(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と、前記円板本体の内周縁から前記回転部材と反対側に突出する筒状支持部とを有するフレキシブルプレートと、
外周部が前記円板本体の外周部に固定される回転板部と、前記回転板部の内周縁から前記フレキシブルプレート側に突出し前記筒状支持部と径方向に隙間を介して重なる筒部とを有するフライホイールと、
前記円板本体の内周部を前記回転部材に固定するための円周方向に並んだ複数の固定部材と、
前記筒部と前記筒状支持部は前記複数の固定部材よりさらに内周側に配置されている、
フライホイール組立体。
【請求項２】
前記筒部は前記筒状支持部の内周側に配置されている、請求項１に記載のフライホイール組立体。
【請求項３】
前記筒部と前記筒状支持部とは、前記フレキシブルプレートと前記フライホイールが相対変位すると摩擦摺動するように配置されている、請求項１または２に記載のフライホイール組立体。
【請求項４】
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と、前記円板本体の内周縁から前記回転部材と反対側に突出する筒状支持部とを有するフレキシブルプレートと、
外周部が前記円板本体の外周部に固定される回転板部と、前記回転板部の内周縁から前記フレキシブルプレート側に突出し前記筒状支持部と径方向に重なる筒部とを有するフライホイールとを備え、
前記筒状支持部は、外周側に突出する部分と内周側に突出する部分が円周方向に交互に繰り返されるような波形状に絞り加工されている、
フライホイール組立体。
【請求項５】
前記筒部と前記筒状支持部とは当接している、請求項４に記載のフライホイール組立体。
【請求項６】
前記筒部と前記筒状支持部とは、前記フレキシブルプレートと前記フライホイールとが相対変位すると摩擦摺動するように配置されている、請求項４又は５に記載のフライホイール組立体。
【請求項７】
前記筒部は前記筒状支持部の内周側に配置されている、請求項４〜６のいずれかに記載のフライホイール組立体。
【請求項８】
前記筒状支持部の内周面に前記筒部の外周面に当接する当接面が形成されている、請求項７に記載のフライホイール組立体。
【請求項９】
前記円板本体の内周部を前記回転部材に固定するための円周方向に並んだ複数の固定部材をさらに備え、
前記筒状支持部の外周側に突出した部分は前記固定部材間に配置されている、請求項４〜８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、エンジンのクランクシャフトに連結される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】
エンジンの燃焼力はクランクシャフトによりトルクに変換されている。トルクはフライホイールに伝達され、さらにクラッチを介してトランスミッション側に伝達される。
エンジンの燃焼力によってクランクシャフトには曲げ力が作用する。このクランクシャフトの曲げにより、クランクシャフト端部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】
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、フライホイール本体をフレキシブルプレートを介してクランクシャフト先端に連結するフライホイール組立体が用いられる。フレキシブルプレートは、回転方向には剛性が高く、曲げ方向に可撓性を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のフライホイール組立体では、フライホイール本体はフレキシブルプレートのみを介してクランクシャフトに支持されている。そのため、いったんフライホイールが回転軸から傾くと、そのアンバランスな状態で振れ回りを続ける。
【０００５】
本発明の目的は、フライホイールの傾き等の不具合を防止しつつ加速時騒音を低減させることにある。
【０００６】
【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た円板本体と、円板本体の内周縁から回転部材と反対側に突出する筒状支持部とを有している。フライホイールは、外周部が円板本体の外周部に固定される回転板部と、回転板部の内周縁からフレキシブルプレート側に突出し筒状支持部と径方向に隙間を介して重なる筒部とを有する。
【０００７】
回転部材からのトルクは、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。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は軸方向に撓み、曲げ振動を吸収する。フレキシブルプレートの筒状支持部とフライホイールの筒部とが径方向に重なっているため、フライホイールはフレキシブルプレートによって径方向への移動や傾きが制限されている。この結果、フライホイールが傾いた状態で回転しにくい。
【０００８】
フライホイール組立体は、円板本体の内周部を回転部材に固定するための円周方向に並んだ複数の固定部材をさらに備えている。筒部と筒状支持部は、複数の固定部材よりさらに内周側に配置されている。
請求項２に記載のフライホイール組立体では、筒部は筒状支持部の内周側に配置されている。
【０００９】
請求項３に記載のフライホイール組立体では、筒部と筒状支持部とは、フレキシブルプレートとフライホイールが相対変位すると摩擦摺動するように配置されている。たとえばこのフライホイール組立体に曲げ振動が伝達されると、筒部と筒状支持部とが摩擦摺動して、これにより曲げ振動が速やかに減衰される。
請求項４に記載のフライホイール組立体は、回転部材からトルクが伝達されるものであって、フレキシブルプレートと、フライホイールとを備えている。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と、円板本体の内周縁から回転部材と反対側に突出する筒状支持部とを有する。フライホイールは、と外周部が前記円板本体の外周部に固定される回転板部と、回転板部の内周縁からフレキシブルプレート側に突出し前記筒状支持部と径方向に重なる筒部とを有する。筒状支持部は、外周側に突出する部分と内周側に突出する部分が円周方向に交互に繰り返されるような波形状に絞り加工されている。
このフライホイール組立体では、筒状支持部は波形状に絞り加工されている。この結果筒状支持部の剛性が高まり、筒状支持部の径方向の厚みを小さくできる。
【００１０】
請求項５に記載のフライホイール組立体では、筒部と筒状支持部とは当接している。
請求項６に記載のフライホイール組立体では、筒部と筒状支持部とは、フレキシブルプレートとフライホイールが相対変位すると摩擦摺動するように配置されている。たとえばこのフライホイール組立体に曲げ振動が伝達されると、筒部と筒状支持部とが摩擦摺動して、これにより曲げ振動が速やかに減衰される。
請求項７に記載のフライホイール組立体では、筒部は筒状支持部の内周側に配置されている。
請求項８に記載のフライホイール組立体では、筒状支持部は内周面に筒部の外周面に当接する当接面が形成されている。これによりフレキシブルプレートとフライホイール本体の芯出しの精度が向上する。
請求項９に記載のフライホイール組立体では、筒状支持部の外周側に突出した部分は固定部材間に配置されている。ここでは、筒状支持部材を固定部材側に近づけて配置できるため、スペース利用が有効にできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
図１及び図２に本発明の第１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から図示しないクラッチ装置にトルクを伝達するためのものである。なお、図１においてＯ−Ｏはフライホイール組立体１の回転軸線である。
【００１３】
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、フレキシブルプレート３とフライホイール２とから主に構成されている。
フレキシブルプレート３は円板状の板金製部材である。フレキシブルプレート３は内周部がクランクシャフト１００の先端にボルト５により固定されている。なお、ボルト５の頭部とフレキシブルプレート３の内周部との間には厚みの大きい環状部材６が配置されている。フレキシブルプレート３の外周部は、複数のボルト４によりフライホイール２の外周部に固定されている。フレキシブルプレート３は回転方向に剛性は高いが曲げ方向にはたわみ変形可能となっている。フレキシブルプレート３の内周縁には、エンジン側と反対側すなわちフライホイール２側に延びる筒状支持部１６が形成されている。また、フレキシブルプレート３には、ボルト５の外周側にフライホイール側に突出する絞り加工部１７が形成されている。この絞り加工部１７は環状になっている。図４に示すように、絞り加工部１７には、円周方向に延びる複数の押し出し部１８が形成されている。押し出し部１８はフライホイール２側に突出し、先端が切削されている。
【００１４】
フレキシブルプレート３には、径方向中間部に円周方向に等間隔で８個の丸孔１９が形成されている。丸孔１９の数、大きさ、位置、形状などを変更することでフレキシブルプレート３の曲げ特性を変更できる。
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はエンジン側外周部にクラッチのクラッチディスク組立体の摩擦フェーシング（図示せず）が押圧されるための摩擦面１１が形成されている。摩擦面１１の内周側にはフライホイール２を軸方向に貫通する空気孔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外側に広がっている。この空気孔１２はフレキシブルプレート３の丸孔１９に対応して形成されている。
【００１５】
空気孔１２のさらに内周側には、ボルト５の頭部との干渉を避けるためのボルト頭部逃し孔１４が形成されている。
フライホイール２の内周部には、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の内側に隙間嵌めされている。この結果、筒部１３の外周面は筒状支持部１６の内周面に僅かな隙間で配置されている。これにより両部材の芯出し精度が向上している。筒部１３の外周面は球面であるが、これは筒状支持部１６に隙間なく当接するような円筒面であってもよい。さらに、フライホイール２には、図４に示すように、絞り加工部１７に形成された押し出し部１８に対応する環状の当接部１５が形成されている。
【００１６】
フライホイール２及びフレキシブルプレート３にそれぞれ形成された空気孔１２及び丸孔１９を流れる空気がフライホイール２を冷却する。したがって摩擦面１１で摩擦熱が発生しても、フライホイール２は高温状態になりにくい。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られる。
動作について説明する。
【００１７】
曲げ振動減衰
エンジンの燃焼力によりクランクシャフト１００に曲げ振動が伝達される。この曲げ振動がフレキシブルプレート３に伝達されると、フレキシブルプレート３が曲げ方向にたわみ、筒状支持部１６と筒部１３とが摩擦摺動することにより、曲げ振動を速やかに減衰する。
【００１８】
フレキシブルプレート３のたわみが小さな範囲では、フレキシブルプレート３全体がたわむため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が形成されているため、剛性が低い。
フレキシブルプレート３の曲げ角度が大きくなると、絞り加工部１７に形成された押し出し部１８の一部がフライホイール２の当接部１５に当接する。これ以後は当接部１５を支点として曲がり、高剛性の特性になる。絞り加工部１７によりフレキシブルプレート３がもっとも曲がる部分を従来より外周側に移動させているため、従来に比べて応力を外周側に分散させている。この結果、フレキシブルプレート３の寿命が長くなっている。
【００１９】
レリーズ荷重支持
図示しないクラッチ装置においてレリーズ動作を行うと、レリーズ荷重がフライホイール２に作用する。これによりフライホイール２はエンジン側に移動する。すると、当接部１５が絞り加工部１７に形成された押し出し部１８に当接する。以後は、レリーズ荷重はフライホイール２から絞り加工部１７を介してクランクシャフト１００に伝達される。このようにしてフライホイール２の軸方向への移動が大幅に制限されているため、クラッチ切れ効率が向上する。また、レリーズ荷重を直接クランクシャフト１００側で受けることができるため、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の曲げ制振機能が向上する。
【００２０】
その他の効果
回転時にフライホイール２はフレキシブルプレート３の筒状支持部１６によって径方向の移動を規制されているため、アンバランスによる振れ回りが生じにくい。その結果、振れ回りによる振動が生じにくい。さらに、フレキシブルプレート３の内周部がボルト５付近で切断された場合でも、フライホイール２は筒状支持部１６により支持されており、径方向に飛び出しにくい。
【００２１】
さらに、筒状支持部１６と筒部１３とが隙間嵌めされているため、両部材の芯出し精度が向上している。
第２実施形態
図５に示すフライホイール組立体１では、フレキシブルプレート３に絞り加工部が形成されていない。そのため、フライホイール２にレリーズ荷重が作用すると、フライホイール２はエンジン側に移動し、内周部がフレキシブルプレート３の筒状支持部１６先端に当接する。以後は、レリーズ荷重はフライホイール２から筒状支持部１６を介してクランクシャフト１００に伝達される。このようにフライホイール２の軸方向移動量が少ないため、クラッチ切れ効率が向上する。
第３実施形態
図６〜図８に示すフライホイール組立体１では、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７から明らかなように波形状に絞り加工され、外周側に突出する部分は複数のボルト５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。
【００２２】
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の内周側に隙間嵌めされている。筒部１３は、筒状支持部１６の内周当接面に当接している。そのため、両部材の芯出しのための特別な部材を必要としない。
筒部１３の外周面は曲面でもよいが、円柱の外周面でもよい。
【００２３】
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、の外径はクランクシャフト１００の端部よりも大きい。また、図８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の軸方向の剛性より高い。
【００２４】
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、常に安定して座金プレート８がフライホイール２の側面に当接するため、当接によって生じる摩擦の大きさの経時変化を抑えられる。
【００２５】
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より小さい。
【００２６】
動作について説明する。
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に曲げ振動が伝達されると、フレキシブルプレート３及び座金プレート８が曲げ方向にたわみ、筒状支持部１６と筒部１３とが摩擦摺動することにより、曲げ振動を速やかに減衰する。これにより、加速時の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、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。
【００２７】
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特性が得られる。
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。これ以後は、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の剛性によって特性が得られる。また、座金プレート８の平坦面８ｂとフライホイール２との接触によって摩擦が生じる。
【００２８】
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。その結果、フレキシブルプレート３の寿命が長くなる。
【００２９】
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はたとえば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を向上させている。
【００３０】
その他の効果
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。この結果筒部１３とボルト５との間の僅かな隙間に筒状支持部１６を配置できる。さらに、筒状支持部１６の径方向外方に突出した部分はボルト５の円周方向間に対応しているため、筒状支持部１６の径を大きくでき、ボルト５側に配置できる。このようにして、ボルト５と筒部１３の間の狭いスペースに筒状支持部１６をうまく配置できる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係るフライホイール組立体では、フレキシブルプレートの筒状支持部とフライホイールの筒部とが径方向に重なっているため、フライホイールはフレキシブルプレートによって径方向への移動や傾きが制限されている。この結果、フライホイールが傾いた状態で回転しにくい。
【００３２】
筒部と筒状支持部とは当接していると、フライホイールとフレキシブルプレートとの芯出しの精度が向上する。
筒部と筒状支持部とは、フレキシブルプレートとフライホイールが相対変位すると摩擦摺動するように配置されていると、フライホイール組立体に曲げ振動が伝達されると、筒部と筒状支持部とが摩擦摺動して、これにより曲げ振動が速やかに減衰される。
【００３３】
筒状支持部が波形状に絞り加工されていると、筒状支持部の剛性が高まり、筒状支持部の径方向の厚みを小さくできる。
筒状支持部の内周面に筒部の外周面に当接する当接面が形成されていると、フレキシブルプレートとフライホイール本体の芯出しの精度が向上する。
筒状支持部の外周側に突出した部分が固定部材間に配置されていると、筒状支持部材を固定部材側に近づけて配置できるため、スペース利用が有効にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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矢視図。
【図３】図１のＩＩＩ  矢視図。
【図４】図１の部分拡大図。
【図５】第２実施形態における、図１に相当する図。
【図６】第３実施形態における、図１に相当する図。
【図７】第３実施形態における、図２に相当する図。
【図８】図６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
１３  筒部
１６  筒状支持部
１７  絞り加工部
１８  押し出し部
１９  丸孔
【図１】
0003599296.tif 000002
【図２】
0003599296.tif 000003
【図３】
0003599296.tif 000004
【図４】
0003599296.tif 000005
【図５】
0003599296.tif 000006
【図６】
0003599296.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003599296.tif 000009