WO2015141646A1 - はずみ車及びエンジン - Google Patents

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WO2015141646A1
WO2015141646A1 PCT/JP2015/057773 JP2015057773W WO2015141646A1 WO 2015141646 A1 WO2015141646 A1 WO 2015141646A1 JP 2015057773 W JP2015057773 W JP 2015057773W WO 2015141646 A1 WO2015141646 A1 WO 2015141646A1
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WO
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flywheel
main body
engine
crankshaft
rear end
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PCT/JP2015/057773
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English (en)
French (fr)
Inventor
吉川　秀一
細川　直史
慎也 石原
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/30—Flywheels
    • F16F15/31—Flywheels characterised by means for varying the moment of inertia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F16C3/08—Crankshafts made in one piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/30—Flywheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/32—Modular design

Definitions

  • the present invention relates to a flywheel and an engine.
  • Patent Document 1 discloses an invention relating to a flywheel, which includes a weight segment that is detachably attached to a flywheel body and that freely adjusts the moment of inertia.
  • the flywheel body of Patent Document 1 is designed so that the inertial force can be changed by stacking and installing weight segments in the outer shell of the flywheel body.
  • a weight segment is installed in the outer shell portion, so the outer shell portion must be enlarged. For this reason, the total length of the flywheel body has increased, and as a result, it has been necessary to enlarge the engine room in which the engine is installed.
  • Patent Document 1 does not consider the positional relationship between the flywheel body and the engine body and the direction in which the weight segments are stacked.
  • the distance between the flywheel body and the engine body is large, or when weight segments are stacked in the direction opposite to the engine body side, the amount of deflection of the crankshaft provided in the engine body increases, so the main bearing that supports the crankshaft It was the cause of damage.
  • the distance between the flywheel body and the engine body is close, or when weight segments are stacked on the engine body side, the maintenance space between the engine body and the flywheel body cannot be secured. Work such as removing the wheel itself was necessary.
  • flywheels for large engines such as ships are heavy, work for removing the flywheels has been required.
  • the present invention has an object to provide a flywheel capable of appropriately changing the moment of inertia while simplifying engine maintenance.
  • the flywheel according to the first aspect of the present invention is a flywheel comprising a main body portion and a split member that is detachably fixed to the main body portion, when the split member is fixed to the main body portion.
  • the dividing member forms a part of the outer peripheral surface. According to this configuration, by removing the dividing member from the main body, a space can be formed in the portion where the dividing member is fixed, and the parts arranged around the flywheel can be easily used as the working space. Can be handled.
  • the engine which concerns on the 2nd aspect of this invention is provided with the flywheel which concerns on the said 1st aspect, and the crankshaft in which the said main-body part is installed.
  • the flywheel of the engine according to the second aspect is configured so that the main body portion is installed at a front end portion of the crankshaft and the engine is opposed to the engine when the dividing member is fixed to the main body portion. A part of the surface may be formed. According to this configuration, by removing the dividing member from the main body portion, a space can be formed between the engine main body and the main body portion, and the space is used as a work space, and the components arranged between the flywheel and the engine main body. Can be handled easily.
  • the engine according to the second aspect further includes an intermediate shaft connected to a rear end portion connected to the crankshaft, and the flywheel has the main body portion installed at the rear end portion of the crankshaft.
  • the split member When the split member is fixed to the main body, a part of the intermediate shaft side surface facing the intermediate shaft is formed. According to this configuration, the intermediate shaft can be detached from the crankshaft by removing the dividing member from the main body.
  • the weight of the split member can be added to the flywheel without increasing the thickness and diameter of the flywheel. The moment of inertia of the flywheel can be increased.
  • the split member may be attached to and detached from the main body portion in a direction perpendicular to the rotation axis. According to this configuration, when the dividing member is attached or detached, it is not necessary to move the dividing member in the direction of the rotation axis, and therefore it is not necessary to increase the axial length of the engine for attaching or detaching the dividing member.
  • the dividing member may be attached to and detached from the main body portion in a direction perpendicular to the axial direction. According to this configuration, when the dividing member is attached or detached, it is not necessary to move the dividing member in the axial direction, so that it is not necessary to increase the axial length of the engine for attaching or detaching the dividing member.
  • the present invention in order to reduce the torsional vibration of the crankshaft, a large inertial force may be required, and when increasing the inertial force, the parts between the flywheel and the engine body are different from the conventional flywheel that cannot be divided. As a result, it is possible to secure a working space for assembly and maintenance of the machine, and it is not necessary to increase the distance between the center of gravity of the flywheel and the main bearing, so that the amount of deflection of the crankshaft is not increased.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an engine according to a first embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the flywheel which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the state from which the division member of the flywheel was removed. It is a top view which shows the flywheel which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a top view which shows the flywheel which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is the schematic which shows the engine which concerns on 4th Embodiment of this invention. It is a top view which shows the flywheel which concerns on 4th Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the flywheel which concerns on 4th Embodiment of this invention.
  • the engine 1 is, for example, a marine diesel engine, and is disposed inside the hull of the ship, and includes a crankshaft 2 and an engine body 3 as shown in FIG.
  • the crankshaft 2 includes a pin portion connected to one end of the connecting rod, a journal portion supported by the pin portion and disposed on the axis 10, and an arm portion connecting the pin portion and the journal portion.
  • the engine body 3 includes a base plate 6 and a main bearing 7.
  • the base plate 6 is fixed to the hull and forms a storage space 8 therein.
  • the crankshaft 2 has a pin portion and an arm portion stored in a storage space 8 inside the engine body 3, and both ends are disposed outside the storage space 8.
  • the main bearings 7 are each disposed in the storage space 8, and the crankshaft 2 can rotate about the axis 10.
  • the engine body 3 further includes a connecting rod (not shown) corresponding to the pin portion and a piston (not shown). Each piston is supported so as to be linearly movable.
  • the connecting rod has a small end coupled to the cross head pin and a large end coupled to the pin portion of the crankshaft 2.
  • the engine body 3 reciprocates the pistons by burning fuel inside a cylinder (not shown).
  • the connecting rod rotates the crankshaft 2 by transmitting the reciprocating motion of the piston to the pin portion of the crankshaft 2.
  • the engine body 3 further includes a thrust bearing 11, a longitudinal vibration damper 12, and a rear end side oil seal 15.
  • the thrust bearing 11 is disposed on the rear end side of the crankshaft 2 and receives a thrust force so that the crankshaft 2 does not move in the axial direction.
  • the longitudinal vibration damper 12 is disposed on the front end side of the crankshaft 2 and forms oil chambers 12a and 12b filled with a lubricant between the crankshaft 2 and the axis of the crankshaft 2 as shown in FIG. Damping direction vibration.
  • the rear end side oil seal 15 is disposed in a portion where the rear end side of the crankshaft 2 penetrates the casing of the engine body 3, and the lubricant in the storage space 8 leaks to the outside through a gap connecting to the storage space 8. prevent.
  • the engine 1 includes a flywheel 16 on the front end side of the engine 1.
  • the flywheel 16 is formed in a disk shape.
  • the flywheel 16 has a circular bottom surface disposed perpendicular to the axis, and a center of gravity disposed on the axis.
  • the flywheel 16 is fixed to the front end of the crankshaft 2. Note that the flywheel 16 may be disk-shaped and does not necessarily have to be a perfect circle.
  • the casing 18 is disposed on the front end side of the engine body 3 and forms a space in which the flywheel 16 is stored.
  • the ship equipped with the engine 1 includes a propeller shaft 21, a propeller 22, and an intermediate shaft 23.
  • the propeller shaft 21 is formed in a rod shape, one end is disposed outside the hull, the other end is disposed inside the hull, and is rotatably supported by the hull.
  • the propeller 22 is formed in an airfoil shape and is fixed to an end portion of the propeller shaft 21 disposed outside the hull.
  • the propeller 22 propels the hull by being rotated together with the propeller shaft 21.
  • the intermediate shaft 23 is formed in a rod shape. One end of the intermediate shaft 23 is joined to the rear end portion of the crankshaft 2, and the other end is joined to an end portion disposed inside the hull of the propeller shaft 21.
  • FIG. 2 shows the flywheel 16.
  • the flywheel 16 has an engine body side surface 24 and a side surface 25.
  • the engine body side surface 24 is one of the two bottom surfaces of the flywheel 16.
  • the side surface 25 is a side surface of the flywheel 16 having a disk shape.
  • the flywheel 16 is arranged so that the axis 26 of the disc overlaps the axis 10, and the engine body side surface 24 is arranged to face the engine body 3.
  • the flywheel 16 includes a main body 27, a first divided member 28, and a second divided member 29. Moreover, as shown in FIG. 3, the fastening part 31 is formed in the main-body part 27. As shown in FIG. The main body 27 is fixed to the crankshaft 2 by fixing the fastening portion 31 to the front end of the crankshaft 2 using bolts.
  • the main body 27 has an engine main body side surface 32, a side surface 33, a first split member mounting surface 34, and a second split member mounting surface 35.
  • the first divided member mounting surface 34 and the second divided member mounting surface 35 are adjacent to each other.
  • the main body 27 is further formed with a convex portion 30 that protrudes toward the engine main body 3 from the first split member mounting surface 34 and the second split member mounting surface 35.
  • the engine main body side surface 32 is formed on the convex portion 30 so as to be parallel to the first divided member attaching surface 34 and the second divided member attaching surface 35. That is, the engine main body side surface 32 is disposed closer to the engine main body 3 than the first split member mounting surface 34 and the second split member mounting surface 35.
  • a plurality of first screw holes 36 are formed in the first divided member mounting surface 34.
  • a plurality of second screw holes 37 are formed in the second split member mounting surface 35.
  • the first divided member attachment surface 34 and the second divided member attachment surface 35 do not necessarily have to be parallel to the engine body side surface 32, and the first divided member 28 and the second divided member 29 are the main body portion 27. Any surface that can be attached to the surface may be used.
  • the first divided member 28 is formed in a fan-like plate shape, and has an engine main body side surface 41 and side surfaces 42.
  • the first divided member 28 has a plurality of first through holes 43 corresponding to the plurality of first screw holes 36.
  • the first through hole 43 coincides with the position of the first screw hole 36 when the first divided member 28 is attached to the first divided member attachment surface 34, and the first through hole 43 and the axis of the first screw hole 36.
  • the direction is parallel to the axis 26.
  • the second divided member 29 is formed in a fan-like plate shape, and has an engine main body side surface 44 and a side surface 45.
  • the second divided member 29 has a plurality of second through holes 46 corresponding to the plurality of second screw holes 37.
  • the second through hole 46 coincides with the position of the second screw hole 37 when the second divided member 29 is attached to the second divided member attachment surface 35, and the axis of the second through hole 46 and the second screw hole 37.
  • the direction is parallel to the axis 26.
  • the shapes of the first divided member 28 and the second divided member 29 are fan-shaped, but the shapes are matched to the shapes of the main body 27, the first divided member 28, and the second divided member 29, respectively. It can be deformed.
  • a plurality of first bolts are inserted into the plurality of first screw holes 36, and a plurality of second bolts are inserted into the plurality of second screw holes 37, respectively.
  • first divided member 28 is attached to the first divided member attachment surface 34 of the main body 27, the plurality of first bolts are arranged in parallel to the axis 26.
  • the first divided member 28 is fixed to the main body portion 27 by the first bolt passing through the first through hole 43 and being fastened to the plurality of first screw holes 36.
  • the second divided member 29 is attached to the second divided member attachment surface 35 of the main body 27, the plurality of second bolts are arranged in parallel to the axis 26.
  • the second divided member 29 is fixed to the main body portion 27 by the second bolt passing through the second through hole 46 and being fastened to the second screw hole 37.
  • the engine main body side surface 32 of the main body portion 27 When the first split member 28 and the second split member 29 are attached to the main body portion 27, the engine main body side surface 32 of the main body portion 27, the engine main body side surface 41 of the first split member 28, and the second split member 29.
  • the engine main body side surface 44 of the flywheel constitutes the engine main body side surface 24 of the flywheel 16.
  • the side surface 33 of the main body 27, the side surface 42 of the first divided member 28, and the side surface 45 of the second divided member 29 are 16 side surfaces 25 are formed.
  • the flywheel 16 is provided on the front end side of the engine 1
  • the present invention is not limited to this example. That is, a rear end side flywheel similar to the flywheel 16 may be provided on the rear end side of the engine 1.
  • the rear end side flywheel may have a disk shape and does not necessarily have to be a perfect circle.
  • the circular bottom surface is arranged perpendicular to the axis, and the center of gravity is arranged on the axis.
  • the rear end side flywheel is fixed to the end on the rear end side of the crankshaft 2.
  • the dividing member is detachably provided on the engine body side.
  • the engine 1 generates rotational power by burning fuel, and rotates the crankshaft 2 around the axis.
  • the propeller shaft 21 propels the hull by rotating the propeller 22 using the rotational power transmitted from the crankshaft 2 via the intermediate shaft 23.
  • the rotational speed of the crankshaft 2 fluctuates due to the reciprocating timing of the plurality of pistons of the engine body 3 or the resistance applied to the propeller 22 fluctuates, and torsional vibration occurs.
  • the flywheel 16 rotates around the axis 10 together with the crankshaft 2 when the crankshaft 2 rotates.
  • the flywheel 16 applies torque to the crankshaft 2 so that fluctuations in the rotational speed of the crankshaft 2 become small when the rotational speed of the crankshaft 2 changes due to the moment of inertia of the flywheel 16. 2 torsional vibration generated.
  • the rear end side flywheel also reduces the rotational fluctuation of the crankshaft 2 and the torsional vibration generated in the crankshaft 2 in the same manner as the flywheel 16.
  • the crankshaft 2 is fixed at a predetermined angle, and the first divided member 28 and the second divided member 29 of the flywheel 16 are arranged at predetermined positions.
  • the crankshaft 2 is fixed at a predetermined angle, the first split member 28 and the second split member 29 are removed from the main body 27.
  • the predetermined angle refers to an angle at which the space formed when the first divided member 28 and the second divided member 29 are removed becomes a space where workers can easily work, or the first divided member 28. And the angle at which the second split member 29 can be easily removed.
  • the flywheel 16 can be brought closer to the engine body 3, and the distance between the center of gravity of the flywheel 16 and the main bearing of the engine body 3 can be shortened. As a result, bending that occurs in the crankshaft 2 can be reduced, the crankshaft 2 can be prevented from hitting the main bearing 7, and damage to the main bearing 7 can be prevented.
  • the rear end side flywheel also has the same effect as the flywheel 16.
  • the flywheel 51 according to the present embodiment is applied to, for example, a flywheel provided on the front end side.
  • the flywheel 51 is formed in a disk shape, and includes a main body portion 52, a dividing member 53, and a plurality of bolts 54.
  • the main body 52 is fixed to the crankshaft 2 and has a mounting surface 52a including a diameter direction of a disk formed by the flywheel 51.
  • the dividing member 53 is formed in a semicircular plate shape.
  • the split wheel 53 is attached to the attachment surface 52a of the main body 52, whereby the flywheel 51 is formed.
  • the dividing member 53 forms a part of the side surface (side surface of the disk) of the flywheel 51 and faces the engine body 3 of the flywheel 51 (on the disk side). Part of the bottom surface).
  • Each of the plurality of bolts 54 is arranged in a direction perpendicular to the mounting surface 52a of the main body 52.
  • the bolt 54 penetrates the split member 53 and is fastened to the main body portion 52, whereby the split member 53 is fixed to the main body portion 52 and both are integrated.
  • the engine including the flywheel 51 according to the present embodiment can easily maintain the longitudinal vibration damper 12 by removing the dividing member 53.
  • the flywheel 51 is not limited to the front end side, and can be applied to a flywheel provided on the rear end side.
  • the flywheel 61 according to the present embodiment is applied to, for example, a flywheel provided on the front end side.
  • the flywheel 61 is formed in a disc shape and includes a main body 62, a dividing member 63, and a plurality of bolts 64.
  • the flywheel 61 may be disc-shaped and does not necessarily have to be a perfect circle.
  • the main body 62 is fixed to the crankshaft 2, and a mounting surface 62 a is formed on a string corresponding to a center angle smaller than 180 degrees of the flywheel 61.
  • the split member 63 When the split member 63 is viewed from the front, it has a shape surrounded by an arc corresponding to a central angle smaller than 180 degrees and a chord corresponding to the central angle.
  • the flywheel 61 By attaching the dividing member 63 to the attachment surface 62 a of the main body 62, the flywheel 61 is formed.
  • the split member 63 When attached to the main body 62, the split member 63 forms a part of the side surface (side surface of the disk) of the flywheel 61 and faces the engine body 3 of the flywheel 61 (on the disk side). Part of the bottom surface).
  • the plurality of bolts 64 are respectively arranged in a direction perpendicular to the mounting surface 62a of the main body 62.
  • the bolt 64 penetrates the split member 63 and is fastened to the main body portion 62, whereby the split member 63 is fixed to the main body portion 62 and both are integrated.
  • the engine including the flywheel 61 can easily maintain the longitudinal vibration damper 12 by removing the dividing member 63.
  • the flywheel 61 is not limited to the front end side, and can be applied to a flywheel provided on the rear end side.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an engine and a propeller according to a fourth embodiment of the present invention.
  • a rear end flywheel 71 is installed between the intermediate shaft 23 and the engine body 3.
  • the rear end side flywheel 71 is formed in a disk shape and includes a main body 72, a first divided member 73, a second divided member 74, and the like. It should be noted that the rear end side flywheel 71 may be disc-shaped and does not necessarily have to be a perfect circle.
  • the main body 72 is fixed to the crankshaft 2 and has a notch 75.
  • the notch 75 is formed on the intermediate shaft side surface facing the intermediate shaft 23 (see FIG. 6) of the two bottom surfaces of the disk formed by the rear end side flywheel 71.
  • the notch 75 is formed in a string corresponding to a center angle smaller than 180 degrees of the rear end side flywheel 71.
  • the first divided member 73 is attached to one side of the notch 75 with respect to the shaft of the rear end side flywheel 71, and the second divided member 74 is included in the notch 75.
  • the rear end side flywheel 71 is attached to the other shaft.
  • the intermediate shaft 23 is moved toward the center of the main body 72 so that the end of the intermediate shaft 23 passes through the notch 75 of the main body 72. Thereby, the intermediate shaft 23 can be attached and fixed to the crankshaft 2. Thereafter, the first divided member 73 and the second divided member 74 are attached to the main body 72.
  • the intermediate shaft 23 can be taken out from the main body 72 by rotating the flywheel 71 on the rear end side and positioning one of the first divided member 73 and the second divided member 74 above the shaft. That is, the intermediate shaft 23 can be set to a removable position by rotating the rear end side flywheel 71 by 90 ° at the maximum.
  • the cutout 75 may be formed in the main body portion only in one of the radial directions with respect to the axis of the rear end side flywheel 71 and only the first divided member 73 may be attached to and detached from the main body portion. That is, the main body portion of this modification has a shape in which the main body portion 72 and the second divided member 74 of the above embodiment are integrated.
  • the intermediate shaft 23 can be removed upward from the main body only when the rear end side flywheel 71 is rotated so that the first split member 73 is positioned above the shaft.

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Abstract

本発明によるエンジンは、軸線を中心に回転するクランク軸と、円板形状を有し、中心にてクランク軸の軸線に接続されたはずみ車（１６）とを備え、はずみ車（１６）は、クランク軸に固定される本体部（２７）と、本体部（２７）に着脱可能に固定される第１分割部材（２８）及び第２分割部材（２９）とを有し、第１分割部材（２８）及び第２分割部材（２９）は、本体部（２７）に固定されたときに、はずみ車（１６）の側面の一部と、はずみ車（１６）の二つの円形状底面のうちエンジン本体に対向する底面の一部を形成する。

Description

はずみ車及びエンジン
　本発明は、はずみ車及びエンジンに関する。
　エンジン（機関）のクランク軸は、主軸受を介してエンジン本体の台板によって支えられ、はずみ車（フライホイール）は、クランク軸の前端側又は後端側に取り付けられる。はずみ車は、燃焼行程における余分なエネルギーを吸収しつつ、他の行程で、はずみ車の回転慣性力のエネルギーを用いることで、クランク軸の回転を円滑にさせる。下記の特許文献１には、フライホイールに関する発明であって、フライホイールボディに脱着自在に取り付けられたウェイトセグメントを備え、慣性モーメントを自由に調整することが開示されている。
実開昭６３－１１８４４２号公報
　特許文献１のフライホイールボディは、フライホイールボディの外殻部の中にウェイトセグメントを積み重ねて設置することで、慣性力を変化させることができるように設計されている。このようなフライホイールボディを船舶に採用した場合、外殻部の中にウェイトセグメントを設置することとなるため、外殻部を大きくしなければならない。このため、フライホイールボディの全長が大きくなり、結果としてエンジンが設置される機関室を大きくする必要が生じていた。
　また、特許文献１は、フライホイールボディと機関本体との位置関係やウェイトセグメントを積み重ねる方向について一切考慮されていない。フライホイールボディと機関本体との間隔が大きい場合、又は機関本体側とは反対方向にウェイトセグメントを積み重ねる場合は、機関本体に設けられるクランク軸のたわみ量が大きくなるため、クランク軸を支える主軸受に方当たりして損傷の原因となっていた。一方、フライホイールボディと機関本体との間隔が近い場合、又は機関本体側にウェイトセグメントを積み重ねる場合は、機関本体とフライホイールボディとの間のメンテナンススペースが確保できなくなるため、メンテナンスのたびにフライホイール自体を外す等の作業が必要になっていた。さらに船舶等の大型機関用のフライホイールは重量も大きいため、フライホイールを外すための工事が必要となっていた。
　本発明は、慣性モーメントを適切に変化できる一方、エンジンメンテナンスの簡易化が可能なはずみ車を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様に係るはずみ車は、本体部と、前記本体部に着脱可能に固定される分割部材と、を備えるはずみ車であって、前記分割部材が前記本体部に固定されたときに、前記分割部材が外周面の一部を形成する。
　この構成によれば、本体部から分割部材を取り外すことにより、分割部材が固定されていた部分に空間を形成することができ、その空間を作業スペースとして、はずみ車の周辺に配置された部品を容易に取り扱うことができる。
　本発明の第２の態様に係るエンジンは、前記第１の態様に係るはずみ車と、前記本体部が設置されるクランク軸と、を備える。
　この構成によれば、本体部から分割部材を取り外すことにより、分割部材が固定されていた部分に空間を形成することができ、その空間を作業スペースとして、クランク軸の周辺に配置された部品を容易に取り扱うことができる。
　前記第２の態様に係るエンジンの前記はずみ車は、前記本体部が前記クランク軸の前端部に設置されるとともに、前記分割部材が前記本体部に固定されたときに、前記エンジンに対向するエンジン側表面の一部を形成してもよい。
　この構成によれば、本体部から分割部材を取り外すことにより、エンジン本体と本体部と間に空間を形成することができ、その空間を作業スペースとして、はずみ車とエンジン本体の間に配置された部品を容易に取り扱うことができる。
　前記第２の態様に係るエンジンは、前記クランク軸に接続される後端部に接続される中間軸をさらに備え、前記はずみ車は、前記本体部が前記クランク軸の後端部に設置されるとともに、前記分割部材が前記本体部に固定されたときに、前記中間軸に対向する中間軸側表面の一部を形成する。
　この構成によれば、本体部から分割部材を取り外すことにより、クランク軸から中間軸を脱着することができる。中間軸がクランク軸に着脱されるときに中間軸が通過する領域に分割部材を固定することで、分割部材分の重量をはずみ車に追加することができ、はずみ車の厚さや直径を増加させることなく、はずみ車の慣性モーメントを増加させることができる。
　前記第２の態様に係るエンジンにおいて、前記分割部材は、前記回転軸に対して垂直方向に、前記本体部に着脱されてもよい。
　この構成によれば、分割部材の着脱の際、回転軸方向に分割部材を移動させなくてもよいため、分割部材の着脱のためにエンジンの軸方向の長さを増加させる必要がない。
　前記第２の態様に係るエンジンにおいて、前記分割部材は、軸線方向に対して垂直方向に、前記本体部に着脱されてもよい。
　この構成によれば、分割部材の着脱の際、軸線方向に分割部材を移動させなくてもよいため、分割部材の着脱のためにエンジンの軸方向の長さを増加させる必要がない。
　本発明によれば、クランク軸のねじり振動を低減するために、大きな慣性力が必要な場合があり、慣性力を増加させる場合において、分割できない従来のはずみ車と異なり、はずみ車とエンジン本体間の部品の組立やメンテナンスのための作業スペースを確保することができ、かつ、はずみ車の重心位置と主軸受の距離を離す必要がないため、クランク軸のたわみ量を増加させない。
本発明の第１実施形態に係るエンジンを示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るはずみ車を示す斜視図である。 はずみ車の分割部材が取り外された状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るはずみ車を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係るはずみ車を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係るエンジンを示す概略図である。 本発明の第４実施形態に係るはずみ車を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係るはずみ車を示す斜視図である。
＜第１実施形態＞
　以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るエンジンを説明する。エンジン１は、例えば舶用ディーゼル機関であり、船舶の船体内部に配置され、図１に示されているように、クランク軸２とエンジン本体３とを備えている。クランク軸２は、連接棒の一端と接続されるピン部と、ピン部に支持され軸線１０上に配置されるジャーナル部、及び、ピン部及びジャーナル部を結ぶアーム部を備えている。
　エンジン本体３は、台板６と主軸受７とを備えている。台板６は、船体に固定されており、内部に収納空間８を形成している。クランク軸２は、ピン部及びアーム部がエンジン本体３内部の収納空間８に収納され、かつ、両端が収納空間８の外部に配置されている。主軸受７は、それぞれ、収納空間８に配置され、軸線１０を中心にクランク軸２が回転することができる。
　エンジン本体３は、さらに、ピン部に対応する連接棒（図示せず）とピストン（図示せず）とを備えている。ピストンは、それぞれ、直線運動可能に支持されている。連接棒は、小端部がクロスヘッドピンに結合され、大端部がクランク軸２のピン部に結合されている。エンジン本体３は、シリンダ（図示せず）内部で燃料を燃焼させることにより、ピストンをそれぞれ往復運動させる。連接棒は、ピストンの往復運動をクランク軸２のピン部に伝達することにより、クランク軸２を回転させる。
　エンジン本体３は、さらに、スラスト軸受１１と、縦振動ダンパー１２と、後端側オイルシール１５とを備えている。スラスト軸受１１は、クランク軸２の後端側に配置され、クランク軸２が軸線方向に移動しないようにスラスト力を受けている。縦振動ダンパー１２は、クランク軸２の前端側に配置され、図１に示すように、クランク軸２との間に潤滑剤で満たされた油室１２ａ、１２ｂを形成し、クランク軸２における軸線方向の振動を減衰させる。
　後端側オイルシール１５は、クランク軸２の後端側がエンジン本体３のケーシングを貫通する部分に配置され、収納空間８と接続する隙間を、収納空間８内の潤滑剤が外部に漏洩することを防ぐ。
　エンジン１は、エンジン１の前端側に、はずみ車１６を備えている。はずみ車１６は、円板状に形成されている。はずみ車１６は、円形状の底面が軸線に対して垂直に配置され、かつ、重心が軸線上に配置される。はずみ車１６は、クランク軸２の前端側の端に固定されている。なお、はずみ車１６は円板状であればよく、必ずしも真円である必要はない。
　ケーシング１８は、エンジン本体３の前端側に配置され、はずみ車１６が収納される空間を形成している。
　エンジン１を備える船舶は、プロペラ軸２１とプロペラ２２と中間軸２３とを備えている。プロペラ軸２１は、棒状に形成され、一端が船体の外部に配置され、他端が船体の内部に配置され、回転可能に船体に支持されている。プロペラ２２は、翼形に形成され、プロペラ軸２１の船体の外部に配置されている端部に固定されている。プロペラ２２は、プロペラ軸２１とともに回転されることにより、船体を推進させる。中間軸２３は、棒状に形成されている。中間軸２３は、一端がクランク軸２の後端部に接合され、他端がプロペラ軸２１の船体の内部に配置されている端部に接合されている。
　図２は、はずみ車１６を示している。はずみ車１６は、エンジン本体側表面２４と側面２５を有する。エンジン本体側表面２４は、はずみ車１６の２つの底面のうちの１つである。側面２５は、円板状を有するはずみ車１６の側面である。はずみ車１６は、円板の軸線２６が軸線１０に重なるように配置され、かつ、エンジン本体側表面２４がエンジン本体３に対向して配置されている。
　はずみ車１６は、本体部２７と、第１分割部材２８と、第２分割部材２９とを備えている。また、本体部２７は、図３に示すように、締結部分３１が形成されている。本体部２７は、ボルトを用いて締結部分３１がクランク軸２の前端に固定されることにより、クランク軸２に固定される。
　本体部２７は、エンジン本体側表面３２と、側面３３と、第１分割部材取り付け面３４と、第２分割部材取り付け面３５とが形成されている。第１分割部材取り付け面３４及び第２分割部材取り付け面３５は、互いに隣接している。本体部２７は、さらに、第１分割部材取り付け面３４及び第２分割部材取り付け面３５よりエンジン本体３の側に突出する凸部３０が形成されている。エンジン本体側表面３２は、第１分割部材取り付け面３４及び第２分割部材取り付け面３５に平行になるように凸部３０に形成されている。すなわち、エンジン本体側表面３２は、第１分割部材取り付け面３４及び第２分割部材取り付け面３５よりエンジン本体３の側に配置されている。第１分割部材取り付け面３４には、複数の第１ねじ穴３６が形成されている。第２分割部材取り付け面３５には、複数の第２ねじ穴３７が形成されている。なお、第１分割部材取り付け面３４及び第２分割部材取り付け面３５は、必ずしもエンジン本体側表面３２に平行な面でなくてもよく、第１分割部材２８及び第２分割部材２９が本体部２７に取り付け可能な面であればよい。
　第１分割部材２８は、図３に示すように、扇形の板状に形成され、エンジン本体側表面４１と側面４２とが形成されている。第１分割部材２８は、複数の第１ねじ穴３６に対応する複数の第１貫通孔４３が形成されている。第１貫通孔４３は、第１分割部材取り付け面３４に第１分割部材２８が取り付けられたとき、第１ねじ穴３６の位置と一致し、第１貫通孔４３と第１ねじ穴３６の軸方向は、軸線２６に対して平行である。
　第２分割部材２９は、図３に示すように、扇形の板状に形成され、エンジン本体側表面４４と側面４５とが形成されている。第２分割部材２９は、複数の第２ねじ穴３７に対応する複数の第２貫通孔４６が形成されている。第２貫通孔４６は、第２分割部材取り付け面３５に第２分割部材２９が取り付けられたとき、第２ねじ穴３７の位置と一致し、第２貫通孔４６と第２ねじ穴３７の軸方向は、軸線２６に対して平行である。
　なお、本実施形態では、第１分割部材２８及び第２分割部材２９の形状を扇形としたが、本体部２７、第１分割部材２８及び第２分割部材２９のそれぞれの形状に合わせて形状を変形することができる。
　はずみ車１６は、複数の第１ねじ穴３６それぞれに複数の第１ボルトが挿入され、複数の第２ねじ穴３７それぞれに複数の第２ボルトが挿入される。本体部２７の第１分割部材取り付け面３４に第１分割部材２８が取り付けられたとき、複数の第１ボルトは、軸線２６に対して平行に配置される。第１ボルトが第１貫通孔４３を貫通して複数の第１ねじ穴３６に締結されることにより、第１分割部材２８が本体部２７に固定される。本体部２７の第２分割部材取り付け面３５に第２分割部材２９が取り付けられたとき、複数の第２ボルトは、軸線２６に対して平行に配置される。第２ボルトが第２貫通孔４６を貫通して第２ねじ穴３７に締結されることにより、第２分割部材２９が本体部２７に固定される。
　第１分割部材２８と第２分割部材２９が本体部２７に取り付けられたとき、本体部２７のエンジン本体側表面３２と、第１分割部材２８のエンジン本体側表面４１と、第２分割部材２９のエンジン本体側表面４４は、はずみ車１６のエンジン本体側表面２４を構成する。第１分割部材２８と第２分割部材２９が本体部２７に取り付けられたとき、本体部２７の側面３３と、第１分割部材２８の側面４２と、第２分割部材２９の側面４５は、はずみ車１６の側面２５を構成する。
　なお、上述した説明では、エンジン１の前端側にはずみ車１６を備える場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、エンジン１の後端側にはずみ車１６と同様の後端側はずみ車が設けられてもよい。なお、後端側はずみ車は円板状であればよく、必ずしも真円である必要はない。後端側はずみ車は、円形状の底面が軸線に対して垂直に配置され、かつ、重心が軸線上に配置される。後端側はずみ車は、クランク軸２の後端側の端に固定される。また、後端側はずみ車においても、はずみ車１６と同様に、分割部材がエンジン本体側に着脱可能に設けられる。
　エンジン１は、燃料を燃焼させることにより回転動力を生成し、軸線周りにクランク軸２を回転させる。プロペラ軸２１は、中間軸２３を介してクランク軸２から伝達される回転動力を用いて、プロペラ２２を回転させることにより、船体を推進させる。このとき、クランク軸２は、エンジン本体３の複数のピストンが往復運動するタイミングがずれていたり、プロペラ２２に印加される抵抗が変動することにより、回転速度が変動し、ねじり振動が発生する。
　はずみ車１６は、クランク軸２が回転することにより、クランク軸２とともに軸線１０周りに回転する。これにより、はずみ車１６は、はずみ車１６の慣性モーメントにより、クランク軸２の回転速度が変化したときに、クランク軸２の回転速度の変動が小さくなるようにクランク軸２にトルクを印加し、クランク軸２に発生するねじり振動を低減する。
　なお、後端側はずみ車が設けられる場合、後端側はずみ車も、はずみ車１６と同様に、クランク軸２が回転する回転変動を低減し、クランク軸２に発生するねじり振動を低減する。
　次に、本実施形態に係るエンジン１のエンジンメンテナンス方法について説明する。
　エンジン１が停止して回転動力を生成していないとき、クランク軸２を所定の角度に固定し、はずみ車１６の第１分割部材２８と第２分割部材２９を所定の位置に配置する。クランク軸２が所定の角度に固定されているとき、第１分割部材２８と第２分割部材２９が本体部２７から取り外される。ここで、所定の角度とは、第１分割部材２８と第２分割部材２９を取り外したとき形成される空間が、作業員の作業しやすい空間となるような角度、又は、第１分割部材２８と第２分割部材２９を取り外しやすい角度である。
　第１分割部材２８と第２分割部材２９が本体部２７から取り外されることにより、本体部２７とエンジン１との間にスペースが形成される。これにより、分割できない従来のはずみ車が設置されている場合と異なり、作業者は形成されたスペースに体の一部を入れることができ、縦振動ダンパー１２を取り扱ったり、メンテナンスしたりすることができる。
　その結果、作業スペースを設けるため、はずみ車１６の重心をエンジン本体３から離れるようにはずみ車１６を設置する必要がなく、エンジン１のサイズを増加させずに、メンテナンス性を向上させることができる。また、作業スペースを設けずに、エンジン本体３側にはずみ車１６の厚さを大きくすることができるため、エンジン１のサイズを増加させずに、クランク軸２のねじり振動を低減するための大きな慣性力を得ることができる。
　また、従来のはずみ車と比較して、はずみ車１６をエンジン本体３に近づけることができ、はずみ車１６の重心とエンジン本体３の主軸受との距離を短くすることができる。その結果、クランク軸２に生じる撓みを低減することができ、クランク軸２が主軸受７に片当りすることを低減し、主軸受７の損傷を防止することができる。
　なお、後端側はずみ車についても、はずみ車１６と同様の作用効果を奏する。
＜第２実施形態＞
　次に、本発明の第２実施形態に係るはずみ車について説明する。
　本実施形態に係るはずみ車５１は、例えば前端側に設けられるはずみ車に適用される。はずみ車５１は、図４に示されているように、円板状に形成され、本体部５２と、分割部材５３と、複数のボルト５４とを備えている。本体部５２は、クランク軸２に固定され、はずみ車５１が形成する円板の直径方向を含む取り付け面５２ａが形成されている。分割部材５３は、半円の板状に形成されている。分割部材５３が本体部５２の取り付け面５２ａに取り付けられることにより、はずみ車５１が形成される。本体部５２に取り付けられたとき、分割部材５３は、はずみ車５１の側面（円板の側面）の一部を形成し、かつ、はずみ車５１のエンジン本体３に対向するエンジン本体側表面（円板の底面）の一部を形成する。
　複数のボルト５４は、それぞれ、本体部５２の取り付け面５２ａに対して垂直方向に配置される。ボルト５４は、分割部材５３を貫通し、本体部５２に締結されることにより、分割部材５３が本体部５２に固定され、両者が一体化する。
　本実施形態に係るはずみ車５１を備えたエンジンも、第１実施形態におけるエンジン１と同様に、分割部材５３を取り外すことにより、縦振動ダンパー１２を容易にメンテナンスできる。はずみ車５１をエンジン本体３に近づけることで、クランク軸２の撓みを低減することができ、主軸受７の損傷を防止することができる。
　はずみ車５１は、前端側に限られず、後端側に設けられるはずみ車にも適用できる。
＜第３実施形態＞
　次に、本発明の第３実施形態に係るはずみ車について説明する。
　本実施形態に係るはずみ車６１は、例えば前端側に設けられるはずみ車に適用される。はずみ車６１は、図５に示されているように、円板状に形成され、本体部６２と、分割部材６３と、複数のボルト６４とを備えている。なお、はずみ車６１は円板状であればよく、必ずしも真円である必要はない。本体部６２は、クランク軸２に固定され、はずみ車６１の１８０度より小さい中心角に対応する弦に取り付け面６２ａが形成されている。分割部材６３を正面視すると、１８０度より小さい中心角に対応する円弧とその中心角に対応する弦とに囲まれた形状を有する。分割部材６３が本体部６２の取り付け面６２ａに取り付けられることにより、はずみ車６１が形成される。本体部６２に取り付けられたとき、分割部材６３は、はずみ車６１の側面（円板の側面）の一部を形成し、かつ、はずみ車６１のエンジン本体３に対向するエンジン本体側表面（円板の底面）の一部を形成する。
　複数のボルト６４は、それぞれ、本体部６２の取り付け面６２ａに対して垂直方向に配置される。ボルト６４は、分割部材６３を貫通し、本体部６２に締結されることにより、分割部材６３が本体部６２に固定され、両者が一体化する。
　本実施形態に係るはずみ車６１を備えたエンジンも、第１実施形態におけるエンジン１と同様に、分割部材６３を取り外すことにより、縦振動ダンパー１２を容易にメンテナンスできる。はずみ車６１をエンジン本体３に近づけることで、クランク軸２の撓みを低減することができ、主軸受７の損傷を防止することができる。
　はずみ車６１は、前端側に限られず、後端側に設けられるはずみ車にも適用できる。
＜第４実施形態＞
　次に、本発明の第４実施形態に係るはずみ車について説明する。図６は、本発明の第４実施形態に係るエンジン及びプロペラを示す概略図である。
　本実施形態では、中間軸２３とエンジン本体３の間に後端側はずみ車７１が設置される。後端側はずみ車７１は、図７に示されているように、円板状に形成され、本体部７２と、第１分割部材７３と、第２分割部材７４などを備えている。なお、後端側はずみ車７１は円板状であればよく、必ずしも真円である必要はない。本体部７２は、図８に示されているように、クランク軸２に固定され、切り欠き７５が形成されている。切り欠き７５は、後端側はずみ車７１が形成する円板の二つの底面のうちの中間軸２３（図６参照）に対向する中間軸側表面に形成される。切り欠き７５は、後端側はずみ車７１の１８０度より小さい中心角に対応する弦に形成されている。
　第１分割部材７３は、図７に示されているように、切り欠き７５のうち、後端側はずみ車７１の軸に対して一方に取り付けられ、第２分割部材７４は、切り欠き７５のうち、後端側はずみ車７１の軸に対して他方に取り付けられる。第１分割部材７３と第２分割部材７４は、本体部７２の切り欠き７５に取り付けられたとき、後端側はずみ車７１の側面を形成し、かつ、後端側はずみ車７１の中間軸側表面を形成する。
　次に、本実施形態に係るエンジンのエンジンメンテナンス方法について説明する。
　クランク軸２から中間軸２３を取り外すとき、まず、クランク軸２を所定の角度に固定し、後端側はずみ車７１の第１分割部材７３と第２分割部材７４を所定の位置に配置する。クランク軸２が所定の角度に固定されているときに、第１分割部材７３と第２分割部材７４のいずれか一方が本体部７２から上方へ取り外される。これにより、中間軸２３の端部が、切り欠き７５を通過することが可能となる。第１分割部材７３又は第２分割部材７４が本体部７２から取り外されているとき、作業者は、中間軸２３をクランク軸２から取り外し、中間軸２３の端部が本体部７２の切り欠き７５を通過するように、中間軸２３を本体部７２の径方向外側へ移動させる。これにより、中間軸２３をクランク軸２から取り出すことができる。
　反対に、中間軸２３をクランク軸２に取り付ける場合、中間軸２３の端部が本体部７２の切り欠き７５を通過するように、中間軸２３を本体部７２の中心側へ移動させる。これにより、中間軸２３をクランク軸２に取り付け固定できる。その後、第１分割部材７３と第２分割部材７４が、本体部７２に取り付けられる。
　後端側はずみ車７１を回転させ、第１分割部材７３と第２分割部材７４のいずれか一方を軸に対して上側に位置させることで、中間軸２３を本体部７２から取り出すことができる。すなわち、後端側はずみ車７１を最大でも９０°だけ回転することによって、中間軸２３を取り外し可能な位置に設定できる。
　従来の後端側はずみ車では、中間軸を取り出すため、本体部に中間軸を通過させることが可能な切り欠きを設けているのみであった。そのため、慣性モーメントを増加させるためには、はずみ車の厚さを厚くするか直径を大きくする必要があった。一方、本実施形態によれば、切り欠き７５に第１分割部材７３と第２分割部材７４が設置されることから、従来の後端側はずみ車に比較して、厚さや直径を増加させることなく、後端側はずみ車７１の慣性モーメントを増加させることができる。そして、大きな慣性力を得ることで、クランク軸２のねじり振動を低減することができる。
　なお、上記実施形態では、本体部７２に対して二つの分割部材、すなわち、第１分割部材７３及び第２分割部材７４を着脱可能にした例について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、切り欠き７５は、本体部において、後端側はずみ車７１の軸に対して径方向の一方にのみ形成され、本体部に第１分割部材７３のみが着脱されるようにしてもよい。すなわち、この変形例の本体部は、上記実施形態の本体部７２と第２分割部材７４が一体化した形状を有する。本変形例では、第１分割部材７３が軸に対して上側に位置するように後端側はずみ車７１を回転させたときだけ、中間軸２３を本体部から上方へ取り出すことができる。
　１　：エンジン
　２　：クランク軸
　３　：エンジン本体
　６　：台板
　７　：主軸受
　８　：収納空間
　１０：軸線
　１１：スラスト軸受
　１２：縦振動ダンパー
　１５：後端側オイルシール
　１６：はずみ車
　１８：ケーシング
　２１：プロペラ軸
　２２：プロペラ
　２３：中間軸
　２４：エンジン本体側表面
　２５：側面
　２６：軸線
　２７：本体部
　２８：第１分割部材
　２９：第２分割部材
　３１：締結部分
　３２：エンジン本体側表面
　３３：側面
　３４：第１分割部材取り付け面
　３５：第２分割部材取り付け面
　３６：第１ねじ穴
　３７：第２ねじ穴
　４１：エンジン本体側表面
　４２：側面
　４３：第１貫通孔
　４４：エンジン本体側表面
　４５：側面
　４６：第２貫通孔
　５１：はずみ車
　５２：本体部
　５３：分割部材
　５４：ボルト
　６１：はずみ車
　６２：本体部
　６３：分割部材
　６４：ボルト
　７１：後端側はずみ車
　７２：本体部
　７３：第１分割部材
　７４：第２分割部材
　７５：切り欠き

Claims (5)

  1. 　本体部と、
    　前記本体部に着脱可能に固定される分割部材と、を備えるはずみ車であって、
    　前記分割部材が前記本体部に固定されたときに、前記分割部材が外周面の一部を形成するはずみ車。
  2. 　請求項１に記載のはずみ車と、
    　前記本体部が設置されるクランク軸と、
    を備えるエンジン。
  3. 　前記はずみ車は、前記本体部が前記クランク軸の前端部に設置されるとともに、前記分割部材が前記本体部に固定されたときに、前記エンジンに対向するエンジン側表面の一部を形成する請求項２に記載のエンジン。
  4. 　前記クランク軸に接続される後端部に接続される中間軸をさらに備え、
    　前記はずみ車は、前記本体部が前記クランク軸の後端部に設置されるとともに、前記分割部材が前記本体部に固定されたときに、前記中間軸に対向する中間軸側表面の一部を形成する請求項２又は３のいずれかに記載のエンジン。
  5. 　前記分割部材は、軸線方向にに対して垂直方向に、前記本体部に着脱される請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のエンジン。
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