(57)【要約】【課題】フライホイール組立体に用いられるコイルスプリングのコイル径を大型化可能にする、つまりコイルスプリングの配置効率を高める。【解決手段】フライホイール組立体１０は、エンジンのクランクシャフト２からのトルクを伝達するためのものであって、入力側回転部材２１と、出力側回転部材２２（フライホイール７を含む）と、複数の弧状コイルスプリング２３と、ワイヤリング２４とを備えている。入力側回転部材２１にはクランクシャフト２からトルクが入力される。出力側回転部材２２は、入力側回転部材２１に相対回転可能に配置されている。複数の弧状コイルスプリング２３は、入力側回転部材２１と出力側回転部材２２との回転方向間に配置され、両者が相対回転するとその間で回転方向に圧縮される。ワイヤリング２４は、複数の弧状コイルスプリング２３の回転方向への移動を許容しつつ他の方向への移動を制限するための部材であり、入力側回転部材２１と出力側回転部材２２の少なくとも一方に支持され複数の弧状コイルスプリング２３内を貫通する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトからのトルクを伝達するためのフライホイール組立体であって、
前記クランクシャフトからトルクが入力される入力側回転部材と、
前記入力側回転部材に相対回転可能に配置された、フライホイールを含む出力側回転部材と、
前記入力側回転部材と前記出力側回転部材との回転方向間に配置され、両者が相対回転するとその間で回転方向に圧縮される複数の弧状コイルスプリングと、
前記複数の弧状コイルスプリングの回転方向への移動を許容しつつ他の方向への移動を制限するための部材であり、前記入力側回転部材と前記出力側回転部材の少なくとも一方に支持され前記複数の弧状コイルスプリング内を貫通する環状部材と、
を備えたフライホイール組立体。
【請求項２】
前記入力側回転部材と前記出力側回転部材の少なくとも一方は、前記弧状コイルスプリングの端部に当接するとともに前記環状部材を支持するための支持部を有している、請求項１に記載のフライホイール組立体。
【請求項３】
前記入力側回転部材は、前記弧状コイルスプリングの端部に当接するに第１支持部を有しており、
前記出力側回転部材は、前記弧状コイルスプリングの端部に当接する第２支持部を有している、請求項１に記載のフライホイール組立体。
【請求項４】
前記第１支持部及び前記第２支持部の一方は前記弧状コイルスプリングの端部の半径方向外側にのみ当接している、請求項３に記載のフライホイール組立体。
【請求項５】
前記第１支持部は前記環状部材に半径方向片側から当接して支持しており、前記第２支持部は前記環状部材に半径方向反対側から当接して支持している、請求項３又は４に記載のフライホイール組立体。
【請求項６】
前記第１支持部と前記第２支持部は前記環状部材の円形状の断面に沿った半円形状の断面を有している、請求項５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、アーク状のコイルスプリングを介してエンジンのクランクシャフトに出力側回転部材が連結されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのクランクシャフトには、エンジンの燃焼変動に起因する振動を吸収するために、フライホイールが装着されている。さらに、フライホイールの軸方向トランスミッション側にクラッチ装置を設けている。クラッチ装置は、トランスミッションの入力シャフトに連結されたクラッチディスク組立体と、クラッチディスク組立体の摩擦連結部をフライホイールに付勢するクラッチカバー組立体とを備えている。クラッチディスク組立体は、捩り振動を吸収・減衰するためのダンパー機構を有している。ダンパー機構は、回転方向に圧縮されるように配置されたコイルスプリング等の弾性部材を有している。
【０００３】
一方、ダンパー機構を、クラッチディスク組立体ではなく、フライホイールとクランクシャフトとの間に設けた構造も知られている。この場合は、フライホイールがコイルスプリングを境界とする振動系の出力側に位置することになり、出力側の慣性が従来に比べて大きくなっている。この結果、共振回転数をアイドル回転数以下に設定することができ、大きな減衰性能を実現できる。このように、フライホイールとダンパー機構とが組み合わさって構成される構造がフライホイール組立体である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
フライホイール組立体のダンパー機構は、主に、コイルスプリングを有している。コイルスプリングは回転方向に延びており、広捩り角化・低剛性化のために弧状に延びるアークタイプのコイルスプリングが用いられだしている。また、このようなコイルスプリングにおいても、エンジンからのトルク変動に対して捩じり振動を十分に吸収・減衰できるようにさらに性能を向上することが求められている。具体的には、さらなる低剛性化のためにコイルスプリングのコイル径の大型化が望まれている。
【０００５】
しかし、前記従来のフライホイール組立体では、コイルスプリングのコイル径を大きくすることができない事情がある。具体的には、コイルスプリングの半径方向両側はリティーニングプレートにより支持されている。さらに、リティーニングプレートの外周縁には、リティーニングプレートの外周に配置され、遠心力やたわみによって移動するコイルスプリングからの荷重を支持するための筒状部が設けられている。このようにコイルスプリングの外側にコイルスプリングを支持するための部材が設けられているため、所定スペース内においてコイルスプリングのコイル径を十分に大きくできない。
【０００６】
本発明の課題は、フライホイール組立体に用いられるコイルスプリングのコイル径を大型化できるようにすること、つまりコイルスプリングの配置効率を高めることにある。
【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、エンジンのクランクシャフトからのトルクを伝達するためのものであって、入力側回転部材と、出力側回転部材と、複数の弧状コイルスプリングと、環状部材とを備えている。入力側回転部材にはクランクシャフトからトルクが入力される。出力側回転部材は、入力側回転部材に相対回転可能に配置され、フライホイールを含んでいる。複数の弧状コイルスプリングは、入力側回転部材と出力側回転部材との回転方向間に配置され、両者が相対回転するとその間で回転方向に圧縮される。環状部材は、複数の弧状コイルスプリングの回転方向への移動を許容しつつ他の方向への移動を制限するための部材であり、入力側回転部材と出力側回転部材の少なくとも一方に支持され複数の弧状コイルスプリング内を貫通する。
【０００８】
このフライホイール組立体では、エンジンのクランクシャフトからのトルクは、入力側回転部材、複数のコイルスプリング、出力側回転部材の順番で伝達される。このフライホイール組立体にエンジンからの燃焼変動が入力されると、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転し、その間で複数のコイルスプリングが環状部材に沿って回転方向に移動しながら圧縮される。これにより捩じり振動が吸収・減衰される。
【０００９】
このフライホイール組立体では、環状部材が複数のコイルスプリング内を貫通しているため、コイルスプリングの外側にコイルスプリングを支持するための部材を配置する必要がなくなる。その結果、複数のコイルスプリングのコイル径を大きくして性能向上を図ることができる。
請求項２に記載のフライホイール組立体では、請求項１において、入力側回転部材と出力側回転部材の少なくとも一方は、弧状コイルスプリングの端部に当接するとともに環状部材を支持するための支持部を有している。
【００１０】
このフライホイール組立体では、支持部は弧状コイルスプリングの端部に当接することでトルク伝達機能を有する。さらに、支持部は環状部材を支持する機能を有している。このように支持部が複数の機能を有しているため、部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。
請求項３に記載のフライホイール組立体では、請求項１において、入力側回転部材は弧状コイルスプリングの端部に当接するに第１支持部を有しており、出力側回転部材は、弧状コイルスプリングの端部に当接する第２支持部を有している。
【００１１】
このフライホイール組立体では、複数の弧状コイルスプリングは環状部材によって支持されているため、第１支持部と第２支持部は弧状コイルスプリングの端部のみを支持すればよい。この結果、第１支持部と第２支持部は構造が簡単でかつ小型化できる。
請求項４に記載のフライホイール組立体では、請求項３において、第１支持部及び第２支持部の一方は弾性部材の端部の半径方向外側にのみ当接している。
【００１２】
このフライホイール組立体では、弧状コイルスプリングの端部の半径方向外側にのみ当接する支持部があるため、弧状コイルスプリングが圧縮される際に座屈（弧状のコイルスプリングの中央部が半径方向外側に突出し折れ曲がった状態になること）が生じにくい。その結果、弧状コイルスプリングとワイヤリングとの干渉による摩耗が少なくなる。
【００１３】
請求項５に記載のフライホイール組立体では、請求項３又は４において、第１支持部は環状部材に半径方向片側から当接して支持しており、第２支持部は環状部材に半径方向反対側から当接して支持している。
このフライホイール組立体では、環状部材は第１支持部と第２支持部の両方によって半径方向に支持されている。このため、環状部材を支持部に組み付けるための構造及び作業が簡単になる。
【００１４】
請求項６に記載のフライホイール組立体では、請求項５において、第１支持部と第２支持部は環状部材の円形状の断面に沿った半円形状の断面を有している。このフライホイール組立体では、第１支持部と第２支持部が環状部材の断面に沿った断面を有しているため、環状部材の支持が確実である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（１）構成
▲１▼全体構造
図１及び図２に示す本発明の一実施形態としてのクラッチ装置１は、主に、ドライブプレート４、ダンパー機構６、フライホイール７、クラッチカバー組立体８、及びクラッチディスク組立体９とから構成されている。クラッチ装置１は、ドライブプレート４以外の部材が組み合わせられた１個のモジュールとして取扱い可能である。また、ダンパー機構６とフライホイール７の組み合わせによってフライホイール組立体１０が構成されている。
【００１６】
図１の左側にはエンジン（図示せず）が配置されており、右側にはトランスミッション（図示せず）が配置されている。クラッチ装置１はエンジン側のクランクシャフト２とトランスミッション側の入力シャフト３との間でトルクを断続するための装置である。
ドライブプレート４は、中心孔が形成された円板状のプレート部材であり、クランクシャフト２からのトルクをダンパー機構６経由でフライホイール７やクラッチカバー組立体８に伝達するための部材である。ドライブプレート４の内周部はピン１２や図示しないボルトによってエンジンのクランクシャフト２に固定されている。ドライブプレート４は、板金製であり、回転方向には剛性が高いが曲げ方向には剛性が低くなっている。
【００１７】
フライホイール７は環状かつ円板状の部材である。また、フライホイール７は軸方向トランスミッション側に摩擦面７ａを有している。
▲２▼ダンパー機構
ダンパー機構６は、捩り振動を吸収・減衰するための機構であって、入力側回転部材２１と、出力側回転部材２２と、複数の弧状コイルスプリング２３と、ワイヤリング２４とから構成されている。
【００１８】
ａ）入力側回転部材
入力側回転部材２１は、ダンパー機構６の入力側部材を構成しており、第１プレート２６と、複数の第１ブラケット２７とから構成されている。第１プレート２６は、環状かつ円板状の板金であり、外周部にリングギアが設けられ、さらに軸方向エンジン側に複数のナット３０が設けられている。ナット３０には、ドライブプレート４の外周部がボルト２９を介して固定されている。第１ブラケット２７は、円周方向の複数箇所（３カ所）において第１プレート２６に固定された部材であり、コイルスプリング２３の回転方向端部を支持するとともに、ワイヤリング２４を支持するための部材である。各第１ブラケット２７は、固定部２７ａと、その半径方向内側端から軸方向トランスミッション側に延びる支持部２７ｂとから構成されている。固定部２７ａは、平坦な板部分であり、第１プレート２６の内周部に軸方向エンジン側から当接し、複数のリベット３１によって第１プレート２６の内周部に固定されている。支持部２７ｂは、軸方向中間部において半径方向外側に凸となるように屈曲した湾曲部２７ｃを有している。湾曲部２７ｃは概ね半円形状の断面を有している。
【００１９】
ｂ）出力側回転部材
出力側回転部材２２は、ダンパー機構６の出力側部材を構成しており、第２プレート３２の一部と、複数の第２ブラケット３３とから構成されている。第２プレート３２は、円板状かつ環状の部材であり、主に、第１円板状部３５と、その外周縁から軸方向トランスミッション側に延びる筒状部３６と、その先端から内周側に延びる第２円板状部３７とから構成されている。第１円板状部３５の内周縁に形成された筒部３５ａは、転がり軸受３９を介してクランクシャフト２に回転自在に支持されている。また、シャフト３の軸方向エンジン側先端はブッシュ４０を介して筒部３５ａに回転自在に支持されている。第１円板状部３５は、半径方向中間部において、軸方向トランスミッション側に凹んだ環状のばね支持部３５ｂを有している。さらに、第１円板状部３５の外周部３５ｃは、平板な形状であり、その軸方向トランスミッション側面には複数のリベット４５によってフライホイール７が固定されている。筒状部３６は、フライホイール７の外周側を覆い、さらにそれより軸方向トラスミッション側に延びている。
【００２０】
第２ブラケット３３は、円周方向の複数箇所（３カ所）において第２プレート３２の第１円板状部３５に固定された部材であり、コイルスプリング２３の回転方向端部を支持するとともに、ワイヤリング２４を支持するための部材である。各第２ブラケット３３は、固定部３３ａと、その半径方向内側端から軸方向トランスミッション側に延びる支持部３３ｂとから構成されている。固定部３３ａは、平坦な板部分であり、第２プレート３２の第１円板状部３５の内周部に軸方向トランスミッション側から当接し、複数のリベット３８によって第２プレート３２の内周部に固定されている。支持部３３ｂは、軸方向中間部において半径方向外側に内側となるように屈曲した湾曲部３３ｃを有している。湾曲部３３ｃは概ね半円形状の断面を有している。第２ブラケット３３の支持部３３ｂは、第２プレート３２の第１円板状部３５に形成された切り欠き３５ｄを通って第２プレート３２より軸方向エンジン側に延びている。第２ブラケット３３は第１ブラケット２７に対応して配置されており、第２ブラケット３３の支持部３３ｂは第１ブラケット２７の支持部２７ｂの半径方向内側に近接して配置されている。この結果、第１ブラケット２７の湾曲部２７ｃと第２ブラケット３３の湾曲部３３ｃの凹部同士によって断面円形の空間が形成されている。
【００２１】
ｃ）ワイヤリング
ワイヤリング２４は、第１ブラケット２７の湾曲部２７ｃと第２ブラケット３３の湾曲部３３ｃの凹部間に配置された環状の部材である。つまり、ワイヤリング２４は、第１ブラケット２７と第２ブラケット３３とによって支持されている。ワイヤリング２４は、各コイルスプリング２３の内部を延びて、それらを回転方向にのみ移動可能に支持するための環状の部材である。
【００２２】
ｄ）コイルスプリング
コイルスプリング２３は、ダンパー機構６の回転方向に圧縮される弾性部材を構成している。コイルスプリング２３は、円周方向に並んで配置された複数の部材であり、円周方向に円弧形状に延びて配置されている。コイルスプリング２３は、回転方向角度が約１００度のアークスプリングであって、６０〜１６０度の範囲にあることが好ましい。さらに、この実施形態では、コイルスプリング２３は、大小のばねの組み合わせからなる親子タイプであり、大コイルスプリング２３ａと小コイルスプリング２３ｂとからなる。小コイルスプリング２３ｂは、大コイルスプリング２３ａ内に配置され、大コイルスプリング２３ａよりコイル径及び線径が小さい。コイルスプリング２３の内側、具体的には小コイルスプリング２３ｂの内側には、前述のワイヤリング２４が配置されている。この結果、コイルスプリング２３は、ワイヤリング２４によって、ワイヤリング２４に沿って回転方向に移動することはできるが、他の方向には移動不能となるように支持されている。
【００２３】
コイルスプリング２３の回転方向端部の縁は、第１ブラケット２７と第２ブラケット３３とによって支持されている。より詳細には、コイルスプリング２３の回転方向端部の縁は、第１ブラケット２７の支持部２７ｂ回転方向縁（断面部分）及び第２ブラケット３３の支持部３３ｂの回転方向縁（断面部分）に対して回転方向に当接している。大コイルスプリング２３ａは各支持部２７ｂ，３３ｂの湾曲部２７ｃ，３３ｃ以外の断面に当接しており、小コイルスプリング２３ｂは各支持部２７ｂ，３３ｂの湾曲部２７ｃ，３３ｃの断面に当接している。以上に述べたように、第１ブラケット２７がコイルスプリング２３の半径方向外側部分を支持し、第２ブラケット３３がコイルスプリング２３の半径方向内側部分を支持している。
【００２４】
ｅ）摩擦発生機構
ダンパー機構６は、さらに、入力側回転部材２１と出力側回転部材２２とが相対回転するとときに摩擦抵抗を発生するための摩擦発生機構４７を有している。摩擦発生機構４７は、機能的にはコイルスプリング２３と並列に機能するように配置されており、具体的には、複数のワイヤリングプレートから構成されており、第２プレート３２の第１円板状部３５の外周部３５ｃとフライホイール７との間に配置されている。
【００２５】
▲３▼クラッチカバー組立体
クラッチカバー組立体８は、主に、第２プレート３２の一部と、プレッシャープレート１４と、ワイヤリング１６と、ダイヤフラムスプリング１７とから構成されている。プレッシャープレート１４は、環状の部材であり、第２プレート３２の筒状部３６の内周側においてフライホイール７の軸方向トランスミッション側に配置されている。プレッシャープレート１４には、フライホイール７の摩擦面７ａに対向する押圧面１４ａが形成されている。また、プレッシャープレート１４において押圧面１４ａと反対側の面にはトランスミッション側に突出する複数の弧状突出部１４ｂが形成されている。プレッシャープレート１４は、弧状に延びる複数のストラッププレート１８によって第２プレート３２に相対回転不能に固定されている。
【００２６】
ダイヤフラムスプリング１７は、プレッシャープレート１４と第２プレート３２の第２円板状部３７との間に配置された円板状部材であり、環状の弾性部１７ａと、弾性部１７ａから内周側に延びる複数のレバー部１７ｂとから構成されている。
第２円板状部３７の内周部に固定された複数のスタッドピン（図示せず）は、ダイヤフラムスプリング１７の孔を貫通してプレッシャープレート１４側に延びている。このスタッドピンに支持されたワイヤリング１６はダイヤフラムスプリング１７の弾性部１７ａの軸方向エンジン側を支持している。
【００２７】
また、第２円板状部３７には、ワイヤリング１６に対応して形成された複数の弧状突出部３７ａが形成されている。突出部３７ａは軸方向エンジン側に突出して、ダイヤフラムスプリング１７の弾性部１７ａの内周縁に軸方向トランスミッション側から当接している。
▲４▼クラッチディスク組立体
クラッチディスク組立体９は、フライホイール７の摩擦面７ａとプレッシャープレート１４の押圧面１４ａとの間に配置される摩擦フェーシング４１を有している。摩擦フェーシング４１は、円板状かつ環状のプレート４２を介してハブ４３に固定されている。ハブ４３の中心孔には、トランスミッション側から延びるトランスミッション入力シャフト３がスプライン係合している。
【００２８】
（２）動作
このフライホイール組立体１０では、エンジンのクランクシャフト２からのトルクは、入力側回転部材２１、複数のコイルスプリング２３、出力側回転部材２２の順番で伝達される。このフライホイール組立体１０にエンジンからの燃焼変動が入力されると、入力側回転部材２１と出力側回転部材２２とが相対回転し、その間で複数のコイルスプリング２３がワイヤリング２４に沿って回転方向に移動しながら圧縮される。これにより捩じり振動が吸収・減衰される。
【００２９】
このフライホイール組立体１０のダンパー機構６の捩り動作についてさらに具体的に説明する。入力側回転部材２１を他の部材に固定しておき、それに対して出力側回転部材２２を回転方向片側に捩っていく。すると、第２ブラケット３３は、対応する第１ブラケット２７から回転方向に離れていき、コイルスプリング２３の端部を回転方向に押していく。コイルスプリング２３は、ワイヤリング２４に沿って回転方向に圧縮されていく。つまり、コイルスプリング２３の一方の端部は第１ブラケット２７に支持され、他方の端部は第２ブラケット３３に支持されている。
【００３０】
（３）作用効果
以上に述べたように、コイルスプリング２３は、そのの移動を制限するための部材であるワイヤリング２４がその中を貫通しているため、コイルスプリング２３の外側にそれを支持するための部材を配置する必要がなくなる。その結果、複数のコイルスプリング２３のコイル径を大きくして性能向上を図ることができる。
【００３１】
また、他の部材はコイルスプリング２３を支持するための特別な構造が不要になるため、構造が簡単になり、小さくできる。例えば、第１及び第２ブラケット２７，３３はコイルスプリング２３の支持のみを行えばよいため、環状である必要がなく、複数の小さな部材として構成されている。このため、省スペース化及び軽量化を図れる。
【００３２】
さらに、第１及び第２ブラケット２７，３２はコイルスプリング２３の端部に当接することでトルク伝達機能を有する。さらに、第１及び第２ブラケット２７，３２はワイヤリング２４を支持する機能を有している。このように第１及び第２ブラケット２７，３２が複数の機能を有しているため、部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。
【００３３】
第１ブラケット２７はコイルスプリング２３の端部の半径方向外側にのみ当接しているため、コイルスプリング２３が圧縮される際に座屈（弧状のコイルスプリングの中央部が半径方向外側に突出し折れ曲がった状態になること）が生じにくい。その結果、コイルスプリング２３とワイヤリング２４との干渉による摩耗が少なくなる。
【００３４】
第１ブラケット２７はワイヤリング２４に半径方向片側から当接して支持しており、第２ブラケット３３はワイヤリング２４に半径方向反対側から当接して支持している。このように、ワイヤリング２４は第１ブラケット２７と第２ブラケット３３の両方によって半径方向に支持されている。このため、ワイヤリング２４を第１及び第２ブラケット２７，３３に組み付けるための構造及び作業が簡単になる。
【００３５】
さらに、第１ブラケット２７と第２ブラケット３３はワイヤリング２４の円形状の断面に沿った半円形状の断面を有している。このように、第１ブラケット２７と第２ブラケット３３がワイヤリング２４の断面に沿った断面を有しているため、ワイヤリング２４の支持が確実である。
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００３６】
例えば、本発明が適用されるフライホイール組立体において、クラッチ装置はモジュラータイプでなくてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係るフライホイール組立体では、環状部材が複数のコイルスプリング内を貫通しているため、コイルスプリングの外側にコイルスプリングを支持するための部材を配置する必要がなくなる。その結果、複数のコイルスプリングのコイル径を大きくして性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのクラッチ装置の縦断面概略図。
【図２】クラッチ装置のダンパー機構の平面図。
【符号の説明】
１　　クラッチ装置
２　　クランクシャフト
６　　ダンパー機構
７　　フライホイール
８　　クラッチカバー組立体
９　　クラッチディスク組立体
１０　　フライホイール組立体
２１　　入力側回転部材
２２　　出力側回転部材
２３　　コイルスプリング
２４　　ワイヤリング（環状部材）
２６　　ドライブプレート
２７　　第１ブラケット（第１支持部）
３２　　カバープレート
３３　　第２ブラケット（第２支持部）
【図１】
2004028271.tif 000003
【図２】
2004028271.tif 000004