JPH08320050A - 自動車用フライホイール組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車輌運転時の騒音を低減できる自動車用フライ
ホイール組立体を提供する。 【解決手段】自動車用フライホイール組立体は、エンジ
ン側からトルクが伝達される第１フライホイール１と、
これに回転自在に支持されるとともにトランスミッショ
ン側に連結される第２フライホイール６と、第１及び第
２フライホイール１，６間に配置され両フライホイール
間の捩じり振動を吸収するためのダンパー機構６０と、
中央部がクランク軸２５端部に固定されるとともに外周
部が第１フライホイール１外周部に固定された、エンジ
ン側の曲げ振動を吸収するためのフレキシブルプレート
７０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フライホイール組
立体、特に、エンジン側に連結される第１フライホイー
ルと、トランスミッション側に連結される第２フライホ
イールとを備えた自動車用フライホイール組立体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】自動車用エンジンに用いら
れるフライホイールとして、分割型フライホイール（フ
ライホイール組立体）が実用に供されている。このフラ
イホイール組立体は、一般に、エンジン側クランク軸に
連結される第１フライホイールと、第１フライホイール
に回転自在に支持されトランスミッション側に連結され
る第２フライホイールと、第１及び第２フライホイール
間に配置され両フライホイール間の捩じり振動を吸収す
るためのダンパー機構とを備えている。前記第１フライ
ホイールは、ボルト等によりクランク軸端に固定され
る。

【０００３】エンジン側の回転力は、第１フライホイー
ルからダンパー機構に伝達され、ダンパー機構により捩
じり振動が吸収されつつ第２フライホイールに伝達され
る。そして、回転力は第２フライホイールからトランス
ミッション側に伝達される。このようなフライホイール
では、エンジン側からの回転力には、前記捩じり振動の
他に曲げ振動が含まれている。

【０００４】ところが、前記従来のフライホイールで
は、第１フライホイールがクランク軸端に固定されてい
るため、エンジン側の曲げ振動がそのまま第１フライホ
イールに伝達され、第１フライホイールが回転中に面振
れを起こす。この結果、この面振れ振動が第２フライホ
イールからトランスミッション側に伝達され、車輌騒音
の原因となるという問題が生じる。

【０００５】本発明の目的は、車輌運転時の騒音を低減
できる自動車用フライホイール組立体を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動車用フ
ライホイール組立体は、第１及び第２フライホイール
と、ダンパー機構と、フレキシブルプレートとを備えて
いる。前記第１フライホイールは、エンジン側からトル
クが伝達される。前記第２フライホイールは、第１フラ
イホイールに回転自在に支持されるとともに、トランス
ミッション側に連結される。前記ダンパー機構は、第１
及び第２フライホイール間に配置され、両フライホイー
ル間の捩じり振動を吸収するためのものである。前記フ
レキシブルプレートは、外周部が第１フライホイール外
周部に固定され、中央部が前記クランク軸端に固定され
る、エンジン側からの曲げ振動を吸収するためのもので
ある。

【０００７】本発明では、エンジン側の回転力は、第１
フライホイールからダンパー機構を介して第２フライホ
イールに伝達され、第２フライホイールからトランスミ
ッション側に伝達される。動力伝達中の捩じり振動は、
ダンパー機構により吸収される。また、動力伝達中にエ
ンジン側に曲げ振動が発生すると、この曲げ振動がフレ
キシブルプレートに伝達され、フレキシブルプレートに
より吸収される。この結果、エンジン側の曲げ振動が第
２フライホイールを介してトランスミッション側に伝達
するのを防止でき、これにより車輌運転時の騒音を低減
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態とし
てのフライホイール組立体を示している。ここでは、液
体粘性ダンパー機構を備えたものを例にとる。このフラ
イホイール組立体は、入力側第１フライホイール１と、
この入力側第１フライホイール１に軸受５を介して回転
自在に支持された出力側第２フライホイール６と、第１
フライホイール１と第２フライホイール６との間に配置
された液体粘性ダンパー機構（以下、単にダンパー機構
と記す）６０とを有している。そして、第１フライホイ
ール１は機関のクランク軸に固定され、第２フライホイ
ール６にはクラッチ７が装着されるようになっている。

【０００９】第１フライホイール１は、概ね円盤状の部
材であり、中心部に配置されたボス部１ａと、これに連
続して形成され半径方向外方に延びる側板部１ｂと、側
板部１ｂの外周側に連続して形成されたフライホイール
部１ｃとから構成されている。ボス部１ａ中央部はクラ
ンク軸２５側に突出している。一方、クランク軸２５端
面中央部には、凹部２６が形成されている。この凹部内
周面２６ａは軸方向球面状（凹状）に形成されている。
また、突出部２７には、凹部２６の内周面２６ａと係合
し得る軸方向球面状（凸状）の外周面２７ａが形成され
ている。これにより、ボス部１ａの突出部２７がクラン
ク軸２５端部に回転自在に嵌合するとともに、第１フラ
イホイール１の中心軸線がクランク軸２５の中心軸線に
対して若干量可倒し得るようになっている。なお、これ
らの内周面２６ａ及び外周面２７ａが軸方向直線状に形
成され、両者間に一定の隙間が形成されていてもよい。
また、クランク軸２５端面には、フレキシブルプレート
７０が設けられている。

【００１０】このフレキシブルプレート７０は、図２に
示すように、円周方向に概ね９０°間隔を隔てて配置さ
れそれぞれ半径方向外方に延びる脚部７１を有してい
る。各脚部７１先端はそれぞれ第１フライホイール１側
に折り返されている（図１参照）。また、各脚部７１
は、ボルト７２により第１フライホイール１のフライホ
イール部１ｃ端面に取り付けられている。脚部７１及び
フライホイール部１ｃ間において各ボルト７２の回りに
はカラー７３が挿入されている。また、フレキシブルプ
レート７０中央部のハブ部７４は、ボルト７５によりク
ランク軸２５端面に固定されている。この構成により、
エンジン側からの曲げ振動がクランク軸２５から直接第
１フライホイール１に伝達されずに、フレキシブルプレ
ート７０の各脚部７１の弾性変形により吸収され得るよ
うになっている。

【００１１】ボス部１ａは第２フライホイール６側に突
出しており、この突出部の外周に軸受５を介して第２フ
ライホイール６が回転自在に支持されている。なお、軸
受５は、ボス部１ａの端面にねじ２２により装着された
プレート１９により固定されている。側板部１ｂに対向
して、ストッパープレート２が所定間隔を隔てて配置さ
れている。ストッパープレート２はボルト３により側板
部１ｂに着脱自在に取り付けられている。そして、側板
部１ｂ及びストッパープレート２間に、ダンパー機構６
０が挿入されている。このダンパー機構６０はピン等に
よってユニット化されており、ボルト３を取り外すこと
により、側板部１ｂに対して容易に着脱が可能である。

【００１２】第２フライホイール６は、概ね円盤状の部
材であり、中心部に配置されたボス部６ａと、これに連
続して形成され半径方向に延びる圧接部６ｂと、圧接部
６ｂの外周側に連続して形成されたクラッチ取り付け部
６ｃとから構成されている。ボス部６ａは第１フライホ
イール１側に突出しており、この突出部の内周が前記軸
受５に支持されている。また外周部には、図３に示すよ
うに、ダンパー機構６０が連結される波型外歯１４が形
成されている。圧接部６ｂのクラッチ側の端面は、クラ
ッチ７を構成するクラッチディスク１１の摩擦部材が圧
接する摩擦面６ｄとなっている。

【００１３】クラッチ取り付け部６ｃの端面には、クラ
ッチ７を構成するクラッチカバー組立体８が装着され
る。クラッチカバー組立体８は、カバー８ａ、プレッシ
ャープレート９及びダイヤフラムスプリング１０等から
構成されている。また、クラッチカバー８内にはクラッ
チディスク１１が配置される。次にダンパー機構６０に
ついて説明する。

【００１４】ダンパー機構６０は、１対の板材から構成
される出力側ドリブンプレート１２を有している。この
ドリブンプレート１２の内周部には、図２に示すよう
に、第２フライホイール６のボス部６ａ外周に形成され
た波型外歯１４に噛み合う波型内歯１３が形成されてい
る。これにより、ドリブンプレート１２と第２フライホ
イール６とが一体的に回転し得る。

【００１５】ドリブンプレート１２には、図２に示すよ
うに、回転方向に所定の間隔で複数の窓孔１５が形成さ
れている。また、窓孔１５に対応する側板部１ｂ及びス
トッパープレート２の部分には、それぞれ凹部１６及び
１７が形成されている。この窓孔１５及び凹部１６，１
７内には、捩じりトルク伝達用コイルスプリング２０が
回転方向圧縮可能に配置されている。コイルスプリング
２０は、その両端部に配置されたスプリングシート２１
を介して窓孔１５の円周方向両端面に当接している（凹
部１６，１７に関しても同様）。但し、ダンパーディス
ク自由状態においては、図２のように、コイルスプリン
グ２０の内周側端部のみが窓孔１５の円周方向両端面に
当接している。すなわち、コイルスプリング２０は偏当
たり状態で窓孔１５内に収納されている。

【００１６】ドリブンプレート１２の半径方向外方側に
は、図１及び図４の分解斜視図で示すように、側板部１
ｂ及びストッパープレート２によって挟持された環状の
液体室ハウジング３０が配置されている。液体室ハウジ
ング３０は、図３及び図４に示すように円周方向に所定
の間隔を隔てて複数の堰部３０ｃを有しており、堰部３
０ｃは円周方向内方に突出している。また、堰部３０ｃ
にはピン挿通孔３２が形成されている。液体室ハウジン
グ３０は、円周方向に延びる複数のハウジング部材３０
Ａから構成されており、これらの部材３０Ａの堰部３０
ｃを重合わせ、ピン３３で結合することにより、液体を
収容する環状の液体室を構成している。液体室ハウジン
グ３０の半径方向内方端部には１対の環状突起３０ａが
形成されており、この環状突起３０ａがドリブンプレー
ト１２に形成された環状溝３１に嵌合することにより液
体室をシールしている。また、液体室の軸方向両側及び
円周方向の外方側端部は、液体室ハウジング３０の壁面
により閉塞されている。

【００１７】液体室ハウジング３０内には、スライダー
３５が円周方向スライド可能に配置されている。スライ
ダー３５は内方側が開口する箱状に形成され、半径方向
外方の外周壁はハウジング３０の外周壁３０ｂに沿う円
弧形に形成されている。スライダー３５の円周方向両端
部の内方側部分には、それぞれ１対の脚部３７が形成さ
れ、脚部３７間が液体流通用開口部５０となっている。

【００１８】図３において、スライダー３５の脚部３７
はドリブンプレート１２の外周端縁に摺動可能に当接し
ている。ドリブンプレート１２の半径方向外方側端部に
は、半径方向外方へ突出する突起３６が形成されてい
る。スライダー３５は、この突起３６を内部に収容する
ように配置されている。スライダー３５の円周方向両側
壁はストッパー部３５ａとなっており、このストッパー
部３５ａは機関停止時において突起３６に対し例えば角
度θ１，θ２ずつ円周方向に所定間隔を隔てている。突
起３６は、スライダー３５内の液体室を回転方向前方の
第１小分室４０と回転方向後方の第２小分室４１に区画
するとともに、スライダー３５との内面との間に両小分
室４０，４１を連通するサブチョークＳ１を形成してい
る。

【００１９】堰部３０ｃの半径方向内周端縁とドリブン
プレート１２の外方端縁との間には、隣り合う第１，第
２の大分室４５，４６を連通する主チョークＳ２が形成
されている。主チョークＳ２の間隔はサブチョークＳ１
の間隔よりも小さくなっている。すなわち、サブチョー
クＳ１の流通断面積は主チョークＳ２の流通断面積より
も大きい。

【００２０】ドリブンプレート１２には、その壁内に液
体補給通路４７が形成されている。液体補給通路４７
は、突起３６の半径方向外方端縁においてスライダー３
５側に開口している。そして、液体補給通路４７は、そ
の開口から半径方向内方へと延びて２本に分岐し、それ
ぞれ窓孔１５に開口している。次に、上述の実施例の動
作について説明する。

【００２１】運転中に発生した捩じりトルクは、クラン
ク軸２５からこれに固定されたフレキシブルプレート７
０を介して第１フライホイール１に伝達される。これに
より、第１フライホイール１がドリブンプレート１２に
対して回転方向前方あるいは回転方向後方に捩じれる。
このとき、小さい捩じり角の範囲では、コイルスプリン
グ２０が偏当たり圧縮されるで、このフライホイール組
立体は小さい捩じり剛性を示す。捩じり角が大きくなる
と、コイルスプリング２０が全当たり圧縮されるので、
この組立体は大きな捩じり剛性を示す。

【００２２】捩じりトルクが発生したときの液体の移動
によるヒステリシスの発生について説明する。図３のよ
うに突起３６がスライダー３５のストッパー部３５ａに
当接していない状態において、ドリブンプレート１２に
対して第１フライホイール１がたとえば回転方向Ｒ側に
捩じれたとする。この場合には、ハウジング３０及びス
ライダー３５も同様に回転方向Ｒ側へと移動する。これ
により、第２小分室４１が圧縮されて小さくなると同時
に、第１小分室４０が拡大されて大きくなる。この結
果、液体は、主としてサブチョークＳ１を通って第２小
分室４１から第１小分室４０に流れる。ここでは、第２
小分室４１から第１小分室４０に流れる液体の流路の断
面積が大きいため流路抵抗が小さい。したがって、ここ
では小さいヒステリシストルクが発生する。

【００２３】捩じり角が大きくなって突起３６に回転方
向後側のストッパー部３５ａが当接すると、サブチョー
クＳ１はスライド開口部５０が閉じることにより閉じた
状態になるとともに、スライダー３５が突起３６により
固定された状態となる。したがって、ドリブンプレート
１２及びスライダー３５に対して、第１フライホイール
１及びハウジング３０が回転方向Ｒの前方に移動する。
この結果、第２大分室４６の液体が、主チョークＳ２を
通って回転方向後方の第１大分室４５に流れ、また、ス
ライダー３５の外周側面とハウジング３０との隙間等を
通って前方の第１大分室４５にも流れる。ここでは、主
チョークＳ２の流路断面積が小さいため、高流体抵抗が
発生して、大きなヒステリシストルクが発生する。

【００２４】このようにして、エンジン側に発生した捩
じり振動が効果的に吸収される。一方、動力伝達中に
は、クランク軸２５には上述の捩じり振動の他に曲げ振
動が作用している。第１フライホイール１のボス部１ａ
は、上述のように突出部２７を介してクランク軸２５に
回転自在に嵌合しているので、クランク軸２５に生じた
曲げ振動は、まずクランク軸２５に固定されたフレキシ
ブルプレート７０に伝達される。そして、フレキシブル
プレート７０のハブ部７４から分岐した４本の脚部７１
の弾性変形によって曲げ振動が吸収される。

【００２５】これにより、動力伝達中に第１フライホイ
ール１が面振れを起こすのが抑制される。この結果、ク
ランク軸２５の曲げ振動がトランスミッション側に伝達
するのが防止され、運転中の騒音が低減される。さら
に、軸受５に作用する倒れ荷重が少なくなり、軸受５の
フレッチング磨耗が減る。 〔他の実施形態〕前記実施形態では液体粘性ダンパーデ
ィスクを備えたものを例にとったが、本発明は通常のダ
ンパー機構を備えたフライホイール組立体にも同様に適
用できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る自動車用フライホイール組
立体では、エンジン側の曲げ振動を吸収するフレキシブ
ルプレートが設けられるので、エンジン側の曲げ振動が
トランスミッション側に伝達するのを防止でき、これに
より車輌運転時の騒音を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのフライホイール組
立体の縦断面概略図。

【図２】図１のII−II矢視概略図。

【図３】前記実施形態のダンパー機構の側面部分図。

【図４】液体室ハウジングの分解斜視部分図。

【符号の説明】

１ 第１フライホイール ６ 第２フライホイール ６０ ダンパー機構 ７０ フレキシブルプレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン側からトルクが伝達される第１フ
   ライホイールと、 前記第１フライホイールに回転自在に支持されるととも
   に、トランスミッション側に連結される第２フライホイ
   ールと、 前記第１及び第２フライホイール間に配置され、両フラ
   イホイール間の捩じり振動を吸収するためのダンパー機
   構と、 外周部が前記第１フライホイール外周部に固定され、中
   央部が前記クランク軸端に固定される、前記エンジン側
   からの曲げ振動を吸収するためのフレキシブルプレート
   と、を備えた自動車用フライホイール組立体。