JPH0218368Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関用バランサ装置の改良に関す
るものである。

従来、エンジンの低回転時に発生する振動が騒
音を低減させうる有効な手段として、エンジンの
クランクシヤフトの回転方向とは逆方向に回転す
る重量体を付加して、クランクシヤフトの回転速
度変化方向と逆方向に生じる慣性回転モーメント
とは逆方向の慣性回転モーメントを発生させるこ
とにより、クランクシヤフトの回転速度変化方向
と逆方向に生じる慣性回転モーメントを打ち消
し、該振動、騒音を低減させる所謂バランサ装置
が広く知られている。

しかしながら、このような従来のバランサ装置
はエンジン低回転時は有効に振動騒音を低減させ
うるものの、エンジン高回転時には付加的に設け
られた重量体がかえつて低抗となつてエンジンの
最高回転数を制限する要因となつたりエンジンの
吹き上がりを損なつたりする不都合があつた。

本考案は上記に鑑み創案されたもので、クラン
クシヤフトの軸端部に装着されたメインフライホ
イール、及び同メインフライホイールに接続され
上記メインフライホイールから回転力を受けて上
記メインフライホイールとは逆方向に回転するよ
うに配設されたサブフライホイールを備えた内燃
機関用バランサ装置において、上記サブフライホ
イールは上記メインフライホイールから回転力を
受けるサブフライホイール本体と、同サブフライ
ホイール本体に接続付勢され接続時上記サブフラ
イホイール本体と共に回転する重量体と、同重量
体と上記サブフライホイール本体との間に介装さ
れ上記重量体あるいは上記サブフライホイール本
体の回転数が規定値に達すると上記重量体と上記
サブフライホイール本体との接続を離脱させて上
記サブフライホイール本体の回転を上記重量体に
伝えないように構成された遠心クラツチとを有す
ると共に、上記サブフライホイール本体と上記重
量体との接続は上記サブフライホイール本体と上
記重量体との間に配設された摩擦部材を介して行
われることを特徴とする内燃機関用バランサ装置
を要旨とするものである。

本考案によれば、サブフライホイールがクラン
クシヤフトの軸端部に装着されたメインフライホ
イールに接続されてメインフライホイールから回
転力を受けてメインフライホイールとは逆方向に
回転するよう配設されると共にサブフライホイー
ルはメインフライホイールから回転力を受けるサ
ブフライホイール本体と、該本体に接続付勢され
接続時該本体と共に回転する重量体と、重量体と
該本体との間に介装され重量体あるいは該本体の
回転数が規定値に達すると重量体と該本体との接
続を離脱させて該本体の回転を重量体に伝えない
よう構成された遠心クラツチとを有しているた
め、エンジンの低回転時すなわち該本体あるいは
重量体の回転数が規定値に達しない間は、該本体
と共に重量体がクランクシヤフトの回転方向とは
逆に回転して従来と同様に有効にエンジン低回転
時の振動・騒音を低減させることができると共
に、エンジン回転数が上昇して該本体あるいは重
量体の回転数が規定値に達すると遠心クラツチの
作用により該本体と重量体との接続が離脱されて
重量体には回転が伝達されなくなり、クランク軸
系の回転慣性質量を軽減させてエンジンの最高回
転数を向上せしめ、且つエンジンの吹き上がりを
向上させる効果を奏する。

以下、本考案の実施例を添付図面に基き詳細に
説明する。

第１図に示すようにフライホイール装置は概略
的にはメインフライホイール１と、メインフライ
ホイール１に近接して設けられメインフライホイ
ール１より小径のサブフライホイール２及びアイ
ドルホイール３とから構成されている。プーリベ
ルト４は内周部に数条のリブを有する一方、外周
部を平状として形成されており、内周部をサブフ
ライホイール２及びアイドルホイール３の外縁の
約2/3周に、また外周部をメインフライホイール
１の外縁の約1/3周にそれぞれ接している。また、
メインフライホイール１とサブフライホイール２
及びアイドルホイール３とは近接して設けられて
いるため、メインフライホイール１とサブフライ
ホイール２及びアイドルフライホイール３とはプ
ーリベルト４を挾んで相互に接続された形となつ
ている。このためプーリベルト４はメインフライ
ホイール１の回転力をサブフライホイール２及び
アイドルホイール３に伝達して、サブフライホイ
ール２及びアイドルホイール３をメインフライホ
イール１とは逆方向に回転させる。なお、アイド
ルホイール３にはスタータモータ５が接続されて
いる。

第２図はエンジン側を左方に変速機側を右方に
位置せしめて描かれたもので、メインフライホイ
ール１及びサブフライホイール２の詳細構造を示
すものである。エンジンブロツク６の後面から突
出したクランク軸７の軸端部には複数のボルト１
１により弾性板１３が抑え板１２と共に取り付け
られている。弾性板１３はばね鋼等の弾性材より
成り略円板状に形成されると共に、クランクシヤ
フト７の回転方向には大きい剛性をまたクランク
シヤフト７の曲げ方向、軸直角方向、及び軸方向
には小さい剛性を有するようクランクシヤフト７
の回転中心と同心状に形成された円溝部１４が設
けられている。メインフライホイール本体１５は
略円環状に形成されており、エンジンブロツク６
の後壁にクランクシヤフト７の軸端部を囲んで円
環状に突出して設けられた支持筒部６１の外周に
ベアリング１６を介して回動自在に枢着される一
方、クラツチデイスク８に当接すべく形成された
フエーシング部材１７と共に複数のボルト１８に
より弾性板１３の外周縁環部に固定されている。
また、メインフライホイール本体１５の周縁部に
は円皿状のクラツチカバー８１が複数のボルト１
８により固着されており、クラツチカバー８１は
その央部を図示しない変速機のメインドライブシ
ヤフトに枢支されている。

サブフライホイール本体２１は、支持部材６２
及びボルト６３によりエンジンブロツク６の後壁
に固定されて変速機側に延び、端部を変速機側で
支持された支持軸２２に、ベアリング２３，２４
を介して回動自在に枢着されている。またサブフ
ライホイール本体２１は、略円環状に形成された
プーリ部２１１と、円筒状に形成されると共に内
部に支持軸２２を位置せしめるようプーリ部２１
１の内縁から第２図中右方に延びた筒軸部２１２
とから構成されており、プーリ部２１１の外周縁
にはリブ付のプーリベルト４が装着されるよう形
成されたリブ部２１３が設けられている。また、
プーリ部２１１の第２図中右端には半径方向外方
に延びるフランジ部２１４が形成されており、フ
ランジ部２１４の第２図中右端には石綿、アスベ
スト等の摩擦係数が高い摩擦部材より成る円環状
のフエーシング材２１５が貼着されている。遠心
クラツチ２５は、プーリ部２１１の内方に位置す
る一方、筒軸部２１２にベアリング２６を介して
回動自在に枢着されている。また遠心クラツチ２
５はベアリング２６を介して筒軸部２１２に支持
される支持部材２５１と、支持部材２５１の右方
に位置して支持部材２５１にベアリング２５２を
介して第２図中左右方向に摺動自在に支持された
摺動部材２５３とを有している。支持部材２５１
と摺動部材２５３との間には作動室２５４が形成
されており、作動室２５４内には支持部材２５１
と摺動部材２５３とに接する複数のボール２５５
が封入されている。また作動室２５４の形状は遠
心力が作用するとボール２５５が遠心方向に移動
し支持部材２５１に対して摺動部材２５３を第２
図中右方へ移動させるようなものとなつている。
重量体より成るウエイト２７はベアリング２８を
介してサブフライホイール本体２１の筒軸部２１
２に回動自在に枢支される一方、遠心クラツチ２
５の摺動部材２５３に固着されて遠心クラツチ２
５の第２図中右方に位置している。またウエイト
２７の遠心クラツチ２５の外周に位置する部位に
はサブフライホイール本体２１のフエーシング材
２１５に当接すべく形成された当接面２７１が設
けられている。ウエイト２７を支持するベアリン
グ２８とサブフライホイール本体２１の筒軸部２
１２との間にはリターンスプリング２９が介装さ
れており、リターンスプリング２９はウエイト２
７の当接面２７１をサブフライホイール本体２１
に当接させるべくベアリング２８を介してウエイ
ト２７を付勢している。

第３図はエンジン側を左方に変速機側を右方に
位置せしめて描かれたアイドルホイール３の詳細
構造を示すものである。アイドルホイール本体３
１は、支持部材６４及びボルト６５によりエンジ
ンブロツクの後壁に固定されて図示しない変速機
側に延びる支持軸３２にベアリング３３を介して
回動自在に枢着されている。また、アイドルホイ
ール本体３１は略円環状に形成されており、ベア
リング３３を介して支持軸３２に支持される内環
部３４と、内環部３４の外方に位置する外環部３
５とを有しており、内環部３４と外環部３５との
間に位置する空環部３６はエンジンブロツク６側
に開口している。外環部３５はその外周側をリブ
付のプーリベルト４が装着されるよう形成された
リブ部３７としており、また内周側には内歯車３
８が設けられている。また、エンジンブロツク６
の後壁にはアイドルホイール本体３１の空環部３
６の開口側に対向する部位に挿通孔６６が設けら
れる一方、挿通孔６６の外周には、第３図中左方
に突出する円フランジ状に形成された固定部６７
が形成されている。スタータモータ５は内歯車３
８に噛み合うよう形成されると共に軸方向へ摺動
するよう構成されたピニオンギア５１を挿通孔６
６から第３図中右方へ突出するよう配設されてお
り、本体５２をエンジンブロツク６の固定部６７
に固着している。

上記構成によれば、エンジンの始動時には、ス
タータモータ５のピニオンギヤ５１が第３図中破
線で示す位置まで軸方向へ摺動してアイドルホイ
ール３の内歯車３８に噛み合う。そして、スター
タモータ５の回転力はアイドルホイール３を回転
させると共にプーリベルト４を介してサブフライ
ホイール２及びメインフライホイール１を回転さ
せ、メインフライホイール１が回転することによ
りクランクシヤフト７も回転してエンジンが始動
される。エンジン始動後はスタータモータ５のピ
ニオンギアは第３図中の実線位置まで復帰し、ク
ランクシヤフト７の回転力はメインフライホイー
ル１を回転させると共にプーリベルト４を介して
サブフライホイール２及びアイドルホイール３に
伝達されて、サブフライホイール２及びアイドル
ホイール３をメインフライホイール１とは逆方向
に回転させる。

また、メインフライホイール２はエンジン回転
数が低い場合にはリターンスプリング２９の付勢
力によりウエイト２７の当接面２７１がメインフ
ライホイール本体２１に当接しているためサブフ
ライホイール本体２１とウエイト２７とが共に回
転するが、エンジン回転数が高くなると、遠心力
により遠心クラツチ２５内のボール２５５が遠心
方向へ移動しリターンスプリング２９の付勢力に
抗してウエイト２７を第２図中右方へ変位させて
ウエイト２７とサブフライホイール本体２１との
当接を離脱させる。このためエンジン回転数が高
くなると、サブフライホイール２はサブフライホ
イール本体２１のみで回転することとなる。

上記実施例によれば、クランクシヤフト７の回
転力をクラツチプレート８を介して変速機へ伝達
するメインフライホイール１は、概略的には、メ
インフライホイール本体１５と弾性板１３とによ
り構成される。そして、弾性板１３はクランクシ
ヤフト７の軸端部に固着されクランクシヤフト７
の回転方向に対しては大きい剛性をまたクランク
シヤフト７の曲げ方向、軸方向、及び軸直角方向
に対しては小さい剛性を有するものであり、また
メインフライホイール本体１５はクラツチデイス
ク８に当接するフエーシング部材１７と共に弾性
板１３の外周縁部に固着される一方、エンジンブ
ロツク６に回動自在に枢着されるものである。よ
つて、エンジンの高トルク発生領域である3000〜
4000rpm付近でクランク軸系に多大な曲げ振動が
生じても該振動は弾性板１３により効果的に吸収
されるものであり、メインフライホイール１がこ
じれて回転することがなく、変速機に振動が伝達
されて不快な振動及び騒音を発生することがない
効果を奏する。

また、メインフライホイール本体１はベアリン
グ１６を介してエンジンブロツク６に確実に枢着
されているため、弾性板の変形の影響を受けてク
ラツチ切れが悪くなるというような不具合が生じ
ない効果を奏する。

更にサブフライホイール２とアイドルホイール
３とが、メインフライホイール１と適切な速度比
で且つメインフライホイール１とは逆方向に回転
するため、クランク軸７の回転速度変化方向と逆
方向に生じる慣性回転モーメントとは逆方向の慣
性回転モーメントを発生させることができ、これ
によりクランク軸７の回転速度変化方向と逆方向
に生じる慣性回転モーメントを有効に打ち消し
て、特に1200rpm以下でエンジンのローリング振
動の原因となるローリングトルク変動を第４図に
示すように低減させて車体振動を減少させると共
に、1200rpm以上の高速域では既存のバランサと
同様のトルク効果が発揮されるものである。

また、サブフライホイール２はエンジンの高回
転域では遠心クラツチ２５の作用により、ウエイ
ト２７がサブフライホイール２１との当接を離脱
するため、サブフライホイール２の慣性質量が低
下する。よつて、クランク軸７、メインフライホ
イール１、サブフライホイール２及びアイドルホ
イール３より成るクランク軸系の慣性質量が軽減
され、高回転領域に於けるエンジンの吹き上がり
を向上させる効果を奏する。また、エンジン低回
転域では逆にクランク軸系の慣性質量が増すた
め、エンジンの振動を有効に防止できる効果を奏
する。加えて、プーリベルト４は内周部にリブを
有すると共に、内周部をサブフライホイール２及
びアイドルホイール３の外縁の約2/3周に、また
外周部をメインフライホイール１の外縁の約1/3
周にそれぞれ接し、更にメインフライホイール１
とサブフライホイール２及びアイドルホイール３
とはプーリベルト４を挾んで相互に接続されてい
るため、プーリベルト４の接触面積及び接触圧を
大きくとることができ、メインフライホイール１
からサブフライホイール２及びアイドルホイール
３に確実に回転力を伝達する効果を奏する一方、
プーリベルト４の伸びを抑えて耐久性を向上させ
ることができる。

また、メインフライホイール１とサブフライホ
イール２及びアイドルホイール３とはプーリベル
ト４を介して接続されているため、サブフライホ
イール２の回転に関与する質量の変動時に、発生
するシヨツクをプーリベルト４より吸収すること
ができ、従来通りの円滑なエンジン運転が行なえ
るものである。

更に、スタータモータ５はエンジンブロツク６
の後壁に取り付けられるので、従来のようにエン
ジンブロツクを削つてスタータモータを取り着け
る必要がなく、取り着け自由度を増大させて設計
の容易化が図れる効果を奏する。

また、サブフライホイール２及びアイドルフラ
イホイール３の軸を利用して補機を駆動すれば、
従来エンジンの前方に配設されていた補機をエン
ジン後部に配することができ、エンジンルーム内
のレイアウトの自由度を増大せしめて設計の容易
化が図れると共に、特にFR車に於いては車両の
重心を車体中心側に移動せしめてドライバビリテ
イを向上させる効果を奏する。

なお、本実施例では遠心クラツチ２５がウエイ
ト２７に固着されるものとしたが、これは何ら本
実施例に限定されるものではなく遠心クラツチ２
５をサブフライホイール本体２１に固着させてサ
ブフライホイール本体２１の回転数が規定値に達
するとサブフライホイール本体２１とウエイト２
７との当接を離脱させるよう作用すべく配設して
もよい。

加えて、本実施例ではプーリベルト４を内周部
のみにリブを有するものとしたが、外周部にもリ
ブを有するものを用いてもよく、また、コグドベ
ルトを用いてもよいが、これらの場合にはメイン
フライホイール１あるいはサブフライホイール２
及びアイドルホイール３の外縁形状を変更する必
要がある。

更に本実施例ではサブフライホイール２がメイ
ンフライホイール１にプーリベルト４を介して接
続されるものとしたが、サブフライホイール２及
びメインフライホイール１の外縁を歯車形状とし
て両者が互いに接続されるものとしてもよい。

この他、本考案の要旨を変えない範囲内で、
種々の変形実施が可能であることは言までもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略図、第２
図は第１図の−矢視図、第３図は第１図の
−矢視図、第４図は本実施例のアイドル運転時
ローリング起振トルクを示す図である。 １……メインフライホイール、２……サブフラ
イホイール、３……アイドルホイール、４……プ
ーリベルト、５……スタータモータ、６……エン
ジンブロツク、７……クランクシヤフト、１３…
…弾性板、１５……メインフライホイール本体、
１６……ベアリング、２１……サブフライホイー
ル本体、２５……遠心クラツチ、２７……ウエイ
ト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランクシヤフトの軸端部に装着されたメイン
   フライホイール、及び同メインフライホイールに
   接続され上記メインフライホイールから回転力を
   受けて上記メインフライホイールとは逆方向に回
   転するように配設されたサブフライホイールを備
   えた内燃機関用バランサ装置において、上記サブ
   フライホイールは上記メインフライホイールから
   回転力を受けるサブフライホイール本体と、同サ
   ブフライホイール本体に接続付勢され接続時上記
   サブフライホイール本体と共に回転する重量体
   と、同重量体と上記サブフライホイール本体との
   間に介装され上記重量体あるいは上記サブフライ
   ホイール本体の回転数が規定値に達すると上記重
   量体と上記サブフライホイール本体との接続を離
   脱させて上記サブフライホイール本体の回転を上
   記重量体に伝えないように構成された遠心クラツ
   チとを有すると共に、上記サブフライホイール本
   体と上記重量体との接続は上記サブフライホイー
   ル本体と上記重量体との間に配設された摩擦部材
   を介して行われることを特徴とする内燃機関用バ
   ランサ装置。