JP3264294B2

JP3264294B2 - 捩じり振動減衰装置

Info

Publication number: JP3264294B2
Application number: JP15349393A
Authority: JP
Inventors: 正信深町
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH0727177A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、捩じり振動減衰装置、
特に、動力伝達装置の入力側回転体と出力側回転体との
間の捩じり振動を減衰するための捩じり振動減衰装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】動力伝達装置の入力側回転体と出力側回
転体との間に配置され両回転体間の捩じり振動を減衰す
る装置として、流体の粘性力を利用したものが知られて
いる。この種の装置として、たとえば、円周方向に延び
る環状流体室と環状流体室内に円周方向移動自在に配置
されたスライドストッパーとから構成されたものがあ
る。環状流体室はたとえば入力側回転体と一体回転する
ケースにより構成されている。一方、出力側部材の外周
端部には複数の突起部が形成されており、この突起部が
環状ケース内に露出している。前記スライドストッパー
はこの突起に嵌め込まれたキャップ状であり、突起に対
して所定角度円周方向に移動可能である。スライドスト
ッパーと突起との間には粘性流体が通過可能なチョーク
が形成されており、スライドストッパーの一端が突起に
当接するとチョークは閉じられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の捩じり振動
減衰装置では、出力側部材が外周に複数の突起を有して
いるために、この出力側部材を旋盤加工することができ
ない。特に、出力側部材の突起以外の部分をもチョーク
として機能させたい場合には、当該部分を精度良く加工
する必要があるが、突起のために加工が非常に困難とな
る。このため、製造コストが上昇してしまう。

【０００４】本発明の目的は、出力側部材の加工を容易
にすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る捩じり振動
減衰装置は動力伝達装置の捩じり振動減衰装置である。
捩じり振動減衰装置は、第１回転部材と、環状の第２回
転部材と、複数のスライドストッパーとを備えている。

【０００６】前記第１回転部材は環状の流体室を形成す
るための部材である。前記環状の第２回転部材は、外周
面が流体室の一部を形成するとともに、外周面に半径方
向内方へ向かう複数の凹部を有している。前記複数のス
ライドストッパーは、環状流体室内に円周方向に移動自
在に配置され、流体室内の内壁と対向する外周面及び内
周面を有し、第２回転部材の凹部内に突出する凹部との
間に流体が通過可能なチョークを形成する突出部を有し
ている。そして、第２回転部材の凹部の円周方向端面
と、スライドストッパーの突出部の円周方向端面に当接
する面とは、外方にいくに従って広がるように同じ角度
で傾斜している。

【０００７】

【作用】本発明に係る捩じり振動減衰装置では、環状の
流体室内にスライドストッパーが配置され、このスライ
ドストッパーの突出部が第２回転部材の凹部内に突出し
ている。そして、突出部と凹部との間には流体が通過す
るチョークが形成されており、捩じり振動によりスライ
ドストッパーが流体室内を移動すると、流体がチョーク
を通過する際の抵抗力によって捩じり振動が減衰され
る。また、スライドストッパーの突出部が凹部の円周方
向端面に当接したとき、これらの当接面は互いに傾斜し
ているので、スライドストッパーは半径方向外側に移動
させられるような力が発生し、スライドストッパーの外
周面が流体室の内壁に押し付けられて摩擦力が発生す
る。これにより、比較的大きな減衰力が得られ、振動を
効果的に減衰できる。

【０００８】ここでは、第２回転部材の外周部に突起を
設ける必要がない。したがって、第２回転部材の外周面
を旋盤加工でき、この外周面で他のチョークを形成した
い場合にも容易に精度の高いチョークを実現できる。な
お、スライドストッパーは一般的に樹脂等の成形品であ
り、また環状の部品でないため、加工が困難になること
はない。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例が採用された動力
伝達装置全体を示している。以後の説明では、図１の左
方（エンジン側）を前方とし、右方（トランスミッショ
ン側）を後方とする。この動力伝達装置は、主に、フラ
イホイール組立体１と、クラッチディスク１０１と、ク
ラッチカバー組立体１０２とから構成されている。

【００１０】図１〜図４に示すように、フライホイール
組立体１は、主に、第１フライホイール２と、第２フラ
イホイール３と、第１フライホイール２と第２フライホ
イール３との間に配置された粘性ダンパー機構４とを備
えている。第１フライホイール２はエンジンのクランク
軸の軸端にボルト２５によって固定されるようになって
いる。また、第２フライホイール３は、後方の側面にク
ラッチディスク１０１の摩擦部材が押圧される摩擦面３
ａを有している。また、第２フライホイール３の摩擦面
３ａ側の外周部にはクラッチカバー組立体１０２のクラ
ッチカバーが固定されている。

【００１１】第１フライホイール２は概ね円板状の部材
であり、中心部において後方に突出するボス部２ａと、
ボス部２ａから外方に延び一体に形成された円板部２ｂ
と、円板部２ｂの外周側から後方に延びるリム部２ｃと
を有している。ボス部２ａとリム部２ｃとの間には環状
凹部が形成され、この凹部内には粘性ダンパー機構４が
収容される。ボス部２ａの外周には軸方向に並んだ２個
の転がり軸受２２，２３が装着される。軸受２２，２３
は、それぞれ両側方にシール部材が装着された潤滑剤密
封型のものであり、ボス部２ａの外周面に嵌入されたス
ナップリング２４によって、後方への移動を規制されて
いる。

【００１２】第２フライホイール３は概ね円板状の部材
であり、内周部がボルト２１により粘性ダンパー機構４
のドリブン部材６（後述）に着脱自在に固定されてい
る。また、第２フライホイール３の内周端も転がり軸受
２２，２３の後方への移動を規制している。また、第２
フライホイール３の内周部には、クラッチディスク１０
１側と粘性ダンパー機構４側とを連通させる孔３ｂが形
成されている。

【００１３】粘性ダンパー機構４は、図２及び図３に示
すように、第１フライホイール２に固定された円板状ド
ライブプレート５と、内周部が転がり軸受２２，２３を
介して第１フライホイール２に支持された円板状のドリ
ブン部材６と、第１フライホイール２及びドライブプレ
ート５からなる入力側の部材とドリブン部材６とを円周
方向に弾性的に連結するコイルスプリング１２ａ，１２
ｂ及び１２ｃと、流体の粘性力により捩じり振動を減衰
するための粘性ダンパー部７とから主に構成されてい
る。この粘性ダンパー機構４において、第１フライホイ
ール２とドライブプレート５とドリブン部材６のドリブ
ンボス部６ａとにより形成される空間内には粘性流体が
充填されている。ドライブプレート５は、外周端が複数
のボルト１９により第１フライホイール２のリム部２ｃ
に固定されており、内周端とドリブン部材６のドリブン
ボス部６ａとの間には環状のシール部材２０が配置され
ている。このシール部材２０及び前述の軸受２２，２３
のシール部材が、前記空間の半径方向内周端をシールし
ている。

【００１４】ドリブン部材６は、円板状に形成された鋳
造部材であり、第１フライホイール２の円板部２ｂとド
ライブプレート５との間に配置されている。ドリブン部
材６は前述したように内周部に後方に延びるドリブンボ
ス部６ａを有している。ドリブンボス部６ａには内周側
に転がり軸受２２，２３が装着されており、またボルト
２１により第２フライホイール３の内周部が固定されて
いる。ドリブン部材６には、半径方向中間部に回転方向
の間隔を隔てて６つの窓孔６ｂが形成されている。窓孔
６ｂは回転方向に延びており、この窓孔６ｂ内にコイル
スプリング１２ａ，１２ｂ及び１２ｃが収容される。

【００１５】図３に示すように、ドリブン部材６の６個
の窓孔６ｂのうち、半径方向に対向する２つの窓孔６ｂ
（図３の上下方向の窓孔）にはコイルスプリング１２ｃ
が収容されている。コイルスプリング１２ｃはスプリン
グシート１３を介して窓孔６ｂの円周方向両端面に当接
している。残る４個の窓孔６ｂ内には、大径のコイルス
プリング１２ａとその中に配置された小径のコイルスプ
リング１２ｂとが収容されている。両コイルスプリング
１２ａ，１２ｂの両端にはスプリングシート１３が配置
されているが、自由状態においてはスプリングシート１
３と窓孔６ｂの円周方向両端面との間には所定の隙間が
確保されている。スプリングシート１３は外周支持部１
３ａと中央ボス部１３ｂとを有しており、大径のコイル
スプリング１２ａは外周部がスプリングシート１３の外
周支持部１３ａに支持されており、小径のコイルスプリ
ング１２ｂは内周部がスプリングシート１３のボス部１
３ｂに支持されている。このようにして、コイルスプリ
ング１２ａ，１２ｂがスプリングシート１３によって同
心に配置され、互いに干渉するのが防止されている。

【００１６】第１フライホイール２とドライブプレート
５とは、それぞれ、各スプリングシート１３の端部に当
接する当接部を有しており、これにより第１フライホイ
ール２及びドライブプレート５の入力側の部材とドリブ
ン部材６とは、回転方向に弾性的に連結されていること
になる。図３においては、第１フライホイール２の当接
部２ｅが図示されている。

【００１７】粘性ダンパー部７は、環状流体室７ａと、
環状流体室７ａ内に配置された樹脂成形ストッパー部材
８と、スライドストッパー１０とから主に構成されてい
る。環状流体室７ａは、第１フライホイールリム部２ｃ
の内周面と、ドリブン部材６の外周面と、第１フライホ
イール円板部２ｂ及びドライブプレート５とで囲まれた
空間によって形成されており、粘性流体が充填されてい
る。ストッパー部材８は、環状流体室７ａ内において円
周方向等角度間隔で６箇所設けられており、環状流体室
７ａを回転方向に６つの室に分割している。ストッパー
部材８はピン９により第１フライホイール２及びドライ
ブプレート５に相対回転不能に連結されている。なお、
ストッパー部材８の半径方向内側面とドリブン部材６の
外周面との間には、分割された室間を粘性流体が通過可
能なチョークＣ₂が形成されている。ドリブン部材６に
おいて、外周縁で窓孔６ｂ間には、半径方向内側に凹ん
だ凹部６ｃが形成されている。隣接する凹部６ｃの中間
には、窓孔６ｂの中心から半径方向外側に延びて環状流
体室７ａに開口する流体補給用孔６ｄが形成されてい
る。この孔６ｄは、自由状態においてストッパー部材８
の中心に位置している。

【００１８】スライドストッパー１０は樹脂成形の部品
であり、各ストッパー部材８の間に配置され、ストッパ
ー部材８によって得られた室をさらに第１大分室１４と
第２大分室１５とに分割している。スライドストッパー
１０は、外周面がリム２ｃの内周面に沿った円弧状であ
り、内周面はドリブン部材６の外周面に沿った円弧状に
なっている。スライドストッパー１０は、半径方向内側
に突出する突起１０ａを中心に有している。突起１０ａ
は、ドリブン部材６の凹部６ｃ内に配置されて、凹部６
ｃ内を回転方向に第１小分室１６と第２小分室１７とに
分割している。また、突起１０ａ先端と凹部６ｃの底面
との間には第１小分室１６と第２小分割１７との間で粘
性流体が通過可能なチョークＣ₁が形成されている。チ
ョークＣ ₁はチョークＣ₂より流路断面積が大きく形成
されている。さらに、凹部６ｃの円周方向端面と、そこ
に当接することによりチョークＣ₁を閉じるスライドス
トッパー突起１０ａとは、外方にいくに従って広がるよ
うに同じ角度で傾斜している。これにより、スライドス
トッパー１０が円周方向に移動して凹部６ｃの円周方向
端面に当接しさらに押され続けると、スライドストッパ
ー１０を半径方向外側へと移動させる分力が発生するよ
うになっている。

【００１９】環状流体室７ａの半径方向内側は、テフロ
ンまたは耐熱性及び耐磨耗性の樹脂により形成された環
状のシール部材１１によりシールされている。シール部
材１１は、第１フライホイール２及びドリブン部材６の
間とドライブプレート５及びドリブン部材６の間とに配
置されている。図５に詳細に示すように、一方のシール
部材１１は、第１フライホイール２に形成された環状溝
２ｄとドリブン部材６の端面との間で移動自在に配置さ
れている。環状流体室７ａに圧力がかかっていないとき
はシール部材１１は、図で点線で示すように環状溝２ｄ
内に配置されているが、環状流体室７ａに圧力がかかる
と図の実線の位置に移動し、環状流体室７ａの半径方向
内周側をシールする。ドライブプレート５側にも同様な
環状溝が形成されており、この環状溝内に他方のシール
部材１１が配置されている。

【００２０】このような構成では、ドリブン部材６は、
外周側に突出する突起を有していないため、チョークＣ
₂を形成する外周面を旋盤により容易にかつ高精度に加
工できる。このように加工が容易になることで、製造コ
ストが低下する。なお、スライドストッパー１０は成形
品であるので、突起の形成は容易である。次に上述の実
施例の動作について説明する。

【００２１】エンジン側のクランク軸から第１フライホ
イールにトルクが入力されると、粘性ダンパー機構４の
ドリブン部材６、コイルスプリング１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ等を介して第２フライホイール３にトルクが伝達さ
れる。このとき、エンジン側から捩じり振動が入力され
ると、コイルスプリング１２ａ，１２ｂ，１２ｃが伸縮
を繰り返し、粘性減衰部７が粘性抵抗力を発生させて捩
じり振動を減衰する。

【００２２】次に、第１フライホイール２と第２フライ
ホイール３との相対回転時の動作について説明する。エ
ンジン側のクランク軸から第１フライホイール２にトル
クが入力されると、第１フライホイール２及びドライブ
プレート５がドリブン部材６に対して捩じれる。ここで
は、自由状態の図４からＲ₁側に回転するとする。ドラ
イブ部材６に対してドライブプレート５が回転方向Ｒ１
側に捩じれると、スライドストッパー１０も同様にＲ₁
側へと移動する。これにより、第２小分室１７の容積が
小さくなると同時に、第１小分室１６の容積が大きくな
る。すなわち、スライドストッパー１０の移動に伴って
第２小分室１７の流体がチョークＣ₁を通って第１小分
室１６へと流れる。チョークＣ₁は流路断面積が大きい
ので、粘性抵抗は小さい。また、この小さな捩じり角度
範囲では、コイルスプリング１２ｃのみが圧縮され、コ
イルスプリング１２ａ，１２ｂはスプリングシート１３
がドリブン部材６の窓孔６ｂ面に当接するまで圧縮され
ない。このようにして、捩じり角度の小さい範囲では、
低剛性かつ小さな粘性力が働く。

【００２３】回転方向Ｒ₁側への捩じり角度が大きくな
ると、スライドストッパー１０の突起１０ａがドリブン
部材６の凹部６ｃの円周方向端面に当接する（図６）。
これにより、チョークＣ₁は閉鎖され、以後はチョーク
Ｃ₂が機能する。突起１０ａが凹部６ｃ円周方向端面に
押し付けられることにより、両当接傾斜面に垂直な力Ａ
が発生する。力Ａは、円周方向への分力Ｂと半径方向外
側への分力Ｃとに分解できる。この分力Ｃと遠心力とに
より、スライドストッパー１０は半径方向外側に押さ
れ、スライドストッパー１０の外周面がリム部２ｃの内
周面に押し付けられ、その隙間内の粘性流体を押し出
す。このようにして、以後ドリブン部材６側に固定され
た状態のスライドストッパー１０に対して、第１フライ
ホイール２が相対回転を続けると、両者間に乾燥摩擦に
より大きな抵抗力が生じる。この抵抗力は、両当接傾斜
面の角度を変更することで調整できる。

【００２４】図６から図７へとさらに捩じり角度が大き
くなると、コイルスプリング１２ａ，１２ｂの圧縮が開
始される。このため、剛性の高い２段目の捩じり特性が
得られる。同時に、第１大分室１４内の流体がチョーク
Ｃ₂を通って第２大分室１５へと流れる。ここでは、チ
ョークＣ₂の流路断面積が小さいために大きな粘性抵抗
が得られる。この粘性抵抗に前述の乾燥摩擦抵抗が加わ
ることで、従来得られなかった大きな抵抗力が得られ
る。

【００２５】さらに、このときに、ストッパー部材８が
Ｒ₁側に移動することによって、ドリブン部材６の液体
補給用孔６ｄが第２大分室１５に対して開口する。その
ため、ドリブン部材６の窓孔６ｂ内に溜まっている流体
は、遠心力と拡大する第２大分室１５からの吸引力とに
より、速やかに第２大分室１５内に流れ込む。窓孔６ｂ
内は、環状流体室７ａの半径方向内側で最も多く粘性流
体が溜まっている個所であるために、環状流体室７ａに
充分な量の流体を戻すことができ、環状流体室７ａに流
体が不足しにくくなる。

【００２６】図７から図８へと捩じり角度が大きくなる
と、ストッパー部材８がスライドストッパー１０に当接
する。これにより、第１フライホイール２及びドライブ
プレート５とドリブン部材６との間の相対回転は停止す
る。図９は、フライホイール組立体１の捩じり特性線図
であり、実線で静的捩じり特性を、点線で動的捩じり特
性を示している。静的捩じり特性において、捩じり角度
が小さい範囲で見られる小さなヒステリシスＨ₁の領域
は、スライドストッパー１０がドリブン部材６に対して
捩じれてチョークＣ₁が機能する角度範囲である。大き
いヒステリシストルクＨ₂は、チョークＣ₂によって発
生する大きなヒステリシストルクである。捩じり角度が
大きくなった領域での小さなヒステリシストルクＨ₁が
見られるのは、ドリブン部材６に対してドライブプレー
ト５が一定角度捩じれた状態で、小さな捩じり振動（例
えば燃焼変動）が生じた際には、スライドストッパー１
０がドリブン部材凹部６ｃ円周方向端から離れてチョー
クＣ₁が機能するからである。このようにして、ドライ
ブプレート５とドリブン部材６との相対角度にかかわら
ず小さなヒステリシストルクＨ₁を発生することができ
るので、たとえば燃焼変動時の微少振動を効果的に減衰
できる。

【００２７】この図の動的捩じり特性において、粘性力
は従来に比べて非常に大きくなっている。この理由とし
ては、主に以下の点が挙げられる。 ◎環状流体室７ａにドリブン部材６の窓孔６ａから充分
な量の流体が戻されるので粘性流体が不足しにくい。 ◎シール部材１１が環状流体室７ａをシールしており、
さらにドリブン部材６が一体物であるので流体の漏れが
少なくなっている。

【００２８】◎スライドストッパー１０の外周面がリム
部２ｃの内周面に押し付けられることにより生じる乾燥
摩擦力が加わっている。このように大きな捩じり角度に
対して大きな粘性減衰力が働くようになっているので、
ティップイン・ティップアウト時の車体の前後振動やエ
ンジン始動時の振動が抑制される。

【００２９】次に、このフライホイール組立体１の組立
方法について説明する。まず、ドリブン部材６のドリブ
ンボス部６ａの内周部に転がり軸受２２，２３を圧入す
る。次に、この軸受２２，２３が装着されたドリブン部
材６を第１フライホイール２に取り付ける。このとき、
軸受２２，２３を第１フライホイール２のボス部２ａ外
周に圧入する。なお、シール部材１１は第１フライホイ
ール２の環状溝２ｄ内に予め挿入しておく。ドリブン部
材６を第１フライホイール２に装着した後、スナップリ
ング２４をボス部２ａに装着する。さらに、ドリブン部
材６にスプリングシート１３、コイルスプリング１２
ａ，１２ｂ，１２ｃを取り付ける。そして、環状流体室
７ａにストッパー部材８をピン９により取り付け、さら
にスライドストッパー１０を挿入する。次に、シール部
材１１が環状溝内に挿入されたドライブプレート５をボ
ルト１９により第１フライホイール２のリム部２ｃに固
定する。続いて、ドライブプレート５の内周とドリブン
ボス部６ａ外周との間にシール部材２０を挿入する。

【００３０】以上のようにして粘性ダンパー機構４を組
み立てた後、ボルト２１を用いてドリブン部材６のドリ
ブンボス部６ａに第２フライホイール３を固定する。こ
のような組立方法では、ボルト２１を取り外したりある
いは締め付けるだけで容易に第２フライホイール３を着
脱できる。しかも第２フライホイール３の着脱に際し
て、軸受２２，２３やシール部材２０を着脱する必要が
ないので、軸受２２，２３の寿命低下を防止でき、シー
ル部材２０を長期間にわたって使用できる。他の実施例本発明の他の実施例として、図１０に示すように、液体
補給用孔の位置を変更して、捩じり特性を調整すること
が可能である。図１０に示すように流体補給用孔５１が
回転方向Ｒ₁側にずれていると、スライドストッパー１
０がドリブン部材６に当接した時点で（前記実施例の図
６の状態）流体補給用孔５１が第１大分室１４に対して
開いている。すると、チョークＣ₂は、ストッパー部材
８が流体補給用孔５１を塞ぐまで機能しない。このよう
に、流体補給用孔の位置、大きさ及び個数を変更するこ
とにより、捩じり特性の調整が可能である。

【００３１】さらに他の実施例として、ドリブン部材と
ドリブンボス部が別体になった例を図１１に示す。ここ
では、前記実施例のドリブン部材が３枚のドリブンプレ
ート６６で構成されている。ドリブンプレート６６の内
周には波形内歯６６ａが形成されており、この波形内歯
６６ａに噛み合う波形外歯がドリブンボス８６外周に形
成されている。このようにドリブンプレート６６とドリ
ブンボス８６とがセレーションにより分離されているこ
とにより、第２フライホイール３の振れがドリブンプレ
ート６６側に影響を与えにくくなる。この実施例でも、
第２フライホイール６３の着脱は容易であり、転がり軸
受８２，８３の耐久性が向上している。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明に係る構造では、環
状の第２回転部材の外周部に突起を設ける必要がない。
このため、第２回転部材の外周面を旋盤加工することが
可能となり、容易に高精度の加工を行え、製造コストを
抑えることができる。また、スライドストッパーの突出
部が凹部の円周方向端面に当接することにより、スライ
ドストッパーの外周面が流体室の内壁に押し付けられて
摩擦力が発生し、これにより振動を効果的に減衰でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用された動力伝達装置の
概略断面図。

【図２】図１の部分拡大図であり、フライホイール組立
体の断面図。

【図３】図２のIII −III 断面図。

【図４】図３の部分拡大図。

【図５】図２の部分拡大図。

【図６】捩じれ動作の一段階を示す図４に相当する図。

【図７】捩じれ動作の一段階を示す図４に相当する図。

【図８】捩じれ動作の一段階を示す図４に相当する図。

【図９】フライホイール組立体の捩じり特性線図。

【図１０】別の実施例の図４に相当する図。

【図１１】さらに別の実施例の図２に相当する図。

【符号の説明】

１フライホイール組立体２第１フライホイール３第２フライホイール４粘性ダンパー機構５ドライブプレート６ドリブン部材６ｃ凹部７粘性ダンパー部１０スライドストッパー１０ａ突起

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 15/16 F16F 15/129 F16F 15/139

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】動力伝達装置の捩じり振動減衰装置であっ
て、環状の流体室を形成するための第１回転部材と、外周面が前記流体室の一部を形成するとともに、前記外
周面に半径方向内方へ向かう複数の凹部を有する環状の
第２回転部材と、前記流体室内に円周方向に移動自在に配置され、前記流
体室内の内壁と対向する外周面及び内周面を有し、前記
第２回転部材の凹部内に突出し前記凹部との間に流体が
通過可能なチョークを形成する突出部を有する複数のス
ライドストッパーとを備え、前記第２回転部材の凹部の円周方向端面と、前記スライ
ドストッパーの突出部の前記円周方向端面に当接する面
とは、外方にいくに従って広がるように同じ角度で傾斜
している、捩じり振動減衰装置。