JPS6348841Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は内燃機関のクランク軸系に慣性リン
グを着脱自由にし、クランク軸のねじり振動と回
転変動を抑制するようにしたクランク軸装置に関
する。

自動車用エンジンでは、アイドリング時などの
低回転域でのエンジンのトルク変動により生じる
回転変動を少なくし、振動を抑えて円滑な回転を
保つために、第１図に示すようにクランクシヤフ
ト１の後端にフライホイール２が取り付けられ
る。このフライホイール２はエンジンの回転変動
を少なくするうえでは大きな質量ほど効果がある
が、しかし、フライホイール２の慣性質量を大き
くすると、回転変動の少ないエンジン高回転域で
むしろこのフライホイールを駆動するのに大きな
出力が費されるため加速応答性や燃費の悪化を招
くという不具合がある。

このような不具合を解消するため、例えば第２
図、第３図に示すような可変慣性フライホイール
が提案されている（実願昭56−109615号）。

図中、３は所定の質量をもつ慣性リングで、ク
ランク軸１の回りにベアリング４を介して回転自
由な状態に設置され、この慣性リング３の外周に
位置して複数の遠心クラツチ５が配設される。

遠心クラツチ５はフライホイール２と同期して
回転するブレーキシユー９とこのブレーキシユー
９を内側に付勢して慣性リング３に押圧するバネ
１０とからなり、エンジン回転数が所定値以上に
なつたとき、遠心力の働きでバネ１０を縮ませて
ブレーキシユー９を外側に開き、慣性リング３を
クランク軸１から解放して自由な状態におく。

こうすることにより、高速域での加速応答性を
高めるとともに、低速域でとくに著しい回転変動
の抑制を図つている。

しかしながら、このような可変慣性フライホイ
ールにあつては、低速域での回転変動を抑制する
ことはできても、クランク軸１の捩り振動に対し
ては対策手段を講じておらず、したがつて、クラ
ンク軸１の常用回転数において捩り振動がクラン
ク軸１のもつ固有振動数と一致した場合、捩り振
幅が増大し振動が激しくなる。

とくに、この場合、クランク軸１の捩り角振幅
は、エンジン本体に対してフライホイール２と反
対側の位置すなわち、クランクプーリ８などが備
え付けられるエンジンの前方側で最大となる。

本考案はこのような問題点を解消することを目
的としている。

このために本考案では、クランク軸のエンジン
本体に対してフライホイールと反対側に取り付け
られるクランクプーリと、このクランクプーリの
軸部に対しベアリングを介して回転自由に設置さ
れる慣性リングと、この慣性リングの外側に位置
して、クランク軸の低回転域では慣性リングを前
記クランクプーリに連結し、クランク軸の高回転
域では慣性リングと前記クランクプーリの連結を
解く遠心クラツチ手段とを設けて、捩り角振幅の
大きいクランクプーリ側のクランク軸端部の回転
慣性質量が低速域で増大するようにした。

以下本考案の実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第４図、第５図に示すように、クランクプーリ
８の軸部８Ａの外周に、ベアリング１１を介して
回転自由な円板状の慣性リング１２を設置する。

クランクプーリ８の円環部８Ｂには、その内方
に位置して慣性リング１２の外周を押圧するブレ
ーキシユー１３が、バネ１４を介して複数個、取
り付けられる。

このようにして、クランクプーリ８の回転によ
り生ずるブレーキシユー１３の遠心力が、バネ１
４によりブレーキシユー１３を内側へ付勢する力
よりも小さいとき、慣性リング１２とクランクプ
ーリ８とをブレーキシユー１３により連結する遠
心クラツチ手段１５を構成する。

この場合、ブレーキシユー１３が慣性リング１
２に圧着すると慣性リング１２の質量分だけクラ
ンク軸１の慣性モーメントが大きくなる。逆に、
遠心作用が強められると、ブレーキシユー１３が
慣性リング１２から離れてベアリング１１を介し
て慣性リング１２をクランク軸１から回転自由な
状態におくので、クランク軸１の慣性モーメント
は小さくなる。

次に作用を説明する。

エンジン回転数の低速域では、慣性リング１２
をバネ１４の付勢力によつてブレーキシユー１３
と圧着するので、慣性リング１２はクランクプー
リ８と一体的に回転する。

したがつて、慣性リング１２のもつ質量分だけ
エンジン前方側のクランク軸１の慣性質量を増や
すので、この低速回転域で起こりやすいクランク
軸１の捩り振動の共振を回避することができると
同時にエンジン前方側での回転変動を抑制するこ
ともできる。

エンジン回転数が高速域に入ると、慣性リング
１２の遠心作用が大きくなり、ブレーキシユー１
３はバネ１４の付勢力に打ち勝つて慣性リング１
２から離れ、慣性リング１２はベアリング１１の
外側で回転自由となる。

一般に、低速域から高速域に入るにつれ、クラ
ンク軸１の捩り振動は、共振を起こす固有振動数
に近づいてくるのであるが、しかし、慣性リング
１２がクランク軸１から解放されているので、ク
ランク軸１の振動モードは変化して捩り振動の共
振点から大きく遠ざかる。

したがつて、高速域でも捩り振幅を減らして捩
り振動を低減できるとともに、加速応答性の悪化
を避けることができ、エンジン回転全域にわたつ
てクランク軸１に対する応力負担を低減し、した
がつてエンジンの燃費効率を高めることができ
る。

以上説明したように本考案によれば、クランク
軸の回転数に応じて、各回転域での捩り固有振動
数からずれるようにクランク軸のもつ慣性モーメ
ントを可変にしたので、エンジンの全回転域で捩
り振動を抑制するとともに、低速域での回転変動
をも防止し、クランク軸の折損を回避することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの要部をあらわす断面図、第
２図は従来の可変慣性フライホイールの断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は本考
案の実施例をあらわす断面図、第５図は第４図の
Ａ−Ａ線断面図である。 １……クランク軸、２……フライホイール、８
……クランクプーリ、８Ａ……軸部、８Ｂ……円
環部、１１……ベアリング、１２……慣性リン
グ、１３……ブレーキシユー、１４……バネ、１
５……遠心クラツチ手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランク軸のエンジン本体に対してフライホイ
   ールと反対側に取り付けられるクランクプーリ
   と、このクランクプーリの軸部に対しベアリング
   を介して回転自由に設置される慣性リングと、こ
   の慣性リングの外側に位置して、クランク軸の低
   回転域では慣性リングを前記クランクプーリに連
   結し、クランク軸の高回転域では慣性リングと前
   記クランクプーリの連結を解く遠心クラツチ手段
   とを備えたことを特徴とするクランク軸装置。