JPH0674820B2 - フライホイ−ル組立体 - Google Patents

フライホイ−ル組立体

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JPH0674820B2
JPH0674820B2 JP8358187A JP8358187A JPH0674820B2 JP H0674820 B2 JPH0674820 B2 JP H0674820B2 JP 8358187 A JP8358187 A JP 8358187A JP 8358187 A JP8358187 A JP 8358187A JP H0674820 B2 JPH0674820 B2 JP H0674820B2
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flywheel
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outer peripheral
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寛隆 福島
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    • 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
    • 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
    • F16F15/12Suppression 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
    • F16F15/131Suppression 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
    • 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
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • 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

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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、フライホイールを分割してフライホイールの
質量の一部をダンパーとして利用するようにしたフライ
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) 本件出願人は、この種のフライホイール組立体について
特願昭60-44298号、特願昭61-34794号等の先行技術を開
発している。
これらの先行技術では、フライホイールを第1、第2フ
ライホイールに2分割して第2フライホイールを質量を
ダンパーとして利用しているが、第2フライホイールで
得られる慣性質量が限られているため、中立時には慣性
質量が不足し、従来の一般的な自動車用クラッチとの比
較では大きな捩り剛性が得られるものの、クラッチディ
スクの捩り特性を2段特性にする必要があり、低周波振
動等の減衰効果に改善の余地がある。
(発明の目的) 本発明は、フライホイールを2分割してフライホイール
の質量の一部をダンパーとして利用するとともに、エン
ジン回転数の変動に応じてダンパーの機能を、低回転時
にはダイナミックダンパーとして働かせ、高回転時には
イナーシャーダンパーとして働かせるように変化させる
ことが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た所定の質量の第2フライホイ
ールとを有するフライホイール組立体において、第1フ
ライホイールの外周部にクラッチディスクが断続する環
状の摩擦板を、軸方向には摺動自在かつ円周方向には一
体に設け、摩擦板をクラッチディスクに向かって付勢す
るばね部材を設け、前記第2フライホイールを内周部と
外周部とに分割し、両者を遠心力で断続する遠心クラッ
チ機構および円周方向にだけ弾性的に連結する弾性連結
機構を設け、第2フライホイールの内周部と出力軸との
間に補助クラッチディスクを設け、この補助クラッチデ
ィスクと第2フライホイールとの間に、クラッチ接続時
には補助クラッチディスクを摩擦板に圧接し、クラッチ
切断時には摩擦板の摺動によって補助クラッチディスク
を第2フライホイールから離す断続機構を設けたことを
特徴とするフライホイール組立体である。
(2)作用 遠心クラッチ機構でエンジン回転数に応じて出力軸に連
結されるダンパーの機能を変化させ、低回転、高回転の
双方に適した特性を発揮する。
(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。このク
ランク軸後端部10には第1フライホイール12の一部であ
るボス部14、連結板16がボルト18で共締めされている。
また、連結板16はビス20でボス部14に固定されている。
比較的厚さが薄い環状板製の連結板16の外周部には周縁
部22とリングギャ24が例えば溶接で固着されており、こ
れらの各部材で第1フライホイール12が構成されてい
る。周縁部22の後端面にはクラッチカバー26がボルト26
aで固定されている。
第1フライホイール12のボス部14と周縁部22の間には、
略環状をなす第2フライホイール28が内方のベアリング
30と外方のベアリング30aを介して第1フライホイール1
2と同心に、かつ回転自在に設けられている。符号31aは
押え板、31bはスナップリングである。
第2フライホイール28の後方外周部には摩擦板32が設け
られている。環状の摩擦板32の外周部には円周方向の複
数部位に突起34が設けられており、この突起34を第2図
に示すように周縁部22の切欠き36に嵌合することによっ
て摩擦板32は軸方向に摺動自在かつ、円周方向には一体
に連結されている。
周縁部22と摩擦板32の間にはコーンスプリング38(ばね
部材)が介装されており、コーンスプリング38のばね力
で摩擦板32を後方すなわちクラッチディスク40に向かっ
て付勢してある。摩擦板32の圧接面42にはクラッチディ
スク40の摩擦フェーシング44が対向しており、摩擦フェ
ーシング44はプレッシャープレート46、ダイヤフラムス
プリング48でクラッチ接続時に前方に押圧されるように
なっている。
なお、クラッチディスク40に摩擦フェーシング44を連結
する部材は、通常クラッチ接続操作時の衝撃を緩和する
所謂クッショニングプレートと呼ばれる緩衝板が使用さ
れているが、本実施例の場合にはコーンスプリング38が
設けられているので、緩衝作用のない単なる連結板であ
るドリブンプレート50が使用されている。
また、クラッチディスク40のスプライン内歯52はトラン
スミッション(図示せず)側から見て入力軸である出力
軸54にスプライン嵌合している。
前記第2フライホイール28は半径方向外方の外周部28a
と内方の内周部28bとに更に分割されており、外周部28a
は第2フライホイール28に要求される所定の質量Idに設
定されている。外周部28aの外周面と周縁部22との間に
はベアリング30aが設けられており、内周部28bはベアリ
ング30に嵌合している。
外周部28a、内周部28bには全周に摩擦面29a及びフラン
ジ65が形成されており、凹部29aと凹部29bとの間に空間
31が形成されている。この複数の空間31には外周部28a
と内周部28bを弾性的に連結する弾性連結機構55か、又
は遠心力で外周部28aと内周部28bを断続する遠心クラッ
チ機構56がそれぞれ配置されている。
まず、弾性連結機構55は第3図に示すように、内周部28
b側のばね受57aと、外周部28a側のサイドプレート57bと
の間に縮設された圧縮コイルスプリング58を備えてお
り、圧縮コイルスプリング58のばね力を外周部28aと内
周部28bを円周方向にだけ働かせて両者を弾性的に連結
するようになっている。圧縮コイルスプリング58を保持
する2枚のサイドプレート57bは凹部29aの内周面凹部59
に例えば2本のリベット59aで固定されている(第1
図)。
次に、遠心クラッチ機構56は第3図に示すように、外周
部28aの内周面29aに対向するウエイト61と、ウエイト61
を保持するシュー63と、内周部28b側のフランジ部65
と、両者の間に介装された板ばね製のリターンスプリン
グ67とから構成されている。シュー63のフランジ部63a
に対向するようにフランジ部65には凹部65aが形成され
ている。溝部63aと面65aとの間にはフランジ部63aを矢
印R方向すなわちクラッチ半径方向内方へ引張るように
ばね力を発揮するばね鋼製のリターンスプリング67が溝
部65aにその両端部を固定し、リターンスプリング67の
腹部に溝部63aを接触して配置されている。したがっ
て、ウエイト61に働く遠心力が小さい低回転時にはウエ
イト61はリターンスプリング67のばね力で凹部29aから
離れており、外周部28aと内周部28bは分離状態であり、
ウエイト61に働く遠心力が大きくなる高回転時にはウエ
イト61はリターンスプリング67のばね力に打勝って凹部
29aに圧接し、外周部28aと内周部28bを一体に連結する
ようになっている。
第2フライホイール28の一部である内周部28bの内周部
後面には後方にむかって環状に突出した環状突起60が形
成されており、この環状突起60と出力軸54の間には補助
クラッチディスク62が設けられている。補助クラッチデ
ィスク62のスプライン内歯64は出力軸54にスプライン嵌
合し、補助クラッチディスク62の外周部には2枚の摩擦
フェーシング66が固着されている。
この摩擦フェーシング66と環状突起60の間には、断続機
構70が介装されている。断続機構70は、環状突起60の外
周縁部から一体に後方へ伸びた環状突起72と、後方側の
摩擦フェーシング66に対向する中間板74と、中間板74を
前方に付勢するコーンスプリング76とで構成されてい
る。中間板74の外周部には円周方向の複数部位に突起78
が形成されており、この突起78を環状突起72の切欠き80
に嵌合して中間板74を軸方向に摺動自在に支持してい
る。コーンスプリング76は外周部をフランジ部72aに係
合して環状突起72に保持されている。
また、前記摩擦板32の内周部には突起78に対向する段部
82が突出しており、クラッチ切断時にはコーンスプリン
グ38のばね力で後方へ摺動する摩擦板32の段部82で突起
78を後方へ押して中間板74をコーンスプリング76のばね
力に抗して後方へ摺動させ、摩擦フェーシング66を環状
突起60から離すようになっている。
次に作用を説明する。まず、図示のクラッチ接続時には
プレッシャープレート46はダイヤフラムスプリング48の
ばね力で前方に押圧されており、摩擦板32にはクラッチ
ディスク40の摩擦フェーシング44が圧接して、コーンス
プリング38は軸方向に圧縮されている。この状態ではク
ランク軸後端部10からの動力は連結板16、周縁部22、摩
擦板32を通って、摩擦フェーシング44からクラッチディ
スク40に入力し、スプライン内歯52から出力軸54に伝達
される。
また、摩擦板32はコーンスプリング38のばね力に抗して
前方に摺動しており、段部82は中間板74の突起78から離
れている。中間板74は自由状態にあり、コーンスプリン
グ76のばね力で中間板74は前方に付勢され、補助クラッ
チディスク62の摩擦フェーシング66を環状突起60に圧接
している。したがって、第2フライホイール28は補助ク
ラッチディスク62を介して出力軸54に連結されているこ
とになり、第2フライホイール28の質量は出力軸54のト
ルク変動等の回転方向の振動を減衰するダンパーとして
働く。
ダイヤフラムスプリング48からの圧接力がなくなり、プ
レッシャープレート46が後方へ戻されるクラッチ切断時
には、摩擦板32はコーンスプリング38のばね力で後方へ
摺動し、段部82で中間板74をコーンスプリング76のばね
力に抗して後方へ摺動させる。中間板74が後方へ摺動す
ると補助クラッチディスク62の摩擦フェーシング66は環
状突起60から離れて、第2フライホイール28と出力軸54
の連結が解除される。
したがって、クラッチ切断時には第2フライホイール28
の質量が出力軸54を介して後段に繋がるトアンスミッシ
ョン(図示せず)の変速動作を阻害することがない。
以上のようなクラッチの構造をモデル化した第4図に示
すように、摩擦板32の質量IDはクラッチディスク40のト
ーションスプリング41(ばね定数KD)を介して出力軸54
に繋がり、出力軸54には摩擦板32、クラッチディスク40
と並列に外周部28aの質量Id、弾性連結機構55の圧縮コ
イルスプリング58(ばね定数Kd)及び遠心クラッチ機構
56のウエイト61の質量Wが連結している。ウエイト61の
質量Wはリターンスプリング67のばね力で低回転時には
外周部28aの凹部29aから離れており、高回転時には凹部
29aに圧接し、外周部28aと内周部28bを一体に連結す
る。したがって、リターンスプリング67のばね定数とウ
エイト61の質量を調整することによって、遠心クラッチ
機構56による切換点を適宜に変更し得る。
前述のクラッチ接続状態で、エンジン回転数が低い時に
は、外周部28aの質量Idは弾性連結機構55の圧縮コイル
スプリング58(Kd)を介して出力軸54に連結し、外周部
28aは内周部28bに浮動支持され、トルク変動等の回転振
動を減衰するダイナミックダンパーとして機能し、トラ
ンスミッションを中立に選択した場合の中立音を防止す
る。
次にエンジン回転数が上昇した場合には、ウエイト61は
遠心力によってリターンスプリング67のばね力に抗して
外周部28aの凹部29aに圧接し、外周部28aと内周部28bは
一体化し、外周部28aは補助クラッチディスク62を介し
て出力軸54に連結し、高回転時の防音、防振効果を発揮
する。
第4図中で、エンジン側の角速度変化率(時間に対する
角速度の微分係数)をΘE、トランスミッション側の角
速度変化率をΘMとすると、制振性能を表す|ΘM/ΘE|
の値En(小さければ制振性能が高い)は、エンジン回転
数R−Enのグラフである第5図の特性になる。
第5図で、外周部28aを弾性連結機構55で浮動支持し、
遠心クラッチ機構56を設けない場合は特性X2を発揮し、
点P2でEnが大きくなり、振動が発生する。また、外周部
28aを遠心クラッチ機構56で高回転時に出力軸54に連結
し、弾性連結機構55を設けない場合は、特性X1になり、
低回転数の点P1でEnが大きくなり、振動が発生する。
弾性連結機構55、遠心クラッチ機構56の両者を備えてい
る本実施例の場合では、特性X1、特性X2を合成した特性
X3を得て、アイドル回転数Ri以上の範囲ではEnは1.0以
下の小さな値になる。この特性X3は通常のクラッチディ
スクの場合の特性X4より振動が少ない。
したがって、弾性連結機構55で浮動支持された外周部28
aの制振効果によって、クラッチディスク40には2段捩
り特性が要求されず、1段捩り特性でよくなり、低周波
振動の防止に有利になるとともに、外周部28aの質量Id
が小さくなり、クラッチ全体がコンパクト化される。
(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、第1フライホイール12の外周部にクラッチディス
ク40が断続する環状の摩擦板32を、軸方向には摺動自在
かつ円周方向には一体に設け、摩擦板32をクラッチディ
スク40に向かって付勢するコーンスプリング38(ばね部
材)を設け、前記第2フライホイール28を内周部28bと
外周部28aとに分割し、両者を遠心力で断続する遠心ク
ラッチ機構56および円周方向にだけ弾性的に連結する弾
性連結機構55を設け、第2フライホイール28の内周部28
bと出力軸54との間に補助クラッチディスク62を設け、
この補助クラッチディスク62と第2フライホイール28と
の間に、クラッチ接続時には補助クラッチディスク62を
摩擦板に圧接し、クラッチ切断時には摩擦板32の摺動に
よって補助クラッチディスク62を第2フライホイール28
から離す断続機構70を設けたので、次の効果を奏する。
クラッチ接続時には、外周部28aの質量Idは弾性連結機
構55の圧縮コイルスプリング58(Kd)を介して浮動支持
された状態で、補助クラッチディスク62によって出力軸
54に連結され、ダイナミックダンパーとして働き、トラ
ンスミッションが中立状態の時に発生する低回転時の中
立音を防止することができる。
エンジン回転数が上昇した場合には、遠心クラッチ機構
56の圧縮コイルスプリング58で発生するばね力よりもウ
エイト61の遠心力が大きくなり、ウエイト61は外周部28
aの凹部29aに圧接して外周部28aと内周部28bは一体に連
結され、外周部28aの質量Idは補助クラッチディスク62
を介して出力軸54に固定状態で慣性質量として連結さ
れ、高回転時の異音、制振性能が向上する。
断続機構70によってクラッチ切断時には補助クラッチデ
ィスク62が環状突起60から離れるので、第2フライホイ
ール28の質量が出力軸54を介して後段に繋がるトランス
ミッション(図示せず)の変速動作を阻害することがな
く、変速動作が容易になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を採用したクラッチの縦断面図、第2図
は第1図のII矢視図、第3図は第1図のIII矢視図、第
4図は第1図の構造をモデル化した構造略図、第5図は
第1図に示すクラッチの制振特性のグラフである。10…
…クランク軸後端部、12……第1フライホイール、28…
…第2フライホイール、28a……外周部、28b……内周
部、32……摩擦板、40……クラッチディスク、54……出
力軸、55……弾性連結機構、56……遠心クラッチ機構、
62……補助クラッチディスク

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た所定の質量の第2フライホ
    イールとを有するフライホイール組立体において、第1
    フライホイールの外周部にクラッチディスクが断続する
    環状の摩擦板を、軸方向には摺動自在かつ円周方向には
    一体に設け、摩擦板をクラッチディスクに向かって付勢
    するばね部材を設け、前記第2フライホイールを内周部
    と外周部とに分割し、両者を遠心力で断続する遠心クラ
    ッチ機構および円周方向にだけ弾性的に連結する弾性連
    結機構を設け、第2フライホイールの内周部と出力軸と
    の間に補助クラッチディスクを設け、この補助クラッチ
    ディスクと第2フライホイールとの間に、クラッチ接続
    時には補助クラッチディスクを摩擦板に圧接し、クラッ
    チ切断時には摩擦板の摺動によって補助クラッチディス
    クを第2フライホイールから離す断続機構を設けたこと
    を特徴とするフライホイール組立体。
JP8358187A 1987-04-03 1987-04-03 フライホイ−ル組立体 Expired - Lifetime JPH0674820B2 (ja)

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FR2669088B1 (fr) * 1990-11-08 1993-12-10 Valeo Embrayage pour transmission a amortisseur dynamique de vibrations, notamment de vehicules automobiles.
CN101883933B (zh) 2007-11-29 2014-04-23 舍弗勒技术股份两合公司 尤其是用于在驱动机与从动部分之间传递功率的力传递装置
JP5561375B2 (ja) * 2010-11-19 2014-07-30 トヨタ自動車株式会社 車両用ダンパ装置

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