JP2011027128A - トーショナルダンパおよびそれの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センタープレートの各表面とマス部材との間隙を所期した通りに確実に維持して、すぐれた耐久性を発揮させることができるトーショナルダンパおよび、そのトーショナルダンパを提供する。
【解決手段】回転軸に連結される、外輪郭形状が円形をなすセンタープレート２を設け、このセンタープレート２を厚み方向から挟んで位置して、センタープレート２の各表面に弾性膜体３ａ，３ｂによって連結されるとともに、センタープレート２の外周側で、相互に接合される一対のマス部材４ａ，４ｂを設けてなり、センタープレート２の各表面と各マス部材４ａ，４ｂとの間に、周方向に間隔をおく複数個の樹脂ベアリング５ａ，５ｂを配設してなるものであって、樹脂ベアリング５ａ，５ｂの位置決め窪み８ａ，８ｂを、センタープレート２の一方の表面と、センタープレート２の他方の表面に対向するマス部材４ｂの、センタープレート対向表面とのそれぞれに形成してなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、原動機のクランクシャフト等の回転軸の捩り振動を吸収して、回転軸の耐久性の向上を図るとともに、回転出力の安定化を図るトーショナルダンパおよびそれの製造方法に関するものであり、とくには、構成部材に対する加工を容易にするとともに、接着剤その他の副資材の使用を不要としてコストの低減を図り、また、構成部材であるセンタープレートとマス部材との間隙を所期した通りに確実に維持して、構成部材の破損、耐久性の低下等のおそれを有効に取り除いてすぐれた耐久性を発揮させることができるトーショナルダンパおよび、そのトーショナルダンパを、少ない作業工数をもって、品質不良等の発生なしに効率よく製造することができる、トーショナルダンパの製造方法を提案するものである。

従来のこの種のトーショナルダンパとしては特許文献１に開示されたものがある。
これはクランク軸に設けた円筒状取付部にビスカスダンパを外嵌し、圧接固着させたものであり、ここにおけるビスカスダンパは、環状ケーシング本体内に環状をなす慣性体を収蔵し、その慣性体の両面に、樹脂材料製のスペーサ兼ベアリングパッドを嵌め込み配置して、それらのスペーサ兼ベアリングパッドのそれぞれで、慣性体の、環状ケーシング本体の内側面および、環状ケーシング本体の開口端を液密に密閉する環状カバーに対するクリアランスを確保し、そして、ケーシングの内壁面と慣性体との間の間隙内に、シリコンオイル等の高粘度液体を封入してなるものである。

特開２０００−１７９６２３号公報

しかる特許文献１に記載された従来技術では、トーショナルダンパの組付けに当って、環状をなす慣性体の表裏の各表面上にスペーサ兼ベアリングパッドを配設してなることから、慣性体の両表面上に、スペーサ兼ベアリングパッドを所期した通りに配設するためには、慣性体のいずれか一方の表面を上面側として、その上面側の窪み内等とすることができる所定の位置のそれぞれに、それぞれのスペーサ兼ベアリングパッドを配設した後に、その慣性体を表裏反転して、他方の表面上に、複数個のスペーサ兼ベアリングパッドを同様にして配設することが必要になるため、慣性体の表裏反転操作が、トーショナルダンパの組付け作業能率の低下を招くことになるという問題があった他、慣性体の反転操作に起因する、慣性体の一方の表面に予め配設したスペーサ兼ベアリングパッドの意図しない脱落を防止するためには、少なくともその一方の表面に配設されるスペーサ兼ベアリングパッドを、接着剤によって慣性体に固着させること、慣性体に形成される窪み等に緊密に嵌め合わせることその他が必要になって、前者によれば、副資材としての接着剤の使用が不可避になるとともに、化学的な活性の低い、シリコン、フッ素樹脂等によってスペーサ兼ベアリングパッドを構成するときは、そのスペーサ兼ベアリングパッドの、慣性体に対する十分な接着強度を担保できないが故に、スペーサ兼ベアリングパッドの、材質の選択の自由度が狭まるという問題があり、また、後者によれば、スペーサ兼ベアリングパッドを嵌め合わせる窪み等の加工精度を高めることが必要になって、加工コストの増加が否めない一方で、窪み等の加工誤差、スペーサ兼ベアリングパッドの組込み誤差等によって、スペーサ兼ベアリングパッドが所定の位置に正確に組込まれない場合は、慣性体と、ケーシング本体内側面および環状カバーとの間に所定のクリアランスを確保できなくなって、慣性体とケーシング本体および／または環状カバーとの衝接が生じて、いずれか一方の部材の破損、耐久性の低下等のおそれが高いという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのうような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、回転軸に連結されるセンタープレートを設け、このセンタープレートを厚み方向から挟んで位置して、センタープレートの表裏の各表面に弾性膜体によって連結されるとともに、センタープレートの外周側で相互に接合される一対のマス部材を設け、そして、センタープレートと各マス部材との間に、周方向に間隔をおく複数個の樹脂ベアリングを配設してなる基本構造を具えるトーショナルダンパにおいて、構成部材に対する加工を容易にするとともに、接着剤等の副資材の使用を不要として、コストの十分なる低減を図り、併せて、センタープレートの各表面とマス部材との間隙を所期した通りに確実に維持して、それらの接触等のおそれを取り除くことで、すぐれた耐久性を発揮させることができるトーショナルダンパおよび、そのトーショナルダンパを、少ない作業工数で、品質不良等を発生させることなく効率良く製造できるトーショナルダンパの製造方法を提供するにある。

この発明のトーショナルダンパは、クランクシャフト等の回転軸に連結される、外輪郭形状が円形をなすセンタープレートを設け、このセンタープレートをそれの厚み方向から挟んで位置して、センタープレートの外周側で、溶接その他にて相互に接合される一対のマス部材を設け、そして、センタープレートの各表面と各マス部材との間に、周方向に間隔をおく、たとえばボタン様の複数個の樹脂ベアリングを配設してなるものであって、樹脂ベアリングの位置決め窪みを、センタープレートの一方の表面と、センタープレートの他方の表面に対向するマス部材の、センタープレート対向表面とのそれぞれに、窪み開口をともに同一の側に向けて形成してなるものである。

ここで、センタープレートとマス部材との間の液密空間内に粘性液体を封入することは、より大きな減衰力を発揮させる上で好ましい。

ところで、センタープレートの外周面とマス部材との間に、周方向に延びるほぼ円環状の周方向樹脂ベアリングを配設して、その周方向樹脂ベアリングで、センタープレートとマス部材との半径方向の相対変位を緩衝するときは、周方向樹脂ベアリングの配設位置を、対をなすマス部材の相互の接合位置に対し、いずれか一方のマス部材側へ完全に偏せることが、対をなすマス部材のそれぞれを、センタープレートの外周側で、レーザ溶接その他によって接合させる場合の、周方向樹脂ベアリングへの熱アタックを防ぐ上で好ましく、また、接合個所に発生することのある段差、ばり等から周方向樹脂ベアリングを保護する上で好ましい。

また好ましくは、センタープレート表面の位置決め窪みおよび、マス部材表面の位置決め窪みおよび、マス部材表面の位置決め窪みのそれぞれの数を、周方向に等しい角度間隔をおく三個以上の同数とするとともに、それぞれの表面の位置決め窪みの相互を、上記の角度間隔の半分の角度間隔をおいて位置させる。

この発明のトーショナルダンパの製造方法は、前述したいずれかのトーショナルダンパを製造するに当って、センタープレートの表裏の各表面に、一対のマス部材のそれぞれを、ゴム膜体とすることができる弾性膜体によって、好ましくは液密に連結するとともに、センタープレートの一方の表面の位置決め窪みおよび、マス部材のセンタープレート対向表面の位置決め窪みのそれぞれに、それぞれの樹脂ベアリングを入れ込み配置した後、対をなすマス部材の相互を、センタープレートの外周側で、溶接その他によって接合させるにある。

この発明のトーショナルダンパでは、樹脂ベアリングの位置決め窪みを、センタープレートの一方の表面と、センタープレートの他方の表面に対向するマス部材の、センタープレート対向表面とのそれぞれに、窪み開口をともに同一の側に向けて形成することにより、センタープレートへの、それぞれのマス部材の連絡下で、各位置決め窪み内へ樹脂ベアリングを配設するに当って、そのセンタープレートを表裏反転することなしに、全ての位置決め窪み内へ樹脂ベアリングを簡易・迅速に、かつ適正に嵌め込み配置することができるので、センタープレートを反転させることに起因する作業能率の低下を十分に防止できる他、既に配設した樹脂ベアリングの不測の脱落等のおそれを十分に取り除いて、接着剤等の副資材の使用を不要にするとともに、センタープレート等に対する、樹脂ベアリングの緊密な嵌め込みのための高精度の加工を不要として、加工コスト等の低減を実現することができ、また、センタープレートおよびマス部材の位置決めの窪みの加工誤差、樹脂ベアリングの組込み誤差等に起因する、樹脂ベアリングの不適切な位置決め配置に原因をおく前述した各種の問題をことごとく解決することができる。

ところで、このトーショナルダンパによれば、回転軸の捩れ振動は、センタープレートと、一対のマス部材との相対変位に基く、ゴム膜とすることができる弾性膜体の変形によるエネルギー吸収のみをもって減衰させることもできるが、センタープレートと、それぞれのマス部材との間に粘性液体を封入した場合は、その粘性液体の流動によってもまた、捩れ振動の減衰をもたらすことができ、この場合は、トーショナルダンパにより大きな振動減衰機能を発揮させることができる。

なおここで、センタープレートの外周面とマス部材との間に、周方向に延びる周方向樹脂ベアリングを配設したときは、上記の樹脂ベアリングをもって、センタープレートの中心軸線方向での、マス部材との間の相対変位を抑制できることに加え、その周方向樹脂ベアリングにより、センタープレートの半径方向での、マス部材との間の相対変位をも有効に抑制できるので、センタープレートとマス部材との意図しない接触、衝接等をより効果的に防止することができる。
そしてこの場合、周方向樹脂ベアリングの配設位置を、対をなすマス部材の相互の接合位置に対し、いずれか一方のマス部材側へ完全に偏せたときは、対をなすマス部材の相互を、レーザ溶接その他の溶接によって接合させるに当っての周方向樹脂ベアリングの不測の加熱溶融等のおそれを有効に取り除くことができ、また、接合個所に発生することのある段差、ばり等による、周方向樹脂ベアリングの偏摩耗のおそれを取り除くこともできる。

かかるトーショナルダンパにおいて、センタープレート表面の位置決め窪みおよび、マス部材表面の位置決め窪みの数を、周方向に等しい角度間隔をおく三個以上の同数とするとともに、それぞれの表面の位置決め窪みの相互を、上記角度間隔の半分の角度間隔をおいて位置させるときは、等間隔をおく三個以上の同数の樹脂ベアリングを配設することになる前者により、センタープレートとマス部材との中心軸線方向の間隔を、全周にわたって十分均等に保つことができ、また、センタープレートのそれぞれ表面側の樹脂ベアリング配設間隔が、上記の間隔の半分になる後者によれば、とくに表裏のそれぞれの表面側の樹脂ベアリングに相対的な位相差を付与することで、公差精度を高める必要なしに、少ない樹脂ベアリング数で、センタープレートとマス部材との間隔を一定に保つことが可能になる。
すなわち、センタープレートのそれぞれの側部の樹脂ベアリングを同位相で配設するときは、各部材の寸法が直接的に加算されることになるため、樹脂ベアリングが対向部材に密着し易く、寸法上きついものが発生するおそれが高くなる。

そして、この発明の製造方法では、とくに、センタープレートの表裏の各表面に、一対のマス部材のそれぞれを、弾性膜体、たとえば、ゴム膜体の加硫接着等によって連結するとともに、センタープレートの一方の表面の位置決めの窪みおよび、マス部材のセンタープレート対向表面の位置決め窪みのそれぞれに、それらの位置決め窪みの開口がともに上方に向く姿勢として、それぞれの樹脂ベアリングを入れ込み配置した後、対をなすマス部材の相互を、センタープレートの外周側で接合させることにより、センタープレート等を上下反転させる必要なしに、トーショナルダンパを能率良く製造することができ、また、接着剤等によって、樹脂ベアリングを位置決め窪み内に固着させることも、そして、位置決め窪みを、樹脂ベアリングを緊密に嵌め込みできるほどに高精度に加工することもなしに、安価に製造することができ、さらには、位置決め窪みの加工誤差、各窪みへの樹脂ベアリングの組込み誤差等の発生のおそれなしに、常に高品質のトーショナルダンパを製造することができる。

この発明のトーショナルダンパの実施形態をその半部について示す正面図および縦断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 この発明の方法の実施形態を示す要部拡大断面図である。

図１に示すところにおいて、１は、トーショナルダンパの全体を示し、図示のこのトーショナルダンパは、原動機のクランクシャフト等とすることができる回転軸に連結される、外輪郭形状が円形をなす、中央貫通穴を設けたセンタープレート２と、このセンタープレート２の表裏の両表面に、ゴム膜体とすることができる弾性膜体３ａ，３ｂによって連結されて、センタープレート２を厚み方向から挟んで位置し、センタープレート２の外周側で、溶接その他によって相互に接合される一対のマス部材４ａ，４ｂとを具えてなり、これにより、マス部材４ａ，４ｂは、それ自身の慣性力に基いて、センタープレート２に対して相対回動することができる。

またここでは、センタープレート２の表裏の各表面と、各マス部材４ａ，４ｂとの間に、センタープレート２の中心軸線方向での、センタープレート２と、マス部材４ａ，４ｂとの相対変位を抑制するそれぞれの樹脂ベアリング５ａ，５ｂを、ともに周方向に間隔をおいて複数個ずつ配設するとともに、センタープレート２の外周面と、相互に接合された一対のマス部材４ａ，４ｂとの間に、周方向に延びる円環状の周方向樹脂ベアリング６を配設して、この周方向樹脂ベアリング６で、センタープレート２の半径方向での、センタープレート２と、マス部材４ａ，４ｂとの相対変位を抑制する。

なお、このような周方向樹脂ベアリング５の配設に当っては、その配設位置を、前述したように、マス部材４ａ，４ｂの相互の接合位置に対し、いずれか一方のマス部材側へ完全に偏せることによって、その樹脂ベアリング６の全体を、マス部材４ａ，４ｂの接合部から、それらのマス部材４ａ，４ｂの厚み方向に十分離隔させる。

そしてまたここでは、センタープレート２と、それぞれのマス部材４ａ，４ｂとの間の隙間に、シリコンオイルその他の粘性液体７を封入して、捩れ振動の減衰を一層実効あるものとする。

ところで、このトーショナルダンパ１では、図２に要部拡大断面図で示すところから明らかなように、樹脂ベアリング５ａ，５ｂの位置決め窪み８ａ，８ｂを、センタープレート２の、図では左側となる一方の表面と、センタープレート２の、図では右側となる他方の表面に対向するマス部材４ｂの、センタープレート対向表面とのそれぞれに形成して、それらの位置決め窪み８ａ，８ｂ内への、それぞれの樹脂ベアリング５ａ，５ｂの嵌め込みを可能とする。

ここにおいてより好ましくは、センタープレート表面の位置決め窪み８ａおよび、マス部材表面の位置決め窪み８ｂのそれぞれの数を、周方向に等しい角度間隔をおく三個以上の同数とするとともに、それぞれの表面の位置決め窪み８ａ，８ｂの相互を、上記の角度間隔の半分の角度間隔をおいて位置させる。

そして、上述したいずれかのトーショナルダンパ１の製造に当っては、図３に例示するように、センタープレート２の各表面に、一対のマス部材４ａ，４ｂのそれぞれを弾性膜体３ａ，３ｂによって連結した後、対をなすそれらのマス部材４ａ，４ｂ相互を接合させるに先だって、センタープレート２の一方の表面の位置決め窪み８ａおよび、マス部材４ｂのセンタープレート対向表面の位置決め窪み８ｂのそれぞれが、ともに上方に向けて開口する姿勢とした状態で、それらの窪み８ａ，８ｂのそれぞれに、それぞれの樹脂ベアリング５ａ，５ｂを、たとえば、それらを一体として、中心軸線の周りに一定の角度範囲にわたって回動変位させながら入れ込み配置し、しかる後、対をなすマス部材５ａ，５ｂの相互を、センタープレート２の外周側で接合させるより、センタープレート２とマス部材４ａ，４ｂとの連結構体を上下に反転させることが不要となるので、樹脂ベアリング５ａ，５ｂを窪み内に接着させたり、各窪みを、樹脂ベアリング５ａ，５ｂの、不測の脱落を防止できる程度に緊密に嵌め合わせるに十分な精度を有するものとしたりする場合に比して、すぐれた作業能率および高い加工能率の下で、常に高品質のトーショナルダンパ１を、簡易に、かつ迅速に製造することができる。

１ トーショナルダンパ
２ センタープレート
３ａ，３ｂ 弾性膜体
４ａ，４ｂ マス部材
５ａ，５ｂ 樹脂ベアリング
６ 周方向樹脂ベアリング
７ 粘性液体
８ａ，８ｂ 位置決め窪み

Claims (5)

1. 回転軸に連結される、外輪郭形状が円形をなすセンタープレートを設け、このセンタープレートを厚み方向から挟んで位置して、センタープレートの各表面に弾性膜体によって連結されるとともに、センタープレートの外周側で、相互に接合される一対のマス部材を設けてなり、センタープレートの各表面と各マス部材との間に、周方向に間隔をおく複数個の樹脂ベアリングを配設してなるトーショナルダンパであって、
   樹脂ベアリングの位置決め窪みを、センタープレートの一方の表面と、センタープレートの他方の表面に対向するマス部材の、センタープレート対向表面とのそれぞれに形成してなるトーショナルダンパ。
2. センタープレートとマス部材との間に粘性液体を封入してなる請求項１に記載のトーショナルダンパ。
3. センタープレートの外周面とマス部材との間に、周方向に延びる周方向樹脂ベアリングを配設するとともに、この周方向樹脂ベアリングの配設位置を、マス部材の相互の接合位置に対し、いずれか一方のマス部材側へ完全に偏せてなる請求項１もしくは２に記載のトーショナルダンパ。
4. センタープレート表面の位置決め窪みおよび、マス部材表面の位置決め窪みの数を、周方向に等しい角度間隔をおく三個以上の同数とするとともに、それぞれの表面の位置決め窪みの相互を、上記角度間隔の半分の角度間隔を位置させてなる請求項１〜３のいずれかに記載のトーショナルダンパ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のトーショナルダンパを製造するに当り、センタープレートの各表面に、一対のマス部材のそれぞれを弾性膜体によって連結するとともに、センタープレートの一方の表面の位置決め窪みおよび、マス部材のセンタープレート対向表面の位置決め窪みのそれぞれに、それぞれの樹脂ベアリングを入れ込み配置した後、対をなすマス部材の相互を、センタープレートの外周側で接合させるトーショナルダンパの製造方法。

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