JPH062053Y2 - ト−ショナルダンパ付フライホイ−ル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、回転数のすべての領域で共振の発生を防止さ
せた、２分割型フライホイールからなる、トーショナル
ダンパ付フライホイールに関する。

さらに詳しくは、本考案は、実願昭61-135608号にて提
案したトーショナルダンパ付フライホイールの、摩擦機
構経時変化に伴なう共振点通過時の振動特性悪化を防止
したトーショナルダンパ付フライホイールに関する。

〔従来の技術〕

フライホイールを２つのマスに分割し、それらをばねで
連結してトルク変動を吸収するようにした分割型フライ
ホイールは知られている。従来技術では２つのマスは通
常全回転域で同じばね定数のばね機構で結合されてお
り、したがってあるエンジン回転で１つの共振点をも
つ。共振点がエンジン回転の常用回転域よりも低回転側
となるようにばね定数を決定するが、エンジン始動、停
止時には共振点を通過することになるため、分割された
フライホイール間に摩擦力を与え、低回転域のトルクの
小さいときに駆動側フライホイールと従動側フライホイ
ールとを一体化し、共振現象を抑えている。これは共振
現象が生じると、共振から抜け出ることが難しく（いわ
ゆる引き込み現象）、走行不能となるので、それを避け
るためである。

従来技術を個々の例をとって説明すれば、実開昭61-235
42号公報のトルク変動吸収装置は、フライホイールを駆
動側フライホイールと従動側フライホイールとに分割し
て、その間に同じばね定数のばね機構を介装し、さら
に、常時分割された両フライホイール間に摩擦力が働く
ようにヒステリシス機構が設けられた分割型フライホイ
ールを示しており、分割型フライホイールの代表的な一
般的全体構成を示している。

また、特開昭61-59040号公報は共振点をアイドル回転よ
り低く設定する技術を開示しており、実開昭59-113548
号広報、実開昭59-108848号広報は共振点を低回転側に
ずらしたフライホイールを開示している。また、実公昭
56-6676号公報は、２分割型のフライホイールではない
が、ハウジング内を滑るダンパーディスクを示してお
り、この種の機構における摩擦付与構造を示している。

さらに、特開昭60-109635号公報は、１種類のばねを用
い、遠心力によって半径方向に移動する摩擦体を用いて
駆動側フライホイールと従動側フライホイール間の伝達
トルクを調整するようにしたダンパを示しているが、遠
心力を利用したものはフライホイールが一体化状態から
分離状態になるタイミングが不安定になり、確実な共振
防止が望めない。

前記の如く、従来技術では、共振現象を抑えるために、
比較的大きな、一定値以上の摩擦力を与える必要があ
る。このため、ヒステリシス機構によって駆動側フライ
ホイールと従動側フライホイール間に常時一定値以上の
摩擦力がかかり、常用回転域においても、駆動側フライ
ホイールと従動側フライホイール間に摩擦力によってス
ティック（一体化）が発生しやすくなり、スティック時
には駆動側フライホイールの回転変動（エンジン回転変
動）が従動側フライホイールに伝達されて、常用回転域
におけるトルク変動吸収効果が小さくなる。すなわち、
トーションナルダンパとしての回転変動低減効率が小さ
くなるという問題があった。

上記問題を解決するために未だ公開された段階にないの
で、公知の従来技術ではないが、関連技術として、本出
願人は、先に実願昭61-135608号（出願日：昭和61年９
月５日）において、分割型フライホイールから成るトー
ショナルダンパ付きフライホイールであって、運転中に
回転数によって共振点の位置をずらし、これによって従
来のような全回転域で摩擦力を与えるヒステリシス機構
を廃止してトルク変動を常用回転域において効果的に低
減させることを目的としたトーショナルダンパ付フライ
ホイールを提案した。

実願昭61-135608号で提案したトーショナルダンパ付フ
ライホイールは、フライホイールを駆動側フライホイー
ルと従動側フライホイールに分割した分割型フライホイ
ールにおいて、駆動側フライホイールと従動側フライホ
イール間に設けられるばね機構に互いに異なるばね定数
を有する２種類のばね機構を用い、該２種類のばね機構
の一方に駆動側フライホイールと従動フライホイールと
を直結させ、２種類のばね機構の他方に摩擦機構を介し
て駆動側フライホイールと従動側フライホイールとを連
結させてなるトーショナルダンパ付きフライホイールか
ら成るものであった。

実願昭61-135608号で提案したトーショナルダンパ付き
フライホイールにおける作用を説明するに先立ち、各部
の名称およびスプリング力、作動力を次のように称する
こととする。

・第１のコイルスプリング…駆動側フライホイールと従
動側フライホイールとを直結するトーショナルスプリン
グ ・第２のコイルスプリング…駆動側フライホイールと従
動側フライホイールとを摩擦機構を介して連結するトー
ショナルスプリング ・Ｆｒ…第２のコイルスプリングに直列に接続された摩
擦機構の設定摩擦力 ・Ｆ…駆動側フライホイールと従動側フライホイールと
の相対捩れ（相対回転）時に第１のコイルスプリングお
よび第２のコイルスプリングの撓みによって生じるトル
クがかかったときに第２のスプリング側の摩擦機構部に
かかる力 ・Ｋ…第１のコイルスプリングを有するばね機構のばね
定数 ・Ｋ_１…第２のコイルスプリングを有するばね機構のば
ね定数 上記において、駆動側フライホイールと従動側フライホ
イール間にトルクが伝達されるとき相対捩れが発生し、
第１のコイルスプリングと第２のコイルスプリングは同
時に撓んでいく。

低回転域（通常低トルクに対応）においては、Ｆｒ≧Ｆ
であるので、摩擦機構部にすべりは発生せず、第１のコ
イルスプリングと第２のコイルスプリングがともに働
き、系合体のばね定数はＫ＋Ｋ_１であり、全スプリング
がトルク変動の抑制に働く。

回転数（エンジン回転数）が増大していく場合（始動
時）、回転数がばね定数Ｋ＋Ｋ_１の系の共振点に近づい
ていくと相対捩れが増大されてＦが大きくなり、ばね定
数Ｋ＋Ｋ_１の共振点の手前でついにＦ＞Ｆｒとなって摩
擦機構部にすべりが発生し、第２のコイルスプリングは
ばねとしての働きを失って第２のコイルスプリングはＦ
ｒ以上のトルクを伝達しなくなり、同時に系全体のばね
定数がＫに低下する。すなわち系全体の共振点がばね定
数Ｋを有する系の共振点つまりより低回転側にシフトす
る。シフトした時点での系の実際の回転数は、ばね定数
Ｋの系の共振点より大で、シフトした時点で既にばね定
数Ｋの共振点を越えた位置にあるから、第１のコイルス
プリングを有するばね機構のばね定数Ｋの系の共振点を
外れた位置でのダイピングに従ってトルク変動を吸収で
きる。したがって共振点を越してしまうから相対回転は
小さくなっていき、Ｆｒ＞Ｆとなって、再び第２のコイ
ルスプリング側の摩擦機構のすべりが止まって第１のコ
イルスプリングと第２のコイルスプリングが働き、全コ
イルスプリングでトルク変動の抑制を行なうようにな
る。

すなわち、始めＫ＋Ｋ_１のばね定数を有していた系で、
回転数を上げていってＫ＋Ｋ_１のばね定数の系の共振点
に近づいていくと、摩擦機構がすべって一時Ｋのばね定
数の系の特性に近づいて作動（Ｋの系の共振点はＫ＋Ｋ
_１の共振点から外れているので共振は生じない。ただ
し、一方のばねは滑っているので、完全にＫの特定曲線
に沿うわけではないが、Ｋの特性曲線に近づく）するこ
とによりＫ＋Ｋ_１の共振点を外れて回転数が上昇してい
き、常用回転域近傍迄くると共振点から外れたことから
駆動側フライホイールと従動側フライホイールの相対動
きが小さくなり（Ｆｒ＜Ｆ）摩擦機構のすべりが止まっ
て再びＫ＋Ｋ_１の特性に従って作動し、全回転域におい
て共振が避けられることになる。

回転数が大から小に減少していく場合（停止時）におい
ても同様のシフト現象が得られる。

このため、従来の１種類のばね定数のばね機構を有する
分割型フライホイールで必要であったヒステリシス機構
による常時作動の摺動摩擦力は不要となる。第２のコイ
ルスプリングを有するばね機構側の摩擦機構は、起動、
停止時にＫ＋Ｋ_１の共振点近傍を通過するときに共振を
避けるために一時的にすべりを生じるに過ぎないから全
回転域において低摩擦化がはかられ、とくに運転上問題
となる吸収効果が常用回転域において、トルク変動吸収
効果が摺動摩擦力の影響を受けずに増大される。

なお、その他の従来技術として、特開昭61-149638号公
報、特公昭61-50168号公報を挙げておく。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかるに、先に提案した実願昭61-135608号のトーショ
ナルダンパ付フライホイールには、未だ、以下に述べる
ような、解決すべき問題点があった。

すなわち、摩擦機構は、静的ねじり特性によれば、ばね
定数Ｋ_１の第２のコイルスプリングのたわみによる荷重
が設定摩擦力Ｆｒ値を越えた時にすべりを生じるもの
で、すべり出し時の第２のコイルスプリングのたわみ量
は第２のコイルスプリングの全ストローク量よりも小さ
く設定してある。ばね定数Ｋ_１の第２のコイルスプリン
グの全ストローク量は第９図（実願昭61-135608号の第
４図と同じ）で示すと、Ｏ→Ｐ点までの角度と、Ｑ点→
Ｃ，Ｄ領域の角度の和であるのに対し、すべり出し点の
角度はＯ→Ｐ点までの角度のみである。

しかるに、設定摩擦力Ｆｒ値は経時変化増大する値であ
ることに注意を払わなければならない摩擦機構部は、拡
大して示せば第２図のような構造を有するが、コールス
プリング48で摩擦材（スラストライニング49、50）の押
しつけ力を出しているため、長期使用においてスラスト
ライニング49、50が摩耗してくると、コーンスプリング
４０のおさまっているスペースが広くなる。コーンスプ
リング40の特性は、第５図に示すような特性を有するの
で、コーンスプリング40のたわみが減少してくると、コ
ーンスプリング40の荷重（押しつけ力）はΔＬだけ増大
し、ΔＬの荷重変動分が出てくる。

Ｆｒ値が経時変化で増大した場合、実願昭61-135608号
ではすべり出し点をＦｒとばね定数Ｋ_１の第２のコイル
スプリングのたわみとのバランスにまかせているため、
すべり出し角度（Ｐ点角度）も大きくなる。すなわち摩
擦機構がすべらずに第１のコイルスプリング（ばね定数
Ｋ）と第２のコイルスプリング（ばね定数Ｋ_１）が共同
で作用している角度（Ｏ→Ｐまで）が大きくなる。第１
０図（実願昭61-135608号の第５図と同じ）では、Ｐ点
の位置は初期に共振曲線ＸとＹの交点に調整されていた
ものが、Ｆｒ値増加により共振曲線Ｘ上を上昇する。す
なわち、ＰＱが第３図のＰ′Ｑ′′′に上昇し、すべり
出しがおそくなる。このため、Ｋ＋Ｋ_１共振点通過時の
加速度伝達率が大きくなり、回転変動加速度が悪化す
る。同時に変動振幅、トーション部ねじれ角も増大す
る。

また、Ｐ点が共振曲線上を上昇すると駆動側フライホイ
ールと従動側フライホイールの相対ねじれ角が大きくな
るが、経時変化が大きく、Ｆｒ値が大きく増加すると、
相対ねじれ角がトーション機構のねじれ限度内に収まら
ず、第９図（実願昭61-135608号の第４図と同じ）のＣ
領域の上端で、クッションシートどうしが衝突すること
になる。これにより大きな振動を発生するとともに、耐
久的にも不利となる。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる、Ｆｒ経時変化に伴なう共振点通過時の振動特性
悪化のおそれは、本考案によるトーショナルダンパ付フ
ライホイールによって解決される。

本考案のトーショナルダンパ付フライホイールは、フラ
イホイールを駆動側にフライホイールと従動側フライホ
イールに分割した分割型フライホイールから構成し、駆
動側フライホイールと従動側フライホイール間に設けら
れるばね機構に互いに異なるばね定数Ｋ，Ｋ_１を有する
２種類のばねを用い、該２種類のうちばね定数Ｋのばね
に駆動側フライホイールと従動側フライホイールとを直
結させ、２種類のうちばね定数Ｋ_１のばねに設定摩擦力
Ｆｒの摩擦機構を介して駆動側フライホイールと従動側
フライホイールとを連結させたトーショナルダンパ付フ
ライホイールであって、ばね定数Ｋ_１のばねのたわみに
よるトルクが設定摩擦力Ｆｒに等しくなったとき、ばね
定数Ｋ_１のばねの両端のシートに設けた弾性体クッショ
ン同志を当てて摩擦機構を強制的にすべらせるようにし
たことを特徴とするトーショナルダンパ付フライホイー
ルである。

〔作用〕

本考案では、ばね定数Ｋ_１を有する第２のコイルスプリ
ングのたわみによるトルクが、設定摩擦力Ｆｒ値に等し
くなった時、第２のコイルスプリングの両端のシートに
設けた弾性体クッションどうしを当てることにより摩擦
機構を強制的にすべらせるように構成してあるので、こ
れにより、経時変化でＦｒ値が大きくなっても、変化分
はシートの弾性体クッションで受け、摩擦機構をすべら
せることができ、すべり出し点Ｐの角度変化は少なくて
すむ。一般に、クッションのはね定数は第２のコイルス
プリングのばね定数Ｋ_１より数倍大きいため実際の点Ｐ
位置変化はごく小さく、共振点通過時の振動特性を悪化
させるほどにはならない。

〔実施例〕

以下に、本考案に係るトーショナルダンパ付フライホイ
ールの望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１図ないし第５図は、本考案実施例のトーショナルダ
ンパ付フライホイールの特有の構成、作用を示した図で
あり、第６図ないし第12図は、本考案のトーショナルダ
ンパ付フライホイールのうち、実願昭61-135608号に準
じる構成、のさようを有する部分の構成、作用を示した
図である。

まず、実願昭励磁61〜135608号に準じる部分を第６図な
いし第12図を参照して説明する。

第６図および第７図は本考案実施例のトーショナルダン
パ付フライホイールの構造を示し、第８図はその振動系
モデルを示し、第９図、第10図はその作動特性を示し、
第11図、第12図はばね機構の拡大断面を示している。

第６図および第７図において、フライホイールは、駆動
軸（たとえばエンジンのクランクシャフト）に連結され
る駆動側フライホイール１０と、被駆動側部材（たとえ
ばクラッチ）に連結される従動側フライホイール20との
２分割フライホイールから成る。駆動側フライホイール
10と従動側フライホイール20は、互いに異なるばね定数
を有する２種類のばね機構、すなわち第１のコイルスプ
リング31を有するばね機構３０Ａ（ばね機構30Ａのばね
定数Ｋは第１のコイルスプリング３１のばね定数の和）
と第２のコイルスプリング32とを有するばね機構30Ｂ
（ばね機構30Ｂのばね定数Ｋ_１は第２のコイルスプリン
グ32のばね定数の和）を介して連結される。このうち第
１のコイルスプリング31は駆動側フライホイール10と従
動側フライホイール20とを直結するばねであり、第２の
コイルスプリング32は駆動側フライホイール10と従動側
フライホイール20とを、第２のコイルスプリング32に振
動的に直列に連結された摩擦機構33を介して、連結する
ばねである。上記において、Ｋ≠Ｋ＋Ｋ_１であればよ
く、個々の第１のコイルスプリング31のばね定数と個々
の第２のコイルスプリング32のばね定数は等しくてもよ
い。すなわち、第１のコイルスプリング31と第２のコイ
ルスプリング32に同じばね定数のばねを用いても、第１
のコイルスプリング31が４本、第２のコイルスプリング
32が２本のときはＫ：Ｋ_１＝１：２となり、目的に合
う。

駆動側フライホイール10は、外周部のリング状のリング
ギヤ11、内周部のリング状のインナボディ12、リングギ
ヤ11を両側から挟持固定し一方がインナボディ12側部迄
内周側に延びてくるドライブプレート13、14を有する。
インナボディ12と一方のドライブプレート13はボルト15
によって駆動軸に、駆動軸と一体回転可能に、連結され
る。

従動側フライホイール20はフライホイール本体21と内周
部位のドリブンプレート22とのボルト23による連結構造
となっている。ドリブンプレート22はベアリング24を介
して同芯状に駆動側フライホイール10のインナボディ12
の外周に相対回転可能に支持される。ドリブンプレート
22は巾方向中央部に外周側に突出するアーム22aを有し
ている。

ドリブンプレート22の外周面より半径方向外側でドライ
ブプレート13とフライホイール本体21との間のスペース
に、２枚の第１のコントロールプレート41、42と、２枚
の第２のコントロールプレート43、44が、ドリブンプレ
ート22に対してドライブ側にもドリブン側にも相対回転
可能に配設されている。第１のコントロールプレート4
1、42はドリブンプレート22のアーム22aの両側にそれぞ
れ配設されピン45によって連結されており、第２のコン
トロールプレート43、44もドリブンプレート22のアーム2
2aの両側にそれぞれ配設されピン46によって連結されて
いる。第１のコントロールプレート41、42はそれぞれ半
径方向外方に延びるアーム41a、42aを有し、第２のコン
トロールプレート43、44も半径方向外方に延びるアーム4
3a、44aを有する。アーム22a、41a、42a、43a、44aは、何れ
もリングギヤ11の内周面のすぐ近傍迄延びている。

第１のコイルスプリング31を有するばね機構30Ａは、第
６図においては第１のコイルスプリング31が左右に２個
づつ計４個示してあり、第７図においては下半分断面に
示してある。第11図は断面の拡大を示している。第１の
コイルスプリング31は、両端をスプリングシート34、35
に当接されており、スプリングシート34、35は対向端に
弾性体34a、35aを有する。スプリングシート34、35のうち
一方のスプリングシート34は第２のコントロールプレー
ト43、44のアーム43a、44aに周方向に着脱可能に支持さ
れ、他方のスプリングシート35はドリブンプレート22の
アーム22aに周方向に着脱可能に当接される。スプリン
グシート35の突出アーム35bはドライブプレート13に設
けた穴16とドライブプレート14に設けた切欠17に周方向
に一方向に相対回転不能に係合して、ドライブプレート
13、14からのトルクをスプリングシート３５に直接伝達
する。すなわち、第６図において、左側の２個の第１の
コイルスプリング31、31を例にとって説明すると、第１
のコイルスプリング31のスプリングシート35の突出アー
ム35bはドライブプレート13、14に嵌合し、スプリングシ
ート35の中央部はドリブンプレート22のアーム22aに嵌
合する。そして、ドライブプレート13、14が一方の第１
のコイルスプリング31（たとえば第６図上半分にあるも
の）のスプリングシート35の突出アーム35bを押すと、
第２のコントロールプレート43、44を介して他方の第１
のコイルスプリング31（たとえば第６図下半分にあるも
の）のスプリングシート35を押し、ドリブンプレート22
のアーム22aを押す。逆回転も可である。他方のスプリ
ングシート34はスプリングシート35と同形状であり、ス
プリングシート34の突出アーム34bに対応する位置に
は、ドライブプレート13、14に周方向に延びる穴または
切欠きが形成されていて、他方のスプリングシート34は
ドライブプレート13、14に対して周方向に相対的に移動
できる。第２のコントロールプレート43、44は２本の第
１のコイルスプリング31をつなぐだけで、ドライブプレ
ート13、14にも、ドリブンプレート22にも固定されず、
回動可能である。この構造によって、ドライブプレート
13、14はドリブンプレート22に第１のコイルスプリング3
1を介して直結され、ドライブプレート13、14のトルクは
第１のコイルスプリング31を撓ませてドリプンプレート
22へと伝達される。

第２のコイルスプリング32を有するばね機構30Ｂは、第
６図においては第２のコイルスプリング32が上下に１個
ずつ計２個示してあり、第７図においては上半分断面に
示してある。第12図は断面の拡大を示している。第２の
コイルスプリング32は、両端をスプリングシート36、37
に当接されており、スプリングシート36,37は対向端に
弾性体36a、37aを有する。スプリングシート36、37は、そ
れぞれ第１のコントロールプレート41、42のアーム41a、4
2aに周方向に着脱可能に当接されている。また、第２の
コイルスプリング32の両端は、スプリングシート36、37
を介してドライブプレート13に設けた窓18とドライブプ
レート14に設けた切欠19に周方向に着脱可能に当接され
ている。この構造によってドライブプレート13、14は第
１のコントロールプレート41、42に第２のコイルスプリ
ング32を介して連結され、ドライブプレート41、42のト
ルクは第２のコイルスプリング32を撓ませて第１のコン
トロールプレート41、42へと伝達される。

しかし、第２のコイルスプリング32を有するばね機構30
Ｂ側には、つぎに説明するように、第１のコントロール
プレート41、42とドリブンプレート22との間に摩擦機構3
3が設けられており、ドライブプレート13、14から第２の
コイルスプリング32を介して第１のコントロールプレー
ト41、42に伝わったトルクは、該摩擦機構33の設定摩擦
力Ｆｒの範囲内においてしか、ドリブンプレート22には
伝達されない。第７図の上半分断面において、第１のコ
ントロールプレート41,42のうち一方のコントロールプ
レート42とドリブンプレート22のアーム22aとの間には
スラストプレート47が両者に対して相対回転可能に設け
られており、スラストプレート47はスラストプレート47
とコントロールプレート42との間に介装したコーンスプ
リング48によっドリブンプレート22のアーム22a側に軸
方向に付勢されている。コントロールプレート41とアー
ム22aとの間およびスラストプレート47とアーム22aとの
間にはスラストライニング49、50が介装され、第１のコ
ントロールプレート41、42とドリブンプレート22のアー
ム22a間に周方向に摩擦力を与える。この摩擦力はコー
ンスプリング48によって一定の摩擦力Ｆｒに設定されて
いる。摩擦機構33はコーンスプリング48、スラストプレ
ート47、スラストライニング49、50によって構成され
る。

第８図は上記構成を振動モデルで表わしたものである。
駆動側フライホイール10と従動側フライホイール20は、
第１のコイルスプリング31で直結されるとともに、第２
のコイルスプリング32と摩擦機構33とを介して連結され
ている。第１のコイルスプリング31と、第２のコイルス
プリング32と摩擦機構33との組み合せ体とは、互にばね
的に並列であり、第２のコイルスプリング32と摩擦機構
33とは振動的に直列である。

つぎに第６図ないし第12図のトーショナルダンパ付フラ
イホイールの作用を、第９図および第10図を参照して説
明する。

第９図は、駆動側フライホイール10と従動側フライホイ
ール20との相対角変位、いわゆる捩れ角と、トルクとの
関係を示しており、第10図は回転数と加速度伝達率との
関係を示している。

捩れ角が小さいときはトルクも小さく、したがって摩擦
機構33に加わる力Ｆも小なので、Ｆは摩擦機構33の設定
摩擦力Ｆｒよりも小であり、すなわちＦ≦Ｆｒである。
このときは、摩擦機構33で第１のコントロールプレート
41、42とドリブンプレート22のアーム22a間にすべりは生
じず、第２のコイルスプリング32が有効に作動するの
で、系のばね定数は第１のコイルスプリング31を有する
ばね機構30Ａのばね定数Ｋと第２のコイルスプリング32
を有するばね機構30Ｂのばね定数Ｋ_１との和になる（第
９図のＡの領域）。このような現象はトルク伝達の小さ
い領域（第10図のＡの領域）において得られる。このと
きは、ばね定数Ｋ＋Ｋ_１の特性（第10図でＸで示した特
性）に従って作動する。

回転数が増大していくと、ばね定数Ｋ＋Ｋ_１の系の共振
点に近づいていき、トルク変動（加速度伝達率に対応）
も少しづつ大きくなっていき、Ｆが上昇して、ついには
設定摩擦力Ｆｒになる。このＦｒは共振点に達する前に
Ｆ＝Ｆｒとなるように設定されている。したがって、共
振点の手前でついにはＦ＞Ｆｒとなり、第１のコントロ
ールプレート41、42がドリブンプレート22に対してすべ
り始める。このため第２のコイルスプリング32はばね要
素としての働きを失なう。（実際には摩擦力Ｆｒに相当
するトルク伝達分はある。）したがって系全体のばね定
数Ｋは、第９図において点ＰにおいてＫに変わり（第９
図Ｂの領域）、第10図においてばね定数Ｋの系の特性
（第10図でＹで示してある特性）に従って作動するよう
にシフトする（第10図でＢで示した領域）。第10図のＢ
の領域は、ばね定数の系の特性からずれているがこれは
摩擦力Ｆｒが働いているから生じる現象である。領域Ｂ
における作動は、第10図から明らかなようにばね定数Ｋ
を有する系の共振点を回転数大側にすでに越えてしまっ
た位置にあるから、シフトした時点ですでに共振点を外
れており、回転数が増加していくに従ってトルク変動も
低減するのでＦは小となり、すぐに点Ｑ、Ｑ′、Ｑ″に
おいて再びＦ＜Ｆｒの現象が生じる。Ｑ、Ｑ′、Ｑ″の
時点で、Ｆ＜Ｆｒのため、摩擦機構33にすべりが発生し
なくなるから、第２のコイルスプリング32が再びトルク
変動吸収に関与するので、ばね定数は再びＫ＋Ｋ_１に戻
る（第９図Ｅ、Ｅ′、Ｅ″の領域）とともに、第10図に
おいて振動は再びばね定数Ｋ＋Ｋ_１を有する系の特性に
従って作動する（第10図Ｅ、Ｅ′、Ｅ″の領域）。第10
図のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｅ′、Ｅ″は第９図のＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｅ′、Ｅ″に対応し、第10図のＥ、
Ｅ′、Ｅ″の領域に常用回転域が設定されている。第10
図Ｅ、Ｅ′、Ｅ″の領域においては、駆動側フライホイ
ール10と従動側フライホイール20とは、従来のヒステリ
シス機構の摩擦を伴わないでＫ＋Ｋ_１のばね定数でダン
ピングしているから、その加速度伝達率は非常に小で、
トルク変動吸収効果は極めて大である。

なお、第９図において領域Ｃ、Ｄは、さらに捩れ角が増
大して対向するスプリングシートの弾性体が互いにあた
って変形しスプリング力が増大した状態を示している。

また、回転数が大から小に変化していくときは、第10図
においては特性Ｅ（Ｅ′、Ｅ″）、Ｂ、Ａの順に戻り、
上記と同様のシフト効果を生じる。なお、第９図におい
て変形の原点を座標の原点にとったが、これは前回の停
止の条件に従って第９図のＥの菱形で囲まれた範囲内の
どこかの点で停止するので、次の起動時にはその点から
Ｋ＋Ｋ_１のばね定数で立上っていくことになる。ただ
し、Ｅの菱形の位置は不動である。

このように、第６図ないし第12図のトーショナルダンパ
付フライホイールでは共振回避のために摩擦力を使いＫ
_１を連結しているが、この摩擦部は共振回避（エンジン
始動、停止時など）のときにすべるとともに、大トルク
入力時（第９図のＰ点を越える部分）もすべりを生じ
る。

第６図ないし第12図のトーショナルダンパ付フライホイ
ールの作用を従来のヒステリシス機構を有する分割型フ
ライホイール（たとえば実開昭61-23542号のもの）と比
較するために、第10図に従来技術（第10のＳの特性）の
場合を併せ示してある。特性図はこの従来例の場合を示
している。従来例はヒステリシス機構の存在のために共
振現象は回避できるが、ヒステリシス機構の摺動摩擦が
常にきいているので、ばねのダンピングが影響を受け
て、常用回転域における加速度伝達率の低下が本考案に
比べてよくなく、トルク変動吸収効果が本考案に比べて
よくない。第10図において斜線を施した部分が改善され
た部分である。もっとも実開昭61-23542号のものは、そ
れより従来のものに比べれば極めて優れているのである
が、本考案のものは、常用回転域のダンピング特性がさ
らによいということである。しかし、本考案のものは、
ヒステリシス機構がないためにそして共振回転域を別の
特性にシフトしてそれに従って作動することによってジ
ャンプするときに、摩擦機構33の設定摩擦力Ｆｒの摺動
が一時点に働くために、従来のヒステリシス機構付きの
ものに比べて領域Ｂにおいて若干トルク変動吸収効果が
減少するが、実質的に共振現象を回避できるものであ
り、かつ一時的に作動するに過ぎないから問題はなく、
それよりも、常用回転域において得られる良好なダンピ
ング効果を、共振現象を誘起することなく得られるとい
う意義が大きい。なお、第10図中Ｒは一体型フライホイ
ールの特性を参考までに併せ示してあり、従来の分割型
フライホイールも本考案のフライホイールも一体型に比
べて良好なダンピング特性が得られることを示してい
る。

次に、第１図ないし第５図を参照して本考案特有の構
成、作用について説明する。

第１図に本考案特有の構成を示す。図中、符号32、36、36
a、37、37aは第６図のそれぞれと対応している。摩擦機構
33を介して２つのフライホイール間に設けられている第
２のコイルスプリング32のたわみがδ（角度に直すと
θ）となったとき、２本の第２のコイルスプリング32に
よるトルクが設定摩擦トルクＦｒに等しくなるようにさ
れている。すなわちＦｒ＝２・（Ｋ_１／２）・θ＝Ｋ_１
Ｑ、このとき、第２のコイルスプリング32の両端の弾性
体クッション36a、37aも同時に当たるようにδの値（θ
の値）を決定する。

トーショナルダンパの摩擦機構33は、使用により第２図
のスラストライニング49、50が摩耗し、厚さが減少す
る。このためコーンスプリング48のたわみが減り、第５
図に示すように荷重がΔＬだけ増加する。これによりＦ
ｒ値は増加するが、第２のコイルスプリング32のばね定
数Ｋ_１は経時的にほとんど変化しないため、初期設定の
Ｆｒ値と等しいトルクまでたわんだ時、弾性体クッショ
ン36a、37aどうしが当たり、摩擦機構を強制的にすべら
せようとする。このとき、弾性体クッション36a、37aも
Ｆｒ値増加分に見合うだけたわむが、弾性体クッション
36a、37aのばね定数はＫ_１の数倍程度であるため、たわ
み量は少ない。結果としてすべり出し点Ｐの位置は第４
図においてＰ′に上昇せず経時変化後も変化は小さく、
共振点通過時の振動特性悪化を防止することができる。
第３図は、第１図のように構成された場合の特性と、実
願昭61-135608号の特性との相違を、Ｐ点近傍において
拡大して示している。実線が第１図の構成による特有の
特性であり、破線が実願昭61-135608号の特性を示して
いる（Ｐ点が第３図中左方に移動する。） 〔考案の効果〕 本考案のトーショナルダンパ付フライホイールによると
きは、クッションを当ててＦｒ値上限を機構的に決定す
ることにより、ばね定数Ｋ_１とＦｒとのバランスにまか
せていた実願昭61-135608号に対し、 (イ)摩擦機構のすべり出し点Ｐの角度の精度が大幅に向
上し、ばらつきの少ない安定した性能のダンパ付フライ
ホイールを作ることができる。これは、Ｐ点の角度はシ
ート、プレート類の寸法精度により決まるためである。

(ロ)Ｆｒ値管理は主に下限に注目して実施すればよく、
品質管理上有利である。従ってコスト的にも有利とな
る。

(ハ)摩擦機構33はスラストライニング49、50とコーンスプ
リング48を使って摩擦力を得ているが、スラストライニ
ングの動μ_ｄ、静μ_Ｓの差が大きい場合（μ_Ｓ、μ_ｄは
材料によって決まっている）、本考案を実施しないもの
は、摩擦機構がすべる際にスティツクスリップを発生す
る。このとき捩れ特性は第13図のようにのこぎり歯状に
なる。のこぎり歯の斜面はスティック状態で、このとき
のばね定数はＫ＋Ｋ_１であるため、Ｋ＋Ｋ_１共振点通過
時に入力側振動と同期して通過時の振動を悪化させる。
しかし、全体を見ればのこぎり歯の並びの傾きがばね定
数Ｋであるので初期の共振点シフト機構は完全には失な
われず、共振には至らない。

本考案により、Ｋ_１ばねのクッションを、μ_ｄより求め
たＦｒ値に達したところで当てることにより、捩れ特性
第13図の点Ｐで強制的にすべられることができるためス
ティック・スリップを防止することができ、共振点通過
時の振動レベルを抑えることができる。これにより、μ
_Ｓ、μ_ｄ差の大きい材料でもライニングとして使用可能
となると同時に、ライニング部への油、ごみ等の付着で
発生するスティック・スリップ防止にもなる。

さらに本考案によるときは、当然に実願昭61-135608号
の効果も得られる。すなわち、 (ニ)全回転において共振を発生させずに、常用回転域に
おけるトルク変動吸収効果を増大できる。

(ホ)また、従来のヒステリシス機構、トルクリミット機
構を防止できることにより装置の単純化、小型化、コス
トダウンがはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のトーショナルダンパ付フライホイール
の第２のコイルスプリング近傍の構成図、 第２図は摩擦機構部の拡大断面図、 第３図は本考案のトーショナルダンパ付フライホイール
の角度−トルク特性図、 第４図は本考案のトーショナルダンパ付フライホイール
の回転数−加速度伝達率特性図、 第５図はコーンスプリングのたわみ−荷重特性図、 第６図は本考案の一実施例に係るトーショナルダンパ付
フライホイールの軸芯を含む平面と直角方向の面に沿う
断面図、 第７図は第６図のトーショナルダンパ付フライホイール
の軸芯を含む平面に沿ってみた断面図で第６図のVII−V
II線に沿う断面図、 第８図は第６図のトーショナルダンパ付フライホイール
の振動モデル図、 第９図は第６図のトーショナルダンパ付フライホイール
の捩れ角−トルク特性図、 第10図は第６図のトーショナルダンパ付フライホイール
の回転数−加速度伝達率特性図、 第11図は第７図において第１のコイルスプリング近傍の
拡大断面図、 第12図は第７図において第２のコイルスプリング近傍の
拡大断面図、 第13図は本考案のトーショナルダンパ付フライホイール
の他の効果を示す特性図、 である。 10…駆動側フライホイール 20…従動側フライホイール 31…第１のコイルスプリング 32…第２のコイルスプリング 33…摩擦機構 36a、37a…弾性体クッション 48…コーンスプリング 49、50…スラストライニング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フライホイールを駆動側フライホイールと
   従動側フライホイールに分割した分割型フライホイール
   から構成し、駆動側フライホイールと従動側フライホイ
   ール間に設けられるばね機構に互いに異なるばね定数
   Ｋ、Ｋ_１を有する２種類のばねを用い、該２種類のうち
   ばね定数Ｋのばねに駆動側フライホイールと従動側フラ
   イホイールとを直結させ、２種類のうちばね定数Ｋ_１の
   ばねに設定摩擦力Ｆｒの摩擦機構を介して駆動側フライ
   ホイールと従動側フライホイールとを連結させたトーシ
   ョナルダンパ付フライホイールであって、ばね定数Ｋ_１
   のばねのたわみによるトルクが設定摩擦力Ｆｒに等しく
   なったとき、ばね定数Ｋ_１のばねの両端のシートに設け
   た弾性体クッション同志を当てて摩擦機構を強制的にす
   べらせるようにしたことを特徴とするトーショナルダン
   パ付フライホイール。