JP3569521B2 - Vibration damping device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動減衰装置、特にエンジンのクランク軸に取り付けられる振動減衰装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンは、燃焼力をクランク軸によって回転力に変換しているが、燃焼力によってクランク軸には曲げ力が作用する。このクランク軸の曲げによって、クランク軸端に装着されたフライホイールが曲げ振動を受ける。そして、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両のボディーを加振する。これによって加速時の騒音が発生することとなる。
【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、フライホイールをフレキシブルプレートで支持することが従来より行われている。このフレキシブルプレートは、回転方向には剛性が高く、曲げ振動方向には剛性が低くなっている。
【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いほど効果がある。特に、低剛性フレキシブルプレートを採用することにより、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、フレキシブルプレートの曲げ振動方向の剛性を低くするために、板厚をあまり小さくすると、フレキシブルプレートの応力が高くなって寿命が短くなる。また、曲げ振動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移動し、クラッチの切れ性が悪くなる場合がある。
【0005】
本発明の目的は、フライホイールの曲げ振動を抑制することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る振動減衰装置は、エンジンのクランク軸に取り付けられる装置であって、フライホイールとフレキシブルプレートと座金プレートとを備えている。フライホイールはクランク軸の端部に曲げ振動方向に倒れ可能に装着されている。フレキシブルプレートは内周部がクランク軸の端部に固定されるとともに外周部がフライホイールの外周部に固定されている。座金プレートは、フレキシブルプレートとフライホイールとの間に配置され、クランク軸の端部に固定されるとともにクランク軸の端部外径よりも大きい外径を有し、かつ外周部がフライホイールのフレキシブルプレート側の側面に摺接可能である。
【0007】
この振動減衰装置では、エンジンのクランク軸端からフライホイールに曲げ振動が伝達されると、フライホイールのフレキシブルプレート側の側面と座金プレートの外周部とが摺接し、これにより曲げ振動が抑制される。また、エンジンからの曲げ振動はフレキシブルプレートを介してフライホイールに伝達されるので、フライホイールの曲げ振動をより抑制することができる。さらに、座金プレートにより、フレキシブルプレート自身の撓みが規制される。この座金プレートによってフレキシブルプレートの剛性を従来に比較してより低くでき、共振点を実使用回転数領域からずらすことができる。このため、特に加速時騒音を低減できる。また、座金プレートによってフレキシブルプレートの撓みが規制され、フレキシブルプレート内に発生する応力が許容レベルを越えるのを防止でき、フレキシブルプレートの長寿命化を図ることができる。さらに、座金プレートによってフライホイールの軸方向の移動が規制されるため、クラッチの切れ性が悪くなるのを防止できる。
【0008】
請求項2に係る振動減衰装置は、請求項1の装置において、座金プレートは外周部に折り曲げ部を有している。
【0009】
請求項3に係る振動減衰装置は、請求項1又は2の装置において、座金プレートは、外周部に複数の半径方向スリットを有し、クラッチレリーズ操作方向に剛性が高く、かつ曲げ方向には剛性が低い。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の一実施形態が採用されたフライホイール組立体1及びこのフライホイール組立体1に装着されたクラッチ装置2を示す。
【0012】
フライホイール組立体1は、クランク軸3の端部に装着されており、フレキシブルプレート4と、フライホイール5と、ストッパー機構としての座金プレート15とから構成されている。
【0013】
フレキシブルプレート4は、中央部に孔4aを有し、円板状に形成されている。そして、フレキシブルプレート4の内周部4bがクランク軸3のフランジ部3aにボルト6により固定されている。また、フレキシブルプレート4の外周部4cにはボルト7によりフライホイール5が固定されている。フレキシブルプレート4の内周部4bと外周部4cとの間の中間部4dには複数の貫通孔8が形成されている。複数の貫通孔8は円周方向に等間隔で配置されている。
【0014】
フライホイール5は、ほぼ円板状の部材であり、内周部の側面がクランク軸3の端面に対向している。フライホイール5の外周部には摩擦面5aが形成されており、摩擦面5aの内周側には複数の孔9が形成されている。孔9は円周方向に等間隔で形成されている。孔9のさらに内周部には、ボルト6の頭部との干渉を避けるために、孔10が形成されている。
【0015】
座金プレート15はフレキシブルプレート4の内周部とフライホイール5との間に配置されている。座金プレート15はリング状であり、その外径はクランク軸3のフランジ部3aよりも大きく設定されている。また、図3で拡大して示すように、座金プレート15の外周部15aは所定の角度でフライホイール5側に折曲げられ、さらにその外周部はフライホイール5の側面に対して平行な平坦面15bとなるように折り曲げられている。また、この座金プレート15の外周部には、図2で示すように、円周方向に等間隔で、複数の半径方向スリット16が形成されている。このような構成により、座金プレート15は、クラッチレリーズ操作方向(軸方向)には剛性が高く、曲げ方向には剛性が低くなっている。ただし、外周折曲げ部15aの軸方向の剛性は、フレキシブルプレート4の軸方向の剛性に比較して高くなっている。
【0016】
ここで、座金プレート15の外径をフランジ部3aの外径よりも大きくすることにより、フレキシブルプレート4の変形が抑制され、フレキシブルプレート4の最も応力の高いフランジ部3aとの接合部(フランジ部3aの外周端との接触部)での応力を拡散することができる。また、座金プレート15の外周端部を平坦面15bとしているので、大きな曲げ振動が発生した場合に、常に安定して座金プレート15がフライホイール5の側面に当接する。このため、当接によって生じる摩擦減衰力の経時変化を抑えることができる。
【0017】
なお、フレキシブルプレート4とフライホイール5とは、フレキシブルプレート4の内周部4bとフライホイール5との間に隙間が形成されるように配置されている。そして、組立状態では、座金プレート15の外周平坦部15bはフライホイール5の側面に当接しておらず、隙間d(図3参照)が確保されている。
【0018】
クラッチ装置2は、クラッチカバー組立体20と、クラッチカバー組立体20内に配置されたクラッチディスク組立体21とから構成されている。クラッチカバー組立体20は、フライホイール5の外周部に固定されたクラッチカバー22と、フライホイール5の摩擦面5aとの間にクラッチディスク組立体21を挟持するプレッシャープレート23と、プレッシャープレート23を押圧するためのダイヤフラムスプリング24とを有している。
【0019】
このような構成では、クラッチディスク組立体21がフライホイール5の摩擦面5aと摩擦する際に熱が発生するが、フライホイール5及びフレキシブルプレート4のそれぞれに孔8,9が形成され、これらによって空気の流路が形成されているので、フライホイール5の熱がこの流路を流れる空気によって冷却される。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ることができる。
【0020】
また、フレキシブルプレート4の孔8の大きさ、個数を調整することにより、フレキシブルプレート4の曲げ方向の剛性を調整することができる。
次に本実施形態の座金プレート15の動作について説明する。
【0021】
エンジンから入力される曲げモーメントは、フレキシブルプレート4を介してフライホイール5に伝達される。このとき、曲げ振動によるフレキシブルプレート4の撓みが小さく、座金プレート15の外周端がフライホイール5に当接していない状態では、フレキシブルプレート4及び座金プレート15のイニシャル荷重に応じたフレキシブル特性(図5のO〜A点)が得られる。これにより、フライホイール5の面振れが抑えられ、クラッチディスク組立体21の摩擦フェーシングの偏磨耗を抑えることができる。
【0022】
曲げ振動の振幅が大きくなり、フレキシブルプレート4の振れ角度が大きくなると、フレキシブルプレート4が大きく撓み、撓み量が座金プレート15外周端部分でdとなると、座金プレート15の外周部がフライホイール5の側面に圧接する。この場合には、フレキシブルプレート4のばね特性に加えて座金プレート15の剛性によって振幅が抑制される(図5のA点以降のフレキシブル特性)。また、これと同時に、座金プレート15の外周端部平坦面15bとフライホイール5との接触によって生じる摩擦減衰力により、図5に示すヒステリシストルク17が発生し、これによって曲げ振動が吸収される。
【0023】
このように、座金プレート15及びフレキシブルプレート4によって2段の特性が得られ、座金プレート15を、フレキシブルプレート4の変形を抑えるストッパー機構として機能させることにより、クラッチの切れ性を悪化させることなくフレキシブルプレート4の剛性を従来のものに比較してより低くでき、フライホイールに伝達される曲げ振動を効率良く吸収できる。
【0024】
また、フレキシブルプレート4の過度の撓みが抑えられるので、フレキシブルプレート4の耐久性を向上することができる。
ここで、クランクシャフト側の振動特性を図6に示す。図において、破線が従来のフライホイールの振動特性、一点鎖線が従来のフレキシブルプレートを用いた場合の振動特性、実線が本実施形態のフライホイール組立体を用いた場合の振動特性である。この図6から明らかなように、本実施形態のフライホイール組立体を用いた場合にはフレキシブルプレート4の剛性をより低くできるので、共振点を実使用領域からずらすことができ、エンジン加速時騒音の低減を実現できる。
【0025】
また、フライホイール側の振動特性を図7に示す。図において、破線が従来のフライホイールの振動特性、一点鎖線が従来のフレキシブルプレートを用いた場合の振動特性、実線が本実施形態のフライホイール組立体を用いた場合の振動特性である。図7から明らかなように、低周波数領域での共振時のフライホイール曲げ角が小さくなっており、これによりクラッチペダルの振動を低減できる。また、実使用領域において、本実施形態のフライホイール組立体では従来のものに比較してフライホイール曲げ角を抑えることができる。これによりクラッチの切れ性を向上できる。
【0026】
〔他の実施形態〕
図4に示すように、座金プレート15をフレキシブルプレート4に固定する前の状態では、撓み代を有するように、外周側がフレキシブルプレート4側に反った姿勢としてもよい。この場合は、座金プレート15をボルト6により組み付けた状態でフレキシブルプレート4の内周部にイニシャル荷重が作用する。このため、フレキシブルプレート4の変形を抑制するための効果がより大きくなり、フレキシブルプレート4の一層の応力低下が図れる。
【0027】
【発明の効果】
以上のように本発明では、エンジンからフライホイールに伝達された曲げ振動は、フライホイールのフレキシブルプレート側の側面と座金プレートの外周部との摺接によって抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による振動減衰装置を採用したクラッチ装置の縦断面図。
【図2】前記振動減衰装置の部分断面図。
【図3】前記振動減衰装置の拡大部分図。
【図4】本発明の他の実施形態による振動減衰装置の分解部分図。
【図5】本発明の一実施形態による振動減衰装置のフレキシブル特性線図。
【図6】前記振動減衰装置のクランク軸曲げ角−周波数特性線図。
【図7】前記振動減衰装置のフライホイール曲げ角−周波数特性線図。
【符号の説明】
1 フライホイール組立体
3 クランク軸
4 フレキシブルプレート
5 フライホイール
15 座金プレート
15a 外周折り曲げ部
21 クラッチディスク組立体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration damping device, and more particularly to a vibration damping device attached to a crankshaft of an engine.
[0002]
[Prior art]
The engine converts combustion power into rotational power using a crankshaft, and a bending force acts on the crankshaft due to the combustion power. Due to the bending of the crankshaft, the flywheel mounted on the end of the crankshaft receives bending vibration. Then, the reaction force is transmitted to the engine block, and further excites the body of the vehicle via the engine mount. This causes noise during acceleration.
[0003]
In order to reduce such noise during acceleration, it is necessary to reduce the vibration of the flywheel. Therefore, the flywheel is conventionally supported by a flexible plate. This flexible plate has high rigidity in the rotation direction and low rigidity in the bending vibration direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The lower the rigidity of the flexible plate is, the more effective it is in reducing bending vibration. In particular, by employing a low-rigidity flexible plate, the resonance point can be shifted from the actual use area, and the noise during engine acceleration can be reduced. However, if the thickness of the flexible plate is made too small in order to reduce the rigidity of the flexible plate in the bending vibration direction, the stress of the flexible plate is increased and the life is shortened. On the other hand, if the rigidity in the bending vibration direction is too low, the flywheel moves in the axial direction when the clutch is released, and the disengagement of the clutch may deteriorate.
[0005]
An object of the present invention is to suppress bending vibration of a flywheel.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A vibration damping device according to a first aspect is a device attached to a crankshaft of an engine, and includes a flywheel, a flexible plate, and a washer plate. The flywheel is mounted on the end of the crankshaft so that it can fall in the bending vibration direction. The flexible plate has an inner peripheral portion fixed to the end of the crankshaft and an outer peripheral portion fixed to the outer peripheral portion of the flywheel. The washer plate is disposed between the flexible plate and the flywheel, is fixed to the end of the crankshaft, has an outer diameter larger than the outer diameter of the end of the crankshaft, and has an outer peripheral portion that is flexible with the flywheel. It can be sliding on the side surface of the plate side.
[0007]
In this vibration damping device, when bending vibration is transmitted from the crankshaft end of the engine to the flywheel, the side surface of the flywheel on the flexible plate side and the outer peripheral portion of the washer plate are in sliding contact, thereby suppressing bending vibration. . Further, since the bending vibration from the engine is transmitted to the flywheel via the flexible plate, the bending vibration of the flywheel can be further suppressed. Further, the bending of the flexible plate itself is regulated by the washer plate. With this washer plate, the rigidity of the flexible plate can be made lower than before, and the resonance point can be shifted from the actual use speed range. For this reason, especially the noise at the time of acceleration can be reduced. Further, the bending of the flexible plate is restricted by the washer plate, so that the stress generated in the flexible plate can be prevented from exceeding an allowable level, and the life of the flexible plate can be extended. Further, since the movement of the flywheel in the axial direction is restricted by the washer plate, it is possible to prevent the disconnection of the clutch from being deteriorated.
[0008]
A vibration damping device according to a second aspect is the device according to the first aspect, wherein the washer plate has a bent portion on an outer peripheral portion.
[0009]
The vibration damping device according to
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
Here, by making the outer diameter of the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
In such a configuration, heat is generated when the
[0020]
In addition, by adjusting the size and the number of the
Next, the operation of the
[0021]
The bending moment input from the engine is transmitted to the
[0022]
When the amplitude of the bending vibration increases and the deflection angle of the
[0023]
As described above, the two-stage characteristic is obtained by the
[0024]
In addition, since excessive flexure of the
Here, the vibration characteristics on the crankshaft side are shown in FIG. In the figure, the broken line indicates the vibration characteristics of the conventional flywheel, the dashed line indicates the vibration characteristics when the conventional flexible plate is used, and the solid line indicates the vibration characteristics when the flywheel assembly of the present embodiment is used. As is clear from FIG. 6, when the flywheel assembly of the present embodiment is used, the rigidity of the
[0025]
FIG. 7 shows the vibration characteristics on the flywheel side. In the figure, the broken line indicates the vibration characteristics of the conventional flywheel, the dashed line indicates the vibration characteristics when the conventional flexible plate is used, and the solid line indicates the vibration characteristics when the flywheel assembly of the present embodiment is used. As is clear from FIG. 7, the bending angle of the flywheel at the time of resonance in the low frequency region is small, and thus the vibration of the clutch pedal can be reduced. In the actual use area, the flywheel bending angle of the flywheel assembly of the present embodiment can be suppressed as compared with the conventional one. Thereby, the disengagement of the clutch can be improved.
[0026]
[Other embodiments]
As shown in FIG. 4, in a state before the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the bending vibration transmitted from the engine to the flywheel is suppressed by the sliding contact between the side surface of the flywheel on the flexible plate side and the outer peripheral portion of the washer plate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a clutch device employing a vibration damping device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the vibration damping device.
FIG. 3 is an enlarged partial view of the vibration damping device.
FIG. 4 is an exploded partial view of a vibration damping device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flexible characteristic diagram of the vibration damping device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a crankshaft bending angle-frequency characteristic diagram of the vibration damping device.
FIG. 7 is a flywheel bending angle-frequency characteristic diagram of the vibration damping device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記クランク軸の端部に曲げ振動方向に倒れ可能に装着されたフライホイールと、
内周部が前記クランク軸の端部に固定されるとともに外周部が前記フライホイールの外周部に固定されたフレキシブルプレートと、
前記フレキシブルプレートとフライホイールとの間に配置され、前記クランク軸の端部に固定されるとともに前記クランク軸の端部外径よりも大きい外径を有し、かつ外周部が前記フライホイールの前記フレキシブルプレート側の側面に摺接可能な座金プレートと、
を備えた振動減衰装置。A vibration damping device attached to an engine crankshaft,
A flywheel attached to the end of the crankshaft so as to be able to fall in the bending vibration direction,
A flexible plate having an inner peripheral portion fixed to an end portion of the crankshaft and an outer peripheral portion fixed to an outer peripheral portion of the flywheel;
Wherein disposed between the flexible plate and the flywheel, said has a larger outer diameter than the end outer diameter of the crank shaft is fixed to an end portion of the crank shaft, and the outer peripheral portion of the flywheel a sliding possible washer plate on the side surface of the flexible plate side,
A vibration damping device provided with.
Priority Applications (1)
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