JPS63172040A - フライホイ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、フライホイールに関する。

［従来の技術］ 従来のフライホイールとしては、例えばＵ自動車技術１
９８５年１２号」　（社団法人自動車技術間発行）第１
４２８頁乃至１４３３頁に示されたものがある。このフ
ライホイールは、いわゆるトーショナルダンパ付きフラ
イホイールと称されているもので、エンジン側マス、ト
ランスミッション側マス、コンプレッションスプリング
及びヒストリシス機構のほか、ダンピングが円滑に作動
するためのベアリング、作動時発生する過大トルクを逃
がすリミットトルク機構で構成されている。

そして、エンジンの出力トルクの大きさに応じてコンプ
レッションスプリングが撓み、さらに、その状態で変動
トルクをコンプレッションスプリングとヒストリシス機
構が吸収するので、トランスミッション側マスはエンジ
ン側マスに対して、減衰された回転変動量で回転し、平
均化したトルクが駆動系に伝達される。しかし、このよ
うな構造であるため、コンプレッションスプリングのば
ね常数を大きくすると、大きなトルク伝達時でも、コン
プレッションスプリングは完全に撓んでしまうことなく
、変動トルクの吸収ができる一方で、小さなトルク伝達
時、例えば車がアイドリング状態で停車している様な時
の変動トルクの吸収ができない。ばね常数を小さくする
と、小さなトルク伝達時の変動トルク吸収ができる一方
で、大きなトルク伝達時にはコンプレッションスプリン
グが完全に撓んでしまい、変動トルクの吸収ができなく
なるという問題点があった。

このため、比較的大ぎなトルク伝達時及び小さなトルク
伝達時にも変動トルクを吸収することを可能とするため
、エンジン側マスとトランスミッション側マスとの間に
いわゆるビスカスカップリングを介装することが提案さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このビスカスカップリングを用いたフライホ
イールはエンジン側マスとトランスミッション側マスと
にそれぞれ交互に係合された抵抗板が両マス間に形成さ
れた密封室内に配置され、この密封室内にシリコンオイ
ル等の粘性流体が封入されたものである。したがって、
エンジン側マスの回転で、一方の抵抗板が回転すると粘
性流体の粘性抵抗を介して他方の抵抗板が回転し、トラ
ンスミッション側マスにトルク伝達が行われる。

また、エンジン側の変動トルクは、両抵抗板間の粘性流
体でダンピングされ、上記同様な作用が期待できると共
に、大きなトルク伝達時の変動トルク吸収及び小さなト
ルク伝達時の変動トルク吸収の双方が可能である。しか
しながら、ビスカスカップリングの伝達１〜ルク容最を
小さなトルク伝達時の変動トルクも吸収可能な値に設定
すると大きなトルク伝達時エンジン側マスとミッション
側マスの差動回転数が大きくなり、燃費が悪くなるとい
う問題点があった。

そこで、この発明は上記問題点を解決して比較的大きな
トルク伝達時及び小さなトルク伝達時も変動トルクの吸
収もでき、しかも、燃費の悪化を防止することができる
フライホイールの提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するために、相対回転可能な
エンジン側マス及びトランスミッション側マスと、前記
両マス間に粘性流体を封入して設けられた密封室と、密
封室内で上記両マスにそれぞれ回転方向に係合され交互
に近接して配置された複数の抵抗板と、駆動トルクを感
知する感知手段と、この感知手段の感知に基づき前記両
マス間を係合する係合手段とから構成した。

［作用］ 上記の構成によれば、所定以下のトルク伝達時はエンジ
ン側マスからの動力は抵抗板間の差動による密封室内の
粘性流体の粘性抵抗によりトランスミッション側マスに
伝達されるとともに、トルク変動に伴う振動は密封室の
粘性流体による粘性抵抗によりダンピングされて吸収さ
れるが、伝達トルクが所定以上になると感知手段がこれ
を感知し、この感知により保合手段がエンジン側マスと
トランスミッション側マスとを係合しトルク伝達を行う
。

［実施例〕 以下この発明を第１図乃至第３図の図面に示された一実
施例に基づいて説明する。

フライホイール１のエンジン側マス３とトランスミッシ
ョン側マス５との間には、中間部材７が介装されている
。この中間部材７はエンジン側マス３（１ｇのエンジン
側円板９と、トランスミッション側マス５側のトランス
ミッション側円板１１とから形成されており、側円板９
，１１はその対向面間にシール部材１３を介在させて固
着されている。この中間部材７はシール１７及び軸受材
１９゜１９．２１を介在させてエンジン側マス３の周面
上に相対回転自在に支持されている。また、中間部材７
は上記トランスミッション側マス５と軸受材２２．２２
．２３を介して連結され相対回転可能となっている。

エンジン側マス３と、中間部材７との間には粘性流体を
封入した密封室２５が形成されている。

この密封室２５内で、エンジン側マス３の外周面と中間
部材７のエンジン側円板９の内周面とにはスプライン２
７．２９が形成されており、両スプライン２７．２９に
は複数個の抵抗板３１．３３がそれぞれ交互に近接して
係合されている。そして、これら抵抗板３１．３３はエ
ンジン側マス３及び中間部材７とともに相対回転するよ
うになっている。３５は各抵抗板３１．３３間に介装さ
れた弾性体である。

上記中間部材７とトランスミッション側マス５との間に
は、エンジンからフライホイール１を通してミッション
に伝達される駆動力を感知する感知手段３６と、感知手
段３６の感知に基づいてエンジン側マス３と中間部材７
とを係合する係合手段３７が設けられている。感知手段
３６はコンプレッションスプリング３９と、コンプレッ
ションスプリング３９と係合可能な係合リング４１とか
らなる。また、係合手段３７はトランスミッション側円
板１１に密封室２５内に進退移動可能に介装された移動
部材４３と、移動部材４３とトランスミッション側マス
５との間のカム面４５とにより構成されている。

上記コンプレッションスプリング３９は、第１図及び第
３図に示すように、巻ばねからなり、中間部材７のトラ
ンスミッション側円板１１とトランスミッション側円板
１１に固着されている円板４９との対向面間に存する空
隙部４７内に位置して周方向に付勢可能に配匠されてい
る。コンプレッションスプリング３つの両端は、係合部
材３９ａを介して円板４９に保持されている。またトラ
ンスミッション側マス５に固着されている係合リング４
１は係合部４１ａで係合部材３９ａと係合し、空隙部４
７内に設けられている。そして中間部材７とトランスミ
ッション側マス５の間の駆動トルクの大きさに比例して
コンプレッションスプリング３９が縮小するようになっ
ている。

移動部材４３はトランスミッション側円板１１に貫通形
成された孔部５３内に挿通されており、この孔部５３内
を摺動して密封室２５に進退自在となっている。５５は
孔部５３の内周に固定されたシール部材である。

カム面４５は第２図に示すように、凸面４５ａと、凸面
４５ａに嵌合する凹面４５ｂとから形成されている。な
お、移動部材４３とトランスミッション側マス５とのい
ずれに凸面４５ａあるいは凹面４５ｂを形成するかは適
宜選択すればよい。

上記エンジン側マス３にはフライホイール１をエンジン
出力軸に連結する時、エンジン側マス３とリングギヤ５
９が固着されて連結されている。

次に上記の構成からなる一実施例の作用を説明する。

エンジンからクランクシャフトを通じてエンジン側マス
３に伝達された動力により、エンジン側マス３とともに
抵抗板３１が回転し、さらにこの抵抗板３１の回転によ
る粘性流体の粘性抵抗により抵抗板３３も一体的に回転
することとなり、抵抗板３３を係合するトランスミッシ
ョン側円板１１も回転し、トランスミッション側円板１
１に固着された円板４９からコンプレッションスプリン
グ３つを介してトランスミッション側マス５に固着され
た係合リング４１に伝達されミッション側にトルク伝達
が行なわれる。また、トルク変動に伴う振動は密封室２
５内に設けられた抵抗板３１゜３３間の粘性流体でダン
ピングされて吸収されトランスミッション側へ伝達が抑
制される。

ところで駆動トルクが所定値以上になるとコンプレッシ
ョンスプリング３９が撓み、トランスミッション側マス
５と中間部材７との間で相対的位置ズレが発生しカム面
４５の作用により移動部材４３を密封室２５内に進入さ
せる。移動部材４３の密封室２５内への進入により密封
室２５内の圧力が上昇し、粘性流体を介して抵抗板３１
．３３間の伝達トルク容量が増加される。更に、駆動ト
ルクが増すと、移動部材４３が密封室２５内に進入し、
抵抗板３１．３３が締結されて両車間のスリップが停止
される。このため、エンジン側マス３とトランスミッシ
ョン側マス５の差動が制限されてエンジン側マス３、中
間部材７、トランスミッション側マス５が一体的に回転
しエンジン側マス３側からトランスミッション側マス５
へ動力が伝達されることとなる。この場合の変動トルク
吸収はコンプレッションスプリング３９によって吸収さ
れる。

第４図及び第５図は第２実施例を示すものであり、この
連結部材３７は移動部材４３によりエンジン側マス３と
トランスミッション側マス５とを直接連結可能にしたも
のである。移動部材４３は外周にスプライン６１が形成
されており、このスブライン６１が中間部材７の内周に
形成されたスプライン６３に係合してエンジン側マス３
とトランスミッション側マス５との間に軸方向移動可能
に配置されている。そして、この移動部材４３の内周に
は、第５図に示すように、周方向へ向（）、かつ、軸方
向に屈曲形成された案内溝６５が形成されており、該案
内溝６５内にトランスミッション側マス５に取り付けた
案内ビン６７を移動可能に挿通している。さらに、詳説
すれば、案内溝６５はエンジン側マス３側の解除部６５
ａと、トランスミッシン側マス５側の押圧部６５Ｃと、
解除部６５ａ及び押圧部６５ｃ間を連通ずる傾斜角を有
した連通部６５ｂとから形成されており、案内ビン６７
が解除部６５ａにある状態で上記移動部材４３はエンジ
ン側マス３から遠ざかる方向に移動し、また、案内ビン
６７が解除部６５ａから連通部６５ｂを通過して抑圧部
６５ｃに来た状態で移動部材４３がエンジン側マス３側
に向けて移動するようになっている。また、エンジン側
マス３とトランスミッション側マス５との対向面間には
板ばね６９及び摩擦板７１が介装されており、両者間の
衝突時には衝撃吸収可能で、かつ、滑りが防止されるよ
うになっている。また、空隙部４５内に位置してトラン
スミッション側マス５には突出部７３が形成されており
、該突出部７３は両側と中間部材７及びトランスミッシ
ョン側マス５本体との対向間に介装された板ばね７５及
び摩擦材７６に弾性支持されている。

この第２実施例のものは、所定駆動トルク以上になると
コンプレッションスプリングが撓みエンジン側マス３と
トランスミッション側マス５との間に相対的位置ズレが
生じ案内ビン６７が案内溝６５内を、解除部６５ａから
連通部６５ｂを経由して抑圧部６５ｃ内まで案内されて
移動する。この案内ビン６７の移動により、移動部材４
３がエンジン側マス３側に近づく方向へ移動する。そし
て、この移動に伴ない板はね６９及び摩擦板７１が押圧
されて、移動部材４３がエンジン側マス３に圧接され、
エンジン側マス３と中間部材７とが係合される。これに
よりエンジン側マス３、中間部材７及びトランスミッシ
ョン側マス５が一体的に回転して、エンジン側マス３か
らコンプレッションスプリング３９を介してトランスミ
ッション側マス５に動力が伝達されることになる。この
場合変動トルク吸収はコンプレッションスプリング３９
によって吸収される。

なお、７７は移動部材４３のトランスミッション側マス
５側への移動を規制する規制リングである。また、第１
実施例と同一構成には同一番号を付して説明は省略する
。

第６図は第３実施例であり、このものは励磁コイル８１
の磁力を利用して移動部材４３を移動させ、エンジン側
マス３と中間部材７とを係合及び係合解除するように構
成したものである。移動部材４３は外周にスプライン８
３が形成されており、このスプライン８３が中間部材７
のトランスミッション側円板１１の内周に形成されたス
プライン８５に係合して軸方向移動可能に配置されてい
る。

この移動部材４３に面するトランスミッション側マス５
の位置には励磁コイル８１が介装されている。８７はバ
ッテリに接続されたスリップリング、８９は空隙部４７
内に面して中間部材７に取り付けられた励磁コイル８１
のＯＮ、ＯＦＦ用のスイッチであり、このスイッチ８つ
は中間部材７とトランスミッション側マス５との間の相
対的位置ズレを感知して０Ｎ１ＯＦＦするようになって
いる。

この第３実施例のものは、駆−動トルクが所定値以上に
なるとコンプレッションスプリング３９が撓み中間部材
７とトランスミッション側マス５の相対的位置ズレによ
りスイッチ８９がＯＮになり励磁コイル８１が励磁され
ることにより、移動部材４３をトランスミッション側円
板１１に引き付けて係合し、抵抗板３１．３３間のスリ
ップを停止させ、エンジン側マス３、中間部材７、トラ
ンスミッション側マス５とを一体的に回転させるように
したものである。なお、第１実施例と同一構成には同一
番号を付して説明は省略する。

第７図乃至第９図は第４実施例であり、このものはコン
プレッションスプリング３９に固定された係合部３９ａ
と係合リング４１の係合部４１ａとの係合によるコンプ
レッションスプリング３９の拡縮により、励磁コイル９
１がＯＮ、０ＦＦＬ。

で、移動部材４３がスプライン９３に案内されて軸方向
に移動しエンジン側マス３とトランスミッション側円板
１１とを係合及び係合解除するようになっている。第９
図において、ＯＮ状態（コンプレッションスプリング３
９が撓んで圧縮限界に達した状態〉を点線、ＯＦＦ状Ｎ
（コンプレッションスプリング３つが伸長している状態
）を実線で示しである。９５はコンプレッションスプリ
ング３９を支持する支持部材で中間部材７に固着されて
おり、９７はバッテリ接続されるスリップリングである
。なお、第１実施例と同一構成には同一符号を付して説
明は省略する。

第１０図乃至第１２図は第５実施例を示す。

すなわち、中間部材１０７はシール部材１１５及び軸受
材１１７，１１７を介在させてエンジン側マス１０３の
円周上に相対回転自在に支承されている。また、中間部
材１０７の他側（第１０図にて右側）は、上記トランス
ミッション側マス１○５と軸受材１１９，１２１を介在
させて相対回転可能となっている。

エンジン側マス１０３と中間部材１０７どの間には粘性
流体を封入した密封空１２３が形成されている。この密
封室１２３内でエンジン側マス１０３の外周面と中間部
材１０７のエンジン側円板１０９の内周面とにはスプラ
イン１２５，１２７が形成されており、両スプライン１
２５．１２７には複数個の抵抗板１２９．１３１がそれ
ぞれ交互に近接して係合されている。そして、これら抵
抗板１２９．１３１はエンジン側マス１０３及び中間部
材１０７と共に相対回転するようになっている。１３３
は各抵抗板１３１間に介装されたスペーサリングである
。

上記中間部材１０７とトランスミッション側マス１０５
との間には、エンジンからフライホイール１０１を通し
てミッションに伝達される駆動力を感知する感知手段１
３５と、感知手段１３５の感知に基づいてエンジン側マ
ス１０３と中間部材１０７とを係合する係合手段１３７
が設けられている。

感知手段１３５は、コンプレッションスプリング１３９
とコンプレッションスプリング１３９と係合可能な係合
リング１４１とからなり、コンプレッションスプリング
１３９は第１１図に示すように巻ばねからなり、中間部
材１０７のトランスミッション側円板１１１とトランス
ミッション側マス１０５との対向面間に存する空隙部１
４３内に位置して周方向に付勢可能に配置されている。

コンプレッションスプリング１３９は係合部材１３９ａ
、１３９ｂを介し係合リング１４１とトランスミッショ
ン側円板の支持部材１５７とに係止される。

また、トランスミッション側マス１０５に固着されてい
る係合リング１４１は、係合部１４１ａで係合部材１３
９ａと係合し、中間部材１０７とトランスミッション側
マス１０５の間の駆動トルクの大きさに比例してコンプ
レッションスプリング１３９が縮小するようになってい
る。

係合手段１３７は、中間部材１０７であるエンジン側円
板１０９に電磁石１４５を構成する励磁コイル１４７を
装着し、励磁コイル１４７と対抗する位置にエンジン側
マス１０３より突出したフランジ部１４９を設け、この
フランジ部１４９はエンジン側円板１０９に設けた溝１
５１内に若干の遊びを保って挿入されている。更に、フ
ランジ部１４９は放射状に複数個のスパイダ１５３を外
周に形成してあり、励磁コイル１４７が励磁された場合
、磁路Ａ（矢印図示）が形成され中間部材１０７とエン
ジン側マス１０３とは一体的に回転することとなる。

前記励磁コイル１４７をＯＮ、ＯＦＦするため、前記コ
ンプレッションスプリング１３９内にＯＮ。

ＯＦＦの接点を備えたスイッチ１５５がスプリング１３
９の両端に装着され（第１１図参照）、コンプレッショ
ンスプリング１３９が撓んで圧縮限界に達した時接点が
接触してＯＮ、ＯＦＦ状態となる。１５９はバッテリに
接続されるスリップリングである。なお、エンジン側マ
ス１０３には始動用のリングギヤ１６１が設けられてい
る。

上記の構成によりエンジンからクランクシャフトを通じ
てエンジン側マス１０３に伝達された動力により、エン
ジン側マス１０３と共に抵抗板１２９が回転し、更に、
この抵抗板１２９の回転による粘性流体の粘性抵抗によ
り抵抗板１３１も一体的に回転づることとなり、抵抗板
１３１を係合するエンジン側円板１０９に固着したトラ
ンスミッション側円板１１１と回転し、トランスミッシ
ョン側円板１１１よりコンプレッションスプリング１３
９を介してトランスミッション側マス１０５に固着され
た係合リング１４１に伝達され、ミッション側トルク伝
達が行なわれる。また、トルク変動に伴なう撮動は密封
室１２３内に設けられた抵抗板１２９．１３１間の粘性
流体でダンピングされて吸収されトランスミッション側
への伝達が抑制される。

ところで、所定駆動トルク以上となると、コンプレッシ
ョンスプリング１３９が撓み相対的位置ズレが生じ、ス
イッチ１５５が接触し電源をＯＮし励磁コイル１４７を
励磁する。この励磁コイル１４７の励磁によりフランジ
部１４９に設置プだスパイダ１５３とエンジン側円板１
０９との間に磁路Ａが形成される。この磁路Ａの形成に
よりスパイダ１５３とエンジン側円板１０９には交番磁
界が生じて渦流が生じ、この渦流に制動されて中間部材
１０７のエンジン側円板１０９はエンジン側マス１０３
と一体的に回転することとなる。このため、エンジン側
マス１０３からコンプレッションスプリング１３９を介
してトランスミッション側マス１０５に動力が伝達され
ることとなる。

そして、励磁コイル１４７とエンジン側マス１０３のフ
ランジ部１４９は非接触状態に保たれているため励磁コ
イルの摩耗損傷がない。

また、駆動トルクが所定以上のときは電磁力で係合して
しまうため、エンジン低回転高トルクのときも十分に対
応でき、さらに、密封室１２３内での差動はなく、密封
室１２３が高圧で破損することがないと共に、抵抗板１
２９．１３１の摩耗も防止できる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明によれば、粘
性継手の伝達トルク容量をアイドリング時及び低駆動ト
ルク時に変動トルク吸収可能な値に設定し所定駆動トル
ク以上はエンジン側マスとトランスミッション側マスと
がコンプレッションスプリングを介して一体回転するの
で、大きなトルク伝達も可能であり、しかも、変動トル
クの吸収もできるものでありながら、加速性及び燃費の
悪化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の半径部分の断面図、第２図はカム
面の断面図、第３図はコンプレッションスプリングと係
合リングとの係脱状態を示す部分断面図、第４図及び第
５図は第２実施例を示し、第４図は半径部分の断面図、
第５図は第４図■−■線断面図、第６図は第３実施例の
半径部分の断面図、第７図乃至第９図は第４実施例を示
し、第７図は半径部分の断面図、第８図は破断して示す
部分正面図、第９図はコンプレッションスプリングと係
合リングとの係脱状態を示す部分正面図、第１０図乃至
第１２図は第５実施例を示し、第１０図は半径部分の断
面図、第１１図はリングギトとエンジン側マスとの間の
磁路の発生を示す半径部分の正面図、第１２図はリング
ギヤとエンジン側マスとの間の磁路の発生を示す断面図
である。 １．１０１・・・フライホイール ３．１０３・・・エンジン側マス ５．１０５・・・トランスミッション側マス２５．１２
３・・・密封室 ３１．３３，１２９，１３１・・・抵抗板３６．１３５
・・・感知手段 ３７．１３７・・・係合手段 代理人　弁理士　　三　好　保　男 第８図 役９図 第１ｏ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相対回転可能なエンジン側マス及びトランスミッション
   側マスと、前記両マス間に粘性流体を封入して設けられ
   た密封室と、この密封室内で上記両マスにそれぞれ回転
   方向に係合され交互に近接して配置された複数の抵抗板
   と、駆動トルクを感知する感知手段と、この感知手段の
   感知に基づき前記両マス間を係合する係合手段とからな
   ることを特徴とするフライホイール。