JP2021032357A - Torsional damper - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a torsional damper, and more particularly to a torsional damper used for an internal combustion engine of an automobile, a truck, a bus, a construction machine, an industrial machine, or the like.
特許文献1には、ハブと、第1及び第2の慣性マス部材との間に、それぞれ第1及び第2の弾性部材が圧縮して挟持されたトーショナルラバーダンパが開示されている。このトーショナルラバーダンパは、第1及び第2の慣性マス部材同士が嵌合などにより固着されている。
第1及び第2からなる一対の弾性部材の圧縮率は、これらの厚みと、ハブから第1及び第2からなる一対の慣性マス部材まで距離により決定される。一対の弾性部材の圧縮反力が一対の慣性マス部材同士の接合力以上となる場合、一対の弾性部材の圧縮が解放される方向に一対の慣性マス部材が互いに離間し、つまり、一対の慣性マス部材が軸方向に互いに開くようにして移動し、一対の弾性部材の圧縮率が低下してしまう。 The compressibility of the pair of elastic members consisting of the first and second members is determined by their thickness and the distance from the hub to the pair of inertial mass members consisting of the first and second members. When the compression reaction force of the pair of elastic members is greater than or equal to the bonding force between the pair of inertial mass members, the pair of inertial mass members are separated from each other in the direction in which the compression of the pair of elastic members is released, that is, the pair of inertial mass members. The mass members move so as to open each other in the axial direction, and the compression ratio of the pair of elastic members decreases.
昨今、トーショナルダンパの軽量化、及び使用材料削減によるコスト低減の要求がある。一対の弾性部材の圧縮反力が一対の慣性マス部材の接合力を超えない場合であっても、一対の慣性マス部材の板厚を従来よりも薄くした場合には、慣性マス部材の剛性が低下する。このため、慣性マス部材の内周部が弾性部材の圧縮反力により軸方向の外側に反り返る方向に変形することがある。このような慣性マス部材の変形によっても弾性部材の圧縮率が低下する。 Recently, there is a demand for cost reduction by reducing the weight of torsional dampers and reducing the materials used. Even if the compression reaction force of the pair of elastic members does not exceed the joining force of the pair of inertial mass members, if the thickness of the pair of inertial mass members is made thinner than before, the rigidity of the inertial mass members will increase. descend. Therefore, the inner peripheral portion of the inertial mass member may be deformed in the direction of bending outward in the axial direction due to the compressive reaction force of the elastic member. Such deformation of the inertial mass member also reduces the compressibility of the elastic member.
従って、慣性マス部材の板厚を薄くした場合であっても、慣性マス部材の内周部の変形を抑制して慣性マス部材の剛性を確保して弾性部材の圧縮率の変化を抑制し、回転軸から被伝達部材にトルク伝達する際に発生する種々の振動(ねじれ振動や上下振動)を長期に亘って吸収、減衰することができる、耐久性、信頼性、及び経済性の高いトーショナルダンパが求められている。 Therefore, even when the thickness of the inertial mass member is reduced, the deformation of the inner peripheral portion of the inertial mass member is suppressed, the rigidity of the inertial mass member is ensured, and the change in the compression ratio of the elastic member is suppressed. Durable, reliable, and economical inertia that can absorb and dampen various vibrations (twisting vibrations and vertical vibrations) generated when torque is transmitted from the rotating shaft to the member to be transmitted for a long period of time. Dampers are required.
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、慣性マス部材の板厚を薄くした場合であっても、慣性マス部材の剛性を確保しながら弾性部材の圧縮率の変化を抑制し、トルク伝達の際に発生する振動を長期に亘って吸収、減衰することができる、耐久性、信頼性及び経済性の高いトーショナルダンパを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an elastic member while ensuring the rigidity of the inertial mass member even when the thickness of the inertial mass member is reduced. It is an object of the present invention to provide a highly durable, reliable and economical torsional damper capable of suppressing a change in compression ratio and absorbing and attenuating vibration generated during torque transmission for a long period of time.
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回転軸の軸方向に折曲した外側折曲部及び内側折曲部と、外側折曲部及び内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接合部と、一対の慣性マス部材の内周部の少なくとも一方を軸方向に向けて折曲したボス部とを備える。 In order to achieve the above object, the torsional damper of the present invention has a hub plate to which the rotation shafts can be concentrically attached and a pair of rings arranged on the outer peripheral portions of both sides extending in the radial direction of the hub plate. An inertial mass member to be formed, a pair of annular elastic members arranged between both sides of the hub plate and a pair of inertial mass members, and an outer peripheral portion of both of the pair of inertial mass members in the axial direction of the rotation axis. Inertia of a pair of elastic members facing both sides of the hub plate by fitting and restraining the bent outer and inner bent portions and the outer bent portion and the inner bent portion in the axial direction. It includes a joint portion that is compressed and sandwiched between the mass members, and a boss portion in which at least one of the inner peripheral portions of the pair of inertial mass members is bent in the axial direction.
本発明のトーショナルダンパによれば、慣性マス部材の板厚を薄くした場合であっても、慣性マス部材の剛性を確保しながら弾性部材の圧縮率の変化を抑制し、トルク伝達の際に発生する振動を長期に亘って吸収、減衰することができる、耐久性、信頼性及び経済性の高いトーショナルダンパを提供することができる。 According to the torsional damper of the present invention, even when the thickness of the inertial mass member is reduced, the change in the compression ratio of the elastic member is suppressed while ensuring the rigidity of the inertial mass member, and the torque is transmitted. It is possible to provide a highly durable, reliable and economical torsional damper capable of absorbing and attenuating generated vibration for a long period of time.
以下、図面に基づき本発明の各実施形態に係るトーショナルダンパについて説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1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。
Hereinafter, the torsional damper according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a plan view of a torsional damper according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a vertical cross-sectional view of the torsional damper of FIG. The torsional damper (hereinafter, may be abbreviated as a damper) 1 includes a
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、回転軸を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。
The
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。
In some cases, the rotating shaft is attached to the center of rotation of the
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。
The
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。
The
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第1外側折曲部3aと第1内側折曲部3bとが形成されている。第1外側折曲部3a及び第1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(接合部)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。
A first
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。なお、第1外側折曲部3a及び第1内側折曲部3bを軸方向に互いに拘束するのであれば、嵌合部5の代わりに、嵌合以外の手段を用いた接合部を形成しても良い。
The
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。
The
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。
A fixing liquid is interposed between the pair of
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、回転軸から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振動(ねじれ振動や上下振動)を吸収、減衰する。
The
ここで、本実施形態のダンパ1は、一対の慣性マス部材3A、3Bの双方の内周部を軸方向に向けて屈曲させたボス部6を備えている。
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。従来のダンパ1は、ボス部6が形成されていない。従って、一対の弾性部材4A、4Bの圧縮反力が一対の慣性マス部材3A、3Bの嵌合力を超えない場合であっても、一対の慣性マス部材3A、3Bの板厚を従来よりも薄くした場合には、慣性マス部材3の剛性が低下する。
Here, the
FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view of the
このため、図3に破線で示すように、一対の慣性マス部材3A、3Bのそれぞれの内周部7a、7bが弾性部材4の圧縮反力により矢印で示す軸方向の外側に反り返る方向に変形することがある。このような慣性マス部材3の変形は弾性部材4の圧縮率を低下させ、弾性部材4による振動吸収、振動減衰の機能が低下し、ダンパ1の性能が悪化する。
Therefore, as shown by the broken line in FIG. 3, the inner
図4は、図2のダンパ1の嵌合部5を拡大した断面図を示す。本実施形態のボス部6は、一対の慣性マス部材3A、3Bの双方の内周部7a、7bをハブプレート2に向けて折曲した第2内側折曲部(内側折曲部)8a、8bから形成されている。個々の第2内側折曲部8a、8bは、内周部7a、7bをそれぞれハブプレート2に向けて軸方向に沿うように、実質的に90度に折り曲げて形成され、さらに内周部7a、7bの全周に亘って形成されている。
FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the
また、第2内側折曲部8a、8bは、径方向において一対の弾性部材4A、4Bとの間にそれぞれ第1間隙G1を有して形成される。このため、ダンパ1の作動中において、第2内側折曲部8a、8bがそれぞれ弾性部材4A、4Bに接触することはなく、ボス部6によって弾性部材4A、4Bよる振動吸収、振動減衰の機能が阻害されることはない。
Further, the second inner
また、第2内側折曲部8a、8bは、軸方向においてハブプレート2との間にそれぞれ第2間隙G2を有して形成される。このため、ダンパ1の作動中において、第2内側折曲部8a、8bがハブプレート2に接触することはなく、ボス部6によってハブプレート2の回転、ひいては弾性部材4による振動吸収、振動減衰の機能が阻害されることはない。
Further, the second inner
以上のように、本実施形態のダンパ1によれば、慣性マス部材3A、3Bの内周部7a、7bにボス部6を形成したことにより、一対の慣性マス部材3A、3Bの板厚を従来よりも薄くした場合であっても、慣性マス部材3の剛性を確保することができる。これにより、弾性部材4の圧縮反力による慣性マス部材3の内周部7a、7bの反り返り変形を阻止することができる。
As described above, according to the
従って、一対の弾性部材4A、4Bの圧縮率をダンパ1の製造時の状態に維持することができ、ダンパ1の軽量化、及び使用材料削減によるコスト低減を図りながら、回転軸から被伝達部材にトルク伝達する際に発生する振動を長期に亘って吸収、減衰することができ、ダンパ1の耐久性、信頼性、及び経済性を高めることができる。
Therefore, the compressibility of the pair of
図5は、図4の変形例に係るダンパ1の嵌合部5を拡大した断面図である。第2内側折曲部8a、8bは、内周部7a、7bをそれぞれハブプレート2に向けて折曲して形成すれば、少なくとも慣性マス部材3の剛性を確保可能である。従って、内周部7a、7bの折曲角度は、90度に限らず、図5に示すように90度未満であっても良い。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the
さらに、図4及び図5の双方の形態においては、ボス部6を第2内側折曲部8a、8bにより形成したことにより、ダンパ1の軸方向の幅が増大することはないため、ダンパ1のコンパクト化の推進に寄与するとの利点も有する。また、一対の慣性マス部材3A、3Bにそれぞれ第2内側折曲部8a、8bを形成する際、折り曲げに係る加工方向が第1外側折曲部3a、第1内側折曲部3bとそれぞれ同方向となる。
Further, in both the forms of FIGS. 4 and 5, since the
従って、ボス部6の形成加工が容易である。さらに、内周部7a、7bの端面、すなわち第2内側折曲部8a、8bの端面がハブプレート2の側、すなわち軸方向内側に向けられるため、当該端面のバリ有無を厳密に生産管理する必要がない。従って、本実施形態の場合には、ボス部6を形成する際のダンパ1の生産性向上を図ることができる。
Therefore, the forming process of the
<第2実施形態>
図6は、本発明の第2実施形態に係るダンパ1の嵌合部5を拡大した断面図を示す。なお、以降の説明においては、第1実施形態と同様の構成は図面に同符号を付す等して説明を省略し、主として第1実施形態と異なる構成について説明する。
<Second Embodiment>
FIG. 6 shows an enlarged cross-sectional view of the
本実施形態のダンパ1は、第1実施形態の場合と同様に、ボス部6を有する。本実施形態のボス部6は、内周部7a、7bをそれぞれハブプレート2と反対側に向けて折曲した第2外側折曲部(外側折曲部)9a、9bとして形成されている。個々の第2外側折曲部9a、9bは、内周部7a、7bをそれぞれハブプレート2と反対側、すなわち軸方向外側に向けて軸方向に沿うように、実質的に90度に折り曲げて形成され、さらに内周部7a、7bの全周に亘って形成されている。
The
このようなボス部6であっても、一対の慣性マス部材3A、3Bの板厚を従来よりも薄くした場合の慣性マス部材3の剛性を確保可能である。さらに、本形態の場合には、前述した第1及び第2間隙G1、G2の確保についての生産管理は不要であるため、当該理由においてはボス部6を形成する際のダンパ1の生産性向上を図ることができる。
Even with such a
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、ボス部6は、第1及び第2実施形態に限らず、内周部7a、7bの一方のみを軸方向に向けて折曲して形成しても良い。この場合には、ダンパ1の仕様に応じて、例えば一対の慣性マス部材3A、3Bの一方のみの板厚を従来よりも薄くした場合に好適である。
Although the description of the embodiment of the present invention is completed above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the
また、ボス部6を第2内側折曲部8a、8bの一方と、第2外側折曲部9a、9bの一方とにより構成しても良い。さらに、ボス部6を内周部7a、7bの周方向の一部のみに亘って形成しても良い。これらの場合であっても、慣性マス部材3の板厚を従来よりも薄くした場合、ボス部6が全く形成されないよりは、慣性マス部材3の剛性向上を図ることができる。
Further, the
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 第1外側折曲部
3b 第1内側折曲部
4、4A、4B 弾性部材
5 嵌合部
6 ボス部
7a、7b 慣性マス部材の内周部
8a、8b 第2内側折曲部
9a、9b 第2外側折曲部
G1 第1間隙
G2 第2間隙
1 Tortional damper
2 Hub plate
2a shaft hole
2b Bolt holes 3, 3A, 3B Inertial mass members
3a 1st outer bend
3b 1st inner
5 Fitting part
6
G1 first gap
G2 second gap
Claims (6)
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前記回転軸の軸方向に互いに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接合部と
一対の前記慣性マス部材の内周部の少なくとも一方を前記軸方向に向けて折曲したボス部と
を備える、トーショナルダンパ。 A hub plate to which the rotating shaft can be attached concentrically,
A pair of annular inertial mass members arranged on the outer peripheral portions of both sides extending in the radial direction of the hub plate, and
A pair of annular elastic members arranged between both sides of the hub plate and the pair of inertial mass members, respectively.
By constraining the outer peripheral portions of both of the pair of inertial mass members to each other in the axial direction of the rotation axis, the pair of elastic members are compressed between both sides of the hub plate and the inertial mass members facing each other. A torsional damper including a joint portion to be sandwiched and a boss portion in which at least one of the inner peripheral portions of the pair of inertial mass members is bent in the axial direction.
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