(57)【要約】【課題】本発明は、大きいトルクを伝達することができるとともに、回転数センサの検出精度が安定しており、かつ仕様の変更が容易なフライホイールを提供する。【解決手段】フライホイール１は、慣性マス部２とドライブプレート３とを備える。慣性マス部２は、エンジンの回転速度の急激な変動を緩和する十分な質量を有し、エンジンのクランクシャフト１０１の端部１０１ａに固定される。また、慣性マス部２は、クランクシャフト１０１と反対側に摩擦面２ｂが形成される。ドライブプレート３は、外周部にパルス穴５およびギヤ部６が設けられ、内周縁部３ｂが慣性マス部２の回転中心軸Ｋ寄りの位置に固定される。パルス穴５は、回転速度を検出するスピードセンサ５０用に設けられる。ギヤ部６は、エンジンを始動する際にスタータモータのピニオンギヤと噛合する。【選択図】      図３
2006183686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転速度の急激な変動を緩和する質量を有し前記エンジンのクランクシャフトの端部に固定され前記クランクシャフトと反対側にクラッチの摩擦面が形成される慣性マス部と、
前記回転速度を検出するスピードセンサ用のパルス穴、および前記エンジンを始動する際にスタータモータのピニオンギヤと噛合するギヤ部が外周部に設けられ、内周縁部が前記慣性マス部の回転中心軸寄りの位置に固定されるドライブプレートと
を備えることを特徴とするフライホイール。
【請求項２】
前記ギヤ部は、前記パルス穴の位置と異なる前記ドライブプレートの外周に固定されるリングギヤに形成されることを特徴とする請求項１に記載のフライホイール。
【請求項３】
前記ドライブプレートは、鋳造品または鍛造品にて作成されることを特徴とする請求項１に記載のフライホイール。
【請求項４】
前記ドライブプレートは、前記内周縁部と外周との間の中間部から外周にかけて前記慣性マス部と離間していることを特徴とする請求項１に記載のフライホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機に接続される際にエンジンの回転数の変動を小さくするために設けられるフライホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、変速機など出力側にクラッチによって接続されると、接続された際に生じる急激なトルク変動によって、回転速度が変動することがある。エンジンの回転エネルギーを維持することで、この回転速度の変動を小さくするために、クランクシャフトと同軸に十分な質量を有したフライホイールが設けられる。
【０００３】
加工工数を低減することを目的としたフライホイールが、特許文献１に開示されている。このフライホイールは、円板状の弾性板と、この弾性板の外周にボルトで固定された環状の質量体とで構成されている。フライホイールは、弾性板の内周端部が補強部材とともにクランクシャフトにボルトで固定される。弾性板および補強部材は、それぞれプレス加工によって成形される。弾性板の外周端には、リングギヤが取り付けられている。リングギヤは、エンジンの始動時にスタータモータのピニオンギヤに噛合され、回転力をクランクシャフトに伝達する。
【特許文献１】実開平５−５４８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のフライホイールのように、プレス成形された弾性板によってクランクシャフトに連結されている場合、クランクシャフトの軸方向に変形しやすい。そのため、大きい接続荷重を要する伝達トルクの大きいクラッチに適用できないとともに、クラッチの接触面が偏磨耗しやすい。
【０００５】
また、フライホイールには、エンジンの回転速度を測定するための回転速度センサ用のパルス穴が設けられる。エンジンの回転速度は、燃料の噴射のタイミングなど、エンジンの運転制御に必要な計測データの一つである。しかし、クラッチが接続されることによって、クランクシャフトの軸方向にパルス穴の位置が変位すると、検出精度が低下する可能性がある。
【０００６】
エンジンの出力トルクを大きくすると、クラッチの接触面積及び、または、クラッチ板のフライホイールへの押圧力を大きくする必要が生じる場合がある。この場合、パルス穴の配置やリングギヤの径を変更せずに質量体の径を大きくすると、周辺部品との干渉を避けるために形状が嵩張る。パルス穴の位置を変更すると、一回転の周速度が変わってしまうため、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）の設定を変更する必要が生じる。また、リングギヤの径を変更すると、ピニオンギヤとのギヤ比やスタータモータの回転数を変更しなければならない。その結果、出力トルクが変更されると、これにともない変更しなければならない部品が多くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、大きいトルクを伝達することができるとともに、回転数センサの検出精度が安定しており、かつ仕様の変更が容易なフライホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフライホイールは、慣性マス部とドライブプレートとを備える。慣性マス部は、エンジンの回転速度の急激な変動を緩和する質量を有し、エンジンのクランクシャフトの端部に固定される。また、慣性マス部は、クランクシャフトと反対側に摩擦面が形成される。ドライブプレートは、外周部にパルス穴およびギヤ部が設けられ、内周縁部が慣性マス部の回転中心軸寄りの位置に固定される。パルス穴は、回転速度を検出するスピードセンサ用に設けられる。ギヤ部は、エンジンを始動する際にスタータモータのピニオンギヤと噛合する。
【０００９】
この場合、ギヤ部は、パルス穴の位置と異なるドライブプレートの外周に別途取り付けられるリングギヤに形成する。また、ドライブプレートは、鋳造品または鍛造品によって形成する。ドライブプレートは、内周縁部と外周との間の中間部から外周にかけて離間している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフライホイールによれば、エンジンの回転速度の急激な変動を緩和する質量を有し、エンジンのクランクシャフトの端部に固定され、クランクシャフトと反対側にクラッチの摩擦面が形成される慣性マス部と、回転速度を検出するスピードセンサ用のパルス穴、及びエンジンを始動する際にスタータモータのピニオンギヤと噛合するギヤ部が外周部に設けられ、内周縁部が慣性マス部の回転中心軸よりの位置に固定されるドライブプレートとを備える。
【００１１】
したがって、出力トルクの異なる仕様のエンジンに対応させてそれぞれ用意される摩擦面の大きさの異なる慣性マス部に対して、同じ仕様のドライブプレートを取り付けることが可能となる。その結果、スタータ、このスタータを取り付ける周辺部品、これらのレイアウト、及びエンジンの回転速度をスピードセンサ用のパルス穴から得るＥＣＵの設定、についても、出力トルクの異なるエンジンごとに変更せずに同じ仕様のものを適用することができ、コストアップを抑制できるという利点がある。
【００１２】
また、パルス穴の位置と異なるドライブプレートの外周に固定されるリングギヤにギヤ部を形成する発明のフライホイールによれば、ギヤ部をドライブプレートとは別部材で構成したので、それぞれの加工が容易になるという利点がある。
【００１３】
ドライブプレートを鋳造品または鍛造品にて作成する発明のフライホイールによれば、ドライブプレートが十分な剛性を有しているので、エンジンを始動するためにスタータモータのピニオンギヤとギヤ部が噛合した際に、スタータモータの駆動力によりドライブプレートが変形することを防止できる。
【００１４】
ドライブプレートの内周縁部と外周との間の中間部から外周にかけて慣性マス部と離間させた発明のフライホイールによれば、クラッチを接続または切り離すことによって、慣性マス部に生じる変形が直接的にパルス穴を備えるドライブプレートの外周側に伝わることが無い。したがって、パルス穴の位置が変位せず、エンジンの回転速度をより正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る一実施形態のフライホイール１は、図１から図３を参照して説明する。フライホイール１は、図１及び図３に示すように、エンジン１００のクランクシャフト１０１の回転中心軸Ｋに同軸に取り付けた状態である。図１において、フライホイール１の外周を覆うケーシング（図３参照）１０、クラッチカバーおよび当該部に収納されるクラッチディスクを含むクラッチユニットは、図示を省略している。
【００１６】
フライホイール１は、図２に示すように、慣性マス部２とドライブプレート３とを備えており、ドライブプレート３には、リングギヤ４を備えている。慣性マス部２は、エンジン１００の回転速度の急激な変動を緩和する十分な質量を有している。慣性マス部２は、図３に示すように中央部２ａがクランクシャフト１０１の端部１０１ａにボルト２０で固定されている。また、回転方向の位置をあわせるための位置決ピン２１が、慣性マス部２とクランクシャフト１０１との当接部にまたがって設けられている。慣性マス部２は、クランクシャフト１０１と反対側にクラッチの摩擦面２ｂが形成されている。
【００１７】
ドライブプレート３は、図２及び図３に示すように、外周部３ａに一定の間隔で多数のパルス穴５が形成されている。このパルス穴５は、図１および図３に示すように、回転速度を検出するスピードセンサ５０に一定のパルスを与えるために設けられる。スピードセンサ５０は、図３に示すようにケーシング１０に固定され、パルス穴５に向けて配置されている。スピードセンサ５０は、例えば誘導電流の変化を検出する近接センサである。パルス穴５によって発生する周期的な誘導電流の変動を基に回転速度がＥＣＵで算出される。
【００１８】
ドライブプレート３は、図２及び図３に示すように、回転中心軸Ｋに沿う方向に貫通するボルト孔３２が内周縁部３ｂに沿って配置されている。ボルト孔３２に対応してネジ孔２２が慣性マス部２に設けられている。ドライブプレート３は、慣性マス部２の回転中心軸Ｋ寄りの位置にボルト３０で固定されている。また、回転方向の位置合せのための位置決ピン３１が、慣性マス部２とドライブプレート３とにまたがって挿入される。
【００１９】
また、ドライブプレート３は、内周縁部３ｂとの間の中間部３ｄから外周にかけて慣性マス部２と離れている。すなわち、本実施形態では、図３に示すように、少なくともクラッチの摩擦面２ｂが設けられている範囲内においては、慣性マス部２とドライブプレート３とは、回転中心軸Ｋに沿う方向に離れている。したがって、クラッチを接続または切り離すことによって、慣性マス部２に生じる変形が直接的にパルス穴５を備えるドライブプレート３の外周部３ａに伝わることが無い。
【００２０】
リングギヤ４は、外周にギヤ部６が形成されており、パルス穴５の位置に対してフライホイール１の回転中心軸Ｋに沿う方向にずれてドライブプレート３の外周に設けられる段差部３ｃに固定される。固定方法は、圧入や、焼き嵌めの他、ノックピンなどによって回転方向に固定することも好ましい。ギヤ部６は、エンジン１００を始動する際にスタータモータ６０のピニオンギヤ６１と噛合する。スタータモータ６０は、図１に示すようにクランクケース１０２の側部に配置されており、エンジン１００を始動する際にピニオンギヤ６１をギヤ部６と噛合する位置まで突出させる。
【００２１】
慣性マス部２、ドライブプレート３、リングギヤ４は、それぞれ鋳造品または鍛造品によって作られる。慣性マス部２は、摩擦面２ｂ、嵌合部２ｃ、ボルト孔、ネジ孔２２、ドライブプレート３を取り付けるための座面２ｄなどが機械加工される。ドライブプレート３は、パルス穴５、ボルト孔３２、段差部３ｃ、慣性マス部２との当接面３ｅなどが機械加工される。リングギヤ４は、鍛造される場合、研磨するだけで利用できる場合もあるし、内径およびギヤ部６を仕上げる機械加工を施す場合もある。
【００２２】
また、慣性マス部２とドライブプレート３とを組合せた状態で、慣性マス部２の外周面から回転中心軸Ｋに向けて、ドリルなどで穴を開けることによって、回転中心軸Ｋに対する重心の振れ取りを行う。パルス穴５の深さを変えて振れ取りを行っても良い。なお、本実施形態において、ギヤ部６をリングギヤ４としてドライブプレート３と別体に設けたが、一体に形成されていても良い。
【００２３】
以上のように構成されたフライホイール１は、エンジン１００の回転速度の急激な変動を緩和する質量を有しエンジンのクランクシャフト１０１の端部１０１ａに固定されクランクシャフト１０１と反対側にクラッチの摩擦面２ｂが形成される慣性マス部２と、回転速度を検出するスピードセンサ５０用のパルス穴５、及びエンジン１００を始動する再にスタータモータ６０のピニオンギヤ６１と噛合するギヤ部６が外周部３ａに設けられ、内周縁部３ｂが慣性マス部２の回転中心軸Ｋ寄りの位置に固定されるドライブプレート３とを備える。
【００２４】
したがって、出力トルクが異なる仕様のエンジン１００に応じて、摩擦面２ｂの大きさがそれぞれ異なる慣性マス部２に対し、同じ仕様のドライブプレート３を各々取り付けることが可能となるため、スタータモータ６０、このスタータモータ６０の周辺部品、レイアウト、及びエンジン１００の回転速度をスピードセンサ５０用のパルス穴５から得るＥＣＵの設定、についても、出力トルクの異なるエンジン１００ごとに変更せずに同じ仕様のものを適用することができ、コストアップを抑制できる。
【００２５】
さらに、パルス穴５の位置と異なるドライブプレート３の外周に固定されるリングギヤ４にギヤ部６を形成し、ドライブプレート３とは別部材で構成した。したがって、これらの部材それぞれの加工が容易となる。また、ドライブプレート３とリングギヤ４を異なる材質で構成できる。例えば、ドライブプレート３は、安価なねずみ鋳鉄等とし、スタータモータ６０のピニオンギヤ６１と噛合するギヤ部６には、高周波焼入れなどで表面硬化させた鋼等を用いることができる。これにより、品質向上とコストダウンが可能となる。
【００２６】
さらに、ドライブプレート３を鋳造品または鍛造品にて製造するので、ドライブプレート３が十分な剛性を有することとなる。したがって、エンジン１００を始動するためにスタータモータ６０のピニオンギヤ６１とギヤ部６とが噛合した際、スタータモータ６０の駆動力によりドライブプレート３が変形することを防止できる。
【００２７】
さらに、ドライブプレート３は、内周縁部３ｂと外周との間の中間部３ｄから外周にかけて慣性マス部２から離間している。そのため、クラッチを接続または切り離すことによって慣性マス部２に生じる変形が、直接的にパルス穴５を備えるドライブプレート３の外周側に伝わらない。したがって、パルス穴５の位置が変位しないので、エンジン１００の回転速度をより正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る一実施形態のフライホイールを備えるエンジンを示す斜視図。
【図２】図１に示したフライホイールの分解斜視図。
【図３】図１に示したフライホイール部の断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１…フライホイール、２…慣性マス部、２ｂ…摩擦面、３…ドライブプレート、３ａ…（ドライブプレートの）外周部、３ｂ…（ドライブプレートの）内周縁部、３ｄ…（ドライブプレートの）中間部、４…リングギヤ、５…パルス穴、６…ギヤ部、５０…スピードセンサ、６０…スタータモータ、６１…ピニオンギヤ、１００…エンジン、１０１…クランクシャフト、１０１ａ…端部、Ｋ…回転中心軸。
【図１】
2006183686.tif 000003
【図２】
2006183686.tif 000004
【図３】
2006183686.tif 000005