JPH0590000U - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランクシャフトのねじれ振動を低減させ
て、その振動に伴う騒音の低減を図る。 【構成】 クランクシャフトに取り付けられるダンパー
プレートに第１、第２、第３、第４のゴム部材７、８、
９、１０を介して第１、第２、第３及び第４の慣性体１
１、１２、１３、１４をそれぞれ装着して第１のダンパ
Ａ、第２のダンパＢ、第３のダンパＣ及び第４のダンパ
Ｄを構成したダンパ装置４であって、第１、第２、第
３、第４の各ダンパＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの慣性モーメントと
固有振動数をそれぞれＩｄ₁、Ｉｄ₂、Ｉｄ₃、Ｉｄ₄、ｆ
ｄ₁、ｆｄ₂、ｆｄ₃、ｆｄ₄としたとき、慣性モーメント
をＩｄ₁＞Ｉｄ₂＞Ｉｄ₃＞Ｉｄ₄、固有振動数をｆｄ₁＜
ｆｄ₂＜ｆｄ₃＜ｆｄ₄なる関係に各ダンパをそれぞれ設
定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関のクランクシャフトに加わるねじれ振動を防止するダンパ、 詳しくは、４つの慣性体がそれぞれ弾性体を介してダンパプレートに配設された フォースマスダンパ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関のクランクシャフトは回転時に回転中心線回りのねじれ振動を発生す る。特に、クランクシャフトのねじれ振動がピークになる共振周波数と、クラン クシャフトの回転数とが調和すると大きなねじれ変形を伴う共振を生じ、最悪の 場合クランクシャフトの損傷につながる。

【０００３】 このようなねじれ振動のピークを低減させたり、分散させるためのダンパ装置 として、ねじれ振動エネルギーをゴムのような弾性体の変形に変換してこれを熱 エネルギーに変えて放散するダンパ装置が知られている。

【０００４】 ところで、クランクシャフトのねじれ振幅比はクランクシャフトの共振時に図 ２に破線で示ようなピーク値を示すが、これに周知のシングルマスあるいはダブ ルマスダンパ装置を取り付けると、シングルでは一点鎖線で示すようにピークが ２つ、ダブルでは二点鎖線で示すようにピークが３つに分割され、その値は低減 する。すなわち、従来のシングルあるいはダブルマスダンパ装置は、各ダンパの 質量、バネ等の選択によってクランクシャフトのねじれ振動特性を変化させて軸 系のねじれ振動応答を制御している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ダンパ装置はスペース、放熱的に厳しい場所に配設されていて、い かに省スペースで効率の良いダンパ装置を取り付けるかが課題となっている他、 クランクシャフトの振動に伴う騒音が問題となっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

そこで本考案では、クランクシャフトに取り付けられるダンパープレートに第 １、第２、第３、第４のゴム部材を介して第１、第２、第３、第４の慣性体をそ れぞれ装着して第１のダンパ、第２のダンパ、第３のダンパ及び第４のダンパを 構成したダンパ装置であって、上記第１、第２、第３、第１の各ダンパの慣性モ ーメントをそれぞれＩｄ₁、Ｉｄ₂、Ｉｄ₃、Ｉｄ₄とし、各ダンパの固有振動数を ｆｄ₁、ｆｄ₂、ｆｄ₃、ｆｄ₄としたとき、慣性モーメントをＩｄ₁＞Ｉｄ₂＞Ｉｄ ₃ ＞Ｉｄ₄、固有振動数をｆｄ₁＜ｆｄ₂＜ｆｄ₃＜ｆｄ₄なる関係に設定した。

【０００７】

【作用】

第１、第２、第３及び第４のダンパの慣性モーメントをそれぞれＩｄ₁、Ｉｄ₂ 、Ｉｄ₃、Ｉｄ₄とし、また、各ダンパの固有振動数をｆｄ₁、ｆｄ₂、ｆｄ₃、ｆ ｄ₄としたとき、慣性モーメントをＩｄ₁＞Ｉｄ₂＞Ｉｄ₃＞Ｉｄ₄、固有振動数を ｆｄ₁＜ｆｄ₂＜ｆｄ₃＜ｆｄ₄なる関係に設定したので、クランクシャフトの捩じ れ振動が個々のダンパに分散されて、上記クランクシャフトのねじれ振動が低減 される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を順を追って説明する。図１において、符号１は、クラ ンクシャフトを示し、このシャフト１の端部にはクランクシャフトプーリ２がボ ルト３で取り付けられている。クランクシャフトプーリ２に形成された円筒部２ ｃには、フォースマスダンパ装置４の基部にあたるダンパプレート５が嵌合され る。

【０００９】 フォースマスダンパ装置４は、ダンパプレート５と後述する４つのダンパＡ、 Ｂ、Ｃ、Ｄから構成される。ダンパプレート５は比較的薄い円錐形状の金属製で あって、その中央部には円筒部２ｃと嵌合する開口部５ａと、ダンパプレート５ をクランクシャフトプーリ２に固定するためのボルト６が挿通される複数の通孔 ５ｂが穿設されている。

【００１０】 ダンパプレート５の外周縁における一側面には、外側から第１ダンパＡ、第２ ダンパＢ、第３ダンパＣ、第４ダンパＤが順に同心的に配設される。これら各ダ ンパは、それぞれ弾性体である円環状の第１、第２、第３、第４の各ゴム部材７ 、８、９、１０と、各ゴム部材にそれぞれ設けられる円環状の第１、第２、第３ 及び第４の慣性体１１、１２、１３、１４とから構成される。第１、第２第３及 び第４のゴム部材７、８、９、１０とダンパプレート５及び同ゴム部材７、８、 ９、１０と慣性体１１、１２、１３、１４とはそれぞれ圧着固定されている。 そして、このフォースマスダンパ装置４は、クランクシャフト１と一体回転し て、同シャフト１に加わるねじれ振動を第１、第２、第３及び第４のゴム部材７ 、８、９、１０の変形により吸収するようになっている。 また、ダンパが設けられたダンパプレート５の背面側５ｃには、冷却フィン１ ５が放射状に複数形成されていて、冷却フィン１５の長さはダンパＡ、Ｂ、Ｃ、 Ｄの径方向への取付け範囲と略同じ長さとされている。

【００１１】 ここで、フォースマスダンパ装置４の慣性モーメント及び固有振動数は次の関 係で構成される。すなわち、第１ダンパＡの慣性モーメントをＩｄ₁、第２ダン パＢの慣性モーメントをＩｄ₂、第３ダンパＣの慣性モーメントをＩｄ₃、第４ダ ンパＤの慣性モーメントをＩｄ₄とし、第１ダンパＡの固有振動数をｆｄ₁、第２ ダンパＢの固有振動数をｆｄ₂、第３ダンパＣの固有振動数ｆｄ₃、第４ダンパＤ の固有振動数をｆｄ₄とした時、 慣性モーメント Ｉｄ₁＞Ｉｄ₂＞Ｉｄ₃＞Ｉｄ₄ 固有振動数 ｆｄ₁＜ｆｄ₂＜ｆｄ₃＜ｆｄ₄ となるように、各ダンパＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設定されている。

【００１２】 このような構成によると、クランクシャフト１のねじれ振動に対してダンパ装 置４は、異なる４つの固有振動数を持つことになるので、クランクシャフト１の ねじれ振幅すなわち共振ピークを図２に実線で示すようにＩ、II、III、IV、Ｖ 節とに分散することができる。さらに、第１ダンパＡは、慣性モーメントＩｄ₁ を第４ダンパＤの慣性モーメントＩｄ₄より大きく、固有振動数ｆｄ₁をｆｄ₄よ り小さくしているので、図２に示すクランクシャフト１の５つの共振ピークＩ、 II、III、IV、Ｖ節の内、周波数の低いＩ、IIに関与し、第４ダンパＤは周波数 の高い共振ピークIV、Ｖ節に、さらに第２ダンパＢは共振ピークII、III節に、 第３ダンパＣは共振ピークIII、IV節に関与し、クランクシャフト１の共振ピー ク値を低減することができ、クランクシャフト１の振動に伴う騒音が低減される 。

【００１３】 また、共振ピークが低減されることでダンパＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける振動率も 低減されるので、ゴム部材７、８、９、１０に対する負荷が低減され、ゴム部材 ７、８、９、１０の発熱量を抑えることができる。さらに、各ダンパＡ、Ｂ、Ｃ Ｄをダンパプレート５の一側面に設けたのでダンパ装置４の軸方向への広がりを 抑えることができると共に、背面側５ｃに形成した冷却フィン１５によってダン パプレート５と空気との接触面が増えて放熱性が向上し、ゴム部材７、８、９、 １０の温度低減を図れ各ゴム部材の耐久性と共に、第１、第２、第３及び第４の のダンパＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれのダンパプレート５からの剥離の危険が低減す る。

【００１４】 なお、以後説明する実施例においては、上記第１の実施例と同一構成のものは 同一符号を符し、その説明は省略する。 図３に示す第２の実施例は、ダンパプレート５の両側面にダンパＡ、Ｂ、Ｃ、 Ｄを配設したものである。ダンパプレート５の一側面には同心的に第１ダンパＡ と第３ダンパＣが接着されていて、同プレート５の背面側５ｃであって第１ダン パＡの背面には、第２ダンパＢ、第３ダンパＣの背面には第４ダンパＤがそれぞ れ接着されている。また、第１ダンパＡの上部は大きく湾曲していて冷却フィン としての機能を有している。このように各ダンパをダンパプレート５の両側面に 配設することで、径方向への装置の広がりを抑えらたダンパ装置４とすることが できる。

【００１５】 次に、図４は本考案の第３の実施例を示す。この実施例におけるダンパプレー ト５’は、プレート外周から内周に向けて円周状に第１凹部１６と第２凹部１７ がプレス加工で交互に形成されている。第１凹部１６はプレート外周側に位置し ていて、第２凹部１７はそれより内側に位置している。

【００１６】 第１凹部１６の外周すなわちダンパプレート５’の外周面には筒状の第１ダン パＡが、第１凹部１６の内周面であって第１ダンパＡの背面側には同じく筒状の 第２ダンパＢが圧着されていて、第２ダンパＢと対面する第１凹部１６の周面す なわち第２凹部１７の外周面には第３ダンパＣ、第２凹部１７の内周面であって 第３ダンパＣの背面側には第４ダンパＤがそれぞれ圧着されており、各ダンパは ダンパプレート５’の幅Ｌの範囲内に収まるように配設されている。また、第４ ダンパＤの慣性体１４の外周面１４ａには周溝１８が形成されていて、慣性体１ ４の表面積が大きくされている。

【００１７】 このような構成によれば、ダンパプレート５'の幅Ｌに各ダンパＡ、Ｂ、Ｃ及 びＤが収納されるので、軸方向と径方向に対してゆとりを持ってダンパ装置４を 配置でき、慣性モーメント及び固有振動数を調整する際、ダンパ装置４の外径を 大きくすることなく調整できる。また、第４ダンパＤは、ダンパプレート５'の 内側に配設されると共にクランクシャフト１の共振ピークのＶ節（周波数の高い ところ）に作用するので、第１、第２ダンパＡ、Ｂに比べ温度が上昇しやすいダ ンパであるが、周溝１８で表面積が大きくなるので、本実施例と同様に構成して 周溝１８を設けないタイプの第４ダンパと比べた場合、放熱性が向上してゴム部 材１０の熱的負荷が抑えられ耐久性が向上する。

【００１８】 なお、第２、第３の実施例における各ダンパの慣性モーメント、固有振動数の 条件を第１の実施例に示した条件に設定することによりクランクシャフト１のね じれ振動を従来のダブルマスダンパ装置よりも低減することができる。また、第 ３の実施例における第４ダンパＤでは慣性体１４に周溝１８を設けているが、こ れに限定されるものではなく、要は慣性体１４の表面積が大きく放熱性が向上さ れる構造であればよく、例えば凸状としても勿論構わない。

【００１９】

【考案の効果】

以上、本考案によれば、異なる固有振動数、慣性モーメントを有する第１，第 ２、第３及び第４のダンパの慣性モーメント及び固有回転数を設定することによ り、クランクシャフトの共振ピークの高さを抑えされることができるので、上記 クランクシャフトの振動に伴う騒音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例であるフォースマスダン
パ装置の部分断面図である。

【図２】クランクシャフトの共振ピークを示す振動モー
ドの特性概略線図である。

【図３】本考案の第２の実施例であるフォースマスダン
パ装置の部分断面図である。

【図４】本考案の第３の実施例を示すフォースマスダン
パ装置の部分断面図である。

【符号の説明】

１ クランクシャフト ５，５' ダンパプレート ７ 第１の弾性体 ８ 第２の弾性体 ９ 第３の弾性体 １０ 第４の弾性体 １１ 第１の慣性体 １２ 第２の慣性体 １３ 第３の慣性体 １４ 第４の慣性体 Ａ 第１のダンパ Ｂ 第２のダンパ Ｃ 第３のダンパ Ｄ 第４のダンパ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクシャフトに取り付けられるダンパ
   プレートに第１、第２、第３、第４のゴム部材を介して
   第１、第２、第３、第４の慣性体をそれぞれ装着して第
   １のダンパ、第２のダンパ、第３のダンパ及び第４のダ
   ンパを構成したダンパ装置であって、 上記第１、第２、第３、第４の各ダンパの慣性モーメン
   トをそれぞれＩｄ₁、Ｉｄ₂、Ｉｄ₃、Ｉｄ₄とし、各ダン
   パの固有振動数をｆｄ₁、ｆｄ₂、ｆｄ₃、ｆｄ₄としたと
   き、 慣性モーメントをＩｄ₁＞Ｉｄ₂＞Ｉｄ₃＞Ｉｄ₄、固有振
   動数をｆｄ₁＜ｆｄ₂＜ｆｄ₃＜ｆｄ₄なる関係にそれぞれ
   設定したことを特徴とするダンパ装置。