JP3818468B2

JP3818468B2 - 車両の駆動系の捩れ振動防止装置

Info

Publication number: JP3818468B2
Application number: JP27366097A
Authority: JP
Inventors: 敏雄中嶋
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: JPH1194024A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は駆動系の捩れ４次振動を抑制する車両の駆動系の捩れ振動防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の駆動系はある特定の固有振動数をもっていて、エンジン回転数を上げていくと固有振動数に相当する回転数で捩れ振動を生じる。
図３は駆動系の第４次の捩れ振動を示すもので、図中、白抜きの○が駆動系のコンポーネントを表している。縦軸は捩れ角、横軸はコンポーネントの動力伝達方向を表す。
【０００３】
前記コンポーネントは、左端より左側にエンジンのフライホイール、トランスミッションのドライブハブ、トランスミッションのメーンシャフト、終減速機のリダクションギヤ、タイヤとなり、第４次の捩れ振動は、クラッチのフライホイールのところではマイナス、ドライブピニオンとクラッチハブを挟んでその反対側のドライブピニオンの所で、プラスとなり、従ってフライホイールとドライブピニオンとの間で捩れ振動が起きている。
【０００４】
つまり、相対的にはエンジンのフライホイールが止っているとすると、ドライブピニオンとの接続部で大きな捩れ振動が発生していることになる。
この捩れ振動は通常の車で低回転域にあることが多く、よくキャブ振動、こもり音発生の要因として指摘されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで従来はこのような捩れ４次振動が起きたとき、駆動系全体の慣性モーメントやクラッチのばね定数を代えて共振周波数を実用車速域、例えば低周波数側から外すことにより、捩れ振動を実質的に消失させるという対応が取られ、駆動系にねじり４次振動を抑制する装置は備えられていなかった。
【０００６】
なお、捩れ４次振動を抑制する装置として、実公平４−３０４２５号公報（特開昭６１−１６２６２５号公報）には、クラッチハブとドライブプレートとの間に特別なダイナミックダンパを介設することによりこの捩れ振動を低減するという技術が開示されているが、係る装置はクラッチの大幅な設計変更が必要で、既設のものには適用できないという不具合がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて案出されたものでその目的は従来のクラッチに大きな変更を要せずに駆動系の捩れ４次振動を抑制することが可能な車両の駆動系の捩れ振動防止装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、エンジンのクランク軸端部に配設されるフライホイールと、該フライホイールの中心部に形成された凹部（軸受孔）と、該凹部に圧入された略コップ状のケーシングと、該ケーシング内に封入された粘性流体と、該粘性流体中に配設された回転部材（円盤）と、該回転部材と嵌合し前記凹部内に回転支持される変速機（トランスミッション）の入力軸（ドライブピニオン）と、前記ケーシングの開口内面と前記入力軸との間に介装され前記ケーシング内に密閉空間を形成するシール軸受とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
つまり、係る構成とすることにより、前記フライホイールと前記入力軸との間に相対速度差が生じてしまう捩れ４次振動発生時には、回転部材の表面と粘性流との間に互いに大きな摩擦力を生じさせ、この摩擦力によりフライホイールと入力軸との間の相対速度差を減少させ、そしてこの結果として、フライホイールと入力軸との相対速度差を減少させて、これら間の捩れ４次振動を抑制するのである。
【００１０】
この場合、粘性流体の捩れ４次振動防止作用を通常の車の低回転域に設定すると、キャブ振動、こもり音の発生を大幅に抑制することが可能となる。
また、上記フライホイールの上記ドライブピニオンを軸支するための軸支孔を前記フライホイールの凹部としてそのまま利用すれば、何等加工を要することなく、凹部を構成することができ、また、組立、メンテナンスも従来通りとすることができるからである。
【００１１】
さらに、前記粘性流体との摩擦抵抗による捩れ４次振動の低減効果は前記回転体の表面積に比例するため、捩れ４次振動を抑制し得る摩擦力を生じさせることが可能で、且つ前記凹部内に収容することが可能であれば、上記回転を円盤に限らず、他の形状の回転体、例えば、前記軸部外周から径方向外方に延びた腕状部材、半円盤又はカップ状部材とすることも可能である。
【００１２】
また本発明のように、前記凹部に断面略コップ状のケーシングを圧入し、このケーシング内に前記粘性流体を封入すれば、前記クランク軸端面とのシール性を向上することが可能となり、その信頼性を一層向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して例示的に詳述する。
図２はクラッチ１の構造を示す断面図で、クラッチ１はエンジン（図示せず）クランク軸２の動力をトランスミッション３に伝えるクラッチディスク４と、クラッチディクク４をクランク軸２と一体のフライホイール５に圧着させるプレッシャプレート６より成り、クラッチペダル（図示せず）を開放しているときはアイボルト７のピン８を支点としてプレッシャスプリング９のばね力によりプレッシャプレート６がクラッチディスク４をフライホイール５に圧着させ、このフライホイール５に圧着されたクラッチディスク４がフライホイール５とともに回転してトランスミッション３のドライブピニオン１０に動力を伝えるように構成されている。
【００１４】
そして、クラッチペダル（図示せず）の踏み込みによりクラッチブースター（図示せず）を作動したときはレリーズフォーク１１が作動してこのレリーズフォーク１１がレリーズベアリング１２を押し出し、このレリーズベアリング１２の外側と連なるストラッププレート１３により、クラッチカバー１４と結合しているプレッシャープレート６が引き戻される。このため、クラッチディスク４とフライホイール５との間に隙間が生じ、トランスミッション３に対する動力の伝達が断たれる。
【００１５】
さて上記クラッチ１を備える車両の駆動系の捩れ４次振動を低減するため、図１に示すように、前記フライホイール５の軸心部、具体的にはドライブピニオン１０の入力側端部１０ａを軸支するためのボス５ａの軸支孔５ｂ（凹部）５ｂに粘性流体Ｓ、好ましくはシリコーンを封入する一方、前記ドライブピニオン１０の入力側端部１０ａにこの軸支孔５ｂ内に延びる軸部１５を一体的に且つ同軸的に取付け、そしてこの軸部１５にドライブピニオン１０とフライホイール５間に発生する捩れを抑制するための回転部材１６が取り付けられる。
【００１６】
この回転部材１６は、前記軸部１５と一体となって軸部１５と伴に回転する円盤より構成され、上記ドライブピニオン１０とフライホイール５との間に相対速度差が生じたとき、上記シリコーン等から成る粘性流体Ｓの摩擦により相対速度差が減少されるよう構成されている。
【００１７】
つまり、係る構造とすることにより、前記フライホイール５と前記ドライブピニオン１０との間に相対速度差が生じてしまう捩れ発生時、このまま捩れを許容すると捩れ４次振動が発生して、キャブのこもり音が悪化してしまうという虞があるが、係る構成として回転部材１６の表面、及び軸部１５の表面に大きな摩擦力を作用させ、この摩擦力によりフライホイール５とドライブピニオン１０との間の相対速度差をなくし、これにより、フライホイール５とドライブピニオン１０との間の捩れ振動を抑制するのである。この結果、エンジンのフライホイール５とドライブピニオン１０とは互いにほぼ連れ回る状態となり、振動は大幅に抑制される。もちろんエンジン回転数がこの捩れ４次振動の発生しないエンジン回転数となると、フライホイール５とドライブピニオン１０との間の相対速度差はなく、互いが連れ回りする回転状態となる。
【００１８】
従って、前記粘性流体Ｓの捩れ振動防止作用を通常の車の低回転域、例えば、５００〜８００ｒｐｍに設定すると、キャブ振動、こもり音の発生を防止することが可能となり、キャブの静粛性を飛躍的に向上することが可能となる。
【００１９】
ここで前記フライホイール５の軸支孔５ｂを前記粘性流体Ｓを封入する凹部としたのは、この軸支孔５ｂの一方の開口がクランク軸２の端面によって閉止され、また、軸支孔５ｂの他方の開口が軸支孔５ｂに嵌合するドライブピニオン１０の入力側端部１０ａと、この入力側端部１０ａと軸支孔５ｂ内面との間に介設するシール軸受１７によって閉止する密封空間を区画しており、何等加工を必要とせずに前記粘性流体Ｓの封入することができるからである。
【００２０】
また、係る場合に、図１に示すように凹部１５内に断面略コップ状のケーシング１８を圧入し、このケーシング１８内に前記したシリコーン等の粘性流体Ｓを封入すれば、前記クランク軸２端面とのシール性をより一層向上することが可能となるため、その信頼性を飛躍的に向上することができる。
【００２１】
また、前記ドライブピニオン１０に対する前記軸部１５の取付け構造は、ドライブピニオン１０の入力側端部内に、スプライン嵌合孔１０ｂを、一方、軸部１５にはこのスプライン嵌合孔１０ｂに嵌合するスプライン嵌合軸部１５ａを形成しておいて、両者をスプライン結合する構造でも、また、前記ドライブピニオン１０の入力端部にクランク軸２の回転方向と逆の逆ねじのねじ孔（図示せず）を、前記軸部１５にこのねじ孔に螺入して締結する雄ねじ部（図示せず）を形成しておいて、両者を締結するとしても構わない。
【００２２】
ここで本実施形態では、前記粘性流体Ｓとの間で摩擦力を発生する回転体を円盤で構成する説明をしたが、前記粘性流体Ｓに対する摩擦抵抗は回転体の表面積に比例するため、捩れ４次振動を抑制し得る摩擦力が生じ、且つ前記軸支孔に収容し得る大きさであれば、他の形状、例えば、前記軸部１５外周から径方向外方に延びた腕状部材、半円盤又はカップ状の形状としても構わない。
【００２３】
また、前記粘性流体Ｓとしてシリコーンを用いたが、シリコーンを主体とする粘性流体Ｓでも、また、シリコーンと同等の物性であれば他の粘性流体Ｓ（例えば石油系作動油）でも勿論、構わない。
【００２４】
【発明の効果】
以上、詳述したことから明らかなように請求項１記載の発明によれば、前記フライホイールと入力軸との間に相対速度差が生じてしまう捩れ４次振動発生時において、回転部材表面と粘性流体とに互いに大きな摩擦力を生じさせることができ、この摩擦力によりフライホイール入力軸との間の相対速度差を減少することができる。そしてこれによりフライホイールと入力軸との間の捩れ振動を抑制する。従って、粘性流体による捩れ振動防止作用を通常の車の低回転域に設定すれば、キャブ振動、こもり音の発生を抑制することができ、キャブの静粛性を大幅に改善することができる。また、本発明によれば、前記クランク軸端面とのシール性を向上することが可能となるため、信頼性を飛躍的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチの要部詳細断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るクラッチの断面図である。
【図３】車両の駆動系に生じる捩れ４次振動発生時の捩れ角とコンポーネントとの関係を示す振動モード図である。
【符号の説明】
２クランク軸
３変速機
５フライホイール
５ａ軸支孔（凹部）
１０ドライブピニオン（入力軸）
１６回転部材
Ｓ粘性流体

Claims

エンジンのクランク軸端部に配設されるフライホイールと、該フライホイールの中心部に形成された凹部と、
該凹部に圧入された略コップ状のケーシングと、
該ケーシング内に封入された粘性流体と、
該粘性流体中に配設された回転部材と、
該回転部材と嵌合し前記凹部内に回転支持される変速機の入力軸と、
前記ケーシングの開口内面と前記入力軸との間に介装され前記ケーシング内に密閉空間を形成するシール軸受とを備えたことを特徴とする車両の駆動系の捩れ振動防止装置。