JP2018054002A - フライホイール - Google Patents

Abstract

【課題】共振の発生を抑制することが可能なフライホイールを提供する。【解決手段】フライホイール１００は、共振点がエンジンのアイドル回転速度よりも低く設定されており、スプリング３の端部を保持する保持部材４と、セカンダリフライホイール２に対して保持部材４が移動するのを規制する移動規制部材５とを備える。そして、フライホイール１００は、エンジン回転速度がアイドル回転速度未満の場合に、セカンダリフライホイール２に対する保持部材４の移動が移動規制部材５によって規制されることにより、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２が相対回転しないように構成され、かつ、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上の場合に、移動規制部材５による保持部材４の移動規制が解除されることにより、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２が相対回転可能になるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、フライホイールに関する。

従来、ダンパ機能を有するフライホイールが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１のフライホイールは、相対回転可能に設けられたプライマリフライホイールおよびセカンダリフライホイールと、プライマリフライホイールおよびセカンダリフライホイールの間に設けられたトーションスプリングとを備えている。プライマリフライホイールには、エンジンのクランクシャフトが連結され、セカンダリフライホイールには、クラッチを介して手動変速機の入力軸が連結されている。このフライホイールでは、プライマリフライホイールおよびセカンダリフライホイールの相対回転によってトーションスプリングが弾性変形することにより、エンジンの出力変動（捩り振動）を吸収するダンパ機能が発揮されるようになっている。

ここで、このようなフライホイールでは共振点（共振回転速度）が存在する。この共振点は、プライマリフライホイールおよびセカンダリフライホイールの慣性モーメントやトーションスプリングのばね定数などに応じて変化する。このため、それらを調整することにより共振点を設定することが可能である。そこで、一般的には、エンジンのアイドル回転速度よりも低い回転速度域（常用されない回転速度域）に共振点が設定されている。

特開２００９−１１５２６２号公報

しかしながら、車両の運転状態によってはエンジン回転速度がアイドル回転速度よりも低下する場合があり、この場合にはフライホイールの共振が発生するおそれがある。そして、フライホイールが共振すると、プライマリフライホイールおよびセカンダリフライホイールの相対回転量が大きくなり、トーションスプリングのたわみ量が限界に達してショックが発生するおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、共振の発生を抑制することが可能なフライホイールを提供することである。

本発明によるフライホイールは、相対回転可能に設けられた第１回転体および第２回転体と、第１回転体および第２回転体の間に設けられたスプリングとを備え、共振点がエンジンのアイドル回転速度よりも低く設定されている。フライホイールは、スプリングの端部を保持する保持部材と、第２回転体に対して保持部材が移動するのを規制する移動規制部材とを備える。そして、フライホイールは、エンジン回転速度がアイドル回転速度未満の場合に、第２回転体に対する保持部材の移動が移動規制部材によって規制されることにより、第１回転体および第２回転体が相対回転しないように構成され、かつ、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上の場合に、移動規制部材による保持部材の移動規制が解除されることにより、第１回転体および第２回転体が相対回転可能になるように構成されている。

このように構成することによって、エンジン回転速度がアイドル回転速度未満の場合に、第１回転体および第２回転体が一体的に回転するので、共振の発生を抑制することができる。なお、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上の場合には、ダンパ機能を発揮させることができる。

本発明のフライホイールによれば、共振の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態によるフライホイールを示した概略構成図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態によるフライホイール１００について説明する。

フライホイール１００は、図１に示すように、プライマリフライホイール１と、セカンダリフライホイール２と、スプリング３と、保持部材４と、移動規制部材５とを備えている。このフライホイール１００は、ダンパ機能を有するデュアルマスフライホイールである。

プライマリフライホイール１は、エンジンのクランクシャフトに連結され、そのクランクシャフトと一体的に回転するように構成されている。このプライマリフライホイール１は、第１質量体であり、ハブ部１１とフランジ部１２とを有する。ハブ部１１の回転中心には、クランクシャフトが連結されている。フランジ部１２は、ハブ部１１から径方向における外側に延びるように形成されている。このフランジ部１２は、ハブ部１１の周方向に所定の間隔を隔てて複数設けられている。なお、プライマリフライホイール１は、本発明の「第１回転体」の一例である。

セカンダリフライホイール２は、クラッチを介して手動変速機の入力軸に連結され、プライマリフライホイール１と相対回転可能に構成されている。このセカンダリフライホイール２は、第２質量体であり、円盤状に形成されている。また、セカンダリフライホイール２は、一対のプレート２１が組み付けられて中空状に形成されており、内部にプライマリフライホイール１が収容されている。なお、セカンダリフライホイール２は、本発明の「第２回転体」の一例である。

また、セカンダリフライホイール２には、スプリング３を収容するスプリング収容部２２が形成されている。スプリング収容部２２は、セカンダリフライホイール２の周方向に所定の間隔を隔てて複数設けられている。このスプリング収容部２２は、図２に示すように、一対のプレート２１の間隔が広くなるように形成された支持壁２３によって構成されている。支持壁２３は、セカンダリフライホイール２の厚み（Ｘ方向の長さ）が大きくなるように形成されており、支持壁２３によりスプリング３を覆うようになっている。なお、図１では、見やすさを考慮して支持壁２３の図示を省略した。

スプリング３は、図１に示すように、たとえば圧縮コイルばねであり、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２の間に設けられている。このスプリング３は、セカンダリフライホイール２のスプリング収容部２２に収容されるとともに、プライマリフライホイール１の隣接するフランジ部１２の間に配置されている。すなわち、スプリング３は、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２の回転方向に介在されている。

保持部材４は、スプリング３の両端に配置され、スプリング３の端部を保持するように構成されている。この保持部材４は、隣接するフランジ部１２の間でスプリング３を保持するために、スプリング３とフランジ部１２との間に設けられている。また、保持部材４は、スプリング収容部２２内に移動可能に収容されている。すなわち、保持部材４は、セカンダリフライホイール２に対して移動可能である。このため、保持部材４は、スプリング３が弾性変形（伸縮）する際にスプリング収容部２２内を移動するようになっている。

このようなフライホイール１００では、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２の相対回転によってスプリング３が弾性変形することにより、エンジンの出力変動（捩り振動）を吸収するダンパ機能が発揮される。たとえば、図１において、プライマリフライホイール１がセカンダリフライホイール２に対して相対的に時計回りに回転されると、スプリング３が縮むとともに、左側の保持部材４がスプリング収容部２２内を右側に移動する。このとき、右側の保持部材４は、支持壁２３（図２参照）により支持されるため、スプリング収容部２２内を移動しない。なお、フライホイール１００の共振点は、エンジンのアイドル回転速度よりも低い回転速度域（常用されない回転速度域）に設定されている。

ここで、本実施形態では、セカンダリフライホイール２に対して保持部材４が移動するのを規制するための移動規制部材５が設けられている。この移動規制部材５は、保持部材４に対して径方向の外側に配置され、当接部材５１と圧縮コイルばね５２とを有する。なお、移動規制部材５は、各保持部材４にそれぞれ対応するように設けられている。

当接部材５１は、たとえば板状部材であり、径方向の外側から保持部材４に当接するように構成されている。この当接部材５１は、径方向に移動可能に設けられている。圧縮コイルばね５２は、当接部材５１に対して径方向の外側に配置されており、当接部材５１を径方向の内側（保持部材４側）に付勢するように構成されている。

そして、エンジン回転速度がアイドル回転速度未満の場合には、図２に示すように、圧縮コイルばね５２の付勢力により、当接部材５１が保持部材４に押し付けられるとともに、その保持部材４が支持壁２３の径方向内側２３ａに押し付けられる。このため、保持部材４がセカンダリフライホイール２に対して固定される。すなわち、セカンダリフライホイール２に対する保持部材４の移動が移動規制部材５によって規制される。これにより、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２が相対回転しないようになる。つまり、フライホイール１００では、エンジン回転速度がアイドル回転速度未満の場合に、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２が一体的に回転し、ダンパ機能が発揮されないようになる。

その一方、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上の場合には、遠心力により、当接部材５１が圧縮コイルばね５２の付勢力に抗して径方向の外側に移動する。このため、保持部材４を支持壁２３の径方向内側２３ａに押し付ける力が解除され、保持部材４がセカンダリフライホイール２に対して移動可能になる。すなわち、移動規制部材５による保持部材４の移動規制が解除される。つまり、フライホイール１００では、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上の場合に、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２が相対回転可能になり、ダンパ機能が発揮されるようになる。

−効果−
本実施形態では、上記のように、共振点をアイドル回転速度よりも低く設定するとともに、エンジン回転速度がアイドル回転速度未満の場合に、移動規制部材５により保持部材４の移動を規制してプライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２を一体的に回転させる。このように構成することによって、車両の運転状態によってエンジン回転速度がアイドル回転速度よりも低下した場合であっても、プライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２が一体的に回転するので、フライホイール１００の共振が発生するのを抑制することができる。なお、エンジン回転速度がアイドル回転速度よりも低下する運転状態とは、たとえば、エンジン始動時、車両発進時およびエンジン停止時である。また、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上の場合に、移動規制部材５による保持部材４の移動規制を解除してプライマリフライホイール１およびセカンダリフライホイール２を相対回転可能にすることによって、ダンパ機能が発揮されるようにすることができる。

また、本実施形態では、移動規制部材５が、保持部材４に対して径方向の外側に配置される当接部材５１および圧縮コイルばね５２を有することによって、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上の場合に、遠心力により移動規制を容易に解除することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、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。

たとえば、本実施形態では、保持部材４をセカンダリフライホイール２に押し付けて固定する例を示したが、これに限らず、保持部材をプライマリフライホイールに押し付けて固定するようにしてもよい。

また、本実施形態では、当接部材５１を圧縮コイルばね５２によって付勢する例を示したが、これに限らず、当接部材をその他の付勢部材によって付勢するようにしてもよい。

本発明は、ダンパ機能を有するフライホイールに利用可能である。

１ プライマリフライホイール（第１回転体）
２ セカンダリフライホイール（第２回転体）
３ スプリング
４ 保持部材
５ 移動規制部材
１００ フライホイール

Claims (1)

1. 相対回転可能に設けられた第１回転体および第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体の間に設けられたスプリングとを備え、共振点がエンジンのアイドル回転速度よりも低く設定されたフライホイールであって、
   前記スプリングの端部を保持する保持部材と、
   前記第２回転体に対して前記保持部材が移動するのを規制する移動規制部材とを備え、
   エンジン回転速度が前記アイドル回転速度未満の場合に、前記第２回転体に対する前記保持部材の移動が前記移動規制部材によって規制されることにより、前記第１回転体および前記第２回転体が相対回転しないように構成され、
   前記エンジン回転速度が前記アイドル回転速度以上の場合に、前記移動規制部材による前記保持部材の移動規制が解除されることにより、前記第１回転体および前記第２回転体が相対回転可能になるように構成されていることを特徴とするフライホイール。

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