JPH0293143A - エンジンのフライホイール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は環状のダンパマスをフライホイールに弾性的に
支持させたフライホイール装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にエンジンのクランクシャフトの軸端には、回転変
動抑制等のため、大きなイナーシャを有するフライホイ
ールが取付けられているが、フライホイールに最も近い
気筒の爆発行程時にクランクシャフトに作用する爆発荷
重により、フライボイルには傾動方向の振動、いわゆる
而振れが生じ、これが共振状態となると変動熱を伴った
耳障りな騒音が発生する。

このようなフライホイールの面振れによる騒音を防止す
るため、従来、例えば実開昭６０−１５２８５５号公報
に示されるように、フライボイルに弾性的に支持させた
環状のダンパマスを設け、このダンパマスによってフラ
イホイールの振動と逆向きの振動を与えることによりフ
ライホイールの振動を低減させるようにしたフライホイ
ール装置は知られている。すなわちこの装置は、フライ
ホイールのクランクシャフト側の面にａ５ける外周近傍
部に支持プレートリングを固着し、この支持プレートリ
ングの外周に環状のラバーを介してダンパマスを装着し
たものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記の従来装置によると、ダンパマスがラバーを介して
取付けられるため、ダンパマス取付時に、軸心の位置合
わせが比較的難しくてフライホイールとダンパマスの軸
心がずれ易く、かつ、運転中にラバーの弾性変形によっ
てもダンパマスの心ずれが生じ、このような軸心のずれ
によって円滑な回転を損ねる可能性があるとともに、ラ
バーの介在によりフライホイールとダンパマスとの回転
方向の相対変位も生じるので、フライホイールの回転に
対するダンパマスの応答性が悪い。

また、フライホイールに最も近い気筒に対応する部位に
おりるクランクシャフトの動的曲げ剛性は円周方向全体
に一定ではなく、クランクピンの配置によって決まる成
る特定方向が最も高く、これと直角な方向が最も低くな
るので、フライホイールの面振れの挙動としては、上記
動的曲げ剛性が最も高い方向に沿った部分を中心に、こ
の方向と直角な方向に沿った側の周辺が大きく振れ動く
。

ところが、上記の従来装置では、ダンパマスが環状のラ
バーにより全周にわたり一様な弾性力で支持されている
だけで、ダンパマスの振動中心が規制されていないため
、必ずしもダンパマスの振動が上記のようなフライホイ
ールの面振れの挙動に適合せず、面振れを低減させる作
用も不充分であった。

本発明はこのような事情に鑑み、フライホイルとダンパ
マスとの軸心のずれを防止し、かつ、フライホイールの
回転に対するダンパマスの応答性を良くするとともに、
フライホイールの面振れを抑制する作用を高めることが
できるエンジンのフライホイール装置を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記のような目的を達成するため、環状のダン
パマスがフライホイールに弾性的に支持されたフライホ
イール装置であって、上記フライホイールと上記ダンパ
マスとが、フライホイールに最も近い気筒に対応する部
位におけるクランクシャフトの動的曲げ剛性がクランク
シャフトの軸方向からみて最も高くなる第１方向にクラ
ンク軸心を挟んで対称の位置と、上記第１方向と直角な
第２方向にクランク軸心を挟んで対称の位置とで、それ
ぞれ板部材により連結され、これらの板部材は、板厚方
向がクランクシャフトの軸方向となるように配置されて
、上記フライホイールおよびダンパマスに対し、両者の
軸心を合致させた状態で両者を径方向に連結するように
取付けられ、かつ、これら板部材の曲げ剛性が、相対的
に上記第１方向側の板部材では高く、上記第２方向側の
板部材では低く設定されているものである。

〔作用〕

上記構成によると、フライホイールとダンパマスとが上
記各位置で上記板部材によって径方向に連結されること
により、環状のラバーを介して支持されるような構造と
比べ、ダンパマス取付時にフライホイールとダンパマス
との軸心の位置合わせが容易になるとともに、運転中の
ダンパマスの心ずれが防止され、かつ、回転方向のフラ
イホイールとダンパマスとの相対変位も防止される。ま
た、上記第１方向側の板部材の曲げ剛性が高く、上記第
２方向側の板部材の曲げ剛性が低く設定されていること
により、フライホイールに対してダンパマスは、上記第
１方向側に沿った部分を中心として第２方向側の周辺部
分が振れ動き易くなり、フライホイールの面振れを相殺
するような振動が確実に得られる。

〔実施例〕 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はフライホイール装置を含むクランクシャフト全
体の構造を示し、この図において、１はクランクシャフ
トであり、その各ジャーナル部１ａ間のクランクウェブ
１ｂの先端に設けられたクランクピンに、それぞれコン
ロッド２を介して各気筒のピストン３が接続されている
。このクランクシャフト１の後端には、フライホイール
４が複数のロックボルト５（第３図中に示す）により取
付けられている。

上記フライホイール４は、外周にリングギヤ６を一体に
備えるとともに、周縁部７が萌方に向けて突出してａ３
す、この周縁部７の内方に環状のダンパマス８が配置さ
れている。このダンパマス８は、後に詳述するような板
部ｊｊＡ１１〜１４によってフライホイール４に連結さ
れている。

第２図乃至第４図はフライホイール装置の具体構造につ
いての第１実施例を示す。これらの図において、上記ダ
ンパマス８は、フライホイール４０周縁部７に近接して
その内側に位置し、フライホイール４と同心状に配置さ
れている。そして、フライホイール４に最も近い気筒に
対応する部位におけるクランクシャフト１の動的曲げ剛
性がクランクシャツ１〜の軸方向からみて最も高くなる
第１方向（第２図中の八−力線方向）にクランク軸心を
挟んで対称の位置と、上記第１方向と直角な第２方向（
第２図中のＢ−Ｂ線方向）にクランク軸心を挟んで対称
の位置とで、それぞれ板部材１１〜１４により、フライ
ホイール４とダンパマス８とが連結されている。つまり
、第１図に例示した直列４気筒エンジンにあっては、フ
ライホイール４に最も近い第４気筒に対応する部位にお
けるクランクシャフト１の動的曲げ剛性は、この部位の
クランクウェアと直角な方向で最も高く、上記クランク
ウェブ方向で最も低くなることから、これら二方向に相
当する第１．第２方向においてそれぞれクランク軸心に
対し対称となる位置に、各板部材１１〜１４が配設され
ている。

上記各板部材１１〜１４は板ばね材により形成され、そ
れぞれ、板厚方向がクランクシャフト１の軸方向となる
ように配置され、径方向外方側の端部と径方向内方側の
端部とがフライホイール４の周縁部７前面とダンパマス
８の前面とに各々ボルト１５．１６で固着されている。

当実施例では、各板部材１１〜１４の間に、周方向に各
板部材１１〜１４をつなぐ連結部分１７が設けられ、ド
ーナッツ板状の金属板によってこれら板部材１１〜１４
および連結部分１７が一体に形成されており、板部材１
１〜１４と連結部分１７との間には切欠き１８が設けら
れている。

上記第１方向く△−八力方向側の板部材１１゜１２と、
第２方向（８−Ｂ方向）側の板部材１３゜１４とは、そ
れぞれのフライホイール４への固着部とダンパマス８へ
の固着部との間のスパンＱ１Ω２を異ならせることによ
り、相対的に第１方向側の板部材１１．１２の曲げ剛性
が高く、第２方向側の板部材１３．１４の曲げ剛性が低
く設定されている。つまり、板部材の両側固着部間のス
パンが短くなるほどその曲げ剛性が高くなるので、第１
方向側の板部材１１．１２はダンパマス８への固着部が
径方向外方寄りとされることにより上記スパンρ１が短
くされ、第２方向側の板部材１３．１４はダンパマス８
への固着部が径方向内方寄りとされることにより上記ス
パンρ２がスパンａ１よりも長くされている。

このような当実施例のフライホイール装置により ると、フライホイール４とダンパマス８とが、４箇所で
、板厚方向がクランクシャフト１の軸方向となるように
配置された板部材１１〜１４によって径方向に連結され
ることにより、ダンパマス８がフライホイール４に対し
て径方向には変位しないように取付けられる。従って、
ボルト１５，１６による固着位置を正しく設定しておき
さえすれば、フライホイール４とダンパマス８の軸心が
合致する状態に、比較的容易に精度良く位置合わせされ
て、ダンパマス取付時の心ずれが防止されるとともに、
運転中にフライホイール４に対するダンパマス８の心ず
れが生じることもない。とくに当実施例のように、上記
各板部材１１〜１４を連結部分１７でつないだ構造とし
ておけば、ダンパマス取付時の位置合わせおよび取付作
業が一層容易となる。また、フライホイール４に対する
ダンパマス８の回転方向の相対変位も上記板部材１１〜
１４によって阻止されることにより、フライホイール４
の回転に対してダンパマス８の応答遅れが生じることが
ない。

また、フライホイール４に最も近い気筒からの爆発荷重
によって生じるフライホイール４の面振れは、クランク
シャフトの動的曲げ剛性が最も高い上記第１方向に沿っ
た部分を中心としてこれに直角な第２方向側の周辺部分
が大きく振れ動くような挙動となるが、これに対してダ
ンパマス８も、曲げ剛性の高い板部材１１．１２で連結
された第１方向側に沿った部分を中心どして、曲げ剛性
が低い（つまり曲げ方向に弾性変形し易い）板部材１３
．１４で連結された部分がフライホイール４に対して相
対的に振れ動く。従って、ダンパマス８の振動によって
フライホイール４の振動を相殺する作用が良好に得られ
、フライホイール４の振動を低減する作用が高められる
こととなる。

なお、上記実施例では、各板部材１１〜１４を連結部分
１７でつないでいるが、連結部分１７を省略して、各板
部材１１〜１４を個別に形成しておいてもよい。

第５図乃至第８図はフライホイール装置の具体構造につ
いての第２実施例を示す。この実施例でも、フライホイ
ール４とダンパマス８とが、前記の第１方向（Ａ−Ａ方
向）と第２方向（Ｂ−Ｂ方向）とにおいて各々クランク
軸心を挟んで対称の位置で、それぞれ板部材２１〜２４
により径方向に連結されている点は第１実施例と同様で
ある。

ただし、第１方向側の板部材２１．２２は、その前面に
リブ２１ａ、２２ａが設けられることにより剛性が高め
られ、第２方向側の板部４１２３．２４は、リブを有し
ないことにより、第１方向側の板部Ｕ２１，２２よりも
剛性が低くなっている。

この構造によっても第１実施例と同様の作用が得られる
。

第９図乃至第１１図はフライホイール装置の具体構造に
ついての第３実施例を示す。この実施例でも、フライホ
イール４とダンパマス８とが、前記の第１方向（八−六
方向）と第２方向（Ｂ−Ｂ方向）とにおいて各々クラン
ク軸心を挟んで対称の位置で、それぞれ板部材３１〜３
４により径方向に連結されている。そして、相対的に第
１方向側の板部Ｕ３１，３２の曲げ剛性が高く、第２万
向側の板部材３３．３４の曲げ剛性が低く設定されてい
るが、これに加え、第２方向側の板部材３３．３４には
、切り起こし状に後方へ屈曲した舌片３３ａ、３／Ｉａ
が設けられている。この舌片３３ａ、３４８は、ダンパ
マス８の外周面に接している。

この実施例によると、フライホイール４が面振れすると
ともにダンパマス８がフライホイール４に対して相対振
動するとき、上記舌片３３ａ、３４ａがダンパマス８に
対し摺動して摩擦熱を生じ、フライホイール４の振動エ
ネルギーの一部が上記摩擦熱に変えられることにより、
フライホイール４の面振れがより一層低減される。

このような振動低減効果を、フライホイールの振動レベ
ルの周波数に対する特性を示した第１２図にＪ：つて説
明すると、ダンパマスを有しない場合は二点鎖線ａで示
すように、特定周波数で共振によりフライホイールの振
動レベルが著しく高くなるのに対し、ダンパマス８を設
けてこれが有効に作用するようにしておけば、破線すて
示すように共振周波数が変動するとともに振動レベルが
大幅に低くなる。さらに上記舌片３３ａ、３４ａを設り
ておりば、実線Ｃで示ずように、振動レベルのピークが
より低くなる。

［発明の効果］ 以上のように本発明は、フライホイールと環状のダンパ
マスとが、フライホイールに最も近い気筒に対応する部
位におけるクランクシャツｌ−の動的曲げ剛性がクラン
クシャフトの軸方向からみて最も高くなる第１方向とこ
れに直角な第２方向とにおいて各々クランク軸心を挟ん
で対称となる位置で、それぞれ板部材により径方向に連
結されているため、フライホイールに対するダンパマス
の径方向および回転方向の相対変位が上記板部材により
阻止され、ダンパマスの心ずれおよびフライホイールの
回転に対する応答遅れが防止されて、フライホイールの
機能を良好に保つことができる。

しかも、相対的に上記第１方向側の板部材の剛性が高く
、第２方向側の板部材の剛性が低く設定されているため
、上記第１方向側に沿った部分を中心としたフライホイ
ールの面振れを効果的に低減することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフライホイール装置を備えたクランク
シャフト部分の全体構造の一例を示す側面図、第２図は
第１実施例にかかるフライホイール装置の正面図、第３
図は第２図のＡ−Ａ線に沿った部分の半断面図、第４図
は第２図のＢ−Ｂ線に沿った部分の半断面図、第５図は
第２実施例にかかるフライホイール装置の正面図、第６
図は第５図の△−Ａ線に沿った部分の半断面図、第７図
〜３４・・・板部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、環状のダンパマスがフライホィールに弾性的に支持
   されたフライホィール装置であって、上記フライホィー
   ルと上記ダンパマスとが、フライホィールに最も近い気
   筒に対応する部位におけるクランクシャフトの動的曲げ
   剛性がクランクシャフトの軸方向からみて最も高くなる
   第１方向にクランク軸心を挟んで対称の位置と、上記第
   １方向と直角な第２方向にクランク軸心を挟んで対称の
   位置とで、それぞれ板部材により連結され、これらの板
   部材は、板厚方向がクランクシャフトの軸方向となるよ
   うに配置されて、上記フライホィールおよびダンパマス
   に対し、両者の軸心を合致させた状態で両者を径方向に
   連結するように取付けられ、かつ、これら板部材の曲げ
   剛性が、相対的に上記第１方向側の板部材では高く、上
   記第２方向側の板部材では低く設定されていることを特
   徴とするエンジンのフライホィール装置。