特開 2024-81429 トーショナルダンパ、トーショナルダンパの防音カバー、及びこれを製造する方法

(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】P2024081429

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】トーショナルダンパ、トーショナルダンパの防音カバー、及びこれを製造する方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/126 20060101AFI20240611BHJP

   F16F 15/12 20060101ALI20240611BHJP

   F16H 55/36 20060101ALI20240611BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

F16F15/126 B

F16F15/12 S

F16H55/36 H

G10K11/16 150

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022195058

(22)【出願日】2022-12-06

(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】100179970

【弁理士】

【氏名又は名称】桐山 大

(74)【代理人】

【識別番号】100071205

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 陽一

(72)【発明者】

【氏名】成田 信彦

(72)【発明者】

【氏名】塩沼 幸己

【テーマコード（参考）】

3J031

5D061

【Ｆターム（参考）】

3J031AA04

3J031AC10

3J031BA10

3J031CA03

5D061AA06

5D061AA26

5D061CC15

5D061DD11

(57)【要約】

【課題】トーショナルダンパの回転速度が速くなっても、トーショナルダンパから防音カバーを脱落させにくくする。
【解決手段】トーショナルダンパ１０１は、クランクシャフト１２に固定されるハブ１１１に振動リング１３１を連結している。ハブ１１１は、クランクシャフト１２の端部に締結ボルト２１によって同軸上に固定されるボス１１２を有し、ボス１１２と円環状のリム１１４とをステー１１３を介して一体に設けている。振動リング１３１は、リム１１４の外周面に弾性体１２１を介して連結され、質量体をなしている。トーショナルダンパ１０１には、エンジン１１と反対側（前方側Ｆ）に位置づけられる端面１１８Ｆを覆うように防音カバー２０１が着脱自在に取り付けられている。防音カバー２０１は、強磁性体の紛体２３１、例えば鉄粉を内部に分散している。紛体２３１は、防音カバー２０１の外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機器から延びる回転軸の端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるボスを有し、前記ボスと円環状のリムとをステーを介して一体に設けたハブと、
前記リムの外周面に弾性体を介して連結される円環状の振動リングと、
前記機器と反対側に位置づけられる端面を覆うように前記ハブに着脱自在に取り付けられ、強磁性体の紛体を内部に分散する発泡ウレタン製の防音カバーと、
を備え、
前記紛体は、前記防音カバーの外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている、
トーショナルダンパ。

【請求項2】

エンジンのクランクシャフトの端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるボスを有し、前記ボスと円環状のリムとをステーを介して一体に設けたハブと、
前記リムの外周面に弾性体を介して連結される円環状の振動リングと、
前記エンジンと反対側に位置づけられる端面を覆うように前記ハブに着脱自在に取り付けられ、強磁性体の紛体を内部に分散する発泡ウレタン製の防音カバーと、
を備え、
前記紛体は、前記防音カバーの外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている、
トーショナルダンパ。

【請求項3】

前記リムは、前記リムの内周面から内径側に突出する突出部を有し、
前記防音カバーは、前記ステーの前面と前記リムの内周面とに接触した状態で前記突出部に嵌り合う段部を有し、前記突出部に前記段部が嵌り合うことによって前記ハブに抜け止め固定されている、
請求項１に記載のトーショナルダンパ。

【請求項4】

前記リムは、前記リムの内周面から内径側に突出する突出部を有し、
前記防音カバーは、前記ステーの前面と前記リムの内周面とに接触した状態で前記突出部に嵌り合う段部を有し、前記突出部に前記段部が嵌り合うことによって前記ハブに抜け止め固定されている、
請求項２に記載のトーショナルダンパ。

【請求項5】

前記リムの内周面は、前記ステーに近い奥側の方が手前側よりも小径であり、
前記防音カバーの外周面は、前記リムの内周面の小径部と大径部とのいずれにも接触するように、前記リムの内周面に合わせた形状を有している、
請求項３又は４に記載のトーショナルダンパ。

【請求項6】

前記リムの内周面の小径部は、前記振動リングとともにコンボリューション部を形成している、
請求項５に記載のトーショナルダンパ。

【請求項7】

前記防音カバーは、
前記リムに接触する面に、前記締結ボルトの配置空間となる凹部を有し、
前記凹部によって薄肉化された中央部分の領域にその周辺部分の領域よりも多くの前記紛体を集合させている、
請求項３又は４に記載のトーショナルダンパ。

【請求項8】

前記突出部と前記段部とは、円環形状を有している、
請求項３又は４に記載のトーショナルダンパ。

【請求項9】

機器から延びる回転軸の端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるトーショナルダンパの防音カバーであって、
弾性体を介して円環状の振動リングが連結されるハブに対して、前記機器と反対側に位置づけられる端面を覆うように着脱自在に取り付けられる発泡ウレタン製のカバー本体と、
前記カバー本体の内部に分散された強磁性体の紛体と、
を備え、
前記紛体は、前記カバー本体の外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている、
トーショナルダンパの防音カバー。

【請求項10】

請求項９に記載のトーショナルダンパの防音カバーを製造する方法であって、
前記機器と反対側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有し、前記カバー本体の中央側になる位置に磁石を内蔵する第１の金型を用意し、
前記機器側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有する第２の金型を用意し、
前記キャビティ内に発泡ウレタンの原料液を注入し、
前記キャビティ同士が対面するように前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めし、
前記原料液の硬化後、前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きして脱型する、
トーショナルダンパの防音カバーを製造する方法。

【請求項11】

エンジンのクランクシャフトの端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるトーショナルダンパの防音カバーであって、
弾性体を介して円環状の振動リングが連結されるハブに対して、前記エンジンと反対側に位置づけられる端面を覆うように着脱自在に取り付けられる発泡ウレタン製のカバー本体と、
前記カバー本体の内部に分散された強磁性体の紛体と、
を備え、
前記紛体は、前記カバー本体の外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている、
トーショナルダンパの防音カバー。

【請求項12】

請求項１１に記載のトーショナルダンパの防音カバーを製造する方法であって、
前記エンジンと反対側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有し、前記カバー本体の中央側になる位置に磁石を内蔵する第１の金型を用意し、
前記エンジン側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有する第２の金型を用意し、
前記キャビティ内に発泡ウレタンの原料液を注入し、
前記キャビティ同士が対面するように前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めし、
前記原料液の硬化後、前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きして脱型する、
トーショナルダンパの防音カバーを製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、トーショナルダンパ、トーショナルダンパの防音カバー、及びこれを製造する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

トーショナルダンパは、例えば自動車のエンジンにおいて、補器類を駆動するクランクプーリとして用いられる。クランクプーリは、エンジンに設けられたクランクシャフトの端部に取り付けられ、ベルトを介して補器類を駆動する。

【0003】

クランクプーリとして用いられるトーショナルダンパは、クランクシャフトに固定されるハブを有し、ハブの外周面に弾性体を介して振動リングを連結した構造を有している。振動吸振器として見たとき、弾性体はバネをなし、振動リングはマス（質量体）をなす。クランクシャフトの回転に追従して回転する振動リングは、回転方向に共振してクランクシャフトの捩り共振を抑制する。これがトーショナルダンパによる振動抑制の仕組みである。

【0004】

エンジンの構造上、回転するクランクシャフトには振動が発生する。クランクシャフトの振動はトーショナルダンパに伝わり、トーショナルダンパから放射されて放射音を発生する。放射音は騒音になるため、これを抑制するようにした技術が考えられている。

【0005】

例えば特許文献１には、トーショナルダンパのハブの前面側に防音カバーを取り付け、ハブから放射される放射音を抑えるようにした発明が開示されている。

【0006】

より詳細には、防音カバー（１１）は、全体がゴム状弾性体によって円盤状に成形されており、トーショナルダンパー（１）のリム（リム部２ｃ）に着脱自在に取り付けられている。リム（リム部２ｃ）に直接的に着脱されるのは装着部（１２）であり、その内周側には、径方向に伸縮する薄肉環状の蛇腹構造（１３）、さらに内周側には厚肉円盤状のマス部（１４）がそれぞれ一体に設けられている（特許文献１の段落［００２８］－［００２９］、図１参照）。

【0007】

このような防音カバーについて、特許文献１は、つぎの（１）（２）の主張を展開している。
（１）蛇腹構造を設けているがゆえに、トーショナルダンパに対する防音カバーの着脱作業が容易化し、蛇腹によって吸音率が向上する。特許文献１の段落［００１３］［００２２］［００３１］参照。
（２）蛇腹構造を共振系のバネとし、マス部を共振系の慣性質量体とするダイナミックダンパー（動的吸振器）が構成され、その吸振（吸音）作用の発揮によって優れた騒音低減効果を発揮する。特許文献１の段落［００１４］［００３２］参照。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９－００８２３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１に記載された防音カバーが有する蛇腹構造は、軸方向のみならず、径方向にも剛性が低い。このためトーショナルダンパの回転速度が上昇するにしたがい、遠心力によるマス部の振れ回りの度合いが増し、マス部に大きな力が加わる。その結果トーショナルダンパから防音カバーが脱落し、径方向に吹き飛んでしまう事態の発生が懸念される。

【0010】

軸方向にも径方向にも剛性の低い蛇腹構造を採用する限り、トーショナルダンパの回転速度が高まるにつれてマス部の振れ回りの度合いが増していくことは不可避である。上記（１）（２）の作用効果を確保しながら、抜本的な改善が求められる。

【0011】

本開示の課題は、トーショナルダンパの回転速度が速くなっても、トーショナルダンパから防音カバーを脱落させにくくすることである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

トーショナルダンパの一態様は、機器から延びる回転軸の端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるボスを有し、前記ボスと円環状のリムとをステーを介して一体に設けたハブと、前記リムの外周面に弾性体を介して連結される円環状の振動リングと、前記機器と反対側に位置づけられる端面を覆うように前記ハブに着脱自在に取り付けられ、強磁性体の紛体を内部に分散する発泡ウレタン製の防音カバーと、を備え、前記紛体は、前記防音カバーの外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている。

【0013】

トーショナルダンパの別の一態様は、エンジンのクランクシャフトの端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるボスを有し、前記ボスと円環状のリムとをステーを介して一体に設けたハブと、前記リムの外周面に弾性体を介して連結される円環状の振動リングと、前記エンジンと反対側に位置づけられる端面を覆うように前記ハブに着脱自在に取り付けられ、強磁性体の紛体を内部に分散する発泡ウレタン製の防音カバーと、を備え、前記紛体は、前記防音カバーの外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている。

【0014】

トーショナルダンパの防音カバーの一態様は、機器から延びる回転軸の端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるトーショナルダンパの防音カバーであって、弾性体を介して円環状の振動リングが連結されるハブに対して、前記機器と反対側に位置づけられる端面を覆うように着脱自在に取り付けられる発泡ウレタン製のカバー本体と、前記カバー本体の内部に分散された強磁性体の紛体と、を備え、前記紛体は、前記カバー本体の外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている。

【0015】

上記トーショナルダンパの防音カバーの一態様を製造する方法の一態様は、前記機器と反対側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有し、前記カバー本体の中央側になる位置に磁石を内蔵する第１の金型を用意し、前記機器側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有する第２の金型を用意し、前記キャビティ内に発泡ウレタンの原料液を注入し、前記キャビティ同士が対面するように前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めし、前記原料液の硬化後、前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きして脱型する。

【0016】

トーショナルダンパの防音カバーの別の一態様は、エンジンのクランクシャフトの端部に締結ボルトによって同軸上に固定されるトーショナルダンパの防音カバーであって、弾性体を介して円環状の振動リングが連結されるハブに対して、前記エンジンと反対側に位置づけられる端面を覆うように着脱自在に取り付けられる発泡ウレタン製のカバー本体と、前記カバー本体の内部に分散された強磁性体の紛体と、を備え、前記紛体は、前記カバー本体の外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている。

【0017】

上記トーショナルダンパの防音カバーの別の一態様を製造する方法の一態様は、前記エンジンと反対側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有し、前記カバー本体の中央側になる位置に磁石を内蔵する第１の金型を用意し、前記エンジン側を向く前記カバー本体の面を成型するためのキャビティを有する第２の金型を用意し、前記キャビティ内に発泡ウレタンの原料液を注入し、前記キャビティ同士が対面するように前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めし、前記原料液の硬化後、前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きして脱型する。

【発明の効果】

【0018】

トーショナルダンパの回転速度が速くなっても、トーショナルダンパから防音カバーを脱落させにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】４気筒エンジンのクランクシャフトに固定されてプーリとしても用いられる本実施の形態のトーショナルダンパの模式図。

【図2】トーショナルダンパの正面図。

【図3】トーショナルダンパを垂直断面にして正面側から示す斜視図。

【図4】トーショナルダンパの縦断側面図。

【図5】トーショナルダンパと防音カバーとを分離して示す縦断側面図。

【図6】防音カバーを装着したトーショナルダンパの正面図。

【図7】防音カバーを装着したトーショナルダンパを垂直断面にして正面側から示す斜視図。

【図8】防音カバーを装着したトーショナルダンパを垂直断面にして背面側から示す斜視図。

【図9】防音カバーを製造する方法の一例として、（Ａ）は金型が型開きされて原料液が注入された状態、（Ｂ）は金型を型締めした状態、（Ｃ）は金型のキャビティ内で原料液が発泡している状態、（Ｄ）は金型を型開きして製品を取り出した状態をそれぞれ示す模式図。

【図10】クランクシャフトの軸方向振動による加振周波数をトーショナルダンパの軸方向共振周波数で割った振動数比と振動伝達率との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0020】

実施の一形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、直列４気筒の４ストロークエンジンに用いられるプーリへの適用例である。つぎの項目に沿って説明する。
１．構成
（１）エンジン
（２）トーショナルダンパ
（３）防音カバー
（ａ）カバー本体
（ｂ）磁性体
２．防音カバーを製造する方法
３．作用効果
（１）基本的な作用効果
（２）騒音の発生原因
（３）騒音の抑制
（ａ）振動数比と振動伝達率
（ｂ）マス（質量体）としての防音カバーの作用
（ｃ）遮蔽物としての防音カバーの作用
（４）作業性の向上
（５）防音カバーの脱落防止
４．変形例

【0021】

１．構成
（１）エンジン
図１に示すように、エンジン１１（機器）にはクランクシャフト１２（回転軸）が回転自在に設けられている。クランクシャフト１２は水平に配置され、プーリ３１として構成されたトーショナルダンパ１０１を一端側に固定している。

【0022】

クランクシャフト１２は、気筒毎にカウンターバランス１３を備え、ピン１４にコンロッド１５を介してピストン１６を取り付けている。ピストン１６は、シリンダ１７にスライド自在に収納されている。ピストン１６のスライド移動方向は、クランクシャフト１２の軸と直交する垂直方向である。

【0023】

本実施の形態のエンジン１１は、クランクシャフト１２にトーショナルダンパ１０１を取り付けている。トーショナルダンパ１０１には、防音カバー２０１が取り付けられている。

【0024】

（２）トーショナルダンパ
図１ないし図４に示すように、トーショナルダンパ１０１は、ハブ１１１に弾性体１２１を介して円環状の振動リング１３１を連結し、振動リング１３１の外周面にベルト溝１４１を設けている。

【0025】

図２は、トーショナルダンパ１０１の正面図であり、図３は、トーショナルダンパ１０１を垂直断面にして正面側から示す斜視図である。図４は、トーショナルダンパ１０１の縦断側面図である。

【0026】

ハブ１１１は、回転軸であるエンジン１１のクランクシャフト１２に固定されるボス１１２を中心位置に備え、ボス１１２から径方向外方に向けて立ち上げられたステー１１３を介してリム１１４を設けている。

【0027】

ボス１１２は、円筒状をした部材であり、回転軸を嵌合させるための取付孔１１２ａを中心に有している。ハブ１１１は、取付孔１１２ａに嵌合させたクランクシャフト１２の一端部を、センターボルトとも呼ばれている締結ボルト２１で固定することで、クランクシャフト１２に固定される（図１参照）。この状態でボス１１２は、クランクシャフト１２の回転中心をなす軸Ｘに軸Ａ（図４参照）を一致させ、クランクシャフト１２の回転に伴い回転する。

【0028】

ステー１１３は、ボス１１２とリム１１４との間に介在し、ボス１１２とリム１１４とを連結する部材である。本実施の形態では、ステー１１３は四本設けられ、それぞれがボス１１２の軸Ａと同心の円周上に等間隔に配列されている。これらのステー１１３は、ボス１１２とリム１１４とを連結する部分に設けられた四個の孔１１５によって形成されている。これらの孔１１５も、ボス１１２の軸Ａと同心をなす円周上に等間隔で配列されている。

【0029】

リム１１４は、ステー１１３の端部からハブ１１１の軸方向（軸Ａの方向）に沿って延びる円環状の部材であり、ボス１１２の軸Ａと同心上に配置されている。したがってリム１１４の外周面は、ボス１１２の軸Ａと同心の円周上に位置づけられる。もっともリム１１４の外周面の直径は一定ではなく、軸方向のほぼ中央位置では、リム凹部１１６によって直径が小さくなっている。リム凹部１１６は、振動リング１３１とともにコンボリューション部１５１を形成するためのもので、その詳細は後述する。

【0030】

ボス１１２とステー１１３とリム１１４とからなるハブ１１１は、例えば金属を材料として一体に形成されている。

【0031】

図４に示すように、ボス１１２は、エンジン１１が位置するエンジン側Ｅに突出し、リム１１４は、エンジン１１とは反対側の前方側Ｆに突出した形状になっている。リム１１４が前方側Ｆに突出する結果、ボス１１２及びステー１１３の前方側Ｆの面（前面）とリム１１４の内周面との間には、窪み状の空間Ｓが生じている。この空間Ｓは、後述する防音カバー２０１を装着するための空間として利用される。

【0032】

弾性体１２１は、直径が均一な円環状の部材であり、リム１１４と振動リング１３１との間に介在し、これらのリム１１４と振動リング１３１とを弾性的に連結している。このような弾性体１２１は、例えばゴムを材料として形成され、全周にわたって均一な肉厚を有している。

【0033】

振動リング１３１は、ボス１１２が有するリム１１４の外周面との間に、弾性体１２１を介在させる隙間Ｇを介して、内周面を対面させる円環状の部材である。このような振動リング１３１は、弾性体１２１を介して保持されるという構造上、固有の振動数を持つマス（質量体）として機能する。

【0034】

振動リング１３１の内周面には、リム１１４の外周面に形成されたリム凹部１１６と形状を合わせて、リング凸部１３２が形成されている。これらのリム凹部１１６とリング凸部１３２とは、リム１１４及び振動リング１３１の全周にわたりその周方向に沿って設けられており、コンボリューション部１５１を構成している。コンボリューション部１５１は、リム１１４と振動リング１３１との間における弾性体１２１の摺動抵抗を高め、弾性体１２１の位置ずれや抜け出しを抑制する。

【0035】

振動リング１３１は、弾性体１２１を介してリム１１４に取り付けられたとき、ボス１１２の軸Ａと同軸上に位置付けられる。

【0036】

前述したように、トーショナルダンパ１０１は、プーリ３１として構成されている。このような構成は、振動リング１３１の外周面に設けられた複数条のベルト溝１４１によって実現されている。ベルト溝１４１は、断面Ｖ字形状をしており、クランクシャフト１２の回転を取り出してエンジン１１の補器類を駆動するために、図示しない動力伝達用のベルトを巻き掛ける構造物である。

【0037】

（３）防音カバー
図５ないし図８に示すように、トーショナルダンパ１０１は、防音構造として、防音カバー２０１を着脱自在に取り付けている。

【0038】

図５は、トーショナルダンパ１０１と防音カバー２０１とを分離して示す縦断側面図、図６は、防音カバー２０１を装着したトーショナルダンパ１０１の正面図である。図７は、防音カバー２０１を装着したトーショナルダンパ１０１を垂直断面にして正面側から示す斜視図、図８は、その背面側から示す斜視図である。

【0039】

本実施の形態では、ハブ１１１が有する二面の端面１１８のうち、エンジン側Ｅの端面を端面１１８Ｅと呼び、前方側Ｆの端面を端面１１８Ｆと呼ぶ（図４、図５参照）。

【0040】

（ａ）カバー本体
図５及び図６に示すように、防音カバー２０１は、円板形状をした発泡ウレタン製のカバー本体２１１を主体としている。カバー本体２１１は、ハブ１１１の前方側Ｆに設けられた窪み状の空間Ｓ内に嵌り込むように形成されている。カバー本体２１１が空間Ｓに着脱自在に嵌り込むことによって、防音カバー２０１は、前方側Ｆの端面１１８Ｆを覆うようにハブ１１１に取り付けられる。

【0041】

図５、図７及び図８に示すように、リム１１４は、ステー１１３に近い奥側の内径と、前方側Ｆ側の内径とを比較したとき、奥側の内径よりも前方側Ｆの内径の方を大きくしている。奥側の内径は、コンボリューション部１５１を形成する外周面のリム凹部１１６の裏側にあたる部分の内径であるため、前方側Ｆよりも寸法を小さくしている。説明の便宜上、リム１１４の内周面のうち、小径の部分は小径部１１４Ｓ、大径の部分は大径部１１４Ｌと呼ぶ。リム１１４は、小径部１１４Ｓと大径部１１４Ｌとを滑らかな曲線で構成された接続部１１４Ｃで接続している。ハブ１１１の前方側Ｆに設けられた窪み状の空間Ｓの外周は、小径部１１４Ｓ、接続部１１４Ｃ、及び大径部１１４Ｌによって画定されている。

【0042】

防音カバー２０１の主体をなすカバー本体２１１は、空間Ｓに嵌り込み、この空間Ｓの外周を画定する小径部１１４Ｓ、接続部１１４Ｃ、及び大径部１１４Ｌに外周面が接触するように形状及び直径を定められている。カバー本体２１１の外周面も空間Ｓの形状に合わせて、小径部１１４Ｓに接触する小径部２１１Ｓ、接続部１１４Ｃに接触する接続部２１１Ｃ、及び大径部１１４Ｌに接触する大径部２１１Ｌを有している。

【0043】

図５、図７及び図８に示すように、リム１１４は、その内周面から内径側に突出する円環形状の突出部１１７を有している。突出部１１７が設けられているのは、リム１１４の内周面のうち、前方側Ｆの端部である。防音カバー２０１のカバー本体２１１は、突出部１１７に嵌り合う円環形状の段部２１２を有している。これらの突出部１１７と段部２１２とは、ステー１１３の前方側Ｆの面（前面）とリム１１４の内周面（小径部１１４Ｓ、接続部１１４Ｃ、大径部１１４Ｌ）とにカバー本体２１１が接触した状態で、互いに嵌り合うように配置されている。

【0044】

突出部１１７に段部２１２が嵌り合ったとき、防音カバー２０１は、ハブ１１１に抜け止めされて固定される。このときリム１１４とカバー本体２１１との前面、つまり前方側Ｆの面は、同一面内に位置づけられる。

【0045】

カバー本体２１１は、中央部分に位置させて、裏面側に凹部２１３を有している。図１に示すように、凹部２１３は、ハブ１１１が有するボス１１２をクランクシャフト１２に締結するための締結ボルト２１のために配置空間を提供する。裏面側に凹部２１３が設けられた結果、カバー本体２１１の中央部分は薄肉化されている。本実施の形態では、薄肉化されたカバー本体２１１の中央部分の領域を薄肉部２１４と呼ぶ。

【0046】

（ｂ）磁性体
防音カバー２０１は、発泡ウレタン製のカバー本体２１１の内部に、強磁性体の紛体２３１を分散している。図５、図７及び図８に模式的に示すように、紛体２３１は、凹部２１３によって薄肉化された薄肉部２１４にその大半が配されている。しかも薄肉部２１４の中央部分の領域に、その周辺部分の領域よりも多くの紛体２３１が集合している。したがって紛体２３１は、カバー本体２１１の外周側の内部領域よりも、中央側の内部領域に多く分散されている。

【0047】

紛体２３１には、例えば鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）などの強磁性体、つまり磁石の磁力で吸引することができる材料からなる紛体が用いられる。強磁性体でありさえすれば、鉄、ニッケル、コバルトに限らず、それらの金属を含む合金、あるいはそれらの金属以外の金属を含む合金を材料とする紛体２３１を用いるようにしてもよい。

【0048】

２．防音カバーを製造する方法
図９は、防音カバー２０１を製造する方法の一例を模式的に示している。

【0049】

本製造方法は、第１の金型としての下型３０１と、第２の金型としての上型３１１とを用いる。下型３０１は、エンジン１１と反対側、つまり前方側Ｆを向くカバー本体２１１の面（前面）を成型するためのキャビティ３０２を有している。上型３１１は、エンジン側Ｅを向くカバー本体２１１の面（背面）を成型するためのキャビティ３１２を有している。

【0050】

下型３０１は、カバー本体２１１の中央側になる位置に磁石３０３を内蔵している。磁石は、強磁性体である紛体２３１を磁力で吸引し得る限り、永久磁石であっても、電磁石であってもよい。

【0051】

図９（Ａ）に示すように、一対の金型をなす下型３０１と上型３１１とを型開きし、下型３０１のキャビティ３０２に発泡ウレタンの原料液ＬＭを注入する。このとき原料液ＬＭには、紛体２３１を混入させておく。

【0052】

図９（Ｂ）に示すように、互いのキャビティ３０２、３１２同士が対面するように、下型３０１と上型３１１とを型締めする。これによって下型３０１のキャビティ３０２と上型３１１のキャビティ３１２とが連絡し、一つのキャビティ空間ＣＳを形成する。

【0053】

図９（Ｃ）に示すように、発泡ウレタンの原料液ＬＭは、キャビティ空間ＣＳの内部で発泡し、キャビティ空間ＣＳの全体にいきわたる。このとき原料液ＬＭに混入させた紛体２３１は、強磁性体であるがゆえに、下型３０１に内蔵させた磁石３０３の磁力によって磁石３０３の方向に吸引され、分散状態に偏りを見せる。その結果紛体２３１は、薄肉部２１４をなす部分に集まり、薄肉部２１４の中央部分の領域により多く集合する。

【0054】

キャビティ空間ＣＳの内部で発砲した原料液ＬＭは、時間の経過とともに硬化し、キャビティ空間ＣＳに合致するカバー本体２１１の形状に整えられる。そこで図９（Ｄ）に示すように、発泡ウレタンの原料液ＬＭが硬化した後、下型３０１と上型３１１とを型開きして脱型する。取り出された製品Ｐは、必要に応じて実施されるバリ取りなどの作業を経て、防音カバー２０１になる。

【0055】

こうしてカバー本体２１１の内部に強磁性体の紛体２３１を分散させた防音カバー２０１が完成する。このとき紛体２３１は、防音カバー２０１の外周側の内部領域よりも中央側の内部領域に多く分散されている。

【0056】

３．作用効果
（１）基本的な作用効果

【0057】

このような構成において、エンジン１１の始動によってクランクシャフト１２が回転すると、トーショナルダンパ１０１も回転する。このときトーショナルダンパ１０１はプーリ３１も構成しているので、補器類に対して動力が伝達される。

【0058】

トーショナルダンパ１０１は、振動リング１３１がマス（質量体）として機能することから、捻り方向（図２、図６中の矢印Ｔ方向）に固有振動数を持つ。このためクランクシャフト１２が回転して捩り振動が発生する場合、トーショナルダンパ１０１の捻り方向の固有振動数をその捩り共振周波数に適合するようにチューニングしておけば、クランクシャフト１２に発生する捩り振動を吸収して低減することができる。

【0059】

一般的に、クランクシャフト１２に生ずる捩り共振周波数は３００～６００Ｈｚ程度になることが多い。そこでトーショナルダンパ１０１の捩り方向の固有振動数もクランクシャフト１２に生ずる捩り共振周波数に合わせて３００～６００Ｈｚ程度にチューニングする。

【0060】

（２）騒音の発生原因
クランクシャフト１２は、軸Ｘの方向にも振動する。このためトーショナルダンパ１０１も軸Ｘに一致する軸Ａの方向（以下「軸方向」と略称する）に振動する。クランクシャフト１２の軸方向共振周波数は５００～９００Ｈｚ程度であり、このときトーショナルダンパ１０１中のハブ１１１も、クランクシャフト１２と一体的に軸方向に振動する。こうしてハブ１１１が振動すると、その端面１１８（１１８Ｅ、１１８Ｆ）が周囲の空気を押し出し、圧力変動が生じてハブ１１１から放射音が発生する。このとき発生する放射音が騒音となって伝搬されてしまうわけである。

【0061】

より詳しく見ていくと、ハブ１１１の前方側Ｆの端面１１８Ｆから発生する放射音はエンジンルーム内にそのまま放射され、例えばダッシュボードを隔てた車室内に高周波騒音を響かせたり、エンジンルーム内にこもり音を生じさせたり、あるいはフロントグリルや車体下から漏れ出す漏れ出し音になったりしてしまう。騒音の直接の原因となる放射音であるといえる。

【0062】

ではハブ１１１のエンジン側Ｅの端面１１８Ｅから発生する放射音は、どのような振る舞いをみせるのだろうか。エンジンルーム内のレイアウトにもよるが、エンジン側Ｅの端面１１８Ｅから発せられた放射音は、例えばチェーンやタイミングベルトを覆うケースなどの反響を生ずる部品に放射されることがあり、この場合には反響音を誘発してしまう。

【0063】

しかもハブ１１１には個々のステー１１３の間に孔１１５が設けられていることから、反響音は、エンジンのチェーンケース（図示せず）自体から放射されるメカニカルノイズとともに、孔１１５を通り抜けてハブ１１１の前方側Ｆに進行し、前方側Ｆの騒音を一層増大させてしまう。

【0064】

したがってクランクシャフト１２の軸方向の振動に伴うトーショナルダンパ１０１の軸方向の共振によって、ハブ１１１の両方の端面１１８Ｅ、１１８Ｆから発生する放射音が看過できない騒音を引き起こす。

【0065】

（３）騒音の抑制
本実施の形態のトーショナルダンパ１０１は、防音カバー２０１のうち、紛体２３１の分散が集中する中央側の領域をハブ１１１に付加されるマス（質量体）として機能させ、ハブ１１１の端面１１８から発生する放射音を抑制する。

【0066】

（ａ）振動数比と振動伝達率
図１０に示すグラフは、クランクシャフト１２の軸Ｘの方向の振動によって発生する加振周波数を防音カバー２０１の中央部の軸方向共振周波数で割った振動数比という概念を基軸に据え、この振動数比と振動伝達率との関係を示している。横軸は振動数比、縦軸は振動伝達率である。

【0067】

ハブ１１１の前方側Ｆの端面１１８Ｆから発生する放射音及びエンジンのチェーンケース（図示せず）から発生する放射音は、防音カバー２０１の振動伝達率が大きくなるほど増幅されて透過しやすくなる。振動伝達率は、振動数比が１のとき、つまり加振周波数と共振周波数とが１：１のときをピークとして増幅透過し、その前後の領域に共振域を発生させる。共振域は放射音を遮音できず、抑制し得ない領域である。

【0068】

振動伝達率は、振動数比が大きくなるにつれて減少し、振動数比が１．５のあたりから急速に防振域に移行させる。そこで振動数比を大きくして防振域に移行するには、防音カバー２０１の中央部の軸方向の共振周波数を低くすればよいことがわかる。ところが加振周波数は、クランクシャフト１２の軸Ｘの方向の振動によって発生する周波数であるため、トーショナルダンパ１０１では制御し得ない。振動伝達率の低い防振域に移行するには、防音カバー２０１の中央部の軸方向の共振周波数を低くして遮音性能を高めることが決め手になる。

【0069】

（ｂ）マス（質量体）としての防音カバーの作用
防音カバー２０１のうち、外周側の内部領域は、紛体２３１の分散量が少ないか、あるいはほとんど分散されていない。このため前述したように、紛体２３１の分散が集中する中央側の領域はマス（質量体）として機能し、その周辺領域はバネとして機能する。こうして防音カバー２０１の中央側の領域に生ずるマスとしての機能は、防音カバー２０１の軸方向共振を低周波に引き下げることを可能にする。このため防音カバー２０１のマス機能は、防音カバー２０１の軸方向の共振周波数を低くし、振動数比を大きくして振動伝達率を低下させることに貢献する。その結果クランクシャフト１２の軸Ｘの方向の固有振動数に対して防音カバー２０１の固有振動数は防振域となり、振動リング１３１から発生する放射音を低減（遮音）することができる。

【0070】

防音カバー２０１の中央側の領域に生ずるのマスの質量は、カバー本体２１１に含ませる紛体２３１の分量や、カバー本体２１１内における紛体２３１の分布によって、自由に変更することができる。例えばマスの質量を増大させたい場合には、紛体２３１の分量を増やしたり、中央側の内部領域への分散量を増やしたりすることによって、その実現を容易に図ることが可能である。紛体２３１の分散量は、防音カバー２０１の製造時、磁石３０３の大きさや磁力の強さを適宜設定することで、容易に変更が可能である。

【0071】

防音カバー２０１のマス機能によって低減することができる防音カバー２０１の軸方向共振周波数は、２００Ｈｚ程度にすることが望ましい。人間の可聴周波数特性は、低周波域で大幅に低下することから、ハブ１１１を含むクランクシャフト１２の軸方向振動による強制加振が２００Ｈｚ程度で防音カバー２０１が共振したとしても、放射音を認知しにくくすることができるからである。

【0072】

（ｃ）遮蔽物としての防音カバーの作用
防音カバー２０１は、前方側Ｆに位置するハブ１１１の端面１１８Ｆから放射される放射音、及び個々のステー１１３の間の孔１１５を通り抜けて前方側Ｆに放射される放射音を遮蔽する。防音カバー２０１は、放射音を遮蔽する遮蔽構造物としても働き、放射音の低減に寄与する。

【0073】

（４）作業性の向上
防音カバー２０１は、エンジン１１のクランクシャフト１２に締結ボルト２１によってボス１１２が締結されたトーショナルダンパ１０１に対して、着脱が可能である。

【0074】

防音カバー２０１を取り付けるには、小径部２１１Ｓを先頭側にして、リム１１４の内周面などによって形成された空間Ｓにカバー本体２１１を押し込む。カバー本体２１１の先頭面がステー１１３の前方側Ｆの面（前面）に突き当たるところまで押し込むと、リム１１４側の突出部１１７にカバー本体２１１側の段部２１２が嵌り込み、防音カバー２０１の取り付け作業が完了する。

【0075】

防音カバー２０１を取り外すには、リム１１４側の突出部１１７とカバー本体２１１側の段部２１２との間に、例えばスケールのような平板状の工具を差し込み、カバー本体２１１を手前側に引く。このときカバー本体２１１の外周面を縮径方向に撓ませ、大径部２１１Ｌが突出部１１７を乗り越えるようにすることで、防音カバー２０１を取り外すことができる。

【0076】

このような防音カバー２０１の着脱に際して、カバー本体２１１は、発泡ウレタンという柔軟性のある材料で成形されているために弾性変形しやすく、着脱作業の作業性が良好である。

【0077】

とりわけ防音カバー２０１の取り付けに際しては、リム１１４側の突出部１１７の内径側にカバー本体２１１の外周面を通さなければならない。このとき小径部２１１Ｓから滑らかな曲線をなす接続部２１１Ｃを経て大径部２１１Ｌに至るというカバー本体２１１の外径形状は、空間Ｓへの押し込み作業の容易化に貢献し、防音カバー２０１の取り付け作業の作業性を向上させる。

【0078】

（５）防音カバーの脱落防止
防音カバー２０１は、中央側の内部空間に多くの紛体２３１が集中し、この部分にマス機能をもつ。同様の構成は、例えば特許文献１にも見られる。特許文献１に記載された防音カバー（１１）は、リム部（２ｃ）に対して着脱される装着部（１２）の内周側に、径方向に伸縮する薄肉環状の蛇腹構造（１３）が配置され、その内周側に厚肉円盤状のマス部（１４）が配置されている（特許文献１の段落［００２８］－［００２９］、図１参照）。

【0079】

防音カバー２０１の中央領域にマス機能をもたせているという点で、本実施の形態と特許文献１に記載された発明とは共通性を有している。

【0080】

ところが特許文献１に記載の防音カバー（１１）では、トーショナルダンパー（１）の回転速度が上昇するにしたがい、遠心力によるマス部（１４）の振れ回りの度合いが増してしまう。その理由は、リム部（２ｃ）側の装着部（１２）とマス部（１４）とを、薄肉環状の蛇腹構造（１３）で接続していることにある。蛇腹構造（１３）は、径方向に容易に伸縮するがゆえに、どうしてもマス部（１４）の振れ回りを抑制することができないわけである。その結果特許文献１に記載された発明では、トーショナルダンパー（１）から防音カバー（１１）が脱落し、径方向に吹き飛んでしまう事態の発生が懸念される。

【0081】

この点本実施の形態によれば、防音カバー２０１の主体をなすカバー本体２１１が発泡ウレタンによって成形されているので、特許文献１に記載された蛇腹構造（１３）のような径方向への伸縮性、換言すると剛性の低さがない。このため防音カバー２０１は、トーショナルダンパ１０１の回転速度が速くなっても、中央領域のマス機能を果たす部分の振れ回り度合いをますことがない。

【0082】

したがってトーショナルダンパ１０１から防音カバー２０１を脱落させにくくすることができる。

【0083】

４．変形例
実施に際しては、各種の変形や変更が許容される。

【0084】

例えばリム１１４側の突出部１１７にカバー本体２１１側の段部２１２との配置位置については、必ずしもリム１１４及びカバー本体２１１の前方側Ｆの端部に位置付けられている必要はなく、端部よりも奥まった位置に配置するようにしてもよい。

【0085】

本実施の形態では、ハブ１１１に四本のステー１１３を設けた一例を示したが、ステー１１３は四本に限らず、三本以下であっても、五本以上であってもよい。

【0086】

本実施の形態では、振動リング１３１の外周面にベルト溝１４１を設けた一例を示したが、ベルト溝１４１は、必ず設けなければならないというわけではなく、必要に応じて設ければよい。またベルト溝１４１の溝数も、適宜設定することが可能である。

【0087】

本実施の形態の製造方法では、磁石３０３を内蔵する下型３０１を第１の金型として、上型３１１を第２の金型とした一例を示したが、実施に際しては、上型３１１に磁石３０３を内蔵させて第１の金型とし、下型３０１を第２の金型としてもよい。

【0088】

本実施の形態の製造方法では、キャビティ空間ＣＳに対して、型締めをする前に原料液ＬＭを注入する一例を示したが、実施に際しては、型締めをした後に原料液ＬＭを注入するようにしてもよい。この場合には、型締め後のキャビティ空間ＣＳ内に、原料液ＬＭを注入するための構造が必要になる。

【0089】

その他、あらゆる変更や変形が許容される。

【符号の説明】

【0090】

１１ エンジン（機器）
１２ クランクシャフト（回転軸）
１３ カウンターバランス
１４ ピン
１５ コンロッド
１６ ピストン
１７ シリンダ
２１ 締結ボルト
３１ プーリ
１０１ トーショナルダンパ
１１１ ハブ
１１２ ボス
１１２ａ 取付孔
１１３ ステー
１１４ リム
１１４Ｃ 接続部
１１４Ｌ 大径部
１１４Ｓ 小径部
１１５ 孔
１１６ リム凹部
１１７ 突出部
１１８ 端面
１１８Ｅ 端面（エンジン側）
１１８Ｆ 端面（前方側）
１２１ 弾性体
１３１ 振動リング
１３２ リング凸部
１４１ ベルト溝
１５１ コンボリューション部
２０１ 防音カバー
２１１ カバー本体
２１１Ｃ 接続部
２１１Ｌ 大径部
２１１Ｓ 小径部
２１２ 段部
２１３ 凹部
２１４ 薄肉部
２３１ 紛体
３０１ 下型（第１の金型）
３０２ キャビティ
３０３ 磁石
３１１ 上型（第２の金型）
３１２ キャビティ
Ａ トーショナルダンパの軸
ＣＳ キャビティ空間
Ｅ エンジン側
Ｆ 前方側
Ｇ 隙間
ＬＭ 原料液
Ｐ 製品
Ｓ 空間
Ｘ クランクシャフトの軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】