JPH09508964A - ダンピングフライホイール、特に自動車用ダンピングフライホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 駆動シャフト、例えば内燃機関のクランクシャフトに回転自在に一体的となっている第１部材（１２）と被動シャフト、例えばギアボックスの入力シャフトに接続されるようになっている第２部材（１４）とを含む２つの同軸状部材（１２、１４）を備えたフライホイールである。前記部材（１２、１４）は、ボールベアリングのようなベアリング（２８）を介して同軸状に取り付けられており、第１部材（１２）と第２部材（１４）とを結合するための結合手段（３２、５８）が設けられている。前記第２部材（１２）は、摩擦クラッチの反作用プレート（１２）を形成し、ベアリング（２８）の領域に換気孔（４）を備えた摩擦表面を有する。この換気孔（４）は、ベアリング（２８）の径方向外側において、反作用プレート（２６）の内側エッジの回りにて、第２部材（１４）に設けられた溝（５）の底部まで開口しており、フライホイールの中心部から排出される潤滑剤、例えばオイルを集めることができる。このフライホイールは自動車で使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 ダンピングフライホイール、特に自動車用ダンピングフライホイール 本発明は、２つの同軸状質量部材、すなわち、駆動シャフト例えば内燃機関の クランクシャフトに回転結合された、第１質量部材と称する一方の同軸状質量部 材と、被動シャフト、例えばギアボックスの入力シャフトに接続された、第２質 量部材と称する他方の同軸状質量部材とを備え、これら２つの質量部材がベアリ ング、例えばボールベアリングを介して同軸状に取り付けられており、これら第 １質量部材と第２質量部材とを結合するように、２つの質量部材の間に結合手段 が挟持されたタイプのダンピングフライホイール、特に自動車用ダンピングフラ イホイールに関する。 結合手段は、円周方向または径方向のいずれかに作用するスプリングとするこ とができ、変形例として、フランス国特許公開第1,598,557号公報に記載されて いるような遠心タイプのものでもよい。 いずれの場合にせよ、第２質量部材は、摩擦クラッチの反作用プレートを構成 し、この第２質量部材は、前記クラッチの一部となっている摩擦ディスクに摩擦 面を提供している。従って、第２質量部材は、摩擦ディスクを介して被動シャフ トと共に回転するよう、すなわち接続を切ることができないようにして、被動シ ャフトに取り付けられる。 摩擦ディスクの摩擦ライナーは、使用中、加熱状態となる性質がある。このこ とは、反作用プレートを構成する第２質量部材についても当てはまる。 この第２質量部材は、苛酷な運転条件下では、極めて高温に達する。そのため 、フランス国特許公開第1,598,557号公報では、ベアリングの領域の温度を下げ るよう、ベアリングと第２摩擦部材の摩擦表面の間の第２質量部材に換気孔を設 けている。これらの孔は、ベアリングが過熱状態となるのを防止している。これ ら孔は、ベアリングの近くに設けられている。 本発明の目的は、これらの換気孔を別の目的のために活用することにある。 本発明によれば、ベアリングの径方向外側で反作用プレートの内周部にて、第 ２質量部材に形成された溝の底部まで換気孔が開口して、ダンピングフライホイ ールの中心部から排出された潤滑剤、例えばオイルを集めるようになっており、 溝の底辺のエッジが、換気孔によって途切れている。 このオイルは、自動車のクランクシャフトまたは自動車のギアボックスから漏 れたものである。別のケースでは、グリースがベアリングから漏れることもある 。従って、同じ溝により、反作用プレートの摩擦表面および摩擦ディスクの摩擦 ライナーの汚染を防止している。 従って、換気孔は２重の機能、すなわち、換気機能とオイル収集溝の底部に集 められた漏れたオイルまたはグリースを排出する機能を有する。孔は溝の底部ま で開いているので、全体に有効に汚染物と共に潤滑剤（すなわちオイル、グリー ス等）が排出される。 第２質量部材の一方の側から他方の側へ延びる孔は、丸い形状でもよいし、円 周方向に長い円形でもよい。これらの孔は、第１質量部材に向かって広がってい てもよいし、または逆方向に広がっていてもよい。 次に、添付図面を参照して、本発明を説明する。 図１は、本発明のダンピングフライホイールの、図２における１−１線に沿う 軸方向断面図である。 図２は、図１の矢印２の方向から見た、一部を断面した図である。 図３は、図２における３−３線に沿う部分断面図である。 図１〜図３は、自動車用ダンピングフライホイールを示す。このダンピングフ ライホイールは、第１質量部材（すなわち第１回転機素１２）と第２質量部材（ すなわち第２回転機素１４）とから基本的に成り、これらの質量部材は、アセン ブリの軸方向対称軸線Ｘ−Ｘを中心として互いに移動できるように取り付けられ ている。 質量部材１２および１４は、後に説明するベアリング１８を介して、同軸状に 取り付けられており、円周方向に作用する弾性手段３２および軸方向に作用する 摩擦装置５８の作用に抗して、互いに移動できるようになっている。 プレート状となっている第１質量部材１２は、自動車のスタータ（図示せず） と協働するようになっているスタータクラウン１６を支持している。このプレー トは、内周部に一体的な中心ハブ１８を有し、一方、外周部に軸方向に配置され た環状周辺スカート２２を有する。 スカート２２およびハブ１８と一体的なこのプレート２０は、鋳造可能な材料 からなっており、本例では鋳造品となっている。 第１質量部材１２は、後に説明するように、内燃機関のクランクシャフトの端 部に固定されるようになっている。 第１質量部材１２は、駆動シャフトと共に回転するよう、駆動シャフトに取り 付けられるようになっている。第１質量部材は、本例ではスタッド１により駆動 シャフトに固定されている。 第２質量部材１４も、鋳造可能な材料から成り、本例では鋳造品となっており 、反作用プレート２６を備えている。この反作用プレート２６は、外周部に軸方 向を向く円筒形スカート２４を有し、このスカートは、分割されており、第１質 量部材１２のスカート２２によって囲まれている。 第２質量部材１４は、ボールベアリング２８を介して、第１質量部材１２のハ ブ１８に取り付けられているが、変形例では、ボールベアリング２８は別のベア リング、例えば滑りタイプのベアリングでもよい。 第１質量部材１２は、その外周部において、環状ハウジング（すなわちチャン バ３０）のかなりの部分の境界を定めており、このハウジング３０は、円周方向 に作用する弾性手段３２を受け入れるようになっている。 円周方向に作用する弾性手段は、クラウン状になっている１組の螺旋スプリン グから成り、この螺旋スプリングは、互いに同軸状になっている。 本例では２組の同軸状スプリング３２が設けられているが、当然ながら、この 数は用途に応じて決まる。 ハウジング３０は、プレート２０、スカート２２および第１質量部材の一部で あるディスク３４によって境界が定められている。 前記チャンバ３０は、外周部が狭いスロットとして開放された状態のままであ り、このスロットには第２質量部材の一部であるディスク４２が突入している。 このディスク４２の突入部は、後述するようにシールされている。 本例では金属製であるディスク３４は、２つのプレート２０と２６の間でスカ ート２２から内側に延びており、径方向内側に向いている。 このディスク３４は、フランス国特許公開第2,695,579号公報に記載されてい るように、外側スカート２２にシール状態でシーミング加工されて、このスカー ト２２に結合され、このスカートと共に回転できるようになっている。このため 、スカート２２にはショルダーが設けられており、このショルダーは、金属製デ ィスクを所定一にシーミング加工する間、金属製ディスクの金属部を受け入れる 溝を有する。 別の変形例では、このシールされた締結はフランス国特許公開第2,687,442号 公報に記載されているように、ネジによる締結で行うことができる。 別の変形例では、リベット締め、または溶接によることもできる。 前記ディスク３４は、プレート２０のためのカバー部材を構成し、プレート２ ０は、中空であり、スカート２２およびハブ１８によって境界が定められている 。 プレート２６には、ディスク３４を受け入れるようリセスが設けられている。 ディスク３４は、螺旋スプリング３２の円周方向端部が当接するための、局部的 にプレス加工で押し出された部分８０（図１）を有している。 プレート２０は、これらプレス加工で押し出された部分８０に対向してスラス トインサート８１を有し、このスラストインサートは、前記スプリングの円周方 向端部に当接するよう、前記プレートにリベット締めにより固定されている。 ディスク３４およびプレート２０は、スプリング３２を含む環状通路を構成し ている。このため、プレート２０は外周部に環状リセスを有し、ディスク３４は 、スプリングを軸方向かつ径方向に係止するよう弓状とされている。 スカート２２は、スプリング３２を径方向に係止するよう、内側にリセスが設 けられている。 このため、内側ボアは環状表面部分２３を有する。従って、プレート２０、ス カート２２およびディスク３４は、スプリング３２の形状、本例では最も外側の 形状に沿って、スプリングに密着している。 第２質量部材１２は、更にディスク４２を含む。このディスクは、内側ディス クと称され、リベット４４により第２質量部材と共に回転できるよう、第２質量 部材に結合されている。このディスク４２は、プレート２６の内周部から、環状 ハウジングすなわちチャンバ３０まで径方向に延びている。このチャンバ３０は 、 スプリング３２を潤滑するための粘着性または粘性材料で部分的に満たされてい る。 プレート２６は、それ自体公知の態様で、クラッチの反作用プレートを構成し ている。 従って、第２質量部材１４は、クラッチの摩擦ディスク１００（略図で示され ている）を介して、被動シャフト（本例ではギアボックスの入力シャフトとなっ ている）に、このシャフトと共に回転するように取り付けられている。クラッチ 摩擦ディスク１００の摩擦ライナーは、反作用プレート２６とクラッチの機構の 一部を形成する圧力プレート（図示せず）との間にクランプされるようになって いる。 クラッチの前記機構は、ネジ（そのうちの１つを図１の上部に見ることができ る）により、カバープレートを通して反作用プレート２６に取り付けられるよう になっている。反作用プレート２６は、プレート２０と反対側で、上記摩擦ディ スク１００のための摩擦表面を提供している。 内側ディスク４２の外側エッジは、ラジアルラグ５０、本例では２つのラグを 含んでいる。これらのラグは、互いに径方向に対向しており、スプリング３２の 円周方向端部に対する端部当接部として働くようになっている。 従って、ディスク４２はハウジング３０内に突入し、一方、スラストインサー ト８１およびディスク３４のプレス加工により押し出された部分８０に突出する スプリング３２をラグ５０で圧縮できる。 本例では、スプリング３２とスカート２２の内周部の間には、断面がチャンネ ル状の摩耗防止部品８２が、径方向に挟持されている。 より詳細には、環状表面部分２３内に、断面が円弧となっているチャンネル部 品８２が嵌合されている。このチャンネル部品８２は、本例ではほぼ９０度にわ たって延び、スラストインサート８１によって分割された１つの表面部分２３か ら成る表面部分２３に密着している。 従って、これらスプリング３２は、遠心力の作用により、本例ではスチール製 のチャンネル部品８２に接触するようになっている。 プレート２０とディスク３４の内周部との間には小さい間隙があり、この間隙 にディスク４２が突入している。 ２つのシールリング５６Ａ、５６Ｂにより、環状ハウジングの内側のシールが 行われている。これらリング５６Ａ、５６Ｂは、板状材料をスタンプ加工し、プ レス成型した２つの環状部材から成っている。このリングは弾性的である。 これらのリング５６Ａ、５６Ｂは、ハウジング３０をその内周部で閉じている 。このハウジングは、後に説明するように、スプリング３２を潤滑するための粘 着性または粘性材料で部分的に満たされている。 より詳細には、リング５６Ａの外側フランジは、第１質量部材１２のプレート ２０内で、このリングに対向して形成された係合面に対して弾性係合するが、第 ２シールリング５６Ｂの外側ラジアルエッジは第１質量部材１２のディスク３４ の内周部にて、リング５６Ｂに対向して形成された係合面に弾性接触するように なっている。 ディスク３２の両側にリング５６Ａおよび５６Ｂが配置され、これらのリング は、このディスクに取り付けられている。 このダンピングフライホイールは、更に２つの質量部材の間で軸方向に働く摩 擦装置を含んでいる。 この装置５８は、ハブ１８を囲み、摩擦リング６０を含んでいる。この摩擦リ ングは、本例ではファイバー強化プラスチック材料製であり、リング６２と共に プレート２０の平らな表面部分に摩擦係合するようになっている。リング６２は 、本例では金属製であり、ハブ１８によって回転駆動される。 このリング６２は、軸方向に作用する弾性リング６４により、リング６０に弾 性係合するように押圧されている。 ボールベアリング２８の内側リングに軸方向に設けられたスラストリング６５ には、リング６４（本例ではベルビーユリングタイプであるが、変形例として波 形タイプのリングとしてもよい）が当接し、ボールベアリング２８は、ハブ１８ に押し込まれている。 前記ハブ１８には、ダンピングフライホイールをエンジンのクランクシャフト に締結するためのスタッド１が貫通する孔が設けられている。 図１の中心部分において、これらスタッド１の１つを見ることができる。スタ ッド１は、ボールベアリング２８の内側リングを軸方向のある方向に位置決めす るリング２に、そのヘッドが当接している。 前記内側リングは、上記スラストリング６８により、軸方向の反対方向に位置 決めされている。スラストリング６５は、ハブ１８の溝に係合する止め輪から構 成できる。 従って、ダンピングフライホイールは、２つの回転アセンブリの間に取り付け られる。２つの回転アセンブリ、すなわち自動車の内燃機関に結合された一方の アセンブリ（すなわちクランクシャフト）と、ギアボックスの入力シャフトに（ 接続を切り離すことができるように）結合された他方のアセンブリとの間に取り 付けられる。 リング６０は、その内周部にノッチ６１が形成されたクラウン機素を有する。 このノッチまたはスロット６１は、第２質量部材１４の内側環状ディスク４２に 固定された１組のリベット６６のヘッド４８と協働するようになっている。 図２から判るように、各リベット６６のヘッド４８と金属製のディスク４２の 平坦な表面部分との間に、シールリング５６の内側ラジアルエッジがグリップさ れている。 従って、ディスク４２には、第１シールリング５６Ａが固定され、そのリング の内側ラジアルフランジは、この固定のために１組の孔を有し、この孔に、リベ ット６６の本体が貫通している。 このような構造は、リング６０の連動するスロット６１のエッジとヘッド６８ とを協働させることにより、リング６２を回転駆動を可能にし、かつシールリン グ５６Ａをディスク４２に締結している。 このような構造により、１組の締結リベット４４で第２質量部材１４のプレー ト２６に前記ディスク４２を固定する前に、ディスク４２にシールリング５６Ａ を取り付け、締結することが可能となっている。 リベット６６と同じように、プレート２６の内周部に嵌合されたこのリベット ４４は、シールリング５６Ａ、５６Ｂを締結することなく、ディスク４２を締結 するするだけであり、よってシールリング５６Ａ、５６Ｂは保護されている。 第２シールリング５６Ｂは、締結部材６６により、シールリング５６Ａと同じ ように固定することが好ましい。 従って、各リベット６６の脚部と、これに対向するディスク４２の部分との間 に、シールリング５６Ｂの内側ラジアル端部がグリップされる。 前記内側ラジアルエッジには、リベット６６の本体が貫通する孔が設けられて いる。 従って、リング５６Ａ、５６Ｂのラジアルエッジはディスク４２に接触し、デ ィスク４２の両側で全体が容易に取り扱い、運搬でき、失う恐れのないアセンブ リが形成される。 図２から判るように、締結リベット６６と結合リベット４４は、１つの共通ピ ッチ円上にほぼ配置し、この円に沿って、一定の間隔で交互に離間させることが 好ましい。 第２質量部材１４は、リベット６６の脚部を通過させることができるよう、こ れら脚部に対向するリセスを有する。ディスク４２は、第２質量部材１４のショ ルダーとディスク４２の内周部との間に、ボールベアリング２８の外側リングを 軸方向に位置決めし、ディスク４２には、ディスク３４のように中心孔が設けら れている。 ディスク４２のアーム５０と、プレート２０のスラストインサート８１、およ び第１質量部材１２のディスク３４のプレス加工により押し出した部分８２から 成るアームとの間で、スプリングが圧縮されることが思い出されよう。 この運動の過程で、リベット６６のヘッド６８はリング６０を回転させ、リン グ６０とプレート２０との間に摩擦を発生させる。 ほぞとほぞ孔式の結合により、第１質量部材と共に回転するよう、この第１質 量部材に取り付けられたリング６２とリング６０との間に、更に別の摩擦効果が 発生する。 この目的のために、リング６２は、ハブ１８に形成された相補的溝７２に係合 するラグ７３をその内周部に有する。 このように、弾性リング６４によって加えられる力により摩擦効果が生じる。 当然ながら、このディスク３４は中心孔を有し、リベット４４、６６の径方向外 側に位置している。 プレート２６（従って第２質量部材１４）は、ダンピングフライホイールの換 気を行うようになっている複数の換気孔４、すなわち換気通路４をその内周部に 有する。これらの孔４は、反作用プレート２６を貫通している。 従って、２つのプレート２０と２６の間を空気が流れることができる。ボール ベアリング２８の近くに孔が設けられているので、この換気により、ボールベア リング２８の冷却効果が増進される。 これらの孔４は、リベット６６および４４と交互に配置されており、リベット ４４（図２）とほぼ同じピッチ円上に位置している。 本発明によれば、これらの孔は、溝５のベースまで開口している。この溝５は 、ベアリング２８の径方向外側にて、反作用プレート２６の内周部に形成されて おり、前記孔によって、溝５のベースのエッジは途切れている。この溝５は、ダ ンピングフライホイールの中心部、特に摩擦ディスク１００から流出したオイル を集め、前記摩擦ディスクの摩擦ライナー１０１を汚染しないようにしている。 環状となっているこの溝５は、断面が丸い形状となっている（図１）。前記溝５ は、軸線Ｘ−Ｘに向かって径方向内側の方向に広がっている。 従って、孔４は、２重の機能、すなわち換気機能と、例えばギアボックスの領 域で生じるオイル漏れから生じ得るオイルを集める機能を有する。前記漏れたオ イルは、特にギアボックスの入力シャフトと共に、この入力シャフトに取り付け られた、摩擦ディスクの一部となっているハブを通って流れる。 溝５（図１）の軸方向後方にあるハブ１８を介して、クランクシャフトからオ イルが漏れる別のケースもあり得る。更に別のケースでは、ボールベアリング２ ８からグリースが漏れることもあり得る。 従って、オイルまたはグリースは、遠心力により溝５内へ移動させられ、換気 孔４を通して排出される。 溝５は、摩擦表面の作動部分の径方向内側（すなわち図１では摩擦ライナー１ ０１の内側）に位置しているので、プレート２６により摩擦ディスクの適当な摩 擦ライナーに提供される摩擦表面は、汚染の恐れなく作動する。 本例では、壁部分９０を構成するよう、階段状となっている摩擦リング５６Ｂ の位置にて孔４が開口しており、壁部分９０は、ディスク４２に反作用プレート ２６（図１）を締結する反作用プレート２６の内側ラジアルエッジとディスク３ ４に当接する反作用プレートの外側ラジアルエッジとの間にて、反作用プレート 側に軸方向に傾斜している。この壁部分９０は、リング５６Ｂの中間高さに位置 している。 この傾斜壁部分は、デフレクタとして働き、換気孔４または換気通路４から生 じたオイルまたはグリースを、ディスク３４と前記プレート２６との間で反作用 プレート２６側に排出する。 前記壁部分９０は、孔５の径方向内側に設けられている。 締結スタッド１のヘッドが当接するリング２は、ハブ１８に強制嵌合されたポ ップ式のリベットすなわちほぞにより、ハブ１８に別個に固定されており、ハウ ジングチャンバ３０を閉じる前に、第１質量部材の外周部に粘着性または粘性材 料が注入される。 また、孔４は、軸方向に作用する摩擦装置５８の径方向外側に位置しており、 軸方向に作用する摩擦装置５８は、円周方向に作用する弾性手段３８と共に、第 １質量部材１２と第２質量部材１４とを弾性的に結合させる、２つの質量部材１ ２と１４との間で作用する結合手段を構成している。 変形例として、この弾性手段は径方向に作用するものでもよい。 別の変形例では、この結合手段は、フランス国特許公開第1,598,557号公報に 記載されているような遠心タイプのものでもよく、第１質量部材により、弾性的 に支持され、第２質量部材に固定されたリムに結合するウェイトを含んでいても よい。 当然ながら本発明は、上に説明した実施例のみに限定されるものではない。 特に、図１〜図３において丸い形状となっている孔４は、円周方向に長い円と なっていてもよい。この孔４は、プレート２０に向かって広がっていてもよい。 シールリング５６Ａ、５６Ｂは、プレート２０およびディスク３４を接触し、 摩耗を低減するように、テフロンのような摩擦係数の低い層により、例えば粉体 コーティングにより被覆してもよい。 このリング５６Ａ、５６Ｂには、例えばスプレーガン塗装により、１０〜５０ ミクロンの厚さに塗布され、２００〜２５０度の高さの温度で、オーブン内で硬 化されたテフロン皮膜を被覆している。 別の変形例では、摩擦係数の低い別の皮膜を使用してもよい。これにより、リ ング５６Ａと５６Ｂの間の摩擦効果、およびプレート２０とディスク３４との間 の摩擦効果を良好に制御できる。 一般的には、本発明によれば、溝５は、ダンピングフライホイールの中心から 排出された潤滑剤、例えばオイルを集める。 この溝５は、１つの平らな底辺と２つの傾斜した側面とを備え、一方の側面が 換気された孔４によって、途切れた台形のような異なる形状となっていてもよい 。 一般的には、溝５の底辺のエッジは、換気孔または通路４によって途切れてお り、この溝は、アセンブリの軸線に向かって径方向内側に広がり、溝に対して軸 方向にずれた上記摩擦表面をオイルが汚染することを防止するようになっている 。 従って、図１では、溝５は、径方向内側に向いた切頭円錐形壁部分によって境 界が定められている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの同軸状質量部材（１２、１４）すなわち駆動シャフト、例えば内燃 機関のクランクシャフトに回転結合される、第１質量部材と称する一方の同軸状 質量部材（１２）および被動シャフト、例えばギアボックスの入力シャフトに接 続される、第２質量部材と称する他方の質量部材（１４）を備え、挟持されたベ アリング（２８）、例えばボールベアリングを介して２つの質量部材（１２、１ ４）が同軸状に取り付けられており、結合手段（３２、５８）が第１質量部材（ １２）と第２質量部材（１４）とを結合するように挟持されており、前記第２質 量部材（１４）がまず摩擦クラッチの反作用プレーと（２６）を構成し、かつこ のための摩擦表面を提供し、第２にベアリング（２８）の領域に換気孔（４）を 含むタイプのダンピングフライホイール、特に自動車用ダンピングフライホイー ルであって、 ベアリング（２８）の径方向外側において、反作用プレート（２６）の内周部 にて第２質量部材（１４）に形成された溝（５）の底部まで換気孔（４）が開口 して、ダンピングフライホイールの中心部から排出された潤滑剤、例えばオイル を集めるようになっており、かつ溝（５）の底辺のエッジが、換気孔（４）によ って途切れていることを特徴とするダンピングフライホイール。 ２．結合手段がディスク（４２）を備え、このディスクが、第１質量部材（１ ２）と第２質量部材（１４）との間の軸方向に位置する、第２質量部材（１４） に固定されており、少なくとも１つのシールリング（５６Ｂ）を支持している請 求項１記載のフライホイールにおいて、 摩擦リング（５６Ｂ）が壁部分（９０）を有し、この壁部分が、軸方向に傾斜 すると共にデフレクタを構成し、換気孔の径方向外側に位置することを特徴とす るダンピングフライホイール。 ３．シールリングが、低摩擦係数の層で被覆されていることを特徴とする、請 求項２記載のフライホイール。