(57)【要約】【課題】クランクシャフトの潤滑状態を向上して、振動と騒音とを抑制する。【解決手段】動力の伝達装置は、ウェブ６２０，ウエブ６３０が成形されたクランクジャーナル６１０と、軸受６４０と、スラスト軸受６５０とを含む。スラスト軸受６５０には、ばね６６０と、ストッパ６７０とが取り付けられている。クランクシャフトが低速回転しているとき、軸受６４０は摩擦板６３２に拘束される。軸受６４０はクランクジャーナル６１０と一体となって回転するため、回転軸の外径が大きくなる。クランクシャフトが高速回転しているとき、ウェブ６２０は翼型フライホイールからスラスト荷重を受けて変位する。軸受６４０はストッパ６７０に拘束される。クランクジャーナル６１０のみが回転するため、回転軸の外径が小さくなる。【選択図】        図６
2004278692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの往復運動を回転運動に変換して動力を伝達する装置であって、
クランクシャフトと、
前記クランクシャフトの回転軸を支持する軸受と、
前記軸受を前記回転軸に拘束するための軸受拘束手段とを含む、動力の伝達装置。
【請求項２】
前記軸受拘束手段は、前記クランクシャフトの回転数に基づいて、前記軸受を前記回転軸に拘束するための拘束手段を含む、請求項１に記載の動力の伝達装置。
【請求項３】
前記拘束手段は、前記クランクシャフトの回転数が予め定められた回転数を下回る場合には、前記軸受を前記回転軸に拘束するための手段を含む、請求項２に記載の動力の伝達装置。
【請求項４】
前記軸受拘束手段は、前記クランクシャフトの軸方向から、前記軸受を前記回転軸に拘束するための拘束手段を含む、請求項１に記載の動力の伝達装置。
【請求項５】
前記拘束手段は、前記クランクシャフトの軸方向から弾性力を与えることにより、前記軸受を前記回転軸に拘束するための弾性力拘束手段を含む、請求項４に記載の動力の伝達装置。
【請求項６】
前記弾性力拘束手段は、前記軸受に隣接して配置されたスラスト軸受であって、
前記スラスト軸受には、弾性体が取り付けられている、請求項５に記載の動力の伝達装置。
【請求項７】
前記伝達装置は、前記クランクシャフトの回転数が予め定められた回転数を上回ると、前記回転軸に拘束された前記軸受を解放するための軸受解放手段をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の動力の伝達装置。
【請求項８】
前記軸受解放手段は、前記クランクシャフトの軸方向に作用するスラスト荷重により、前記回転軸に拘束された前記軸受を解放するための解放手段を含む、請求項７に記載の動力の伝達装置。
【請求項９】
前記解放手段は、翼型の断面形状を有するフライホイールであって、
前記フライホイールは、前記クランクシャフトに取り付けられている、請求項８に記載の動力の伝達装置。
【請求項１０】
前記解放手段は斜歯歯車であって、
前記斜歯歯車は、前記クランクシャフトに取り付けられている、請求項８に記載の動力の伝達装置。
【請求項１１】
前記伝達装置は、前記軸受を支持する部材であって断面が凹形状である支持部材をさらに含み、
前記軸受は、凸形状の断面を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載の動力の伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの往復運動を回転運動に変換して動力を伝達する技術に関し、特に、クランクシャフトの振動および摩擦を低減して動力を伝達するための伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのピストンによる往復運動は、コネクティングロッドに取り付けられたクランクシャフトにより回転運動に変換され、トルクは変速機を通じて駆動輪に伝達される。このクランクシャフトの回転中心となるクランクジャーナル部分には、すべり軸受と軸受メタルとが配置され、潤滑油が供給されている。これにより、クランクジャーナルを所定の潤滑状態に維持することができる。
【０００３】
ここで、図１２を参照して、クランクジャーナルにおける潤滑特性について説明する。図１２は、回転数とクランクジャーナル径の２乗との積に比例するクランクシャフトの特性値Ｓと、クランクジャーナルにおける摩擦（以下「フリクション」という。）との関係を表わす。特性値がＳｎよりも小さい領域は、非流体潤滑の領域であり、特性値がＳｎよりも大きい領域は、流体潤滑の領域である。
【０００４】
このような潤滑特性において、クランクジャーナルの状態が特性値Ｓｎを下回るような状態であるとき（すなわち低回転時、あるいはクランクジャーナル径が小さいとき）、クランクジャーナルと軸受との状態は非流体潤滑（境界潤滑）の状態となる。この状態では、特性値が小さくなるほどフリクションが増加するため、クランクシャフトの回転による振動が大きくなる。また、摩擦損失が増加するため、車両の燃費が悪化する。
【０００５】
一方、クランクシャフトの状態が特性値Ｓｎを上回るような状態であるとき（すなわち高回転時、あるいはクランクジャーナル径が大きいとき）、クランクシャフトと軸受との状態は流体潤滑の状態となる。この状態では、クランクシャフトの回転数が大きくなると特性値Ｓは増加する。この場合、潤滑油の粘性抵抗などによりフリクションが増加するため、振動大きくなったり、燃費が悪化したりするという問題があった。
【０００６】
そこで、クランクシャフトの回転による振動を抑制するために、特開平９−２６９００４号公報（特許文献１）は、軸径を任意に設定することにより剛性が高められたクランクシャフトを開示する。このクランクシャフトは、軸受穴径を同一径に形成された内燃機関のジャーナル軸受部に配置される。このクランクシャフトは、ジャーナル部のジャーナル軸径が非同一径に形成され、ジャーナル軸受部とジャーナル部との間に配置される軸受メタルの厚さが軸受穴径とジャーナル軸径との差に応じて設定されている。
【０００７】
特許文献１に開示されたクランクシャフトによると、クランクジャーナルの軸径を非同一の外径としても、軸受メタルの厚みをその外径にあわせて形成することにより、ジャーナル軸受の内径を変更する必要がない。このようにすると、クランクジャーナルの軸径を容易に変更しつつ、クランクシャフトの軸径を最適な形状にすることができるため、クランクシャフトの剛性を高めることができる。これにより、クランクシャフトの回転による振動が抑制される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２６９００４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されたクランクシャフトによると、クランクジャーナルの外径が非同一であっても、クランクシャフトの回転状態によっては、流体潤滑の状態を所定の状態に維持することができない。そのため、フリクションがクランクジャーナルごとに相違し、その相違による捩れも発生するため、振動あるいは騒音が大きくなるという問題があった。
【００１０】
本発明は上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、振動および騒音の発生を抑制し、さらには燃費を向上させることができる動力の伝達装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る動力の伝達装置は、ピストンの往復運動を回転運動に変換して動力を伝達する装置であって、クランクシャフトと、クランクシャフトの回転軸を支持する軸受と、軸受を回転軸に拘束するための軸受拘束手段とを含む。
【００１２】
第１の発明によると、軸受拘束手段が軸受を回転軸に拘束する。ここで、拘束とは、軸受の回転あるいは軸方向の移動が規制されて自由に移動できないことをいう。軸受がこのようにして回転軸に拘束されると、クランクシャフトと軸受とが一体となって回転するため、軸受の外径がクランクシャフトの回転軸半径となる。したがって、回転速度が上昇し、その回転速度に基づく潤滑特性が向上する。その結果、フリクションが低減され、クランクシャフトの回転による振動あるいは騒音の発生も抑制される。これにより、振動あるいは騒音の発生を抑制し、燃費を向上させることができる内燃機関の動力伝達装置を提供することができる。
【００１３】
第２の発明に係る動力の伝達装置は、第１の発明の構成に加えて、軸受拘束手段は、クランクシャフトの回転数に基づいて、軸受を回転軸に拘束するための拘束手段を含む。
【００１４】
第２の発明によると、クランクシャフトの回転軸半径はクランクシャフトの回転数に基づいて切り換えられるため、回転数に基づいて潤滑特性を向上させることができる。
【００１５】
第３の発明に係る動力の伝達装置は、第２の発明の構成に加えて、拘束手段は、クランクシャフトの回転数が予め定められた回転数を下回る場合には、軸受を回転軸に拘束するための手段を含む。
【００１６】
第３の発明によると、クランクシャフトの回転数が予め定められた回転数を下回ると軸受が回転軸に拘束されるため、クランクシャフトの回転軸半径を大きくすることができる。この回転数とは、たとえばクランクシャフトの回転軸の潤滑状態が非流体潤滑と流体潤滑との間で切り替わるような回転数である。このようにすると、クランクシャフトの流体潤滑状態を維持することができるため、回転軸におけるフリクションを低減することができる。
【００１７】
第４の発明に係る動力の伝達装置は、第１の発明の構成に加えて、軸受拘束手段は、クランクシャフトの軸方向から、軸受を回転軸に拘束するための拘束手段を含む。
【００１８】
第４の発明によると、軸受はクランクシャフトの軸方向から回転軸に拘束されるため、クランクシャフトの回転に影響を与えることなく、クランクシャフトの回転軸の外径を変更することができる。
【００１９】
第５の発明に係る動力の伝達装置は、第４の発明の構成に加えて、拘束手段は、クランクシャフトの軸方向から弾性力を与えることにより、軸受を回転軸に拘束するための弾性力拘束手段を含む。
【００２０】
第５の発明によると、弾性力が回転軸方向の荷重の変動を吸収することができるため、軸受をスムーズに回転軸に拘束することができる。
【００２１】
第６の発明に係る動力の伝達装置は、第５の発明の構成に加えて、弾性力拘束手段は、軸受に隣接して配置されたスラスト軸受である。スラスト軸受には、弾性体が取り付けられている。
【００２２】
第６の発明によると、スラスト軸受が荷重を支持することができるため、弾性体に均一な荷重を作用させつつ、軸受を回転軸に拘束することができる。
【００２３】
第７の発明に係る動力の伝達装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、クランクシャフトの回転数が予め定められた回転数を上回ると、回転軸に拘束された軸受を解放するための軸受解放手段をさらに含む。
【００２４】
第７の発明によると、クランクシャフトの回転数が予め定められた回転数を上回ると、クランクジャーナルの外半径が回転軸半径となるため、回転速度は低下する。このようにすると、高回転数の領域において潤滑特性の悪化を防止することができるため、クランクシャフトのフリクションを低減することができる。したがって、クランクシャフトが高回転する場合も、振動および騒音の発生を抑制することができる。
【００２５】
第８の発明に係る動力の伝達装置は、第７の発明の構成に加えて、軸受解放手段は、クランクシャフトの軸方向に作用するスラスト荷重により、回転軸に拘束された軸受を解放するための解放手段を含む。
【００２６】
第８の発明によると、クランクシャフトの回転軸方向に作用するスラスト荷重を発生させることにより、軸受を解放することができる。
【００２７】
第９の発明に係る動力の伝達装置は、第８の発明の構成に加えて、解放手段は、翼型の断面形状を有するフライホイールである。そのフライホイールは、クランクシャフトに取り付けられている。
【００２８】
第９の発明によると、フライホイールの断面形状が翼型であるため、そのフライホイールが回転すると、推力が発生する。この推力をスラスト荷重とすることにより、回転軸に拘束されている軸受を解放することができる。
【００２９】
第１０の発明に係る動力の伝達装置は、第８の発明の構成に加えて、解放手段は斜歯歯車である。その斜歯歯車は、クランクシャフトに取り付けられている。
【００３０】
第１０の発明によると、斜歯歯車の回転数が増加すると、回転軸方向に発生する荷重が増加する。したがって、この荷重をスラスト荷重とすることにより、回転軸に拘束されている軸受を解放することができる。
【００３１】
第１１の発明に係る動力の伝達装置は、第１〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、軸受を支持する部材であって断面が凹形状である支持部材をさらに含む。その軸受は、凸形状の断面を有する。
【００３２】
第１１の発明によると、それぞれの凹部と凸部により支持部材と軸受とをはめ合わせることができるため、回転軸方向に荷重を与えても、軸受を所定の位置に保持することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３４】
＜第１の実施の形態＞
図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００３５】
図１は、本実施の形態に係る動力伝達装置１００を表わす。この動力伝達装置１００は、ドライブプレート１１０と、フライホイール１２０と、クランクジャーナル１３０，１３２，１３４，１３６，１３８と、軸受１４０，１４２，１４４，１４６，１４８と、ウェブ１５０，１５２，１５４，１５６，１５８，１６０，１６２，１６４と、クランクピン１７０，１７２，１７４，１７６と、プーリ１８０とを含む。各クランクピンには、すべり軸受を介してコネクティングロッド（図示しない）が取り付けられる。
【００３６】
このような動力伝達装置１００は、レシプロ型エンジンに搭載され、ピストン（図示しない）の往復運動を回転運動に変換して、変速機（図示しない）に動力を伝達する。なお、図１に示した動力伝達装置１００は、４気筒のエンジンに使用されるものであるが、６気筒その他のエンジンにも、同様に適用することができる。
【００３７】
図２を参照して、本実施の形態に係る動力伝達装置１００における振動低減機構について説明する。図２は、図１に示した動力伝達装置１００のうち、フライホイール１２０に最も近い部分を表わす。
【００３８】
図２に示すように、フライホイール１２０は、その断面が翼型をしている。このフライホイール１２０の中央部にはドライブプレート１１０に取り付けるための軸部２０２が設けられている。軸部２０２は、ボルト（図示しない）によりドライブプレート１１０に締結される。この軸部２０２により、フライホイール１２０とドライブプレート１１０との間には隙間が形成される。
【００３９】
このような構造にすると、フライホイール１２０の質量を回転軸に集中させることができるため、フライホイール１２０は必要な慣性モーメントを保ちつつ、曲げ振動で問題となるＹ軸方向の慣性モーメントを低減することができる。また、後述するように、断面形状が翼型であるため、クランクシャフトの回転に応じて推力を発生することができる。
【００４０】
図３を参照して、本実施の形態に係るフライホイール３２０の取り付け態様について説明する。ここで、フライホイール３２０は図２に示したフライホイール１２０の断面形状を簡略化したものであるが、断面形状が翼型である場合も、同様にドライブプレート１１０に取り付けることができる。
【００４１】
図３（Ａ）は、フライホイール３２０とドライブプレート３１０とをクランクシャフト（図示しない）の回転軸方向から表わした図である。ドライブプレート３１０から取り付けられているボルト（図示しない）と６つのナット３０４とは、フライホイール３２０の軸部３２２において、フライホイール３２０とドライブプレート３１０とを締結している。
【００４２】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示したフライホイール３２０とドライブプレート３１０との断面をＷ方向から表わした図である。フライホイール３２０の軸部３２２と翼部３２４との間には、段差が設けられている。フライホイール３２０がドライブプレート３１０に取り付けられると、この段差の部分が隙間となる。図３に示したように、フライホイール３２０の翼部の断面形状が翼型であるとき、フライホイール３２０の回転速度に応じた推力がこの隙間によって発生する。
【００４３】
図４を参照して、本実施の形態に係るフライホイール１２０により低減される曲げ振動について、従来のフライホイール４２０と比較して説明する。
【００４４】
図４（Ａ）は、従来のフライホイール４２０を有する動力伝達装置の一部を表わす。フライホイール４２０は、必要な慣性モーメントを確保するために、所定の厚みを有する円板である。その結果、マス（質量）が分散されている。このような構成において、フライホイール４２０に最も近いピストン（図示しない）における爆発力がコネクティングロッド（図示しない）を介してクランクピン４７０に作用すると、その爆発力は、クランクジャーナル４３０を支点として、クランクシャフトを曲げようとする。この場合、フライホイール４２０のマスが分散されているため、その爆発力およびクランクシャフトの回転により、フライホイール４２０のぶれが発生する（図４（Ａ）における点線の部分）。
【００４５】
図４（Ｂ）は、本実施の形態に係るフライホイール１２０を使用した動力伝達装置の一部を表わす。このフライホイール１２０には、所定の大きさのクラッチ（図示しない）に対応するクラッチ面を有するドライブプレート１１０が取り付けられている。後述するように、このような構成にすると、エンジン（図示しない）が発生したトルクを変速機に確実に伝達することができる。
【００４６】
図４（Ｂ）において、本実施の形態に係るフライホイール１２０は、必要最小限の慣性モーメントが確保されるように、回転中心に質量が集中するような形状に形成されている。この形状は、たとえば断面が翼型となる形状であるが、これに限られない。このような構成にすると、フライホイール１２０に最も近いピストン（図示しない）における爆発力がクランクピン１７０に作用しても、フライホイール１２０のぶれは、図４（Ａ）に示したフライホイール４２０のぶれほど大きくならない（図４（Ｂ）における点線の部分）。このようにして、フライホイールに最も近いピストンにおける爆発力による振動の発生を抑制することができる。
【００４７】
図５を参照して、エンジンが発生したトルクを変速機に伝達する機構について説明する。
【００４８】
図５（Ａ）は、図４（Ａ）に示した従来のドライブプレート４２０と、そのプレートに対応するクラッチ５００とを表わす。この場合、クラッチ５００は、ドライブプレート４２０からの動力を伝達するために必要なクラッチ面を有する。
【００４９】
図５（Ｂ）は、曲げ振動を低減するために外径が小さくされたドライブプレート５２０と、そのプレートに対応するクラッチ５０２とを表わす。このような構成の場合、エンジン（図示しない）が発生したトルクの大きさによっては、クラッチ５０２が伝達できるトルクを上回る場合もある。その場合、変速機（図示しない）に十分なトルクを伝達することができなくなる。
【００５０】
したがって、図４（Ｂ）に示したように、フライホイール１２０とドライブプレート１１０とを分けて構成にすることにより、曲げ振動を低減しつつ、トルクを変速機に確実に伝達することができる。
【００５１】
以上により、本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達装置１００によると、回転中心に質量が集中するように形成されたフライホイール１２０と、トルクの伝達に必要なクラッチ面積を有するドライブプレート１１０とを締結することにより、伝達できるトルクの容量を確保しつつ慣性モーメントを低減することができる。これにより、曲げ振動の発生が抑制されるため、振動および騒音の発生を防止することができる動力伝達装置を提供することができる。
【００５２】
＜第２の実施の形態＞
以下、図６〜図９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５３】
図６を参照して、本実施の形態に係る動力伝達装置におけるフリクション低減機構について説明する。図６（Ａ）は、エンジン（図示しない）が低回転している場合におけるフリクション低減機構の状態を表わす。図６（Ｂ）は、エンジン（図示しない）が高回転している場合におけるフリクション低減機構の状態を表わす。なお、この機構は、各クランクジャーナルごとにそれぞれ形成されるが、ここでは１つのクランクジャーナルにおけるフリクション低減機構について説明する。
【００５４】
図６（Ａ）に示すように、クランクジャーナル６１０には、半円筒の形状をした２つの軸受６４０が取り付けられている。クランクジャーナル６１０の両端には、ウェブ６２０，６３０が形成されている。
【００５５】
各軸受６４０には、外部の潤滑経路から潤滑油を供給するための穴が形成されている。この軸受６４０は、潤滑部を介してブロック６８０およびキャップ６８２により所定の位置に保持されている。
【００５６】
ウェブ６２０の端面には、スラストベアリング６５０が取り付けられている。このスラストベアリング６５０には、ばね６６０とストッパ６７０とが取り付けられている。このストッパ６７０は特に限られず、接触時には軸受６４０を拘束することができる摩擦係数を有するものであればよい。
【００５７】
ウェブ６３０の端面には、摩擦板６３２が取り付けられている。この摩擦板６３２は、所定の摩擦力が発生するような摩擦係数を有する。軸受６４０が摩擦板６３２に所定の荷重により押圧されると、軸受６４０はウェブ６３０に拘束される。これにより、クランクシャフトと共に軸受６４０を回転させることができる。
【００５８】
このような構成において、エンジン（図示しない）が低速回転している場合、図６（Ａ）に示すように、ばね６６０は、キャップ６８２に接触して、軸受６４０の端面をウェブ６３０の摩擦板６３２に押しつけようとする。その一方で、ばね６６０は、スラストベアリング６５０をウェブ６２０の方向に押しつけようとする。
【００５９】
これにより、軸受６４０はクランクジャーナル６１０の回転にあわせて回転するため、クランクジャーナル６１０における回転軸の外径は軸受６４０の外径となる。したがって、低回転時における回転軸の外径は、クランクジャーナル６１０の外径よりも大きくなる。（図６（Ａ）における「Ｊ径」）。このとき、回転速度とクランクジャーナル６１０の外径の２乗とに基づく特性値が大きくなるため、低速回転時におけるフリクションを低減することができる。なお、この特性値とフリクションとの関係の変化については、後述する（図７）。
【００６０】
一方、エンジン（図示しない）が高速回転している場合、図６（Ｂ）に示すように、ウェブ６２０には翼型フライホイール（図示しない）の推力が作用する。そのため、クランクシャフト全体が移動して、摩擦板６３２と軸受６４０の端面とは非接触の状態となる。軸受６４０の端面のうちフライホイール６２０側の端面は、スラストベアリング６５０に設けられたストッパ６７０により拘束される。軸受６４０はクランクシャフトの回転にあわせて回転しなくなるため、クランクジャーナル６１０の回転軸の外径はそのクランクジャーナル６１０自身の半径となる。
【００６１】
したがって、高回転時における回転軸の外径は、低回転時における回転軸の外径よりも小さくなる。このようにすると、回転軸の外径が小さくなる分、特性値を小さくすることができる。その結果、後述するように、高速回転時においても、フリクションを適切な大きさまで低減することができる。
【００６２】
図７を参照して、本実施の形態に係るフリクション低減機構による効果を、フリクションと特性値との関係に基づいて説明する。図７（Ａ）は、低回転時における特性値の増加によるフリクションの変化を表わす。図７（Ｂ）は、高回転時における特性値の減少によるフリクションの変化を表わす。
【００６３】
ここで、Ｒｃは、クランクジャーナル６１０の外径である。Ｒｂは、軸受６４０の外径である。また、特性値は、回転数とクランクジャーナル径の２乗との積に比例する値である。
【００６４】
この場合、特性値とフリクションとの関係は、図７（Ａ）あるいは図７（Ｂ）に示した曲線により表わされる。すなわち、特性値ＳがＳｎよりも小さい領域は、非流体潤滑領域である。一方、特性値ＳがＳｎよりも大きい領域は、流体潤滑領域である。
【００６５】
図７（Ａ）を参照して、エンジンが低回転しているとき、従来の構造を有するクランクシャフトの場合、クランクジャーナル６１０における回転軸の外径は、クランクジャーナル６１０自身の外径（Ｒｃ）である。このとき、特性値はＳｃ（１）となり、フリクションはＦｃ（１）となる。一方、本実施の形態に係るフリクション低減機構を使用すると、クランクジャーナル６１０における回転軸の外径は、軸受６４０の外径（すなわちＲｂ）となる。このとき特性値はＳｂ（１）となり、フリクションはＦｂ（１）となる。
【００６６】
その結果、フリクションはＦｃ（１）からＦｂ（１）まで低減される。このようにして、エンジンが低回転しており、クランクジャーナルが非流体潤滑の状態である場合には、クランクジャーナル６１０の回転軸の外径を大きくすることにより、フリクションを低減することができる。
【００６７】
図７（Ｂ）を参照して、エンジンが高回転しているとき、軸受６４０の外径に基づく特性値はＳｂ（２）となり、クランクジャーナルにおけるフリクションはＦｂ（２）である。一方、本実施の形態に係るフリクション低減機構を使用すると、高回転時にはクランクジャーナルにおける回転軸の外径は、クランクジャーナル６１０の外径（すなわちＲｃ）となる。このときの特性値はＳｃ（２）となり、Ｒｃ＜Ｒｂであるため、Ｓｃ（２）＜Ｓｂ（２）となる。その結果、フリクションは、Ｆｂ（２）からＦｃ（２）まで低減される。このようにして、エンジンが高回転しているとき、クランクジャーナル６１０の回転軸の外径を小さくすることにより、フリクションを低減することができる。
【００６８】
図８を参照して、クランクジャーナル６１０に作用するスラスト荷重（図６（Ｂ）を発生する機構について説明する。
【００６９】
図８（Ａ）に示すように、ドライブプレート８１０には翼型の断面形状を有するフライホイール８２０が取付部（図示しない）にて取り付けられている。このフライホイール８２０が回転すると、流速の差がフライホイール８２０のクランクシャフト側とドライブプレート側との間に発生する（図８（Ｂ））。これにより、フライホイール８２０を介してクランクシャフト側とドライブプレート側との間に圧力の差が生じるため、図に示した矢印の方向に推力が発生する。
【００７０】
図９を参照して、本実施の形態に係るフリクション低減機構における放熱の仕組みについて説明する。
【００７１】
図９に示すように、ドライブプレート９１０とフライホイール９２０とはボルト（図示しない）により締結されている。ドライブプレート９１０がクラッチ（図示しない）と係合すると、その係合面には、摩擦熱が発生する（図における斜線部）。この場合、フライホイール９２０とドライブプレート９１０とは取り付け部分を介して分離されており、またドライブプレート９１０の厚みは均一であるため、クラッチとの係合による摩擦熱は、ドライブプレート９１０において均一に分布しやすくなる。
【００７２】
このようにすると、ドライブプレート９１０の熱変形が抑制され、ドライブプレート９１０とクラッチとが一様に係合することができるため、トルクの伝達容量の低下を防止することができる。その結果、エンジン（図示しない）が発生したトルクを確実に伝達することができる。
【００７３】
以上により、本発明の第２の実施の形態に係る動力伝達装置によると、クランクジャーナルに形成されるフリクション低減機構により、低回転時には軸受６４０がウェブ６３０に拘束されるため、回転軸の外径を大きくすることができる。これにより、クランクジャーナルが非流体潤滑の状態である場合には、流体潤滑の状態に変更することができるため、フリクションを低減することができる。また、高回転時には、クランクシャフトに作用するスラスト荷重によってウェブ６３０と軸受６４０とが離れるため、回転軸の外径を小さくすることができる。これにより、クランクジャーナルが流体潤滑の状態である場合には、その状態を維持しつつフリクションを低減することができる。その結果、振動および騒音の発生を抑制し、燃費を向上させることができる動力の伝達装置を提供することができる。
【００７４】
＜第２の実施の形態の変形例＞
以下、本発明の第２の実施の形態の変形例について説明する。
【００７５】
図１０を参照して、本変形例に係る動力伝達装置１０００の構成について説明する。図１０に示すように、動力伝達装置１０００の構成は、円板形状のフライホイール１０２０と斜歯歯車１０１０とを含む点を除いて、第１の実施の形態に係る動力伝達装置１００の構成と同じであるので、詳細な説明は繰り返さない。
【００７６】
なお、フライホイール１０２０は、その断面形状が翼型でなくてもよく、所定の慣性モーメントを有するように回転中心に質量が集中するような形状であればよい。
【００７７】
この斜歯歯車１０１０は、後述するように、回転数の上昇に伴い回転軸方向のスラスト力が増加するという性質を有する。したがって、図１０に示した矢印の方向にスラスト力を発生させることができる。これにより、翼型のフライホイール（図８）に代えて、このような斜歯歯車１０１０によってフリクション低減機構（図６）の作動に必要なスラスト荷重を発生させることができる。
【００７８】
図１１を参照して、図１０に示した斜歯歯車１０１０においてスラスト荷重を発生させる仕組みについて説明する。
【００７９】
図１１に示すように、斜歯歯車１０１０の回転により発生する回転力は、斜歯歯車１０１０の歯車面の垂直方向と平行方向に分解することができる。この平行方向の分力に対する反力がスラスト力となる。このスラスト力により、クランクシャフトを回転軸の方向に押しつける荷重とすることができる。
【００８０】
これにより、本変形例に係る動力伝達装置によると、高回転時には、クランクシャフトの端部に取り付けられた斜歯歯車１０１０によってスラスト力を発生させることができる。このスラスト力によってクランクシャフトを移動させることにより、ウェブに拘束されていた軸受（たとえば、図６に示した軸受６４０）が解放されるため、クランクジャーナルの回転軸の外径を小さくすることができる。その結果、エンジンが高回転している場合において、クランクジャーナルのフリクションを最適な状態に維持することができる。
【００８１】
以上により、詳述した本発明の第１および第２の実施の形態に係る動力伝達装置によると、クランクシャフトの回転を安定に維持するためにフライホイールとして必要な慣性モーメントを確保しつつ、シリンダ内の爆発力による曲げ振動を低減することができる。また、クランクジャーナルに取り付けられた軸受にスラスト荷重を与えることにより、クランクジャーナルの回転軸の外径を変更することができる。このようにすると、クランクシャフトの回転速度に応じてクランクジャーナルのフリクションが低減され、またこのような伝達装置を有するエンジンの燃費を向上させることができる。
【００８２】
なお、本発明の第２の実施の形態に係るフリクション低減機構は、摩擦板６３２をクランクシャフトのウェブ６３０に取り付けることにより、軸受６４０を拘束した。これに代えて、摩擦板６３２を軸受６４０に取り付けるようにしてもよい。このようにすると、摩擦板６３２を軸受６４０に効率よく取り付けることができる。
【００８３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の概略図である。
【図２】図１の動力伝達装置に含まれる振動低減機構の構成図（その１）である。
【図３】図１の動力伝達装置に含まれる振動低減機構の構成図（その２）である。
【図４】振動低減機構により振動が低減される仕組みを表わす図（その１）である。
【図５】振動低減機構により振動が低減される仕組みを表わす図（その２）である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るフリクション低減機構の構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るフリクション低減機構における特性を表わす図である。
【図８】図６のフリクション低減機構に作用する推力の発生の仕組みを表わす図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るフライホイールおよびドライブプレートにおける放熱の仕組みを表わす図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る動力伝達装置の構成図である。
【図１１】図１０に示す動力伝達装置においてスラスト力が発生する仕組みを表わす図である。
【図１２】クランクジャーナルにおける潤滑特性を表わす図である。
【符号の説明】
１００，１０００  動力伝達装置、１１０，３１０，８１０，９１０  ドライブプレート、１２０，３２０，４２０，８２０，９２０，１０２０  フライホイール、１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，４３０，５３０，６１０  クランクジャーナル、１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，６４０  軸受、１５０，１５２，１５４，１５６，１５８，１６０，１６２，１６４，６２０，６３０  ウェブ、１７０，１７２，１７４，１７６，１７８，４７０，５７０  クランクピン、１８０  プーリ、２０２，３２２  軸部、３０２  ボルト、３０４  ナット、３２４  翼部、５００，５１０  クラッチ、６３２  摩擦板、６５０  スラスト軸受、６６０  ばね、６７０  ストッパ、６８０  ブロック、６８２  キャップ、１０１０  斜歯歯車。
【図１】
2004278692.tif 000003
【図２】
2004278692.tif 000004
【図３】
2004278692.tif 000005
【図４】
2004278692.tif 000006
【図５】
2004278692.tif 000007
【図６】
2004278692.tif 000008
【図７】
2004278692.tif 000009
【図８】
2004278692.tif 000010
【図９】
2004278692.tif 000011
【図１０】
2004278692.tif 000012
【図１１】
2004278692.tif 000013
【図１２】
2004278692.tif 000014