JP2019100484A

JP2019100484A - トーショナルダンパ

Info

Publication number: JP2019100484A
Application number: JP2017233504A
Authority: JP
Inventors: 知哉近藤; Tomoya Kondo
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2019-06-24

Abstract

【課題】軸受を備えた回転軸において、軸受を利用して、位置ずれがなく安定して固定可能なトーショナルダンパを提供する。【解決手段】軸受４１に軸支されたスタブシャフト５２に取り付けられ、スタブシャフト５２に外嵌される内環２と、質量体３と、内環２と質量体３との間に介設される弾性部材４とを備えたトーショナルダンパ１Ａであって、スタブシャフト５２の環状段差面５７と軸受４１との間にスペーサ５を設け、スペーサ５を介して、内環２を環状段差面５７と軸受４１とで挟持させる。【選択図】図１

Description

本発明は、トーショナルダンパに関する。

トーショナルダンパは、原動機あるいは変速機で生じる回転変動を推進軸において減衰する装置である。トーショナルダンパの一従来例として、ボルト穴を備えた内環と、内環の外側に放射状に伸びる複数の弾性体と、弾性体を内周に接着して保持される円環状の質量体とを備えたものが挙げられる。トーショナルダンパは、質量体が高速で回転することから、車両前後方向と回転方向において確実に取り付けられることが求められる。

トーショナルダンパの取り付け例としては、特許文献１に示すように、前記内環を、変速機あるいは終減速装置のコンパニオンフランジと、推進軸のフランジヨークとで挟持し、ボルトで共締めする構造が挙げられる。これにより、トーショナルダンパは、車両前後方向と回転方向において推進軸に固定される。また、他の取り付け例として、特許文献２に示すように、内環を直接推進軸に嵌合して取り付ける構造がある。さらには、特許文献３に示すように、推進軸を構成する部材の外周に弾性体を加硫接着することで取り付ける構造もある。

特開平５−２２３１４０号公報特開２００６−２０７７５１号公報特開２０１６−９００５６号公報

トーショナルダンパは、所定の減衰力を発生させるために質量体がある程度大きなものとなる。一方、推進軸は車体下面のフロアトンネル内に配置されるため、スペースの制約から推進軸と変速機あるいは終減速装置との連結部にトーショナルダンパを挟持して取り付けることが困難な場合がある。

この場合、推進軸の中央に配置された中間軸受近傍に取り付けることが考えられるが、中間軸受周りの構造によっては、挟持するフランジ相当の部材が存在しないこともある。このような場合には、特許文献２および３にあるように、推進軸を構成する部材に嵌合あるいは接着することでトーショナルダンパを取り付けることとなる。

特許文献２，３の技術は、推進軸に対するトーショナルダンパの車両前後方向や回転方向の位置決めは専ら圧入嵌合や接着剤に依る構造である。しかし、推進軸は車体下部に配置されることから泥水や塩分の影響を受けやすい。仮にトーショナルダンパの取付部周りに腐食が生じた場合、嵌合部のがたつきや接着剤の劣化等が進み、トーショナルダンパの車両前後方向、回転方向の位置決め機能が損なわれるおそれがある。

本発明はこのような課題を解消するために創作されたものであり、軸受を備えた回転軸において、軸受を利用して、位置ずれがなく安定して固定可能なトーショナルダンパを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、軸受に軸支された回転軸に取り付けられ、前記回転軸に外嵌される内環と、質量体と、前記内環と前記質量体との間に介設される弾性部材とを備えたトーショナルダンパであって、前記回転軸の外周面から径方向に延びる係止部と前記軸受との間にスペーサを設け、前記スペーサを介して、前記内環を前記係止部と前記軸受とで挟持させることを特徴とする。

本発明によれば、スペーサにより内環を軸受と係止部とで挟持させることができる。したがって、泥水や塩分の影響を殆ど受けず、トーショナルダンパを軸心方向に確実に位置決め保持できる。

また、本発明は、前記係止部は、前記回転軸の互いに異なる径寸法部の間で形成される環状段差面であることを特徴とする。

本発明によれば、係止部として環状段差面を利用することで、回転軸に係止部専用の特別な加工を施す必要がなくなり、トーショナルダンパの簡単な取付構造を実現できる。

また、本発明は、前記内環は、前記環状段差面の外縁から延びる回転軸の外周面に外嵌されるベース部と、前記ベース部から径内方向に延び前記環状段差面に当接するフランジ部と、を備え、前記スペーサは、前記軸受と前記フランジ部との間に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、組み付け作業性に優れた簡単な構造でトーショナルダンパを軸心方向に位置決め保持できる。

また、本発明は、前記内環と前記回転軸とに相互に凹凸係合する内環回り止め部を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、内環と回転軸との簡単な凹凸係合構造により、回転軸に対する内環の回り止めを行える。

また、本発明は、前記スペーサと前記回転軸とに相互に凹凸係合するスペーサ回り止め部を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、スペーサと回転軸との簡単な凹凸係合構造により、回転軸に対するスペーサの回り止めを行える。

また、本発明は、前記内環と前記スペーサとに相互に凹凸係合する一体回転連結部を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、内環とスペーサとの簡単な凹凸係合構造により、内環に対するスペーサの回り止めを行える。

また、本発明は、前記内環と前記スペーサとを一体成形で形成したことを特徴とする。

本発明によれば、内環とスペーサとを一体に回転させるにあたり、部品点数が低減され、組み付け作業を迅速に行える。

本発明によれば、トーショナルダンパを、泥水や塩分の影響を殆ど受けることなく安定して回転軸に固定できる。

本発明の第１実施形態のトーショナルダンパの側断面図である。本発明の第２実施形態のトーショナルダンパの側断面図である。図２におけるIII-III断面図である。本発明の第３実施形態のトーショナルダンパの側断面図である。図４におけるV-V断面図である。図４におけるVI-VI断面図である。本発明の第４実施形態のトーショナルダンパの側断面図である。

本発明について複数の実施形態を説明する。各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

「第１実施形態」
図１において、推進軸５０は、例えばＦＦ（Front-engine Front-drive）ベースの四輪駆動車に搭載される。推進軸５０は、フロアパネル（不図示）の下方で車両前後方向に延在するように配置され、車体前部の変速装置（不図示）からの動力を車体後部の終減速装置（不図示）に伝達する。

推進軸５０は、パイプ材５１とスタブシャフト５２とを備えている。本実施形態のパイプ材は前後に分割構成されており、パイプ材５１は後側のパイプ材を示している。図示しない前側のパイプ材は、等速ジョイント（不図示）を介してスタブシャフト５２の前端に連結している。スタブシャフト５２の後端は、パイプ材５１の前端に溶接等により接合している。

スタブシャフト５２は、前後方向中程後寄りに形成され後記する軸受４１が外嵌する軸受嵌合部５３と、軸受嵌合部５３の後方で軸受嵌合部５３よりも若干大径に形成され後記するスペーサ５が外嵌するスペーサ嵌合部５４と、スペーサ嵌合部５４の後方でスペーサ嵌合部５４よりも大径に形成され後記する内環２が外嵌する内環嵌合部５５と、内環嵌合部５５の後方で内環嵌合部５５よりも大径に形成され後端がパイプ材５１の前端に接合するパイプ接合部５６とを備えている。互いに異なる径寸法部であるスペーサ嵌合部５４と内輪嵌合部５５との間には、軸心Ｏとの直交面に沿う環状段差面５７が形成される。

推進軸５０は、前後方向のほぼ中間部に位置することとなるスタブシャフト５２において、中間軸受体４０により車体に支持されている。中間軸受体４０は、スタブシャフト５２の軸受嵌合部５３に外嵌する軸受４１と、軸受４１の抜けを阻止するストッパピース４２と、軸受４１に外嵌する円筒状の内環部材４３と、内環部材４３の径外側に配置された環状の防振部材４４と、防振部材４４の径外側に配置された外環部材４５と、外環部材４５が嵌合するブラケット４６とを備えている。

内環部材４３は環状を呈する金属製の部材であり、軸受４１の外輪に外嵌している。防振部材４４は、環状を呈するゴム製の部材であり、弾性変形することでスタブシャフト５２からの振動を減衰し、車体への振動の伝達を低減させる。内環部材４３は防振部材４４の内周面に加硫溶着されている。軸受４１は、その内輪が前側のストッパピース４２と後側のスペーサ５とに挟まれることで軸心Ｏ方向の抜け止めがなされる。ストッパピース４２は、例えば金属製の円筒状部材である。内環部材４３とストッパピース４２との間、および内環部材４３とスペーサ５との間には、それぞれ軸受４１への泥水や塵等の浸入を防止するシール部材４７，４８が設けられている。外環部材４５は、環状の金属製の部材であり、ブラケット４６を介して車体の下部に固定されている。

「トーショナルダンパ」
以上のように中間軸受体４０で軸支された推進軸５０には、トーショナルダンパ１Ａが取り付けられている。トーショナルダンパ１Ａは、スタブシャフト５２に外嵌される内環２と、質量体３と、内環２と質量体３との間に介設される弾性部材４とを備えている。トーショナルダンパ１Ａは、例えば原動機のトルク変動が要因となって推進軸５０の回転方向に振動が生じた場合に、補助的な質量体３を弾性部材４を介して付加することにより推進軸５０の固有振動数周辺での共振現象を抑制する機能を担う。

内環２は、金属製の部材からなり、内環嵌合部５５に外嵌される円筒状のベース部６と、ベース部６の前端から径内方向に延び環状段差面５７に当接するフランジ部７と、を備えている。ベース部６の外周面には、環状のゴム部材からなる弾性部材４が加硫接着により接着されている。弾性部材４の外周面には、環状の質量体３が加硫接着により接着されている。

スペーサ５は、内環２を、スタブシャフト５２の外周面から径方向に延びる係止部と軸受４１との間で挟持させる機能を担う。本実施形態において、前記係止部とは環状段差面５７である。スペーサ５は、円筒状の部材であり、軸受４１と内環２のフランジ部７との間に配置されるようにスタブシャフト５２のスペーサ嵌合部５４に外嵌している。スペーサ５の材質は、金属製であり、冷間鍛造により形成するのが好適である。このスペーサ５の介在により、内環２のフランジ部７が軸受４１と環状段差面５７とで挟持されることとなり、軸心Ｏ方向に確実に位置決め保持される。

なお、スペーサ５の外周側には環状のカバー部材８が取り付けられている。このカバー部材８は、中間軸受体４０の内環部材４３の後端との間で隙間を詰めるように配置されており、シール部材４８への泥水や塵等の浸入を抑制する。

第１実施形態のトーショナルダンパ１Ａによれば、スペーサ５を介して、内環２を軸受４１と環状段差面５７とで挟持させることができ、トーショナルダンパ１Ａを軸心Ｏ方向に確実に位置決め保持できる。

内環２に対するスタブシャフト５２側の係止部として環状段差面５７を利用することで、スタブシャフト５２に係止部専用の特別な加工を施す必要がなくなり、トーショナルダンパ１Ａの簡単な取付構造を実現できる。

さらに、内環２をベース部６とフランジ部７とを備えるようにし、スペーサ５を軸受４１とフランジ部７との間に配置する構成とすれば、組み付け作業性に優れた簡単な構造でトーショナルダンパ１Ａを軸心Ｏ方向に位置決め保持できる。

「第２実施形態」
図２に示す第２実施形態のトーショナルダンパ１Ｂは、第１実施形態のトーショナルダンパ１Ａに対し、内環回り止め部９を備える点で異なっている。内環回り止め部９は、内環２とスタブシャフト５２とが相互に凹凸係合する構造からなり、スタブシャフト５２に対する内環２の回り止めの機能を担う。

スタブシャフト５２の内環嵌合部５５における外周面の前端には、径内方向に凹む凹部１０が形成されている。この凹部１０は環状段差面５７を切欠くように形成されている。本実施形態では図３に示すように、凹部１０は軸心Ｏを挟んで１８０度反対の位置に２ヶ所形成されている。一方、内環２におけるベース部６とフランジ部７とのコーナー部には、凹部１０の形状にほぼ倣って、径内方向に突出する凸部１１が形成されている。図３に示すように、２つの凹部１０に対応して、凸部１１も軸心Ｏを挟んで１８０度反対の位置に２ヶ所形成されている。

以上により、凸部１１が凹部１０に軸心Ｏ回りに係合することで、スタブシャフト５２に対し内環２が軸心Ｏ回りに位置決め保持される。内環回り止め部９としては、内環２とスタブシャフト５２とのスプライン嵌合構造等にしてもよい。

「第３実施形態」
図４に示す第３実施形態のトーショナルダンパ１Ｃは、第１実施形態のトーショナルダンパ１Ａに対し、スペーサ回り止め部１２および一体回転連結部１６を備える点で異なっている。スペーサ回り止め部１２は、スペーサ５とスタブシャフト５２とが相互に凹凸係合する構造からなり、スタブシャフト５２に対するスペーサ５の回り止めの機能を担う。一体回転連結部１６は、内環２とスペーサ５とが相互に凹凸係合する構造からなり、内環２とスペーサ５とを一体回転させる機能を担う。

図４、図６に示すように、スペーサ５の内周面には軸心Ｏ方向に延びる凹溝１３が形成されている。一方、スタブシャフト５２のスペーサ嵌合部５４の外周面には嵌合穴１４が形成され、この嵌合穴１４に鋼球等の球体１５がスペーサ嵌合部５４の外周面から突出するように嵌合している。球体１５は凹溝１３の内部に位置する。スペーサ回り止め部１２は以上の構成からなり、凹溝１３と球体１５との凹凸係合により、スタブシャフト５２に対しスペーサ５が軸心Ｏ回りに位置決め保持される。

図４、図５に示すように、内環２のフランジ部７の内縁には径内方向に向けて突出する凸部１７が形成されている。本実施形態では図５に示すように、凸部１７は軸心Ｏを挟んで１８０度反対の位置に２ヶ所形成されている。一方、スペーサ５の後端には、凸部１７が係合するように凹部１８が２ヶ所で切欠き形成されている。凹部１８の底部は凸部１７の前面に当接する。一体回転連結部１６は以上の構成からなり、凸部１７と凹部１８とが軸心Ｏ回りに凹凸係合することにより、内環２とスペーサ５とが一体に回転する。

以上のように、スペーサ回り止め部１２および一体回転連結部１６を備えることで、内環２は、スペーサ５を介してスタブシャフト５２に対し軸心Ｏ回りに位置決め保持されることとなる。スペーサ回り止め部１２としては、スペーサ５とスタブシャフト５２とのスプライン嵌合構造等にしてもよい。一体回転連結部１６としては、内環２側に凹部を形成し、スペーサ５側に凸部を形成してもよい。

「第４実施形態」
図７に示す第４実施形態のトーショナルダンパ１Ｄは、第３実施形態のトーショナルダンパ１Ｃに対し、一体回転連結部１６を備える替わりに、内環２とスペーサ５とを一体成形で形成してある点で異なっている。スペーサ５の部分には、第３実施形態と同様にスペーサ回り止め部１２が形成されている。したがって、スペーサ回り止め部１２と、内環２とスペーサ５との一体成形構造とにより、内環２は、スペーサ５を介してスタブシャフト５２に対し軸心Ｏ回りに位置決め保持される。第４実施形態によれば、部品点数が低減され、組み付け作業を迅速に行える。

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。回転軸の外周面から径方向に延びる係止部として実施形態では環状段差面５７としたが、その他に、回転軸の外周面に局所的に設けた凸部等から構成してもよい。

１Ａ〜１Ｄトーショナルダンパ
２内環
３質量体
４弾性部材
５スペーサ
６ベース部
７フランジ部
９内環回り止め部
１２スペーサ回り止め部
１６一体回転連結部
４０中間軸受体
４１軸受
５０推進軸
５１パイプ材
５２スタブシャフト
５７環状段差面

Claims

軸受に軸支された回転軸に取り付けられ、
前記回転軸に外嵌される内環と、質量体と、前記内環と前記質量体との間に介設される弾性部材とを備えたトーショナルダンパであって、
前記回転軸の外周面から径方向に延びる係止部と前記軸受との間にスペーサを設け、
前記スペーサを介して、前記内環を前記係止部と前記軸受とで挟持させることを特徴とするトーショナルダンパ。
前記係止部は、前記回転軸の互いに異なる径寸法部の間で形成される環状段差面であ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。
前記内環は、
前記環状段差面の外縁から延びる回転軸の外周面に外嵌されるベース部と、
前記ベース部から径内方向に延び前記環状段差面に当接するフランジ部と、
を備え、
前記スペーサは、前記軸受と前記フランジ部との間に配置されることを特徴とする請求項２に記載のトーショナルダンパ。
前記内環と前記回転軸とに相互に凹凸係合する内環回り止め部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
前記スペーサと前記回転軸とに相互に凹凸係合するスペーサ回り止め部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
前記内環と前記スペーサとに相互に凹凸係合する一体回転連結部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。
前記内環と前記スペーサとを一体成形で形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のトーショナルダンパ。