JP2011033151A - Torque fluctuation absorbing damper - Google Patents
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Abstract
Description
プーリ及びこれに巻き掛けられる無端ベルトにより駆動軸から他の回転機器へトルクを伝達すると共にそのトルクの変動を吸収するトルク変動吸収ダンパに関する。 The present invention relates to a torque fluctuation absorbing damper that transmits torque from a drive shaft to another rotating device by a pulley and an endless belt wound around the pulley and absorbs fluctuations in the torque.
図2は、従来の技術によるトルク変動吸収ダンパを、その軸心Oを通る平面で切断して示す断面図で、この図における左側が車両のフロント側となる正面側、右側が車両の内燃機関が存在する背面側である。このトルク変動吸収ダンパは、内燃機関のクランクシャフト(不図示)の軸端に取り付けられて一体に回転するハブ100と、このハブ100に取り付けられたダイナミックダンパ部110及びカップリング部120を備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional torque fluctuation absorbing damper cut along a plane passing through its axis O. In FIG. 2, the left side is the front side of the vehicle and the right side is the internal combustion engine of the vehicle. Is the back side. The torque fluctuation absorbing damper includes a
ハブ100は金属材料で製作されたものであって、クランクシャフトに固定される内筒部101と、その正面側の端部から外径側へ延びる円盤部102と、この円盤部102の外径端から背面側へ延在された外筒部103からなり、すなわち軸心Oを通る平面で切断した断面(図示の断面)が略コ字形をなすものである。
The
ダイナミックダンパ部110は、ハブ100の外筒部103の外周にダンパゴム111を介して環状質量体112を取り付けた構造を有する。また、カップリング部120は、ハブ100の外筒部103の内周側からダイナミックダンパ部110の背面側及び外周側を包囲するように、軸心Oを通る平面で切断した断面(図示の断面)が略コ字形をなすプーリ121と、ハブ100の内筒部101の外周面に圧入嵌着されたスリーブ122と、ハブ100の円盤部102の背面側にあって前記スリーブ122とその外周側に位置する前記プーリ121の被支持筒部121aの間を弾性的に連結したカップリングゴム123からなる。
The
ハブ100の外筒部103とその内周に位置するプーリ121の被支持筒部121aの間には、低摩擦合成樹脂材料からなるラジアルベアリング124が介在され、前記外筒部103の背面側の端部と、これに対向する前記プーリ121の円盤部121bとの間には、低摩擦合成樹脂材料からなるスラストベアリング125が介在されている。
A radial bearing 124 made of a low-friction synthetic resin material is interposed between the outer
すなわち、このトルク変動吸収ダンパは、クランクシャフトからハブ100へ入力されたトルクを、カップリング部120において、カップリングゴム123の捩り方向剪断変形作用によってトルク変動を吸収しながらプーリ121へ伝達し、ダンパゴム111及び環状質量体112で構成されるダイナミックダンパ部110が、クランクシャフトの捩り振幅が最大となる所定の振動数域において捩り方向へ共振することによって、捩り振動の振幅のピークを低減する制振機能を発揮するものである(例えば下記の特許文献参照)。
That is, the torque fluctuation absorbing damper transmits the torque input from the crankshaft to the
ところで、上述したトルク変動の吸収は、カップリング部120におけるカップリングゴム123が低ばねで捩り方向へ剪断変形されるのに伴い、捩り方向の運動エネルギを熱エネルギに変換することにより行われるので、図2のようにカップリングゴム123の正面側にハブ100の円盤部102が存在する場合、カップリングゴム123が熱の蓄積によって劣化するおそれがある。したがって、カップリングゴム123からの放熱性を高めるためには、このカップリングゴム123を正面側から覆うように延びるハブ100の円盤部102に通気窓を開設して、カップリングゴム123とハブ100の円盤部102の間の環状空間S内に、不図示の冷却ファンなどによって正面側から送られる空気を流通させて空冷することが好ましいが、この場合、前記環状空間Sを流通する空気に含まれるダストがラジアルベアリング124の摺動部に侵入し、このラジアルベアリング124の耐久性が低下してしまうおそれがある。
By the way, the absorption of the torque fluctuation described above is performed by converting the kinetic energy in the torsional direction into thermal energy as the
本発明は、こ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、ベアリングの性能を維持しつつ空冷による弾性体の放熱性を高めることにある。 This invention is made | formed in view of such a point, The technical subject is to improve the heat dissipation of the elastic body by air cooling, maintaining the performance of a bearing.
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の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、円盤部とその軸方向一側に互いに同心的に形成された外筒部を有するハブと、このハブと同心的かつ相対回転可能に配置され、内径に前記外筒部の内周へ延びる被支持筒部を有するプーリと、このプーリを前記ハブに弾性的に連結する弾性体と、前記外筒部と被支持筒部の間に摺動可能に介装されたベアリングを備え、前記円盤部に、この円盤部と前記弾性体の間の空間を開放する通気窓が開設され、前記被支持筒部側に、前記ベアリングと前記通気窓との間で前記ハブと密接されたシールリップが設けられたものである。
As a means for effectively solving the above technical problem, a torque fluctuation absorbing damper according to the invention of
請求項2の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、請求項1に記載の構成において、通気窓がハブの円盤部に弾性体側へ向けて形成された後退部に開設され、シールリップが前記後退部の外周の環状段差面に密接されたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a torque fluctuation absorbing damper according to the first aspect, wherein the ventilation window is provided in a retreating portion formed in the disc portion of the hub toward the elastic body, and a seal lip is provided in the retreating portion. It is closely attached to the annular step surface of the outer periphery of.
請求項1の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、ハブの円盤部と弾性体の間の空間が通気窓を介して開放されるため、空気の流通によって弾性体からの放熱性が向上し、しかも通気窓から侵入するダストが、ベアリング側への介入をシールリップにより阻止されるので、ベアリングの性能を維持しつつ弾性体からの放熱性を高めることができる。 According to the torque fluctuation absorbing damper of the first aspect of the present invention, since the space between the disc portion of the hub and the elastic body is opened through the ventilation window, the heat dissipation from the elastic body is improved by the air flow. And since the dust which penetrate | invades from a ventilation window is blocked | prevented by the seal lip by the seal lip, the heat dissipation from an elastic body can be improved, maintaining the performance of a bearing.
また、請求項2の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、通気窓から侵入したダストは、遠心力によってシールリップより背面側に蓄積されることから、環状段差面へのシールリップの密接部にはダストが直接介入しにくく、その結果、シールリップの損傷を受けにくくすることができる。 According to the torque fluctuation absorbing damper of the second aspect of the present invention, the dust that has entered from the ventilation window is accumulated on the back side from the seal lip by centrifugal force, so that the seal lip closely contacts the annular step surface. It is difficult for dust to intervene directly, and as a result, the seal lip is not easily damaged.
次に、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい実施の形態を、図1を参照しながら説明する。なお、以下の説明でいう「正面側」とは図1における左側、すなわち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、すなわち図示されていない内燃機関が存在する側のことである。 Next, a preferred embodiment of the torque fluctuation absorbing damper according to the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the “front side” refers to the left side in FIG. 1, that is, the front side of the vehicle, and the “rear side” refers to the right side in FIG. 1, ie, the side on which the internal combustion engine (not shown) exists. That is.
図1において、参照符号1は、自動車における内燃機関の出力軸であるクランクシャフト(不図示)の軸端に取り付けられるハブである。このハブ1は、金属材料の鋳造等により製作されたものであって、クランクシャフトに固定される内筒部11と、その正面側の端部から外径側へ展開する円盤部12と、更にその外径端部から背面側へ延びる外筒部13からなる。なお、参照符号11aは、内筒部11の内周の軸孔に形成されたキー溝である。
In FIG. 1,
ハブ1の外筒部13の外周には環状質量体2が配置されており、この環状質量体2と、前記外筒部13は、ダンパゴム3を介して円周方向相対変位可能に弾性的に連結されて、ダイナミックダンパ部Dが構成されている。
An annular mass body 2 is disposed on the outer periphery of the
環状質量体2は、鋳造等によって製作されたものであり、ダンパゴム3は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)で加硫成形され、ハブ1の外筒部13と環状質量体2の対向周面間に圧入嵌着されたものである。また、外筒部13の外周面及びこれに径方向に対向する環状質量体2の内周面には、互いに対応する凹部及び凸部が円周方向に連続して形成されており、このため、ダンパゴム3は径方向にうねった形状となっており、これによって、軸方向や円周方向のスベリが起こりにくくなっている。
The annular mass body 2 is manufactured by casting or the like, and the damper rubber 3 is a rubber-like elastic material (rubber material or synthetic resin material having rubber-like elasticity) excellent in heat resistance, cold resistance and mechanical strength. It is vulcanized and press-fitted between the outer
ダイナミックダンパ部Dの捩り方向固有振動数は、環状質量体2の円周方向慣性質量と、ダンパゴム3の捩り方向剪断ばね定数によって、クランクシャフトの捩れ角が最大となる所定の振動数域、言い換えればクランクシャフトの捩り方向固有振動数と合致するように同調されている。 The torsional direction natural frequency of the dynamic damper portion D is a predetermined frequency region in which the torsion angle of the crankshaft is maximized by the circumferential inertial mass of the annular mass body 2 and the torsional direction shear spring constant of the damper rubber 3. For example, it is tuned to match the natural frequency of the torsional direction of the crankshaft.
参照符号4はプーリである。このプーリ4は、金属材料による鋳造あるいは金属板の打ち抜きプレス等によって製作されたものであって、ダイナミックダンパ部D(環状質量体2)の外周側に配置されたプーリ本体41と、その背面側の端部から前記ダイナミックダンパ部D及びハブ1の外筒部13の背面側を延びる背面盤部42と、その内周端部から、前記外筒部13の内周側を正面側へ向けて延びる被支持筒部43とからなる。プーリ本体41の外周面にはポリV溝41aが形成されており、図示されていない無端ベルトが巻き掛けられるようになっている。
プーリ4の被支持筒部43と、その外周側に位置するハブ1の外筒部13の間には、円筒状のラジアルベアリング5が円周方向摺動可能に介装されている。このラジアルベアリング5は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の耐摩耗性に優れた低摩擦合成樹脂材料からなるものであって、プーリ4の被支持筒部43は、このラジアルベアリング5を介して、前記外筒部13に円周方向相対変位可能に支持されている。
A cylindrical
ハブ1の外筒部13における背面側の端部と、これに軸方向に対向したプーリ4の背面盤部42の間には、平ワッシャ状のスラストベアリング6が円周方向摺動可能に介装されている。このスラストベアリング6も、ラジアルベアリング5と同様、PTFE等の耐摩耗性に優れた低摩擦合成樹脂材料からなるものであって、プーリ4は、このスラストベアリング6によって、ハブ1に対する軸方向相対変位が規制されている。また、スラストベアリング6とラジアルベアリング5は互いに連続一体化したものとすることもできる。
A flat washer-like thrust bearing 6 is slidable in the circumferential direction between an end of the
ハブ1の内筒部11の外周面には金属製のスリーブ7が圧入嵌着されており、このスリーブ7と、その外周側に位置するプーリ4の被支持筒部43との間が、ハブ1の内筒部11、円盤部12及び外筒部13で囲まれた空間に配置されたカップリングゴム8を介して弾性的に連結され、これによってカップリング部Cが構成されている。すなわちカップリング部Cは、クランクシャフトからハブ1へ入力された駆動トルクを、カップリングゴム8の円周方向剪断変形作用によって平滑化しながら、プーリ4へ伝達するものである。なお、カップリングゴム8は請求項1に記載された弾性体に相当するものである。
A
カップリングゴム8は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)からなるものであって、図示されていない金型内に、スリーブ7とプーリ4を同心的にセットし、このスリーブ7とプーリ4の被支持筒部43との間に前記金型によって画成された環状のキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、加硫成形と同時にスリーブ7と前記被支持筒部43に加硫接着したものである。
The
そして、クランクシャフトのトルク変動は、アイドリング以下の低回転領域で顕著になることから、カップリングゴム8は、円周方向の剪断ばね定数がダンパゴム3に比較して十分に低いものであると共に、捩り方向への許容変形量が大きなものとなっており、大きなトルク伝達力を与えるため、軸方向及び径方向の肉厚が十分に大きく形成されている。また、このカップリングゴム8は、ハブ1とプーリ4の間で円周方向剪断変形を受けた時に径方向全域で剪断応力がほぼ均一になるように、軸方向の肉厚が外径側ほど減少する形状となっている。
And since the torque fluctuation of the crankshaft becomes prominent in a low rotation region below idling, the
ハブ1の円盤部12の径方向中間部分には背面側、言い換えればカップリングゴム8側へ向けて後退した後退部14が円周方向へ連続して形成されており、この後退部14には、ハブ1の円盤部12とカップリングゴム8との間の環状空間Sをハブ1の正面側へ開放する複数の通気窓15が、円周方向所定間隔で開設されている。
A retreating
ハブ1の外筒部13における正面側の端部には、カップリングゴム8のゴム状弾性材料の一部からなるシールリップ81が設けられている。このシールリップ81は、ラジアルベアリング5と通気窓15の間に位置しており、先端が、ハブ1の円盤部12と後退部14の間の環状段差面16、言い換えれば前記円盤部12からカップリングゴム8側へ向けて***形成された環状段差面16に密接されている。
A
以上の構成を具えるトルク変動吸収ダンパは、ハブ1の内筒部11が、不図示のクランクシャフトの軸端に装着されることによって、このクランクシャフトと共に回転される。クランクシャフトのトルクは、ハブ1からカップリング部Cのスリーブ7及びカップリングゴム8を介してプーリ4へ伝達され、更に、プーリ4のプーリ本体41に巻き掛けられた無端ベルト(不図示)を介して、冷却水循環ポンプや、オルタネータや、冷却ファン等の補機の回転軸に伝達される。
The torque fluctuation absorbing damper having the above configuration is rotated together with the crankshaft when the
クランクシャフトには、特にアイドリング以下の低回転域で顕著なトルク変動を生じるが、このトルク変動は、カップリング部Cにおけるカップリングゴム8が低ばねで捩り方向へ剪断変形されることによって、熱エネルギに変換されるので、ベルトへの伝達トルクが平滑化される。また、ダイナミックダンパ部Dは、クランクシャフトの捩り振動による捩れ角が最大となる振動数域で円周方向に共振し、その共振によるトルクは入力振動のトルクと方向が逆になるため、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。
In the crankshaft, a remarkable torque fluctuation occurs particularly in a low rotation range below idling. This torque fluctuation is caused by shearing deformation of the
ここで、カップリングゴム8の繰り返し剪断変形によるトルク変動の吸収は、言い換えれば捩り方向の運動エネルギを熱エネルギに変換するものであるため、カップリングゴム8はトルク変動吸収動作に伴って発熱する。そして、このカップリングゴム8とハブ1の円盤部12及び後退部14との間の環状空間Sには、冷却ファンなどによって正面側から送られる空気が、前記後退部14に開設された複数の通気窓15を通じて流通するため、カップリングゴム8で発生した熱がこの空気によって効率よく除去され、熱の蓄積によるカップリングゴム8の劣化が有効に防止される。
Here, absorption of torque fluctuations due to repeated shear deformation of the
また、ラジアルベアリング5側の空間と通気窓15の間が、ハブ1の円盤部12からカップリングゴム8側へ向けて***した環状段差面16に密接されたシールリップ81によって遮断されているため、通気窓15を通じてカップリングゴム8とハブ1の円盤部12及び後退部14との間の環状空間Sを流通する外部空気に含まれるダストが、ラジアルベアリング5の摺動部に介入することはない。したがって、ダストによるラジアルベアリング5の摺動部の摩耗や損傷を防止してその耐久性を向上し、プーリ4に対する同心支持力を長期にわたって維持しつつ、通気窓15によるカップリングゴム8の空冷効果を実現することができる。
In addition, the space on the
しかも、通気窓15はハブ1の円盤部12における後退部14に開設されており、したがってシールリップ81は、後退部14の内側面14aよりも正面側へずれた位置で環状段差面16に密接されることになる。このため、通気窓15から環状空間Sへ侵入したダストは、遠心力によって、前記環状空間Sのうち、シールリップ81より背面側のダストポケット部S’に蓄積されることから、シールリップ81の密接部にはダストが直接介入しにくく、その結果、シールリップ81の損傷を受けにくくすることができる。
In addition, the
1 ハブ
11 内筒部
12 円盤部
13 外筒部
14 後退部
15 通気窓
16 環状段差面
2 環状質量体
3 ダンパゴム
4 プーリ
43 被支持筒部
5 ラジアルベアリング(ベアリング)
8 カップリングゴム(弾性体)
81 シールリップ
S 環状空間
DESCRIPTION OF
8 Coupling rubber (elastic body)
81 Seal lip S Annular space
Claims (2)
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---|---|---|---|
JP2009181444A JP2011033151A (en) | 2009-08-04 | 2009-08-04 | Torque fluctuation absorbing damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009181444A JP2011033151A (en) | 2009-08-04 | 2009-08-04 | Torque fluctuation absorbing damper |
Publications (1)
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JP2011033151A true JP2011033151A (en) | 2011-02-17 |
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JP2009181444A Withdrawn JP2011033151A (en) | 2009-08-04 | 2009-08-04 | Torque fluctuation absorbing damper |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011033151A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101490948B1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-02-12 | 현대자동차 주식회사 | Damper pully assembly of vehicle |
-
2009
- 2009-08-04 JP JP2009181444A patent/JP2011033151A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101490948B1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-02-12 | 현대자동차 주식회사 | Damper pully assembly of vehicle |
US9182007B2 (en) | 2013-09-09 | 2015-11-10 | Hyundai Motor Company | Damper pulley assembly of vehicle |
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