JPH051715Y2 - - Google Patents
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- JPH051715Y2 JPH051715Y2 JP17251787U JP17251787U JPH051715Y2 JP H051715 Y2 JPH051715 Y2 JP H051715Y2 JP 17251787 U JP17251787 U JP 17251787U JP 17251787 U JP17251787 U JP 17251787U JP H051715 Y2 JPH051715 Y2 JP H051715Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- axis
- crankshaft
- curvature
- cross
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
本考案は、エンジンのクランクシヤフト後端部
に取付けられるフライホイールの構造に関するも
のであり、特に、エンジンの振動騒音を低減する
ために慣性重量を不均一とした所謂不均一フライ
ホイールの構造に係る。
に取付けられるフライホイールの構造に関するも
のであり、特に、エンジンの振動騒音を低減する
ために慣性重量を不均一とした所謂不均一フライ
ホイールの構造に係る。
従来よりエンジンのクランクシヤフト後端部に
フライホイールを取付け、その慣性重量を利用し
てエンジンの回転変動を抑制することが知られて
いる。 第５図及び第６図は、従来のフライホイール構
造を示す図であり、第５図はフライホイールの平
面図、第６図は第５図の−線に沿つて切断し
た縦断面図である。 フライホイール５０は円板状の本体５１外周縁
にウエート部５２を形成し、その外周に始動時に
スタータのピニオンギアと噛合するリングギア６
０を圧入することにより構成されている。 エンジンの回転変動を抑制する効果を向上させ
るためには、ウエート部５２の重量を重くするこ
とが考えられるが、極端に重量を重くするとクラ
ンクシヤフト後端部にかかる重量が増大するた
め、クランクシヤフト自体に曲げ力が作用するこ
とになる。 第４図はクランクシヤフトの曲げ特性を概略的
に示す説明図である。 図中、一点鎖線にて示されるように、クランク
シヤフト７０の後端部７２にフライホイール５０
を取付けることにより、クランクシヤフト後端部
７２の重量が増大し、クランクシヤフト７０が湾
曲する。 さらに、クランクシヤフト７０にはクランクシ
ヤフト７０の軸線と直角方向（図にて上方）より
気筒内の爆発圧力及びピストン等の慣性力に伴う
曲げ力Ｐが作用するため、二点鎖線にて示される
ようにクランクシヤフト７０が湾曲する。 このため、エンジン回転中においてはクランク
シヤフト後端部７２の荷重と各気筒毎に加わる曲
げ力Ｐとが交互に作用するために、クランクシヤ
フト７０は回転しながら一点鎖線と二点鎖線の状
態を繰り返す。 従つて、クランクシヤフト後端部７２における
振幅が大きくなり、フライホイール５０が揺動す
る所謂首振り現象が発生する。 このような、クランクシヤフトの首振り現象が
発生すると、軸受部とクランクシヤフト間、及び
フライホイールとクランクシヤフト間における叩
き現象により騒音が発生したり、クランクジヤー
ナル及びベアリングメタルの摩耗を起こすことが
ある。 そこで、曲げ力Ｐの作用に伴うフライホイール
の揺動を抑制し、クランクシヤフト後端部の振幅
を小さくするためにクランク角0°及び180°に相当
する部分のフライホイール重量を軽減した所謂不
均一フライホイールを利用したものか提案されて
いる（例えば、特開昭58−128546号公報）。 上記従来の不均一フライホイールの構造によれ
ば、４気筒エンジンのクランクシヤフト後端部に
取付けられるフライホイールのクランク角0°及び
180°に相当する部分の重量を軽くし、曲げ力Ｐの
作用による後端部における気筒軸線方向（クラン
クシヤフト軸線と直角方向）への慣性力を小さく
して後端部の首振りの振幅を小さくするととも
に、フライホイールのクランク角90°及び270°に
相当する部分の重量を重くし、従来のフライホイ
ールの使用目的である回転変動の抑制効果を得る
構造となつている。 しかしながら、上記従来の不均一フライホイー
ルにおいては、必ずしも曲げ力Ｐの作用に伴うフ
ライホイールの揺動を効果的に抑制することがで
きないものであつた。 つまり、上記従来装置に示される不均一フライ
ホイールにおいては重量を軽くする箇所がクラン
ク角0°及び180°の位置、重量を重くする箇所がク
ランク角90°及び270°の位置とされていた。 ところが、クランクシヤフトに作用する曲げ力
Ｐの最大力が作用するクランク角は、気筒内の燃
焼圧が最大となる瞬間であり、エンジン型式によ
つて相違するものの一般的に上死点より20°〜30°
のクランク角に設定されており、重量を軽くした
部分と最大曲げ力Ｐが作用するタイミングとが一
致せず、クランクシヤフトの曲げ及びフライホイ
ールの揺動を効果的に抑制することができないも
のであつた。 そこで、本出願人は、上記の問題点を解決する
ために、実願昭61−188041号にてフライホイール
の重量を軽くした部分の重心がエンジン最後部気
筒内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致
するように設定したものを提案した。 第２図及び第３図は本出願人の提案した上記不
均一フライホイールの具体的構造を示す図であ
り、第２図はフライホイールの平面図、第３図は
第２図の−線に沿つて切断した縦断面図であ
る。 フライホイール２０にはその慣性重量を軽減す
るための凹部２３，２３がフライホイール２０の
回転中心２２に対して対称位置に形成されてい
る。この凹部２３，２３の形成位置はエンジンの
最後部気筒が上死点にある時に気筒軸線と一致す
る軸線Ｌを基準としてフライホイール２０の回転
方向（矢印Ａ）に対して遅れ側に角度θだけ傾斜
した軸線ｌ上に各々の重心G1，G2が一致するよ
うに形成されている。 軸線ｌは、エンジンの通常走行時において例え
ば、最後部の気筒内における燃焼圧が最大となる
クランク角に一致され、その角度θは20°〜30°に
設定される。 凹部２３，２３の形状はフライホイール２０の
回転中心２２を基点とする所謂扇状に形成され、
その外側周縁２３１及び内側周縁２３２がフライ
ホイール２０の周縁２５の曲率と略一致するよう
形成されている。 各々の凹部２３，２３の間に形成される部分２
４，２４の肉厚は厚くされており、回転変動を抑
制するために必要なフライホイール２０の慣性重
量を確保するようにされている。 第３図に示されるようにフライホイール２０は
凹部２３が形成される側をエンジン側に向け、第
２図に示されるボルト孔２１に挿通される取付け
ボルトによりクランクシヤフト後端部に締結固定
される。 上記の構成とすることにより、クランクシヤフ
トに作用する曲げ力Ｐが最大となる瞬間、すなわ
ち、最後部気筒内における燃焼圧が最大となる瞬
間に最も慣性重量が小さい凹部２３，２３の重心
G1，G2と気筒軸線とを一致させることができ、
クランクシヤフトの湾曲に伴うフライホイール２
０の首振り現象を抑制することができる。 従つて、軸受部とクランクシヤフト間、または
フライホイールとクラツチデイスク間における叩
き現象が緩和され、騒音の発生やクランクジヤー
ナルとベアリングメタルの摩耗を低減することが
できる。
フライホイールを取付け、その慣性重量を利用し
てエンジンの回転変動を抑制することが知られて
いる。 第５図及び第６図は、従来のフライホイール構
造を示す図であり、第５図はフライホイールの平
面図、第６図は第５図の−線に沿つて切断し
た縦断面図である。 フライホイール５０は円板状の本体５１外周縁
にウエート部５２を形成し、その外周に始動時に
スタータのピニオンギアと噛合するリングギア６
０を圧入することにより構成されている。 エンジンの回転変動を抑制する効果を向上させ
るためには、ウエート部５２の重量を重くするこ
とが考えられるが、極端に重量を重くするとクラ
ンクシヤフト後端部にかかる重量が増大するた
め、クランクシヤフト自体に曲げ力が作用するこ
とになる。 第４図はクランクシヤフトの曲げ特性を概略的
に示す説明図である。 図中、一点鎖線にて示されるように、クランク
シヤフト７０の後端部７２にフライホイール５０
を取付けることにより、クランクシヤフト後端部
７２の重量が増大し、クランクシヤフト７０が湾
曲する。 さらに、クランクシヤフト７０にはクランクシ
ヤフト７０の軸線と直角方向（図にて上方）より
気筒内の爆発圧力及びピストン等の慣性力に伴う
曲げ力Ｐが作用するため、二点鎖線にて示される
ようにクランクシヤフト７０が湾曲する。 このため、エンジン回転中においてはクランク
シヤフト後端部７２の荷重と各気筒毎に加わる曲
げ力Ｐとが交互に作用するために、クランクシヤ
フト７０は回転しながら一点鎖線と二点鎖線の状
態を繰り返す。 従つて、クランクシヤフト後端部７２における
振幅が大きくなり、フライホイール５０が揺動す
る所謂首振り現象が発生する。 このような、クランクシヤフトの首振り現象が
発生すると、軸受部とクランクシヤフト間、及び
フライホイールとクランクシヤフト間における叩
き現象により騒音が発生したり、クランクジヤー
ナル及びベアリングメタルの摩耗を起こすことが
ある。 そこで、曲げ力Ｐの作用に伴うフライホイール
の揺動を抑制し、クランクシヤフト後端部の振幅
を小さくするためにクランク角0°及び180°に相当
する部分のフライホイール重量を軽減した所謂不
均一フライホイールを利用したものか提案されて
いる（例えば、特開昭58−128546号公報）。 上記従来の不均一フライホイールの構造によれ
ば、４気筒エンジンのクランクシヤフト後端部に
取付けられるフライホイールのクランク角0°及び
180°に相当する部分の重量を軽くし、曲げ力Ｐの
作用による後端部における気筒軸線方向（クラン
クシヤフト軸線と直角方向）への慣性力を小さく
して後端部の首振りの振幅を小さくするととも
に、フライホイールのクランク角90°及び270°に
相当する部分の重量を重くし、従来のフライホイ
ールの使用目的である回転変動の抑制効果を得る
構造となつている。 しかしながら、上記従来の不均一フライホイー
ルにおいては、必ずしも曲げ力Ｐの作用に伴うフ
ライホイールの揺動を効果的に抑制することがで
きないものであつた。 つまり、上記従来装置に示される不均一フライ
ホイールにおいては重量を軽くする箇所がクラン
ク角0°及び180°の位置、重量を重くする箇所がク
ランク角90°及び270°の位置とされていた。 ところが、クランクシヤフトに作用する曲げ力
Ｐの最大力が作用するクランク角は、気筒内の燃
焼圧が最大となる瞬間であり、エンジン型式によ
つて相違するものの一般的に上死点より20°〜30°
のクランク角に設定されており、重量を軽くした
部分と最大曲げ力Ｐが作用するタイミングとが一
致せず、クランクシヤフトの曲げ及びフライホイ
ールの揺動を効果的に抑制することができないも
のであつた。 そこで、本出願人は、上記の問題点を解決する
ために、実願昭61−188041号にてフライホイール
の重量を軽くした部分の重心がエンジン最後部気
筒内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致
するように設定したものを提案した。 第２図及び第３図は本出願人の提案した上記不
均一フライホイールの具体的構造を示す図であ
り、第２図はフライホイールの平面図、第３図は
第２図の−線に沿つて切断した縦断面図であ
る。 フライホイール２０にはその慣性重量を軽減す
るための凹部２３，２３がフライホイール２０の
回転中心２２に対して対称位置に形成されてい
る。この凹部２３，２３の形成位置はエンジンの
最後部気筒が上死点にある時に気筒軸線と一致す
る軸線Ｌを基準としてフライホイール２０の回転
方向（矢印Ａ）に対して遅れ側に角度θだけ傾斜
した軸線ｌ上に各々の重心G1，G2が一致するよ
うに形成されている。 軸線ｌは、エンジンの通常走行時において例え
ば、最後部の気筒内における燃焼圧が最大となる
クランク角に一致され、その角度θは20°〜30°に
設定される。 凹部２３，２３の形状はフライホイール２０の
回転中心２２を基点とする所謂扇状に形成され、
その外側周縁２３１及び内側周縁２３２がフライ
ホイール２０の周縁２５の曲率と略一致するよう
形成されている。 各々の凹部２３，２３の間に形成される部分２
４，２４の肉厚は厚くされており、回転変動を抑
制するために必要なフライホイール２０の慣性重
量を確保するようにされている。 第３図に示されるようにフライホイール２０は
凹部２３が形成される側をエンジン側に向け、第
２図に示されるボルト孔２１に挿通される取付け
ボルトによりクランクシヤフト後端部に締結固定
される。 上記の構成とすることにより、クランクシヤフ
トに作用する曲げ力Ｐが最大となる瞬間、すなわ
ち、最後部気筒内における燃焼圧が最大となる瞬
間に最も慣性重量が小さい凹部２３，２３の重心
G1，G2と気筒軸線とを一致させることができ、
クランクシヤフトの湾曲に伴うフライホイール２
０の首振り現象を抑制することができる。 従つて、軸受部とクランクシヤフト間、または
フライホイールとクラツチデイスク間における叩
き現象が緩和され、騒音の発生やクランクジヤー
ナルとベアリングメタルの摩耗を低減することが
できる。
しかしながら、上記したフライホイール表面に
凹部２３，２３を形成した不均一フライホイール
においては、凹部近傍、特に軸線ｌを含む断面に
おいて、フライホイール２０の回転に伴う遠心力
の作用による亀裂が発生することがあつた。 すなわち、フライホイール２０の最大遠心力Ｆ
は軸線ｌと略直角方向の軸線ｍ上の重心G3，G4
に作用するため、軸線ｌと平行な軸線に沿う断面
には軸線ｍ方向に引張力が作用することになり、
また、各々の断面には各々の断面積に応じた応力
が発生することになる。この時の応力集中の度合
いは断面積の小さい部分ほど大きくなる。 上記従来の不均一フライホイール２０において
は、凹部２３，２３を形成する外側周縁２３１と
内側周縁２３２の曲率がフライホイール周縁２５
の曲率と略一致するように形成されているため、
軸線ｌと平行な軸線に沿つて無数に断面を切つた
場合、軸線ｌを含む断面の断面積が最も小さくな
り、この軸線ｌを含む断面に最大応力が集中する
ことになる。 従つて、長期の使用においてこの軸線ｌを含む
断面に応力集中が繰り返し起こり、疲労による亀
裂が発生することになる。 従つて、本考案は、凹部を形成した不均一フラ
イホイールの凹部を通る断面における応力集中を
抑制し、疲労による亀裂の発生を防止することを
目的とする。
凹部２３，２３を形成した不均一フライホイール
においては、凹部近傍、特に軸線ｌを含む断面に
おいて、フライホイール２０の回転に伴う遠心力
の作用による亀裂が発生することがあつた。 すなわち、フライホイール２０の最大遠心力Ｆ
は軸線ｌと略直角方向の軸線ｍ上の重心G3，G4
に作用するため、軸線ｌと平行な軸線に沿う断面
には軸線ｍ方向に引張力が作用することになり、
また、各々の断面には各々の断面積に応じた応力
が発生することになる。この時の応力集中の度合
いは断面積の小さい部分ほど大きくなる。 上記従来の不均一フライホイール２０において
は、凹部２３，２３を形成する外側周縁２３１と
内側周縁２３２の曲率がフライホイール周縁２５
の曲率と略一致するように形成されているため、
軸線ｌと平行な軸線に沿つて無数に断面を切つた
場合、軸線ｌを含む断面の断面積が最も小さくな
り、この軸線ｌを含む断面に最大応力が集中する
ことになる。 従つて、長期の使用においてこの軸線ｌを含む
断面に応力集中が繰り返し起こり、疲労による亀
裂が発生することになる。 従つて、本考案は、凹部を形成した不均一フラ
イホイールの凹部を通る断面における応力集中を
抑制し、疲労による亀裂の発生を防止することを
目的とする。
そこで本考案は、上記の問題点を解決するため
に、フライホイールに形成される凹部の形状に変
更を加えたことを特徴とする。 具体的には、本考案の第１図を例にとつて説明
すると、フライホイール１０には慣性重量を不均
一とすべく薄肉部を形成する凹部１３が形成され
る。 凹部１３の形成位置は、エンジン最後部気筒内
の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致する
軸線ｌ上に凹部１３の重心G1，G2が位置するよ
うに設定される。 また、凹部１３の形状は、凹部外側周縁１３１
の曲率がフライホイール周縁１５の曲率よりも小
さく、凹部内側周縁１３２の曲率がフライホイー
ル周縁１５の曲率よりも大きくされており、少な
くとも内側周縁１３２の始端１３ａから終端１３
ｂに至る範囲内にて気筒軸線と一致する軸線ｌと
平行な軸線で切られる断面が略一定の断面積とな
るように形成される。
に、フライホイールに形成される凹部の形状に変
更を加えたことを特徴とする。 具体的には、本考案の第１図を例にとつて説明
すると、フライホイール１０には慣性重量を不均
一とすべく薄肉部を形成する凹部１３が形成され
る。 凹部１３の形成位置は、エンジン最後部気筒内
の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致する
軸線ｌ上に凹部１３の重心G1，G2が位置するよ
うに設定される。 また、凹部１３の形状は、凹部外側周縁１３１
の曲率がフライホイール周縁１５の曲率よりも小
さく、凹部内側周縁１３２の曲率がフライホイー
ル周縁１５の曲率よりも大きくされており、少な
くとも内側周縁１３２の始端１３ａから終端１３
ｂに至る範囲内にて気筒軸線と一致する軸線ｌと
平行な軸線で切られる断面が略一定の断面積とな
るように形成される。
凹部１３の重心G1，G2がエンジン最後部気筒
内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致す
る軸線ｌ上に位置するため、クランクシヤフトに
最大曲げ力が作用する際に最も慣性重量が小さい
部分が一致する。 このため、クランクシヤフト後端部に取付けら
れるフライホイール２の揺動が効果的に抑制され
る。 また、凹部１３を形成した部分において、少な
くとも内側周縁１３２の始端１３ａから終端１３
ｂに至る範囲内において軸線ｌと平行な軸線で軸
線で切つた断面の断面積が略一定とされるため、
フライホイール１０の回転に伴う遠心力が作用し
た場合に、各々の断面に分散された略均一の引張
力が作用するため、局部的な応力集中が抑制され
る。
内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致す
る軸線ｌ上に位置するため、クランクシヤフトに
最大曲げ力が作用する際に最も慣性重量が小さい
部分が一致する。 このため、クランクシヤフト後端部に取付けら
れるフライホイール２の揺動が効果的に抑制され
る。 また、凹部１３を形成した部分において、少な
くとも内側周縁１３２の始端１３ａから終端１３
ｂに至る範囲内において軸線ｌと平行な軸線で軸
線で切つた断面の断面積が略一定とされるため、
フライホイール１０の回転に伴う遠心力が作用し
た場合に、各々の断面に分散された略均一の引張
力が作用するため、局部的な応力集中が抑制され
る。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第１図は、本考案の一実施例に係るフライホイ
ールの要部を示す平面図である。 フライホイール１０には、図示しないクランク
シヤフトの後端部にフライホイール本体を締結固
定するための複数のボルト孔１１が穿設されてお
り、このボルト孔１１の図示しない取付けボルト
が挿通される。 また、フライホイール１０にはその慣性重量を
軽減するためにフライホイール１０の肉厚を薄肉
とする凹部１３，１３がフライホイール１０の回
転中心１２に対して対称位置に形成されている。 この凹部１３，１３の形成位置はエンジンの最
後部気筒が上死点にある時に気筒軸線と一致する
軸線Ｌを基準としてフライホイール１０の回転方
向（矢印Ａ）に対して遅れ側に角度θだけ傾斜し
た軸線ｌ上に各々の凹部の重心G1，G2が一致す
るように形成されている。 軸線ｌは、エンジンの通常走行時において、例
えば、最後部の気筒内における燃焼圧が最大とな
るクランク角に一致され、その角度θは20°〜30°
に設定されている。 各々の凹部１３，１３の間に形成される部分１
４，１４の肉厚は厚くされており、フライホイー
ル１０の回転変動は抑制するために必要な慣性重
量を確保するようになつている。 凹部１３，１３の形状は、外側周縁１３１と内
側周縁１３２及び両周縁を接続する側縁１３３，
１３４から構成される所謂扇型となつている。 そして、外側周縁１３１の曲率は、フライホイ
ール周縁１５の曲率よりも小さく、また、内側周
縁１３２の曲率は、フライホイール周縁１５の曲
率よりも大きく形成されている。 各々の周縁１３１及び１３２の曲率は、少なく
とも内側周縁１３２の始端１３ａから終端１３ｂ
に至る範囲内にて気筒軸線と一致する軸線ｌと平
行な複数の軸線（図示せず）で切られ、各々の軸
線を含む断面の断面積が略一定となるように設定
される。 図中の軸線ｍは、軸線ｌと略直角方向に延び、
この軸線ｍ上に厚肉部１４，１４の重心G3，G4
が位置する。 以上の構成に基づく本実施例の作用を説明す
る。 エンジンの始動に伴い、フライホイール１０は
矢印Ａの方向に回転する。 エンジンの回転中において、クランクシヤフト
にはクランクシヤフト後端部に取付けられるフラ
イホイール１０の荷重による曲げ力が作用すると
同時に、回転時における各気筒内の燃焼圧及びピ
ストン等の慣性力による曲げ力が作用する。 しかしながら、本実施例におけるフライホイー
ル１０は、最もフライホイール１０の揺動に影響
を与えるエンジンの最後部気筒内の燃焼圧が最大
となる瞬間に気筒軸線と一致する軸線ｌ上に薄肉
とした凹部１３，１３の重心G1，G2が一致され
ているため、クランクシヤフトに燃焼圧による曲
げ力が作用しても、気筒軸線に沿つて上下方向の
フライホイール１０の慣性重量が小さくされるこ
とになり、フライホイール１０の揺動及びクラン
クシヤフトの湾曲が抑制される。 従つて、フライホイール１０の揺動、すなわ
ち、首振り現象に伴う軸受部とクランクシヤフト
間、または、フライホイール１０とクラツチデイ
スク間における叩き現象が回避され、騒音の発生
やクランクジヤーナルやベアリングメタル等の摩
耗が抑制される。 また、フライホイール１０にはエンジンの回転
に伴う遠心力が作用する。 本実施例に示されるような所謂不均一フライホ
イールにおける最大遠心力Ｆは、当然のことなが
ら慣性重量が大きい厚肉部１４，１４の重心G3，
G4に作用する。従つて、フライホイール１０に
は最大遠心力Ｆが作用する軸線ｍと略直角な軸線
ｌを含む断面及びこの軸線ｌと平行な無数の軸線
（図示せず）で切つた断面に軸線ｍ方向への引張
力が作用することになる。 このため、軸線ｌと平行な軸線で切つた各断面
にはエンジンの回転数の増減に応じて引張力が作
用し、各々の断面には引張力に応じた応力が集中
することになる。 しかしながら、本実施例においては、凹部１
３，１３の形成により断面積が小さくなる軸線ｌ
方向の断面積が略一定に形成されているため、局
部的な応力集中が抑制される。 すなわち、凹部１３，１３を構成する外側周縁
１３１の曲率をフライホイール周縁１５の曲率よ
り小さくし、また、内側周縁１３２の曲率をフラ
イホイール周縁１５の曲率よりも大きくすること
により、従来最も断面積が小さくなつていた軸線
ｌを含む断面の断面積を大きくすると同時に、少
なくとも、内側周縁１３２の始端１３ａから終端
１３ｂに至る範囲内において軸線ｌと平行な無数
の軸線で切られる断面の断面積が略一定（均一）
に形成される。 従つて、最大遠心力Ｆの作用に伴い軸線ｌと平
行な軸線に沿う断面に作用する引張力が各断面に
分散され、局部的な応力の集中が回避されること
になる。 このように、局部的な応力集中が回避されるこ
とにより、疲労による亀裂の発生が防止でき、フ
ライホイール１０の耐久性及び信頼性の向上をは
かることができる。 なお、フライホイール１０に穿設されるボルト
孔１１の穿設位置は極力、軸線ｌ及びこれと平行
な軸線上に複数のボルト孔１１が存在しないよう
に構成することが望ましく、このように構成すれ
ば、より耐久性の向上をはかることが可能とな
る。 以上、本考案の特定の実施例について説明した
が、本考案は、この実施例に限定されるものでは
なく、実用新案登録請求の範囲に記載の範囲内で
種々の実施態様が包含されるものであり、例えば
凹部を構成する外側周縁の曲率半径を無限大、す
なわち、曲率が略零となる直線で側縁間を接続す
る構成としてもよい。このように外側周縁を直線
で構成すれば、断面積を略一定とするための曲率
の検討を内側周縁のみについて行えばよく、設計
が容易となる。
る。 第１図は、本考案の一実施例に係るフライホイ
ールの要部を示す平面図である。 フライホイール１０には、図示しないクランク
シヤフトの後端部にフライホイール本体を締結固
定するための複数のボルト孔１１が穿設されてお
り、このボルト孔１１の図示しない取付けボルト
が挿通される。 また、フライホイール１０にはその慣性重量を
軽減するためにフライホイール１０の肉厚を薄肉
とする凹部１３，１３がフライホイール１０の回
転中心１２に対して対称位置に形成されている。 この凹部１３，１３の形成位置はエンジンの最
後部気筒が上死点にある時に気筒軸線と一致する
軸線Ｌを基準としてフライホイール１０の回転方
向（矢印Ａ）に対して遅れ側に角度θだけ傾斜し
た軸線ｌ上に各々の凹部の重心G1，G2が一致す
るように形成されている。 軸線ｌは、エンジンの通常走行時において、例
えば、最後部の気筒内における燃焼圧が最大とな
るクランク角に一致され、その角度θは20°〜30°
に設定されている。 各々の凹部１３，１３の間に形成される部分１
４，１４の肉厚は厚くされており、フライホイー
ル１０の回転変動は抑制するために必要な慣性重
量を確保するようになつている。 凹部１３，１３の形状は、外側周縁１３１と内
側周縁１３２及び両周縁を接続する側縁１３３，
１３４から構成される所謂扇型となつている。 そして、外側周縁１３１の曲率は、フライホイ
ール周縁１５の曲率よりも小さく、また、内側周
縁１３２の曲率は、フライホイール周縁１５の曲
率よりも大きく形成されている。 各々の周縁１３１及び１３２の曲率は、少なく
とも内側周縁１３２の始端１３ａから終端１３ｂ
に至る範囲内にて気筒軸線と一致する軸線ｌと平
行な複数の軸線（図示せず）で切られ、各々の軸
線を含む断面の断面積が略一定となるように設定
される。 図中の軸線ｍは、軸線ｌと略直角方向に延び、
この軸線ｍ上に厚肉部１４，１４の重心G3，G4
が位置する。 以上の構成に基づく本実施例の作用を説明す
る。 エンジンの始動に伴い、フライホイール１０は
矢印Ａの方向に回転する。 エンジンの回転中において、クランクシヤフト
にはクランクシヤフト後端部に取付けられるフラ
イホイール１０の荷重による曲げ力が作用すると
同時に、回転時における各気筒内の燃焼圧及びピ
ストン等の慣性力による曲げ力が作用する。 しかしながら、本実施例におけるフライホイー
ル１０は、最もフライホイール１０の揺動に影響
を与えるエンジンの最後部気筒内の燃焼圧が最大
となる瞬間に気筒軸線と一致する軸線ｌ上に薄肉
とした凹部１３，１３の重心G1，G2が一致され
ているため、クランクシヤフトに燃焼圧による曲
げ力が作用しても、気筒軸線に沿つて上下方向の
フライホイール１０の慣性重量が小さくされるこ
とになり、フライホイール１０の揺動及びクラン
クシヤフトの湾曲が抑制される。 従つて、フライホイール１０の揺動、すなわ
ち、首振り現象に伴う軸受部とクランクシヤフト
間、または、フライホイール１０とクラツチデイ
スク間における叩き現象が回避され、騒音の発生
やクランクジヤーナルやベアリングメタル等の摩
耗が抑制される。 また、フライホイール１０にはエンジンの回転
に伴う遠心力が作用する。 本実施例に示されるような所謂不均一フライホ
イールにおける最大遠心力Ｆは、当然のことなが
ら慣性重量が大きい厚肉部１４，１４の重心G3，
G4に作用する。従つて、フライホイール１０に
は最大遠心力Ｆが作用する軸線ｍと略直角な軸線
ｌを含む断面及びこの軸線ｌと平行な無数の軸線
（図示せず）で切つた断面に軸線ｍ方向への引張
力が作用することになる。 このため、軸線ｌと平行な軸線で切つた各断面
にはエンジンの回転数の増減に応じて引張力が作
用し、各々の断面には引張力に応じた応力が集中
することになる。 しかしながら、本実施例においては、凹部１
３，１３の形成により断面積が小さくなる軸線ｌ
方向の断面積が略一定に形成されているため、局
部的な応力集中が抑制される。 すなわち、凹部１３，１３を構成する外側周縁
１３１の曲率をフライホイール周縁１５の曲率よ
り小さくし、また、内側周縁１３２の曲率をフラ
イホイール周縁１５の曲率よりも大きくすること
により、従来最も断面積が小さくなつていた軸線
ｌを含む断面の断面積を大きくすると同時に、少
なくとも、内側周縁１３２の始端１３ａから終端
１３ｂに至る範囲内において軸線ｌと平行な無数
の軸線で切られる断面の断面積が略一定（均一）
に形成される。 従つて、最大遠心力Ｆの作用に伴い軸線ｌと平
行な軸線に沿う断面に作用する引張力が各断面に
分散され、局部的な応力の集中が回避されること
になる。 このように、局部的な応力集中が回避されるこ
とにより、疲労による亀裂の発生が防止でき、フ
ライホイール１０の耐久性及び信頼性の向上をは
かることができる。 なお、フライホイール１０に穿設されるボルト
孔１１の穿設位置は極力、軸線ｌ及びこれと平行
な軸線上に複数のボルト孔１１が存在しないよう
に構成することが望ましく、このように構成すれ
ば、より耐久性の向上をはかることが可能とな
る。 以上、本考案の特定の実施例について説明した
が、本考案は、この実施例に限定されるものでは
なく、実用新案登録請求の範囲に記載の範囲内で
種々の実施態様が包含されるものであり、例えば
凹部を構成する外側周縁の曲率半径を無限大、す
なわち、曲率が略零となる直線で側縁間を接続す
る構成としてもよい。このように外側周縁を直線
で構成すれば、断面積を略一定とするための曲率
の検討を内側周縁のみについて行えばよく、設計
が容易となる。
以上のように本考案によれば、フライホイール
に形成される凹部の形成位置をエンジン最後部気
筒内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致
する軸線上にその重心が位置するように設定され
るため、クランクシヤフトに最も大きな曲げ力が
作用する際に最も慣性重量の小さい部分が気筒軸
線と一致するため、フライホイールの上下方向へ
の揺動が抑制され、クランクシヤフトの湾曲が抑
制される。従つて、フライホイールの揺動、すな
わち、首振り現象に伴う軸受部とクランクシヤフ
ト間、または、フライホイールとクラツチデイス
ク間における叩き現象が回避され、騒音の発生や
クランクジヤーナルやベアリングメタル等の摩耗
が抑制される。 また、本考案においては、凹部を構成する外側
周縁の曲率がフライホイール周縁の曲率よりも小
さく、内側周縁の曲率がフライホイール周縁の曲
率よりも大きくされ、これにより、少なくとも内
側周縁の始端から終端に至る範囲内において最大
遠心力が作用する方向と略直角方向、すなわち、
最後部気筒内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸
線と一致する軸線と平行な軸線で切られる断面の
断面積が略一定とされるため、遠心力の作用に伴
い各断面に作用する引張力が分散され、局部的な
応力の集中が回避される。 従つて、繰り返し作用する応力による疲労破
壊、つまり、亀裂の発生が防止できる。それ故、
フライホイールの耐久性向上や信頼性の向上をは
かることが可能となる。
に形成される凹部の形成位置をエンジン最後部気
筒内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致
する軸線上にその重心が位置するように設定され
るため、クランクシヤフトに最も大きな曲げ力が
作用する際に最も慣性重量の小さい部分が気筒軸
線と一致するため、フライホイールの上下方向へ
の揺動が抑制され、クランクシヤフトの湾曲が抑
制される。従つて、フライホイールの揺動、すな
わち、首振り現象に伴う軸受部とクランクシヤフ
ト間、または、フライホイールとクラツチデイス
ク間における叩き現象が回避され、騒音の発生や
クランクジヤーナルやベアリングメタル等の摩耗
が抑制される。 また、本考案においては、凹部を構成する外側
周縁の曲率がフライホイール周縁の曲率よりも小
さく、内側周縁の曲率がフライホイール周縁の曲
率よりも大きくされ、これにより、少なくとも内
側周縁の始端から終端に至る範囲内において最大
遠心力が作用する方向と略直角方向、すなわち、
最後部気筒内の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸
線と一致する軸線と平行な軸線で切られる断面の
断面積が略一定とされるため、遠心力の作用に伴
い各断面に作用する引張力が分散され、局部的な
応力の集中が回避される。 従つて、繰り返し作用する応力による疲労破
壊、つまり、亀裂の発生が防止できる。それ故、
フライホイールの耐久性向上や信頼性の向上をは
かることが可能となる。
第１図は、本考案の一実施例に係るフライホイ
ールの要部を示す平面図、第２図及び第３図は本
出願人の提案した従来の不均一フライホイールの
具体的構造を示す図であり、第２図はフライホイ
ールの平面図、第３図は第２図の−線に沿つ
て切断した縦断面図、第４図はクランクシヤフト
の曲げ特性を概略的に示す説明図、第５図及び第
６図は、従来のフライホイール構造を示す図であ
り、第５図はフライホイールの平面図、第６図は
第５図の−線に沿つて切断した縦断面図であ
る。 １０……フライホイール、１３……凹部（薄肉
部）、１３１……外側周縁、１３２……内側周縁、
１３ａ……内側周縁始端、１３ｂ……裏側周縁終
端、１４……厚肉部、１５……フライホイール周
縁、G1，G2……凹部重心。
ールの要部を示す平面図、第２図及び第３図は本
出願人の提案した従来の不均一フライホイールの
具体的構造を示す図であり、第２図はフライホイ
ールの平面図、第３図は第２図の−線に沿つ
て切断した縦断面図、第４図はクランクシヤフト
の曲げ特性を概略的に示す説明図、第５図及び第
６図は、従来のフライホイール構造を示す図であ
り、第５図はフライホイールの平面図、第６図は
第５図の−線に沿つて切断した縦断面図であ
る。 １０……フライホイール、１３……凹部（薄肉
部）、１３１……外側周縁、１３２……内側周縁、
１３ａ……内側周縁始端、１３ｂ……裏側周縁終
端、１４……厚肉部、１５……フライホイール周
縁、G1，G2……凹部重心。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 クランクシヤフト後端部に取付けられるエンジ
ンのフライホイールにおいて、 上記フライホイールにはエンジン最後部気筒内
の燃焼圧が最大となる瞬間に気筒軸線と一致する
軸線上にその重心を有し、上記軸線を含む所定範
囲にわたつてフライホイールの肉厚を薄肉とする
凹部が形成されており、この凹部はフライホイー
ル周縁の曲率よりも小さい曲率の外側周縁と、フ
ライホイール周縁の曲率よりも大きい曲率の内側
周縁より形成され、少なくとも内側周縁の始端か
ら終端に至る範囲内にて上記気筒軸線と一致する
軸線と平行な軸線で切られる断面が略一定の断面
積となるように形成されていることを特徴とする
エンジンのフライホイール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17251787U JPH051715Y2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17251787U JPH051715Y2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0177156U JPH0177156U (ja) | 1989-05-24 |
| JPH051715Y2 true JPH051715Y2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=31464486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17251787U Expired - Lifetime JPH051715Y2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051715Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP17251787U patent/JPH051715Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0177156U (ja) | 1989-05-24 |
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