JP2018031455A

JP2018031455A - トーショナルダンパ

Info

Publication number: JP2018031455A
Application number: JP2016165614A
Authority: JP
Inventors: 木下　慎也; Shinya Kinoshita; 慎也木下
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2018-03-01

Abstract

【課題】ダンパゴムに発生する内部応力をハブおよび振動リング間の環状空隙における軸方向中央部で低減させることができ、もってダンパゴムに亀裂が発生するのを抑制し、ダンパゴムの耐久性を向上させ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、ダンパゴムを介装するハブおよび振動リング間の環状空隙における軸方向中央部の幅をその軸方向両側の部分の幅より大きく設定することにより軸方向中央部に幅広部を設けるとともに、軸方向両側の部分から軸方向中央部へかけて幅が徐々に拡大する徐変形状部を設けたことを特徴とする。環状空隙における軸方向中央部にコンボリューション部を備える場合は、このコンボリューション部に幅広部および徐変形状部を配置する。【選択図】図２

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３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（特許文献１参照）。

特開２０１３−１９４８７５号公報実開平６−４９８４１号公報

上記図３のトーショナルダンパ５１は、ハブ６１および振動リング８１間の環状空隙９１にその軸方向一方からダンパゴム７１を圧入することにより組み立てられるゴム圧入タイプのトーショナルダンパ５１とされている。

このゴム圧入タイプのトーショナルダンパ５１では、耐久性向上や滑りトルク確保のため、ダンパゴム７１をハブ６１および振動リング８１間の環状空隙９１に予圧縮をかけて圧入するが、ダンパゴム７１の耐久性を考慮すると、この圧縮によるゴム応力はできるだけ均等（等応力）にすることが望ましい（一部に応力が集中すると亀裂発生の要因となる）。

そこで、ゴム応力を均等にするには、ハブ６１および振動リング８１間の環状空隙９１の幅（径方向幅）をその全長（軸方向全長、但し、端部の面取り部を除く）に亙って一定にすることが一般的とされる。

しかしながら、近年、車両の低燃費化やダウンサイジング化による高圧縮率化、高熱効率化、油温上昇等により、トーショナルダンパ５１周辺も高温雰囲気下にさらされる傾向にある。

したがってこの場合、ゴム内部になる程、ゴム温度が高くなり（ゴム発熱分が放熱されにくい）、また熱膨張による変化分の逃げ場がないことから、幅一定では内部（軸方向中央部）付近のゴム応力が非常に高くなり、亀裂発生の要因となることがある。

尚、従来、他の先行例として図４に示すトーショナルダンパ５１が知られており、このトーショナルダンパ５１は、吸振特性を安定化させることを目的とし、この目的を達成するため、ハブ６１と振動リング（質量体）８１の対向部に凹凸を組み合わせたコンボリューション部９２を設け、前記対向部の環状空隙（間隙）９１にダンパゴム（弾性体）７１を圧入した嵌合タイプのダンパにおいて、環状空隙９１の径方向幅を、コンボリューション部９２の中央部においてＡ、コンボリューション部９２の側部においてＢ、環状空隙９１の開口部においてＣとして、
Ａ＞Ｂ＜Ｃ，Ａ≒Ｃ
に設定したものである（特許文献２参照）。

これに対し、本発明ではその寸法の大小関係が上記の例に照らせば
Ａ＞Ｂ＞Ｃ
とされる。したがって本発明はこの図４の従来技術に対し、発明の目的、構成および作用効果をいずれも異にするものである。

本発明は、上記図３の従来技術に見られる問題に鑑みて、ダンパゴムに発生する内部応力を環状空隙における軸方向中央部で低減させることができ、もってダンパゴムに亀裂が発生するのを抑制し、ダンパゴムの耐久性を向上させ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、前記ダンパゴムを介装する前記ハブおよび前記振動リング間の環状空隙における軸方向中央部の幅をその軸方向両側の部分の幅より大きく設定することにより前記軸方向中央部に幅広部を設けるとともに、前記軸方向両側の部分から前記軸方向中央部へかけて前記幅が徐々に拡大する徐変形状部を設け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、ダンパゴムを介装するハブおよび振動リング間の環状空隙にその幅についての寸法差が設定され、すなわち環状空隙における軸方向中央部の幅がその軸方向両側の部分の幅よりも大きく設定されることにより軸方向中央部に環状空隙の幅広部が設けられているため、この幅広部で、ダンパゴムに発生する内部応力が低減されることになる。また、軸方向両側の部分から軸方向中央部へかけて幅が徐々に拡大する徐変形状部が設けられているため、寸法差が設定されても内部応力が急激に変化する箇所が存在しない。したがってダンパゴムに発生する内部応力を環状空隙における軸方向中央部で低減させることができ、ダンパゴムに亀裂が発生するのを抑制することが可能とされる。

トーショナルダンパがゴム圧入タイプであってハブおよび振動リングが環状空隙における軸方向中央部にコンボリューション部が設けられる場合には、このコンボリューション部に幅広部および徐変形状部を配置する。

本発明によれば、ハブおよび振動リング間の環状空隙にその幅について寸法差が設定されることにより幅広部および徐変形状部が設けられているため、ダンパゴムに発生する内部応力を環状空隙における軸方向中央部で低減させることができる。したがってダンパゴムに亀裂が発生するのを抑制し、ダンパゴムの耐久性を向上させることができる。

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図１の要部拡大図従来例に係るトーショナルダンパの半裁断面図他の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）ゴム内部中心に近い部分でハブおよび振動リング間の間隔を大きくし、常態で中央部ほどゴム応力が緩和された状態にする。
（２）この際、基本の間隔ｔからｔ＋αへの変化は徐変とし、急激なゴム応力変化がないようにする。
（３）ゴム応力緩和の度合いは、使用される高温雰囲気下でゴム嵌合部全体（両端部除く）でほぼ等応力となるように調整する。
（４）以上の構成を特徴とする「高温雰囲気下でゴム等応力構造となるトーショナルダンパ」を提供する。

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はそれぞれ所定の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ゴム圧入タイプ（ゴム嵌合タイプ）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。

また、当該トーショナルダンパ１においては更なる構成として、ダンパゴム２１を介装するハブ１１および振動リング３１間の環状空隙４１にその径方向幅についての寸法差が設定されている。

すなわち図２に拡大して示すように、環状空隙４１における軸方向中央部４１ａの幅ｔ_１がその軸方向両側の部分４１ｂの幅ｔ_２よりも大きく設定されており（ｔ_１＞ｔ_２）、これにより軸方向中央部４１ａに環状空隙４１の幅広部４５が設けられている。

また、軸方向両側の部分４１ｂから軸方向中央部４１ａへかけてそれぞれ、幅寸法が徐々に拡大する徐変形状部４６が設けられている。

また、上記したように環状空隙４１の軸方向中央部４１ａに凸部４３および凹部４４の組み合わせよりなるコンボリューション部４２が設けられているので、幅広部４５およびその両側の徐変形状部４６はこのコンボリューション部４２に配置されている。

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を介装するハブ１１および振動リング３１間の環状空隙４１に径方向幅について寸法差が設定され、環状空隙４１における軸方向中央部４１ａの幅ｔ_１がその軸方向両側の部分４１ｂの幅ｔ_２より大きく設定され、これにより軸方向中央部４１ａに環状空隙４１の幅広部４５が設けられているため、この幅広部４５で、ダンパゴム２１に発生する内部応力が低減される。また、軸方向両側の部分４１ｂから軸方向中央部４１ａへかけてそれぞれ幅寸法が徐々に拡大する徐変形状部４６が設けられているため、寸法差が設定されても内部応力が急激に変化する箇所が存在しない。したがってダンパゴム２１に発生する内部応力を環状空隙４１における軸方向中央部４１ａで低減させることができ、ダンパゴム２１に亀裂が発生するのを抑制し、ダンパゴム２１の耐久性を向上させることができる。

尚、上記実施例では、ダンパゴム２１の厚みは軸方向全長に亙って一定であることを想定しているが、このダンパゴム２１の厚みを軸方向中央部で薄くすると、発生する内部応力を一層低減させることができる。

１トーショナルダンパ
１１ハブ
２１ダンパゴム
３１振動リング
３２プーリ溝
４１環状空隙
４１ａ軸方向中央部
４１ｂ軸方向両側の部分
４２コンボリューション部
４３環状凸部
４４環状凹部
４５幅広部
４６徐変形状部

Claims

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、
前記ダンパゴムを介装する前記ハブおよび前記振動リング間の環状空隙における軸方向中央部の幅をその軸方向両側の部分の幅より大きく設定することにより前記軸方向中央部に幅広部を設けるとともに、前記軸方向両側の部分から前記軸方向中央部へかけて前記幅が徐々に拡大する徐変形状部を設けたことを特徴とするトーショナルダンパ。
請求項１記載のトーショナルダンパにおいて、
前記ハブおよび前記振動リングは、前記環状空隙における軸方向中央部にコンボリューション部を備え、
前記コンボリューション部に前記幅広部および前記徐変形状部を配置したことを特徴とするトーショナルダンパ。