(57)【要約】【課題】振動低減の性能確保を可能にしたダイナミックダンパ提供する。【解決手段】ダイナミックダンパ５は、ダンパ本体２４に複数の共振周波数を発生させる調整部２８を備える。調整部２８は、ダイナミックダンパ５に形成された孔部２７のうち、隅Ｒを「小」にした切欠きの部位に相当する。このように、ダイナミックダンパ５の平面方向の領域を４等分（領域Ａ〜Ｄの４分割）した場合に、領域Ａ，Ｃに係る孔部２７の隅Ｒを「大」とし、領域Ｂ，Ｄに係る孔部２７の隅Ｒを「小」とすることで、１つのダイナミックダンパ５で複数の共振周波数を発生可能にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回りに回転する回転部材に取り付けられ、当該回転部材に発生する振動を抑制するダイナミックダンパにおいて、
前記回転部材とともに回る際に曲げ振動の負荷がかかるダンパ本体に対し、曲げ方向に応じた共振周波数を前記ダンパ本体に発生させる調整部を備えたダイナミックダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転部材から伝達される曲げ振動を減衰させるダイナミックダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７（ａ）,（ｂ）に示すように、車両等の内燃機関（エンジン）では、燃焼やピストンの往復慣性力に起因してクランクシャフト５１が振動（変形）し、これがエンジンノイズの１要因となる。このため、一般的にクランクシャフト５１には、クランクシャフト５１に発生する振動を抑制するダイナミックダンパ５２が取り付けられている（特許文献１等参照）。この種のダイナミックダンパ５２では、クランクシャフト５１の振動の共振周波数に応じた孔５３を複数箇所に貫設することで、クランクシャフトの振動を吸収又は低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３９１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、クランクシャフト５１の振動時、クランクシャフト５１には、構造や形状の関係上、回転時に複数の共振周波数が発生する現状がある。具体的には、例えば、ダイナミックダンパ５２が上下曲げした場合（図７（ａ）の状態）と、ダイナミックダンパ５２が左右曲げした場合（図７（ｂ）の状態）とでは、発生する共振周波数が各々異なる。しかし、ダイナミックダンパ５２に設定される共振周波数は１パターンのみであるので、クランクシャフト５１に発生する複数パターンの振動を十分に抑制することができない問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、振動減衰の性能確保を可能にしたダイナミックダンパ提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するダイナミックダンパは、軸回りに回転する回転部材に取り付けられ、当該回転部材に発生する振動を抑制する構成において、前記回転部材とともに回る際に曲げ振動の負荷がかかるダンパ本体に対し、曲げ方向に応じた共振周波数を前記ダンパ本体に発生させる調整部を備えた。
【０００７】
本構成によれば、ダイナミックダンパに複数の共振周波数を発生し得る調整部を設けたので、複数の共振周波数に対して対応可能となる。このため、回転部材が回転した場合に、互いに方向が異なる振動が回転部材に発生してダイナミックダンパに複数パターンで共振周波数が発生しても、これら共振周波数にダイナミックダンパの共振周波数を合わせ込むことが可能となる。よって、ダイナミックダンパの振動減衰の性能確保に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態のダイナミックダンパの組付図。
【図２】ダイナミックダンパの正面図。
【図３】（ａ）はダイナミックダンパが上下曲げされたときの状態図、（ｂ）はダイナミックダンパが左右曲げされたときの状態図。
【図４】（ａ）は上下曲げ状態のときにダイナミックダンパに生じる歪みを示す作用図、（ｂ）は左右曲げ状態のときにダイナミックダンパに生じる歪みを示す作用図。
【図５】別例のダイナミックダンパの正面図。
【図６】図５のII−II線断面図。
【図７】従来の共振例を示す概要図であり、（ａ）は上下曲げのときの図、（ｂ）は左右曲げのときの図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、ダイナミックダンパの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、内燃機関１には、複数の気筒（図示略）に亘って架設された回転部材２としてのクランクシャフト３が軸Ｌａ回り（図１の矢印Ｒ方向）に回転可能に設けられている。クランクシャフト３には、気筒内において上下死点間を往復直線移動するピストン（図示略）が気筒ごとに各々設けられている。
【００１０】
クランクシャフト３の一端には、クランクシャフト３の回転時にクランクシャフト３から加わる曲げ振動を抑制するダイナミックダンパ５と、自動変速機のトルクコンバータ６が取り付け固定されるドライブプレート７とが取り付けられている。ダイナミックダンパ５及びドライブプレート７は、複数の締結具８によってクランクシャフト３の端面に共締めされている。締結具８は、例えばボルトであることが好ましい。ダイナミックダンパ５及びドライブプレート７は、ダイナミックダンパ５の挿通孔９とドライブプレート７の締結孔１０とに締結具８を通すとともに、この締結具８を、クランクシャフト３の端面に設けられた締結孔１１に締結することで、クランクシャフト３に取り付け固定されている。なお、締結具８は、ドライブプレート７との間に板状の介装部材１２を介した状態で取り付けられる。
【００１１】
ダイナミックダンパ５は、金属製であって、略円板形状をなす。ダイナミックダンパ５の中央には、クランクシャフト３の端部を通す中心孔１３が形成されている。ダイナミックダンパ５の複数の挿通孔９は、中心孔１３の周囲に貫設されている。ダイナミックダンパ５は、例えばダイナミックダンパの弾性体や質量体として作動することにより、クランクシャフト３の曲げ振動を抑制する。また、ダイナミックダンパ５は、自身の固有振動数（共振周波数）がクランクシャフト３の曲げ振動の固有振動数（共振周波数）と同一又は近似となるような形状や重量に形成されている。クランクシャフト３の固有振動数は、回転時のクランクシャフト３の曲げ振動に発生し得る周波数の範囲に含まれる特定周波数である。
【００１２】
ドライブプレート７は、金属製であって、略円板形状をなす。本例のドライブプレート７は、回転方向の剛性を維持しつつも、面方向の剛性を下げることにより、同方向の柔軟性を持たせている。ドライブプレート７は、内径側に位置する絞り部１６と、外径側に位置する平板部１７とを備える。ドライブプレート７（絞り部１６）の中央には、クランクシャフト３の端部を通す中心孔１８が形成されている。ドライブプレート７は、ダイナミックダンパ５よりも大径に形成されている。
【００１３】
トルクコンバータ６は、複数の締結具１９によってドライブプレート７に取り付け固定されている。締結具１９は、例えばボルトであることが好ましい。トルクコンバータ６は、ドライブプレート７の挿通孔２０に締結具１９を通すとともに、この締結具１９を、トルクコンバータ６に設けられた締結孔２１に締結することで、ドライブプレート７に取り付け固定されている。
【００１４】
図２に示すように、ダイナミックダンパ５は、ダイナミックダンパ５（クランクシャフト３）の回転検出に使用されるセンサプレートを兼ねている。この場合、ダイナミックダンパ５のダンパ本体２４の周縁には、対向するセンサ２５（図１参照）によって検出される複数の突起２６が突設されている。突起２６は、ダイナミックダンパ５の周方向に沿って等間隔に並び配置されている。センサ２５は、これら突起２６を検出することにより、ダイナミックダンパ５の回転を検出する。
【００１５】
ダイナミックダンパ５（ダンパ本体２４）には、ダイナミックダンパ５の中心Ｐ回りに沿って複数の孔部２７が貫設されている。これら孔部２７は、ダイナミックダンパ５の共振周波数を低下させるための部位であって、ダイナミックダンパ５の周方向において等間隔に配置されている。
【００１６】
ダイナミックダンパ５は、ダンパ本体２４に複数の共振周波数を発生させる調整部２８を備える。本例の調整部２８は、ダイナミックダンパ５がクランクシャフト３とともに回る際に曲げ振動の負荷がかかるダンパ本体２４に対し、曲げ方向に応じた共振周波数をダンパ本体２４に発生させる。調整部２８は、ダンパ本体２４において周方向に複数形成された孔部２７のうち、隅Ｒが「小」に形成された部位（隅Ｒを調整する切欠き）からなる。また、孔部２７において調整部２８ではない部位は、隅Ｒが「大」に形成されている。複数の孔部２７のうち、調整部２８を有する孔部２７ａは、調整部２８がない孔部２７ｂよりも孔面積（開口面積）が大きく形成されている。
【００１７】
次に、図２〜図４を用いて、本実施形態のダイナミックダンパ５の作用及び効果について説明する。
図３（ａ）,（ｂ）に示すように、クランクシャフト３は、形状が複雑なために上下方向の振動と左右方向の振動とで異なる共振周波数を持つことから、ダイナミックダンパ５には、上下曲げと左右曲げとで、各々異なる共振周波数が発生する。図３の場合、図３（ａ）に上下曲げの状態となったダイナミックダンパ５を図示し、図３（ｂ）に左右曲げの状態となったダイナミックダンパ５を図示する。
【００１８】
そこで、図２に示すように、ダイナミックダンパ５に曲げ方向に応じた共振周波数に設定するために、ダイナミックダンパ５の平面方向の領域を、曲げ方向に応じた領域ごとに分割して考える。本例の場合、ダイナミックダンパ５を周方向に４等分（領域Ａ〜Ｄの４分割）し、領域Ａ及び領域Ｃを上下曲げの共振に関わる領域とし、領域Ｂ及び領域Ｄを左右曲げの共振に関わる領域とする。このように、領域Ａ及び領域Ｃを上下曲げに関係する１つの組とし、領域Ｂ及び領域Ｄを左右曲げに関係するもう１つの組とする。
【００１９】
ところで、ダイナミックダンパ５の共振周波数は、例えばバネとマスによって決まる。バネはバネ定数であり、マスは質量である。従って、ダイナミックダンパ５の共振周波数は、部分的にバネやマスを変えることで上下曲げと左右曲げとの各々共振周波数を変えることができる。本例の場合、孔部２７の開口面積を変えることによって、ダイナミックダンパ５のバネ（バネ定数）を部分的に変化させる。
【００２０】
本例の場合、領域Ｂ及び領域Ｄに係る孔部２７ａの開口面積を大領域とし、それ以外の孔部２７ｂの開口面積を小領域とすることで、ダイナミックダンパ５における部分的な共振周波数の切り替えを実現する。ここでは、孔部２７ａ，２７ｂの開口面積の大小は、隅Ｒの大小を変えることによって変化させている。すなわち、隅Ｒを「小」とすることで孔部２７ａの開口面積を大きくとり、隅Ｒを「大」とすることで孔部２７ｂの開口面積を小さくする。なお、孔部２７ｂは従前の形状の孔であり、本例は従前の孔部２７ｂの形状（サイズ）を加工することで、これを、調整部２８を有する新たな孔部２７ａとしている。
【００２１】
図４（ａ）に、ダイナミックダンパ５が上下曲げ状態のときにダイナミックダンパ５に生じる歪み発生部位３１を図示する。同図に示されるように、ダイナミックダンパ５が上下曲げ状態の場合、開口面積の小さい孔部２７ｂの周囲に歪み（歪み発生部位３１：同図のドットで示す部位）が発生する。本例において、孔部２７のうちの隅Ｒが「大」の部位により、歪み発生部位３１のバネ定数は「大」となる。このため、歪み発生部位３１の共振周波数は高く設定されるので、クランクシャフト３の上下方向の曲げ振動に応じた共振周波数をとる。
【００２２】
図４（ｂ）に、ダイナミックダンパ５が左右曲げ状態のときにダイナミックダンパ５に生じる歪み発生部位３２を図示する。同図に示されるように、ダイナミックダンパ５が左右曲げ状態の場合、開口面積の大きい孔部２７ａの周囲に歪み（歪み発生部位３２：同図のドットで示す部位）が発生する。本例において、孔部２７のうち隅Ｒが「小」の部位により、歪み発生部位３２のバネ定数は「小」となる。このため、歪み発生部位３２の共振周波数は低く設定されるので、クランクシャフト３の左右方向の曲げ振動に応じた共振周波数をとる。
【００２３】
さて、本例の場合、ダイナミックダンパ５に複数の共振周波数を発生し得る調整部２８を設けたので、複数の共振周波数に対して対応可能となる。このため、クランクシャフト３が回転した場合に、互いに方向が異なる振動がクランクシャフト３に発生してダイナミックダンパ５に複数パターンで共振周波数が発生しても、これら共振周波数にダイナミックダンパ５の共振周波数を合わせ込むことが可能となる。よって、ダイナミックダンパ５の振動減衰の性能確保に有利となる。
【００２４】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図５及び図６に示すように、調整部２８は、ダンパ本体２４の一部を盛り上げることで形成されるビードでもよい。ビードは、ダイナミックダンパ５の半径方向に延びる線状をなすとともに、周方向において等間隔に配列されている。本例の場合、ビードの有り無しでダイナミックダンパ５に生じる共振周波数を変化させる。すなわち、領域Ａ及び領域Ｃにのみビード群を形成することにより、領域Ａ，Ｃ（上下曲げ）と領域Ｂ，Ｄ（左右曲げ）との各々で発生し得る共振周波数を変化させる。このように、ダイナミックダンパ５にビードを形成するという簡素な構造により、ダイナミックダンパ５に複数の共振周波数を持たせることができる。
【００２５】
・孔部２７は、孔周縁の片方が隅Ｒ「大」で、もう片方が隅Ｒ「小」の孔形状をとるものが存在しなくてもよい。すなわち、孔部２７は、隅Ｒ「大」のみの孔と隅Ｒ「小」のみの孔とからなるものでもよい。
【００２６】
・調整部２８は、隅Ｒを調節する切欠きの場合、この切欠きの形状を実施例以外の別形状に適宜変更してもよい。また、この切欠きの形状は、部位ごとに変更されてもよい。
・調整部２８は、貫設された孔に限らず、例えば底がある穴でもよい。
【００２７】
・調整部２８は、隅Ｒを調整する切欠きや、プレス成形されたうね状のビードに限定されない。例えば、ダイナミックダンパ５に貫設された孔部２７とは別の独立した孔など、他の形状に変更してもよい。
【００２８】
・調整部２８は、バネ定数を変えて複数の共振周波数を持たせることに限定されず、例えばダイナミックダンパ５の質量を変えることに着目して、複数の共振周波数が発生するようにしてもよい。
【００２９】
・ダイナミックダンパ５に持たせる共振周波数の数は、２つに限定されず、例えば調整部２８の配置や形状を変えるなどして、３つ以上としてもよい。
・ダイナミックダンパ５は、センサ機能を持つことに限定されず、センサ機能が省略された構造でもよい。
【００３０】
・ダイナミックダンパ５の大きさや形状は、必要に応じて適宜最適なパターンが採用可能である。
・回転部材２は、クランクシャフト３に限定されず、内燃機関やその周辺部品を構築する要素であればよい。
【符号の説明】
【００３１】
２…回転部材、３…クランクシャフト、５…ダイナミックダンパ、２４…ダンパ本体、２８…調整部、Ｌａ…軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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