JP2003269538A - Viscous-type damper - Google Patents

Viscous-type damper

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JP2003269538A
JP2003269538A JP2002067628A JP2002067628A JP2003269538A JP 2003269538 A JP2003269538 A JP 2003269538A JP 2002067628 A JP2002067628 A JP 2002067628A JP 2002067628 A JP2002067628 A JP 2002067628A JP 2003269538 A JP2003269538 A JP 2003269538A
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JP
Japan
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housing
inertia ring
sliding
crankshaft
viscous
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Application number
JP2002067628A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Mihara
健治 三原
Hisashi Hida
久史 肥田
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a viscous-type damper excellent in friction resistance and durability by reducing friction coefficients of a sliding part. <P>SOLUTION: This viscous-type damper 1 is fixed to one end of a crankshaft 11 of an engine. Side sliding bodies 5 are installed on a face perpendicular to the crankshaft 11 of an inertia ring 3, and inner peripheral sliding bodies 6 are installed on faces corresponding to the inside diameter of the inertia ring 3 inside a housing 2. An amorphous carbon membrane 7 is formed on the end faces of the side sliding bodies 5 and the surfaces of the inner peripheral sliding bodies 6. Because the amorphous carbon membrane 7 has a low friction coefficient, a friction coefficient between the inertia ring 3 and the housing 2 is reduced when the viscous-type damper 1 absorbs torsion vibrations of the crankshaft 11, so as to improve friction resistance and durability. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸のねじり振
動を低減するビスカスダンパに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a viscous damper that reduces torsional vibration of a rotary shaft.

【0002】[0002]

【背景技術】回転軸が回転速度の変動を受ける場合、回
転軸にはねじりが生じることがある。例えば、エンジン
のクランクシャフトの一端には、ピストンによる回転変
動を抑制してなめらかな回転を得るために、円盤状のフ
ライホイールが設けられている。ところが、クランクシ
ャフトの回転速度が急激に変動すると、フライホイール
の慣性力により、逆にクランクシャフトにはねじれが発
生し、これがエンジン振動の原因となる。そこで一般的
に、このようなねじり振動を防止するために、クランク
シャフトのフライホイールとは反対側の端部にはダンパ
が設けられている。
BACKGROUND ART When a rotating shaft undergoes fluctuations in the rotating speed, the rotating shaft may be twisted. For example, a disk-shaped flywheel is provided at one end of a crankshaft of an engine in order to suppress fluctuations in rotation due to a piston and obtain smooth rotation. However, when the rotation speed of the crankshaft fluctuates abruptly, the inertial force of the flywheel causes twisting of the crankshaft, which causes engine vibration. Therefore, in order to prevent such torsional vibration, a damper is generally provided at the end of the crankshaft opposite to the flywheel.

【0003】このようなダンパとしては、例えばビスカ
スダンパがある。このビスカスダンパは、環状のハウジ
ングと、このハウジング内部に回転自由な慣性リングと
を備え、ハウジングと慣性リングとの間には、シリコン
オイルなどの粘性流体が充填されている。クランクシャ
フトに回転速度の変化があると、慣性リングが慣性力に
よってハウジング内部で粘性流体を介して摺動すること
で、フライホイールと同様の作用を及ぼす。このよう
に、これらのフライホイールおよびビスカスダンパがク
ランクシャフトの両端で作用することでクランクシャフ
トのねじり振動を吸収する。
An example of such a damper is a viscous damper. This viscous damper includes an annular housing and a rotatable inertia ring inside the housing, and a viscous fluid such as silicone oil is filled between the housing and the inertia ring. When there is a change in the rotational speed of the crankshaft, the inertia ring slides inside the housing via the viscous fluid due to the inertial force, thereby exerting the same effect as that of the flywheel. Thus, the flywheel and the viscous damper act on both ends of the crankshaft to absorb the torsional vibration of the crankshaft.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述のようなビスカス
ダンパでは、慣性リングがハウジング内部で摺動するの
で、慣性リング外面やハウジング内面は、ビスカスダン
パの回転にともなって摺動する摺動面となる。特に、エ
ンジン起動時は重力によって慣性リングがハウジングに
接している状態なので、摺動面が互いに直接接触し、摩
擦によって発熱することもあり、この発熱により粘性流
体が熱劣化する可能性がある。また、長期間の使用に伴
って、摩擦によって生じる摺動面からの摩耗粉が粘性流
体に混入する。以上のような現象により、一定期間使用
後はビスカスダンパの性能が低下し、この性能が予め決
められた設定値に達するとビスカスダンパの寿命とな
る。
In the above-described viscous damper, the inertia ring slides inside the housing, so that the outer surface of the inertia ring and the inner surface of the housing have sliding surfaces that slide with the rotation of the viscous damper. Become. In particular, when the engine is started, the inertia ring is in contact with the housing due to gravity, so that the sliding surfaces may directly contact each other and generate heat due to friction, and this heat generation may cause thermal deterioration of the viscous fluid. In addition, wear powder from the sliding surface caused by friction mixes into the viscous fluid with long-term use. Due to the phenomenon described above, the performance of the viscous damper deteriorates after a certain period of use, and when the performance reaches a predetermined set value, the life of the viscous damper is reached.

【0005】ビスカスダンパの性能が低下した場合に
は、クランクシャフトのねじり振動を十分には吸収でき
なくなり、ねじり振動によってクランクシャフトに悪影
響を与えるおそれがある。そこで、ビスカスダンパの寿
命前に、クランクシャフトから取り外して交換する必要
がある。したがって、ビスカスダンパの寿命が短いと頻
繁なメンテナンスが必要となり、メンテナンスコストの
削減のためには、ビスカスダンパのさらなる長寿命化が
望まれている。
When the performance of the viscous damper deteriorates, the torsional vibration of the crankshaft cannot be sufficiently absorbed, and the torsional vibration may adversely affect the crankshaft. Therefore, it is necessary to remove the viscous damper from the crankshaft and replace it before the life of the viscous damper. Therefore, if the life of the viscous damper is short, frequent maintenance is required, and in order to reduce the maintenance cost, it is desired to further extend the life of the viscous damper.

【0006】本発明の目的は、摺動部の摩擦係数を低減
して耐摩耗性・耐久性に優れたビスカスダンパを提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a viscous damper which has a reduced friction coefficient at the sliding portion and is excellent in wear resistance and durability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段と作用効果】本発明の請求
項1に記載のビスカスダンパは、回転軸に取り付けられ
た環状のハウジングと、ハウジング内部に回転自由に設
けられた慣性リングと、ハウジング内部に充填された粘
性流体とを備え、ハウジングと慣性リングとの摺動面の
少なくとも一部に非晶質炭素膜を設けたことを特徴とす
る。
A viscous damper according to claim 1 of the present invention comprises an annular housing attached to a rotary shaft, an inertia ring rotatably provided inside the housing, and a housing. A viscous fluid filled inside is provided, and an amorphous carbon film is provided on at least a part of a sliding surface between the housing and the inertia ring.

【0008】この構成の本発明では、摺動面に低摩擦係
数を有する非晶質炭素膜が設けられているので、摺動面
の摩擦係数が低減され、発熱が抑制されて粘性流体の熱
劣化が低減される。また、これにより摺動面の摩耗が低
減されるので、摩耗粉が発生しにくく、ビスカスダンパ
の耐久性が向上する。ここで、非晶質炭素(ダイヤモン
ドライクカーボン、DLC、Diamond Like Carbon)は、ダ
イヤモンド構造とグラファイト構造を併せ持ったアモル
ファス(非晶質)構造の材料である。これは、平滑性に
優れ、各種コーティング材料の中でも特に低い摩擦係数
を有し、相手攻撃性も小さい材質を有し、金属、セラミ
ックス等以外にも樹脂やゴム等にも被膜を形成できる。
被膜は、イオン化蒸着法や、高周波プラズマCVD(Che
mical Vapor Deposition, 化学的蒸着)法、アーク式イ
オンプレーティング法などによって形成される。
In the present invention having this structure, since the amorphous carbon film having a low friction coefficient is provided on the sliding surface, the friction coefficient of the sliding surface is reduced, heat generation is suppressed, and the heat of the viscous fluid is reduced. Deterioration is reduced. Further, as a result, wear on the sliding surface is reduced, wear particles are less likely to be generated, and durability of the viscous damper is improved. Here, amorphous carbon (diamond-like carbon, DLC, Diamond Like Carbon) is a material having an amorphous structure having both a diamond structure and a graphite structure. It has excellent smoothness, has a particularly low coefficient of friction among various coating materials, and has a low opponent attack property, and can form a film on resin, rubber, etc. in addition to metals, ceramics, etc.
The film is formed by ionization deposition or high frequency plasma CVD (Che
mical vapor deposition (chemical vapor deposition) method, arc type ion plating method, etc.

【0009】本発明の請求項2に記載のビスカスダンパ
は、請求項1に記載のビスカスダンパにおいて、ハウジ
ングおよび慣性リングは共に断面略四角形状に形成され
るとともに、回転軸に直交する軸直交面を有し、ハウジ
ング内面および慣性リング外面の四周のうち少なくとも
一面が摺動面とされたことを特徴とする。この構成の本
発明では、ハウジングおよび慣性リングの断面が略四角
形状なので、例えば、回転軸を水平または垂直に配置す
る場合に、摺動面が面全体にわたって均一に摺動し、集
中摩耗が防止され、耐摩耗性が向上する。
A viscous damper according to a second aspect of the present invention is the viscous damper according to the first aspect, in which both the housing and the inertia ring are formed in a substantially quadrangular shape in cross section, and a plane orthogonal to the axis of rotation is orthogonal to the axis of rotation. And at least one of the four surfaces of the inner surface of the housing and the outer surface of the inertia ring is a sliding surface. In the present invention having this configuration, since the housing and the inertia ring have substantially rectangular cross sections, for example, when the rotating shaft is arranged horizontally or vertically, the sliding surface slides uniformly over the entire surface, preventing concentrated wear. Wear resistance is improved.

【0010】本発明の請求項3に記載のビスカスダンパ
は、請求項2に記載のビスカスダンパにおいて、ハウジ
ングおよび慣性リングの少なくとも一方の軸直交面に摺
動体が設けられ、この摺動体によって軸直交面の摺動面
が形成され、摺動体の少なくとも摺動面には、非晶質炭
素膜が設けられていることを特徴とする。この構成の本
発明では、軸直交面に設けられた摺動体に摺動面が形成
され、その摺動面に非晶質炭素膜が設けられているの
で、製造時には、摺動体に非晶質炭素膜を形成した後に
ビスカスダンパに組み込めばよく、製造が容易である。
また、摺動体を小さく構成すれば、安価に製造できると
ともに、摺動面も小さくなり、回転時の摩擦がより低減
され、より一層耐久性に優れたものとなる。特に、回転
軸が垂直に設けられ、ビスカスダンパが軸直交面を下に
して配置される場合には、当該面が最も摩擦を受けやす
い面となるので、この構成の本発明は有用である。
A viscous damper according to a third aspect of the present invention is the viscous damper according to the second aspect, wherein at least one of the housing and the inertia ring is provided with a sliding body on a plane orthogonal to the axis, and the sliding body forms an axis orthogonal to the sliding body. A sliding surface is formed, and an amorphous carbon film is provided on at least the sliding surface of the sliding body. In the present invention having this structure, since the sliding surface is formed on the sliding body provided on the axis-perpendicular surface and the amorphous carbon film is provided on the sliding surface, the sliding body is made of an amorphous material during manufacturing. The carbon film may be incorporated into the viscous damper after it is formed, and the manufacturing is easy.
Further, if the sliding body is made small, it can be manufactured at low cost, the sliding surface becomes small, the friction during rotation is further reduced, and the durability is further improved. In particular, when the rotation axis is provided vertically and the viscous damper is arranged with the axis-orthogonal surface facing downward, the surface becomes the surface most susceptible to friction, and the present invention having this configuration is useful.

【0011】本発明の請求項4に記載のビスカスダンパ
は、請求項2または請求項3に記載のビスカスダンパに
おいて、慣性リングの内径と、ハウジング内面で慣性リ
ングの内径に対応する面との少なくとも一方に帯状の摺
動体を設け、この摺動体によって慣性リングの内径とハ
ウジング内面で慣性リングの内径に対応する面との摺動
面が形成され、摺動体の少なくとも摺動面には、非晶質
炭素膜が設けられていることを特徴とする。この構成の
本発明では、摺動体が慣性リングの内径およびハウジン
グ内面で慣性リングに対応する面の少なくとも一方に設
けられているので、回転軸が水平に配置されている場合
では、重力により当該部分が最も摺動する部分となる。
この部分の摺動面に非晶質炭素膜が設けられているの
で、有効に摩擦係数が低減され、耐久性が向上する。ま
た、摺動体が帯状部材で構成されているので、製造時に
は、この帯状の摺動体に非晶質炭素膜を形成した後にハ
ウジングおよび慣性リングの少なくとも一方に組み込め
ばよく、製造が容易である。これにより、ハウジングの
内面や、慣性リングの内径などの被膜の形成が難しいと
ころの被膜形成が容易となる。
A viscous damper according to claim 4 of the present invention is the viscous damper according to claim 2 or 3, wherein at least an inner diameter of the inertia ring and a surface of the inner surface of the housing corresponding to the inner diameter of the inertia ring. A strip-shaped sliding body is provided on one side, and this sliding body forms a sliding surface between the inner diameter of the inertia ring and the inner surface of the housing corresponding to the inner diameter of the inertia ring, and at least the sliding surface of the sliding body is amorphous. It is characterized in that a high quality carbon film is provided. In the present invention having this configuration, since the slide body is provided on at least one of the inner diameter of the inertia ring and the surface corresponding to the inertia ring on the inner surface of the housing, when the rotation shaft is horizontally arranged, that portion is gravitated. Is the most sliding part.
Since the amorphous carbon film is provided on the sliding surface of this portion, the coefficient of friction is effectively reduced and the durability is improved. Further, since the sliding body is composed of the belt-shaped member, it is sufficient to form the amorphous carbon film on the belt-shaped sliding body and then incorporate it into at least one of the housing and the inertia ring at the time of manufacturing, which facilitates the manufacturing. This facilitates the formation of a coating on the inner surface of the housing or on the inner ring of the inertia ring where it is difficult to form a coating.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1には、本実施形態のエンジン
10の一部を示す側面図が示されている。この図におい
て、エンジン10は、内部に図示しない複数のシリンダ
とピストンとを備え、これらのピストンの往復運動を回
転運動に変換する回転軸としてのクランクシャフト11
を備えている。ピストンは水平に配置されたクランクシ
ャフト11に回転可能に取り付けられており、クランク
シャフト11の一端には、ピストンによる回転変動を抑
制し、なめらかな回転を得るために、円盤状のフライホ
イール12が設けられている。また、クランクシャフト
11の他端には、フライホイール12の慣性力によるク
ランクシャフト11のねじり振動を吸収するために、本
発明にかかるビスカスダンパ1が設けられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a part of the engine 10 of this embodiment. In this figure, an engine 10 is provided with a plurality of cylinders and pistons (not shown) inside, and a crankshaft 11 as a rotary shaft that converts reciprocating motions of these pistons into rotary motions.
Is equipped with. The piston is rotatably attached to a horizontally arranged crankshaft 11, and a disk-shaped flywheel 12 is provided at one end of the crankshaft 11 in order to suppress fluctuations in rotation due to the piston and obtain smooth rotation. It is provided. Further, the other end of the crankshaft 11 is provided with a viscous damper 1 according to the present invention in order to absorb the torsional vibration of the crankshaft 11 due to the inertial force of the flywheel 12.

【0013】ビスカスダンパ1は、図2に示されるよう
に、クランクシャフト11に固定される環状のハウジン
グ2と、ハウジング2内部に回転可能に設けられている
慣性リング3と、ハウジング2内部に充填された粘性流
体4とを備える。ハウジング2は、鋳鉄、スチール、ア
ルミ等の金属、繊維強化プラスチック(FRP)等のエ
ンジニアリングプラスチック、その他の材料で構成さ
れ、クランクシャフト11の他端に固定される固定部2
Aと、クランクシャフト11のねじり振動を吸収する環
状部2Bとを備える。固定部2Aは、円盤状に形成さ
れ、中央に穿設された孔2Cがクランクシャフト11の
突起部分に嵌合され、ボルト止めされることでクランク
シャフト11に固定されている。環状部2Bは、断面略
四角形状でクランクシャフト11に直交する軸直交面8
を有する中空部材であり、固定部2Aの外周に一体的に
形成されている。
As shown in FIG. 2, the viscous damper 1 has an annular housing 2 fixed to a crankshaft 11, an inertial ring 3 rotatably provided inside the housing 2, and a housing 2 filled with the inertial ring 3. And viscous fluid 4 that has been generated. The housing 2 is made of metal such as cast iron, steel and aluminum, engineering plastic such as fiber reinforced plastic (FRP), and other materials, and is fixed to the other end of the crankshaft 11 by a fixing portion 2.
A and an annular portion 2B that absorbs the torsional vibration of the crankshaft 11. The fixing portion 2A is formed in a disk shape, and a hole 2C formed at the center is fitted into a protruding portion of the crankshaft 11 and is bolted to be fixed to the crankshaft 11. The annular portion 2B has a substantially quadrangular cross section and is orthogonal to the axis 8 orthogonal to the crankshaft 11.
It is a hollow member having a groove and is integrally formed on the outer periphery of the fixed portion 2A.

【0014】慣性リング3は、鋳鉄やスチール等の金属
などの材料で構成される断面略四角形状の中実リング状
部材であり、ハウジング2の環状部2Bの内部に回転自
由に収納されている。したがって、この慣性リング3も
クランクシャフト11に直交する軸直交面8を有する。
粘性流体4は、ハウジング2の環状部2Bの内部に充填
されて、慣性リング3とハウジング2との隙間を埋めて
いる。粘性流体4としては、従来一般に使用されている
シリコンオイルや、水銀、酸化バリウムなどが採用でき
る。
The inertia ring 3 is a solid ring-shaped member made of a material such as metal such as cast iron or steel and having a substantially quadrangular cross section, and is rotatably housed inside the annular portion 2B of the housing 2. . Therefore, the inertia ring 3 also has the axis orthogonal surface 8 orthogonal to the crankshaft 11.
The viscous fluid 4 is filled inside the annular portion 2B of the housing 2 to fill the gap between the inertia ring 3 and the housing 2. As the viscous fluid 4, conventionally used silicone oil, mercury, barium oxide, or the like can be used.

【0015】ここで、ハウジング2および慣性リング3
の材料や寸法などは、粘性流体4の材料とともに、クラ
ンクシャフト11の直径や、回転速度範囲、加速度範囲
などを勘案して適宜決定される。また、ハウジング2と
慣性リング3とのクリアランスもこのような設定を加味
して摩擦抵抗が小さくなるように適宜決定される。
Here, the housing 2 and the inertia ring 3
The material, size, and the like are appropriately determined in consideration of the material of the viscous fluid 4, the diameter of the crankshaft 11, the rotational speed range, the acceleration range, and the like. Further, the clearance between the housing 2 and the inertia ring 3 is also appropriately determined so as to reduce the frictional resistance in consideration of such setting.

【0016】このようなビスカスダンパ1では、軸直交
面8の慣性リング3側には、摺動体としての側面摺動体
5が設けられている。また、慣性リング3の内径とハウ
ジング2の慣性リング3の内径に対応する面とで構成さ
れる内周面9には、ハウジング2側に摺動体としての内
周摺動体6が設けられている。側面摺動体5は、段付き
円柱体状に構成され、すなわち、断面略T字形となって
いる。この側面摺動体5は、慣性リング3の両方の軸直
交面8に複数個(本実施形態では八個)設けられ、慣性
リング3の中心から等距離で周方向に等間隔に配置され
ている。側面摺動体5を形成する段付き円柱体の一方の
小径部は、慣性リング3側の軸直交面8に形成された嵌
合穴3Aに嵌合されることで側面摺動体5が慣性リング
3に固定されている。他方の大径部の端面には、非晶質
炭素膜7が形成されており、この非晶質炭素膜7によっ
て軸直交面8における摺動面が構成されている。内周摺
動体6は、薄板帯状部材で、ハウジング2側の内周面9
に接着剤などで固定されている。内周摺動体6の表面に
は、非晶質炭素膜7が形成されており、この非晶質炭素
膜7によって内周面9の摺動面が構成されている。
In such a viscous damper 1, a side surface slide body 5 as a slide body is provided on the inertial ring 3 side of the axis orthogonal surface 8. Further, an inner peripheral sliding body 6 as a sliding body is provided on the housing 2 side on an inner peripheral surface 9 formed by the inner diameter of the inertia ring 3 and a surface of the housing 2 corresponding to the inner diameter of the inertia ring 3. . The side slide body 5 is formed in a stepped columnar shape, that is, has a substantially T-shaped cross section. A plurality (8 in the present embodiment) of the side surface slide bodies 5 are provided on both axial orthogonal surfaces 8 of the inertia ring 3, and are arranged at equal intervals from the center of the inertia ring 3 in the circumferential direction. . One of the small diameter portions of the stepped columnar body forming the side surface slide body 5 is fitted into the fitting hole 3A formed in the axis orthogonal surface 8 on the inertia ring 3 side, so that the side surface slide body 5 becomes the inertia ring 3. It is fixed to. An amorphous carbon film 7 is formed on the end surface of the other large-diameter portion, and the amorphous carbon film 7 forms a sliding surface on the axis-orthogonal surface 8. The inner peripheral sliding member 6 is a thin plate-shaped member, and has an inner peripheral surface 9 on the housing 2 side.
It is fixed with adhesive or the like. An amorphous carbon film 7 is formed on the surface of the inner peripheral slide body 6, and the amorphous carbon film 7 constitutes the sliding surface of the inner peripheral surface 9.

【0017】ここで、側面摺動体5および内周摺動体6
の材料は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE, Poly Te
tra Fluoro Ethylene)や、ナイロンなどの樹脂、燐青銅
などが採用できる。また、非晶質炭素膜7(DLC膜, Diam
ond Like Carbon膜)は、ダイヤモンド構造とグラファイ
ト構造とを併せ持ったアモルファス(非晶質)構造を有
した薄膜である。DLC膜は、アモルファス構造ゆえ
に、優れた平滑性と低摩擦係数とを有し、また、摩擦す
る対象に対する相手攻撃性も低い。DLC膜の形成は、
メタンガスを原料とするプラズマCVD(Chemical Vapo
rDeposition, 化学的蒸着)法や、ベンゼンを原料とす
るイオン化蒸着法、グラファイトを原料とするアーク式
イオンプレーティング法などによって行われる。DLC
膜の硬度や、密着度、厚みなどは、形成方法や形成条件
によって異なるので、ビスカスダンパ1の使用条件や、
寸法などを勘案して適宜選択される。
Here, the side sliding member 5 and the inner peripheral sliding member 6
The material is polytetrafluoroethylene (PTFE, Poly Te
Tra Fluoro Ethylene), resin such as nylon, phosphor bronze, etc. can be adopted. In addition, the amorphous carbon film 7 (DLC film, Diam
The ond-like carbon film) is a thin film having an amorphous structure that has both a diamond structure and a graphite structure. Since the DLC film has an amorphous structure, it has excellent smoothness and a low friction coefficient, and also has a low opponent attacking property against a rubbing target. The DLC film is formed by
Plasma CVD (Chemical Vapo
(rDeposition, chemical vapor deposition) method, ionization vapor deposition method using benzene as a raw material, and arc ion plating method using graphite as a raw material. DLC
The hardness, adhesion, thickness, etc. of the film differ depending on the forming method and forming conditions.
It is appropriately selected in consideration of dimensions and the like.

【0018】このような構成において、エンジン10が
始動してピストンの往復運動によってクランクシャフト
11が回転すると、フライホイール12は慣性力により
クランクシャフト11の回転むらを抑制する。一方、ビ
スカスダンパ1は、慣性リング3の慣性力によって軸直
交面8および内周面9の非晶質炭素膜7が、粘性流体4
を介してハウジング2および慣性リング3の対応する面
と摺動することによりフライホイール12と同様に作用
し、これらのビスカスダンパ1およびフライホイール1
2が、クランクシャフト11の両端において作用するこ
とでねじりトルクを吸収する。
In such a structure, when the engine 10 starts and the crankshaft 11 rotates due to the reciprocating motion of the piston, the flywheel 12 suppresses the uneven rotation of the crankshaft 11 due to the inertial force. On the other hand, in the viscous damper 1, the amorphous carbon film 7 on the axially orthogonal surface 8 and the inner peripheral surface 9 is viscous fluid 4 due to the inertial force of the inertial ring 3.
By sliding on the corresponding surfaces of the housing 2 and the inertial ring 3 via, the same operation as that of the flywheel 12 is performed, and these viscous damper 1 and flywheel 1
2 acts on both ends of the crankshaft 11 to absorb the torsion torque.

【0019】また、エンジン10の運転中に回転速度に
変動があると、クランクシャフト11の正または負の加
速度によってフライホイール12に慣性力が生じ、これ
により回転速度の急激な変化を抑制する。この場合も、
ビスカスダンパ1は、慣性リング3の慣性力によって軸
直交面8および内周面9の非晶質炭素膜7が粘性流体4
を介して摺動することにより、フライホイール12と同
様の作用により、クランクシャフト11に生じたねじり
トルクを吸収する。
Further, if the rotational speed fluctuates during the operation of the engine 10, an inertial force is generated in the flywheel 12 by the positive or negative acceleration of the crankshaft 11, thereby suppressing a rapid change in the rotational speed. Also in this case,
In the viscous damper 1, the amorphous carbon film 7 on the axially orthogonal surface 8 and the inner peripheral surface 9 is viscous fluid 4 due to the inertial force of the inertial ring 3.
By sliding through, the torsion torque generated in the crankshaft 11 is absorbed by the same action as the flywheel 12.

【0020】このような構成の実施形態では、以下のよ
うな効果が得られる。 (1) すなわち、ハウジング2と慣性リング3との間の
軸直交面8および内周面9に非晶質炭素膜7が設けられ
ているので、慣性リング3がハウジング2内部で回転す
る時にも軸直交面8は側面摺動体5に形成された非晶質
炭素膜7によって、また内周面9は内周摺動体6に形成
された非晶質炭素膜7によって摺動するので、ハウジン
グ2と慣性リング3との摩擦係数を最小限に抑えること
ができ、ビスカスダンパ1の摩耗を低減でき、摩耗粉の
発生を抑制できる。したがって、回転時の摩擦による発
熱も低減でき、粘性流体4の熱劣化を防ぐことができ、
耐久性を向上することができる。
In the embodiment having such a structure, the following effects can be obtained. (1) That is, since the amorphous carbon film 7 is provided on the axially orthogonal surface 8 and the inner peripheral surface 9 between the housing 2 and the inertia ring 3, even when the inertia ring 3 rotates inside the housing 2. Since the axis-perpendicular surface 8 slides by the amorphous carbon film 7 formed on the side surface sliding body 5, and the inner peripheral surface 9 slides by the amorphous carbon film 7 formed on the inner peripheral sliding body 6, the housing 2 The coefficient of friction between the inertia ring 3 and the inertia ring 3 can be minimized, wear of the viscous damper 1 can be reduced, and generation of wear powder can be suppressed. Therefore, heat generation due to friction during rotation can be reduced, and thermal deterioration of the viscous fluid 4 can be prevented,
The durability can be improved.

【0021】(2) 側面摺動体5が慣性リング3の軸直
交面8に複数個設けられ、これらに形成された円形の摺
動面がハウジング2と摺動するので、摺動面を小さく構
成でき、軸直交面8の摩擦を小さくすることができる。
また、側面摺動体5に非晶質炭素膜7が形成されている
ので、軸直交面8における摩耗を低減できる。本実施形
態ではクランクシャフト11が水平に設けられていた
が、例えば垂直に設けられている場合では、重力により
この軸直交面8が最も摩擦する面となるので、特に有用
である。
(2) Since a plurality of side surface sliding bodies 5 are provided on the axis orthogonal surface 8 of the inertia ring 3, and the circular sliding surfaces formed on these slide with the housing 2, the sliding surface is made small. Therefore, the friction of the axis orthogonal surface 8 can be reduced.
Further, since the amorphous carbon film 7 is formed on the side surface slide body 5, it is possible to reduce wear on the axis orthogonal surface 8. Although the crankshaft 11 is provided horizontally in the present embodiment, for example, when the crankshaft 11 is provided vertically, this axially orthogonal surface 8 is the most frictional surface due to gravity, which is particularly useful.

【0022】(3) ハウジング2側の内周面9に非晶質
炭素膜7が形成された内周摺動体6が設けられているの
で、ビスカスダンパ1の回転時には内周面9は非晶質炭
素膜7によって摺動し、これにより摩擦係数を最小限に
抑えることができ、発熱による粘性流体4の熱劣化や摩
耗を低減できる。したがって、耐久性を向上することが
できる。特に、エンジン10の始動時には、クランクシ
ャフト11が水平に設けられているので、慣性リング3
の内周面9が重力によってハウジング2の内周面9に接
触し、この部分の摩擦力が大きくなるので、当該部分に
非晶質炭素膜7を形成する効果は顕著である。
(3) Since the inner peripheral sliding member 6 having the amorphous carbon film 7 formed on the inner peripheral surface 9 on the housing 2 side is provided, the inner peripheral surface 9 is amorphous when the viscous damper 1 rotates. The high-quality carbon film 7 slides, whereby the coefficient of friction can be minimized, and thermal deterioration and wear of the viscous fluid 4 due to heat generation can be reduced. Therefore, durability can be improved. In particular, when the engine 10 is started, the crankshaft 11 is provided horizontally, so that the inertia ring 3
The inner peripheral surface 9 of the above contacts the inner peripheral surface 9 of the housing 2 due to gravity, and the frictional force of this portion increases, so that the effect of forming the amorphous carbon film 7 on this portion is remarkable.

【0023】(4) 側面摺動体5および内周摺動体6が
慣性リング3およびハウジング2と別部材で構成されて
いるので、製造時には、これらに非晶質炭素膜7を形成
した後で慣性リング3やハウジング2に組み込めばよ
く、ビスカスダンパ1が容易に製造できる。また、通
常、非晶質炭素膜7を形成する際には、被成膜体を容器
に収納する必要があるが、本発明ではハウジング2また
は慣性リング3を収納しなくとも、これらより小さく形
成された側面摺動体5および内周摺動体6を収納すれば
よいので、容易に被膜形成ができる。
(4) Since the side surface sliding member 5 and the inner peripheral sliding member 6 are composed of the inertia ring 3 and the housing 2 as separate members, at the time of manufacturing, the inertia carbon is formed after forming the amorphous carbon film 7 on them. The viscous damper 1 can be easily manufactured by assembling it in the ring 3 or the housing 2. Further, normally, when forming the amorphous carbon film 7, it is necessary to store the film-forming target in a container, but in the present invention, even if the housing 2 or the inertia ring 3 is not stored, it is formed smaller than these. Since the side surface slide body 5 and the inner peripheral slide body 6 which have been formed may be housed, the film can be easily formed.

【0024】なお、本発明は前述の実施形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、前
記実施形態では内周摺動体6はハウジング2に設けられ
てたが、これに限らず、慣性リング3の内周面9に設け
られていてもよく、あるいはハウジング2と慣性リング
3との両方に設けられていてもよい。要するに、慣性リ
ング3の内周面9およびハウジング2の内周面9の少な
くとも一方に設けられていればよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within the scope of achieving the object of the present invention are included in the present invention. For example, although the inner peripheral sliding body 6 is provided on the housing 2 in the above-described embodiment, the inner peripheral sliding body 6 may be provided on the inner peripheral surface 9 of the inertia ring 3, or the housing 2 and the inertia ring 3 may be provided. May be provided in both. In short, it may be provided on at least one of the inner peripheral surface 9 of the inertia ring 3 and the inner peripheral surface 9 of the housing 2.

【0025】また、側面摺動体5は、慣性リング3に設
けられていたが、これに限らず、ハウジング2に設けら
れていてもよく、あるいは慣性リング3とハウジング2
との両方に設けられていてもよい。要するに、慣性リン
グ3の軸直交面8およびハウジング2の軸直交面8の少
なくとも一方に設けられていればよい。
Further, the side slide body 5 is provided on the inertia ring 3, but the invention is not limited to this. The side slide body 5 may be provided on the housing 2, or the inertia ring 3 and the housing 2 may be provided.
And both may be provided. In short, it may be provided on at least one of the axis orthogonal surface 8 of the inertia ring 3 and the axis orthogonal surface 8 of the housing 2.

【0026】摺動体は、軸直交面8と内周面9との両方
に設けられていたが、軸直交面8のみあるいは内周面9
のみに設けられていてもよく、あるいは、慣性リング3
の外径およびハウジング2内部の慣性リング3の外径に
対応する面の少なくとも一方に設けられていてもよい。
要するに、摺動体は、ハウジング2内面および慣性リン
グ3の外面の少なくとも一部に設けられていればよい。
The sliding bodies were provided on both the axis-perpendicular surface 8 and the inner peripheral surface 9, but only the axis-perpendicular surface 8 or the inner peripheral surface 9 was provided.
May be provided only on the inertia ring 3
May be provided on at least one of the outer diameter and the surface of the inertia ring 3 inside the housing 2 corresponding to the outer diameter.
In short, the sliding body may be provided on at least a part of the inner surface of the housing 2 and the outer surface of the inertia ring 3.

【0027】側面摺動体5の形状は、断面T字形状であ
ったが、図3に示されるように円盤状の部材を嵌合穴3
Aに嵌合させてもよい。また、取り付けられる数量も、
本実施形態では八個であったが、これに限らず、軸直交
面8に均一に安定して摺動するように数量が設定されて
いればよい。
The side slide body 5 had a T-shaped cross section, but as shown in FIG.
It may be fitted to A. Also, the number that can be installed,
Although the number is eight in the present embodiment, the number is not limited to this, and the number may be set so as to uniformly and stably slide on the axis orthogonal surface 8.

【0028】非晶質炭素膜7は、側面摺動体5の端面お
よび内周摺動体6の表面、すなわち摺動面に形成されて
いたが、摺動面に限らず、摺動体全体に被膜が形成され
ていてもよく、要するに、少なくとも摺動面に形成され
ていればよい。また、非晶質炭素膜7の形成は、側面摺
動体5および内周摺動体6に限らず、例えば摺動体を設
けずにハウジング2の環状部2Bの内面や、慣性リング
3の外面に直接形成してもよい。この場合には、非晶質
炭素膜7は、ハウジング2の環状部2Bの内面および慣
性リング3の外面の少なくとも一方の、少なくとも一部
に設けられていればよい。
The amorphous carbon film 7 was formed on the end surface of the side surface sliding member 5 and the surface of the inner peripheral sliding member 6, that is, the sliding surface. However, the film is not limited to the sliding surface but the entire sliding member. It may be formed, and in short, it may be formed on at least the sliding surface. Further, the formation of the amorphous carbon film 7 is not limited to the side surface slide body 5 and the inner peripheral slide body 6, and, for example, directly on the inner surface of the annular portion 2B of the housing 2 or the outer surface of the inertia ring 3 without providing the slide body. You may form. In this case, the amorphous carbon film 7 may be provided on at least a part of at least one of the inner surface of the annular portion 2B of the housing 2 and the outer surface of the inertia ring 3.

【0029】ハウジング2の環状部2Bおよび慣性リン
グ3は、断面略四角形状を有したが、これに限らず、楕
円や円形などの他の形状でもよい。
The annular portion 2B and the inertia ring 3 of the housing 2 have a substantially rectangular cross section, but the shape is not limited to this, and other shapes such as an ellipse and a circle may be used.

【0030】ビスカスダンパ1は、クランクシャフト1
1の端部に取り付けられていたが、クランクシャフト1
1の途中に設けられていてもよい。この場合は、例え
ば、平板状の固定部2Aをクランクシャフト11の外径
に合わせた円筒状として、リング状の固定部を環状部の
内周側に設けて、クランクシャフト11に固定するなど
すればよい。また、ビスカスダンパ1は、エンジン10
のクランクシャフト11に取り付けられていたが、これ
に限らず、ねじりトルクを発生する噴射ポンプ駆動軸
等、他の回転軸にも利用できる。
The viscous damper 1 is a crankshaft 1
It was attached to the end of 1, but crankshaft 1
It may be provided in the middle of 1. In this case, for example, the flat plate-shaped fixing portion 2A is formed into a cylindrical shape matching the outer diameter of the crankshaft 11, the ring-shaped fixing portion is provided on the inner peripheral side of the annular portion, and the fixing portion is fixed to the crankshaft 11. Good. Further, the viscous damper 1 is used for the engine 10
However, the present invention is not limited to this and can be used for other rotary shafts such as an injection pump drive shaft that generates a torsion torque.

【0031】本発明を実施するための最良の構成、方法
などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、こ
れに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主
に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明さ
れているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から
逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、
材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様
々な変形を加えることができるものである。したがっ
て、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、
本発明の理解を容易にするために例示的に記載したもの
であり、本発明を限定するものではないから、それらの
形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外し
た部材の名称での記載は、本発明に含まれるものであ
る。
The best configuration, method and the like for carrying out the present invention have been disclosed above, but the present invention is not limited to this. That is, the invention is mainly illustrated and described with respect to particular embodiments, but without departing from the scope of the technical idea and object of the invention, the shape of the embodiments described above ,
Those skilled in the art can make various modifications in the material, quantity, and other detailed configurations. Therefore, the description limiting the shapes and materials disclosed above,
It is described as an example for facilitating the understanding of the present invention and does not limit the present invention.Therefore, the name of a member from which some or all of the limitations such as shape and material thereof are removed. The above description is included in the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかるエンジンの一部を
示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a part of an engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態にかかるビスカスダンパを
示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a viscous damper according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の摺動体の変形例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modified example of the sliding body of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ビスカスダンパ、2…ハウジング、3…慣性リン
グ、4…粘性流体、5…摺動体である側面摺動体、6…
摺動体である内周摺動体、7…非晶質炭素膜、8…軸直
交面、9…内周面、11…回転軸であるクランクシャフ
ト。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Viscous damper, 2 ... Housing, 3 ... Inertial ring, 4 ... Viscous fluid, 5 ... Side sliding body which is a sliding body, 6 ...
Inner peripheral sliding body which is a sliding body, 7 ... Amorphous carbon film, 8 ... Axis orthogonal surface, 9 ... Inner peripheral surface, 11 ... Crank shaft which is a rotating shaft.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸(11)に取り付けられた環状のハ
ウジング(2)と、 前記ハウジング(2)内部に回転自由に設けられた慣性リ
ング(3)と、 前記ハウジング(2)内部に充填された粘性流体(4)とを
備え、 前記ハウジング(2)と前記慣性リング(3)との摺動面の
少なくとも一部に非晶質炭素膜(7)を設けたことを特徴
とするビスカスダンパ(1)。
1. An annular housing (2) attached to a rotating shaft (11), an inertia ring (3) rotatably provided inside the housing (2), and a filling inside the housing (2). Viscous fluid (4) and an amorphous carbon film (7) provided on at least a part of a sliding surface between the housing (2) and the inertia ring (3). Damper (1).
【請求項2】 請求項1に記載のビスカスダンパ(1)に
おいて、 前記ハウジング(2)および前記慣性リング(3)は共に断
面略四角形状に形成されるとともに、 前記回転軸(11)に直交する軸直交面(8)を有し、 前記ハウジング(2)内面および前記慣性リング(3)外面
の四周のうち少なくとも一面が摺動面とされたことを特
徴とするビスカスダンパ(1)。
2. The viscous damper (1) according to claim 1, wherein the housing (2) and the inertia ring (3) are both formed in a substantially rectangular cross section, and are orthogonal to the rotation shaft (11). A viscous damper (1) having a surface (8) orthogonal to the axis, and at least one of the four surfaces of the inner surface of the housing (2) and the outer surface of the inertia ring (3) is a sliding surface.
【請求項3】 請求項2に記載のビスカスダンパ(1)に
おいて、 前記ハウジング(2)および前記慣性リング(3)の少なく
とも一方の前記軸直交面(8)に摺動体(5)が設けられ、 この摺動体(5)によって前記軸直交面(8)の摺動面が形
成され、 前記摺動体(5)の少なくとも摺動面には、非晶質炭素膜
(7)が設けられていることを特徴とするビスカスダンパ
(1)。
3. The viscous damper (1) according to claim 2, wherein at least one of the housing (2) and the inertia ring (3) is provided with a sliding body (5) on the axis orthogonal surface (8). A sliding surface of the axis orthogonal surface (8) is formed by the sliding body (5), and an amorphous carbon film is formed on at least the sliding surface of the sliding body (5).
Viscous damper characterized in that (7) is provided
(1).
【請求項4】 請求項2または請求項3に記載のビスカ
スダンパ(1)において、 前記慣性リング(3)の内径(9)と、前記ハウジング(2)
内面で前記慣性リング(3)の内径(9)に対応する面(9)
との少なくとも一方に帯状の摺動体(6)を設け、 この摺動体(6)によって前記慣性リング(3)の内径(9)
と前記ハウジング(2)内面で前記慣性リング(3)の内径
(9)に対応する面(9)との摺動面が形成され、 前記摺動体(6)の少なくとも摺動面には、非晶質炭素膜
(7)が設けられていることを特徴とするビスカスダンパ
(1)。
4. The viscous damper (1) according to claim 2 or 3, wherein the inertia ring (3) has an inner diameter (9) and the housing (2).
The inner surface (9) corresponding to the inner diameter (9) of the inertia ring (3)
And a strip-shaped sliding body (6) is provided on at least one of the inner side and the inner diameter (9) of the inertia ring (3) by the sliding body (6).
And the inner diameter of the inertia ring (3) on the inner surface of the housing (2)
A sliding surface with the surface (9) corresponding to (9) is formed, and an amorphous carbon film is formed on at least the sliding surface of the sliding body (6).
Viscous damper characterized in that (7) is provided
(1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009129091A2 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Chamber with filler material to dampen vibrating components
CN112178127A (en) * 2019-07-02 2021-01-05 舍弗勒技术股份两合公司 Torsional vibration damper and method for producing a torsional vibration damper

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