JP2020041619A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の振動モードを有するクランクシャフトの振動を抑制することができるダンパ装置を提供すること。【解決手段】ダンパ装置１は、クランクシャフト１１の一端に締結部材２１で固定され、クランクシャフト１１の回転角の検出に用いられるとともに、ダイナミックダンパとして用いられるセンサプレート１２と、センサプレート１２とともにクランクシャフト１１の一端に締結部材２１で固定されるスペーサ１５と、を備え、スペーサ１５が、径方向において、センサプレート１２の外周近傍まで延在している。【選択図】図１

Description

本発明は、ダンパ装置に関する。

従来、エンジン駆動時におけるクランクシャフトの振動（例えば曲げ振動）を抑制するダンパ装置が提案されている（例えば特許文献１）。また、特許文献１の他にも、例えば図５に示すように、クランクシャフト１１の一端に固定されたセンサプレート１２を、クランクシャフト１１の振動を抑制するダイナミックダンパとして利用することも試みられている。

実開平６−７８６４８号公報

ここで、クランクシャフト１１は、複数の共振周波数を有しており、複数の振動モードで振動する。例えば図６は、共振周波数が４５０Ｈｚの「縦曲げ」の振動モードを示しており、図７は、共振周波数が４７０Ｈｚの「横曲げ」の振動モードを示している。一方、図５で示した従来のダンパ装置１０１では、センサプレートの共振周波数（固有振動数）が一つであるため、クランクシャフト１１の一つの振動モードにしか対応できないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の振動モードを有するクランクシャフトの振動を抑制することができるダンパ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るダンパ装置は、クランクシャフトの一端に締結部材で固定され、前記クランクシャフトの回転角の検出に用いられるとともに、ダイナミックダンパとして用いられるセンサプレートと、前記センサプレートとともに前記クランクシャフトの一端に前記締結部材で固定されるスペーサと、を備え、前記スペーサは、径方向において、前記センサプレートの外周近傍まで延在していることを特徴とする。

これにより、本発明に係るダンパ装置は、スペーサをセンサプレートの外周近傍まで延在させることにより、センサプレートに加えて、スペーサをダイナミックダンパとして用いることができる。

また、本発明に係るダンパ装置において、前記スペーサには、厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されていてもよい。

これにより、本発明に係るダンパ装置は、クランクシャフトの振動モードに合わせて、スペーサの共振周波数（固有振動数）を調整することができる。

本発明に係るダンパ装置によれば、センサプレートおよびスペーサのそれぞれをダイナミックダンパとして用いることにより、クランクシャフトの複数の振動モードに対応することができ、クランクシャフトの振動を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るダンパ装置およびその周辺の構成を示す断面図である。 図２は、図１の一部を拡大した拡大断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係るダンパ装置において、スペーサの構成を示す平面図である。 図４は図３のＸ−Ｘ線断面図である。 図５は、従来のダンパ装置およびその周辺の構成を示す断面図である。 図６は、クランクシャフトにおける第一の振動モード（共振周波数：４５０Ｈｚの「縦曲げ」）を説明するための説明図である。 図７は、クランクシャフトにおける第二の振動モード（共振周波数：４７０Ｈｚの「横曲げ」）を説明するための説明図である。

本発明の実施形態に係るダンパ装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施形態に係るダンパ装置は、車両に搭載され、エンジンの出力軸であるクランクシャフトの振動（例えば曲げ振動）を抑制するためのものである。ダンパ装置１は、図１および図２に示すように、クランクシャフト１１とトルクコンバータ３１との間に配置されている。クランクシャフト１１は、図示しないエンジンに接続されている。また、トルクコンバータ３１は、クランクシャフト１１からトランスミッションの出力軸４１へとトルクを伝達するためのものであり、ロックアップクラッチ３２を備えている。

ダンパ装置１は、センサプレート１２と、スペーサ１５と、を備えている。また、センサプレート１２とスペーサ１５の間には、ドライブプレート１４が配置されている。センサプレート１２、ドライブプレート１４およびスペーサ１５は、いずれも円盤状に形成されており、例えば金属材料によって構成されている。

センサプレート１２、ドライブプレート１４およびスペーサ１５は、この順番で重ねて配置されており、ボルト等の締結部材２１によって、クランクシャフト１１の一端に固定されている。これにより、センサプレート１２、ドライブプレート１４およびスペーサ１５は、クランクシャフト１１と一体回転する。

センサプレート１２は、クランクシャフト１１の回転角を検出するための部材である。センサプレート１２の外周側には、当該センサプレート１２の端部と対向するようにセンサ１３が配置されている。このセンサ１３は、センサプレート１２の端部を検出することにより、当該センサプレート１２が固定されているクランクシャフト１１の回転角を検出する。

また、センサプレート１２は、クランクシャフト１１の振動を抑制するための第一のダイナミックダンパとして用いられる。すなわち、センサプレート１２の共振周波数（固有振動数）は、エンジン駆動時におけるクランクシャフト１１の複数の振動モードのうちの一方の振動モードの共振周波数と同じになるように設定されている。なお、センサプレート１２の共振周波数を設定するためのパラメータとしては、当該センサプレート１２の質量、材質、形状（例えば厚さ、貫通孔の数等）等が挙げられる。

ドライブプレート１４は、クランクシャフト１１とトルクコンバータ３１とを連結するための部材である。ドライブプレート１４は、クランクシャフト１１の軸方向において、センサプレート１２とスペーサ１５との間に配置されている。ドライブプレート１４の内周側は、締結部材２１によってクランクシャフト１１の一端に固定されており、ドライブプレート１４の外周側は、ボルト等の締結部材２２によって、トルクコンバータ３１に固定されている。

スペーサ１５は、センサプレート１２およびドライブプレート１４の摩耗および疲労破壊を抑制するための部材である。スペーサ１５は、クランクシャフト１１の軸方向において、ドライブプレート１４とトルクコンバータ３１との間に配置されている。

スペーサ１５は、クランクシャフト１１の軸方向に直交する方向である径方向において、センサプレート１２の外周近傍まで延在している。すなわち、スペーサ１５は、センサプレート１２の外径に近似した外径を有している。

また、スペーサ１５は、クランクシャフト１１の振動を抑制するための第二のダイナミックダンパとして用いられる。スペーサ１５の共振周波数（固有振動数）は、エンジン駆動時におけるクランクシャフト１１の複数の振動モードのうちの他方の振動モードの共振周波数と同じになるように設定されている。なお、スペーサ１５の共振周波数を設定するためのパラメータとしては、当該スペーサ１５の質量、材質、形状（例えば厚さ、貫通孔の数等）等が挙げられる。

スペーサ１５の外径は、センサプレート１２の外径よりも小さく構成されている。一般に、物体の外径が小さいと共振周波数は高くなるため、例えば両者の材質等が同じである場合、スペーサ１５の共振周波数はセンサプレート１２の共振周波数よりも高くなる。

ここで、図５に示すように、従来のダンパ装置１０１にもスペーサ１１５は設けられている。しかしながら、本実施形態のセンサプレート１２よりも外径が大幅に小さく、締結部材２１の近傍までの外径しか有していない。従って、従来のスペーサ１１５は、本実施形態に係るスペーサ１５とは異なり、ダイナミックダンパとしては機能しない。

以下、スペーサ１５の具体的構成の一例について、図３および図４を参照しながら説明する。スペーサ１５は、円形の領域である平面部１５ａと、平面部１５ａの周囲における環状の領域である傾斜部１５ｂと、傾斜部１５ｂの周囲における環状の領域である平面部１５ｃと、を有している。

平面部１５ａには、当該平面部１５ａを厚さ方向に貫通する三種類の貫通孔が形成されている。まず、平面部１５ａの中央には、クランクシャフト１１の一端側が挿通される円形の貫通孔１５１が形成されている。また、貫通孔１５１の周囲には、複数の円形の貫通孔１５２が形成されている。この貫通孔１５２には、締結部材２１が挿通される。また、複数の貫通孔１５２の周囲には、複数の貫通孔１５３が形成されている。複数の貫通孔１５２，１５３は、それぞれ円周方向に等間隔で形成されている。このように、スペーサ１５に貫通孔１５３を形成することにより、クランクシャフト１１の振動モードに合わせて、スペーサ１５の共振周波数（固有振動数）を調整することができる。

以上のような構成を備える本実施形態に係るダンパ装置１によれば、センサプレート１２およびスペーサ１５のそれぞれをダイナミックダンパとして用いることにより、クランクシャフト１１の複数の振動モードに対応することができ、クランクシャフト１１の振動を抑制することができる。すなわち、ダンパ装置１によれば、複数の振動モードの共振周波数に対してそれぞれダイナミックダンパを設定することにより、広範囲の振動を抑制することができる。

以上、本発明に係るダンパ装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば、前記したダンパ装置１では、センサプレート１２およびスペーサ１５のそれぞれをダイナミックダンパとして用いていたが、例えばスペーサ１５のみをダイナミックダンパとして用いてもよい。スペーサ１５のみをダイナミックダンパとして用いた場合であっても、単一の振動モード（共振周波数）には十分対応することができる。

また、前記したダンパ装置１では、スペーサ１５に複数の貫通孔１５３を形成することにより、当該スペーサ１５の共振周波数（固有振動数）を調整していたが、例えばスペーサ１５の一部を切り欠く、凹ませる（変形させる）、あるいはスペーサ１５の一部の板厚を変更する等により、スペーサ１５の共振周波数を調整してもよい。

１，１０１ ダンパ装置
１１ クランクシャフト
１２ センサプレート
１３ センサ
１４ ドライブプレート
１５，１１５ スペーサ
２１，２２ 締結部材
３１ トルクコンバータ
３２ ロックアップクラッチ
４１ 出力軸

Claims (2)

1. クランクシャフトの一端に締結部材で固定され、前記クランクシャフトの回転角の検出に用いられるとともに、ダイナミックダンパとして用いられるセンサプレートと、
   前記センサプレートとともに前記クランクシャフトの一端に前記締結部材で固定されるスペーサと、
   を備え、
   前記スペーサは、径方向において、前記センサプレートの外周近傍まで延在していることを特徴とするダンパ装置。
2. 前記スペーサには、厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。