JP4797805B2 - センサプレート付フライホイール - Google Patents

Description

本発明は、フライホイールカバーにセンサプレートが取り付けられるセンサプレート付フライホイールに関する。

特許文献１には、フライホイールの側面にセンサプレートを取り付け、該センサプレートに設けられる凹凸を、対向配置される検出器で検出することで、エンジンのクランク角を検出するエンジンのクランク角検出装置が開示されている。
特開平０５−３１２０５３号公報

ところで、前記フライホイールとして、ダンパ部材としてのコイルばねが内設されるフライホイールを用いる場合、フライホイールカバーの表面を凹ませることで内部に突出する凸部を形成し、該内部の凸部で前記コイルばねの端部を受けるようにする場合があった。
しかし、上記のようにフライホイールカバーの表面に凹部が設けられる場合、センサプレートが前記凹部を覆うように取り付けられると、センサプレートの取り付け面の全面をフライホイールカバーに密着させて取り付けることができず、前記凹部においてセンサプレートが浮いた状態になる。

このため、エンジン運転中にフライホイールカバーが変形したときに、センサプレートが追従して変形することができず、凹部近傍でセンサプレートを固定している溶接部に応力が集中する可能性があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、フライホイールカバーの表面に凹部が設けられる場合であっても、フライホイールカバーとセンサプレートとの結合部（溶接部）に応力が集中することを防止できるようにすることを目的とする。

そのため、本発明に係るセンサプレート付フライホイールは、フライホイールカバーとセンサプレートとを結合する複数の結合部を有し、周方向両側に前記結合部を有するようにフライホイールカバーの表面を凹陥形成することで設けられた凹部に対して径方向に対向するセンサプレートの部分を、他の部位に比べて剛性が低い脆弱部としたことを特徴とする。

上記構成によると、フライホイールカバーに設けられる凹部に対向するセンサプレートの部分が脆弱に形成されているから、エンジン運転中にフライホイールカバーが変形したときに、センサプレートのフライホイールカバーに密着する部分の変形に伴って脆弱部も容易に変形する。
これにより、フライホイールカバーが変形したときに、凹部近傍の結合部（溶接部）に加わる応力を抑制することが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１〜図３に示すフライホイール１１は、図示省略したエンジンのクランク軸に取り付けられる慣性モーメントの大きな円盤状部材であり、フロントカバー１２，リヤカバー１３及び前記フロントカバー１２，リヤカバー１３の間に設けられたコイルばね（ダンパ部材）１４からなる。

前記フロントカバー１２は、図示省略したエンジンのクランク軸と接続され、前記リヤカバー１３は出力軸に接続され、フロントカバー１２の回転を、コイルばね１４を介してリヤカバー１３に伝達させることで、エンジンのトルク変動が吸収されるようになっている。
前記フロントカバー１２は、エンジンのクランク軸端部と連結されるフランジ部２１と、該フランジ部２１に固定されるフロントプレート２２と、該フロントプレート２２の周縁に結合されて、フロントプレート２２と共に環状のコイルばね収容部２３を形成するコイル収容部材２４と、を含んで構成される。

前記コイルばね収容部２３は、フライホイールの径方向の横断面が、コイルばね１４の最大径よりも大きな径の円形に形成されるが、フライホイールの中心軸を挟む２箇所でコイルばね１４と当接するように開口面積が狭められた狭窄部２３ａ，２３ｂが設けられ、この２つの狭窄部２３ａ，２３ｂによって２つの円弧状の収容部に分断されるようになっている。

そして、２つのコイルばね１４ａ，１４ｂが、前記狭窄部２３ａ，２３ｂの間に圧縮されて左右それぞれに収容される。
前記コイルばね収容部２３の２つの狭窄部２３ａ，２３ｂは、フロントプレート２２の表面を凹陥形成させ、この凹部２２ａの底部をコイルばね収容部２３内に突出させると共に、前記凹部２２ａに対向する前記コイル収容部材２４の表面を同様に凹陥形成させ、この凹部２４ａの底部をコイルばね収容部２３内に突出させ、前記凹部２２ａの底部と前記凹部２４ａの底部とが狭い距離で対向することで形成される。

尚、前記凹部２２ａの底部と凹部２４ａの底部との間には、後述するインナープレート３２の通過を許容するだけの隙間が設けられる。
前記リヤカバー１３は、前記フランジ部２１に対してベアリング５１を介して支持されるリヤカバープレート３１と、該リヤカバープレート３１のエンジン側の端面に固定されるインナープレート３２とを有する。

前記リヤカバー１３には、クラッチなどの出力側の動力伝達系部材の軸（出力軸）が連結される。
前記インナープレート３２は、前記コイル収容部材２４よりも径の小さいベース部分と、該ベース部分から延設され前記狭窄部２３ａ，２３ｂに差し入れられる２つの係合部３２ａ、３２ｂとを備える。

そして、エンジンの回転によってフロントカバー１２（フロントプレート２２）が回転すると、前記狭窄部２３ａ，２３ｂを介してその回転トルクがコイルばね１４ａ，１４ｂを介して前記インナープレート３２に伝達され、リヤカバー１３が回転駆動されることになるが、急激なトルクの変化に対しては、コイルばね１４ａ，１４ｂの一方が圧縮され他方が伸長することで、トルク変動が吸収されるようになっている。

また、本実施形態のフライホイール１１は、クランク角を検出するためのセンサプレート１０１が固定されるセンサプレート付フライホイールである。
前記センサプレート１０１は、リング状に形成された本体１０１ａの周縁に一定の角度間隔で突起部１０１ｂ（被検出部）を設けたものであり、図示省略したセンサを前記突起部１０１ｂの通過位置に対向配置させ、前記センサが前記突起部１０１ｂを検知する毎に信号を発することで、クランク軸が一定角度回転したことを示す検出信号を得るものである。

但し、前記センサプレート１０１に設けられる被検出部は、突起部１０１ｂに限定されず、開口部や溝などであってもよい。
前記センサプレート１０１は、フロントプレート２２に対して複数個所を溶接することによって固定される。
ここで、前記フロントプレート２２には前述のように凹部２２ａが設けられており、前記センサプレート１０１の本体１０１ａは前記凹部２２ａを覆うようにして固定されることなるが、本実施形態では、前記センサプレート１０１の本体１０１ａのうち、前記凹部２２ａに対向することになる部分を、他の部分に比べて剛性を落とした脆弱部１０１ｃとしてある。

前記脆弱部１０１ｃは、図１，図４に示すように、本体１０１ａの内周縁のうち前記凹部２２ａに対向することになる部分を、前記凹部２２ａの周方向の幅に合わせて矩形に切り欠き、該切り欠き１１１によってリング状である本体１０１ａの径方向の幅を部分的に狭くし剛性を低下させることで形成される。
また、図５に示すように、本体１０１ａの凹部２２ａに対向する部分に貫通穴１１２を開口させることによって剛性を低下させて、前記脆弱部１０１ｃを形成させることができる。

尚、本体１０１ａの凹部２２ａに対向する部分に、貫通穴１１２を複数開口させて、前記脆弱部１０１ｃを形成させることができる。
更に、図６に示すように、本体１０１ａの凹部２２ａに対向する部分を、他よりも肉厚が薄い薄肉部１１３とすることで、前記脆弱部１０１ｃを形成させることができる。
図６に示す薄肉部１１３は、本体１０１ａの径方向に沿って最も薄い部分が設けられ、この最薄肉部から周方向に離れるに従って肉厚が徐々に厚くなるように、一対の傾斜面を有して形成される。

但し、本体１０１ａの凹部２２ａに対向する部分を、段差を介して薄肉化することで、前記脆弱部１０１ｃとしての薄肉部を形成させることができる。
尚、前記切り欠き１１１，貫通穴１１２，薄肉部１１３のうちの複数を組み合わせて脆弱部１０１ｃを形成させることができる。
また、本体１０１ａを個別の複数部品で構成し、これら複数部品からなる本体１０１ａをフロントプレート２２に取り付けるときに、分断箇所が前記凹部２２ａに対向する部分に位置するようにして、前記分断箇所を脆弱部１０１ｃとして機能させることもできる。

更に、本体１０１ａの凹部２２ａに対向する部分を他よりも剛性の弱い材料で形成することで、脆弱部１０１ｃとして機能させることもできる。
上記のようにして脆弱部１０１ｃが設けられるセンサプレート１０１は、その内周縁の複数箇所が溶接されてフロントプレート２２に結合されるが、前記脆弱部１０１ｃの周方向の両側に隣接して溶接部１２１が設けられている。

ここで、上記のようにセンサプレート１０１に凹部２２ａに対向する脆弱部１０１ｃを設けてあれば、エンジンの運転中にフロントカバー１２（フロントプレート２２）が変形したときに、センサプレート１０１のフロントプレート２２に密着する部分の変形に伴って脆弱部１０１ｃが容易に変形することで、凹部２２ａ近傍の溶接部１２１（結合部）に加わる応力を抑制することが可能となる。

従って、フライホイール１１（センサプレート１０１）の信頼性を向上させることができる。
尚、フライホイール１１の構造を、図１〜３に示した構造に限定するものではなく、センサプレート１０１が取り付けられるフロントカバー１２（フロントプレート２２）の面に凹部が形成されるフライホイール１１であれば、本願発明に係る脆弱部を備えるフライホイール構造を適用することで、同様の効果を得ることができる。

実施形態におけるフライホイールの正面図。 図１に示したフライホイールの断面図。 図１に示したフライホイールの背面図。 脆弱部の第１実施形態を示す斜視図。 脆弱部の第２実施形態を示す斜視図。 脆弱部の第３実施形態を示す斜視図。

符号の説明

１１…フライホイール、１２…フロントカバー、１３…リヤカバー、１４…コイルばね、２１…フランジ、２２…フロントプレート、２２ａ，２４ａ…凹部、２３…コイルばね収容部、２３ａ，２３ｂ…狭窄部、２４…コイル収容部材、３１…リヤカバープレート、３２…インナープレート、５１…ベアリング、１０１…センサプレート、１０１ａ…本体、１０１ｂ…突起部、１１１…切り欠き、１１２…貫通穴、１１３…薄肉部

Claims (5)

1. フライホイールカバーにセンサプレートが取り付けられるセンサプレート付フライホイールであって、
   前記フライホイールカバーと前記センサプレートとを結合する複数の結合部を有し、
   周方向両側に前記結合部を有するように前記フライホイールカバーの表面を凹陥形成することで設けられた凹部に対して径方向に対向する前記センサプレートの部分を、他の部位に比べて剛性が低い脆弱部としたことを特徴とするセンサプレート付フライホイール。
2. 前記センサプレートがリング状に形成され、前記脆弱部が前記センサプレートの径方向の幅を狭くして形成されることを特徴とする請求項１記載のセンサプレート付フライホイール。
3. 前記脆弱部が、前記センサプレートに貫通穴を設けることで形成されることを特徴とする請求項１記載のセンサプレート付フライホイール。
4. 前記脆弱部が、前記センサプレートの肉厚を薄くすることで形成されることを特徴とする請求項１記載のセンサプレート付フライホイール。
5. 前記脆弱部に対して周方向に隣接させて前記フライホイールカバーと前記センサプレートとを結合する溶接部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のセンサプレート付フライホイール。

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