(57)【要約】【課題】複数の副振動系３，４を有するトーショナルダンパにおいて、ハブ１と内向きフランジ２４とで囲まれた空間に配置された副振動系４における弾性体４２の放熱性を高めて、その耐久性を向上させることにある。【解決手段】スリーブ２のスリーブ本体部２１の外周側に配置された第一の環状質量体３１及びこの第一の環状質量体３１をスリーブ本体部２１に連結する第一の弾性体３２からなる第一の副振動系３と、ハブ１とスリーブ２の内向きフランジ２４の間に配置された第二の環状質量体４１及びこの第二の環状質量体４１を内向きフランジ２４に連結する第二の弾性体４２からなる第二の副振動系４とを備え、スリーブ２に第二の副振動系４の外周側で径方向に貫通したポンピング孔２５が開設され、ハブ１の円盤部１１に通気孔１３が開設される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ（１）のリム部（１２）又はこのリム部（１２）と一体化されたスリーブ（２）に形成された内向きフランジ（２４）と、
前記リム部（１２）の外周側に配置された第一の環状質量体（３２）及びこの第一の環状質量体（３１）を前記リム部（１２）側に連結する第一の弾性体（３２）からなる第一の副振動系（３）と、
前記ハブ（１）と前記内向きフランジ（２４）の間に配置された第二の環状質量体（４１）及びこの第二の環状質量体（４１）を前記内向きフランジ（２４）に連結する第二の弾性体（４２）からなる第二の副振動系（４）とを備え、
前記リム部（１２）又はスリーブ（２）に、前記第二の副振動系（４）の外周側で径方向に貫通したポンピング孔（２５）が開設されたことを特徴とするトーショナルダンパ。
【請求項２】
ハブ（１）の円盤部（１１）に通気孔（１３）が開設されたことを特徴とする請求項１に記載のトーショナルダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関のクランクシャフト等、回転軸に発生する捩り振動を吸収するトーショナルダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トーショナルダンパは、基本的には、クランクシャフトに取り付けられるハブに弾性体を介して環状質量体を同心的かつ弾性的に連結した構造を有するものであって、前記弾性体のばね定数と、環状質量体の慣性質量とによって決まる一定の捩り方向共振周波数を有する副振動系が構成され、その共振による動的吸振効果によって、特定の回転数域における捩り振動を低減するものである。また、この種のトーショナルダンパには、広い回転数域で制振性能を得る目的で、互いに異なる捩り方向共振周波数が設定された二組の副振動系を備えるダブルマス型としたものがある（例えば実公平６−４０９９１号公報参照）。
【０００３】
図３は、上記公報に開示されたダブルマス型の従来のトーショナルダンパを示す半断面図である。すなわちこのトーショナルダンパは、内周のボス部１０１ａにおいてクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１０１と、このハブ１０１のリム部１０１ｂの外周面に嵌着されたスリーブ本体部１０２ａ及びハブ１０１の軸方向一側を内周側へ延びる内向きフランジ１０２ｂを有するスリーブ１０２と、スリーブ本体部１０２ａの外周側にゴム状弾性材料からなる第一の弾性体１０３ａを介して第一の環状質量体１０３ｂを連結した構造の第一の副振動系１０３と、ハブ１０１とスリーブ１０２の内向きフランジ１０２ｂの間にあって、この内向きフランジ１０２ｂにゴム状弾性材料からなる第二の弾性体１０４ａを介して第二の環状質量体１０４ｂを連結した構造の第二の副振動系１０４とを備える。第一の副振動系１０３と第二の副振動系１０４には、互いに異なる捩り方向共振周波数が設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のトーショナルダンパは、第一の弾性体１０３ａ及び第二の弾性体１０４ａが、振動による運動エネルギを熱エネルギに変換することによって、捩り振動を吸収・減衰するものであり、言い換えれば、第一の弾性体１０３ａ及び第二の弾性体１０４ａは、振動入力に伴って繰り返し捩り変形されると、内部摩擦によって発熱する。そして、このような熱が蓄積されて高温になると、第一の弾性体１０３ａ及び第二の弾性体１０４ａを構成するゴム状弾性材料の材質が劣化して、初期の吸振性能を得られなくなる恐れがある。
【０００５】
特に、図３に示されるような従来のダブルマス型のトーショナルダンパの場合は、万一、第二の弾性体１０４ａが、繰り返し変形による疲労等によって、回転中に破断しても、第二の環状質量体１０４ｂが飛び出して内燃機関と衝突することがないように、第二の副振動系１０４を、ハブ１０１とスリーブ１０２の内向きフランジ１０２ｂで囲まれた空間に設けている。したがって、第二の副振動系１０４の周囲で空気が滞留しやすく、このため第二の弾性体１０４ａからの放熱が効率良く行われにくく、熱によって材質の劣化を来したり、早期に破損する恐れがある。
【０００６】
本発明は上述のような問題に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、複数の副振動系を有するトーショナルダンパにおいて、ハブと内向きフランジとで囲まれた空間に配置された副振動系における弾性体の放熱性を高めて、その耐久性を向上させることにある。
【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、ハブのリム部又はこのリム部と一体化されたスリーブに形成された内向きフランジと、前記リム部の外周側に配置された第一の環状質量体及びこの第一の環状質量体を前記リム部側に連結する第一の弾性体からなる第一の副振動系と、前記ハブと前記内向きフランジの間に配置された第二の環状質量体及びこの第二の環状質量体を前記内向きフランジに連結する第二の弾性体からなる第二の副振動系とを備え、前記リム部又はスリーブに、前記第二の副振動系の外周側で径方向に貫通したポンピング孔が開設されたものである。このポンピング孔は、回転によって遠心ポンプ作用を生じ、第二の副振動系の周囲に空気の流れを与える。
【０００８】
また、請求項２の発明に係るトーショナルダンパは、請求項１に記載された構成において、ハブの円盤部に通気孔が開設されたものである。これによって、金属環に開設したポンピング孔の遠心ポンプ作用による第二の副振動系の周囲での空気の流れを、一層円滑にすることができる。
【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適な実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図２は、図１におけるＩＩ方向の矢視図である。図示の形態によるトーショナルダンパはダブルマス型のものであって、ハブ１と、このハブ１のリム部１２に固定されたスリーブ２と、ハブ１の外周側に設けられた第一の副振動系３と、ハブ１の軸方向一側に位置して設けられた第二の副振動系４とを備える。
【００１０】
詳しくは、ハブ１は、鉄系金属又はアルミニウム等の鋳物からなるものであって、円盤部１１と、その外周に形成された円筒状のリム部１２とを有し、円盤部１１の内周の軸孔１１ａにおいて内燃機関のクランクシャフト（不図示）の軸端に挿通され、ボルト挿通孔１１ｂに挿通されるボルト（不図示）によって固定される。円盤部１１には、円周方向一定の間隔で複数（図２の例においては９０度間隔で４個）の通気孔１３が開設されている。
【００１１】
スリーブ２は、鋼板などの金属板を打ち抜きプレス成形して製作されたものであって、ハブ１のリム部１２の外周面に嵌着されたスリーブ本体部２１と、前記リム部１２の軸方向一端の位置で内周側へ屈曲した位置決め段差部２２と、この位置決め段差部２２の内径から軸方向へ延びる筒状段差部２３と、更にこの筒状段差部２３の端部から、ハブ１の円盤部１１から適当に離れた位置を内周側へ向けて延びる内向きフランジ２４とを有する。
【００１２】
スリーブ２におけるスリーブ本体部２１と内向きフランジ２４との間の筒状段差部２３には、円周方向所定間隔で複数（図２の例では９０度間隔で４個）のポンピング孔２５が径方向に開設されている。このポンピング孔２５は、回転時に、遠心力によって空気を内周側から外周側へ送り出す遠心ポンプ作用を奏する。
【００１３】
第一の副振動系３は、スリーブ２におけるスリーブ本体部２１の外周側に配置された第一の環状質量体３１と、この第一の環状質量体３１をスリーブ本体部２１に連結する第一の弾性体３２とからなる。第一の環状質量体３１は鉄系金属の鋳物等からなるものであって、その外周面には、動力伝達用の無端ベルトが巻き掛けられるポリＶ溝３１ａが形成されている。また、第一の弾性体３２は、ゴム状弾性材料によって環状に加硫成形されたものであって、第一の環状質量体３１及びスリーブ本体部２１に一体的に加硫接着されている。
【００１４】
第二の副振動系４は、互いに軸方向に対向するハブ１の円盤部１１とスリーブ２の内向きフランジ２４との間に配置され、第二の環状質量体４１と、この第二の環状質量体４１を前記内向きフランジ２４に連結する第二の弾性体４２からなる。第二の環状質量体４１は、鉄系金属の鋳物等からなるものであって、図示の断面の面積は、第一の環状質量体３１の断面積よりも小さく、かつ小径である。第二の弾性体４２は、ゴム状弾性材料によって環状に成形されたものであって、第二の環状質量体４１及び内向きフランジ２４に一体的に加硫接着されている。また、スリーブ２における筒状段差部２３に開設されたポンピング孔２５は、第二の弾性体４２の外周側に位置している。
【００１５】
第一の副振動系３は、第一の弾性体３２とスリーブ２のスリーブ本体部２１及び第一の環状質量体３１との接着面が半径方向を向いているため、ハブ１に対して主に捩り方向への自由度を有する。また、第二の副振動系４は、第二の弾性体４２とスリーブ２の内向きフランジ２４及び第二の環状質量体４１との接着面が軸方向を向いているため、ハブ１に対して主に捩り方向及び径方向への自由度を有する。
【００１６】
第一の環状質量体３１と第二の環状質量体４１は、その断面積及び半径の相違によって、慣性質量が互いに異なっており、また、第一の弾性体３２と第二の弾性体４２は、その肉厚、半径及び幅の相違によって、円周方向の剪断ばね定数が互いに異なる。したがって、第一の環状質量体３１及び第一の弾性体３２からなる第一の副振動系３の捩り方向共振周波数と、第二の環状質量体４１及び第二の弾性体４２からなる第二の副振動系４の捩り方向共振周波数は、互いに異なるものとなっている。そして、これらの共振周波数は、例えば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周波数域に設定される。
【００１７】
上述の構成を備える本形態のトーショナルダンパの製造においては、まず、ハブ１、第一の環状質量体３１及び第二の環状質量体４１が、鋳造等によって製作され、スリーブ２が金属板の打ち抜きプレス等によって製作される。スリーブ２におけるスリーブ本体部２１は、その内径が、ハブ１におけるリム部１２の外径よりも僅かに小径となるように形成される。
【００１８】
次に、所定のゴム加硫金型内に、第一の環状質量体３１と、スリーブ２と、第二の環状質量体４１を同心的に位置決め固定し、スリーブ２のスリーブ本体部２１と第一の環状質量体３１の対向周面間、及びスリーブ２の内向きフランジ２４と第二の環状質量体４１との対向端面間に未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、第一の弾性体３２及び第二の弾性体４２の成形（加硫接着）を同時に行う。これによって、スリーブ２に、第一の環状質量体３１、第一の弾性体３２、第二の環状質量体４１及び第二の弾性体４２を一体に有する成形物が得られる。
【００１９】
次に、上記加硫接着工程によって得られた成形物におけるスリーブ２のスリーブ本体部２１を、ハブ１のリム部１２の外周面に圧入する。このとき、ハブ１の円盤部１１に開設された通気孔１３と、スリーブ２の筒状段差部２３に開設されたポンピング孔２５が、図２に示されるように、互いに対応する位相上となるように、ハブ１とスリーブ２の角度を合わせる。
【００２０】
上述の圧入過程では、スリーブ２のスリーブ本体部２１がリム部１２によって拡径されるので、第一の弾性体３２は径方向に予圧縮され、加硫成形後の収縮によって生じる残留引張応力が解消される。そして、この圧入を、スリーブ２に形成された位置決め段差部２２が、ハブ１におけるリム部１２の端部と当接する位置まで行うことによって、第一の副振動系３及び第二の副振動系４の双方が、一度にハブ１に取り付けられ、図１に示されるトーショナルダンパとなる。
【００２１】
本形態のトーショナルダンパは、自動車の内燃機関のクランクシャフトと共に回転しながら、ハブ１を介して入力される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で、第一の副振動系３又は第二の副振動系４が、入力振動と異なる位相角をもって共振し、その共振運動によるトルクが入力振動のトルクを相殺する方向へ生じることによって、クランクシャフトの捩り振動のピークが有効に低減される。そして、第一の副振動系３と第二の副振動系４には、異なる共振周波数が設定されているため、広い回転数域で優れた制振機能を奏する。
【００２２】
ここで、トーショナルダンパの回転時には、ハブ１のリム部１２と第二の副振動系４との間の空間に存在する空気は、このリム部１２及び第二の副振動系４と共に回転することによって遠心力を受け、スリーブ２における筒状段差部２３に開設された各ポンピング孔２５からその外周側へ投げ出される。そして、この遠心ポンプ作用によって、ハブ１の通気孔１３及び第二の副振動系４の内周側の空間から、ハブ１の円盤部１１と第二の環状質量体４１との間の空間と、ハブ１のリム部１２と第二の環状質量体４１との間の空間と、スリーブ２の筒状段差部２３と第二の弾性体４２との間の空間を経由して、ポンピング孔２５から外部へ放出される気流が発生する。
【００２３】
第一の副振動系３における第一の弾性体３２及び第二の副振動系４における第二の弾性体４２は、共振動作に伴って繰り返し捩り変形を受けるので、内部摩擦によって発熱するが、上述したポンプ作用によって、第一の副振動系３の周囲には、内燃機関のフロント側の相対的に低温の空気が、絶えず流通しているので、この空気と活発に熱交換が行われ、第二の弾性体４２への熱の蓄積が防止される。したがって、第二の弾性体４２に熱による材質の劣化及びこれによる特性変化や、熱による亀裂が発生するのを、有効に防止することができ、
【００２４】
また、ハブ１の通気孔１３を空気が流通することによって、内燃機関からの輻射熱等によるハブ１の温度上昇も抑制される。このため、ハブ１のリム部１２の外周にスリーブ本体部２１を介して設けられた第一の弾性体３２の温度上昇も抑えることができる。
【００２５】
なお、ハブ１を金属板のプレス成形品とし、内向きフランジ部２４をこのハブ１のリム部１２に一体的に形成したような場合は、ポンピング孔２５は、リム部１２に開設される。
【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ると、スリーブに開設したポンピング孔によって、回転時にポンプ作用が発生し、第二の副振動系の周囲に空気流が生じるため、ハブとスリーブの内向きフランジで囲まれた空間に配置された第二の副振動系における第二の弾性体からの放熱性を高め、熱劣化による特性の低下や破損が生じるのを防止することができる。
【００２７】
請求項２の発明に係るトーショナルダンパによると、請求項１の構成に加えて、ハブに通気孔が開設されたことによって、ポンピング孔の遠心ポンプ作用による第二の副振動系の周囲での空気の流れを、一層円滑にし、ハブを介して第一の弾性体の放熱も促すことができる。
【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適な実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ方向の矢視図である。
【図３】従来のトーショナルダンパを示す半断面図である。
【符号の説明】
１　ハブ
１１　円盤部
１２　リム部
１３　通気孔
２　スリーブ
２１　スリーブ本体部
２２　位置決め段差部
２３　筒状段差部
２４　内向きフランジ
２５　ポンピング孔
３　第一の副振動系
３１　第一の環状質量体
３２　第一の弾性体
４　第二の副振動系
４１　第二の環状質量体
４２　第二の弾性体
【図１】
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【図２】
2004036828.tif 000004
【図３】
2004036828.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月29日(2002.7.29)
【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】
2004036828.tif 000007
【図３】
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