JP2006515048A - Torque transmission flexible flywheel - Google Patents
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Abstract
本発明は、入力軸に固定されて、少なくとも2本の正反対の位置にある半径方向アーム(28)を通して環状質量部材(30)に接続される手段を有する半径方向内側環状要素(26)を含み、半径方向アーム(28)が、回転軸に垂直な、入力軸に対して所定の角度位置を持つフライホイールの振動軸(34)を画定する、トルク伝達装置、特に自動車の可撓性フライホイールに関する。The present invention includes a radially inner annular element (26) secured to the input shaft and having means connected to the annular mass member (30) through at least two diametrically opposed radial arms (28). A torque transmitting device, in particular a motor vehicle flexible flywheel, wherein the radial arm (28) defines a flywheel vibration axis (34) having a predetermined angular position relative to the input axis, perpendicular to the axis of rotation. About.
Description
本発明は、トルク伝達装置、特に自動車の可撓性フライホイールに関する。この可撓性フライホイールは、駆動軸によって、軸を中心に回転駆動されるように構成され、駆動軸に固定されるように構成された可撓性要素によって支持される環状質量部材を備えている。 The present invention relates to a torque transmission device, and more particularly to a flexible flywheel of an automobile. The flexible flywheel includes an annular mass member configured to be rotationally driven about a shaft by a drive shaft and supported by a flexible element configured to be fixed to the drive shaft. Yes.
自動車のトルク伝達装置の場合、駆動軸は、内燃機関のクランク軸であり、トルクは、通常、少なくとも1つのクラッチおよび制振ダンパを介して、例えば歯車伝動装置の入力軸等の駆動要素に伝達される。 In the case of an automobile torque transmission device, the drive shaft is a crankshaft of an internal combustion engine, and the torque is usually transmitted to a drive element such as an input shaft of a gear transmission via at least one clutch and a vibration damper. Is done.
ある例では、フライホイールは、二重フライホイールダンパの一次フライホイールである。この二重フライホイールは、軸受を介して、一次フライホイール上で心出しされて回転可能に案内される二次フライホイールと、通常2つのフライホイール間に取り付けられる制振ダンパとをさらに有し、二次フライホイールは、トルクを伝動装置の入力軸に伝達するためのクラッチのリアクションプレートを形成している。 In one example, the flywheel is the primary flywheel of a double flywheel damper. The double flywheel further comprises a secondary flywheel centered on the primary flywheel and rotatably guided via bearings, and a damping damper usually mounted between the two flywheels. The secondary flywheel forms a reaction plate for the clutch for transmitting torque to the input shaft of the transmission.
現在の最新技術では、通常、可撓性フライホイールの環状質量部材は、可撓性環状金属板の半径方向外周部に、ねじまたはリベットで固定された鋳鉄リングギヤにより形成されている。金属板の半径方向内周部は、駆動軸、すなわち、自動車のトルク伝達装置の場合には、内燃機関のクランク軸に、金属板を固定するためのねじが通る孔を有する。 In the current state of the art, the annular mass member of the flexible flywheel is usually formed by a cast iron ring gear fixed to the radially outer periphery of the flexible annular metal plate with screws or rivets. The radially inner periphery of the metal plate has a hole through which a screw for fixing the metal plate passes through the drive shaft, that is, in the case of a torque transmission device for an automobile, the crankshaft of the internal combustion engine.
可撓性環状金属板は、比較的薄く(例えば、約2〜3mm)、金属板を駆動軸に固定するための半径方向内周部は、より厚みのある、固定ねじ頭が当接する補強ワッシャにより補強される。この薄い環状金属板について、切断後に検査を行い、必要に応じて、ひずみ取りを行い、注意して組立てを行って、鋳鉄の環状質量部材を形成しなければならない。これらの作業には、かなり時間がかかり、細心の注意を要するため、費用が高くつく。 The flexible annular metal plate is relatively thin (e.g., about 2 to 3 mm), and the radial inner periphery for fixing the metal plate to the drive shaft has a thicker reinforcing washer against which the fixing screw head abuts. It is reinforced by. This thin annular metal plate must be inspected after cutting, strain removed as necessary, and carefully assembled to form an annular mass member of cast iron. These operations are quite time consuming and meticulous and expensive.
動作時に、この種のフライホイールが、「ポンピング」曲げ変形(可撓性フライホイールが、それ自体に対してほぼ平行のままである曲げ変形)や、フライホイールの回転軸に垂直であって、クランク軸に対して定義された角度位置を有する軸を中心とする振動による変形を受ける。この振動は、クランク軸の最後のクランクピンの曲がりと関係がある。公知の可撓性フライホイールは、回転対称の構造を特徴としているため、この振動現象を利用するように構成されていない。 In operation, this type of flywheel has a “pumping” bending deformation (a bending deformation in which the flexible flywheel remains substantially parallel to itself) or perpendicular to the axis of rotation of the flywheel, It undergoes deformation due to vibration about an axis having a defined angular position with respect to the crankshaft. This vibration is related to the bending of the last crankpin of the crankshaft. Known flexible flywheels are characterized by a rotationally symmetric structure and are not configured to take advantage of this vibration phenomenon.
本発明の目的は、上記した要求を満たし、かつ従来技術の可撓性フライホイールが有する欠点のない可撓性フライホイールを得ることである。 The object of the present invention is to obtain a flexible flywheel that satisfies the above requirements and is free from the disadvantages of prior art flexible flywheels.
このために、本発明は、駆動軸によって回転軸を中心に駆動されるように構成され、駆動軸に固定されるように構成された可撓性要素によって支持される環状質量部材を備える、トルク伝達装置、特に自動車の可撓性フライホイールであって、この可撓性要素は、フライホイールの回転軸に垂直な、振動軸を画定する半径方向アームを含むことを特徴とするフライホイールを提供するものである。 To this end, the present invention comprises an annular mass member configured to be driven about a rotational axis by a drive shaft and supported by a flexible element configured to be fixed to the drive shaft. A transmission device, in particular a flexible flywheel of a motor vehicle, wherein the flexible element comprises a radial arm defining a vibration axis perpendicular to the rotational axis of the flywheel. To do.
本発明による可撓性フライホイールは、特に、前述した振動現象に反応して、有利な軸を中心に振動するフライホイールを駆動軸から分離させることにより、少なくとも部分的に振動現象を吸収するように構成されている。 The flexible flywheel according to the present invention is particularly adapted to absorb the vibration phenomenon at least partially by separating the flywheel that vibrates around the advantageous axis from the drive shaft in response to the vibration phenomenon described above. It is configured.
実際には、可撓性要素の半径方向アームが、この可撓性要素の局部的な厚さの増加部分により形成されていると有利である。すなわち、可撓性要素は、半径方向アームを形成する部分が厚く、他の部分が薄くなっている。半径方向アームが、駆動軸間のトルク伝達を確実に行うのに十分な厚さ、および剛性を有する場合、この薄い部分を少なくすることができ、省くこともできる。 In practice, it is advantageous if the radial arm of the flexible element is formed by an increase in the local thickness of the flexible element. That is, the flexible element is thick at the part forming the radial arm and thin at the other part. If the radial arm has sufficient thickness and rigidity to ensure torque transmission between the drive shafts, this thin portion can be reduced and can be omitted.
本発明による可撓性フライホイールの可撓性要素は、金属板の材質が劣る従来技術よりも厚い金属板により形成することができ、前処理が不要で、作業を容易に行うことができ、変形が少なく、ひずみ取りを行う必要がないため、本発明によるフライホイールは、従来のものよりも安価となる。 The flexible element of the flexible flywheel according to the present invention can be formed of a metal plate thicker than the prior art in which the material of the metal plate is inferior, no pretreatment is required, and the operation can be easily performed. The flywheel according to the present invention is less expensive than the conventional one because it is less deformed and does not require strain relief.
また、可撓性要素を環状質量部材と一体に製造すること、特に、曲げ応力およびねじり応力に耐える材質の鋳鉄から、可撓性要素および環状質量部材を形成することが可能になり、環状質量部材と可撓性要素とを別々に製造して組み立てることに伴う問題や欠点は、すべて解消される。 In addition, the flexible element and the annular mass member can be manufactured integrally with the annular mass member. In particular, the flexible element and the annular mass member can be formed from cast iron made of a material that can withstand bending stress and torsional stress. All problems and disadvantages associated with separately manufacturing and assembling the member and flexible element are eliminated.
本発明の他の特徴によれば、振動軸が、基本的に回転軸と環状質量部材との間に互いに連続して延びる2本の半径方向アームにより形成されているか、または、振動軸が、3本の半径方向アームにより形成され、2本の半径方向アームが、第3の半径方向アームの延長部に対して互いに対称であり、これら3本の半径方向アームそれぞれが、回転軸と環状質量部材との間に延びている。 According to another characteristic of the invention, the vibration axis is essentially formed by two radial arms extending continuously from one another between the rotation axis and the annular mass member, or the vibration axis is Formed by three radial arms, the two radial arms being symmetrical to each other with respect to the extension of the third radial arm, each of these three radial arms having a rotational axis and an annular mass It extends between the members.
第1の実施形態では、可撓性要素は、振動軸の両側に形成された対称な切抜きを含むディスクにより形成されている。 In the first embodiment, the flexible element is formed by a disc including symmetrical cutouts formed on both sides of the vibration axis.
この切抜きは、貫通していても、貫通していなくてもよい。 This cutout may or may not penetrate.
可撓性要素が環状質量部材と一体に形成されない場合、可撓性要素は、ねじやリベット等により、前記半径方向アームの端部で、環状質量部材に固定される。 If the flexible element is not integrally formed with the annular mass member, the flexible element is secured to the annular mass member at the end of the radial arm with screws, rivets or the like.
可撓性要素は、所望の厚さの金属板から作られた単一の要素として形成されていても、重ね合わされて、共に環状質量部材に固定された複数の平坦要素として形成されていてもよい。 The flexible element may be formed as a single element made from a metal plate of the desired thickness, or may be formed as a plurality of flat elements that are superimposed and secured together to an annular mass member. Good.
本発明の別の特徴によれば、可撓性フライホイールは、可撓性要素により支持され、摩擦により環状質量部材と協働するヒステリシス手段を備えている。 According to another feature of the invention, the flexible flywheel comprises hysteresis means supported by the flexible element and cooperating with the annular mass member by friction.
一実施形態では、このヒステリシス手段は、振動軸に直交して延び、可撓性要素と一体の半径方向内端部と、環状質量部材に接触する半径方向外端部とを有する2本の半径方向アームを備えている。 In one embodiment, the hysteresis means extends perpendicular to the vibration axis and has two radii having a radially inner end integral with the flexible element and a radially outer end contacting the annular mass member. It has a direction arm.
ヒステリシス手段の半径方向アームは、可撓性要素と一体に形成されるか、または、変形形態として、可撓性要素に取り付けられたワッシャの一部として形成され、このワッシャは、可撓性要素と共に、駆動軸に固定されるように構成される。 The radial arm of the hysteresis means is formed integrally with the flexible element or, as a variant, is formed as part of a washer attached to the flexible element, the washer comprising the flexible element At the same time, it is configured to be fixed to the drive shaft.
別の実施形態では、ヒステリシス手段は、可撓性要素と一体の2つのタブ、および環状質量部材と一体の2つのタブの半円筒形ハウジング内に取り付けられたスプリングピンを備えている。タブは、前記振動軸と直交する方向に延びている。 In another embodiment, the hysteresis means comprises two tabs integral with the flexible element and a spring pin mounted in a semi-cylindrical housing of the two tabs integral with the annular mass member. The tab extends in a direction perpendicular to the vibration axis.
本発明のさらに別の特徴によれば、振動軸を画定する半径方向アームは、半径方向内端部と半径方向外端部との間に、最大応力を位置決めするための切抜きまたは切欠きを有している。 According to yet another feature of the invention, the radial arm defining the vibration axis has a cutout or notch for positioning maximum stress between the radially inner end and the radially outer end. is doing.
これにより、半径方向アームが環状質量部材に固定または接続される領域から、最大応力を逃がすことが可能になる。 This allows maximum stress to escape from the region where the radial arm is fixed or connected to the annular mass member.
前記半径方向アームは、回転軸と直交して延びていても、回転軸に対する垂線に対して、半径方向内端部からわずかに、例えば駆動軸と反対の方向へ傾斜していてもよい。 The radial arm may extend perpendicular to the rotation axis, or may be inclined slightly from the inner end in the radial direction, for example, in a direction opposite to the drive axis, with respect to a perpendicular to the rotation axis.
本発明のさらに別の特徴によれば、可撓性要素は、回転軸および前記第1の振動軸に直交する第2の振動軸を画定する手段を備えている。 According to yet another feature of the invention, the flexible element comprises means for defining a rotation axis and a second vibration axis perpendicular to the first vibration axis.
2本の振動軸は、可撓性要素の半径方向アームにより画定されている。 The two vibration axes are defined by the radial arms of the flexible element.
本発明の一実施形態では、この半径方向アームは、第1の振動軸を画定する半径方向アームと、第2の振動軸を画定する半径方向アームのいずれを環状質量部材に接続するかに応じて、異なる剛性を有するラグにより、環状質量部材に接続されている。 In one embodiment of the present invention, the radial arm depends on whether the radial arm defining the first vibration axis or the radial arm defining the second vibration axis is connected to the annular mass member. The lug having different rigidity is connected to the annular mass member.
本発明による可撓性フライホイールは、特に、二重フライホイールダンパの一次フライホイールを形成している。この二重フライホイールダンパは、クラッチにより、伝動装置の入力軸に接続されるように構成された二次フライホイールと、2つのフライホイール間に取り付けられる制振ダンパとを、さらに備えている。 The flexible flywheel according to the invention forms in particular the primary flywheel of a double flywheel damper. The double flywheel damper further includes a secondary flywheel configured to be connected to the input shaft of the transmission by a clutch, and a vibration damping damper attached between the two flywheels.
本発明の一実施形態では、制振ダンパが、二重フライホイールダンパの残りの部分の位置に、回転軸に対して半径方向を向いたばねを含むタイプのものである。 In one embodiment of the invention, the damping damper is of the type including a spring oriented radially with respect to the axis of rotation at the position of the remaining part of the double flywheel damper.
可撓性一次フライホイールに関連するヒステリシス手段が、スプリングワッシャを含み、このスプリングワッシャは、一次フライホイールの可撓性要素により支持されて、一次フライホイールに当接するか、または一次フライホイールの可撓性要素と、この可撓性要素により支持される環状質量部材との間に取り付けられているのが好ましい。 Hysteresis means associated with the flexible primary flywheel includes a spring washer, which is supported by the primary flywheel's flexible element and abuts the primary flywheel or allows for the primary flywheel. It is preferably mounted between the flexible element and an annular mass member supported by the flexible element.
添付図面を参照しながら、例として挙げた以下の説明を読めば、本発明をよりよく理解することができ、本発明の他の特徴、詳細、および利点が明らかになると思う。 The invention will be better understood and other features, details and advantages of the invention will become apparent upon reading the following description, given by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:
まず、本発明による可撓性フライホイールの第1の実施形態を概略的に示す図1および図2を参照する。 Reference is first made to FIGS. 1 and 2 which schematically show a first embodiment of a flexible flywheel according to the invention.
符号10により全体を示すこの可撓性フライホイールは、自動車の内燃機関のクランク軸である駆動軸12と、例えば歯車伝動装置の入力軸であって、フライホイール10および駆動軸12と同軸の制振ダンパのハブ14に回転可能に固定して取り付けられるように構成された、駆動軸(図示せず)との間で、トルクを伝達するように構成されている。
This flexible flywheel, indicated as a whole by the
制振ダンパのハブ14は、公知の方法で、クラッチEによりフライホイール10に接続され、駆動軸12と反対側を向いた、フライホイール10の半径方向面16は、クラッチEの摩擦ディスク18と協働する摩擦面を形成している。
The
本発明によるフライホイール10は、駆動軸12およびフライホイール10の回転軸22と平行な、この軸22を中心に円形に規則的に分配されたねじ20により、駆動軸12の端部に固定されている。
The
ねじ20は、フライホイール10の半径方向内側環状部26のオリフィス24内に受けられ、この環状部26は、正反対の位置にある2本の半径方向アーム28により、環状部26を囲む環状質量部材30と、点火歯32を支持する円筒形外周部とに接続されている。
The
本実施形態では、環状部26、半径方向アーム28、および環状質量部材30は、曲げ応力に耐える材質である鋳鉄、例えば延性鋳鉄からなる単一の部品として形成されている。
In the present embodiment, the
アーム28は、回転軸22に対して正確に垂直ではなく、わずかに傾斜し、環状部26からクラッチ側へ延びている。これにより、フライホイールの軸方向剛性を高めることが可能になって、フライホイールが一層クラッチ解放力に耐え得るようになり、またポンピング回数を増加させることが可能になる。
The
半径方向アーム28は、自動車の内燃機関により発生する最大トルクを伝達することができる幅および厚さを有する。
The
さらに、半径方向アーム28は、回転軸22に直交する振動軸34を画定し、回転軸22を中心とする振動軸34の角度位置は、駆動軸12に対して決定され、測定または計算により知ることができる(駆動軸12自体に対するフライホイール10の角度位置は、一定であり、組立て時に適切な手段により決定される)。
Further, the
フライホイールの環状部26、および半径方向アーム28は、従来の可撓性フライホイールの可撓性環状金属板と同様の可動性要素を画定し、これにより、フライホイールの曲げ変形が可能になる(環状質量部材30は、それ自体に対して平行に移動する)。
The
フライホイール10の半径方向アーム28も、軸34を中心とするこのフライホイールの振動を可能とし、この振動は、駆動軸12を形成するクランク軸の最後のクランクピンの曲がりと関連している。
The
半径方向アーム28の断面は、例えば、約2700〜4500rpmの回転速度に対応するクランク軸の振動周波数において、この振動現象を可能にするように決定される。
The cross section of the
本発明の一実施形態では、摩擦直径が220mmであり、半径方向アーム28が長円形、または角の丸い端部を持つほぼ矩形の断面を有し、フライホイールは、約500Mpaの破壊強度を持つ延性鋳鉄から作られ、半径方向アーム28は、30〜40mmの幅について6〜10mmの厚さを有する。環状質量部材30に対する半径方向アームの接続半径36は、応力の集中を減らすように決定され、例えば約8mmである。
In one embodiment of the present invention, the friction diameter is 220 mm, the
延性鋳鉄における減衰は、鋼における減衰よりも、約3〜4倍優れている。 The damping in ductile cast iron is about 3-4 times better than that in steel.
図3および図4に示す変形形態では、フライホイール10の振動軸34は、前述したものと同一の1本の半径方向アーム28と、軸34に対して互いに対称であって、回転軸22に対して半径方向アーム28とほぼ反対方向に延びる他の2本の半径方向アーム40とにより画定されている。この半径方向アーム40は、図示の例では、半径方向アーム28と約140度の角度を形成している。
3 and 4, the
これらの2本の半径方向アーム40は、単一のアーム28よりも、鋳造が若干容易であり、型からの取外しの問題も小さい。
These two
これ以外の点では、図3および図4に示すフライホイール10の構造は、図1および図2のフライホイールの構造と同一である。
In other respects, the structure of the
図5および図6の実施形態では、フライホイール10は、図1および図2に示すタイプのものであり、半径方向アーム28により画定された軸34を中心とするフライホイールの振動を減衰することができるヒステリシス手段と関連づけられている。
In the embodiment of FIGS. 5 and 6, the
このヒステリシス手段は、例えば、ばね鋼から作られ、フライホイールの半径方向内側環状部26と同時に、前記駆動軸の端部に固定されるように構成された、環状のスプリングワッシャ42を備えている。このために、スプリングワッシャ42は、固定ねじ20が通るように環状部26に形成されたオリフィス24と一致するオリフィス44を有し、スプリングワッシャ42の内径は、フライホイールの環状部26の内径とほぼ等しい。
This hysteresis means comprises, for example, an
このスプリングワッシャ42は、振動軸34と直角の方向に延びる、正反対の位置にある2本の半径方向アーム46を有する。半径方向アーム46の半径方向外端部48は、圧力により環状質量部材30の内側円筒形面50に当接するように、軸と平行に湾曲している。
The
このような状況では、動作時に、軸34を中心とする環状質量部材30のあらゆる振動によって、フライホイールの半径方向内側環状部26に固定されたスプリングワッシャ42のアームの折返し端部48に、摩擦が生じる。
In such a situation, during operation, any vibration of the
一変形形態では、アーム46の端部48は、環状部26を環状質量部材30に接続するウェブに形成された小さなオリフィスを通って延びている。
In one variation, the
図7および図8の実施形態では、本発明によるフライホイール10は、互いに固定される2つの独立した要素、すなわち、鋼板から作られた可撓性要素52と、鋳鉄から作られた環状質量部材30とにより形成されている。可撓性要素52は、全体として環状であり、ねじ54、リベット等により、半径方向外周部で、質量部材30に固定されている。
In the embodiment of FIGS. 7 and 8, the
可撓性要素52は、駆動軸の端部に可撓性要素52を固定するための固定ねじが通るオリフィス58が形成された半径方向内側環状部56と、環状質量部材30に可撓性要素52を固定するための固定ねじ54が通るオリフィスを有する半径方向外側環状部60と、環状部56、60を互いに接続する正反対の位置にある2本の半径方向アーム62とを備えている。
The
可撓性要素52は、正反対の位置にあって、間に半径方向アーム62を画定する、ほぼ豆形の2つの切抜き64が形成された環状ワッシャにより形成されているのが好ましい。
The
一般に、可撓性要素52は、従来技術の可撓性フライホイールの可撓性要素を形成する鋼板よりもはるかに厚みのある鋼板から作られ、この厚さは、例えば約5mmである。この厚みにより、機械加工時に鋼板が変形する危険性が減少し、可撓性要素52の製造が、容易になりかつ単純化される。
In general, the
前述したように、フライホイールの振動軸は、半径方向アーム62の対称の直径軸により画定されている。 As described above, the vibration axis of the flywheel is defined by the symmetric diameter axis of the radial arm 62.
図9および図10の変形形態では、本発明によるフライホイール10の可撓性要素72は、基本的に、駆動軸の端部に可撓性要素72を固定するための固定ねじが通るオリフィス76を含む内側環状部74と、フライホイールの振動軸を画定し、外側を向いた半径方向延長部80を有する、前述したタイプの2本の半径方向アーム78とにより形成され、これらの延長部80は、環状質量部材30に可撓性要素72を固定するための領域を形成し、固定ねじ82およびリベット等が通るオリフィスを有する。
9 and 10, the
切欠き、または切抜き84が、半径方向アーム78の側面に形成され、最大応力を位置決めするための領域、およびねじ82が通るオリフィスから、最大応力を離すための領域を形成するようになっている。
A notch or
図11は、図7および図8の要素52のような可撓性要素の連続体を概略的に示す。この連続体の外周縁部86は、正反対の位置にある切欠き88と先端90とを有し、この先端および切欠きにより、可撓性要素52が金属板ストリップに形成されるときに、可撓性要素52を互いに部分的に差し込むことができる。
FIG. 11 schematically illustrates a continuum of flexible elements, such as
図11に示すように、1つの要素52の先端90は、次の要素52の切欠き88内に延びている。
As shown in FIG. 11, the
省スペース化して材料を節約するために、各可撓性要素52の先端90自体は、可撓性要素の半径方向外側環状部60に形成された2つの湾曲した切欠き92により形成されている。
To save space and save material, the
図12および図13の実施形態では、本発明によるフライホイール10の可撓性要素は、図9および図10の可撓性要素72と同一のタイプのものであり、弾性要素96により、回転軸に垂直な面に延びて要素72に当接する十字形に形成されたヒステリシス手段と関連している。
In the embodiment of FIGS. 12 and 13, the flexible element of the
この弾性要素96は、可撓性要素72の半径方向アーム78と同一形状で、半径方向アーム78に重なり合った、正反対の位置にある2本の半径方向アーム98と、半径方向アーム78、98により画定された軸を中心にフライホイールが振動した場合に、半径方向の摩擦により減衰を行うように、質量部材30の半径方向面に押圧される半径方向外端部102を有する、半径方向アーム98に垂直な他の2本の半径方向アーム100とを備えている。
This
弾性要素96は、可撓性要素72の固定ねじ82により、半径方向アーム98の端部で環状質量部材30に固定され、弾性要素96の半径方向内側環状部は、フライホイールを駆動軸に固定するためのねじが通るオリフィス104を有している。
The
本実施形態では、可撓性要素72は、金属薄板から作られた細長平坦要素の積み重なりにより形成され、弾性要素96は、積み重なりの一部を形成している。
In this embodiment, the
図14、図15、および図16の実施形態では、フライホイール10は、例えば鋳鉄から一体に形成され、その半径方向内側環状部26は、図1および図2の実施形態と同様の、正反対の位置にある2本の半径方向アーム28により、また、環状部26、環状質量部材30、および半径方向アーム28の間の空間をすべて占める比較的薄い環状ウェブ108により、環状質量部材30に接続されている。フライホイールの可撓性要素は、半径方向アーム28を形成する局部的な厚さ増加部分を含むリングである。
In the embodiment of FIGS. 14, 15, and 16, the
これ以外の点では、このフライホイールの構造は、図1および図2の構造と同一である。 In other respects, the structure of the flywheel is the same as that of FIGS.
図17および図19の実施形態では、可撓性フライホイール10は、鋳鉄から作られた環状質量部材30と、図9および10に示すタイプの可撓性要素とを有し、この可撓性要素は、金属薄板から作られた同一の要素72の積み重なりから形成されている。
In the embodiment of FIGS. 17 and 19, the
図9および図10の実施形態のように、この可撓性要素は、ねじ82、リベット等により、振動軸を画定する半径方向アーム78の端部80で、環状質量部材30に固定されている。
As in the embodiment of FIGS. 9 and 10, the flexible element is secured to the
図19によりはっきりと見られるように、同一の要素72の積み重なりが、可撓性要素72を固定するための固定ねじ82により、環状質量部材30に固定される環状金属薄板110に当接している。この環状金属薄板110の周囲は、環状質量部材30の半径方向面に当接して、フライホイールの曲がり、および振動を減衰するためのヒステリシス手段を形成している。
As can be seen more clearly in FIG. 19, the stack of
積み重なった要素72は、異なる厚さを有し、曲げ応力のバランスをとるために、積み重なりの端部よりも中央が厚くなっている。積み重なった要素の硬度を変えることもできる。
The
図20および図21の実施形態では、可撓性フライホイール10は、一体に形成され、前述した実施形態におけるように、正反対の位置にある2本の半径方向アーム28により、環状質量部材30に接続された半径方向内側環状部26を有し、さらに、半径方向アーム28により画定された振動軸34に垂直であって、環状部26から環状質量部材30側へ延びる2つの半径方向タブ112を有している。
In the embodiment of FIGS. 20 and 21, the
環状質量部材30は、環状質量部材30の円筒形内面から、環状部26側を向く2つの半径方向タブ114を有し、半径方向タブ112、114は、対になって位置合わせされ、向かい合った円筒形ハウジング内で終端している。
The
このハウジングには、軸34を中心とするフライホイールの振動を減衰するためのヒステリシス手段を形成するスプリングピン116等の手段が収容されている。一般には、ヒステリシス手段は、環状部26と環状質量部材30との間に、軸34に垂直な方向に取り付けられた中間要素を備えている。
The housing contains means such as a
図22の実施形態では、可撓性フライホイール10は、駆動軸に可撓性フライホイール10を固定するための固定手段が通るオリフィス24と、前述したタイプの4本の半径方向アーム28とが形成された半径方向内側環状部を有する。この半径方向アーム28は、互いに90度の向きに配置され、弾性変形可能なラグ120、122により、半径方向外端部で環状質量部材30に接続されている。ラグは回転軸に垂直な面に延び、ねじ、リベット等により、端部で半径方向アーム28と環状質量部材30とに固定されている。
In the embodiment of FIG. 22, the
図示の実施形態では、各ラグ120、122は、細長形であり、固定される半径方向アーム28とほぼ直角の方向に延びている。
In the illustrated embodiment, each
したがって、回転軸に直角で、互いに直交する可撓性フライホイールの2本の振動軸34、124が画定され、これらの振動軸の一方は、前記軸34に対応し、他方124は、軸34に垂直である。
Thus, two
振動軸124を画定する半径方向アーム28に固定されたラグ120の剛性は、振動軸34を画定する半径方向アーム28に固定されたラグ122の剛性よりも低い。そのため、それぞれ駆動軸に対して画定された角度位置にある2本の垂直軸を中心とする、2つの振動周波数を有することができる。
The rigidity of the
軸34を中心とする振動は、低い剛性と、これによる低い周波数とを特徴としている。軸124を中心とする振動は、高い剛性と、これによる高い周波数とを特徴としている。
The vibration centered on the
2本の振動軸34、124上で異なる慣性を生じる、異なる質量部材を提供することにより、これと同一の結果が得られる。一方の振動軸に配置された質量部材のほうが大きい場合、振動周波数は、この振動軸に垂直な軸を中心とする場合よりも低くなる。 This same result is obtained by providing different mass members that produce different inertias on the two vibrating axes 34,124. When the mass member arranged on one vibration axis is larger, the vibration frequency is lower than when the axis is perpendicular to the vibration axis.
これらの2つの手段を組み合わせること、すなわち、ラグ120、122の剛性と、振動軸に配置された質量部材とを区別することも可能である。
It is also possible to combine these two means, i.e. to distinguish between the rigidity of the
変形形態として、軸124上のアーム28を、2つのラグ120により環状質量部材30に接続し、ラグ122をなくして、ラグ120がトルクの伝達を助けるようにすることができる。
As a variant, the
図23〜図26の実施形態では、本発明による可撓性フライホイールは、二重フライホイールダンパの一部を形成し、二重フライホイールダンパの一次フライホイールを形成している。 In the embodiment of FIGS. 23-26, the flexible flywheel according to the invention forms part of a double flywheel damper and forms the primary flywheel of the double flywheel damper.
図23では、可撓性一次フライホイール10は、ハブを形成する半径方向内側環状部26を有し、この半径方向内側環状部26には、可撓性環状金属板132の半径方向内側環状部がリベット130により固定され、環状金属板132の半径方向外周は、一方が他方の内部に溶接された2つの円筒形リング134、136により形成された環状質量部材30に、軸方向のクランピングにより固定され、環状金属板132の外周は、内側リング134の軸方向端部と外側リング136の端縁部との間にクランプされている。
In FIG. 23, the flexible
ヒステリシス手段は、この可撓性環状金属板に関連し、スプリングワッシャ138により形成されている。スプリングワッシャ138の半径方向外周は、図示のように、リング134、136間で環状金属板132の半径方向外周にクランプされ、スプリングワッシャ138の半径方向内側環状部は、可撓性環状金属板132に弾性的に当接する半径方向タブ140を含んでいる。
Hysteresis means is associated with this flexible annular metal plate and is formed by a
可撓性一次フライホイール10は、二次フライホイール142と関連し、この二次フライホイール142は、平滑軸受144により、ハブ26上で心出しされて回転可能に案内され、従来タイプのクラッチのリアクションプレートを形成している。
The flexible
円周方向ばねを持つ制振ダンパ146が、2つのフライホイール間に取り付けられ、2つのフライホイール間の角度移動を可能にし、かつ両者を回転可能に接続して、振動とトルクのばらつきとを吸収するようになっている。
A damping
この制振ダンパは、従来のように、一次フライホイール10に回転可能に固定される入力要素と、二次フライホイール142に回転可能に固定される出力要素とを有し、入力要素は、リベット148によりスプリングワッシャ138に固定され、出力要素は、リベット150により二次フライホイールに固定されている。
This vibration damping damper has an input element that is rotatably fixed to the
環状金属板132の外周を、環状質量部材30のリング134、136間に軸方向にクランプして取り付けることにより、トルクリミッタが形成され、この軸方向クランプにより、伝達されたトルクが所定の最大値よりも大きいときに、環状金属板132をスプリングワッシャ138に対して回転させることができる。
A torque limiter is formed by clamping the outer periphery of the
二重フライホイールダンパの可撓性一次フライホイールの軸方向半断面図である図24に示す変形形態では、一次フライホイール10は、可撓性環状金属板152を有し、環状金属板152の半径方向内部は、可撓性フライホイールの内側環状部26を形成する円筒形ハブと同時に、ねじ154により駆動軸の端部に固定され、この環状金属板152の半径方向外側環状部は、リベット156により鋳鉄環状質量部材30に固定されている。
In the variant shown in FIG. 24 which is an axial half section view of a flexible primary flywheel of a double flywheel damper, the
この環状質量部材30は、リングギヤと、駆動軸と反対側の閉鎖プレート158とを支持している。この閉鎖プレート158は、リベット160により環状質量部材30に固定され、半径方向を向く、可撓性環状金属板152に近接して配置される内周縁部162を有する。
The
スプリングワッシャ164が、可撓性環状金属板152と閉鎖プレート158の縁部162との間に取り付けられ、一次フライホイール10の曲げ振動を減衰するためのヒステリシス手段を形成している。
A
図25、図26の変形形態では、軸方向断面で示す二重フライホイールダンパは、本発明による可撓性一次フライホイール10と、トルクリミッタ176により互いに接続される2つの環状部172、174により形成された二次フライホイール170と、一次フライホイール10の半径方向内側環状部26により形成された円筒形ハブ上で、二次フライホイール170を心出しして回転可能に案内するための転がり軸受178と、2つのフライホイール間に取り付けられ、半径方向タイプまたは半径方向ばねがあるタイプの制振ダンパ180とを備えている。
In the variant of FIGS. 25 and 26, the double flywheel damper shown in axial section is constituted by a flexible
公知の方法では、この制振ダンパのばね182は、円筒形ケーシング186内に収容された円筒形ロッド184上で案内されている。この円筒形ロッド184の半径方向外端部は、回転軸に平行な軸188を中心に、一次フライホイールの環状質量部材30上で枢動するように取り付けられ、円筒形ロッド184の半径方向内端部は、回転軸に平行な軸190により、二次フライホイール170の内側環状部174上で枢動するように取り付けられている。
In a known manner, the damping
一次フライホイールの環状質量部材30は、制振ダンパのばねの円筒形ケーシング186間に収容された、頂部が回転軸側を向いたほぼ三角形を有する、鋳鉄から作られたブロック192を含み、環状質量部材30の関節部の軸188を中心とする円筒形ケーシングの角度移動を可能にしている。
An
図22を参照して説明したように、ブロック192の質量は、2本の垂直な振動軸34、124上に分配される。
As described with reference to FIG. 22, the mass of the
ブロック192は、一次フライホイールの可撓性環状金属板132の半径方向外部と同時に、一次フライホイールの環状質量部材30の金属板196に、リベット194により固定されている。
The
スプリングワッシャ198が、駆動軸側を向いた一次フライホイールの側で、環状金属板132と前記金属板196の半径方向縁部200との間に取り付けられている。このスプリングワッシャは、一次フライホイールの曲げ振動を減衰する手段を形成している。
A
図26に示す実施形態は、一次フライホイールにより支持されたブロック192の形成についてのみ、図25の実施形態と異なっている。この場合、ブロックは、可撓性環状金属板132の半径方向外周部と同時に、前記リベット194により一次フライホイールの金属板196に固定されている、軸方向に積み重なった金属板202から構成されている。
The embodiment shown in FIG. 26 differs from the embodiment of FIG. 25 only in the formation of the
これ以外の点では、構造は、図25を参照して説明したものと同一である。 In other respects, the structure is the same as that described with reference to FIG.
図27を参照しながら、本発明による可撓性フライホイールの駆動軸上での位置決めについて、さらに詳細に説明する。 The positioning of the flexible flywheel according to the present invention on the drive shaft will be described in more detail with reference to FIG.
駆動軸12は、熱機関のピストンに関連する少なくとも1つの接続ロッド(図示せず)に接続することのできる、少なくとも1つのクランクピン1200、1201を含むクランク軸である。第1のクランクピン1200と称するクランクピンは、本発明による可撓性フライホイール10に隣接している。クランクピン1200は、駆動軸および可撓性フライホイール10の回転軸22を含む平面Pを画定している。
The
前述したように、本発明による可撓性フライホイール10の振動軸34は、回転軸22にほぼ垂直であり、駆動軸12に対してある角度をおいて位置決めされる。この角度位置は、前記平面Pと振動軸34との間に決定され、両者の間に位置決め角度αを有する。
As described above, the
位置決め角度αの値は、駆動軸の応力または機関により発生する騒音を低減することができるように、最適化される。位置決め角度αの値は、測定または計算により求められる。この値は、当該熱機関のシリンダの数、および前記シリンダの配置に応じて決まる。また、この値は、低減することが望ましい現象(基本的に応力および騒音)に応じて決まる。さらに、位置決め角度αの値は、平面Pから本発明による可撓性フライホイール10の振動軸34への駆動軸の回転方向Rで測定される。
The value of the positioning angle α is optimized so that the drive shaft stress or the noise generated by the engine can be reduced. The value of the positioning angle α is obtained by measurement or calculation. This value depends on the number of cylinders of the heat engine and the arrangement of the cylinders. This value also depends on the phenomenon (basically stress and noise) that it is desirable to reduce. Furthermore, the value of the positioning angle α is measured in the rotational direction R of the drive shaft from the plane P to the
例えば、振動軸34が平面Pの垂線に近接する(すなわち、位置決め角度αの値が約90゜に等しい)ときに、この位置により、主にクランク軸の応力を低減することができる。
For example, when the
熱機関で、前記ピストンを支持するクランクピンが、回転方向に約15゜〜20゜の垂線との角度、すなわち、いわゆる分解角(分解時にクランクピンがとる垂線との角度)よりも相当に大きい角度を形成するときに、ピストンヘッドに加わる最大圧力が生じることがわかっている。本発明による可撓性フライホイール10の、駆動軸の回転方向へ約15゜〜20゜の変位により、騒音を低減することができる。
In a heat engine, the crankpin that supports the piston is considerably larger than the angle with the perpendicular of about 15 ° to 20 ° in the rotational direction, that is, the so-called disassembly angle (the angle with the perpendicular that the crankpin takes during disassembly). It has been found that a maximum pressure is exerted on the piston head when forming the angle. Noise can be reduced by the displacement of the
したがって、位置決め角度αの値を約80゜〜約120゜とすることができる。これにより、応力の低減に対して発生する騒音の低減に重点をおくことができ、また発生する騒音の低減に対して、応力の低減に重点をおくことができる。 Therefore, the value of the positioning angle α can be about 80 ° to about 120 °. Thereby, an emphasis can be placed on the reduction of noise generated with respect to the reduction of stress, and an emphasis can be placed on the reduction of stress with respect to the reduction of generated noise.
位置決め角度αの値を、約90゜〜110゜とすることが好ましい。約90゜の位置決め角度αの値では、応力が低減され、約110゜の位置決め角度αの値では、発生した騒音が低減される。位置決め角度αの中間値により、応力の低減と発生した騒音の低減とを、希望に応じて適合させることができる。 The value of the positioning angle α is preferably about 90 ° to 110 °. At a positioning angle α value of about 90 °, the stress is reduced, and at a positioning angle α value of about 110 °, the generated noise is reduced. Due to the intermediate value of the positioning angle α, it is possible to adapt the reduction of stress and the reduction of generated noise as desired.
12 駆動軸
22 回転軸
24 オリフィス
26 中央リング、内側環状部
28、38、40、42、78、100 半径方向アーム
28 手段
30 環状質量部材
34、124 振動軸
42、100、102、110 ヒステリシス手段
42 ワッシャ
48 半径方向外端部
54、82 ねじ
64 切抜き
72 平坦要素
84 切欠き
96 要素
112、144 タブ
116 スプリングピン
120、122 ラグ
142、170 フライホイール
146、180 制振ダンパ
182 ばね
12
Claims (29)
前記可撓性要素が、前記フライホイールの前記回転軸(22)と直交する、振動軸(34)を画定する半径方向アーム(28)を備えていることを特徴とするフライホイール。 An annular mass member (30) configured to be driven about a rotating shaft (22) by a drive shaft (12) and supported by a flexible element configured to be fixed to the drive shaft. A torque transmission device, in particular a flexible flywheel of an automobile,
The flywheel characterized in that the flexible element comprises a radial arm (28) defining a vibration axis (34) perpendicular to the rotational axis (22) of the flywheel.
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