JP2011208750A - エンジンのフライホイール装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドリブンプレートのハブの軸孔を，その全長に亙りスプライン孔とすることで，ハブのトルク容量を充分に確保しながら，キャップの取り付けを可能にしたエンジンのフライホイール装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】エンジンのクランク軸１の軸端に連結されるドライブプレート４にマスリング５を連結し，このマスリング５に連結される環状のホルダプレート６にトルクダンパ８を介してドリブンプレート７を連結し，このドリブンプレート７のハブ７ａの軸孔を，その略全長に亙りスプライン孔４４に形成し，このスプライン孔４４には出力軸２のスプライン軸２ａが嵌合される。ハブ７ａの，出力軸２と反対側の端部外周面には，スプライン孔４４に塗布されたグリースの流出を防ぐキャップ４５を嵌合，固定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は，エンジンのクランク軸の軸端に連結されるドライブプレートにマスリングを連結し，このマスリングに連結される環状のホルダプレートにトルクダンパを介してドリブンプレートを連結し，このドリブンプレートのハブの軸孔を，出力軸の端部のスプライン軸がスプライン嵌合されるスプライン孔に形成し，このハブの前記出力軸と反対側の端部に，前記軸孔の一端を閉鎖するキャップを設けてなるエンジンのフライホイール装置及びその製造方法の改良に関する。

かゝるエンジンのフライホイール装置は，例えば下記特許文献１に開示されているように，既に知られている。

特開平９−７２３８２号公報

かゝるフライホイール装置においては，ドリブンプレートのハブの軸孔のスプライン孔には，それに嵌合される出力軸のスプライン軸との間の潤滑と振動抑制のためのグリースが塗布され，そのグリースの流出を防ぐために，前記キャップがハブの出力軸と反対側の端部に取り付けられる。

ところで，従来のフライホイール装置では，ドリブンプレートのハブの軸孔には，スプライン孔の他に，キャップを嵌合して固定する比較的深い円筒状のキャップ取り付け孔を形成していたので，そのキャップ取り付け孔を設けた分，スプライン孔の長さが削減され，ハブのトルク容量が減少することになる。またトルク容量を確保するには，ハブの全長を増加させることが考えられるが，そうすることは，重量増や隣接部材との干渉が生じて好ましくない。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ドリブンプレートのハブの軸孔を，その全長に亙りスプライン孔とすることで，ハブのトルク容量を充分に確保しながら，キャップの取り付けを可能にしたエンジンのフライホイール装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，エンジンのクランク軸の軸端に連結されるドライブプレートにマスリングを連結し，このマスリングに連結される環状のホルダプレートにトルクダンパを介してドリブンプレートを連結し，このドリブンプレートのハブの軸孔を，出力軸の端部のスプライン軸がスプライン嵌合されるスプライン孔に形成し，このハブの前記出力軸と反対側の端部に，前記軸孔の一端を閉鎖するキャップを設けてなるエンジンのフライホイール装置において，前記ハブの軸孔を，その略全長に亙りスプライン孔に形成し，前記ハブの，前記出力軸と反対側の端部外周面に前記キャップを嵌合，固定したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ハブの前記端部外周面に，逆テーパの底面を持つ係止凹部を形成し，この係止凹部に係合する係止爪を前記キャップに形成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴のエンジンのフライホイール装置を製造するに当たり，前記環状のホルダプレートのプレス成形時，その中心部を打ち抜いて得たスクラップ材により前記キャップを成形することを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，スプラインをハブの軸孔の全長に亙り形成したので，ハブのトルク容量を確保することができる。しかもハブの，出力軸と反対側の端部外周面にキャップを嵌合，固定したので，キャップは，ハブの軸孔の全長に亙り形成されたスプラインと何等干渉することなく，ハブの軸孔に塗布されるグリースの流出を防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば，バンドやクリップ等の特別な取り付け部材を用いることなく，キャップをハブの端部外周に簡単確実に取り付けることができ，コストの低減に寄与し得る。

本発明の第３の特徴によれば，環状のホルダプレートのプレス成形時，その中心部を打ち抜いて得たスクラップ材により前記キャップを成形するので，素材の歩留まりが良好となり，コストの低減をより図ることができる。

本発明の実施形態に係るエンジンのフライホイール装置の正面図。 図１の２−２線拡大断面図。 図１の３−３線拡大断面図。 図２の４−４線断面図。 図４に対応する作動説明図。 図２の６矢視図。 フライホイール装置の組立順序の説明図。 フライホイール装置の一製造工程の説明図。

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

図１〜図３及び図７において，エンジンのクランク軸１の動力は，本発明のフライホイール装置Ｆを介して，クラッチ又は変速機に連なる出力軸２へと伝達される。そのフライホイール装置Ｆは，フライホイール組立体３と，これをクランク軸１に連結するドライブプレート４とよりなっている。

上記フライホイール組立体３は，マスリング５と，このマスリング５にそれを挟むようにして各外周部を連結する一対の環状のホルダプレート６，６と，マスリング５と同軸状に配置されるハブ７ａを備えてホルダプレート６，６間にそれらと相対回転可能に配置されるドリブンプレート７と，両ホルダプレート６，６及びドリブンプレート７間に介装されるトルクダンパ８とで構成され，また上記マスリング５と両ホルダプレート６，６とでマス側回転体１０が構成される。

マスリング５は鍛造，プレス，焼結又は鋳造により成形されるもので，両側面が互いに平行な平坦面になっており，外周にはエンジンの始動装置により駆動されるリングギヤ１２が，マスリング５と同一素材をもって一体に形成される。このようにマスリング５とリングギヤ１２の一体化により部品点数の削減をもたらし，またまたリングギヤ１２及びマスリング５の硬化処理を一挙に行うことができる等，製作工程の簡素化をももたらし，コストの低減を図ることができる。しかもリングギヤ１２はマスリング５の外周に形成されるので，マスリングによるフライホイール装置の横幅の増加はなく，フライホイール装置のコンパクト化を図ることができる。マスリング５とリングギヤ１２の一体成形には鍛造又はプレスを用いると能率的である。

マスリングには，その両側面に開口する複数の内側リベット孔１３ａ，１３ａ…及びねじ孔１４，１４…が同一円周１５で交互に並ぶように設けられる。一方，両ホルダプレート６，６は鋼板をプレス成形したもので，これらホルダプレート６，６には，これをマスリング５に同軸状に重ねたとき，上記内側リベット孔１３ａ，１３ａ…と整合する複数の外側リベット孔１３ｂ，１３ｂ…と，上記ねじ孔１４，１４…と整合する複数の内側ボルト通し孔１６ａ，１６ａ…とが設けられる。而して，マスリング５の両側面にホルダプレート６，６を重ね，内側リベット孔１３ａ，１３ａ…と外側リベット孔１３ｂ，１３ｂ…とを一致させてそれらにリベット１７，１７…を挿通し，そのリベット１７，１７…の先端部をかしめれば，ホルダプレート６，６及びマスリング５を同軸状に一体的に連結してなるマス側回転体１０を構成することができる。このマス側回転体１０には，これを取り付けるクランク軸１の特性に対応した慣性モーメントが付与される。

一方，ドライブプレート４は，その中心部が複数の第１ボルト２０，２０…によりクランク軸１の軸端に固着される。このドライブプレート４の外周部には，これを後述の位置決め手段２１により位置決めしながら一方のホルダプレート６に重ねたとき，前記内側ボルト通し孔１６ａ，１６ａ…と整合する複数の外側ボルト通し孔１６ｂ，１６ｂ…が設けられており，この外側ボルト通し孔１６ｂ，１６ｂ…及び内側ボルト通し孔１６ａ，１６ａ…に挿通した第２ボルト２２，２２…をねじ孔１４，１４…に螺合，緊締することにより，ドライブプレート４を，一方のドライブプレート４を挟持しつゝマスリング５に締結することができる。その際，第２ボルト２２，２２…の，マスリング５外側面より突出した先端部は，上記挟持側とは反対側のホルダプレート６，６の内側ボルト通し孔１６ａ，１６ａ…に受容される。またドライブプレート４には，前記リベット１７，１７…の各膨大端部１ａを受容する複数の逃げ孔２３，２３…が設けられる。したがって，ドライブプレート４は，前記リベット１７，１７…に干渉されることなく，ホルダプレート６，６への密着が可能である。

かくして複数のリベット１７，１７…及び第２ボルト２２，２２…は同一円周１５上に交互に配置されることになり，このような配置によれば，内側リベット孔１３ａ，外側リベット１３ｂ，ねじ孔１４，内側ボルト通し孔１６ａ，外側ボルト通し孔１６ｂを，ホルダプレート６，６やマスリング５，ドライブプレート４に同一円周１５上で容易に加工することができ，加工性が良好である。またドライブプレート４側の一方のホルダプレート６は，リベット１７，１７…のみならず，ドライブプレート４の締結用の第２ボルト２２，２２…によってもマスリング５に連結されるので，上記一方のホルダプレート６とマスリング５との連結が強化される。

マス側回転体１０及びドライブプレート４間には，それらを相互に同軸状に位置決めする位置決め手段２１が設けられる。これについて次に説明する。

両ホルダプレート６，６には，それぞれの外側方に突出してマスリング５の半径方向内側に位置する環状の位置決め突起２５がプレス成形され，この環状の位置決め突起２５はマスリング５と同軸状に配置される。一方，両ドライブプレート４には，上記両ホルダプレート６，６の位置決め突起２５の何れとも嵌合することで，マス側回転体１０及びドライブプレート４を相互に同軸状に位置決めし得る環状の位置決め凹部２６が形成される。こうして前記位置決め手段２１が構成される。

このように，互いに嵌合して位置決め手段２１を構成する環状の位置決め突起２５及び位置決め凹部２６は，互いに対向するホルダプレート６，６及びドライブプレート４にそれぞれプレス成形されるので，両ホルダプレート６，６により挟持されるマスリングは両側面が平坦な単純形状のものとすることができ，またマスリングは勿論，両ホルダプレートにも面倒な切削加工を施す必要がなく，製作コストの低減を図ることができる。

しかも，一対のホルダプレート６，６に前記位置決め突起２５がそれぞれ形成されることで，両ホルダプレート６，６の何れもドライブプレート４と位置決め連結することが可能であり，誤組み立ての心配がない。

図２に示すように，両ホルダプレート６，６の内側面には，上記位置決め突起２５に対応した環状凹部２７が必然的に形成され，これら環状凹部２７間のスペース２８に前記マスリング５の内周端が臨むことになる。またこれら環状凹部２７より半径方内方に前記ドリブンプレート７は配置され，マスリング５の上記スペース２８側へのマスの増加が可能になっている。したがって，フライホイール装置Ｆの仕様変更により，マスリング５のマスを増加する必要がある場合には，マスリング５を，その内周端側を図２に符号５′で示すように延長させたものと交換するだけで済み，ホルダプレート６，６の形状及び構造の変更を行う必要がない。これによりフライホイール装置Ｆの仕様変更に安価に対応することができる。

次に，図２，図４及び図５により前記トルクダンパ８について説明する。

トルクダンパ８は，ばねダンパ３０と摩擦ダンパ３１とからなっている。ばねダンパ３０は，ドリブンプレート７に設けられてその周方向に並ぶ複数のばね保持孔３２と，これらばね保持孔３２にそれぞれ保持されてドリブンプレート７の周方向に配置される複数のコイルばね３３と，これらコイルばね３３の，ばね保持孔３２から突出した両側部を収容保持すべく両ホルダプレート６，６にそれぞれ形成される複数のばね収容凹部３４とで構成され，クランク軸１にトルク変動が発生したとき，ホルダプレート６，６及びドリブンプレート７間の相対回動，即ちばね収容凹部３４及びばね保持孔３２間の相対回動（図５参照）に伴なうコイルばね３３の圧縮変形により上記トルク変動を緩和することができる。図示例では，コイルばね３３に二重ばねを使用しているが，一重ばねでもよい。

摩擦ダンパ３１は，ハブ７ａの半径方向外側において一方のホルダプレート６とドリブンプレート７との間に介装される合成樹脂製の第１摩擦板３５と，他方のホルダプレート６とドリブンプレート７との間に介装される合成樹脂製の第２摩擦板３６と，その他方のホルダプレート６と第２摩擦板３６との間に縮設される皿ばね３７とで構成される。第１及び第２摩擦板３５，３６はそれぞれ内周側にボス３５ａ，３６ａを有しており，これらボス３５ａ，３６ａが対応するホルダプレート６，６の内周端部にスプライン３８を介して嵌合し，第１及び第２摩擦板３５，３６とホルダプレート６，６とがそれぞれ一体回転し得るようになっている。また両摩擦板３５，３６は，皿ばね３７のセット荷重をもってドリブンプレート７の両側面に圧接するようになっている。したがって，ホルダプレート６，６及びドリブンプレート７間に相対回動が生じると，両摩擦板３５，３６及びドリブンプレート７間に摩擦が発生し，その摩擦により前記コイルばね３３の振動を減衰することができる。このようなばねダンパ３０と摩擦ダンパ３１との協働により，クランク軸１のトルク変動を効果的に緩和することができる。

両ホルダプレート６，６間のスペースには潤滑用のグリース３９が充填される。マスリング５の両側面に環状のシール溝４０が形成され，それらにホルダプレート６，６の内側面に密接するＯリング４１が装着される。而して，前述のように，両ホルダプレート６，６とマスリング５とは，複数のリベット１７，１７…及び第２ボルト２２，２２…で強固に連結され，それらの強力な接合面間にＯリング４１が介装されることで上記グリース３９の遠心力による外部への漏れを確実に防ぐことができる。

図１に示すように，上記のように位置決め突起２５，ばね収容凹部３４，外側リベット孔１３ｂ，１３ｂ…及び内側ボルト通し孔１６ａ，１６ａ…を有する各ホルダプレート６は，その直径線Ｌで仕切られる一半部６ａと他半部６ｂとが直径線Ｌに関して対称になるように形成される。こうすることで一対のホルダプレート６，６には互換性が付与される。したがって，同一形状の２枚のホルダプレート６，６を，それぞれの位置決め突起２５を外側に向けて配置することにより，一対のホルダプレート６，６を構成することができ，ホルダプレート６，６の量産性が向上し，コストの低減に寄与し得る。

図２及び図６に示すように，ドリブンプレート７のハブ７ａの軸孔は，ハブ７ａの一端面に開口する円形の浅いガイド孔４３を除く，他の部分全体がスプライン孔４４に形成される。したがって，スプライン孔４４は，ドリブンプレート７のハブ７ａの軸孔の略全長を占めることになる。このスプライン孔４４にはグリースが塗布される。そして出力軸２の端部のスプライン軸２ａがガイド孔４３からスプライン孔４４へと嵌合され，上記グリースは，スプライン孔４４及びスプライン軸２ａ間の潤滑と振動抑制に貢献する。

ハブ７ａの，ガイド孔４３と反対側の端部外周に，スプライン孔４４の一端を閉鎖するキャップ４５が取り付けられる。その際，ハブ７ａの上記端部外周面には，逆テーパの底面を持つ係止凹部４６が周方向複数箇所に設けられ，これら係止凹部４６に係合する係止爪４４ａがキャップ４５に部分的にかしめ形成される。これにより，バンドやクリップ等の特別な取り付け部材を用いることなく，キャップをハブ７ａの端部外周に簡単確実に取り付けることができ，コストの低減に寄与し得る。

このように，スプライン孔４４は，ハブ７ａの軸孔の略全長を有効に利用して形成されるので，ハブ７ａのトルク容量を充分に確保することができる。しかもハブ７ａの，出力軸２と反対側の端部外周面にキャップ４５を嵌合，固定したので，キャップ４５は，ハブ７ａの軸孔の略全長に亙り形成されたスプライン孔４４と何等干渉することなく，スプライン孔４４に塗布されるの流出を防ぐことができる。またハブ７ａを特別長く形成する必要もないから，隣接部材との干渉の問題もないことは言うまでもない。

図８に示すように，前記環状のホルダプレート６を，図示しない鋼板素材よりプレス機械を使用して打ち抜くと同時に成形したとき，そのホルダプレート６の中心部は，打ち抜かれてスクラップ材Ｓとなり，このスクラップ材Ｓより前記キャップ４５はプレス成形される。こうして，スクラップ材Ｓを前記キャップ４５に利用することで，素材の歩留まりが良好となり，コストの低減をより図ることができる。

フライホイール装置Ｆの組み立てに当たっては，図７に示すように，一方でフライホイール組立体３を組み立て，他方でドライブプレート４を第１ボルト２０，２０…によりクランク軸１に取り付け，そしてドライブプレート４にフライホイール組立体３を第２ボルト２２，２２…により連結する。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

Ｆ・・・・・・フライホイール装置
Ｓ・・・・・・スクラップ材
１・・・・・・クランク軸
２・・・・・・出力軸
２ａ・・・・・スプライン軸
４・・・・・・ドライブプレート
５・・・・・・マスリング
６・・・・・・ホルダプレート
７・・・・・・ドリブンプレート
７ａ・・・・・ドリブンプレートのハブ
８・・・・・・トルクダンパ
４４・・・・・スプライン孔
４５・・・・・キャップ
４５ａ・・・・係止爪
４６・・・・・係止凹部

Claims (3)

1. エンジンのクランク軸（１）の軸端に連結されるドライブプレート（４）にマスリング（５）を連結し，このマスリング（５）に連結される環状のホルダプレート（６）にトルクダンパ（８）を介してドリブンプレート（７）を連結し，このドリブンプレート（７）のハブ（７ａ）の軸孔を，出力軸（２）の端部のスプライン軸（２ａ）がスプライン嵌合されるスプライン孔（４４）に形成し，このハブ（７ａ）の前記出力軸（２）と反対側の端部に，前記軸孔の一端を閉鎖するキャップ（４５）を設けてなるエンジンのフライホイール装置において，
   前記ハブ（７ａ）の軸孔を，その略全長に亙りスプライン孔（４４）に形成し，前記ハブ（７ａ）の，前記出力軸（２）と反対側の端部外周面に前記キャップ（４５）を嵌合，固定したことを特徴とするエンジンのフライホイール装置。
2. 請求項１記載のエンジンのフライホイール装置において，
   前記ハブ（７ａ）の前記端部外周面に，逆テーパの底面を持つ係止凹部（４６）を形成し，この係止凹部（４６）に係合する係止爪（４５ａ）を前記キャップ（４５）に形成したことを特徴とするエンジンのフライホイール装置。
3. 請求項１記載のエンジンのフライホイール装置を製造するに当たり，
   前記環状のホルダプレート（６）のプレス成形時，その中心部を打ち抜いて得たスクラップ材（Ｓ）により前記キャップ（４５）を成形することを特徴とする，エンジンのフライホイール装置の製造方法。

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