(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状をなした取付板１の表裏に、前記取付板１の外径より小さな外径で取付板１の内径より大きな内径を有し、内径側の内縁が上方に屈曲せしめられてつば部１７となっている略Ｌ字形断面を有する低融点合金製環状スペ−サ−１８を同心円状に位置せしめ、前記環状スペ−サ−１８の内径より小さな内径で取付板１の外径より大きな外径を有する肉厚環状をなし、上面１９が平坦状に形成され、下面の外径寄りの位置に幅の広い環状突条２０が形成された一対の金属製慣性質量体６を、その環状突条２０の内周縁を環状スペ−サ−１８のつば部１７の内側に密着する様に圧接し、有底筒形をなし、筒内部に加硫成形用ゴム生地２３を充填できる様になっており、底面外側には前記金属製慣性質量体６の内径より若干小さな径を有し、環状スペ−サ−１８と金属製慣性質量体６の厚さ合計とほぼ一致する厚さを有する円柱状押圧体２５を同心円状に形成した加硫成形型２２を、その円柱状押圧体２５が取付板１の中央部に、本体底面２６の外側部分が金属製慣性質量体６の上面にそれぞれ密着する様に表裏方向から圧接し、金属製慣性質量体６の内径側下面とこれに対向した取付板１の上面との間に形成されている環状の空間に加硫成形型２２の本体底面２６に設けられたベントホ−ル２７から、環状スペーサー１８の融点より若干低い温度で一次加熱しながら加硫成形用ゴム生地２３を圧入し、ゴム生地２３の架橋がある程度進んで環状ゴム製弾性体２の形状が保持できる段階に達したら一次加熱を終了し、更に加熱温度を環状スペーサー１８の融点より高くなる様に上昇させて二次加熱を行い、加硫を完成させると共に環状スペーサー１８を溶解流出させて環状スペーサー１８の介装箇所に環状の空隙１４を形成し、一対の金属製慣性質量体６，６の間に形成される外周縁のすき間を溶接密封した後、前記環状の空隙１４に粘性液体１６を封入することを特徴とする内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【請求項２】
環状スペーサー１８の融点が１５０℃程度であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【請求項３】
加硫成形型２２に圧入するゴム生地２３の一次加熱の温度が１４０℃程度であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【請求項４】
ゴム生地２３の一次加熱時間が１０〜１５分程度であるこを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【請求項５】
二次加熱の温度が１６０℃程度であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【請求項６】
一次加熱終了後、加硫成形型２２を取付板１及び金属製慣性質量体６から分離し、取付板１及び金属製慣性質量体６をその表裏方向から加熱板４２で挟んで二次加熱を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【請求項７】
加硫成形型２２を取付板１及び金属製慣性質量体６に密着させたままの状態で二次加熱を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【請求項８】
取付板１及び金属製慣性質量体６を縦方向に約９０°変位させて二次加熱を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法、詳しくは破断強度が大きく耐久性に富む内燃機関用ねじり振動緩衝器を少ない工程数で製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディ−ゼルエンジンなどねじり振動の大きな内燃機関の場合、ねじり振動緩衝器（ト−ショナルバイブレーションダンパ−）をそのクランクシャフトの一端に取付け、ねじり振動を緩衝吸収することが行われている。この内燃機関用ねじり振動緩衝器は図１に示す様に、内燃機関のクランクシャフトの一端に固定される円板状の取付板１と、この取付板１の外径より小さく、この取付板１の表裏両面に同心円状に接着された環状のゴム製弾性体２と、このゴム製弾性体２を表裏両面から挟む様に接着された径の大きな金属製慣性質量体６とからなり、取付板１と金属製慣性質量体６との間に形成されている環状の空隙１４内に粘性液体１６を封入したものである。なお、図中３７は粘性液体注入孔であり、空隙１４内に粘性液体１６を注入した後は埋栓３８で封止される。又、４０は溶接箇所を示す。
【０００３】
これをディ−ゼルエンジンなど内燃機関のクランクシャフトの一端に取付けると、取付板１はクランクシャフトに直結されている為、回転振動を伴いながら回転するが、ゴム製弾性体２を介して取付板１に接続されている金属製慣性質量体６は慣性によってなめらかに回転しようとするので、この金属製慣性質量体６と取付板１の運動の差をゴム製弾性体２の弾性力及び粘性液体１６のせん断抵抗によって吸収し、ねじり振動を緩和させようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この内燃機関用ねじり振動緩衝器においては、粘性液体１６を封入する為、取付板１と金属製慣性質量体６との間に環状の空隙１４を必要としており、この空隙１４を形成するには、技術的にかなり複雑な工程を必要としていた。即ち、従来の一般的な製造方法においては、この空隙１４を形成する為にわざわざ２回に分けてゴム製弾性体２の加硫成形を行っていた。即ち、図２に示す様に、まず始めに取付板１の表裏にゴム製弾性体２を加硫接着し、次に、図３に示す様に、金属製慣性質量体６をその両側から加硫接着する。その後、金属製慣性質量体６，６の接合部の外周３９を溶接し、粘性液体注入孔３７から空隙１４内に粘性液体１６を注入して図１に示す様な内燃機関用ねじり振動緩衝器としていたのである。金属製慣性質量体６とゴム製弾性体２とは金属及びゴムという材質の違いにより、２回目の加硫接着の際、温度膨張係数において１０倍程の違いが生ずる。この為、加硫の際に熱を加えると、金属製慣性質量体６とゴム製弾性体２の接着面でゴムにすべりが生じてしまうことは避けられなかった。加硫接着中にすべりが生じると、当然接着に悪影響が生じる。一般的には内周側に比べ、外周側の方がすべりが大きい為、外周部において接着不良が生じやすい。なお、接着剤の種類を選択し、接着剤の反応とすべりのタイミングとを調整すれば、ある程度この問題は解決されるが、完全とは言えなかった。この為、本出願人は特願平１１−３４９９９９として扇形に分割された特殊なスペーサーを用いて粘性液体封入の為の空隙１４を確保しながら、一回の加硫成形によって取付板１と金属製慣性質量体６とに強固に接着したゴム製弾性体２を一挙に成形できる方法を提案した。この方法は画期的なものであり、この方法において製造された内燃機関用ねじり振動緩衝器は、従来のものに比べて極めて高い破断強度を有しているが、工程途中においてスペーサーを撤去する必要があり、このスペーサーの撤去の為にはかなりの力を加えなければならず、しかも取付板１及び金属製慣性質量体６との接着関係を保持しながら、これらを傷付けたり変形させたりせずにスペーサーを撤去するには細心の配慮が必要であるという技術上の問題点が残っていた。本発明は、既に提案済みのこの特願平１１−３４９９９９を更に改良したものであり、取付板１及び金属製慣性質量体６とゴム製弾性体２とが強固に接着し、破断強度が大きい内燃機関用ねじり振動緩衝器をより少ない工程数で簡単かつ高精度で製造し得る方法を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
円板状をなした取付板１の表裏に、前記取付板１の外径より小さな外径で取付板１の内径より大きな内径を有し、内径側の内縁が上方に屈曲せしめられてつば部１７となっている略Ｌ字形断面を有する低融点合金製環状スペ−サ−１８を同心円状に位置せしめ、前記環状スペ−サ−１８の内径より小さな内径で取付板１の外径より大きな外径を有する肉厚環状をなし、上面１９が平坦状に形成され、下面の外径寄りの位置に幅の広い環状突条２０が形成された一対の金属製慣性質量体６を、その環状突条２０の内周縁を環状スペ−サ−１８のつば部１７の内側に密着する様に圧接し、有底筒形をなし、筒内部に加硫成形用ゴム生地２３を充填できる様になっており、底面外側には前記金属製慣性質量体６の内径より若干小さな径を有し、環状スペ−サ−１８と金属製慣性質量体６の厚さ合計とほぼ一致する厚さを有する円柱状押圧体２５を同心円状に形成した加硫成形型２２を、その円柱状押圧体２５が取付板１の中央部に、本体底面２６の外側部分が金属製慣性質量体６の上面にそれぞれ密着する様に表裏方向から圧接し、金属製慣性質量体６の内径側下面とこれに対向した取付板１の上面との間に形成されている環状の空間に加硫成形型２２の本体底面２６に設けられたベントホ−ル２７から、環状スペーサー１８の融点より若干低い温度で一次加熱しながら加硫成形用ゴム生地２３を圧入し、ゴム生地２３の架橋がある程度進んで環状ゴム製弾性体２の形状が保持できる段階に達したら一次加熱を終了し、更に加熱温度を環状スペーサー１８の融点より高くなる様に上昇させて二次加熱を行い、加硫を完成させると共に環状スペーサー１８を溶解流出させて環状スペーサー１８の介装箇所に環状の空隙１４を形成し、一対の金属製慣性質量体６の間に形成される外周縁のすき間を溶接密封した後、前記環状の空隙１４に粘性液体１６を封入することによって内燃機関用ねじり振動緩衝器を製造した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明についての説明に先立ち、内燃機関用ねじり振動緩衝器自体の構造について更に詳しく説明する。図１はこの発明によって製造された内燃機関用ねじり振動緩衝器の一実施形態の断面図である。図中１は円板状をなした取付板であり、その表裏両面にはゴム製弾性体２が同心円状に固定されている。このゴム製弾性体２には前記取付板１より外径が小さい肉厚環状をなし、その内周縁上面には上方に立上った突起条３が、その外側には平坦部４がそれぞれ一体的に形成されている。一方、図中６は金属製慣性質量体であり、その内径は前記ゴム製弾性体２の内径より大きく、その外径は前記取付板１の外径より大きく、肉の厚い環状をなしている。そして、この金属製慣性質量体６は肉厚の小さい内径側部分７と肉厚の大きな外径側部分８とが段差９によって一体的に形成されており、内径側部分７の下面１０は前記ゴム製弾性体２の上面及びその外周縁の形状に一致する凹面形状となっており、外周側部分８には幅の広い環状突条２０が形成されており、外周側部分８の厚さは対向する取付板１表面との間に環状の空隙１４が生じる程度となっている。そして、この金属製慣性質量体６は前記ゴム製弾性体２をその表裏から挟み込む様に、これに強固に加硫接着され、一対の金属製慣性質量体６，６の外周３９のすきまは溶接され、一対の金属製慣性質量体６，６は気密状態を保って結合されている。この図中４０は溶接箇所を示す。そして、前記環状の空隙１４内には粘性液体１６が封入されている。３７は金属製慣性質量体６の上面から裏面にかけてあけられた粘性液体注入孔、３８はこれを封止する埋栓である。
【０００７】
次に、この内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法について説明する。まずはじめに、図４に示す平面図、図５に示す断面図の様に、取付板１の周縁部の表裏に、内径側内縁が上方に屈曲されてつば部１７となっている略Ｌ字形断面を有する低融点合金製環状スペ−サ−１８をそれぞれ取付板１の表裏に同心円状に位置せしめる。図６はこの環状スペーサー１８の断面図である。なお、この低融点合金製環状スペ−サ−１８の融点は１５０℃程度が好ましい。環状スペーサー１８の素材である低融点合金とは易融合金（ｆｕｓｉｂｌｅ  ａｌｌｏｙ）とも称されるものであり、ビスマス、スズ、鉛などからなる合金で、その配合を調整することにより溶融温度を自由に設定することが可能である。又、この環状スペ−サ−１８の外径は前記取付板１の外径より小さく形成されている。次に、図７に示す様に、前記環状スペーサー１８の内径より小さな内径で環状スペ−サ−１８の外径より大きな外径を有する肉厚環状をなし、上面１９が平坦状に形成され、下面の外径よりの位置に幅の広い環状突条２０が形成された金属製慣性質量体６を、その環状突条２０の内周縁が環状スペ−サ−１８のつば部１７の内側に密着する様に環状スペ−サ−１８にかぶせ、その上から図８に示す様に加硫成形型２２を圧接する。
【０００８】
加硫成形型２２は、有底筒形をなし、筒内部は加硫成形用ゴム生地２３を充填するポット部２４となっており、底面外側には前記金属製慣性質量体６の内径よりわずかに小さい径を有し、環状スペ−サ−１８と金属製慣性質量体６の厚さ合計と一致する厚さを有する円柱状押圧体２５が同心円状に一体的に形成されており、この円柱状押圧体２５の側面と本体底面２６との間にはベントホ−ル２７が連通せしめられている。更に、この加硫成形型２２のポット部２４には加硫成形用ゴム生地２３を押圧するピストン２８が挿入されており、このピストン２８の上端には加硫プレス用熱板２９が取付けられており、このピストン２８に押圧力と加硫用の熱が加えられる様になっている。そして、この一対の加硫成形型２２，２２を金属製慣性質量体６にその表裏から圧接し、ピストン２８を加熱しつつスライドさせ、ポット部２４中に充填されている加硫成形用ゴム生地２３をベントホ−ル２７を通し、図９に示す様に、金属製慣性質量体６の内径側下面１０と、これに対向した取付板１の上面と、円柱状押圧体２５の側壁、との間に形成されている環状の空間に流し込む。この際ゴム生地２３に対しては環状スペーサー１８の融点より若干低い１４０℃程度で加熱する一次加熱が行われる。ゴム生地２３を注入した後１０〜１５分程度加硫を行い架橋がある程度進行してゴム製弾性体２の形状が保持出来る状態になったなら、図１０に示す様に、加硫成形型２２を取付板１及び金属製慣性質量体６から分離する。
【０００９】
次に、図１１に示す様に取付板１及び金属製慣性質量体６をそのまま約９０°縦方向に変位させて表裏から加熱板４２で挟み、環状スペーサー１８の融点より高い１６０℃程度の熱を加え二次加熱を行う。この二次加熱により、ゴム製弾性体２の加硫は完成し、ゴム製弾性体２は取付板１と金属製慣性質量体６とに強固に接着することになる。この際、この二次加熱により環状スペーサー１８を構成している低融点合金は溶解して外部に流出してしまい、環状スペーサー１８があった部分には環状の空隙１４が形成される。図１２はこの様にして空隙１４が形成された状況の断面図である。この様に、二次加熱を取付板１及び金属製慣性質量体６を縦方向に９０°変位させた状態で行えば、この二次加熱によって溶解した環状スペーサー１８を構成していた低融点合金は、対向した金属製慣性質量体６，６の突き合せ面のすきまから下方に容易に流出するので、好都合である。
【００１０】
なお、この実施の形態においては、二次加熱は取付板１及び金属製慣性質量体６から加硫成形型２２を分離した後、別の加熱板４２を用いて行っているが、加硫成形型２２を取付板１及び金属製慣性質量体６に密着させたままの状態で、加熱温度を二次加熱温度つまり１６０℃程度に上昇させることによって行っても良い。
【００１１】
その後、図１３に示す様に一対の金属製慣性質量体６，６の外周３９の対向面のすき間を溶接密封して一対の金属製慣性質量体６，６の結合を完成させる。図中４０は溶接箇所を示す。更にその後、環状スペ−サ−１８の流出跡に形成された空隙１４にあらかじめ設けられている粘性液体注入孔３７から粘性液体１６を注入し、この注入後粘性液体注入孔３７を埋栓３８で封止して図１に示す様な内燃機関用ねじり緩衝器を完成させる。
【００１２】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関用ねじり振動緩衝器及びその製造方法は上述の通りの構成を有するものであり、ゴム製弾性体２は取付板１と金属製慣性質量体６との間に一回の加硫成形によって形成される為、従来の製造方法によって作られたものの様にゴムと金属の温度膨張係数の違いによって接着面にすべりが生じるおそれはなく、より確実強固な接着となり、耐久性にすぐれた品質の一定した内燃機関用ねじり振動緩衝器を得ることができる。ちなみに、加硫成形を２回に分けて行う従来タイプの内燃機関用ねじり緩衝器における破断力は、約１１７６００Ｎ（１２ｔ）であったが、この発明のものにおいては約１９６０００Ｎ（２０ｔ）に達し、この点からも本件発明のものが耐久性にすぐれていることは明らかである。又、粘性液体１６を封入する環状空隙１４は、低融点合金製の環状スペーサー１８の溶解現象によって形成しており、従来提案のものの様に、製造途中の工程においてスペーサーを大きな力を加えることにより撤去する必要は全くなく、スペーサー撤去作業の際の取付板や金属製慣性質量体の損傷や変形のおそれは全くなく、これらとの接着状態に悪影響を与えることも皆無であり、極めて実用的価値の高い内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関用ねじり振動緩衝器の従来例の断面図。
【図２】その製造の一工程を示す断面図。
【図３】その製造の一工程を示す断面図。
【図４】この発明に係る内燃機関用ねじり振動緩衝器の製造方法の一実施形態の最初の工程を説明する為の取付板１と環状スペ−サ−１８の平面図。
【図５】同じくその断面図。
【図６】環状スペーサー１８の断面図。
【図７】同じく、次の工程を示す取付板１、環状スペ−サ−１８、金属製慣性質量体６が組合された状態の断面図。
【図８】同じく、更に次の工程を示す加硫成形型２２を取付けた状況の断面図。
【図９】同じく、加硫成形用ゴム生地２３を圧入している状況の断面図。
【図１０】同じく、加硫成形型２２を取りはずした状況の断面図。
【図１１】同じく、加熱板４２で挟み込み、加熱加硫を続行する工程の状態の断面図。
【図１２】同じく、環状スペ−サ−１８の撤去後の状況を示した断面図。
【図１３】同じく、一対の金属製慣性質量体６，６の外周３９の対向箇所を溶接して封止した状況を説明する為の断面図。
【符号の説明】
１      取付板
２      ゴム製弾性体
３      突起条
４      平坦部
６      金属製慣性質量体
７      内径側部分
８      外径側部分
９      段差
１４      空隙
１６      粘性液体
１７      つば部
１８      環状スペ−サ−
１９      上面
２０      環状突条
２２      加硫成形型
２３      加硫成形用ゴム生地
２４      ポット部
２５      円柱状押圧体
２６      本体底面
２７      ベントホ−ル
２８      ピストン
２９      加硫プレス用熱板
３７      粘性液体注入孔
３８      埋栓
３９      外周
４０      溶接箇所
４２      加熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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