JP4883284B2 - トーショナルダンパ - Google Patents

Description

本発明は、例えば内燃機関のクランク軸等の回転軸に、捩り振動を吸収するために装着されるトーショナルダンパであって、特に、回転検出用のセンシングプレートを備えるものに関する。

車両の内燃機関のクランク軸に、回転に伴って生じる捩り振動（回転方向の振動）を吸収するトーショナルダンパとして、従来から、回転検出用のセンシングプレートを備えるものが知られている。

図５は、従来の技術に係るトーショナルダンパを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。すなわち、このトーショナルダンパは、不図示のクランク軸に固定される金属製のハブ１０１の外周に、環状のダンパゴム１０２を介して金属製の環状質量体１０３を同心的かつ弾性的に連結した構造のトーショナルダンパ本体１００と、前記ハブ１０１に取り付けられたセンシングプレート１１０とを備える。センシングプレート１１０は、円盤状のフランジ部１１１の外周縁に多数の被検出突起１１１ａが所定のピッチで形成されており、この被検出突起１１１ａが回転に伴って不図示のセンサの読み取りヘッド正面を通過することによって、センサからパルス状の検出信号が出力され、エンジン制御のためのクランク角検出が行われるようになっている（特許文献１参照）。
特開２００３−１４８５６０号公報

しかしながらこの種のセンシングプレート付きトーショナルダンパは、センシングプレート１１０の円盤状フランジ部１１１の径方向長さＬが長いと、その共振周波数が低くなり、常用回転数域でも、クランク軸からの軸方向振動の伝達によって、図中に矢印Ｖで示されるように、フランジ部１１１がその内周端の屈曲部１１２を曲げ起点にして厚さ方向（軸方向）へ共振し、しかも前記径方向長さＬが長いほど、音の放射面積が大きくなると共に外周部の軸方向振幅が大きくなるので、大きな騒音が放射されやすくなる。また、このような共振によって、軸方向振幅が大きくなると、曲げ振動の起点となる屈曲部１１２に疲労による破損が起こるおそれもある。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、センシングプレートを備えるトーショナルダンパにおいて、センシングプレートからの騒音の放射を低減することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るトーショナルダンパは、取付筒部及びその一端から展開した円盤状のフランジ部からなる回転検出用のセンシングプレートが設けられたトーショナルダンパにおいて、前記フランジ部に、円周方向へ断続したスリット又は開口部が形成され、このスリット又は開口部に、前記センシングプレートのフランジ部の振動によってこのフランジ部と摺動可能な摺動板が取り付けられたことを特徴とする。この構成において、スリット又は開口部は、前記フランジ部の振動変位の曲げ起点を外径側へ移動させる作用を有し、これによって、共振周波数を高くすると共に振幅を抑制するものである。また、スリット又は開口部に取り付けられた摺動板が、振動によって前記フランジ部と摺動するので、摩擦減衰によって前記フランジ部の振動を低減することができる。

本発明に係るトーショナルダンパによれば、センシングプレートのフランジ部に、円周方向へ断続したスリット又は開口部を形成することによって、前記フランジ部の振動変位の曲げ起点が外径側へ移動するので、その共振周波数を、常用回転における振動周波数域よりも高くすると共に振幅を抑制することができ、センシングプレートからの騒音の放射を有効に低減することができる。また、前記スリット又は開口部に摺動板を取り付けることによって、摩擦減衰によって騒音の放射を一層有効に低減することができる。

以下、本発明に係るトーショナルダンパの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図、図２は、この実施の形態において用いられる摺動板が取り付けられたセンシングプレートの正面図、図３は、同じく軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図、図４は、前記摺動板の未装着状態の片側断面図である。

図１に示されるトーショナルダンパは、不図示のエンジンのクランク軸に固定される金属製のハブ１１の外周に、環状のダンパゴム１２を介して金属製の環状質量体１３を同心的かつ弾性的に連結した構造のトーショナルダンパ本体１と、前記ハブ１１に取り付けられたセンシングプレート２とを備える。

詳しくは、トーショナルダンパ本体１におけるハブ１１は、鉄系金属又はアルミニウム等の鋳物からなるものであって、クランク軸の軸端への固定部である軸孔１１ｂが形成されたボス部１１ａと、その正面側（図１における左側であって車両のフロント側）の端部から外周側へ延在された円盤部１１ｃと、その外周端部から正面側へ延在された外周筒部１１ｄとを有する。

トーショナルダンパ本体１におけるダンパゴム１２は、例えば耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料によって環状（円筒状）に成形されたものであって、ハブ１１の外周筒部１１ｄの外周面と、これに径方向に対向する環状質量体１３の内周面との間に、適当に径方向に圧縮された状態で圧入嵌着されている。ハブ１１の外周筒部１１ｄの外周面及びこれに径方向に対向される環状質量体１３の内周面は、図示の断面において、互いに対応して径方向へ緩やかにうねった形状に形成されている。このため、ダンパゴム１２も、これに倣って蛇行した断面形状となっている。

トーショナルダンパ本体１における環状質量体１３は、鉄系等の金属で製作されたものであって、ハブ１の外周筒部１１ｄの外周側に配置されている。また、この環状質量体１３の外周面には、ポリＶ溝１３ａが形成され、不図示の無端ベルトが巻き掛けられるようになっている。

ダンパゴム１２と環状質量体１３からなる振動系の捩り方向の共振周波数は、ダンパゴム１２の捩り方向剪断ばね定数と、環状質量体１３の慣性質量によって、クランク軸の捩れ角が最大となる所定の振動数域、言い換えればクランク軸の捩り方向共振周波数と同調されている。

一方、センシングプレート２は、鋼板などの金属板からなるものであって、背面側（図１における右側であって不図示のエンジンが存在する側）からハブ１１の外周筒部１１ｄの内周面に圧入された取付筒部２１と、その背面側の端部から円盤状に展開したフランジ部２２を有する。フランジ部２２の外周縁には、多数の被検出突起２２ａが円周方向所定のピッチで形成され、フランジ部２２の外周側には、不図示のセンサ（図示省略）が近接配置されている。なお、図２に示されるように、被検出突起２２ａのピッチは、例えばピストンの上死点等、特定のポジションを検出するための回転角計測原点Ｐとして、円周方向一箇所で異なるものとなっている。前記フランジ部２２の径方向中間部には、円周方向へ断続したスリット又は開口部２２ｂが形成されている。すなわちスリット又は開口部２２ｂは円弧状に延びるものであって、円周方向へ所定間隔で開設されている。

上述の構成を備えるトーショナルダンパは、トーショナルダンパ本体１において、ダンパゴム１２と環状質量体１３からなる振動系が、クランク軸の共振によって捩れ角が最大となる振動数域で円周方向に共振し、その共振によるトルクは、入力振動のトルクと方向が逆になるので、このような動的吸振作用によって、クランク軸の共振による捩れ角のピークを有効に低減することができる。

また、センシングプレート２は、クランク軸及びトーショナルダンパ本体１と一体に回転し、フランジ部２２の外周縁に形成された多数の被検出突起２２ａが回転に伴って不図示のセンサの読み取りヘッドの前を通過するので、このセンサからパルス状の回転検出信号が出力され、エンジン制御のためのクランク角検出が行われるようになっている。

そしてこの実施形態によれば、クランク軸からの軸方向振動がハブ１１を介してセンシングプレート２に伝達されても、フランジ部２２の振動変位が、スリット又は開口部２２ｂが形成された径方向中間部分を曲げ起点として、その外径側で行われる。このため、共振周波数が高くなり、振幅も小さくなる。

すなわち、センシングプレート２の本体フランジ部２２にスリット又は開口部２２ｂが開設されていない場合は、クランク軸に生じる軸方向振動が、ハブ１１からセンシングプレート２に伝達されると、本体フランジ部２２は、内周の屈曲部２４を支点にして厚さ方向へ共振するのに対し、この実施形態によれば、本体フランジ部２２は、スリット又は開口部２２ｂが円周方向に並んで開設された径方向中間部分で曲げに対する剛性が低くなっており、前記径方向中間部分を曲げ起点として、その外周側で厚さ方向へ振動するので、その振幅及び振動面の径方向長さ（音響放射面積）は小さくなる。したがって、騒音の放射を有効に低減することができる。

また、スリット又は開口部２２ｂによって、ダンパゴム１２からの放熱性が高まるので、熱によるダンパゴム１２の劣化を有効に抑えることができる。

また、センシングプレート２のスリット又は開口部２２ｂに、フランジ部２２の振動によってこのフランジ部２２と摺動可能な摺動板８が取り付けられている。

摺動板８は合成樹脂又は金属で成形されたものであって、センシングプレート２におけるフランジ部２２のスリット又は開口部２２ｂに圧入嵌着された複数の圧入部８１と、前記フランジ部２２の背面に接触された環状の本体部８２からなる。本体部８２は、図４に示される未装着状態では、軸心Ｏと直交する平面に対して角度θ（θ＝１〜２度）で傾斜しており、図１あるいは図３に示される装着状態では、適当に変形された状態でセンシングプレート２のフランジ部２２と接触している。

したがって、上述のようにスリット又は開口部２２ｂによって振幅及び振動面の径方向長さ（音響放射面積）が小さくなることに加え、摺動板８による摩擦減衰が得られる。すなわち、クランク軸からの軸方向振動がハブ１１を介してセンシングプレート２に伝達されることによって、フランジ部２２の外周部に、スリット又は開口部２２ｂが開設された径方向中間部分を曲げ起点とする振動変位を生じると、これに伴って、摺動板８の本体部８２との接触部に径方向の摩擦を生じる。このため、騒音の放射を一層有効に低減することができるのである。

本発明に係るトーショナルダンパの実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 この実施の形態において用いられる摺動板が取り付けられたセンシングプレートの正面図である。 この実施の形態において用いられる摺動板が取り付けられたセンシングプレートを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 この実施の形態において用いられる摺動板の未装着状態の片側断面図である。 従来の技術に係るトーショナルダンパを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。

符号の説明

１ トーショナルダンパ本体
１１ ハブ
１２ ダンパゴム
１３ 環状質量体
２ センシングプレート
２１ 取付筒部
２２ フランジ部
２２ａ 被検出突起
２２ｂ スリット又は開口部
８ 摺動板
８１ 圧入部
８２ 本体部

Claims (1)

1. 取付筒部（２１）及びその一端から展開した円盤状のフランジ部（２２）からなる回転検出用のセンシングプレート（２）が設けられたトーショナルダンパにおいて、前記フランジ部（２２）に、円周方向へ断続したスリット又は開口部（２２ｂ）が形成され、このスリット又は開口部（２２ｂ）に、前記センシングプレート（２）のフランジ部（２２）の振動によってこのフランジ部（２２）と摺動可能な摺動板（８）が取り付けられたことを特徴とするトーショナルダンパ。
   

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