JPH11159512A - 締結用ボルトとこのボルトを用いたフレキシブルフライホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般工具では取外すことができない締結用ボ
ルトを用いたフレキシブルフライホイールを提供する。 【解決手段】 ホイール本体１１と、このホイール本体
１１に結合されるフレキシブルプレート１３と、ホイー
ル本体１１とフレキシブルプレート１３とを結合する複
数の締結用ボルト１２とを有したフレキシブルフライホ
イール１０であって、締結用ボルト１２は、ねじ山が形
成された軸部３１と、軸部３１の端部に設けた頭部３２
を具備している。頭部３２は、径方向に突き出る山形突
起３５をこの頭部３２の周方向１０箇所に等ピッチで放
射状に形成した星形をなしている。頭部３２は、その端
面と山形突起３５の頂部とにわたって斜めに面取りされ
たテーパ面４０を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、締結用ボルト
と、このボルトを用いたフレキシブルフライホイールに
関する。

【０００２】

【従来の技術】マニュアルトランスミッションが搭載さ
れる自動車において、エンジンのクランクシャフトとト
ランスミッションとの間に、振動吸収機能を有するフレ
キシブルフライホイールが装備されることがある。フレ
キシブルフライホイールは、エンジンの各気筒の燃焼行
程によって生じるクランクシャフトの撓みによる振動が
トランスミッション側に伝わることを防ぐものである。

【０００３】図１０に一例を示すように、従来のフレキ
シブルフライホイール１は、所定の質量を有するマスと
しての鋳物製のホイール本体２と、このホイール本体２
に複数本の締結用ボルト３によって結合された板金製の
フレキシブルプレート４とを具備している。そしてフレ
キシブルプレート４が適度に撓むことにより、上記振動
が吸収されるようにしている。

【０００４】締結用ボルト３は、フレキシブルプレート
４の周方向に所定間隔で形成されたボルト挿通用の孔５
に挿入され、かつ、ホイール本体２に形成されたねじ孔
に規定トルクでねじ込まれる。これらのボルト３によっ
てホイール本体２とフレキシブルプレート４とを結合し
たのち、バランス測定機によってこのフライホイール１
のバランス測定が行われる。そしてアンバランス量が許
容値を下回るように、ホイール本体２の肉の一部をドリ
ル等によって切削するなどしてバランス修正を行った
後、クランクシャフトに組付けるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうしてバランス修正
が行われたフレキシブルフライホイール１は、一旦締付
けが行われたボルト３を何らかの理由により取外してし
まうと、再びホイール本体２とフレキシブルプレート４
とをボルト３によって結合し直したとしても、バランス
が大きく狂ってしまい、アンバランス量が許容値を越え
てしまうという問題がある。

【０００６】バランス修正が行われたフレキシブルフラ
イホイールについて、ホイール本体とフレキシブルプレ
ートとを分解し、再度組立てたときのアンバランス量に
ついて、プレート角度を種々に変更して測定したとこ
ろ、以下に述べるような結果が得られた。ここでプレー
ト角度とは、分解前のホイール本体に対するフレキシブ
ルプレートの周方向の位置を角度ゼロと仮定した場合
に、再度組立てたときのフレキシブルプレートの周方向
の相対角度を言う。

【０００７】実測の一例では、分解前のアンバランス量
が許容値以下の３．５ｇ・ｃｍであったのに対し、プレ
ート角度を６０°変更したときのアンバランス量が３５
ｇ・ｃｍ、１２０°変更したときは３５ｇ・ｃｍ、１８
０°変更したときは４５ｇ・ｃｍ、２４０°変更したと
きは５０ｇ・ｃｍ、３００°変更したときは４０ｇ・ｃ
ｍ、３６０°変更したときは３５ｇ・ｃｍといった結果
が得られている。

【０００８】ここでプレート角度を３６０°変更すると
いうことは、ホイール本体とフレキシブルプレートとの
相対位置が分解前と同じになる訳であるが、ボルトが一
旦取外されてしまったフレキシブルフライホイールは、
ホイール本体とフレキシブルプレートとの周方向の位置
を分解前と同じにしても、ホイール本体とフレキシブル
プレートとの位置関係が微妙にずれるため、前記のよう
にバランスが大きく狂ってしまい、許容値以下のアンバ
ランス量を復元することが不可能となる。

【０００９】このため、フレキシブルフライホイールに
おいては、ホイール本体とフレキシブルプレートとを一
旦結合してバランス調整を行ったのちは、原則としてホ
イール本体とフレキシブルプレートを分解してはならな
いし、ボルトを弛めることすら厳禁である。

【００１０】ところが従来のフレキシブルフライホイー
ルは、図１０に示すように一般的な六角頭部（ヘキサゴ
ン）を有する締結用ボルト３が使われているため、通常
のレンチ（ソケット）を使ってボルト３の締結作業を行
うことにより、ホイール本体２とフレキシブルプレート
４を結合している。言い換えると、この締結用ボルト３
は通常の工具によって取外すことができる。さらに、ボ
ルト３の取付け位置がオートマチックトランスミッショ
ン脱着のためのドライブプレート取付用ボルトの取付け
位置と略同一位置である。このため、車両の整備時など
に、作業者が誤ってボルト３を弛めたり、ボルト３を外
してしまう可能性も否定できない。

【００１１】そこで、ボルト３の代わりに溶接やリベッ
ト等のように取外し不可能な固定手段を採用することも
考えられるが、フレキシブルフライホイール１の組立ラ
インに溶接工程やリベット打ち工程を追加することはコ
ストアップの原因になるし、取付け強度等を確保するた
めの工程管理等もむずかしくなるため採用しがたい。結
局のところ、ホイール本体２とフレキシブルプレート４
との結合はナットランナなどの汎用機を使用するボルト
締めに頼らざるを得ない。従ってこの発明の目的は、通
常の工具では取外すことが困難な締結用ボルトとこのボ
ルトを用いたフレキシブルフライホイールを提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を果たすため
の本発明の締結用ボルトは請求項１に記載したように構
成される。本発明の締結用ボルトは、一般的な六角頭部
用のソケット（６角孔あるいは１２角孔ソケット）、六
角棒レンチでは頭部の形状が合わないため嵌合できない
し、モンキーレンチ等のいわゆる平行二面を有する工具
でも実質的に頭部をつかむことができない。この締結用
ボルトの好ましい形態は、頭部に例えば１０箇所の山形
突起が等ピッチで形成された１０ポイント山の星形の嵌
合部を頭部に有するものである。

【００１３】上記締結用ボルトを用いた本発明のフレキ
シブルフライホイールは請求項２に記載したように構成
される。このフレキシブルフライホイールにおいては、
上記ボルトによってホイール本体とフレキシブルプレー
トとの少なくとも１箇所が結合される。すなわち、製造
者側がこのボルトの頭部形状に対応した特殊ソケットを
使って、このボルトによるホイール本体とフレキシブル
プレートとの組立を行ったのち、バランス測定を行い、
アンバランス量が許容値以下となるようにバランス調整
が行われる。その後、このフレキシブルフライホイール
が車両に装備されてユーザ側に渡っても、上記ボルトを
一般工具で弛めたり、取外すことができないから外され
てしまうことが回避される。

【００１４】また、上記フレキシブルフライホイール
は、上述の特殊形状の頭部を有する締結用ボルトによっ
てホイール本体とフレキシブルプレートが結合されてい
るため、整備工場等において作業者が目視したときに取
外しを拒否する特種なボルトであることを外観により訴
えることにもなるから、一般的な工具によって無理に外
そうとする試みを未然に防ぐ効果もある。

【００１５】さらに、上記ボルトによってホイール本体
とフレキシブルプレートとの全箇所を結合すれば、全て
のボルトを目視できないような、作業スペースの限られ
た車両であっても、作業者が目視できるボルトが全て特
殊なボルトであり、上記ボルトを一般工具で弛めたり、
取外すことができないから、外されてしまうことが一層
確実に回避される。

【００１６】またさらに、ボルトの頭部の端面から山形
突起の各々の頂部にわたって斜めに面取りされたテーパ
面を形成すれば、頭部をナットランナ等の締付工具に嵌
合させることがさらに容易となり、さらに山形突起をボ
ルト頭部外周面に形成したものにおいてはモンキーレン
チ等の一般的な平行二面を有する工具によって頭部をつ
かむことがさらに困難となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１および図２に示すよう
に、本発明に係るフレキシブルフライホイール１０は、
所定質量を有するマスとしての円盤状のホイール本体１
１と、このホイール本体１１に複数本（図示例は６本）
の締結用ボルト１２によって固定されたフレキシブルプ
レート１３を備えている。ホイール本体１１は例えば鉄
系金属等の鋳造品（剛体）である。これに対しフレキシ
ブルプレート１３は板金のプレス成形品であり、板厚方
向にある程度撓むことができる。

【００１８】図３に示すように、ホイール本体１１に
は、周方向に所定間隔で複数箇所にねじ孔１５が形成さ
れている。ホイール本体１１の外周には、リングギヤ１
６が例えば圧入等の手段により固定されている。ホイー
ル本体１１の一方の端面すなわちトランスミッション側
の端面１１ａ（図２に示す）には、クラッチ側の部材と
の位置決めをなすためにダウエルピン１７が設けられて
いる。

【００１９】図４に示すようにフレキシブルプレート１
３の外周縁の近傍には、ホイール本体１１の前記ねじ孔
１５と合致する位置に、複数のボルト挿通用の孔２０が
形成されている。フレキシブルプレート１３の中央部に
はセンタ孔２１が形成されており、このセンタ孔２１の
近傍にもボルト挿通用の孔２２が形成されている。図２
に示すように、ボルト挿通用の孔２２に通したボルト２
３により、フレキシブルプレート１３がクランクシャフ
ト２４の端面に固定される。

【００２０】次に、締結用ボルト１２の詳細について、
図５ないし図９、および図１１ないし図１３を参照して
説明する。図５ないし図９に示される第１の実施形態の
締結用ボルト１２は、ねじ山（雄ねじ）３０が形成され
た軸部３１と、軸部３１の端部に設けた頭部３２と、頭
部３２と軸部３１との間に形成された円板状の座部３３
とが塑性加工により一体に成形されたボルトである。ね
じ山３０は転造等により成形されている。

【００２１】頭部３２の外周には、頭部３２の径方向に
放射状に突出する山形突起３５が頭部３２の周方向に等
ピッチで１０箇所に形成されている。この頭部３２の厚
さｔは、通常の六角形の頭部をもつボルトの頭部の厚さ
よりも薄くなっている。図７に示すように各々の山形突
起３５は、頭部３２の端面３２ａ側から見て、それぞれ
一対の斜面３５ａ，３５ｂと、これら斜面３５ａ，３５
ｂが交わる頂部３５ｃとを有する三角山形状となってい
る。頂部３５ｃの角度、すなわち斜面３５ａ，３５ｂの
なす角度θは、山形突起３５を１０箇所有するものでは
９０°から１１０°程度であり、生産性等を考慮すると
１０８°前後が特に好ましい。

【００２２】頭部３２は、その端面３２ａと山形突起３
５の各々の頂部３５ｃとにわたり、斜めに面取りされた
形状のテーパ面４０を有している。このテーパ面４０を
設けたことにより、ナットランナ等のボルト自動締付機
のソケットに対する頭部３２の嵌合が容易となる。しか
もこのテーパ面４０を設けたことによって、通常のモン
キーレンチやスパナ等のいわゆる平行二面を有するボル
ト回し工具によってつかむことをさらに困難なものにす
ることができた。しかもこのような形状の頭部３２は、
アプセッタ（据え込み鍛造機）による塑性加工を容易に
行うことができる。

【００２３】この締結用ボルト１２をホイール本体１１
のねじ孔１５にねじ込むために使われる工具（ソケッ
ト）は、各山形突起３５に嵌合可能な形状・寸法の凹部
（１０ポイント角孔）を有するものである。すなわちこ
のソケットの凹部は、山形突起３５の斜面３５ａ，３５
ｂに係合可能な内面壁を有し、このソケットを回転させ
ることにより、ボルト１２をねじ孔１５にねじ込むこと
ができる。

【００２４】上記締結用ボルト１２によってホイール本
体１１とフレキシブルプレート１３とを結合したのち、
このフレキシブルフライホイール１０のバランス状態を
バランス測定機によって測定する。そしてアンバランス
量が許容値を下回るように、ホイール本体１１の肉の一
部をドリル等によって取り除くことにより、バランス調
整を行う。例えば図２に示すように、バランス調整に適
した大きさの孔４５をバランスをとることのできる位置
にドリルによってあける。

【００２５】バランス調整が終了したフレキシブルフラ
イホイール１０は、エンジンとトランスミッションとの
間に装着される。このフレキシブルフライホイール１０
に使用されている締結用ボルト１２は、その頭部３２が
１０角山（１０ポイントの星形）の特殊な形状であり、
一般的な六角頭部用のソケット（６角孔あるいは１２角
孔ソケット）では頭部３２の形状が合わないため嵌合さ
せることができない。また、モンキーレンチやスパナ等
のいわゆる平行二面を有する工具でも実質的に頭部をつ
かむことができない。

【００２６】このため、バランス調整済みのフレキシブ
ルフライホイール１０の締結用ボルト１２を誤って弛め
てしまったり、締結用ボルト１２を外してホイール本体
１１とフレキシブルプレート１３を分離させてしまうと
いった作業ミスの発生を防止できる。

【００２７】しかもこの締結用ボルト１２の頭部３２の
外観形状は、整備を行う者にこのボルト１２を外しては
ならないことを目視によって知らしめ、ボルト１２を外
そうとする行為自体を抑止する効果があるから、一般工
具によって無理にボルト１２を外そうとして頭部３２や
工具を傷めてしまったり、外してはならないボルト１２
を外そうとする無駄な労力をなくすことができる。

【００２８】従って上記締結用ボルト１２は、フレキシ
ブルフライホイール１０のホイール本体１１とフレキシ
ブルプレート１３とを結合する用途に好適である。但し
このボルト１２は、フレキシブルフライホイール以外の
各種機器の部品結合用に使えることは勿論であり、要す
るに生産者側で特殊工具を用いて一旦組付けたのちはユ
ーザ等が一般工具で外してはならない機器の締結用に利
用できる。

【００２９】次に第２の実施形態の締結用ボルト１２に
ついて、図１１ないし図１３を参照して説明する。な
お、第１の実施形態と同一の構成部分については第１の
実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明は省略す
る。この第２実施形態の締結用ボルト１２は、ねじ山
（雄ねじ）３０が形成された軸部３１と、軸部３１の端
部に設けた頭部３２および座部３３が鍛造により一体に
成形されたボルトであり、ねじ山３０は転造等の塑性加
工により成形されている。

【００３０】頭部３２の中心部分には軸部３１の軸線と
平行な方向に延びる凹部３６が形成され、この凹部３６
の内周面（側壁）には頭部３２の径方向で軸部３１の軸
線中心に向けて突出する山形突起３５が、周方向に等ピ
ッチで１０箇所に形成されている。また、頭部３２にテ
ーパ面４０を設けたことにより、ナットランナ等のボル
ト自動締結機の棒レンチ等の工具に対する頭部３２の嵌
合が容易となる。

【００３１】この第２実施形態の締結用ボルト１２をホ
イール本体１１のねじ孔１５にねじ込むために使われる
工具（棒レンチ）は、各山形突起３５に嵌合可能な形状
・寸法の凸部（１０ポイント角棒）を有している。すな
わちこの棒レンチの凸部は、山形突起３５の斜面３５
ａ，３５ｂに係合可能な外周面を有し、この棒レンチを
回転させることにより、ボルト１２をねじ孔１５にねじ
込むことができる。

【００３２】この第２実施形態の締結用ボルト１２によ
れば、前述の第１の実施形態の締結用ボルトと同様の効
果を得ることができる。従って上記締結用ボルト１２
は、フレキシブルフライホイール１０のホイール本体１
１とフレキシブルプレート１３とを結合する用途に好適
である。但しこのボルト１２は、フレキシブルフライホ
イール以外の各種機器の部品結合用に使えることは勿論
であり、要するに生産者側で特殊工具を用いて一旦組付
けたのちはユーザ等が一般工具で外してはならない機器
の締結用に利用できる。

【００３３】なお前記実施形態では、締結用ボルト１２
の山形突起３５の数を１０角山としたが、山形突起３５
の数は、５，７，８，９，１１，１３などでもよく、要
するに６と１２を除く数の頂部を周方向に等ピッチで有
する星形の頭部であれば、この発明の所期の目的を達成
できる。但し実用的には、頭部３２に対する工具のつか
みしろを確保する上で、また、山形突起３５の強度や、
工具による嵌合の容易性などを考慮すると、山形突起３
５の数は５から１５までがよく、特に、７角山から１１
角山が望ましい。前記実施形態で述べた１０角山の頭部
３２は、ナットランナ等による締付作業性や頭部３２の
加工性、頭部３２の強度などの総合面において優れてい
た。

【００３４】また、前記実施形態では全ての締結用ボル
トを特殊形状の頭部を有するボルトによってホイール本
体とフレキシブルプレートを結合していたが、例えば、
全ての前記締結用ボルトが目視できるような車両の場合
であれば、全ての締結用ボルトを特殊形状の頭部を有す
るボルトとする必要はなく、その本数は車両によって適
宜設定すればよい。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明の締結用ボル
トによれば、一般の工具では頭部の形状が合わないた
め、一旦締付けた締結用ボルトが一般工具により取外さ
れてしまうことを抑止でき、分解が禁止される機器の締
結用として大きな効果がある。

【００３６】請求項２に記載した本発明のフレキシブル
フライホイールによれば、上記締結用ボルトによってホ
イール本体とフレキシブルプレートを結合するため、バ
ランス調整後に締結用ボルトが外されたり、ホイール本
体とフレキシブルプレートが分解されてしまうことを抑
制できる。このため、締結用ボルトを弛めたり外してし
まうことによるバランスの狂いの発生を回避でき、フレ
キシブルフライホイールの構造健全性を確保する上で大
きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態を示す締結用ボルトを
備えたフレキシブルフライホイールの正面図。

【図２】 図１中のII-II 線に沿う断面図。

【図３】 図１に示されたフレキシブルフライホイール
のホイール本体の正面図。

【図４】 図１に示されたフレキシブルフライホイール
のフレキシブルプレートの正面図。

【図５】 図１に示されたフレキシブルフライホイール
に使われる締結用ボルトの斜視図。

【図６】 図５に示された締結用ボルトの正面図。

【図７】 図５に示された締結用ボルトの平面図。

【図８】 図５に示された締結用ボルトの底面図。

【図９】 図７中のIX-IX 線に沿う断面図。

【図１０】 従来のフレキシブルフライホイールの正面
図。

【図１１】 図１に示されたフレキシブルフライホイー
ルに使われる本発明の第２実施形態の締結用ボルトの平
面図。

【図１２】 図１１に示された締結用ボルトの底面図。

【図１３】 図１１中のXIII−XIII線に沿う断面図。

【符号の説明】

１０…フレキシブルフライホイール １１…ホイール本体 １２…締結用ボルト １３…フレキシブルプレート ３０…ねじ山 ３１…軸部 ３２…頭部 ３３…座部 ３５…山形突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじ山が形成された軸部と、 上記軸部の端部に形成された頭部と、 上記頭部に、この頭部の径方向に突出する山形突起を５
   以上でかつ６および１２を除く数形成したことを特徴と
   する締結用ボルト。
2. 【請求項２】円盤状のホイール本体と、 上記ホイール本体に結合されるフレキシブルプレート
   と、 上記ホイール本体とフレキシブルプレートとを結合する
   ためにホイール本体の周方向複数箇所に配される複数本
   の締結用ボルトとを有し、 上記複数本の締結用ボルトのうち少なくとも１本の締結
   用ボルトは、 ねじ山が形成された軸部と、 上記軸部の端部に形成された頭部と、 上記頭部に、この頭部の径方向に突出する山形突起が５
   以上でかつ６および１２を除く数形成されていることを
   特徴とするフレキシブルフライホイール。