JP3058703B2 - フライホイール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクランクシャフトの端部
に取り付けられるフライホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のフライホイールは、エンジンの
トルク変動に伴うクランクシャフトの回転変動を少なく
すると共にクランクシャフトの捩り振動を減衰し、クラ
ッチを介して出力軸に円滑に動力伝達できるように様々
な工夫が施されている。

【０００３】例えば、実開昭６１−１６０３４３号公報
に開示されたフライホイールは、質量体（慣性体）を分
割して、この分割した質量体を遠心クラッチで連繋する
と共に、トーショナル・ダンパで連繋し、エンジン（ク
ランクシャフト）回転数が所定回転数以下の場合には分
割した質量体を遠心クラッチで一体的に連繋してエンジ
ンの始動性を良好にする一方、エンジン回転数が所定回
転数以上になると遠心力で遠心クラッチが切れ、分割し
た質量体同士をトーショナル・ダンパのみで連繋して、
エンジンのトルク変動及びそれに伴うクランクシャフト
の捩り振動を効果的に吸収・減衰するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフライホイールは、図８に示すように、一方の質量
体５０に形成した凹部５１内に、ばね５２で半径方向内
方（図８中下方）へ付勢される遠心クラッチ５３を収容
してあり、エンジン回転数が所定回転数以下の場合、こ
の遠心クラッチ５３に固着した摩擦板５４を他方の質量
体５５の外周部５６に摩擦係合させて質量体５０，５５
同士を一体回動させる一方、エンジン回転数が所定回転
数以上になると、遠心クラッチ５３に作用する遠心力が
ばね力よりも大きくなり、遠心クラッチ５３が半径方向
外方（図８中上方）へスライドして質量体５０，５５同
士の連繋を解除するようになっているため、摩擦板５４
の摩耗粉が遠心クラッチ５３と凹部５１の壁面との間に
入り込み、遠心クラッチ５３の作動不良を招来する虞れ
のあることが指摘されていた。

【０００５】そこで、この発明はこのような従来の不具
合を解消し得るフライホイールの提供を目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、クランク
シャフトの軸線方向に質量体を対向させて配置して、こ
れら質量体のうち一方の質量体をクランクシャフトに固
定し、この一方の質量体と他方の質量体とをトーショナ
ル・ダンパで連繋すると共に、これら両者の対向する面
を遠心クラッチで連繋してなるフライホイールであっ
て、前記遠心クラッチを、いずれか一方の質量体に取り
付けられた一端から両質量体の軸方向端面間の隙間を通
って径方向外側に延出し、その他端に遠心力作用部が設
けられると共にこの遠心力作用部に作用する遠心力によ
って他方の質量体から離反する方向に撓み変形する可撓
部が設けられたクラッチプレートと、このクラッチプレ
ートに固定され、同プレートの他方の質量体方向への変
位によって他方の質量体の軸方向端面に摩擦係合する摩
擦板と、前記一方の質量体とクラッチプレートの間に介
装され、このクラッチプレートを介して摩擦板を他方の
質量体に押圧する皿ばねとで構成したことを特徴として
いる。

【０００７】

【作用】エンジン（クランクシャフト）回転数が所定回
転数以下の場合、クラッチプレートに固定した摩擦板が
皿ばねのばね力で他方の質量体の軸方向端面に摩擦係合
する。これにより、一方の質量体と他方の質量体とが遠
心クラッチで連繋されて一体となって回動する。

【０００８】エンジン（クランクシャフト）回転数が所
定回転数以上になると、クラッチプレートに作用する遠
心力が大きくなり、クラッチプレートの可撓部が皿ばね
のばね力に抗して他方の質量体の軸方向端面から離れる
方向に撓み変形する。これにより、摩擦板と他方の質量
体との摩擦係合が解除され（遠心クラッチが切れ）、一
方の質量体と他方の質量体がトーショナル・ダンパで連
繋されて回動する。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳述す
る。

【００１０】図１は本発明の一実施例を示すフライホイ
ール１の取付状態断面図であり、この図において２はク
ランクシャフトである。このクランクシャフト２の軸端
には、第１質量体３をレインフォースプレート４ととも
にボルト５で固定してある。この第１質量体３は、略円
板状の弾性板６と、これの外周端に固着したリングギヤ
部７とで構成してある。尚、リングギヤ部７には、図外
のスタータモータのピニオンギヤと噛合するリングギヤ
を形成してある。

【００１１】８はトーショナル・ダンパである。このト
ーショナル・ダンパ８は、作動室９を形成し、外周端を
第１質量体３の弾性板６の側面にリベット１０で固定し
た入力部材１１と、この入力部材１１の作動室９に所定
角度相対回動可能に係合した出力部材１２と、これら入
力部材１１と出力部材１２とを相対回動可能に弾性的に
連繋するばね部材１３と、入力部材１１と出力部材１２
との間に介装された摩擦力発生手段１４とを備えてお
り、入力部材１１の内周端をシール１５，１６で塞ぎ、
作動室９の内部に潤滑機能を有する粘性流体を封入して
ある。

【００１２】このうち、入力部材１１は、環状のサブプ
レート１７，１８を固着した一対のドライブプレート１
９，２０を対峙して配置し、これらドライブプレート１
９，２０をストップピン２１で一体化すると共に、これ
らドライブプレート１９，２０の外周端をリベット１０
でかしめ固定してある。尚、サブプレート１７，１８に
は、ばね部材１３を収容する窓２２を円周方向に複数形
成してある。

【００１３】一方、出力部材１２は、入力部材１１のサ
ブプレート１７，１８との間に所定の隙間が生じるよう
にプレート部２３を形成してある。これにより、出力部
材１２と入力部材１１の相対回動時に、プレート部２３
とサブプレート１７，１８との間の隙間で流体の粘性抵
抗が生じる。

【００１４】又、出力部材１２のプレート部２３には、
入力部材１１に対して所定角度相対回動した場合、スト
ップピン２１に当接して両者の相対回動が停止するよう
に、ストップピン２１に係合するストッパ溝２４を形成
してある。

【００１５】さらに、出力部材１２のプレート部２３に
は、サブプレート１７，１８に形成した窓２２に対応す
るばね収容部２５を形成してあり、このばね収容部２５
にばね部材１３を収容することにより、出力部材１２と
入力部材１１とがこれらの回動方向に弾性的に連繋され
ることとなる。

【００１６】加えて、出力部材１２の内周端にはボス部
２６を形成してあり、このボス部２６をレインフォース
プレート４に取り付けた軸受２７で回動可能に支持して
ある。そして、この出力部材１２のボス部２６には、略
円板状の第２質量体２８をボルト２９で固定してある。

【００１７】摩擦力発生手段１４は、入力部材１１のド
ライブプレート１９と出力部材１２のボス部２６との間
に介装してあり、フリクションプレート３０，リテーナ
３１及び皿ばね３２からなり、入力部材１１と出力部材
１２の軸方向のがたつきを防止すると共に、入力部材１
１と出力部材１２の相対回動時にドライブプレート１９
とフリクションプレート３０とが摺接して摩擦抵抗が生
じる。

【００１８】３３は第１質量体３の軸方向端面３４とこ
れと対向する第２質量体２８の軸方向端面３５を連繋す
る遠心クラッチである。この遠心クラッチ３３は、第２
質量体２８の軸方向端面３５に取り付けたクラッチプレ
ート３６と、このクラッチプレート３６に固定した摩擦
板３７と、クラッチプレート３６を介して摩擦板３７を
第１質量体３の端面３４に押圧する皿ばね３８とから成
っている。

【００１９】このうち、クラッチプレート３６は、第２
質量体２８に固定される下端部３９と、第１質量体３と
第２質量体２８との間の隙間４０を通り、下端部３９か
ら質量体３，２８の外側（図１中上方）へ伸びる屈曲可
撓部４１と、重り４２を備えて質量体３，２８の外側に
位置する遠心力作用部４３とからなり（図２参照）、第
２質量体２８が回転して遠心力作用部４３に遠心力が作
用すると、摩擦板３７が第１質量体３の側面３４から離
れる方向に撓み変形するようになっている。尚、このク
ラッチプレート３６は、第２質量体２８の側面３５の周
方向に複数配置する。

【００２０】これに対し、皿ばね３８（図３参照）は、
第２質量体２８の外周段部４４に係合してあり、第２質
量体２８の回転数が所定回転数以上になり、遠心力作用
部４３に作用する遠心力が所定値以上になると、クラッ
チプレート３６に押されて変形するようにしてある。

【００２１】尚、遠心クラッチ３３のクラッチプレート
３６の変形は第２質量体２８の端面外周端部で規制する
ことができるため、皿ばね３８やクラッチプレート３６
に過度の応力が生じることがない。

【００２２】４５はフライホイール１の第２質量体２８
に摩擦係合するクラッチフェーシング４６を備えたクラ
ッチディスクであり、このクラッチディスク４５は出力
軸４７にスプライン嵌合される。又、４８は第２質量体
２８に取り付けたクラッチカバー組立体である。

【００２３】以上の実施例構造によれば、エンジン始動
時、第１質量体３と第２質量体２８は遠心クラッチ３３
で連繋されているため、図外のスタータモータを始動す
ると両者は一体となって回動する。従って、スタータモ
ータの回動力がフライホイール１を介してクランクシャ
フト２に無駄なく伝達され、容易にエンジンを始動させ
ることができる。

【００２４】エンジン回転数が所定回転数以下の場合、
第１質量体３と第２質量体２８とが遠心クラッチ３３で
連繋されて一体回動し、トーショナル・ダンパ８を作用
させることなくエンジンのトルク変動を吸収する。

【００２５】エンジン回転数が所定回転数以上になる
と、クラッチプレート３６に作用する遠心力が大きくな
り、クラッチプレート３６が皿ばね３８のばね力に抗し
て第１質量体３の端面３４から離れる方向に撓み変形
し、摩擦板３７と第１質量体３との摩擦係合が解除され
（遠心クラッチ３３が切れ）、第１質量体３と第２質量
体２８がトーショナル・ダンパ８で連繋されて回動す
る。従って、フライホイール１は、その慣性のみならず
トーショナル・ダンパ８の捩り振動減衰機能をも作用さ
せ、エンジンのトルク変動を吸収すると共に、クランク
シャフト２の捩り振動を減衰して、円滑なトルクの伝達
を可能にする。

【００２６】以上のように本実施例のフライホイール１
は、遠心クラッチ３３のクラッチプレート３６に固定し
た摩擦板３７を第１質量体３の端面３４に摩擦係合させ
るようにしてあるため、摩擦板３７の摩耗粉を遠心力で
フライホイール１の外部に排出することができ、遠心ク
ラッチ３３の作動が摩擦板３７の摩耗粉で妨げられるこ
とがない。

【００２７】尚、クラッチプレート３６の遠心力作用部
４３の形状を図４に示すように羽根形状にすれば、第２
質量体２８の回転中において遠心力作用部４３がフライ
ホイール１の周囲に強制対流を生じさせることができ、
この強制対流によりフライホイール１等を効果的に冷却
することができる。

【００２８】図５は図１の実施例の応用例を示すもので
あり、クラッチプレート３６の形状を工夫したものであ
る。即ち、この応用例のクラッチプレート３６は、屈曲
可撓部４１をそのまま図中上方へ伸ばし、その上端部側
面に重り４２を固定して遠心力作用部４３としたもので
ある。

【００２９】尚、遠心クラッチ３３は、前記実施例及び
前記応用例と逆勝手に構成してもよい。即ち、図６〜図
７に示すように、クラッチプレート３６の下端部３９を
第１質量体３の端面に固定し、摩擦板３７を第２質量体
２８の端面３５に係合させ、環状ばね部材３８を第１質
量体３の外周段部４４に係合させるようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフライホイ
ールは、両質量体の互いに対向する軸方向端面間にクラ
ッチプレートを延出させ、このクラッチプレートに摩擦
板を固定して遠心力作用部に働く遠心力に応じたクラッ
チプレートの撓み変形によって摩擦板を他方の質量体の
軸方向端面に接触・離反させるため、摩擦板の摩耗粉を
遠心力でフライホイールの外部へ排出することができ、
遠心クラッチの作動が摩擦板の摩耗粉で妨げられること
がないことから、遠心クラッチが確実に作動し、フライ
ホイールに対する信頼性が一段と向上する。また、本発
明のフライホイールは、摩擦板を他方の質量体方向に皿
ばねによって付勢するようにしたため、遠心力作用部に
働く遠心力が設定値以上になったところで摩擦板を他方
の質量体の端面から確実に離反させることができ、した
がって、所謂半クラッチの状態を少なくして摩擦板の摩
耗を抑えることができる。つまり、皿ばねの特性上、同
ばねに作用する荷重がある値以上になると、入力荷重に
対する皿ばねの変位が急増するようになり、その時点で
摩擦板を他方の質量体の端面から確実に離反させてクラ
ッチオフ状態に切換えることが可能になる。 さらに、本
発明は、可撓部を有するクラッチプレートを介して皿ば
ねで摩擦板を押圧するため、両質量体の軸方向端面間の
隙間に沿わせてクラッチプレートを形成する一方で、皿
ばねをコンパクトに形成することができ、しかも、皿ば
ねに直接遠心力作用部を取り付けるものでないため、皿
ばねの特性を容易にかつ正確に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフライホイールの要部
取付状態断面図。

【図２】クラッチプレートの斜視図。

【図３】環状ばね部材の側面図。

【図４】クラッチプレートの他の実施例を示す斜視図。

【図５】図１のフライホイールの応用例を示す断面図。

【図６】本発明の他の実施例を示すフライホイールの要
部取付状態断面図。

【図７】図６に示すフライホイールの応用例を示す断面
図。

【図８】従来のフライホイールの要部拡大断面図。

【符号の説明】

１…フライホイール ２…クランクシャフト ３…質量体（第１質量体） ８…トーショナル・ダンパ ２８…質量体（第２質量体） ３３…遠心クラッチ ３４，３５…軸方向端面 ３６…クラッチプレート ３７…摩擦板 ３８…皿ばね

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−109635（ＪＰ，Ａ) 独国特許出願公開3823384（ＤＥ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 15/31

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトの軸線方向に質量体を
   対向させて配置して、これら質量体のうち一方の質量体
   をクランクシャフトに固定し、この一方の質量体と他方
   の質量体とをトーショナル・ダンパで連繋すると共に、
   これら両者の対向する面を遠心クラッチで連繋してなる
   フライホイールであって、 前記遠心クラッチを、いずれか一方の質量体に取り付け
   られた一端から両質量体の軸方向端面間の隙間を通って
   径方向外側に延出し、その他端に遠心力作用部が設けら
   れると共にこの遠心力作用部に作用する遠心力によって
   他方の質量体から離反する方向に撓み変形する可撓部が
   設けられたクラッチプレートと、このクラッチプレート
   に固定され、同プレートの他方の質量体方向への変位に
   よって他方の質量体の軸方向端面に摩擦係合する摩擦板
   と、前記一方の質量体とクラッチプレートの間に介装さ
   れ、このクラッチプレートを介して摩擦板を他方の質量
   体に押圧する皿ばねとで構成したことを特徴とするフラ
   イホイール。