JPH0732998Y2 - トーショナルダンパ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両のプロペラシャフト等の回転体の捩れ振
動を減衰させるトーショナルダンパに関するものであ
る。

（従来の技術） 従来の一般的なトーショナルダンパは、これにより捩じ
れ振動を抑制すべき回転体の外周に取り付けるフランジ
型式の環状の取付体と、その外周に配置される慣性質量
体と、これら取付体および慣性質量体間に介在させて両
者を連結する第１のゴム状弾性体とを具えて構成され
る。

特に、実開昭62−100354号公報に開示されたトーショナ
ルダンパは、第１のゴム状弾性体内にすぐり穴を形成
し、このすぐり穴により第１のゴム状弾性体を内側の弾
性体と外側の弾性体とに２分する。そして、すぐり穴内
で径方向内方に突出する第２のゴム状弾性体を外側の弾
性体に設け、すぐり穴内で径方向外方に突出し且つ第２
のゴム状弾性体を挟むように配置された第３のゴム状弾
性体を内側の弾性体に設ける。更に回転体の回転による
所定値以上の遠心力により遠心移動して、第２のゴム状
弾性体を押圧する遠心移動体を設け、当該遠心移動体の
第２のゴム状弾性体先端への接合により第２のゴム状弾
性体を第３のゴム状弾性体に結合させるように構成して
ある。

従って、回転体が所定の高速回転になると、遠心移動体
が遠心力により移動して、第２のゴム状弾性体と第３の
ゴム状弾性体とが結合する。その結果、第２の弾性体と
第３の弾性体との接合部分で回転方向の弾性定数（ばね
定数）を増加させて、回転体における高周波数の捩り共
振を有効に減衰させることができる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来のトーショナルダンパにあ
っては、回転体の回転数が低い場合、すなわち捩れ周波
数が低い場合は、第１のゴム状弾性体により捩れ共振を
防止し、回転体の回転数が高い場合、すなわち捩れ周波
数が高い場合は、遠心力により移動する遠心移動体の作
用により、第1,第２及び第３のゴム状弾性体の協動によ
り捩れ共振を防止するように構成されているので、回転
方向の弾性定数は、第２ゴム状弾性体と第３ゴム状弾性
体とが連結されている場合と、連結されていない場合の
二種類しか変化させることができない。したがって、上
述した既知のトーショナルダンパにおいては、回転方向
の弾性定数を不連続にすなわち二段階にしか変えること
ができず、回転体の回転速度に比例して大きくなる捩れ
共振に追従させながら連続的に、回転方向の弾性定数を
変化させることができず、広い回転数にわたって十分な
制振効果を得ることができないといった欠点があった。

そこで、本考案の目的は、回転体の回転速度に比例して
変化する周波数に追従させ、広い回転数にわたって連続
的に制振効果を発揮するトーショナルダンパを提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） この目的のため本考案によるトーショナルダンパは、 捩じれ振動を制振すべき回転体に同心に、且つ径方向に
重なり合うよう配置した慣性質量体を具え、これら回転
体および慣性質量体間に嵌着した環状弾性体を介し慣性
質量体を、回転体と共に回転するよう該回転体に結合し
たトーショナルダンパにおいて、 前記環状弾性体、および該環状弾性体の内周面に嵌着し
た前記回転体または慣性質量体にそれぞれ、環状弾性体
の内周面を横切るよう径方向に延在する案内穴を設け、 該案内穴内に摺動自在に嵌合する可動素子を設け、 該可動素子を、前記案内穴のうち、少なくとも前記環状
弾性体の内周における回転体または慣性質量体内の案内
穴部分に位置するよう弾支すると共に、回転体およびト
ーショナルダンパの回転にともなう遠心力に応じた距離
だけ、環状弾性体内における案内穴の部分内へ進入する
よう弾支する弾性部材を設けたことを特徴とするもので
ある。

（作用） かかる本考案のトーショナルダンパによれば、回転体お
よびトーショナルダンパの回転速度が大きくなるにつれ
て可動素子に加わる遠心力も大きくなり、可動素子は当
該遠心力と弾性部材による弾性力とが釣り合う位置に、
案内穴内で径方向外方に変移する。従って可動素子は、
回転体およびトーショナルダンパの回転速度が大きくな
るにつれて、環状弾性体内における案内穴の部分内への
進入量を増して、環状弾性体との接触面積を増大し、結
果として環状弾性体の円周方向における弾性定数が上記
回転速度の上昇につれて連続的に大きくなる。

逆に、回転体およびトーショナルダンパの回転速度が遅
くなるにつれて可動素子へ加わる遠心力も小さくなり、
可動素子は環状弾性体内における案内穴の部分内への進
入量を減少されて、環状弾性体との接触面積を減少さ
れ、環状弾性体の円周方向における弾性定数を上記回転
速度の低下につれて連続的に小さくさせる。

従って、本考案のトーショナルダンパによれば、回転数
に比例して連続的に大きくなる捩じれ共振に符合したダ
ンパ効果を発揮することができ、広範囲な回転数領域に
おいて確実に回転体の捩じれ振動を制振することが可能
となる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本考案のトーショナルダンパ１の第１実施例
を示している。このトーショナルダンパ１は、プロペラ
シャフト等からなる回転体２に一体に取り付けられ、こ
の回転体２により発生する捩れ振動を減衰させるための
ものである。この目的を達成するために、トーショナル
ダンパ１は、回転体２の外周面に直接嵌着されるリング
状の弾性体３と、この弾性体３の外周に配置されたリン
グ状の慣性質量体４とから主として構成されている。弾
性体３及び慣性質量体４は、回転体２の軸線に対して同
心的に配置されると共に、周方向に均一な厚みを有して
いる。また、弾性体３には、所定のすぐり穴５が設けら
れており、このすぐり穴５は、回転体２に発生する捩り
振動に応じて適時に寸法設定され、弾性体３の弾性定数
を所望の値にするためのものである。

上述した構成により、回転体２の回転により発生する捩
れ振動をある程度は有効に減衰させることができるが、
車両等で使用されている回転体２は実際上は不規則に回
転しているのが現実である。例えば、エンジンに連結さ
れている回転体２において、エンジンの回転数が高くな
った場合は、それに比例して回転体２の回転数が上が
り、そのことに起因して、回転体２の捩れ振動が大きく
なる。このような現実的な状況を考慮して、本考案のト
ーショナルダンパ１は、後述のような特徴的な構成を有
している。前述の回転体２の内部から弾性体３の内部ま
で延在させて配置した案内穴６を慣性質量体４の内方に
形成する。案内穴６は径方向に延在すると共に、周方向
に90°の角度をもって４個配置されている。各案内穴６
の内部には、その表面に対して摺動接触するよう形成さ
れた剛性の可動素子７がそれぞれ収容されている。各円
柱状をなした可動素子７は、回転体２の回転数に応じて
発生する遠心力により案内穴６内を摺動接触移動するの
で、可動素子７の表面と案内穴６の表面との間で摩擦が
発生し、この摩擦を低減する目的で案内穴６内には潤滑
油が封入されている。また、各可動素子７には、その頂
部7aから底部7bまで延在する貫通孔８が設けられてい
る。したがって、案内穴６内で可動素子７が移動する際
に余分となる潤滑油を、貫通孔８を通して反対側へ送り
出すことができ、その結果、案内穴６内で可動素子７を
円滑に摺動接触移動させることができる。更に、各案内
穴６内には、引張りばねからなり且つ所定のばね定数を
有する弾性部材としての第２の弾性体９がそれぞれ配置
され、これら第２の弾性体９の一端は、可動素子の底部
7bに連結され、他端は、案内穴６の内方端6aに連結され
ている。したがって、回転体２の回転による遠心力に抗
して、可動素子７を半径方向内方に向けて付勢すること
ができ、その結果、遠心力の作用下にある可動素子７の
移動量を調整することができる。例えば、第２の弾性体
９のばね定数を大きくすることにより、所定の遠心力の
作用下で遠心移動する可動素子７の移動量を小さくする
ことができ、結果的に、所定の遠心力のもとで可動素子
７と案内穴６の表面とが接触する面積を小さくすること
ができる。

以下、本考案のトーショナルダンパ１を用いて、回転体
２に発生する捩れ振動をいかにして減衰させるかについ
て述べる。

第１図に示すように、回転体２の停止時においては、可
動素子７の先端の一部が弾性体３に接触するように配置
されている。この状態から第２図に示すように、回転体
２が低回転数で回転すると、可動素子７に小さな遠心力
が発生し、この遠心力と第２の弾性体９の引張り力とが
釣り合うまで可動素子７が移動し、この僅かな移動の結
果として、可動素子７と案内穴６の表面との接触面積が
多少大きくなる。したがって、弾性体３の周方向の弾性
定数が僅かに大きくなり、低回転時において回転体２に
発生する小さな捩れ振動を有効に減衰させることができ
る。その後、回転体２の回転数が徐々に上がると、それ
について可動素子７に作用する遠心力が徐々に増加する
と同時に捩れ振動数が連続的に増加する。そして、第２
の弾性体の引張り力と遠心力が釣り合う位置まで可動素
子７は連続的に外方へ移動し、可動素子７と案内穴６の
表面との接触面積が連続的に増加させることができる。
したがって、本考案のトーショナルダンパ１において
は、回転体の回転数の変化に伴って、可動素子７と案内
穴６の表面との接触面積が連続的に変化し、結果的に弾
性体３の周方向の弾性定数が連続的に増減し、回転体２
の回転数の増減に伴って連続的に変化する捩れ振動を連
続的に且つ有効に減衰させることができる。

第３図は本考案のトーショナルダンパの第２の実施例を
示し、第１図に示したトーショナルダンパと類似する構
成部分は同一符合を付し、簡単な説明に留める。

第３図に示した本考案のトーショナルダンパ10は、回転
体２の外周に固定されたリング状の弾性体３と、この弾
性体の外周に固定配置されたリング状の慣性質量体４と
を具え、また、弾性体３には、４個のすぐり穴５が設け
られている。これらすぐり穴５は、回転対称をなして配
置されていると共に、略々半月状をなし、開放側が回転
体２上に配置される位置に形成されている。

弾性体３を貫通させて、回転体２の内部から慣性質量体
４の内周面まで延在する案内穴６を形成する。案内穴６
は径方向に延在すると共に、周方向に90°の角度をもっ
て４個配置されている。各案内穴６の内部には、その表
面に対して摺動接触するよう形成された円柱状の剛性可
動素子７がそれぞれ収容されている。また、案内穴６内
には潤滑油が封入され、各可動素子には、その頂部7aか
ら底部7bまで延在する貫通孔８が設けられている。した
がって、案内穴６内で可動素子７が移動する際に余分と
なる潤滑油を、貫通孔を通して反対側に送り出して、円
滑に可動素子７を摺動接触移動させることができる。

更に、各案内穴６内には、圧縮ばねからなり且つ所定の
ばね定数をもつ第２の弾性体９がそれぞれ配置され、第
２の弾性体９の一端は、可動素子の頂部7aに連結され、
他端は、慣性質量体４の内周面に連結されている。した
がって、回転体２の回転による遠心力に抗して、可動素
子７を半径方向内方に向けて付勢することができ、その
結果、遠心力の作用下にある可動素子７の移動量を調整
することができる。

本実施例のトーショナルダンパ10を用いて、回転体２に
発生する捩れ振動をいかに減衰させるかについては、第
１図のトーショナルダンパ１の作用の記載と同じである
から、以下簡単に説明する。

回転体２の回転数が徐々に上昇すると、第４図に示すよ
うに、第２の弾性体の圧縮力と遠心力が釣り合う位置ま
で可動素子７は連続的に外方へ移動し、可動素子７と案
内穴６の表面との接触面積を連続的に増加させる。した
がって、本考案のトーショナルダンパ10においては、回
転体の回転数の変化に伴って、可動素子７と案内穴６の
表面との接触面積が連続的に変化し、結果的に弾性体３
の周方向の弾性定数が連続的に増減し、回転体２の回転
数の増減に伴って連続的に変化する捩れ振動を連続的に
且つ有効に減衰させることができる。

本考案のトーショナルダンパは上述した実施例のものに
限定されず、種々の変更を加えることができるのは言う
までもない。

例えば、第５図に示すようなトーショナルダンパ20にお
いては、所定厚をもったリング状の慣性質量体４を中央
に配置し、その周囲に弾性体３を固定し、その弾性体の
外周には、回転体２とトーショナルダンパ20とを連結す
るためのフランジ11が固定されている。また、トーショ
ナルダンパ20の内部には、慣性質量体４の内部から弾性
体３の内部まで径方向に延在する案内穴６が形成されて
いる。案内穴６は周方向に等間隔をなして複数個配置さ
れている。各案内穴６の内部には、その表面に対して摺
動接触するよう形成された断面Ｕ字状の剛性可動素子７
が収容され、各可動素子７には、その頂部7_aから底部7_b
にかけて貫通孔８が設けられており、案内穴６内に封入
された潤滑油の挿通を可能にしている。この潤滑油の充
填のために、慣性質量体４の側壁には孔12が設けられ
て、この孔12はキャップ13によって通常は塞がれてい
る。また、各案内穴６内には、引張りばねからなり且つ
所定のばね定数をもった第２の弾性体９が配置されてい
る。

上述した構成を有するトーショナルダンパ20は、最外周
にフランジ11を有しているので、左右に分割された回転
体２から延び回転体２の一部を構成する継手2a,2bに対
してトーショナルダンパ20の最外周でボルト14等により
連結させる。したがって、トーショナルダンパと回転体
２との連結を効率良く行うことができる。

第６図は、本考案のトーショナルダンパの更に他の実施
例を示している。ここに示したトーショナルダンパ30に
おいては、所定幅をもったリング状の慣性質量体４が最
外周に配置され、その内周面には弾性体３が固定され、
トーショナルダンパ30の中央には、弾性体の内周面に固
定され、回転体２とトーショナルダンパ30とを連結する
ための支持体15が配置され、この支持体15は回転体２の
一部を構成している。また、トーショナルダンパ30の内
部には、支持体15の内部から弾性体３の内部まで径方向
に延在する案内穴６が形成されている。案内穴６は周方
向に等間隔をなして複数個配置されている。各案内穴６
の内部には、その表面に対して摺動接触するよう形成さ
れた断面Ｕ字状の剛性可動素子７が収容され、各可動素
子７には、その頂部から底部にかけて貫通孔が設けられ
ており、案内穴６内に封入された潤滑油の挿通を可能に
している。この潤滑油の充填のために、慣性質量体４の
側壁には孔12が設けられて、この孔12はキャップ13によ
って通常は塞がれている。また、各案内穴６内には、引
張りばねからなり且つ所定のばね定数をもった第２の弾
性体９が配置されている。

上述した構成を有するトーショナルダンパ30において、
支持体15の両側面には外方に突出したフランジ15a,15b
が設けられており、フランジ面はトーショナルダンパの
面に対して平行に配置されている。したがって、左右に
分割された回転体２から延びるフランジ状継手2a,2bに
対して、支持体のフランジ15a,15bをボルト16等により
連結させることにより、トーショナルダンパと回転体２
との連結を効率良く行うことができる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように本考案のトーショナルダ
ンパは、 捩じれ振動を制振すべき回転体（２）に同心に、且つ径
方向に重なり合うよう配置した慣性質量体（４）を具
え、これら回転体（２）および慣性質量体（４）間に嵌
着した環状弾性体（３）を介し慣性質量体（４）を、回
転体（２）と共に回転するよう該回転体（２）に結合し
たトーショナルダンパにおいて、 環状弾性体（３）、および該環状弾性体の内周面に嵌着
した回転体（２）または慣性質量体（４）にそれぞれ、
環状弾性体（３）の内周面を横切るよう径方向に延在す
る案内穴（６）を設け、 該案内穴（６）内に摺動自在に嵌合する可動素子（７）
を設け、 該可動素子（７）を、案内穴（６）のうち、少なくとも
環状弾性体（３）の内周における回転体（２）または慣
性質量体（４）内の案内穴部分に位置するよう弾支する
と共に、回転体（２）およびトーショナルダンパの回転
にともなう遠心力に応じた距離だけ、環状弾性体（３）
内における案内穴（６）の部分内へ進入するよう弾支す
る弾性部材（９）を設けた構成にしたから、 回転体（２）およびトーショナルダンパの回転速度が大
きくなるにつれ、可動素子（７）が大きな遠心力を受け
て、環状弾性体（３）内における案内穴（６）の部分内
への進入量を増し、環状弾性体（３）の円周方向におけ
る弾性定数を回転速度の上昇につれて連続的に大きくす
ることとなり、 回転数に比例して連続的に大きくなる捩じれ共振に符合
したダンパ効果を発揮することができ、広範囲な回転数
領域において確実に回転体の捩じれ振動を制振すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のトーショナルダンパの第１実施例を示
す断面図、 第２図は第１図のトーショナルダンパが回転したときの
状態を示す断面図、 第３図は本考案のトーショナルダンパの第２実施例を示
す断面図、 第４図は第３図のトーショナルダンパが回転したときの
状態を示す断面図、 第５図は本考案のトーショナルダンパの第３実施例を示
す断面図、 第６図は本考案のトーショナルダンパの第４実施例を示
す断面図である。 1,10,20,30…トーショナルダンパ ２…回転体、３…弾性体 ４…慣性質量体、５…すぐり穴 ６…案内穴、７…可動素子 ８…貫通孔、９……第２の弾性体（弾性部材）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】捩じれ振動を制振すべき回転体（２）に同
   心に、且つ径方向に重なり合うよう配置した慣性質量体
   （４）を具え、これら回転体（２）および慣性質量体
   （４）間に嵌着した環状弾性体（３）を介し慣性質量体
   （４）を、回転体（２）と共に回転するよう該回転体
   （２）に結合したトーショナルダンパにおいて、 環状弾性体（３）、および該環状弾性体の内周面に嵌着
   した回転体（２）または慣性質量体（４）にそれぞれ、
   環状弾性体（３）の内周面を横切るよう径方向に延在す
   る案内穴（６）を設け、 該案内穴（６）内に摺動自在に嵌合する可動素子（７）
   を設け、 該可動素子（７）を、案内穴（６）のうち、少なくとも
   環状弾性体（３）の内周における回転体（２）または慣
   性質量体（４）内の案内穴部分に位置するよう弾支する
   と共に、回転体（２）およびトーショナルダンパの回転
   にともなう遠心力に応じた距離だけ、環状弾性体（３）
   内における案内穴（６）の部分内へ進入するよう弾支す
   る弾性部材（９）を設けたことを特徴とするトーショナ
   ルダンパ。