JP5003882B2 - Torsional damper - Google Patents
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Description
本発明は、例えば車両の内燃機関のクランク軸等回転軸に、この回転軸の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に関する。 The present invention relates to a torsional damper that is mounted, for example, on a rotating shaft such as a crankshaft of an internal combustion engine of a vehicle in order to absorb torsional vibration of the rotating shaft.
図5は、車両の内燃機関のクランク軸に装着されるトーショナルダンパの典型的な従来例を、軸心を通る平面で切断して示す片側断面図である。すなわち、この図5に示されるトーショナルダンパは、内周孔101aにおいて不図示のクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ101と、このハブ101の外周側に同心的に配置された環状質量体102と、これらハブ101と環状質量体102を弾性的に連結するゴム状弾性材料からなる弾性体103とを備える。図示の例においては、ハブ101及び環状質量体102が鋳造品からなり、弾性体103が、環状質量体102とその内周に配置した金属製スリーブ104との間に一体的に加硫成形され、弾性体103の成形後にスリーブ104がハブ101の外周面に適当な締め代をもって圧入されている。なお、図5における左側はトーショナルダンパの正面側であり、右側が内燃機関の存在する背面側である。
FIG. 5 is a one-side sectional view showing a typical conventional example of a torsional damper mounted on a crankshaft of an internal combustion engine of a vehicle, cut along a plane passing through the axis. That is, the torsional damper shown in FIG. 5 includes a
この種のトーショナルダンパは、環状質量体102の外周に形成されたポリV溝に巻き掛けられるベルトを介して、クランクシャフトの駆動力を他の回転機器へ伝達すると共に、捩り振幅が最大となる所定の回転数域において、環状質量体102及び弾性体103からなる副振動系が共振し、その共振によるトルクが入力振動のトルクと逆方向へ生じることによって、動的吸振効果を発揮するものである。
This type of torsional damper transmits the driving force of the crankshaft to other rotating devices via a belt wound around a poly V groove formed on the outer periphery of the
なお、この種のトーショナルダンパの典型的な従来例が、下記の特許文献1に開示されている。
しかし、上述のような従来のトーショナルダンパによれば、ゴム状弾性材料からなる弾性体103が破壊したり、この弾性体103とスリーブ104又は環状質量体102との接着面に剥離を生じたりした場合は、環状質量体102が正面側へ脱落するおそれがあり、危険である。
However, according to the conventional torsional damper as described above, the
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、弾性体の破壊や剥離が生じにくく、また、破壊や剥離が生じても環状質量体が正面側へ脱落するおそれのない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 points, and the technical problem is that the elastic body is less likely to be broken or peeled, and even if the breakage or peeling occurs, the annular mass body Is to provide a torsional damper that is not likely to fall off to the front side.
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、請求項1の発明に係るトーショナルダンパは、ハブと、このハブの外周側に同心的に配置された環状質量体と、この環状質量体の内周面に圧入嵌着されたスリーブと、このスリーブと前記ハブとの間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体とを備え、前記スリーブに、前記ハブの背面側で内周側へ軸心とほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部が形成され、前記弾性体が、前記スリーブとハブの外周面との間から前記スリーブのフランジ部とこれに軸方向に対向する前記ハブの背面との間に延在されると共に接着されたものである。
As a means for effectively solving the above technical problem, a torsional damper according to the invention of
また、請求項2の発明に係るトーショナルダンパは、ハブと、このハブの外周側に同心的に配置された環状質量体と、前記ハブの外周面に圧入嵌着されたスリーブと、このスリーブと前記環状質量体との間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体とを備え、前記スリーブに、前記環状質量体の正面側で外周側へ軸心とほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部が形成され、前記弾性体が、前記スリーブと環状質量体の内周面との間から前記スリーブのフランジ部とこれに軸方向に対向する前記環状質量体の正面側を向いた面との間へ延在されると共に接着されたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a torsional damper comprising a hub, an annular mass disposed concentrically on the outer peripheral side of the hub, a sleeve press-fitted to the outer peripheral surface of the hub, and the sleeve And an elastic body made of a rubber-like elastic material interposed between and bonded to the annular mass body, and the sleeve forms a plane substantially perpendicular to the axis toward the outer peripheral side on the front side of the annular mass body A flange portion bent in this manner is formed , and the elastic body extends between the sleeve and the inner peripheral surface of the annular mass body from the flange portion of the sleeve and the front side of the annular mass body facing the flange in the axial direction. It extends between the facing surfaces and is bonded .
本発明に係るトーショナルダンパによれば、弾性体の接着面積や剪断長さが大きくなるので、破壊や剥離が生じにくく、また、万一弾性体に破壊や剥離が生じても、正面側への環状質量体の脱落が、スリーブに形成されたフランジ部によって確実に防止される。 According to the torsional damper according to the present invention, since the adhesive area and shear length of the elastic body are increased, it is difficult to break or peel, and even if the elastic body breaks or peels, The annular mass body is prevented from dropping off by the flange portion formed on the sleeve.
図1は、本発明に係るトーショナルダンパの好適な第一の形態を、その軸心Oを通る平面で切断して示す片側断面図である。なお、以下の説明において「正面側」とは、各図における左側であり、「背面側」とは各図における右側であって不図示の内燃機関が存在する側のことである。 FIG. 1 is a half sectional view showing a first preferred embodiment of a torsional damper according to the present invention by cutting along a plane passing through an axis O thereof. In the following description, the “front side” is the left side in each figure, and the “back side” is the right side in each figure and the side where an internal combustion engine (not shown) exists.
図1に示されるトーショナルダンパは、ハブ1と、このハブ1の外周側に同心的に配置された環状質量体2と、この環状質量体2の内周面に圧入嵌着されたスリーブ3と、このスリーブ3と前記ハブ1との間に介在され接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体4とを備える。
A torsional damper shown in FIG. 1 includes a
ハブ1及び環状質量体2は、鋳造により製作されたものであって、このうち、ハブ1は、その内周孔1aにおいて不図示のクランクシャフトの軸端に取り付けられ、環状質量体2は、その外周面に、ベルトを巻き掛けるためのポリV溝2aが形成されている。
The
スリーブ3は、金属管又は金属板の塑性加工等によって、軸心Oを通る平面で切断した形状(図示の断面形状)が略L字形をなすように製作されたものであって、すなわち環状質量体2の内周面に圧入嵌着された円筒状のスリーブ本体部31と、ハブ1の背面側で前記スリーブ本体部31の一端から内周側へ軸心Oとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部32とを有する。
The
弾性体4は、ハブ1とスリーブ3の間に一体的に加硫成形されたもので、ハブ1の外周面1bとこれに径方向に対向するスリーブ3のスリーブ本体部31との間から、ハブ1の背面1cとこれに軸方向に対向するスリーブ3のフランジ部32との間にかけて延在されている。
The
図2は、図1のトーショナルダンパの製造過程を、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、上記構成のトーショナルダンパの製造においては、まず図示されていない金型内に、鋳造により製作されたハブ1と、プレス成形により製作されたスリーブ3を同心的にセットし、型閉じによってハブ1とスリーブ3との間に画成されたキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、弾性体4を加硫成形と同時に前記ハブ1とスリーブ3に加硫接着する。
FIG. 2 is a one-side sectional view showing the manufacturing process of the torsional damper of FIG. 1 by cutting along a plane passing through the axis O. That is, in the manufacture of the torsional damper having the above-described configuration, the
次に、上述の成形工程によって得られたハブ1とスリーブ3と弾性体4からなる一体成形物におけるスリーブ本体部31の外周に、鋳造により製作された環状質量体2を圧入する。スリーブ3のスリーブ本体部31には環状質量体2に対する締め代Δφが設定され、すなわちスリーブ本体部31の外径は、環状質量体2の内周面2bよりも僅かに大径に成形されている。しかも、スリーブ本体部31の一端には軸心Oとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部32を有するため、圧入によって、環状質量体2の内周面2bに対する大きな圧接力が得られる。
Next, the
また、環状質量体2の圧入によって、スリーブ3のスリーブ本体部31が締め代Δφの分だけ縮径変形を受けるので、ハブ1の外周面1bとスリーブ本体部31の間で弾性体4が径方向の予圧縮を与えられ、成形後の収縮による残留引張応力が解消される。
Further, since the
このようにして得られたトーショナルダンパは、先に説明したように、ハブ1の内周孔1aにおいて不図示のクランクシャフトの軸端に取り付けられて、このクランクシャフトと共に回転し、環状質量体2の外周に形成されたポリV溝2aに巻き掛けられた不図示のベルトを介して、クランクシャフトの駆動力を他の回転機器へ伝達するようになっている。そして、ハブ1を介して入力されるクランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる周波数域において、環状質量体2及びスリーブ3と弾性体4によって構成される副振動系が、入力振動と逆位相の振動波形で共振し、すなわちその共振によるトルクは入力振動のトルクと逆方向に生じるため、クランクシャフトの捩り振動のピークを有効に低減する動的吸振効果(ダイナミックダンパ効果)を発揮するものである。
As described above, the torsional damper thus obtained is attached to the shaft end of a crankshaft (not shown) in the inner
そして、上記構成によれば、弾性体4がハブ1の背面1c及びスリーブ3のフランジ部32の間へ延在されて接着されているので、接着面積及び剪断長さが大きく、したがって、繰り返し変形入力による弾性体4の破壊や接着面の剥離が生じにくくなっている。また、フランジ部32によって、スリーブ本体部31と環状質量体2との圧接力も大きなものとなっているので、環状質量体2がスリーブ本体部31に対してスベリを生じるようなことも、有効に防止される。そして万一、弾性体4に破壊や剥離が生じても、正面側への環状質量体2の脱落は、この環状質量体2に嵌合一体化されたスリーブ3のフランジ部32が弾性体4を介してハブ1の背面1cに干渉することよって阻止される。また、背面側への環状質量体2の脱落は、当該トーショナルダンパの背面側に存在する内燃機関によって阻止される。
And according to the said structure, since the
次に図3は、本発明に係るトーショナルダンパの好適な第二の形態を、その軸心Oを通る平面で切断して示す片側断面図である。 Next, FIG. 3 is a half sectional view showing a second preferred embodiment of the torsional damper according to the present invention by cutting along a plane passing through the axis O.
図3に示される第二の形態において、先に説明した第一の形態と異なるところは、スリーブ3が、ハブ1の外周面1bに圧入嵌着された円筒状のスリーブ本体部33と、ハブ1の正面側で前記スリーブ本体部33の一端から外周側へ軸心Oとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部34とを有し、弾性体4が、環状質量体2とスリーブ3の間に一体的に加硫成形され、環状質量体2の内周面2bとこれに径方向に対向する前記スリーブ本体部33との間から、環状質量体2の前面2cとこれに軸方向に対向する前記フランジ部34との間にかけて延在された点にある。なお、環状質量体2の前面2cは、請求項2に記載された正面側を向いた面に相当する。
The second embodiment shown in FIG. 3 differs from the first embodiment described above in that the
図4は、図3のトーショナルダンパの製造過程を、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、上記構成のトーショナルダンパの製造においては、まず図示されていない金型内に、鋳造により製作された環状質量体2と、プレス成形により製作されたスリーブ3を同心的にセットし、型閉じによって環状質量体2とスリーブ3との間に画成されたキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、弾性体4を加硫成形と同時に環状質量体2とスリーブ3に加硫接着する。
FIG. 4 is a half sectional view showing the manufacturing process of the torsional damper of FIG. 3 by cutting along a plane passing through the axis O. That is, in the production of the torsional damper having the above-described configuration, the
次に、上述の成形工程によって得られた環状質量体2とスリーブ3と弾性体4からなる一体成形物におけるスリーブ本体部33の内周に、鋳造により製作されたハブ1を圧入する。スリーブ3のスリーブ本体部33にはハブ1に対する締め代Δφが設定され、すなわちスリーブ本体部33の内径は、ハブ1の外周面1bよりも僅かに小径に成形されている。しかも、スリーブ本体部33の一端には軸心Oとほぼ直交する平面をなすように屈曲したフランジ部34を有するため、圧入によって、ハブ1の外周面1bに対する大きな圧接力が得られる。
Next, the
また、ハブ1の圧入によって、スリーブ3のスリーブ本体部33が締め代Δφの分だけ拡径変形を受けるので、環状質量体2の内周面2bとスリーブ本体部33の間で弾性体4が径方向の予圧縮を与えられ、成形後の収縮による残留引張応力が解消される。
In addition, since the sleeve
このようにして得られたトーショナルダンパも、第一の形態と同様の機能を有するものであって、弾性体4が環状質量体2の前面2c及びスリーブ3のフランジ部34の間へ延在されて接着されているので、接着面積及び剪断長さが大きく、したがって、繰り返し変形入力による弾性体4の破壊や接着面の剥離が生じにくくなっている。また、フランジ部34によって、スリーブ本体部33とハブ1との圧接力も大きなものとなっているので、スリーブ本体部33がハブ1の外周面1bに対してスベリを生じるようなことも、有効に防止される。そして万一、弾性体4に破壊や剥離が生じても、正面側への環状質量体2の脱落は、その前面2cが、ハブ1に嵌合一体化されたスリーブ3のフランジ部34に弾性体4を介して干渉することよって阻止される。また、背面側への環状質量体2の脱落は、当該トーショナルダンパの背面側に存在する内燃機関によって阻止される。
The torsional damper thus obtained also has the same function as that of the first embodiment, and the
1 ハブ
1c 背面
2 環状質量体
2c 前面(正面側を向いた面)
3 スリーブ
31,33 スリーブ本体部
32,34 フランジ部
4 弾性体
1
3
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