JPH02107844A - エンジンのローリング振動防止装置 - Google Patents

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〕 本発明はエンジンのローリング振動を防止する装置の改
良に関するものである。

〔従来の技術〕

エンジン（内燃機関）のクランク軸等の軸系には、エン
ジンの爆発力、往復動部分の慣性力などによりトルク変
動が発生し、そのためクランク軸−フライホイール系の
角速度変動をもたらし、ベルトの耐久性を劣化させ、変
速機内歯車の打音等を生ずるばかりでなく、トルク変動
の反作用として、エンジンのブロック側にローリングモ
ーメントによるローリング振動を起生じ、アイドル回転
時車体の振動をもたらすことは知られている。

後者に関し詳述すれば、内燃機関では、第１２図に示す
如く、ピストンＰが速度ａでシリンダ内を摺動するとき
、長さｌの連接棒Ｂを介して半径ｒのクランク軸Ｃを角
速度ωで回転し、このとき角速度βは、 このような運動時に、４サイクル直列４気筒エンジンの
１サイクル内では、第１３図の如く、角速度、角加速度
が変動しているから、爆発力、往復部慣性力により生ず
るクランク軸まわりのトルク変動は、クランクシャフト
、フライホイール等回転運動部分の慣性モーメントをＪ
ｌとすると、トルク変動ΔＴは、 但し、ΔＴｃｏｍｂ　；　ｔａ発力によるトルク変動Δ
Ｔｒｅｃｉ；往復慣性力によるトルク変動となり、この
ような変動によりローリング変動が起生されるのである
。

本出願人は係るローリング変動に対しては、ローリング
モーメントを完全に打ち消すため、トルク変動と逆方向
に、 とを見出し、これに基づく有効な発明を創案し、特願昭
６２−３３６５５７号として出願した。

すなわち、前記特願昭６２−３３６５５７号に係る発明
は、第１０図、第１１図に示すように、クランク軸２に
装着したフライホイール５周縁にフライホイールギア６
を設けると−もに、フライホイールハウジング７内周に
軸受８を介して内歯ギア９を備えた慣性リングｌＯを支
持し、上記内歯ギア９と前記フライホイールギア６とを
アイドルギア１１により連結したもので、これによりエ
ンジンが回転すれば、クランク軸２端部に取付けたフラ
イホイール５が回転し、これにより、フライホイールギ
ア６と噛み合うアイドルギア１１を回転せしめ、該アイ
ドルギア１１によって内歯ギア９を介して慣性リングｌ
Ｏをフライホイール５と逆方向に回転し、これによりク
ランク軸２回りに逆方向のローリングモーメントを発生
せしめ、トルク変動による前記ローリング振動を相殺し
ようとするものである。

尚、従来、例えば特開昭５８−１０９７４５号公報に示
された如き、回転する軸によって駆動されるトルク伝達
ギアと、該トルク伝達ギアによって前記軸に同心に且つ
軸と反対方向に回転駆動されるリングギアと、該リング
ギアに回転自在に且つ前記軸の回転中心に対して対称の
位置に取付けた一対の回転体と、該一対の回転体のそれ
ぞれに取付けた偏心質量とを備え、各回転体を前記軸に
より回転駆動せしめるよう構成してなる軸系ねじり振動
消振機があるが、これは軸系のねじり振動を打ち消すた
めのものであり、エンジンの軸系に発生したトルク変動
の反作用としてエンジンブロック側に作用するローリン
グモーメントを逆相のモーメントを発生させることによ
って打ち消してエンジン全体のローリング振動をなくす
ことはできない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記特願昭６２−３３６５５７号のもと
では、エンジンにおける殊に高速回転時の加速応答性が
不十分であり、また摩擦損失も大きいという問題がある
。

更に第６図に示すように、エンジンのトルク変動が大き
く生ずるエンジン回転数が負荷の高低によってかなりず
れるという事実がある。

本発明は上記問題点を解決せんとして創案されたもので
、殊にエンジンの低速時のローリング振動をなくすと＼
もに、高速時にはエンジンの加速応答性を向上させ、摩
擦損失を減少させるローリング振動防止装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、クランク軸に装着し
たフライホイール周縁にフライホイールギアを設けると
共にフライホイールハウジング内周に内歯ギアを備えた
慣性リングを軸支し、前記内歯ギアとフライホイールギ
アとの間に一方が内歯ギアと又他方がフライホイールギ
アと各々噛合う一対のアイドルギアを設置し、該一対の
アイドルギア間にエンジンの回転数、負荷により制御さ
れるクラッチ機構を設けたものである。

〔作　用〕

而して、エンジン１が回転すれば、クランク軸２端部に
取付けたフライホイール５が回転し、フライホイールギ
ア６と噛み合うフライホイール側ギア１２が回転する。

エンジンの回転数、負荷が前記コントロールユニットに
より、クラッチ機構１６のＯＮ領域にあると判定された
ときはクラッチ機構１６が接続され、軸１４を介してリ
ング側ギア１３が回転し、該ギア１３と噛み合う内歯ギ
ア９を介して慣性すングＩＯをフライホイール５と逆方
向に同一角速度で回転する。

これにより、クランク軸２回りに逆方向のローリングモ
ーメントが発生するから、これによりトルク変動による
前記ローリング振動が相殺され、同振動の発生が抑えら
れる。

エンジン回転数、負荷が、前記コントロールユニットに
より、クラッチ機構１６のＯＦＦ領域にあると判定され
たときはクラッチ機構１６から切離され、フライホイー
ル５が回転してもフライホイール側ギア１２からリング
側ギア１３に伝達されず、慣性リングｌＯは回転しない
。

従って加速応答性も十分高いものとなり、摩擦損失も小
さくなる。

〔実　施　例〕

以下、本発明を第１図乃至第９図に示す実施例により詳
細に説明するに、■はエンジン、２はエンジンｌ内でピ
ストン３の上下動により連接棒４を介し回転せしめられ
るクランク軸で、該クランク軸２はその軸端にフライホ
イール５を装着すると＼もに、その周縁に厚さ方向の外
側に寄せてフライホイールギア６を設けている。

７はフライホイール５を囲むように、エンジン１の後端
に取付けられたフライホイールハウジングで、該ハウジ
ング７の内周には軸受８を介して内歯ギア９を備えた慣
性リング１０を装着している。

上記慣性リングＩＯは、エンジンｌの回転部分と等しい
慣性モーメントＪ、をもつよう設定され、また内歯ギア
９は、第３図乃至第５図に示すように、前記フライホイ
ールギア６と同一垂直面に置かず、前記慣性リング１０
の厚さ方向の内側に設けられている。

１１は前記フライホイールギア６と内歯ギア９との間に
、両ギア６．９を連結するため設けられた一対のアイド
ルギアで、第３図乃至第５図に示す例では、前記フライ
ホイールギア６と噛み合うフライホイール側ギア１２と
、前記内歯ギア９と噛み合うリング側ギア１３が複列に
設けられており、フライホイール側ギア１２が後記クラ
ッチ機構１６を介してリング側ギア１３の軸１４上に遊
嵌され、該軸１４は軸受１５を介しフライホイールハウ
ジング７に回転自在に取付けられている。

前記アイドルギア１１のフライホイール側ギア１２とリ
ング側ギア１３の歯数は、これらが噛み合うフライホイ
ールギア６及び内歯ギア９の各歯数との関係において、 フライホイール側歯数　　リング側ギア歯数フライホイ
ールギア歯数　　内歯ギア歯数となるよう設定され、前
記フライホイール５が回転したとき、前記慣性リング１
０がフライホイール５と逆向きに同一角速度で回転せし
めるようになっている。

１６はクラッチ機構で、前記一対のアイドルギア１１、
即ちフライホイール側ギア１２とリング側ギア１３との
間に設置されている。

上記機構で、クラッチ機構１６は、第４図に示す例では
、前記軸１４に軸受１７で支承されたフライホイール側
ギア１２に内孔部１８を形成し、その内周にマグネット
リング１９を固着すると＼もに、該リング１９とわずか
な隙間をもって前記軸１４にアクチュエータとなるマグ
ネットコイル２０を取付けたものとしている。

また、第５図の例では、リング側ギア１３の軸１４の先
端をフライホイール側ギア１２の内孔２１内に軸受２２
により支承し、且つ周囲にクラッチ受板２３を取付けた
ディスク２４を軸１４に装着し、クラッチ受板２３を押
し仮２５を介してクラッチ蓋２６で支持するクラッチば
ね２７で前記フライホイール側ギア１２側面に押圧する
と＼もに、上記クラッチばね２７内端を前記軸１４に摺
動可能に取付けたサーボモータ等のアクチュエータを内
蔵するレリーズ機構２８に係合させたものである。

そして、上記レリーズ機構２８により前記クラッチばね
２７内端を第５図で左に押すときクラッチが切れ、前記
一対のアイドルギア１１の前記ギア１２．１３間の接続
が切られることになる。

前記クラッチ機構１６のアクチュエータ（マグネットコ
イル２０等）の制御は、エンジンまたは車両搭載のコン
ピュータにより行うが、その全体構成は第８図に示すと
おりで、３１はセンサによりとらえたエンジン回転数、
負荷に基づいて、前記クラッチ機構１６のＯＮ（接）、
ＯＦＦ　（離）を決定するための０Ｎ−ＯＦＦマツプで
、第７図に示すように、エンジン負荷に対してエンジン
回転数が比例的に変化する直線りによってクラッチ機構
１６のＯＮの領域（前記直線りの下方）と同ＯＦＦの領
域（直線りの上方）に分けるよう構成されている。尚、
上記直線りは、エンジン回転数及び負荷に対するローリ
ング振動の発生状態、加速応答性、摩擦損失等を勘案し
て実験により決定される。

上記ＯＮ・ＯＦＦマツプ３１からの指令信号はコン１−
ｏ−ルユニット３２に入力されている。

コントロールユニット３２は周知の構成がらなり、セン
サでとらえたエンジンの回転数及び負荷を取り入れ、前
記マツプ３１からの指令信号に基づいて前記アクチュエ
ータ３３にＯＮ又はＯＦＦの制御信号を発する。

このコントロールユニット３２は、ＯＮ・ＯＦＦマツプ
３１のＯＮ領域またはＯＦＦ領域を判定する回路を有し
、エンジンの回転数信号及び負荷信号が入力されている
。

第９図は前記コントロールユニット３２におけるロジ・
ツクを示すフローチャートで、５ＴＡＲＴによりまず前
記センサでとらえたエンジン回転数及び負荷を読込み（
ステップａ）、次にＯＮ・ＯＦＦマツプ３１を読込み（
ステップｂ）、そして前記エンジン回転数及び負荷が前
記ＯＮ・ＯＦＦマ・７プ上のＯＮ領域にあるか否かを判
断する（ステップＣ）。エンジン回転数及び負荷がＯＮ
ｗ４域にあれば、前記クラッチ機構１６をＯＮとしくス
テ、プｄ）、また前記回転数及び負荷がＯＦ　Ｆ　９Ｕ
域にあれば、前記クラッチ機構１６をＯＦＦとする（ス
テップｅ）。

〔発明の効果〕

本発明は上述の如く、クランク軸に装着したフライホイ
ール周縁にフライホイールギアを設けると共にフライホ
イールハウジング内周に内歯ギア４゜ を備えた慣性リングを軸支し、前記内歯ギアとフライホ
イールギアとの間に一方が内歯ギアと又他方がフライホ
イールギアと各々噛合う一対のアイドルギアを設置し、
該一対のアイドルギア間にエンジンの回転数、負荷によ
り制御されるクラッチ機構を設けたので、殊にエンジン
の低速時のローリング振動をなくすとともに、高速時に
はエンジンの加速応答性を向上させ、摩擦損失を減少さ
せるローリング振動防止装置を提供することができると
いった諸効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ローリング振動防止装置を備えたエンジ
ンの左斜め後方からの斜視図、第２図は第１図における
矢印方向から見た部分図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断
面矢視図、第４図、第５図は第３図の一部拡大図でクラ
ッチ機構の異なるものを示す図、第６図は負荷の高低に
よるトルク変動曲線の移動を示す図、第７図はクラッチ
機構のＯＮ　／　ＯＦ　Ｆ　ｆｉＪｆ域を示す図、第８
図はコントロールユニットを中心とするブロック図、第
９図はコントロールユニットのロジックを示すフローチ
ャート、第１０図、第１１図は特願昭６２−３３６５５
７号に係る発明装置における前記第３図、第４図に相当
する図、第１２図はエンジンにおける運動部分の角速度
、角加速度の説明図、第１３図は４サイクル直列４気筒
エンジンの１サイクル内における角速度、角加速度の変
動状態図である。 １・・・エンジン、　　２・・・クランク軸、３・・・
ピストン、　　５・・・フライホイール、６・・・フラ
イホイールギア、　　７・・・フライホイールハウジン
グ、　８．１５・・・軸受、９・・・内歯ギア、　　１
０・・・慣性リング、１１・・・アイドルギア、　　１
２・・・フライホイール側ギア、　　１３・・・リング
側ギア、１４・・・軸、　　１６・・・クラッチ機構。 特　許　出　願　人　いすソ”自動車株式会社代　理　
人　弁理士　米　　屋　　武　　志エンジ′ン回転収− エンシン負荷−−− 第８図 第９ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランク軸に装着したフライホィール周縁にフライホィ
   ールギアを設けると共にフライホィールハウジング内周
   に内歯ギアを備えた慣性リングを軸支し、前記内歯ギア
   とフライホィールギアとの間に一方が内歯ギアと又他方
   がフライホィールギアと各々噛合う一対のアイドルギア
   を設置し、該一対のアイドルギア間にエンジンの回転数
   、負荷により制御されるクラッチ機構を設けたことを特
   徴とするエンジンのローリング振動防止装置。