JP2014029170A

JP2014029170A - 内燃機関の振動防止構造

Info

Publication number: JP2014029170A
Application number: JP2012169509A
Authority: JP
Inventors: Hisanaga Tanaka; 久永田中
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-13

Abstract

【課題】重量の増加や部品点数の増加などを抑制しつつ、内燃機関に生じる慣性偶力を適切に軽減することが可能な内燃機関の振動防止構造を提供する。
【解決手段】内燃機関Ｅのクランクシャフト２の一端にドライブプレート６を介して連結されたトルクコンバータ３を備えており、ドライブプレート６とトルクコンバータ３との連結に用いられる複数の連結部材４，５は、ドライブプレート６の中心周りに不等間隔で設けられ、または重量が不揃いとされていることにより、複数の連結部材４，５の重量がドライブプレートの中心Ｐから位置ずれした偏心重量となるように設けられ、複数の連結部材４，５が、内燃機関Ｅに生じる慣性偶力を軽減するバランサとしての役割を生じる構成とされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、重量軽減などを好適に図ることが可能な内燃機関の振動防止構造に関する。

内燃機関の振動防止構造の一例として、特許文献１に記載のものがある。同文献に記載された構造は、３気筒の内燃機関の往復動部材と回転部材との組み合わせによって発生する慣性偶力（１次慣性偶力）を軽減するための構造である。この構造においては、クランクシャフトの両端に取り付けられたクランクプーリおよびフライホイールの所定位置に、アウタバランサとしてのカウンタウエイトが設けられている。このような構造によれば、バランサシャフトを用いることなく慣性偶力を抑制することが可能となる。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。
すなわち、慣性偶力を抑制するための手段として、カウンタウエイトを用いているため、その分だけ、全体の重量が増加する。また、部品点数も増加し、カウンタウエイトを所定位置に取り付けるための作業工程も必要であるため、このことが製造コストの上昇要因にもなる。

特開昭６０−２０８６５５号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、重量の増加や部品点数の増加などを抑制しつつ、内燃機関に生じる慣性偶力を適切に軽減することが可能な内燃機関の振動防止構造を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される内燃機関の振動防止構造は、内燃機関のクランクシャフトの一端にドライブプレートを介して連結されたトルクコンバータを備えており、前記ドライブプレートと前記トルクコンバータとの連結に用いられる複数の連結部材は、前記ドライブプレートの中心周りに不等間隔で設けられ、または重量が不揃いとされていることにより、前記複数の連結部材の重量が前記ドライブプレートの中心から位置ずれした偏心重量となるように設けられ、前記複数の連結部材が、前記内燃機関に生じる慣性偶力を軽減するバランサとしての役割を生じるように構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、ドライブプレートとトルクコンバータとの連結に用いられる連結部材（ボルト・ナットなど）を、バランサとして利用しているために、カウンタウエイトを別途取り付けていた従来技術と比較すると、重量の軽減を図ることができる。また、カウンタウエイトを削減できるために、部品点数の少数化、ならびにカウンタウエイトの取り付け工程の省略化を図り、製造コストを低減することも可能となる。もちろん、カウンタウエイトを用いる場合と比較して慣性偶力の抑制効果が劣るといった不具合もない。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明の適用対象となる内燃機関の一例を模式的に示す説明図である。（ａ）は、本発明に係る内燃機関の振動防止構造の一例を示す要部断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIIb−IIb断面図である。本発明の他の例を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す内燃機関Ｅは、３つのピストン１０を有する３気筒内燃機関であり、各ピストン１０は、コネクティングロッド１１を介してクランクシャフト２に連結されている。３つのクランクアーム２０は、クランクシャフト２を中心として１２０°の角度間隔で設けられている。各クランクアーム２０には、ピストン１０およびコネクティングロッド１１の往復動による慣性力を軽減するためのカウンタウエイト１２が設けられている。ただし、このようなカウンタウエイト１２を用いたとしても、慣性偶力（１次慣性偶力）Ｍ１は生じる。この慣性偶力Ｍ１は、クランクシャフト２の長手方向の両端側をその長手方向とは交差する方向に振れさせるように作用する。

前記した慣性偶力Ｍ１を軽減するための手段として、本実施形態においては、図２に示すような構造が採用されており、トルクコンバータ３の取り付けに利用される複数のボルト・ナット４，５が偏った配置に設けられている。

図２の構造をより具体的に説明すると、同図（ａ）において、クランクシャフト２の一端には、ドライブプレート６を介してトルクコンバータ３が連結されている。ドライブプレート６は、円板状であり、複数のボルト７０を利用してクランクシャフト２の一端に固定されている。トルクコンバータ３の基本的な構造自体は従来既知のものと同様であり、トランスミッション（図示略）の入力軸にワンウェイクラッチ３０を介して装着されたステータ３１、ポンプインペラ３２、タービンランナ３３、ロックアップクラッチ３４、およびこれらを覆うケース３５を備えている。ケース３５の外面部には、ドライブプレート６の孔部６０に貫通する複数のボルト４が固着されており、各ボルト４に螺合されたナット５の締め付けにより、トルクコンバータ３とドライブプレート６との連結が図られている。複数のボルト・ナット４，５は、本発明でいう連結手段の一例に相当する。

図２（ｂ）によく表われているように、複数のボルト・ナット４，５は、ドライブプレート６の中心Ｐ（クランクシャフト２の中心と一致）周りにおいて不等角度間隔で設けられている。同図に示す角度α１，α２は、α１＞α２の関係にあり、複数のボルト・ナット４，５の一部は、中心Ｐ周りの一部の領域Ａ１に偏り、かつ互いに比較的接近した配置とされている。このことにより、複数のボルト・ナット４，５の重量は、ドライブプレート６の回転時において中心Ｐから偏心した偏心重量となり、ドライブプレート６にウエイトを取り付けた場合と同様な作用を生じさせる。

複数のボルト・ナット４，５の偏心重量の中心は、法線Ｎ上またはその近傍に位置するように設けられている。ここで、法線Ｎは、ドライブプレート６に最も近いクランクピン２１に対してその回転方向に１５０°進んだ位相である。このことにより、法線Ｎ上またはその近傍にカウンタウエイトを取り付けたのと同様な作用が得られることとなる。前述した特許文献１には、アウタバランサとしてのカウンタウエイトをクランクプーリなどに取り付ける場合に、最も近いクランクピンに対してその回転方向に１５０°進んだ位相位
置にカウンタウエイトを配置すれば、慣性偶力を軽減できることが示されている。本実施形態では、それと同様な効果を発揮し得る構造が実現されている。好ましくは、ボルト４，５の偏心重量は、その偏心モーメントが慣性偶力Ｍ１と釣り合う大きさとされるが、これに合致しない重量であっても、慣性偶力Ｍ１を軽減するのに役立つ。

図示説明は省略するが、クランクシャフト２の他端側には、クランクプーリあるいはフライホイールなど、クランクシャフト２に伴って回転する回転部材が取り付けられている。この回転部材のうち、複数のボルト・ナット４，５の偏心重量の中心に対して１８０°の位相でずれを生じた位置には、前記偏心重量と釣り合うカウンタウエイトが設けられている。

本実施形態によれば、ボルト・ナット４，５の偏心重量によって慣性偶力Ｍ１が軽減され、内燃機関Ｅの振動を抑制することが可能である。また、ボルト・ナット４，５がアウタバランサとしての役割を果たしているために、その構成は合理的であり、クランクシャフト２の一端側にアウタバランサとしてのカウンタウエイトを設ける必要を無くすことができる。したがって、重量の軽減を図ることができる。また、カウンタウエイトの部品削減、ならびに取り付け作業工程の省略化によって、製造コストも低減することができる。

図３は、本発明の他の実施形態を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。

図３に示す実施形態においては、ボルト・ナット４，５が角度α３の等間隔で設けられている。ただし、それらのサイズが不揃いとされていることにより、重量も不揃いとされており、領域Ａ２に位置するボルト・ナット４，５は、他のボルト・ナット４，５よりもサイズおよび重量が大きいものとされている。このことにより、複数のボルト・ナット４，５の重量は、ドライブプレート６の回転時において中心Ｐから偏心した偏心重量となり、やはりこの偏心重量に基づき、ドライブプレート６にウエイトを取り付けたのと同様な作用を生じさせる。複数のボルト・ナット４，５の偏心重量の中心が、前述した法線Ｎ上またはその近傍に位置するといった点は、前記実施形態と同様である。本実施形態においても、前記実施形態と同様な作用が得られる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る内燃機関の振動防止構造の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

複数の連結部材の重量を不揃いとするための手段としては、図３に示したように連結部材のサイズを相違させることに代えて、または加えて、複数の連結部材の材質を比重が相違するものとする手段を採用することもできる。

本発明でいう連結部材は、複数であればその具体的な数はとくに限定されるものではなく、またボルト・ナット以外の部材とすることもできる。内燃機関は、車両に搭載されて使用されるものに限らず、その具体的な用途も問わない。

Ｅ内燃機関
Ｍ１慣性偶力
２クランクシャフト
３トルクコンバータ
４ボルト（連結部材）
５ナット（連結部材）
６ドライブプレート

Claims

内燃機関のクランクシャフトの一端にドライブプレートを介して連結されたトルクコンバータを備えており、
前記ドライブプレートと前記トルクコンバータとの連結に用いられる複数の連結部材は、前記ドライブプレートの中心周りに不等間隔で設けられ、または重量が不揃いとされていることにより、前記複数の連結部材の重量が前記ドライブプレートの中心から位置ずれした偏心重量となるように設けられ、前記複数の連結部材が、前記内燃機関に生じる慣性偶力を軽減するバランサとしての役割を生じるように構成されていることを特徴とする、内燃機関の振動防止構造。