(57)【要約】【課題】本発明の目的は、簡単な構造で分解及び組立てが容易で生産費用が低い、エンジントルクの変動の大きさに応じた効果的なダンピング作用を遂行することができる二重質量フライホイールを提供することにある。【解決手段】本発明による二重質量フライホイールは、エンジン出力軸に連結される１次質量体と、変速機入力軸に連結され、前記１次質量体に対して設定された範囲内で相対的に回転可能な２次質量体と、前記２次質量体に固定結合されるドライブプレートと、前記１次質量体と前記ドライブプレートとの間に介在し、トルク伝達過程でエアーダンピングを含むダンピング作用を遂行するダンピング装置とを含む。【選択図】　　　　　図５
2004028327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力軸に連結される１次質量体と、
変速機入力軸に連結され、前記１次質量体に対して設定された範囲内で相対的に回転可能な２次質量体と、
前記２次質量体に固定結合されるドライブプレートと、
前記１次質量体と前記ドライブプレートとの間に介在し、トルク伝達過程でエアーダンピングを含むダンピング作用を遂行するダンピング装置と、
を含むことを特徴とする、二重質量フライホイール。
【請求項２】
前記ダンピング装置は、
圧縮可能なゴム部材と、
前記ゴム部材の両側に配置される一対のゴムガイドと、
前記ゴムガイドと共にダンピング空間を形成するように、前記ゴムガイドの両側に各々配置される一対のゴムアダプターと、
前記ゴムガイドと前記ゴムアダプターとの間に介在するアイドルスプリングと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二重質量フライホイール。
【請求項３】
前記１次質量体はその円周方向に沿って配列される複数個のブラケットを含み、
前記ダンピング装置は前記ブラケットの間に配置される、
ことを特徴とする、請求項２に記載の二重質量フライホイール。
【請求項４】
前記各々のブラケットは対向する一対のプレートを備え、
前記ドライブプレートは前記ブラケットの一対のプレートの間に移動可能に配置される連結部を含む、
ことを特徴とする、請求項３に記載の二重質量フライホイール。
【請求項５】
前記ゴムアダプターは対向する一対のプレートを備え、
前記ドライブプレートの連結部は前記ゴムアダプターの一対のプレートの間に配置される、
ことを特徴とする、請求項４に記載の二重質量フライホイール。
【請求項６】
前記ブラケットの一対のプレートには各々湾入部が形成され、
前記ゴムアダプターの一対のプレートは前記湾入部に挿入される、
ことを特徴とする、請求項５に記載の二重質量フライホイール。
【請求項７】
前記ダンピング装置は、前記ダンピング空間と外部とを連通する空気排出通路をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の二重質量フライホイール。
【請求項８】
前記１次質量体と前記ドライブプレートとの間に介在するスプリングダンピング装置をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の二重質量フライホイール。
【請求項９】
前記スプリングダンピング装置は、
対向する一対のスプリングアダプターと、
前記一対のスプリングアダプターの間に介在するスプリングと、
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の二重質量フライホイール。
【請求項１０】
前記スプリングは複数個であることを特徴とする、請求項９に記載の二重質量フライホイール。
【請求項１１】
前記複数個のスプリングは前記スプリングアダプターによって順次に圧縮されるように構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の二重質量フライホイール。
【請求項１２】
前記スプリングアダプターは、
本体を形成するシリンダー形態の凹部が形成された本体部と、
前記本体部の外周に沿って形成される係止部と、
を含み、
前記複数のスプリングは、
前記一対のスプリングアダプターの係止部の間に介在する１次スプリングと、
前記一対のスプリングアダプターの凹部の間に介在する２次スプリングと、
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の二重質量フライホイール。
【請求項１３】
前記スプリングアダプターには外部と連通する空気排出通路が形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の二重質量フライホイール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジン出力軸と変速機の入力軸との間に配置されてトルク変動によるねじれ振動を減衰させるための二重質量フライホイール（Ｄｕａｌ　Ｍａｓｓ　Ｆｌｙｗｈｅｅｌ）に係り、より詳しくは、エンジントルクの大きさに応じて効果的なダンピングを可能にする二重質量フライホイールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、フライホイールは車両のエンジンのクランクシャフト端部と変速機の入力軸との間に設けられた、両者間のトルク伝達過程でのトルク変動によるねじれ振動（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）を低減するための装置である。
【０００３】
一方、フライホイールと変速機の入力軸との間にはクラッチシステムが配置される。このクラッチシステムはエンジンの動力を伝達または遮断し、トルク変化によって発生するギヤラトル（Ｇｅａｒ　Ｒａｔｔｌｅ）、ブーミング（Ｂｏｏｍｉｎｇ）、車両の急加速及び急減速時に発生する振動と騷音を低減する役割をする。
【０００４】
特にエンジンが高出力で高トルクの場合でもこれを円滑に作動させながら、前記の役割を果たすためには、クラッチディスクのダンパー特性を増大させねばならず、それには、そのスプリングの作動角度増大及び剛性低減が必要である。しかし、既存のクラッチシステムでは構造上及びレイアウト上の問題により、スプリングの作動角度増大及び剛性低減を必要なだけ実現するのは不可能である。
【０００５】
このような問題を解決するために二重質量フライホイールが用いられている。二重質量フライホイールは１次質量体と２次質量体を備え、この二つの質量体の間にスプリングを設置することによって既存のクラッチディスクダンパーに比べてスプリングの作動角度増大及び剛性低減が可能であり、そのねじれダンパー特性を利用して前記クラッチシステムの役割を最大化することができる。
【０００６】
従来の二重質量フライホイールは通常１次質量体と２次質量体とを含み、１次質量体と２次質量体との間にはチャンバーが形成される。一方、１次質量体と２次質量体との間にはドライブプレートとスプリング及びベアリングが配置されるが、ドライブプレートは２次質量体に固定結合され、スプリング及びベアリングは前記チャンバー内に１次質量体とドライブプレートによって圧縮可能に配置される。そして、前記チャンバーにはグリースが入れられる。
【０００７】
つまり、従来の二重質量フライホイールにおいて、１次質量体と２次質量体との間には弾性部材が配置されていて相互回転可能である。ドライブプレートは２次質量体に結合され、スプリングの一端はドライブプレートに、他端は１次質量体に連結される。この時、スプリングは１次質量体に溶接されているカバー内部でグリースに浸されている。クランクシャフトの終端部に装着された１次質量体がエンジンのトルクを受けると、このトルクはスプリングで緩衝及びダンピングされ、ドライブプレートを経て２次質量体に伝達される。
【０００８】
このようなメカニズムにより、１次質量体でのトルクはエンジンの角速度変動及びトルク変動成分を有するのに反し、２次質量体でのトルクはスプリングでの緩衝及びカバー内のグリースとの摩擦によるダンピング作用によって変動の少ないトルクに変更されて変速機に伝達される。こうして、二重質量フライホイールは、クラッチディスクと合せてクラッチシステムとしての役割を効率的に果たす。
【０００９】
しかし、前記のような既存の二重質量フライホイールは内部にグリースを含んでいて密封が困難であるだけでなく、構造が複雑であって分解及び組立てが難しく、生産費用が大きくなるという問題点がある。また、エンジントルクの大きさに対応する効果的なダンピングを遂行できないという問題点がある。
【００１０】
【先行技術文献】
【特許文献１】特開２００１−１５１１４９
【特許文献２】特開平０５−１０６６８７
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は前記の問題点を解決するために、簡単な構造で分解及び組立てが容易で生産費用が低い、エンジントルクの変動の大きさに応じた効果的なダンピング作用を遂行することができる二重質量フライホイールを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明による二重質量フライホイールは、エンジン出力軸に連結される１次質量体と、変速機入力軸に連結され、前記１次質量体に対して設定された範囲内で相対的に回転可能な２次質量体と、前記２次質量体に固定結合されるドライブプレートと、前記１次質量体と前記ドライブプレートとの間に介在し、トルク伝達過程でエアーダンピングを含むダンピング作用を遂行するダンピング装置とを含む。
【００１３】
好ましくは、前記ダンピング装置は、圧縮可能なゴム部材と、前記ゴム部材の両側に配置される一対のゴムガイドと、前記ゴムガイドと共にダンピング空間を形成するように、前記ゴムガイドの両側に各々配置される一対のゴムアダプターと、前記ゴムガイドと前記ゴムアダプターとの間に介在するアイドルスプリングとを含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例による二重質量フライホイールについて、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１、図２及び図３に示すように、本発明の好ましい実施例による二重質量フライホイール１０は、エンジンのクランク軸１２と連結される１次質量体１４と、クラッチ機構（図示せず）によって変速機入力軸（図示せず）に連結される２次質量体１６とを含む。
【００１６】
１次質量体１４と２次質量体１６は、各々全体的に円形となるように形成されるのが好ましい。
【００１７】
１次質量体１４にはエンジンクランク軸１２に連結されるハブ軸１８が結合されることにより、１次質量体１４がクランク軸１２に結合される。また、１次質量体１４の外周には環ギヤ２０が形成される。
【００１８】
２次質量体１６はハブ軸１８に回転可能に連結されることにより、１次質量体１４と２次質量体１６は互いに相対的に回転可能になる。
【００１９】
１次質量体１４と２次質量体１６とはダンピング装置によって連結されて両者間でトルクを伝達すると同時に、トルク変動によるねじれ振動が減衰するように構成されるが、このダンピング装置は、２次質量体１６に固定結合されるドライブプレート２２、１次質量体１４に固定結合される複数個のブラケット２４、及び、ここでさらに図４を参照すると、隣接するブラケット２４との間に配置されるゴムダンピング装置２６とスプリングダンピング装置２８とを含む。
【００２０】
ドライブプレート２２とブラケット２４は様々な方法で各々２次質量体１６と１次質量体１４とに結合することができ、例えばリベットによって結合することができる。
【００２１】
ブラケット２４は、図４に示すように、複数個が円周方向に沿って一定の間隔で配置されることが好ましく、本実施例では６個のブラケット２４が備えられるが、ブラケットの数がこれに限定されないことは自明である。
【００２２】
ゴムダンピング装置２６とスプリングダンピング装置２８とは、同じく図４に示すように、ブラケット２４の間に交互に配置される。つまり、各々のゴムダンピング装置２６またはスプリングダンピング装置２８は、隣接するブラケット２４に支持されて、その間に配置される。
【００２３】
さらに、２次質量体１６に固定結合されたドライブプレート２２は、１次質量体１４に固定結合されたブラケット２４に対し円周方向には相対運動が可能で、１次質量体１４と２次質量体１６との間に相対回転が発生する場合、図５に示すように、ブラケット２４間に配置されたゴムダンピング装置２６とスプリングダンピング装置２８を押すように構成される。
【００２４】
以下に、ブラケット２４、ゴムダンピング装置２６、スプリングダンピング装置２８、そしてドライブプレート２２の個々の構成とこれらを組合せた構成を、この順に詳細に述べる。
【００２５】
まずブラケット２４は、図８に示すように、設定された距離だけ離隔して互いに対向する第１プレート２４ａと第２プレート２４ｂとを備える。これら第１プレート２４ａ及び第２プレート２４ｂには各々半円形の湾入部２４ｃが形成される。
【００２６】
次に、ゴムダンピング装置２６は、図５及び図６に示すように、ゴム部材３０、ゴムガイド３２、ゴムアダプター３４及びアイドルスプリング３６を含む。
【００２７】
ゴム部材３０は圧縮可能な材質のゴムで作られるのが好ましく、特に一定の温度の範囲で作動できるように耐熱ゴムで作られるのが好ましい。また、ゴム部材３０は円柱形状を有し、左右側面に各々凹部３８を有する。
【００２８】
ゴムガイド３２の一端にはゴム部材３０の凹部３８に挿入される突出部４０が設けられ、他端にはアイドルスプリング３６が挿入される円筒形状の凹部が形成される。
【００２９】
ゴムガイド３２は互いに一定の距離だけ離隔させて、ゴム部材３０が圧縮された時でも互いに衝突しないようにする。
【００３０】
ゴムアダプター３４の一端には凹部が設けられ、ゴムガイド３２が移動可能に挿入され、ゴムアダプター３４とゴムガイド３２との間にはアイドルスプリング３６が介在する。
【００３１】
一方、図９に示すように、ゴムアダプター３４の他端外部には互いに対向する一対のプレート４２が一定の距離だけ離れて形成され、各々全体的に半円形の形状を有する。
【００３２】
一対のプレート４２は各々、先に図８に示したブラケット２４の第１プレート２４ａ及び第２プレート２４ｂに形成された湾入部２４ｃに嵌合される。
【００３３】
一方、ゴムアダプター３４には空気排出通路４４が形成され、アイドルスプリング３６が圧縮されてゴムガイド３２とゴムアダプター３４との間の空間が小さくなる場合、内部の空気が空気排出通路４４を通じて外部に排出されるようになる。
【００３４】
このように構成されたゴムダンピング装置２６が１次質量体１４に結合された隣接するブラケット２４の間に配置される。
【００３５】
次に、スプリングダンピング装置２８は、図５及び図７に示すように、１次スプリング４６、２次スプリング４８及びスプリングアダプター５０を含む。
【００３６】
図１０に示すように、スプリングアダプター５０の本体部５２にはその外周に沿って係止部５４が形成され、本体部５２の一端の外部には、互いに対向する一対のプレート５６が設定された距離だけ離れて形成される。また、本体部５２の同じ一端には空気排出通路５８が形成される。
【００３７】
一対のプレート５６は、各々、先に図８に示したブラケット２４の第１プレート２４ａ及び第２プレート２４ｂに形成された湾入部２４ｃに嵌合される。
【００３８】
１次スプリング４６の内側には、スプリングアダプター５０の本体部５２がその他端から挿入されて１次スプリング４６の端部が係止部５４に支持され、２次スプリング４８は本体部５２の他端から形成された凹部に挿入される。
【００３９】
スプリングダンピング装置２８が圧縮される場合は、１次スプリング４６と２次スプリング４８が順次に圧縮されるように、１次スプリング４６及び２次スプリング４８の長さを定めるのが好ましい。このように構成すれば、１次質量体１４と２次質量体１６の相対回転程度に応じて段階的なダンピングが可能になる。
【００４０】
最後に、ドライブプレート２２の連結部が、前記のように、ゴムダンピング装置２６及びスプリングダンピング装置２８が、１次質量体１４に固定結合された複数個の隣接するブラケット２４間に交互に配置された状態で、プレート２４ａ、２４ｂ、４２及び５６の間に配置される。
【００４１】
ここで、ドライブプレート２２の連結部とは、図５に示すように、ドライブプレート２２の円盤状の本体から外周上に突出し、さらにその先端に左右２つの突出部を有する、複数個の突出部を指す。
【００４２】
また、この連結部の配置を詳細に述べると、ドライブプレート２２の連結部は、第１プレート２４ａとこれに嵌合した一方のプレート４２またはプレート５６で形成される面と、第２プレート２４ｂとこれに嵌合した他方のプレート４２またはプレート５６で形成される面との間に配置される。
【００４３】
このように構成すれば、１次質量体１４と２次質量体１６が相対回転する場合に、ドライブプレート２２の連結部は、ブラケットの凹部内を円周方向に移動し、ゴムダンピング装置２６及びスプリングダンピング装置２８を押して、これらを圧縮することになる。
以下、どうやってこの圧縮現象が生じるか、すなわち、本発明による二重質量フライホイール１０の作用について詳細に説明する。
【００４４】
１次質量体１４と２次質量体１６が相対回転する場合、まず、２次質量体１６に固定結合されたドライブプレート２２が１次質量体１４に固定結合されたブラケット２４に対し回転することになる。
【００４５】
その結果、ドライブプレート２２の連結部の先端にある突出部の一方が、ゴムダンピング装置２６またはスプリングダンピング装置２８の一端にあるゴムアダプター３４またはスプリングアダプター５０を、その外側中央部の、各々の空気排出通路４４または５８の開口部の近辺部分で押して、ブラケット２４から離隔する。
【００４６】
その際、ドライブプレートの連結部２２の先端にある突出部の一方が空気排出通路４４または５８の開口部を完全に塞ぐようにするか否かについては、得られるダンピング特性との関連で様々な態様がありうる。
ただし、その際、ドライブプレートの連結部２２の先端にある突出部の他方は、隣接するゴムアダプター３４またはスプリングアダプター５０の他端にある空気排出通路４４または５８の開口部から完全に離隔する。
【００４７】
一方、ゴムダンピング装置２６またはスプリングダンピング装置２８の他端にあるゴムアダプター３４またはスプリングアダプター５０は、そのプレート４２または５６が、隣接するブラケット２４の第１プレート２４ａ及び第２プレート２４ｂに押し付けられるので、隣接するブラケット２４から離隔できない。
こうしてブラケット２４に対し、ゴムダンピング装置２６とスプリングダンピング装置２８は、各々その一端が押されて相対移動し、他端が相対移動できない、つまり圧縮されることになる。
【００４８】
まず、ゴムダンピング装置２６は、ゴムガイド３２とゴムアダプター３４との間に介在するアイドルスプリング３６が圧縮される。トルク変化が大きくてアイドルスプリング３６が瞬間的に圧縮されれば、ゴムガイド３２とゴムアダプター３４との間の空気が圧縮されると同時に一部の空気が、開放されている空気排出通路４４から排出される。この過程で空気圧によるダンピング（ａｉｒ　ｄａｍｐｉｎｇ）が作用する。また、ゴムガイド３２の間に配置されたゴム部材３０も、圧縮される過程でダンピング効果を提供する。
【００４９】
結局、ゴムダンピング装置２６が、ドライブプレート２２とブラケット２４との間で圧縮される過程で、ダンピング効果が発生する。この時のダンピング効果は、アイドルスプリング３６の圧縮によるダンピング、ゴム部材３０によるダンピング及びエアーダンピングの総和として生まれる。
【００５０】
同様にして、スプリングダンピング装置２８が、ドライブプレート２２とブラケット２４との間で圧縮される過程で、１次スプリング４６及び２次スプリング４８の圧縮によるダンピング効果が発生する。
【００５１】
この時、１次スプリング４６をまず圧縮した後に、ある程度以上強いトルク変化がかかった時のみ２次スプリング４８も圧縮されるようにすれば、２段階のダンピング効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
前記のような、本発明による二重質量フライホイールは、エンジン回転数の急激な変化など要因で発生するトルク変動により１次質量体１４と２次質量体１６との間に相対回転が発生する場合、ゴムダンピング装置２６及びスプリングダンピング装置２８が圧縮される。これらのダンピング装置のダンピング作用は、互いに特性の異なる複数のスプリング、ゴム及びエアーダンピングの合成結果であり、トルク伝達過程で発生するねじれ振動を効果的に減衰させることができ、特にエアーダンピングを利用することによりダンピング性能を大きく向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二重質量フライホイールの正面斜視図である。
【図２】本発明による二重質量フライホイールの背面斜視図である。
【図３】本発明による二重質量フライホイールの一部の断面図である。
【図４】本発明による二重質量フライホイールの、２次質量体を除去した状態を示す正面斜視図である。
【図５】本発明による二重質量フライホイールのドライブプレートとダンピング装置とを、ブラケットを除去した状態で示す正面図である。
【図６】本発明による二重質量フライホイールのゴムダンピング装置を示す図である。
【図７】本発明による二重質量フライホイールのスプリングダンピング装置を示す図である。
【図８】本発明による二重質量フライホイールのブラケットの斜視図である。
【図９】本発明による二重質量フライホイールのゴムアダプターの斜視図である。
【図１０】本発明による二重質量フライホイールのスプリングアダプターの斜視図である。
【符号の説明】
１０　　二重質量フライホイール
１２　　クランク軸
１４　　１次質量体
１６　　２次質量体
１８　　ハブ軸
２０　　環ギヤ
２２　　ドライブプレート
２４　　ブラケット
２４ａ　第１プレート
２４ｂ　第２プレート
２４ｃ　湾入部
２６　　ゴムダンピング装置
２８　　スプリングダンピング装置
３０　　ゴム部材
３２　　ゴムガイド
３４　　ゴムアダプター
３６　　アイドルスプリング
３８　　凹部
４０　　突出部
４２　　プレート
４４　　空気排出通路
４６　　１次スプリング
４８　　２次スプリング
５０　　スプリングアダプター
５２　　本体部
５４　　係止部
５６　　プレート
５８　　空気排出通路
【図１】
2004028327.tif 000003
【図２】
2004028327.tif 000004
【図３】
2004028327.tif 000005
【図４】
2004028327.tif 000006
【図５】
2004028327.tif 000007
【図６】
2004028327.tif 000008
【図７】
2004028327.tif 000009
【図８】
2004028327.tif 000010
【図９】
2004028327.tif 000011
【図１０】
2004028327.tif 000012