JP2004036828A - Torsional damper - Google Patents
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- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
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- F16H2055/366—Pulleys with means providing resilience or vibration damping
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関のクランクシャフト等、回転軸に発生する捩り振動を吸収するトーショナルダンパに関する。
【0002】
【従来の技術】
トーショナルダンパは、基本的には、クランクシャフトに取り付けられるハブに弾性体を介して環状質量体を同心的かつ弾性的に連結した構造を有するものであって、前記弾性体のばね定数と、環状質量体の慣性質量とによって決まる一定の捩り方向共振周波数を有する副振動系が構成され、その共振による動的吸振効果によって、特定の回転数域における捩り振動を低減するものである。また、この種のトーショナルダンパには、広い回転数域で制振性能を得る目的で、互いに異なる捩り方向共振周波数が設定された二組の副振動系を備えるダブルマス型としたものがある(例えば実公平6−40991号公報参照)。
【0003】
図3は、上記公報に開示されたダブルマス型の従来のトーショナルダンパを示す半断面図である。すなわちこのトーショナルダンパは、内周のボス部101aにおいてクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ101と、このハブ101のリム部101bの外周面に嵌着されたスリーブ本体部102a及びハブ101の軸方向一側を内周側へ延びる内向きフランジ102bを有するスリーブ102と、スリーブ本体部102aの外周側にゴム状弾性材料からなる第一の弾性体103aを介して第一の環状質量体103bを連結した構造の第一の副振動系103と、ハブ101とスリーブ102の内向きフランジ102bの間にあって、この内向きフランジ102bにゴム状弾性材料からなる第二の弾性体104aを介して第二の環状質量体104bを連結した構造の第二の副振動系104とを備える。第一の副振動系103と第二の副振動系104には、互いに異なる捩り方向共振周波数が設定されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のトーショナルダンパは、第一の弾性体103a及び第二の弾性体104aが、振動による運動エネルギを熱エネルギに変換することによって、捩り振動を吸収・減衰するものであり、言い換えれば、第一の弾性体103a及び第二の弾性体104aは、振動入力に伴って繰り返し捩り変形されると、内部摩擦によって発熱する。そして、このような熱が蓄積されて高温になると、第一の弾性体103a及び第二の弾性体104aを構成するゴム状弾性材料の材質が劣化して、初期の吸振性能を得られなくなる恐れがある。
【0005】
特に、図3に示されるような従来のダブルマス型のトーショナルダンパの場合は、万一、第二の弾性体104aが、繰り返し変形による疲労等によって、回転中に破断しても、第二の環状質量体104bが飛び出して内燃機関と衝突することがないように、第二の副振動系104を、ハブ101とスリーブ102の内向きフランジ102bで囲まれた空間に設けている。したがって、第二の副振動系104の周囲で空気が滞留しやすく、このため第二の弾性体104aからの放熱が効率良く行われにくく、熱によって材質の劣化を来したり、早期に破損する恐れがある。
【0006】
本発明は上述のような問題に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、複数の副振動系を有するトーショナルダンパにおいて、ハブと内向きフランジとで囲まれた空間に配置された副振動系における弾性体の放熱性を高めて、その耐久性を向上させることにある。
【0007】
【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の発明に係るトーショナルダンパは、ハブのリム部又はこのリム部と一体化されたスリーブに形成された内向きフランジと、前記リム部の外周側に配置された第一の環状質量体及びこの第一の環状質量体を前記リム部側に連結する第一の弾性体からなる第一の副振動系と、前記ハブと前記内向きフランジの間に配置された第二の環状質量体及びこの第二の環状質量体を前記内向きフランジに連結する第二の弾性体からなる第二の副振動系とを備え、前記リム部又はスリーブに、前記第二の副振動系の外周側で径方向に貫通したポンピング孔が開設されたものである。このポンピング孔は、回転によって遠心ポンプ作用を生じ、第二の副振動系の周囲に空気の流れを与える。
【0008】
また、請求項2の発明に係るトーショナルダンパは、請求項1に記載された構成において、ハブの円盤部に通気孔が開設されたものである。これによって、金属環に開設したポンピング孔の遠心ポンプ作用による第二の副振動系の周囲での空気の流れを、一層円滑にすることができる。
【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適な実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図2は、図1におけるII方向の矢視図である。図示の形態によるトーショナルダンパはダブルマス型のものであって、ハブ1と、このハブ1のリム部12に固定されたスリーブ2と、ハブ1の外周側に設けられた第一の副振動系3と、ハブ1の軸方向一側に位置して設けられた第二の副振動系4とを備える。
【0010】
詳しくは、ハブ1は、鉄系金属又はアルミニウム等の鋳物からなるものであって、円盤部11と、その外周に形成された円筒状のリム部12とを有し、円盤部11の内周の軸孔11aにおいて内燃機関のクランクシャフト(不図示)の軸端に挿通され、ボルト挿通孔11bに挿通されるボルト(不図示)によって固定される。円盤部11には、円周方向一定の間隔で複数(図2の例においては90度間隔で4個)の通気孔13が開設されている。
【0011】
スリーブ2は、鋼板などの金属板を打ち抜きプレス成形して製作されたものであって、ハブ1のリム部12の外周面に嵌着されたスリーブ本体部21と、前記リム部12の軸方向一端の位置で内周側へ屈曲した位置決め段差部22と、この位置決め段差部22の内径から軸方向へ延びる筒状段差部23と、更にこの筒状段差部23の端部から、ハブ1の円盤部11から適当に離れた位置を内周側へ向けて延びる内向きフランジ24とを有する。
【0012】
スリーブ2におけるスリーブ本体部21と内向きフランジ24との間の筒状段差部23には、円周方向所定間隔で複数(図2の例では90度間隔で4個)のポンピング孔25が径方向に開設されている。このポンピング孔25は、回転時に、遠心力によって空気を内周側から外周側へ送り出す遠心ポンプ作用を奏する。
【0013】
第一の副振動系3は、スリーブ2におけるスリーブ本体部21の外周側に配置された第一の環状質量体31と、この第一の環状質量体31をスリーブ本体部21に連結する第一の弾性体32とからなる。第一の環状質量体31は鉄系金属の鋳物等からなるものであって、その外周面には、動力伝達用の無端ベルトが巻き掛けられるポリV溝31aが形成されている。また、第一の弾性体32は、ゴム状弾性材料によって環状に加硫成形されたものであって、第一の環状質量体31及びスリーブ本体部21に一体的に加硫接着されている。
【0014】
第二の副振動系4は、互いに軸方向に対向するハブ1の円盤部11とスリーブ2の内向きフランジ24との間に配置され、第二の環状質量体41と、この第二の環状質量体41を前記内向きフランジ24に連結する第二の弾性体42からなる。第二の環状質量体41は、鉄系金属の鋳物等からなるものであって、図示の断面の面積は、第一の環状質量体31の断面積よりも小さく、かつ小径である。第二の弾性体42は、ゴム状弾性材料によって環状に成形されたものであって、第二の環状質量体41及び内向きフランジ24に一体的に加硫接着されている。また、スリーブ2における筒状段差部23に開設されたポンピング孔25は、第二の弾性体42の外周側に位置している。
【0015】
第一の副振動系3は、第一の弾性体32とスリーブ2のスリーブ本体部21及び第一の環状質量体31との接着面が半径方向を向いているため、ハブ1に対して主に捩り方向への自由度を有する。また、第二の副振動系4は、第二の弾性体42とスリーブ2の内向きフランジ24及び第二の環状質量体41との接着面が軸方向を向いているため、ハブ1に対して主に捩り方向及び径方向への自由度を有する。
【0016】
第一の環状質量体31と第二の環状質量体41は、その断面積及び半径の相違によって、慣性質量が互いに異なっており、また、第一の弾性体32と第二の弾性体42は、その肉厚、半径及び幅の相違によって、円周方向の剪断ばね定数が互いに異なる。したがって、第一の環状質量体31及び第一の弾性体32からなる第一の副振動系3の捩り方向共振周波数と、第二の環状質量体41及び第二の弾性体42からなる第二の副振動系4の捩り方向共振周波数は、互いに異なるものとなっている。そして、これらの共振周波数は、例えばクランクシャフトに生じる捩り振動の振幅が極大となる周波数域に設定される。
【0017】
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においては、まず、ハブ1、第一の環状質量体31及び第二の環状質量体41が、鋳造等によって製作され、スリーブ2が金属板の打ち抜きプレス等によって製作される。スリーブ2におけるスリーブ本体部21は、その内径が、ハブ1におけるリム部12の外径よりも僅かに小径となるように形成される。
【0018】
次に、所定のゴム加硫金型内に、第一の環状質量体31と、スリーブ2と、第二の環状質量体41を同心的に位置決め固定し、スリーブ2のスリーブ本体部21と第一の環状質量体31の対向周面間、及びスリーブ2の内向きフランジ24と第二の環状質量体41との対向端面間に未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、第一の弾性体32及び第二の弾性体42の成形(加硫接着)を同時に行う。これによって、スリーブ2に、第一の環状質量体31、第一の弾性体32、第二の環状質量体41及び第二の弾性体42を一体に有する成形物が得られる。
【0019】
次に、上記加硫接着工程によって得られた成形物におけるスリーブ2のスリーブ本体部21を、ハブ1のリム部12の外周面に圧入する。このとき、ハブ1の円盤部11に開設された通気孔13と、スリーブ2の筒状段差部23に開設されたポンピング孔25が、図2に示されるように、互いに対応する位相上となるように、ハブ1とスリーブ2の角度を合わせる。
【0020】
上述の圧入過程では、スリーブ2のスリーブ本体部21がリム部12によって拡径されるので、第一の弾性体32は径方向に予圧縮され、加硫成形後の収縮によって生じる残留引張応力が解消される。そして、この圧入を、スリーブ2に形成された位置決め段差部22が、ハブ1におけるリム部12の端部と当接する位置まで行うことによって、第一の副振動系3及び第二の副振動系4の双方が、一度にハブ1に取り付けられ、図1に示されるトーショナルダンパとなる。
【0021】
本形態のトーショナルダンパは、自動車の内燃機関のクランクシャフトと共に回転しながら、ハブ1を介して入力されるクランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる周波数域で、第一の副振動系3又は第二の副振動系4が、入力振動と異なる位相角をもって共振し、その共振運動によるトルクが入力振動のトルクを相殺する方向へ生じることによって、クランクシャフトの捩り振動のピークが有効に低減される。そして、第一の副振動系3と第二の副振動系4には、異なる共振周波数が設定されているため、広い回転数域で優れた制振機能を奏する。
【0022】
ここで、トーショナルダンパの回転時には、ハブ1のリム部12と第二の副振動系4との間の空間に存在する空気は、このリム部12及び第二の副振動系4と共に回転することによって遠心力を受け、スリーブ2における筒状段差部23に開設された各ポンピング孔25からその外周側へ投げ出される。そして、この遠心ポンプ作用によって、ハブ1の通気孔13及び第二の副振動系4の内周側の空間から、ハブ1の円盤部11と第二の環状質量体41との間の空間と、ハブ1のリム部12と第二の環状質量体41との間の空間と、スリーブ2の筒状段差部23と第二の弾性体42との間の空間を経由して、ポンピング孔25から外部へ放出される気流が発生する。
【0023】
第一の副振動系3における第一の弾性体32及び第二の副振動系4における第二の弾性体42は、共振動作に伴って繰り返し捩り変形を受けるので、内部摩擦によって発熱するが、上述したポンプ作用によって、第一の副振動系3の周囲には、内燃機関のフロント側の相対的に低温の空気が、絶えず流通しているので、この空気と活発に熱交換が行われ、第二の弾性体42への熱の蓄積が防止される。したがって、第二の弾性体42に熱による材質の劣化及びこれによる特性変化や、熱による亀裂が発生するのを、有効に防止することができ、
【0024】
また、ハブ1の通気孔13を空気が流通することによって、内燃機関からの輻射熱等によるハブ1の温度上昇も抑制される。このため、ハブ1のリム部12の外周にスリーブ本体部21を介して設けられた第一の弾性体32の温度上昇も抑えることができる。
【0025】
なお、ハブ1を金属板のプレス成形品とし、内向きフランジ部24をこのハブ1のリム部12に一体的に形成したような場合は、ポンピング孔25は、リム部12に開設される。
【0026】
【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ると、スリーブに開設したポンピング孔によって、回転時にポンプ作用が発生し、第二の副振動系の周囲に空気流が生じるため、ハブとスリーブの内向きフランジで囲まれた空間に配置された第二の副振動系における第二の弾性体からの放熱性を高め、熱劣化による特性の低下や破損が生じるのを防止することができる。
【0027】
請求項2の発明に係るトーショナルダンパによると、請求項1の構成に加えて、ハブに通気孔が開設されたことによって、ポンピング孔の遠心ポンプ作用による第二の副振動系の周囲での空気の流れを、一層円滑にし、ハブを介して第一の弾性体の放熱も促すことができる。
【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適な実施の形態を、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】図1におけるII方向の矢視図である。
【図3】従来のトーショナルダンパを示す半断面図である。
【符号の説明】
1 ハブ
11 円盤部
12 リム部
13 通気孔
2 スリーブ
21 スリーブ本体部
22 位置決め段差部
23 筒状段差部
24 内向きフランジ
25 ポンピング孔
3 第一の副振動系
31 第一の環状質量体
32 第一の弾性体
4 第二の副振動系
41 第二の環状質量体
42 第二の弾性体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a torsional damper that absorbs torsional vibration generated on a rotating shaft such as a crankshaft of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
The torsion damper basically has a structure in which an annular mass body is concentrically and elastically connected to a hub attached to a crankshaft via an elastic body, and a spring constant of the elastic body, A sub-vibration system having a constant resonance frequency in the torsional direction determined by the inertial mass of the annular mass body is formed, and torsional vibration in a specific rotation speed range is reduced by a dynamic vibration absorbing effect due to the resonance. Further, among this type of torsional damper, there is a torsion damper of a double mass type having two sets of sub-vibration systems in which different torsional resonance frequencies are set for the purpose of obtaining vibration damping performance in a wide rotation speed range ( See, for example, Japanese Utility Model Publication No. 6-40991.
[0003]
FIG. 3 is a half sectional view showing a conventional torsion damper of the double mass type disclosed in the above publication. That is, the torsion damper includes a
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this kind of torsional damper, the first
[0005]
In particular, in the case of the conventional double-mass type torsional damper as shown in FIG. 3, even if the second
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and a technical problem thereof is that in a torsional damper having a plurality of sub-vibration systems, a space surrounded by a hub and an inward flange. Another object of the present invention is to enhance the heat radiation of the elastic body in the sub-vibration system disposed in the sub-vibration, thereby improving its durability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As means for effectively solving the above technical problem, a torsional damper according to the invention of
[0008]
A torsion damper according to a second aspect of the present invention is the torsion damper according to the first aspect, wherein a vent hole is opened in a disk portion of the hub. Thereby, the flow of air around the second auxiliary vibration system by the centrifugal pump action of the pumping hole formed in the metal ring can be further smoothed.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a half sectional view showing a preferred embodiment of a torsional damper according to the present invention by cutting along a plane passing through its axis, and FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow II in FIG. The torsion damper according to the illustrated embodiment is of a double mass type, and includes a
[0010]
Specifically, the
[0011]
The
[0012]
A plurality of (four at 90-degree intervals in the example of FIG. 2) pumping
[0013]
The first auxiliary vibration system 3 includes a first
[0014]
The second sub-vibration system 4 is disposed between the
[0015]
The first sub-vibration system 3 has a main surface with respect to the
[0016]
The first annular
[0017]
In manufacturing the torsion damper of the present embodiment having the above-described configuration, first, the
[0018]
Next, the first annular
[0019]
Next, the sleeve body 21 of the
[0020]
In the press-fitting process described above, the sleeve body 21 of the
[0021]
The torsional damper of the present embodiment rotates in conjunction with the crankshaft of the internal combustion engine of the automobile, and operates in the frequency range where the amplitude of the torsional vibration of the crankshaft input via the
[0022]
Here, when the torsional damper rotates, the air existing in the space between the
[0023]
Since the first
[0024]
In addition, since the air flows through the ventilation holes 13 of the
[0025]
When the
[0026]
【The invention's effect】
According to the torsion damper according to the first aspect of the present invention, a pumping action is generated during rotation by the pumping hole formed in the sleeve, and an air flow is generated around the second sub-vibration system. The heat radiation from the second elastic body in the second sub-vibration system arranged in the space surrounded by the flange can be enhanced, and the deterioration of the characteristics and the damage due to the thermal deterioration can be prevented.
[0027]
According to the torsion damper according to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the vent hole is opened in the hub, so that the pumping hole causes a centrifugal pump action around the second auxiliary vibration system. The air flow can be made smoother, and the heat radiation of the first elastic body can be promoted through the hub.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing a preferred embodiment of a torsional damper according to the present invention by cutting along a plane passing through an axis thereof.
FIG. 2 is a view in the direction of arrow II in FIG.
FIG. 3 is a half sectional view showing a conventional torsional damper.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記リム部(12)の外周側に配置された第一の環状質量体(32)及びこの第一の環状質量体(31)を前記リム部(12)側に連結する第一の弾性体(32)からなる第一の副振動系(3)と、
前記ハブ(1)と前記内向きフランジ(24)の間に配置された第二の環状質量体(41)及びこの第二の環状質量体(41)を前記内向きフランジ(24)に連結する第二の弾性体(42)からなる第二の副振動系(4)とを備え、
前記リム部(12)又はスリーブ(2)に、前記第二の副振動系(4)の外周側で径方向に貫通したポンピング孔(25)が開設されたことを特徴とするトーショナルダンパ。An inward flange (24) formed on a rim (12) of the hub (1) or a sleeve (2) integrated with the rim (12);
A first annular mass body (32) arranged on the outer peripheral side of the rim portion (12) and a first elastic body (31) connecting the first annular mass body (31) to the rim portion (12) side. 32) a first auxiliary vibration system (3) consisting of:
A second annular mass (41) disposed between the hub (1) and the inward flange (24) and connecting the second annular mass (41) to the inward flange (24). A second auxiliary vibration system (4) comprising a second elastic body (42);
A torsion damper characterized in that a pumping hole (25) is formed in the rim portion (12) or the sleeve (2) so as to penetrate in the radial direction on the outer peripheral side of the second auxiliary vibration system (4).
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CN101769358A (en) * | 2010-03-04 | 2010-07-07 | 潍柴动力股份有限公司 | Shock absorber for silicone-oil belt pulley |
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- 2002-07-05 JP JP2002197243A patent/JP2004036828A/en active Pending
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