JP2004052955A

JP2004052955A - ダンパプーリの製造方法

Info

Publication number: JP2004052955A
Application number: JP2002213518A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Tanaka; 田中　勝也
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】製造に必要な部品及び工程を削減して、安価なダンパプーリを提供する。
【解決手段】内周側へ弾性変形可能な嵌合筒部１１ｅを有するハブ１１と、前記嵌合筒部１１ｅより大径のプーリ本体１２が、易破断部２３を介して互いに連続した形状のハブ・プーリ一体物２０を製作し、嵌合筒部１１ｅとプーリ本体１２との間に弾性体１３を圧入する。圧入に伴って弾性体１３に生じる径方向圧縮反力によって、易破断部２３が破断されると共に、嵌合筒部１１ｅが内周側へ弾性変形され、これによって、ハブ・プーリ一体物２０がハブ１１とプーリ本体１２とに分離され、ハブ１１とプーリ本体１２が弾性体１３を介して弾性的に連結されたダンパプーリとなる。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車エンジンのクランクシャフト等、回転軸に取り付けられ、プーリ本体と弾性体からなる副振動系によって回転軸の捩り方向に対する動的吸振機能を奏するダンパプーリの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、車両におけるエンジンのクランクシャフトの軸端に取り付けられるダンパプーリの典型的な従来例を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。すなわち、このダンパプーリ１００は、内周ボス部１０１ａがクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１０１と、そのリム部１０１ｂの外周側に同心的に配置されたプーリ本体１０２と、これらハブ１０１とプーリ本体１０２とを弾性的に連結するゴム状弾性材料からなる弾性体１０３とを備える。この例においては、ハブ１０１及びプーリ本体１０２が鋳物からなり、弾性体１０３は、成形後にハブ１０１のリム部１０１ｂとプーリ本体１０２との間に圧入されたものである。
【０００３】
プーリ本体１０２及び弾性体１０３からなる副振動系には、所定の捩り方向固有振動数が設定されている。すなわち、この種のダンパプーリ１００は、プーリ本体１０２に巻き掛けられるベルトを介して、クランクシャフトの駆動力を他の回転機器へ伝達すると共に、捩り振幅が最大となる所定の回転数域において、捩り方向に加振されることによってプーリ本体１０２及び弾性体１０３からなる副振動系が共振し、その振動変位によるトルクが入力振動によるトルクと逆方向へ生じることによって、動的吸振効果を発揮するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のダンパプーリ１００によれば、ハブ１０１及びプーリ本体１０２を鋳物などで製作した場合、それぞれ別々の鋳型が必要になり、鋳物以外で製作した場合も同様に、別々の製作工程が必要になる。また、ハブ１０１のリム部１０１ｂとプーリ本体１０２との間に、弾性体１０３を圧入によって介在させた構造のものにおいては、弾性体１０３を一工程で圧入することはできず、例えばリム部１０１ｂの外周面に嵌合してから、プーリ本体１０２の内周に圧入するといった二工程が必要であった。
【０００５】
本発明は、上記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、製造に必要な部品及び工程を削減して安価なダンパプーリを提供することにある。
【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プーリの製造方法は、内周側へ弾性変形可能な嵌合筒部を有するハブと、前記嵌合筒部より大径のプーリ本体が、容易に破断可能な易破断部を介して互いに連続した形状のハブ・プーリ一体物を製作し、前記嵌合筒部とプーリ本体との間に弾性体を圧入し、その圧入に伴って生じる荷重で前記易破断部を破断することによって、前記ハブ・プーリ一体物をハブとプーリ本体とに分離するものである。
【０００７】
請求項２の発明に係るダンパプーリの製造方法は、請求項１に記載された方法において、易破断部を破断する荷重を、嵌合筒部とプーリ本体との間に圧入される弾性体に生じる径方向圧縮反力としたものである。
【０００８】
請求項３の発明に係るダンパプーリの製造方法は、請求項１に記載された方法において、易破断部が、弾性体の圧入に際して前記易破断部に当接したカッタにより破断されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る製造方法によって製造されたダンパプーリ１０を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図で、このダンパプーリ１０は、図示されていない車両用エンジンのクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１１と、このハブ１１の外周側に同心的かつ相対変位可能な状態で配置されたプーリ本体１２と、ハブ１１とプーリ本体１２とを弾性的に連結する弾性体１３とからなる。なお、以下の説明において、「正面」とは図１における左側、「背面」とは図１における右側のことである。
【００１０】
ハブ１１は、鋼板等の金属板からなるものであって、クランクシャフトの軸端への固定部であるボス部１１ａと、その正面側の端部から外周側へ延在された第一径方向部１１ｂと、その外周端部から正面側へ延在された円筒部１１ｃと、その正面側の端部から外周側へ延在された第二径方向部１１ｄと、その外周端部から背面側へ延在された嵌合筒部１１ｅと、更にこの嵌合筒部１１ｅの背面側の端部から外周側へ屈曲した鍔部１１ｆとを有する。
【００１１】
プーリ本体１２は、ハブ１１と同一の材料、すなわち鋼板等の金属板からなるものであって、図示されていないベルトを巻き掛けるポリＶ溝１２ｂが形成されプーリ部１２ａと、その背面側の端部から内周側へ屈曲した内向き鍔部１２ｃ，１２ｄを有する。
【００１２】
弾性体１３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発熱の少ないＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）等のゴム状弾性材料によって環状に成形され、ハブ１の嵌合筒部１１ｅの外周面と、これに径方向に対向するプーリ本体１２のプーリ部１２ａの内周面との間に圧入されたものである。ハブ１の嵌合筒部１１ｅは、正面側が相対的に僅かに小径となる緩やかなテーパ状をなし、弾性体１３を外周側へ押し付ける適当なばね性を有する。
【００１３】
以上の構成を備えるダンパプーリ１０は、ハブ１１のボス部１１ａにおいて、図示されていないクランクシャフトの軸端に固定され、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、プーリ本体１２に巻き掛けたベルトを介して、補機などの回転機器を駆動させるものである。また、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振動数域では、プーリ本体１２と弾性体１３とによって構成される副振動系が、入力振動と逆位相の波形で共振し、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動的吸振効果を発揮する。
【００１４】
また、ハブ１の嵌合筒部１１ｅは、そのばね性によって、常に弾性体１３を外周側へ押し付けているので、長期間の使用に伴う弾性体１３のヘタリによる嵌合筒部１１ｅ及びプーリ本体１２との圧接力の低下が補償される。
【００１５】
次に、図２乃至図７は、本発明に係る製造方法の好ましい実施の形態として、上述したダンパプーリ１０の製造工程を示すもので、このうち図２は、ハブ・プーリ一体物をその軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図３は、図２におけるＩＩＩ方向の矢視図、図４は、弾性体の圧入前の状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図５は、弾性体の圧入工程を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図６は、弾性体の圧入完了状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図７は、図６におけるＶＩＩ方向の矢視図である。
【００１６】
ダンパプーリ１０の製造においては、まず図２に示されるように、鋼板等の厚手の金属板を打ち抜きプレス成形することによって、ボス部１１ａ、第一径方向部１１ｂ、円筒部１１ｃ、第二径方向部１１ｄ及び嵌合筒部１１ｅからなるハブ１１と、その外周側のプーリ本体１２とが、嵌合筒部１１ｅとプーリ部１２ａの背面側で第三径方向部２１を介して連続した形状のハブ・プーリ一体物２０を、金属板の打ち抜きプレス成形によって製作する。第三径方向部２１は、図１のダンパプーリ１０における外向き鍔部１１ｆ及び内向き鍔部１２ｄとなる部分に相当する。また、プーリ部１２ａの正面側の筒状端部１２ｅは、内周側へ屈曲させてカシメることによって、図１における内向き鍔部１２ｃとなる部分である。
【００１７】
ハブ・プーリ一体物２０における嵌合筒部１１ｅは、ダンパプーリ１０の構成としても説明したように、正面側が相対的に僅かに小径となる緩やかなテーパ状をなしており、円筒部１１ｃと共に蛇腹状をなすため、径方向に対して弾性変形可能である。なお、嵌合筒部１１ｅのテーパ角度は、後述する弾性体１３の圧入後に、この弾性体１３が容易に抜け出してしまうことのないように決定される。
【００１８】
また、嵌合筒部１１ｅとプーリ部１２ａとの間の第三径方向部２１には、図３に示されるように、円周方向へ断続した円弧状のスリット２２，２２，…が打ち抜き形成されており、円周方向に隣り合う２２，２２間は、半径方向の引張荷重によって容易に破断可能な易破断部２３，２３，…となっている。この易破断部２３，２３は、後述するように、弾性体１３の圧入時の圧縮反力によって破断されるように、細くくびれた形状に形成されている。
【００１９】
次に、図４及び図５に示されるように、ハブ・プーリ一体物２０における嵌合筒部１１ｅとプーリ本体１２（プーリ部１２ａ）の間に、その正面側から、弾性体１３を圧入する。弾性体１３は、予めゴム状弾性材料で環状に加硫成形したものであって、図４に示されるように、嵌合筒部１１ｅの外周面及びプーリ部１２ａの内周面に対して所要の締め代を有するように、厚肉に形成されている。したがって、図５に示されるように、弾性体１３は、嵌合筒部１１ｅとプーリ本体１２の間へ圧入される過程で、径方向へ適当に圧縮される。
【００２０】
なお、図４に示されるように、弾性体１３を、その内周面１３ａが嵌合筒部１１ｅと対応するテーパ面をなすように成形すれば、正面側への弾性体１３の離脱力を小さくすることができ、円筒状に成形した場合は、背面側ほど径方向圧縮量が大きくなって、プーリ本体１２に対する保持力が向上するものと考えられる。
【００２１】
そして、弾性体１３は、圧入されて行くにしたがって、嵌合筒部１１ｅとプーリ本体１２の間を押し広げるように作用する径方向圧縮反力が大きくなり、この圧縮反力による引張応力が易破断部２３に集中するので、やがて易破断部２３が破断され、ハブ・プーリ一体物２０は、図６及び図７に示されるように、ハブ１１とプーリ本体１２とに分離する。また、このため、ハブ１１における嵌合筒部１１ｅは、弾性体１３の圧縮反力によって、図６に二点鎖線で示される位置から第二径方向部１１ｄを支点として内周側へ弾性変形され、破断部分に適当な隙間Ｇが形成されるので、ハブ１１とプーリ本体１２が互いに干渉することのない完全な分離状態となる。
【００２２】
また、ハブ１１の嵌合筒部１１ｅは、第二径方向部１１ｄを支点とする内周側への弾性変形によって、テーパ角度が緩やかになり、正面側への弾性体１３の滑りが生じにくくなる。また、弾性体１３の圧入に際しては、嵌合筒部１１ｅの外周面及びプーリ本体１２の内周面、又は弾性体１３の内周面及び外周面に、予めシラン系等のカップリング剤を塗布しておけば、嵌合筒部１１ｅ及びプーリ本体１２と弾性体１３との摩擦力を増大し、スベリトルクの向上や、嵌合筒部１１ｅに対する弾性体１３の軸方向離脱力を高めることができる。
【００２３】
弾性体１３が完全に圧入されたら、プーリ本体１２における正面側の筒状端部１２ｅを、内周側へ屈曲してカシメて、ダンパプーリ１０の製造を完了する。
【００２４】
上述の製造方法によれば、ハブ１１とプーリ本体１２を、ハブ・プーリ一体物２０として一つのプレス型で一度に成形することができる。また、弾性体１３の圧入に際しては、まず嵌合筒部１１ｅの外周に弾性体１３を圧入してからこれをプーリ本体１２の内周へ圧入するといった必要がなく、嵌合筒部１１ｅがテーパ状であること等によって、互いに連続した嵌合筒部１１ｅとプーリ本体１２との間に一気に圧入することができる。しかも、ハブ・プーリ一体物２０のハブ１１とプーリ本体１２への分離は、弾性体１３の圧入時の圧縮反力によって行われるので、切断装置による切断工程も不要である。このため、製造工程の削減及び製造コストの低減を図ることができる。また、ハブ１１及びプーリ本体１２が、金属板のプレス成形品であるため、全体の軽量化を図ることができる。
【００２５】
上述の形態では、圧入される弾性体１３の径方向圧縮反力を利用して、易破断部２３を破断したが、他の方法によって、弾性体１３の圧入と同時に易破断部２３を破断することも可能である。図８は、そのような例として、本発明に係る製造方法の他の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【００２６】
すなわち、ハブ・プーリ一体物２０における嵌合筒部１１ｅとプーリ部１２ａの間に、その正面側から弾性体１３を圧入する際には、ハブ・プーリ一体物２０を、その背面側から支持する治具３０が使用されるが、本形態では、この治具３０に、ハブ・プーリ一体物２０の第三径方向部２１に形成された各易破断部２３に当接する環状のカッタ３１を突設している。
【００２７】
したがって、図８に示されるように、治具３０のカッタ３１を、ハブ・プーリ一体物２０における易破断部２３の背面に当接させた状態で、嵌合筒部１１ｅとプーリ部１２ａの間へ、その正面側から弾性体１３を圧入すると、その圧入に伴う軸方向の荷重によって、カッタ３１が、易破断部２３を破断する。
【００２８】
なお、易破断部２３は、図３のように、円周方向に対して細くくびれた形状とするほか、図８のように、軸方向に対して局部的に薄肉となるようにくびれた形状とすることも有効である。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るダンパプーリの製造方法によれば、ハブとプーリ本体が易破断部を介して互いに連続したハブ・プーリ一体物を製作するため、ハブとプーリ本体を別の工程及び別の金型で製作する必要がなく、ハブとプーリ本体の分離のための切断作業を別途に行う必要もないため、製造工程及び製造コストを低減して、安価な製品を提供することができる。
【００３０】
請求項２の発明に係るダンパプーリの製造方法によれば、嵌合筒部とプーリ本体との間に圧入される弾性体の径方向圧縮反力で易破断部を破断するため、ハブとプーリ本体の分離を、弾性体の圧入によって同時に行うことができる。
【００３１】
請求項３の発明に係るダンパプーリの製造方法によれば、易破断部が、弾性体の圧入による軸方向荷重によって、カッタで破断されるため、ハブとプーリ本体の分離を、弾性体の圧入によって同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法によって製造されたダンパプーリ１０を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図２】図１のダンパプーリ１０の製造工程において、ハブ・プーリ一体物２０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３】図２におけるＩＩＩ方向の部分的な矢視図である。
【図４】図１のダンパプーリ１０の製造工程において、弾性体１３の圧入前の状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図５】図１のダンパプーリ１０の製造工程において、弾性体１３の圧入工程を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図６】図１のダンパプーリ１０の製造工程において、弾性体１３の圧入完了及びハブ１１とプーリ本体１２の分離状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ方向の矢視図である。
【図８】本発明に係る製造方法の他の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図９】ダンパプーリの典型的な従来例を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【符号の説明】
１０　ダンパプーリ
１１　ハブ
１１ａ　ボス部
１１ｂ　第一径方向部
１１ｃ　円筒部
１１ｄ　第二径方向部
１１ｅ　嵌合筒部
１１ｆ　鍔部
１２　プーリ本体
１２ａ　プーリ部
１２ｂ　ポリＶ溝
１２ｃ，１２ｄ　内向き鍔部
１２ｅ　筒状端部
１３　弾性体
２０　ハブ・プーリ一体物
２１　第三径方向部
２２　スリット
２３　易破断部
３０　治具
３１　カッタ

Claims

内周側へ弾性変形可能な嵌合筒部（１１ｅ）を有するハブ（１１）と、前記嵌合筒部（１１ｅ）より大径のプーリ本体（１２）が、容易に破断可能な易破断部（２３）を介して互いに連続した形状のハブ・プーリ一体物（２０）を製作し、前記嵌合筒部（１１ｅ）とプーリ本体（１２）との間に弾性体（１３）を圧入し、その圧入に伴って生じる荷重で前記易破断部（２３）を破断することによって、前記ハブ・プーリ一体物（２０）をハブ（１１）とプーリ本体（１２）とに分離することを特徴とするダンパプーリの製造方法。
易破断部（２３）を破断する荷重が、嵌合筒部（１１ｅ）とプーリ本体（１２）との間に圧入される弾性体（１３）に生じる径方向圧縮反力であることを特徴とする請求項１に記載のダンパプーリの製造方法。
易破断部（２３）が、弾性体（１３）の圧入に際して易破断部（２３）に当接したカッタ（３１）により破断されることを特徴とする請求項１に記載のダンパプーリの製造方法。