JP2004360806A - フレキシブルプレート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブルプレートの製造時の剛性の調整を容易にする。
【解決手段】円盤状部材１３は、内周筒状部１３ｂと本体部１３ｃとを備える。内周筒状部１３ｂは、本体部１３ｃの縁から延びる。また、内周筒状部１３ｂを縁立て加工する際に本体部１３ｃの板厚が調整されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フライホイール又はフライホイール組立体に用いられ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、摩擦面付きフライホイール（出力側フライホイール）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、摩擦面付き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、摩擦面付き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又はフライホイールダンパーである。
【０００４】
このようなフライホイール組立体では、クランクシャフトから伝達される曲げ振動を低減するために、円板状の部材であるフレキシブルプレートを用いて、摩擦面付きフライホイールをクランクシャフトに連結している。フレキシブルプレートは、曲げ方向の剛性が低いため、クランクシャフトからの曲げ振動を吸収できる。また、イナーシャ部材（入力側フライホイール）をフレキシブルプレートによってクランクシャフトに固定したフライホイール組立体も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
フレキシブルプレートの剛性は、形状を変えることにより調節することができる。例えば、フレキシブルプレートの板厚を変更したり、孔空け加工を行ったりすることにより、剛性の調整を行っている。
フレキシブルプレートは、プレス加工により成形される場合が多い。しかし、プレス加工では、フレキシブルプレートの板厚精度が高くない。このため、プレス加工によりフレキシブルプレートの製造した場合には、剛性の調整を十分に行うことがむずかしい。よって、剛性を調整するためには、孔空け加工の過程が必要となる。だが、製造時の過程が増加するとコスト増につながる。
【０００６】
本発明の課題は、フレキシブルプレートの製造時の剛性の調整を容易にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のフレキシブルプレートは、エンジンのクランクシャフトとフライホイールとの間に配置されるフレキシブルプレートであって、本体部と筒状部とを備える。筒状部は、本体部の縁から延びる。また、筒状部を縁立て加工する際に本体部の板厚が調整されている。
【０００８】
このフレキシブルプレートは、円盤状の本体部から筒状部が縁立て加工により形成されている。さらに、フレキシブルプレートは、縁立て加工を行う際の本体部の板厚調整により、剛性を調整されている。これにより、フレキシブルプレートの剛性の調整を容易に行うことができる。
請求項２に記載のフレキシブルプレートは、請求項１に記載のフレキシブルプレートであって、縁立て加工がフローフォーミングである。
【０００９】
このフレキシブルプレートは、フローフォーミングにより縁立て加工を行う。具体的には、本体部の板厚調整で余分となった材料を用いて筒状部を形成することができる。このため、材料の有効利用を図ることができる。
請求項３に記載のフレキシブルプレートの製造方法は、エンジンのクランクシャフトとフライホイールとの間に配置されるフレキシブルプレートの製造方法であって、円盤状の本体部を形成する本体部形成ステップと、本体部の板厚を調整しながら本体部の縁に筒状部を形成する縁立てステップとを備える。
【００１０】
このフレキシブルプレートの製造方法では、まず本体部を形成し、次に本体部の板厚を調整しながら、本体部の縁に筒状部を形成する。このように、縁立てを行う際に本体部の板厚を調整できるため、フレキシブルプレートの剛性を調整することが容易となる。
請求項４に記載のフレキシブルプレートの製造方法では、請求項３において、縁立てステップでは、フローフォーミングを行う。
【００１１】
このフレキシブルプレートの製造方法では、フローフォーミングにより縁立て加工を行う。具体的には、本体部の板厚調整で余分となった材料を用いて筒状部を形成することができる。このため、材料の有効利用を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクラッチ装置１を図１に示す。
＜全体の構成＞
クラッチ装置１は、主に、第１フライホイール組立体４と、第２フライホイール組立体５と、クラッチカバー組立体８と、クラッチディスク組立体９と、レリーズ装置１０とから構成されている。なお、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５との組み合わせによって、ダンパー機構６を含むフライホイールダンパー１１が構成されている。
【００１３】
図１及び図２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。
［第１フライホイール組立体］
第１フライホイール組立体４は、クランクシャフト２の先端に固定されている。第１フライホイール組立体４は、クランクシャフト２側に大きな慣性モーメントを確保するための部材である。第１フライホイール組立体４は、主に、円板状部材１３と、環状部材１４とから構成されている。
【００１４】
円盤状部材１３は、環状部材１４をクランクシャフト２に固定するための部材であり、板金製の薄板部材である。円板状部材１３は、軸方向及び曲げ方向に剛性が低く、たわみ可能となっている。円板状部材１３は内周端が複数のボルト１５によってクランクシャフト２の先端に固定されている。円板状部材１３には、ボルト１５に対応する位置にボルト貫通孔１３ａが形成されている。ボルト１５はクランクシャフト２に対して軸方向トランスミッション側から取り付けられている。また、円盤状部材１３は、半径方向内周側で軸方向トランスミッション側に起立する内周筒状部１３ｂと、平板円盤形状である本体部１３ｃとを有する。本体部１３ｃの内周部には、その外周側の部分より肉厚が薄い薄肉部１３ｄが設けられている。環状部材１４は、円板状部材１３の外周端の軸方向トランスミッション側に固定されており、厚肉ブロック状の部材である。円板状部材１３の外周端は溶接等によって環状部材１４に固定されている。さらに、環状部材１４の外周面にはエンジン始動用リングギア１７が固定されている。
【００１５】
内周筒状部１３ｂは、後述する摩擦面付きフライホイール２１やダンパー機構６、つまり第２フライホイール組立体５を芯出し、回転自在に支持するための構造である。
円板状部材１３の外周部の構造について詳細に説明する。円板状部材１３の外周部は平坦な形状であり、その軸方向トランスミッション側には摩擦材１９が貼られている。摩擦材１９は、相対回転抑制機構２４において、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５が連結するときのショックを緩和する部材として機能しており、さらに連結時の相対回転の早期停止に貢献している。
【００１６】
円盤状部材１３の内周部の構造について説明する。円盤状部材１３は、上記したように、軸方向トランスミッション側に起立する内周筒状部１３ｂを内周側に有している。この内周筒状部１３ｂは、ブッシュ３３を介して第２フライホイール組立体５の内周部分に当接しており、第２フライホイール組立体５を半径方向に対して回転自在に支持する。また、円盤状部材１３の内周部で且つ内周筒状部１３ｂの半径方向外側には、薄肉部１３ｄが形成される。この薄肉部１３ｄは、円盤状部材１３の剛性を調整する部分である。
【００１７】
円盤状部材１３は、図２に示すように、フローフォーミングにより、内周筒状部１３ｂが形成される。円盤状部材１３の製造方法について、以下でさらに詳しく説明する。本体部１３ｃが形成された後に、図２に示されるローラ８０は、本体部１３ｃの内周部分の肉厚をその外周側よりも薄くするように材料の移動を行わせて、薄肉部１３ｄを形成する。薄肉部１３ｄを形成する際に余分となり内周側に移動させられた材料は、筒状の形成型８１に当接することにより移動が妨げられる。これにより、内周筒状部１３ｂの内周部分が形成される。さらに、図３に示すように、ローラ８０で内周筒状部１３ｂの形状を整えることにより内周筒状部１３ｂの縁立て加工が完了する。
【００１８】
本実施形態では、以上のようにして円盤状部材１３の形成を行うため、薄肉部１３ｄと内周筒状部１３ｂとの形成が一行程で行える。よって、製造コストを抑えることができる。また、薄肉部１３ｄで余分となった材料を利用して内周筒状部１３ｂを形成するため、材料を無駄にせずに済む。さらに、内周筒状部１３ｂが円盤状部材１３と一体となっているため、内周筒状部１３ｂを溶接などにより形成する場合に比べて、縁立て部の根元部分に損傷が生じず丈夫に形成することができる。
【００１９】
［第２フライホイール組立体］
第２フライホイール組立体５は、主に、摩擦面付きフライホイール２１と、円板状プレート２２とから構成されている。摩擦面付きフライホイール２１は、環状かつ円板状の部材であり、第１フライホイール組立体４の外周側部分の軸方向トランスミッション側に配置されている。摩擦面付きフライホイール２１には、軸方向エンジン側に第１摩擦面２１ａが形成されている。第１摩擦面２１ａは、環状かつ平坦な面であり、後述するクラッチディスク組立体９が連結される部分である。摩擦面付きフライホイール２１には、さらに、軸方向トランスミッション側に第２摩擦面２１ｂが形成されている。第２摩擦面２１ｂは、環状かつ平坦な面であり、後述する摩擦抵抗発生機構７の摩擦摺動面として機能している。第２摩擦面２１ｂは、摩擦材１９に対して軸方向に対向している。
【００２０】
円板状プレート２２について説明する。円板状プレート２２は、第１フライホイール組立体４と摩擦面付きフライホイール２１との軸方向間に配置された部材である。円板状プレート２２は、外周部が複数のリベット２３によって摩擦面付きフライホイール２１の外周部に固定されており、第１フライホイール組立体４と一体回転する部材として機能する。
【００２１】
具体的に説明すると、円板状プレート２２は、外周縁側から、外周固定部２５と、筒状部２６と、当接部２７と、連結部２８と、ばね支持部２９と、内周部３０と、内周側筒状部３１とから構成されている。外周固定部２５は、摩擦面付きフライホイール２１の外周部の軸方向エンジン側面に当接した平板状部分であり、前述のリベット２３によって摩擦面付きフライホイール２１の外周部に固定されている。筒状部２６は、外周固定部２５の内周縁から軸方向エンジン側に延びる部分である。当接部２７は、円板状かつ平板状の部分であり、摩擦材１９に対応している。当接部２７は、摩擦面付きフライホイール２１の第２摩擦面２１ｂに対して軸方向に空間を介して対向している。連結部２８は、当接部２７より軸方向トランスミッション側に位置する平坦な部分であり、ばね支持プレート３５が固定されている。ばね支持部２９は、ダンパー機構６のコイルスプリング３２を収納しかつ支持するための部分である。このように当接部２７を有する円板状プレート２２がばね支持部２９を有していることで、部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。内周側筒状部３１は、ブッシュ３３を介して、円板状部材１３の内周筒状部１３ｂによって回転自在に半径方向に支持されている。
【００２２】
［ダンパー機構］
ダンパー機構６について説明する。ダンパー機構６は、クランクシャフトと摩擦面付きフライホイール２１とを回転方向に弾性的に連結するための機構であり、複数のコイルスプリング３２を含む弾性連結機構と、摩擦抵抗発生機構７とから構成されている。
【００２３】
摩擦抵抗発生機構７は、クランクシャフト２と摩擦面付きフライホイール２１との回転方向間でコイルスプリング３２と並列に機能する機構であり、クランクシャフト２と摩擦面付きフライホイール２１が相対回転すると所定のヒステリシストルクを発生する。摩擦抵抗発生機構７は、摩擦面付きフライホイール２１の第２摩擦面２１ｂと円板状プレート２２の当接部２７との間に配置され互いに当接する複数のワッシャによって構成されている。
【００２４】
［クラッチカバー組立体］
クラッチカバー組立体８は、弾性力によってクラッチディスク組立体９の摩擦フェーシング５４を摩擦面付きフライホイール２１の第１摩擦面２１ａに付勢するための機構である。クラッチカバー組立体８は、主に、クラッチカバー４８と、プレッシャープレート４９と、ダイヤフラムスプリング５０とから構成されている。
【００２５】
クラッチカバー４８は、板金製の円盤状部材であり、外周部がボルト５１によって摩擦面付きフライホイール２１の外周部に固定されている。
プレッシャープレート４９は、例えば鋳鉄製の部材であり、クラッチカバー４８の内周側において摩擦面付きフライホイール２１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４９は、摩擦面付きフライホイール２１の第１摩擦面２１ａに対向する押圧面４９ａを有している。また、プレッシャープレート４９において押圧面４９ａと反対側の面には軸方向トランスミッション側に突出する複数の弧状突出部４９ｂが形成されている。プレッシャープレート４９は、弧状に延びる複数のストラッププレート（図示せず）によってクラッチカバー４８に相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結されている。なお、クラッチ連結状態では、プレッシャープレート４９に対してストラッププレートが摩擦面付きフライホイール２１から離れる方向への荷重を付与している。
【００２６】
ダイヤフラムスプリング５０は、プレッシャープレート４９とクラッチカバー４８との間に配置された円板状部材であり、環状の弾性部５０ａと、弾性部５０ａから内周側に延びる複数のレバー部５０ｂとから構成されている。弾性部５０ａの外周縁部は、プレッシャープレート４９の弧状突出部４９ｂに軸方向トランスミッション側から当接している。
【００２７】
クラッチカバー４８の内周縁には、軸方向エンジン側に延びさらに外周側に折り曲げられたタブ４８ａが複数形成されている。タブ４８ａは、ダイヤフラムスプリング５０の孔を貫通してプレッシャープレート４９側に延びている。このタブ４８ａによって支持された２個のワイヤリング５２が、ダイヤフラムスプリング５０の弾性部５０ａの内周部の軸方向両側を支持している。この状態で、弾性部５０ａは、軸方向エンジン側に圧縮されており、プレッシャープレート４９とクラッチカバー４８とに軸方向エンジン側への弾性力を付与している。
【００２８】
［クラッチディスク組立体］
クラッチディスク組立体９は、摩擦面付きフライホイール２１の第１摩擦面２１ａとプレッシャープレート４９の押圧面４９ａとの間に配置される摩擦フェーシング５４を有している。摩擦フェーシング５４は、円板状かつ環状のプレート５５を介してハブ５６に固定されている。ハブ５６の中心孔には、入力シャフト３がスプライン係合している。
【００２９】
［レリーズ装置］
レリーズ装置１０は、クラッチカバー組立体８のダイヤフラムスプリング５０を駆動することでクラッチディスク組立体９に対してクラッチレリーズ動作を行うための機構である。レリーズ装置１０は、主に、レリーズベアリング５８と、図示しない油圧シリンダ装置とから構成されている。レリーズベアリング５８は、主にインナーレースとアウターレースとその間に配置された複数の転動体とからなり、ラジアル荷重及びスラスト荷重を受けることが可能となっている。レリーズベアリング５８のアウターレースには、筒状のリティーナ５９が装着されている。リティーナ５９は、アウターレースの外周面に当接する筒状部と、筒状部の軸方向エンジン側端から半径方向内側に延びアウターレースの軸方向トランスミッション側面に当接する第１フランジと、筒状部の軸方向エンジン側端から半径方向外側に延びる第２フランジとを有している。第２フランジには、ダイヤフラムスプリング５０のレバー部５０ｂの半径方向内側端に軸方向エンジン側から当接する環状の支持部が形成されている。
【００３０】
油圧室シリンダ装置は、油圧室構成部材と、ピストン６０とから主に構成されている。油圧室構成部材はその内周側に配置された筒状のピストン６０との間に油圧室を構成している。油圧室内には油圧回路から油圧が供給可能となっている。ピストン６０は、概ね筒状の部材であり、レリーズベアリング５８のインナーレースに対して軸方向トランスミッション側から当接するフランジを有している。この状態で、油圧回路から油圧室に作動油が供給されると、ピストン６０はレリーズベアリング５８を軸方向エンジン側に移動させる。
【００３１】
＜動作＞
［トルク伝達］
このクラッチ装置１では、エンジンのクランクシャフト２からのトルクは、フライホイールダンパー１１に入力され、第１フライホイール組立体４からダンパー機構６を介して第２フライホイール組立体５に伝達される。ダンパー機構６では、トルクは、図示しない支持プレート、コイルスプリング３２、円板状プレート２２の順番で伝達される。さらに、トルクは、フライホイールダンパー１１から、クラッチ連結状態でクラッチディスク組立体９に伝達され、最後に入力シャフト３に出力される。
【００３２】
［クラッチ連結・レリーズ動作］
図示しない油圧回路によって油圧シリンダの油圧室内に作動油が供給されると、ピストン６０は軸方向エンジン側に移動する。これにより、レリーズベアリング５８はダイヤフラムスプリング５０の内周端を軸方向エンジン側に移動させる。この結果ダイヤフラムスプリング５０の弾性部５０ａはプレッシャープレート４９から離れる。これによりプレッシャープレート４９はストラッププレートの付勢力によってクラッチディスク組立体９の摩擦フェーシング５４から離れ、クラッチ連結が解除される。
【００３３】
このクラッチレリーズ動作において、レリーズベアリング５８からクラッチカバー組立体８に対して軸方向エンジン側に作用する荷重によって、第２フライホイール組立体５が軸方向エンジン側に付勢されて移動する。これにより、相対回転抑制機構２４において円板状プレート２２の当接部２７が、摩擦材１９に押し付けられて円板状部材１３に摩擦係合する。すなわち、第２フライホイール組立体５が第１フライホイール組立体４に対して相対回転不能になる。
【００３４】
ここでは、ダンパー機構６のロックがクラッチレリーズ時におけるレリーズ装置１０からの荷重を利用しているため、構造が簡単になる。特に、相対回転抑制機構２４が円板状部材１３や円板状プレート２２といった単純な形状の部材からなるため、特別な構造を設ける必要がない。
＜他の実施形態＞
以上、本発明に従うクラッチ装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる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乃至修正が可能である。
【００３５】
例えば、前記実施形態ではプッシュタイプのクラッチカバー組立体が用いられていたが、プルタイプのクラッチカバー組立体を含むクラッチ装置にも本発明を適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明では、縁立て加工に併せてフレキシブルプレートの剛性の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッチ装置の断面模式図。
【図２】円盤状部材の製造方法を示す図。
【図３】円盤状部材の製造方法を示す図。
【符号の説明】
４ 第１フライホイール組立体
５ 第２フライホイール組立体
８ クラッチカバー組立体
９ クラッチディスク組立体
１０ レリーズ装置
１１ フライホイールダンパー
１３ 円盤状部材 （フレキシブルプレート）
１３ａ ボルト貫通孔
１３ｂ 内周筒状部
１３ｃ 本体部
１３ｄ 薄肉部
８０ ローラ
８１ 形成型

Claims (4)

1. エンジンのクランクシャフトとフライホイールとの間に配置されるフレキシブルプレートであって、
   円盤状の本体部と、
   前記本体部の縁から延びる筒状部と、
   を備え、
   前記筒状部を縁立て加工する際に前記本体部の板厚が調整されている、
   フレキシブルプレート。
2. 前記縁立て加工は、フローフォーミングである、請求項１に記載のフレキシブルプレート。
3. エンジンのクランクシャフトとフライホイールとの間に配置されるフレキシブルプレートの製造方法であって、
   円盤状の本体部を形成する本体部形成ステップと、
   前記本体部の板厚を調整しながら、前記本体部の縁に筒状部を形成する縁立てステップと、
   を備える、
   フレキシブルプレートの製造方法。
4. 前記縁立てステップでは、フローフォーミングを行う、請求項３に記載のフレキシブルプレートの製造方法。

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