JP2023043043A - トーショナルダンパー - Google Patents

Abstract

【課題】防音板の偏心を抑制する。【解決手段】トーショナルダンパー１０は、シャフト２に取り付けられるハブ２０と、ハブの外周に装着されるリング状の弾性体３０と、リング状の弾性体の外周に設けられるリング状のダンパーマス４０と、ダンパーマスに保持され、シャフトの軸線方向においてハブに対してシャフトとは反対側に配置される円盤状の防音板５０と、を備える。ハブは、シャフトに取り付けられるボス２１と、ボスからシャフトの径方向に延びる連結部２２と、連結部を介してボスに連結されハブの外周を成すリム２３と、を有する。ダンパーマスは、シャフトの軸線方向においてリムよりもシャフトとは反対側に張り出し防音板の外周面を保持する保持部４２を有する。防音板の外径は、リムの外径よりも大きく、防音板は、防音板の径方向において同一の板厚を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、トーショナルダンパーに関する。

トーショナルダンパーは、例えば、シャフトに取り付けられるハブと、ハブに対してゴム状の弾性体を介して連結される振動リングと、振動リングに装着される円盤状の防音カバーとを備える。特許文献１に記載のトーショナルダンパーは、外周部に蛇腹構造を有する防音カバーを備える。

特開２００９－８２３７号公報

従来技術に係るトーショナルダンパーでは、防音カバーの径方向の中央部に厚肉化された慣性マス部が形成され、この慣性マス部の外周に蛇腹構造が形成されている。蛇腹構造の板厚は、慣性マス部の板厚よりも薄い。蛇腹構造は防音カバーの軸方向の剛性を弱める目的で形成されているが、蛇腹構造は結果的に径方向にも伸縮可能となっている。そのため、トーショナルダンパーが高速回転した際に遠心力によって、防音カバーの中央部の慣性マス部が大きく偏心するおそれがある。本開示は、防音カバーの偏心を抑制することが可能なトーショナルダンパーを提供する。

本開示のトーショナルダンパーは、シャフトに取り付けられるハブと、ハブの外周に装着されるリング状の弾性体と、リング状の弾性体の外周に設けられるリング状のダンパーマスと、ダンパーマスに保持され、シャフトの軸線方向においてハブに対してシャフトとは反対側に配置される円盤状の防音板と、を備える。ハブは、シャフトに取り付けられるボスと、ボスからシャフトの径方向に延びる連結部と、連結部を介してボスに連結されハブの外周を成すリムと、を有する。ダンパーマスは、シャフトの軸線方向においてリムよりもシャフトとは反対側に張り出し防音板の外周面を保持する保持部を有する。防音板の外径は、リムの外径よりも大きく、防音板は、防音板の径方向において同一の板厚を有する。

第１実施形態に係るトーショナルダンパーを示す断面図である。 トーショナルダンパーを示す斜視図である。 トーショナルダンパーの一部を拡大して示す断面図である。 図２中の防音板を示す斜視図である。 防音板を保持する保持部に形成された切欠きを示す斜視図である。 防音板の軸線方向の振動における振動数比と振動伝達率との関係を示すグラフである。 ラウドネス曲線を示す図である。 ハブ及びダンパーマスをシャフトの軸線方向から示す正面図である。 防音板の背面図である。 防音板の背面に形成された回り止め及びダンパーマスの段差面に形成された凹部を示す断面図である。 第２実施形態に係るトーショナルダンパーを示す断面図である。 緩衝材が設けられた防音板を示す背面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面において各部の寸法及び縮尺は実際のものと適宜に異なる。また、以下に記載する実施形態は、本開示の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかし、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るトーショナルダンパー１０について説明する。図１は、第１実施形態に係るトーショナルダンパー１０を示す断面図である。図２は、トーショナルダンパーを示す斜視図である。トーショナルダンパー１０は、シャフト２の端部２ａに取り付けられて使用される。シャフト２は、例えば自動車用のエンジンのクランクシャフトである。トーショナルダンパー１０は、シャフト２のねじり振動を抑制する。なお、トーショナルダンパー１０の用途は限定されない。トーショナルダンパー１０は、エンジンのクランクシャフトに取り付けられるものに限定されず、その他の回転軸に取り付けられてもよい。シャフト２の端部２ａは、例えばエンジンフロントカバー５から外部に突出している。エンジンフロントカバー５は、シャフト２を保持する機器のハウジングの一例である。なお、図１において、シャフト２及びエンジンフロントカバー５は、仮想線で示されている。

トーショナルダンパー１０は、中心軸Ｏを中心として回転可能なシャフト２に取り付けられるハブ２０と、ハブ２０の外周に装着されるゴムリング３０と、ゴムリング３０の外周に設けられるリング状のダンパーマス４０と、ダンパーマス４０に保持された円盤状の防音板５０と、を備える。なお、図１には、シャフトの中心軸Ｏが1点鎖線で図示されている。図１には、軸線方向Ｘ及び径方向Ｒが矢印で図示されている。軸線方向Ｘは、シャフトの中心軸Ｏが延在する方向である。径方向Ｒは、中心軸Ｏと直交する方向である。ハブ２０、ゴムリング３０、ダンパーマス４０、及び防音板５０は、中心軸Ｏと同軸に配置され、シャフトの回転に伴って中心軸Ｏを中心として回転する。

ハブ２０は、シャフトに取り付けられるボス２１と、ボス２１からシャフトの径方向Ｒに延びる連結部２２と、連結部２２を介してボス２１に連結されハブ２０の外周を成すリム２３と、を有する。ハブ２０は、例えば、鋳鉄等の金属材料から形成される。ハブ２０の材料としては、例えば片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、自動車構造用熱間圧延鋼板等が挙げられる。

ボス２１は筒状を成し、シャフト２の端部２ａに嵌められる。ボス２１の内周面２１ａには、例えばキー溝２１ｂが形成されている。連結部２２は、径方向Ｒに延びボス２１とリム２３とを連結する。連結部２２は例えば板状を成し、連結部２２の板厚方向は、軸線方向Ｘに沿う。連結部２２は、径方向Ｒに延びる複数のアームを有するものでもよい。

リム２３は筒状を成す。リム２３は、軸線方向Ｘにおいて所定の幅を有する。リム２３は、軸線方向Ｘにおいて、ボス２１よりもシャフト２とは反対側に張り出している。シャフト２とは反対側とは、軸線方向Ｘにおいてボス２１に対して防音板５０に近い方である。図３に示されるように、リム２３の外周面２３ａには、凹凸面が形成されている。

ゴムリング３０は、径方向Ｒにおいて、リム２３の外周面２３ａとダンパーマス４０の内周面４１ａとの間に位置する。内周面４１ａは、後述するダンパーマス４０の本体４１の内周面である。ゴムリング３０は、リム２３の全周にわたって形成されている。ゴムリング３０は、リム２３の外周面２３ａと、ダンパーマス４０の内周面４１ａとの間の隙間に圧入されている。ゴムリング３０は、軸線方向Ｘにおいて、リム２３の幅と同じ程度の幅を有する。ゴムリング３０は、径方向Ｒにおいて所定の厚さを有し、径方向Ｒに伸縮できる。ゴムリング３０は、弾性体の一例である。ゴムリング３０は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）を主成分とし、その他に好ましくはカーボンブラックやプロセスオイルを含むゴム組成物を、例えば従来公知の方法によって円筒形等に加硫成形することによって製造される。ゴムリング３０の材質は、ＥＰＤＭに限定されず、その他のゴムでもよい。

ダンパーマス４０は筒状を成す。ダンパーマス４０は、例えば鋳鉄等の金属材料から形成される。ダンパーマス４０の材料としては、例えば片状黒鉛鋳鉄等が挙げられる。ダンパーマス４０は、径方向Ｒにおいてリム２３の外側に位置する本体４１と、軸線方向Ｘにおいて本体４１からシャフト２とは反対側に張り出し防音板５０の外周面５０ａを保持する保持部４２とを有する。本体４１は、軸線方向Ｘにおいて、所定の長さを有する。本体４１は、軸線方向Ｘにおいて、リム２３及びゴムリング３０よりも長い。本体４１は、径方向Ｒにおいて、ゴムリング３０の外側に位置する。

ダンパーマス４０の本体４１の外周面には、ベルト３が係合されるベルト溝４３が形成されている。図１及び図３においてベルト３は、２点鎖線で示されている。ベルト３を介して、例えば自動車の補機類に動力が伝達される。補機類としては、オルタネーター、エアコン、ウォーターポンプ等が挙げられる。

保持部４２は、径方向Ｒにおいて、防音板５０の外周面５０ａに対向する内周面４２ａを有する。保持部４２の内周面４２ａには、防音板５０の係合突起５４を受ける係合溝４４が形成されている。

図４は、図２中の防音板５０を示す斜視図である。図１～図４に示されるように、防音板５０は円盤状を成す。防音板５０は例えばゴム製である。防音板５０に適用される材料としては、例えばシリコンゴム、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）等が例示される。なお、防音板５０の材料は、これらに限定されず、その他の材料から防音板５０を成形することができる。防音板５０は、ゴムリング３０のゴム材料（第１ゴム）より硬いゴム材料（第２ゴム）から形成されている。

防音板５０は、円形平板状を成す本体５１と、本体５１の外周面５０ａから突出する係合突起５４と、本体５１の外周面５０ａから突出する空転防止突起５６と、を有する。本体５１の外周面は、防音板５０の外周面５０ａを成す。本体５１の板厚方向は、軸線方向Ｘに沿う。本体５１は、軸線方向Ｘに離間する正面５１ａ及び背面５１ｂを有する。正面５１ａは、軸線方向Ｘにおいてシャフト２とは反対側の面であり、背面５１ｂは、シャフト２に近い方の面である。本体５１の外径は、リム２３の外径よりも大きい。本体５１の外径は、係合突起５４及び空転防止突起５６を含まない。本体５１の板厚は、径方向Ｒの全長において同一である。本体５１には、蛇腹構造などの薄肉部分が形成されていない。本体５１の中央部の板厚と、外周部の板厚とは同じである。

なお、本体５１から突出する突出部が形成されている場合であっても、本体５１の板厚は同一である場合には、防音板５０は同一の板厚を有するものとする。突出部としては、係合突起５４、後述する回り止め５８等が挙げられる。

図４に示されるように、係合突起５４は、周方向Ｓにおいて、空転防止突起５６が形成されている部分を除き、ぼぼ全周に設けられている。係合突起５４は、軸線方向Ｘにおいて、本体５１の板厚よりも小さい幅を有する。係合突起５４は、軸線方向Ｘにおいて、中央部に形成されている。係合突起５４は、図３に示される保持部４２の係合溝４４に嵌る。

図２及び図４に示されるように、空転防止突起５６は、例えば３箇所に設けられている。空転防止突起５６の数量は、３つに限定されない。空転防止突起５６は、周方向Ｓに等間隔で配置されている。空転防止突起５６は、径方向Ｒにおいて、係合突起５４よりも外側に張り出している。空転防止突起５６の軸線方向Ｘに沿う板厚は、本体５１の板厚と同じでもよい。図４に示されるように、空転防止突起５６は、周方向Ｓに離間する複数の壁面５６ａを有する。壁面５６ａは、軸線方向Ｘに沿うように形成されている。壁面５６ａは、軸線方向Ｘから見て傾斜している。

図５は、防音板５０を保持する保持部４２に形成された切欠き４６を示す斜視図である。図２及び図５に示されるように、ダンパーマス４０の保持部４２には、空転防止突起５６を受ける切欠き４６が形成されている。切欠き４６は、軸線方向Ｘにおいて保持部４２の正面側の壁面４２ａから凹むように形成されている。切欠き４６は、径方向Ｒにおいて保持部４２を貫通するように形成されている。保持部４２の壁面４２ａは、軸線方向Ｘにおいてシャフトとは反対側の端面である。

保持部４２は、切欠き４６を画定する壁面４６ａを有する。壁面４６ａは、軸線方向Ｘに沿うように形成されている。壁面４６ａは、周方向Ｓにおいて、空転防止突起５６の壁面５６ａと対向する。空転防止突起５６が切欠き４６に嵌っている状態において、壁面４６ａは空転防止突起５６の壁面５６ａに当接する。図２に示されるように、空転防止突起５６が、切欠き４６に嵌っている状態において、空転防止突起５６は、軸線方向Ｘ及び径方向Ｒにおいて、外部に露出している。

次に、トーショナルダンパー１０の動作について説明する。トーショナルダンパー１０は、シャフト２の回転に伴って中心軸Ｏを中心として回転する。ダンパーマス４０及び防音板５０は、所定の質量を有する慣性マスとして機能する。ダンパーマス４０が、ゴムリング３０を介してハブ２０に連結されているので、シャフトのねじり振動を抑制する。

防音板５０は、径方向Ｒにおいて同一の厚さを有し、蛇腹構造を有していないので、防音板５０の径方向Ｒにおける剛性は同一である。そのため、ダンパーマス４０に対して、防音板５０の相対的な位置ずれが抑制される。その結果、従来の蛇腹構造を有する防音板と比較して、トーショナルダンパー１０の防音板５０の偏心が抑制される。トーショナルダンパー１０が高速で回転した場合において、防音板５０の偏心が抑制されるので、防音板５０がダンパーマス４０から脱落するおそれが低い。

トーショナルダンパー１０は、ダンパーマス４０に保持された防音板５０を備え、軸線方向Ｘにおいてシャフトとは反対側からハブ２０を覆うことができる。これにより、シャフトから軸線方向Ｘに放出される音を遮音できる。

トーショナルダンパー１０では、防音板５０の本体５１の外周面５０ａに係合突起５４が形成され、ダンパーマス４０の保持部４２の係合溝４４に係合突起５４が嵌る。防音板５０を軸線方向Ｘに移動させることで、防音板５０を保持部４２に対して、容易に取り付けることができる。同様に、防音板５０を軸線方向Ｘに移動させて、保持部４２から防音板５０を取り外すことができる。防音板５０は、ダンパーマス４０に対してねじ止めされていないので、取り外しが容易である。

トーショナルダンパー１０では、防音板５０の外周面５０ａに空転防止突起５６が形成され、ダンパーマス４０の保持部４２の切欠き４６に空転防止突起５６が嵌る。これにより、周方向Ｓにおいて対向する壁面４６ａ，５６ａ同士が当接し、ダンパーマス４０に対する防音板５０の周方向Ｓにおける相対的な移動が抑制される。

トーショナルダンパー１０では、空転防止突起５６が径方向Ｒにおいて外部に露出しているので、軸線方向Ｘにおいて空転防止突起５６と保持部４２との間の隙間に、例えばマイナスドライバー等の棒状の工具を径方向Ｒから差し込むことができる。差し込んだマイナスドライバーを用いて、空転防止突起５６を軸線方向Ｘに移動させて、防音板５０を容易に取り外すことができる。トーショナルダンパー１０によれば、防音板５０を取り外す際の作業性の向上を図ることができる。例えば、エンジンルーム内において、軸線方向Ｘにスペースが少ない場合であっても、径方向Ｒから工具を差し込んで、防音板５０を容易に取り外すことができる。

次に図６を参照して防音板５０の軸線方向の振動における振動数比と振動伝達率との関係について説明する。図６は、振動数比と振動伝達率との関係を示すグラフである。図６では横軸に振動数比を示し、縦軸に振動伝達率を示す。振動数比は、加振周波数を共振周波数で除した値である。振動数比は、次式（１）で表される。
振動数比＝加振周波数／共振周波数…（１）

振動数比が１である場合、振動伝達率は、５となる。振動数比が増加して１に近づくにつれて振動伝達率は急激に増加する。振動数比が１である場合に、振動伝達率は最高値となり、５になる。振動数比が１を超えて増加すると、振動伝達率は５から急激に低下する。振動数比が２である場合、振動伝達率は、例えば０．５程度になる。振動数比が２を超えてさらに低下すると、振動伝達率はさらに低下して次第に０に近づく。

トーショナルダンパー１０は、ダンパーマス４０が回転方向に共振することでシャフトのねじり共振を抑制（吸振）する。ここでいう回転方向は、シャフトの回転方向であり、シャフトの周方向Ｓに沿う。ダンパーマス４０の回転方向共振周波数は例えば３００Ｈｚ～６００Ｈｚである。

一方、ダンパーマス４０は、軸線方向Ｘにも共振する。ダンパーマス４０の軸線方向Ｘの周波数はねじり振動と同程度であり、例えば３００Ｈｚ～６００Ｈｚである。したがって、ダンパーマス４０の軸線方向共振周波数の約２倍以上の高周波数域は防振領域となる。振動数比が２倍以上である場合は、振動伝達率が１以下であり防振領域となる。

ハブ２０は、トーショナルダンパー１０全体を保持する目的から頑丈に作られている。例えば、ハブ２０単体の金属共振周波数は、数千Ｈｚとなる。同様にエンジンフロントカバーの金属共振周波数も数千Ｈｚであり、ダンパーマス４０の防振領域は、ハブ２０及びエンジンフロントカバーの金属共振周波数と一致することになる。したがって、防音板５０をダンパーマス４０によって保持することで、従来技術と同様な防振効果を得ることができる。

トーショナルダンパー１０によれば、防音板５０の外周面５０ａを保持する保持部４２がダンパーマス４０に設けられ、この保持部４２によって防音板５０が保持されている。このような構成のトーショナルダンパー１０では、従来技術と同様な防振領域内で防音板５０を利用することができ高い遮音性を奏する。そのため、蛇腹構造のような低バネ要素を設ける必要がない。トーショナルダンパー１０の防音板５０は、蛇腹構造を有していないので、シャフトが高速で回転しても防音板５０の偏心が抑制される。

図７は、ラウドネス曲線を示す図である。図７では、横軸に周波数を示し、縦軸に音圧レベルが示されている。トーショナルダンパー１０の共振周波数は、例えば数百Ｈｚであある。トーショナルダンパー１０では当該周波数において放射音の悪化が懸念されるが、図７に示されるように、この周波数の領域において人間の聴感は感度が鈍いことから問題とならない。

＜変形例＞
次に、図８～図１０を参照して、変形例に係るトーショナルダンパー１０Ｂについて説明する。図８は、ハブ２０及びダンパーマス４０Ｂをシャフトの軸線方向Ｘから示す正面図である。図９は、防音板５０Ｂの背面図である。図１０は、防音板５０Ｂの背面５１ｂに形成された回り止め５８及びダンパーマス４０Ｂの段差面４７に形成された凹部４８を示す断面図である。

変形例に係るトーショナルダンパー１０Ｂが第１実施形態に係るトーショナルダンパー１０と違う点は、防音板５０に代えて、回り止め５８が設けられた防音板５０Ｂを備える点、ダンパーマス４０に代えて、回り止め５８を受ける凹部４８が形成されたダンパーマス４０Ｂを備える点である。なお、トーショナルダンパー１０Ｂの説明において、トーショナルダンパー１０と同様の説明は省略する。

図８及び図１０に示されるように、トーショナルダンパー１０Ｂは、ハブ２０と、ゴムリング３０と、ダンパーマス４０Ｂと、を備える。なお、図８は、防音板５０Ｂが取り外されている状態のトーショナルダンパー１０Ｂを示す。トーショナルダンパー１０Ｂは、図９及び図１０に示される防音板５０Ｂを備える。防音板５０Ｂの本体５１は、軸線方向Ｘに離間する正面５１ａ及び背面５１ｂを有する。背面５１ｂには、軸線方向Ｘに張り出す複数の回り止め５８が形成されている。回り止め５８は、円柱状を成す。複数の回り止め５８は、周方向Ｓに等間隔で配置されている。防音板５０Ｂには、２つの回り止め５８が形成されている。２つの回り止め５８は、周方向Ｓにおいて互いに１８０度ずれた位置に配置されている。

図１０に示されているように、ダンパーマス４０Ｂには段差面４７が形成されている。段差面４７は、軸線方向Ｘにおいて保持部４２よりもシャフト２に近い方に位置する。段差面４７は、軸線方向Ｘにおいて、防音板５０Ｂの背面５１ｂの外周部分５１ｃと対向する。段差面４７は、軸線方向Ｘに交差する面を形成する。段差面４７は、図８に示されるように、周方向Ｓにおいて全周にわたり形成されている。段差面４７は、径方向Ｒにおいて、保持部４２よりも内側に位置する。段差面４７は、径方向Ｒに沿って所定の幅を有する。

段差面４７には、複数の回り止め５８をそれぞれ受ける複数の凹部４８が形成されている。複数の凹部４８は、周方向Ｓにおいて等間隔で配置されている。複数の凹部４８は、周方向Ｓにおいて互いに１８０度ずれた位置に配置されている。凹部４８は、軸線方向Ｘから見て、例えば円形を成している。防音板５０Ｂが保持部４２に保持されている状態にいて、回り止め５８は、凹部４８に嵌る。回り止め５８の外周面は、凹部４８を画定する内周面に当接する。

図８に示されるように、ダンパーマス４０の段差面４７には、ダンパーマス４０の回転におけるバランス調整のためのバランス穴４９が形成されている。バランス穴４９は、例えば軸線方向Ｘから見て円形の穴である。バランス穴４９の直径及び／深さを調整することで、ダンパーマス４０の回転におけるバランスを調整できる。バランス穴４９は、周方向Ｓにおいて、複数の凹部４８間の中間に位置する。バランス穴４９は、周方向Ｓにおいて、凹部４８に対して９０度ずれた位置に配置されている。複数の凹部４８、及びバランス穴４９は、中心軸Ｏを中心とする仮想円Ｃ１上に位置する。

次に、特開２０１７―１０６５６３号公報（以下「特許文献２」と記載する）に記載された従来技術について説明する。特許文献２に記載の従来技術では、遮音カバーの背面から軸線方向に延びる突起が設けられている。特許文献２に記載の従来技術では、遮音カバーに設けられた突起がハブに設けられた篏合孔に嵌っている。このような従来技術では、ハブの軸線方向の振動が遮音カバーに伝達され、遮音カバーがスピーカーの振動板のように励起され放射音を発するという課題が生じる。

一方、トーショナルダンパー１０Ｂでは、防音板５０Ｂに設けられた回り止め５８がダンパーマス４０Ｂの段差面４７に形成された凹部４８に嵌るので、防音板５０Ｂが、ハブ２０と接触しないようにできる。ダンパーマス４０Ｂは、ゴムリング３０を介して、ハブ２０に装着されている。軸線方向Ｘにおけるハブ２０の振動はゴムリング３０によって抑制されるので、ダンパーマス４０Ｂの軸線方向Ｘの振動は、ハブ２０の軸線方向Ｘの振動と比較して弱い。

トーショナルダンパー１０Ｂでは、軸線方向Ｘにおいて、防音板５０Ｂとハブ２０との間には隙間が形成されている。このようなトーショナルダンパー１０Ｂでは、ハブ２０の軸線方向Ｘの振動が防音板５０Ｂに直接伝達されない。従って、トーショナルダンパー１０Ｂでは、防音板５０Ｂが放射音を発するという従来技術の課題が解決される。

このようなトーショナルダンパー１０Ｂは、上記の第１実施形態に係るトーショナルダンパー１０と同様の作用効果を奏する。

＜第２実施形態＞
次に、図１１を参照して、第２実施形態に係るトーショナルダンパー１０Ｃについて説明する。図１１は、第２実施形態に係るトーショナルダンパー１０Ｃを示す断面図である。図１２は、緩衝材７０が設けられた防音板を示す背面図である。図１１に示されるトーショナルダンパー１０Ｃが、第１実施形態に係るトーショナルダンパー１０と違う点は、主に、防音板５０Ｃがハブ２０Ｃに保持されている点、及び防音板５０Ｃの背面５１ｂに緩衝材７０が設けられている点である。なお、トーショナルダンパーＣの説明において、上述したトーショナルダンパー１０，１０Ｂと同様の説明は省略する。

トーショナルダンパー１０Ｃは、ハブ２０Ｃと、ゴムリング３０と、ダンパーマス４０Ｃと、防音板５０Ｃとを備える。ハブ２０Ｃは、ボス２１と、連結部２２と、リム２３と、保持部２５とを有する。

ハブ２０Ｃは、シャフト２の端部２ａに取り付けられる。シャフト２は、エンジンのクランクシャフトである。シャフト２は、本体２ｂと、本体２ｂよりも小さな外径を有する端部２ａとを有する。端部２ａには、センターボルト６０が取り付けられるセンター穴２ｄが形成されている。端部２ａは、本体２ｂと同じ外径でもよい。

端部２ａｃは、軸線方向Ｘにおいてエンジンフロントカバー５よりも外部に位置する。エンジンフロントカバー５には、端部２ａが挿通される開口部が形成され、この開口部には、シール６が設けられている。シール６は、ボス２１とエンジンフロントカバー５との間の隙間を封止する。

ボス２１は、シャフト２の端部２ａに装着される。シャフト２の端部２ａは、ボス２１の開口内に挿入される。軸線方向Ｘにおいて、ボス２１の一方の端部２１ｃは、エンジンフロントカバー５の開口部を通過し、エンジン内に位置する。ボス２１の他方の端部２１ｄは、軸線方向Ｘにおいて防音板５０Ｃに近い方に位置する。

センターボルト６０は、シャフト２と同軸に配置され、シャフト２のセンター穴２ｄに挿通されて、シャフト２に固定される。軸線方向Ｘにおいて、ボス２１とシャフト２の本体２ｂとの間には、スリーブ７が配置されている。スリーブ７は、シャフト２の端部２ａに装着されている。センターボルト６０をねじ込むことにより、ボス２１及びスリーブ７が軸線方向Ｘに移動し、本体２ｂに押し当てられる。これにより、ボス２１はシャフト２の端部２ａに固定される。

防音板５０Ｃを保持する保持部２５は、ハブ２０のリム２３から軸線方向Ｘにおいてシャフト２とは反対側に張り出す。保持部２５は、径方向Ｒにおいて、防音板５０Ｃの外周面５０ａに対向する内周面２５ａを有する。保持部２５の内周面２５ａには、防音板５０Ｃの係合突起５４を受ける係合溝２６が形成されている。保持部２５及び係合溝２６の構造は、第１実施形態の保持部４２及び係合溝４４と同様である。

図１１及び図１２に示される防音板５０Ｃは円盤状を成す。防音板５０Ｃの外径は、リム２３Ｂの外径よりも小さい。防音板５０Ｃは、円盤状の本体５１Ｃを有する。防音板５０Ｃは、蛇腹構造を有していない。本体５１Ｃは、径方向Ｒにおいて複数の板厚を有する。本体５１Ｃは、第１部分５１ｄ、第２部分５１ｅ及びリム５１ｆを含む。第１部分５１ｄは、軸線方向Ｘから見て円形を成し、径方向Ｒにおいて中央に位置する。第２部分５１ｅは、径方向Ｒにおいて第１部分５１ｄの外側に位置し、第１部分５１ｄを包囲する。第２部分５１ｅは、リング状を成し、径方向Ｒにおいて、第１部分５１ｄとリム５１ｆとの間に位置する。第１部分５１ｄの板厚は、第２部分５１ｅの板厚よりも厚い。

リム５１ｆの軸線方向Ｘに沿う長さは、本体５１の第１部分５１ｄの板厚よりも大きい。リム５１ｆは、本体５１の第１部分５１ｄの背面５１ｂよりもシャフト２に近い方に張り出している。本体５１の第１部分５１ｄの背面５１ｂとセンターボルト６０のヘッドの端面６０ａとは、軸線方向Ｘにおいて離間する。センターボルト６０のヘッドの端面６０ａは、軸線方向Ｘにおいて、シャフト２とは反対側の端面である。本体５１の背面５１ｂは、軸線方向Ｘにおいて、センターボルト６０の端面６０ａよりもシャフト２とは反対側に位置する。

防音板５０Ｃの本体５１の背面５１ｂには、緩衝材７０が設けられている。緩衝材７０は、軸線方向Ｘから見て、センターボルト６０の端面６０ａと重なる位置に配置されている。緩衝材７０は例えば円盤状を成す。緩衝材７０は、例えば発砲ウレタンから形成されている。緩衝材７０の材料は、発砲ウレタンに限定されず、その他のものでもよい。緩衝材７０は、防音板５０Ｃよりも柔らかく弾力性を有する材料から形成される。緩衝材７０の軸線方向Ｘに沿う板厚は、例えば防音板５０Ｃの本体５１の第１部分５１ｄの板厚よりも薄い。緩衝材７０の板厚は、防音板５０Ｃの本体５１の第１部分５１ｄの板厚と同程度でもよく、厚くてもよい。

緩衝材７０は、例えば接着剤により防音板５０Ｃに接着されていてもよい。緩衝材７０は、その他の方法によって防音板５０Ｃに取り付けられていてもよい。緩衝材７０は、例えば粘着により防音板５０Ｃに取り付けられていてもよい。例えば、防音板５０Ｃの背面に、緩衝材７０が嵌る凹部が設けられ、この凹部に緩衝材が嵌る構造でもよい。緩衝材７０は、例えば、他の部材を介して、防音板５０Ｃに取り付けられていてもよい。緩衝材７０は、軸線方向Ｘにおいて、センターボルト６０と接触していてもよく、接触していなくてもよい。

次に、トーショナルダンパー１０Ｃの動作について説明する。トーショナルダンパー１０Ｃは、シャフト２の回転に伴って中心軸Ｏを中心として回転する。ダンパーマス４０Ｃは、所定の質量を有する慣性マスとして機能する。ダンパーマス４０Ｃが、ゴムリング３０を介してハブ２０に連結されているので、シャフトのねじり振動を抑制させる。

防音板５０Ｃは、蛇腹構造を有していないので、ハブ２０に対して、防音板５０Ｃの相対的な位置ずれが抑制される。その結果、従来の蛇腹構造を有する防音板と比較して、トーショナルダンパー１０Ｃの防音板５０Ｃの偏心が抑制される。トーショナルダンパー１０Ｃが高速で回転した場合において、防音板５０Ｃの偏心が抑制されるので、防音板５０Ｃがダンパーマス４０から脱落するおそれが低い。

トーショナルダンパー１０Ｃは、ハブ２０Ｃに保持された防音板５０Ｃを備え、軸線方向Ｘにおいてシャフト２とは反対側からボス２１、連結部２２及びセンターボルト６０を覆うことができる。これにより、シャフト２から軸線方向Ｘに放出される音を遮音できる。

次に、従来技術における課題について説明する。特許文献１の特開２００９－８２３７号公報には、蛇腹構造を有する防音カバーを備えるトーショナルダンパーが記載されている。トーショナルダンパーは、例えば自動車等の移動体のエンジンのクランクシャフトに取り付けられる。エンジンは車両の前部に位置するエンジンルームに配置され、トーショナルダンパーは、エンジンの前面に位置する。このような場合、車両の走行中にエンジンルームに流入する空気がトーショナルダンパーの防音板の正面に当たり、防音カバーがセンターボルト又はハブ等に押し付けられるおそれがある。

防音カバーがセンターボルト又はハブ等に押し付けられている場合には、シャフトの軸線方向Ｘの振動がセンターボルト又はハブを介して、防音カバーに伝達されることになる。このように、軸線方向Ｘの振動が防音カバーに伝達されると、防音カバーが、スピーカーの振動板のように機能して、大きな放射音を発生させるおそれがある。

しかしながら、本実施形態に係るトーショナルダンパー１０Ｃでは、防音板５０Ｃの背面５１ｂに緩衝材７０が設けられ、センターボルト６０が、防音板５０Ｃに直接当たらないので、センターボルト６０の軸線方向Ｘの振動が防音板５０Ｃに伝達されにくくなる。センターボルト６０の軸線方向Ｘの振動が防音板５０Ｃに伝達されることが抑制される。従って、トーショナルダンパー１０Ｃでは、防音板５０Ｃが放射音を発するという従来技術の課題が解決される。

なお、前述した実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本開示は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

上記の実施形態では、防音板５０は、径方向Ｒにおいて同一の板厚を有するとして例示しているが、防音板５０の形状は、その他の形状を含んでもよい。防音板５０は、例えば、生産性、着脱性、機能面の都合によって湾曲などの三次元的な形状を有するものでもよい。なお、防音板５０は、従来の蛇腹構造（形状によるばね要素）を含まない。防音板５０は、従来の蛇腹構造を含まないので、トーショナルダンパー１０の高速回転時において、防音板５０の偏心が抑制される。

上記の実施形態では、防音板５０の外周面５０ａに係合突起５４が設けられ、ダンパーマス４０の保持部４２に、係合突起５４を受ける係合溝４４が形成されているが、防音板５０を保持する構造はこれに限定されない。例えば、保持部４２の内周面に、係合突起が形成され、防音板５０の外周面に係合突起を受ける係合溝が形成されている構造でもよい。防音板５０の外周面５０ａには、係合溝又は係合突起などの係合部が形成されていなくてもよい。トーショナルダンパー１０は、係合部が形成されていない防音板５０が保持部４２に嵌る構造でもよい。

上記の実施形態では、防音板５０Ｃの背面５１ｂに緩衝材７０が設けられている構成について例示しているが、防音板５０，５０Ｂの背面５１ｂに緩衝材７０が設けられていてもよい。

上記の実施形態では、空転防止突起５６が形成されている防音板５０について説明しているが、防音板５０に空転防止突起５６が設けられていなくてもよい。同様に保持部４２には、空転防止突起５６を受ける切欠き４６が設けられていなくてもよい。

例えば、防音板５０Ｃに空転防止突起が設けられ、保持部２５に空転防止突起を受ける切欠きが形成されていてもよい。

上記の実施形態では、防音板５０Ｃに設けられた緩衝材７０が、軸線方向Ｘから見た場合に、センターボルト６０の端面６０ａに重なる位置に配置されているが、緩衝材７０の位置はこれに限定されない。緩衝材７０は、センターボルト６０と重ならない位置に配置されていてもよい。例えば、ハブ２０から防音板５０Ｃに近い方に突出する突出部を備える構成において、軸線方向Ｘから見て、この突出部に重なる位置に緩衝材７０が配置されていてもよい。

上記の実施形態では、トーショナルダンパー１０が適用されるシャフト２として、自動車用のエンジンのクランクシャフトを例示しているが、シャフト２はこれに限定されない。トーショナルダンパー１０は、例えば、農業機械、工業機械、小型船舶などのエンジンのシャフトに適用できる。トーショナルダンパー１０は、その他の回転機械のシャフトに適用してもよい。

２…シャフト
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…トーショナルダンパー
２０…ハブ
２１…ボス
２２…連結部
２３…リム
２５…保持部
２６…係合溝
３０…ゴムリング（リング状の弾性体）
４０，４０Ｃ…ダンパーマス
４２…保持部
４２ａ…内周面
４４…係合溝
４７…段差面
４８…凹部
４９…バランス穴
５０，５０Ｂ，５０Ｃ…防音板
５０ａ…外周面
５１ａ…正面（防音板の正面）
５１ｂ…背面（防音板の背面）
５１ｃ…背面の外周部分
５４…係合突起
５８…回り止め
６０…センターボルト
７０…緩衝材
Ｓ…周方向
Ｒ…径方向
Ｘ…軸線方向

Claims (10)

1. シャフトに取り付けられるハブと、
   前記ハブの外周に装着されるリング状の弾性体と、
   前記リング状の弾性体の外周に設けられるリング状のダンパーマスと、
   前記ダンパーマスに保持され、前記シャフトの軸線方向において前記ハブに対して前記シャフトとは反対側に配置される円盤状の防音板と、を備え、
   前記ハブは、
   前記シャフトに取り付けられるボスと、
   前記ボスから前記シャフトの径方向に延びる連結部と、
   前記連結部を介して前記ボスに連結され前記ハブの外周を成すリムと、を有し、
   前記ダンパーマスは、
   前記シャフトの軸線方向において前記リムよりも前記シャフトとは反対側に張り出し前記防音板の外周面を保持する保持部を有し、
   前記防音板の外径は、前記リムの外径よりも大きく、
   前記防音板は、前記防音板の径方向において同一の板厚を有する、トーショナルダンパー。
2. 前記防音板の外周面には、前記防音板の径方向に張り出す係合突起が形成され、
   前記ダンパーマスの前記保持部は、前記防音板の径方向において、前記防音板の前記外周面と対向する内周面を有し、
   前記保持部の前記内周面には、前記防音板の係合突起を受ける係合溝が形成されている、請求項１に記載のトーショナルダンパー。
3. 前記防音板の外周面には、前記防音板の周方向において前記保持部に対する相対移動を防止する空転防止突起が形成され、
   前記保持部には、前記空転防止突起を受ける切欠きが形成されている、
   前記切欠きは、前記シャフトの軸線方向において前記保持部の前記シャフトとは反対側の端面から凹むと共に、前記防音板の径方向において前記保持部を貫通するように形成されている、請求項１又は２に記載のトーショナルダンパー。
4. 前記防音板は、前記防音板の板厚方向に離間する正面及び背面を有し、
   前記防音板の背面は、前記シャフトの軸線方向において前記シャフトに近い方に位置し、
   前記防音板の前記背面には、前記シャフトの軸線方向に張り出す複数の回り止めが前記防音板の周方向に等間隔で形成され、
   前記ダンパーマスには、前記シャフトの軸線方向において前記保持部よりも前記シャフトに近い方に位置し前記防音板の前記背面の外周部分と対向する段差面を有し、
   前記段差面には、前記複数の回り止めをそれぞれ受ける複数の凹部が形成されている、請求項２に記載のトーショナルダンパー。
5. 前記段差面には、前記ダンパーマスの回転におけるバランス調整のためのバランス穴が形成され、
   前記バランス穴は、前記防音板の周方向において前記複数の回り止め間の中間に位置する、請求項４に記載のトーショナルダンパー。
6. 前記リング状の弾性体は、第１ゴムから形成され、
   前記防音板は、前記第１ゴムよりも硬い第２ゴムから形成されている、請求項１～５の何れか一項に記載のトーショナルダンパー。
7. 前記防音板は、前記防音板の板厚方向に離間する正面及び背面を有し、
   前記防音板の前記背面には、緩衝材が設けられている、請求項１～６の何れか一項に記載のトーショナルダンパー。
8. シャフトに取り付けられるハブと、
   前記ハブの外周に装着されるリング状の弾性体と、
   前記リング状の弾性体の外周に設けられるリング状のダンパーマスと、
   前記シャフトの軸線方向において前記ハブに対して前記シャフトとは反対側に配置される円盤状の防音板と、を備え、
   前記防音板は、前記防音板の板厚方向に離間する正面及び背面を有し、
   前記防音板の前記背面には、緩衝材が設けられている、トーショナルダンパー。
9. 前記シャフトと同軸に配置され、前記シャフトの軸線方向において前記ハブを前記シャフトに押し当てて、前記ハブを前記シャフトに固定するセンターボルトを有し、
   前記緩衝材は、前記シャフトの軸線方向に見て、前記センターボルトに重なる位置に配置される、請求項８に記載のトーショナルダンパー。
10. 前記ハブは、
    前記シャフトに取り付けられるボスと、
    前記ボスから前記シャフトの径方向に延びる連結部と、
    前記連結部を介して前記ボスに連結され前記ハブの外周を成すリムと、を有し、
    前記リムは、前記シャフトの軸線方向において前記シャフトとは反対側に張り出し前記防音板を保持する保持部を有し、
    前記防音板の外径は、前記リムの外径よりも小さく、
    前記防音板の外周面には、前記防音板の径方向に張り出す係合突起が形成され、
    前記リムの前記保持部は、前記防音板の径方向において、前記防音板の前記外周面と対向する内周面を有し、
    前記保持部の前記内周面には、前記防音板の係合突起を受ける係合溝が形成されている、請求項８又は９に記載のトーショナルダンパー。

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