JP7080147B2

JP7080147B2 - 回転変動吸収ダンパ

Info

Publication number: JP7080147B2
Application number: JP2018178500A
Authority: JP
Inventors: 信彦成田; 政勝関根
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: JP2020051459A

Description

本発明は、回転変動吸収ダンパに関する。

従来から図３に示すように、ハブ１１にダンパゴム３１を介してダンパマス４１を連結したダンパ部２と、ハブ１１にカップリングゴム６１を介してプーリ７１を連結したカップリング部３とを備える回転変動吸収ダンパ１が知られている。プーリ７１は、プーリ溝７４を備え、このプーリ溝７４には、各種の補機などへトルクを伝達するための無端ベルト（図示せず）が巻架される。

上記構成の回転変動吸収ダンパ１においては、ダンパゴム３１をバネとするとともにダンパマス４１を慣性質量体とする共振系を構成するダンパ部２が設けられているため、クランクシャフト等の回転軸に生起される捩り振動を低減することが可能とされ、またカップリングゴム６１の弾性による吸振作用を発揮するカップリング部３が設けられているため、クランクシャフト等の回転軸に生起される回転変動による振動伝達を低減することが可能とされている。

ＷＯ２００５／００５８６５公報

しかしながら上記回転変動吸収ダンパ１には、以下の点で改良の余地がある。

上記回転変動吸収ダンパ１では、ダンパ部２がプーリ溝７４を設けたプーリ７１の内周側にラジアルベアリング９１を介して配置されているため、ダンパ部２の構成部品あるダンパマス４１はその外径を拡大することができない。したがってクランクシャフトの共振周波数が異なり、よって設定する慣性質量を異にする他機種のエンジン駆動系に対し上記回転変動吸収ダンパ１を流用し、ダンパマス４１のみを他機種の仕様に合ったものに取り換えることが困難とされる。したがって従来はやむを得ず、機種を異にするたびに回転変動吸収ダンパ１全体を設計し直しており、これに対し回転変動吸収ダンパの流用可能性を拡大することが求められる（ダンパ流用可能性拡大の課題）。

また、近年、回転変動吸収ダンパ１が近接配置されるエンジンフロントカバーに、エンジン駆動時に生起される放射音を吸収すべく発泡ウレタン等からなる吸音材を取り付けることが行われている。この場合、エンジンフロントカバーの外面に吸音材が装着されるとともにエンジンフロントカバーから突出するクランクシャフトに回転変動吸収ダンパ１が装着されると、吸音材は回転変動吸収ダンパ１におけるプーリ７１の内周側（プーリ溝７４の内周側）に配置されることになる。しかしながら上記回転変動吸収ダンパ１では上記したようにプーリ７１の内周側にダンパ部２が配置されているため、プーリ７１の内周側に吸音材を配置することができない。したがって回転変動吸収ダンパ１におけるプーリ７１の内周側（プーリ溝７４の内周側）に吸音材を配置するための吸音材配置スペースを確保することが求められる（吸音材配置スペース確保の課題）。

本発明は、回転変動吸収ダンパの流用可能性を拡大し、吸音材配置スペースを確保することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の回転変動吸収ダンパは、ボス部、前記ボス部から径方向外方へ向けて設けられた内周側端面部、前記内周側端面部から軸方向一方へ向けて設けられた内周側筒状部、前記内周側端面部もしくは前記内周側筒状部から径方向外方へ向けて設けられた外周側端面部、および前記外周側端面部から軸方向他方へ向けて設けられた外周側筒状部を一体に設けたハブと、前記ハブにおける前記内周側筒状部の内周側に嵌合された内周筒部、前記内周筒部から径方向外方へ向けて設けられた端面部、および前記端面部から軸方向他方へ向けて設けられた外周筒部を一体に設けたダンパゴム保持部材と、前記ダンパゴム保持部材における前記外周筒部の外周側に接続されたダンパゴムと、前記ダンパゴムの外周側に接続されたダンパマスと、前記ハブにおける前記内周側筒状部の外周側に嵌合された筒状部、および前記筒状部から径方向外方へ向けて設けられた外向きフランジ部を一体に設けたカップリングゴム保持部材と、前記カップリングゴム保持部材における前記外向きフランジ部の軸方向他方の側に接続されたカップリングゴムと、前記カップリングゴムの軸方向他方の側に接続された内向きフランジ部、および前記内向きフランジ部から軸方向他方へ向けて設けられ、プーリ溝を設けた筒部を一体に設けたプーリと、前記ハブにおける前記外周側端面部と前記プーリにおける前記内向きフランジ部との間に介装されたスラストベアリングと、前記ハブにおける前記外周側筒状部と前記プーリにおける前記筒部との間に介装されたラジアルベアリングと、を備えることを特徴とする。

また、実施の態様として、上記記載の回転変動吸収ダンパにおいて、前記ダンパマスの外周側に、前記回転変動吸収ダンパの構成部品が配置されない開放空間が設定されることを特徴とする。

また、実施の態様として、上記記載の回転変動吸収ダンパにおいて、前記ハブにおける前記外周側筒状部の内周側に、前記回転変動吸収ダンパの構成部品が配置されない開放空間が設定されることを特徴とする。

また、実施の態様として、上記記載の回転変動吸収ダンパにおいて、前記ハブに設けられたストッパ突起と、前記プーリに設けられたストッパ突起との組み合わせよりなる回転方向フェールセーフストッパ構造が設けられていることを特徴とする。

本発明では、上記構成により、回転変動吸収ダンパの流用可能性を拡大し、吸音材配置スペースを確保することができる。

実施の形態に係る回転変動吸収ダンパの断面斜視図（Ａ）は同回転変動吸収ダンパに備えられるハブの斜視図、（Ｂ）は同回転変動吸収ダンパに備えられるカップリング部の断面斜視図背景技術に係る回転変動吸収ダンパの断面図

図１に示すように、実施の形態に係る回転変動吸収ダンパ１は、ハブ１１にダンパゴム３１を介してダンパマス４１を連結したダンパ部２と、ハブ１１にカップリングゴム６１を介してプーリ７１を連結したカップリング部３とを備える回転変動吸収ダンパである。また実施の形態に係る回転変動吸収ダンパ１は、ハブ１１にダンパゴム保持部材２１およびダンパゴム３１を介してダンパマス４１を連結したダンパ部２と、ハブ１１にカップリングゴム保持部材５１およびカップリングゴム６１を介してプーリ７１を連結したカップリング部３とを備える回転変動吸収ダンパである。回転変動吸収ダンパはトルク変動吸収ダンパとも称される。

各部品は、以下のように構成されている。

ハブ１１は、クランクシャフト等の回転軸に固定される円筒状のボス部１２を備え、このボス部１２の軸方向一方（図では左方、車両フロント側）の端部から径方向外方へ向けて環状の内周側端面部１３が一体に設けられ、内周側端面部１３の外周端部から軸方向一方へ向けて内周側筒状部１４が一体に設けられている。また、内周側端面部１３もしくは内周側筒状部１４の根元部から径方向外方へ向けて環状の外周側端面部１５が一体に設けられ、外周側端面部１５の外周端部から軸方向他方（図では右方、車両リア側）へ向けて外周側筒状部１６が一体に設けられている。

ダンパゴム保持部材２１は、ハブ１１における内周側筒状部１４の内周側に軸方向一方から嵌合される内周筒部２２を備え、この内周筒部２２の軸方向一方の端部から径方向外方へ向けて環状の端面部２３が一体に設けられ、端面部２３の外周端部から軸方向他方へ向けて外周筒部２４が一体に設けられている。端面部２３はハブ１１における内周側筒状部１４の先端よりも更に軸方向一方の側に配置され、外周筒部２４はハブ１１における内周側筒状部１４の外周側に配置されている。

ダンパゴム３１は、円筒状に形成され、ダンパゴム保持部材２１における外周筒部２４の外周側に接続され、外周筒部２４の外周面に加硫接着されている。

ダンパマス４１は、これも円筒状に形成され、ダンパゴム３１の外周側に接続され、当該ダンパマス４１の内周面にダンパゴム３１が加硫接着されている。ダンパマスは振動リングとも称される。

したがってこのようにダンパゴム３１がダンパゴム保持部材２１の外周面およびダンパマス４１の内周面に加硫接着されているので、これら３部品は一体の加硫成形品とされ、これら３部品よりなる一体の加硫成形品によってダンパ部２が構成されている。

カップリングゴム保持部材５１は、ハブ１１における内周側筒状部１４の外周側に軸方向一方から嵌合される筒状部５２を備え、この筒状部５２の軸方向一方の端部から径方向外方へ向けて外向きフランジ部５３が一体に設けられている。カップリングゴム保持部材５１はハブ１１における内周側筒状部１４の外周側に配置され、ダンパゴム保持部材２１における外周筒部２４に対してはその内周側に配置されている。

カップリングゴム６１は、円筒状に形成され、その軸方向一方の端部をもってカップリングゴム保持部材５１における外向きフランジ部５３に接続（加硫接着）され、その軸方向他方の端部をもってプーリ７１における後述する内向きフランジ部７２に接続（加硫接着）されている。カップリングゴム６１はダンパ組立て時、大きく捩れる際の引張応力を緩和させゴムの耐久性を向上させるため、カップリングゴム保持部材５１とプーリ７１との間で軸方向に予圧縮される。

プーリ７１は、カップリングゴム６１の軸方向他方の側に接続された内向きフランジ部７２を備え、この内向きフランジ部７２の外周端部から軸方向他方へ向けて筒部７３が一体に設けられている。筒部７３の外周面には、各種の補機などへトルクを伝達すべく無端ベルト（図示せず）を巻架するためのプーリ溝７４が設けられている。

したがってこのようにカップリングゴム６１がカップリングゴム保持部材５１およびプーリ７１に加硫接着されているので、これら３部品は一体の加硫成形品とされ、これら３部品よりなる一体の加硫成形品によってカップリング部３が構成されている。

ハブ１１における外周側端面部１５とプーリ７１における内向きフランジ部７２との間にスラストベアリング８１が介装されている。

ハブ１１における外周側筒状部１６とプーリ７１における筒部７３との間にラジアルベアリング９１が介装されている。

ダンパマス４１の外周側に当該回転変動吸収ダンパ１の構成部品は何も配置されておらず、よってダンパマス４１の外周側は開放空間４とされている。

ハブ１１における外周側筒状部１６の内周側に当該回転変動吸収ダンパ１の構成部品は何も配置されておらず、よって外周側筒状部１６の内周側はこれも開放空間５とされている。

図２（Ａ）に示すように、ハブ１１における外周側端面部１５の外周端部に環状の段差１７が設けられ、この段差１７内に円周上一部のストッパ突起１８が複数（図では３等配）一体に設けられている。また図２（Ｂ）に示すように、プーリ７１における内向きフランジ部７２の外周端部であって筒部７３の内周側に環状の段差７７が設けられ、この段差７７内に円周上一部のストッパ突起７８が複数（図では３等配）一体に設けられている。

これらのハブ１１側のストッパ突起１８およびプーリ７１側のストッパ突起７８は、同一円周上に交互に配置され、ハブ１１とプーリ７１が所定角度相対回転したときに互いに接触し係合することが可能とされている。したがってこれら複数のストッパ突起１８，７８は、カップリングゴム６１が破損・破断してトルクの伝達が断たれたときにカップリングゴム６１に代わってトルクを伝達する回転方向フェールセーフストッパ構造を構成している。

上記構成の回転変動吸収ダンパ１においては、ダンパゴム３１をバネとするとともにダンパマス４１を慣性質量体とする共振系を構成するダンパ部（トーショナルダンパ部）２が設けられているため、このダンパ部２によって、クランクシャフト等の回転軸に生起される捩り振動を低減することが可能とされ、またカップリングゴム６１の弾性による吸振作用を発揮するカップリング部３が設けられているため、このカップリング部３によって、クランクシャフト等の回転軸に生起される回転変動による振動伝達を低減することが可能とされている。

また、上記構成の回転変動吸収ダンパ１によると、以下の作用効果が発揮される。

ダンパマス４１がハブ１１における軸方向一方を向いた内周側筒状部１４の外周側に配置され、プーリ溝７４を設けたプーリ７１の筒部７３がハブ１１における軸方向他方を向いた外周側筒状部１６の外周側に配置され、ダンパマス４１とプーリ７１の筒部７３が軸方向に並んで配置され、ダンパマス４１の外周側が開放空間４とされているため、ダンパマス４１はその外径を任意に拡大することが可能とされる。したがってクランクシャフトの共振周波数が異なり、よって設定する慣性質量を異にする他機種のエンジン駆動系に対し当該回転変動吸収ダンパ１を流用し、ダンパマス４１のみ或いはダンパゴム保持部材２１、ダンパゴム３１およびダンパマス４１よりなる一体の加硫成形品のみを他機種の仕様に合ったものに取り換えることが可能とされる。したがって回転変動吸収ダンパ１の流用可能性を拡大することが可能とされている。

ダンパゴム３１およびダンパマス４１がハブ１１における軸方向一方を向いた内周側筒状部１４の外周側に配置され、プーリ溝７４を設けたプーリ７１の筒部７３がハブ１１における軸方向他方を向いた外周側筒状部１６の外周側に配置され、ハブ１１における外周側筒状部１６の内周側が開放空間５とされているため、このハブ１１における外周側筒状部１６の内周側に吸音材（図示せず）を配置するための配置スペースを確保することが可能とされている。

ハブ１１に設けられたストッパ突起１８とプーリ７１に設けられたストッパ突起７８との組み合わせによる回転方向フェールセーフストッパ構造が設けられているため、カップリングゴム６１が万一破損・破断してトルクの伝達が断たれる状況になっても、このフェールセーフストッパ構造を介してハブ１１からプーリ７１へトルクを伝達することが可能とされている。

ハブ１１における内周側筒状部１４の内周側にダンパゴム保持部材２１が嵌合されるとともに同じ内周側筒状部１４の外周側にカップリングゴム保持部材５１が嵌合されているため、両保持部材２１，５１がハブ１１を内外周から挟むかたちで嵌合されている。したがって強い締結力で両保持部材２１，５１をハブ１１に嵌合することができるとともに、嵌合に伴う径方向反力が相殺され、よって径方向反力によりハブ１１が変形するのを抑制することが可能とされている。

また、カップリングゴム６１の外周側にダンパ部２が配置され、特に金属製のダンパマス４１が配置されているため、車両走行時に飛び石現象が発生しても飛び石はダンパマス４１に衝突しカップリングゴム６１までは届かない。したがってカップリングゴム６１を飛び石などから保護することができ、飛び石によりカップリングゴム６１が破損するのを抑制することが可能とされている。

本発明の回転変動吸収ダンパは例えば、自動車等車両用エンジンのクランクシャフトに装着使用され、またその他の回転軸などに装着使用される。

１回転変動吸収ダンパ
２ダンパ部
３カップリング部
４，５開放空間
１１ハブ
１２ボス部
１３内周側端面部
１４内周側筒状部
１５外周側端面部
１６外周側筒状部
１７，７７段差
１８，７８ストッパ突起
２１ダンパゴム保持部材
２２内周筒部
２３端面部
２４外周筒部
３１ダンパゴム
４１ダンパマス
５１カップリングゴム保持部材
５２筒状部
５３，７２フランジ部
６１カップリングゴム
７１プーリ
７３筒部
７４プーリ溝
８１スラストベアリング
９１ラジアルベアリング

Claims

ボス部、前記ボス部から径方向外方へ向けて設けられた内周側端面部、前記内周側端面部から軸方向一方へ向けて設けられた内周側筒状部、前記内周側端面部もしくは前記内周側筒状部から径方向外方へ向けて設けられた外周側端面部、および前記外周側端面部から軸方向他方へ向けて設けられた外周側筒状部を一体に設けたハブと、
前記ハブにおける前記内周側筒状部の内周側に嵌合された内周筒部、前記内周筒部から径方向外方へ向けて設けられた端面部、および前記端面部から軸方向他方へ向けて設けられた外周筒部を一体に設けたダンパゴム保持部材と、
前記ダンパゴム保持部材における前記外周筒部の外周側に接続されたダンパゴムと、
前記ダンパゴムの外周側に接続されたダンパマスと、
前記ハブにおける前記内周側筒状部の外周側に嵌合された筒状部、および前記筒状部から径方向外方へ向けて設けられた外向きフランジ部を一体に設けたカップリングゴム保持部材と、
前記カップリングゴム保持部材における前記外向きフランジ部の軸方向他方の側に接続されたカップリングゴムと、
前記カップリングゴムの軸方向他方の側に接続された内向きフランジ部、および前記内向きフランジ部から軸方向他方へ向けて設けられ、プーリ溝を設けた筒部を一体に設けたプーリと、
前記ハブにおける前記外周側端面部と前記プーリにおける前記内向きフランジ部との間に介装されたスラストベアリングと、
前記ハブにおける前記外周側筒状部と前記プーリにおける前記筒部との間に介装されたラジアルベアリングと、
を備えることを特徴とする回転変動吸収ダンパ。
請求項１記載の回転変動吸収ダンパにおいて、
前記ダンパマスの外周側に、前記回転変動吸収ダンパの構成部品が配置されない開放空間が設定されることを特徴とする回転変動吸収ダンパ。
請求項１記載の回転変動吸収ダンパにおいて、
前記ハブにおける前記外周側筒状部の内周側に、前記回転変動吸収ダンパの構成部品が配置されない開放空間が設定されることを特徴とする回転変動吸収ダンパ。
請求項１、２または３記載の回転変動吸収ダンパにおいて、
前記ハブに設けられたストッパ突起と、前記プーリに設けられたストッパ突起との組み合わせよりなる回転方向フェールセーフストッパ構造が設けられていることを特徴とする回転変動吸収ダンパ。