(57)【要約】【課題】防振機能に優れ、かつ安価に製作可能なダンパプーリを提供する。【解決手段】ハブ１と、プーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４が互いに同心的に配置され、ハブ１のリム部１３に圧入によって一体的に取り付けられた環状プレート５と、前記プーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４との間にゴム状弾性材料からなる弾性体６が加硫接着され、弾性体６が、プーリ本体２と環状プレート５のスリーブ５１との間で捩り方向の自由度を有する捩り弾性部６１と、軸方向質量体３と環状プレート５のスリーブ５１との間で軸方向の自由度を有する軸方向弾性部６２と、径方向質量体４と環状プレート５の内周フランジ５３との間で径方向の自由度を有する径方向弾性部６３とからなる。【選択図】　図１
2004060718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ（１）と、プーリ本体（２）、軸方向質量体（３）及び径方向質量体（４）が互いに同心的に配置され、前記ハブ（１）に一体的に取り付けられた環状プレート（５）と、前記プーリ本体（２）、軸方向質量体（３）及び径方向質量体（４）との間にゴム状弾性材料からなる弾性体（６）が加硫接着され、前記弾性体（６）が、前記プーリ本体（２）と前記環状プレート（５）との間では捩り方向の自由度を有し、前記軸方向質量体（３）と前記環状プレート（５）との間では軸方向の自由度を有し、前記径方向質量体（４）と前記環状プレート（５）との間では径方向の自由度を有することを特徴とするダンパプーリ。
【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、プーリ本体と弾性体からなる副振動系によって回転軸の振動に対する動的吸振機能を奏するダンパプーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、車両におけるエンジンのクランクシャフトの軸端に取り付けられるダンパプーリの典型的な従来技術を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。このダンパプーリ１００は、クランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１０１と、そのリム部１０１ａの外周面に圧入したスリーブ１０２と、その外周側に同心的に配置されたプーリ本体１０３と、このプーリ本体１０３とスリーブ１０２の間に加硫接着された第一弾性体１０４と、リム部１０１ａと軸方向に並んで同心的に配置されたインナーダンパマス１０５と、このインナーダンパマス１０５とリム部１０１ａとの間に加硫接着された第二弾性体１０６からなる（特開平７−７１５２１号公報参照）。
【０００３】
すなわち、このダンパプーリ１００は、プーリ本体１０３に巻き掛けられるベルトを介して、クランクシャフトの駆動力を他の回転機器へ伝達すると共に、所定の回転数域において、第一弾性体１０４とプーリ本体１０３からなる副振動系が捩り方向へ共振することによって、捩り振動を低減し、また第二弾性体１０６とインナーダンパマス１０５からなる副振動系が径方向へ共振することによって、径方向振動（曲げ振動）を低減するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のダンパプーリ１００によれば、捩り振動及び径方向振動に対しては防振機能を奏するが、軸方向振動に対しては、積極的な防振機能が期待できないものであった。また、その製造に際しては、プーリ本体１０３とスリーブ１０２の間に第一弾性体１０４を加硫接着する工程と、インナーダンパマス１０５とハブ１０１のリム部１０１ａとの間に第二弾性体１０６を加硫接着する工程の、２回の成形工程を必要とし、生産コストの上昇を来していた。
【０００５】
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、防振機能に優れ、しかも安価に製作可能なダンパプーリを提供することにある。
【０００６】
【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の発明に係るダンパプーリは、ハブと、プーリ本体、軸方向質量体及び径方向質量体が互いに同心的に配置され、前記ハブに一体的に取り付けられた環状プレートと、前記プーリ本体、軸方向質量体及び径方向質量体との間にゴム状弾性材料からなる弾性体が加硫接着され、前記弾性体が、前記プーリ本体と前記環状プレートとの間では主に捩り方向の自由度を有し、前記軸方向質量体と前記環状プレートとの間では主に軸方向の自由度を有し、前記径方向質量体と前記環状プレートとの間では主に径方向の自由度を有するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るダンパプーリの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図、図２は、図１におけるＩＩ方向の矢視図である。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における右側のことである。
【０００８】
この形態のダンパプーリは、図示されていない車両用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プーリ本体２及び軸方向質量体３と、ハブ１の正面側に同心的かつ相対変位可能な状態で配置された径方向質量体４と、ハブ１に一体的に取り付けられた環状プレート５と、この環状プレート５とプーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４との間に加硫接着されたゴム状弾性材料からなる弾性体６とを備える。したがって、ハブ１に、環状プレート５及び弾性体６を介してプーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４が弾性的に連結された構成となっている。
【０００９】
ハブ１は、鉄系あるいはアルミニウム系などの金属からなるものであって、クランクシャフトの軸端への固定部であるボス部１１と、このボス部１１から外周側へ延在された円盤部１２と、その外周から正面側及び背面側へ円筒状に延在されたリム部１３とからなる。
【００１０】
プーリ本体２は、鉄系などの金属からなるものであって、外周面に、図示されていないベルトを巻き掛けるポリＶ溝２１が形成され、ハブ１のリム部１３の外周側に配置されている。
【００１１】
軸方向質量体３は、鉄系などの金属からなり、軸心を通る平面で切断した断面（図１に示される断面）の面積がプーリ本体２よりも小さい円環状をなすものであって、ハブ１のリム部１３の外周側に配置され、プーリ本体２の背面側に位置している。
【００１２】
径方向質量体４は、鉄系などの金属からなり、軸心を通る平面で切断した断面（図１に示される断面）の面積がプーリ本体２よりも小さい円環状をなすものであって、ハブ１の円盤部１２の正面側かつリム部１３の内周側に配置され、すなわちプーリ本体２及び軸方向質量体３よりも小径に形成されている。
【００１３】
環状プレート５は、鋼板などの金属板を打ち抜きプレス成形したものであって、ハブ１のリム部１３の外周面に圧入嵌着されたスリーブ５１と、前記リム部１３の正面端部に沿って内周側へ屈曲した位置決め段差部５２と、この位置決め段差部５２から内周側へ延びる内周フランジ５３とからなる。
【００１４】
弾性体６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からなるものであって、環状プレート５と、プーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４との間に、加硫接着したものである。詳しくは、この弾性体６は、環状プレート５におけるスリーブ５１の外周面とプーリ本体２の内周面との間に介在する捩り弾性部６１と、この捩り弾性部６１と連続して、環状プレート５におけるスリーブ５１の外周面と軸方向質量体３の内周面との間に介在する軸方向弾性部６２と、捩り弾性部６１及び軸方向弾性部６２とは分離形成されて、環状プレート５における内周フランジ５３とその背面側に配置された径方向質量体４との間に介在する径方向弾性部６３とからなる。
【００１５】
プーリ本体２は、環状プレート５のスリーブ５１との間で、弾性体６の捩り弾性部６１を介して主に捩り方向の自由度を有する。このため、プーリ本体２と捩り弾性部６１は、捩り方向の振動系を構成している。
【００１６】
軸方向質量体３は、環状プレート５のスリーブ５１との間で、弾性体６の軸方向弾性部６２を介して主に軸方向の自由度を有する。このため、軸方向質量体３と軸方向弾性部６２は、軸方向の振動系を構成している。また、軸方向弾性部６２には、円周方向に断続したすぐり６２ａが形成されており、これによって軸方向のばね定数が調整されている。
【００１７】
径方向質量体４は、環状プレート５の内周フランジ５３との間で、弾性体６の径方向弾性部６３を介して主に径方向の自由度を有する。このため、径方向質量体４と径方向弾性部６３は、径方向の振動系を構成している。
【００１８】
ところで、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）及び曲げ振動を生じる。また、曲げ振動には、径方向の振動成分のほか、軸方向の振動成分が含まれる。そこで、プーリ本体２と捩り弾性部６１で構成される捩り方向の振動系の捩り方向共振周波数は、クランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる周波数域に同調されており、同様に、軸方向質量体３と軸方向弾性部６２で構成される軸方向の振動系の軸方向共振周波数は、クランクシャフトの曲げ振動における軸方向成分の振幅が極大となる周波数域に同調されており、径方向質量体４と径方向弾性部６３で構成される径方向の振動系の径方向共振周波数は、クランクシャフトの曲げ振動における径方向成分の振幅が極大となる周波数域に同調されている。
【００１９】
以上の構成を備えるダンパプーリの製造においては、まず、ハブ１、プーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４を、鋳造等によって製作し、環状プレート５を金属板の打ち抜きプレス成形によって製作する。環状プレート５におけるスリーブ５１の内径は、ハブ１のリム部１３に対して適当な締め代をもたせるために、このリム部１３の外径よりも僅かに小径に形成される。
【００２０】
次に、所定の加硫成形用金型内に、予め加硫接着剤を塗布した環状プレート５、プーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４をセットし、金型内面と、環状プレート５、プーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４とで画成される成形空間に、未加硫ゴムを充填して加熱・加圧することによって、弾性体６を環状に加硫成形すると同時に環状プレート５、プーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４と加硫接着する。なお、弾性体６における捩り弾性部６１及び軸方向弾性部６２と径方向弾性部６３は分離しているが、一度の工程で成形することができる。
【００２１】
次に、上述の成形工程によって、弾性体６を介してプーリ本体２、軸方向質量体３及び径方向質量体４が一体化された環状プレート５のスリーブ５１を、ハブ１のリム部１３の外周面に、その正面側から、環状プレート５の位置決め段差部５２がリム部１３の正面端部に当接するまで圧入する。そして、これによって、ダンパプーリが図１に示される状態に組み立てられる。
【００２２】
本形態によるダンパプーリは、ハブ１のボス部１１において、図示されていないクランクシャフトの軸端に固定され、エンジンの駆動時に、このクランクシャフトと共に回転され、プーリ本体２に巻き掛けたベルトを介して、補機などの回転機器を駆動させるものである。
【００２３】
そして、クランクシャフトに生じる捩り振動の振幅が極大となる振動数域では、プーリ本体２と弾性体６の捩り弾性部６１で構成される捩り方向の振動系が、ハブ１を介して入力される捩り振動と逆位相の波形で共振し、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。同様に、クランクシャフトに生じる曲げ振動における軸方向振幅が極大となる振動数域では、プーリ本体２と弾性体６の軸方向弾性部６２で構成される軸方向の振動系が、ハブ１を介して入力される軸方向振動と逆位相の波形で共振し、クランクシャフトの軸方向振幅のピークを有効に低減する動的吸振効果を発揮する。また、クランクシャフトに生じる曲げ振動の径方向振幅が極大となる振動数域では、プーリ本体２と弾性体６の径方向弾性部６３で構成される径方向の振動系が、ハブ１を介して入力される径方向振動と逆位相の波形で共振し、クランクシャフトの径方向振幅のピークを有効に低減する動的吸振効果を発揮する。
【００２４】
したがって、本形態のプーリダンパによれば、クランクシャフトの捩り振動や、曲げ振動における径方向の振動成分はもとより、曲げ振動における軸方向成分も有効に低減することができる。
【００２５】
なお、軸方向質量体３と軸方向弾性部６２で構成される振動系の軸方向の自由度や、軸方向弾性部６２のばね定数の調整は、弾性体６における捩り弾性部６１と軸方向弾性部６２とを軸方向に分離したり、あるいは捩り弾性部６１と軸方向弾性部６２の間にすぐりを形成することも有効である。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るダンパプーリによれば、ハブに一体的に取り付けられた環状プレートと、プーリ本体、軸方向質量体及び径方向質量体との間にゴム状弾性材料からなる弾性体が加硫接着されたものであるため、一回の加硫成形（加硫接着）工程によって、プーリ本体、軸方向質量体及び径方向質量体をハブ側に一体化することができ、生産コストを低減することができる。また、捩り振動や、曲げ振動における径方向の振動成分に加え、曲げ振動における軸方向成分も有効に低減することができるので、防振性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダンパプーリの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ方向の矢視図である。
【図３】ダンパプーリの典型的な従来例を、その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　円盤部
１３　リム部
２　プーリ本体
２１　ポリＶ溝
３　軸方向質量体
４　径方向質量体
５　環状プレート
５１　スリーブ
５２　位置決め段差部
５３　内周フランジ
６　弾性体
６１　捩り弾性部
６２　軸方向弾性部
６３　径方向弾性部
【図１】
2004060718.tif 000003
【図２】
2004060718.tif 000004
【図３】
2004060718.tif 000005