(57)【要約】【課題】高い減衰特性を備えたゴム部材を用いたとしても、摩耗粉の発生を抑制し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。【解決手段】この目的を達成するため、本発明のトーショナルダンパ１は、トーショナルダンパ共振時におけるゴム部材の表面温度６０±５℃でのゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｉ）が０．２３より大きく、当該トーショナルダンパに圧入された状態でのゴム部材のせん断歪みが３５％より大きく６０％未満であって、ハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａとの間隙部５の表面粗さが４μｍ以上３０μｍ以下であり、ゴム部材４の圧入入口側において傾斜間隙部５２を形成するハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａに、主圧縮間隙部５１を形成するハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａより表面粗さが小さい摩擦低減領域５３を備えた。【選択図】図４
2018197572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定され、当該回転軸と略同心円状の外周面を備えたハブと、当該ハブ外周面と対向し当該外周面と略同心円状の内周面を備えた慣性リングと、当該ハブ外周面と、当該慣性リング内周面との間隙部に圧入されたゴム部材とを備えたトーショナルダンパであって、
当該トーショナルダンパ共振時における当該ゴム部材の表面温度６０±５℃での当該ゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｉ）が０．２３より大きく、高温時における補機の合計負荷トルクで測定したときの当該トーショナルダンパに圧入された状態でのゴム部材のせん断歪みが３５％より大きく６０％未満であり、
当該間隙部が、当該ハブ外周面と当該慣性リング内周面とにより形成される当該ゴム部材を圧縮保持する主圧縮間隙部と、当該ハブ外周面端部と当該慣性リング内周面端部に形成され、端面にいくにしたがって当該ハブ外周面と当該慣性リング内周面が離間する方向に傾斜した傾斜間隙部とを備え、
当該主圧縮間隙部と傾斜間隙部を形成する当該ハブ外周面と当該慣性リング内周面の表面粗さが４μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、当該傾斜間隙部を形成するハブ外周面と慣性リング内周面に、当該主圧縮間隙部を形成するハブ外周面と慣性リング内周面より表面粗さが小さい摩擦低減領域を備えることを特徴とするトーショナルダンパ。
【請求項２】
前記摩擦低減領域の前記ハブ外周面と前記慣性リング内周面の表面粗さが４μｍ以上１５μｍ以下であり、当該摩擦低減領域以外のハブ外周面と前記慣性リング内周面の表面粗さが１５μｍより大きく３０μｍ以下である請求項１に記載のトーショナルダンパ。
【請求項３】
以下の式（１）で表される前記ゴム部材の径方向平均圧縮率は、前記主圧縮間隙部の平均圧縮率と前記傾斜間隙部の平均圧縮率により定義され、前記主圧縮間隙部が３０％以上４０％以下であり、前記傾斜間隙部が１０％以上２０％以下である請求項１または請求項２に記載のトーショナルダンパ。
【数１】
2018197572.tif 000007
ただし、ｔ０：圧入前のゴム部材の厚み
ｔｎ：空隙部に圧入したときの各領域におけるゴム部材の厚み
Ｌ０：トーショナルダンパの幅方向の長さ
Ｌｎ：空隙部の各領域の幅方向の長さ
ｎ：圧縮率が異なる領域の数であり、２〜７までの整数。
【請求項４】
前記傾斜間隙部の傾斜角度が２５°以上４０°未満である請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
【請求項５】
圧入前の前記ゴム部材に１．４ＭＰａの引張応力を複数回加えたときの伸び率が３４％より大きく６２％未満である請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
【請求項６】
トーショナルダンパ共振時における前記ゴム部材の表面温度１２０±５℃での前記ゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｈ）が０．２１以上であり、
当該トーショナルダンパ共振時における前記ゴム部材の表面温度１２０±５℃での前記ゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｈ）とトーショナルダンパ共振時における前記ゴム部材の表面温度６０±５℃での前記ゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｉ）との損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）が０．６６以上である請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
【請求項７】
圧入前の前記ゴム部材は、６０℃における損失係数（ｔａｎδｉ）が０．３９以上で、１２０℃における損失係数（ｔａｎδｈ）と６０℃における損失係数（ｔａｎδｉ）との損失係数比（ｔａｎδｈ／ｔａｎδｉ）が０．８７以上である請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
【請求項８】
圧入前の前記ゴム部材の５０％伸長時のモジュラスが１．２８ＭＰａより大きく、１．８２ＭＰａ未満である請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
【請求項９】
圧入前の前記ゴム部材は、ゴム組成物を加硫成形したものであって、
当該ゴム組成物は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、カーボンブラック１００重量部以上、プロセスオイル４０重量部以上が添加され、前記ＥＰＤＭのポリマー分率が２０重量％以上４０重量％以下である請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
【請求項１０】
前記カーボンブラックのヨウ素吸着量が７０ｍｇ／ｇ以上１８５ｍｇ／ｇ以下である請求項９に記載のトーショナルダンパ。
【請求項１１】
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が４０ｃｍ３／１００ｇ以上１２０ｃｍ３／１００ｇ以下である請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのクランクシャフトやカムシャフトなどの回転軸に装着されて当該回転軸の捩り振動を吸収するトーショナルダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されたエンジンのクランクシャフトやカムシャフトなどの回転軸の一端には、当該回転軸の回転変動によって発生する捩り振動を吸収するためにトーショナルダンパが装着されている。一般に、エンジンのクランクシャフトに装着されたトーショナルダンパは、ダンパプーリとして用いられ、動力伝達用のベルトを介してエンジン補機にエンジンの動力の一部を伝達する。
【０００３】
このトーショナルダンパは、ボス部にクランクシャフトの先端が取り付けられるハブと、当該ハブに対して径方向外方に配置される慣性リングとを有し、ハブ外周面と慣性リング内周面との間隙部にはゴム部材が介挿している。このゴム部材は、車両の走行中に発生する回転軸の捩り振動を低減させて回転軸の破損を防止し、エンジンから伝達される振動や当該振動により生じる騒音を低減する役割をする。このとき、慣性リングとハブの間に介挿されたゴム部材は、当該慣性リングとハブとの間において円周方向に相互にずれる捩れ移動が生じる。このとき、ゴム部材に加わる捩れ振動による負荷が一定以上になると、ゴム部材に亀裂が発生する。特に、高減衰ゴム部材を用いた場合には、耐久性が低下することが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ハブの外周面に円筒面部とテーパ状の応力緩和部を設けるとともに、前記ハブの外周側に配置される質量体の内周面に前記円筒面部に対向する円筒面部と前記応力緩和部に対向するテーパ状の応力緩和部を設け、前記ハブと前記質量体の間に軸方向一方からゴム状弾性材製の弾性体を圧入することが開示されている。当該特許文献１には、弾性体の前記応力緩和部に接する部分に、凹凸を有しない平滑面を設けて、弾性体の圧入時に当該弾性体がうねることを抑制し、前記弾性体の前記円筒面部に接する部分に、接着剤又は潤滑用の油を保有せしめる凹凸を設けて、強固な連結を図る技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、金属部品からなるハブと質量体の間に軸方向の一方からゴムなどの高分子弾性体を圧入する嵌合タイプのダンパであって、ハブ及び／又は質量体の高分子弾性体を固着する金属面の面粗度が５〜５０μｍＲｚであり、これらハブと高分子弾性体との間及び／又は前記質量体と前記高分子弾性体との間に滑り止め剤としてオルガノシランを固着することにより、固着力の高いダンパの実現を図る技術が開示されている。
【０００６】
更に、特許文献３には、長期にわたり防振特性が変化することなく耐久性を有するトーショナルダンパを提供することを目的として、環状弾性体が圧入されるハブの外周面と環状質量体の内周面との間で構成される間隙部が、軸方向中央部の環状弾性体を圧縮状態で保持する主間隙部と、軸方向両端部の少なくとも一方の端部が、主間隙部よりも大きな間隙を有し、環状弾性体の端部に当該端部を圧縮状態で保持する圧縮力保持部を形成する副間隙部とを備えることが開示されている。
【０００７】
また、特許文献４には、ばね−質量系の共振による動的吸振効果を得るトーショナルダンパにおいて、質量体の質量増大に依存することなく制振性能を向上させることを目的として、ハブと質量体の間に、このハブと質量体のうち少なくとも一方と摺動可能に接触される滑り軸受けを介在させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−４４３４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２６３４２３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５１２１７号公報
【特許文献４】特開２０１５−３８３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、この種のトーショナルダンパの動的吸振効果を向上させるためには、慣性リングの質量を増大させることが有効であるが、近年では、車両の燃費向上を目的として、トーショナルダンパの軽量化が求められているため、高減衰特性を備えたゴム部材の使用が検討されている。
【００１０】
しかし、圧入作業性を考慮して、軸方向の圧入側端部に、圧縮量を徐々に低減していくテーパ部が形成されている場合、圧入側端部に挟まれた圧縮量が低いゴム部材縁部に連続的な一定負荷が加わると、高減衰特性を有するゴム部材は、ハブや慣性リングの表面と擦れ合うことによって生じる摩耗が顕著になり、摩耗した部分に亀裂が発生し、ゴム部材の耐久性が悪くなる。また、高減衰特性を備えたゴム部材を用いることで、捩り振動を低減することができるが、高減衰化するために添加する添加物によりゴム部材の耐摩耗性が低下するため、当該ゴム部材は、凹凸が大きい表面と擦れ合うと摩耗粉の発生が多くなってしまう。
【００１１】
そのため、市場からは、高い減衰性能を備えたゴム部材を使用した場合においても、摩耗粉の発生を抑制してゴム部材の耐久性を向上させることができるトーショナルダンパの開発が要望されてきた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、以下のトーショナルダンパを提供するに至った。すなわち、本発明に係るトーショナルダンパは、回転軸に固定され、当該回転軸と略同心円状の外周面を備えたハブと、当該ハブ外周面と対向し当該外周面と略同心円状の内周面を備えた慣性リングと、当該ハブ外周面と、当該慣性リング内周面との間隙部に圧入されたゴム部材とを備えたものであって、当該トーショナルダンパ共振時における当該ゴム部材の表面温度６０±５℃でのゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｉ）が０．２３より大きく、高温時における補機の合計負荷トルクで測定したときの当該トーショナルダンパに圧入された状態でのゴム部材のせん断歪みが３５％より大きく６０％未満であり、当該間隙部が、当該ハブ外周面と当該慣性リング内周面とにより形成される当該ゴム部材を圧縮保持する主圧縮間隙部と、当該ハブ外周面端部と当該慣性リング内周面端部に形成され、端面にいくにしたがって当該ハブ外周面と当該慣性リング内周面が離間する方向に傾斜した傾斜間隙部とを備え、当該主圧縮間隙部と傾斜間隙部を形成する当該ハブ外周面と当該慣性リング内周面の表面粗さが４μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、当該傾斜間隙部を形成するハブ外周面と慣性リング内周面に、当該主圧縮間隙部を形成するハブ外周面と慣性リング内周面より表面粗さが小さい摩擦低減領域を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るトーショナルダンパは、前記摩擦低減領域の前記ハブ外周面と前記慣性リング内周面の表面粗さが４μｍ以上１５μｍ以下であり、当該摩擦低減領域以外のハブ外周面と前記慣性リング内周面の表面粗さが１５μｍより大きく３０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係るトーショナルダンパにおいて、以下の式（１）で表される前記ゴム部材の径方向平均圧縮率は、前記主圧縮間隙部の平均圧縮率と前記傾斜間隙部の平均圧縮率により定義され、前記主圧縮間隙部が３０％以上４０％以下であり、前記傾斜間隙部が１０％以上２０％以下であることが好ましい。
【００１５】
【数２】
2018197572.tif 000003
ただし、ｔ０：圧入前のゴム部材の厚み
ｔｎ：空隙部に圧入したときの各領域におけるゴム部材の厚み
Ｌ０：トーショナルダンパの幅方向の長さ
Ｌｎ：空隙部の各領域の幅方向の長さ
ｎ：圧縮率が異なる領域の数であり、２〜７までの整数。
【００１６】
本発明に係るトーショナルダンパは、前記傾斜間隙部の傾斜角度が２５°以上４０°未満であることが好ましい。
【００１７】
本発明に係るトーショナルダンパに用いるゴム部材は、圧入前の当該ゴム部材に１．４ＭＰａの引張応力を複数回加えたときの伸び率が３４％より大きく６２％未満であることが好ましい。
【００１８】
本発明に係るトーショナルダンパは、トーショナルダンパ共振時における前記ゴム部材の表面温度１２０±５℃での当該ゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｈ）が０．２１以上であり、当該トーショナルダンパ共振時における前記ゴム部材の表面温度１２０±５℃での前記ゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｈ）とトーショナルダンパ共振時における前記ゴム部材の表面温度６０±５℃での前記ゴム部材の損失係数（ｔａｎδｐｉ）との損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）が０．６６以上であることが好ましい。
【００１９】
本発明に係るトーショナルダンパは、圧入前の前記ゴム部材の６０℃における損失係数（ｔａｎδｉ）が０．３９以上で、１２０℃における損失係数（ｔａｎδｈ）と６０℃における損失係数（ｔａｎδｉ）との損失係数比（ｔａｎδｈ／ｔａｎδｉ）が０．８７以上であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係るトーショナルダンパに用いるゴム部材は、圧入前の前記ゴム部材の５０％伸長時のモジュラスが１．２８ＭＰａより大きく、１．８２ＭＰａ未満であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係るトーショナルダンパにおいて、圧入前の前記ゴム部材は、ゴム組成物を加硫成形したものであって、当該ゴム組成物は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、カーボンブラック１００重量部以上、プロセスオイル４０重量部以上が添加され、前記ＥＰＤＭのポリマー分率が２０重量％以上４０重量％以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明におけるゴム組成物は、前記カーボンブラックのヨウ素吸着量が７０ｍｇ／ｇ以上１８５ｍｇ／ｇ以下であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明におけるゴム組成物は、前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が４０ｃｍ３／１００ｇ以上１２０ｃｍ３／１００ｇ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、摩耗しやすい高減衰特性を備えたゴム部材を用いても、ハブと慣性リングとの間隙部に形成された当該間隙部の傾斜間隙部の表面粗さが、ゴム部材を圧縮保持する主圧縮間隙部よりも小さいため、当該ゴム部材が傾斜間隙部と擦れ合って生じる摩耗粉の発生を著しく抑制することができる。結果としてトーショナルダンパの耐久性の向上を図ることができると同時に高減衰特性のゴム部材を用いることで、捩り振動を低減することができるため、トーショナルダンパの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した実施形態としてのトーショナルダンパの斜視図である。
【図２】図１のトーショナルダンパの部分破断斜視図である。
【図３】ゴム部材の圧入前のトーショナルダンパの部分破断斜視図である。
【図４】図１のトーショナルダンパの部分拡大断面図である。
【図５】図４の部分拡大断面図である。
【図６】実施例及び比較例のトーショナルダンパの耐久性能特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明を適用した実施形態としてのトーショナルダンパ１の斜視図、図２は図１のトーショナルダンパの部分破断斜視図、図３はゴム部材の圧入前のトーショナルダンパ１の部分破断斜視図である。
【００２７】
本発明に係るトーショナルダンパは、車両等に搭載されたエンジン等のクランクシャフトやカムシャフト等の図示しない回転軸の一端に装着されて、当該回転軸の回転変動によって発生する捩り振動を吸収するものである。当該トーショナルダンパは、動力伝達用の図示しないベルトを装着することにより、エンジン補機に回転軸を介して伝達されたエンジンの動力の一部を伝達することができる。
【００２８】
本実施の形態に係るトーショナルダンパ１は、回転軸に固定され、当該回転軸と略同心円状の外周面を備えたハブ２と、当該ハブ２外周面と対向し当該外周面と略同心円状の内周面を備えた慣性リング３と、当該ハブ２外周面と、当該慣性リング３内周面との間隙部に圧入された環状のゴム部材４とを備えている。
【００２９】
具体的に、ハブ２は、回転軸の先端が固定されるボス部２１と、当該ボス部２１から外径方向に延在した円盤状のフランジ部２４と、当該フランジ部２４の外周に形成され、前記回転軸の軸方向に延在する筒状部２５とを備えており、これらが鋳鉄等の金属材料やフェノール樹脂等の樹脂材料等によって一体に成形されている。ハブ２を構成する鋳鉄としては、例えば、ＦＣ２５０やＦＣＤ４５０等を用いることができる。ハブ２のボス部２１は、回転軸の先端が挿入固定される軸孔２２とキー溝２３が形成されており、当該ボス部２１に回転軸の先端が締結されることにより、当該ハブ２は、回転軸の中心軸Ｃを中心に回転駆動される。本実施の形態において、ハブ２の筒状部２５の外周面２５Ａが、本発明でいう回転軸と略同心円状の外周面に相当する。
【００３０】
慣性リング３は、ハブ２と同様に鋳鉄等の金属材料あるいは金属と樹脂の複合材料からなるものであって、トーショナルダンパ１が所定の動的吸振効果を得るため、所定の質量を備えている。慣性リング３を構成する鋳鉄として、例えば、ＦＣ２５０等を用いることができる。この慣性リング３の外周面３Ｂには、エンジン補機への動力伝達用の図示しないベルトが掛けられるプーリ溝３Ｃが形成され、動力伝達用のプーリを構成している。当該慣性リング３は、前記回転軸の軸方向に延在する円筒状を呈しており、当該慣性リング３の内径は、ハブ２の外径よりも所定寸法大きく形成されている。この慣性リング３がハブ２と同軸的に配置されることにより、この慣性リング内周面３Ａと、ハブ２の筒状部２５の外周面２５Ａ（以下、単にハブ外周面２５Ａと称する）とは、所定の間隔を有し、略同心円状となる。図３に示すように、この慣性リング内周面３Ａとハブ外周面２５Ａとの間隔は、ゴム部材４１を圧入する間隙部５とされる。
【００３１】
上述したハブ２と慣性リング３との間隙部５に圧入されるゴム部材４１は、クランクシャフト等の回転軸の捩り振動を低減させて破損を防止し、エンジンから伝達される振動や、当該振動により生じる騒音を低減させるものである。本発明は、ゴム部材として摩耗が生じやすい振動減衰効果に優れた高減衰ゴム部材を用いた場合に、特に、摩耗粉発生抑制の効果を発揮することができる。以下において、間隙部５に圧入する前のゴム部材をゴム部材４１とし、圧入後のゴム部材を４として説明する。
【００３２】
本発明におけるトーショナルダンパは、当該間隙部が、ハブ外周面と慣性リング内周面とによってゴム部材を圧縮保持する主圧縮間隙部と、トーショナルダンパの端面にいくにしたがってハブ外周面と慣性リング内周面が徐々に離間する方向に傾斜した傾斜間隙部とを備え、この主圧縮間隙部と傾斜間隙部を形成するハブ外周面と慣性リング内周面の表面粗さが十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で４μｍ以上３０μｍ以下で、かつ、傾斜間隙部を形成するハブ外周面と慣性リング内周面に、主圧縮間隙部を形成するハブ外周面と慣性リング内周面の表面粗さより表面粗さが小さい摩擦低減領域を備えることを特徴とする。
【００３３】
本実施の形態において、図３及び図４に示すように、ハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａとの間に形成された間隙部５は、ゴム部材４を圧縮保持する主圧縮間隙部５１と、当該ゴム部材４１の当該間隙部５への圧入作業を容易とするための傾斜間隙部５２とを備えている。
【００３４】
上述した主圧縮間隙部５１の断面は、ゴム部材４の圧入方向に一端から他端にわたって、回動軸からの距離が一定とされたストレート形状であってもよく、図４に示すように、当該主圧縮間隙部５１のゴム部材４の圧入方向中央部の断面において、内径方向又は外径方向に凹んだ凹部形状を呈するものであっても良い。主圧縮間隙部５１に当該凹部形状を採用した場合には、捩り振動によってゴム部材４がハブ２と慣性リング３との間隙部５から抜け出る方向に移動する不都合を効果的に抑制することができる。このような断面形状を採用した主圧縮間隙部５１は、ゴム部材４の圧縮率が一様ではなく部分的に異なる。例えば、図４に示すように、主圧縮間隙部５１には、圧縮率が異なるＬ１〜Ｌ３の各領域があり、各領域はそれぞれｔ１〜ｔ３に示す間隙寸法を有する。そこで、上述した当該主圧縮間隙部５１におけるゴム部材４の圧縮率として、部分的な圧縮率の差を考慮し加重平均により算出した径方向平均圧縮率を採用した。なお、凹部を備える領域（この場合領域Ｌ２）においては、当該領域における幅方向における中央の厚みを採用する。この径方向平均圧縮率は、以下の式（１）で表すことができる。
【００３５】
【数３】
2018197572.tif 000004
ただし、ｔ０：圧入前のゴム部材の厚み
ｔｎ：空隙部に圧入したときの各領域におけるゴム部材の厚み
Ｌ０：トーショナルダンパの幅方向の長さ
Ｌｎ：空隙部の各領域の幅方向の長さ
ｎ：圧縮率が異なる領域の数であり、２〜７までの整数。
【００３６】
ここで、式（１）を用いたときの具体例の１つについて図４を用いて説明する。図４において、主圧縮間隙部５１に圧入されたゴム部材４は、それぞれ圧縮率が異なる各領域Ｌ１〜Ｌ３の厚さがｔ１、ｔ２、ｔ３であり、傾斜間隙部５２に圧入されたゴム部材は、各領域Ｌ４、Ｌ５の厚さが、ｔ４、ｔ５である。ここでは、ｔ１≠ｔ２≠ｔ３≠ｔ４≠ｔ５とする。また、図３に示すように、圧入前のゴム部材４１の厚さをｔ０とする。このときの径方向平均圧縮率（％）を下記式（２）に示す。
【００３７】
（数４）
｛（（ｔ０−ｔ１）／ｔ０）×（Ｌ１／Ｌ０）＋（（ｔ０−ｔ２）／ｔ０）×（Ｌ２／Ｌ０）＋（（ｔ０−ｔ３）／ｔ０）×（Ｌ３／Ｌ０）＋（（ｔ０−ｔ４）／ｔ０）×（Ｌ４／Ｌ０）＋（（ｔ０−ｔ５）／ｔ０）×（Ｌ５／Ｌ０）｝×１００・・・（２）
【００３８】
このとき、上記式（２）の第１項〜第３項までの総和が主圧縮間隙部５１の径方向平均圧縮率であり、第４項〜第５項までの総和が傾斜間隙部５２の径方向平均圧縮率である。このように、図４では、主圧縮間隙部５１と傾斜間隙部５２の圧縮率が異なる領域の数が合計で５つの場合を示している。本発明では、主圧縮間隙部５１に凹部がなく主圧縮間隙部５１全体が均一の場合には、主圧縮間隙部５１の圧縮率の異なる領域の数がｎ＝１となる。２つある傾斜間隙部５２の他の一方は拡開せず、主圧縮間隙部５１が延長して形成されている場合には、傾斜間隙部５２の他方のみが圧縮率が異なる領域を有するため、傾斜間隙部５２の圧縮率が異なる領域はｎ＝１となる。したがって、このような場合に、主圧縮間隙部５１と傾斜間隙部５２の圧縮率が異なる領域は合計でｎ＝２となり、圧縮率が異なる領域の合計数２が最小値となる。また、主圧縮間隙部５１の圧縮率の異なる領域は、図４に示す状態が最大である３となり、２つの傾斜間隙部５２の各々が変曲点を有して拡開する場合の当該傾斜間隙部５２の圧縮率の異なる領域の数は、それぞれがｎ＝２となり、傾斜間隙部５２は最大４となる。したがって、主圧縮間隙部５１と傾斜間隙部５２とを合計した圧縮率の異なる領域の合計数７が最大となる。
【００３９】
なお、上述したゴム部材４の主圧縮間隙部５１における径方向平均圧縮率は、３０％以上４０％以下であることが好ましい。主圧縮間隙部５１に圧入されたゴム部材４の圧縮量を３０％以上４０％以下の範囲に調整することにより、ゴム部材４の亀裂の発生を防止できると共に、十分な圧接力が付与されゴム部材４の捩れ移動を防止することができるからである。
【００４０】
また、傾斜間隙部５２は、圧縮間隙部５１のゴム部材４の圧入方向における端部に形成されたものであり、この傾斜間隙部５２は、ゴム部材４を圧入する側の端部のみならず、両端に設けられていても良い。傾斜間隙部５２は、ハブ外周面２５Ａの圧入方向の端部と、慣性リング内周面３Ａの圧入方向の端部が、圧入方向における端面、すなわち、外方にいくにしたがってこれら外周面２５Ａと内周面３Ａとが離間する方向に傾斜する各傾斜面５２Ａ、５２Ｂにより構成される。当該傾斜面５２Ａ、５２Ｂの断面形状は、平面であっても、曲面であっても良い。
【００４１】
当該傾斜間隙部５２は、圧入されたゴム部材４の端部を主圧縮間隙部５１の両端において、補助的に圧縮保持する。当該傾斜間隙部５２によるゴム部材４の径方向圧縮率は、１０％以上２０％以下であることが好ましい。具体的には、当該傾斜間隙部５２によるゴム部材４の径方向平均圧縮率は、上述した主圧縮間隙部５１によるゴム部材４の径方向平均圧縮率と同様に、上述の式（１）にて表したとき、１０％以上２０％以下であることが好ましい。図４に示すように本実施の形態における傾斜間隙部５２は、圧縮率が外方にいくにしたがって低下していくＬ４〜Ｌ５の各領域があり、各領域はそれぞれｔ４〜ｔ５に示す間隙寸法を有する。傾斜間隙部５２を形成する各領域は、所定の傾きで端面にいくにしたがって拡開していくため、ｔ４及びｔ５は、各領域の幅方向における中心位置におけるゴム部材４の厚みとする。
【００４２】
このとき、当該傾斜間隙部５２における径方向平均圧縮率をゼロとはせずに、１０％以上２０％以下とすることにより、ゴム部材４の端部において、当該ゴム部材４に加わる圧接力が完全に解除されてしまうことを回避することができる。これにより、当該ゴム部材４の端部に捩れ移動による引張荷重が負荷されて傾斜間隙部５２を構成する傾斜面５２Ａ、５２Ｂとの間で生じる摩擦を低減し、当該ゴム部材４の端部に皺が発生し、亀裂が生じる不都合を抑制することができる。
【００４３】
また、当該傾斜間隙部５２を構成する当該傾斜面５２Ａ、５２Ｂの傾斜角度、すなわち、当該傾斜面５２Ａ又は５２Ｂと、主圧縮間隙部５１を構成するハブ外周面２５Ａ又は慣性リング内周面３Ａとがなす角度θは、２５°以上４０°未満であることが好ましい。傾斜面５２Ａ又は５２Ｂが曲面であるとき、当該角度θは、図５に示すように、当該曲面との接線Ｄと主圧縮間隙部５１を構成するハブ外周面２５Ａ又は慣性リング内周面３Ａとがなす角度であるものとする。各傾斜面５２Ａ、５２Ｂの傾斜角度を当該範囲に設定することで、主圧縮間隙部５１によるゴム部材４の圧縮面積を確保しつつ、傾斜間隙部５２におけるゴム部材４の径方向平均圧縮率を１０％以上２０％以下の範囲に維持することができ、ゴム部材４の良好な圧入作業性を得ることができる。
【００４４】
上述した主圧縮間隙部５１と傾斜間隙部５２とを備えた間隙部５を形成するハブ外周面２５Ａと、慣性リング内周面３Ａの表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で４μｍ以上３０μｍ以下であり、傾斜間隙部５２を構成する各傾斜面５２Ａ、５２Ｂに、主圧縮間隙部５１を構成するハブ外周面２５Ａ及び慣性リング内周面３Ａより表面粗さが小さい摩擦低減領域５３を備える。なお、摩擦低減領域５３は、少なくとも圧入されるゴム部材４が密着される領域のことをいい、当該摩擦低減領域５３が前記各斜面５２Ａ、５３Ａ全体にわたっていてもよいことはもちろんである。当該表面粗さの調整は、金属材料、樹脂材料、若しくは、金属と樹脂の複合材料等により構成されるハブ外周面２５Ａや慣性リング内周面３Ａを機械加工や化学処理などによる表面処理によって行うことができる。
【００４５】
本件発明では、具体的に、摩擦低減領域５３のハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａの表面粗さが十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で４μｍ以上１５μｍ以下であり、当該摩擦低減領域５３以外のハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａの表面粗さが十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で１５μｍより大きく３０μｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
傾斜間隙部５２を構成するハブ外周面２５Ａ、すなわち、傾斜面５２Ａと、慣性リング内周面３Ａ、すなわち、傾斜面５２Ｂに、主圧縮間隙部５１を構成するハブ外周面２５Ａ及び慣性リング内周面３Ａの表面粗さよりも小さい、例えば、十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で４μｍ以上１５μｍ以下とする摩擦低減領域５３が形成されることにより、当該傾斜間隙部５２の表面が滑らかとなる。これにより、傾斜間隙部５２におけるゴム部材４の端部と各傾斜面５２Ａ、５２Ｂとの摩擦抵抗を小さくすることができ、これらが擦れ合って生じる当該ゴム部材４の摩耗粉の発生を著しく抑制することができる。
【００４７】
上述した摩擦低減領域５３は、図５の部分拡大図に示すように、傾斜間隙部５２と主圧縮間隙部５１との境界よりも主圧縮間隙部５１側から傾斜間隙部５２にわたって形成されていてもよい。この場合、主圧縮間隙部５１の端から拡開する方向に傾斜した傾斜間隙部５２がはじまる位置よりも摩擦低減領域５３が、例えば、寸法ｄの分だけ主圧縮間隙部５１側寄りから形成されることとなる。これにより、主圧縮間隙部５１と傾斜間隙部５２におけるゴム部材４の径方向圧縮率の変曲点よりも表面粗さが変化する変曲点が主圧縮間隙部５１寄りに位置するため、当該ゴム部材４の圧縮率の変曲点に加わる応力を主圧縮間隙部５１寄りに分散させることができる。したがって、ゴム部材４に加わる局所的応力によるゴム部材４の亀裂をより一層効果的に回避することができる。
【００４８】
本発明のトーショナルダンパ１は、トーショナルダンパ共振時におけるゴム部材４の表面温度６０±５℃の当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｉ）が０．２３より大きい高減衰特性を備えている。このため、優れた振動低減効果を奏する。
【００４９】
また、本発明におけるトーショナルダンパ１は、トーショナルダンパ共振時におけるゴム部材４の表面温度１２０±５℃での当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｈ）が０．２１以上であり、当該トーショナルダンパ共振時におけるゴム部材４の表面温度１２０±５℃での当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｈ）とトーショナルダンパ共振時におけるゴム部材４の表面温度６０±５℃での当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｉ）との損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）が０．６６以上であることが好ましい。
【００５０】
トーショナルダンパ共振時におけるゴム部材４の表面温度１２０±５℃でのゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｈ）とトーショナルダンパ共振時におけるゴム部材４の表面温度６０±５℃での当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｉ）との損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）は、損失係数（ｔａｎδ）の温度依存性を表す指標である。高温使用時におけるゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｈ）と使用標準時におけるゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｉ）との損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）が大きい（１に近い）ことは、使用標準温度から高温使用温度までの温度範囲における損失係数（ｔａｎδ）の温度依存性が小さい、すなわち、温度変化に伴う損失係数（ｔａｎδ）の低下が少ないことを意味し、本発明において、当該ゴム部材４の表面温度１２０±５℃における当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｈ）とゴム部材４の表面温度６０±５℃における当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｉ）との損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）が０．６６以上であるため、ゴム部材の６０℃から１２０℃までの温度範囲における温度変化に伴う損失係数の変化は少ないため、使用標準温度から高温側使用温度の範囲にわたり、優れた振動吸収特性を示すことが分かる。
【００５１】
また、本発明においてダンパに圧入した状態でのゴム部材４のせん断歪みは、３５％より大きく６０％未満、より好ましくは、４５％以上５５％以下である。ここで用いるゴム部材４のせん断歪みは、相対ゴム歪みに相当するものであり、本発明では、高温時における補機の合計負荷トルクに一定の安全係数を乗算したトルクで測定した値である。なお、当該せん断歪みが大きいほど、振動減衰性能が高いことがよく知られている。本発明では、当該条件下でのゴム部材４のせん断歪みは、３５％より大きく６０％未満であるゴム部材４を採用する。当該条件におけるゴム部材４のせん断歪みを３５％より大きく６０％未満の範囲とすることにより、所定の振動吸収特性を確保しつつ、長期間使用したとしてもゴム部材の破断やゴム摩耗による摩耗粉発生等が生じにくくなり、トーショナルダンパとして要求される耐久性を満たすことが可能となる。さらに、当該条件におけるゴム部材４のせん断歪みを４５％以上５５％以下の範囲とすることにより、所定の振動吸収特性を確保しつつ、より高い耐久性を実現することが可能となる。
【００５２】
さらに、本発明に用いるゴム部材４１は、６０℃における損失係数（ｔａｎδｉ）が０．３９以上で、１２０℃における損失係数（ｔａｎδｈ）と６０℃における損失係数（ｔａｎδｉ）との損失係数比（ｔａｎδｈ／ｔａｎδｉ）が０．８７以上であることが好ましい。このようなゴム部材４１をトーショナルダンパ１に用いることにより、通常使用温度から高温まで優れた動振動吸収を示すからである。
【００５３】
また、本発明に用いるゴム部材４１は、当該ゴム部材４１に１．４ＭＰａの引張応力を複数回加えたときの伸び率が３４％より大きく６２％未満である特性を有することが好ましい。当該伸び率が３４％以下であると、トーショナルダンパに装着した際に、所望の振動吸収性能が得られにくくなる問題があり、６２％以上であると定トルクにおいて所望の耐久性が得られにくくなる問題があるからである。
【００５４】
さらに、本発明に用いるゴム部材４１は、５０％伸長時のモジュラスが１．２８ＭＰａより大きく、１．８２ＭＰａ未満である特性を有することが好ましい。当該５０％伸長時のモジュラスが１．２８ＭＰａ以下であるとトーショナルダンパとして要求される耐久性を満たすことが困難となり、当該５０％伸長時のモジュラスが１．８２ＭＰａ以上であるとゴムの練り加工性、加硫成形性が悪化する問題があるからである。
【００５５】
上述したような特性を備えたゴム部材４１は、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン三元コポリマー（ＥＰＤＭ）やシリコーンを主成分とするゴム組成物を加硫成形することにより実現することができる。具体的には、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、カーボンブラック１００重量部以上、プロセスオイル４０重量部以上が添加されたゴム組成物を周知の方法により所定形状（本実施例では、円筒状）に加硫成形することにより得ることができる。カーボンブラック量は、当該ゴム組成物を加硫成形して得られるゴム部材の損失係数（ｔａｎδ）に大きく影響し、ＥＰＤＭ１００重量部に対して１００重量部を下回ると、当該ゴム組成物を加硫成形して得られたゴム部材の損失係数（ｔａｎδ）が小さくなり、上述したような高い減衰性能を実現することが困難となる。
【００５６】
また、本発明において、当該ゴム組成物のＥＰＤＭのポリマー分率は、２０重量％以上４０重量％以下であることが好ましい。ここで、ＥＰＤＭのポリマー分率は、以下の式（３）により表される。
【００５７】
（数５）
ＥＰＤＭのポリマー分率（重量％）＝ＥＰＤＭポリマー重量部数÷合計重量部数×１００・・・（３）
【００５８】
当該ＥＰＤＭのポリマー分率が２０重量％未満では、ゴム組成物の粘着性が上昇し、製造過程における練り加工性が悪化し、また、ＥＰＤＭのポリマー分率が４０重量％以上では、損失係数（ｔａｎδ）が所望の値よりも低下してしまう。
【００５９】
また、上述したゴム組成物に含まれるカーボンブラックの粒径は小さいほど好ましい。含まれるカーボンブラックの粒径が小さいほど、当該ゴム組成物を加硫成形して得られるゴム部材の損失係数（ｔａｎδ）が大きくなる。また、当該カーボンブラックの粒径は、当該カーボンブラックのヨウ素吸着量が大きいほど、小さくなる。したがって、当該ゴム組成物に含まれるカーボンブラックは、ヨウ素吸着量が７０ｍｇ／ｇ以上１８５ｍｇ／ｇ以下の範囲であるカーボンブラックを用いることが好ましい。また、当該カーボンブラックは、当該カーボンブラックのＤＢＰ（可塑剤：フタル酸ジブチル（Ｄｉｂｕｔｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ）吸油量が大きいほど、ストラクチャーが大きくなり、導電性が向上する。したがって、当該ゴム組成物に含まれるカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が４０ｃｍ３／１００ｇ以上１２０ｃｍ３／１００ｇ以下の範囲にあるカーボンブラックを用いることが好ましい。こうすることで、当該カーボンブラックを含むゴム組成物を加硫成形して得られるゴム部材をトーショナルダンパに装着したときに、トーショナルダンパの帯電を防止し、耐久性を向上させることができる。
【００６０】
なお、上述したゴム組成物に用いる加硫剤としては、過酸化物や、共架橋剤等を用いることができる。具体的に、過酸化物としては、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、１，３−ジ（２−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ジｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、Ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ｔｅｒｔ−ブチルクミルペルオキシド等を用いることができる。
【００６１】
共架橋剤としては、トリアリルイソシアネート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロ−ルプロパントリメタクリレート、トリアリルシアヌレート、キノンジオキシム、１，２−ポリブタジエンなどを用いることができる。
【００６２】
また、ゴム組成物には、上述した成分の他にも、周知のゴム添加剤としてプロセスオイル（鉱物油）や、可塑剤、亜鉛華、ステアリン酸亜鉛、老化防止剤などを含有することができる。
【００６３】
以上の構成により、トーショナルダンパ１を製造する場合には、ハブ２と慣性リング３を図示しない支持台に略同心円状に配置して、図３に示すように、ハブ２と慣性リング３との間隙部５に円筒状のゴム部材４１を圧入する。この際において、間隙部５は、ゴム部材４１の径方向の厚みよりも狭く形成されているため、図示しない治具を用いてゴム部材４１を圧縮しながら当該間隙部５内に圧入する。
【００６４】
さらに、本発明において、当該間隙部５の圧入方向における端部には、外方にいくにしたがって拡開した傾斜間隙部５２が形成されているため、間隙寸法が主圧縮間隙部５１よりも大きい傾斜間隙部５２に沿って円滑にゴム部材４１を圧入することができる。特に、本発明における傾斜間隙部５２を形成するハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａには、主圧縮間隙部５１を形成するハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａより表面粗さが小さい、例えば、十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で４μｍ以上１５μｍ未満である摩擦低減領域５３を備えているため、摩耗が生じやすい高減衰特性を備えたゴム部材を用いた場合であっても、圧入作業時における皺等を原因とするゴム部材４の亀裂の発生を効果的に抑制することができ、しかも振動減衰効果が優れたゴム部材を用いることにより、振動減衰効果に優れ、かつ、耐久性の高いトーショナルダンパを実現することができる。
【００６５】
また、慣性リング３とハブ２との間隙部５に圧入されたゴム部材４は、慣性リング３とハブ２との間において円周方向に相互にずれる捩れ移動が生じるが、当該ゴム部材４は、主圧縮間隙部５１においてハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａとによって圧縮保持されているため、捩れ移動が抑制される。特に、本発明では、上述した摩擦低減領域５３以外の主圧縮間隙部５１におけるハブ外周面２５Ａ及び慣性リング内周面３Ａの表面粗さは、傾斜間隙部５２を構成する各傾斜面５２Ａ、５２Ｂより大きい粗さ、例えば、十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で１５μｍより大きく３０μｍ以下とすることにより、主圧縮間隙部５１におけるゴム部材４と外周面２５Ａ及び内周面３Ａとの間における物理的固着力を確保することができるため、捩れ移動を抑制できる。
【００６６】
また、ハブ２と慣性リング３との間隙部５の傾斜間隙部５２に形成された摩擦低減領域５３の表面粗さは、ゴム部材４を圧縮保持する主圧縮間隙部より小さく、例えば、十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で４μｍ以上１５μｍ以下である。したがって、当該傾斜間隙部５２に保持されたゴム部材４に捩れ移動が生じたとしても、当該傾斜間隙部５２を構成する各傾斜面５２Ａ、５２Ｂとゴム部材４とが擦れ合って摩耗する不都合を著しく解消することができる。このため、摩耗が生じやすい高減衰特性を備えたゴム部材を用いた場合であっても、当該ゴム部材４と当該傾斜間隙部５２を構成する各傾斜面５２Ａ、５２Ｂとの摩擦によって摩耗粉が発生する不都合を効果的に抑制することができ、同時に当該ゴム部材４に皺や亀裂が発生する不都合を著しく抑制できる。
【実施例】
【００６７】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００６８】
１．トーショナルダンパ用ゴム部材の製造及び評価
（１）ゴム組成物の調整工程
実施例１〜実施例３は、まず、バンバリーミキサーにＥＰＤＭ１００重量部を投入し、回転数４０ｒｐｍで１分間素練りした後、カーボンブラック１４０重量部、プロセスオイル７０重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸亜鉛１重量部、老化防止剤２重量部を投入して２分間混練し、さらに１分間混練した後、混練物をバンバリーミキサーから取り出した。続いて、取り出した混練物をロール間隔５ｍｍとした１２インチロールに巻き付けてシート状に成形し、成形した生地を室温にて１２時間以上放置した。ここで、カーボンブラックは、ヨウ素吸着量が１１０ｍｇ／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が７０ｃｍ３／１００ｇであるカーボンブラックを用いた。なお、ヨウ素吸着量は±７ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量は±７ｃｍ３／１００ｇの許容範囲を有する。
【００６９】
次に、上述した生地をロール間隔４ｍｍとして６インチロールに巻き付けて、過酸化物としての２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン３．５重量部と共架橋剤としてのトリメチロ−ルプロパントリメタクリレート２重量部を練り込み、切り返しを左右３回ずつ行い、丸め通しを５回行った後、シート状に成形した。
【００７０】
実施例１と実施例２とは、用いたＥＰＤＭが異なる以外は、同じ条件とした。すなわち、用いた市販のＥＰＤＭはエチレン重量比率と油展オイル量が異なり、実施例１では油展ＥＰＤＭを用い、実施例２では、非油展ＥＰＤＭを用いた。実施例３は、過酸化物としての２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンを２．５重量部とする以外は、実施例１と同じ条件とした。各実施例１〜実施例３のゴム組成物の組成比及びＥＰＤＭポリマー分率は、後述する表１に評価とあわせて示す。この際、市販のＥＰＤＭに含まれる油展オイル量を考慮して添加するプロセスオイル量を調整し、上述の重量比とした。
【００７１】
具体的には、実施例１におけるＥＰＤＭは、エチレン重量比率が５５％以下の第１グレードと、油展オイル量４０重量部以上の油展グレードとを混合してエチレン重量比率５８％とした。この際、第１グレード（１Ｇ）、油展グレード（ＯＧ）及びプロセスオイル量（ＰＯ。油展グレードのポリマーに含まれるオイルを差し引いた量）の各重量部の関係は、以下のとおりである。
【００７２】
すなわち、第１グレード（１Ｇ）の添加量（重量部数）をＡ、使用する油展グレードのＥＰＤＭポリマーを１００重量部としたときのポリマーと油展オイルの合計重量部数をＤとしたとき、油展グレード（ＯＧ）の添加量（重量部数）Ｂは、（１００−Ａ）×Ｄ／１００である。また、油展グレード（ＯＧ）を使用した場合のプロセスオイルの添加量（重量部数）Ｃは、（油展ＥＰＤＭを使用しない場合のプロセスオイル添加量）−（Ａ＋Ｂ−１００）である。ここでは、油展ＥＰＤＭグレードをブレンドして使用する場合は、第１グレードのＥＰＤＭポリマーと油展ＥＰＤＭグレードの油展オイルを除いたＥＰＤＭポリマーとの合計が１００重量部となるように換算して示している。
【００７３】
このように、油展グレードのポリマーを使用することで、混練時に添加するプロセスオイル量を抑制でき、カーボンブラックの分散性を向上させ、引張強さと伸びを向上させることができる。
【００７４】
（２）ゴム組成物の加硫工程
次に、上述のゴム組成物の調整工程において得られた生地を金型に収容し、１８０℃にて１０分間のプレス加硫を行って２ｍｍ厚のゴムシートを作製し、更に１５０℃の恒温槽にて６時間の加熱処理を行った。
【００７５】
また、トーショナルダンパゴム組成物の組成比を変えた以外は、上記と同じ方法で表１に示す比較例１、比較例２のゴム部材（試験片）を作製した。なお、実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例２で用いた加硫前のゴム組成物をそれぞれ組成物１〜組成物３、比較組成物１〜比較組成物２とする。また、組成物１〜組成物３、比較組成物１〜比較組成物２により加硫成形することにより形成されたゴム部材を試験片１〜試験片３、比較試験片１〜比較試験片２とする。比較例２は、実施例１〜３、比較例１とは異なる過酸化物（ジクミルペルオキシド）を３．５重量部用いた。
【００７６】
（３）ゴム部材（試験片１〜試験片３、比較試験片１〜比較試験片２）の評価
ａ）損失係数（ｔａｎδｉ、ｔａｎδｈ）及び損失係数比（ｔａｎδｈ／ｔａｎδｉ）の評価
６０℃における損失係数（ｔａｎδｉ）、１２０℃における損失係数（ｔａｎδｈ）及び１２０℃と６０℃の損失係数比（ｔａｎδｈ／ｔａｎδｉ）を、ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠して下記の条件で測定した。測定結果を表１に示す。
＜測定条件＞
・測定器：上島製作所製の粘弾性アナライザＹＲ−７１３０
・変形方法：引張
・周波数；１００Ｈｚ
・振幅：±１％
・プレロード：４８０ｍＮ
・試験片形状：加硫成形後のシート状ゴム部材から採取した。
２０ｍｍ（つかみ間隔）×４ｍｍ（幅）×２ｍｍ（厚さ）の短冊形状片
【００７７】
【表１】
2018197572.tif 000005
【００７８】
ｂ）硬さの評価
ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して、デュロメータＡを使用し、１秒以内に読み取る方式でゴム部材の硬さを測定した。測定結果を表１に示す。
【００７９】
ｃ）引張強さ、伸び率、モジュラスの評価
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、５０％伸張時モジュラス、３００％伸張時モジュラス、３００％伸張時モジュラス／５０％伸張時モジュラス比をそれぞれ測定した。なお、試験片の形状はダンベル状５号形である。測定結果を表１に示す。
【００８０】
ｄ）応力１．４ＭＰａ時の伸び率（％）
下記の測定条件で繰り返し応力を複数回加えたときのゴム伸び率（％）を評価した。測定結果を表１に示す。
＜測定条件＞
・引張速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ
・応力印加方法：０ＭＰａから１．４ＭＰａまで掃引した後、再度０ＭＰａに戻し、再び１．４ＭＰａまで掃引、これを１０回〜５０回程度繰り返す。
・試験片形状：ダンベル状５号形（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に準拠）
【００８１】
２．トーショナルダンパの製造及び評価
（１）トーショナルダンパの製造
上述したゴム部材（試験片１〜試験片３、比較試験片１〜比較試験片２）と同一組成の環状のダンパ用のゴム部材（図３のゴム部材４１）を作製し、ハブ２と慣性リング３との間隙部５に圧入して実施例１ａ〜実施例３ａ、比較例１ａ〜比較例２ａのトーショナルダンパを製造した。
【００８２】
このとき、ハブ２と慣性リング３は前述した鋳鉄、フェノール樹脂或いは金属と樹脂の複合材料等により作製した。これらハブ２と慣性リング３との間隙部５におけるゴム部材４の径方向平均圧縮率は、主圧縮間隙部５１で３０％〜４０％とし、傾斜間隙部５２で１０％〜２０％となるように調整した。このときの傾斜間隙部５２の傾斜角度は２５°〜３５°とし、主圧縮間隙部５１及び傾斜間隙部５２を構成するハブ外周面２５Ａと当該慣性リング内周面３Ａの十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）をすべて１５μｍより大きく３０μｍ以下の範囲とした。
【００８３】
（２）トーショナルダンパの評価
ａ）損失係数（ｔａｎδｐｉ、ｔａｎδｐｈ）及び損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）の評価
トーショナルダンパに圧入したゴム部材４の表面温度６０±５℃における当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｉ）、ゴム部材４の表面温度１２０±５℃における当該ゴム部材４の損失係数（ｔａｎδｐｈ）及び、損失係数比（ｔａｎδｐｈ／ｔａｎδｐｉ）を高周波振動試験機による共振スイープ法（固有振動数測定）により、非接触表面温度計を用いて下記の条件で測定した。測定結果を表１に示す。
＜測定条件＞
・ゴム部材表面温度：６０±５℃、１２０±５℃
・加振振幅：±１．７×１０−３ｒａｄ（±０．１°）
・スイープ速度：１００Ｈｚ／ｍｉｎ
【００８４】
ｂ）せん断歪み（％）の評価
ゴム部材４のせん断歪み（耐久試験時のゴム歪み）（％）は、一定振幅を与えたときの環状ゴム部材の円周方向の変形量を環状ゴム部材の厚みで除算した値に１００を乗算した値である。本実施例では、以下の試験条件で測定した。なお、下記の条件下で加振振幅（負荷トルク）はトーショナルダンパのプーリー溝３Ｃ（プーリー部）にベルトを介して連結されるエアコン、オルタネータ、ウォーターポンプなどの補機に加わる負荷トルクを合計したトルクに一定の安全係数を乗算した値である。測定結果を表１に示す。
＜測定条件＞
・雰囲気温度：１００±３℃
・加振振幅（負荷トルク）：±１８０Ｎ／ｍ
・加振周波数：１０Ｈｚ
【００８５】
ｃ）定トルク耐久性の評価
定トルク耐久性の評価は、ゴム部材４のせん断歪みの測定方法を用いて、耐久試験回数１．０×１０７回まで、ダンパに圧入されたゴム部材４のせん断歪み（％）の変化を測定して確認した。当該定トルク耐久性の評価において得られたトーショナルダンパの耐久性能特性線図を図６に示す。上述した表１において、定トルク耐久性の評価結果は、規定の試験回数後にゴム部材４の外観に異常がなかったものを「◎」、規定の試験回数後にゴム部材４の外観に変形が確認されたものを「○」、規定の試験回数までにゴム部材４が破損したものを「×」とした。
【００８６】
ｄ）ゴム摩耗粉の評価
ゴム摩耗粉の評価は以下の条件により行い、ゴム摩耗粉の発生程度を目視で確認した。
＜測定条件＞
・ゴムせん断歪：±４５％（ゴム捩れ角度＝±１．５９ｄｅｇ．）
・雰囲気温度：２３±３℃
・加振周波数：３０Ｈｚ
・試験回数：７．７×１０６回
【００８７】
上述した表１において、ゴム摩耗粉の発生程度の結果は、規定の試験回数後に摩耗粉の付着が極めて少量であるものを「○」、規定の試験回数後に少量の摩耗粉の付着が確認されたものを「△」、規定の試験回数後に大量の摩耗粉の付着が確認されたものを「×」とした。
【００８８】
ｅ）トーショナルダンパに圧入されたゴム部材のせん断歪みとゴム摩耗粉の関係
図６に示すように、比較例１ａのトーショナルダンパのゴム部材４は、一定負荷トルクに対してゴム部材４のせん断歪みが３５％であるゴム部材であるため、摩耗粉の発生も殆ど確認できなかった。また、一定負荷トルクに対してゴム部材４のせん断歪みが６０％であるゴム部材４を用いた比較例２ａのゴム部材は、規定の試験回数に至る前に破断してしまい、摩耗粉も大量に発生していた。これに対して、実施例１〜実施例３のトーショナルダンパのゴム部材のせん断歪みは、４５％以上５５％以下で一定負荷トルクに対して適度なゴムせん断歪みを有するため、規定の試験回数終了までゴム部材４の破断はなかったが、少量のゴム摩耗粉が発生した。
【００８９】
そこで、耐久性の評価におけるゴム摩耗粉の発生を極力抑制するために、前述の表１の実施例１〜実施例３のゴム組成物を用いて製作したゴム部材４１をトーショナルダンパに圧入し、ゴム摩耗粉発生の原因となっていると考えられるトーショナルダンパのハブ外周面２５Ａと慣性リング内周面３Ａで形成される傾斜間隙部５２を構成する各傾斜面５２Ａ、５２Ｂ表面の十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）を４μｍ〜１５μｍに変化させて、ゴム摩耗粉の発生状況を調べた。以下の、表２に各傾斜面５２Ａ、５２Ｂの表面粗さを変化させたゴム摩耗粉確認試験の結果を示す。なお、表２において「摩耗粉発生程度」の「○」、「△」、「×」の評価結果の意味は、表１と同じ意味である。
【００９０】
表２において、比較例３ａ〜比較例５ａは、傾斜間隙部５２の表面粗さを変化させることによるゴム摩擦粉発生状況を確認するための対比例であり、実施例１〜実施例３と同様のゴム部材を用いた。比較例３ａ〜比較例５ａは、実施例１ａ〜実施例３ａと径方向平均圧縮率及び主圧縮間隙部５１の十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）は同様とし、傾斜間隙部５２を構成する各傾斜面５２Ａ、５２Ｂの十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）を２０μｍとした点のみが異なる。
【００９１】
【表２】
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【００９２】
表２から、傾斜間隙部５２を構成する傾斜面５２Ａ、５２Ｂの表面粗さが小さいほど、摩耗粉が減少している傾向が把握できる。よって、傾斜間隙部５２を構成する傾斜面５２Ａ、５２Ｂを十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）が４μｍ以上１５μｍ以下となるように形成することで、せん断歪みが小さいゴム部材を用いた場合と同様に、摩耗粉の発生を抑制できることが分かる。
【００９３】
以上のことから、間隙部５の圧入入口部分の傾斜間隙部の表面粗さを、ゴム部材４を圧縮保持する主圧縮間隙部よりも小さく、例えば、十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で４μｍ以上１５μｍ以下とすることで、ダンパ共振時におけるゴム部材４の表面温度６０℃での損失係数（ｔａｎδｐｉ）が０．２３以上で、ゴム部材４のせん断歪みが４５％以上５５％以下の高減衰特性を備えたゴム部材であっても、傾斜間隙部を構成する各傾斜面との摩擦によって摩耗粉が発生する不都合を効果的に抑制し、皺や亀裂が発生する不都合を著しく抑制することができることがいえる。このように、傾斜間隙部の表面粗さを滑らかにすることで、摩耗しやすい高減衰特性を備えたゴム部材を用いて、長期間、所定の防振特性を維持することができるといえる。
【００９４】
なお、上述した実施の形態では、トーショナルダンパは、クランクシャフトやカムシャフトに取り付けられる場合について説明しているが、本発明は、これに限定されることなく、種々の回転軸における捩り振動を低減するために適用することができる。さらに、本発明における高い減衰性能を示すゴム部材は、車両等に用いられるトーショナルダンパ以外にも、様々な用途に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明にかかるトーショナルダンパは、ハブ外周面と慣性リング内周面との間隙部の表面粗さが４μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、当該間隙部の傾斜間隙部の表面粗さが、ゴム部材を圧縮保持する主圧縮間隙部の表面粗さよりも小さいため、傾斜間隙部における摩耗が生じにくく、従前のゴム部材よりも耐久性が良好で、高い減衰特性を備えたゴム部材を用いる場合において、特に有用である。
【符号の説明】
【００９６】
１    トーショナルダンパ
２    ハブ
３    慣性リング
３Ａ  内周面
３Ｂ  外周面
３Ｃ  プーリ溝（プーリー部）
４    ゴム部材（圧入後）
５    間隙部
２１    ボス部
２２    軸孔
２３    キー溝
２４    フランジ部
２５    筒状部
２５Ａ  外周面（ハブ外周面）
４１    ゴム部材（圧入前）
５１    主圧縮間隙部
５２    傾斜間隙部
５２Ａ、５２Ｂ  傾斜面
５３    摩擦低減領域
【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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