JPH08507133A - 2質量フライホイール - Google Patents
2質量フライホイールInfo
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- JPH08507133A JPH08507133A JP6519726A JP51972694A JPH08507133A JP H08507133 A JPH08507133 A JP H08507133A JP 6519726 A JP6519726 A JP 6519726A JP 51972694 A JP51972694 A JP 51972694A JP H08507133 A JPH08507133 A JP H08507133A
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Abstract
(57)【要約】
車両用の2質量フライホイール(10)であって、制限角度範囲を相対回転するように取付けられた2個の同軸配置フライホイール質量体(11,12)を有している。これら質量体は、リンク機構(40)により相互連結されている。各リンク機構は、一方のフライホイール質量体(11)に旋回可能に連結(43)された第1リンク(41)と、他方のフライホイール質量体(12)に旋回可能に連結(44)された第2リンク(42)と、第1及び第2のリンク(41,42)を旋回可能に連結する旋回軸(45)とから成っている。このリンク機構は、また、フライホイール回転時には半径方向外方へ運動する傾向を有し、フライホイール質量体の相対回転を制御する。フライホイール質量体の半径方向外方縁部にはクッション部材(54,55)が備えられている。これらのクッション部材は、フライホイール質量体の相対回転限界点に弾性的な行程終端ストッパとして機能する。
Description
【発明の詳細な説明】
2質量フライホイール
本発明は、車両の変速機に発生する捩り振動を吸収又は補償する2質量フライ
ホイールに関するものである。
より具体的には、本発明は、WO89/01097に記載の型式の2質量フラ
イホイールに関するものである。このフライホイールの場合、2個の同軸的なフ
ライホイール質量体が制限角度だけ相互旋回するように取付けられており、かつ
また、複数の旋回リンク機構により2個フライホイール質量体が相互結合されて
いる。旋回リンク機構は、それぞれ、一方のフライホイール質量体と旋回可能に
連結された第1リンクと、他方のフライホイール質量体と旋回可能に連結された
第2リンクと、第1リンクと第2リンクとを旋回可能に連結する手段とを備えて
いる。
この構成の場合に生じる一つの問題は、相対旋回の限界位置でフライホイール
質量体の一方に旋回リンク機構が衝突し、騒音が発生することである。これに対
しては、相対旋回運動の限界位置にクッション部材を配置する提案が、WO92
/14076に開示されている。しかし、このクッション部材には、一方では弾
性、他方では耐摩耗性という相反する性質が要求される点が問題である。
本発明の目的は、前記型式の2質量フライホイールであって、クッション手段
が改良された形式のものを得ることにある。
本発明によれば、車両用2質量フライホイール、それも制限角度範囲内を相対
旋回可能な、2個の同軸配置されたフライホイール質量体と、2個のフライホイ
ール質量体を相互結合する旋回可能の複数リンク機構とを備えており、各リンク
機構が、一方のフライホイール質量体に旋回可能に連結された第1リンクと、他
方のフライホイール質量体と旋回可能に連結された第2リンクと、第1リンク及
び第2リンクとを旋回可能に連結する旋回軸とから成っており、更に、前記リン
ク機構が、フライホイール回転時には、半径方向外方へ移動するように構成され
ており、更に、少なくとも一方のフライホイール質量体が、クッション部材を有
し、相対旋回運動の少なくとも一方の方向での前記相対運動の限界点において他
方のフライホイール質量体と接触する形式のものにおいて、前記一方のフライホ
イール質量体上のクッション部材が、他方のフライホイール質量体の半径方向外
方縁部と接触することが特徴とされている。
好ましくは、第1のフライホイール質量体が、ハブと、このハブに固定された
第1の環状プレートと、軸方向に間隔をおいて配置され、かつ前記ハブに固定さ
れた1対の環状側板とを有しており、また、第2のフライホイール質量体が、前
記ハブに取付けられ、1対のフランジ板を有する第2の環状プレートを備え、こ
の環状プレートが側板の間に位置する部分を有しており、更に、クッション部材
が側板とフランジ板との間の前記限界点で機能するようにされている。
好ましくは、第2フライホイールのフランジ板は、それぞれ、直径方向で対向
位置にあって半径方向に突出する1対のアームを有しており、これらフランジ板
のアームが、他のフランジ板のアームと整列せしめられており、更に、前記クッ
ション部材が2個の側板の、整列せしめられた切欠き内に取付けられている。
好ましくは、第1の環状プレートは、ハブの周囲の環状の空所を形成する円筒
形外側側壁を有し、前記側板とフランジ板とが前記空所内に配置されており、か
つまた、アームの半径方向外端が、円筒形側壁の半径方向内方の面に対して固定
された摩擦ダンパに接触するようにされている。
前記環状の空所は、第1の環状プレートとは反対側の端部に固定された環状カ
バー板によって閉じられるようにし、かつまた、空所内での運動を制動する粘性
材料が充填されるようにするのが好ましい。
本発明が、より良く理解できるようにし、かつまた本発明をどのように実施す
るかを更に明確にするため、以下で図示の実施例を参照して説明する。
第1A図及び第1B図は、本発明による2質量フライホイールの断面図の各半
部を示した図。
第2図は第1A図及び第1B図のII−II線に沿った断面図。
第3図はフランジ板の平面図。第3A図と第3B図とには、A−A線とB−B
線に沿った断面が、それぞれ示されている。
第4図は側板の平面図で、C−C線に沿った断面図が第4C図に示されている
。
第5図は第1B図のV−V線に沿った断面図。
第6図は第1B図のVI−VI線に沿った断面図。
第7図と第8図は、第1A図と第1B図のフライホイールに用いられる摩擦ダ
ンパの板ばねの側面図と平面図。
第9図は第1A図と第1B図のフライホイールに用いられるクッション部材の
別の形式を示した図。
添付図面の第1図から第6図に示されている2質量フライホイール10は、2
個のフライホイール質量体11,12を有している。第1のフライホイール質量
体11は、内燃機関(図示せず)のクランク軸に中心のハブ14とボルト18と
を介して取付けられている。摩擦クラッチ(図示せず)は第2フライホイール質
量体12に取付けることができる。正常な運転条件下では、フライホイール質量
体11,12は、時計回り方向に、すなわち第1A図の矢印Dの方向に回転する
。フライホイール質量体12は軸受19を介して中心ハブ14に取付けられてい
る。
フライホイール質量体11のハブ14は、クランク軸と第1環状プレート15
とに固定されている。プレート15は、ボルト16によりハブ14に固定されて
いる。第1環状プレート15は、円筒形の外側側壁13を有する薄鋼板加圧成形
品である。
環状プレート15と、ハブ14と、側壁13とは環状の空所Aを形成している
。空所Aの底部は環状プレート15により形成されている。1対の薄鋼板製環状
側板26,27が環状空所A内に配置されている。側板26,27は、互いに鏡
像配置されており、側板27は第4図と第4C図に示されている。第1環状プレ
ート15に隣接する側板26は、合釘又はダボ17によりプレート15に固定さ
れている。これらの合釘又はダボは、各側板の外周部に間隔をおいて配置された
穴20に差込まれる。
他方の側板27は側板26から軸方向に間隔をおいて配置され、双方の側板2
6,27は、軸方向内方へくぼんだ区域21を介して離れて保持されている。こ
れらの区域21は、周方向に間隔をおいて各側板に設けられ、相互支持されてい
る。2個のプレート26,27は、点溶接又はねじ、固定具、リベット等により
、相互支持区域で結合することができる。
第2のフライホイール質量体12は、前記空所Aの開放端部に配置されている
。軸受19は、回転不能にハブ14に取付けられ、ハブのフランジ28とプレー
ト15との間に固定されている。軸受19の外レースは、締りばめにより第2フ
ライホイール質量体12の中心に回転不能に取付けられている。
第2のフライホイール質量体12は、更に、ハブ部材30と1対の環状フラン
ジ板31,32とを有し、ハブ部材30は、フライホイール質量体12に、間隔
をおいた止めねじ34(第6図参照)によって固定されている。2個のフランジ
板31,32は互いに鏡像配置され、一方のフランジ板31は第3図に示されて
いる。2個のフランジ板31,32は、それぞれ半径方向内方の環状部35を有
し、この環状部には直径方向対向位置に半径方向に延びるラグ36が設けられて
いる。これらのラグは、軸方向で環状部の内方に設けられているので、2個のプ
レート31,32がハブ部材30に背中合せにリベット37により固定される場
合、各フランジ板31,32の、整列されたラグ36が相互に当付けられる状態
となる。
フライホイール質量体11,12間の相対回転は、フライホイールの周方向に
間隔をおいて配置された複数の、好ましくは4個の旋回可能のリンク機構40と
、側壁13の内面に設けられた2個の摩擦ダンパ50とにより制御される。各旋
回可能なリンク機構40は、図にはそのうちの1個40Aのみが示されているが
、第1リンク41と第2リンク42とを有している。第1リンク41は、第2フ
ライホイール質量体12の、間隔をおいたフランジ板環状部35の間に、旋回軸
43を介して旋回可能に取付けられており、第2リンク42は、第1のフライホ
イール質量体11の側板26,27に、旋回軸44を介して旋回可能に取付けら
れている。2個のリンク41,42は、第3の旋回軸45を介して、旋回可能に
相互に連結されている。
第1B図から分かるように、旋回軸43は、旋回軸44,45の半径方向内方
に位置している。第1リンク41は、下げ振り錘として構成され、旋回軸43と
は反対側の端部、すなわち、2個のリンク41,42間の旋回軸45に近い端部
のところの質量が、より大きくされている。リンク41は、また、正常な回転駆
動方向Dに対し後縁方向に質量オフセットの中心を有している。質量中心をこの
ように片寄らせることにより、リンク41の遠心的な下げ振り効果が、正常な駆
動回転方向Dに増大せしめられる。
第2リンク42は、下げ振り錘41の各軸方向側に1個ずつ配置された1対の
平行のアームを有している。下げ振り錘41の各軸方向側に1個配置された各対
のアーム42は、旋回軸45から各側板26,27の各くぼみ区域21の傾斜側
のスロット22を貫通して延び、前記側板26,27の軸方向外側で旋回軸44
と連結されている。側板26,27は、周方向に間隔をおいて設けられた半径方
向スロット23を有している。これらのスロット23は側板内周縁から半径方向
外方へ延び、旋回軸45の半径方向運動を調整する。
摩擦ダンパは板ばね50(第7図と第8図)により構成され、これら板ばねは
、側壁13に対し固定され、フランジ板31,32のラグ36の相対運動により
変形可能である。フランジ板31,32が第1環状プレート15に対し運動する
と、ラグ36の半径方向外方のエッジが板ばね50を変形させ、運動に抵抗する
。板ばね50は、2フライホイール質量体11,12間の相対回転移動が進むに
つれて抵抗を増すように成形されている。また、板ばね50は、舌状部50aに
より側壁13に対する運動に抗するように保持されている。舌状部50aは側板
26,27のスロット51に係合している。
あるいは又、別の摩擦ダンパもしくは付加的な摩擦ダンパ(図示せず)を、摩
擦ワッシャの積重ねにより得ることもできる。この積重ねワッシャは、ハブ14
上に配置し、環状プレート15とハブ部品30との間で機能する。別の摩擦ワッ
シャは、第1フライホイール質量体12のハブ14と、第2フライホイール質量
体12のハブ部材30とにより駆動される。これらのワッシャは、一緒に皿ばね
により強制押圧される。この種の摩擦ダンパは、英国特許出願GB−A−219
8 808に開示されている。
弾性的なクッション部材54,55は、側板26,27の間に固定され、2個
のフライホイール質量体間の相対運動を相対角運動の限界点で緩衝する。第1ク
ッション部材54は、好ましくは、圧縮コイルばね形式の弾性的なストッパを有
し、これらのばねはラグ36の“駆動”側に配置しておく。また、これらのばね
は、2個の側板の、整列位置にある複数組の切欠き28内に配置されている。各
ばね54の一端は、各組の切欠き28の一端に固定された端キャップ56内に支
えられ、他端は、各組の切欠き28内にスライド可能に取付けられた端キャップ
57内に位置している。相対回転の限界点では、駆動方向Dに、言いかえると、
第1A図に示したフランジ板の時計回り方向に、ラグ36が、それぞれ前記端キ
ャップ57を支え、次いで、その運動はばね54による抵抗を受ける。
フランジ板31,32のラグ36は、切欠き38を有し、この切欠き28を介
してばね54が働き始める前にフライホイール質量体11,12の所定相対運動
を調整する。
第2クッション部材55は、それぞれ、弾性的なストッパ、好ましくはエラス
トマー製円筒体を有している。この円筒体は、2つの端キャップ58,59の間
に保持され、ラグ36の“オーバラン”側に配置されている。このエラストマー
製クッション部材55は、2個の側板26,27の、整列された第2の複数組の
切欠き29内に、それも端キャップ58,59の間に配置されている。逆時計回
り方向でのフランジ板31,32の相対回転運動の限界点では、ラグ36が、そ
れぞれ各端キャップ58を支える。各端キャップ58は各切欠き29内にスライ
ド可能に取付けられている。限界点を超える運動はエラストマー製クッション部
材による抵抗を受ける。
第1フライホイール質量体11の開放端部は、円筒形の側壁13の開放端部に
固定されたカバー板60により取囲まれている。第2フライホイール質量体12
とフランジ板32との間には弾性シール61が挟込まれており、このシール61
がカバー板60に接触している。シール61は薄板金ダイアフラムであるのが好
ましい。空所Aには、グリース等の粘性制動媒体を充填しておく。
以下で、第1図〜第6図に示した2質量フライホイールの作用形式を説明する
。無負荷条件下では、高速でのエンジン回転につれて、遠心力が旋回可能のリン
ク機構40に、特に下げ振り錘41に作用し、リンク機構が半径方向外方へ強制
運動せしめられる。回転速度が高くなると、遠心力も増大するが、遠心力は、配
置形状に影響を与えないうちは、大部分が、フライホイール質量体11に対して
フライホイール質量体12を移動させるのに要する力に作用する。
クラッチ接続時、トルクがエンジンからフライホイール質量体11へ、次いで
フライホイール質量体12へ伝えられると、2個の質量体がそれぞれ相対回転す
る傾向が生じる。比較的低速時で、遠心力の作用が小さい場合には、2つの質量
体は容易に相対回転する。しかし、高速時、遠心力の作用が大きくなると、質量
体の相対回転には、より大きい力が必要となる。
下げ振り錘41の運動の包絡線が第1A図の符号40Bで示してある。
極端な駆動条件の場合、リンク機構40は伸長し、オーバーラン条件下でも、
その影響は、図示の実施例の場合にリンク42が下げ振り錘41の下で折り重な
ること以外は、類似している。
2つの弾性的なクッション部材54,55は、行程終位置で弾性ストッパを形
成し、フライホイール質量体が許容相対回転運動の限界点に接近した場合、極端
に高い駆動トルク負荷条件のもとでの衝撃的な負荷を防止する。そのような負荷
条件が最も起り易いのは、質量体41の遠心力制御力が最低の場合に、フライホ
イールが低速回転する時である。
空所Aにグリースが充填されている場合には、2つの限界点間でのリンク機構
40の旋回運動が、グリースにより制動される。この場合、リンク機構が各チャ
ンバ46内を運動するさい、グリースがリンク機構の運動に抵抗し、下げ振り錘
41の周囲に流れねばならない。
前述のように、下げ振り錘41は、オフセット質量を有する非対称形に形成さ
れており、それによって駆動方向の相対回転の場合にはオーバーラン方向の相対
回転の場合とは異なる効果を有している。オフセット質量は、駆動方向で下げ振
り錘の後縁に片寄るようにされている。こうすることにより、休止条件下での中
立位置がフライホイールのオーバーラン側へ移動する付加的効果が得られ、かつ
駆動条件下で、より長い行程距離が得られる。
第9図はクッション部材の変更態様を示したものである。この場合、ゴム製ブ
ロック70が、各ばね54と直列配置された各端キャップ56に隣接配置されて
いる。各ばね54は、プレート71に対して作用し、プレート71が隣接のゴム
製ブロック70を圧縮する。かくして、ラグ36が端キャップ57に接触すると
、ばね54が圧縮され、プレート71が端キャップ56に接触するまで、プレー
ト71を移動させ、それによって、またブロック70が圧縮される。ばね54と
ゴ
ム製ブロック70との相互作用は、ばねとブロックとの相対ばね定数に応じて決
まり、フライホイールが用いられる車両に応じて種々の異なる使用特性が得られ
るように選定できる。
反対方向の運動は、プレート72にラグ36が接触することにより緩衝される
。プレート72は、端キャップ74に保持されたゴム製ブロック73を被覆して
いる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.車両用の2質量フライホイール(10)であって、制限角度範囲を相対回 転するように取付けられた2つの同軸配置フライホイール質量体(11,12) と、これら2つのフライホイール質量体を相互に連結する複数の旋回リンク機構 (40)とが備えられており、各リンク機構(40)が、一方のフライホイール 質量体(11)に旋回可能に連結された第1リンク(41)と、他方のフライホ イール質量体(12)に旋回可能に連結された第2リンク(42)と、第1と第 2のリンクを旋回可能に連結する旋回軸(45)とを有しており、更に前記リン ク機構が、フライホイール回転時に半径方向外方へ移動する傾向を有するように 構成され、また、フライホイール質量体の少なくとも一方(11)がクッション 部材(54,55)を備え、少なくとも一方の方向の相対回転運動時に相対回転 の限界点において他方のフライホイール質量体(12)に接触するようにした形 式のものにおいて、 前記一方のフライホイール質量体(11)のクッション部材(54,55)が 、他方のフライホイール質量体(12)の半径方向外方の縁部(36)と接触す ることを特徴とする、車両用の2質量フライホイール。 2.請求項1記載の2質量フライホイールにおいて、各旋回可能のリンク機構 (40)の第1リンク(41)が第2リンク(42)より大きい質量を有してお り、それにより第1リンク(41)が下げ振り錘として機能することを特徴とす る2質量フライホイール。 3.請求項1又は2記載の2質量フライホイールにおいて、第1フライホイー ル質量体(11)が、ハブ(14)と、このハブと固定された第1環状プレート (15)と、軸方向に間隔をおいて配置され、前記ハブと固定された1対の環状 側板(26,27)とを有しており、また、第2フライホイール質量体(12) が、ハブ(14)に取付けられ、1対のフランジ板(31,32)を有する第2 の環状プレートを有しており、前記フランジ板(31,32)が側板間に位置す る部分を有しており、更に、クッション部材(54,55)が側板(26,27 )とフランジ板(31,32)との間で、それも前記の限界点で機能を発揮す ることを特徴とする2質量フライホイール。 4.請求項1から3のいずれか1項記載の2質量フライホイールにおいて、ク ッション部材(54,55)が、すべて第1フライホイール質量体(11)に取 付けられていることを特徴とする2質量フライホイール。 5.請求項1から4のいずれか1項に記載の2質量フライホイールにおいて、 一方の回転方向用の第1クッション部材(54)が、圧縮ばねを備えており、他 方の回転方向用の第2クッション部材(55)が、エラストマー製ストッパを備 えていることを特徴とする2質量フライホイール。 6.請求項5記載の2質量フライホイールにおいて、第1クッション部材が、 直列配置された圧縮ばね(54)とエラストマー製ストッパ(70)とから成る ことを特徴とする2質量フライホイール。 7.請求項3から6のいずれか1項に記載され、請求項3に従属する2質量フ ライホイールにおいて、第2フライホイール質量体(12)のフランジ板(31 ,32)が、それぞれ、直径方向で対向位置に設けられた半径方向外方へ突出す る1対のアーム(36)を有し、一方のフランジ板(31)のアームが他方のフ ランジ板(32)のアームと整列せしめられており、更に、クッション部材(5 4,55)が、2個の側板(26,27)の、整列された切欠き(28,29) 内に取付けられていることを特徴とする2質量フライホイール。 8.請求項7記載の2質量フライホイールについて、クッション部材(54, 55)が、各軸方向端部に端キャップ(56,57;58,59)を有しており 、これら端キャップが前記側板(26,27)内に配置され、クッション部材( 54,55)を定位置に保持していることを特徴とする2質量フライホイール。 9.請求項3から8のいずれか1項に記載の2質量フライホイールにおいて、 2個の側板(26,27)が、実質的に半径方向の整列されたスロット(23) を有し、各第1と第2のリンク(41,42)を旋回可能に結合する各旋回軸( 45)の運動を前記スロット(23)を介して適応させることを特徴とする2質 量フライホイール。 10.請求項6から9のいずれか1項に記載され、請求項6に従属する2質量フ ライホイールにおいて、 第1環状プレート(10)が円筒形の外側側壁(13)を有し、この側壁(1 3)がハブ(14)の周囲に環状の空所(A)を形成し、前記側板(26,27 )とフランジ板(31,32)とがこの空所(A)内に配置され、更に、前記ア ーム(36)の半径方向外方端部が、側壁(13)の半径方向内方の面に対し固 定された摩擦ダンパ(50)に接触することを特徴とする2質量フライホイール 。 11.請求項10記載の2質量フライホイールにおいて、摩擦ダンパが板ばね( 50)を有し、この板ばねの隆起部が、所定の相対角回転後に前記アーム(36 )の端部と接触可能であることを特徴とする2質量フライホイール。 12.請求項1から11のいずれか1項に記載の2質量フライホイールにおいて 、フライホイール(10)が、円筒形の外側側壁(13)を有する第1の環状プ レート(15)を有しており、かつまたクッション部材(54,55)が側壁( 13)に隣接配置されていることを特徴とする2質量フライホイール。 13.請求項3から12のいずれか1項に記載の2質量フライホイールにおいて 、第1環状プレート(15)が、ハブ(14)の周囲に環状空所(A)を形成す る円筒形の外側側壁(13)を有しており、かつまた、この空所(A)が、第1 環状プレート(15)とは反対側の側壁(13)端部に固定された環状カバー板 (60)により閉じられており、更にまた、この空所(A)には、空所内で運動 を制動する粘性材料が充填されていることを特徴とする2質量フライホイール。 14.請求項13記載の2質量フライホイールにおいて、弾性シール部材(61 )が、カバー板(60)と第2フライホイール質量体(12,32)との間に配 置され、空所(A)内に粘性材料を密封していることを特徴とする2質量フライ ホイール。 15.請求項14記載の2質量フライホイールにおいて、前記シール部材が環状 のはね鋼ダイアフラム(61)を有することを特徴とする2質量フライホイール 。 16.請求項2から15のいずれか1項に記載の2質量フライホイールにおいて 、下げ振り錘(41)がオフセット質量を有することを特徴とする2質量フライ ホイール。 17.請求項16記載の2質量フライホイールにおいて、前記オフセット質量が 、 正常駆動方向(D)で回転するフライホイールから見て、下げ振り錘(41)の 後縁の方向に片寄っていることを特徴とする2質量フライホイール。 18.車両用の2質量フライホイールであって、制限角度範囲を相対回転するよ うに取付けられた2個の同軸配置フライホイール質量体(11,12)と、2個 のフライホイール質量体(11,12)を相互結合する複数の旋回可能のリンク 機構(40)とを有しており、前記各リンク機構が、一方のフライホイール質量 体(11)に旋回可能に連結された第1リンク(41)と、他方のフライホイー ル質量体(12)と旋回可能に連結された第2リンク(42)と、第1及び第2 のリンクを旋回可能に連結する旋回軸(45)とを有する形式のものにおいて、 前記リンク(41,42)の一方(41)が、フライホイール質量体(11, 12)の前記一方(11)との旋回可能の連結部とは反対の側に、より大きい質 量を有し、これにより、半径方向外方へ運動する下げ振り錘が形成され、この下 げ振り錘がオフセット質量を有することを特徴とする車両用2質量フライホイー ル。 19.請求項18記載の2質量フライホイールにおいて、前記オフセット質量が 、正常駆動方向(D)で回転するフライホイールから見て下げ振り錘の後縁方向 に片寄っていることを特徴とする2質量フライホイール。 20.以上、添付図面の第1図から第8図または第9図に示し、かつこれら図面 につき説明したように、実質的に構成され、配置された2質量フライホイール。
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