JPH01164834A - パワープラント系のダイナミックダンパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンなどのパワープラント系における振
動減衰装置として広く用いられているダイナミックダン
パー装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、このようなダイナミックダンパー装置は、パワ
ープラント系に対してゴム等の弾性部材を介してマス部
材を変位可能に取付け、パワープラント系の振動に対す
るマス部材の共振によって振動減衰効果を発揮するよう
になっている。このため、ダイナミックダンパー装置の
取付は位置としては、パワープラント系において最も振
幅の大きな部位に設けるのが効果的である。尚、ダイナ
ミックダンパー装置の具体的構造は、その取付は箇所等
によって異なるが、実開昭６０−７３５９号公報には、
エンジンのクランクシャフトの曲げ方向振動を減衰する
ためのダンパプーリの構造が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述の弾性部材によりマス部材を弾性支持す
るダイナミックダンパー装置の場合、その振動減衰効果
は、マス部材のタンピング（振動振幅）に依存し、また
そのダンピング係数は弾性部材のバネ定数と反比例の関
係にあるので、振動減衰効果を高めるためには弾性部材
のバネ定数を小さくすることが望ましい。しかし、この
バネ定数は、パワープラント系の振動に対してマス部材
を共振させるためにその固有振動数によって一義的に定
められ、任意に変更することはできないため、十分な振
動減衰効果を得ることができないのか現状であった。

一方、近年、上記弾性部材の代りに油だめを用いて構成
したいわゆるビスカス式のダイナミックダンパー装置が
開発され、実用化されつつある。

このビスカス式のものの場合、従来の弾性部材を用いた
一般的なものに比べて振動減衰効果の面では改善が図ら
れているが、構造が比較的複雑で装置が大型化するとと
もに、コスト的に高くなるなどの欠点がある。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、弾性部材によりマス部材を弾性支
持する形式のダイナミックダンパー装置において、弾性
部材を２個用いて、弾性部材全体のバネ定数をパワープ
ラント系の対象とする振動の固有振動数に対応させつつ
各弾性部材のバネ定数を小さくしてダンピング係数を高
めるようになし、よって減衰効果の向上を図るものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、一つの
マス部材と、該マス部材を挟持するように設けられ各々
ダイナミックダンパーとして機能する二つの弾性部材と
を備える。そして、上記両弾性部材の反マス部材側端は
、パワープラント系の同相に変位する２箇所に各々取付
けられ、また、マス部材の変位方向がパワープラント系
の変位方向と同方向となるようにセットする構成にした
ものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、パワープラント系が振
動する場合、そのパワープラント系の同相に変位する２
箇所にマス部材を挟持する二つの弾性部材の反マス部材
側端が各々取付けられ、かつマス部材の変位方向がパワ
ープラント系の変位方向と同方向にセットされているの
で、マス部材は、パワープラント系の振動に対し、一方
の弾性部材を圧縮弾性変形させ、他方の弾性部材を引張
弾性変形させつつ変位し、共振するようになり、このマ
ス部材の共振に伴なって該マス部材両側の弾性部材から
パワープラント系の２箇所にそれぞれダンピング力つま
り振動減衰力が作用することになる。

しかも、上記マス部材の共振は、二つの弾性部材のバネ
力に抗してなされるので、各弾性部材のバネ定数は、パ
ワープラント系の振動に対してマス部材を共振させる必
要上からは従来の如く一つの弾性部材によりマス部材を
弾性支持する場合における弾性部材のバネ定数の半分に
設定することができる。この結果、バネ定数と反比例の
関係にある各弾性部材でのダンピング係数を倍増するこ
とができ、パワープラント系の２箇所で作用するダンピ
ング力は各々大幅に高められる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明の第１実施例に係わるダイ
ナミックダンパー装置Ａを示し、このダイナミックダン
パー装置Ａは、自動車用パワープラント（エンジンとト
ランスミッションとからなるユニット）Ｂの曲げ振動に
対するものである。

上記パワープラントＢの曲げ振動は、第３図に示、すよ
うに、その中心軸（クランクシャフトの軸心）Ｌが上方
または下方に湾曲するように生じ、特にパワープラント
Ｂの車体への取付部たるエンジン部Ｂ１の略中央部およ
びトランスミッション部Ｂ２の略中央部を節として１次
振動が発生しゃすい。

上記ダイナミックダンパー装置Ａは、一つのマス部材１
と、該マス部材１を挟持するように各々一端がマス部材
１の上下両側面に固着された二つの弾性部材２ａ、２ｂ
とを備えてなる。上記弾性部材２ａ、２ｂは、それぞれ
マス部材１を共振体としてダイナミックダンパーとして
機能するゴム等からなり、その各弾性部材２ａ、２ｂの
反マス部材側端にはそれぞれ取付は板３，４が固着され
ている。

そして、上記ダイナミックダンパー装置Ａは、パワープ
ラントＢのエンジン部Ｂ１の反トランスミッション端部
側側面に配置されており、その二つの取付は板３，４の
うちの一方の取付は板３は、エンジンブロック５側面に
形成されたボス部５ａにパワーステアリングポンプ取付
は用のブラケット６と共に取付けられ、他方の取付は板
４は、上記ボス部５ａよりも下側（オイルパン７寄り）
の位置に形成されたボス部５ｂにニアコンプレッサー取
付は用のブラケット８と共に取付けられている。上記エ
ンジンブロック５の上下二つのボス部５ａ、５ｂは、パ
ワープラントＢが１次曲げ振動をする際にエンジン部側
節（第３図に示す如くエンジン部Ｂ１の略中央部）より
も端部側に位置し同じ方向つまり同相に変位する箇所で
あり、また、この曲げ振動の際マス部材１の変位方向は
、パワープラントの変位方向と同じ上下方向となってい
る。

尚、本実施例の場合、ダイナミックダンパー装置Ａの各
取付は板３，４は、エンジンブロック５に対してそれぞ
れパワーステアリングポンプ取付は用またはニアコンプ
レッサー取付は用のブラケット６．８と共線めするよう
に構成したので、取付は板３，４の形状は、これらのブ
ラケット６゜８に対応して設定する必要があるが、パワ
ーステアリングポンプ等の装備品がなく、取付は板３゜
４を単独でエンジンブロック５に取付ける場合には、取
付は板３，４の形状は自在に設定することができる。

したがって、上記実施例のダイナミックダンパー装置Ａ
においては、パワープラントＢが上下方向に１次の曲げ
振動する場合、そのパワープラントＢの同相に変位する
２箇所（エンジンブロック５のボス部５ａ、５ｂ）にマ
ス部材１を挟持する二つの弾性部材２ａ、２ｂの反マス
部材側端が各々ブラケット６．８を介して取付けられ、
かつマス部材１の変位方向がパワープラントＢの変位方
向と同じ上下方向にセットされているので、マス部材１
は、パワープラントＢの曲げ振動に対し、一方の弾性部
材２ａまたは２ｂを圧縮弾性変形させ、他方の弾性部材
２ｂまたは２ａを引張弾性変形させつつ変位し、共振す
るようになる。このため、上記マス部材１を共振体とし
て該マス部材両側の弾性部材２ａ、２ｂがそれぞれダイ
ナミックダンパーとして機能するようになり、該各弾性
部材２ａ、２ｂからパワープラントＢの２箇所に対しそ
れぞれダンピング力つまり振動減衰力が作用する。

しかも、上記マス部材１の共振は、二つの弾性部材２ａ
、２ｂのバネ力に抗してなされるので、各弾性部材２ａ
、２ｂのバネ定数は、パワープラントＢの振動に対して
マス部材１を共振させる必要上からは従来の如く一つの
弾性部材によりマス部材を弾性支持する場合における弾
性部材のバネ定数の半分に設定することができる。つま
り、従来の場合、弾性部材のバネ定数ｋｃは、マス部材
の質量をｍ１パワープラントの固有振動数をｆとすれば
、ｋｃ＝　（２πｆ）２　・ｍに設定する必要があるが
、実施例の場合、各弾性部材のバネ定数には、ｋ−ｋｃ
／２に設定すればよいことになる。

このため、バネ定数と反比例の関係にある各弾性部材２
ａ、２ｂでのダンピング係数を倍増させることができる
ので、パワープラントＢの２箇所で作用するダンピング
力は各々大幅に高められ、振動減衰効果の向上を十分に
図ることができる。

さらに、ダイナミックダンパー装置Ａの構造は、単に一
つのマス部材１を二つの弾性部材２ａ、２ｂにより挟持
してなるだけの簡単でコンパクトなものであるので、組
付けが容易であり、またコスト的にも安価であるなど、
実施する上で非常に有利なものである。

ここで、本発明のダイナミックダンパー装置において振
動減衰効果の向上が図れることを実証するために、第４
図（ａ）〜（ｃ）に各々示す振動モデルにおいて数値解
析をし、その結果を第５図に示す。第４図（ａ）は、同
相に振動する第１点Ｐ１と第２点Ｐ２とを有する構造物
本体をモデル化したものである。また、第４図（ｂ）は
、上記構造物本体の第２点Ｐ２に従来のダイナミックダ
ンパー装置Ｄ１を設けた場合をモデル化したものあり、
第４図（ｃ）は、構造物本体の第１点Ｐ１と第２点Ｐ２
との間に本発明のダイナミックダンパー装置Ｄ２を介設
した場合をモデル化したものである。そして、この構造
物本体のみの場合、従来例の場合および本発明例の場合
における数値解析の結果は、第５図にそれぞれＥ線（破
線）、Ｆ線（−点鎖線）およびＧ線（実線）で示す。こ
の第５図から判るように、従来例の場合では、振動振幅
の最大変位がかなり高く、振動減衰効果は十分なものと
はいえないが、本発明例の場合では、この従来例の場合
よりも最大変位がかなり低減され、振動減衰効果が向上
する。

第６図は本発明の第２実施例に係わるダイナミックダン
パー装置Ｃを示し、このダイナミックダンパー装置Ｃは
、自動車用パワープラントＢの捩り振動に対するもので
ある。パワープラントＢの捩り振動は、第７図に示すよ
うに、その中心軸（クランクシャフトの軸心）５回りに
エンジン部Ｂ１とトランスミッション部Ｂ２とが逆方向
に捩られる１次振動が特に発生し易く、その捩り振動の
節は、エンジン部Ｂ１のトランスミッション部Ｂ２寄り
の部分（第７図のＳ断面）である。

上記ダイナミックダンパー装置Ｃは、第１実施例のダイ
ナミックダンパー装置Ａと同様に、一つのマス部材１１
と、該マス部材１１を挟持するようにマス部材１１の両
側に設けられた二つのゴム等の弾性部材１２ａ、１２ｂ
とを備えてなるが、このマス部材１１および弾性部材１
２ａ、１２ｂは、全体として四角柱がその断面の一つの
対角線方向に傾いた形状に形成されている。そして、ダ
イナミックダンパー装置Ｃは、パワープラントＢのエン
ジン部Ｂ１とトランスミッション部Ｂ２との連結を補強
するガセットプレート１３に沿いつつパワープラントＢ
の軸方向と半径方向とに共に傾斜した状態で配置されて
おり、その一方の弾性部材１２ａの反マス部材側端は、
取付は板１４を介して上記ガセットプレート１３のエン
ジンブロック５との接合部に取付けられ、他方の弾性部
材１２ｂの反マス部材側端は、ガセットプレート１３の
トランスミッションケース１５への取付は用ボス部１３
ａに固着されている。ここで、ダイナミックダンパー装
置ＣのパワープラントＢへの２箇所の取付部（つまり両
弾性部材１２ａ、１２ｂのエンジンブロック５またはト
ランスミッションケース１５への取付部）は、共にパワ
ープラントＢの捩り振動の節Ｓよりもトランスミッショ
ン部Ｂ２側に位置して、捩り振動の際はトランスミッシ
ョン部Ｂ２と共に同相に変位する。また、マス部材１１
の変位方向はトランスミッション部Ｂ２の変位方向（中
心軸り回り方向）と同方向にセットされている。

そして、上記第２実施例のダイナミックダンパー装置Ｃ
においては、パワープラントＢの捩り振動に対して、マ
ス部材１１を挟持する二つの弾性部材１２ａ、１２ｂが
各々マス部材１１を共振体としてダイナミックダンパー
の機能を発揮し、該各弾性部材１２ａ、１２ｂからパワ
ープラントＢの２箇所に各々ダンピング力が作用するよ
うになる。また、上記各弾性部材１２ａ、１２ｂのバネ
定数は、マス部材１１を二つの弾性部材１２ａ。

１２ｂにより並列状態でもってパワープラントＢに対し
て支持していることから小さく設定することができるの
で、そのバネ定数と反比例の関係にある各弾性部材１２
ａ、１２ｂでのダンピング力は逆に大きなものとするこ
とができ、振動減衰効果の大幅な向上を図ることができ
る。

（発明の効果） 以上の如く、本発明におけるパワープラント系のダイナ
ミックダンパー装置によれば、パワープラント系の振動
に対しては、マス部材を挟持する二つの弾性部材からパ
ワープラント系の該両弾性部材の取付部たる２箇所に各
々ダンピング力が作用するとともに、その各ダンピング
力は、上記各弾性部材のバネ定数を小さく設定すること
が可能であることから逆に大きなものとすることができ
るので、振動減衰効果の大幅な向上を図ることができる
。しかも、構成が簡単でコスト的に安価に実施すること
ができるなど、実施する上で非常に有利なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図ないし第３
図は第１実施例を示し、第１図はダイナミックダンパー
装置の斜視図、パワープラントに対するダイナミックダ
ンパー装置の組付は状態を示す分解斜視図、第３図はパ
ワープラントの曲げ振動の状態を示す側面図である。第
４図および第５図は本発明のダイナミックダンパー装置
の効果を証明するためのもので、第４図はモデル構成図
、第５図は数値解析の結果を示すグラフである。第６図
および第７図は第２実施例を示し、第６図はダイナミッ
クダンパー装置の組付は状態を示す斜視図、第７図はパ
ワープラントの捩り振動の状態を示す斜視図である。 Ａ、Ｃ・・・ダイナミックダンパー装置、Ｂ・・・パワ
ープラント、１．１１−？ス部材、２ａ、２ｂ。 １２ａ、１２ｂ・・・弾性部材。 箒１図 （パワープラント） Ａ（ダイナミックダンパー装置つ 第３図 第２図 ）； 第４図 Ｌ）２ 第６図 第５図 周′Ｊ、数−人 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一つのマス部材と、該マス部材を挟持するように
   設けられ各々ダイナミックダンパーとして機能する二つ
   の弾性部材とからなり、上記両弾性部材の反マス部材側
   端は、パワープラント系の同相に変位する２箇所に各々
   取付けられているとともに、マス部材の変位方向がパワ
   ープラント系の変位方向と同方向となるようにセットさ
   れていることを特徴とするパワープラント系のダイナミ
   ックダンパー装置。