JP3578601B2

JP3578601B2 - ダイナミックダンパー及びフライホイール組立体

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Publication number: JP3578601B2
Application number: JP18675897A
Authority: JP
Inventors: 寛隆福島
Original assignee: Exedy Corp
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Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2017-07-11
Also published as: JPH1130285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイナミックダンパー及びフライホイール組立体、特にトランスミッションの入力軸に連動して振動を制振するダイナミックダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人は、この種のダイナミックダンパー及びフライホイール組立体について、特公平６−４８０３１等の先行技術を開発している。
【０００３】
これらの先行技術では、質量部である第２フライホイールをクラッチディスクが第１フライホイールに圧接されている時だけ捩りダンパー機構を介して駆動伝達系に連結させ、駆動伝達系の捩り振動を制振している。これにより、ニュートラルの状態におけるトランスミッションのギアの歯打音（中立音）や走行時におけるトランスミッションの振動及び異音を抑えつつ、クラッチ切断時におけるトランスミッションの変速動作の阻害を抑えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の先行技術では、第２フライホイールの駆動伝達系への連結及び連結解除を摩擦材を有する摩擦係合式のサブクラッチ（摩擦減衰機構）によって行っている。ここでは、摩擦係合する部分を内周部分に配置するとトルク伝達容量が確保できないため、サブクラッチをある程度トランスミッションの入力軸（駆動伝達系）から径方向に離れた位置に配置している。
【０００５】
しかし、このサブクラッチの存在により、エンジンのクランク軸からトランスミッションの入力軸にトルクを伝達する連結機構が大型化する。
【０００６】
本発明の課題は、連結機構においてダイナミックダンパーを採用した場合における連結機構の大型化を抑えることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のダイナミックダンパーは、連結機構においてトランスミッションの入力軸に従動可能なダイナミックダンパーであって、入力部と、質量部と、サブクラッチと、弾性部とを備えている。連結機構は、エンジンのクランク軸とトランスミッションの入力軸とを連結する機構であって、クラッチディスク組立体を有するメインクラッチを含んでいる。入力部は、クラッチディスク組立体とエンジンのクランク軸との間に配置され、環状円板部を含む。質量部は、入力部の外周側に配置され、トランスミッションの入力軸の回転と連動して回転し得る。弾性部は入力部と質量部とを弾性的に連結する。サブクラッチは、クラッチディスク組立体と入力部との間に配置され、メインクラッチによってエンジンのクランク軸とトランスミッションの入力軸とが連結しているときにトランスミッションの入力軸と入力部とを連結し、メインクラッチによってエンジンのクランク軸とトランスミッションの入力軸の連結が解除されるときにトランスミッションの入力軸と入力部との連動を解除するクラッチである。また、サブクラッチは、本体と、リターンスプリングとを有している。本体は、トランスミッションの入力軸に対して軸方向に移動可能かつ相対回転不能に係合するとともに外周側に形成された第１ギアを有し、クラッチディスク組立体のエンジン側の移動に連動してエンジン側に移動する。リターンスプリングは本体をトランスミッション側に付勢する。そして、入力部の環状円板部の内周端には本体の第１ギアと噛み合い可能な第２ギアが形成されている。
【０００８】
このダイナミックダンパーを備えた連結機構では、エンジンのクランク軸から入力されたトルクはメインクラッチを介してトランスミッションの入力軸に伝達される。メインクラッチが接続状態であるときには、サブクラッチによってトランスミッションの入力軸の回転にダイナミックダンパーが連動する状態となる。したがって、トランスミッションのニュートラル時の中立音や走行時の異音はダイナミックダンパーにより制振される。ここでは、単にイナーシャを付加して共振を回避するイナーシャダンパーではなくダイナミックダンパーを使用しているため、部分回転域でのトランスミッションの入力軸の振動を制振することができる。このため、イナーシャダンパーでは低減できないレベルまで振動を低減させることもできる。
【０００９】
また、本請求項に記載のダイナミックダンパーのサブクラッチは、摩擦係合式のものに較べて一般にトルク伝達容量が大きいギア噛み合い式のクラッチを採用している。このため、サブクラッチを小型化することができ、また、サブクラッチを連結機構の内周部分に配置することが可能となる。これにより、トランスミッションの入力軸に断続するダイナミックダンパーを採用する連結機構の大型化が抑えられる。
【００１０】
また、ここでは、ダイナミックダンパーにおける質量部の慣性が大きくなるように質量部を弾性部の外周側に配置している。サブクラッチは、第１ギアと第２ギアとを噛み合わせることによって、トランスミッションの入力軸と質量部とを入力部及び弾性部を介して連動させる。
【００１１】
請求項２に記載のダイナミックダンパーは、請求項１に記載のものにおいて、サブクラッチは、本体に対して回転不能であり入力部に摩擦係合可能な摩擦面が形成されているシンクロブロックをさらに含んでいる。
【００１２】
ここでは、回転速度の異なるトランスミッションの入力軸と質量部とのサブクラッチによる連動をスムースにするため、シンクロブロックを用いて第１及び第２ギアの噛み合いを同期させている。すなわち、第１及び第２ギアを噛み合わせる前に、まずトランスミッションの入力軸と同じ回転速度で回転しているシンクロブロックを入力部と摩擦面を介して接触させる。これにより、トランスミッションの入力軸と弾性部を介して入力部と連動する質量部との回転速度差が小さくなる。そして、この後に第１及び第２ギアを噛み合わせる。
【００１３】
このように、シンクロブロックをサブクラッチに採用したことで、第１及び第２ギアを噛み合わせるときのトランスミッションの入力軸と質量部との回転速度差が小さくなり、第１及び第２ギアの噛み合いがスムースとなる。また、第１及び第２ギアの損傷も抑えられる。
【００１４】
請求項３に記載のフライホイール組立体は、フライホイールと、ダイナミックダンパーとを備えている。フライホイールはエンジンのクランク軸に回転不能に連結されている。ダイナミックダンパーは、請求項１から３のいずれかに記載のダイナミックダンパーである。
【００１５】
ここでは、ダイナミックダンパーをフライホイールとともにフライホイール組立体に組み込んでいる。このため、エンジンのクランク軸、あるいはクラッチディスク組立体やトランスミッションの入力軸と合体させるときに組み付けが容易となる。
【００１６】
請求項４に記載のフライホイール組立体は、請求項３に記載のものにおいて、プレート部材をさらに備えている。プレート部材は、内周部がエンジンのクランク軸に固定され、外周部がフライホイールに固定されている。このプレート部材は、所定の剛性を有しており、回転軸に沿った振動を吸収する。
【００１７】
ここでは、エンジンのクランク軸とフライホイールとの間にプレート部材を挿入しているので、フライホイール組立体によって軸方向の振動をも減少させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態におけるダイナミックダンパーを含むフライホイール組立体の縦断面を図１に示す。ダイナミックダンパー１０は、エンジンのクランク軸８とトランスミッションの入力軸９との接続及び接続解除を行う連結機構１に含まれるものであって、サブクラッチ１３によってトランスミッションの入力軸９に接続されてトランスミッションの振動を制振する役割を果たす。
【００１９】
連結機構１は、主として、ダイナミックダンパー１０を含むフライホイール組立体２と、クラッチカバー組立体４及びクラッチディスク組立体５から成るメインクラッチ３とにより構成されている。この連結機構１の回転軸は、図１の軸Ｏ−Ｏである。
【００２０】
フライホイール組立体２は、エンジンのクランク軸８に回転不能に連結されるものであり、主として、フライホイール２ａと、フレキシブルプレート組立体２ｂと、ダイナミックダンパー１０とから構成される。図７に、フライホイール組立体２の組立分解図を示す。フライホイール２ａとフレキシブルプレート組立体２ｂとは、図１に示すように、互いの外周部にて連結されている。フレキシブルプレート組立体２ｂは、厚肉の円板の内周部分に薄肉のフレキシブルプレート２ｃの一端が固定される構造となっており、フレキシブルプレート２ｃの他端は、円周方向に等間隔に配置された７つのボルト８ａによって、エンジンのクランク軸８に固定されている。ダイナミックダンパー１０については後述する。
【００２１】
メインクラッチ３のクラッチカバー組立体４は、主として、クラッチカバー４ａと、環状のダイヤフラムスプリング４ｂと、ダイヤフラムスプリング４ｂによってエンジン側（図１の左側）に付勢されるプレッシャープレート４ｃとから構成されている。クラッチカバー４ａは、外周部がフライホイール２ａのトランスミッション側（図１の右側）の端部に固定されている。クラッチカバー４ａの内周部は、図示しないワイヤリングを介してダイヤフラムスプリング４ｂの径方向中間部分を支持している。プレッシャープレート４ｃは、ダイヤフラムスプリング４ｂの外周部等によりクラッチカバー４ａ内に保持されている。このプレッシャープレート４ｃは、ダイヤフラムスプリング４ｂの内周端を図示しないレリーズベアリングで回転軸Ｏ−Ｏに沿った方向（以下、軸方向という。）に移動させて、ダイヤフラムスプリング４ｂで付勢させる、あるいはそのダイヤフラムスプリング４ｂの付勢を解除させることにより、軸方向に移動する。このクラッチカバー組立体４は、フライホイール２ａに対してプレッシャープレート４ｃを付勢することで、クラッチディスク組立体５をフライホイール２ａとプレッシャープレート４ｃとの間に挟持して、フライホイール組立体４とクラッチディスク組立体５とを摩擦係合させる役割を果たす。
【００２２】
メインクラッチ３のクラッチディスク組立体５は、主として、摩擦フェーシング５ａを有する摩擦係合部と、内周部がトランスミッションの入力軸９とスプライン係合しているスプラインハブ５ｃと、摩擦係合部とスプラインハブ５ｃとを回転方向に弾性的に連結するコイルスプリング５ｂとから構成されている。
【００２３】
次に、ダイナミックダンパー１０の構造について詳述する。ダイナミックダンパー１０は、主として、質量体（質量部）１１と、弾性部組立体（弾性部）１２と、入力プレート（入力部）１４と、サブクラッチ１３とから構成される。
【００２４】
質量体１１は、図１及び図２に示すように、断面が概ね外周側に開く三角形状である環状の質量体本体部１１ａの内周側に環状の円板部１１ｂが一体に形成されたものである。円板部１１ｂには、図２に示すように、円周方向に等間隔に配置される円孔１１ｃが１０個設けられている。
【００２５】
弾性部組立体１２は、図１及び図３に示すように、質量体１１と入力プレート１４とを弾性的に連結するものである。この弾性部組立体１２は、図３〜図５に示すように、筒状のゴム部材２１と、ゴム部材２１の外周面に固定される外周側筒状部材２２と、ゴム部材２１の内周面に固定される内周側筒状部材２３とから構成される。外周側筒状部材２２及び内周側筒状部材２３は鋼製の部材である。
【００２６】
ゴム部材２１は、本体部（第１ゴム部）２１ａと、本体部２１ａの外周側（図３の上側）かつトランスミッション側（図３の右側）に位置する外周突起部２１ｂとが一体に形成されたものである。また、ゴム部材２１には、図４及び図５に示すように、本体部２１ａを軸方向に貫通する空洞２１ｃが２つ設けられている。図４及び図５において、方向Ｒ１及びＲ２は円周方向に沿った方向を表し、方向Ｄ１は径方向に沿った方向を表している。空洞２１ｃは、図４に示すように、径方向に長い概ね長円形の空洞であり、円周方向の長さ（以下、隙間という。）がそれぞれｓである。
【００２７】
内周側筒状部材２３は、ゴム部材２１の軸方向の長さに等しい長さの筒形状の部材である。
【００２８】
外周側筒状部材２２は、軸方向の長さが内周側筒状部材２３の軸方向の長さよりも短い概ね筒形状の部材であり、筒状部２２ａと、筒状部２２ａのトランスミッション側端部から外周側に延びる折れ曲がり部２２ｂとから構成される。折れ曲がり部２２ｂのトランスミッション側の面は外周突起部２１ｂのエンジン側の面に接着されている。
【００２９】
上記の弾性部組立体１２は、図１及び図７に示すように、質量体１１の円孔１１ｃ内に配置される。そして、弾性部組立体１２は、外周側筒状部材２２の筒状部２２ａの外周面が円孔１１ｃの内周面に固定され、内周側筒状部材２３がピン１６を介して入力プレート１４の外周部に連結されることで、質量体１１と入力プレート１４とを円周方向、軸方向、及び径方向に弾性的に連結する。
【００３０】
弾性部組立体１２の円周方向の弾性は、質量体１１と入力プレート１４との間のトルク伝達量が小さいときには、主として、ゴム部材２１の本体部２１ａのうち内周側筒状部材２３の径方向両側の部分の曲げ剛性によって決まる。また、質量体１１と入力プレート１４との間のトルク伝達量が大きくなると質量体１１と入力プレート１４とが回転方向に相対移動して一方の空洞２１ｃの隙間ｓが消滅して（図１２参照）、弾性部組立体１２の円周方向の弾性は、主として、ゴム部材２１の本体部２１ａのうち内周側筒状部材２３の円周方向側部の部分であって隙間ｓが消滅した空洞２１ｃ側の部分の圧縮剛性によって決まる。図１２からわかるように、一方の空洞２１ｃの隙間ｓが消滅した後は、質量体１１と入力プレート１４とは、殆ど弾性的にではなく、およそ剛に連結された状態となる。
【００３１】
弾性部組立体１２の軸方向の弾性は、主として、ゴム部材２１の外周突起部２１ｂの軸方向の圧縮剛性によって決まる（図３参照）。
【００３２】
弾性部組立体１２の径方向の弾性は、主として、ゴム部材２１の本体部２１ａのうち内周側筒状部材２３の径方向両側の部分の径方向の圧縮剛性によって決まる（図３〜図５参照）。
【００３３】
入力プレート１４は、図１、図７、及び図８に示すように、環状円板部１４ａと、コーン部１４ｂと、円筒部１４ｃと、凹部１４ｄとを有しており、一体に形成される。この入力プレート１４は、内周部がボールベアリング（軸受）６の内輪６ｂに固定されている。このボールベアリング６の外輪６ａがエンジンのクランク軸８に固定されているので、入力プレート１４は、エンジンのクランク軸８に対して、軸方向及び径方向に移動不能に、回転方向に回転自在に支持される状態となる。
【００３４】
環状円板部１４ａの外周部には、図３及び図７に示すように、ピン１６の回転方向及び径方向の移動を規制する孔１４ｆと、ピン１６の頭１６ａのエンジン側への移動を規制する切欠き１４ｇとが設けられている。弾性部組立体１２は、ピン１６の頭１６ａのエンジン側（図３の左側）への移動規制によって、エンジン側への移動が規制される。また、弾性部組立体１２は、内周側筒状部材２３のトランスミッション側端部及び外周突起部２１ｂのトランスミッション側の面が環状円板部１４ａのエンジン側の面と当接することによって、トランスミッション側への移動が規制される。
【００３５】
コーン部１４ｂは、環状円板部１４ａの内周端から、内周側に且つエンジン側に斜めに延びている。コーン部１４ｂの内周面には、図８に示すように、歯１４ｅ（第２ギア）が形成されている。
【００３６】
円筒部１４ｃは、コーン部１４ｂの内周端から、概ね軸Ｏ−Ｏに沿ってエンジン側に向かって延びている。この円筒部１４ｃの内周面は、トランスミッション側からエンジン側に向かうに従って径が小さくなるような傾斜を有している。
【００３７】
凹部１４ｄは、円筒部１４ｃの内周側に配置され、底面中央に芯部材１５を貫通させ固定するための孔及び切欠きが設けられている。この凹部１４ｄの外周面とボールベアリング６の内輪６ｂとは固定されている（図８参照）。
【００３８】
このように、質量体１１は弾性部組立体１２に、弾性部組立体１２は入力プレート１４に連結されており、入力プレート１４はエンジンのクランク軸８に支持されているので、３者（質量体１１，弾性部組立体１２，入力プレート１４）はエンジンのクランク軸８に回転自在に支持されている状態にある。
【００３９】
サブクラッチ１３は、上記３者（質量体１１，弾性部組立体１２，入力プレート１４）をトランスミッションの入力軸９に接続及び接続解除するクラッチ機構であって、ギア噛み合い式のものである。このサブクラッチ１３は、主として、シンクロギア組立体３０と、シンクロブロック４１と、リターンスプリング４２と、スナップリング４３とから構成される（図７参照）。
【００４０】
シンクロギア組立体３０は、図６及び図８に示すように、主として、本体３１と、減力機構３３と、ワンウェイ係止部材３４と、ワイヤリング３９とから成り、位置補正機構３２を備えている。
【００４１】
本体３１は、主として、円筒状の大筒部３１ａと、大筒部３１ａのエンジン側端から外周側に延びた部分に形成されたシンクロギア（第１ギア）３１ｂと、大筒部３１ａのエンジン側端から内周側に延びた部分からエンジン側に延びる小筒部３１ｃとから構成される。
【００４２】
大筒部３１ａの内周面にはトランスミッションの入力軸９とスプライン係合するスプライン溝３１ｆが形成されており（図６参照）、本体３１はトランスミッションの入力軸９とスプライン係合してトランスミッションの入力軸９に対して軸方向に移動可能にかつ回転方向に回転不能な状態にある。大筒部３１ａの外周面には、図６に示すように、ワンウェイ溝３１ｄが設けられている。ワンウェイ溝３１ｄのエンジン側（図６の左側）の面は、回転軸Ｏ−Ｏに概ね直交している。ワンウェイ溝３１ｄのトランスミッション側（図６の右側）の面は、外周端よりも内周端のほうがトランスミッション側に位置する傾斜を有している。
【００４３】
シンクロギア３１ｂは、入力プレート１４のコーン部１４ｂの歯１４ｅに対向しており、サブクラッチ１３が接続解除の状態（図８の状態）のときには歯１４ｅとの間にわずかな隙間を有しており、サブクラッチ１３が接続状態（図１０の状態）のときには歯１４ｅと噛み合った状態となる。
【００４４】
小筒部３１ｃは、大筒部３１ａの径よりも小さい径を有する円筒形状であって、内周面が芯部材１５と軸方向に移動自在に当接している。小筒部３１ｃの外周面のエンジン側（図８の左側）には歯が形成されており、小筒部３１ｃの外周面のトランスミッション側（図８の右側）には環状の溝３１ｅが形成されている。溝３１ｅは、その両側面によって、ワイヤリング３９の本体３１に対する軸方向の移動を規制する。また、溝３１ｅの内周面の径はワイヤリング３９の内径よりも小さく設定されており、溝３１ｅ内におけるワイヤリング３９の内周側への弾性変形が許容される。
【００４５】
減力機構３３は、スプラインハブ５ｃから入力される軸方向に沿った力を所定の値に落として本体３１に伝える機構である。この減力機構３３は、図６に示すように、伝達部材３５と、スプリング３６と、スプリング保持部材３７と、リング３８とから構成されている。伝達部材３５のトランスミッション側の端部は、図１に示すように、スプラインハブ５ｃのエンジン側の端面に当接する。スプリング保持部材３７は、図６に示すように、筒状の内周保持部３７ａと、内周保持部３７ａのエンジン側端から外周側に延びる軸方向規制部３７ｂとから成っている。また、内周保持部３７ａの外周面のトランスミッション寄りの部分には、リング３８を固定する溝３７ｃが形成されている。スプリング３６は、内径が内周保持部３７ａの外径とほぼ等しい２枚の環状の皿ばねであり、伝達部材３５のエンジン側の端面と軸方向規制部３７ｂのトランスミッション側の端面との間に保持される。リング３８は、溝３７ｃに固定され、伝達部材３５のトランスミッション側への移動を規制する。
【００４６】
ワンウェイ係止部材３４は、環状の円板であって、減力機構３３と本体３１との軸方向の力の伝達を仲介する部材であり、かつ、本体３１のワンウェイ溝３１ｄとともに位置補正機構３２を構成する部材である。ワンウェイ係止部材３４の内周面は、トランスミッション側端の径がエンジン側端の径よりも小さくなる傾斜を有している。なお、このワンウェイ係止部材３４の内周面の傾斜は、ワンウェイ溝３１ｄのトランスミッション側の面の傾斜とほぼ等しい傾斜である。ワンウェイ係止部材３４のトランスミッション側の面は減力機構３３のスプリング保持部材３７の軸方向規制部３７ｂに当接している。また、ワンウェイ係止部材３４は、所定の弾性を有しており、内周面にかかる径方向外側への力によって径方向外側に膨らむように弾性変形をする。
【００４７】
位置補正機構３２は、ワンウェイ係止部材３４とワンウェイ溝３１ｄと（一対のワンウェイ噛み合い部）の噛み合い、及びワンウェイ係止部材３４の弾性変形を利用した機構である（図６参照）。この位置補正機構３２は、減力機構３３と本体３１との間の軸方向の力の伝達量が所定の値（Ｆ１）以下の場合には減力機構３３と本体３１との軸方向の相対移動をさせず、減力機構３３と本体３１との間の軸方向の力の伝達量が（Ｆ１）以上になった場合には減力機構３３の本体３１に対する位置をエンジン側にずらすものである。減力機構３３と本体３１との間の軸方向の力の伝達量が（Ｆ１）以下の場合、減力機構３３をエンジン側に移動させようとする力は、ワンウェイ係止部材３４の内周面とワンウェイ溝３１ｄのトランスミッション側の面との当接部分を介して本体３１に伝わる。これにより、減力機構３３の移動量とほぼ同じだけ本体３１が移動する。これに対し、減力機構３３と本体３１との間の軸方向の力の伝達量が（Ｆ１）を超えた場合、ワンウェイ係止部材３４の内周面とワンウェイ溝３１ｄのトランスミッション側の面との当接部分におけるワンウェイ係止部材３４と本体３１とに互いに作用する径方向に沿った反力が所定値（Ｆ２）を超える。すると、ワンウェイ係止部材３４が（Ｆ２）によって弾性変形をして、ワンウェイ係止部材３４の内径がワンウェイ溝３１ｄのトランスミッション側の面の外径よりも大きくなる。これにより、減力機構３３と本体３１とを軸方向に連結していたワンウェイ係止部材３４とワンウェイ溝３１ｄとの噛み合いがはずれ、すなわち、減力機構３３と本体３１との連結が一時的に解除され、減力機構３３が本体３１に対してエンジン側に移動する。そして、ワンウェイ係止部材３４とワンウェイ溝３１ｄとは再び新たな位置で噛み合う状態となる。
【００４８】
ワイヤリング３９は、断面が円形で、所定の弾性を有するリングであって、図８に示すように、溝３１ｅに配置されている。
【００４９】
シンクロブロック４１は、内周部がシンクロギア組立体３０の本体３１の小筒部３１ｃとスプライン係合しており、本体３１に回転不能かつ軸方向の移動が可能に支持されている。このシンクロブロック４１は、一端がワイヤリング３９の外径よりも大きな径を有し他端がワイヤリング３９の外径よりも小さな径を有しておりエンジン側にいくに従って径の小さくなるコーン状斜面４１ａを有している（図８参照）。このコーン状斜面４１ａは、ワイヤリング３９と当接し、ワイヤリング３９との間で力のやりとりを行う。シンクロブロック４１の外周面には摩擦材４５が貼り付けられている。このシンクロブロック４１の外周面及び摩擦材４５の外面（摩擦面）は、入力プレート１４の円筒部１４ｃの内周面とほぼ同じ傾斜を有しており、サブクラッチ１３を接続状態とするときに円筒部１４ｃの内周面と摩擦係合する。
【００５０】
リターンスプリング４２は、４枚の環状の皿ばねであって、内周端が芯部材１５の外周面と当接している。このリターンスプリング４２は、エンジン側端が入力プレート１４の凹部１４ｄと当接し、トランスミッション側端がシンクロギア組立体３０の本体３１の小筒部３１ｃと当接しており、シンクロギア組立体３０の本体３１をトランスミッション側に付勢している。
【００５１】
スナップリング４３は、断面が長方形のリングであり、入力プレート１４の円筒部１４ｃの内周面のトランスミッション側端に設けられた溝にはめ込まれる。このスナップリング４３は、シンクロブロック４１のトランスミッション側端の外周部分と当接して、シンクロブロック４１の軸方向のトランスミッション側への移動を規制する。
【００５２】
次に、連結機構１及びダイナミックダンパー１０の動作について説明する。エンジンのクランク軸８の回転はフライホイール組立体２及びメインクラッチ３を介してトランスミッションの入力軸９に伝達される。
【００５３】
メインクラッチ３が接続解除の状態、すなわちクラッチディスク組立体５がフライホイール２ａ及びプレッシャープレート４ｃと摩擦係合していないときには、スプラインハブ５ｃは図１に示すような軸方向の位置にあり、サブクラッチ１３は図８に示す状態（接続解除の状態）にある。図８に示すサブクラッチ１３は、シンクロギア３１ｂが歯１４ｅと噛み合っておらず、シンクロブロック４１の摩擦材４５も入力プレート１４の円筒部１４ｃと摩擦係合していない。したがって、シンクロギア組立体３０やシンクロブロック４１はトランスミッションの入力軸９と共に回転しているが、入力プレート１４、弾性部組立体１２、及び質量体１１はトランスミッションの入力軸９の動きとは無関係な状態にある。
【００５４】
メインクラッチ３を接続させるときには、ダイヤフラムスプリング４ｂの付勢力によりプレッシャープレート４ｃをフライホイール２ａ側に移動させて、クラッチディスク組立体５をフライホイール２ａとプレッシャープレート４ｃとの間に挟持させる。これにより、エンジンのクランク軸８とトランスミッションの入力軸９とが連結される。このとき、周知のように、フレキシブルプレート組立体２ｂのフレキシブルプレート２ｃがエンジンのクランク軸８の軸方向の振動を吸収し、クラッチディスク組立体５のコイルスプリング５ｂなどがトルク変動を減衰・吸収する。
【００５５】
メインクラッチ３を接続状態とすると、クラッチディスク組立体５のスプラインハブ５ｃが軸方向に沿ってエンジン側に移動する。すると、このスプラインハブ５ｃが伝達部材３５をエンジン側に押し、スプリング３６が所定量だけ圧縮される（図９参照）。この図９の状態になるまでの間は、スプリング３６の反力により本体３１がエンジン側に力を受ける。しかし、シンクロブロック４１のコーン状斜面４１ａによりワイヤリング３９の軸方向の移動が規制されているため、本体３１は殆ど軸方向に移動しない。ただし、スプリング３６の反力が大きくなるに従って、ワイヤリング３９は内周側に径が小さくなるような弾性変形をする。そして、ワイヤリング３９の弾性反力により、シンクロブロック４１は、径方向外側に力を受け、入力プレート１４の円筒部１４ｃに押し付けられていく。このようにして、図９の状態になるまでに、シンクロブロック４１の摩擦材４５と入力プレート１４の円筒部１４ｃとの摩擦により、だんだんとトランスミッションの入力軸９と入力プレート１４との回転数が同期していく。
【００５６】
図９に示すよりも更にスプリング３６が圧縮されていくと、スプリング３６の反力及びワイヤリング３９の弾性変形量が大きくなり、変形したワイヤリング３９の外径がコーン状斜面４１ａの内径よりも小さくなる。すると、ワイヤリング３９がシンクロブロック４１から受ける力がシンクロブロック４１の内周面との摩擦抵抗による力だけになり、この力はスプリング３６の反力に較べて十分に小さいため、スプリング３６が伸長し、本体３１が軸方向に沿ってエンジン側に移動し、リターンスプリング４２が圧縮され、シンクロギア３１ｂが歯１４ｅと噛み合う（図１０参照）。このとき、図９の状態において既にある程度トランスミッションの入力軸９と入力プレート１４との回転が同期しているため、シンクロギア３１ｂと歯１４ｅとの噛み合いがスムースとなる。これ以降は、主としてシンクロギア３１ｂと歯１４ｅとの噛み合いによってトランスミッションの入力軸９とダイナミックダンパー１０とが連結されるため、十分なトルク伝達容量が確保される。
【００５７】
ダイナミックダンパー１０がトランスミッションの入力軸９に連結されると、トランスミッションのニュートラル時の中立音や走行時の異音がダイナミックダンパー１０により制振される。特に部分回転域でのトランスミッションの振動がダイナミックダンパー１０によりアクティブに制振される。
【００５８】
この連結機構１が長期間使用されると、メインクラッチ３のクラッチディスク組立体５の摩擦フェーシング５ａが摩耗して軸方向の厚さが減少する。すると、スプラインハブ５ｃの軸方向の移動量が従前よりも大きくなる。この場合、図１０に示す状態から更に減力機構３３がエンジン側に移動する。しかし、本体３１は完全に圧縮されたリターンスプリング４２を介して入力プレート１４の凹部１４ｄによってエンジン側への移動ができない状態にあるので、本体３１と減力機構３３との間に大きな反力が発生する。この反力は、本体３１のワンウェイ溝３１ｄのトランスミッション側の面を介してワンウェイ係止部材３４を径方向外側に押し出す。これにより、ワンウェイ係止部材３４が径方向外側に膨らむような弾性変形をして、ワンウェイ係止部材３４とワンウェイ溝３１ｄとの係止が解除され、本体３１に対して減力機構３３がエンジン側にずれる（図１１参照）。このようにして、摩擦フェーシング５ａの摩耗に対応して本体３１と減力機構３３との軸方向の位置関係が補正され、本体３１のトランスミッション側端と伝達部材３５のトランスミッション側端との距離が図１０に示すｍから図１１に示すｎとなる。
【００５９】
また、サブクラッチ１３のシンクロブロック４１の摩擦材４５が摩耗すると、ワイヤリング３９がシンクロブロック４１のコーン状斜面４１ａを押す力のうち軸方向に沿った分力によってシンクロブロック４１がトランスミッション側に移動する。すると、図１１に示すように、シンクロブロック４１と入力プレート１４との軸方向の相対位置がずれて、入力プレート１４の円筒部１４ｃの内周面の傾きにより摩擦材４５の摩耗分が補填される。なお、図１１では、シンクロブロック４１と入力プレート１４との相対位置のずれ量はｐであり、スナップリング４３とシンクロブロック４１との間には長さｐの隙間が空く。
【００６０】
メインクラッチ３が解除されスプラインハブ５ｃがトランスミッション側に移動すると、リターンスプリング４２の反力によりサブクラッチ１３の各構成部品もトランスミッション側に移動して、サブクラッチ１３が接続解除の状態となる。
【００６１】
次に、本実施形態の構造を採ることによる効果について説明する。
第１に、質量体１１を質量体１１の内周側において径方向及び軸方向に支持している。すなわち、トランスミッションの入力軸９に接続される入力プレート１４と質量体１１とをゴム部材２１を含む弾性部組立体１２によって連結することにより、質量体１１の入力プレート１４に対する回転方向、径方向、及び軸方向の位置の保持の役割を弾性部組立体１２に集中させる構造を採っている。このため、質量体１１の外周側等に別個の支持機構などを配置する必要がなく、この分だけ質量体１１の質量を増大させることが可能となってダンパー特性の設定範囲が拡大している。また、弾性部組立体１２が異方性を有しているため、ダンパー特性に対応する弾性部組立体１２の回転方向の弾性設定と、他の部材との干渉回避等のために質量体１１の支持に必要な弾性部組立体１２の径方向の弾性設定とが両立させることができている。
【００６２】
第２に、ダイナミックダンパー１０は、ゴム部材２１を弾性部組立体１２に採用したため、弾性部組立体１２は回転方向及び軸方向に弾性を有することとなり、軸方向の振動に対しても作用して軸方向の振動をも制振する。また、トランスミッションの捩り振動に対する固有振動数と軸方向の振動に対する固有振動数とが異なることから捩り振動を特に制振したい周波数領域と軸方向の振動を特に制振したい周波数領域とは異なるが、回転方向及び軸方向に弾性を有するゴム部材２１に外周突起部２１ｂを設けているため弾性部の回転方向の弾性と弾性部の軸方向の弾性とを別々に設定することが可能となり、捩り振動を特に制振したい周波数領域での捩り振動及び軸方向の振動を特に制振したい周波数領域での軸方向の振動をそれぞれ効率よく低減できる。
【００６３】
第３に、本実施形態のダイナミックダンパー１０では、ゴム部材２１の劣化を抑えることができる。すなわち、ダイナミックダンパー１０には、メインクラッチ３が接続してトランスミッションの入力軸９が回転し始めるときなどに、大きなトルクが作用する。このようなトルクが作用すると、ゴム部材に強度上許容されない過剰な応力がかかりゴム部材が劣化する原因となる。しかし、ここでは、ゴム部材２１に所定の隙間ｓを持った空洞２１ｃを設けている。これにより、トランスミッションの入力軸９に接続された入力プレート１４と質量体１１との間に大きなトルクが作用しても、ゴム部材２１の所定の変形の後には、空洞２１ｃの隙間ｓが消滅して入力プレート１４と質量体１１とはほぼ剛に連結された状態となり、ゴム部材２１の大部分には隙間ｓがなくなる所定の変形に対応する力以上の力は作用しなくなる。したがって、ダイナミックダンパー１０にゴム部材２１を採用した場合においても、ゴム部材２１の強度を確保することができる。また、ここでは、外周側筒状部材２２と内周側筒状部材２３との間のゴム部材２１の形状を筒状としているので、円周方向に力が作用するときのゴム部材２１における応力集中が抑えられる。
【００６４】
第４に、複数の弾性部組立体１２により入力プレート１４と質量体１１とを連結する構造を採っているため、弾性部組立体１２の円周方向両側に入力プレート１４の連結部分及び質量体１１の連結部分を配置することができ、入力プレート１４から質量体１１へと伝達される力は、ゴム部材２１の剪断ではなく主としてゴム部材２１の圧縮及び曲げを介して伝わる。このように、ゴム部材２１においては、剪断変形が抑えられ、主として剪断変形に対して比較的許容範囲の広い曲げ変形や圧縮変形が発生する。したがって、主としてゴム部材２１の剪断を介して入力プレート１４と質量体１１とを連結する場合に較べて、ゴム部材２１の材質を上げることなく、あるいはダンパー特性を犠牲にしてゴム部材２１の剛性をあげることなく、ゴム部材２１、弾性部組立体１２、入力プレート１４との連結部分、及び質量体１１との連結部分などに作用する応力が低減している。
【００６５】
第５に、サブクラッチ１３に摩擦係合式のものに較べて一般にトルク伝達容量が大きいギア噛み合い式のクラッチを採用しているため、サブクラッチ１３が小型化しており、サブクラッチ１３を連結機構１の内周部分に配置することができ、連結機構１の大型化が抑えられている。また、シンクロブロック４１をサブクラッチ１３に採用したことで、シンクロギア３１ｂと入力プレート１４の歯１４ｅとの噛み合いがスムースとなり、また、シンクロギア３１ｂ及び入力プレート１４の歯１４ｅの損傷も抑えられる。
【００６６】
第６に、サブクラッチ１３が位置補正機構３２を有しているため、メインクラッチ３の摩擦フェーシング５ａが摩耗したときにも、サブクラッチ１３の接続及び接続解除の動作に対する悪影響が抑えられている。すなわち、摩擦フェーシング５ａが摩耗しても、摩耗する前と同様に、ダイナミックダンパー１０は有効に作動し、トランスミッションの振動が制振される。
【００６７】
第７に、この連結機構１では、ボールベアリング６の外輪６ａをエンジンのクランク軸８に固定し、ボールベアリング６の内輪６ｂをダイナミックダンパー１０の入力プレート１４に固定している。これにより、従来無駄になっていたボールベアリングの内周側のスペースを有効に利用することが可能となり、ここでは、ボールベアリング６の内周側のスペースを利用してサブクラッチ１３を配置している。このようにサブクラッチ１３を連結機構１の内周部分に配置しているため、連結機構１の大型化が抑えられている。
【００６８】
【発明の効果】
本発明では、ダイナミックダンパーのサブクラッチに、摩擦係合式のものに較べて一般にトルク伝達容量が大きいギア噛み合い式のクラッチを採用している。このため、サブクラッチを小型化することができ、また、サブクラッチを連結機構の内周部分に配置することが可能となり、トランスミッションの入力軸に断続するダイナミックダンパーを採用する連結機構の大型化が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるフライホイール組立体の縦断面図。
【図２】質量体の平面図。
【図３】弾性部組立体の縦断面図。
【図４】弾性部組立体の正面図（エンジン側より見る）。
【図５】弾性部組立体の裏面図（トランスミッション側より見る）。
【図６】減力機構周辺の断面拡大図。
【図７】フライホイール組立体の組立分解図。
【図８】サブクラッチの状態断面図。
【図９】サブクラッチの状態断面図。
【図１０】サブクラッチの状態断面図。
【図１１】サブクラッチの状態断面図。
【図１２】弾性部組立体の状態平面図。
【符号の説明】
１連結機構
２フライホイール組立体
２ａフライホイール
２ｃフレキシブルプレート（プレート部材）
３メインクラッチ
４クラッチカバー組立体
５クラッチディスク組立体
８エンジンのクランク軸
９トランスミッションの入力軸
１０ダイナミックダンパー
１１質量体（質量部）
１２弾性部組立体（弾性部）
１３サブクラッチ
１４入力プレート（入力部）
１４ｅ歯（第２ギア）
２１ゴム部材
３１ｂシンクロギア（第１ギア）
４１シンクロブロック

Claims

クラッチディスク組立体を有するメインクラッチを含みエンジンのクランク軸とトランスミッションの入力軸とを連結する連結機構において、前記トランスミッションの入力軸に従動可能なダイナミックダンパーであって、
前記クラッチディスク組立体とエンジンのクランク軸との間に配置され、環状円板部を含む入力部と、
前記入力部の外周側に配置され、前記トランスミッションの入力軸の回転と連動して回転し得る質量部と、
前記入力部と前記質量部とを弾性的に連結する弾性部と、
前記クラッチディスク組立体と前記入力部との間に配置され、前記メインクラッチによって前記エンジンのクランク軸と前記トランスミッションの入力軸とが連結しているときに前記トランスミッションの入力軸と前記入力部とを連結し、前記メインクラッチによって前記エンジンのクランク軸と前記トランスミッションの入力軸の連結が解除されるときに前記トランスミッションの入力軸と前記入力部との連動を解除するサブクラッチとを備え、
前記サブクラッチは、
前記トランスミッションの入力軸に対して軸方向に移動可能かつ相対回転不能に係合するとともに外周側に形成された第１ギアを有し、前記クラッチディスク組立体のエンジン側の移動に連動してエンジン側に移動する本体と、
前記本体を前記トランスミッション側に付勢するリターンスプリングとを有し、
前記入力部の環状円板部の内周端には前記本体の第１ギアと噛み合い可能な第２ギアが形成されている、
ダイナミックダンパー。
前記サブクラッチは、前記本体に対して回転不能であり前記入力部に摩擦係合可能な摩擦面が形成されているシンクロブロックをさらに含んでいる、請求項１に記載のダイナミックダンパー。
エンジンのクランク軸に回転不能に連結されたフライホイールと、
請求項１から３のいずれかに記載のダイナミックダンパーと、
を備えたフライホイール組立体。
内周部が前記エンジンのクランク軸に固定され、外周部が前記フライホイールに固定される、所定の剛性を有し回転軸に沿った振動を吸収するプレート部材をさらに備えた、請求項４に記載のフライホイール組立体。