(57)【要約】【課題】  弾性体と質量体からなるフレキシブルフライホイール装置の高速回転にともなう質量体の雑音の低減化のため用いられるバネ部材の位置調整を容易にでき、摩耗を少なくでき、安全性の高いフレキシブルフライホイール装置を提供すること。【解決手段】    内周側が内燃機関の出力軸に結合する略円板状の弾性板と、前記弾性板の外周側に固定される質量体を備え、前記質量体の半径方向にバネ部材を設けたことを特徴とするフレキシブルフライホイール装置。【選択図】  図３
2017067238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側が内燃機関の出力軸に結合する略円板状の弾性板と、前記弾性板の外周側に固定される質量体を備え、前記質量体の半径方向にバネ部材を設けたことを特徴とするフレキシブルフライホイール装置。
【請求項２】
前記弾性板の軸心側に補強板を備え、前記バネ部材は、前記質量体と前記補強板との間で固定支持されることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルフライホイール装置。
【請求項３】
前記バネ部材は、前記質量体の一端と前記補強版の折曲げ部との間の２点で固定支持されることを特徴とする請求項２記載のフレキシブルフライホイール装置。
【請求項４】
前記補強版の折曲げ部は半径方向から折曲げられてなり、前記折曲げ部の突端に半径方向に立ち上がる第２の折曲げ部を設け、前記バネ部材を保持することを特徴とする請求項３記載のフレキシブルフライホイール装置。
【請求項５】
前記バネ部材は、振動等の減衰機能を有するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のフレキシブルフライホイール装置。
【請求項６】
前記バネ部材は、板バネ、皿バネ、ゴムバネ、合成樹脂バネなどのバネ部材であり、それらバネ部材の何れか一つあるいはそれらの組合せからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のフレキシブルフライホイール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のドライブプレートなどの弾性板と、質量体としてのフライホイールとの組合せに好適なフレキシブルフライホイール装置に関するもので、内燃機関としての自動車等のエンジンの高速回転に対応して、質量体の捩じり振動や、曲げ振動にともなう騒音の低減化を図ったフレキシブルフライホイール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関は、エンジンからの駆動をクランクシャフトを介して伝達する。このクランク軸等の回転を安定させるためにフライホイールが設けられている。この内燃機関に用いられるフライホイール等の質量体をクランクシャフトに直結した場合には質量体の質量に基づく曲げ振動が生じる。この曲げ振動が騒音となる。このため、クランク軸とフライホイールとの間に弾性板を設け、曲げ振動の固有振動数をずらすことで騒音の発生を低減させている。
【０００３】
特許文献１には、内燃機関に用いられるフライホイールとして、質量体の曲げ振動に起因する騒音を低減させるために弾性板を介在させること、さらに質量体と弾性板との間にバネ部材を設けることで、騒音の低減に一層効果を発揮することが示されている。
【０００４】
特許文献２には、弾性板の例としてドライブプレートが、質量体の例としてフライホイールが示され、その間に皿バネを配置したフレキシブルフライホイール装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５０２５４９号公報
【特許文献２】特開２００７−１６２７９２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フライホイール等の質量体と弾性板との間に並列してバネ部材が配置されているものがある。この構成であると、バネ部材と質量体あるいは弾性板の間にすべりが生じ、各接触部位に過大な摩耗を起こしやすい。また、遠心力の影響を受けやすく、壊れやすい等の問題がある。また、構造上においても、並列配置のため位置調整が難しいことや、限られたスペースの中で質量体に必要十分な巾（厚さ）をとり難いこと等の問題もある。
【０００７】
かかる問題を解決するために、本発明は、バネ部材を質量体の半径方向に挿入することで、弾性板などの耐久性保持部品の摩耗を少なくし、質量体のスペースもとれるようしたフレキシブルフライホイ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】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明は、内周側が内燃機関の出力軸に結合する略円板状の弾性板と、前記弾性板の外周側に固定される質量体を備え、前記質量体の半径方向にバネ部材を設けたことを特徴とするフレキシブルフライホイール装置を提供するものである。
【０００９】
本発明によれば、バネ部材を質量体の半径方向の出来る限り内周側に位置固定することが出来るので、回転にともなう遠心力の影響を少なくでき、各接触部位の摩耗を少なくできるとともにバネ部材の摩耗も少なくできる。また、軸方向のスペースをかせぐことができ、質量体を軸方向に厚くできる。
【００１０】
また、本発明は、前記弾性板の軸心側に補強板を備え、前記バネ部材は、前記質量体と前記補強板との間で固定支持されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、前記バネ部材は、前記質量体と前記補強板との間で固定支持されるので、取付け容易とできるとともに安定化できる。
【００１２】
また、本発明は、前記バネ部材は、前記質量体の一端と前記補強版の折曲げ部との間の２点で固定支持されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、前記バネ部材は、２点で固定支持されるので、安定化できるとともに板バネ等のバネ部材の摩耗も少なくできる。
【００１４】
また、本発明は、前記バネ部材は、振動等の減衰機能を有するものであることを特徴とし、また、前記バネ部材は、板バネ、皿バネ、ゴムバネ、合成樹脂バネなどのバネ部材であり、それらバネ部材の何れか一つあるいはそれらの組合せからなることを特徴とする。本発明によれば、バネ部材として種々のものが使える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バネ部材を質量体の半径方向に挿入することで、弾性板、質量体との各接触部位の摩耗を少なくでき耐久性への影響を小さくできる。また、バネ部材の取付けを容易とでき、上下２か所で支持することで安定化できるとともにバネ部材の摩耗も少なくできる。また、内側に入るので、遠心力の影響も少なくでき壊れ難くなり、結果的には強度を保つことができる。さらには、軸方向にスペースを取ることができ、質量体の巾を厚くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の背景を説明するためのフレキシブルフライホイール装置の全体構成を示す正面図である。
【図１Ｂ】本発明の背景を説明するためのフレキシブルフライホイール装置の全体構成を示す側断面図である。
【図１Ｃ】本発明の背景を説明するためのフレキシブルフライホイール装置の全体構成を示す背面図である。
【図２】本発明の背景となる構成を説明するためのフレキシブルフライホイール装置の一部破断した側断面図であり、図１Ｂに相当するもので、本発明との比較説明のための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るフレキシブルフライホイール装置の一部破断した側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１８】
まず、本発明の対象となるフレキシブルフライホイール装置の全体構成を図１により説明する。
【００１９】
図１Ａは、フレキシブルフライホイール装置を内燃機関のエンジンに接続されるクランクシャフトのクランク軸に結合する側からみた正面図を示しており、図１Ｂは、その側面を断面図として示し、図１Ｃは、トランスミッション系に接続される側からみたものを、その背面図として示している。
【００２０】
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃにおいて、１は弾性板であり、円盤状で強度は強く剛性は比較的低くして振動・騒音を低減するもので、一例としてはドライブプレートである。２は質量体であり、弾性板１の外周囲に位置し、低速回転時、高速回転時などにおいて、自分の慣性力により、回転をスムーズにして振動を抑える役割ももっている。この質量体２の一例としてフライホイールマスや、フライホイールなどと呼ばれるものが使用される。弾性板１の外周に、この質量体２が、取付ボルト５により複数個所にて質量体２の取付孔５１により取付固定される。弾性板１の中央の軸心６の周囲にはリーンフォースとも呼ばれる、補強板３と、シャフト側補強版４が取付けられている。弾性板１と質量体２とによりなるフレキシブルフライホイール装置が、締結孔７によりクランクシャフト等に取付けられる。
【００２１】
かかる構成において、エンジンの高速回転に対して、フライホイール等の質量体２はもともと頑丈な鋳鉄で出来ているので耐久性においては優れている。その質量体２が高速運転により、回転数が高速領域となると、曲げ振動や捩じり振動の複雑な動きにともない、質量体２に曲げや捩じりの力がかかる他、遠心力も働く。この質量体２の曲げ振動等に起因する騒音を低減するために、質量体２と弾性板１との間に並列してバネ部材を設けることも提案されている。図１Ｂの側断面図で示されるものに変え、このバネ部材を設けたものを図２の側断面図を用いて説明する。
【００２２】
図２において、弾性板１１と質量体１２との間にバネ部材１８を介在させ、振動・騒音の面で改善したフレキシブルフライホイール装置を示している。
【００２３】
また、図２の図示例では、弾性板１１の外周に折曲げ部１１１が設けられている。この折曲げ部１１１は質量体１２の最外周部を包み込むように弾性板１１と質量体１２が取付け固定されている。この弾性体１１の折曲げ部１１１により、質量体１２に異常な負荷がかかり、質量体１１の外周部が破壊・破損が始まるとしても、あるいは、取付ボルト１５により固定される質量体１２の取付け部分から亀裂乃至は破損が始まるとしても、その破壊、飛散を防止することができるものである。また、この質量体１２の外周部の、弾性板１１の折曲げ部１１１に対向した位置に段部１２１が設けられている。これら折曲げ部１１１、段部１２１等は、利用形態等、質量体２２の材質等により必要に応じて設けられればよく、無くてもよい。
【００２４】
ここで本発明に係わる図２に示されるようなバネ部材１８の配置構造においては、弾性板と質量体の間に略並行して配置するため、振動等によるすべりにより、弾性板が過大摩耗しやすい。また、遠心力の影響を受けやすく、その応力が働き壊れやすくなり強度も保てなくなる。さらには、バネ部材を並行に配置するので、片端支持となるなど位置調整が難しく、スペース的にも質量体の巾がとれないものである。
【００２５】
そこで本発明は、質量体の半径方向に配置することに着目したもので、図３により以下説明する。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態に係るフレキシブルフライホイール装置の一部破断した側断面図を示している。図において、２１は弾性板であり、円盤状で強度は強く剛性は比較的低くして振動・騒音を低減するもので、一例としてはドライブプレートである。２２は質量体であり、弾性板の外周囲に並列位置し、低速回転時、高速回転時などにおいて、自分の慣性力により、回転をスムーズにして振動を抑える役割ももっている。この質量体の一例としてフライホイールマスや、フフライホイールなどと呼ばれるものが使用される。弾性板２１の外周に、この質量体２２が、取付ボルト２５により複数個所にて質量体２２の取付孔に固定される。弾性板２１と質量体２２とからなるフレキシブルフライホイール装置が、締結孔２７によりクランクシャフト等に取付けられる。また、弾性板２１の中央の軸心２６の周囲にはリーンフォースとも呼ばれる、補強板２３と、シャフト側補強版２４が取付けられている。この補強板２３には半径方向から折曲げた折曲げ部２３１が設けられている。この折曲げ部２３１の突端には半径方向に立ち上がる第２の折曲げ部２３２が設けられている。
【００２７】
ここで本発明では、質量体２２の曲げ振動等に起因する騒音を低減させるためのバネ部材２８が、質量体２２の半径方向に補強板２３との間に挿入固定される。バネ部材２８の下端は補強板２３の折曲げ部２３１に配置されズレや飛び出し防止のため第２の折曲げ部２３２にて止められ保持される。即ち、このバネ部材２８は、質量体２２の半径方向の内側の一端２２２と補強板２３の折曲げ部２３１を支持点として２点間で支持されてなる。バネ部材２８が図中で上下の２か所で支持されることになり、位置調整が容易となり安定化できるとともに、先の図２に図示のものに比べ、バネ部材２８の摩耗を少なくできる。また、バネ部材２８を質量体２２と半径方向に配列できるため、軸方向にスペースが取れるので、質量体２２の軸方向の厚みを厚くできる。
【００２８】
なお、図３において、図２と同様、弾性板２１の外周部には折曲げ部２１１を設けてあるものを示した。この折曲げ部２１１が質量体２２の外周部を包み込むように弾性板２１と質量体２２が取付け固定される。また、この折曲げ部２１１の先端側に対向して質量体２２側に段部２２１を設けてなるものを例示している。質量体２２に回転時の遠心力による応力が加わった際、曲げ部２１１により質量体２２の外周の破断、飛散等を防ぐ機能をもっているが、これら折曲げ部２１１、段部２２１は、利用形態等、質量体２２の材質等により必要に応じて設けられればよく、無くてもよい。
【００２９】
なお、バネ部材２８としては、図示例では、板バネを例に示しているが、これに限られものではなく、皿バネ等、またゴム等の弾性体や、その他減衰部材、合成樹脂ばね等何れか一つあるいはそれらを組合せて用いてもよい。
【００３０】
なお、用語について、一般に、弾性板と質量体の一体をフライホイールと称す場合もあるが、本発明の実施形態としては、質量体としてフライホイール、弾性板の例としてドライブプレート等として説明したが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
また、本発明では、弾性板と質量体を合わせて、捩じり振動、曲げ振動等に対する剛性とエンジン回転に対応する振動を抑えることから、フレキシブルフライホイール装置としている。従って、名称から限定的に解釈されるべきではない。
【００３２】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解のために例示されたものであり、本発明は、これら実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって定義される。また、本発明の技術思想から離れるものでない限り、特許請求の範囲に記載の構成と均等であるものも本発明の保護の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、内燃機関として自動車等のエンジンの高速回転に対して、フライホイール等の質量体の高速回転により、曲げ振動や捩じり振動の複雑な動きにともない雑音も発生することになる。この雑音を低減するためバネ部材を質量体の半径方向に挿入することで、バネ部材の摩耗を少なくでき、質量体の巾を厚くする等、スペース的にも余裕がとれるので、安全性を高めることができる。今後、エンジンの高機能、高速回転化にともない、安全性を高めるためにも、ますます利用可能性が大きい。
【符号の説明】
【００３４】
１…弾性板
２…質量体
１１…弾性板
１２…質量体
２１…弾性板
２２…質量体
２２２…質量体の一端
２３…補強板
２３１…折曲げ部
２３２…第２の折曲げ部
２６…軸心
【図１Ａ】
2017067238.tif 000003
【図１Ｂ】
2017067238.tif 000004
【図１Ｃ】
2017067238.tif 000005
【図２】
2017067238.tif 000006
【図３】
2017067238.tif 000007