特開 2022-83084 トーショナルダンパー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022083084

(43)【公開日】2022-06-03

(54)【発明の名称】トーショナルダンパー

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/126 20060101AFI20220527BHJP

【ＦＩ】

F16F15/126 D

F16F15/126 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020194338

(22)【出願日】2020-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】特許業務法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】草原 彰吾

(57)【要約】

【課題】設計自由度を高く維持させつつ、衝撃を受けた際に、より狭い範囲内に収めることを可能とするトーショナルダンパーを提供する。
【解決手段】ダンパー本体２００は、スリーブ２１０の内周面が第２円筒部１４０の外周面に圧入されることでハブ１００に固定されると共に、ダンパー本体２００は、第２円筒部１４０に対して、軸線方向において第１円筒部１１０とは反対側にはみ出した状態、かつダンパー本体２００が軸線方向において第２円筒部１４０側から第１円筒部１１０側に向かって衝撃を受けた際に、第１円筒部１１０側に向かってスライドし得る状態で、ハブ１００に固定されていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランクシャフトに取り付けられるハブと、前記ハブと同心的に設けられるダンパー本体と、を備えるトーショナルダンパーであって、
前記ハブは、クランクシャフトに固定される第１円筒部と、第１円筒部に対して軸線方向にずれ、かつ第１円筒部よりも径方向の外側の位置で第１円筒部と同心的に設けられる第２円筒部とを有し、
前記ダンパー本体は、スリーブと、前記スリーブと同心的に径方向外側に設けられる振動リングと、前記スリーブと前記振動リングとの間に設けられるゴム状弾性体とを一体的に有し、
前記ダンパー本体は、前記スリーブの内周面が第２円筒部の外周面に圧入されることで前記ハブに固定されると共に、
前記ダンパー本体は、第２円筒部に対して、軸線方向において第１円筒部とは反対側にはみ出した状態、かつ前記ダンパー本体が軸線方向において第２円筒部側から第１円筒部側に向かって衝撃を受けた際に、第１円筒部側に向かってスライドし得る状態で、前記ハブに固定されていることを特徴とするトーショナルダンパー。

【請求項2】

前記ハブは、第１円筒部における軸線方向において第２円筒部側の端部に設けられる外向きフランジ部と、前記外向きフランジ部の径方向外側先端に設けられる第１プーリーとを有しており、
第２円筒部は、第１プーリーよりも径方向外側に設けられている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ー。

【請求項3】

前記振動リングの外周面は第２プーリーにより構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトーショナルダンパー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車エンジンのクランクシャフト（回転駆動軸）に発生する捩じり振動を低減するために用いられるトーショナルダンパーに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンのクランクシャフトには、その捩じり振動を低減させるために、トーショナルダンパーが取り付けられている。従来例に係るトーショナルダンパーについて、図３を参照して説明する。図３は従来例に係るトーショナルダンパーがクランクシャフトに取り付けられた状態を示す断面図である。

【0003】

トーショナルダンパー５００は、クランクシャフト２０に対してボルト３０により固定されるハブ５１０と、振動リング５３０と、ハブ５１０と振動リング５３０との間に設けられるゴム状弾性体５２０とを一体に備えている。また、ハブ５１０の外周面には第１プーリー５１１が設けられ、振動リング５３０の外周面には第２プーリー５３１が設けられている。

【0004】

ここで、自動車の車体には、車体が衝撃を受けた際に衝撃を緩衝するために、クラッシャブルゾーンと呼ばれる空間が設けられている。そのため、車体内の各種部材は、衝撃を受けた際に、所定の領域内に収まる必要がある。近年、エンジンルームの過密化などの影響により、トーショナルダンパーの設置スペースが狭くなる傾向にある。例えば、図３に示す従来例において、少なくともトーショナルダンパー５００が衝撃を受けた場合に、太い点線Ｌ１，Ｌ２よりも矢印側に、トーショナルダンパー５００を収めることが要求される場合がある。しかしながら、トーショナルダンパー５００を小型にすると、振動リング５３０の慣性モーメントも小さくなるため、設計自由度も狭くなり、振動吸収効果を十分に発揮させるのが難しくなる。また、トーショナルダンパー５００は剛性が高いため、ある程度の衝撃を受けても、変形したり破損したりすることはなく、トーショナルダンパー５００を所定の領域内に収めることができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－５２０６１号公報

【特許文献2】特開平７－３１０７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、設計自由度を高く維持させつつ、衝撃を受けた際に、より狭い範囲内に収めることを可能とするトーショナルダンパーを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

【0008】

本発明のトーショナルダンパーは、
クランクシャフトに取り付けられるハブと、前記ハブと同心的に設けられるダンパー本体と、を備えるトーショナルダンパーであって、
前記ハブは、クランクシャフトに固定される第１円筒部と、第１円筒部に対して軸線方向にずれ、かつ第１円筒部よりも径方向の外側の位置で第１円筒部と同心的に設けられる第２円筒部とを有し、
前記ダンパー本体は、スリーブと、前記スリーブと同心的に径方向外側に設けられる振動リングと、前記スリーブと前記振動リングとの間に設けられるゴム状弾性体とを一体的に有し、
前記ダンパー本体は、前記スリーブの内周面が第２円筒部の外周面に圧入されることで前記ハブに固定されると共に、
前記ダンパー本体は、第２円筒部に対して、軸線方向において第１円筒部とは反対側にはみ出した状態、かつ前記ダンパー本体が軸線方向において第２円筒部側から第１円筒部側に向かって衝撃を受けた際に、第１円筒部側に向かってスライドし得る状態で、前記ハブに固定されていることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、ダンパー本体が衝撃を受けると、第１円筒部側にスライドすることで、衝撃を受けた場合には、トーショナルダンパー全体をより狭い領域内に収めることが可能となる。その一方で、衝撃を受ける前の状態では、ダンパー本体は第２円筒部に対して、軸線方向において第１円筒部とは反対側にはみ出した状態で、ハブに固定されている。従って、ダンパー本体の慣性モーメントをより高くすることが可能となり、設計自由度を高くすることができる。これにより、振動吸収効果も十分に発揮させることができる。

【0010】

前記ハブは、第１円筒部における軸線方向において第２円筒部側の端部に設けられる外向きフランジ部と、前記外向きフランジ部の径方向外側先端に設けられる第１プーリーとを有しており、
第２円筒部は、第１プーリーよりも径方向外側に設けられているとよい。

【0011】

また、前記振動リングの外周面は第２プーリーにより構成されているとよい。

【0012】

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように、本発明によれば、トーショナルダンパーの設計自由度を高く維持させつつ、衝撃を受けた際に、より狭い範囲内にトーショナルダンパーを収めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は通常時における本実施例に係るトーショナルダンパーがクランクシャフトに固定された状態を示す断面図である。

【図2】図２は衝撃を受けた際の本実施例に係るトーショナルダンパーの状態を示す断面図である。

【図3】図３は従来例に係るトーショナルダンパーがクランクシャフトに取り付けられた状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0016】

（実施例）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係るトーショナルダンパーについて説明する。図１及び図２は本実施例に係るトーショナルダンパーがクランクシャフトに固定された状態を示す断面図であり、図１は通常時の状態、図２はトーショナルダンパーが衝撃を受けた状態を示している。なお、トーショナルダンパーは略回転対称形状であり、図１，
２においては、トーショナルダンパーの中心軸線を含む面で、トーショナルダンパーを切断した断面を示している。

【0017】

＜トーショナルダンパー＞
本実施例に係るトーショナルダンパー１０は、クランクシャフト２０に取り付けられるハブ１００と、ハブ１００と同心的に設けられるダンパー本体２００とから構成される。

【0018】

ハブ１００は、金属製の環状部材である。このハブ１００は、クランクシャフト２０に固定される第１円筒部１１０と、第１円筒部１１０の一端側に設けられる外向きフランジ部１２０と、外向きフランジ部１２０の径方向外側先端に設けられる第１プーリー１３０と、第２円筒部１４０とを備えている。

【0019】

第１円筒部１１０の内周面側にはボスなどが設けられ、ボルト３０によって、クランクシャフト２０に固定される。なお、本実施例においては、第１円筒部１１０が、クランクシャフト２０に直接取り付けられている。しかしながら、本発明においては、例えば、クランクシャフトの外周面側に設けられるスリーブなどの部材を介して、ハブがクランクシャフトに間接的に取り付けられる場合も含まれる。第２円筒部１４０は、第１円筒部１１０に対して軸線方向にずれ、かつ第１円筒部１１０及び第１プーリー１３０よりも径方向の外側の位置で第１円筒部１１０と同心的に設けられるように構成されている。なお、外向きフランジ部１２０は、第１円筒部１１０における軸線方向において第２円筒部１４０側の端部に設けられている。

【0020】

ダンパー本体２００は、金属製のスリーブ２１０と、スリーブ２１０と同心的に径方向外側に設けられる金属製の振動リング２３０と、スリーブ２１０と振動リング２３０との間に設けられるゴム状弾性体２２０とを一体的に有している。スリーブ２１０は円筒状の部材により構成される。振動リング２３０の外周面は第２プーリー２３１により構成されている。環状に設けられるゴム状弾性体２２０は、スリーブ２１０の外周面と振動リング２３０の内周面との間に圧入された状態で設けられている。このゴム状弾性体２２０は、加硫成形により得られるものである。ゴム状弾性体２２０の材料として、耐久性，耐熱性及び振動低減効果などに優れたエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などを好適に用いることができる。

【0021】

以上のように構成されるダンパー本体２００は、スリーブ２１０の内周面が第２円筒部１４０の外周面に圧入されることでハブ１００に固定される。そして、ダンパー本体２００は、第２円筒部１４０に対して、軸線方向において第１円筒部１１０とは反対側にはみ出した状態でハブ１００に固定される。また、ダンパー本体２００は、ダンパー本体２００が軸線方向において第２円筒部１４０側から第１円筒部１１０側に向かって衝撃を受けた際に、第１円筒部１１０側にスライドし得る状態で、ハブ１００に固定される。すなわち、図１に示す通常状態から、ダンパー本体２００が図２中矢印Ｘ方向に所定以上の衝撃（軸荷重）を受けると、ダンパー本体２００は第１円筒部１１０側に向かってスライドする。

【0022】

ここで、トーショナルダンパー１０としての機能を満たすために、各部材の寸法や材料、及び、圧入量（スリーブ２１０と第２円筒部１４０とが接する領域における軸線方向の寸法）等については、次のように設定するのが望ましい。すなわち、自動車の通常の運転時に、ダンパー本体２００に作用する負荷の範囲内においては、スリーブ２１０と第２円筒部１４０との間で摺動しないように設定されるのが望ましい。その一方で、ダンパー本体２００に所定以上（例えば、軸線方向の荷重が２０ｋＮ以上）の衝撃を受けた場合には、スリーブ２１０と第２円筒部１４０との間で摺動し、ダンパー本体２００が第１円筒部１１０側に向かってスライドするように設定するのが望ましい。

【0023】

＜本実施例に係るトーショナルダンパーの優れた点＞
本実施例に係るトーショナルダンパー１０によれば、ダンパー本体２００が所定以上の衝撃を受けると、第１円筒部１１０側に向かってスライドする。これにより、衝撃を受けた場合には、トーショナルダンパー１０全体を、より狭い領域内に収めることが可能となる。これにより、背景技術で説明したように、クラッシャブルゾーンを設ける必要性などの関係で、衝撃を受けた際に、トーショナルダンパー１０を、図２中太い点線Ｌ１，Ｌ２よりも矢印側に収めることが要求される場合でも、この要求に応えることができる。また、クランクシャフトが備えられるエンジン本体への衝撃を抑制することができる。

【0024】

その一方で、衝撃を受ける前の状態（通常状態）では、ダンパー本体２００は第２円筒部１４０に対して、軸線方向において第１円筒部１１０とは反対側にはみ出した状態で、ハブ１００に固定されている。これにより、ダンパー本体２００は、太い点線Ｌ１の外側に飛び出している（図１参照）。このような構成により、ダンパー本体２００は、トーショナルダンパー１０のクランクシャフト２０に対する固定部分（第１円筒部１１０による固定部分）から、より離れた位置に配することができる。これにより、慣性モーメントをより高くすることが可能となる。従って、使用状態において、点線Ｌ１，Ｌ２よりも矢印側にトーショナルダンパー１０全体を配置させる場合に比べて、設計自由度を高くすることができる。これにより、振動吸収効果も十分に発揮させることができる。なお、トーショナルダンパー１０においては、クランクシャフト２０が共振する周波数の振動が伝わると、振動リング２３０が振動することによって、クランクシャフト２０の共振を抑制する機能を発揮する。本実施例に係るトーショナルダンパー１０においては、クランクシャフト２０における回転方向（捩じれ方向）の振動に対して、クランクシャフト２０の共振を抑制するように、ダンパー本体２００は設計されている。

【符号の説明】

【0025】

１０ トーショナルダンパー
２０ クランクシャフト
３０ ボルト
１００ ハブ
１１０ 第１円筒部
１２０ 外向きフランジ部
１３０ 第１プーリー
１４０ 第２円筒部
２００ ダンパー本体
２１０ スリーブ
２２０ ゴム状弾性体
２３０ 振動リング
２３１ 第２プーリー

【図1】

【図2】

【図3】