JP2003148560A - トーショナルダンパ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサプレート４を備えたトーショナルダン
パにおいて、ハブ１に対するセンサプレート４の滑りや
脱落によって回転角検出の信頼性が損なわれるのを有効
に防止し、かつ製造コストの上昇を抑える。 【解決手段】 クランクシャフトの軸端に取り付けられ
るハブ１のリム部１３の外周面１３ａに、センサプレー
ト４の内周部に形成された筒状圧入部４１が圧入嵌合さ
れ、この筒状圧入部４１と、その外周側に配置された環
状質量体２との間に、環状弾性体３が圧入嵌合されてい
る。このため、筒状圧入部４１とリム部１３の大きな嵌
着面積が確保され、環状弾性体３の圧縮反力がリム部１
３の外周面１３ａに対する筒状圧入部４１の圧接力とし
て付加されるため、センサプレート４の滑りを防止し
て、信頼性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのクラン
クシャフトの捩り振動を吸収するトーショナルダンパで
あって、特に、クランク角を検出するためのセンサプレ
ートを備えたトーショナルダンパと、その製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の技術によるこの種のトー
ショナルダンパを、軸心を通る平面で切断して示す半断
面図、図６は図５におけるVI方向の部分的な矢視図であ
る。すなわち、トーショナルダンパ１００は、クランク
シャフトの軸端に取り付けられるハブ１０１のリム部１
０１ａと、その外周側に同心的に配置された環状質量体
１０２の内周面との間に、ゴム状弾性材料からなる環状
弾性体１０３が圧入嵌合された構造を備え、環状質量体
１０２と環状弾性体１０３からなる共振系が、所定の振
動周波数帯域で共振することによって、クランクシャフ
トの捩り振動（回転方向の振動）を制振するものであ
る。

【０００３】ハブ１０１は、鋳鉄等の金属材料からなる
ものであって、円盤状のセンサプレート１０４が取り付
けられている。このセンサプレート１０４は、磁性体金
属板からなるものであって、外周縁に所要数の被検出突
起１０４ａが形成されており、内周部に形成された筒状
圧入部１０４ｂが、ハブ１０１のリム部１０１ａの内周
面に切削によって形成された嵌合面１０１ｂに圧入され
ることによって、このハブ１０１に固定されている。そ
して、当該トーショナルダンパ１００に近接して配置さ
れた磁気センサ（図示省略）が、クランクシャフト及び
ハブ１０１と共に回転するセンサプレート１０４の被検
出突起１０４ａの通過を読み取ることによって、エンジ
ン点火時期制御等のためのクランク角の検出を行うよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
トーショナルダンパ１００によれば、大きな振動の入力
等によって、センサプレート１０４がハブ１０１のリム
部１０１ａに対して滑りを生じ、磁気センサによるクラ
ンク角検出の信頼性が損なわれたり、極端な場合は、セ
ンサプレート１０４がハブ１０１から脱落してしまう恐
れもあった。

【０００５】そして、このような滑りや脱落を防止する
には、センサプレート１０４の筒状圧入部１０４ｂの軸
方向幅を大きくすると共に、ハブ１０１のリム部１０１
ａの内周面における嵌合面１０１ｂの軸方向幅を大きく
することによって、摩擦力を増大することが有効である
が、この嵌合面１０１ｂの形成可能範囲は、ハブ１０１
の径方向部１０１ｃの存在等によるスペース上の制約が
あり、しかも、嵌合面１０１ｂは、上述のように切削に
よって形成されるものであるため、その軸方向幅を大き
くすることは、切削加工コストの上昇を来す問題があっ
た。

【０００６】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、センサプレートを備え
たトーショナルダンパにおいて、ハブに対するセンサプ
レートの滑りや脱落によって回転角検出の信頼性が損な
われるのを有効に防止し、かつ製造コストの上昇を抑え
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来の技術的課題は、本
発明によって有効に解決することができる。すなわち請
求項１の発明に係るトーショナルダンパは、回転軸に取
り付けられるハブと、その外周側に配置された環状質量
体と、このハブと環状質量体を弾性的に連結する環状弾
性体と、外周縁に回転角検出用の被検出部が形成された
センサプレートとを備え、前記センサプレートの内周部
に形成された筒状圧入部が、前記ハブのリム部の外周面
に圧入嵌合され、前記環状弾性体が、前記筒状圧入部と
前記環状質量体との間に圧入嵌合されたものである。

【０００８】請求項２の発明に係るトーショナルダンパ
の製造方法は、請求項１の発明に係るトーショナルダン
パを製造するための方法であって、センサプレートの内
周部に形成された筒状圧入部とその外周側に配置された
環状質量体との間に環状弾性体を圧入嵌合し、この環状
弾性体の圧入嵌合と同時又はこの環状弾性体の圧入嵌合
後に、前記筒状圧入部の内周にハブのリム部を圧入する
ものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るトーショナ
ルダンパの好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切
断して示す半断面図、図２は図１におけるII方向の部分
的な矢視図で、これら図１及び図２において、参照符号
１はエンジンのクランクシャフト（図示省略）の軸端に
取り付けられるハブ、２はハブ１の外周側に配置された
環状質量体、３はハブ１と環状質量体２を弾性的に連結
する環状弾性体、４はハブ１に取り付けられたセンサプ
レートである。

【００１０】ハブ１は、ＦＣ等の鋳鉄あるいは鋼材等の
鉄系金属材料によって製作されたものであって、エンジ
ンのクランクシャフトの軸端に固定される内周の円筒状
のボス部１１と、このボス部１１から外周側へ延びる径
方向部１２と、さらにその外周に形成された円筒状のリ
ム部１３からなり、リム部１３の外周面１３ａは円筒面
状に形成されている。

【００１１】環状質量体２は、ハブ１と同じくＦＣ等の
鋳鉄あるいは鋼材等の鉄系金属材料によって製作された
ものであって、その軸方向幅は、ハブ１のリム部１３と
同等であり、外周面には、図示されていない無端ベルト
を巻き掛けて、オルタネータ、エンジン冷却水ポンプ、
車室空調用エアコンの冷媒圧縮機等、各種補機へ回転力
を伝達するための、断面略Ｖ字形のプーリ溝２ａが形成
されている。また、内周面２ｂは、軸心を通る平面で切
断した断面形状すなわち図１に示される断面形状が、軸
方向中間部が曲面を描くように外周側へ凹んだ形状をな
している。

【００１２】センサプレート４は、鋼鈑等、磁性体の金
属板を打ち抜きプレス成形したものであって、その内周
部に形成された筒状圧入部４１と、その軸方向一端から
外周側へ展開した円盤部４２と、この円盤部４２の外周
縁に形成され環状質量体２の外周面より外周側へ突出し
た所要数の被検出突起４３からなる。筒状圧入部４１
は、軸心を通る平面で切断した断面形状すなわち図１に
示される断面形状が、環状質量体２の内周面２ｂと対応
して、軸方向中間部が曲面を描くように外周側へ膨らん
だ形状をなし、軸方向長さがハブ１のリム部１３と同等
であり、ハブ１のリム部１３の外周面１３ａに適当な締
め代をもって嵌着されている。

【００１３】環状弾性体３は、例えば耐熱性、耐寒性及
び機械的強度に優れると共に内部摩擦による発熱の少な
いゴム状弾性材料で環状（円筒状）に成形されたもので
あって、その軸方向長さがハブ１のリム部１３、環状質
量体２及びセンサプレート４の筒状圧入部４１と略同等
であり、環状質量体２の内周面２ｂとセンサプレート４
の筒状圧入部４１との間に、所要の径方向圧縮代をもっ
て圧入嵌合されている。また、この環状弾性体３は、環
状質量体２の内周面２ｂ及びこれに径方向に対向する環
状質量体２の内周面２ｂに対応して、軸方向中間部が曲
面を描くように外周側へ蛇行した断面形状をなしてお
り、これによって、環状質量体２の内周面２ｂ及びセン
サプレート４の筒状圧入部４１に対する滑りが防止され
ている。

【００１４】環状質量体２と環状弾性体３は、所定の固
有振動数（共振周波数）を有する振動系を構成してお
り、その捩り方向固有振動数は、環状質量体２の円周方
向慣性質量と、環状弾性体３の円周方向剪断ばね定数に
よって、クランクシャフトの捩り振動の振幅が極大とな
る振動周波数帯域に設定される。

【００１５】以上の構成を備えるトーショナルダンパ
は、ハブ１のボス部１１においてクランクシャフトの軸
端に外挿されると共に、ボルト及びキー等によって固定
され、エンジン駆動時に、このクランクシャフトと共に
回転されるものである。そしてクランクシャフトからハ
ブ１を介して入力される捩り振動の周波数が、クランク
シャフトの振幅が極大となる帯域になると、環状質量体
２と環状弾性体３によって構成される振動系が、入力振
動と異なる位相角をもって共振し、すなわちその共振に
よるトルクは入力振動のトルクと異なる方向に生じるた
め、クランクシャフトの捩り振動のピークを有効に低減
することができる。

【００１６】また、センサプレート４の外周側には、磁
気センサ（図示省略）が近接して配置されており、磁性
体からなるセンサプレート４に形成された被検出突起４
３が回転に伴って磁気センサの読み取りヘッドの正面を
通過することによって、検出信号が出力され、エンジン
制御のためのクランク角検出が行われる。

【００１７】センサプレート４は、その筒状圧入部４１
がハブ１のリム部１３の外周面に圧入嵌合されており、
その軸方向中間部が外周側へ蛇行した断面形状をなして
いることによる非嵌着部はあるが、筒状圧入部４１の軸
方向幅は、ハブ１の径方向部１２等によるスペース上の
制約を受けず、リム部１３の軸方向幅と同等にすること
ができるため、従来のようにリム部１３の内周に圧入す
る場合に比較して大きな嵌着面積が確保される。しか
も、筒状圧入部４１は、その外周に圧入された環状弾性
体３の圧縮反力を受けており、この圧縮反力も、リム部
１３の外周面に対する筒状圧入部４１の圧接力として付
加される。

【００１８】このため、センサプレート４がハブ１との
滑りを生じて磁気センサによるクランク角検出の信頼性
が損なわれたり、あるいはセンサプレート４がハブ１か
ら脱落したりするのを有効に防止することができる。ま
た、センサプレート４の筒状圧入部４１をハブ１のリム
部１３の内周に圧入する場合のような嵌合面の切削加工
が不要になる。

【００１９】図３及び図４は、上述の構成を備える本形
態のトーショナルダンパの製造方法を示すもので、この
うち図３は、環状質量体２の内周面２ｂとセンサプレー
ト４の筒状圧入部４１との間に環状弾性体３を圧入する
工程を示す説明図、図４は、センサプレート４の筒状圧
入部４１の内周にハブ１を圧入する行程を示す説明図で
ある。

【００２０】すなわち、まず図３に示されるように、磁
性体金属板を打ち抜きプレス成形したセンサプレート４
の筒状圧入部４１の外周側に、ＦＣ等の鋳鉄あるいは鋼
材等の鉄系金属材料によって製作された環状質量体２を
同心的に配置し、この環状質量体２の内周面２ｂと筒状
圧入部４１との間に、ゴム状弾性材料で成形された環状
弾性体３を、センサプレート４の円盤部４２と反対側か
ら軸方向へ圧入嵌合する。この場合、予めセンサプレー
ト４の筒状圧入部４１の外周面及び環状質量体２の内周
面２ｂ、又は環状弾性体３に、嵌着面におけるスベリト
ルクの増大を図るためのカップリング剤を塗布する。

【００２１】また、環状弾性体３の圧入過程では、この
環状弾性体３の圧縮反力によって、センサプレート４の
筒状圧入部４１が、環状質量体２との間の隙間Ｇを内周
側へ押し広げるように僅かに変形され、圧入抵抗が比較
的小さくなるので、圧入作業を容易に行うことができ
る。

【００２２】次に、図４に示されるように、環状弾性体
３の圧入によって、この環状弾性体３及び環状質量体２
と連結されたセンサプレート４の筒状圧入部４１の内周
に、ハブ１のリム部１３を圧入する。リム部１３の外周
面１３ａはセンサプレート４の筒状圧入部４１よりも僅
かに大径に形成されることによって所定の締め代が設定
されており、また、筒状圧入部４１は環状質量体２の圧
入によって原形よりも僅かに小径となっている。このた
め、リム部１３は、筒状圧入部４１を外周側へ押し広げ
ながら圧入される。

【００２３】したがって、センサプレート４の筒状圧入
部４１とハブ１のリム部１３との嵌着面には、両者４
１，１３に設定された締め代のほか、環状弾性体３の圧
縮反力も圧接力として付加されるため、センサプレート
４がハブ１のリム部１３に対して滑りを生じたり脱落し
たりすることのない、強固な圧入嵌合状態とすることが
できる。また、筒状圧入部４１が拡径変形されることに
よって、環状弾性体３が径方向に圧縮されるので、これ
によって環状弾性体３の嵌着面にも所要の圧接力が与え
られる。

【００２４】なお、図４においてはハブ１がセンサプレ
ート４の円盤部４２が向いた方向から圧入されている
が、これとは逆の方向からも圧入しても良い。また、上
述の説明においては、図３のように環状弾性体３を環状
質量体２とセンサプレート４の筒状圧入部４１との間に
圧入嵌合した後で、この筒状圧入部４１の内周にハブ１
を圧入することとしたが、環状質量体２の圧入工程及び
ハブ１の圧入工程は、同時に行うこともでき、これによ
って、工程数の削減及び作業時間の短縮を図ることがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の発明に係るトーショナルダン
パによれば、センサプレートの筒状圧入部が、ハブのリ
ム部の外周面に圧入嵌合され、環状弾性体が、センサプ
レートの筒状圧入部と環状質量体との間に圧入嵌合され
たものであるため、センサプレートの筒状圧入部とハブ
のリム部との大きな嵌着面積が確保されると共に、環状
弾性体の圧縮反力が、リム部の外周面に対する筒状圧入
部の圧接力として付加されるため、センサプレートがハ
ブのリム部との滑りを生じて磁気センサによる回転角検
出の信頼性が損なわれたり、センサプレートがハブから
脱落したりするのを防止して、信頼性を向上することが
できる。

【００２６】請求項２の発明に係るトーショナルダンパ
の製造方法によれば、センサプレートの筒状圧入部とそ
の外周側に配置された環状質量体との間に環状弾性体を
圧入嵌合し、筒状圧入部の内周にハブのリム部を圧入す
るため、リム部の内周面に嵌合面を切削加工する必要が
なく、信頼性に優れたトーショナルダンパを安価に提供
することができる。また、環状弾性体の圧入工程及びハ
ブ１の圧入工程を同時に行うことによって、工程数の削
減及び作業時間の短縮を図ることができるので、製造コ
ストを一層引き下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトーショナルダンパの好ましい実
施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図で
ある。

【図２】図１におけるII方向の部分的な矢視図である。

【図３】本発明に係るトーショナルダンパの製造方法に
おいて、環状質量体の内周面とセンサプレートの筒状圧
入部との間に環状弾性体を圧入する工程を示す説明図で
ある。

【図４】本発明に係るトーショナルダンパの製造方法に
おいて、センサプレートの筒状圧入部の内周にハブを圧
入する行程を示す説明図である。

【図５】従来の技術によるトーショナルダンパを、軸心
を通る平面で切断して示す半断面図である。

【図６】図５におけるVI方向の部分的な矢視図である。

【符号の説明】

１ ハブ １１ ボス部 １２ 径方向部 １３ リム部 １３ａ 外周面 ２ 環状質量体 ２ａ プーリ溝 ２ｂ 内周面 ３ 環状弾性体 ４ センサプレート ４１ 筒状圧入部 ４２ 円盤部 ４３ 被検出突起（被検出部）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月４日（２００１．１２．
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に取り付けられるハブ（１）と、
   その外周側に配置された環状質量体（２）と、このハブ
   （１）と環状質量体（２）を弾性的に連結する環状弾性
   体（３）と、外周縁に回転角検出用の被検出部（４３）
   が形成されたセンサプレート（４）とを備え、前記セン
   サプレート（４）の内周部に形成された筒状圧入部（４
   １）が、前記ハブ（１）のリム部（１３）の外周面（１
   ３ａ）に圧入嵌合され、前記環状弾性体（３）が、前記
   筒状圧入部（４１）と前記環状質量体（２）との間に圧
   入嵌合されたことを特徴とするトーショナルダンパ。
2. 【請求項２】 センサプレート（４）の内周部に形成さ
   れた筒状圧入部（４１）とその外周側に配置された環状
   質量体（２）との間に環状弾性体（３）を圧入嵌合する
   工程と、この環状弾性体（３）の圧入嵌合と同時又はこ
   の環状弾性体（３）の圧入嵌合後に、前記筒状圧入部
   （４１）の内周にハブ（１）のリム部（１３）を圧入す
   る工程とを備えることを特徴とする請求項１に記載のト
   ーショナルダンパの製造方法。