(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内軸と、前記内軸の径方向外側に前記内軸と同心状に配置されかつ前記内軸に対して相対回転する外側部材との間に設けられるフリクションダンパであって、
前記外側部材の内周に固定される芯材と、
弾性材料からなり、前記芯材に接着され、前記内軸に摺動可能に接触する抵抗付与部材とを備え、
前記抵抗付与部材の内周面は、軸方向一方側から他方側へ漸次内径が小さくなる傾斜面に形成され、
前記抵抗付与部材には、前記内周面において開放する凹状の潤滑油通路が周方向に間隔をあけて複数形成され、
周方向に隣接する前記潤滑油通路の各間における前記内周面には、それぞれ１つの油溝が形成され、
前記油溝は、前記外側部材に対する前記内軸の相対回転方向の後方側が、前記内周面の大径側に位置し、前記相対回転方向の先方側が前記内周面の小径側に位置するように傾斜して形成され、
さらに前記油溝は、前記相対回転方向の後方側の端部が、前記抵抗付与部材の軸方向一方側の端面に到りかつ当該端面において開放し、前記油溝の前記相対回転方向の先方側の端部が、前記内周面内で閉じており、
さらに前記油溝は、周方向に隣接する前記潤滑油通路の間の周方向の中心位置を周方向に跨いで配置され、かつ前記中心位置を基準として前記相対回転方向の後方側へ偏位して配置され、
前記油溝は、前記抵抗付与部材の軸方向一方の端面に対する傾斜角度が、２５°〜３５°とされていることを特徴とする、フリクションダンパ。
【請求項２】
前記油溝は、前記相対回転方向の先方側の端部から後方側の端部へ漸次溝幅が広くなるように形成されている、請求項１に記載のフリクションダンパ。
【請求項３】
前記油溝は、前記相対回転方向の先方側の端部から後方側の端部へ漸次深くなるように形成されている、請求項１又は２に記載のフリクションダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の変速機等の振動抑制のために設けられるフリクションダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の変速機には、エンジンのクランク軸に連動して回転する歯車と、この歯車を回転自在に支持する歯車軸とが設けられている。この種の変速機においては、例えば２５０〜７５０ｒｐｍの低速回転域において、歯車同士の衝突による歯打ち音が発生することがある。そのため、歯車と歯車軸との径方向の間には、通常、歯打ち音の発生を抑制するためのフリクションダンパが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
フリクションダンパは、環状の芯金にゴム等の弾性材料を接着することにより構成され、歯車及び歯車軸のうち一方の部材に芯金を固定し、他方の部材に弾性材料を摺接させることによって歯車の回転に抵抗を与え、歯打ち音の発生を抑制している。また、弾性材料には、潤滑剤の通路として機能する切り欠きが周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８７３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなフリクションダンパは、低速回転域において弾性材料と歯車又は歯車軸との間の摺接面が貧潤滑状態となることがあり、それが原因で潤滑剤の通路となる切り欠きの縁部に割れや欠け等の損傷が生じることがあった。
本発明は、弾性材料（抵抗付与部材）の損傷を防止して耐久性を高めることができるフリクションダンパを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のフリクションダンパは、内軸、及び前記内軸の径方向外側に前記内軸と同心状に配置されかつ前記内軸に対して相対回転する外側部材の間に設けられるフリクションダンパであって、前記外側部材の内周に固定される芯材と、弾性材料からなり、前記芯材に接着され、前記内軸に摺動可能に接触する抵抗付与部材とを備え、前記抵抗付与部材の内周面は、軸方向一方側から他方側へ漸次内径が小さくなる傾斜面に形成され、前記抵抗付与部材には、前記内周面において開放する凹状の潤滑油通路が周方向に間隔をあけて複数形成され、周方向に隣接する前記潤滑油通路の各間における前記内周面には、それぞれ１つの油溝が形成され、前記油溝は、前記外側部材に対する前記内軸の相対回転方向の後方側が、前記内周面の大径側に位置し、前記相対回転方向の先方側が前記内周面の小径側に位置するように傾斜して形成され、さらに前記油溝は、前記相対回転方向の後方側の端部が、前記抵抗付与部材の軸方向一方側の端面に到りかつ当該端面において開放し、前記油溝の前記相対回転方向の先方側の端部が、前記内周面内で閉じており、さらに前記油溝は、周方向に隣接する前記潤滑油通路の間の周方向の中心位置を周方向に跨いで配置され、かつ前記中心位置を基準として前記相対回転方向の後方側へ偏位して配置され、前記油溝は、前記抵抗付与部材の軸方向一方の端面に対する傾斜角度が、２５°〜３５°とされていることを特徴とする。
【０００７】
上記構成を有するフリクションダンパによれば、内軸と外側部材との相対回転に対して抵抗を付与することができ、外側部材が歯車である場合における歯打ち音の発生を抑制することができる。また、周方向に隣接する潤滑油通路の間には油溝が形成されるので、当該油溝に入り込んだ潤滑油により抵抗付与部材の内周面と内軸との間の潤滑を好適に維持することができる。特に、上述のような油溝の形状や配置等によって特に抵抗付与部材の損傷が生じやすい箇所に対して潤滑油を好適に供給することができ、抵抗付与部材の耐久性を高めることができる。
【０００８】
前記油溝は、前記相対回転方向の先方側の端部から後方側の端部へ漸次溝幅が大きくなるように形成されていることが好ましい。
このような構成によって、より油溝の内部に潤滑油を入り込ませ易くすることができる。
【０００９】
また、前記油溝は、前記相対回転方向の先方側の端部から後方側の端部へ漸次溝深さが大きくなるように形成されていることが好ましい。
このような構成によって、より油溝の内部に潤滑油を入り込ませ易くすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、抵抗付与部材の損傷を防止して耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るフリクションダンパが設けられる装置を示す断面図である。
【図２】実施形態に係るフリクションダンパの正面図である。
【図３】図１のＡ矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】トルク測定装置の概略図である。
【図６】耐久試験装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、実施形態に係るフリクションダンパが設けられる装置を示す断面図、図２は、実施形態に係るフリクションダンパの正面図である。
このフリクションダンパ１０は、歯車等の外側部材４１と、歯車軸等の内軸４２との間に取り付けられ、外側部材４１と内軸４２との間の相対回転に抵抗を付与するものである。外側部材４１と内軸４２とは同心状に配置されている。
【００１３】
フリクションダンパ１０は、環状の芯材１１と、芯材１１に接着される抵抗付与部材１２とから構成されている。芯材１１は、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）等の金属材料により形成されている。芯材１１は、円筒形状に形成された円筒部２１と、円筒部２１の軸方向の一方側の端部から径方向内方へ延び、円環状に形成された環状部２２とからなっている。円筒部２１は、外側部材４１の内周面に嵌合されることによって外側部材４１に取り付けられている。
【００１４】
抵抗付与部材１２は、フッ素系ゴム等の弾性材料により形成されている。抵抗付与部材１２は、芯材１１の円筒部２１の内周面から環状部２２の一側面にまたがって接着されている。抵抗付与部材１２は、内周面１２ａが内軸４２の外周面に摺動可能に接触することによって、外側部材４１に対する内軸４２の相対回転に抵抗を付与する。
【００１５】
抵抗付与部材１２の内周面１２ａは、軸方向一方側（図１における左側）から他方側（図１における右側）へ漸次内径が小さくなるような傾斜面（円すい面）に形成されている。また、抵抗付与部材１２には、潤滑油の軸方向の流通を許容するために潤滑油通路３０が複数形成されている。この潤滑油通路３０は、抵抗付与部材１２の内周面において開放するような凹状に形成されている。本実施形態では、４つの潤滑油通路３０が周方向等間隔（９０°間隔）に形成されている。
【００１６】
各潤滑油通路３０の周方向両側には、径方向に対して互いに逆向きに傾斜する側壁３２が形成され、潤滑油通路３０は、径方向内方へ向かうに従って周方向の幅が広くなっている。
周方向に隣接する潤滑油通路３０の各間における抵抗付与部材１２の内周面１２ａには、潤滑油を保持するための油溝３１が形成されている。本実施形態においては、潤滑油通路３０が４箇所に形成され、周方向に隣接する潤滑油通路３０の間における抵抗付与部材１２の内周面１２ａにはそれぞれ１つずつ、合計４つの油溝３１が形成されている。４つの油溝３１は周方向等間隔に形成されている。
【００１７】
図３は、図１のＡ矢視図、図４は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
油溝３１は、外側部材４１に対する内軸４２の相対回転方向Ｘの後方側が、内周面１２ａの大径側に位置し、相対回転方向Ｘの先方側が内周面１２ａの小径側に位置するように傾斜して形成されている。図３に示すように、油溝３１は、抵抗付与部材１２の軸方向一方の端面１２ｂに対する傾斜角度θ１が２５°〜３５°、より好ましくは約３０°とされている。
【００１８】
また、油溝３１は、相対回転方向Ｘの後方側の端部３１ａが、抵抗付与部材１２の軸方向一方側の端面１２ｂにおいて開放し、油溝３１の相対回転方向Ｘの先方側の端部３１ｂが、内周面１２ａ内で閉じた状態となっている。
【００１９】
油溝３１は、図２に示すように、相対回転方向Ｘの後方側の端部３１ａが、周方向に隣接する潤滑油通路３０の間の周方向の中心位置Ｃよりも、相対回転方向Ｘの後方側に配置されている。逆に、油溝３１は、相対回転方向Ｘの先方側の端部３１ｂが、周方向に隣接する潤滑油通路３０の間の周方向の中心位置Ｃよりも、相対回転方向Ｘの先方側に配置されている。また、油溝３１の相対回転方向Ｘの後方側の端部３１ａは、同先方側の端部３１ｂよりも中心位置Ｃから離れて配置されている。したがって、油溝３１は、中心位置Ｃを周方向に跨いで配置されるとともに、中心位置Ｃを基準として相対回転方向Ｘの後方側へ偏位して配置されている。
【００２０】
また、油溝３１は、図２及び図３に示すように、相対回転方向Ｘの先方側の端部３１ｂから後方側の端部３１ａへ向けて、漸次溝幅が狭くなるように形成されている。さらに、油溝３１は、図４に示すように、相対回転方向Ｘの先方側の端部３１ｂから後方側の端部３１ａへ向けて、漸次溝深さが大きくなるように形成されている。図４において、抵抗付与部材１２の内周面１２ａに対する油溝３１の底面の傾斜角度θ２は６°〜１０°、より好ましくは約９°とされている。
【００２１】
以上の構成を有する本実施形態のフリクションダンパ１０によれば、抵抗付与部材１２が内軸４２の外周面に接触しているので、外側部材４１に相対して内軸４２が矢印Ｘ方向に相対回転したとき、内軸４２と外側部材４１との相対回転に抵抗が付与される。そのため、低速回転域において、外側部材４１としての歯車における歯打音の発生を抑制することができる。
【００２２】
また、フリクションダンパ１０の抵抗付与部材１２の内周面１２ａには、潤滑油通路３０が形成されているので、フリクションダンパ１０の軸方向両側における潤滑油の流通が許容される。また、抵抗付与部材１２の内周面１２ａには油溝３１が形成されているので、この油溝３１に入り込んだ潤滑油により、内周面１２ａと内軸４２との間の潤滑を維持することができる。
【００２３】
特に、油溝３１は、外側部材４１に対する内軸４２の相対回転方向Ｘの後方側が、内周面１２ａの大径側に位置し、相対回転方向Ｘの先方側が内周面１２ａの小径側に位置するように傾斜して形成され、また、油溝３１は、相対回転方向Ｘの後方側の端部３１ａが、抵抗付与部材１２の軸方向一方側の端面において開放し、油溝３１の相対回転方向の先方側の端部３１ｂが、内周面１２ａ内で閉じた状態となっている。そのため、外側部材４１に対する内軸４２の相対回転によって、端部３１ａから油溝３１内に潤滑油が入り込みやすくなり、端部３１ｂにおいて油溝３１から抵抗付与部材１２外への潤滑油の流出を抑制することができる。そのため、油溝３１内の潤滑油を内軸４２と抵抗付与部材１２の内周面１２ａとの間に供給することができ、両者の間の貧潤滑状態を防止することができる。
【００２４】
また、油溝３１は、相対回転方向Ｘの先方側の端部３１ｂから後方側の端部３１ａへ向けて、漸次溝幅が大きくなるように形成されているので、油溝３１の端部３１ａから油溝３１内へ潤滑油を入り込ませやすくすることができる。また、油溝３１は、相対回転方向Ｘの先方側の端部３１ｂから後方側の端部３１ａへ向けて、漸次溝深さが大きくなるように形成されているので、これによっても、油溝３１の端部３１ａから油溝３１内へ潤滑油を入り込ませやすくすることができる。
【００２５】
以上のようなフリクションダンパにおいては、従来、長時間の使用によって潤滑油通路３０における相対回転方向Ｘの先方側の縁部（図１に○で囲んだα部）に欠けや割れ等の損傷が生じる傾向にあった。しかしながら、本実施形態では、抵抗付与部材１２の内周面１２ａに、上述したような油溝３１が形成され、この油溝３１に入り込んだ潤滑油を利用して抵抗付与部材１２の内周面１２ａと内軸４２との間の潤滑を好適に維持することができるので、抵抗付与部材１２におけるα部の損傷の発生を抑制することができる。
【００２６】
特に、油溝３１は、周方向に隣接する潤滑油通路３０の間における周方向の中心位置Ｃを周方向に跨いで配置されると共に、当該中心位置Ｃを基準として相対回転方向の後方側へ偏位して配置されているので、油溝３１が、損傷が生じ易いα部により近くなり、α部に対する潤滑油の供給が好適に行われる。そのため、α部における抵抗付与部材１２の損傷の防止され、フリクションダンパ１０の寿命を高めることが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態においては、周方向に隣接する潤滑油通路３０の各間にそれぞれ１つの油溝３１が形成されるだけであっても、上記のような油溝３１の形状及び配置によってα部における損傷を効果的に防止することができる。
【００２８】
抵抗付与部材１２の内周面１２ａと内軸４２との間に発生する回転トルクは、所定の範囲内に収まるように規定される。本実施形態では、油溝３１に入り込んだ潤滑油によって抵抗付与部材１２の内周面１２ａと内軸４２との間の潤滑を好適に維持することができるので、両者の間に発生する回転トルクを所定の範囲内で可及的に小さくすることが可能となる。
【００２９】
本出願の発明者は、油溝を備えた本発明のフリクションダンパ（実施例）と、油溝を備えていないフリクションダンパ（従来例）とについて、図５に示すトルク測定装置５０を用いて、回転トルクの測定試験を行った。トルク測定装置５０は、回転軸５１に固定される内軸５２と、この内軸５２の径方向外側にニードル軸受５３を介して取り付けられた外側部材５４とを備えた軸ユニット５５を備え、装置５０に固定される外側部材５４の内周面にフリクションダンパ１００を装着し、このフリクションダンパ１００の抵抗付与部材を内軸５２に接触させた状態で内軸５２を回転させることによって内軸５２に付与される回転トルクをトルク変換器５６により取得した。測定前準備として、フリクションダンパ１００は、軸ユニット５５にセットした状態で１００℃の油中に１時間静置し、その後空冷によって常温まで冷却する、サーマル処理を施した。さらに、測定には、軸ユニット５５にセットしたフリクションダンパ１００を油中にて８０℃まで昇温させ、その後油中から取り出したものを用いた。内軸５２の回転速度は１５ｍｉｎ−１とした。
【００３０】
試験の結果を表１に示す。実施例、従来例とも３回測定し、その平均を求めた。その結果、実施例は、従来例に比べて約１０％回転トルクが低下した。規定のトルクは、０．３１±０．０４９であり、規定の範囲内において効果的にトルクを低減できることが分かった。
【００３１】
【表１】
0006580429.tif 000002
【００３２】
また、本出願の発明者は、油溝を備えた本発明のフリクションダンパ（実施例）と、油溝を備えていないフリクションダンパ（従来例）とについて、図６に示す耐久試験装置６０を用いて、耐久試験を行った。
耐久試験装置６０は、潤滑油６６を貯留した油槽６１の側壁６２にフリクションダンパ１００を装着した外側部材６３を設け、フリクションダンパ１００の抵抗付与部材を回転駆動される内軸６４に摺接させた。潤滑油６６の温度は１２０℃とした。内軸６４は、回転数を２１００ｍｉｎ−１とし、５分間回転させた後１０分間停止させるサイクルを１３０時間（５２０サイクル）繰り返した。１日に１回、フリクションダンパ１００の抵抗付与部材の状態を確認した。
【００３３】
その結果、従来例は、９３時間で抵抗付与部材に損傷が生じたのに対して、実施例は、１３０時間経過しても損傷は生じなかった。したがって、フリクションダンパ１００の抵抗付与部材に油溝を形成することが耐久性を高めるうえで有効であることが分かった。
【００３４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、フリクションダンパを構成する芯材や抵抗付与部材の材質については、上記に例示したものに限定されず、適宜変更することができる。
潤滑油通路の形状についても上記実施形態に限定されず、側壁が円弧状に湾曲した形状であっても良い。また、潤滑油通路及び油溝の数についても４つに限らず、３つ以下、又は５つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０：フリクションダンパ、１１：芯材、１２：抵抗付与部材、１２ａ：内周面、３０：潤滑油通路、３１：油溝、３１ａ：油溝の端部、３１ｂ：油溝の端部、４１：外側部材、４２：内軸、Ｃ：中心位置
【図１】
0006580429.tif 000003
【図２】
0006580429.tif 000004
【図３】
0006580429.tif 000005
【図４】
0006580429.tif 000006
【図５】
0006580429.tif 000007
【図６】
0006580429.tif 000008