KR20080011241A - 더블 매스 플라이휠 - Google Patents

Abstract

더블 매스 플라이휠(1)은, 엔진의 크랭크 샤프트(91)로부터 토크가 입력되는 것으로서, 제1 플라이휠(2), 제2 플라이휠(3), 코일스프링(34, 35, 36), 및 제2 마찰 발생 기구(6)을 구비하고 있다. 제1 플라이휠(2)은, 크랭크 샤프트(91)에 고정되어 있다. 제2 플라이휠(3)에는 클러치 마찰면(3a)가 형성되어 있다. 코일스프링(34, 35, 36)은, 제2 플라이휠(3)을 직접 크랭크 샤프트(91)에 회전 방향으로 탄성적으로 연결한다. 제2 마찰 발생 기구(6)는 코일스프링(34, 35, 36)과 회전 방향으로 병렬로 작용한다. 제2 마찰 발생 기구(6)는, 제1 플라이휠(2)에 유지되어 있다.

플라이휠, 엔진, 크랭크 샤프트, 코일스프링, 마찰면, 마찰 플레이트, 토크

Description

더블 매스 플라이휠 {DOUBLE-MASS FLYWHEEL}

본 발명은, 더블 매스 플라이휠, 특히, 엔진의 크랭크 샤프트에 고정된 제1 플라이휠과, 크랭크 샤프트에 대해서 탄성 부재를 통하여 토크 전달 가능하게 배치된 제2 플라이휠을 구비한 더블 매스 플라이휠에 관한 것이다.

엔진의 크랭크 샤프트에는 엔진의 연소 변동에 기인하는 진동을 흡수하기 위해 플라이휠이 장착되어 있다. 또한, 플라이휠의 축방향 트랜스미션 측에 클러치 장치가 설치되어 있다. 클러치 장치는 트랜스미션의 입력 샤프트에 연결된 클러치 디스크 조립체와, 클러치 디스크 조립체의 마찰 연결부를 플라이휠에 가압하는 클러치 커버 조립체를 구비하고 있다. 클러치 디스크 조립체는 비틀림 진동을 흡수·감쇠하기 위한 댐퍼 기구를 가지고 있다. 댐퍼 기구는 회전 방향으로 압축 되도록 배치된 코일스프링 등의 탄성 부재를 가지고 있다.

한편, 댐퍼 기구를, 클러치 디스크 조립체가 아니라, 플라이휠과 크랭크 샤프트 사이에 설치한 구조도 알려져 있다. 이 경우에는, 플라이휠이 코일스프링을 경계로 하는 진동시스템의 출력 측에 위치하게 되고, 출력 측의 관성이 종래에 비해 크다. 그 결과, 공진 회전수를 아이들 회전수 이하로 설정할 수 있고, 커다란 감쇠 성능을 실현할 수 있다. 이와 같이 플라이휠과 댐퍼 기구가 조합되어 구성되는 구조가 더블 매스 플라이휠 또는 플라이휠 댐퍼이다(예를 들면, 일본국 특개평4-231757호 공보 참조). 그리고, 엔진의 크랭크 샤프트에 고정된 플라이휠을 제1 플라이휠이라고 하고, 크랭크 샤프트에 탄성 부재를 통하여 연결되고 클러치가 장착되는 플라이휠을 제2 플라이휠이라고 한다.

상기 댐퍼 기구에서의 마찰 발생 기구는, 댐퍼 기구의 탄성 부재와 회전 방향으로 병렬로 작용하도록 배치되어 있다. 즉, 제2 플라이휠이 크랭크 샤프트에 상대 회전하면, 댐퍼 기구의 탄성 부재가 회전 방향으로 압축되고, 동시에 마찰 발생 기구가 마찰을 발생한다. 이로써, 엔진의 연소 변동에 기인하는 비틀림 진동이 신속하게 감쇠된다.

마찰 발생 기구에는, 마찰 발생부와, 그에 대하여 회전 방향으로 직렬로 작용하도록 배치된 회전 방향 결합부를 가지고 있는 것이 있다. 회전 방향 결합부는, 2개의 부재 사이의 미소 회전 방향 간극을 가지고 있다. 따라서, 엔진의 연소 변동에 기인하는 미소 비틀림 진동이 입력되었을 때에는, 회전 방향 결합부에서의 충돌이 없고, 또한 마찰 발생부는 작동하지 않는다. 따라서, 미소 비틀림 진동이 효과적으로 흡수·감쇠된다.

전술한 마찰 발생 기구는, 제2 플라이휠의 클러치 마찰면으로부터의 열 영향을 받기 쉽다. 따라서, 마찰 발생 기구가 제2 플라이휠 측에 유지되어 있는 경우에는, 열 영향에 의해 마찰 계수가 변화하는 등, 마찰 성능이 안정되지 않는다.

본 발명의 과제는, 더블 매스 플라이휠에서 마찰 발생 기구의 성능을 안정시키는 것이다.

청구항 1에 기재된 더블 매스 플라이휠은, 엔진의 크랭크 샤프트로부터 토크가 입력되는 것으로서, 제1 플라이휠, 제2 플라이휠, 탄성 부재, 및 마찰 발생 기구를 구비하고 있다. 제1 플라이휠은 크랭크 샤프트에 고정되어 있다. 제2 플라이휠에는 클러치 마찰면이 형성되어 있다. 탄성 부재는, 제2 플라이휠을 직접 크랭크 샤프트에 회전 방향으로 탄성적으로 연결한다. 마찰 발생 기구는 탄성 부재와 회전 방향으로 병렬로 작용한다. 마찰 발생 기구는, 제1 플라이휠에 유지되어 있다.

이 더블 매스 플라이휠에서는, 비틀림 진동에 의해 제2 플라이휠이 크랭크 샤프트에 상대 회전하면, 탄성 부재가 회전 방향으로 압축되어, 동시에 마찰 발생 기구가 마찰을 발생한다. 그 결과, 비틀림 진동은 신속하게 감쇠된다. 마찰 발생 기구는 제1 플라이휠에 유지되어 있기 때문에, 제2 플라이휠의 클러치 마찰면으로부터의 열 영향을 받기 어렵다. 따라서, 마찰 발생 기구의 성능이 안정된다. 특히, 제1 플라이휠은 제2 플라이휠과 탄성 부재를 통하여 연결되어 있지 않기 때문에, 제1 플라이휠에도 제2 플라이휠로부터의 열은 전달되기 어렵다.

청구항 2에 기재된 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 1에 있어서, 제1 플라 이휠은, 내주단이 크랭크 샤프트에 고정된 판형 부재와, 판형 부재의 외주단에 고정된 관성 부재로 구성되어 있다.

청구항 3에 기재된 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 2에 있어서, 마찰 발생 기구는 판형 부재의 외주부에 유지되어 있다.

청구항 4에 기재된 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 3에 있어서, 제1 플라이휠은, 판형 부재의 외주부에 고정되고 축방향으로 판형 부재와의 사이에 공간을 확보하는 제2 판형 부재를 추가로 가지고 있다. 마찰 발생 기구는 공간 내에 배치되어 있다.

청구항 5에 기재된 더블 매스 플라이휠은, 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 마찰 발생 기구는, 관성 부재의 일부를 마찰면으로 이용하고 있다. 따라서, 부품 수가 적게되어, 전체의 구조가 간단하게 된다.

청구항 6에 기재된 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 5에 있어서, 마찰 발생 기구는, 관성 부재의 축방향 엔진 측의 면과 판형 부재의 축방향 엔진 측 반대쪽의 면 사이의 공간 내에 배치되어 있다. 마찰 발생 기구는, 관성 부재의 축방향 엔진 측의 면에 맞닿는 마찰 부재와, 판형 부재에 대해서 상대 회전 불가능하게 또한 축방향 이동 가능하게 결합되는 플레이트와, 판형 부재의 축방향 엔진 측 반대쪽의 면과 플레이트 사이에 배치되고 플레이트를 마찰 부재 측에 탄성적으로 가압하는 가압 부재를 가진다. 마찰 부재가 판형 부재에 맞닿아 있지 않기 때문에, 마찰 발생 기구의 작동시에 이상 음이 판형 부재 측에 확산되기 어렵다.

청구항 7에 기재된 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 하나에 있어서, 판형 부재는 휨 방향으로 굴곡할 수 있는 플렉시블 플레이트이다.

청구항 8에 기재된 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나에 있어서, 마찰 발생 기구는, 클러치 마찰면보다 외주 측에 배치되어 있다. 마찰 발생 기구가 클러치 마찰면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있기 때문에, 마찰 발생 기구가 클러치 마찰면으로부터의 열 영향을 받기 어렵다.

청구항 9의 더블 매스 플라이휠은, 엔진의 크랭크 샤프트로부터 토크가 입력되는 더블 매스 플라이휠로서, 관성 부재, 플렉시블 플레이트, 제2 플라이휠, 탄성 부재, 및 마찰 발생 기구를 구비하고 있다. 플렉시블 플레이트는, 관성 부재를 크랭크 샤프트에 연결하기 위한 부재이며, 휨 방향으로 굴곡할 수 있다. 제2 플라이휠에는 클러치 마찰면이 형성되어 있다. 댐퍼 기구는, 제2 플라이휠을 크랭크 샤프트에 회전 방향으로 탄성적으로 연결하며, 플렉시블 플레이트에 대하여 엔진과 축방향 반대측으로 배치된다. 마찰 발생 기구는 탄성 부재와 회전 방향으로 병렬로 작용한다. 마찰 발생 기구는 플렉시블 플레이트에 유지되어 있다.

이 더블 매스 플라이휠에서는, 비틀림 진동에 의해 제2 플라이휠이 크랭크 샤프트에 상대 회전하면, 탄성 부재가 회전 방향으로 압축되어, 동시에 마찰 발생 기구가 마찰을 발생한다. 그 결과, 비틀림 진동은 신속하게 감쇠된다. 마찰 발생 기구는 플렉시블 플레이트에 유지되어 있기 때문에, 제2 플라이휠의 클러치 마찰면으로부터의 열 영향을 받기 어렵다. 따라서, 마찰 발생 기구의 성능이 안정된다.

청구항 10의 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 9에 있어서, 마찰 발생 기구 는 플렉시블 플레이트의 일부를 마찰면으로 이용하고 있다. 마찰 발생 기구는 플렉시블 플레이트를 이용하고 있기 때문에, 부품 수가 적게되어, 구조가 간단하게 된다.

청구항 11의 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 9에 있어서, 마찰 발생 기구는, 관성 부재의 일부를 마찰면으로 이용하고 있다. 따라서, 부품 수가 적게 되어, 전체의 구조가 간단하게 된다.

청구항 12의 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 11에 있어서, 마찰 발생 기구는, 관성 부재의 축방향 엔진 측의 면과 플렉시블 플레이트의 축방향 엔진 측 반대쪽의 면 사이의 공간 내에 배치되어 있다. 마찰 발생 기구는, 관성 부재의 축방향 엔진 측의 면에 맞닿는 마찰 부재와, 플렉시블 플레이트에 대해서 상대 회전 불가능하게 또한 축방향 이동 가능하게 결합되는 플레이트와, 플렉시블 플레이트의 축방향 엔진 측 반대쪽의 면과 플레이트 사이에 배치되고 플레이트를 마찰 부재 측에 탄성적으로 가압하는 가압 부재를 가진다. 마찰 부재가 플렉시블 플레이트에 맞닿아 있지 않기 때문에, 마찰 발생 기구의 작동시에 이상 음이 플렉시블 플레이트 측에 확산되기 어렵다.

청구항 13의 더블 매스 플라이휠에서는, 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 하나에 있어서, 마찰 발생 기구는, 클러치 마찰면보다 외주 측에 배치되어 있다. 마찰 발생 기구가 클러치 마찰면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있기 때문에, 마찰 발생 기구가 클러치 마찰면으로부터의 열 영향을 받기 어렵다.

청구항 14의 더블 매스 플라이휠은, 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 하나 에 있어서, 관성 부재를 플렉시블 플레이트에 고정하기 위한 고정 부재를 추가로 구비하고 있다. 마찰 발생 기구는 고정 부재의 내주 측에 근접하여 배치되어 있다.

본 발명에 관한 더블 매스 플라이휠에서는, 마찰 발생 기구가 제1 플라이휠 측에 설치되어 있기 때문에, 마찰 발생 기구의 성능이 안정된다.

1. 제1 실시예

(1) 구성

1) 전체 구조

도 1에 나타낸 본 발명의 일실시예에서의 더블 매스 플라이휠(1)은, 엔진 측의 크랭크 샤프트(91)로부터의 토크를 클러치(클러치 디스크 조립체(93) 및 클러치 커버 조립체(94))를 통하여 트랜스미션 측의 입력 샤프트(92)에 토크를 전달하기 위한 장치이다. 더블 매스 플라이휠(1)은 비틀림 진동을 흡수·감쇠하기 위한 댐퍼 기능을 가지고 있다. 더블 매스 플라이휠(1)은 주로 제1 플라이휠(2), 제2 플라이휠(3), 양 플라이휠(2, 3)의 사이의 댐퍼 기구(4), 제1 마찰 발생 기구(5), 및 제2 마찰 발생 기구(6)로 구성되어 있다.

그리고, 도 1의 O－O는 더블 매스 플라이휠(1) 및 클러치의 회전축선이며, 도 1의 좌측에는 엔진(도시하지 않음)이 배치되어 있고, 우측에는 트랜스미션(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이후, 도 1에 있어서 좌측을 축방향 엔진 측이라고 하고, 우측을 축방향 트랜스미션 측이라고 한다. 또한, 도 3에서 화살표 R1의 방향이 구동 측(회전 방향 플러스 측)이며, 화살표 R2의 방향이 구동 반대측(회전 방향 마이너스 측)이다.

그리고, 이하에서 설명하는 실시예에서의 실제의 수치는 일 실시예에 관한 것으로, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

2) 제1 플라이휠

제1 플라이휠(2)은 크랭크 샤프트(91)의 선단에 고정되어 있다. 제1 플라이휠(2)은 크랭크 샤프트(91) 측에 커다란 관성 모멘트를 확보하기 위한 부재이다. 제1 플라이휠(2)은 주로, 플렉시블 플레이트(11)와 관성 부재(13)로 구성되어 있다.

플렉시블 플레이트(11)는 크랭크 샤프트(91)로부터 관성 부재(13)에 대해서 토크를 전달하는 동시에, 크랭크 샤프트로부터의 휨 진동을 흡수하기 위한 부재이다. 따라서, 플렉시블 플레이트(11)는 회전 방향으로는 강성이 높지만 축방향 및 휨 방향으로는 강성이 낮다. 구체적으로는, 플렉시블 플레이트(11)의 축방향의 강성은 3000kg/㎜ 이하이며, 600kg/㎜ ~ 2200kg/㎜의 범위에 있는 것이 바람직하다. 플렉시블 플레이트(11)는 중심공이 형성된 원판형의 부재이며, 예를 들면 금속판제이다. 플렉시블 플레이트(11)는 내주단이 복수 개의 볼트(22)에 의해 크랭크 샤프트(91)의 선단에 고정되어 있다. 플렉시블 플레이트(11)에는 볼트(22)에 대응하는 위치에 볼트 관통공이 형성되어 있다. 볼트(22)는 크랭크 샤프트(91)에 대해서 축방향 트랜스미션 측으로부터 장착되어 있다.

관성 부재(13)는 두꺼운 블록형의 부재이며, 플렉시블 플레이트(11)의 외주단의 축방향 트랜스미션 측에 고정되어 있다. 플렉시블 플레이트(11)의 최외주부는 원주 방향으로 정렬된 복수 개의 리벳(15)에 의해 관성 부재(13)에 고정되어 있다. 관성 부재(13)의 외주면에는 엔진 시동용 링 기어(14)가 고정되어 있다. 그리고, 제1 플라이휠(2)은 일체의 부재로 구성되어 있어도 된다.

3) 제2 플라이휠

제2 플라이휠(3)은 환형 또한 원판형의 부재이며, 제1 플라이휠(2)의 축방향 트랜스미션 측에 배치되어 있다. 제2 플라이휠(3)에는 축방향 트랜스미션 측에 클러치 마찰면(3a)이 형성되어 있다. 클러치 마찰면(3a)은 환형이고 평탄한 면이며, 후술하는 클러치 디스크 조립체(93)가 연결되는 부분이다. 제2 플라이휠(3)은 또한, 내주 에지에서 축방향 엔진 측으로 연장되는 내주 통형부(3b)를 가지고 있다. 또한, 제2 플라이휠(3)의 내주부에는 볼트(22)가 관통하기 위한 관통공(3d)이 원주 방향으로 나란히 형성되어 있다.

4) 댐퍼 기구

댐퍼 기구(4)에 대하여 설명한다. 댐퍼 기구(4)는 크랭크 샤프트(91)와 제2 플라이휠(3)을 회전 방향으로 탄성적으로 연결하기 위한 기구이다. 이와 같이 제2 플라이휠(3)은 댐퍼 기구(4)에 의해 크랭크 샤프트(91)에 연결되는 것으로, 댐퍼 기구(4)와 함께 플라이휠 조립체(플라이휠 댐퍼)를 구성하고 있다. 댐퍼 기구(4)는 복수 개의 코일스프링(34, 35, 36), 한 쌍의 출력 측 원판형 플레이트(32, 33), 및 입력 측 원판형 플레이트(20)로 구성되어 있다. 그리고, 도 15의 기계 회로도 에 나타낸 바와 같이, 코일스프링(34, 35, 36)은 마찰 발생 기구(5, 6)에 대해서 회전 방향으로 병렬로 작용하도록 기능적으로 배치되어 있다.

한 쌍의 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)는 축방향 엔진 측의 제1 플레이트(32)와 축방향 트랜스미션 측의 제2 플레이트(33)로 구성되어 있다. 양 플레이트(32, 33)는 원판형부재이며, 축방향으로 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 각 플레이트(32, 33)에는 원주 방향으로 정렬된 복수 개의 윈도우부(46, 47)가 각각 형성되어 있다. 윈도우부(46, 47)는 후술하는 코일스프링(34, 35)을 축방향 및 회전 방향으로 각각 지지하기 위한 구조이며, 코일스프링(34, 35)을 축방향으로 유지하고 또한 그 원주 방향 양단에 맞닿는 기립부를 가지고 있다. 윈도우부(46, 47)는 각각 2개씩, 원주 방향으로 교대로 나란히 배치되어 있다(동일 반경 방향 위치에 배치되어 있음). 또한, 각 플레이트(32, 33)에는 원주 방향으로 정렬된 복수 개의 제3 윈도우부(48)가 각각 형성되어 있다. 제3 윈도우부(48)는 반경 방향으로 대향하는 2개소에 형성되고, 구체적으로는 제1 윈도우부(46)의 외주 측에 형성되어 있고, 후술하는 제3 코일스프링(36)을 축방향 및 회전 방향으로 각각 지지하기 위한 구조이다.

제1 플레이트(32)와 제2 플레이트(33)는 내주부가 서로 축방향으로 일정한 간격을 유지하고 있지만, 외주부는 서로 근접하여 리벳(41, 42)에 의해 단단하게 고정되어 있다. 제1 리벳(41)은 원주 방향으로 나란히 배치되어 있다. 제2 리벳(42)은 제1 플레이트(32)와 제2 플레이트(33)에서 형성된 기립 접촉부(43, 44) 사이를 고정하고 있다. 기립 접촉부(43, 44)는 원주 방향의 2개소에서 반경 방향 으로 대향하여 형성되고, 구체적으로는 제2 윈도우부(47)의 반경 방향 외측에 배치되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 기립 접촉부(43, 44)의 축방향 위치는 입력 측 원판형 플레이트(20)와 동일하다.

제2 플레이트(33)는 외주부가 복수 개의 리벳(49)에 의해, 제2 플라이휠(3)의 외주부에 고정되어 있다.

입력 측 원판형 플레이트(20)는 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)의 사이에 배치된 원판형의 부재이다. 입력 측 원판형 플레이트(20)에는 제1 윈도우부(46)에 대응되는 제1 윈도우(38)와, 제2 윈도우부(47)에 대응되는 제2 윈도우(39)가 형성되어 있다. 또한, 제1 및 제2 윈도우(38, 39)는 각각, 직선형의 내주 에지를 가지고 있지만, 내주 에지의 회전 방향 중간 부분에는 반경 방향 내측에 오목한 노치(38a, 39a)를 가지고 있다. 입력 측 원판형 플레이트(20)는 도 11에 나타낸 바와 같이, 또한, 중심공(20a)과, 그 주위에 형성된 복수 개의 볼트 관통공(20b)이 형성되어 있다. 또한, 외주 에지의 각 윈도우(38, 39)의 원주 방향 사이의 위치에는 반경 방향 외측으로 돌출하는 돌기(20c)가 형성되어 있다. 돌기(20c)는 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)의 기립 접촉부(43, 44)와 제3 코일스프링(36)으로부터 회전 방향으로서 이격되어 배치되어 있고, 또한, 회전 방향으로 접근하면 어디에도 접촉 가능하게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 돌기(20c)와 기립 접촉부(43, 44)는 댐퍼 기구(4) 전체의 스토퍼 기구(71)를 구성하고 있다. 또한, 돌기(20c)의 회전 방향의 공간은 제3 코일스프링(36)을 수납하기 위한 제3 윈도우(40)로서 기능하고 있다. 또한, 입력 측 원판형 플레이트(20)의 원주 방향의 복수 개소(본 실시예에서 는 4개소)에는 구멍(20d)이 형성되어 있다. 구멍(20d)은 대체로 원형이지만, 반경 방향으로 약간 길게 되어 있다. 구멍(20d)의 회전 방향 위치는 윈도우(38, 39)의 회전 방향 사이에서 있고, 구멍(20d)의 반경 방향 위치는 노치(38a, 39a)와 거의 동일하다.

입력 측 원판형 플레이트(20)는 플렉시블 플레이트(11), 보강 부재(18), 및 지지부재(19)와 함께, 볼트(22)에 의해 크랭크 샤프트(91)에 고정되어 있다. 플렉시블 플레이트(11)의 내주부는 크랭크 샤프트(91)의 선단면(91a)의 축방향 트랜스미션 측면에 맞닿아 있다. 보강 부재(18)는 원판형의 부재이며, 플렉시블 플레이트(11)의 내주부의 축방향 트랜스미션 측면에 맞닿아 있다. 지지부재(19)는 통형부(19a)와, 그 외주면으로부터 반경 방향으로 연장되는 원판형부(19b) 로 구성되어 있다. 원판형부(19b)는, 보강 부재(18)의 축방향 트랜스미션 측면에 맞닿아 있다. 통형부(19a)의 내주면은 크랭크 샤프트(91)의 선단 중심에 형성된 원기둥 돌기(91b)의 외주면에 맞닿아 위치 결정되어 있다. 플렉시블 플레이트(11)의 내주면 및 보강 부재(18)의 내주면은 통형부(19a)의 축방향 엔진 측의 외주면에 맞닿아 위치 결정되어 있다. 입력 측 원판형 플레이트(20)의 내주면은, 통형부(19a)의 축방향 트랜스미션 측 베이스의 외주면에 맞닿아 위치 결정되어 있다. 통형부(19a)의 내주면에는 베어링(23)이 장착되고, 베어링(23)은 트랜스미션의 입력 샤프트(92)의 선단을 회전 가능하게 지지하고 있다. 또한, 각 부재(11, 18, 19, 20)는 나사(21)에 의해 서로 단단하게 고정되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 지지부재(19)는 크랭크 샤프트(91)에 대해서 반경 방향으로 위치 결정된 상태에서 고정되고, 또한 제1 플라이휠(2)과 제2 플라이휠(3)의 반경 방향 위치 결정을 행하고 있다. 이와 같이 하나의 부품에 복수 개의 기능을 갖고 있기 때문에, 부품 수가 적게 되어, 비용 저감으로 연결된다.

제2 플라이휠(3)의 통형부(3b) 내주면은, 부시(30)를 통하여 지지부재(19)의 통형부(19a) 외주면에 지지되어 있다. 이같이 하여, 제2 플라이휠(3)은 지지부재(19)에 의해 제1 플라이휠(2) 및 크랭크 샤프트(91)에 대해서 위치 결정되어 있다. 부시(30)는 또한, 입력 측 원판형 플레이트(20)의 내주부와 제2 플라이휠(3)의 통형부(3b) 선단 사이에 배치된 스러스트부(30a)를 가지고 있다. 이와 같이, 제2 플라이휠(3)로부터의 스러스트 하중은 스러스트부(30a)를 통하여, 축방향으로 나란히 배치된 각 부재(11, 18, 19, 20)에 의해 지지되도록 되어 있다. 즉, 부시(30)의 스러스트부(30a)가 입력 측 원판형 플레이트(20)의 내주부에 지지되어 제2 플라이휠(3)로부터의 축방향 하중을 수용하는 스러스트 베어링으로서 기능하고 있다. 입력 측 원판형 플레이트(20)의 내주부는 평판형으로서 평면도가 향상되어 있기 때문에, 스러스트 베어링에서의 발생 하중이 안정된다. 또한, 입력 측 원판형 플레이트(20)의 내주부는 평면형이므로, 스러스트 베어링부를 길게 취할 수 있어, 그 결과 히스테리시스 토크가 안정된다. 또한, 입력 측 원판형 플레이트(20)의 내주부는 지지부재(19)의 원판형부(19b)에 대해서 축방향으로 조밀하게 맞닿는 부분이기 때문에, 강성이 높다.

제1 코일스프링(34)은, 제1 윈도우(38) 및 제1 윈도우부(46) 내에 배치되어 있다. 제1 코일스프링(34)의 회전 방향 양단은 제1 윈도우(38) 및 제1 윈도우 부(46)의 회전 방향 단에 접촉 또는 근접하고 있다.

제2 코일스프링(35)은 제2 윈도우(39) 및 제2 윈도우부(47) 내에 배치되어 있다. 제2 코일스프링(35)은 대소의 스프링이 조합된 모자(母子) 스프링이며, 제1 코일스프링(34)보다 강성이 높다. 제2 코일스프링(35)의 회전 방향 양단은 제2 윈도우부(47)의 회전 방향 양단에 근접 또는 맞닿아 있지만, 제2 윈도우(39)의 회전 방향 양단으로부터 소정의 각도(본 실시예에서는 4°) 이격되어 있다.

제3 코일스프링(36)은 제3 윈도우(40) 및 제3 윈도우부(48)내에 배치되어 있다. 제3 코일스프링(36)은 제1 코일스프링(34) 및 제2 코일스프링(35) 보다 소형이지만 외주에 배치되어 있기 때문에, 강성은 높다.

5) 마찰 발생 기구

5－1) 제1 마찰 발생 기구(5)

제1 마찰 발생 기구(5)는 댐퍼 기구(4)의 입력 측 원판형 플레이트(20)와 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)의 회전 방향 사이에서 코일스프링(34, 35, 36)과 병렬로 기능하는 기구이며, 크랭크 샤프트(91)와 제2 플라이휠(3)이 상대 회전하면 소정의 마찰 저항(히스테리시스 토크)을 발생한다. 제1 마찰 발생 기구(5)는 댐퍼 기구(4)의 작동 각도 범위 전체에서 일정한 마찰을 발생하기 위한 장치이며, 비교적 작은 마찰을 발생하도록 되어 있다.

제1 마찰 발생 기구(5)는 댐퍼 기구(4)보다 내주 측에 배치되어 있고, 또한 축방향으로 제1 플레이트(32)와 제2 플라이휠(3) 사이에 배치되어 있다. 제1 마찰 발생 기구(5)는 제1 마찰 부재(51), 제2 마찰 부재(52), 콘스프링(53), 및 와 셔(54)로 구성되어 있다.

제1 마찰 부재(51)는 입력 측 원판형 플레이트(20)와 일체로 회전하여 제1 플레이트(32)에 회전 방향으로 슬라이드되기 위한 부재이다. 도 7 ~ 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 마찰 부재(51)는 환형부(51a)와 환형부(51a)로부터 축방향 트랜스미션 측으로 연장되는 제1 및 제2 결합부(51b, 51c)를 가지고 있다. 환형부(51a)는 제1 플레이트(32)의 내주부에 대해서 회전 방향으로 슬라이드 가능하게 맞닿아 있다. 제1 결합부(51b)와 제2 결합부(51c)는 회전 방향으로 교대로 배치되어 있다. 제1 결합부(51b)는 회전 방향으로 가늘고 긴 형상을 가지고 있고, 입력 측 원판형 플레이트(20)의 윈도우(38, 39)의 내주 측 노치(38a, 39a)에 결합되어 있다. 제2 결합부(51c)는 반경 방향으로 약간 긴 형상을 가지고 있고, 입력 측 원판형 플레이트(20)의 구멍(20d)에 결합되어 있다. 그러므로, 제1 마찰 부재(51)는 입력 측 원판형 플레이트(20)에 대해서 상대 회전 불가능하고 또한 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

그리고, 제1 결합부(51b)의 축방향 선단의 회전 방향 중간 위치에 또한 축방향으로 연장되는 제1 돌기(51d)가 형성되어 있다. 그러므로, 제1 돌기(51d)의 회전 방향 양측에는 제1 축방향 면(51e)이 형성되어 있다. 또한, 제2 결합부(51c)의 반경 방향 내측 위치에 또한 축방향으로 연장되는 제2 돌기(51f)가 형성되어 있다. 그러므로, 제2 돌기(51f)의 반경 방향 외측 위치에는 제2 축방향 면(51g)이 형성되어 있다.

제2 마찰 부재(52)는 입력 측 원판형 플레이트(20)와 일체로 회전하여 제2 플라이휠(3)에 회전 방향으로 슬라이드되기 위한 부재이다. 제2 마찰 부재(52)는 도 1 4에 나타낸 바와 같이, 환형의 부재이며, 제2 플라이휠(3)의 내주부의 제2 마찰면(3c)에 대해서 회전 방향으로 슬라이드 가능하게 맞닿아 있다. 제2 마찰면(3c)은 제2 플라이휠(3)에 있어서의 다른 부분 보다 축방향 트랜스미션 측으로 오목하고 평탄한 환형 면이다.

제2 마찰 부재(52)의 내주 에지에는 회전 방향으로 정렬된 복수 개의 노치(52a)가 형성되어 있다. 이들 노치(52a) 내에는 제1 결합부(51b)의 제1 돌기(51d)와 제2 결합부(51c)의 제2 돌기(51f)가 각각 결합되어 있다. 따라서, 제2 마찰 부재(52)는 제1 마찰 부재(51)에 대해서 상대 회전 불가능하고 또한 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

콘스프링(53)은 축방향으로 제1 마찰 부재(51)와 제2 마찰 부재(52) 사이에 배치되고, 양 부재를 축방향으로 이격되는 방향으로 가압하기 위한 부재이다. 콘스프링(53)은 도 13에 나타낸 바와 같이, 원추형 또는 원판형의 스프링이며, 내주 에지에 복수 개의 노치(53a)가 형성되어 있다. 이들 노치(53a) 내에는 제1 결합부(51b)의 제1 돌기(51d)와 제2 결합부(51c)의 제2 돌기(51f)가 각각 결합되어 있다. 그러므로, 콘스프링(53)은 제1 마찰 부재(51)에 대해서 상대 회전 불가능하고 또한 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

와셔(54)는 콘스프링(53)의 하중을 제1 마찰 부재(51)에 확실하게 전달하기 위한 부재이다. 와셔(54)는 도 12에 나타낸 바와 같이, 환형의 부재이며, 내주 에지에 원주 방향으로 정렬된 복수 개의 노치(54a)를 가지고 있다. 이들 노치(54a) 내에는 제1 결합부(51b)의 제1 돌기(51d)와 제2 결합부(51c)의 제2 돌기(51f)가 각각 결합되어 있다. 그러므로, 와셔(54)는 제1 마찰 부재(51)에 대해서 상대 회전 불가능하고 또한 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 와셔(54)는 제1 결합부(51b)의 제1 축방향 면(51e)과 제2 결합부(51c)의 제2 축방향 면(51g)에 위치되어 있다. 콘스프링(53)은 내주부가 와셔(54)에 지지되고, 외주부가 제2 마찰 부재(52)에 지지되어 있다.

5－2) 제2 마찰 발생 기구(6)

제2 마찰 발생 기구(6)는, 댐퍼 기구(4)의 입력 측 원판형 플레이트(20)와 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)의 회전 방향 사이에 코일스프링(34, 35, 36)과 병렬로 기능하는 기구이며, 크랭크 샤프트(91)와 제2 플라이휠(3)이 상대 회전하면 소정의 마찰 저항(히스테리시스 토크)을 발생한다. 제2 마찰 발생 기구(6)는 댐퍼 기구(4)의 작동 각 범위 전체에서 일정한 마찰을 발생하기 위한 장치이며, 비교적 커다란 마찰을 발생하도록 되어 있다. 본 실시예에서는 제2 마찰 발생 기구(6)가 발생하는 히스테리시스 토크는 제1 마찰 발생 기구(5)가 발생하는 히스테리시스 토크의 5~10배로 되어 있다.

제2 마찰 발생 기구(6)는, 축방향으로 플렉시블 플레이트(11)의 외주부인 환형부(11a)와 제2 원판형 플레이트(12) 사이에 형성된 공간 내에 배치되고 서로 맞닿는 복수 개의 와셔에 의해 구성되어 있다. 제2 마찰 발생 기구의 각 와셔는, 관성 부재(13) 및 리벳(15) 내주 측에 근접하여 배치되어 있다.

제2 마찰 발생 기구(6)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 플렉시블 플레이트(11) 로부터 제2 원판형 플레이트(12)의 대향 부분(12a)으로 향하여 순서대로, 마찰 와셔(57), 입력 측 마찰 플레이트(58), 및 콘스프링(59)을 가지고 있다. 이와 같이 플렉시블 플레이트(11)는 제2 마찰 발생 기구(6)를 유지하는 기능도 가지고 있기 때문에, 부품 수가 적게 되어, 구조가 간단하게 된다.

콘스프링(59)은 각 마찰면에 대해서 축방향으로 하중을 부여하기 위한 부재이며, 대향 부분(12a)과 입력 측 마찰 플레이트(58) 사이에 협지되어 압축되어 있고, 이에 따라 양 부재에 대해서 축방향으로 가압력을 부여하고 있다. 입력 측 마찰 플레이트(58)는 외주 에지에 형성된 발톱부(58a)가 제2 원판형 플레이트(12)에 형성된 축방향으로 연장되는 노치(12b)에 결합되어 있고, 이 결합에 의해 입력 측 마찰 플레이트(58)는 제2 원판형 플레이트(12)에 대해서, 상대 회전은 불가능하지만 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

마찰 와셔(57)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 회전 방향으로 나란히 배치된 복수 개의 부재이며, 각각이 원호형으로 연장되어 있다. 본 실시예에서는, 마찰 와셔(57)는 합계 6개이다. 각 마찰 와셔(57)는 입력 측 마찰 플레이트(58)와 플렉시블 플레이트(11)의 외주부인 환형부(11a) 사이에 협지되어 있다. 즉, 마찰 와셔(57)의 축방향 엔진 측면(57a)은 플렉시블 플레이트(11)의 축방향 트랜스미션 측면에 슬라이드 가능하게 맞닿아 있고, 마찰 와셔(57)의 축방향 트랜스미션 측면(57b)은 입력 측 마찰 플레이트(58)의 축방향 엔진 측면에 슬라이드 가능하게 맞닿아 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 마찰 와셔(57)의 내주면에는 오목부(凹部)(63)가 형성되어 있다. 오목부(63)는 마찰 와셔(57)의 거의 회전 방향 중심에 형성되고, 구체적으로, 회전 방향으로 연장되는 저면(63a)과 그 양단으로부터 거의 반경 방향(저면(63a)로부터 거의 직각)으로 연장되는 회전 방향 단부면(63b)을 가지고 있다. 오목부(63)는 마찰 와셔(57)의 내주면의 축방향 중간에 형성되어 있기 때문에, 축방향 양쪽을 구성하는 축방향 단부면(63c, 63d)을 가지고 있다.

각 마찰 와셔(57)의 내주 측, 보다 구체적으로는 오목부(63) 내에는 각각, 마찰 결합 부재(60)가 배치되어 있다. 각 마찰 결합 부재(60)의 외주부는 마찰 와셔(57)의 오목부(63) 내에 배치되어 있다. 그리고, 마찰 와셔(57)와 마찰 결합 부재(60)는 모두 수지제이다.

마찰 결합 부재(60)와 마찰 와셔(57)의 오목부(63)에 의해 구성되는 결합부분(64A)에 대하여 설명한다. 마찰 결합 부재(60)는 축방향 단부면(60a, 60b) 및 회전 방향 단부면(60c)을 가지고 있다. 마찰 결합 부재(60)의 외주면(60g)은 오목부(63)의 저면(63a)에 근접하고 있다. 회전 방향 단부면(60c)과 회전 방향 단부면(63b)의 각각 사이에는 소정의 각도의 회전 방향 간극(65)(도 6에 있어서의 65A)이 확보되어 있고, 양 각도의 합계는 그 마찰 와셔(57)가 마찰 결합 부재(60)에 대해서 상대 회전 가능한 소정의 각도의 크기로 된다. 그리고, 이 각도는 엔진의 연소 변동에 기인하는 미소 비틀림 진동에 의해 생기는 댐퍼 작동 각도와 동일하거나 약간 큰 범위에 있는 것이 바람직하다. 그리고, 본 실시예에서는, 마찰 결합 부재(60)는 도 6에 나타낸 중립 상태에 있어서, 오목부(63)의 회전 방향 중심에 배치되어 있다. 따라서, 마찰 결합 부재(60)의 회전 방향 각 측의 간극의 크기는 동일하다.

마찰 결합 부재(60)는 제1 플레이트(32)에 대해서, 일체로 회전하도록 또한 축방향으로 이동 가능하도록 결합되어 있다. 구체적으로는 제1 플레이트(32)의 외주 에지에는 축방향 엔진 측으로 연장되는 환형 벽(32a)이 형성되어 있고, 환형 벽(32a)에는 각 마찰 결합 부재(60)에 대응하여 반경 방향 내측으로 오목한 오목부(61)가 형성되어 있다. 또한, 오목부(61)의 회전 방향 중심에는 반경 방향으로 관통하는 제1 슬릿(61e)이 형성되어 있고, 회전 방향 양측에는 반경 방향으로 관통하는 제2 슬릿(61f)이 형성되어 있다. 마찰 결합 부재(60)는 제1 슬릿(61e) 내에 반경 방향 외측으로부터 내측을 향해 연장되고 또한 회전 방향 양측으로 연장되어 환형 벽(32a)의 내주면에 맞닿는 제1 레그부(60e)와, 각 제2 슬릿(61f) 내에 반경 방향 외측으로부터 내측을 향해 연장되고 또한 회전 방향 외측으로 연장되여 환형 벽(32a)의 내주면에 맞닿는 한 쌍의 제2 레그부(60f)를 가지고 있다. 이로써, 마찰 결합 부재(60)가 환형 벽(32a)으로부터 반경 방향 외측으로 이동하지 않는다. 또한, 마찰 결합 부재(60)는 반경 방향 내측으로 연장되어 환형 벽(32a)의 오목부(61)에 대해서 회전 방향으로 결합되는 볼록부(凸部)(60d)를 가지고 있다. 이로써, 마찰 결합 부재(60)는 제1 플레이트(32)의 볼록부와 일체로 회전한다.

그리고, 마찰 결합 부재(60)는 제1 플레이트(32)에 대해서 축방향으로 착탈 가능하다.

또한, 마찰 결합 부재(60)의 축방향 치수가 오목부(63)의 축방향 치수보다 짧으므로(즉, 오목부(63)의 축방향 단부면(63c, 63d) 사이가 마찰 결합 부재(60)의 축방향 단부면(60a, 60b) 사이보다 김), 마찰 결합 부재(60)는 마찰 와셔(57)에 대 해서 축방향으로 이동 가능하다. 또한, 마찰 결합 부재(60)의 외주면(60g)과 오목부(63)의 저면(63a) 사이에는 반경 방향 간극이 확보되어 있기 때문에, 마찰 결합 부재(60)는 마찰 와셔(57)에 대해서 소정의 각도로 경사지는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 마찰 와셔(57)는 입력 측의 부재인 플렉시블 플레이트(11)와 입력 측 마찰 플레이트(58)에 대해서 회전 방향으로 이동 가능하게 마찰 결합되고, 마찰 결합 부재(60)에 대해서 결합부분(64)의 회전 방향 간극(65)을 통하여 토크 전달 가능하게 결합되어 있다. 또한, 마찰 결합 부재(60)는 제1 플레이트(32)와 일체로 회전하는 동시에, 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

다음에, 마찰 와셔(57)와 마찰 결합 부재(60)의 관계에 대하여, 보다 상세하게 설명한다. 마찰 결합 부재(60)의 회전 방향 폭(회전 방향 각도)은 모두 동일하지만, 오목부(63)의 회전 방향 폭(회전 방향 각도)이 상이한 것이 있다. 바꾸어 말하면, 오목부(63)의 회전 방향 폭이 상이한 적어도 2종류의 마찰 와셔(57)가 있다. 본 실시예에서는 도 5의 상하 방향으로 대향하는 2개의 제1 마찰 와셔(57A)와 좌우 방향으로 대향하는 4개의 제2 마찰 와셔(57B)로 구성되어 있다. 제1 마찰 와셔(57A)와 제2 마찰 와셔(57B)는 대체로 동일한 형상이며, 또 동일한 재료로 이루어진다. 양자가 상이한 점은, 오목부(63)의 회전 방향 간극의 회전 방향 폭(회전 방향 각도) 뿐이다. 구체적으로는 제2 마찰 와셔(57B) 오목부(63)의 회전 방향 폭이 제1 마찰 와셔(57A) 오목부(63)의 회전 방향 폭보다 크게 되어 있다. 그 결과, 제2 마찰 와셔(57B)에서의 제2 결합부분(64B)의 제2 회전 방향 간극이 제1 마찰 와셔(57A)에서의 제1 결합부분(64A)의 제1 회전 방향 간극(65A)보다 크게 되어 있다. 본 실시예에서는 예를 들면, 전자는 10°이고, 후자가 8°이며, 그 차이는 2°이다.

각 마찰 와셔(57A, 57B)의 양 회전 방향 단부는 서로 근접하고 있다. 회전 방향 단부 사이에 확보된 회전 방향 단부 사이의 각도는 제2 마찰 와셔(57B)에서의 제2 회전 방향 간극(65B)과 제1 마찰 와셔(57A)에서의 제1 회전 방향 간극(65A)의 차이(예를 들면, 2°)보다, 크게 설정되어 있다.

6) 클러치 디스크 조립체

클러치의 클러치 디스크 조립체(93)는, 제2 플라이휠(3)의 클러치 마찰면(3a)에 근접하여 배치되는 마찰 페이싱(93a), 및 트랜스미션 입력 샤프트(92)에 스플라인 결합되는 허브(93b)를 가지고 있다.

7) 클러치 커버 조립체

클러치 커버 조립체(94)는, 클러치 커버(96), 다이어프램 스프링(97) 및 압력 플레이트(98)를 가지고 있다. 클러치 커버(96)는 제2 플라이휠(3)에 고정된 원판형 또한 환형 부재이다. 압력 플레이트(98)는 마찰 페이싱(93a)에 근접하는 가압면을 가지는 환형의 부재이며, 클러치 커버(96)와 일체로 회전하도록 되어 있다. 다이어프램 스프링(97)은 클러치 커버(96)에 지시된 상태에서 압력 플레이트(98)를 제2 플라이휠 측에 탄성적으로 가압하기 위한 부재이다. 도시하지 않은 릴리즈 장치가 다이어프램 스프링(97)의 내주단을 축방향 엔진 측으로 누르면, 다이어프램 스프링(97)은 압력 플레이트(98)에 대한 가압을 해제한다.

(2) 동작

1) 토크 전달

이 더블 매스 플라이휠(1)에서는, 엔진의 크랭크 샤프트(91)로부터의 토크는 제2 플라이휠(3)에 대해서 댐퍼 기구(4)를 통하여 전달된다. 댐퍼 기구(4)에서는, 토크는 입력 측 원판형 플레이트(20), 코일스프링(34~36), 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)의 순서로 전달된다. 또한, 토크는 더블 매스 플라이휠(1)로부터, 클러치 연결 상태에서 클러치 디스크 조립체(93)에 전달되어 마지막에 입력 샤프트(92)에 출력된다.

(2))비틀림 진동의 흡수·감쇠

2) 비틀림 진동의 흡수·감쇠

더블 매스 플라이휠(1)에 엔진으로부터의 연소 변동이 입력되면, 댐퍼 기구(4)에 있어서 입력 측 원판형 플레이트(20)와 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)가 상대 회전하고, 그 사이에서 코일스프링(34~36)이 병렬로 압축된다. 또한, 제1 마찰 발생 기구(5) 및 제2 마찰 발생 기구(6)가 소정의 히스테리시스 토크를 발생한다. 이상의 작용에 의해 뒤틀림 진동이 흡수·감쇠 된다.

다음에, 도 16의 비틀림 특성선도를 참조하여 댐퍼 기구(4)의 동작을 설명한다. 비틀림 각도가 작은 영역(각도 제로 부근)에서는 제1 코일스프링(34)만이 압축되어 비교적 낮은 강성의 특성을 얻을 수 있다. 비틀림 각도가 커지면, 제1 코일스프링(34)과 제2 코일스프링(35)이 병렬로 압축되어 비교적 높은 강성의 특성을 얻을 수 있다. 비틀림 각도가 더욱 커지면, 제1 코일스프링(34), 제2 코일스프링(35), 및 제3 코일스프링(36)이 병렬로 압축되어 비틀림 특성의 양단에 가장 높 은 강성의 특성을 얻을 수 있다. 제1 마찰 발생 기구(5)는 비틀림 각도의 모든 영역에서 작동하고 있다. 그리고, 제2 마찰 발생 기구(6)는 비틀림 각도의 양단에서 비틀림 동작의 방향이 바뀌고 나서 소정의 각도까지는 작동하고 있지 않다.

다음에, 마찰 와셔(57)가 마찰 결합 부재(60)에 의해 구동될 때의 동작을 설명한다. 중립 상태로부터, 마찰 결합 부재(60)가 마찰 와셔(57)에 대해서 회전 방향 R1 측으로 비틀림되는 동작을 설명한다.

비틀림 각도가 커지면, 이윽고, 제1 마찰 와셔(57A)에서 마찰 결합 부재(60)가 제1 마찰 와셔(57A) 오목부(63)의 회전 방향 R1 측의 회전 방향 단부면(63b)에 맞닿는다. 이 때, 제2 마찰 와셔(57B)에서, 마찰 결합 부재(60)가 제2 마찰 와셔(57B) 오목부(63)의 회전 방향 R1 측의 회전 방향 단부면(63b)에 대해서 회전 방향 간극(제2 마찰 와셔(57B)의 제2 회전 방향 간극(65B)과 제1 마찰 와셔(57A)의 제1 회전 방향 간극(65A)의 차이의 절반이며, 본 실시예에서는 1°)을 가지고 있다.

더욱 비틀림 각도가 커지면, 마찰 결합 부재(60)는 제1 마찰 와셔(57A)를 구동하여, 플렉시블 플레이트(11) 및 입력 측 마찰 플레이트(58)에 대해서 슬라이드시킨다. 이때에, 제1 마찰 와셔(57A)는 제2 마찰 와셔(57B)에 대해서 회전 방향 R1 측에 접근하지만, 양자의 단부가 맞닿지는 않는다.

이윽고 비틀림 각도가 소정의 크기로 되면, 마찰 결합 부재(60)가 제2 마찰 와셔(57B)의 오목부(63)의 회전 방향 단부면(63b)에 맞닿는다. 이 후에, 마찰 결합 부재(60)는 제1 및 제2 마찰 와셔(57A, 57B)를 함께 구동하여, 플렉시블 플레이 트(11) 및 입력 측 마찰 플레이트(58)에 대해서 슬라이드시킨다.

이상을 정리하면, 마찰 와셔(57)가 제1 플레이트(32)에 의해 구동될 때에는, 비틀림 특성에 있어서 일정한 매수가 구동되어 중간 마찰 저항이 발생하는 영역이 모든 매수가 구동되는 대마찰 저항의 영역의 개시 전에 발생한다.

2－1) 미소 비틀림 진동

다음에, 엔진의 연소 변동에 기인하는 미소 비틀림 진동이 더블 매스 플라이휠(1)에 입력되었을 때, 댐퍼 기구(4)의 동작을 도 15의 기계 회로도와 도 16~19의 비틀림 특성선도를 참조하여 설명한다.

미소 비틀림 진동이 입력되면, 제2 마찰 발생 기구(6)에 있어서, 입력 측 원판형 플레이트(20)는 마찰 결합 부재(60)(볼록부)와 오목부(63) 사이의 회전 방향 간극(65)에서, 마찰 와셔(57)에 대해서 상대 회전한다. 즉, 마찰 와셔(57)는 제1 플레이트(32)에 의해 구동되지 않고, 따라서 마찰 와셔(57)는 입력 측의 부재에 대해서 회전하지 않는다. 그 결과, 미소 뒤틀림 진동에 대해서는 고히스테리시스 토크가 발생하지 않는다. 즉, 도 16의 비틀림 특성선도에 있어서, 예를 들면 「DCa」에서는 코일스프링(34, 35)이 작동하지만, 제2 마찰 발생 기구(6)에서는 미끄러짐이 생기지 않는다. 즉, 소정의 비틀림 각도 범위에서는 통상의 히스테리시스 토크보다 훨씬 작은 히스테리시스 토크 밖에 얻을 수 없다. 이와 같이 비틀림 특성에 있어서 제2 마찰 발생 기구(6)를 소정의 각도 범위 내에서는 작동시키지 않는 미소 회전 방향 간극을 설치하였기 때문에, 진동·소음 레벨을 대폭 낮출 수 있다.

그 결과, 비틀림 특성 2단째에 있어서, 비틀림 진동의 동작 각도가 제1 마찰 와셔(57A)의 제1 결합부분(64A)의 제1 회전 방향 간극(65A)의 각도(예를 들면, 8°) 이내인 경우에는, 도 17과 같이 대마찰 저항(고히스테리시스 토크)은 일체 발생하지 않고, 저마찰 저항의 영역 A만이 얻어진다. 또한, 비틀림 진동의 동작 각도가 제1 마찰 와셔(57A)의 제1 결합부분(64A)의 제1 회전 방향 간극(65A)의 각도(예를 들면, 8°) 이상이지만, 제2 마찰 와셔(57B)의 제2 결합부분(64B)의 제2 회전 방향 간극의 각도(예를 들면 10°) 이내인 경우에는, 도 18과 같이 저마찰 저항의 영역 A의 단부에 중간 마찰 저항의 영역 B가 발생한다. 그리고, 비틀림 진동의 동작 각도가 제2 마찰 와셔(57B)의 제2 결합부분(64) B의 제2 회전 방향 간극의 각도(예를 들면 10°) 이상인 경우에는, 도 19와 같이 저마찰 저항의 영역 A의 양단에, 중간 마찰 저항의 영역 B와, 일정한 대마찰 저항이 발생하는 영역 C가 각각 얻어진다.

2－2) 커다란 비틀림 진동 입력시의 동작

커다란 비틀림 진동이 입력된 경우의 제2 마찰 발생 기구(6)의 동작을 설명한다. 제2 마찰 발생 기구(6)에서는, 마찰 와셔(57)는 마찰 결합 부재(60) 및 제1 플레이트(32)와 일체로 회전하고, 플렉시블 플레이트(11) 및 마찰 플레이트(58)와 상대 회전한다. 그 결과, 마찰 와셔(57) 및 마찰 결합 부재(60)가 플렉시블 플레이트(11)와 입력 측 마찰 플레이트(58)에 슬라이드되어 마찰 저항을 발생한다. 전술한 바와 같이, 비틀림 진동의 비틀림 각도가 커다란 경우에는, 마찰 와셔(57)가 플렉시블 플레이트(11) 및 입력 측 마찰 플레이트(58)에 슬라이드된다. 그 결과, 일정한 크기의 마찰 저항이 비틀림 특성이 전체에 걸쳐서 얻어진다.

여기서, 비틀림 각도의 단부(진동의 방향이 바뀌는 위치)에서의 동작에 대하여 설명한다. 도 16의 비틀림 특성선도의 우측단에서는, 마찰 와셔(57)는 제1 플레이트(32)에 대해서 가장 회전 방향 R2 측으로 어긋나 있다. 이 상태로부터 제1 플레이트(32)가 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)에 대해서, 회전 방향 R2 측으로 조여져 가면, 마찰 결합 부재(60)(볼록부)와 오목부(63)의 회전 방향 간극(65)의 전체 각도에 걸쳐서, 마찰 와셔(57)가 제1 플레이트(32)에 대해서 상대 회전한다. 이 사이에서는 마찰 와셔(57)는 입력 측의 부재에 대해서 슬라이드되지 않기 때문에, 저마찰 저항의 영역 A(예를 들면, 8°)를 얻을 수 있다. 이어서, 제1 마찰 와셔(57A)의 제1 결합부분(64A)의 제1 회전 방향 간극(65A)이 없어지면, 다음에 제1 플레이트(32)가 제1 마찰 와셔(57A)를 구동한다. 그러면, 제1 마찰 와셔(57A)가 플렉시블 플레이트(11) 및 입력 측 마찰 플레이트(58)에 대해서 상대 회전한다. 그 결과, 전술한 바와 같이, 중간의 마찰 저항의 영역 B(예를 들면, 2°)가 발생한다. 이어서, 제2 마찰 와셔(57B)의 제2 결합부분(64B)의 제2 회전 방향 간극이 없어지면, 다음에 제1 플레이트(32)가 제2 마찰 와셔(57B)를 구동한다. 그러면, 제2 마찰 와셔(57B)가 플렉시블 플레이트(11) 및 입력 측 마찰 플레이트(58)에 대해서 상대 회전한다. 이 때는 제1 마찰 와셔(57A)와 제2 마찰 와셔(57B)가 모두 슬라이드되기 때문에, 비교적 커다란 마찰 저항의 영역 C가 발생한다. 그리고, 제1 마찰 와셔(57A)에 의해 발생하는 히스테리시스 토크는 제2 마찰 와셔(57B)에 의해 발생하는 히스테리시스 토크보다 작고, 실제로는 절반 정도이다.

이상 설명한 바와 같이, 커다란 마찰 저항이 발생하는 초기의 단계에는 중간 의 마찰 저항의 영역 B가 형성되어 있다. 이와 같이 대마찰 저항의 상승을 단계적으로 하고 있기 때문에, 대마찰 저항 발생시의 고히스테리시스 토크의 벽이 존재하지 않는다. 그러므로, 미소 비틀림 진동을 흡수하기 위해 미소 회전 방향 간극을 설치한 마찰 발생 기구에 있어서, 고히스테리시스 토크 발생시의 틈새의 노크음이 감소한다.

특히, 본 발명에 있어서, 중간의 마찰 저항을 발생시키는데 단일 종류의 마찰 와셔(57)를 사용하고 있기 때문에, 마찰 부재의 종류를 적게 억제할 수 있다. 또한, 마찰 와셔(57)는 원호형으로 연장되는 간단한 구조이다. 또한, 마찰 와셔(57)는 축방향 관통공이 형성되어 있지 않아, 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다.

2－3) 미소 비틀림 진동 입력시의 동작

다음에, 엔진의 연소 변동에 기인하는 미소 비틀림 진동이 플라이휠 댐퍼에 입력되었을 때의 제2 마찰 발생 기구(6)의 동작을 설명한다.

미소 비틀림 진동이 입력되면, 제2 마찰 발생 기구(6)에 있어서, 마찰 결합 부재(60)는 미소 회전 방향 간극(65)에서, 마찰 와셔(57)에 대해서 상대 회전한다. 즉, 마찰 와셔(57)는 마찰 결합 부재(60)에 의해 구동되지 않고, 따라서 마찰 와셔(57)는 입력 측의 부재에 대해서 회전하지 않는다. 그 결과, 미소 비틀림 진동에 대해서는 고히스테리시스 토크가 발생하지 않는다. 즉, 소정의 비틀림 각도 범위에서는 통상의 히스테리시스 토크로부터 훨씬 작은 히스테리시스 토크 밖에 얻을 수 없다. 이와 같이 비틀림 특성에 있어서 제2 마찰 발생 기구(6)를 소정의 각도 범위 내에서는 작동시키지 않는 미소 회전 방향 간극을 설치하였기 때문에, 진동· 소음 레벨을 대폭 낮출 수 있다.

(3) 효과

3－1) 제1 마찰 발생 기구(5)의 효과

제1 마찰 발생 기구(5)가 제2 플라이휠(3)의 일부를 마찰면으로 이용하고 있기 때문에, 슬라이드면의 면적을 크게 할 수 있다. 구체적으로, 제2 마찰 부재(52)가 콘스프링(53)에 의해 제2 플라이휠(3)에 가압되기 때문에 슬라이드면의 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 슬라이드면의 면압이 저하되고, 제1 마찰 발생 기구(5)의 수명이 향상된다.

제2 마찰 부재(52)의 외주부와 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)의 내주부는 축방향으로 중첩되어 배치되고, 제2 마찰 부재(52)의 외주 에지의 반경 방향 위치는 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)의 내주 에지의 반경 방향 위치로부터 반경 방향 외측에 있다. 그러므로, 제2 마찰 부재(52)로 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)이 반경 방향으로 근접되어 있음에도 불구하고 제2 마찰 발생 기구(6)에 있어서 마찰면을 충분히 확보할 수 있다.

제1 마찰 부재(51)의 환형부(51a)의 외주부와 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)의 내주부는 축방향으로 중첩되어 배치되고, 환형부(51a)의 외주 에지의 반경 방향 위치는 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)의 내주 에지의 반경 방향 위치로부터 반경 방향 외측에 있다. 그러므로, 환형부(51a)와 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)이 반경 방향으로 근접되어 있음에도 불구하고, 제2 마찰 발생 기구(6)에 있어서 마찰면을 충분히 확보할 수 있다.

제1 마찰 부재(51)만이 입력 측 원판형 플레이트(20)에 상대 회전 불가능하게 결합되어 있고, 제1 마찰 부재(51)와 제2 마찰 부재(52)가 서로 상대 회전 불가능하게 결합되어 있다. 그러므로, 입력 측 원판형 플레이트(20)와 제2 마찰 부재(52)를 결합시킬 필요가 없어져, 구조가 간단하게 된다.

제1 마찰 부재(51)는 제1 플레이트(32)에 대해서 회전 방향으로 슬라이드 가능하게 맞닿는 환형부(51a)와 환형부(51a)로부터 축방향으로 연장되는 입력 측 원판형 플레이트(20)에 대해서 축방향으로 이동 가능하고 또한 상대 회전 불가능하게 결합되는 복수 개의 결합부(51b, 51c)를 가지고 있다. 제2 마찰 부재(52)는 복수 개의 결합부(51b, 51c)에 상대 회전 불가능하고 또한 축방향으로 이동 가능하게 결합되는 복수 개의 노치(52a)를 가지고 있다. 이와 같이 제1 마찰 부재(51)가 축방향으로 연장되는 복수 개의 결합부(51b, 51c)를 가지고 있기 때문에, 제1 마찰 부재(51)의 환형부(51a)와 제2 마찰 부재(52)가 축방향으로 이격되어 배치된 구조를 간단하게 실현할 수 있다.

콘스프링(53)은 제2 마찰 부재(52)와 제1 마찰 부재(51)의 결합부(51b, 51c) 사이에 배치되어, 양자를 축방향으로 가압하고 있다. 따라서, 구조가 간단하게 된다.

와셔(54)는 제1 마찰 부재(51)의 결합부(51b, 51c)의 선단에 위치되고, 콘스프링(53)으로부터의 가압력을 수용하는 수용부재로서 기능하고 있다. 그러므로, 마찰 슬라이드면에 부여되는 축방향의 하중이 안정되고, 그 결과, 슬라이드면에서 발생하는 마찰 저항이 안정된다.

제1 마찰 발생 기구(5)는 제2 플라이휠(3)의 클러치 마찰면(3a)으로부터 내주 측에(반경 방향 내측에 이격되어) 배치되어 있다. 따라서, 제1 마찰 발생 기구(5)는 클러치 마찰면(3a)으로부터 열의 영향을 받기 어렵고, 마찰 저항이 안정된다.

제1 마찰 발생 기구(5)는 댐퍼 기구(4)의 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)의 반경 방향 중심 위치보다 내주 측에 배치되어 있고, 볼트(22)의 최외주 에지보다 외주 측에 배치되어 있다. 따라서, 공간절약의 구조가 된다.

3－2) 제2 마찰 발생 기구(6)의 효과

제2 마찰 발생 기구(6)가 제1 플라이휠(2)(구체적으로는 플렉시블 플레이트(11))에 유지되어 있기 때문에, 제2 마찰 발생 기구(6)는 제2 플라이휠(3)의 클러치 마찰면(3a)으로부터의 열의 영향을 받기 어렵다. 따라서, 제2 마찰 발생 기구(6)의 성능이 안정된다. 특히, 제1 플라이휠(2)은 제2 플라이휠(3)과 코일스프링(34~36)을 통하여 연결되어 있지 않으므로, 제1 플라이휠(2)에도 제2 플라이휠(3)로부터의 열은 전달되기 어렵다.

제2 마찰 발생 기구(6)는 플렉시블 플레이트(11)의 외주부인 환형부(11a)를 마찰면으로 이용하고 있다. 플렉시블 플레이트(11)를 이용하고 있기 때문에, 제2 마찰 발생 기구(6)는 부품 수가 적게 되어, 구조가 간단하게 된다.

제2 마찰 발생 기구(6)는 클러치 마찰면(3a)보다 외주 측에 배치되어 클러치 마찰면(3a)으로부터 반경 방향으로 이격되어 있기 때문에, 제2 마찰 발생 기구(6)가 클러치 마찰면(3a)으로부터의 열의 영향을 받기 어렵다.

3－3) 플렉시블 플라이휠(제1 플라이휠(2)과 댐퍼 기구(4))의 효과

제1 플라이휠(2)은, 관성 부재(13)와 관성 부재(13)를 크랭크 샤프트(91)에 연결하기 위한 부재이며 휨 방향으로 굴곡 변형 가능한 플렉시블 플레이트(11)를 가진다. 댐퍼 기구(4)는 크랭크 샤프트(91)로부터의 토크가 입력되는 입력 측 원판형 플레이트(20)와, 입력 측 원판형 플레이트(20)에 상대 회전 가능하게 배치된 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)와, 양자의 상대 회전에 의해 회전 방향으로 압축 되는 코일스프링(34, 35, 36)을 가진다. 제1 플라이휠(2)은 댐퍼 기구(4)에 대해서 휨 방향으로 소정 범위에서 변위 가능하다. 전술한 제1 플라이휠(2)과 댐퍼 기구(4)의 조합을 플렉시블 플라이휠이라고 한다.

제1 플라이휠(2)에 휨 진동이 발생하면, 플렉시블 플레이트(11)가 휨 방향으로 휜다. 그러므로, 엔진으로부터의 휨 진동이 억제된다. 이 플렉시블 플라이휠에서는, 제1 플라이휠(2)이 댐퍼 기구(4)에 대해서 휨 방향으로 소정 범위에서 변위 가능하므로, 플렉시블 플레이트(11)에 의한 휨 진동 억제 효과가 충분히 높다.

플렉시블 플라이휠은, 제1 플라이휠(2)로 댐퍼 기구(4)의 출력 측 원판형 플레이트(32) 사이에 배치되고, 코일스프링(34, 35, 36)과 회전 방향으로 병렬로 작용하는 제2 마찰 발생 기구(6)를 추가로 구비한다. 제2 마찰 발생 기구(6)는 토크 전달 가능하지만 휨 방향으로 상대 변위 가능하게 결합되는 마찰 와셔(57) 및 마찰 결합 부재(60)를 가지고 있다. 이 플렉시블 플라이휠에서는, 제2 마찰 발생 기구(6)에 있어서 2개의 부재가 휨 방향으로 상대 변위 가능하게 결합되어 있기 때문에, 제1 플라이휠이 댐퍼 기구(4)에 대해서 제2 마찰 발생 기구(6)를 통하여 결합 되어 있음에도 불구하고, 흼 방향으로 소정 범위에서 변위 가능하다. 그 결과, 플렉시블 플레이트(11)에 의한 휨 진동 억제 효과가 충분히 높다.

마찰 와셔(57)와 마찰 결합 부재(60)는 회전 방향으로 간극을 두고 결합되어 있다. 즉, 양자는 회전 방향으로 밀착도어 있지 않으므로, 휨 방향으로 상대 변위할 때에 커다란 저항이 생기지 않는다.

마찰 결합 부재(60)는, 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)의 제1 플레이트(32)에 대해서 축방향으로 이동 가능하게 결합된다. 이 때문에, 마찰 와셔(57)가 제1 플라이휠(2)과 함께 축방향으로 이동했을 때에, 마찰 결합 부재(60)와 출력 측 원판형 플레이트(32, 33) 사이에서 축방향으로 저항이 생기기 어렵다.

3－4) 제3 코일스프링(36)의 효과

제3 코일스프링(36)은 비틀림 특성의 비틀림 각도가 가장 커진 영역에서 작동을 개시하고, 댐퍼 기구(4)에 충분한 스토퍼 토크를 부여하기 위한 부재이다. 제3 코일스프링(36)은 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)에 대해서 회전 방향으로 병렬로 작용하도록 배치되어 있다.

제3 코일스프링(36)은, 선 직경 및 코일 직경이 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)에 대해서 대폭 작고(절반 정도), 따라서 축방향으로 차지하는 공간도 작다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제3 코일스프링(36)은 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)의 외주 측에 배치되고, 제2 플라이휠(3)의 클러치 마찰면(3a)에 대응되는 위치에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제3 코일스프링(36)의 반경 방향 위치는 클러치 마찰면(3a)의 내경과 외경 사이의 환형 영역 내에 있다.

본 실시예에서는 제3 코일스프링(36)을 설치함으로써, 스토퍼 토크를 충분히 높여 성능을 향상시키면서, 제3 코일스프링(36)의 치수나 배치 위치를 연구함으로써 공간절약의 구조를 실현하고 있다. 특히, 제3 코일스프링(36)은 제2 플라이휠(3)의 클러치 마찰면(3a)(클러치 마찰면(3a) 부분은 축방향 두께가 큼)에 대응하는 위치에 배치되는 것에 관계없이, 그 부분의 축방향 치수는 충분히 작게 되어 있고, 제1 및 제2 코일스프링(34, 35)이 배치되어 있는 부분의 축방향 치수보다 작게 되어 있다.

또한, 입력 측 원판형 플레이트(20)의 돌기(20c)와 출력 측 원판형 플레이트(32, 33)의 기립 접촉부(43, 44)로 이루어지는 스토퍼 기구(71)의 반경 방향 위치가 클러치 마찰면(3a)의 환형 영역 내이며, 또한, 스토퍼 기구(71)는 제3 코일스프링(36)과 거의 동일한 반경 방향 위치에 배치되어 있다. 그러므로, 각 기구가 반경 방향의 상이한 위치에 배치된 구조에 비해, 전체 구조의 직경이 작아진다.

(4) 다른 실시예

이상, 본 발명에 따르는 클러치 장치의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 각종의 변형 내지 수정이 가능하다. 특히, 본 발명은 전술한 구체적인 각도의 수치 등에 한정되지 않는다.

상기 실시예에서는 결합부분의 회전 방향 간극의 크기의 종류를 2종류로 하고 있었지만, 3종류 또는 그 이상으로 해도 된다. 3종류의 경우에는, 중간의 마찰 저항의 크기가 2단계가 된다.

상기 실시예에서는 제1 마찰 부재와 제2 마찰 부재의 마찰 계수를 동일하게 했지만, 상이하게 해도 된다. 이와 같이 제1 마찰 부재와 제2 마찰 부재에서 발생하는 마찰 저항을 조정함으로써, 중간 마찰 저항과 대마찰 저항의 비율을 자유롭게 설정할 수 있다.

상기 실시예에서는 볼록부의 크기를 모두 동일하게 하여 상이한 크기의 오목부를 설치함으로써 중간의 마찰 저항을 발생시키고 있었지만, 오목부의 크기를 모두 동일하게 하고 상이한 크기의 볼록부를 설치해도 된다. 또한, 상이한 크기의 볼록부와 상이한 크기의 오목부를 조합시켜도 된다.

상기 실시예에서는 마찰 와셔의 오목부는 반경 방향 내측을 향하고 있었지만, 반대로 반경 방향 외측으로 향하고 있어도 된다.

또한, 상기 실시예에서는 마찰 와셔가 오목부를 가지고 있었지만, 마찰 와셔가 볼록부를 가지고 있어도 된다. 그 경우에는, 예를 들면, 입력 측 원판형 플레이트가 오목부를 가지게 된다.

또한, 상기 실시예에서는 마찰 와셔는 입력 측 부재에 마찰 결합되는 마찰면을 가지고 있었지만, 출력 측 부재에 마찰 결합되는 마찰면을 가지고 있어도 된다. 그 경우에는, 마찰 와셔와 입력 측 부재 사이에, 회전 방향 간극을 가지는 결합부분이 형성되는 것으로 된다.

2. 제2 실시예

도 20을 참조하여 제2 마찰 발생 기구(107)에 대하여 설명한다. 이하, 상기 실시예와 동일한 구조에 대해서는 설명을 생략하고, 상이한 부분만을 설명한다.

도 20에 나타낸 바와 같이, 제2 마찰 발생 기구(107)는, 댐퍼 기구의 입력 측 원판형 플레이트와 출력 측 원판형 플레이트(132, 133)의 회전 방향 사이에서 코일스프링과 병렬로 기능하는 기구이며, 크랭크 샤프트와 제2 플라이휠(103)이 상대 회전하면 소정의 마찰 저항(히스테리시스 토크)을 발생한다. 제2 마찰 발생 기구(107)는, 댐퍼 기구의 작동 각도 범위 전체에서 일정한 마찰을 발생하기 위한 장치이며, 비교적 큰 마찰을 발생하도록 되어 있다.

제2 마찰 발생 기구(107)는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 축방향으로 플렉시블 플레이트(111)의 외주부인 환형부(111a)와 관성 부재(113) 사이에 형성된 공간 내에 배치되고, 서로 맞닿는 복수 개의 부재에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 관성 부재(113)는, 환형부(111a)에 대해서 축방향으로 이격된 위치에서 대향하는 환형 돌출부(113a)를 가지고 있고, 환형 돌출부(113a)는 축방향 엔진 측면(113b)을 가지고 있다. 관성 부재(113)는, 환형 돌출부(113a)의 축방향 엔진 측에 내주면(113c)을 가지고 있다.

제2 마찰 발생 기구(107)는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 플렉시블 플레이트(111)로부터 관성 부재(113)의 축방향 엔진 측면(113b)을 향하여 순서대로, 콘스프링(158), 마찰 플레이트(159), 및 마찰 와셔(161)을 가지고 있다. 이와 같이 플렉시블 플레이트(111)는 제2 마찰 발생 기구(107)를 유지하는 기능도 가지고 있기 때문에, 부품 수가 적게되어, 구조가 간단하게 된다. 또한, 관성 부재(113)도 제2 마찰 발생 기구(107)를 유지하는 기능을 가지고 있기 때문에, 더욱 효과가 높아진다.

콘스프링(158)은, 각 마찰면에 대해서 축방향으로 하중을 부여하기 위한 부재이며, 환형부(111a)와 마찰 플레이트(159) 사이에 협지 및 압축되어 있고, 이에 따라 양 부재에 대해서 축방향으로 가압력을 부여하고 있다.

마찰 플레이트(159)는 내주 에지에 형성된 복수 개의 발톱부(159a)를 가지고 있다. 발톱부(159a)는 구부러질 수 있어서 축방향 엔진 측으로 연장되어 있고, 플렉시블 플레이트(111)의 환형부(111a)에 형성된 노치(111b)에 결합되어 있다. 이 결합에 의해 마찰 플레이트(159)는, 플렉시블 플레이트(111)에 대해서, 상대 회전은 불가능하지만 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

마찰 와셔(161)는, 상기 실시예와 마찬가지로, 회전 방향으로 나란히 배치된 복수 개의 부재이며, 각각이 원호형으로 연장되어 있다. 본 실시예에서는 마찰 와셔(161)는 합계 6개이다. 각 마찰 와셔(161)는, 마찰 플레이트(159)와 관성 부재(113) 사이에 협지되어 있다. 즉, 마찰 와셔(161)의 축방향 엔진 측면(161a)은 플렉시블 플레이트(111)의 축방향 트랜스미션 측면(111c)에 슬라이드 가능하게 맞닿아 있고, 마찰 와셔(161)의 축방향 트랜스미션 측면(161b)은 관성 부재(113)의 축방향 엔진 측면(113b)에 슬라이드 가능하게 맞닿아 있다. 또한, 마찰 와셔(161)의 외주면(161c)은 관성 부재(113)의 내주면(113c)에 맞닿아 있다.

이상을 정리하면, 제2 마찰 발생 기구(107)는, 관성 부재(113)의 축방향 엔진 측면(113b)과 플렉시블 플레이트(111)의 축방향 트랜스미션 측면(111c) 사이의 공간 내에 배치되어 있고, 관성 부재(113)의 축방향 엔진 측면(113b)에 맞닿는 마찰 와셔(161)와, 플렉시블 플레이트(111)에 대해서 상대 회전 불가능하게 또한 축 방향 이동 가능하게 결합되는 마찰 플레이트(159)와, 플렉시블 플레이트(111)의 축방향 트랜스미션 측면(111c)과 마찰 플레이트(159) 사이에 배치되고 마찰 플레이트(159)를 마찰 와셔(161) 측에 탄성적으로 가압하는 콘스프링(158)을 가진다.

이와 같이 제2 마찰 발생 기구(107)는, 관성 부재(113)의 일부를 마찰면으로 이용하고 있다. 바꾸어 말하면, 관성 부재(113)는, 상기 실시예에서의 관성 부재(13)와 제2 원판형 플레이트(12)를 일체화시킨 것으로 볼 수가 있다. 따라서, 제2 마찰 발생 기구(107)는, 부품 수가 적게되어, 전체의 구조가 간단하게 된다. 그 결과, 저비용화를 실현할 수 있다. 또한, 제2 마찰 발생 기구(107)에서의 발열이 관성 부재(113)에 의해 흡수되기 때문에 제2 마찰 발생 기구(107)에서의 히스테리시스 토크의 크기가 안정되거나 마모가 적게 된다. 이것은, 관성 부재가 축방향으로 두께가 큰 부재이며, 열용량이 크기 때문이다. 또한, 제2 원판형 플레이트(12)를 생략함으로써 관성 부재(113)의 대형화가 용이하게 되어 있다.

또한, 상기 실시예와는 달리, 마찰 와셔(161)가 플렉시블 플레이트(111)에 맞닿아 있지 않기 때문에, 제2 마찰 발생 기구(107)의 작동 시에 이상 음이 플렉시블 플레이트(111)에 확산되기 어렵다.

도 21을 참조하여 제2 실시예의 변형예를 설명한다. 마찰 플레이트(159)는 외주 에지에 형성된 발톱부(159b)를 가지고 있다. 발톱부(159b)는 반경 방향 외측으로 연장되고, 플렉시블 플레이트(111)의 최외주부(관성 부재(113)에 맞닿는 부분)에 형성된 노치(111d)에 결합되어 있다. 이 결합에 의해 마찰 플레이트(159)는, 플렉시블 플레이트(111)에 대해서, 상대 회전은 불가능하지만 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

본 발명에 관한 더블 매스 플라이휠에서는, 마찰 발생 기구가 제1 플라이휠 측에 설치되어 있기 때문에, 마찰 발생 기구의 성능이 안정된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에서의 더블 매스 플라이휠의 종단면 개략도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에서의 더블 매스 플라이휠의 종단면 개략도이다.

도 3은 더블 매스 플라이휠의 평면도이다.

도 4는 제2 마찰 발생 기구를 설명하기 위한 도면이며, 도 1의 부분 확대도이다.

도 5는 제2 마찰 발생 기구의 구성을 설명하기 위한 평면 모식도이다.

도 6은 제2 마찰 발생 기구의 마찰 와셔와 결합부재의 관계를 설명하기 위한 평면도이다.

도 7은 제1 마찰 발생 기구를 설명하기 위한 도면이며, 도 1의 부분 확대도이다.

도 8은 제1 마찰 발생 기구를 설명하기 위한 도면이며, 도 1의 부분 확대도이다.

도 9는 제1 마찰 발생 기구를 설명하기 위한 도면이며, 도 3의 부분 확대도이다.

도 10은 제1 마찰 부재의 평면도이다.

도 11은 입력 측 원판형 플레이트의 평면도이다.

도 12는 와셔의 평면도이다.

도 13은 콘스프링의 평면도이다.

도 14는 제2 마찰 부재의 평면도이다.

도 15는 댐퍼 기구 및 마찰 발생 기구의 기계 회로도이다.

도 16은 댐퍼 기구의 비틀림 특성선도이다.

도 17은 댐퍼 기구의 비틀림 특성선도이다.

도 18은 댐퍼 기구의 비틀림 특성선도이다.

도 19는 댐퍼 기구의 비틀림 특성선도이다.

도 20은 제2 실시예의 제2 마찰 발생 기구의 종단면 개략도이다.

도 21은 제2 실시예의 변형예의 제2 마찰 발생 기구의 종단면 개략도이다.

[부호의 설명]

1 더블 매스 플라이휠 2 제1 플라이휠

3 제2 플라이휠 4 댐퍼 기구

5 제1 마찰 발생 기구

6 제2 마찰 발생 기구(마찰 발생 기구)

11 플렉시블 플레이트(판형 부재)

12 제2 원판형 플레이트(제2 판형 부재)

13 관성 부재 20 입력 측 원판형 플레이트

32 출력 측 원판형 플레이트 33 출력 측 원판형 플레이트

34 제1 코일스프링(탄성 부재) 35 제2 코일스프링(탄성 부재)

36 제3 코일스프링(탄성 부재) 103 제2 플라이휠

107 제2 마찰 발생 기구(마찰 발생 기구)

111 플렉시블 플레이트(판형 부재)

113 관성 부재 158 콘스프링(가압 부재)

159 마찰 플레이트(플레이트) 161 마찰 와셔(마찰 부재)

Claims (14)

1. 엔진의 크랭크 샤프트로부터 토크가 입력되는 더블 매스 플라이휠로서,

   상기 크랭크 샤프트에 대하여 휨 방향으로 굴곡할 수 있도록 고정된 제1 플라이휠,

   상기 크랭크 샤프트에 대하여 회전할 수 있도록 설치되고 클러치 마찰면이 형성된 제2 플라이휠,

   상기 크랭크 샤프트와 상기 제2 플라이휠을 상기 제1 플라이휠을 통하지 않고 회전 방향으로 탄성적으로 연결하는 탄성 부재 및

   상기 탄성 부재와 회전 방향으로 병렬로 작용하는 마찰 발생 기구

   를 포함하고,

   상기 마찰 발생 기구는 상기 제1 플라이휠에 유지되어 있고,

   상기 제1 플라이휠은, 상기 크랭크 샤프트에 대한 굴곡이 상기 탄성 부재에 의해 방해받지 않도록 설치되어 있는, 더블 매스 플라이휠.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 플라이휠은, 내주단(內周端)이 상기 크랭크 샤프트에 고정된 판형 부재 및 상기 판형 부재의 외주단(外周端)에 고정된 관성 부재로 구성되어 있는, 더블 매스 플라이휠.
3. 제2항에 있어서,

   상기 마찰 발생 기구는 상기 판형 부재의 외주부에 유지되어 있는, 더블 매스 플라이휠.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1 플라이휠은, 상기 판형 부재의 외주부에 고정되고 축방향으로 상기 판형 부재와의 사이에 공간을 확보하는 제2 판형 부재를 더 구비하며,

   상기 마찰 발생 기구는 상기 공간 내에 배치되어 있는, 더블 매스 플라이휠.
5. 제2항에 있어서,

   상기 마찰 발생 기구는 상기 관성 부재의 일부를 마찰면으로 이용하고 있는, 더블 매스 플라이휠.
6. 제5항에 있어서,

   상기 마찰 발생 기구는, 상기 관성 부재의 축방향 엔진 측 면과, 상기 판형 부재의 축방향 엔진 측과 반대 측 면과의 사이의 공간 내에 배치되어 있고,

   상기 마찰 발생 기구는,

   상기 관성 부재의 축방향 엔진 측 면에 맞닿는 마찰 부재,

   상기 판형 부재에 대해서 상대 회전 불가능하게 또한 축방향 이동 가능하게 결합되는 플레이트 및

   상기 판형 부재의 축방향 엔진 측의 반대 측 면과 상기 플레이트 사이에 배치되고 상기 플레이트를 상기 마찰 부재 측에 탄성적으로 가압하는 가압 부재

   를 구비하는 더블 매스 플라이휠.
7. 제2항에 있어서,

   상기 판형 부재는 휨 방향으로 굴곡할 수 있는 플렉시블 플레이트인, 더블 매스 플라이휠.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 마찰 발생 기구는 상기 클러치 마찰면보다 외주 측에 배치되어 있는, 더블 매스 플라이휠.
9. 엔진의 크랭크 샤프트로부터 토크가 입력되는 더블 매스 플라이휠로서,

   관성 부재,

   상기 관성 부재를 상기 크랭크 샤프트에 연결하기 위한 부재이며, 휨 방향으로 굴곡할 수 있는 플렉시블 플레이트,

   상기 크랭크 샤프트에 대하여 회전할 수 있도록 설치되고 클러치 마찰면이 형성된 제2 플라이휠,

   상기 플렉시블 플레이트에 대하여 상기 엔진과 축 방향 반대측으로 배치되고, 상기 제2 플라이휠을 상기 크랭크 샤프트에 상기 제1 플라이휠을 통하지 않고 회전 방향으로 탄성적으로 연결하는 탄성 부재를 구비하는 댐퍼 기구 및

   상기 댐퍼 기구와 회전 방향으로 병렬로 작용하는 마찰 발생 기구

   를 포함하고,

   상기 마찰 발생 기구는 상기 플렉시블 플레이트에 유지되어 있고,

   상기 제1 플라이휠은, 상기 크랭크 샤프트에 대한 굴곡이 상기 탄성 부재에 의해 방해받지 않도록 설치되어 있는, 더블 매스 플라이휠.
10. 제9항에 있어서,

    상기 마찰 발생 기구는 상기 플렉시블 플레이트의 일부를 마찰면으로 이용하고 있는, 더블 매스 플라이휠.
11. 제9항에 있어서,

    상기 마찰 발생 기구는 상기 관성 부재의 일부를 마찰면으로 이용하고 있는, 더블 매스 플라이휠.
12. 제11항에 있어서,

    상기 마찰 발생 기구는, 상기 관성 부재의 축방향 엔진 측 면과, 상기 플렉시블 플레이트의 축 방향 엔진 측과 반대 측 면과의 사이의 공간 내에 배치되어 있고,

    상기 마찰 발생 기구는,

    상기 관성 부재의 축방향 엔진 측 면에 맞닿는 마찰 부재,

    상기 플렉시블 플레이트에 대해서 상대 회전 불가능하게 또한 축방향 이동 가능하게 결합되는 플레이트 및

    상기 플렉시블 플레이트의 축방향 엔진 측의 반대 측 면과 상기 플레이트 사이에 배치되고 상기 플레이트를 상기 마찰 부재 측에 탄성적으로 가압하는 가압 부재

    를 구비하는 더블 매스 플라이휠.
13. 제9항에 있어서,

    상기 마찰 발생 기구는 상기 클러치 마찰면보다 외주 측에 배치되어 있는, 더블 매스 플라이휠.
14. 제9항에 있어서,

    상기 관성 부재를 상기 플렉시블 플레이트에 고정하기 위한 고정 부재를 더 포함하고,

    상기 마찰 발생 기구는 상기 고정 부재의 내주 측에 근접하여 배치되어 있는, 더블 매스 플라이휠.

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