JP3834070B2 - トーショナルダンパ - Google Patents
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- F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
- F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
- F16F15/1414—Masses driven by elastic elements
- F16F15/1435—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
- F16F15/1442—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber with a single mass
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンのクランクシャフトの主に捩り振動を吸収するトーショナルダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの駆動は、吸気、圧縮、爆発（膨張）及び排気の各行程を繰り返しながら行われ、ピストンの往復運動をクランクシャフトで回転運動に変換しているため、このクランクシャフトには、回転に伴って、捩り振動（回転方向の振動）が生じる。そして、このような捩り振動を有効に吸収するために、エンジンのクランク室から突出したクランクシャフトの軸端には、トーショナルダンパが装着される。
【０００３】
この種のトーショナルダンパの典型的な従来例が、実開平４−９３５４１号公報に開示されている。すなわち、トーショナルダンパは、基本的には、クランクシャフトの軸端に取り付けられるハブと、このハブに近接配置された環状質量体とを、エラストマー部材を介して弾性的に連結した構造を有し、環状質量体とエラストマー部材からなる共振系が、ハブを介して入力されるクランクシャフトの捩り振動の振動変位の位相と逆の位相で共振することによって、顕著な動的吸振効果を発揮するものである。また、上記公報に記載された従来例のように、ハブ及び環状質量体の双方が例えばＦＣ２５等の鋳物からなるものが一般的であり、補機に回転力を伝達するためのプーリ部材が取り付けられることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
トーショナルダンパは、鋳物からなるハブをスケルトン形（径方向中腹部に円周方向所定間隔で複数の鋳抜き窓を形成したもの）としたり、あるいはハブを金属板材のプレス成形品とすることによって軽量化が図られるが、この場合でも、環状質量体は、所要の慣性質量を確保する観点から鋳物が用いられており、しかも、上記公報に記載のトーショナルダンパのように、プーリ部材（板金プーリ）が別部材で取り付けられたものが多く、製造コストを軽減することが困難であった。また、鋳物からなる環状質量体は、表面積が小さいので、エラストマー部材の振動減衰作用に伴い発生する熱が効率良く放出されにくい問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような事情からなされたものであって、その技術的課題とするところは、製造コストの低減を図ると共に、放熱性を向上させることによって耐久性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題は、本発明によって有効に解決することができる。
すなわち本発明に係るトーショナルダンパは、クランクシャフトに取り付けられるハブと、このハブの軸方向片側に同心的に近接配置された環状質量体と、このハブと環状質量体を弾性的に連結するエラストマー部材とを備えるトーショナルダンパにおいて、前記ハブは金属板のプレス成形体からなるものであって、ボス部から外径側へ展開した接合部及びその外径端よりも内周側から円筒状に突出したプーリ部を有し、前記環状質量体は金属板のプレス成形体からなるものであって、前記ハブの接合部と軸方向に対向する接合部及び前記ハブより外周側へ延長された外周張り出し部を有し、前記エラストマー部材が前記ハブと環状質量体の互いに軸方向に対向する接合部間に接着され、この接合部は、軸心を通る平面で切断した断面が、互いに対応する蛇行形状を呈するように屈曲形成されると共に前記エラストマー部材と反対側の面が露出したものである。
【０００７】
【作用】
本発明のトーショナルダンパによれば、ハブ及び環状質量体の双方が金属板材からなるため、これらはプレス成形により容易に製造することができ、しかも使用においては、エラストマー部材の振動減衰動作に伴い発生する熱が、ハブ及び環状質量体の双方から効率良く放出される。また、補機を回転させるためのプーリ部がハブに一体的に突出形成されているため、部品点数も増大しない。しかもプーリ部は、ハブの外周部を板厚方向に切り裂き屈曲形成したものであるため、ハブの外周部の質量が小さくなり、その結果ハブの慣性質量が小さくなって、慣性質量体とエラストマー部材の共振動作による動的吸振効果が向上される。
【０００８】
【実施例】
図１は、本発明に係るトーショナルダンパの好ましい一実施例を示すものである。この図において、参照符号１０は、内周に形成された円筒状のボス部１１が図示されていないエンジンのクランクシャフトの軸端に装着されるハブで、ボス部１１から外径側へ展開する円盤状の接合部１２の軸方向一側（フロント側）に、円筒状に突出したプーリ部１３を一体的に有する。参照符号２０はハブ１０の軸方向他側（エンジン側）に同心的に配置された環状質量体で、ハブ１０の接合部１２と軸方向に対向する接合部２１及びハブ１０の外周側へ延長された外周張り出し部２２からなる。３０はハブ１０と環状質量体２０を弾性的に連結する環状のエラストマー部材で、ハブ１０の接合部１２と環状質量体２０の接合部２１の対向面間に加硫成形・接着されている。
【０００９】
ハブ１０及び環状質量体２０は、いずれも金属板をプレス成形することによって形成されたものであって、その互いに軸方向に対向する接合部１２，２１は、軸心Ｏを通る平面で切断した断面が、互いに対応するようにほぼ「く」の字形に蛇行した形状を呈する。したがって、この接合部１２，２１の間に介在されたエラストマー部材３０も、これに倣ってほぼ「く」の字形に蛇行した断面形状を呈する。プーリ部１３の外周面には、図示されていないベルトを掛けるための環状のポリＶ溝１４が形成されている。
【００１０】
環状質量体２０及びエラストマー部材３０からなる共振系の共振動作によって有効な動的制振力を得るためには、環状質量体２０には所要の慣性質量が設定されなければならない。したがって、環状質量体２０が金属板で成形されているこのトーショナルダンパにおいては、環状質量体２０の接合部２１をほぼ「く」の字形に蛇行した断面形状にすると共に、外周部をハブ１０の外周側へ張り出した形状（外周張り出し部２２）とすることによって、必要な慣性質量を確保している。
【００１１】
エラストマー部材３０は、振動エネルギを熱に変換し、言い換えればハブ１０の接合部１２と環状質量体２０の接合部２１との間で繰り返し変形するのに伴って発熱するが、その軸方向両側面に接合されたハブ１０及び環状質量体２０の双方が金属板からなるものであって広い放熱面積を有するため、発生した熱が効率良く放出される。
【００１２】
ハブ１０及び環状質量体２０の接合部１２，２１が互いに対応した蛇行形状に形成されているため、エラストマー部材３０との接着面積が大きく、しかも軸直角方向の振動入力に対しては圧縮・引張となるため、強度が高いものとなる。したがって、環状質量体２０の剥離飛散の恐れを生じる危険回転数を、大幅に上昇させることができる。
【００１３】
ハブ１０に一体的に設けられたプーリ部１３は、図示されていないベルトを介して回転力を補機に伝達するためのもので、ハブ１０の外周部から切り出し形成したものである。すなわちこのプーリ部１３は、図２（Ａ）〜（Ｄ）に順を追って示すように、ハブ１０となる円盤状金属板１０Ａの外周部に、この外周部を板厚方向に分割する切れ込み１５を形成し、この切れ込み１５による一方の分割片１３Ａを円筒状に屈曲させ、分割片１３Ａの外周面に環状のポリＶ溝１４を加工することによって形成されたものである。
【００１４】
したがって、プーリ部１３を別部材としてハブ１０に接合する場合のような部品点数の増大がなく、溶接等による接合工程も不要であるため、安価に製造することができる。また、例えばハブの外周側から延長したプーリ部を形成した場合は、ハブの慣性質量ひいてはクランクシャフト側の慣性質量が大きくなって、共振系の動的吸振作用による振動低減の有効性が阻害されてしまうが、この実施例のトーショナルダンパは、上述のような製造方法でプーリ部１３を形成することによって、ハブ１０の外周部の質量の一部が内周側へ移動するため、ハブ１０及びプーリ部１３による慣性質量が小さくなり、吸振性の向上が期待できる。
【００１５】
なお、本発明は、図示の実施例に限定されるものではない。例えば、ハブ１０及び環状質量体２０の接合部１２，２１の蛇行（屈曲）形状や、プーリ部１３の細部の形状は、種々の変更が可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のトーショナルダンパによれば、次のような効果が奏される。
(1) ハブ及び環状質量体の双方が金属板材からなり、プレス成形により容易に製造することができるため、製造に要する費用を低減することができる。
(2) エラストマー部材に発生する熱が、ハブ及び環状質量体の双方から効率良く放出されるので、エラストマー部材の劣化が防止される。
(3) ハブ及び環状質量体とエラストマー部材との接着面積を大きく取れるので、その接合強度が向上する。
(4) 補機を回転させるためのプーリ部が、ハブの外周部に切り裂き屈曲形成したものであるため、ハブの外周部の質量が小さくなり、ハブの慣性質量が小さくなって、環状質量体とエラストマー部材の共振動作による動的吸振効果が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトーショナルダンパの好ましい一実施例を、軸心Ｏを通る平面で切断した半裁断面図である。
【図２】上記トーショナルダンパのハブ１０にプーリ部１３を形成するための工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ハブ
１０Ａ 円盤状金属板
１１ ボス部
１２ 接合部
１３ プーリ部
１３Ａ 分割片
１４ ポリＶ溝
１５ 切れ込み
２０ 環状質量体
２１ 接合部
２２ 外周張り出し部
３０ エラストマー部材
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンのクランクシャフトの主に捩り振動を吸収するトーショナルダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの駆動は、吸気、圧縮、爆発（膨張）及び排気の各行程を繰り返しながら行われ、ピストンの往復運動をクランクシャフトで回転運動に変換しているため、このクランクシャフトには、回転に伴って、捩り振動（回転方向の振動）が生じる。そして、このような捩り振動を有効に吸収するために、エンジンのクランク室から突出したクランクシャフトの軸端には、トーショナルダンパが装着される。
【０００３】
この種のトーショナルダンパの典型的な従来例が、実開平４−９３５４１号公報に開示されている。すなわち、トーショナルダンパは、基本的には、クランクシャフトの軸端に取り付けられるハブと、このハブに近接配置された環状質量体とを、エラストマー部材を介して弾性的に連結した構造を有し、環状質量体とエラストマー部材からなる共振系が、ハブを介して入力されるクランクシャフトの捩り振動の振動変位の位相と逆の位相で共振することによって、顕著な動的吸振効果を発揮するものである。また、上記公報に記載された従来例のように、ハブ及び環状質量体の双方が例えばＦＣ２５等の鋳物からなるものが一般的であり、補機に回転力を伝達するためのプーリ部材が取り付けられることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
トーショナルダンパは、鋳物からなるハブをスケルトン形（径方向中腹部に円周方向所定間隔で複数の鋳抜き窓を形成したもの）としたり、あるいはハブを金属板材のプレス成形品とすることによって軽量化が図られるが、この場合でも、環状質量体は、所要の慣性質量を確保する観点から鋳物が用いられており、しかも、上記公報に記載のトーショナルダンパのように、プーリ部材（板金プーリ）が別部材で取り付けられたものが多く、製造コストを軽減することが困難であった。また、鋳物からなる環状質量体は、表面積が小さいので、エラストマー部材の振動減衰作用に伴い発生する熱が効率良く放出されにくい問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような事情からなされたものであって、その技術的課題とするところは、製造コストの低減を図ると共に、放熱性を向上させることによって耐久性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題は、本発明によって有効に解決することができる。
すなわち本発明に係るトーショナルダンパは、クランクシャフトに取り付けられるハブと、このハブの軸方向片側に同心的に近接配置された環状質量体と、このハブと環状質量体を弾性的に連結するエラストマー部材とを備えるトーショナルダンパにおいて、前記ハブは金属板のプレス成形体からなるものであって、ボス部から外径側へ展開した接合部及びその外径端よりも内周側から円筒状に突出したプーリ部を有し、前記環状質量体は金属板のプレス成形体からなるものであって、前記ハブの接合部と軸方向に対向する接合部及び前記ハブより外周側へ延長された外周張り出し部を有し、前記エラストマー部材が前記ハブと環状質量体の互いに軸方向に対向する接合部間に接着され、この接合部は、軸心を通る平面で切断した断面が、互いに対応する蛇行形状を呈するように屈曲形成されると共に前記エラストマー部材と反対側の面が露出したものである。
【０００７】
【作用】
本発明のトーショナルダンパによれば、ハブ及び環状質量体の双方が金属板材からなるため、これらはプレス成形により容易に製造することができ、しかも使用においては、エラストマー部材の振動減衰動作に伴い発生する熱が、ハブ及び環状質量体の双方から効率良く放出される。また、補機を回転させるためのプーリ部がハブに一体的に突出形成されているため、部品点数も増大しない。しかもプーリ部は、ハブの外周部を板厚方向に切り裂き屈曲形成したものであるため、ハブの外周部の質量が小さくなり、その結果ハブの慣性質量が小さくなって、慣性質量体とエラストマー部材の共振動作による動的吸振効果が向上される。
【０００８】
【実施例】
図１は、本発明に係るトーショナルダンパの好ましい一実施例を示すものである。この図において、参照符号１０は、内周に形成された円筒状のボス部１１が図示されていないエンジンのクランクシャフトの軸端に装着されるハブで、ボス部１１から外径側へ展開する円盤状の接合部１２の軸方向一側（フロント側）に、円筒状に突出したプーリ部１３を一体的に有する。参照符号２０はハブ１０の軸方向他側（エンジン側）に同心的に配置された環状質量体で、ハブ１０の接合部１２と軸方向に対向する接合部２１及びハブ１０の外周側へ延長された外周張り出し部２２からなる。３０はハブ１０と環状質量体２０を弾性的に連結する環状のエラストマー部材で、ハブ１０の接合部１２と環状質量体２０の接合部２１の対向面間に加硫成形・接着されている。
【０００９】
ハブ１０及び環状質量体２０は、いずれも金属板をプレス成形することによって形成されたものであって、その互いに軸方向に対向する接合部１２，２１は、軸心Ｏを通る平面で切断した断面が、互いに対応するようにほぼ「く」の字形に蛇行した形状を呈する。したがって、この接合部１２，２１の間に介在されたエラストマー部材３０も、これに倣ってほぼ「く」の字形に蛇行した断面形状を呈する。プーリ部１３の外周面には、図示されていないベルトを掛けるための環状のポリＶ溝１４が形成されている。
【００１０】
環状質量体２０及びエラストマー部材３０からなる共振系の共振動作によって有効な動的制振力を得るためには、環状質量体２０には所要の慣性質量が設定されなければならない。したがって、環状質量体２０が金属板で成形されているこのトーショナルダンパにおいては、環状質量体２０の接合部２１をほぼ「く」の字形に蛇行した断面形状にすると共に、外周部をハブ１０の外周側へ張り出した形状（外周張り出し部２２）とすることによって、必要な慣性質量を確保している。
【００１１】
エラストマー部材３０は、振動エネルギを熱に変換し、言い換えればハブ１０の接合部１２と環状質量体２０の接合部２１との間で繰り返し変形するのに伴って発熱するが、その軸方向両側面に接合されたハブ１０及び環状質量体２０の双方が金属板からなるものであって広い放熱面積を有するため、発生した熱が効率良く放出される。
【００１２】
ハブ１０及び環状質量体２０の接合部１２，２１が互いに対応した蛇行形状に形成されているため、エラストマー部材３０との接着面積が大きく、しかも軸直角方向の振動入力に対しては圧縮・引張となるため、強度が高いものとなる。したがって、環状質量体２０の剥離飛散の恐れを生じる危険回転数を、大幅に上昇させることができる。
【００１３】
ハブ１０に一体的に設けられたプーリ部１３は、図示されていないベルトを介して回転力を補機に伝達するためのもので、ハブ１０の外周部から切り出し形成したものである。すなわちこのプーリ部１３は、図２（Ａ）〜（Ｄ）に順を追って示すように、ハブ１０となる円盤状金属板１０Ａの外周部に、この外周部を板厚方向に分割する切れ込み１５を形成し、この切れ込み１５による一方の分割片１３Ａを円筒状に屈曲させ、分割片１３Ａの外周面に環状のポリＶ溝１４を加工することによって形成されたものである。
【００１４】
したがって、プーリ部１３を別部材としてハブ１０に接合する場合のような部品点数の増大がなく、溶接等による接合工程も不要であるため、安価に製造することができる。また、例えばハブの外周側から延長したプーリ部を形成した場合は、ハブの慣性質量ひいてはクランクシャフト側の慣性質量が大きくなって、共振系の動的吸振作用による振動低減の有効性が阻害されてしまうが、この実施例のトーショナルダンパは、上述のような製造方法でプーリ部１３を形成することによって、ハブ１０の外周部の質量の一部が内周側へ移動するため、ハブ１０及びプーリ部１３による慣性質量が小さくなり、吸振性の向上が期待できる。
【００１５】
なお、本発明は、図示の実施例に限定されるものではない。例えば、ハブ１０及び環状質量体２０の接合部１２，２１の蛇行（屈曲）形状や、プーリ部１３の細部の形状は、種々の変更が可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のトーショナルダンパによれば、次のような効果が奏される。
(1) ハブ及び環状質量体の双方が金属板材からなり、プレス成形により容易に製造することができるため、製造に要する費用を低減することができる。
(2) エラストマー部材に発生する熱が、ハブ及び環状質量体の双方から効率良く放出されるので、エラストマー部材の劣化が防止される。
(3) ハブ及び環状質量体とエラストマー部材との接着面積を大きく取れるので、その接合強度が向上する。
(4) 補機を回転させるためのプーリ部が、ハブの外周部に切り裂き屈曲形成したものであるため、ハブの外周部の質量が小さくなり、ハブの慣性質量が小さくなって、環状質量体とエラストマー部材の共振動作による動的吸振効果が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトーショナルダンパの好ましい一実施例を、軸心Ｏを通る平面で切断した半裁断面図である。
【図２】上記トーショナルダンパのハブ１０にプーリ部１３を形成するための工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ハブ
１０Ａ 円盤状金属板
１１ ボス部
１２ 接合部
１３ プーリ部
１３Ａ 分割片
１４ ポリＶ溝
１５ 切れ込み
２０ 環状質量体
２１ 接合部
２２ 外周張り出し部
３０ エラストマー部材
Claims (1)
- クランクシャフトに取り付けられるハブ（１０）と、このハブ（１０）の軸方向片側に同心的に近接配置された環状質量体（２０）と、このハブ（１０）と環状質量体（２０）を弾性的に連結するエラストマー部材（３０）とを備えるトーショナルダンパにおいて、
前記ハブ（１０）は金属板のプレス成形体からなるものであって、ボス部（１１）から外径側へ展開した接合部（１２）及びその外径端よりも内周側から円筒状に突出したプーリ部（１３）を有し、
前記環状質量体（２０）は金属板のプレス成形体からなるものであって、前記ハブ（１０）の接合部（１２）と軸方向に対向する接合部（２１）及び前記ハブ（１０）より外周側へ延長された外周張り出し部（２２）を有し、
前記エラストマー部材（３０）が前記ハブ（１０）と環状質量体（２０）の互いに軸方向に対向する接合部（１２，２１）間に接着され、この接合部（１２，２１）は、軸心（Ｏ）を通る平面で切断した断面が、互いに対応する蛇行形状を呈するように屈曲形成されると共に前記エラストマー部材（３０）と反対側の面が露出したことを特徴とするトーショナルダンパ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34327393A JP3834070B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | トーショナルダンパ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34327393A JP3834070B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | トーショナルダンパ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07167214A JPH07167214A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3834070B2 true JP3834070B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=18360254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34327393A Expired - Fee Related JP3834070B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | トーショナルダンパ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3834070B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4731430B2 (ja) * | 2006-09-04 | 2011-07-27 | 倉敷化工株式会社 | トーショナルダンパ及びその製造方法 |
| WO2008142981A1 (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Autoliv Development Ab | シートベルトリトラクタ |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP34327393A patent/JP3834070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07167214A (ja) | 1995-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031112 |
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| A521 | Request for written amendment filed |
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