JP3025291B2 - ダンパープーリ構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はダンパープーリ構造に関し、詳しくは自動車
用エンジンのクランクシャフトの回転力を該クランクシ
ャフトにより駆動させる補機に伝達するベルトが懸装さ
れるプーリにおける振動を減衰させるためのダンパープ
ーリ構造に関する。

（従来の技術） 上記のようなベルトが懸装されるプーリ構造として
は、クランクシャフトで発生しベルトを介して伝達され
るプーリの振動を減衰させ該プーリを支持するブラケッ
トの破損を防止するため、プーリをベルトが懸装される
リング部材と該リング部材を支持するハブ部材とに分割
すると共に、該リング部材とハブ部材との間に実開昭63
−129743号公報に例示されるような弾性体を介在せしめ
てなる構造が知られている。

そして、このダンパープーリにおいては、ダンパープ
ーリの固有振動周波数をクランクシャフトの捩り振動周
波数に略一致させると、ベルトを介して伝達される振動
を効果的に減衰させ得ることは知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、本発明者は、上記クランクシャフトの捩れ
振動周波数は、該クランクシャフトがマニュアルトラン
スミッションに連結される場合とオートマチックトラン
スミッションに連結される場合とで異なることを見出し
た。そして、これは主としてフライホイールのイナーシ
ャマスの大小に起因するものと考えられる。

すなわち、オートマチックトランスミッションには、
エンジンの回転変動を吸収するトルクコンバータが設け
られているため、エンジンの回転変動を抑制するための
フライホイールのイナーシャマスは相対的に小さく設定
される。一方、マニュアルトランスミッションには、エ
ンジンの回転変動を吸収する部分が無いことから、フラ
イホイールのイナーシャマスは、オートマチックトラン
スミッションのものに比べて相対的に大きく設定され
る。このフライホイールのイナーシャマスの大小が、ク
ランクシャフトの捩れ振動周波数に大きく関与してい
る。

この知見によると、従来のダンパープーリ構造による
と、クランクシャフトがマニュアルトランスミッション
に連結される場合とオートマチックトランスミッション
に連結される場合の各々に対応する固有振動周波数を有
する２種類のダンパープーリを準備しなければ、クラン
クシャフトの捩り振動を効果的に減衰させることができ
ないことになる。このため、従来のダンパープーリ構造
によるとコストアップが避けられないという問題があ
る。

上記に鑑みて、本発明は、クランクシャフトがマニュ
アルトランスミッションに連結される場合とオートマチ
ックトランスミッションに連結される場合の両方にダン
パープーリを兼用できるようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 請求項（１）の発明は、マニュアルトランスミッショ
ンに連結されるクランクシャフトの捩り振動周波数がオ
ートマチックトランスミッションに連結されるクランク
シャフトの捩り振動周波数より低いという知見に基づい
てなされたものであって、上記クランクシャフトがマニ
ュアルトランスミッションに連結される場合とオートマ
チックトランスミッションに連結される場合とに対応し
てダンパープーリの固有振動周波数を可変にするもので
ある。

具体的に請求項（１）の発明が講じた解決手段は、自
動車用エンジンのクランクシャフトの回転力を該クラン
クシャフトにより駆動させる補機に伝達するベルトに対
して適用され、該ベルトを懸装せしめるリング部材が弾
性体を介してハブ部材に結合されてなる，上記クランク
シャフトの一端側に配置されたダンパープーリの構造を
対象とし、上記ダンパープーリは、クランクシャフトの
他端側に配置されるフライホールのイナーシャマスが相
対的に大きいマニュアルトランスミッションに連結され
るときの上記ダンパープーリの設定固有振動周波数が上
記フライホイールのイナーシャマスが相対的に小さいオ
ートマチックトランスミッションに連結されるときの上
記ダンパープーリの設定固有振動周波数より低くなるよ
う固有振動周波数が可変に構成されているものである。

また、請求項（２）の発明は、リング部材のイナーシ
ャマスを可変にすることによりダンパープーリの固有振
動周波数を可変にするものである。

具体的に請求項（２）の発明が講じた解決手段は、自
動車用エンジンのクランクシャフトの回転力を該クラン
クシャフトにより駆動させる補機に伝達するベルトに対
して適用され、該ベルトを懸装せしめるリング部材が弾
性体を介してハブ部材に結合されてなる，上記クランク
シャフトの一端側に配置されたダンパープーリの構造を
対象とし、上記ダンパープーリは、クランクシャフトの
他端側に配置されるフライホイールのイナーシャマスが
相対的に大きいマニュアルトランスミッションに連結さ
れるときの上記リング部材のイナーシャマスを上記フラ
イホイールのイナーシャマスが相対的に小さいオートマ
チックトランスミッションに連結されるときの上記リン
グ部材のイナーシャマスより大きく設定することによ
り、上記クランクシャフトがマニュアルトランスミッシ
ョンに連結されるときの上記ダンパープーリの設定固有
振動周波数が上記クランクシャフトがオートマチックト
ランスミッションに連結されるときの上記ダンパープー
リの設定固有振動周波数より低くなるよう固有振動周波
数が可変に構成されているものである。

また、請求項（３）の発明は、請求項（２）の構成
に、リング部材は軸方向に分割されて設けられた第１リ
ング部材と第２リング部材とからなり、クランクシャフ
トがマニュアルトランスミッションに連結されるとき上
記第１及び第２のリング部材を一体に連結することによ
って、クランクシャフトがマニュアルトランスミッショ
ンに連結されるときのリング部材のイナーシャマスを、
クランクシャフトがオートマチックトランスミッション
に連結されるときのリング部材のイナーシャマスより大
きく設定する構成を付加するものである。

さらに、請求項（４）の発明は、弾性体のばね定数を
可変にすることによりダンパープーリの固有振動周波数
を可変にするものである。

具体的に請求項（４）の発明が講じた解決手段は、自
動車用エンジンのクランクシャフトの回転力を該クラン
クシャフトにより駆動させる補機に伝達するベルトに対
して適用され、該ベルトを懸装せしめるリング部材が弾
性体を介してハブ部材に結合されてなる，上記クランク
シャフトの一端側に配置されたダンパープーリの構造を
対象とし、上記ダンパープーリは、クランクシャフトの
他端側に配置されるフライホイールのイナーシャマスが
相対的に大きいマニュアルトランスミッションに連結さ
れるときの上記弾性体のばね定数を上記フライホイール
のイナーシャマスが相対的に小さいオートマチックトラ
ンスミッションに連結されるときの上記弾性体のばね定
数より小さく設定することにより、上記クランクシャフ
トがマニュアルトランスミッションに連結されるときの
上記ダンパープーリの設定固有振動周波数が上記クラン
クシャフトがオートマチックトランスミッションに連結
されるときの上記ダンパープーリの設定固有振動周波数
より低くなるよう固有振動周波数が可変に構成されてい
るものである。

（作用） 請求項（１）の発明の構成により、クランクシャフト
がマニュアルトランスミッションに連結されるときのダ
ンパープーリの設定固有振動周波数がクランクシャフト
がオートマチックトランスミッションに連結されるとき
の設定固有振動周波数より低くなるよう固有振動周波数
を可変に構成したため、ダンパープーリの各々の場合の
設定固有振動周波数は、クランクシャフトの捩り振動周
波数がマニュアルトランスミッションに連結される場合
にはオートマチックトランスミッションに連結される場
合よりも低く現れる現象と対応している。

請求項（２）の発明の構成により、クランクシャフト
がマニュアルトランスミッションに連結されるときのリ
ング部材のイナーシャマスを、クランクシャフトがオー
トマチックトランスミッションに連結されるときのリン
グ部材のイナーシャマスよりも大きく設定するため、ク
ランクシャフトがマニュアルトランスミッションに連結
されるときのダンパープーリの固有振動周波数はクラン
クシャフトがオートマチックトランスミッションに連結
されるときの固有振動周波数より低くなり、クランクシ
ャフトの捩り振動周波数の変動が現われる現象と対応し
ている。

請求項（３）の発明の構成により、リング部材は軸方
向に分割されて設けられた第１リング部材と第２リング
部材とからなり、クランクシャフトがマニュアルトラン
スミッションに連結されるときに上記第１と第２のリン
グ部材とを一体に連結するため、簡易な構成によって、
クランクシャフトがマニュアルトランスミッションに連
結されるときのリング部材のイナーシャマスを、クラン
クシャフトがオートマチックトランスミッションに連結
されるときのリング部材のイナーシャマスより大きく設
定できる。

請求項（４）の発明の構成により、クランクシャフト
がマニュアルトランスミッションに連結されるときの弾
性体のばね定数を、クランクシャフトがオートマチック
トランスミッションに連結されるときの弾性体のばね定
数より小さく設定するため、クランクシャフトがマニュ
アルトランスミッションに連結されるときの固有振動周
波数はクランクシャフトがオートマチックトランスミッ
ションに連結されるときの固有振動周波数よりも低くな
り、クランクシャフトの捩り振動周波数が現われる現象
と対応している。

（実施例） 以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、クランクシャフトがオートマチックトラン
スミッションに連結されるときに用いられるダンパープ
ーリＰATの断面構造を示しており、該ダンパープーリＰ
ATは、図示していない回転軸に連結されるハブ部材１
と、該ハブ部材１の外側に嵌装されたゴム等からなるリ
ング状の弾性体２と、該弾性体２の外側に嵌装されベル
トが懸装されるリング部材３とからなる。

リング部材３は、反クランクシャフト側（同図におけ
る左側）に配置された大径の第１リング部材3aと、該第
１リング部材3aと隙間をおいてクランクシャフト側に配
置された小径の第２リング部材3bとから構成されてい
る。そして、第１リング部材3aのイナーシャマス:i1は
第２リング部材3bのイナーシャマス:i2より大きく設定
されている。このように、イナーシャマス:i1＞イナー
シャマス:i2に設定されているため該ダンパープーリＰA
Tのイナーシャマスはi1になる。尚、第１リング部材3a
及び第２リング部材3bには軸方向に貫通する４か所のね
じ孔3c,3dが設けられている。

一方、第２図及び第３図は、クランクシャフトがマニ
ュアルトランスミッションに連結されるときに用いられ
るダンパープーリＰMTの構造を示しており、該ダンパー
プーリＰMTは、上記ダンパープーリＰATと同様のハブ部
材１、弾性体２、第１リング部材3a及び第２リング部材
3bを各々有している。そして、該ダンパープーリＰMTに
おいては、第１リング部材3aと第２リング部材3bとは連
結ボルト3eによって一体に連結されており、該ダンパー
プーリＰMTのイナーシャマスはi1＋i2になっている。

第４図はクランクシャフトがオートマチックトランス
ミッションに連結される場合の振動周波数と捩れ角との
関係を示す特性図であって、同図において、実線はクラ
ンクシャフトにおける捩れ振動周波数fATと捩れ角との
関係を示し、破線は上記ダンパープーリＰATにおける固
有振動周波数f1と捩れ角との関係を示している。この場
合、ダンパープーリＰATの固有振動周波数f1は、 の式により定められ（但し、k:弾性体２のばね定数）、
クランクシャフトの捩れ振動周波数fATに一致するよう
に設定されている。このため、ダンパープーリＰATにお
いては、クランクシャフトの捩れ角のピークがチューニ
ングされてピークとピークとに分かれている。尚、
ピークは第２リング部材2bによって生じる捩れ角のピ
ークである。

第５図はクランクシャフトがマニュアルトランスミッ
ションに連結される場合の振動周波数と捩れ角との関係
を示す特性図であって、同図において、実線はクランク
シャフトにおける捩れ振動周波数fMTと捩れ角との関係
を示し、破線は上記ダンパープーリＰMTにおける固有振
動周波数f2と捩れ角との関係を示している。この場合、
ダンパープーリＰMTの固有振動周波数f2は、 の式により定められ、ランクシャフトの振動周波数fMT
に一致するように設定されている。このため、ダンパー
プーリＰMTにおいては、クランクシャフトの捩れ角のピ
ークがチューニングされてピークとピークとに分か
れている。

第６図及び第７図は本発明の第１実施例の変形例を示
し、第６図はクランクシャフトがオートマチックトラン
スミッションに連結されるときに用いられるダンパープ
ーリＰATの断面構造を示し、第７図はクランクシャフト
がマニュアルトランスミッションに連結されるときに用
いられるダンパープーリＰMTの構造を示している。

該変形例においては、リング部材３は分割されておら
ずに一体に形成されており、該リング部材３における反
クランクシャフト側の端面にリング状の凹部3fが設けら
れている。そして、ダンパープーリＰMTにおいてのみ、
凹部3f内に取付ボルト3hによって支持されたリング状の
マス部材3gが配設されている。そして、ダンパープーリ
ＰATの固有振動周波数f1はクランクシャフトの振動周波
数fATに一致するように設定されていると共に、ダンパ
ープーリＰMTの固有振動周波数f2はクランクシャフトの
振動周波数fMTに一致するように設定されている。

以下、本発明の第２実施例を図面に基づいて説明す
る。

第８図はクランクシャフトがオートマチックトランス
ミッションに連結されるときに用いられるダンパープー
リＰATの断面構造を示し、第９図はクランクシャフトが
マニュアルトランスミッションに連結されるときに用い
られるダンパープーリＰMTの構造を示している。

該第２実施例においては、リング部材３はダンパープ
ーリＰAT及びダンパープーリＰMTにおいて共通の構造を
有している。

また、弾性体２（ばね定数:k1）は上記第１実施例に
比べて軸方向の長さが小さく形成されていると共に、ダ
ンパープーリＰATにおいてのみ、ハブ部材１とリング部
材３とが平板リング状のばね部材４（ばね定数k2）によ
り連結されている。これによって、ダンパープーリＰAT
のばね定数kAT（＝k1＋k2）は、ダンパープーリＰMTの
ばね定数kMT（＝k1）より大きくなっていると共に、ダ
ンパープーリＰATの固有振動周波数f1はクランクシャフ
トの捩れ振動周波数fATに一致するように設定され、ダ
ンパープーリＰMTの固有振動周波数f2はクランクシャフ
トの捩れ振動周波数fMTに一致するように設定すること
ができる。

第10図及び第11図は本発明の第２実施例の変形例を示
し、第10図はダンパープーリＰATの断面構造を、第11図
はダンパープーリＰMTの構造を各々示している。

この変形例のダンパープーリＰAT及びダンパープーリ
ＰMTにおいてはハブ部材１とリング部材３とは断面Ｔ字
状の弾性体２によって連結されている一方、ダンパープ
ーリＰMTの弾性体２には周方向に適当な間隔をおいて切
欠部2aが設けられている。これによって、ダンパープー
リＰATのばね定数kATはダンパープーリＰMTのばね定数k
MTよりも大きくなっていると共に、ダンパープーリＰAT
の固有振動周波数f1はクランクシャフトの捩れ振動周波
数fATに一致するように設定され、ダンパープーリＰMT
の固有振動周波数f2はクランクシャフトの捩れ振動周波
数fMTに一致するように設定することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明に係るダン
パープーリ構造によると、クランクシャフトがマニュア
ルトランスミッションに連結されるときのダンパープー
リの設定固有振動周波数がクランクシャフトがオートマ
チックトランスミッションに連結されるときのダンパー
プーリの設定固有振動周波数より低くなるようダンパー
プーリの固有振動周波数を可変に構成したため、ダンパ
ープーリの固有振動周波数を両トランスミッションに連
結されるクランクシャフトの捩り振動周波数に対応させ
ることができダンパープーリを兼用することができる。

また、請求項（２）の発明に係るダンパープーリ構造
によると、クランクシャフトがマニュアルトランスミッ
ションに連結されるときのリング部材のイナーシャマス
を、クランクシャフトがオートマチックトランスミッシ
ョンに連結されるときのリング部材のイナーシャマスよ
り大きく設定することにより、ダンパープーリの固有振
動周波数を両トランスミッションに連結されるクランク
シャフトの捩り振動周波数に対応させることができるの
で、ダンパープーリを兼用することができる。

また、請求項（３）の発明に係るダンパープーリ構造
によると、リング部材を軸方向に分割されて設けられた
第１リング部材と第２リング部材とから構成し、クラン
クシャフトがマニュアルトランスミッションに連結され
るとき該第１及び第２リング部材を一体に連結すること
によって、簡易な構成によってリング部材のイナーシャ
マスを可変に構成することができる。

さらに、請求項（４）の発明に係るダンパープーリ構
造によると、クランクシャフトがマニュアルトランスミ
ッションに連結されるときの弾性体のばね定数を、クラ
ンクシャフトがオートマチックトランスミッションに連
結されるときの弾性体のばね定数より小さく設定するこ
とにより、ダンパープーリの固有振動周波数を両トラン
スミッションに連結されるランクシャフトの捩り振動周
波数に対応させることができるので、ダンパープーリを
兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１実施例であるダンパープ
ーリ構造を示し、第１図はオートマチックトランスミッ
ションに対応するダンパープーリの断面図、第２図はマ
ニュアルトランスミッションに対応するダンパープーリ
の断面図、第３図は第２図のダンパープーリの正面図、
第４図及び第５図は振動周波数と捩れ角との関係を示す
特性図であって、第４図はオートマチックトラスミッシ
ョンに対応する場合、第５図はマニュアルトランスミッ
ションに対応する場合を示し、第６図及び第７図は上記
第１実施例の変形例を示し、第６図はオートマチックト
ランスミッションに対応するダンパープーリの断面図、
第７図はマニュアルトランスミッションに対応するダン
パープーリの断面図、第８図及び第９図は本発明の第２
実施例であるダンパープーリ構造を示し、第８図はオー
トマチックトランスミッションに対応するダンパープー
リの断面図、第９図はマニュアルトランスミッションに
対応するダンパープーリの断面図、第10図及び第11図は
上記第２実施例の変形例を示し、第10図はオートマチッ
クトランスミッションに対応するダンパープーリの断面
図、第11図はマニュアルトランスミッションに対応する
ダンパープーリの断面図である。 ＰAT……ダンパープーリ ＰMT……ダンパープーリ １……ハブ部材 ２……弾性体 ３……リング部材 3a……第１リング部材 3b……第２リング部材 3e……連結ボルト 3g……マス部材 ４……ばね部材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用エンジンのクランクシャフトの回
   転力を該クランクシャフトにより駆動させる補機に伝達
   するベルトに対して適用され、該ベルトを懸装せしめる
   リング部材が弾性体を介してハブ部材に結合されてな
   る，上記クランクシャフトの一端側に配置されたダンパ
   ープーリの構造であって、 上記ダンパープーリは、クランクシャフトの他端側に配
   置されるフライホールのイナーシャマスが相対的に大き
   いマニュアルトランスミッションに連結されるときの上
   記ダンパープーリの設定固有振動周波数が上記フライホ
   イールのイナーシャマスが相対的に小さいオートマチッ
   クトランスミッションに連結されるときの上記ダンパー
   プーリの設定固有振動周波数より低くなるよう固有振動
   周波数が可変に構成されていることを特徴とするダンパ
   ープーリ構造。
2. 【請求項２】自動車用エンジンのクランクシャフトの回
   転力を該クランクシャフトにより駆動させる補機に伝達
   するベルトに対して適用され、該ベルトを懸装せしめる
   リング部材が弾性体を介してハブ部材に結合されてな
   る，上記クランクシャフトの一端側に配置されたダンパ
   ープーリの構造であって、 上記ダンパープーリは、クランクシャフトの他端側に配
   置されるフライホイールのイナーシャマスが相対的に大
   きいマニュアルトランスミッションに連結されるときの
   上記リング部材のイナーシャマスを上記フライホイール
   のイナーシャマスが相対的に小さいオートマチックトラ
   ンスミッションに連結されるときの上記リング部材のイ
   ナーシャマスより大きく設定することにより、上記クラ
   ンクシャフトがマニュアルトランスミッションに連結さ
   れるときの上記ダンパープーリの設定固有振動周波数が
   上記クランクシャフトがオートマチックトランスミッシ
   ョンに連結されるときの上記ダンパープーリの設定固有
   振動周波数より低くなるよう固有振動周波数が可変に構
   成されていることを特徴とするダンパープーリ構造。
3. 【請求項３】上記リング部材は軸方向に分割されて設け
   られた第１リング部材と第２リング部材とからなり、上
   記クランクシャフトがマニュアルトランスミッションに
   連結されるとき上記第１及び第２のリング部材を一体に
   連結することによって、上記クランクシャフトがマニュ
   アルトランスミッションに連結されるときの上記リング
   部材のイナーシャマスを、上記クランクシャフトがオー
   トマチックトランスミッションに連結されるときの上記
   リング部材のイナーシャマスより大きく設定することを
   特徴とする請求項（２）に記載のダンパープーリ構造。
4. 【請求項４】自動車用エンジンのクランクシャフトの回
   転力を該クランクシャフトにより駆動させる補機に伝達
   するベルトに対して適用され、該ベルトを懸装せしめる
   リング部材が弾性体を介してハブ部材に結合されてな
   る，上記クランクシャフトの一端側に配置されたダンパ
   ープーリの構造であって、 上記ダンパープーリは、クランクシャフトの他端側に配
   置されるフライホイールのイナーシャマスが相対的に大
   きいマニュアルトランスミッションに連結されるときの
   上記弾性体のばね定数を上記フライホイールのイナーシ
   ャマスが相対的に小さいオートマチックトランスミッシ
   ョンに連結されるときの上記弾性体のばね定数より小さ
   く設定することにより、上記クランクシャフトがマニュ
   アルトランスミッションに連結されるときの上記ダンパ
   ープーリの設定固有振動周波数が上記クランクシャフト
   がオートマチックトランスミッションに連結されるとき
   の上記ダンパープーリの設定固有振動周波数より低くな
   るよう固有振動周波数が可変に構成されていることを特
   徴とするダンパープーリ構造。