(57)【要約】【課題】弾性体３が万一破損しても、環状質量体２が正面側へ飛び出すのを防止することができ、かつ安価に製造可能なトーショナルダンパを提供する。【解決手段】エンジンのクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１と、その外周側に同心的かつ相対変位可能な状態で配置された環状質量体２と、ハブ１と環状質量体２とを弾性的に連結する弾性体３とからなり、ハブ１のリム部１３の正面側の端部に外周側へ屈曲した外向きストッパ１４を有し、環状質量体２の背面側の端部に、内周側へ屈曲した内向きストッパ２２を有する。ハブ１と環状質量体２は、外向きストッパ１４と内向きストッパ２２とで互いに連続した一体物として成形された後、切断によって分離されたものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に同心的に取り付けられるハブ（１）と、このハブ（１）のリム部（１３）の外周側に同心的かつ相対変位可能な状態で配置された環状質量体（２）と、前記ハブ（１）のリム部（１３）と環状質量体（２）との間に介在された弾性体（３）とを備え、前記リム部（１３）の正面側の端部に外周側へ屈曲した外向きストッパ（１４）が形成され、前記環状質量体（２）における背面側の端部に内周側へ屈曲した内向きストッパ（２２）が形成されたことを特徴とするトーショナルダンパ。
【請求項２】
請求項１に記載されたトーショナルダンパの製造において、円盤部（１２）と及びその外周から軸方向へ延びるリム部（１３）を有するハブ（１）と、前記リム部（１３）より大径の環状質量体（２）が径方向部（４）を介して互いに連続した形状のハブ・質量体一体物（１０）を製作し、前記径方向部（４）をその径方向中間部で切断することによって前記ハブ（１）と環状質量体（２）とを分離し、互いに同心配置した前記ハブ（１）のリム部（１３）と環状質量体（２）との間に弾性体（３）を介在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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車エンジンのクランクシャフト等、回転軸に取り付けられ、環状質量体と弾性体からなる振動系によって回転軸の捩り方向に対する動的吸振機能を奏するトーショナルダンパ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のエンジンの駆動は、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、このクランクシャフトには、回転に伴って捩り振動（回転方向の振動）が生じる。そしてこのような捩り振動の振幅増大による不具合の発生を防止するため、クランクシャフトの軸端には、トーショナルダンパが取り付けられる。
【０００３】
図８は、この種のトーショナルダンパの典型的な従来例を示す装着状態の半断面図である。すなわち、このトーショナルダンパ１００は、内周部１０１ａがエンジンのクランクシャフト２００の軸端に取り付けられるハブ１０１と、そのリム部１０１ｂの外周側に同心的に配置された環状質量体１０２と、これらハブ１０１と環状質量体１０２とを弾性的に連結するゴム状弾性材料からなる弾性体１０３とを備える。この例においては、ハブ１０１及び環状質量体１０２が鋳物からなり、弾性体１０３は、成形後にハブ１０１のリム部１０１ｂと環状質量体１０２との間に圧入されたものである。
【０００４】
環状質量体１０２及び弾性体１０３からなる副振動系には、所定の捩り方向固有振動数が設定されている。すなわち、トーショナルダンパ１００は、クランクシャフト２００の捩り振幅が最大となる所定の回転数域において、捩り方向に加振されることによって環状質量体１０２及び弾性体１０３からなる副振動系が共振し、その振動変位によるトルクが入力振動によるトルクと逆方向へ生じることによって、動的吸振効果を発揮するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のトーショナルダンパ１００によれば、ハブ１０１及び環状質量体１０２を鋳物などで製作した場合、それぞれ別々の鋳型が必要になり、鋳物以外で製作した場合も同様に、別々の製作工程が必要になる。また、長期使用によって弾性体１０３が万一破損したような場合、環状質量体１０２が回転しながら正面側（エンジンのフロント側）、すなわち図８における左側へ飛び出して、エンジンルーム内の処処に衝突するので、危険であった。
【０００６】
本発明は、上記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、弾性体が万一破損しても、環状質量体が正面側へ飛び出すのを確実に防止することができ、しかも安価に製造可能なトーショナル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の発明に係るトーショナルダンパは、回転軸に同心的に取り付けられるハブと、このハブのリム部の外周側に同心的かつ相対変位可能な状態で配置された環状質量体と、前記ハブのリム部と環状質量体との間に介在された弾性体とを備え、前記リム部の正面側の端部に外周側へ屈曲した外向きストッパが形成され、前記環状質量体における背面側の端部に内周側へ屈曲した内向きストッパが形成されたものである。
【０００８】
請求項２の発明に係るトーショナルダンパの製造方法は、請求項１に記載されたトーショナルダンパを得るために、円盤部と及びその外周から軸方向へ延びるリム部を有するハブと、前記リム部より大径の環状質量体が径方向部を介して互いに連続した形状のハブ・質量体一体物を製作し、前記径方向部をその径方向中間部で切断することによって前記ハブと環状質量体とを分離し、互いに同心配置した前記ハブのリム部と環状質量体との間に弾性体を介在させるものである。前記径方向部の内周部は、切断によってハブの外向きストッパとなるものであり、前記径方向部の外周部は、切断によって環状質量体の内向きストッパとなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るトーショナルダンパの好ましい実施の形態を軸心を通る平面で切断して示す断面図である。なお、以下の説明において、「正面」とは図１における左側、「背面」とは図１における右側すなわちエンジン側のことである。
【００１０】
この形態によるトーショナルダンパは、図示されていないエンジン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の外周側に同心的かつ相対変位可能な状態で配置された環状質量体２と、ハブ１と環状質量体２とを弾性的に連結する弾性体３とからなる。
【００１１】
ハブ１は、鋼板等の厚手の金属板でプレス成形されたものであって、クランクシャフトの軸端への固定部である軸孔１１ａが形成されたボス部１１と、その正面側の端部から外周側へ延在された円盤部１２と、その外周端部から正面側へ延在されたリム部１３と、更にこのリム部１３の正面側の端部から外周側へ屈曲した外向きストッパ１４とを有する。
【００１２】
環状質量体２は、ハブ１と同一の材料、すなわち鋼板等の厚手の金属板でプレス成形されたものであって、プーリ部２１と、その背面側の端部から内周側へ屈曲した内向きストッパ２２を有する。プーリ部２１の外周面には、図示されていないベルトを巻き掛けて補機へ回転力を伝達するためのポリＶ溝２１ａが形成されている。
【００１３】
弾性体３は、例えば耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れると共に内部発熱の少ないＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）等のゴム状弾性材料によって環状に成形され、ハブ１のリム部１３の外周面と、これに径方向に対向する環状質量体２のプーリ部２１の内周面との間に圧入され、所要の圧縮代をもって嵌着されたものである。
【００１４】
環状質量体２と弾性体３は、副振動系を構成しており、この副振動系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、弾性体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り振動の振幅が極大となる振動数域に設定されている。
【００１５】
以上の構成を備えるトーショナルダンパは、ハブ１のボス部１１の軸孔１１ａにおいて、図示されていないボルト及びキー等によってクランクシャフトの軸端に固定され、エンジン駆動時に、このクランクシャフトと共に回転されるものである。そして、クランクシャフトの回転中に、ハブ１を介して入力される捩り振動の振動数が、クランクシャフトの振幅が極大となる振動数域になると、環状質量体２と弾性体３とによって構成される副振動系が、入力振動と逆位相で共振し、すなわちその共振によるトルクは入力振動のトルクと逆方向に生じるため、クランクシャフトの捩り振動のピークを有効に低減する動的吸振効果を発揮する。
【００１６】
そして、長期使用のうちに、弾性体３が万一破損したような場合、この弾性体３は、ハブ１側の外向きストッパ１４と環状弾性体２側の内向きストッパ２２によって、ハブ１のリム部１３と環状質量体２のプーリ部２１との間に保持される。このため、外向きストッパ１４、弾性体３及び内向きストッパ２２の互いの干渉によって、ハブ１の正面側への環状質量体２の移動及び脱落が防止される。
【００１７】
図２は、本発明に係るトーショナルダンパの製造方法の好ましい実施の形態として、図１に示されるトーショナルダンパを製造するためのハブ・質量体一体物１０を示す半断面図、図３はハブ・質量体一体物１０をハブ１と環状質量体２とに切断した状態を示す半断面図、図４は組立工程を示す半断面図である。
【００１８】
本形態によるトーショナルダンパの製造方法においては、まず図２に示されるように、鋼板等の厚手の金属板をプレス成形することによって、ボス部１１と、その軸方向一端から外周側へ延在された円盤部１２と、その外周端部からボス部１１と反対側へ延在されたリム部１３と、このリム部１３における円盤部１２と反対側の端部から外周側へ屈曲した径方向部４と、更にこの径方向部４の外周端部からリム部１３と反対側へ延在されたプーリ部２１が、互いに連続して形成されたハブ・質量体一体物１０を製作する。径方向部４は、図１のトーショナルダンパにおける外向きストッパ１４及び内向きストッパ２２となる部分に相当する。また、プーリ部２１の外周面には、ポリＶ溝２１ａが形成される。
【００１９】
次に、図２に二点鎖線Ｃで示されるように、ハブ・質量体一体物１０の径方向部４をその径方向中間部で切断することによって、このハブ・質量体一体物１０を、図３に示されるようにハブ１と環状質量体２とに分離する。ハブ・質量体一体物１０の径方向部４は、切断位置Ｃの内周側（リム部１３側）がハブ１の外向きストッパ１４となり、切断位置Ｃの外周側（プーリ部２１側）が環状質量体２の内向きストッパ２２となる。
【００２０】
したがって、この方法によれば、ハブ１と環状質量体２を、一つのプレス型で一度にプレス成形することができ、低コスト化を図ることができる。
【００２１】
次に図４に示されるように、ハブ１のリム部１３と環状質量体２のプーリ部２１との間に、ゴム状弾性材料で加硫成形した環状の弾性体３を圧入嵌合する。弾性体３は、径方向の肉厚ｔが、リム部１３の外径ｄ１とプーリ部２１の内径ｄ２との差よりも大きく成形されており、したがって、リム部１３とプーリ部２１との間へ適当に圧縮されながら介入される。また、リム部１３の外周面に対しては、外向きストッパ１４と反対側の端部から相対的に圧入され、プーリ部２１の内周面に対しては、内向きストッパ２２と反対側の端部から相対的に圧入される。そして、この圧入嵌合工程によって、図１に示される構成のトーショナルダンパが組み立てられる。
【００２２】
なお、ハブ１のリム部１３と環状質量体２のプーリ部２１との間に弾性体３を介入させるための、他の方法としては、例えばハブ１のリム部１３を図示の例よりも小径に形成しておくことによって、小さな抵抗で弾性体３の介入を行い、その後、リム部１３を拡径させるように塑性変形させることによって、弾性体３に径方向の圧縮を加えるようにしても良い。
【００２３】
図５は、ハブ・質量体一体物１０の径方向部４をその径方向中間部で切断しやすい形状とした例を示す半断面図、図６は、図５におけるＶＩ方向の部分的な矢視図である。すなわち、この例においては、ハブ・質量体一体物１０のプレス時に、その径方向部４に、円周方向へ断続したスリット４１を打ち抜き形成したものである。このようにすれば、スリット４１，４１間の橋絡部４２，４２，…を細く形成することによって、切断を容易に行うことができる。
【００２４】
図７は、ハブ・質量体一体物１０の径方向部４をその径方向中間部で切断しやすい形状とした他の例を示す半断面図である。すなわち、この例においては、ハブ・質量体一体物１０のプレス時に、その径方向部４に、円周方向へ環状に連続した溝４３を形成したものである。このようにすれば、溝４３を深くして、この溝４３による薄肉部４４を可及的に薄く形成することによって、切断を容易に行うことができる。
【００２５】
なお、ハブ・質量体一体物１０は、金属板のプレス成形以外の方法でも製作することができるが、金属板のプレス成形を採用することによって、製作が容易であり、コスト的にも有利であり、しかも全体の軽量化を図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るトーショナルダンパによれば、使用中に、弾性体が万一破損しても、ハブ側の外向きストッパと環状質量体側の内向きストッパによって、弾性体が保持されるため、ハブの正面側へ弾性体が脱落するのを、外向きストッパ、弾性体及び内向きストッパの互いの干渉によって防止することができ、安全性の向上を図ることができる。
【００２７】
請求項２の発明に係るトーショナルダンパの製造方法によれば、ハブと環状質量体を、一つのプレス型で一度にプレス成形することができるので、低コストで生産することができ、しかもハブと環状質量体との間を切断することによって、環状質量体の脱落防止のための、ハブ側の外向きストッパ及び環状質量体側の内向きストッパが形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトーショナルダンパの好ましい実施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２】本発明に係るトーショナルダンパの製造方法の好ましい実施の形態として、図１のトーショナルダンパを製造するためのハブ・質量体一体物１０を示す半断面図である。
【図３】本発明に係るトーショナルダンパの製造方法の好ましい実施の形態において、ハブ・質量体一体物１０をハブ１と環状質量体２とに切断した状態を示す半断面図である。
【図４】本発明に係るトーショナルダンパの製造方法の好ましい実施の形態において、組立工程を示す半断面図である
【図５】ハブ・質量体一体物１０の径方向部４をその径方向中間部で切断しやすい形状とした例を示す半断面図である。
【図６】図５におけるＶＩ方向の部分的な矢視図である。
【図７】ハブ・質量体一体物１０の径方向部４をその径方向中間部で切断しやすい形状とした他の例を示す半断面図である。
【図８】トーショナルダンパの典型的な従来例を示す装着状態の半断面図である。
【符号の説明】
１　ハブ
１１　ボス部
１２　円盤部
１３　リム部
１４　外向きストッパ
２　環状質量体
２１　プーリ部
２２　内向きストッパ
３　弾性体
４　径方向部
４１　スリット
４２　橋絡部
４３　溝
４４　薄肉部
１０　ハブ・質量体一体物
【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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【図７】
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【図８】
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【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】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2004019674.tif 000015
【図６】
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【図７】
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【図８】
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