JP7377696B2 - torsional damper - Google Patents
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Description
本発明はトーショナルダンパに関する。 The present invention relates to a torsional damper.
トーショナルダンパ(以下、TVDともいう)は、クランクシャフトの先端に取り付けられ、ハブと振動リング(マス)との間に嵌合させるゴムリングの作用により、クランクシャフトの捩り振動を低減させる機能を備える製品である。
また、TVDはベルトを介して補機類(オルタネーター、エアコン、ウォーターポンプ)へ動力を伝達するクランクプーリーとしての機能も備える場合がある。
A torsional damper (hereinafter also referred to as TVD) is attached to the tip of the crankshaft and has the function of reducing torsional vibration of the crankshaft through the action of a rubber ring fitted between the hub and the vibration ring (mass). It is a product that provides
In addition, the TVD may also function as a crank pulley that transmits power to auxiliary equipment (alternator, air conditioner, water pump) via a belt.
クランクシャフトの捩り振動の共振域付近又はそれを超えると、TVDのハブと振動リング間に捩り方向の相対振動が発生し、TVDのゴムリングが発熱する。その結果、その温度がゴムリングの耐熱温度以上となると、ゴムリングが破損する可能性がある。 When the torsional vibration of the crankshaft approaches or exceeds the resonance range, relative vibration occurs in the torsional direction between the hub of the TVD and the vibration ring, and the rubber ring of the TVD generates heat. As a result, if the temperature exceeds the heat resistance temperature of the rubber ring, the rubber ring may be damaged.
これに関する従来法として、例えば特許文献1に記載のものが挙げられる。
特許文献1には、回転軸に取り付けられ、前記回転軸と一体的に回転するダンパハブと、前記ダンパハブにゴム部材を介して装着された慣性リングと、を有するトーショナルダンパであって、前記ゴム部材は、EPDMを主成分とするゴム組成物からなり、前記ダンパハブと前記慣性リングとの間に装着された前記ゴム部材は、表面温度が60±5℃の時の損失係数(tanδpi)が0.27以上であり、前記トーショナルダンパの共振点での連続加振時における前記ゴム部材の表面最高到達温度(Tmax)は、以下の式 Tmax=α×ln(tanδpi)+β≦100(式中、αは-46.9~-60.4の範囲の係数を表し、βは+9.4~+27.7の範囲の係数を表す)を満たす、トーショナルダンパが記載されている。そして、このようなトーショナルダンパは、ダンパハブと慣性リングとの間に装着されるゴム部材の温度上昇を抑制することができるので、耐久性の向上したトーショナルダンパを提供することができると記載されている。
As a conventional method related to this, for example, the method described in
しかしながら、上記の特許文献1に記載のトーショナルダンパであっても、その構造によっては、発熱によってゴムリングの温度が上昇してしまう可能性がある。
However, even with the torsional damper described in
本発明は上記のような課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、発熱によるゴムリングの破損が極めて生じ難い構造を備えるトーショナルダンパを提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a torsional damper having a structure in which the rubber ring is extremely unlikely to be damaged due to heat generation.
本発明者はTVDに熱エネルギーが付与された結果、発熱することは避けられないことを前提として、トーショナルダンパの構造に着目した。そして、発熱したとしてもゴムリングの温度が上昇し難いトーショナルダンパの構造について、鋭意検討を重ねた。
その結果、特定の構造を備えるトーショナルダンパは、ゴムリングの温度が上昇し難いことを見出し、本発明を完成させた。
The present inventor focused on the structure of a torsional damper on the premise that heat generation is unavoidable as a result of thermal energy being applied to a TVD. We then conducted extensive research into the structure of a torsional damper that would prevent the temperature of the rubber ring from rising even when it generated heat.
As a result, they discovered that a torsional damper with a specific structure makes it difficult for the temperature of the rubber ring to rise, and the present invention was completed.
本発明は以下の(i)~(iv)である。
(i)回転軸に固定され、前記回転軸を中心とする円周上に外周面を有するハブと、
前記回転軸を中心する円周上に、前記ハブの前記外周面よりも径が大きい内周面を有する環状の振動リングと、
前記ハブの前記外周面と前記振動リングの前記内周面との間に圧縮状態で存在し、EPDMを主成分とするゴム組成物からなり、表面温度が60±5℃のときの損失係数(tanδ)が0.18以上であるゴムリングと、
を備え、
共振点追跡法に供した場合に、共振点での連続加振時における前記ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)と、ハブ嵌合部肉厚(e)とが、
式(1) : Tmax≦-7.3e+141.1
式(2) : 2.9≦e
を満たす、トーショナルダンパ。
(ii)共振点追跡法に供した場合に、共振点での連続加振時における前記ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)と、ハブ嵌合部肉厚(e)とが、
さらに、
式(3) : Tmax≧-30.0e+195.0
を満たす、上記(i)に記載のトーショナルダンパ。
(iii)共振点追跡法に供した場合に、共振点での連続加振時における前記ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)と、ハブ嵌合部肉厚(e)とが、
さらに、
式(4) : Tmax≧20e-30.0
を満たす、上記(i)または(ii)に記載のトーショナルダンパ。
(iv)前記式(2)が
式(2´) : 2.9≦e≦8
を満たす、上記(i)~(iii)のいずれかに記載のトーショナルダンパ。
The present invention includes the following (i) to (iv).
(i) a hub fixed to a rotating shaft and having an outer peripheral surface on a circumference centered on the rotating shaft;
an annular vibration ring having an inner peripheral surface having a diameter larger than the outer peripheral surface of the hub on a circumference centered on the rotation axis;
The loss coefficient ( a rubber ring whose tan δ) is 0.18 or more;
Equipped with
When subjected to the resonance point tracking method, the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring during continuous vibration at the resonance point and the wall thickness (e) of the hub fitting part are:
Formula (1): Tmax≦-7.3e+141.1
Formula (2): 2.9≦e
A torsional damper that satisfies the following.
(ii) When subjected to the resonance point tracking method, the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring during continuous vibration at the resonance point and the wall thickness (e) of the hub fitting part are:
moreover,
Formula (3): Tmax≧-30.0e+195.0
The torsional damper described in (i) above, which satisfies the following.
(iii) When subjected to the resonance point tracking method, the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring during continuous vibration at the resonance point and the wall thickness (e) of the hub fitting part are:
moreover,
Formula (4): Tmax≧20e-30.0
The torsional damper described in (i) or (ii) above, which satisfies the following.
(iv) The above formula (2) is formula (2'): 2.9≦e≦8
The torsional damper according to any one of (i) to (iii) above, which satisfies the following.
本発明によれば、発熱によるゴムリングの破損が極めて生じ難い構造を備えるトーショナルダンパを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a torsional damper having a structure in which the rubber ring is extremely unlikely to be damaged due to heat generation.
<トーショナルダンパの例示>
本発明について説明する。
本発明は、回転軸に固定され、前記回転軸を中心とする円周上に外周面を有するハブと、前記回転軸を中心する円周上に、前記ハブの前記外周面よりも径が大きい内周面を有する環状の振動リングと、前記ハブの前記外周面と前記振動リングの前記内周面との間に圧縮状態で存在し、EPDMを主成分とするゴム組成物からなり、表面温度が60±5℃のときの損失係数(tanδ)が0.18以上であるゴムリングと、を備え、共振点追跡法に供した場合に、共振点での連続加振時における前記ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)と、ハブ嵌合部肉厚(e)とが、式(1):Tmax≦-7.3e+141.1、式(2):2.9≦eを満たす、トーショナルダンパである。
このようなトーショナルダンパを、以下では「本発明のトーショナルダンパ」ともいう。
<Example of torsional damper>
The present invention will be explained.
The present invention provides a hub that is fixed to a rotating shaft and has an outer peripheral surface on a circumference centered on the rotating shaft, and a hub that has a diameter larger than the outer peripheral surface of the hub on the circumferential surface centered on the rotating shaft an annular vibrating ring having an inner circumferential surface; the rubber composition is present in a compressed state between the outer circumferential surface of the hub and the inner circumferential surface of the vibrating ring; the rubber composition has EPDM as a main component; a rubber ring having a loss coefficient (tan δ) of 0.18 or more when Torsional where the maximum surface temperature (Tmax) and the wall thickness of the hub fitting part (e) satisfy formula (1): Tmax≦-7.3e+141.1, formula (2): 2.9≦e It is a damper.
Such a torsional damper is also referred to below as "the torsional damper of the present invention".
初めに、本発明のトーショナルダンパを、図1、図2を用いて説明する。
図1は、本発明のトーショナルダンパの実施態様を例示した概略斜視図であり、図2は図1に示したトーショナルダンパの概略断面斜視図である。
First, the torsional damper of the present invention will be explained using FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an embodiment of the torsion damper of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional perspective view of the torsion damper shown in FIG.
図1、図2に例示する実施態様のトーショナルダンパ1は、車両等のエンジンのクランクシャフトの先端に取り付けて用いることができる。トーショナルダンパ1は、クランクシャフトの捩り共振を吸収し、また、エンジンの振動、騒音を抑制する機能を備える。さらに、クランクシャフトの回転をベルトを介して補器へ動力を伝達する駆動プーリー(クランクプーリー)としての役割をも果たす場合もある。
The
トーショナルダンパ1はハブ3と、振動リング5と、ゴムリング7とを有する。
The
ハブ3は、ボス部31、ステー部33およびリム部35からなる。
ボス部31は、ハブ3における径方向の中央部に設けられている。ボス部31がクランクシャフト(回転軸)の先端に固定され、ハブ3が回転軸Xを中心に回転駆動する。
ステー部33は、ボス部31から径方向に伸びている。
リム部35は、ステー部33の外周側に設けられている。リム部35は円筒状であり、リム部35の外周側にゴムリング7を介して振動リング5が連結される。
リム部35の外周面は、回転軸Xを中心とする円周上に存在している。
The
The
The
The
The outer peripheral surface of the
ボス部31、ステー部33およびリム部35の各々は、鋳鉄等の金属材料等を原料として用いて成形することができる。
また、ボス部31、ステー部33およびリム部35の各々は、特に、片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、自動車構造用熱間圧延鋼板等からなることが好ましい。片状黒鉛鋳鉄の例としては、FC100、FC150、FC200、FC250、FC300、FC350等を挙げることができる。球状黒鉛鋳鉄の例としては、FCD350-22、FCD350-22L、FCD400-18、FCD400-18L、FCD400-15、FCD450-10、FCD500-7、FCD600-3、FCD700-2、FCD800-2、FCD400-18A、FCD400-18AL、FCD400-15A、FCD500-7A、FCD600-3A等を挙げることができる。自動車構造用圧延鋼板の例としては、SAPH310、SAPH370、SAPH410、SAPH440等を挙げることができる。
Each of the
In addition, each of the
振動リング5は、ハブ3の径方向外側に配置されている。振動リング5の内周面はハブ3の外周面よりも径が大きい。この内周面は、クランクシャフト(回転軸X)を中心とする円周上に存在している。
また、振動リング5の外周面にベルトが掛かるプーリ溝51が設けられている。プーリ溝51は動力伝達用のプーリとして機能する。
The
Further, a
振動リング5は鋳鉄等の金属材料等を原料として用いて成形することができる。
また、振動リング5は片状黒鉛鋳鉄からなることが好ましい。片状黒鉛鋳鉄は振動を吸収する能力が優れており、耐摩耗性にも優れているためである。片状黒鉛鋳鉄の例としては、FC100、FC150、FC200、FC250、FC300、FC350等を挙げることができる。
The
Moreover, it is preferable that the
ゴムリング7は、ハブ3の外周面と、振動リング5の内周面との間隙部に挿入されている。ゴムリング7は車両等の走行中に発生するクランクシャフトの捩じれ振動を低減させて破損を防止したり、エンジン振動の騒音や振動を低減したりする役割を果たす。
The
ゴムリング7は、エチレン・プロピレン・ジエン三元コポリマー(EPDM)を主成分とし、その他に好ましくはカーボンブラックやプロセスオイルを含むゴム組成物を、例えば従来公知の方法によって円筒形等に加硫成形することによって得ることができる。
ゴム組成物は配合量としてEPDMを10~60質量以上含むことが好ましく、15~55質量%含むことがより好ましく、20~50質量%含むことがより好ましく、30~50質量%含むことがさらに好ましい。
また、EPDM100質量部に対してカーボンブラックが40~130質量部であることが好ましく、50~100質量部であることがより好ましく、60~80質量部であることがさらに好ましい。
ここでゴム組成物は、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、過酸化物、架橋剤等を含んでもよい。
The
The rubber composition preferably contains EPDM in an amount of 10 to 60% by mass or more, more preferably 15 to 55% by mass, more preferably 20 to 50% by mass, and even more preferably 30 to 50% by mass. preferable.
Further, carbon black is preferably used in an amount of 40 to 130 parts by weight, more preferably 50 to 100 parts by weight, and even more preferably 60 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of EPDM.
Here, the rubber composition may contain zinc white, stearic acid, an anti-aging agent, a peroxide, a crosslinking agent, and the like.
ゴムリング7は、表面温度が60±5℃のときの損失係数(tanδ)が0.18以上であり、0.18~0.40であることが好ましく、0.19~0.35であることがより好ましく、0.20~0.28であることがさらに好ましい。
The
ここで、表面温度が60±5℃のときの損失係数(tanδ)は、高周波振動試験機による共振点追跡法(固有振動数測定)によって測定して得られる値を意味するものとする。なお、共振点追跡法による測定は、以下の条件において行うものとする。
・加振振幅:±0.05deg
・加振時位相:-90deg
・雰囲気温度:23±3℃
・ゴム表面測定方法:非接触式表面温度計
Here, the loss coefficient (tan δ) when the surface temperature is 60±5° C. means a value obtained by measurement by a resonance point tracking method (natural frequency measurement) using a high frequency vibration tester. Note that measurements using the resonance point tracking method shall be performed under the following conditions.
・Excitation amplitude: ±0.05deg
・Phase during excitation: -90deg
・Ambient temperature: 23±3℃
・Rubber surface measurement method: Non-contact surface thermometer
<製法>
このような本発明のトーショナルダンパを製造する方法は特に限定されない。
例えば次のような方法によって製造することができる。
初めに、図3に示すようなハブ30および振動リング50を用意し、ここへスプレー等の手段によってトルク向上液を塗布する。トルク向上液として、主としてシランカップリング剤をトルエン、キシレン等の炭化水素溶液(溶媒)に溶解させた溶液を用いることができる。トルク向上液はハブ30および振動リング50におけるゴムリング70と接触する部位、すなわち、振動リング50における内周面と、ハブ30のリム部の外周面に塗布することが好ましい。
そして、図3に示すように、ハブ30と振動リング50との隙間(間隙部80)へ、嵌合液を塗布したゴムリングを、プレス機等の圧入治具等を用いて圧入する。ここでゴムリング70の厚さよりも、間隙部80の隙間の幅の方が狭いことが好ましい。具体的にはゴムリング70の厚さ/隙間部80の隙間の幅が0.6~0.9程度であることが好ましい。
本発明のトーショナルダンパにおいてゴムリングは、ハブの外周面と振動リングの内周面との間に圧縮状態で存在する。
<Manufacturing method>
The method of manufacturing such a torsional damper of the present invention is not particularly limited.
For example, it can be manufactured by the following method.
First, a
Then, as shown in FIG. 3, a rubber ring coated with a fitting liquid is press-fitted into the gap (gap portion 80) between the
In the torsional damper of the present invention, the rubber ring exists in a compressed state between the outer peripheral surface of the hub and the inner peripheral surface of the vibration ring.
<ゴムリングの温度に影響を与えるトーショナルダンパの構造の検討>
本発明者は、振動リング肉厚(a)、嵌合幅(b)、ゴム厚(c)、嵌合径(d)、ハブ嵌合部肉厚(e)が異なる様々な構造のトーショナルダンパを用意し、ゴムリングの温度への影響を検討した。
<Study of the structure of the torsional damper that affects the temperature of the rubber ring>
The present inventor has developed various torsional structures with different vibrating ring wall thicknesses (a), fitting widths (b), rubber thicknesses (c), fitting diameters (d), and hub fitting portion wall thicknesses (e). We prepared a damper and examined its effect on the temperature of the rubber ring.
ここで振動リング肉厚(a)は、図4に示すように、振動リング5の径方向(回転軸Xに垂直な方向)における厚さを意味する。図2に示した態様のように、振動リング5の径方向において振動リング肉厚(a)が一定ではない場合、無作為に選んだ10点において振動リング5の径方向の厚さを測定し、それらを平均して得た値を振動リング肉厚(a)とする。
Here, the vibration ring wall thickness (a) means the thickness of the
嵌合幅(b)は、図4に示すように、ハブ3のリム部35における回転軸X方向における長さを意味する。回転軸X方向において嵌合幅(b)が一定ではない場合、ハブ3のリム部35の回転軸X方向における最も長い部分の長さを嵌合幅(b)とする。
As shown in FIG. 4, the fitting width (b) means the length of the
ゴム厚(c)は、図4に示すように、ゴムリング7の径方向(回転軸Xに垂直な方向)における厚さを意味する。図2に示した態様のように、ゴムリング7の径方向においてゴム厚(c)が一定ではない場合、無作為に選んだ10点においてゴムリング7の径方向における厚さを測定し、それらを平均して得た値をゴム厚(c)とする。
As shown in FIG. 4, the rubber thickness (c) means the thickness of the
嵌合径(d)は、図4に示すように、ハブ3におけるリム部35の外周面の直径を意味する。また、嵌合径(d)はリム部35の外周面の直径(外径)のうち、最も短い径を意味するものとする。したがって、図2に示す態様のように、リム部35が回転軸X方向に対して蛇行している場合、その外周面における最も回転軸Xに近い点(図2の場合であれば回転軸X方向における中心点)における直径を意味するものとする。
The fitting diameter (d) means the diameter of the outer peripheral surface of the
ハブ嵌合部肉厚(e)は、図4に示すように、ハブ3におけるリム部35の径方向(回転軸Xに垂直な方向)における厚さを意味する。ここでハブ嵌合部肉厚(e)は、リム部35におけるステー部33と結合している部分以外の厚さを意味する。また、図2に示した態様のように、回転軸Xに垂直な方向においてハブ嵌合部肉厚(e)が一定ではない場合、回転軸Xに垂直な方向において、無作為に選んだ10点においてリム部35の径方向における厚さ(ステー部33と結合している部分を除く)を測定し、それらを平均して得た値をハブ嵌合部肉厚(e)とする。
The hub fitting portion wall thickness (e) means the thickness of the
本発明者は、図4に示した態様であって、振動リング肉厚(a)、嵌合幅(b)、ゴム厚(c)、嵌合径(d)、ハブ嵌合部肉厚(e)が異なる様々な構造のトーショナルダンパを用意し、各々のトーショナルダンパを前述の共振点追跡法に供し、その際のゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)を測定した。なお、共振点追跡法によるゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)測定は、以下の条件において行うものとする。
・加振振幅:±0.05deg
・加振時位相:-90deg
・試験時間:ゴムリングの表面温度がサチレートするまで
・雰囲気温度:23±3℃
・ゴム表面測定方法:非接触式表面温度計
The present inventor has developed the embodiment shown in FIG. Torsional dampers having various structures with different e) were prepared, each torsional damper was subjected to the resonance point tracking method described above, and the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring at that time was measured. Note that the measurement of the maximum surface temperature (Tmax) of the rubber ring using the resonance point tracking method shall be performed under the following conditions.
・Excitation amplitude: ±0.05deg
・Phase during excitation: -90deg
・Test time: Until the surface temperature of the rubber ring reaches saturation ・Ambient temperature: 23±3℃
・Rubber surface measurement method: Non-contact surface thermometer
このような共振点追跡法を行いながら、トーショナルダンパのゴムリングの表面温度を非接触式表面温度計を用いて測定した。
測定結果の例を図5に示す。
図5に示すように、ゴムリングの表面温度(図5の縦軸)は試験開始から徐々に上昇し、30分程度が経過するとサチレートする。
サチレートしたときのゴムリングの表面温度を、その構造のトーショナルダンパにおけるゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)とした。
While performing such a resonance point tracking method, the surface temperature of the rubber ring of the torsional damper was measured using a non-contact surface thermometer.
An example of the measurement results is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the surface temperature of the rubber ring (vertical axis in FIG. 5) gradually increases from the start of the test, and saturates after about 30 minutes.
The surface temperature of the rubber ring at the time of saturation was defined as the maximum temperature (Tmax) reached by the surface of the rubber ring in the torsional damper having that structure.
本発明者は、上記のようにして、振動リング肉厚(a)、嵌合幅(b)、ゴム厚(c)、嵌合径(d)、ハブ嵌合部肉厚(e)が異なる様々な構造のトーショナルダンパについて共振点追跡法に供し、その際のゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)を測定した。
そして、ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)は、ハブ嵌合部肉厚(e)に強く依存し、図6に示す領域において、ゴムリングの温度が上昇しないことを見出した。
その領域を式で表すと、以下の通りとなる。
式(1) : Tmax≦-7.3e+141.1
式(2) : 2.9≦e
As described above, the present inventor has determined that the vibration ring wall thickness (a), fitting width (b), rubber thickness (c), fitting diameter (d), and hub fitting portion wall thickness (e) are different. Torsional dampers with various structures were subjected to a resonance point tracking method, and the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring was measured.
It was also found that the maximum temperature reached at the surface of the rubber ring (Tmax) strongly depends on the wall thickness (e) of the hub fitting part, and that the temperature of the rubber ring does not rise in the region shown in FIG.
The area is expressed as follows.
Formula (1): Tmax≦-7.3e+141.1
Formula (2): 2.9≦e
なお、図6におけるプロットは、上記の共振点追跡法を行って実測したハブ嵌合部肉厚(e、単位はmm)とゴムリングの表面到達最高温度(Tmax、単位は℃)との関係を示すデータである。そのデータを表1に示す。 The plot in Figure 6 shows the relationship between the wall thickness of the hub fitting part (e, unit: mm) and the maximum temperature reached at the surface of the rubber ring (Tmax, unit: °C), which was actually measured using the resonance point tracking method described above. This is data showing. The data are shown in Table 1.
図6に示すように、式(1)および式(2)で表される領域は、ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)が120℃よりも低くなる。ここで、本発明で用いるゴムリングは、EPDMを主成分とするゴム組成物からなり、表面温度が60±5℃のときの損失係数(tanδ)が0.18以上であるゴムリングであるが、このようなゴムリングは表面到達最高温度(Tmax)が120℃以下であると破損し難い。 As shown in FIG. 6, in the region expressed by formula (1) and formula (2), the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring is lower than 120°C. Here, the rubber ring used in the present invention is made of a rubber composition containing EPDM as a main component, and has a loss coefficient (tan δ) of 0.18 or more when the surface temperature is 60±5°C. If the maximum surface temperature (Tmax) of such a rubber ring is 120° C. or lower, it will not be easily damaged.
そして、図6に示すプロットの位置から判断すると、式(3):Tmax≧-30.0e+195.0を満たす場合であれば、ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)は十分に低く、破損する恐れはないと考えられる。したがって、本発明のトーショナルダンパは、式(3)を満たすことが好ましい。 Judging from the position of the plot shown in Figure 6, if formula (3): Tmax≧-30.0e+195.0 is satisfied, the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring is sufficiently low to cause damage. It is thought that there is no fear. Therefore, it is preferable that the torsional damper of the present invention satisfies formula (3).
また、図6に示すプロットの位置から判断すると、式(4):Tmax≧20e-30.0を満たす場合であれば、ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)は十分に低く、破損する恐れはないと考えられる。したがって、本発明のトーショナルダンパは、式(4)を満たすことが好ましい。 Furthermore, judging from the position of the plot shown in Figure 6, if formula (4): Tmax≧20e-30.0 is satisfied, the maximum temperature (Tmax) reached at the surface of the rubber ring is sufficiently low and there is a risk of damage. It is thought that there is no such thing. Therefore, it is preferable that the torsional damper of the present invention satisfies formula (4).
また、振動リング肉厚(a)は式(2)より2.9mm以上であるが、3.0mm以上であることが好ましい。
また、振動リング肉厚(a)は8.0mm以下であることが好ましく、7.0mm以下であることがより好ましく、6.0mm以下であることがより好ましく、5.5mm以下であることがさらに好ましい。
Further, the vibration ring wall thickness (a) is 2.9 mm or more according to equation (2), but preferably 3.0 mm or more.
Further, the vibration ring wall thickness (a) is preferably 8.0 mm or less, more preferably 7.0 mm or less, more preferably 6.0 mm or less, and preferably 5.5 mm or less. More preferred.
以上に詳述した本発明のトーショナルダンパは、発熱によるゴムリングの破損が極めて生じ難い。
従来、ゴムリングの材質を調整することでゴムリングの発熱を抑制する提案(例えば特許文献1に記載のトーショナルダンパ)は存在した。
しかし、本発明のように、トーショナルダンパの構造、具体的には、ハブにおけるリム部の径方向の厚さ(ハブ嵌合部肉厚)を調整することで、ゴムリングの発熱を抑制するという技術的思想は存在していなかった。
本発明は、当該技術的思想を示したうえで、さらにゴムリングの発熱を抑制することができる領域を具体的な数式で示したこと等において、当業者が容易に想到できる発明ではないと言える。
In the torsional damper of the present invention described in detail above, the rubber ring is extremely unlikely to be damaged due to heat generation.
Conventionally, there have been proposals for suppressing heat generation in a rubber ring by adjusting the material of the rubber ring (for example, the torsional damper described in Patent Document 1).
However, as in the present invention, heat generation in the rubber ring can be suppressed by adjusting the structure of the torsional damper, specifically, the radial thickness of the rim portion of the hub (thickness of the hub fitting portion). Such a technical idea did not exist.
It can be said that the present invention is not an invention that a person skilled in the art could easily conceive of, as it not only shows the technical idea, but also uses specific mathematical formulas to show the range in which heat generation in the rubber ring can be suppressed. .
1 トーショナルダンパ
3、30 ハブ
31 ボス部
33 ステー部
35 リム部
5、50 振動リング
51 プーリ溝
7、70 ゴムリング
X 回転軸
1
Claims (4)
前記回転軸を中心とする円周上に、前記ハブの前記外周面よりも径が大きい内周面を有する環状の振動リングと、
前記ハブの前記外周面と前記振動リングの前記内周面との間に圧縮状態で存在し、EPDMを主成分とするゴム組成物からなり、高周波振動試験機によって、加振振幅:±0.05deg、加振時位相:-90deg、雰囲気温度:23±3℃の条件で共振点追跡法(固有振動数測定)によって測定して得た、非接触式表面温度計によって測定される表面温度が60±5℃のときの損失係数(tanδ)が0.18以上であるゴムリングと、
を備え、
高周波振動試験機によって、加振振幅:±0.05deg、加振時位相:-90deg、雰囲気温度:23±3℃の条件で、前記ゴムリングの非接触式表面温度計によって測定される表面温度が60±5℃に達するまで行う共振点追跡法(固有振動数測定)に供した場合に、共振点での連続加振時における前記ゴムリングの表面到達最高温度(Tmax)[℃]と、ハブ嵌合部肉厚(e)[mm]とが、
式(1) : Tmax≦-7.3e+141.1
式(2) : 2.9≦e
を満たす、トーショナルダンパ。 a hub fixed to a rotating shaft and having an outer peripheral surface on a circumference centered on the rotating shaft;
an annular vibration ring having an inner circumferential surface having a larger diameter than the outer circumferential surface of the hub on a circumference centered on the rotation axis;
It exists in a compressed state between the outer peripheral surface of the hub and the inner peripheral surface of the vibration ring, and is made of a rubber composition containing EPDM as a main component , and is tested by a high frequency vibration tester to have an excitation amplitude of ±0. The surface temperature measured by a non-contact surface thermometer was obtained by resonance point tracking method (natural frequency measurement) under the following conditions: 05deg, excitation phase: -90deg, ambient temperature: 23±3°C. A rubber ring having a loss coefficient (tan δ) of 0.18 or more at 60±5°C;
Equipped with
The surface temperature of the rubber ring is measured by a non-contact surface thermometer using a high-frequency vibration tester under the conditions of excitation amplitude: ±0.05deg, phase during excitation: -90deg, and ambient temperature: 23±3°C. When subjected to a resonance point tracking method (natural frequency measurement) performed until the temperature reaches 60 ± 5 °C , the maximum temperature reached on the surface of the rubber ring (Tmax) [°C] during continuous vibration at the resonance point, The wall thickness of the hub fitting part (e) [mm] is
Formula (1): Tmax≦-7.3e+141.1
Formula (2): 2.9≦e
A torsional damper that satisfies the following.
さらに、
式(3) : Tmax≧-30.0e+195.0
を満たす、請求項1に記載のトーショナルダンパ。 When subjected to the resonance point tracking method, the maximum temperature reached at the surface of the rubber ring (Tmax) [°C] during continuous vibration at the resonance point and the wall thickness of the hub fitting part (e) [mm] are as follows:
moreover,
Formula (3): Tmax≧-30.0e+195.0
The torsional damper according to claim 1, which satisfies the following.
さらに、
式(4) : Tmax≧20e-30.0
を満たす、請求項1または2に記載のトーショナルダンパ。 When subjected to the resonance point tracking method, the maximum temperature reached at the surface of the rubber ring (Tmax) [°C] during continuous vibration at the resonance point and the wall thickness of the hub fitting part (e) [mm] are as follows:
moreover,
Formula (4): Tmax≧20e-30.0
The torsional damper according to claim 1 or 2, which satisfies the following.
式(2´) : 2.9≦e≦8
を満たす、請求項1~3のいずれかに記載のトーショナルダンパ。 The above formula (2) is formula (2'): 2.9≦e≦8
The torsional damper according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the following.
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