JPH0968258A - フレキシブルフライホイールの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】取付ボルトのスパンが長くなるため、クランク
軸の曲げ応力の低減等のフレキシブルフライホイールの
有する機能が低下する。 【解決手段】弾性変形可能なフレキシブルプレートと、
フレキシブルプレートに取り付けられるフライホイール
とを備えてなるフレキシブルフライホイールを、多気筒
エンジンのクランク軸の端部にクランク軸の中心に対し
て点対称に配置した複数の止着部材により固定するフレ
キシブルフライホイールの取付構造であって、多気筒エ
ンジンのフレキシブルフライホイールが固定される側の
クランク軸端側に位置するピストンがスパークプラグに
最も近い位置にある時に、止着部材を、ピストンの往復
動方向におけるスパークプラグに最短となる位置を除く
他の位置に配置してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の多気筒エンジンに装着されるフレキシブルフライホイ
ールの取付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のフレキシブルフライホイ
ールとしては、例えば特公昭５７−５８５４２号公報の
もののように、弾性変形可能なフレキシブルプレートに
所定の慣性能率を有するフライホイールを複数のボルト
により固着し、そのフレキシブルプレートを多気筒エン
ジンのクランク軸に取付ボルトにて固定するものが知ら
れている。通常、フレキシブルプレートの固定は、図５
に示すように、例えば６本の取付ボルトＢを用いて、フ
レキシブルフライホイールが固定されるクランク軸ＣＳ
の端部に最も近い気筒のピストンが最上位の位置にある
場合に、取付ボルトＢの１本がピストン側の高い位置に
くるように配置して行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように取付ボルトＢを配置すると、クランク軸端側のピ
ストンが最上位に達した際に、上側の取付ボルトＢと下
側の取付ボルトＢとがピストンの往復動方向の一直線上
に位置し、その間のスパンが長くなる。このためにフレ
キシブルプレートに対して剛性が高くなり、フレキシブ
ルフライホイールの１次固有振動数が高くなる。その結
果、フレキシブルフライホイールの効果が低下する。す
なわち、上記したピストンが爆発により押し下げられる
際に、クランク軸にかかる力によりクランク軸に曲げ応
力が生じた場合、フレキシブルプレートの剛性が高くな
っているために、曲げ応力をフレキシブルフライホイー
ルが吸収し難い状態になる。したがって、クランク軸の
曲げ応力による振動に起因してランブリングノイズが発
生することがある。

【０００４】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るフレキシブルフライホイー
ルの取付構造は、弾性変形可能なフレキシブルプレート
と、フレキシブルプレートに取り付けられるフライホイ
ールとを備えてなるフレキシブルフライホイールを、多
気筒エンジンのクランク軸の端部にクランク軸の中心に
対して点対称に配置した複数の止着部材により固定する
フレキシブルフライホイールの取付構造であって、多気
筒エンジンのフレキシブルフライホイールが固定される
側のクランク軸端側に位置するピストンがスパークプラ
グに最も近い位置にある時に、止着部材を、ピストンの
往復動方向におけるスパークプラグに最短となる位置を
除く他の位置に配置してなることを特徴とする。

【０００６】このような構成のものであれば、ピストン
の往復動方向において上側に位置する止着部材と下側に
位置する止着部材との間のその往復動方向に沿った距離
すなわちスパンは、それらの２つの止着部材がクランク
軸の中心を通るピストンの往復方向に一致する直線上に
位置した場合のスパンに比較して短縮される。つまり、
クランク軸の中心に対して点対称に配置した複数の止着
部材のスパンは、クランク軸の中心を通る直線上に位置
し、かつその直線がピストンの往復動方向に一致した際
に最長となる。クランク軸の端部側に位置するピストン
が、スパークプラグに最も近い位置にある場合には、止
着部材がカスパークプラグに最短となる一を除く他の位
置にあるので、スパンは最長の場合より短いものとな
る。

【０００７】したがって、前記ピストンが爆発により運
動する場合におけるフレキシブルプレートの剛性を、ス
パンが最長となる止着部材の配置の場合に比べて低くす
ることができる。これにより、前記ピストンが爆発によ
り押し下げられた際に生じるクランク軸の曲げ応力を低
減することができる。また、クランク軸−フライホイー
ル系の固有振動数が下がり、ランブリングノイズが発生
する振動数帯域から外れることで、騒音の発生を低減す
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図面
を参照して説明する。

【０００９】図１〜３に示すフレキシブルフライホイー
ル１は、自動車用の４気筒エンジン２（以下、エンジン
と略記する）に装着されるもので、弾性変形可能なフレ
キシブルプレート３と、フレキシブルプレート３に取り
付けられるフライホイール４とを備えて、クランク軸２
１の後端にクランク軸２１の中心に対して点対称に配置
した６本の止着部材たる取付ボルト５により固定してあ
る。

【００１０】フレキシブルプレート３は、弾性変形可能
な円板の中央部３ａが隆起した形状で、その中央に円孔
３ｂが設けられ、その周囲には取付ボルト５のための取
付孔３ｃがクランク軸２１の中心に対して点対称となる
ように穿設してある。このような形状により、フレキシ
ブルプレート３は回転方向の捩りに対しては剛性を発揮
し、クランク軸方向の曲げ剛性については素材の厚みを
調整することにより、要求される弾性変形状態に対応し
て設定している。取付孔３ｃは６か所に設けられ、６０
°ずつ離れている。この取付孔３ｃの間には、フレキシ
ブルプレート３素材をプレス加工してその裏面側に突出
させたノックピン６が一体に設けてある。このノックピ
ン６に対応して、クランク軸２１の端面の所定位置に
は、ピン用穴（図示しない）が穿設してある。そして、
隆起した中央部３ａの周辺部分には、肉抜孔３ｄが８か
所に等間隔に設けてある。

【００１１】このフレキシブルプレート３には、フライ
ホイール４が弾性変形可能なワッシャ７を介して取り付
けられる。フライホイール４は所定の慣性能率を有する
円環状の剛体からなり、ノックピン８により位置決めさ
れ、その内周縁部が弾性を有するワッシャ７によりフレ
キシブルプレート３から浮いた状態にして、その外周囲
部分を連結ボルト９により締結されてフレキシブルプレ
ート３に固着される。このように、フライホイール４が
ワッシャ７を介して取り付けられているために、フレキ
シブルプレート３はフライホイール４の内周部において
外周部より弾性変形しやすくなっている。フライホイー
ル４を固着するにあたって、フレキシブルプレート３の
裏面には、フライホイール４の慣性質量を補うために補
助リング４１を連結ボルト９により共締めして固着して
いる。また、フライホイール４の外周面には段部が形成
され、その段部にスタータモータのためのリングギヤ１
０が固定されている。そして、このフライホイール４に
は、図２に想像線で示すクラッチＣが取り付けられる。
なお、通常のフライホイールと同様に、このフライホイ
ール４の外周面に、点火時期を調整する際の目印である
タイミングマークを刻印するためのマーク穴４ａが設け
られている。

【００１２】クランク軸２１の端面には、上述したピン
用穴のほかに、取付ボルト５が螺合する取付ネジ穴が、
クランク軸２１の中心に対して点対称に６個穿設されて
いる。この取付ネジ穴は、４気筒のうちの後端側の第４
気筒のピストンＰ４が最もスパークプラグＳＰに接近し
た位置すなわち上死点位置にある時に、ピストン往復動
方向の距離において、最短となる距離離れた位置に取付
ボルト５が位置するように配置されている。つまり、そ
れぞれの取付ネジ穴は、クランク軸２１の中心を中心と
する正六角形の頂点に設けられるが、上記した位置にピ
ストンＰ４がある場合に、対角線上にある２つの取付ネ
ジ穴の一対がピストンＰ４の往復動方向に対して直交す
る水平方向に位置するように配設されるものである。

【００１３】以上のように構成されるフレキシブルフラ
イホイール１は、エンジン２のクランク軸２１の後端
に、取付ボルト５の位置がピストンＰ４の位置との関係
で、下記に説明する配置になるようにして取り付けられ
る。

【００１４】まず、第４気筒のピストンＰ４を上死点位
置まで移動し、その位置でクランク軸２１を回転しない
ように仮に固定する。フレキシブルプレート３のノック
ピン６をクランク軸２１のピン用穴に嵌入し、フレキシ
ブルフライホイール１の位置決めを行う。この状態で順
に６本の取付ボルト５を締結し、フレキシブルプレート
３をクランク軸２１に固定する。この状態で、図４に示
すように、６本の取付ボルト５の内の２本がクランク軸
２１の中心を通る水平方向の直線上に位置し、その２本
の取付ボルト５から上下にそれぞれ６０°回転した位置
に残る４本の取付ボルト５が位置する。つまり、取付ボ
ルト５の内の２本が、ピストン往復動方向の上下方向の
直線上において所定距離離れて位置するのではなく、水
平方向において位置するように取付ボルト５は配置され
る。

【００１５】このため、第４気筒のピストンが上死点に
位置する際には常に、クランク軸２１が回転することに
より位置が変化する取付ボルト５の内、上側に位置する
取付ボルト５がその上側位置における最も低い位置にと
どまることになる。この位置にあっては、上側に位置す
る取付ボルト５から下側に位置する取付ボルト５までの
上下方向の距離たるスパンが、クランク軸２１の中心に
対して１対をなす２本の取付ボルト５が上下方向の直線
上に位置した場合（図４に想像線で示す）のスパンに比
べて、約１３％程度短くなる。この結果、フレキシブル
プレート３の上側に位置する外周部から、取付ボルト５
により固定されている部分までの長さが長くなり、上下
方向におけるフレキシブルプレート３の弾性変形可能な
範囲が拡大する。

【００１６】エンジンが運転された場合、第４気筒のピ
ストンＰ４が爆発による衝撃力により上死点位置から急
激に押し下げられると、クランク軸２１には下向きの力
が加わり、曲げ応力が生じる。この時、クランク軸２１
がピストンＰ４により回転されると、フレキシブルフラ
イホイール１も回転するが、フライホイール４の慣性力
とクランク軸２１の曲げ応力とにより、フレキシブルプ
レート３が弾性変形する。これにより、クランク軸−フ
ライホイール系の固有振動数が低くなり、生じた曲げ応
力を効果的に吸収できるとともに、ランブリングノイズ
を低減することができる。したがって、走行中、特に加
速時の騒音を低くすることができ、不快感を解消するこ
とができる。

【００１７】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。上記実施例では、取付ボルト５を
６本締結するものを説明したが、４本あるいは８本等、
本数は限定されるものではない。

【００１８】また、フレキシブルフライホイール１のク
ランク軸２１に対する位置決めのためのノックピン６
を、フレキシブルプレート３に一体に形成したが、フレ
キシブルプレート３にノックピン用の透孔を穿設してお
き、またクランク軸２１端面にノックピンが嵌合するピ
ン穴を穿設して、棒状のノックピンを透孔からピン穴に
打ち込むことにより機能させるものであってもよい。こ
の場合、ノックピンとしては、丸棒体からなるものや、
弾性を有する薄板素材を円筒形に加工し、素材の両端面
間には隙間を設けて弾性変形してその外径が変化するよ
うにしたものであってもよい。

【００１９】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を装着した４気筒エンジンの
内部を示す断面図。

【図２】同実施例の断面図。

【図３】同実施例の正面図

【図４】同実施例の取付ボルトの締結位置を示す要部拡
大正面図

【図５】従来例の図４相当図。

【符号の説明】

１…フレキシブルフライホイール ２…４気筒エンジン ３…フレキシブルプレート ４…フライホイール ５…取付ボルト ２１…クランク軸 Ｐ４…ピストン ＳＰ…スパークプラグ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性変形可能なフレキシブルプレートと、
   フレキシブルプレートに取り付けられるフライホイール
   とを備えてなるフレキシブルフライホイールを、多気筒
   エンジンのクランク軸の端部にクランク軸の中心に対し
   て点対称に配置した複数の止着部材により固定するフレ
   キシブルフライホイールの取付構造であって、 多気筒エンジンのフレキシブルフライホイールが固定さ
   れる側のクランク軸端側に位置するピストンがスパーク
   プラグに最も近い位置にある時に、止着部材を、ピスト
   ンの往復動方向におけるスパークプラグに最短となる位
   置を除く他の位置に配置してなることを特徴とするフレ
   キシブルフライホイールの取付構造。