JPS63251644A - フライホイ−ル組立体 - 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） 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−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つて付勢す
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１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で共線め
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とリングギヤ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２６ａ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１２と同心に、かつＵ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３
４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。

同縁部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に向かつて付勢しである。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
する所謂クツ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２
８ａ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には全周に摩擦前２９ａ及
びフランジ６５が形成されており、凹部２９ａと凹部２
９ｂとの間に空間３１が形成されている。この度数の空
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
２８ｂ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５７
ｂは凹部２９ａの内周面四部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に対向するウェイト６１と、
ウェイト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６
５には凹部６５ａが形成されている。溝部６３ａと面６
５ａ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
ェイト６１に働く遠心力が小さい低回転時にはウェイト
６１はリターンスプリング６７のばね力で四部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、ウェイト６１に働く遠心力が大きくなる高回転
時にはウェイト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７
４と、中間板７４を前方に付勢するコーンスプリング７
６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７
８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７
６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から離すようになりでい
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４
８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１
６、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６
６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のばねカ
モ後方へ摺動し、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７
４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２
８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い
。

以上のようなり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１ＭＩＤはクラッチディスク４
０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１ｄ、
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のウェイト６１の質
ｍＷが連結している。ウェイト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２ｇａ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
ェイト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１ｄ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、ウェイト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θＢ、トランスミッション側の角
速度変化率をｅＭとすると、制振性能を表す１θＭ／４
３Ｅ＋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Ｘｌ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ＸＩ。

特性Ｘ２を合成した特性Ｘ３を得て、アイドル回転数Ｒ
１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Ｘ
４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
２８ａ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１１１ｄ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に向かつ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２８ｂ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がら離す
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Ｗ　Ｉ　ｄ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量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
もウェイト６１の遠心力が大きくなり、ウェイト６１は
外周部２８ａの四部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ｆｆ１
ｌｄ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■矢視図、第３図は第１図の■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 特許出願人　株式会社大金製作所 代理人　弁理士　大森忠孝　１ｒ−４・４．・１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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。