(57)【要約】【課題】ハブ１側と環状質量体３に対する粘性流体８の接触面積を大きくして、振動減衰力を向上させる。【解決手段】ハブ１に円周方向へ連続して形成された環状収容部１ａと、この環状収容部１ａを密閉したカバー２との間に、環状質量体３が円周方向相対変位可能に収容され、環状質量体３に円周方向所定間隔で開設された複数の嵌合孔３ａ内にそれぞれゴム状弾性材料からなるブッシュ４が嵌着され、これら各ブッシュ４の内周部を貫通したシールリベット５の両端が、ハブ１及びカバー２の結合孔１３ａ，２ａに液密的に結合され、環状質量体３と環状収容部１ａ及びカバー２の内面との間に、ラジアルベアリング６及びスラストベアリング７，７が介装され、環状収容部１ａ及びカバー２の内面と環状質量体３との間の隙間Ｇに粘性流体８が封入されている。【選択図】  図１
2004324683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ（１）にその円周方向へ連続して形成された環状収容部（１ａ）と、この環状収容部（１ａ）を密閉したカバー（２）との間に、環状質量体（３）がその円周方向相対変位可能に収容され、前記環状質量体（３）にその円周方向所定間隔で開設された複数の嵌合孔（３ａ）内にそれぞれゴム状弾性材料からなるブッシュ（４）が嵌着され、これら各ブッシュ（４）の内周部を貫通した支持軸（５）が、前記ハブ（１）及びカバー（２）と結合され、前記環状収容部（１ａ）及びカバー（２）の内面と前記環状質量体（３）との間の隙間（Ｇ）に粘性流体（８）が封入されたことを特徴とするダンパ。
【請求項２】
環状質量体（３）と環状収容部（１ａ）及びカバー（２）の内面との間に、ベアリング（６，７）が介装されたことを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
【請求項３】
支持軸（５）が、両端がハブ（１）及びカバー（２）に開設された結合孔（１３ａ，２ａ）に液密的に結合されたシールリベットからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸に発生する捩り振動等を吸収するために装着される捩りダンパであって、特に、封入流体の粘性を利用して高減衰を得るものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのクランク軸等に発生する捩り振動等を吸収するために装着され、封入流体の粘性によって高減衰を得るダンパは、ビスカスラバーダンパとも呼ばれており、その典型的な従来技術が、例えば下記の特許文献１に記載されている。
このダンパは、クランク軸に取り付けられるハブ（ダンパープレート）の外周部の軸方向一側に、ゴムを介して環状質量体（ダンパーマス）を連結し、この環状質量体を包みこむように、前記ハブに環状カバー体を取り付け、環状質量体と環状カバー体の間に形成された密閉隙間に、粘性流体を封入した構成を備え、環状質量体とゴムとで構成される副振動系が、所定の周波数領域で捩り方向へ共振することによる動的吸振機能を奏すると共に、このときに環状質量体と環状カバー体との間で粘性流体が円周方向の剪断を受けることによって、振動に対する減衰力を得るものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１９７９９４（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ディーゼルエンジンにおいては、高出力化及び低燃費化を図るため、筒内圧を上昇させ、かつクランク軸を軽量化（低剛性化）させる傾向にある。このため、クランク軸の捩り振動は増大する傾向にあり、特許文献のような従来のダンパでは、クランク軸の捩り振動を十分に低減することができなくなってきている。これは、特許文献の第１図に記載された構造によれば、環状質量体や環状カバー体に対する粘性流体の接触面積を大きく取れないため、十分な減衰力が得られないからである。
【０００５】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、ハブ側と環状質量体に対する粘性流体の接触面積を大きくして、振動減衰力を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るダンパは、ハブにその円周方向へ連続して形成された環状収容部と、この環状収容部を密閉したカバーとの間に、環状質量体がその円周方向相対変位可能に収容され、前記環状質量体にその円周方向所定間隔で開設された複数の嵌合孔内にそれぞれゴム状弾性材料からなるブッシュが嵌着され、これら各ブッシュの内周部を貫通した支持軸が、前記ハブ及びカバーと結合され、前記環状収容部及びカバーの内面と前記環状質量体との間の隙間に粘性流体が封入されたものである。
すなわち、環状質量体が、その嵌合孔内に嵌着したブッシュ及びこれを貫通した支持軸を介して、ハブの環状収容部とカバーの間に円周方向相対変位可能に支持された構造を有する。
【０００７】
請求項２の発明に係るダンパは、請求項１に記載された構成において、環状質量体と環状収容部及びカバーの内面との間に、ベアリングが介装されたものである。
【０００８】
請求項３の発明に係るダンパは、請求項１又は２に記載された構成において、支持軸が、両端がハブ及びカバーに開設された結合孔に液密的に結合されたシールリベットからなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るダンパの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず図１は、本発明に係るダンパの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図２は、分解斜視図である。
【００１０】
このダンパは、図１及び図２に示されるように、外周側に軸心を中心とする円周方向へ連続して形成された環状収容部１ａを有するハブ１と、このハブ１に、前記環状収容部１ａを密閉した状態に取り付けられたカバー２と、前記環状収容部１ａとカバー２による密閉空間内に円周方向相対変位可能に収容された環状質量体３と、環状質量体３に円周方向等間隔（図示の例では６０度間隔）で軸方向に開設された複数の嵌合孔３ａ内にそれぞれ嵌着されたブッシュ４と、これら各ブッシュ４の内周部を貫通すると共に両端がハブ１及びカバー２に結合されたシールリベット５と、環状質量体３の内周側に配置されたラジアルベアリング６と、環状質量体３の軸方向両側に配置されたスラストベアリング７，７とからなる。
ハブ１の環状収容部１ａ及びカバー２の内面と環状質量体３との隙間Ｇには、適当な粘性を有する粘性流体８が封入されている。
【００１１】
詳しくは、ハブ１は、図１に示されるように、内周に軸孔１１ａが開口しその周囲に沿って複数のボルト挿通孔１１ｂが開設された内周フランジ部１１と、その外周に形成された内筒部１２と、この内筒部１２の軸方向一端から外周側へ延びる円盤部１３と、更にこの円盤部１３の外周に内筒部１２と同等の軸方向高さで形成された外筒部１４を有する。そしてこのハブ１は、軸孔１１ａにおいて不図示のクランク軸の軸端に外挿されると共にボルト挿通孔１１ｂに挿通した不図示の複数のボルトによって固定され、環状質量体３が収容される環状収容部１ａは、内筒部１２、円盤部１３及び外筒部１４によって、軸方向一方へ開放された断面略コ字形をなすものである。
【００１２】
カバー２は、図２に示されるように、環状円盤をなすものである。ハブ１の内筒部１２における円盤部１３と反対側の端部には、外周側が凹んだ形状の段差部１２ａが円周方向へ連続して形成されており、外筒部１４における円盤部１３と反対側の端部には、内周側が凹んだ形状の段差部１４ａが円周方向へ連続して形成されており、カバー２は、内周縁及び外周縁が前記段差部１２ａ，１４ａに密嵌状態に封着されている。
【００１３】
ハブ１の環状収容部１ａとカバー２の内面との間に収容された環状質量体３は、金属材料からなるものであって、環状質量体３の内径はハブ１の内筒部１２の外径よりも僅かに大きく、外径はハブ１の外筒部１４の内径よりも僅かに小さく、軸方向肉厚は、内筒部１２及び外筒部１４の段差部１２ａ，１４ａと円盤部１３の内面との間の軸方向距離、言い換えれば円盤部１３とカバー２との間の内のりよりも僅かに小さい。
【００１４】
ブッシュ４は、軸方向長さが内筒部１２及び外筒部１４の段差部１２ａ，１４ａと円盤部１３の内面との間の軸方向距離、言い換えれば円盤部１３とカバー２との間の内のりよりも僅かに短い金属製のスリーブ４１と、その外周にゴム状弾性材料で一体的に成形された環状弾性体４２からなるものであって、環状弾性体４２は、環状質量体３の各嵌合孔３ａに適当な圧入代をもって嵌着されている。
【００１５】
シールリベット５は、請求項１に記載された支持軸に相当するものであって、アルミニウム合金等で中空の軸状に形成され、その一端に頭部５ａを有し、他端にカシメ部５ｂを有する。そして、軸方向中間部分がブッシュ４のスリーブ４１に挿通され、頭部５ａ側が、ハブ１における円盤部１３の径方向中間部に円周方向等間隔（図示の例では６０度間隔）で開設された結合孔１３ａに密嵌状態に挿入され、カシメ部５ｂ側が、カバー２にハブ１側の各結合孔１３ａと対応して開設された結合孔２ａに密嵌状態に圧入されている。また、シールリベット５の頭部５ａは、結合孔１３ａより大径に形成されていて、ハブ１における円盤部１３の外側面に掛止され、カシメ部５ｂは、カバー２の結合孔２ａを貫通したシールリベット５の端部を潰してカシメることにより、カバー２の外側面に掛止されている。
【００１６】
すなわち、各シールリベット５は、環状質量体３の各嵌合孔３ａに嵌着された各ブッシュ４をハブ１の円盤部１３とカバー２の間に支持するものである。言い換えれば、環状質量体３は、ブッシュ４，４，…及びシールリベット５，５，…を介して、ハブ１の環状収容部１ａとカバー２の間に支持され、各ブッシュ４における環状弾性体４２の弾性によって、円周方向相対変位可能となっている。
【００１７】
環状質量体３と、これをハブ１及びカバー２側に連結している複数（図示の形態では六個）のブッシュ４の環状弾性体４２は副振動系を構成しており、その捩り方向共振周波数は、環状質量体３の慣性質量と環状弾性体４２のばね定数によって、例えばクランク軸の捩り振動の振幅が最も大きくなる周波数帯域に同調させて設定される。
【００１８】
ラジアルベアリング６は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で円筒状に成形されたものであって、ハブ１における内筒部１２の外周面と、環状質量体３の内周面との間に摺動可能に介在されている。このラジアルベアリング６は、ハブ１に対する環状質量体３の偏心動作を規制して同心性を保持すると共に、円周方向の変位を許容するものである。
【００１９】
スラストベアリング７，７は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料によって、内径がハブ１における内筒部１２の外径より大径で外径がハブ１における外筒部１４の内径より小径の環状円盤状に成形されたものであって、それぞれ、ハブ１の円盤部１３と環状質量体３の間、及びカバー２と環状質量体３の間に摺動可能に介在されており、その円周方向等間隔（図示の例では６０度間隔）で開設された複数の小孔７ａ，７ａ，…には、ブッシュ４，４，…を支持しているシールリベット５，５，…が貫通されている。このスラストベアリング７，７は、ハブ１及びカバー２に対する環状質量体３の軸方向挙動を規制した状態で円周方向の変位を許容するものである。
【００２０】
ハブ１の環状収容部１ａ及びカバー２の内面と環状質量体３との隙間Ｇに封入された粘性流体８は、例えばシリコーンオイル等からなるものであって、当該ダンパを、槽内に貯留した前記シリコーンオイル等の粘性流体中で組み立てることによって、前記流体の一部が閉じ込められたものである。そして、ハブ１及びカバー２と環状質量体３の円周方向相対変位によって隙間Ｇ内で剪断を受ける粘性流体８が、その粘性抵抗による有効な減衰力を生じるように、隙間Ｇは、十分に狭く形成されている。
【００２１】
以上のように構成されたダンパは、不図示のクランク軸の軸端に、ハブ１のフランジ部１１を外挿してボルト挿通孔１１ｂに挿通したボルトで緊結することによって取り付けられ、このクランク軸と共に回転するものである。環状質量体３とブッシュ４，４，…で構成される副振動系の捩り方向共振周波数は、クランク軸の捩り振動の振幅が最も大きくなる周波数帯域に同調されているので、この周波数帯域の捩り振動がクランク軸からハブ１へ入力されると、前記副振動系が捩り方向へ共振し、その共振によるトルクが入力振動のトルクと方向が逆になることによる動的吸振効果によって、クランク軸の捩れ角のピークを有効に低減することができる。
【００２２】
また、クランク軸からの捩り振動入力、あるいはこれに伴う副振動系の捩り方向共振運動によって、ハブ１と環状質量体３が円周方向に相対変位すると、ハブ１の環状収容部１ａ及びカバー２の内面と環状質量体３との間の狭隘な隙間Ｇ内で、粘性流体８が円周方向への剪断を受けるので、その粘性抵抗によって、入力振動に対する優れた減衰力を発揮する。
【００２３】
しかも、環状質量体３は、ラジアルベアリング６及びスラストベアリング７，７によって径方向及び軸方向への挙動が規制されつつ、円周方向へ円滑に動作するので、上述した動的吸振効果及び粘性流体８による減衰力を有効に得ることができる。また、ラジアルベアリング６及びスラストベアリング７，７も、摺動による適度な減衰力を奏する。
【００２４】
そしてこの形態によれば、環状質量体３を、カバー２を含むハブ１側に弾性的に連結する弾性部材がブッシュ４として形成され、環状質量体３に形成した嵌合孔３ａに収容されているので、従来のように環状のゴムで環状質量体の全周をハブ側に連結する場合に比較して、同じばね定数を得るためのブッシュ４の装着スペースを小さくすることができる。このため、ハブ１の環状収容部１ａ及びカバー２の内面と環状質量体３に対する粘性流体８の接触面積を大きく取ることができ、その結果、粘性流体８の粘性による減衰力を増大することができる。
【００２５】
また、シールリベット５は、環状質量体３を、ブッシュ４を介してハブ１の環状収容部１ａとカバー２の間に支持すると共に、ハブ１の円盤部１３とカバー２をその径方向中間部で互いに押さえ、ハブ１における内筒部１２及び外筒部１４の段差部１２ａ，１４ａに対するカバー２の密嵌状態を維持し、かつ内圧等による軸方向膨出変形を規制する作用を兼備する。このため、隙間Ｇを一定に保持して、粘性流体８の減衰力の低下を防止することができる。しかも、シールリベット５は、ハブ１及びカバー２に結合孔１３ａ，２ａに密嵌されているので、この部分からの粘性流体８の漏れを生じることはない。
【００２６】
図３は、エンジンのトルクが最大となるＷＯＴ（ｗｉｄｅ  ｏｐｅｎ  ｔｈｒｏｔｔｌｅ）すなわちスロットル全開状態でのエンジン回転数とクランク軸の絶対捩り振動との関係を計測した結果を示す説明図、ＮＬ（ｎｏ  ｌｏａｄ）すなわち無負荷時におけるエンジン回転数とクランク軸の絶対捩り振動との関係を計測した結果を示す説明図である。この図に示されるように、本発明のダンパは、ＷＯＴ及びＮＬ時のいずれにおいても、捩り振動のピークが、従来技術によるダンパを用いた場合に比較して低減される。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るダンパによれば、ハブの環状収容部とこれを密閉したカバーとの間に円周方向相対変位可能に収容した環状質量体が、環状質量体に円周方向所定間隔で開設された嵌合孔内に嵌着されたブッシュ及びこのブッシュを貫通した支持軸を介してハブ及びカバーと結合された構造であるため、ハブの環状収容部及びカバーの内面と環状質量体に対する粘性流体の接触面積を大きくして減衰力を向上させることができる。
【００２８】
請求項２の発明に係るダンパによれば、環状質量体と環状収容部及びカバーの内面との間に介装されたベアリングが、環状質量体を円周方向に対して円滑に動作させるため、粘性流体による減衰力を高め、かつベアリングの摺動による減衰力も得ることができる。
【００２９】
請求項３の発明に係るダンパによれば、支持軸としてシールリベットを用いることによって、ハブ及びカバーの結合孔からの粘性流体の漏れを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダンパの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】本発明に係るダンパの好ましい実施の形態を示す分解斜視図である。
【図３】ＷＯＴ（ｗｉｄｅ  ｏｐｅｎ  ｔｈｒｏｔｔｌｅ）すなわちスロットル全開状態でのエンジン回転数とクランク軸の絶対捩り振動との関係を計測した結果を示す説明図である。
【図４】ＮＬ（ｎｏ  ｌｏａｄ）すなわち無負荷時におけるエンジン回転数とクランク軸の絶対捩り振動との関係を計測した結果を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ハブ
１ａ  環状収容部
１１  内周フランジ部
１２  内筒部
１２ａ，１４ａ  段差部
１３  円盤部
１３ａ，２ａ  結合孔
１４  外筒部
２  カバー
３  環状質量体
３ａ  嵌合孔
４  ブッシュ
４１  スリーブ
４２  環状弾性体
５  シールリベット（支持軸）
５ａ  頭部
５ｂ  カシメ部
６  ラジアルベアリング（ベアリング）
７  スラストベアリング（ベアリング）
８  粘性流体
Ｇ  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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