JPS62288744A - ダンパプ−リのバランス取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、クランクシャフトの先端に取付られて曲げ、
捩り等の振動等を制振するダンパプーリを製作するに際
し、そのダンパプーリ自体のアンバランスを効果的に除
去するダンパプーリのバランス取り方法に関する。

〈従来の技術〉 −Ｍに、自動車のエンジンにはピストンのレシプロ動作
を回転運動に変換するためのクランクシャフトを有し、
−万端から駆動力伝達トルクを取り出し、他端側からは
オルタネータ等の補機を作動させるようにプーリ機構を
介して動力を取り出すようにされている。

ところで、クランクシャフトはエンジンシリンダの爆発
力による起振力を印加されて周方向の運動による捩／）
振動等を受け、更に、慣性力や爆発力により曲げ振動が
励起されるため、これらに対処するべくトーショナルダ
ンパ機能とベンディングダンパ機能を具備するグイナミ
ソクダンパが開発され、例えば第６Ｃ図に示すようなり
ランク用ダンパプーリＰが採用されるようになってきた
。

この種のダンパプーリＰは、クランクシャフトの先端に
取付けて使用されるため、高速回転状態における動的ア
ンバランスを少（することが重要であり、このためダン
パプーリＰの製作に当っては予めその最終段階において
プーリ全体のアンバランス量を測定し、アンバランスが
あれば、例えばボール盤等にて穴加工を施し、バランス
修正を行っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかるにこの種のダイナミックダンパ付のダンパブーＩ
ｊ　ｐは、多数の部品を組合せた複雑な構成となってお
り、上記従来の方法では全体として十分なバランス取り
が行なわれても各部品間では、十分なバランス取りが行
われない。

すなわち上記ダイナミックダンパ付のダンパプーリＰの
構造は第６Ａ図ないし第６Ｂ図に示すように第１プーリ
アツンＡＩと、第２プーリアッシＡ２より構成されてい
る。

この第１プーリアッシＡＩはクランクシャフトの先端に
キーを介して固着されるプーリハブ１０と、このプーリ
ハブ１０の前面凹部１２にダンパゴム１３を介して加硫
接着処理にて一体的に固設されるリング状の内マスダン
パ１４とよりなり、この内マスダンパ１４がベンディン
グダンパとして機能し、クランクシャフトの曲げ振動を
吸収するようになっている。

また第２プーリアッシＡ２は中間スリーブ１６と、この
中間スリーブ１６の外周にダンパゴム１７を介して加硫
接着処理にて一体的に固設された外マスダンパ１８とよ
りなり、この外マスダンパ１８がトーショナルダンパと
して機能し、周方向の捩り振動を制振するようになって
いる。

このようにプーリハブ１０に対して内マスダンパ１４を
接着し、また中間スリーブ１６に対して外マスダンパ１
８を接着するものでは、内マスダンパ１４あるいは外マ
スダンパ１８等個々の構成部品の１つ１つの若干の芯ず
れによって各部品毎にアンバランスが生じる。かかる芯
ずれによるアンバランスは、従来のダンパプーリ全体で
の動的アンバランスの修正では内マスダンパのアンバラ
ンスは除去することができず、内マスダンパ１４の芯ず
れは回転変動に起因する遠心力によってダンパゴム１３
に剪断応力を作用させ、耐久性を著しく低下させる欠点
があった。

これには、先ずプーリハブ１０のみのバランス取りを行
い、次いでこのプーリハブ１０に内マスダンパ１４を接
着した第１プーリアッシＡ１としてバランス取りを行い
、さらにこの第１プーリアッシＡ１に第２プーリアッシ
Ａ２を組合せた後全体の動的アンバランスを修正するこ
とで対処できるが、かかる方法は工程が複雑となるとと
もに３回のバランス取り工程が必要となり、その結果設
備費がかさみコスト高となる点がある。

〈発明の構成〉 本発明においてバランス取りの対象となるダンパプーリ
Ｐは前記したようにプーリハブ１０、内マスダンパ１４
、中間スリーブ１６、外マスダンパ１８からなり、これ
ら多数部品からなるダンパプーリＰのアンバランスを完
全に除去するには、その各構成部品の１つ１つを組付な
がら順次バランス取りを行う必要があり、これは工程の
担雑化を招くと同時に、多（のバランス取り機を必要と
する。

従って本発明では、特にダンパゴム１３に剪断力として
作用する内マスダンパ１４のアンバランスが、特にタン
パプーリＰとして致命的な欠陥となるため、これを個別
に除去し、その他の構成部品についてはダンパプーリ全
体で除去することとした。

また内マスダンパ１４のアンバランスを×１内マスダン
パ１４の振れをＹ、内マスダンパ１４の重量をＷとした
とき、３者の関係は下式で表わされる。

ｘ　　＝ｗｘ　　ｙ ここにおいて内マスダンパ１４の重量Ｗを一定にした状
態で振れＹを変化させたところアンバランスＸは第７図
のように正比例して変化し、上記式が正しいことが実験
上明らかとなった。なおこの図において直線からの測定
点のズレの要因は内マスの内外径の同軸度、加硫時の内
マスの傾き等製造上のバラツキによるものと考えられる
。

従って動的バランス取りを行うことな（、内マスダンパ
１４の内径の振れＹから内マスダンパ１４のアンバラン
スを計測することとした。

すなわち、本発明のバランス取り方法の特徴は、ダンパ
プーリ本体のバランス取りを行う前にプーリハブ１０に
対する内マスダンパ１４のバランス取りを行うことにあ
り、またそのバランス取りの方法としてプーリハブ１０
に対する内マスダンパ１４の内径の振れＹを測定するこ
とでバランス取りのステップを簡略化したことにある。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、最初に内マスダンパ１４のバランス取りに使用さ
れる内マスダンパバランス取り装置の具体例を第１図に
より説明すると図中２０は支持台で、これに支持軸２１
が回転自在に支持されている。

この支持軸２１の上端には支持部２２が形成され、これ
にダンパプーリＰが嵌合支持され、クランプシリンダ２
３にて支持軸２１の中心部を挿通するクランプロッド２
４を操作することによりダンパプーリＰを支持部２２に
クランプするようになっている。支持軸２１の下端には
ギヤ列を介して割出用モータ２５ならびにエンコーダ２
６が連結され、前記支持軸２１を回転するとともにその
回転位相をエンコーダ２６にて検出できるようになって
いる。また前記支持軸２４の上方には、前記内マスダン
パ１４の内周と対向してギャップセンサ２８が設置され
ており、このギャップセンサ２８からの出力信号からプ
ーリハブ１０に対する内マスダンパ１４の振れＹを検出
するようになっている。

さらに支持軸２１の上方には内マスダンパバランス修正
用加工装置３０が設置されている。この加工装置３０は
、ドリル３１と、このドリル３１を保持する加工ヘッド
３２と、ドリル３１を回転駆動する駆動モータ３３と、
加工ヘッド３２をダンパプーリＰに同って昇降動させる
送りねし機構３４と、この送りねじ機構３４を回転する
送りモータ３５と、ドリル３１の昇降量を検出するエン
コーダ３６とよりなり、前記送りモータ３５にてドリル
３１を昇降させるとともにその送り量をエンコーダ３６
にて検出し、内マスダンパ１４に所要深さのバランス修
正穴Ｉ］を加工するようになっている。

また４０は内マスダンパバランス取り制御装置である。

このバランス取り制御装置４０は、マイクロプロセッサ
４１と、メモリ４２とを主要構成とし、このマイクロプ
ロセッサ４１はインターフェイス４３を介して前記エン
コーダ２６．３６ならびにギャップセンサ２８と接続さ
れ、またドライブユニット４４．４５を介して前記駆動
モータ２５ならびに送りモータ３５と接続され、さらに
インタフェース４３介してクランプシリンダ２３を作動
する油圧回路４６と接続されている。

前記メモリ４２には、後述する第３図に示すフローチャ
ートに示すように上記エンコーダ２５ならびにギャップ
センサ２８の信号から内マスダンパ１４の振れとその振
れ方向を検出し、その検出結果から内マスダンパ１４の
アンバランスを演算し、さらにこの演算結果に基づいて
アンバランスが除去される位置に所要深さのバランス修
正穴■（が加工できるよう前記駆動モータ２５ならびに
加工装置３０を制御するプログラムが記憶されている。

第２図は、前記内マスダンパ１４のバランス取り終了後
、ダンパプーリ全体のバランス取りを行うためのトータ
ルバランス取り装置を示すもので、図中５０は回転軸で
、軸受ユニット５１により回転自在に支持され、この軸
受ユニット５１は固定部５２に対してスプリング５３に
よりｆ’Ｌ方向に変位可能に支持されている。前記回転
軸５０の上端にはダンパプーリＰを嵌合支持する装着部
５４が形成され、また下端には自在継手５日ならびにギ
ヤ列を介して回転用モータ５５ならびにエンコーダ５６
が連結され、この回転用モータ５５にてダンパプーリＰ
を高速回転させるとともにその回転位相をエンコーダ５
６にて検出するようになっている、また前記軸受ユニッ
ト５１上にはディテクタ５７が取付られ、前記ダンパプ
ーリＰの回転に伴うアンバランスをこのディテクタ５７
にて検出するようになっている。

一方回転軸５０の上方には、トータルバランス修正用加
工装置６０が設置されている。この加工装置６０は前記
内マスダンパバランス修正用加工装置３０と同様、ドリ
ル６１と、加工ヘッド６２と、駆動モークロ３と、送り
ねじ機構６４と、送りモータ６５と、エンコーダ６６と
よりなり、前記送りモータ６５にてドリル６１を昇降動
作させるとともにその送り量をエンコーダ６５にて検出
し、外マスダンパ１８に所定深さのバランス修正穴■（
を加工するようになっている。

さらにこのトータルバランス取り装置にはトータルバラ
ンス取り制御装置７０が設けられている。

この制御装置７０はマイクロプロセッサ７１と、メモリ
７２を主要構成とし、マイクロプロセッサ７１はインク
フェイス７３を介して前記エンコーダ５６．６６ならび
にディテクタ５７と接続され、またドライブユニット７
４．７５を介して前記回転用モータ５５ならびに送りモ
ータ６５と接続されている。

前記メモリ７２には、後述する第４図に示すフローチャ
ートに示すように上記エンコーダ５６ならびにディテク
タ５７からの信号からダンパプーリ全体のアンバランス
量とそのアンバランス方向を検出し、その検出結果から
アンバランスが除去される位置に所要深さのバランス修
正穴Ｉ（が加工できるよう前記回転用モータ５５ならび
に加工装置６０を制御するプログラムが記憶されている
。

なお、回転軸の先端には手動操作にてプーリをクランプ
するクランプ装置を備えているが、図示省略する。

次に上記構成におけるバランス取り作業について説明す
る。

先ず、バランス取りすべきダンパプーリＰを内マスダン
パバランス取り装置の支持軸上に装着する。しかる状態
で、作動を開始すると内マスダンパバランス制御装置４
０は第３図に示すフローチャートに基づいて処理を開始
し、先ずステップ１００においてクランプシリンダ２３
が作動されて、支持軸２１上にダンパプーリＰがクラン
プされる。

続いてステップ１０１ではドライブユニット４４を介し
て割出し用モータ２５にパルス信号が出力されることに
よってダンパプーリＰが低速回転される。

続いてステップ１０２では、エンコーダ２６ならびにギ
ャップセンサ２８により第５図に示すようにその時のダ
ンパプーリＰの角度位相θとその角度位相θにおける内
マスダンパ１８の振れＹが逐一読出される。次いでステ
ップ１０３では前記サンプリングされたデータから最大
の振れＩＹＩとその角度位置θ１が演算され、さらにス
テップ１０４においてこの振れＹｌはアンバランスｌｘ
に変換される。

ステップ１０５では割出用モータ２５にパルスが投与さ
れて前記アンバランス方向に対応する位相にダンパプー
リＰが割出され、次いでステップ１０６では前記アンバ
ランス量に対応するストロークだけ下方向に加工ヘッド
３２が下降され、内マスダンパ１４に対して所要の角度
位相に所定深さのバランス修正穴Ｈが加工される。修正
加工後、ステップ１０７ではクランプシリンダ２３が作
動され、ダンパプーリＰはアンクランプされる。

これにより、内マスダンパ１４のアンバランスは修正さ
れ、続いてこのダンパプーリＰは第２図に示すトータル
バランス修正装置に移され、囲路のクランプ装置により
回転軸５０上にクランプする。その後、このトータルバ
ランス修正装置の起動と同時にトータルバランス修正制
御装置７０は第４図に示すフローチャートに基づいて処
理を開始する。先ずステップ２００では、回転用モータ
５５が駆動されて回転軸５０が高速回転される。

続いてステップ２０１では、ディテクタ５７ならびにエ
ンコーダ５６の信号が読込まれ、次いでステ・ノブ２０
２では前記検出信号からアンバランス量ならびにアンバ
ランス方向が演算される。

続いてステップ２０３では回転用モータ５５にパルスが
投与されて前記アンバラン方向に対応する位置にダンパ
プーリＰが割出され、次いでステップ２０５において上
記アンバランス量に対応するストロークだけ加工ヘッド
６２が下降され、外マスダンパ１８に対して所定深さの
トータルバランス修正穴■（が加工され、一連のバラン
ス取りのステップが終了する。

このようにプーリハブ１０に対する内マスダンパ１４の
振れによるアンバランスを修正し、続いてダンバブ−り
全体のアンバランスを修正することで、内マスダンパ１
４に対し遠心力が作用しなくなり、その結果ダンパゴム
１３に応力を発生させることもなくなって耐久性が向上
し、しかも全体として安定した回転が可能となる。

〈発明の効果〉 上記詳述したように本発明は、ダンパプーリ全体のトー
タルアンバランスを修正するに先だって、プーリバブに
対する内マスダンパの振れによるアンバランスを検出し
て修正するようにしたので、内マスダンパの振れもなく
なり、それに伴ってダンパゴムに対する剪断応力が作用
することを防止でき、またダンパプーリ全体としてのア
ンバランスもなくなって、安定した回転が可能となり、
しかも上記ダンパプーリを製作するための工程も少＜、
製作コストが少くてすむ利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は内マスダ
ンパのバランス取り工程で使用される内マスダンパバラ
ンス取り装置のブロック図、第２図はダンパプーリ全体
のバランス取り工程で使用されるトータルバランス取り
装置のブロック図、第３図および第４図はバランス取り
の流れを示すフローチャート、第５図はダンパプーリの
割出回転に伴う内マスダンパの振れの発生状況を示すグ
ラフ、第６図はダンパプーリの部分断面図、第７図は内
マスダンパの（辰れとアンバランス量との関係を示すグ
ラフである。 Ｐ・・・ダンパプーリ、１０・・・プーリハブ、１４・
・・内マスダンパ、１８・・・外マスダンパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンのクランクシャフト先端に設けられるプーリハ
   ブの側面にダンパゴムを介して内マスダンパを固着した
   第１プーリアッシと、中間スリーブの外周にダンパゴム
   を介して外マスダンパを固着した第２プーリアッシとよ
   りなるダンパプーリのバランス取り方法であって、前記
   ダンパプーリ全体のバランス取りに先立って前記ダンパ
   プーリを低速回転させ前記内マスダンパの偏心量を測定
   する偏心量測定ステップと、この測定された内マスダン
   パの偏心量からアンバランス量ならびにアバランス方向
   を演算する演算ステップと、この演算結果に基づいて前
   記ダンパプーリに加工を施し内マスダンパの偏心による
   アンバランスを修正する内マスダンパアンバランス修正
   ステップと、を行うことを特徴とするダンパプーリのバ
   ランス取り方法。