(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状のダンパハブと、このダンパハブにそれぞれラバー部材を介して同心的に複数連結された慣性リングとを有するラバーダンパの製造方法において、
前記ダンパハブ及び前記慣性リングのうち最大の径を有するもの以外の前記慣性リングの単品毎に材料及び寸法公差により含まれる静的不つりあいを低減すべく回転バランスを調整して準備する準備工程と、
前記バランス調整済みのダンパハブに、前記バランス調整済みの慣性リング及び最大径の慣性リングをラバー材を介して連結する加硫接着工程と、
前記最大径の慣性リングへの加工のみにより、ラバーダンパ全体の回転バランスを調整するバランス調整工程とを具備したことを特徴とするラバーダンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転軸の捩り振動や曲げ振動を低減するラバーダンパに関し、その製品耐久性を高めるための製造方法に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
この種のラバーダンパは、円板状のダンパハブと、このダンパハブにそれぞれ環状のラバー部材を介して同心的に複数連結された慣性リングとを有しており、ラバーダンパがダンパハブにて回転軸に取り付けられた状態で、個々の慣性リング及びラバー部材はそれぞれ、回転軸に対する副振動系を構成する。
【０００３】
上述したラバーダンパとしては例えば、内燃機関のクランク軸に生じる捩り振動及び曲げ振動を低減するダンパプーリが知られており、このダンパプーリのための製造方法は、特開昭６２−２１５１４５号公報に開示されている。この公知の製造方法は、プーリハブの外周に外側ダンパマスアセンブリを嵌合し、そして、そのダンパマスの外周面を基準としてプーリハブのボス穴内周面及び内側ダンパマスアセンブリが圧入される圧入面をそれぞれ機械加工し、その後、バランス修正済みの内側ダンパマスアセンブリをプーリハブの圧入面に圧入するものとしている。
【０００４】
公知の製造方法は、機械的な切削加工精度、つまり、プーリハブにおけるボス穴内周面と内側ダンパマスアセンブリの圧入面との同軸精度を向上することで、その分、内側ダンパマスの重心とプーリハブの回転中心との間の偏心量を小さくし、これにより、ダンパプーリにおける内側ダンパマスの良好な回転バランスを得るものと認められる。
【０００５】
一方、上述したラバーダンパにあっては、ダンパハブと慣性リングとはラバー部材を介して連結されており、これらは機械的な嵌め合い関係にない。このため、公知の製造方法を単に用いることで、切削加工精度の向上により個々の慣性リングの回転中心をダンパハブの回転中心に完全に合致させることは難しい。それ故、ラバーダンパの製造過程には、最終的にラバーダンパ全体としての回転バランスを調整するための作業工程が必須となっている。具体的には、ダンパハブに慣性リングを加硫接着した後、慣性リングにキリ穴加工を施し、その分の重量軽減によりラバーダンパ全体としての回転バランスを調整する作業が行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した作業によりラバーダンパ全体としての回転バランスが得られていても、個々の慣性リングにおける回転バランスが得られていない場合、ラバーダンパの使用時、慣性リングに生じる遠心力でラバー部材に不所望な歪みが発生する虞がある。このような状況にあっては、慣性リングの変位によりラバーダンパ全体としての回転バランスが崩れ、もはやラバーダンパとしての本来の機能を発揮することはできない。この点、慣性リングを１つずつ加硫接着していき、その都度回転バランスを調整する方法が考えられるが、このような加硫接着を２回実施することとすると、１回目に加硫したラバー部材が、２回目の加硫時に熱的影響を受けることで、その物性が低下してしまう。
【０００７】
この発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、簡単な作業でラバーダンパ全体としての回転バランスだけでなく、個々の慣性リングにおける回転バランスをも得ることができるラバーダンパの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１のラバーダンパの製造方法は、準備工程にて、ダンパハブ及び最大径以外の慣性リングについて単品毎に材料及び寸法公差により含まれる静的不つりあいを低減すべく回転バランスを調整しておき、そして、加硫接着工程にて回転バランス調整済みのダンパハブに、回転バランス調整済みの最大径以外の慣性リング及び最大径の慣性リングを連結した後、バランス調整工程にて最大径の慣性リングへの加工のみによりラバーダンパ全体としての回転バランスを調整するものとしている。
【０００９】
請求項１の製造方法によれば、準備工程にてダンパハブ及び最大径以外の慣性リングについては単品での回転バランスが調整されているので、加硫接着工程を経た後にラバーダンパ全体として有する回転の不つりあい（アンバランス）には、ダンパハブ及び最大径以外の慣性リングに含まれる単品での不つりあい（ローカルアンバランス）が含まれない。従って、バランス調整工程では、単にダンパハブの回転中心に対して最大径以外の慣性リングの重心位置が偏心している分の不つりあいと、最大径の慣性リングに含まれる不つりあいとを合成した不つりあいが最大径の慣性リングへの加工のみにより打ち消される。この結果、ラバーダンパの完成品にて、全ての慣性リングについて単品での不つりあい（ローカルアンバランス）が最小に抑えられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、ラバーダンパの製造方法の実施例について説明する。
図１を参照すると、一例として内燃機関のクランク軸に好適した公知のラバーダンパ１の断面図が示されている。このラバーダンパ１は、円板状のダンパハブ２と、このダンパハブ２の一方の面に環状のラバー部材４を介して連結された２重の慣性リング、つまり、大マスリング６及び小マスリング８を有しており、いわゆるダブルマスタイプのダンパである。
【００１１】
大マスリング６と小マスリング８とは同心的に配置されており、その中心は何れもダンパハブ２の回転中心Ｏに略合致している。図１からも明らかなように、大マスリング６の外径は小マスリング８の外径よりも大きく、また、慣性質量も大マスリング６の方が大きく設定されている。
ダンパハブ２には、回転中心Ｏの回りに複数のボルト孔１０が形成されており、ラバーダンパ１は、これらボルト孔１０を通じて、ボルト等により例えば図示しないクランクプーリに締結して使用される。
【００１２】
ラバーダンパ１において、ダンパハブ２は、例えば鋼板ブランク材からのプレス加工により、また、大マスリング６及び小マスリング８は鋳造によりそれぞれ成形されている。
ここで、この発明の準備工程では、ダンパハブ２及び最大径以外の慣性リング、つまり、小マスリング８の単品毎に回転バランスを調整する準備が行われる。より詳しくは、ダンパハブ２及び小マスリング８について、それぞれ単品にて静的不つりあいを殆ど含まない状態に調整する作業を行う。
【００１３】
このうち、ダンパハブ２については、上述した板金プレス加工にて板厚を一定に成形することで、容易に単品での回転バランスが調整される。これに対し、小マスリング８については、鋳造時の材料不均質や成形寸法公差に基づき小マスリング８に含まれる静的な不つりあい量を低減する加工が施され、これにより、回転中心Ｏ回りのバランスが調整される。なお、ダンパハブ２を例えば、アルミ合金鋳物により鋳造成形する場合は、小マスリング８と同様の不つりあい量の低減作業が必要である。
【００１４】
次の加硫接着工程では、上述した準備工程にて回転バランスが調整されたダンパハブ２及び小マスリング８、そして、単に鋳造成形された大マスリング６が加硫型（図示されていない）に挟み込まれた状態にセットされる。そして、公知のように、これらダンパハブ２と、大マスリング６及び小マスリング８との間にダンパハブ２に形成された注入孔１２を通じてラバー材が注入される。この結果、図１に示されるように、大マスリング６及び小マスリング８は何れもラバー部材４を介してダンパハブ２に連結された状態となる。
【００１５】
そして、バランス調整工程では、ラバーダンパ１全体としての回転バランスが大マスリング６への加工のみにより調整される。具体的には、上述したように大マスリング６の適宜位置にバランス調整穴１４をキリ加工により設けることで、その分の重量軽減によりラバーダンパ１全体としての不つりあいが取り除かれる。
【００１６】
ここで注目すべきは、バランス調整工程にて修正されるべき不つりあいは、単にダンパハブ２の回転中心Ｏに対して小マスリング８の重心位置、つまり、中心が偏心している分の不つりあいと、大マスリング６の単品での不つりあい（ローカルアンバランス）とを合成した不つりあいに等しいことである。すなわち、ダンパハブ２及び小マスリング８の単品での不つりあい（ローカルアンバランス）は何れも殆ど含まれていない。従って、大マスリング６に対するキリ穴加工を行うだけで、ラバーダンパ１全体としての回転バランスが調整されると同時に、大マスリング６の単品に含まれる不つりあい及び大マスリング６の偏心による不つりあいもまた殆ど取り除かれる。
【００１７】
上述の各工程を実行すると、全体として回転バランスが調整された状態のラバーダンパ１が得られる。
図２は、ラバーダンパ１の使用時における大マスリング６及び小マスリング８それぞれに働く遠心力ｆ1，ｆ2の関係を示している。図示のように、小マスリング８の不つりあいに基づいて発生する遠心力をｆ2とし、また、大マスリング６の不つりあいに基づいて発生する遠心力をｆ1とすると、これら遠心力ｆ1及びｆ2は互いに向きが逆で大きさが等しく、このことからもラバーダンパ１全体としての静的な回転バランスが成立していることが理解される。
【００１８】
しかしながら、このような遠心力ｆ1，ｆ2は、ラバーダンパ１の使用時に大マスリング６及び小マスリング８を半径方向に変位させ、ラバー部材４に不所望な歪みを発生させることがあり、ラバーダンパ１においてこれら遠心力ｆ1，ｆ2は、極力小さく抑えられていることが望ましい。
本発明の発明者は、ラバーダンパ１において、最終的な大マスリング６の不つりあい量が小マスリング８の不つりあい量に略等しいことに着目し、この不つりあい量を低減するには、準備工程にて小マスリング８の単品での不つりあいを低減することが有効であることを確認している。
【００１９】
ここで、ラバーダンパ１における小マスリング８の不つりあい量（ローカルアンバランス量）は、上述したようにダンパハブ２の回転中心Ｏに対する小マスリング８の中心位置の偏心量に基づくものであることから、加硫接着工程にて小マスリング８が接着されるときの同軸精度を高めることにより、この偏心量に基づく不つりあい量を低減することができる。
【００２０】
一方、大マスリング６の不つりあい量は、バランス調整工程にて小マスリング８の不つりあいを打ち消すべく調整されており、小マスリング８の不つりあい量が低減されれば、その分だけ大マスリング６の不つりあい量もまた低減されることになる。
図３を参照すると、クランク軸の回転数を一定とした場合の大マスリング６における不つりあいとラバー部材４に生じる歪みとの関係が示されている。この種のトーショナルダンパにあっては、ラバー部材４に生じる歪みは、捩り振動による周方向への歪みλfのみに抑えられていることが望ましい。しかしながら、上述した不つりあいに基づく遠心力によってラバー部材４には半径方向への歪みλrもまた生じており、これら歪みλf，λrを合成した歪みに対する許容値は、図３の縦軸でみてλaに設定されている。
【００２１】
図３に示される横軸中、大マスリングにおける不つりあいの所定値Ｕ2は、上述した各工程を実行せず、単に大マスリング及び小マスリングを加硫接着した後に全体のバランス調整を行ったラバーダンパについて観測された不つりあいの最大値を示している。この場合、不つりあいの最大値Ｕ2では許容値λaより大きいラバー歪みが生じており、製品によってはラバーダンパの使用時にラバー部材に過大な負担が生じる虞があることを示している。
【００２２】
これに対し、不つりあいの所定値Ｕ1は、本発明の各工程を実行することで得られたラバーダンパ１に関して、大マスリング６における不つりあいの最大値を示しており、この場合、最大値Ｕ1で生じるラバー歪みは、許容値λaを大幅に下回っている。従って、ラバーダンパ１の使用時にラバー部材４に過大な負担が生じることはない。
【００２３】
なお、本発明の発明者によれば、加硫接着工程にて設定される小マスリング８の同軸度を例えば直径０．７ｍｍ以下に設定することで、最終的な大マスリング６の不つりあいを上述した所定値Ｕ1に抑えることが可能であることが確認されている。具体的には、ダンパハブ２及び小マスリング８と加硫型との間のクリアランスを極力小さくしたり、加硫接着後のラバー部材４の変形を抑えること等が有効である。すなわち、本発明のラバーダンパの製造方法においては、小マスリング８の不つりあい量を低減することが重要であり、大マスリング６については、バランス調整工程にてそのローカルバランスも調整されることから、加硫接着後の大マスリング６の同軸度は、小マスリング８より大きくても良い。従って、大マスリング６については同軸度を例えば直径１．０ｍｍ以下に設定することで、バランス調整工程での作業（バランス穴加工作業）の容易化にも有効であることが確認されている。
【００２４】
次に図４を参照すると、トリプルマスタイプのラバーダンパ２０の断面図が示されており、以下には、このラバーダンパ２０についての第２の実施例を説明する。
トリプルマスタイプのラバーダンパ２０は、円板状のダンパハブ２２と、このダンパハブ２２の一方の面にそれぞれ環状のラバー部材２４を介して連結された最大径の大マスリング２６及び小マスリング２８を有しており、更に、ダンパハブ２２の他方の面に環状のラバー部材３０を介して連結された中マスリング３２を有している。
【００２５】
このようなトリプルマスタイプのラバーダンパ２０の場合、上述した実施例の準備工程では、ダンパハブ２２、小マスリング２８及び中マスリング３２の単品毎に回転バランスが調整される。すなわち、最大径の大マスリング２６以外の小マスリング２８に加えて、中マスリング３２についても単品での不つりあい（ローカルアンバランス）が低減される。
【００２６】
次の加硫接着工程では、これら回転バランス調整済みのダンパハブ２２に、回転バランス調整済みの小マスリング２８及び中マスリング３２、そして、単に鋳造成形された大マスリング２６がラバー部材２４を介して連結される。
そして、バランス調整工程では、大マスリング２６への加工のみによりラバーダンパ２０全体の回転バランスが調整される。
【００２７】
この第２実施例の場合、バランス調整工程にて修正される不つりあいは、上述したように小マスリング２８の偏心分の不つりあいと大マスリング２６の単品での不つりあいとの合成不つりあいに、更に中マスリング３２の偏心分の不つりあいを合成した不つりあいとなる。なお、この場合でも、ダンパハブ２２及び小マスリング２８及び中マスリング３２の単品での不つりあいは何れも殆ど含まれないことは言うまでもない。
【００２８】
また、このようなラバーダンパ２０の使用時における大マスリング２６、小マスリング２８及び中マスリング３２それぞれに働く遠心力ｆ1，ｆ2，ｆ3の関係は、小マスリング２８の遠心力ｆ2と中マスリング３２の遠心力ｆ3の合力Ｆと大マスリング２６の遠心力ｆ1は互いに向きが逆で大きさが等しい。
この第２実施例にあっても、小マスリング２８及び中マスリング３２それぞれの不つりあい量（ローカルアンバランス量）は、加硫接着工程にて、これら小マスリング２８及び中マスリング３２の同軸精度を高めることによって低減することができる。また同様に、大マスリング２６の不つりあい量は、小マスリング２８及び中マスリング３２それぞれの不つりあい量が低減されれば、その分だけ低減される。
【００２９】
上述した各実施例の製造方法によれば、個々の慣性リング（大マス、中マス及び小マスリング）のローカルな不つりあい量を小さく抑えることができるので、ラバーダンパの使用時にラバー部材に過大な負担が生じることがなく、ラバー部材の信頼性や耐久性を確保することができる。
また、大マスリング以外の小マスリング及び中マスリングの同軸精度を向上することにより、個々の慣性リングにおけるローカルな不つりあい量を容易に低減することができる。
【００３０】
小マスリングや中マスリングは、外径の大きな大マスリングに比べて単品でのバランス修正が容易である。一方、大マスリングは、ラバーダンパ全体のバランス調整を行うための慣性マス容量が大きく、バランス調整穴を加工する位置範囲が広い。従って、大マスリングにより全体のバランス調整を行うことで、より精密なバランス調整が可能となる。しかも、より少ない加工でラバーダンパ全体に回転バランスを調整することができる点でも有利である。
【００３１】
この製造方法では、大マスリング単品についての不つりあいを修正する工程を必要としない。従って、製造工程を簡素化することができ、生産コストも向上することができるので、例えば内燃機関のクランク軸に用いるラバーダンパのための製造方法として非常に好適である。
上述の各実施例では、準備工程にてダンパハブをプレス加工するものとしているが、ダンパハブを例えば、鋼材からの総削り出し加工や焼結合金加工により成形してもよい。
【００３２】
また、この発明は内燃機関のクランク軸のみならず、動弁用カム軸、燃料噴射ポンプの駆動軸、その他の捩り振動が発生する種々の回転軸におけるラバーダンパのための製造方法として広く適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１のラバーダンパの製造方法によれば、ダンパハブ及び個々の慣性リングに含まれるローカルな不つりあい量を容易に低減することができ、製品耐久性の高いラバーダンパを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の製造方法を説明するためのラバーダンパの断面図である。
【図２】ラバーダンパの回転バランスを説明するためのモデル図である。
【図３】大マスリングの不つりあいとラバー歪みとの関係を示したグラフである。
【図４】第２の実施例を説明するためのラバーダンパの断面図である。
【符号の説明】
１  ラバーダンパ
２  ダンパハブ
４  ラバー部材
６  大マスリング（最大径の慣性リング）
８  小マスリング（最大の径を有するもの以外の慣性リング）
【図１】
0003927674.tif 000002
【図２】
0003927674.tif 000003
【図３】
0003927674.tif 000004
【図４】
0003927674.tif 000005