JPH0721941Y2 - カセット式ダイナミックダンパ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は回転軸のねじり振動や曲げ振動を低減するダイ
ナミックダンパに関する。本考案のカセット式ダイナミ
ックダンパは、例えば、内燃機関のクランクシャフトな
どに装着することができ、好適にはダンパー付きプー
リ、ダンパー付きフライホイールなどの形態で実用され
得る。

［従来の技術］ ディーゼルエンジンのクランク軸など、回転軸のねじり
振動、特にねじり共振を低減するダイナミックダンパと
して、ビスカスダンパが知られている。

このビスカスダンパは、回転軸に固定される回転体と回
転体内部の密閉環状空間に収容された環体状の質量体及
び粘性液体とからなる。更に説明すれば、この回転体
は、回転軸に固定された基軸部と、基軸部の周囲に同軸
に配設され質量体及び粘性液体を収容する環筒部と、径
方向に伸び基軸部及び環筒部を接続する接続部とからな
る。これら基軸部、環筒部及び接続部は、自己重量と質
量体及び粘性液体とにより生ずる大遠心力に耐えるため
に、一体的かつ高剛性に形成されている。

更に、上記したビスカスダンパをプーリや歯車やフライ
ホイールと一体化したものがある。

［考案が解決しようとする課題］ 上記したビスカスダンパが装着される自動車用エンジン
などの回転機械では、エンジンの機種毎に、若しくは、
車種毎に回転軸の振動特性が各々異なるが、それに対応
してビスカスダンパの制振特性を逐一変更することは非
常に面倒であった。すなわち、装着される回転軸の振動
特性に応じて一々異なるビスカスダンパを製造、準備す
ることは、ビスカスダンパが大型高重量であるために容
易ではなかった。

また、上記したダンパ付のプーリなどでも、回転機械の
機種に合わせて一々、希望のダンパ特性及び希望のプー
リ特性をもつ品種を製造せねばならず、回転機械の機種
が多岐にわたったり、又は機種変更が煩繁であったりす
る場合には対応が面倒であった。

本考案は上記した実情に鑑み開発されたものであり、制
振特性の変更が容易なカセット式ダイナミックダンパを
提供することを解決すべき技術課題としている。

［課題を解決するための手段］ 側端面が開口する一対の環筒状の環箱1a、1bを嵌合して
形成された密閉環状空間10を内部に具備して回転支持体
５の円筒形状の凹部50に嵌入されるとともに外側の環箱
1aの外側の外周面が回転支持体５の内周面に密接する環
状のケース１と、密閉環状空間10に収容されケース１の
内周面と所定間隔を隔てて位置する環状の質量体２と、
密閉環状空間10内に封止された粘性流体４と、回転支持
体５が嵌着される回転軸９の端面に固定されてケース１
を固定する環板91とを備え、 輪板91は、外側の環箱1aの内側の外周面の端部から径内
側へ延在するストッパ11を軸方向へ押圧することにより
回転支持体５の側端面52に内側の環箱1bの端面を押圧、
固定するものであることを特徴としている。

本考案のカセット式ダイナミックダンパは、質量体とケ
ースとをゴム弾性体により結合して、ゴム弾性体の粘弾
性と粘性液体の粘性とを利用するビスカスラバーダンパ
として構成することができる。また、単に粘性液体の粘
性を利用するビスカスダンパとして構成することもでき
る。

［作用］ 本考案のカセット式ダイナミックダンパは、少くともビ
スカスダンパとして、回転軸の振動エネルギを粘性液体
の粘性により熱エネルギに変換して消散し、制振する。

そして、このカセット式ダイナミックダンパは、遠心力
に耐えて回転する回転支持体内に装着されて使用され
る。

［実施例］ （第１実施例） 以下、本考案のカセット式ダイナミックダンパの一実施
例を第１図に基いて説明する。

本実施例のカセット式ダイナミックダンパは、本考案で
言う回転支持体を構成する支持筒体５の内部に着脱可能
に装着されており、内部に断面角形の密閉環状空間10を
もつ環筒状のケース１と、密閉環状空間10に収容されケ
ース１の内周面と所定間隔を隔てて位置する断面角形で
環体状の質量体２と、密閉環状空間10内に封入された粘
性液体４とからなる。

ケース１は、断面がそれぞれコ字形の２個の環箱1a、1b
からなり、環箱1a及び環箱1bはそれぞれリング形状の一
側面が開口されている。そして、環箱1aの径大側及び径
小側の２つの内周面と環箱1bの径大側及び径小側の２つ
の外周面とが当接するように、環箱1bが環箱1aに嵌入さ
れていて、これら環箱1a及び環箱1bにより上記した密閉
環状空間10が区画、創成されている。

更に、環箱1aの開口端には径方向内側に伸びるリング状
のストッパ11が突設されている。

ケース１の密閉環状空間10には、ケース１の内周面と1m
mの間隔を隔てて体面する断面角形で環状の質量体２が
収容されており、更に、密閉環状空間10内には粘性液体
４としてシリコンオイルが封入されている。なお、ケー
ス１と質量体２との間隔の維持はベアリング7.8によっ
て実施されている。

次に、支持筒体５を説明する。この支持筒体５は高剛性
を有するフランジ状のプーリで構成されており、ディー
ゼルエンジンのクランク軸９の一端部に嵌着されてい
る。支持筒体５はクランク軸９から離脱する方向に開口
する略円筒形状の凹部50をもち、この凹部50に本実施例
のカセット式ダイナミックダンパが嵌入、固定されてい
る。そして、環箱1aの径大側の外周面は支持筒体５の内
周面51に、環箱1bの外側面は支持筒体５の一側端面52に
当接している。一方、クランク軸９の先端には環板91が
押え板として図示しないボルトにより締着されており、
この輪板91の外周面は環箱1aの求心方向に向いた径小側
の外周面12に嵌合されている。更に、クランク軸９側に
位置する環板91の一側端面の外周縁部92はストッパ11を
当接、押圧している。

したがって、ケース１は、支持筒体５によって確実に固
定されている。

次に、このダンパの製造方法を説明する。

まず、ベアリング7.8が嵌入された質量体２を収容しつ
つ環箱1a及び環箱1bを嵌合させ、更に両者をロウ付けし
て密閉環状空間10を創成する。次いで、環箱1aに設けら
れた注入孔（図示せず）からシリコンオイルを注入し、
同時に環箱1aに設けられた脱気孔（図示せず）から空気
を抜き、シリコンオイルの充填後にこれら各孔を封栓す
る。

次に、ケース１を支持筒体５の凹部50に嵌入し、輪板91
をクランク軸９に締結してケース１を支持筒体５に装着
する。

本実施例のカセット式ダイナミックダンパでは、質量体
２とケース１との相対速度差に基づく粘性流体４の発熱
により回転軸９のねじり振動を減衰している。

以上説明したように、本実施例のダイナミックダンパ
は、質量体２と粘性液体３とが収容されたケース１がカ
セット化されて支持筒体５に装着されているので、例え
ば、このカセット式のダイナミックダンパを８種類用意
し、このダンパが装着される支持筒体５（他に歯車やフ
ライホイールなどでもよい）を５種類用意すれば、組合
せによって計40種類のダンパ付プーリを実現することが
できる。

（第２実施例） 本考案の他の実施例を第２図に示す。

このカセット式ダイナミックダンパは、ケース１と質量
体２と粘性液体４とゴム弾性体3a、3bとからなり、ゴム
弾性体3a、3bを用いる点が第１実施例と異なっている。
本実施例のカセット式ダイナミックダンパにおいて、ゴ
ム弾性体3aは大径環帯状に形成されており、質量体２の
径方向外側の外周面を環箱1bの径大な内周面に結合して
いる。ゴム弾性体3bは小径環帯状に形成されており、質
量体２の径方向内側の外周面を環箱1bの径小な内周面に
結合している。

ゴム弾性体3a、3bを製造するには、金型（図示せず）の
内部の所定位置に環箱1b及び質量体２を配置し、原料ゴ
ム組成物を注入して加硫成形すればよい。

本実施例によれば、粘性液体４の粘性とともにゴム弾性
体3a、3bのせん断方向の粘弾性によりねじり振動を制振
することができる。

（第３実施例） 本考案の他の実施例を第３図に示す。

このカセット式ダイナミックダンパは、第２図のカセッ
ト式ダイナミックダンパにおいて、質量体２の両側面を
ゴム弾性体3c、3dで環箱1a及び環箱1bの内側面に結合し
たものである。

ゴム弾性体3c〜3dを製造するには、金型（図示せず）の
内部の所定位置に環箱1b及び質量体２を配置し、原料ゴ
ム組成物を注入して加硫成型してまずゴム弾性体3a、3
b、3dを形成し、次に、予め加硫成型されたゴム弾性体3
cを質量体２と環箱1aとの間に介在させつつ、環箱1aと
環箱1bとを嵌合すればよい。この場合、環箱1aと環箱1b
の嵌合によりゴム弾性体3a及び3bに等しい圧縮力を加え
ることが好ましい。

本実施例によれば、実施例２と同様に、粘性液体４の粘
性とともに、ゴム弾性体3a〜3dの粘弾性によりねじり振
動を制振することができる。

（第４実施例） 本考案の他の実施例を第４図に示す。

このカセット式ダイナミックダンパは、第１実施例のも
のと同様に、ケース１と質量体２と粘性液体４とを有
し、その他にゴム弾性体３を具備する点が第１実施例の
ものと異っている。このカセット式ダイナミックダンパ
において、ゴム弾性体３は、クランク軸９側に位置する
質量体２の一側端面21を環箱1bの内側面に結合してい
る。

この実施例では、質量体２と環箱1aの内側面との間の間
隔10aは約1mmに設定されているが、質量体２と環箱1bの
２つの内周面と間の間隔10b、10cは約8mmと広く設定さ
れている。これは、質量体２の径方向への動きを抑止し
ないためである。このダンパにおいて、質量体２はゴム
弾性体３により一端支持されており、質量体２の重心ｃ
はゴム弾性体の弾性中心ｄから軸心と平行方向に所定距
離だけ変位している。したがって、クランク軸９の曲げ
振動は、ゴム弾性体３を介して質量体２に伝達され、質
量体２に生じる曲げ共振により減殺される。更に、ゴム
弾性体３及び粘性液体４（特に上記間隔10aの領域の粘
性液体４）における発熱により曲げ振動エネルギーが消
費される。

更に、本実施例によれば、クランク軸９のねじり振動も
また粘性液体４の粘性とゴム弾性体３の粘弾性の両方の
効果によりある程度制振することができる。

更に、ゴム弾性体３は、経時的に劣化するが、その場合
でも、このカセット式ダイナミックダンパを交換すれば
よく、カセット式ダイナミックダンパを支持する支持筒
体５を連続使用することができる。

なお、上記した各実施例において、ケース１は、他の断
面形状をもつことができ、更にケース１は各種形状の単
一若しくは複数の部材を用いて形成することができる。

更に、本考案は、前述した実施例に限定されるものでは
なく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変
更、改良を加えて実施することが可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のカセット式ダイナミック
ダンパは、質量体及び粘性液体を収容するケースが、回
転軸に連結される回転支持体と別体とされ、かつ、ケー
スは回転支持体内に装着されているので、以下の効果を
奏することができる。

（ａ）交換可能なカセット式ダイナミックダンパは遠心
力を負担する必要がないので低剛性とすることができ、
軽量化することができる。そして制振特性を変更するに
は、又は、ダンパの交換には、単にこの軽量のカセット
式ダイナミックダンパを回転支持体に装着するだけでよ
く、簡単である。

（ｂ）回転支持体として、プーリやフライホイールを用
いる場合、カセット式ダイナミックダンパとこれらプー
リやフライホイールを種々組合せることにより、少ない
部品点数で多種類のプーリ一体型若しくはフライホイー
ル一体型ダイナミックダンパを製造することができる。

更に、本考案のダンパは、簡単な構成にもかかわらず回
転支持体に安定支持できるという効果を奏する。

すなわち、本考案のダンパは、外側の環箱1a内に内側の
環箱1bを嵌入してなるケース１を、回転支持体５の円筒
形状の凹部50に圧入し、外側の環箱1aの外側の外周面を
回転支持体５の内周面に密接させるので、回転支持体５
がケース１の遠心方向への変位を簡単確実に阻止でき
る。また、回転支持体５とケース１との間の摩擦力によ
りケース１の相対回転を阻止できる。

更に、回転支持体５が嵌着される回転軸９の端面に輪板
91を固定することにより、輪板91の外周部が、外側の環
箱1aの内側の外周面の端部から径内側へ延在するストッ
パ11を軸方向へ押圧し、その結果として、内側の環箱1b
の端面が回転支持体５の側端面52に押圧し、これにより
ケース１の軸方向両側への動きを簡単確実に阻止でき
る。また、回転支持体５とケース１との間の摩擦力によ
りケース１の相対回転を阻止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例のカセット式ダイナミックダンパの
断面図である。第２図は第２実施例のカセット式ダイナ
ミックダンパの断面図である。第３図は第３実施例のカ
セット式ダイナミックダンパの断面図である。第４図は
第４実施例のカセット式ダイナミックダンパの断面図で
ある。 １……ケース ２……質量体 ４……粘性液体 ５……支持筒体（回転支持体）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】側端面が開口する一対の環筒状の環箱1a、
   1bを嵌合して形成された密閉環状空間10を内部に具備し
   て回転支持体５の円筒形状の凹部50に嵌入されるととも
   に外側の環箱1aの外側の外周面が回転支持体５の内周面
   に密接する環状のケース１と、密閉環状空間10に収容さ
   れケース１の内周面と所定間隔を隔てて位置する環状の
   質量体２と、密閉環状空間10内に封止された粘性流体４
   と、回転支持体５が嵌着される回転軸９の端面に固定さ
   れてケース１を固定する輪板91とを備え、 輪板91は、外側の環箱1aの内側の外周面の端部から径内
   側へ延在するストッパ11を軸方向へ押圧することにより
   回転支持体５の側端面52に内側の環箱1bの端面を押圧、
   固定するものであることを特徴とするカセット式ダイナ
   ミックダンパ。