JPH0672642B2 - フライホイ−ル組立体 - Google Patents

フライホイ−ル組立体

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JPH0672642B2
JPH0672642B2 JP61182965A JP18296586A JPH0672642B2 JP H0672642 B2 JPH0672642 B2 JP H0672642B2 JP 61182965 A JP61182965 A JP 61182965A JP 18296586 A JP18296586 A JP 18296586A JP H0672642 B2 JPH0672642 B2 JP H0672642B2
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寛隆 福島
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    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1421Metallic springs, e.g. coil or spiral springs
    • F16F15/1428Metallic springs, e.g. coil or spiral springs with a single mass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F15/139Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by friction-damping means
    • F16F15/1395Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by friction-damping means characterised by main friction means acting radially outside the circumferential lines of action of the elastic members

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、入力される動力の振動を吸収するフライホイ
ール組立体に関するものである。
(従来技術及びその問題点) この種のフライホイール組立体を備えたクラッチに関し
て本件出願人は特願昭60-44298号の先行技術を開発し、
既に出願済みである(出願日:昭和60年3月6日)。
この先行技術では、第4図に示すようにエンジンのクラ
ンク軸100に固定され、クラッチディスク102が断続する
第1フライホイール104と、第1フライホイール104と同
心に設けられ所定の質量に設定された第2フライホイー
ル106と、第1フライホイール104、第2フライホイール
106を弾性的に連結するダンパー機構108と、第2フライ
ホイール106からの出力を前記クラッチディスク102が第
1フライホイール104に接続している時のみクラッチデ
ィスク102のスプラインハブ103に伝達する摩擦減衰機構
105とを備えて、第5図に示すようにクランク軸100(第
4図)から動力とともに伝わる振動を第1フライホイー
ル104および第2フライホイール106で吸収し、摩擦減衰
機構105で減衰している。
しかしながら、摩擦減衰機構105の摩擦力はクラッチデ
ィスク102からの軸方向への押圧力によって発生してい
るので、クラッチディスク102のハブフランジ103とサイ
ドプレート109(第4図)の間にヒステリシストルクThd
が発生し、このヒステリシストルクThdがダンパー特性
に悪影響を及ぼす場合がある。
またクラッチディスク102を第1フライホイール104から
離すクラッチレリーズ時には、摩擦減衰機構105による
第2フライホイール106の制振機能も働かなくなり、入
力される振動の周波数によっては第2フライホイール10
6が共振を起こす恐れもある。
(発明の目的) 本発明は、以上のような先行技術の問題点を解消するた
めになされたもので、クラッチディスクの断続動作を通
常のダイヤフラムスプリングの押圧作動で行なうように
しながら、クラッチディスクにヒステリシストルクが発
生することを防止できるフライホイール組立体を提供す
ることを目的としている。
(発明の構成) (1)技術的手段 本発明は、エンジンのクランク軸に固定され、クラッチ
ディスクが圧接する第1フライホイールと、第1フライ
ホイールと同心に設けられ所定の質量に設定された第2
フライホイールと、両フライホイールを弾性的に連結す
るダンパー機構と、第2フライホイールからの出力を、
前記クラッチディスクが第1フライホイールに接続して
いる時のみクラッチディスクのスプラインハブに伝達す
る摩擦減衰機構とを具備したフライホイール組立体にお
いて、前記第1フライホイールを、クランク軸に連結し
た支持板と、支持板に対して軸方向に移動自在かつ円周
方向に一体に連結された摩擦板とに分割し、支持板と摩
擦板の間に、摩擦板をクラッチディスク方向に押すリタ
ーンスプリングを介装し、前記摩擦減衰機構を、第2フ
ライホイールに連結するホルダーと、ホルダーに保持さ
れ前記摩擦板で軸方向に摺動するダンパープレートと、
ダンパープレートで圧接されクラッチディスクのスプラ
インハブに連結したフリクションディスクと、ダンパー
プレートをフリクションディスク圧接方向に付勢するば
ね部材とで構成し、前記摩擦板がリターンスプリングの
ばね力に抗して支持板に圧接するクラッチエンゲージ時
には、摩擦減衰機構のばね部材でダンパープレートをフ
リクションプレートに圧接して、第2フライホイールか
らの出力をクラッチディスクのスプラインハブに伝達
し、前記リターンスプリングのばね力で摩擦板が反支持
板方向に移動するクラッチレリーズ時には、摩擦板の戻
り動作にともなって前記ダンパープレートを、ばね部材
のばね力に抗してフリクションディスクの解放方向に摺
動させるようにしたことを特徴とするフライホイール組
立体である。
(2)作用 摩擦減衰機構の摩擦力をホルダーに保持されたばね部材
のばね力で発生させるので、クラッチディスクに軸方向
の押圧力が発生せず、ヒステリシストルクも発生しな
い。
クラッチレリーズ時には摩擦減衰機構のダンパープレー
トを介して摩擦板と第2フライホイールを連結して、第
2フライホイールの共振を防止する。
(実施例) 本発明を採用した自動車用のクラッチを示す第1図にお
いて、10はエンジンのクランク軸後端部である。クラン
ク軸10の後方にはパイロットベアリング12を介して後段
の変速機(図示せず)に繋がる入力軸14(変速機側見
て)が軸方向に伸びている。なお、入力軸14は中心線だ
けで図示している。
クランク軸10には第1フライホイール18の19がボルト16
で固定されている。第1フライホイール18は支持板19と
摩擦板17に分割された略環状をなし、エンジンの出力特
性に応じた所定の質量に設定されている。支持板19の外
周部には円周方向の複数部位に窓孔19aが軸方向に伸び
て開口しており、摩擦板17の外周部には窓孔19aに嵌合
する突起17aが形成されている。摩擦板17と支持板19の
間には、摩擦板17を後方へ戻すリターンスプリング15が
介装されている。なお、リターンスプリング15のばね力
はダイヤフラムスプリング13のばね力よりも大幅に弱く
設定されている。
したがって、この突起17a、窓孔19aで摩擦板17が支持板
19に対して軸方向に摺動自在かつ円周方向に一体に連結
されている。
支持板19の後端面にはクラッチカバー35が固定されてお
り、クラッチカバー35には2本のワイヤーリング37を介
してダイヤフラムスプリング13が保持されている。ダイ
ヤフラムスプリング13は自身のばね力でプレッシャープ
レート46のファルクラムランド46aを押し、クラッチデ
ィスク40のフェーシング42、44を摩擦板17に圧接するよ
うになっている。
第1フライホイール18の前面側には第2フライホイール
20がベアリング21を介して第1フライホイール18と同心
に設けられている。第2フライホイール20の半径方向中
間部にはダンパー機構24が設けられており、このダンパ
ー機構24で第1フライホイール18と第2フライホイール
20を円周方向に弾性的に連結している。なお、21aはボ
ルト止めされたベアリング押えである。
第2フライホイール20の質量Diは、クラッチの後段に接
続される変速機(図示せず)の慣性質量に対応した所定
の質量に設定されている。なお、第2フライホイール20
の外周面にはスターターモーターのピニオンに噛み合う
リングギャ23が形成されている。
ダンパー機構24はサイドプレート26、28、トーションス
プリング30から構成され、サイドプレート28の内周部は
ボルト28aで第1フライホイール18に固定されている。
トーションスプリング30は第2フライホイール20の窓孔
32に嵌り込んでいる。
トーションスプリング30のばね定数Kdは、第1フライホ
イール18に入力されるエンジン動力の振動を吸収し得る
ように設定されている。すなわち第2図に示すように、
第1フライホイール18の角速度変化をΘ1とし、クラッ
チディスク40のスプラインハブ41の角速度変化をΘ2と
すると、|Θ2/Θ1|の値とエンジン回転数Nの関係を示
す特性Xの共振点Pが、アイドル回転数Iよりも低回転
時に発生するように設定されている。
したがって、アイドル回転数Iより高回転数の常用回転
数域では|Θ2/Θ1|の値(スプラインハブ41の角速度変
化Θ2)が回転数の上昇にともなって減少し、変速機等
の回転変動が殆んど実際上問題にならないように構成さ
れている。
次に本発明の要旨である摩擦減衰機構60を説明する。こ
の摩擦減衰機構60は、ホルダー62、、フリクションディ
スク66、ダンパープレート68、コーンスプリング70等で
構成されており、クラッチディスク40のフェーシング4
2、44が摩擦板17とプレッシャープレート46の間に挟み
付けられているクラッチエンゲージ時には、第2フライ
ホイール20からの動力をクラッチディスク40のスプライ
ンハブ41に伝達して、クランク軸10から伝わるエンジン
動力の振動を減衰するようになっている。
ホルダー62は、断面形状がフランジ63を有する略逆L字
形に形成され、クラッチ円周方向のに連続した略環状を
なしている。ホルダー62の円周方向の例えば4箇所には
軸方向に沿って形成された窓孔63aが開口している。ま
たホルダー62は例えばビス(図示せず)で連結ボルト72
に固定されている。
このホルダー62は第1フライホイール18を貫通する連結
ボルト72で第2フライホイール20に連結されている。ク
ラッチ円周方向の例えば4箇所に配置された連結ボルト
72は第1フライホイール18の窓孔74を通っており、同じ
く4箇所の窓孔74は第1フライホイール18の円周方向に
沿って所定の回動角度範囲で円弧状に開口している。
フリクションディスク66のクラッチディスク40側には前
記ダンパープレート68が配置されており、環状板形のダ
ンパープレート68の外周部には窓孔63aを通って摩擦板1
7と接続する突起69が形成されている。この突起69は摩
擦板17の内周部に形成された段部47に圧接するようにな
っている。
フリクションディスク66の両面にはそれぞれフェーシン
グ67が貼り付けられている。フリクションディスク66の
内周部は、ボス67aに繋がり、ボス67aはスプラインハブ
41の外周面に形成されたスプライン外歯41aにスプライ
ン嵌合している。
なお、クラッチディスク40のハブフランジ41bとクラッ
チプレート45、リティニングプレート45aの間には摩擦
係数が低いブッシュ45bが介装されている。また、フェ
ーシング42、44はクッション機能のない平板状のディス
クプレート39に固着された所謂モールドタイプである。
ダンパープレート68とホルダー62の間にはコーンスプリ
ング70(ばね部材)が介装されており、プレッシャープ
レート46が後方へ押され、段部47と突起69が離れている
クラッチエンゲージ時には、このコーンスプリング70の
ばね力でダンパープレート68を前方に付勢し、ダンパー
プレート68でフリクションディスク66を圧接するように
なっている。
したがって、以上の摩擦減衰機構60では、図示のクラッ
チエンゲージ時では第2フライホイール20からの動力を
フリクションディスク66でスプラインハブ41に伝達し、
この時にフェーシング67と、ダンパープレート68の間に
発生する摩擦力で第2フライホイール20とスプラインハ
ブ41を連結する機能を果している。
また、レリーズベアリング(図示せず)でダイヤフラム
スプリング13の内周部を矢印B方向に押し、ダイヤフラ
ムスプリング13の外周部が矢印A方向にへ戻り、ダイヤ
フラムスプリング13のばね力がプレッシャープレート46
に働かなくなるクラッチレリーズ時には、摩擦板17はリ
ターンスプリング15のばね力で後方へ押され、摩擦板17
の段部47にダンパープレート68の突起69が圧接し、ダン
パープレート68がコーンスプリング70のばね力に抗して
前方に摺動するとともに、ダンパープレート68、コーン
スプリング70で第2フライホイール20を摩擦板17に連結
し、第2フライホイール20の振動を拘束して共振を防止
する機能を果している。
以上のクラッチ構造をモデル化した第3図に示すよう
に、クラッチディスク40と第2フライホイール20は第1
フライホイール18の後段に並列的に配置されている。ク
ラッチディスク40にはトーションスプリング43が設けら
れている。第2フライホイール20には前記ダンパー機構
24のトーションスプリング30と摩擦減衰機構60のフェー
シング67が互いに直列的に設けられている。
次に作用を説明する。ダイヤフラムスプリング13のばね
力でプレッシャープレート46が前方に押圧され、プレッ
シャープレート46と摩擦板17の間にクラッチディスク40
が挟み付けられるクラッチエンゲージ時(接続状態)に
は、第1図に図示するように、リターンスプリング15が
撓んで摩擦板17と支持板19が圧接し、摩擦板17の段部47
とダンパープレート68の突起69は離れており、ダンパー
プレート68はコーンスプリング70のばね力で前方へ押し
付けられる。
すなわち、第2フライホイール20からの動力は、連結ボ
ルト72、ホルダー62、フリクションディスク66からスプ
ラインハブ41へ伝達される。したがって、第1フライホ
イール18に入力されたエンジンの動力は、第3図に示す
ように、クラッチディスク40を介して入力軸14に伝達さ
れる経路と、第2フライホイール20から摩擦減衰機構60
のフリクションディスク66を介して入力軸14に伝達され
る2経路を通って変速機に伝わる。
この状態では、摩擦減衰機構60のフリクションディスク
66はコーンスプリング70のばね力で圧接されているの
で、クラッチディスク40のクラッチプレート45、リティ
ニングプレート45aには軸方向の押圧力が働かず、従来
のようにクラッチディスク40のブッシュ45bに、前記摩
擦減衰機構60のダンパー特性を悪化させる不要なヒステ
リシストルクが発生する恐れがなくなる。
以上のクラッチエンゲージ時では、変速機に伝達される
エンジンからのトルク(平均トルク+変動トルク)は、
変動トルクが、ダンパー機構24のトーションスプリング
30で弾性的に浮動支持された第2フライホイール20およ
びフリクションディスク66のダンパープレート68で取除
かれ、平均トルクのみがクラッチディスク40を介して変
速機に伝わり、エンジンの回転変動およびトルク変動は
略完全に除去される。
次にクラッチレリーズ時(解放状態)には、ダイヤフラ
ムスプリング13の内周部が矢印B方向へ押され、プレッ
シャープレート46へ伝わるダイヤフラムスプリング13の
ばね力がなくなり、摩擦板17全体がリターンスプリング
15のばね力で後方に移動し、クラッチディスク40の圧接
を解放する。
この時、摩擦板17の段部47にダンパープレート68の突起
69が圧接して、ダンパープレート68はコーンスプリング
70のばね力に抗して後方に摺動する。ダンパープレート
68が後方に摺動すると、フリクションディスク66の圧接
が解放され、入力軸14は自由回転可能な状態になり、変
速動作が容易である。
一方ダンパープレート68は突起69、段部47を介して摩擦
板17と一体に接続し、第2フライホイール20は連結ボル
ト72、ホルダー62、ダンパープレート68で摩擦板17に接
続され、第2フライホイール20の振動は摩擦板17で拘束
される。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によるフライホイール組立体
では、エンジンのクランク軸10に固定され、クラッチデ
ィスク40が圧接する第1フライホイール18と、第1フラ
イホイール18と同心に設けられ所定の質量に設定された
第2フライホイール20と、両フライホイール18、20を弾
性的に連結するダンパー機構24と、第2フライホイール
20からの出力を、前記クラッチディスク40が第1フライ
ホイール18に接続している時のみクラッチディスク40の
スプラインハブ41に伝達する摩擦減衰機構60とを具備し
たフライホイール組立体において、前記第1フライホイ
ール18を、クランク軸10に連結した支持板19と、支持板
19に対して軸方向に移動自在かつ円周方向に一体に連結
された摩擦板17とに分割し、支持板19と摩擦板17の間
に、摩擦板17をクラッチディスク方向に押すリターンス
プリング15を介装し、前記摩擦減衰機構60を、第2フラ
イホイール20に連結するホルダー62と、ホルダー62に保
持され前記摩擦板17で軸方向に摺動するダンパープレー
ト68と、ダンパープレート68で圧接されクラッチディス
ク40のスプラインハブ41に連結したフリクションディス
ク66と、ダンパープレート68をフリクションディスク圧
接方向に付勢するコーンスプリング70(ばね部材)とで
構成し、前記摩擦板17がリターンスプリング15のばね力
に抗して支持板19に圧接するクラッチエンゲージ時に
は、摩擦減衰機構60のコーンスプリング70でダンパープ
レート68をフリクションプレート66に圧接して、第2フ
ライホイール20からの出力をクラッチディスク40のスプ
ラインハブ41に伝達し、前記リターンスプリング15のば
ね力で摩擦板17が反支持板方向に移動するクラッチレリ
ーズ時には、摩擦板17の戻り動作にともなって前記ダン
パープレート68を、コーンスプリング70のばね力に抗し
てフリクションディスク66の解放方向に摺動させるよう
にしたので、次の効果を奏する。
クラッチエンゲージ時(接続状態)には、第1図に図示
するように、摩擦板17の段部47とダンパープレート68の
突起69は離れており、ダンパープレート68はコーンスプ
リング70のばね力で圧接板64方向へ押し付けられ、摩擦
減衰機構60のフリクションディスク66をコーンスプリン
グ70のばね力で前方へ圧接することができ、クラッチデ
ィスク40のクラッチプレート45、リティニングプレート
45aには軸方向の押圧力が働くことを防止でき、第5図
に示す従来のようにクラッチディスク40のブッシュ45b
に不要なヒステリシストルクが発生する恐れがない。し
たがって、摩擦減衰機構60による防振性能が向上する。
次にクラッチレリーズ時(解放状態)には、ダンパープ
レート68は突起69、段部47を介して摩擦板17と一体に接
続され、第2フライホイール20を連結ボルト72、ホルダ
ー62、ダンパープレート68で摩擦板17に接続でき、第2
フライホイール20の振動を摩擦板17で拘束することがで
きる。したがって、クラッチレリーズ時に第2フライホ
イール20が共振する恐れがある従来と比較して、第2フ
ライホイール20に共振が発生することを防止できる。
また摩擦板17と支持板19の間に介装されているリターン
スプリング15がクラッチディスク40の断続時にクッショ
ン機能を果すので、ディスクプレート39にフェーシング
42、44をモールドした所謂モールドタイプのクラッチデ
ィスク40を採用できる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明を採用したクラッチを示す縦断面図、第
2図は減衰特性を示すグラフ、第3図は第1図のクラッ
チ構造をモデル化した構造略図、第4図は先行技術を示
す縦断面略図、第5図は第4図をモデル化した構造略図
である。10……クランク軸、15……リターンスプリン
グ、17……摩擦板、18……第1フライホイール、19……
支持板、20……第2フライホイール、24……ダンパー機
構、40……クラッチディスク、46……プレッシャープレ
ート、60……摩擦減衰機構、62……ホルダー、66……フ
リクションディスク、68……ダンパープレート、70……
コーンスプリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンのクランク軸に固定され、クラッ
    チディスクが圧接する第1フライホイールと、第1フラ
    イホイールと同心に設けられ所定の質量に設定された第
    2フライホイールと、両フライホイールを弾性的に連結
    するダンパー機構と、第2フライホイールからの出力
    を、前記クラッチディスクが第1フライホイールに接続
    している時のみクラッチディスクのスプラインハブに伝
    達する摩擦減衰機構とを具備したフライホイール組立体
    において、前記第1フライホイールを、クランク軸に連
    結した支持板と、支持板に対して軸方向に移動自在かつ
    円周方向に一体に連結された摩擦板とに分割し、支持板
    と摩擦板の間に、摩擦板をクラッチディスク方向に押す
    リターンスプリングを介装し、前記摩擦減衰機構を、第
    2フライホイールに連結するホルダーと、ホルダーに保
    持され前記摩擦板で軸方向に摺動するダンパープレート
    と、ダンパープレートで圧接されクラッチディスクのス
    プラインハブに連結したフリクションディスクと、ダン
    パープレートをフリクションディスク圧接方向に付勢す
    るばね部材とで構成し、前記摩擦板がリターンスプリン
    グのばね力に抗して支持板に圧接するクラッチエンゲー
    ジ時には、摩擦減衰機構のばね部材でダンパープレート
    をフリクションプレートに圧接して、第2フライホイー
    ルからの出力をクラッチディスクのスプラインハブに伝
    達し、前記リターンスプリングのばね力で摩擦板が反支
    持板方向に移動するクラッチレリーズ時には、摩擦板の
    戻り動作にともなって前記ダンパープレートを、ばね部
    材のばね力に抗してフリクションディスクの解放方向に
    摺動させるようにしたことを特徴とするフライホイール
    組立体。
JP61182965A 1986-08-04 1986-08-04 フライホイ−ル組立体 Expired - Fee Related JPH0672642B2 (ja)

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