(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸に取り付けられる振動減衰装置であって、
前記クランク軸の端部に曲げ振動方向に倒れ可能に装着されたフライホイールと、
内周部が前記クランク軸の端部に固定されるとともに外周部が前記フライホイールの外周部に固定されたフレキシブルプレートと、
前記フレキシブルプレートとフライホイールとの間に配置され、前記クランク軸の端部に固定されるとともに前記クランク軸の端部外径よりも大きい外径を有し、かつ外周部が前記フライホイールの前記フレキシブルプレート側の側面に摺接可能な座金プレートと、
を備えた振動減衰装置。
【請求項２】
前記座金プレートは外周部に折り曲げ部を有している、請求項１に記載の振動減衰装置。
【請求項３】
前記座金プレートは、外周部に複数の半径方向スリットを有し、クラッチレリーズ操作方向に剛性が高く、かつ曲げ方向には剛性が低い、請求項１又は２に記載の振動減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動減衰装置、特にエンジンのクランク軸に取り付けられる振動減衰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンは、燃焼力をクランク軸によって回転力に変換しているが、燃焼力によってクランク軸には曲げ力が作用する。このクランク軸の曲げによって、クランク軸端に装着されたフライホイールが曲げ振動を受ける。そして、その反力がエンジンブロックに伝わり、さらにエンジンマウントを介して車両のボディーを加振する。これによって加速時の騒音が発生することとなる。
【０００３】
このような加速時の騒音を低減するためにはフライホイールの振動を低減する必要がある。そこで、フライホイールをフレキシブルプレートで支持することが従来より行われている。このフレキシブルプレートは、回転方向には剛性が高く、曲げ振動方向には剛性が低くなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記フレキシブルプレートは、曲げ振動の低減に対しては剛性は低いほど効果がある。特に、低剛性フレキシブルプレートを採用することにより、共振点を実使用領域からずらすことが可能となり、エンジン加速時騒音の低減が可能となる。しかし、フレキシブルプレートの曲げ振動方向の剛性を低くするために、板厚をあまり小さくすると、フレキシブルプレートの応力が高くなって寿命が短くなる。また、曲げ振動方向の剛性が低すぎると、クラッチをレリーズ操作した際にフライホイールが軸方向に移動し、クラッチの切れ性が悪くなる場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、フライホイールの曲げ振動を抑制することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る振動減衰装置は、エンジンのクランク軸に取り付けられる装置であって、フライホイールとフレキシブルプレートと座金プレートとを備えている。フライホイールはクランク軸の端部に曲げ振動方向に倒れ可能に装着されている。フレキシブルプレートは内周部がクランク軸の端部に固定されるとともに外周部がフライホイールの外周部に固定されている。座金プレートは、フレキシブルプレートとフライホイールとの間に配置され、クランク軸の端部に固定されるとともにクランク軸の端部外径よりも大きい外径を有し、かつ外周部がフライホイールのフレキシブルプレート側の側面に摺接可能である。
【０００７】
この振動減衰装置では、エンジンのクランク軸端からフライホイールに曲げ振動が伝達されると、フライホイールのフレキシブルプレート側の側面と座金プレートの外周部とが摺接し、これにより曲げ振動が抑制される。また、エンジンからの曲げ振動はフレキシブルプレートを介してフライホイールに伝達されるので、フライホイールの曲げ振動をより抑制することができる。さらに、座金プレートにより、フレキシブルプレート自身の撓みが規制される。この座金プレートによってフレキシブルプレートの剛性を従来に比較してより低くでき、共振点を実使用回転数領域からずらすことができる。このため、特に加速時騒音を低減できる。また、座金プレートによってフレキシブルプレートの撓みが規制され、フレキシブルプレート内に発生する応力が許容レベルを越えるのを防止でき、フレキシブルプレートの長寿命化を図ることができる。さらに、座金プレートによってフライホイールの軸方向の移動が規制されるため、クラッチの切れ性が悪くなるのを防止できる。
【０００８】
請求項２に係る振動減衰装置は、請求項１の装置において、座金プレートは外周部に折り曲げ部を有している。
【０００９】
請求項３に係る振動減衰装置は、請求項１又は２の装置において、座金プレートは、外周部に複数の半径方向スリットを有し、クラッチレリーズ操作方向に剛性が高く、かつ曲げ方向には剛性が低い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態が採用されたフライホイール組立体１及びこのフライホイール組立体１に装着されたクラッチ装置２を示す。
【００１２】
フライホイール組立体１は、クランク軸３の端部に装着されており、フレキシブルプレート４と、フライホイール５と、ストッパー機構としての座金プレート１５とから構成されている。
【００１３】
フレキシブルプレート４は、中央部に孔４ａを有し、円板状に形成されている。そして、フレキシブルプレート４の内周部４ｂがクランク軸３のフランジ部３ａにボルト６により固定されている。また、フレキシブルプレート４の外周部４ｃにはボルト７によりフライホイール５が固定されている。フレキシブルプレート４の内周部４ｂと外周部４ｃとの間の中間部４ｄには複数の貫通孔８が形成されている。複数の貫通孔８は円周方向に等間隔で配置されている。
【００１４】
フライホイール５は、ほぼ円板状の部材であり、内周部の側面がクランク軸３の端面に対向している。フライホイール５の外周部には摩擦面５ａが形成されており、摩擦面５ａの内周側には複数の孔９が形成されている。孔９は円周方向に等間隔で形成されている。孔９のさらに内周部には、ボルト６の頭部との干渉を避けるために、孔１０が形成されている。
【００１５】
座金プレート１５はフレキシブルプレート４の内周部とフライホイール５との間に配置されている。座金プレート１５はリング状であり、その外径はクランク軸３のフランジ部３ａよりも大きく設定されている。また、図３で拡大して示すように、座金プレート１５の外周部１５ａは所定の角度でフライホイール５側に折曲げられ、さらにその外周部はフライホイール５の側面に対して平行な平坦面１５ｂとなるように折り曲げられている。また、この座金プレート１５の外周部には、図２で示すように、円周方向に等間隔で、複数の半径方向スリット１６が形成されている。このような構成により、座金プレート１５は、クラッチレリーズ操作方向（軸方向）には剛性が高く、曲げ方向には剛性が低くなっている。ただし、外周折曲げ部１５ａの軸方向の剛性は、フレキシブルプレート４の軸方向の剛性に比較して高くなっている。
【００１６】
ここで、座金プレート１５の外径をフランジ部３ａの外径よりも大きくすることにより、フレキシブルプレート４の変形が抑制され、フレキシブルプレート４の最も応力の高いフランジ部３ａとの接合部（フランジ部３ａの外周端との接触部）での応力を拡散することができる。また、座金プレート１５の外周端部を平坦面１５ｂとしているので、大きな曲げ振動が発生した場合に、常に安定して座金プレート１５がフライホイール５の側面に当接する。このため、当接によって生じる摩擦減衰力の経時変化を抑えることができる。
【００１７】
なお、フレキシブルプレート４とフライホイール５とは、フレキシブルプレート４の内周部４ｂとフライホイール５との間に隙間が形成されるように配置されている。そして、組立状態では、座金プレート１５の外周平坦部１５ｂはフライホイール５の側面に当接しておらず、隙間ｄ（図３参照）が確保されている。
【００１８】
クラッチ装置２は、クラッチカバー組立体２０と、クラッチカバー組立体２０内に配置されたクラッチディスク組立体２１とから構成されている。クラッチカバー組立体２０は、フライホイール５の外周部に固定されたクラッチカバー２２と、フライホイール５の摩擦面５ａとの間にクラッチディスク組立体２１を挟持するプレッシャープレート２３と、プレッシャープレート２３を押圧するためのダイヤフラムスプリング２４とを有している。
【００１９】
このような構成では、クラッチディスク組立体２１がフライホイール５の摩擦面５ａと摩擦する際に熱が発生するが、フライホイール５及びフレキシブルプレート４のそれぞれに孔８，９が形成され、これらによって空気の流路が形成されているので、フライホイール５の熱がこの流路を流れる空気によって冷却される。このため、熱による摩擦フェーシングの異常磨耗や特性の早期劣化を抑えることができる。
【００２０】
また、フレキシブルプレート４の孔８の大きさ、個数を調整することにより、フレキシブルプレート４の曲げ方向の剛性を調整することができる。
次に本実施形態の座金プレート１５の動作について説明する。
【００２１】
エンジンから入力される曲げモーメントは、フレキシブルプレート４を介してフライホイール５に伝達される。このとき、曲げ振動によるフレキシブルプレート４の撓みが小さく、座金プレート１５の外周端がフライホイール５に当接していない状態では、フレキシブルプレート４及び座金プレート１５のイニシャル荷重に応じたフレキシブル特性（図５のＯ〜Ａ点）が得られる。これにより、フライホイール５の面振れが抑えられ、クラッチディスク組立体２１の摩擦フェーシングの偏磨耗を抑えることができる。
【００２２】
曲げ振動の振幅が大きくなり、フレキシブルプレート４の振れ角度が大きくなると、フレキシブルプレート４が大きく撓み、撓み量が座金プレート１５外周端部分でｄとなると、座金プレート１５の外周部がフライホイール５の側面に圧接する。この場合には、フレキシブルプレート４のばね特性に加えて座金プレート１５の剛性によって振幅が抑制される（図５のＡ点以降のフレキシブル特性）。また、これと同時に、座金プレート１５の外周端部平坦面１５ｂとフライホイール５との接触によって生じる摩擦減衰力により、図５に示すヒステリシストルク１７が発生し、これによって曲げ振動が吸収される。
【００２３】
このように、座金プレート１５及びフレキシブルプレート４によって２段の特性が得られ、座金プレート１５を、フレキシブルプレート４の変形を抑えるストッパー機構として機能させることにより、クラッチの切れ性を悪化させることなくフレキシブルプレート４の剛性を従来のものに比較してより低くでき、フライホイールに伝達される曲げ振動を効率良く吸収できる。
【００２４】
また、フレキシブルプレート４の過度の撓みが抑えられるので、フレキシブルプレート４の耐久性を向上することができる。
ここで、クランクシャフト側の振動特性を図６に示す。図において、破線が従来のフライホイールの振動特性、一点鎖線が従来のフレキシブルプレートを用いた場合の振動特性、実線が本実施形態のフライホイール組立体を用いた場合の振動特性である。この図６から明らかなように、本実施形態のフライホイール組立体を用いた場合にはフレキシブルプレート４の剛性をより低くできるので、共振点を実使用領域からずらすことができ、エンジン加速時騒音の低減を実現できる。
【００２５】
また、フライホイール側の振動特性を図７に示す。図において、破線が従来のフライホイールの振動特性、一点鎖線が従来のフレキシブルプレートを用いた場合の振動特性、実線が本実施形態のフライホイール組立体を用いた場合の振動特性である。図７から明らかなように、低周波数領域での共振時のフライホイール曲げ角が小さくなっており、これによりクラッチペダルの振動を低減できる。また、実使用領域において、本実施形態のフライホイール組立体では従来のものに比較してフライホイール曲げ角を抑えることができる。これによりクラッチの切れ性を向上できる。
【００２６】
〔他の実施形態〕
図４に示すように、座金プレート１５をフレキシブルプレート４に固定する前の状態では、撓み代を有するように、外周側がフレキシブルプレート４側に反った姿勢としてもよい。この場合は、座金プレート１５をボルト６により組み付けた状態でフレキシブルプレート４の内周部にイニシャル荷重が作用する。このため、フレキシブルプレート４の変形を抑制するための効果がより大きくなり、フレキシブルプレート４の一層の応力低下が図れる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明では、エンジンからフライホイールに伝達された曲げ振動は、フライホイールのフレキシブルプレート側の側面と座金プレートの外周部との摺接によって抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による振動減衰装置を採用したクラッチ装置の縦断面図。
【図２】前記振動減衰装置の部分断面図。
【図３】前記振動減衰装置の拡大部分図。
【図４】本発明の他の実施形態による振動減衰装置の分解部分図。
【図５】本発明の一実施形態による振動減衰装置のフレキシブル特性線図。
【図６】前記振動減衰装置のクランク軸曲げ角−周波数特性線図。
【図７】前記振動減衰装置のフライホイール曲げ角−周波数特性線図。
【符号の説明】
１  フライホイール組立体
３  クランク軸
４  フレキシブルプレート
５  フライホイール
１５  座金プレート
１５ａ  外周折り曲げ部
２１  クラッチディスク組立体
【図１】
0003569521.tif 000002
【図２】
0003569521.tif 000003
【図３】
0003569521.tif 000004
【図４】
0003569521.tif 000005
【図５】
0003569521.tif 000006
【図６】
0003569521.tif 000007
【図７】
0003569521.tif 000008