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JPS6038577B2 - 車輛用内燃機関の回転振動吸収装置 - Google Patents

車輛用内燃機関の回転振動吸収装置

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Publication number
JPS6038577B2
JPS6038577B2 JP54037918A JP3791879A JPS6038577B2 JP S6038577 B2 JPS6038577 B2 JP S6038577B2 JP 54037918 A JP54037918 A JP 54037918A JP 3791879 A JP3791879 A JP 3791879A JP S6038577 B2 JPS6038577 B2 JP S6038577B2
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JP
Japan
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flywheel
inertia
engine
moment
vibration
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JP54037918A
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明夫 吉田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車鞠用内燃機関の出力トルク変動に基づく回
転振動を吸収するための装置に関する。
本出願人は特開昭第５０−２５９０７号公報において、
回転慣性体（フライホイール）による吸振効果を改善す
るため、機関に接続される第一のフライホイールと車軸
系に接続される第二のフライホイールとの間に、弾性係
数及び減衰係数を兼備しした振動減衰素子を配置してな
る回転振動吸収装置を開示している。この装置は、フラ
イホイールの慣性モーメントを従来に比し少しも増大さ
せずに、高周波数領域で、第一のフライホイールに加わ
る機関クランク軸の変動トルクに対する、第二のフライ
ホイールに生ずる回転角振動の比則ち換りコンブラィア
ンスを減少せしめる。この結果、第二のフライホイール
の接続される車軸系は機関のトルク変動の影響をより受
けにくくなり、かくして良好な吸振効果が得られる。と
ころで、かような吸振装置の設けにあたっては、装置の
寸法乃至質量を従来と等しく維持するために、第一のフ
ライホイールと第二のフライホイールの慣性モーメント
の和を一定とすることが合理的と考えられる。
そして、最大の吸振効果を得るためには、第一のフライ
ホイールと第二のフライホイールとの間で最適な慣性モ
ーメントの振分けがある筈である。本出願人はこれにつ
き鋭意検討の結果本発明に達したものである。
即ち、本発明によれば、機関及び第一のフライホイール
を含めた駆動側全体の慣性モーメントを、車軸系及び第
二のフライホイールを含めた被駆動側全体の慣性モーメ
ントに等しくしている。このようにすると、換りコンブ
ラィァンスは最小となり最大の吸振効果が得られる。以
下添附図面を参照しながら本発明を説明する。
第１図は内燃機関を搭載した車鞠の機関から車軸系に至
る回転要素を略示したもので、機関はクランク軸１とこ
れに設けたピストン３とにより構成される。
一方車軸系はクラッチ５と変速機７とプロペラ軸９とデ
ィフアレンシヤル機構１１とより構成される。１３は、
本発明に係る吸振装置で、機関に直結した駆動側フライ
ホイール１５と車軸系に直結した従動側フライホイール
１７とを備え、これらのフライホイール１５と１７との
間に弾性系数ｋ及び減衰係数ｃを有した振動減衰素子を
配置して成る。
本発明に係る吸振装置は第２，３図の様に構成されるも
のである。
即ち、駆動側フライホイール１５は環状円板をなしてい
て、ボルト１６によってクランク軸１の端面に締結され
ている。従動側フライホイール１７も環状をなしている
が、これは、駆動側フライホィ−ルー５の中心ハブ部１
５ａ上に回転可能に支承される。この従動側フライホイ
ール１７の外周部はピン１８によって第１図におけるク
ラッチ５に固定される。駆動側フライホイール１５と被
駆動側フライホイール１７との間で相対回転を可能とす
るため、従動側フライホイール１７に鍔付ブッシュ１９
が圧入され、このフッシュ１７は駆動側フライホイール
１５のボス部１５ａと回転自在に脇合している。又、駆
動側フライホイール１５と従動側フライホイール１７と
の間での相対回転を所定量に制限するため、従鱗側フラ
イホイール１７の外周部に等間隔に複数のピン２１が楯
設され、これらピン２１は駆動側フライホイール１５に
形成した対応する弓状孔２３内に位置している。尚、従
動側フライホイール１７に、後述の役割を行う一対のエ
ンドプレート２５及び２７が駆動側フライホイール１５
を挟むように、リベット２９及びねじ３０によって固着
されて、これらエンドフレート２５及び２７は従敷側フ
ライホイール１７の一体部品となっている。第１図で説
明した弾性係数ｋと減衰係数ｃとを備えた振動減衰素子
は第２，３図では次の様に構成される。即ち、駆動側フ
ライホイール１５には円周方向に等間隔に６ケ所の窓部
３１が形成され、この各窓部３１の回転方向における対
向線部間にコイルばね３３がばね座３５を介在させて配
挿される。一方、従動側フライホイール１７に−体な一
対のエンドプレート２５，２７に互いに向い合った凹所
２５ａ，２７ａが円周方向に等間隔に形成これ、この向
い合った各凹所２５ａ，２７ａに夫々前記のばね３３が
、各凹所２５ａ，２７ａの回転方向綾部２５ｂ，２７ｂ
にばね２７の両端が係合するよう、位置している。その
結果、駆動側フライホイール１５と従敷側フライホイー
ル１７との間は第１図で榛式的に示すばね係数ｋを有し
たばね３３で連結され、ばね３３の変形によって両者の
角度的相対変位が可能となる。一方、第１図の模型図に
おける減衰係数ｃを形成するために、前記の鍔付ブッシ
ュ１９及びエンドフレート２５の内方に配置した皿ばね
３７が機能する。
即ち、皿ばね３７は、従鰯側フライホイール１７に圧入
されるブッシュ１９の鍔部１９ａを、駆動側フライホイ
ール１５と摩擦接触するよう付勢する。この結果、摩擦
がフライホイール１５と１７との間に形成される。以上
述べた構成に係る吸俵装置では、ばね３３に基づく弾性
とブッシュ１９に基づく摩擦との組合せよりなる減衰振
動素子を二つのフライホイール１５と１７との間に介在
させて、エンジン側から車軸系側への変動トルクを押え
るものであるが、次に本発明の主題である、二つのフラ
イホイール１５と１７との間の慣性モーメントの振分け
を如何にしたら最大の吸猿効果が得られるかについて述
べる。
先ず、前提条件として、駆動側フライホイール１５の慣
性モーメントをＪ，、従動側フライホィ−ル１７の慣性
モーメントをＪ２としたとき、次式Ｊ，十Ｊ２＝Ｊｏ（
一定） ・・・‘１｝が成立することを
仮定する。
これは、前述のようにフライホイール１５，１７の外蚤
寸法、重量からくる制限である。次に、第１，２図より
成る本発明の機械振動系は、模型的には第４図に示すよ
うに、二つの質量ｍとＭとの間にばね系ｋと減衰系ｃと
を配した直線振動系と等価である。
この場合、質量ｍに加わる力をＦ、これに基づく質量Ｍ
の直線変位をｘ、角速度をのとすると、肴Ｗ＝化Ｍの２
十上の小生等＋ｊ小）化＋ｊＣの？
‐‐‐■が成立する。
しかし第１図は回転振動系なので質量ｍ，Ｍは夫々駆動
側、従動側フライホイールの慣性モーメントＪ，、Ｊ２
に、力Ｆは駆動側フラィホィール１５に加わるトルクＴ
（の）に、変位ｘは従動側フライホイール１７の振れ振
動角８（の）に層換る必要がある。従って、次式糸（山
）＝｛ｋ・０２十ＪＣ）の２十ｊ…｝｛健治ご山２十ｊ
地｝化＋ｊ…＊ ‐‐‐‘ここにＪｃ：クラッ
チ５、変速機７、軸９、差動機横１１等により構成され
る車軸系全体の慣性モーメソト ＪＥ：クランク軸１及びピストン３等よ り成るエンジン側全体の慣性モーメ ント ＊ が得られる。
Ｊ，にＪＥを、Ｊ２にＪｃを加々たのは、フライホイー
ル１５（Ｊ，）にエンジン（ＪＥ）が直結となっており
、フライホイール１７（Ｊ２）にクラッチ以降（Ｊｃ）
が直結となっているからである。第｛３｝式から ー羊（山）ー＝｛ｋ−Ｕ２十ＪＣ）の２｝らｋ−〇．十
ＪＢ）の２｝ …■となる。
ところで、第｛４〕式は、エンジンから駆動側フライホ
イール１５に加わる単位トルク当りの、従動側フライホ
イール１７のねじれ角、即ち換りコンプライアンスの周
波数応答を表わしており、この操りコンブラィアンスが
最少となるようにすれば最大の吸振効果が得られる。
第｛１｝式よりＪ２；Ｊｏ−Ｊ，となり、これを第‘４
｝式に代入すると、・￥（の）・＝｛ｋ−ＵＯ−Ｊ．十
ＪＣ）の茎｛ｋ−〇．十ＪＥ）の２｝
…■となる。従って、孝・羊ゆｌ＝｛ｋ−。
。−声鉄宇井帯勺）の２｝２ ・・側が得ら
れる。擦りコンブラィアンスが最４、となるためには棚
式＝０となるからＪ．：Ｊ。
十壱−ＪＥ …のＪ２＝Ｊ。
一芸＋上 ‐‐‐（７）′が得られる。ところ
で、第１ー式を考慮すると、第【７）式よりＪ，十ＪＥ
＝Ｊ２十Ｊｃ ・・・【８｝となる。
これは、エンジンとフライホイール１５とより成る駆動
側全体の慣性モーメントが、車軸系とフライホイール１
７とより成る従動側全体の慣性モーメントと等しくなる
ようにＪ，とＪ２と分配すれば、吸振効果が最大となる
ことを意味している。従って、第２，３図で示す、実際
の構造においても、駆動側フライホイール１５の慣性モ
ーメントＪ，は第（７｝式、従動側フライホイール１７
の慣性モーメントＪ２は第｛７｝′式が成立するよう選
定される。
実験によれば、ある車輪では、Ｊｃ＝０．５６（ｋｇ・
肌・Ｓ２）、ＩＥ＝０．４１（ｋ９・弧・Ｓ２）であっ
たが、この場合Ｊ，＝０．７（ｋ９・弧・Ｓ２）、Ｊ２
＝０．５（ｋ９・肌・Ｓ２）のとき良好な結果が得られ
た。
これらの実測値よりＪＥ十Ｊ，＝１．１１，Ｊｃ＋Ｊ２
＝１．０６で略第■式を充足する。ところで上記の例で
はＪ，はＪ２より大きくなるが、両者のフライホイール
１５，１７の直径を同一に保つため、第２，３図の具体
的構造では、慣性モーメントの大きい（Ｊ，）のフライ
ホイール１５では、その中間部１５ｃを肉薄とし、周辺
部１５ｄを肉厚とすることにより対処している。
尚、本発明は、駆動側と従動側とでフライホイールの慣
性モーメントの振分けを特徴とするものであるから、本
発明の範囲は図示の実施例に少しも限定されないことは
言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の吸振装置を備えた車鞠回転要素の模型
図、第２図は本発明の吸振装置の具体的構造をその長手
方向断面にて示す図、第３図は、第２図の装置を、エン
ジン側より部分的な破断状態で見て示す図、第４図は、
本発明に係る吸振装置の等価直線振動系を示す図。 １……クランク軸、３……ピストン、５……クラッチ、
１３・・・・・・吸振装置、１５・・・・・・駆動側フ
ライホイール、１７…・・・従動側フライホイール、１
９……鍔付ブッシュ、３３……ばね、ｃ……粘性係数、
ｋ・・・・・・弾性係数。 鱗１図 第２図 務３図 務４図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 機関に接続されるフライホイールを含む第一の回転
    慣性体と車輛駆動軸系に接続される第二の回転慣性体と
    の間に、弾性係数及び減衰系数を持つ振動減衰系を配置
    し、双方の回転慣性体の慣性モーメントの和が一定とい
    う制限の下で機関の回転振動を吸収するものにおいて、
    機関及び第一の回転慣性体を含めた駆動側全体の慣性モ
    ーメントと、車輛駆動系及び第二の回転慣性体を含めた
    従動側全体の慣性モーメントとを等しくしたことを特徴
    とする車輛用内燃機関の回転振動吸収装置。
JP54037918A 1979-03-30 1979-03-30 車輛用内燃機関の回転振動吸収装置 Expired JPS6038577B2 (ja)

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