JPH11108115A - トーショナルダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補機を回転させる無端ベルトとの摩擦によっ
て質量体２が帯電するのを防止又は抑制する。 【解決手段】 エンジンのクランクシャフトの軸端に取
り付けられるハブ１と、その外周に同心配置された質量
体２が、環状のエラストマからなる弾性体３を介して弾
性的に連結されている。質量体２の外周面には、補機に
クランクシャフトの回転力を伝達する無端ベルトを掛け
るためのＶ溝２ａが形成されている。ハブ１の筒状部１
ｂと質量体２に跨がって、導電性エラストマからなる複
数の導電板１０が円周方向等間隔で配置され、その両端
１１，１２が、ハブ１の筒状部１ｂと質量体２の正面側
の端面に密接状態に固定されている。このため、質量体
２は導電板１０、ハブ１及びクランクシャフト（図示省
略）を介して電気的に接地され、Ｖ溝２ａに掛けられた
無端ベルト（図示省略）との摩擦による帯電が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸、例えばエ
ンジンのクランクシャフトの主に捩り振動を吸収するト
ーショナルダンパに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等のエンジンの駆動は、吸気、圧
縮、爆発（膨張）及び排気の各行程を繰り返しながら行
われ、ピストンの往復運動をクランクシャフトで回転運
動に変換しているため、このクランクシャフトには、回
転に伴って捩り振動（回転方向の振動）が生じる。そし
て、このような捩り振動を有効に吸収するために、エン
ジンのクランク室から突出したクランクシャフトの軸端
には、トーショナルダンパが装着される。

【０００３】従来のトーショナルダンパ１００は、典型
的には図８に示すように、エンジン１１０のクランクシ
ャフト１１１の軸端にセンターボルト１１２により取り
付けられるハブ１０１とその外周に同心的に配置された
環状の質量体１０２とを、環状のエラストマからなる弾
性体１０３を介して弾性的に連結した構造を有し、質量
体１０２と弾性体１０３からなる共振系が、ハブ１０１
を介して入力されるクランクシャフト１１１の捩り振動
の振動変位に対して異なる位相角で共振することによっ
て、制振機能を発揮するものである。質量体１０２の外
周面にはＶ溝１０２ａが形成されているものが多く、す
なわち、クランクシャフト１１１の回転力が、前記Ｖ溝
１０２ａに掛けられた無端ベルト（図示省略）を介して
補機に伝達されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のトーショナ
ルダンパによれば、Ｖ溝１０２ａとこれに掛けられた無
端ベルトとの摩擦によって質量体１０２に静電気が発生
し、質量体１０２とハブ１０１の間に介在された弾性体
１０３は絶縁抵抗が高いため、発生した電荷は質量体１
０２に蓄積され、エンジン１１０のフロントカバー１１
３と質量体１０２の隙間Ｇの最も狭い部分に放電による
火花が発生することがある。また、クランクシャフト１
１１の回転角度はクランク角度センサ（図示省略）によ
って常時検出されており、その検出信号に基づいてエン
ジンの電子制御装置による点火時期制御や燃料噴射シス
テムの制御が行われているが、質量体１０２の帯電は前
記クランク角度センサからの検出信号にノイズを発生さ
せ、エンジン制御に支障を生じる恐れがある。

【０００５】質量体１０２を帯電させないためには、例
えばハブ１０１と質量体１０２との間に介在するダンピ
ング用弾性体１０３に導電性エラストマ材料を用いるこ
とが考えられるが、導電性エラストマは、ダンパ用のエ
ラストマとは特性が異なるため、所要のダンパ性能を得
ることが困難になる。

【０００６】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、補機を回
転させる無端ベルトとの摩擦によって質量体が帯電する
のを防止又は抑制することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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、ハブと質量体を変位可能な導電部材を介
して電気的に導通してなる。この場合、前記導電部材
は、例えば前記ハブ及び質量体の双方に固定された導電
性エラストマや、前記ハブの延長部と質量体の間に摺動
自在又は転動自在に介在された導電性軸受部材とするこ
とが考えられる。すなわちこの構成によれば、質量体
は、導電性エラストマあるいは導電性軸受部材等の導電
部材と、ハブ及び回転軸（クランクシャフト）を介して
電気的に接地されているので、質量体がＶ溝に掛けられ
た無端ベルトとの摩擦によって静電気が蓄積されるのを
有効に防止することができる。

【０００８】また、上述した技術的課題を有効に解決す
るための他の手段としては、上記導電部材の代わりに、
ハブ及び質量体のうちの一方に、前記質量体とエンジン
側との隙間よりも狭い隙間をもって前記ハブ及び質量体
のうちの他方に近接する極板が設けられる。すなわちこ
の構成によれば、質量体のＶ溝に掛けられた無端ベルト
との摩擦によって質量体が帯電しても、その電荷は、前
記質量体に対してエンジン側との隙間よりも小さい隙間
をもって近接配置された極板との間での放電によって、
一定以上には蓄積されず、したがってこの質量体の静電
容量が小さく抑えられる。また、放電はトーショナルダ
ンパ内で行われるので、エンジンのフロントカバーとの
間で放電による火花の発生した場合のような可燃物への
引火等の危険も有効に回避される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトーショナル
ダンパの好ましいいくつかの実施形態について、図１乃
至図７を参照しながら順次説明する。なおこれらの図に
おいては、右側をエンジン側（背面側）、左側を正面側
とする。

【００１０】まず、図１に示す実施形態のトーショナル
ダンパは、内周孔１ａにおいてエンジンのクランクシャ
フト（図５に符号１１１で示される）の軸端に取り付け
られるハブ１と、その外周に同心的に離間配置された環
状の質量体２とを、環状のエラストマからなる弾性体３
を介して弾性的に連結した構造を有する。ハブ１及び質
量体２は、共に鋼材等の導体金属からなり、弾性体３
は、ハブ１の外周部に形成された筒状部１ｂの外周面に
嵌着されるスリーブ４と質量体１２との間に一体的に加
硫成形されている。質量体２の外周面には、補機に前記
クランクシャフトの回転力を伝達する無端ベルト（図示
省略）を掛けるためのＶ溝２ａが形成されている。

【００１１】参照符号１０は、質量体２の帯電を防止す
るための導電部材として、ハブ１の筒状部１ｂと質量体
２に跨がって円周方向等間隔で配置された導電性エラス
トマからなる帯状の複数の導電板（図では一個のみ示
す）である。この導電板１０の両端１１，１２は、ハブ
１の筒状部１ｂの正面側の端面と、質量体２の正面側の
端面における半径方向に対して互いに対応する位置に、
それぞれ螺子等の固定部材１３によって密接状態に固定
されている。

【００１２】図１に示す構成によれば、質量体２は、導
電板１０、ハブ１及びクランクシャフトを介して電気的
に接地された状態になるので、Ｖ溝２ａに掛けられた無
端ベルトとの摩擦による質量体２の帯電が有効に防止さ
れる。また、導電板１０は導電性エラストマからなるも
のであって柔軟に変形可能であるため、クランクシャフ
トからの捩り振動入力時にハブ１と質量体２が弾性体３
を介して相対的に振動変位するのを阻害するものではな
い。したがって質量体２と弾性体３からなる共振系の共
振動作による制振機能が確保される。

【００１３】次に、図２に示す実施形態のトーショナル
ダンパは、ハブ１、質量体２及び弾性体３による基本構
造は先に説明した図１に示す実施形態とほぼ同様であ
り、質量体２の帯電を防止するための導電部材の構造に
おいて相違している。すなわち、ハブ１、質量体２及び
弾性体３の正面側が導電性エラストマからなる導電膜２
０で覆われており、この導電膜２０は、内周縁が、ハブ
１の内周孔１ａの周りに形成されたボス部１ｃの外周面
に嵌着される内環２１に一体的に加硫接着され、外周縁
が、質量体２の正面外周部に沿って形成された環状突起
２ｂの内周面に嵌着される外環２２に一体的に加硫接着
されている。前記内環２１及び外環２２はいずれも導体
金属からなる。また、この導電膜２０のうち、ハブ１の
筒状部１ｂの内周側を覆う部分２０ａは厚肉に形成され
ることによって適当な強度が与えられており、遠心力に
よる変形が抑制されるようになっている。

【００１４】図２に示す構成によれば、質量体２は、導
電膜２０、ハブ１及びクランクシャフト（図示省略）を
介して電気的に接地された状態になっているので、Ｖ溝
２ａに掛けられた無端ベルト（図示省略）との摩擦によ
る質量体２の帯電が有効に防止される。また、導電膜２
０も先の第一の実施形態における導電板１０と同様柔軟
に変形可能であるため、クランクシャフトからの捩り振
動入力時においてハブ１と質量体２が弾性体３を介して
相対的に振動変位するのを阻害するものではなく、した
がって質量体２と弾性体３からなる共振系の共振動作に
よる制振機能が確保される。また、この導電膜２０は防
音カバーとしての機能も兼備するため、Ｖ溝２ａと無端
ベルトとの接触等に伴う当該ダンパ正面からの放射音が
有効に遮断される。

【００１５】次に、図３に示す実施形態のトーショナル
ダンパは、弾性体３がハブ１の筒状部１ｂの外周面とそ
の外周に配置された環状の質量体２の内周面との間に圧
入嵌着されている。前記ハブ１の筒状部１ｂにおける正
面側の端部からは、前記質量体２の正面側へ向けて、延
長部であるプーリ部１ｄが形成されており、質量体２の
Ｖ溝２ａのほか、このプーリ部１ｄにも補機駆動用の無
端ベルトが掛けられるようになっている。

【００１６】ハブ１のプーリ部１ｄと、質量体２の互い
の対向面には、軸心を通る平面で切断した断面形状が円
弧状を呈する同心・同径の円周溝１ｅ，２ｃが形成され
ており、この互いに軸方向に対向する円周溝１ｅ，２ｃ
間には、導電性軸受部材としてのＯリング３０が円周方
向摺動自在に介在されている。このＯリング３０は、摩
擦係数の低い導電性エラストマ又は導電性プラスチック
で成形されたものである。

【００１７】図３に示す構成によれば、質量体２は、導
電性を有するＯリング３０、プーリ部１ｄと一体である
ハブ１及びクランクシャフト（図示省略）を介して電気
的に接地されることによって、帯電が防止される。ま
た、Ｏリング３０はプーリ部１ｄ及び質量体２の双方に
対して摺動自在であり、振動入力時においてハブ１と質
量体２が弾性体３を介して相対的に振動変位するのを阻
害するものではないため、質量体２と弾性体３からなる
共振系の共振動作による制振機能が確保され、しかも前
記Ｏリング３０の摺動による適当な振動減衰機能を有す
る。

【００１８】次に、図４に示す実施形態のトーショナル
ダンパは、ハブ１、質量体２及び弾性体３による基本構
造は先に説明した図３に示す実施形態とほぼ同様であ
り、Ｏリング３０に代えて鋼球４０を用いている点にお
いて相違している。すなわち、ハブ１のプーリ部１ｄ
と、質量体２の互いの対向面に形成された同心・同径の
円周溝１ｅ，２ｃ間には、導電性軸受部材として複数の
鋼球４０が転動自在に介在されている。この鋼球４０
は、例えば玉軸受のように、図示されていない保持器に
よって円周方向所定の間隔で保持された構成としても良
い。

【００１９】図４に示す構成によれば、質量体２は、導
電性を有する鋼球４０、プーリ部１ｄと一体であるハブ
１及びクランクシャフトを介して電気的に接地されるこ
とによって、帯電が防止される。また、捩り振動入力時
に、鋼球４０はプーリ部１ｄ及び質量体２が円周方向に
相対変位するのに伴って転動し、円滑な相対変位を許容
するものであるため、質量体２と弾性体３からなる共振
系の共振動作による制振機能が確保され、しかも前記鋼
球４０のころがり摩擦による適当な振動減衰機能を有す
る。

【００２０】次に、図５に示す実施形態のトーショナル
ダンパは、ハブ１、質量体２及び弾性体３による基本構
造は先に説明した図１の実施形態とほぼ同様であり、す
なわち弾性体３は、ハブ１の筒状部１ｂの外周面に嵌着
されるスリーブ４と質量体１２との間に一体的に加硫成
形されている。

【００２１】ハブ１の正面部には導電性を有する金属板
をプレス成形することにより製作したプーリ部材５０が
複数のボルト５１を介して取り付けられている。このプ
ーリ部材５０は、Ｖ溝５２ａが形成された外周端のプー
リ本体部５２が、質量体２の正面外周部に形成した環状
切欠２ｄに入り込むように位置している。また、このプ
ーリ本体部５２の背面側の端部は、質量体２における前
記環状切欠２ｄから立ち上がったＶ溝形成部分の正面端
部２ｅに対して僅かな隙間Ｇ₁ をもって近接されたテー
パ状の極板５３となっており、前記隙間Ｇ₁ は、質量体
２の背面部とエンジン１１０のフロントカバー１１３と
の間の最も狭い隙間Ｇ₂ よりも狭く設定されている。

【００２２】図５に示す構成によれば、質量体２は、そ
のＶ溝２ａに掛けられた無端ベルトとの摩擦によって帯
電すると、質量体２におけるＶ溝形成部分の正面端部２
ｅから、これに近接された極板５３へ放電される。前記
正面端部２ｅと極板５３との隙間Ｇ₁ は質量体２とエン
ジン１１０のフロントカバー１１３との隙間Ｇ₂ より小
さいので、放電は前記極板５３にのみ行われ、前記フロ
ントカバー１１３への放電は起こらない。質量体２と極
板５３は非接触であるため、捩り振動入力時におけるハ
ブ１と質量体２の相対変位が阻害されない。なお、隙間
Ｇ₁ を小さくするほど質量体２の静電容量（蓄積される
電荷）を小さくすることができるが、振動入力時に質量
体２とプーリ部材５０が接触しやすくなるため、これら
を考慮して、前記隙間Ｇ₁ の大きさは適切に設定され
る。

【００２３】また、図６の実施形態に示すように、プー
リ部材５０には、質量体２に対して局部的に近接する突
起状の極板５４を円周方向所定間隔で突設しても良い。
また、図５及び図６においては、極板５３又は５４をプ
ーリ部材５０の一部として設けたが、例えばプーリ５０
は設けず、質量体２に近接対向させた所要数の極板をハ
ブ１に固定しても良い。

【００２４】また、極板は必ずしもハブ１側に設ける必
要はなく、図７の実施形態に示すように、極板６０を質
量体２の正面端部に取り付け、この極板６０の放電端部
６１がハブ１に隙間Ｇ₁ をもって近接対向する構成とし
ても上述と同様の効果を実現することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のトーショナルダンパによると、
補機駆動用の無端ベルトとの摩擦による質量体への静電
気の蓄積が防止もしくは抑制されるため、エンジン側へ
の放電による火花の発生や、エンジン電子制御システム
に支障を生じるのを有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトーショナルダンパの一実施形態
を示すもので、（Ａ）は軸心を通る平面で切断した半裁
断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ方向から見た半裁正
面図である。

【図２】本発明に係るトーショナルダンパの他の実施形
態を示すもので、（Ａ）は軸心を通る平面で切断した半
裁断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ方向から見た半裁
正面図である。

【図３】本発明に係るトーショナルダンパの更に他の実
施形態を軸心を通る平面で切断して示す半裁断面図であ
る。

【図４】本発明に係るトーショナルダンパの更に他の実
施形態を軸心を通る平面で切断して示す半裁断面図であ
る。

【図５】本発明に係るトーショナルダンパの更に他の実
施形態を軸心を通る平面で切断してエンジンの一部と共
に示す半裁断面図である。

【図６】本発明に係るトーショナルダンパの更に他の実
施形態を軸心を通る平面で切断して示す要部断面図であ
る。

【図７】本発明に係るトーショナルダンパの更に他の実
施形態を軸心を通る平面で切断して示す要部断面図であ
る。

【図８】従来技術に係るトーショナルダンパを軸心を通
る平面で切断してエンジンの一部と共に示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ハブ １ａ 筒状部 １ｄ プーリ部（延長部） １ｅ，２ｃ 円周溝 ２ 質量体 ２ａ Ｖ溝 ３ 弾性体 ４ スリーブ １０ 導電板（導電部材） ２０ 導電膜（導電部材） ３０ Ｏリング（導電性軸受部材） ４０ 鋼球（導電性軸受部材） ５０ プーリ部材 ５２ プーリ本体部 ５３，５４，６０ 極板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 哲司 神奈川県藤沢市辻堂新町４−３−１ エ ヌ・オー・ケー・メグラスティック株式会 社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体からなりクランクシャフト（１１
   １）に取り付けられるハブ（１）と、 このハブ（１）の外周に同心的に配置され外周面に無端
   ベルトを掛けるためのＶ溝（２ａ）が形成された環状の
   質量体（２）と、 前記ハブ（１）と質量体（２）とを弾性的に連結する環
   状エラストマからなる弾性体（３）と、を備えるトーシ
   ョナルダンパにおいて、 前記ハブ（１）と質量体（２）が変位可能な導電部材
   （１０，２０，３０，４０）を介して電気的に導通され
   たことを特徴とするトーショナルダンパ。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 導電部材は、ハブ（１）及び質量体（２）の双方に固定
   された導電性エラストマ（１０，２０）からなることを
   特徴とするトーショナルダンパ。
3. 【請求項３】 請求項１の記載において、 導電部材は、ハブ（１）の延長部（１ｄ）と質量体
   （２）の間に摺動自在又は転動自在に介在された導電性
   軸受部材（３０，４０）であることを特徴とするトーシ
   ョナルダンパ。
4. 【請求項４】 導体からなりクランクシャフト（１１
   １）に取り付けられるハブ（１）と、 このハブ（１）の外周に同心的に配置され外周面に無端
   ベルトを掛けるためのＶ溝（２ａ）が形成された環状の
   質量体（２）と、 前記ハブ（１）と質量体（２）とを弾性的に連結する環
   状エラストマからなる弾性体（３）と、を備えるトーシ
   ョナルダンパにおいて、 前記ハブ（１）及び質量体（２）のうちの一方に、前記
   質量体（２）とエンジン（１１０）側との隙間（Ｇ₂ ）
   よりも狭い隙間（Ｇ₁ ）をもって前記ハブ（１）及び質
   量体（２）のうちの他方に近接する極板（５３，５４，
   ６０）が設けられたことを特徴とするトーショナルダン
   パ。