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JPH0429149Y2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0429149Y2
JPH0429149Y2 JP12438887U JP12438887U JPH0429149Y2 JP H0429149 Y2 JPH0429149 Y2 JP H0429149Y2 JP 12438887 U JP12438887 U JP 12438887U JP 12438887 U JP12438887 U JP 12438887U JP H0429149 Y2 JPH0429149 Y2 JP H0429149Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastic body
rubber elastic
fitting
ring
crankshaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP12438887U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6429553U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP12438887U priority Critical patent/JPH0429149Y2/ja
Publication of JPS6429553U publication Critical patent/JPS6429553U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0429149Y2 publication Critical patent/JPH0429149Y2/ja
Expired legal-status Critical Current

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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車エンジンのクランク軸などに
取付けて回転の振動を減衰ないし防止するトーシ
ヨナルダンパーに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a torsional damper that is attached to the crankshaft of an automobile engine to damp or prevent rotational vibrations.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から、自動車エンジンのクランク軸などの
振動防止の為に、例えば実公昭50−145991号公報
により知られているように、中心に回転軸を取付
けるリング状の内筒金具と、内筒金具の外周に固
着したゴム弾性体と、ゴム弾性体の外周に固着し
たマス金具とを具えたトーシヨナルダンパーがク
ランク軸などの回転軸に取付けられている。
Conventionally, in order to prevent vibrations of the crankshaft of an automobile engine, for example, as known from Publication of Utility Model Publication No. 145991/1987, a ring-shaped inner cylindrical metal fitting with a rotating shaft attached to the center and a ring-shaped inner cylindrical metal fitting have been used. A torsional damper that includes a rubber elastic body fixed to the outer circumference and a mass fitting fixed to the outer circumference of the rubber elastic body is attached to a rotating shaft such as a crankshaft.

かかるトーシヨナルダンパーにおいては、周知
の如く、回転軸の回転に対する共振周波数に同調
するように設計することにより、回転軸の捩れ角
を抑えることができる。そこで、従来のトーシヨ
ナルダンパーは、マス金具の慣性モーメントとゴ
ム弾性体のばね定数を変化させて調整するが、こ
れにより定まる共振周波数は1つのみである。
As is well known, such a torsional damper is designed to be tuned to a resonance frequency with respect to the rotation of the rotating shaft, thereby suppressing the torsion angle of the rotating shaft. Therefore, conventional torsional dampers are adjusted by changing the moment of inertia of the mass fitting and the spring constant of the rubber elastic body, but only one resonance frequency is determined by this.

然るに、自動車エンジンのクランク軸などにお
いては、第3図の曲線aに示すようにエンジンの
回転数に応じて例えば4000rpm及び6000rpm以上
に次数成分の異なる共振現象が複数現われるのが
普通である。
However, in the crankshaft of an automobile engine, as shown by curve a in FIG. 3, it is common for a plurality of resonance phenomena with different order components to appear at, for example, 4000 rpm and 6000 rpm or higher, depending on the engine speed.

その為、共振周波数の定まつている従来のトー
シヨナルダンパーをクランク軸に取付けても、第
3図の曲線bで示すようにエンジンの回転数に応
じて現われる複数の共振現象のうちの1つ、例え
ば4000rpm付近のクランク軸捩れ角を減衰しうる
のみであり、逆にこの例のように四気筒エンジン
ではクランク軸の捩り共振の二次成分によりエン
ジン回転数が6000rpm以上の領域に急激なクラン
ク軸捩れ角の増大が現われていた。
Therefore, even if a conventional torsional damper with a fixed resonance frequency is attached to the crankshaft, one of the multiple resonance phenomena that appear depending on the engine speed, as shown by curve b in Figure 3. , for example, can only damp the crankshaft torsional angle around 4000rpm, and conversely, in a four-cylinder engine like this example, the second-order component of the torsional resonance of the crankshaft causes sudden crankshafts in the engine speed range of 6000rpm or higher. An increase in the shaft torsion angle appeared.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

この様に、従来のトーシヨナルダンパーではク
ランク軸の捩り共振によるクランク軸捩れ角の急
増があり、この捩れ角が大きいとクランクシヤフ
トやトーシヨナルダンパーが破損する恐れがある
ので、エンジンの最高回転数が限定されることに
なり、エンジン性能仕様に制限を受けるという問
題があつた。
In this way, with conventional torsional dampers, the crankshaft torsional angle rapidly increases due to torsional resonance of the crankshaft.If this torsional angle is large, there is a risk of damage to the crankshaft and torsional damper. There was a problem in that the engine performance specifications were limited.

本考案はかかる従来の事情に鑑み、1つのトー
シヨナルダンパーでエンジンの回転数に応じて現
われる複数の共振現象についてクランク軸捩れ角
の増大を抑制でき、従つてエンジン回転数の全域
に亘り捩り振動の低減を図ると共に、エンジンの
最高回転数をより高く保証しうるトーシヨナルダ
ンパーを提供することを目的とする。
In view of such conventional circumstances, the present invention is capable of suppressing the increase in crankshaft torsional angle with respect to multiple resonance phenomena that appear depending on the engine speed with a single torsional damper. It is an object of the present invention to provide a torsional damper that can reduce the engine speed and ensure a higher maximum engine speed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案のトーシヨナルダンパーは、中心に回転
軸を取付けるリング状の内筒金具と、内筒金具の
外周に固着したリング状のゴム弾性体と、ゴム弾
性体の外周に固着したリング状のマス金具とを具
え、該ゴム弾性体に回転軸と同心円周上において
回転軸と直交する方向にゴム弾性体を貫通し内筒
金具及びマス金具と電気的に絶縁して形成された
1つの又は回転軸に対称な2つ以上の流体室と、
この流体室内に封入した電気粘性流体と、電気粘
性流体中に対向させ互いに電気的に絶縁して支持
した2つの電極板とを有している。
The torsional damper of the present invention consists of a ring-shaped inner cylindrical metal fitting with a rotating shaft attached to the center, a ring-shaped rubber elastic body fixed to the outer periphery of the inner cylindrical metal fitting, and a ring-shaped mass fixed to the outer periphery of the rubber elastic body. One or rotating metal fitting formed on the rubber elastic body on a circumference concentric with the rotation axis, penetrating the rubber elastic body in a direction perpendicular to the rotation axis and electrically insulated from the inner cylinder metal fitting and the mass metal fitting. two or more fluid chambers that are axially symmetrical;
It has an electrorheological fluid sealed in the fluid chamber, and two electrode plates supported in the electrorheological fluid so as to face each other and be electrically insulated from each other.

流体室は、リング状のゴム弾性体内を一周する
ように1つの連続した溝としてもよいし、2つ以
上に分離した溝として形成してもよいが、後者の
場合には回転の中心である回転軸に対して対称に
配置することにより回転のバランスをとる必要が
ある。
The fluid chamber may be formed as one continuous groove that goes around the ring-shaped rubber elastic body, or may be formed as two or more separate grooves, but in the latter case, the fluid chamber may be formed as one continuous groove that goes around the ring-shaped rubber elastic body. It is necessary to balance the rotation by arranging them symmetrically with respect to the rotation axis.

本考案で使用する電気粘性流体は、例えば米国
特許第3047507号明細書に記載された公知のもの
であつて、その中に浸漬した2枚の電極板に電圧
を印加することにより、印加電圧に応じて粘度が
増加する流体である。
The electrorheological fluid used in the present invention is a well-known one described in, for example, US Pat. No. 3,047,507, and by applying a voltage to two electrode plates immersed therein, the It is a fluid whose viscosity increases accordingly.

〔作用〕[Effect]

本考案のトーシヨナルダンパーに封入された電
気粘性流体は、2枚の電極板間に電圧を印加する
ことによつて増粘し、固化に近い状態にまで剛性
を増加する。従つて、エンジン回転数に応じて電
圧を制御することによりダンパーの共振周波数を
変化させてクランク軸の複数の捩り共振のピーク
を低下させることができ、更にはクランク軸捩れ
角が急増するエンジンの高速回転領域で電圧を漸
次増加させて印加することにより、内筒金具とマ
ス金具の間にある電気粘性流体を固化状態まで増
粘させて両者の間の摩擦抵抗ないし剪断力を増加
させることにより、クランク軸捩れ角を抑制する
ことができる。
The electrorheological fluid sealed in the torsional damper of the present invention thickens by applying a voltage between the two electrode plates, increasing its rigidity to a state close to solidification. Therefore, by controlling the voltage according to the engine speed, it is possible to change the resonance frequency of the damper and reduce the peaks of multiple torsional resonances of the crankshaft. By applying a voltage that gradually increases in the high-speed rotation region, the electrorheological fluid between the inner cylinder fitting and the mass fitting is thickened to a solidified state, thereby increasing the frictional resistance or shearing force between the two. , the crankshaft torsion angle can be suppressed.

〔実施例〕〔Example〕

第1図及び第2図は本考案のトーシヨナルダン
パーの一具体例であつて、中心に回転軸1を取付
けるフランジ2を一体に形成した鋼製でリング状
の内筒金具3と、内筒金具3の外周に固着した
NBR製のリング状のゴム弾性体4と、ゴム弾性
体4の外周に固着した鋼製でリング状のマス金具
5とを具えている。
Figures 1 and 2 show a specific example of the torsional damper of the present invention, which includes a ring-shaped inner cylindrical fitting 3 made of steel integrally formed with a flange 2 at the center of which a rotating shaft 1 is attached, and an inner cylindrical member 3. Fixed to the outer periphery of metal fitting 3
It includes a ring-shaped rubber elastic body 4 made of NBR and a ring-shaped mass fitting 5 made of steel fixed to the outer periphery of the rubber elastic body 4.

このリング状のゴム弾性体4には、流体室6と
なるべき2つの溝が回転軸に直交する方向にゴム
弾性体4を貫通し、回転軸1と同心円周上で且つ
回転軸1に対称に形成してある。この溝の内周側
を閉鎖する内筒金具3の表面部分には電気的絶縁
のためにゴム弾性体4の一部が薄膜状に残してあ
り、溝の外周側をマス金具5の周壁で閉鎖して流
体室6を構成する部分にはテフロン等の電極支持
体7bが電気的絶縁とシールを兼ねて夫々埋設し
てある。この電極支持体7bと内筒金具3側に残
したゴム弾性体4の一部に埋設した電極支持体7
aに各1個の電極板8b,8aが夫々対向して固
定してある。電極板8a,8bは鉄、鋼又はアル
ミニウム等の金属からなる。電極板8a,8bに
はリード線11が接続され、電極支持体7bから
金具5を貫通して外部に導出され、回転軸1に設
けたスリツプリング12を経て図示しない電源に
接続してある。
In this ring-shaped rubber elastic body 4, two grooves that are to become fluid chambers 6 penetrate through the rubber elastic body 4 in a direction perpendicular to the rotation axis, and are arranged on a circumference concentric with the rotation axis 1 and symmetrical to the rotation axis 1. It is formed in A part of the rubber elastic body 4 is left in the form of a thin film for electrical insulation on the surface of the inner cylindrical fitting 3 that closes the inner circumferential side of this groove, and the outer circumferential side of the groove is covered with the peripheral wall of the mass fitting 5. Electrode supports 7b made of Teflon or the like are buried in the portions that are closed to form the fluid chambers 6, respectively, for the purpose of electrical insulation and sealing. This electrode support 7b and the electrode support 7 embedded in a part of the rubber elastic body 4 left on the inner cylindrical metal fitting 3 side
One electrode plate 8b and one electrode plate 8a are fixed to each electrode plate a, facing each other. The electrode plates 8a and 8b are made of metal such as iron, steel, or aluminum. A lead wire 11 is connected to the electrode plates 8a, 8b, extends from the electrode support 7b through the metal fitting 5, and is connected to a power source (not shown) through a slip ring 12 provided on the rotating shaft 1.

この流体室6の内部には有機溶媒に微粉化した
シリカゲル、ノニオン系界面活性剤及び水を混合
した電気粘性流体10が封入されている。
Inside the fluid chamber 6, an electrorheological fluid 10, which is a mixture of an organic solvent, pulverized silica gel, a nonionic surfactant, and water, is sealed.

尚、ゴム弾性体4は電気粘性流体に接するため
NBRの他水添NBR、ACM、CHC、FKM等の
耐油性ゴムが好ましく、ゴムの表面にナイロン等
の樹脂薄膜を接着したものも使用できる。又、マ
ス金具5の流体室6を構成する溝壁にもテフロン
等の薄い絶縁膜9を形成してある。
Furthermore, since the rubber elastic body 4 is in contact with the electrorheological fluid,
In addition to NBR, oil-resistant rubbers such as hydrogenated NBR, ACM, CHC, and FKM are preferred, and rubbers with a thin resin film such as nylon bonded to the surface may also be used. A thin insulating film 9 made of Teflon or the like is also formed on the groove wall constituting the fluid chamber 6 of the mass fitting 5.

更に、電極支持体7a,7bはテフロンや電気
絶縁性ゴム等の体積固有抵抗が1015Ωcm以上であ
る耐有機溶媒性の材料が好ましい。
Further, the electrode supports 7a and 7b are preferably made of an organic solvent-resistant material having a volume resistivity of 10 15 Ωcm or more, such as Teflon or electrically insulating rubber.

第1図及び第2図に示した上記実施例で説明し
た本考案のトーシヨナルダンパーを自動車エンジ
ンのクランク軸に取付け、エンジン回転数に応じ
たクランク軸捩れ角を測定して結果を第3図の曲
線cに示した。この第3図から判るように、曲線
aで示すクランク軸本来の共振による2個所のク
ランク軸捩れ角の急増のうち、エンジン回転数が
4000rpm付近のものはマス金具の慣性モーメント
を調整したことで従来のトーシヨナルダンパー
(曲線b)と同様に低減され、エンジン回転数
6000rpm以上での二次共振によるクランク軸捩れ
角は最大20KVの電圧を電気粘性流体に漸次印加
することによつて曲線cの如く顕著に抑制するこ
とができ、約6500rpmまでエンジンの回転数を上
げることができるようになつた。
The torsional damper of the present invention explained in the above embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is attached to the crankshaft of an automobile engine, and the torsion angle of the crankshaft according to the engine speed is measured. The results are shown in FIG. 3. It is shown in curve c. As can be seen from Fig. 3, among the sharp increases in the crankshaft torsion angle at two locations due to the original resonance of the crankshaft shown by curve a, the engine speed is
Around 4000rpm, by adjusting the moment of inertia of the mass fittings, it is reduced in the same way as a conventional torsional damper (curve b), and the engine speed
The crankshaft torsion angle due to secondary resonance above 6000 rpm can be significantly suppressed as shown in curve c by gradually applying a maximum voltage of 20 KV to the electrorheological fluid, increasing the engine speed to approximately 6500 rpm. Now I can do it.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

本考案によれば、トーシヨナルダンパー内部の
電気粘性流体に電圧を印加することによつて、電
気粘性流体を固化状態まで増粘して内筒金具とマ
ス金具の間の摩擦抵抗ないし剪断力を任意に増加
させることができるので、1つのトーシヨナルダ
ンパーでエンジンの回転数に応じて現われる複数
の共振現象の全てを減衰させることができる。
According to the present invention, by applying a voltage to the electrorheological fluid inside the torsional damper, the electrorheological fluid is thickened to a solidified state, and the frictional resistance or shear force between the inner cylinder fitting and the mass fitting is reduced. Since it can be increased arbitrarily, one torsional damper can attenuate all of the plurality of resonance phenomena that appear depending on the engine speed.

その結果、従来のトーシヨナルダンパーで特に
問題となつていた高回転数領域でのクランク軸捩
れ角の急激な増大を問題とならないレベルにまで
低減することができるので、エンジンの限界回転
数を従来より高く保証できるようになり、自動車
の加速性能の大幅な向上が可能となる。
As a result, it is possible to reduce the sudden increase in crankshaft torsion angle in the high rotation speed range, which was a particular problem with conventional torsional dampers, to a level that does not pose a problem. It becomes possible to guarantee a higher level of guarantee, and it becomes possible to significantly improve the acceleration performance of automobiles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本考案のトーシヨナルダン
パーを示し、第1図は第2図の−線での断面
図であり、第2図は回転軸と反対側からみた平面
図であつて、一部を流体室の回転軸と最も反対側
で切り欠いた図である。第3図はエンジン回転数
とクランク軸捩れ角の関係を夫々示すグラフであ
つて、曲線aはトーシヨナルダンパーを取付けな
いクランク軸本来の捩れ角を、曲線bは従来のト
ーシヨナルダンパーを取付けた場合のクランク軸
捩れ角を、及び曲線cは本考案のトーシヨナルダ
ンパーを取付けた場合のクランク軸捩れ角を夫々
表わす。 1……回転軸、3……内筒金具、4……ゴム弾
性体、5……マス金具、6……流体室、7a,7
b……電極支持体、8a,8b……電極板、9…
…絶縁膜、10……電気粘性流体。
1 and 2 show the torsional damper of the present invention, FIG. 1 is a sectional view taken along the - line in FIG. 2, and FIG. 2 is a plan view seen from the side opposite to the rotation axis. FIG. 2 is a partially cut away view of the fluid chamber at the side most opposite to the rotation axis. Figure 3 is a graph showing the relationship between engine speed and crankshaft torsion angle, where curve a represents the original torsion angle of the crankshaft without a torsional damper installed, and curve b represents the original torsion angle of the crankshaft with a conventional torsional damper installed. The curve c represents the crankshaft torsion angle when the torsional damper of the present invention is installed. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Rotating shaft, 3... Inner cylinder fitting, 4... Rubber elastic body, 5... Mass fitting, 6... Fluid chamber, 7a, 7
b... Electrode support, 8a, 8b... Electrode plate, 9...
...Insulating film, 10...Electrorheological fluid.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 中心に回転軸を取付けるリング状の内筒金具
と、内筒金具の外周に固着したリング状のゴム弾
性体と、ゴム弾性体の外周に固着したリング状の
マス金具とを具え、該ゴム弾性体に回転軸と同心
円周上において回転軸と直交する方向にゴム弾性
体を貫通し内筒金具及びマス金具と電気的に絶縁
して形成された1つの又は回転軸に対称な2つ以
上の流体室と、この流体室内に封入した電気粘性
流体と、電気粘性流体中に対向させ互いに電気的
に絶縁して支持した2つの電極板とを有すること
を特徴とするトーシヨナルダンパー。
The rubber elastic body comprises a ring-shaped inner cylindrical metal fitting in which a rotating shaft is attached at the center, a ring-shaped rubber elastic body fixed to the outer periphery of the inner cylindrical metal fitting, and a ring-shaped mass fitting fixed to the outer periphery of the rubber elastic body. One or more symmetrical rings formed on the body on a circumference concentric with the rotation axis, penetrating the rubber elastic body in a direction perpendicular to the rotation axis and electrically insulated from the inner cylindrical fitting and the mass fitting. A torsional damper comprising: a fluid chamber; an electrorheological fluid sealed in the fluid chamber; and two electrode plates supported in the electrorheological fluid and opposed to each other and electrically insulated from each other.
JP12438887U 1987-08-13 1987-08-13 Expired JPH0429149Y2 (en)

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JP12438887U JPH0429149Y2 (en) 1987-08-13 1987-08-13

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Publication Number Publication Date
JPS6429553U JPS6429553U (en) 1989-02-22
JPH0429149Y2 true JPH0429149Y2 (en) 1992-07-15

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ID=31374073

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JP12438887U Expired JPH0429149Y2 (en) 1987-08-13 1987-08-13

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JPS6429553U (en) 1989-02-22

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