JP2021011928A - トーショナルダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】内部に液体が浸入することに起因した耐久性及び防振性能の低下を防止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】トーショナルダンパ１は、ハブプレート２と、一対の環状をなす慣性マス部材３Ａ、３Ｂと、一対の環状をなす弾性部材４Ａ、４Ｂと、一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂの双方の外周部をそれぞれ軸方向に折曲した外側折曲部３ａ及び内側折曲部３ｂと、外側折曲部３ａ及び内側折曲部３ｂを軸方向に互いに嵌合して拘束することにより、一対の弾性部材４Ａ、４Ｂをハブプレート２の両面と対向する慣性マス部材３Ａ、３Ｂとの間で圧縮して挟持する嵌合部５とを備え、外側折曲部３ａ及び内側折曲部３ｂの少なくとも何れか一方は、径方向に貫通する１つ以上の排水孔１０、１１、１２を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、トーショナルダンパに関し、特に、自動車、トラック、バス、建設機械、産業機械などの内燃機関に用いるトーショナルダンパに関する。

特許文献１には、回転軸を同芯で取り付け可能なハブプレートの両面と、一対の慣性マス部材との間に、それぞれ一対の弾性部材が圧縮して挟持されたトーショナルダンパが開示されている。このトーショナルダンパは、一対の慣性マス部材の双方の外周部をそれぞれ軸方向に折曲した内側折曲部及び外側折曲部と、内側折曲部及び外側折曲部を軸方向に互いに嵌合して拘束する嵌合部とを有する。嵌合部を形成することにより、一対の弾性部材がハブプレートの両面と対向する慣性マス部材との間で圧縮して挟持される。

特開２０１６−３３４１１号公報

一対の慣性マス部材を嵌合部において嵌合したことにより、トーショナルダンパの内部には、嵌合部、一対の弾性部材の外周面、及びハブプレートの外周面で囲まれた空間が形成される。嵌合部は、圧入により強固に形成されるものの、上記空間とトーショナルダンパの外部とを連通する微小な間隙が形成される場合がある。

このような間隙が存在すると、トーショナルダンパを組み立てた後の洗浄工程における水、或いは、トーショナルダンパを車両に装着した後の車両運転中における泥水等の液体が上記間隙を通って空間に浸入することがある。空間に液体が一旦浸入すると、間隙は微小であるが故、液体は間隙から外に排水され難く、実際、ほとんどが排水されずに空間に長期間滞留することとなる。

空間に滞留した液体は、慣性マス部材及びハブプレートを腐食させ、また、弾性部材を膨潤させて弾性力を損なわせる。特に慣性マス部材が板金加工により形成される場合には、慣性マス部材における錆発生が著しい。従って、慣性マス部材ひいてはトーショナルダンパの耐久性が低下し、また、トーショナルダンパの防振性能が低下するおそれがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内部に液体が浸入することに起因した耐久性及び防振性能の低下を防止することができるトーショナルダンパを提供することにある。

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、回転軸を同芯で取り付け可能なハブプレートと、ハブプレートの径方向に延在する両面の外周部にそれぞれ配置される一対の環状をなす慣性マス部材と、ハブプレートの両面と一対の慣性マス部材との間にそれぞれ配置される一対の環状をなす弾性部材と、一対の慣性マス部材の双方の外周部をそれぞれ軸方向に折曲した内側折曲部及び外側折曲部と、内側折曲部及び外側折曲部を軸方向に互いに嵌合して拘束することにより、一対の弾性部材をハブプレートの両面と対向する慣性マス部材との間で圧縮して挟持する嵌合部とを備え、内側折曲部及び外側折曲部の少なくとも何れか一方は、径方向に貫通する１つ以上の排水孔を有する。

本発明のトーショナルダンパによれば、内部に液体が浸入することに起因した耐久性及び防振性能の低下を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るトーショナルダンパの平面図である。 図１のトーショナルダンパの縦断面図である。 従来のトーショナルダンパの嵌合部を拡大した断面図である。 本実施形態のトーショナルダンパの嵌合部を拡大した断面図である。 本発明の変形例に係るトーショナルダンパの嵌合部を拡大した断面図である。 本発明の別の変形例に係るトーショナルダンパの嵌合部を拡大した断面図である。 本発明のさらに別の変形例に係るトーショナルダンパの平面図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態に係るトーショナルダンパについて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るトーショナルダンパの平面図を示す。図２は、図１のトーショナルダンパの縦断面図を示す。このトーショナルダンパ（以下、省略してダンパと称することがある）１は、ハブプレート２、慣性マス部材３、弾性部材４を備えている。

ハブプレート２は、金属製であって鋳造、鍛造、板金等により円板状に形成されている。ハブプレート２の径方向中央には、エンジンのクランクシャフトなどの図示しない回転軸に回転中心を一致させ、すなわち同芯で取り付け可能な軸孔２ａが形成されている。軸孔２ａの周囲には複数のボルト孔２ｂが形成されており、これらのボルト孔２ｂに図示しないボルトを挿通して図示しないボスをハブプレート２にボルト締結して取り付けることができる。これにより、回転軸がボスを介してハブプレート２ひいてはダンパ１と回転中心を一致させて一体に回転可能に取り付けられる。

なお、回転軸をハブプレート２の回転中心にボルト１本で取り付ける場合もある。また、回転軸の端部がフランジ状に形成されている場合には、ボスがなくともハブプレート２に回転軸を直接にボルト締結可能である。また、以降、回転軸の軸方向、すなわちハブプレート２の軸孔２ａにおける回転軸の貫通方向を「軸方向」とし、回転軸に垂直な放射方向、すなわちハブプレート２の両面が延在する方向を「径方向」とし、回転軸の正負の回転方向、すなわちハブプレート２或いは慣性マス部材３の周方向を「周方向」とする。

慣性マス部材３は、金属製であって鋳造、鋳造、板金等により環状に形成され、一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂ（以下、慣性マス部材３と総称することがある）から構成されている。一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂは、ハブプレート２の径方向に延在する両面の外周部にそれぞれ配置され、回転軸に対して少なくとも周方向に揺動自在であり、好ましくはさらに回転軸に対して径方向（図１及び図２で見て上下方向を含む）に揺動自在である。

弾性部材４は、いわゆるダンパゴムの機能を有するゴムリングであって、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム材料や樹脂エラストマーにより形成されており、環状をなす一対の弾性部材４Ａ、４Ｂ（以下、弾性部材４と総称することがある）から構成されている。一対の弾性部材４Ａ、４Ｂは、ハブプレート２の両面と一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂとの間にそれぞれ配置される。

一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂの双方の外周部をそれぞれ軸方向に折曲した外側折曲部３ａと内側折曲部３ｂとが形成されている。外側折曲部３ａ及び内側折曲部３ｂを軸方向に互いに嵌合して拘束することにより嵌合部５が形成され、嵌合部５を形成することにより、一対の弾性部材４Ａ、４Ｂがハブプレート２の両面と対向する慣性マス部材３Ａ、３Ｂとの間で圧縮されて挟持される。

嵌合部５はダンパ１の周方向に環状をなす部位である。嵌合部５を形成することにより、一対の弾性部材４Ａ、４Ｂが圧縮されてハブプレート２と一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂとが弾性的に接続される。

このように構成されるダンパ１は、回転軸に装着されるハブプレート２と慣性マス部材３を弾性部材４で弾性接続する。このため、弾性部材４の粘弾性により、一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂが回転軸に対して周方向に揺動し、さらに回転軸に対して径方向に揺動する。これにより、図示しない被伝達部材にトルク伝達する際に発生する種々の変動（ねじれ振動や上下振動）がダンパ１において吸収、減衰される。

一対の弾性部材４Ａ、４Ｂとハブプレート２及び一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂとの間には、それぞれ固着液が介在される。固着液により、成形済みの一対の弾性部材４Ａ、４Ｂが、ハブプレート２及び一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂに後接着される。より具体的には、一対の弾性部材４Ａ、４Ｂをハブプレート２及び一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂに圧縮して接触させた状態で固着させることができるポストボンド法が用いられる。固着液は、公知の接着剤や加硫接着剤を使用可能である。ポストボンド法に適用できるとともに、天然ゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭなどの防振ゴムに用いられる固着液としては、シランカップリング剤が好ましい。

図３は、従来のダンパ１の嵌合部５を拡大した断面図を示す。一対の慣性マス部材３Ａ、３Ｂを嵌合部５において嵌合したことにより、ダンパ１の内部には、嵌合部５、一対の弾性部材４Ａ、４Ｂの外周面、及びハブプレート２の外周面で囲まれた空間６が形成される。嵌合部５は、圧入により強固に形成されるものの、空間６とダンパ１の外部とを連通する微小な間隙７が存在する場合がある。なお、説明上、間隙７は誇張して大きめに図示している。

図３に示すように、間隙７が存在すると、ダンパ１を組み立てた後の洗浄工程における水、或いは、ダンパ１を車両に装着した後の車両運転中における泥水等の液体８が矢印で示すように間隙７を通って空間６に浸入することがある。空間６に液体８が一旦浸入すると、間隙７は微小であるが故、液体８は間隙７から外に排水され難く、実際、ほとんどが排水されずに空間６に長期間滞留することとなる。

空間６に滞留した液体８は、慣性マス部材３Ａ、３Ｂ及びハブプレート２を腐食させ、また、弾性部材４Ａ、４Ｂを膨潤させて弾性力を損なわせる。特に慣性マス部材３Ａ、３Ｂが板金加工により形成される場合には、慣性マス部材３Ａ、３Ｂにおける錆発生が著しい。従って、慣性マス部材３Ａ、３Ｂひいてはダンパ１の耐久性が低下し、また、ダンパ１の防振性能が低下するおそれがある。

一方、図４は、本実施形態のダンパ１の嵌合部５を拡大した断面図を示す。本実施形態の外側折曲部３ａには、径方向に貫通する１つの排水孔１０が形成されている。空間６に浸入した液体８は、ダンパ１が作動し、慣性マス部材３Ａが周方向に回転することにより、遠心力によって排水孔１０からダンパ１の外部に排水される。間隙７のみならず、排水孔１０から空間６に浸入した液体８であっても排水孔１０から迅速に外部に排水される。

排水孔１０は、例えば、孔径５ｍｍ程度の断面円形孔である。しかし、これに限らず、排水孔１０は、空間６の液体８が排水され易く、且つ空間６に液体８が浸入し難い孔径及び孔形状を有するのが好ましい。また、排水孔１０は、慣性マス部材３Ａ、３Ｂを組み付けて嵌合部５を形成する前に、慣性マス部材３Ａにドリル等により予め穿孔して形成するのが好ましい。これにより、排水孔１０の穿孔に伴う切粉が空間６に入り込まないため、切粉による排水阻害や防振性能低下等が防止される。

以上のように、本実施形態のダンパ１は、外側折曲部３ａを径方向に貫通する排水孔１０を形成したことにより、空間６に浸入した液体８をダンパ１の作動に伴う遠心力によって迅速に外部に排水することができる。これにより、空間６に浸入した液体８による慣性マス部材３Ａ、３Ｂ及びハブプレート２の腐食、及び弾性部材４Ａ、４Ｂの膨潤が防止される。

これにより、ダンパ１の内部に液体８が浸入することに起因したダンパ１の耐久性及び防振性能の低下を防止することができる。特に、排水孔１０が外側折曲部３ａのみを径方向に貫通して形成されることにより、遠心力によって空間６における最外径領域６ａに移動した液体８を外部に円滑に排水することができるため、排水効率がより一層向上して好適である。

以上で本発明の実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、図５に示すように、外側折曲部３ａではなく内側折曲部３ｂのみを径方向に貫通する排水孔１１を形成しても良い。排水孔１１は、排水孔１０の場合と同様に、空間６への切粉の入り込みを防止するべく、嵌合部５を形成する前に慣性マス部材３Ｂに予め穿孔して形成するのが好ましい。

また、図６に示すように、外側折曲部３ａ及び内側折曲部３ｂの双方を径方向に貫通する排水孔１２を形成しても良い。排水孔１０の場合と同様に空間６への切粉の入り込みを防止するべく、嵌合部５を形成する前に慣性マス部材３Ａ、３Ｂに予め孔を個別に穿孔し、これらの孔を連通させることで排水孔１２を形成するのが好ましい。これらの図５及び図６の場合であっても空間６に浸入した液体８をダンパ１の作動に伴う遠心力によって外部に排水することが可能であり、ダンパ１の耐久性及び防振性能の低下を防止可能である。

また、図７に示すように、排水孔１０（或いは排水孔１１、１２）は、図示するように２つ形成しても良いし、２つ以上形成しても良いし、２つの排水孔１０を図示するように径方向の対角位置に１対形成しても良いし、２対以上形成しても良い。排水孔１０を径方向の対角位置に１対形成した場合には、それぞれの排水孔１０の近辺に存在する液体８を迅速に排水可能となるため、排水前の液体８が空間６を周方向に流れる時間が短縮され、ダンパ１の全体として排水効率が向上する。

１ トーショナルダンパ
２ ハブプレート
２ａ 軸孔
２ｂ ボルト孔
３、３Ａ、３Ｂ 慣性マス部材
３ａ 外側折曲部
３ｂ 内側折曲部
４、４Ａ、４Ｂ 弾性部材
５ 嵌合部
６ 空間
７ 間隙
８ 液体
１０、１１、１２ 排水孔

Claims (3)

1. 回転軸を同芯で取り付け可能なハブプレートと、
   前記ハブプレートの径方向に延在する両面の外周部にそれぞれ配置される一対の環状をなす慣性マス部材と、
   前記ハブプレートの両面と一対の前記慣性マス部材との間にそれぞれ配置される一対の環状をなす弾性部材と、
   一対の前記慣性マス部材の双方の外周部をそれぞれ軸方向に折曲した内側折曲部及び外側折曲部と、
   前記内側折曲部及び前記外側折曲部を前記軸方向に互いに嵌合して拘束することにより、一対の前記弾性部材を前記ハブプレートの両面と対向する前記慣性マス部材との間で圧縮して挟持する嵌合部と
   を備え、
   前記外側折曲部及び前記内側折曲部の少なくとも何れか一方は、前記径方向に貫通する１つ以上の排水孔を有する、トーショナルダンパ。
2. 前記排水孔は、前記外側折曲部のみを前記径方向に貫通してなる、請求項１に記載のトーショナルダンパ。
3. 前記排水孔は、前記径方向の対角位置に１対以上形成される、請求項１又は２に記載のトーショナルダンパ。

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