JP2643681B2 - フライホイール組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フライホイール組立
体、特に、第１及び第２フライホイールを備え、第２フ
ライホイールボス部がドリブンプレート内周部と噛合す
るフライホイール組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】たとえば自動車エンジン用
のフライホイールとして、分割型フライホイール（フラ
イホイール組立体）が既に提案されている。この分割型
フライホイールは、一般に、内部に収容スペースを有し
エンジン側に連結される第１フライホイールと、前記収
容スペースに設けられたドリブンプレートと、ボス部が
ドリブンプレート内周部に噛合（たとえばセレーション
結合）しトランスミッション側に連結される第２フライ
ホイールと、ドリブンプレート内に設けられ液体（たと
えばグリース）の粘性力により捩じり振動を吸収するた
めの液体粘性ダンパー機構とを備えている。

【０００３】エンジンからの回転力は、第１フライホイ
ールから液体粘性ダンパー機構を介してドリブンプレー
トに伝達され、さらに第２フライホイールに伝達され
る。このとき、液体粘性ダンパー機構によって捩じり振
動が吸収される。また、液体粘性ダンパー機構の作動中
には、液体粘性ダンパー機構からの液体の一部が、前記
第２フライホイールとドリブンプレートのセレーション
結合部に供給されて潤滑剤として作用する。

【０００４】ところが、高温状態下におけるエンジンの
停止時や低速回転時、又はエンジン始動時には、液体粘
性ダンパー機構からの液体が、前記セレーション結合部
よりも内方の第２フライホイール内周側に漏れ出たり飛
散したりする場合がある。また、エンジンの高回転時に
おいてセレーション結合部が潤滑不良となってフレッテ
ィング磨耗等を起こす場合がある。

【０００５】本発明の目的は、第２フライホイール及び
ドリブンプレートの噛合部の磨耗を防止できるフライホ
イール組立体を提供することにある。

【０００６】請求項１に係るフライホイール組立体は、
エンジン側の部材と出力側回転体との間に配置されるフ
ライホイール組立体であって、第１フライホイールと、
プレート部材と、ドリブンプレートと、第２フライホイ
ールと、液体粘性ダンパー機構と、ガイド部材とを有し
ている。第１フライホイールは、内部に収容スペースを
有し、エンジン側部材に連結される。プレート部材は第
１フライホイールの収容スペースを覆うように第１フラ
イホイールに固定されている。ドリブンプレートは、収
容スペースに設けられ、内周部に内歯を有している。第
２フライホイールは、第１フライホイールに相対回転自
在に支持されるとともに外周部にドリブンプレートの内
歯と噛み合う外歯を有するボス部を中心部に有し、出力
側回転体に連結される。液体粘性ダンパー機構は、収容
スペース内に配置され、第１フライホイールとドリブン
プレートとを円周方向に弾性的に連結するとともに液体
の粘性力により捩じり振動を吸収する。ガイド部材は、
リング状であり、ドリブンプレートの内周部の一側面と
収容スペースの内壁との間、及びドリブンプレートの内
周部の他側面とプレート部材側面との間のそれぞれに配
置され、液体粘性ダンパー機構からの液体をドリブンプ
レートと第２フライホイールのボス部との噛合部に導く
第１ガイド部と、噛合部より内周側の液体が遠心力によ
り液体粘性ダンパー機構側に移動するのを許容する第２
ガイド部とを有している。 請求項２に係るフライホイー
ル組立体は、請求項１のフライホイール組立体におい
て、リング状のガイド部材は、内周部に第２フライホイ
ールのボス部の外歯に噛み合う内歯を有し、外周部は全
周が収容スペース内壁又はプレート部材側面に当接する
とともにその一部が切り欠かれて前記第２ガイド部を構
成している。

【０００７】

【作用】請求項１のフライホイール組立体では、エンジ
ン側部材からの回転力は、第１フライホイールから液体
粘性ダンパー機構を介してドリブンプレートに伝達さ
れ、さらに第２フライホイールに伝達されて出力側回転
体に伝達される。このとき、液体粘性ダンパー機構にお
いて捩じり振動が吸収される。

【０００８】液体粘性ダンパー機構の作動中に、液体粘
性ダンパー機構から漏れて内周側に移動する液体は、各
ガイド部材の第１ガイド部によりドリブンプレートと第
２フライホイールのボス部との噛合部に導かれる。した
がって、噛合部の摩耗を抑えることができる。また、各
ガイド部よりさらに内周側に移動した液体は、回転中に
おいて遠心力により外周側に移動する。このとき、各ガ
イド部には第２ガイド部が形成されているので、液体を
スムーズに液体粘性ダンパー機構側に戻すことができ
る。請求項２のフライホイール組立体では、各ガイド部
材の内周部に形成された内歯が第２フライホイールのボ
ス部の外歯に噛み合っている。また、外周部は、そのほ
ぼ全周がそれぞれ収容スペース、プレート部材の側面に
当接している。このため、液体粘性ダンパー機構から内
周側に移動してきた液体は、その多くが噛合部に導か
れ、噛合部から内周側への侵入を抑えることができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例としてのフライホ
イール組立体を示している。ここでは、液体粘性ダンパ
ー機構を備えた分割型フライホイール組立体を例にと
る。このフライホイール組立体は、入力側第１フライホ
イール１と、この入力側第１フライホイール１に軸受５
を介して回転自在に支持された出力側第２フライホイー
ル６と、第１フライホイール１と第２フライホイール６
との間に配置された液体粘性ダンパー機構（以下、単に
ダンパー機構と記す）６０とを有している。そして、第
１フライホイール１は機関のクランク軸に固定され、第
２フライホイール６には出力側回転体としてのクラッチ
７が装着されるようになっている。

【００１０】第１フライホイール１は、概ね円盤状の部
材であり、中心部に配置され機関のクランク軸（図示せ
ず）にボルト１８により固定されるボス部１ａと、これ
に連続して形成され半径方向外方に延びる側板部１ｂ
と、側板部１ｂの外周側に連続して形成されたフライホ
イール部１ｃとから構成されている。そして、これらの
ボス部１ａ、側板部１ｂ及びフライホイール部１ｃによ
って囲まれる収容スペースを有している。ボス部１ａ
は、第２フライホイール６側に突出しており、この突出
部の外周に軸受５を介して第２フライホイール６が回転
自在に支持されている。なお、軸受５は、ボス部１ａの
端面にねじ２２により装着されたプレート１９により固
定されている。側板部１ｂに対向して、ストッパープレ
ート２が所定間隔を隔てて配置されている。ストッパー
プレート２はボルト３により側板部１ｂに着脱自在に取
り付けられ、第１フライホイール１の収容スペースを覆
っている。そして、側板部１ｂ及びストッパープレート
２間の収容スペース内に、ダンパー機構６０が挿入され
ている。このダンパー機構６０は、ピン等によってユニ
ット化されており、ボルト３を取り外すことにより、側
板部１ｂに対して容易に着脱が可能である。

【００１１】第２フライホイール６は、概ね円盤状の部
材であり、中心部に配置されたボス部６ａと、これに連
続して形成され半径方向に延びる圧接部６ｂと、圧接部
６ｂの外周側に連続して形成されたクラッチ取付部６ｃ
とから構成されている。ボス部６ａは、第１フライホイ
ール１側に突出しており、この突出部の内周が軸受５に
支持されている。また外周部には、図２に示すように、
波型外歯１４が形成されている。圧接部６ｂのクラッチ
側の端面は、クラッチ７を構成するクラッチディスク１
１の摩擦部材が圧接する摩擦面６ｄとなっている。この
摩擦面６ｄは、ボス部６ａの同じ側の端面より突出して
おり、図３に拡大して示すように、この突出部の内周面
に凹状の受け部５２が円周状に形成されている。この受
け部５２は、運転中に遠心力の作用により第２フライホ
イール６のクラッチディスク１１側端面を半径方向外方
に移動する油を受けるためのものである。

【００１２】また、第２フライホイール６には、受け部
５２で受けた油分を第１フライホイール１側に排出する
ための貫通孔５３が形成されている。貫通孔５３は、円
周上に所定間隔を隔てて複数個形成されており、各貫通
孔５３はそれぞれ円周方向に延びる長孔となっている。
また、各貫通孔５３は第１フライホイール１側にいくに
したがって広がっている。これにより、各貫通孔５３内
に浸入した油分が貫通孔５３から容易に第１フライホイ
ール１側に排出され得る。

【００１３】クラッチ取り付け部６ｃの端面には、クラ
ッチ７を構成するクラッチカバー組立体８が装着され
る。クラッチカバー組立体８は、カバー８ａ、プレッシ
ャープレート９及びダイヤフラムスプリング１０等から
構成されている。また、クラッチカバー８内にはクラッ
チディスク１１が配置される。次にダンパー機構６０に
ついて説明する。

【００１４】ダンパー機構６０は、１対の板材から構成
される出力側ドリブンプレート１２を有している。この
ドリブンプレート１２の内周部には、図２に示すよう
に、第２フライホイール６のボス部６ａ外周に形成され
た波型外歯１４に噛み合う波型内歯１３が形成されてい
る。これにより、ドリブンプレート１２と第２フライホ
イール６とが一体的に回転し得る。

【００１５】また、第２フライホイール６のボス部６ａ
外周においてドリブンプレート１２両側方には、ガイド
部材としてのコーンスプリング７０が配置されている。
各コーンスプリング７０は、図４に示すように、円環状
の外周部７１と、これに連続して形成されるとともに波
型の内周面を有する内周部７２とから構成されている。
一方のコーンスプリング７０の外周部７１の外周端縁は
第１フライホイール１の収容スペースの内壁面に当接し
ており、また他方のコーンスプリング７０の外周部７１
の外周端縁はストッパープレート２の内周端面から半径
方向内方に張り出す張り出し部３ａの側面に当接してい
る。波型内周部７２はボス部６ａの波型外歯１４に係合
している。また、内周部７２の一端面には、内周部７２
の各波型凹部７２ａに対応する位置に、軸方向（図４紙
面直角方向）に突出する突起部７３が形成されている
（図５参照）。各突起部７３は、ドリブンプレート１２
側面に微小な押圧力で当接している。これにより、コー
ンスプリング７０とドリブンプレート１２との間には、
突起部７３を除いて所定間隔の隙間（第１ガイド部）が
形成されている。この隙間は、ダンパー機構６０の作動
中にダンパー機構６０内の液体室（後述）から漏れ出た
液体（例えばグリース）をドリブンプレート１２及びボ
ス部６ａの噛合部に導入するためのものである。また、
コーンスプリング外周部７１には、円周方向に所定間隔
を隔てて切欠き７１ａ（第２ガイド部）が形成されてい
る。これらの切欠き７１ａは、ドリブンプレート１２及
びボス部６ａの噛合部から各ボス部１ａ，６ａ端面間の
隙間２５内、及び軸受５のシール側に漏れ出たグリース
を遠心力の作用により液体室側に戻すためのものであ
る。これにより、軸受５及びシール部側にグリースが残
留しにくくなり、シール部からのグリース漏れを防止で
きる。

【００１６】ドリブンプレート１２には、図２に示すよ
うに、回転方向に所定の間隔で複数の窓孔１５が形成さ
れている。また、窓孔１５に対応する側板部１ｂ及びス
トッパープレート２の部分には、それぞれ凹部１６及び
１７が形成されている。この窓孔１５及び凹部１６，１
７内には、捩じりトルク伝達用コイルスプリング２０が
回転方向圧縮可能に配置されている。コイルスプリング
２０は、その両端部に配置されたスプリングシート２１
を介して窓孔１５の円周方向両端面に当接している（凹
部１６，１７に関しても同様）。但し、ダンパーディス
ク自由状態においては、図２のように、コイルスプリン
グ２０の内周側端部のみが窓孔１５の円周方向両端面に
当接している。すなわち、コイルスプリング２０は偏当
たり状態で窓孔１５内に収納されている。

【００１７】ドリブンプレート１２の半径方向外方側に
は、図１及び図６の分解斜視図で示すように、側板部１
ｂ及びストッパープレート２によって挟持された環状の
液体室ハウジング３０が配置されている。液体室ハウジ
ング３０は、図２及び図６に示すように円周方向に所定
の間隔を隔てて複数の堰部３０ｃを有しており、堰部３
０ｃは円周方向内方に突出している。また、堰部３０ｃ
にはピン挿通孔３２が形成されている。液体室ハウジン
グ３０は、円周方向に延びる複数のハウジング部材３０
Ａから構成されており、これらの部材３０Ａの堰部３０
ｃを重合わせ、ピン３３で結合することにより、液体
（たとえばグリース）を収容する環状の液体室を構成し
ている。液体室ハウジング３０の半径方向内方端部には
１対の環状突起３０ａが形成されており、この環状突起
３０ａがドリブンプレート１２に形成された環状溝３１
に嵌合することにより液体室をシールしている。また、
液体室の軸方向両側及び円周方向の外方側端部は、液体
室ハウジング３０の壁面により閉塞されている。

【００１８】液体室ハウジング３０内には、スライダー
３５が円周方向スライド可能に配置されている。スライ
ダー３５は内方側が開口する箱状に形成され、半径方向
外方の外周壁はハウジング３０の外周壁３０ｂに沿う円
弧形に形成されている。スライダー３５の円周方向両端
部の内方側部分には、それぞれ１対の脚部３７が形成さ
れ、脚部３７間が液体流通用開口部５０となっている。

【００１９】図２において、スライダー３５の脚部３７
はドリブンプレート１２の外周端縁に摺動可能に当接し
ている。ドリブンプレート１２の半径方向外方側端部に
は、半径方向外方へ突出する突起３６が形成されてい
る。スライダー３５は、この突起３６を内部に収容する
ように配置されている。スライダー３５の円周方向両側
壁はストッパー部３５ａとなっており、このストッパー
部３５ａは機関停止時において突起３６に対し例えば角
度θ１，θ２ずつ円周方向に所定間隔を隔てている。突
起３６は、スライダー３５内の液体室を回転方向前方の
第１小分室４０と回転方向後方の第２小分室４１に区画
するとともに、スライダー３５との内面との間に両小分
室４０，４１を連通するサブチョークＳ１を形成してい
る。

【００２０】堰部３０ｃの半径方向内周端縁とドリブン
プレート１２の外方端縁との間には、隣り合う第１，第
２の大分室４５，４６を連通する主チョークＳ２が形成
されている。主チョークＳ２の間隔はサブチョークＳ１
の間隔よりも小さくなっている。すなわち、サブチョー
クＳ１の流通断面積は主チョークＳ２の流通断面積より
も大きい。

【００２１】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。運転中に捩じり振動が発生すると、ドリブンプレー
ト１２に対して第１フライホイール１が回転方向前方あ
るいは回転方向後方に捩じれる。このとき、小さい捩じ
り角の範囲では、コイルスプリング２０が偏当たり圧縮
されるので、このフライホイールは小さい捩じり剛性を
示す。捩じり角が大きくなると、コイルスプリング２０
が全当たり圧縮されるので、このフライホイールは大き
な捩じり剛性を示す。

【００２２】捩じり振動によるトルクが発生したときの
液体の移動によるヒステリシスの発生について詳細に説
明する。図２のように突起３６がスライダー３５のスト
ッパー部３５ａに当接していない状態において、ドリブ
ンプレート１２に対して第１フライホイール１がたとえ
ば回転方向Ｒに捩じれたとする。この場合には、ハウジ
ング３０及びスライダー３５も同様に回転方向Ｒ側へと
移動する。これにより、第２小分室４１が圧縮されて小
さくなると同時に、第１小分室４０が拡大されて大きく
なる。この結果、液体は、主としてサブチョークＳ１を
通って第２小分室４１から第１小分室４０に流れる。こ
こでは、第２小分室４１から第１小分室４０に流れる液
体の流路の断面積が大きいので流路抵抗が小さい。した
がって、ここでは小さなヒステリシストルクが発生す
る。

【００２３】捩じり角が大きくなって突起３６の回転方
向後側のストッパー部３５ａが当接すると、サブチョー
クＳ１はスライダー開口部５０が閉じることにより閉じ
た状態となるとともに、スライダー３５が突起３６によ
り固定された状態となる。したがって、ドリブンプレー
ト１２及びスライダー３５に対して第１フライホイール
１及びハウジング３０が回転方向Ｒの前方に移動する。
この結果、第２大分室４１の液体が、主チョークＳ２を
通って回転方向後方の第１大分室４５に流れ、また、ス
ライダー３５の外周側面とハウジング３０との間の隙間
を通って前方の第１大分室４５にも流れる。ここでは、
主チョークＳ２の流路面積が小さいので、高流体抵抗が
発生し、大きなヒステリシストルクが発生する。

【００２４】運転中において各部が高温状態になると、
液体室内やドリブンプレート１２及びボス部６ａ噛合部
に介在するグリースの粘性が低下し、エンジン高回転時
にグリースが外周側へ移動するが、エンジン低速回転時
または始動・停止時等には、前記外周側のグリースが隙
間２５内や軸受部５及びシール部に飛散しようとする。
ところが、前記噛合部の両端には、上述のようにコーン
スプリング７０が配置され、このコーンスプリング７０
の内周部７２が前記噛合部に係合しているので、グリー
スが隙間２５内やシール部等に飛散するのが抑制され、
前記噛合部に必要量のグリースが供給されることにな
る。これにより、高回転時において、前記噛合部が潤滑
不良を起こすのが回避され、前記噛合部のフレッティン
グ磨耗が防止される。

【００２５】なお、動力伝達中には液体室内の液体は遠
心力の作用により通常ダンパー機構６０外周側に移動し
ているが、ダンパー機構６０の作動により液体が遠心力
に抗して半径方向内方に飛散し、環状突起３０ａのシー
ル部分を通ってコイルスプリング２０下方に移動する場
合がある。この液体は、コーンスプリング７０によって
隙間２５内への浸入が防止され、前記噛合部に導かれ
る。これにより、前記噛合部に潤滑用液体が供給される
ことになる。また、前記噛合部の液体の一部が隙間２５
内に漏れ出た場合には、この液体は遠心力の作用により
半径方向外方に移動し、コーンスプリング外周部７１の
切欠き７１ａを通って液体室内に戻される。これによ
り、グリース漏れを低減できる。 〔他の実施例〕前記実施例では、液体粘性ダンパー機構
を備えたものを例にとったが、本発明は通常のダンパー
機構を備えたものにも同様に適用できる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１のフライホイール組立体では、
ガイド部材の第１ガイド部によりドリブンプレートと第
２フライホイールのボス部との噛合部に液体粘性ダンパ
ー機構の液体が導かれる。したがって、噛合部の摩耗を
抑えることができる。また、各ガイド部よりさらに内周
側に移動した液体は、回転中において遠心力により外周
側に移動するが、各ガイド部には第２ガイド部が形成さ
れているので、液体をスムーズに液体粘性ダンパー機構
側に戻すことができる。 請求項２のフライホイール組立
体では、各ガイド部材の内周部に形成された内歯が第２
フライホイールのボス部の外歯に噛み合い、外周部は、
そのほぼ全周がそれぞれ収容スペース、プレート部材の
側面に当接しているため、液体粘性ダンパー機構から内
周側に移動してきた液体は、その多くが噛合部に導か
れ、噛合部から内周側への侵入を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図であり、図２のＩ−
Ｉ断面図。

【図２】その側面部分図。

【図３】図１の拡大部分図。

【図４】コーンスプリングの正面部分図。

【図５】その拡大部分図。

【図６】液体室ハウジングの分解斜視部分図。

【符号の説明】

１ 第１フライホイール ６ 第２フライホイール １２ ドリブンプレート ７０ コーンスプリング

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン側の部材と出力側回転体との間に
   配置されるフライホイール組立体であって、 内部に収容スペースを有し、前記エンジン側部材に連結
   される第１フライホイールと、前記第１フライホイールの収容スペースを覆うように前
   記第１フライホイールに固定されたプレート部材と、 前記収容スペースに設けられ、内周部に内歯を有するド
   リブンプレートと、 前記第１フライホイールに相対回転自在に支持されると
   ともに外周部に前記ドリブンプレートの内歯と噛み合う
   外歯を有するボス部を中心部に有し、前記出力側回転体
   に連結される第２フライホイールと、 前記収容スペース内に配置され、前記第１フライホイー
   ルとドリブンプレートとを円周方向に弾性的に連結する
   とともに液体の粘性力により捩じり振動を吸収する液体
   粘性ダンパー機構と、 前記ドリブンプレートの内周部の一側面と前記収容スペ
   ースの内壁との間、及び前記ドリブンプレートの内周部
   の他側面と前記プレート部材側面との間のそれぞれに配
   置され、前記液体粘性ダンパー機構からの液体を前記ド
   リブンプレートと第２フライホイールのボス部との噛合
   部に導く第１ガイド部と、前記噛合部より内周側の液体
   が遠心力により前記液体粘性ダンパー機構側に移動する
   のを許容する第２ガイド部とを有するリング状のガイド
   部材と、 を備えたフライホイール組立体。
2. 【請求項２】 前記リング状のガイド部材は、内周部に前
   記第２フライホイールのボス部の外歯に噛み合う内歯を
   有し、外周部は全周が前記収容スペース内壁又はプレー
   ト部材側面に当接するとともにその一部が切り欠かれて
   前記第２ガイド部を構成している、請求項１に記載のフ
   ライホイール組立体。