JPH0733000Y2 - トーショナルダンパ付フライホイール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、フライホイールを駆動側フライホイールと従
動側フライホイールとに２分割し、それらをトーショナ
ルスプリング（トーショナルダンパ）で連結した、いわ
ゆるトーショナルダンパ付フライホイールに関し、とく
に、スプリングに直列に配された摩擦機構の構造をより
信頼性高いものに改善したトーショナルダンパ付フライ
ホイールに関する。

〔従来の技術〕

駆動側フライホイールと従動側フライホイールを、両フ
ライホイールを直結するＫスプリング、Ｋスプリングに
並列に配されたK₁スプリングとK₁スプリングに直列に配
された摩擦機構、を介して、したがって少なくとも２種
類のトルク伝達経路を介して、連結するトーショナルダ
ンパ付フライホイールは、実開昭63−42950号公報によ
り、知られている。この種のトーショナルダンパ付フラ
イホイールにおいては、摩擦機構は一定のトルク以上が
かかったときにのみ、一時的にすべりを生じる。トルク
の小さいときは摩擦機構がすべらないので、K₁スプリン
グとＫスプリングの両方が作動し、トーショナルダンパ
付フライホイールはＫ＋K₁特性に従って作動する。K₁ス
プリング負荷トルクが一定トルク以上では摩擦機構がす
べってK₁スプリングを効かなくし、Ｋスプリングのみが
作動し、トーショナルダンパ付フライホイールはＫ特性
に従って作動する。エンジンアイドル回転以上の標準回
転域では、通常トルクが大きくないのでＫ＋K₁特性とな
り、摩擦機構のすべりがないので、加速度伝達率が小さ
くなり、トルク、速度変動吸収効果が良くなる。また、
起動、停止時等においてＫ＋K₁特性の共振点を通過する
ときには、ねじり角が大になるからK₁スプリングの撓み
も大きくなり、したがって摩擦機構にかかるトルクも大
となって遂には一定トルクを越え、それと同時にＫ特性
に一時的にシフトして共振を回避する。

上記のような２種類の振動特性を有するトーショナルダ
ンパ付フライホイールにおいて、振動特性のシフトが正
しく行なわれるためには、摩擦機構が、寿命期間中、一
定トルク又はその近傍で正しくすべりを生じ始めること
が必要であり、摩擦材の偏摩耗や偏心による早期の摩耗
によって作動特性が変化しないように、信頼性の高い構
造とされることが望まれる。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の、トーショナルダンパ付フライホイールの摩擦機
構の問題点を、第４図から第６図を参照して説明する。

従来の摩擦機構は、第５図に示すように、駆動側フライ
ホイールおよび従動側フライホイールに対して相対回転
自在なコントロールプレート32′、32′と、従動側フラ
イホイールの一部を構成するドリブンプレート24′との
間に介装される。従来の摩擦機構は、金属材から成るセ
ンタリングブッシュ51′と、２枚の摩擦材から成るスラ
ストライニング52′、54′と、スラストプレート56′
と、コーンスプリング58′とから成る。

第４図に示すように、一方のスラストライニング54′
は、センタリングブッシュ51′に接着剤によって固定さ
れていた。接着構造のため、スラストライニング54′の
接着取付時に中心位置誤差が発生しやすい。中心位置誤
差がある場合には、摩擦摺動が周方向に行なわれず偏心
運動となるため、摩擦トルク狙い値に対する誤差が大き
くなる。また、スラストライニング54′の偏心によっ
て、センタリングブッシュ51′に半径方向の荷重が発生
し、センタリングブッシュ51′の摩耗を早める。また、
接着部のはがれの原因となる。

さらに、スラストライニング54′の摩擦面に、スラスト
ライニング54′、センタリングブッシュ51′、接着剤各
々の平面度誤差が加算されるため、平面度が悪化し、ド
リブンプレート24′との当り不良が発生する。

また、第５図に示すように、コーンスプリング58′のス
ラストプレート56′への着力点が内周側限定となってい
るため、他方のスラストライニング52′は内周側圧力が
大となる。したがって、実際の摩擦トルク作用径が小さ
くなり、必要押付力大になる他、コーンスプリング58′
の応力が厳しくなり、耐久性不足が生じやすい。

また、コーンスプリング58′のセンタリングを内周径で
行なっているため、センタリング精度が悪く、着力点が
スラストプレート56′からはずれやすい。したがって、
所定押付力が得られない、スラストライニング52′が片
当りする、偏摩耗する、等の不具合を起しやすい。

また、第６図に示すように、たとえコーンスプリング5
6′のスラストプレート56′への着力点を外周側に限定
しても、スラストプレート56′が平板であるため、コー
ンスプリング56′の荷重による曲げに対して弱い。した
がって外周側でスラストライニング面圧大、内周側でス
ラストプレート浮きが発生し、スラストライニング52′
の片当り、偏摩耗の原因となっている。

本考案は、トーショナルダンパ付フライホイールの摩擦
機構の信頼性、耐久性を向上することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、本考案によれば、次のトーショナルダンパ
付フライホイールによって、達成される。すなわち、 相対回転可能な駆動側フライホイールおよび従動側フラ
イホイールと、駆動側フライホイールおよび従動側フラ
イホイール間に回転可能に配設され、かつリベットで互
いに連結された２枚のコントロールプレートと、駆動側
フライホイールとコントロールプレートを連結するスプ
リングと、該スプリングに直列に配されコントロールプ
レートと従動側フライホイールを連結する摩擦機構とを
具備し、前記摩擦機構を、前記２枚のコントロールプレ
ート間に順に配置された、コーンスプリング、スラスト
プレート、第１のスラストライニング、第２のスラスト
ライニングから構成し、第２のスラストライニングに従
動側フライホイールに近い側のコントロールプレートの
内周側に軸方向に突入するセンタリング部を一体成形で
形成し、コーンスプリングのスラストプレートへの着力
点をコーンスプリングの外周側に限定し、スラストプレ
ートの外周部にコーンスプリングの外周側に折れ曲がる
段差を形成し、スラストプレートの前記段差より外側に
延長された外周側延長部に半径方向外側に向って開いた
切欠きを形成し、該切欠きを前記リベットとかみ合せて
スラストプレートをコントロールプレートに周方向に規
制し、スラストプレートの前記段差をコーンスプリング
の外周端と接触させてコーンスプリングをセンタリング
し、スラストプレートの前記外周側延長部と駆動側フラ
イホイールに近い側のコントロールプレートとのフライ
ホイール軸方向距離をコーンスプリングの厚みより小と
したことを特徴とするトーショナルダンパ付フライホイ
ール。

〔作用〕

上記本考案のトーショナルダンパ付フライホイールにお
いては、第２のスラストライニングに従動側フライホイ
ールに近い側のコントロールプレートの内周側に軸方向
に突入するセンタリング部を一体に形成して、センタリ
ングブッシュを廃止し接着を廃止したので、該スラスト
ライニングは摩擦材の機能に加えてセンタリングブッシ
ュの機能を持つことになり、センタリング精度が向上
し、摩擦トルク精度の向上、偏心力の低減、センタリン
グ部の摩耗低減、従来のセンタリングブッシュの廃止に
よる部品点数の低減、スラストライニング摺動面の平面
度向上、等がはかられる。

また、コーンスプリングのスラストプレートへの着力点
を外周側に限定してライニング面圧の高い部分を外周側
としたので、実作用径を大きくとることができ、コーン
スプリング荷重を最小化できる。これにより、コーンス
プリング応力、ライニング面圧を小さくでき、耐久性が
向上する。

また、スラストプレート外周部に段差を設けてコーンス
プリングの外周と接触させ、スラストプレートの外周側
延長部と駆動側フライホイールに近い側コントロールプ
レートとの距離をコーンスプリングの厚みより小とした
ので、コーンスプリングがどのように変形してもまた段
差が全周にわたってなくてもはずれない、高精度なコー
ンスプリングのセンタリングを可能とすることができ、
さらに、スラストプレート剛性を高めて着力点周辺の変
形を防止し、ライニング片当りによる偏摩耗を防止でき
る。

また、スラストプレートの外周側延長部に切欠きを設け
て、２枚のコントロールプレートを連結しているリベッ
トとかみ合わせたので、スラストプレートに切欠き加工
を施すだけで、もともとある２枚のコントロールプレー
トを連結するリベットを利用してスラストプレートをコ
ントロールプレートに周方向に規制できる。

〔実施例〕

以下に、本考案に係るトーショナルダンパ付フライホイ
ールの望ましい実施例を、第１図から第３図までを参照
して説明する。

第１図は、本考案実施例のトーショナルダンパ付フライ
ホイールの断面の上半分を、第２図は下半分を示してい
る。第１図、第２図に示すように、トーショナルダンパ
付フライホイールは、フライホイール軸芯まわりに回転
可能な、駆動側フライホイール10と、駆動側フライホイ
ール10に対して相対回転可能な従動側フライホイール20
と、両フライホイール10、20に対して相対回転可能な２
枚のコントロールプレート30、30と、両フライホイール
10、20を直結するＫスプリング40と、このＫスプリング
40に対して並列に設けられた、駆動側フライホイール10
とコントロールプレート30、30を連結するK₁スプリング
（図示略）と、このK₁スプリングにコントロールプレー
ト30、30を介して直列に配され従動側フライホイール20
とコントロールプレート30、30との間に配されて従動側
フライホイール20とコントロールプレート30、30と連結
する摩擦機構50と、から成る。したがって、駆動側フラ
イホイール10と従動側フライホイール20は、Ｋスプリン
グ40を含むトルク伝達経路と、K₁スプリングおよびコン
トロールプレート30、30および摩擦機構50を含むトルク
伝達経路との、２種類のトルク伝達経路を介して、連結
される。摩擦機構は、予め定められた一定トルク以上で
のみすべりを生じる、一時的にのみすべる摩擦機構から
成る。K₁スプリングの負荷トルクが小さいときは摩擦機
構50はすべらず、トーショナルダンパ付フライホイール
は、ＫスプリングとK₁スプリングの両方が作動するＫ＋
K₁特性に従って作動し、トルクが大きくなって前記一定
トルクを越えると摩擦機構50がすべってそれに直列とさ
れたK₁スプリングを効かなくし、トーショナルダンパ付
フライホイールはＫスプリング40のみが作動するＫ特性
に従って作動する。このような２種類の振動特性を有す
るトーショナルダンパ付フライホイールは、前記したよ
うに、アイドル回転以上で優れたトルク、速度変動吸収
能力を有するとともに、共振回避能力を有する。

各部の詳細構造を説明すると、駆動側フライホイール10
は、リングギヤとしても機能するアウタリング12と、そ
の内周側に隔置されたインナリング14と、アウタリング
12にリベットで締結されたドライブプレート16、18と、
を有する。インナリング14は一方のドライブプレート16
に締結される。ドライブプレート16、18は、それぞれ窓
17、19を有し、そこにＫスプリング40、K₁スプリングが
収納される。エンジン側ドライブプレート16には窓17を
閉塞するようにイナーシャプレート13が取付けられる。
駆動側フライホイール10はエンジンクランクシャフトに
ボルト２により締結される。

従動側フライホイール20は、駆動側フライホイール10に
軸方向に対向するフライホイールボデー22と、フライホ
イールボデー22に締結されたドリブンプレート24を有す
る。従動側フライホイール20はベアリング４を介して駆
動側フライホイール10のインナリング14に回転可能に支
持される。従動側フライホイール20はクラッチ側に連結
される。ドリブンプレート24は、環状内周部24aと、そ
れから半径方向外方に延びるアーム24bを有し、アーム2
4bはＫスプリング40に、周方向に、着脱可能に係合す
る。

コントロールプレート30、30は一対あり、すなわち駆動
側フライホイールに近い側のコントロールプレートと従
動側フライホイールに近い側のコントロールプレートか
らなり、リベット32で、互いに一体に回転するように、
連結される。コントロールプレート30は、環状内周部30
aと、それから半径方向外方に延びるアーム30bとを有す
る。コントロールプレート30は、アーム30bでK₁スプリ
ングに周方向に着脱可能に係合し、環状内周部30aで摩
擦機構50に摺接する。コントロールプレート30、30は、
K₁スプリングと摩擦機構50とを連結する。

摩擦機構50は、ドリブンプレート24の環状内周部24aと
コントロールプレート30、30の環状内周部30a、30aとの
間に摺動可能に介装される。摩擦機構50は、ドリブンプ
レート24の環状内周部24aと一方のコントロールプレー
ト30の環状内周部30aとの間に配されたスラストライニ
ング（第２のスラストライニング）54と、ドリブンプレ
ート24の環状内周部24aと他方のコントロールプレート3
0の環状内周部30aとの間に配された、もう一つのスラス
トライニング（第１のスラストライニング）52、スラス
トプレート56、コーンスプリング58と、から成る。そし
て、２枚のコントロールプレート30、30間に、コーンス
プリング58、スラストプレート56、第１のスラストライ
ニング52、ドリブンプレート24（ドリブンプレートは摩
擦機構の構成メンバではない）、第２のスラストライニ
ング54の順で配置されている。スラストライニング52、
54は摩擦材から成り、スラストプレート56、コーンスプ
リング58は金属材から成る。

摩擦機構50は、以下の特徴ある構造をもたされている。

第１に、一方のスラストライニング（第２のスラストラ
イニング）54には、その内周部に、第２のコントロール
プレート32の内周側に軸方向の突入するセンタリングブ
ッシュ54aが一体に形成されている。このセンタリング
ブッシュ54aの内周面はドリブンプレート24の環状内周
部24aの一部の外周面に摺接してスラストライニング54
をセンタリングし、センタリングブッシュ54aの外周面
は第２のコントロールプレート32の内周面に摺接する。
したがって、スラストライニング54は、第４図に示した
従来のブッシュ51′とスラストライニング54′との接着
構造となっておらず、ブッシュ51′が廃止されてセンタ
リングブッシュ54aを有する一体構造となっており、し
たがって接着構造部はない。

第２に、コーンスプリング58は、そのスラストプレート
56への着力点が、コーンスプリング58の外周側に限定さ
れている。

第３に、スラストプレート56の半径方向幅が、第５図に
示した従来のスラストプレート56′よりも拡大されてお
り、この拡大された幅を有するスラストプレート56の外
周部分には、コーンスプリング58の外周側に段差状に屈
曲する段差を有するしぼり部58aが、しぼり成形によっ
て形成されている。第３図はスラストプレート56をとり
出して示している。第３図に示すように、しぼり部56a
は、コントロールプレート30、30を連結するリベット32
を挿通させるための凹状溝の部分を除いて、複数個、周
方向に、形成されている。しぼり部56aの内周面、すな
わち段差の内周面は、コーンスプリング58の外周面に摺
接される。スラストプレート56の、段差より外周側に延
設された外周側延設部には半径方向外側に向って開いた
切欠き（第３図参照）が形成されている。２枚のコント
ロールプレート30、30を連結するリベット32はこの切欠
きを挿通していて、周方向に切欠きとかみ合っており、
その結果、スラストプレート56はコントロールプレート
30に周方向に一体に回転するように規制されている。ま
た、スラストプレート56の外周側延設部と駆動側フライ
ホイールに近い側のコントロールプレート30とのフライ
ホイール軸方向距離は、コーンスプリング58の厚みより
小とされている。

つぎに、本考案実施例のトーショナルダンパ付フライホ
イールの摩擦機構50の作用について説明する。

スラストライニング54に一体成形にセンタリングブッシ
ュ54aを形成したことにより、スラストライニング54
は、摩擦材として機能に加えて、センタリングブッシュ
としての機能を持つ。これにより、スラストライニング
54のセンタリング精度が向上し、摩擦トルク精度が向上
される他、偏心力も低減されるため、スラストライニン
グ54の摩擦低減、それによる特性変化が低減される。ま
た、接着構造がないこと、一体成形によって、ライニン
グ摺動面の平面度が向上され、ドリブンプレート24との
部分当りが防止でき、初期なじみ性が改善されると同時
に、スラストライニング54の偏摩耗も防止される。

また、コーンスプリング58の、スラストプレート56への
着力点を外周側に限定したことにより、他方のスラスト
ライニング52の面圧の高い部分を外周側にすることがで
きる。これによって、トルクのかかる点の実作用径を大
きくとることができ、コーンスプリング荷重を最小化で
きる。これにより、コーンスプリング応力も小さくな
り、コーンスプリングへたりを防止でき、強度的にも楽
になり、耐久性が向上する。また、ライニング面圧も小
さくできるので、スラストライニング52の摩耗も抑制さ
れ、スラストライニング52の耐久性も向上する。

また、スラストプレート56にしぼり部56aを形成して段
差を設け、段差の内周面をコーンスプリング58の外周面
に摺設させたので、コーンスプリング58を外周側から高
精度にセンタリングできる。また、スラストプレート外
周側延長部と駆動側フライホイールに近い側のコントロ
ールプレート30との距離をコーンスプリング58の厚みよ
り小としたので、コーンスプリング58がどのように変形
しても、また段差を全周にわたって設けなくても、コー
ンスプリング58のはずれのないセンタリングが可能とな
る。またスラスロプレート56におけるしぼり部56aの形
成は、第５図に示したような平板もののスラストプレー
ト56′にくらべて、スラストプレート56の剛性を著しく
高めることができ、着力点周辺の変形が防止されること
により、スラストライニング片当りによるスラストライ
ニング52の偏摩耗をも防止する。このようなしぼり部56
aの形成は、スラストプレート56の半径方向幅をコーン
スプリング58より大きく確保したことによって、容易に
行なえる。しぼり部56aは円周上リベット32をよけた部
分に設けることでリベット32を外周に移す必要がなく、
従来と同じスペースで構成できる。また、スラストプレ
ート56に加工を施すだけで、もともとある２枚のコント
ロールプレート30、30を連結するリベット32を利用し
て、スラストプレート56を周方向に規制できる。

〔考案の効果〕

本考案によれば次の効果を得る。

（イ）第２のスラストライニングにセンタリングブッシ
ュを一体形成したので、第２のスラストライニングのセ
ンタリングが向上され、接着構造の廃止によってライニ
ング摺動面の平面度が向上されるとともに、部品点数の
削減がはかられる。

（ロ）コーンスプリングの、スラストプレートへの着力
点をコーンスプリングの外周側に限定したので、トルク
作動の実作用径が大となり、コーンスプリングに生じる
応力の減少とそれによるコーンスプリングのへたり低減
がはかられ、かつライニング面圧が小となってライニン
グ寿命も向上される。

（ハ）スラストプレートに段差を形成し、段差をコーン
スプリング外周端に接触させたので、コーンスプリング
を外周側から高精度にセンタリングできる。また、スラ
ストプレート外周側延長部と駆動側フライホイールに近
い側のコントロールプレートとの距離をコーンスプリン
グの厚みより小としたので、コーススプリングのはずれ
を防止できる。また、段差によりスラストプレートの剛
性も高まるので、ライニング片当りにするライニング偏
摩耗も防止できる。また、スラストプレート外周側延長
部に形成した切欠きとコントロールプレート連結リベッ
トとを周方向にかみ合わせたので、もともとあるリベッ
トを利用してスラストプレートの周方向規制を行うこと
ができる。

上記（イ）、（ロ）、（ハ）により、摩擦機構の信頼性
が大幅に向上される。

上記の摩耗機構の改良は、実施例の構造のトーショナル
ダンパ付フライホイールに適用されることに限定される
ものではなく、摩擦機構を有する２分割型フライホイー
ルに適用可能であることは、いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るトーショナルダンパ付
フライホイールの上半分断面図、 第２図は上半分に第１図の構造をもつトーショナルダン
パ付フライホイールの下半分断面図、 第３図は第１図および第２図の構造をもつトーショナル
ダンパ付フライホイールのうち摩擦機構のスラストプレ
ートの平面図、 第４図は従来のトーショナルダンパ付フライホイールの
摩擦機構のセンタリングブッシュとスラストライニング
との接着構造体の断面図、 第５図は従来のトーショナルダンパ付フライホイールの
摩擦機構の断面図、 第６図は第５図の摩擦機構においてコーンスプリングを
仮に外周側着力とした場合にスラストプレートが変形す
る状態を示した部分断面図、 である。 10……駆動側フライホイール 20……従動側フライホイール 24……ドリブンプレート 30……コントロールプレート 32……リベット 40……トーショナルスプリング 50……摩擦機構 52、54……スラストライニング 56……スラストプレート 58……コーンスプリング

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9138−3Ｊ Ｆ１６Ｆ 15/12 Ｎ (72)考案者 大竹 敏広 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−246640（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−115038（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】相対回転可能な駆動側フライホイールおよ
   び従動側フライホイールと、駆動側フライホイールおよ
   び従動側フライホイール間に回転可能に配設され、かつ
   リベットで互いに連結された２枚のコントロールプレー
   トと、駆動側フライホイールとコントロールプレートを
   連結するスプリングと、該スプリングに直列に配されコ
   ントロールプレートと従動側フライホイールを連結する
   摩擦機構とを具備し、前記摩擦機構を、前記２枚のコン
   トロールプレート間に順に配置された、コーンスプリン
   グ、スラストプレート、第１のスラストライニング、第
   ２のスラストライニングから構成し、第２のスラストラ
   イニングに従動側フライホイールに近い側のコントロー
   ルプレートの内周側に軸方向に突入するセンタリング部
   を一体成形で形成し、コーンスプリングのスラストプレ
   ートへの着力点をコーンスプリングの外周側に限定し、
   スラストプレートの外周部にコーンスプリングの外周側
   に折れ曲がる段差を形成し、スラストプレートの前記段
   差より外側に延長された外周側延長部に半径方向外側に
   向って開いた切欠きを形成し、該切欠きを前記リベット
   とかみ合せてスラストプレートをコントロールプレート
   に周方向に規制し、スラストプレートの前記段差をコー
   ンスプリングの外周端と接触させてコーンスプリングを
   センタリングし、スラストプレートの前記外周側延長部
   と駆動側フライホイールに近い側のコントロールプレー
   トとのフライホイール軸方向距離をコーンスプリングの
   厚みより小としたことを特徴とするトーショナルダンパ
   付フライホイール。