JP2018013207A - トーショナルダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパゴムのゴム硬度などの特性を任意に設定することができ、しかもそのうえで、ダンパゴムの導電性を確保し放電性を確保することができるトーショナルダンパを提供する。【解決手段】回転軸に取り付けるハブにダンパゴムを介して振動リングを連結してなるトーショナルダンパにおいて、ダンパゴムを主ゴム部とこの主ゴム部よりも導電性の高い高導電性ゴム部との組み合わせよりなるものとし、振動リングから高導電性ゴム部を経由してハブへ至る放電経路を設定する。高導電性ゴム部は、ダンパゴムの軸方向一部または円周方向一部に配置される。ゴムの材質例として、主ゴム部をＨｓ６５以下のＥＰＤＭ材よりなるものとし、高導電性ゴム部をＨｓ７０以上のＥＰＤＭ材よりなるものとする。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車エンジン等の回転駆動系において、クランクシャフト等の回転軸に生起される捩り振動を吸収減衰するために用いられるトーショナルダンパに関する。

従来から図４に示すように、自動車エンジンのクランクシャフトに取り付けられるハブ６１を有し、このハブ６１の外周側にダンパゴム７１を介して振動リング８１を連結した構造のトーショナルダンパ５１が知られている。振動リング８１の外周面には、タイミングベルトを巻架するためのプーリ溝８２が設けられ、このプーリ溝８２に巻架したタイミングベルトを介して補機類へ回転トルクを伝達する構造とされている。

特開２０１３−１９４８７５号公報

上記従来技術において、エンジンによっては、タイミングベルトおよびプーリ溝８２の内面間に大きな摩擦が発生したりスリップが発生したりすることにより、振動リング８１に帯電現象が発生することがある。したがってこの場合、帯電によるスパーク（火花）が発生し、火災の原因となることが懸念される。

振動リング８１に帯電現象が発生しないようにするには、振動リング８１からダンパゴム７１を介してハブ６１およびクランクシャフトのほうへ放電できるように、ダンパゴム７１として高導電性ゴムを用いることが考えられる。

しかしながら、ダンパゴム７１のゴム硬度は、トーショナルダンパ５１の製品仕様・製品特性に基づき、決定・設定されるものである。

したがってダンパゴム７１が高導電性ゴムよりなるものであっても低ゴム硬度に設定される場合、上記放電に必要とされる導電性を確保できないことがある。

例えば、ダンパゴム７１のゴム材質としてＥＰＤＭ材を用いる場合、ＥＰＤＭ材はカーボンを含有しているため導電性を有しているが、このＥＰＤＭ材よりなるダンパゴム７１が低ゴム硬度に設定されると、含有するカーボン量が少ないため電気抵抗値が極端に大きくなる。したがって上記放電に必要とされる導電性を確保できないことがある。

本発明は以上の点に鑑みて、ダンパの特性を任意に設定することができ、しかもそのうえで、製品特性を確保するダンパゴムのゴム硬度設定に関係なく導電性を確保し、振動リングの放電性を確保することができるトーショナルダンパを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のトーショナルダンパは、回転軸に取り付けるハブにダンパゴムを介して振動リングを連結してなるトーショナルダンパにおいて、前記ダンパゴムは、主ゴム部と、前記主ゴム部よりも導電性の高い高導電性ゴム部との組み合わせよりなり、前記振動リングから前記高導電性ゴム部を経由して前記ハブへ至る放電経路を設定したことを特徴とする。

上記構成を備える本発明においては、ダンパゴムが、主ゴム部と、主ゴム部よりも導電性の高い高導電性ゴム部との組み合わせよりなるため、主ゴム部によってダンパゴムとしての仕様・特性を確保するとともに、高導電性ゴム部によってダンパゴムとしての導電性を確保することが可能とされる。

高導電性ゴム部は、これをダンパゴムの軸方向一部または円周方向一部に配置するようにしても良く、この場合、残りの部分が主ゴム部とされる。

また、ダンパゴムをＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）材よりなるものとする場合には、主ゴム部をＨｓ６５以下のＥＰＤＭ材とすることによりダンパゴムを低ゴム硬度の特性に設定するとともに、高導電性ゴム部をＨｓ７０以上のＥＰＤＭ材とすることによりダンパゴムの導電性を確保することが可能とされる。

本発明によれば、ダンパゴム部が主ゴム部を有することによりダンパゴムのゴム硬度などの特性を任意に設定することができ、しかもそのうえで、ダンパゴムが高導電性ゴム部を有することによりダンパゴムの導電性を確保することができる。したがってダンパゴムとしての仕様・特性を任意に設定することができ、しかもそのうえで、帯電によるスパークが発生し火災の原因となるのを抑制することができる。

本発明の実施例に係るトーショナルダンパの半裁断面図 （Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれ同トーショナルダンパに備えられるダンパゴムの装着前の状態を示す半裁断面図 本発明の他の実施例に係るトーショナルダンパの側面図 従来例に係るトーショナルダンパの半裁断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）本発明は、帯電による火花を発生する可能性がある場合、主要ダンパ特性には影響なく、ゴムリング（ダンパゴム）の導電性をアップ（電気抵抗値を低下）させる技術を提供する。
（２）ゴムリングを、主ゴム部（滑りトルクや特性の確保、ＥＰＤＭ材等）と、高導電性ゴム部（異材でもゴム硬度高めのＥＰＤＭ材でも可）との組み合わせ構造とする。
（３）特性・物性用の主ゴム部は、そのボリュームないし占有面積を高導電性ゴム部に対し、
主ゴム部＞高導電性ゴム部
の関係とすることより特性・物性を確保する。一方、高導電性ゴム部は一部でも振動リングおよびハブ間に設置されれば導電性が向上する。
（４）ゴムリング加硫は、加硫条件の調整によっては、主ゴム部と高導電性ゴム部とのハイブリット成形（同一加硫成形）でも良い。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１に示すように、当該実施例に係るトーショナルダンパ１は、自動車エンジンのクランクシャフト（図示せず）に取り付けられる環状のハブ１１を有し、このハブ１１の外周側に環状のダンパゴム２１を介して振動リング３１が連結されている。振動リング３１の外周面には、タイミングベルト（図示せず）を巻架するための環状のプーリ溝３２が設けられ、このプーリ溝３２に巻架するタイミングベルトを介して補機類（図示せず）へ回転トルクを伝達する。ハブ１１および振動リング３１はそれぞれ導電性金属材などによって成形されている。

また、トーショナルダンパ１は、ハブ１１および振動リング３１間の環状空隙４１にその軸方向一方からダンパゴム２１を圧入することにより組み立てられる圧入タイプのトーショナルダンパとされており、圧入後の抜け止め性を強化するため、環状空隙４１の軸方向中央部にコンボリューション部４２が設けられている。このコンボリューション部４２は、ハブ１１の外周面に設けた断面円弧形の環状凸部４３と、対応して振動リング３１の内周面に設けた断面円弧形の環状凹部４４との組み合わせ構造を備えるものであって、軸方向ストレート形状の環状空隙４１の一部を波打ち状の断面円弧形として屈曲させることにより、ダンパゴム２１を軸方向一方または他方へ向けて抜けにくくする。

ダンパゴム２１は、主ゴム部２２と、この主ゴム部２２よりも導電性の高い高導電性ゴム部２３との組み合わせにより構成されており、振動リング３１から高導電性ゴム部２３を経由してハブ１１へ至り、さらにクランクシャフトへ至る放電経路が設定されている。

主ゴム部２２は、当該トーショナルダンパ１におけるダンパゴム２１としての仕様・特性を支配的に設定するものとして設けられており、例えばダンパゴム２１のバネ定数を低く設定すべく、低ゴム硬度のゴム材によって成形されている。

これに対し、高導電性ゴム部２３は、上記振動リング３１から高導電性ゴム部２３を経由してハブ１１へ至る放電経路を設定するものとして設けられており、このため、放電に必要とされる導電性を備えたゴム材によって成形されている。

また例えば、ダンパゴム２１をＥＰＤＭ材によって成形する場合、ＥＰＤＭ材はカーボンを含有しているために導電性を有しているが、このＥＰＤＭ材よりなるダンパゴム２１をその全体として低ゴム硬度の特性に設定すると、含有するカーボン量が少ないために電気抵抗値が極端に大きくなり、よって上記放電に必要とされる導電性を確保できないことになる。

そこで、本発明実施例では、主ゴム部２２を、Ｈｓ６５以下（一層好適には、Ｈｓ５０〜Ｈｓ６５の範囲）のＥＰＤＭ材よりなる低ゴム硬度特性のゴムとするとともに、高導電性ゴム部２３を、Ｈｓ７０以上（一層好適には、Ｈｓ７０〜Ｈｓ８５の範囲）のＥＰＤＭ材よりなる導電性が確保されたゴムとし、これによりダンパゴム２１の低ゴム硬度特性および導電性を双方共に満足できるようにした。Ｈｓ６５以下のＥＰＤＭ材では、含有するカーボン量が少ないため、放電に必要とされる導電性を確保できず、これに対しＨｓ７０以上のＥＰＤＭ材では、含有するカーボン量が増大するため、放電に必要とされる導電性を確保することができる。

当該実施例において、高導電性ゴム部２３は、ダンパゴム２１の軸方向一部に配置されており、残りの部分に主ゴム部２２が配置されている。また高導電性ゴム部２３は、ダンパゴム２１の軸方向中央部に配置され、その軸方向両側にそれぞれ主ゴム部２２が配置されている。ダンパゴム２１の軸方向中央部は上記コンボリューション部４２に嵌め込まれる部位であるので、高導電性ゴム部２３はコンボリューション部４２に嵌め込まれる部位に配置され、その軸方向両側にそれぞれ主ゴム部２２が配置されていると云うこともできる。軸方向両側に配置される主ゴム部２２についてはその幅（軸方向長さ）が等しい場合、同一仕様のゴム部品を複数用意することにより部品の共用化を図ることができる。

いずれにしても、高導電性ゴム部２３および主ゴム部２２は図２（Ａ）に示すようにこれらを個別に成形したのち、図２（Ｂ）に示すように幅方向（軸方向）に一列に並べ、圧入治具や圧入機器を用いてハブ１１および振動リング３１間の環状空隙４１に軸方向一方から圧入する。ダンパゴム２１の成形法としてはこのほか、高導電性ゴム部２３および主ゴム部２２を１つの金型で同時に成形するハイブリット成形や二色成形を実施することも考えられる。

上記構成を備えるトーショナルダンパ１においては、ダンパゴム２１が主ゴム部２２を有しているため、ダンパゴム２１のゴム硬度などの特性を任意に設定することができ、しかもそのうえで、ダンパゴム２１が高導電性ゴム部２３を有しているため、ダンパゴム２１の導電性を確保することができる。したがってダンパゴム２１としての仕様・特性を任意に設定することができ、しかもそのうえで、帯電によるスパークが発生し火災の原因となるのを抑制することができる。

尚、上記実施例では、高導電性ゴム部２３をダンパゴム２１の軸方向一部に配置する構造としたが、高導電性ゴム部２３をダンパゴム２１の円周方向一部に配置するようにしても良い。

この場合の例として図３のトーショナルダンパ１では、高導電性ゴム部２３がダンパゴム２１の円周方向一部に配置され、残りの部分に主ゴム部２２が配置されている。ダンパゴム２１は円周方向に分割（例えば４分割）され、高導電性ゴム部２３および主ゴム部２２が円周方向に交互に配置されている。

１ トーショナルダンパ
１１ ハブ
２１ ダンパゴム
２２ 主ゴム部
２３ 高導電性ゴム部
３１ 振動リング
３２ プーリ溝
４１ 環状空隙
４２ コンボリューション部
４３ 環状凸部
４４ 環状凹部

Claims (3)

1. 回転軸に取り付けるハブにダンパゴムを介して振動リングを連結してなるトーショナルダンパにおいて、
   前記ダンパゴムは、主ゴム部と、前記主ゴム部よりも導電性の高い高導電性ゴム部との組み合わせよりなり、
   前記振動リングから前記高導電性ゴム部を経由して前記ハブへ至る放電経路を設定したことを特徴とするトーショナルダンパ。
2. 請求項１記載のトーショナルダンパにおいて、
   前記ダンパゴムの軸方向一部または円周方向一部に前記高導電性ゴム部を配置したことを特徴とするトーショナルダンパ。
3. 請求項１または２記載のトーショナルダンパにおいて、
   前記主ゴム部は、Ｈｓ６５以下のＥＰＤＭ材よりなり、
   前記高導電性ゴム部は、Ｈｓ７０以上のＥＰＤＭ材よりなることを特徴とするトーショナルダンパ。

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