(57)【要約】【課題】第二弾性体３２の耐久性の向上と、プーリ３１の慣性質量によるトルク変動吸収機能の向上を両立させたトルク変動吸収ダンパを提供する。【解決手段】プーリ３１が、ハブ１の内周部にベアリング３３を介して相対回転可能に支持された内周筒部３１３から円盤部３１２を介して環状質量体２１の外周側へ延びるプーリ本体部３１１を有し、プーリ３１の内周筒部３１３が、第二弾性体３２を介してハブ１のリム部１３と弾性的に連結されたものであるため、プーリ３１の慣性質量を十分に大きく取ることができると共に、第二弾性体３２の径方向長さを十分に大きくすることができるので、優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体３２の耐久性確保とを両立させることができる。【選択図】　図１
2004028177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられるハブ（１）に動的吸振部（２）及びカップリング部（３）が設けられ、前記動的吸振部（２）が、前記ハブ（１）のリム部（１３）の外周側に、環状質量体（２１）を、第一弾性体（２２）を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部（３）が、前記ハブ（１）の内周部に相対回転可能に支持された内周筒部（３１３）から円盤部（３１２）を介して前記環状質量体（２１）の外周側へ延びるプーリ本体部（３１１）を有するプーリ（３１）と、前記ハブ（１）のリム部（１３）と前記プーリ（３１）の内周筒部（３１３）の間を弾性的に連結した第二弾性体（３２）とからなることを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
【請求項２】
回転軸に取り付けられるハブ（１）に、動的吸振部（２）及びカップリング部（３）が径方向に対して互いに並列して設けられ、前記動的吸振部（２）が、前記ハブ（１）又はこのハブ（１）と一体化された部品（５）と、このハブ（１）又は一体化された部品（５）に軸方向に隣接配置した環状質量体（２１）を、第一弾性体（２２）を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部（３）が、前記ハブ（１）のリム部（１３）又は前記環状質量体（２１）に相対回転可能に支持されたプーリ（３１）と、前記ハブ（１）と前記プーリ（３１）の内周筒部（３１３）の間を弾性的に連結した第二弾性体（３２）とからなることを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
【請求項３】
回転軸に取り付けられるハブ（１）に、動的吸振部（２）及びカップリング部（３）が径方向に対して互いに並列して設けられ、前記動的吸振部（２）が、前記ハブ（１）のリム部（１３）の外周側に、環状質量体（２１）を、第一弾性体（２２）を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部（３）が、前記環状質量体（２１）の外周に相対回転可能に支持されたプーリ（３１）と、前記ハブ（１）と前記プーリ（３１）から延在された大径の筒部（３１５）との間を弾性的に連結した第二弾性体（３２）とからなることを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
【請求項４】
回転軸に取り付けられるハブ（１）に、動的吸振部（２）及びカップリング部（３）が径方向に対して互いに並列して設けられ、前記動的吸振部（２）が、前記ハブ（１）のリム部（１３）の外周側に、環状質量体（２１）を、第一弾性体（２２）を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部（３）が、軸方向一部を前記環状質量体（２１）の外周に相対回転可能に支持されたプーリ（３１）と、前記ハブ（１）と前記プーリ（３１）の軸方向他部との間を弾性的に連結した第二弾性体（３２）とからなることを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等における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。
【０００２】
【従来の技術】
車両の内燃機関からの駆動力の一部は、クランクシャフトの先端に設けられたプーリから無端ベルトを介して補器等に与えられるが、クランクシャフトは内燃機関の各行程によるトルク変動を伴って回転されるので、前記プーリにはトルク変動を吸収して伝達トルクの平滑化を図るためのトルク変動吸収ダンパが用いられる。
【０００３】
この種のトルク変動吸収ダンパは、基本的にはクランクシャフトの軸端に取り付けられて一体に回転するハブの外周に、第一の弾性体を介して環状質量体を連結した動的吸振部と、前記ハブの外周に、第二弾性体を介してプーリを連結したカップリング部とを備えた構造となっている。動的吸振部は、クランクシャフトの捩り振幅が最大となる所定の周波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。また、カップリング部は、クランクシャフトからハブへ入力されたトルクを、第二弾性体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、プーリへ伝達するものである
【０００４】
そして、例えば実用新案登録第２６０５６６２号に開示された典型的な従来技術によれば、ハブ及びプーリは、軸心を通る平面で切断した断面形状がコ字形に形成されており、ハブのリム部及びこれに取り付けられた動的吸振部が、断面コ字形のプーリの内側に収容され、第二弾性体及びこれに連結されたプーリの内周部が、断面コ字形のハブの内側に収容された構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、トルク変動吸収ダンパのサイズ（有効径）は、隣接する他の部品との取り合いによって制約されているため、実用新案登録第２６０５６６２号のような構造のトルク変動吸収ダンパによれば、第二弾性体の耐久性を確保するために、その径方向寸法を大きくすると、その分、プーリの径方向寸法を小さくせざるを得ない。したがって、プーリの慣性質量（プーリにベルトを介して接続される補機側のプーリも含めた慣性質量）を大きくすることができず、慣性によるトルク変動吸収機能を向上させることが困難である。
【０００６】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、カップリング部における弾性体の耐久性の向上と、プーリの慣性質量によるトルク変動吸収機能の向上を両立させたトルク変動吸収ダンパを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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、回転軸に取り付けられるハブに動的吸振部及びカップリング部が設けられ、前記動的吸振部が、前記ハブのリム部の外周側に、環状質量体を、第一弾性体を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部が、前記ハブの内周部に相対回転可能に支持された内周筒部から円盤部を介して前記環状質量体の外周側へ延びるプーリ本体部を有するプーリと、前記ハブのリム部と前記プーリの内周筒部の間を弾性的に連結した第二弾性体とからなる。
【０００８】
請求項２の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、回転軸に取り付けられるハブに、動的吸振部及びカップリング部が径方向に対して互いに並列して設けられ、前記動的吸振部が、前記ハブ又はこのハブと一体化された部品と、このハブ又は一体化された部品に軸方向に隣接配置した環状質量体を、第一弾性体を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部が、前記ハブのリム部又は前記環状質量体に相対回転可能に支持されたプーリと、前記ハブと前記プーリの内周筒部の間を弾性的に連結した第二弾性体とからなる。
【０００９】
請求項３の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、回転軸に取り付けられるハブに、動的吸振部及びカップリング部が径方向に対して互いに並列して設けられ、前記動的吸振部が、前記ハブのリム部の外周側に、環状質量体を、第一弾性体を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部が、前記環状質量体の外周に相対回転可能に支持されたプーリと、前記ハブと前記プーリから延在された大径筒部との間を弾性的に連結した第二弾性体とからなる。
【００１０】
請求項４の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、回転軸に取り付けられるハブに、動的吸振部及びカップリング部が径方向に対して互いに並列して設けられ、前記動的吸振部が、前記ハブのリム部の外周側に、環状質量体を、第一弾性体を介して弾性的に連結した構造を備え、前記カップリング部が、軸方向一部を前記環状質量体の外周に相対回転可能に支持されたプーリと、前記ハブと前記プーリの軸方向他部との間を弾性的に連結した第二弾性体とからなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい第一の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。なお、以下の説明で用いられる「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。
【００１２】
本形態のトルク変動吸収ダンパは、請求項１に係る発明と対応するものであって、図１に示されるように、内燃機関のクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１と、このハブ１の外周側に設けられた動的吸振部２及びカップリング部３とを備える。
【００１３】
ハブ１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外挿固定されるボス部１１と、その正面側の端部から外周側へ延びる径方向部１２と、この径方向部１２の外周端部から正面側へボス部１１と同心的に形成されたリム部１３からなる。
【００１４】
動的吸振部２は、ハブ１のリム部１３の外周側に同心的に配置された環状質量体２１と、この環状質量体２１の内周面と前記リム部１３の外周面との間に圧入嵌着されることにより、ハブ１と環状質量体２１とを弾性的に連結する第一弾性体２２からなり、その捩り方向共振周波数は、環状質量体２１の質量と、第一弾性体２２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周波数域、例えばアイドリング周波数域と合致するように同調されている。
【００１５】
動的吸振部２における環状質量体２１は、鉄系材料など、比較的比重の大きい金属材料によって製作されたものである。また、動的吸振部２における第一弾性体２２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によって環状に加硫成形された後、ハブ１のリム部１３と、その外周に配置した環状質量体２１との間に、軸方向一側から圧入され、所要の圧縮代をもって嵌着されたものである。また、互いに対向するリム部１３の外周面及び環状質量体２１の内周面は、ハブ１、環状質量体２１及び第一弾性体２２の軸方向に対する滑りによる脱落を防止するために、径方向へ緩やかにうねった形状となっている。
【００１６】
カップリング部３は、プーリ３１と、このプーリ３１をハブ１に対して弾性的に連結する第二弾性体３２と、プーリ３１をハブ１に対して同心的かつ相対回転可能に支持するベアリング３３とを有する。
【００１７】
カップリング部３におけるプーリ３１は、金属材料によって製作されたもので、動的吸振部２における環状質量体２１の外周側にあって外周面にポリＶ溝３１１ａが形成されたプーリ本体部３１１と、その背面側の端部から内周側へ延びる円盤部３１２と、更にその内周端部から正面側へ延びる内周筒部３１３を有し、すなわち軸心を通る平面で切断した半断面（図示の断面）が略コ字形を呈する。また、内周筒部３１３の内径は、ハブ１のボス部１１の外径よりも大径に形成されている。
【００１８】
カップリング部３における第二弾性体３２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で成形されたものであって、その内周端部が、プーリ３１の内周筒部３１３の外周面に所要の締め代をもって圧入嵌着された金属製のインナースリーブ３４の外周面に一体的に加硫接着され、外周端部が、ハブ１におけるリム部１３の内周面に所要の締め代をもって圧入嵌着された金属製のアウタースリーブ３５の内周面に一体的に加硫接着されている。この第二弾性体３２は、トルクを伝達するのに必要な強度を確保するために、所要の軸方向肉厚を有すると共に、半径方向に長い形状とすることによって、動的吸振部２における第一弾性体２２に比較して捩り方向ばね定数を十分に低くしてある。
【００１９】
また、後で詳述するように、プーリ３１及びこれにＶベルトを介して接続される補機側のプーリを含む回転系をマスとし、第二弾性体３２をばねとする副振動系の捩り方向共振周波数は、例えばアイドリング周波数よりも十分に低い周波数域に設定されている。
【００２０】
カップリング部３におけるベアリング３３は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で成形されたものであって、ハブ１におけるボス部１１の外周面とプーリ３１における内周筒部３１３の内周面との間に介在された円筒部３３ａと、前記内周筒部３１３の端面とハブ１の径方向部１２との間に介在されたスラスト受け部３３ｂからなり、ハブ１に対してプーリ３１を相対回転可能に同心支持している。
【００２１】
環状質量体２１の背面には、ピン４が軸方向に突設されており、このピン４の突端は、プーリ３１における円盤部３１２の外周部に軸心を中心とする円弧状に形成された長孔３１ａに遊嵌されている。この長孔３１ａとピン４は、ハブ１とプーリ３１の円周方向相対変位量が所定の大きさに達した時点で互いに干渉することによって、第二弾性体３２の過大な捩り変形を防止するものである。
【００２２】
以上の構成を供える本形態によるトルク変動吸収ダンパは、ハブ１におけるボス部１１が、内燃機関のクランクシャフト（不図示）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のリム部１３から、アウタースリーブ３５、第二弾性体３２及びインナースリーブ３４を介してプーリ３１へ伝達される。また、プーリ３１のプーリ本体部３１１の外周面に形成されたポリＶ溝３１１ａには、補器の回転軸に回転トルクを伝達するためのＶベルト（図示省略）が巻き掛けられる。
【００２３】
プーリ３１のプーリ本体部３１１には、Ｖベルトの張力によって軸心と垂直な方向の荷重が作用するが、プーリ３１の内周筒部３１３とハブ１のボス部１１との間にはベアリング３３が介在しているため、プーリ３１の偏心が防止される。
【００２４】
内燃機関の駆動は、吸気、圧縮、爆発（膨張）及び排気の各行程を繰り返しながら行われ、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換しているため、クランクシャフトには、回転に伴って周期的なトルク変動を生じ、このトルク変動は、ハブ１に入力される。一方、回転中のプーリ３１には回転方向の慣性が作用し、ひいては、ベルトを介して接続される補機側のプーリも含めた回転系の慣性が作用することによって、等速回転しようとするため、ハブ１とプーリ３１との間で、第二弾性体３２が繰り返し捩り変形されることによって、ハブ１からプーリ３１への伝達トルクの変動を吸収し、平滑化する。
【００２５】
ここで、本形態によれば、動的吸振部２の第一弾性体２２と、カップリング部３の第二弾性体３２が径方向に対して互いに直列に接続された関係にあるが、プーリ２は、ハブ１のボス部１１にベアリング３３を介して支持された内周筒部３１３から、動的吸振部２における環状質量体２１の外周側のプーリ本体部３１１にかけて、断面コ字形をなすように形成されているため、当該トルク変動吸収ダンパの外径寸法が制約された条件において、第二弾性体３２の耐久性を確保するために、その径方向寸法を大きくしても、これによってプーリ３１の径方向寸法が小さくなってしまうことはない。したがって、プーリ３１に十分な慣性質量（ベルトを介して接続される補機側のプーリも含めた回転系の慣性質量）を与えることができる。
【００２６】
図２は、カップリング部３によるトルク変動吸収特性と、プーリ側の慣性質量との関係を示す説明図である。この図２において、点線は、プーリ側の慣性質量が比較的小さい場合の特性を示し、一点鎖線は、それよりもプーリ側の慣性質量を大きくした場合の特性を示し、実線は、第二弾性体３２を設けずにハブにプーリを直接連結した場合の特性を示している。すなわち、プーリ３１及びこれにＶベルトを介して接続される補機側のプーリを含む回転系をマスとし、第二弾性体３２をばねとする副振動系の捩り方向共振周波数は、プーリ３１側の慣性質量を大きくするほど低下し（ｆ２→ｆ１）、防振領域が低周波側へ拡大される。したがって、例えばトルク変動低減対象のアイドリング周波数ｆ３付近では、プーリ３１側の慣性質量が小さい場合はトルク変動低減効果がＡであるのに対し、プーリ３１側の慣性質量が大きい場合はトルク変動低減効果がＢ（Ｂ＞Ａ）となることがわかる。
【００２７】
したがって、本形態のトルク変動吸収ダンパによれば、第二弾性体３２の耐久性確保と、プーリ３１の十分な慣性質量の確保によるトルク変動吸収機能の向上とを両立させることができる。また、ハブ１とプーリ３１との円周方向相対変位量は、プーリ３１の長孔３１ａとピン４との干渉によって制限されるので、第二弾性体３２には過大な捩り変形が加わることはない。
【００２８】
一方、環状質量体２１及び第一弾性体２２で構成される動的吸振部２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アイドリング周波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。
【００２９】
次に図３は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい第二の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。本形態のトルク変動吸収ダンパは、請求項２に係る発明と対応するものであって、内燃機関のクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１と、このハブ１の外周側に設けられた動的吸振部２及びカップリング部３とを備える。動的吸振部２とカップリング部３は、径方向に対して互いに並列に配置されている。
【００３０】
ハブ１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外挿固定されるボス部１１と、その正面側の端部から外周側へ延びる径方向部１２と、この径方向部１２の内周部から正面側へ延びる内周筒部１４と、径方向部１２の外周部から正面側へ傾斜して延びるテーパ部１５と、このテーパ部１５から正面側へ延びるリム部１３からなる。
【００３１】
動的吸振部２は、ハブ１のテーパ部１５の背面側に同心的に配置された環状質量体２１と、この環状質量体２１の正面側に形成されたテーパ面２１ａと前記テーパ部１５とを弾性的に連結する第一弾性体２２からなり、その捩り方向共振周波数は、環状質量体２１の質量と、第一弾性体２２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周波数域、例えばアイドリング周波数域と合致するように同調されている。
【００３２】
動的吸振部２における環状質量体２１は、鉄系材料など、比較的比重の大きい金属材料によって製作されたものである。また、動的吸振部２における第一弾性体２２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からなり、ハブ１のテーパ部１５と環状質量体２１のテーパ面２１ａの間に一体的に加硫接着されたものである。この第一弾性体２２の肉厚は、捩り方向の剪断変形を受けた時の歪が均一となるように、外周側ほど厚肉となっている。
【００３３】
カップリング部３におけるプーリ３１は、金属材料によって製作されたもので、外周面にポリＶ溝３１１ａが形成されたプーリ本体部３１１と、その正面側の端部から内周側へ延びる円盤部３１２と、更にその内周端部から背面側へ延びる内周筒部３１３を有し、すなわち軸心を通る平面で切断した半断面（図示の断面）が略コ字形を呈する。プーリ本体部３１１における背面側の端部は、動的吸振部２における環状質量体２１の外周側に位置し、内周筒部３１３の外径は、ハブ１のリム部１３の内径よりも小径に形成されている。
【００３４】
カップリング部３における第二弾性体３２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で成形されたものであって、その内周端部が、ハブ１における内周筒部１４の外周面に所要の締め代をもって圧入嵌着された金属製のインナースリーブ３４の外周面に一体的に加硫接着され、外周端部が、プーリ３１の内周筒部３１３の内周面に一体的に加硫接着されている。この第二弾性体３２は、トルクを伝達するのに必要な強度を確保するために、所要の軸方向肉厚を有すると共に、半径方向に長い形状とすることによって、動的吸振部２における第一弾性体２２に比較して捩り方向ばね定数を十分に低くしてある。そしてこの形態でも、プーリ３１及びこれにＶベルトを介して接続される補機側のプーリを含む回転系をマスとし、第二弾性体３２をばねとする副振動系の捩り方向共振周波数は、例えばアイドリング周波数よりも十分に低い周波数域に設定されている。
【００３５】
カップリング部３におけるベアリング３３は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で成形されたものであって、ハブ１におけるリム部１３の内周面とプーリ３１における内周筒部３１３の外周面との間に介在された円筒部３３ａと、前記リム部１３の端面とプーリ３１の径方向部３１２との間に介在されたスラスト受け部３３ｂからなり、ハブ１に対してプーリ３１を相対回転可能に同心支持している。
【００３６】
以上の構成を供える本形態によるトルク変動吸収ダンパも、基本的に、先に説明した第一の形態によるものと同様のトルク伝達機能、動的吸振機能及びトルク変動吸収機能を奏するものである。
【００３７】
ここで、当該トルク変動吸収ダンパの外径寸法が制約された条件において、第二弾性体３２の耐久性を確保するために、その径方向寸法を大きくすると、その分、プーリ３１におけるプーリ本体部３１１から内周筒部３１３へかけての径方向寸法は小さくなる。しかし、本形態によれば、動的吸振部２とカップリング部３が径方向に対して互いに並列に配置され、動的吸振部２は断面コ字形のプーリ３１に収容された状態にはなく、その環状質量体２１がハブ１の背面側に配置されているので、例えばプーリ本体部３１１の肉厚を大きくするなど、設計の自由度が増す。したがって、プーリ３１に十分な慣性質量（ベルトを介して接続される補機側のプーリも含めた回転系の慣性質量）を確保して、カップリング部３による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体３２の耐久性確保とを両立させることができる。
【００３８】
次に図４は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい第三の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。本形態のトルク変動吸収ダンパも、請求項２に係る発明と対応するものであって、内燃機関のクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１と、このハブ１の外周側に設けられた動的吸振部２及びカップリング部３とを備える。この形態でも、動的吸振部２とカップリング部３は、径方向に対して互いに並列に配置されている。
【００３９】
ハブ１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外挿固定されるボス部１１と、その正面側の端部から段差部を介して正面側へ同心的に形成された内周筒部１４からなる。また、ハブ１には、金属板を打ち抜きプレス成形することによって製作されたハブ側プレート５が一体的に設けられており、このハブ側プレート５は、ハブ１の内周筒部１４の外周面に圧入固定された固定筒部５１と、その背面側の端部から外周へ延びる径方向部５２と、この径方向部５２の外周端部から背面側へ屈曲した湾曲部５３と、更にそこから背面側へ僅かに傾斜しながら外周側へ延びるテーパ状鍔部５４とからなる。
【００４０】
動的吸振部２は、ハブ側プレート５におけるテーパ状鍔部５４の正面側に同心的に配置された環状質量体２１と、この環状質量体２１をハブ側プレート５に弾性的に連結する第一弾性体２２とからなる。環状質量体２１は、鉄系材料など、比較的比重の大きい金属材料によって製作され、第一弾性体２２は、環状質量体２１の背面及び内周面の一部とハブ側プレート５におけるテーパ状鍔部５４及び湾曲部５３との間に一体的に加硫接着されている。
【００４１】
カップリング部３は、プーリ３１と、このプーリ３１をハブ１に対して弾性的に連結する第二弾性体３２と、プーリ３１を動的吸振部２の環状質量体２１の外周に同心的かつ相対回転可能に支持するベアリング３３とを有する。
【００４２】
カップリング部３におけるプーリ３１は、金属材料によって製作されたもので、動的吸振部２における環状質量体２１の外周側にあって外周面にポリＶ溝３１１ａが形成されたプーリ本体部３１１と、その正面側の端部から内周側へ延びる円盤部３１２と、更にその内周端部から背面側へ延びる内周筒部３１３を有し、すなわち軸心を通る平面で切断した半断面（図示の断面）が略コ字形を呈する。
【００４３】
カップリング部３における第二弾性体３２は、先に説明した図３に示される第２の形態と同様、内周端部が、ハブ１における内周筒部１４の外周面に所要の締め代をもって圧入嵌着された金属製のインナースリーブ３４の外周面に一体的に加硫接着され、外周端部が、プーリ３１の内周筒部３１３の内周面に一体的に加硫接着されている。この第二弾性体３２は、トルクを伝達するのに必要な強度を確保するために、所要の軸方向肉厚を有すると共に、半径方向に長い形状とすることによって、動的吸振部２における第一弾性体２２に比較して捩り方向ばね定数を十分に低くしてある。
【００４４】
この形態でも、プーリ３１及びこれにＶベルトを介して接続される補機側のプーリを含む回転系をマスとし、第二弾性体３２をばねとする副振動系の捩り方向共振周波数は、例えばアイドリング周波数よりも十分に低い周波数域に設定されている。
【００４５】
カップリング部３におけるベアリング３３は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で成形されたものであって、動的吸振部２における環状質量体２１の外周面とプーリ３１におけるプーリ本体部３１１の内周面との間に介在された円筒部３３ａと、環状質量体２１の背面側の端部外周に形成された環状突起２１ｂとプーリ本体部３１１の背面側の端部との間に介在されたスラスト受け部３３ｂからなり、環状質量体２１の外周にプーリ３１を相対回転可能に同心支持している。
【００４６】
動的吸振部２における環状質量体２１は、断面コ字形を呈するプーリ３１の内側へ、その背面側から半挿入された厚肉の外周部２１ｃと、そこから内周へカップリング部３における第二弾性体３２の背面側まで延びる内周部２１ｄを有し、その断面積が大きく、このため、大きな慣性質量を有する。第一弾性体２２は、この環状質量体２１の背面から内周面にかけての部分を、断面略Ｌ字形をなして、ハブ側プレート５の湾曲部５３及びテーパ状鍔部５４に連結しているので、大きな支持力を有する。
【００４７】
以上の構成を供える第三の形態によるトルク変動吸収ダンパも、基本的に、先に説明した第一及び第二の形態によるものと同様のトルク伝達機能、動的吸振機能及びトルク変動吸収機能を奏するものである。
【００４８】
プーリ３１には、Ｖベルトの張力によって軸心と垂直な方向の荷重が作用するが、プーリ３１のプーリ本体部３１１と動的吸振部２の環状質量体２１との間にはベアリング３３が介在し、環状質量体２１は、その背面から内周面にかけての広い部分が、断面略Ｌ字形をなす第一弾性体２２を介して、ハブ側プレート５に大きな支持力で支持されているので、プーリ３１の偏心が有効に防止される。
【００４９】
ここで、当該トルク変動吸収ダンパの外径寸法が制約された条件において、第二弾性体３２の耐久性を確保するために、その径方向寸法を大きくすると、その分、プーリ３１におけるプーリ本体部３１１から内周筒部３１３へかけての径方向寸法は小さくなる。しかし、本形態によれば、動的吸振部２の第一弾性体２２と、カップリング部３の第二弾性体３２が径方向に対して互いに並列の関係にあり、動的吸振部２における環状質量体２１の一部及び第一弾性体２２が、プーリ３１の外側に位置しているので、環状質量体２１の慣性質量などが犠牲にならず、設計の自由度が増す。したがって、プーリ３１の肉厚を増大するなどして、十分な慣性質量（ベルトを介して接続される補機側のプーリも含めた回転系の慣性質量）を確保し、カップリング部３による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体３２の耐久性確保とを両立させることができる。
【００５０】
次に図５は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい第四の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。本形態のトルク変動吸収ダンパは、請求項３に係る発明と対応するものであって、内燃機関のクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１と、このハブ１の外周側に設けられた動的吸振部２及びカップリング部３とを備える。この形態も、動的吸振部２とカップリング部３は、径方向に対して互いに並列の関係にある。
【００５１】
ハブ１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外挿固定されるボス部１１と、その正面側の端部から外周側へ延びる径方向部１２と、この径方向部１２の内周部から正面側へ延びる内周筒部１４と、径方向部１２の外周部から背面側へ延びるリム部１３からなる。
【００５２】
動的吸振部２は、ハブ１のリム部１３の外周側に同心的に配置された比較的比重の大きい金属材料からなる環状質量体２１と、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料によって環状に加硫成形され、環状質量体２１の内周面と前記リム部１３の外周面との間に圧入嵌着されることによって、ハブ１と環状質量体２１とを弾性的に連結する第一弾性体２２とからなり、その捩り方向共振周波数は、環状質量体２１の質量と、第一弾性体２２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周波数域、例えばアイドリング周波数域と合致するように同調されている。また、互いに対向するリム部１３の外周面及び環状質量体２１の内周面は、ハブ１、環状質量体２１及び第一弾性体２２の軸方向に対する滑りによる脱落を防止するために、径方向へ緩やかにうねった形状となっている。
【００５３】
カップリング部３は、プーリ３１が、ベアリング３３を介して、動的吸振部２の環状質量体２１の外周に同心的かつ相対回転可能に支持されており、このプーリ３１を、第二弾性体３２を介してハブ１に弾性的に連結したものである。
【００５４】
プーリ３１は、金属材料によって製作されたものであって、動的吸振部２における環状質量体２１の外周に位置し、外周面にポリＶ溝３１１ａが形成されたプーリ本体部３１１と、その正面側の端部から外周側へ延びる段差部３１４と、その外周端部から正面側へ延びる外周筒部３１５とを有する。
【００５５】
カップリング部３における第二弾性体３２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で成形されたものであって、その内周端部が、ハブ１における内周筒部１４の外周面に所要の締め代をもって圧入嵌着された金属製のインナースリーブ３４の外周面に一体的に加硫接着され、外周端部が、プーリ３１の外周筒部３１５の内周面に所要の締め代をもって圧入嵌着された金属製のアウタースリーブ３５の内周面に一体的に加硫接着されている。
【００５６】
この第二弾性体３２は、外周端部が、プーリ３１に、そのプーリ本体部３１１よりも大径に形成された外周筒部３１５にアウタースリーブ３５を介して連結された構造であることによって、半径方向に長い形状となり、このため、所要の強度を確保すると共に、捩り方向ばね定数を十分に低くして、プーリ３１及びこれにＶベルトを介して接続される補機側のプーリを含む回転系をマスとし、第二弾性体３２をばねとする副振動系の捩り方向共振周波数を、例えばアイドリング周波数よりも十分に低い周波数域に設定している。
【００５７】
カップリング部３におけるベアリング３３は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で成形されたものであって、先の第三の形態（図４）と同様、動的吸振部２における環状質量体２１の外周面とプーリ３１におけるプーリ本体部３１１の内周面との間に介在された円筒部３３ａと、環状質量体２１の背面側の端部外周に形成された環状突起２１ｂとプーリ本体部３１１の背面側の端部との間に介在されたスラスト受け部３３ｂからなる。
【００５８】
以上の構成を供える第四の形態によるトルク変動吸収ダンパも、基本的に、先に説明した各形態によるものと同様のトルク伝達機能、動的吸振機能及びトルク変動吸収機能を奏するものである。そして、トルク変動吸収ダンパの外径寸法が制約されていても、動的吸振部２の第一弾性体２２と、カップリング部３の第二弾性体３２が径方向に対して互いに並列であり、第二弾性体３２のアウタースリーブ３５が、プーリ本体部３１１よりも大径に形成された外周筒部３１５に嵌着された構造となっているため、第二弾性体３２の十分な半径方向長さを確保し、また、プーリ本体部３１１の肉厚を大きくするなどして、プーリ３１に十分な慣性質量（ベルトを介して接続される補機側のプーリも含めた回転系の慣性質量）を確保し、カップリング部３による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体３２の耐久性確保とを両立させることができる。
【００５９】
次に図６は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい第五の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。本形態のトルク変動吸収ダンパは、請求項４に係る発明と対応するものであって、内燃機関のクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１と、このハブ１の外周側に設けられた動的吸振部２及びカップリング部３とを備える。この第五の形態においても、動的吸振部２とカップリング部３は、径方向に対して互いに並列に配置された関係にある。
【００６０】
ハブ１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外挿固定されるボス部１１と、その正面側の端部から外周側へ延びる径方向部１２と、この径方向部１２の内周部から正面側へ延びる内周筒部１４と、径方向部１２の外周部から正面側へ延びるリム部１３からなる。
【００６１】
動的吸振部２は、第四の形態（図５）と同様、ハブ１のリム部１３の外周側に同心的に配置された比較的比重の大きい金属材料からなる環状質量体２１と、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料によって環状に加硫成形され、環状質量体２１の内周面と前記リム部１３の外周面との間に圧入嵌着されることによって、ハブ１と環状質量体２１とを弾性的に連結する第一弾性体２２とからなり、その捩り方向共振周波数は、環状質量体２１の質量と、第一弾性体２２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周波数域、例えばアイドリング周波数域と合致するように同調されている。また、互いに対向するリム部１３の外周面及び環状質量体２１の内周面は、ハブ１、環状質量体２１及び第一弾性体２２の軸方向に対する滑りによる脱落を防止するために、径方向へ緩やかにうねった形状となっている。
【００６２】
カップリング部３は、プーリ３１の内周筒部３１３の一部が、ベアリング３３を介して、動的吸振部２の環状質量体２１の外周に同心的かつ相対回転可能に支持されており、このプーリ３１を、第二弾性体３２を介してハブ１に弾性的に連結したものである。
【００６３】
プーリ３１は、金属材料によって製作されたものであって、その軸方向幅は、ハブ１のリム部１３及びその外周に設けられた動的吸振部２の軸方向幅よりも大きいものとなっている。そして、外周面にポリＶ溝３１１ａが形成されたプーリ本体部３１１と、その正面側の端部から内周側へ延びる円盤部３１２と、更にその内周端部から背面側へ延びて、背面寄りの内周面がベアリング３３を介してハブ１のリム部１３の外周に支持された内周筒部３１３を有し、すなわち軸心を通る平面で切断した半断面（図示の断面）が略コ字形を呈する。
【００６４】
カップリング部３における第二弾性体３２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で成形されたものであって、その内周端部が、ハブ１における内周筒部１４の外周面に所要の締め代をもって圧入嵌着された金属製のインナースリーブ３４の外周面に一体的に加硫接着され、外周端部が、プーリ３１の内周筒部３１３における正面寄りの内周面に一体的に加硫接着されている。
【００６５】
また、この第二弾性体３２は、ハブ１の内周筒部１４に圧入嵌着されたインナースリーブ３４の外周から、ハブ１のリム部１３及びその外周に設けられた動的吸振部２の正面側を迂回するように湾曲して、プーリ３１の内周筒部３１３における正面寄りの内周面に延びる形状となっており、このため、所要の強度を確保すると共に、捩り方向ばね定数を十分に低いものとなっている。
【００６６】
カップリング部３におけるベアリング３３は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で成形されたものであって、先の第四の形態（図５）と同様、動的吸振部２における環状質量体２１の外周面とプーリ３１におけるプーリ本体部３１１の内周面との間に介在された円筒部３３ａと、環状質量体２１の背面側の端部外周に形成された環状突起２１ｂとプーリ本体部３１１の背面側の端部との間に介在されたスラスト受け部３３ｂからなる。
【００６７】
以上の構成を供える第四の形態によるトルク変動吸収ダンパも、基本的に、先に説明した各形態によるものと同様のトルク伝達機能、動的吸振機能及びトルク変動吸収機能を奏するものである。そして、トルク変動吸収ダンパの外径寸法が制約されていても、動的吸振部２の第一弾性体２２と、カップリング部３の第二弾性体３２が径方向に対して互いに並列に配置された関係にあり、第二弾性体３２の外周端部は、ハブ１のリム部１３及びその外周に設けられた動的吸振部２よりも外周側にあるプーリ３の内周筒部３１３に延び、しかもハブ１のリム部１３及び動的吸振部２の正面側を迂回する形状であることによって、ハブ１とプーリ３との間で十分な長さが確保される。一方、プーリ本体部３１１の肉厚を大きくするなどして、プーリ３１に十分な慣性質量（ベルトを介して接続される補機側のプーリも含めた回転系の慣性質量）を確保することができるので、カップリング部３による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体３２の耐久性確保とを両立させることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、プーリが、ハブの内周部に相対回転可能に支持された内周筒部から円盤部を介して環状質量体の外周側へ延びるプーリ本体部を有し、プーリの内周筒部が、第二弾性体を介してハブのリム部と弾性的に連結されたものであるため、プーリの慣性質量を十分に大きく取ることができると共に、第二弾性体の径方向長さを十分に大きくすることができるので、カップリング部による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体の耐久性確保とを両立させることができる。
【００６９】
請求項２の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、動的吸振部及びカップリング部が径方向に対して互いに並列であり、ハブ又はこのハブと一体化された部品に、軸方向に隣接配置した環状質量体を第一弾性体を介して弾性的に連結した構造を備えるため、プーリの慣性質量を十分に大きく取ることができると共に、第二弾性体の径方向長さを十分に大きくすることができるので、カップリング部による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体の耐久性確保とを両立させることができる。
【００７０】
請求項３の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、動的吸振部が、ハブのリム部の外周側に、環状質量体を、第一弾性体を介して弾性的に連結した構造を備え、カップリング部が、環状質量体の外周に相対回転可能に支持されたプーリと、プーリから延在された大径の筒部とハブとの間を弾性的に連結した第二弾性体とからなり、動的吸振部及びカップリング部が径方向に対して互いに並列に配置されているため、プーリの慣性質量を十分に大きく取ることができると共に、第二弾性体の長さを十分に大きくすることができるので、カップリング部による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体の耐久性確保とを両立させることができる。
【００７１】
請求項４の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、動的吸振部が、ハブのリム部の外周側に、環状質量体を、第一弾性体を介して弾性的に連結した構造を備え、カップリング部が、軸方向一部を環状質量体の外周に相対回転可能に支持されたプーリと、ハブとプーリの軸方向他部との間を弾性的に連結した第二弾性体とからなり、動的吸振部及びカップリング部が径方向に互いに並列であるため、プーリの慣性質量を十分に大きく取ることができると共に、ハブとプーリ間の第二弾性体の連結長さを十分に大きくすることができるので、カップリング部による優れたトルク変動吸収特性と、第二弾性体の耐久性確保とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトルク変動吸収ダンパの第一の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】カップリング部によるトルク変動吸収特性と、プーリ側の慣性質量との関係を示す説明図である。
【図３】本発明に係るトルク変動吸収ダンパの第二の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図４】本発明に係るトルク変動吸収ダンパの第三の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図５】本発明に係るトルク変動吸収ダンパの第四の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図６】本発明に係るトルク変動吸収ダンパの第五の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【符号の説明】
１　ハブ
１１　ボス部
１２　径方向部
１３　リム部
１４　内周筒部
１５　テーパ部
２　動的吸振部
２１　環状質量体
２２　第一弾性体
３　カップリング部
３１　プーリ
３１ａ　長孔
３１１　プーリ本体部
３１１ａ　ポリＶ溝
３１２　円盤部
３１３　内周筒部
３１４　段差部
３１５　外周筒部
３２　第二弾性体
３３　ベアリング
３４　インナースリーブ
３５　アウタースリーブ
４　ピン
５　ハブ側プレート（ハブと一体化された部品）
５１　固定筒部
５２　径方向部
５３　湾曲部
５４　テーパ状鍔部
【図１】
2004028177.tif 000003
【図２】
2004028177.tif 000004
【図３】
2004028177.tif 000005
【図４】
2004028177.tif 000006
【図５】
2004028177.tif 000007
【図６】
2004028177.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月18日(2002.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004028177.tif 000009
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004028177.tif 000010
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004028177.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004028177.tif 000012
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004028177.tif 000013