(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられるプレートと、前記プレートに弾性部材を介して接着固定される慣性体とを有し、前記プレートと前記慣性体とで構成される空隙に粘性流体を封入してなるダンパ装置において、
前記プレートは、外周端から前記回転軸の軸線方向に沿って一方向に一体に延びる円筒状のリム部を有し、
前記慣性体は、前記プレートの前記リム部が延出する側の面に弾性部材を介して接着固定されて前記リム部の内径よりも外径が小さい第１の慣性部材と、前記プレートに対して前記第１の慣性部材と反対の面に弾性部材を介して接着固定されて前記リム部の外径よりも外径が大きい第２の慣性部材と、前記第１の慣性部材の外周部と前記第２の慣性部材の外周部とを一体に固定するために第３の慣性部材として液密に溶接される断面Ｌ字形のカバー部材とを有し、
該カバー部材の内面と前記第１の慣性部材の外周面と前記第２の慣性部材の側面と前記リム部の内周面及び外周面と前記プレートの側面の一部と前記弾性部材の外周面とで構成される空隙に前記粘性流体が充填されることを特徴とするダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転速度が変動する回転軸のねじり振動などを抑制するためのダンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダンパ装置は、例えばエンジンなどの駆動軸やそれに連結する回転軸に取り付け、軸のねじり振動及び曲げ振動を抑制し、騒音を低下させるとともに、エンジンの性能を向上させる機能を有している。従来のダンパ装置の一例は、図４に示すように回転軸３０に垂直に取り付けられるプレート３１に、弾性体であるゴム３２ａ，３２ｂを介して慣性体３３を取り付け、プレート３１とゴム３２ａ，３２ｂと慣性体３３によって構成される空隙３４に粘性流体を封入することによって構成されている。
【０００３】
ゴム３２ａ，３２ｂは、プレート３１及び慣性体３３に対する接着性を高めるために、加硫接着される。一般にゴムの加硫接着は、加熱されたゴム原料に硫黄を添加し、それをプレート３１と慣性体３３との間で成形することで行われる。よって、空隙３４を所望の形に形成するために型が必要となる。その型によるゴム３２ａ，３２ｂの成形を可能にするために、慣性体３３は、下記４つの部品３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄに分けられる。
【０００４】
これら４分割された慣性体３３の部品のうち、第１及び第２のリング３３ａ，３３ｂは、プレート３１の両側面に所定の間隔で配置され、その間にゴム３２ａ，３２ｂが加硫接着される。加硫接着後、リング３３ａ，３３ｂの溶接開先３５ａ，３５ｂに、プレート３１の外周部を覆うように加工された先端パーツ３３ｃ，３３ｄが軸方向から互いに接合され、開先３５ａ，３５ｂ、及び先端パーツ３３ｃ，３３ｄどうしの合わせ面３６で突き合わせ溶接される。溶接には、加硫接着したゴム３２ａ，３２ｂへの熱影響を極力抑えるために、電子ビーム溶接やレーザー溶接が適用されている。
【０００５】
また、所定の粘性抵抗を得るために、プレート３１と慣性体３３とに設けられる粘性抵抗面の間隔が重要となる。そのため、図４のダンパ装置の場合、プレート３１の各面３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、及びこれらの面と向かい合う先端パーツ３３ｃ，３３ｄの面は機械加工によって高精度に成形される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにプレート３１に対して先端パーツ３３ｃ，３３ｄが等間隔で配置されなければならないため、精度の高い機械加工が要求される。また、リング３３ａ，３３ｂと先端パーツ３３ｃ，３３ｄの溶接においては、溶接開先が円周状に設けられるため、開先合わせ精度を加味した正確な嵌め合い精度の機械加工が要求される。
【０００７】
このように従来のダンパ装置は、部品数が多く、その分、溶接箇所が増えてしまう。さらに、これらの溶接箇所は、加硫接着したゴムに熱影響を与えないようにするために、高エネルギー溶接、例えば電子ビーム溶接あるいはレーザー溶接を行うことが必須であることから、通常の溶接に比べてさらに高い開先合わせ精度が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明では、部品数と溶接箇所を減らすことのできるダンパ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を果たすための本発明のダンパ装置は、請求項１に記載したように構成され、回転軸に取り付けられるプレートは、外周端から回転軸の軸線に沿って一方向に一体に延びる円筒状のリム部を備えている。また、慣性体は、第１の慣性部材と第２の慣性部材とカバー部材とを備える。第１の慣性部材は、前記プレートの前記リム部が延出する側の面に弾性部材を介して接着固定されて前記リム部の内径よりも外径が小さい。第２の慣性部材は、前記プレートに対して前記第１の慣性部材と反対の面に弾性部材を介して接着固定されて前記リム部の外径よりも外径が大きい。カバー部材は、断面Ｌ字形に形成されており、前記第１の慣性部材の外周部と前記第２の慣性部材の外周部とを一体に固定するために第３の慣性部材として前記第１の慣性部材及び前記第２の慣性部材に液密に溶接される。そして、カバー部材の内面と第１の慣性部材の外周面と第２の慣性部材の側面とリム部の内周面及び外周面とプレートの側面の一部と弾性部材の外周面とで構成される空隙に粘性流体が充填する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施形態のダンパ装置１Ａについて、図１を参照して説明する。このダンパ装置１Ａは円形のプレート１を備えている。このプレート１は、円周方向複数箇所に形成された複数のボルト穴２に挿通するボルト（図示せず）によって、エンジンのクランク軸などの回転軸３に取り付けられる。プレート１の外周縁部４には、回転軸３の軸線に沿って軸線とほぼ平行な方向に延びる円筒状のリム部５が一体に設けられている。したがってこのリム部５を備えたプレート１の断面は、ほぼＴ形をなしている。この外周縁部４の両面を挟みこむように、弾性体の一例としてのゴム６ａ，６ｂを介して、リング状に形成された第１及び第２の慣性部材７ａ，７ｂが、例えば加硫接着によって固定されている。
【００１１】
これら一対の慣性部材７ａ，７ｂの外径Ｄは、それぞれプレート１のリム部５の外径ｄよりも大きい。慣性部材７ａ，７ｂの外周部８ａ，８ｂには、第３の慣性部材としての円筒形状のカバー部材９が回転軸３の方向から圧入されて取り付けられている。その圧入時の抵抗を極力減らすために、慣性部材７ａ，７ｂの外周部８ａ，８ｂに段差加工が施されている。これらの慣性部材７ａ，７ｂとカバー部材９は、この発明で言う慣性体を構成する。
【００１２】
リム部５の外周面１２と、慣性部材７ａ，７ｂの外面の一部、及びカバー部材９の内面側１３によって構成される空隙１０には、粘性流体の一例としてのシリコンオイルが充填される。シリコンオイルが充填されることで、空隙１０を介して互いに平行に対向するリム部５の外周面１２とカバー部材９の内周面１３との間には、両者が相対回転する際に粘性抵抗が生じる。
【００１３】
カバー部材９と慣性部材７ａ，７ｂとの間には、シール材の一例としてＯリング１１ａ，１１ｂが設けられ、かつ、カバー部材９の両端９ａ，９ｂが慣性部材７ａ，７ｂ側に加締められることによって空隙１０が密閉される。この場合、溶接は行われない。
【００１４】
以上のように構成されたダンパ装置１Ａは、回転軸３が回転しているときその回転速度が変化すると、プレート１に対して慣性部材７ａ，７ｂ及びカバー部材９が相対回転を生じる。その相対回転に伴い、ゴム６ａ，６ｂが剪断方向に撓むとともに、粘性流体としてのシリコンオイルが粘性抵抗を生じることにより、回転軸３のねじり振動が抑制される。すなわちこの実施形態のダンパ装置１Ａは、後述する第２、第３の実施形態のダンパ装置１Ｂ，１Ｃと同様に、ビスカスラバーダンパとして機能することになる。
【００１５】
上記ダンパ装置１Ａは、図４に示した従来のダンパ装置と同様にプレート１及び慣性部材７ａ，７ｂがゴム６ａ，６ｂと加硫接着されているので、接着部の耐久性は良好である。また、リム部５の外周面１２とカバー部材９の内周面１３とが向かい合う面間距離、及び表面積を適切な設定値とすることにより、従来のダンパ装置と同等以上の制振性能を発揮するダンパ装置（ビスカスラバーダンパ）が得られる。
【００１６】
図４に示す従来のダンパ装置のプレート３１では、粘性抵抗に関与する両側面３１ａ，３１ｂ及び外周縁端部３１ｃの三面の機械加工が必要であったが、第１の実施形態のダンパ装置１Ａのプレート１は、リム部５の外周面１２の機械加工のみでよく、従来の性能を損なうことなく機械加工部を減らすことができ、かつ、溶接部の無いダンパ装置１Ａを得ることができる。
【００１７】
次に、本発明の第２の実施形態のダンパ装置１Ｂについて、図２を参照して説明する。第１の実施形態のダンパ装置１Ａと同様にプレート１は、外周縁部４にリム部５が一体に成形され、断面Ｔ形をなしている。この外周縁部４の両面を挟むようにゴム１４ａ，１４ｂを介してリング状の慣性部材１５ａ，１５ｂが加硫接着されている。慣性部材１５ａ，１５ｂの外径Ｄは、リム部５の外径ｄよりも大きい。また、慣性部材１５ａ，１５ｂの外周側に第３の慣性部材としての円筒状のカバー部材１６が装着される。慣性部材１５ａ，１５ｂとカバー部材１６は、この発明で言う慣性体を構成する。
【００１８】
慣性部材１５ａ，１５ｂの内側面の一部と、カバー部材１６の内周面１６ａと、リム部５の外周面１２によって構成される空隙１７に、粘性流体の一例としてのシリコンオイルが充填される。シリコンオイルが充填されることで、空隙１７を介して平行に対向するリム部５の外周面１２とカバー部材１６の内周面１６ａとの間に、両者が相対回転したときに粘性抵抗が生じる。
【００１９】
また、この空隙１７を密閉するために、慣性部材１５ａ，１５ｂとカバー部材１６の溶接開先１８ａ，１８ｂを全周長にわたり液密に溶接する。この溶接の際のゴム１４ａ，１４ｂへの熱影響を最小に抑えるため、電子ビーム溶接、あるいはレーザー溶接等が適用される。この溶接部は突き合わせ溶接であるので、慣性部材１５ａ，１５ｂとカバー部材１３の開先加工が容易である。
【００２０】
上記第２の実施形態によるダンパ装置１Ｂの慣性体は、３個の部品、すなわち第１及び第２の慣性部材１５ａ，１５ｂとカバー部材１３とによって構成されるため、図４に示される従来のダンパ装置と比較して、性能が損なわれること無く部品点数が減り、かつ、溶接箇所も減っている。また、慣性体を構成する慣性部材１５ａ，１５ｂがリング状、カバー部材１３が円筒形であるため加工が容易である。
【００２１】
さらに、第１の実施形態のダンパ装置１Ａと比較すると、第２の実施形態のダンパ装置１Ｂではカバー部材１６を圧入しないので、慣性部材１５ａ，１５ｂの外周の段差加工が不要であるとともに、カバー部材１６と慣性部材１５ａ，１５ｂとを全周にわたって溶接するので、シール部材を用いることなく空隙１７を密閉することができる。
【００２２】
なお、開先１８ａ，１８ｂに沿って溶接する代わりに、開先１８ａ，１８ｂの面に垂直な方向からカバー部材１６を貫通して溶接ビードが慣性部材１５ａ，１５ｂに溶け込むようにすれば、慣性部材１５ａ，１５ｂとカバー部材１６とを溶接する際に、各溶接箇所ごとにダンパ装置１Ｂを反転させる必要がなくなるので、溶接の段取りを一度で済ませることができる。
【００２３】
次に本発明の第３の実施形態のダンパ装置１Ｃについて、図３を参照して説明する。このダンパ装置１Ｃのプレート１９の外周縁部２０には、プレート１９の面に対して垂直な方向、すなわち回転軸３の軸線に沿う方向に延びるリム部２１が一体に設けられている。すなわちこのリム部２１を備えたプレート１９は、断面Ｌ字形をなしている。プレート１９の両面のうち、リム部２１が延出する側の面には、リム部２１の内径よりも小さい外径の第１の慣性部材２２が、弾性部材としてのゴム２３を介して加硫接着されている。また、プレート１９の両面のうち、第１の慣性部材２２と反対の面には、リム部２１の外径よりも大きい外径を有した第２の慣性部材２４が、弾性部材としてのゴム２５を介して加硫接着されている。
【００２４】
第１の慣性部材２２の外周部と第２の慣性部材２４の外周部とを一体に固定するために、第３の慣性部材としてのカバー部材２６がこれら慣性部材２２，２４に液密に溶接されている。このカバー部材２６は、断面Ｌ字形に形成されており、第１の慣性部材２２側からリム部２１を覆うようにして双方の慣性部材２２，２４に溶接される。プレート１９の側面の一部と、ゴム２３，２５の外周面と、慣性部材２２，２４と、リム部２１の内周面及び外周面と、カバー部材２６の内周面２９などによって構成される空隙２７に、粘性流体の一例としてのシリコンオイルが充填される。シリコンオイルが充填されることで、空隙２７を介して互いに平行に対向するリム部２１の外周面２８とカバー部材２６の内周面２９の間に、両者が相対回転したときに粘性抵抗が生じる。
【００２５】
以上のように構成された第３の実施形態によるダンパ装置１Ｃは、第１及び第２の実施形態と同様に、従来のダンパ装置に比べて、性能を低下させること無く部品点数を減らすことができるとともに、溶接箇所も減らすことができる。また、プレート１９及びカバー部材２６は、平板からプレス成形などにより一体成形することが可能であるため、第１及び第２の実施形態よりもさらに機械加工部位を減らすことが可能である。
【００２６】
このダンパ装置１Ｃでは、第１の慣性部材２２とカバー部材２６との開先２６ａは、第１の慣性部材２２の外周面と平行であり、第２の慣性部材２４とカバー部材２６との開先２６ｂは、第２の慣性部材２４の一方の面２４ａと平行である。よって、第１の慣性部材２２と第２の慣性部材２４とをゴム２３，２５によってプレート１９に加硫接着する際に、互いの位置関係が多少ずれてもカバー部材２６の取付けが可能である。すなわち、慣性部材２２，２４とカバー部材２６の位置決めに高い精度を必要としない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、ビスカスラバーダンパとしての従来の制振性能を維持しつつ、部品点数を減らすことが可能となる。また、部品点数が減ることにより、溶接箇所が減り、機械加工も減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるダンパ装置の断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態によるダンパ装置の断面図。
【図３】本発明の第３の実施形態によるダンパ装置の断面図。
【図４】従来のダンパ装置の断面図。
【符号の説明】
１，１９…プレート
３…回転軸
５，２１…リム部
６ａ，６ｂ，１４ａ，１４ｂ，２３，２５…ゴム（弾性部材）
７ａ，７ｂ，１５ａ，１５ｂ，２２，２４…慣性部材
９，１６，２６…カバー部材
１０，１７，２７…空隙
１２，２８…外周面（粘性抵抗面）
１３，１６ａ，２９…内周面（粘性抵抗面）
【図１】
0003823708.tif 000002
【図２】
0003823708.tif 000003
【図３】
0003823708.tif 000004
【図４】
0003823708.tif 000005