JP2018053915A - フライホイール - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ安価な構成で、放熱性の良好なフライホイールを得る。【解決手段】このフライホイール１は、内周装着部１１と、摩擦部１２と、外周装着部１３と、を備えている。内周装着部１１はクランク軸に連結可能である。摩擦部１２は、内周装着部１１の外周側に形成され、摩擦フェーシング３６が押圧される環状の摩擦面１２ａを有する。外周装着部１３は、摩擦部１２の外周部に形成され、クラッチカバー組立体２が装着される。また、外周装着部１３は、固定部１３ａと、複数の溝部１３ｂと、を有する。固定部１３ａは円周方向に所定の間隔で形成されクラッチカバー組立体２が固定される。溝部１３ｂは、固定部１３ａの円周方向間に形成され、回転により内部のエアを外部に導出する。【選択図】図３

Description

本発明は、フライホイール、特に、動力源からのトルクが入力されるとともに、クラッチカバー組立体が装着可能であり、クラッチカバー組立体によってクラッチディスクが押圧されるフライホイールに関する。

フライホイールは、例えばエンジンのクランク軸の端部に連結されている。そして、フライホイールの慣性量によって、エンジンからのトルク変動が減衰される。フライホイールには、クラッチカバー組立体が装着され、クラッチカバー組立体のプレッシャプレートによってクラッチディスクがフライホイールの摩擦面に押圧され、クラッチオン（トルク伝達状態）となる。

クラッチオン時には、フライホイールの摩擦面とクラッチディスクとの間には大きな摩擦が生じるために、発熱する。この発熱のために、プレッシャプレート等の部材が熱変形したり、またクラッチディスクの摩擦部材が異常摩耗したりする場合がある。

そこで特許文献１には、鋳鉄製のホイール体と、摩擦面を除く表面にホイール体の鋳鉄よりも熱伝導率の高いアルミ合金鋳物から形成される放熱部と、を有するフライホイールが示されている。

特開２００４−５２９６０号公報

特許文献１のフライホイールは、特に大型車両用に適したものであり、軽量化の要求にも応えるものである。しかし、構成が複雑になり、製造のためのコストも増加する。

本発明の課題は、簡単かつ安価な構成で、放熱性の良好なフライホイールを得ることにある。

（１）本発明に係るフライホイールは、動力源からのトルクが入力されるとともに、クラッチカバー組立体が装着可能であり、クラッチカバー組立体によってクラッチディスクが押圧される。このフライホイールは、内周装着部と、摩擦部と、外周装着部と、を備えている。内周装着部は動力源の出力部に連結可能である。摩擦部は、内周装着部の外周側に形成され、クラッチディスクが押圧される環状の摩擦面を有する。外周装着部は、摩擦部の外周部に形成され、クラッチカバー組立体が装着される。また、外周装着部は、固定部と、エア導出部と、を有する。固定部は円周方向に所定の間隔で形成されクラッチカバー組立体が固定される。エア導出部は、固定部の円周方向間に形成され、回転により内部のエアを外部に導出する。

ここでは、フライホイールが回転すると、フライホイールの外周部に形成されたエア導出部によって、内部のエアが外部に排出される。このため、フライホイール及びクラッチカバー組立体によって囲まれた空間内部のエアが効率よく循環することになる。したがって、フライホイールや他の部材が高温になるのを抑えることができる。

（２）好ましくは、エア導出部は、固定部が形成された面から凹んで形成された溝部である。この場合は、簡単な構成でエア導出部を実現することができる。

（３）好ましくは、溝部の円周方向端部の溝壁は放射線に対して傾斜している。この場合は、傾斜する溝壁に沿って、効率よく内部のエアを外部に排出することができる。

（４）好ましくは、溝壁は、放射線に対して、外周側が内周側よりも回転方向の上流側になるように傾斜している。この場合は、前記同様に、溝壁に沿って、より効率よく内部のエアを外部に排出することができる。

以上のような本発明では、簡単かつ安価な構成で、放熱性の良好なフライホイールを得ることができる。

本発明の一実施形態によるフライホイール及びクラッチカバー組立体の断面構成図。 図１の正面図。 フライホイールの正面図。 クラッチカバーの正面図。 クラッチカバーの外観斜視図。 図１の外観斜視図。 プレッシャプレートの正面図。 プレッシャプレートの背面図。

図１にフライホイール１及びクラッチカバー組立体２の縦断面図を示す。また、図２にクラッチカバー組立体２の正面図を示す。図中に示すＯ−Ｏ線が、フライホイール１及びクラッチカバー組立体２の回転軸線である。以下、図の左側を軸方向エンジン側、図の右側を軸方向トランスミッション側とする。

［フライホイール１］
フライホイール１は、図１及び図３に示すように、円板状に形成されており、それぞれ環状の、内周装着部１１と、摩擦部１２と、外周装着部１３と、を有している。

内周装着部１１の中心部には、トランスミッションの入力軸（図示せず）の先端が挿入される孔１１ａが形成されている。この孔１１ａの外周部に、フライホイール１をクランク軸（図示せず）に固定するための複数の取付孔１１ｂが形成されている。フライホイール１は、この取付孔１１ｂを貫通するボルト１４によってクランク軸（図示せず）の端部に固定される。

摩擦部１２は内周装着部１１の外周側に形成されている。摩擦部１２は、トランスミッション側の側面が摩擦面１２ａとなっており、この摩擦面１２ａに、後述するクラッチディスク組立体３５の摩擦フェーシング３６が押圧される。

外周装着部１３は摩擦部１２のさらに外周側に形成されている。外周装着部１３には、円周方向に所定の間隔で固定部１３ａが形成されている。また、この複数の固定部１３ａの円周方向間の６個所に、熱放出用の溝部１３ｂ（エア導出部）が形成されている。

固定部１３ａは、その表面が摩擦部１２の摩擦面１２ａよりエンジン側にオフセットされて形成されている。また、固定部１３ａには、ねじ孔１３ｃが形成されており、このねじ孔１３ｃにボルト１５を螺合することによって、クラッチカバー組立体２が固定される。

各溝部１３ｂは、その底面が固定部１３ａからさらにエンジン側にオフセットされて形成されている。すなわち、溝部１３ｂは固定部１３ａの表面から凹んで形成されている。溝部１３ｂの円周方向の端部である溝壁１３ｄ，１３ｅは、放射状に延びる直線ｒ（図３参照）に対して傾斜している。より詳細には、放射状の直線ｒに対して、溝壁１３ｄ，１３ｅの外周側が内周側よりも回転方向Ｒの上流側になるように傾斜している。このような溝部１３ｂが形成されていることにより、フライホイール１が回転すると、クラッチカバー組立体２の内部のエアは溝壁１３ｄ，１３ｅに沿って外部に排出されることになる。すなわち、溝部１３ｂによって、内部の加熱されたエアを外部に積極的に排出することができ、クラッチカバー組立体２の内部が高温になるのを抑えることができる。

［クラッチカバー組立体２］
クラッチカバー組立体２は、クラッチディスク組立体３の摩擦フェーシング３ａをフライホイール１に対して押し付けてクラッチをオン（トルク伝達状態）し、押し付けを解除してクラッチをオフ（トルク伝達の遮断）するための装置である。

クラッチカバー組立体２は、主に、クラッチカバー２１と、プレッシャプレート２２と、ダイヤフラムスプリング２３と、１対のワイヤリング２４と、を有している。

＜クラッチカバー２１＞
クラッチカバー２１は、中心部に円形の開口を有する概ね皿形状のプレート部材であり、フライホイール１の外周装着部１３に装着可能である。クラッチカバー２１は、図１、図４及び図５に示すように、取付フランジ部２６と、円板部２７と、筒状部２８と、を備えている。

取付フランジ部２６は、クラッチカバー２１の最外周部に形成された環状の部分であり、６個の装着部２６ａと、３個の位置決め部２６ｂと、３個の連結部２６ｃと、が円周方向に並べて形成されている。

装着部２６ａは、フライホイール１の外周装着部１３に当接可能である。装着部２６ａのそれぞれには、孔２６ｄが形成されており、前述のように、この孔２６ｄを貫通するボルト１５をフライホイール１の外周装着部１３のねじ孔１３ｃに螺合することによって、クラッチカバー２１をフライホイール１に装着可能である。

３個の位置決め部２６ｂは、６個の装着部２６ａの円周方向間のうちの３ヶ所に設けられている。位置決め部２６ｂは、装着部２６ａからトランスミッション側にオフセットされて形成されている。すなわち、位置決め部２６ｂはフライホイール１の外周装着部１３の表面から離れて形成されている。このため、位置決め部２６ｂが形成された部分（円周方向に所定の幅を有する部分）は、径方向の内周側から外周側に貫通する開口部となっている。ここで、開口部の一方側の端部には、開口部の端部の一部を覆うように整流部２６ｇ（図５及び図６参照）が形成されている。この整流部２６ｇが形成されていることによって、クラッチカバー２１の内部から外部に向けてエアが効率よく排出される。

なお、６個の装着部２６ａの円周方向間のうちの位置決め部２６ｂが形成されていない３個所も、フライホイール１の表面から離れて形成されており、開口部となっている。

また、位置決め部２６ｂには、位置決め用の孔２６ｅが形成されている。そして、図１及び図６に示すように、フライホイール１にはノックピン３０が固定されており、このノックピン３０の先端が位置決め用の孔２６ｅに嵌合可能である。このノックピン３０及び位置決め用の孔２６ｅによって、クラッチカバー２１をフライホイール１に対して位置決めすることができる。

３個の連結部２６ｃは、６個の装着部２６ａの円周方向間のうちの位置決め部２６ｂが形成されていない３個所の一部に形成されている。各連結部２６ｃには孔２６ｆが形成されており、ストラッププレート４１（図１参照）の一端がリベット等によって固定されている。

円板部２７は、プレッシャプレート２２と軸方向において対向するように形成されている。円板部２７は、図４等に示すように、円周方向に並べて形成された複数の切抜き部２７ａ（開口）を有している。切抜き部２７ａは放射状に延びるように形成されている。隣接する２つの切抜き部２７ａの円周方向間には、フィン２７ｂが形成されている。フィン２７ｂは、円板部２７の一部をトランスミッション側に押し出し加工して形成されたものである。より具体的には、フィン２７ｂは、その高さ（トランスミッション側への突出距離）が回転方向Ｒの下流側が上流側に比較して高くなるように形成されている。このため、クラッチカバー２１が回転したときには、外部のエアがフィン２７ｂによって内部に取り込まれる。

また、円板部２７の切抜き部２７ａの外周側の縁部には、ワイヤリング２４とともにダイヤフラムスプリング２３を支持するためのタブ２７ｃ（支持部）が形成されている。タブ２７ｃは、切抜き部２７ａを形成する際に、その一部を内側（エンジン側）に折り曲げて形成されたものである。クラッチカバー２１にダイヤフラムスプリング２３及びワイヤリング２４をセットした後に、折り曲げられた部分の先端をさらに外周側に折り曲げることによって、ダイヤフラムスプリング２３及びワイヤリング２４がクラッチカバー２１に固定されている。

筒状部２８は、軸方向に延びて形成されており、環状の取付フランジ部２６と円板部２７とを連結している。筒状部２８には、複数の開口２８ａが形成されており、クラッチカバー２１の内部と外部との間でエアの流通が可能である。

＜プレッシャプレート２２＞
プレッシャプレート２２は、クラッチカバー２１の内部に収容されるとともにストラッププレート４１を介してクラッチカバー２１に連結されている。プレッシャプレート２２は、図１、図７及び図８に示すように、環状の本体部３１と、３個の連結部３２と、３個の付加質量部３３と、を備えている。なお、図７はプレッシャプレート２２をトランスミッション側から視た図、図８はプレッシャプレート２２をフライホイール１側から視た図である。

本体部３１は、摩擦面３１ａと、複数の突起部３１ｂ（支持部）と、内周側凹凸部３１ｃと、外周側凹凸部３１ｄと、波状の凹部３１ｅと、を有している。摩擦面３１ａは、フライホイール１に対向する第１側面に形成され、クラッチディスク組立体３５の摩擦フェーシング３６（クラッチディスク）が押圧される。複数の突起部３１ｂは、摩擦面３１ａが形成された第１側面と逆側の第２側面に突出して形成されている。複数の突起部３１ｂは、円周状に並べて形成されており、ダイヤフラムスプリング２３の外周部を支持している。

また、内周側凹凸部３１ｃは、プレッシャプレート２２の第１側面において摩擦面３１ａの内周側に形成されている。内周側凹凸部３１ｃは全周にわたって形成されており、軸方向に突出する複数の凸部と、隣接する凸部の間に形成された凹部と、が円周方向に並べて形成されたものである。内周側凹凸部３１ｃが形成された部分は、本来であれば不要な部分であり、プレッシャプレート２２の質量を増加するために設けられたものである。また、内周側凹凸部３１ｃによって、プレッシャプレート２２の表面積が増大している。

外周側凹凸部３１ｄは、プレッシャプレート２２の第２側面において、複数の突起部３１ｂの外周側に形成されている。外周側凹凸部３１ｄは、円周方向の３ヶ所に局部的に形成されており、複数の凸部と、隣接する凸部の間に形成された凹部と、を有している。なお、外周側凹凸部３１ｄの凸部の高さは突起部３１ｂよりも低く形成されている。

波状の凹部３１ｅは複数の突起部３１ｂの内周側に形成されている。凹部３１ｅは、複数の突起部３１ｂが形成された面よりもエンジン側に凹んで形成されている。また、凹部３１ｅには、外周側に突出する複数の突出部３１ｆが形成されている。この波条の凹部３１ｅが形成されていることによって、プレッシャプレート２２の表面積が増大している。

連結部３２は本体部３１の外周部に突出して設けられている。連結部３２には貫通孔３２ａが形成されており、図１に示すように、ストラッププレート４１の他端がこの貫通孔３２ａに装着されたリベット４２等によって連結されている。これにより、プレッシャプレート２２はクラッチカバー２１に対して、相対回転不能であり、かつ軸方向に所定の距離だけ移動自在である。なお、プレッシャプレート２２はストラッププレート４１の弾性変形によって、フライホイール１から離れる側に付勢されている。

付加質量部３３は、プレッシャプレート２２の外周部から外周側に突出して形成されている。付加質量部３３は、連結部３２よりもさらに外周側に突出している。付加質量部３３の円周方向中央部には、外周側に開くＵ字形状の切欠き３３ａが形成されている。この切欠き３３ａをノックピン３０が通過している。本来であれば、この付加質量部３３は不要な部分であり、プレッシャプレート２２の質量をより増加するために設けられたものである。

以上のような構成により、プレッシャプレート２２は、従来のプレッシャプレートに比較して、表面積が増加するとともに、質量すなわち熱容量（ヒートマス）が増加している。

＜ダイヤフラムスプリング２３＞
ダイヤフラムスプリング２３は、図１に示すように、クラッチカバー２１とプレッシャプレート２２との間に配置された円板状部材であり、環状弾性部２３ａと、環状弾性部２３ａの内周部から径方向内側に延びる複数のレバー部２３ｂと、から構成されている。環状弾性部２３ａはプレッシャプレート２２の複数の突起部３１ｂに当接して支持されている。環状弾性部２３ａの内周部は１対のワイヤリング２４を介してクラッチカバー２１のタブ２７ｃに支持されている。

より詳細には、図１及び図２に示すように、複数のレバー部２３ｂの間にはスリット２３ｃが形成され、このスリット２３ｃの外周部、すなわち環状弾性部２３ａの内周端部であってレバー部２３ｂの基端部（外周端部）には、概略小判状の孔が形成されている。そして、タブ２７ｃの先端が孔を貫通し、クラッチカバー２１の円板部２７とダイヤフラムスプリング２３との間、及びダイヤフラムスプリング２３とタブ２７ｃとの間のそれぞれに、ワイヤリング２４が配置されている。これにより、ダイヤフラムスプリング２３の環状弾性部２３ａは、ワイヤリング２４を支点として、プレッシャプレート２２の突起部３１ｂに対して接近、離反自在となっている。

［作用］
クラッチオン時には、フライホイール１及びプレッシャプレート２２と摩擦フェーシング３６との間で摩擦が生じる。このためクラッチカバー組立体２の内部は発熱する。しかし、この実施形態では、以下の理由によってクラッチカバー組立体２の内部が高温になるのを抑えることができる。

（１）フライホイール１の外周部に溝部１３ｂが形成されており、フライホイール１が回転することにより、内部のエアが溝部１３ｂの溝壁１３ｄ，１３ｅに沿って強制的に外部に排出される。

（２）プレッシャプレート２２の熱容量（ヒートマス）が、従来のプレッシャプレートに比較して増大しており、このため発熱しにくい。

（３）プレッシャプレート２２の表面に波条の凹部３１ｅや凹凸部３１ｃ，３１ｄが形成されているので、表面積が増大しており、冷却効率が向上している。

（４）クラッチカバー２１の円板部２７に冷却用のフィン２７ｂが形成されており、クラッチカバー２１が回転することにより、フィン２７ｂによって外部のエアが強制的に内部に取り込まれる。したがって、（１）と併せてエアの循環効率が向上し、冷却効率が向上している。

［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（ａ）フライホイール１の冷却用の溝部１３ｂの形状は前記実施形態に限定されない。例えば、放射状に形成された溝でもよい。

（ｂ）前記実施形態では、クラッチカバー２１のフィン２７ｂを他の部分と一体で形成したが、例えば別部材で構成してもよい。

（ｃ）プレッシャプレート２２の支持部を複数の突起部３１ｂで形成したが、環状に連続して形成してもよい。

１ フライホイール
２ クラッチカバー組立体
１１ 内周装着部
１２ 摩擦部
１２ａ 摩擦面
１３ 外周装着部
１３ａ 固定部
１３ｂ 溝部（エア導出部）
１３ｄ，１３ｅ 溝壁
３６ 摩擦フェーシング（クラッチディスク）

Claims (4)

1. 動力源からのトルクが入力されるとともに、クラッチカバー組立体が装着可能であり、前記クラッチカバー組立体によってクラッチディスクが押圧されるフライホイールであって、
   前記動力源の出力部に連結可能な内周装着部と、
   前記内周装着部の外周側に形成され、前記クラッチディスクが押圧される環状の摩擦面を有する摩擦部と、
   前記摩擦部の外周部に形成され、前記クラッチカバー組立体が装着される外周装着部と、
   を備え、
   前記外周装着部は、
   円周方向に所定の間隔で形成され前記クラッチカバー組立体が固定される固定部と、
   前記固定部の円周方向間に形成され、回転により内部のエアを外部に導出するためのエア導出部と、
   を有する、
   フライホイール。
2. 前記エア導出部は、前記固定部が形成された面から凹んで形成された溝部である、請求項１に記載のフライホイール。
3. 前記溝部の円周方向端部の溝壁は放射線に対して傾斜している、請求項２に記載のフライホイール。
4. 前記溝壁は、放射線に対して、外周側が内周側よりも回転方向の上流側になるように傾斜している、請求項３に記載のフライホイール。

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