(57)【要約】【課題】  マス−バネ系の耐久性能が十分に確保されると共に、回転軸における回転方向振動が、低周波数域から高周波数域の広い範囲に亘って有利に抑えられる、新規な構造の回転軸用制振装置を提供することにある。【解決手段】  少なくとも支持部材２０の所定速度以上の回転状態下で、マス部材１６に及ぼされる遠心力により、連結ゴム弾性体１８の弾性変形に基づいてマス部材１６が外周側に変位せしめられて当接ゴム弾性体４６を介して当接支持部３２に対して当接されることによって、マス部材１６が支持部材２０に対して連結ゴム弾性体１８と当接ゴム弾性体４６で協働して弾性支持されるように為し、支持部材２０の回転速度の増大に伴って当接ゴム弾性体４６の圧縮変形量が増大することを利用して、副振動系６０における回転方向のチューニング周波数を次第に変化させるようにした。【選択図】  図１
2006090530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象となる回転軸に取り付けられて該回転軸と一体的に回転せしめられる支持部材に対して、マス部材を離隔配置せしめて、該マス部材を該支持部材に対して連結ゴム弾性体で連結支持せしめることにより、該回転軸の回転方向振動に対する副振動系を構成した回転軸用制振装置において、
前記マス部材を、前記支持部材の回転中心軸回りにおける周上で部分的に独立して位置せしめられるブロック状とし、該支持部材の回転中心軸を外れた位置に配設して該支持部材の回転に伴う遠心力が該マス部材に及ぼされるようにする一方、該マス部材に対して該回転軸の外周側に離隔して位置する当接支持部を該支持部材に設けると共に、それらマス部材と当接支持部の対向面の少なくとも一方に当接ゴム弾性体を設けて、少なくとも該支持部材の所定速度以上の回転状態下で、該マス部材に及ぼされる遠心力により、前記連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該当接ゴム弾性体を介して該当接支持部に対して当接されることにより、該マス部材が該支持部材に対して該連結ゴム弾性体と該当接ゴム弾性体で協働して弾性支持されるように為し、該支持部材の回転速度の増大に伴って該当接ゴム弾性体の圧縮変形量が増大することを利用して、前記副振動系における回転方向のチューニング周波数を次第に変化させるようにしたことを特徴とする回転軸用制振装置。
【請求項２】
前記マス部材に対して前記回転軸の内周側に対向位置する内側当接支持部を前記支持部材に設けて、前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該内側当接支持部に当接させて支持せしめる一方、該支持部材の回転に伴って該マス部材に及ぼされる遠心力により、該連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該内側当接支持部から離隔せしめられるようにした請求項１に記載の回転軸用制振装置。
【請求項３】
前記支持部材が、前記回転軸としての内燃機関のクランクシャフトに取り付けられるようになっており、少なくとも該内燃機関のアイドリング状態での該クランクシャフトの低回転領域では前記マス部材が前記内側当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられて回転方向振動の副振動系として機能し得るようになっていると共に、少なくとも該内燃機関の常用域を越える該クランクシャフトの高回転領域では該マス部材が前記当接ゴム弾性体を介して前記当接支持部に対して当接状態とされて回転方向振動の副振動系として機能し得るようになっている請求項２に記載の回転軸用制振装置。
【請求項４】
少なくとも前記内燃機関のアイドリング状態での前記クランクシャフトの低回転領域では、前記マス部材と前記連結ゴム弾性体を含んでなる副振動系の固有振動数が該内燃機関のトルク変動の周期に対応した低周波数域にチューニングされていると共に、少なくとも該内燃機関の常用域を越える該クランクシャフトの高回転領域では、該マス部材や該連結ゴム弾性体、前記当接ゴム弾性体を含んでなる副振動系の固有振動数が該内燃機関のトルク変動の周期に対応した高周波数域にチューニングされている請求項３に記載の回転軸用制振装置。
【請求項５】
前記内燃機関が自動車用内燃機関であり、自動車のアイドリング状態では前記マス部材が前記内側当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられるようになっている一方、前記クランクシャフトが少なくとも２５００回転／分以上の高回転領域では該マス部材が前記当接ゴム弾性体を介して前記当接支持部に対して当接状態とされるようになっている請求項４に記載の回転軸用制振装置。
【請求項６】
前記マス部材が、前記支持部材の周方向で相互に離隔位置して少なくとも３つ配設されている請求項１乃至５の何れかに記載の回転軸用制振装置。
【請求項７】
周方向で隣接位置せしめられた前記マス部材同士を相互に周方向で連結する連結弾性体を設けた請求項６に記載の回転軸用制振装置。
【請求項８】
前記回転軸に固定されるボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を周上の複数箇所で相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成することにより、
該支持部材において、周方向に隣接する該複数の連結部の間で該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所に前記マス部材を配設し、該肉抜状空所の外周壁部を構成する該外周環状部によって前記当接支持部を構成した請求項１乃至７の何れかに記載の回転軸用制振装置。
【請求項９】
前記支持部材の前記肉抜状空所に対して前記マス部材を収容状態で配設すると共に、該マス部材が収容された該肉抜状空所を軸方向両側から覆蓋する蓋部を、該支持部材に設けた請求項８に記載の回転軸用制振装置。
【請求項１０】
前記マス部材と前記当接支持部との少なくとも一方の当接面に緩衝ゴムが形成されている請求項１乃至９の何れかに記載の回転軸用制振装置。
【請求項１１】
前記連結ゴム弾性体を、前記マス部材の周方向両端部分からそれぞれ周方向外方に向かって略周方向に或いは周方向に対して内周側又は外周側に傾斜して延び出す一対の弾性支持脚部によって構成することにより、該マス部材の外周側において該マス部材と前記支持部材との軸直角方向対向面間を軸方向に貫通する外周側空所を形成した請求項１乃至１０の何れかに記載の回転軸用制振装置。
【請求項１２】
前記マス部材が、前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として前記支持部材とは別部材とされており、該支持部材に対して該一体加硫成形品が組み付けられている請求項１乃至１１の何れかに記載の回転軸用制振装置。
【請求項１３】
前記回転軸に固定される前記ボス部に対して、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる前記外周環状部が一体的に形成されることによって、前記支持部材が構成されており、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に前記マス部材が配設されていると共に、該外周環状部によって前記当接支持部が構成されている一方、該外周環状部の外周側に離隔位置して円環形状の外周マス部材を、該支持部材と同一中心軸上に配設すると共に、外周連結ゴムによって該外周マス部材を該外周環状部に対して弾性的に連結することにより、トーショナルダンパとして作用する外周副振動系を構成した請求項１乃至１２の何れかに記載の回転軸用制振装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れかに記載の回転軸用制振装置を製造するに際して、
前記回転軸に固定される前記ボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる前記外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成し、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間における該支持部材の該連結部を避けた位置に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所の外周壁部を構成する該外周環状部によって前記当接支持部を構成すると共に、前記マス部材を前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として該支持部材と別体形成して、該一体加硫成形品を該肉抜状空所に嵌着固定することによって、該当接支持部を該マス部材に対して該回転軸の外周側に対向位置せしめると共に、それらマス部材と当接支持部の対向面の少なくとも一方に前記当接ゴム弾性体を固設したことを特徴とする回転軸用制振装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のクランクシャフト等の回転軸に装着されて、内燃機関のトルク変動等に起因する回転軸の回転方向の振動に対して制振効果を発揮し得る回転軸用制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種装置における回転軸では、回転方向の振動が問題となる場合がある。例えば、内燃機関を原動機として搭載する自動車では、内燃機関のトルク変動に起因するクランクシャフトの回転方向の振動が、パワーユニットの防振マウントを介して車両ボデーに伝達される結果、走行時の振動や騒音の原因となり易い。
【０００３】
そこで、内燃機関におけるクランクシャフトの回転方向の振動（捩り振動）を抑えるために、従来から、副振動系を備えた制振装置としてトーショナルダンパが提案されている。例えば、特開２００４−１４４２４８号公報（特許文献１）に記載のものがそれであり、回転軸に取り付けられるハブの外周側に円環形状の環状ダンパマスを配設して、該環状ダンパマスをハブに対してゴム弾性体で弾性連結することにより副振動系を構成している。
【０００４】
そして、かかるトーショナルダンパは、一般に、その副振動系を、クランクシャフトの捩り方向の固有振動数にチューニングすることにより、クランクシャフトの捩り共振に起因する振動の発生を抑えるようになっている。ここにおいて、クランクシャフトの固有振動数は、一般に、数百Hz以上とされている。
【０００５】
ところが、内燃機関を動力源として搭載した自動車について本発明者が実験と検討を重ねた結果、自動車の発進時等、エンジン回転数が比較的に低い状況で発生する２０〜７０Hz程度の振動に関して、クランクシャフトの回転方向の振動が大きな原因となっていることが判った。なお、このような低周波数域でのクランクシャフトの振動は、内燃機関におけるトルク変動に起因するものと考えられる。
【０００６】
このような低周波数域におけるクランクシャフトの回転振動を低減するために、例えば、上述の如きトーショナルダンパを採用して、その副振動系の固有振動数を２０〜７０Hzの低周波数域にチューニングすることも考えられる。しかしながら、環状ダンパマスが大径の円環ブロック形状であることから比較的に重量が大きく、低周波数域にチューニングするためにはゴム弾性体を低動ばね化する必要があるが、目的とする低周波数域へのチューニングを実現しようとするとゴム弾性体が柔らかくなり過ぎて、到底、実用的な耐久性が確保され難いという問題があった。
【０００７】
しかも、クランクシャフトは内燃機関における各気筒の燃焼行程に伴い回転されることから、クランクシャフトの回転速度が大きくなると、各気筒で燃焼が順次に発生する時間間隔が小さくなってトルク変動の波長が短くなり、以て、回転速度の大きさに略比例して捩り方向の振動周波数が高くなることがある。その結果、所定の周波数域にチューニングされた従来構造の副振動系では、回転速度の変化に伴う捩り方向の振動周波数の変化にうまく対応することが出来ないため、所期の制振効果が得られ難いという問題を内在していた。
【０００８】
なお、実開平６−７３４９７号公報（特許文献２）には、回転軸の周上で部分的に独立位置する矩形ブロック状のマス部材を採用し、該マス部材の周方向両端部分を弾性支持せしめて構成された副振動系が開示されている。しかし、かかる副振動系は、回転軸の軸直角方向の防振を目的として提案されているに過ぎず、周方向の低周波数域の振動に対して有効な副振動系を実現し得るものでは、決してない。
【０００９】
蓋し、マス部材が回転軸の周上で部分的に独立位置していることから、回転軸の回転に伴ってマス部材には相当の遠心力が作用することとなる。一方、特に提案されているように、周方向の回転振動の入力に際して圧縮／引張変形する連結ゴム弾性体を採用した副振動系において、周方向の固有振動数を低周波数域にチューニングすると、連結ゴム弾性体を相当に柔らかくする必要がある。そのために、回転軸が中乃至高速で回転した場合に、マス部材に作用する遠心力によって連結ゴム弾性体の弾性変形量が相当に大きくなってしまい、要求される耐久性等を実現することが極めて困難となるからである。
【００１０】
また、特開２００１−１５３１８５号公報（特許文献３）には、転動式マスを備えたダイナミックダンパが提案されている。しかしながら、このような転動式マスのダイナミックダンパは、質量マスとゴム弾性体からなるマス−バネ系の副振動系を用いた上述の特許文献１等に記載のダイナミックダンパとは、基本構造において別異のものである。そして、かかる転動式マスによるダイナミックダンパでは、上述の如き質量マスとゴム弾性体からなるマス−バネ系を利用したダイナミックダンパほどに、特定の周波数域で顕著な制振効果を得ることが難しい。また、マスの転動面の摩擦抵抗や表面粗度などのマスの転動条件を高精度に且つ長期間に亘って維持することが難しく、目的とする制振効果の安定性や信頼性が得られ難いという問題もあるのである。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１４４２４８号公報
【特許文献２】実開平６−７３４９７号公報
【特許文献３】特開２００１−１５３１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、マス−バネ系の耐久性能が十分に確保されると共に、内燃機関のクランクシャフト等の回転軸における回転方向振動が、低周波数域から高周波数域の広い範囲に亘って有利に抑えられる、新規な構造の回転軸用制振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１４】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１の特徴とするところは、制振対象となる回転軸に取り付けられて該回転軸と一体的に回転せしめられる支持部材に対して、マス部材を離隔配置せしめて、該マス部材を該支持部材に対して連結ゴム弾性体で連結支持せしめることにより、該回転軸の回転方向振動に対する副振動系を構成した回転軸用制振装置において、前記マス部材を、前記支持部材の回転中心軸回りにおける周上で部分的に独立して位置せしめられるブロック状とし、該支持部材の回転中心軸を外れた位置に配設して該支持部材の回転に伴う遠心力が該マス部材に及ぼされるようにする一方、該マス部材に対して該回転軸の外周側に離隔して位置する当接支持部を該支持部材に設けると共に、それらマス部材と当接支持部の対向面の少なくとも一方に当接ゴム弾性体を設けて、少なくとも該支持部材の所定速度以上の回転状態下で、該マス部材に及ぼされる遠心力により、前記連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該当接ゴム弾性体を介して該当接支持部に対して当接されることにより、該マス部材が該支持部材に対して該連結ゴム弾性体と該当接ゴム弾性体で協働して弾性支持されるように為し、該支持部材の回転速度の増大に伴って該当接ゴム弾性体の圧縮変形量が増大することを利用して、前記副振動系における回転方向のチューニング周波数を次第に変化させるようにした回転軸用制振装置にある。
【００１５】
このような本態様に従う構造とされた回転軸用制振装置においては、支持部材に回転方向の振動が入力されると、マス部材や連結ゴム弾性体がマス−バネ系を構成して、制振効果が発揮される。また、マス部材が当接ゴム弾性体を介して当接支持部に当接せしめられることによって、マス部材の外方への変位量が制限されて、支持部材に対してマス部材を支持せしめる連結ゴム弾性体の変位量も制限される。それ故、連結ゴム弾性体の耐久性を確保しつつ、ゴム弾性体のチューニングが大きな自由度をもって実現されることから、ゴム弾性体を低動ばね化せしめることに基づいて、回転方向で問題となり易い低周波数域へのチューニングも可能となり、低周波数域の回転方向の制振装置が有利に実現される。
【００１６】
また、マス部材が当接ゴム弾性体を介して当接支持部に当接された状態で、支持部材（回転軸）の回転速度が大きくなってマス部材に大きな遠心力が及ぼされると、マス部材の外周側に向かう変位量が大きくなり、それに従って、マス部材と当接支持部の間に配された当接ゴム弾性体の弾性変形量（圧縮量）が大きくなる。これにより、支持部材の回転数上昇に伴いゴムのばね定数が大きくなることを利用して、副振動系における回転方向の固有振動数をチューニング変更することが出来る。また、当接ゴム弾性体の耐久性が十分に確保されると共に、マス部材の当接支持部への当接打音が軽減されるという利点も生じる。
【００１７】
また、連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいてマス部材が当接ゴム弾性体を介して当接支持部に当接支持された形態では、回転方向の副振動系が、マス部材や連結ゴム弾性体に加えて当接ゴム弾性体を含んで構成される。その結果、単にマスをゴム弾性体でハウジング等に連結した従来構造の副振動系に比して、固有振動数のチューニング自由度が大きくなる。
【００１８】
それ故、支持部材の回転数の上昇に伴って問題となる振動の周波数が高くなる場合には、副振動系の固有振動数が当該振動の周波数域に有利に調整されることに基づき、共振作用が有利に発揮されて、比較的に回転数が高い領域下における高周波数域の振動が効果的に低減され得る。
【００１９】
要するに、本態様の制振装置においては、広い回転数域に亘って、具体的には例えば、回転軸としてのクランクシャフトを備えた内燃機関にあってアイドリング状態でのシャフトの低回転域から常用回転域、更には高回転域に亘って、一つの制振装置による制振効果が有利に発揮され得るのである。
【００２０】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様２）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様２の特徴とするところは、本発明の前記態様１に係る回転軸用制振装置において、前記マス部材に対して前記回転軸の内周側に対向位置する内側当接支持部を前記支持部材に設けて、前記連結ゴム弾性体の弾性に基づいて該マス部材を該内側当接支持部に当接させて支持せしめる一方、該支持部材の回転に伴って該マス部材に及ぼされる遠心力により、該連結ゴム弾性体の弾性変形に基づいて該マス部材が外周側に変位せしめられて該内側当接支持部から離隔せしめられるようにしたことにある。
【００２１】
このような本態様においては、支持部材が回転していない静的状態下、或いは連結ゴム弾性体の弾性に基づくマス部材の内側当接支持部に対する当接力が支持部材の回転に伴う遠心力よりも大きい状態下において、マス部材が内側当接支持部に当接状態で支持されている。それ故、かかる状態では、マス部材の変位量が制限されて、マス部材が支持部材に繰り返し打ち当たること等による打音が効果的に抑えられる。
【００２２】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様３）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様３の特徴とするところは、本発明の前記態様２に係る回転軸用制振装置において、前記支持部材が、前記回転軸としての内燃機関のクランクシャフトに取り付けられるようになっており、少なくとも該内燃機関のアイドリング状態での該クランクシャフトの低回転領域では前記マス部材が前記内側当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられて回転方向振動の副振動系として機能し得るようになっていると共に、少なくとも該内燃機関の常用域を越える該クランクシャフトの高回転領域では該マス部材が前記当接ゴム弾性体を介して前記当接支持部に対して当接状態とされて回転方向振動の副振動系として機能し得るようになっていることにある。
【００２３】
このような本態様にあっては、少なくともアイドリング状態でのクランクシャフトの低回転領域において、マス部材が回転方向振動に対する副振動系として機能し得ることにより、当該領域の振動に対する制振効果が有利に発揮される。
【００２４】
また、少なくとも内燃機関の常用域を越えるクランクシャフトの高回転領域では、遠心力が大きくなることを利用して、マス部材が遠心力の作用により当接ゴム弾性体を介して当接支持部に安定して当接される。その結果、連結ゴム弾性体の弾性変形量が有効に制限され、耐久性能が一層有利に発揮される。加えて、クランクシャフトの高回転領域下でマス部材が当接支持部に繰り返し当接せしめられることが回避されることによって、該繰り返し当接に起因する打音や振動が低減される。
【００２５】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様４）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様４の特徴とするところは、本発明の前記態様３に係る回転軸用制振装置において、少なくとも前記内燃機関のアイドリング状態での前記クランクシャフトの低回転領域では、前記マス部材と前記連結ゴム弾性体を含んでなる副振動系の固有振動数が該内燃機関のトルク変動の周期に対応した低周波数域にチューニングされていると共に、少なくとも該内燃機関の常用域を越える該クランクシャフトの高回転領域では、該マス部材や該連結ゴム弾性体、前記当接ゴム弾性体を含んでなる副振動系の固有振動数が該内燃機関のトルク変動の周期に対応した高周波数域にチューニングされていることにある。
【００２６】
このような本態様においては、低回転領域での副振動系の固有振動数が内燃機関のトルク変動の周期に対応した低周波数域にチューニングされていることによって、トルク変動に起因すると考えられる低周波数域での問題となる振動がより効果的に抑えられる。
【００２７】
また、クランクシャフトの高回転領域では、副振動系の固有振動数がトルク変動の周期に対応した高周波数域にチューニングされていることによって、トルク変動に起因すると考えられる高周波数域での問題となる振動に対しても低減効果が有利に発揮される。それ故、目的とする制振効果の更なる向上が図られ得る。
【００２８】
なお、本態様において、内燃機関のトルク変動の周期とは、内燃機関の各気筒で燃焼が順次に発生することによりクランクシャフトに及ぼされる回転トルク変動の時間間隔であって、例えば４気筒エンジンであればクランクシャフトの回転２次成分に対応し、６気筒エンジンであればクランクシャフトの回転３次成分に対応した周波数をもって発生する周期のことをいう。
【００２９】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様５）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様５の特徴とするところは、本発明の前記態様４に係る回転軸用制振装置において、前記内燃機関が自動車用内燃機関であり、自動車のアイドリング状態では前記マス部材が前記内側当接支持部に対して外周側に離隔位置せしめられるようになっている一方、前記クランクシャフトが少なくとも２５００回転／分以上の高回転領域では該マス部材が前記当接ゴム弾性体を介して前記当接支持部に対して当接状態とされるようになっていることにある。
【００３０】
このような本態様においては、２５００回転／分以上の高回転領域でマス部材が当接支持部に対して確実に当接されていることによって、連結ゴム弾性体の耐久性能が有利に発揮される。それ故、自動車用内燃機関のクランクシャフトに取り付けられる制振装置として、実用性が十分に発揮されるのである。
【００３１】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様６）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様６の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至５の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記マス部材が、前記支持部材の周方向で相互に離隔位置して少なくとも３つ配設されていることにある。
【００３２】
このような本態様においては、副振動系の回転バランスが良好にとり易くなり、その結果、制振効果が一層安定して得られる。
【００３３】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様７）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様７の特徴とするところは、本発明の前記態様６に係る回転軸用制振装置において、周方向で隣接位置せしめられた前記マス部材同士を相互に周方向で連結する連結弾性体を設けたことにある。
【００３４】
このような本態様においては、マス部材同士が連結弾性体で周方向に連結されていることによって、略同じ位相で変位せしめられる。それ故、複数のマス部材の変位方向が安定とされることに基づいて、所期の制振効果が一層安定して得られる。
【００３５】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様８）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様８の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至７の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記回転軸に固定されるボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を周上の複数箇所で相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成することにより、該支持部材において、周方向に隣接する該複数の連結部の間で該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所に前記マス部材を配設し、該肉抜状空所の外周壁部を構成する該外周環状部によって前記当接支持部を構成したことにある。
【００３６】
このような本態様においては、当接支持部と支持部材が一体形成されることとなり、製造が容易となる。また、当接支持部が連結部を介して支持部材に支持されていることによって、当接支持部を別途支持せしめる部材が削減乃至は省略されることとなり、全体構造の簡略化および回転軸への取り付け作業の簡便化が有利に図られ得る。
【００３７】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様９）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様９の特徴とするところは、本発明の前記態様８に係る回転軸用制振装置において、前記支持部材の前記肉抜状空所に対して前記マス部材を収容状態で配設すると共に、該マス部材が収容された該肉抜状空所を軸方向両側から覆蓋する蓋部を、該支持部材に設けたことにある。
【００３８】
このような本態様においては、マス部材が肉抜状空所から外部に出ることが防止され、安全性が有利に確保される。
【００３９】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１０）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１０の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至９の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記マス部材と前記当接支持部との少なくとも一方の当接面に緩衝ゴムが形成されていることにある。
【００４０】
このような本態様においては、マス部材が当接支持部に対して緩衝ゴムを介して当接されることによって、打音の発生が軽減される。
【００４１】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１１）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１１の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１０の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記連結ゴム弾性体を、前記マス部材の周方向両端部分からそれぞれ周方向外方に向かって略周方向に或いは周方向に対して内周側又は外周側に傾斜して延び出す一対の弾性支持脚部によって構成することにより、該マス部材の外周側において該マス部材と前記支持部材との軸直角方向対向面間を軸方向に貫通する外周側空所を形成したことにある。
【００４２】
このような本態様においては、連結ゴム弾性体が一対の弾性支持脚部で構成されていることにより、例えば弾性支持脚部の大きさや周方向に対する傾斜角度等を適宜に設計変更することによって、ばね特性や副振動系の固有振動数等のチューニング変更がより大きな自由度をもって実現される。
【００４３】
なお、外周側空所における形状や大きさ、構造等の形態は、弾性支持脚部の形態等に応じて適宜に設定変更されるものであって、特に限定されるものでなく、例えば支持部材が回転していない静的状態下において、マス部材が支持部材から離隔して外周側空所が発現されるようになっており、回転して遠心力が所定の大きさになった場合にマス部材が支持部材に当接せしめられて外周側空所が潰されるようになっていても良く、或いは支持部材の回転に伴う遠心力の大きさに応じてマス部材が支持部材に接近／離隔されることに基づく弾性支持脚部の弾性変形に伴い、外周側空所が所定の大きさに拡張変形や縮小変形されるようにしても良い。
【００４４】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１２）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１２の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１１の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記マス部材が、前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として前記支持部材とは別部材とされており、該支持部材に対して該一体加硫成形品が組み付けられていることにある。
【００４５】
このような本態様においては、連結ゴム弾性体の一体加硫成形品が小型化可能となり、成型用金型も小さくて済むことから、成形作業や成形設備が簡易となる。
【００４６】
また、本態様は、例えば本発明の前記態様８と組み合わせて有利に採用される。即ち、例えば前記態様８に係る支持部材の肉抜状空所にマス部材を備えた連結ゴム弾性体の一体加硫成形品を嵌め込んで該ゴム弾性体の弾性に基づいてマス部材を当接支持部に当接支持せしめたり、一体加硫成形品における連結ゴム弾性体の外周面に固定金具を固着して、その固定金具を支持部材に圧入や溶接、ボルト等で固定したりすること等によって、支持部材とマス部材をそれぞれ別体形成した後に、連結ゴム弾性体で相互に連結せしめることが可能となる。
【００４７】
（回転軸用制振装置に関する本発明の態様１３）
回転軸用制振装置に関する本発明の態様１３の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１２の何れかに係る回転軸用制振装置において、前記回転軸に固定される前記ボス部に対して、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる前記外周環状部が一体的に形成されることによって、前記支持部材が構成されており、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間に前記マス部材が配設されていると共に、該外周環状部によって前記当接支持部が構成されている一方、該外周環状部の外周側に離隔位置して円環形状の外周マス部材を、該支持部材と同一中心軸上に配設すると共に、外周連結ゴムによって該外周マス部材を該外周環状部に対して弾性的に連結することにより、トーショナルダンパとして作用する外周副振動系を構成したことにある。
【００４８】
このような本態様においては、外周副振動系と前述のマス部材や連結ゴム弾性体若しくは当接ゴム弾性体を含んでなる副振動系があわせて採用されることによって、複数の副振動系が構成される。それ故、それら副振動系の固有振動数を各別にチューニングすることにより、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して制振効果が有利に発揮される。
【００４９】
（回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明）
回転軸用制振装置の製造方法に関する本発明の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至１３の何れかに係る回転軸用制振装置を製造するに際して、前記回転軸に固定される前記ボス部と、該ボス部の外周側に離隔して周方向に連続して延びる前記外周環状部と、それらボス部と外周環状部の軸直角方向対向面間に跨がって延びて該ボス部と該外周環状部を相互に連結する連結部とを、有する構造をもって前記支持部材を構成し、該ボス部と該外周環状部の軸直角方向対向面間における該支持部材の該連結部を避けた位置に肉抜状空所を形成して、該肉抜状空所の外周壁部を構成する該外周環状部によって前記当接支持部を構成すると共に、前記マス部材を前記連結ゴム弾性体が接着された一体加硫成形品として該支持部材と別体形成して、該一体加硫成形品を該肉抜状空所に嵌着固定することによって、該当接支持部を該マス部材に対して該回転軸の外周側に対向位置せしめると共に、それらマス部材と当接支持部の対向面の少なくとも一方に当接ゴム弾性体を固着した回転軸用制振装置の製造方法にある。
【００５０】
このような本発明方法に従えば、マス部材を備えた連結ゴム弾性体の一体加硫成形品と支持部材を別体形成することによって、成形型等を含む成形設備や成形作業の簡略化が図られ、製造が容易となる。
【発明の効果】
【００５１】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた回転軸用制振装置においては、支持部材の回転速度の増大に伴いマス部材に当接された当接ゴム弾性体の圧縮変形量が増大することを利用して、副振動系における回転方向のチューニング周波数を次第に変化させることが出来る。それ故、支持部材の回転数の変化に伴い問題となる振動の周波数域が変化する場合にも、共振作用が有効に機能し得ることとなり、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して所期の制振効果が安定して得られるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について説明する。先ず、図１〜２には、本発明の第一の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパ１０が示されている。このダンパ１０は、ハウジング１２に設けた収容空所１４に金属マス１６を収容して、ハウジング１２と金属マス１６を連結ゴム弾性体１８で相互に連結した構造とされており、ハウジング１２を図示しない回転軸としての自動車用内燃機関のクランクシャフトに固着することによって、クランクシャフトに装着されるようになっている。
【００５３】
より詳細には、ハウジング１２は、支持部材としてのハウジング本体２０を備えている。ハウジング本体２０は、厚肉の略円板形状を有しており、その中央に軸方向（図２中、左右）に延びる円形の嵌着孔２２が貫設されている。特に本実施形態では、嵌着孔２２に薄肉の長手円筒形状を有する固定スリーブ２４が圧入等で固定されている。また、固定スリーブ２４の軸方向両端部が、嵌着孔２２の両端から軸方向外方に所定長さで突出せしめられている。なお、ハウジング本体２０は、弾性率が５×１０4 ＭＰａ以上の剛性材で形成されており、例えばアルミニウム合金や鉄鋼材等によって形成されたものが好適に採用される。
【００５４】
また、ハウジング本体２０の中心軸２６のまわりには、貫通孔２８の複数（本実施形態では４つ）が周方向で略等間隔に貫設されている。貫通孔２８は、軸直角方向外方に向かって円弧長が大きくなる略平面視扇形形状をもって軸方向に延びていると共に、ハウジング本体２０の中心軸２６と平行に延びている。その結果、各貫通孔２８の内方には、ハウジング本体２０の軸方向両端に開口せしめられた肉抜状空所としての収容空所１４の４つが、それぞれ、独立して形成されている。このことからも明らかなように、本実施形態では、同一形状の収容空所１４がハウジング本体２０の周方向で略等間隔に形成されていることによって、ハウジング本体２０の重心が中心軸２６上に位置せしめられるように、回転バランスが設定されている。
【００５５】
また、上述の如き収容空所１４の複数がハウジング本体２０に形成されていることによって、ハウジング本体２０の中央部分が、嵌着孔２２を備えた小径の円筒形状のボス部３０とされている。更に、ボス部３０の軸直角方向外方には、各収容空所１４を挟んで外周環状部としての大径の円筒形状を呈するアウタ筒部３２が離隔位置せしめられている。これらボス部３０とアウタ筒部３２は、ハウジング本体２０の中心軸２６を略同心状に囲むように配置されていることに加え、各収容空所１４の周方向間においてハウジング本体２０の径方向（軸直角方向）に延びる連結部３４の複数（本実施形態では４つ）によって周上の複数箇所で相互に連結されている。即ち、後述のクランクシャフトに固定されるボス部３０に対して、該ボス部３０の外周側に離隔して周方向に連続して延びるアウタ筒部３２が一体的に形成されており、その結果、ハウジング本体２０が、ボス部３０やアウタ筒部３２，これらボス部３０とアウタ筒部３２を連結する連結部３４を含んで構成されている。
【００５６】
さらに、ハウジング本体２０の軸方向両端面には、蓋部としての蓋体３６が、それぞれ、配設されている。蓋体３６は、薄肉の略円板形状とされていると共に、中央に円形状の挿通孔３８が貫設されている。そして、ハウジング本体２０から突出せしめられた固定スリーブ２４の両端部が、それぞれ各蓋体３６の挿通孔３８に内挿されていると共に、蓋体３６がハウジング本体２０の軸方向端面に重ね合わされてボルトや溶接等で固着されている。これにより、一対の蓋体３６，３６がハウジング本体２０に組み付けられていると共に、各収容空所１４が軸方向（図２中、左右）の両側から覆蓋されている。なお、蓋体３６は、例えば挿通孔３８の縁部に突設されたリブに固定スリーブ２４が圧入固定されること等によってハウジング本体２０に固着されていても良い。
【００５７】
また、ボス部３０における収容空所１４を挟んでアウタ筒部３２と軸直角方向で対向位置せしめられた外周面４０には、収容空所１４内に向かって突出する当接ゴム４２が、該外周面４０に沿って固着されている。
【００５８】
さらに、アウタ筒部３２における収容空所１４を挟んでボス部３０と軸直角方向で対向位置せしめられた内周面４４の略周方向中央には、収容空所１４内に向かって突出する当接ゴム弾性体４６が、該内周面４４に沿って固着されている。これら当接ゴム４２と当接ゴム弾性体４６は、天然ゴムやイソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴム等の公知の各種ゴム材を用いて形成されており、ハウジング本体２０と一体加硫成形されることによって一体加硫成形品として構成されている。なお、当接ゴム４２や当接ゴム弾性体４６は、例えばハウジング本体２０と別体形成された後に、接着剤等でボス部３０やアウタ筒部３２に、それぞれ固着されるようにしても良い。
【００５９】
また、各収容空所１４には、金属マス１６等を備えた連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品４８が配設されている。このマス部材としての金属マス１６は、鉄鋼等の高比重材で形成されていると共に、中実の略平面視円弧形のブロック状とされている。また、金属マス１６の内周面５０の曲率が、当接ゴム４２が被着されたボス部３０の外周面４０の曲率と略同じとされている。更に、金属マス１６の外周面５２の曲率が、当接ゴム４２が被着されたアウタ筒部３２の内周面４４の曲率と略同じとされている。
【００６０】
また、連結ゴム弾性体１８が、天然ゴムやイソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴム等の公知の各種ゴム材を用いて形成されていると共に、一対の弾性支持脚部５４，５４を含んで構成されている。弾性支持脚部５４は、金属マス１６の周方向両側において略周方向に沿って延びており、その周方向一方の端部が金属マス１６の各周方向端部に加硫接着されている。また、弾性支持脚部５４の周方向他方の端部には、固定金具５６が加硫接着されている。固定金具５６は、周方向外方に向かって凸となる略平面視く字状を呈しており、略一定の断面形状で軸方向（図２中、左右）に所定の長さで延びている。それによって、本実施形態に係る一体加硫成形品４８が、一対の弾性支持脚部５４，５４が金属マス１６や一対の固定金具５６，５６と共に一体加硫成形されることによって構成されている。
【００６１】
また、金属マス１６の内周面５０や外周面５２には、緩衝ゴムとしての薄肉のゴム弾性体層５８が、略全体に亘って被着されている。このゴム弾性体層５８は、連結ゴム弾性体１８と一体形成されている。また、ゴム弾性体層５８のショアＤ硬さは、特に限定されるものでないが、金属マス１６のハウジング１２への当接打音が有効に低減されることを考慮して、望ましくは８０以下に、より望ましくは２０〜４０に設定される。
【００６２】
そして、各一体加硫成形品４８における一対の固定金具５６，５６が、各収容空所１４に圧入されて、収容空所１４の径方向外側の周方向両端部を構成する連結部３４とアウタ筒部３２の連結部分に固定されている。即ち、一体加硫成形品４８の複数（本実施形態では４つ）がハウジング本体２０の各収容空所１４に組み付けられている。その結果、各金属マス１６とハウジング本体２０が各一対の弾性支持脚部５４，５４からなる連結ゴム弾性体１８によって相互に弾性連結されている。また、金属マス１６と連結ゴム弾性体１８からなる回転方向振動に対する副振動系６０の４つが、ハウジング本体２０の中心軸２６回りの周上で各別に独立して、周方向に略等間隔に配設されている。なお、各弾性支持脚部５４が、金属マス１６の端部から周方向外方に行くに従って軸直角方向外方に向かうように延びており、それによって、金属マス１６の周方向に対して外周側に延びるように僅かに傾斜せしめられている。
【００６３】
また、一体加硫成形品４８をハウジング１２に組み付けた静的状態下では、金属マス１６の内周面５０が、一対の弾性支持脚部５４，５４の弾性に基づいてゴム弾性体層５８を介してボス部３０に固着された当接ゴム４２に、延いてはボス部３０に当接支持されている。更に、金属マス１６の外周面５２が、一対の弾性支持脚部５４，５４の弾性に基づいてアウタ筒部３２に固着された当接ゴム弾性体４６と軸直角方向（ハウジング１２の径方向）で所定距離を隔てて対向位置せしめられている。このことからも明らかなように、金属マス１６の外周側において金属マス１６とハウジング本体２０との軸直角方向対向面間を軸方向に貫通する外周側空所６２が、金属マス１６および一対の弾性支持脚部５４，５４と当接ゴム弾性体４６が固着されたアウタ筒部３２との軸直角方向対向面間に形成されている。
【００６４】
このような構造とされたクランクシャフト用ダンパ１０は、ハウジング１２の固定スリーブ２４に図示しない自動車用内燃機関におけるクランクシャフトが圧入固定されることによって、クランクシャフトの端部等に装着されるようになっている。また、ハウジング１２の中心軸２６とクランクシャフトの回転中心軸が同一線上に位置せしめられるようになっており、ハウジング１２がクランクシャフトと一体的に回転されるようになっている。従って、クランクシャフトの回転方向振動に対する副振動系６０が、クランクシャフト（ハウジング１２）の中心軸２６回りの周上で各別に独立して、回転方向に略等間隔に配設される。
【００６５】
また、各金属マス１６が中心軸２６を外れた位置に位置決めされていることによって、ハウジング１２の回転に伴う遠心力が各金属マス１６に及ぼされるようになっている。即ち、図３にも示されているように、クランクシャフトと一体的にハウジング１２が回転して各金属マス１６に所定の大きさの遠心力が作用せしめられると、各金属マス１６が、一対の弾性支持脚部５４，５４の弾性変形に基づいてボス部３０に被着された当接ゴム４２から外周側に離隔せしめられることとなる。
【００６６】
ところで、エンジンの始動時乃至はエンジンが始動してクランクシャフトの回転数が比較的に低い状況では、トルク変動に起因して大きな振動が衝撃的に入力されることがある。そこにおいて、かかる振動が入力されるクランクシャフトの低回転領域下において、各金属マス１６が連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいてハウジング本体２０のボス部３０に当接支持されるように、連結ゴム弾性体１８のばねがチューニングされている。即ち、かかる衝撃的且つ大きな振動が入力される状態（例えば図１, ２に示される状態）では、連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいて金属マス１６をボス部３０に当接支持せしめる作用力が、ハウジング１２の回転に伴う遠心力によって金属マス１６が連結ゴム弾性体１８の弾性変形に基づいて当接ゴム４２（ボス部３０）から離隔せしめられる作用力よりも大きくなるように設定されている。その結果、当該振動入力時にあって、金属マス１６がゴム弾性体層５８および当接ゴム４２を介してボス部３０に当接せしめられて、金属マス１６の変位量が制限されているのである。
【００６７】
また、自動車のアイドリング状態でのクランクシャフトの低回転領域では、エンジンのトルク変動の周期に略対応した２０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域において、問題となる捩り振動が惹起されることがある。そこにおいて、特に本実施形態では、各副振動系６０の回転方向の固有振動数が、かかる２０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域の振動に対して副振動系６０に有効な共振現象が生ぜしめられるように、全て同じにチューニングされている。即ち、副振動系６０の固有振動数が、クランクシャフトの低回転領域におけるトルク変動の周期に略対応した低周波数域に設定されている。
【００６８】
その結果、少なくとも自動車のアイドリング状態（例えば図３に示される状態）では、ハウジング１２の回転に伴う遠心力によって金属マス１６が軸直角方向外方に変位せしめられることに伴い、一対の弾性支持脚部５４，５４の弾性変形に基づいて金属マス１６がボス部３０から軸直角方向外方に離隔せしめられて、当接ゴム４２と当接ゴム弾性体４６の軸直角方向対向面間に位置せしめられるようになっている。而して、金属マス１６と一対の弾性支持脚部５４，５４を含んでなる回転方向振動の副振動系６０において、共振作用が発揮されるようになっている。
【００６９】
また、ハウジング１２の回転数が高くなって更に大きな遠心力が金属マス１６に及ぼされた場合には、図４にも示されているように、金属マス１６が更に軸直角方向外方に変位せしめられると共に、当接ゴム弾性体４６に当接されて、一対の弾性支持脚部５４，５４の弾性に基づいて金属マス１６が当接ゴム弾性体４６を介してアウタ筒部３２に当接されるようになっている。要するに、金属マス１６が、ハウジング本体２０のアウタ筒部３２に対して一対の弾性支持脚部５４，５４と当接ゴム弾性体４６で協働して弾性支持されることとなる。その結果、金属マス１６の軸直角方向外方への変位量が制限されていると共に、その制限に基づいて一対の弾性支持脚部５４，５４の弾性変形量も制限されることとなる。そして、ハウジング１２が所定の回転数以上で回転し続けること、換言すれば所定の大きさ以上の遠心力が金属マス１６に及ぼされ続けることに基づいて、金属マス１６が当接ゴム弾性体４６を介してアウタ筒部３２に対して当接状態で支持されるようになっている。
【００７０】
特に本実施形態では、少なくとも自動車用内燃機関の常用域を越える、２５００回転／分以上のクランクシャフト（ハウジング１２）の高回転領域において、金属マス１６が当接ゴム弾性体４６を介してアウタ筒部３２に対して当接状態とされるように、弾性支持脚部５４や当接ゴム弾性体４６のばねがチューニングされている。
【００７１】
また、クランクシャフトは内燃機関における各気筒の燃焼行程に伴い回転されることから、クランクシャフトの回転速度が大きくなると、それに応じてトルク変動の周期に略対応した振動周波数が高くなる。そこにおいて、ハウジング１２の高回転領域（例えば図４に示される状態）では、金属マス１６とアウタ筒部３２の間に配された当接ゴム弾性体４６の圧縮変形量が、ハウジング１２の回転速度の増大に伴って金属マス１６が軸直角方向外方への変位量が大きくなることに基づいて増大する。本実施形態では、副振動系６０における回転方向の固有振動数が、ハウジング１２の高回転領域でのトルク変動の周期に略対応した周波数域にチューニングされていると共に、当接ゴム弾性体４６の圧縮変形量の増大を利用して、高回転領域でのトルク変動に起因して問題となる振動の周波数域が高くなることに略比例して大きくなるようになっている。
【００７２】
上述の如き構造とされたクランクシャフト用ダンパ１０にあっては、例えば６気筒エンジンを搭載した車両においてクランクシャフトの回転３次成分に対応した４０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域の捩り振動が入力された場合に、各金属マス１６が、ボス部３０から軸直角方向外方に離隔せしめられると共に、収容空所１４におけるボス部３０とアウタ筒部３２の対向面間に位置せしめられて、副振動系として機能される。その結果、各副振動系６０の共振作用に基づいて制振効果が発揮され得る。
【００７３】
特に本実施形態では、金属マス１６が周上で部分的にハウジング本体２０から独立して設けられていることによってチューニング自由度が大きく確保されていることに加え、各副振動系６０の固有振動数が２０〜７０Ｈｚ程度の低周波数域にチューニングされていることにより、クランクシャフトのトルク変動に起因する低周波数域の振動に対して共振作用が極めて有効に発揮されるのであり、それによって、所期の制振効果が十分に得られるのである。
【００７４】
しかも、ハウジング１２の高回転領域では、遠心力の作用により金属マス１６が当接ゴム弾性体４２を介してアウタ筒部３２に当接せしめられて、金属マス１６の変位量が制限されることに基づいて、弾性支持脚部５４における引張変形や剪断変形等の弾性変形量も制限される。それ故、副振動系６０の固有振動数を低周数域の問題となる振動を抑えるために弾性支持脚部５４を低動ばね化した場合においても、耐久性が有利に確保されることとなり、それによって、目的とする制振効果が安定して得られる。
【００７５】
そこにおいて、ハウジング１２の回転速度が更に大きくなることに伴って問題となる振動周波数が高くなる場合には、金属マス１６とアウタ筒部３２の間で圧縮変形される当接ゴム弾性体４６の変形量に基づいて、副振動系６０の固有振動数がチューニング変更される。その結果、単一のダンパで、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して優れた制振効果が発揮され得るのである。
【００７６】
また、本実施形態では、金属マス１６の内周面５０と外周面５２における曲率がボス部３０の外周面４０とアウタ筒部３２の内周面４４における曲率と略同じに設定されていることによって、各面が相互に当接される際に安定して重ね合わせられる。しかも、金属マス１６の内周面４２にゴム弾性体層５４が被着されていると共に、金属マス１６を挟んで軸直角方向両側に当接ゴム４２と当接ゴム弾性体４６が配設されていることによって、金属マス１６がハウジング本体２０（ボス部３０やアウタ筒部３２等）に当接する際の打音や振動が一層軽減されることに加えて、金属マス１６の滑り摩擦が大きくされることに基づき、金属マス１６のハウジング本体２０に対する当接状態がより安定とされる。それ故、所期の制振効果の安定性や信頼性が更に向上されるのである。
【００７７】
また、本実施形態では、金属マス１６を挟んで軸直角方向両側に当接ゴム４２と当接ゴム弾性体４６が配されていることにより、仮に捩り方向以外の振動が入力されて金属マス１６が軸直角方向等に過大に変位せしめられた場合にも、ゴムによる緩衝作用が有効に機能せしめられて、金属マス１６の当接打音が効果的に抑えられるのである。
【００７８】
また、本実施形態では、上述の如き構造とされていることにより、例えばボス部３０やアウタ筒部３２、連結部３４からなるハウジング本体１２を備えた当接ゴム４２および当接ゴム弾性体４６の一体加硫成形品と金属マス１６等を備えた連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品４８を別体形成した後に、ハウジング本体１２の収容空所１４に連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品４８を圧入固定することによって当該クランクシャフト用ダンパ１０が容易に実現される製造方法が、好適に採用される。
【００７９】
次に、図５には、本発明の第二の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパ７０が示されている。本第二の実施形態は、前記第一の実施形態に係る連結ゴム弾性体の一体加硫成形品の構造等が異なる態様を示すものである。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態と実質的に同じ構造とされた部材及び部位については、図中に同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００８０】
詳細には、本実施形態に係る金属マス１６が、ハウジング本体２０におけるボス部３０とアウタ筒部３２の軸直角方向中間部分に位置せしめられている。そして、金属マス１６の外周面５２が、アウタ筒部３２の内周面４４に被着された当接ゴム弾性体４２と軸直角方向で所定距離を隔てて対向位置せしめられていると共に、金属マス１６の内周面５０が、ボス部３０の外周面４０と軸直角方向で所定距離を隔てて対向位置せしめられている。また、金属マス１６とボス部３０の間には連結ゴム弾性体１８が配されている。
【００８１】
本実施形態に係る連結ゴム弾性体１８は、略平面視円弧形状を呈しており、その外周面が金属マス１６の内周面５０に加硫接着されていると共に、その内周面がボス部３０の外周面４０に加硫接着されている。これにより、金属マス１６とハウジング本体２０におけるボス部３０が相互に弾性連結されている。なお、本実施形態では、連結ゴム弾性体１８が金属マス１６やハウジング本体２０と共に一体加硫成形された後に、別途形成した当接ゴム弾性体４６がアウタ筒部３０の内周面４４に接着剤等で固着されるようになっているが、例えば当接ゴム弾性体４２を連結ゴム弾性体１８と一体加硫成形して金属マス１６の外周面５２等に被着形成することによって、金属マス１６やハウジング本体２０を備えた両ゴム弾性体１８，４６の一体加硫成形品として形成することも勿論可能である。
【００８２】
このような構造とされたクランクシャフト用ダンパ７０においては、少なくともアイドリング状態でのクランクシャフトの低回転領域で金属マス１６が回転方向の副振動系として機能し得ることにより、前記第一の実施形態と同様に、低回転領域における低周波振動が有利に抑えられる。
【００８３】
また、ハウジング１２の回転数が高くなって大きな遠心力が金属マス１６に作用せしめられた場合には、図６にも示されているように、金属マス１６が当接ゴム弾性体４６を介してアウタ筒部３２に当接せしめられる。更に、ハウジング１２の回転速度が大きくなって、当接ゴム弾性体４６の圧縮変形量が大きくなることに基づいて、副振動系６０の固有振動数が高周波数域にチューニングされるようになっている。それ故、第一の実施形態と同様に、高回転領域における高周波数域の振動に対しても優れた制振効果が発揮される。
【００８４】
特に本実施形態では、連結ゴム弾性体１８がハウジング本体２０と金属マス１６を備えた一体加硫成形品とされていることによって、部品点数が削減されることに基づき、製造作業の容易化やコスト削減等が図られ得る。
【００８５】
次に、図７〜８には、本発明の第三の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパ８０が示されている。本実施形態は、前記第一の実施形態に係る収容空所や連結ゴム弾性体の構造等に関して異なる態様を示すものである。
【００８６】
詳細には、本実施形態に係るハウジング本体２０のボス部３０とアウタ筒部３２の軸直角方向対向面間には、略平面視円環形状の環状凹所８２が所定の深さ寸法で凹設せしめられている。そして、環状凹所８２が開口したハウジング本体２０の軸方向一方（図８中、右）の端面に蓋体３６が固着されて覆蓋せしめられていることによって、外部空間に対して密閉された収容空所１４が形成されている。要するに、本実施形態の収容空所１４が周方向に連続して延びている。また、ボス部３０とアウタ筒部３２が、環状凹所８２の底部側にあるハウジング本体２０の軸方向他方（図８中、左）の端部によって実質的に連結されていることによって、それらボス部３０とアウタ筒部３２を連結する連結部３４が、ハウジング本体２０の該端部を含んで構成されている。即ち、ボス部３０と該ボス部３０の外周側に離隔して周方向に延びるアウタ筒部３２と、それらボス部３０とアウタ筒部３２の軸直角方向対向面間に跨って延びてボス部３０とアウタ筒部３２を相互に連結する連結部３４（環状凹所８２の底部）とを有する構造をもって、ハウジング本体２０が構成されている。
【００８７】
また、ハウジング本体２０におけるアウタ筒部３２のボス部３０と軸直角方向で対向位置せしめられる内周面４４には、収容空所１４に向かって延びる当接ゴム弾性体４６の複数（本実施形態では４つ）が周方向に所定距離を隔てて設けられている。
【００８８】
また、本実施形態に係る金属マス１６を備えた連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品８４が、環状固定金具８６を含んで構成されている。環状固定金具８６は、略円筒形状を有していると共に、その内径寸法がボス部３０の外径寸法よりも僅かに大きくされている。そして、環状固定金具８６の軸直角方向（径方向）外方において、複数（本実施形態では４つ）の金属マス１６が周方向に所定距離を隔てて配置されていると共に、環状固定金具８６と軸直角方向で離隔して対向位置せしめられている。そして、各金属マス１６と環状固定金具８６の間に連結ゴム弾性体１８が配されて、双方に加硫接着されていることにより、各金属マス１６と環状固定金具８６が相互に弾性連結されている。
【００８９】
また、金属マス１６と環状固定金具８６を連結する連結ゴム弾性体１８の周方向中間部分には、軸方向に貫通して延びる貫通孔８８が形成されている。これにより、各金属マス１６と環状固定金具８６が実質的に周方向で分割せしめられた一対のゴム弾性体によって連結されている。
【００９０】
さらに、周方向で隣接位置せしめられた各金属マス１６と金属マス１６の間には、連結弾性体９０が配されている。連結弾性体９０は、略平面視円弧形状を呈しており、連結ゴム弾性体１８やゴム弾性体層５８と一体形成されている。そして、連結弾性体９０の周方向両端部が、各金属マス１６の周方向端部に加硫接着されていることによって、各金属マス１６同士を相互に周方向で連結せしめている。
【００９１】
而して、一体加硫成形品８４における環状固定金具８６にハウジング本体２０のボス部３０が圧入固定されて、一体加硫成形品８４が環状凹所８２に収容配置されている。また、各金属マス１６が、連結ゴム弾性体１８および連結弾性体９０の弾性に基づいてアウタ筒部３２の内周面４４に固着された各当接ゴム弾性体４６と軸直角方向で離隔して対向位置せしめられている。
【００９２】
本実施形態に従う構造とされたクランクシャフト用ダンパ８０においては、少なくともアイドリング状態でのクランクシャフトの低回転領域にあって、連結ゴム弾性体１８および連結弾性体９０の弾性に基づいて金属マス１６が回転方向の副振動系として機能し得ることにより、前記第一の実施形態と同様に、低回転領域における低周波振動が有利に抑えられる。
【００９３】
また、ハウジング１２の回転数が高くなって大きな遠心力が金属マス１６に作用せしめられた場合には、連結ゴム弾性体１８および連結弾性体９０の弾性変形に基づいて金属マス１６が当接ゴム弾性体４６を介してアウタ筒部３２に当接せしめられる。更に、ハウジング１２の回転速度が大きくなって、当接ゴム弾性体４６の圧縮変形量が大きくなることに基づいて、副振動系６０の固有振動数が高周波数域にチューニングされるようになっている。それ故、第一の実施形態と同様に、高回転領域における高周波数域の振動に対しても優れた制振効果が発揮される。
【００９４】
特に本実施形態では、金属マス１６同士が連結弾性体９０で周方向に連結されていることによって、略同じ位相で変位せしめられることとなり、捩り方向振動に対して複数の金属マス１６が安定して変位される。それ故、所期の制振効果が一層安定して得られるのである。
【００９５】
加えて、各金属マス１６の両端が連結弾性体９０によって隣接する他の金属マス１６と連結されていることにより、仮に一方の連結弾性体９０に亀裂や破断が生ぜしめられるようなことがあった場合においても、他方の連結弾性体９０によって金属マス１６が連結されていることから、所謂フェイルセーフ効果が有利に発揮される。
【００９６】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であり、これら実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能である。また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００９７】
例えば、金属マス１６と連結ゴム弾性体１８からなる副振動系の構造は、前記実施形態に限定されるものでない。例えば図９に示される如きトーショナルダンパ一体型のクランクシャフト用ダンパ１００が採用されても良い。即ち、かかるダンパ１００においては、アウタ筒部３２の外周側に離隔位置して円環形状の外周マス部材１０２がハウジング本体２０と同一中心軸上に配設されていると共に、それらアウタ筒部３２と外周マス部材１０２の軸直角方向対向面間に配された円環形状の外周連結ゴム１０４によってアウタ筒部３２と外周マス部材１０２が相互に弾性連結されることにより、トーショナルダンパとして作用する外周副振動系１０６を備えた構造とされている。
【００９８】
その結果、外周副振動系１０６と副振動系６０の固有振動数をそれぞれチューニングすることによって、対象とする振動方向や構造は異なるが、例えば特開平９−２５７１１８号公報や特開２０００−１７０８３９号公報、特開平５−６０１７７号公報にも示されているように、主振動系であるクランクシャフトやドライブシャフト等の回転軸に対して複数の副振動系を備えた、所謂ベンディングダンパ等ともいわれる制振装置と略同様に、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して制振効果が発揮されることとなる。
【００９９】
また、前記第一の実施形態等においては、連結ゴム弾性体１８（一対の弾性支持脚部５４，５４）の一体加硫成形品４８を収容空所に圧入固定する際等に、連結ゴム弾性体１８の弾性に基づいてボス部３０に固着された当接ゴム４２に予圧縮が及ぼされるようにして、当接ゴム４２の耐久性能を大きく確保しても良い。
【０１００】
また、前記実施形態に係る蓋体３６や固定スリーブ２４等は必要に応じて設けられるものであり、必須の部材でない。
【０１０１】
また、収容空所１４を覆蓋せしめる蓋体３６に連通孔を形成して、該連通孔を通じて収容空所１４を外部空間に連通せしめることも可能であり、それによって、収容空所１４の急激な温度上昇を抑えるようにしても良い。
【０１０２】
また、前記第一の実施形態等では、金属マス１６を備えた連結ゴム弾性体１８の一体加硫成形品４８が、連結ゴム弾性体１８の端部に固着された固定金具５６が収容空所１４に圧入されること等によってハウジング本体２０に固定される嵌め込み式とされていたが、例えば金属マス１６の外周側に収容空所１４の形状に対応した環状金具を設けて該収容空所に圧入固定する所謂カセットタイプの嵌め込み式としたり、固定金具５６を固着しない連結ゴム弾性体１８を収容空所１４に圧入して、該ゴム弾性体１８の弾性に基づいて収容空所１４内に支持せしめたり、必要に応じて連結ゴム弾性体１８の外周面と収容空所１４の壁部を構成するアウタ筒部３２の内周面等を接着剤で相互に固着せしめたりすること等によって、ハウジング本体２０に固定されるようにしても良い。
【０１０３】
加えて、前記実施形態では、別途用意したハウジング１２をクランクシャフトの端部に組み付けることによって本発明が適用されるものの具体例が示されていたが、本発明はかかる具体例に限定されるものでない。例えば、クランクシャフトに組み付けられるプーリやフライホイール等の本体に収容空所を形成して、該収容空所に金属マスを配置し、連結ゴム弾性体で本体と連結することによって、プーリやフライホイール等に一体的に組み込まれるようにすることも勿論、本発明の適用範囲となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第一の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１におけるクランクシャフト用ダンパを主振動系たるクランクシャフトに装着して、その一作動形態を示す横断面説明図である。
【図４】図１におけるクランクシャフト用ダンパを主振動系たるクランクシャフトに装着して、その別の一作動形態を示す横断面説明図である。
【図５】本発明の第二の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図であって、図１に対応する図である。
【図６】図５におけるクランクシャフト用ダンパを主振動系たるクランクシャフトに装着して、その一作動形態を示す横断面説明図であって、図４対応する図である。
【図７】本発明の第三の実施形態としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図であって、図１に対応する図である。
【図８】図７のVIII−VIII断面図である。
【図９】本発明の別の一具体例としてのクランクシャフト用ダンパを示す横断面説明図であって、図１に対応する図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  クランクシャフト用ダンパ
１６  金属マス
１８  連結ゴム弾性体
２０  ハウジング本体
２６  中心軸
３２  アウタ筒部
６０  副振動系
【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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【図８】
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【図９】
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