JPH1078083A - フレキシブルプレート及びそれを使用したフライホイール組立体 - Google Patents

フレキシブルプレート及びそれを使用したフライホイール組立体

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JPH1078083A
JPH1078083A JP8233993A JP23399396A JPH1078083A JP H1078083 A JPH1078083 A JP H1078083A JP 8233993 A JP8233993 A JP 8233993A JP 23399396 A JP23399396 A JP 23399396A JP H1078083 A JPH1078083 A JP H1078083A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチの切れ性を損なうことなく、クラン
ク軸の曲げ振動をより吸収し加速時の騒音をさらに低減
する。 【解決手段】 フレキシブルプレート１４は、２枚のプ
レート３０，４０により構成され、幅の異なる脚部３
２，４２と、中央部３１，４１とを有し、曲げ剛性に異
方性がある。脚部３２，４２の外方部分にはフライホイ
ール５が装着される。中央部３１，４１はエンジン側の
クランク軸３に装着される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フライホイール組
立体及びその構成部品であるフレキシブルプレートに関
する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃焼力はクランク軸によって
回転力に変換されるが、このときクランク軸には曲げ振
動が発生する。この曲げ振動はクランク軸端に装着され
たフライホイール組立体に伝達され、フライホイール組
立体が曲げ振動し、さらにその反力がエンジンブロッ
ク、エンジンマウントを介して車両のボディを加振す
る。これが加速時の騒音となる。
【０００３】このような加速時の騒音を低減するために
は、フライホイール組立体の振動を低減する必要があ
る。そこで、従来より、フライホイールとクランク軸と
の間にフレキシブルプレートが設けられている。このフ
レキシブルプレートは、内周部がクランク軸端に固着さ
れるとともに、外周部にフライホイールが装着されてお
り、回転方向には剛性が高く、クランク軸の曲げ振動方
向には剛性が低くなっている。このフレキシブルプレー
トがクランク軸の曲げ振動を吸収するため、フライホイ
ールの振動が低減し、加速時の騒音が低減する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記曲げ振動の低減に
対しては、クランク軸の曲げ振動方向のフレキシブルプ
レートの剛性が低いほど効果がある。しかし、この剛性
が低すぎると、クラッチをレリーズ操作した際にフライ
ホイールが軸方向に移動し、クラッチの切れ性が悪くな
る場合がある。
【０００５】本発明の課題は、クラッチの切れ性を損な
うことなく、クランク軸の曲げ振動をより吸収し加速時
の騒音をさらに低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のフレキ
シブルプレートは、フライホイール装着部と、中央部
と、これらの間の中間部とを有し、曲げ剛性に異方性が
ある。フライホイール装着部にはフライホイールが装着
される。中央部はエンジン側のクランク軸に装着され
る。
【０００７】エンジンによりクランク軸に発生した曲げ
振動は中央部からフライホイールに伝達される。これに
対し、フレキシブルプレートは中央部とフライホイール
装着部との間の中間部が軸方向に弾性変形を繰り返し、
一定の範囲の周波数及び振幅の曲げ振動を吸収する。こ
れにより、フレキシブルプレートはクランク軸の曲げ振
動のフライホイールへの伝達を一定の範囲で絶縁する役
割を果たしている。
【０００８】ところで、上記のクランク軸に発生する曲
げ振動は、エンジンのピストンのクランクスローに対し
一定の角度を持った面に発生する。すなわち、フレキシ
ブルプレートにかかるクランク軸の曲げ振動による力は
この面の方向に作用し、主としてこの面に対応するフレ
キシブルプレートの径方向の曲げ剛性によって吸収可能
な曲げ振動の範囲が決定する。これに対し、クラッチの
切れ性に影響を与えるフレキシブルプレートの軸方向の
剛性（並進剛性）は、フレキシブルプレートのすべての
径方向の曲げ剛性を合成したものである。
【０００９】従来のフレキシブルプレートでは、すべて
の径方向の曲げ剛性が同じであった。すなわち、曲げ剛
性が等方であったため、クランク軸の曲げ振動の吸収に
影響を与える曲げ剛性とクラッチの切れ性に影響を与え
る並進剛性との間には一定の相関関係があった。このた
め、曲げ振動の制振性とクラッチの切れ性とは相反する
こととなり、一方を向上させると他方が低下していた。
【００１０】本発明のフレキシブルプレートでは、曲げ
剛性に異方性があるため、並進剛性を維持したままでク
ランク軸の曲げ振動の吸収に影響を与えるフレキシブル
プレートの径方向の曲げ剛性を低下させることが可能と
なる。これにより、クラッチの切れ性を低下させること
なく曲げ振動をより吸収することができる。また、並進
剛性と前記曲げ剛性とを独立に設定できるため、フライ
ホイールとフレキシブルプレートとから成るフライホイ
ール組立体の並進と曲げの２つのモードの共振周波数
（固有振動数）を積極的に離すことができ、フライホイ
ール組立体の制振性が向上する。
【００１１】請求項２に記載のフレキシブルプレート
は、請求項１に記載のフレキシブルプレートにおいて、
クランク軸の曲げ振動による荷重を受ける方向に対して
の曲げ剛性が、他の方向に対する曲げ剛性に比べて小さ
くなっている。従来では、すべての径方向に対する曲げ
剛性が一定であったが、ここでは、クランク軸の曲げ振
動による荷重を受ける方向に対しての曲げ剛性が、他の
方向に対する曲げ剛性に比べて小さい。これにより、す
べての径方向の曲げ剛性の合成である並進剛性が同じ場
合、従来に比べてクランク軸の曲げ振動による荷重を受
ける方向に対しての曲げ剛性が小さくなり、より曲げ振
動を吸収できるのでエンジン加速時の騒音を低下するこ
とができる。
【００１２】請求項３に記載のフレキシブルプレート
は、請求項１又は２に記載のフレキシブルプレートにお
いて、円周方向に対し非等間隔に配置された曲げ剛性を
低減するための複数の孔を有している。従来では、単に
曲げ剛性を低下させる方向性を考慮しない孔や放熱のた
めの孔が円周方向に等間隔に設けられていたが、本発明
では、孔が円周方向に対し非等間隔に配置されている。
ここでは、フレキシブルプレートのクランク軸の曲げ振
動による荷重を受ける方向を考慮して孔を配置すること
により、この方向の曲げ剛性を他の方向の曲げ剛性より
も低下させることができる。
【００１３】請求項４に記載のフレキシブルプレート
は、請求項１から３のいずれかに記載のフレキシブルプ
レートにおいて、楕円形状の絞り加工部が形成されてい
る。ここでは、フレキシブルプレートに楕円形状の絞り
加工を施すことにより、フレキシブルプレートのクラン
ク軸の曲げ振動による荷重を受ける方向の曲げ剛性の増
加を抑えつつ他の方向の曲げ剛性を高めて、フレキシブ
ルプレート全体としての並進剛性を高くしクラッチの切
れ性を向上させている。
【００１４】請求項５に記載のフレキシブルプレート
は、請求項１又は２に記載のフレキシブルプレートにお
いて、少なくとも２枚のプレートを備えている。プレー
トのそれぞれは、クランク軸に装着される中央部と、中
央部から半径方向外方に延びる脚部とから形成されてい
る。ここでは、それぞれのプレートにフレキシブルプレ
ートの径方向の曲げ剛性を分担させ、これらのプレート
の曲げ剛性の合成により並進剛性を設定できる。また、
各プレートの中央部が重なってフレキシブルプレートの
中央部を形成するため、構造上高い曲げモーメントが発
生するフレキシブルプレートの中央部の曲げ剛性が向上
する。このように、荷重条件が厳しい位置の剛性を部分
的に高め、構造の最適化を図っている。
【００１５】請求項６に記載のフレキシブルプレート
は、請求項５に記載のフレキシブルプレートにおいて、
少なくとも２枚のプレートのそれぞれは、中央部の中心
に対して対称形状である２つの脚部を有している。少な
くとも２枚のプレートのそれぞれの脚部は、クランク軸
への装着状態で延びる方向が異なっている。ここでは、
各プレートの脚部は対称形状であり、回転に対してバラ
ンスがとれている。また、クランク軸への装着状態で脚
部の延びる方向が異なっており、これによりフレキシブ
ルプレートの各径方向の曲げ剛性を異ならせている。
【００１６】請求項７に記載のフレキシブルプレート
は、請求項５又は６に記載のフレキシブルプレートにお
いて、少なくとも２枚のプレートのそれぞれは、板厚又
は脚部の幅の違いにより曲げ剛性が異なっている。ここ
では、フレキシブルプレートの各径方向の曲げ剛性を決
定する各プレートの剛性を、板厚又は脚部の幅の違いに
より相異させ、フレキシブルプレートの曲げ剛性に異方
性を持たせている。
【００１７】請求項８に記載のフライホイール組立体
は、フライホイールと、フレキシブルプレートとを備え
ている。フライホイールはクラッチディスクの摩擦材が
圧接し得る摩擦面を有している。フレキシブルプレート
は請求項１から７のいずれかに記載のフレキシブルプレ
ートである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］図１は、本発明の一実施形態としての
フライホイール組立体１及びこのフライホイール組立体
１に装着されたクラッチ装置２を示している。フライホ
イール組立体１は、クランク軸３の端部に装着されてお
り、フレキシブルプレート４と、フライホイール５とか
ら構成されている。
【００１９】フレキシブルプレート４は、中央に孔４ａ
を有し、円板状に形成されている。そして、内周部４ｂ
がクランク軸３のフランジ部３ａにボルト６により固定
されている。ボルト６は内周部４ｂに設けられた孔１０
を挿通している。また、外周部４ｃにはボルト７により
フライホイール５が固定されている。ボルト７は外周部
４ｃに設けられた孔１１を挿通している。内周部４ｂと
外周部４ｃとの間の中間部４ｄには、複数の貫通孔８が
形成されている。複数の貫通孔８は、図２に示すよう
に、円周方向に非等間隔で配置されている。また、中間
部４ｄには、楕円形状の絞り加工部１２が形成されてい
る。
【００２０】このフレキシブルプレート４は、貫通孔８
の存在により曲げ剛性及び並進剛性が低下している。貫
通孔８が非等間隔で配置されているため、フレキシブル
プレート４の曲げ剛性は異方性を有している。一方、絞
り加工部１２の存在により、ｙ軸周りの曲げ剛性をあま
り増加させずにｘ軸周りの曲げ剛性が高められている。
よって、トータルとしては、貫通孔８及び絞り加工部１
２を設けることにより、並進剛性を低下させることなく
ｙ軸周りの曲げ剛性を低下させている。
【００２１】フライホイール５は、ほぼ円板状の部材で
あり、外周部には摩擦面５ａが形成されている。クラッ
チ装置２は、クラッチカバー組立体２０と、クラッチカ
バー組立体２０内に配置されたクラッチディスク組立体
２１とから構成されている。クラッチカバー組立体２０
は、フライホイール５の外周部に固定されたクラッチカ
バー２２と、フライホイール５の摩擦面５ａとの間にク
ラッチディスク組立体２１を挟持するプレッシャープレ
ート２３と、プレッシャープレート２３をフライホイー
ル５側へ押圧するためのダイヤフラムスプリング２４と
を有している。
【００２２】次に動作について説明する。エンジンの燃
焼力により、クランク軸３に回転力が発生するとともに
曲げ振動が発生する。この回転力及び曲げ振動はクラン
ク軸３に固定されているフレキシブルプレート４に伝達
される。回転力はフレキシブルプレート４の外周部４ｃ
に装着されているフライホイール５に伝達され、次に、
クラッチ操作によりフライホイール５とプレッシャープ
レート２３との間に挟持されるクラッチディスク組立体
２１に伝達され、さらに、クラッチディスク組立体２１
に連結されるトランスミッション側へと伝達される。一
方、クランク軸３の曲げ振動は、フレキシブルプレート
４の剛性が低いため、ほとんどフライホイール５には伝
達されない。よって、フライホイール組立体１の曲げ振
動による車両ボディの加振が抑えられ、加速時の騒音が
低減される。
【００２３】本実施形態では、クランク軸３の曲げ振動
が発生する面を、図２におけるｙ軸に合わせてクランク
軸３とフレキシブルプレート４とを固定する。ここで
は、クランク軸３とフライホイール５との間で曲げ振動
を吸収するフレキシブルプレート４の曲げ剛性は、他の
方向に比べて低剛性であるｙ軸周りの曲げ剛性となる。
一方、曲げ振動の吸収にあまり影響を与えないｘ軸周り
の曲げ剛性は比較的高い曲げ剛性を保っている。
【００２４】このように、曲げ剛性に異方性を持たせ、
フレキシブルプレート４全体としての並進剛性を維持し
たままでｙ軸周りの曲げ剛性を低下させている。これに
より、クラッチの切れ性が低下することなく、曲げ振動
がより吸収される。また、貫通孔８の位置や大きさ及び
絞り加工部１２の形状や大きさなどを調節し並進剛性と
ｙ軸周りの曲げ剛性とを独立に設定できるため、これら
を最適に設定することにより、フライホイール組立体１
の並進と曲げの２つのモードの共振周波数（固有振動
数）を積極的に離し、フライホイール組立体１の制振性
を向上させている。
【００２５】［第２実施形態］上記第１実施形態では、
図２に示すようなフレキシブルプレート４を採用してい
るが、図３に示すようなフレキシブルプレート１４を採
用しても良い。フレキシブルプレート１４は、プレート
３０及びプレート４０を図示しないリベットにより締結
することにより形成されている。プレート３０，４０は
それぞれ、中央に孔３１ａ，４１ａを有する円板状の中
央部３１，４１と、中央部３１，４１からそれぞれ逆方
向の径方向外方に延びる１対の脚部３２，４２とにより
構成されている。中央部３１，４１にはそれぞれ孔３１
ｂ，４１ｂが設けられており、この孔３１ｂ及び４１ｂ
を挿通するボルト６によって中央部３１，４１がクラン
ク軸３のフランジ部３ａに固定されている。また、中央
部３１，４１の外周部にはそれぞれリベット孔３１ｃ，
４１ｃが設けられ、このリベット孔３１ｃ，４１ｃを挿
通するリベットによりプレート３０とプレート４０とは
結合されている。この両プレート３０，４０を結合する
ときには、脚部３２と脚部４２とがなす角度を９０度に
設定している。脚部３２，４２の外方部分にはそれぞれ
孔３２ｄ，４２ｄが設けられており、この孔３２ｄ，４
２ｄを挿通するボルト７によってフライホイール５が脚
部３２，４２に固定されている。
【００２６】このフレキシブルプレート１４は、プレー
ト４０の脚部４２の幅が小さいので、ｙ軸周りの曲げ剛
性が小さい。一方、プレート３０の脚部３２の幅が大き
いので、ｘ軸周りの曲げ剛性は高い。このように、トー
タルとしてのフレキシブルプレート１４の並進剛性をあ
る程度高く維持しつつ、ｙ軸周りの曲げ剛性を十分に曲
げ振動を吸収できる程度に小さく設定している。
【００２７】他の構成については、上記第１実施形態と
同様である。本実施形態においても、曲げ剛性に異方性
があり、クラッチの切れ性を低下させることなく曲げ振
動をより吸収することができ、また、並進と曲げの２つ
のモードの共振周波数（固有振動数）を積極的に離すこ
とによりフライホイール組立体１の制振性が向上してい
る。さらに本実施形態では、構造上高いモーメントが発
生するフレキシブルプレート１４のクランク軸３との固
着部が、２枚のプレート３０，４０の中央部３１，４１
の結合部となっており曲げ剛性が高いため、応力が低く
抑えられている。このように、フレキシブルプレート１
４では全体の曲げ剛性を上げることなくモーメントの高
い所を部分的に高剛性とする最適な構造となっている。
【００２８】なお、この実施形態では、中央部３１，４
１からそれぞれ反対側に延びる１対の脚部３２，４２を
有する２枚のプレートを用いてフレキシブルプレート１
４を形成したが、中央部から片側にのみ延びる１つの脚
部を有する２枚又は３枚以上のプレートによりフレキシ
ブルプレートを形成してもよい。 ［他の実施形態］上記第２実施形態では、両プレート３
０，４０の曲げ剛性に差をつけるため、脚部３２と脚部
４２との幅の相異により差をつけているが、幅の相異で
はなく板厚の相異や穴あけの有無及び大小などによって
曲げ剛性に差をつけることもできる。
【００２９】また、上記両実施形態では、クランク軸３
に発生する捩り振動を減衰するためのダンパー機構を備
えていないフライホイール組立体１を実施の形態として
示しているが、本発明のフレキシブルプレートは、フラ
イホイールを分割しそれらの間にダンパー機構を備えた
分離型フライホイールに対しても適用することができ
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明のフレキシブルプレートでは、曲
げ剛性に異方性を持たせたので、並進剛性を維持したま
まで一定の方向の曲げ剛性を低下させることが可能とな
り、クラッチの切れ性を損なうことなく、クランク軸の
曲げ振動をより吸収し加速時の騒音をさらに低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるフライホイール組立
体の縦断面概略図。
【図２】フレキシブルプレートの平面図。
【図３】第２実施形態のフレキシブルプレートの平面
図。
【符号の説明】
１ フライホイール組立体 ３ クランク軸 ４ フレキシブルプレート ５ フライホイール ８ 貫通孔 １２ 絞り加工部 １４ フレキシブルプレート ３０，４０ プレート ３１，４１ 中央部 ３２，４２ 脚部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フライホイールが装着されるフライホイー
    ル装着部と、エンジン側のクランク軸に装着される中央
    部と、前記フライホイール装着部と前記中央部との間の
    中間部とを有し、曲げ剛性に異方性があるフレキシブル
    プレート。
  2. 【請求項２】前記クランク軸の曲げ振動による荷重を受
    ける方向に対しての曲げ剛性が、他の方向に対する曲げ
    剛性に比べて小さい、請求項１に記載のフレキシブルプ
    レート。
  3. 【請求項３】円周方向に対し非等間隔に配置された曲げ
    剛性を低減するための複数の孔を有する、請求項１又は
    ２に記載のフレキシブルプレート。
  4. 【請求項４】楕円形状の絞り加工部が形成される、請求
    項１から３のいずれかに記載のフレキシブルプレート。
  5. 【請求項５】前記クランク軸に装着される中央部と、前
    記中央部から半径方向外方に延びる脚部とから形成され
    る少なくとも２枚のプレートを備えた、請求項１又は２
    に記載のフレキシブルプレート。
  6. 【請求項６】前記少なくとも２枚のプレートのそれぞれ
    は、前記中央部の中心に対して対称形状である２つの脚
    部を有し、 前記少なくとも２枚のプレートのそれぞれの脚部は、前
    記クランク軸への装着状態で延びる方向が異なってい
    る、請求項５に記載のフレキシブルプレート。
  7. 【請求項７】前記少なくとも２枚のプレートのそれぞれ
    は、板厚又は前記脚部の幅の違いにより曲げ剛性が異な
    っている、請求項５又は６に記載のフレキシブルプレー
    ト。
  8. 【請求項８】クラッチディスクの摩擦材が圧接し得る摩
    擦面を有するフライホイールと、 請求項１から７のいずれかに記載のフレキシブルプレー
    トと、を備えたフライホイール組立体。
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