JPH0648037B2 - エンジンロ−リング振動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は，例えば自動車に搭載されるエンジンのアイド
ル運転時に生じるローリング振動を減衰するためのエン
ジンローリング振動制御装置に関する。

従来，一般に供されるエンジンに於いては，クランク軸
の回転方向に沿ってエンジンに慣性回転モーメントが生
じ，特にアイドル運転時に生じるエンジンローリング振
動の原因となる。この種のエンジンを自動車に搭載した
場合は，車体の振動となつて乗り心地を悪くするととも
に，各構成部品に対する衝撃となり，耐久性を損なう。

本発明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，エンジ
ンブロックに軸支された上記フライホイールより小径の
サブフライホイール、同サブフライホイールに枢支され
たウエイト、同ウエイトと上記サブフライホイールとの
間に介装されを上記サブフライホイールの低速回転時に
同サブフライホイールと上記ウエイトとを一体回転させ
ると共に高速回転時に上記サブフライホイールから上記
ウエイトを離脱させるよう構成された遠心クラッチ、上
記サブフライホイールとは別に上記エンジンブロックに
軸支されたアイドルホイール，及び上記サブフライホイ
ールと上記アイドルホイールとにその内周面を接し且つ
上記メインフライホイールにその外周面を接して上記メ
インフライホイールの回転方向とは逆方向に上記サブフ
ライホイールと上記アイドルホイールとを回転させるベ
ルトを備えたことを特徴とするエンジンローリング振動
制御装置を要旨とするものである。

本発明によれば，サブフライホイールとアイドルホイー
ルとがメインフライホイールとは逆方向に回転するた
め，クランク軸の回転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の回転方向に生じる慣性回転
モーメントを打ち消してエンジンローリング振動を減衰
させる効果を奏する。特に本発明では、サブフライホイ
ールをメインフライホイールより小径に形成しているの
で、メインフライホイールに対するサブフライホイール
の逆転回転速度が速くなりコンパクトな構成により効率
良く上記の振動低減効果を発揮させることができるし、
またエンジンの高速回転時には遠心クラッチによりウエ
イトが切り離されるのでエンジンの吹け上がりにも優れ
る利点がある。更に、遠心クラッチ及びウエイトはサブ
フライホイールに設けられサブフライホイールとメイン
フライホイールとはベルトを介して接続されているの
で、遠心クラッチの作動によるサブフライホイールの回
転に関与する質量の変動時に発生するシヨックをベルト
により吸収できると共に、ベルトを使用することにより
騒音も少ない利点がある。

以下，本発明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が，プーリベルト４は２つのホイ
ールに同時に接する部位を有しておらず、各ホイールと
の接触端部に於いては対向するホイールとわずかな間隙
を有している。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に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１１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，
クラツチプレート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
外周縁還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１８により固着されており，クラツチカ
バー８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２１
３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，アスペスト等の摩擦係数が高い材料より成る円環状
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２５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２５
３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２５
５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。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２１２に回動自在に枢支さ
れる一方，遠心クラツチ２５の摺動部材２５３に固着さ
れて遠心クラツチ２５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該面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２１２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２７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抽かれたアイドル
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３１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３５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３８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３６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３８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６６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のピニオンギア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
ルプーリ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，サブフライホイール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がサブ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はクラツチプレート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より高速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
トルク効果を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，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とが近設して設
けられ，プーリベルト４は各ホイールとの接触端部に於
いては，対向するホイールとわずかな間隙を有している
ものとしたが，これは何ら本発明を限定するものではな
く，サブフライホイール２と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
とメインフライホイール１とがプーリベルト４を介して
相互に接触，すなわちプーリベルト４が２つのホイール
に同時に接する部位を有するようにしてもよく，この場
合には，より一層各ホイール間の回転伝達が確実なもの
となる。

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。

また，本実施例ではサブフライホイール２がウエイト２
７を有するものとしたが，アイドルホイール３もウエイ
トを有するものとしてもよく，またウエイト２７を廃し
てサブフライホイール本体21自体を重量体としたり，ア
イドルホイール本体31自体も重量体としてもよい。

この他，本発明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うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図，第２図は第１
図のII−II矢視図，第３図は第１図のIII−III矢視図，
第４図は本発明を適用したエンジンのアイドル運転時ロ
ーリング起動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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−1930（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−16448（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−30647（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−42074（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭51−41924（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクシャフトの軸端部に装着されたメ
   インフライホイール、エンジンブロックに軸支された上
   記フライホイールより小径のサブフライホイール、同サ
   ブフライホイールに枢支されたウエイト、同ウエイトと
   上記サブフライホイールとの間に介装されを上記サブフ
   ライホイールの低速回転時に同サブフライホイールと上
   記ウエイトとを一体回転させると共に高速回転時に上記
   サブフライホイールから上記ウエイトを離脱させるよう
   構成された遠心クラッチ、上記サブフライホイールとは
   別に上記エンジンブロックに軸支されたアイドルホイー
   ル、及び上記サブフライホイールと上記アイドルホイー
   ルとにその内周面を接し且つ上記メインフライホイール
   にその外周面を接して上記メインフライホイールの回転
   とは逆方向に上記サブフライホイールと上記アイドルホ
   イールとを回転させるベルトを備えたことを特徴とする
   エンジンローリング振動低減装置