JP2020133729A - Torsional damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車エンジンのクランクシャフト(回転駆動軸)に発生する捩じり振動を低減するために用いられるトーショナルダンパーに関する。 The present invention relates to a torsional damper used to reduce torsional vibration generated in a crankshaft (rotary drive shaft) of an automobile engine.
エンジンのクランクシャフトには、その捩じり振動を低減させるために、トーショナルダンパーが取り付けられている。従来例に係るエンジンについて、図4を参照して説明する。図4は従来例に係るエンジンにおけるトーショナルダンパー付近を示す模式的断面図である。 A torsional damper is attached to the crankshaft of the engine in order to reduce its torsional vibration. An engine according to a conventional example will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the torsional damper in the engine according to the conventional example.
エンジンのフロントカバー510の内部に備えられるクランクシャフト520には、スプロケット530(またはローター)やトーショナルダンパー550などが取り付けられている。また、フロントカバー510とトーショナルダンパー550との間には、これらの間の環状隙間を封止するオイルシール560が設けられている。クランクシャフト520の内周面にネジ締結される軸部541と、トーショナルダンパー550の端面に当接される頭部542とを有するボルト540によって、トーショナルダンパー550はクランクシャフト520に固定される。
A sprocket 530 (or rotor), a
トーショナルダンパー550には、その外周面側にベルトを回すためのプーリー(不図示)が設けられており、補機を駆動する役割も担っている。そのため、トーショナルダンパー550は、フロントカバー510よりも外側に飛び出るように構成されている。しかしながら、近年、燃費向上のため、エンジンのハイブリット化が進んでおり、補機を駆動させるためのベルトが不要になってきている。一方、トーショナルダンパーが、フロントカバーよりも外側に飛び出る構造自体は従来と変わっていない。
The
ここで、クランクシャフトは、長ければ長い程、振動し易くなってしまうため、極力短いのが望ましい。そこで、トーショナルダンパーをフロントカバー内に備えさせる構造を採用することができればクランクシャフトを短くでき振動自体を低減できると考えられ得る。しかしながら、トーショナルダンパーに適用される弾性体の材料としては、エチレンプロピレンゴム(EPDM)などが広く用いられているが、このような材料は耐油性に劣るという欠点を有している。そのため、従来のトーショナルダンパーの構造では、フロントカバー内に備えさせる構成を採用することができないといった課題がある。 Here, the longer the crankshaft, the easier it is to vibrate, so it is desirable that the crankshaft be as short as possible. Therefore, it can be considered that the crankshaft can be shortened and the vibration itself can be reduced if a structure in which the torsional damper is provided in the front cover can be adopted. However, ethylene propylene rubber (EPDM) or the like is widely used as an elastic material applied to a torsional damper, but such a material has a drawback of being inferior in oil resistance. Therefore, in the conventional torsional damper structure, there is a problem that it is not possible to adopt a configuration provided in the front cover.
本発明の目的は、品質性を維持させつつ、フロントカバー内に備えさせることのできるトーショナルダンパーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a torsional damper that can be provided in a front cover while maintaining quality.
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means to solve the above problems.
すなわち、本発明のトーショナルダンパーは、
フロントカバー内において、クランクシャフトに取り付けられるハブと、前記ハブの外周面側で、該ハブと同心的に設けられる振動リングと、前記ハブと前記振動リングとの間に設けられるゴム状弾性体と、を備えるトーショナルダンパーであって、
前記ゴム状弾性体の両側にそれぞれ設けられ、かつ、前記ハブの外周面と前記振動リングの内周面にそれぞれ密着する一対のシールリングと、
前記ゴム状弾性体の両側で、前記シールリングよりも外側にそれぞれ設けられ、該シールリングの脱落を防止する一対のカバーと、
を備えることを特徴とする。
That is, the torsional damper of the present invention
In the front cover, a hub attached to the crankshaft, a vibrating ring provided concentrically with the hub on the outer peripheral surface side of the hub, and a rubber-like elastic body provided between the hub and the vibrating ring. It is a torsional damper equipped with,
A pair of seal rings provided on both sides of the rubber-like elastic body and in close contact with the outer peripheral surface of the hub and the inner peripheral surface of the vibrating ring, respectively.
A pair of covers provided on both sides of the rubber-like elastic body on the outer side of the seal ring to prevent the seal ring from falling off.
It is characterized by having.
本発明によれば、ハブの外周面と振動リングの内周面にそれぞれ密着する一対のシールリングが設けられているため、ゴム状弾性体は、密閉空間内に備えられることになる。そのため、トーショナルダンパーがフロントカバー内に設けられていても、ゴム状弾性体が油に曝されることを防止することができる。従って、このゴム状弾性体の材料として、例えば、耐油性には劣るものの、ダンパー材料として優れたEPDMなどを採用することができる。また、本発明においては、一対のカバーが設けられているので、シールリングが脱落してしまうこともない。 According to the present invention, since the pair of seal rings that are in close contact with the outer peripheral surface of the hub and the inner peripheral surface of the vibrating ring are provided, the rubber-like elastic body is provided in the closed space. Therefore, even if the torsional damper is provided in the front cover, it is possible to prevent the rubber-like elastic body from being exposed to oil. Therefore, as a material for this rubber-like elastic body, for example, EPDM, which is inferior in oil resistance but excellent as a damper material, can be adopted. Further, in the present invention, since the pair of covers is provided, the seal ring does not fall off.
前記シールリングは、前記ゴム状弾性体よりも耐油性に優れた弾性材料により構成されるとよい。 The seal ring may be made of an elastic material having better oil resistance than the rubber-like elastic body.
これにより、シールリングが油に曝されても、シールリングの劣化を抑制することができる。 As a result, even if the seal ring is exposed to oil, deterioration of the seal ring can be suppressed.
前記一対のカバーによって、前記一対のシールリングは、それぞれ前記ゴム状弾性体に向けて圧縮されているとよい。 With the pair of covers, the pair of seal rings may be compressed toward the rubber-like elastic body.
これにより、シールリングによるハブの外周面及び振動リングの内周面に対する密着性を高めることができる。 As a result, the adhesion of the seal ring to the outer peripheral surface of the hub and the inner peripheral surface of the vibrating ring can be improved.
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。 In addition, each of the above configurations can be adopted in combination as much as possible.
以上説明したように、本発明によれば、トーショナルダンパーの品質性を維持させつつ、フロントカバー内にトーショナルダンパーを備えさせることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide the torsional damper in the front cover while maintaining the quality of the torsional damper.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではない。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail exemplarily based on examples with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those, unless otherwise specified. ..
(実施例)
図1〜図3を参照して、本発明の実施例に係るトーショナルダンパーについて説明する。図1は本発明の実施例に係るエンジンにおけるトーショナルダンパー付近を示す模式的断面図である。なお、図1においては、クランクシャフトの回転中心を含む面で各種部材を切断した断面を示している。また、図1においては、トーショナルダンパーについては、その一部のみを示している。図2は本発明の実施例に係るトーショナルダンパーの一部破断斜視図である。図3は本発明の実施例に係るトーショナルダンパーの模式的断面図であり、トーショナルダンパーの中心軸線を含む面でトーショナルダンパーを切断した断面図である。なお、以下の説明において、トーショナルダンパーの中心軸線が伸びる方向を「軸方向」と称する。
(Example)
The torsional damper according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of a torsional damper in the engine according to the embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 shows a cross section obtained by cutting various members on a surface including the center of rotation of the crankshaft. Further, in FIG. 1, only a part of the torsional damper is shown. FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the torsional damper according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the torsional damper according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the torsional damper cut along a surface including the central axis of the torsional damper. In the following description, the direction in which the central axis of the torsional damper extends is referred to as "axial direction".
<エンジン>
図1を参照して、本実施例に係るトーショナルダンパーが適用されたエンジンについて説明する。本実施例においては、エンジンのフロントカバー10の内部に備えられるクランクシャフト20には、スプロケット30(またはローター)やトーショナルダンパー100などが取り付けられている。クランクシャフト20の内周面にネジ締結される軸部41と、トーショナルダンパー100の端面に当接される頭部42とを有するボルト40によって、トーショナルダンパー100はクランクシャフト20に固定される。そして、本実施例の場合には、トーショナルダンパー100は、(その全体が)フロントカバー10内に設けられている。
<Engine>
An engine to which the torsional damper according to the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. In this embodiment, a sprocket 30 (or rotor), a
<トーショナルダンパー>
図2及び図3を参照して、本実施例に係るトーショナルダンパー100について説明する。本実施例に係るトーショナルダンパー100は、フロントカバー10内において、クランクシャフト20に取り付けられるハブ110と、振動リング120と、ハブ110と振動リング120との間に設けられるゴム状弾性体130とを備えている。振動リング120は、ハブ110の外周面側で、ハブ110と同心的に設けられる。
<Tortional damper>
The
ハブ110は、金属製の環状部材である。本実施例に係るハブ110は、内周面側に内側円筒状部111が設けられ、外周面側に外側円筒状部112が設けられている。内側円筒状部111の内周面により形成される挿通孔111aに、クランクシャフト20が挿通される。このハブ110は、クランクシャフト20に対して、直接または他の部材を介して間接的に固定される。また、外側円筒状部112の外周面かつ軸方向両側には、それぞれ軸方向の端部に向かうにつれて縮径する傾斜面112a,112bが設けられている。本実施例においては、これらの傾斜面112a,112bはテーパ面の場合を示しているが、これらの傾斜面はテーパ面でなくてもよい。すなわち、これらの傾斜面112a,112bは、ハブ110の中心軸線を含む面でハブ110を切断した場合に、当該部分が曲線で表される傾斜面により構成することもできる。また、外側円筒状部112の外周面かつ軸方向の中央には径方向外側に向かって突出する環状凸部112cが設けられている。この環状凸部112cの先端表面は、ハブ110の中心軸線を含む面でハブ110を切断した場合に、円弧状となるような湾曲面により構成される。
The
振動リング120は、金属製の環状部材である。この振動リング120の内周面側、かつ軸方向両端部は、側面側に向かって突出する一対の環状凸部121,122が設けられている。そして、これら一対の環状凸部121,122の内周面には、それぞれ軸方向の端部に向かうにつれて拡径する傾斜面121a,122aが設けられている。本実施例においては、これらの傾斜面121a,122aはテーパ面の場合を示しているが、これらの傾斜面はテーパ面でなくてもよい。すなわち、これらの傾斜面121a,122aは、
振動リング120の中心軸線を含む面で振動リング120を切断した場合に、当該部分が曲線で表される傾斜面により構成することもできる。また、振動リング120の内周面かつ軸方向の中央には径方向外側に向かって凹む環状凹部123が設けられている。この環状凹部123の軸方向中央の付近の表面は、振動リング120の中心軸線を含む面で振動リング120を切断した場合に、円弧状となるような湾曲面により構成される。
The vibrating
When the
なお、振動リング120に設けられる一対の傾斜面121a,122aは、それぞれ、ハブ110における傾斜面112a,112bと対向する位置に配される。また、振動リング120に設けられる環状凹部123は、ゴム状弾性体130を挟んで、ハブ110における環状凸部112cと対向する位置に配される。
The pair of
ゴム状弾性体130は、ハブ110の外周面と振動リング120の内周面との間に圧入された状態で設けられている。このゴム状弾性体130は、加硫成形により得られるものである。本実施例に係るゴム状弾性体130の材料として、耐油性には劣るものの、耐久性,耐熱性及び振動低減効果などに優れたエチレンプロピレンゴム(EPDM)などを好適に用いることができる。
The rubber-like
トーショナルダンパー100においては、クランクシャフト20が共振する周波数の振動が伝わると、振動リング120が振動することによって、クランクシャフト20の共振を抑制する機能を発揮する。本実施例に係るトーショナルダンパー100においては、クランクシャフト20における回転方向(捩じれ方向)の振動に対して、クランクシャフト20の共振を抑制するように、振動リング120は設計されている。
In the
そして、本実施例に係るトーショナルダンパー100においては、ゴム状弾性体130の両側にそれぞれシールリングが設けられている。これら一対のシールリングについて、便宜上、それぞれ第1シールリング151,第2シールリング152と称する。これら第1シールリング151及び第2シールリング152は、いずれも、ハブ110の外周面と振動リング120の内周面にそれぞれ密着する。また、これら第1シールリング151及び第2シールリング152は、いずれも、ゴム状弾性体130よりも耐油性に優れた弾性材料(通常、ゴム材料)により構成される。より具体的には、これら第1シールリング151及び第2シールリング152は、外力が作用していない状態において、断面形状が円形であるOリングを採用している。ただし、本発明に適用されるシールリングとしては、断面形状が楕円形のシールリングや、断面形状がD字形状のDリングなど、各種公知技術を採用することができる。また、第1シールリング151及び第2シールリング152の材料としては、例えば、NBR,HNBR,ACM,FKM,シリコーンゴムなどを好適に採用し得る。
In the
また、本実施例に係るトーショナルダンパー100においては、ゴム状弾性体130の両側で、第1シールリング151及び第2シールリング152よりも外側にそれぞれ設けられ、これら第1シールリング151及び第2シールリング152の脱落を防止する一対のカバーを備えている。これら一対のカバーについて、便宜上、それぞれ第1カバー141,第2カバー142と称する。
Further, in the
第1カバー141は、円筒部141aと、円筒部141aの端部に設けられる内向きフランジ部141bとから構成される。この第1カバー141は、円筒部141aが振動リング120における環状凸部121の外周面に圧入により嵌合固定される。第2カバー142についても同様に、円筒部142aと、円筒部142aの端部に設けられる内向きフランジ部142bとから構成される。この第2カバー142は、円筒部142aが振動リング120における環状凸部122の外周面に圧入により嵌合固定される。
The
第1カバー141と第2カバー142が振動リング120に固定された状態においては、第1シールリング151と第2シールリング152は、それぞれ、これら第1カバー141と第2カバー142によって、ゴム状弾性体130に向けて圧縮される。つまり、第1シールリング151は、ハブ110における外周面側の傾斜面112aと、振動リング120における内周面側の傾斜面121aと、第1カバー141における内向きフランジ部141bの内壁面とに対して密着した状態となる。なお、第1シールリング151は、ゴム状弾性体130に対して接触するようにしてもよいし、接触しないようにしてもよい。また、第2シールリング152は、ハブ110における外周面側の傾斜面112bと、振動リング120における内周面側の傾斜面122aと、第2カバー142における内向きフランジ部142bの内壁面とに対して密着した状態となる。なお、第2シールリング152は、ゴム状弾性体130に対して接触するようにしてもよいし、接触しないようにしてもよい。
In a state where the
このように、第1シールリング151は、第1カバー141の内向きフランジ部141bにより、ゴム状弾性体130に向けて圧縮されることで、ハブ110における外周面側の傾斜面112aと、振動リング120における内周面側の傾斜面121aに対する密着性が高まる。同様に、第2シールリング152は、第2カバー142の内向きフランジ部142bにより、ゴム状弾性体130に向けて圧縮されることで、ハブ110における外周面側の傾斜面112bと、振動リング120における内周面側の傾斜面122aに対する密着性が高まる。
As described above, the
<本実施例に係るトーショナルダンパーの優れた点>
本実施例に係るトーショナルダンパー100によれば、ハブ110の外周面と振動リング120の内周面にそれぞれ密着する一対のシールリング(第1シールリング151及び第2シールリング152)が設けられているため、ゴム状弾性体130は、密閉空間内に備えられることになる。そのため、トーショナルダンパー100がフロントカバー10内に設けられていても、ゴム状弾性体130が油に曝されることを防止することができる。従って、このゴム状弾性体の材料として、例えば、耐油性には劣るものの、ダンパー材料として優れたEPDMなどを採用することができる。また、本実施例に係るトーショナルダンパー100においては、一対のカバー(第1カバー141及び第2カバー142)が設けられているので、第1シールリング151及び第2シールリング152が脱落してしまうこともない。
<Advantages of torsional dampers according to this embodiment>
According to the
このように、本実施例によれば、トーショナルダンパー100の品質性を維持させつつ、フロントカバー10内にトーショナルダンパー100を備えさせることができる。これにより、フロントカバー10の外側にトーショナルダンパーが飛び出る構造の場合に比べて、クランクシャフト20を短くすることが可能であり、また、トーショナルダンパー自体もオイルシ−ル摺動部が不要となりハブのボス部幅をカットでき軽量化が図れる。すなわち、背景技術の中で説明した図4中の範囲Lに相当する部分をカットすることができる。これらにより、クランクシャフト20の振動自体を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
10 フロントカバー
20 クランクシャフト
30 スプロケット
40 ボルト
41 軸部
42 頭部
100 トーショナルダンパー
110 ハブ
111 内側円筒状部
111a 挿通孔
112 外側円筒状部
112a,112b 傾斜面
112c 環状凸部
120 振動リング
121,122 環状凸部
121a,122a 傾斜面
123 環状凹部
130 ゴム状弾性体
141 第1カバー
141a 円筒部
141b 内向きフランジ部
142 第2カバー
142a 円筒部
142b 内向きフランジ部
151 第1シールリング
152 第2シールリング
10
Claims (3)
前記ゴム状弾性体の両側にそれぞれ設けられ、かつ、前記ハブの外周面と前記振動リングの内周面にそれぞれ密着する一対のシールリングと、
前記ゴム状弾性体の両側で、前記シールリングよりも外側にそれぞれ設けられ、該シールリングの脱落を防止する一対のカバーと、
を備えることを特徴とするトーショナルダンパー。 In the front cover, a hub attached to the crankshaft, a vibrating ring provided concentrically with the hub on the outer peripheral surface side of the hub, and a rubber-like elastic body provided between the hub and the vibrating ring. It is a torsional damper equipped with,
A pair of seal rings provided on both sides of the rubber-like elastic body and in close contact with the outer peripheral surface of the hub and the inner peripheral surface of the vibrating ring, respectively.
A pair of covers provided on both sides of the rubber-like elastic body on the outside of the seal ring to prevent the seal ring from falling off.
Tortional damper characterized by being equipped with.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019026502A JP2020133729A (en) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Torsional damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019026502A JP2020133729A (en) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Torsional damper |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2019026502A Pending JP2020133729A (en) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Torsional damper |
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