JPS62242152A - 内燃機関のフライホイ−ル - Google Patents

内燃機関のフライホイ−ル

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Publication number
JPS62242152A
JPS62242152A JP8383786A JP8383786A JPS62242152A JP S62242152 A JPS62242152 A JP S62242152A JP 8383786 A JP8383786 A JP 8383786A JP 8383786 A JP8383786 A JP 8383786A JP S62242152 A JPS62242152 A JP S62242152A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flywheel
force
crankshaft
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP8383786A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Ozawa
小沢 昭雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP8383786A priority Critical patent/JPS62242152A/ja
Publication of JPS62242152A publication Critical patent/JPS62242152A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/18Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using electric, magnetic or electromagnetic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

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、内燃機関のフライホイールに関し、ざらに詳
しくは、特にレシプロ式内燃機関におけるクランクシャ
フトの曲げ振動を減衰させるよう構成してなるものであ
る。
【従来の技#Ii】
一般に、内燃機関のトルク変動および回転変動を軽減す
るためにフライホイールが設置されており、例えば、第
11図に示すように、クランクシャフト1の一端に設け
た取付はフランジ2にフライホイール3が取付はボルト
4を介して固設されているが、内燃機関容気筒の爆発力
や慣性力によりクランクシャフトには曲げ撮動が発生し
上記フライホイール3は矢印a方向に首振り運動を起こ
り等の難点がある。そこで、上述したクランクシャフト
の曲げ撮動を減衰するために、特開昭58−12854
6号公報に示すようなフライホイール主要ウェイトの移
設による方法あるいは実開昭57−143434号公報
に示すようなゴムダンパによる方法や、実開昭58−6
19114号公報に示すように、機関本体とフライホイ
ールどの対向面にそれぞれ磁石を設ける方法等が知られ
ている。
【発明が解決しようとする問題点1 しかしながら上述した従来例のうち、特開昭58−12
8546@公報では、クランク角の0°と180゜の位
置で、4気筒中2気筒ずつが上死点となるよう配設した
直列4気筒エンジンにおいて、フライホイール外周に設
けた主要ウェイトのクランク角90°と270°近傍を
他の部分よりmくしたものであるが、内燃機関の回転領
域全体に亘って、安定してフライホイールの市振り運動
を抑えることは困難であるとともに、重量が増大する等
の難点がある。 また実開昭57−143434号公報では、フライホイ
ールとクランクシャツ1−間をゴムダンパおよび金属ス
プリングを介して連結することにより、振動を!!断す
る構造である。また、実開昭58−61944月公報で
は内燃Ia関の運転状態にかかわらず、常に機関本体と
フライホイールとの間に一定な磁力が作用しているため
、低速回転時には首振り運動を減衰させている。しかし
これは爆発力のみを考慮したものなので、^速回転時に
は爆発力よりも慣性力による影響が大ぎく作用するため
に、かえってフライホイールの首撮り運動を増幅するの
でクランクシャフトの曲げ振動も増幅される傾向にある
。この様にこれらのものは内燃機関の全運転領域におい
て、内燃機関の撮動を軽減したり、クランクシャフトの
曲げ応力を低減したりすることは困難である。 本発明は、L)ホした事情に鑑みてなされたものであり
、クランクシャフトが曲げ振動を起こす共振周波数時に
、曲げ振動と逆位相の磁力を発生させてフライホイール
の首振り運動を防ぐ電磁石をフライホイールハウジング
に設けてなる構成により、クランクシレフト模端近傍あ
るいはフライホイール取付部の曲げ応力を低減させると
ともに、内燃機関の振動を低減させることを目的として
なる内燃機関のフライホイールを提供するものである。 【問題点を解決するための手段】 上記目的を達成するために、本発明は内燃機関のフライ
ホイールとフライホイールハウジングの対向する面の所
定位置に磁性体と電磁石を設置し、上記電磁石にクラン
クシャフト・フライホイール系の共振周波数に同IIさ
せたパルス電流を流し、上記電磁石の磁力によりクラン
クシャフトの曲げ振動にともなうフライホイールの振動
を抑えるように構成されている。
【作  用】
上記構成に基づいて、本発明によれば、クランクシャフ
トの曲げ撮動の周期に合わせて、電磁石にパルス電流を
流し、首振り力と反対向きの磁力をフライホイールに与
えることにより、クランクシャフト・フライホイール系
の曲げ振動を減衰させ、応力軽減および内燃機関の撮動
低減を図ることが可能となる。
【実 施 例】
以下、本発明による実施例を添付した図面に基づいて詳
細に説明する。第1図は本発明による内燃機関のフライ
ホイール構造を示す要部の断面図であり、図において、
従来構造と対応する部品には同一符号を付して説明する
。まず、レシプロ式、直列4気筒型内燃機関のクランク
シャフト1の一端側にはフランジ2が設けられており、
この7ランジ2にはフライホイール3が取付はボルト4
を介して固設されている。また、符号5はフライホイー
ル3の外周を覆うフライホイールハウジングであり、シ
リンダブロックの一部として一体的に形成されている。 上記フライホイールハウジング5の所定位置には、フラ
イホイール3の側面に対応した位置に、電磁石6が1箇
所または*a箇所に設置されている。 すなわち、上記電磁石6が設置される位置は、内燃機関
の爆発力とフライホイールの慣性力が合成されてフライ
ホイール3の首振り運動の振幅が最大となるクランク角
06または180°が最適であり、上記電磁石6にはク
ランクシャフトの曲げ撮動の周111に合わせて、パル
ス電流が通電され、首撮り力と反対向きの磁力をフライ
ホイール3に与えることができるようになっている。 なお、図中7は制御装置であり、内燃機関のクランク角
または回転数を検出して、電磁石6にパルス電流を通電
するように回路構成されている。 次いで、上述したように構成された内燃機関のクランク
シ1rフトの曲げ撮動の減衰方法について説明する。 まず、本発明による目的は、フライホイールの首振り運
動を抑えて、クランクシャフトの曲げ撮動にともなう軸
応力を低減させるものであり、フライホイールのTRf
f1が大きい程、クランクシセフ+一応力およびフライ
ホイールの首振り運動が大となるものであって、クラン
クシャフトに生じる応力は第2図に示すように、回転数
に応じた内燃機関の爆発力と、フライホイールの慣性力
が影響している。 すなわら、ピストンなどの往復部によるフライホイール
の慣性力は、クランク角0°〜180°を1周期とjる
2次起蚤力で、爆発力はクランク角0°、720°で発
生する1/2次起振力となる。 その大きさく絶対値)は、低速回転で爆発力〉慣性力、
高速回転で爆発力く慣性力となる。また、爆発力と往復
質漕による慣性力は逆位相となるので、本発明において
、クランクシャフトの応力が問題となるのは高速回転時
のみであるから、クランク角180°毎に慣性力を除去
する第1案、クランク角0 ” 、 720 ”の所で
慣性力と爆発力の合成力を除去し、クランク角180°
、 360 ” 、 540゜の所では慣性力のみを除
去する第2案と、低速回転時のみ、クランク角0°、 
720 ”の所で慣性力と爆発力の合成力を除去し、ク
ランク角180 ” 。 3.60°、540°の所では慣性力のみを除去する第
3案とが考えられる。 以下、第1案ないし第3案について詳細に説明する。 (第1案) 第3図は、高速回転時のクランクシャフト応力とクラン
ク角の関係を示す図、第4図はクランク角180°毎に
慣性力を除去した際のクランクシャフトの応力を示す説
明図であり、第5図に示すように、フライホイール3の
クランク角0°および180°に該当する位置に磁性体
8を設け、さらにフライホイール側面で回転速度を検出
器9により検出し、所定回転′a度以上のときに電磁石
eがフライホイール3の首撮り運動を減衰させるように
常に電流を流す例と、第6図に示すように、フライホイ
ール3の全周ドニ亘りて磁性体8が設けられ、フライホ
イール3の側面で回転速度を検出し、所定回転数以上で
しかも、カムシャフト10の後端に設けられたロータリ
エンコータ11が0°、 90” 。 180 ’ 、 270 ’を示したとき、電磁石6が
フライホイール3の首振り運動を減衰させるように電流
を流す実施例である。 (第2案) 第7図は高速回転時のクランクシャフト応力とクランク
角の関係を示す図で、慣性力の他に爆発力がクランクシ
ャフト・フライホイール系に影響を及ぼすのはフライホ
イールに最も近い気筒の爆発時のみであるので、クラン
ク角θ°、 720 ”でのみ慣性力と爆発力の合成力
を考慮しである。 第8図はクランク角0°、720°で合成力を、180
 ” 、 360°、540°で慣性力を除去した際の
クランクシャフト応力図であり、第6図においてフライ
ホイール3が、所定回転速度以上で、しかもカムシャフ
ト角が0 ” 、 360° (クランク角で0°、7
20°に該当)で合成力を除去すべく、電磁石6に電流
を流す。またフライホイール3か所定回転速度以上でカ
ムシャフト角が90” 、 180 ’ 。 270゛の位置(クランク角で180°、360°、5
40°に該当)で慣性力を除去すべく電磁石6に電流を
流すことによって得られる実施例である。 (第3案) 第9図は低速回転時のクランクシャフト応力とクランク
角の関係を示す図であり、慣性力の他に、爆発力がクラ
ンクシャフト・フライホイール系に影響を及ぼすのはフ
ライホイールに最も近い気筒の爆発時のみであるのでク
ランク角0°、720゜でのみ慣性力と爆発力の合成力
を考慮しである。 第10図はクランク角0 ” 、 720 ”で合成力
を、180°、360°、540°で慣性力を除去した
際のクランクシャフト応力図であり、第6図において、
フライホイール3が所定回転速度以下で、しかもカムシ
ャフト角がO’ 、 360°の位i1(クランク角で
0’、720’ に該当)で合成力を除去すべく?!電
磁石に電流を流す。またフライホイールが所定回転′a
度以上でカムシャフト角が90’ 、 180 ” 。 270 ” (7)位11ff <’)−5ンクffJ
テ’IBO°、360°、54Ooに該当)で、慣性力
を除去すべく電磁石6に電流を流すことによって得られ
る実施例である。
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による内燃機関のフ
ライホイールは、フライホイールの側面に対応した位置
に設置された電磁石に、クランクシャフト・フライホイ
ール系の共成周波数に同期させたパルス電流を流ずこと
により、上記フライホイールの首撮り運動を減衰させる
ことで、クランクシャフト・フライホイール系の曲げ振
動を減衰させるよう構成したので、クランクシャフト・
フライホイール系の曲げ振動が全運転領域にわたって減
衰させることができ、クランクシャフト侵端近傍および
フライホイール取付部の曲げ応力を大幅に低減すること
ができるとともに、内燃機関の振動を全運転領域にわた
って軽減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による内燃機関のフライホイール構造を
示す要部の断面図、第2図は内燃機関の回転数と爆発力
および慣性力およびこれらの合成力との関係を示す説明
図、第3図は高速回転時のクランクシャフト応力とクラ
ンク角の関係を示す図、第1図は本発明による第1案を
適用した場合のクランクシャフト応力を示す図、第5図
および第6図は本発明の第1案による作動説明図、第7
図は高速回転時のクランクシャフト応力とクランク角の
関係を示す図、第8図は本発明による第2案を適用した
場合のクランクシャフト応力を示ず図、第9図は低速回
転時のクランクシャフト応力とクランク角の関係を示す
図、第10図は本発明による第3案を適用した場合のク
ランクシャフト応力を示す図、第11図は従来のフライ
ホイール構造を示す要部の断面図である。 1・・・クランクシャフト、3・・・フライホイール、
5・・・フライホイールハウジング、6・・・Mg2石
。 第2面 Pm 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内燃機関のフライホイールとフライホイールハウジング
    の対向する面の所定位置に磁性体と電磁石を設置し、 上記電磁石にクランクシャフト・フライホイール系の共
    振周波数に周期させたパルス電流を流し、上記電磁石の
    磁力によりクランクシャフトの曲げ振動にともなうフラ
    イホイールの振動を抑えるように構成してなることを特
    徴とする内燃機関のフライホイール。
JP8383786A 1986-04-11 1986-04-11 内燃機関のフライホイ−ル Pending JPS62242152A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8383786A JPS62242152A (ja) 1986-04-11 1986-04-11 内燃機関のフライホイ−ル

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JP8383786A JPS62242152A (ja) 1986-04-11 1986-04-11 内燃機関のフライホイ−ル

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JPS62242152A true JPS62242152A (ja) 1987-10-22

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ID=13813815

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JP8383786A Pending JPS62242152A (ja) 1986-04-11 1986-04-11 内燃機関のフライホイ−ル

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JP (1) JPS62242152A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0604979A2 (en) * 1992-12-28 1994-07-06 Nippondenso Co., Ltd. Vibration damping control apparatus for vehicle
EP2756174A2 (en) * 2011-09-16 2014-07-23 Raymond A. Towne Anti-cogging apparatus and methods for reducing cogging of rotating shaft
US9297302B2 (en) 2010-09-18 2016-03-29 Raymond Towne Mechanical-based anti-cogging apparatuses and systems for applying an anti-cogging torque on a rotating shaft

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