JPH0560177A - ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 捩じり方向と曲げ方向の振動と更に軸方向の
振動とを効率良く減衰させるダンパを提供すること。 【構成】 回転軸に同心的に取付けられる円盤の外周部
に周方向に沿う密閉室を設ける。この該密閉室内に、ジ
ャーナル軸受とスラスト軸受とに支持させて主慣性マス
と、この主慣性マスに軸方向の少くも一側面をゴム状弾
性体を介して連結させた副慣性マスを収容させる。この
密閉室に粘性流体を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のクランクシ
ャフト等の回転軸に取付けられ、該回転軸に発生する捩
じりと曲げの振動を抑制して、機関の振動を低減させる
ダンパに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のクランクシャフトの回
転軸に発生する捩じり振動を低減する装置としては、粘
性流体を封入した密閉室内に円周方向のみに移動自在に
慣性マスを設け、回転軸の捩じり振動発生時に慣性マス
と密閉室との円周方向の相対運動により、それらの間に
介在する粘性流体の剪断力を発生させて、振動エネルギ
ーを熱エネルギーに置換して、外部に放熱することで、
回転軸の捩じり振動を低減させるビスカスダンパは知ら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クランクシャ
フト等の回転軸には、捩じり振動のみでなく曲げ方向に
も軸方向にも、更にはそれ等の２方向、３方向の連成振
動も発生し、複雑なモードの振動を起こし、捩じり振動
のみを低減してもこれ以外の方向の振動は低減出来ない
の不具合が残る。本発明は捩じり振動の低減に加えて、
曲げ方向並びに軸方向の振動も低減出来ダンパを得るこ
とをその目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はかゝる目的を達
成するため、回転軸に同心的に取付けられる円盤の外周
部に周方向に沿う密閉室を設け、該密閉室内に、ジャー
ナル軸受とスラスト軸受とに支持させて主慣性マスを収
容すると共に、該主慣性マスに軸方向の少くも一側面を
ゴム状弾性体を介して連結させた副慣性マスを収容さ
せ、且つ密閉室に粘性流体を充填して成る。

【０００５】

【作用】上記構成を備えるダンパにあっては、主慣性マ
スはジャーナル軸受とスラスト軸受とに支持させるた
め、円周方向にのみに移動出来る。このため捩じり振動
が生じると、主慣性マスと補助慣性マスとは、密閉室内
で、円周方向の相対運動を生じ、これに伴って該主慣性
マスと補助慣性マスとの表面と密閉室の内壁面との間で
粘性流体は剪断力を受け、捩じり振動エネルギーは熱エ
ネルギーに置換されて振動を減衰することが出来る。

【０００６】又、この主慣性マスに軸方向の少くも一側
面をゴム状弾性体を介して連結させる副慣性マスは、該
ゴム状弾性体によってその動きを拘束されるだけで密閉
室に対してはいかなる方向にもその動きを拘束されるこ
とはない。

【０００７】このため主慣性マスとゴム状弾性体と補助
慣性マスで構成される振動系の固有振動数を回転軸の曲
げ方向あるいは軸方向の励振振動数に共振するように設
定することにより、回転軸に曲げ方向又は軸方向の振動
が発生した場合には該振動系が共振し、主慣性マスと補
助慣性マスは密閉室に対し半径方向又は軸方向の相対運
動を起こし、主慣性マスと補助慣性マスとの間では、ゴ
ム状弾性体の変形による内部ヒステリシスにより、又密
閉室内壁と補助慣性マスとの間では粘性流体の粘性抵抗
によって、それぞれ振動エネルギーは熱エネルギーに変
換され、半径方向（曲げ方向）あるいは軸方向の振動も
低減される。

【０００８】

【実施例】本発明を図示する実施例に付き説明する。図
で１は回転軸に同心的に取付けられる円盤、２はその外
周部に設けた周方向に沿う密閉室を示し、該密閉室２内
に、ジャーナル軸受３とスラスト軸受４とに支持させて
主慣性マス５を収容すると共に、該主慣性マス５に軸方
向の少くも一側面をゴム状弾性体６を介して連結させた
副慣性マス７を収容させ、且つ密閉室２に粘性流体ａを
充填させたもので、これを図１並びに図２に示す第１実
施例に付き更に説明すると、該主慣性マス５の一部に周
方向に沿った切欠部８を設け、該切欠部８に該副慣性マ
ス７を収容し、該切欠部８の側面に該副慣性マス７をゴ
ム状弾性体６を介して加硫接着により強固に取付けた。
スラスト軸受４は主慣性マス５の密閉室２の内壁面と対
向する両側面に設けた複数の円形の凹窪９内に取付け、
ジャーナル軸受３は主慣性マス５の内周面とこれと対向
する密閉室２の内周壁面との間に軸方向への移動が出来
ないようにルーズに嵌着した。尚、両軸受３、４を設け
ることで、主慣性マス５並びに副慣性マス７の円周方向
の円滑な相対移動を可能とすると共に、主慣性マス５並
びに副慣性マス７と密閉室２の内壁面との正確な間隙を
保持出来る。尚、該密閉室２にはその一側に、密閉室２
に主慣性マス５並びに副慣性マス７を組込むための開口
１０を備え、該開口１０にはこれを閉じる密閉蓋１１を
備える。１２は該密閉蓋１１に設けた粘性流体ａの注入
口、１３はこれに施したプラグを示す。尚、この実施例
では過大な半径方向（曲げ方向）の振動が副慣性マス７
にかかった場合、主慣性マス５と副慣性マス７とが干渉
する恐れがある。

【０００９】これを防ぐには、図３に示すごとく主慣性
マス５の副慣性マス７の外周壁面と対向する内壁面に、
ゴム状弾性体６と一体に形成したストッパ１４を加硫接
着して臨ませ、又は図４に示すごとく、主慣性マス５の
内壁面と対向する副慣性マス７の外周壁面にゴム状弾性
体６と一体に形成したストッパ１４を加硫接着して臨ま
せ、又は図５に示すごとく主慣性マス５の内壁面と対向
する副慣性マス７の外周壁面に、周方向に沿う溝１５を
設けこれにストッパ１４としてのＯリングを施さば良
い。

【００１０】図６に示す第２実施例は、該主慣性マス５
を軸方向に２分割し、これらの間に該副慣性マス７を収
容する空間１６を設けると共に該主慣性マス５と副慣性
マス７の両側をゴム状弾性体６を介して主慣性マス５の
内側面に連結させたもので、これを更に説明すると、２
分割される主慣性マス５の各ブロック５ａ，５ａはその
内周側に重なり合う重合面５ａ−１、５ａ−１を備える
と共に該外周部に間隔を存して対向する対向面５ａ−
２、５ａ−２を備えて、該対向面５ａ−２、５ａ−２間
に該空間１６を形成したもので、該副慣性マス７の両側
に加硫成形により一体にゴム状弾性体６を取り付けると
共に、各ゴム状弾性体６の外側に中間板材１７を加硫接
着し、該中間板材１７をボルト等（図示しない）で主慣
性マス５に締付けして取付けた。尚、１８は各ブロック
５ａ，５ａを連結するボルトを示す。尚その他の構成は
第１実施例と特に変わるところはない。尚、この実施例
では、該空間１６にゴム状弾性体６を介して副慣性マス
７を取付ける場合、該ゴム状弾性体６に初期圧縮を加え
ることが出来る。更に、副慣性マス７の両端にゴム状弾
性体６を配置することができるので、その体積を大きく
取れ、設定固有振動数が同じならば片側にゴム状弾性体
６を配する場合に比して、使用するゴム状弾性体６の材
料剛性を低くすることができる。このことはゴム状弾性
体材料の充填材剤（カーボン等）の混入率を少なくでき
ることを意味し、ゴム状弾性体６の温度や振動数に対す
る物性変化を少なくし、ダンパの機能をより安定化させ
ることができる。

【００１１】図７に示す第３実施例は、主慣性マス５の
一部の両外側に切欠部１９、１９を設け、各切欠部１
９、１９に副慣性マス７を収容し、各切欠部１９、１９
の側面にそれぞれ該副慣性マス７をゴム状弾性体６を介
して連結させたもので、これを更に説明すると、主慣性
マス５の内周側の両外側に切欠部１９、１９を設け、各
切欠部１９、１９の側面にそれぞれ各副慣性マス７をゴ
ム状弾性体６で加硫接着して結着した。この場合各ゴム
状弾性体６の両側面６ａ、６ａの延長線を円盤の回転中
心で交わるようにした。かくするときは、該ゴム状弾性
体６が円周方向に剪断力が働き、該ゴム状弾性体６に働
く捩じり歪みを内周側と外周側とで等しくすることが出
来、弾性体６の寿命を向上させると共に、主慣性マス５
に対する副慣性マス７の半径方向のずれを生じたとき該
ゴム状弾性体６に圧縮分力が働き、ゴム状弾性体６の半
径方向の抗力が変位量に対して放物線的に高くなり、主
慣性マス５と副慣性マス７との相互干渉を防ぐ効果があ
る。尚、これは第１実施例並びに第１実施例のゴム状弾
性体６を第３実施例のゴム状弾性体６と同様の形状とす
ることで同様の効果を期待出来る。

【００１２】尚上述の実施例では円盤１に設けた複数の
孔２０にボルト等で回転軸Ａを取付けるようにしたが、
これは図８に示すごとく該円盤１にボス部を設け、該ボ
ス部に回転軸Ａを取付ける用にしても良い。又、図８に
示す実施例では、該円盤１の外周に内燃機関から出力を
取出すためのベルト等を掛けるＶ溝２１を一体に設け
た。

【００１３】

【発明の効果】上記構成を備える請求項１記載のダンパ
にあっては、主慣性マスとゴム状弾性体と補助慣性マス
で構成される振動系の固有振動数を回転軸の曲げ方向あ
るいは軸方向の励振振動数に共振するように設定するこ
とにより、回転軸に曲げ方向又は軸方向の振動が発生し
た場合には該振動系が共振し、主慣性マスと補助慣性マ
スは密閉室に対し半径方向又は軸方向の相対運動を起こ
し、主慣性マスと補助慣性マスとの間では、ゴム状弾性
体の変形による内部ヒステリシスにより、又密閉室内壁
と補助慣性マスとの間では粘性流体の粘性抵抗によっ
て、それぞれ振動エネルギーは熱エネルギーに変換さ
れ、半径方向（曲げ方向）又は軸方向の振動も低減出来
るの効果がある。

【００１４】請求項２記載にように、主慣性マスの一部
に周方向に沿った切欠部を設け、該切欠部に該副慣性マ
スを収容し、該切欠部の側面に該副慣性マスをゴム状弾
性体を介して連結させれば、主慣性マスに副慣性マスを
コンパクトに組付けることができてダンパを小型化出来
る。

【００１５】請求項３記載にように、主慣性マスを軸方
向に２分割し、これらの間に該副慣性マスを収容する空
間を設けると共に該主慣性マスと副慣性マスの両側をゴ
ム状弾性体を介して主慣性マスの内側面に連結させれ
ば、ゴム状弾性体６に初期圧縮を加えることが出来、こ
れにより該ゴム状弾性体６の寿命を向上させることが出
来る。

【００１６】請求項４、５に記載にように、ゴム状弾性
体の一側に主慣性マスを加硫接着すると共に、ゴム状弾
性体の他側に中間板を加硫接着し該中間板を副慣性マス
にボルト等の結着手段で結着す、又はゴム状弾性体の一
側に副慣性マスを加硫接着すると共に、ゴム状弾性体の
他側に中間板を加硫接着し該中間板を主慣性マスにボル
ト等の結着手段で結着するようにすれば、その組付けが
簡単となる。

【００１７】請求項６に記載にように、ゴム状弾性体の
両側面の延長線が円盤の回転中心で交わるようにすれ
ば、ゴム状弾性体６が円周方向に剪断力が働くとき、該
ゴム状弾性体６に働く捩じり歪みを内周側と外周側とで
等しくすることが出来、弾性体６の寿命を向上させると
共に、主慣性マス５に対する副慣性マス７の半径方向の
ずれを生じたとき該ゴム状弾性体６に圧縮分力が働き、
ゴム状弾性体６の半径方向の抗力が変位量に対して放物
線的に高くなり、主慣性マス５と副慣性マス７との相互
干渉を防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明実施の１例の正面図

【図２】 図１の要部の拡大截断側面図

【図３】 図２の変形例を示す断側面図

【図４】 図２の別の変形例を示す断側面図

【図５】 図２の更に別の変形例を示す断側面図

【図６】 他の実施例の要部の截断側面図

【図７】 更に他の実施例の要部の截断側面図

【図８】 更に他の実施例の要部の截断側面図

【符号の説明】

１ 円盤 ２ 密閉室
３ ジャーナル軸受 ４ スラスト軸受 ５ 主慣性マス
６ ゴム状弾性体 ７ 副慣性マス ８ 切欠部 １
６ 空間 １７ 中間板 ａ 粘性流体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に同心的に取付けられる円盤の外
   周部に周方向に沿う密閉室を設け、該密閉室内に、ジャ
   ーナル軸受とスラスト軸受とに支持させて主慣性マスを
   収容すると共に、該主慣性マスに軸方向の少くも一側面
   をゴム状弾性体を介して連結させた副慣性マスを収容さ
   せ、且つ密閉室に粘性流体を充填して成るダンパ。
2. 【請求項２】 主慣性マスの一部に周方向に沿った切欠
   部を設け、該切欠部に該副慣性マスを収容し、該切欠部
   の側面に該副慣性マスをゴム状弾性体を介して連結させ
   たことを特徴とする請求項１のダンパ。
3. 【請求項３】 主慣性マスを軸方向に２分割し、これら
   の間に該副慣性マスを収容する空間を設けると共に該主
   慣性マスと副慣性マスの両側をゴム状弾性体を介して主
   慣性マスの内側面に連結させたことを特徴とする請求項
   １のダンパ。
4. 【請求項４】 ゴム状弾性体の一側に主慣性マスを加硫
   接着すると共に、ゴム状弾性体の他側に中間板を加硫接
   着し該中間板を副慣性マスにボルト等の結着手段で結着
   したことを特徴とする請求項３のダンパ。
5. 【請求項５】 ゴム状弾性体の一側に副慣性マスを加硫
   接着すると共に、ゴム状弾性体の他側に中間板を加硫接
   着し該中間板を主慣性マスにボルト等の結着手段で結着
   したことを特徴とする請求項３のダンパ。
6. 【請求項６】 ゴム状弾性体の両側面の延長線が円盤の
   回転中心で交わるようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１、２、３、４又は５項記載のダンパ。