JP2006090529A

JP2006090529A - 回転軸用制振装置

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Publication number: JP2006090529A
Application number: JP2004280488A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 啓之鈴木; Masaaki Hamada; 真彰濱田
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】回転軸における回転方向の振動が特に低周波数域においても効果的に低減されることに加えて、マス部材の過大な変位量が抑えられることに基づき、マス部材の打ち当たりに伴う打音の低減効果やマス−バネ系の耐久性能が有利に発揮される、新規な構造の回転軸用制振装置を提供することにある。
【解決手段】マス部材１６を、支持部材２０の回転中心軸２６回りにおける周上で部分的に独立して位置せしめられるブロック状とし、支持部材２０の回転中心軸２６を外れた位置に配設して支持部材２６の回転に伴う遠心力がマス部材１６に及ぼされるようにすると共に、マス部材１６に対して回転軸の内周側に対向位置する当接支持部３０を支持部材２０に設けて、連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいてマス部材１６を当接支持部３０に当接させて支持せしめる一方、支持部材２０の回転に伴ってマス部材１６に及ぼされる遠心力により、連結ゴム弾性体１８の弾性変形に基づいてマス部材１６が外周側に変位せしめられて当接支持部３０から離隔せしめられるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のクランクシャフト等の回転軸に装着されて、内燃機関のトルク変動等に起因する回転軸の回転方向の振動に対して制振効果を発揮し得る回転軸用制振装置に関するものである。

従来から、各種装置における回転軸では、回転方向の振動が問題となる場合がある。例えば、内燃機関を原動機として搭載する自動車では、内燃機関のトルク変動に起因するクランクシャフトの回転方向の振動が、パワーユニットの防振マウントを介して車両ボデーに伝達される結果、走行時の振動や騒音の原因となり易い。

そこで、内燃機関におけるクランクシャフトの回転方向の振動（捩り振動）を抑えるために、従来から、副振動系を備えた制振装置としてトーショナルダンパが提案されている。例えば、特開２００４−１４４２４８号公報（特許文献１）に記載のものがそれであり、回転軸に取り付けられるハブの外周側に円環形状の環状ダンパマスを配設して、該環状ダンパマスをハブに対してゴム弾性体で弾性連結することにより副振動系を構成している。

そして、かかるトーショナルダンパは、一般に、その副振動系を、クランクシャフトの捩り方向の固有振動数にチューニングすることにより、クランクシャフトの捩り共振に起因する振動の発生を抑えるようになっている。ここにおいて、クランクシャフトの固有振動数は、一般に、数百Hz以上とされている。

ところが、内燃機関を動力源として搭載した自動車について本発明者が実験と検討を重ねた結果、自動車の発進時等、エンジン回転数が比較的に低い状況で発生する２０〜７０Hz程度の振動に関して、クランクシャフトの回転方向の振動が大きな原因となっていることが判った。なお、このような低周波数域でのクランクシャフトの振動は、内燃機関におけるトルク変動に起因するものと考えられる。

このような低周波数域におけるクランクシャフトの回転振動を低減するために、例えば、上述の如きトーショナルダンパを採用して、その副振動系の固有振動数を２０〜７０Hzの低周波数域にチューニングすることも考えられる。しかしながら、環状ダンパマスが大径の円環ブロック形状であることから比較的に重量が大きく、低周波数域にチューニングするためにはゴム弾性体を低動ばね化する必要があるが、目的とする低周波数域へのチューニングを実現しようとするとゴム弾性体が柔らかくなり過ぎて、到底、実用的な耐久性が確保され難いという問題があった。

なお、実開平６−７３４９７号公報（特許文献２）には、回転軸の周上で部分的に独立位置する矩形ブロック状のマス部材を採用し、該マス部材の周方向両端部分を弾性支持せしめて構成された副振動系が開示されている。しかし、かかる副振動系は、回転軸の軸直角方向の防振を目的として提案されているに過ぎず、周方向の低周波数域の振動に対して有効な副振動系を実現し得るものでは、決してない。

蓋し、マス部材が回転軸の周上で部分的に独立位置していることから、回転軸の回転に伴ってマス部材には相当の遠心力が作用することとなる。一方、特に提案されているように、周方向の回転振動の入力に際して圧縮／引張変形する連結ゴム弾性体を採用した副振動系において、周方向の固有振動数を低周波数域にチューニングすると、連結ゴム弾性体を相当に柔らかくする必要がある。そのために、回転軸が中乃至高速で回転した場合に、マス部材に作用する遠心力によって連結ゴム弾性体の弾性変形量が相当に大きくなってしまい、要求される耐久性等を実現することが極めて困難となるからである。

また、特に内燃機関の始動時（所謂、クランキング時）等においては、過大な振動が衝撃的に入力されて、マス部材の変位が瞬間的に大きくなることがある。その結果、ゴム弾性体が低動ばね化されていることと相俟って、マス部材が過大に変位せしめられることに起因して、マス部材が該マス部材の周りの壁部等に当接されて、その打ち当たりに伴う打音（異音）や振動が問題となるおそれがあった。

また、特開２００１−１５３１８５号公報（特許文献３）には、転動式マスを備えたダイナミックダンパが提案されている。しかしながら、このような転動式マスのダイナミックダンパは、質量マスとゴム弾性体からなるマス−バネ系の副振動系を用いた上述の特許文献１等に記載のダイナミックダンパとは、基本構造において別異のものである。そして、かかる転動式マスによるダイナミックダンパでは、上述の如き質量マスとゴム弾性体からなるマス−バネ系を利用したダイナミックダンパほどに、特定の周波数域で顕著な制振効果を得ることが難しい。また、マスの転動面の摩擦抵抗や表面粗度などのマスの転動条件を高精度に且つ長期間に亘って維持することが難しく、目的とする制振効果の安定性や信頼性が得られ難いという問題もあるのである。

特開２００４−１４４２４８号公報実開平６−７３４９７号公報特開２００１−１５３１８５号公報

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、優れた耐久性が確保されつつ、内燃機関のクランクシャフト等の回転軸における回転方向の振動が、特に低周波数域においても効果的に抑えられることに加え、例えば内燃機関の始動時に大きな振動が衝撃的に入力されること等に起因づくマス部材の過大な変位量が抑えられることによって、該マス部材の他部材への打ち当たりに伴う打音や振動が有利に低減されるようにした、新規な構造の回転軸用制振装置を提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１の特徴とするところは、制振対象となる回転軸に取り付けられて該回転軸と一体的に回転せしめられる支持部材に対して、マス部材を離隔配置せしめて、該マス部材を該支持部材に対して連結ゴム弾性体で連結支持せしめることにより、該回転軸の回転方向振動に対する副振動系を構成した回転軸用制振装置において、前記マス部材を、前記支持部材の回転中心軸回りにおける周上で部分的に独立して位置せしめられるブロック状とし、該支持部材の回転中心軸を外れた位置に配設して該支持部材の回転に伴う遠心力が該マス部材に及ぼされるようにすると共に、該マス部材に対して該回転軸の内周側に対向位置する当接支持部を該支持部材に設けて、前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該当接支持部に当接させて支持せしめる一方、該支持部材の回転に伴って該マス部材に及ぼされる遠心力により、該連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該当接支持部から離隔せしめられるようにした回転軸用制振装置にある。

このような本態様に従う構造とされた回転軸用制振装置においては、支持部材の所定の回転領域で所定の大きさの遠心力がマス部材に作用せしめられることによって、マス部材が連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて外周側に変位せしめられて当接支持部から離隔されて、マス部材と連結ゴム弾性体が協働して回転方向振動の副振動系を構成し、制振効果が発揮され得る。

そこにおいて、本態様では、遠心力が所定の大きさに達する前に、マス部材が連結ゴム弾性体の弾性に基づいて当接支持部に当接して支持されていることにより、遠心力が所定の大きさに達する前の回転方向振動等に起因するマス部材の変位量が制限される。これにより、かかる回転方向振動が入力された際に、マス部材の当接支持部に対する打ち当たりが抑えられると共に、マス部材を支持せしめる連結ゴム弾性体の弾性変形量が制限されることとなる。

従って、副振動系における連結ゴム弾性体を低動ばね化して低周波数域にチューニングした場合でも、マス部材の変位量が制限されることに基づいてマス部材の当接支持部への打ち当たりに伴う打音（異音）や振動の発生が低減されることに加え、連結ゴム弾性体の過大な弾性変形が抑えられることに基づき、耐久性能が有利に確保される。それ故、所期の制振効果や打音の低減効果が安定して得られるのである。

その結果、本発明が、例えば回転軸が回転されていない静的状態下や回転数が比較的に低い状況下等において、衝撃的に大きな回転方向振動が入力される内燃機関のクランクシャフト等の回転軸に装着される制振装置に対して、有利に適用され得る。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様２）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様２の特徴とするところは、本発明の前記態様１に係る回転軸用制振装置において、軸直角方向に対向位置する前記マス部材と前記支持部材の少なくとも一方の対向面に当接ゴムが形成されており、前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材が該当接ゴムを介して該支持部材に対して当接されるようになっていることにある。

このような本態様においては、マス部材が当接ゴムを介して支持部材に当接されることにより、当接打音が軽減されることに加えて、マス部材の滑り摩擦が大きくされることに基づき、マス部材の当接支持部に対する当接状態がより安定とされる。それ故、所期の制振効果の安定性や信頼性が更に向上され得る。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様３）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様３の特徴とするところは、本発明の前記態様１又は２に係る回転軸用制振装置において、前記マス部材に対して前記回転軸の外周側に離隔して位置する外側当接支持部を前記支持部材に設けて、該支持部材の回転に伴って該マス部材に及ぼされる遠心力により、前記連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該外側当接支持部に対して当接状態で支持されるようにしたことにある。

このような本態様においては、支持部材（回転軸）の回転数が高くなって大きな遠心力がマス部材に作用した場合に、マス部材が外側当接支持部に当接せしめられて、マス部材の外方への変位量が制限される。それによって、支持部材に対してマス部材を支持せしめる連結ゴム弾性体の外方への弾性変形量も制限されて、耐久性能の更なる向上が図られ得る。それ故、連結ゴム弾性体のばねをより柔らかくして更に低周波数域にチューニングすることも可能とされる。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様４）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様４の特徴とするところは、本発明の前記態様３に係る回転軸用制振装置において、前記支持部材が、前記回転軸としての内燃機関のクランクシャフトに取り付けられるようになっており、少なくとも該内燃機関のアイドリング状態での該クランクシャフトの低回転領域では前記マス部材が前記当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられて回転方向振動に対する副振動系として機能し得るようになっていると共に、少なくとも該内燃機関の常用域を越える該クランクシャフトの高回転領域では該マス部材が前記外側当接支持部に対して当接状態とされるようになっている一方、前記副振動系における回転方向の固有振動数が該マス部材が該当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられる該クランクシャフトの回転領域での該内燃機関のトルク変動の周期に対応した周波数域にチューニングされていることにある。

このような本態様においては、クランクシャフトの低回転領域でマス部材が回転方向振動に対する副振動系として機能し得ることにより、当該領域の振動に対する制振効果が有利に発揮され得る。特に本態様では、副振動系の回転方向の固有振動数が内燃機関のトルク変動の周期に対応した周波数域にチューニングされていることによって、トルク変動に起因すると考えられる低回転領域での問題となる振動がより効果的に抑えられることとなり、所期の制振効果がより確実に得られる。

また、少なくとも内燃機関の常用域を越えるクランクシャフトの高回転領域では遠心力が大きくなることを利用して、マス部材が遠心力の作用により外側当接支持部に対して安定して当接される。その結果、連結ゴム弾性体の弾性変形量が有効に制限され、耐久性能が一層有利に発揮される。加えて、クランクシャフトの高回転領域下でマス部材が外側当接支持部等に繰り返し当接せしめられることが回避されることによって、該繰り返し当接に起因する打音や振動が一層有利に低減される。

なお、本態様において、内燃機関のトルク変動の周期とは、内燃機関の各気筒で燃焼が順次に発生することによりクランクシャフトに及ぼされる回転トルク変動の時間間隔であって、例えば４気筒エンジンであればクランクシャフトの回転２次成分に対応し、６気筒エンジンであればクランクシャフトの回転３次成分に対応した周波数をもって発生する周期のことをいう。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様５）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様５の特徴とするところは、本発明の前記態様４に係る回転軸用制振装置において、前記内燃機関が自動車用内燃機関であり、自動車のアイドリング状態では前記マス部材が前記当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられるようになっている一方、前記クランクシャフトが少なくとも２５００回転／分以上の高回転領域では該マス部材が前記外側当接支持部に対して当接状態とされるようになっていることにある。

このような本態様においては、アイドリング状態下でマス部材が副振動系として機能し得ることに基づき、問題となる回転方向振動が有利に低減される。しかも、２５００回転／分以上の高回転領域では、マス部材が外側当接支持部に対して確実に当接されていることによって、連結ゴム弾性体の耐久性能が有利に発揮される。それ故、自動車用内燃機関のクランクシャフトに取り付けられる制振装置として、実用性が十分に発揮されるのである。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様６）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様６の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至５の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記マス部材が、前記支持部材の周方向で相互に離隔位置して少なくとも３つ配設されていることにある。

このような本態様においては、副振動系の回転バランスが良好にとり易くなり、その結果、制振効果が一層安定して得られる。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様７）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様７の特徴とするところは、本発明の前記態様６に係る回転軸用制振装置において、周方向で隣接位置せしめられた前記マス部材同士を相互に周方向で連結する連結弾性体を設けたことにある。

このような本態様においては、マス部材同士が連結弾性体で周方向に連結されていることによって、略同じ位相で変位せしめられる。それ故、複数のマス部材の変位方向が安定とされることに基づいて、所期の制振効果が一層安定して得られる。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様８）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様８の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至７の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記回転軸に固定されるボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を周上の複数箇所で相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成することにより、該支持部材において、周方向に隣接する該複数の連結部の間で該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所に前記マス部材を配設し、該肉抜状空所の内周壁部を構成する該ボス部によって前記当接支持部を構成すると共に、該肉抜状空所の外周壁部を構成する該外周環状部によって前記外側当接支持部を構成したことにある。

このような本態様においては、当接支持部や外側当接支持部、支持部材が一体形成されることとなり、製造が容易となる。また、当接支持部や外側当接支持部が連結部を介して相互に連結されていることによって、両支持部をそれぞれ、別途支持せしめる部材が削減乃至は省略されることとなり、全体構造の簡略化および回転軸への取り付け作業の簡便化等が有利に図られ得る。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様９）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様９の特徴とするところは、本発明の前記態様８に係る回転軸用制振装置において、前記支持部材の前記肉抜状空所に対して前記マス部材を収容状態で配設すると共に、該マス部材が収容された該肉抜状空所を軸方向両側から覆蓋する蓋部を、該支持部材に設けたことにある。

このような本態様においては、マス部材が肉抜状空所から外部に出ることが防止され、安全性が有利に確保される。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１０）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１０の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至９の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記マス部材と前記当接支持部との少なくとも一方の当接面に緩衝ゴムが形成されていることにある。

このような本態様においては、マス部材が当接支持部に対して緩衝ゴムを介して当接されることによって、打音や振動がより一層低減される。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１１）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１１の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１０の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記連結ゴム弾性体を、前記マス部材の周方向両端部分からそれぞれ周方向外方に向かって略周方向に或いは周方向に対して内周側又は外周側に傾斜して延び出す一対の弾性支持脚部によって構成することにより、該マス部材の外周側において該マス部材と前記支持部材との軸直角方向対向面間を軸方向に貫通する外周側空所を形成したことにある。

このような本態様においては、連結ゴム弾性体が一対の弾性支持脚部で構成されていることにより、例えば弾性支持脚部の大きさや周方向に対する傾斜角度等を適宜に設計変更することによって、ばね特性や副振動系の固有振動数等のチューニング変更がより大きな自由度をもって実現される。

なお、外周側空所における形状や大きさ、構造等の形態は、弾性支持脚部の形態に応じて適宜に設定変更されるものであって、特に限定されるものでなく、例えば支持部材が回転していない静的状態下において、マス部材が支持部材から離隔して外周側空所が発現されるようになっており、回転して遠心力が所定の大きさになった場合にマス部材が支持部材に当接せしめられて外周側空所が潰されるようになっていても良く、或いは支持部材の回転に伴う遠心力の大きさに応じてマス部材が支持部材に接近／離隔されることに基づく弾性支持脚部の弾性変形に伴い、外周側空所が所定の大きさに拡張変形や縮小変形されるようにしても良い。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１２）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１２の特徴とするところは、本発明の前記態様１１に係る回転軸用制振装置において、前記外周側空所を挟んで軸直角方向に対向位置する前記マス部材と前記支持部材の少なくとも一方の対向面に外側当接ゴムが形成されており、少なくとも該支持部材の所定速度以上の回転状態下において、該マス部材に及ぼされる遠心力により、前記連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該外側当接ゴムを介して該支持部材に対して当接されることにより、該マス部材が該支持部材に対して該連結ゴム弾性体と該外側当接ゴムで協働して弾性支持されていることにある。

このような本態様においては、連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいてマス部材が外側当接ゴムを介して支持部材に対して当接された状態で、マス部材や外側当接ゴム、連結ゴム弾性体が協働して回転方向振動の副振動系として機能し得る。従って、外側当接ゴムを含んでなる副振動系のばね特性や固有振動数等のチューニング自由度が一層大きくされるのであり、その結果、打音の軽減効果や制振効果の更なる向上が図られ得る。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１３）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１３の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１２の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記マス部材が、前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として前記支持部材とは別部材とされており、該支持部材に対して該一体加硫成形品が組み付けられていることにある。

このような本態様においては、連結ゴム弾性体の一体加硫成形品が小型化可能となり、成型用金型も小さくて済むことから、成形作業や成形設備が簡易となる。

また、本態様は、例えば本発明の前記態様８と組み合わせて有利に採用される。即ち、例えば前記態様８に係る支持部材の肉抜状空所にマス部材を備えた連結ゴム弾性体の一体加硫成形品を嵌め込んで該ゴム弾性体の弾性に基づいてマス部材を当接支持部に当接支持せしめたり、一体加硫成形品における連結ゴム弾性体の外周面に固定金具を固着して、その固定金具を支持部材に圧入や嵌着、溶接、ボルト等で固定したりすること等によって、支持部材とマス部材をそれぞれ別体形成した後に、連結ゴム弾性体で相互に連結せしめることが可能となる。

（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１４）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１４の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１３の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記回転軸に固定されるボス部に対して、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部が一体的に形成されることによって、前記支持部材が構成されており、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に前記マス部材が配設されていると共に、該ボス部によって前記当接支持部が構成されている一方、該外周環状部の外周側に離隔位置して円環形状の外周マス部材を、該支持部材と同一中心軸上に配設すると共に、外周連結ゴムによって該外周マス部材を該外周環状部に対して弾性的に連結することにより、トーショナルダンパとして作用する外周副振動系を構成したことにある。

このような本態様においては、外周副振動系と前述のマス部材と連結ゴム弾性体を含んでなる副振動系があわせて採用されることによって、複数の副振動系が構成される。それ故、それら副振動系の固有振動数を各別にチューニングすることにより、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して制振効果が有利に発揮される。

（回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明の態様１）
回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明の態様１の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１４の何れかに係る回転軸用制振装置を製造するに際して、前記回転軸に固定されるボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成し、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間における該支持部材の該連結部を避けた位置に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所の内周壁部を構成する該ボス部によって前記当接支持部を構成すると共に、前記マス部材を前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として該支持部材と別体形成して、該一体加硫成形品を該肉抜状空所に嵌着固定することにより、該連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該当接支持部に当接させて支持せしめる回転軸用制振装置の製造方法にある。

このような本発明方法に従えば、マス部材を備えた連結ゴム弾性体の一体加硫成形品と支持部材を別体形成することによって、成形型等を含む成形設備の簡略化が図られ、しかも、一体加硫成形品を肉抜状空所に嵌め込むことによってマス部材がゴム弾性体の弾性に基づいて当接支持部に当接支持されることから、本態様に係る制振装置が容易に実現される。

（回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明の態様２）
回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明の態様２の特徴とするところは、本発明の前記態様１に係る回転軸用制振装置の製造方法において、前記マス部材を環状部材の内周側に離隔位置せしめて該マス部材の軸直角方向一方の面と該環状部材の内周面の一部を前記連結ゴム弾性体で加硫接着して該マス部材と該環状部材を弾性連結すると共に、該環状部材に縮径加工を施して該マス部材の軸直角方向他方の面と該環状部材の内周面の別の一部を該連結ゴム弾性体の弾性に基づいて当接させて重ね合わせることによって前記一体加硫成形品を形成して、該一体加硫成形品を前記支持部材の前記肉抜状空所に嵌め込んで、該環状部材を挟んで該マス部材を前記当接支持部に重ね合わせることにより、該マス部材を該連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該当接支持部に当接させて支持せしめるようにしたことにある。

このような本態様においては、一体加硫成形品の形成やマス部材を支持部材の当接支持部に当接支持せしめる形態が容易に実現されることとなり、それによって、製造作業の効率が一層向上される。

（回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明の態様３）
回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明の態様３の特徴とするところは、本発明の前記態様１又は２に係る回転軸用制振装置の製造方法において、前記一体加硫成形品における前記マス部材の前記当接支持部への対向面と該当接支持部の該マス部材への対向面の少なくとも一方に前記当接ゴムを固着すると共に、該一体加硫成形品を前記支持部材の前記肉抜状空所に嵌め込んで、該一体加硫成形品における前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該当接ゴムを介して該当接支持部に当接支持させると共に、該当接ゴムに予圧縮を及ぼしたことにある。

このような本態様においては、マス部材を当接ゴムを介して当接支持部に当接支持させることが容易に実現される。しかも、例えば一体加硫成形品の肉抜状空所に対する圧入等の固定手段を利用して当接ゴムに予圧縮を及ぼすことによって、当接ゴムにおいて十分な耐久性能が容易に確保されて、かかる当接ゴムを備えた制振装置が容易に実現されるのである。

上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた回転軸用制振装置においては、マス部材が連結ゴム弾性体の弾性に基づいて当接支持部に当接支持されていることにより、マス部材の変位量が制限されると共に、支持部材に対してマス部材を当接支持せしめる連結ゴム弾性体の弾性変形量が制限される。従って、副振動系における連結ゴム弾性体を低動ばね化して低周波数域にチューニングした場合でも、マス部材の変位量が制限されることに基づいてマス部材の当接支持部等への打ち当たりに伴う打音（異音）や振動の発生が低減されることに加え、連結ゴム弾性体の過大な弾性変形が抑えられることに基づき、耐久性能が十分に確保される。それ故、所期の制振効果や打音の低減効果が安定して得られるのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について説明する。先ず、図１〜２には、本発明の第一の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパ１０が示されている。このダンパ１０は、ハウジング１２に設けた収容空所１４に金属マス１６を収容して、ハウジング１２と金属マス１６を連結ゴム弾性体１８で相互に連結した構造とされており、ハウジング１２を図示しない回転軸としての自動車用内燃機関のクランクシャフトに固着することによって、クランクシャフトに装着されるようになっている。

より詳細には、ハウジング１２は、支持部材としてのハウジング本体２０を備えている。ハウジング本体２０は、厚肉の略円板形状を有しており、その中央に軸方向（図２中、左右）に延びる円形の嵌着孔２２が貫設されている。特に本実施形態では、嵌着孔２２に薄肉の長手円筒形状を有する固定スリーブ２４が圧入等で固定されている。また、固定スリーブ２４の軸方向両端部が、嵌着孔２２の両端から軸方向外方に所定長さで突出せしめられている。なお、ハウジング本体２０は、弾性率が５×１０⁴ＭＰａ以上の剛性材で形成されており、例えばアルミニウム合金や鉄鋼材等によって形成されたものが好適に採用される。

また、ハウジング本体２０の中心軸２６のまわりには、貫通孔２８の複数（本実施形態では４つ）が周方向で略等間隔に貫設されている。貫通孔２８は、軸直角方向外方に向かって円弧長が大きくなる略平面視扇形形状をもって軸方向に延びていると共に、ハウジング本体２０の中心軸２６と平行に延びている。その結果、各貫通孔２８の内方には、ハウジング本体２０の軸方向両端に開口せしめられた肉抜状空所としての収容空所１４の４つが、それぞれ、独立して形成されている。このことからも明らかなように、本実施形態では、同一形状の収容空所１４がハウジング本体２０の周方向で略等間隔に形成されていることによって、ハウジング本体２０の重心が中心軸２６上に位置せしめられるように、回転バランスが設定されている。

また、上述の如き収容空所１４の複数がハウジング本体２０に形成されていることによって、ハウジング本体２０の中央部分が、嵌着孔２２を備えた小径の円筒形状のボス部３０とされている。更に、ボス部３０の軸直角方向外方には、各収容空所１４を挟んで外周環状部としての大径の円筒形状を呈するアウタ筒部３２が離隔位置せしめられている。これらボス部３０とアウタ筒部３２は、ハウジング本体２０の中心軸２６を略同心状に囲むように配置されていることに加え、各収容空所１４の周方向間においてハウジング本体２０の径方向（軸直角方向）に延びる連結部３４の複数（本実施形態では４つ）によって周上の複数箇所で相互に連結されている。即ち、後述のクランクシャフトに固定されるボス部３０に対して、該ボス部３０の外周側に離隔して周方向に連続して延びるアウタ筒部３２が一体的に形成されており、その結果、ハウジング本体２０が、ボス部３０やアウタ筒部３２，これらボス部３０とアウタ筒部３２を連結する連結部３４を含んで構成されている。

さらに、ハウジング本体２０の軸方向両端面には、蓋部としての蓋体３６が、それぞれ、配設されている。蓋体３６は、薄肉の略円板形状とされていると共に、中央に円形状の挿通孔３８が貫設されている。そして、ハウジング本体２０から突出せしめられた固定スリーブ２４の両端部が、それぞれ各蓋体３６の挿通孔３８に内挿されていると共に、蓋体３６がハウジング本体２０の軸方向端面に重ね合わされてボルトや溶接等で固着されている。これにより、一対の蓋体３６，３６がハウジング本体２０に組み付けられていると共に、各収容空所１４が軸方向（図２中、左右）の両側から覆蓋されている。なお、蓋体３６は、例えば挿通孔３８の縁部に突設されたリブに固定スリーブ２４が圧入固定されること等によってハウジング本体２０に固着されていても良い。

また、特に本実施形態では、各収容空所１４に環状部材としての環状金具４０が配設されている。環状金具４０は、収容空所１４の外形形状に対応した薄肉の筒状とされており、収容空所１４に対して圧入等で固定されている。また、環状金具４０の各軸方向端面がハウジング本体２０の各軸方向端面と面一とされており、ハウジング本体２０に一対の蓋体３６, ３６が固着されることによって、環状金具４０の両側開口部が覆蓋されている。

さらに、各収容空所１４に固着された環状金具４０の内側には、マス部材としての金属マス１６が配設されている。金属マス１６は、鉄鋼等の高比重材で形成されていると共に、中実の略平面視円弧形のブロック状とされている。また、金属マス１６の内周面４２の曲率が、環状金具４０のボス部３０に重ね合わされた側の内周面（以下、径方向内側内周面４４という。）の曲率と略同じとされている。また、金属マス１６が、一対の連結部３４，３４の周方向離隔面間の略中央に位置せしめられていると共に、金属マス１６の外周面４６が、環状金具４０のアウタ筒部３２に重ね合わされた側の内周面（以下、径方向外側内周面４８という。）と軸直角方向で所定距離を隔てて対向位置せしめられている。

更にまた、環状金具４０を介して収容空所１４に配置された金属マス１６とアウタ筒部３２の間には、連結ゴム弾性体１８が配設されている。連結ゴム弾性体１８は、略平面視円弧形状を呈していると共に、天然ゴムやイソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴム等の公知の各種ゴム材を用いて形成されている。また、連結ゴム弾性体１８の軸直角方向内側の円弧状面が金属マス１６の外周面４６に加硫接着されていると共に、連結ゴム弾性体１８の軸直角方向外側の円弧状面が環状金具４０の径方向外側内周面４８の略周方向中央に加硫接着されている。これにより、環状金具４０を挟んで金属マス１６とハウジング本体２０におけるアウタ筒部３２が、連結ゴム弾性体１８で相互に弾性連結されている。

すなわち、各連結ゴム弾性体１８が、環状金具４０と金属マス１６を備えた一体加硫成形品５０として形成されている。而して、一体加硫成形品５０の４つがハウジング本体２０の各収容空所１４に組み付けられることによって、金属マス１６と連結ゴム弾性体１８からなる回転方向振動に対する副振動系５２の４つが、ハウジング本体２０の中心軸２６回りの周上で各別に独立して、周方向に略等間隔に配設されている。

さらに、金属マス１６の内周面４２や外周面４６、周方向両端面には、緩衝ゴムとしての薄肉のゴム弾性体層５４が、略全体に亘って被着されている。このゴム弾性体層５４は、連結ゴム弾性体１８と一体形成されている。また、ゴム弾性体層５４のショアＤ硬さは、特に限定されるものでないが、金属マス１６のハウジング１２への当接打音が有効に低減されることを考慮して、望ましくは８０以下に、より望ましくは２０〜４０に設定される。

そこにおいて、各金属マス１６の内周面４２が、ゴム弾性体層５４を介して環状金具４０の径方向内側内周面４４に略密着状に重ね合わされて当接されており、延いては各収容空所１４の内周壁部を構成するボス部３０の外周面に当接されている。この金属マス１６のボス部３０に対する当接力は、例えば連結ゴム弾性体１８に軸直角方向の予圧縮が加えられることに伴う連結ゴム弾性体１８の弾性復元力に基づいて設定されている。その結果、金属マス１６が、連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいてハウジング本体２０のボス部３０に当接支持されている。

特に本実施形態では、金属マス１６が、連結ゴム弾性体１８の弾性としてゴムの予圧縮による弾性復元力を利用して、ボス部３０に当接されていることによって、金属マス１６における軸方向（図２中、左右）や軸直角方向（図２中、上下）の変位量が制限されている。ここにおいて、本実施形態では、かかる態様に限定されるものでなく、例えば連結ゴム弾性体１８に予圧縮を及ぼさずに単にゴム弾性体１８のばね定数に基づく弾性を利用して、金属マス１６の軸直角方向の変位量等だけが制限される形態で、金属マス１６がボス部３０に当接されるようにしても良い。

このような構造とされたクランクシャフト用ダンパ１０は、ハウジング１２の固定スリーブ２４に図示しない自動車用内燃機関におけるクランクシャフトが圧入固定されることによって、クランクシャフトの端部等に装着されるようになっている。また、ハウジング１２の中心軸２６とクランクシャフトの回転中心軸が同一線上に位置せしめられるようになっており、ハウジング１２がクランクシャフトと一体的に回転されるようになっている。

従って、クランクシャフトの回転方向振動に対する副振動系５２が、クランクシャフト（ハウジング１２）の中心軸２６回りの周上で各別に独立して、回転方向に略等間隔に配設されている。

また、各金属マス１６が中心軸２６を外れた位置に位置決めされていることによって、ハウジング１２の回転に伴う遠心力が各金属マス１６に及ぼされるようになっている。即ち、図３にも示されているように、クランクシャフトと一体的にハウジング１２が回転して各金属マス１６に所定の大きさの遠心力が作用せしめられると、各金属マス１６が、連結ゴム弾性体１８の弾性変形に基づいて軸直角方向外方に向かって変位することとなる。

ところで、エンジンの始動時乃至はエンジンが始動してクランクシャフトの回転数が比較的に低い状況では、トルク変動に起因して大きな振動が衝撃的に入力されることがある。そこにおいて、かかる振動が入力されるクランクシャフトの非回転状態下乃至は低回転領域下において、各金属マス１６が連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいてハウジング本体２０のボス部３０に当接支持されるように、連結ゴム弾性体１８のばねがチューニングされている。即ち、かかる衝撃的且つ大きな振動が入力される状態（例えば図１, ２に示される状態）では、連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいて金属マス１６をボス部３０に当接支持せしめる作用力が、ハウジング１２の回転に伴う遠心力によって金属マス１６が連結ゴム弾性体１８の弾性変形に基づいてボス部３０から離隔せしめられる作用力よりも大きくなるように設定されている。その結果、当該振動入力時にあって、金属マス１６がボス部３０に当接せしめられて、金属マス１６の変位量が制限されているのである。

また、自動車のアイドリング状態でのクランクシャフトの低回転領域では、エンジンのトルク変動の周期に略対応した２０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域において、問題となる捩り振動が惹起されることがある。そこにおいて、特に本実施形態では、各副振動系５２の固有振動数が、かかる２０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域の振動に対して副振動系５２に有効な共振現象が生ぜしめられるように、全て同じにチューニングされている。

その結果、少なくとも自動車のアイドリング状態（例えば図３に示される状態）では、ハウジング１２の回転に伴う遠心力によって金属マス１６が軸直角方向外方に変位せしめられることに伴い、連結ゴム弾性体１８が軸直角方向に圧縮変形されると共に、該変形に基づいて金属マス１６がアウタ筒部３２から軸直角方向外方に離隔せしめられて、収容空所１４の所定の箇所に位置せしめられる。更に、これら金属マス１６および連結ゴム弾性体１８からなる副振動系５２の共振作用に基づいて、主振動系であるクランクシャフトに惹起される回転方向振動に対する制振効果が得られるようになっている。

また、上述の如き構造とされたクランクシャフト用ダンパ１０においては、その製造方法等に関して特に限定されるものでないが、例えば以下に示される如き製造方法が好適に採用される。

先ず、中央の嵌着孔２２に固定スリーブ２４を固着すると共に、嵌着孔２２周りで周方向に所定距離を隔てて４つの収容空所１４，１４，１４，１４を設けたハウジング本体２０を準備する。また、一対の蓋体３６，３６を別途準備する。

また、連結ゴム弾性体１８およびゴム弾性体層５４の図示しない成形型に対して、環状金具４０と該環状金具４０の軸直角方向内方に離隔位置されるように金属マス１６をセットする。ここにおいて、環状金具４０は、例えば押出成形等によって実現される。また、環状金具４０は、後述のハウジング本体２０に対する組み付け前において、図１〜３に示される如き形状に限定されるものでなく、例えば円筒形状や矩形筒形状等の適宜の筒状を有している。そして、加硫成形操作を行い、連結ゴム弾性体１８やゴム弾性体層５４を金属マス１６や環状金具４０と共に一体加硫成形して、金属マス１６の略全体に亘ってゴム弾性体層５４を被着形成すると共に、金属マス１６と環状金具４０を連結ゴム弾性体１８で弾性連結する。

さらに、金属マス１６と連結された環状金具４０を図示しない治具やプレス成形機等にセットして、環状金具４０に縮径加工を施す。それによって、環状金具４０の外形形状を収容空所１４の周壁部に対応した形状にすると共に、金属マス１６の内周面４２と環状金具４０の径方向内側内周面４４を相互に当接して重ね合わせる。その結果、金属マス１６や環状金具４０を備えた連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品５０が実現されると共に、連結ゴム弾性体１８に軸直角方向の予圧縮が及ぼされて、該連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいて金属マス１６が環状金具４０に当接して支持されるようになっている。このような一体加硫成形品５０は、ハウジング本体２０に設けられた収容空所１４の数（本実施形態では４つ）に応じて形成される。

而して、ハウジング本体２０の各収容空所１４に一体加硫成形品５０を圧入固定すると共に、ハウジング本体２０の各軸方向端面に蓋体３６を重ね合わせてボルトや溶接等で固着する。これにより、図１〜２に示される如きクランクシャフト用ダンパ１０が実現される。

上述の如き構造とされたクランクシャフト用ダンパ１０にあっては、例えば６気筒エンジンを搭載した車両においてクランクシャフトの回転３次成分に対応した４０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域の捩り振動が入力された場合に、各金属マス１６がボス部３０の外周側に離隔位置せしめられて副振動系として機能されることとなり、各副振動系５２の共振作用に基づいて制振効果が発揮され得る。

特に本実施形態では、金属マス１６が周上で部分的にハウジング本体２０から独立して設けられていることによってチューニング自由度が大きく確保されていることに加え、各副振動系５２の固有振動数が２０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域にチューニングされていることにより、クランクシャフトのトルク変動に起因する低周波数域の振動に対して共振作用が極めて有効に発揮されるのであり、それによって、目的とする制振効果が十分に得られるのである。

また、ハウジング１２（クランクシャフト）の回転数が高くなると、一般にトルク変動が小さくなることに伴い問題となる振動が小さくなると共に、高周波数域の振動が生ぜしめられる。従って、このような高周波数域の振動は、例えば内燃機関を備えたパワーユニットを車両ボデーに対して防振支持せしめる公知のエンジンマウント等（図示せず）による減衰作用乃至は絶縁作用を利用することによって、簡単に低減され得る。

そこにおいて、エンジンの始動時等におけるクランクシャフトが回転されていない状態下や回転数が比較的に低い状況下にあって、衝撃的な且つ大きな振動が入力される際には、金属マス１６が連結ゴム弾性体の弾性に基づいてボス部３０に当接支持せしめられていることにより、金属マス１６の変位量が制限されている。その結果、該振動に起因して金属マス１６がボス部３０に繰り返し打ち当たりせしめられること等が回避されることから、当接打音や衝撃的な振動の発生が抑えられる。

しかも、金属マス１６の変位量が制限されることに基づいて、連結ゴム弾性体１８の弾性変形量も制限されることとなり、その結果、優れた耐久性能が確保されることから、所期の制振効果に対する信頼性が十分に得られるのである。

また、特に本実施形態では、連結ゴム弾性体１８が金属マス１６とボス部３０の間にではなく、金属マス１６とアウタ筒部３２の間に配設されて、金属マス１６とハウジング本体２０を連結せしめている。従って、ハウジング１２の回転に伴う遠心力によって金属マス１６が軸直角方向外方に変位せしめられるに際して、連結ゴム弾性体１８が引張変形されることが回避されることに加えて、圧縮変形されることにより、耐久性が一層有利に発揮される。

従って、連結ゴム弾性体１８のばねを比較的に柔らかく設定して副振動系５２の固有振動数を低周波数域にチューニングした場合でも、連結ゴム弾性体１８の耐久性が十分に確保されるのであり、それ故、所期の制振効果が安定して得られるのである。

また、本実施形態では、金属マス１６の内周面４２の曲率がボス部３０の外周面（径方向内側内周面４４）の曲率と略同じに設定されていることによって、金属マス１６の内周面４２がボス部３０の外周面に当接せしめられる際に、それら両面が安定して重ね合わせられる。しかも、金属マス１６の内周面４２にゴム弾性体層５４が被着されていることによって、当接打音が一層軽減されることに加えて、金属マス１６の滑り摩擦が大きくされることに基づき、金属マス１６のボス部３０に対する当接状態がより安定とされる。それ故、所期の制振効果の安定性や信頼性が更に向上されるのである。

次に、図４〜５には、本発明の第二の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパ６０が示されている。本第二の実施形態は、前記第一の実施形態に係る一体加硫成形品の構造等が異なる態様を示すものである。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態と実質的に同じ構造とされた部材及び部位については、図中に同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。

詳細には、本実施形態に係る連結ゴム弾性体が、一対の弾性支持脚部６２，６２を含んで構成されている。弾性支持脚部６２は、略周方向に延びており、その周方向一方の端部が金属マス１６の各周方向端部に加硫接着されて、ゴム弾性体層５４と一体形成されている。また、弾性支持脚部６２の周方向他方の端部には、固定金具６４が加硫接着されている。固定金具６４は、周方向外方に向かって凸となる略平面視く字状を呈しており、略一定の断面形状で軸方向に所定の長さで延びている。それによって、本実施形態における連結ゴム弾性体の一体加硫成形品６６が、金属マス１６および一対の固定金具６４，６４と一対の弾性支持脚部６２，６２が一体加硫成形されることによって構成されている。

なお、一体加硫成形品６６における弾性支持脚部６２が、金属マス１６の端部から周方向外方に行くに従って軸直角方向外方に向かうように延びており、それによって、弾性支持脚部６２と固定金具６４が金属マス１６の周方向に対して外周側に延びるように傾斜せしめられている。

また、ボス部３０における収容空所１４を挟んでアウタ筒部３２と軸直角方向で対向位置せしめられた面には、収容空所１４内に向かって突出する当接ゴム６８ａが、ボス部３０の外周面に沿って固着されている。更に、アウタ筒部３２における収容空所１４を挟んでボス部３０と軸直角方向で対向位置せしめられた面の略周方向中央には、収容空所１４内に向かって突出する当接ゴム６８ｂが、アウタ筒部３２の外周面に沿って固着されている。これら当接ゴム６８ａ, ６８ｂは、ハウジング本体２０と一体加硫成形されることによってボス部３０やアウタ筒部３２に加硫接着されるようにしても良く、或いはハウジング本体２０と別体形成された後に、接着剤等でボス部３０やアウタ筒部３２に固着されるようにしても良い。

そして、各一体加硫成形品６６における一対の固定金具６４，６４が、各収容空所１４に圧入されて、収容空所１４の径方向外側の周方向両端部を構成する連結部３４とアウタ筒部３２の連結部分に固定されている。それによって、複数（本実施形態では４つ）の一体加硫成形品６６がハウジング１２の収容空所１４に各別に独立して組み付けられている。

また、金属マス１６の内周面４２が、一対の弾性支持脚部６２，６２の弾性に基づいてゴム弾性体層５４を介してボス部３０に固着された当接ゴム６８ａに、延いてはボス部３０に当接されている。更に、金属マス１６の外周面４６が、一対の弾性支持脚部６２，６２の弾性に基づいてアウタ筒部３２に固着された当接ゴム６８ｂと軸直角方向で離隔して対向位置せしめられている。このことからも明らかなように、金属マス１６の外周側において金属マス１６とハウジング本体２０との軸直角方向対向面間を軸方向に貫通する外周側空所７０が、金属マス１６および一対の弾性支持脚部６２，６２と当接ゴム６８ｂが固着されたアウタ筒部３２との軸直角方向対向面間に形成されている。

また、トルク変動に起因して大きな振動が入力されるクランクシャフトの低回転領域下において、各金属マス１６が一対の弾性支持脚部６２，６２の弾性に基づいて当接ゴム６８ａを介してハウジング本体２０のボス部３０に当接支持されるように、連結ゴム弾性体１８と当接ゴム６８ａのばねがチューニングされている。その結果、当該振動入力時にあって、金属マス１６が当接ゴム６８ａを介してボス部３０に当接せしめられて、金属マス１６の変位量が制限されている。

さらに、少なくとも自動車のアイドリング状態では、図６にも示されているように、ハウジング１２の回転に伴う遠心力によって金属マス１６が軸直角方向外方に変位せしめられることに伴い、一対の弾性支持脚部６２，６２の弾性変形に基づいて金属マス１６がアウタ筒部３２から軸直角方向外方に離隔せしめられて、一対の当接ゴム６８ａ, ６８ｂの軸直角方向対向面間に位置せしめられるようになっている。而して、金属マス１６と一対の弾性支持脚部６２，６２を含んでなる回転方向振動の副振動系５２において、共振作用が発揮されるようになっている。

更にまた、ハウジング１２の回転数が高くなって更に大きな遠心力が金属マス１６に及ぼされた場合には、金属マス１６が更に軸直角方向外方に変位せしめられると共に、アウタ筒部３２側の当接ゴム６８ｂに当接されることによって、一対の弾性支持脚部６２，６２と当接ゴム６８ｂの弾性に基づいて金属マス１６がアウタ筒部３２に当接して支持されるようになっている。これにより、金属マス１６の変位量が制限されていると共に、その制限に基づいて一対の弾性支持脚部６２，６２の弾性変形量も制限されることとなる。そして、ハウジング１２が所定の回転数以上で回転し続けること、換言すれば所定の大きさ以上の遠心力が金属マス１６に及ぼされ続けることに基づいて、金属マス１６がアウタ筒部３２に対して当接状態で支持されるようになっている。また、特に本実施形態では、少なくとも自動車用内燃機関の常用域を越える、２５００回転／分以上のクランクシャフト（ハウジング１２）の高回転領域において、金属マス１６がアウタ筒部３２に対して当接状態とされるように、弾性支持脚部６２や当接ゴム６８ｂのばねがチューニングされている。

このような構造とされたクランクシャフト用ダンパ６０においては、エンジン始動時等に金属マス１６がボス部３０に当接支持せしめられていると共に、少なくともアイドリング状態でのクランクシャフトの低回転領域下等で金属マス１６が副振動系として機能し得ることにより、前記第一の実施形態と同様に、当接打音の低減効果や目的とする制振効果が有利に発揮され得る。

また、ハウジング１２の回転数が高くなって大きな遠心力が金属マス１６に作用せしめられた場合には、金属マス１６がアウタ筒部３２に当接支持せしめられて、金属マス１６の変位量が制限されると共に、一対の弾性支持脚部６２，６２からなる連結ゴム弾性体の弾性変形量も制限されるようになっていることから、金属マス１６のアウタ筒部３２への当接打音が抑えられることに加えて、連結ゴム弾性体の耐久性能が一層有利に発揮される。

また、本実施形態では、金属マス１６を挟んで軸直角方向両側に当接ゴム６８ａ，６８ｂが配されていることにより、仮に捩り方向以外の振動が入力されて金属マス１６が軸直角方向等に過大に変位せしめられた場合にも、当接ゴム６８による緩衝作用が有効に機能せしめられて、金属マス１６の当接打音が効果的に抑えられるのである。

次に、図８〜９には、本発明の第三の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパ８０が示されている。本実施形態は、前記第一の実施形態に係る収容空所や連結ゴム弾性体の構造等に関して異なる態様を示すものである。

詳細には、本実施形態に係るハウジング本体２０のボス部３０とアウタ筒部３２の軸直角方向対向面間には、略平面視円環形状の環状凹所８２が所定の深さ寸法で凹設せしめられている。そして、環状凹所８２が開口されたハウジング本体２０の軸方向一方（図９中、右）の端面に蓋体３６が固着されて覆蓋せしめられることによって、外部空間に対して密閉された収容空所１４が形成されている。要するに、本実施形態の収容空所１４が周方向に連続して延びている。また、ボス部３０とアウタ筒部３２が、環状凹所８２の底部側にあるハウジング本体２０の軸方向他方（図９中、左）の端部によって実質的に連結されていることによって、それらボス部３０とアウタ筒部３２を連結する連結部３４が、ハウジング本体２０の該端部を含んで構成されている。即ち、ボス部３０と該ボス部３０の外周側に離隔して周方向に延びるアウタ筒部３２と、それらボス部３０とアウタ筒部３２の軸直角方向対向面間に跨って延びてボス部３０とアウタ筒部３２を相互に連結する連結部３４（環状凹所８２の底部）とを有する構造をもって、ハウジング本体２０が構成されている。

また、ハウジング本体２０におけるボス部３０のアウタ筒部３２と対向位置せしめられた外周面には、収容空所１４に向かって延びる当接ゴム６８の複数（本実施形態では４つ）が周方向に所定距離を隔てて設けられている。

また、本実施形態に係る金属マス１６を備えた連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品８４が、環状固定金具８６を含んで構成されている。環状固定金具８６は、大径の略円筒形状を有している。そして、環状固定金具８６の径方向内側において、複数（本実施形態では４つ）の金属マス１６が周方向に所定距離を隔てて配置されていると共に、環状固定金具８６と軸直角方向で離隔して対向位置せしめられている。そして、各金属マス１６と環状固定金具８６の間に連結ゴム弾性体１８が配されて、双方に加硫接着されていることにより、各金属マス１６と環状固定金具８６が相互に弾性連結されている。

さらに、周方向で隣接位置せしめられた各金属マス１６と金属マス１６の間には、連結弾性体８８が配されている。連結弾性体８８は、略平面視円弧形状を呈しており、連結ゴム弾性体１８やゴム弾性体層５４と一体形成されている。そして、連結弾性体８８の周方向両端部が、各金属マス１６の周方向端部に加硫接着されていることによって、各金属マス１６同士を相互に周方向で連結せしめている。

而して、一体加硫成形品８４における環状固定金具８６がハウジング本体２０の環状凹所８２に圧入固定されることによって、一体加硫成形品８４がハウジング本体２０に組み付けられている。また、各金属マス１６が、連結ゴム弾性体１８および連結弾性体８８の弾性に基づいて各当接ゴム６８を介してボス部３０に対して当接して支持されている。

本実施形態に従う構造とされたクランクシャフト用ダンパ８０においては、エンジン始動時等に金属マス１６が当接ゴム６８を介してボス部３０に当接支持せしめられている。また、少なくともアイドリング状態でのクランクシャフトの低回転領域下等では、ハウジング１２の回転に伴う遠心力によって各金属マス１６が当接ゴム６８から軸直角方向外方に離隔せしめられて、金属マス１６が副振動系として機能し得る。それによって、前記第一の実施形態と同様に、当接打音の低減効果や目的とする制振効果が有利に発揮され得るのである。

特に本実施形態では、金属マス１６同士が連結弾性体８８で周方向に連結されていることによって、略同じ位相で変位せしめられることとなり、捩り方向振動に対して複数の金属マス１６が安定して変位される。それ故、所期の制振効果が一層安定して得られるのである。

加えて、各金属マス１６の両端が連結弾性体８８によって隣接する他の金属マス１６と連結されていることにより、仮に一方の連結弾性体８８に亀裂や破断が生ぜしめられるようなことがあった場合においても、他方の連結弾性体８８によって金属マス１６が連結されていることから、所謂フェイルセーフ効果が有利に発揮される。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であり、これら実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能である。また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。

例えば、金属マス１６と連結ゴム弾性体１８からなる副振動系の構造は、前記実施形態に限定されるものでない。例えば図１０にも示されているように、前記第一の実施形態における連結部３４乃至はアウタ筒部３２と金属マス１６を、それぞれ、周方向に延びる第二の連結ゴム弾性体９０で連結せしめることによって、副振動系の固有振動数を更に細かくチューニングしたり、金属マス１６のアウタ筒部３２に対する当接打音を調整する等しても良い。

また、例えば図１１に示される如きトーショナルダンパ一体型のクランクシャフト用ダンパ１００が採用されても良い。即ち、かかるダンパ１００においては、アウタ筒部３２の外周側に離隔位置して円環形状の外周マス部材１０２がハウジング本体２０と同一中心軸上に配設されていると共に、それらアウタ筒部３２と外周マス部材１０２の軸直角方向対向面間に配された円環形状の外周連結ゴム１０４によってアウタ筒部３２と外周マス部材１０２が相互に弾性連結されることにより、トーショナルダンパとして作用する外周副振動系１０６を備えた構造とされている。

その結果、外周副振動系１０６と副振動系５２の固有振動数をそれぞれチューニングすることによって、対象とする振動方向や構造は異なるが、例えば特開平９−２５７１１８号公報や特開２０００−１７０８３９号公報、特開平５−６０１７７号公報にも示されているように、主振動系であるクランクシャフトやドライブシャフト等の回転軸に対して複数の副振動系を備えた、所謂ベンディングダンパ等と略同様に、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して制振効果が発揮されることとなる。

また、前記実施形態に係る蓋体３６や固定スリーブ２４等は必要に応じて設けられるものであり、必須の部材でない。

また、収容空所１４を覆蓋せしめる蓋体３６に連通孔を形成して、該連通孔を通じて収容空所１４を外部空間に連通せしめることも可能であり、それによって、収容空所１４の急激な温度上昇を抑えるようにしても良い。

また、前記第一の実施形態等では、金属マス１６を備えた連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品が、金属マス１６の外周側に設けられた環状金具４０が収容空所１４に圧入されること等によってハウジング本体２０に固定される、所謂嵌め込み式のカセットタイプとされていたが、例えば金属マス１６の外周側に環状金具４０を設けずに連結ゴム弾性体１８が収容空所１４に直接に嵌め込まれて、該ゴム弾性体１８の弾性に基づいて収容空所１４内に支持せしめたり、必要に応じて連結ゴム弾性体１８の外周面と収容空所１４の壁部を構成するアウタ筒部３２の内周面等を接着剤で相互に固着せしめたりすること等によって、ハウジング本体２０に固定されるようにしても良い。

加えて、前記実施形態では、別途用意したハウジング１２をクランクシャフトの端部に組み付けることによって本発明が適用されるものの具体例が示されていたが、本発明はかかる具体例に限定されるものでない。例えば、クランクシャフトに組み付けられるプーリやフライホイール等の本体に収容空所を形成して、該収容空所に金属マスを配置し、連結ゴム弾性体で本体と連結することによって、プーリやフライホイール等に一体的に組み込まれるようにすることも勿論、本発明の適用範囲となり得る。

本発明の第一の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図である。図１のII−II断面図である。図１におけるクランクシャフト用ダンパを主振動系たるクランクシャフトに装着して、その一作動形態を示す横断面説明図である。本発明の第二の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図であって、図１に対応する図である。図４におけるＶ−Ｖ断面図である。図４におけるクランクシャフト用ダンパを主振動系たるクランクシャフトに装着して、その一作動形態を示す横断面説明図である。図４におけるクランクシャフト用ダンパを主振動系たるクランクシャフトに装着して、その別の一作動形態を示す横断面説明図である。本発明の第三の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図であって、図１に対応する図である。図８のIX−IX断面図である。本発明の別の一具体例としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図であって、図１に対応する図である。本発明のまた別の一具体例としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図であって、図１に対応する図である。

符号の説明

１０クランクシャフト用ダンパ
１６金属マス
１８連結ゴム弾性体
２０ハウジング本体
２６中心軸
３２アウタ筒部
５２副振動系

Claims

制振対象となる回転軸に取り付けられて該回転軸と一体的に回転せしめられる支持部材に対して、マス部材を離隔配置せしめて、該マス部材を該支持部材に対して連結ゴム弾性体で連結支持せしめることにより、該回転軸の回転方向振動に対する副振動系を構成した回転軸用制振装置において、
前記マス部材を、前記支持部材の回転中心軸回りにおける周上で部分的に独立して位置せしめられるブロック状とし、該支持部材の回転中心軸を外れた位置に配設して該支持部材の回転に伴う遠心力が該マス部材に及ぼされるようにすると共に、該マス部材に対して該回転軸の内周側に対向位置する当接支持部を該支持部材に設けて、前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該当接支持部に当接させて支持せしめる一方、該支持部材の回転に伴って該マス部材に及ぼされる遠心力により、該連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該当接支持部から離隔せしめられるようにしたことを特徴とする回転軸用制振装置。
軸直角方向に対向位置する前記マス部材と前記支持部材の少なくとも一方の対向面に当接ゴムが形成されており、前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材が該当接ゴムを介して該支持部材に対して当接されるようになっている請求項１に記載の回転軸用制振装置。
前記マス部材に対して前記回転軸の外周側に離隔して位置する外側当接支持部を前記支持部材に設けて、該支持部材の回転に伴って該マス部材に及ぼされる遠心力により、前記連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該外側当接支持部に対して当接状態で支持されるようにした請求項１又は２に記載の回転軸用制振装置。
前記支持部材が、前記回転軸としての内燃機関のクランクシャフトに取り付けられるようになっており、少なくとも該内燃機関のアイドリング状態での該クランクシャフトの低回転領域では前記マス部材が前記当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられて回転方向振動に対する副振動系として機能し得るようになっていると共に、少なくとも該内燃機関の常用域を越える該クランクシャフトの高回転領域では該マス部材が前記外側当接支持部に対して当接状態とされるようになっている一方、前記副振動系における回転方向の固有振動数が該マス部材が該当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられる該クランクシャフトの回転領域での該内燃機関のトルク変動の周期に対応した周波数域にチューニングされている請求項３に記載の回転軸用制振装置。
前記内燃機関が自動車用内燃機関であり、自動車のアイドリング状態では前記マス部材が前記当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられるようになっている一方、前記クランクシャフトが少なくとも２５００回転／分以上の高回転領域では該マス部材が前記外側当接支持部に対して当接状態とされるようになっている請求項４に記載の回転軸用制振装置。
前記マス部材が、前記支持部材の周方向で相互に離隔位置して少なくとも３つ配設されている請求項１乃至５の何れかに記載の回転軸用制振装置。
周方向で隣接位置せしめられた前記マス部材同士を相互に周方向で連結する連結弾性体を設けた請求項６に記載の回転軸用制振装置。
前記回転軸に固定されるボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を周上の複数箇所で相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成することにより、
該支持部材において、周方向に隣接する該複数の連結部の間で該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所に前記マス部材を配設し、該肉抜状空所の内周壁部を構成する該ボス部によって前記当接支持部を構成すると共に、該肉抜状空所の外周壁部を構成する該外周環状部によって前記外側当接支持部を構成した請求項１乃至７の何れかに記載の回転軸用制振装置。
前記支持部材の前記肉抜状空所に対して前記マス部材を収容状態で配設すると共に、該マス部材が収容された該肉抜状空所を軸方向両側から覆蓋する蓋部を、該支持部材に設けた請求項８に記載の回転軸用制振装置。
前記マス部材と前記当接支持部との少なくとも一方の当接面に緩衝ゴムが形成されている請求項１乃至９の何れかに記載の回転軸用制振装置。
前記連結ゴム弾性体を、前記マス部材の周方向両端部分からそれぞれ周方向外方に向かって略周方向に或いは周方向に対して内周側又は外周側に傾斜して延び出す一対の弾性支持脚部によって構成することにより、該マス部材の外周側において該マス部材と前記支持部材との軸直角方向対向面間を軸方向に貫通する外周側空所を形成した請求項１乃至１０の何れかに記載の回転軸用制振装置。
前記外周側空所を挟んで軸直角方向に対向位置する前記マス部材と前記支持部材の少なくとも一方の対向面に外側当接ゴムが形成されており、少なくとも該支持部材の所定速度以上の回転状態下において、該マス部材に及ぼされる遠心力により、前記連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該外側当接ゴムを介して該支持部材に対して当接されることにより、該マス部材が該支持部材に対して該連結ゴム弾性体と該外側当接ゴムで協働して弾性支持されている請求項１１に記載の回転軸用制振装置。
前記マス部材が、前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として前記支持部材とは別部材とされており、該支持部材に対して該一体加硫成形品が組み付けられている請求項１乃至１２の何れかに記載の回転軸用制振装置。
前記回転軸に固定されるボス部に対して、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部が一体的に形成されることによって、前記支持部材が構成されており、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に前記マス部材が配設されていると共に、該ボス部によって前記当接支持部が構成されている一方、該外周環状部の外周側に離隔位置して円環形状の外周マス部材を、該支持部材と同一中心軸上に配設すると共に、外周連結ゴムによって該外周マス部材を該外周環状部に対して弾性的に連結することにより、トーショナルダンパとして作用する外周副振動系を構成した請求項１乃至１３の何れかに記載の回転軸用制振装置。
請求項１乃至１４の何れかに記載の回転軸用制振装置を製造するに際して、
前記回転軸に固定されるボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成し、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間における該支持部材の該連結部を避けた位置に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所の内周壁部を構成する該ボス部によって前記当接支持部を構成すると共に、前記マス部材を前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として該支持部材と別体形成して、該一体加硫成形品を該肉抜状空所に嵌着固定することにより、該連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該当接支持部に当接させて支持せしめることを特徴とする回転軸用制振装置の製造方法。
前記マス部材を環状部材の内周側に離隔位置せしめて該マス部材の軸直角方向一方の面と該環状部材の内周面の一部を前記連結ゴム弾性体で加硫接着して該マス部材と該環状部材を弾性連結すると共に、該環状部材に縮径加工を施して該マス部材の軸直角方向他方の面と該環状部材の内周面の別の一部を該連結ゴム弾性体の弾性に基づいて当接させて重ね合わせることによって前記一体加硫成形品を形成して、該一体加硫成形品を前記支持部材の前記肉抜状空所に嵌め込んで、該環状部材を挟んで該マス部材を前記当接支持部に重ね合わせることにより、該マス部材を該連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該当接支持部に当接させて支持せしめるようにした請求項１５に記載の回転軸用制振装置の製造方法。
前記一体加硫成形品における前記マス部材の前記当接支持部への対向面と該当接支持部の該マス部材への対向面の少なくとも一方に前記当接ゴムを固着すると共に、該一体加硫成形品を前記支持部材の前記肉抜状空所に嵌め込んで、該一体加硫成形品における前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該当接ゴムを介して該当接支持部に当接支持させると共に、該当接ゴムに予圧縮を及ぼした請求項１５又は１６に記載の回転軸用制振装置の製造方法。