(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材からトルクが伝達されるフライホイール組立体であって、
曲げ方向に可撓性を有し、内周部が前記回転部材に連結される円板本体を有するフレシキブルプレートと、
外周部が前記フレキシブルプレートの外周部に固定されるフライホイールと、
前記フレキシブルプレートと前記フライホイールとの間で一方に固定され、他方との間に第１隙間を確保して配置された弾性部材とを備え、
前記フレキシブルプレートと前記フライホイールとの間には前記第１隙間より大きな第２隙間が形成されており、
前記フレキシブルプレートは、前記円板本体から前記フライホイール側に突出し前記フライホイールとの間に前記第２隙間を確保する突出部をさらに有しており、
前記突出部は前記円板本体の内周縁に形成された筒部である、
フライホイール組立体。
【請求項２】
前記弾性部材は環状部材である、請求項１に記載のフライホイール組立体。
【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、エンジンのクランクシャフトからの曲げ振動を減衰するためのフレキシブルプレートを有するフライホイール組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フライホイール組立体は、たとえばクラッチが装着されるフライホイールと、フライホイールとクランクシャフトとを連結するフレキシブルプレートとから主に構成されている。フレキシブルプレートは回転方向に剛性が高く曲げ方向にたわみ可能である。このようなフライホイール組立体にクランクシャフトから曲げ振動が伝達されると、フレキシブルプレートが曲げ方向にたわむことにより、その振動を吸収する。フレキシブルプレートがない場合には、曲げ振動がフライホイールに伝達されると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輌のボディを加振する。これによって加速時の騒音が発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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が低いほど効果がある。特に、フレキシブルプレートの剛性を低くすることにより、共振点を実使用領域からずらすことが可能になり、エンジン加速時騒音をさらに低減できる。また、クラッチでレリーズ操作をする際に、フライホイールが軸方向に大きく移動するために、クラッチの切れ効率が悪くなる。
【０００４】
本発明の目的は、クラッチの切れ効率を損なうことなく加速時騒音を低減させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のフライホイール組立体には回転部材からトルクが伝達される。フライホイール組立体はフレキシブルプレートとフライホイールと弾性部材とを備えている。フレキシブルプレートは、曲げ方向に可撓性を有し内周部が回転部材に連結される円板本体を有している。フライホイールは外周部がフレキシブルプレートの外周部に固定される。弾性部材はフレキシブルプレートとフライホイールとの間で一方に固定され、他方との間に第１隙間を確保して配置されている。フレキシブルプレートとフライホイールとの間には第１隙間より大きな第２隙間が形成されている。フレキシブルプレートは、円板本体からフライホイール側に突出しフライホイールとの間に第２隙間を確保する突出部をさらに有している。突出部は円板本体の内周縁に形成された筒部である。このフライホイール組立体に回転部材から曲げ振動が伝達されると、フレキシブルプレート及び弾性部材がたわみ変形することにより曲げ振動を吸収する。フレキシブルプレートのたわみ変形が小さな範囲では、フレキシブルプレートのみが変形し、低剛性の特性が得られる。弾性部材がフレキシブルプレートとフライホイールとの他方に当接すると、弾性部材もたわみ変形することにより高剛性の特性が得られる。
【０００６】
フライホイールにレリーズ荷重が作用すると、フライホイールはエンジン側に移動する。弾性部材がフレキシブルプレートとフライホイールとの間で圧縮されるときには高い剛性が得られる。フライホイールがさらに軸方向に移動を続けるとフレキシブルプレートの突出部がフライホイールに当接する。このように、フライホイールの軸方向移動が制限されるため、クラッチの切れ効率が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に本発明の一実施形態としてのフライホイール組立体１を示す。このフライホイール組立体１は、エンジン側のクランクシャフト１００からのトルクを図示しないクラッチを介してトランスミッション側に伝達するための装置である。図１におけるＯ−Ｏはフライホイール組立体１の回転軸線である。
【０００８】
フライホイール組立体１はクランクシャフト１００の端部に装着されており、フライホイール２とフレキシブルプレート３とから主に構成されている。
フレキシブルプレート３は円板形状の板金製部材である。フレキシブルプレート３の内周部は、複数のボルト５によりクランクシャフト１００に固定されている。フレキシブルプレート３の外周部にはフライホイール２がボルト４により固定されている。フレキシブルプレート３の内周縁には、トランスミッション側に延びる筒状支持部１６が形成されている。筒状支持部１６は図２から明らかなように波形状に絞り加工されており、外周側に突出する部分は複数のボルト５の円周方向間に対応している。また、筒状支持部１６の内周側に突出した部分は切削加工により当接面を形成している。
【０００９】
フレキシブルプレート３の径方向中間部には、複数の丸孔１９が円周方向に等間隔で形成されている。フレキシブルプレート３の丸孔１９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３の曲げ方向の剛性を調整できる。フレキシブルプレート３の外周縁には、エンジン側に突出する外周筒部１８が形成されている。外周筒部１８の外周にはリングギア２０が溶接されている。
【００１０】
フライホイール２はほぼ円板状の鋳物製部材である。フライホイール２のトランスミッション側外周面には、図示しないクラッチディスク組立体の摩擦フェーシングが押圧される摩擦面１１が形成されている。摩擦面１１の内周側には複数の空気孔１２が形成されている。空気孔１２は円周方向に延びており、エンジン側にいくにしたがって半径方向両側に広がっている。なお、空気孔１２と丸孔１９は対応して形成されている。フライホイール２の内周部には、ボルト５の頭部との干渉を避けるためにボルト頭部逃し孔１４が形成されている。さらに、フライホイール２の内周縁にはエンジン側に延びる筒部１３が形成されている。筒部１３は、筒状支持部１６の内周当接面に隙間嵌めされている。ここでフライホイール２とフレキシブルプレート３との芯出しが行われているため、芯出しのための特別な部材を省略できる。筒部１３の外周面は球面でもよいが、円柱の外周面でもよい。
【００１１】
座金プレート８は、フレキシブルプレート３の内周部とフライホイール２の内周部との間に配置されている。座金プレート８は環状であり、外径はクランクシャフト１００の端部よりも大きい。また、図３で拡大して示すように、座金プレート８の外周部８ａは所定の角度でフライホイール２側に折り曲げられ、さらにその外周部はフライホイール２の側面に対して平行な平坦面８ｂとなるように折り曲げられている。この座金プレート８の外周部には円周方向に等間隔で複数の半径方向スリットが形成されている。このような構成により、座金プレート８はクラッチレリーズ操作方向（軸方向）に剛性が高く、曲げ方向に剛性が低くなっている。ただし、外周部８ａの軸方向の剛性は、フレキシブルプレート３の軸方向の剛性に比較して高い。
【００１２】
ここで、座金プレート８の外径をクランクシャフト１００端部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３の変形が抑制され、フレキシブルプレート３の最も応力の高い部分、すなわちクランクシャフト１００の外周部との接合部での応力を拡散できる。また、座金プレート８の外周端部を平坦面８ｂとしているため、大きな曲げ振動が発生した場合に、座金プレート８がフライホイール２の側面に常に安定して当接する。この結果、摩擦の大きさの経時変化を抑えられる。
【００１３】
なお、フレキシブルプレート３とフライホイール２とは、筒状支持部１６とフライホイール２の側面との間に隙間Ｄ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８の外周平坦面８ｂはフライホイール２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。隙間ｄは隙間Ｄより短い。
【００１４】
フライホイール２は、フライホイール２及びフレキシブルプレート３のそれぞれに空気孔１２及び丸孔１９を通る空気によって冷却される。そのため、フライホイール２の摩擦面１１に摩擦熱が発生しても、高温になりにくい。その結果、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。
つぎにフライホイール組立体１の動作について説明する。
【００１５】
曲げ振動減衰
エンジン側のクランクシャフト１００からフライホイール組立体１にトルクが伝達されると、フレキシブルプレート３及び座金プレート８が曲げ方向にたわんみ、筒状支持部１６と筒部１３とが摺動して摩擦を発生することで曲げ振動を減衰する。これにより、加速時騒音が生じにくくなる。また、フライホイール２の面振れが抑えられることで、図示しないクラッチディスク組立体の摩擦フェーシングの偏磨耗を抑えられる。
【００１６】
フレキシブルプレート３のたわみ変形が小さな範囲では、フレキシブルプレート３と座金プレート８のイニシャル荷重に応じた低剛性の特性が得られる。特にフレキシブルプレート３は厚みが小さくなりかつ丸孔１９により剛性がさらに低い。
フレキシブルプレート３のたわみ変形が大きくなると、座金プレート８の平坦面８ｂがフライホイール２の側面に当接する。この場合には、フレキシブルプレート３のばね特性に加えて座金プレート８の剛性によって高剛性の特性が得られる。これと同時に、座金プレート８の平坦面８ｂとフライホイール２との接触によって生じる摩擦により、曲げ振動が減衰される。
【００１７】
さらにフレキシブルプレート３のたわみ変形が大きくなると、筒状支持部１６の先端がフライホイール２の側面に当接する。
このように座金プレート８及び筒状支持部１６を設けることにより、エンジンの燃焼による曲げ振動によるフレキシブルプレート３の過大変位を制限している。そのため応力が大きくなり過ぎず、フレキシブルプレート３の寿命が延びる。
【００１８】
レリーズ荷重支持
クラッチレリーズ時には、レリーズ荷重がフライホイール２に作用する。フライホイール２はエンジン側に移動し、フレキシブルプレート３を軸方向に変形させる。やがてフライホイール２は座金プレート８に当接しフレキシブルプレート３と座金プレート８とを変形させる。最後にフライホイール２はフレキシブルプレート３の筒状支持部１６に当接する。この状態でレリーズ荷重はフライホイール１１から筒状支持部１６を介してクランクシャフト１００に作用している。このようにフライホイール２の軸方向移動量を減らすことにより、クラッチの切れ効率が向上している。また、レリーズ荷重を直接クランクシャフト１００側で受けるため、フレキシブルプレート３の厚みを従来より小さくできる。この結果、フレキシブルプレート３の制振機能が向上する。
【００１９】
その他の効果
フライホイール２は筒状支持部１６により半径方向の移動や傾きが制限されている。その結果、フライホイール２は傾いた状態での振れ回りをおこしにくい。また、フレキシブルプレート３が破損しても、筒状支持部１６に支持されてフライホイール２は飛び出しにくい。
【００２０】
筒状支持部１６は絞り加工されているため剛性が高い。そのため、径方向の厚みを従来より減らせる。また、筒状支持部１６の径方向外側に突出した各部分はボルト５の円周方向間に配置されているため、筒状支持部１６の径を大きくして、ボルト５側に配置することが可能となっている。このようにして、筒部１３とボルト５との間の僅かな隙間に筒状支持部１６を配置でき、スペースを有効に利用できる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係るフライホイール組立体では、フライホイールにレリーズ荷重が作用すると、フライホイールはエンジン側に移動する。弾性部材がフレキシブルプレートとフライホイールとの間で圧縮されるときには高い剛性が得られる。フライホイールがさらに軸方向に移動を続けるとフライホイールにフレキシブルプレートの突出部が当接する。このように、フライホイールの軸方向移動が制限されるため、クラッチの切れ効率が向上する。
【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】フライホイール組立体の一部断面側面図。
【図３】図１の部分拡大図。
【符号の説明】
１  フライホイール組立体
２  フライホイール
３  フレキシブルプレート
８  座金プレート
１３  筒部
１６  筒状支持部
【図１】
0003588182.tif 000002
【図２】
0003588182.tif 000003
【図３】
0003588182.tif 000004