軸３４を中心とする振動は、低い剛性と、これによる低い周波数とを特徴としている。軸１２４を中心とする振動は、高い剛性と、これによる高い周波数とを特徴としている。

２本の振動軸３４、１２４上で異なる慣性を生じる、異なる質量部材を提供することにより、これと同一の結果が得られる。一方の振動軸に配置された質量部材のほうが大きい場合、振動周波数は、この振動軸に垂直な軸を中心とする場合よりも低くなる。

これらの２つの手段を組み合わせること、すなわち、ラグ１２０、１２２の剛性と、振動軸に配置された質量部材とを区別することも可能である。

変形形態として、軸１２４上のアーム２８を、２つのラグ１２０により環状質量部材３０に接続し、ラグ１２２をなくして、ラグ１２０がトルクの伝達を助けるようにすることができる。

図２３〜図２６の実施形態では、本発明による可撓性フライホイールは、二重フライホイールダンパの一部を形成し、二重フライホイールダンパの一次フライホイールを形成している。

図２３では、可撓性一次フライホイール１０は、ハブを形成する半径方向内側環状部２６を有し、この半径方向内側環状部２６には、可撓性環状金属板１３２の半径方向内側環状部がリベット１３０により固定され、環状金属板１３２の半径方向外周は、一方が他方の内部に溶接された２つの円筒形リング１３４、１３６により形成された環状質量部材３０に、軸方向のクランピングにより固定され、環状金属板１３２の外周は、内側リング１３４の軸方向端部と外側リング１３６の端縁部との間にクランプされている。

ヒステリシス手段は、この可撓性環状金属板に関連し、スプリングワッシャ１３８により形成されている。スプリングワッシャ１３８の半径方向外周は、図示のように、リング１３４、１３６間で環状金属板１３２の半径方向外周にクランプされ、スプリングワッシャ１３８の半径方向内側環状部は、可撓性環状金属板１３２に弾性的に当接する半径方向タブ１４０を含んでいる。

可撓性一次フライホイール１０は、二次フライホイール１４２と関連し、この二次フライホイール１４２は、平滑軸受１４４により、ハブ２６上で心出しされて回転可能に案内され、従来タイプのクラッチのリアクションプレートを形成している。

円周方向ばねを持つ制振ダンパ１４６が、２つのフライホイール間に取り付けられ、２つのフライホイール間の角度移動を可能にし、かつ両者を回転可能に接続して、振動とトルクのばらつきとを吸収するようになっている。

この制振ダンパは、従来のように、一次フライホイール１０に回転可能に固定される入力要素と、二次フライホイール１４２に回転可能に固定される出力要素とを有し、入力要素は、リベット１４８によりスプリングワッシャ１３８に固定され、出力要素は、リベット１５０により二次フライホイールに固定されている。

環状金属板１３２の外周を、環状質量部材３０のリング１３４、１３６間に軸方向にクランプして取り付けることにより、トルクリミッタが形成され、この軸方向クランプにより、伝達されたトルクが所定の最大値よりも大きいときに、環状金属板１３２をスプリングワッシャ１３８に対して回転させることができる。

二重フライホイールダンパの可撓性一次フライホイールの軸方向半断面図である図２４に示す変形形態では、一次フライホイール１０は、可撓性環状金属板１５２を有し、環状金属板１５２の半径方向内部は、可撓性フライホイールの内側環状部２６を形成する円筒形ハブと同時に、ねじ１５４により駆動軸の端部に固定され、この環状金属板１５２の半径方向外側環状部は、リベット１５６により鋳鉄環状質量部材３０に固定されている。

この環状質量部材３０は、リングギヤと、駆動軸と反対側の閉鎖プレート１５８とを支持している。この閉鎖プレート１５８は、リベット１６０により環状質量部材３０に固定され、半径方向を向く、可撓性環状金属板１５２に近接して配置される内周縁部１６２を有する。

スプリングワッシャ１６４が、可撓性環状金属板１５２と閉鎖プレート１５８の縁部１６２との間に取り付けられ、一次フライホイール１０の曲げ振動を減衰するためのヒステリシス手段を形成している。

図２５、図２６の変形形態では、軸方向断面で示す二重フライホイールダンパは、本発明による可撓性一次フライホイール１０と、トルクリミッタ１７６により互いに接続される２つの環状部１７２、１７４により形成された二次フライホイール１７０と、一次フライホイール１０の半径方向内側環状部２６により形成された円筒形ハブ上で、二次フライホイール１７０を心出しして回転可能に案内するための転がり軸受１７８と、２つのフライホイール間に取り付けられ、半径方向タイプまたは半径方向ばねがあるタイプの制振ダンパ１８０とを備えている。

公知の方法では、この制振ダンパのばね１８２は、円筒形ケーシング１８６内に収容された円筒形ロッド１８４上で案内されている。この円筒形ロッド１８４の半径方向外端部は、回転軸に平行な軸１８８を中心に、一次フライホイールの環状質量部材３０上で枢動するように取り付けられ、円筒形ロッド１８４の半径方向内端部は、回転軸に平行な軸１９０により、二次フライホイール１７０の内側環状部１７４上で枢動するように取り付けられている。

一次フライホイールの環状質量部材３０は、制振ダンパのばねの円筒形ケーシング１８６間に収容された、頂部が回転軸側を向いたほぼ三角形を有する、鋳鉄から作られたブロック１９２を含み、環状質量部材３０の関節部の軸１８８を中心とする円筒形ケーシングの角度移動を可能にしている。

図２２を参照して説明したように、ブロック１９２の質量は、２本の垂直な振動軸３４、１２４上に分配される。

ブロック１９２は、一次フライホイールの可撓性環状金属板１３２の半径方向外部と同時に、一次フライホイールの環状質量部材３０の金属板１９６に、リベット１９４により固定されている。

スプリングワッシャ１９８が、駆動軸側を向いた一次フライホイールの側で、環状金属板１３２と前記金属板１９６の半径方向縁部２００との間に取り付けられている。このスプリングワッシャは、一次フライホイールの曲げ振動を減衰する手段を形成している。

図２６に示す実施形態は、一次フライホイールにより支持されたブロック１９２の形成についてのみ、図２５の実施形態と異なっている。この場合、ブロックは、可撓性環状金属板１３２の半径方向外周部と同時に、前記リベット１９４により一次フライホイールの金属板１９６に固定されている、軸方向に積み重なった金属板２０２から構成されている。

これ以外の点では、構造は、図２５を参照して説明したものと同一である。

図２７を参照しながら、本発明による可撓性フライホイールの駆動軸上での位置決めについて、さらに詳細に説明する。

駆動軸１２は、熱機関のピストンに関連する少なくとも１つの接続ロッド（図示せず）に接続することのできる、少なくとも１つのクランクピン１２００、１２０１を含むクランク軸である。第１のクランクピン１２００と称するクランクピンは、本発明による可撓性フライホイール１０に隣接している。クランクピン１２００は、駆動軸および可撓性フライホイール１０の回転軸２２を含む平面Ｐを画定している。

前述したように、本発明による可撓性フライホイール１０の振動軸３４は、回転軸２２にほぼ垂直であり、駆動軸１２に対してある角度をおいて位置決めされる。この角度位置は、前記平面Ｐと振動軸３４との間に決定され、両者の間に位置決め角度αを有する。

位置決め角度αの値は、駆動軸の応力または機関により発生する騒音を低減することができるように、最適化される。位置決め角度αの値は、測定または計算により求められる。この値は、当該熱機関のシリンダの数、および前記シリンダの配置に応じて決まる。また、この値は、低減することが望ましい現象（基本的に応力および騒音）に応じて決まる。さらに、位置決め角度αの値は、平面Ｐから本発明による可撓性フライホイール１０の振動軸３４への駆動軸の回転方向Ｒで測定される。

例えば、振動軸３４が平面Ｐの垂線に近接する（すなわち、位置決め角度αの値が約９０゜に等しい）ときに、この位置により、主にクランク軸の応力を低減することができる。

熱機関で、前記ピストンを支持するクランクピンが、回転方向に約１５゜〜２０゜の垂線との角度、すなわち、いわゆる分解角（分解時にクランクピンがとる垂線との角度）よりも相当に大きい角度を形成するときに、ピストンヘッドに加わる最大圧力が生じることがわかっている。本発明による可撓性フライホイール１０の、駆動軸の回転方向へ約１５゜〜２０゜の変位により、騒音を低減することができる。

したがって、位置決め角度αの値を約８０゜〜約１２０゜とすることができる。これにより、応力の低減に対して発生する騒音の低減に重点をおくことができ、また発生する騒音の低減に対して、応力の低減に重点をおくことができる。

位置決め角度αの値を、約９０゜〜１１０゜とすることが好ましい。約９０゜の位置決め角度αの値では、応力が低減され、約１１０゜の位置決め角度αの値では、発生した騒音が低減される。位置決め角度αの中間値により、応力の低減と発生した騒音の低減とを、希望に応じて適合させることができる。

本発明による可撓性フライホイールの概略正面図である。 図１のフライホイールの軸方向概略断面図である。 可撓性フライホイールの変形形態についての、図１と同様の図である。 可撓性フライホイールの変形形態についての、図２と同様の図である。 別の変形形態についての、図１と同様の図である。 別の変形形態についての、図２と同様の図である。 可撓性フライホイールの別の変形形態の軸方向概略断面図である。 図７のフライホイールの概略斜視図である。 本発明の別の変形形態についての、図１と同様の図である。 本発明の別の変形形態についての、図２と同様の図である。 切断前の金属板ストリップにおける、連続した可撓性要素の配置を示す概略図である。 可撓性フライホイールの別の変形形態の概略立面図である。 図１２のフライホイールの概略斜視図である。 可撓性フライホイールの別の変形形態の概略正面図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ線における概略断面図である。 図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線における概略断面図である。 可撓性フライホイールのさらに別の変形形態の概略正面図である。 図１７のフライホイールの２つの垂直面における、軸方向概略断面図である。 図１７のフライホイールの２つの垂直面における、軸方向概略断面図である。 可撓性フライホイールのさらに別の変形形態の概略正面図である。 図２０のフライホイールの、拡大した軸方向部分概略断面図である。 本発明による可撓性フライホイールの別の変形形態の概略正面図である。 本発明による二重フライホイールダンパの軸方向概略断面図である。 二重フライホイールダンパの変形形態の軸方向概略断面半面図である。 本発明による二重フライホイールダンパの変形形態の軸方向概略断面図である。 本発明による二重フライホイールダンパの変形形態の軸方向概略断面図である。 駆動軸に対する位置決めを示す、図１のフライホイールの概略図である。

符号の説明

１２ 駆動軸
２２ 回転軸
２４ オリフィス
２６ 中央リング、内側環状部
２８、３８、４０、４２、７８、１００ 半径方向アーム
２８ 手段
３０ 環状質量部材
３４、１２４ 振動軸
４２、１００、１０２、１１０ ヒステリシス手段
４２ ワッシャ
４８ 半径方向外端部
５４、８２ ねじ
６４ 切抜き
７２ 平坦要素
８４ 切欠き
９６ 要素
１１２、１４４ タブ
１１６ スプリングピン
１２０、１２２ ラグ
１４２、１７０ フライホイール
１４６、１８０ 制振ダンパ
１８２ ばね

Claims (26)

1. 車両用のトルク伝達装置の可撓性フライホイールであって、
   駆動軸（１２）によって回転軸（２２）の周りに駆動されるように構成され、また前記駆動軸に固定されるように構成された可撓性要素によって支持される環状質量部材（３０）を備え、
   前記可撓性要素が、前記回転軸（２２）と前記環状質量部材（３０）との間に２本のみの半径方向アームを備え、前記半径方向アームが、互いの延長上に延び、前記環状質量部材（３０）と前記駆動軸（１２）に接続され、フライホイールの前記回転軸（２２）と直交する振動軸（３４）を画定することを特徴とする、
   フライホイール。
2. 前記振動軸（３４）が、前記駆動軸（２２）に対して一定の角度位置を有することを特徴とする、請求項１に記載のフライホイール。
3. 前記可撓性要素が環状であり、前記振動軸の両側に切抜き（６４）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のフライホイール。
4. 前記切抜き（６４）が貫通していることを特徴とする、請求項３に記載のフライホイール。
5. 前記可撓性要素が、前記環状質量部材（３０）と一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のフライホイール。
6. 前記可撓性要素が、鋳鉄から作られていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のフライホイール。
7. 前記可撓性要素が、鋼から作られていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のフライホイール。
8. 前記可撓性要素が、別個の部品であり、ねじ（５４）（８２）、リベット等により、前記半径方向アームの端部で、前記環状質量部材（３０）に固定されていることを特徴とする、請求項７に記載のフライホイール。
9. 前記可撓性要素が、重ね合わされて、共に前記環状質量部材（３０）に固定された複数の平坦要素（７２）により形成されていることを特徴とする、請求項７または８に記載のフライホイール。
10. 前記振動軸（３４）を画定する前記半径方向アーム（３８）が、半径方向内端部で中央リング（２６）に接続され、前記中央リングが、前記駆動軸に前記中央リングを固定するための固定手段が通るオリフィス（２４）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のフライホイール。
11. 前記可撓性要素により支持され、摩擦により前記環状質量部材（３０）と協働するヒステリシス手段（４２）（１００）（１０２）（１１０）を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のフライホイール。
12. 前記ヒステリシス手段が、前記振動軸（３４）と直交し、前記可撓性要素と一体の半径方向内端部と、前記環状質量部材（３０）に接触する半径方向外端部（４８）とを有する２本の半径方向アーム（４２）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のフライホイール。
13. 前記ヒステリシス手段の半径方向アームが、前記可撓性要素の一部を形成していることを特徴とする、請求項１２に記載のフライホイール。
14. 前記可撓性要素（７２）が、平坦要素の積み重なりを有し、前記ヒステリシス手段の前記半径方向アーム（１００）が、前記積み重なりの１つの要素（９６）に形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のフライホイール。
15. 前記ヒステリシス手段の半径方向アームが、前記可撓性要素に取り付けられたワッシャ（４２）の一部を形成していることを特徴とする、請求項１２に記載のフライホイール。
16. 前記ワッシャ（４２）が、前記可撓性要素と共に前記駆動軸に固定されるように構成されていることを特徴とする、請求項１５に記載のフライホイール。
17. 前記ヒステリシス手段が、前記環状質量部材（３０）と前記可撓性要素の内側環状部（２６）との間に、軸（３４）と直交する方向に取り付けられた中間要素を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のフライホイール。
18. 前記ヒステリシス手段が、前記可撓性要素と一体の２つのタブ（１１２）、および前記環状質量部材（３０）と一体の２つのタブ（１４４）の半円筒形ハウジング内に取り付けられたスプリングピン（１１６）を有し、前記タブが、前記振動軸（３４）と直交する方向に延びていることを特徴とする、請求項１１に記載のフライホイール。
19. 前記振動軸を画定する半径方向アーム（７８）が、半径方向内端部と半径方向外端部との間に、最大応力を位置決めするための切抜きまたは切欠き（８４）を有することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載のフライホイール。
20. 前記振動軸（３４）を画定する前記半径方向アーム（２８）が、前記回転軸に対する垂線に対して、半径方向内端部から、前記駆動軸と反対の方向へ傾斜していることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれかに記載のフライホイール。
21. 前記可撓性要素が、前記回転軸（２２）および前記振動軸（３４）と直交する第２の振動軸（１２４）を画定する手段（２８）を含み、前記第２の振動軸（１２４）の剛性が、前記振動軸（３４）の剛性よりも高いことを特徴とする、請求項１〜２０のいずれかに記載のフライホイール。
22. 前記２本の振動軸（３４）（１２４）が、前記可撓性要素の半径方向アーム（２８）により画定されていることを特徴とする、請求項２１に記載のフライホイール。
23. 前記半径方向アーム（２８）が、ラグ（１２０）（１２２）により、前記環状質量部材（３０）に接続されていることを特徴とする、請求項２２に記載のフライホイール。
24. ２本の位置合わせされた半径方向アームを前記環状質量部材（３０）に接続する前記ラグ（１２０）が、前記２本の他の半径方向アーム（２８）を前記環状質量部材（３０）に接続する前記ラグ（１２２）とは異なる剛性を有することを特徴とする、請求項２３に記載のフライホイール。
25. 二重フライホイールダンパの一次フライホイールを形成し、前記二重フライホイールが、伝動装置の入力軸に接続されるように構成された二次フライホイール（１４２）（１７０）と、前記２つのフライホイール間に取り付けられる制振ダンパ（１４６）（１８０）とをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜２４のいずれかに記載のフライホイール。
26. 前記制振ダンパ（１８０）が、静止時に半径方向を向くばね（１８２）を有するタイプのものであることを特徴とする、請求項２５に記載のフライホイール。

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