(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フライホイールと、
前記第１フライホイールと相対回転自在に配置された第２フライホイールと、
前記第１フライホイールと前記第２フライホイールとの間に相対回転自在に配置された回転プレートと、
前記回転プレートと前記第２フライホイールとを回転方向に弾性連結する弾性連結部材と、
前記弾性連結部材の半径方向外方に配置され、前記回転プレートと前記第１フライホイールとをトルク伝達可能に連結するとともに所定以上のトルクが作用すると滑り可能である摩擦連結機構と、
前記第１フライホイールと前記回転プレートの外周部に配置され、前記第１フライホイールと前記回転プレートが所定角度以上相対回転するのを規制するストッパー機構とを備え、
前記ストッパー機構は、前記第１フライホイールの外周部に円周方向に所定の間隔で形成された複数のストッパーと、前記回転プレートの外周縁から半径方向外方に突出し前記複数のストッパーの円周方向間に延びる突出部と、前記突出部に設けられた緩衝部材とを有し、
前記突出部側の前記緩衝部材は、前記回転プレートの半径方向外方から前記突出部に装着されている、
フライホイール組立体。
【請求項２】
前記弾性連結部材と前記回転プレートはダンパーユニットを構成している、請求項１に記載のフライホイール組立体。
【請求項３】
前記ダンパーユニットは、前記第２フライホイールに固定され第１窓孔を有するドリブンプレートと、
前記ドリブンプレートの側方に配置され前記第１窓孔に対応する第２窓孔を有する前記回転プレートと、
前記第１及び第２窓孔内に配置された前記弾性連結部材とを有している、請求項２に記載のフライホイール組立体。
【請求項４】
前記摩擦連結機構は、前記第１フライホイールの外周端面近傍に配置されており、前記端面と前記回転プレートの前記外周部との間に配置された第１摩擦ワッシャと、
前記回転プレートの前記端面側と反対側に配置され前記第１フライホイールに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結されたプレッシャープレートと、
前記外周部と前記プレッシャープレートとの間に配置された第２摩擦ワッシャと、
前記プレッシャープレートを前記端面側に付勢する付勢部材とを含んでいる、請求項１〜３のいずれかに記載のフライホイール組立体。
【請求項５】
前記弾性連結部材は、回転方向に直列に配置された複数のスプリングを含んでいる、請求項１〜４のいずれか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、２分割された各フライホイール間にダンパー機構を設けたフライホイール組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フライホイールはエンジンのクランクシャフトの後端に取り付けられ、その慣性モーメントにより低速運転時の回転むらを防止する。また、フライホイールには、始動用リングギアやクラッチ等が取り付けられる。
このフライホイールを第１フライホイールと第２フライホイールとに分割し、その間にダンパー機構を設けたフライホイール組立体が知られている。ダンパー機構は、両フライホイールが相対回転すると円周方向に圧縮されるように配置された弾性部材を含んでいる。また、ダンパー機構には、弾性部材と並列に作用するヒステリシストルク発生機構を備えたものがある。
【０００３】
車輌の駆動伝達系から生じる音振問題としては、たとえば、走行時における駆動系歯打ち音及びこもり音がある。これら音振を低減するためには、加減速トルク域の捩じり剛性を極力下げることにより、駆動系捩じり共振周波数をエンジンの実用回転域より低く設定する必要がある。ダンパー機構において捩じり剛性を下げるためには、弾性部材の捩じり角度を広くしたり、複数の弾性部材を直列に作用するように配置することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、２分割フライホイール組立体においては、エンジン始動及びエンジンを切ったときに低回転域（たとえば５００ｒｐｍ以下）における共振点を通過する。このとき、過大トルク変動が生じ、ダンパー機構が破損したり音／振動が激しくなることがある。このような問題を解決するために、たとえば特公平７─９２１１４号公報に示すように、弾性連結部材と直列にトルクを伝達する摩擦連結機構を設けたフライホイール組立体が知られている。このフライホイール組立体では、低回転域（たとえば５００ｒｐｍ以下）における共振点通過時に過大トルク変動が生じると、摩擦連結機構の摩擦部材が滑り、大ヒステリシストルクを発生させて振動を減衰する。このため、共振時の音／振動が生じにくい。
【０００５】
しかし、このフライホイール組立体では、摩擦連結機構が弾性連結部材より内周側に配置されているため、摩擦部材の半径が短く、大ヒステリシストルクを発生させるのが難しい。大ヒステリシストルクを発生させるためには付勢部材による押し付け荷重を大きくしなければならない。その結果、ヒステリシストルクの大きさが不安定になる。
【０００６】
本発明の目的は、共振時の過大トルクを減衰するためのヒステリシストルク発生機構においてヒステリシストルクの大きさを安定させることにある。
【０００７】
【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は、第１フライホイールと第２フライホイールと回転プレートと弾性連結機構と摩擦連結部材とを備えている。第２フライホイールは、第１フライホイールと相対回転自在に配置されている。回転プレートは、第１フライホイールと第２フライホイールとの間に相対回転自在に配置されている。弾性連結部材は、回転プレートと第２フライホイールとを回転方向に弾性連結する。摩擦連結機構は、弾性連結部材の半径方向外方に配置され、回転プレートと第１フライホイールとをトルク伝達可能に連結するとともに所定以上のトルクが作用すると滑り可能である。
【０００８】
第１フライホイールが回転すると、摩擦連結機構、回転プレート及び弾性連結部を介して第２フライホイールにトルクが伝達される。低回転数域で共振点を通過するときに過大トルク変動が生じると、摩擦連結機構が滑り大ヒステリシストルクを発生する。これにより捩じり振動は減衰され、弾性連結部材等の破損や共振時の音／振動が生じにくくなる。摩擦連結機構は弾性連結部材の半径方向外方に配置されているため、従来より半径が長くなる。そのため、摩擦部材への押し付け荷重を小さくでき、ヒステリシストルクの大きさが安定する。
【０００９】
また、請求項１に記載のフライホイール組立体は、第１フライホイールと回転プレートの外周部に配置され、第１フライホイールと回転プレートが所定角度以上相対回転するのを規制するストッパー機構をさらに備えている。このようにストッパー機構が第１フライホイールと回転プレートの外周部に配置されているため、従来のようなピンを用いる必要がなくり、構造が簡単になる。
【００１０】
また、請求項１に記載のフライホイール組立体では、ストッパー機構は、第１フライホイールの外周部に円周方向に所定の間隔で形成された複数のストッパーと、回転プレートの外周縁から半径方向外方に突出し複数のストッパーの円周方向間に延びる突出部とからなる。共振時の過大トルク変動により摩擦連結機構に滑りが生じると、第１フライホイールと回転プレートが相対回転する。両者の捩じり角度が大きくなると、回転プレートの突出部が第１フライホイールのストッパーに当接し、両者の相対回転が無くなる。ここでは、ストッパー機構を構成する突出部がプレート部材の一部により形成されているため、構造が簡単になっている。また、緩衝部材が突出部に設けられているため、ストッパー機構が作用するときに衝突音が発生しにくい。さらに、緩衝部材が回転プレートの半径方向外方から突出部に装着されているため、半径方向から容易に着脱が可能である。
【００１１】
請求項２に記載のフライホイール組立体では、弾性連結部材と回転プレートはダンパーユニットを構成している。そのため、弾性連結部材と回転プレートとを、フライホイール全体の組み立て前にサブアッセンブリーとして組立てておくことができ、運搬・管理が容易である。
【００１２】
請求項３に記載のフライホイール組立体では、ダンパーユニットは、第２フライホイールに固定され第１窓孔を有するドリブンプレートと、ドリブンプレートの側方に配置され第１窓孔に対応する第２窓孔を有する前記回転プレートと、第１及び第２窓孔内に配置された弾性連結部材とを有している。請求項４に記載のフライホイール組立体では、摩擦連結機構は第１フライホイールの外周端面近傍に配置されている。摩擦連結機構は、端面と回転プレートの外周部との間に配置された第１摩擦ワッシャと、回転プレートの端面側と反対側に配置され第１フライホイールに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結されたプレッシャープレートと、外周部と前記プレッシャープレートとの間に配置された第２摩擦ワッシャと、プレッシャープレートを端面側に付勢する付勢部材とを含んでいる。
【００１３】
請求項５に記載のフライホイール組立体では、弾性連結部材は、回転方向に直列に配置された複数のスプリングを含んでいる。そのため、低剛性・広捩じり角度の捩じり特性が得られ、走行時の異音が生じにくくなる。
【００１４】
【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、エンジンのクランクシャフト（図示せず）の後端に取り付けられ、図示しないクラッチ装置を介してトランスミッション側にトルクを伝達する装置である。
【００１５】
フライホイール組立体１は、第１フライホイール２、第２フライホイール３、摩擦連結機構７及びダンパー機構５から主に構成されている。摩擦連結機構７とダンパー機構５は、第１フライホイール２と第２フライホイール３との間に直列にトルク伝達するように配置されている。
第１フライホイール２は円板状の部材であり、中心部にはトランスミッション側（図２右側）に延びる筒状の中央ボス２ａが形成されている。この中央ボス２ａには、クランクボルト１１が挿通される孔２ｂが形成されている。また、中央ボス２ａの内周側には軸受１５が固定されている。この軸受１５は、トランスミッション側から延びる図示しないメインドライブシャフトの先端を相対回転自在に支持する。中央ボス２ａの外周には軸受４が設けられている。この軸受４を固定するために、中央ボス２ａの先端には円板状の固定プレート１２がボルト１３により固定されている。第１フライホイール２の外周には、リングギア１４が固定されている。第１フライホイール２の外周部トランスミッション側面には、軸方向に突出する複数のストッパー２ｄが形成されている。ストッパー２ｄは円周方向に等間隔で６か所に形成されており、その端面にはボルト螺合孔が形成されている。ストッパー２ｄの内周側には、平坦な環状摩擦面２ｅが形成されている。
【００１６】
第２フライホイール３は、第１フライホイール２より内径が大きい円板形状の部材である。第２フライホイール３の内周部は後述するドリブンプレート２３とともに、軸受４を介して第１フライホイール２の中央ボス２ａに相対回転自在に支持されている。
第２フライホイール３のトランスミッション側には平坦な摩擦面３ａが形成されている。さらに、摩擦面３ａより内周側には、円周方向に延びる複数の空気孔３ｂが形成されている。空気孔３ｂは第２フライホイール３を軸方向に貫通している。
【００１７】
ダンパー機構５（ダンパーユニット）は、第１フライホイール２と第２フライホイール３との間の空間に配置されている。ダンパー機構５は、主に、第１ドライブプレート２１、第２ドライブプレート２２、ドリブンプレート２３、複数のコイルスプリング２４及びフロート体機構２５から構成されており、全体で１つのユニットとなっている。そのため、このダンパー機構５はフライホイール組立体１全体の組立前にサブアッシーとして組立て可能である。そのため、ダンパー機構５は運搬・管理が容易である。
【００１８】
第１ドライブプレート２１と第２ドライブプレート２２はそれぞれ板金製円板形状の部材であり、軸方向に所定距離だけ離れて配置されている。第１ドライブプレート２１と第２ドライブプレート２２との径方向中間部には、円周方向に長く延びる窓孔２１ａ，２２ａが形成されている。第１ドライブプレート２１と第２ドライブプレート２２は環状の外周部２１ｂ，２２ｂが互いに当接し、複数のリベット４７により互いに固定されている。また、これらのリベット４７により、後述する摩擦連結機構７における第１摩擦ワッシャ４２や第２摩擦ワッシャ４３が外周部２１ｂ，２２ｂに固定されている。外周部２１ｂ，２２ｂからは、さらに６本の突出部２１ｃ，２２ｃが円周方向に等間隔で半径方向外方に延びている。各突出部２１ｃ，２２ｃは、第１フライホイール２のストッパー２ｄ円周方向間に配置されている。各突出部２１ｃ，２２ｃの周囲には、ゴム５２（緩衝部材）が嵌められている。以上に述べたように、突出部２１ｃ，２２ｃとストッパー２ｄとにより、第１フライホイール２と第１及び第２ドライブプレート２２との相対角度を制限するストッパー機構が構成されている。ストッパー機構が第１フライホイール２と第１及び第２ドライブプレート２１，２２の外周部に配置されているため、従来のようにピンを用いる必要がなくなり、構造が簡単になる。まさ、緩衝部材としてのゴム５２も取り付けやすい。この実施形態では、ゴム５２は突出部２１ｃ，２２ｃに対して半径方向から容易に着脱可能である。
【００１９】
ドリブンプレート２３は、第１ドライブプレート２１と第２ドライブプレート２２との間に配置された円板形状の部材である。ドリブンプレート２３の内周部には、トランスミッション側にわずかに突出したボス２３ａが形成されている。ボス２３ａ部分には軸方向に延びるボルト孔が形成されている。ボルト２９がトランスミッション側から第２フライホイール３の内周部に形成された孔を通って、ボス２３ａのボルト孔に螺合している。すなわち、ボルト２９によりドリブンプレート２３は第２フライホイール３に固定されている。ドリブンプレート２３の内周面は、軸受４のアウターレースに固定されている。ドリブンプレート２３には、第１及び第２ドライブプレート２１，２２の窓孔２１ａ，２２ａ（第２窓孔）に対応する窓孔（第１窓孔）が形成されている。この窓孔は外周縁がなく、半径方向外側に開いている。この窓孔の形状は、ドリブンプレート２３に半径方向外側に延びる３つの支持部２３ｂが形成されていると見ることもできる。すなわち、３つの支持部２３ａの円周方向間が前述の窓孔となっている。支持部２３ｂは、半径方向外方にいくにしたがって円周方向に両側に広がる扇形になっている。また、支持部２３ｂの半径方向外側にはさらに円周方向両側に延びる飛び出し制限部２３ｃが形成されている。
【００２０】
第１及び第２ドライブプレート２１，２２の窓孔２１ａ，２２ａとドリブンプレート２３の各窓孔内には、それぞれ１対のコイルスプリング２４が配置されている。１対のコイルスプリング２４はダンパー機構円周の接線方向に直線状に延びている。個々のコイルスプリング２４は、大小２つのコイルスプリングが同心に配置されて構成されている。
【００２１】
フロート体機構２５は、各窓孔内に配置された１対のコイルスプリング２４間に配置され、両コイルスプリング２４間のトルク伝達を行うための中間連結機構である。フロート体機構２５は、３個のフロート体３０と、１対のリング状プレート３１，３２とから構成されている。各フロート体３０は、各窓孔内において２個のコイルスプリング２４間に配置されている。フロート体３０は、半径方向外側にいくにしたがって円周方向幅が広くなる扇形になっている。さらに、フロート体３０の半径方向外側には、円周方向両側に延び両コイルスプリング２４の半径方向外側への飛び出しを制限する飛び出し制限部３０ａが形成されている。図２に示すように、フロート体３０はコイルスプリング２４の端面に確実に当接するために、軸方向両側に延びる突出部を有している。２枚のリング状プレート３１，３２は、第１及び第２ドライブプレート２１，２２の内周部軸方向間に配置されている。このリング状プレート３１，３２に対してフロート体３０の半径方向内側端がリベット３３により揺動自在に固定されている。
【００２２】
ダンパー機構５には１対の直列コイルスプリング２４が３組設けられているため、捩じり剛性が低くなるとともに捩じり角度が広くなっている。そのため、コイルスプリング２４と並列に作用する摩擦抵抗発生機構を設ける必要がなく、各部材間に生じるわずかな摺動抵抗でねじり振動を減衰できる。以上の結果、走行時における駆動系歯打ち音及びこもり音が低減される。
【００２３】
摩擦連結機構７は、第１フライホイール２とダンパー機構５との間でトルク伝達をおこなうとともに、共振時の過大トルク変動が生じると摩擦部材を滑らすことで大ヒステリシストルクを発生させて過大トルク変動を減衰するための機構である。図３に拡大して示すように、摩擦連結機構７は複数の環状部材、すなわち、第１摩擦ワッシャ４２、第２摩擦ワッシャ４３、プレッシャープレート４６、コーンスプリング４９などから構成されている。摩擦連結機構７は、ダンパー機構５の半径方向外側に配置されている。
【００２４】
第１摩擦ワッシャ４２と鉄板からなる第１環状プレート４４は一体に形成されており、リベット４７により、外周部２１ｂに固定されている。第１摩擦ワッシャ４２は、第１フライホイール２の摩擦面２ｅに摺動可能に当接している。第１摩擦ワッシャ４２には、リベット４７の頭部が配置された丸孔４２ａが形成されている。
【００２５】
第２摩擦ワッシャ４３と鉄板からなる第２環状プレート４５は一体に形成されており、リベット４７により、外周部２２ｂに固定されている。第２摩擦ワッシャ４３は、プレッシャープレート４６に摺動可能に当接している。第２摩擦ワッシャ４３には、リベット４７の頭部が配置された丸孔４３ａが形成されている。プレッシャープレート４６は、第２摩擦ワッシャ４３のトランスミッション側面に当接している。また、プレッシャープレート４６の外周部には、第１フライホイール２のストッパー２ｄに相対回転不能にかつ軸方向に移動自在に係合する係合部が形成されている。プレッシャープレート４６のトランスミッション側面には、複数の弧状突起４６ａが形成されている。コーンスプリング４９（付勢部材）は、プレッシャープレート４６のトランスミッション側に配置されている。コーンスプリング４９の外周部は、ボルト５１によりストッパー２ｄに固定された環状プレート５０にエンジン側から当接している。また、コーンスプリング４９の内周部は、プレッシャープレート４６の弧状突起４６ａに当接している。コーンスプリング４９はプレッシャープレート４６と環状プレート５０との間で軸方向に圧縮されており、プレッシャープレート４６を他の摩擦ワッシャ側に付勢している。この摩擦連結機構７のトルク容量はエンジンが生じる最大の定格トルクより著しく大きく設定されており、またこのトルク容量の２倍が共振時の過大トルク変動を減衰するためのヒステリシストルクになる。
【００２６】
次にフライホイール組立体１の動作について説明する。
図示しないエンジンが始動すると、クランクシャフトから第１フライホイール２にトルクが伝達される。トルクは、第１フライホイール２から摩擦連結機構７及びダンパー機構５を介して第２フライホイール３に伝達される。
低回転数領域（たとえば回転数０〜５００ｒｐｍ）での共振点通過時にフライホイール組立体１に過大トルク変動が生じると、第１フライホイール２とダンパー機構５との間で相対回転が生じ、摩擦連結機構７で滑りが生じる。具体的には、第１摩擦ワッシャ４２が第１フライホイール２と第１外周部２１ｃとの間で滑り、第２摩擦ワッシャ４３が第２外周部２２ｃとプレッシャープレート４６との間で滑る。このとき発生する大きなヒステリシストルクにより、捩じり振動が減衰される。その結果、ダンパー機構５を構成するコイルスプリング２４等の破損や音／振動が生じにくくなる。摩擦連結機構７は、コイルスプリング２４の半径方向外方に配置されているため、各ワッシャの半径が従来より長くなる。そのため、コーンスプリング４９による各ワッシャへの押し付け荷重を小さく設定でき、その結果各部材の面圧が低下するとともにヒステリシストルクが安定する。
【００２７】
第１フライホイール２と第１及び第２ドライブプレート２１，２２との間の捩じり角度が大きくなると、突出部２１ｃ，２２がストッパー２ｄに当たる。このとき、突出部２１ｃ，２２ｃに設けられたゴム５２によって衝突のショックが吸収される。その結果、従来のピンによるストッパー機構において生じた騒音が生じにくい。ここでは、ストッパー機構を構成する突出部２１ｃ，２２ｃがダンパー機構５を構成する第１及び第２ドライブプレート２１，２２の一部分として形成されているため、部品点数が少なくなり構造が簡単になっている。ゴム５２は、プレートからなる突出部２１ｃ，２２ｃに取り付けられるため、取り付けが容易である。
【００２８】
通常走行時にエンジンのトルク変動に起因する微小捩じり振動がフライホイール組立体１に入力されると、摩擦連結機構７では滑りが生じず、ダンパー機構５のみが作動する。具体的には、第１及び第２ドライブプレート２１，２２とドリブンプレート２３とが相対回転し、コイルスプリング２４が圧縮される。コイルスプリング２４は各窓孔内に直列に設けられているため、全体の捩じり剛性が低くなるとともに捩じり角度が広くなっている。そのため、コイルスプリング２４と並列に作用する摩擦抵抗発生機構を設ける必要がなく、各部材間に生じるわずかな摺動抵抗でねじり振動を減衰できる。以上の結果、走行時における駆動系歯打ち音及びこもり音が低減されている。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係るフライホイール組立体では、摩擦連結機構は弾性連結部材の半径方向外方に配置されているため、従来より半径が長くなる。そのため、摩擦部材への押し付け荷重を小さくでき、ヒステリシストルクの大きさが安定する。
【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平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】図２の部分拡大図。
【符号の説明】
１  フライホイール組立体
２  第１フライホイール
２ｄ  ストッパー
３  第２フライホイール
５  ダンパー機構
７  摩擦連結機構
２１ｃ，２２ｃ  突出部
【図１】
0003558462.tif 000002
【図２】
0003558462.tif 000003
【図３】
0003558462.tif 000004