WO2013122143A1 - フライホイール組立体 - Google Patents

Abstract

　フライホイール組立体において、第１フライホイールの強度低下を抑える。このフライホイール組立体は、クランクシャフトの外径より内周側に形成された貫通孔（１１）を有するセンタボス（３）と、クランクシャフトの外径より内周側にかしめ用孔（２４ａ）を有する第１フライホイール（４）と、第２フライホイール（５）と、ダンパ機構（６）と、第２フライホイール（５）をセンタボス（３）に回転自在に支持する軸受（３５）と、取付用孔（４４ａ）を有し軸受（３５）の軸方向の移動を規制するストッパプレート（４４）と、リベット（４５）と、を有する。リベット（４５）は、ストッパプレート（４４）の取付用孔（４４ａ）及びセンタボス（３）の貫通孔（１１）を貫通して設けられ、端部がかしめ用孔（２４ａ）を挿通する工具によってかしめられており、ストッパプレート（４４）をセンタボス（３）に固定する。

Description

フライホイール組立体

　本発明は、フライホイール組立体、特に、エンジンのクランクシャフトに取り付けられるフライホイール組立体に関する。

　フライホイール組立体は、たとえば自動車のエンジンとトランスミッションとの間に配置される。このフライホイール組立体は、特許文献１に示されるように、エンジン側のクランクシャフトに連結される第１フライホイールと、第１フライホイールに相対回転自在に支持された第２フライホイールと、第１フライホイールと第２フライホイールとを回転方向に弾性的に連結するダンパ機構と、を備えている。また、特許文献２に示されるフライホイール組立体では、第１フライホイールが、径方向中心部に配置された支持部材であるセンタボスと、センタボスに固定されたプレート部材と、によって構成されている。

　以上のようなフライホイール組立体では、特許文献１に示されるように、第２フライホイールを支持する軸受の軸方向移動を規制するために、ストッパプレートが設けられている。このストッパプレートはリベットによって第１フライホイールに固定されている。

　また、特許文献２に示されたフライホイール組立体では、第１フライホイールを構成するプレート部材はリベットによってセンタボスに固定されている。

特開２００６－２３４０５８号公報 特開２０１１－２２０４０９号公報

　以上のようなフライホイール組立体において、第１フライホイールをセンタボスとプレート部材とで構成した場合、センタボスには、軸方向に貫通する３種類の貫通孔が形成されることになる。すなわち、センタボスには、ストッパプレートをセンタボスに固定するためのリベットが貫通する貫通孔と、第１フライホイールを構成するプレート部材をセンタボスに固定するためのリベットが貫通する貫通孔と、フライホイール組立体をクランクシャフトに装着するためのクランクボルトが貫通する貫通孔と、が設けられる。

　以上のような構成では、ストッパプレートを固定するためのリベットが貫通する貫通孔は、クランクボルトを装着するための貫通孔のピッチ円径よりも外周側に形成されることになる。そして、このリベットをかしめるために、第１フライホイールを構成するプレート部材には、リベットが貫通する孔、及びリベットのかしめ部を収納するための凹部（座ぐり部）が形成される。プレート部材に形成された以上のような凹部や貫通孔は、クランクシャフトの外径に径方向で重なってしまう。

　ここで、第１フライホイールを構成するプレート部材には、軸方向の曲げが作用する。そして、プレート部材においては、クランクシャフトの外径と接する部分の曲げ応力が最も大きくなる。ところが、前述のように、第１フライホイールを構成するプレート部材には、曲げ応力が最も大きい部分に凹部や貫通孔が形成されることになるので、プレート部材の強度が低下する。

　本発明の課題は、第１フライホイールを構成するプレート部材の強度低下を抑えることにある。

　第１発明に係るフライホイール組立体は、エンジンのクランクシャフトの端部に取り付けられるものであり、センタボスと、入力側回転部材と、出力側回転部材と、ダンパ機構と、軸受と、ストッパプレートと、ストッパプレート固定用リベットと、を備えている。センタボスは、径方向の中心部に配置され、クランクシャフトの外径より内周側に軸方向に貫通して形成された第１貫通孔を有する。入力側回転部材は、センタボスのクランクシャフト側に固定され、クランクシャフトの外径より内周側に軸方向に貫通して形成されたかしめ用孔を有する。出力側回転部材は入力側回転部材と軸方向において対向して配置されている。ダンパ機構は入力側回転部材と出力側回転部材とを回転方向に弾性的に連結する。軸受は、センタボスの外周面に設けられ、出力側回転部材をセンタボスに回転自在に支持する。ストッパプレートは、センタボスのクランクシャフトと逆側の側面に配置され、取付用孔を有し、軸受の軸方向の移動を規制する。ストッパプレート固定用リベットは、ストッパプレートの取付用孔及びセンタボスの第１貫通孔を貫通して設けられ、端部が入力側回転部材のかしめ用孔を挿通する工具によってかしめられており、ストッパプレートをセンタボスに固定する。

　このフライホイール組立体では、クランクシャフトから入力されたトルクは、入力側回転部材に入力され、ダンパ機構を介して出力側回転部材に伝達される。

　ここでは、ストッパプレートを固定するためのリベットをかしめるために、入力側回転部材のかしめ用孔にかしめ工具が挿入される。このかしめ用孔はクランクシャフトの外径より内周側に形成されているので、入力側回転部材において、曲げ応力の最も大きい部分に貫通孔が形成されるのを防止できる。したがって入力側回転部材の強度の低下を避けることができる。

　第２発明に係るフライホイール組立体は、第１発明のフライホイール組立体において、センタボスは第１貫通孔のクランクシャフト側の端部に第１貫通孔の径より大径の第１凹部を有し、ストッパプレート固定用リベットのかしめ部は第１凹部内に収納されている。

　第３発明に係るフライホイール組立体は、第１又は第２発明のフライホイール組立体において、入力側回転部材のかしめ用孔は、センタボスの第１貫通孔より内周側にオフセットされている。

　ここでは、入力側回転部材のかしめ用孔を、入力側回転部材において、曲げ応力が最も大きい部分から離すことが容易になる。

　第４発明に係るフライホイール組立体は、第１から第３発明のフライホイール組立体において、センタボスは軸方向に貫通する複数の第２貫通孔を有し、入力側回転部材は、クランクシャフトの外径より内周側に取付用孔を有している。そして、このフライホイール組立体は、第２貫通孔及び入力側回転部材の取付用孔を貫通して配置され、入力側回転部材をセンタボスに固定する入力側回転部材固定用リベットをさらに備えている。

　第５発明に係るフライホイール組立体は、第４発明のフライホイール組立体において、センタボスは、第２貫通孔のクランクシャフトと逆側の端部に、第２貫通孔の径より大径の第２凹部を有し、入力側回転部材は、取付用孔のクランクシャフト側の端部に、取付用孔の径より大径の凹部を有している。そして、入力側回転部材固定用リベットの頭部及びかしめ部は、それぞれセンタボスの第２凹部及び入力側回転部材の凹部に収納されている。

　第６発明に係るフライホイール組立体は、第１から第５発明のフライホイール組立体において、センタボスには、センタボス、入力側回転部材、ストッパプレート、及び出力側回転部材をクランクシャフトに固定するためのボルトが貫通する複数の第３貫通孔が形成されている。

　以上のような本発明では、第１フライホイールを構成するプレート部材の強度低下が抑えられたフライホイール組立体を得ることができる。

フライホイール組立体の断面構成図 フライホイール組立体の図１に示した部分とは異なる断面の構成部分図 フライホイール組立体の正面図 図１の拡大部分図 図２の拡大部分図

　図１に本発明の一実施形態によるフライホイール組立体１の断面を示している。このフライホイール組立体１は、クランクシャフト２からのトルクを、クラッチ装置（図示せず）を介してトランスミッションに伝達するための装置である。フライホイール組立体１は、入力側回転部材としてのセンタボス３及び第１フライホイール４と、出力側回転部材としての第２フライホイール５と、ダンパ機構６と、を備えている。なお、図１において、トランスミッションは左側に位置している。

　［センタボス］
　センタボス３は、環状の部材であり、フライホイール組立体１の径方向中心部に配置されている。センタボス３は、図１～図３に示すように、２個の第１貫通孔１１と、２個の第２貫通孔１２と、８個の第３貫通孔１３と、を有している。各貫通孔１１，１２，１３はともに軸方向に貫通している。図１の一部を拡大して示す図４に示すように、第１貫通孔１１のクランクシャフト側の端部には、第１貫通孔１１の径よりも大径の凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａは座ぐり加工により形成されている。また、図２の一部を拡大して示す図５に示すように、第２貫通孔１２のトランスミッション側の端部には、第２貫通孔１２の径よりも大径の凹部１２ａが形成されている。凹部１２ａは座ぐり加工により形成されている。

　図３に示すように、２個の第１貫通孔１１は、第３貫通孔１３の間に、かつ互いに対向して第１ピッチ円直径の位置に形成されており、２個の第２貫通孔１２は、第３貫通孔１３の間に、かつ互いに対向して第１ピッチ円直径より小径の第２ピッチ円直径の位置に形成されている。また、８個の第３貫通孔１３は、第２ピッチ円直径よりさらに小径の第３ピッチ円直径の位置に形成されている。

　センタボス３のクランクシャフト側の端面における内周部には、軸方向に突出する位置決め用筒状部１４が形成されている。この位置決め用筒状部１４の内周面がクランクシャフト２の突出部２ａに当接することによって、センタボス３の径方向の位置決めがなされている。

　また、センタボス３のトランスミッション側の外周面には、他の部分よりも外径の小さい軸受取付部１５が形成されている。

　［第１フライホイール］
　第１フライホイール４は、クランクシャフト２からのトルクが入力される部材であり、クランクシャフト２の端面に取り付けることが可能である。図１に示すように、第１フライホイール４は、第１プレート２１と、第２プレート２２と、を有している。

　第１プレート２１は、第１プレート本体２４と、複数の第１ダンパ機構収納部２５と、第１プレート本体２４及び第１ダンパ機構収納部２５の外周部から軸方向トランスミッション側に延びる筒状部２６と、を有している。

　第１プレート２１は、内周端面がセンタボス３の位置決め用突出部１４の外周面に当接し、これにより径方向の位置決めがなされている。第１プレート本体２４の内周部には、図１，２，４，５に示すように、軸方向に貫通するそれぞれ２つのかしめ用孔２４ａ、取付用孔２４ｂ、及びクランクボルト用孔２４ｃが形成されている。かしめ用孔２４ａは、センタボス３の第１貫通孔１１と同じ角度位置で、かつ内周側にオフセットされて形成されている。このオフセット量は、クランクシャフト側から軸方向に沿ってかしめ用孔２４ａを視た場合、第１貫通孔１１の中心より外周側が見える程度の量が好ましい。また、取付用孔２４ｂはセンタボス３の第２貫通孔１２と同軸に形成されている。取付用孔２４ｂのクランクシャフト側の端部には、図５に示すように、取付用孔２４ｂより大径の凹部２４ｄが形成されている。さらに、クランクボルト用孔２４ｃはセンタボス３の第３貫通孔１３と同軸に形成されている。

　第１プレート２１は、図２及び図５に示すように、取付用孔２４ｂ及びセンタボス３の第２貫通孔１２を貫通する第１プレート固定用リベット２８（入力側回転部材固定用リベット）によりセンタボス３に固定されている。ここで、図５に示すように、第１プレート固定用リベット２８のトランスミッション側の頭部２８ａは第２貫通孔１２の凹部１２ａ内部に収容され、第１プレート固定用リベット２８の頭部２８ａはセンタボス３のトランスミッション側の側面から突出していない。また、第１プレート固定用リベット２８のクランクシャフト側のかしめ部２８ｂは、第１プレート本体２４の第２孔２４ｂの凹部２４ｃに収容され、第１プレート本体２４のクランクシャフト側の側面から突出していない。

　第１ダンパ機構収納部２５は、第１プレート２１の外周部において、第１プレート本体２４よりもエンジン側に膨出した部分であり、例えばプレス加工により成形されている。複数の第１ダンパ機構収納部２５は回転方向に等ピッチで配置されている。

　第２プレート２２は、第１プレート２１の筒状部２６に固定された環状の部材であり、第２プレート本体３０と、複数の第２ダンパ機構収納部３１と、内周筒状部３２と、を有している。

　第２ダンパ機構収納部３１は、第２プレート２２の外周部において、第２プレート本体３０よりもトランスミッション側に膨出した部分であり、例えばプレス加工により成形されている。複数の第２ダンパ機構収納部３１は、回転方向に等ピッチで配置されている。

　第２ダンパ機構収納部３１は第１ダンパ機構収納部２５と軸方向に対向して配置されており、これらの間に比較的広いダンパ機構収容空間が形成されている。

　内側筒状部３２は、第２プレート本体３０の内周部からエンジン側に延びる筒状に形成されており、この内側筒状部３２の内周面にオイルシール３３が配置されている。

　［第２フライホイール］
　第２フライホイール５は、センタボス３に対して軸受３５を介して回転自在に配置されている。第２フライホイール５は、第２フライホイール本体３７と、出力プレート３８と、を有している。

　第２フライホイール本体３７は第２プレート２２のトランスミッション側に配置された環状の部材である。出力プレート３８は、ダンパ機構収容空間内に配置されており、第２フライホイール本体３７に第２フライホイール固定用リベット４０により固定されている。出力プレート３８は、環状の本体部４１と、本体部４１から半径方向に延びる複数の伝達部４２と、を有している。

　軸受３５、センタボス３の軸受取付部３５に装着されている。センタボス３のトランスミッション側の端面には、環状のストッパプレート４４が配置されている。ストッパプレート４４の外周部は、軸受３５の内輪の側面に当接しており、これにより軸受３５の軸方向移動が規制されている。

　図４に示すように、ストッパプレート４４の外周部には２個の取付用孔４４ａが形成されている。この取付用孔４４ａはセンタボス３の第１貫通孔１１と同軸に形成されている。そして、ストッパプレート４４の取付用孔４４ａ及びセンタボス３の第１貫通孔１１を貫通するストッパプレート固定用リベット４５によって、ストッパプレート４４はセンタボス３に固定されている。ストッパプレート固定用リベット４５は、第１フライホイール４の第１プレート２１に形成されたかしめ用孔２４ａを通過するかしめ工具（図示せず）によってかしめられる。

　［ダンパ機構］
　ダンパ機構６は、第１フライホイール４と第２フライホイール５とを回転方向に弾性的に連結する機構であり、複数のトーションスプリング４７と、複数のスプリングシート４８と、を有している。複数のトーションスプリング４７には第１フライホイール４及びスプリングシート４８を介してトルクが入力され、複数のトーションスプリング４７からはスプリングシート４８及び出力プレート３８の伝達部４２を介して第２フライホイール本体３７にトルクが伝達される。

　［クランクシャフトへの取付］
　以上のようなフライホイール組立体１は、ストッパプレート４４に形成された孔、センタボス３の第３貫通孔１３、及び第１フライホイール４の第１プレート２１のクランクボルト用孔２４ｃを挿通するクランクボルト５０によって、クランクシャフト２に固定される。

　［動作］
　以上のようなフライホイール組立体１では、クランクシャフト２からのトルクは、第１フライホイール４の第１プレート２１に入力される。そして、第１プレート２１と第２フライホイール５の出力プレート３８の伝達部４２の間でトーションスプリング４７が圧縮されて、トルクは出力プレート３８を介して第２フライホイール５の第２フライホイール本体３７に伝達される。

　第２フライホイール本体３７に伝達されたトルクは、図示しないクラッチディスク組立体を介してトランスミッションに伝達される。

　以上のような実施形態では、第１フライホイール４の第１プレート２１において、クランクシャフト２の外径と接触する部分に、孔や凹部等が形成されていない。すなわち、第１プレート２１において、曲げ応力が最も大きくなる部分に孔等が形成されていない。したがって、第１プレート２１の強度の低下を避けることができる。

　［他の実施形態］
　本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形および修正が可能である。

　例えば、各部材に形成された孔等の数や形状は前記実施形態に限定されるものではない。また、第１フライホイールの第１孔の位置や大きさについても限定されない。

　本発明のフライホイール組立体では、第１フライホイールを構成するプレート部材の強度低下を抑えることができる。

　←最新の雛形で増えた(2004/6/2)。PCTでは「入れるなら」この位置に。
１　フライホイール組立体
２　クランクシャフト
３　センタボス
４　第１フライホイール
５　第２フライホイール
６　ダンパ機構
１１　第１貫通孔
１１ａ　凹部
１２　第２貫通孔
１２ａ　凹部
１３　第３貫通孔
２１　第１プレート
２４　第１プレート本体
２４ａ　かしめ用孔
２４ｂ　取付用孔
２４ｃ　クランクボルト用孔
２８　第１プレート固定用リベット（入力側回転部材固定用リベット）
３５　軸受
４４　ストッパプレート
４４ａ　取付用孔
４５　ストッパプレート固定用リベット
５０　クランクボルト

Claims (6)

1. 　エンジンのクランクシャフトの端部に取り付けられるフライホイール組立体であって、
   　径方向の中心部に配置され、前記クランクシャフトの外径より内周側に軸方向に貫通して形成された第１貫通孔を有するセンタボスと、
   　前記センタボスのクランクシャフト側に固定され、前記クランクシャフトの外径より内周側に軸方向に貫通して形成されたかしめ用孔を有する入力側回転部材と、
   　前記入力側回転部材と軸方向において対向して配置された出力側回転部材と、
   　前記入力側回転部材と前記出力側回転部材とを回転方向に弾性的に連結するダンパ機構と、
   　前記センタボスの外周面に設けられ、前記出力側回転部材を前記センタボスに回転自在に支持するための軸受と、
   　前記センタボスの前記クランクシャフトと逆側の側面に配置され、取付用孔を有し、前記軸受の軸方向の移動を規制するためのストッパプレートと、
   　前記ストッパプレートの取付用孔及び前記センタボスの第１貫通孔を貫通して設けられ、端部が前記入力側回転部材のかしめ用孔を挿通する工具によってかしめられており、前記ストッパプレートを前記センタボスに固定するストッパプレート固定用リベットと、
   を備えたフライホイール組立体。
2. 　前記センタボスは前記第１貫通孔の前記クランクシャフト側の端部に前記第１貫通孔の径より大径の第１凹部を有し、
   　前記ストッパプレート固定用リベットのかしめ部は前記第１凹部内に収納されている、
   請求項１に記載のフライホイール組立体。
3. 　前記入力側回転部材のかしめ用孔は、前記センタボスの第１貫通孔より内周側にオフセットされている、請求項１又は２に記載のフライホイール組立体。
4. 　前記センタボスは軸方向に貫通する複数の第２貫通孔を有し、
   　前記入力側回転部材は、前記クランクシャフトの外径より内周側に取付用孔を有し、
   　前記第２貫通孔及び前記入力側回転部材の取付用孔を貫通して設けられ、前記入力側回転部材を前記センタボスに固定する入力側回転部材固定用リベットをさらに備えた、
   請求項１から３のいずれかに記載のフライホイール組立体。
5. 　前記センタボスは、前記第２貫通孔の前記クランクシャフトと逆側の端部に、前記第２貫通孔の径より大径の第２凹部を有し、
   　前記入力側回転部材は、前記取付用孔の前記クランクシャフト側の端部に、前記取付用孔の径より大径の凹部を有し、
   　前記第２リベットの頭部及びかしめ部は、それぞれ前記センタボスの第２凹部及び前記入力側回転部材の凹部に収納されている、
   請求項４に記載のフライホイール組立体。
6. 　前記センタボスには、前記センタボス、前記入力側回転部材、前記ストッパプレート、及び前記出力側回転部材を前記クランクシャフトに固定するためのボルトが貫通する複数の第３貫通孔が形成されている、請求項１から５のいずれかに記載のフライホイール組立体。

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