JP2004053008A - ビスカスダンパ - Google Patents
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Abstract
【課題】汎用性を向上し、その製造も容易で、製造コストの低減も可能なビスカスダンパである。
【解決手段】ビスカスダンパは、ケース１０内に減衰液とともに収容される環状の慣性質量体１４と、ケースを内燃機関の回転軸に固定するハブ１１とからなっている。ケースは断面略Ｕ字状のケース本体１２と、該本体の軸方向の一側に向けた開口部１２ｄを液密に塞ぐカバー７とからなり、内側に密閉室１３を画成している。慣性質量体は複数枚の円環板１４ａを重ね合わせて結合してなる。慣性質量体の軸方向両側の円環板の穴８に取付けられたスラストベアリング５と、慣性質量体の内周部の凹溝９に取付けられたジャーナルベアリング６とによって、慣性質量体は軸方向両側および径方向において支持して、密閉室１３内に周方向に回転自在に配設されている。
【選択図】 図１
【解決手段】ビスカスダンパは、ケース１０内に減衰液とともに収容される環状の慣性質量体１４と、ケースを内燃機関の回転軸に固定するハブ１１とからなっている。ケースは断面略Ｕ字状のケース本体１２と、該本体の軸方向の一側に向けた開口部１２ｄを液密に塞ぐカバー７とからなり、内側に密閉室１３を画成している。慣性質量体は複数枚の円環板１４ａを重ね合わせて結合してなる。慣性質量体の軸方向両側の円環板の穴８に取付けられたスラストベアリング５と、慣性質量体の内周部の凹溝９に取付けられたジャーナルベアリング６とによって、慣性質量体は軸方向両側および径方向において支持して、密閉室１３内に周方向に回転自在に配設されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジン等の内燃機関の軸に取付けられるビスカスダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のクランク軸の捩り振動を吸収するビスカスダンパは、図１２に示すように、断面略Ｕ字状の環状のケース本体２の軸方向の一側に設けられた開口部２ａをカバー７で液密に閉じたケース３と、ケース３内に減衰液（図示せず）とともに収容される環状の慣性質量体４とを備え、ケース本体２に一体に形成された取付け部２ｃを介して内燃機関の回転軸１にボルト固定される
ケース３内にはケース本体２とカバー７とで密閉室２ｂが画成されており、慣性質量体４は、その軸方向の両側をスラストベアリング５により支持し、慣性質量体４の内周面をジャーナルベアリング６によって支持して、密閉室１３内に周方向に回転自在に配設されている。
【０００３】
スラストベアリング５はナイロン樹脂等の潤滑性のある材料の円盤からなり、慣性質量体４の径方向の両側の面に形成した浅い取付け穴８に嵌合して取付けられている。スラストベアリング５は、ケース本体２の開口側と反対側の垂直壁の内側面およびカバー７の内側面と当接して、これらの内側面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体４を周方向に回転自在に支持する。ジャーナルベアリング６はナイロン樹脂等の円環からなり、その一所で切断したオープンリングに形成されている。ジャーナルベアリング６は、慣性質量体４の内周面とケース本体２の内周壁の内側面との間に配置され、該内側面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体４を周方向に回転自在に支持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第２５７９１１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このビスカスダンパは、所望の減衰特性を得るためには、適用する内燃機関の特性に合わせて慣性質量体４を調整する必要があり、慣性質量体４を変更すれば、ケース本体２およびカバー７も変更する必要がある。また慣性質量体４は、材料の無駄が少ないことや量産性に適することから、鋳造で成形するのが一般的であるが、慣性質量体を変更すればその鋳造型も変更しなければならない。
【０００６】
またビスカスダンパの減衰力は、ケース３と慣性質量体４との相対的な速度差が生じたとき、ケース３と慣性質量体４との間に存在する高粘性の減衰液に剪断抵抗力が発生することに由来するので、減衰力はケース３と慣性質量体４との間隙の大きさのみならず、ケース３の内面や慣性質量体４の外面の表面状態に大きく影響される。このため鋳造した慣性質量体は、表面を切削等によって仕上げ加工する必要があり、製造工程が煩雑化する。
【０００７】
このようなことから、汎用性に優れ、その製造も容易で、製造コストも低減したビスカスダンパの開発が望まれていた。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、汎用性を向上し、その製造も容易で、製造コストの低減も可能なビスカスダンパを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、断面略Ｕ字状の環状のケース本体の軸方向の一側に向けた開口をカバーで液密に閉じた、内燃機関の回転軸に固定するケースと、前記ケース内に減衰液とともに収容される環状の慣性質量体と、前記ケース内に前記慣性質量体を周方向に回転自在に支持する支持手段を備えたビスカスダンパにおいて、前記慣性質量体は、複数枚の円環板を重ね合わせ結合してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明のビスカスダンパでは、円環板を複数枚積層して慣性質量体を形成するので、円環板の積層枚数の増減や円環板の比重の増減等によって慣性質量体の質量を容易に調整することができる。したがって、適用する内燃機関の振動特性に合わせた慣性質量体の質量調整が容易にでき、ビスカスダンパの汎用性をより向上することができる。
【００１１】
また慣性質量体の支持手段のスラストベアリングの取付けも、慣性質量体の両側の円環板に取付け穴を打ち抜くことによって簡単に行える。ジャーナルベアリングの取り付けも、慣性質量体の中央部の円環板の内径を小さくすることによって、慣性質量体の内周部に凹溝を設けることで簡単にできる。
【００１２】
積層した円環板を結合するには、接着剤やピン等を使用することができるが、生産性を向上するために、好ましくは、円環板に係合片を形成して、プレスにより機械的に結合することがよい。本発明によれば、前記円環板の面に切曲げ片を周方向に間隔を開けて形成し、複数枚の円環板を切曲げ片が重なるようにして重ね合わせて押圧することにより、前記複数枚の円環板を結合することができる。あるいは前記円環板の一方の面から他方の面に突き出したダボを前記円環板の周方向に間隔を開けて形成し、複数枚の円環板をダボを周方向にずらせるようにして重ね合わせて押圧することにより、前記複数枚の円環板を結合することができる。この場合、前記ダボの凸部を凹部をよりも狭く形成することが好ましい。このようにすれば、円環板の面への凸部の食い込みが鋭くなって食い込み力が増し、円環板同士の結合強度が高くなる。また得られた慣性質量体の形状安定性がよくなる。
【００１３】
本発明によれば、好ましくは、円環板は、複数のリング片を円環状に連結してなる。円環板は、プレスによって丸ごと打ち抜いてもよいが、複数に分割してこれを組立てて円環板にすれば、材料の無駄を少なくすることができる。本発明によれば、リング片の一端に膨出片を他端に該膨出片と嵌り合う穴を形成し、複数のリング片を円環状に配置して隣り合う一方のリング片の膨出片を他方のリング片の穴に締まりばめすることにより、複数のリング片を円環状に連結することができる。この場合、リング片の膨出片の基部の少なくとも一方に凹部を、前記穴の開口端の対応する側に該凹部と嵌り合う突部を形成することができる。このようにすれば、膨出片と穴の締まりばめの際、穴が膨出片により押し広げられても、凸部と凹部の嵌め合い部の箇所で変形を押さえ込んで吸収できるので、リング片の穴の半径方向外方の部分が外側に開くのを確実に防止することができる。
【００１４】
本発明によれば、前記慣性質量体を内径の異なる円環板を積層して形成することによって前記慣性質量体の内周面に櫛歯状の凹凸部を設け、前記支持手段を環状体に形成すると共に、前記環状体の外周面に前記凹凸部に間隙を存して嵌り合う凹凸部を形成し、前記環状体をスペーサや固定溝などでケース内の軸方向位置を固定すれば、支持手段により軸方向および径方向において、慣性質量体を周方向に回転自在に支持することができるので、スラストベアリングが省略でき、その取付け穴の加工も省略できる。さらに、前記環状体を前記ケースの軸方向両側の内側面に当接する幅を有する環状体に形成した場合には、スペーサや固定溝の加工も省略することができ、より好適である。
【００１５】
また前記慣性質量体を外径の異なる円環板を積層して形成することによって前記慣性質量体の内周面に櫛歯状の凹凸部を設け、前記支持手段を環状体に形成すると共に、前記環状体の内周面に前記慣性質量体の凹凸部に間隙を存して嵌り合う凹凸部を形成し、その環状体の凹凸部の少なくとも１つの凹部または凸部を除く残余の凹凸部を、該残余の凹凸部が嵌り合う慣性質量体の凹凸部と大きな間隙を存するようにしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、上記と同様、前記環状体をスペーサや固定溝などでケース内の軸方向位置を固定することにより、支持手段で軸方向および径方向において、慣性質量体を周方向に回転自在に支持することができて、スラストベアリングが省略でき、その取付け穴の加工も省略できる。また、前記環状体を前記ケースの軸方向両側の内側面に当接する幅を有する環状体に形成することにより、スーサや固定溝の加工も省略することができ、より好適である。さらに、支持手段の残余の凹凸部とこれが嵌り合う慣性質量体の凹凸との間に、その間の間隙に介在する減衰液によって所望の減衰力が生じるような適当な間隙を形成することができ、減衰力の付加が可能になる。
【００１７】
本発明によれば、前記慣性質量体の軸方向両側の円環板の外面に放射方向の凸部を形成することができ、また、前記慣性質量体の軸方向両側の円環板の外面に放射方向の溝を回転方向先端側に傾斜させて形成することができる。このようにすれば、減衰力調整の自由度が広がる。さらに、前記環状ケース本体を取付ける環状固定部を有するハブを介して、前記ケースを内燃機関の回転軸に固定するようにしてもよい。このように、ケース本体に取付け部を一体に形成しなければ、ケース本体の形成が容易である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明のビスカスダンパの一実施の形態の要部を示す断面図、図２は、図１のダンパの慣性質量体で使用する円環板の部分を示す平面図である。本実施の形態において、ビスカスダンパは、断面略Ｕ字状の環状のケース本体１２の軸方向の一側に向けた開口１２ｄをカバー７で液密に閉じたケース１０と、ケース１０内に減衰液とともに収容される環状の慣性質量体１４と、ケース１０を内燃機関の回転軸、例えば自動車エンジンのクランク軸（図示せず）に固定するハブ１１とからなっている。
【００２０】
ハブ１１は外周に環状固定部１１ｂを有するように板材をプレス成形したもので、その径方向中心近くに設けた取付け穴１１ａを介して内燃機関の回転軸に取付けられ、外周の環状固定部１１ｂにケース本体１２が取付けられる。ケース本体１２はハブ１１の外周の環状固定部１１ｂに嵌合して、ケース本体１２と環状固定部１１ｂとを軸方向両側の位置で周方向を溶接することによって、ケース本体１２が環状固定部１１ｂに固定される。
【００２１】
ケース本体１２の開口１２ｄをカバー１７で閉じたケース１０は、ケース本体１２の内周壁１２ａ、外周壁１２ｂおよびこれらを繋ぐ垂直壁１２ｃとカバー７とで内側に断面略矩形の密閉室１３が画成される。慣性質量体１４は、その軸方向の両側をスラストベアリング５により支持し、慣性質量体１４の内周面をジャーナルベアリング６によって支持して、密閉室１３内に周方向に回転自在に配設されている。
【００２２】
スラストベアリング５はナイロン樹脂等の潤滑性のある材料の円盤からなり、慣性質量体１４の軸方向両側の面に形成した浅い取付け穴８に取付けている。スラストベアリング５は、それぞれケース１２の垂直壁１２ｃの内側面およびカバー７の内側面に当接して、これらの内面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体１４を周方向に回転自在に支持している。ジャーナルベアリング６はナイロン樹脂等の円環からなり、その一所で切断したオープンリングに形成されている。ジャーナルベアリング６は周方向の一所が切断されたオープンリングからなり、慣性質量体１４の内周部に設けられた環状の浅い凹溝９に取付けて、ケース本体１２の内周壁１２ａ上に嵌装されている。ジャーナルベアリング６は、ケース本体１２の内周壁１２ａの内側面に当接して、該内側面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体１４を周方向に回転自在に支持している。
【００２３】
慣性質量体１４は、円環板１４ａを重ね合わせて結合した積層体からなっており、軸方向両側に位置する薄い円環板１４ａ１には、前記の取付け穴８が打ち抜きによって設けられている。慣性質量体１４の幅方向（軸方向）の中央部に位置する円環板１４ａ２は、他の円環板１４ａ、１４ａ１より内径をやや小さくしてあり、これによって慣性質量体１４の内周部に前記の凹溝９が形成されている。
【００２４】
ケース本体１２は板材の冷間鍛造や板材のプレス加工によって形成することができる。板材としては、日本工業規格ＪＩＳ Ｇ ３１４１で規定する冷間圧延鋼板または鋼帯ＳＰＣＣ（一般用）、ＳＰＣＤ（絞り用）、ＳＰＣＥ（深絞り用）等を用いることができる。上記の板材など、表面が実用上十分に平滑な板材を用いることにより、研削による表面の仕上げをする必要がなくなる。
【００２５】
円環板１４ａ（円環板１４ａ１、１４ａ２を含む）同士を結合して慣性質量体１４を形成するには、接着剤を用いることができるが、後述するように、円環板１４に結合片を形成して、円環板の積層体をプレスすることにより、結合片で円環板同士を機械的に結合するようにすることができる。円環板１４ａ自体は、板材のプレス加工によって形成することができる。円環板１４ａのプレス加工は、円環板を丸ごと打ち抜いても、円環板を周方向に複数に分割した円弧状のリング片に打ち抜き、同時にリング片に結合片を形成しておいて、結合片同士をプレスで結合して円環板としてもよい。板材としては、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ等を用いることができる。上記の板材など、表面が実用上十分に平滑な板材を用いることにより、研削による表面の仕上げをする必要がなくなる。
【００２６】
本実施の形態のビスカスダンパによれば、円環板１４ａを複数枚積層して慣性質量体１４を形成するので、円環板１４ａの積層枚数の増減や円環板の厚さの増減によって慣性質量体の質量を調整することができる。また、厚み方向をプレスにて加圧することにより、高い寸法精度を有した慣性質量体１４を得ることができる。したがって、適用する内燃機関の振動特性に合わせた慣性質量体１４の質量調整が容易にでき、ビスカスダンパを汎用性の高いものにすることができる。慣性質量体１４の質量調整は、比重の異なる円環板を使用することによっても容易に実現できる。
【００２７】
またスラストベアリング５を装着する慣性質量体１４の取付け穴８も、慣性質量体１４の両側の円環板１４ａ１の打ち抜きという簡単な加工によって形成できる。ジャーナルベアリング６を装着する凹溝９も、慣性質量体１４の中央部の円環板１４ａ２の内径を小さくすることによって簡単に形成することができる。また内燃機関の回転軸にケース１０を固定するのに、ケース本体１２に取付け部を一体に形成せずに取付け用のハブ１１を別に設けたので、ケース本体１２の形成が容易である。
【００２８】
図３は、本発明の他の実施の形態を示す。本実施の形態では、慣性質量体１４を内径の異なる円環板１４ａ３、１４ａ４を交互に積層して形成し、慣性質量体１４の内周面に櫛歯状の凹凸（段差）１４Ａを設けた。そしてジャーナルベアリング６Ａを、前記凹凸１４Ａに狭間隙を存して嵌り合う凹凸６Ａ１を外周面に形成した環状体とし、ベアリング６Ａに慣性質量体１４を径方向に支持する本来の機能を持たせると共に、ベアリング６Ａにケース１０の軸方向両側の内面、つまりケース本体１２の垂直壁１２ｃの内側面およびカバー７の内側面に当接する幅を持たせて、慣性質量体１４を軸方向に支持するスラストベアリングの機能を持たせた。
【００２９】
本実施の形態では、一つのベアリング６Ａによって軸方向および径方向において、慣性質量体１４を周方向に回転自在に支持することができ、スラストベアリングおよびその取付け穴の加工を省略することができる。
【００３０】
図４は、本発明のさらに他の実施の形態を示す。本実施の形態では、慣性質量体１４を外径の異なる円環板１４ａ５、１４ａ６を交互に積層して形成し、慣性質量体の外周面に櫛歯状の凹凸部１４Ｂを設けた。またジャーナルベアリング６６Ｂに慣性質量体１４を径方向に支持する本来の機能を持たせるために、ベアリング６Ｂの内周面に前記凹凸部１４Ｂに間隙を存して嵌り合う凹凸６Ｂ１を形成すると共に、ベアリング６Ｂにケース１０の軸方向両側の内面に当接する幅を持たせて、慣性質量体１４を軸方向に支持するスラストベアリングの機能を持たせた。
【００３１】
そしてその際、ベアリング６Ｂの凹凸６Ｂ１の少なくとも１つ、本例では中央の凸部６Ｂ１ａを除く両側の凹凸６Ｂ１ｂと、これが嵌り合う慣性質量体１４の凹凸１４Ｂ１ｂとの間隙を比較的大きくして、該凹凸部６Ｂ１ｂと１４Ｂ１ｂとの間隙を、その間隙に介在する減衰液によって所望の減衰力が生じるように適当に調整された間隙とした。ビスカスダンパを取付けた軸が回転して、ケース１０の回転と共に減衰液が回転すると、減衰液は遠心力によって密閉室１３内の外周方向に集まり、上記の凹凸部６Ｂ１ｂと１４Ｂ１ｂとの間隙に入り込んで強い減衰力が発生する。したがって本実施の形態では、慣性質量体１４とその外周側に配設するベアリング６Ｂとの間に凹凸を設けない図１のビスカスダンパと比較して、強い減衰力を付加することができる。
【００３２】
上記のベアリング６Ｂの中央の凸部６Ｂ１ａと、これが嵌り合う慣性質量体１４の中央の凹凸部６Ｂ１ａは狭間隙として、径方向および軸方向の支持機能を持たせる。
【００３３】
本発明においては、慣性質量体１４の軸方向両側に位置する円環板１４ａの外面に、図５に示すように、放射方向の凸部１４ｂを形成することができる。このような凸部１４ｂを設けることにより、ケース１０の軸方向両側の内面との間隙を調整することができ、減衰力調整の自由度が広がる。また慣性質量体１４の表面にオイル溜めの機能を付加することができる。即ち、内燃機関の配置姿勢から、一般にビスカスダンパはケース１０を鉛直姿勢にして使用するため、静止状態では密閉室１３内の減衰液が下降する。慣性質量体１４の両側の表面に凸部１４ｂを形成しておけば、下降する減衰液が該表面に保持されやすくなる。このため、内燃機関が起動してから短時間で減衰力を発揮させることが可能になる。
【００３４】
慣性質量体１４の両側の円環板１４ａには、図６に示すように、外面に放射方向の溝１４ｃを回転方向先端側に傾斜させて設けることができる。このような溝１４ｃを設ければ、減衰液の流れを変化させることができるので、減衰力の調整が可能になる。また慣性質量体１４が回転したときに遠心力で外周方向に偏っている減衰液を、傾斜配置された溝１４ｃによって中心方向に導けるので、ジャーナルベアリングが慣性質量体１４の中心側に設けられている場合は特に有効である。なお、これらの円環板１４ａの凸部１４ｂや溝１４ｃは、円環板１４をプレスで作製する際に同時に形成することができる。
【００３５】
慣性質量体１４の円環板１４ａは、プレスによって丸ごと打ち抜いてもよいが、複数に分割してこれを組立てて円環板にすることがよい。図７に示すように、円環板を周方向に複数、例えば４つとか５つに分割した円弧状のリング片（リング片）２１を長尽の板材２０から打ち抜き、そのうち抜きによって同時にリング片２１の一端に膨出片２１ｂを、他端に該膨出片２１ｂと嵌り合う穴２１ａを形成する。そして複数のリング片２１を周方向に並べて円環状に配置し、隣り合う一方のリング片２１の膨出片２１ｂを他方のリング片２１の穴２１ａに当てて、リング片２１、２１の端部を突き当て、その突き当てた端部同士をプレスして膨出片２１ｂを穴２１ａに締まりばめし、これにより複数のリング片２１を連結して円環板に成形する。
【００３６】
このように板材２０から打ち抜くのをリング片２１にすれば、所定の直線長さＬを有するリング片２１を、同一の幅Ｌ以上の幅を有する板材２０から目一杯の枚数を取ることにより、材料の無駄をほとんどなくすことができる。
【００３７】
好ましくは、このリング片２１の膨出片２１ｂの基部の両側には、図８（ａ）に示すように方形の凹部２１ｂ１を設け、リング片２１の穴２１ａの開口端の両側には該凹部２１ｂと嵌り合う方形の凸部２１ａ１を設ける。膨出片２１ｂと穴２１ａの締まりばめの際、穴２１ａが膨出片２１ｂにより押し広げられるから、リング片２１の穴２１ａの周囲の部分は半径方向に変形し、特に穴２１ａの半径方向外方の部分は、図８（ｂ）のように外側に開きやすい。図８（ａ）のように、リング片２１の膨出片２１ｂの基部両側の凹部２１ｂ１とリング片２１の穴２１ａの開口端両側の凸部２１ａ１を嵌め合わせておけば、凸部２１ａ１と凹部２１ｂ１の嵌め合い部の箇所で変形を押さえ込んで吸収できるので、穴２１ａの半径方向外方の部分が外側に開くのを確実に防止することができる。
【００３８】
なお、膨出片２１ｂの基部の凹部２１ｂ１および穴２１ａの開口端の凸部２１ａ１は、開きやすい外側の部分のみに形成するだけでもよい。また、これらの凹部２１ｂ１および凸部２１ａ１は、係合力が強いので方形が好適であるが、方形以外の円形等とすることもできる。
【００３９】
また円環板１４の寸法確保のため、円環板１４ａを厚み方向にプレスする場合があり、その場合リング片２１に広がる力が加わるが、凸部２１ａ１の凹部２１ｂ１の嵌め合い部を設けておけば、リング片２１の形状保持性がよい。
【００４０】
積層した円環板１４ａを結合するには、接着剤を使用することができるが、生産性を向上するために、好ましくは、円環板１４ａに係合片を形成して、プレスにより機械的に結合することがよい。係合片は図７に示してあるが、この例では、リング片２１の円弧の中央部に半抜き加工を施して、２つの半抜き片（切曲げ片）２１ｃをリング片２１の面から曲げ起こして突出させた。
【００４１】
そしてリング片２１を連結して円環板１４に形成後、複数枚の円環板１４を切曲げ片２１ｃが重なるようにして重ね合わせる。その円環板の積層体をプレスして、重なり合う一方の円環板の切曲げ片２１ｃを他方の円環板にできた切曲げ片２１ｃによる穴部に嵌め合わせて、円環板同士を結合する。円環板同士はプレスによる変形で実質的に隙間がない密接状態に結合される。
【００４２】
もちろん、切曲げ片を形成する円環板はリング片を連結したものでなく、丸ごと打ち抜いた非連結の円環板でもよく、この非連結の円環板には周方向に間隔を開けて切曲げ片を形成し、同様に円環板の積層体をプレスして結合する。
【００４３】
さらに、結合片としてダボを形成して結合してもよい。図９に示すように、リング片２１の一方の面から他方の面に突き出したダボ２２をプレスによるハーフピアス加工で成形し、リング片２１を連結して円環板１４ａに形成した後、複数枚の円環板１４ａをダボ２２が周方向にずれるようにして重ね合わせる。好ましくは１枚置きの円環板１４ａ同士でダボ２２が重なるようにする。そしてその円環板１４ａの積層体をプレスして、重なり合う一方の円環板１４ａのダボ２２の凸部２２ａを他方の円環板１４ａの面に食い込ませて、複数枚の円環板１４ａを結合する。ダボ２２の凸部２２ａが食い込むことによって押し出された対向面の板材のボリュームは、ダボ２２の凹部２２ｂに移動して凹部２２ｂを埋めるため、外周方向等へ逃げないため、外径寸法の精度がよい。また、これにより円環板１４ａ同士は実質的に隙間がない密接状態に結合される。
【００４４】
この場合、ダボ２２の凸部２２ａを凹部２２ｂよりも狭く形成することが好ましい。凸部２２ａを凹部２２ｂより狭くすれば、凸部２２ａと凹部２２ｂとを同時に得るハーフピアス加工による突き出しで、凸部２２ａを高く形成することができる。したがって、円環板１４の面への凸部２２ａの食い込みが鋭くなって食い込み力が増し、円環板同士の結合強度が高くなる。また得られた慣性質量体１４の形状安定性がよくなる。
【００４５】
もちろん、ダボを形成する円環板はリング片を連結したものでなく、丸ごと打ち抜いた非連結の円環板でもよく、非連結の円環板には周方向に間隔を開けてダボを形成し、同様に円環板の積層体をプレスして結合する。
【００４６】
本発明によれば、円環板１４ａ同士のダボ等による結合に加え、若しくはこれらの結合法に代えてピンあるいはネジ等による結合を行うこともできる。図１１にピンによる結合法を示す。円環板１４ａの周方向の複数箇所にピン穴２４ａを形成しておく。円環板１４ａは、これまで通り、プレスによりこれを丸ごと打ち抜いたものでも、円弧状リング片に打ち抜いて結合したものでもよく、その打ち抜きの際もしくは打ち抜き後に穴２４をプレス成形する。複数枚の円環板１４ａをピン穴２４が重なるようにして重ね合わせ、円環板１４ａの積層体のピン穴２４に両端にすり鉢状の凹部２５ａを有するピン２５を挿入し、該両端の凹部２５ａに略同形のかしめ治具（図示せず）を当てて押圧して、凹部２５ａを２点鎖線で示す状態から実線で示す状態に押し広げてピン２５をかしめ、積層された円環板１４ａを結合する。
【００４７】
この場合、ピン２５の端部が円環板１４ａの積層体から外方に突出するのを防ぐため、図に示すように、最外層に位置する円環板１４ａのピン穴２４の開口端２４ａを面取り等により外に向けて拡径して、ピン２５の端部の変形代を吸収可能なようにしておくことがよい。ピン２５を多少短めにしておけば、必ずしも変形代は必要ない。
【００４８】
ビスカスダンパは、ケース本体１２に取付け部を一体に設けて、内燃機関の回転軸に直接取付けてもよいが、前述したように、ケース本体１２を外周に環状固定部１１ｂを有するハブ１１に固定して、ハブ１１を介して回転軸に取付けた。このケース本体１２は、図１０に示すように、ハブ１１の環状固定部１１ｂの外周部に嵌合後、ケース本体１２の内周壁１２ａと環状固定部１１ｂとに軸方向両側位置で周方向の溶接１５ａを施して接合する。強度が許せば、スポット溶接とすることもできる。
【００４９】
ケース本体１２の開口部１２ｄを塞ぐカバー７も、図１０（ａ）または（ｂ）に示すように溶接で開口端に接合される。図１０（ａ）は、従来と同様な取付け法である。ケース本体１２の内周壁１２ａおよび外周壁１２ｂの開口端部に段加工を施して、開口端部の内側面を削った内側、外側の段部１２ｅを設け、この内外の段部１２ｅにカバー７の上下端を嵌め込み、カバー１７の上下端とケース本体１２の外周壁１２ｂ、内周壁１２ｂとの当接部に周方向全周の溶接１５ｂ（図では上側のみを示す）を施して、ケース本体１２の開口端にカバー７を液密に接合する。
【００５０】
図１０（ａ）は、改良された取付け法である。ハブ１１の環状固定部１１ｂの先端をケース本体１２の開口端から突出させ、突出した環状固定部１１ｂの先端上にカバー７を載置してカバー７をケース本体１２の開口端に当てて、カバー１７の上下端とケース本体１２の外周壁１２ｂ、内周壁１２ａとの当接部に溶接１５ｄ、１５ｅを周方向に全周所施して、ケース本体１２の開口端にカバー７を液密に接合すると共に、カバー１７の下端とケース本体１２の内周壁１２ａとの溶接１５ｅにより、ケース本体１２の開口端側とハブ１１の環状固定部１１ｂとを同時に接合する。上記溶接には、ビーム溶接やレーザー溶接などを用いることが好ましい。
【００５１】
この取付け法によれば、カバー１７の下端とケース本体１２の内周壁１２ａとの溶接と、ケース本体１２の内周壁１２ａの開口端側とハブ１１の環状固定部１１ｂとの溶接を別々に行わないで済むので、溶接作業が省力化される。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のビスカスダンパによれば、ケース内に減衰液と共に収容される環状の慣性質量体を、複数枚の円環板を重ね合わせて結合して構成したので、円環板の積層枚数の増減等によって慣性質量体の質量調整が容易にでき、ダンパプーリの汎用性をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビスカスダンパの一実施の形態の要部を示す断面図である。
【図２】図１のビスカスダンパの慣性質量体の両側の円環板の一部分示す平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図５】本発明のビスカスダンパの慣性質量体に使用可能な凸部を設けた円環板を示す平面図である。
【図６】本発明のビスカスダンパの慣性質量体に使用可能な溝を設けた円環板を示す平面図である。
【図７】本発明のビスカスダンパの慣性質量体の円環板に使用するリング片を示す平面図である。
【図８】図７のリング片同士を連結する締まりばめによる改良された連結部を示す平面図（ａ）および改良前の連結部を示す平面図（ｂ）である。
【図９】ダボで結合される円環板を示す断面図（ａ）およびそのダボの拡大断面図（ｂ）である。
【図１０】本発明のビスカスダンパのケース本体へのカバーの改良前の取付け法を示す断面図（ａ）および改良後の断面図（ｂ）である。
【図１１】本発明で使用可能なピンによる円環板同士の結合を示す断面図である。
【図１２】従来のビスカスダンパを示す断面図である。
【符号の説明】
７ カバー
１０ ケース
１１ ハブ
１１ｂ フランジ
１２ ケース本体
１２ａ 内周壁
１２ｂ 外周壁
１３ 密閉室
１４ 慣性質量体
１４ａ 円環板
２１ リング片
２１ａ 穴
２１ｂ 膨出片
２２ ダボ
２４ ピン穴
２５ ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジン等の内燃機関の軸に取付けられるビスカスダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のクランク軸の捩り振動を吸収するビスカスダンパは、図１２に示すように、断面略Ｕ字状の環状のケース本体２の軸方向の一側に設けられた開口部２ａをカバー７で液密に閉じたケース３と、ケース３内に減衰液（図示せず）とともに収容される環状の慣性質量体４とを備え、ケース本体２に一体に形成された取付け部２ｃを介して内燃機関の回転軸１にボルト固定される
ケース３内にはケース本体２とカバー７とで密閉室２ｂが画成されており、慣性質量体４は、その軸方向の両側をスラストベアリング５により支持し、慣性質量体４の内周面をジャーナルベアリング６によって支持して、密閉室１３内に周方向に回転自在に配設されている。
【０００３】
スラストベアリング５はナイロン樹脂等の潤滑性のある材料の円盤からなり、慣性質量体４の径方向の両側の面に形成した浅い取付け穴８に嵌合して取付けられている。スラストベアリング５は、ケース本体２の開口側と反対側の垂直壁の内側面およびカバー７の内側面と当接して、これらの内側面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体４を周方向に回転自在に支持する。ジャーナルベアリング６はナイロン樹脂等の円環からなり、その一所で切断したオープンリングに形成されている。ジャーナルベアリング６は、慣性質量体４の内周面とケース本体２の内周壁の内側面との間に配置され、該内側面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体４を周方向に回転自在に支持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第２５７９１１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このビスカスダンパは、所望の減衰特性を得るためには、適用する内燃機関の特性に合わせて慣性質量体４を調整する必要があり、慣性質量体４を変更すれば、ケース本体２およびカバー７も変更する必要がある。また慣性質量体４は、材料の無駄が少ないことや量産性に適することから、鋳造で成形するのが一般的であるが、慣性質量体を変更すればその鋳造型も変更しなければならない。
【０００６】
またビスカスダンパの減衰力は、ケース３と慣性質量体４との相対的な速度差が生じたとき、ケース３と慣性質量体４との間に存在する高粘性の減衰液に剪断抵抗力が発生することに由来するので、減衰力はケース３と慣性質量体４との間隙の大きさのみならず、ケース３の内面や慣性質量体４の外面の表面状態に大きく影響される。このため鋳造した慣性質量体は、表面を切削等によって仕上げ加工する必要があり、製造工程が煩雑化する。
【０００７】
このようなことから、汎用性に優れ、その製造も容易で、製造コストも低減したビスカスダンパの開発が望まれていた。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、汎用性を向上し、その製造も容易で、製造コストの低減も可能なビスカスダンパを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、断面略Ｕ字状の環状のケース本体の軸方向の一側に向けた開口をカバーで液密に閉じた、内燃機関の回転軸に固定するケースと、前記ケース内に減衰液とともに収容される環状の慣性質量体と、前記ケース内に前記慣性質量体を周方向に回転自在に支持する支持手段を備えたビスカスダンパにおいて、前記慣性質量体は、複数枚の円環板を重ね合わせ結合してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明のビスカスダンパでは、円環板を複数枚積層して慣性質量体を形成するので、円環板の積層枚数の増減や円環板の比重の増減等によって慣性質量体の質量を容易に調整することができる。したがって、適用する内燃機関の振動特性に合わせた慣性質量体の質量調整が容易にでき、ビスカスダンパの汎用性をより向上することができる。
【００１１】
また慣性質量体の支持手段のスラストベアリングの取付けも、慣性質量体の両側の円環板に取付け穴を打ち抜くことによって簡単に行える。ジャーナルベアリングの取り付けも、慣性質量体の中央部の円環板の内径を小さくすることによって、慣性質量体の内周部に凹溝を設けることで簡単にできる。
【００１２】
積層した円環板を結合するには、接着剤やピン等を使用することができるが、生産性を向上するために、好ましくは、円環板に係合片を形成して、プレスにより機械的に結合することがよい。本発明によれば、前記円環板の面に切曲げ片を周方向に間隔を開けて形成し、複数枚の円環板を切曲げ片が重なるようにして重ね合わせて押圧することにより、前記複数枚の円環板を結合することができる。あるいは前記円環板の一方の面から他方の面に突き出したダボを前記円環板の周方向に間隔を開けて形成し、複数枚の円環板をダボを周方向にずらせるようにして重ね合わせて押圧することにより、前記複数枚の円環板を結合することができる。この場合、前記ダボの凸部を凹部をよりも狭く形成することが好ましい。このようにすれば、円環板の面への凸部の食い込みが鋭くなって食い込み力が増し、円環板同士の結合強度が高くなる。また得られた慣性質量体の形状安定性がよくなる。
【００１３】
本発明によれば、好ましくは、円環板は、複数のリング片を円環状に連結してなる。円環板は、プレスによって丸ごと打ち抜いてもよいが、複数に分割してこれを組立てて円環板にすれば、材料の無駄を少なくすることができる。本発明によれば、リング片の一端に膨出片を他端に該膨出片と嵌り合う穴を形成し、複数のリング片を円環状に配置して隣り合う一方のリング片の膨出片を他方のリング片の穴に締まりばめすることにより、複数のリング片を円環状に連結することができる。この場合、リング片の膨出片の基部の少なくとも一方に凹部を、前記穴の開口端の対応する側に該凹部と嵌り合う突部を形成することができる。このようにすれば、膨出片と穴の締まりばめの際、穴が膨出片により押し広げられても、凸部と凹部の嵌め合い部の箇所で変形を押さえ込んで吸収できるので、リング片の穴の半径方向外方の部分が外側に開くのを確実に防止することができる。
【００１４】
本発明によれば、前記慣性質量体を内径の異なる円環板を積層して形成することによって前記慣性質量体の内周面に櫛歯状の凹凸部を設け、前記支持手段を環状体に形成すると共に、前記環状体の外周面に前記凹凸部に間隙を存して嵌り合う凹凸部を形成し、前記環状体をスペーサや固定溝などでケース内の軸方向位置を固定すれば、支持手段により軸方向および径方向において、慣性質量体を周方向に回転自在に支持することができるので、スラストベアリングが省略でき、その取付け穴の加工も省略できる。さらに、前記環状体を前記ケースの軸方向両側の内側面に当接する幅を有する環状体に形成した場合には、スペーサや固定溝の加工も省略することができ、より好適である。
【００１５】
また前記慣性質量体を外径の異なる円環板を積層して形成することによって前記慣性質量体の内周面に櫛歯状の凹凸部を設け、前記支持手段を環状体に形成すると共に、前記環状体の内周面に前記慣性質量体の凹凸部に間隙を存して嵌り合う凹凸部を形成し、その環状体の凹凸部の少なくとも１つの凹部または凸部を除く残余の凹凸部を、該残余の凹凸部が嵌り合う慣性質量体の凹凸部と大きな間隙を存するようにしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、上記と同様、前記環状体をスペーサや固定溝などでケース内の軸方向位置を固定することにより、支持手段で軸方向および径方向において、慣性質量体を周方向に回転自在に支持することができて、スラストベアリングが省略でき、その取付け穴の加工も省略できる。また、前記環状体を前記ケースの軸方向両側の内側面に当接する幅を有する環状体に形成することにより、スーサや固定溝の加工も省略することができ、より好適である。さらに、支持手段の残余の凹凸部とこれが嵌り合う慣性質量体の凹凸との間に、その間の間隙に介在する減衰液によって所望の減衰力が生じるような適当な間隙を形成することができ、減衰力の付加が可能になる。
【００１７】
本発明によれば、前記慣性質量体の軸方向両側の円環板の外面に放射方向の凸部を形成することができ、また、前記慣性質量体の軸方向両側の円環板の外面に放射方向の溝を回転方向先端側に傾斜させて形成することができる。このようにすれば、減衰力調整の自由度が広がる。さらに、前記環状ケース本体を取付ける環状固定部を有するハブを介して、前記ケースを内燃機関の回転軸に固定するようにしてもよい。このように、ケース本体に取付け部を一体に形成しなければ、ケース本体の形成が容易である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明のビスカスダンパの一実施の形態の要部を示す断面図、図２は、図１のダンパの慣性質量体で使用する円環板の部分を示す平面図である。本実施の形態において、ビスカスダンパは、断面略Ｕ字状の環状のケース本体１２の軸方向の一側に向けた開口１２ｄをカバー７で液密に閉じたケース１０と、ケース１０内に減衰液とともに収容される環状の慣性質量体１４と、ケース１０を内燃機関の回転軸、例えば自動車エンジンのクランク軸（図示せず）に固定するハブ１１とからなっている。
【００２０】
ハブ１１は外周に環状固定部１１ｂを有するように板材をプレス成形したもので、その径方向中心近くに設けた取付け穴１１ａを介して内燃機関の回転軸に取付けられ、外周の環状固定部１１ｂにケース本体１２が取付けられる。ケース本体１２はハブ１１の外周の環状固定部１１ｂに嵌合して、ケース本体１２と環状固定部１１ｂとを軸方向両側の位置で周方向を溶接することによって、ケース本体１２が環状固定部１１ｂに固定される。
【００２１】
ケース本体１２の開口１２ｄをカバー１７で閉じたケース１０は、ケース本体１２の内周壁１２ａ、外周壁１２ｂおよびこれらを繋ぐ垂直壁１２ｃとカバー７とで内側に断面略矩形の密閉室１３が画成される。慣性質量体１４は、その軸方向の両側をスラストベアリング５により支持し、慣性質量体１４の内周面をジャーナルベアリング６によって支持して、密閉室１３内に周方向に回転自在に配設されている。
【００２２】
スラストベアリング５はナイロン樹脂等の潤滑性のある材料の円盤からなり、慣性質量体１４の軸方向両側の面に形成した浅い取付け穴８に取付けている。スラストベアリング５は、それぞれケース１２の垂直壁１２ｃの内側面およびカバー７の内側面に当接して、これらの内面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体１４を周方向に回転自在に支持している。ジャーナルベアリング６はナイロン樹脂等の円環からなり、その一所で切断したオープンリングに形成されている。ジャーナルベアリング６は周方向の一所が切断されたオープンリングからなり、慣性質量体１４の内周部に設けられた環状の浅い凹溝９に取付けて、ケース本体１２の内周壁１２ａ上に嵌装されている。ジャーナルベアリング６は、ケース本体１２の内周壁１２ａの内側面に当接して、該内側面と一定の狭間隙を開けて慣性質量体１４を周方向に回転自在に支持している。
【００２３】
慣性質量体１４は、円環板１４ａを重ね合わせて結合した積層体からなっており、軸方向両側に位置する薄い円環板１４ａ１には、前記の取付け穴８が打ち抜きによって設けられている。慣性質量体１４の幅方向（軸方向）の中央部に位置する円環板１４ａ２は、他の円環板１４ａ、１４ａ１より内径をやや小さくしてあり、これによって慣性質量体１４の内周部に前記の凹溝９が形成されている。
【００２４】
ケース本体１２は板材の冷間鍛造や板材のプレス加工によって形成することができる。板材としては、日本工業規格ＪＩＳ Ｇ ３１４１で規定する冷間圧延鋼板または鋼帯ＳＰＣＣ（一般用）、ＳＰＣＤ（絞り用）、ＳＰＣＥ（深絞り用）等を用いることができる。上記の板材など、表面が実用上十分に平滑な板材を用いることにより、研削による表面の仕上げをする必要がなくなる。
【００２５】
円環板１４ａ（円環板１４ａ１、１４ａ２を含む）同士を結合して慣性質量体１４を形成するには、接着剤を用いることができるが、後述するように、円環板１４に結合片を形成して、円環板の積層体をプレスすることにより、結合片で円環板同士を機械的に結合するようにすることができる。円環板１４ａ自体は、板材のプレス加工によって形成することができる。円環板１４ａのプレス加工は、円環板を丸ごと打ち抜いても、円環板を周方向に複数に分割した円弧状のリング片に打ち抜き、同時にリング片に結合片を形成しておいて、結合片同士をプレスで結合して円環板としてもよい。板材としては、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ等を用いることができる。上記の板材など、表面が実用上十分に平滑な板材を用いることにより、研削による表面の仕上げをする必要がなくなる。
【００２６】
本実施の形態のビスカスダンパによれば、円環板１４ａを複数枚積層して慣性質量体１４を形成するので、円環板１４ａの積層枚数の増減や円環板の厚さの増減によって慣性質量体の質量を調整することができる。また、厚み方向をプレスにて加圧することにより、高い寸法精度を有した慣性質量体１４を得ることができる。したがって、適用する内燃機関の振動特性に合わせた慣性質量体１４の質量調整が容易にでき、ビスカスダンパを汎用性の高いものにすることができる。慣性質量体１４の質量調整は、比重の異なる円環板を使用することによっても容易に実現できる。
【００２７】
またスラストベアリング５を装着する慣性質量体１４の取付け穴８も、慣性質量体１４の両側の円環板１４ａ１の打ち抜きという簡単な加工によって形成できる。ジャーナルベアリング６を装着する凹溝９も、慣性質量体１４の中央部の円環板１４ａ２の内径を小さくすることによって簡単に形成することができる。また内燃機関の回転軸にケース１０を固定するのに、ケース本体１２に取付け部を一体に形成せずに取付け用のハブ１１を別に設けたので、ケース本体１２の形成が容易である。
【００２８】
図３は、本発明の他の実施の形態を示す。本実施の形態では、慣性質量体１４を内径の異なる円環板１４ａ３、１４ａ４を交互に積層して形成し、慣性質量体１４の内周面に櫛歯状の凹凸（段差）１４Ａを設けた。そしてジャーナルベアリング６Ａを、前記凹凸１４Ａに狭間隙を存して嵌り合う凹凸６Ａ１を外周面に形成した環状体とし、ベアリング６Ａに慣性質量体１４を径方向に支持する本来の機能を持たせると共に、ベアリング６Ａにケース１０の軸方向両側の内面、つまりケース本体１２の垂直壁１２ｃの内側面およびカバー７の内側面に当接する幅を持たせて、慣性質量体１４を軸方向に支持するスラストベアリングの機能を持たせた。
【００２９】
本実施の形態では、一つのベアリング６Ａによって軸方向および径方向において、慣性質量体１４を周方向に回転自在に支持することができ、スラストベアリングおよびその取付け穴の加工を省略することができる。
【００３０】
図４は、本発明のさらに他の実施の形態を示す。本実施の形態では、慣性質量体１４を外径の異なる円環板１４ａ５、１４ａ６を交互に積層して形成し、慣性質量体の外周面に櫛歯状の凹凸部１４Ｂを設けた。またジャーナルベアリング６６Ｂに慣性質量体１４を径方向に支持する本来の機能を持たせるために、ベアリング６Ｂの内周面に前記凹凸部１４Ｂに間隙を存して嵌り合う凹凸６Ｂ１を形成すると共に、ベアリング６Ｂにケース１０の軸方向両側の内面に当接する幅を持たせて、慣性質量体１４を軸方向に支持するスラストベアリングの機能を持たせた。
【００３１】
そしてその際、ベアリング６Ｂの凹凸６Ｂ１の少なくとも１つ、本例では中央の凸部６Ｂ１ａを除く両側の凹凸６Ｂ１ｂと、これが嵌り合う慣性質量体１４の凹凸１４Ｂ１ｂとの間隙を比較的大きくして、該凹凸部６Ｂ１ｂと１４Ｂ１ｂとの間隙を、その間隙に介在する減衰液によって所望の減衰力が生じるように適当に調整された間隙とした。ビスカスダンパを取付けた軸が回転して、ケース１０の回転と共に減衰液が回転すると、減衰液は遠心力によって密閉室１３内の外周方向に集まり、上記の凹凸部６Ｂ１ｂと１４Ｂ１ｂとの間隙に入り込んで強い減衰力が発生する。したがって本実施の形態では、慣性質量体１４とその外周側に配設するベアリング６Ｂとの間に凹凸を設けない図１のビスカスダンパと比較して、強い減衰力を付加することができる。
【００３２】
上記のベアリング６Ｂの中央の凸部６Ｂ１ａと、これが嵌り合う慣性質量体１４の中央の凹凸部６Ｂ１ａは狭間隙として、径方向および軸方向の支持機能を持たせる。
【００３３】
本発明においては、慣性質量体１４の軸方向両側に位置する円環板１４ａの外面に、図５に示すように、放射方向の凸部１４ｂを形成することができる。このような凸部１４ｂを設けることにより、ケース１０の軸方向両側の内面との間隙を調整することができ、減衰力調整の自由度が広がる。また慣性質量体１４の表面にオイル溜めの機能を付加することができる。即ち、内燃機関の配置姿勢から、一般にビスカスダンパはケース１０を鉛直姿勢にして使用するため、静止状態では密閉室１３内の減衰液が下降する。慣性質量体１４の両側の表面に凸部１４ｂを形成しておけば、下降する減衰液が該表面に保持されやすくなる。このため、内燃機関が起動してから短時間で減衰力を発揮させることが可能になる。
【００３４】
慣性質量体１４の両側の円環板１４ａには、図６に示すように、外面に放射方向の溝１４ｃを回転方向先端側に傾斜させて設けることができる。このような溝１４ｃを設ければ、減衰液の流れを変化させることができるので、減衰力の調整が可能になる。また慣性質量体１４が回転したときに遠心力で外周方向に偏っている減衰液を、傾斜配置された溝１４ｃによって中心方向に導けるので、ジャーナルベアリングが慣性質量体１４の中心側に設けられている場合は特に有効である。なお、これらの円環板１４ａの凸部１４ｂや溝１４ｃは、円環板１４をプレスで作製する際に同時に形成することができる。
【００３５】
慣性質量体１４の円環板１４ａは、プレスによって丸ごと打ち抜いてもよいが、複数に分割してこれを組立てて円環板にすることがよい。図７に示すように、円環板を周方向に複数、例えば４つとか５つに分割した円弧状のリング片（リング片）２１を長尽の板材２０から打ち抜き、そのうち抜きによって同時にリング片２１の一端に膨出片２１ｂを、他端に該膨出片２１ｂと嵌り合う穴２１ａを形成する。そして複数のリング片２１を周方向に並べて円環状に配置し、隣り合う一方のリング片２１の膨出片２１ｂを他方のリング片２１の穴２１ａに当てて、リング片２１、２１の端部を突き当て、その突き当てた端部同士をプレスして膨出片２１ｂを穴２１ａに締まりばめし、これにより複数のリング片２１を連結して円環板に成形する。
【００３６】
このように板材２０から打ち抜くのをリング片２１にすれば、所定の直線長さＬを有するリング片２１を、同一の幅Ｌ以上の幅を有する板材２０から目一杯の枚数を取ることにより、材料の無駄をほとんどなくすことができる。
【００３７】
好ましくは、このリング片２１の膨出片２１ｂの基部の両側には、図８（ａ）に示すように方形の凹部２１ｂ１を設け、リング片２１の穴２１ａの開口端の両側には該凹部２１ｂと嵌り合う方形の凸部２１ａ１を設ける。膨出片２１ｂと穴２１ａの締まりばめの際、穴２１ａが膨出片２１ｂにより押し広げられるから、リング片２１の穴２１ａの周囲の部分は半径方向に変形し、特に穴２１ａの半径方向外方の部分は、図８（ｂ）のように外側に開きやすい。図８（ａ）のように、リング片２１の膨出片２１ｂの基部両側の凹部２１ｂ１とリング片２１の穴２１ａの開口端両側の凸部２１ａ１を嵌め合わせておけば、凸部２１ａ１と凹部２１ｂ１の嵌め合い部の箇所で変形を押さえ込んで吸収できるので、穴２１ａの半径方向外方の部分が外側に開くのを確実に防止することができる。
【００３８】
なお、膨出片２１ｂの基部の凹部２１ｂ１および穴２１ａの開口端の凸部２１ａ１は、開きやすい外側の部分のみに形成するだけでもよい。また、これらの凹部２１ｂ１および凸部２１ａ１は、係合力が強いので方形が好適であるが、方形以外の円形等とすることもできる。
【００３９】
また円環板１４の寸法確保のため、円環板１４ａを厚み方向にプレスする場合があり、その場合リング片２１に広がる力が加わるが、凸部２１ａ１の凹部２１ｂ１の嵌め合い部を設けておけば、リング片２１の形状保持性がよい。
【００４０】
積層した円環板１４ａを結合するには、接着剤を使用することができるが、生産性を向上するために、好ましくは、円環板１４ａに係合片を形成して、プレスにより機械的に結合することがよい。係合片は図７に示してあるが、この例では、リング片２１の円弧の中央部に半抜き加工を施して、２つの半抜き片（切曲げ片）２１ｃをリング片２１の面から曲げ起こして突出させた。
【００４１】
そしてリング片２１を連結して円環板１４に形成後、複数枚の円環板１４を切曲げ片２１ｃが重なるようにして重ね合わせる。その円環板の積層体をプレスして、重なり合う一方の円環板の切曲げ片２１ｃを他方の円環板にできた切曲げ片２１ｃによる穴部に嵌め合わせて、円環板同士を結合する。円環板同士はプレスによる変形で実質的に隙間がない密接状態に結合される。
【００４２】
もちろん、切曲げ片を形成する円環板はリング片を連結したものでなく、丸ごと打ち抜いた非連結の円環板でもよく、この非連結の円環板には周方向に間隔を開けて切曲げ片を形成し、同様に円環板の積層体をプレスして結合する。
【００４３】
さらに、結合片としてダボを形成して結合してもよい。図９に示すように、リング片２１の一方の面から他方の面に突き出したダボ２２をプレスによるハーフピアス加工で成形し、リング片２１を連結して円環板１４ａに形成した後、複数枚の円環板１４ａをダボ２２が周方向にずれるようにして重ね合わせる。好ましくは１枚置きの円環板１４ａ同士でダボ２２が重なるようにする。そしてその円環板１４ａの積層体をプレスして、重なり合う一方の円環板１４ａのダボ２２の凸部２２ａを他方の円環板１４ａの面に食い込ませて、複数枚の円環板１４ａを結合する。ダボ２２の凸部２２ａが食い込むことによって押し出された対向面の板材のボリュームは、ダボ２２の凹部２２ｂに移動して凹部２２ｂを埋めるため、外周方向等へ逃げないため、外径寸法の精度がよい。また、これにより円環板１４ａ同士は実質的に隙間がない密接状態に結合される。
【００４４】
この場合、ダボ２２の凸部２２ａを凹部２２ｂよりも狭く形成することが好ましい。凸部２２ａを凹部２２ｂより狭くすれば、凸部２２ａと凹部２２ｂとを同時に得るハーフピアス加工による突き出しで、凸部２２ａを高く形成することができる。したがって、円環板１４の面への凸部２２ａの食い込みが鋭くなって食い込み力が増し、円環板同士の結合強度が高くなる。また得られた慣性質量体１４の形状安定性がよくなる。
【００４５】
もちろん、ダボを形成する円環板はリング片を連結したものでなく、丸ごと打ち抜いた非連結の円環板でもよく、非連結の円環板には周方向に間隔を開けてダボを形成し、同様に円環板の積層体をプレスして結合する。
【００４６】
本発明によれば、円環板１４ａ同士のダボ等による結合に加え、若しくはこれらの結合法に代えてピンあるいはネジ等による結合を行うこともできる。図１１にピンによる結合法を示す。円環板１４ａの周方向の複数箇所にピン穴２４ａを形成しておく。円環板１４ａは、これまで通り、プレスによりこれを丸ごと打ち抜いたものでも、円弧状リング片に打ち抜いて結合したものでもよく、その打ち抜きの際もしくは打ち抜き後に穴２４をプレス成形する。複数枚の円環板１４ａをピン穴２４が重なるようにして重ね合わせ、円環板１４ａの積層体のピン穴２４に両端にすり鉢状の凹部２５ａを有するピン２５を挿入し、該両端の凹部２５ａに略同形のかしめ治具（図示せず）を当てて押圧して、凹部２５ａを２点鎖線で示す状態から実線で示す状態に押し広げてピン２５をかしめ、積層された円環板１４ａを結合する。
【００４７】
この場合、ピン２５の端部が円環板１４ａの積層体から外方に突出するのを防ぐため、図に示すように、最外層に位置する円環板１４ａのピン穴２４の開口端２４ａを面取り等により外に向けて拡径して、ピン２５の端部の変形代を吸収可能なようにしておくことがよい。ピン２５を多少短めにしておけば、必ずしも変形代は必要ない。
【００４８】
ビスカスダンパは、ケース本体１２に取付け部を一体に設けて、内燃機関の回転軸に直接取付けてもよいが、前述したように、ケース本体１２を外周に環状固定部１１ｂを有するハブ１１に固定して、ハブ１１を介して回転軸に取付けた。このケース本体１２は、図１０に示すように、ハブ１１の環状固定部１１ｂの外周部に嵌合後、ケース本体１２の内周壁１２ａと環状固定部１１ｂとに軸方向両側位置で周方向の溶接１５ａを施して接合する。強度が許せば、スポット溶接とすることもできる。
【００４９】
ケース本体１２の開口部１２ｄを塞ぐカバー７も、図１０（ａ）または（ｂ）に示すように溶接で開口端に接合される。図１０（ａ）は、従来と同様な取付け法である。ケース本体１２の内周壁１２ａおよび外周壁１２ｂの開口端部に段加工を施して、開口端部の内側面を削った内側、外側の段部１２ｅを設け、この内外の段部１２ｅにカバー７の上下端を嵌め込み、カバー１７の上下端とケース本体１２の外周壁１２ｂ、内周壁１２ｂとの当接部に周方向全周の溶接１５ｂ（図では上側のみを示す）を施して、ケース本体１２の開口端にカバー７を液密に接合する。
【００５０】
図１０（ａ）は、改良された取付け法である。ハブ１１の環状固定部１１ｂの先端をケース本体１２の開口端から突出させ、突出した環状固定部１１ｂの先端上にカバー７を載置してカバー７をケース本体１２の開口端に当てて、カバー１７の上下端とケース本体１２の外周壁１２ｂ、内周壁１２ａとの当接部に溶接１５ｄ、１５ｅを周方向に全周所施して、ケース本体１２の開口端にカバー７を液密に接合すると共に、カバー１７の下端とケース本体１２の内周壁１２ａとの溶接１５ｅにより、ケース本体１２の開口端側とハブ１１の環状固定部１１ｂとを同時に接合する。上記溶接には、ビーム溶接やレーザー溶接などを用いることが好ましい。
【００５１】
この取付け法によれば、カバー１７の下端とケース本体１２の内周壁１２ａとの溶接と、ケース本体１２の内周壁１２ａの開口端側とハブ１１の環状固定部１１ｂとの溶接を別々に行わないで済むので、溶接作業が省力化される。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のビスカスダンパによれば、ケース内に減衰液と共に収容される環状の慣性質量体を、複数枚の円環板を重ね合わせて結合して構成したので、円環板の積層枚数の増減等によって慣性質量体の質量調整が容易にでき、ダンパプーリの汎用性をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビスカスダンパの一実施の形態の要部を示す断面図である。
【図２】図１のビスカスダンパの慣性質量体の両側の円環板の一部分示す平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図５】本発明のビスカスダンパの慣性質量体に使用可能な凸部を設けた円環板を示す平面図である。
【図６】本発明のビスカスダンパの慣性質量体に使用可能な溝を設けた円環板を示す平面図である。
【図７】本発明のビスカスダンパの慣性質量体の円環板に使用するリング片を示す平面図である。
【図８】図７のリング片同士を連結する締まりばめによる改良された連結部を示す平面図（ａ）および改良前の連結部を示す平面図（ｂ）である。
【図９】ダボで結合される円環板を示す断面図（ａ）およびそのダボの拡大断面図（ｂ）である。
【図１０】本発明のビスカスダンパのケース本体へのカバーの改良前の取付け法を示す断面図（ａ）および改良後の断面図（ｂ）である。
【図１１】本発明で使用可能なピンによる円環板同士の結合を示す断面図である。
【図１２】従来のビスカスダンパを示す断面図である。
【符号の説明】
７ カバー
１０ ケース
１１ ハブ
１１ｂ フランジ
１２ ケース本体
１２ａ 内周壁
１２ｂ 外周壁
１３ 密閉室
１４ 慣性質量体
１４ａ 円環板
２１ リング片
２１ａ 穴
２１ｂ 膨出片
２２ ダボ
２４ ピン穴
２５ ピン
Claims (12)
- 断面略Ｕ字状の環状のケース本体の軸方向の一側に向けた開口をカバーで液密に閉じた、内燃機関の回転軸に固定するケースと、前記ケース内に減衰液とともに収容される環状の慣性質量体と、前記ケース内に前記慣性質量体を周方向に回転自在に支持する支持手段を備えたビスカスダンパにおいて、
前記慣性質量体は、複数枚の円環板を重ね合わせ結合してなることを特徴とするビスカスダンパ。 - 前記円環板の面に切曲げ片を周方向に間隔を開けて形成し、複数枚の円環板を切曲げ片が重なるようにして重ね合わせて押圧することにより、前記複数枚の円環板を結合したことを特徴とする請求項１のビスカスダンパ。
- 前記円環板の一方の面から他方の面に突き出したダボを前記円環板の周方向に間隔を開けて形成し、複数枚の円環板をダボを周方向にずらせるようにして重ね合わせて押圧することにより、前記複数枚の円環板を結合したことを特徴とする請求項１のビスカスダンパ。
- 前記ダボの凸部を凹部をよりも狭く形成することを特徴とする請求項３のビスカスダンパ。
- 前記円環板は、複数の円弧状リング片を円環状に連結してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項のビスカスダンパ。
- 前記リング片の一端に膨出片を他端に該膨出片と嵌り合う穴を形成し、複数のリング片を円環状に配置して隣り合う一方のリング片の膨出片を他方のリング片の穴に締まりばめすることにより、複数のリング片を円環状に連結したことを特徴とする請求項５のビスカスダンパ。
- 前記リング片の膨出片の基部の少なくとも一方に凹部を、前記穴の開口端の対応する側に該凹部と嵌り合う突部を形成したことを特徴とする請求項６のビスカスダンパ。
- 前記慣性質量体を内径の異なる円環板を積層して形成することによって前記慣性質量体の内周面に櫛歯状の凹凸部を設け、前記支持手段を環状体に形成すると共に、前記環状体の外周面に前記凹凸部に間隙を存して嵌り合う凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項のビスカスダンパ。
- 前記慣性質量体を外径の異なる円環板を積層して形成することによって前記慣性質量体の外周面に櫛歯状の凹凸部を設け、前記支持手段を環状体に形成すると共に、前記環状体の内周面に前記慣性質量体の凹凸部に間隙を存して嵌り合う凹凸部を形成し、その環状体の凹凸部の少なくとも１つの凹部または凸部を除く残余の凹凸部を、該残余の凹凸部が嵌り合う慣性質量体の凹凸部と大きな間隙を存するようにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項のビスカスダンパ。
- 前記慣性質量体の軸方向両側の円環板の外面に放射方向の凸部を形成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項のビスカスダンパ。
- 前記慣性質量体の軸方向両側の円環板の外面に放射方向の溝を回転方向先端側に傾斜させて形成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項のビスカスダンパ。
- 前記環状ケース本体を取付ける環状固定部を有するハブを介して前記ケースを内燃機関の回転軸に固定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項のビスカスダンパ。
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