JP2018128095A - トルク変動吸収ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】ハブに対しダンパ部およびカップリング部を直列に接続した直列タイプのトルク変動吸収ダンパであってかつトルク伝達に係るフェールセーフ用ストッパ構造を備えるトルク変動吸収ダンパにおいて、カップリングゴムが破損してストッパ作動したときにダンパゴムがトルク伝達経路とならず、よってダンパゴムが破損するのを防止する。
【解決手段】ハブにダンパゴムを介して振動リングを接続したダンパ部と、振動リングにカップリングゴムを介してプーリを接続したカップリング部とを有するトルク変動吸収ダンパにおいて、カップリングゴムが破損したときにトルク伝達に係るフェールセーフ機能を発揮するフェールセーフ用ストッパ構造をハブとプーリの間に設けたことを特徴とする。また、ハブに径方向外向きの延長部を設け、この延長部とプーリの間にフェールセーフ用ストッパ構造を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、トルク変動吸収ダンパに関する。本発明のトルク変動吸収ダンパは例えば、車両用エンジンのクランクシャフトに装着され、またはその他の回転軸などに装着される。

エンジンのトルク変動（回転変動）を補機に対し絶縁する機能を発揮するトルク変動吸収ダンパでは従来、カップリングゴムが破損しても補機への動力伝達機能およびジェネレータスタート時における補機からの動力伝達機能を確保すべく、トルク伝達に係る回転方向のフェールセーフ用ストッパ構造が設置されている。

ここで、図４は、ハブ５２に対しダンパ部５３およびカップリング部５６を直列に接続した直列タイプのトルク変動吸収ダンパ５１であって、かつトルク伝達に係る回転方向のフェールセーフ用ストッパ構造６１を設置したトルク変動吸収ダンパ５１の先行技術を示す。

すなわち、エンジンのクランクシャフトに取り付けるハブ５２にダンパゴム５４を介して振動リング５５を接続することによりダンパ部５３が設けられ、ダンパ部５３における振動リング５５にカップリングゴム５７を介してプーリ５８を接続することによりカップリング部５６が設けられ、ハブ５２に対しダンパ部５３およびカップリング部５６が並列ではなく直列に接続されることにより直列タイプのトルク変動吸収ダンパとされている。

また、振動リング５５に嵌合したベアリングリテーナ５９とプーリ５８の間に、トルク伝達に係る回転方向のフェールセーフ用ストッパ構造６１が設けられ、すなわちベアリングリテーナ５９に円周上一部の凹部６２を設けるとともにプーリ５８に円周上一部の凸部６３を設け、この凹部６２と凸部６３を回転方向の遊びを持たせて組み合わせ、カップリング部５６に大きなトルクが発生しカップリングゴム５７が破損したときに凹部６２内面と凸部６３が回転方向に係合することによりトルク伝達を継続するフェールセーフ用ストッパ構造６１が設けられている。

特開２００７−１０７６３７号公報

しかしながら上記先行技術には、以下の点で更なる改良の余地がある。

すなわち、上記先行技術のようにトルク変動吸収ダンパ５１がハブ５２に対しダンパ部５３およびカップリング部５６を直列に接続した直列タイプである場合、ダンパゴム５４はトルクの伝達経路とされる。

ここで、一般的にカップリングゴム５７と比較してダンパゴム５４の捩りバネ特性は非常に大きく設定されるため特に問題にならない場合が多いが、設置スペースの都合等でダンパゴム５４が小径とされると捩りバネも小さくなるため、クランクシャフトもしくは補機から入力される大きなトルクに対し十分な耐久性を有さず、ダンパゴム５４が破損に至る可能性がある。

本発明は以上の点に鑑みて、ハブに対しダンパ部およびカップリング部を直列に接続した直列タイプのトルク変動吸収ダンパであってかつトルク伝達に係る回転方向のフェールセーフ用ストッパ構造を備えるトルク変動吸収ダンパにおいて、カップリングゴムが破損してフェールセーフ用ストッパ構造が作動したときにダンパゴムがトルク伝達経路とならず、よってダンパゴムに大きなトルクが作用してダンパゴムが破損するのを防止することができるトルク変動吸収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、本発明のトルク変動吸収ダンパは、ハブにダンパゴムを介して振動リングを接続したダンパ部と、前記振動リングにカップリングゴムを介してプーリを接続したカップリング部とを有するトルク変動吸収ダンパにおいて、前記カップリングゴムが破損したときにトルク伝達に係るフェールセーフ機能を発揮するフェールセーフ用ストッパ構造を前記ハブと前記プーリの間に設けたことを特徴とする。

上記先行技術では、フェールセーフ用ストッパ構造が振動リングとプーリの間に設けられているため、ハブ、ダンパゴム、振動リングおよびプーリを経由するトルク伝達経路が形成されるところ、本発明では、フェールセーフ用ストッパ構造がハブとプーリの間に設けられているため、ハブから直接プーリに至る、或いは反対にプーリから直接ハブに至るトルク伝達経路が形成される。したがって本発明ではダンパゴムを経由することなくトルク伝達経路が形成されるため、ダンパゴムに大きなトルクが作用してダンパゴムが破損するのを防止することが可能とされる。

ハブとプーリは径方向に離間配置されるため、互いの間にフェールセーフ用ストッパ構造を設置できるような対向部をもたないことが多い。そこで本発明では、ハブに径方向外向きの延長部を設け、延長部とプーリの間に対向部を設け、この対向部にフェールセーフ用ストッパ構造を設けることを提案する。この提案形状によれば、ハブとプーリの間に直接、フェールセーフ用ストッパ構造を設置することが可能とされる。

また、このようにハブに径方向外向きの延長部を設けると、この延長部とプーリの間にスラストベアリングを保持することが可能とされるため、この延長部に、スラストベアリングを押さえるベアリング押さえ機能を発揮させることが可能とされる。

本発明においては、フェールセーフ用ストッパ構造がハブとプーリの間に設けられるため、ハブから直接プーリに至る、或いはプーリから直接ハブに至るトルク伝達経路が形成される。したがってダンパゴムがトルク伝達経路とされないため、ダンパゴムに大きなトルクが作用してダンパゴムが破損するのを防止することができる。

また、ハブに径方向外向きの延長部を設け、延長部にスラストベアリングを押さえるベアリング押さえ機能を発揮させることにより、先行技術でハブに嵌合していたベアリングリテーナを省略することが可能とされる。したがってトルク変動吸収ダンパの部品点数および重量・コストを削減することができる。

本発明の実施例に係るトルク変動吸収ダンパの断面斜視図 同トルク変動吸収ダンパの正面図 同トルク変動吸収ダンパの断面図であって、図２におけるＡ−Ｏ−Ｂ線断面図 従来例に係るトルク変動吸収ダンパの断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）フェールセーフの機能を持つ直列タイプのトルク変動吸収ダンパにおいて、ハブを最外周まで延長してストッパ機能を付与することで、カップリングゴムが破損した場合に補機へのトルク伝達および補機からのトルク伝達がダンパゴムを介する必要がなく、金属であるハブを介することで、フェールセーフの機能としては格段に信頼性が向上する。また、通常、カップリングの軸方向位置を規定するためにはスラストベアリング押さえを用いるが、当該部位をスラストベアリング押さえとしても利用できる。
（２）フェールセーフの機能を持つ直列タイプのトルク変動吸収ダンパにおいて、ハブを最外周まで延長してストッパ機能を付与することで、信頼性の高いストッパ構造、マス押さえ機能を持つことで、部品点数および重量・コストを削減したトルク変動吸収ダンパが実現できる。

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ないし図３は、本発明の実施例に係るトルク変動吸収ダンパ１を示し、当該実施例に係るトルク変動吸収ダンパ１は以下のように構成されている。尚、当該トルク変動吸収ダンパ１は車両用エンジンのクランクシャフトに装着使用されるものであって、装着状態において、図３の左手が車両のフロント側、右手がエンジン側とされる。

すなわち、当該トルク変動吸収ダンパ１は、ハブ２にダンパゴム５を介して振動リング６を接続したダンパ部（ダイナミックダンパ部／動的吸振部）３と、ダンパ部３における振動リング６にカップリングゴム１２を介してプーリ１０を接続したカップリング部８とを有し、前者のダンパ部３によってクランクシャフトの捩り振動を低減するとともに、後者のカップリング部８によってエンジンのトルク変動を補機に対し絶縁する機能を発揮する。当該トルク変動吸収ダンパ１は、ハブ２に対しダンパ部３およびカップリング部８が直列に接続されているため、直列タイプのトルク変動吸収ダンパとされている。

また、プーリ１０を円周方向に変位可能に保持するため、振動リング６とプーリ１０の間にラジアルベアリング９が介装され、ハブ２とプーリ１０の間にスラストベアリング１３が介装されている。

また、カップリングゴム１２に大きなトルクが作用してカップリングゴム１２が破損したときにトルク伝達に係るフェールセーフ機能を発揮する回転方向のフェールセーフ用ストッパ構造２１がハブ２とプーリ１０の間に設けられている。

また、ハブ２に径方向外向きの延長部２ｄが設けられ、この延長部２ｄとプーリ１０の間にフェールセーフ用ストッパ構造２１が設けられている。

各構成要素は、以下のように構成されている。

すなわち、ハブ２は、クランクシャフトに着脱可能に取り付けられるボス部２ａを有し、このボス部２ａに段差部２ｂを介して筒状部２ｃが一体成形され、筒状部２ｃの軸方向一方（フロント側）の端部から径方向外方へ向けて環状の延長部２ｄが外向きフランジ状に一体成形されている。

ハブ２における筒状部２ｃの外周側にスリーブ４が嵌合され、スリーブ４の外周側にダンパゴム５が加硫接着され、ダンパゴム５の外周側に振動リング６が接着されている。

振動リング６は、ダンパゴム５の外周側に接着された内周筒部６ａを有し、この内周筒部６ａの軸方向他方（エンジン側）の端部から径方向外方へ向けて径方向部６ｂが一体成形され、径方向部６ｂの外周端部から軸方向一方へ向けて外周筒部６ｃが一体成形されている。スリーブ４、ダンパゴム５および振動リング６は一体の加硫成形品として成形されている。

振動リング６における外周筒部６ｃの外周側にラジアルベアリング９を介してプーリ１０が回転可能に接続されている。

プーリ１０は、無端ベルト（図示せず）を巻架するプーリ溝１０ｂを外周面に設けた円筒部１０ａを有し、この円筒部１０ａの軸方向一方の端部近傍から径方向内方へ向けて内向きフランジ部１０ｃが一体成形されている。内向きフランジ部１０ｃはハブ２における延長部２ｄの軸方向他方の側に非接触で配置される。

振動リング６における内周筒部６ａの外周側にカップリングリテーナ１１が嵌合され、このカップリングリテーナ１１の端面部とプーリ１０における内向きフランジ部１０ｃの間にカップリングゴム１２が架設されている。カップリングリテーナ１１、カップリングゴム１２およびプーリ１０は一体の加硫成形品として成形されている。

また、プーリ１０における内向きフランジ部１０ｃとハブ２における延長部２ｄの間にスラストベアリング１３が介装されている。

フェールセーフ用ストッパ構造２１は、以下のように構成されている。

すなわち、ハブ２における延長部２ｄの外周部に円周上一部の突起状を呈するハブ側係合部２２が径方向外方へ向けて設けられ、このハブ側係合部２２と回転方向に係合するよう、プーリ１０における円筒部１０ａの内周部であって内向きフランジ部１０ｃの軸方向一方の端面側に円周上一部の突起状を呈するプーリ側係合部２３が円筒部１０ａの内周部から径方向内方へ向けて設けられている。このハブ側係合部２２およびプーリ側係合部２３はそれぞれ所要数（１箇所または複数個所）が設けられ、当該実施例では図２に示すように、それぞれが３箇所ずつ等配状に設けられている。

また、図２に示すようにハブ側係合部２２およびプーリ側係合部２３は円周方向に所定角度θ変位して配置されており、よってハブ側係合部２２を設けたハブ２とプーリ側係合部２３を設けたプーリ１０がこの所定角度θ変位すると、ハブ側係合部２２およびプーリ側係合部２３が互いに当接して円周方向に係合し、ストッパ作動し、トルクの伝達が継続される。

上記構成のトルク変動吸収ダンパ１においては上記したように、フェールセーフ用ストッパ構造２１がハブ２とプーリ１０の間であってハブ２における延長部２ｄとプーリ１０の間に設けられているため、ストッパ作動時、ハブ２から直接プーリ１０に至る、または反対にプーリ１０から直接ハブ２に至るトルクの伝達経路が形成される。したがって、ダンパゴム５を経由しないトルク伝達の経路が形成されるため、ダンパゴム５に大きなトルクが作用してダンパゴム５が破損するのを防止することができる。

また、ハブ２に延長部２ｄが設けられ、この延長部２ｄとプーリ１０の間にスラストベアリング１３を保持することにより、延長部２ｄがスラストベアリング１３を押さえるベアリング押さえ機能を発揮する。したがって上記先行技術でハブ５２に嵌合していたベアリングリテーナ５９を省略することができ、トルク変動吸収ダンパの部品点数および重量・コストを削減することができる。尚、延長部２ｄは、カップリングゴム１２に軸方向の予圧縮を付与するため、スラストベアリング１３を軸方向に相対に押さえるものである。

１ トルク変動吸収ダンパ
２ ハブ
２ａ ボス部
２ｂ 段差部
２ｃ 筒状部
２ｄ 延長部
３ ダンパ部
４ スリーブ
５ ダンパゴム
６ 振動リング
６ａ 内周筒部
６ｂ 径方向部
６ｃ 外周筒部
８ カップリング部
９ ラジアルベアリング
１０ プーリ
１０ａ 円筒部
１０ｂ プーリ溝
１０ｃ 内向きフランジ部
１１ カップリングリテーナ
１２ カップリングゴム
１３ スラストベアリング
２１ フェールセーフ用ストッパ構造
２２ ハブ側係合部
２３ プーリ側係合部

Claims (3)

1. ハブにダンパゴムを介して振動リングを接続したダンパ部と、前記振動リングにカップリングゴムを介してプーリを接続したカップリング部とを有するトルク変動吸収ダンパにおいて、
   前記カップリングゴムが破損したときにトルク伝達に係るフェールセーフ機能を発揮するフェールセーフ用ストッパ構造を前記ハブと前記プーリの間に設けたことを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
2. 請求項１記載のトルク変動吸収ダンパにおいて、
   前記ハブは、径方向外向きの延長部を備え、
   前記延長部と前記プーリの間に前記フェールセーフ用ストッパ構造を設けたことを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
3. 請求項２記載のトルク変動吸収ダンパにおいて、
   前記延長部は、前記プーリとの間にスラストベアリングを保持することにより、前記スラストベアリングを押さえるベアリング押さえ機能を有することを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。

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