JPH0633990A - 内燃機関のローリングモーメント消去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体の騒音を十分に低減することにある。 【構成】 本発明は、内燃機関１０のクランクシャフト
１２に一体結合されて回転する主フライホイール系１３
と、内燃機関の本体１１にクランク軸１２と平行状態で
枢支されると共に主フライホイール系１３により逆転増
速手段１５，１６を介して逆転増速回転される副フライ
ホイール系１４とを有し、主フライホイール系１３の慣
性モーメントＩ₁と副フライホイール系の慣性モーメン
トＩ₂及び逆転増速手段１５，１６の変速比ρとが、Ｉ₁
≒ρ×Ｉ₂の関係を保つことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関本体内で回転
する回転体のトルク変動に伴い生じるエンジンや車体振
動を低減させる内燃機関のローリングモーメント消去装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関はその運転時において、各気筒
毎に一定クランク角毎に、爆発行程を行なう。これ故、
内燃機関本体には上下方向の振動や、クランクシャフト
の回転中心線回りの回転振動及びクランクシャフト自体
のねじり振動が発生する。ここで、内燃機関本体に加わ
る上下方向の振動は燃焼室の爆発行程で内燃機関本体に
直接加わり、内燃機関本体の騒音の要因と成っている。
更に、内燃機関本体に加わる回転振動はクランクシャフ
トの長手方向に分散して対向する各気筒の爆発行程で生
じた回転変動に伴うもので、これらは軸受部を介して内
燃機関の本体側にローリングモーメントとして加わり、
内燃機関本体の騒音の要因と成っている。更に、クラン
クシャフトのねじり振動も軸受部を介して内燃機関の本
体側に振動として伝達され、内燃機関本体の騒音の要因
と成っている。

【０００３】これら各騒音要因の内、内燃機関本体に加
わる上下方向の振動は、クランクシャフトに並設され、
不釣合質量の回転によって上下方向の振動を打ち消す逆
振動を生じさせるサイレントシャフトを用いることによ
って低減出来ることが知られている。他方、クランクシ
ャフトのねじり振動もクランクシャフトに一体的に装着
されるクランク軸ねじり振動ダンパによって低減出来る
ことが知られている。これらに対して、内燃機関本体内
の回転体のトルク変動に基づく内燃機関本体のローリン
グモーメントによる回転振動を低減させる装置として
は、十分な振動低減効果を示すものが知られていない。
たとえば、実願昭５１−４１９２４号公報にはクランク
軸に複数に分割したフライホイールを取付、フライホイ
ールの大径化を防いだものや、実願昭５６−４２５４６
号公報にはフライホイールに不釣合質量を追加して上下
振動を低減させるものや、実願昭５１−３４９２２号公
報には２輪車の発進時にエンジン本体が受ける爆発反力
による２輪車自体の倒れを防止する装置が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、これらの
従来技術は、単にフライホイールの分割化による装着性
の改良を図るものや、フライホイールに上下振動を低減
させる機能を兼ねさせるものや、２輪車の発進時の倒れ
防止を図るものであり、内燃機関本体の爆発反力に基づ
く残留ローリングモーメントによる回転振動を積極的に
十分に消去させる装置とは成っていない。このため、内
燃機関の運転時における回転振動を確実に消去させて、
車体の騒音を十分に低減できる装置が望まれている。本
発明の目的は、車体の騒音を十分に低減できる内燃機関
のローリングモーメント消去装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、内燃機関のクランク軸に一体結合され
て回転する主フライホイール系と、上記内燃機関の本体
に上記クランク軸と平行状態で枢支されると共に主フラ
イホイール系により逆転伝動手段を介して逆転増速回転
される副フライホイール系とを有し、上記主フライホイ
ール系の慣性モーメントＩ₁と上記副フライホイール系
の慣性モーメントＩ₂及び逆転伝動手段の変速比ρとが
次の関係、即ち、 Ｉ₁≒ρ×Ｉ₂ を保つことを特徴とする。

【０００６】

【作用】主フライホイール系と逆転する副フライホイー
ル系とがＩ₁≒ρ×Ｉ₂の関係を保持して分割配備される
ので、主フライホイール系が内燃機関本体に与えたロー
リングモーメントを逆回転する副フライホイール系が内
燃機関本体に与える逆向きのローリングモーメントによ
って打ち消すことが出来る。

【０００７】

【実施例】図１には本発明による内燃機関のローリング
モーメント消去装置の基本的実施例を示した。

【０００８】ここで、内燃機関１０の本体１１は中央部
長手方向にクランクシャフト１２を枢支する。このクラ
ンクシャフト１２の軸受２０は長手方向に所定間隔を隔
てて複数配設され、クランクシャフト１２を本体１１内
に枢着する。本体１１の一側端側（紙面手前側）にはク
ランクシャフト１２と一体に主フライホイール１３が結
合され、更に、本体１１の一側面にはクランクシャフト
１２と所定量離れて平行な方向に沿って位置する回転中
心線Ｌ１の回りに回転する副フライホイール１４が対設
される。なお、副フライホイール１４の副回転軸２１は
軸受２２を介して本体１１に枢支されている。この主フ
ライホイール１３の半径ｒ１に対して副フライホイール
１４の半径ｒ２は小さく設定され、両者の比であるｒ１
／ｒ２は１以上の値である増速比ρを表している。な
お、ここでは主ギア１５と副ギア１６のギア比、即ち増
速比（ここでの変速比）ρが（ρ＝２．５）と設定され
ている。そして、主フライホイール１３上の主ギア１５
とこれに噛み合い逆転する副フライホイール１４の副ギ
ア１６とが逆転伝動手段を構成する。

【０００９】図２，図３に示すように、クランクシャフ
ト１２はその一端側に主フライホイール１３（クラッチ
１７の基板を成し、ここには一体的に回転するクラッチ
ケース１７１やプレッシプレート１７２が取り付けられ
る）を一体的に結合し、その中間部には複数の気筒（こ
こでは１番気筒♯１乃至４番気筒♯４から成る）の各ピ
ストン１８をコンロッド１９を介して連結しており、ク
ランクシャフト１２と一体化されている部材が主フライ
ホイール系を成し、ここではその慣性モーメントをＩ₁
とする。他方、副フライホイール１４とその副回転軸２
１とが副フライホイール系を成し、その慣性モーメント
をＩ₂とする。なお、ここでは副フライホイール系がこ
こでのトルクバランサーの主要部を成している。ここで
は特に、下記する残留ローリングモーメントの完全消去
条件達成のため、主フライホイール系慣性モーメントＩ
₁と副フライホイール系慣性モーメントＩ₂との関係がＩ
₁＝ρ×Ｉ₂（後述する（３）式である）を満足するよう
に各慣性モーメントＩ₁、Ｉ₂及び増速比ρが設定される
ことと成る。

【００１０】更に、後述するように機関の運動特性（応
答性）の低下を防止すべく、主フライホイール系慣性モ
ーメントＩ₁の低減対策が採られており、ここでは、主
フライホイール系慣性体である主フライホイール１３、
クラッチケース１８及びプレッシャプレート１９を共に
アルミ合金化している。なお、これら主フライホイール
系慣性体をチタン合金化して軽量化を図っても良い。処
で、上述の残留ローリングモーメントの完全消去条件は
下記のように導かれた。

【００１１】通常のエンジン（ローリングモーメント消
去装置を備えたエンジン１０も同様）では運転時におい
て、各気筒毎に所定クランク角毎に爆発行程が成され、
その時のクランクシャフト１２は同クランクシャフト回
りの爆発モーメントＰ（時計方向）に応じた回転運動を
行なう。他方、本体１１は爆発反力に応じたクランクシ
ャフト回りの爆発反力モーメント−Ｐ（反時計方向）を
受け、この爆発反力モーメント−Ｐが従来の残留ローリ
ングモーメントとしてエンジン１０の回転振動となり、
これが車体側に伝わり、騒音要因となっていた。ここで
のローリングモーメント消去装置は、エンジンの残留ロ
ーリングモーメントを低減させるべく、主フライホイー
ル系慣性モーメントＩ₁に主ギア１５と副ギア１６とか
ら成る逆転増速手段を介して副フライホイール系慣性モ
ーメントＩ₂を連結した構成を採っている。

【００１２】図１に示すように、副フライホイール１４
と一体の副回転軸２１は軸受２２を介して本体１１に枢
着されている。この場合、爆発行程でクランクシャフト
１２は軸受２０のがた分（図１中に軸受２０の隙間相当
の円及びそのがた分ｓ１を模式的に示した）下方に変位
する。これと同時に、クランクシャフト１２に同クラン
クシャフト回りの爆発モーメントＰ（時計方向）が加わ
り、これに伴って、主フライホイール系の主ギア１５の
噛み合い歯面がＰ（＝ｒ１×ｎ２）のモーメント（反時
計方向）を副ギア１６に伝え、副フライホイール系の副
ギア１６は噛み合い歯面より押圧力ｎ２を上向きに受け
る。なお、この時主ギア１５と副ギア１６の両歯面では
上向きの押圧力ｎ２とこれと同値の下向きの反作用力ｎ
１が釣合い、クランクシャフト１２はこの反作用力ｎ１
で下方に変位して軸受２０を介し本体に下向きの押圧力
Ｎ１（下向きの反作用力ｎ１と同値）を与えることにな
る。

【００１３】次に、押圧力ｎ２を上向きに受けた副ギア
１６側の副回転軸２１は軸受２２のがた分（図１中に軸
受２２の隙間相当の円及びそのがた分ｓ２を模式的に示
した）だけ上方に変位すると同時に、本体１１に上向き
の押圧力Ｎ２（副ギア１４の噛み合い歯面が受けた押圧
力ｎ２と同値）を加える。この結果、クランクシャフト
１２と軸受２２間の間隔をＬｒとすると、本体１１には
クランクシャフト１２回りのモーメントＭ（＝Ｌｒ×Ｎ
２）（時計方向）が働く。このモーメントＭはクランク
シャフト回りの爆発反力モーメント−Ｐ（反時計方向）
を打ち消すように働き、両値が一致する時、残留ローリ
ングモーメントを完全消去出来るものと見做せる。

【００１４】そこで、このような図１の内燃機関のロー
リングモーメント消去装置の原理に基づく運動方程式を
後述の（１），（２），（３）式として導き、更に、ロ
ーリングモーメント消去性能特性線図（図４参照）を作
成した。

【００１５】即ち、ここで、Ｉを本体１１の慣性モーメ
ント、Ｉ₁を主フライホイール系慣性モーメント、Ｉ₂を
副フライホイール系慣性モーメント、φを本体１１の回
転角、φ１を主フライホイール系の回転角、φ２を副フ
ライホイール系回転角、Ｎを軸受２０，２２とクランク
シャフト１２及び副回転軸２１でのあるいは両歯面間で
の作用反作用力、Ｐを燃焼や往復慣性質量により本体１
１が受けるトルク（爆発力及び爆発反力の各モーメント
に相当する）とする。なお、φの微分値をΔφ、Δφの
微分値をｄΔφ／ｄｔと記す。

【００１６】 本体１１の運動方程式 Ｉ×ｄΔφ／ｄｔ＝Ｎ×（ｒ１＋ｒ２）−Ｐ・・・・・（ａ） 主フライホイールの運動方程式 Ｉ₁×（ｄΔφ₁／ｄｔ）＝−Ｎ×ｒ１＋Ｐ・・・・・・（ｂ） 副フライホイールの運動方程式 Ｉ₂×（ｄΔφ₂／ｄｔ）＝−Ｎ×ｒ２・・・・・・・・（ｃ） ギア拘束条件 （φ₂−φ）／（φ₁−φ）＝−ｒ１／ｒ２・・・・・・（ｄ） 但し、φ₂≫φ、φ₁≫φの場合は｛φ₂／φ₁≒−ｒ１／
ｒ２・・・（ｄ）’｝を採用する。

【００１７】（ｄ）’の微分処理を２回すると（ｄΔφ
₂／ｄｔ）＝−（ｒ１／ｒ２）×（ｄΔφ₁／ｄｔ）とな
り、これを（ｃ）に代入しすると、 Ｉ₂×（−（ｒ１／ｒ２）×（ｄΔφ₁／ｄｔ））＝−Ｎ×ｒ２ ∴Ｎ＝（ｒ１／ｒ２²）×Ｉ₂×（ｄΔφ₁／ｄｔ）・・・・（ｅ） （ｅ）式を（ｂ）式に代入しＮを削除する。

【００１８】 Ｉ₁×（ｄΔφ₁／ｄｔ）＝−（ｒ１／ｒ２²）×Ｉ₂×（ｄΔφ₁／ｄｔ） ×ｒ１＋Ｐ ∴ ｛Ｉ₁＋（ｒ１／ｒ２）²×Ｉ₂｝×（ｄΔφ₁／ｄｔ）＝Ｐ・・・・（ｆ） ここでローリングモーメント消去装置無しの場合の主フ
ライホイール系の運動方程式（Ｉ₁×（ｄΔφ₁／ｄｔ）
＝Ｐ）と（ｆ）式を比較すると、図１の構成を採った場
合、その主フライホイール系の運動はみかけ上慣性モー
メントが｛Ｉ₁＋（ｒ１／ｒ２）²×Ｉ₂｝と成っている
ことがわかる。そこで、ここでは以後、等価慣性モーメ
ントＩ’（＝Ｉ₁＋（ｒ１／ｒ２）²×Ｉ₂）、増速比ρ
（＝ｒ１／ｒ２）と呼ぶ。

【００１９】ここで、（ｆ）式を（ｅ）式に代入する
と、 Ｎ＝（ｒ１／ｒ２）×Ｉ₂×（ρ／（Ｉ₁＋ρ²×Ｉ₂）） ＝ｒ１×Ｉ₂×Ｐ／（ｒ２²×Ｉ’）・・・・・・・（ｇ） （ｇ）式を（ａ）式に代入、 Ｉ×ｄΔφ／ｄｔ＝ｒ１×Ｉ₂×Ｐ／（ｒ２²×Ｉ’）×（ｒ１＋ｒ２）−Ｐ ＝Ｐ／（ｒ２²×Ｉ’）｛ｒ１×Ｉ₂×（ｒ１＋ｒ２）−（ｒ２²×Ｉ’）｝ ＝Ｐ／（ｒ２²×Ｉ’）｛ｒ１×Ｉ₂×（ｒ１＋ｒ２）−（ｒ２²×（Ｉ₁＋ （ｒ１／ｒ２）²×Ｉ₂）｝ ＝Ｐ／Ｉ’×｛（ｒ１＋ｒ２）×Ｉ₂−Ｉ₁｝ ＝−（Ｉ₁−ρ×Ｉ₂）／Ｉ’×Ｐ・・・・・・（ｈ） この式とローリングモーメント消去装置無しの場合の本
体１１の運動方程式（Ｉ×ｄΔφ／ｄｔ＝−Ｐ）とを比
較すると、ローリングモーメント消去装置を付けること
によって外力は（Ｉ₁−ρ×Ｉ₂）／Ｉ’倍に成っている
ことが明らかである。

【００２０】即ち、エンジンの本体１１が受ける残留ロ
ーリングモーメント比（回転振動量）は、 αｍ＝（Ｉ₁−ρ×Ｉ₂）／（Ｉ₁＋ρ²×Ｉ₂｝・・・・・・（１） として表され、更に、本体１１が受ける低速こもり音あ
るいは動力性能の判断値である等価慣性モーメントは、 Ｉ’＝Ｉ₁＋ρ²×Ｉ₂・・・・（２） として表される。更に、残留ローリングモーメント比α
ｍをゼロとするのは、即ち、完全バランスの条件は
（ｈ）式がゼロの場合、即ち、下記の（３）式を満たす
ことと成る。

【００２１】Ｉ₁＝ρ×Ｉ₂・・・・・・・（３） （１），（２），（３）の各式によれば、低速こもり音
あるいは動力性能の判断値を低減、即ち改善するには、
増速比ρを大きくして副フライホイール系慣性モーメン
トＩ₂を小さくすることと成る。あるいは、主フライホ
イール系慣性モーメントＩ₁自体を小さくすることによ
って、（２）式の等価慣性モーメントＩ’の低減および
（３）式の完全消去条件の達成が共に容易となることが
判明した。

【００２２】このような（１）式乃至（３）式に基づき
図１の内燃機関のローリングモーメント消去装置の原理
に基づくローリングモーメント消去性能特性線図の一例
を図４に示した。この性能特性線図上に、図１の内燃機
関のローリングモーメント消去装置の特性点をＰ１とし
て示した。

【００２３】ここでは主フライホイール系慣性体である
主フライホイール１３、クラッチケース１８及びプレッ
シプレート１９を共にアルミ合金化し、その慣性モーメ
ントＩ₁を（＝０．０４Ｋｇｍ）とし、副フライホイー
ル系慣性モーメントＩ₂を（＝０．０１６Ｋｇｍ）と
し、増速比ρ（＝２．５）とした。このため、図４より
明らかなように、残留ローリングモーメント比αｍがほ
ぼゼロで、これを完全消去出来、等価慣性モーメント
Ｉ’も１．４近傍で比較的小さく、低速こもり音や動力
性能の低下を押さえることが出来、ほぼ、ローリングモ
ーメント消去性能特性を理想域ａに保持出来る。なお、
図５に示すように、クランクシャフト１２の慣性低減を
図るべく、ウエイト部分を破線ｍで示す現行形状より実
線ｎで示す形状に修正して主フライホイール系慣性モー
メントＩ₁の低減を図ることが望ましく、これによっ
て、等価慣性モーメントＩ’をより低減することが出来
る。

【００２４】図４中のローリングモーメント消去性能特
性線図上の現状点Ｐ２は、ローリングモーメント消去装
置を備えない現状のエンジンの性能特性の一例を示す。
ここで現状点Ｐ２は振動低減効果小域ｃにあり、主フラ
イホイール系慣性モーメントＩ₁が現状値（＝０．１２
Ｋｇｍ）にあり、その残留ローリングモーメント比αｍ
が１．０（０ｄＢ）にある。これに対して、ローリング
モーメント消去装置を備えたエンジンの各々異なる他の
一例を特性点Ｐ３，Ｐ４でそれぞれ示した。ここで特性
点Ｐ３の場合、副フライホイール系の重量寸法が大で動
力性能悪化域ｂにあり、主フライホイール系慣性モーメ
ントＩ₁が現状値（＝０．１２Ｋｇｍ）にあり、副フラ
イホイール系慣性モーメントＩ₂が例えば、（＝０．０
４８Ｋｇｍ）にあり、増速比がρ（＝２．５）と設定さ
れた。

【００２５】このＰ３点の特性は完全消去条件である
（３）式を満たし、残留ローリングモーメント比αｍが
ほぼゼロであるが、副フライホイール系慣性モーメント
Ｉ₂及び主フライホイール系慣性モーメントＩ₁が比較的
大きく、等価慣性モーメントＩ’（＝Ｉ₁＋ρ²×Ｉ₂）
が４．０以上となり、極めて動力性能が低く成る。同様
に、Ｐ４点の場合も副フライホイール系の重量寸法が大
で、動力性能悪化域ｂにあり、主フライホイール系慣性
モーメントＩ₁が現状値（＝０．１２Ｋｇｍ）にあり、
副フライホイール系慣性モーメントＩ₂が例えば、（＝
０．０２６Ｋｇｍ）にあり、増速比がρ（＝４．６）と
設定された。この場合も、等価慣性モーメントＩ’が
２．８近傍となり、Ｐ３点よりは改善されるが十分とは
いえない。

【００２６】このように、図１の内燃機関のローリング
モーメント消去装置は（３）式を満たすと共に主フライ
ホイール系慣性体である主フライホイール１３、クラッ
チケース１８及びプレッシプレート１９を共にアルミ合
金化し、その慣性モーメントＩ₁を（＝０．０４Ｋｇ
ｍ）と低く押さえたので、残留ローリングモーメント比
αｍをほぼゼロに押さえ、等価慣性モーメントＩ’を比
較的小さく設定出来、振動低減効果と低速こもり音を押
さえ動力性能の低下を防止出来る。図６には本発明の他
の実施例としての内燃機関のローリングモーメント消去
装置を直列４気筒エンジン（以後単にエンジンと記す）
１０ａに装着した図が示されている。

【００２７】なお、このエンジン１０ａの本体１１ａは
概略的に見るとシリンダブロック３１とその上側のシリ
ンダヘッド３２と、下側のクランクケース３３及びオイ
ルパン３４とによって構成されている。ここでも本体１
１ａは中央部長手方向にクランクシャフト１２ａを枢支
し、各軸受２０ａは長手方向に所定間隔を隔てて複数配
設され、クランクシャフト１２ａを本体１１ａ内に枢着
する。シリンダブロック３１の一側端側（紙面手前側）
にはクランクシャフト１２ａと一体にクランクプーリ３
５が、他端側には図示しない周知の流体継手のケーシン
グが一体的に取り付けられている。ここでクランクシャ
フト１２ａはこれら各慣性体と一体と見做され、主フラ
イホイール系慣性モーメントＩ₁の主フライホイール系
を構成している。

【００２８】更に、クランクプーリ３５には両面Ｖリブ
ドベルト３６が巻き掛けされ、これはエンジン補機類で
あるパワステポンプ３７、テンショナー３８及び副フラ
イホイール３９を駆動するように構成されている。な
お、クランクプーリ３５は２段に両面Ｖリブドベルト３
６，４０を巻き掛けしており、他方の両面Ｖリブドベル
ト４０は一対のカムプーリ４１，４２及び複数のテンシ
ョナ４３等に掛け渡された構造を成す。他方、副フライ
ホイール３９及びその副回転軸４４はこれを収容するケ
ーシング２７を介してシリンダブロック３１及びクラン
クケース３３の外壁面にその回転中心線Ｌ１をクランク
シャフト１２と平行状にして取り付けられる。この副フ
ライホイール３９及びその副回転軸４４が副フライホイ
ール系慣性モーメントＩ ₂の副フライホイール系を構成
している。

【００２９】このケーシング２７は図７に示すように、
概略筒状を成し、副フライホイール３９の収容部２７１
及び逆転伝動手段としての遊星ギア列ＰＧを収容する増
速手段収容部２７２とを備える。収容部２７１には副回
転軸４４を枢支する一対の軸受４５，４５が装着され
る。この遊星ギア列ＰＧは一方の軸受４５より突出する
副回転軸４４に一体的に取り付けられるサンギア４６
と、サンギア４６に噛合する複数の遊星ギア４７と、こ
れら遊星ギア４７に噛み合う内歯を備えたリングギア４
８とから成り、リングギア４８が両面Ｖリブドベルト３
６を介しクランクプーリ３５より受けた回転を増速比ρ
で増速し、且つ逆転させてサンギア４６に伝達するよう
に構成されている。なお、ここでの増速比ρは３．６に
設定されている。なお、リングギア４８はその外周側が
プーリ部４９と一体結合され、プーリ部４９は両面Ｖリ
ブドベルト３６が巻き掛けされ、しかもこのプーリ部４
９の一端は増速手段収容部２７２の側壁に軸方向のずれ
を規制されるように枢支されている。

【００３０】ここでの両面Ｖリブドベルト３６はクラン
クプーリ３５及びプーリ部４９の外側にそれぞれ巻き掛
けされ、同方向に回転を伝達しており、これと逆転伝動
手段としての遊星ギア列ＰＧとの働きで、副フライホイ
ール３９は主フライホイール系に対して増速比ρで逆回
転するよう構成されている。特にここでは、クランクシ
ャフト１２ａとクランクプーリ３５と図示しない流体継
手のケーシングとから成る主フライホイール系慣性モー
メントＩ₁が（＝０、０５Ｋｇｍ）とされ、副フライホ
イール３９の副フライホイール系慣性モーメントＩ₂が
（＝０．０１４Ｋｇｍ）とされ、増速比ρが（＝３．
６）と設定される。 このため、（３）式は下記の要に
満足されている。

【００３１】 Ｉ₁＝ρ×Ｉ₂＝３．６×０．０１４≒０．０５・・・・・・（３） この時、残留ローリングモーメント比≒０．１（−２０
ｄＢ）、等価慣性モーメントＩ’≒１．３となり、回転
振動の低減、低速こもり音あるいは動力性能の判断値を
低減できる理想域ａ内に特性点Ｐ５（図４参照）を保持
できる。

【００３２】図８には本発明の他の実施例としての内燃
機関のローリングモーメント消去装置を示した。この装
置は図６のものとほぼ同様のエンジンに装着され、ここ
では、同一部材には同一符号を付し、エンジン部分の重
複説明を略す。

【００３３】図８のエンジン１１ａのクランクプーリ３
５の両面Ｖリブドベルト３６はエンジン補機類である副
フライホイールを成すオルタネータ５０、テンショナー
５１を駆動するように構成されている。ここでのクラン
クシャフト１２ａもクランクプーリ３５と図示しない流
体継手のケーシングとで主フライホイール系慣性モーメ
ントＩ₁の主フライホイール系を構成している。

【００３４】他方、図９に示すように、オルタネータ５
０は周知のオルタネータ構成部５２と同構成部のオルタ
ネータ回転軸５３に一体結合される副フライホイール５
４とで構成されている。このうち、オルタネータ構成部
５２の外周のケーシング５５は本体１１ａに適宜のブラ
ケットを介して固着され、ケーシング中央の軸受５６に
オルタネータ回転軸５３が枢着されている。なお、オル
タネータ回転軸５３の回転中心線Ｌ２もクランクシャフ
ト１２ａに平行状態で配設される。このオルタネータ回
転軸５３は中央にオルタネータ構成部５２内のロータ５
８を、その一端にオルタネータプーリ５７を、他端に副
フライホイール５４をそれぞれ一体的に取付ており、こ
れらが副フライホイール系慣性モーメントＩ₂の副フラ
イホイールを構成している。

【００３５】ここで、クランクプーリ３５は両面Ｖリブ
ドベルト３６の内側に配設され、オルタネータプーリ５
７は両面Ｖリブドベルト３６の外側に配設される。この
ため両面Ｖリブドベルト３６はクランクプーリ３５の回
転を逆転させてオルタネータプーリ５７に伝達する。し
かも。このクランクプーリ３５の半径ｒ３に対してオル
タネータプーリ５７の半径ｒ４は小さく設定され、両者
の比である増速比ρ（＝ｒ３／ｒ４）がここでは（＝
２．５）と設定される。このため、ここでは両面Ｖリブ
ドベルト３６及び一対のクランクプーリ３５及びオルタ
ネータプーリ５７がここでの逆転増速手段を構成するこ
とと成る。特にここでは、クランクシャフト１２ａ側の
主フライホイール系慣性モーメントＩ₁が（＝０、０５
Ｋｇｍ）とされ、オルタネータプーリ５７側の副フライ
ホイール系慣性モーメントＩ₂が（＝０．００９Ｋｇ
ｍ）とされ、増速比ρが（＝２．５）と設定された。こ
の時、残留ローリングモーメント比はαｍ≒０．３１
（−１０ｄＢ）となり、等価慣性モーメントはＩ’≒
１．１となり、回転振動の低減、低速こもり音あるいは
動力性能の判断値を十分低減可能な特性点Ｐ６（図４参
照）を保持できる。

【００３６】なお、図８の装置を装着したエンジンの振
動特性を図１０と図１１に示した。ここで、４気筒のエ
ンジン１０ａは休筒運転（２気筒運転）され、その際に
発生するＣ１成分の振動を計測した。ここで、図１０は
運転席のシートライザ位置を計測位置として上下振動を
計測した。図１１はエンジン本体１１上を計測位置とし
てローリング振動（回転振動）を計測した。両図中の実
線はローリングモーメント消去装置装着時の計測値を、
破線は非装着を示す。両図より明らかなように、ローリ
ングモーメント消去装置を備えたエンジン１０ａは実線
で示したように、休筒運転時（２気筒運転）において、
上下振動及びローリング振動をそれぞれ１０ｄＢ程度低
減させるという効果が明らかと成っている。

【００３７】上述の処において変速比ρを主に増速比と
して説明したが、場合によっては減速比を用いて良い。
この場合もローリングモーメントを打ち消す逆向きのロ
ーリングモーメントを発生出来るので、回転振動を消去
できる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関のロー
リングモーメント消去装置は主フライホイール系に対し
て逆転する従動フライホイール系が、Ｉ₁≒ρ×Ｉ₂の関
係を保持して分割配備され、主フライホイール系が内燃
機関本体に与えたローリングモーメントを打ち消す逆向
きのローリングモーメントを発生出来るようにしたの
で、内燃機関より車体に伝えられる回転振動を消去で
き、これにより車体騒音を十分に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関のローリングモーメント消去
装置の基本的な実施例の概略全体構成図である。

【図２】図１のローリングモーメント消去装置を備えた
エンジンの概略側面図である。

【図３】図１のローリングモーメント消去装置を備えた
エンジンのクランクシャフト回りの機能を概略的に説明
するための概略分解斜視図である。

【図４】図１のローリングモーメント消去装置の振動低
減特性線図である。

【図５】図１のローリングモーメント消去装置に装着可
能なクランクシャフトの要部断面図である。

【図６】本発明の他の実施例としての内燃機関のローリ
ングモーメント消去装置の概略構成図である。

【図７】図５のローリングモーメント消去装置の副フラ
イホイール系の要部切欠側面図である。

【図８】本発明の他の実施例としての内燃機関のローリ
ングモーメント消去装置の概略構成図である。

【図９】図７のローリングモーメント消去装置の副フラ
イホイール系の要部切欠即断面図である。

【図１０】図７のローリングモーメント消去装置のシー
トライザ位置での上下振動特性線図である。

【図１１】図７のローリングモーメント消去装置のエン
ジン本体でのローリング振動特性線図である。

【符号の説明】 １０ エンジン １１ 本体 １２ クランクシャフト １３ 主フライホイール １４ 副フライホイール １５ 主ギア １６ 副ギア ２１ 副回転軸 ２２ 軸受 ３５ クランクプーリ Ｉ₁ 主フライホイール系慣性モーメント Ｉ₂ 副フライホイール系慣性モーメント ρ 増速比（変速比） αｍ 残留ローリングモーメント Ｉ’ 等価慣性モーメント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のクランク軸に一体結合されて回
   転する主フライホイール系と、上記内燃機関の本体に上
   記クランク軸と平行状態で枢支されると共に主フライホ
   イール系により逆転伝動手段を介して逆回転される副フ
   ライホイール系とを有し、上記主フライホイール系の慣
   性モーメントＩ₁と上記副フライホイール系の慣性モー
   メントＩ₂及び逆転伝動手段の変速比ρとが次の関係、
   即ち、 Ｉ₁≒ρ×Ｉ₂ を保つことを特徴とする内燃機関のローリングモーメン
   ト消去装置。