JPH0723641Y2

JPH0723641Y2 - トーショナルダンパ付フライホイール

Info

Publication number: JPH0723641Y2
Application number: JP1988125621U
Authority: JP
Inventors: 光広梅山; 正樹乾; 憲一山本; 薫若原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2003-09-28
Also published as: JPH0247452U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、駆動側フライホイールと従動側フライホイー
ルとを連結するトルク伝達経路の一つに、両フライホイ
ールに対して回転可能に設けたコントロールプレートと
フライホイール軸芯まわりに非対称に設けたスプリング
とを含むトーショナルダンパ付フライホイールにおい
て、前記スプリングの非対称配置による回転のアンバラ
ンスを補正する構造に関する。

〔従来の技術〕

駆動側フライホイールと従動側フライホイールとを連結
するトルク伝達経路の一つに、両フライホイールに対し
て回転可能に設けたコントロールプレートとフライホイ
ール軸芯まわりに非対称に設けたスプリングとを含むト
ーショナルダンパ付フライホイールは、本出願人が先に
提出した実願昭62−139367号、実願昭62−140058号、実
願昭62−140916号のトーショナルダンパ付フライホイー
ル、等で提案されている。これらのトーショナルダンパ
付フライホイールは、ドライブプレートを含む駆動側フ
ライホイールと、駆動側フライホイールと同芯状に配置
され駆動側フライホイールに対して捩り回転が可能なド
リブンプレートを含む従動側フライホイールと、駆動側
フライホイールと従動側フライホイールとに対して相対
回転可能に配されたコントロールプレートと、駆動側フ
ライホイールと従動側フライホイールを（遊び角度θ_ｐ
をもって）直接連結するＫスプリングと、Ｋスプリング
と並列に設けられ駆動側フライホイールとコントロール
プレートを連結するK₁スプリングと、K₁スプリングと直
列に設けられコントロールプレートと従動側フライホイ
ールとを連結する摩擦機構（設定摩擦力Fr）と、を含
む。このトーショナルダンパ付フライホイールは、さら
に、K₁スプリングと摩擦機構との直列経路に対して設け
られた、捩れ角±θ_ｐ以上で摩擦機構を強制的に滑らせ
るストッパ機構Ｈを備えていてもよいし、またK₁スプリ
ングをθ_Ｐより大きな捩れ角θ_Ｒ以上でドリブンプレー
トのアームによって再び作動させる構造Ｌを備えていて
もよい。上記のようなトーショナルダンパ付フライホイ
ールは第９図のような振動システムを有し、第10図のよ
うな捩り角−トルク特性を有する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記のトーショナルダンパ付フライホイール
は、第10図の捩り角−トルク特性に示すように、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の部分で特性の不連続部が発生
し、この不連続部分では、ばね定数が無限大となるた
め、振動吸収効果がそこなわれる。ただし、実際上は、
不連続部分内での作動は、加減速時等のトルク変化時に
一時的に発生するのみであり、全体としてダンパ作用を
大きくそこなうものではない。

上記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の不連続部分は、ひとた
び捩り角θ_Ｐで摩擦機構のすべりを生じた後、捩り角θ
_ＲでK₁スプリングをドリブンプレートのアームにあてて
再びトルクを受けるように構成したため、θ_Ｐ〜θ_Ｒで
のトルク伝達経路、I₁（駆動側フライホイール）→Ｈ
（ストッパ機構）→Fr（摩擦機構）→I₂（従動側フライ
ホイール）に加えて、θ_Ｒ以上ではI₁→K₁→Ｌ（ドリブ
ンプレート）→I₂が並列に作用するために発生する。す
なわち、第９図に示すように、θ_Ｒ以上で、トルク伝達
経路が、１経路→２経路（このときK₁スプリングはθ_Ｐ
の角度だけすでにたわんでおり、したがって予圧縮トル
クF_rをもっている）に変化し、I₁→K₁→Ｌ経路のK₁スプ
リング予圧縮トルク分の段差ができる（第10図のθ_Ｒの
（ａ）の部分）。その他の段差も、このトルク伝達経路
の変化によって発生する。この段差は、振動吸収効果を
発揮する上で有害である。

この捩れ角−トルク特性における段差をなくすには、K₁
スプリングの作動を、捩れ角±θ_Ｐ内に限定し、θ_Ｒ−
θ_ＴではＫスプリング（およびＫスプリングに並列にさ
らにK₂スプリングを設けた場合はこのK₂スプリングも）
を作動させることが有効である（ただし、各スプリング
予圧縮分の段差が残るが微小であるので問題ない）。こ
れによって、K₁スプリングの分担トルクは、高々、摩擦
機構の設定摩擦力Frに限定されるため、K₁スプリングを
トーショナルダンパ付フライホイールの周方向に複数配
置する必要がなく、周方向に１本化することが可能とな
る。すなわち、K₁スプリングはトーショナルダンパ付フ
ライホイール軸心まわりに非対称配置となる。このた
め、K₁スプリングの一端と着脱自在に係合するコントロ
ールプレートのアームには、K₁スプリングの非対称配置
により、遠心力アンバランスが発生する。

本考案の課題は、上記のK₁スプリングの１本化による、
フライホイール軸心まわりの非対称配置によって生じる
遠心力アンバランス、とくにK₁スプリングからコントロ
ールプレートにかかる遠心力アンバランスを解消するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

上記本考案の課題は、次のトーショナルダンパ付フライ
ホイールによって達成される。すなわち、互いに相対回転可能に設けた駆動側フライホイールと従
動側フライホイールとの間にトルクを伝達する経路の一
つに、駆動側フライホイールと従動側フライホイールと
に対して相対回転自在に設けたコントロールプレート
と、該コントロールプレートと駆動側フライホイールと
を連結し両端に配されたスプリングシートを介してコン
トロールプレートのアームおよび駆動側フライホイール
の窓に離脱可能に係合する第１のスプリングと、前記コ
ントロールプレートと従動側フライホイールとを連結す
る摩擦機構と、前記駆動側フライホイールと従動側フラ
イホイールとの間に前記第１のスプリングと並列に配さ
れた第２のスプリングと、を有するトーショナルダンパ
付フライホイールにおいて、前記第１のスプリングを、
トーショナルダンパ付フライホイールの回転軸芯から半
径方向に離れた位置に１個だけ配置し、さらに、前記コ
ントロールプレートの、前記第１のスプリングとトーシ
ョナルダンパ付フライホイール回転軸芯に対して点対称
の位置に、前記第１のスプリングおよびその両端のスプ
リングシートおよびコントロールプレートのアームの質
量和の1/2の質量をもつバランサを設けた、ことを特徴
とするトーショナルダンパ付フライホイール。

〔作用〕

コントロールプレートと駆動側フライホイールとを連結
する第１のスプリングがK₁スプリングである。捩り角−
トルク特性における段差をなくすためにK₁スプリングの
作動をある一定の捩り角θ_Ｐ（より詳しくはK₁スプリン
グに並列に設けられ駆動側フライホイールと従動側フラ
イホイールを遊び角度をもって連結するＫスプリングに
対して設けた遊び角度θ_Ｐと一致する角度）内に限定す
ることにより、K₁スプリングの分担トルクを、高々、摩
擦機構の設定摩擦力Frに限定し、これによってK₁スプリ
ングを周方向に複数本用いる必要をなくしてトーショナ
ルダンパ付フライホイールの周方向に回転中心まわりに
１個だけの配置とすることができ、その場合非対称配置
となる。この非対称配置によって、K₁スプリングの、ト
ーショナルダンパ付フライホイール回転中の、遠心力
は、トーショナルダンパ付フライホイール軸芯に関して
アンバランスになり、K₁スプリングの各端を支持するコ
ントロールプレートと駆動側フライホイールのドライブ
プレートに、アンバランスの遠心力をかける。ドライブ
プレートの方はエンジンクランクシャフト等に支持され
ているので十分にアンバランスの遠心力を受けることが
でき問題はないが、コントロールプレートの方は従動側
フライホイールのドリブンプレートに摺動回転自在に支
持されかつ摩擦機構のスラストライニングに摩擦摺動可
能に接触されているので、ドリブンプレートとの摺動抵
抗を減少させかつセンタリングがずれることによるスラ
ストライニング摩耗増加防止上、前記K₁スプリングから
のアンバランスの遠心力がバランスされることが必要と
なる。コントロールプレートに設けた前記バランサは、
トーショナルダンパ付フライホイール軸芯を対称の中心
にしてK₁スプリングに対し点対称となる位置に設けら
れ、かくしてK₁スプリングによる遠心力の半分（他の半
分はドライブプレートで受けられる）を相殺し、コント
ロールプレートにかかる遠心力をバランスさせる。

〔実施例〕

以下に、本考案に係るトーショナルダンパ付フライホイ
ール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図は本考案実施例のトーショナルダン
パ付フライホイールの全体組立を示し、第３図はその振
動系を示す。また、第８図は本考案の特徴を端的に示し
た、バランサを有するコントロールプレートをスケルト
ン（骨格）で示している。

まず、第３図を参照して、トーショナルダンパ付フライ
ホイールが構成する振動系を説明する。I₁は駆動側フラ
イホイールの捩り方向の慣性質量、I₂は従動側フライホ
イールの捩り方向の慣性質量を示す。Ｋスプリング（第
２のスプリング）は遊び角度θ_Ｐをもって両慣性質量
I₁、I₂を連結する。K₁スプリング（第１のスプリング）
はＫスプリングに対してばね配列上並列とされ、K₁スプ
リングに対して振動系上直列に配列された摩擦機構（そ
の設定摩擦力をFrとする）を介して、両慣性質量I₁、I₂
を連結する。K₂スプリングは設けられても設けられなく
てもよいもので、設けられる場合は、K₁スプリング、K₂
スプリングに対してばね配列上並列に設けられ、θ_Ｐよ
りも大きな捩り角θ_Ｒの遊び角度をもって、両慣性質量
I₁、I₂を連結する。Ｋ、K₁、K₂スプリングは、それぞ
れ、トーショナルダンパを構成する。K₁スプリングに対
しては、K₁スプリングの作動を±θ_Ｐ内に限定する機構
Ｓが設けられている。

第３図の振動系は、第４図の捩り角−トルク特性を有
し、第５図の回転数（エンジンスピード）−加速度伝達
率特性を有する。

第４図からわかるように、第３図においてK₁スプリング
の作動を捩り角度±θ_Ｐ内に限定する機構Ｓを設けたこ
とにより、θ_Ｒ〜θ_Ｔ（θ_ＴはＫ、K₁、K₂スプリングの
両端に設けるスプリングシートのクッション部があたる
角度）では、ＫおよびK₂スプリングを作動させ、第10図
の捩り特性の段差をなくしている（ただし、各スプリン
グ予圧縮分の段差が残るが微小）。これによって、K₁ス
プリングの分担トルクは高々Fr値に限定されたため、K₁
スプリングを複数本使う必要がなく、トーショナルダン
パ付フライホイールの周方向に、１本化が可能となる。
ただし、この１本化の概念の中には、同一ばね軸芯上に
配設されるダブルスプリングを含む。第１図において、
K₁スプリングが１本化されているのを見ることができ
る。

第５図に示すように、本考案のトーショナルダンパ付フ
ライホイールは、第３図のＫ、K₁スプリング、摩擦機構
の配列と組み合せによって、従来２分割式フライホイー
ルに見られなかった特性を有する。従来２分割式フライ
ホイールでは複数個のスプリングの配列、組み合せは、
全回転域を通じて単一の共振点を有していたのに対し、
本考案のトーショナルダンパ付フライホイールは２種類
の振動特性（それぞれの振動特性がそれぞれ共振点を有
する）を有し、この２種類の振動特性間にシフトする。
１つの振動特性は捩り角が±θ_Ｐ以内のときにあらわ
れ、第３図から分かるようにＫスプリングもK₂スプリン
グも遊び角度θ_Ｐ、θ_Ｒのために作動しないため、K₁ス
プリングのみが作動する特性である。これをK₁特性と呼
ぶことにする。他の振動特性は捩り角が±θ_Ｐ以上であ
らわれる特性であり、このときはＫスプリング（θ_Ｒ以
上ではK₂スプリングも）が作動し、K₁スプリングはスト
ッパ機構Ｓによる摩擦機構の強制的すべりによって効か
なくなる。このときの特性をＫ特定と呼ぶことにする。
捩り角度がθ_Ｐより小さい回転は、アイドリング回転以
上の通常使用回転域と起動、停止時の極く低回転域にあ
らわれ、捩り角度が±θ_Ｐより大きい回転は、起動、停
止時にK₁特性の共振点を通過しようとするときと、高ト
ルク時にあらわれる。すなわち、通常回転時は系はK₁特
性に従って作動するが、エンジンの起動、停止時に、回
転数がK₁特性の共振点に近づいていったときに、駆動
側、従動側フライホイール間の相対捩り角が増大してい
き、ついにθ_Ｐに達し、ストッパ機構Ｓがあたって摩擦
機構がすべり、K₁スプリングが効かなくなり、それと同
時にＫスプリングが効き始め、系の特性は摩擦機構のす
べりを伴ないながら、第５図の点ＰからＱ、またはＱか
らＰにシフトして、Ｋ特性へと変化する。Ｋ特性の共振
点はK₁特性の共振点と異なっているため、系の回転数は
K₁特性の共振点をとびこえ、Ｋ特性に従って変化してい
く。系の回転数がさらに変化してK₁特性の共振点から離
れていくと、振動の振幅は低減していき、捩れ角が再び
±θ_Ｐ以内になり、Ｋスプリングが効かなくなるととも
に、摩擦機構のすべりが止まってK₁スプリングが効き、
系は再びK₁特性に従って作動する。すなわち、系は回転
の全域において、共振しない。また、摩擦機構はK₁特性
の共振点に近づいたときにのみ、一時的にすべるのみで
あるから、従来フライホイールのヒステリシス機構のよ
うに全回転域においてすべりを生じるものではなく、通
常回転域におけるトルク変動吸収効果を向上させる（加
速度伝達率を小にすることに対応）。従来の２分割フラ
イホイールにおけるヒステリシス機構は、共振点通過時
の振動振幅を抑えるために必須のものであるが、通常回
転域においても、常時すべるので、この摩擦力は駆動側
フライホイールと従動側フライホイール間の相対捩りを
拘束する方向に作動し、一体型フライホイールに近づけ
（一体型フライホイールでは加速度は増減なく伝達され
るので加速度伝達率は当然に１となる）、通常回転域の
トルク変動吸収効果を悪くする。これに対し、本考案で
は、摩擦機構は通常回転域ですべらないので、摩擦力が
働かず、K₁スプリングが弾性変形して駆動側フライホイ
ールと従動側フライホイールの相対捩りに追従し、効果
的にトルク変動を吸収する。

第１図、第２図は、第３図の振動系を構成するトーショ
ナルダンパ付フライホイールの具体的な全体構成を示し
ている。

第１図、第２図において、トーショナルダンパ付フライ
ホイールは、駆動側フライホイール10と、駆動側フライ
ホイール10と同軸芯状に配され駆動側フライホイール10
に対して相対回転可能とされた従動側フライホイール20
と、駆動側フライホイール10および従動側フライホイー
ル20に対して相対回転可能とされたコントロールプレー
ト70と、駆動側フライホイール10と従動側フライホイー
ル20とを遊び角度θ_Ｐをもって直接連結するＫスプリン
グ30と、駆動側フライホイール10とコントロールプレー
ト70を連結しかつＫスプリング30との関係においてばね
配列上並列とされたK₁スプリング40と、コントロールプ
レート70と従動側フライホイール20とを連結しK₁スプリ
ング40に対して振動系上直列に配された摩擦機構60（す
べり始める設定摩擦力をFrとされている）と、を有す
る。駆動側フライホイール10と従動側フライホイール20
との間には、遊び角度θ_Ｒ（ただしθ_Ｒ＞θ_Ｐ）をもっ
て両フライホイール10、20を連結するK₂スプリング50が
設けられてもよく、図は設けられる場合を示している。

駆動側フライホイール10は、リングギヤを兼ねるアウタ
リング11と、アウタリング11の内周側に配置されたイン
ナリング12と、アウタリング11の両側に配置されアウタ
リング11にリベット15によって固定されたドライブプレ
ート13、14と、から成る。駆動側フライホイール10は、
エンジンクランクシャフト１にセットボルト２によって
固定され、エンジンクランクシャフト１と一体的に回転
する。ドライブプレート13は窓16を有し、ドライブプレ
ート14はスロット（窓でもよい）17を有し、窓16、スロ
ット17はトーショナルダンパ付フライホイールの周方向
に延び、窓16、スロット17の周方向端部は、そこに配設
された、Ｋスプリング30、K₁スプリング40、またはK₂ス
プリング50の、両端のスプリングシート31、41、51に着
脱自在（離脱自在）に係合する。

従動側フライホイール20は、駆動側フライホイール10に
並設されたフライホイールボデー21と、フライホイール
ボデー21にボルト23によって固定されたドリブンプレー
ト22とから成る。従動側フライホイール20は、駆動側フ
ライホイール10のインナリング12に、ベアリング３を介
して、相対回転可能に支持される。従動側フライホイー
ル20は車両のパワートレインに連結される。

従動側フライホイール20のドリブンプレート22は、第７
図に示すように、内周側の環状部22aと、この環状部22a
から半径方向外方に延びるアーム22bとを有する。アー
ム22bは複数本あって、回転中心に対して非対称配置と
なっているが、ベアリング３を介して駆動側フライホイ
ール10に支持されているので、回転上のアンバランス上
の問題は生じない。

Ｋスプリング30は、トーショナルダンパ付フライホイー
ルの周方向に１ケ所配設されている（第１図参照）。Ｋ
スプリング30は、その両端に設けたスプリングシート31
を介して駆動側フライホイール10のドライブプレート1
3、14の窓16、スロット17に着脱自在（離脱自在）に係
合され、かつθ_Ｐの遊び角度をもってドリブンプレート
22のアーム22bに周方向に対向している。駆動側フライ
ホイール10と従動側フライホイール20との間にθ_Ｐ以上
の相対捩り角が生じるとＫスプリング30はスプリングシ
ート31を介してドリブンプレート22のアーム22bにあた
り、両フライホイール10、20間にトルクを伝達する。Ｋ
スプリング30は、ドライブプレート13、14、およびθ_Ｐ
以上の捩り角では一端をドリブンプレート22、によって
支持されるが、ドライブプレート13、14、ドリブンプレ
ート22とも、ベアリング３を介して円滑に隙間なく回転
されるので、Ｋスプリング30が周方向一ヶ所配設でトー
ショナルダンパ付フライホイール回転軸芯まわりに非対
称配設に拘らず、そのアンバランスの遠心力は駆動側フ
ライホイール10と従動側フライホイール20によって無理
なく受けられ、アンバランス上の問題は生じない。

K₁スプリング40は、第１図に示すように、トーショナル
ダンパ付フライホイールの周方向に１ヶ所のみ設けられ
る。K₁スプリング40は、その両端に設けたスプリングシ
ート41を介して駆動側フライホイール10のドライブプレ
ート13、14の窓16、スロット17に着脱自在（離脱自在）
に係合され、かつコントロールプレート70の後述するア
ーム70b間に周方向にアーム70bに対して着脱自在（離脱
自在）に係合される。コントロールプレート70と駆動側
フライホイール10との間に相対捩れ角が生じると、K₁ス
プリング40の一端のスプリングシート41がコントロール
プレート70のアーム70bに押されてドライブプレート1
3、14の窓16、17から離れるので、K₁スプリング40は一
端をコントロールプレート70のアーム70bによって支持
され、他端を駆動側フライホイール10のドライブプレー
ト13、14によって支持されることになる。K₁スプリング
40の、トーショナルダンパ付フライホイールの周方向１
ヶ所配設は、トーショナルダンパ付フライホイール軸芯
（回転中心）に関して非対称配設による、K₁スプリング
40の遠心力のアンバランスを生じる。このアンバランス
の遠心力は、K₁スプリング40の両端を支持する、コント
ロールプレート70とドライブプレート13、14に半径方向
力をかける。このうちドライブプレート13、14側はエン
ジンクランクシャフト１を介してクランクシャフト軸受
に支持されるため、半径方向力を十分支持でき、問題な
いが、コントロールプレート70側は、コントロールプレ
ート70が、ベアリングのような円滑にして信頼性ある支
持手段を介することなく、ドリブンプレート22に回転摺
動可能に支持されているに過ぎないので、コントロール
プレート70に半径方向力がかかることは好ましくなく、
対策が講ぜられる必要がある。この対策は後述する。

K₂スプリング50は、トーショナルダンパ付フライホイー
ルの周方向に、３ヶ配設される（第１図参照）。K₂スプ
リング50の合成ばね定数はこれら３ヶのK₂スプリングの
並列配列の合成ばね定数となる。すなわち各K₂スプリン
グ50のばね定数をK₂/3とすると、それらの合成ばね定数
がK₂となる如くである。K₂スプリング50は、それらの両
端に設けたスプリングシート51を介して、駆動側フライ
ホイール10のドライブプレート13、14の窓16、スロット
17に、周方向に着脱自在に係合する。このスプリングシ
ート51は、ドリブンプート22のアーム22bに、周方向に
θ_Ｒの遊び角度をもって対向し、駆動側フライホイール
10と従動側フライホイール20との間にθ_Ｒ以上の相対捩
れ角が発生すると、スプリングシート51がドリブンプレ
ート22のアーム22bにあたって、駆動側フライホイール1
0と従動側フライホイール20との間にトルクを伝達す
る。K₂スプリング50はその両端をドライブプレート13、
14およびドリブンプレート22によって支持され、ドライ
ブプレート13、14とドリブンプレート22との間にはベア
リング３があるので、K₂スプリング50が非対称配設にな
っていて遠心力のアンバランスがあっても、その支持に
おいて問題は生じない。

摩擦機構60は、ドリブンプレート22の環状部22aとコン
トロールプレート70の環状部70aとの間に配設された、
スラストライニング61、スラストプレート62、コーンス
プリング63から成る。スラストライニング61は摩擦材か
ら成り、コーンスプリング63は軸方向力を発生して摩擦
機構60の設定摩擦力Frを決定する。

コントロールプレート70は、互いに並設された一対のコ
ントロールプレート要素71、72のリベット73、74による
結合体から成る。コントロールプレート70は、内周側の
環状部70aとそれから半径方向外方に延びるアーム70bと
を有する。K₁スプリング40は、一対のアーム70bの間
に、アーム70bに対して周方向に着脱自在に、配設され
る。コントロールプレート70の環状部70aの内周面は、
ドリブンプレート22の環状部22aの外周面に、回転摺動
自在に接触され、これによってコントロールプレート70
はドリブンプレート22に回転可能に支持される。コント
ロールプレート70の環状部70aの側面は摩擦機構60のス
ラストライニング61に摺動可能に接触される。

コントロールプレート70は摺動接触でドリブンプレート
22に支持されかつ摩擦機構60と摺動接触する関係にある
から、すなわちベアリング等のように低抵抗で高信頼性
の手段によって駆動側フライホイールまたは従動側フラ
イホイールに支持されるものでないから、コントロール
プレート70がK₁スプリング40の一端を支持したときにK₁
スプリング40からかかるアンバランスな遠心力はバラン
スされる必要がある。このために、コントロールプレー
ト70には、トーショナルダンパ付フライホイール軸芯に
関してK₁スプリング40と反対側の位置（点対称の位置）
に、バランサ75が設けられる。バランサ75はコントロー
ルプレート要素71、72に一体に形成されてもよいし、或
いは別体に形成されてコントロールプレート要素71、72
に取付けられてもよい。バランサ75の慣性質量、配置位
置の決定は、第６図、第８図を参照して、次の遠心力バ
ランス式に基づけばよい。

ただし、W_A：コントロールプレート要素71、72の各アー
ム70b部の重量 W_S：K₁スプリング40とスプリングシート41の重
量 W_B：バランサ75の質量 r_A、B、S：W_A、W_B、W_Sの各重心の回転半径 ω：回転角速度 g :重力加速度上記バランサ75を設けた場合においても、製作精度によ
りバランサ側が重く作られた場合、バランサ側により大
きい遠心力が発生する。この残留アンバランスを受ける
手段として、バランサ75部分にシート76を設けて、シー
ト76をアウタリング11の内周面に摺動可能とさせ、シー
ト76で受けるようにしてある。

K₁スプリング40の両端がともにスプリングシートを介し
てドライブプレート13、14の窓16、スロット17で支持さ
れている状態では、K₁スプリング40からのアンバランス
な遠心力がコントロールプレート70にかからないから、
バランサ75分アンバランスな遠心力がかかった状態が発
生するが、これはスプリングシート41を介してドライブ
プレート13、14で受けられるから問題はない。ドライブ
プレート13、14にかかる力は、K₁スプリング40のアンバ
ランス遠心力から、バランサ75からの遠心力を差しひい
た残りの力となる。

Ｋ、K₁、K₂スプリング30、40、50のスプリングシート3
1、41、51は、弾性を有するクッション31a、41a、51aを
有し（対向するスプリングシートの少なくとも一方に設
けられていればよい）、第４図のθ_Ｔで対向するスプリ
ングシート31、41、51にあたり、θ_Ｔ以上の捩角でばね
定数を急激に増加させて高トルクに耐える。捩り角θ_Ｔ
以上ではクッション31a、41a、51aのゴムによるヒステ
リシスをえがく（第４図参照）。

上記のように構成されたトーショナルダンパ付フライホ
イールの作用について説明する（とくにバランサ75の作
用）。

駆動側フライホイール10と従動側フライホイール20との
間の相対角度、すなわち捩り角がθ_Ｐ以下のときは、K₁
スプリング40のみが作動する。そしてコントロールプレ
ート70のアーム70bが、K₁スプリング40の両端のスプリ
ングシート41のうち何れか一方のスプリングシート41を
押してドライブプレート13、14の窓16、スロット17から
外すと、K₁スプリング40の遠心力は、一端をコントロー
ルプレート70で受けられ他端をドライブプレート13、14
で受けられる。このK₁スプリング40からの遠心力とコン
トロールプレート70のアーム70bの回転軸芯まわりの非
対称配設による遠心力は、コントロールプレート70に設
けたバランサ75によって、回転軸芯と直交する面内にお
いて、バランスされる。このため、コントロールプレー
ト70は、トーショナルダンパ付フライホイール軸芯まわ
りに、半径方向のアンバランスな遠心力を受けることな
く、円滑に回転でき、コントロールプレート70とドリブ
ンプレート22との間の回転摺動面、およびコントロール
プレート70の内周の環状部70aと摩擦機構60のスラスト
ライニング61との間の摺接部、に悪影響が出ない。

バランサ75により遠心力バランスをとるので、K₁スプリ
ング40を２本対称に配設してバランスをとるという設計
手法を用いなくてもバランスをとることができ、K₁スプ
リング40の１本化が可能となる。これは、K₁スプリング
40を２本設けてバランスをとる場合に比べて、スプリン
グ点数削減、軽量化、低コスト化を可能にする。また、
K₁スプリング40を一対でしかも対称に配置するという設
計上の制約が不要になったことにより、たとえば第１図
でK₂スプリング50を３本配設して１本あたりの分担トル
クを低減して、K₂スプリング50の小型化、Ｋ、K₁スプリ
ング30、40を含む全スプリングの径の大きさの平均化が
はかれるなどの設計自由度が大幅に増す。全スプリング
の径の大きさを平均化することは、第２図の断面視で見
られるように、ダンパ組立体の軸方向長さを小さくする
うえで重要で、全スプリングのうち１本でも径の大きな
スプリング（分担トルクが大きい場合、スプリング径も
大きくならざるを得ない）があれば、それによって最小
軸長がほぼ決まってしまう。したがって、全スプリング
になるべくトルクを平均的に分担させて、スプリング径
を平均化することは、軸長を最小にすることであり、コ
ンパクト化に必須の考え方である。なお、スプリング径
を小さくすることは、スプリング諸元（有効径、有効巻
数、線径）の選択によっても可能であるが、ここで問題
としている大きさから考えると微小である。

〔考案の効果〕

本考案のトーショナルダンパ付フライホイールによれ
ば、次の効果を得る。

（イ）コントロールプレート70がK₁スプリング40を押し
K₁スプリング40の一端のスプリングシート41をドライブ
プレート13、14との係合から外したときにコントロール
プレート70にかかるアンバランスな遠心力を、コントロ
ールプレート70に設けたバランサ75によってバランスさ
せることができる。

K₁スプリングの両端がともにスプリングシート41を介し
てドライブプレート13、14、コントロールプレート70と
係合している時には、バランサ75に働らく遠心力はスプ
リングシート41部でK₁スプリングの遠心力の一部と相殺
され、やはりコントロールプレート70はバランスされ
る。

（ロ）バランサ75によるコントロールプレート70にかか
るアンバランスな遠心力のバランスによって、コントロ
ールプレート70とドリブンプレート22との間の回転摺動
面に、アンバランス遠心力による過大な摺動抵抗が発生
するのを防止でき、コントロールプレート70の相対回転
を円滑にして作動を円滑にでき、かつアンバランスな回
転摺動による摺動面の摩耗を防止して耐久性を向上させ
ることができる。

また、上記バランスは、コントロールプレート70と摩擦
機構60のスラストライニング61との間の摺動、摺動停
止、を信頼性高いものとし、摩擦機構60の作動を信頼性
高いものにするとともに、スラストライニング61の摩耗
軽減を通して耐久性を向上させる。

（ハ）バランサ75によるバランスは、K₁スプリング40の
バランスをとる上において、K₁スプリングを一対設けて
それらを回転軸芯に対して点対称に配置するという設計
手法をとる必要性をなくし、K₁スプリング40を周方向に
１本化配置することを可能にする。

（ニ）このK₁スプリング40の周方向１本化配置によっ
て、スプリング部材の部品点数の低減、軽量化、低コス
ト化が可能になる。

（ホ）K₁スプリング40の周方向１本化配置によって、高
トルクを受けるK₂スプリング50の配置が容易になり、か
つ全スプリングの径の大きさの平均化をはかることがで
きる。全スプリングの径の大きさの平均化は、トーショ
ナルダンパ付フライホイールの軸方向長さを低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係わるトーショナルダンパ
付フライホイールのドライブプレート13を取り除いた状
態における正面図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図は第１図のトーショナルダンパ付フライホイール
の振動系図、第４図は第３図の摺動系を有するトーショナルダンパ付
フライホイールの捩り角−トルク特性図、第５図は第３図の振動系を有するトーショナルダンパ付
フライホイールの回転数−加速度伝達率特性図、第６図は第１図のトーショナルダンパ付フライホイール
のうちコントロールプレート70を取り出して示したコン
トロールプレートの正面図、第７図は第１図のトーショナルダンパ付フライホイール
のうちドリブンプレート22を取り出して示したドリブン
プレート22の正面図、第８図は第６図のコントロールプレート70と各スプリン
グが構成する遠心力バランスに関するスケルトン図、第９図は本出願人が先に出願した実願昭62−14091号の
トーショナルダンパ付フライホイールの振動系図、第10図は第９図の振動系を有するトーショナルダンパ付
フライホイールの捩り角−トルク特性図、である。 10……駆動側フライホイール 13、14……ドライブプレート 16……窓 17……スロット 20……従動側フライホイール 22……ドリブンプレート 22b……アーム 30……Ｋスプリング 31……スプリングシート 40……K₁スプリング 41……スプリングシート 50……K₂スプリング 51……スプリングシート 60……摩擦機構 61……スラストライニング 70……コントロールプレート 70a……環状部 70b……アーム 71、72……コントロールプレート要素 75……バランサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9030−3ＪＦ１６Ｆ 15/12 Ｎ (72)考案者若原薫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭63−106442（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】互いに相対回転可能に設けた駆動側フライ
ホイールと従動側フライホイールとの間にトルクを伝達
する経路の一つに、駆動側フライホイールと従動側フラ
イホイールとに対して相対回転自在に設けたコントロー
ルプレートと、該コントロールプレートと駆動側フライ
ホイールとを連結し両端に配されたスプリングシートを
介してコントロールプレートのアームおよび駆動側フラ
イホイールの窓に離脱可能に係合する第１のスプリング
と、前記コントロールプレートと従動側フライホイール
とを連結する摩擦機構と、前記駆動側フライホイールと
従動側フライホイールとの間に前記第１のスプリングと
並列に配された第２のスプリングと、を有するトーショ
ナルダンパ付フライホイールにおいて、前記第１のスプ
リングを、トーショナルダンパ付フライホイールの回転
軸芯から半径方向に離れた位置に１個だけ配置し、さら
に、前記コントロールプレートの、前記第１のスプリン
グとトーショナルダンパ付フライホイール回転軸芯に対
して点対称の位置に、前記第１のスプリングおよびその
両端のスプリングシートおよびコントロールプレートの
アームの質量和の1/2の質量をもつバランサを設けた、
ことを特徴とするトーショナルダンパ付フライホイー
ル。