(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ（１）と、このハブ（１）に対して同心的かつ軸方向に対向させて配置した環状質量体（２）の内周部を、ゴム状弾性材料からなる環状弾性体（３）を介して連結すると共に、前記ハブ（１）と前記環状質量体（２）の外周部の間にシール部材（４）を介在させる工程と、
前記ハブ（１）と前記環状質量体（２）の軸方向隙間（ＣＨ１，ＣＨ３）を製品状態よりも拡張させて、前記ハブ（１）、環状質量体（２）、環状弾性体（３）及びシール部材（４）で囲まれたチャンバ（ＣＨ）を真空引きすると共にこのチャンバ（ＣＨ）に作動流体（Ｓ）を充填する工程と、
前記ハブ（１）と前記環状質量体（２）を軸方向に近接させることにより前記軸方向隙間（ＣＨ１，ＣＨ３）を狭めると共に、前記チャンバ（ＣＨ）を密閉する工程と、
からなることを特徴とするダンパの製造方法。
【請求項２】
シール部材（４）にハブ（１）の外周鍔部（１５）と軸方向に対向するラビリンスリング（５）を設け、前記シール部材（４）を所定位置より浅く圧入することによって、前記外周鍔部（１５）とラビリンスリング（５）との間の軸方向隙間（ＣＨ５）を製品状態よりも拡張させておき、チャンバ（ＣＨ）への作動流体（Ｓ）の充填後に、前記シール部材（４）を所定位置まで圧入することによって、前記軸方向隙間（ＣＨ５）を狭めることを特徴とする請求項１に記載のダンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸に発生する捩り振動等を吸収するために装着される捩りダンパの製造方法であって、特に、封入した作動流体の粘性を利用して減衰を得るものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転軸に発生する捩り振動等を吸収するために装着される捩りダンパの一種として、ハブと、このハブに弾性体を介して連結した環状質量体との間に、作動流体を封入し、弾性体と環状質量体により構成される副振動系の共振による動的吸振効果と、作動流体の粘性による減衰を得るものがあり、ビスカスラバーダンパとも呼ばれている。
【０００３】
この種のダンパの典型的な従来技術としては、特開２００１−３４９３８０に開示されたものがある。すなわち、この公報に開示されたダンパは、断面が蛇行形状をなすように金属板をプレス成形して製作されたハブと、このハブとの間に狭い隙間を形成するように同心的に近接配置された断面コ字形の環状の環状質量体と、前記ハブと環状質量体とを弾性的に連結する環状弾性体及び弾性膜部材とを備え、これらハブ、環状質量体、環状弾性体及び弾性膜部材で画成されたチャンバに、適当な粘性を有するシリコーンオイル等からなる作動流体が封入されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のダンパは、その製造において、ハブ、環状質量体と環状弾性体の間のチャンバへ、シリコーンオイル等の作動流体を封入する際には、チャンバ内を真空引きする必要がある。しかし、作動流体の粘性による高減衰を得るために、ハブと環状質量体との間の隙間は極力小さくしてあり、また、同様の目的で、作動流体には粘性が高いものが選択されるため、チャンバ内を真空引きしても、作動流体の充填に時間がかかり、生産性が低いといった問題が指摘される。
【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、チャンバへの作動流体の充填を容易にし、かつ作動流体による優れた減衰性能を実現可能なダンパの製造方法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の製造方法は、ハブと、このハブに対して同心的かつ軸方向に対向させて配置した環状質量体の内周部を、ゴム状弾性材料からなる環状弾性体を介して連結すると共に、前記ハブと前記環状質量体の外周部の間にシール部材を介在させる工程と、前記ハブと前記環状質量体の軸方向隙間を製品状態よりも拡張させて、前記ハブ、環状質量体、環状弾性体及びシール部材で囲まれたチャンバを真空引きすると共にこのチャンバに作動流体を充填する工程と、前記ハブと前記環状質量体を軸方向に近接させることにより前記軸方向隙間を狭めると共に、前記チャンバを密閉する工程とからなる。
【０００７】
請求項２の発明に係るダンパの製造方法は、シール部材にハブの外周鍔部と軸方向に対向するラビリンスリングを設け、前記シール部材を所定位置より浅く圧入することによって、前記外周鍔部とラビリンスリングとの間の軸方向隙間を製品状態よりも拡張させておき、チャンバへの作動流体の充填後に、前記シール部材を所定位置まで圧入することによって、前記軸方向隙間を狭めるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る製造方法により製造されるダンパの分解状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。なお、以下の説明において、正面とは図における左側、背面とは図における右側のことである。
【０００９】
図１において、参照符号１はハブで、金属板をプレス等により成形して製作されており、自動車エンジンのクランクシャフト（不図示）等の軸端に外挿される軸孔１１ａ及び固定用孔１１ｂが開設された内周径方向部１１と、その外周から正面側へ屈曲形成された内周筒部１２と、この内周筒部１２の正面側の端部から外周側へ展開する外周径方向部１３と、その外周端部から背面側へ屈曲形成された外周筒部１４と、更にこの外周筒部１４の背面側の端部から外周側へ展開した外周鍔部１５とを有する。
【００１０】
参照符号２は環状質量体である。この環状質量体２は、金属材料からなるものであって、軸心Ｏを通る平面で切断した断面（図示の断面）が略コ字形を呈する環状に形成され、すなわち径方向部２１と、その径方向両端から正面側へ延びる内周筒部２２及び外周筒部２３とを有する。環状質量体２の径方向部２１は、ハブ1の外周鍔部１５と対応する径方向位置にあり、環状質量体２の内周筒部２２は、ハブ1の外周径方向部１３と対応する径方向位置にあり、環状質量体２の外周筒部２３は、内径がハブ1の外周鍔部１５の外径よりも僅かに大径に形成されている。
【００１１】
参照符号３は、ゴム状弾性材料で環状に成形された環状弾性体である。この環状弾性体３は、ハブ１の内周筒部１２と、環状質量体２の内周筒部２２との対向周面間に圧入嵌着されることにより、径方向圧縮による十分な摩擦力をもって、ハブ１と環状質量体２とを弾性的に連結するものである。
【００１２】
参照符号４はシール部材である。このシール部材４は、ハブ１の外周筒部１４の外周面に圧入嵌着可能な金属製の内周スリーブ４１と、その外周に配置された外周スリーブ４２と、これら内周スリーブ４１と外周スリーブ４２の対向周面間に加硫接着されたゴム状弾性材料からなる弾性膜４３とを備える。
【００１３】
参照符号５は金属板をプレス成形して製作されたラビリンスリングである。このラビリンスリング５は、シール部材４における外周スリーブ４２の外周面に圧入嵌着されると共に環状質量体２における外周筒部２３の内周面に圧入嵌着可能な嵌合筒部５ａと、その外端から延びる外向き鍔部５ｂと、内端から延びる内向き鍔部５ｃとからなる。外向き鍔部５ｂは、シール部材４における外周スリーブ４２に形成された外向き鍔部４２ａと当接しており、内向き鍔部５ｃはシール部材４における弾性膜４３の内側を延びて、その内径は、シール部材４における内周スリーブ４１の外周面よりも大径となっている。
【００１４】
参照符号１６，２４は、密栓用のプラグである。ハブ１の外周径方向部１３には、後述するチャンバＣＨ内に作動流体を充填する際の充填孔として小孔１ａが開設され、環状質量体２の径方向部２１には、作動流体を充填する際の真空吸引用の小孔２ａが開設されており、プラグ１６，２４は、作動流体充填後に、前記小孔１ａ，２ａに圧入してこれを密栓するものである。
【００１５】
図２は、本発明に係るダンパの製造方法を示す説明図である。すなわち、まず図２（Ａ）に示されるように、ハブ１と環状質量体２とを同心的に組み合わせ、ハブ１の内周筒部１２と、環状質量体２の内周筒部２２との対向周面間に、環状弾性体３を圧入嵌着することにより、ハブ１と環状質量体２とを弾性的に連結する。
【００１６】
この状態では、環状質量体２の内周筒部２２は、狭い軸方向隙間ＣＨ１を介してハブ1の外周径方向部１３と軸方向に近接対向し、環状質量体２の径方向部２１は、狭い軸方向隙間ＣＨ３を介してハブ1の外周鍔部１５の背面と軸方向に近接対向している。また、ハブ１の外周筒部１４と環状質量体２の内周筒部２２との対向面間の径方向隙間ＣＨ２、及びハブ１の外周鍔部１５と環状質量体２の外周筒部２３との対向面間の径方向隙間ＣＨ４は、軸方向隙間ＣＨ１，ＣＨ３よりも大きいものとなっている。
【００１７】
なお、環状弾性体３の圧入の際には、ハブ１の内周筒部１２と環状質量体２の内周筒部２２の対向周面、あるいは環状弾性体３の内周面及び外周面に、ハブ１及び環状質量体２との嵌合面における滑りトルクを増大させるためのカップリング剤を塗布することが好ましい。
【００１８】
一方、シール部材４には、その外周スリーブ４２の外周面にラビリンスリング５の嵌合筒部５ａを圧入嵌着しておく。そして、このシール部材４における内周スリーブ４１を、ハブ１の外周筒部１４の外周面に圧入嵌着すると共に、ラビリンスリング５の嵌合筒部５ａを、環状質量体２の外周筒部２３における内周面の軸方向途中まで圧入する。これによって、ハブ１と環状質量体２の間には、内周が環状弾性体３で密封されると共に外周がシール部材４で密封されたチャンバＣＨが形成される。また、ラビリンスリング５は、この時点では環状質量体２の外周筒部２３の内周面に完全に圧入されていないので、このラビリンスリング５の内向き鍔部５ｃと、ハブ１の外周鍔部１５との間には、径方向隙間ＣＨ２，ＣＨ４よりも十分に大きな軸方向隙間ＣＨ５が形成される。
【００１９】
次に、図２（Ｂ）に示されるように、ハブ１の小孔１ａに、図示されていない作動流体供給源から延びる注入ノズル６を密嵌すると共に、環状質量体２の小孔２ａに、図示されていない真空ポンプから延びる吸引ノズル７を密嵌する。注入ノズル６及び吸引ノズル７の挿入端部には、それぞれプランジャ６１，７１が設けられている。そして、注入ノズル６のプランジャ６１が環状質量体２の内周筒部２２の端面を軸方向背面側へ押圧すると共に、吸引ノズル７のプランジャ７１がハブ１の外周鍔部１５を軸方向正面側へ押圧することによって、ハブ１と環状質量体２が、環状弾性体３の弾性に抗して軸方向相対変位する。このため、チャンバＣＨにおける軸方向隙間ＣＨ１，ＣＨ３が図２（Ａ）の状態から、径方向隙間ＣＨ２，ＣＨ４と同程度に拡大される。
【００２０】
一方、ラビリンスリング５の内向き鍔部５ｃと、ハブ１の外周鍔部１５との間の軸方向隙間ＣＨ５は、逆に縮小されるが、この時点では、ラビリンスリング５は環状質量体２の外周筒部２３における内周面の軸方向途中までしか圧入されていないので、軸方向隙間ＣＨ５は、径方向隙間ＣＨ２，ＣＨ４と同程度以上とすることができる。したがって、チャンバＣＨにおける隙間ＣＨ２〜ＣＨ５は、互いにほぼ同じ大きさとすることができる。
【００２１】
そしてこの状態で、真空ポンプの駆動により吸引ノズル７を介してチャンバＣＨ内を真空吸引Ｖし、注入ノズル６を介して作動流体供給源からシリコーンオイル等、所要の粘性を有する作動流体ＳをチャンバＣＨ内に注入する。このとき、チャンバＣＨにおける軸方向隙間ＣＨ１，ＣＨ３が、径方向隙間ＣＨ２，ＣＨ４と同程度に拡大されており、かつ軸方向隙間ＣＨ５も、径方向隙間ＣＨ２，ＣＨ４と同程度以上となっているため、作動流体Ｓが高粘性であっても、円滑に注入・充填することができる。
【００２２】
チャンバＣＨへの作動流体Ｓの充填が完了したら、注入ノズル６及び吸引ノズル７を取り外せば、プランジャ６１，７１による押圧が解除されるので、図２（Ｃ）に示されるように、ハブ１と環状質量体２は、環状弾性体３の復元力によって軸方向へ互いに近接するように相対変位し、これに伴って、チャンバＣＨにおける軸方向隙間ＣＨ１，ＣＨ３が、図２（Ａ）に示される大きさまで縮小される。一方、軸方向隙間ＣＨ５は、ハブ１と環状質量体２の相対変位によって逆に拡大されるが、シール部材４における外周スリーブ４２の外向き鍔部４２ａを軸方向に押圧して、ラビリンスリング５と共に環状質量体２の外周筒部２３の内周へ、ラビリンスリング５の外向き鍔部５ｂが環状質量体２の外周筒部２３の端面と当接するまで完全に圧入することによって、後述する図３に示されるように、軸方向隙間ＣＨ１，ＣＨ３と同程度の大きさまで縮小することができる。
【００２３】
そして、ハブ１の小孔１ａをプラグ１６の圧入により密栓すると共に、環状質量体２の小孔２ａをプラグ２４の圧入により密栓し、ダンパの組立が完了する。
【００２４】
図３は、上述の方法によって製造されたダンパを、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。すなわち、上述のようにして製造されたダンパは、ハブ１と、このハブ１に対して同心的かつ軸方向に近接して配置された環状質量体２と、ハブ１の内周部と環状質量体２の内周部とを弾性的に連結する環状弾性体３と、ハブ１の外周部と環状質量体２の外周部の間に介在させたシール部材４とを備え、これらハブ１、環状質量体２、環状弾性体３及びシール部材４で画成された密閉状のチャンバＣＨに、適当な粘性を有するシリコーンオイル等からなる作動流体Ｓが封入されている。
【００２５】
チャンバＣＨは、環状弾性体３の内端から、ハブ１の外周径方向部１３と環状質量体２の内周筒部２２との対向面間の軸方向隙間ＣＨ１、ハブ１の外周筒部１４と環状質量体２の内周筒部２２との対向面間の径方向隙間ＣＨ２、ハブ１の外周鍔部１５と環状質量体２の径方向部２１との対向面間の軸方向隙間ＣＨ３、ハブ１の外周鍔部１５の外周縁と環状質量体２の外周筒部２３との対向面間の径方向隙間ＣＨ４、及びハブ１の外周鍔部１５とラビリンスリング５の内向き鍔部５ｃとの対向面間の減衰発生隙間ＣＨ５を経由して、シール部材４の弾性膜４３の背面に達している。チャンバＣＨ、特にその軸方向隙間ＣＨ１，ＣＨ３は十分に狭いものとなっており、しかもチャンバＣＨはジグザグに折れ曲がったラビリンス状に延在されているので、ハブ１と環状質量体２の円周方向相対変位によって、作動流体Ｓが剪断を受ける面積が大きく、このため、ハブ１と環状質量体２が円周方向へ相対変位されるのに伴って、前記隙間ＣＨ１〜ＣＨ５に介在する作動流体Ｓが剪断を受け、その粘性抵抗による顕著な減衰力を生じるようになっている。
【００２６】
環状質量体２と環状弾性体３及びシール部材４の弾性膜４３は、副振動系（ばね−質量系）を構成しており、この副振動系は、環状質量体２の慣性質量と環状弾性体３及び弾性膜４３のばね定数で決まる捩り共振周波数を有する。したがって、予めこの捩り共振周波数を、例えばクランクシャフトの捩り振動の振幅が最大となる周波数帯域に同調させて設定することによって、この周波数帯域の捩り振動が入力された時に前記副振動系が捩り方向へ共振し、その共振によるトルクは、入力振動のトルクと方向が逆であるため、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。
【００２７】
また、クランクシャフトからの捩り振動入力、あるいはこれに伴う副振動系の捩り方向共振運動によって、ハブ１と環状質量体２が円周方向に相対変位すると、ハブ１と環状質量体２及びラビリンスリング５との間の狭隘な隙間ＣＨ１〜ＣＨ５（チャンバＣＨ）内で、作動流体Ｓが円周方向への剪断を受けるので、その粘性抵抗によって、入力振動に対する優れた減衰力を発揮する。
【００２８】
ここで、チャンバＣＨ内の作動流体Ｓには、回転に伴って遠心力が作用しているので、外周側ほど高圧になるような圧力傾度を生じており、チャンバＣＨの外周側の圧力は、回転数の上昇に比例して大きくなる。また、外部雰囲気温度の上昇や、環状弾性体３及びシール部材４の捩り方向反復変形動作に伴う発熱によって、作動流体Ｓが熱膨張するので、チャンバＣＨの圧力が上昇する。しかし、このダンパによれば、チャンバＣＨの外周部を密封しているシール部材４の弾性膜４３は、チャンバＣＨの圧力を受けることによって、この圧力に対応して軸方向へ変形可能であるため、このような拡張弾性によってチャンバＣＨの内圧変化が吸収され、軸方向隙間ＣＨ１，ＣＨ３の軸方向幅の変化が抑制されるので、安定した減衰特性を維持することができる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態においては、ハブ１の内周筒部１２と環状質量体２の内周筒部２２との間に環状弾性体３を圧入嵌合した嵌合タイプのダンパとしたが、例えば、環状質量体２の内周筒部２２の内周側に金属スリーブを同心的に配置して、その対向周面間に、ゴム状弾性材料からなる環状弾性体３を一体的に加硫成形（加硫接着）し、この加硫成形後に前記金属スリーブをハブ１の内周筒部１２の外周面に圧入嵌着することによって、環状質量体２を収容部１０内に収容すると共にハブ１に連結したブッシュタイプのビスカスラバーダンパの製造にも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るダンパの製造方法によれば、ハブと環状質量体との間のチャンバを予め軸方向に広げておき、このチャンバに作動流体を注入した後で、ハブと環状質量体を軸方向相対変位させてチャンバを軸方向に狭めるものであるため、ハブと環状質量体との間の隙間を極力小さくして作動流体の粘性による高減衰を得ることができ、しかも封入される作動流体が高粘性であっても容易に充填できるので、充填に時間がかからず、生産性を向上させることができる。
【００３１】
請求項２の発明に係るダンパの製造方法によれば、ラビリンスリングを設けたことによって、作動流体の接触面積を増大して振動減衰機能を向上することができる。また、作動流体の充填の際に、予めハブとラビリンスリングとの間に十分に大きな軸方向隙間を確保しておくことによって、作動流体の充填を容易にすると共に、充填後にハブとラビリンスリングとの間の軸方向隙間を狭めることによって、所要の減衰機能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法により製造されるダンパの分解状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】本発明に係るダンパの製造方法を示す説明図である。
【図３】図２の製造方法によって製造されたダンパを、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【符号の説明】
１  ハブ
１ａ  小孔
１１  内周径方向部
１２  内周筒部
１３  外周径方向部
１４  外周筒部
１５  外周鍔部
１６  プラグ
２  環状質量体
２ａ  小孔
２１  径方向部
２２  内周筒部
２３  外周筒部
２４  プラグ
３  環状弾性体
４  シール部材
４１  内周スリーブ
４２  外周スリーブ
４３  弾性膜
５  ラビリンスリング
６  注入ノズル
６１，７１  プランジャ
７  吸引ノズル
ＣＨ  チャンバ
ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５  軸方向隙間
ＣＨ２，ＣＨ４  径方向隙間
Ｓ  作動流体
【図１】
0003952165.tif 000002
【図２】
0003952165.tif 000003
【図３】
0003952165.tif 000004