JP2008286326A - トーショナルダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】弾性体４の破壊や剥離が生じにくく、また、破壊や剥離が生じても環状質量体２が正面側へ脱落するおそれのないトーショナルダンパを提供する。
【解決手段】ハブ１と、その外周側に同心的に配置された環状質量体２と、この環状質量体２の内周面２ｂに圧入嵌着されたスリーブ３と、このスリーブ３とハブ１との間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体４とを備え、スリーブ３に、ハブ１の背面側で内周側へ軸心とほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部３２が形成され、弾性体４が、スリーブ４とハブ１の外周面１ｂとの間からスリーブ３のフランジ部３２とこれに軸方向に対向するハブ１の背面１ｃとの間に延在され接着される。弾性体４の接着面積や剪断長さが大きくなるので、破壊や剥離が生じにくく、また、万一弾性体４に破壊や剥離が生じても、正面側への環状質量体２の脱落が、スリーブ３のフランジ部３２によって確実に防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両の内燃機関のクランク軸等回転軸に、この回転軸の捩り振動を吸収するために装着されるトーショナルダンパに関する。

図５は、車両の内燃機関のクランク軸に装着されるトーショナルダンパの典型的な従来例を、軸心を通る平面で切断して示す片側断面図である。すなわち、この図５に示されるトーショナルダンパは、内周孔１０１ａにおいて不図示の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の外周側に同心的に配置された環状質量体１０２と、これらハブ１０１と環状質量体１０２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。図示の例においては、ハブ１０１及び環状質量体１０２が鋳造品からなり、弾性体１０３が、環状質量体１０２とその内周に配置した金属製スリーブ１０４との間に一体的に加硫成形され、弾性体１０３の成形後にスリーブ１０４がハブ１０１の外周面に適当な締め代をもって圧入されている。なお、図５における左側はトーショナルダンパの正面側であり、右側が内燃機関の存在する背面側である。

この種のトーショナルダンパは、環状質量体１０２の外周に形成されたポリＶ溝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、環状質量体１０２及び弾性体１０３からなる副振動系が共振し、その共振によるトルクが入力振動の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。

なお、この種のトーショナルダンパの典型的な従来例が、下記の特許文献１に開示されている。
特開２０００−２４０７６５号公報

しかし、上述のような従来のトーショナルダンパによれば、ゴム状弾性材料からなる弾性体１０３が破壊したり、この弾性体１０３とスリーブ１０４又は環状質量体１０２との接着面に剥離を生じたりした場合は、環状質量体１０２が正面側へ脱落するおそれがあり、危険である。

本発明は、以上のような点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、弾性体の破壊や剥離が生じにくく、また、破壊や剥離が生じても環状質量体が正面側へ脱落するおそれのないトーショナルダンパを提供することにある。

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、ハブと、このハブの外周側に同心的に配置された環状質量体と、この環状質量体の内周面に圧入嵌着されたスリーブと、このスリーブと前記ハブとの間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体とを備え、前記スリーブに、前記ハブの背面側で内周側へ軸心とほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部が形成されたものである。

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に記載の構成において、弾性体が、スリーブとハブの外周面との間から前記スリーブのフランジ部とこれに軸方向に対向するハブの背面との間に延在されると共に接着されたものである。

また、請求項３の発明に係るトーショナルダンパは、ハブと、このハブの外周側に同心的に配置された環状質量体と、前記ハブの外周面に圧入嵌着されたスリーブと、このスリーブと前記環状質量体との間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体とを備え、前記スリーブに、前記環状質量体の正面側で外周側へ軸心とほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部が形成されたものである。

また、請求項４の発明に係るトーショナルダンパは、請求項３に記載の構成において、弾性体が、スリーブと環状質量体との間から前記スリーブのフランジ部とこれに軸方向に対向する環状質量体の正面側を向いた面との間へ延在されると共に接着されたものである。

本発明に係るトーショナルダンパによれば、弾性体の接着面積や剪断長さが大きくなるので、破壊や剥離が生じにくく、また、万一弾性体に破壊や剥離が生じても、正面側への環状質量体の脱落が、スリーブに形成されたフランジ部によって確実に防止される。

図１は、本発明に係るトーショナルダンパの好適な第一の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。なお、以下の説明において「正面側」とは、各図における左側であり、「背面側」とは各図における右側であって不図示の内燃機関が存在する側のことである。

図１に示されるトーショナルダンパは、ハブ１と、このハブ１の外周側に同心的に配置された環状質量体２と、この環状質量体２の内周面に圧入嵌着されたスリーブ３と、このスリーブ３と前記ハブ１との間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体４とを備える。

ハブ１及び環状質量体２は、鋳造により製作されたものであって、このうち、ハブ１は、その内周孔１ａにおいて不図示のクランクシャフトの軸端に取り付けられ、環状質量体２は、その外周面に、ベルトを巻き掛けるためのポリＶ溝２ａが形成されている。

スリーブ３は、金属管又は金属板の塑性加工等によって、軸心Ｏを通る平面で切断した形状（図示の断面形状）が略Ｌ字形をなすように製作されたものであって、すなわち環状質量体２の内周面に圧入嵌着された円筒状のスリーブ本体部３１と、ハブ１の背面側で前記スリーブ本体部３１の一端から内周側へ軸心Ｏとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部３２とを有する。

弾性体４は、ハブ１とスリーブ３の間に一体的に加硫成形されたもので、ハブ１の外周面１ｂとこれに径方向に対向するスリーブ３のスリーブ本体部３１との間から、ハブ１の背面１ｃとこれに軸方向に対向するスリーブ３のフランジ部３２との間にかけて延在されている。

図２は、図１のトーショナルダンパの製造過程を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。すなわち、上記構成のトーショナルダンパの製造においては、まず図示されていない金型内に、鋳造により製作されたハブ１と、プレス成形により製作されたスリーブ３を同心的にセットし、型閉じによってハブ１とスリーブ３との間に画成されたキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、弾性体４を加硫成形と同時に前記ハブ１とスリーブ３に加硫接着する。

次に、上述の成形工程によって得られたハブ１とスリーブ３と弾性体４からなる一体成形物におけるスリーブ本体部３１の外周に、鋳造により製作された環状質量体２を圧入する。スリーブ３のスリーブ本体部３１には環状質量体２に対する締め代Δφが設定され、すなわちスリーブ本体部３１の外径は、環状質量体２の内周面２ｂよりも僅かに大径に成形されている。しかも、スリーブ本体部３１の一端には軸心Ｏとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部３２を有するため、圧入によって、環状質量体２の内周面２ｂに対する大きな圧接力が得られる。

また、環状質量体２の圧入によって、スリーブ３のスリーブ本体部３１が締め代Δφの分だけ縮径変形を受けるので、ハブ１の外周面１ｂとスリーブ本体部３１の間で弾性体４が径方向の予圧縮を与えられ、成形後の収縮による残留引張応力が解消される。

このようにして得られたトーショナルダンパは、先に説明したように、ハブ１の内周孔１ａにおいて不図示のクランクシャフトの軸端に取り付けられて、このクランクシャフトと共に回転し、環状質量体２の外周に形成されたポリＶ溝２ａに巻き掛けられた不図示のベルトを介して、クランクシャフトの駆動力を他の回転機器へ伝達するようになっている。そして、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において、環状質量体２及びスリーブ３と弾性体４によって構成される副振動系が、入力振動と逆位相の振動波形で共振し、すなわちその共振によるトルクは入力振動のトルクと逆方向に生じるため、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動的吸振効果（ダイナミックダンパ効果）を発揮するものである。

そして、上記構成によれば、弾性体４がハブ１の背面１ｃ及びスリーブ３のフランジ部３２の間へ延在されて接着されているので、接着面積及び剪断長さが大きく、したがって、繰り返し変形入力による弾性体４の破壊や接着面の剥離が生じにくくなっている。また、フランジ部３２によって、スリーブ本体部３１と環状質量体２との圧接力も大きなものとなっているので、環状質量体２がスリーブ本体部３１に対してスベリを生じるようなことも、有効に防止される。そして万一、弾性体４に破壊や剥離が生じても、正面側への環状質量体２の脱落は、この環状質量体２に嵌合一体化されたスリーブ３のフランジ部３２が弾性体４を介してハブ１の背面１ｃに干渉することよって阻止される。また、背面側への環状質量体２の脱落は、当該トーショナルダンパの背面側に存在する内燃機関によって阻止される。

次に図３は、本発明に係るトーショナルダンパの好適な第二の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。

図３に示される第二の形態において、先に説明した第一の形態と異なるところは、スリーブ３が、ハブ１の外周面１ｂに圧入嵌着された円筒状のスリーブ本体部３３と、ハブ１の背面側で前記スリーブ本体部３３の一端から外周側へ軸心Ｏとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部３４とを有し、弾性体４が、環状質量体２とスリーブ３の間に一体的に加硫成形され、環状質量体２の内周面２ｂとこれに径方向に対向する前記スリーブ本体部３３との間から、環状質量体２の前面２ｃとこれに軸方向に対向する前記フランジ部３４との間にかけて延在された点にある。なお、環状質量体２の前面２ｃは、請求項４に記載された正面側を向いた面に相当する。

図４は、図３のトーショナルダンパの製造過程を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。すなわち、上記構成のトーショナルダンパの製造においては、まず図示されていない金型内に、鋳造により製作された環状質量体２と、プレス成形により製作されたスリーブ３を同心的にセットし、型閉じによって環状質量体２とスリーブ３との間に画成されたキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、弾性体４を加硫成形と同時に環状質量体２とスリーブ３に加硫接着する。

次に、上述の成形工程によって得られた環状質量体２とスリーブ３と弾性体４からなる一体成形物におけるスリーブ本体部３３の内周に、鋳造により製作されたハブ１を圧入する。スリーブ３のスリーブ本体部３３にはハブ１に対する締め代Δφが設定され、すなわちスリーブ本体部３３の内径は、ハブ１の外周面１ｂよりも僅かに小径に成形されている。しかも、スリーブ本体部３３の一端には軸心Ｏとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部３４を有するため、圧入によって、ハブ１の外周面１ｂに対する大きな圧接力が得られる。

また、ハブ１の圧入によって、スリーブ３のスリーブ本体部３３が締め代Δφの分だけ拡径変形を受けるので、環状質量体２の内周面２ｂとスリーブ本体部３３の間で弾性体４が径方向の予圧縮を与えられ、成形後の収縮による残留引張応力が解消される。

このようにして得られたトーショナルダンパも、第一の形態と同様の機能を有するものであって、弾性体４が環状質量体２の前面２ｃ及びスリーブ３のフランジ部３４の間へ延在されて接着されているので、接着面積及び剪断長さが大きく、したがって、繰り返し変形入力による弾性体４の破壊や接着面の剥離が生じにくくなっている。また、フランジ部３４によって、スリーブ本体部３３とハブ１との圧接力も大きなものとなっているので、スリーブ本体部３３がハブ１の外周面１ｂに対してスベリを生じるようなことも、有効に防止される。そして万一、弾性体４に破壊や剥離が生じても、正面側への環状質量体２の脱落は、その前面２ｃが、ハブ１に嵌合一体化されたスリーブ３のフランジ部３４に弾性体４を介して干渉することよって阻止される。また、背面側への環状質量体２の脱落は、当該トーショナルダンパの背面側に存在する内燃機関によって阻止される。

本発明に係るトーショナルダンパの好適な第一の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 図１のトーショナルダンパの製造過程を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 本発明に係るトーショナルダンパの好適な第二の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 図３のトーショナルダンパの製造過程を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 トーショナルダンパの典型的な従来例を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。

符号の説明

１ ハブ
１ｃ 背面
２ 環状質量体
２ｃ 前面（正面側を向いた面）
３ スリーブ
３１，３３ スリーブ本体部
３２，３４ フランジ部
４ 弾性体

Claims (4)

1. ハブと、このハブの外周側に同心的に配置された環状質量体と、この環状質量体の内周面に圧入嵌着されたスリーブと、このスリーブと前記ハブとの間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体とを備え、前記スリーブに、前記ハブの背面側で内周側へ軸心とほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部が形成されたことを特徴とするトーショナルダンパ。
2. 弾性体が、スリーブとハブの外周面との間から前記スリーブのフランジ部とこれに軸方向に対向するハブの背面との間に延在されると共に接着された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。
3. ハブと、このハブの外周側に同心的に配置された環状質量体と、前記ハブの外周面に圧入嵌着されたスリーブと、このスリーブと前記環状質量体との間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体とを備え、前記スリーブに、前記環状質量体の正面側で外周側へ軸心とほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部が形成されたことを特徴とするトーショナルダンパ。
4. 弾性体が、スリーブとハブの外周面との間から前記スリーブのフランジ部とこれに軸方向に対向する環状質量体の正面側を向いた面との間へ延在されると共に接着されたことを特徴とする請求項３に記載のトーショナルダンパ。

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