(57)【要約】  【課題】クラッチを切り離す際にフライホィールマスが軸方向へ移動しないよう軸方向抵抗機能を備え、クランク軸に加わる曲げ力を吸収する曲げ力吸収機能を備えるようにする。  【解決手段】エンジンのクランク軸１の端面にドライブプレート２の半径方向軸心側を結合し、該ドライブプレート２の半径方向外周側であって軸方向反エンジン側にフライホィールマス４を結合し、該フライホィールマス４の軸方向反エンジン側にクラッチ６を介してトランスミッションを連結したフライホィール装置において、クランク軸１の端面に前記ドライブプレート２を挟んでレインフォースプレート７を結合し、該レインフォースプレート７の円周方向の相互に略１８０度をなす位置に半径方向外側へ突出する一対のピポットピン７ｃを設け、該ピポットピン７ｃをフライホィールマス４のエンジン側の面に当接させた。  【選択図】図１
2008291875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸の端面に弾性板の半径方向軸心側を結合し、該弾性板の半径方向外周側であって軸方向反エンジン側にフライホィールマスを結合し、該フライホィールマスの軸方向反エンジン側にクラッチを介してトランスミッションを連結したフライホィール装置において、
前記クランク軸の端面に前記弾性板を介して補強板を結合し、該補強板の円周方向の相互に略１８０度をなす位置に半径方向外側へ突出する一対の支持部を設け、該支持部を前記フライホィールマスのエンジン側の面に当接させ、
該支持部により前記クラッチから前記フライホィールマスへ加わる軸力を支持し、かつ該支持部を揺動中心として前記クランク軸を揺動可能に保持して前記クランク軸がエンジンから受ける所定方向の曲げ力を前記弾性板が吸収することを特徴とするフライホィール装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフライホィール装置において、
前記所定方向の曲げ力が、前記クランク軸における最も前記フライホィールマス側のクランクピンの軸心と前記クランク軸の軸心とを含む面と略直角な軸回りの曲げ力であることを特徴とするフライホィール装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフライホィール装置において、
前記支持部を、前記補強板と一体成形したことを特徴とするフライホィール装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のフライホィール装置において、
前記弾性板を弾性変形させることにより、前記フライホィールマスを前記支持部へ向かって押圧して予圧を付与したことを特徴とするフライホィール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフライホィール装置に関し、エンジンのクランク軸とフライホィールマスとを弾性板を介して連結する部分の構造を改良したものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンのクランク軸には、クランク軸の回転を円滑にするフライホィールマスが弾性板を介して設けられ、フライホィール装置を構成している。
【０００３】
従来のフライホィール装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。エンジンのクランク軸には弾性板としてのドライブプレートを介してフライホィールマスが設けられ、該フライホィールマスにはクラッチを介してトランスミッションが連結されている。そして、クラッチを切り離す際に、クラッチからフライホィールマスへ向かって軸力が作用することから、クラッチを切り離す際にドライブプレートが撓んでフライホィールマスが軸方向へ移動することがないように抵抗する軸方向抵抗機能が要求される。また、シリンダ内の爆発によりピストンが押し下げられることから、特許文献１の図５に示すように、クランク軸における最もフライホィールマス側のクランクピンの軸心とクランク軸の軸心とを含む面内でクランク軸に曲げ力が作用することになり、この曲げ力を吸収する曲げ力吸収機能が要求される。つまり、ドライブプレートには、軸方向抵抗機能と曲げ力吸収機能とが要求される。
【０００４】
特許文献１では、軸方向抵抗機能と曲げ力吸収機能を持たせるため、図２のようにホィールハブに同一方向に沿ってビード（突起）を形成したり、図４のようにホィールハブに半径方向に長いアーム（突起）を形成したりしている。
【特許文献１】実開平１−１６５８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、近年では自動車を軽量化して燃費を向上させるためにクランク軸の小径化が行われ、更にドライブプレートの低剛性化が求められており、特許文献１のようにホィールハブに同一方向に沿ってビード（突起）を形成したり、ホィールハブに半径方向に長いアーム（突起）を形成したりした場合には、全体の剛性を下げていくと、軸力に対するホィールハブの強度が不足するため、フライホィールが軸方向へ移動してクラッチの切り離しが確実に行われなくなるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、前記の課題を解決したフライホィール装置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】
【０００７】
請求項１に係る発明は、エンジンのクランク軸の端面に弾性板の半径方向軸心側を結合し、該弾性板の半径方向外周側であって軸方向反エンジン側にフライホィールマスを結合し、該フライホィールマスの軸方向反エンジン側にクラッチを介してトランスミッションを連結したフライホィール装置において、前記クランク軸の端面に前記弾性板を介して補強板を結合し、該補強板の円周方向の相互に略１８０度をなす位置に半径方向外側へ突出する一対の支持部を設け、該支持部を前記フライホィールマスのエンジン側の面に当接させ、該支持部により前記クラッチから前記フライホィールマスへ加わる軸力を支持し、かつ該支持部を揺動中心として前記クランク軸を揺動可能に保持して前記クランク軸がエンジンから受ける所定方向の曲げ力を前記弾性板が吸収することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、クラッチを切り離す際にクラッチからフライホィールマスへ軸力が加わるが、補強板から半径方向外側へ突出する一対の支持部がフライホィールマスをエンジン側から支持するので、フライホィールマスが軸方向エンジン側へ移動することはない。また、クランク軸がエンジンから所定方向の曲げ力を受けた場合には、一対の支持部を中心としてクランク軸が揺動し、クランク軸へ加わる曲げ力が弾性板により吸収される。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフライホィール装置において、前記所定方向の曲げ力が、前記クランク軸における最も前記フライホィールマス側のクランクピンの軸心と前記クランク軸の軸心とを含む面と略直角な軸回りの曲げ力であることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、最もフライホィールマス側のピストンからクランクピンを介してクランク軸へ加わる曲げ力が最も大きく、この曲げ力が加わるとクランク軸が支持部を揺動中心として揺動し、クランク軸へ加わる曲げ力が弾性板により吸収される。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のフライホィール装置において、前記支持部を、前記補強板と一体成形したことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、支持部が補強板と一体成形されているので、部品点数が少なくて済む。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のフライホィール装置において、前記弾性板を弾性変形させることにより、前記フライホィールマスを前記支持部へ向かって押圧して予圧を付与したことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、フライホィールマスから一対の支持部へ予圧が付与されているので、一対の支持部を揺動中心としてクランク軸が揺動する際に、該クランク軸と共に揺動中心となって揺動する一対の支持部にフライホィールマスが押圧され、これによりクランク軸へ加わる曲げ力が一対の支持部とフライホィールマスとの摩擦抵抗によって吸収され、過剰な揺動の抑制と弾性板の耐久性向上が図れる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係るフライホィール装置によれば、クラッチを切り離す際にクラッチからフライホィールマスへ軸力が加わるが、補強板から半径方向外側へ突出する一対の支持部がフライホィールマスをエンジン側から支持するので、フライホィールマスが軸方向エンジン側へ移動することはない。また、クランク軸がエンジンから所定方向の曲げ力を受けた場合には、一対の支持部を中心としてクランク軸が揺動し、クランク軸へ加わる曲げ力が弾性板により吸収される。従って、クラッチを切り離す際にフライホィールマスが軸方向へ移動してクラッチの切り放しが確実に行われなくなるという問題が解決される。
【００１６】
請求項２に係るフライホィール装置によれば、最も前記フライホィールマス側のピストンからクランクピンを介してクランク軸へ加わる曲げ力が最も大きく、この曲げ力が加わるとクランク軸が支持部を揺動中心として揺動し、クランク軸へ加わる曲げ力が弾性板により吸収される。
【００１７】
請求項３に係るフライホィール装置によれば、支持部が補強板と一体成形されているので、部品点数が少なくて済む。
【００１８】
請求項４に係るフライホィール装置によれば、フライホィールマスから一対の支持部へ予圧が付与されているので、一対の支持部を揺動中心としてクランク軸が揺動する際に、該クランク軸と一体になり揺動中心となって揺動する一対の支持部にフライホィールマスが押圧され、これによりクランク軸へ加わる曲げ力が一対の支持部とフライホィールマスとの摩擦抵抗によって吸収され、過剰な揺動の抑制と弾性板の耐久性向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明によるフライホィール装置の実施の形態を説明する。
（ａ）実施の形態１
まず、実施の形態１を図１に基づいて説明する。
【００２０】
図中の右側にはエンジンが配置され、該エンジンのクランク軸１の端面に弾性板としてのドライブプレート２の半径方向軸心側がボルト３を介して結合され、該ドライブプレート２の半径方向外周側であって軸方向反エンジン側にフライホィールマス４がボルト５を介して結合され、該フライホィールマス４の軸方向反エンジン側にクラッチ６を介して図示しないトランスミッションが連結されている。より詳細に述べると、クラッチ６と図示しないトランスミッションとの間には、クラッチ６の半径方向軸心側に配置してダンパ８が設けられ、該ダンパ８が出力軸９を介して図示しないトランスミッションに連結されている。フライホィールマス４の外周部には、リングギヤ２７が設けられている。
【００２１】
クランク軸１の端面には、前記ドライブプレート２を挟んで補強板としてのレインフォースプレート７が前記ボルト３により共締めされている。該レインフォースプレート７は、図３に示すように中央部に孔７ａが形成され、前記ボルト３を挿通させるための挿通孔７ｂが円周方向に沿って複数形成されている。そして、該レインフォースプレート７の円周方向の相互に略１８０度をなす位置に、半径方向外側へ突出する一対の支持部としてのピポットピン７ｃが設けられている。該ピポットピン７ｃは、レインフォースプレート７と一体成形され、前記フライホィールマス４のエンジン側の面の板厚の薄い内周部に当接している。このレインフォースプレート７は鋳造や鍛造により製造されており、ピポットピン７ｃが一体成形されるので低コストで製造できる。
【００２２】
前記クランク軸１の軸心を中心とする円周方向での一対のピポットピン７ｃの位置を、図２に基づいて説明する。エンジン２３のクランク軸１には、該クランク軸１の軸心とオフセットした位置に、ピストン２４に連結されたロッド２５の基端部を回転自在に支持するためのクランクピン１ａが設けられており、該クランクピン１ａはシリンダの数だけ存在する。そして、クランク軸１の軸心を中心とする円周方向においてクランクピン１ａの配列は、例えば４気筒エンジンであれば直立配置４気筒，Ｖ字配置４気筒，水平配置４気筒ごとに異なることになる。クランクピン１ａの配置がどのような配置であっても、一般的にはクランク軸１の端面には、最もフライホィールマス４側のピストンに加わる爆発力による曲げ荷重を多く受けることがわかっている。つまり、クランク軸１の端面には所定方向の曲げ力が加わり、該所定方向の曲げ力は、クランク軸１における最もフライホィールマス４側のクランクピン１ａの軸心とクランク軸１の軸心とを含む面と略直角な軸回りの曲げ力となる。このため、クランク軸１における最もフライホィールマス４側のクランクピン１ａの軸心とクランク軸１の軸心とを含む面と略直角な軸の回りにクランク軸１が揺動するように、図２の紙面と直角な方向に沿って一対のピポットピン７ｃが配置されている。そして、ドライブプレート２を弾性変形させることにより、フライホィールマス４をピポットピン７ｃへ向かって押圧して予圧を付与した状態でボルト５が締め付けられている。
【００２３】
このような構成を採用することで、クラッチ６からフライホィールマス４へ加わる軸力がピポットピン７ｃにより支持され、かつピポットピン７ｃを揺動中心としてクランク軸１が揺動可能に保持されクランク軸１がエンジンから受ける所定方向の曲げ力がドライブプレート２により吸収される。
【００２４】
次に、前記クラッチ６の構成を説明する。図１に示されるように、フライホィールマス４のトランスミッション側にはボルト１０を介してクラッチカバー１１が結合されている。該クラッチカバー１１の内部には、薄いリング状の出力部材１２が軸方向に沿って移動自在に設けられ、該出力部材１２の内周部は前記ダンパ８の入力部材２０に連結されている。該出力部材１２をフライホィールマス４の端面へ押圧するためのプレッシャプレート１３が設けられている。つまり、該プレッシャプレート１３と前記フライホィールマス４との間に挟むようにして出力部材１２が設けられ、該出力部材１２の両面には、リング状の摩擦材１２ａ，１２ｂが貼り付けられている。
【００２５】
プレッシャプレート１３を出力部材１２を介して前記フライホィールマス４へ押圧してクラッチ６を接続するために後述する皿ばね１８が設けられる一方、プレッシャプレート１３を左方へ移動させるための機構が設けられている。即ち、以下のように構成されている。プレッシャプレート１３のトランスミッション側にはリベット１４を介して保持金具１５が結合されると共に、該保持金具１５と対応する位置のプレッシャプレート１３には円周に沿って保持突起１３ａが形成されている。
【００２６】
一方、クラッチカバー１１の内面には円周方向に沿って複数のリベット１６が装着されており、これらの複数のリベット１６を介して皿ばね１８が支持されている。即ち、皿ばね１８には円周方向に沿って複数の孔１８ａが形成され、皿ばね１８の両側に円環リング１７を１本ずつ配置した状態で、該円環リング１７の内側において前記孔１８ａの夫々にリベット１６が挿入され、該リベット１６がクラッチカバー１１の内側に結合されている。これにより、皿ばね１８が２本の円環リング１７を支点として揺動可能にクラッチカバー１１の内部に支持され、その外周部が前記保持金具１５と前記保持突起１３ａとの間に挿入されている。そして、皿ばね１８を有するクラッチカバー１１をフライホィールマス４に結合することにより、皿ばね１８の有する付勢力でプレッシャプレート１３がフライホィールマス４へ付勢された状態になっている。この皿ばね１８の左側には、該皿ばね１８の内周部を軸方向エンジン側へ向かって押圧するクラッチレリーズベアリング１９が、出力軸９を囲繞するようにして設けられている。
【００２７】
前記ダンパ８は、入力側回転部材２０と、出力側回転部材２１と、ばね２２とによって構成されている。前記入力側回転部材２０は、前記クラッチ６の出力部材１２の内周部がリベット２６を介して連結された回転部材２０ａと、該回転部材２０ａにリベット２０ｃを介して連結された回転部材２０ｂとにより構成されている。前記出力側回転部材２１は、一対の回転部材２０ａ，２０ｂの間に挟持された円盤部２１ａと、出力軸９とスプライン結合された筒部２１ｂとにより構成されている。前記ばね２２は、円周方向に沿って配置され前記入力側回転部材２０と前記出力側回転部材２１とを円周方向に連結している。
【００２８】
次に、フライホィール装置の作用を説明する。
【００２９】
通常の運転状態では、皿ばね１８の付勢力によりプレッシャプレート１３が図１中の右方へ付勢されているので、クラッチ６の出力部材１２とフライホィールマス４とが一体に回転する。このため、クランク軸１の回転運動がクラッチ６を介してダンパ８へ伝わり、ダンパ８から出力軸９を介して図示しないトランスミッションへ伝わる。次に、クラッチを切り離すためクラッチレリーズベアリング１９が図１中の右方へ移動すると、皿ばね１８の半径方向軸心側が右方へ押圧されるので、一対の円環リング１７の部分を揺動中心として皿ばね１８が揺動し、皿ばね１８の半径方向外周部側が左方へ移動する。このため、プレッシャプレート１３が図１中の左方へ移動され、摩擦材１２ａ，１２ｂがプレッシャプレート１３，フライホィールマス４から分離する。このため、フライホィールマス４と出力部材１２とが切り離される。
【００３０】
クラッチを切り離すためクラッチレリーズベアリング１９を図１中の右方へ移動させる際に、クラッチレリーズベアリング１９から皿ばね１８に図１中の右方へ向かう力が加わり、その力がクラッチカバー１１を介してフライホィールマス４へ伝わるが、フライホィールマス４がクランク軸１の端面に結合されたレインフォースプレート７の円周方向の相互に略１８０度をなす位置に配置された一対のピポットピン７ｃにより支持される。このため、フライホィールマス４が軸方向エンジン側へ移動することはなく、フライホィールマス４が軸方向エンジン側へ移動することによるクラッチの切り離し不良が防止される。
【００３１】
次に、クランク軸１がエンジン１から受ける曲げ力に対する対応について説明する。シリンダ内の爆発によりピストン２４に加わる荷重がクランク軸１のクランクピン１ａに作用し、クランク軸１に曲げ力が加わる。この曲げ力は、最もフライホィールマス４側のピストン２４からクランクピン１ａを介してクランク軸１へ加わる曲げ力が最も大きくなり、この曲げ力が加わるとクランク軸１はピポットピン７ｃを揺動中心として揺動することから、クランク軸１へ加わる曲げ力がドライブプレート２により吸収される。
【００３２】
この発明によれば、フライホィールマス４から一対のピポットピン７ｃへ予圧が付与されているので、一対のピポットピン７ｃを揺動中心としてクランク軸１が揺動する際に、該クランク軸１と一体になり揺動中心となって揺動する一対のピポットピン７ｃにフライホィールマスが押圧され、これによりクランク軸１へ加わる曲げ力が一対のピポットピン７ｃとフライホィールマス４との摩擦抵抗によって吸収され、過剰な揺動の抑制と弾性板の耐久性向上が図れる。
【００３３】
この発明によれば、ピポットピン７ｃが補強板と一体成形されているので、部品点数が少なくて済む。
（ａ）実施の形態２，３，４
次に、実施の形態２，３，４を図４，図５に基づいて説明する。なお、実施の形態２，３，４は実施の形態１の一部を変更したものなので、同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００３４】
実施の形態２，３，４では、フライホィールマス４の外周部の反エンジン側に、円周方向に沿って等間隔に凸部４ａが形成され、該凸部４ａに前記ボルト１０をねじ込むためのタップ孔４ｂが形成されている。また、フライホィールマス４の外周部のエンジン側には、前記ボルト５をねじ込むためのタップ孔４ｃが形成されている。一方、レインフォースプレート７の中央部には孔７ａが形成され、前記ボルト３を挿通させるための挿通孔７ｂが円周方向に沿って複数形成されている。これらの実施の形態２，３，４では、ピポットピン７ｃがレインフォースプレート７とは別個に設けられている。
【００３５】
実施の形態２は、図４，図５（ａ）に示すようにレインフォースプレート７の外周面から半径方向中心へ向かって形成した嵌合孔７ｄにピポットピン７ｃの一端を嵌合する一方、ピポットピン７ｃの他端をフライホィールマス４のエンジン側端面に形成した溝４ｄに嵌合し、ドライブプレート２により溝４ｄを塞いだものである。
【００３６】
実施の形態３は、図５（ｂ）に示すようにレインフォースプレート７のエンジン側端面に形成した溝７ｅにピポットピン７ｃの一端を嵌合する一方、ピポットピン７ｃの他端をフライホィールマス４のエンジン側端面に形成した溝４ｄに嵌合し、ドライブプレート２により溝７ｅ，溝４ｄの双方を塞いだものである。
【００３７】
実施の形態４は、図５（ｃ）に示すようにレインフォースプレート７の外周面から半径方向中心へ向かって形成した嵌合孔７ｄにピポットピン７ｃの一端を嵌合する一方、ピポットピン７ｃの他端を実施の形態２，３よりも短く設定し、フライホィールマス４のエンジン側端面に形成した短い溝４ｄに嵌合し、ドライブプレート２により溝４ｄが塞がれないようにして、フライホィールマス４がトランスミッション側へ若干移動できるようにしたものである。実施の形態４の場合は、フライホィールマス４をピポットピン７ｃに確実に接触させるため、ドライブプレート２を弾性変形させることによって若干の与圧を与え、フライホィールマス４をピポットピン７ｃに摺動させてクランク軸に加わる曲げ力が減衰するように設定することもできる。
【００３８】
実施の形態２，３，４の作用は実施の形態１と同じなので説明を省略する。
【００３９】
なお、クランク軸がエンジンから受ける所定方向の曲げ力が、クランク軸における最もフライホィールマス側のクランクピンの軸心とクランク軸の軸心とを含む面と略直角な軸回りの曲げ力である場合を一例として示したが、これに限らずいろいろな場合が想定される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】フライホィール装置を示す構成図（実施の形態１）。
【図２】フライホィール装置とエンジンとの関係を示す構成図（実施の形態１）。
【図３】レインフォースプレートの構成図（実施の形態１）。
【図４】フライホィールマスの正面図（実施の形態２）。
【図５】図４のＡ−Ａ矢視図（実施の形態２，３，４）。
【符号の説明】
【００４１】
１…クランク軸
１ａ…クランクピン
２…ドライブプレート（弾性板）
４…フライホィールマス
６…クラッチ
７…レインフォースプレート（補強板）
７ｃ…ピポットピン（支持部）
２３…エンジン
【図１】
2008291875.tif 000003
【図２】
2008291875.tif 000004
【図３】
2008291875.tif 000005
【図４】
2008291875.tif 000006
【図５】
2008291875.tif 000007