(57)【要約】【課題】例えば、より簡素に構成することが可能な質量可変フライホイールを得る。【解決手段】実施形態の質量可変フライホイールは、例えば、第一回転中心回りに回転可能に設けられ回転駆動される第一回転部材と、第一回転中心回りに回転可能に設けられた第二回転部材と、第一回転中心の径方向に互い違いに配置された、第一回転部材に設けられ第一回転中心の周方向に沿った複数の第一フィンと、第二回転部材に設けられ周方向に沿った複数の第二フィンとを有し、液体の粘性によって第一回転部材と第二回転部材とを粘性結合する粘性カップリングと、第一回転部材および第二回転部材のうち少なくとも一方に設けられ粘性カップリングを含む液体および気体の循環通路において液体を移送する遠心ポンプと、を備える。【選択図】図１
2019060404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一回転中心回りに回転可能に設けられ回転駆動される第一回転部材と、
前記第一回転中心回りに回転可能に設けられた第二回転部材と、
前記第一回転中心の径方向に互い違いに配置された、前記第一回転部材に設けられ前記第一回転中心の周方向に沿った複数の第一フィンと、前記第二回転部材に設けられ前記周方向に沿った複数の第二フィンとを有し、液体の粘性によって前記第一回転部材と前記第二回転部材とを粘性結合する粘性カップリングと、
前記第一回転部材および前記第二回転部材のうち少なくとも一方に設けられ前記粘性カップリングを含む液体および気体の循環通路において液体を移送する遠心ポンプと、
を備えた、質量可変フライホイール。
【請求項２】
弾性力の作用によって前記循環通路を開く開位置に位置するとともに前記弾性力に抗う遠心力の作用によって前記循環通路を閉じる閉位置に位置し当該閉位置に位置した状態では前記粘性カップリングへの液体の供給が停止される弁体を含む弁機構を備えた、請求項１に記載の質量可変フライホイール。
【請求項３】
前記弁体は、前記第一回転中心と平行な第二回転中心回りに揺動可能に支持された、請求項２に記載の質量可変フライホイール。
【請求項４】
前記弁体と、当該弁体よりも前記第二回転中心の軸方向に厚い錘と、を一体に有した可動部材を有した、請求項２または３に記載の質量可変フライホイール。
【請求項５】
前記遠心ポンプは、前記循環通路における前記径方向の外方の端部に位置された、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の質量可変フライホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量可変フライホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粘性流体クラッチと、当該粘性流体クラッチへの流体の供給流路を開閉する電磁弁とを備えたフライホイールが、知られている（特許文献１）。特許文献１のフライホイールでは、電磁弁の切り替えによって粘性流体クラッチによる錘要素の接続と遮断とを切り替えることにより、フライホイールの慣性質量を変化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２８８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の質量可変フライホイールは、電磁弁を備えている分、例えば、構成が大型化したり複雑化したりしやすいという課題を有していた。
【０００５】
そこで、本発明の課題の一つは、例えば、より簡素に構成することが可能な質量可変フライホイールを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の質量可変フライホイールは、例えば、第一回転中心回りに回転可能に設けられ回転駆動される第一回転部材と、上記第一回転中心回りに回転可能に設けられた第二回転部材と、上記第一回転中心の径方向に互い違いに配置された、上記第一回転部材に設けられ上記第一回転中心の周方向に沿った複数の第一フィンと、上記第二回転部材に設けられ上記周方向に沿った複数の第二フィンとを有し、液体の粘性によって上記第一回転部材と上記第二回転部材とを粘性結合する粘性カップリングと、上記第一回転部材および上記第二回転部材のうち少なくとも一方に設けられ上記粘性カップリングを含む液体および気体の循環通路において液体を移送する遠心ポンプと、を備える。
【０００７】
上記質量可変フライホイールでは、遠心ポンプの作用により、回転速度が比較的低く粘性カップリングに液体が存在することにより第一回転部材と第二回転部材とが結合した結合状態と、回転速度が比較的高く粘性カップリングに液体が存在せず第一回転部材と第二回転部材とが切り離された切離状態とを、切り替えることができる。したがって、上記質量可変フライホイールによれば、例えば、回転速度が比較的低い状態では慣性質量が大きくなり、回転速度が比較的高い状態では慣性質量が小さくなる質量可変フライホイールを、比較的簡素な構成によって実現することができる。
【０００８】
上記質量可変フライホイールは、例えば、弾性力の作用によって上記循環通路を開く開位置に位置するとともに上記弾性力に抗う遠心力の作用によって上記循環通路を閉じる閉位置に位置し当該閉位置に位置した状態では上記粘性カップリングへの液体の供給が停止される弁体を含む弁機構を備える。このような構成によれば、質量可変フライホイールは、弁機構を備えることにより、粘性カップリングに液体が存在する状態と、粘性カップリングに液体が存在しない状態とを、より確実に切り替えることができる。また、弁機構は、電磁作用を利用しない弁機構であるため、電磁弁を備えた構成と比較して、質量可変フライホイールをより簡素に構成することができる。
【０００９】
上記質量可変フライホイールでは、例えば、上記弁体は、上記第一回転中心と平行な第二回転中心回りに揺動可能に支持される。このような構成によれば、例えば、弁体が開位置と閉位置との間で径方向や軸方向に移動する構成と比較して、質量可変フライホイールを径方向や軸方向により小型に構成することができる。
【００１０】
上記質量可変フライホイールは、例えば、上記弁体と、当該弁体よりも上記第二回転中心の軸方向に厚い錘と、を一体に有した可動部材を有する。このような構成によれば、例えば、弁体と錘とが別体である構成と比較して、部品点数がより少なくなったり、より小型化されたりといった効果が得られる。
【００１１】
上記質量可変フライホイールでは、例えば、上記遠心ポンプは、上記循環通路における上記径方向の外方の端部に位置される。このような構成によれば、例えば、結合状態から切離状態に切り替わる際に、遠心力で外周に集まる液体を遠心ポンプによってより効果的に移送することができる。また、このような構成によれば、例えば、液体に推力を与える部位の移動速度をより大きくすることができるため、遠心ポンプは、液体に、より大きな推力を与えやすくなる。よって、遠心ポンプが他の位置に設けられた構成と比較して、液体をより効率良く移送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態の質量可変フライホイールの模式的な一構成図であって、回転速度が比較的低い状態での図である。
【図２】図２は、実施形態の質量可変フライホイールの模式的な一構成図であって、回転速度が比較的高い状態での図である。
【図３】図３は、実施形態の質量可変フライホイールの模式的な一構成図である。
【図４】図４は、実施形態の質量可変フライホイールに含まれる遠心ポンプの径方向の外方から見た模式的な展開図である。
【図５】図５は、実施形態の質量可変フライホイールの図３とは異なる位置での模式的な断面図である。
【図６】図６は、実施形態の質量可変フライホイールに含まれる可動部材の模式的な斜視図である。
【図７】図７は、実施形態の質量可変フライホイールの複数の弁機構が設けられた部分の軸方向から見た模式的な正面図である。
【図８】図８は、実施形態の変形例の質量可変フライホイールの模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
【００１４】
なお、以下の説明では、便宜上、エンジン（不図示）に近い方（図１では左方）を前方と称し、エンジンから遠い方（図１では右方）を後方と称している。以下の説明における前方および後方は、車載状態における前後とは必ずしも一致しない。
【００１５】
また、以下では、第一回転中心Ａｘ１の軸方向を、単に軸方向と称し、第一回転中心Ａｘ１の径方向を、単に径方向と称し、第一回転中心Ａｘ１の周方向を、単に周方向と称する。また、各図中、矢印Ｘは、軸方向の後方を示し、矢印Ｒは、径方向の外方を示し、矢印Ｃは、回転方向（周方向）を示している。
【００１６】
［実施形態］
図１および図２は、フライホイール１の模式的な断面図である。図１は、回転速度が比較的低い状態での図であり、図２は、回転速度が比較的高い状態での図である。
【００１７】
図１に示されるように、フライホイール１は、シャフト４０に取り付けられている。フライホイール１は、そのイナーシャによって、トルク変動を緩和する。本実施形態では、フライホイール１は、第一回転中心Ａｘ１回りに回転可能に設けられ、当該シャフト４０によって回転駆動される。第一回転中心Ａｘ１は、シャフト４０の回転中心（軸心）でもある。
【００１８】
フライホイール１は、第一回転部材１０と、第二回転部材２０と、切替機構３０と、を備えている。第一回転部材１０は、第一回転中心Ａｘ１回りに回転可能に設けられ、シャフト４０と固定されている。すなわち、第一回転部材１０は、第一回転中心Ａｘ１回りに、常時シャフト４０と一体に回転しかつ停止する。他方、第二回転部材２０も、第一回転中心Ａｘ１回りに回転可能に設けられている。しかしながら、第二回転部材２０は、常時シャフト４０および第一回転部材１０と一体には作動しない。すなわち、フライホイール１は、第二回転部材２０が第一回転部材１０と結合され当該第一回転部材１０と一体に回転する結合状態と、第二回転部材２０が第一回転部材１０から切り離された切離状態と、の間で切り替わりうる。切離状態では、例えば、シャフト４０および第一回転部材１０が回転している状態にあっても、第二回転部材２０は停止している。
【００１９】
切替機構３０は、後述する構成および作用により、フライホイール１の結合状態と切離状態とを切り替えることができる。結合状態では、第一回転部材１０に加えて第二回転部材２０もフライホイール１として機能する。よって、結合状態は、大質量状態とも称されうる。他方、切離状態では、第一回転部材１０のみがフライホイール１として機能する。よって、切離状態は、小質量状態とも称されうる。切離状態は、第二回転部材２０の独立状態とも称されうる。フライホイール１は、質量可変フライホイールの一例である。
【００２０】
また、切替機構３０は、フライホイール１の回転速度に応じて、結合状態と切離状態とを切り替えることができる。本実施形態では、切替機構３０は、回転速度が比較的低い状態ではフライホイール１を結合状態とし、回転速度が比較的高い状態ではフライホイール１を切離状態とする。よって、本実施形態では、回転速度が低い状態ではフライホイール１の慣性質量が比較的大きくなり、回転速度が高い状態ではフライホイール１の慣性質量が比較的小さくなる。したがって、フライホイール１は、自動車駆動用のエンジンのような、比較的低い回転速度でより大きな慣性質量が必要となり、比較的高い回転速度ではより小さな慣性質量で十分となる回転システムについて、より大きな効果が得られる。なお、状態が切り替わる閾値となる回転速度（閾値回転速度）の設定、言い換えると回転速度に応じたフライホイール１の状態の切り替えは、切替機構３０の各部のスペックによって適宜に設定（調整）されうる。
【００２１】
切替機構３０は、第一回転部材１０と第二回転部材２０とを粘性結合する粘性カップリング３１を有している。粘性カップリング３１は、第一回転部材１０と固定された第一フィン１０ａと、第二回転部材２０と固定された第二フィン２０ａと、を有している。第一フィン１０ａの形状は、径方向に薄く周方向に延びた円弧状の板状である。第二フィン２０ａの形状は、径方向に薄く周方向に延びた円弧状の板状である。また、第一フィン１０ａと第二フィン２０ａとは径方向に比較的薄い隙間を介して面している。当該隙間に所要量かつ所要状態の液体が存在する状態では第一フィン１０ａと第二フィン２０ａとは粘性結合される。当該隙間に所要量かつ所要状態の液体が存在しない状態では第一フィン１０ａと第二フィン２０ａとは粘性結合されない。本実施形態では、図１に示されるように、複数の第一フィン１０ａが径方向に所定間隔（略一定の間隔）をあけて設けられ、複数の第二フィン２０ａが径方向に所定間隔（略一定の間隔）をあけて設けられ、第一フィン１０ａと第二フィン２０ａとが、互い違いに配置されるとともに、径方向に隙間をあけて積層されている。隙間は、ラビリンス状の液体の通路を構成している。切離状態において第一回転部材１０と第二回転部材２０とが相対的に回転する際、第一フィン１０ａと第二フィン２０ａとは互いに干渉することなく相対的に回転することができる。
【００２２】
切替機構３０は、粘性カップリング３１に所要量かつ所要状態の液体が存在する状態と、所要量かつ所要状態の液体が存在しない状態とを切り替えることを可能とする流体回路を有している。具体的に、切替機構３０にあっては、粘性カップリング３１を含み液体および気体が収容された循環通路３２が構成されている。また、切替機構３０は、循環通路３２において液体を移送する遠心ポンプ３３と、循環通路３２の開閉を切り替える弁機構３４と、を有している。循環通路３２に収容される液体は、例えば、シリコンオイルであるが、所要の粘度特性や、流動特性、耐熱性等を有する液体であればよく、シリコンオイルには限定されない。また、循環通路３２に収容される気体は、例えば、空気や不活性ガス等であるが、これらには限定されない。循環通路３２（を構成するフライホイール１）は、収容される液体および気体が流出しないように構成されるとともに、外部から液体および気体が流入しないように構成されている。なお、フライホイール１には、循環通路３２内の液体を交換できるよう、循環通路３２と外部とを繋ぐ液体の出入口（不図示）が設けられるとともに、当該出入口を塞ぐ取り外し可能な栓やキャップ（不図示）が設けられてもよい。
【００２３】
遠心ポンプ３３は、循環通路３２内の液体にフライホイール１の回転によって作用する遠心力に打ち勝って、循環通路３２において液体を移送する。フライホイール１の回転により、循環通路３２内の液体には慣性力（遠心力）が作用する。このため、仮に遠心ポンプ３３が設けられていない構成にあっては、液体は、循環通路３２の径方向の外側の領域に滞留しようとする。本実施形態では、遠心ポンプ３３は、循環通路３２の径方向の外側の領域に位置する液体に、フライホイール１の第一回転部材１０の回転に基づいて、循環通路３２に沿った慣性力（加速度）を与える。これにより、液体が循環通路３２のうち径方向の外側の領域に滞留するのを、抑制することができる。
【００２４】
弁機構３４は、可動部材３４ａと、付勢部材３４ｂと、を有している。可動部材３４ａは、弁体３４ａ１と、錘３４ａ２と、を有している。弁体３４ａ１は、図１に示されるような循環通路３２を開く開位置Ｐｏと、図２に示されるような循環通路３２を閉じる閉位置Ｐｃとの間で移動可能に、構成されている。付勢部材３４ｂは、弁体３４ａ１を開位置Ｐｏに向けて付勢している。錘３４ａ２には、遠心力が作用する。錘３４ａ２に作用した遠心力は、弁体３４ａ１を閉位置Ｐｃに向かわせる。付勢部材３４ｂは、弾性部材であり、弁体３４ａ１に、付勢力として弾性力を与える。
【００２５】
このような構成の弁機構３４にあっては、フライホイール１の回転速度が所定回転速度よりも低い状態では、弁体３４ａ１は、付勢部材３４ｂの付勢力によって開位置Ｐｏに位置するため、循環通路３２を開いている。フライホイール１の回転速度が第一回転速度以上になると、錘３４ａ２に作用した遠心力が付勢部材３４ｂによる付勢力に打ち勝ち、弁体３４ａ１は開位置Ｐｏから閉位置Ｐｃに向けて移動し始め、フライホイール１の回転速度がより高くなるにつれて弁機構３４における開口面積が減少し、第一回転速度よりも高い第二回転速度になると、弁体３４ａ１は、循環通路３２を閉じる。弁体３４ａ１は、少なくとも液体の通流を遮断する。なお、弁体３４ａ１は、気体の通流を許容してもよい。
【００２６】
循環通路３２においては、図１，２に示されるように、粘性カップリング３１の下流に遠心ポンプ３３が位置され、遠心ポンプ３３の下流に弁機構３４が位置され、弁機構３４の下流に粘性カップリング３１が位置されている。遠心ポンプ３３は、フライホイール１の回転中は常時作動し、粘性カップリング３１から液体を吸入する。言い換えると、遠心ポンプ３３の作用により、液体が粘性カップリング３１から流出する。
【００２７】
図１に示されるように、フライホイール１の回転速度が比較的低く、弁機構３４の弁体３４ａ１が循環通路３２を開いている状態では、遠心ポンプ３３から液体に与えられる推力と液体に作用する遠心力とによって、当該液体は、循環通路３２内を循環する。この状態では、粘性カップリング３１内に所要量かつ所要状態の液体が存在し当該粘性カップリング３１において第一回転部材１０と第二回転部材２０とが結合されるため、フライホイール１は結合状態（大質量状態）となる。
【００２８】
図２に示されるように、フライホイール１の回転速度が比較的高く、弁機構３４の弁体３４ａ１が循環通路３２を閉じている状態では、遠心ポンプ３３から液体に与えられる推力と液体に作用する遠心力とによって、当該液体は粘性カップリング３１から流出するものの、弁機構３４の弁体３４ａ１が循環通路３２を閉じており、当該弁機構３４から粘性カップリング３１への液体の流入（供給）が停止されるため、粘性カップリング３１内に所要量かつ所要状態の液体が存在しなくなる。循環通路３２内には液体のみならず気体も存在しているため、このような状態が生じうる。この状態では、粘性カップリング３１において第一回転部材１０と第二回転部材２０とが結合されないため、フライホイール１は切離状態（小質量状態）となる。
【００２９】
このように、本実施形態では、切替機構３０は、電磁気を利用しない機械式の自動切替機構を構成している。したがって、外部操作を要せず、各部のスペックの適宜な設定や調整により、自動的に、すなわち比較的容易に、フライホイール１の慣性質量を切り替えることができる。よって、このようなフライホイール１（質量可変フライホイール）が車両に搭載され、エンジンと接続されている場合にあっては、音や振動の特性の改善の他、燃焼効率の向上による燃費性能の向上や、加速性能の向上、ドライバビリティの向上などの効果が得られる。
【００３０】
以下、このような切替機構３０を備えたフライホイール１のより詳細な構成例について、図３〜７を参照しながら説明する。図３は、フライホイール１の断面図、図４は、遠心ポンプ３３の径方向の外方から見た展開図、図５は、フライホイール１の図３とは異なる位置での断面図、図６は、可動部材３４ａの斜視図、図７は、フライホイール１の複数の弁機構３４が設けられた部分の軸方向から見た正面図である。
【００３１】
図３に示されるように、第一回転部材１０は、第一プレート１１と、第二プレート１２と、カバー１３と、を有している。
【００３２】
第一プレート１１は、内周壁１１ａと、端壁１１ｂと、外周壁１１ｃと、内向きフランジ１１ｄと、を有している。内周壁１１ａは、シャフト４０を取り囲んでいる。内周壁１１ａの形状は円筒状である。内向きフランジ１１ｄは、内周壁１１ａから径方向内方に突出している。内向きフランジ１１ｄの形状は、円環状かつ板状である。端壁１１ｂは、内周壁１１ａの軸方向の後方の端部から径方向の外方に張り出している。端壁１１ｂは、フライホイール１の軸方向の後方の端部に位置されている。端壁１１ｂの形状は、円環状かつ板状である。外周壁１１ｃは、端壁１１ｂの径方向の外方の端部から軸方向の前方に延びている。外周壁１１ｃの形状は、円筒状である。
【００３３】
第二プレート１２は、第一プレート１１の端壁１１ｂに対して軸方向の前方に離れて位置されている。第二プレート１２の形状は、円環状かつ板状である。第二プレート１２は、内壁１２ａと、外壁１２ｂと、を有している。外壁１２ｂは、第一プレート１１の外周壁１１ｃの軸方向の前方の端部に対し、径方向の内方に接している。外壁１２ｂの形状は、円環状かつ板状である。内壁１２ａは、外壁１２ｂの径方向の内方かつ軸方向の後方の端部から、径方向の内方に突出している。内壁１２ａは、内向きフランジとも称されうる。内壁１２ａの形状は、円環状かつ板状である。外壁１２ｂの軸方向の厚さは、内壁１２ａの軸方向の厚さよりも厚い。外壁１２ｂは、内壁１２ａよりも軸方向の前方に突出しており、外壁１２ｂと内壁１２ａとの間には、円環状の段差が構成されている。
【００３４】
カバー１３は、第二プレート１２を、軸方向の前方から覆っている。カバー１３は、端壁１３ａを有している。端壁１３ａの形状は、円環状かつ板状であるとともに、軸方向の前方に浅く凹んだ皿状である。端壁１３ａは、第二プレート１２の外壁１２ｂに対しては、軸方向の前方に接し、第二プレート１２の内壁１２ａに対しては軸方向の前方に離間している。このような構成により、端壁１３ａと内壁１２ａとの間には、円環状の隙間３２ａ（空間、室）が設けられている。隙間３２ａは、軸方向の所定高さ、径方向の所定幅で、周方向に環状に延びている。
【００３５】
第一プレート１１、第二プレート１２、およびカバー１３は、例えば、圧入や、溶接、ねじ止め等により、一体化されている。
【００３６】
第二回転部材２０は、プレート２１を有している。プレート２１は、第一回転部材１０の第一プレート１１の端壁１１ｂと第二プレート１２との間の隙間に収容されている。プレート２１の形状は、円環状かつ板状である。
【００３７】
第二回転部材２０は、ラジアルベアリング２２を介して、第一回転部材１０に、第一回転中心Ａｘ１回りに回転可能に支持されている。ラジアルベアリング２２の内周部は、内周壁１１ａの外周面には嵌められ、ラジアルベアリング２２の外周部は、プレート２１の内周面に嵌められている。ラジアルベアリング２２は、軸受の一例である。なお、第二回転部材２０は、第一回転部材１０またはシャフト４０に、例えばスライドブッシュ等のラジアルベアリングとは異なる軸受を介して回転可能に支持されてもよい。
【００３８】
粘性カップリング３１は、第一回転部材１０の第一プレート１１の端壁１１ｂと、第二回転部材２０のプレート２１との間、および当該プレート２１と第一回転部材１０の第二プレート１２の外壁１２ｂとの間に、それぞれ設けられている。
【００３９】
軸方向の後側の粘性カップリング３１において、端壁１１ｂからは、軸方向の前方に突出した複数の第一フィン１０ａが、径方向に所定間隔（略一定の間隔）をあけて設けられ、プレート２１からは、軸方向の後方に突出した複数の第二フィン２０ａが、径方向に所定間隔（略一定の間隔）をあけて設けられている。これら第一フィン１０ａと第二フィン２０ａとは、互い違いに配置されるとともに、径方向に隙間をあけて積層されている。隙間は、ラビリンス状の液体の通路を構成している。
【００４０】
軸方向の前側の粘性カップリング３１において、外壁１２ｂからは、軸方向の後方に突出した複数の第一フィン１０ａが、径方向に所定間隔（略一定の間隔）をあけて設けられ、プレート２１からは、軸方向の前方に突出した複数の第二フィン２０ａが、径方向に所定間隔（略一定の間隔）をあけて設けられている。これら第一フィン１０ａと第二フィン２０ａとは、互い違いに配置されるとともに、径方向に隙間をあけて積層されている。隙間は、ラビリンス状の液体の通路を構成している。
【００４１】
粘性カップリング３１に繋がる循環通路３２は、第一回転部材１０および第二回転部材２０に設けられている。
【００４２】
具体的に、循環通路３２は、第二回転部材２０のプレート２１の外周面と第一回転部材１０の第一プレート１１の外周壁１１ｃの内周面との間の、環状の隙間３２ｂを含む。循環通路３２は、第一回転部材１０の第二プレート１２の外周面に設けられた溝３３ａを含む。循環通路３２は、第一回転部材１０の第二プレート１２の径方向の外方かつ軸方向の前方のエッジに設けられた切欠状かつ円弧状の溝１２ｃを含む。循環通路３２は、第二プレート１２の軸方向の前方の端面に設けられ径方向に延びた溝１２ｄを含む。循環通路３２は、円環状の隙間３２ａを含む。循環通路３２は、第二プレート１２の内壁１２ａを軸方向に貫通した貫通孔１２ｅを含む。循環通路３２は、プレート２１において軸方向の前方の端面に設けられ、粘性カップリング３１の径方向の内方に隣接した径方向に延びた溝２１ａを含む。また、循環通路３２は、粘性カップリング３１の径方向の内方に隣接した位置で、プレート２１を軸方向に貫通した貫通孔２１ｂを含む。循環通路３２は、粘性カップリング３１の下流端から上流端まで、隙間３２ｂ、溝３３ａ、溝１２ｃ、溝１２ｄ、隙間３２ａ、貫通孔１２ｅ、溝２１ａ、および貫通孔２１ｂがこの順に並んで構成されている。また、循環通路３２は、溝３３ａや、溝１２ｃ、溝１２ｄ、隙間３２ａ、貫通孔１２ｅのように第一回転部材１０に設けられた区間や、貫通孔２１ｂのように第二回転部材２０に設けられた区間、隙間３２ｂや溝２１ａのように第一回転部材１０と第二回転部材２０との間に設けられた区間等を、含みうる。なお、隙間３２ａは、弁機構３４の上流に位置された液体の貯留部の一例である。
【００４３】
遠心ポンプ３３は、溝３３ａによって構成されている。溝３３ａは、図４に示されるように、周方向の両側の側面３３ｂ１，３３ｂ２、および径方向の内側の底面３３ｂ３によって構成されている。また、図４に示されるように、本実施形態では、複数の溝３３ａが、周方向に所定間隔（略一定の間隔）で、軸方向に対して斜めに交差する方向に、螺旋状に延びている。このような構成において、第一回転部材１０の回転方向が矢印Ｃである場合、第二プレート１２が矢印Ｃの方向に回転すると、溝３３ａ内に存在する液体は、溝３３ａの回転方向の後方（図４では上方）の側面３３ｂ１から回転方向の前方（図４では下方）に押され、その分力として軸方向の前方（図４では左側）へ向かう推力を受ける。これにより、液体は、溝３３ａ、溝１２ｃ、および溝１２ｄを、破線の矢印のように流れる。すなわち、液体は、溝３３ａにおいて図４の左上方向に向けて流れるとともに、溝１２ｃにおいて図４の上方に向けて流れ、さらに溝１２ｄにおいて図４の紙面と垂直な方向において図４の紙面の裏側に向かうように流れる。溝１２ｃにおいて液体は溝３３ａを流れる液体に押されることにより周方向に沿ってフライホイール１の回転方向に逆らって流れ、溝１２ｄにおいて液体は溝１２ｃを流れる液体および溝３３ａを流れる液体に押されて径方向の内方に向けて流れる。このように、粘性カップリング３１に近い方が回転方向の前方となり、粘性カップリング３１から遠い方が回転方向の後方となるよう、溝３３ａ（の側面３３ｂ１）が軸方向に対して斜めに傾斜することにより、遠心ポンプ３３を構成することができる。回転方向の後方の側面３３ｂ１は、押圧面の一例である。遠心ポンプ３３は、液体を径方向の内方に向けて移送し、貯留部として機能する隙間３２ａに液体を戻す。なお、遠心ポンプ３３は、例えば、溝１２ｄを径方向に対して傾斜した方向に沿わせることによっても構成することができる。すなわち、図４の遠心ポンプ３３は、一例であって、遠心ポンプ３３は、溝３３ａ以外の循環通路３２に設けることも可能である。
【００４４】
また、本実施形態では、遠心ポンプ３３は、図３に示されるように、循環通路３２における径方向の外方（図３では上側）の端部に設けられている。
【００４５】
弁機構３４は、図３に示されるように、第二プレート１２の内壁１２ａに設けられた貫通孔１２ｅを開閉可能に設けられた弁体３４ａ１を有する。図５に示されるように、弁機構３４の錘３４ａ２は、リベット３４ｃを介して、第二プレート１２の内壁１２ａに、第一回転中心Ａｘ１と平行な第二回転中心Ａｘ２回りに、当該内壁１２ａ（の前面）に沿って揺動可能に支持されている。また、図６に示されるように、弁体３４ａ１と錘３４ａ２とは、可動部材３４ａとして一体化されている。よって、弁体３４ａ１および錘３４ａ２を含む可動部材３４ａは、第二回転中心Ａｘ２回りに揺動可能である。可動部材３４ａは、第二プレート１２とカバー１３との間の隙間３２ａ内に、位置されている。
【００４６】
図７に示されるように、第二プレート１２の内壁１２ａには、複数の弁機構３４が周方向に所定の間隔（角度間隔）で配置されている。本実施形態では、四つの弁機構３４が第一回転中心Ａｘ１回りに９０°間隔で配置されている。しかしながら、弁機構３４の数や間隔はこの例には限定されない。
【００４７】
弁体３４ａ１が開閉する貫通孔１２ｅを含む循環通路３２は、弁体３４ａ１のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、本実施形態では、図３，４に示される構成を有した四つの循環通路３２が、第一回転中心Ａｘ１回りに９０°間隔で配置されている。しかしながら、循環通路３２の数や間隔はこの例には限定されない。
【００４８】
図７に示されるように、弁体３４ａ１を含む可動部材３４ａは、内壁１２ａ（の前面）に沿ってスライドすることにより、弁体３４ａ１が貫通孔１２ｅを開く開位置Ｐｏと、弁体３４ａ１が貫通孔１２ｅを閉じる閉位置Ｐｃとの間で移動する。
【００４９】
また、図７に示されるように、本実施形態では、付勢部材３４ｂは、コイル部３４ｂ１と二つの端部３４ｂ２，３４ｂ３とを有したトーションスプリングである。コイル部３４ｂ１は、第二回転中心Ａｘ２の回りに螺旋状に巻かれ、かつリベット３４ｃの頭部の外周に沿って当該外周を囲うように、配置されている。端部３４ｂ２は錘３４ａ２の図７における時計回り方向の端部に設けられた突起３４ａ３に突き当てられている。突起３４ａ３は、引掛部とも称されうる。また、端部３４ｂ３は、図５に示されるカバー１３の端壁１３ａに設けられた段差１３ｂに突き当てられている。このような構成および配置により、付勢部材３４ｂは、可動部材３４ａに、図７における第二回転中心Ａｘ２回りの反時計回り方向に、付勢力（弾性力）に基づく付勢トルクを与える。可動部材３４ａは、付勢部材３４ｂによって付勢されることにより、弁体３４ａ１が貫通孔１２ｅを開く開位置Ｐｏに位置される。付勢部材３４ｂは、弾性部材とも称されうる。
【００５０】
また、図６，７に示されるように、可動部材３４ａにおいて、弁体３４ａ１および錘３４ａ２は、第二回転中心Ａｘから、互いに反対方向に、第一回転中心Ａｘ１の周方向に略沿って延びている。また、図６に示されるように、錘３４ａ２の軸方向の厚さｔｈ２は、弁体３４ａ１の軸方向の厚さｔｈ１よりも厚い（ｔｈ２＞ｔｈ１）。したがって、フライホイール１の回転速度の増大に伴って、錘３４ａ２に径方向の外方に向けて作用する遠心力が弁体３４ａ１に径方向の外方に向けて作用する遠心力よりも大きくなり、可動部材３４ａには、図７における第二回転中心Ａｘ２回りの時計回り方向に遠心トルクが作用する。そして、可動部材３４ａに対して第二回転中心Ａｘ２回りに時計回り方向に作用する遠心トルクが、反時計回り方向に作用する付勢トルクよりも大きくなった場合に、可動部材３４ａは、開位置Ｐｏから図７の第二回転中心Ａｘ２回りの時計回り方向に揺動を開始し、フライホイール１の回転速度の増大に伴う遠心力の増大により閉位置Ｐｃに移動する。フライホイール１の回転速度が減少すると、遠心トルクが減少し、可動部材３４ａは、付勢トルクによって開位置Ｐｏに戻る。
【００５１】
閉位置Ｐｃにおいて貫通孔１２ｅを覆う弁体３４ａ１は、弾性変形可能な板ばねとして構成することができる。この場合、貫通孔１２ｅを通過する液体の負圧により、弁体３４ａ１は弾性変形を伴って内壁１２ａに向けて押し付けられ、その分、接触部の面圧（シール面圧）が増大する。すなわち、このような構成により、弁機構３４は、より確実に貫通孔１２ｅを閉じることができる。
【００５２】
以上、説明したように、本実施形態のフライホイール１は、粘性カップリング３１と、当該粘性カップリング３１を含む液体および気体の循環通路３２において液体を移送する遠心ポンプ３３と、を備えている。さらに、フライホイール１は、弁体３４ａ１が設けられた可動部材３４ａを含む弁機構３４を備えている。可動部材３４ａは、弾性力の作用によって弁体３４ａ１が循環通路３２（貫通孔１２ｅ）を開く開位置Ｐｏに位置するとともに、弾性力に抗う遠心力の作用によって弁体３４ａ１が循環通路３２を閉じる閉位置Ｐｃに位置し、弁体３４ａ１が閉位置Ｐｃに位置した状態では粘性カップリング３１への液体の供給が停止される。よって、本実施形態のフライホイール１によれば、回転速度が比較的低く粘性カップリング３１に液体が存在することにより第一回転部材１０と第二回転部材２０とが結合した結合状態と、回転速度が比較的高く粘性カップリング３１に液体が存在せず第一回転部材１０と第二回転部材２０とが切り離された切離状態とを、切り替えることができる。したがって、本実施形態のフライホイール１によれば、例えば、回転速度が低い状態では慣性質量が小さくなり、回転速度が高い状態では慣性質量が大きくなる質量可変フライホイールを、比較的簡素な構成によって実現することができる。また、弁機構３４を備えることにより、粘性カップリング３１に液体が存在する状態と、粘性カップリング３１に液体が存在しない状態とを、より確実に切り替えることができる。また、弁機構３４は、電磁作用を利用しない弁機構であるため、電磁弁を備えた構成と比較して、フライホイール１をより簡素に構成することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、弁体３４ａ１は、第一回転中心Ａｘ１と平行な第二回転中心Ａｘ２回りに揺動可能に支持されている。よって、本実施形態によれば、例えば、弁体３４ａ１が開位置Ｐｏと閉位置Ｐｃとの間で径方向や軸方向に移動する構成と比較して、フライホイール１を径方向や軸方向により小型に構成することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、可動部材３４ａは、弁体３４ａ１と、当該弁体３４ａ１よりも軸方向に厚い錘３４ａ２とを一体に有している。よって、本実施形態によれば、例えば、弁体３４ａ１と錘３４ａ２とが別体である構成と比較して、部品点数がより少なくなったり、より小型化されたりといった効果が得られる。
【００５５】
また、本実施形態では、遠心ポンプ３３は、循環通路３２における径方向の外方の端部に位置されている。よって、本実施形態によれば、例えば、液体に推力を与える側面３３ｂ１の移動速度をより大きくすることができるため、遠心ポンプ３３は、液体に、より大きな推力を与えやすくなる。よって、遠心ポンプ３３が他の位置に設けられた構成と比較して、液体をより効率良く移送することができる。したがって、例えば、他の位置に設けられた構成と比較して、遠心ポンプ３３ひいてはフライホイール１をより小型に構成することができる。
【００５６】
［変形例］
図８は、実施形態の変形例のフライホイール１Ａの模式的な断面図である。図８に示されるように、本変形例のフライホイール１Ａの切替機構３０Ａでは、弁機構３４に替えて、絞り３５が設けられている。このような構成によれば、フライホイール１Ａの回転速度が増大すると、遠心ポンプ３３による液体の粘性カップリング３１からの流出量が増大するのに対し、絞り３５により液体の粘性カップリング３１への流入量が減少する。よって、本変形例のフライホイール１Ａによれば、例えば、回転速度が低い状態では慣性質量が小さくなり、回転速度が高い状態では慣性質量が大きくなる質量可変フライホイールを、より一層簡素な構成によって実現することができる。なお、絞り３５は、オリフィスやチョーク絞り等の所謂絞り要素として構成されてもよいし、循環通路３２の管路抵抗として構成されてもよい。また、絞り３５の位置は、図８に示される位置には限定されない。
【００５７】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、高さ、数、配置、位置等）は、適宜に変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…フライホイール（質量可変フライホイール）、１０…第一回転部材、１０ａ…第一フィン、２０…第二回転部材、２０ａ…第二フィン、３１…粘性カップリング、３２…循環通路、３３…遠心ポンプ、３４…弁機構、３４ａ…可動部材、３４ａ１…弁体、３４ａ２…錘、Ａｘ１…第一回転中心、Ａｘ２…第二回転中心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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