JPS6032448Y2 - 二段式可変フライホイ−ル機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガソリンエンジン等の内燃機関に連結されるフ
ライホイールに関し、より詳しくは機関の低速、高速の
速度特性および／または負荷特性に応じてフライホイー
ルの慣性質量を二段に切換えることによりアイドル時の
回転安定性および過渡時の加速応答性を向上するように
なした車輌用内燃機関の二段式可変フライホイール機構
に関する。

従来のフライホイールは低高速にかかわらず常時同一の
慣性質量を具えている。

このために、機関のアイドル回転時および低回転時にお
ける回転変動を押える必要から比較的大きな慣性質量を
取付けている。

しかしこのように大きな慣性質量のフライホイールを取
付けたのでは、加速性能が悪化し、このため部内走行時
のような発進、加減速を頻繁に繰り返えすときには余分
な慣性質量の加減速により燃料消費量が増大する要因と
なっている。

また上述のようにフライホイールの慣性質量が大きいこ
とにより出力伝達系の軸、すなわち機関のクランクシャ
フト、の強度を高める必要があり、この必要に応えてク
ランクシャフトを大径化すると摩擦損失が増加し従って
燃料消費量を増すこととなっている。

一方、近時の排気対策等の結果、特に車輌に塔載される
内燃機関は低回転時における燃焼変動が大きく車輌の運
転性を損ねないためにも低回転時のフライホイールの慣
性質量を低減することは困難である。

加えて、省資源の要請により低速型機関が常用されつつ
あり、フライホイールの慣性質量を低減することはこの
面からも困難である。

本考案は上述の背景に鑑み、低速時にフライホイールの
慣性質量を大きくなして回転変動を低減し、一方高速回
転時にはフライホイールの慣性質量を小さくなして機関
回転の立ち上り応答性を早めて加速性を向上し、併せて
フライホイールの慣性質量を低減することによって高速
時に発生するクランクシャフトの捩りによる共振点を常
用回転域外へずらし得るようになした二段式可変フライ
ホイール機構を提供することを目的とする。

すなわち、本考案は可変フライホイールをフライホイ−
ル本体に対し回転可能に支持し、該可変フライホイール
をフライホイール本体に対して機関の低速時には係止し
高速時には離脱せしめる油圧付勢手段を設けてなる車輌
用内燃機関の二段式可変フライホイール機構である。

以下添付図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

第１図において、機関のクランクシャフト１の後端部に
フライホイール本体２をねじ止めまたは溶接等の適当な
方法で一体的に取付けている。

フライホイール本体２の周辺部にはクランクシャフト１
と同軸状に環状の溝を穿っており、数構にスラストボー
ルベアリング２１を装着して固定配置した環状の固定ガ
イド５１に沿って摺動可能となしている。

クランクシャフト１にスラストボールベアリング４を介
して円板状の可変フライホイール３を支持して、該可変
フライホイール３がクランクシャフト１に取付けられた
フライホイール本体２に対し回転可能でありかつ該フラ
イホイール本体２に対し進限可能となしている。

可変フライホイール３のフライホイール本体２に対向す
る面に摩擦係数が大きくかつ耐摩耗性を有する樹脂から
なるクラッチ板３２を貼着または螺着している。

なお可変フライホイール３に代えてフライホイール本体
２にクラッチ板３２を取付けてもよい。

可変フライホイール３の周辺部に環状の溝を穿チ、数構
にスラストボールベアリング３１を装着して環状の可変
フライホイールガイド５４に沿って摺動可能となしてい
る。

可変フライホイールガイド５４の適宜箇所を油圧付勢手
段５のピストンロッド５２の先端に連結している。

油圧付勢手段５はクラッチハウジング１５内に形成され
たシリンダ室５７、該シリンダ室５７に密封嵌合して摺
動可能なピストンロッド５２および該ピストンロッド５
２をフライホイール本体２に向けて付勢する圧縮コイル
ばね５３を含んでいる。

なワ５５はピストンロッド５２の前進移動を制限するス
トッパである。

油圧付勢手段５のシリンダ室５７はオイル通路５６およ
び電磁作動式三方切換弁６を介して油圧ポンプ７および
オイルパン（図示せず）に連通している。

三方切換弁６は、機関回転数信号ａおよび機関負荷に対
応する吸気管負圧信号すに基き操作信号を発する切換コ
ンピュータ８により作動される。

機関回転数および／または機関負荷が予め設定した値に
達するまでは切換コンピュータ８の信号により三方切換
弁６がオイル通路５６とオイルパンを連通させ、ピスト
ンロッド５２には油圧が加わらず従って圧縮コイルばね
５３の付勢力によってピストンロッド５２とともに可変
フライホイール３をフライホイール本体２に押圧するこ
とになる。

従ってフライホイール本体２および可変フライホイール
３はクランクシャフト１とともに固定ガイド５１および
可変ホイールガイド５４のまわりに回転する。

すなわち、この場合には、第２図に実線Ｂの左半分に示
すようにフライホイールの慣性質量が十分に大きくアイ
ドル時または低回転時の回転変動を吸収する。

次に機関回転数および／または機関負荷が予め設定した
値を越えると切換コンピュータ８により三方切換弁６が
作動され、これにより油圧ポンプ７から圧送される加圧
油がオイル通路５６を通りシリンダ室５７に入り、ピス
トンロッド５２を後退させることにより可変フライホイ
ール３がフライホイール本体２から離脱し、可変フライ
ホイール３はスラストベアリング４の作用によりクラン
クシャフト１が回転しても実質的に停止する。

従ってこの場合にはフライホイールの慣性質ｔは第２図
の実線Ｂの右半分に示すように小さくなり、従って過渡
時の応答性を高めることができる。

なお、第２図の破線Ｃは従来の一定の慣性質量を有する
フライホイールの特性を示し、これと上述の実線Ｂとの
比較により本考案の優れていること（斜線部がその効果
）が明らかであろう。

なお鎖線Ａは理想的なフライホイール特性を示す。

上述の実施例では高速回転時に機関の油圧ポンプ７から
の加圧油を供給してばね力に抗して可変フライホイール
３をフライホイール本体２からひき離しているが、逆に
付勢ばね５３をシリンダ室５７内に設は低速回転時に加
圧油を実施例と反対側に供給して可変フライホイール３
をフライホイール２に係合せしめてもよい。

しかし、機関出力の大きい高速回転時に加圧油を用いる
前者の方法がより好ましい。

本考案により、低速、高速および／または機関負荷の大
小に応じてフライホイールの慣性質量を変えアイドル時
の回転安定性を向上しかつ機関の過渡時の加速応答性を
向上させることができ、車輌用内燃機関のフライホイー
ルとして好適な二段式可変フライホイールが得られる。

また本考案は可変フライホイールをフライホイール本体
に係脱せしめる油圧付勢手段において、その油圧供給部
を内燃機関の固定により発生する遠心力の作用により油
圧供給部中のオイルが飛ばされて漏洩するのを防止する
ことができ、そのため油圧付勢手段を常に安定した状態
で正確に作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る二段式可変フライホイール機構の
断面正面図、第２図は機関回転数と慣性質量の関係線図
である。 １・・・・・・クランクシャフト、２・・・・・・フラ
イホイール本体、３・・・・・・可変フライホイール、
４・・・・・・スラストボールベアリング、５・・一流
体付勢手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可変フライホイールをフライホイール本体に対し回転可
   能に支持し、該可変フライホイールをフライホイール本
   体に対し機関の低速時には係止し高速時には離脱せしめ
   る油圧付勢手段を設けてなる車輌用内燃機関の二段式可
   変フライホイール機構において、前記可変フライホイー
   ルが環状配置した可変フライホイールガイドに沿って回
   転可能であり、前記油圧付勢手段が内燃機関の固定部位
   に設けられた油圧供給部材と該油圧供給部材からの油圧
   により往復動可能なピストンロッドとを含んでなり、該
   ピストンロッドの先端と前記可変フライホイールガイド
   とを連結してなることを特徴とする車輌用内燃機関の二
   段式可変フライホイール機構。