JP3262241B2 - トーショナルダンパの振動減衰装置 - Google Patents

トーショナルダンパの振動減衰装置

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JP3262241B2
JP3262241B2 JP22235893A JP22235893A JP3262241B2 JP 3262241 B2 JP3262241 B2 JP 3262241B2 JP 22235893 A JP22235893 A JP 22235893A JP 22235893 A JP22235893 A JP 22235893A JP 3262241 B2 JP3262241 B2 JP 3262241B2
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friction block
plate
side plate
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章一 土屋
達也 森下
政徳 神田
淳弘 森
卓 村杉
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Valeo Kapec Japan KK
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Valeo Kapec Japan KK
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/129Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン等のようにト
ルク変動を伴う原動機の伝動系に、緩衝の目的で挿入し
て用いるトーショナルダンパに関し、特にその振動減衰
装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】トーショナルダンパとしては従来、例え
ば特開昭48−69936号公報に記載された如きもの
がある。このトーショナルダンパは、概念的に示すと図
4および図5の如きものであり、相互に駆動結合すべき
2回転体(例えばエンジン出力軸およびトルクコンバー
タ)の一方(例えばトルクコンバータ)にボルト1で結
合されたハブプレート2、および該ハブプレートに同軸
隣合わせに配して他方の回転体(例えばエンジン出力
軸)にボルト3で結合されたサイドプレート4,5と、
これらハブプレート2およびサイドプレート4,5間で
動力伝達を行うよう円周方向に配したトーションスプリ
ング6とを具える。
【0003】トーションスプリング6は、ハブプレート
2に軸線方向へ貫通させて形成した矩形窓2a内に、円
周方向へ延在するよう収納し、該矩形窓から張り出すト
ーションスプリング6の線輪部分をサイドプレート4,
5の矩形窓4a,5a内に受容する。これにより、トー
ションスプリング6の両端は矩形窓2a,4a,5aの
円周方向両端に着座して、ハブプレート2とサイドプレ
ート4,5とを相対回転中立位置に弾支し、合わせてト
ーションスプリング6は、これらハブプレート2とサイ
ドプレート4,5との間で動力伝達を行うことができ
る。
【0004】かくて、エンジン出力軸の回転は、ボルト
3、サイドプレート4,5、トーションスプリング6、
ハブプレート2、およびボルト1を順次介してトルクコ
ンバータに伝達され、この動力伝達中、トーションスプ
リング6の弾性変形によってトルク変動を吸収し、所定
の緩衝機能を果たすことができる。
【0005】ところで、エンジンの始動時等における共
振で回転振動が発生すると、これはハブプレート2とサ
イドプレート4,5との間に大きな相対回転を惹起する
が、かかる回転振動を以下の機構により減衰させる。
【0006】即ち、従来におけるトーショナルダンパの
振動減衰装置は、サイドプレート4,5の内面に回転係
合させたリテーニングプレート7,8を向い合わせに具
え、これらリテーニングプレート7,8間に摩擦ブロッ
ク9を介在させる。そして、皿ばね10をサイドプレー
ト5およびリテーニングプレート8間に縮設して、リテ
ーニングプレート8をテーニングプレート7に向け附勢
し、これにより摩擦ブロック9をリテーニングプレート
7,8、従ってサイドプレート4,5に摩擦接触させ
る。
【0007】摩擦ブロック9は、ハブプレート2の軸線
方向に貫通させて形成した円周方向長孔2bに挿通し、
この長孔2bは摩擦ブロック9を径方向においてはこれ
を拘束するが、円周方向両方向には摩擦ブロック9を隙
間αだけ、ハブプレート2に対し相対移動させ得る形状
にする。
【0008】かかる振動減衰装置は以下の如くに作用す
る。即ち、隙間α未満の小さなトーショナルダンパの捩
れ角のもとでは、摩擦ブロック9が円周方向長孔2bの
両端に衝接するに至らず、摩擦ブロック9はリテーニン
グプレート7,8に挟まれてこれらと共に、つまりサイ
ドプレート4,5と共に、ハブプレート2に対し相対的
に変位する。従って、摩擦ブロック9は前記トーショナ
ルダンパの緩衝機能に何等の影響も及ぼさず、トルク変
動を確実に吸収することができる。
【0009】ところで、エンジンの始動時等における共
振で回転振動が発生すると、これがハブプレート2とサ
イドプレート4,5との間にα以上の大きな相対回転
(トーショナルダンパの大きな捩れ変位)を惹起する結
果、摩擦ブロック9が円周方向長孔2bの端部に衝接し
てハブプレート2に係合する。かかるハブプレート2と
の係合で摩擦ブロック9は、サイドプレート4,5と一
緒に変位し得なくなり、摩擦ブロック9はサイドプレー
ト4,5に摩擦抵抗を付与し、図6に示すようにα以上
のトーショナルダンパ捩れ変位領域で大きなヒステリシ
ストルクを生起させる。このヒステリシストルクによ
り、上記の回転振動が減衰され、振動を抑制することが
できる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
振動減衰装置にあっては、トーショナルダンパがαの捩
れ変位を生じた時に、摩擦ブロック9が円周方向長孔2
bの端部に衝突して、図6に示すように急に大きなヒス
テリシストルクを生じさせるため、当該衝突時に大きな
金属音を発生させたり、反発に伴う振動を惹起するとい
った問題を避けられない。
【0011】本発明は、該衝突部を低剛性化することに
より、上記金属音の問題や、反発に伴う振動の問題を解
消することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的のため本発明に
よるトーショナルダンパの振動減衰装置は、請求項1に
記載の如く、相互に駆動結合すべき2回転体の一方に結
合されたハブプレート、および該ハブプレートに同軸隣
合わせに配して他方の回転体に結合されたサイドプレー
トと、これらハブプレートおよびサイドプレート間で動
力伝達を行うよう円周方向に配したトーションスプリン
グと、前記ハブプレートおよびサイドプレートの一方に
摩擦接触するよう押圧され、他方に対し円周方向制限範
囲内での相対移動後に衝接して係合する摩擦ブロックと
を具えたトーショナルダンパにおいて、前記摩擦ブロッ
クが前記円周方向制限範囲内での相対移動後に衝接して
係合するハブプレートまたはサイドプレートの衝接部に
低剛性体を、複数面において該ハブプレートまたはサイ
ドプレートに接触させた状態で設けたことを特徴とする
させたものである。
【0013】また上記目的のため本発明によるトーショ
ナルダンパの振動減衰装置は、請求項2に記載の如く、
相互に駆動結合すべき2回転体の一方に結合されたハブ
プレート、および該ハブプレートに同軸隣合わせに配し
て他方の回転体に結合されたサイドプレートと、これら
ハブプレートおよびサイドプレート間で動力伝達を行う
よう円周方向に配したトーションスプリングと、前記ハ
ブプレートおよびサイドプレートの一方に摩擦接触する
よう押圧され、他方に対し円周方向制限範囲内での相対
移動後に衝接して係合する摩擦ブロックとを具えたトー
ショナルダンパにおいて、前記摩擦ブロックと、該摩擦
ブロックが円周方向制限範囲内での相対移動後に衝接し
て係合するハブプレートまたはサイドプレートとの衝接
部に、低剛性体を介在させ、前記低剛性体を、剛性が比
較的小さな第1低剛性部材と、剛性が比較的大きな第2
低剛性部材との組合せにより構成し、前記摩擦ブロック
がハブプレートまたはサイドプレートに衝接して係合す
るに際し、先ず第1低剛性部材が該係合を司り、次いで
第2低剛性部材が該係合を司るよう構成したことを特徴
とするものである。
【0014】また、何れにしても上記の低剛性体は請求
項3に記載の如く、パラ系芳香族ポリアミド繊維のフェ
ルト織組織で作った衝撃吸収材により構成するのが好適
である。
【0015】ところで、低剛性体を上記第1及び第2低
剛性部材の組合せにより構成する場合、請求項4に記載
の如く、対をなす両側の第2低剛性部材を相互に一体化
して、矩形形状に成形し、該矩形の第2低剛性部材の内
部に摩擦ブロックを受容する円周方向長孔を形成すると
共に、矩形の第2低剛性部材内に、その両端に一体結合
させて第1低剛性部材を結合するのが良い。
【0016】
【作用】請求項1の構成においては、ハブプレートに結
合した回転体と、サイドプレートに結合した回転体との
間での動力伝達が、トーションスプリングを介してなさ
れ、この間のトルク変動をトーションスプリングの弾性
変形により吸収して、所定の緩衝機能が果たされる。
【0017】ここで、共振によりトーショナルダンパの
回転振動が発生すると、これに伴うハブプレートおよび
サイドプレート間の大きな相対回転で、摩擦ブロックは
当初、摩擦接触しているハブプレートまたはサイドプレ
ートと共に、そしてサイドプレートまたはハブプレート
に対し相対的に円周方向へ移動するが、円周方向制限範
囲内での相対移動後に、後者のサイドプレートまたはハ
ブプレートに衝接して係合する。よって上記円周方向制
限範囲内での相対移動後に、摩擦ブロックと前者のハブ
プレートまたはサイドプレートとの間に摩擦抵抗(ヒス
テリシストルク)が発生し、これにより上記の回転振動
を減衰させることができる。
【0018】ところで、摩擦ブロックが上記円周方向制
限範囲内での相対移動後に衝接して係合するサイドプレ
ートまたはハブプレートの衝接部に低剛性体を設けたか
ら、当該係合が低剛性体を介してなされることとなり、
当該係合に伴う大きな金属音の問題や、反発に伴う振動
の問題を解消することができる。しかも上記の低剛性体
を、摩擦ブロックが上記円周方向制限範囲内での相対移
動後に衝接して係合するサイドプレートまたはハブプレ
ートの衝接部に設けたことにより、低剛性体を、複数面
において該ハブプレートまたはサイドプレートに接触さ
せた状態で設け得ることとなり、低剛性体の取り付け強
度を大きなものとなしてトーショナルダンパ用振動減衰
装置の耐久性を向上させることができる。
【0019】また請求項2の構成においては、摩擦ブロ
ックと、これが円周方向制限範囲内での相対移動後に衝
接して係合するサイドプレートまたはハブプレートとの
衝接部に、低剛性体を介在させたから、この場合も当該
係合が低剛性体を介してなされることとなり、当該係合
に伴う大きな金属音の問題や、反発に伴う振動の問題を
解消することができる。加えて請求項2の構成では、上
記の低剛性体を、剛性が比較的小さな第1低剛性部材
と、剛性が比較的大きな第2低剛性部材との組合せによ
り構成し、上記摩擦ブロックがサイドプレートまたはハ
ブプレートに衝接して係合するに際し、先ず第1低剛性
部材が当該係合を司り、次いで第2低剛性部材が当該係
合を司るよう構成したから、上記の係合が2段階とな
り、この係合に伴う金属音の問題や、反発に伴う振動の
問題を一層確実に解消することができる。
【0020】更に、請求項3の構成においては、上記何
れの構成を採用するにしても、上記の低剛性体を、パラ
系芳香族ポリアミド繊維のフェルト織組織で作った衝撃
吸収材により構成するから、低剛性体を付加すると雖
も、これが原因で振動減衰装置、ひいてはトーショナル
ダンパの熱安定性が悪化したり、強度低下を招いたり、
耐摩耗性が低下する等の弊害を伴うことがない。
【0021】又、請求項4の構成においては、低剛性体
が第1及び第2低剛性部材により構成されていても、こ
れを容易に、また少ない工数でハブプレートに組み付け
ることができ、組み付け作業性を向上させ得ると共に、
摩擦ブロックが直接ハブプレートに摺接しないことか
ら、摩擦ブロックがハブプレートに摺接して生ずるこも
り音をなくすことができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1は本発明一実施の態様になるトーショナ
ルダンパの振動減衰装置を示し、図中、図4および図5
におけると同様な部分を同一符号にて示す。
【0023】本例は、図4および図5に示すトーショナ
ルダンパの振動減衰装置に対する改良提案で、トーショ
ナルダンパを介して相互に駆動結合すべきエンジン出力
軸およびトルクコンバータ(何れも図示せず)のうち、
トルクコンバータにボルト1で結合されるハブプレート
2に形成した、摩擦ブロック9用の円周方向長孔2bの
両端に、低剛性体11を設ける。かように低剛性体11
をハブプレート2の摩擦ブロック9用円周方向長孔2b
の両端に設ける場合、低剛性体11を図示のごとく複数
面においてハブプレート2に接触させた状態で設けるこ
とができる。
【0024】かかる本例の構成においては、図4および
図5につき前述したトーショナルダンパの振動減衰作用
に際し、摩擦ブロック9はサイドプレート4と共に円周
方向制限範囲αだけ、ハブプレート2に対し相対変位し
た時、このハブプレート2に直接に衝突せず、低剛性体
11を介して接触することとなり、当該係合に伴う大き
な金属音の問題や、反発に伴う振動の問題を解消するこ
とができる。しかも当該作用効果のための低剛性体11
を、摩擦ブロック9の側ではなくハブプレート2の摩擦
ブロック9用円周方向長孔2bの両端に設けたから、低
剛性体11を、図示のごとく複数面においてハブプレー
ト2に接触させた状態で設け得ることとなり、低剛性体
11の取り付け強度を大きなものとなしてトーショナル
ダンパ用振動減衰装置の耐久性を向上させることができ
る。
【0025】図2は本発明の他の例を示す。本例では、
円周方向長孔2bの両端に設ける低剛性体11を、剛性
が比較的小さな第1低剛性部材11aと、剛性が比較的
大きな第2低剛性部材11bとの並置により構成する。
この場合も第1低剛性部材11aおよび第2低剛性部材
11bはそれぞれ、上記の並置により図示のごとく複数
面においてハブプレート2に接触させた状態で設けるこ
とができ、前記の実施例と同様に取り付け強度の増大に
より耐久性を向上させることができる。
【0026】そして、第1低剛性部材11aと、摩擦ブ
ロック9との間の隙間α1 を第2低剛性部材11bと、
摩擦ブロック9との間の隙間α2 よりも小さくし、これ
により、摩擦ブロック9が円周方向長孔2bの端部に衝
接して係合するに際しては、先ず第1低剛性部材11a
が当該係合を司り、次いで第2低剛性部材が該係合を司
るよう構成する。
【0027】かかる本例の構成によれば、上記の係合が
2段階となり、この係合に伴う金属音の問題や、反発に
伴う振動の問題を一層確実に解消することができる。な
お、第1低剛性部材11aは潰れきることがなく、圧縮
率を耐久値以下に設定することにより、耐久性の向上を
図るのが良いことは言うまでもない。
【0028】図3は本発明の更に他の例を示し、本例で
は、対をなす両側の第2低剛性部材11bを相互に一体
化して、矩形形状に成形し、ハブプレート2に固着す
る。そして、かかる矩形の第2低剛性部材11bの内部
に摩擦ブロック9を受容する円周方向長孔2bを形成す
ると共に、矩形の第2低剛性部材11b内には更に、そ
の両端に一体結合させて第1低剛性部材11aを結合す
る。この場合も第1低剛性部材11aおよび第2低剛性
部材11bはそれぞれ、図示のごとく複数面において間
接的、直接的にハブプレート2に接触させた状態で設け
ることができ、前記両実施例と同様に取り付け強度の増
大により耐久性を向上させることができる。
【0029】かかる本例の構成によれば、低剛性体11
が2個の低剛性部材11a,11bにより構成されてい
ても、これを容易に、また少ない工数でハブプレート2
に組み付けることができ、組み付け作業性を向上させ得
ると共に、摩擦ブロック9が直接ハブプレート2に摺接
しないことから、摩擦ブロック9がハブプレート2に摺
接して生ずるこもり音をなくすことができる。また、第
2低剛性部材11bをテフロン等の低摩擦材で造れば、
摩擦ブロック9の長孔2bでの移動を滑らかにすること
も可能となる。
【0030】なお、何れの構成を採用するにしても、上
記の低剛性体11は、パラ系芳香族ポリアミド繊維のフ
ェルト織組織で作った衝撃吸収材により構成するのが良
い。この場合、低剛性体11を付加すると雖も、これが
原因で振動減衰装置、ひいてはトーショナルダンパの熱
安定性が悪化したり、強度低下を招いたり、耐摩耗性が
低下する等の弊害を伴うことがない。
【0031】
【発明の効果】かくして本発明によるトーショナルダン
パの振動減衰装置は、請求項1に記載の如く、振動減衰
用のヒステリシストルクを生起する摩擦ブロック(9)
が円周方向制限範囲内での相対移動後に衝接して係合す
るサイドプレートまたはハブプレート(図示例では、ハ
ブプレート2)の摺接部に、低剛性体(11)を設けた
から、当該係合が低剛性体(11)を介してなされるこ
ととなり、当該係合に伴う大きな金属音の問題や、反発
に伴う振動の問題を解消することができる。しかも低剛
性体(11)を、摩擦ブロック(9)が上記円周方向制
限範囲内での相対移動後に衝接して係合するサイドプレ
ートまたはハブプレート(図示例では、ハブプレート
2)の衝接部に設けたことにより、低剛性体(11)
を、複数面において該ハブプレートまたはサイドプレー
トに接触させた状態で設け得ることとなり、低剛性体
(11)の取り付け強度を大きなものとなしてトーショ
ナルダンパ用振動減衰装置の耐久性を向上させることが
できる。
【0032】また本発明によるトーショナルダンパの振
動減衰装置は、請求項2に記載の如く、振動減衰用のヒ
ステリシストルクを生起する摩擦ブロック(9)と、こ
れが円周方向制限範囲内での相対移動後に衝接して係合
するサイドプレートまたはハブプレート(図示例では、
ハブプレート2)との摺接部に、低剛性体(11)を介
在させたから、この場合も当該係合が低剛性体(11)
を介してなされることとなり、当該係合に伴う大きな金
属音の問題や、反発に伴う振動の問題を解消することが
できる。加えて請求項2の発明においては、上記の低剛
性体(11)を、剛性が比較的小さな第1低剛性部材
(11a)と、剛性が比較的大きな第2低剛性部材(1
1b)との組合せにより構成し、上記摩擦ブロック
(9)がサイドプレートまたはハブプレート(図示例で
は、ハブプレート2)に衝接して係合するに際しては、
先ず第1低剛性部材(11a)が当該係合を司り、次い
で第2低剛性部材(11b)が当該係合を司るよう構成
したから、上記の係合が2段階となり、この係合に伴う
金属音の問題や、反発に伴う振動の問題を一層確実に解
消することができる。
【0033】更に、請求項3の発明においては、上記何
れの構成を採用するにしても、上記の低剛性体(11)
を、パラ系芳香族ポリアミド繊維のフェルト織組織で作
った衝撃吸収材により構成するから、低剛性体(11)
を付加すると雖も、これが原因で振動減衰装置、ひいて
はトーショナルダンパの熱安定性が悪化したり、強度低
下を招いたり、耐摩耗性が低下する等の弊害を伴うこと
がない。
【0034】なお、請求項4の発明においては、低剛性
体が第1及び第2低剛性部材により構成されていても、
これを容易に、また少ない工数でハブプレートに組み付
けることができ、組み付け作業性を向上させ得ると共
に、摩擦ブロックが直接ハブプレートに摺接しないこと
から、摩擦ブロックがハブプレートに摺接して生ずるこ
もり音をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施の態様になるトーショナルダンパ
の振動減衰装置を示す要部正面図である。
【図2】本発明の他の例を示す、図1と同様な要部正面
図である。
【図3】本発明の更に他の例を示す、図1と同様な要部
正面図である。
【図4】従来の振動減衰装置を具えたトーショナルダン
パを例示する要部縦断側面図である。
【図5】同じくその振動減衰装置に係わる要部正面図で
ある。
【図6】同振動減衰装置によるヒステリシストルク特性
を示す線図である。
【符号の説明】
2 ハブプレート 4 サイドプレート 5 サイドプレート 6 トーションスプリング 7 リテーニングプレート 8 リテーニングプレート 9 摩擦ブロック 10 皿ばね 11 低剛性体 11a 第1低剛性部材 11b 第1低剛性部材
フロントページの続き (72)発明者 神田 政徳 神奈川県厚木市恩名1370 株式会社ユニ シアジェックス内 (72)発明者 森 淳弘 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 村杉 卓 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 審査官 豊原 邦雄 (56)参考文献 特開 昭63−19441(JP,A) 特開 平7−71523(JP,A) 特開 平3−172647(JP,A) 実開 昭61−109942(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 15/129

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に駆動結合すべき2回転体の一方に
    結合されたハブプレート、および該ハブプレートに同軸
    隣合わせに配して他方の回転体に結合されたサイドプレ
    ートと、 これらハブプレートおよびサイドプレート間で動力伝達
    を行うよう円周方向に配したトーションスプリングと、 前記ハブプレートおよびサイドプレートの一方に摩擦接
    触するよう押圧され、他方に対し円周方向制限範囲内で
    の相対移動後に衝接して係合する摩擦ブロックとを具え
    たトーショナルダンパにおいて、 前記摩擦ブロックが前記円周方向制限範囲内での相対移
    動後に衝接して係合するハブプレートまたはサイドプレ
    ートの衝接部に低剛性体を、複数面において該ハブプレ
    ートまたはサイドプレートに接触させた状態で設けたこ
    とを特徴とするトーショナルダンパの振動減衰装置。
  2. 【請求項2】 相互に駆動結合すべき2回転体の一方に
    結合されたハブプレート、および該ハブプレートに同軸
    隣合わせに配して他方の回転体に結合されたサイドプレ
    ートと、 これらハブプレートおよびサイドプレート間で動力伝達
    を行うよう円周方向に配したトーションスプリングと、 前記ハブプレートおよびサイドプレートの一方に摩擦接
    触するよう押圧され、他方に対し円周方向制限範囲内で
    の相対移動後に衝接して係合する摩擦ブロックとを具え
    たトーショナルダンパにおいて、 前記摩擦ブロックと、該摩擦ブロックが円周方向制限範
    囲内での相対移動後に衝接して係合するハブプレートま
    たはサイドプレートとの衝接部に、低剛性体を介在さ
    せ、 前記低剛性体を、剛性が比較的小さな第1低剛性部材
    と、剛性が比較的大きな第2低剛性部材との組合せによ
    り構成し、前記摩擦ブロックがハブプレートまたはサイ
    ドプレートに衝接して係合するに際し、先ず第1低剛性
    部材が該係合を司り、次いで第2低剛性部材が該係合を
    司るよう構成したことを特徴とするトーショナルダンパ
    の振動減衰装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記低剛性
    体を、パラ系芳香族ポリアミド繊維のフェルト織組織で
    作った衝撃吸収材により構成してなることを特徴とする
    トーショナルダンパの振動減衰装置。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3において、対をなす両側
    の第2低剛性部材を相互に一体化して、矩形形状に成形
    し、該矩形の第2低剛性部材の内部に摩擦ブロックを受
    容する円周方向長孔を形成すると共に、矩形の第2低剛
    性部材内に、その両端に一体結合させて第1低剛性部材
    を結合したことを特徴とするトーショナルダンパの振動
    減衰装置。
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