JPH0723837U - トーショナル・ベンディングダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランクシャフトの捩り振動に対する有効な
制振機能のほかに、曲げ振動に対する有効な制振機能を
有するダンパを提供する。 【構成】 クランクシャフトの軸端に固定されるハブ１
０に環状エラストマー部材２３を介して第一の環状質量
体２２が弾性的に連結された捩り方向共振部２０と、ハ
ブ１０に１８０°対称位置に配置された一対の柱状エラ
ストマー部材３３を介して第二の環状質量体３２が弾性
的に連結された曲げ方向共振部３０とを備え、曲げ方向
共振部３０が、柱状エラストマー部材３３によって振動
の指向性が与えられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンのクランクシャフトの軸端に装着されてこのクランクシャ フトの捩り振動及び曲げ振動を制振するトーショナル・ベンディングダンパに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの駆動は、吸気、圧縮、爆発（膨張）及び排気の各行程を繰り返しな がら行われるため、そのクランクシャフトには、回転に伴って、捩り振動（回転 方向の振動）が生じる。このような捩り振動を制振するダンパとしては、クラン クシャフトの捩り振動を打ち消す方向に共振することによる動的吸振作用を行う トーショナルダンパがあり、典型的には、実開平４−１１４１４８号公報に開示 された構造のものが周知である。

【０００３】 すなわち、このトーショナルダンパは、エンジンのクランクシャフトの軸端に 固定されるハブに、それぞれ環状のエラストマー部材（弾性体）を介して内側及 び外側の二つの振動リング（質量体）が設けられた、いわゆるダブルマス型と呼 ばれるもので、内側振動リング及びこれをハブに連結している外側の弾性体から なる共振部と、外側振動リング及びこれをハブに連結している外側の弾性体から なる共振部には、互いに異なる固有振動数が設定されており、これによって、広 い振動数域での捩り振動の低減を図っている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、クランクシャフトには、上述のような捩り振動ばかりでなく、エン ジンの爆発行程による曲げ振動（軸直角方向の振動）も加わるため、このような 曲げ振動に対しても効果的に制振することのできるダンパが要求されるが、上記 従来のトーショナルダンパによれば、内側、外側の弾性体はいずれも環状を呈す るものであって、曲げ振動の入力に対しては弾性体が円周方向一部で圧縮となる ため、バネ定数が高く、したがってこのような曲げ振動を有効に低減することが できなかった。

【０００５】 このため、本考案が解決しようとする主な技術的課題は、クランクシャフトの 捩り振動に対する有効な制振機能のほかに、曲げ振動に対する有効な制振機能を 有するダンパを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述した技術的課題は、本考案によって有効に解決することができる。 すなわち本考案のトーショナル・ベンディングダンパは、クランクシャフトの 軸端に固定されるハブと、このハブに環状エラストマー部材を介して第一の環状 質量体が弾性的に連結された捩り方向共振部と、前記ハブに１８０°対称位置に 配置された一対の柱状エラストマー部材を介して第二の環状質量体が弾性的に連 結された曲げ方向共振部とを備えるものである。

【０００７】

【作用】

捩り方向共振部は、捩り方向に所定の固有振動数が設定されており、主にクラ ンクシャフトの捩り振動に対して共振による有効な制振機能を発揮する。また、 曲げ方向共振部は、軸直角方向の振動において、一対の柱状エラストマー部材を 通る直線と直交する方向に指向性を持っており、この方向に対して所定の固有振 動数が設定されているので、クランクシャフトの曲げ振動に対して共振による有 効な制振機能を発揮する。

【０００８】 またこの場合、柱状エラストマー部材を円柱状とすることによって、曲げ方向 共振部における第二の環状質量体がこの柱状エラストマー部材の中心線の周りに 容易にこじり運動可能となり、このため、実際には軸心上の一点を中心とする円 弧運動となるクランクシャフトの曲げ振動に対して、より効果的な制振機能を得 ることができる。

【０００９】

【実施例】

図１は、本考案に係るトーショナル・ベンディングダンパの第一の実施例を、 軸心を通る平面で切断して示すものである。すなわちこの実施例において、参照 符号１０は、内周孔１１においてエンジンのクランクシャフト（図示省略）の軸 端に装着される金属製のハブであり、このハブ１０の外周部に形成された筒状縁 １２の外周側には捩り方向共振部２０が、また前記筒状縁１２の内周側には曲げ 方向共振部３０がそれぞれ設けられている。

【００１０】 捩り方向共振部２０は、ハブ１０の外周筒状縁１２の外周面に嵌着される金属 製のスリーブ２１と、その外周側に配置された金属製の第一の環状質量体２２の 互いの対向周面間に、環状エラストマー部材２３を一体的に加硫成形・接着した ブッシュ型の構造を有する。すなわち、第一の環状質量体２２が、環状エラスト マー部材２３を介してハブ１０側に弾性的に連結されており、この第一の環状質 量体２２の外周面には、エンジン外部への動力伝達用のベルト（図示省略）を掛 け渡すためのプーリ溝２２ａが形成されている。

【００１１】 図２は、この実施例における曲げ方向共振部３０をハブ１０から分離して示す ものであり、図３（ａ）は図２のＡ−Ｏ線断面図、同（ｂ）は図２のＢ−Ｏ線断 面図、同（ｃ）は図２の矢印Ｃ方向から見た図である。これらの図からも明らか なように、曲げ方向共振部３０は、ハブ１０の外周筒状縁１２の内周面に嵌着さ れる金属製のスリーブ３１と、その内周側に配置された金属製の第二の環状質量 体３２との互いの対向周面間に、円周方向１８０°間隔で一対の柱状エラストマ ー部材３３を一体的に加硫成形・接着したブッシュ型の構造を有し、すなわち、 第二の環状質量体３２が直径方向に配置された柱状エラストマー部材３３を介し てハブ１０側に弾性的に連結されている。

【００１２】 各柱状エラストマー部材３３は、図３（ｃ）に示すように、軸心を通る平面に 平行であってスリーブ３１及び第二の環状質量体３２の軸方向両端に達する面と 、軸心と直交する平面に平行な面とを有する四角柱状に形成されている。また、 これら各柱状エラストマー部材３３の間には、軸方向に対して薄肉であって、ス リーブ３１の内周面と第二の環状質量体３２の外周面に接着されたエラストマー 膜３３ａが連続的に形成されている。

【００１３】 すなわち、このトーショナル・ベンディングダンパによれば、捩り方向共振部 ２０は、ハブ１０を介してクランクシャフトの捩り振動が入力されることによっ て、振動変位が入力振動変位と逆向きの捩り共振運動を生じて第一の環状質量体 ２２が振れ回り、これによってクランクシャフトの捩り振動を有効に低減するこ とができる。

【００１４】 一方、曲げ方向共振部３０は、一対の柱状エラストマー部材３３，３３を通る 直線と直交する軸直角方向Ｄに対して第二の環状質量体３２を振動変位させた場 合は、柱状エラストマー部材３３が剪断となるのでバネ定数が低く、また、柱状 エラストマー部材３３，３３を通る軸直角方向（Ｄと直角な方向）に第二の環状 質量体３２を振動変位させた場合は、柱状エラストマー部材３３が圧縮となるの でバネ定数が高くなるため、曲げ方向共振部３０の振動はＤ方向に対して指向性 を有する。したがって、ハブ１０を介してＤ方向の振動が入力されると、振動変 位が入力振動変位と逆向きの顕著なＤ方向共振運動を生じる。

【００１５】 したがって、このトーショナル・ベンディングダンパは、柱状エラストマー部 材３３，３３が、クランクシャフトのＤ方向の曲げ振動による振動面と直交する 線上に位置するように、言い換えれば、クランクシャフトに曲げ振動を与えるエ ンジンのストロークの方向及びクランクシャフトの軸心に対して直交する線上に 位置するようにクランクシャフトに装着される（図５参照）。これによって、曲 げ方向共振部３０の共振の振動面が曲げ振動の振動面と一致するので、クランク シャフトの曲げ振動を有効に低減することができる。なお、第二の環状質量体３ ２の内径は、共振運動時にクランクシャフトの軸端と干渉しない寸法に設定され ている。

【００１６】 図４は、本考案に係るトーショナル・ベンディングダンパの第二の実施例を、 軸心を通る平面で切断して示すものである。すなわちこの実施例は、曲げ方向共 振部３０の各柱状エラストマー部材３３が円柱状に形成されている点のみが、上 述の第一の実施例と異なっている。したがって、第一の実施例のように、曲げ方 向共振部３０の柱状エラストマー部材３３をスリーブ３１及び第二の環状質量体 ３２の軸方向両端に達するような四角柱状に形成した場合に比較すると、第二の 環状質量体３２は、柱状エラストマー部材３３の中心を通る直線Ｌの周りで、こ の柱状エラストマー部材３３を容易に捩り変形させながらこじり運動（角変位） することができる。このことは、次に述べるような利点がある。

【００１７】 すなわち、図５にこの第二の実施例における曲げ方向共振部３０とクランクシ ャフト１に発生する曲げ振動との関係を示すように、クランクシャフト１の曲げ 振動は、エンジンの爆発（膨張）行程において、シリンダ内をピストン２が下死 点へ向けて押し下げられる過程で、クランク１ａを下方へ押圧することによって 発生するものである。したがって、クランクシャフト１の軸端は、実際には、軸 心上の点Ｏを中心とする円弧を描くように振動変位（こじり振動）されるが、こ のトーショナル・ベンディングダンパによれば、クランクシャフト１の軸端と共 にこじり振動されるハブ１０に対して、第二の環状質量体３２が柱状エラストマ ー部材３３の周りで相対的な角変位を伴いながら共振運動するから、第一の実施 例に比較して一層優れた曲げ方向の制振機能を得ることができるのである。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、従来のトーショナルダンパと同様に、捩り方向共振部によっ て、クランクシャフトの捩り振動を有効に制振することができるばかりでなく、 曲げ方向共振部によって、クランクシャフトの曲げ振動も有効に制振することが できる。とくに、前記曲げ方向共振部を、環状質量体が１８０°間隔で配置され た一対の柱状エラストマー部材を介してハブに弾性的に連結された構造とするこ とによって、曲げ振動に対する共振の指向性を与えたことから、その共振の振動 面をクランクシャフトの曲げ振動の振動面と一致させ、曲げ振動に対する制振機 能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るトーショナル・ベンディングダン
パの第一の実施例を軸心を通る平面で切断して示す断面
斜視図である。

【図２】上記実施例における曲げ方向共振部３０をその
軸心の延長方向から見た図である。

【図３】上記実施例における曲げ方向共振部３０を示す
もので、（ａ）は図２のＡ−Ｏ線上で切断した半断面
図、（ｂ）は図２のＢ−Ｏ線上で切断した半断面図、
（ｃ）は図２の矢印Ｃ方向から見た部分的な図である。

【図４】本考案に係るトーショナル・ベンディングダン
パの第二の実施例を軸心を通る平面で切断して示す断面
斜視図である。

【図５】上記実施例における曲げ方向共振部３０とクラ
ンクシャフト１に発生する曲げ振動との関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０ ハブ １１ 内周孔 １２ 筒状縁 ２０ 捩り方向共振部 ２１，３１ スリーブ ２２ 第一の環状質量体 ２２ａ プーリ溝 ２３ 環状エラストマー部材 ３０ 曲げ方向共振部 ３２ 第二の環状質量体 ３３ 柱状エラストマー部材 ３３ａ エラストマー膜

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトの軸端に固定されるハ
   ブ（１０）と、 このハブ（１０）に環状エラストマー部材（２３）を介
   して第一の環状質量体（２２）が弾性的に連結された捩
   り方向共振部（２０）と、 前記ハブ（１０）に１８０°対称位置に配置された一対
   の柱状エラストマー部材（３３）を介して第二の環状質
   量体（３２）が弾性的に連結された曲げ方向共振部（３
   ０）と、 を備えることを特徴とするトーショナル・ベンディング
   ダンパ。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 柱状エラストマー部材（３３）が円柱状であることを特
   徴とするトーショナル・ベンディングダンパ。