JPS5969549A - 内燃機関のカムシヤフト振動抑制装置 - Google Patents

内燃機関のカムシヤフト振動抑制装置

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JPS5969549A
JPS5969549A JP57180396A JP18039682A JPS5969549A JP S5969549 A JPS5969549 A JP S5969549A JP 57180396 A JP57180396 A JP 57180396A JP 18039682 A JP18039682 A JP 18039682A JP S5969549 A JPS5969549 A JP S5969549A
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JP
Japan
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camshaft
combustion engine
internal combustion
annular
fixed
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Application number
JP57180396A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Toki
土岐 進
Junichi Araki
荒木 純一
Yasuo Miyamoto
宮本 康生
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Publication of JPS5969549A publication Critical patent/JPS5969549A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16F15/1407Suppression 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 limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
    • F16F15/1442Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber with a single mass

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (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】 本発明は、内燃機関の弁機構におけるカムシャフトの捩
りに起因する振動全カムシャフトの被駆動回転体にトー
ショナルダンパ装置全付設することにより減衰せしめる
ようにした内燃機関のカムシャフト振動抑制装置に関す
る。
内燃機関の弁機構におけるカムシャフトの捩りに起因す
る振動について説明する。第8図において、内燃機関1
00の弁機構は、シリンダヘッド101における燃焼室
102と吸気孔(又は排気孔)103とを連通・遮断す
るようその開口部104にこれを開閉丁ろべく配設され
たバルブ105を開閉動作させろだめの機構であり、不
図示のクランクシャフトと回転運動伝達機構を弁して連
結されたカムシャフト106と、カムシャフト106に
形成されたカバルブスプリング110に抗してバルブ1
05の後端部105ak周期的に押し下げバルブ105
ヲ開閉動作させるロッカーアーム109とから構成され
る。
なお、バルブ105は、その棒状ステムをバルブガイド
111にて挿通摺設され、その後部にバネ受け105b
’!z設けこれに当接するバルブスプリング110で閉
弁方向へ弾性支持されると共に、前記弁機構はシリンダ
ヘッド101上に固設されたシリンダヘッド力バー11
2内に配設されている。
上記において、第9図に示される如《、カムシャフト1
06が回転してカム107がロッカーアーム109の第
8図中左端を押し上げようとするとき、カム107の先
部にはロッカーアーム109を弁してバルブスプリング
1100弾発力に応じた回転全土めようとする力が作用
し、他方カムシャフト106に固定された例えばカムシ
ャフト歯車113にチェーン(のλ 114等によってクランクシャフト11s’tm車11
60回転力が作用し、これによってカム107とカムシ
ャフト歯車113との間に回転差が生じ両者の間のカム
シャフト部分に捩りが発生する。そしてカム107がロ
ッカーアーム109を押し上げた後には前記の捩りに基
づいて復元力が発生する。このようにしてロッカーアー
ム109に対しカム107が作用する度にカム107と
カムシャフト歯車113との間では捩りとその復元が反
復され、カムシャフト106に捩りに起因する振動が発
生することになり、斯かる振動とカムシャフト自身の有
する固有振動とが周波数的に一致すると共振が生じ捩り
に起因する振動が更に太き《なるという状況が生じる。
上記の如き捩り振動が発生するとカムシャフト歯車とク
ランクシャフト歯車の間の駆動力伝達部となって好まし
いものではない。そこで上記の如き異常な負荷全除去す
るためにはカムシャフNO6における捩り振動の発生を
防止する手段が講じられなければならない。
本発明者は」−記課題に鑑みこれを有効に解決すべく本
発明を成したものであり、原理的には、カムシャフトの
共振点が例えば4サイクル内燃機関にて回転数3000
 rpm、気筒数4でに’! 100 Hz程度の低周
波振動であるという実験的知見に基づいて、この100
Hz程度の振動を吸収するトーショナルダンパ装置をカ
ムシャフトに設けるようにするものである。
本発明の目的は、内燃機関のカムシャフトに固定された
歯車、プーリの如き被駆動回転体に弾性連結体を介して
環状の錘体を設け、この錘体によってカムシャフトに発
生する捩り振動全吸収するようにし、以ってチェーン、
ベルトの如き駆動力伝達部材に加わる異常負荷の発生を
防止し、その寿命全延長せしめる内燃機関のカムシャフ
ト振動抑制装置全提供することにある。
また本発明の目的は、前記カムシャフト振動抑制装置に
おいて、前記弾性連結体を半径方向にて複数に分割して
層状に形成し、それらの間に剛体板全介設したり、或い
は弾性連結体における各種の変形若しくは変位を規制す
るための部材を設けることにより、弾性連結体の形状変
化全規制しカムシャフトに発生する捩り振動をより一層
効果的に低減するようにした内燃機関のカムシャフト振
動抑制装置を提供することにある。
以下に本発明の好適−実施例全添付図面に基づいて詳述
する〇 第1図、第2図において、複数のカム(図示せス)ヲ有
するカムシャフト1の一端部に、不図示のクランクシャ
フトに固定された駆動回転体たるクランクシャフト歯車
(又はクランクシャフトプIJ等)から駆動力伝達部材
たるチェーン(又はベルト等)2を弁して回転運動全伝
達される、被駆動回転体たるカムシャフト歯車(又はカ
ムシャフトプーリ等)3が固定されている。カムシャフ
ト1はその回転運動に基づき既述の如くカムによって夫
々対応するロッカーアームを周期的に揺動せしめ、内燃
機関における吸気、排気音つかさどる弁機構を作動させ
るためのものである。
カムシャフト歯車3は、その中心部にカムシャフト1を
挿通せしめカムシャフト1に嵌合固定される筒状ボス4
を設け、筒状ボッ40図中右端外周囲より半径方向外方
へ板状アーム5が延設形成され、板状アーム5の外周端
に図中左方に折曲し所定幅で形成されたリム6が形成さ
れ、リム6の外周囲には複数の歯7・・・全設けて成る
ものである。
斯かる形状によってカムシャフト歯車3の図中左面には
筒状ボス4の周囲にリム6との間において環状の凹所8
が形成されることになる。
上記凹所8内には、筒状ボス4の外周囲に嵌合固定され
る内環部材9と、内環部材9と例えばゴム等から成る環
状の弾性連結体10を弁して結合一体化された環状錘体
11とから成るトーショナルダンパの作用を有する装置
が配設される。上記弾性連結体10は、円環部材9及び
環状錘体11に例えば焼付は等によって結合されこれら
を一体化し、本実施例では円環部材9と環状錘体11と
の間に環状形態にて充填する如く設けられている。
なお上記内環部材9は必ずしも必要とされず、筒状ボス
4の外周面に直接に弾性連結体10を固設し、これによ
り環状錘体11を設けることもでき、要するに筒状ボス
4の外周囲に弾性連結体10を弁して環状錘体11が配
設されれば足りるのである。ただし、内環部材9、弾性
連結体10、環状錘体11でユニット化すれば組付けが
容易となる。
上記構成によれば、環状錘体等によって回転時のカムシ
ャフト1に生じる前述の捩り振動を吸収し、これを低減
することができる。
上記カムシャフト歯車3には、更に環状錘体11の周囲
の位置にて環状錘体11を囲む如く配置された環状の規
制部材12がネジ13・・で板状アーム5の錘体側の壁
面に固設され、規制部材12の開放端の周辺は内方へ所
定幅で屈曲されている。
斯かる規制部材12によってカムシャフト1の回転に伴
って生じる弾性連結体10の偏心的な半径方向への変形
、丁なわち環状錘体11の半径方向への変位を規制する
ことができる。また屈曲片14によって環状錘体11の
軸方向への変位も同様に規制することができる。
変更実施例を示すもので、本図において内環部材9と環
状錘体11との間には等間隔で例えば3個の弾性連結体
15・が介設されている。これによれば弾性≠勢体の量
を減らして軽量化を図ることができる。なお弾性≠拵体
の量を減らした分カムシャフト回転時の弾性連結体15
・・・の円周方向、半径方向の変形が太きくなる点に鑑
み、弾性連結体15・・・の間に環状錘体11の内面に
固設された略々台形の例えばゴム等から成る変形規制部
材16・・・を設けることが可能である。これにより例
えば直列4気筒エンジンの2次振動等の偏心方向の振動
入力により生じる振動を抑制することができる。
第4図、第5図は上述の弾性連結体に補強板を設けた実
施例を示すものであり、本実施例を説明するにあたって
図面中上記実施例における同一要素には同一符号を付す
ものとする。第4図、第5図において、カムシャフト1
に固定されたカムシャフト歯車3の中心部に存する筒状
ボス4の外周囲に円環部材9と弾性連結体17と環状錘
体11とから成るトーショナルダンパ作用を有する装置
が設けられている。本実施例において上記弾性連結体1
7は、半径方向に例えば3層の層状に配設され且つ円周
方向に連続する環状の弾性体18゜19.20と、夫々
の間に介設された鉄板、アルミ板等から成る環状の剛体
板21.22とから構成され、弾性体18.19.20
と剛体板21゜22、内環部材9、環状錘体11とは夫
々焼付は等により結合一体化されている。
上記構成では弾性連結体17を円周方向に連続して環状
に形成したが、第6図に示されるように3個のスポーク
状に弾性連結体23・・を設けることも可能である。こ
の場合においても弾性連結体23・・は3個の弾性体2
4,25.26とそれらの間に介設される剛体板27.
28とから成る。
また図示される如く弾性連結体23・・・の変形による
環状錘体11の変位全規制すべく第3図と同様な変形規
制部材16・・が弾性連結体23・・・の間に配設され
る。
上記構成によれば、例えばスポーク状の弾性連結体15
と弾性連結体23とを比較する第7図(Al(B)に示
されろように、弾性連結体23の方が弾性連結体15よ
りも、剛体板27.28が存するため圧縮方向の力が加
わったとき弾性体のふくらみが小さくなり、弾性連結体
としての変形の度合が小さくなる。環状錘体11におい
て、回転方向の共振周波数を低(設定するために弾性連
結体150回転方向の捩り弾性係数を低(設定すると偏
心方向の弾性係数も低くなり、この結果錘体11のアン
バランスによって振動が増加するが、」二記剛体板の作
用によって偏心方向の弾性係数を高く設定することがで
き、これによってより一層上記振動を抑制することがで
きる。
前記本発明によれば次なる効果を発揮する。先ず、カム
シャフトに発生する低周波の捩り振動を吸収して振動全
低減し、これによって駆動力伝達部材に異常の負荷がか
かるの全防止し、駆動力伝達部材の寿命を延長すること
かできる。環状錘体の半径方向、軸方向の変位を、各種
の規制部材を付設したり或いは弾性連結体の中に剛体板
を設けることによって防止し、これによって捩り振動を
より一層効果的に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図はカムシャフト
歯車の正面図、第2図は第1図中2−2線断面図、第3
図は錘体部分の変更実施例を示す正面図、第4図は別発
明に係るカムシャフト歯車の正面図、第5図は第4図中
5−5線断面図、第6図は別発明に係る錘体部分の変更
実施例を示す正面図、第7図(A)、(B)は弾性連結
体の変形状態の比較を示した図、第8図は弁機構を示す
縦断面図、第9図は捩り振動の発生を説明するだめの図
である。 なお図面中、1はカムシャフト、2はチェーン、3はカ
ムシャフト歯車、4は筒状ボス、9は内環部材、10,
15,17.23は弾性連結体、11は環状錘体、12
は規制部材、14は屈曲片、16は変形規制部材、21
,22,27,28は剛体板である。−

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  クランクシャフトに固定された駆動回転体と
    カムシャフトに固定された被駆動回転体とを駆動力伝達
    部材で連結し、クランクシャフトの回転運動をカムシャ
    フトに伝達する内燃機関において、上記被駆動回転体の
    中心部に、カムシャフトに嵌合固定される筒状ボスヶ設
    け、該筒状ボスの外周囲に弾性連結体を弁して環状錘体
    全配設するようにしたことを特徴とする内燃機関のカム
    シャフト振動抑制装置。
  2. (2)前記弾性連結体全環状とし、前記筒状ボスと前記
    環状錘体の間に充填する如く設けるようにしたことを特
    徴とする特許 1項記載の内燃機関のカムシャフト振動抑制装置。
  3. (3)  前記弾性連結体をスポーク状とし、前記筒状
    ボスと前記環状錘体の間に複数個所設けるようにしたこ
    とを特徴とする前記特許請求の範囲第1項記載の内燃機
    関のカムシャフト振動抑制装置。
  4. (4)  クランクシャフトに固定された駆動回転体と
    カムシャフトに固定された被駆動回転体とを駆動力伝達
    部材で連結し、クランクシャフトの回転運動をカムシャ
    フトに伝達する内燃機関において、上記被駆動回転体の
    中心部に、カムシャフトに嵌合固定される筒状ボスを設
    け、該筒状ボスの外周囲に弾性連結体を弁して環状錘体
    全配設し、該弾性連結体全複数の円周方向に連続な層に
    て形成し、各層の間に剛体板を介設するようにしたこと
    を特徴とする内燃機関のカムシャフト振動抑制装置。
  5. (5)  前記弾性連結体と剛体板を環状に形成したこ
    とを特徴とする前記特許請求の範囲第4項記載の内燃機
    関のカムシャフト振動抑制装置。
  6. (6)  前記弾性連結体と剛体板から成る、前記筒状
    ボスと前記環状錘体の連結部分をスポーク状に形成した
    ことを特徴とする前記特許請求の範囲第4項記載の内燃
    機関のカムシャフト振動抑制装置。
  7. (7)  クランクシャフトに固定された駆動回転体と
    カムシャフトに固定された被駆動回転体とを駆動力伝達
    部材で連結し、クランクシャフトの回転運動全カムシャ
    フトに伝達する内燃機関において、上記被駆動回転体の
    中心部に、カムシャフトに嵌合固定される筒状ボスを設
    け、該筒状ボスの外周囲にスポーク状の複数の弾性連結
    体を介して環状錘体を配設し、該弾性連結体の間の空間
    に上記環状錘体の内面に固着された変形規制部材全配設
    するようにしたこと全特徴とする内燃機関のカムシャフ
    ト振動抑制装置。
  8. (8)  クランクシャフトに固定された駆動回転体と
    カムシャフトに固定された被駆動回転体とを駆動力伝達
    部材で連結し、クランクシャフトの回転運動をカムシャ
    フトに伝達する内燃機関において、上記被駆動回転体の
    中心部に、カムシャフトに嵌合固定される筒状ボスを設
    け、該筒状ボスの外周囲に弾性連結体を弁して環状錘体
    全配設し、上記被駆動回転体の該猿状錘体側の壁面に環
    状錘体の半径方向の変位全規制する環状規制部材を設け
    るようにしたことを特徴とする内燃機関のカムシャフト
    振動抑制装置。
  9. (9)前記環状規制部材の外端辺を内方へ屈曲し、前記
    環状錘体を囲むようにしたことを特徴とする特許 カムシャフト振動抑制装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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