JP2001513183A - 自動車車両トランスミッション用二重減衰フライホイールのための半径方向弾性装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、フライホィールの２個の回転要素(1，2)を弾性的に結合するため半径方向に内蔵される二重減衰フライホィールのための弾性装置に関し、２個のテレスコピック要素(42，60)の間に、軸方向に圧縮される弾性手段(100，102，122)を備えている。本発明は、前記弾性手段が、第１と第２の当接カラー(50，58)の間に、軸方向に直列で装着された少なくとも２個のばね(100，102)を備え、中心ロッドにより往復し、剛性の低い第１のばね(100)が、第１のばね(100)のボディと第２の要素(60)の筒状ボディの内表面(62)との間に、摩擦を生じることなく介在していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車車両トランスミッション用二重減衰フライホイール のための半径方向弾性装置 本発明は、二重減衰フライホイールにおける２個の回転質量を弾性的に結合さ せるため、半径方向に設けられる二重減衰フライホイールのための弾性装置に関 する。 本発明は、特に、回転中、被駆動シャフトに接続することができる第１の回転 質量、ベアリングにより第１の質量上に軸受け装着され、回転時、被駆動シャフ トに離脱可能に接続することができる摩擦クラッチのリアクションプレートを形 成するようになっている第２の回転質量、および、第２の回転質量を第１の回転 質量に弾性的に枢着するため、おおむね半径方向を向く一連の弾性装置を有する 自動車車両用二重減衰フライホイールのための弾性部材に関する。 前記各弾性装置は、一方では、二重減衰フライホイールの回転シャフトに対し て平行である第１のシャフトにより、第１の回転質量に枢動可能に装着されてお り、他方では、第１のシャフトに対して平行である第２のシャフトにより、第２ の回転質量に装着されている。 このような設計の一例が、国際公開第WO94/27.062号公報において説明され、 図示されている。 この公報において、各弾性装置は、２個のテレスコピック要素の間において、 軸方向に圧縮される弾性手段を有するタイプのものであって、 第１の回転質量上に枢着するための第１のヘッドを有する第１の要素を備え、 この第１の要素は、中心ロッドによって軸方向に延び、前記中心ロッドは、弾性 手段を通過し、前記弾性手段の第１の端に対向して、半径方向外側に延びる第１ の支持ワッシャ内で終端し、 第２の回転質量上に枢着するのため第２のヘッドを有する第２の要素を備え、 この第２の要素は、前記弾性手段を囲むおおむね筒状の外側ボディによって軸方 向に延びて、第２の支持ワッシャ内で終端し、この第２の支持ワッシャは、前記 弾性手段の第２の端に対向して半径方向内側に延び、かつ前記第１の要素の中心 ボディに、前記第２の支持ワッシャ内を貫通させてなるものである。 前記公報において提案されている設計、および、この設計に対する改良をなす 他の様々な実施例においては、弾性手段は、相対する２個の軸端が、２個の支持 ワッシャに対して相互に当接している圧縮コイルばねから成っている。 弾性減衰の機能を正確に遂行させるためには、各弾性装置の総体積を減少させ る必要があるが、そのために大型のばねが使用される。この大型ばねは、第２の 筒状要素の内面に隣接し、したがって、第２の筒状要素に対して摩擦接触する。 またこの構成は、ばねの保持と案内を良好にして、ノイズを発生させる無用の運 動を防止させるためにも必要である。 ただし、この設計には、各弾性装置の作動の終わりにおいて、コイルばねが圧 縮され、関連する第２の筒状要素の内壁との間で、摩擦力を発生させるという欠 点がある。 弾性装置の作動行程の終わりにこの摩擦力が出現すると、二重減衰フライホイ ールの全体的な正確な機能の遂行は損なわれる。 事実、内燃機関によって生じる振動の低減させるような摩擦を生み出すように 、軸方向に作用する摩擦手段を、二重減衰フライホイールに内蔵させることも公 知である。 したがって、内燃機関の周期外作動に対応する振動全体を低減させるためには 、ばね装置のため同じ総行程全体を保存する一方で、弾性装置の作動の終わりに 、弾性装置の作動によって生じさせられる摩擦を減少させることが望ましい。さ らに、二重減衰フライホィールにおいては、弾性装置の一方がロックしないよう にする必要がある。 本発明の目的は、前記国際公開第WO94/27.062号公報において説明され、図示 されているタイプの弾性装置におけるテレスコピック要素の欠点を解消する、新 規な設計を提案することである。 この目的のため、本発明においては、前記弾性手段は、剛性の異なる少なくと も２個のばねを有し、前記ばねは、第１の支持ワッシャと第２の支持ワッシャと の間に軸方向に直列に装着され、前記ワッシャは、前記中心ロッドを通過し、最 大の剛性を有する前記第１のばねは、前記第１のばねのボディと、前記第２の要 素の筒状ボディの内面との間において、摩擦なしで作動するようになっているこ とを特徴とする弾性装置を提案する。 本発明により、第２のばねの巻きが接触するに至ると、第１のばねは、ボディ に対して摩擦することはなく、したがって、摩擦装置に干渉することがないとい う弾性上の利点がある。第２のばねは、第２のフェーズにおいては作動せず、し たがって、干渉することはない。 本発明の他の特徴は、次の通りである。 − 中間ワッシャは、直列に配置された２個のばねの接触面の軸方向中間に配 置されている。 − 前記第１のばねは圧縮コイルばねであり、この圧縮コイルばねの平均外径 は、第２の要素の筒状ボディの内径より小さいので、第１のばねと筒状ボディと の間に半径方向隙間が提供される。 − ２個のばねのうち第２のばねに隣接する第１のコイルばねの端は、環状摺 動ランナにより、中心ロッドに沿って摺動可能に案内される。 − 前記第１のばねは、弾性ワッシャである。 − 直列に装着された２個のばねのうちの第２のばねは、最低の剛性を有する 圧縮コイルばねである。 − 第２のばねは、同時に、また並列的に作動する２個の同軸コイルばねから 成っている。 − 摩擦を減少させるため、第１の支持ワッシャは、環状摺動ランナにより、 第２の要素の筒状ボディの内表面に沿って摺動可能に案内される。 − 摩擦を減少させるため、第２の支持ワッシャは、環状摺動ランナにより中 心ロッドに沿って摺動可能に案内される。 本発明のその他の特徴と長所は、添付図面を参照して、下記の明細な説明を読 むことによって明かになると思う。 図１は、現在の技術状態におけるテレスコピック弾性装置を装備した二重減衰 フライホイールの、径方向の面に沿った半体の断面を示す側面図である。 図２は、図１の二重減衰フライホイールの軸方向断面図である。 図３は、本発明に従う弾性装置の第１実施例を、アイドリング位置において示 す長手方向断面図である。 図４は、図３に類似した図であるが、弾性装置は、弾性手段が最大圧縮状態に あるところで示されている。 図５と図６は、図３と図４に類似した図であるが、本発明による弾性装置の第 ２実施例が示されている。 図１と図２は、一連の弾性減衰装置10に対して、共通軸Ｘ‐Xの周囲を相互に 回転運動することができるようにするために装着された２個の同軸パーツ１と２ を有する二重ねじれ減衰フライホイールを示している。 第１のパーツ１は、プレート11から成り、第２のパーツも、プレート11に対し て平行に延びるプレート21で構成することができる。 慣性を増大させるため、プレート11と21は、鋳造可能な材料、通常は鋳鉄で作 られている。したがって、パーツ１と２は回転質量を構成している。 第２の回転質量2は、第１の回転質量11によって運ばれる筒状ハブ14に、回転 可能に装着されている。 ハブ14は、おおむね円筒形の片であって、軸X‐Xと同軸であり、また、回転質 量１と２とも同軸である。本発明において、ハブ14は、プレート11とともに単体 として製作されている。 変形として、ハブ14をプレート11に取り付けることができ、ベアリング15、こ こではボールベアリングが、ハブの外周面とプレート21の内周面との間に挿入さ れる。 第２の質量2は、ベアリング15により回転質量1に回転しうるように装着されて おり、プレート21を介して、摩擦クラッチ13のリアクションプレートを構成して いる。摩擦ディスクの摩擦ライニングを、２個のプレートの間に締め付けるため に、リアクション・プレート21の回転の方向に圧力プレートを押すため、摩擦ク ラッチ13のリアクションプレートは、プレート21に取り付けられたカバーを有し 、カバーの底上には、ダイアフラムベアリングがある。 二重減衰フライホィールに関連する摩擦クラッチの配列を詳細に知るためには 、例えば、フランス国特許公開第1524350号公報を参照されたい。 第１の回転質量は、その内周面により、例えば、図示しないねじによって、駆 動シャフトに、ここでは、自動車車両の内燃機関のクランクシャフト（図示され ていない）に接続されるように設計されている。 一方、第２の回転質量は、クラッチ13により、回転時に、自動車車両のギアボ ックスの入力シャフト17に、離脱可能に接続されている。 プレートを形成する第１の回転質量１は、基本的に、横方位を向いたパーツ11 から成っている。このパーツ11は、プレートまたはシールドの形態であって、そ の外周面には、減衰フライホィールを装備した自動車車両の内燃機関のスタータ （図示されていない）のピニオンによって駆動されるようになっているスタータ リング13を備えている。 図1と図２において、弾性減衰手段は、一連の弾性装置10を含み、全体的とし て、プレート11と12の間、したがって、2個の回転質量1と2との間において、半 径方向に作用する。 公知の設計に従い、各弾性装置は、第１の枢着ヘッド30を有している。第１の 枢着ヘッド30は、内側に向かって半径方向に配置されているため、軸X-Xに対し て平行である軸Y-Yの周囲において、弾性装置を回転可能に取付けることができ る。 図1と図2に示された実施例において、第１の枢着ヘッド30は、第２の回転質量 2のプレート21の内側に向けて半径方向に設けられたパーツに対して、リベット 留めされた枢着シャフト32により、第２の回転質量2に枢着されている。 また各弾性装置10は、第１の回転質量1に設けられた枢着ロッド36が貫通する 第２の枢着ヘッド34により、外側に向けて半径方向に配置された第１の回転質量 1にも枢着されている。軸Z‐Zは、軸X-Xおよび軸Y-Yと平行である。 設計全体を通して、各弾性装置10は、2個の枢着ヘッド30と34を、相互に半径 方向に近接させる傾向を有する。すなわち、2個の回転質量1と2相互に対して回 転したときに、引き伸ばされる傾向がある（図１参照）引っ込みばねにほぼ相当 するものを構成し、弾性装置10は、回転質量1と2を、図１と図２に示された角度 アイドル位置に弾性的に復帰させる。 前記角度アイドル位置において、各弾性装置10は、ほぼ半径方向を向いている 。すなわち、軸Z-Zと軸Y-Yを通過する直線Ｖは、ほぼ、半径方向を向いている。 本発明の教えに従った弾性装置10の２つの設計を、特に図3ないし図6を参照し て、詳細に説明する。図3ないし図6において、同一または、類似しているか、ま たは同等の要素には、同一の符号を付してある。 図3と図6に示されている各弾性装置10は、幾何学的摺動軸である直線Ｄに沿っ て、相互に対して軸方向に摺動することができる2個のテレスコピック要素から 成っている。 第１のテレスコピック要素は、円筒形円周表面30から、テレスコピック摺動の 方向Dに向かう方位に設けられたソリッド・ロッド42により、半径方向に延伸す る環の形態をなす枢着ヘッド30から成っている。 環31には、ベアリングスリーブ（符号を付けていない）を間に挟んで、リベッ ト32が挿入されている。 ロッド42は、例えば溶接によって枢着環30に固定されるか、または、一体に製 造され、各弾性装置10が有する弾性圧縮手段の内側を軸方向に延びている。 ロッド42の自由端48は、第１の金属ワッシャ50を貫通している。 自由端48は、第１のワッシャ50の孔52の中において、溶接されている。 弾性手段の第１の軸方向端のための第１の支持ワッシャを構成するワッシャ50 の外周縁に、ワッシャ50の溝の中に受け入れられた弾性軸方向保持環37によって ワッシャ50に固定された、摩擦係数が低い材料製の環状摺動ランナ35が設けられ ている。 弾性手段の第２の軸方向端は、第２の金属製支持ワッシャ58に当接している。 ワッシャ58を、ロッド42のボディが摺動可能に貫通している。この目的のため 、金属製ワッシャ58の、内周面には、低摩擦係数材料製であって、ワッシャ58の 溝に受け入れられた弾性軸方向保持環41により、金属製ワッシャ58に固定された 環状摺動ランナ39が設けられている。 第２のワッシャ58は、第２の枢着ヘッド34、および、おおむね筒状であって、 円筒状断面を有する外部ボディ60を含む弾性装置10の第２のテレスコピック要素 に属する。 筒状ボディ60は案内管であって、処理済み金属製の片であり、その寸法は、第 １の支持ワッシャが、摺動ランナとともにボディ60の内側62に摺動可能に受け入 れられる寸法であり、自由端縁64は、第２の支持ワッシャ58の円筒形外周縁66に 、例えばクリンピングまたは溶接によって固定されている。 自由端縁64と反対側の軸方向端68において、筒状ボディ60は、第１の支持ワッ シャ50が延伸する横方向底70によって延ばされている。この底70は、ヘッド34に よって延ばされている。ヘッド34の中心にある孔74の目的は、ベアリングスリー ブ75を間に挟んで、枢着ロッド36を受け入れることである。 本発明の教えに従い、2個のワッシャ50と58の軸方向の中間に挿入されている 弾性手段は、剛性が明瞭に異なる少なくとも2個のコイルばね100と102から成っ ており、軸方向圧縮における弾性作用の観点から見ると、直列に設けられている 。 第１のばね100は、剛性度が大きいばねであり、ここでは圧縮コイルばねであ って、図示されている通り、第１の上部端巻き104を介して支持している第１の 支持ワッシャと、第２の底端巻き108により、間接的に支持している中間ワッシ ャ106との間に、軸方向中間に配置されている。 ワッシャ106の中には、ロッド42のボディが半径方向の隙間を残して、軸方向 に貫通しており、ワッシャ106自体は、第２の筒状要素60の内側に、半径方向の 隙間を残して受け入れられている。 筒状要素60の内側における軸方向の運動中に、第１のばね100をロッド42に沿 って案内し、中心に置くため、第１のばね100の第２の底端108は、円筒形ケージ 110を封止している。円筒形ケージ110の、半径方向外側に向けて畳まれた底縁10 2は、ワッシャ106の最上部の面に当接しており、半径方向内側に向いて畳まれた 底縁114には、ロッド42が隙間を残して貫通している。 ケージ110は、低摩擦係数材料製の環状円筒形ベアリング116を内側上に収容し ている。この環状円筒形ベアリング116は、ロッド42のボディに沿って摺動し、 第１のばね100の底端を摺動可能に案内することによって、この第１のばね全体 を、摺動可能に案内する。このケージ110は金属製であり、プレス加工により作 られていて、ベアリング116を保護する。 図３において明瞭に見ることができる通り、また、本発明の教えに従い、最大 の剛性度を有する第１のばね100の総合外径は、第２の筒状要素60の円筒形内表 面62の直径と比較して小さいので、すべての摩擦現象の出現、したがって、第１ のばね100と第２の筒状要素60との間における摩擦力の出現、および、第１のば ね100と第２の筒状要素60とからもたらされる摩擦力の出現とを防止するため、 この 2個の要素の間に、半径方向の隙間「Ｊ」が提供される。 第２のばね102は、弾性装置10の下方部分に装着されたコイルばねである。第 ２のばね102は、第１のばね100より直径が大きく、第２のばね102は、直径が大 きいワイヤから作られている。 第２のばね102は、最上部の巻き118を介して、中間ワッシャ106の底面を軸方 向に圧迫し、第２の底部巻き120を介して、第２の支持ワッシャ58を圧迫する。 弾性装置10の作動行程の第１の段階で作動するときに、十分な剛性を有するよ うにするため、低剛性の第２のばね102は、第２の筒状要素10の内側に受け入れ ることができるようにするための最大寸法を有している。すなわち、第２のばね 102の巻きの外表面は、筒状要素60の内表面62と部分的に摩擦接触する。 第２のばね102の剛性をさらに増大させるため、いわゆる「複合」装着法に従 い、同軸の内部コイル122を有する他のコイルばねと並列に関連させることがで きる。 弾性装置10が作動するとき、すなわち、2個の質量1と2が相互に対して回転す るとき、ロッド42は、図に示されている通り、筒状要素60に対して、底に向かっ て移動する。 第１の段階において剛性が最低であるため、最初に作動するのは、第２のばね 102である。すなわち、第２のばね102は、第１のばね100が二重減衰フライホィ ールが有する他の軸方向作動摩擦装置(23)に悪影響を及ぼすことがある無用の摩 擦なく圧縮を開始する（図３参照）。 1996年9月30日に出願されたフランス国特許願第96 12098号明細書に説明され ている通り、弾性装置23は、ロッド36によって回転中に駆動される制御ワッシャ を有している。さらに精密に説明すると、ロッド42は、ワッシャ50を駆動し、ワ ッシャ50は、剛性が高い第１のばね100により中間ワッシャ106を駆動し、その後 は、ばね102と122に直接に作用する。 これは、図1、図２に示されたタイプの在来型の装置10と同様である。すなわ ち、巻きが接触する位置に達するまで圧縮することによって、ばね102と第２の 筒状要素60の円筒形内表面との間に、おそらく、寄生的摩擦が発生する。ばね10 0は、第２のフェーズにおいて作動し、ロッド42はワッシャ50を駆動し、ワッシ ャ50は、ばね100を駆動して、ワッシャ60と中間ワッシャ106との間で圧縮させ、 ばね100は その後、ばね102と122が接触巻きを有することを理由として固定される。 図４に示す通り、第２の段階の末においては、すべてのばねの巻きは接触する 。 隙間「Ｊ」が存在するため、ばね100が表面62と接触するに至ることは決して なく、ばね100、102が接触巻きを有するときに弾性が存在する。 第１のばね100の作動の末は、第１のばね100の圧縮状態と対応する。すなわち 、すべての巻きが接触したとき、ばね100の作動は終わる。 図5と図6に示された変形実施例において、最大の剛性を有する第１のばね100 は、第１の支持ワッシャ50と中間ワッシャ46との間に、直接挟まれた先細弾性ワ ッシャから成っている。 第2実施例による弾性装置10のその他の要素、またはコンポーネントは、図3と 図４に示す第1実施例を参照して説明したものと同じであり、寄生的摩擦がない 段階と、その後の規制摩擦の可能性がある段階との２つの連続する段階における 弾性装置の機能は、第１実施例を参照してすでに説明したものと同じである。 本発明は、上記説明した実施例に限定されない。 一連のばね、または一連のばねのグループの各々の性質は、図示した例とは異 なるものとすることができる。 例えば、剛性の低い第２のばねを、圧縮可能なエラストマ材料から作られた弾 性ブロックから構成することができる。すべての例において、第２のばねが、２ 個の回転質量間の相対的環状運動の末において干渉することはない。第１のばね が擦れることは決してない。２個のばねがロックされるときは、弾性的剛性が存 在するのであるから、弾性装置の一方がロックするという危険はない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２個のテレスコピック要素(42，60)の間において軸方向に圧縮される弾性 手段(100，102，122)を有するタイプの、フライホィールの２個の回転質量(1，2 )を弾性的に結合するため、半径方向に設けられることを意図した二重減衰フラ イホィールのための弾性装置(10)であって、 − 第１の回転質量(2)上に枢着するための第１のヘッド(30)を有する第１の要 素(42)を備え、この第１の要素(42)は、中心ロッド(42)によって軸方向に延び、 前記中心ロッド(42)は弾性手段を通過し、前記弾性手段の第１の端(104)に対向 して、半径方向外側に延びる第１の支持ワッシャ(50)内で終端し、 − さらに、第２の回転質量(1)上に枢着するのため第２のヘッド(34)を有する 第２の要素(60)を備え、この第２の要素(60)は、前記弾性手段を囲むおおむね筒 状の外側ボディによって軸方向に延び、第２の支持ワッシャ(58)内で終端し、こ の第２の支持ワッシャ(58)は、前記弾性手段の第２の端(120)に対向して半径方 向内側に延び、前記第１の要素の中心ボディ(42)に、前記第２の支持ワッシャ(5 8)内を貫通させる弾性装置において、 前記弾性手段は、剛性の異なる少なくとも２個のばね(100，102)を有し、前記 ばね(100，102)は、第１の支持ワッシャ(50)と第２の支持ワッシャ(58)との間に 軸方向に直列に装着され、前記ワッシャは、前記中心ロッド(42)を通過し、最大 の剛性度を有する前記第１のばね(100)は、前記第１のばね(100)のボディと、前 記第２の要素(60)の筒状ボディの内表面(62)との間において、摩擦なしで作動す るようになっていることを特徴とする弾性装置。 ２．直列に配置された前記２個のばね(100，102)の接面(108，118)の間に軸方 向に、中間ワッシャ(106)を介在させたことを特徴とする、請求項１に記載の弾 性装置。 ３．前記第１のばね(100)が、前記第２の要素の筒状ボディ(60)の内径より小 さい平均外径を有する圧縮コイルばねであって、前記第１のばね(100)と前記筒 状ボディ(60，62)との間に、半径方向の隙間が形成されていることを特徴とする 、請求項１または２に記載の弾性装置。 ４．前記２個のばね(100，102)のうちの第２のばね(102，118)に隣接する第１ のコイルばね(100)の端(108)が、環状摺動ランナ(116)により、前記中心ロッド( 42)に沿って摺動可能に案内されていることを特徴とする、請求項１〜３のいず れかに記載の弾性手段。 ５．前記第１のばね(100)が、弾性ワッシャであることを特徴とする、請求項 １または２に記載の弾性装置。 ６．直列に装着された前記２個のばねのうち、最も低い剛性を有する第２のば ね(102)が、圧縮コイルばねであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか に記載の弾性装置。 ７．前記第２のばね(102)が、同時にまた平行して作動する２個の同軸コイル ばね(102，122)から成ることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の弾 性装置。 ８．前記第１の支持ワッシャ(50)が、環状摺動ランナ(35)により、前記第２の 要素の筒状ボディ(60)の内表面(62)に沿って摺動可能に案内されていることを特 徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の弾性装置。 ９．前記第２の支持ワッシャ(58)が、環状摺動ランナ(39)により、前記中心ロ ッド(42)に沿って摺動可能に案内されていることを特徴とする、請求項１〜８の いずれかに記載の弾性装置。