(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン側のクランク軸に装着される中央部と、前記中央部から半径方向外方に延びる複数の脚部とから形成されるプレートを少なくとも２枚備え、
前記少なくとも２枚のプレートのそれぞれは、前記中央部の中心に対して対称形状である２つの脚部を有し、
前記少なくとも２枚のプレートのそれぞれの脚部は、前記クランク軸への装着状態で延びる方向が異なっており、
前記クランク軸の曲げ振動による荷重を受ける方向に延びる脚部の曲げ剛性が、他の方向に延びる脚部の曲げ剛性に比べて小さい、
フレキシブルプレート。
【請求項２】
前記少なくとも２枚のプレートのそれぞれは、前記脚部の板厚又は幅の違いにより曲げ剛性が異なっている、請求項１に記載のフレキシブルプレート。
【請求項３】
クラッチディスクの摩擦材が圧接し得る摩擦面を有するフライホイールと、請求項１又は２に記載のフレキシブルプレートと、を備えた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及びその構成部品であるフレキシブルプレートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの燃焼力はクランク軸によって回転力に変換されるが、このときクランク軸には曲げ振動が発生する。この曲げ振動はクランク軸端に装着されたフライホイール組立体に伝達され、フライホイール組立体が曲げ振動し、さらにその反力がエンジンブロック、エンジンマウントを介して車両のボディを加振する。これが加速時の騒音となる。
【０００３】
このような加速時の騒音を低減するためには、フライホイール組立体の振動を低減する必要がある。そこで、従来より、フライホイールとクランク軸との間にフレキシブルプレートが設けられている。このフレキシブルプレートは、内周部がクランク軸端に固着されるとともに、外周部にフライホイールが装着されており、回転方向には剛性が高く、クランク軸の曲げ振動方向には剛性が低くなっている。このフレキシブルプレートがクランク軸の曲げ振動を吸収するため、フライホイールの振動が低減し、加速時の騒音が低減する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記曲げ振動の低減に対しては、クランク軸の曲げ振動方向のフレキシブルプレートの剛性が低いほど効果がある。しかし、こ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】
本発明の課題は、クラッチの切れ性を損なうことなく、クランク軸の曲げ振動をより吸収し加速時の騒音をさらに低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
エンジンによりクランク軸に発生した曲げ振動は中央部からフライホイールに伝達される。これに対し、フレキシブルプレートは中央部とフライホイール装着部との間の中間部が軸方向に弾性変形を繰り返し、一定の範囲の周波数及び振幅の曲げ振動を吸収する。これにより、フレキシブルプレートはクランク軸の曲げ振動のフライホイールへの伝達を一定の範囲で絶縁する役割を果たしている。
【０００８】
ところで、上記のクランク軸に発生する曲げ振動は、エンジンのピストンのクランクスローに対し一定の角度を持った面に発生する。すなわち、フレキシブルプレートにかかるクランク軸の曲げ振動による力はこの面の方向に作用し、主としてこの面に対応するフレキシブルプレートの径方向の曲げ剛性によって吸収可能な曲げ振動の範囲が決定する。これに対し、クラッチの切れ性に影響を与えるフレキシブルプレートの軸方向の剛性（並進剛性）は、フレキシブルプレートのすべての径方向の曲げ剛性を合成したものである。
【０００９】
従来のフレキシブルプレートでは、すべての径方向の曲げ剛性が同じであった。すなわち、曲げ剛性が等方であったため、クランク軸の曲げ振動の吸収に影響を与える曲げ剛性とクラッチの切れ性に影響を与える並進剛性との間には一定の相関関係があった。このため、曲げ振動の制振性とクラッチの切れ性とは相反することとなり、一方を向上させると他方が低下していた。
【００１０】
本発明のフレキシブルプレートでは、曲げ剛性に異方性があるため、並進剛性を維持したままでクランク軸の曲げ振動の吸収に影響を与えるフレキシブルプレートの径方向の曲げ剛性を低下させることが可能となる。これにより、クラッチの切れ性を低下させることなく曲げ振動をより吸収することができる。また、並進剛性と前記曲げ剛性とを独立に設定できるため、フライホイールとフレキシブルプレートとから成るフライホイール組立体の並進と曲げの２つのモードの共振周波数（固有振動数）を積極的に離すことができ、フライホイール組立体の制振性が向上する。
【００１４】
請求項１に記載のフレキシブルプレートは、エンジン側のクランク軸に装着される中央部と、中央部から半径方向外方に延びる複数の脚部とから形成されるプレートを少なくとも２枚備えている。
ここでは、それぞれのプレートにフレキシブルプレートの径方向の曲げ剛性を分担させ、これらのプレートの曲げ剛性の合成により並進剛性を設定できる。また、各プレートの中央部が重なってフレキシブルプレートの中央部を形成するため、構造上高い曲げモーメントが発生するフレキシブルプレートの中央部の曲げ剛性が向上する。このように、荷重条件が厳しい位置の剛性を部分的に高め、構造の最適化を図っている。
【００１５】
少なくとも２枚のプレートのそれぞれは、中央部の中心に対して対称形状である２つの脚部を有している。少なくとも２枚のプレートのそれぞれの脚部は、前記クランク軸への装着状態で延びる方向が異なっている。クランク軸の曲げ振動による荷重を受ける方向に延びる脚部の曲げ剛性が、他の方向に延びる脚部の曲げ剛性に比べて小さい。
ここでは、各プレートの脚部は対称形状であり、回転に対してバランスがとれている。また、クランク軸への装着状態で脚部の延びる方向が異なっており、これによりフレキシブルプレートの各径方向の曲げ剛性を異ならせている。
【００１６】
さらに、少なくとも２枚のプレートのそれぞれは、脚部の板厚又は幅の違いにより曲げ剛性が異なっていてもよい。ここでは、フレキシブルプレートの各径方向の曲げ剛性を決定する各プレートの剛性を、板厚又は脚部の幅の違いにより相異させ、フレキシブルプレートの曲げ剛性に異方性を持たせている。
【００１７】
また、フライホイール組立体は、フライホイールと、フレキシブルプレートとを備えている。フライホイールはクラッチディスクの摩擦材が圧接し得る摩擦面を有している。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態としての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を示している。
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とから構成されている。
【００１９】
フレキシブルプレート４は、中央に孔４ａを有し、円板状に形成されている。そして、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。ボルト６は内周部４ｂに設けられた孔１０を挿通している。また、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。ボルト７は外周部４ｃに設けられた孔１１を挿通している。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、図２に示すように、円周方向に非等間隔で配置されている。また、中間部４ｄには、楕円形状の絞り加工部１２が形成されている。
【００２０】
このフレキシブルプレート４は、貫通孔８の存在により曲げ剛性及び並進剛性が低下している。貫通孔８が非等間隔で配置されているため、フレキシブルプレート４の曲げ剛性は異方性を有している。一方、絞り加工部１２の存在により、ｙ軸周りの曲げ剛性をあまり増加させずにｘ軸周りの曲げ剛性が高められている。よって、トータルとしては、貫通孔８及び絞り加工部１２を設けることにより、並進剛性を低下させることなくｙ軸周りの曲げ剛性を低下させている。
【００２１】
フライホイール５は、ほぼ円板状の部材であり、外周部には摩擦面５ａが形成されている。
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をフライホイール５側へ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。
【００２２】
次に動作について説明する。
エンジンの燃焼力により、クランク軸３に回転力が発生するとともに曲げ振動が発生する。この回転力及び曲げ振動はクランク軸３に固定されているフレキシブルプレート４に伝達される。回転力はフレキシブルプレート４の外周部４ｃに装着されているフライホイール５に伝達され、次に、クラッチ操作によりフライホイール５とプレッシャープレート２３との間に挟持されるクラッチディスク組立体２１に伝達され、さらに、クラッチディスク組立体２１に連結されるトランスミッション側へと伝達される。一方、クランク軸３の曲げ振動は、フレキシブルプレート４の剛性が低いため、ほとんどフライホイール５には伝達されない。よって、フライホイール組立体１の曲げ振動による車両ボディの加振が抑えられ、加速時の騒音が低減される。
【００２３】
本実施形態では、クランク軸３の曲げ振動が発生する面を、図２におけるｙ軸に合わせてクランク軸３とフレキシブルプレート４とを固定する。ここでは、クランク軸３とフライホイール５との間で曲げ振動を吸収するフレキシブルプレート４の曲げ剛性は、他の方向に比べて低剛性であるｙ軸周りの曲げ剛性となる。一方、曲げ振動の吸収にあまり影響を与えないｘ軸周りの曲げ剛性は比較的高い曲げ剛性を保っている。
【００２４】
このように、曲げ剛性に異方性を持たせ、フレキシブルプレート４全体としての並進剛性を維持したままでｙ軸周りの曲げ剛性を低下させている。これにより、クラッチの切れ性が低下することなく、曲げ振動がより吸収される。また、貫通孔８の位置や大きさ及び絞り加工部１２の形状や大きさなどを調節し並進剛性とｙ軸周りの曲げ剛性とを独立に設定できるため、これらを最適に設定することにより、フライホイール組立体１の並進と曲げの２つのモードの共振周波数（固有振動数）を積極的に離し、フライホイール組立体１の制振性を向上させている。
【００２５】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、図２に示すようなフレキシブルプレート４を採用しているが、図３に示すようなフレキシブルプレート１４を採用しても良い。
フレキシブルプレート１４は、プレート３０及びプレート４０を図示しないリベットにより締結することにより形成されている。プレート３０，４０はそれぞれ、中央に孔３１ａ，４１ａを有する円板状の中央部３１，４１と、中央部３１，４１からそれぞれ逆方向の径方向外方に延びる１対の脚部３２，４２とにより構成されている。中央部３１，４１にはそれぞれ孔３１ｂ，４１ｂが設けられており、この孔３１ｂ及び４１ｂを挿通するボルト６によって中央部３１，４１がクランク軸３のフランジ部３ａに固定されている。また、中央部３１，４１の外周部にはそれぞれリベット孔３１ｃ，４１ｃが設けられ、このリベット孔３１ｃ，４１ｃを挿通するリベットによりプレート３０とプレート４０とは結合されている。この両プレート３０，４０を結合するときには、脚部３２と脚部４２とがなす角度を９０度に設定している。脚部３２，４２の外方部分にはそれぞれ孔３２ｄ，４２ｄが設けられており、この孔３２ｄ，４２ｄを挿通するボルト７によってフライホイール５が脚部３２，４２に固定されている。
【００２６】
このフレキシブルプレート１４は、プレート４０の脚部４２の幅が小さいので、ｙ軸周りの曲げ剛性が小さい。一方、プレート３０の脚部３２の幅が大きいので、ｘ軸周りの曲げ剛性は高い。このように、トータルとしてのフレキシブルプレート１４の並進剛性をある程度高く維持しつつ、ｙ軸周りの曲げ剛性を十分に曲げ振動を吸収できる程度に小さく設定している。
【００２７】
他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
本実施形態においても、曲げ剛性に異方性があり、クラッチの切れ性を低下させることなく曲げ振動をより吸収することができ、また、並進と曲げの２つのモードの共振周波数（固有振動数）を積極的に離すことによりフライホイール組立体１の制振性が向上している。さらに本実施形態では、構造上高いモーメントが発生するフレキシブルプレート１４のクランク軸３との固着部が、２枚のプレート３０，４０の中央部３１，４１の結合部となっており曲げ剛性が高いため、応力が低く抑えられている。このように、フレキシブルプレート１４では全体の曲げ剛性を上げることなくモーメントの高い所を部分的に高剛性とする最適な構造となっている。
【００２８】
なお、この実施形態では、中央部３１，４１からそれぞれ反対側に延びる１対の脚部３２，４２を有する２枚のプレートを用いてフレキシブルプレート１４を形成したが、中央部から片側にのみ延びる１つの脚部を有する２枚又は３枚以上のプレートによりフレキシブルプレートを形成してもよい。
［他の実施形態］
上記第２実施形態では、両プレート３０，４０の曲げ剛性に差をつけるため、脚部３２と脚部４２との幅の相異により差をつけているが、幅の相異ではなく板厚の相異や穴あけの有無及び大小などによって曲げ剛性に差をつけることもできる。
【００２９】
また、上記両実施形態では、クランク軸３に発生する捩り振動を減衰するためのダンパー機構を備えていないフライホイール組立体１を実施の形態として示しているが、本発明のフレキシブルプレートは、フライホイールを分割しそれらの間にダンパー機構を備えた分離型フライホイールに対しても適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のフレキシブルプレートでは、曲げ剛性に異方性を持たせたので、並進剛性を維持したままで一定の方向の曲げ剛性を低下させることが可能となり、クラッチの切れ性を損なうことなく、クランク軸の曲げ振動をより吸収し加速時の騒音をさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるフライホイール組立体の縦断面概略図。
【図２】フレキシブルプレートの平面図。
【図３】第２実施形態のフレキシブルプレートの平面図。
【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
８          貫通孔
１２          絞り加工部
１４          フレキシブルプレート
３０，４０    プレート
３１，４１    中央部
３２，４２    脚部
【図１】
0003556056.tif 000002
【図２】
0003556056.tif 000003
【図３】
0003556056.tif 000004