JPH035701Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、エンジン等の出力系に設けられるト
ルク変動吸収フライホイールに関し、とくに駆動
側フライホイールと被駆動側フライホイールとの
２分割構成にしたトルク変動吸収フライホイール
に関する。

［従来の技術］ 従来から、エンジンの出力トルク変動を低減す
る方法として、フライホイールを駆動側フライホ
イールと被駆動側フライホイールとの２分割構造
に構成し、この間をばねあるいは弾性体から成る
部材で連結し、駆動側フライホイールと被駆動側
フライホイールとの相対回転を利用して変動トル
クを吸収する方法が知られている（たとえば特開
昭55−20930号）。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、上記のような従来構造においては、２
分割されたフライホイールをばね等で連結し、そ
のばね系の共振周波数以上の領域を実用域として
いるが、エンジン始動、停止時には共振点を通過
することになり、その際不都合な共振現象を発生
しやすいという問題があつた。また、ばね系の共
振点は、通常アイドル回転数よりも低い領域に設
定されるが、何かの原因でエンジン回転数が低下
したような場合、共振領域に近づき、振動が増幅
されるおそれがあるという問題もあつた。

そこで本考案は、上記のような問題を解消する
ために、第一に、２分割フライホイールにおいて
不都合な共振点をエンジン始動停止時も含めた実
使用域から除去し、使用時における不快感および
異常振動発生の不安要素を除去するとともに、第
二に、積極的に外部より２分割フライホイール相
互間の振動を制御できるようにして、あらゆる運
転状態において最適な制振力を得ることができる
ようにすることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、本考案のトルク変
動吸収フライホイールにおいては、２分割された
フライホイールの駆動側のフライホイールと被駆
動側フライホイールとの間に設けられる連結部材
が、電歪セラミツク素子から構成され、この電歪
セラミツク素子が電圧に応じてフライホイール回
転方向に伸縮され、この伸縮によつて両フライホ
イールが相互に振動される。電歪セラミツク素子
への電圧は、電圧制御装置によつて制御され、電
圧制御装置からは、電歪セラミツク素子の伸縮に
より両フライホイール間に生じる振動がフライホ
イールに加わるトルク変動と逆位相になるように
電圧信号が発せられる。

［作 用］ このようなトルク変動吸収フライホイールにお
いては、駆動側フライホイール又は被駆動側フラ
イホイールのいずれか一方、あるいはその両方が
フライホイールに加わるトルク変動によつて振動
していれば、その振動と逆位相の振動を生じさせ
るように電歪セラミツク素子が伸縮され、電歪セ
ラミツク素子の伸縮によつて両フライホイール間
には積極的な加振力が与えられる。この積極的な
加振力による振動と、トルク変動によつて生じる
振動とが、互に相殺されて、トルク変動が抑制さ
れる。

電歪セラミツク素子に加えられる電圧は、たと
えば被駆動側フライホイール回転変動、エンジン
のクランク角、スロツトル開度、エンジン回転数
等の検出により、変動トルクの位相と大きさを演
算して制御されるので、フライホイールに運転状
態に応じた最良の制振力が作用し、トルク変動が
良好に吸収される。

［実施例］ 以下に本考案のトルク変動吸収フライホイール
の望ましい実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本考案の一実施例に係
るトルク変動吸収フライホイールを示しており、
図中、１は、フライホイール全体を示している。

フライホイール１は駆動側フライホイール２と
被駆動側フライホイール３との２分割構造に構成
されている。駆動側フライホイール２は、エンジ
ンのクランク軸４の後端にボルト５により取付け
られている。そして、駆動側フライホイール２と
被駆動側フライホイール３は、ベアリング６によ
つて互いに相対回転可能に支持されている。

駆動側フライホイール２は、円周方向に数ケ所
（本実施例では４ケ所）半径方向に延びるハブ部
２ａを有し、これに対し、被駆動側フライホイー
ル３にも、同数の突起部３ａが形成されている。

ハブ部２ａと突起部３ａは、交互に配置され、
突起部３ａは、隣接するハブ部２ａ間に形成され
た空間内に挿入されている。突起部３ａとハブ部
２ａ間には、駆動側フライホイール２と被駆動側
フライホイール３とを連結する部材として電歪セ
ラミツク素子７，８が、それぞれ設けられてい
る。

したがつて、電歪セラミツク素子７，８は、フ
ライホイール円周方向に交互に配設されている。

この電歪セラミツク素子７，８は、第３図にモ
デル的に拡大して示すように、たとえば薄板状の
セラミツク板９，１０と、電極板１１，１２又は
電極板１３，１４との積層構造に構成されてお
り、第３図のＡ，A′方向（ハブ部２ａ方向）お
よびＢ，B′方向（突起部３ａ方向）に電圧に応
じて伸縮するようになつている。電極板１１，１
３はリード線１５，１６によつてそれぞれ電極１
７，１８に接続され、電極板１２，１４はリー線
１９，２０によつてそれぞれ接地されている。こ
のように、積層構造にすることによつて電歪セラ
ミツク素子７，８のフライホイール回転方向の伸
縮量を大きくとることができる。

この電歪セラミツク素子７，８へ印加する電圧
は、たとば第４図に示す電圧制御装置２１によつ
て制御される。２２はバツテリー、２３はドライ
ブアンプ、２４は制御回路を示しており、ドライ
ブアンプ２３からの出力が、端子２５，２６から
適当な手段（たとえばスリツプリング等）を介し
て電極１７，１８に送られる。制御回路２４に
は、被駆動側フライホイール３の回転変動の信号
２７、エンジンのクランク角信号２８、スロツト
ル開度信号２９、エンジン回転数信号３０が入力
されている。これらの信号からフライホイールに
加わるトルク変動が演算される。たとえば、被駆
動側フライホイール回転変動信号２７又はクラン
ク角信号２８からトルク変動の位相が検出でき、
この位相に加え、スロツトル開度信号２９からエ
ンジン負荷、エンジン回転数信号３０から回転速
度又は加速度信号を得れば、そのときの変動トル
クの大きさが演算される。これら演算結果に基づ
き、電歪セラミツク素子７，８へ送る電圧が制御
されるが、電歪セラミツク素子７，８には、互に
逆位相の電圧が送られる。そして、電圧の制御
は、電歪セラミツク素子７，８の伸縮によつて生
じるフライホイール２，３間の振動が、フライホ
イールに加わつているトルク変動と逆位相で、か
つトルク変動量に応じた量となるように行われ
る。

上記のように構成されたトルク変動吸収フライ
ホイールの作用について以下に説明する。

電歪セラミツク素子７，８は、電圧制御装置２
１からの電圧制御によつて伸縮されるが、素子
７，８には逆位相の電圧が印加されるので、伸縮
も互に逆位相で行うことになる。第３図を用いて
説明すると、電歪セラミツク素子７が伸びれば電
歪セラミツク素子８は縮み、この間にある突起部
３ａはハブ部２ａに対し図上右側に相対的に駆動
される。そして、電圧を＋、−交互に変換すれば、
突起部３ａは電圧の周波数に応じて左右に振動す
る。

逆に駆動側フライホイール２、すなわちハブ部
２ａがエンジントルク変動によつて振動していれ
ば、突起部３ａを静止させることができる。この
ように、被駆動側フライホイール３つまり突起部
３ａの動きをなくすか最小にするためには、フラ
イホイールに加わるトルク変動によつて生じる回
転変動の位相と量に応じて、電歪セラミツク素子
７，８を制御すれば可能となり、そのための制御
電圧が電圧制御装置２１から送られる。

即ち、電歪セラミツク素子７，８の伸縮によ
り、駆動側フライホイール２、被駆動側フライホ
イール３相互間には、外部信号により積極的に加
振力が付与され、この加振力がフライホイールに
加わるトルク変動によつて生じる両フライホイー
ル間の振動と逆位相になるように制御されるの
で、加振力とトルク変動による振動とが相殺さ
れ、トルク変動、回転変動が抑えられる。たとえ
ば、エンジントルク変動によつて生じる駆動側フ
ライホイール２の角変位振動と逆位相で被駆動側
フライホイール３を角変位振動させれば、見かけ
上被駆動側フライホイール３の回転変動は少なく
なり、制御量によつて全く回転変動のない回転を
とり出すことが可能となる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によるときは、電
歪セラミツク素子により２分割フライホイールの
両フライホイール間に積極的に加振力を与え、し
かもその加振力をトルク変動とは逆位相でかつト
ルク変動量に応じて制御できるようにしたので、
従来のばね連結による場合のような共振点はなく
なり、あらゆる運転状態に応じて両フライホイー
ル間に最適な制振力を発生させることができ、エ
ンジン回転数等にかかわらずトルク変動を良好に
吸収することができるという効果が得られる。

これによつて、エンジン等の駆動系に起因する
振動、騒音を大幅に低減することができ、車室内
防音の簡素化、車両ボデーの軽量化等を促進する
ことができるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るトルク変動吸
収フライホイールの正面図、第２図は第１図の
−線に沿う縦断面図、第３図は第１図の装置の
電歪セラミツク素子部をモデル的に示した拡大部
分正面図、第４図は電歪セラミツク素子への電圧
の制御回路図、である。 １…フライホイール、２…駆動側フライホイー
ル、２ａ…ハブ部、３…被駆動側フライホイー
ル、３ａ…突起部、７，８…電歪セラミツク素
子、２１…電圧制御装置、２３…ドライブアン
プ、２４…制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フライホイールを駆動側フライホイールと被駆
   動側フライホイールとの２分割構成とし、駆動側
   フライホイールと被駆動側ホイールとを相対回転
   可能に連結したトルク変動吸収フライホイールに
   おいて、前記駆動側フライホイールと被駆動側フ
   ライホイールを連結する部材を、電圧に応じてフ
   ライホイール回転方向に伸縮する電歪セラミツク
   素子から構成し、該電歪セラミツク素子を、該電
   歪セラミツク素子の伸縮により生ずる前記駆動側
   フライホイール、被駆動側フライホイール間の振
   動がフライホイールに加わるトルク変動と逆位相
   の振動になるべく電歪セラミツク素子に電圧信号
   を発する電圧制御装置に接続したことを特徴とす
   るトルク変動吸収フライホイール。