JPH0642591A - Rolling moment canceling device of internal combustion engine - Google Patents

Rolling moment canceling device of internal combustion engine

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Publication number
JPH0642591A
JPH0642591A JP4194316A JP19431692A JPH0642591A JP H0642591 A JPH0642591 A JP H0642591A JP 4194316 A JP4194316 A JP 4194316A JP 19431692 A JP19431692 A JP 19431692A JP H0642591 A JPH0642591 A JP H0642591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flywheel system
belt
sub
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP4194316A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumiyasu Niwa
史泰 丹羽
Koji Kadomatsu
晃司 門松
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP4194316A priority Critical patent/JPH0642591A/en
Publication of JPH0642591A publication Critical patent/JPH0642591A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To cancel the rolling moment of an engine and extend the operational range by switching to the shut-off condition when the belt resonance with the sub flywheel system and the phase deviation exceed the specified values. CONSTITUTION:A main flywheel system which is rotated in an integrated manner with a crankshaft 12 of an internal combustion engine 10 is provided, the sub flywheel system 39 which is rotated about the rotational line L1 parallel to the crankshaft 12 is mounted on a body 11 of the internal combustion engine, the rotation from the main flywheel system is converted to transfer the reverse rotation to the sub flywheel system by a belt transfer means, and in particular, a clutch means CL which is capable of connecting/disconnecting the rotation to be transferred between the belt 36 of the belt transfer means and the sub flywheel system 39 is mounted. The clutch means CL is switched to the shut-off condition when the belt resonance to be generated by the tension of the belt and the mass of the sub flywheel system 39 exceeds the specified value, and the phase deviation reaches the preset number of revolution (e.g. 1900 r.p.m.).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関本体内で回転
する回転体のトルク変動に伴い生じる車体振動を低減さ
せる内燃機関のローリングモーメント消去装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling moment elimination device for an internal combustion engine, which reduces vehicle body vibration caused by torque fluctuations of a rotating body that rotates within the body of the internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関はその運転時において、各気筒
毎に一定クランク角毎に、爆発行程を行ない、これに伴
い、内燃機関本体には上下方向の振動や、クランクシャ
フトの回転中心線回りの回転振動及びクランクシャフト
自体のねじり振動が発生する。ここで、内燃機関本体に
加わる上下方向の振動は燃焼室の爆発行程で内燃機関本
体に直接加わり、内燃機関本体の騒音の要因と成ってい
る。更に、内燃機関本体に加わる回転振動はクランクシ
ャフトの長手方向に分散して対向する各気筒の爆発行程
で生じた回転変動に伴うもので、これらは軸受部を介し
て内燃機関の本体側にローリングモーメントとして加わ
り、内燃機関本体の騒音の要因と成っている。更に、ク
ランクシャフトのねじり振動も軸受部を介して内燃機関
の本体側に振動として伝達され、内燃機関本体の騒音の
要因と成っている。
2. Description of the Related Art During the operation of an internal combustion engine, an explosion stroke is carried out at a constant crank angle for each cylinder, which causes vibrations in the vertical direction of the internal combustion engine body and rotation of the crankshaft about its rotation center line. Rotation vibration and torsional vibration of the crankshaft itself occur. Here, the vertical vibration applied to the internal combustion engine main body is directly applied to the internal combustion engine main body during the explosion stroke of the combustion chamber, which is a factor of noise of the internal combustion engine main body. Further, the rotational vibration applied to the internal combustion engine main body is accompanied by the rotational fluctuation generated in the explosive stroke of the cylinders that are dispersed in the longitudinal direction of the crankshaft and face each other. It is added as a moment and causes noise of the internal combustion engine body. Further, the torsional vibration of the crankshaft is also transmitted as vibration to the main body of the internal combustion engine via the bearing portion, which causes noise in the main body of the internal combustion engine.

【0003】これら各騒音要因の内、内燃機関本体に加
わる上下方向の振動は、クランクシャフトに並設され、
不釣合質量によって上下方向の振動を打ち消す逆振動を
生じさせるサイレントシャフトによって低減出来ること
が知られている。他方、クランクシャフトのねじり振動
もクランクシャフトに一体的に装着されるクランクシャ
フトねじり振動ダンパによって低減出来ることが知られ
ている。これらに対して、内燃機関本体内の回転体のト
ルク変動に伴う内燃機関本体のローリングモーメントに
よる回転振動を低減させる装置として、振動低減効果を
十分に示すことのできるものは知られていない。
Among these noise factors, the vertical vibration applied to the internal combustion engine body is arranged in parallel on the crankshaft,
It is known that unbalanced mass can be reduced by a silent shaft that causes reverse vibration that cancels vertical vibration. On the other hand, it is known that the torsional vibration of the crankshaft can also be reduced by the crankshaft torsional vibration damper integrally attached to the crankshaft. On the other hand, as a device for reducing the rotational vibration due to the rolling moment of the internal combustion engine body due to the torque fluctuation of the rotating body in the internal combustion engine body, there is no known device capable of sufficiently showing the vibration reducing effect.

【0004】たとえば、先行技術として、実願昭51−
41924号公報にはクランクシャフトに複数に分割し
たフライホイールを取付、フライホイールの大径化を防
いだものや、実願昭56−42546号公報にはフライ
ホイールに不釣合質量を追加して上下振動を低減させる
ものや、実願昭51−34922号公報には2輪車の発
進時におけるエンジンの受ける反力による倒れを防止す
るものが知られている。このように、これら従来技術
は、単にフライホイールの分割小型化を図るものや、上
下振動の低減をも兼ねさせるものや、2輪車の発進時の
倒れ防止を図るものと成っており、内燃機関本体のロー
リングモーメントによる回転振動を十分に消去して車体
振動を低減させる装置は見当らない。
As a prior art, for example, Japanese Utility Model Application No. 51-
In Japanese Patent No. 41924, a flywheel divided into a plurality of parts is attached to a crankshaft to prevent the flywheel from increasing in diameter. In Japanese Patent Application No. 56-42546, an unbalanced mass is added to the flywheel to cause vertical vibration. It is known in Japanese Patent Application No. 51-34922 to prevent the engine from falling due to a reaction force received by the engine when the motorcycle is started. As described above, these conventional techniques are intended to simply reduce the size of the flywheel, to reduce vertical vibration, and to prevent the motorcycle from falling when starting. There is no device that reduces the vibration of the vehicle body by sufficiently eliminating the rotational vibration caused by the rolling moment of the engine body.

【0005】更に、内燃機関のローリングモーメントを
確実に消去するには、クランクシャフト側の主フライホ
イール系慣性体のトルク変動(図12の実線参照)が副
フライホイール系慣性体のトルク変動(図12の破線参
照)と逆位相で対応するように、ベルトを介して主フラ
イホイール系の回転が副フライホイール系に完全に伝達
されることが必要と成っている。
Further, in order to surely eliminate the rolling moment of the internal combustion engine, the torque fluctuation of the main flywheel system inertial body on the crankshaft side (see the solid line in FIG. 12) is changed to the torque fluctuation of the auxiliary flywheel system inertial body (FIG. 12). The rotation of the main flywheel system needs to be completely transmitted to the sub flywheel system via the belt so as to correspond to the opposite phase (see the broken line 12).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来知ら
れている振動低減装置には、内燃機関本体内の回転体の
トルク変動に伴う内燃機関本体のローリングモーメント
による回転振動を十分に消去させるものと成っていな
い。特に、主フライホイール系から逆回転が副フライホ
イール系に伝達される場合、ベルトのバネ定数と副フラ
イホイール系のマスとの関連で、ベルトに伸縮共振が生
じ、共振周波数より上の周波数帯域では振動伝達率がマ
イナスとなり、位相も逆位相と成ってしまってエンジン
のローリングモーメントの消去が出来無くなってしま
い、副フライホイール系を無益な状態で回転させること
となり問題となっている。本発明の目的はエンジンの全
運転域でローリングモーメントの消去を達成できる内燃
機関のローリングモーメント消去装置を提供することに
ある。
As described above, the conventionally known vibration reducing device sufficiently eliminates the rotational vibration due to the rolling moment of the internal combustion engine body due to the torque fluctuation of the rotating body in the internal combustion engine body. Not made of things. Especially, when the reverse rotation is transmitted from the main flywheel system to the sub flywheel system, expansion and contraction resonance occurs in the belt due to the relation between the spring constant of the belt and the mass of the sub flywheel system, and the frequency band above the resonance frequency. In that case, the vibration transmissibility becomes negative, and the phase becomes opposite phase, so it becomes impossible to erase the rolling moment of the engine, which causes the sub flywheel system to rotate in a useless state, which is a problem. An object of the present invention is to provide a rolling moment elimination device for an internal combustion engine that can achieve elimination of the rolling moment over the entire operating range of the engine.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、内燃機関のクランクシャフトと一体化
されて回転する主フライホイール系を備え、上記クラン
クシャフトと平行な回転中心線回りに回転する副フライ
ホイール系を上記内燃機関の本体に装着し、上記主フラ
イホイール系よりの回転を副フライホイール系にベルト
伝導手段によって逆回転を与えるように成したもので、
特に、上記ベルト伝導手段のベルトと副フライホイール
系との間で伝導される回転を断続可能なクラッチ手段を
装着し、同クラッチ手段は上記ベルトの張力と副フライ
ホイール系のマスとによって引き起こされるベルト共振
が所定値以上と成り且つ位相づれ量が所定値を上回る状
態に達した際に遮断状態に切り換わることを特徴とす
る。
To achieve the above object, the present invention comprises a main flywheel system that rotates integrally with a crankshaft of an internal combustion engine, and has a centerline of rotation parallel to the crankshaft. A sub flywheel system rotating around is attached to the main body of the internal combustion engine, and rotation from the main flywheel system is made to give reverse rotation to the sub flywheel system by belt transmission means.
Particularly, a clutch means capable of interrupting rotation conducted between the belt of the belt transmission means and the sub flywheel system is mounted, and the clutch means is caused by the tension of the belt and the mass of the sub flywheel system. It is characterized in that when the belt resonance becomes equal to or more than a predetermined value and the phase shift amount exceeds the predetermined value, the state is switched to the cutoff state.

【0008】[0008]

【作用】主フライホイール系が内燃機関本体に与えたロ
ーリングモーメントを副フライホイール系の逆向きのロ
ーリングモーメントによって打ち消す装置で、特に、ベ
ルトと副フライホイール系との間のクラッチ手段が、ベ
ルトの張力と副フライホイール系のマスとによって引き
起こされるベルト共振が所定値以上と成り且つ位相づれ
量が所定値を上回る状態に達した際に遮断状態に切り換
わるので、機関のローリングモーメントの打消を行なえ
る運転域を拡大出来る。
In the device for canceling the rolling moment applied to the main body of the internal combustion engine by the main flywheel system by the reverse rolling moment of the sub flywheel system, in particular, the clutch means between the belt and the sub flywheel system is When the belt resonance caused by the tension and the mass of the sub flywheel system exceeds the predetermined value and the phase shift amount exceeds the predetermined value, the switching is switched to the cutoff state, so that the rolling moment of the engine can be canceled. The operating range can be expanded.

【0009】[0009]

【実施例】図1には本発明による内燃機関のローリング
モーメント消去装置を直列4気筒エンジン(以後単にエ
ンジンと記す)10に装着した概略図が示されている。
このエンジン10の本体11は概略的に見るとシリンダ
ブロック31とその上側のシリンダヘッド32と、下側
のクランクケース33及びオイルパン34とによって構
成されている。図4に示すように、本体11は中央部長
手方向にクランクシャフト12を枢支し、各軸受20は
長手方向に所定間隔を隔てて複数配設され、クランクシ
ャフト12を本体11内に枢着する。シリンダブロック
31の一側端側(図4における左端側)にはクランクシ
ャフト12と一体にクランクプーリ35が、他端側には
主フライホイール13(クラッチ17の基板を成し、こ
こには一体的に回転するクラッチケース171やプレッ
シプレート172が取り付けられる)が一体的に結合さ
れる。図4、図5に示すように、クランクシャフト12
の中間部には複数の気筒(ここでは1番気筒♯1乃至4
番気筒♯4から成る)の各ピストン18をコンロッド1
9を介して連結しており、クランクシャフト12と一体
化されている部材が主フライホイール系を成し、ここで
はその慣性モーメントをI1とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic diagram showing a rolling moment eliminating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention mounted on an in-line four-cylinder engine (hereinafter simply referred to as engine) 10.
The main body 11 of the engine 10 is roughly composed of a cylinder block 31, a cylinder head 32 above the cylinder block 31, a crankcase 33 and an oil pan 34 below. As shown in FIG. 4, the main body 11 pivotally supports the crankshaft 12 in the longitudinal direction of the central portion, and a plurality of bearings 20 are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction. The crankshaft 12 is pivotally mounted in the main body 11. To do. A crank pulley 35 is integrally formed with the crankshaft 12 on one end side (the left end side in FIG. 4) of the cylinder block 31, and a main flywheel 13 (a base plate of the clutch 17 is formed on the other end side of the cylinder block 31. The clutch case 171 and the pressure plate 172, which rotate in a static manner, are attached to each other. As shown in FIGS. 4 and 5, the crankshaft 12
A plurality of cylinders (here, the first cylinder # 1 to # 4)
No. cylinder # 4) each piston 18 connecting rod 1
A member that is connected via 9 and is integrated with the crankshaft 12 forms a main flywheel system, and the moment of inertia thereof is I 1 here.

【0010】更に、クランクプーリ35には両面Vリブ
ドベルト36が巻き掛けされ、これはエンジン補機類で
あるパワステポンプ37、テンショナー38及び副フラ
イホイール39を駆動するように構成されている。な
お、クランクプーリ35は2段に両面Vリブドベルト3
6,40を巻き掛けしており、他方の両面Vリブドベル
ト40は一対のカムプーリ41,42及び複数のテンシ
ョナ43等に掛け渡された構造を成す。他方、図2に示
すように、副フライホイール39及びその副回転軸44
はこれを収容するケーシング27を介してシリンダブロ
ック31及びクランクケース33の外壁面にその回転中
心線L1をクランクシャフト12と平行状にして取り付
けられる。
Further, a double-sided V-ribbed belt 36 is wound around the crank pulley 35, and this is configured to drive a power steering pump 37, a tensioner 38 and an auxiliary flywheel 39 which are engine accessories. The crank pulley 35 has a two-sided V-ribbed belt 3 in two stages.
6, 40 are wound around, and the other double-sided V-ribbed belt 40 has a structure in which it is wound around a pair of cam pulleys 41, 42 and a plurality of tensioners 43. On the other hand, as shown in FIG. 2, the sub flywheel 39 and the sub rotary shaft 44 thereof.
Is mounted on the outer wall surfaces of the cylinder block 31 and the crankcase 33 with the rotation center line L1 parallel to the crankshaft 12 via a casing 27 that houses the same.

【0011】ケーシング27は図2に示すように、概略
筒状を成し、副フライホイール39の収容部271及び
遊星ギア列PGを収容する増速手段収容部272、両収
容部間の中間壁273及びクラッチ取付壁274とを備
える。ここでケーシング27は複数の取付用ブラケット
60を突出形成しており、このブラケットを介して本体
11側に容易にボルトオン結合される。副フライホイー
ル収容部271には副フライホイール39が遊嵌され、
同ホイールの両端は副回転軸44と同心的に配設され、
これらは一対の軸受45、50を介し副フライホイール
収容部271の側壁及び中間壁273に枢着される。な
お、ここでの副フライホイール39は軸受50側の延出
部が後述するサンギア46に一体結合される。しかも副
フライホイール39はサンギア46をも貫通する中央孔
51を有し、同孔に副回転軸44が遊嵌される。この副
回転軸44は一端が軸受56を介し副フライホイール収
容部271の側壁に、他端、即ち、ベルト対向側がベル
ト対向側軸受52を介してクラッチ取付壁274に枢着
されている。
As shown in FIG. 2, the casing 27 has a substantially cylindrical shape, and has a housing portion 271 of the sub flywheel 39, a speed increasing means housing portion 272 for housing the planetary gear train PG, and an intermediate wall between the housing portions. 273 and a clutch mounting wall 274. Here, the casing 27 has a plurality of mounting brackets 60 projectingly formed, and is easily bolted to the main body 11 side via the brackets. The sub flywheel 39 is loosely fitted in the sub flywheel accommodating portion 271,
Both ends of the wheel are arranged concentrically with the sub-rotating shaft 44,
These are pivotally attached to the side wall and the intermediate wall 273 of the sub flywheel accommodating portion 271 via a pair of bearings 45 and 50. Note that the sub flywheel 39 here has an extending portion on the bearing 50 side integrally coupled to a sun gear 46 described later. Moreover, the sub flywheel 39 has a central hole 51 that also penetrates the sun gear 46, and the sub rotary shaft 44 is loosely fitted in the hole. One end of the auxiliary rotary shaft 44 is pivotally attached to the side wall of the auxiliary flywheel accommodating portion 271 via the bearing 56, and the other end, that is, the belt facing side is pivotally attached to the clutch mounting wall 274 via the belt facing bearing 52.

【0012】このベルト対向側軸受52はその内側の遊
星ギア列PGと外側のクラッチ基板53の間に配設され
る。この結果、副回転軸44はその端部に両面Vリブド
ベルト36を巻き掛けする副回転軸プーリ49と断続さ
れるクラッチ基板53を片持ち支持し、更に、遊星ギア
列PGの回転板54を両持ち支持することと成る。この
ため、ベルト対向側軸受52と回転板54との間隔を極
小さく出来、軸の撓みを押さえられる。しかも、両面V
リブドベルト36側よりの外力は副回転軸プーリ49を
介し後述のクラッチ軸受58で受け取られる。このた
め、例えば、副回転軸44がベルト対向側軸受48の外
側の部分に遊星ギア列PGや副回転軸プーリ49を共に
取り付けた片持ち構造(図示せず)の場合にはオーバー
ハング量が大きく、軸長手方向に沿った曲げ方向の撓み
が大きくなり、遊星ギア列PG内の各要素の噛み合いず
れが生じ、スラスト力が生じていたものを、ここでは完
全に防止出来、噛み合いずれによる耐久性の低下を防止
出来る。
The belt-opposing bearing 52 is disposed between the planetary gear train PG on the inside and the clutch base plate 53 on the outside. As a result, the sub-rotating shaft 44 cantilever-supports the sub-rotating shaft pulley 49 around which the double-sided V-ribbed belt 36 is wound around the clutch substrate 53, and the rotating plate 54 of the planetary gear train PG. You will have to support it. Therefore, the gap between the belt facing bearing 52 and the rotary plate 54 can be minimized, and the bending of the shaft can be suppressed. Moreover, both sides V
The external force from the ribbed belt 36 side is received by a clutch bearing 58, which will be described later, via the auxiliary rotary shaft pulley 49. Therefore, for example, in the case where the sub-rotating shaft 44 has a cantilever structure (not shown) in which the planetary gear train PG and the sub-rotating shaft pulley 49 are both attached to the outside of the belt facing bearing 48, the overhang amount is Large, the bending in the bending direction along the longitudinal direction of the shaft becomes large, which causes the meshing of each element in the planetary gear train PG, which causes the thrust force. It is possible to prevent deterioration of sex.

【0013】次に、副フライホイール収容部271は一
対の軸受45、50にそれぞれ並設される一対のシール
リング55,55によって外部よりシールされる。更
に、副フライホイール39を貫通する中央孔51を介し
て増速手段収容部272と副フライホイール収容部27
1の側壁側の両軸受45,56の収容空間とが連通して
いる。ここでは、副フライホイール収容部271の内部
空間57をドライ状に保持し、増速手段収容部272側
の内部空間及び中央孔51にオイルを充填した。これに
よって、摺動部の潤滑性を確保すると共に、内部空間5
7の副フライホイール39がオイルを撹拌することによ
る回転エネルギのロスの発生を防止している。
Next, the sub flywheel accommodating portion 271 is sealed from the outside by a pair of seal rings 55, 55 arranged in parallel with the pair of bearings 45, 50, respectively. Further, the speed increasing means accommodating portion 272 and the auxiliary flywheel accommodating portion 27 are provided through the central hole 51 penetrating the auxiliary flywheel 39.
The housing space of both bearings 45, 56 on the side wall of No. 1 communicates with each other. Here, the internal space 57 of the sub flywheel accommodating portion 271 was kept dry, and the internal space on the speed increasing means accommodating portion 272 side and the central hole 51 were filled with oil. As a result, the lubricity of the sliding portion is ensured and the internal space 5
The secondary flywheel 39 of No. 7 prevents the loss of rotational energy due to stirring of oil.

【0014】遊星ギア列PGは副回転軸44の増速手段
収容部272との対向位置に回転板54を介して一体的
に取り付けられるリングギア48と、副フライホイール
39に一体的に取り付けられるサンギア46と、サンギ
ア46とリングギア48に共に噛合すると共に中間壁2
73に枢着される複数の遊星ギア47とから成る。この
遊星ギア列PGは逆転増速手段の要部を成し、後述のク
ラッチCLを介して副回転軸44に伝導された回転力を
逆転増速して副フライホイール39に伝える。
The planetary gear train PG is integrally attached to the sub flywheel 39 and a ring gear 48 which is integrally attached to the sub rotary shaft 44 at a position facing the speed increasing means accommodating portion 272 via the rotary plate 54. The intermediate wall 2 meshes with the sun gear 46 and the sun gear 46 and the ring gear 48 together.
73 and a plurality of planetary gears 47 that are pivotally attached to 73. The planetary gear train PG forms the essential part of the reverse speed increasing means, and the rotational force transmitted to the auxiliary rotary shaft 44 via the clutch CL described later is reversely increased to be transmitted to the auxiliary flywheel 39.

【0015】次に、クラッチCLはクラッチ取付壁27
4に枢支された副回転軸44に一体結合されているクラ
ッチ基板53と、クラッチ取付壁274のボス部にクラ
ッチ軸受58を介して外嵌される副回転軸プーリ49
と、クラッチ取付壁274にブラケットを介し装着され
る電磁石59とを備える。この電磁石59はコントロー
ラ61に制御される。図3に示すように、電磁石59は
回転中心線L1回りに環状に複数配設され、クラッチ基
板53と一体回転する皿バネ62の可動端である環状外
周端に常時対向するように設けられている。なお、副回
転軸プーリ49はその電磁石59と皿バネ62との両対
向部に挾まれた位置に環状に多数のスリット63を形成
される。このスリットによって、電磁石59と皿バネ6
2との間の磁束密度の低下を防止している。コントロー
ラ61は周知のエンジンコントロールユニットであり、
適宜入力されるエンジン回転数Ne及び休筒指令S1を
取り込み、図7に示すエンジン特性に沿った制御を行な
うよう機能する。
Next, the clutch CL has a clutch mounting wall 27.
4 and a sub-rotating shaft pulley 49 that is externally fitted to a boss portion of the clutch mounting wall 274 via a clutch bearing 58.
And an electromagnet 59 mounted on the clutch mounting wall 274 via a bracket. The electromagnet 59 is controlled by the controller 61. As shown in FIG. 3, a plurality of electromagnets 59 are annularly arranged around the rotation center line L1 and are provided so as to always face the annular outer peripheral end which is the movable end of the disc spring 62 that rotates integrally with the clutch base plate 53. There is. The sub rotary shaft pulley 49 has a large number of slits 63 formed in an annular shape at a position sandwiched by the opposing portions of the electromagnet 59 and the disc spring 62. With this slit, the electromagnet 59 and the disc spring 6
It prevents the magnetic flux density from decreasing. The controller 61 is a well-known engine control unit,
The engine rotation speed Ne and the cylinder deactivation command S1 that are appropriately input are taken in, and the control functions according to the engine characteristics shown in FIG.

【0016】即ち、現回転数Neが設定回転数Ne1
(例えば1900rpm)を下回っているか否かの判
断、図示しない休筒機構がオンして休筒モードで運転さ
れているか否かの判断をそれぞれ行なう。現回転数Ne
が設定回転数Ne1を下回り、あるいは休筒指令S1が
出ていない間はオン出力を発してクラッチCLを接続
し、副フライホイール系と主フライホイール系を連動さ
せる。逆に、現回転数Neが設定回転数Ne1を上回
り、且つ休筒指令S1が出ている時はオフ出力を発して
クラッチCLを遮断し、副フライホイール系を主フライ
ホイール系より遮断し、クランクシャフトと連動する回
転慣性体を主フライホイール系慣性体のみとする。
That is, the current rotation speed Ne is the set rotation speed Ne1.
(For example, 1900 rpm) is determined, and it is determined whether a cylinder deactivation mechanism (not shown) is turned on to operate in the cylinder deactivation mode. Current rotation speed Ne
Is below the set rotation speed Ne1 or while the cylinder deactivation command S1 is not issued, the ON output is generated to connect the clutch CL, and the sub flywheel system and the main flywheel system are interlocked. Conversely, when the current rotation speed Ne exceeds the set rotation speed Ne1 and the cylinder deactivation command S1 is issued, the off output is issued to disconnect the clutch CL, and the auxiliary flywheel system is disconnected from the main flywheel system. The main flywheel inertial body is the only rotational inertial body that works with the crankshaft.

【0017】なお、図1のエンジンは図示しない休筒機
構を所定運転域で駆動させるものであり、しかも、全筒
運転時に対して休筒運転(2筒運転)時の起振力は倍増
することより、休筒運転(2筒運転)時のローリングモ
ーメントの消去を主として、設定回転数Ne1が設定さ
れている。即ち、図7に示すように、このエンジン10
が休筒運転(2筒運転)時において、主フライホイール
系慣性モーメントI1と副フライホイール系慣性モーメ
ントI2が連動する機関慣性モーメント大のモード(τ
1の実線参照)では、主フライホイール系角速度ω1と
副フライホイール系角速度ω2の比である振動伝達率ω
2/ω1がベルト共振周波数32HZでピークを示た。
他方、主フライホイール系慣性モーメントI1より副フ
ライホイール系慣性モーメントI2を分断した慣性モー
メント小のモード(τ2の実線参照)でも、振動伝達率
ω2/ω1がベルト共振周波数63HZでピークを示
た。更に、エンジン回転数Neが慣性モーメント大での
ベルト共振周波数32HZに達する前後において(d1
の破線参照)、あるいは慣性モーメント小でのベルト共
振周波数63HZに達する前後において(d2の実線参
照)、主フライホイール系角速度ω1と副フライホイー
ル系角速度ω2の位相は各々90度以上ずれ、ローリン
グモーメントの減衰作用効果が急減し、逆に増幅作用が
増えてしまうことが明らかである。
The engine shown in FIG. 1 drives a cylinder deactivation mechanism (not shown) in a predetermined operation range, and the vibration force during the cylinder deactivation operation (two-cylinder operation) is doubled as compared with the all cylinder operation. Therefore, the set rotational speed Ne1 is set mainly for eliminating the rolling moment during the cylinder deactivation operation (two cylinder operation). That is, as shown in FIG.
In the cylinder deactivation operation (two-cylinder operation), the main flywheel system inertia moment I 1 and the sub flywheel system inertia moment I 2 are interlocked to each other to achieve a large engine inertia moment mode (τ
1), the vibration transmissibility ω, which is the ratio of the main flywheel system angular velocity ω1 and the sub flywheel system angular velocity ω2.
2 / .omega.1 was shown a peak in the belt resonant frequency 32H Z.
On the other hand, even in the mode of small inertia moment (see solid line of τ2) in which the sub flywheel system inertia moment I 2 is divided from the main flywheel system inertia moment I 1 , the vibration transmissibility ω2 / ω1 peaks at the belt resonance frequency 63H Z. Showed. Further, before and after the engine speed Ne reaches the belt resonance frequency 32H Z at a large moment of inertia (d1
(See the broken line in FIG. 2), or before and after reaching the belt resonance frequency 63H Z with a small moment of inertia (see the solid line in d2), the phases of the main flywheel system angular velocity ω1 and the sub flywheel system angular velocity ω2 are deviated by 90 degrees or more, and rolling It is clear that the damping effect of the moment decreases sharply, and conversely the amplifying effect increases.

【0018】この結果、このエンジン10の設定回転数
Ne1は1900rpmに設定される。これによって、
ベルトの張力と副フライホイール系のマスとによって引
き起こされるベルト共振が所定値以上(たとえば共振周
波数としても良く、10HZ手前としても良い)と成り、
且つ位相づれ量が所定値を上回る(たとえば−45°あ
るいは−90°のずれ)状態に達した際に遮断状態に切
り換わるように設定される。
As a result, the engine speed Ne1 of the engine 10 is set to 1900 rpm. by this,
Belt resonance caused by the tension and secondary flywheel system mass of the belt is equal to or higher than a predetermined value (for example may be a resonant frequency, may also be a 10H Z Forward) and become,
Moreover, when the phase shift amount exceeds a predetermined value (for example, a shift of −45 ° or −90 °), it is set to switch to the cutoff state.

【0019】この回転位置でクラッチ手段を切り、それ
以上の回転域では主フライホイール系慣性モーメントI
1のみを駆動する。この場合、図7に破線τnで示すよ
うに振動伝達率ω2/ω1が減衰域に入るのを阻止し、
高回転側でも振動伝達率ω2/ω1を所定量確保するよ
うにしている。上述の両面Vリブドベルト36は樹脂性
であり、特にその心線としてアラミド心線が用いられ
る。このアラミド心線の両面Vリブドベルト36は従来
のポリエステル心線と比較し、剛性増大が図られ、後述
の伝達効率の低下を防いでいる。即ち、本装置のよう
に、主フライホイール系より副フライホイール系にエン
ジンのトルク変動伝達を行なう場合、ベルト自身のバネ
定数によるベルト伸縮(捩じり)共振が発生して伝達効
率の低下が考えられる。
At this rotational position, the clutch means is disengaged, and in the rotational range beyond that, the main flywheel system inertia moment I
Drive only one . In this case, the vibration transmissibility ω2 / ω1 is prevented from entering the damping range as shown by the broken line τn in FIG.
The vibration transmissibility ω2 / ω1 is ensured to be a predetermined amount even on the high rotation side. The above-mentioned double-sided V-ribbed belt 36 is made of resin, and in particular, an aramid core wire is used as its core wire. The double-sided V-ribbed belt 36 of the aramid cord has an increased rigidity as compared with the conventional polyester cord and prevents a decrease in transmission efficiency described later. That is, when torque fluctuation transmission of the engine is performed from the main flywheel system to the sub flywheel system as in this device, belt expansion / contraction (torsion) resonance occurs due to the spring constant of the belt itself, resulting in a reduction in transmission efficiency. Conceivable.

【0020】これに対処すべく、ここでは両面Vリブド
ベルト36の剛性増大化が図られる。更に各プーリの慣
性モーメントの低減を図ることも有効で、プーリのアル
ミ合金化、チタン化、樹脂化を図ることが望ましい。な
お、図6には、4気筒の休筒エンジンにベルト強化対策
を施した場合(アラミド心線を含む両面Vリブドベル
ト)の振動低減特性をm線で、従来の場合(ポリエステ
ル心線を含む両面Vリブドベルト)の振動低減特性をn
線で示した。ここでの計測位置はロッカカバー(図1に
符号Sとして示した)上で、アイドル時振動のC1成分
が紙面前後方向で計測された。なお、ポリエステル心線
を含む両面Vリブドベルトの剛性比を1とした場合、ア
ラミド心線を含む両面Vリブドベルトの剛性比は5乃至
6に強化され、理論低減量は10dBが推定されてい
た。
In order to deal with this, the rigidity of the double-sided V-ribbed belt 36 is increased here. Further, it is effective to reduce the moment of inertia of each pulley, and it is desirable to make the pulley into an aluminum alloy, titanium, or resin. Note that, in FIG. 6, the vibration reduction characteristics of a 4-cylinder deactivated engine with belt reinforcement measures (double-sided V-ribbed belt including aramid cord) are m lines, and in the conventional case (double-sided including polyester cord). (V-ribbed belt)
It is indicated by a line. The measurement position here was on the rocker cover (indicated by reference numeral S in FIG. 1), and the C1 component of the vibration during idling was measured in the front-back direction of the paper surface. When the rigidity ratio of the double-sided V-ribbed belt including the polyester core wire was set to 1, the rigidity ratio of the double-sided V-ribbed belt including the aramid core wire was reinforced to 5 to 6, and the theoretical reduction amount was estimated to be 10 dB.

【0021】次に、ここでの両面Vリブドベルト36は
クランクプーリ35及び副回転軸プーリ49の外側にそ
れぞれ巻き掛けされ、両プーリを同方向に回転すべく回
転を伝達しており、これらとクラッチCLと遊星ギア列
PGとがここでの逆転増速手段を構成する。なお、クラ
ンクプーリ35と副回転軸プーリ49とクラッチCL及
び遊星ギア列PGとの働きでクランクシャフト12の回
転は逆転増速され、ここでの逆転増速手段としての増速
比ρは3.6に設定されている。特にここでは、クラン
クシャフト12とクランクプーリ35とクラッチ17と
から成る主フライホイール系慣性モーメントI1が(=
0、05Kgm)とされ、副フライホイール39の副フ
ライホイール系慣性モーメントI2が(=0.014K
gm)とされ、増速比ρが(=3.6)と設定される。
このため、後述のローリングモーメントの完全消去条件
式である(3)式は下記のように満足されている。
Next, the double-sided V-ribbed belt 36 is wound around the crank pulley 35 and the auxiliary rotary shaft pulley 49, respectively, and transmits rotation to rotate both pulleys in the same direction. CL and the planetary gear train PG constitute a reverse rotation speed increasing means here. The rotation of the crankshaft 12 is reversely speeded up by the action of the crank pulley 35, the auxiliary rotary shaft pulley 49, the clutch CL, and the planetary gear train PG, and the speed increasing ratio ρ as the reverse speed increasing means here is 3. It is set to 6. In particular, here, the main flywheel system inertia moment I 1 composed of the crankshaft 12, the crank pulley 35, and the clutch 17 is (=
0, 05 Kgm), and the sub flywheel system inertia moment I 2 of the sub flywheel 39 is (= 0.014 K).
gm), and the speed increasing ratio ρ is set to (= 3.6).
Therefore, the expression (3), which is a conditional expression for completely eliminating the rolling moment described later, is satisfied as follows.

【0022】 I1=ρ×I2=3.6×0.014≒0.05・・・・・・(3) この時のローリングモーメント消去条件を後述する図1
0の振動低減特性線図上に特性点P1として示した。こ
の特性点は、残留ローリングモーメント比≒0.1(−
20dB)、等価慣性モーメントI’≒1.3となり、
回転振動の低減、低速こもり音あるいは動力性能の判断
値を低減できる理想域a内にある。図8乃至図9には本
発明の他の実施例としての内燃機関のローリングモーメ
ント消去装置を示した。この内燃機関のローリングモー
メント消去装置は図1のものとほぼ同様のエンジンに装
着され、ここでは、同一部材には同一符号を付し、エン
ジン部分の重複説明を略す。
I 1 = ρ × I 2 = 3.6 × 0.014≈0.05 (3) The rolling moment elimination condition at this time will be described later with reference to FIG.
A characteristic point P1 is shown on the vibration reduction characteristic diagram of 0. The characteristic point is that the residual rolling moment ratio is approximately 0.1 (-
20 dB), the equivalent moment of inertia I'≈1.3,
It is within the ideal range a in which rotational vibration can be reduced, low-speed muffled noise, or the judgment value of power performance can be reduced. 8 to 9 show a rolling moment elimination device for an internal combustion engine as another embodiment of the present invention. This rolling moment elimination device for an internal combustion engine is mounted on an engine almost similar to that shown in FIG. 1. Here, the same members are designated by the same reference numerals, and duplicate description of the engine parts will be omitted.

【0023】図8のエンジン10のクランクプーリ35
の両面Vリブドベルト36はエンジン補機類である副フ
ライホイール系を含むオルタネータ50、テンショナー
51を駆動するように構成されている。ここでのクラン
クシャフト12もクランクプーリ35と動力伝達用のク
ラッチ17(図4参照)とで主フライホイール系慣性モ
ーメントI1の主フライホイール系を構成している。他
方、図9に示すように、オルタネータ50は周知のオル
タネータ構成部52と同構成部のオルタネータ回転軸5
3に一体結合される副フライホイール54とで構成され
ている。このうち、オルタネータ構成部52のケーシン
グ55は概略球状を成し、本体11に適宜のブラケット
を介してボルトオン結合され、ケーシング中央の軸受5
6にオルタネータ回転軸53が枢着されている。なお、
オルタネータ回転軸53の回転中心線L2もクランクシ
ャフト12に平行状態で配設される。
Crank pulley 35 of engine 10 in FIG.
The double-sided V-ribbed belt 36 is configured to drive an alternator 50 and a tensioner 51 including an auxiliary flywheel system that is an engine accessory. The crankshaft 12 here also constitutes the main flywheel system of the inertia moment I 1 of the main flywheel system by the crank pulley 35 and the clutch 17 for power transmission (see FIG. 4). On the other hand, as shown in FIG. 9, the alternator 50 includes a known alternator component 52 and an alternator rotary shaft 5 having the same component.
3 and an auxiliary flywheel 54 that is integrally connected to each other. Of these, the casing 55 of the alternator constituting portion 52 has a substantially spherical shape, and is bolted to the main body 11 via an appropriate bracket, so that the bearing 5 at the center of the casing 5
An alternator rotation shaft 53 is pivotally attached to the shaft 6. In addition,
The rotation center line L2 of the alternator rotation shaft 53 is also arranged in parallel with the crankshaft 12.

【0024】このオルタネータ回転軸53は中央にオル
タネータ構成部52内のロータ58を、その一端に遠心
クラッチ65用の摺接回転体651を、他端に副フライ
ホイール54をそれぞれ取付ており、これらが副フライ
ホイール系慣性モーメントI2の副フライホイールを構
成している。この遠心クラッチ65は、オルタネータプ
ーリ57が両面Vリブドベルト36を介しクランクプー
リ35より受けた逆回転を増速して受けるように構成さ
れる。即ち、クランクプーリ35は両面Vリブドベルト
36の内側に配設され、オルタネータプーリ57は両面
Vリブドベルト36の外側に配設される(図8参照)。
このため両面Vリブドベルト36とオルタネータプーリ
57とクランクプーリ35とが逆転増速手段を構成し、
ここでの逆転増速手段としての増速比ρは2.5と設定
された。
The alternator rotating shaft 53 has a rotor 58 in the alternator constituting portion 52 at the center, a sliding contact rotating body 651 for a centrifugal clutch 65 at one end, and a sub flywheel 54 at the other end. Composes a sub flywheel having an inertia moment I 2 of the sub flywheel system. The centrifugal clutch 65 is configured to accelerate and receive the reverse rotation received by the alternator pulley 57 from the crank pulley 35 via the double-sided V-ribbed belt 36. That is, the crank pulley 35 is arranged inside the double-sided V-ribbed belt 36, and the alternator pulley 57 is arranged outside the double-sided V-ribbed belt 36 (see FIG. 8).
Therefore, the double-sided V-ribbed belt 36, the alternator pulley 57, and the crank pulley 35 constitute a reverse speed increasing means,
The speed increasing ratio ρ as the reverse speed increasing means here is set to 2.5.

【0025】なお、遠心クラッチ65は上述の摺接回転
体651と、オルタネータ回転軸53にベアリングを介
して枢支される回転基板652及びこれと一体のオルタ
ネータプーリ57と、回転基板652に枢支されると共
に摺接回転体651にバネ653の弾性力によって摺接
される複数の摩擦帯654とを備える。ここで、複数の
摩擦帯654は低回転域では摺接回転体651に接して
オルタネータプーリ57の回転をそのままオルタネータ
回転軸53に伝え、エンジン回転数が設定回転数Ne1
(1900rpm)に達し、オルタネータ回転数が47
50rpm(ここでの逆転増速手段としての増速比ρは
2.5)を上回ると、この摩擦帯654が受ける遠心力
がバネ653の弾性力を上回り、摩擦帯654は摺接回
転体651より離脱し、主フライホイール系とオルタネ
ータ回転軸53との連動状態がカットされるように切り
換え作動することが出来る。なお、ここでの遠心クラッ
チ65の具体的構成は本出願人により先に提案されてい
る実開昭60−122041号公報内に同様の遠心クラ
ッチとして開示されている。
The centrifugal clutch 65 has the above-mentioned sliding contact rotary body 651, a rotary base plate 652 pivotally supported by the alternator rotary shaft 53 via bearings, an alternator pulley 57 integrated with the rotary base plate 652, and a rotary base plate 652 pivotally supported. And a plurality of friction bands 654 that are in sliding contact with the sliding contact rotating body 651 by the elastic force of the spring 653. Here, the plurality of friction bands 654 are in contact with the sliding contact rotating body 651 in the low rotation speed range to transmit the rotation of the alternator pulley 57 to the alternator rotation shaft 53 as it is, and the engine rotation speed is set to the rotation speed Ne1.
(1900 rpm) and the alternator rotation speed is 47.
When the speed exceeds 50 rpm (the speed increasing ratio ρ as the reverse speed increasing means here is 2.5), the centrifugal force received by the friction band 654 exceeds the elastic force of the spring 653, and the friction band 654 slides on the rotating body 651. By further separating, the switching operation can be performed so that the interlocking state of the main flywheel system and the alternator rotation shaft 53 is cut. The specific structure of the centrifugal clutch 65 here is disclosed as a similar centrifugal clutch in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-122041 previously proposed by the present applicant.

【0026】遠心クラッチ65を用いた場合も、エンジ
ン10が設定回転数Ne1(1900rpm)になる
と、このクラッチ65を切り、それ以上の回転域では主
フライホイール系慣性モーメントI1のみを駆動する。
このため、図7に破線τnで示すと同様に振動伝達率ω
2/ω1が減衰域に入るのを阻止でき、高回転側でも振
動伝達率ω2/ω1を所定量確保することができる。更
に、ここではクランクシャフト12側の主フライホイー
ル系慣性モーメントI1が(=0、05Kgm)とさ
れ、オルタネータプーリ57側の副フライホイール系慣
性モーメントI2が(=0.009Kgm)とされ、増
速比ρが(=2.5)と設定された。この時のローリン
グモーメント消去条件を後述する図10の振動低減特性
線図に特性点P2として示した。この特性点は、残留ロ
ーリングモーメント比がαm≒0.31(−10dB)
となり、等価慣性モーメントはI’≒1.1となり、回
転振動の低減、低速こもり音あるいは動力性能の判断値
を十分低減可能な特性を保持できる。
Even when the centrifugal clutch 65 is used, when the engine 10 reaches the set speed Ne1 (1900 rpm), the clutch 65 is disengaged, and only the main flywheel system inertia moment I 1 is driven in the rotation range higher than that.
Therefore, in the same way as shown by the broken line τn in FIG.
It is possible to prevent 2 / ω1 from entering the damping range, and it is possible to secure a predetermined amount of vibration transmissibility ω2 / ω1 even on the high rotation side. Further, here, the main flywheel system inertia moment I 1 on the crankshaft 12 side is (= 0, 05 Kgm) and the sub flywheel system inertia moment I 2 on the alternator pulley 57 side is (= 0.09 Kgm), The speed increasing ratio ρ was set to (= 2.5). The rolling moment elimination condition at this time is shown as a characteristic point P2 in the vibration reduction characteristic diagram of FIG. 10 described later. The characteristic point is that the residual rolling moment ratio is αm≈0.31 (-10 dB).
Therefore, the equivalent moment of inertia becomes I′≈1.1, and it is possible to maintain the characteristics capable of sufficiently reducing the rotational vibration, the low-speed muffled noise, or the judgment value of the power performance.

【0027】ここで、内燃機関のローリングモーメント
消去装置の基本原理を図10及び図11を用いて説明す
る。なお、ここで図1中の構成部材と同様の部材には同
一符号を付し、その重複説明を略す。通常のエンジン
(ローリングモーメント消去装置を備えたエンジン10
も同様)では運転時において、各気筒毎に所定クランク
角毎に爆発行程が成され、その時のクランクシャフト1
2は同クランクシャフト回りの爆発モーメントP(時計
方向)に応じた回転運動を行なう。他方、本体11は爆
発反力に応じたクランクシャフト回りの爆発反力モーメ
ント−P(反時計方向)を受け、この爆発反力モーメン
ト−Pが従来の残留ローリングモーメントとしてエンジ
ン10の回転振動となり、これが車体側に伝わり、騒音
要因となっていた。ここでのローリングモーメント消去
装置は、エンジンの残留ローリングモーメントを低減さ
せるべく、主フライホイール系慣性モーメントI1に主
ギア15と副ギア16とから成る逆転増速手段を介して
副フライホイール系慣性モーメントI2を連結した構成
を採っている。
Here, the basic principle of the rolling moment elimination device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS. Here, the same members as the constituent members in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the duplicate description thereof will be omitted. Normal engine (engine 10 equipped with rolling moment elimination device)
In the same manner), during operation, an explosion stroke is performed at each predetermined crank angle for each cylinder, and the crankshaft 1
Reference numeral 2 makes a rotary motion according to the explosion moment P (clockwise direction) around the crankshaft. On the other hand, the main body 11 receives an explosion reaction force moment -P (counterclockwise) around the crankshaft according to the explosion reaction force, and this explosion reaction force moment -P becomes rotational vibration of the engine 10 as a conventional residual rolling moment, This was transmitted to the vehicle body and was a noise factor. In order to reduce the residual rolling moment of the engine, the rolling moment elimination device herein uses the main flywheel system inertia moment I 1 and the sub flywheel system inertia via the reverse speed increasing means composed of the main gear 15 and the sub gear 16. It has a structure in which the moment I 2 is connected.

【0028】図1に示すように、副フライホイール14
と一体の副回転軸21は軸受22を介して本体11に枢
着されている。この場合、爆発行程でクランクシャフト
12は軸受20のがた分(図1中に軸受20の隙間相当
の円及びそのがた分s1を模式的に示した)下方に変位
する。これと同時に、クランクシャフト12に同クラン
クシャフト回りの爆発モーメントP(時計方向)が加わ
り、これに伴って、主フライホイール系の主ギア15の
噛み合い歯面がP(=r1×n2)のモーメント(反時
計方向)を副ギア16に伝え、副フライホイール系の副
ギア16は噛み合い歯面より押圧力n2を上向きに受け
る。なお、この時主ギア15と副ギア16の両歯面では
上向きの押圧力n2とこれと同値の下向きの反作用力n
1が釣合い、クランクシャフト12はこの反作用力n1
で下方に変位して軸受20を介し本体に下向きの押圧力
N1(下向きの反作用力n1と同値)を与えることにな
る。
As shown in FIG. 1, the auxiliary flywheel 14
The sub-rotary shaft 21 integrated with is pivotally attached to the main body 11 via a bearing 22. In this case, the crankshaft 12 is displaced downward by the rattling of the bearing 20 (the circle corresponding to the gap of the bearing 20 and the rattling s1 thereof are schematically shown in FIG. 1) in the explosion stroke. At the same time, the explosion moment P (clockwise) around the crankshaft 12 is applied to the crankshaft 12, and along with this, the meshing tooth surface of the main gear 15 of the main flywheel system has a moment P (= r1 × n2). (Counterclockwise) is transmitted to the sub gear 16, and the sub gear 16 of the sub flywheel system receives the pressing force n2 upward from the meshing tooth surface. At this time, on both tooth surfaces of the main gear 15 and the sub gear 16, an upward pressing force n2 and a downward reaction force n of the same value as this.
1 is in balance, and the crankshaft 12 has this reaction force n1.
Then, it is displaced downward by applying a downward pressing force N1 (the same value as the downward reaction force n1) to the main body via the bearing 20.

【0029】次に、押圧力n2を上向きに受けた副ギア
16側の副回転軸21は軸受22のがた分(図1中に軸
受22の隙間相当の円及びそのがた分s2を模式的に示
した)だけ上方に変位すると同時に、本体11に上向き
の押圧力N2(副ギア14の噛み合い歯面が受けた押圧
力n2と同値)を加える。この結果、クランクシャフト
12と軸受22間の間隔をLrとすると、本体11には
クランクシャフト12回りのモーメントM(=Lr×N
2)(時計方向)が働く。このモーメントMはクランク
シャフト回りの爆発反力モーメント−P(反時計方向)
を打ち消すように働き、両値が一致する時、残留ローリ
ングモーメントを完全消去出来るものと見做せる。
Next, the auxiliary rotary shaft 21 on the side of the auxiliary gear 16 that receives the pressing force n2 upwards corresponds to the play of the bearing 22 (the circle corresponding to the gap of the bearing 22 in FIG. 1 and its play s2 are schematically shown. (Fig. 3), the pressing force N2 (the same value as the pressing force n2 received by the meshing tooth surface of the sub gear 14) is applied to the main body 11 at the same time. As a result, assuming that the space between the crankshaft 12 and the bearing 22 is Lr, the main body 11 has a moment M (= Lr × N) around the crankshaft 12.
2) (clockwise) works. This moment M is the explosion reaction force moment around the crankshaft -P (counterclockwise)
It can be considered that the residual rolling moment can be completely erased when both values match.

【0030】そこで、このような図1の内燃機関のロー
リングモーメント消去装置の原理に基づく運動方程式を
後述の(1),(2),(3)式として導き、更に、ロ
ーリングモーメント消去性能特性線図(図10参照)を
作成した。即ち、ここで、Iを本体11の慣性モーメン
ト、I1を主フライホイール系慣性モーメント、I2を副
フライホイール系慣性モーメント、φを本体11の回転
角、φ1を主フライホイール系の回転角、φ2を副フラ
イホイール系回転角、Nを軸受20,22とクランクシ
ャフト12及び副回転軸21でのあるいは両歯面間での
作用反作用力、Pを燃焼や往復慣性質量により本体11
が受けるトルク(爆発力及び爆発反力の各モーメントに
相当する)とする。なお、φの微分値をΔφ、Δφの微
分値をdΔφ/dtと記す。
Therefore, the equation of motion based on the principle of the rolling moment elimination device of the internal combustion engine of FIG. 1 is derived as the equations (1), (2), and (3) described later, and the rolling moment elimination performance characteristic line is further derived. A diagram (see FIG. 10) was created. That is, where I is the moment of inertia of the main body 11, I 1 is the main flywheel system inertia moment, I 2 is the sub flywheel system inertia moment, φ is the rotation angle of the main body 11, and φ 1 is the rotation angle of the main flywheel system. , Φ2 is the rotation angle of the sub flywheel system, N is the reaction and reaction force between the bearings 20 and 22 and the crankshaft 12 and the sub rotation shaft 21, or between both tooth flanks, and P is the main body 11 due to combustion or reciprocating inertia mass.
The torque received by (corresponding to each moment of explosive force and explosive reaction force). The differential value of φ is denoted by Δφ, and the differential value of Δφ is denoted by dΔφ / dt.

【0031】本体11の運動方程式 I×dΔφ/dt=N×(r1+r2)−P・・・・・(a) 主フライホイールの運動方程式 I1×(dΔφ1/dt)=−N×r1+P・・・・・・(b) 副フライホイールの運動方程式 I2×(dΔφ2/dt)=−N×r2・・・・・・・・(c) ギア拘束条件 (φ2−φ)/(φ1−φ)=−r1/r2・・・・・・(d) 但し、φ2≫φ、φ1≫φの場合は{φ2/φ1≒−r1/
r2・・・(d)’}を採用する。
Equation of motion of the main body 11 I × dΔφ / dt = N × (r1 + r2) -P (a) Equation of motion of the main flywheel I 1 × (dΔφ 1 / dt) =-N × r1 + P (B) Equation of motion of sub flywheel I 2 × (dΔφ 2 / dt) =-N × r 2 (c) Gear constraint condition (φ 2 -φ) / ( φ 1 -φ) =-r1 / r2 (d) However, in the case of φ 2 >> φ, φ 1 >> φ, {φ 2 / φ 1 ≈ -r 1 /
r2 ... (d) ′} is adopted.

【0032】(d)’の微分処理を2回すると(dΔφ
2/dt)=−(r1/r2)×(dΔφ1/dt)とな
り、これを(c)に代入しすると、 I2×(−(r1/r2)×(dΔφ1/dt))=−N×r2 ∴N=(r1/r22)×I2×(dΔφ1/dt)・・・・(e) (e)式を(b)式に代入しNを削除する。
When the differentiation process of (d) 'is performed twice, (dΔφ
2 / dt) = − (r1 / r2) × (dΔφ 1 / dt), which is substituted into (c), I 2 × (− (r1 / r2) × (dΔφ 1 / dt)) = − N × r2∴N = (r1 / r2 2 ) × I 2 × (dΔφ 1 / dt) ... (e) Equation (e) is substituted into equation (b) and N is deleted.

【0033】 I1×(dΔφ1/dt)=−(r1/r22)×I2×(dΔφ1/dt) ×r1+P ∴ {I1+(r1/r2)2×I2}×(dΔφ1/dt)=P・・・・(f) ここでローリングモーメント消去装置無しの場合の主フ
ライホイール系の運動方程式(I1×(dΔφ1/dt)
=P)と(f)式を比較すると、図1の構成を採った場
合、その主フライホイール系の運動はみかけ上慣性モー
メントが{I1+(r1/r2)2×I2}と成っている
ことがわかる。そこで、ここでは以後、等価慣性モーメ
ントI’(=I1+(r1/r2)2×I2)、増速比ρ
(=r1/r2)と呼ぶ。
I 1 × (dΔφ 1 / dt) = − (r1 / r2 2 ) × I 2 × (dΔφ 1 / dt) × r 1 + P ∴ {I 1 + (r1 / r2) 2 × I 2 } × (dΔφ 1 / dt) = P ... (f) Here, the equation of motion of the main flywheel system without the rolling moment elimination device (I 1 × (dΔφ 1 / dt)
= P) and equation (f) are compared, when the configuration of FIG. 1 is adopted, the motion of the main flywheel system apparently has an inertia moment of {I 1 + (r1 / r2) 2 × I 2 }. You can see that Therefore, hereinafter, the equivalent moment of inertia I ′ (= I 1 + (r1 / r2) 2 × I 2 ), the speed increasing ratio ρ
It is called (= r1 / r2).

【0034】ここで、(f)式を(e)式に代入する
と、 N=(r1/r2)×I2×(ρ/(I1+ρ2×I2)) =r1×I2×P/(r22×I’)・・・・・・・(g) (g)式を(a)式に代入、 I×dΔφ/dt=r1×I2×P/(r22×I’)×(r1+r2)−P =P/(r22×I’){r1×I2×(r1+r2)−(r22×I’)} =P/(r22×I’){r1×I2×(r1+r2)−(r22×(I1+ (r1/r2)2×I2)} =P/I’×{(r1+r2)×I2−I1} =−(I1−ρ×I2)/I’×P・・・・・・(h) この式とローリングモーメント消去装置無しの場合の本
体11の運動方程式(I×dΔφ/dt=−P)とを比
較すると、ローリングモーメント消去装置を付けること
によって外力は(I1−ρ×I2)/I’倍に成っている
ことが明らかである。
Substituting equation (f) into equation (e), N = (r1 / r2) × I 2 × (ρ / (I 1 + ρ 2 × I 2 )) = r1 × I 2 × P / (R2 2 × I ′) ··· (g) Substituting the expression (g) into the expression (a), I × dΔφ / dt = r1 × I 2 × P / (r2 2 × I ′) × (r1 + r2) −P = P / (r2 2 × I ′) {r1 × I 2 × (r1 + r2) − (r2 2 × I ′)} = P / (r2 2 × I ′) {r1 × I 2 × (R1 + r2) − (r2 2 × (I 1 + (r1 / r2) 2 × I 2 )} = P / I ′ × {(r1 + r2) × I 2 −I 1 } = − (I 1 −ρ × I 2 ) / I ′ × P ... (h) When this equation is compared with the equation of motion of the main body 11 (I × dΔφ / dt = −P) without the rolling moment elimination device, the rolling moment elimination device is compared. The external force is (I 1 −ρ × I 2 ) / I 'times.

【0035】即ち、エンジンの本体11が受ける残留ロ
ーリングモーメント比(回転振動量)は、 αm=(I1−ρ×I2)/(I1+ρ2×I2}・・・・・・(1) として表され、更に、本体11が受ける低速こもり音あ
るいは動力性能の判断値である等価慣性モーメントは、 I’=I1+ρ2×I2・・・・(2) として表される。更に、残留ローリングモーメント比α
mをゼロとするのは、即ち、完全バランスの条件は
(h)式がゼロの場合、即ち、下記の(3)式を満たす
ことと成る。
That is, the residual rolling moment ratio (rotational vibration amount) received by the main body 11 of the engine is αm = (I 1 −ρ × I 2 ) / (I 1 + ρ 2 × I 2 }. 1), and the low-speed muffled noise received by the main body 11 or the equivalent moment of inertia, which is the judgment value of the power performance, is expressed as I ′ = I 1 + ρ 2 × I 2 ... (2). Furthermore, the residual rolling moment ratio α
When m is zero, that is, the condition of perfect balance is that when the expression (h) is zero, that is, the following expression (3) is satisfied.

【0036】I1=ρ×I2・・・・・・・(3) このような(1)式乃至(3)式に基づくトルクバラン
サー性能特性線図の一例を図10に示し、同トルクバラ
ンサー性能特性線図上に、図11の内燃機関のトルクバ
ランサーの特性点をP0として示した。この特性点P0
が達成されたのは、主フライホイール系慣性体である主
フライホイール13等をアルミ合金化し、その慣性モー
メントI1を(=0.04Kgm)とし、副フライホイ
ール系慣性モーメントI2を(=0.016Kgm)と
し、増速比ρ(=2.5)と設定したことによる。これ
によって残留ローリングモーメント比αmがほぼゼロの
完全消去を達成出来、等価慣性モーメントI’も1.4
近傍で比較的小さく、低速こもり音や動力性能の低下を
押さえることが出来、ほぼトルクバランサー振動特性を
理想域aに保持出来る。なお図10中符号bは動力性能
悪化域を示し、符号cは振動低減効果小域を示す。
I 1 = ρ × I 2 (3) An example of the torque balancer performance characteristic diagram based on the equations (1) to (3) is shown in FIG. The characteristic point of the torque balancer of the internal combustion engine of FIG. 11 is shown as P0 on the balancer performance characteristic diagram. This characteristic point P0
Was achieved by making the main flywheel 13, which is the inertial body of the main flywheel, into an aluminum alloy, and setting its inertia moment I 1 to (= 0.04 Kgm) and setting the sub flywheel system inertia moment I 2 to (= 0.016 Kgm) and the speed increasing ratio ρ (= 2.5) is set. As a result, complete elimination can be achieved with a residual rolling moment ratio αm of almost zero, and the equivalent moment of inertia I ′ is 1.4.
It is relatively small in the vicinity and can suppress low-speed muffled noise and deterioration of power performance, and can substantially maintain the torque balancer vibration characteristics in the ideal range a. In FIG. 10, reference numeral b indicates a power performance deterioration area, and reference numeral c indicates a vibration reduction effect small area.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、この発明は、主フライホ
イール系が内燃機関本体に与えたローリングモーメント
を副フライホイール系の逆向きのローリングモーメント
によって打ち消し、しかも、ベルトと副フライホイール
系との間のクラッチ手段が、ベルト共振が所定値以上と
成り且つ位相づれ量が所定値を上回る状態に達した際に
遮断状態に切り換わって、機関のローリングモーメント
の打消を行なえる運転域を拡大出来るようにしたので、
エンジンのほぼ全運転域でローリングモーメントの消去
を達成でき、エンジン騒音の低減を図れる。
As described above, according to the present invention, the rolling moment given to the main body of the internal combustion engine by the main flywheel system is canceled by the opposite rolling moment of the sub flywheel system, and the belt and the sub flywheel system are combined. When the belt resonance exceeds the specified value and the phase shift amount exceeds the specified value, the clutch means switches to the disengaged state and expands the operating range where the rolling moment of the engine can be canceled. I made it possible,
Eliminating the rolling moment can be achieved over almost the entire operating range of the engine, and engine noise can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の内燃機関のローリングモーメント消去
装置の概略全体構成図である。
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a rolling moment elimination device for an internal combustion engine of the present invention.

【図2】図1のローリングモーメント消去装置で用いる
トルクバランサーの側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view of a torque balancer used in the rolling moment elimination device of FIG.

【図3】図2のトルクバランサーのA−A線断面図であ
る。
3 is a sectional view of the torque balancer of FIG. 2 taken along the line AA.

【図4】図1のローリングモーメント消去装置を装着し
たエンジンの概略側面図である。
4 is a schematic side view of an engine equipped with the rolling moment eliminating device of FIG. 1. FIG.

【図5】図1のローリングモーメント消去装置を装着し
たエンジンのクランクシャフトの機能説明概略斜視図で
ある。
5 is a schematic perspective view illustrating the function of a crankshaft of an engine equipped with the rolling moment eliminating device of FIG. 1. FIG.

【図6】図1のローリングモーメント消去装置を装着し
たエンジンの振動低減量特性線図である。
FIG. 6 is a vibration reduction amount characteristic diagram of an engine equipped with the rolling moment elimination device of FIG. 1.

【図7】図1のローリングモーメント消去装置を装着し
たエンジンの休筒時の振動伝達率及び位相の特性線図で
ある。
FIG. 7 is a characteristic diagram of vibration transmissibility and phase when the engine equipped with the rolling moment elimination device of FIG. 1 is in a cylinder deactivated state.

【図8】本発明の他の実施例としての内燃機関のローリ
ングモーメント消去装置の概略全体構成図である。
FIG. 8 is a schematic overall configuration diagram of a rolling moment elimination device for an internal combustion engine as another embodiment of the present invention.

【図9】図8のローリングモーメント消去装置で用いる
トルクバランサーの側断面図である。
9 is a side sectional view of a torque balancer used in the rolling moment eliminating device of FIG.

【図10】本発明のローリングモーメント消去装置の振
動低減特性線図である。
FIG. 10 is a vibration reduction characteristic diagram of the rolling moment elimination device of the present invention.

【図11】本発明のローリングモーメント消去装置の基
本原理説明用の装置の概略全体構成図である。
FIG. 11 is a schematic overall configuration diagram of an apparatus for explaining the basic principle of the rolling moment erasing apparatus of the present invention.

【図12】ローリングモーメント消去装置のトルク変動
特性の説明線図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of torque fluctuation characteristics of the rolling moment elimination device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エンジン 11 本体 12 クランクシャフト 13 主フライホイール 14 副フライホイール 21 副回転軸 22 軸受 35 クランクプーリ 36 両面Vリブドベルト PG 遊星ギア列 I1 主フライホイール系慣性モーメント I2 副フライホイール系慣性モーメント ρ 増速比 CL クラッチ Ne1 設定回転数10 engine 11 main body 12 crankshaft 13 main flywheel 14 sub flywheel 21 sub rotary shaft 22 bearing 35 crank pulley 36 double-sided V-ribbed belt PG planetary gear train I 1 main flywheel inertia moment I 2 sub flywheel inertia moment ρ increase Speed ratio CL Clutch Ne1 Set speed

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関のクランクシャフトと一体化され
て回転する主フライホイール系を備え、上記クランクシ
ャフトと平行な回転中心線回りに回転する副フライホイ
ール系を上記内燃機関の本体に装着し、上記主フライホ
イール系よりの回転を副フライホイール系にベルト伝導
手段によって逆回転を与えるように成した内燃機関のロ
ーリングモーメント消去装置において、上記ベルト伝導
手段のベルトと副フライホイール系との間で伝導される
回転を断続可能なクラッチ手段を装着し、同クラッチ手
段は上記ベルトの張力と副フライホイール系のマスとに
よって引き起こされるベルト共振が所定値以上と成り且
つ位相づれ量が所定値を上回る状態に達した際に遮断状
態に切り換わることを特徴とする内燃機関のローリング
モーメント消去装置。
1. A main flywheel system that rotates integrally with a crankshaft of an internal combustion engine, and a sub flywheel system that rotates about a rotation center line parallel to the crankshaft is mounted on the main body of the internal combustion engine. In a rolling moment elimination device for an internal combustion engine, wherein rotation from the main flywheel system is given to the sub flywheel system by the belt transmission means in reverse rotation, a belt between the belt transmission means and the sub flywheel system is provided. A clutch means capable of interrupting rotation conducted by means of is mounted on the clutch means, and the belt resonance caused by the tension of the belt and the mass of the sub flywheel system becomes a predetermined value or more, and the phase shift amount has a predetermined value. A rolling moment elimination device for an internal combustion engine, characterized in that it switches to a cutoff state when it reaches a higher state. .
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