JP2017180545A - Flywheel of internal combustion engine - Google Patents
Flywheel of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017180545A JP2017180545A JP2016064742A JP2016064742A JP2017180545A JP 2017180545 A JP2017180545 A JP 2017180545A JP 2016064742 A JP2016064742 A JP 2016064742A JP 2016064742 A JP2016064742 A JP 2016064742A JP 2017180545 A JP2017180545 A JP 2017180545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- crankshaft
- gear
- planetary gear
- piston
- 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
Links
Images
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
本願発明は、内燃機関のフライホイールに関するものである。 The present invention relates to a flywheel for an internal combustion engine.
ピストンの往復動をクランク軸の回転に変換する内燃機関では、クランクアームにカウンターウエイトを設けて慣性力又は慣性偶力の低減を図っているが、カウンターウエイトのみではピストンの慣性力又は慣性偶力を打ち消せないことがあるため、バランサ装置を設けることがある。 In an internal combustion engine that converts the reciprocating motion of the piston into rotation of the crankshaft, a counterweight is provided on the crank arm to reduce the inertial force or inertial couple, but the inertial force or inertial couple of the piston is only with the counterweight. In some cases, a balancer device may be provided.
このバランサ装置は、従来は、例えば特許文献1に開示されているように、シリンダブロックにクランク軸と平行なバランス軸を設けて、クランク軸とバランス軸とをギアで連動させている。バランス軸は、重量の重心を回転軸心から偏心させており、この偏心によって生じる慣性力又は慣性偶力により、クランク軸の慣性力又は慣性偶力が打ち消されるようになっている。
Conventionally, as disclosed in, for example,
従来のようにバランス軸を設ける対策には、幾つかの問題が挙げられる。例えば、バランス軸や連動ギアは、クランクアーム等の部材に当たらないようにクランクケースに配置せねばならないが、クランクケースはできるだけコンパクトにすべきであるため、設計が非常に厄介であり、更に、組み立てにも多大の手間がかかるという問題があった。 There are several problems with the conventional measures for providing a balance axis. For example, the balance shaft and the interlocking gear must be arranged in the crankcase so as not to hit the members such as the crank arm, but the crankcase should be as compact as possible, so the design is very troublesome, There was a problem that assembly took a lot of time and effort.
また、バランス軸は、設置スペースが限られることから外径や長さをあまり大きくできないという制約があり、すると、クランク軸の慣性力又は慣性偶力の打ち消しに十分な慣性力又は慣性偶力を付与できないことも懸念される。 In addition, the balance shaft has a limitation that the outer diameter and length cannot be increased because the installation space is limited. Then, the inertial force or inertial couple sufficient to cancel out the inertial force or inertial couple of the crankshaft. There is also concern that it cannot be granted.
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The present invention has been made to improve the current situation.
本願発明は、クランク軸の一端部に固定されるフライホイールにバランサ機能を持たせたものである。すなわち、本願発明は、フライホイールの片面に、ピストンの慣性力又は慣性偶力を打ち消すバランサ(カウンターウエイト)となる遊星ギアが、前記クランク軸の回転に連動して自転しつつクランク軸の軸心周りに公転するように取り付けられている、
けられている。
In the present invention, a flywheel fixed to one end of a crankshaft is provided with a balancer function. That is, according to the present invention, a planetary gear serving as a balancer (counterweight) that cancels the inertia force or inertia couple of a piston on one side of a flywheel rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft while rotating on the axis of the crankshaft. Attached to revolve around,
It is
本願発明において、フライホイールには、遊星ギアの自転と公転とを許容するために遊星ギアと噛合するギアを設ける必要があるが、内歯ギアと外歯ギアを設けて、遊星ギアを内歯ギアと外歯ギアとで挟んだ方式が好ましい。この場合、内歯ギアをフライホイールに固定して、外歯ギアはクランク軸に回転自在に保持された遊びギアとする(外歯ギアは、クランク軸1に対して空回りさせる)のが好ましい。 In the present invention, the flywheel needs to be provided with a gear that meshes with the planetary gear in order to allow rotation and revolution of the planetary gear. However, an internal gear and an external gear are provided, and the planetary gear is connected to the internal gear. A system sandwiched between a gear and an external gear is preferable. In this case, it is preferable that the internal gear is fixed to the flywheel and the external gear is an idle gear that is rotatably held by the crankshaft (the external gear is idled with respect to the crankshaft 1).
また、本願発明では、遊星ギアの個数は任意に設定できるが、遊星ギア自体が慣性力又は慣性偶力の原因になることを防止するために、3個以上に設定するのが好ましい。また、遊星ギアとこれに噛合するギアは平歯車でもよいが、噛み合いが滑らかで静粛性に優れているハスバ歯車を採用すると好適である。 In the present invention, the number of planetary gears can be arbitrarily set, but it is preferably set to 3 or more in order to prevent the planetary gear itself from causing inertial force or inertial couple. The planetary gear and the gear meshing with the planetary gear may be spur gears, but it is preferable to employ a helical gear that is smoothly meshed and excellent in quietness.
本願発明では、遊星ギアがクランク軸の慣性力又は慣性偶力を打ち消すバランサ(重り)として機能する。すなわち、ピストンが上死点にあるときに、遊星ギア(或いは遊星ギアの群の重心)が下死点に位置するように遊星ギアの動き(公転)を設定しておくことにより、ピストンの慣性力又は慣性偶力を打ち消して、クランク軸の滑らかな回転を実現できる。 In the present invention, the planetary gear functions as a balancer (weight) that cancels the inertia force or inertia couple of the crankshaft. That is, when the piston is at the top dead center, the planetary gear movement (revolution) is set so that the planetary gear (or the center of gravity of the planetary gear group) is located at the bottom dead center. A smooth rotation of the crankshaft can be realized by canceling the force or inertia couple.
多気筒内燃機関の場合は、複数のピストンが順次、上死点に移行していくが、本願発明では、遊星ギアの公転状態を各ピストンの動きに対応させることにより、各ピストンに対するカウンターウエイトとして機能させることができる。つまり、例えば3気筒の内燃機関であると、3個のピストンが120°の回転間隔で上死点に移行していくが、フライホイールにおける遊星ギアの位置又は遊星ギア群の重心位置を、フライホイールの1回転に対して120°ずつ変えることにより、遊星ギアを各ピストンに対するカウンターウエイトとして機能させることができる。 In the case of a multi-cylinder internal combustion engine, a plurality of pistons sequentially shift to top dead center, but in the present invention, by making the revolution state of the planetary gear correspond to the movement of each piston, as a counterweight for each piston Can function. That is, for example, in a three-cylinder internal combustion engine, three pistons move to top dead center at a rotation interval of 120 °, but the position of the planetary gear on the flywheel or the center of gravity of the planetary gear group By changing the wheel by 120 ° with respect to one rotation of the wheel, the planetary gear can function as a counterweight for each piston.
そして、本願発明では、内燃機関の必要部材であるフライホイールをバランサ装置に利用するものであるため、スペース上の問題はなくて、汎用性が高い。更に述べると、フライホイールの両面は一般に凹んでいることが多くてデッドスペースを有することが多いが、本願発明は、このデッドスペースを遊星ギアの配置に有効利用できるため、内燃機関の大型化を招来することもない。 And in this invention, since the flywheel which is a required member of an internal combustion engine is utilized for a balancer apparatus, there is no space problem and versatility is high. More specifically, both sides of the flywheel are generally concave and often have a dead space, but the present invention can effectively utilize this dead space for the arrangement of planetary gears, so that the size of the internal combustion engine can be increased. There is no invitation.
なお、自動車内燃機関においては、フライホイールのうちシリンダブロックと反対側の外面には変速機の部材が固定されているのが普通であるので、遊星ギアは、シリンダブロックと対向した内面に設けるのが好ましい。この場合、遊星ギアをフライホイールの厚さ内に納めることはごく簡単であるので、内燃機関の大型化を招来することはない。 In an automobile internal combustion engine, a transmission member is usually fixed to the outer surface of the flywheel opposite to the cylinder block. Therefore, the planetary gear is provided on the inner surface facing the cylinder block. Is preferred. In this case, it is very easy to fit the planetary gear within the thickness of the flywheel, so that the size of the internal combustion engine is not increased.
更に、本願発明の遊星ギアはクランク軸の外周外側に配置されているため、小さい重量であっても高いカウンターウエイト効果を発揮する。従って、クランク軸の慣性力又は慣性偶力を的確に打ち消して、クランク軸の円滑な回転を実現できる。 Furthermore, since the planetary gear of the present invention is arranged outside the outer periphery of the crankshaft, it exhibits a high counterweight effect even with a small weight. Accordingly, the crankshaft can be smoothly rotated by accurately canceling the inertial force or the inertial couple of the crankshaft.
更に、フライホイールは、その機能からしてある程度の重量があるが、本願発明では、遊星ギアもフライホイールの一部として利用できるため、遊星ギアを設けても内燃機関の重量はそのままに保持できる。従って、バランス軸を設けた従来構造に比べて内燃機関を軽量化でき、その結果、燃費の向上に貢献できる。 Furthermore, although the flywheel has a certain amount of weight due to its function, in the present invention, the planetary gear can also be used as a part of the flywheel. . Therefore, the internal combustion engine can be reduced in weight as compared with the conventional structure provided with the balance shaft, and as a result, the fuel consumption can be improved.
また、バランス軸を設けた場合は、軸受け部の潤滑の問題などがあるが、本願発明では、潤滑は不要とするか簡単にできる。この面でも有益である。 Further, when the balance shaft is provided, there is a problem of lubrication of the bearing portion. However, in the present invention, lubrication is unnecessary or can be easily performed. This is also beneficial.
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。クランク軸1は、前後のエンドジャーナル2と複数の中間ジャーナル3とを有しており、エンドジャーナル2と中間ジャーナル3とは、一対のクランクアーム4及びクランクピン5とによって連結されている。シリンダブロック6には、各ジャーナル2,3に対応した軸受け部7,8が形成されており、エンドジャーナル2はエンドキャップ8でエンド軸受け7に回転自在に保持されて、中間ジャーナル3は、中間キャップ8で中間軸受け7に回転自在に保持されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The
クランク軸1の一端部(後端部)はシリンダブロック6の外側に露出しており、この露出部に、フライホイール11がボルト11aで固定されている。フライホイール11の内外側面のうち、シリンダブロック6に向いた内面には、外周近くまで位置した凹所12が形成されており、この凹所12に、バランサ装置を構成する内歯ギア13が固定されている。
One end (rear end) of the
他方、クランク軸1の露出部には、内歯ギア13に対応した外歯ギア14がベアリング15を介して相対回転自在に装着されており、これら内歯ギア13と外歯ギア14との間に、それら両ギア13,14に噛合した3個の遊星ギア16が、周方向に等間隔で配置されている。
On the other hand, an
各遊星ギア16には外向きのボス17を設けており、このボス17が、フライホイール11の凹所12に形成した環状溝18に摺動自在に嵌まっている。また、フライホイール11の内面には、遊星ギア16の打ち抜き抜けを防止するためのリング板19が固定されている。
Each
内歯ギア13はフライホイール11と一体に回転するのに対して、外歯ギア14はクランク軸1に対して遊転するため、各遊星ギア16は、フライホイール11が回転すると、自転しながらクランク軸1の軸心周りに公転する。各遊星ギア16のボス17がフライホイール11の環状溝18に嵌まっているため、遊星ギア16の公転はスムースに行われる。
While the
クランク軸1の1回転当たりに遊星ギア16がどれだけ周方向に移動するかは、内歯ギア13の歯数と遊星ギア16の歯数とによって定まる。本実施形態は3気筒内燃機関に対応しており、各遊星ギア16は、フライホイール11が1回転すると120°ずつ進むように設定している。
How much the
なお、外歯ギア14は、遊星ギア16が内歯ギア13と噛み合った状態を保持する支持部材である。従って、必ずしもギアである必要はないが、外歯ギア14を使用すると、遊星ギア16の動きは円滑になる。外歯ギア14をクランク軸1に固定して内歯ギア13をフライホイール11に対して遊転させることも可能であるが、この場合はベアリングが大型化するため、外歯ギア14を遊転させるのが合理的である。
The
図2(A)では、3つの遊星ギア16のうち2つはクランク軸1の回転軸心20の真上に位置して、2つの遊星ギア16は、回転軸心20よりも下で左右対称に位置している。従って、3つの遊星ギア16の全体の重心21は、回転軸心20の真下でかつ、下方の2つの遊星ギア16の中心よりも上に位置している。従って、遊星ギア16を含むフライホイール11全体としての重心は、3つの遊星ギア16の全体の重心21と一致していて、回転軸心20よりも下方に位置している。
In FIG. 2A, two of the three
他方、図2(B)では3つのピストン22の動きを示しており、1つのピストン22は上死点にある。3気筒なので、ピストン22の動きは、クランク軸1の回転で120°ずつずれており、クランク軸1が120°回転するごとに、3つのピストン22が順番に上死点に至る。
On the other hand, FIG. 2B shows the movement of the three
そして、図2(A)は、1つのピストン22が上死点にあるときの状態を示しており、この状態でフライホイール11の全体の重心21は回転軸心20よりも下に位置しているため、フライホイール11の全体の重心21は、回転軸心20を挟んでピストン22と逆の位置関係になっている。従って、ピストン22の慣性偶力とフライホイール11の慣性偶力とが釣り合っている。その結果、クランク軸1に遠心力を作用させることなく、滑らかな回転を実現できる。
FIG. 2A shows a state where one
フライホイール11が回転すると、各遊星ギア16の高さが変わることにより、全体の重心21の高さも変化していくが、いずれかのピストン22が上死点にあるときには、3つの遊星ギア16は常に図2(A)の位置関係になっているため、常に滑らかな回転を実現できるのである。
When the
そして、内燃機関の必要部材であるフライホイール11をバランサ装置の構成部材として利用するものであるため、それだけ構造を簡素化することができると共に、汎用性に優れている。また、加工や組み立ても、従来のバランス軸方式に比べて遥かに簡単である。更に、遊星ギア16はフライホイール11の肉厚内に納めることができるため、機関の大型化を招来することはなくてコンパクトであると共に、重量増大もない。
And since the
遊星ギア16の数は、必ずしも気筒数に一致させる必要はない。遊星ギア16が3つでも、遊星ギア16の群を90度ずつ周方向に進行させると、4気筒の内燃機関に対応できる。安定性の点からは、3個か又は3の倍数個が好ましいと云える。
The number of
遊星ギア16もフライホイール11の質量として機能しているので、フライホイール11の設計に当たっては、遊星ギア16を含めて全体の重量を設定したらよい。例えば遊星ギア16に鉛を埋め込むなどして、遊星ギア16の比重をフライホイール11の素材より大きくすることが可能である。この場合は、遊星ギア16を小型化・薄型化して、一層コンパクト化できる。
Since the
各ギア13,14,16としてハスバ歯車を採用すると、回転が滑らかで騒音対策にもなる。また、遊星ギア16と内歯ギア13及び外歯ギア14との噛合個所の潤滑は、グリスで対応できると云える。外歯ギア14のベアリング15の潤滑もグリスで対応できる。従って、潤滑手段を不要にするか、著しく簡単化できる。本実施形態はこの面でも有利である。
If helical gears are employed as the
本願発明は、実際にフライホイールに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can actually be embodied in a flywheel. Therefore, it can be used industrially.
1 クランク軸
11 フライホイール
13 内歯ギア
14 外歯ギア
15 ベアリング
16 遊星ギア
1
Claims (1)
その片面に、ピストンの慣性力又は慣性偶力を打ち消すバランサとなる遊星ギアが、前記クランク軸の回転に連動して自転しつつクランク軸の軸心周りに公転するように取り付けられている、
内燃機関のフライホイール。 A flywheel fixed to one end of the crankshaft,
A planetary gear serving as a balancer that counteracts the inertial force or inertial couple of the piston is attached to one surface thereof so as to revolve around the axis of the crankshaft while rotating in conjunction with the rotation of the crankshaft.
Internal combustion engine flywheel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016064742A JP2017180545A (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Flywheel of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016064742A JP2017180545A (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Flywheel of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017180545A true JP2017180545A (en) | 2017-10-05 |
Family
ID=60005722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016064742A Pending JP2017180545A (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Flywheel of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017180545A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113864047A (en) * | 2021-06-18 | 2021-12-31 | 广州柴油机厂股份有限公司 | Method for determining top dead center mark of flywheel |
-
2016
- 2016-03-28 JP JP2016064742A patent/JP2017180545A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113864047A (en) * | 2021-06-18 | 2021-12-31 | 广州柴油机厂股份有限公司 | Method for determining top dead center mark of flywheel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2384771C2 (en) | Balancing shaft assembly and its support | |
KR20120085719A (en) | A reciprocating piston mechanism | |
JPH04157238A (en) | Balancer for engine | |
JP2009036030A (en) | Crankshaft structure of high expansion ratio engine | |
JP2011043189A (en) | Primary balancer device of engine | |
JP2014214834A (en) | Reduction gear | |
JP2017180545A (en) | Flywheel of internal combustion engine | |
JPH04224340A (en) | Supporter | |
JP2010169045A (en) | Balance device in multicylinder internal combustion engine | |
JP2009281458A (en) | Internal combustion engine equipped with balancer device | |
JP5571358B2 (en) | Balance device in internal combustion engine | |
JP4984093B2 (en) | Power transmission mechanism | |
JP6398172B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP2011069301A (en) | Internal combustion engine | |
JP2010112240A (en) | V-type internal combustion engine | |
JP2010203518A (en) | Crankshaft structure | |
JP2006038126A (en) | Vibration reducer of reciprocating internal combustion engine | |
JP6794673B2 (en) | Engine equipment | |
JP2014139470A (en) | Internal combustion engine balancer device | |
KR101421018B1 (en) | A Crank shaft of multi-Cylinder engine | |
JP2007285495A (en) | Internal combustion engine | |
JP2014109358A (en) | Balancer device for internal combustion engine | |
JP5328918B2 (en) | 2-cylinder engine | |
JP2010242595A (en) | Variable valve timing device | |
JP2014092206A (en) | Balancer device |