JP3060776B2 - フライホイール - Google Patents
フライホイールInfo
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- JP3060776B2 JP3060776B2 JP5074181A JP7418193A JP3060776B2 JP 3060776 B2 JP3060776 B2 JP 3060776B2 JP 5074181 A JP5074181 A JP 5074181A JP 7418193 A JP7418193 A JP 7418193A JP 3060776 B2 JP3060776 B2 JP 3060776B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車両のエンジン等の
内燃機関等で発生する定次数回転変動の低減を図る回転
変動低減用フライホイールに関し、特に、転動しつつ遠
心振り子運動をするダンパマスを備えたフライホイール
において、フライホイールの大型化等を招くことなくダ
ンパマスの振り子運動の振れ角を小さくできるようにし
たものである。
内燃機関等で発生する定次数回転変動の低減を図る回転
変動低減用フライホイールに関し、特に、転動しつつ遠
心振り子運動をするダンパマスを備えたフライホイール
において、フライホイールの大型化等を招くことなくダ
ンパマスの振り子運動の振れ角を小さくできるようにし
たものである。
【0002】
【従来の技術】車両のエンジン等の内燃機関の駆動力
は、燃焼力をクランク機構により回転力に変換すること
により得られるため、クランク軸等には必然的にトルク
変動に応じた回転変動が発生し、この回転変動が振動,
騒音等の原因となる。例えば、4サイクル4気筒エンジ
ンの場合は2次のトルク変動による回転変動が問題とな
り、6気筒エンジンの場合は3次のトルク変動による回
転変動が問題となる。
は、燃焼力をクランク機構により回転力に変換すること
により得られるため、クランク軸等には必然的にトルク
変動に応じた回転変動が発生し、この回転変動が振動,
騒音等の原因となる。例えば、4サイクル4気筒エンジ
ンの場合は2次のトルク変動による回転変動が問題とな
り、6気筒エンジンの場合は3次のトルク変動による回
転変動が問題となる。
【0003】このようなトルク変動に起因する回転変動
の低減を図る従来のフライホイールとしては、本出願人
が先に提案した特願平4−147617号明細書や特願
平5−058931号明細書等に記載されたものがあ
る。これら従来のフライホイールは、フライホイール本
体に転動室を形成し、その転動室内に転動自在にダンパ
マスを収容したものであって、内燃機関等で生じた定次
数のトルク変動に伴うクランク軸等の回転変動を、その
ダンパマスの振り子運動に伴う重心位置の周期的な変動
によって低減しようとするものである。
の低減を図る従来のフライホイールとしては、本出願人
が先に提案した特願平4−147617号明細書や特願
平5−058931号明細書等に記載されたものがあ
る。これら従来のフライホイールは、フライホイール本
体に転動室を形成し、その転動室内に転動自在にダンパ
マスを収容したものであって、内燃機関等で生じた定次
数のトルク変動に伴うクランク軸等の回転変動を、その
ダンパマスの振り子運動に伴う重心位置の周期的な変動
によって低減しようとするものである。
【0004】そして、上記明細書には、ダンパマスの振
り子運動によって回転変動が低減されるように、具体的
にはダンパマスがクランク軸等に生じる回転変動と逆相
で振り子運動をするように、ダンパマスの質量をmd 、
ダンパマスの慣性能率をId、ダンパマスの半径を
rd 、フライホイールが取り付けられる回転駆動系に生
じる回転変動次数をnとした場合、フライホイールの回
転中心からダンパマスの振り子運動の支点までの距離R
と、ダンパマスの振り子運動の支点からダンパマスの重
心までの距離Lとの比率R/Lを、 R/L=n2 {1+Id /(md ・rd 2 )} ……(1) という関係に設定することとしていた。
り子運動によって回転変動が低減されるように、具体的
にはダンパマスがクランク軸等に生じる回転変動と逆相
で振り子運動をするように、ダンパマスの質量をmd 、
ダンパマスの慣性能率をId、ダンパマスの半径を
rd 、フライホイールが取り付けられる回転駆動系に生
じる回転変動次数をnとした場合、フライホイールの回
転中心からダンパマスの振り子運動の支点までの距離R
と、ダンパマスの振り子運動の支点からダンパマスの重
心までの距離Lとの比率R/Lを、 R/L=n2 {1+Id /(md ・rd 2 )} ……(1) という関係に設定することとしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】確かに、上記(1)式
を満足するようにすれば回転駆動系の回転変動を低減す
ることは可能であるが、実際にダンパマスの振り子運動
によって回転変動を低減するには、ダンパマスの振り子
運動の振れ角が十分小さくなるような設計を行わなけれ
ばならない。これは、ダンパマスの振れ角が大きいと非
線形的な振動をするようになり、安定した作用が得られ
なくなるからである。
を満足するようにすれば回転駆動系の回転変動を低減す
ることは可能であるが、実際にダンパマスの振り子運動
によって回転変動を低減するには、ダンパマスの振り子
運動の振れ角が十分小さくなるような設計を行わなけれ
ばならない。これは、ダンパマスの振れ角が大きいと非
線形的な振動をするようになり、安定した作用が得られ
なくなるからである。
【0006】一方、ダンパマスが転動しつつ振り子運動
する形式において、ダンパマスがコロ状である場合、そ
の慣性能率Id と質量md との間には、 Id =md rd 2 /2 ……(2) という関係が成立する。従って、ダンパマスが転動しつ
つ振り子運動する形式において、ダンパマスがコロ状で
ある場合、回転変動を低減するための理論式である上記
(1)式は、 R/L=1.5n2 ……(3) となり、ダンパマスの大きさによらず一定となる。
する形式において、ダンパマスがコロ状である場合、そ
の慣性能率Id と質量md との間には、 Id =md rd 2 /2 ……(2) という関係が成立する。従って、ダンパマスが転動しつ
つ振り子運動する形式において、ダンパマスがコロ状で
ある場合、回転変動を低減するための理論式である上記
(1)式は、 R/L=1.5n2 ……(3) となり、ダンパマスの大きさによらず一定となる。
【0007】そして、上記(3)式を満足させ、且つ、
ダンパマスの振れ角を小さくするには、ダンパマスを十
分に重く(つまりダンパマスを大きく)するか、或い
は、ダンパマスの振り子運動の腕を長くする(つまりダ
ンパマスの振り子運動の支点からダンパマスの重心点ま
での距離Lを長くする)必要がある。しかしながら、実
際には十分に大きなダンパマスを採用することができな
い場合が多いし、距離Lを長くするためには、比率R/
Lが上記(3)式で示されるように決まっているため距
離R,Lの両方を長くしなければならず、フライホイー
ルが大型化してしまい、特に車両エンジンのクランク軸
周辺のようにスペース的な余裕が極めて小さい場合に
は、実質的に実現が不可能となることもある。
ダンパマスの振れ角を小さくするには、ダンパマスを十
分に重く(つまりダンパマスを大きく)するか、或い
は、ダンパマスの振り子運動の腕を長くする(つまりダ
ンパマスの振り子運動の支点からダンパマスの重心点ま
での距離Lを長くする)必要がある。しかしながら、実
際には十分に大きなダンパマスを採用することができな
い場合が多いし、距離Lを長くするためには、比率R/
Lが上記(3)式で示されるように決まっているため距
離R,Lの両方を長くしなければならず、フライホイー
ルが大型化してしまい、特に車両エンジンのクランク軸
周辺のようにスペース的な余裕が極めて小さい場合に
は、実質的に実現が不可能となることもある。
【0008】このようなことから、ダンパマスの振り子
運動の振れ角が大きくなることを完全に防止することが
できず、特に、大きな回転変動が生じる低回転数領域等
において十分な回転変動低減効果が得られなくなってし
まうのである。本発明は、このような従来の技術が有す
る解決すべき課題に着目してなされたものであって、ス
ペース的な余裕のない場合であっても、ダンパマスの振
り子運動の振れ角を小さくでき、もって十分な回転変動
低減効果を得ることができるフライホイールを提供する
ことを目的としている。
運動の振れ角が大きくなることを完全に防止することが
できず、特に、大きな回転変動が生じる低回転数領域等
において十分な回転変動低減効果が得られなくなってし
まうのである。本発明は、このような従来の技術が有す
る解決すべき課題に着目してなされたものであって、ス
ペース的な余裕のない場合であっても、ダンパマスの振
り子運動の振れ角を小さくでき、もって十分な回転変動
低減効果を得ることができるフライホイールを提供する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、フライホイール本体に形成
された転動室内に、転動しつつ前記フライホイール本体
の径方向外側に膨らむ振り子運動可能にコロ状のダンパ
マスを収容したフライホイールにおいて、前記ダンパマ
スの転動面に、転動面周方向に連続する溝状の凹みを形
成するとともに、前記溝状の凹みが形成されていない大
径部分のダンパマスの外径を2r d 、溝状の凹みが形成
された小径部分のダンパマスの外径を2r 2 、溝状の凹
みの幅をt 2 、ダンパマスの全幅を(t 1 +t 2 )、r
d :r 2 =1:α、t 1 :t 2 =1:βとした場合に、
α及びβを、 α=〔{−1+(1+β) 1/2 }/β〕 1/2 ……(4) という関係に設定 した。
に、請求項1記載の発明は、フライホイール本体に形成
された転動室内に、転動しつつ前記フライホイール本体
の径方向外側に膨らむ振り子運動可能にコロ状のダンパ
マスを収容したフライホイールにおいて、前記ダンパマ
スの転動面に、転動面周方向に連続する溝状の凹みを形
成するとともに、前記溝状の凹みが形成されていない大
径部分のダンパマスの外径を2r d 、溝状の凹みが形成
された小径部分のダンパマスの外径を2r 2 、溝状の凹
みの幅をt 2 、ダンパマスの全幅を(t 1 +t 2 )、r
d :r 2 =1:α、t 1 :t 2 =1:βとした場合に、
α及びβを、 α=〔{−1+(1+β) 1/2 }/β〕 1/2 ……(4) という関係に設定 した。
【0010】上記目的を達成するために、請求項2記載
の発明は、フライホイール本体に形成された転動室内
に、転動しつつ前記フライホイール本体の径方向外側に
膨らむ振り子運動可能にコロ状のダンパマスを収容した
フライホイールにおいて、前記ダンパマスの転動面に、
転動面周方向に連続する溝状の凹みを形成するととも
に、前記溝状の凹みが形成されていない大径部分のダン
パマスの外径を2r d 、溝状の凹みが形成された小径部
分のダンパマスの外径を2r 2 、r d :r 2 =1:α、
とした場合に、αを、 0.5≦α<1.0 ……(5) という範囲 に設定した。
の発明は、フライホイール本体に形成された転動室内
に、転動しつつ前記フライホイール本体の径方向外側に
膨らむ振り子運動可能にコロ状のダンパマスを収容した
フライホイールにおいて、前記ダンパマスの転動面に、
転動面周方向に連続する溝状の凹みを形成するととも
に、前記溝状の凹みが形成されていない大径部分のダン
パマスの外径を2r d 、溝状の凹みが形成された小径部
分のダンパマスの外径を2r 2 、r d :r 2 =1:α、
とした場合に、αを、 0.5≦α<1.0 ……(5) という範囲 に設定した。
【0011】
【0012】
【作用】ダンパマスの周面に溝状の凹みが形成される
と、ダンパマスの径方向外側の部分が軽量化されるか
ら、ダンパマスの半径を変えることなく、ダンパマスの
慣性能率Id と質量md との比Id /md を小さくする
ことが可能となる。
と、ダンパマスの径方向外側の部分が軽量化されるか
ら、ダンパマスの半径を変えることなく、ダンパマスの
慣性能率Id と質量md との比Id /md を小さくする
ことが可能となる。
【0013】この結果、上記(1)式で表される回転変
動を低減するための比率R/Lを小さくすることが可能
となるが、比率R/Lが小さくなるということは、フラ
イホイールの大型化等を招くことなく、ダンパマスの振
り子運動の支点からダンパマスの重心までの距離Lを長
くすることができるということである。そして、距離L
が長くなるということは、ダンパマスの振り子運動の振
り子の腕が長くなるということであるから、ダンパマス
の振り子運動の振幅が同じであれば、振り子運動の振幅
角が小さくなる。
動を低減するための比率R/Lを小さくすることが可能
となるが、比率R/Lが小さくなるということは、フラ
イホイールの大型化等を招くことなく、ダンパマスの振
り子運動の支点からダンパマスの重心までの距離Lを長
くすることができるということである。そして、距離L
が長くなるということは、ダンパマスの振り子運動の振
り子の腕が長くなるということであるから、ダンパマス
の振り子運動の振幅が同じであれば、振り子運動の振幅
角が小さくなる。
【0014】そして、ダンパマスの転動面に周方向に連
続する溝状の凹みを形成するとともに、上記(4)式を
満足するように各部の寸法を選ぶと、可能な範囲で比率
R/Lが最も小さくなって距離Lが最も長くなる。ま
た、上記βを極端に大きくすることは現実的ではないこ
とから、請求項2記載の発明のように、ダンパマスの転
動面に周方向に連続する溝状の凹みを形成するとともに
上記(5)式を満足するように大径部分及び小径部分の
寸法を選ぶと、ほとんど全ての場合において比率R/L
が小さくなって距離Lが長くなる。
続する溝状の凹みを形成するとともに、上記(4)式を
満足するように各部の寸法を選ぶと、可能な範囲で比率
R/Lが最も小さくなって距離Lが最も長くなる。ま
た、上記βを極端に大きくすることは現実的ではないこ
とから、請求項2記載の発明のように、ダンパマスの転
動面に周方向に連続する溝状の凹みを形成するとともに
上記(5)式を満足するように大径部分及び小径部分の
寸法を選ぶと、ほとんど全ての場合において比率R/L
が小さくなって距離Lが長くなる。
【0015】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1乃至図7は本発明の第1実施例を示す図で
あり、図1はフライホイール本体1の一部破断正面図、
図2は図1のA−A線断面図、図3はダンパマスの斜視
図である。
明する。図1乃至図7は本発明の第1実施例を示す図で
あり、図1はフライホイール本体1の一部破断正面図、
図2は図1のA−A線断面図、図3はダンパマスの斜視
図である。
【0016】円盤状のフライホイール本体1は、その中
央部に回転駆動系への取付けの際に利用される取付けフ
ランジ部1aを有するとともに、その周面内には、周方
向に等間隔に離隔して同形状の八つの転動室2,…,2
が形成されている。これら転動室2,…,2は、フライ
ホイール本体1の表面を、楕円を円周方向に沿って屈曲
させた形状に凹陥させるとともに、その凹陥部の開口側
を薄板リング状のカバー4で封止することにより形成さ
れた閉空間であって、その内側に、円筒コロ状のダンパ
マス5が転動可能に収容されている。
央部に回転駆動系への取付けの際に利用される取付けフ
ランジ部1aを有するとともに、その周面内には、周方
向に等間隔に離隔して同形状の八つの転動室2,…,2
が形成されている。これら転動室2,…,2は、フライ
ホイール本体1の表面を、楕円を円周方向に沿って屈曲
させた形状に凹陥させるとともに、その凹陥部の開口側
を薄板リング状のカバー4で封止することにより形成さ
れた閉空間であって、その内側に、円筒コロ状のダンパ
マス5が転動可能に収容されている。
【0017】つまり、転動室2の径方向外側の側面が転
動面2aとなるのであって、その転動面2aは、フライ
ホイール本体1の回転中心O1 から距離Rだけ離れた位
置にあるダンパマス5の振り子運動の支点O2 を中心
に、その支点O2 からダンパマス5の重心までの距離L
にダンパマス5の半径rd を加えた長さを半径とする円
筒面をなしている。ただし、各転動室2,…,2のダン
パマス5転動方向の寸法は、回転駆動系に生じる回転変
動の振幅の最大値やダンパマス5の振り子運動の腕の長
さ等から決まるダンパマス5の振り子運動の片側最大振
幅角φを考慮して、その最大振幅角の範囲で転動しても
ダンパマス5が転動室2端面に衝突しない程度にする。
動面2aとなるのであって、その転動面2aは、フライ
ホイール本体1の回転中心O1 から距離Rだけ離れた位
置にあるダンパマス5の振り子運動の支点O2 を中心
に、その支点O2 からダンパマス5の重心までの距離L
にダンパマス5の半径rd を加えた長さを半径とする円
筒面をなしている。ただし、各転動室2,…,2のダン
パマス5転動方向の寸法は、回転駆動系に生じる回転変
動の振幅の最大値やダンパマス5の振り子運動の腕の長
さ等から決まるダンパマス5の振り子運動の片側最大振
幅角φを考慮して、その最大振幅角の範囲で転動しても
ダンパマス5が転動室2端面に衝突しない程度にする。
【0018】従って、ダンパマス5は、フライホイール
本体1の回転時には、その遠心力及び回転変動によっ
て、転動室2内の転動面2a上を転動しつつ、フライホ
イール本体1の径方向外側に膨らむ振り子運動をする。
ここで、ダンパマス5は、図2又は図3にも示すよう
に、転動面5aである外周面及び両側面5b間の角部が
丸みを帯びた円筒コロ状の転動体であり、その転動面5
aには周方向に連続する溝状の凹みとしての溝5cが形
成されている。
本体1の回転時には、その遠心力及び回転変動によっ
て、転動室2内の転動面2a上を転動しつつ、フライホ
イール本体1の径方向外側に膨らむ振り子運動をする。
ここで、ダンパマス5は、図2又は図3にも示すよう
に、転動面5aである外周面及び両側面5b間の角部が
丸みを帯びた円筒コロ状の転動体であり、その転動面5
aには周方向に連続する溝状の凹みとしての溝5cが形
成されている。
【0019】そして、溝5cは、転動面5aの幅方向の
略中央部に形成された断面凹形状の溝であって、図4に
示すような寸法関係を有する。即ち、ダンパマス5の溝
5cが形成されていない大径部分の外径を2rd 、溝5
cが形成されている小径部分の外径を2r2 、溝5cの
幅をt2 、ダンパマス5の全幅を(t1 +t2 )とす
る。そして、各部の寸法関係を、 rd :r2 =1:α t1 :t2 =1:β と表す。
略中央部に形成された断面凹形状の溝であって、図4に
示すような寸法関係を有する。即ち、ダンパマス5の溝
5cが形成されていない大径部分の外径を2rd 、溝5
cが形成されている小径部分の外径を2r2 、溝5cの
幅をt2 、ダンパマス5の全幅を(t1 +t2 )とす
る。そして、各部の寸法関係を、 rd :r2 =1:α t1 :t2 =1:β と表す。
【0020】従って、このダンパマス5の質量md は、
密度をρとすれば、 md =rd 2 πt1 ρ+r2 2πt2 ρ =rd 2 πt1 ρ+(αrd )2 π(βt1 )ρ =(1+α2 β)rd 2 πt1 ρ となる。
密度をρとすれば、 md =rd 2 πt1 ρ+r2 2πt2 ρ =rd 2 πt1 ρ+(αrd )2 π(βt1 )ρ =(1+α2 β)rd 2 πt1 ρ となる。
【0021】そして、このダンパマス5の慣性能率Id
は、上記(2)式から、 Id ={rd 2 πt1 ρ・rd 2 +(αrd )2 π(βt1 )ρ・(αrd )2 }/2 =(1+α4 β)rd 4 πt1 ρ/2 となる。
は、上記(2)式から、 Id ={rd 2 πt1 ρ・rd 2 +(αrd )2 π(βt1 )ρ・(αrd )2 }/2 =(1+α4 β)rd 4 πt1 ρ/2 となる。
【0022】よって、ダンパマス5の転動面5aに溝5
cを設けた場合、回転変動を低減するための理論式であ
る上記(1)式は、 R/L=n2 {1+Id /(md ・rd 2 )} =n2 〔1+{(1+α4 β)rd 4 πt1 ρ/2}/ {(1+α2 β)rd 2 πt1 ρ・rd 2 }〕 =n2 {1+(1+α4 β)/{2(1+α2 β)} ……(6) となる。
cを設けた場合、回転変動を低減するための理論式であ
る上記(1)式は、 R/L=n2 {1+Id /(md ・rd 2 )} =n2 〔1+{(1+α4 β)rd 4 πt1 ρ/2}/ {(1+α2 β)rd 2 πt1 ρ・rd 2 }〕 =n2 {1+(1+α4 β)/{2(1+α2 β)} ……(6) となる。
【0023】そして、この(6)式に基づいて、比率R
/Lの変化率とα,βとの関係をグラフに表すと、図5
のようになる。ただし、基準とする比率R0 /L0 は、
溝5cを有しない通常の円筒コロ状のダンパマスを用い
たフライホイールにおける上記(1)式の値である。つ
まり、本実施例のように、ダンパマス5の転動面5aに
溝5cを形成した場合には、通常の円筒コロ状のダンパ
マスを用いた場合に比べて、比率R/Lが小さくなるの
である。
/Lの変化率とα,βとの関係をグラフに表すと、図5
のようになる。ただし、基準とする比率R0 /L0 は、
溝5cを有しない通常の円筒コロ状のダンパマスを用い
たフライホイールにおける上記(1)式の値である。つ
まり、本実施例のように、ダンパマス5の転動面5aに
溝5cを形成した場合には、通常の円筒コロ状のダンパ
マスを用いた場合に比べて、比率R/Lが小さくなるの
である。
【0024】さらに、図5に示すように、比率R/Lの
変化率とαとの関係は、下に凸の二次曲線を描くことか
ら、最適値は理論的に求めることができる。そこで、上
記(6)式をαで偏微分すると、 ∂(R/L)/∂α=n2 αβ{α4 β+2α2 −1}/(1+α2 β)2 ……(7) となり、この(7)式を0とおけば、 α=0 α4 β+2α2 −1=0 の時に比率R/Lは極値を採ることになるが、α>0で
あるから、後者を満足するαにおいて比率R/Lが最も
小さくなることになる。そこで、この方程式を解けば、 α=〔{−1+(1+β)1/2 }/β〕1/2 となり、これは上記(4)式と同じ結果である。
変化率とαとの関係は、下に凸の二次曲線を描くことか
ら、最適値は理論的に求めることができる。そこで、上
記(6)式をαで偏微分すると、 ∂(R/L)/∂α=n2 αβ{α4 β+2α2 −1}/(1+α2 β)2 ……(7) となり、この(7)式を0とおけば、 α=0 α4 β+2α2 −1=0 の時に比率R/Lは極値を採ることになるが、α>0で
あるから、後者を満足するαにおいて比率R/Lが最も
小さくなることになる。そこで、この方程式を解けば、 α=〔{−1+(1+β)1/2 }/β〕1/2 となり、これは上記(4)式と同じ結果である。
【0025】つまり、理論的に最も比率R/Lが小さく
なるのは、溝5cの幅をダンパマス5の全幅のβ/(1
+β)倍とした時に、上記(4)式を満足するように、
溝5cが形成された小径部分の外径r2 を、大径部分の
外径rd のα倍とすればよいのである。上記(4)式に
基づいて比率R/Lを最小とするαとβとの関係を求め
ると、図6に示すようなグラフが描かれる。
なるのは、溝5cの幅をダンパマス5の全幅のβ/(1
+β)倍とした時に、上記(4)式を満足するように、
溝5cが形成された小径部分の外径r2 を、大径部分の
外径rd のα倍とすればよいのである。上記(4)式に
基づいて比率R/Lを最小とするαとβとの関係を求め
ると、図6に示すようなグラフが描かれる。
【0026】そして、比率R/Lが小さくなるというこ
とは、距離Lを従来に比べて長くできるということであ
り、距離Lが長くなればダンパマス5の振り子運動の腕
が長くなるということであるから、同じ距離の振幅をす
るのであれば、振幅角が小さくなるのである。図7は、
通常の円筒コロ状のダンパマスを基準に、比率R/Lの
縮小率に対する振幅角の縮小程度を表すグラフであり、
これによれば、比率R/Lが小さくなる程、振幅角が小
さくなることが判る。
とは、距離Lを従来に比べて長くできるということであ
り、距離Lが長くなればダンパマス5の振り子運動の腕
が長くなるということであるから、同じ距離の振幅をす
るのであれば、振幅角が小さくなるのである。図7は、
通常の円筒コロ状のダンパマスを基準に、比率R/Lの
縮小率に対する振幅角の縮小程度を表すグラフであり、
これによれば、比率R/Lが小さくなる程、振幅角が小
さくなることが判る。
【0027】つまり、本実施例の構成であれば、ダンパ
マス5の高重量化やフライホイール本体1の寸法を大型
化することなく、距離Lを長くしてダンパマス5の振幅
角を小さくすることができるのであり、その結果、ダン
パマス5が非線形な振動をする範囲を使用せずに済むの
である。このようなことから、本実施例のフライホイー
ルは、ダンパマス5の転動面5aに溝5cを形成すると
ともに、上記(4)式を満足するように各部の寸法を設
定する。
マス5の高重量化やフライホイール本体1の寸法を大型
化することなく、距離Lを長くしてダンパマス5の振幅
角を小さくすることができるのであり、その結果、ダン
パマス5が非線形な振動をする範囲を使用せずに済むの
である。このようなことから、本実施例のフライホイー
ルは、ダンパマス5の転動面5aに溝5cを形成すると
ともに、上記(4)式を満足するように各部の寸法を設
定する。
【0028】そして、このフライホイールは、例えば回
転変動が問題となる車両エンジンのクランク軸等に取り
付けて使用するのであり、フライホイール本体1の回転
によって生じる遠心力と回転変動とによってダンパマス
5は転動面2aに沿って転動しつつ径方向外側に膨らむ
遠心振り子運動をするのであるが、上記比率R/Lを上
述したように選定している結果、ダンパマス5の振り子
運動は、回転変動を吸収するように、つまりクランク軸
に生じる回転変動と逆相となるため、そのような回転変
動が低減され、振動レベル,騒音レベルの低減が図られ
る。
転変動が問題となる車両エンジンのクランク軸等に取り
付けて使用するのであり、フライホイール本体1の回転
によって生じる遠心力と回転変動とによってダンパマス
5は転動面2aに沿って転動しつつ径方向外側に膨らむ
遠心振り子運動をするのであるが、上記比率R/Lを上
述したように選定している結果、ダンパマス5の振り子
運動は、回転変動を吸収するように、つまりクランク軸
に生じる回転変動と逆相となるため、そのような回転変
動が低減され、振動レベル,騒音レベルの低減が図られ
る。
【0029】しかも、ダンパマス5の振幅角が可能な範
囲で最も小さくなるようになっているから、低回転数領
域等において大きな回転変動が生じても、確実に回転変
動を低減することができるのである。また、フライホイ
ール本体1の寸法を大きくする必要もないから、車両エ
ンジンのクランク軸のようにスペース的な余裕が小さい
場合でも容易に適用することができるのである。
囲で最も小さくなるようになっているから、低回転数領
域等において大きな回転変動が生じても、確実に回転変
動を低減することができるのである。また、フライホイ
ール本体1の寸法を大きくする必要もないから、車両エ
ンジンのクランク軸のようにスペース的な余裕が小さい
場合でも容易に適用することができるのである。
【0030】なお、図5からも明らかなように、比率R
/Lは、ダンパマス5の転動面5aに溝5cを形成する
ことにより確実に縮小することができる。即ち、αが1.
0以下であれば、特にα及びβを上記(4)式に基づい
て最適な関係としなくても距離Lを長くする効果は得ら
れるのである。しかし、βを極端に大きくすると、ダン
パマス5の転動面5aの面積が極端に小さくなり転動が
不安定になるおそれがある。例えば、βが10を超える
ような設計は現実には採るべきではない。
/Lは、ダンパマス5の転動面5aに溝5cを形成する
ことにより確実に縮小することができる。即ち、αが1.
0以下であれば、特にα及びβを上記(4)式に基づい
て最適な関係としなくても距離Lを長くする効果は得ら
れるのである。しかし、βを極端に大きくすると、ダン
パマス5の転動面5aの面積が極端に小さくなり転動が
不安定になるおそれがある。例えば、βが10を超える
ような設計は現実には採るべきではない。
【0031】このようなことから、少なくともαが0.5
≦α<1.0の範囲に収まるような設計を行えば、ダンパ
マス5の転動が不安定になる等の不具合を招くことな
く、比率R/Lを小さくし距離Lを長くする効果を得る
ことができる。図8は本発明の第2実施例におけるダン
パマス5の斜視図である。この実施例では、ダンパマス
5の転動面5aの幅方向端部に周方向に連続する溝状の
凹みとしての切り欠き部5d,5dを形成することによ
り、大径部分を幅方向中央部に小径部分を幅方向端部に
形成したものである。その他の構成は上記第1実施例と
同様である。
≦α<1.0の範囲に収まるような設計を行えば、ダンパ
マス5の転動が不安定になる等の不具合を招くことな
く、比率R/Lを小さくし距離Lを長くする効果を得る
ことができる。図8は本発明の第2実施例におけるダン
パマス5の斜視図である。この実施例では、ダンパマス
5の転動面5aの幅方向端部に周方向に連続する溝状の
凹みとしての切り欠き部5d,5dを形成することによ
り、大径部分を幅方向中央部に小径部分を幅方向端部に
形成したものである。その他の構成は上記第1実施例と
同様である。
【0032】このような構成であっても、大径部分の外
径2rd ,小径部分の外径2r2 ,ダンパマス5の全幅
(t1 +t2 ),切り欠き部5dの全幅t2 及び各寸法
の比率α,βを適宜選定すれば、上記第1実施例と同様
の作用により同様の効果が得られるものである。なお、
上記各実施例では、ダンパマス5の転動面5aに凹みと
して溝5cや切り欠き部5dを形成した場合について説
明したが、凹みの形状はこれに限定されるものではな
く、例えばダンパマス5の転動面5aの所々に円形や方
形の凹みを形成しても、上記実施例と同等の作用効果が
得られる。
径2rd ,小径部分の外径2r2 ,ダンパマス5の全幅
(t1 +t2 ),切り欠き部5dの全幅t2 及び各寸法
の比率α,βを適宜選定すれば、上記第1実施例と同様
の作用により同様の効果が得られるものである。なお、
上記各実施例では、ダンパマス5の転動面5aに凹みと
して溝5cや切り欠き部5dを形成した場合について説
明したが、凹みの形状はこれに限定されるものではな
く、例えばダンパマス5の転動面5aの所々に円形や方
形の凹みを形成しても、上記実施例と同等の作用効果が
得られる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダンパマスの転動面に周方向に連続する溝状の凹みを形
成しその慣性能率を小さくする構成としたため、ダンパ
マスの高重量化やフライホイール本体の大型化等を招く
ことなく、ダンパマスの振り子運動の振幅角を小さくす
ることができ、その結果、ダンパマスが非線形な振動を
する範囲を使用せずに済むようになり、低回転数領域等
において大きな回転変動が生じても確実に回転変動を低
減することができるという効果がある。
ダンパマスの転動面に周方向に連続する溝状の凹みを形
成しその慣性能率を小さくする構成としたため、ダンパ
マスの高重量化やフライホイール本体の大型化等を招く
ことなく、ダンパマスの振り子運動の振幅角を小さくす
ることができ、その結果、ダンパマスが非線形な振動を
する範囲を使用せずに済むようになり、低回転数領域等
において大きな回転変動が生じても確実に回転変動を低
減することができるという効果がある。
【図1】本発明の第1実施例の構成を示すフライホイー
ルの一部破断正面図である。
ルの一部破断正面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】ダンパマスの斜視図である。
【図4】ダンパマスの各部の寸法関係を説明する図であ
る。
る。
【図5】比率R/Lの変化率とα,βとの関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図6】比率R/Lを最小とするαとβとの関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図7】比率R/Lの変化率とダンパマスの振幅角の縮
小程度との関係を示すグラフである。
小程度との関係を示すグラフである。
【図8】本発明の第2実施例におけるダンパマスの斜視
図である。
図である。
1 フライホイール本体 2 転動室 4 カバー 5 ダンパマス 5a 転動面 5c 溝(溝状の凹み) 5d 切り欠き部(溝状の凹み)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−351346(JP,A) 特開 平5−118383(JP,A) 特開 平6−58373(JP,A) 実開 昭59−196752(JP,U) 実開 昭57−145847(JP,U) 実開 昭59−128943(JP,U) 実開 昭61−96033(JP,U) 実開 昭60−65449(JP,U) 実開 平2−19951(JP,U) 特公 昭28−2057(JP,B1) 特公 昭49−12753(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 15/14
Claims (2)
- 【請求項1】 フライホイール本体に形成された転動室
内に、転動しつつ前記フライホイール本体の径方向外側
に膨らむ振り子運動可能にコロ状のダンパマスを収容し
たフライホイールにおいて、 前記ダンパマスの転動面に、転動面周方向に連続する溝
状の凹みを形成するとともに、 前記溝状の凹みが形成されていない大径部分のダンパマ
スの外径を2r d 、溝状の凹みが形成された小径部分の
ダンパマスの外径を2r 2 、溝状の凹みの幅をt 2 、ダ
ンパマスの全幅を(t 1 +t 2 )、r d :r 2 =1:
α、t 1 :t 2 =1:βとした場合に、α及びβを、 α=〔{−1+(1+β) 1/2 }/β〕 1/2 という関係に設定 したことを特徴とするフライホイー
ル。 - 【請求項2】 フライホイール本体に形成された転動室
内に、転動しつつ前記フライホイール本体の径方向外側
に膨らむ振り子運動可能にコロ状のダンパマスを収容し
たフライホイールにおいて、 前記ダンパマスの転動面に、転動面周方向に連続する溝
状の凹みを形成するとともに、 前記溝状の凹みが形成されていない大径部分のダンパマ
スの外径を2r d 、溝状の凹みが形成された小径部分の
ダンパマスの外径を2r 2 、r d :r 2 =1:α、とし
た場合に、αを、 0.5≦α<1.0 という範囲に設定したことを特徴とする フライホイー
ル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5074181A JP3060776B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | フライホイール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5074181A JP3060776B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | フライホイール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06288438A JPH06288438A (ja) | 1994-10-11 |
JP3060776B2 true JP3060776B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=13539750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5074181A Expired - Fee Related JP3060776B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | フライホイール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3060776B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112015002385A5 (de) * | 2014-05-20 | 2017-02-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Schwungrad mit fliehkraftpendel |
TWI546469B (zh) * | 2015-01-14 | 2016-08-21 | 林高合 | 飛輪裝置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5074181A patent/JP3060776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06288438A (ja) | 1994-10-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |