(57)【要約】【課題】ベアリング５の性能を維持しつつ空冷による弾性体８の放熱性を高める。【解決手段】円盤部１２とその軸方向一側に形成された外筒部１３を有するハブ１と、このハブ１と同心的かつ相対回転可能に配置され、内径に前記外筒部１３の内周へ延びる被支持筒部４３を有するプーリ４と、このプーリ４を前記ハブ１に弾性的に連結する弾性体８と、前記外筒部１３と被支持筒部４３の間に摺動可能に介装されたベアリング５を備え、前記円盤部１２に、この円盤部１２と弾性体８の間の空間Ｓを開放する通気窓１５が開設され、前記被支持筒部４３側に、ベアリング５と通気窓１５との間でハブ１と密接されたシールリップ８１が設けられる。【選択図】図１
2011033151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤部とその軸方向一側に互いに同心的に形成された外筒部を有するハブと、このハブと同心的かつ相対回転可能に配置され、内径に前記外筒部の内周へ延びる被支持筒部を有するプーリと、このプーリを前記ハブに弾性的に連結する弾性体と、前記外筒部と被支持筒部の間に摺動可能に介装されたベアリングを備え、前記円盤部に、この円盤部と前記弾性体の間の空間を開放する通気窓が開設され、前記被支持筒部側に、前記ベアリングと前記通気窓との間で前記ハブと密接されたシールリップが設けられたことを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
【請求項２】
通気窓がハブの円盤部に弾性体側へ向けて形成された後退部に開設され、シールリップが前記後退部の外周の環状段差面に密接されたことを特徴とする請求項１に記載のトルク変動吸収ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
プーリ及びこれに巻き掛けられる無端ベルトにより駆動軸から他の回転機器へトルクを伝達すると共にそのトルクの変動を吸収するトルク変動吸収ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来の技術によるトルク変動吸収ダンパを、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す断面図で、この図における左側が車両のフロント側となる正面側、右側が車両の内燃機関が存在する背面側である。このトルク変動吸収ダンパは、内燃機関のクランクシャフト（不図示）の軸端に取り付けられて一体に回転するハブ１００と、このハブ１００に取り付けられたダイナミックダンパ部１１０及びカップリング部１２０を備える。
【０００３】
ハブ１００は金属材料で製作されたものであって、クランクシャフトに固定される内筒部１０１と、その正面側の端部から外径側へ延びる円盤部１０２と、この円盤部１０２の外径端から背面側へ延在された外筒部１０３からなり、すなわち軸心Ｏを通る平面で切断した断面（図示の断面）が略コ字形をなすものである。
【０００４】
ダイナミックダンパ部１１０は、ハブ１００の外筒部１０３の外周にダンパゴム１１１を介して環状質量体１１２を取り付けた構造を有する。また、カップリング部１２０は、ハブ１００の外筒部１０３の内周側からダイナミックダンパ部１１０の背面側及び外周側を包囲するように、軸心Ｏを通る平面で切断した断面（図示の断面）が略コ字形をなすプーリ１２１と、ハブ１００の内筒部１０１の外周面に圧入嵌着されたスリーブ１２２と、ハブ１００の円盤部１０２の背面側にあって前記スリーブ１２２とその外周側に位置する前記プーリ１２１の被支持筒部１２１ａの間を弾性的に連結したカップリングゴム１２３からなる。
【０００５】
ハブ１００の外筒部１０３とその内周に位置するプーリ１２１の被支持筒部１２１ａの間には、低摩擦合成樹脂材料からなるラジアルベアリング１２４が介在され、前記外筒部１０３の背面側の端部と、これに対向する前記プーリ１２１の円盤部１２１ｂとの間には、低摩擦合成樹脂材料からなるスラストベアリング１２５が介在されている。
【０００６】
すなわち、このトルク変動吸収ダンパは、クランクシャフトからハブ１００へ入力されたトルクを、カップリング部１２０において、カップリングゴム１２３の捩り方向剪断変形作用によってトルク変動を吸収しながらプーリ１２１へ伝達し、ダンパゴム１１１及び環状質量体１１２で構成されるダイナミックダンパ部１１０が、クランクシャフトの捩り振幅が最大となる所定の振動数域において捩り方向へ共振することによって、捩り振動の振幅のピークを低減する制振機能を発揮するものである（例えば下記の特許文献参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４００６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したトルク変動の吸収は、カップリング部１２０におけるカップリングゴム１２３が低ばねで捩り方向へ剪断変形されるのに伴い、捩り方向の運動エネルギを熱エネルギに変換することにより行われるので、図２のようにカップリングゴム１２３の正面側にハブ１００の円盤部１０２が存在する場合、カップリングゴム１２３が熱の蓄積によって劣化するおそれがある。したがって、カップリングゴム１２３からの放熱性を高めるためには、このカップリングゴム１２３を正面側から覆うように延びるハブ１００の円盤部１０２に通気窓を開設して、カップリングゴム１２３とハブ１００の円盤部１０２の間の環状空間Ｓ内に、不図示の冷却ファンなどによって正面側から送られる空気を流通させて空冷することが好ましいが、この場合、前記環状空間Ｓを流通する空気に含まれるダストがラジアルベアリング１２４の摺動部に侵入し、このラジアルベアリング１２４の耐久性が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ベアリングの性能を維持しつつ空冷による弾性体の放熱性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、請求項１の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、円盤部とその軸方向一側に互いに同心的に形成された外筒部を有するハブと、このハブと同心的かつ相対回転可能に配置され、内径に前記外筒部の内周へ延びる被支持筒部を有するプーリと、このプーリを前記ハブに弾性的に連結する弾性体と、前記外筒部と被支持筒部の間に摺動可能に介装されたベアリングを備え、前記円盤部に、この円盤部と前記弾性体の間の空間を開放する通気窓が開設され、前記被支持筒部側に、前記ベアリングと前記通気窓との間で前記ハブと密接されたシールリップが設けられたものである。
【００１１】
請求項２の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、請求項１に記載の構成において、通気窓がハブの円盤部に弾性体側へ向けて形成された後退部に開設され、シールリップが前記後退部の外周の環状段差面に密接されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、ハブの円盤部と弾性体の間の空間が通気窓を介して開放されるため、空気の流通によって弾性体からの放熱性が向上し、しかも通気窓から侵入するダストが、ベアリング側への介入をシールリップにより阻止されるので、ベアリングの性能を維持しつつ弾性体からの放熱性を高めることができる。
【００１３】
また、請求項２の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、通気窓から侵入したダストは、遠心力によってシールリップより背面側に蓄積されることから、環状段差面へのシールリップの密接部にはダストが直接介入しにくく、その結果、シールリップの損傷を受けにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるトルク変動吸収ダンパを、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す断面図である。
【図２】従来の技術によるトルク変動吸収ダンパを、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい実施の形態を、図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明でいう「正面側」とは図１における左側、すなわち車両のフロント側のことであり、「背面側」とは図１における右側、すなわち図示されていない内燃機関が存在する側のことである。
【００１６】
図１において、参照符号１は、自動車における内燃機関の出力軸であるクランクシャフト（不図示）の軸端に取り付けられるハブである。このハブ１は、金属材料の鋳造等により製作されたものであって、クランクシャフトに固定される内筒部１１と、その正面側の端部から外径側へ展開する円盤部１２と、更にその外径端部から背面側へ延びる外筒部１３からなる。なお、参照符号１１ａは、内筒部１１の内周の軸孔に形成されたキー溝である。
【００１７】
ハブ１の外筒部１３の外周には環状質量体２が配置されており、この環状質量体２と、前記外筒部１３は、ダンパゴム３を介して円周方向相対変位可能に弾性的に連結されて、ダイナミックダンパ部Ｄが構成されている。
【００１８】
環状質量体２は、鋳造等によって製作されたものであり、ダンパゴム３は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で加硫成形され、ハブ１の外筒部１３と環状質量体２の対向周面間に圧入嵌着されたものである。また、外筒部１３の外周面及びこれに径方向に対向する環状質量体２の内周面には、互いに対応する凹部及び凸部が円周方向に連続して形成されており、このため、ダンパゴム３は径方向にうねった形状となっており、これによって、軸方向や円周方向のスベリが起こりにくくなっている。
【００１９】
ダイナミックダンパ部Ｄの捩り方向固有振動数は、環状質量体２の円周方向慣性質量と、ダンパゴム３の捩り方向剪断ばね定数によって、クランクシャフトの捩れ角が最大となる所定の振動数域、言い換えればクランクシャフトの捩り方向固有振動数と合致するように同調されている。
【００２０】
参照符号４はプーリである。このプーリ４は、金属材料による鋳造あるいは金属板の打ち抜きプレス等によって製作されたものであって、ダイナミックダンパ部Ｄ（環状質量体２）の外周側に配置されたプーリ本体４１と、その背面側の端部から前記ダイナミックダンパ部Ｄ及びハブ１の外筒部１３の背面側を延びる背面盤部４２と、その内周端部から、前記外筒部１３の内周側を正面側へ向けて延びる被支持筒部４３とからなる。プーリ本体４１の外周面にはポリＶ溝４１ａが形成されており、図示されていない無端ベルトが巻き掛けられるようになっている。
【００２１】
プーリ４の被支持筒部４３と、その外周側に位置するハブ１の外筒部１３の間には、円筒状のラジアルベアリング５が円周方向摺動可能に介装されている。このラジアルベアリング５は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐摩耗性に優れた低摩擦合成樹脂材料からなるものであって、プーリ４の被支持筒部４３は、このラジアルベアリング５を介して、前記外筒部１３に円周方向相対変位可能に支持されている。
【００２２】
ハブ１の外筒部１３における背面側の端部と、これに軸方向に対向したプーリ４の背面盤部４２の間には、平ワッシャ状のスラストベアリング６が円周方向摺動可能に介装されている。このスラストベアリング６も、ラジアルベアリング５と同様、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦合成樹脂材料からなるものであって、プーリ４は、このスラストベアリング６によって、ハブ１に対する軸方向相対変位が規制されている。また、スラストベアリング６とラジアルベアリング５は互いに連続一体化したものとすることもできる。
【００２３】
ハブ１の内筒部１１の外周面には金属製のスリーブ７が圧入嵌着されており、このスリーブ７と、その外周側に位置するプーリ４の被支持筒部４３との間が、ハブ１の内筒部１１、円盤部１２及び外筒部１３で囲まれた空間に配置されたカップリングゴム８を介して弾性的に連結され、これによってカップリング部Ｃが構成されている。すなわちカップリング部Ｃは、クランクシャフトからハブ１へ入力された駆動トルクを、カップリングゴム８の円周方向剪断変形作用によって平滑化しながら、プーリ４へ伝達するものである。なお、カップリングゴム８は請求項１に記載された弾性体に相当するものである。
【００２４】
カップリングゴム８は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるものであって、図示されていない金型内に、スリーブ７とプーリ４を同心的にセットし、このスリーブ７とプーリ４の被支持筒部４３との間に前記金型によって画成された環状のキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、加硫成形と同時にスリーブ７と前記被支持筒部４３に加硫接着したものである。
【００２５】
そして、クランクシャフトのトルク変動は、アイドリング以下の低回転領域で顕著になることから、カップリングゴム８は、円周方向の剪断ばね定数がダンパゴム３に比較して十分に低いものであると共に、捩り方向への許容変形量が大きなものとなっており、大きなトルク伝達力を与えるため、軸方向及び径方向の肉厚が十分に大きく形成されている。また、このカップリングゴム８は、ハブ１とプーリ４の間で円周方向剪断変形を受けた時に径方向全域で剪断応力がほぼ均一になるように、軸方向の肉厚が外径側ほど減少する形状となっている。
【００２６】
ハブ１の円盤部１２の径方向中間部分には背面側、言い換えればカップリングゴム８側へ向けて後退した後退部１４が円周方向へ連続して形成されており、この後退部１４には、ハブ１の円盤部１２とカップリングゴム８との間の環状空間Ｓをハブ１の正面側へ開放する複数の通気窓１５が、円周方向所定間隔で開設されている。
【００２７】
ハブ１の外筒部１３における正面側の端部には、カップリングゴム８のゴム状弾性材料の一部からなるシールリップ８１が設けられている。このシールリップ８１は、ラジアルベアリング５と通気窓１５の間に位置しており、先端が、ハブ１の円盤部１２と後退部１４の間の環状段差面１６、言い換えれば前記円盤部１２からカップリングゴム８側へ向けて隆起形成された環状段差面１６に密接されている。
【００２８】
以上の構成を具えるトルク変動吸収ダンパは、ハブ１の内筒部１１が、不図示のクランクシャフトの軸端に装着されることによって、このクランクシャフトと共に回転される。クランクシャフトのトルクは、ハブ１からカップリング部Ｃのスリーブ７及びカップリングゴム８を介してプーリ４へ伝達され、更に、プーリ４のプーリ本体４１に巻き掛けられた無端ベルト（不図示）を介して、冷却水循環ポンプや、オルタネータや、冷却ファン等の補機の回転軸に伝達される。
【００２９】
クランクシャフトには、特にアイドリング以下の低回転域で顕著なトルク変動を生じるが、このトルク変動は、カップリング部Ｃにおけるカップリングゴム８が低ばねで捩り方向へ剪断変形されることによって、熱エネルギに変換されるので、ベルトへの伝達トルクが平滑化される。また、ダイナミックダンパ部Ｄは、クランクシャフトの捩り振動による捩れ角が最大となる振動数域で円周方向に共振し、その共振によるトルクは入力振動のトルクと方向が逆になるため、クランクシャフトの捩れ角のピークを有効に低減することができる。
【００３０】
ここで、カップリングゴム８の繰り返し剪断変形によるトルク変動の吸収は、言い換えれば捩り方向の運動エネルギを熱エネルギに変換するものであるため、カップリングゴム８はトルク変動吸収動作に伴って発熱する。そして、このカップリングゴム８とハブ１の円盤部１２及び後退部１４との間の環状空間Ｓには、冷却ファンなどによって正面側から送られる空気が、前記後退部１４に開設された複数の通気窓１５を通じて流通するため、カップリングゴム８で発生した熱がこの空気によって効率よく除去され、熱の蓄積によるカップリングゴム８の劣化が有効に防止される。
【００３１】
また、ラジアルベアリング５側の空間と通気窓１５の間が、ハブ１の円盤部１２からカップリングゴム８側へ向けて隆起した環状段差面１６に密接されたシールリップ８１によって遮断されているため、通気窓１５を通じてカップリングゴム８とハブ１の円盤部１２及び後退部１４との間の環状空間Ｓを流通する外部空気に含まれるダストが、ラジアルベアリング５の摺動部に介入することはない。したがって、ダストによるラジアルベアリング５の摺動部の摩耗や損傷を防止してその耐久性を向上し、プーリ４に対する同心支持力を長期にわたって維持しつつ、通気窓１５によるカップリングゴム８の空冷効果を実現することができる。
【００３２】
しかも、通気窓１５はハブ１の円盤部１２における後退部１４に開設されており、したがってシールリップ８１は、後退部１４の内側面１４ａよりも正面側へずれた位置で環状段差面１６に密接されることになる。このため、通気窓１５から環状空間Ｓへ侵入したダストは、遠心力によって、前記環状空間Ｓのうち、シールリップ８１より背面側のダストポケット部Ｓ’に蓄積されることから、シールリップ８１の密接部にはダストが直接介入しにくく、その結果、シールリップ８１の損傷を受けにくくすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ハブ
１１  内筒部
１２  円盤部
１３  外筒部
１４  後退部
１５  通気窓
１６  環状段差面
２  環状質量体
３  ダンパゴム
４  プーリ
４３  被支持筒部
５  ラジアルベアリング（ベアリング）
８  カップリングゴム（弾性体）
８１  シールリップ
Ｓ  環状空間
【図１】
2011033151.tif 000003
【図２】
2011033151.tif 000004