JP2024021598A - 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する。 The present invention relates to a torsional damper.
従来、内燃機関においてクランクシャフトに発生する振動を低減するためのトーショナルダンパとして、ハブと振動リングとの間にダンパゴムが嵌合したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたトーショナルダンパでは、ダンパゴムにおいて、硬度が異なる弾性材料によって形成された2つの部分を周方向に交互に配置することで、捩り振動及び曲げ振動の低減を図っている。
Conventionally, as a torsional damper for reducing vibrations generated in a crankshaft in an internal combustion engine, one in which a damper rubber is fitted between a hub and a vibration ring has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the torsional damper described in
特許文献1に記載のようなトーショナルダンパを設けた場合、ハブ及び振動リングは、クランクシャフトから軸線方向の起振力を受けて共振が生じることがある。このような共振は、クランクシャフトとは反対側に向かう放射音の原因となり得る。そこで、このような放射音の低減のために、クランクシャフトとは反対側からハブを覆う蓋部を設ける構成が考えられる。しかしながら、ハブはクランクシャフトとともに回転する部材であり、ハブと蓋部とが相対回転すると摩耗等が生じてしまうため、相対回転を規制する必要があり、構成が複雑化してしまう。
When a torsional damper as described in
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の複雑化を抑制しつつ騒音を低減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。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a torsional damper that can reduce noise while suppressing the complexity of the structure.
上記目的を達成するために、本発明に係るトーショナルダンパは、内燃機関の軸部材に接続されるハブと、前記ハブの外周側に設けられる振動リングと、前記ハブと振動リングとの間に設けられるダンパ部と、前記軸部材とは反対側から前記ハブを覆うように設けられる蓋部と、を備え、前記ダンパ部と前記蓋部とが一体に形成されている。 In order to achieve the above object, a torsional damper according to the present invention includes a hub connected to a shaft member of an internal combustion engine, a vibration ring provided on the outer peripheral side of the hub, and a vibration ring between the hub and the vibration ring. A damper section is provided, and a lid section is provided to cover the hub from the side opposite to the shaft member, and the damper section and the lid section are integrally formed.
本発明の一態様に係るトーショナルダンパにおいて、前記ハブの外周側且つ前記ダンパ部の内周側に設けられるスリーブを備え、前記ダンパ部が、前記ハブに対して圧入により組み付けられている。 The torsional damper according to one aspect of the present invention includes a sleeve provided on an outer peripheral side of the hub and an inner peripheral side of the damper part, and the damper part is assembled to the hub by press fitting.
本発明の一態様に係るトーショナルダンパにおいて、前記蓋部の中央部には、開口部が形成されている。 In the torsional damper according to one aspect of the present invention, an opening is formed in the center of the lid.
本発明に係るトーショナルダンパによれば、構成の複雑化を抑制しつつ騒音を低減することができる。 According to the torsional damper according to the present invention, noise can be reduced while suppressing the complexity of the configuration.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1,2に示すように、本発明の実施の形態に係るトーショナルダンパ1は、内燃機関の軸部材に接続されるハブ2と、ハブ2の外周側に設けられる振動リング3と、ハブ2と振動リング3との間に設けられるダンパ部41と、軸部材とは反対側からハブ2を覆うように設けられる蓋部42と、を備え、ダンパ部41と蓋部42とが一体に形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a
トーショナルダンパ1は、内燃機関に設けられるものであって、この内燃機関は、軸部材としてのクランクシャフトを備える。このクランクシャフトは、軸線xを有して延在している。以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図2参照)方向を一方側(軸部材側)とし、軸線x方向において矢印b(図2参照)方向を他方側(軸部材とは反対側;外側)とする。また、軸線xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、軸線xから離れる方向(図1の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図1の矢印d方向)を内周側とする。以下の説明において、各部材の位置関係や方向を説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の車両等に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。
The
トーショナルダンパ1は、ハブ2と、振動リング3と、防振部材4と、スリーブ5と、を備える。
The
ハブ2は、内燃機関のクランクシャフトに対して相対回転不能に(即ち回転を伝達可能に)接続されるものであって、内周側から外周側に向かって順に、ボス部21と連結部22とリム部23とを一体に有する。ハブ2は、全体が例えば金属材料によって構成されていればよい。
The
ボス部21は、軸線xを中心とする円筒状に形成されている。ボス部21の内周面には、クランクシャフトのキー(凸部)と嵌合可能なように、軸線x方向に沿って延びるキー溝211が形成されている。連結部22は、軸線xに直交する平面に沿った円環板状に形成され、その内周部が、ボス部21の軸線x方向他方側の端部に連続している。リム部23は、軸線xを中心とする円筒状に形成されており、その内周面に対し、連結部22の外周部が連続している。リム部23は、連結部22から軸線xの両側に突出しており、本実施の形態では、他方側への突出量の方が大きい。このように、円環板状の連結部22によって、内外2つの円筒状の部分であるボス部21とリム部23とが連結されている。
The
振動リング3は、軸線xを中心とする円筒状に形成され、ハブ2のうちリム部23の外周側に設けられる。振動リング3は、例えば金属材料によって所定の質量を有するように構成される。振動リング3の内径はリム部23の外径よりも所定寸法だけ大きく、振動リング3とリム部23との間には間隙Gが形成されるようになっている。振動リング3の外周面には、クランクシャフトの回転トルクを外部機構に伝達する無端ベルトを巻回するためのV字溝であるプーリ溝31が複数形成されている。尚、プーリ溝31が形成されない構成としてもよい。
The
本実施の形態では、軸線x方向において、振動リング3の一方側の端部3Aは、リム部23の一方側の端部23Aと同位置(同一平面上)に配置され、振動リング3の他方側の端部3Bは、リム部23の他方側の端部23Bよりも他方側に位置している。
In this embodiment, in the axis x direction, one
防振部材4は、全体がゴムによって構成され、ダンパ部41及び蓋部42を含む。即ち、ダンパ部41と蓋部42とが一体成形されている。防振部材4は、ゴム以外に、弾性樹脂等の弾性部材によって構成されていてもよい。
The
ダンパ部41は、軸線xを中心とする円筒状に形成され、ハブ2のリム部23と振動リング3との間の間隙Gに配置されている。軸線x方向において、ダンパ部41の一方側の端部41Aは、振動リング3の一方側の端部3A及びリム部23の一方側の端部23Aと同位置(同一平面上)に配置され、ダンパ部41の他方側の端部41Bは、振動リング3の他方側の端部3Bと同位置(同一平面上)に配置されている。
The
蓋部42は、ダンパ部41の他方側の端部41Bに連続し、軸線xに直交する平面に沿って円環板状に形成されている。蓋部42は、ハブ2の全体よりも軸線x方向他方側に配置されることにより、クランクシャフトとは反対側からハブ2を覆っている。ここで、「蓋部42がハブ2を覆う」とは、軸線x方向他方側から見て蓋部42によってハブ2の全体が完全に隠される構成だけでなく、ハブ2の一部が(例えば後述する開口部421を通して)軸線x方向他方側から視認可能な構成も含む。
The
蓋部42の中央部には、貫通孔である開口部421が形成されるとともに、開口部421の周囲にも複数の貫通孔422が形成されている。開口部421の内径(直径)D1は、ボス部21のうちキー溝211以外の部分の内径(直径)D2よりも大きく、軸線x方向からボス部21が視認可能となっている。複数の貫通孔422は、軸線xを中心とする円周上に等間隔に配置されるとともに、リム部23と重なる位置に設けられている。
An
蓋部42の他方側の面は、ダンパ部41の他方側の端部41B及び振動リング3の他方側の端部3Bと同位置(同一平面上)に配置されており、防振部材4が振動リング3から他方側に突出しないようになっている。
The other side surface of the
スリーブ5は、例えば金属材料によって、全体として軸線xを中心とする円筒状に形成され、ハブ2のうちリム部23の外周側且つダンパ部41の内周側に設けられる。軸線x方向において、スリーブ5の一方側の端部5Aは、リム部23の一方側の端部23A、振動リング3の一方側の端部3A及びダンパ部41の一方側の端部41Aと同位置(同一平面上)に配置されている。
The
スリーブ5の他方側の端部には、内周側に向かう折り返し部51が形成されている。折り返し部51は、軸線xを中心とする円環状に形成され、リム部23の他方側の端部23Bに接するとともに軸線x方向他方側から覆うように配置される。また、蓋部42の複数の貫通孔422は、折り返し部51に重なる位置に形成されており、折り返し部51の一部が、貫通孔422を通して軸線x方向他方側から視認可能となっている。
A folded
ここで、トーショナルダンパ1の製造方法の具体例について説明する。本実施の形態では、ダンパ部41は、いわゆるブッシュタイプの取付方法となっている。まず、振動リング3とスリーブ5との間に、ゴム材料を加硫成形することで、防振部材4を形成する。このとき、ダンパ部41だけでなく、蓋部42も同時に形成される。このように一体的に設けられた振動リング3と防振部材4とスリーブ5とを、ハブ2に対して圧入する(即ちスリーブ5の内側にハブ2を挿通する)ことで、ハブ2と振動リング3との間に防振部材4が配置される。即ち、ダンパ部41は、ハブ2に対して圧入により組み付けられる。このとき、折り返し部51に重なる位置に貫通孔422が形成されていることで、例えば棒状の治具を貫通孔422に挿通させて折り返し部51に当接させ、治具によってスリーブ5に力を加えて押し込むことができるようになっている。
Here, a specific example of a method for manufacturing the
このようにハブ2と振動リング3と防振部材4とスリーブ5とが組み付けられた状態において、開口部421を通してボス部21が軸線x方向他方側から視認可能なことにより、他方側からの作業によってボス部21とクランクシャフトとを締結することができるようになっている。
In the state in which the
また、ハブ2と振動リング3と防振部材4とスリーブ5とは、上記のように圧入により組み付けられた状態において、互いに相対回転不能となっている。特に、防振部材4のうちダンパ部41がハブ2と相対回転不能となっており、これにより、ダンパ部41と一体に形成された蓋部42もハブ2と相対回転不能となっている。
In addition, the
トーショナルダンパ1における各部の寸法の具体例について、以下に説明する。開口部421の内径D1が44mmであり、ハブ2のうちリム部23の内径(直径)であるハブ開放内径D3が92mmであるものとし、音速が340m/sであると仮定する。蓋部42よりも軸線x方向一方側で発生した音が開口部421を通過して他方側に向かおうとする場合、開口部421を通過可能な音(放射音)の最低周波数は、(音速)/(内径D1)で算出され、7.7kHzとなる。また、開口部421を通過可能であるこのような高周波音の割合は、(内径D1)2/(ハブ開放内径D3)2で算出され、22.9%となる。従って、本条件においては、7.7kHz以上の放射音の77.1%を低減するとともに、7.7kHz未満の放射音を遮ることができる。
Specific examples of dimensions of each part in the
従って、開口部421の内径D1は44mm以下であることが好ましく、開口部421の内径D1は、ハブ開放内径D3の47.8%(=44/92)以下であることが好ましい。
Therefore, the inner diameter D1 of the
このように、本発明の実施の形態に係るトーショナルダンパ1によれば、ハブ2を軸線x方向他方側から覆う蓋部42が設けられていることで、騒音を低減することができる。このとき、ダンパ部41と蓋部42とが一体に形成されていることで、ハブ2と蓋部42との相対回転を規制する必要がなく、部品点数を削減し、構成の複雑化を抑制することができる。
In this manner, according to the
また、ダンパ部41と蓋部42とが一体に形成されていることで、蓋部のみを着脱する工程が不要となり、蓋部が別体である構成と比較して、組立工数を削減することができる。
Furthermore, since the
また、ダンパ部41と蓋部42とが一体に形成されていることで、上記のようにハブ2と蓋部42との相対回転を規制する必要がないことに加え、運転時にクランクシャフトが高速回転して加減速した場合においても、相対回転を抑制しやすく、蓋部42とハブ2との間に生じる微細な相対振動等を抑制しやすい。これにより、蓋部42に摩耗や傷等が発生することを抑制し、耐久性を向上させることができる。
In addition, since the
また、蓋部42に開口部421が形成されていることで、開口部421を通してボス部21とクランクシャフトとを締結することができ、作業性を向上させることができる。このとき、開口部421が形成されていても、この開口部421を通過可能な放射音の周波数や割合は限られており、蓋部を設けない構成と比較して騒音を低減することができる。特に、開口部421の内径D1が44mm以下であり、開口部421の内径D1がハブ開放内径D3の47.8%以下であれば、騒音を低減しやすくすることができる。
Further, since the
また、ハブ2の外周側且つダンパ部41の内周側にスリーブ5が設けられ、ダンパ部41が、ハブ2に対して圧入により組み付けられていることで、ダンパ部41と蓋部42とが一体に形成された構成においても、ダンパ部41をハブ2に対して組み付けやすくすることができる。
Further, the
尚、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、開口部421の内径D1が44mm以下であり、開口部421の内径D1がハブ開放内径D3の47.8%以下である構成を例示したが、各部の寸法の関係は、これに限定されず、発生し得る放射音の周波数や音圧等に応じて適宜に設定されればよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes other configurations that can achieve the object of the present invention, and the present invention also includes the following modifications. For example, in the above embodiment, the inner diameter D1 of the
また、上記の実施の形態では、蓋部42に開口部421が形成されているものとしたが、例えば、ハブとクランクシャフト(軸部材)との接続後にダンパ部を組み付ける場合や、他の位置からハブとクランクシャフトとの接続作業が可能な場合には、蓋部に開口部が形成されない構成としてもよい。このような構成によれば、騒音をさらに低減することができる。
Further, in the above embodiment, the
また、上記の実施の形態では、ハブ2の外周側且つダンパ部41の内周側にスリーブ5が設けられ、ダンパ部41が、ハブ2に対して圧入により組み付けられる、いわゆるブッシュタイプが採用されているものとしたが、他の組み付け方式が採用されてもよい。例えば、スリーブなしでハブと振動リングとの間にダンパ部を嵌合させる、いわゆる嵌合タイプが採用されてもよい。即ち、ハブの外周面に形成された凹凸とダンパ部の内周面に形成された凹凸とが嵌合し、ダンパ部の外周面に形成された凹凸と振動リングの内周面に形成された凹凸とが嵌合する構成であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係るトーショナルダンパに限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the torsional damper according to the above-described embodiments of the present invention, and can be applied to all aspects included in the concept of the present invention and the scope of the claims. including. Moreover, each structure may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least some of the problems and effects described above. For example, the shape, material, arrangement, size, etc. of each component in the above embodiments may be changed as appropriate depending on the specific usage of the present invention.
1…トーショナルダンパ、2…ハブ、21…ボス部、211…キー溝、22…連結部、23…リム部、23A…一方側の端部、23B…他方側の端部、3…振動リング、31…プーリ溝、3A…一方側の端部、3B…他方側の端部、4…防振部材、41…ダンパ部、41A…一方側の端部、41B…他方側の端部、42…蓋部、421…開口部、422…貫通孔、5…スリーブ、51…折り返し部、5A…一方側の端部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハブの外周側に設けられる振動リングと、
前記ハブと振動リングとの間に設けられるダンパ部と、
前記軸部材とは反対側から前記ハブを覆うように設けられる蓋部と、を備え、
前記ダンパ部と前記蓋部とが一体に形成されている、トーショナルダンパ。 a hub connected to a shaft member of an internal combustion engine;
a vibration ring provided on the outer peripheral side of the hub;
a damper section provided between the hub and the vibration ring;
a lid portion provided to cover the hub from the opposite side to the shaft member,
A torsional damper, wherein the damper portion and the lid portion are integrally formed.
前記ダンパ部が、前記ハブに対して圧入により組み付けられている、請求項1に記載のトーショナルダンパ。 a sleeve provided on the outer circumferential side of the hub and on the inner circumferential side of the damper part;
The torsional damper according to claim 1, wherein the damper portion is assembled to the hub by press fitting.
The torsional damper according to claim 1 or 2, wherein an opening is formed in the center of the lid.
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