JPH08159217A

JPH08159217A - トーショナルダンパ

Info

Publication number: JPH08159217A
Application number: JP30674994A
Authority: JP
Inventors: Susumu Numajiri; 進沼尻
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】小型化や軽量化を図りながら、耐久性や音振
特性の向上等を実現するトーショナルダンパを提供す
る。【構成】トーショナルダンパ１は、クランクシャフト
３の先端にナット締めされたハブ４と、ハブ４の外径よ
りその内径が大きいプーリ５と、ハブ４とプーリ５との
間に介装された円筒状の弾性体６とから構成されてい
る。ハブ４は円盤形状となっており、その軸方向寸法が
弾性体６と共にプーリ５に対して小さくなっている。プ
ーリ５はハブ４および弾性体６の端面から前後にオーバ
ハングしており、プーリ５の重心ＧP は弾性体６の軸方
向の中心点ＰC と一致している。弾性体６は、プーリ５
と鋼管製のスリーブ９との間に合成ゴムを充填した後
に、加硫接着することにより形成されている。組み立て
にあたっては、ハブ４の外周面にスリーブ９を圧入する
方法が採られており、ハブ４とスリーブ９との締め代は
比較的大きく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのクランクシ
ャフト等に取り付けられるトーショナルダンパに係り、
詳しくは音振特性の向上や軽量化等を図る技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車に用いられるレシプロエンジンで
は、ピストンの往復動による慣性加振力や燃焼室での爆
発に起因する燃焼加振力等を受けて、クランクシャフト
が捩じれ振動や曲げ振動を起こす。特に、クランクシャ
フトの長いエンジン、気筒数の少ないエンジン、圧縮比
の高いディーゼルエンジン等では、これらの振動が無視
できないレベルになり、車体に振動が伝達されて乗員に
不快感を与えたり、甚だしい場合にはクランクシャフト
の折損等が生じる虞がある。また、これらの振動は、ク
ランクジャーナル等に大きなストレスを与えると共に、
クランクケースからの放射音を増大させる要因ともな
る。そこで従来より、クランクシャフトの先端等に慣性
体と弾性体とを組み合わせたトーショナルダンパを取り
付け、クランクシャフトと慣性体との相対振動等による
弾性体の内部摩擦により、捩じれ振動や曲げ振動を吸収
させることが一般に行われている。

【０００３】図３に示した従来のトーショナルダンパ１
は、エンジン２のクランクシャフト３の先端にナット締
めされたハブ４と、ハブ４の外径よりその内径が大きい
プーリ５（慣性体）と、ハブ４とプーリ５との間に圧入
された円筒状の弾性体６とから構成されている。プーリ
５は、その外周面に各種補機類（オルタネータ，ウォー
タポンプ，クーラコンプッレッサ等）を駆動するＶベル
ト７が掛けられる複数（図示例では３本）のＶ溝８が形
成されているため、軸方向寸法が比較的大きくなってい
る。また、ハブ４は、その軸方向寸法がプーリ５と等し
くなっているが、軽量化のために先端側がくり抜かれた
碗形状となっている。また、ハブ４とプーリ５とは、係
止凸部４ａと係止凹部５ａとがそれぞれ形成されてお
り、ハブ４とプーリ５との相対移動（抜け）が容易に起
こらないようになっている。尚、トーショナルダンパ１
の振動吸収性能を確保するためには、慣性体（この場合
は、プーリ５）の重量をある程度大きくする必要があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したト
ーショナルダンパには、種々の問題点があった。すなわ
ち、ハブ４の軸方向寸法が大きいため、全体重量が大き
くなると共に、製造コストも高くなる。また、碗形状の
ハブ４は先端部の剛性が不可避的に低くなるため、その
重量や表面積が大きいことも相俟って、前後首振り振動
や共鳴音が起こりやすく、音振特性を向上させることが
難しかった。一方、合成ゴム等からなる弾性体６は時間
の経過と伴に劣化や硬化が進行し、かつ圧入法ではハブ
４やプーリ５との固着力が低いため、長期の使用により
ハブ４やプーリ５との圧入面に滑りが発生し、プーリ５
の脱落等を引き起こす虞もあった。

【０００５】そこで、発明者等は、これらの問題を解消
するべく、ハブ４の軸方向寸法を小さくすると共に、プ
ーリ５をハブ４の先端側にオーバハングさせて取り付
け、ハブ４の小型軽量化を図る方法や、合成ゴムをハブ
４やプーリ５との間に充填した後に、加硫接着して弾性
体６を形成する方法を試みた。ところが、前者の方法を
採った場合、プーリ５が片持ちされることになるため、
前後首振り振動の振幅がより大きくなり、弾性体６の疲
労破壊やＶベルトの撓みに起因するスリップ等が発生す
る問題が生じる。また、後者の方法を採った場合、加硫
後における合成ゴムの収縮により、弾性体６の内部に残
留引張応力が生じ、弾性体６が早期に割れる等の不具合
が生じることが確認された。

【０００６】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
小型化や軽量化を図りながら、耐久性や音振特性の向上
等を実現するトーショナルダンパを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１では、この目的を達成するために、回転軸の軸端等に
取り付けられて当該回転軸の捩じれ振動等の吸収に供さ
れるトーショナルダンパにおいて、その中心が前記回転
軸の軸心と一致する円盤形状のハブと、このハブの外周
面に固着された弾性体と、この弾性体の外周面に当該弾
性体の軸方向の中心点にその重心が略一致するように固
着され、かつ当該弾性体よりも軸方向寸法が大きい環状
の慣性体とを備えたことを特徴とするトーショナルダン
パを提案する。

【０００８】また、本発明の請求項２では、請求項１の
トーショナルダンパにおいて、前記ハブが、前記回転軸
に固定されるボス部と、前記弾性体が固着される環状部
と、これらボス部と環状部とを連結するリブ部とを備え
たものを提案する。また、本発明の請求項３では、請求
項１または２のトーショナルダンパにおいて、前記慣性
体が動力伝達用のプーリであることを特徴とするものを
提案する。

【０００９】また、本発明の請求項４では、請求項１〜
３のいずれか１項に記載のトーショナルダンパにおい
て、前記弾性体が円環状のスリーブを介して前記ハブに
固着されたことを特徴とするものを提案する。

【００１０】

【作用】請求項１のトーショナルダンパでは、比較的軸
方向寸法が大きい慣性体を用いても、弾性体すなわちハ
ブの軸方向寸法は小さくなると共に、弾性体の軸方向の
中心点とハブの重心とが略一致していることにより、プ
ーリ４の前後首振り振動が抑えられる。

【００１１】また、請求項２のトーショナルダンパで
は、ハブのボス部と環状部とをリブ部により連結したた
め、その強度や剛性を確保しながら、ハブがより軽量に
なる。また、請求項３のトーショナルダンパでは、動力
伝達用のプーリが慣性体を兼ねるため、専用の慣性体を
用いるものよりエンジン全体の重量が小さくなる。ま
た、請求項４のトーショナルダンパでは、例えば、慣性
体とスリーブとの間に弾性体を充填して加硫接着する方
法を採っても、ハブの外周に圧入することによりスリー
ブを拡開させれば、弾性体内部に生じた残留引張応力が
消滅する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面に基づき詳
細に説明する。尚、実施例の説明にあたっては、前述し
た従来装置と同一の部材に同一の符号を付し、重複する
説明を省略する。図１（図２中のＩ−Ｉ回転断面図），
図２（図１中のII矢視図）に示したように、本実施例の
トーショナルダンパ１も、前述した従来のものと同様
に、クランクシャフト３の先端にナット締めされたハブ
４と、ハブ４の外径よりその内径が大きいプーリ５（慣
性体）と、ハブ４とプーリ５との間に介装された円筒状
の弾性体６とから構成されている。しかし、本実施例の
トーショナルダンパ１では、ハブ４は碗形状ではなく円
盤形状となっており、その軸方向寸法が弾性体６と共に
プーリ５に対して小さく、プーリ５はハブ４および弾性
体６の端面から前後にオーバハングしている。そして、
プーリ５のハブ４および弾性体６に対する前後のオーバ
ハング量ＯF ，ＯR は略同一となっており、かつ、プー
リ５の重心ＧPは弾性体６の軸方向の中心点ＰC と一致
している。

【００１３】また、弾性体６は、プーリ５と鋼管製のス
リーブ９との間に合成ゴムを充填した後に、加硫接着す
ることにより形成されている。そして、トーショナルダ
ンパ１の組み立てにあたっては、プレス機等を用いて、
ハブ４の外周面にスリーブ９を圧入する方法が採られて
いる。尚、ハブ４の外径とスリーブ９の内径との差（す
なわち、締め代）は比較的大きく設定されている。

【００１４】一方、図１，図２に示したように、本実施
例のハブ４は、クランクシャフト３に外嵌するボス部１
０と、スリーブ９が外嵌する円環部１１と、ボス部１０
と円環部１１とを連結する９０°間隔で配設された４本
のリブ部１２とから主要部が形成されており、更に各リ
ブ部１２の前端側を連結する円板形状の鏡板部１３を備
えている。

【００１５】以下、本発明の作用を述べる。本実施例の
トーショナルダンパ１では、比較的軸方向寸法が大きい
慣性体（プーリ５）を用いても、上述したように、ハブ
４の軸方向寸法および重量は従来装置のものに比べ小さ
いため、全体の重量を小さく抑えられると共に、プーリ
５の重心ＧP と弾性体６の軸方向の中心点ＰC とが一致
しているため、従来装置で問題となっていたプーリ５の
首振り振動が大幅に軽減された。加えて、ハブ４が円盤
形状となっているため、従来装置の碗形状のハブと異な
り、共鳴音が殆ど発生せず、音振特性が著しく向上し
た。また、ハブ４の主要部を、円環部１１およびボス部
１０と、これらを連結するリブ部１２とから構成したた
め、強度や剛性を下げずに、その重量を更に軽減するこ
とができた。尚、リブ部１２の前端側に鏡板部１３が形
成されているため、塵埃や水滴等がクランクシャフト３
近傍に飛来することが少なくなり、該部の汚損やオイル
シール１４の耐久性低下等を防ぐことができた。

【００１６】一方、加硫接着法によりプーリ５とスリー
ブ９との間に弾性体６を形成し、かつ、ハブ４の外周面
にスリーブ９を圧入してトーショナルダンパ１を組み立
てるようにしたため、弾性体６のハブ４やプーリ５に対
する固着力が非常に高くなり、長期の使用を行ってもプ
ーリ５が脱落する虞がなくなった。尚、ハブ４とスリー
ブ９との締め代が比較的大きく設定されているため、両
者間の固着力が高められる他に、圧入時にスリーブ９が
拡径されて弾性体６の内部に生じた残留引張応力が消滅
し、弾性体６の割れが起こらなくなる。

【００１７】このように、本実施例のトーショナルダン
パ１では、従来装置にあった性能や耐久面での不具合が
全て解消されると共に、軽量化や低コスト化をも図るこ
とができた。以上で、具体的実施例の説明を終えるが、
本発明の態様はこの実施例に限るものではない。例え
ば、上記実施例は、慣性体がプーリであるトーショナル
ダンパに本発明を適用したものであるが、単なる環状の
慣性体を有するものに適用してもよいし、クランクシャ
フト以外の回転軸に取付けられるものに適用してもよ
い。また、ハブは、リブを有さない、比較的単純な円盤
形状のものであってもよい。また、弾性体については、
ハブとスリーブとの間に加硫接着により形成し、スリー
ブを慣性体に圧入するようにしてもよいし、スリーブを
用いずに、圧入と接着剤とを用いる方法等によりハブと
慣性体とに固着させるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１のトーショナルダンパ
では、回転軸の軸端等に取り付けられて当該回転軸の捩
じれ振動等の吸収に供されるトーショナルダンパにおい
て、その中心が前記回転軸の軸心と一致する円盤形状の
ハブと、このハブの外周面に固着された弾性体と、この
弾性体の外周面に当該弾性体の軸方向の中心点にその重
心が略一致するように固着され、かつ当該弾性体よりも
軸方向寸法が大きい環状の慣性体とを備えるようにした
ため、比較的軸方向寸法が大きい慣性体を用いても、弾
性体すなわちハブの軸方向寸法は小さくなるため、トー
ショナルダンパの軽量化や音振性能の向上が図られる。
また、弾性体の軸方向の中心点とハブの重心とが略一致
していることにより、プーリの前後首振り振動が抑えら
れ、弾性体の耐久性が向上する。

【００１９】また、請求項２のトーショナルダンパによ
れば、請求項１のトーショナルダンパにおいて、前記ハ
ブが、前記回転軸に固定されるボス部と、前記弾性体が
固着される環状部と、これらボス部と環状部とを連結す
るリブ部とを備えるようにしたため、ハブの強度や剛性
を確保しながら、トーショナルダンパを更に軽量化でき
る。

【００２０】また、請求項３のトーショナルダンパによ
れば、請求項１または２のトーショナルダンパにおい
て、前記慣性体を動力伝達用のプーリとしたため、専用
の慣性体を用いるものよりエンジン全体の重量を小さく
することができる。また、請求項４のトーショナルダン
パによれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトー
ショナルダンパにおいて、前記弾性体が円環状のスリー
ブを介して前記ハブに固着するようにしたため、例え
ば、慣性体とスリーブとの間に弾性体を充填して加硫接
着する方法を採っても、ハブの外周に圧入することによ
りスリーブを拡開させれば、弾性体内部に生じた残留引
張応力が消滅し、トーショナルダンパの耐久性が向上す
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例を
示した断面図である。

【図２】図１中のII矢視図である。

【図３】従来のトーショナルダンパの一例を示した断面
図である。

【符号の説明】

１トーショナルダンパ２エンジン３クランクシャフト４ハブ５プーリ６弾性体９スリーブ１０ボス部１１環状部１２リブ部１３鏡板部ＧP プーリの重心ＰC 弾性体の軸方向中心点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸の軸端等に取り付けられて当該回
転軸の捩じれ振動等の吸収に供されるトーショナルダン
パにおいて、その中心が前記回転軸の軸心と一致する円盤形状のハブ
と、このハブの外周面に固着された弾性体と、この弾性体の外周面に当該弾性体の軸方向の中心点にそ
の重心が略一致するように固着され、かつ当該弾性体よ
りもその軸方向寸法が大きい環状の慣性体とを備えたこ
とを特徴とするトーショナルダンパ。
【請求項２】前記ハブが、前記回転軸に固定されるボ
ス部と、前記弾性体が固着される環状部と、これらボス
部と環状部とを連結するリブ部とを備えたことを特徴と
する、請求項１記載のトーショナルダンパ。
【請求項３】前記慣性体が動力伝達用のプーリである
ことを特徴とする、請求項１または２記載のトーショナ
ルダンパ。
【請求項４】前記弾性体が円環状のスリーブを介して
前記ハブに固着されたことを特徴とする、請求項１〜３
のいずれか１項に記載のトーショナルダンパ。