(57)【要約】【課題】エンジンの回転速度に合わせて、慣性モーメントを変化させる事ができる構造を実現する。【解決手段】クランクシャフトと共に回転する主ホイール２と、この主ホイール２と同軸な状態、且つ、この主ホイール２に対する相対回転を可能に設けられている複数の副ホイール４、４と、軸送り機構２８により筒状クラッチ２７を軸方向に変位させる事により、前記主ホイール２と同期して回転する事ができる副ホイール４、４の数量を変更可能な副ホイール連結機構５とを設ける。【選択図】図１
2017129264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と共に回転する主ホイールと、
該主ホイールと同軸上に配置されており、前記主ホイールと同期して回転する状態と、この主ホイールに対して相対回転する状態とを実現可能な状態で設けられた複数の副ホイールと、
軸方向の変位量に応じて、前記主ホイールと同期して回転する事ができる前記複数の副ホイールの数量を段階的に変更可能な副ホイール連結機構を有する、可変慣性フライホイール。
【請求項２】
前記副ホイールが、軸方向に貫通した挿通孔を有し、該挿通孔の内周面に、円周方向に交互に配置されたホイール側凹部とホイール側凸部とから成るホイール側凹凸部が形成されており、
前記副ホイール連結機構が、前記駆動軸と共に回転しつつ前記副ホイールに対する軸方向の変位を可能な状態で設けられた筒状クラッチを有し、該筒状クラッチの外周面に、円周方向に交互に配置されたクラッチ側凹部とクラッチ側凸部とから成り、前記ホイール側凹凸部と係合可能なクラッチ側凹凸部が形成されており、
前記ホイール側凸部の軸方向一端面に、前記筒状クラッチの回転方向に関して前側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜したホイール側傾斜面が形成されている、
請求項１に記載した可変慣性フライホイール。
【請求項３】
前記クラッチ側凸部の軸方向他端面に、前記筒状クラッチの回転方向に関して前側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜したクラッチ側傾斜面が形成されている、
請求項２に記載した可変慣性フライホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用のエンジンのクランクシャフトと共に回転する状態で使用され、且つ、慣性モーメントを変化させる事が可能な構成を有する、可変慣性フライホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等の車両用のエンジンでは、始動時やアイドリング時等の、特に低速回転時に於ける回転変動を抑制する為に、回転軸であるクランクシャフトの端部に慣性体であるフライホイールを取り付け、フライホイールを介してエンジンの出力を変速機やクラッチに伝達する様にしている。この様なフライホイールは、エンジンの回転変動を抑制する観点からは、なるべく大きい慣性モーメントを有している事が望ましいが、エンジンの始動性や加速応答性を良好にする観点からは、なるべく小さい慣性モーメントを有している事が望ましい。
【０００３】
この様な事情に鑑みて、近年、慣性モーメントを変化させる事が可能なフライホイールの開発が進んでいる。
例えば、特許文献１には、クランクシャフトの端部に固定される主ホイールに対して副ホイールを磁気吸着させて、この主ホイールとこの副ホイールとを一体に回転させる状態（フライホイールの慣性モーメントが大きい状態）と、この主ホイールとこの副ホイールとを磁気吸着させずに相対回転させる状態（フライホイールの慣性モーメントが小さい状態）とを、電磁石への通電に基づいて切り換える事で、フライホイールの慣性モーメントを変化させる事を可能とした構造が記載されている。
【０００４】
この様な従来構造の場合、エンジンの回転速度によらず、慣性モーメントを変化させる事ができる為、エンジンの低速回転時に、前記主ホイールに対して前記副ホイールを磁気吸着させて、この主ホイールとこの副ホイールとを一体に回転させる状態を実現すれば、フライホイールの慣性モーメントを大きくして、エンジンの回転変動の影響を抑制できる。
但し、この様な従来構造の場合には、慣性モーメントの変化が、前記主ホイールと前記副ホイールとが一体に回転する状態と、同じく相対回転する状態との２段階のみであり、運転状態（エンジンの回転速度）に応じて、慣性モーメントを細かく変化させる事はできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２４７３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、運転状態（エンジンの回転速度）に合わせて、慣性モーメントを段階的に変化させる事ができる可変慣性フライホイールの構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の可変慣性フライホイールは、主ホイールと、複数の副ホイールと、副ホイール連結機構とを備えている。
このうちの主ホイールは、エンジンのクランクシャフト等の駆動軸と共に回転する。
前記各副ホイールは、前記主ホイールと同軸上に配置されており、該主ホイールと同期して回転する状態と、該主ホイールに対して相対回転する状態とを実現可能な状態で設けられている。
前記副ホイール連結機構は、軸方向の変位量に応じて、前記主ホイールと同期して回転する事ができる前記複数の副ホイールの数量を段階的に変更可能なものである。
【０００８】
上述の様な本発明の可変慣性フライホイールを実施する場合には、具体的に、請求項２に記載した発明の様に、前記副ホイールとして、軸方向に貫通した挿通孔を有するものを採用できる。この場合には、この挿通孔の内周面に、円周方向に交互に配置されたホイール側凹部とホイール側凸部とから成るホイール側凹凸部を形成する。
又、前記副ホイール連結機構として、前記駆動軸と共に回転しつつ前記副ホイールに対する軸方向の変位を可能な状態で設けられた筒状クラッチを有するものを採用できる。この場合には、該筒状クラッチの外周面に、円周方向に交互に配置されたクラッチ側凹部とクラッチ側凸部とから成り、前記ホイール側凹凸部と係合可能なクラッチ側凹凸部を形成する。
そして、前記ホイール側凸部の軸方向一端面に、前記筒状クラッチの回転方向に関して前側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜したクラッチ側傾斜面を形成する。
この様な構成を採用する場合には、前記クラッチ側凸部の軸方向他端面に関しては、例えば、前記筒状クラッチの中心軸に直交する仮想平面上に位置させる（傾斜させない）構成を採用する事もできる。
【０００９】
又、上述の様な請求項２に記載した発明を実施する場合には、具体的に、請求項３に記載した発明の様に、前記クラッチ側凸部の軸方向他端面に、前記筒状クラッチの回転方向に関して前側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜したホイール側傾斜面を形成する構成を採用できる。尚、前記ホイール側傾斜面及びクラッチ側傾斜面は、径方向からみた輪郭が直線状のものだけでなく、曲線状のものも含む。
【発明の効果】
【００１０】
上述の様な構成を有する本発明の可変慣性フライホイールによれば、運転状態（エンジンの回転速度）に合わせて、慣性モーメントを変化させる事ができる。
即ち、本発明の場合、軸方向の変位量に応じて、前記主ホイールと同期して回転する事ができる副ホイールの数量を段階的に変更できる副ホイール連結機構を有している。この副ホイール連結機構により、前記主ホイールと同期して回転する事ができる副ホイールの数量を変更すれば、運転状態に応じて、前記可変慣性フライホイール全体の慣性モーメントを段階的に変化させられる。具体的には、前記主ホイールと同期して回転する事ができる副ホイールの数量を多くすれば、前記可変慣性フライホイール全体の慣性モーメントを大きくできる。一方、前記主ホイールと同期して回転する事ができる副ホイールの数量を少なくすれば、前記可変慣性フライホイール全体の慣性モーメントを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、可変慣性フライホイールの一部断面図。
【図２】同じく、可変慣性フライホイールの一部断面斜視図。
【図３】同じく、副ホイール連結機構と１個の副ホイールを取り出して示す、斜視図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、可変慣性フライホイールの概念模式図。
【図５】本発明の実施の形態の第３例を示す、可変慣性フライホイールの概念模式図。
【図６】本発明の実施の形態の第４例を示す、筒状クラッチの斜視図。
【図７】図６のＡ部に相当する部分斜視図。
【図８】本発明の実施の形態の第５例を示す、副ホイールの斜視図。
【図９】同じく、図８のＢ部に相当する部分斜視図。
【図１０】同じく、筒状クラッチの斜視図。
【図１１】同じく、図１０のＣ部に相当する部分斜視図。
【図１２】同じく、筒状クラッチが副ホイールに係合する直前の状態を示す部分斜視図。
【図１３】同じく、筒状クラッチが副ホイールに係合する際の状態を説明する為の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜３を参照しつつ説明する。本例の可変慣性フライホイール１は、自動車等の車両用のエンジン（図示省略）のクランクシャフトの端部に取り付けられた状態で、このクランクシャフトと共に一方向に回転する。
この様な本例の可変慣性フライホイール１は、主ホイール２と、副ホイール収納筒３（図２には省略）と、複数の副ホイール４、４と、副ホイール連結機構５とを備えている。尚、本例の場合、前記クランクシャフトが、特許請求の範囲に記載した駆動軸に相当する。
【００１３】
このうちの主ホイール２は、略円輪状部材であって、前記クランクシャフトに対して、このクランクシャフトと同期した回転を可能な状態に固定されている。
具体的には、前記主ホイール２は、内側円輪部６と、内側円筒部７と、外側円筒部８と、外側円輪部９とを有している。
このうちの内側円輪部６は、厚肉円輪部１０と、薄肉円輪部１１とから成る。
この厚肉円輪部１０は、前記内側円輪部６の径方向内端寄り部分に設けられており、軸方向に関する厚さ寸法が、前記薄肉円輪部１１の厚さ寸法よりも大きい。又、前記厚肉円輪部１０の径方向中間部の円周方向に離隔した複数箇所に、複数の段付取付孔１２が形成されている。又、前記厚肉円輪部１０の内周面は、軸方向一方側半部（図１、２の右側半部）に設けられた小径円筒面部１３と、軸方向他方側半部（図１、２の左側半部）に設けられた大径円筒面部１４と、この小径円筒面部１３とこの大径円筒面部１４とを連続する連続段部１５とから成る。
前記薄肉円輪部１１は、円輪状部材であって、径方向内端縁が、前記厚肉円輪部１０の外周面の軸方向他端部に連続した状態で設けられている。
【００１４】
前記内側円筒部７は、円筒状であって、内周面の軸方向他端部が、前記薄肉円輪部１１の径方向外端縁に連続している。
前記外側円筒部８は、円筒状であって、前記内側円筒部７の外径側に設けられている。
この様な外側円筒部８は、薄肉円筒部１６と、厚肉円筒部１７とから成る。このうちの薄肉円筒部１６は、前記外側円筒部８のうちの軸方向一方側半部に設けられている。
又、前記厚肉円筒部１７は、前記外側円筒部８のうちの軸方向他方側半部に設けられており、外周面に全周に亙り凹凸状の歯車部９４が設けられている。又、この厚肉円筒部１７（この歯車部９４を構成する凸部の外接円）の外径寸法と、前記薄肉円筒部１６の外径寸法とは等しい。一方、この厚肉円筒部１７の内径寸法は、この薄肉円筒部１６の内径寸法よりも小さい。
【００１５】
前記外側円輪部９は、円輪状であって、径方向内端縁が、前記内側円筒部７の外周面の軸方向中間部に連続している。一方、前記外側円輪部９の径方向外端縁は、前記外側円筒部８を構成する厚肉円筒部１７の内周面の軸方向一端部に連続している。
【００１６】
以上の様な構成を有する前記主ホイール２は、前記段付取付孔１２を軸方向一方側から挿通した複数のボルト１８、１８により、前記クランクシャフトの軸方向端部に固定されている。この様にして、前記クランクシャフトと前記主ホイール２とを、同期した回転を可能な状態に固定している。
【００１７】
前記副ホイール収納筒３は、断面略コ字形状に構成されており、大径円筒部１９と、円輪部２０と、小径円筒部２１とから成る。
このうちの大径円筒部１９は、内周面の軸方向複数箇所に、軸方向に所定間隔で離隔すると共に、径方向内方に突出した状態で複数の支持部２２、２２が形成されている。
前記円輪部２０は、径方向外端縁が、前記大径円筒部１９の軸方向他端縁に連続している。
【００１８】
又、前記小径円筒部２１は、前記円輪部２０の軸方向一側面の径方向内端部から軸方向一方側へ突出した状態で形成されている。この様な小径円筒部２１は、軸方向に関する長さが、前記大径円筒部１９の軸方向に関する長さよりも短い。即ち、前記小径円筒部２１の軸方向一端縁は、前記大径円筒部１９の軸方向一端縁よりも軸方向他方側に位置している。
以上の様な構成を有する副ホイール収納部３は、前記小径円筒部２１が、前記主ホイール２の厚肉円輪部１０の外径側に配置されると共に、前記大径円筒部１９が、前記主ホイール２の内側円筒部７の内径側に配置された状態で設けられている。この状態で、前記小径円筒部２１の内周面と、前記主ホイール２の厚肉円輪部１０の外周面との間には、ラジアル軸受８５（例えば、ラジアル玉軸受、ラジアルニードル軸受等）が設けられている。この様にして、前記ホイール収納部３を、前記主ホイール２に対する相対回転可能な状態に支持している。
【００１９】
前記複数の副ホイール４、４は、それぞれが図３に示す様な円盤状（円輪板状）であって、中央部に挿通孔（中心孔）２３が形成されている。この様な挿通孔２３の内周面にはそれぞれ、円周方向に交互に配置されたホイール側凹部８８、８８とホイール側凸部８９、８９とから成るホイール側凹凸部２４が形成されている。又、前記複数の副ホイール４、４の径方向内端寄り部分にはそれぞれ、円周方向等間隔に離隔した複数箇所に、複数の通孔（円孔）２５が形成されている。
以上の様な構成を有する前記複数の副ホイール４、４はそれぞれ、径方向外端部を、前記副ホイール収納筒３の複数の支持部２２、２２のうちの軸方向に隣り合う１対の支持部２２、２２同士の間に、前記副ホイール収納筒３に対する相対回転を可能な状態で支持されている。この様に支持された状態で、前記複数の副ホイール４、４はそれぞれ、前記主ホイール２と同軸である。尚、これら複数の副ホイール４、４の軸方向両側面の径方向外端部と、この径方向外端部と対向する前記支持部２２、２２との間にスラスト軸受を設ける構成を採用する事もできる。
【００２０】
前記副ホイール連結機構５は、前記主ホイール２と同期して回転できる副ホイール４、４の数量を段階的に変更する為のものである。
この様な副ホイール連結機構５は、具体的には、スリーブ２６と、筒状クラッチ２７と、軸送り機構２８とを有している。
このうちのスリーブ２６は、段付円筒状の筒状部材であって、小径筒部２９と、大径筒部３０と、フランジ部３１とを有しており、前記主ホイール２に対して固定されている。
このうちの小径筒部２９は、前記スリーブ２６の軸方向一端部に設けられている。この様な小径筒部２９の内周面には、有底円筒状の蓋部材３２が内嵌固定されている。
【００２１】
前記大径筒部３０は、前記スリーブ２６のうち、前記小径筒部２９の軸方向他方側に隣接した位置から、軸方向他端部にかけての部分に設けられている。この様な大径筒部３０の外径寸法は、前記小径筒部２９の外径寸法よりも大きい。又、この大径筒部３０の内径寸法は、この小径筒部２９の内径寸法よりも大きい。又、この大径筒部３０の外周面のうち、軸方向一端部から軸方向他端寄り部分にかけての部分に、雄スプライン部３３が形成されている。又、前記大径筒部３０の軸方向一端寄り部分から軸方向中間部にかけての部分に、この大径筒部３０を径方向に貫通した軸方向に長い長孔３４が形成されている。尚、この大径筒部３０の軸方向他方側の開口部は、図示しない蓋部材により塞がれている。
【００２２】
前記フランジ部３１は、前記大径筒部３０の外周面の軸方向他端部に全周に亙り径方向外方に突出した状態で形成されている。
以上の様な構成を有するスリーブ２６は、前記フランジ部３１の外周面及び前記大径筒部３０の外周面のうちのこのフランジ部３１の軸方向一方側に隣接した部分を、前記主ホイール２の厚肉円輪部１０の内周面に、この主ホイール２と同期した回転を可能な状態に内嵌固定されている。この状態で、前記フランジ部３１の軸方向一側面は、前記厚肉円輪部１０の内周面に形成された連続段部１５に当接している。
【００２３】
又、上述の様に組み付けられた状態で、前記スリーブ２６のうち、前記雄スプライン部３３が形成された部分の軸方向中間部から軸方向他端部にかけての部分は、前記複数の副ホイール４、４の挿通孔２３に挿通されている。尚、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３の軸方向他端縁は、前記複数の副ホイール４、４のうちの最も軸方向他端側に配置された副ホイール４よりも軸方向他方側に位置している。又、前記スリーブ２６のうち、前記複数の副ホイール４、４の内側に配置された部分と、これら複数の副ホイール４、４の挿通孔２３、２３の内周面との間には、全周に亙り、前記筒状クラッチ２７が挿入可能な径方向隙間が形成されている。
【００２４】
前記筒状クラッチ２７は、円筒状部材であって、外周面に特許請求の範囲に記載したクラッチ側凹凸部に相当し、円周方向に交互に形成されたクラッチ側凹部９１、９１とクラッチ側凸部９２、９２とから成る雄スプライン部３５が形成されると共に、内周面に雌スプライン部３６が形成されている。又、前記筒状クラッチ２７の軸方向中間部の円周方向一箇所位置に、この筒状クラッチ２７を径方向に貫通した貫通孔３７が形成されている。
以上の様な構成を有する筒状クラッチ２７は、前記雌スプライン部３６を、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３にスプライン係合する事により、このスリーブ２６と同期した回転を可能に、且つ、このスリーブ２６に対する軸方向の変位を可能な状態に設けられている。この様な筒状クラッチ２７は、この筒状クラッチ２７の軸方向一端部の軸方向位置が、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３の軸方向一端部と整合している状態（図１、２に示す状態）から、前記筒状クラッチ２７の軸方向他端部の軸方向位置が、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３の軸方向他端部と整合している状態にまで（前記筒状クラッチ２７の軸方向他端部が前記主ホイール２の厚肉円輪部１０の軸方向一側面に突き当たるまで）変位する事ができる。
【００２５】
前記軸送り機構２８は、前記筒状クラッチ２７を軸方向に変位させる為の機構であって、ピストン３８と、コイルばね３９と、係合ピン４０とを備えている。
このうちのピストン３８は、円筒部４１と、この円筒部４１の軸方向他端側に設けられた底部４２とから成る有底円筒状である。このうちの円筒部４１の外周面の軸方向他端寄り部分には、全周に亙り係止溝４３が形成されている。又、前記円筒部４１の軸方向一端寄り部分の円周方向一箇所位置には、この円筒部４１を径方向に貫通したピストン側貫通孔４４が形成されている。
【００２６】
以上の様な構成を有する前記ピストン３８は、前記スリーブ２６を構成する大径筒部３０の内径側に、軸方向の変位を可能な状態で配置されている。この様に配置された状態で、前記スリーブ２６を構成する大径筒部３０の内部空間のうち、前記ピストン３８の底部４２よりも軸方向他方側に存在する空間を、油圧室４５としている。又、前記係止溝４３には、シールリング（図示省略）が、全周に亙り組み付けられている。
尚、本例の場合、この様な油圧室４５への作動油（圧油）の供給と、この油圧室４５からの作動油の排出を行う事ができる給排手段（図示省略）を有している。
【００２７】
前記コイルばね３９は、前記ピストン３８の内径側に、軸方向両端部を前記蓋部材３２の内面と前記底部４２の内面とに対向させた状態で設けられている。この様なコイルばね３９は、前記筒状クラッチ２７の軸方向一端部の軸方向位置が、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３の軸方向一端部と整合している状態（図１、２に示す状態）では、圧縮されている。即ち、前記コイルばね３９は、図１、２に示す状態で、前記ピストン３８の底部４２に対して軸方向他方側（図１、２の左側）への弾力を付与している。
【００２８】
前記係合ピン４０は、円柱状部材であって、前記スリーブ２６と、前記筒状クラッチ２７とを、同期した軸方向変位を可能な状態に連結する為のものである。この様な係合ピン４０は、軸方向中間部を、前記スリーブ２６の長孔３４に挿通した状態で、軸方向片端部（図１の上端部）を前記ピストン３８のピストン側貫通孔４４に内嵌すると共に、軸方向他端部（図１の下端部）を、前記筒状クラッチ２７の貫通孔３７に内嵌した状態で設けられている。この為、前記ピストン３８が軸方向に変位すると、このピストン３８の軸方向の変位と同期して、前記筒状クラッチ２７が軸方向に変位する様にしている。
【００２９】
以上の様な構成を有する軸送り機構２８は、前記油圧室４５に作動油が供給されていない状態で、前記筒状クラッチ２７の軸方向他端部の軸方向位置が、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３の軸方向他端部と整合している。この状態で、前記係合ピン４０の軸方向中間部は、前記スリーブ２６の長孔３４の軸方向他端部に位置している。又、この状態で、前記複数の副ホイール４、４のうちの総ての副ホイール４、４の挿通孔２３、２３に、前記筒状クラッチ２７が挿通されており、これら総ての副ホイール４、４のホイール側凹凸部２４、２４と、前記筒状クラッチ２７の雄スプライン部３５とがスプライン係合している。そして、前記総ての副ホイール４、４に、前記筒状クラッチ２７の回転力を伝達可能としている。
【００３０】
又、上述の状態から、前記給排手段により前記油圧室４５に作動油を供給すると、この作動油の供給に伴い、前記ピストン３８の底部４２が軸方向一方側へ押圧される。すると、このピストン３８及び前記筒状クラッチ２７が、前記コイルばね３９の弾性力に抗して軸方向一方側へ変位する。そして、前記複数の副ホイール４、４のうちの最も軸方向他方側に配置された副ホイール４から順に、前記筒状クラッチ２７との係合が解除される。前記ピストン３８及びこの筒状クラッチ２７が最も軸方向一方側へ変位した状態で、前記複数の副ホイール４、４のうちの総ての副ホイール４、４と、前記筒状クラッチ２７との係合が解除される。
【００３１】
次に、本例の可変慣性フライホイール１の慣性モーメントを、運転中に変化させる方法に就いて説明する。
先ず、前記可変慣性フライホイール１の慣性モーメントを最大にしたい場合には、図１、２に示す状態（前記油圧室４５に作動油が供給されている状態）から、前記給排手段により、この油圧室４５から作動油を排出する。すると、前記ピストン３８及び前記筒状クラッチ２７が、前記コイルばね３９の弾力により軸方向他方側へ変位して、この筒状クラッチ２７の雄スプライン部３５が、軸方向一方側の副ホイール４から順に、総ての副ホイール４、４のホイール側凹凸部２４、２４と係合する。そして、これら総ての副ホイール４、４が、前記筒状クラッチ２７及び前記スリーブ２６を介して、前記主ホイール２及び前記クランクシャフトと同期して回転する。この状態では、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントに、前記総ての副ホイール４、４の慣性モーメントが含まれる。この為、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントが最大となる。即ち、本例の場合、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントが最大となる状態で、前記油圧室４５に作動油を供給しなくて済む。
【００３２】
一方、上述の状態から、前記可変慣性フライホイール１の慣性モーメントを小さくしたい場合には、前記給排手段により前記油圧室４５に作動油を供給して、前記ピストン３８及び前記筒状クラッチ２７を、軸方向一方側に変位させる。すると、前記複数の副ホイール４、４のうちの最も軸方向他方側に配置された副ホイール４から順に、前記筒状クラッチ２７との係合が解除される。この係合が解除された副ホイール４は、前記主ホイール２及び前記クランクシャフトに対して空転する為、この状態での前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントには、前記係合が解除された副ホイール４に相当する慣性モーメントは含まれない。この様に、前記筒状クラッチ２７の軸方向一方側への変位に伴い、前記係合が解除された副ホイール４が増えていくに連れて、徐々に、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントが小さくなる。そして、前記筒状クラッチ２７と、前記総ての副ホイール４、４との係合が解除された状態で、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントが最小となる。
【００３３】
以上の様な構成を有する本例の可変慣性フライホイール１によれば、運転状態（エンジンの回転速度）に合わせて、慣性モーメントを細かく変化させる事ができる。
即ち、本例の場合、前記主ホイール２と同期して回転する事ができる副ホイール４、４の数量を変更可能な機能を有する前記副ホイール連結機構５を備えている。この副ホイール連結機構５を制御して、前記主ホイール２と同期して回転する事ができる前記複数の副ホイール４、４の数量を変更すれば、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントを運転状態に応じて段階的に変化させられる。具体的には、前記主ホイール２と同期して回転する事ができる副ホイール４、４の数量を多くすれば、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントを大きくできる。一方、前記主ホイール２と同期して回転する事ができる副ホイール４、４の数量を少なくすれば、前記可変慣性フライホイール１全体の慣性モーメントも小さくできる。
【００３４】
又、一般的な自動車では、大きな慣性モーメントが必要となる低速走行状態の方が使用頻度が高くなり、本例の場合、前記可変慣性フライホイール１の慣性モーメントが最大となる状態では、前記油圧室４５に作動流体を供給しない様にしている。この為、慣性モーメントが最大の状態を維持する為に、作動流体を供給し続ける必要がなく、燃費性能や走行性能の向上を図れる。
【００３５】
［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図４を参照しつつ説明する。本例の可変慣性フライホイール１ａは、主ホイール２ａと、第１の副ホイール４ａと、第２の副ホイール４ｂと、第３の副ホイール４ｃと、副ホイール連結機構５ａとを備えている。
このうちの主ホイール２ａは、小径軸部４６と、中径軸部４７と、大径軸部４８と、主ホイール本体４９とを備えている。
【００３６】
前記小径軸部４６は、前記主ホイール２ａの軸方向中間部から軸方向一端部にかけての部分に設けられている。この様な小径軸部４６には、片端がこの小径軸部４６の軸方向一端面に開口すると共に、他端がこの小径軸部４６の外周面の軸方向中間部に開口した通油路５０が形成されている。
前記中径軸部４７は、前記主ホイール２ａのうち、前記小径軸部４６の軸方向他方側に隣接した部分に設けられている。この様な中径軸部４７の外径寸法は、前記小径軸部４６の外径寸法よりも大きい。
【００３７】
前記大径軸部４８は、前記主ホイール２ａのうち、前記中径軸部４７の軸方向他方側に隣接した部分から軸方向他端部にかけての部分に設けられている。この様な大径軸部４８の外径寸法は、前記中径軸部４７の外径寸法よりも大きい。
前記主ホイール本体４９は、円輪状であって、径方向内端縁が、前記大径軸部４８の外周面の軸方向他端部に連続した状態で設けられている。
以上の様な構成を有する主ホイール２ａは、クランクシャフトの軸方向端部に、このクランクシャフトと同期した回転を可能な状態に固定されている。
【００３８】
前記第１の副ホイール４ａは、副ホイール本体５１と、支持円輪部材５２とから成る。
このうちの、副ホイール本体５１は、円輪状部材である。
前記支持円輪部材５２は、内側円筒部５３と、外側円筒部５４と、この内側円筒部５３の軸方向一端縁と、この外側円筒部５４の軸方向一端縁とを径方向に連続する連続円輪部５５とから成る。この様な連続円輪部５５の軸方向他側面の径方向外半部には、前記副ホイール本体５１が、この連続円輪部５５と同期した回転を可能な状態に固定されている。
以上の様な構成を有する前記第１の副ホイール４ａの内側円筒部５３は、第１のラジアル玉軸受５６を介して、前記大径軸部４８に外嵌されている。この状態で、前記第１の副ホイール４ａは、前記主ホイール２ａと同軸であり、且つ、この主ホイール２ａに対する相対回転が可能である。
【００３９】
前記第２の副ホイール４ｂは、副ホイール本体５１ａと、支持円輪部材５２ａとから成る。
このうちの、副ホイール本体５１ａは、円輪状部材である。この様な副ホイール本体５１ａの外径寸法は、前記第１の副ホイール４ａを構成する副ホイール本体５１の外径寸法よりも小さい。又、前記副ホイール本体５１ａの質量Ｍ５１ａは、前記第１の副ホイール４ａを構成する副ホイール本体５１の質量Ｍ５１よりも小さい（Ｍ５１ａ＜Ｍ５１）。
前記支持円輪部材５２ａは、内側円筒部５３ａと、外側円筒部５４ａと、この内側円筒部５３ａの軸方向一端縁と、この外側円筒部５４ａの軸方向一端縁とを径方向に連続する連続円輪部５５ａとから成る。この様な支持円輪部材５２ａの外径寸法は、前記第１の副ホイール４ａを構成する支持円輪部材５２の外径寸法よりも小さい。
又、前記連続円輪部５５ａの軸方向他側面の径方向外半部には、前記副ホイール本体５１ａが、この連続円輪部５５ａと同期した回転を可能な状態に固定されている。
以上の様な構成を有する前記第２の副ホイール４ｂの内側円筒部５３ａは、第２のラジアル玉軸受５７を介して、前記中径軸部４７に外嵌されている。この状態で、前記第２の副ホイール４ｂは、前記主ホイール２ａと同軸であり、且つ、この主ホイール２ａに対する相対回転が可能である。
【００４０】
前記第３の副ホイール４ｃは、副ホイール本体５１ｂと、支持円輪部材５２ｂとから成る。
このうちの、副ホイール本体５１ｂは、円輪状部材である。この様な副ホイール本体５１ｂの外径寸法は、前記第２の副ホイール４ｂを構成する副ホイール本体５１ａの外径寸法よりも小さい。又、前記副ホイール本体５１ｂの質量Ｍ５１ｂは、前記第２の副ホイール４ｂを構成する副ホイール本体５１ａの質量Ｍ５１ａよりも小さい（Ｍ５１ｂ＜Ｍ５１ａ）。
前記支持円輪部材５２ｂは、内側円筒部５３ｂと、外側円筒部５４ｂと、この内側円筒部５３ｂの軸方向一端縁と、この外側円筒部５４ｂの軸方向一端縁とを径方向に連続する連続円輪部５５ｂとから成る。この様な支持円輪部材５２ｂの外径寸法は、前記第２の副ホイール４ｂを構成する支持円輪部材５２ａの外径寸法よりも小さい。
又、前記連続円輪部５５ｂの軸方向他側面の径方向外半部には、前記副ホイール本体５１ｂが、この連続円輪部５５ｂと同期した回転を可能な状態に固定されている。
以上の様な構成を有する前記第３の副ホイール４ｃの内側円筒部５３ｂは、第３のラジアル玉軸受５８を介して、前記小径軸部４６に外嵌されている。この状態で、前記第３の副ホイール４ｃは、前記主ホイール２ａに対する相対回転が可能である。
【００４１】
前記副ホイール連結機構５ａは、押圧部材５９と、第１のクラッチ６０と、第２のクラッチ６１と、第３のクラッチ６２と、軸送り機構２８ａとから成る。
この様な副ホイール連結機構５ａは、前記押圧部材５９の軸方向変位に基づいて、先ず、前記第１のクラッチ６０が接続され、その後、前記第２のクラッチ６１が接続され、最後に前記第３のクラッチ６２が接続される様に構成されている。
【００４２】
具体的には、前記押圧部材５９は、円輪状部材であって、前記主ホイール２ａの小径軸部４６の軸方向中間部に、この主ホイール２ａと同期した回転を可能な状態に外嵌固定されている。この為に、前記押圧部材５９の内周面に形成された雌スプライン部８７と、前記主ホイール２ａの小径軸部４６の外周面に形成された雄スプライン部（図示省略）とをスプライン係合させている。
【００４３】
前記第１のクラッチ６０は、バネ部６３と、駆動側クラッチ板６４と、被駆動側クラッチ板６５とから成る。
前記バネ部６３は、円周方向に離隔した状態で配置された複数のコイルばね６６により構成されており、これら複数のコイルばね６６の軸方向一端部は、前記押圧部材５９の軸方向他側面の径方向外端寄り部分に固定されている。
前記駆動側クラッチ板６４は、円輪状部材であって、軸方向一側面が、前記バネ部６３を構成する複数のコイルばね６６の軸方向他端部に固定されている。
前記被駆動側クラッチ板６５は、外径寸法が、前記駆動側クラッチ板６４の外径寸法よりも大きく、内径寸法が、この駆動側クラッチ板６４の内径寸法よりも小さい円輪状部材であって、軸方向他側面を、前記第１の副ホイール４ａを構成する支持円輪部材５２の軸方向一側面の径方向外半部に固定されている。以上の様な構成を有する前記駆動側クラッチ板６４と前記被駆動側クラッチ板６５とは、摩擦係合した状態で同期して回転する。又、図４に示す状態（前記軸送り機構２８ａを構成する第２の油圧室７７に作動油が送り込まれた状態）で、前記駆動側クラッチ板６４の軸方向他側面と、前記被駆動側クラッチ板６５の軸方向一側面との間には、軸方向寸法がＬ１である第１の隙間６７が存在している。
【００４４】
前記第２のクラッチ６１は、バネ部６３ａと、駆動側クラッチ板６４ａと、被駆動側クラッチ板６５ａとから成る。
前記バネ部６３ａは、円周方向に離隔した状態で配置された複数のコイルばね６６ａにより構成されており、これら複数のコイルばね６６ａの軸方向一端部は、前記押圧部材５９の軸方向他側面の径方向中間部に支持されている。
前記駆動側クラッチ板６４ａは、円輪状部材であって、軸方向一側面が、前記バネ部６３ａを構成する複数のコイルばね６６ａの軸方向他端部に固定されている。
前記被駆動側クラッチ板６５ａは、外径寸法が、前記駆動側クラッチ板６４ａの外径寸法よりも大きく、内径寸法が、この駆動側クラッチ板６４ａの内径寸法よりも小さい円輪状部材であって、軸方向他側面を、前記第２の副ホイール４ｂを構成する支持円輪部材５２ａの軸方向一側面の径方向外半部に固定されている。以上の様な構成を有する前記駆動側クラッチ板６４ａと前記被駆動側クラッチ板６５ａとは、摩擦係合した状態で同期して回転する。又、図４に示す状態（前記軸送り機構２８ａを構成する第２の油圧室７７に作動油が送り込まれた状態）で、前記駆動側クラッチ板６４ａの軸方向他側面と、前記被駆動側クラッチ板６５ａの軸方向一側面との間には、軸方向寸法がＬ２である、軸方向の第２の隙間６８が存在している。
【００４５】
前記第３のクラッチ６２は、バネ部６３ｂと、駆動側クラッチ板６４ｂと、被駆動側クラッチ板６５ｂとから成る。
前記バネ部６３ｂは、円周方向に離隔した状態で配置された複数のコイルばね６６ｂにより構成されており、これら複数のコイルばね６６ｂの軸方向一端部は、前記押圧部材５９の軸方向他側面の径方向内端部に支持されている。
前記駆動側クラッチ板６４ｂは、円輪状部材であって、軸方向一側面が、前記バネ部６３ｂを構成する複数のコイルばね６６ｂの軸方向他端部に固定されている。
前記被駆動側クラッチ板６５ｂは、外径寸法が、前記駆動側クラッチ板６４ｂの外径寸法よりも大きく、内径寸法が、この駆動側クラッチ板６４ｂの内径寸法よりも小さい円輪状部材であって、軸方向他側面を、前記第３の副ホイール４ｃを構成する支持円輪部材５２ｂの軸方向一側面の径方向外半部に固定されている。以上の様な構成を有する前記駆動側クラッチ板６４ｂと前記被駆動側クラッチ板６５ｂとは、摩擦係合した状態で同期して回転する。又、図４に示す状態（前記軸送り機構２８ａを構成する第２の油圧室７７に作動油が送り込まれた状態）で、前記駆動側クラッチ板６４ｂの軸方向他側面と、前記被駆動側クラッチ板６５ｂの軸方向一側面との間には、軸方向寸法がＬ３である、軸方向の第３の隙間６９が存在している。
本例の場合、図４に示す状態（前記軸送り機構２８ａを構成する第２の油圧室７７に作動油が送り込まれた状態）での、前記第１の隙間６７の軸方向寸法Ｌ１と、前記第２の隙間６８の軸方向寸法Ｌ２と、前記第３の隙間６９の軸方向寸法Ｌ３とが、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たしている。
【００４６】
前記軸送り機構２８ａは、前記押圧部材５９を軸方向に変位させる為のものである。具体的には、前記軸送り機構２８ａは、シリンダ部材７０と、ピストン７１と、コイルばね７２とを備えている。
このうちのシリンダ部材７０は、円輪状の内部空間を有する中空の円輪状部材である。又、このシリンダ部材７０の内周面の軸方向他端寄り部分の円周方向１箇所位置には、前記内部空間と外部空間とを連通する連通孔７３が形成されている。この様なシリンダ部材７０は、前記主ホイール２ａの小径軸部４６の軸方向中間部であって、前記副ホイール連結機構５ａの押圧部材５９が設けられた部分よりも軸方向一方側部分に、前記主ホイール２ａと同期した回転を可能な状態に外嵌固定されている。この状態で、前記連通孔７３と、前記主ホイール２ａの通油路５０の他端とが、作動油の受け渡しを可能な状態に連通している。
【００４７】
前記ピストン７１は、円輪板部７４と、連結部７５とから成る。
このうちの円輪板部７４は、円輪板状であって、前記シリンダ部材７０の内部空間に、この内部空間を軸方向に仕切る状態で設けられている。即ち、この内部空間は、前記円輪板部７４により、第１の油圧室７６と、第２の油圧室７７とに分けられている。尚、前記シリンダ部材７０の連通孔７３は、この第２の油圧室７７と、外部空間を連通する状態で形成されている。
【００４８】
又、前記連結部７５は、前記円輪板部７４の径方向中間部の円周方向複数箇所から軸方向他方側に突出した状態で設けられている。この様な連結部７５の軸方向他端縁は、前記押圧部材５９の軸方向一側面に固定されている。この様にして、前記ピストン７１とこの押圧部材５９とを、同期した軸方向の変位が可能な状態に固定している。
前記コイルばね７２は、前記第１の油圧室７６に配置されている。この様なコイルばね７２は、前記ピストン７１の円輪板部７４に対して、軸方向他方への弾力を付与している。
以上の様な構成を有する前記軸送り機構２８ａは、前記第２の油圧室７７に作動油が供給されると、前記ピストン７１が、前記コイルばね７２の弾力に抗して軸方向一方側へ変位する。一方、前記第２の油圧室７７から作動油が排出されると、前記ピストン７１が、前記コイルばね７２の弾力により軸方向他方側へ変位する。
【００４９】
次に、本例の可変慣性フライホイール１ａの慣性モーメントを、運転中に変化させる方法に就いて説明する。
先ず、図４に示す状態は、前記可変慣性フライホイール１ａの慣性モーメントが最小の状態を示している。この状態では、前記副ホイール連結機構５ａを構成する第１のクラッチ６０、第２のクラッチ６１、及び第３のクラッチ６２の何れも接続されていない。従って、前記第１の副ホイール４ａ、前記第２の副ホイール４ｂ、及び前記第３の副ホイール４ｃは、前記主ホイール２ａに対して空転している。尚、図４に示す状態では、前記第２の油圧室７７に作動油が供給されている。
【００５０】
図４に示す状態から、前記可変慣性フライホイール１ａの慣性モーメントを大きくするには、図示しない給排手段により前記第２の油圧室７７から作動油を排出する。すると、前記ピストン７１及び前記押圧部材５９が、前記コイルばね７２から付与されている弾力に基づいて、軸方向他方側へ変位するのに伴い、前記各駆動側クラッチ板６４、６４ａ、６４ｂが軸方向他方側へ変位する。本例の場合、前記第１の隙間６７の軸方向寸法Ｌ１と、前記第２の隙間６８の軸方向寸法Ｌ２と、前記第３の隙間６９の軸方向寸法Ｌ３とが、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たしている。この為、先ず、前記第１のクラッチ６０を構成する駆動側クラッチ板６４が、前記被駆動側クラッチ板６５と摩擦係合して、前記第１の副ホイール４ａが前記主ホイール２ａと同期して回転する。この状態では、前記可変慣性フライホイール１ａ全体の慣性モーメントに、前記第１の副ホイール４ａの慣性モーメントが含まれる。この為、前記可変慣性フライホイール１ａ全体の慣性モーメントが、図４に示す状態よりも大きくなる。
【００５１】
又、上述の状態の第２の油圧室７７から更に作動油を排出すると、前記押圧部材５９が更に軸方向他方側に変位して、前記第２のクラッチ６１を構成する駆動側クラッチ板６４ａが、前記被駆動側クラッチ板６５ａと摩擦係合する。そして、前記第２の副ホイール４ｂが前記主ホイール２ａと同期して回転する。この状態では、前記可変慣性フライホイール１ａ全体の慣性モーメントに、前記第１の副ホイール４ａ及び前記第２の副ホイール４ｂの慣性モーメントが含まれる。
又、上述の状態の第２の油圧室７７から更に作動油を排出すると、前記押圧部材５９が更に軸方向他方側に変位して、前記第３のクラッチ６２を構成する駆動側クラッチ板６４ｂが、前記被駆動側クラッチ板６５ｂと摩擦係合して、前記第３の副ホイール４ｃが前記主ホイール２ａと同期して回転する。この状態では、前記可変慣性フライホイール１ａ全体の慣性モーメントに、前記第１の副ホイール４ａ、前記第２の副ホイール４ｂ、及び前記第３の副ホイール４ｃの慣性モーメントが含まれ、前記可変慣性フライホイール１ａ全体の慣性モーメントが最大となる。
【００５２】
以上の様な構成を有する本例の可変慣性フライホイール１ａの場合、前記第１の副ホイール４ａを構成する副ホイール本体５１の質量Ｍ５１と、前記第２の副ホイール４ｂを構成する副ホイール本体５１ａの質量Ｍ５１ａと、前記第３の副ホイール４ｃを構成する副ホイール本体５１ｂの質量Ｍ５１ｂとを、互いに異ならせている（Ｍ５１＞Ｍ５１ａ＞Ｍ５１ｂとしている）。この為、前記可変慣性フライホイール１ａ全体の慣性モーメントを大きくする際、前記主ホイール２ａに、前記第１の副ホイール４ａを連結した際の慣性モーメントの増加率と、前記主ホイール２ａに、前記第２の副ホイール４ｂを連結した際の慣性モーメントの増加率と、前記主ホイール２ａに、前記第３の副ホイール４ｃを連結した際の慣性モーメントの増加率とを異ならせる事ができる。即ち、前記主ホイール２に連結する副ホイール（第１の副ホイール４ａ、第２の副ホイール４ｂ、第３の副ホイール４ｃ）を増やすに連れて、前記可変慣性フライホイール１ａ全体の慣性モーメントの増加率を緩やかにする事ができる。尚、主ホイールに連結する副ホイールの順番は、本例の場合と異ならせる事もできる。主ホイールに連結する副ホイールの順番は、図４に示す状態（前記軸送り機構２８ａを構成する第２の油圧室７７に作動油が送り込まれた状態）での、前記第１の隙間６７の軸方向寸法Ｌ１と、前記第２の隙間６８の軸方向寸法Ｌ２と、前記第３の隙間６９の軸方向寸法Ｌ３との大小関係を変更する事により実現可能である。この他の構成及び作用・効果は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００５３】
［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図５を参照しつつ説明する。本例の可変慣性フライホイール１ｂは、主ホイール２ｂと、第１の副ホイール４ｄと、第２の副ホイール４ｅと、副ホイール連結機構５ａとを備えている。
このうちの主ホイール２ｂは、軸部７８と、主ホイール本体４９ａとを備えている。
このうちの軸部７８は、片端がこの軸部７８の軸方向一端面に開口すると共に、他端がこの軸部７８の外周面の軸方向中間部に開口した通油路５０ａが形成されている。
前記主ホイール本体４９ａは、円輪状であって、径方向内端縁が、前記軸部７８の外周面の軸方向他端部に連続した状態で設けられている。
以上の様な構成を有する主ホイール２ｂは、クランクシャフトの軸方向端部に、このクランクシャフトと同期した回転を可能な状態に固定されている。
【００５４】
前記第１の副ホイール４ｄは、ホイール本体７９と、円輪部材８０と、複数のバネ８１とを備えている。
このうちのホイール本体７９は、円輪部８２と、内径側係合凸部８３と、外径側係合凸部８４とから成る。
このうちの内径側係合凸部８３は、前記円輪部８２の軸方向他側面の径方向内端部から全周に亙り軸方向他方側に突出した状態で設けられている。
前記外径側係合凸部８４は、前記円輪部８２の軸方向他側面の径方向外端部から全周に亙り軸方向他方側に突出した状態で設けられている。
以上の様な構成を有する前記第１の副ホイール４ｄは、前記主ホイール２ｂの軸部７８の軸方向中間部に、この軸部７８に対する相対回転、及び、軸方向への変位を可能な状態で設けられている。この様に組み付けられた状態で、前記第１の副ホイール４ｄは、前記主ホイール２ｂと同軸である。又、前記第１の副ホイール４ｄの内径側係合凸部８３の軸方向他端面及び前記外径側係合凸部８４の軸方向他端面は、前記主ホイール２ｂを構成する主ホイール本体４９ａの軸方向一側面と対向している。
【００５５】
前記円輪部材８０は、円輪状であり、図５（ａ）に示す状態（軸送り機構２８ａを構成する第２の油圧室７７に作動油が送り込まれた状態）で、前記第１の副ホイール４ｄのホイール本体７９（前記内径側係合凸部８３ａの軸方向他端面及び前記外径側係合凸部８４ａの軸方向他端面）よりも軸方向他方側に配置されている。
前記複数のバネ８１はそれぞれ、軸方向一端部が、前記ホイール本体７９の軸方向他側面の径方向中間部に固定されると共に、軸方向他端部が、前記円輪部材８０の軸方向他側面の径方向中間部に固定されている。
又、前記円輪部材８０の軸方向他側面と、前記主ホイール２ｂを構成する主ホイール本体４９ａの軸方向一側面との間には、スラスト軸受８６ａが設けられている。
【００５６】
前記第２の副ホイール４ｅは、ホイール本体７９ａと、円輪部材８０ａと、複数のバネ８１ａとを備えている。
このうちのホイール本体７９ａは、前述した第１の副ホイール４ｄのホイール本体７９と同様の構成を有している。具体的には、前記ホイール本体７９ａは、円輪状の円輪部８２ａと、内径側係合凸部８３ａと、外径側係合凸部８４ａとから成る。
このうちの内径側係合凸部８３ａは、前記円輪部８２ａの軸方向他側面の径方向内端部から全周に亙り軸方向他方側に突出した状態で設けられている。
前記外径側係合凸部８４ａは、前記円輪部８２ａの軸方向他側面の径方向外端部から全周に亙り軸方向他方側に突出した状態で設けられている。
以上の様な構成を有する前記第２の副ホイール４ｅは、前記主ホイール２ｂの軸部７８の軸方向中間部のうち、前記第１の副ホイール４ｄが設けられた部分よりも軸方向一方側に、この軸部７８に対する相対回転、及び、軸方向への変位を可能な状態で設けられている。この様に組み付けられた状態で、前記第２の副ホイール４ｅは、前記主ホイール２ｂと同軸である。又、前記第２の副ホイール４ｅの内径側係合凸部８３ａの軸方向他端面及び前記外径側係合凸部８４ａの軸方向他端面は、前記第１の副ホイール４ｄの軸方向一側面と対向している。
【００５７】
前記円輪部材８０ａは、円輪状であり、図５（ａ）に示す状態（軸送り機構２８を構成する第２の油圧室７７に作動油が送り込まれた状態）で、前記第２の副ホイール４ｅのホイール本体７９ａ（前記内径側係合凸部８３ａの軸方向他端面及び前記外径側係合凸部８４ａの軸方向他端面）よりも軸方向他方側に配置されている。
前記複数のバネ８１ａはそれぞれ、軸方向一端部が、前記ホイール本体７９ａの軸方向他側面の径方向中間部に固定されると共に、軸方向他端部が、前記円輪部材８０ａの軸方向他側面に固定されている。本例の場合、前記第１の副ホイール４ｄを構成する前記複数のバネ８１のばね定数Ｋ１（複数のばね８１のばね定数の合計値）を、前記第２の副ホイール４ｅを構成する前記複数のバネ８１ａのばね定数Ｋ２（複数のバネ８１ａのばね定数の合計値）よりも小さくしている。
又、前記円輪部材８０ａの軸方向他側面と、前記第１の副ホイール４ｄの軸方向一側面との間にはスラスト軸受８６ｂが設けられている。
【００５８】
前記副ホイール連結機構５ａ（軸送り機構２８ａ及び前記押圧部材５９）の構造は、前述した実施の形態の第２例と同様である。本例の場合、前記押圧部材５９の軸方向他側面と、前記第２の副ホイール４ｅの軸方向一側面との間にスラスト軸受８６ｃが設けられている。
【００５９】
次に、本例の可変慣性フライホイール１ｂの慣性モーメントを、運転中に変化させる方法に就いて説明する。
先ず、図５（ａ）に示す状態は、前記第１の副ホイール４ｄ及び前記第２の副ホイール４ｅは、前記主ホイール２ｂに対して空転している（同期して回転していない）。即ち、前記可変慣性フライホイール１ｂ全体の慣性モーメントには、前記第１の副ホイール４ｄ及び前記第２の副ホイール４ｅの慣性モーメントに相当する分は含まれていない。本例の場合、図５（ａ）に示す状態で、前記可変慣性フライホイール１ｂ全体の慣性モーメントが最小となる。尚、図５（ａ）に示す状態では、第２の油圧室７７に作動油が供給されている。この状態では、前記第１の副ホイール４ｄの内径側係合凸部８３の軸方向他端面及び前記外径側係合凸部８４の軸方向他端面と、前記主ホイール２ｂの軸方向一側面との間、及び、前記第２の副ホイール４ｅの内径側係合凸部８３ａの軸方向他端面及び前記外径側係合凸部８４ａの軸方向他端面と、前記第１の副ホイール４ｄの軸方向一側面との間には、それぞれ軸方向隙間が存在している（係合していない）。
【００６０】
図５（ａ）に示す状態から、前記可変慣性フライホイール１ｂの慣性モーメントを大きくするには、図示しない給排手段により前記第２の油圧室７７から作動油を排出する。これに伴い、ピストン７１及び前記押圧部材５９が、コイルばね７２から付与されている弾力に基づいて、軸方向他方側へ変位する。すると、前記第２の副ホイール４ｅが、前記押圧部材５９により軸方向他方側に押圧されて、この第２の副ホイール４ｅと前記第１の副ホイール４ｄとが軸方向他方へ変位する。ここから更に、前記第２の油圧室７７から作動油を排出すると、前記第１の副ホイール４ｄを構成する複数のバネ８１が弾性変形（収縮）して、この第１の副ホイール４ｄの内径側係合凸部８３の軸方向他端面及び外径側係合凸部８４の軸方向他端面が、前記主ホイール２ｂを構成する主ホイール本体４９ａの軸方向一側面と係合する。そして、前記第１の副ホイール４ｄが、前記主ホイール本体４９ａと同期して回転する。
この状態では、前記可変慣性フライホイール１ｂ全体の慣性モーメントに、前記第１の副ホイール４ｄの慣性モーメントが含まれる。この為、前記可変慣性フライホイール１ｂ全体の慣性モーメントが、図５（ａ）に示す状態よりも大きくなる。尚、上述の状態では、前記第２の副ホイール４ｅを構成する複数のバネ８１ａは、この第２の副ホイール４ｅの内径側係合凸部８３ａの軸方向他端面及び外径側係合凸部８４ａの軸方向他端面と、前記第１の副ホイール４ｄの軸方向一側面とが係合するほどには弾性変形（収縮）していない。従って、上述の状態では、前記第２の副ホイール４ｅは、前記主ホイール２ｂ及び前記第１の副ホイール４ｄと同期して回転していない。
【００６１】
又、上述の状態の第２の油圧室７７から更に作動油を排出すると、前記第２の副ホイール４ｅを構成する複数のバネ８１ａが弾性変形（収縮）して、図５（ｂ）に示す様に、この第２の副ホイール４ｅの内径側係合凸部８３ａの軸方向他端面及び外径側係合凸部８４ａの軸方向他端面が、前記第１の副ホイール４ｄの軸方向一側面と係合する。そして、前記第２の副ホイール４ｅが、前記主ホイール本体４９ａ及び前記第１の副ホイール４ｄと同期して回転する。この状態では、前記可変慣性フライホイール１ｂ全体の慣性モーメントに、前記第１の副ホイール４ｄ及び前記第２の副ホイール４ｅの慣性モーメントが含まれ、前記可変慣性フライホイール１ｂ全体の慣性モーメントが最大となる。この他の構成及び作用・効果は、前述した実施の形態の第１例及び第２例の場合と同様である。
【００６２】
［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４に就いて、図６、７を参照しつつ説明する。
本例の可変慣性フライホイールは、筒状クラッチ２７ａの構造を前述した実施の形態の第１例の場合と異ならせている。その他の構造は、実施の形態の第１例の場合と同様であるので詳しい説明は省略し、以下、前記筒状クラッチ２７ａの構造に就いて説明する。
尚、可変慣性フライホイールの全体構造に就いては、図１を参照しつつ説明する。
【００６３】
前記筒状クラッチ２７ａは、円筒状部材であって、外周面に円周方向に交互に形成されたクラッチ側凹部９１ａ、９１ａとクラッチ側凸部９２ａ、９２ａとから成る雄スプライン部３５ａが形成されると共に、内周面に雌スプライン部３６が形成されている。又、前記筒状クラッチ２７ａの軸方向中間部の円周方向一箇所位置に、この筒状クラッチ２７ａを径方向に貫通した貫通孔３７（図１参照）が形成されている。
【００６４】
特に本例の場合、前記雄スプライン部３５ａを構成する各クラッチ側凸部９２ａ、９２ａの軸方向他端部（図６、７の右端部、図１に示す組み付け状態での左端部）に、先の（軸方向他端部が）尖った（円周方向中央部を軸方向他側に最も突出させた形状の）尖端部９５、９５を設けている。具体的には、これら各尖端部９５、９５は、軸方向他方側に向かうほど円周方向幅、及び、径方向に関する厚さが小さくなっている。
【００６５】
以上の様な構成を有する本例によれば、高速回転しつつ軸方向に変位する前記筒状クラッチ２７ａと、回転していない複数の副ホイール４（図１、３参照）とをスムーズに係合（接続）させる事ができる。
尚、前記各クラッチ側凸部９２ａ、９２ａの軸方向他端部に、上述の様な各尖端部９５、９５の代わりに、例えば、軸方向他方側が凸状の球面である凸球面部（図示省略）を形成する事もできる。この他の構成及び作用・効果は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００６６】
［実施の形態の第５例］
本発明の実施の形態の第５に就いて、図８〜１３を参照しつつ説明する。本例の可変慣性フライホイールは、複数の副ホイール４ｆ及び筒状クラッチ２７ｂの構造を前述した実施の形態の第１例の場合と異ならせている。その他の構造は、実施の形態の第１例の場合と同様であるので詳しい説明は省略し、以下、前記複数の副ホイール４ｆ及び筒状クラッチ２７ｂの構造に就いて説明する。尚、可変慣性フライホイールの全体構造に就いては、図１を参照しつつ説明する。
【００６７】
前記複数の副ホイール４ｆは、それぞれが図８に示す様な円盤状（円輪板状）であって、中央部に挿通孔（中心孔）２３が形成されている。この様な挿通孔２３の内周面にはそれぞれ、ホイール側凹部８８ａ、８８ａとホイール側凸部８９ａ、８９ａとを円周方向に交互に配置して成るホイール側凹凸部２４ａが形成されている。又、前記複数の副ホイール４ｆの径方向内端寄り部分にはそれぞれ、円周方向等間隔に離隔した複数箇所に、複数の通孔（円孔）２５（図８には省略、図３参照）が形成されている。
【００６８】
特に本例の場合、前記各ホイール側凸部８９ａ、８９ａの軸方向一側面（図８の表面、図９の上側面、図１２の右側面、図１３の下側面）に、ホイール側傾斜面９０、９０を設けている。
具体的には、前記各ホイール側傾斜面９０、９０は、複数の副ホイール４ｆの中心軸に直交する仮想平面に対して、前記複数の副ホイール４ｆの円周方向に関する一方側｛前記筒状クラッチ２７ｂ及びスリーブ２６（図１参照）の回転方向に関する前側（図８、１２の時計方向、図９、１３の右側）｝に向かうほど軸方向他側（図８の裏面、図９の下側、図１２の左側、図１３の上側であって、前記筒状クラッチ２７ｂが前記複数の副ホイール４ｆと係合していない状態で、この筒状クラッチ２７ｂから離れる側）に向かう方向に傾斜している。
一方、前記各ホイール側凸部８９ａ、８９ａの軸方向他側面（図８の裏面、図９の下側面）は、前記仮想平面上に存在する平坦面である。
従って、前記各ホイール側凸部８９ａ、８９ａの軸方向に関する厚さ寸法は、前記複数の副ホイール４ｆの円周方向に関して一方側（前記筒状クラッチ２７ｂ及び前記スリーブ２６の回転方向に関して前側）に向かうほど小さくなる。
【００６９】
以上の様な構成を有する前記複数の副ホイール４ｆはそれぞれ、径方向外端部を、副ホイール収納筒３（図１参照）の複数の支持部２２、２２のうちの軸方向に隣り合う１対の支持部２２、２２同士の間に、前記副ホイール収納筒３に対する相対回転を可能な状態で支持されている。この様に支持された状態で、前記複数の副ホイール４ｆはそれぞれ、主ホイール２と同軸である。
【００７０】
前記筒状クラッチ２７ｂは、円筒状部材であって、外周面に円周方向に交互に形成されたクラッチ側凹部９１ｂ、９１ｂとクラッチ側凸部９２ｂ、９２ｂとから成る雄スプライン部３５ｂが形成されると共に、内周面に雌スプライン部３６が形成されている。又、前記筒状クラッチ２７ｂの軸方向中間部の円周方向一箇所位置に、この筒状クラッチ２７ｂを径方向に貫通した貫通孔３７（図１参照）が形成されている。
【００７１】
特に本例の場合、前記雄スプライン部３５ｂを構成する各クラッチ側凸部９２ｂ、９２ｂの軸方向他端面（図１０、１１の右端面、図１２の左端面、図１３の上端面であって、前記筒状クラッチ２７ｂが前記複数の副ホイール４ｆと係合していない状態で、これら各複数の副ホイール４ｆに近い側の端面）に、クラッチ側傾斜面９３、９３を設けている。
具体的には、これら各クラッチ側傾斜面９３、９３は、前記筒状クラッチ２７ｂの円周方向に関して一方側｛この筒状クラッチ２７ｂの回転方向に関して前側（図１０、１１の反時計方向、図１２の時計方向、図１３の右側）｝に向かうほど軸方向他側（図１０、１１の右側、図１２の左側、図１３の上側）に向かう方向に傾斜している。この様な各クラッチ側傾斜面９３、９３の、前記筒状クラッチ２７ｂ（前記副ホイール４ｆ）の中心軸に直交する仮想平面に対する傾斜角度及び傾斜方向は、前記各ホイール側傾斜面９０、９０のこの仮想平面に対する傾斜角度及び傾斜方向と同じである。
尚、前記各ホイール側傾斜面９０、９０を省略して、各クラッチ側凸部９２ｂ、９２ｂの軸方向他端面を、前記仮想平面上に存在する平坦面とする事もできる。
【００７２】
前記筒状クラッチ２７ｂは、前記雌スプライン部３６を、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３にスプライン係合する事により、このスリーブ２６と同期した回転を可能に、且つ、このスリーブ２６に対する軸方向の変位を可能な状態に設けられている。この様な筒状クラッチ２７ｂは、この筒状クラッチ２７ｂの軸方向一端部の軸方向位置が、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３の軸方向一端部と整合している状態（図１に示す状態）から、前記筒状クラッチ２７ｂの軸方向他端部の軸方向位置が、前記スリーブ２６の雄スプライン部３３の軸方向他端部と整合している状態にまで（前記筒状クラッチ２７ｂの軸方向他端部が前記主ホイール２の厚肉円輪部１０の軸方向一側面に突き当たるまで）変位する事ができる。
【００７３】
以上の様な構成を有する本例によれば、前記可変慣性フライホイール１ｃの慣性モーメントを運転中に変化させる際、前記筒状クラッチ２７ｂ及び前記複数の副ホイール４ｆの摩耗を防止すると共に、この筒状クラッチ２７ｂの雄スプライン部３５ｂを前記複数の副ホイール４ｆの挿通孔２３に対してスムーズに係合（接続）する事ができる。
以下、本例の構造から上述の作用・効果を得られる理由に就いて説明する。
【００７４】
先ず、前述した実施の形態の第１例の場合、筒状クラッチ２７を構成する各クラッチ側凸部９２、９２（図２、３参照）の軸方向他端面、及び、複数の副ホイール４、４を構成するホイール側凸部８９の軸方向一側面とが、前記筒状クラッチ２７（前記複数の副ホイール４、４）の中心軸に直交する仮想平面上に位置している。この為、高速回転しつつ軸方向に変位する前記筒状クラッチ２７と、回転していない前記複数の副ホイール４、４とをスムーズに係合（接続）させにくい場合があった。
一方、前述した実施の形態の第４例の様な筒状クラッチ２７ａ（図６、７参照）の構造によれば、筒状クラッチ２７ａと前記複数の副ホイール４、４とをスムーズに係合（接続）する事ができる。但し、前記筒状クラッチ２７ａと前記複数の副ホイール４、４とが係合する直前に、鋭利な状態（円周方向中央部を軸方向他側に最も突出させた形状）に形成されたこの筒状クラッチ２７ａの尖端部９５、９５が、前記複数の副ホイール４、４のホイール側凸部８８ａ、８８ａの軸方向一側面に当接すると、この当接部の面圧が高くなり摩耗が生じ易くなってしまう可能性があった。
【００７５】
そこで、本例の場合、前記複数の副ホイール４ｆの各ホイール側凸部８９ａ、８９ａの軸方向一側面に前記各ホイール側傾斜面９０、９０を設けると共に、前記筒状クラッチ２７ｂを構成する雄スプライン部３５ｂの各クラッチ側凸部９２ｂ、９２ｂの軸方向他端面に前記各クラッチ側傾斜面９３、９３を設けている。又、前記各ホイール側傾斜面９０、９０とこれら各クラッチ側傾斜面９３、９３との傾斜方向及び傾斜角度を同じ状態に形成している。この為、前記各ホイール側傾斜面９０、９０と前記各クラッチ側傾斜面９３、９３とが当接した場合でも、この当接部の当接状態を、図１３（ａ）に示す様な面接触にする事ができる。この結果、この当接部の面圧を低く抑えて、摩耗が発生する事を防止できる。
【００７６】
又、本例の場合、図１１（ａ）→（ｂ）に示す様に、前記各クラッチ側傾斜面９３、９３を前記各ホイール側傾斜面９０、９０に対して摺接させながら、前記筒状クラッチ２７ａは矢印α方向（クランクシャフトの回転方向と同じ）に回転しつつ軸方向他側に変位する。そして、前記各クラッチ側傾斜面９３、９３が前記各ホイール側傾斜面９０、９０から円周方向に外れると、図１１（ｂ）→（ｃ）に示す状態となり、前記各ホイール側凸部８９ａ、８９ａ同士の間部分（ホイール側凹部８８ａ、８８ａ）に、前記各クラッチ側凸部９２ｂ、９２ｂの軸方向他端部が進入する。この様にして前記筒状クラッチ２７ｂの雄スプライン部３５ｂと前記複数の副ホイール４ｆの挿通孔２３とをスムーズに係合できる。
【００７７】
又、本例の場合、前記各ホイール側凸部８９ａ、８９ａの軸方向に関する厚さ寸法を、前記複数の副ホイール４ｆの円周方向に関する一方側（図１１の右側）に向かうほど小さくしている。この為、前記図１１（ｃ）に示す状態から前記筒状クラッチ２７ｂが回転した場合に、前記各クラッチ側凸部９２ｂ、９２ｂの軸方向他端部の円周方向一側面（図１３の右側面）が、これら各クラッチ側凸部９２ｂ、９２ｂよりも、円周方向一方側（前記筒状クラッチ２７ｂの回転方向に関して前側であって、図１３の右側）に存在する、前記各ホイール側凸部８９ａ、８９ａの円周方向他側面（図１３の左側面）に当接（衝突）して、前記複数の副ホイール４ｆを連れ回す為、前記雄スプライン部３５ｂを前記挿通孔２３に対して確実に係合する事ができる。
尚、前記各ホイール側傾斜面９０、９０及び前記各クラッチ側傾斜面９３、９３の、径方向から見た輪郭は、直線状だけでなく、曲線状でも良い。
又、前記筒状クラッチ２７ｂに前記各クラッチ側傾斜面９３、９３を設けない構造を採用する事もできる。即ち、前記各ホイール側傾斜面９０、９０のみを設けて、前記筒状クラッチ２７ｂの軸方向他端面を、この筒状クラッチ２７ｂの中心軸に直交する仮想平面上に位置させた構成を採用する事もできる。
その他の構成及び作用・効果は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明を実施する場合には、副ホイールの個数は、前述した実施の形態の各例の構造に限定されるものではない。
又、副ホイール連結機構の構造は、ドグクラッチや摩擦クラッチ等、前述した実施の形態の各例の構造以外にも、軸方向の変位量に応じて、主ホイールと同期して回転する事ができる副ホイールの数量を段階的に変更可能な各種構造を採用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１、１ａ、１ｂ  可変慣性フライホイール
２、２ａ、２ｂ  主ホイール
３  副ホイール収納筒
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ  副ホイール
５、５ａ  副ホイール連結機構
６  内側円輪部
７  内側円筒部
８  外側円筒部
９  外側円輪部
１０  厚肉円輪部
１１  薄肉円輪部
１２  段付取付孔
１３  小径円筒面部
１４  大径円筒面部
１５  連続段部
１６  薄肉円筒部
１７  厚肉円筒部
１８  ボルト
１９  大径円筒部
２０  円輪部
２１  小径円筒部
２２  支持部
２３  挿通孔
２４、２４ａ  ホイール側凹凸部
２５  通孔
２６  スリーブ
２７、２７ａ  筒状クラッチ
２８、２８ａ  軸送り機構
２９  小径筒部
３０  大径筒部
３１  フランジ部
３２  蓋部材
３３  雄スプライン部
３４  長孔
３５、３５ａ、３５ｂ  雄スプライン部
３６  雌スプライン部
３７  貫通孔
３８  ピストン
３９  コイルばね
４０  係合ピン
４１  円筒部
４２  底部
４３  係止溝
４４  ピストン側貫通孔
４５  油圧室
４６  小径軸部
４７  中径軸部
４８  大径軸部
４９、４９ａ  主ホイール本体
５０、５０ａ  通油路
５１、５１ａ、５１ｂ  副ホイール本体
５２、５２ａ、５２ｂ  支持円輪部材
５３、５３ａ、５３ｂ  内側円筒部
５４、５４ａ、５４ｂ  外側円筒部
５５、５５ａ、５５ｂ  連続円輪部
５６  第１のラジアル玉軸受
５７  第２のラジアル玉軸受
５８  第３のラジアル玉軸受
５９、５９ａ  押圧部材
６０  第１のクラッチ
６１  第２のクラッチ
６２  第３のクラッチ
６３、６３ａ、６３ｂ  バネ部
６４、６４ａ、６４ｂ  駆動側クラッチ板
６５、６５ａ、６５ｂ  被駆動側クラッチ板
６６、６６ａ  コイルばね
６７  第１の隙間
６８  第２の隙間
６９  第３の隙間
７０、７０ａ  シリンダ部材
７１、７１ａ  ピストン
７２、７２ａ  コイルばね
７３、７３ａ  連通孔
７４  円板部
７５  連結部
７６  第１の油圧室
７７  第２の油圧室
７８  軸部
７９、７９ａ  ホイール本体
８０、８０ａ  円輪部材
８１、８１ａ  バネ
８２、８２ａ  円輪部
８３、８３ａ  内径側係合凸部
８４、８４ａ  外径側係合凸部
８５  ラジアル軸受
８６ａ、８６ｂ、８６ｃ  スラスト軸受
８７  雌スプライン部
８８、８８ａ  ホイール側凹部
８９、８９ａ  ホイール側凸部
９０  ホイール側傾斜面
９１、９１ａ、９１ｂ  クラッチ側凹部
９２、９２ａ、９１ｂ  クラッチ側凸部
９３  クラッチ側傾斜面
９４  歯車部
９５  尖端部
【図１】
2017129264.tif 000003
【図２】
2017129264.tif 000004
【図３】
2017129264.tif 000005
【図４】
2017129264.tif 000006
【図５】
2017129264.tif 000007
【図６】
2017129264.tif 000008
【図７】
2017129264.tif 000009
【図８】
2017129264.tif 000010
【図９】
2017129264.tif 000011
【図１０】
2017129264.tif 000012
【図１１】
2017129264.tif 000013
【図１２】
2017129264.tif 000014
【図１３】
2017129264.tif 000015