JPH04296238A - トルク変動吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトルク変動吸収装置に関
し、たとえば自動車のエンジンクランクシャフトに連結
されてトルク変動を吸収するのに利用される。

【０００２】

【従来の技術】２つの慣性体を、互いに並列なばね機構
とヒステリシス機構とで連結した、２分割式トーショナ
ルダンパ付フライホイールにおいて、ヒステリシス機構
の摩擦力を可変としたものが知られている（たとえば、
実開昭６１−１３７１４６号公報）。この可変ヒステリ
シス機構は、低回転域では高ヒステリシス、高回転域で
は低ヒステリシスとなるよう設定されており、低回転域
で共振回避、高回転域で良好なトルク変動低減効果が得
られるようにされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低回転域でも
、アイドル回転より所定値低い共振域と、アイドル回転
近傍とでは、ヒステリシスの要求が異なるため、アイド
ル回転域での回転変動吸収効果が低いという問題があっ
た。さらに詳しくは、ヒステリシス機構の摩擦力を大に
するということは、２分割型フライホイールが一体型フ
ライホイールに近づいていくということであるから、ば
ねマス系の共振は回避されるものの、２分割フライホイ
ール特有のある回転数以上の領域での回転変動低減効果
がうすれ、アイドル回転域の回転変動が大きくなるとい
う問題があった。

【０００４】本発明は、共振を抑制できるとともにアイ
ドル回転近傍での回転変動も低減できるトルク変動吸収
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、トルク変動吸収装置が次の手段を備えることによ
って、達成される。２つの慣性体を互いに並列なばね機
構とヒステリシス機構で連結した構造、前記ヒステリシ
ス機構の摩擦力を変化させる摩擦力変化手段、およびア
イドル回転より所定値低い回転域（共振域）では摩擦力
を増大させアイドル回転近傍では摩擦力を減少させるよ
うに前記摩擦力変化手段を制御する摩擦力変化手段制御
手段。

【０００６】

【作用】共振域ではヒステリシス機構の摩擦力（ヒステ
リシス）が増大されるので、減衰が大になって共振が抑
制される。また、回転変動の大きいアイドル近傍では、
ヒステリシスが減少されるので、回転変動がばねにより
十分吸収される。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参
照して説明する。図１において、２つの慣性体Ｊ１　、
Ｊ２　を構成する駆動側フライホイール２、従動側フラ
イホイール４は、同一軸芯上に、ベアリング１４を介し
て、相対回転可能に配設されている。駆動側フライホイ
ール２はエンジンクランクシャフトに連結され、従動側
フライホイール４にはクラッチが切離し可能に接触され
る。 駆動側、従動側フライホイール２、４に対して相対回転
可能にドリブンディスク６が配設される。駆動側フライ
ホイール２とドリブンディスク６との間には、ばね機構
８が設けられ、ドリブンディスク６と従動側フライホイ
ール４との間にはトルクリミット機構１０が設けられる
。トルクリミット機構１０は設定値以上の過大トルクが
かかったときに滑りを生じて設定値以上のトルクの伝達
をカットするものである。この設定値以下のトルクでは
、ドリブンディスク６と従動側フライホイール４は一体
的に回転する。

【０００８】ばね機構８は、周方向に延びる複数のコイ
ルスプリングと、各コイルスプリングの両端に設けたス
プリングシートとから成る。各コイルスプリング／スプ
リングシートアッセンブリは、駆動側フライホイールに
形成された切欠きに周方向に着脱可能に保持される。一
方、ドリブンディスク６は環状の内周部材とそこから半
径方向外方に延びる複数のアームを有しており、このア
ームが各コイルスプリング／スプリングシートアッセン
ブリの端部に周方向に対向する。したがって、駆動側フ
ライホイール２と従動側フライホイール４との間に相対
回転が生じると、各コイルスプリング／スプリングシー
トアッセンブリの一端は駆動側フライホイール２の切欠
きの周方向縁部に当接し、前記アッセンブリの他端はド
リブンディスク６のアームに当接して、スプリングが撓
み、駆動側フライホイール２とドリブンディスク６との
間にトルクが伝達され、このトルクはトルクリミット機
構１０を介して従動側フライホイール４に伝達される。 ただし、トルクがトルクリミット機構１０の設定摩擦力
を越える程大のときは、その越えた分だけはトルクリミ
ット機構１０がすべることによりカットされる。かくし
て、トルクは駆動側フライホイール２と従動側フライホ
イール４との間に、ばね機構８を介して伝達され、この
ときばねによって、所定回転域において、トルク変動が
低減される。

【０００９】しかし、２つのマスＪ１　、Ｊ２　とばね
機構８のばねから成るばねマス系の共振点においては、
逆にトルク変動が増幅される。この共振点は、通常、ア
イドル回転域より所定回転数低い領域に設定され、アイ
ドル回転域および通常使用域において、トルク変動吸収
装置がエンジン回転に共振しないようにされている。し
かし、エンジンの起動、停止時には、必ずこの共振点を
通過するとともに、アイドル回転時に共振点に引き込ま
れることがあってそのような場合には共振を生じるので
、それを軽減するために、駆動側フライホイール２と従
動側フライホイール４との間に、摩擦力を与えるための
ヒステリシス機構１２が設けられている。ヒステリシス
機構１２は、振動系としてみた場合、ばね機構８と並列
に配列されている。ヒステリシス機構１２の設定摩擦力
は、トルクリミット機構１０に比べてはるかに小さい。 トルクリミット機構１０は駆動側、従動側フライホイー
ル２、４間に摩擦力を与えるためのものではなく、過大
トルクをカットするためのものであるのに対し、ヒステ
リシス機構１２は駆動側、従動側フライホイール２、４
間に相対回転があるときに常時摩擦力を与えるためのも
のである。

【００１０】ヒステリシス機構１２は、環状のヒステリ
シスプレート１６と、ヒステリシスプレート１６の従動
側フライホイール４に対向する面にはり付けた摩擦材１
８と、ヒステリシスプレート１６を従動側フライホイー
ル４側に押して摩擦材１８を従動側フライホイール４に
押しつけるコーンスプリング２０とから成る。

【００１１】ヒステリシス機構１２に対して、ヒステリ
シス機構１２の摩擦力を変化させる（図示例では、増大
させる）摩擦力変化手段２２が設けられる。摩擦力変化
手段２２は、たとえば、オイルタンク（潤滑油を貯める
オイルパン）２４、油圧ポンプ２６、リリーフバルブ２
８、駆動側フライホイールに半径方向に摺動自在に設け
た遠心式バルブ３０、油圧ポンプ２６からの一定圧のオ
イルをクランクシャフトジャーナル部３２を介して遠心
式バルブ３０に導くオイル通路３４およびオイルのドレ
ン通路３６、遠心式バルブ３０を介して供給されるオイ
ルの圧力をヒステリシス機構１２を押すための軸力に変
換するとともに倍力するピストン式倍力機構３８、から
成る。

【００１２】さらに、摩擦力変化手段２２に対して、ア
イドル回転より所定値低い回転域では摩擦力を増大させ
アイドル回転近傍では摩擦力を減少させるように摩擦力
変化手段２２を制御する摩擦力変化手段制御手段４０が
設けられる。摩擦力変化手段制御手段４０は、たとえば
遠心式バルブ３０に設けた、ドレンへの開度特性が図２
のように設定された切替通路４２、遠心式バルブ３０を
遠心力に抗する方向に押すスプリング４４等から成る。

【００１３】図１はアイドル回転状態を示しており、こ
の状態では遠心式バルブ３０に働く遠心力とスプリング
４４とのつり合いによって、遠心式バルブ３０が、その
切替通路４２が倍力機構からの通路４６をドレン通路３
６に連通する位置にある。これによって、アイドル回転
数では、（ドレン通路３６への）開度が図２に示すよう
に最も大きくなる。アイドル回転数より低回転側になっ
ても高回転側になっても、すなわち遠心式バルブ３０が
図１の状態から半径方向内方に移動しても外方に移動し
ても、遠心式バルブ３０の（ドレン通路３６への）開度
は小さくなり、ついにはドレン通路３６への連通が遮断
される。これと同時に、倍力機構からの通路４６は圧油
通路３４に、切替通路４２を介して、連通し始め、倍力
機構３８に油圧をかけて、ヒステリシス機構１２に油圧
力を加える。

【００１４】図３は、図１の構成をもつトルク変動吸収
装置の、ヒステリシストルク対回転数特性を示している
。すなわち、アイドル回転域近傍では、倍力機構３８は
ドレンされているから、ヒステリシス機構１２には油圧
力はかからず、ヒステリシス機構１２のコーンスプリン
グ２０による押圧力だけがかかっている。このときのト
ルクをＴ１　とすると、このトルクは、従来品のヒステ
リシス機構付き２分割型トーショナルダンパ付フライホ
イールのヒステリシストルクより低く設定されている。

【００１５】しかし、図３に示すように、アイドル回転
域近傍以外の回転域では、倍力機構３８に油圧がかかる
ので、ヒステリシストルクはコーンスプリング２０の押
付力と倍力機構３８からの押圧力との和によって生じる
トルクとなり、ヒステリシストルクが増大される。この
トルクをＴ２　とすると、Ｔ２　は従来品のヒステリシ
ストルクより大に設定されている。したがって、Ｔ１　
＜従来品のヒステリシストルク＜Ｔ２　の関係をもたし
てある。

【００１６】図４、図５は、図１のトルク変動吸収装置
のねじり特性を示している。両図に示すように、ばね機
構８がドリブンディスク６に係合するまでは、ばねが効
かず、係合した後はばね機構８のコイルスプリングが撓
んでねじり角の増大につれてトルクが増大し、コイルス
プリングが十分に撓んでその両端のスプリングシートの
クッションが当接し始めるとさらに急勾配でトルクが増
大し、ついにはトルクリミット機構１０の設定摩擦力に
よるトルクになると、トルクリミット機構１０がすべり
を生じて、過大分のトルクをカットする。

【００１７】ヒステリシス機構１２は常時働くから、図
４、図５の特性はヒステリシスを画く。ただし、アイド
ル回転域では、小さなヒステリシストルクＴ１　が働く
ため、図４に示すように、ヒステリシスで吸収されるエ
ネルギ（ヒステリシス曲線で囲まれた領域）は小さいが
、アイドル回転近傍以外の領域では、大きなヒステリシ
スＴ２　が働くため、図５に示すように、ヒステリシス
で吸収されるエネルギは大きい。

【００１８】つぎに、作用を説明する。まず、アイドル
回転域では、遠心式バルブ３０が自動的に倍力機構３８
をドレンして、ヒステリシス機構１２のヒステリシスト
ルクをＴ１　と、小さくする。このため、２分割フライ
ホイール本来の回転変動低減効果が有効に発揮される。 したがって、エンジン側回転に大きな回転変動があって
も、トルク変動吸収装置を通ってパワートレインに伝達
されるときは回転変動は小さくなっている。しかし、ア
イドル回転以外の領域、たとえば、共振域（アイドル回
転より所定回転数低いところに設定されている）では、
遠心式バルブ３０が倍力機構３８に油圧をかけ、ヒステ
リシストルクをＴ２　と、大きくする。このため、２分
割フライホイールは一体型フライホイールに近づき、共
振しにくくなり、かつ振動の振幅も小さくなる。引き込
み現象も生じにくい。

【００１９】上記説明においては、アイドル回転域より
大回転域の通常使用域においても、ヒステリシストルク
をＴ２　と大きくするようにしたが、通常使用域におい
てはヒステリシストルクをＴ１　とするようにしてもよ
い。 これは、図１において、たとえば、遠心式バルブ３０の
外方にストッパ（図示略）を設置して、図１の状態より
も遠心式バルブ３０が半径方向外方に移動しないように
することによって、簡単に達成される。こうすることに
よって、通常使用域における回転変動吸収効果を向上さ
せることもできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明では摩擦力変化手段と摩擦力変化
手段制御手段を設けて、アイドル回転域より所定値低い
回転域ではヒステリシス機構の摩擦力を増大させ、アイ
ドル回転域ではヒステリシス機構の摩擦力を減少させる
ようにしたので、次の諸効果が得られる。 （イ）アイドル域では、理想的な回転変動低減効果が発
揮される。 （ロ）従来品よりも共振回転数がさがり、引き込み共振
現象が発生しにくくなる。 （ハ）引き込み共振後の振幅がさがり、トルクリミット
機構のすべり作動頻度が低くなる。 （ニ）ヒステリシス機構の発熱および摩擦が小さくなる
。 （ホ）従来品よりもリミットトルクが増大し、最大伝達
トルクが大きくなり、リミットトルク発生部の耐久性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るトルク変動吸収装置の
半断面図である。

【図２】図１のトルク変動吸収装置における遠心式バル
ブをドレンへの開度特性である。

【図３】図１のトルク変動吸収装置のヒステリシストル
ク対回転数特性図である。

【図４】図１のトルク変動吸収装置のアイドル回転時の
ねじりトルク対ねじり角特性図である。

【図５】図１のトルク変動吸収装置の共振回転域のねじ
りトルク対ねじり角特性図である。

【符号の説明】

２　　駆動側フライホイール ４　　従動側フライホイール ６　　ドリブンディスク ８　　ばね機構 １０　　トルクリミット機構 １２　　ヒステリシス機構 ２２　　摩擦力変化手段 ３０　　遠心式バルブ ４０　　摩擦力変化手段制御手段 ４２　　切替通路 ４４　　スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２つの慣性体を互いに並列なばね機構
   とヒステリシス機構で連結したトルク変動吸収装置にお
   いて、前記ヒステリシス機構の摩擦力を変化させる摩擦
   力変化手段を設け、アイドル回転より所定値低い回転域
   ではヒステリシス機構の摩擦力を増大させアイドル回転
   近傍ではヒステリシス機構の摩擦力を減少させるように
   前記摩擦力変化手段を制御する摩擦力変化手段制御手段
   を設けたことを特徴とするトルク変動吸収装置。