JP5389714B2 - エンジンのフライホイール装置 - Google Patents

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複数のボルトにより連結してなり、エンジンの始動装置より駆動されるリングギヤを前記マスリングに隣接して設けたエンジンのフライホイール装置の改良に関する。

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２００５−１８８６６１号公報

従来のかゝるフライホイール装置では、マスリング及びリングギヤを個別に製作し、そのマスリングと、これにボルトにより締結されるドライブプレートとの間にリングギヤを挟持、固定していたので、部品点数及び製作工程が多く、コストの低減を困難にしていた。またマスリング及びリングギヤの軸方向での隣接配置では、フライホイール装置の軸方向幅を増加させるので、そのコンパクト化を妨げることになる。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、部品点数及び製作工程が少なくて安価であり、しかもコンパクトなエンジンのフライホイール装置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複数のボルトにより連結してなり、エンジンの始動装置より駆動されるリングギヤを前記マスリングに隣接して設けたエンジンのフライホイール装置であって、前記マスリングと、このマスリングにそれを挟むようにして各外周部を複数のリベットにより連結する一対のホルダプレートと、前記マスリングと同軸状に配置される出力ハブを備えて前記両ホルダプレート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と、前記ホルダプレート及びドリブンプレート間に介装されるトルクダンパとでフライホイール組立体を構成したものにおいて、両側面を互いに平行な平坦面とした前記マスリングと、そのマスリングの外周に配置される前記リングギヤとを同一素材により一体に形成し、互いに同一形状とした前記両ホルダプレートには、軸方向で互いに反対方向に突出する環状の位置決め突起を前記マスリングよりも径方向内方側でそれぞれ一体に形成する一方、前記ドライブプレートには、そのドライブプレートと隣接する一方のホルダプレートの前記位置決め突起と嵌合することで前記フライホイール組立体及びドライブプレート相互を同軸状に位置決めし得る環状の位置決め凹部を形成し、前記位置決め突起に対応して前記両ホルダプレートの内側面に形成される環状凹部の相互間に、前記マスリングの内周端が臨む環状スペースを形成すると共に、その環状スペースよりも径方向内方側に前記ドリブンプレートを配置し、前記マスリングには、前記一方のホルダプレートとそのホルダプレートの外側面に重ねた前記ドライブプレートとを、該マスリングのねじ孔に螺合する前記複数のボルトにより締結すると共に、前記リベット及びボルトを、同一円周上に配置したことを特徴とする。尚、前記ボルトは、後述する本発明の実施形態中の第２ボルト２２に対応する。

本発明によれば、マスリング及びドライブプレートの一体化により部品点数の削減をもたらし、またリングギヤ及びマスリング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。しかもリングギヤはマスリング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。

また複数のリベット及びボルトを同一円周上に配置することで、それらのためのリベット孔やねじ孔、ボルトをホルダプレートやマスリングに同一円周上で容易に加工することができ、加工性が良好である。また一方のホルダプレートは、リベットのみならず、ドライブプレートの締結用のボルトによってもマスリングに連結されるので、ホルダプレートとマスリングとの連結が強化される。

更にマスリングの両側面を互いに平行な平坦面とした上で、互いに同一形状とした両ホルダプレートに、軸方向で互いに反対方向に突出する環状の位置決め突起をマスリングよりも径方向内方側でそれぞれ一体に形成する一方、ドライブプレートには、そのドライブプレートと隣接する一方のホルダプレートの前記位置決め突起と嵌合することでフライホイール組立体及びドライブプレート相互を同軸状に位置決めし得る環状の位置決め凹部を形成したので、ホルダプレートの量産性が向上し、コストの低減に寄与し得るばかりか、両ホルダプレート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て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に前記位置決め突起がそれぞれ形成されることで、両ホルダプレートの何れもドライブプレートと位置決め連結可能であり、誤組み立ての心配がない。

更にまた前記位置決め突起に対応して両ホルダプレートの内側面に形成される環状凹部の相互間に、マスリングの内周端が臨む環状スペースを形成すると共に、その環状スペースよりも径方向内方側にドリブンプレートを配置したので、マスリングの上記スペース側へのマスの増加が可能であり、即ち、フライホイール装置の仕様変更により、マスリングのマスを増加する必要がある場合には、マスリングを、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、ホルダプレートの形状及び構造の変更を行う必要がないことから、フライホイール装置の仕様変更に安価に対応可能となる。

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出力ハブ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図ることができ、コストの低減に寄与し得る。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良い。

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、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、出力ハブ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。このグリース３９の遠心力による漏れ防止のために、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。

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の出力ハブ７ａは、出力軸２がスプライン嵌合するスプライン孔４４を持っており、このスプライン孔４４には、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べく、出力軸２の挿入側と反対側の出力ハブ７ａの端部外周面にキャップ４５が嵌合される。出力ハブ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。このようにスプライン孔４４内のグリースを保持するキャップ４５は、出力ハブ７ａの端部外周面に嵌合して固定されるので、このキャップ４５の存在にも拘らず、出力ハブ７ａの軸方向全長をスプライン孔４４の有効長さとすることができ、出力ハブ７ａ及び出力軸２のスプライン嵌合長さを充分に得て、スプライン孔４４の負荷容量を増大させることができる。

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
１・・・・・・クランク軸
３・・・・・・フライホイール組立体
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出力ハブ
８・・・・・・トルクダンパ
１５・・・・・円周
１７・・・・・リベット
２２・・・・・ボルト（第２ボルト）
２５・・・・・位置決め突起
２６・・・・・位置決め凹部
２７・・・・・環状凹部
２８・・・・・スペース
３９・・・・・グリース
４１・・・・・シール部材（Ｏリング）

Claims (1)

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）を複数のボルト（２２）により連結してなり、エンジンの始動装置より駆動されるリングギヤ（１２）を前記マスリング（５）に隣接して設けたエンジンのフライホイール装置であって、
   前記マスリング（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複数のリベット（１７）により連結する一対のホルダプレート（６，６）と、前記マスリング（５）と同軸状に配置される出力ハブ（７ａ）を備えて前記両ホルダプレート（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、前記ホルダプレート（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）とでフライホイール組立体（３）を構成したものにおいて、
   両側面を互いに平行な平坦面とした前記マスリング（５）と、そのマスリング（５）の外周に配置される前記リングギヤ（１２）とを同一素材により一体に形成し、
   互いに同一形状とした前記両ホルダプレート（６，６）には、軸方向で互いに反対方向に突出する環状の位置決め突起（２５）を前記マスリング（５）よりも径方向内方側でそれぞれ一体に形成する一方、前記ドライブプレート（４）には、そのドライブプレート（４）と隣接する一方のホルダプレート（６）の前記位置決め突起（２５）と嵌合することで前記フライホイール組立体（３）及びドライブプレート（４）相互を同軸状に位置決めし得る環状の位置決め凹部（２６）を形成し、
   前記位置決め突起（２５）に対応して前記両ホルダプレート（６，６）の内側面に形成される環状凹部（２７）の相互間に、前記マスリング（５）の内周端が臨む環状スペース（２８）を形成すると共に、その環状スペース（２８）よりも径方向内方側に前記ドリブンプレート（７）を配置し、
   前記マスリング（５）には、前記一方のホルダプレート（６）とそのホルダプレート（６）の外側面に重ねた前記ドライブプレート（４）とを、該マスリング（５）のねじ孔（１４）に螺合する前記複数のボルト（２２）により締結すると共に、前記リベット（１７）及びボルト（２２）を、同一円周（１５）上に配置したことを特徴とするエンジンのフライホイール装置。

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