(57)【要約】【課題】クランクシャフトに発生する振動を低減可能にした振動低減装置を提供する。【解決手段】トルクコンバータ６とドライブプレート７との間には、回転時のクランクシャフト３に発生する曲げ振動を減衰する減衰部材２６が設けられている。ドライブプレート７に最も近い気筒２ａのピストン４が往復動する際のピストン４の軸線を気筒軸中心線とした場合、減衰部材２６は、気筒軸中心線上においてクランクピン２７に対しピストン４の上死点の反対側に配置されている。【選択図】図３
2020024020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼により回るクランクシャフトにドライブプレートを介してトルクコンバータが連結され、回転時の前記クランクシャフトに発生し得る振動を低減する振動低減装置であって、
前記ドライブプレート及び前記トルクコンバータの間に、前記クランクシャフトに発生する振動を減衰する減衰部材を設け、前記ドライブプレートに最も近い気筒のピストンが往復動する際の当該ピストンの軸線を気筒軸中心線とした場合、前記減衰部材の配置位置を、気筒軸中心線上においてクランクピンに対し前記ピストンの上死点の反対側とした振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに発生する振動を低減する振動低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から周知のように、内燃機関（エンジン）においてピストンが連結されたクランクシャフトの軸方向端部に、ドライブプレートを介してトルクコンバータが連結された構造がある（特許文献１等参照）。ドライブプレートは、回転時のクランクシャフトに発生する振動（曲げ振動）を抑制するセンサプレートとともに、クランクシャフトに対し複数のボルトで共締めされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３７３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の作動時、ドライブプレートに最も近い気筒の作動により、クランクシャフトに振動（曲げ振動）が発生する場合がある。クランクシャフトに曲げ振動が発生した場合、クランクシャフトの軸受けを叩く打音の発生に繋がる。よって、クランクシャフトに発生する振動を抑制したいニーズがあった。
【０００５】
本発明の目的は、クランクシャフトに発生する振動を低減可能にした振動低減装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決する振動低減装置は、内燃機関の燃焼により回るクランクシャフトにドライブプレートを介してトルクコンバータが連結され、回転時の前記クランクシャフトに発生し得る振動を低減する構成であって、前記ドライブプレート及び前記トルクコンバータの間に、前記クランクシャフトに発生する振動を減衰する減衰部材を設け、前記ドライブプレートに最も近い気筒のピストンが往復動する際の当該ピストンの軸線を気筒軸中心線とした場合、前記減衰部材の配置位置を、気筒軸中心線上においてクランクピンに対し前記ピストンの上死点の反対側とした。
【０００７】
本構成によれば、内燃機関の作動時、ドライブプレートに最も近い気筒の作動によってクランクシャフトに振動が発生しても、この振動を、ドライブプレート及びトルクコンバータの間に設けた減衰部材によって吸収することが可能となる。よって、クランクシャフトに発生する振動を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の振動低減装置の構成図。
【図２】ドライブプレートの正面図。
【図３】振動低減装置の作用図。
【図４】減衰部材の配置位置の原理を示す説明図。
【図５】別例のドライブプレートの正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、振動低減装置の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、内燃機関１には、燃料の燃焼室となる複数の気筒２が設けられている。内燃機関１の形式には、例えば３つの気筒２が直列配置された直列３気筒、４つの気筒２が直列配置された直列４気筒、６つの気筒２が略Ｖ字に配列されたＶ型６気筒などがある。
【００１０】
内燃機関１には、これら複数の気筒２に亘って架設されたクランクシャフト３が軸Ｌａ回り（図１の矢印Ａ方向）に回転可能に設けられている。クランクシャフト３には、気筒２内において上下死点間を往復直線移動するピストン４が気筒２ごとに各々設けられている。
【００１１】
クランクシャフト３の一端には、クランクシャフト３の発生する曲げ振動を抑制するセンサプレート５と、自動変速機のトルクコンバータ６が取り付け固定されるドライブプレート７とが取り付けられている。センサプレート５及びドライブプレート７は、複数の締結具８によってクランクシャフト３の端面に共締めされている。締結具８は、例えばボルトであることが好ましい。センサプレート５及びドライブプレート７は、センサプレート５の挿通孔９とドライブプレート７の締結孔１０とに締結具８を通すとともに、この締結具８を、クランクシャフト３の端面に設けられた締結孔１１に締結することで、クランクシャフト３に取り付け固定されている。なお、締結具８は、ドライブプレート７との間に板状の介装部材１２を介した状態で取り付けられる。
【００１２】
センサプレート５は、金属製であって、略円板形状をなす。センサプレート５の中央には、クランクシャフト３の端部を通す中心孔１３が形成されている。センサプレート５の複数の挿通孔９は、中心孔１３の周囲に貫設されている。センサプレート５は、例えばダイナミックダンパの弾性体や質量体として作動することにより、クランクシャフト３の曲げ振動を抑制する。また、センサプレート５は、自身の固有振動数がクランクシャフト３の曲げ振動の固有振動数と同一又は近似となるような形状や重量に形成されている。クランクシャフト３の固有振動数は、回転時のクランクシャフト３の曲げ振動に発生し得る周波数の範囲に含まれる特定周波数である。
【００１３】
ドライブプレート７は、金属製であって、略円板形状をなす。本例のドライブプレート７は、回転方向の剛性を維持しつつも、面方向の剛性を下げることにより、同方向の柔軟性を持たせている。ドライブプレート７は、内径側に位置する絞り部１６と、外径側に位置する平板部１７とを備える。ドライブプレート７（絞り部１６）の中央には、クランクシャフト３の端部を通す中心孔１８が形成されている。ドライブプレート７は、センサプレート５よりも大径に形成されている。
【００１４】
トルクコンバータ６は、複数の締結具１９によってドライブプレート７に取り付け固定されている。締結具１９は、例えばボルトであることが好ましい。トルクコンバータ６は、ドライブプレート７の挿通孔２０に締結具１９を通すとともに、この締結具１９を、トルクコンバータ６に設けられた締結孔２１に締結することで、ドライブプレート７に取り付け固定されている。
【００１５】
図２に示すように、複数の締結孔１０は、ドライブプレート７（絞り部１６）において中心孔１８の周囲に貫設されている。これら締結孔１０は、ドライブプレート７の中心Ｐ回りの周方向において等間隔に並び配置されている。ドライブプレート７において締結孔１０よりも半径方向外側の位置（平板部１７）には、軽量化のための抜き孔２２が複数形成されている。これら抜き孔２２は、締結孔１０よりも大径に形成され、ドライブプレート７の中心Ｐ回りの周方向において等間隔に並び配置されている。複数の挿通孔２０は、ドライブプレート７（平板部１７）において抜き孔２２よりも半径方向外側の位置に貫設されている。
【００１６】
図１及び図２示すように、内燃機関１は、内燃機関１の作動時に発生し得るクランクシャフト３の振動（曲げ振動）を低減する振動低減装置２５を備える。ところで、ドライブプレート７に最も近い気筒２ａ内で燃料が燃焼された際には、その衝撃によりクランクシャフト３に曲げ振動が発生する。このとき、クランクシャフト３が軸受けを叩く音が発生し、これが異音となる場合があるため、本例の振動低減装置２５によって、この曲げ振動を減衰させる。本例の振動低減装置２５は、ドライブプレート７とトルクコンバータ６との間に設けられた減衰部材２６によって、気筒２内の燃料燃焼時に生じ得るクランクシャフト３の曲げ振動を減衰する。減衰部材２６は、例えば円板状をなした弾性体からなる。
【００１７】
図２に示すように、減衰部材２６の配置位置は、ドライブプレート７に最も近い気筒２ａのピストン４が往復動する際の軸線を気筒軸中心線Ｌ１とした場合、気筒軸中心線Ｌ１上においてクランクピン２７（図１等参照）に対しピストン４の上死点Ｄ１の反対側となっている。気筒軸中心線Ｌ１は、ピストン４の上死点Ｄ１とクランクピン２７とを結ぶ直線状の線である。減衰部材２６は、ドライブプレート７の平板部１７とトルクコンバータ６との間の隙間に配置されている。
【００１８】
また、本例のドライブプレート７は、気筒軸中心線Ｌ１が鉛直方向に沿う取り付け位置をとっている。この取り付け位置は、例えば内燃機関１が直列４気筒や直列３気筒の場合にとる。
【００１９】
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態の振動低減装置２５の作用及び効果について説明する。
図３に示すように、内燃機関１の複数の気筒２のうち、ドライブプレート７に最も近い気筒２ａ内の燃料が燃焼された場合、クランクシャフト３に曲げ振動が発生し、ドライブプレート７が振動する。このとき、ドライブプレート７の鉛直方向下端がトルクコンバータ６を押す方向（図３に示す矢印Ｂ方向）の加重がかかる。本例の場合、この加重は、減衰部材２６が圧縮することにより吸収される。これにより、ドライブプレート７の曲げ振動が減衰される。よって、クランクシャフト３の端部における曲げ振動が減衰されるので、クランクシャフト３が軸受けを叩く音が減少する。
【００２０】
図４に、本例の減衰部材２６における配置位置の定義を示す。同図に示されるように、減衰部材２６は、気筒軸中心線Ｌ１上においてクランクピン２７に対して上死点Ｄ１の１８０度反対側であることが好ましい。なお、上死点Ｄ１からクランクピン２７の間の距離ｌ１と、クランクピン２７から減衰部材２６の間の距離ｌ２とは、同一又は非同一のどちらでもよい。さらに、減衰部材２６は、中心（重心）が気筒軸中心線Ｌ１に位置する配置をとることに限定されず、気筒軸中心線Ｌ１に対して規定角度θを含む範囲Ｅ内に配置されていればよい。図の例の場合、減衰部材２６の配置の範囲Ｅは、気筒軸中心線Ｌ１に対して±θを含む範囲に設定されている。
【００２１】
さて、本例の場合、内燃機関１の作動時（燃料燃焼時）、ドライブプレート７に最も近い気筒２ａの作動によってクランクシャフト３に振動（曲げ振動）が発生しても、この振動（曲げ振動）を、トルクコンバータ６及びドライブプレート７の間に設けた減衰部材２６によって吸収することが可能となる。よって、クランクシャフト３に発生する振動（曲げ振動）を低減することができる。
【００２２】
また、例えばクランクシャフト３の剛性や気筒２のシリンダブロックの剛性を向上することで打音対策する場合と比較して、その分の重量を低減することができる。さらには、例えば内燃機関１の点火タイミングを遅角して打音対策する場合と比較して、その分、点火時期を進角することができる。よって、内燃機関１の燃費を向上することもできる。
【００２３】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図５に示すように、ドライブプレート７は、鉛直方向に対して気筒軸中心線Ｌ１が回転方向において所定角度回った取り付け位置をとってもよい。この取り付け位置は、例えば内燃機関１がＶ型６気筒の場合にとる。この構成の場合も、クランクシャフト３に発生する振動（曲げ振動）を低減することができる。
【００２４】
・減衰部材２６は、ドライブプレート７の絞り部１６とトルクコンバータ６との間に配置されることに限らず、例えばドライブプレート７の平板部１７とトルクコンバータ６との間に配置されてもよい。
【００２５】
・減衰部材２６の配置位置は、実施例に限定されず、クランクシャフト３に発生する振動を低減できる位置に配置されていればよい。
・減衰部材２６は、振動（衝撃）を吸収できる材質であれば、種々のものが採用可能である。
【００２６】
・減衰部材２６は、取り付け状態において円板状になっていることに限定されず、例えば四角形状等の多角形状など、他の形状に変更してもよい。
・ドライブプレート７から抜き孔２２を省略してもよい。
【００２７】
・ドライブプレート７は、例えば絞り部１６を省略し、平板状としてもよい。
・ドライブプレート７の厚さを部分的に薄くしてもよい。
・ドライブプレート７の形状や構造は、これまでに述べた例に限定されず、振動減衰に繋がるものであれば、種々の態様に変更可能である。
【００２８】
・ドライブプレート７及びトルクコンバータ６の締結構造は、ボルト構造に限定されず、例えば凹凸の係止形状など、他の構造に変更可能である。
・本例の振動は、曲げ振動に限定されず、曲げ振動以外の特性の振動も含む。
【００２９】
・内燃機関１は、車両のみに適用されることに限定されず、他の装置や機器に使用してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…内燃機関、２（２ａ）…気筒、３…クランクシャフト、４…ピストン、６…トルクコンバータ、７…ドライブプレート、２５…振動低減装置、２６…減衰部材、２７…クランクピン、Ｌ１…気筒軸中心線。
【図１】
2020024020.tif 000003
【図２】
2020024020.tif 000004
【図３】
2020024020.tif 000005
【図４】
2020024020.tif 000006
【図５】
2020024020.tif 000007