JPS63145839A - エンジンの振動低減装置 - Google Patents

エンジンの振動低減装置

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Publication number
JPS63145839A
JPS63145839A JP29089786A JP29089786A JPS63145839A JP S63145839 A JPS63145839 A JP S63145839A JP 29089786 A JP29089786 A JP 29089786A JP 29089786 A JP29089786 A JP 29089786A JP S63145839 A JPS63145839 A JP S63145839A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flywheel
output shaft
engagement
engine
disengagement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29089786A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyoichi Umemura
梅村 匡一
Hidetoshi Shintani
新谷 英俊
Shohei Kumano
昌平 熊野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP29089786A priority Critical patent/JPS63145839A/ja
Publication of JPS63145839A publication Critical patent/JPS63145839A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1485Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being unlimited with respect to driving means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

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振動低減装置に係り、詳しくは、ク
ランクシャフトの捩り共振をなくし、エンジン騒音の低
減化が図られたエンジンの振動低減装置に関する。
〔従来技術〕
車載用のエンジンは、近時、省燃費の観点から軽量化が
図られているが、クランクシャフトも中空部を設けるな
どして重量が軽減されている。そのため、クランクシャ
フトの捩り剛性がしばしば低下し、捩り振動を増大させ
る傾向をもたらしている。クランクシャフトの捩り振動
はエンジン振動や騒音の発生原因になるとともに、その
振幅が大きくなるとクランクシャフトの疲労破壊あるい
は軸系の歯車類の損耗や破壊などを発生させることとな
る。
ところで、一般的にクランクシャフトのフライホイール
に近い個所に上記捩り振動の節が現われ、その節から離
れるほど、即ち前方になるに従い振幅が大きくなる傾向
がある。そのため、爆発力や回転質量の慣性力が振動に
与える影響はクランクシャフトの前方はど大となってい
る。また、比較的に高い回転数域で捩り共振が発生し、
大きな騒音を発生させる原因となることも明らかにされ
ている。そこで、例えば実開昭61−48937号公報
には、クランクプーリ側に位置する最前方の気筒のみを
対象として、高負荷時に吸入混合気量を減少させて爆発
による起振力を低減させ、エンジンの振動や騒音を低減
化させようとしたエンジンの振動減衰装置が開示されて
いる。これは、最前方の気筒のインテークマニホールド
技管内に、その枝管の通路面積を絞る吸気制御弁を設け
、これを吸気負圧に応動するアクチュエータに連結して
高負荷時に吸気量を減するようにしたものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の振動減衰装置によれば、最前方の気筒のみの爆発
力を低下させるようにしたため、爆発燃焼の盛んな高負
荷時にトルク変動が増加するという難点があり、エンジ
ン振動や騒音の原因となる新たな起振要素が生まれるこ
ととなる。また、クランクシャフトまわりにかかるトル
クの変動分は、車体を前後に加振したり、あるいはデフ
キャリアのワインドアップトルクがリヤサスペンション
を通って車体を上下に加振させたりして乗心地を悪化さ
せるという問題をも発生させる。
本発明は、このような事情を考慮してなされ、クランク
シャフトの捩り共振をなくし、エンジン騒音の低減が図
られたエンジンの振動低減装置を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するための本発明の手段は、エンジン
の出力軸に対して、その出力軸により常時回転駆動され
るフライホイールとその出力軸に係脱可能な回転体が設
けられ、上記回転体を出力軸に対して係脱させる係脱手
段が設けられ、上記回転体を出力軸に係合したときの係
合時固有捩り共振回転数と、上記回転体を出力軸から離
脱したときの離脱時固有捩り共振回転数との間に設定回
転数が設定され、その出力軸の回転数が、上記設定回転
数よりも高い場合にその回転体を出力軸に係合させる係
合指令信号と、上記設定回転数よりも低い場合にその回
転体を出力軸から離脱させる離脱指令信号とを上記係脱
手段に出力する係脱制御手段が設けられていることであ
る。
〔作   用〕
エンジンの出力軸に回転体が係合されたときの係合時固
有捩り共振回転数と、回転体を出力軸から離脱したとき
の離脱時固有共振回転数との間に設定された設定回転数
よりも、出力軸の回転数が高い場合に係脱制御手段から
係合指令信号が係脱手段に出力され、係脱手段によって
その回転体が出力軸に係合される。そのため、捩り振動
の共振点が設定回転数よりも低い側に移動し、出力軸の
共振が回避される。一方、出力軸の回転数が上記の設定
回転数よりも低い場合には、係脱制御手段から離脱指令
信号が係脱手段に出力され、係脱手段によってその回転
体が出力軸から離脱され、捩り振動の共振点が高い側に
移動し、同様に出力軸の共振が回避される。
〔発明の効果〕
本発明のエンジンの振動低減装置は、エンジンの出力軸
に対して、その出力軸により常時回転駆動されるフライ
ホイールとその出力軸に係脱可能な回転体が設けられ、
上記回転体を出力軸に対して係脱させる係脱手段が設け
られ、上記回転体を出力軸に係合したときの係合時固有
捩り共振回転数と、上記回転体を出力軸から離脱したと
きの離脱時固有捩り共振回転数との間に設定回転数が設
定され、その出力軸の回転数が、上記設定回転数よりも
高い場合にその回転体を出力軸に係合させる係合指令信
号と、上記設定回転数よりも低い場合にその回転体を出
力軸から離脱させる離脱指令信号とを上記係脱手段に出
力する係脱制御手段が設けられているので、回転体の係
脱動作によって捩り振動の共振点を変化させることによ
り、出力軸であるクランクシャフトの捩り共振を回避し
てエンジン騒音の低減を図ることができる。
〔実 施 例〕
以下に本発明のエンジンの振動低減装置を実施例に基づ
いて詳細に説明する。
本例に示すエンジンの振動低減装置は、車載用の直列4
気筒エンジンに採用され、そのクランクシャフトには、
クランクシャフトと一体に回転駆動されるフライホイー
ルに対して、係脱自在な回転体が設けられている。そし
て、高回転域で、その回転体を係脱動作させることによ
って、固有の捩り振動の共振点を変化させ、クランクシ
ャフトの捩り共振をなくし、エンジン騒音の低減を図ろ
うとするものである。
第1図および第2図に示すにように、クランクシャフト
1の一端に一体固定に主フライホイール2が設けられ、
この主フライホイール2に対して係脱可能な回転体であ
る副フライホイール3がクランクシャフト1に対して、
軸方向に摺動自在かつ回転自在に設けられている。この
副フライホイール3は、係脱手段4によって主フライホ
イール2に対して係脱させられるようになっている。一
方、第3図に示すように、副フライホイール3を主フラ
イホイール2に係合したときの係合時固有捩り共振回転
数N1と、副フライホイール3を主フライホイール2か
ら離脱させたときの離脱時固有捩り共振回転数N2との
間に、境界値としての設定回転数Nsが設けられる。そ
して、クランクシャフト1の回転数であるエンジン回転
数NEが上記の設定回転数Nsよりも高い場合に、副フ
ライホイール3をクランクシャフト1に係合させる係合
指令信号と、エンジン回転数NEが設定回転数Nsより
も低い場合に、副フライホイール3をクランクシャフト
1から離脱させる離脱指令信号とを上記係合手段4に出
力する係脱制御手段5が設けられる。
第2図にて、副フライホイール3は、主フライホイール
2の直前方に位置され、軸受6を介してクランクシャフ
ト1に回転自在かつ摺動自在に保持されている。この副
フライホイール3の後面には、環状の摩擦板7が設けら
れていて、副フライホイール3が後方(同図右方)へ押
圧されると、この摩擦板7が主フライホイール2の前面
に圧接され、これにより、副フライホイール3が主フラ
イホイール2すなわちクランクシャフト1と一体回転さ
れる係合状態となる。この係合状態から上記押圧力が解
放されると、図示のように摩擦板7が主フライホイール
2より離れて、副フライホイール3は離脱状態すなわち
クランクシャフト1との係合が外れた自由状態とされる
。また、副フライホイール3には、主フライホイール2
に相対向させて永久磁石8が固定されており、これによ
り上記離脱状態においては、永久磁石8の主フライホイ
ール2に対する吸引作用によって、少くとも主フライホ
イール2の回転が低下した際には、副フライホイール3
が主フライホイール2に対してこれよりも小さい回転数
ではあるがつれ回りされるようになっている。これは、
副フライホイール3を主フライホイール2に対して係脱
動作させる時のショックを緩和するためである。
上述のような副フライホイール3の係合、離脱を行う部
分の構成を説明すると、エンジン9の後面には、ボルト
10によりガイド部材11が固定されている。このガイ
ド部材11は、クランクシャフト1の後端部を取り巻く
ようにして副フライホイール3に向けて延びる筒状のガ
イド部11aを有し、このガイド部材11の外周には、
リテーナ12が摺動自在に嵌合、保持されている。この
リテーナ12には、軸受13が保持されており、咳軸受
13の内レース13aは、副フライホイール3の前面に
形成された突起状被押圧部3aへ当接可能な押圧部13
bを有している。なお、この軸受13は、上記内レース
13aの他、外レース13Gと両レース13a、130
間に配置された球体13dよりなるものであるが、少く
とも内レース13aは、前記リテーナ12に対して回転
自在とされ、また軸受13自体は、全体としてリテーナ
12に対して若干の遊びを有するも前後方向(クランク
シャフト1の軸心方向)には相対変位不能とされている
前記ガイド部材11のガイド部11a外周には、リテー
ナ12の前方位置において、操作レバー14の環状とさ
れた基端部14aが遊びをもって嵌合されている。この
操作レバー14は、クランクシャフト1の径方向外方側
へ伸び、その中間位置に形成された係合部14bが、前
記ガイド部材11より突設された支点部材15に係合し
て、該係合部14b(支点部材15の先端部)を中心に
しIて、図中時計方向および反時計方向に揺動自在とさ
れている。このような操作レバー14の自由端部14C
には、係脱手段4としてのソレノイドが連係されている
。すなわち、このソレノイド4は、エンジン9の後面に
固定され、その口・ノド4aが、操作レバー14の自由
端部14Cに当接可能に対向されている。そして、操作
レバー14の自由端部14cは、引張りばねとしてのリ
ターンスプリング16により、前方へ向けて付勢されて
いる。
以上のような構成により、ソレノイド4が0FF(消磁
)されるとそのロッド4aが縮小し、リターンスプリン
グ16によって操作レバー14の自由端部14Cが前方
へ変位される。これにより、操作レバー14は、支点部
材15を中心に図中時計方向へ揺動され、この結果、そ
の基端部14aが、リテーナ12、軸受13を介して副
フライホイール3を主フライホイール2に対して押圧す
ることとなって、副フライホイール3が係合状態とされ
る。逆に、ソレノイド4をON(励磁)すると、リター
ンスプリング16に抗してロッド4aが伸長されて図示
の状態へ復帰し、副フライホイール3は離脱状態となる
。なお、この副フライホイール3の離脱状態においては
、主フライホイール2から離間する方向への積極的な力
は作用させないようにしである。もっとも、副フライホ
イール3の主フライホイール2に対する離脱をより確実
に行うには、例えば、両フライホイール2と3との前後
方向相対向する面にそれぞれ永久磁石を設けて、この一
対の永久磁石を互いに反発し合う関係のものとすればよ
い。なお、図中、17は変速機の入力軸である。
そして、前記係脱制御手段5には、ディストリビュータ
により構成されてエンジン回転数を検出するセンサー2
1 (第1図参照)からの信号が入力される一方、係脱
制御信号5からはソレノイド4に対して係合指令信号(
OFF)あるいは離脱指令信号(ON)が出力されるよ
うになっている。
ところで、一般に、クランクシャフト1に固有の捩り共
振は比較的高い回転数域で発生する傾向があるが、本例
のように主フライホイール2に係脱可能な副フライホイ
ール3が設けられる場合、エンジン回転数NEと騒音レ
ベル(dB)との関係は、第3図に実線で示されるよう
になる。図にて、副フライホイール3の係合時には、一
点鎖線で示されるように、エンジン回転数N1 (略4
00Qrpm)において、離脱時には、破線で示される
ように、エンジン回転数N2  (略5000rpm>
において、それぞれ周波数400Hz、 500Hzの
6次の固有の捩り振動の共振点が現れ、騒音レベルが急
に大きくなっている。本例では、これら係合時の固有捩
り共振回転数N1と離脱時の固有捩り共振回転数N2と
の間において、例えば上記両騒音レベル曲線の交点を求
め、その交点でのエンジン回転数Nsを設定回転数とし
、これを境界値として、副フライホイール3の係脱動作
を行い、共振点を変化させて、エンジン回転数NEが上
記各共振回転数N1およびN2と一致することのないよ
うにしている。そのため、騒音レヘルは、同図に実線で
示されるように、穏やかな曲線として現れ、共振に伴う
騒音が回避されることとなる。
副フライホイール3の係脱動作は、前述したように、マ
イクロコンピュータで構成される前記係脱制御手段5が
ソレノイド4に出力する係脱指令信号によって、第4図
のフローチャートに示されるように行われる。以下、フ
ローチャートに従って作動を説明をする。
先ず、ステップ1 (以下81などと記す)において、
エンジン回転数NEが読み込まれる。次いで、エンジン
回転数NEが設定回転数Nsより大であるかどうかが問
われ(32) 、NE >NSであれば、副フライホイ
ール3が主フライホイール2と係合しているかどうかが
問われる(S3)。
係合していなければ、係脱制御手段5からソレノイド4
に係合指令信号が出力され(S4.)、副フライホイー
ル3が主フライホイール2と係合される。もし、前記ス
テップ2で、NE>N3でなければ、同様に係合状態で
あるかどうかが問われ(S5)、係合していれば、係脱
制御手段5からソレノイド4に離脱指令信号が出力され
(S6)、副フライホイール3が主フライホイール2か
ら離脱される。
このように、エンジン回転数NEが設定回転数Nsを境
界として、それよりも高い回転側では、副フライホイー
ル3を係合させて、そのときの共振点を係合時固有捩り
共振回転数N1に移動させ、低回転側では、副フライホ
イール3を離脱させて共振点を離脱時固有捩り共振回転
数N2に移動させ、何れの場合にも、捩り共振の発生が
回避され、エンジン騒音の低減化が図られることとなる
。なお、フローチャートには示されないが、慣性能率の
向上が必要とされる11000rp以下の低回転域では
、係合制御手段5からソレノイド4に係合指令信号が出
力され、副フライホイール3が主フライホイール2に係
合されるようになっている。
以上実施例について説明したが、本発明における回転体
の出力軸に対する係合とは、回転体が出力軸と一体にな
って回転できる状態に結合されることを意味し、本発明
は、その手段、方法を特定するものではない。したがっ
て、係脱手段は油圧アクチュエータを利用してもよく、
その場合は油圧供給量の調整をするソレノイド弁などを
用いればよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体構成を示すブロック図、第2図は
本発明の一実施例における要部断面図、第3図は騒音レ
ベルを表示したグラフ、第4図は制御例を示すフローチ
ャートである。 1−出力軸(クランクシャフト)、2− フライホイー
ル(主フライホイール)、3−回転体(副フライホイー
ル)、4−係脱手段(ソレノイド)、5−係脱制御手段
、N1−保合時固有捩り共振回転数、N2−離脱時固有
捩り共振回転数、N s −設定回転数。 特許出願人   マ ツ ダ 株式会社代理人 弁理士
 吉相 勝俊(ほか1名)第2図 A 11開B863−145839(6) 第4v!J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンの出力軸に対して、その出力軸により常
    時回転駆動されるフライホイールとその出力軸に係脱可
    能な回転体が設けられ、 上記回転体を出力軸に対して係脱させる係脱手段が設け
    られ、 上記回転体を出力軸に係合したときの係合時固有捩り共
    振回転数と、上記回転体を出力軸から離脱したときの離
    脱時固有捩り共振回転数との間に設定回転数が設定され
    、その出力軸の回転数が、上記設定回転数よりも高い場
    合にその回転体を出力軸に係合させる係合指令信号と、
    上記設定回転数よりも低い場合にその回転体を出力軸か
    ら離脱させる離脱指令信号とを上記係脱手段に出力する
    係脱制御手段が設けられていることを特徴とするエンジ
    ンの振動低減装置。
JP29089786A 1986-12-05 1986-12-05 エンジンの振動低減装置 Pending JPS63145839A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007029638A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Daiya Seiyaku Kk 冷却シート及び携帯用冷却シート
JP2015078743A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 三菱重工業株式会社 内燃機関のクランク軸の振動制御装置およびその振動制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5756240B2 (ja) * 1978-11-17 1982-11-29

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