JP3561391B2

JP3561391B2 - 可変速度型ダンパ

Info

Publication number: JP3561391B2
Application number: JP13042997A
Authority: JP
Inventors: 覚大沼
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-05-02
Also published as: JPH10306847A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン出力軸等のトルク変動を低減させるためフライホイール等に設けられる定次数ダイナミックダンパ、すなわち、可変速度型ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可変速度型ダンパは、実公昭６３−１１４０５号公報に示されているように、内燃機関のフライホイール本体にその軸心と平行な中心線をもつ有底丸穴を形成し、くりぬき空洞部の形成により偏心した平たい円柱状のダンパウエイトを上記丸穴に挿入して、ダンパウエイトの外周面と有底丸穴の内周面との間の環状空間にローラベアリングを介装し、ローラベアリングによりダンパウエイトを有底丸穴内で回動自在に保持させると共に、有底丸穴内に封入されたオイルによりローラベアリングを潤滑するように構成して、ダンパウエイトの低騒音化を図っている。
【０００３】
しかしながら、ダンパウエイトの重心位置を偏奇させるためダンパウエイトを貫通する比較的大きな空洞部がダンパウエイトに形成されていて、その空洞部ではダンパウエイトに壁部が全く存在していないので、ダンパウエイトの径方向における剛性が大幅に低下することは避けられず、従って、ダンパウエイトの形状に歪みや加工誤差等が発生しやすい問題があって、結果的にダンパウエイトに対して十分な精度を確保することができず、内燃機関の運転中にダンパウエイトがフライホイール本体から脱落するおそれがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、回転軸に連結される可変速度型ダンパを容易に高い精度で構成できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかる可変速度型ダンパは、回転軸と同軸的に連結された円板状ダンパ本体に形成され上記ダンパ本体の回転軸心と直角な断面が円形で中心線が上記回転軸心と平行な凹部または孔部と、上記凹部または孔部内に配置され重心の位置が上記中心線から偏奇した略円板状のダンパウエイトと、上記ダンパウエイトの外周側と上記凹部または孔部の内周側との間に配置され上記ダンパウエイトを上記中心線の回りに揺動自在に支持する軸受部材とを有する可変速度型ダンパにおいて、上記ダンパウエイトは、上記中心線から偏心して形成された有底の空洞部により上記重心の位置設定が行われると共に、上記ダンパウエイトの側端部に、上記軸受部材の側面を覆うフランジが一体的に形成され、または、上記凹部の底面側における上記ダンパウエイトの側端部に、上記軸受部材の側端面に張り出したフランジが一体的に形成され、上記空洞部は、上記ダンパウエイト内における上記中心線方向の中心部に対して上記フランジ側に大きく形成されている。
【０００６】
すなわち、可変速度型ダンパにおける略円板状のダンパウエイトが、円板状ダンパ本体に形成された断面円形の凹部または孔部内で軸受部材により揺動自在に支持されているにもかかわらず、ダンパウエイトの重心を凹部または孔部の中心線から偏奇した位置へ設定するためダンパウエイトに有底の空洞部が形成されていても、その空洞部には底部が設けられているので、上記中心線に直角なダンパウエイトの断面内にはダンパウエイトの外周面内を中実とする円形壁部が必ず存在することとなって、ダンパウエイトに十分の剛性を与えることができ、従って、ダンパウエイトの外周面に変形や誤差が生じにくくなり、ダンパウエイトの精度を常に良好に確保することができると同時に、ダンパウエイトのフランジと軸受部材の側端面とを係合させることができて、ダンパ本体からダンパウエイトが脱落するおそれを容易に解消させることが可能となり、また、ダンパウエイトの側端部に形成されたフランジによってダンパウエイトの慣性を簡単に増大させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施形態例について、各実施形態例の同等部分にはそれぞれ同一符号を付けて説明する。
図１において、ディーゼルエンジンの出力軸と同軸的に連結された円板状フライホイール１の側面には、複数の、例えば６個の有底凹部２が周方向へ等間隔に形成され、各凹部２はフライホイール１の回転軸心Ｏ１と直角な断面が円形で、その中心線Ｏ２がそれぞれ回転軸心Ｏ１に平行となっており、各凹部２内にそれぞれダンパウエイトアッセンブリ３が嵌合固定されて、可変速度型ダンパ４が構成されている。
【０００８】
ダンパウエイトアッセンブリ３は、図２〜図４に示されているように、ベアリングアッセンブリ１０及びダンパウエイト２０からなり、ベアリングアッセンブリ１０は環状のアウタレース１１と、環状のインナレース１２と、両レース１１、１２間に配置された多数のセラミック製ボールあるいはセラミック製ローラ１３とにより形成され、アウタレース１１及びインナレース１２はステンレス製や特殊鋼製、もしくは、セラミック製であって、ボールあるいはローラ１３がセラミック製で表面がちみつのため自己潤滑性があり、または、図５に示されているように、ベアリングアッセンブリ１０は環状のアウタレース１１と、環状のインナレース１２と、両レース１１、１２間に配置された環状の固体潤滑材１４とにより形成されていて、いずれの場合も、アウタレース１１及びインナレース１２はボールあるいはローラ１３、または、固体潤滑材１４によりそれぞれ相対的に回動自在に構成され、ベアリングアッセンブリ１０は耐熱性を有していると同時に、流動性の潤滑材である潤滑油をとくに必要としないものである。
【０００９】
なお、上記固体潤滑材１４としては、含浸された油による流体潤滑、境界潤滑を基本とする含油軸受、例えば、含油アセタール樹脂、含油ポリオレフィン樹脂、含油ポリアミド樹脂、含油ポリエステル樹脂、粉末焼結含油材、成長鋳鉄含油材等からなる軸受材と、剪断抵抗がきわめて小さい黒鉛、二硫化モリブデン、金属石けん、軟質金属、プラスチック等の固体潤滑剤による固体潤滑を基本とする乾燥摩擦軸受、例えば、黒鉛系耐熱材、黄銅系もしくは青銅系固体潤滑剤埋込材、鋳鉄系固体潤滑剤埋込材、アルミ青銅系固体潤滑剤埋込材、固体潤滑剤分散型焼結材、耐摩耗銅合金、金属系表面処理材、四ふっ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等からなる軸受材とがある。
【００１０】
また、ダンパウエイト２０は、凹部２の中心線Ｏ２と直角の断面外周が円形である略円板状であって、その両側端面にはそれぞれ有底の空洞部である同一形状の凹部２０ａが鋳造もしくは鍛造により形成され、この凹部２０ａによりダンパウエイト２０の重心Ｇの位置が中心線Ｏ２から偏奇していて、インナレース１２内へ冷し嵌め、あるいは、圧入により固定される。
【００１１】
すなわち、ベアリングアッセンブリ１０のインナレース１２内にダンパウエイト２０を固定することにより、ダンパウエイトアッセンブリ３が予め製作されていて、そのダンパウエイトアッセンブリ３をフライホイール１の各凹部２内へ冷し嵌め、あるいは、圧入によりそれぞれ嵌合固定することにより、可変速度型ダンパ４が構成されている。
【００１２】
可変速度型ダンパ４におけるダンパウエイト２０は、ベアリングアッセンブリ１０により凹部２の中心線Ｏ２の回りに揺動自在に支持されていて、その重心Ｇの位置が中心線Ｏ２から偏奇しており、また、中心線Ｏ２と直角なベアリングアッセンブリ１０の中心面Ｏ３上に重心Ｇが位置しているため、フライホイール１の回転軸心Ｏ１と凹部２の中心線Ｏ２との距離、凹部２の中心線Ｏ２とダンパウエイト２０の重心Ｇとの距離、及び、ダンパウエイト２０の質量を適宜選定することにより、ディーゼルエンジン出力軸のトルク変動に基づく定次数角加速度を効果的に低減させて、上記トルク変動を抑制することができると共に、フライホイール１の凹部２内に固定されたベアリングアッセンブリ１０によりダンパウエイト２０が支持されていて、エンジンの起動時やエンジンの停止時に、ダンパウエイト２０が自重で凹部２の内周面へ落下して衝突するようなことは全くないため、ダンパウエイト２０の装着により騒音が発生したり、凹部２の内周面等が損傷することを確実に防止することができる。
【００１３】
また、アウタレース１１と、インナレース１２と、両レース１１、１２間に配置された多数のボールあるいはローラ１３とにより構成されたベアリングアッセンブリ１０は市販製品をそのまま使用することができ、他方、アウタレース１１と、インナレース１２と、両レース１１、１２間に配置された固体潤滑材１４とにより構成されたベアリングアッセンブリ１０は部品個数が極めて少なくて構造が簡単であるため、いずれの場合もベアリングアッセンブリ１０に高い精度を持たせることが容易であると共に、ダンパウエイト２０をベアリングアッセンブリ１０内に固定してダンパウエイトアッセンブリ３を構成させた上、ダンパウエイトアッセンブリ３をフライホイール１の凹部２内へ嵌合固定させるので、可変速度型ダンパ４の組立て作業が簡単であって、その組立てによりベアリングアッセンブリ１０の精度が何ら損なわれることはなく、ダンパウエイト２０はベアリングアッセンブリ１０により常に揺動自在に支持され、従って、精度の高い可変速度型ダンパ４を比較的容易に、かつ、安価に製作することができる大きな長所がある。
【００１４】
さらに、ベアリングアッセンブリ１０はそれぞれ耐熱性を有していると同時に、劣化、消失あるいは偏在しやすいオイルやグリース等の流動性潤滑材をとくに必要としないので、ディーゼルエンジンの出力軸に連結されたフライホイール１のように、比較的高温度で高遠心力が作用しても、可変速度型ダンパ４としての機能を長期間にわたって良好に維持させることができる特色がある。
【００１５】
しかも、ダンパウエイト２０における凹部２０ａは有底の空洞部を形成しているため、凹部２の中心線Ｏ２と直角なダンパウエイト２０の断面内には、ダンパウエイト２０の外周面内を中実とする円形壁部が必ず存在していて、ダンパウエイト２０の径方向に対する剛性は十分に高く、従って、ダンパウエイト２０の製作時はもちろんのこと、可変速度型ダンパ４としての長期にわたる使用中においても、ダンパウエイト２０の外周面に変形や誤差が生じにくくなり、ダンパウエイト２０における外形寸法の精度を常に良好に確保することができて、フライホイール１からダンパウエイト２０が脱落するおそれを容易に解消させることが可能となる。
【００１６】
また、ダンパウエイト２０の両側端面における凹部２０ａがそれぞれ同一形状であるため、ダンパウエイト２０の重心Ｇが中心線Ｏ２と直角なベアリングアッセンブリ１０の中心面Ｏ３上に位置していて、フライホイール１の回転によってダンパウエイト２０に遠心力が作用しても、ベアリングアッセンブリ１０に対してダンパウエイト２０がこじれを起こすことが防止されており、従って、ベアリングアッセンブリ１０の軸受作用を常に効果的に維持させて、可変速度型ダンパ４としての機能を良好に保持させることができる。
【００１７】
なお、ベアリングアッセンブリ１０により凹部２内でダンパウエイト２０が揺動自在に支持されているが、ダンパウエイト２０の周速は余り大きくないので、セラミック製のボールあるいはローラ１３を使用していても、ベアリングアッセンブリ１０は十分の強度を有していて、ダンパウエイト２０の揺動性を確保させることができる。
【００１８】
また、上記第１実施形態例では、ダンパウエイトアッセンブリ３がフライホイール１の有底凹部２内に嵌合固定されているが、フライホイール１の回転軸心Ｏ１と平行にフライホイール１を貫通する複数の孔部を周方向へ等間隔に形成し、その孔部内にダンパウエイトアッセンブリ３をそれぞれ嵌合固定するようにしても、上記実施形態例と同等の作用効果を奏することができるものであり、また、上記実施形態例におけるダンパウエイト２０の凹部２０ａに代えて、図６に示されているように、凹部２の中心線Ｏ２とダンパウエイト２０の重心Ｇとを通る平面に対称形で、かつ、中心線Ｏ２と直角なベアリングアッセンブリ１０の中心面Ｏ３に対称形の中空部２０ａ´が、消失中子の使用等により有底の空洞部としてダンパウエイト２０内に形成され、中空部２０ａ´の存在により、ダンパウエイト２０の重心Ｇの位置が中心線Ｏ２から偏奇すると共に、中心面Ｏ３上に重心Ｇが位置するようにしても、上記実施形態例と同等の作用効果を奏することができるものである。
【００１９】
次に、図７及び図８に示す第２実施形態例では、第１実施形態例の場合と同様に、円板状フライホイール１に複数の有底凹部２が周方向へ等間隔に形成され、凹部２はフライホイール１の回転軸心と直角な断面が円形で、その中心線Ｏ２が上記回転軸心に平行となっており、各凹部２内にそれぞれダンパウエイトアッセンブリ３が嵌合固定されて、可変速度型ダンパ４が構成されているが、ダンパウエイトアッセンブリ３におけるベアリングアッセンブリ１０は、第１実施形態例の場合と同様に、環状アウタレース１１、環状インナレース１２、及び、多数のセラミック製ボールあるいはローラ１３により構成されていて、インナレース１２内に冷し嵌め、あるいは、圧入により固定された略円板状のダンパウエイト２０は、一方の側端部にフランジ２１が形成され、フランジ２１はインナレース１２の側端面に当接していると共に、小隙を隔ててベアリングアッセンブリ１０におけるアウタレース１１の側端面の全部もしくは一部と、両レース１１、１２間に配置されたボールあるいはローラ１３の側面とを覆っている。
【００２０】
また、ダンパウエイト２０におけるフランジ２１側の端面２２には、凹部２の中心線Ｏ２とダンパウエイト２０の重心Ｇとを通る平面に対称形の比較的大きい凹部２３が有底の空洞部として形成され、ダンパウエイト２０の他方の端面２４には、やはり上記平面に対称形の比較的小さい凹部２５が有底の空洞部として形成されていて、凹部２３、２５の形成により、ダンパウエイト２０の重心Ｇの位置が中心線Ｏ２から偏奇すると共に、中心線Ｏ２と直角なベアリングアッセンブリ１０の中心面Ｏ３上に重心Ｇが位置していて、フライホイール１の回転によってダンパウエイト２０に遠心力が作用しても、ベアリングアッセンブリ１０に対してダンパウエイト２０がこじれを起こすことが防止されている。
【００２１】
この第２実施形態例では、ダンパウエイト２０における凹部２３、２５が有底の空洞部を形成して、凹部２の中心線Ｏ２と直角なダンパウエイト２０の断面内に、ダンパウエイト２０の外周面内を中実とする円形壁部が存在しているため、第１実施形態例と同等の作用効果を奏することができるばかりでなく、ダンパウエイト２０のフランジ２１がインナレース１２の側端面に当接していて、ダンパウエイト２０とインナレース１２との接触面積が比較的大きいため、ダンパウエイト２０がベアリングアッセンブリ１０から脱落することを容易に防止できると同時に、フランジ２１がベアリングアッセンブリ１０におけるアウタレース１１側端面の全部もしくは一部と、ボールあるいはローラ１３の側面とを覆っているため、ベアリングアッセンブリ１０に対する異物の侵入を抑制することができ、また、中心線Ｏ２から比較的離れたダンパウエイト２０の側端外周部にフランジ２１を形成させることにより、ダンパウエイト２０の慣性を簡単に増大させうる利点がある。
【００２２】
図９及び図１０に示す第３実施形態例では、第２実施形態例の凹部２３、２５に代えて、凹部２の中心線Ｏ２とダンパウエイト２０の重心Ｇとを通る平面に対称形で、かつ、中心線Ｏ２と直角なベアリングアッセンブリ１０の中心面Ｏ３に対しフランジ２１側が他の側より大きい中空部２６が、消失中子の使用等により有底の空洞部としてダンパウエイト２０内に形成され、中空部２６の存在により、ダンパウエイト２０の重心Ｇの位置が中心線Ｏ２から偏奇すると共に、中心面Ｏ３上に重心Ｇが位置していて、第２実施形態例と同等の作用効果を奏することができる。
【００２３】
図１１に示す第４実施形態例は、第２実施形態例及び第３実施形態例におけるダンパウエイト２０のフランジ２１外周面形状を変更したものであり、また、図１２に示す第５実施形態例は、第２実施形態例及び第３実施形態例におけるダンパウエイト２０のフランジ２１側の端面２２がフライホイール１の側端面と略一平面上に配置されるように構成されていて、第２実施形態例及び第３実施形態例と同等の作用効果を奏することができる外、ダンパウエイト２０にフランジ２１が形成されていても、フライホイール１の厚みの増大を抑止できる効果がある。
【００２４】
図１３に示す第６実施形態例では、上記各実施形態例の場合と同様に円板状フライホイール１に形成された各有底凹部２内に、ダンパウエイトアッセンブリ３が嵌合固定されて、可変速度型ダンパ４が構成されているが、ダンパウエイトアッセンブリ３におけるベアリングアッセンブリ１０の環状インナレース１２内に固定された略円板状のダンパウエイト２０は、一方の端面２２がフライホイール１及びベアリングアッセンブリ１０の各側端面と略一平面上に配置されるように構成されているのに対し、凹部２の底面側に位置する他方の端面２４にはフランジ２７が形成されていて、フランジ２７がインナレース１２の側端面にまで張り出している。
【００２５】
また、一方の端面２２側に形成された凹部２８と比較して、他方の端面２４側に大きな凹部２９が形成されており、上記各実施形態例と同様にして、ダンパウエイト２０の重心Ｇの位置が凹部２の中心線Ｏ２から偏奇すると共に、中心線Ｏ２と直角なベアリングアッセンブリ１０の中心面Ｏ３上に重心Ｇが位置していて、フライホイール１の回転によってダンパウエイト２０に遠心力が作用しても、ベアリングアッセンブリ１０に対してダンパウエイト２０がこじれを起こすことが防止されている。
なお、有底の空洞部としては、凹部２８、２９に代えて、上記他方の端面側に片寄って位置した中空部を設け、上記と同様に重心Ｇの位置を凹部２の中心線Ｏ２から偏奇するように設定することも可能である。
【００２６】
この第６実施形態例では、第１実施形態例と同等の作用効果を奏することができるばかりでなく、ダンパウエイト２０のフランジ２７がインナレース１２の側端面にまで張り出しているため、ダンパウエイト２０がインナレース１２内から脱落することを確実に防止できるので、インナレース１２内に対するダンパウエイト２０の固定精度をゆるめることが可能となり、また、中心線Ｏ２から比較的離れたダンパウエイト２０の側端外周部にフランジ２７を形成させることにより、ダンパウエイト２０の慣性を簡単に増大させうる利点がある。
【００２７】
【発明の効果】
本発明にかかる可変速度型ダンパにおいては、可変速度型ダンパにおける略円板状のダンパウエイトが、円板状ダンパ本体に形成された断面円形の凹部または孔部内で軸受部材により揺動自在に支持され、また、ダンパウエイトに空洞部が形成されていても、上記凹部または孔部の中心線に直角なダンパウエイトの断面内に存在する中実の円形壁部により、ダンパウエイトに十分の剛性を与えることができるので、ダンパウエイトの外周面に変形や誤差が生じにくくなり、ダンパウエイトの精度を常に良好に確保することができると同時に、ダンパウエイトのフランジと軸受部材の側端面とを係合させることができて、ダンパ本体からダンパウエイトが脱落するおそれを容易に解消させることが可能となり、また、ダンパウエイトの側端部に形成されたフランジによってダンパウエイトの慣性を簡単に増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例における概略側面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ縦断面拡大図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ縦断面図。
【図４】図２のＩＶ矢視図。
【図５】図３の変形図。
【図６】第１実施形態例の変形図。
【図７】本発明の第２実施形態例における要部縦断面図。
【図８】図７のＶＩＩＩ矢視図。
【図９】本発明の第３実施形態例における要部縦断面図。
【図１０】図９のＸ矢視図。
【図１１】本発明の第４実施形態例における要部縦断面図。
【図１２】本発明の第５実施形態例における要部縦断面図。
【図１３】本発明の第６実施形態例における要部縦断面図。
【符号の説明】
１フライホイール
２凹部
３ダンパウエイトアッセンブリ
４可変速度型ダンパ
１０ベアリングアッセンブリ
１１アウタレース
１２インナレース
１３ボールあるいはローラ
１４固体潤滑材
２０ダンパウエイト
２０ａ凹部
２０ａ´ 中空部
２１フランジ
２３、２５凹部
２６中空部
２７フランジ

Claims

回転軸と同軸的に連結された円板状ダンパ本体に形成され上記ダンパ本体の回転軸心と直角な断面が円形で中心線が上記回転軸心と平行な凹部または孔部と、上記凹部または孔部内に配置され重心の位置が上記中心線から偏奇した略円板状のダンパウエイトと、上記ダンパウエイトの外周側と上記凹部または孔部の内周側との間に配置され上記ダンパウエイトを上記中心線の回りに揺動自在に支持する軸受部材とを有する可変速度型ダンパにおいて、上記ダンパウエイトは、上記中心線から偏心して形成された有底の空洞部により上記重心の位置設定が行われると共に、上記ダンパウエイトの側端部に、上記軸受部材の側面を覆うフランジが一体的に形成され、上記空洞部は、上記ダンパウエイト内における上記中心線方向の中心部に対して上記フランジ側に大きく形成された可変速度型ダンパ。
回転軸と同軸的に連結された円板状ダンパ本体に形成され上記ダンパ本体の回転軸心と直角な断面が円形で中心線が上記回転軸心と平行な凹部と、上記凹部内に配置され重心の位置が上記中心線から偏奇した略円板状のダンパウエイトと、上記ダンパウエイトの外周側と上記凹部の内周側との間に配置され上記ダンパウエイトを上記中心線の回りに揺動自在に支持する軸受部材とを有する可変速度型ダンパにおいて、上記ダンパウエイトは、上記中心線から偏心して形成された有底の空洞部により上記重心の位置設定が行われると共に、上記凹部の底面側における上記ダンパウエイトの側端部に、上記軸受部材の側端面に張り出したフランジが一体的に形成され、上記空洞部は、上記ダンパウエイト内における上記中心線方向の中心部に対して上記フランジ側に大きく形成された可変速度型ダンパ。