JPH0218369Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの出力軸の出力トルク変動を
抑える可変質量型フライホイール装置に関する。

一般に、ガソリンエンジンやデイーゼルエンジ
ン等の内燃機関ではその出力となる行程は爆発行
程だけであり、排気、吸入、圧縮の各行程では逆
に出力を消費する行程になつているので、クラン
クシヤフトの回転は円滑になりにくい。そのた
め、シリンダ数を増加して各シリンダの各行程を
平均に組み合わせることが行なわれているが、こ
れだけでは充分ではないので、第１図に示すよう
にクランクシヤフト１の後端にフライホイール２
を取付けて、爆発行程の急激な回転力をこのフラ
イホイール２によつてたくわえ、そのほかの行程
でも回転を円滑にさせるようにしている。

ところで、従来のフライホイール２は円板状の
もので、例えばフライホイール２の円周部分の肉
厚を厚くすることにより、できるだけ慣性力を大
きくし、しかも重量を軽くしたものが多く使用さ
れている。しかしながら、上記従来構成のものに
あつてはフライホイール２の重量は一定であつて
ので、フライホイール２の重量が比較的大きい場
合にはエンジンの低回転域における出力トルクの
変動を抑制し易く、安定性を向上させることがで
きる反面、エンジン回転数の加速時にはフライホ
イール２の回転による慣性力が抵抗として作用す
るので、加速性能の向上が図りにくい問題がある
とともに、エンジン回転数の減速時にはエンジン
ブレーキによる制動効果が悪くなる問題もあつ
た。さらに、エンジンの高回転域ではエンジンの
振動および騒音が増大する問題もあつた。

上記事情に鑑み、各種の可変質量型フライホイ
ール装置が提案されたが従来のものは信頼性やコ
ストの面で必ずしも満足できるものではなかつ
た。

そこで、本考案の目的は、安価で信頼性の高い
可変質量型フライホイール装置の提供にある。

以下、本考案の一実施例を第２図および第３図
を参照して説明する。

第２図は可変質量型フライホイール装置の要部
構成を示すもので、１１はエンジンのクランクシ
ヤフト（出力軸）である。このクランクシヤフト
１１の後端部には主フライホイール１２が連結さ
れている。この主フライホイール１２は円板状の
部材で、その中央部位が複数のボルト１３…によ
つてアタツチメント１４を介してクランクシヤフ
ト１１の後端面に取付けられている。さらに、こ
の主フライホイール１２の外周部には内方に向け
て折曲された折曲縁部１５が形成されている。こ
の折曲縁部１５の内面基端部には傾斜面１６が形
成されているとともに、この折曲縁部１５の外周
面にはリングギヤが設けられている。また、この
主フライホイール１２の内側にはこの主フライホ
イール１２と対向して副フライホイール１７が設
けられている。この副フライホイール１７は略リ
ング状の部材で、この副フライホイール１７の一
端面側には主フライホイール１２の折曲縁部１５
の内側に挿入される挿入部１８、他端面側にはリ
ング状のガイド溝１９がそれぞれ形成されてい
る。さらに、この副フライホイール１７の内周面
２０にはリング状の凸部２１が形成されていると
ともに、この凸部２１の主フライホイール１２側
には耐熱ゴム等のリング状の弾性部材２２の外周
面が焼き付け等の手段によつて固着されている。
また、この弾性部材２２の内周面は円筒状の支持
部材２３の外周面に焼き付け等の手段によつて固
着されてる。この支持部材２３はボールベアリン
グ（ころがり軸受）２４を介してクランクシヤフ
ト１１の後端部のアタツチメント１４の外周面に
回転自在に取付けられている。また、支持部材２
３における主フライホイール１２側とは反対側の
端面には複数のボルト２５…によつてばね受け２
６が取付けられている。さらに、このばね受け２
６と副フライホイール１７の凸部２１との間には
皿ばね（ばね部材）２７が配設されており、この
皿ばね２７の付勢力によつて副フライホイール１
７は常時主フライホイール１２側に押し付けられ
た状態で保持されている。なお、副フライホイー
ル１７の挿入部１８の先端外周縁部には主フライ
ホイール１２の傾斜面１６と対向する傾斜面２８
が形成され、この傾斜面２８には例えばクラツチ
フエーシング材等の接触体２９が取着されてお
り、この接触体２９を介して主フライホイール１
２と副フライホイール１７とが接触するようにな
つている。また、副フライホイール１７のガイド
溝１９内には電磁石（駆動機構）３０の先端部が
挿入されており、この電磁石３０に通電されてい
ない場合にはガイド溝１９の内底部と電磁石３０
との間が離間対向状態で保持されている。この電
磁石３０の基端部は例えばクランクケース３１等
のエンジン本体の固定部に取付けられている。さ
らに、この電磁石３０は第３図に示すように例え
ばマイクロコンピユータ等の制御部３２によつて
通電状態がオン−オフ操作されるようになつてい
る。この制御部３２にはエンジンの回転数を検出
する回転数検出器３３が接続されており、この回
転数検出器３３からの検出信号が制御部３２に入
力されるようになつている。そして、制御部３２
には予めエンジン回転数の設定値が入力されてお
り、回転数検出器３３から送られる検出信号とこ
の設定値とが比較され、エンジンの低回転域では
電磁石３０が通電されていない状態で保持される
とともに、エンジンの回転数が設定値を越える高
回転域では電磁石３０が通電されるようになつて
いる。

次に、上記構成の作用について説明する。

まず、エンジンの低回転域では電磁石３０が通
電されていない状態で保持される。この場合には
副フライホイール１７は皿ばね２７の付勢力によ
つて主フライホイール１２側に押し付けられた状
態（第１の位置）で保持される。そのため、副フ
ライホイール１７は主フライホイール１２に連結
され、クランクシヤフト１１の回転にともない
主、副両フライホイール１２，１７は一体的に回
転するので、クランクシヤフト１１に発生する慣
性質量を大きくすることができる。したがつて、
エンジンの低回転域における出力トルクの変動を
効果的に抑制することができ、走行安定性の向上
および燃費向上を図ることができる。

また、エンジンの回転数は回転数検出器３３に
よつて検出されており、エンジンの回転数が制御
部３２に設定されている設定値を越える高回転域
に達すると制御部３２からの出力信号にもとづい
て電磁石３０が通電される。この電磁石３０が通
電されると副フライホイール１７が電磁石３０に
吸着され、副フライホイール１７が皿ばね２７の
付勢力に抗して第２図中で左方向へ移動する。そ
のため、副フライホイール１７は主フライホイー
ル１２から切り離された第２の位置で保持される
ので、クランクシヤフト１１の回転にともない主
フライホイール１２のみが回転する。したがつ
て、この場合にはクランクシヤフト１１に発生す
る慣性質量を小さくすることができるので、エン
ジンの高回転域における加速性能の向上およびエ
ンジンブレーキの制動効果の向上を図ることがで
きるとともに、エンジンの振動および騒音を低減
することができる。

さらに、電磁石３０はエンジンの低回転域では
通電されていない状態で保持されているので、例
えば始動時等のようにバツテリの負荷が大きい場
合にはバツテリの負荷を増大するおそれがない。
そして、エンジンの高回転域における余剰電力に
よつて電磁石３０が通電されるので、電力を有効
に使用することができ、経済性を一層高めること
ができる。また、副フライホイール１７の内周面
と支持部材２３の外周面との間には弾性部材２２
が配設されているので、この弾性部材２２によつ
て副フライホイール１７のがたつき等を確実に防
止することができる。

さらに、電磁石３０を副フライホイール１７近
傍のクランクケース３１等のエンジン本体の固定
部に固着したので、主フライホイール１２に対し
て副フライホイール１７を接離操作する電気部品
を例えば主フライホイール１２等の回転部品に設
けた場合のように副フライホイール１７の接離操
作部品への配線構造が複雑化するおそれがなく、
構成の簡略化およびコスト低下を図ることができ
る。また、電磁石３０等の副フライホイール１７
の接離操作部品の質量を格別に回転質量として見
込む必要がないので、フライホイール自体の設計
の容易化を図ることもできる。

また、クランクシヤフト１１側にボールベアリ
ング２４を介して回転自在に取付けられた支持部
材２３の外周面にリング状の弾性部材２２を介し
て副フライホイール１７を取付けたので、副フラ
イホイール１７を主フライホイール１２から切り
離した場合にエンジン側の振動が副フライホイー
ル１７側に伝達されることを弾性部材２２によつ
て抑制することができる。さらに、副フライホイ
ール１７を主フライホイール１２から切り離した
場合に副フライホイール１７がクランクシヤフト
１１側に片持ち状態で保持されるおそれがないの
で、切り離し状態の副フライホイール１７がエン
ジン振動を助長するおそれがないうえ、切り離し
状態の副フライホイール１７をクランクシヤフト
１１側の回転中心に対して偏心しにくくすること
ができ、主フライホイール１２との接合を円滑に
行なわせることができる。

また、副フライホイール１７を主フライホイー
ル１２に対して接離する際に軸線方向に駆動され
る部材はフライホイールの回転質量となり得る副
フライホイール１７のみである（副フライホイー
ル１７が接合されたときには副フライホイール１
７のみならず弾性部材２２および支持部材２３も
回転質量となるので、正確にはフライホイールの
回転質量の大部分をなす副フライホイール１７お
よび必要に応じて弾性部材２２）ので、駆動機構
の小形化およびコスト低下が図れる。

なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はない。即ち、操作部は油圧回路を組み合わせた
構成のものであつてもよい。さらに、その他本考
案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できる
ことは勿論である。

以上説明したように、本考案によればエンジン
の出力軸の軸線方向に移動し得る副フライホイー
ルが支持部材および弾性部材を介して確実に支持
されるので、信頼性の高い可変質量型フライホイ
ールが安価に構成されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフライホイールを示す斜視図、
第２図および第３図はこの考案の一実施例を示す
もので、第２図は要部の縦断面図、第３図は制御
部を示す概略構成図である。 １１……クランクシヤフト（出力軸）、１２…
…主フライホイール、１７……副フライホイー
ル、２２……弾性部材、２３……支持部材、２４
……ボールベアリング（ころがり軸受）、３０…
…電磁石（駆動機構）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの出力軸に連結された主フライホイー
   ルと、円筒状に形成され上記フライホイールに近
   接した位置において上記出力軸に外嵌するととも
   にころがり軸受を介して上記出力軸に回転可能に
   支持された支持部材と、リング状に形成されて上
   記主フライホイールに対向するようにして上記支
   持部材に外嵌するとともに上記支持部材に対して
   軸線方向の相対移動が可能となるようにして弾性
   部材を介して上記支持部材の外周面に支持せしめ
   られた副フライホイールと、同副フライホイール
   が上記主フライホイールに係合して上記主フライ
   ホイールと一体的に回転する第１の位置と上記副
   フライホイールが上記主フライホイールから離脱
   する第２の位置との間で移動しうるように上記副
   フライホイールを上記軸線方向に沿つて駆動する
   駆動機構とを備えたことを特徴とする可変質量型
   フライホイール装置。