JPS5913392Y2 - 内燃機関のトルク変動抑制装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関のトルク変動を抑制する装置、特にク
ランクトルクの爆発１大成分変動量を低減する装置に関
する。

クランク軸の慣性質量、例えばフライホイールの慣性質
量の増加や気筒数の増加を行うことなくトルク変動を抑
制する装置として本出願人は、内燃機関の回転運動と共
に回転する永久磁石とこの永久磁石と協働するように非
回転部に設けた電磁石とによりクランク軸に発生する回
転トルクの爆発１大我分とほぼ逆位相の磁気トルクをこ
のクランク軸に印加せしめるようにしたトルク変動抑制
装置を既に提案している（特願昭５３−７４１００号）
。

このような装置によれば、機関の基本的性能の劣化、重
量の増加等を引き起すことなく回転トルクの爆発１次戒
分を低減せしめることができる。

この種の装置において、永久磁石は、一般に、クランク
軸と共に回転する磁性体のフライホイールに一体化して
設けられる。

電磁石から出た磁束は空隙を介してこの磁性体のフライ
ホイールに入り、永久磁石に達する。

また、永久磁石から戻される磁束はフライホイール及び
空隙を通る磁路を介して再び電磁石に入る。

この場合、フライホイールに生ずる磁気トルクはフライ
ホイールの回転により鎖交する磁束に比例し、この鎖交
磁束は磁路の断面積及び磁束密度に応じて変化する。

従って磁気トルクを増大させる場合、電磁石の励磁電流
を上げるか、永久磁石に最大エネルギー積の大きなもの
を用いて磁束密度を増大せしめることが考えられるが、
フライホイールに用いる磁性体（多くの場合鉄）の飽和
磁束密度以上増大せしめることができず、この方法では
大幅な磁気トルク増大を望めない。

さらに励磁電流の増大にも限度がある。

また、磁路の断面積を大きくするためにフライホイール
全体の形状を大形化することは本トルク変動抑制装置の
究極的な目的、即ち重量の増加等を引き起すことなくト
ルク変動を抑制すること、に反することになる。

従って本考案は従来技術の上述の問題点を解決するもの
であり、本考案の目的は重量の増加等を引き起すことな
く磁気トルクを増大せしめることができるトルク変動抑
制装置を提供することにある。

上述の目的を達成する本考案の特徴は、内燃機関のクラ
ンク軸と共に回転する磁性体から戊るフライホイールと
、該フライホイールに一体化された永久磁石と、該フラ
イホイールの周端に近接対向するように非回転部に設け
られた電磁石とを備え、クランク軸に発生する回転トル
クの爆発１大我分とほぼ逆位相の磁気トルクを該クラン
ク軸に印加せしめるようにしたトルク変動抑制装置にお
いて、前記フライホイールの周縁部の軸方向の厚さを該
フライホイール内周部の軸方向の厚さより大きくし、該
周縁部の磁路断面積を大きくしたことにある。

以下図面を用いて本考案を詳細に説明する。

第１図にはトルク変動抑制装置一実施例の全体の構成が
概略的に示されている。

本考案のトルク変動抑制装置は、２サイクルもしくは４
サイクルの内燃機関また任意の気筒数の内燃機関に適用
できるものであるが、以下説明の便宜上、４サイクル、
４気筒の内燃機関に適用した場合について述べる。

同図において、１０は機関本体、１１は機関のクランク
軸、１２はクランク軸１１に同軸に固着されたフライホ
イールをそれぞれ示している。

フライホイール１２には永久磁石１６（第２図参照）が
設けられており、フライホイール１２の周端もしくは側
端の近傍には電磁石１３が機関本体１０に固着して設け
られている。

電磁石１３の励磁コイル１３ ａ（第２図参照）は電流
供給回路１４より線１５を介して送られる励磁電流によ
って付勢されるこの励磁電流は直流であり、その値を機
関の回転速度に応じて変化するように制御しても良い。

フライホイール１２に設けられる永久磁石は４つの磁極
を有しており（４サイクル、４気筒の場合）、Ｓ極及び
Ｎ極が周方向に交互に、互いに等角度だけ離れて配設さ
れている。

このように構成することにより、クランク軸１１には永
久磁石１６と電磁石１３との間の磁気的な応力による磁
気トルクが発生し、この磁気トルクが回転トルクの爆発
１次成分と逆位相に設定されることにより、トルク変動
が抑圧されるのである。

第２ａ図はこのようなトルク変動抑圧装置において、本
考案の特徴であるフライホイール部分の一実施例の平面
図であり、第２ｂ図はそのＡ−Ａ’断面図である。

第２ａ図において、１１はクランク軸、１２は磁性体例
えば鉄から戊るフライホイール、１３は電磁石をそれぞ
れ表わしている。

フライホイール１２には永久磁石１６が一体的に組込ま
れている。

フライホイール１２の周縁部１２ ａはそのクランク軸
方向の厚さが内周部１２ ｂよりはるかに大きくなって
いる。

即ち、フライホイール１２は平板状の内周部１２ｂとそ
の周端に設けられ軸方向に伸長する環状の周縁部１２
ａとを一体化した構造から戒っている。

当然のことながらこのフライホイール１２の周端に対向
する電磁石のクランク軸方向長さもこの周縁部１２ ａ
の厚さに一致させである。

このように構成することにより、フライホイール１２及
び電磁石１３の磁路断面積が大きくなり、フライホイー
ル１２内の磁束が例え飽和していても、磁気トルクの増
大を許すことができる。

逆に、従来技術と同様の磁気トルクを得ようとする場合
には、励磁電流を低減せしめることができる。

また、この場合、フライホイール１２の周縁部１２ ａ
のみが厚くなっているため、重量の増加はほとんど無視
することができる。

さらに、電磁石１３より印加されフライホイール１２を
通る磁束のうち、かなりの量の磁束が第３図に示す如く
フライホイール１２の周縁部１２ ａのみを通って再び
電磁石１３に戻るため、この周縁部１２ａの厚さを大き
くすれば、このような磁束の磁路断面積を増大すること
になり、磁気トルクがさらに増大することになる。

以上詳細に説明したように、本考案の装置は、フライホ
イールの周縁部の軸方向の厚さをその内周部の軸方向の
厚さより大きくし、この周縁部の磁路断面積を大きくし
ているため、重量の増加等を引き起すことなくトルク変
動抑制用の磁気トルクを増大せしめることができ、しか
もその構成が非常に簡単であるという利点を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図はトルク変動抑制装置全体の概略構成図、第２ａ
図は本考案によるフライホイール部の構造を表わす平面
図、第２ｂ図は第２ａ図のＡ−Ａ’断面図、第３図は上
記実施例の作用説明図である。 １０・・・機関本体、１１・・・クランク軸、１：・・
・フライホイール、１２ ａ・・・周縁部、１２ｂ・・
・内周部、１３・・・電磁石、 １４・・・電流供給回路、 １６・・・永久磁石。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関のクランク軸と共に回転する磁性体がら成るフ
   ライホイールと、該フライホイールの周端に近接対向す
   るように非回転部に設けられた電磁石とを備え、クラン
   ク軸に発生する回転トルクの爆発１大我分とほぼ逆位相
   の磁気トルクを該クランク軸に印加せしめられるように
   したトルク変動抑制装置において、前記フライホイール
   は、機関の気筒数に対応する極が外周方向に放射状にの
   びるように当該フライホイールの中心部に一体化した永
   久磁石と、該永久磁石の外周側に一体化して設けられた
   薄肉の磁性体から成る内周部材と、該内周部材の外周側
   に一体化して設けられ軸方向に幅広にのびる磁性体から
   成る周縁部材とを含んでいることを特徴とする内燃機関
   のトルク変動抑制装置。