JPH10141440A - ダンパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両のクランクシャフトなどの回転軸の捩り
振動と軸振動を１個のダンパマスにより減衰し、回転軸
における振動を効果的に吸収し、この振動に起因する騒
音を低減するものである。 【構成】 （ａ）回転軸１に取り付けたボス部７Ａと、
外周部が周方向に沿った平坦部７Ｂおよびこの平坦部７
Ｂより突出して形成した凸部７Ｃとを設けた円筒部７Ｄ
と、このボス部７Ａとこの円筒部７Ｄをつなぐ連結部７
Ｅとを有するハブ７と、（ｂ）内周面が周方向に沿った
第１の平坦部８Ａ、第２の平坦部８Ｂ、第１の平坦部８
Ａと第２の平坦部８Ｂとをつなぐ傾斜部８Ｃとから形成
し、第１の平坦部８Ａの内径はハブ７の凸部７Ｃの外径
より大きく形成し、第２の平坦部８Ｂの内径はハブ７の
凸部７Ｃの外径より小さく形成した第１の分割ダンパマ
ス８と、（ｃ）この第１の分割ダンパマス８の内周面に
設けた第１の平坦部８Ａに固着した円筒状の第２の分割
ダンパマス９と、（ｄ）上記ハブ７の円筒部７Ｄとこの
第１の分割ダンパマス８、第２の分割ダンパマス９との
間に介装した弾性体１０とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シングルマスタイ
プのデュアルモードダンパー装置に関し、特に、車両の
クランクシャフトなどの回転軸の捩り振動と軸振動を吸
収することにより、回転軸およびエンジンにおける振動
を効果的に吸収し、この振動に起因する騒音を低減する
ことができるダンパー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンのクランクシャフトな
どの回転軸が回転する際には、この回転軸に複雑なトル
ク変動を引き起こされる。このため、この回転軸および
エンジンに非常に複雑な振動や騒音が発生し、極端な場
合には回転軸が折損する。そして、このクランクシャフ
トなどの回転軸において発生する振動は、主として、捩
り振動、曲げ振動、および軸振動の３つの振動が複合し
て、回転軸およびエンジンの支持状態などに応じて種々
の振動モードを示す。

【０００３】そこで、従来、捩り振動、曲げ振動、およ
び軸振動の３つの振動を低減するダンパー装置は、例え
ば、特開平１−２６０４５号公報が提案されている。こ
のダンパー装置の構造は、下記の通りである。内燃機関
のクランクシャフトの軸端に固定したハブと、このハブ
に形成した第１、第２、第３の取付面と、これら各取付
面にそれぞれ弾性体を介して相対運動可能に装着した第
１、第２、第３のダンパマスとを備え、前記第１および
第２の取付面はそれぞれクランク軸の軸線と直交する平
面で構成する一方、前記第３の取付面はクランク軸の軸
線と平行な円周面で構成し、前記第１の取付面から第１
のダンパマスの重心に至る距離と前記第２の取付面から
第２のダンパマスの重心に至る距離とを異ならせたもの
である。いいかえれば、ハブに形成されたクランク軸と
直交する平面に取り付けられた第１、第２のダンパマス
によってクランク軸に発生する捩り振動と曲げ振動を減
衰することができる。さらに、前記ハブに形成されたク
ランク軸と平行する円筒面に取り付けられた第３のダン
パマスによってクランク軸に発生する軸振動を減衰する
ことができる。

【０００４】また、図５は従来のシングルマスタイプの
ダンパー装置を示す断面図であり、特に、クランク軸に
発生する捩り振動を減衰するものである。図において、
１はクランク軸などの回転軸であり、その一端にはネジ
穴１Ａが設けられている。２はハブであり、このハブ２
はボス部２Ａ、このボス部２Ａの半径方向外側に位置す
る円筒部２Ｂ、このボス部２Ａとこの円筒部２Ｂをつな
ぐ連結部２Ｃとを備えている。３は円筒状のダンパマス
であり、このダンパマス３は、その外周面に動力伝達用
ベルト（図示せず）が巻き掛けられる１条のＶ溝と多条
のＶ溝を備えている。４はゴムなどの弾性体であり、こ
の弾性体４は、ハブ２の円筒部２Ｂの外周面とダンパマ
ス３の内周面との間に圧入される。５はネジ、６はワッ
シャーである。このネジ５をワッシャー６および上記ハ
ブ２のボス部２Ａを通して回転軸１のネジ穴１Ａにネジ
込んで、ダンパマス３および弾性体４を備えたハブ２を
回転軸１に固定することができる。なお、この図５は１
個のダンパマス３と１個の弾性体４とからシングルマス
タイプのダンパー装置を構成し、クランクシャフトなど
の回転軸に発生する捩り振動のみを減衰するものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ダンパー装置では、特に、（ａ）特開平１−２６０４５
号公報に示すマルチタイプのダンパー装置は、ダンパマ
スと弾性体から構成されるダンパー装置が減衰すべき振
動方向に対応して複数個設けなければならないという問
題点がある。 （ｂ）回転軸は前述の通り、３方向に振動するが、この
図５に示すダンパー装置は、捩り振動のみを減衰するも
のである。このダンパー装置を捩り振動と軸振動の両方
を減衰するデュアルモードダンパー装置として機能させ
るためにはハブの凸部分外径をダンパマスの平坦部分の
内径より大きく設定し、捩り方向と軸方向の剛性比を大
きく変化させ、捩りと軸の振動吸収に必要となるダンパ
ー装置の固有振動数比を得ることが必須であるが、構造
上、ハブの凸部分外径はダンパマスの平坦部分の内径よ
りも大きく設定できないという問題点がある。

【０００６】したがって、本発明の目的は、弾性体を介
して１個のダンパマスにより、捩り振動と軸振動の両方
の振動を減衰することができるようにするものである。
本発明の他の目的は、捩り振動と軸振動を簡単な構成で
マッチングすることができ、製造コストを安価にするも
のである。本発明の更に他の目的は、それぞれの弾性体
を介して２個のダンパマスにより、捩り振動、軸振動、
および曲げ振動を減衰させるものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のダンパー装置
は、（ａ）クランクシャフトなどの回転軸に取り付けた
ボス部と、このボス部の半径方向外側に位置し、外周部
分が周方向に沿った平坦部およびこの平坦部より突出し
て形成した凸部とを設けた円筒部と、このボス部とこの
円筒部をつなぐ連結部とを有するハブと、（ｂ）このハ
ブの円筒部の半径方向外側に同心的に配置し、内周面が
周方向に沿った第１の平坦部、第２の平坦部、および第
１の平坦部と第２の平坦部とをつなぐ傾斜部とから形成
し、第１の平坦部の内径はハブの凸部の外径より大きく
形成し、第２の平坦部の内径はハブの凸部の外径より小
さく形成した第１の分割ダンパマスと、（ｃ）この第１
の分割ダンパマスの第１の平坦部に固着した円筒状の第
２の分割ダンパマスと、（ｄ）上記ハブの円筒部の外周
部とこの第１の分割ダンパマス、第２の分割ダンパマス
の内周部分との間に設けた弾性体とを備えたものであ
る。

【０００８】本発明の他のダンパー装置は、さらに、上
記ハブの連結部の内側あるいは外側に第２の弾性体を介
して第２のダンパマスを取付け、曲げ振動も減衰するも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るダンパー装置
の一実施例を示す断面図である。図において、７はハブ
であり、このハブ７は、クランクシャフトなどの回転軸
１に取り付けたボス部７Ａと、このボス部７Ａの半径方
向外側に位置し、外周部が周方向に沿った平坦部７Ｂお
よびこの平坦部７Ｂより突出した凸部７Ｃとを設けた円
筒部７Ｄと、このボス部７Ａとこの円筒部７Ｄをつなぐ
連結部７Ｅとを有する。８は第１の分割ダンパマスであ
り、この第１の分割ダンパマス８は、ハブ７の円筒部７
Ｄの半径方向外側に同心的に配置し、内周面が周方向に
沿った第１の平坦部８Ａ、第２の平坦部８Ｂ、第１の平
坦部８Ａと第２の平坦部８Ｂとをつなぐ傾斜部８Ｃとか
ら形成し、第１の平坦部８Ａの内径はハブ７の凸部７Ｃ
の外径より大きく形成し、第２の平坦部８Ｂの内径はハ
ブ７の凸部７Ｃの外径より小さく形成する。９はリング
状の第２の分割ダンパマスであり、この第２の分割ダン
パマス９はその外周面が第１の分割ダンパマスの内周面
の第１の平坦部８Ａに圧接により固着し、ハブ７の凸部
７Ｃに対向する傾斜部９Ａを備えている。

【００１０】１０はリング状の弾性体であり、この弾性
体１０は、第２の分割ダンパマス９の内周部とハブ７の
円筒部７Ｄの平坦部７Ｂとの間の第１部分弾性体１０Ａ
（図２参照）、第２の分割ダンパマス９の傾斜部９Ａと
ハブ７の凸部７Ｃとの間の第２部分弾性体１０Ｂ（図２
参照）、第１の分割ダンパマス８の傾斜部８Ｃとハブ７
の円筒部７Ｄの凸部７Ｃとの間の第３部分弾性体１０Ｃ
（図２参照）、および第１の分割ダンパマス８の第２の
平坦部８Ｂとハブ７の円筒部７Ｄの平坦部７Ｂとの間の
第４部分弾性体１０Ｄ（図２参照）から構成される。な
お、第１部分弾性体１０Ａおよび第４部分弾性体１０Ｄ
はハブと慣性マスの捩りおよび軸方向の相対変位に対し
て、共にせん断剛性を発生し、第２部分弾性体１０Ｂお
よび第３部分弾性体１０Ｃはハブと慣性マスの捩りに対
してせん断、軸に対してせん断、圧縮の複合剛性を発生
する。また、第１の分割ダンパマス８および第２の分割
ダンパマス９は、１個のダンパマスとして機能し、この
シングルダンパマス８，９と弾性体１０は捩り振動およ
び軸振動をそれぞれ減衰するデュアルモードダンパーと
して機能するものである。

【００１１】この構成のダンパー装置（シングルマスタ
イプのデュアルモードダンパー）が捩り振動および軸振
動を減衰する動作について更に説明する。まず、図２に
示す一部拡大図において、第１の分割ダンパマス８の第
１の平坦部８Ａの内径（第２の分割ダンパマス９の外
径）をＤＡとし、第２の分割ダンパマス９の内径（第１
の分割ダンパマス８の第２の平坦部８Ｂの内径）をＤＣ
とし、ハブ７の円筒部７Ｄの凸部７Ｃの外径をＤＢとし
た場合、第１の分割ダンパマス８の第１の平坦部８Ａの
内径（第２の分割ダンパマス９の外径）ＤＡはハブ７の
凸部７Ｃの外径ＤＢより大きく（ＤＡ＞ＤＢ）設定す
る。第２の分割ダンパマス９の内径（第１の分割ダンパ
マス８の第２の平坦部分８Ｂの内径）ＤＣはハブ７の凸
部７Ｃの外径ＤＢより小さく（ＤＣ＜ＤＢ）設定する。
この場合、捩り振動の減衰動作は弾性体１０の剪断方向
に作用する。言い換えれば、第１部分弾性体１０Ａ、第
２部分弾性体１０Ｂ、第３部分弾性体１０Ｃ、第４部分
弾性体１０Ｄが剪断方向に作用する。このため、捩り振
動を減衰することができる。

【００１２】また、軸振動の減衰動作については、弾性
体１０の第２部分弾性体１０Ｂと第３部分弾性体１０Ｃ
が弾性体の圧縮方向として作用する。詳細に説明する
と、例えば左方向の軸振動では第３部分弾性体１０Ｃが
圧縮され、例えば右方向の軸振動では第２部分弾性体１
０Ｂが圧縮される。このように、第２部分弾性体１０Ｂ
と第３部分弾性体１０Ｃとが交互に圧縮されるため、軸
振動を減衰することができる。このように、この構成の
ダンパー装置は、ＤＣに対するＤＢを大きくすることに
より弾性体の圧縮剛性を積極的に働かすことができ、捩
りと軸方向の剛性比を変化させ、両方向の振動に対する
最適なチューニングを施すことができる。

【００１３】図３は本発明に係るダンパー装置の他の実
施例を示す断面図である。図において、１１は第２のダ
ンパマスであり、この第２のダンパマス１１は上記ハブ
７の連結部７Ｅの内側に第２の弾性体１２を介して取付
け、曲げ振動を減衰するものである。なお、この曲げ振
動を減衰する動作については、特に、説明を要しないこ
とはもちろんである。

【００１４】図４は本発明に係るダンパー装置の更に他
の実施例を示す断面図であり、上記ハブ７の連結部７Ｅ
の外側に第２の弾性体１２を介して第２のダンパマス１
１を取付け、曲げ振動を減衰するものである。なお、こ
の曲げ振動を減衰する動作については、特に、説明を要
しないことはもちろんである。

【００１５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係るダンパー装置によれば、捩り振動減衰特性と軸振動
減衰特性の両特性がトレードオフすることなく、簡単に
マッチングさせることができる。このため、捩り方向と
軸方向の剛性比を大きく変化させることができるので、
両方向の振動吸収に必要となるダンパー装置の固有振動
数比を得ることができる。また、ダンパーマスの取付け
のスペースを大幅に小さくすることができ、製造コスト
を安価にすることができる。さらに、簡単な追加構成に
より、曲げ振動の減衰を、捩り振動の減衰および軸振動
の減衰に付加することができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダンパー装置の一実施例を示す断
面図である。

【図２】図１の一部を拡大した断面図である。

【図３】本発明に係るダンパー装置の他の実施例を示す
断面図である。

【図４】本発明に係るダンパー装置の更に他の実施例を
示す断面図である。

【図５】従来のダンパー装置を示す断面図である。

【符号の説明】

７ ハブ ７Ａ ボス部 ７Ｂ 平坦部 ７Ｃ 凸部 ７Ｄ 円筒部 ７Ｅ 連結部 ８ 第１の分割ダンパマス ８Ａ 第１の平坦部 ８Ｂ 第２の平坦部 ８Ｃ 傾斜部 ９ 第２の分割ダンパマス ９Ａ 傾斜部 １０ 弾性体 １０Ａ 第１部分弾性体 １０Ｂ 第２部分弾性体 １０Ｃ 第３部分弾性体 １０Ｄ 第４部分弾性体 １１ 第２のダンパマス １２ 第２の弾性体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）クランクシャフトなどの回転軸に
   取り付けたボス部と、このボス部の半径方向外側に位置
   し、外周部が周方向に沿った平坦部およびこの平坦部よ
   り突出して形成した凸部とを設けた円筒部と、このボス
   部とこの円筒部をつなぐ連結部とを有するハブと、 （ｂ）このハブの円筒部の半径方向外側に同心的に配置
   し、内周面が周方向に沿った第１の平坦部、第２の平坦
   部および第１の平坦部と第２の平坦部とをつなぐ傾斜部
   とから形成し、第１の平坦部の内径はハブの凸部の外径
   より大きく形成し、第２の平坦部の内径はハブの凸部の
   外径より小さく形成した第１の分割ダンパマスと、 （ｃ）この第１の分割ダンパマスの第１の平坦部に固着
   した円筒状の第２の分割ダンパマスと、 （ｄ）上記ハブの円筒部の外周部分とこの第１の分割ダ
   ンパマスの内周部分との間、上記ハブの円筒部の外周部
   分と第２の分割ダンパマスの内周部分との間に介装した
   弾性体とを備えたことを特徴とするダンパー装置。
2. 【請求項２】 上記ハブの連結部の内側あるいは外側に
   第２の弾性体を介して第２のダンパマスを取付け、曲げ
   振動を減衰することを特徴とする請求項１記載のダンパ
   ー装置。