JP3556037B2 - フライホイール組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フライホイール組立体、特に、エンジン側のクランクシャフトから伝達される曲げ振動を吸収するためのフレキシブルプレートを有するフライホイール組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの燃焼力はクランクシャフトによりトルクに変換されている。トルクはフライホイールに伝達され、さらにクラッチを介してトランスミッション側に伝達される。
エンジンの燃焼力によってクランクシャフトには曲げ力が作用する。このクランクシャフトの曲げにより、クランクシャフト端部に装着されたフライホイールが曲げ振動を受ける。すると、その反力がエンジンブロックに伝わり、さらにエンジンマウントを介して車輌のボディを加振する。これによって加速時の騒音が発生する。
【０００３】
このような加速時の騒音を低減するためにはフライホイールの振動を低減する必要がある。そこで、フライホイール本体をフレキシブルプレートを介してクランクシャフトの端部に固定するフライホイール組立体が用いられている。フレキシブルプレートは回転方向には剛性が高く、曲げ方向に可撓性を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記フレキシブルプレートは、曲げ振動の低減に対しては剛性は低ければ低いほどよい。特に、フレキシブルプレートの剛性を低くすることにより、共振点を実使用領域からずらすことが可能となり、エンジン加速時騒音の低減が可能となる。しかし、曲げ方向の剛性が低すぎると、クラッチをレリーズ操作した際にフライホイールが軸方向に大きく移動し、クラッチの切れ効率が悪くなる。
【０００５】
本発明の目的は、クラッチの切れ効率を低下させることなく加速時騒音を低減させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のフライホイール組立体には回転部材からトルクが伝達される。フライホイール組立体はフレキシブルプレートとフライホイールとを備えている。
フレキシブルプレートは曲げ方向に可撓性を有する円板本体と、円板本体から回転部材と反対側に延びる突出部を有する。フライホイールは、外周部がフレキシブルプレートの外周部に固定され、突出部と軸方向に隙間を確保している。円板本体には、絞り加工によってフライホイール側に突出して形成されフライホイールと軸方向に隙間を確保して対向する突出部が形成されている。フライホイールとフレキシブルプレートが軸方向に接近すると突出部が前記フライホイールに当接するようになっている。このフライホイール組立体では、エンジンのクランクシャフト端から曲げ振動が伝達されると、フレキシブルプレートはたわみ変形し曲げ振動を吸収する。フレキシブルプレートの円板本体のたわみ変形が所定量を超えると、フレキシブルプレートの突出部がフライホイールに当接してフレキシブルプレートのたわみ変形が規制される。
【０００７】
フライホイールにレリーズ荷重が作用すると、フライホイールは所定量移動した後にフレキシブルプレートの突出部に当接する。それ以後はフライホイールはフレキシブルプレートの突出部を介して回転部材に支持される。このように突出部によりフライホイールの軸方向移動が制限されるため、クラッチの切れ効率低下を防止できる。
【０００９】
ここではフレキシブルプレートの円板本体に突出部が絞り加工によって形成されているためフレキシブルプレートの応力が拡散され、他の部分の厚みを小さくしてもフレキシブルプレートが破損しにくい。
【００１０】
フライホイールにレリーズ荷重が作用すると、フライホイールは所定量移動した後に突出部に当接する。これによりフライホイールは突出部を介して回転体に支持される。このようにフライホイールの軸方向移動が突出部により制限されているため、クラッチの切れ効率が低下しない。
【００１１】
請求項２に記載のフライホイール組立体は、フレキシブルプレートの内周部を回転部材に固定するための固定部材をさらに備えている。突出部は固定部材の外周側に配置されている。
請求項３に記載のフライホイール組立体では、突出部は環状に形成されている。
請求項４に記載のフライホイール組立体では、突出部にはフライホイール側に押し出された押し出し部が形成されている。
請求項５に記載のフライホイール組立体では、フライホイールには突出部に対応する当接部が形成されている。
請求項６に記載のフライホイール組立体では、フレキシブルプレートは内周縁にフライホイール側に突出する筒状支持部を有しており、フライホイールは内周端からフレキシブルプレート側に突出し筒状支持部と径方向に重なる筒部を有している。ここでは、筒状支持部と筒部とが径方向に重なり合っているため、フライホイールはフレキシブルプレートに対して径方向の移動及び傾きが制限されている。
【００１２】
請求項７に記載のフライホイール組立体では、筒部は筒状支持部の内周側に配置されている。
請求項８に記載のフライホイール組立体では、筒部と筒状支持部は当接している。
請求項９に記載のフライホイール組立体では、筒部と筒状支持部とは、フレキシブルプレートとフライホイールが相対変位すると摩擦摺動するように配置されている。
【００１３】
請求項１０に記載のフライホイール組立体では、フライホイールはフレキシブルプレートと反対側にクラッチディスクの摩擦部材が付勢されるための摩擦面を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
図１及び図２に本発明の第１実施形態としてのフライホイール組立体１を示す。このフライホイール組立体１は、エンジン側のクランクシャフト１００から図示しないクラッチ装置にトルクを伝達するためのものである。なお、図１においてＯ−Ｏはフライホイール組立体１の回転軸線である。
【００１５】
フライホイール組立体１は、クランクシャフト１００の端部に装着されており、フレキシブルプレート３とフライホイール２とから主に構成されている。
フレキシブルプレート３は円板状の板金製部材である。フレキシブルプレート３は内周部がクランクシャフト１００の先端にボルト５により固定されている。なお、ボルト５の頭部とフレキシブルプレート３の内周部との間には厚みの大きい環状部材６が配置されている。フレキシブルプレート３の外周部は、複数のボルト４によりフライホイール２の外周部に固定されている。フレキシブルプレート３は回転方向に剛性は高いが曲げ方向にはたわみ変形可能となっている。フレキシブルプレート３の内周縁には、エンジン側と反対側すなわちフライホイール２側に延びる筒状支持部１６が形成されている。また、フレキシブルプレート３には、ボルト５の外周側にフライホイール側に突出する絞り加工部１７が形成されている。この絞り加工部１７は環状になっている。図４に示すように、絞り加工部１７には、円周方向に延びる複数の押し出し部１８が形成されている。押し出し部１８はフライホイール２側に突出し、先端が切削されている。
【００１６】
フレキシブルプレート３には、径方向中間部に円周方向に等間隔で８個の丸孔１９が形成されている。丸孔１９の数、大きさ、位置、形状などを変更することでフレキシブルプレート３の曲げ特性を変更できる。
フライホイール２はほぼ円板状の鋳物製部材である。フライホイール２はエンジン側外周部にクラッチのクラッチディスク組立体の摩擦フェーシング（図示せず）が押圧されるための摩擦面１１が形成されている。摩擦面１１の内周側にはフライホイール２を軸方向に貫通する空気孔１２が形成されている。空気孔１２は円周方向に延びており、エンジン側にいくにしたがって半径方向外側に広がっている。この空気孔１２はフレキシブルプレート３の丸孔１９に対応して形成されている。
【００１７】
空気孔１２のさらに内周側には、ボルト５の頭部との干渉を避けるためのボルト頭部逃し孔１４が形成されている。
フライホイール２の内周部には、エンジン側に延びる筒部１３が形成されている。筒部１３は筒状支持部１６の内側に隙間嵌めされている。この結果、筒部１３の外周面は筒状支持部１６の内周面に当接しまたは僅かな隙間で配置されている。これにより両部材の芯出し精度が向上している。筒部１３の外周面は球面であるが、これは筒状支持部１６に隙間なく当接するような円筒面であってもよい。さらに、フライホイール２には、図４に示すように、絞り加工部１７に形成された押し出し部１８に対応する環状の当接部１５が形成されている。
【００１８】
フライホイール２及びフレキシブルプレート３にそれぞれ形成された空気孔１２及び丸孔１９を流れる空気がフライホイール２を冷却する。したがって摩擦面１１で摩擦熱が発生しても、フライホイール２は高温状態になりにくい。このため、熱による摩擦フェーシングの異常磨耗や特性の早期劣化を抑えられる。
動作について説明する。
【００１９】
曲げ振動減衰
エンジンの燃焼力によりクランクシャフト１００に曲げ振動が伝達される。この曲げ振動がフレキシブルプレート３に伝達されると、フレキシブルプレート３が曲げ方向にたわみ、筒状支持部１６と筒部１３とが摩擦摺動することにより、曲げ振動を速やかに減衰する。
【００２０】
フレキシブルプレート３のたわみが小さな範囲では、フレキシブルプレート３全体がたわむため低剛性の特性が得られる。特にフレキシブルプレート３は厚みが小さくなりかつ丸孔１９が形成されているため、剛性が低い。
フレキシブルプレート３の曲げ角度が大きくなると、絞り加工部１７に形成された押し出し部１８の一部がフライホイール２の当接部１５に当接する。これ以後は当接部１５を支点として曲がり、高剛性の特性になる。絞り加工部１７によりフレキシブルプレート３がもっとも曲がる部分を従来より外周側に移動させているため、従来に比べて応力を外周側に分散させている。この結果、フレキシブルプレート３の寿命が長くなっている。
【００２１】
レリーズ荷重支持
図示しないクラッチ装置においてレリーズ動作を行うと、レリーズ荷重がフライホイール２に作用する。これによりフライホイール２はエンジン側に移動する。すると、当接部１５が絞り加工部１７に形成された押し出し部１８に当接する。以後は、レリーズ荷重はフライホイール２から絞り加工部１７を介してクランクシャフト１００に伝達される。このようにしてフライホイール２の軸方向への移動が大幅に制限されているため、クラッチ切れ効率が向上する。また、レリーズ荷重を直接クランクシャフト１００側で受けることができるため、フレキシブルプレート３の厚みを従来より小さくできる。この結果、フレキシブルプレート３の曲げ制振機能が向上する。
【００２２】
その他の効果
回転時にフライホイール２はフレキシブルプレート３の筒状支持部１６によって径方向の移動を規制されているため、アンバランスによる振れ回りが生じにくい。その結果、振れ回りによる振動が生じにくい。さらに、フレキシブルプレート３の内周部がボルト５付近で切断された場合でも、フラホイール２は筒状支持部１６により支持されており、径方向に飛び出しにくい。
【００２３】
さらに、筒状支持部１６と筒部１３とが隙間嵌めされているため、両部材の芯出し精度が向上している。
第２実施形態
図５に示すフライホイール組立体１では、フレキシブルプレート３に絞り加工部が形成されていない。そのため、フライホイール２にレリーズ荷重が作用すると、フライホイール２はエンジン側に移動し、内周部がフレキシブルプレート３の筒状支持部１６先端に当接する。以後は、レリーズ荷重はフライホイール２から筒状支持部１６を介してクランクシャフト１００に伝達される。このようにフライホイール２の軸方向移動量が少ないため、クラッチ切れ効率が向上する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係るフライホイール組立体では、フライホイールにレリーズ荷重が作用すると、フライホイールは所定量移動した後にフレキシブルプレートの突出部に当接する。それ以後はフライホイールはフレキシブルプレートの突出部を介して回転部材に支持される。このように突出部によりフライホイールの軸方向移動が制限されるため、クラッチの切れ効率低下を防止できる。
【００２５】
フレキシブルプレートの円板本体に絞り加工部が形成されていると、フレキシブルプレートの応力が拡散され、他の部分の厚みを小さくしてもフレキシブルプレートが破損しにくい。
円板本体において絞り加工部より径方向外方には複数の孔が形成されていると、絞り加工部より外周側の剛性が低くなっている。
【００２６】
絞り加工部がフライホイール側に突出するように形成され、絞り加工部とフライホイールとの間には隙間が確保されていると、フライホイールの軸方向移動が絞り加工部により制限されているため、クラッチの切れ効率が低下しない。
フレキシブルプレートとフライホイールが径方向に重なる筒状支持部と筒部をそれぞれ有している場合は、フライホイールはフレキシブルプレートに対して径方向の移動及び傾きが制限されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのフライホイール組立体の縦断面概略図。
【図２】図１のＩＩ矢視図。
【図３】図１のＩＩＩ 矢視図。
【図４】図１の部分拡大図。
【図５】第２実施形態における、図１に相当する図。
【符号の説明】
１ フライホイール組立体
２ フライホイール
３ フレキシブルプレート
１３ 筒部
１６ 筒状支持部
１７ 絞り加工部
１８ 押し出し部
１９ 丸孔

Claims (10)

1. 回転部材からトルクが伝達されるフライホイール組立体であって、
   曲げ方向に可撓性を有する円板本体を有するフレキシブルプレートと、
   外周部が前記円板本体の外周部に固定されたフライホイールとを備え、
   前記円板本体には、絞り加工によって前記フライホイール側に突出して形成され前記フライホイールと軸方向に隙間を確保して対向する突出部が形成され、
   前記フライホイールと前記フレキシブルプレートが軸方向に接近すると前記突出部が前記フライホイールに当接するようになっている、
   フライホイール組立体。
2. 前記フレキシブルプレートの内周部を回転部材に固定するための固定部材をさらに備え、
   前記突出部は前記固定部材の外周側に配置されている、請求項１に記載のフライホイール組立体。
3. 前記突出部は環状に形成されている、請求項２に記載のフライホイール組立体。
4. 前記突出部には前記フライホイール側に押し出された押し出し部が形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のフライホイール組立体。
5. 前記フライホイールには前記突出部に対応する当接部が形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載のフライホイール組立体。
6. 前記フレキシブルプレートは内周縁に前記フラホイール側に突出する筒状支持部を有しており、前記フライホイールは内周縁から前記フレキシブルプレート側に突出し前記筒状支持部と径方向に重なる筒部を有する、請求項１〜５のいずれかに記載のフライホイール組立体。
7. 前記筒部は前記筒状支持部の内周側に配置されている、請求項６に記載のフライホイール組立体。
8. 前記筒部と前記筒状支持部は当接している、請求項６または７に記載のフライホイール組立体。
9. 前記筒部と前記筒状支持部とは、前記フレキシブルプレートと前記フライホイールが相対変位すると摩擦摺動するように配置されている、請求項７または８に記載のフライホイール組立体。
10. 前記フライホイールは前記フレキシブルプレートと反対側にクラッチディスクの摩擦部材が付勢されるための摩擦面を有する、請求項１〜９のいずれかにに記載のフライホイール組立体。

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