JP2000179623A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主として車両用４気筒ディーゼルエンジンの
クランク軸に装着されて、同クランク軸の捩り振動を効
果的に低減し得る小型軽量で、耐久性及び信頼性が優れ
たダンパ装置を提供する。 【解決手段】 クランク軸に装着されるダンパ装置を、
環状中空室を備えたケーシングと、同ケーシング内に小
間隙を存して収蔵されたリング状の慣性体と、上記小間
隙内に充填封入されたシリコンオイル等の高粘度液体と
を有するビスカスダンパとし、同ビスカスダンパに封入
される高粘度液体を、動的せん断弾性係数Ｇ′＝０．１
６〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２、動的粘性係数μ′＝１．５
〜１．９×１０^−４ｋｇｓ／ｃｍ^２の液体、好ましくは
３０万ｃｓｔ±１０％（ａｔ２５℃）のシリコンオイル
とする。ダンパの捩り固有振動数ｆ_ｄとクランク軸系の
等価捩り固有振動数の比Λ＝０．５〜０．８、ダンパの
慣性モーメントＩ_ｄとクランク軸系の等価慣性モーメン
トとの比Ｒ＝０．０３〜０．１ 、ダンパの減衰係数を
Ｃ_ｄとしたときＣ_ｄ／（２Ｉ_ｄ×２πｆ_ｅ）で表わされ
る減衰比ζ＝０．４〜０．７に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用多気筒エン
ジン、特に４気筒ディーゼルエンジンのクランク軸に装
着されて捩り振動を低減するダンパ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのクランク軸の捩り振動を低減
するダンパ装置として、クランク軸に同軸的に装着され
同クランク軸と一体に回転する環状中空室を備えたケー
シングと、同環状中空室内にその内壁面との間に小間隙
を存して収蔵された環状の慣性体とを有し、上記ケーシ
ングの内壁面と慣性体との間の間隙に高粘度液体（通常
は耐熱性が優れたシリコンオイルが使用されている）を
充填してなる所謂ビスカスダンパは従来公知である。

【０００３】上記公知のビスカスダンパの一例として、
実公平７−１７８６９号公報に、高粘度液体として、充
填時に５０〜６０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）の粘弾性液を
使用すると共に、ダンパの捩り固有振動数ｆ_ｄとクラン
ク軸系の等価固有振動数ｆ_ｅとの比Λを０．８〜１．１
に設定し、かつダンパの減衰係数をＣ_ｄとしダンパの慣
性モーメントをＩ_ｄとしたとき、Ｃ_ｄ／（２Ｉ_ｄ×２π
ｆ_ｅ）で表わされる減衰比ζを０．３〜０．４５に設定
したダンパ装置（以下、場合により既提案のダンパ装置
という）が開示されている。

【０００４】しかしながら、上記既提案のダンパ装置
は、軸線方向の寸度が大きく、捩り振動が発生し易い直
列多気筒エンジン、特に起振トルクが大きい直列６気筒
ディーゼルエンジンの捩り振動を低減し、エンジン騒音
の低減を図ると共に、クランク軸の捩り振動に基づく早
期破損を防止することを、主たる目的として提案された
ものであり、軸線方向の長さが直列６気筒エンジンに較
べて短く、かつ小型軽量の４気筒エンジン用のクランク
軸には、適合しない。

【０００５】上記既提案のダンパ装置では、ダンパの慣
性モーメントＩ_ｄとクランク軸系の等価慣性モーメント
Ｉ_ｅとの比Ｒ＝Ｉ_ｄ／Ｉ_ｅが通常０．２以上で、慣性体
の質量がクランク軸に対し相対的に大きく、短小かつ軽
量な４気筒エンジン用クランク軸に対しては過大である
ため、４気筒エンジンのクランク軸に適用した場合、捩
り振動の制振効果が不十分であり、かつダンパ振幅即ち
ダンパケーシングに対する慣性体の相対回転変位が大き
く、耐久性及び信頼性が劣る不具合があり、さらにダン
パ装置全体が大型化するので、取付スペースの確保が難
しく、重量が増大する欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、多気筒エンジン、特に４気筒デ
ィーゼルエンジンのクランク軸に装着されて、同クラン
ク軸の捩り振動を効果的に低減してエンジンの運転騒音
を低減することができ、しかも小型でクランク軸への取
付けが容易であり、かつ軽量で、耐久性及び信頼性が優
れたダンパ装置を提供することを、主たる目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、クランク軸に同軸的に装着され同クラン
ク軸と一体に回転する環状中空室を備えたケーシング
と、上記環状中空室内にその内側面との間に小間隙を存
して収蔵された環状の慣性体とを有し、上記ケーシング
の内側面と慣性体との間の間隙に高粘度液体を充填して
なるダンパにおいて、上記高粘度液体が、動的せん断弾
性係数Ｇ′＝０．１６〜０．２Ｋｇｆ／ｃｍ^２、動的粘
性係数μ′＝１．５〜１．９×１０^−４ｋｇｓ／ｃｍ^２
の液体であり、かつ上記ダンパの捩り固有振動数ｆ_ｄと
クランク軸系の等価捩り固有振動数ｆ_ｅの比Λ＝ｆ_ｄ／
ｆ_ｅ、ダンパの慣性モーメントＩ_ｄとクランク軸系の等
価慣性モーメントＩ_ｅとの比Ｒ＝Ｉ_ｄ／Ｉ_ｅ、及びダン
パの減衰係数をＣ_ｄとしたときＣ_ｄ／（２Ｉ_ｄ×２πｆ
_ｅ）で表わされる減衰比ζが、夫々Λ＝０．５〜０．
８、Ｒ＝０．０３〜０．１ 、ζ＝０．４〜０．７に設
定されたことを特徴とするダンパ装置を提案するもので
ある。

【０００８】本発明によれば、上記動的せん断弾性係数
Ｇ′及び動的粘性係数μ′を有する高粘度液体、好まし
くは、３０万ｃｓｔ±１０％の粘度を有するシリコンオ
イルを使用すること、及びダンパの捩り固有振動数ｆ_ｄ
とクランク軸系の等価捩り固有振動数ｆ_ｅとの比Λ、ダ
ンパの慣性モーメントＩ_ｄとクランク軸系の等価慣性モ
ーメントＩ_ｅとの比Ｒ、ダンパの減衰比ζを夫々上記範
囲に設定することによって、小型軽量で４気筒エンジン
のクランク軸への装着が容易であり、同クランク軸の捩
り振動を効果的に低減することができ、しかも耐久性及
び信頼性が優れたダンパ装置を提供することができる。

【０００９】また、本発明においては、上記クランク軸
が４気筒エンジンのクランク軸であり、上記ケーシング
が同クランク軸のウエブに同軸的に形成された円筒状取
付部に外嵌され、上記中空室内に粘度３０万ｃｓｔ±１
０％（ａｔ２５℃）のシリコンオイルが充填されること
が好ましい。上記のように、ダンパ装置のケーシング
を、４気筒エンジンのクランク軸のウエブに設けられた
円筒状取付部に外嵌することにより、ダンパ装置をエン
ジンのクランクケース内に収容することができるので、
取付スペース上の問題を解決することができ、また上記
粘度のシリコンオイルを高粘度液体として使用すること
により、十分な振動低減効果及び耐久性を確保すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態
を、図１ないし図３を参照して具体的に説明する。図１
は車両用４気筒エンジンのクランク軸１０の側面図であ
る。クランク軸１０は、軸線方向に間隔を存して配置さ
れた５個のクランクジャーナル１２と、隣接するクラン
クジャーナル１２間に配設された４個のクランクピン１
４と、各クランクピン１４の両側に配置されクランクピ
ン１４とクランクジャーナル１２とを連結するクランク
ウエブ１６及び適宜のクランクウエブ１６に一体的に形
成されたバランスウエイト１８とを備えている。

【００１１】また、クランク軸１０には、その内部に上
記クランクジャーナル１２及びクランクピン１４の外周
摺動面にオイルを供給するための油路２０及び２２が形
成され（図１ではその一部のみが示されている）ると共
に、前端にはカムシャフトや燃料噴射ポンプ等の補機類
を駆動するタイミングギヤトレーンを駆動するクランク
ギヤ２４が固着され、また同クランク軸１０の後端には
フライホイール２６が装着されている。

【００１２】クランク軸１０の第１気筒に対応するクラ
ンクピン１４と最前端のクランクジャーナル１２とを連
結するクランクウエブ１６には、クランク軸線に対し同
軸的に円筒状取付部２８が形成され、同円筒状取付部２
８には、総括的に符号３０で示したビスカスダンパ（以
下、場合により単にダンパと略称する）が外嵌され圧接
固着されている。

【００１３】上記ダンパ３０は、図２の拡大断面図に詳
細に示されているように、略コ字状の断面形状を有し、
好ましくはアルミニウム合金鍛造品で作られた環状ケー
シング本体３２と、同環状ケーシング本体３２のクラン
クウエブ１６に対向した環状開口端即ち後方に向って開
いた開口端３４に、かしめ或いは溶接により固着されて
同開口端を液密に密閉する好ましくはアルミニウム合金
鍛造品で作られた環状カバー３６とからなるケーシング
３８を備えている。同ケーシング３８の内部に、上記環
状ケーシング本体３２及び環状カバー３６により環状の
中空室４０が形成され、同中空室４０内に、小間隙を存
して環状をなす慣性体４２が収蔵されている。

【００１４】上記ケーシング３８の内壁面と慣性体４２
との間の間隙内には、高粘度液体、例えばシリコンオイ
ルが封入されている。なお、上記中空室４０内には、上
記慣性体４２が直接環状ケーシング本体３２の内側面及
び環状カバー３６の内側面に当接することを防止する樹
脂材料製のスペーサ兼ベアリングパッド又はシート４４
が配設されている。また、上記環状ケーシング本体３２
の内周面において、環状カバー３６を取付ける側に隣接
する部分に円環状の段差部４６が形成されている。

【００１５】上記ダンパ３０は、そのケーシング３８を
円筒状取付部２８に外嵌し圧入することによってクラン
ク軸１０に対し簡単かつ容易に固着されるが、このとき
環状ケーシング本体３２の内周面において環状カバー３
６側に隣接する部分に円環状の段差部４６が設けられて
いるので、同段差部４６と円筒状取付部２８との間に円
環状の隙間４８が形成され、圧入時に、環状カバー３６
の取付部分に圧入力が作用することがない。

【００１６】このため、環状カバー３６の取付部分に液
密性を損なうような変形や細隙等が発生することがな
く、中空室４０内に封入されたシリコンオイルが漏出し
て、ダンパ３０が破損し又は制振機能の低減を招くよう
な不具合がなく、ダンパ３０の制振効果を十分に発揮さ
せることができると共に、耐久性及び信頼性を確保する
ことができる。また、ダンパ３０が、クランク軸１０の
クランクウエブ１６に形成された円筒状取付部２８に生
産性良く直接装着されるので、従来のクランク軸のよう
に、ダンパ３０を取付けるための特別の部材、例えばク
ランクプーリや取付用フランジを設ける必要がないの
で、クランク軸１０の全長、従ってエンジン自体の全長
を短縮し、軽量化を達成すると共に、製造コストを低減
し得る構造上の利点がある。

【００１７】上記ダンパ３０をクランク軸１０に装着し
たエンジンの運転中、クランク軸１０に捩り振動が発生
すると、ケーシング３８内部の中空室４０内に収蔵され
た慣性体４２が、封入されたシリコンオイルの剪断変形
を伴いながら上記ケーシング３８に対し相対回転するこ
とにより、捩り振動が低減される。このときシリコンオ
イルに吸収された振動エネルギは熱エネルギに変換さ
れ、シリコンオイルの発熱は、ケーシング３８に伝達さ
れて大部分はその表面から外気に放散される。従って、
上記中空室４０内に封入されたシリコンオイルの温度上
昇を抑制してその耐久性を確保するためには、シリコン
オイルの捩り振動抑制機能及び耐熱性に関する特性が重
要である。

【００１８】図４は、上記ダンパ３０の中空室４０の間
隙内に封入されたシリコンオイルの粘度低下率を縦軸に
とり、横軸に耐久時間をとって種々のシリコンオイルの
耐久性能を示した線図である。図中点線の曲線Ｓ_１は、
１０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のシリコンオイル、実線の
曲線Ｓ_２は３０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のシリコンオイ
ル、一点鎖線の曲線Ｓ_３は６０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）
のシリコンオイルを示し、これらの曲線Ｓ_１〜Ｓ_３は、
シリコンオイルのダンパ稼働時に実際に遭遇する或る一
定温度、例えば１３０℃における粘度低下率と稼働時間
との関係を示したものである。

【００１９】図４から明らかなように、シリコンオイル
の粘度が１０万〜３０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）では、耐
久時間が長くなっても粘度の低下率が小さくシリコンオ
イルの粘度が６０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のものは、耐
久時間が長くなると、相対的に粘度低下率が大きくな
り、従って、ダンパ３０の捩り振動低減効果の劣化が早
いことが、明らかである。

【００２０】次に、図５は上記ダンパ３０に封入される
シリコンオイルの粘度と、ダンパ表面温度上昇量ΔＴ
（環状ケーシング本体３２及び環状カバー３６の平均温
度上昇量）との関係を示したものである。図示のよう
に、粘度が１０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のシリコンオイ
ルの温度上昇量が最も大きく、３０ｃｓｔ（ａｔ２５
℃）付近の温度上昇量が最も小さく、６０万ｃｓｔ（ａ
ｔ２５℃）のシリコンオイルでは温度上昇量が再び上昇
傾向を示す。従って、上記ダンパ３０に封入されるシリ
コンオイルとしては、３０万ｃｓｔ±１０％（ａｔ２５
℃）の粘度のものが最適である。

【００２１】さらに、ダンパ３０に封入されるシリコン
オイルの捩り振動低減機能に大きな影響を及ぼす動的せ
ん断弾性係数Ｇ′及び動的粘性係数μ′とシリコンオイ
ルの温度との関係を調べた結果が、図６及び図７に示さ
れている。上記図４と同じく、点線の曲線Ｓ_１は１０万
ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のシリコンオイル、実線の曲線Ｓ
_２は３０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のシリコンオイル、一
点鎖線の曲線Ｓ_３は６０万ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のシリ
コンオイルを夫々示す。

【００２２】図６及び図７に示されているように、ダン
パ３０の稼働時におけるシリコンオイル温度４０〜１４
０℃の全領域において、３０ｃｓｔ（ａｔ２５℃）のシ
リコンオイルが最も安定した特性を示し、高粘度液体の
物性として、動的せん断弾性係数Ｇ′＝０．１６〜０．
２ｋｇｆ／ｃｍ^２、動的粘性係数μ′＝１．５〜１．９
×１０^−４ｋｇｓ／ｃｍ^２が有利な数値範囲であること
が認められた。

【００２３】次に、上記ダンパ３０を装着したクランク
軸１０において、ダンパ３０の慣性モーメントＩ_ｄと、
上記ケーシング３８を含むクランク軸系の等価慣性モー
メントＩ_ｅとの比Ｒは、Ｒ＝Ｉ_ｄ／Ｉ_ｅ＝０．０３〜
０．１ に設定される。図８は、縦軸にクランク軸１０
及びダンパ３０の捩り振幅（ダンパ３０では、そのケー
シング３８に対する慣性体４２の相対捩り振幅）及びダ
ンパ３０の重量Ｗをとり、横軸に慣性モーメント比Ｒを
とって、慣性モーメントの変化に対する捩り振幅の変化
の態様を示すと共に、ダンパ３０の重量Ｗの変化の態様
を示した線図である。

【００２４】図中に実線の曲線θ_ｃで示されているよう
に、クランク軸１０の捩り振幅は、慣性モーメント比Ｒ
が０．０３未満で急増し、０．０３以上０．１ 以下の
範囲では漸減するが、０．１ を超えると略一定とな
り、ダンパ３０の重量Ｗのみが増大する。一方、図中に
点線の曲線θ_ｄで示されているように、ダンパ３０の相
対捩り振幅は、慣性モーメント比Ｒが０．０３未満では
急増し、０．３以上０．１ 以下の範囲では漸減する
が、０．１ を超えると振幅の減少は僅かであって、略
サチュレートし、ダンパ３０の重量Ｗのみが増大する。

【００２５】以上の事情から、クランク軸１０の耐久性
を確保すると共に、特にダンパ３０の耐久性を確保し、
かつ軽量化を図るために、ダンパ３０の慣性モーメント
とクランク軸系の等価慣性モーメントとの比Ｒは、Ｒ＝
０．０３〜０．１ に設定することが有利である。

【００２６】なお、直列６気筒ディーゼルエンジンのク
ランク軸の捩り振動低減を目的として提案された前記既
提案のダンパ装置では、上記慣性モーメント比Ｒが０．
２以上であるのに較べて、図示の構成では、慣性モーメ
ント比Ｒが、０．０３〜０．１ で極めて小さく、従っ
てクランク軸１０の質量に対しダンパ３０内の慣性体４
２の質量が、相対的に著しく小さく、ダンパ３０それ自
体も勿論小型軽量となるので、図１に示されているよう
に、クランク軸１０のウエブ１６への装着が可能とな
る。

【００２７】また、上記ダンパ３０を装着したクランク
軸１０において、ダンパ３０の捩り固有振動数ｆ_ｄと、
上記ケーシング３８を含むクランク軸系の等価捩り固有
振動数ｆ_ｅとの比Λは、Λ＝ｆ_ｄ／ｆ_ｅ＝０．５〜０．
８に設定されている。図９は、縦軸にクランク軸１０の
捩り振幅θ_ｃをとり、横軸に周波数をとって、ダンパ３
０の捩り固有振動数ｆ_ｄとクランク軸系の等価捩り固有
振動数ｆ_ｅの比Λを種々変化させた場合のＩ節及びＩＩ
節のクランク軸捩り振幅と振動周波数との関係を示した
ものである。

【００２８】図示のように、Ｉ節振動のピーク値はΛが
０．５（実線の曲線で示す）のとき、最も小さく、Λが
０．６５（点線の曲線で示す）から０．８（一点鎖線の
曲線で示す）に増大するに伴れてピーク値が次第に増加
し、かつ高周波数側に移動する。しかしながら、図中に
比較のために示されたビスカスダンパ３０を具備しない
クランク軸１０の捩り振動の唯一個のピーク値と較べて
格段に低く、ビスカスダンパ３０を装着することによっ
て、振動の振幅がダンパ無しの振幅曲線の両側のＩ節及
びＩＩ節に分散され、かつピーク値が３０〜６０％減少
する。

【００２９】また、図１０は横軸に周波数をとり、縦軸
にダンパ３０の相対振幅θ_ｄをとって、上記捩り固有振
動数比Λを種々変化させた場合のＩ節及びＩＩ節の振動
のピークと、振動周波数との関係を示したものである。
図示のように、捩り固有振動数比Λが０．５（実線の曲
線で示す）から０．６５（点線の曲線で示す）、さらに
０．８（一点鎖線の曲線で示す）に増大するに従い、Ｉ
節振動の相対振幅のピーク値が増大し、かつピーク値が
高周波数側に移動する。また、ＩＩ節振動のピーク値
は、Λが０．５から０．６５、さらに０．８に増大する
に伴れて、高周波数側に移動する。ピーク振幅の大きさ
はＩ、ＩＩ節振動を通じ全体として小さく、従って、ダ
ンパ３０の耐久性に悪影響を及ぼす恐れがない。

【００３０】さらに、図１１は、横軸に上記捩り固有振
動数比Λをとり、縦軸にクランク軸１０及びダンパ３０
の捩り振幅をとって、Λを種々変化させた場合のＩ節及
びＩＩ節振動のピーク値の変化を示したものであり、ク
ランク軸捩り振幅θ_ｃ及びダンパ相対振幅θ_ｄの夫々に
おいて、Ｉ節振動のピーク値を実線で、ＩＩ節振動のピ
ーク値を点線で示している。

【００３１】図示のように、Λが０．５未満の領域で
は、ダンパ相対振幅θ_ｄ及びクランク軸捩り振幅θ_ｃの
双方とも、ＩＩ節振動のピーク値が急激に増大すると共
に、Λが０．８を超える領域では、ダンパ相対振幅θ_ｄ
及びクランク軸捩り振幅θ_ｃの双方が増大するが、特に
後者の増大が著しい。従って、Λ＝０．５〜０．８に設
定することによって、クランク軸１０の捩り振動に対す
る耐久性を確保することができると共に、ダンパ３０の
耐久性を確保することができる。

【００３２】次に、図１２は、ダンパ３０の減衰係数を
Ｃ_ｄとしたとき、Ｃ_ｄ／（２Ｉ_ｄ×２πｆ_ｅ）で表わさ
れる減衰比ζを横軸にとり、縦軸にダンパ相対振幅θ_ｄ
をとって、種々の減衰比ζに対するダンパ相対振幅の変
化を調べたものである。図示のように、ζが０．４未満
の領域では、ダンパ相対振幅θ_ｄが急増するので、耐久
性が劣る不具合があり、またζが０．７を超える領域で
はダンパ相対振幅θ_ｄの低減が略サチュレートして、一
層の低減が得られず、減衰比ζの増大による発熱のみが
増加するので、好ましくない。従って、減衰比ζ＝０．
４〜０．７に設定することが有利である。

【００３３】図１３は、縦軸にクランク軸１０の捩り振
幅θ_ｃをとり、横軸に周波数比λをとって、上記ダンパ
３０の減衰比ζ及び捩り固有振動数比Λをパラメータと
して、クランク軸捩り振幅と周波数比との関係を示した
ものである。なお、図中の点Ｐはダンパ３０の減衰比ζ
＝０、即ち減衰係数Ｃ_ｄが零の点であって、ダンパ３０
を装着していないクランク軸系の捩り振幅のピークと一
致し、また点Ｑは、ダンパ３０の減衰比ζが無限大、即
ちダンパ３０の慣性体４２がクランク軸系と一体化して
いる状態を示す。

【００３４】ダンパ３０の装着によって、前述したよう
にクランク軸系の捩り振動のピークがＩ節及びＩＩ節の
二つの振動ピークに分割され、Ｉ、ＩＩ節の振動のピー
クが周波数比λ＝λ_Ｑ（λ_Ｑは上記Ｑ点における周波数
比を示す）を境界線として左右に分離される。本発明に
係るダンパ装置付クランク軸は、上記理由に基づき固有
振動数比Λ＝０．５〜０．８、減衰比ζ＝０．４〜０．
７に設定されるので、図中に斜線を施した領域Ｚに含ま
れる。領域Ｚに含まれるダンパ３０を装着したクランク
軸１０の捩り振幅θ_ｃは、ダンパ無しのクランク軸の捩
り振幅Ｐ又はビスカスダンパ３０の慣性体がクランク軸
系と一体化した場合のクランク軸の捩り振幅Ｑより十分
小さく、前述したように、ダンパ無しの場合の振幅θ_ｃ
より３０〜６０％低減される。

【００３５】既提案のダンパ装置が主として適用される
直列６気筒ディーゼルエンジンに較べて、本発明の主た
る適用対象である４気筒エンジンのクランク軸１０の捩
り振動は、それ自体本質的に小さいので、上記図１３の
領域Ｚに含まれる程度のクランク軸捩り振幅θ_cの低減
（ダンパ無しのクランク軸に較べ）によって、エンジン
の運転騒音を極めて効果的に低減することができる利点
がある。

【００３６】また、既に説明したように、ダンパ３０の
慣性モーメントとクランク軸系の等価慣性モーメントの
比Ｒを、既提案のダンパ装置に較べ著しく小さく設定す
ることにより、ダンパ３０の小型軽量化が達成され、ク
ランク軸１０への装着が容易となり、装着スペース上の
困難がなく、さらに高粘度液体として、動的せん断弾性
係数Ｇ′＝０．１６〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２、動的粘性
係数μ′＝１．５〜１．９×１０^−４ｋｇｓ／ｃｍ^２の
液体、従って通常使用されるシリコンオイルの場合、３
０万ｃｓｔ±１０％（ａｔ２５℃）のものを使用するこ
とによって、温度劣化が少なく長期間にわたり安定した
捩り振動低減効果を確保し得る利点がある。

【００３７】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るダンパ装置
は、クランク軸に同軸的に装着され同クランク軸と一体
に回転する環状中空室を備えたケーシングと、上記環状
中空室内にその内側面との間に小間隙を存して収蔵され
た環状の慣性体とを有し、上記ケーシングの内側面と慣
性体との間の間隙に高粘度液体を充填してなるダンパに
おいて、上記高粘度液体が、動的せん断弾性係数Ｇ′＝
０．１６〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２、動的粘性係数μ′＝
１．５〜１．９×１０^−４ｋｇｓ／ｃｍ^２の液体であ
り、かつ上記ダンパの捩り固有振動数ｆ_ｄとクランク軸
系の等価捩り固有振動数ｆ_ｃの比Λ＝ｆ_ｄ／ｆ_ｅ、ダン
パの慣性モーメントＩ_ｄとクランク軸系の等価慣性モー
メントＩ_ｅとの比Ｒ＝Ｉ_ｄ／Ｉ_ｅ、及びダンパの減衰係
数をＣ_ｄとしたときＣ_ｄ／（２Ｉ_ｄ×２πｆ_ｅ）で表わ
される減衰比ζが、夫々Λ＝０．５〜０．８、Ｒ＝０．
０３〜０．１ 、ζ＝０．４〜０．７に設定されたこと
を特徴とし、小型軽量であって、多気筒エンジン、特に
４気筒ディーゼルエンジンのクランク軸への装着が容易
であり、かつクランク軸系の捩り振動を効果的に低減す
ることができ、ひいてはエンジン騒音の低減を図ること
ができる耐久性及び信頼性が優れたダンパ装置を提供し
得る利点がある。また、本発明において、上記クランク
軸が４気筒エンジンのクランク軸であり、上記ケーシン
グが同クランク軸のウエブに同軸的に形成された円筒状
取付部に外嵌され、上記中空室内に粘度３０万ｃｓｔ±
１０％（ａｔ２５℃）のシリコンオイルが充填されてい
ることにより、４気筒エンジンのクランク軸のウエブに
直接ダンパを装着してエンジンの内部に収容することが
でき、かつ長期間にわたり優れた捩り振動低減効果を確
保することができるので、エンジンの車両への搭載性を
向上し得ると共に運転騒音を低減し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態に係るダンパ装置を
装着した４気筒ディーゼルエンジンのクランク軸におい
て一部を断面で示した側面図である。

【図２】図１におけるダンパ３０の装着部分を拡大して
示した要部断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿い矢印方向に視た
断面図である。

【図４】図２におけるダンパ３０に、種々の粘度のシリ
コンオイルを使用した場合の粘度低下率と耐久時間との
関係を示した線図である。

【図５】図２に示したダンパ３０の表面温度上昇量とシ
リコンオイル粘度との関係を示した線図である。

【図６】種々の粘度のシリコンオイルの動的せん断弾性
係数とシリコンオイル温度との関係を示した線図であ
る。

【図７】種々の粘度のシリコンオイルの動的粘性係数と
シリコンオイル温度との関係を示した線図である。

【図８】図１に示したダンパ装置付クランク軸の慣性モ
ーメント比と捩り振幅及びダンパ重量との関係を示した
線図である。

【図９】図１に示したダンパ装置付クランク軸の捩り固
有振動数比とクランク軸振幅との関係を示した線図であ
る。

【図１０】図１に示したダンパ装置付クランク軸の捩り
固有振動数比とダンパ相対振幅との関係を示した線図で
ある。

【図１１】図１に示したダンパ装置付クランク軸の捩り
固有振動数比とクランク軸及びダンパ相対振幅との関係
を示した線図である。

【図１２】図２に示したダンパ３０の減衰比とダンパ相
対振幅との関係を示した線図である。

【図１３】図１に示したダンパ装置付クランク軸におけ
るクランク軸捩り振幅と周波数比との関係を、捩り固有
振動数比及び減衰比をパラメータとして示した特性図で
ある。

【符号の説明】

１０…クランク軸、１２…クランクジャーナル、１４…
クランクピン、１６…クランクウエブ、２４…クランク
ギヤ、２６…フライホイール、２８…円筒状取付部、３
０…ビスカスダンパ、３２…環状ケーシング本体、３６
…環状カバー、３８…ケーシング、４０…中空室、４２
…慣性体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸に同軸的に装着され同クラン
   ク軸と一体に回転する環状中空室を備えたケーシング
   と、上記環状中空室内にその内周面との間に小間隙を存
   して収蔵された環状の慣性体とを有し、上記ケーシング
   の内側面と慣性体との間の間隙に高粘度液体を充填して
   なるダンパにおいて、上記高粘度液体が、動的せん断弾
   性係数Ｇ′＝０．１６〜０．２Ｋｇｆ／ｃｍ^２、動的粘
   性係数μ′＝１．５〜１．９×１０^−４ｋｇｓ／ｃｍ^２
   の液体であり、かつ上記ダンパの捩り固有振動数ｆ_ｄと
   クランク軸系の等価捩り固有振動数ｆ_ｅの比Λ＝ｆ_ｄ／
   ｆ_ｅ、ダンパの慣性モーメントＩ_ｄとクランク軸系の等
   価慣性モーメントＩ_ｅとの比Ｒ＝Ｉ_ｄ／Ｉ_ｅ、及びダン
   パの減衰係数をＣ_ｄとしたときＣ_ｄ／（２Ｉ_ｄ×２πｆ
   _ｅ）で表わされる減衰比ζが、夫々Λ＝０．５〜０．
   ８、Ｒ＝０．０３〜０．１ 、ζ＝０．４〜０．７に設
   定されたことを特徴とするダンパ装置。
2. 【請求項２】 上記クランク軸が４気筒エンジンのクラ
   ンク軸であり、上記ケーシングが同クランク軸のウエブ
   に同軸的に形成された円筒状取付部に外嵌され、上記中
   空室内に粘度３０万ｃｓｔ±１０％（ａｔ２５℃）のシ
   リコンオイルが充填されていることを特徴とする請求項
   １記載のダンパ装置。