JPH0724680Y2 - トーショナルダンパ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はトーショナルダンパに関し、特に、自動車等
のエンジンのクランク軸等の回転軸に連結されて、回転
軸の捩れ振動を吸収するようになったトーショナルダン
パに関するものである。

〔従来技術およびその解決しようとする課題〕

従来、この種のトーショナルダンパは、第９図に示すよ
うに、クランク軸等の回転軸（図示せず）に連結されて
回転軸と一体に回転するハブ51の外周に、環状のゴム製
弾性部材52を介して環状の振動リング54を連結して構成
されている。

この場合、前記振動リング54とハブ51との間は、それら
の間に介在する環状のゴム製弾性部材52によって加硫接
着により一体に形成されている。

そして、クランク軸等の回転軸が回転すると、回転軸の
回転とともにハブ51が一体に回転し、このハブ51の回転
がゴム製弾性部材52を介して振動リング54に伝わり、こ
のとき振動リング54はゴム製弾性部材52を介してハブ51
の捩れ振動の慣性質量として作用するため、このトーシ
ョナルダンパは回転軸の捩れ振動を吸収できるようにな
っている。

しかるに、上記のような従来のトーショナルダンパにあ
っては、振動リング54が捩れ振動の慣性質量として作用
した場合の、振動リング54の軸方向、あるいは径方向へ
の変動を制限するために何等対処がなされていないもの
であった。

そのために、トーショナルダンパの固有振動数を低く設
定して（たとえば20Hz〜50Hz程度）低周波の振動に対応
できるようにした場合、すなわち、ゴム製弾性部材52の
軸方向の厚さを薄くしたり、ハブ51の径と振動リング54
の径との差を相対的に大きくしてゴム製弾性部材52の径
方向の長さを長くした際には、振動リング54を支えてい
るゴム製弾性部材52のばね定数が小さく（柔らかく）な
るので、振動リング54が軸方向、あるいは径方向に大き
く変動するようになってしまい、それによって、ゴム製
弾性部材52にその許容応力以上の応力が作用することに
なってゴム製弾性部材52の耐久性が低下するとともに、
トーショナルダンパ全体としての耐久性も著しく低下し
てしまうという問題点を有していた。

本考案は従来のもののもつ問題点を解決したものであっ
て、振動リング54の径方向および軸方向への変動を制限
することによって、振動リング54を連結しているゴム製
弾性部材52の変形量をその許容範囲内に抑え、それによ
って耐久性を向上させることができるトーショナルダン
パを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために本考案は、一端が閉塞さ
れた角筒状をなすとともに、角筒状の部分が小径部と大
径部の２段に形成されるハブと、該ハブの外周側に所定
の間隔をおいて位置する環状の振動リングと、前記ハブ
の大径部と前記振動リングとの間に設けられ、少なくと
も大径部外周面のうち平面部とそれに対向する振動リン
グ内周面との間を加硫接着により一体に連結するゴム製
弾性部材と、前記振動リングと前記ハブの小径部との間
に設けられ、外周側が振動リングの内周側に嵌合される
とともに、内周側に前記小径部外周面のうち角部が摺動
接触し、かつ、軸線方向の一端が前記大径部と前記小径
部との境界部に形成される段差部に当接し得る環状のス
トッパリングと、前記ハブに一体に取り付けられるとと
もに、一側に前記ストッパリングの軸線方向の他端が当
接し得る円板状のストップ手段とを具えた手段を採用し
たものである。

〔作用〕

本考案は上記の手段を採用して、少なくともハブの大径
部外周面のうち平面部とそれに対向する振動リング内周
面との間をゴム製弾性部材を介して加硫接着により一体
に連結するようにしたことにより、ゴム製弾性部材のば
ね定数を小さく設定することができるとともに、ゴム製
弾性部材を剪断で使用することができることになる。ま
た、振動リングの軸方向への変位は、ストッパリングの
軸線方向の一端がハブの大径部と小径部との境界部に形
成される段差部に当接し、ストップリングの軸線方向の
他端がハブに一体に取り付けたストッパ手段の一側に当
接することにより制限され、振動リングの径方向への変
位は、振動リングとハブとの間に設けられているストッ
パリングの内周面にハブの小径部の角部が摺動接触する
ことにより制限されることになる。したがって、ゴム製
弾性部材のばね定数を小さく設定しても、振動リングが
軸線方向又は径方向に大きく変位するようなことはな
く、ゴム製弾性部材に許容応力を超える応力が作用する
ようなことはなくなる。

〔実施例〕

以下、本考案によるトーショナルダンパについて、図面
を参照しつつ説明する。

第１図および第２図には、本考案によるトーショナルダ
ンパの一実施例が示されていて、第１図は第２図のI-I
線に沿った断面図、第２図は右側のみの正面図である。

このトーショナルダンパは、クランク軸等の回転軸（図
示せず）に連結されて回転軸と一体に回転するハブ１
と、このハブ１の外側に設けられるゴム製弾性部材２
と、このゴム製弾性部材２の外側に設けられる環状のス
リーブ３を介して設けられる環状をなす振動リング４
と、ドーナツ形の円盤状をなすとともに前記ハブ１の、
開口する一方の端部に対して反対側の端部の側面に設け
られるストップ手段であるプレート５とを具えている。

前記ハブ１は、一端が閉塞された角筒状（この実施例で
は四角形状）をなすものであって、閉塞されている部分
の中心部には軸線方向に貫通するクランク軸等の回転軸
を挿通させるための孔1cが穿設されるとともに、筒状の
部分は閉塞している側が小径部1a、開口している側が小
径部よりも大径の大径部1bの２段に形成され、小径部1a
と大径部1bとの境界部には全周に渡って段差部７が形成
され、小径部1a外周面のうち角部（隅部）６は後述する
ストッパリング4cとの摺動面に形成され、大径部1b外周
面は全体が後述するゴム製弾性部材２を連結するための
加硫接着面８に形成されている。

前記ハブ１の大径部1bの外周側には所定の間隔をおいて
環状のスリーブ３が位置しているとともに、スリーブ３
の内周面とハブ１の大径部1b外周面（加硫接着面８）と
の間は環状をなすゴム製弾性部材２を介して加硫接着に
より一体に連結されている。

前記ゴム製弾性部材２は、ハブ１の大径部1b外周面のう
ち平面部とそれに対向する前記スリーブ３内周面との間
を一体に連結する柱状の連結部10と、隣接する連結部1
0、10間に位置してハブ１の大径部1bの隅部６に対応す
る部分に軸線方向に貫通する略円弧状の孔2aとを有し、
この孔2aによりばね定数が小さく設定されている。

前記振動リング４は、一端部に径方向内方に環状に張り
出る突出部4dが一体に形成された環状をなすものであっ
て、突出部4dの内周面に後述するストッパリング4cの摺
動リング4aが装着されるとともに、突出部4dの外側面に
後述するストッパリング4cのスラストリング4bが装着さ
れるようになっている。

前記振動リング４は、他端部内周側を前記スリーブ３の
外周側に嵌合させることで、ハブ１の外周側にゴム製弾
性部材２およびスリーブ３を介して一体に連結されるよ
うになっている。

前記摺動リング4aは樹脂等から形成される環状をなすも
のであって、一端には径方向外方向に環状に張り出る突
出部4eが一体に形成され、外周側が前記振動リング４の
突出部4dの内周側に嵌合され、突出部4eの一側が振動リ
ング４の突出部4dの内側面に密着するようになってい
る。

前記スラストリング4bは樹脂等から形成される環状をな
すものであって、一側から外周面の一部にかけて前記振
動リング４の突出部4dの外側面に設けた環状の凹部4f内
に嵌合されるようになっている。

このように振動リング４の突出部4dに装着した摺動リン
グ4aとスラストリング4bとによって振動リング４の径方
向又は軸方向の変位を制限するストッパリング4cが構成
されるものである。

この際、前記摺動リング4aは、その内周面が、同一の曲
率で形成されている前記摺動面９と、第２図に示すよう
に複数箇所（この場合４箇所）で摺動可能に当接するこ
ととなる。

そして、前記プレート５は、ハブ１およびプレート５に
設けた孔を介してねじ（図示せず）により連結されるも
ので、その外周部は振動リング４の外周面まで達してお
り、このプレート５の側面には、前記振動リング４に取
付けたスラストリング4bが摺動可能に当接している。

次に前記のものの作用について説明する。

前記のように構成されたトーショナルダンパのハブ１を
自動車のエンジンのクランク軸等の回転軸（図示せず）
に連結しておき、エンジンの作動にともなってこの回転
軸が回転すると、回転軸とともにハブ１が一体に回転す
る。

このハブ１の回転は、ゴム製弾性部材２およびスリーブ
３を介して振動リング４に伝達され、このとき、振動リ
ング４はゴム製弾性部材２およびスリーブ３を介してハ
ブ１の捩れ振動の慣性質量として作用するため、このト
ーショナルダンパは回転軸の捩れ振動を吸収することと
なる。

この場合、振動リング４は、その内側に取付けた摺動リ
ング4aがハブ１の摺動面９と当接しているので、振動リ
ング４の径方向への変動は制限される。

また、振動リング４は、その一方の側面に取付けたスラ
ストリング4bがハブ１に連結されたプレート５の側面の
当接しているので、プレート５によってプレート５側方
向への変動は制限され、さらに、内側に取付けられた摺
動リング4aが段差部７と当接しているので、プレート５
と反対側方向への変動も制限される。

したがって、上記のことから、振動リング４を支えてい
るゴム製弾性部材２のばね定数を小さくしてトーショナ
ルダンパの固有振動数を低く設定した場合でも、ゴム製
弾性部材２の径方向および軸方向への変形量を許容範囲
内に抑えることができるので、ゴム製弾性部材２の耐久
性が向上してトーショナルダンパ全体の耐久性が向上す
ることとなる。

さらに、摺動リング４に取付けられた摺動リング4aは、
ハブ１の摺動面９と４箇所で当接しているだけなので、
その間隙には泥水等が入り込みにくく、したがってトー
ショナルダンパ全体の耐環境性が向上することとなる。

そして、特にハブ１に設けた段差部７は、振動リング４
の軸方向への変動を制限するだけでなく、トーショナル
ダンパの精度の向上にも寄与している。

というのも、第３図に示すような、段差部を設けていな
いハブ11に、ゴム製弾性部材12を介してスリーブ13を加
硫接着する時には、ハブ11にゴム製弾性部材12を加硫接
着する際にゴム製弾性部材12の一部がハブ11の外面に付
着してゴム付着14が生じることがある。

このゴム付着14は、こののち取付けられる振動リング
（図示せず）のストッパリング（図示せず）に当接して
振動リングを偏心させてしまい、精度を低下させること
となるが、ハブ11に段差部を設けることにより、所定の
手段を用いてゴム付着14を生ずることなくハブ11にゴム
製弾性部材12を加硫接着できる。

また、第４図に示すような、段差部を設けていないハブ
11に、２つのスリーブ22a、22bをゴム製弾性部材22を介
して加硫接着したものを嵌合する時には、嵌合する際に
内側のスリーブ22aによってハブ21に内方に向く圧力が
加わり、ハブ21が変形する恐れがある。

そして、こののち取付けられる振動リング（図示せず）
を偏心させる恐れがあるが、ハブ21に段差部を設け、次
いでゴム製弾性部材22をハブ21に加硫接着することで、
嵌合によるハブ21の変形の恐れがなくなる。

したがって、上記のことから、本考案によるトーショナ
ルダンパにおいて、ハブ１に設けた段差部７は、トーシ
ョナルダンパの精度を向上させているものである。

次に、第５図に、本考案によるトーショナルダンパの他
の実施例を示すが、前記の実施例と同一の部材には、30
を加えた番号を付して詳細な説明は省略する。

そして、この実施例において、ストップ手段であるプレ
ート35は、ドーナツ形をなすとともに外周部の一方の端
部が軸方向に向いており、ハブ31の開口する一方の端部
において振動リング34の外側から嵌合され、ゴム製弾性
部材32の一部がハブ31の開口する前記端部から延出して
このプレート35をささえている。

このようなトーショナルダンパにあっては、前記実施例
と同様に回転軸に連結されて回転軸の捩れ振動を吸収す
る。

そして、振動リング34に取付けられたストッパリング34
cによって振動リング34の径方向への変動は制限され、
また、振動リング34の軸方向への変動は、一方で段差部
材37に当接するストッパリング34cにより制限され、他
方で、プレート35が振動リング34の変動時に隅部36に当
接することで制限されることとなり、したがって前記実
施例と同様に、トーショナルダンパ全体の耐久性が向上
し、さらに段差部37によって前記実施例と同様に精度も
向上することとなる。

なお、上記２つの実施例において、第１の実施例におけ
る摺動リングと、他の実施例におけるストッパリングに
ついては、環境温度の低下によってこれらが収縮してハ
ブを締め付けるのを防ぐため、軸方向に沿うスリット
（切れ込み）を設けたものにしてもよいものである。

また、振動リングは、内周面に樹脂等をコーティングし
て上記２つの実施例におけるストッパリングの代わりと
したものを用いてもよいものである。

さらに、ゴム製弾性部材２、32の形状については、上記
の実施例のものに限定するものではなく、第６図のよう
に、ゴムストッパ41を設けて振動リング44の周方向への
変動を所定の範囲内に制限したり、第７図のように２つ
の連結部45を設けたり、第８図のように２つの連結部46
とゴムストッパ47を組み合わせて設けるようにしてもよ
いものである。

〔考案の効果〕

本考案は前記のように構成したことにより、少なくとも
ハブの大径部外周面のうち平面部とそれに対向する振動
リング内周面との間がゴム製弾性部材を介して加硫接着
により一体に連結されることになるので、ゴム製弾性部
材のばね定数を小さく（固有振動数を低く）設定するこ
とができるとともに、振動リングとハブとの相対的な変
位の際にゴム製弾性部材は剪断で作用することになる。
また、振動リングはストッパリングの内周側にハブの小
径部の角部が摺動接触することにより、径方向の変位が
制限されるとともに、ストッパリングの軸線方向の一端
がハブの段差部に当接し、他端がハブに取り付けたスト
ップ手段の一側に当接することにより、軸線方向の変位
が制限されることになるので、ゴム製弾性部材のばね定
数を小さく設定しても、ゴム製弾性部材に許容応力を超
える応力が作用するようなことはなく、ゴム製弾性部材
の破損等を防止でき、耐久性を向上させることができ
る。さらにゴム製弾性部材は前述したように剪断で使用
されることになるので、捩じれの変位の度合いによって
固有振動数が変化しにくく、捩じり振動に対して良好な
減衰効果を発揮することができる。さらに、ハブに段差
部を設けたことにより、振動リングをハブに取り付ける
際の精度、信頼性が高まる。そして、ハブに段差部を設
けたことにより、ハブにゴム製弾性部材を加硫接着する
際、段差部にストッパー等を設けておくことによりゴム
製弾性部材の一部が小径部にまで回り込むのを阻止する
ことができ、ゴム製弾性部材を大径部のみに確実に加硫
接着することができる。したがって、ゴム製弾性部材が
ハブの小径部にまで回り込み、その部分に振動リングに
装着したストッパリングが当接し、振動リングが偏心す
るようなことはなく、トーショナルダンパとしての精度
を大幅に高めることができる。そして、ハブには振動リ
ングに取り付けたストッパリングと摺動接触する摺動面
が全周に渡って設けられていないので、泥水等が侵入し
ても泥水に含まれる小石等の異物が摺動面に入りにくく
なり、摺動面を長期的に良好な状態に保つことができる
ことになる等のすぐれた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案によるトーショナルダンパ
の一実施例を示す図であり、第１図は第２図においてI-
I線に沿ってみた図、第２図は右側のみの正面図、第３
図および第４図は、ハブに段差部を設けない場合の説明
図、第５図は本考案によるトーショナルダンパの他の実
施例を示す図、第６図、第７図、および第８図は、本考
案によるトーショナルダンパにおいて、ゴム製弾性部材
の別の形状を示す図、第９図は従来の技術によるトーシ
ョナルダンパの実施例を示す図である。 １、11、21、31、51……ハブ ２、12、22、32、52……ゴム製弾性部材 ３、13、22a、22b、33……スリーブ ４、34、44、54……振動リング ５、35……プレート（ストップ手段） ６、36……隅部 ７、37……段差部 ８、38……加硫接着面 ９、39……摺動面 10、40、45、46……連結部 4a……摺動リング 4b……スラストリング 4c、34c……ストッパリング 14……ゴム付着 41、47……ゴムストッパ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が閉塞された角筒状をなすとともに、
   角筒状の部分が小径部（1a）（31a）と大径部（1b）（3
   1b）の２段に形成されるハブ（１）（31）と、該ハブ
   （１）（31）の外周側に所定の間隔をおいて位置する環
   状の振動リング（４）（34）と、前記ハブ（１）（31）
   の大径部（1b）（31b）と前記振動リング（４）（34）
   との間に設けられ、少なくとも大径部（1b）（31b）外
   周面のうち平面部とそれに対向する振動リング（４）
   （34）内周面との間を加硫接着により一体に連結するゴ
   ム製弾性部材（２）（32）と、前記振動リング（４）
   （34）と前記ハブ（１）（31）の小径部（1a）（31a）
   との間に設けられ、外周側が振動リング（４）（34）の
   内周側に嵌合されるとともに、内周側に前記小径部（1
   a）（31a）外周面のうち角部が摺動接触し、かつ、軸線
   方向の一端が前記大径部（1b）（31b）と前記小径部（1
   a）（31a）との境界部に形成される段差部（７）（37）
   に当接し得る環状のストッパリング（4c）（34c）と、
   前記ハブ（１）（31）に一体に取り付けられるととも
   に、一側に前記ストッパリング（4c）（34c）の軸線方
   向の他端が当接し得る円板状のストップ手段（５）（3
   5）とを具えたことを特徴とするトーショナルダンパ。