JPS61127940A - 内燃機関のフライホイ−ル装置 - Google Patents
内燃機関のフライホイ−ル装置Info
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- JPS61127940A JPS61127940A JP24896984A JP24896984A JPS61127940A JP S61127940 A JPS61127940 A JP S61127940A JP 24896984 A JP24896984 A JP 24896984A JP 24896984 A JP24896984 A JP 24896984A JP S61127940 A JPS61127940 A JP S61127940A
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- JP
- Japan
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- flywheel
- combustion engine
- engine
- electromagnetic mechanism
- crankshaft
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/06—Engines with means for equalising torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/139—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by friction-damping means
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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。
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
この発明は、内燃機関と）ゎけ自動車用内燃機関におい
て、機関クランクシャフトのトルク変動に起因した振動
を低減するフライホイール装置に関する。
て、機関クランクシャフトのトルク変動に起因した振動
を低減するフライホイール装置に関する。
従来の技術
機関のトルク変動を抑制するために、一般に、クランク
シャフトの端部に円盤状のフライホイールが固定的に設
けられている。このフライホイールは、外周に始動用の
リングギヤが嵌合固定され、かつ後面に変速機との間を
断続するクラッチ機構が装着されたものであって、フラ
イホイールの慣性モーメントが大きいほどクランクシャ
フトの角速度の変動を小さくすることができる（例えば
（株）山海堂昭和５５年７月発行「自動車工学全書４＠
参照）。
シャフトの端部に円盤状のフライホイールが固定的に設
けられている。このフライホイールは、外周に始動用の
リングギヤが嵌合固定され、かつ後面に変速機との間を
断続するクラッチ機構が装着されたものであって、フラ
イホイールの慣性モーメントが大きいほどクランクシャ
フトの角速度の変動を小さくすることができる（例えば
（株）山海堂昭和５５年７月発行「自動車工学全書４＠
参照）。
また特開昭５５−１３２４３５号公報には、クランクシ
ャフトに接続される第１フライホイールと、車両駆動系
に接続される第２フライホイールとに分割し、両者を弾
性部材と粘性部材とと介して連結したフライホイール装
置が記載されている。
ャフトに接続される第１フライホイールと、車両駆動系
に接続される第２フライホイールとに分割し、両者を弾
性部材と粘性部材とと介して連結したフライホイール装
置が記載されている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、円盤状のフライホイールを固定的に設けた従来
のフライホイール装置にあっては、過渡時の機関の応答
性ｆ出力損失などの点からフライホイールの慣性モーメ
ントの大きさが制限されるため、低速時に顕著となるト
ルク変動を十分に抑制することができない。この結果、
車両の低速走行時に、そのトルク変動による駆動系の加
逗力と車体とが共振して、数Ｈｚ〜１０ Ｈｚ程度の不
快な車体振動を引き起こすことがあった。
のフライホイール装置にあっては、過渡時の機関の応答
性ｆ出力損失などの点からフライホイールの慣性モーメ
ントの大きさが制限されるため、低速時に顕著となるト
ルク変動を十分に抑制することができない。この結果、
車両の低速走行時に、そのトルク変動による駆動系の加
逗力と車体とが共振して、数Ｈｚ〜１０ Ｈｚ程度の不
快な車体振動を引き起こすことがあった。
一方、特開昭５５−１３２４３５号公報（記載ら、数１
０ Ｈｚ〜２００ Ｈ２程度の所謂車内こもシ音の対策
としては有効であるものの、上記の数Ｈ２前後の車体振
動に対しては殆ど効果を得ることができない。また、第
１フライホイールと第２フライホイールとの間には、所
定の粘性抵抗が与えられているが、その特性は固定的な
ものであシ、要求される減衰特性が運転条件により変化
した場合に、所期の効果が十分に発揮されない。
０ Ｈｚ〜２００ Ｈ２程度の所謂車内こもシ音の対策
としては有効であるものの、上記の数Ｈ２前後の車体振
動に対しては殆ど効果を得ることができない。また、第
１フライホイールと第２フライホイールとの間には、所
定の粘性抵抗が与えられているが、その特性は固定的な
ものであシ、要求される減衰特性が運転条件により変化
した場合に、所期の効果が十分に発揮されない。
問題点を解決するための手段
この発明に係る内燃機関のフライホイール装置は、機関
クランクシャフトに固定され、かつ変速機との間のクラ
ッチ機構が装着される第１フライホイールと、この第１
フライホイールと同軸上に配置され、かつ上記第１フラ
イホイールに弾性部材を介して結合された第２フライホ
イールと、上記第１フライホイールと第２フライホイー
ルとの間に機械的な摩擦力を発生させる電磁機構と、機
関運転条件に応じて上記電磁機構を制御し、上記摩擦力
を大小変化させる制御回路とを備えて構成されている。
クランクシャフトに固定され、かつ変速機との間のクラ
ッチ機構が装着される第１フライホイールと、この第１
フライホイールと同軸上に配置され、かつ上記第１フラ
イホイールに弾性部材を介して結合された第２フライホ
イールと、上記第１フライホイールと第２フライホイー
ルとの間に機械的な摩擦力を発生させる電磁機構と、機
関運転条件に応じて上記電磁機構を制御し、上記摩擦力
を大小変化させる制御回路とを備えて構成されている。
作用
弾性部材を介して支持された第２フライホイールは、所
謂動ダンパを構成し、その慣性モーメントおよびばね定
数を適宜に設定することにより、数Ｈｚ前後の車体振動
の原因となるトルク変動に伴うＷＥ ｌ フライホイー
ルの振動を割振できる。ここで＠２フライホイールに減
衰作用が全く働かない場合には定速形動ダンパとなシ、
部幅が非常に大となる新たな共撮点を生じるので、適宜
な減衰作用を加える必要がある。
謂動ダンパを構成し、その慣性モーメントおよびばね定
数を適宜に設定することにより、数Ｈｚ前後の車体振動
の原因となるトルク変動に伴うＷＥ ｌ フライホイー
ルの振動を割振できる。ここで＠２フライホイールに減
衰作用が全く働かない場合には定速形動ダンパとなシ、
部幅が非常に大となる新たな共撮点を生じるので、適宜
な減衰作用を加える必要がある。
上記構成においては、その減衰作用が電磁機構による固
体摩擦によって可変的に与えられる。すなわち、減衰力
の大小によって動ダンパのトルク変動低減効果は左右さ
れ、しかも機関運転条件によって最適な減衰力は異なっ
ている。本発明では、このような特性に対応して、機関
運転条件に応じて要求される最適な減衰力を与えること
によって、常に最も優れたトルク変動低減効果が得られ
るのである。
体摩擦によって可変的に与えられる。すなわち、減衰力
の大小によって動ダンパのトルク変動低減効果は左右さ
れ、しかも機関運転条件によって最適な減衰力は異なっ
ている。本発明では、このような特性に対応して、機関
運転条件に応じて要求される最適な減衰力を与えること
によって、常に最も優れたトルク変動低減効果が得られ
るのである。
実 施 例
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である。図に
おいて、／は内燃機関のクランクシャフト、コは変速機
のメインドライブシャフト、３は変速機ハウジング、ダ
はリアプレート、５はオイルクールリテーナ、ｔはオイ
ルシールを夫々示している。７は上記クランクシャフト
／の後端部にボルト♂を介して固定された磁性体からな
る第１フライホイールであって、この第１フライホイー
ル７は円盤状をなし、外周にリングギヤ９が嵌合されて
いるとともに、後面に、クラッチ機構１０のクラッチカ
バー／／が固定されておシ、該クラッチカバー／ｌ内に
クラッチディスクｌコやプレッシャプレート／３等が収
納されている。また第１フライホイール７の前面には、
軸部７ａおよび外周部７ｂを残して環状に第２フライホ
イール収納部埠が凹設されており、かつその底面に、一
段高くなった摺接部７Ｃが環状に形成されている。第２
フライホイール１５は、上記軸部７已に軸受１６を介し
て回転自在に保持され、かつ上記収納部／φ内に収納配
置されたものであって、その後面に上記摺接部７Ｃと対
向して環状の摩擦部材１７が貼着されてお）、かつ両者
を常態で非接触状態に保つように第１フライホイール７
との間に複数の板ばね１ｇが配設されている。また、上
記摺接部７Ｃの形成位置に対応してリアプレート≠に複
数の電磁石／ｑが配設されており、この電磁石１９は、
機関負荷と機関回転数とを入力信号とする制御回路Ｊに
よって、その印加電圧が可変制御される構成となってい
る。なお電磁石／９は上記摺接部７Ｃの形成位置に対応
したドーナツ形状のものを用いてもよい。
おいて、／は内燃機関のクランクシャフト、コは変速機
のメインドライブシャフト、３は変速機ハウジング、ダ
はリアプレート、５はオイルクールリテーナ、ｔはオイ
ルシールを夫々示している。７は上記クランクシャフト
／の後端部にボルト♂を介して固定された磁性体からな
る第１フライホイールであって、この第１フライホイー
ル７は円盤状をなし、外周にリングギヤ９が嵌合されて
いるとともに、後面に、クラッチ機構１０のクラッチカ
バー／／が固定されておシ、該クラッチカバー／ｌ内に
クラッチディスクｌコやプレッシャプレート／３等が収
納されている。また第１フライホイール７の前面には、
軸部７ａおよび外周部７ｂを残して環状に第２フライホ
イール収納部埠が凹設されており、かつその底面に、一
段高くなった摺接部７Ｃが環状に形成されている。第２
フライホイール１５は、上記軸部７已に軸受１６を介し
て回転自在に保持され、かつ上記収納部／φ内に収納配
置されたものであって、その後面に上記摺接部７Ｃと対
向して環状の摩擦部材１７が貼着されてお）、かつ両者
を常態で非接触状態に保つように第１フライホイール７
との間に複数の板ばね１ｇが配設されている。また、上
記摺接部７Ｃの形成位置に対応してリアプレート≠に複
数の電磁石／ｑが配設されており、この電磁石１９は、
機関負荷と機関回転数とを入力信号とする制御回路Ｊに
よって、その印加電圧が可変制御される構成となってい
る。なお電磁石／９は上記摺接部７Ｃの形成位置に対応
したドーナツ形状のものを用いてもよい。
また、第１フライホイール７の収納部／μ内周面および
第２フライホイール１５の外周面には、夫々等しい長さ
を有するスプリング収納溝２／ 、−が複数形成されて
おプ、両者間にコイルスプリ／グーが収納されている。
第２フライホイール１５の外周面には、夫々等しい長さ
を有するスプリング収納溝２／ 、−が複数形成されて
おプ、両者間にコイルスプリ／グーが収納されている。
すなわち上記コイルスプリング−は両端部が夫々第１フ
ライホイール７、第２フライホイール／３の両者に亘っ
て当接し、これにより両フライホイール７．１５が相対
回転したときに圧縮変形するようになっている。
ライホイール７、第２フライホイール／３の両者に亘っ
て当接し、これにより両フライホイール７．１５が相対
回転したときに圧縮変形するようになっている。
尚、上記のコイルスプリング譚の全体としてのばね定数
および第２フライホイール１５の慣性モーメントは、車
体が共振振動を生じる数’ｆｉｚ前後の振動数に合せて
設定されている。
および第２フライホイール１５の慣性モーメントは、車
体が共振振動を生じる数’ｆｉｚ前後の振動数に合せて
設定されている。
次に上記実施例の作用について説明する。
上記のような構成において、電磁石／ｑが励磁されると
、第２フライホイール／３が第１フライホイール７に吸
引されて摩擦部材１７が摺接部７Ｃに圧接する。ここで
生じる摩擦力は概ね電流の二乗に比例するが、この摩擦
力は、第２フライホイール１５とコイルスプリング力と
からなる動ダンパにおいて固体摩擦による減衰力として
作用する。つまり全体として、固体摩擦式動ダンパを構
成することになるが、上記減衰力を変化させることによ
って、その動ダンパの特性が異なシ、機関負荷条件に夫
々最適なトルク変動低減効果が得られる。
、第２フライホイール／３が第１フライホイール７に吸
引されて摩擦部材１７が摺接部７Ｃに圧接する。ここで
生じる摩擦力は概ね電流の二乗に比例するが、この摩擦
力は、第２フライホイール１５とコイルスプリング力と
からなる動ダンパにおいて固体摩擦による減衰力として
作用する。つまり全体として、固体摩擦式動ダンパを構
成することになるが、上記減衰力を変化させることによ
って、その動ダンパの特性が異なシ、機関負荷条件に夫
々最適なトルク変動低減効果が得られる。
第３図は、上記減衰力、具体的には電磁石／ｑの印加電
圧を変化させて所定回転数におけるトルク変動低減効果
を実験的に求めたもので、（イ）〜（ハ）は、夫々低負
荷時、中負荷時、高負荷時の特性を示している。図示す
るように、トルク変動は夫々ある減衰力を与えたところ
で最も小さくなることが明らかであシ、しかも、そのピ
ークとなる点は負荷が大きくなるに従って減衰力が大と
なる方向に移動する。つまり、これらの点が夫々の負荷
条件での要求減衰力となるであシ、一点鎖線で示す制御
曲線のように負荷に応じて印加電圧を定めれば常に最良
なトルク変動低減効果が得られる。
圧を変化させて所定回転数におけるトルク変動低減効果
を実験的に求めたもので、（イ）〜（ハ）は、夫々低負
荷時、中負荷時、高負荷時の特性を示している。図示す
るように、トルク変動は夫々ある減衰力を与えたところ
で最も小さくなることが明らかであシ、しかも、そのピ
ークとなる点は負荷が大きくなるに従って減衰力が大と
なる方向に移動する。つまり、これらの点が夫々の負荷
条件での要求減衰力となるであシ、一点鎖線で示す制御
曲線のように負荷に応じて印加電圧を定めれば常に最良
なトルク変動低減効果が得られる。
第２図は、具体的に制御回路２ｏが機関回転数と負荷と
に応じて定める電圧の制御特注を示している。すなわち
、機関回転数が所定の回転数Ｒｏ以下の領域において、
上述したように負荷に応じた減衰力を与えるべく電圧の
可変制御を行っている。
に応じて定める電圧の制御特注を示している。すなわち
、機関回転数が所定の回転数Ｒｏ以下の領域において、
上述したように負荷に応じた減衰力を与えるべく電圧の
可変制御を行っている。
そして、回転数Ｒｏ以上の領域では最大電圧を印加し、
第１フライホイール７と第２フライホイール１５とを一
体化させて相対回転を生じないようにしている。これは
、上述した動ダンパの効果が一定の周波数範囲に限られ
ることを考慮したものであシ、第４図に示すように、一
体型フライホイールを備えた従来例（ｂｌに対し、上述
した動ダンパを備えた実施例（ａｌにおいては、車体共
振として問題となる周波数で１を中心として、メインド
ライブシャフト２の振幅を著しく低減できる反面、周波
数がｆｏ以上の領域では、第２フライホイール１５の挙
動によって逆ＫＳ、幅が増大してしまう。この結果、例
えば車内こもシ音が増大したシすることがある。従って
、上記の周波数ｆｏに対応する回転数Ｒｏ以上の領域で
は第１フライホイール７と第２フライホイール／ｊとを
一体化し、第２フライホイール１５の挙動による特性の
悪化を防止しているのである。
第１フライホイール７と第２フライホイール１５とを一
体化させて相対回転を生じないようにしている。これは
、上述した動ダンパの効果が一定の周波数範囲に限られ
ることを考慮したものであシ、第４図に示すように、一
体型フライホイールを備えた従来例（ｂｌに対し、上述
した動ダンパを備えた実施例（ａｌにおいては、車体共
振として問題となる周波数で１を中心として、メインド
ライブシャフト２の振幅を著しく低減できる反面、周波
数がｆｏ以上の領域では、第２フライホイール１５の挙
動によって逆ＫＳ、幅が増大してしまう。この結果、例
えば車内こもシ音が増大したシすることがある。従って
、上記の周波数ｆｏに対応する回転数Ｒｏ以上の領域で
は第１フライホイール７と第２フライホイール／ｊとを
一体化し、第２フライホイール１５の挙動による特性の
悪化を防止しているのである。
発明の効果
以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
のフライホイール装置によれば、出力伝達経路から独立
した第２フライホイールによって所謂動ダンパが構成さ
れ、機関トルク変動による数Ｈｚ 〜１０ Ｈｚ程度の
不快な車体振動を効果的に低減することができる。特に
、その動ダンパの減衰力が機関運転条件に応じて最適に
与えられるので、常に最良のトルク変動低減効果を確保
できる。
のフライホイール装置によれば、出力伝達経路から独立
した第２フライホイールによって所謂動ダンパが構成さ
れ、機関トルク変動による数Ｈｚ 〜１０ Ｈｚ程度の
不快な車体振動を効果的に低減することができる。特に
、その動ダンパの減衰力が機関運転条件に応じて最適に
与えられるので、常に最良のトルク変動低減効果を確保
できる。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は電
磁石に印加する電圧の制御特性図、第３図は電磁石印加
電圧とトルク変動との関係を示す特性図、第４図は振動
像幅の周波数特性を示す特性図である。 ／・・・クランクシャフト、２・・・メインドライブシ
ヤフト、７・・・第１フライホイール、７Ｃ・・・摺接
部、１０・・・クラッチ機構、１５・・・第２フライホ
イール、１７・・・摩擦部材、／ざ・・・板ばね、／ｑ
・・・電磁石、 ２０・・・制御回路、刀・・・コイル
スプリング。 ペＯ ｉ＊′Ｆ、Ｍ ｏ 転ｋ （ｒｌ）ｍ ） −を第４図
磁石に印加する電圧の制御特性図、第３図は電磁石印加
電圧とトルク変動との関係を示す特性図、第４図は振動
像幅の周波数特性を示す特性図である。 ／・・・クランクシャフト、２・・・メインドライブシ
ヤフト、７・・・第１フライホイール、７Ｃ・・・摺接
部、１０・・・クラッチ機構、１５・・・第２フライホ
イール、１７・・・摩擦部材、／ざ・・・板ばね、／ｑ
・・・電磁石、 ２０・・・制御回路、刀・・・コイル
スプリング。 ペＯ ｉ＊′Ｆ、Ｍ ｏ 転ｋ （ｒｌ）ｍ ） −を第４図
Claims (2)
- （１）機関クランクシャフトに固定され、かつ変速機と
の間のクラッチ機構が装着される第１フライホイールと
、この第１フライホイールと同軸上に配置され、かつ上
記第１フライホイールに弾性部材を介して結合された第
２フライホイールと、上記第１フライホイールと第２フ
ライホイールとの間に機械的な摩擦力を発生させる電磁
機構と、機関運転条件に応じて上記電磁機構を制御し、
上記摩擦力を大小変化させる制御回路とを備えてなる内
燃機関のフライホイール装置。 - （２）所定回転数以上の領域では上記電磁機構により第
１フライホイールと第２フライホイールとを一体化する
ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の内燃機関のフライホイール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24896984A JPS61127940A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 内燃機関のフライホイ−ル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24896984A JPS61127940A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 内燃機関のフライホイ−ル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61127940A true JPS61127940A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17186080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24896984A Pending JPS61127940A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 内燃機関のフライホイ−ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61127940A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5095771A (en) * | 1990-06-08 | 1992-03-17 | J. M. Voith Gmbh | Double-mass flywheel |
-
1984
- 1984-11-26 JP JP24896984A patent/JPS61127940A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5095771A (en) * | 1990-06-08 | 1992-03-17 | J. M. Voith Gmbh | Double-mass flywheel |
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