(57)【要約】【課題】ダンパプレート１のフランジ部１２の車両前側面にゴム層３を介して円環状のウエイト５を取り付けてなるトーショナルダンパＡにおいて、路面の凸部等との干渉による衝撃がダンパプレート１に作用し難くなるようにして、その永久歪みに起因する耐久性の低下を抑える。【解決手段】ウエイト５の車両前側面のうち、外周側の２／３くらいの範囲を、外周側ほど後側に位置するように傾斜させるとともに、その傾斜が後側に向かって強くなる凸曲面状に湾曲させる。該ウエイト５の外周縁はダンパプレート１のフランジ部１２の外周縁よりも径方向外方に位置付ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に延びる回転軸に一体的に回転するようにダンパプレートを取り付けるとともに、このダンパプレートの車両前側の面にゴム弾性体を介して円環状のウエイトを取り付けてなるトーショナルダンパであって、
前記ウエイトの車両前側の面は、少なくとも外周側の範囲において外周側ほど車両後側に位置するように傾斜するとともに、その傾斜が車両後側に向かって強くなる凸曲面状に形成され、且つ当該ウエイトの外周縁が前記ダンパプレートの径方向外端よりも径方向外方に位置していることを特徴とするトーショナルダンパ。
【請求項２】
ウエイトは金属製板材のプレス成型品であることを特徴とする請求項１のトーショナルダンパ。
【請求項３】
ダンパプレートは、回転軸の端面に接合される接合部と、その外周縁から折れ曲がって回転軸心の方向に延びる筒状部と、その先端から折れ曲がって径方向外方に延びるフランジ部と、を備え、
前記フランジ部の車両前側の面にウエイトが配置されるとともに、
前記筒状部の外周面には、ゴム弾性体を介して別の円環状ウエイトが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかのトーショナルダンパ。
【請求項４】
請求項２、３のいずれかに記載のトーショナルダンパの製造方法であって、
ダンパプレートの一方の面にゴム弾性体と円環状の金属製平板材とを加硫一体成形し、
その後、前記平板材における少なくとも外周側の範囲をプレス成型して、外周側ほど前記ダンパプレートの他方側に位置するように傾斜させ、且つその傾斜が前記他方側に向かって強くなるように湾曲させる
ことを特徴とするトーショナルダンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の推進軸（プロペラシャフト）に取り付けられて、その捻り振動を低減するためのトーショナルダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の推進軸やエンジン出力軸に捻り振動を低減するためのトーショナルダンパを取り付けることは公知である。例えば特許文献１、２には、鋼板製のダンパプレートをエンジンのクランク軸端に一体的に回転するように取り付け、このダンパプレートの両側面にそれぞれゴム弾性体を介して円環状のウエイト（慣性体）を取り付けてなる、ダブルマス・タイプのものが記載されている。
【特許文献１】実用新案登録第２６０４９４４号公報
【特許文献２】実用新案登録第２６０７６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、自動車の推進軸（プロペラシャフト）は、通常、車体フロア下を前後方向に延びるように配置されているので、この推進軸に前記従来例のようなトーショナルダンパを取り付けた場合、特に未舗装路においては路面の凸部や落石等と干渉することも多く、これにより破損する虞れがある。
【０００４】
すなわち、前記従来例のようにダンパプレートとウエイトとを前後方向に並べて設けたトーショナルダンパでは、ダンパプレートが径方向外方に比較的大きく張り出すことになるので、ウエイトが路面の凸部等と干渉した際に前後方向の衝撃を受け易く、これにより永久歪み（塑性変形）を生じることになる。
【０００５】
そうして前後方向の衝撃によりダンパプレートに永久歪みを生じると、その後の推進軸の回転に伴いゴム弾性体に過大な引っ張り歪みが発生することになり、これによりゴム弾性体の耐久性が著しく損なわれ、破損に至ると考えられる。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダンパプレートの車両前側の面に取り付けるウエイトの形状に工夫を凝らし、路面の凸部等との干渉による衝撃がダンパプレートに作用し難くなるようにして、その永久歪みに起因する耐久性の低下を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明では、ウエイトの車両前側面のうち、少なくとも外周側を凸曲面状に形成し、そこに衝撃を受けた際にウエイトが斜め上方に変位することによって、衝撃をいなすようにしたものである。
【０００８】
具体的に、請求項１の発明は、車両の前後方向に延びる回転軸に一体的に回転するようにダンパプレートを取り付けるとともに、該ダンパプレートの車両前側の面にゴム弾性体を介して円環状のウエイトを取り付けてなるトーショナルダンパを対象として、前記ウエイトの車両前側の面を、少なくとも外周側の範囲において外周側ほど車両後側に位置するように傾斜させるとともに、その傾斜が車両後側に向かって強くなる凸曲面状に形成し、且つ当該ウエイトの外周縁を前記ダンパプレートの径方向外端よりも径方向外方に位置付けたものである。
【０００９】
前記構成のトーショナルダンパは、回転軸の回転によりこれと一体的にダンパプレートが回転するとともに、該ダンパプレートの回転に連れて、ゴム弾性体を介してウエイトも回転する。そして、回転軸及びダンパプレートの回転速度が変化するときには、ウエイトが慣性質量となってゴム弾性体が歪むことにより回転速度の変化を吸収し、特定周波数帯域の回転変動、即ち回転軸の捻り振動を効果的に低減することができる。
【００１０】
ここで、前記回転軸が自動車のフロア下に配設された推進軸である場合、走行中に路面の凸部等との干渉によってウエイトに前後方向の衝撃が作用することがあるが、このウエイトの車両前側面が、少なくとも外周側の範囲において外周側ほど車両後側に位置するように傾斜し、且つその傾斜が車両後側に向かって強くなるよう凸曲面状に形成されているので、ここに前後方向の衝撃が作用すると、ウエイト乃至トーショナルダンパ全体が斜め上向きに変位することによって衝撃がいなされるようになり、ダンパプレートには衝撃が作用し難い。
【００１１】
よって、路面の凸部等との干渉によってもダンパプレートには永久歪みを生じ難くなり、この永久歪みに起因するゴム弾性体の耐久性の低下を抑えることができる。尚、前記ウエイトの外周縁はダンパプレートの径方向外端よりも径方向外方に位置付けられているので、ダンパプレートに前後方向の衝撃が直接、作用する心配はない。
【００１２】
好ましいのは、前記のウエイトを、金属製板材のプレス成型品とすることであり、こうすれば、三次元的に湾曲した形状のウエイトを比較的安価に得ることができる。（請求項２の発明）。
【００１３】
前記のような構成は、ダンパプレートに２つのウエイトを取り付けた所謂ダブルマス・タイプのトーショナルダンパにおいて特に有用である。すなわち、ウエイトが１つだけであれば、これをダンパプレートの外周囲に配置して、両者をゴム弾性体により径方向で連結すればよく、こうした場合にはウエイトが路面の凸部等と干渉してもダンパプレートに前後方向の衝撃は作用しないからである。
【００１４】
具体的には、前記ダンパプレートを、回転軸の端面に接合される接合部と、その外周縁から折れ曲がって回転軸心の方向に延びる筒状部と、その先端から折れ曲がって径方向外方に延びるフランジ部と、を備えるものとし、前記フランジ部の車両前側の面にウエイトを配置するとともに、前記筒状部の外周面にもゴム弾性体を介して別の円環状ウエイトを取り付けることが好ましい（請求項３の発明）。
【００１５】
こうしてダンパプレートに２つのウエイトを取り付けることにより、効果的に低減可能な捻り振動の周波数帯域が広くなる。また、ダンパプレートの筒状部の外周に配置される別のウエイトは、フランジ部の後方に位置することになるので、この別のウエイトに衝撃が直接、作用することは容易に阻止することができる。
【００１６】
前記のようなトーショナルダンパの製造方法として好ましいのは、まず、ダンパプレートの一方の面にゴム弾性体と円環状の金属製平板材とを加硫一体成形し、その後、該平板材における少なくとも外周側の範囲をプレス成型して、外周側ほど前記ダンパプレートの他方側に位置するように傾斜させ、且つその傾斜が前記他方側に向かって強くなるように湾曲させることである（請求項４の発明）。
【００１７】
すなわち、まず、ダンパプレートに対し、ゴム弾性体及び金属製平板材を加硫一体成形することで、ウエイトとなる平板材を比較的容易に取り付けることができる。この場合に仮に板材が湾曲形状であると、ゴムの成形型の割り方が非常に難しくなる虞れがあるが、平板材であればそのような不具合は生じない。そうしてダンパプレートに取り付けた状態で平板材をプレス成型して湾曲させることで、上述した構成のトーショナルダンパが得られる。
【発明の効果】
【００１８】
以上、説明したように、本発明に係るトーショナルダンパは、ウエイトの車両前側面の少なくとも外周側を凸曲面状に形成して、路面の凸部等との干渉による前後方向の衝撃をいなすようにしたから、ダンパプレートに永久歪みを生じ難くなり、それによる耐久性の低下を抑えることができる。
【００１９】
また、前記のようなトーショナルダンパの製造時には、まず、ダンパプレートにゴム弾性体及び平板材を加硫一体成形した後に、その平板材をプレス成型して湾曲させるようにすれば、前記のようにウエイトの外周側を凸曲面状に湾曲させるのであっても、ゴム弾性体の成形型の型割りが困難になることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
図１は、本発明に係るトーショナルダンパＡの一実施形態を示し、これは、例えば図２に概略的に示すような自動車の動力伝達系において推進軸Ｐの後端と終減速装置Ｄとの間に取り付けられて、捻り振動を低減するために用いられる。尚、図示の動力伝達系では、車体前部に縦置きに配設したエンジンＥ及び変速装置Ｔから車体後方に向かって推進軸Ｐが延びており（以下、車体の前後方向を単に前後方向と呼ぶ）、その後端に終減速装置Ｄを介して後輪車軸Ｓが連結されている。後輪車軸Ｓは車幅方向に延びていて、板ばねＬを介して図示しない車体に上下動可能に連結されている。
【００２２】
図１(b)に一部を断面で示すように、この実施形態のトーショナルダンパＡは、鋼板を深絞り成形してハット状としたダンパプレート１と、これにそれぞれゴム層２，３を介して取り付けられた２つの円環状ウエイト４，５と、を備えたダブルマス・タイプのものである。詳しくは図３に示すように、ダンパプレート１は、推進軸Ｐの後端に位置するフック式継手６のフランジ６０（軸の後端面）に接合される矩形板状の接合部１０と、この接合部１０の外周全体から前方に折れ曲がって延びる矩形断面の筒状部１１と、その前端から径方向外方に折れ曲がって延び、外周縁が円形状とされたフランジ部１２と、を備えている。
【００２３】
前記ダンパプレート１の接合部１０は、前記フック式継手６のフランジ６０に後方から重ね合わされる一方で、その後方から終減速装置Ｄの入力軸７前端のフランジ７０が重ね合わされて、前後に挟まれている。この接合部１０には中央に丸穴１３が貫通形成されて、前記入力軸７前端の突部が嵌入されるとともに、複数の貫通孔１４，１４，…が形成され、ここに挿入されるボルト８，８，…及びナット９，９，…によって、前後のフランジ６０，７０に共締めで締結されている。
【００２４】
また、ダンパプレート１の筒状部１１の外周面にはゴム層２が形成され、その外周全体を囲むように円筒状の第１ウエイト４が取り付けられている。この第１ウエイト４は、薄鋼板の深絞り成形や鋼管の切断によって得ることができるが、鋳物であってもよい。一方、ダンパプレート１のフランジ部１２における前側面には円環状にゴム層３が形成され、このゴム層３の前側面には、円環状の第２ウエイト５の内周側の部位が接着されている。尚、フランジ部１２には繭状の貫通穴１５，１５，…が形成されている。
【００２５】
本発明の特徴は前記第２ウエイト５の形状にあり、該第２ウエイト５の前側面は、その外周縁から内周側に向かって径方向寸法の２／３くらいまでの範囲、即ち、ゴム層３を介してダンパプレート１のフランジ部１２に取り付けられている内周側の部位を除いた範囲が、外周側ほど後側に位置するように傾斜するとともに、その傾斜が後側に向かって強くなる凸曲面状に形成されている。そして、その第２ウエイト５の外周縁は、ダンパプレート１のフランジ部１２の全体を径方向外方から囲むように位置している。
【００２６】
この実施形態では第２ウエイト５は鋼板製（他の金属製板材であってもよい）であり、平板の状態でゴム層３と共に加硫一体成形し、ダンパープレート１のフランジ部１２に取り付けた後に、プレス成形して前記のような湾曲形状とするものである。こうしてプレス成型品とすることで、三次元的に湾曲した形状の第２ウエイト５を比較的安価に得ることができる。
【００２７】
具体的に、トーショナルダンパＡの製造時には、まず、ダンパプレート１及び第１ウエイト４と、前記第２ウエイト５になる円環状の平板材５’とをそれぞれゴムの成形型にセットし、さらにゴム層２，３になる所定量の未加硫ゴム組成物もセットして、それらを加熱及び加圧して加硫一体成形する。このように加硫一体成形の時点では第２ウエイト５を湾曲形状とせず、平板材５’としているので、成形型の型割りが困難になることはない。尚、ダンパプレート１、第１ウエイト４及び平板材５’にはゴムの被着部位に予め接着剤を塗布しておく。
【００２８】
そうして、図４に示すような中間製品、即ち、ダンパプレート１の筒状部１１の外周面にゴム層２を介して第１ウエイト４が取り付けられるとともに、フランジ部１２の一方の面にゴム層３を介して平板材５’が取り付けられたものが得られれば、これをプレス成形機に取り付ける。そして、同図(b)に黒矢印で模式的に示すように、ダンパプレート１のフランジ部１２を他方の側から固定型により保持しながら、可動型によって平板材５’を押圧して（白矢印で示す）、それを外周側ほど前記他方の側に位置するように傾斜させ、且つその傾斜が前記他方側に向かって強くなるように湾曲させる。
【００２９】
以上のようにして製造したトーショナルダンパＡを前記自動車の推進軸Ｐに取り付けると、当該自動車の走行中には推進軸Ｐの回転によりこれと一体的にダンパプレート１が回転し、これに連れてゴム層２，３を介し第１、第２ウエイト４，５も回転する。この際、推進軸Ｐの回転変動（捻り振動）は、第１、第２ウエイト４，５がそれぞれ慣性質量となってゴム層２，３が歪むことにより吸収される。こうして第１、第２の２つのウエイト４，５が取り付けられており、それぞれがダイナミックダンパとして機能するることから、効果的に低減可能な捻り振動の周波数帯域が広くなる。
【００３０】
また、自動車の走行中には、前記のように推進軸Ｐの後端に取り付けたトーショナルダンパＡにおいて最前部に位置する第２ウエイト５が路面の凸部等と干渉することがあり、こうなると図５に模式的に黒矢印で示すように、第２ウエイト５には前後方向の衝撃Ｆが作用することになるが、こうして衝撃Ｆの作用する部位（車両前側面の外周側２／３くらいまでの範囲）が凸曲面状に形成されているため、図に白矢印で示すように、衝撃Ｆを受けた第２ウエイト５乃至トーショナルダンパＡ全体が後方斜め上向きに変位することになる。
【００３１】
つまり、路面の凸部等との干渉による前後方向の衝撃Ｆは、凸曲面状に形成されている第２ウエイト５の表面でいなされることになり、ダンパプレート１のフランジ部１２には作用し難い。このため、悪路走行の多い場合でもダンパプレート１のフランジ部１２には永久歪みを生じ難くなり、この永久歪みに起因してゴム層３に過大な引っ張り歪みが生ずることを抑制できる。よって、トーショナルダンパＡの耐久性の低下を抑えることができる。
【００３２】
尚、前記第２ウエイト５の外周縁はダンパプレート１のフランジ部１２の外周縁よりも径方向外方に位置しているので、そのフランジ部１２に直接、前後方向の衝撃が作用する心配はない。また、第１ウエイト４は前記フランジ部１２の後方にて、それよりも径方向内方に位置しているので、これに直接、衝撃が作用する虞れはない。
【００３３】
尚、前記の如く第２ウエイト５を鋼板のプレス成型品とする必要はなく、これを鋳物としてもよい。こうすれば、一例を図６に示すように第２ウエイト５の外周側だけでなく、全体を曲面状とすることもできるが、このように湾曲する形状の第２ウエイト５を成形型にセットして、ゴム層２，３形成することになるので、型割りは難しくなる。
【００３４】
また、本発明に係るトーショナルダンパは、前記実施形態のようなダブルマス・タイプのものだけでなく、ウエイトが１つだけのトーショナルダンパにも適用可能である。
【００３５】
さらに、本発明に係るトーショナルダンパは、前記実施形態のように自動車の推進軸Ｐに取り付けるものに限定されず、例えばエンジンやモータの出力軸に車両前方からの衝撃が作用する虞れがある場合にも、適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上、説明したように、本発明に係るトーショナルダンパは、車両前側に位置するウエイトの前面を凸曲面状に形成するという簡単な構成で、路面の凸部等との干渉に起因する耐久性の低下を抑えることができるので、特に自動車の推進軸に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るトーショナルダンパを示す斜視図であり、(a)は全体を、また(b)は一部を断面として示す。
【図２】同ダンパを用いる自動車の動力伝達系の概略構成図である。
【図３】同ダンパの推進軸端への取り付け構造を示す拡大断面図である。
【図４】同ダンパの加硫一体成形後の中間製品の状態を示す図１相当図である。
【図５】路面の凸部等との干渉による前後方向の衝撃がいなされる様子を模式的に示す説明図である。
【図６】ウエイトを鋳造により形成した変形例に係る図１(b)相当図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ      トーショナルダンパ
Ｐ      推進軸（回転軸）
１      ダンパプレート
１０    接合部
１１    筒状部
１２    フランジ部
２，３  ゴム層（ゴム弾性体）
４      第１ウエイト（別のウエイト）
５      第２ウエイト（ウエイト）
５’    金属製平板材
【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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