JPS6222020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エラストマー環によつて外側慣性
部材に固定されたハブを有する形式のねじり振動
減衰器に関するものである。

この発明は、内燃機関におけるねじり振動の減
衰に特に有効に用いられるものである。かような
減衰器は、現在米国特許庁においてはクラス74
（サブクラス574）として類別されている。ねじり
振動は、クランクシヤフトの主な一定方向回転に
付加された内燃機関のクランクシヤフトの前後の
ねじれとして考えられる。特にクランクシヤフト
の共振振動数の一つがエンジンの特別な爆発振動
数すなわち爆発振動数の特別な調和振動数と一致
する場合に制御されなければ、かようなねじり振
動は、しばしばクランクシヤフトを破壊に導び
き、同様にエンジンの他の部品あるいはエンジン
の冷却装置を破壊することになる。エラストマー
振動減衰器の現在の理論によれば、ピストン運動
によつてクランクシヤフトに伝達されるねじり振
動エネルギーの一部は、エラストマー内で熱に変
換される。従つて、エラストマーは、ねじり振動
を引き起すエネルギーの一部を連続的に受け入れ
るドレンあるいは油だめのように考えられてい
る。

内燃機関が種々のエンジンスピードで作動する
とき、何種類かのねじり振動数がクランクシヤフ
トに生ずる。概して、ねじり振動減衰器を利用せ
ずに現在設計されている自動車用およびデイーゼ
ル用エンジンの大抵は、エンジンの実用運転範囲
内の回転スピードにおいて、かなり大きな振幅の
共振振動数を有する。しかしながら、いかなる所
定のエンジン回転スピードにおいても、種々の振
動数のねじり振動が存在し、しかも顕著である。

ねじり振動減衰器の目的は、ねじり振動の振幅
を減ずることである。ねじり振動の振幅を減少さ
せることにより、クランクシヤフトの所要強度を
低めることができ、従つてクランクシヤフトの重
量を軽くすることができる。減衰器は、クランク
シヤフトに対し直接的な効果を有するが、またク
ランクシヤフトの振動によつて影響を受ける内燃
機関の色々な他の構成部品の振動をも抑制する。

このような減衰装置は一般的に、かなりの質量
を有するリング状あるいは環状の外側部材すなわ
ち慣性部材を包む構成をなすものである。このリ
ングの内側部分は、エラストマー環に装着されて
おり、該エラストマー環は更にエンジンの回転す
るクランクシヤフトに装着されたハブあるいは他
の要素に固定されるようになつている。ハブおよ
び慣性部材は何れも鋳鉄製で作ることができる。
クランクシヤフトの回転中にシリンダ内での急激
な燃焼によつて引き起こされるトルクの増加毎
に、クランクアームに隣接しているメタルが僅か
に加速される。メタルが本来の弾性すなわち復元
力によつて回復するとき、メタルは反対方向に僅
かに回転する。このような力がシヤフトにねじり
振動をもたらす。ねじり振動の典型的な例におい
て、毎分3000回転するエンジンクランクシヤフト
は、同時に毎秒150〜250回の振動数で1/4〜１度
の振幅の角度振動を生じた。

ねじり振動の粘性減衰は、粘性減衰のみである
いはねじり振動のエラストマー減衰と共同して成
し得るという技術は周知である。エラストマーお
よび粘性減衰の両方を開陳した減衰器の一例がマ
クガバンの米国特許第3440899号に述べられてい
る。その構造中に、一対の環状エラストマー部材
は複数個の角度的に離隔されたキヤビテイあるい
はポケツトが提供されており、そのキヤビテイあ
るいはポケツトは粘性減衰流体で充填されてい
る。マクガバン減衰器は、弾性的および粘性的な
両減衰を示している。

マクガバン型の減衰器の動作には、大きなねじ
り荷重や力のもとで、エラストマーと慣性リン
グ、ハブあるいはその両方のいずれかの間でのす
べりがしばしば見られる問題点があつた。さら
に、高荷重のもとでゴムの変形によつて引き起さ
れ、粘性減衰流体によつて伝達されるポケツトあ
るいはキヤビテイ内の高流体圧はエラストマー部
材の使用をさせる。本発明の実施に従つて、これ
らの問題は実質的に緩和されている。本発明を実
施する際に、エラストマーとハブ板との間の中間
面は、通常予加硫荷重（pre―vuicanization
load）によつてすべりを防止するために接続され
ている。慣性リングの環状キヤビテイ内でエラス
トマー部材の半径方向の最内方部分は、組立に先
立つて、環状キヤビテイより広く作られている。
このようにして組立た後に、キヤビテイ内でエラ
ストマーの半径方向の最内方部分は圧縮されてい
る。さらに、環状キヤビテイ内でエラストマーの
半径方向の最外方部分は、環状キヤビテイの軸方
向に計つた厚み以下の寸法に作られている。この
方法において、環状空間は、大量の粘性減衰流体
を受け取るためエラストマーのこの部分の両側で
画成されている。減衰流体膜はキヤビテイ内でエ
ラストマーの半径方向の最外方面をかように覆つ
ている。ポケツトは減衰流体の一種の貯蔵器とし
ての役割をする。ドライブデイスクあるいはハブ
とエラストマーとの間のすべりは、マクガバンに
おいてのようには起り難い、というのはデイスク
とエラストマーとの中間面では流体が存在しない
からである。マクガバンにおいては、減衰流体が
流体ポケツトから流出しデイスクとエラストマー
との中間面へ流入しがちであつた。かように、圧
縮力はデイスクとエラストマーとの中間面、すな
わちすべりのない面でより大きくすることができ
ない。増圧縮の直接的結果として、有害なベーパ
ー、フユーム、および異質な微粒子がハブとエラ
ストマーとの間および慣性リングとエラストマー
との間の中間面に入り込む能力は減ぜられる。

以下、本発明の一実施例を示す第１図および第
２図の添付図面に基づいて説明する。

図において、１０はねじり振動減衰器で、ねじ
り振動減衰器１０は部品１２および１３からなる
ほぼＵ字形断面の慣性部材すなわち慣性リングを
包含している。リテーナカツプ１３はロール成形
によつて１３ａでかしめられている。ハブ１４が
クランクシヤフトへ装着される方法は周知であ
り、説明をしない。２０は、またほぼＵ字形の断
面をしたエラストマーで、慣性リング１２内の環
状の凹所すなわちキヤビテイ中へ取付けられてお
り、キヤビテイは外壁部２２および側壁２４によ
つて画成されている。２６はエラストマー２０の
半径方向の最外方部の両側面に角度的に配置され
た多数のポケツトすなわちキヤビテイのいずれか
の一つである。２８はエラストマー２０とともに
不可欠のスリンガーシールで、エラストマー２０
の半径方向の最内方部に位置している。スリンガ
ーシール２８は環状キヤビテイ２２，２４への入
口を覆うに十分な軸方向の範囲部を包含してお
り、最内方で使用されるエラストマー２０を腐食
性のフユーム、ベーパーその他同様なものから保
護している。

３０は二つの粘性減衰流体膜のいずれかの一つ
で、エラストマー２０の半径方向の最外方部の両
側面と関連されており、キヤビテイ２６は膜と通
じている。エラストマー２０（第２図参照）の半
径方向の最外方部３４は第１図で示される構体中
で圧縮されておらず、最外方部３４の両側と慣性
リング１２の向きあつた壁２４との間の間隙は粘
性減衰流体３０のための環状空間を画成してい
る。

第２図は慣性リング１２のキヤビテイ２２，２
４に組付ける前のエラストマー部材２０の形状を
示している。第２図の考慮すべきは、エラストマ
ーの半径方向の最内方部３２が半径方向の最外方
部３４よりも一層大きな軸方向の大きさ、すなわ
ち厚みをもつているということである。傾斜むね
３６は部分３２および３４の外表面をほぼ45゜の
角度で繋いでいる。エラストマー部材２０の半径
方向最外方部の両角部は面取り３８が行われてい
る。

組立てられたときには、ハブ１４はエラストマ
ー部材２０の内部の連続した環状の溝４０の両壁
に接着接合されている。同様に両部分３２の両側
は慣性リング１２の両表面２４との両接触面と接
着接合されてもよい。通常シリコン流体が使用さ
れる減衰流体はポケツト２６内に置かれ、さらに
またエラストマー部３４の両側壁上に拡散され
る。二つの慣性リング部品１２と１３は、エラス
トマー２０の外側端が壁部２２に接触し、衝合し
さらに僅かに圧縮された状態で組立てられてい
る。第２図に示される斜面端３８は、第１図を見
れば分るように組立られた際に、僅かに圧縮され
ている。組立を完全なものにするためにリテーナ
カツプ１３は例えばロール成形によつて一箇所あ
るいは複数箇所でかしめられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るねじり振動減衰器の軸方
向上半分縦断面図、第２図は慣性リングの環状キ
ヤビテイ内に挿入する前のエラストマー部材を示
す第１図と同様な縦断面図である。 １０……ねじり振動減衰器、１２，１３……慣
性リング、１４……ハブ、２０……エラストマ
ー、２２，２４……環状キヤビテイ、２６……ポ
ケツト、３０……粘性流体膜、３２……半径方向
最内方部、３４……半径方向最外方部、４０……
環状溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状エラストマー部材によつて環状ハブに結
   合された慣性リングを有しており、 該慣性リングはハブの半径方向最外方部を受け
   る環状キヤビテイを備え、前記ハブはエラストマ
   ー部材内の環状の溝に延入し、前記エラストマー
   部材は環状キヤビテイ内に置かれしかも慣性リン
   グとハブとによつて挾持されている形式のねじり
   振動減衰器において、 環状キヤビテイ内で圧縮状態にあるエラストマ
   ーの半径方向最内方部と、 環状キヤビテイ内で非圧縮状態にあるエラスト
   マーの半径方向最外方部と、 エラストマーの半径方向最外方部の少なくとも
   一側上の粘性流体膜とからなり、環状キヤビテイ
   内で粘性流体膜と接触されたエラストマーの半径
   方向最外方部は粘性減衰器の役割をし且つ環状キ
   ヤビテイ内で圧縮されたエラストマーの半径方向
   最内方部はねじりばねの役割をすることを特徴と
   するねじり振動減衰器。 ２ 前記半径方向最外方エラストマー部の前記少
   なくとも一側はポケツトを有しており、該ポケツ
   トは粘性流体を収容し、粘性流体膜に向つて開き
   かつ粘性流体膜と連通していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のねじり振動減衰器。 ３ 前記粘性流体膜はエラストマーの前記半径方
   向最外方部の両側を覆つていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のねじり振動減衰器。 ４ 前記環状エラストマー部材の半径方向最外方
   表面は慣性リング内の前記環状キヤビテイの半径
   方向最外方表面と接触しかつ衝合していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のねじり振
   動減衰器。 ５ 前記半径方向最内方エラストマー部は、減衰
   器の最終組立の前においては、前記半径方向最外
   方エラストマー部より軸方向で厚いことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のねじり振動減衰
   器。 ６ 前記ポケツトは前記流体膜に隣接する前記エ
   ラストマー側にのみ開口していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載のねじり振動減衰
   器。 ７ 前記エラストマー部材は軸方向断面の半分に
   おいてＵ字形を呈しており、前記連続した環状溝
   を画成しているＵ字形側面はＵ字形側面間で受け
   る前記ハブ部を挾持していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のねじり振動減衰器。