(57)【要約】【課題】ハブ本体１１とボス１２を結合した構造のハブ１を備えるトーショナルダンパにおいて、低コストで製造可能とし、かつ回転時における振れの低減を図る。【解決手段】内径部が軸方向に締め付けられた状態で回転軸に取り付けられるハブ１と、このハブ１と同心的に配置された環状の質量体２と、ハブ１と質量体２を弾性的に連結する弾性体３とを備え、ハブ１が、プレス成形体であるハブ本体１１と、このハブ本体１１の内径部に軸方向に重合されたボス１２からなり、ハブ本体１１に、ボス１２の外周面に密接される複数の径方向位置決め突部１３と、ボス１２の外周面と弾性的に接触される複数の支持ばね部１４が、ハブ本体１１と同心の円周に沿って円周方向所定間隔で形成され、ボス１２が、径方向位置決め突起１３及び支持ばね部１４によってハブ本体１１に同心的に保持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径部が軸方向に締め付けられた状態で回転軸に取り付けられるハブと、このハブと同心的に配置された環状の質量体と、前記ハブと質量体を弾性的に連結するゴム状弾性を有する弾性材料からなる弾性体とを備え、前記ハブが、プレス成形体であるハブ本体と、このハブ本体の内径部に軸方向に重合されたボスからなり、前記ハブ本体に、前記ボスの外周面に密接される複数の径方向位置決め突部と、ボスの外周面と弾性的に接触される複数の支持ばね部が、前記ハブ本体と同心の円周に沿って円周方向所定間隔で形成され、前記ボスが、前記径方向位置決め突起及び支持ばね部によって前記ハブ本体に同心的に保持されることを特徴とするトーショナルダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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るプーリに構成されるトーショナルダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンのクランクシャフトの端部に取り付けられるプーリには、エンジンの駆動に伴ってクランクシャフトに生じる捩り振動（回転方向の振動）による不具合の発生を防止するための捩り振動低減機能を備えており、すなわちトーショナルダンパが構成されている。
【０００３】
図５に示されるように、トーショナルダンパ１００は、不図示のクランクシャフトの端部に取り付けられるハブ１１０と、このハブ１１０と同心的に配置された環状の質量体１２０と、これらハブ１１０と質量体１２０とを弾性的に連結するゴム状弾性を有する弾性材料からなる弾性体１３０とを備える。そしてこのトーショナルダンパ１００は、クランクシャフトの捩り振幅が最大となる所定の振動周波数域において、捩り方向に加振されることによって弾性体１３０及び質量体１２０からなるばね−質量系が共振し、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。
【０００４】
従来、この種のトーショナルダンパ１００は図示の例のように、ハブ１１０を、軽量化などの目的で金属板のプレス成形品からなるハブ本体１１１と、このハブ本体１１１の内径部に溶接又はボルト止め等によって一体に結合したボス１１２からなるものとしたものがある。なお、この例ではハブ本体１１１の外径部には、不図示の無端ベルトを巻き掛けて補機へ回転力を伝達するためのプーリ部１１１ａが形成されている（例えば下記の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３９１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のトーショナルダンパ１００によれば、ハブ１１０が、ハブ本体１１１とボス１１２をボルトにより結合したものである場合、複数のボルトが必要になるため部品点数が多くなるばかりでなく、複数のボルトの締め付け工程が必要となるため、コストが高くなってしまう問題があった。
【０００７】
また、ハブ１１０が、ハブ本体１１１とボス１１２を溶接により結合したものである場合、溶接工程が必要となるためコストが高くなるばかりでなく、溶接によって寸法精度が悪くなるため、回転時における振れが大きくなるおそれがあった。
【０００８】
本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ハブ本体とボスを結合した構造のハブを備えるトーショナルダンパにおいて、低コストで製造可能とし、かつ回転時における振れの低減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、内径部が軸方向に締め付けられた状態で回転軸に取り付けられるハブと、このハブと同心的に配置された環状の質量体と、前記ハブと質量体を弾性的に連結するゴム状弾性を有する弾性材料からなる弾性体とを備え、前記ハブが、プレス成形体であるハブ本体と、このハブ本体の内径部に軸方向に重合されたボスからなり、前記ハブ本体に、前記ボスの外周面に密接される複数の径方向位置決め突部と、ボスの外周面と弾性的に接触される複数の支持ばね部が、前記ハブ本体と同心の円周に沿って円周方向所定間隔で形成され、前記ボスが、前記径方向位置決め突起及び支持ばね部によって前記ハブ本体に同心的に保持されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係るトーショナルダンパによれば、ハブ本体に円周方向所定間隔で形成された複数の径方向位置決め突起で囲まれた部分へボスを挿入するだけで、ボスが複数の支持ばね部によってハブ本体に保持されてハブが構成され、したがってボルトや溶接による結合が不要となり、しかも径方向位置決め突起及び支持ばね部はハブ本体のプレス成形過程で形成できるため、低コストで提供することができる。
【００１１】
また、回転軸にはハブ本体の内径部とボスが軸方向に互いに締め付けられた状態で取り付けられるためハブ本体とボスの一体性が損なわれることはなく、しかも径方向位置決め突起はハブ本体のプレス成形過程で形成することによってハブ本体と同心の仮想円周に沿って並んだものとすることができ、その結果、ハブにおけるボスの同心性が確保されるので、回転時における振れを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して正面側に偏在する方向から見た断面斜視図である。
【図３】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、背面側に偏在する方向から見た斜視図である。
【図４】本発明に係るトーショナルダンパの好ましい他の実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図５】従来の技術に係るトーショナルダンパの一例を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、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について、図１〜図３を参照しながら説明する。なお、以下の説明において「正面側」とは、図１における左側であって車両のフロント側のことであり、「背面側」とは図１における右側であって不図示のエンジンが存在する側のことである。
【００１４】
すなわちこの実施の形態のトーショナルダンパは、ハブ１と、このハブ１の外周に同心的に近接配置された環状の質量体２と、ハブ１と質量体２を弾性的に連結するゴム状弾性を有する弾性材料からなる環状の弾性体３とを備える。
【００１５】
ハブ１は、ハブ本体１１と、このハブ本体１１の内径部に軸方向に重合されたボス１２からなる。詳しくは、ハブ本体１１は金属板のプレス成形によって製作されたものであって、中央に軸孔である円形孔１１ｂが開設されると共にその周囲に１２０度の位相間隔で円周方向３箇所に扇形の開口部１１ｃが開設されたた円盤部１１ａと、その外径端部から正面側へ延在されたリム部１１ｄとを有する。一方、ボス１２は金属の鋳物等からなるものであって、エンジンのクランクシャフト（不図示）の端部に外挿される筒部１２ａと、その正面側の端部から外径側へ円盤状に展開した鍔部１２ｂとを有する。なお、参照符号１２ｃは前記クランクシャフトとの回り止めのためのキー溝である。
【００１６】
ハブ本体１１における円盤部１１ａには、背面側へ突出した複数の径方向位置決め突起１３及び支持ばね部１４が円周方向交互にかつ円周方向所定間隔で形成されている。そしてボス１２は、前記円盤部１１ａの内径部と軸方向に重合され、鍔部１２ｂの外周面が各径方向位置決め突起１３における内径側を向いた面と密接されると共に、各支持ばね部１４が、前記鍔部１２ｂの外周面と弾性的に接触することによって、ボス１２がハブ本体１１の背面に同心的に保持されている。
【００１７】
詳しくは、径方向位置決め突起１３はハブ本体１１のプレス成形過程で、ハブ本体１１の円盤部１１ａの一部を背面側へ打ち出すように塑性変形させて形成したもので、図示の例では、図３のように１２０度の位相間隔で開口部１１ｃ，１１ｃの間に位置して円周方向３箇所に設けられ、内径側を向いた面１３ａがハブ本体１１と同心かつボス１２の鍔部１２ｂの外周面と略同径の仮想円周上にあって、前記円盤部１１ａからほぼ直角に立ち上がっている。
【００１８】
また支持ばね部１４は、ハブ本体１１の製作過程で、開口部１１ｃの打ち抜きによってその内径縁に形成した舌片を背面側へ屈曲させると共に凸のＵ字形をなすように内径側へ折り返して形成したもので、径方向へのばね性を有し、径方向位置決め突起１３，１３の間に位置して１２０度の位相間隔で設けられている。そして各支持ばね部１４の折り返された端部は、その内径側を向いた面１４ａが、ハブ本体１１と同心かつボス１２の鍔部１２ｂの外周面よりも僅かに小径の仮想円周上にあり、このため鍔部１２ｂの外周面に適当な締め代をもって弾性的に接触されるようになっている。
【００１９】
質量体２は金属材料の鋳造等により製作されたものであって、ハブ１のハブ本体１１におけるリム部１１ｄの外周側に同心的に配置されており、外周面には不図示の無端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２ａが形成されている。
【００２０】
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ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）によって環状に成形された後、ハブ１のハブ本体１１におけるリム部１１ｄの外周面と、これに径方向に対向する質量体２の内周面との間に正面側から圧入され、所要の圧縮代をもって嵌着されたものである。そして互いに対向する質量体２の内周面とリム部１１ｄは、弾性体３との間での軸方向への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。このため、弾性体３は径方向へうねった状態でハブ本体１１のリム部１１ｄと質量体２の間に介在している。
【００２１】
質量体２と弾性体３によって構成される共振系の捩り方向（円周方向）共振周波数は、質量体２の円周方向慣性質量と、弾性体３の円周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周波数帯域に設定されている。
【００２２】
上述の構成を備えるトーショナルダンパは、不図示のボルトによって、ハブ本体１１の円盤部１１ａの内径部とボス１２が軸方向に締め付けられた状態で、ハブ１がエンジンのクランクシャフトの一端に固定され、前記エンジンの駆動時に、クランクシャフトと共に回転されるものである。また、質量体２の外周面のポリＶ溝２ａにはベルトが巻き掛けられ、クランクシャフトの回転力が、オルタネータや冷却水ポンプなど不図示の補機へ伝達されるようになっている。
【００２３】
そしてクランクシャフトからハブ１を介して入力される捩り振動の周波数が、クランクシャフトの振幅が極大となる帯域付近になると、質量体２と弾性体３によって構成されるばね−質量系が、入力振動と異なる位相角をもって共振し、その振動変位によるトルクが入力振動のトルクと逆方向に生じることによる動的吸振効果を発揮する。このため、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ことができる。
【００２４】
このトーショナルダンパの組み立てにおいては、まず金属板をプレス成形したハブ本体１１のリム部１１ｄの外周側に、金属材料の鋳造等により製作した質量体２を同心的に配置し、この質量体２の内周面とハブ本体１１のリム部１１ｄとの間に、ゴム状弾性材料で成形された弾性体３を、正面側から軸方向へ圧入嵌合する。
【００２５】
また、金属材料の鋳造等により製作したボス１２を、ハブ本体１１の背面側から各径方向位置決め突起１３における内径側を向いた面１３ａを通る仮想円周の内周へ挿入する。そしてこの過程では、ボス１２は、その鍔部１２ｂの外周面が各径方向位置決め突起１３における内径側を向いた面１３ａによって径方向に位置決めされると共に、支持ばね部１４を外径側へ弾性変形させながら、鍔部１２ｂの端面１２ｄがハブ本体１１の円盤部１１ａの内径部と衝合されるまで挿入されて行く。そしてこれによって、ハブ本体１１にボス１２が組み込まれた構造のハブ１と、質量体２と、弾性体３からなるトーショナルダンパの組み立てが完了する。
【００２６】
上述の組み立て作業には複数のボルトによる締め付け工程や溶接工程を含まず、また、ハブ本体１１の径方向位置決め突起１３は、ハブ本体１１のプレス成形過程でリム部１１ｄの成形と同時に成形可能であるため、製造コストを低減することができると共に、高精度の同心性をもって形成される。このため、ボス１２は径方向位置決め突起１３によって径方向に高精度に位置決めされ、同心性が確保された状態で高精度に組み立てることができるので、回転時における振れを小さくすることができる。
【００２７】
また、クランクシャフトへの取付状態ではハブ本体１１の内径部とボス１２が軸方向に互いに締め付けられるため、ハブ本体１１とボス１２の一体性が損なわれることはなく、したがって大トルクの入力によって径方向位置決め突起１３や支持ばね部１４が破損するようなことはない。
【００２８】
次に図４は、本発明に係るトーショナルダンパの好ましい他の実施の形態を示すものである。
【００２９】
すなわちこの実施の形態のトーショナルダンパにおいて、上述した図１〜図３に示す形態と異なるところは、ハブ１におけるボス１２の鍔部１２ｂの外周面に、背面側が小径となるような環状段差部１２ｅを形成し、支持ばね部１４の折り返された端部が、前記環状段差部１２ｅと係合されるようにした点にある。詳しくは、各径方向位置決め突起１３における内径側を向いた面１３ａが、ボス１２の鍔部１２ｂにおける環状段差部１２ｅの大径側の外周面に当接し、支持ばね部１４の折り返された端部における内径側を向いた面１４ａが、ボス１２の鍔部１２ｂにおける環状段差部１２ｅの小径側の外周面に適当な締め代をもって弾性的に接触されるようになっている。その他の部分は、図１〜図３に示す形態と同様に構成することができる。
【００３０】
この実施の形態によれば、組み立てに際して、ボス１２を、ハブ本体１１の背面側から各径方向位置決め突起１３における内径側を向いた面１３ａを通る仮想円周の内周へ挿入する過程で、ボス１２は、その鍔部１２ｂの外周面、詳しくは環状段差部１２ｅの大径側（正面側）の外周面が、各径方向位置決め突起１３における内径側を向いた面１３ａによって径方向に位置決めされると共に、支持ばね部１４を外径側へ弾性変形させながら挿入されて行く。そして、ボス１２の鍔部１２ｂの端面１２ｄがハブ本体１１の円盤部１１ａの内径部と衝合されるのとほぼ同時に、支持ばね部１４の折り返された端部が、鍔部１２ｂの環状段差部１２ｅを通過して自らの弾性によってパチンとはじけるように前記環状段差部１２ｅの小径側へ嵌まり込み、これによって、ハブ本体１１にボス１２が組み込まれた構造のハブ１と、質量体２と、弾性体３からなるトーショナルダンパの組み立てが完了する。
【００３１】
したがって、図１〜図３に示す形態による効果に加え、ボス１２が支持ばね部１４と環状段差部１２ｅの係合によってハブ本体１１に対して抜け止めされるため、ハブ本体１１にクランクシャフトへの未装着状態でもハブ本体１１とボス１２が確実に一体化された状態が維持されるので、取り扱いが容易になるといった利点がある。
【符号の説明】
【００３２】
１  ハブ
１１  ハブ本体
１２  ボス
１３  径方向位置決め突起
１４  支持ばね部
２  質量体
３  弾性体
【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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