JP7101711B2 - フレキシブルフライホイール - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブルフライホイールに関する。

一般に、車両の内燃機関等の回転機では、クランクシャフトの一端にフライホールが取り付けられている。フライホイールは円環状のイナーシャリングを備えることで比較的大きな慣性モーメントを有している。当該慣性モーメントにより、クランクシャフトの回転動作に伴う回転エネルギが保存される。フライホイールが取り付けられることによってクランクシャフトの安定した回転動作が得られる。

フライホールの一種として、フレキシブルフライホイールが知られている。フレキシブルフライホイールは、慣性モーメントによる回転エネルギの保存という上記の機能に加え、クランクシャフトに作用する振動を吸収する機能を備えている。かかる機能を得るために、フレキシブルフライホイールは弾性円板を備えている。弾性円板はクランクシャフトに固定され、その弾性変形により振動を吸収して減衰させる。イナーシャリングは、当該弾性円板の周縁部分に設けられている。弾性円板とイナーシャリングとは、ボルト等によって締結されることにより一体化されている（例えば特許文献１参照）。

特開平１１－１８２６３１号公報

ところで、従来のフレキシブルフライホイールにおいてその振動減衰性を向上させるには、弾性円板の剛性を低下させることが考えられる。例えば、肉抜き部分を設けたり、さらに肉厚が４ｍｍ以下となるように薄くしたりすることで、剛性を低下させて振動減衰性を向上させることができる。

一方、弾性円板の剛性を低下させることによって、弾性円板が相対的に破損しやすくなるおそれがある。仮に弾性円板が破損すれば、破片の飛散により、フライホイール周辺の部品も破損させてしまうという問題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑み、弾性円板の剛性を低下させることにより振動減衰性を向上させつつ、弾性円板が仮に破損する事態となった場合にはその破損を制御できるフレキシブルフライホイールを提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、第１の発明のフレキシブルフライホイールでは、
回転機のシャフトの端部に固定されるシャフト締結部と、
前記シャフト締結部の周囲に設けられた円環状のイナーシャリングと、
前記シャフト締結部と前記イナーシャリングとの間で径方向に延びて両者を連結し、前記シャフトに作用する振動を自身の撓みによって吸収する複数の弾性スポーク部と、
前記弾性スポーク部同士の間に設けられるとともに、前記シャフト締結部及び前記イナーシャリングのうち一方に連結され他方から離間して設けられた重り部と、
を備え、
前記シャフト締結部の周方向にみた前記弾性スポーク部の両側縁には、前記弾性スポーク部の振動時に応力が集中する応力集中部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

第２の発明のフレキシブルフライホイールでは、
前記各応力集中部は、前記シャフト締結部の中心点を中心とした同一円の上に設けられていることを特徴とする。

第３の発明のフレキシブルフライホイールでは、
前記応力集中部同士を結んだ円弧の長さは、前記弾性スポーク部の両側縁同士を前記シャフト締結部の中心点を中心とする同心円の円弧で結んだ場合の円弧の長さのうちで最も短いことを特徴とする。

第４の発明のフレキシブルフライホイールでは、
前記重り部は、前記弾性スポーク部よりも厚肉で、前記弾性スポーク部の一面から盛り上がるように形成されており、
前記応力集中部は、隣り合う前記重り部と前記弾性スポーク部との境界線が前記弾性スポーク部の側縁に接続された側縁側境界端であることを特徴とする。

第５の発明のフレキシブルフライホイールでは、
前記弾性スポーク部の側縁と当該側縁と隣接する前記重り部の側縁との間が円弧状部によって接続され、
前記円弧状部は、前記重り部の側に設けられた第１弧状部と、前記弾性スポーク部の側に設けられるとともに前記第１弧状部よりも曲率半径が小さい第２弧状部とを有しており、
前記応力集中部は、前記第２弧状部であることを特徴とする。

第６の発明のフレキシブルフライホイールでは、
弾性スポーク部には、当該弾性スポーク部の両側縁の間をつなぐ溝部が形成され、
前記溝部は、前記弾性スポーク部の両側縁において外方へ開放された開放端部を有し、
前記溝部の前記開放端部に前記応力集中部が設けられていることを特徴とする。

第１の発明によれば、クランクシャフトの振動によって弾性スポーク部が撓む際に生じる応力は応力集中部に集中する。弾性スポーク部が振動に耐えられず破損する事態が生じた場合には、当該応力集中部が破損の起点となり両側縁の応力集中部間に亀裂が走って破断される。このように、万が一にも弾性スポーク部が破損した場合の破損態様が予めコントロールされることにより、破損によって破片が周囲に飛散し、フレキシブルフライホイールの周辺部品を破損させることを防止できる。

第２の発明によれば、弾性スポーク部の両側縁の応力集中部が同一円の上に設けられている。万が一にも弾性スポーク部が破損する場合には、両応力集中部の間に、弾性スポーク部に作用する回転モーメントに沿って円弧状をなす亀裂や破断が生じやすくなり、破損態様もコントロールしやすくなる。仮に両応力集中部が同一円の上になく、中心からの長さが異なる位置に設けられた場合、亀裂や破断線が余計な方向へ向けて生じる。亀裂や破断線が余計な方向へ向けて生じると破損態様を予測しづらくなり、また、予測できない破損が生じて周囲に破片も飛散しやすくなるおそれがある。第２の発明によれば、そのようなおそれを低減できる。

第３の発明によれば、応力集中部同士を結んだ仮想円弧の長さが短い分、円弧から外れた方向等の余計な方向へ向かって亀裂や破断線が生じるおそれがより一層少なくなる。これにより、予測できない破損が生じて周囲に破片も飛散しやすくなるおそれをより一層低減できる。

第４の発明によれば、弾性スポーク部と重り部との肉厚差を利用して、応力集中部を容易に設けることができる。また、重り部と前記弾性スポーク部との境界線の境界端は、弾性スポーク部の振動によって生じる応力が集中しやすいため、破損態様のコントロールもしやすい。

第５の発明によれば、重り部と弾性スポーク部との肉厚が略同じに設定されたフレキシブルフライホイールでも、応力集中部を形成することができる。また、曲率半径の異なる２つの弧状部のうち小さい曲率半径を有する第２弧状部を応力集中部とすることで、鋭角をなす角部を応力集中部とするよりも応力集中の度合いが緩和され、必要以上に応力集中が生じることを抑制できる。

第６の発明によれば、弾性スポーク部が破損する場合には、溝部に沿って円弧状に亀裂や破断が生じやすくなり、破損態様がコントロールしやすくなる。また、重り部と弾性スポーク部との肉厚が略同じに設定されたフレキシブルフライホイールでも、応力集中部を形成することができる。

フレキシブルフライホイールの正面図。 図１におけるＩＩ－ＩＩ断面図。 図１の一部を拡大して示す斜視図。 フレキシブルフライホイールの破損状況を示す正面図。 フレキシブルフライホイールの別例を示す正面図。 図５のＸ部を拡大した拡大図。 フレキシブルフライホイールの別例を示す正面図。 フレキシブルフライホイールの別例を示す正面図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態は、回転機として車両の内燃機関（エンジン）を想定し、エンジンが有するクランクシャフトに取り付けられるフレキシブルフライホイールについて説明する。

図１に示すように、フレキシブルフライホイール１０は全体として円形状をなしている。フレキシブルフライホイール１０は、シャフト締結部１１と、イナーシャリング１２と、弾性円板１３と、重り部１４とを有している。シャフト締結部１１、イナーシャリング１２、弾性円板１３及び重り部１４は鋳鉄等よりなる鋳物であり、鋳造によって一体形成されている。

シャフト締結部１１は、クランクシャフト（図示略）の先端部に締結される。シャフト締結部１１は円板状に形成され、フレキシブルフライホイール１０の中央部に設けられている。シャフト締結部１１は、クランクシャフトへの取り付け時において、クランクシャフトの締結用端面（図示略）と当接する。シャフト締結部１１の中央部には、位置決め孔２１が設けられている。位置決め孔２１を用いて、クランクシャフトの回転中心軸線とフレキシブルフライホイール１０の回転中心軸線とが同一となるように位置決めされる。位置決め孔２１の周囲には、複数のボルト挿通孔２２が環状をなすように設けられている。ボルト挿通孔２２を用いてシャフト締結部１１がクランクシャフトに固定される。

図１に示すように、イナーシャリング１２は円環状に形成されている。フレキシブルフライホイール１０が回転すると、イナーシャリング１２が慣性マスとなり、その重量によって比較的大きな慣性力モーメントが得られる。イナーシャリング１２には、ネジ孔２３が形成されている。ネジ孔２３を利用して、ダンパー（図示略）が取り付けられる。なお、ダンパーの有無は任意である。

弾性円板１３は円環状をなし、イナーシャリング１２とシャフト締結部１１との間の周方向全域で両者を連結している。弾性円板１３は、シャフト締結部１１よりも薄肉に形成されている。弾性円板１３の撓みによって振動減衰効果が得られ、フライホイールがフレキシブル化される。弾性円板１３の厚みは任意であるが、振動減衰性を得るために、例えば２ｍｍ～５ｍｍの寸法に設定されている。振動減衰効果を得ることを目的としないフライホイールのプレート部と比較して、弾性円板１３の面剛性が下げられ、その分撓みやすくなっている。

弾性円板１３には、３つの肉抜き部１５が設けられている。各肉抜き部１５は、弾性円板１３の表裏を貫通している。各肉抜き部１５は、弾性円板１３を正面視した場合にやや縦長のＣ字状をなしており、略同じ横幅を有しながらＣ字状を形成している。各肉抜き部１５は、イナーシャリング１２の内縁から若干離れた位置で周方向に沿って延びるように設けられている。各肉抜き部１５は、フレキシブルフライホイール１０の周方向に均等（本実施の形態では１２０度ごと）に配置されている。各肉抜き部１５は、そのＣ字開口がシャフト締結部１１の側を向いている。

重り部１４は、肉抜き部１５よりも内側（シャフト締結部１１の側）に形成されている。各重り部１４は、シャフト締結部１１と連結されている。重り部１４のシャフト締結部１１を挟んだ反対側部分には肉抜き部１５が設けられておらず、シャフト締結部１１とイナーシャリング１２とが弾性円板１３によって連結されている。この連結部分の撓みによって振動減衰効果が得られる。そのため、以下では、当該部分を特に示す場合はそれを弾性スポーク部１６と呼ぶ。弾性スポーク部１６は、隣り合う重り部１４及び肉抜き部１５同士の間に形成され、径方向に延びてシャフト締結部１１とイナーシャリング１２とを連結している。

弾性スポーク部１６は、周方向の両側縁３１，３２を有している。各側縁３１，３２は、肉抜き部１５を形成する輪郭のうち外側の輪郭によって形成されている。各側縁３１，３２と、それぞれに隣接する重り部１４の側縁３３，３４とは、半円状をなす円弧状部３５によって接続されている。円弧状部３５を形成する半円の直径は、肉抜き部１５の横幅と略同じに設定されている。図１の平面図において、円弧状部３５の頂点部分は、シャフト締結部１１に至らず、それよりも手前側（外周側）に存在している。

図１の正面視において、各弾性スポーク部１６における周方向に沿った横幅の中央とフレキシブルフライホイール１０の中心とを通る各仮想線Ｌ１～Ｌ３を想定する。この場合、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２との間、第２仮想線Ｌ２と第３仮想線Ｌ３との間、第２仮想線Ｌ２と第３仮想線Ｌ３との間の角度は、それぞれ１２０度に設定されている。各仮想線Ｌ１～Ｌ３上において、重り部１４と弾性スポーク部１６とがシャフト締結部１１を挟んだ両側に設けられている。重り部１４も弾性スポーク部１６も、各仮想線Ｌ１～Ｌ３を基準として線対称をなしている。

図２及び図３に示すように、各重り部１４は弾性円板１３よりも厚肉となるように形成されている。例えば、各重り部１４は、５ｍｍ～１５ｍｍの厚さに設定されている。各重り部１４は弾性スポーク部１６の上面（一面）から盛り上がり、弾性円板１３（弾性スポーク部１６）と各重り部１４との間には肉厚差が設けられている。なお、重り部１４の盛り上がりは、逆の面であってもよい。各重り部１４の上面は平坦であり、周方向両端部にはそれぞれ弧状傾斜部４１が設けられている。弧状傾斜部４１は、弾性スポーク部１６と重り部１４との間に設けられた円弧状部３５よりもシャフト締結部１１の側（中心側）に設けられている。

各弧状傾斜部４１の上面は、重り部１４の上面から弧を描くように弾性スポーク部１６の上面に向かって傾斜している。なお、上面とは、フレキシブルフライホイール１０を図１のように正面視した場合の表面を意味している。図３に示すように、各弧状傾斜部４１の上面と弾性スポーク部１６の上面とが出会うことで、両者の間には線状をなす境界線４２，４３が形成されている。境界線４２，４３は、フレキシブルフライホイール１０の正面視において、周方向の側方に向けて膨らむように湾曲し、シャフト締結部１１から弾性スポーク部１６の側縁３１，３２に至るまで延びている。弾性スポーク部１６が撓むと、それによって生じる応力が肉厚差のあるこの側縁側境界端４４，４５に集中する。そのため、当該側縁側境界端４４，４５が応力集中部に相当する。なお、重り部１４の盛り上がりを上面とは逆の面とした場合、側縁側境界端４４，４５も当該逆の面に設けられる。

図１に戻り、弾性スポーク部１６の両側縁３１，３２が有する一対の側縁側境界端４４，４５は、シャフト締結部１１の中心点を中心とした同一円の上に設けられている。一方の側縁側境界端４４と他方の側縁側境界端４５とを円弧で結んだ場合、その仮想円弧αの長さは、弾性スポーク部１６の周方向の両側縁３１，３２同士をシャフト締結部１１の中心点を中心とする同心円の円弧で結んだ場合の他の仮想円弧と比較して最も短くなっている。

以上の構成を有するフレキシブルフライホイール１０では、クランクシャフトが回転すると、イナーシャリング１２によって慣性モーメントが生じ、それによりクランクシャフトの安定した回転動作が得られる。エンジンの駆動や自身の回転運動等に起因してクランクシャフトが振動すると、その振動はフレキシブルフライホイール１０のシャフト締結部１１に伝わる。それがさらに弾性スポーク部１６に伝わると、弾性スポーク部１６が弾性変形し、その振動を吸収して減衰させる。これにより、クランクシャフトは振動が抑制されて安定した回転動作を行うことができる。

それに加え、弾性スポーク部１６のシャフト締結部１１を挟んだ反対側には重り部１４が設けられている。クランクシャフトが振動すると、その振動によって重り部１４が振られるため、重り部１４の振れによってもクランクシャフトの振動を吸収することができる。これにより、クランクシャフトを挟んだ両側で、弾性スポーク部１６と重り部１４とによってクランクシャフトの振動が吸収されて減衰する。

ここで、弾性スポーク部１６の剛性は、クランクシャフトが過剰に振動しても十分耐えられるように余裕を持たせている。仮に、その想定を超える振動がクランクシャフトに生じた場合、弾性スポーク部１６はその振動に耐えられずに破損することがある。振動によって弾性スポーク部１６が撓む際に生じる応力は、弾性スポーク部１６に設けられた側縁側境界端４４，４５に集中している。そのため、弾性スポーク部１６が破損する場合は、図４に示すように、重り部１４との側縁側境界端４４，４５が破損の起点となり、側縁側境界端４４，４５同士の間を、円弧状をなすように亀裂が走って破損する。このように万が一の弾性スポーク部１６の破損時において、側縁側境界端４４，４５間に亀裂が生じるよう破損態様が予めコントロールされる。これにより、破損によって破片が周囲に飛散し、フレキシブルフライホイール１０の周辺部品を破損させることを防止できる。

本実施の形態のフレキシブルフライホイール１０によれば、以下の作用効果を奏することができる。

（１）弾性スポーク部１６は薄肉に形成されており、面剛性が下げられて撓みやすく形成されている。クランクシャフトに振動が生じると、その振動は弾性スポーク部１６の撓みによって吸収される。これにより、クランクシャフトの振動を減衰させることができる。従前のフレキシブルフライホイールでは、弾性円板がイナーシャリングとは別部品とされ、両者が締結されていた。それとは異なり、弾性スポーク部１６は、シャフト締結部１１及びイナーシャリング１２とともに鋳造によって一体成形されている。そのため、部品点数は１点となり、複数の部品を一体化するための締結作業が不要となる。これにより、振動減衰機能を維持しながら、製造コストを低減することができる。

（２）弾性スポーク部１６の両側縁３１，３２には、重り部１４との肉厚差により形成された境界線４２，４３の側縁側境界端４４，４５が設けられている。クランクシャフトの振動によって弾性スポーク部１６が撓む際に生じる応力は、この側縁側境界端４４，４５に集中する。そのため、弾性スポーク部１６が振動に耐えられず破損する場合には、当該側縁側境界端４４，４５が破損の起点となり両側縁側境界端４４，４５間に亀裂が走って破断される。このように、万が一にも弾性スポーク部１６が破損した場合の破損態様が予めコントロールされることにより、破損によって破片が周囲に飛散し、フレキシブルフライホイール１０の周辺部品を破損させることを防止できる。

（３）弾性スポーク部１６の両側縁３１，３２における側縁側境界端４４，４５は、シャフト締結部１１の中心点を中心とした同一円の上に設けられている。フレキシブルフライホイール１０はクランクシャフトの回転によってその中心点を中心に回転し、弾性スポーク部１６には回転モーメントが作用する。応力が集中する側縁側境界端４４，４５が同一円の上に設けられていることで、万が一にも弾性スポーク部１６が破損する場合には、側縁側境界端４４，４５同士の間で回転モーメントに沿って円弧状をなす亀裂や破断が生じやすくなり、破損態様もコントロールしやすくなる。各側縁側境界端４４，４５が仮に同一円の上になく、中心からの長さが異なる位置に設けられた場合、亀裂や破断線が余計な方向へ向けて生じる。亀裂や破断線が余計な方向へ向けて生じてしまうと破損態様を予測しづらくなり、また、予測できない破損が生じて周囲に破片も飛散しやすくなるおそれがある。そのようなおそれを低減できる。

（４）弾性スポーク部１６の両側縁３１，３２における側縁側境界端４４，４５同士を結んだ仮想円弧αの長さは、弾性スポーク部１６の周方向の両側縁３１，３２の間を結んだ他の仮想円弧と比較して最も短い。万が一にも弾性スポーク部１６が破損する場合には、長さが短い分、円弧から外れた方向等の余計な方向へ向かって亀裂や破断線が生じるおそれがより一層少なくなる。これにより、予測できない破損が生じて周囲に破片も飛散しやすくなるおそれをより一層低減できる。

（５）弾性スポーク部１６の振動によって生じる応力が集中する側縁側境界端４４，４５は、肉厚差のある弾性スポーク部１６と重り部１４との境界線４２，４３の端部である。側縁側境界端４４，４５は弾性スポーク部１６と重り部１４との肉厚差を利用して設けられているため、応力を集中させる部分を形成しやすい。また、重り部１４と弾性スポーク部１６との境界線４２，４３の側縁側境界端４４，４５は、点に近い小さな領域であるため弾性スポーク部１６の振動によって生じる応力が集中しやすく、破損態様のコントロールもしやすい。

（６）弾性スポーク部１６のシャフト締結部１１を挟んだ反対側には重り部１４が設けられている。クランクシャフトが振動すると、その振動によって重り部１４が振られる。その重り部１４の振れによってクランクシャフトの振動を吸収することができる。弾性スポーク部１６と重り部１４との両者によってクランクシャフトの振動が吸収されるため、振動をより一層減衰させることができる。

この場合において、重り部１４も、シャフト締結部１１、イナーシャリング１２及び弾性円板１３とともに鋳造によって一体成形されている。そのため、重り部１４の存在によって部品点数が増加したり、新たな締結作業が発生したりすることはない。これにより、部品点数や作業工程を増加させずに、製造コストを低減させつつ振動減衰効果を高めることができる。

しかも、本実施の形態では、弾性スポーク部１６の幅方向中心を通る各仮想線Ｌ１～Ｌ３の延長線上に重り部１４が設けられている。そのため、仮想線Ｌ１～Ｌ３の線上において、各弾性スポーク部１６と各重り部１４との間にシャフト締結部１１が設けられている。クランクシャフトを挟んだ両側で振動吸収、抑制が行われることとなり、クランクシャフトの振動を減衰させる効果を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態のフレキシブルフライホイール１０に限らず、例えば次のような構成を採用してもよい。

（ａ）上記実施の形態では、弾性スポーク部１６の両側縁３１，３２に設けられた、重り部１４との側縁側境界端４４，４５を応力集中部の例とした。それに加えて、次の２つの別形態の応力集中部を備えたフレキシブルフライホイール５１，５２を採用してもよい。なお、次の２つの別形態は、側縁側境界端４４，４５に代わる応力集中部として採用してもよい。

第１の別態様のフレキシブルフライホイール５１では、図５に示すように、弾性スポーク部１６が有する両側縁３１，３２と重り部１４が有する両側縁３３，３４とのうち、隣り合うもの同士の間がつなぎ部６０によってつながれている。各つなぎ部６０は、その一つが図５のＸ部を拡大した図６に示されているように、第１弧状部６１と第２弧状部６２とに分けられている。両弧状部６１，６２は左右に並んで設けられ、第２弧状部６２は弾性スポーク部１６の側に設けられている。第２弧状部６２の曲率半径は、第１弧状部６１のそれよりも小さい。そのため、第２弧状部６２では第１弧状部６１よりもアールがきつく、若干尖ったような形状となっている。弾性スポーク部１６の両側縁３１，３２には、その最も中心側の端部であって、側縁側境界端４４，４５が設けられた箇所に第２弧状部６２ａ，６２ｂが設けられている。

クランクシャフトの振動によって弾性スポーク部１６が撓む際に生じる応力は、側縁側境界端４４，４５の他、この第２弧状部６２ａ，６２ｂにも集中する。そのため、弾性スポーク部１６が振動に耐えられずに破損する場合は、両側縁３１，３２における側縁側境界端４４，４５及び第２弧状部６２ａ，６２ｂの頂点部分が破損の起点となり、側縁側境界端４４，４５同士の間及び第２弧状部６２ａ，６２ｂ同士の間に亀裂が走って破断される。そのため、この別形態では、第２弧状部６２、より詳細には第２弧状部６２の頂点部分も応力集中部に相当する。

第２の別形態のフレキシブルフライホイール５２では、図７に示すように、弾性スポーク部１６が有する両側縁３１，３２の間に溝部６３が設けられている。溝部６３は、弾性スポーク部１６の上面において、当該上面に対して凹状をなし、側縁側境界端４４，４５を結ぶ仮想円弧αに沿って設けられている。溝部６３はその両端部にある各側縁側境界端４４，４５において、外方に向けて開放されている。

クランクシャフトの振動によって弾性スポーク部１６が撓む際に生じる応力は、側縁側境界端４４，４５の他、溝部６３の両端部における開放端部６４，６５にも集中する。そのため、弾性スポーク部１６が振動に耐えられずに破損する場合は、両側縁３１，３２における側縁側境界端４４，４５及び開放端部６４，６５の溝底部が破損の起点となり、側縁側境界端４４，４５同士の間に溝部６３に沿って亀裂が走って破断される。そのため、この第２の別形態では、溝部６３の開放端部６４，６５、より詳細には板厚がより薄肉となった溝底部も応力集中部に相当する。

上記各別形態における第２弧状部６２又は溝部６３の開放端部６４，６５によっても、側縁側境界端４４，４５によって得られる効果と同じ効果を得ることができる。その上、第１の別形態では、曲率半径の異なる２つの弧状部６１，６２のうち小さい曲率半径を有する第２弧状部６２を応力集中部とすることで、鋭角をなす角部を応力集中部とするよりも応力集中の度合いが緩和され、必要以上に応力集中が生じることを抑制できる。また、重り部１４と弾性スポーク部１６との板厚が略同じに設定されて両者の間に肉厚差がない場合でも、応力集中部を形成することができる。第２の別形態では、弾性スポーク部１６が破損する場合には、溝部６３に沿って円弧状に亀裂や破断が生じやすくなり、破損態様がコントロールしやすくなる。

（ｂ）上記実施の形態では、弾性スポーク部１６の両側縁３１，３２に設けられた側縁側境界端４４，４５が、シャフト締結部１１の中心点を中心とした同一円の上に設けられている。これに代えて、各側縁側境界端４４，４５と中心点を結ぶ長さがそれぞれ異なるように構成してもよい。また、側縁側境界端４４，４５が同一円の上に設けられるとしても、より大きな円の円弧上に設けられた構成としてもよい。これらは、上記２つの別形態における第２弧状部６２や溝部６３の開放端部６４，６５についても同様である。

（ｃ）上記実施の形態では、弾性円板１３には肉抜き部１５が３つ設けられている。これに代えて、図７に示すフレキシブルフライホイール５２のように、肉抜き部１５の数を４つとしてもよい。肉抜き部１５が設けられる数は任意である。

（ｄ）上記実施の形態では、各弾性スポーク部１６の幅方向中央の延長線上（仮想線Ｌ１～Ｌ３の延長線上）に、重り部１４が設けられている。これに代えて、図７に示すフレキシブルフライホイール５２のように、弾性スポーク部１６の幅方向中央の延長線上からずれた位置に重り部１４が設けられた構成を採用してもよい。

幅方向中央の延長線上からずれた位置に重り部１４が配置された場合は、図７に示すように、弾性スポーク部１６の周方向両側に重り部１４が設けられ、その両側の重り部１４は、弾性スポーク部１６の幅方向中央を通る仮想線に対して線対称であってかつ同一形状を有することが好ましい。これにより、上記実施の形態と同じく、クランクシャフトに生じる振動を左右均等に吸収して振動をバランスよく低減できる。

（ｅ）上記実施の形態では、肉抜き部１５がＣ字状に形成されることで、一つの肉抜き部１５に１つの重り部１４が設けられている。これに代えて、例えば肉抜き部１５をＥ字状に形成して２つの重り部１４が設けられるなど、一つの肉抜き部１５によって複数の重り部１４が形成された構成を採用してもよい。また、各肉抜き部１５で異なる数の重り部１４が設けられた構成を採用してもよい。仮に、一つの肉抜き部１５によって複数の重り部１４が形成される場合には、弾性スポーク部１６が延びる仮想線の延長線に対して線対称をなすように、複数の重り部１４が配置されることが好ましい。

（ｆ）上記実施の形態では、肉抜き部１５がＣ字状に形成されている。そのＣ字形状は図示された形状ではなく、例えば、図８に示すフレキシブルフライホイール５３ように、Ｃ字開口端部７１，７２が鋭角をなすように内側に曲げられた形状とするなど、Ｃ字の形状は任意である。図８の別形態では、肉抜き部１５の外縁とイナーシャリング１２の内縁とが略一致する程度に接続されている。上記実施の形態における肉抜き部１５のように、イナーシャリング１２の内縁から若干離れた位置に肉抜き部１５が設けられた構成に代えて、このような構成を採用してもよい。

（ｇ）上記実施の形態では、シャフト締結部１１、イナーシャリング１２、弾性円板１３及び重り部１４は、鋳造によって一体形成されている。これに代えて、これらを別部材とし、イナーシャリング１２と重り部１４が一体化されている弾性円板１３とがボルト等によって締結され、弾性円板１３をクランクシャフトに取り付ける際に、シャフト締結部１１（センタープレート）を一体化させる構成を採用してもよい。また、シャフト締結部１１、イナーシャリング１２、弾性円板１３及び重り部１４が、鋳造ではなく鍛造によって一体成形されたフレキシブルフライホイールであってもよい。これらの構成でも、上記実施の形態と同じ効果を得ることができる。

（ｈ）上記実施の形態では、重り部１４の厚みは弾性円板１３よりも厚肉に形成されている。これに代えて、重り部１４の厚さと弾性円板１３（弾性スポーク部１６）の厚さとを統一してもよい。この場合、肉厚差がないために、上記実施の形態のように、側縁側境界端４４，４５による応力集中部を設けることができない。このように、重り部１４と弾性スポーク部１６との板厚が略同じに設定されたフレキシブルフライホイールでも、第２弧状部６２や溝部６３が応力集中部として設けられた上記２つの別形態を採用することで、側縁側境界端４４，４５と同じ効果が得られる。また、重り部１４の厚さと弾性円板１３の厚さとを同じとし、弾性円板１３をプレス成形する場合は、重り部１４の周方向両側の弧状傾斜部４１も弾性円板１３のプレス成形時に形成し、弧状傾斜部４１の上面と弾性スポーク部１６の上面との境界に、上記実施の形態における境界線４２，４３と同様の境界線が形成された構成を採用してもよい。

（ｉ）上記実施の形態では、３つの重り部１４を形状、大きさ、重さが等しくしている。これに代えて、図８に示すように、形状、大きさ、重さ等が異なる重り部１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられてもよい。重り部１４の重さ等を調整することにより、取付け対象となるクランクシャフトの振動特性に合わせた最適な振動低減効果が得られるように、フレキシブルフライホイール１０の固有振動数（共振周波数）を調整することができる。

（ｊ）上記実施の形態では、重り部１４の周方向両側に、弧を描くように傾斜する弧状傾斜部４１が設けられている。これに代えて、重り部１４の周方向両側に平坦な傾斜面が設けられたり、重り部１４の上面と弾性スポーク部１６の上面とが垂直をなす段差部によってつなげられた構成を採用したりしてもよい。

（ｋ）上記実施の形態では、重り部１４がシャフト締結部１１に連結され、イナーシャリング１２とは非連結で、当該イナーシャリング１２から離間して設けられている。これとは逆に、重り部１４がイナーシャリング１２に連結され、シャフト締結部１１とは非連結で、当該シャフト締結部１１から離間して設けられるようにしてもよい。この場合、Ｃ字状をなす肉抜き部１５は、そのＣ字開口がイナーシャリング１２の側を向くように弾性円板１３に設けられる。

（ｌ）上記実施の形態では、回転機として車両の内燃機関（エンジン）を想定した。本発明の適用対象はそれに限定されるものではない。慣性モーメントを利用した回転の安定化や回転エネルギの保存等を図る目的で用いられるのであれば、例えばプレス機械に用いられるフライホイールなどに適用してもよい。

１０…フレキシブルフライホイール、１１…シャフト締結部、１２…イナーシャリング、１４…重り部、１７…弾性スポーク部、３１，３２…側縁、４２，４３…境界線、４４，４５…側縁側境界端（応力集中部）。

Claims (7)

1. 回転機のシャフトの端部に固定されるシャフト締結部と、
   前記シャフト締結部の周囲に設けられた円環状のイナーシャリングと、
   前記シャフト締結部と前記イナーシャリングとの間で径方向に延びて両者を連結し、前記シャフトに作用する振動を自身の撓みによって吸収する複数の弾性スポーク部と、
   前記弾性スポーク部同士の間に設けられるとともに、前記シャフト締結部及び前記イナーシャリングのうち一方に連結され他方から離間して設けられた重り部と、
   を備え、
   前記複数の弾性スポーク部のそれぞれの幅方向中央を通る仮想線を想定し、
   前記各仮想線の延長線上にそれぞれ前記重り部が設けられ、
   前記各仮想線上において、前記弾性スポーク部と前記重り部とが前記シャフト締結部を挟んだ両側に設けられており、
   前記シャフト締結部の周方向にみた弾性スポーク部の両側縁には、前記弾性スポーク部の振動時に応力が集中する応力集中部がそれぞれ設けられていることを特徴とするフレキシブルフライホイール。
2. 回転機のシャフトの端部に固定されるシャフト締結部と、
   前記シャフト締結部の周囲に設けられた円環状のイナーシャリングと、
   前記シャフト締結部と前記イナーシャリングとの間で径方向に延びて両者を連結し、前記シャフトに作用する振動を自身の撓みによって吸収する複数の弾性スポーク部と、
   前記弾性スポーク部同士の間に設けられるとともに、前記シャフト締結部及び前記イナーシャリングのうち一方に連結され他方から離間して設けられた重り部と、
   を備え、
   前記複数の弾性スポーク部のそれぞれについて、その周方向両側で隣り合う他の弾性スポーク部との間に前記重り部が設けられており、
   前記シャフト締結部の周方向にみた弾性スポーク部の両側縁には、前記弾性スポーク部の振動時に応力が集中する応力集中部がそれぞれ設けられていることを特徴とするフレキシブルフライホイール。
3. 前記各応力集中部は、前記シャフト締結部の中心点を中心とした同一円の上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルフライホイール。
4. 前記応力集中部同士を結んだ円弧の長さは、前記弾性スポーク部の両側縁同士を前記シャフト締結部の中心点を中心とする同心円の円弧で結んだ場合の円弧の長さのうちで最も短いことを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルフライホイール。
5. 前記重り部は、前記弾性スポーク部よりも厚肉で、前記弾性スポーク部の一面から盛り上がるように形成されており、
   前記応力集中部は、隣り合う前記重り部と前記弾性スポーク部との境界線が前記弾性スポーク部の側縁に接続された側縁側境界端であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフレキシブルフライホイール。
6. 前記弾性スポーク部の側縁と当該側縁と隣接する前記重り部の側縁との間が円弧状部によって接続され、
   前記円弧状部は、前記重り部の側に設けられた第１弧状部と、前記弾性スポーク部の側に設けられるとともに前記第１弧状部よりも曲率半径が小さい第２弧状部とを有しており、
   前記応力集中部は、前記第２弧状部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフレキシブルフライホイール。
7. 弾性スポーク部には、当該弾性スポーク部の両側縁の間をつなぐ溝部が形成され、
   前記溝部は、前記弾性スポーク部の両側縁において外方へ開放された開放端部を有し、
   前記溝部の前記開放端部に前記応力集中部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフレキシブルフライホイール。

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