JP2698237B2 - ２質量体式フライホイール - Google Patents
２質量体式フライホイールInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
- F16F15/134—Wound springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F2230/00—Purpose; Design features
- F16F2230/0052—Physically guiding or influencing
- F16F2230/0064—Physically guiding or influencing using a cam
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
と変速機との間を連結するための２質量体式フライホイ
ールに関するものである。
と変速機との間を連結するための２質量体式フライホイ
ールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の自動車のエンジンと変速機との
間に設けるための２質量体式フライホイールは、西ドイ
ツ国非公開特許ＤＥ−ＯＳ３９３０７１５．８号により
知られている。これは滑り摩擦継手と弾性継手とを介し
て２つの質量体を直列接続してなるものである。これの
場合、摩擦継手の摩擦エレメントが遠心力の作用を受け
ることにより、所定の回転速度以下の領域に於いて伝達
トルクが制限されるようになっており、これにより、共
振範囲に於ける伝達トルクのピーク値を制限することが
できる。
間に設けるための２質量体式フライホイールは、西ドイ
ツ国非公開特許ＤＥ−ＯＳ３９３０７１５．８号により
知られている。これは滑り摩擦継手と弾性継手とを介し
て２つの質量体を直列接続してなるものである。これの
場合、摩擦継手の摩擦エレメントが遠心力の作用を受け
ることにより、所定の回転速度以下の領域に於いて伝達
トルクが制限されるようになっており、これにより、共
振範囲に於ける伝達トルクのピーク値を制限することが
できる。
【０００３】この既知の２質量体式フライホイールの欠
点は、一方の質量体から他方の質量体への回転トルクを
伝達するためのばね部材が、半径方向の内側にあるた
め、所望の伝達トルクを支持するためには、ばね部材の
径寸法を大きくしなければならず、このため、フライホ
イールの軸方向寸法が増大しがちなことにある。
点は、一方の質量体から他方の質量体への回転トルクを
伝達するためのばね部材が、半径方向の内側にあるた
め、所望の伝達トルクを支持するためには、ばね部材の
径寸法を大きくしなければならず、このため、フライホ
イールの軸方向寸法が増大しがちなことにある。
【０００４】一方、西ドイツ国特許ＤＥ−ＯＳ３８１５
５０５号に開示された２質量体式フライホイールは、ば
ね部材が質量体の外周部分に配置されており、従ってば
ねの径寸法は小さくすることができる。しかしながらこ
れの場合は、２つの側板の接続のための空間や、２質量
体式フライホイールの強度と有効寿命を有利なようにす
るための伝達トルクの制限手段を設ける空間がない。
５０５号に開示された２質量体式フライホイールは、ば
ね部材が質量体の外周部分に配置されており、従ってば
ねの径寸法は小さくすることができる。しかしながらこ
れの場合は、２つの側板の接続のための空間や、２質量
体式フライホイールの強度と有効寿命を有利なようにす
るための伝達トルクの制限手段を設ける空間がない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術に課せられた問題点を解消し、２質量体式フラ
イホイールの構造をできるだけ単純にして製造コストを
できるだけ低廉化し得ると共に、コンパクトに構成し得
る２質量体式フライホイールを提供することを目的に案
出されたものである。
従来技術に課せられた問題点を解消し、２質量体式フラ
イホイールの構造をできるだけ単純にして製造コストを
できるだけ低廉化し得ると共に、コンパクトに構成し得
る２質量体式フライホイールを提供することを目的に案
出されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、２つの側板を備え、軸線に沿う断面の形状
が内周側が開いたＵ字形をなし、エンジンのクランク軸
に接続される第１の質量体と、前記２つの側板間に受容
された中間板を備え、変速機に接続される第２の質量体
と、これらの２つの質量体を、所定角度範囲を相対回動
可能なように連結する伸張ばね部材と、該ばね部材と並
列に設けられた摩擦伝動装置とを有する２質量体式フラ
イホイールであって、前記中間板は、１つの内周板と、
該内周板と同心的に配設され且つ互いに軸方向に重なり
合う２つの外周板とからなり、前記内周板は径方向外向
きの突出部を有しており、前記２つの外周板の一方は、
前記内周板の突出部に対応する径方向内向きの突出部、
及び前記ばね部材の一端を支持すると共に前記摩擦伝動
装置の周方向一端に衝当し得る径方向外向きの突出部を
有しており、前記２つの外周板の他方は、前記内周板の
突出部に対応する径方向内向きの突出部、及び前記ばね
部材の他端を支持すると共に前記摩擦伝動部材の周方向
他端に衝当し得る径方向外向きの突出部を有しており、
前記ばね部材並びに前記摩擦伝動装置は、前記２つの外
周板の各径方向外向きの突出部同士間に設けられている
ことを特徴とする２質量体式フライホイールを提供する
ことによって達成される。
明によれば、２つの側板を備え、軸線に沿う断面の形状
が内周側が開いたＵ字形をなし、エンジンのクランク軸
に接続される第１の質量体と、前記２つの側板間に受容
された中間板を備え、変速機に接続される第２の質量体
と、これらの２つの質量体を、所定角度範囲を相対回動
可能なように連結する伸張ばね部材と、該ばね部材と並
列に設けられた摩擦伝動装置とを有する２質量体式フラ
イホイールであって、前記中間板は、１つの内周板と、
該内周板と同心的に配設され且つ互いに軸方向に重なり
合う２つの外周板とからなり、前記内周板は径方向外向
きの突出部を有しており、前記２つの外周板の一方は、
前記内周板の突出部に対応する径方向内向きの突出部、
及び前記ばね部材の一端を支持すると共に前記摩擦伝動
装置の周方向一端に衝当し得る径方向外向きの突出部を
有しており、前記２つの外周板の他方は、前記内周板の
突出部に対応する径方向内向きの突出部、及び前記ばね
部材の他端を支持すると共に前記摩擦伝動部材の周方向
他端に衝当し得る径方向外向きの突出部を有しており、
前記ばね部材並びに前記摩擦伝動装置は、前記２つの外
周板の各径方向外向きの突出部同士間に設けられている
ことを特徴とする２質量体式フライホイールを提供する
ことによって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成を詳細に説明する。
明の構成を詳細に説明する。
【０００８】図１は、本発明に基づき構成された２質量
体式フライホイールの中心軸線を通る断面図であり、図
２〜図４は、エンジン側（図１の左側）から見た２質量
体式フライホイールの正面図である。ここで図２は、２
つの質量体１・４間にねじりトルクが作用していない中
立状態を示し、図３は、例えば第１質量体１から第２質
量体４へ回転トルクが伝達されている状態を示し、図４
は、この逆に第２質量体４から第１質量体１へ回転トル
クが伝達されている状態を示している。なお、第１質量
体１のエンジン側の側板２は、図２〜図４においては除
去してある。また図５は、２質量体式フライホイールの
外周部の円筒形断面の展開図である。
体式フライホイールの中心軸線を通る断面図であり、図
２〜図４は、エンジン側（図１の左側）から見た２質量
体式フライホイールの正面図である。ここで図２は、２
つの質量体１・４間にねじりトルクが作用していない中
立状態を示し、図３は、例えば第１質量体１から第２質
量体４へ回転トルクが伝達されている状態を示し、図４
は、この逆に第２質量体４から第１質量体１へ回転トル
クが伝達されている状態を示している。なお、第１質量
体１のエンジン側の側板２は、図２〜図４においては除
去してある。また図５は、２質量体式フライホイールの
外周部の円筒形断面の展開図である。
【０００９】図１に良く示されているように、この２質
量体式フライホイールは、図示されていないエンジンの
クランク軸に直結される第１質量体１と、図示されてい
ない変速機に連結される第２質量体４とからなってい
る。第１質量体１は、２つの円板状の側板２・３をその
外周縁で互いに接続してなり、半径方向内側が開いたＵ
字形の断面形状をなしている。また第２質量体４も、Ｕ
字形の断面形状をなしているが、こちらは半径方向外側
が開いている。この第２質量体４の一方の側板が、第１
質量体１の２つの側板２・３間に画成された内部空間６
内に受容された中間板５をなしている。
量体式フライホイールは、図示されていないエンジンの
クランク軸に直結される第１質量体１と、図示されてい
ない変速機に連結される第２質量体４とからなってい
る。第１質量体１は、２つの円板状の側板２・３をその
外周縁で互いに接続してなり、半径方向内側が開いたＵ
字形の断面形状をなしている。また第２質量体４も、Ｕ
字形の断面形状をなしているが、こちらは半径方向外側
が開いている。この第２質量体４の一方の側板が、第１
質量体１の２つの側板２・３間に画成された内部空間６
内に受容された中間板５をなしている。
【００１０】中間板５は、１つの内周板１０と、該内周
板と同心的に配設され且つ互いに軸方向に重なり合う２
つの外周板１１・１２とからなっている。これらは、図
２〜図４に示されるように、それぞれが円環状をなし、
かつ径方向の突出部を備えている。
板と同心的に配設され且つ互いに軸方向に重なり合う２
つの外周板１１・１２とからなっている。これらは、図
２〜図４に示されるように、それぞれが円環状をなし、
かつ径方向の突出部を備えている。
【００１１】内周板１０の外周には、円周を３等分する
位置に、それぞれ径方向外向きの突出部２０が形成され
ている。この突出部２０は、本実施例では、内周板１０
に直接形成されている。
位置に、それぞれ径方向外向きの突出部２０が形成され
ている。この突出部２０は、本実施例では、内周板１０
に直接形成されている。
【００１２】第１外周板１１は、内周板１０の突出部の
ない部分の外径寸法と概ね等しい内径寸法で、かつ第１
質量体１に画成された内部空間６の外周輪郭に概ね等し
い外径寸法の円環状をなしており、第１質量体１の一方
の側板２の内面との対向面に於ける円周を３等分する位
置に、それぞれ外周側突出部２１ａと、内周側突出部２
１ｂとが設けられている。
ない部分の外径寸法と概ね等しい内径寸法で、かつ第１
質量体１に画成された内部空間６の外周輪郭に概ね等し
い外径寸法の円環状をなしており、第１質量体１の一方
の側板２の内面との対向面に於ける円周を３等分する位
置に、それぞれ外周側突出部２１ａと、内周側突出部２
１ｂとが設けられている。
【００１３】第２外周板１２は、第１外周板１１の外周
側突出部２１ａと内周側突出部２１ｂとの間の隙間に入
り込む程度の細い円環状をなしており、その円周を３等
分する位置に、周方向長さの大きな径方向内向きの突出
部２２ａと、周方向長さの小さな径方向外向きの突出部
２２ｂとがそれぞれ一体形成されている。
側突出部２１ａと内周側突出部２１ｂとの間の隙間に入
り込む程度の細い円環状をなしており、その円周を３等
分する位置に、周方向長さの大きな径方向内向きの突出
部２２ａと、周方向長さの小さな径方向外向きの突出部
２２ｂとがそれぞれ一体形成されている。
【００１４】これらの各突出部の周方向の両端には、直
径線に沿う支え面が形成されている。内周板１０の突出
部２０の支え面は、２つの外周板１１・１２の内周側の
突出部２１ａ・２２ａの支え面に対応しており、２つの
外周板１１・１２の内周側の突出部２１ａ・２２ａの周
方向に互いに対向する支え面間と、内周板１０の外周面
の一部と、第２外周板１２の内周面の一部と、一方の側
板２の内面と第１外周板１１との互いの対向面間とに画
成される排除室３０内で、内周板１０の突出部２０が、
図３及び図４に矢印で示したように、周方向に移動し得
るようになっている。そして２つの外周板１１・１２の
外周側の突出部２１ｂ・２２ｂ同士が互いに対応してい
る。
径線に沿う支え面が形成されている。内周板１０の突出
部２０の支え面は、２つの外周板１１・１２の内周側の
突出部２１ａ・２２ａの支え面に対応しており、２つの
外周板１１・１２の内周側の突出部２１ａ・２２ａの周
方向に互いに対向する支え面間と、内周板１０の外周面
の一部と、第２外周板１２の内周面の一部と、一方の側
板２の内面と第１外周板１１との互いの対向面間とに画
成される排除室３０内で、内周板１０の突出部２０が、
図３及び図４に矢印で示したように、周方向に移動し得
るようになっている。そして２つの外周板１１・１２の
外周側の突出部２１ｂ・２２ｂ同士が互いに対応してい
る。
【００１５】２つの質量体１・４は、所定角度範囲を相
対回動可能になっている。このために、両者間にはばね
４０が装着されている。このばね４０が、第１質量体１
と第２質量体４との間で中間板５を介してねじりトルク
を伝達する。このばね４０は、本フライホイール装置の
最も外周側に取り付けられており、極めて高い効率で作
動する。従って、その設置空間が小さくて済むように細
く作られている。本実施例では、ばね４０は、２つの外
周板１１・１２の外周側の径方向外向きの突出部２１ｂ
・２２ｂ同士の間に装着されている。
対回動可能になっている。このために、両者間にはばね
４０が装着されている。このばね４０が、第１質量体１
と第２質量体４との間で中間板５を介してねじりトルク
を伝達する。このばね４０は、本フライホイール装置の
最も外周側に取り付けられており、極めて高い効率で作
動する。従って、その設置空間が小さくて済むように細
く作られている。本実施例では、ばね４０は、２つの外
周板１１・１２の外周側の径方向外向きの突出部２１ｂ
・２２ｂ同士の間に装着されている。
【００１６】次に回転トルクの伝わり方について図５を
併せて参照して説明する。先ず、図示されていないエン
ジンからの駆動力は、第１質量体１に直接伝えられる。
この回転トルクは、第１質量体１の２つの側板２・３間
の外周部に設けられた摩擦伝動装置５０を通じて、互い
に隣接して摩擦伝動装置５０をその間に挟み込んでいる
２つの外周板１１・１２の外周側突出部２１ｂ・２２ｂ
へと伝えられる。
併せて参照して説明する。先ず、図示されていないエン
ジンからの駆動力は、第１質量体１に直接伝えられる。
この回転トルクは、第１質量体１の２つの側板２・３間
の外周部に設けられた摩擦伝動装置５０を通じて、互い
に隣接して摩擦伝動装置５０をその間に挟み込んでいる
２つの外周板１１・１２の外周側突出部２１ｂ・２２ｂ
へと伝えられる。
【００１７】摩擦伝動装置５０は、軸方向に弾発力が作
用するばね５１を備えており、これが摩擦板５２を介し
て２つの側板２・３の対向内面間を軸方向に押圧し、摩
擦力をもって第１質量体１と中間板５の外周板１１・１
２とを互いに結合させている（図５参照）。
用するばね５１を備えており、これが摩擦板５２を介し
て２つの側板２・３の対向内面間を軸方向に押圧し、摩
擦力をもって第１質量体１と中間板５の外周板１１・１
２とを互いに結合させている（図５参照）。
【００１８】ここで摩擦伝動装置５０の摩擦結合力以下
の回転トルクが加わった時は、第１質量体１と中間板５
の外周板１１・１２とが、摩擦伝動装置５０を介して一
体に回転する。そして第１外周板１１の内周側突出部２
１ａと内周板１０の突出部２０との支え面が互いに衝当
し、内周板１０と一体の第２質量体４へと回転トルクが
伝達される（図２参照）。
の回転トルクが加わった時は、第１質量体１と中間板５
の外周板１１・１２とが、摩擦伝動装置５０を介して一
体に回転する。そして第１外周板１１の内周側突出部２
１ａと内周板１０の突出部２０との支え面が互いに衝当
し、内周板１０と一体の第２質量体４へと回転トルクが
伝達される（図２参照）。
【００１９】過渡的に大きな駆動トルクがエンジンから
第１質量体１に加わると、摩擦伝動装置５０が周方向に
滑るので、２つの外周板１１・１２の外周側突出部２１
ｂ・２２ｂの支え面間のばね４０が圧縮され、衝撃的な
回転トルクが内周板１０、つまり第２質量体４に伝わる
ことが緩和される（図３参照）。
第１質量体１に加わると、摩擦伝動装置５０が周方向に
滑るので、２つの外周板１１・１２の外周側突出部２１
ｂ・２２ｂの支え面間のばね４０が圧縮され、衝撃的な
回転トルクが内周板１０、つまり第２質量体４に伝わる
ことが緩和される（図３参照）。
【００２０】例えばエンジンブレーキ時には、第２質量
体４側から第１質量体１へ向けて逆駆動力が作用する
が、トルクの伝達される向きが変わるだけで、基本的な
作動は上記と同様である（図４参照）。
体４側から第１質量体１へ向けて逆駆動力が作用する
が、トルクの伝達される向きが変わるだけで、基本的な
作動は上記と同様である（図４参照）。
【００２１】２つの質量体１・４間には、容積の変化す
る排除室３０が形成されているが、第１・第２外周板１
１・１２の内周側突出部２１ａ・２２ａ間を内周板１０
の突出部２０が移動する際に、排除室３０内の流体が排
除され、公知の流体ダンパと同様の緩衝作用を発揮する
ことができる。
る排除室３０が形成されているが、第１・第２外周板１
１・１２の内周側突出部２１ａ・２２ａ間を内周板１０
の突出部２０が移動する際に、排除室３０内の流体が排
除され、公知の流体ダンパと同様の緩衝作用を発揮する
ことができる。
【００２２】図１から明らかなように、中間板５を構成
する３つの部分１０・１１・１２は、第１質量体１を構
成する２つの側板２・３に規制されて軸方向にはずれな
い。
する３つの部分１０・１１・１２は、第１質量体１を構
成する２つの側板２・３に規制されて軸方向にはずれな
い。
【００２３】
【発明の効果】このように本発明によれば、１つの内周
板と、互いに軸線方向に重ね合わせた２つの外周板と
を、所定角度範囲を相対回動可能に係合させるものと
し、かつ２つの外周板の外周側突出部で第１質量体に係
合させると共に、内周側突出部で内周板、つまり第２質
量体に係合させるものとしたので、機能の遂行に支障の
無い範囲でその軸方向寸法をより一層小さくすることが
できる。また、ばね部材と摩擦伝動装置とを同一円周上
に、かつ最外周部に設けることで、弱いばね力で大きな
トルクを引き受けられるようになるので、大きなねじれ
角度を確保した上で、装置をより一層コンパクト化でき
る。
板と、互いに軸線方向に重ね合わせた２つの外周板と
を、所定角度範囲を相対回動可能に係合させるものと
し、かつ２つの外周板の外周側突出部で第１質量体に係
合させると共に、内周側突出部で内周板、つまり第２質
量体に係合させるものとしたので、機能の遂行に支障の
無い範囲でその軸方向寸法をより一層小さくすることが
できる。また、ばね部材と摩擦伝動装置とを同一円周上
に、かつ最外周部に設けることで、弱いばね力で大きな
トルクを引き受けられるようになるので、大きなねじれ
角度を確保した上で、装置をより一層コンパクト化でき
る。
【図１】２質量体式フライホイールの断面図。
【図２】ねじりのない状態を示した２質量体式フライホ
イールの平面図。
イールの平面図。
【図３】一方の方向での最大ねじり状態を示した２質量
体式フライホイールの平面図。
体式フライホイールの平面図。
【図４】他方の方向での最大ねじり状態を示した２質量
体式フライホイールの平面図。
体式フライホイールの平面図。
【図５】２質量体式フライホイールの外周部の円筒形断
面の展開図。
面の展開図。
１ 第１質量体 ２・３ 側板 ４ 第２質量体 ５ 中間板 ６ 内部空間 １０ 内周板 １１・１２ 外周板 ３０ 排除室 ４０ ばね部材 ５０ 摩擦伝動装置
Claims (3)
- 【請求項１】 ２つの側板２・３を備え、軸線に沿う断
面の形状が内周側が開いたＵ字形をなし、エンジンのク
ランク軸に接続される第１の質量体１と、前記２つの側
板間に受容された中間板５を備え、変速機に接続される
第２の質量体４と、これらの２つの質量体を、所定角度
範囲を相対回動可能なように連結する伸張ばね部材４０
と、該ばね部材と並列に設けられた摩擦伝動装置５０と
を有する２質量体式フライホイールであって、 前記中間板は、１つの内周板１０と、該内周板と同心的
に配設され且つ互いに軸方向に重なり合う２つの外周板
１１・１２とからなり、前記内周板は径方向外向きの突
出部２０を有しており、前記２つの外周板の一方１１
は、前記内周板の突出部に対応する径方向内向きの突出
部２１ａ、及び前記ばね部材の一端を支持すると共に前
記摩擦伝動装置の周方向一端に衝当し得る径方向外向き
の突出部２１ｂを有しており、前記２つの外周板の他方
１２は、前記内周板の突出部に対応する径方向内向きの
突出部２２ａ、及び前記ばね部材の他端を支持すると共
に前記摩擦伝動装置の周方向他端に衝当し得る径方向外
向きの突出部２２ｂを有しており、前記ばね部材並びに
前記摩擦伝動装置は、前記２つの外周板の各径方向外向
きの突出部同士間に設けられていることを特徴とする２
質量体式フライホイール。 - 【請求項２】 前記内周板は、前記第２の質量体と一体
をなし、回転トルクの向きに応じて前記２つの外周板の
いずれか一方が前記内周板に直接的に接続され、前記２
つの外周板同士間は、前記ばね部材を介して連結される
ことを特徴とする請求項１に記載の２質量体式フライホ
イール。 - 【請求項３】 前記内周板の外周面の一部及び径方向外
向きの突出部の周方向の端面と、前記２つの外周板のう
ちの一方の内周面の一部と、前記２つの外周板の径方向
内向きの突出部の周方向の端面とによって容積を変化で
きる排除室３０が区切られていることを特徴とする請求
項１に記載の２質量体式フライホイール。
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