JP5257617B2 - Torque fluctuation absorbing damper - Google Patents
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Description
本発明は、自動車エンジンのクランクシャフト等回転軸に取り付けられて他の回転機器へ伝達するためのプーリに設けられ、トルクの変動を吸収するトルク変動吸収ダンパに関する。 The present invention relates to a torque fluctuation absorbing damper that is provided on a pulley that is attached to a rotating shaft such as a crankshaft of an automobile engine and that transmits the torque to another rotating device and absorbs torque fluctuation.
自動車エンジンの駆動力の一部は、クランクシャフトの先端に設けられたプーリからベルトを介して例えばオルタネータやウォーターポンプ等の補器に与えられるが、クランクシャフトはエンジンの各行程によるトルク変動を伴って回転されるので、前記プーリにはトルク変動を吸収して伝達トルクの平滑化を図るためのトルク変動吸収ダンパが設けられる。 A part of the driving force of an automobile engine is given to an auxiliary device such as an alternator or a water pump from a pulley provided at the tip of the crankshaft via a belt, but the crankshaft is accompanied by torque fluctuation due to each stroke of the engine. Therefore, the pulley is provided with a torque fluctuation absorbing damper for absorbing torque fluctuation and smoothing transmission torque.
図17は、従来の技術によるトルク変動吸収ダンパの一例を示すものである。この種のトルク変動吸収ダンパは、自動車用エンジンのクランクシャフトの軸端に取り付けられて一体に回転するハブ100と、このハブ100に取り付けられたダイナミックダンパ部110及びフレキシブルカップリング部120を備える。なお、この図の左側が車両のフロント側となる正面側、右側が車両の内燃機関が存在する背面側である。
FIG. 17 shows an example of a conventional torque fluctuation absorbing damper. This type of torque fluctuation absorbing damper includes a
ハブ100は金属材料で製作されたものであり、内径のボス部101において、不図示のクランクシャフトに固定される。ダイナミックダンパ部110は、ハブ100のリム部102の外周にダンパゴム111を介して環状質量体112を取り付けた構造を有する。また、カップリング部120は、前記リム部102の内周側からダイナミックダンパ部110の正面側及び外周側を包囲するように延びる断面略コ字形のプーリ121と、前記リム部102とプーリ121の間に介在された合成樹脂製ベアリング122と、ハブ100の正面側にあって、ハブ100の内径筒部103とプーリ121の結合筒部121aとの間を連結するカップリングゴム123とからなる。
The
また、プーリ121の正面フランジ部121bにおける環状質量体112との対向位置には、プーリ121の軸心Oを中心とする所定長さの円弧状に延びる複数の係合孔121cが等位相間隔で開設されており、環状質量体112の正面に、係合孔121cと対応する位相間隔で、複数の係合ピン113が軸方向に突設されており、この係合ピン113が、それぞれ係合孔121cに、円周方向両側へ適当なクリアランスをもって遊嵌されることにより、ハブ100とプーリ121の円周方向相対変位を所定の範囲に制限して、カップリングゴム123の過大変形や破損を防止するストッパを構成している。
In addition, a plurality of
すなわち、このトルク変動吸収ダンパは、クランクシャフトからハブ100へ入力されたトルクを、フレキシブルカップリング部120において、カップリングゴム123の捩り方向剪断変形作用によってトルク変動を吸収しながらプーリ121へ伝達し、ダンパゴム111及び環状質量体112で構成されるダイナミックダンパ部110が、クランクシャフトの共振周波数域で捩り方向へ共振することによって、クランクシャフトの共振による捩り振動の振幅のピークを低減する制振機能を発揮するものである(例えば特許文献1参照)。
That is, this torque fluctuation absorbing damper transmits the torque input from the crankshaft to the
ところが上記構成のトルク変動吸収ダンパによれば、ダイナミックダンパ部110におけるダンパゴム111がハブ100のリム部102と環状質量体112との間に圧入されたものであるため、ダイナミックダンパ部110の共振などによってダンパゴム111の嵌合面に軸方向のスベリを生じると、環状質量体112が背面側(図における右側)へ脱落する懸念があった。
However, according to the torque fluctuation absorbing damper having the above-described configuration, the
また、フレキシブルカップリング部120は、発進時などの大きなトルク変動の入力に対しては大きな減衰を発揮することが望ましく、常時入力される小さなトルク変動(小振幅の捩り振動)に対しては減衰が小さいものであることが望ましいが、その両方を満足することは困難であった。
In addition, 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、その技術的課題は、環状質量体の脱落を防止することにあり、また、フレキシブルカップリング部に入力される大きなトルク変動に対しては大きな減衰を発揮し、常時入力される小振幅の捩り振動に対しては減衰が小さいといった機能を満足することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its technical problem is to prevent the annular mass body from falling off, and a large torque fluctuation input to the flexible coupling portion. It is intended to satisfy the function of exhibiting a large damping for a small torsion and a small damping for a small amplitude torsional vibration that is always input.
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の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、ハブと、その外周にダンパゴムを介して環状質量体を連結した構造のダイナミックダンパ部と、前記ハブ及び環状質量体と同心的かつ相対回転可能に配置されたプーリと、このプーリを前記ハブにカップリングゴムを介して連結した構造のフレキシブルカップリング部を備え、前記環状質量体の外周面及びこれに対向する前記プーリの内周面のうち一方に円周方向へ延びる有端の係合溝が設けられ、他方に前記係合溝内を円周方向両側へ相対変位可能に係合される係合突起が設けられ、前記係合溝における前記係合突起のニュートラル位置より円周方向へずれた位置から延びて前記係合溝内への前記係合突起の挿入を案内する案内溝が設けられたものである。
As means for effectively solving the above technical problem, a torque fluctuation absorbing damper according to the invention of
上記構成において、ダイナミックダンパ部は、ハブに入力された捩り振動を、所定の振動周波数域において捩り方向へ共振することによる動的吸振効果によって低減するものであり、フレキシブルカップリング部は、ハブに入力された駆動トルクを、カップリングゴムの捩り方向剪断変形作用によってトルク変動を吸収しながら、プーリへ伝達するものである。そして、円周方向両側へ互いに相対変位可能に係合した係合突起と係合溝は、大きなトルク変動の入力によるプーリの円周方向相対変位を所定の範囲に制限することによって、カップリングゴムの過大変形や破損を防止するストッパを構成するものであると共に、環状質量体の軸方向変位を規制するものである。また、係合溝内への係合突起の挿入を可能とするための案内溝が、係合溝内における係合突起のニュートラル位置より円周方向へずれた位置から延びるため、係合突起と係合溝の係合による環状質量体の軸方向変位規制機能が損なわれない。 In the above configuration, the dynamic damper portion reduces the torsional vibration input to the hub by a dynamic vibration absorption effect by resonating in the torsional direction in a predetermined vibration frequency range, and the flexible coupling portion is attached to the hub. The input driving torque is transmitted to the pulley while absorbing torque fluctuations by the torsional direction shear deformation action of the coupling rubber. Further, the engagement protrusion and the engagement groove engaged with each other on both sides in the circumferential direction so as to be relatively displaceable limit the relative displacement in the circumferential direction of the pulley by a large torque fluctuation input to a predetermined range, thereby coupling rubber. It constitutes a stopper that prevents excessive deformation and breakage of the material, and restricts axial displacement of the annular mass body. In addition, the guide groove for enabling the insertion of the engagement protrusion into the engagement groove extends from a position shifted in the circumferential direction from the neutral position of the engagement protrusion in the engagement groove. The function of restricting the axial displacement of the annular mass body due to the engagement of the engagement groove is not impaired.
請求項2の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、請求項1に記載された構成において、係合溝の円周方向両端近傍が円周方向に対して軸方向へ傾斜して延びるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the torque fluctuation absorbing damper according to the first aspect of the invention, the vicinity of both ends in the circumferential direction of the engaging groove extends in an axial direction with respect to the circumferential direction.
このように構成すれば、フレキシブルカップリング部への小振幅のトルク変動入力に対しては、係合突起が係合溝における円周方向へ延びる部分でのみ円周方向相対変位されることによって、減衰がカップリングゴムの内部摩擦のみによって生じるので、減衰が小さく抑えられるのに対し、フレキシブルカップリング部へ入力されるトルク変動が所定以上になると、係合突起が係合溝の端部近傍における傾斜部分と干渉することによって、両者間の摩擦による減衰が加わり、大きな減衰が得られる。 If comprised in this way, with respect to the small amplitude torque fluctuation input to the flexible coupling portion, the engagement protrusion is displaced in the circumferential direction only at the portion extending in the circumferential direction in the engagement groove, Since the damping is caused only by the internal friction of the coupling rubber, the damping is suppressed to a small value. On the other hand, when the torque fluctuation input to the flexible coupling part exceeds a predetermined value, the engaging protrusion is located near the end of the engaging groove. By interfering with the inclined portion, attenuation due to friction between the two is added, and a large attenuation is obtained.
請求項3の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、請求項2に記載された構成において、プーリと環状質量体の軸方向対向面間にスラストベアリングが介在され、係合溝の円周方向両端近傍の傾斜が、前記プーリの円周方向相対変位量増大に伴う前記係合溝と係合突起の相対変位によって前記スラストベアリングと前記プーリ又は前記環状質量体の面圧を増大させる方向となっているものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the torque fluctuation absorbing damper according to the second aspect, wherein a thrust bearing is interposed between the axially facing surfaces of the pulley and the annular mass body, and the engagement grooves are adjacent to both ends in the circumferential direction. Is a direction in which the surface pressure of the thrust bearing and the pulley or the annular mass body is increased by the relative displacement of the engagement groove and the engagement projection accompanying the increase in the circumferential relative displacement amount of the pulley. Is.
このように構成すれば、フレキシブルカップリング部へ入力されるトルク変動が所定以上になった場合には、係合突起が係合溝の端部近傍における傾斜部分と干渉することによって、カップリングゴムの内部摩擦のほか、係合突起と係合溝の摩擦による減衰、及びスラストベアリングの摩擦の増大による減衰が加わるので、大きな減衰が得られる。 If comprised in this way, when the torque fluctuation input into a flexible coupling part becomes more than predetermined, an engagement protrusion will interfere with the inclination part in the end part vicinity of an engagement groove, and coupling rubber In addition to the internal friction, a damping due to the friction between the engaging protrusion and the engaging groove and a damping due to an increase in the friction of the thrust bearing are added, so that a large damping can be obtained.
本発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、円周方向両側へ互いに相対変位可能に係合することによって、カップリングゴムの過大変形や破損を防止するためのストッパを構成する係合突起と係合溝が、環状質量体の軸方向変位を規制する機能を有するため、ダイナミックダンパ部におけるダンパゴムがハブと環状質量体との間に圧入されたものであっても、ダンパゴムの嵌合面のスベリによって環状質量体が軸方向へ変位して脱落するのを有効に防止することができる。 According to the torque fluctuation absorbing damper according to the present invention, the engaging protrusion and the engaging protrusion constituting the stopper for preventing the coupling rubber from being excessively deformed or damaged by engaging with each other in the circumferential direction so as to be relatively displaceable. Since the groove has a function of regulating the axial displacement of the annular mass body, even if the damper rubber in the dynamic damper portion is press-fitted between the hub and the annular mass body, the slippage of the fitting surface of the damper rubber is reduced. This effectively prevents the annular mass body from being displaced in the axial direction and falling off.
また、係合溝の円周方向両端近傍が円周方向に対して軸方向へ傾斜して延びるものとすることによって、フレキシブルカップリング部への小振幅のトルク変動入力に対しては減衰が小さく抑えられるので、優れた振動絶縁性を発揮すると共に、大きなトルク変動入力に対しては、摩擦による減衰が加わることによって、大きな減衰を得ることができる。 In addition, since the vicinity of both ends in the circumferential direction of the engaging groove extends in an axial direction with respect to the circumferential direction, the attenuation is small with respect to a small amplitude torque fluctuation input to the flexible coupling portion. As a result, excellent vibration insulation is exhibited, and a large torque fluctuation input can be obtained by adding a damping due to friction to a large torque fluctuation input.
以下、本発明に係るトルク変動吸収ダンパについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図1〜図8は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの第一の形態を示すものである。なお、以下の説明において、「正面側」とは図1における左側であって、車両のフロント側のことであり、「背面側」とは、図1における右側、すなわち不図示のエンジンが存在する側のことである。 Hereinafter, a torque fluctuation absorbing damper according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 8 show a first embodiment of a torque fluctuation absorbing damper according to the present invention. In the following description, the “front side” is the left side in FIG. 1 and is the front side of the vehicle, and the “rear side” is the right side in FIG. That is the side.
まず図1において、参照符号1は自動車エンジンのクランクシャフト(不図示)の軸端に取り付けられるハブである。このハブ1は、金属材料を鋳造して製作されたものであって、内周の軸孔11aにクランクシャフトの軸端が挿入されるボス部11と、このボス部11から外周側へ展開する円盤部12と、この円盤部12の内周寄りの位置から正面側へ延びる内径筒部13と、円盤部12の外周部から正面側へ延びると共に内径筒部13と同心の円筒状に形成されたリム部14からなる。
First, in FIG. 1,
ハブ1のリム部14の外周には環状質量体2が配置されており、この環状質量体2と前記リム部14は、ダンパゴム3を介して円周方向相対変位可能に弾性的に連結されており、これによって、ダイナミックダンパ部Dが構成されている。
An annular
環状質量体2は鋳造等によって製作されたものであり、正面側の小径部2aと背面側の大径部2bとからなる。ダンパゴム3は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料で加硫成形され、ハブ1のリム部14の外周面と環状質量体2の内周面の間に圧入嵌着されたものである。
The annular
ハブ1のリム部14の外周面及び環状質量体2の内周面は、軸方向中間部で外径側へ緩やかに蛇行しており、このため、ダンパゴム3はリム部14と環状質量体2との間で径方向にうねった形状となっており、これによって、軸方向や円周方向のスベリが起こりにくいようにしてある。
The outer peripheral surface of the
ダイナミックダンパ部Dは、所定の振動数域で捩り方向に共振するバネ−マス系をなすものである。そして、その捩り方向固有振動数(共振周波数)は、環状質量体2の円周方向慣性質量と、ダンパゴム3の捩り方向剪断ばね定数によって、クランクシャフト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シャフトの捩り方向固有振動数と合致するように同調されている。
The dynamic damper portion D forms a spring-mass system that resonates in the torsional direction in a predetermined frequency range. The torsional direction natural frequency (resonance frequency) is a predetermined frequency range in which the torsion angle of the crankshaft is maximized by the circumferential inertial mass of the
参照符号4はプーリである。このプーリ4は、金属板の塑性加工等によって製作されたものであって、環状質量体2の外周側に配置されたプーリ本体41と、その正面側の端部から環状質量体2とダンパゴム3(ダイナミックダンパ部D)の正面側及びハブ1のリム部14の正面側を内径側へ延びる正面円盤部42と、その内径端から、前記リム部14の内周に沿って背面側へ向けて延びる結合筒部43からなる。プーリ本体41の外周面にはポリV溝41aが形成されており、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。
ハブ1の円盤部12より正面側のリム部14の内周面と、その内周側にあるプーリ4の結合筒部43の外周面との間には、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で円筒状に成形されたラジアルベアリング5が摺動可能に介在されている。また、プーリ4の正面円盤部42の背面に円周方向へ連続して形成された凹部には前記PTFE等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で平ワッシャ状に成形されたスラストベアリング6が保持され、環状質量体2の正面側の端面と摺動可能に当接されている。
Between the inner peripheral surface of the
ハブ1の内径筒部13の外周面には金属管等から製作されたスリーブ7が圧入嵌着されている。そして、このスリーブ7の外周面と、その外周側にあって径方向に互いに対向するプーリ4の結合筒部43は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料からなるカップリングゴム8を介して連結されている。このカップリングゴム8は、クランクシャフトからハブ1へ入力された駆動トルクを、円周方向剪断変形作用によって平滑化しながら、プーリ4へ伝達するものであり、プーリ4及びスリーブ7と共に、フレキシブルカップリング部FCを構成している。
A
カップリングゴム8は、不図示の金型内にスリーブ7とプーリ4を同心的にセットし、型閉じによってこのスリーブ7とプーリ4の結合筒部43との間に画成される環状のキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、加硫成形と同時に前記スリーブ7と結合筒部43に加硫接着したものである。
The
プーリ4におけるプーリ本体41の内周面には、図2及び図3にも示されるように、円周方向へ延びる有端の係合溝44と、この係合溝44から軸方向へ延びてプーリ本体41の内周面における背面側の端部へ開放された案内溝45が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the inner peripheral surface of the
一方、プーリ本体41の内周面と近接対向する環状質量体2の小径部2aの外周面には、図4にも示されるように、係合突起21が径方向に突設されている。この係合突起21は、軸方向幅がプーリ本体41の内周面の係合溝44の軸方向幅より僅かに小さく、この係合溝44に、円周方向両側へ適当なクリアランスをもって遊嵌されていて、すなわち前記係合溝44内を円周方向両側へ相対変位可能に係合されている。
On the other hand, on the outer peripheral surface of the small-
詳しくは係合溝44は、プーリ本体41の円周方向と平行に延びる円周方向溝部44aと、その円周方向両側から、円周方向に対して軸方向正面側へ傾斜角度θをなして延在された傾斜溝部44bからなり、円周方向溝部44aの円周方向長さL1は、通常の運転状態で入力されるトルク変動による振幅の上限値程度に設定され、その両側の傾斜溝部44bを含む係合溝44全体の円周方向長さL2は、大きなトルク変動の入力に対して許容されるカップリングゴム8の最大変形量を考慮して設定される。
Specifically, the
また案内溝45は、係合突起21を軸方向へ通すことの可能な円周方向幅をもって形成されており、係合溝44の円周方向溝部44aにおける中間位置、すなわち前記円周方向溝部44a内における係合突起21のニュートラル位置Pに対して円周方向へL3だけずれた位置に連通している。
The
上記構成を備えるトルク変動吸収ダンパの製造は、ハブ1のリム部14と、その外周に配置した環状質量体2との間に、円筒状に成形したダンパゴム3を圧入してダイナミックダンパ部Dを組み立てる一方、スリーブ7、カップリングゴム8及びプーリ4からなる一体成形物(フレキシブルカップリング部FC)を成形し、ラジアルベアリング5及びスラストベアリング6をプーリ4に装着し、フレキシブルカップリング部FCをハブ1に組み込むことによって行われる。
A torque fluctuation absorbing damper having the above-described configuration is manufactured by press-fitting a cylinder-shaped
ハブ1へのフレキシブルカップリング部FCの組み込みに際しては、まず環状質量体2に突設された係合突起21がプーリ4のプーリ本体41に形成された係合溝44における円周方向溝部44aの円周方向中間であるニュートラル位置と対向するように円周方向の位置合わせをしてから、図5に示されるように、フレキシブルカップリング部FCにおけるラジアルベアリング5及びスリーブ7をハブ1のリム部14の内周面及び内径筒部13の外周面に圧入して行く。そしてこれに伴って、環状質量体2の小径部2aがプーリ4のプーリ本体41の内周へ挿入されて行き、言い換えればダイナミックダンパ部Dがプーリ4のプーリ本体41と正面円盤部42及び結合筒部43とでコ字形に囲まれた空間へ入り込んで行く。
In assembling the flexible coupling portion FC into the
ところが、上述の圧入作業をそのまま継続していくと、環状質量体2に突設された係合突起21がプーリ本体41の背面端部と干渉してしまうため、図6に示されるように、カップリングゴム8の捩り弾性に抗してプーリ4を適当に捩り変位させることによって係合突起21と案内溝45とを位置合わせする。このようにすれば、環状質量体2の小径部2aがプーリ4のプーリ本体41の内周へ挿入されて行くのに伴って係合突起21が案内溝45内を軸方向へ移動し、やがて係合溝44に達した時点で、カップリングゴム8の捩り弾性によって環状質量体2が捩り変位させる前の状態に復帰し、これによって係合突起21が係合溝44における円周方向溝部44aのニュートラル位置Pへ移動する。そしてこの時点で、環状質量体2の正面側の端面が、プーリ4の正面円盤部42に保持されたスラストベアリング6と当接され、組み込みが完了する。
However, if the above-described press-fitting operation is continued as it is, the
以上の構成を備えるトルク変動吸収ダンパは、ハブ1のボス部11において自動車エンジンのクランクシャフトの軸端に装着されることによって、このクランクシャフトと共に回転され、その駆動トルクを、プーリ4のプーリ本体部41に巻き掛けられた不図示のベルトを介して、冷却ファンや、冷却水ポンプ、オルタネータ等の補機の回転軸に伝達するものである。
The torque fluctuation absorbing damper having the above-described configuration is rotated together with the crankshaft by being mounted on the shaft end of the crankshaft of the automobile engine at the
そして、環状質量体2とダンパゴム3からなるダイナミックダンパ部Dは、クランクシャフト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ため、それによる動的吸振効果によって、クランクシャフトの捩れ角のピークを有効に低減することができる。
The dynamic damper portion D composed of the annular
一方、フレキシブルカップリング部FCは、エンジンの駆動に伴ってクランクシャフトに生じる周期的なトルク変動を、スリーブ7とプーリ4の結合筒部43との間でカップリングゴム8が捩り方向へ剪断変形されることによって熱エネルギに変換し、ベルトへの伝達トルクを平滑化するものである。
On the other hand, in the flexible coupling portion FC, the
ここで、通常の運転状態でフレキシブルカップリング部FCに入力される小振幅のトルク変動に対しては、図7に示されるように、環状質量体2に設けられた係合突起21は、プーリ本体41の内周面に形成された係合溝44における円周方向溝部44aのニュートラル位置P付近の狭い範囲でのみ円周方向相対変位される。このため、減衰が図1に示されるカップリングゴム8の変形による内部摩擦のみによって生じるので、減衰が小さく抑えられ、優れた振動絶縁性を発揮する。
Here, with respect to small amplitude torque fluctuations input to the flexible coupling portion FC in a normal operation state, as shown in FIG. In the engaging
また、フレキシブルカップリング部FCへ大きなトルク変動が入力されることによってハブ1とプーリ4の捩り方向相対変位量が増大し、図8に示されるように、係合溝44内での係合突起21の相対変位が円周方向溝部44aの両側の傾斜溝部44bへ達するようになると、円周方向へ相対変位しようとする係合突起21が、円周方向に対して傾斜した傾斜溝部44bの内面と干渉し、摺動する。そしてこの干渉により生じる軸方向荷重は、プーリ本体41に対しては背面側、環状質量体2に対しては正面側への移動力として作用するため、スラストベアリング6と環状質量体2の面圧すなわち摩擦力が増大する。したがって、カップリングゴム8の内部摩擦に加え、係合突起21と傾斜溝部44bの摩擦及びスラストベアリング6の摩擦の増大によって、大きな減衰を得ることができる。
In addition, when a large torque fluctuation is input to the flexible coupling portion FC, the relative displacement amount in the torsional direction of the
そして例えば発進時などの過大トルクが入力されることによって、ハブ1とプーリ4の捩り方向相対変位量がさらに大きくなった場合は、係合突起21が係合溝44(傾斜溝部44b)の端部と干渉し、それ以上の変位を阻止する。そして図2に示される係合溝44の円周方向長さL2は、大きなトルク変動の入力に対して許容されるカップリングゴム8の最大変形量を考慮して適切に設定されているため、カップリングゴム8の過大変形や、それに起因するカップリングゴム8の破損を有効に防止することができる。
For example, when an excessive torque at the time of starting or the like is input and the relative displacement amount in the torsional direction of the
また、組み立ての際に係合突起21を係合溝44へ導入するために形成された案内溝45はニュートラル位置Pに対して所要のオフセットL3を有し、係合突起21は、通常は係合溝44のニュートラル位置P付近にあるため、この係合突起21と係合溝44の係合によって、環状質量体2の軸方向変位が規制される。したがって、ダイナミックダンパ部Dの共振などによってダンパゴム3の嵌合面に軸方向のスベリを生じて環状質量体2が背面側(図における右側)へ脱落するのを有効に防止することができる。
Further, the
すなわち係合突起21と係合溝44は、過大トルクの入力に対するカップリングゴム8の過大変形防止機能のほか、大きなトルク変動に対しては大きな減衰を生じさせ、常時入力される小振幅の捩り振動に対しては減衰を小さくする機能と、さらに環状質量体2の脱落防止機能を兼備するものである。
That is, the
次に、図9〜図16は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの第二の形態を示すものである。 Next, FIGS. 9 to 16 show a second embodiment of the torque fluctuation absorbing damper according to the present invention.
図9に示されるように、この第二の形態は、上述した第一の形態とは逆に、係合溝及び案内溝が環状質量体2の小径部2aの外周面に設けられ、係合溝に円周方向両側へ相対変位可能に係合される係合突起がプーリ4におけるプーリ本体41の内周面に設けられたものである。その他の部分は第一の形態と同様に構成されている。
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, contrary to the first embodiment described above, the engagement groove and the guide groove are provided on the outer peripheral surface of the small-
詳しくは、環状質量体2の小径部2aの外周面には、図10及び図11にも示されるように、円周方向へ延びる有端の係合溝22と、この係合溝22から軸方向へ延びて環状質量体2の小径部2aの外周面における正面側の端部へ開放された案内溝23が形成されている。
Specifically, the outer circumferential surface of the small-
一方、環状質量体2の小径部2aの外周面と近接対向するプーリ本体41の内周面には、図12にも示されるように係合突起46が径方向に突設されている。この係合突起46は、軸方向幅が環状質量体2の小径部2aの外周面の係合溝22の軸方向幅より僅かに小さく、この係合溝22に、円周方向両側へ適当なクリアランスをもって遊嵌されていて、すなわち前記係合溝22内を円周方向両側へ相対変位可能に係合されている。
On the other hand, on the inner peripheral surface of the pulley
詳しくは係合溝22は、環状質量体2の円周方向と平行に延びる円周方向溝部22aと、その円周方向両側から、円周方向に対して軸方向背面側へ傾斜角度θをなして延在された傾斜溝部22bからなり、円周方向溝部22aの円周方向長さL1は、通常の運転状態で入力されるトルク変動による振幅の上限値程度に設定され、その両側の傾斜溝部22bを含む係合溝22全体の円周方向長さL2は、大きなトルク変動の入力に対して許容されるカップリングゴム8の最大変形量を考慮して設定される。
Specifically, the
また案内溝23は、係合突起46を軸方向へ通すことの可能な円周方向幅をもって形成されており、係合溝22の円周方向溝部22aにおける中間位置、すなわち前記円周方向溝部22a内における係合突起46のニュートラル位置Pに対して円周方向へL3だけずれた位置に連通している。
The
上記構成を備えるトルク変動吸収ダンパの製造も、ハブ1のリム部14と、その外周に配置した環状質量体2との間に、円筒状に成形したダンパゴム3を圧入してダイナミックダンパ部Dを組み立てる一方、スリーブ7、カップリングゴム8及びプーリ4からなる一体成形物(フレキシブルカップリング部FC)を成形し、ラジアルベアリング5及びスラストベアリング6をプーリ4に装着し、フレキシブルカップリング部FCをハブ1に組み込むことによって行われる。
Also in the manufacture of the torque fluctuation absorbing damper having the above-described configuration, the
ハブ1へのフレキシブルカップリング部FCの組み込みに際しては、まずプーリ4のプーリ本体41に突設された係合突起46が環状質量体2に形成された係合溝22における円周方向溝部22aの円周方向中間であるニュートラル位置と対向するように、円周方向の位置合わせをしてから、図13に示されるように、フレキシブルカップリング部FCにおけるラジアルベアリング5及びスリーブ7をハブ1のリム部14の内周面及び内径筒部13の外周面に圧入して行く。そしてこれに伴って、環状質量体2の小径部2aがプーリ4のプーリ本体41の内周へ挿入されて行き、言い換えればダイナミックダンパ部Dがプーリ4のプーリ本体41と正面円盤部42及び結合筒部43とでコ字形に囲まれた空間へ入り込んで行く。
In assembling the flexible coupling portion FC into the
ところが、上述の圧入作業をそのまま継続していくと、プーリ本体41に突設された係合突起46が環状質量体2の外径部の正面端部と干渉してしまうため、カップリングゴム8の捩り弾性に抗して、プーリ4を図14に示されるように適当に捩り変位させることによって係合突起46と案内溝23とを位置合わせする。このようにすれば、環状質量体2の小径部2aがプーリ4のプーリ本体41の内周へ挿入されて行くのに伴って係合突起46が案内溝23内を軸方向へ移動し、やがて係合溝22に達した時点で、カップリングゴム8の捩り弾性によって環状質量体2が捩り変位させる前の状態に復帰し、これによって係合突起46が係合溝22における円周方向溝部22aのニュートラル位置Pへ移動する。そしてこの時点で、環状質量体2の正面側の端面が、プーリ4の正面円盤部42に保持されたスラストベアリング6と当接され、組み込みが完了する。
However, if the above-described press-fitting operation is continued as it is, the engaging
以上の構成を備えるトルク変動吸収ダンパにおいて、通常の運転状態でフレキシブルカップリング部FCに入力される小振幅のトルク変動に対しては、図15に示されるように、プーリ4のプーリ本体41の内周面に設けられた係合突起46は、環状質量体2の外周面に形成された係合溝22における円周方向溝部22aのニュートラル位置P付近の狭い範囲でのみ円周方向相対変位される。このため、減衰が図9に示されるカップリングゴム8の変形による内部摩擦のみによって生じるので、減衰が小さく抑えられ、優れた振動絶縁性を発揮する。
In the torque fluctuation absorbing damper having the above configuration, as shown in FIG. 15, the pulley
また、フレキシブルカップリング部FCへ大きなトルク変動が入力されることによってハブ1とプーリ4の捩り方向相対変位量が増大し、図16に示されるように、係合溝22内での係合突起46の相対変位が円周方向溝部22aの両側の傾斜溝部22bへ達するようになると、円周方向へ相対変位しようとする係合突起46が、円周方向に対して傾斜した傾斜溝部22bの内面と干渉し、摺動する。そしてこの干渉により生じる軸方向荷重は、プーリ本体41に対しては背面側、環状質量体2に対しては正面側への移動力として作用するため、スラストベアリング6と環状質量体2の面圧すなわち摩擦力が増大する。したがって、カップリングゴム8の内部摩擦に加え、係合突起46と傾斜溝部22bの摩擦及びスラストベアリング6の摩擦の増大によって、大きな減衰を得ることができる。
Further, when a large torque fluctuation is input to the flexible coupling portion FC, the relative displacement amount of the
そして例えば発進時などの過大トルクが入力されることによって、ハブ1とプーリ4の捩り方向相対変位量がさらに大きくなった場合は、係合突起46が係合溝22(傾斜溝部22b)の端部と干渉し、それ以上の変位を阻止する。そして図10に示される係合溝22の円周方向長さL2は、大きなトルク変動の入力に対して許容されるカップリングゴム8の最大変形量を考慮して適切に設定されているため、カップリングゴム8の過大変形や、それに起因するカップリングゴム8の破損を有効に防止することができる。
For example, when an excessive torque at the time of starting or the like is input and the relative displacement amount in the torsional direction of the
また、組み立ての際に係合突起46を係合溝22へ導入するために形成された案内溝23はニュートラル位置Pに対して所要のオフセットL3を有し、係合突起46は、通常は係合溝22のニュートラル位置P付近にあるため、この係合突起46と係合溝22の係合によって、環状質量体2の軸方向変位が規制される。したがって、ダイナミックダンパ部Dの共振などによってダンパゴム3の嵌合面に軸方向のスベリを生じて環状質量体2が背面側(図における右側)へ脱落するのを有効に防止することができる。
Further, the
すなわちこの形態でも、係合突起46と係合溝22は、過大トルクの入力に対するカップリングゴム8の過大変形防止機能のほか、大きなトルク変動に対しては大きな減衰を生じさせ、常時入力される小振幅の捩り振動に対しては減衰を小さくする機能と、さらに環状質量体2の脱落防止機能を兼備するものである。
That is, even in this embodiment, the
1 ハブ
2 環状質量体
21,46 係合突起
22,44 係合溝
22a,44a 円周方向溝部
22b,44b 傾斜溝部
23,45 案内溝
3 ダンパゴム
4 プーリ
41 プーリ本体
5 ラジアルベアリング
6 スラストベアリング
7 スリーブ
8 カップリングゴム
D ダイナミックダンパ部
FC フレキシブルカップリング部
1
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