JP4615454B2 - Flexible plate device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関であるエンジンのクランクシャフトに曲げ振動低減用の弾性板を介してフライホィール等の従動機構を連結したフレキシブルプレート装置に関する。 The present invention relates to a flexible plate device in which a driven mechanism such as a flywheel is connected to a crankshaft of an engine, which is an internal combustion engine, via an elastic plate for reducing bending vibration.
内燃機関であるエンジンには、クランクシャフト等の回転を安定させるためにフライホィールを設けているが、クランクシャフト等及びフライホィールの曲げ方向の振動の固有振動数がエンジンの振動数の常用域にあると、回転軸等に曲がりが生じ、これにより曲げ振動が生じて車室内のこもり音等の異音を発生する原因となっている。 An engine that is an internal combustion engine is provided with a flywheel to stabilize the rotation of the crankshaft and the like, but the natural frequency of the vibration in the bending direction of the crankshaft and the flywheel is in the normal range of the engine frequency. If it exists, a bend will arise in a rotating shaft etc., thereby, a bending vibration will arise and it will be a cause which generate | occur | produces abnormal noises, such as a booming sound in a vehicle interior.
このため、曲げ振動を低減する目的で、クランクシャフトとフライホィールとの間に、回転軸の捩り方向には剛性が高く曲げ方向には剛性が低い弾性板が設けられる。これにより、クランクシャフトの曲げ振動の固有振動数をエンジンの振動数の常用域から他の域へ変化させ、異音の発生を低減させている。 For this reason, for the purpose of reducing bending vibration, an elastic plate is provided between the crankshaft and the flywheel, which has high rigidity in the torsional direction of the rotating shaft and low rigidity in the bending direction. As a result, the natural frequency of the bending vibration of the crankshaft is changed from the normal range of the engine frequency to another range, thereby reducing the occurrence of abnormal noise.
クランクシャフトに弾性板を介してフライホィール等の質量体を連結した従来のフレキシブルプレート装置として、例えば特許文献1に記載のものが知られている。これは、クランクシャフトにフレキシブルプレート(弾性板)を介してフライホィールマス(質量体)を取り付けた構成において、フレキシブルプレートの内周側をクランクシャフトにボルトを介して結合したときに、双方の部材の接触面の面圧が均一になるようにするため、フレキシブルプレートをクランクシャフトの端面に押圧する当て板として、平板でリング状のレインフォースプレート(補強板)を設け、レインフォースプレートおよびフレキシブルプレートを貫通するボルトをクランクシャフトにねじ結合している。
ところが、クランクシャフトとフライホィールマスとの軸方向での間隔を小さくするため、フレキシブルプレートの板厚を小さくした場合に、面圧分布が円周方向で均一でなくなるという問題がある。即ち、板厚を小さくすると、円周方向において、ボルトの近傍の面圧が高い一方、ボルトとボルトとの間の面圧が不足するため、クランクシャフトに対してフレキシブルプレートが軸振動を繰り返すと、フレキシブルプレートの面圧が高い部分と低い部分との境界位置での摩耗が大きくなり、フレキシブルプレートが偏摩耗するという問題がある。 However, when the thickness of the flexible plate is reduced to reduce the axial distance between the crankshaft and the flywheel mass, there is a problem that the surface pressure distribution is not uniform in the circumferential direction. That is, when the plate thickness is reduced, the surface pressure near the bolt is high in the circumferential direction, but the surface pressure between the bolts is insufficient, so the flexible plate repeats axial vibration with respect to the crankshaft. Further, there is a problem that wear at the boundary position between the portion where the surface pressure of the flexible plate is high and the portion where the surface pressure is low is increased, and the flexible plate is unevenly worn.
そこで本発明は、上記の課題を解決し、ボルトの近傍およびボルト間の面圧分布を略均一にし、フレキシブルプレートのボルトの近傍での偏摩耗を抑制したフレキシブルプレート装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a flexible plate device that solves the above-described problems, makes the surface pressure distribution in the vicinity of the bolts and between the bolts substantially uniform, and suppresses uneven wear in the vicinity of the bolts of the flexible plate. To do.
請求項1に係る発明は、内燃機関の駆動軸の端面に弾性板の内周側を結合する一方、該弾性板の外周側を従動機構に結合し、前記駆動軸と前記弾性板の内周側との結合構造は、軸方向において前記駆動軸とにより前記弾性板を挟む位置にリング状の補強板が配置され、円周方向に沿って略等間隔に配置されると共に前記補強板および前記弾性板を貫通する複数のボルトが前記駆動軸の端面にねじ結合されているフレキシブルプレート装置において、前記補強板を皿ばね形状に形成し、該補強板の側面の外周面近傍が前記弾性板に当接する状態で前記ボルトが夫々締め付けられていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the inner peripheral side of the elastic plate is coupled to the end surface of the drive shaft of the internal combustion engine, while the outer peripheral side of the elastic plate is coupled to the driven mechanism, and the inner periphery of the drive shaft and the elastic plate In the coupling structure with the side, a ring-shaped reinforcing plate is arranged at a position sandwiching the elastic plate by the drive shaft in the axial direction, and arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction, and the reinforcing plate and the In the flexible plate device in which a plurality of bolts penetrating the elastic plate are screwed to the end face of the drive shaft, the reinforcing plate is formed in a disc spring shape, and the vicinity of the outer peripheral surface of the side surface of the reinforcing plate is the elastic plate. Each of the bolts is tightened in a contact state.
この発明によれば、皿ばね形状の補強板の側面の外周面近傍が弾性板に当接した状態でボルトを締め付けているので、ボルトを締めた状態では、補強板は皿ばね形状から平板状態になるまで圧縮されているので、補強板が元の形状に復帰しようとすることにより付勢力が生じ、該付勢力により補強板の外周面近傍が弾性板を全周に亘って駆動軸の端面へ押圧する。このため、円周方向でのボルト間においても、付勢力が補強板から弾性板に常時作用している。したがって、補強板と弾性板との間の面圧については、ボルトの近傍とボルト間との面圧の大きさの差が小さくなり、円周方向の全周にわたって面圧が略均一になることから、弾性板の偏摩耗が抑制される。 According to this invention, since the bolt is tightened in a state where the vicinity of the outer peripheral surface of the side surface of the disc spring-shaped reinforcing plate is in contact with the elastic plate, when the bolt is tightened, the reinforcing plate is changed from the disc spring shape to the flat plate state. As a result, the urging force is generated when the reinforcing plate attempts to return to its original shape, and the urging force causes the elastic plate to move around the entire circumference of the elastic plate near the outer peripheral surface of the driving shaft. Press to. For this reason, also between the bolts in the circumferential direction, the urging force always acts on the elastic plate from the reinforcing plate. Therefore, regarding the surface pressure between the reinforcing plate and the elastic plate, the difference in the surface pressure between the vicinity of the bolt and between the bolts is reduced, and the surface pressure is substantially uniform over the entire circumference in the circumferential direction. Therefore, uneven wear of the elastic plate is suppressed.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のフレキシブルプレート装置において、前記補強板と前記弾性板とが接触する最外周側の位置である外周接触部から外側へ向かって、前記補強板に略円弧状の円滑面が形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the flexible plate device according to the first aspect, the reinforcing plate is moved outwardly from an outer peripheral contact portion which is a position on the outermost peripheral side where the reinforcing plate and the elastic plate are in contact. A smooth surface having a substantially arc shape is formed.
この発明によれば、外周接触部から外側へ向かって、補強板に略円弧状の円滑面が形成されているので、弾性板が撓んで補強板へ押圧されても、補強板から弾性板の一部に局部的に大きな力が作用することはない。 According to this invention, since the substantially arc-shaped smooth surface is formed on the reinforcing plate from the outer peripheral contact portion to the outside, even if the elastic plate is bent and pressed against the reinforcing plate, A large force does not act on a part locally.
本発明に係るフレキシブルプレート装置によれば、皿ばね形状の補強板の側面の外周面近傍が弾性板に当接した状態でボルトを締め付けているので、皿ばね形状の補強板を圧縮した状態でボルト締めしていることによる付勢力が、円周方向のボルト間においても、補強板から弾性板に常時作用する。したがって、円周方向でのボルトの近傍とボルト間との面圧の大きさの差が小さくなり、円周方向の全周にわたって面圧が略均一になることから、ボルトの近傍とボルト間との間での弾性板の偏摩耗が抑制される。 According to the flexible plate device of the present invention, the bolts are tightened in the state where the vicinity of the outer peripheral surface of the side surface of the disc spring-shaped reinforcing plate is in contact with the elastic plate, so that the disc spring-shaped reinforcing plate is compressed. The biasing force due to the bolting always acts on the elastic plate from the reinforcing plate even between the bolts in the circumferential direction. Accordingly, the difference in surface pressure between the vicinity of the bolts in the circumferential direction and between the bolts is reduced, and the surface pressure becomes substantially uniform over the entire circumference in the circumferential direction. The uneven wear of the elastic plate between them is suppressed.
以下、本発明によるフレキシブルプレート装置の実施の形態を説明する。 Embodiments of the flexible plate device according to the present invention will be described below.
図2は内燃機関としてのエンジンのフレキシブルプレート装置を示すものであり、図示しないエンジンの出力軸としてのクランクシャフト6の端面6aに弾性板としてのドライブプレート1の内周側が結合され、ドライブプレート1の外周側には従動機構としてのフライホィール3が結合されている。
FIG. 2 shows a flexible plate device of an engine as an internal combustion engine. An inner peripheral side of a
詳細に説明すると、クランクシャフト6の端面6aに円筒形の突出部6bが形成される一方、ドライブプレート1の中央部にはセンタリング孔1aが形成され、ドライブプレート1のセンタリング孔1aの部分が突出部6bに嵌合され、更にリング状の補強板2が嵌合されている。分解図を図1に示すように、ドライブプレート1および補強板2には、円周方向に沿って略等間隔に貫通孔1b,2aが形成されている。そして、貫通孔1b,2aに挿通されたボルト7がクランクシャフト6の端面6aにねじ込まれている。一方、該ドライブプレート1の外周側は、ドライブプレート1の外周側を貫通したボルト5がフライホィール3の端面にねじ込まれている。なお、6cはドライブプレート1の内周面の収まりを適正にするための逃げ溝である。
More specifically, a
補強板2は、組み付ける前は図1に示すように皿ばね形状であり、該補強板2の側面の外周面近傍がドライブプレート1に当接した状態でボルト7が夫々締め付けられている。そして、補強板2とドライブプレート1とが接触する最外周側の位置である外周接触部2bから外側へ向かって、補強板2には略円弧状の円滑面2cが形成されている。クランクシャフト6とドライブプレート1とが接触する最外周側の位置である外周接触部6dはクランクシャフト6の外周面上にあるので、外周接触部2bは、半径方向で外周接触部6dと同じ位置にするためクランクシャフト6の外周面の延長線上に形成されている。
Prior to assembly, the
図1中のフライホィール3の右側には、図示しないクラッチを介して図示しないトランスミッションが連結されている。図中、4はエンジン始動時にセルモータのピニオンギヤが噛み合うリングギヤである。
A transmission (not shown) is connected to the right side of the
次に、フレキシブルプレート装置の作用を説明する。 Next, the operation of the flexible plate device will be described.
フレキシブルプレート装置を備えた車両の運転中においては、エンジンのクランクシャフト6とフライホィール3との間に、軸方向に低剛性で回転方向に高剛性なドライブプレート1を介在させているので、ドライブプレート1の作用により、クランクシャフト6・フライホィール3間に生じる曲げ振動の振幅の大きさがピークとなるような振動数の領域が、クランクシャフト系とフライホィール系とに分離され、これによりクランクシャフト6・フライホィール3間の曲げ振動の固有振動数がエンジンの振動数の常用域外にシフトし、曲げ振動が低減される。
During operation of a vehicle equipped with a flexible plate device, a
この発明によれば、皿ばね形状の補強板2の側面の外周面近傍が弾性板1に当接した状態でボルト7を締め付けているので、ボルト7を締めた状態では、補強板2は皿ばね形状から平板状態になるまで圧縮されているので、補強板2が元の形状に復帰しようとすることにより付勢力が生じ、該付勢力により補強板2の外周面近傍が弾性板1を全周に亘ってクランクシャフト6の端面6aへ押圧する。このため、円周方向でのボルト7間においても、補強板2から弾性板1に付勢力が常時作用している。したがって、補強板2と弾性板1との接触面間の面圧については、ボルト7の近傍とボルト7間との面圧の大きさの差が小さくなり、円周方向の全周にわたって面圧が略均一になることから、弾性板1の偏摩耗が抑制される。
According to the present invention, the
この発明によれば、外周接触部2bから外側へ向かって、略円弧状の円滑面2cが形成されているので、ドライブプレート1が撓んで補強板2へ押圧されても、補強板2からドライブプレート1の一部に局部的に大きな力が作用することはない。
According to the present invention, since the substantially arc-shaped
なお、本実施の形態では駆動軸が出力軸である場合を示したが、出力軸に連結した回転軸であってもよい。また、従動機構がフライホィールである場合を示したが、従動機構がトルクコンバータや捩り振動低減装置や回転トルク変動低減装置であってもよい。 In the present embodiment, the drive shaft is the output shaft. However, the drive shaft may be a rotary shaft connected to the output shaft. Moreover, although the case where the driven mechanism was a flywheel was shown, the driven mechanism may be a torque converter, a torsional vibration reducing device, or a rotational torque fluctuation reducing device.
1…ドライブプレート(弾性板)
1b,2a…貫通孔
2…補強板
2b…円滑面
3…フライホィール(従動機構)
6…クランクシャフト(駆動軸)
6a…端面
7…ボルト
1 ... Drive plate (elastic plate)
1b, 2a ... through
6 ... Crankshaft (drive shaft)
6a ... end
Claims (2)
前記駆動軸と前記弾性板の内周側との結合構造は、軸方向において前記駆動軸とにより前記弾性板を挟む位置にリング状の補強板が配置され、円周方向に沿って略等間隔に配置されると共に前記補強板および前記弾性板を貫通する複数のボルトが前記駆動軸の端面にねじ結合されているフレキシブルプレート装置において、
前記補強板を皿ばね形状に形成し、該補強板の側面の外周面近傍が前記弾性板に当接する状態で前記ボルトが夫々締め付けられていることを特徴とするフレキシブルプレート装置。 While connecting the inner peripheral side of the elastic plate to the end face of the drive shaft of the internal combustion engine, the outer peripheral side of the elastic plate is connected to the driven mechanism,
In the coupling structure between the drive shaft and the inner peripheral side of the elastic plate, a ring-shaped reinforcing plate is disposed at a position sandwiching the elastic plate by the drive shaft in the axial direction, and substantially equidistant along the circumferential direction. And a plurality of bolts penetrating the reinforcing plate and the elastic plate are screw-coupled to an end surface of the drive shaft,
The flexible plate device, wherein the reinforcing plate is formed in a disc spring shape, and the bolts are tightened in a state where the vicinity of the outer peripheral surface of the side surface of the reinforcing plate is in contact with the elastic plate.
前記補強板と前記弾性板とが接触する最外周側の位置である外周接触部から外側へ向かって、前記補強板に略円弧状の円滑面が形成されていることを特徴とするフレキシブルプレート装置。
The flexible plate device according to claim 1,
A flexible plate device characterized in that a substantially arc-shaped smooth surface is formed on the reinforcing plate outward from an outer peripheral contact portion which is a position on the outermost peripheral side where the reinforcing plate and the elastic plate are in contact with each other. .
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