JPH0130673Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンのトルク変動を低減するため
の低ねじり剛性２分割フライホイールに関するも
のである。

車輌のエンジンから車室への振動伝達を軽減
し、車室内騒音を低減して乗り心地を向上させる
ために、従来２分割フライホイールが提案されて
いる。従来の２分割フライホイールは通常エンジ
ンクランクシヤフトに連結される駆動側フライホ
イールとクラツチに連結される被駆動側フライホ
イールとの２つに分割し、両フライホイールを円
周方向に延びるコイルスプリングを介して連結し
たものから成る（たとえば特開昭50−25907号）。
トルク変動の振動伝達がとくに問題となるエンジ
ンアイドリング時のトルク変動を吸収するために
は、２分割フライホイールのねじり剛性を小に設
定する必要があるが、上記のように円周方向にコ
イルスプリングを配設した２分割フライホイール
においては、コイルスプリングのばね定数を小に
設定ししかも必要な相対ねじり角をとるために
は、円周方向に延びるコイルスプリングの長さが
必然的に長くなり、これを２分割フライホイール
に収納するとフライホイールの大きさが大になり
かつ重量も大となつて、小型化、軽量化指向に逆
行するという問題があつた。

この問題を解消するためには、２分割フライホ
イールにおいてばね部材を半径方向に配設して円
周方向の相対変位のねじり剛性を小にすることが
有効である。この種の２分割フライホイールは先
に本出願人により提案されている（たとえば実開
昭59−3046号）。この２分割フライホイールは、
第１図および第２図に示すように、ばね部材とし
てゴム、合成樹脂等から成る弾性ベルト１を用
い、それを駆動側フライホイール２に突設したピ
ン３と被駆動側フライホイール４に突設したピン
５との間に半径方向に遊隙なくかけ渡したものか
らつている。この種の２分割フライホイールは、
エンジンのアイドル回転数より低い領域に２つの
フライホイール２，４と弾性ベルト１から成るバ
ネマス系の理論上の固有振動数を設定することが
でき、アイドル回転域のトルク変動を効果的に吸
収することができる筈であるが、弾性ベルト１の
相対ねじり角θ−トルクＴ曲線が第３図のａに示
すようなヒステリシスを画き、理論上は傾きｂの
低ばね定数を有する弾性ベルト１がヒステリシス
によつて動ばね定数が高くなつてしまい、２分割
フライホイールのもつ実際の固有振動数がアイド
ル回転領域に近づく。このため、アイドル時にア
イドル回転数が変動して低い方に変動すると共振
を引き起してしまい、振動、騒音上悪影響を及ぼ
すことがあるという問題があつた。また、共振を
引き起すと、弾性ベルトの変形も大となり、ゴム
の変形時に熱が発生し、ゴムの耐久性を著しく劣
化させるという不具合も生じるおそれがあつた。

本考案は、上記のような従来の２分割フライホ
イールにおける種々の問題を解消するために、２
分割フライホイールにおいて、弾性ベルトの軽負
荷時における動ばね定数増大による共振の発生を
除去して共振回転数をさらに低域にもつていき、
弾性ベルトのゴムの変形による発熱を低下させ、
軽負荷時のトルク変動低減効果を更に増長させる
ことを目的とし、そのための多段ねじり剛性２分
割フライホイールを提供するものである。

この目的を達成するために、本考案のフライホ
イールにおいては、２分割された駆動側フライホ
イールと被駆動側フライホイールとが半径方向に
配列された弾性ベルトと金属スプリングとによつ
て連結されており、このうち弾性ベルトは駆動側
フライホイールと被駆動側フライホイールに突設
されたピンの半径方向距離よりも長い自由長を有
していて両フライホイールの相対ねじり角が小の
うちは弾性ベルトが作用しないようにして張設さ
れている。

このようなフライホイールは両フライホイール
の相対ねじり角が小さいうちは金属スプリングの
みのねじり剛性を有し、相対ねじり角がある角度
以上になると弾性ベルトも働いて金属スプリング
と弾性ベルトの合同の相対ねじり剛性を有するこ
とになつて、多段ねじり剛性のフライホイールと
して作動する。このうち金属スプリングのばね特
性はヒステリシスを有さず、したがつて従来の弾
性ベルトのように動ばね定数による動ねじり剛性
の上昇はない。したがつて、金属スプリングのば
ね定数を十分低く設定しておくことにより、アイ
ドル回転領域を含み低負荷領域におけるフライホ
イールの固有振動数をアイドル回転数から低い側
に十分離すことができ、共振のおそれを除去する
とともに軽負荷時のトルク変動低減効果も増加さ
れる。また、低負荷域において弾性ベルトは作動
せず、かつ共振もないので、弾性ベルトのゴム材
の変形によつて生じる熱の発生も大幅に低下さ
れ、弾性ベルトの寿命は向上される。

以下に、本考案の多段ねじり剛性２分割フライ
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４図および第５図は本考案の一実施例に係る
多段ねじり剛性２分割フライホイールを示してい
る。図中、１１はエンジンのクランクシヤフト
で、クランクシヤフト１１には、駆動側フライホ
イール１２がボルト１３により連結されている。
駆動側フライホイール１２には間隔をおいて対向
させて被駆動側フライホイール１４が配設されて
いる。被駆動側フライホイール１４は、駆動側フ
ライホイール１２の中心部の突出部１５にベアリ
ング１６を介して同一軸芯上にかつ相対回転可能
に支持されている。

駆動側フライホイール１２と被駆動側フライホ
イール１４には、互いに相手側に向つて突出する
ピン１７，１８が設けられており、このピン１
７，１８は無負荷状態においてフライホイール半
径方向に並ぶ位置に配設されている。ピン１７，
１８にはゴムまたは合成樹脂から成る弾性を有す
る通性ベルト１９がかけ渡されている。弾性ベル
ト１９は、ピン１７，１８がフライホイール半径
方向に並んでいるときのピン１７，１８の半径方
向距離ｌよりも大なる自由長Ｌを有する。したが
つて、ピン１７，１８がフライホイール半径方向
に並んでいるときには、弾性ベルト１９の両端の
内周面とピン１７，１８との間には隙間δが存在
する。そして、第５図に示すように両フライホイ
ール１２，１４間に相対ねじり角θ₀が生じたとき
に隙間δが無くなり、弾性ベルト１９の両端とピ
ン１７，１８とが接触し、それ以上の相対ねじり
角が生じたときに弾性ベルト１９には張力がかか
り始めるようになつている。

一方、駆動側フライホイール１２と被駆動側フ
ライホイール１４には、互いに相手側に向つて突
出するピン状のばね掛け２０，２１が設けられて
おり、このばね掛け２０，２１には金属コイルス
プリング等から成る金属スプリング２２が張設さ
れている。金属スプリング２２は、フライホイー
ルにアイドル回転数よりも低い側に十分離れた固
有振動数を与える、十分小さなばね定数を有して
いる。金属スプリング２２とばね掛け２０，２１
との間には遊隙は無いので、２つのフライホイー
ル１２，１４間に相対ねじり角が生じ始めるとす
ぐに金属スプリング２２には張力がかかつて相対
ねじり角を小にさせる方向の回転力をフライホイ
ールにかける。

つぎに上記のように構成されたフライホイール
における作用について説明する。

第６図は上記実施例のフライホイールの作動を
相対ねじり角θ−トルクＴとの関係において示し
ている。アイドル時を含み低負荷時にはフライホ
イールにかかるトルクは小であり、したがつて駆
動側フライホイール１２と被駆動側フライホイー
ル１４との相対ねじり角は小である。そして、相
対ねじり角が角度θ₀よりも小のときは金属スプリ
ング２２のみが作動する。負荷が増してきて相対
ねじり角が増大し、角度θ₀を越えると金属スプリ
ング２２と弾性ベルト１９との両方のばねが作動
する。

したがつて、金属スプリング２２のみが働く低
負荷域においては、ヒステリシスのないしたがつ
て動ばね定数によるばね定数の増加のない低ねじ
り剛性のフライホイールが得られる。第７図はフ
ライホイールのエンジン回転数と振動伝達度との
関係を示したものであるが、従来のたとえば第１
図および第２図のフライホイールが、破線で示す
ようにエンジンアイドル回転数N₀に近い共振周
波数N₁を有していたのに対し、本考案のフライ
ホイールは動ばね定数によるばね定数の増加が無
いことおよび金属スプリング２２を半径方向に配
設して十分低いねじり剛性を現出していることに
より共振周波数N₂は従来より低い側に移行して
おり、これによつて共振現象は更に確実に避けら
れる。また、共振周波数N₂が低い側に移行する
ことにより、軽負荷時のトルク変動分伝達効果も
図のＳ分だけ低減され、それだけトルク変動低減
効果が増加される。さらに相対ねじり角θ₀より小
のねじり角の範囲では弾性ベルト１９は作動せ
ず、したがつて弾性ベルト１９の材料の変形によ
る発熱はなく、弾性ベルト１９の発熱による劣化
は抑制され、耐久性は向上する。

金属スプリング２２、弾性ベルト１９の両方が
働く中負荷、高負荷領域においては、弾性ベルト
１９も働くので低いばね定数の金属スプリング２
２の使用にも拘わらず十分にトルクを伝達するこ
とができる。そして、相対ねじり角が大きい領域
では、初期状態において金属スプリング２２や弾
性ベルト１９を半径方向に配設して低ねじり剛性
を得た効果が消えて、第５図の破線で示すように
十分に張力が働く姿勢をとるようになり、十分な
ねじり剛性を得ることができるようになり、トル
ク伝達を一層確実ならしめている。

以上説明したように、本考案の多段ねじり剛性
２分割フライホイールは、金属スプリングとある
相対ねじり角以上で作用する弾性ベルトを用いて
２つのフライホイールを連結したものから構成し
たので、本考案のフライホイールによるときは、
アイドル時を含み軽負荷時の共振回転数の低減化
を達成でき、従来のゴムを用いた場合に発生して
いた熱による寿命の低下を除去して弾性ベルトの
耐久性を向上でき、しかも軽負荷時のトルク変動
低減効果を増加できるという種々の効果が得られ
る。そしてこれらにより、車室内の騒音の低減、
車輌の乗り心地の向上を従来に比べより一層向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人が先に提案した２分割フライ
ホイールの断面図、第２図は第１図の２分割フラ
イホイールの正面図、第３図は第１図および第２
図の２分割フライホイールの相対ねじり角−トル
ク特性図、第４図は本考案の一実施例に係る多段
ねじり剛性２分割フライホイールの断面図、第５
図は第４図の２分割フライホイールの正面図、第
６図は第４図および第５図の２分割フライホイー
ルの相対ねじり角−トルク特性図、第７図は第４
図および第６図の２分割フライホイールの回転数
−トルク変動伝達度特性図、である。 １２……駆動側フライホイール、１４……被駆
動側フライホイール、１７，１８……ピン、１９
……弾性ベルト、２０，２１……ばね掛け、２２
……金属スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フライホイールを駆動側フライホイールと被駆
   動側フライホイールとに２分割して両フライホイ
   ールを互いに同一軸芯上に相対回転可能に配設
   し、駆動側フライホイールと被駆動側フライホイ
   ールとを、駆動側フライホイールおよび被駆動側
   フライホイールに突設されたピンにかけ渡した両
   ピンの半径方向距離より大きい自由長を有する弾
   性ベルトと、駆動側フライホイールおよび被駆動
   側フライホイールに設けられたばね掛けにかけ渡
   した金属スプリングとにより連結したことを特徴
   とする多段ねじり剛性２分割フライホイール。