JPH0310431Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車用エンジンの出力系に設けら
れるフライホイールダンパの構造に関し、とくに
２分割構造のフライホイールダンパにおいて駆動
側部材と従動側部材間のヒステリシスを可変可能
とした可変ヒステリシス付フライホイールダンパ
に関する。

［従来の技術］ 従来から、エンジンの出力系に設けられるフラ
イホイールダンパとして、相対回転可能な駆動側
部材と従動側部材との２分割構造に構成し、両部
材間を弾性部材、とくに低ねじり剛性のバネで連
結して、エンジンのトルク変動を低減するように
したものが知られている。

このようなフライホイールダンパにおいては、
第５図にエンジン回転数とフライホイール回転変
動との関係を示すように、従来の単なる一枚の円
板型フライホイールの特性Ａに比べて、極低速時
には両フライホイール間（駆動側部材と従動側部
材間）で共振が発生し、却つて回転変動が大きく
なるといつた問題がある（特性Ｂ）。

このため従来から、第６図にモデル的に示すよ
うに、両フライホイール３１，３２間に連結用バ
ネ３３とともにヒステリシスＨをもたせ、共振ピ
ークを下げる工夫がなされている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のように高ヒステリシスを
もたせると、第５図に示すように、（特性Ｃ）低
ヒステリシスの場合の特性Ｂに比べ、低速域での
回転変動は抑えられるものの、高速域での２分割
フライホイールダンパの効果が目減りして、トル
ク変動吸収に対し効果不足になるという問題が生
じる。

そこで本考案は、上記のような問題を解消する
ために、エンジン回転数に応じてヒステリシスを
制御可能とし、２分割フライホイールダンパの高
速域におけるトルク変動低減効果の向上と低速域
における共振ピークレベルの低減を両立させるこ
とを目的とする。そして、さらに望ましくは、他
の運転条件にも応じてヒステリシスを可変可能と
し、２分割フライホイールの性能を運転条件に合
せて最適化制御することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、本考案の可変ヒス
テリシス付フライホイールダンパにおいては、駆
動側部材と従動側部材を弾性部材で連結し、両部
材間に摩擦係合によりヒステリシスを発生させる
付勢手段を設けた２分割構造のフライホイールダ
ンパのヒステリシス発生機構部に、付勢手段を加
振可能なセラミツクアクチユエータが設けられて
いる。

たとえば、付勢手段が駆動側部材と従動側部材
との間に介装されたコーンスプリングから成り、
この部分にコーンスプリングを加振可能なセラミ
ツクアクチユエータが設けられる。

［作用］ このようなフライホイールダンパにおいては、
セラミツクアクチユエータに所定周波数の交流電
圧を印加することによりセラミツクアクチユエー
タは伸縮し、その伸縮動作に伴ない付勢手段が加
振される。この付勢手段の振動自体でも、付勢手
段と駆動側部材および従動側部材との摩擦力は低
下し、ヒステリシスは低下されるが、付勢手段の
駆動側部材および従動側部材への動きを適当な手
段（たとえばストツパ）により規制すれば、付勢
手段の振動に伴なう押しつけ力増減の振幅のうち
押しつけ力増側だけがある値以下に抑えられ、押
しつけ力の平均値が小に抑えられて、結局ヒステ
リシスは低下される。

このセラミツクアクチユエータへの通電を、運
転条件に応じて制御すれば、加振されない付勢手
段による高ヒステリシスの性能と、加振した場合
の低ヒステリシスの性能とに可変することが可能
となる。したがつて、第５図に示したようなエン
ジン回転数との関係では、低速域では高ヒステリ
シスに高速域では低ヒステリシスにすることが可
能となり、共振ピークレベルを低下させつつエン
ジン回転数全域にわたつてフライホイールの回転
変動が低減される。また、他の運転条件に対して
も、同様に条件に応じたヒステリシスへの制御が
可能になる。

［実施例］ 以下に本考案の可変ヒステリシス付フライホイ
ールダンパの望ましい実施例を図面を参照して説
明する。

第１図および第２図は本考案の一実施例を示し
ている。図中、１はエンジンのクランク軸を示し
ている。クランク軸１の後端には、駆動側部材と
してのドライブプレート２、アウタリング３と、
従動側部材としてのドリブンデイスク４、フライ
ホイール５から成る２分割構造のフライホイール
ダンパが、ボルト６によつて取付けられている。
駆動側部材と従動側部材は、ベアリング７を介し
て互に相対回転可能に支持されており、アウタリ
ング３とドリブンデイスク４とは、フライホイー
ル円周方向に適当配設された弾性部材としての低
ねじり剛性のコンプレツシヨンスプリング８によ
つて連結されている。

駆動側部材と従動側部材の間、本実施例ではド
ライブプレート２とドリブンデイスク４との間に
は、付勢手段としてのコーンスプリング９と、ス
ラストプレート１０、スラストライニング１１が
介装されており、これらの部材はドライブプレー
ト２とドリブンデイスク４とともにクランク軸１
にボルト６によつて共締めされている。コーンス
プリング９は、一方がドライブプレート２に、他
方がスラストプレート１０に摩擦係合されてお
り、そのばね力によつて、スラストプレート１
０、スラストライニング１１を従動側に押しつ
け、又駆動側部材としてのドライブプレート２自
体に直接押しつけられている。この押しつけ力に
よつて、駆動側部材と従動側部材間にヒステリシ
スが発生する。

このヒステリシス発生機構部に、付勢手段とし
てのコーンスプリング９を加振可能なセラミツク
アクチユエータ１２が設けられている。本実施例
ではセラミツクアクチユエータ１２はスラストラ
イニング１１とドリブンデイスク４との間に介装
されているが、駆動側に設けられてもよい。

第２図にこの部分を拡大して示すように、コー
ンスプリング９の駆動側、従動側両面には、スト
ツパ１３が設けられている。ドライブプレート２
とスラストプレート９のコーンスプリング９側に
もストツパ１４が設けられており、ストツパ１３
とストツパ１４とは、コーンスプリング９が図の
矢印イ方向に動作した場合互に当接し、矢印ロ方
向に動作した場合互に離れるようになつている。

セラミツクアクチユエータ１２には、リード線
１５，１６を通して電圧が印加され、その電圧
は、第３図に示す外部交流電源１７から、スリツ
プリング等適当な手段を介して供給される。外部
交流電源１７からの電圧は、CPU１８からの指
令に基いて制御され、CPU１８には、エンジン
回転数の信号１９が入力される。

このように構成された可変ヒステリシス付フラ
イホイールダンパの作用について以下に説明す
る。

外部交流電源１７からセラミツクアクチユエー
タ１２に交流電圧が印加されると、セラミツクア
クチユエータ１２は電圧の極性（＋，−）によつ
て伸縮する。セラミツクアクチユエータ１２が所
定周波数で伸縮すると、それにスラストライニン
グ１１、スラストプレート１０を介して一端が係
合しているコーンスプリング９が加振される。こ
れによつてコーンスプリング９は共振する。ここ
で、第２図において、コーンスプリング９がイ方
向に振動すると、コーンスプリング９の反力が増
しドライブプレート２およびスラストプレート１
０への押しつけ力が増加する。さらにイ方向に回
転すると、ドライブプレート２およびスラストプ
レート１０に設けたストツパ１４とコーンスプリ
ング９に設けたストツパ１３とが当たり、押しつ
け力Ｆの増加はなくなる。逆に、コーンスプリン
グ９がロ方向に振動すると、押しつけ力Ｆは低下
する。振幅が大きい場合、コーンスプリング９は
ドライブプレート２およびスラストプレート１０
から離れ、押しつけ力Ｆがゼロになることもあ
る。

このようなコーンスプリング９の振動に伴なう
押しつけ力の変化特性を図示すると、第４図に示
す実線のようになる。すなわち、押しつけ力は
は、ストツパ１３，１４によつて増加方向には一
定値に規制され、ストツパ１３，１４のない場合
の特性（破線）Ｓに比べ、特性Ｐのようになる。

そして、特性Ｓの平均値F₀は、コーンスプリ
ング９に振動が発生していないときの押しつけ力
とほぼ同等と考えられる。したがつて、静荷重
F₀と振動時の特性Ｐの平均値F₁との間には、F₀
＞F₁という関係が成立する。押しつけ力が低減
されると、コーンスプリング９とドライブプレー
ト２との間およびスラストプレート１０との間の
駆動側従動側相対回転時の摩擦力が低下し、ヒス
テリシスＨは小さくなる。

なお、コーンスプリング９が単に振動されるだ
けでも、コーンスプリング９と相手側部材との密
着度が弱まり、ヒステリシスＨは低下される。

上記ヒステリシスＨを小さくするセラミツクア
クチユエータ１２への電圧印加は、CPU１８か
らの信号に基いて外部交流電源１７から行われ
る。そして、この通電条件を、エンジン回転数信
号１９に基き、高回転数域のみで通電するように
すれば、高回転数域では低ヒステリシスとなり、
低回転域ではコーンスプリング９の押しつけ力
（静荷重）によつて高ヒステリシスに保たれる。
したがつて、第５図のＤのような特性、すなわ
ち、低回転数域では共振ピークレベルが下げら
れ、高回転数域でも低レベルに保たれ、全回転数
域でフライホイール回転変動の少ないフライホイ
ールダンパの特性が得られる。

なお、上記説明では、通電条件をエンジン回転
数としたが、他の条件、たとえばエンジン負荷、
フライホイールの回転変動等の信号を検出するこ
とにより決めるようにしてもよい。

たとえば、トルク変動をあまり問題としない車
両の走行状態では、通電せずにヒステリシスを大
きくすることにより、コンプレツシヨンスプリン
グ８のねじれ角を小さくすることができ、スプリ
ング耐久性を向上することができる。また、フラ
イホイールダンパの共振時でも、その振幅はあま
り大きくならない。

また、トルク変動を検出し、そのトルク変動が
大きくなつた状態（たとえば高負荷時）でセラミ
ツクアクチユエータ１２に通電するようにしても
よい。

［考案の効果］ したがつて、本考案の可変ヒステリシス付フラ
イホイールダンパにおいては、ヒステリシス発生
機構部にセラミツクアクチユエータを設け、付勢
手段を加振することによりヒステリシスを可変で
きるようにしたので、エンジンの運転条件に応じ
てヒステリシスの大小を制御しフライホイールダ
ンパの特性を制御することが可能となり、低回転
数域での共振レベルの低減と高回転数域でのトル
ク変動低減効果の向上の両方を達成することがで
きるとともに、セラミツクアクチユエータへの通
電条件を適当に選択することにより、エンジンの
運転状態に応じてフライホイールダンパの特性を
可変することが可能になるという効果が得られ
る。

また、ヒステリシスを可変し運転条件に応じて
最適な特性に制御することが可能となるので、２
分割フライホイールダンパの連結用弾性部材に低
ねじり剛性のバネを用いた場合の良好なトルク変
動吸収効果を活かしつつ、低ねじり剛性のバネに
よつて生じる低速時の駆動系のシヤクリや車両の
発進、加速性能の悪化等のおそれを、最適なヒス
テリシス特性にすることによつて除去することが
できるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る可変ヒステリ
シス付フライホイールダンパの部分断面図、第２
図は第１図の装置の部分拡大断面図、第３図は第
１図の装置のセラミツクアクチユエータへの通電
制御ブロツク図、第４図は第１図の装置のコーン
スプリングの押しつけ力の特性図、第５図はエン
ジンン回転数とフライホイール回転変動との関係
図、第６図は連結用弾性部材とヒステリシスとを
有する一般的な２分割フライホイールダンパの概
念図、である。 １……クランク軸、２……駆動側部材としての
ドライブプレート、３……駆動側部材としてのア
ウタリング、４……従動側部材としてのドリブン
デイスク、５……従動側部材としてのフライホイ
ール、８……弾性部材、９……付勢手段としての
コーンスプリング、１０……スラストプレート、
１１……スラストライニング、１２……セラミツ
クアクチユエータ、１３，１４……ストツパ、１
７……外部交流電源、１８……CPU。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 相対回転可能な駆動側部材と従動側部材との
   ２分割構成とし、両部材間を弾性部材で連結す
   るとともに両部材に摩擦係合して両部材間にヒ
   ステリシスを発生させる付勢手段を設けたフラ
   イホイールダンパにおいて、前記付勢手段を設
   けたヒステリシス発生機構部に、付勢手段を加
   振可能なセラミツクアクチユエータを設けたこ
   とを特徴とする可変ヒステリシス付フライホイ
   ールダンパ。 (2) 前記付勢手段がコーンスプリングから成る実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の可変ヒステ
   リシス付フライホイールダンパ。