JPH026286Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車の動力伝達機構に関し、とく
にエンジン出力からトランスミツシヨン入力に至
る動力伝達機構に関するものである。

〔従来の技術〕

エンジンのトルク変動を吸収する目的で、動力
伝達機構における質量体であるフライホイールを
２分割し、その間を弾性体で結合する構造が提案
されている。しかし、２分割されたフライホイー
ルの慣性質量とフライホイールを結合している弾
性体のばね定数とで決まる共振周波数が、エンジ
ンのアイドル回転時の振動周波数の付近にあある
と、エンジンからトランスミツシヨンに至る動力
伝達系の共振を引起し、不快な振動の発生や、場
合によつてはエンジン停止等の現象が生じる、と
いう問題がある。クラツチ機構を備えた２分割フ
ライホイールとして、特公昭57−17224号公報、
実開昭57−94740号公報、特開昭55−132438号公
報は、慣性質量を変えて回転を安定させる、いわ
ゆる可変慣性質量タイプの２分割フライホイール
を開示している。ただし、可変慣性フライホイー
ルはばねがないから共振点は存在しない。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、可変慣性質量タイプの２分割フライホ
イールは、慣性質量変化時にシヨツクを伴なうと
いう問題がある。

本考案は、２つの質量体をばねで連結する、し
たがつて共振点を有する２分割フライホイールに
おいて、共振を防止するのに、慣性質量を変えず
に、すなわち慣性質量は一定のままで、２つの慣
性質量を連結するばねを含む連結経路に湿式摩擦
クラツチ機構を加設し、そのすべりを制御するこ
とによりスムースな共振回避を可能にしたトルク
変動吸収動力伝達機構を提供することをも目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために本考案のトルク変動
吸収動力伝達機構においては、エンジン出力から
トランスミツシヨン入力に至る自動車の動力伝達
系に、少なくとも２つの質量体（フライホイー
ル）が直列に配置され、これらの質量体は、一端
に湿式摩擦クラツチ機構を設けた振動吸収用の弾
性体で連結されており、該湿式摩擦クラツチ機構
には摩擦接触力を制御する手段が付設されてい
る。そして、該摩擦接触力を制御する手段は、エ
ンジン回転数信号、スロツトル開度信号、トラン
スミツシヨン回転数信号、トランスミツシヨンシ
フト信号、ブレーキ信号等の信号を受けて、エン
ジンとトランスミツシヨンの実際のすべり回転数
を前記各信号に対応するあらかじめ記憶されてい
るすべり回転数に合致させる出力信号を出力する
CPU（コンピユータの中央処理装置）と、該CPU
からの信号を受けて前記湿式摩擦クラツチ機構に
供給され湿式摩擦クラツチ機構のクラツチ押圧力
を変える油圧を制御する油圧制御ユニツトとから
構成されている。

〔作用〕

このようにCPUによつてクラツチの摩擦接触
力が制御される少なくとも２つの質量体を備えた
動力伝達機構では、エンジン回転数が、クラツチ
ON時に質量体と該質量体を結合する弾性体とで
決まる振動系の共振周波数に近づいてきたときに
クラツチ機構をすべらせてパワートレイン側の質
量体の回転数をエンジン回転数よりわずかに低下
させ、これによつて共振を生じやすい回転数を避
け、共振現象の発生を未然に防止することが可能
となる。また、このすべりを利用することによ
り、常にトルク変動の十分少ない回転をトランス
ミツシヨンに伝達することも可能であり、これら
により、車室内におけるこもり音の低減、車両の
乗り心地の改善をはかることができる。この共振
防止機構は慣性質量は一定で慣性質量を変化させ
るものでないから、シヨツクは伴なわない。

〔実施例〕

以下に、本考案のトルク変動吸収動力伝達機構
の望ましい実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は本考案に係る動力伝達機
構の原理を示している。これらの図において、Ｃ
はエンジンのクランクシヤフト、Ｉ１，Ｉ２は質
量体（フライホイール）、Ｋは弾性体、Ｔはトラ
ンスミツシヨンを示す。第１図はエンジンの出力
からトランスミツシヨンの入力に至る回転動力伝
達系に２つの質量体（フライホイール）Ｉ１，Ｉ
２を直列に配置し、これらの間を一端にクラツチ
を設けた弾性体（エラストマ）Ｋで結合した場合
を示している。さらに第２図，第３図は、弾性体
Ｋの両端のうちいずれの一端にクラツチが設けら
れてもよいことを示している。すなわち、第２図
は、弾性体Ｋの前端にクラツチを設け、質量体Ｉ
１をＩ１′とＩ１″に分割したものであり、第３図
は、弾性体Ｋの後端にクラツチを設け、質量体Ｉ
２をＩ２′とＩ２″に分割したものである。

第４図は第２図に示した原理を具体化した動力
伝達機構の一実施例を示している。この動力伝達
機構の構成部品をＩ１′，Ｉ１″，Ｉ２に相当する
３つの質量体グループに分け、順に説明する。

はじめにＩ１′に相当するエンジン側質量体グ
ループの構成を説明する。エンジンのクランクシ
ヤフト１５の出力側にはフライホイールボルト１
４によつてドライブプレート１が取付けられ、こ
のドライブプレート１にはリングギヤ７が嵌入さ
れている。また、ドライブプレート１には前部ケ
ース２がボルト１６により取付けられ一体となつ
ている。前部ケース２には後部ケース２′が溶接
され、これらのケース２，２′で油通路ａ，ｂを
除き気密を保つている。

ケース２，２′の内部には、Ｉ１″とＩ２に相当
する質量体グループが内蔵されている。まず、Ｉ
１″に相当するクラツチ側質量体グループとして、
油圧によりクラツチフエーシング６をケース２内
面に押しつけたり離したりして動力のON−OFF
を行なうプレツシヤプレート５、およびこのプレ
ツシヤプレート５が前後に（軸方向に）摺動して
動力のON−OFFを行なう際のガイド機能を果た
すガイドプレート４、それにガイドプレート４と
一体になつているデイスクプレート３およびサン
ギヤ１０がある。デイスクプレート３とプレツシ
ヤプレート５との関係は、それぞれの最外周部に
設けられたギヤ状切欠部３′，５′により組み合わ
されており、プレツシヤプレート５はデイスクプ
レート３に対し回転方向には常時固定されている
が前後方向（軸方向）には自由に移動できる構造
となつている。

つぎに、Ｉ２に相当するトランスミツシヨン側
質量体グループとして、トランスミツシヨンの入
力シヤフト１３のスプライン１３′と嵌合するス
プライン１７′を持つフランジ１７、およびこれ
と一体になつているドリブンプレート１８、付加
ウエイト１２、それりリンクギヤ１１がある。

そして、Ｉ１′，Ｉ１″およびＩ２に相当する各
質量体グループは、それぞれ少なくとも回転方向
には一体の質量体を構成している。質量体Ｉ１″
とＩ２との間は弾性体Ｋによつて結合されている
が、この弾性体Ｋに相当する構造はつぎのように
なつている。

質量体グループＩ１，Ｉ１″側のサンギヤ１０
と質量体グループＩ２側の間には、第４図および
第５図に示すように、複数個、例えば６個のプラ
ネタリギヤ９が配置され、各プラネタリギヤ９の
偏心軸９′のまわりには一本の弾性ベルト８が初
期テンシヨンを与えられて巻掛けられている。弾
性ベルト８は合成ゴム等のエラストマから成り、
質量体グループＩ１″，Ｉ２間を結合する振動吸
収用の弾性体Ｋを構成している。

なお、ケース２，２′の内部には、ギヤ騒音の
低減、潤滑、それに湿式クラツチの作動の目的で
オイルが満たされている。このオイルは油通路
ａ，ｂからケース２，２′内に供給され、その油
圧により油圧式摩擦クラツチのプレツシヤプレー
ト５を動作させる。すなわち、油通路ａ，ｂの油
圧をそれぞれPa，Pbとすると、油圧Paはフラン
ジ１７を支持している軸受２０を通過し、ケース
部２′内からプレツシヤプレート５の右側面に作
用し、一方油圧Pbはトランスミツシヨンの入力
シヤフト１３内の通路２１，２２を介してプレツ
シヤプレート５の左側面に作用する。

つぎに第４図に示した動力伝達機構の作用につ
いて説明する。はじめに、エンジンの動力をトラ
ンスミツシヨン以降に伝達しない状態（すなわち
クラツチOFFの状態）は、油通路ａ部の油圧Pa
と油通路ｂ部の油圧Paとの関係をPa＜Pbとする
ことによつて得られる。すなわち、この状態では
油圧差によりプレツシヤプレート５はデイスクプ
レート３側に押し付けられ、クラツチフエーシン
グ６はケース２から離れているため、エンジンの
動力はトランスミツシヨンの入力シヤフト１３ま
で伝達されない。

エンジンの動力をトランスミツシヨン以降に伝
達する状態（すなわちクラツチONの状態）は油
圧をPa＞Pbとすることによつて得られる。この
状態では油圧差によつてプレツシヤプレート５は
外周部のギヤ状切欠部５′がデイスクプレート３
のギヤ状切欠部３′に噛み合つたままの状態でク
ラツチフエーシング６をケース２に押しつけ、ケ
ース２と一体の状態となる。この結果、動力はエ
ンジンのクランクシヤフト１５からドライブプレ
ート１、ケース２（以上が質量体グループＩ
１′）、プレツシヤプレート５、デイスクプレート
３、ガイドプレート４、サンギヤ１０（以上が質
量体グループＩ１″）、プラネタリギヤ９（弾性
体）、リングギヤ１１、ドリブンプレート１８、
フランジ１７、トランスミツシヨンの入力シヤフ
ト１３（以上が質量体グループＩ２）の順に伝達
される。

上記の動力伝達機構において、サンギヤ１０と
リングギヤ１１との間は、第５図に示すように弾
性体のベルト８を巻き掛けられたプラネタリギヤ
９により弾性的に結合されているため、エンジン
のトルク変動はこの部分で吸収され、トランスミ
ツシヨン側には伝わりにくくなつている。すなわ
ち、複数個のプラネタリギヤ９は、第２図に示す
ように、それらの偏心軸９′に初期テンシヨンの
与えられた弾性体ベルト８が巻き掛けられている
ので、各プラネタリギヤ９はその偏心軸９′が共
通の中心軸（第５図）の側に位置するように位置
決めされる。この状態で、サンギヤ１０からリン
グギヤ１１へ回転力が伝わる際、サンギヤ１０
（エンジン）側に回転トルク変動があると各プラ
ネタリギヤ９は弾性ベルト８に抗してわずかに回
転し、これによつてトルク変動部分が吸収され、
リングギヤ１１（トランスミツシヨン側）に伝わ
りにくい。

しかしながら、プラネタリギヤ９に巻き掛けら
れた弾性体８による捩りばね定数をＫとすると、
質量体グループＩ１およびＩ２並びにＫから成る
振動系の固有振動数ｆは ｆ＝｛Ｋ（Ｉ１＋Ｉ２）／（Ｉ１，Ｉ２）｝×１／２ π となり、エンジンの変動周波数がこの振動数ｆに
近くなつたときは共振を起こして異常振動を生じ
やすくなる。このような状況下では、油通路ａ，
ｂに加える油圧を適当に制御し、ケース２の回転
に対してプレツシヤプレート５のすべりを許すこ
とにより、不都合な共振現象を回避することがで
きる。

第６図は本考案における油圧摩擦クラツチの油
圧制御方式を示している。図においてＥ／Ｇはエ
ンジン、Ｔ／Ｍはトランスミツシヨン、３０は油
圧式摩擦クラツチ、３１はCPU、３２は圧制御
ユニツトをそれぞれ示している。図に示すよう
に、CPU３１にはエンジン回転数信号Ne、スロ
ツトル開度信号φ、トランスミツシヨン回転数信
号Ne、トランスミツシヨンシフト信HSe、ブレ
ーキ信号Sbが入力される。CPU３１は、エンジ
ン回転数とトランスミツシヨン回転数との差であ
るすべり回転数をあらかじめ設定されかつ記憶さ
れている「すべり回転数マツプ」に照合して前記
各信号Ne、φ、Ne、Ss、Sbに対応する目標すべ
り回転数と比較し、実際のすべり回転数をあらか
じめマツプ上に設定された値に一致される信号
Srを油圧制御ユニツト３２に出力して、油圧制
御ユニツト３２を駆動させる。油圧制御ユニツト
３２は、CPU３１からの出力信号に従つて油通
路ａ，ｂ（第４図）の油圧Pa，Pbを制御してクラ
ツチのON，OFFを自動的に行なうとともに、ク
ラツチONの状態でエンジン回転数によるトルク
変動周波数が前述のように質量体グループＩ１，
Ｉ２とばね定数Ｋとから成る系の固有振動数ｆに
近い状態になつた時は油通路ａ，ｂの油圧Pa，
Pbを適切に制御し、プレツシヤプレート５をケ
ース２の回転に対しわずかにスリツプさせること
により質量体グループＩ１″，Ｉ２の回転数をエ
ンジン回転数よりわずかに低くなるようにし、こ
れによつて共振現象の生じやすい回転数を避け
る。

第７図はCPU３１の制御機構をさらに詳細に
示すブロツク図である。

同図に於ける回路構成を説明する。

減算器３３はエンジン回転数信号Neとトラン
スミツシヨンインプツトシヤフト回転数信号Ne
との差Ndを演算し、出力する回路、そして理想
スリツプ率判定回路３４は、Neとスロツトル開
度信号φが入力されることにより、内部に記憶し
ているスリツプ率マツプから理想スリツプ回転数
Niを演算し、出力する回路である。比較器３５
はNdとNiを比較し、クラツチ油圧増減量指令信
号Srを油圧バルブ制御回路３９へ送るための回
路である。また、Neは比較器３７にも入力され
るが比較器３７では、エンジン許容最低回転数
（アイドル回転数よりやや高めに設定するのが望
ましい）NlとNeを比較し、Ne≦Nlとなつた時、
信HSxを出力する。なおNlはNl記憶部３６に記
憶させておいてもよいし、別のCPUを設けて諸
条件からその都度設定させるようにしてもよい。
この出力信号は、ブレーキを踏んだ時ONになる
ブレーキ信号SbとともにAND回路３８に入力さ
れる。AND回路からの出力信号Syは、シフトノ
ブに運転者が触れた時ONとなるトランスミツシ
ヨンシフト信号Ssと共にOR回路４０に入力され
る。SyとSsのうち、いずれか一方がONの時は、
OR回路４０から油圧バルブ制御回路３９へ信号
Szが送られ、油圧クラツチ３０を切り離す動作
を指令する。しかし、SzがOFFにもどつた時、
油圧制御回路３９から油圧バルブへ出力される油
圧指令信号Srは徐々に変化し、クラツチミート
時のシヨツクを少なくするよう配慮されている。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案のトルク変動吸収
動力伝達機構においては、２つの質量体を、一端
に湿式摩擦クラツチ機構を設けた振動吸収用の弾
性体で連絡し、前記クラツチのON−OFF、すべ
り回転数を、エンジン回転数、出力信号に従つて
作動するCPUと該CPUからの信号を受けて湿式
摩擦クラツチ機構の押圧力を変える油圧制御ユニ
ツトにより制御するようにしたので、本考案によ
れば、分割型フライホイールとばねとから成る振
動系とエンジン回転との共振のおそれを適確にキ
ヤツチでき、共振のおそれのあるときはクラツチ
によりフライホイール間にすべりを与えて、パワ
ートレイン側に連結される質量体の回転数をエン
ジン回転数より低くして共振を生じやすい回転数
から外すことができ、確実に共振を回避させるこ
とができる。しかも、慣性質量は不変でクラツチ
の無段階に制御可能なすべりで共振を防止するの
で、可変慣性質量タイプのトルク変動吸収フライ
ホイールに生じるようなシヨツクの発生を伴なわ
ないで済む。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本考案の動
力伝達機構の原理を示す各構成部材の連結関係
図、第４図は油圧式摩擦クラツチを備えた本考案
の動力伝達機構の一実施例の部分断面図、第５図
は第４図の−線に沿う概略断面図、第６図は
本考案における油圧式摩擦クラツチの油圧制御系
統図、第７図は第６図のCPUの機構を示すブロ
ツク図、である。 Ｉ１Ｉ１′、Ｉ１″、Ｉ２Ｉ２′、Ｉ２″……質量
体、Ｃ……クランクシヤフト、Ｔ，Ｔ／Ｍ……ト
ランスミツシヨン、Ｅ／Ｇ……エンジン、Ｋ……
弾性体、８……弾性ベルト、３１……CPU、３
２……油圧制御ユニツト、３３……エンジン回転
数信号、３４……スロツトル開度信号、３５……
トランスミツシヨン回転数信号、３６……トラン
スミツシヨンシフト信号、３７……ブレーキ信
号。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン出力からトランスミツシヨン入力に至
   る自動車の動力伝達系に、少なくとも２つの質量
   体Ｉ１，Ｉ２を直列に配置し、これらの質量体
   を、一端に湿式摩擦クラツチ機構を設けた振動吸
   収用の弾性体Ｋで連結すると共に、前記湿式摩擦
   クラツチ機構に摩擦接触力を制御する手段を付設
   したトルク変動吸収動力伝達機構において、前記
   摩擦接触力を制御する手段を、エンジン回転数信
   号、スロツトル開度信号、トランスミツシヨン回
   転数信号、トランスミツシヨンのシフト信号、ブ
   レーキ信号を受けてエンジンとトランスミツシヨ
   ンのすべり回転数があらかじめ記憶されている前
   記各信号に対応するすべり回転数に合致させる出
   力信号を出力するCPUと、該CPUからの信号を
   受けて前記湿式摩擦クラツチ機構に供給され前記
   湿式摩擦クラツチ機構のクラツチ押圧力を変える
   油圧を制御する油圧制御ユニツトとから構成した
   ことを特徴とするトルク変動吸収動力伝達機構。