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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für einen
mechanischen Dämpfer,
wie definiert im Oberbegriff von Anspruch 1.
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Es
gibt dynamische Dämpfer,
welche eine Schwingung eines ein Kraftfahrzeug antreibenden Kraftübertragungselements,
wie etwa eine Antriebswelle, verringern, um eine Fahrzeugschwingung
und mechanische Geräusche
zu verringern. Derartige dynamische Dämpfer umfassen ein Außenrohr,
ein Gewicht, welches im Innern des Außenrohrs angeordnet ist, und
einen elastischen Körper,
welcher zwischen dem Außenrohr
und dem Gewicht angeordnet ist. Dieser dynamische Dämpfer ist
in eine Hohlwelle gepresst, welche die Antriebswelle bildet, und
ist daran befestigt.
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Bei
dem dynamischen Dämpfer,
welcher offenbart ist in der
japanischen
Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. H7-29324 , ist ein elastischer Körper angeordnet in einem ringartigen
Raum zwischen einem Außenrohr
und einem Gewicht, und ein stangenartiger elastischer zwischenliegender
Abschnitt ist derart vorgesehen, dass er sich in der Radialrichtung
an jeder einer Vielzahl von Positionen (fünf Positionen) in der Umfangsrichtung
des ringartigen Raums erstreckt.
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Das
Dokument
DE-A-197 33
478 beschreibt einen Schwingungsdämpfer für eine rohrartige Antriebswelle
in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem konzentrisch
angebrachten Massekörper
in der Antriebswelle oder in einer Hülse, angebracht in der Antriebswelle,
mittels Gummifederelementen. Metall- und/oder flexible Gummistoppelemente,
welche die Schwingbewegung des Massekörpers zumindest in der Radialrichtung
begrenzen, sind angeordnet zwischen dem Massekörper und der Hülse. Alternativ
sind der Massekörper
und/oder die Hülse
mindestens lokal in wechselseitig gegenüberliegenden Bereichen als
Stopp elemente gestaltet, welche die Schwingbewegung des Massekörpers zumindest
in der Radialrichtung begrenzen.
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Bei
der herkömmlichen
Technik wird bei der Herstellung eines dynamischen Dämpfers Gummi eingespritzt
in einen ringartigen Raum, definiert zwischen einem Außenrohr
und einem Gewicht, so dass das Außenrohr und das Gewicht in
einer Form angeordnet wurden, um einen elastischen Körper durch Vulkanisation
auszubilden. Der elastische Körper wird
dadurch einstückig
mit dem Außenrohr
und dem Gewicht ausgebildet.
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Jedoch
ist es bei der Gummieinspritzung in die Form schwierig, durch Vulkanisation
einen elastischen Körper
mit einheitlichen gleichmäßigen Eigenschaften
längs der
Umfangsrichtung des ringartigen Raums zwischen dem Außenrohr
und dem Gewicht auszubilden. Wenn die Federkonstanten von jeweiligen
stangenartigen elastischen zwischenliegenden Abschnitten schwanken, ändert sich
die Resonanzcharakteristik des dynamischen Dämpfers, so dass eine stabile
Dämpfungscharakteristik
nicht erhalten werden kann. Es werden eine derartige Formgestaltung
und Einspritzung benötigt,
dass eine stabile Vulkanisation und Abkühlung von Gummi erreicht werden
können.
Daher ist die Form eines hergestellten Produkts zwingend bestimmt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stabile Federkonstante
in einem elastischen Körper
eines dynamischen Dämpfers
zu gewährleisten,
um eine stabile Dämpfungscharakteristik
zu erhalten. Diese Aufgabe wird mittels eines Herstellverfahrens,
wie definiert im Oberbegriff von Anspruch 1, gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung wird umfassender verstanden anhand der nachfolgenden
genauen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung, welche nicht
zur Beschränkung
der Erfindung, sondern lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der
Erfindung dienen.
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Zeichnung:
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1A und 1B zeigen
einen dynamischen Dämpfer
des ersten Ausführungsbeispiels, wobei 1A eine
Vorderansicht davon und 1B eine
Schnittansicht längs
der Linie B-B ist;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines dynamischen Dämpfers;
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3A-3E sind
schematische Ansichten eines Herstellverfahrens für einen
dynamischen Dämpfer
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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4A und 4B zeigen
einen dynamischen Dämpfer
des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei 4A eine
Vorderansicht davon und 4B eine
Schnittansicht längs
der Linie B-Bist; und
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5A-5E sind
schematische Ansichten eines Herstellverfahrens für einen
dynamischen Dämpfer
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel.
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(Erstes Ausführungsbeispiel) (1A und 1B, 2, 3A-3E)
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Ein
Bezugszeichen 10 in 1A, 1B und 2 bezeichnet
einen dynamischen Dämpfer 10,
welcher gepresst ist in eine Hohlwelle 2 einer Antriebswelle 1 eines
Automobils und angeordnet ist an einer vorbestimmten Position davon
in der Axialrichtung. Der dynamische Dämpfer 10 verringert
eine Schwingung der Antriebswelle 1, um eine Fahrzeugkörperschwingung
und mechanische Geräusche
zu verringern.
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Der
dynamische Dämpfer 10 umfasst
ein Außenrohr 20,
ein Gewicht 30 und einen elastischen Körper 40.
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Das
Außenrohr 20 ist
ausgebildet durch Biegen eines Metallrohrs, wie etwa eines dünnen Stahlrohrs,
in der Form eines unregelmäßig geformten
Zylinders. Dieses Außenrohr 20 enthält Konvexabschnitte 21,
welche in der Richtung des Innendurchmessers davon an einer Vielzahl
von Positionen (fünf Positionen
in dieser Beschreibung) längs
der Umfangsrichtung vorstehen. Genauer sind im Außenrohr 20 die
Konvexabschnitte 21 ausgebildet durch Biegen der mehreren
Abschnitte längs
der Umfangsrichtung eines runden Rohrs in der Richtung der Innenrichtung
mittels einer Presse, während übrige Abschnitte
als Kreisabschnitte 22 (Kreisabschnitt 22 mit im
Wesentlichen derselben Krümmung
einer Hohlwelle 2) beibehalten werden. Eine Endfläche des Konvexabschnitts 21 des
Außenrohrs 20 dient
als eine Rundflächen-Druckkontaktfläche 21A zum
Außenumfangsabschnitt
eines elastischen Körpers 40. Der
Außendurchmesser
des Außenrohrs 20 unter dem
freien Zustand, ausgebildet durch die Kreisabschnitte 22,
ist größer festgelegt
als der Innendurchmesser der Hohlwelle 2. Der Außendurchmesser kann
aus dem freien Zustand infolge der elastischen Verformungscharakteristik
des gebogenen Abschnitts des Konvexabschnitts 21 elastisch
zusammengezogen werden.
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Das
Gewicht 30 ist gebildet aus einer Metallstange, wie etwa
einer Stahlstange, in der Form eines kurzen Zylinders, wie etwa
eines Kreiszylinders. Das Gewicht 30 hat ringartige Vertiefungen 31,
vorgesehen im gesamten Umfang, zum Belasten des elastischen Körpers 40.
Das Gewicht 30 ist angeordnet im Innern des Außenrohrs 20 in
Koaxialrichtung mit dem Außenrohr 20.
Das Gewicht 30 ist breiter als das Außenrohr 20 (1B).
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Der
elastische Körper 40 ist
ein ringartiger Körper,
eingesetzt in eine ringartige Vertiefung 31 im Gewicht 30 über den
gesamten Umfang zwischen dem Außenrohr 20 und
dem Gewicht 30. Der Außenumfang
des elastischen Körpers 40 hat
einen größeren Durchmesser
als ein Außendurchmesser
des Gewichts 30 und ist ausgebildet mit durchgehenden Bogenflächen längs des
gesamten Umfangs. Der elastische Körper 40 ist aus Kunstkautschuk
oder Ähnlichem
hergestellt und ist mit dem Außenrohr 20 und
dem Gewicht 30 mittels Vulkanisierung verbunden.
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In
dem dynamischen Dämpfer 10 ist
der elastische Körper 40 auf
dem Gewicht 30 geklemmt und gehalten durch eine Vorderend-Druckkontaktfläche 21A jedes
Konvexabschnitts 21 des Außenrohrs 20 von Radialrichtungen.
Ein Außenumfangsabschnitt 41 des
elastischen Körpers 40 ist
geklemmt und gehalten in der Umfangsrichtung zwischen den Vorderend-Druckkontaktflächen 21A der
Konvexabschnitte 21, welche in der Umfangsrichtung des
Außenrohrs 20 nebeneinander
liegen. Die Vorderend-Druckkontaktfläche 21A jedes
Konvexabschnitts 21 befindet sich in Eingriff mit dem Außenumfangsabschnitt 41 des
elastischen Körpers 40 in einer
spezifischen Tiefe, so dass der Außenumfangsabschnitt 41A geklemmt
ist zwischen den Vorderend-Druckkontaktflächen 21A der
nebeneinander liegenden Konvexabschnitte 21.
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Das
Herstellverfahren des dynamischen Dämpfers 10 wird nachfolgend
beschrieben (3A-3F).
- (1) Ein rohrartiges elastisches Element 40A,
welches ein Rohmaterial für
den ringartigen elastischen Körper 40 ist,
wird getrennt ausgebildet (3A). Das
rohrartige elastische Element 40A wird ausgeschnitten zu
einer erforderlichen Länge,
um den ringartigen elastischen Körper 40 auszubilden
(3B).
- (2) Das Gewicht 30 wird eingesetzt in den elastischen
Körper 40 (3C, 3D).
Der Innenumfang des elastischen Körpers 40 wird in die
ringartige Vertiefung 31 des Gewichts 30 gesetzt.
- (3) Das Außenrohr 20 wird
am Außenumfang
des elastischen Körpers 40 angebracht
(3E). Die Vorderend-Druckkontaktfläche 21A jedes
Konvexabschnitts 21 des Außenrohrs 20 wird angebracht
am Außenumfang
des elastischen Körpers 40.
- (4) Eine Anordnung, welche erhalten wird durch Anordnen des
Außenrohrs 20 und
des Gewichts 30 an den Innen- und Außenumfängen des elastischen Körpers 40,
wird erwärmt,
um das Gewicht 30 und das Außenrohr 20 zu verbinden
mit den Innen- bzw. Außenumfängen des
elastischen Körpers 40 durch
Vulkanisation.
- (5) Nach Abkühlen
der oben beschriebenen Anordnung (4) werden die Konvexabschnitte 21 des Außenrohrs 20 gepresst
in den Außenumfang
des elastischen Körpers 40 mittels
einer Presse, um den dynamischen Dämpfer 10 zu vervollständigen (3F).
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Dieses
Ausführungsbeispiel
weist die folgenden Charakteristiken auf:
- (1)
Durch ein vorbereitendes Ausbilden des ringartigen elastischen Körpers 40 kann
eine einheitliche regelmäßige Federkonstante
in der Umfangsrichtung des elastischen Körpers 40 einfach gewährleistet
werden, um zu ermöglichen,
dass der dynamische Dämpfer
ein stabiles Dämpfungsverhalten
erhält.
- (2) Durch ein In-Eingriff-Bringen der Konvexabschnitte 21,
vorgesehen an mehreren Abschnitten des Außenrohrs 20, in der
Umfangsrichtung davon mit dem elastischen Körper 40 mittels einer Presse
wird der elastische Körper 40 mit
einer Vorlast versehen, wodurch die Lebensdauer des dynamischen
Dämpfers
verbessert wird. Gleichzeitig kann der äußere Umfangsabschnitt 41A des elastischen
Körpers 40 geklemmt
und fest gehalten werden zwischen den Konvexabschnitten 21 des
Außenrohrs 20,
welche nebeneinander liegen. Folglich wird eine wiederholte Last
infolge eines Zusammendrückens
in der Radialrichtung von dem Gewicht 30 und einer Scherbeanspruchung
in der Drehrichtung auf der Grundlage einer Drehschwingung der Antriebswelle 1 weit
verteilt auf jeweilige Abschnitte des elastischen Körpers 40.
Daher wird eine Spannungskonzentration auf den elastischen Körper 40 unterdrückt, um eine
Beschädigung
infolge von Rissen zu verhindern, wodurch die Lebensdauer des dynamischen Dämpfers 10 verbessert
wird.
- (3) Der Durchmesser A eines einbeschriebenen Kreises, welcher
in Kontakt gelangt mit den jeweiligen Konvexabschnitten 21 des
Außenrohrs 20, kann
kleiner gemacht werden als der Durchmesser B an beiden Endabschnitten
des Gewichts 30. Dementsprechend schlagen, selbst wenn
ein Gleiten des Gewichts 30 in einer Lateralrichtung verursacht
wird durch eine Verschlechterung des elastischen Körpers 40 oder Ähnliches,
die Außenflansche
des Gewichts 30 an beiden Enden davon am Konvexabschnitt 21 des
Außenrohrs 20 an,
so dass ein großes
Gleiten des Gewichts 30 und daher ein Abfallen des Gewichts 30 vom
Außenrohr 20 verhindert
wird.
- (4) Da die Konvexabschnitte 21 des Außenrohrs 20 an
den elastischen Körper 40 durch
die Rundflächen-Druckkontaktfläche 21A klemmen
und halten, kann die Verteilungseigenschaft der Last (1), welche
oben beschrieben ist, zum elastischen Körper 40 auf der Grundlage
einer Schwingung der Antriebswelle 1 verbessert werden.
- (5) Da die Konvexabschnitte 21 ausgebildet sind durch
Biegen von jeweiligen Abschnitten des Außenrohrs 20 in der
Umfangsrichtung nach innen, kann eine elastische Flexibilität in der
Radialrichtung in dem gebogenen Abschnitt des Konvexabschnitts 21 erhalten
werden. Daher kann, wenn der dynamische Dämpfer 10 sich in Presspassung
in einer Hohlwelle 2 befindet, jeglicher Maßfehler
zwischen dem Innendurchmesser der Hohlwelle 2 und dem Außendurchmesser
des Außenrohrs 20 absorbiert
werden durch eine elastische Biegeverformung des Außenrohrs 20 und
eine elastische Biegeverformung des elastischen Körpers 40,
um so das Einpressen zu erleichtern. Außerdem kann nach der Presspassung
der dynamische Dämpfer
fest angebracht werden an der Innenfläche der Hohlwelle infolge einer
elastischen Wiederherstellkraft des Außenrohrs 20 und des elastischen
Körpers 40.
- (6) Lediglich die mehreren bogenartigen Kreisabschnitte 22,
ausgenommen die gebogenen Abschnitte, in welchen die Konvexabschnitte 21 auf dem
gesamten Umfang des Außenrohrs 20 ausgebildet
sind, werden in Presspassung mit der Hohlwelle 2 in einer
Reibweise gebracht. So wird der Kontaktbereich des Außenrohrs 20 zur
Innenfläche
der Hohlwelle 2 vermindert, wodurch die Presspass-Betätigungskraft
verringert wird, was zu einer Verringerung von Kosten einer Herstelleinrichtung
führt.
- (7) Da die Konvexabschnitte 21 auf dem Außenrohr 20 durch
einen Biegevorgang unter Verwendung einer Presse oder Ähnliches
leicht ausgebildet werden können,
können
die Rundflächen-Druckkontaktflächen 21A der
Konvexabschnitte 21, beschrieben in (4), leicht ausgebildet werden.
- (8) Die oben beschriebenen Punkte (1) bis (7) werden erreicht
in der Antriebswelle 1, wodurch die Lebensdauer des dynamischen
Dämpfers 10 verbessert
wird. Außerdem
kann der dynamische Dämpfer 10 leicht
in Presspassung mit der Hohlwelle 2 gebracht und daran
stabil befestigt werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel) (4A und 4B, 5A bis 5E)
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Ein
dynamischer Dämpfer 100 eines
zweiten Ausführungsbeispiels
ist verschieden von dem dynamischen Dämpfer 10 des ersten
Ausführungsbeispiels
darin, dass die Vorderend-Druckkontaktfläche 21A jedes Konvexabschnitts 21 des
Außenrohrs 20 in
Eingriff gelangt mit einem konkaven Eingriffsabschnitt 42 mit
einer vorbestimmten Tiefe, vorgesehen auf dem Außenumfang 41 des elastischen
Körpers 40,
um den Außenumfangsabschnitt 41A zwischen den
Vorderend-Druckkontaktflächen 21A der
benachbarten Konvexabschnitte 21 zu klemmen und zu halten.
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Das
Herstellverfahren für
den dynamischen Dämpfer 100 wird
nachfolgend beschrieben (5A bis 5E).
- (1) Der rohrartige elastische Körper 40A,
welcher ein Rohmaterial des ringartigen elastischen Körpers 40 ist,
wird getrennt ausgebildet (5A). Der
rohrartige elastische Körper 40A enthält die konkaven
Vertiefungen 42A, welche die konkaven Eingriffsabschnitte 42 bilden,
an mehreren Positionen (fünf
Positionen in diesem Ausführungsbeispiel)
längs der
Umfangsrichtung. Anschließend wird
der rohrartige elastische Körper 40A zu
erforderlichen Längen
geschnitten, um die ringartigen elastischen Körper 40 auszubilden
(5B).
- (2) Das Gewicht 30 wird eingesetzt in den Innenumfang
des elastischen Körpers 40 (5C, 5D).
Der Innenumfangsabschnitt des elastischen Körpers 40 wird eingesetzt
in die ringartige Vertiefung 31 im Gewicht 30.
- (3) Das Außenrohr 20 wird
aufgesetzt auf den Außenumfang
des elastischen Körpers 40 (5E). Die
Vorderend-Druckkontaktfläche 21A des
Konvexabschnitts 21 des Außenrohrs 20 wird eingesetzt
in den konkaven Eingriffsabschnitt 42 im elastischen Körper 40.
- (4) Eine Anordnung, erhalten durch Anordnen des Außenrohrs 20 und
des Gewichts 30 an den Innen- und Außenumfängen des elastischen Körpers 40,
wird erwärmt,
und das Gewicht 30 und das Außenrohr 20 werden
verbunden mit den Innen- und Außenumfängen des
elastischen Körpers 40 durch
Erwärmen,
um den dynamischen Dämpfer 100 auszubilden.
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In
der Zwischenzeit ist es, nach dem Abkühlen der in der obigen Beschreibung
(4) beschriebenen Anordnung, möglich,
den Konvexabschnitt 21 des Außenrohrs 20 weiter
in Eingriff zu bringen mit dem konkaven Eingriffsabschnitt 42 im
elastischen Körper 40 in
einer Pressweise. Außerdem
ist es auch möglich,
die Eingriffsabschnitte zwischen dem Gewicht 30 und dem
elastischen Körper 40 vorzusehen.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
sind die folgenden Wirkungsweisen und Charakteristiken sowie die
bereits beim ersten Ausführungsbeispiel
beschriebenen Wirkungsweisen vorgesehen.
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Durch
Anbringen der Konvexabschnitte 21, vorgesehen an mehreren
Positionen des Außenrohrs 20 in
der Umfangsrichtung davon, an den konkaven Eingriffsabschnitten 42,
vorgesehen im Außen umfang
des elastischen Körpers 40,
kann der Außenumfangsabschnitt 41A des
elastischen Körpers 40 geklemmt
und fest gehalten werden zwischen den Konvexabschnitten 21 des
Außenrohrs 20,
welche nebeneinander liegen. Eine Wechsellast infolge eines Zusammendrückens in
der Radialrichtung von dem Gewicht 30 und einer Scherbeanspruchung
in der Drehrichtung auf der Grundlage einer Drehschwingung der Antriebswelle 1 wird
weit verteilt zu den jeweiligen Abschnitten des elastischen Körpers 40.
Daher kann eine Spannungskonzentration auf den elastischen Körper 40 unterdrückt werden,
um Risse zu verhindern und somit die Lebensdauer des dynamischen
Dämpfers 10 zu
verbessern.
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Wie
oben erläutert,
wurden Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung genau
beschrieben. Jedoch sind die spezifischen Ausgestaltungen der vorliegenden
Erfindung nicht beschränkt
auf die Ausführungsbeispiele,
sondern auch solche mit einer Modifikation der Gestaltung innerhalb
des Bereichs der vorliegenden Erfindung sind in der vorliegenden
Erfindung beinhaltet. Beispielsweise kann der dynamische Dämpfer der
vorliegenden Erfindung angewandt werden auf ein Kraftübertragungselement,
welches von der Antriebswelle verschieden ist.
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Wie
oben beschrieben, ermöglicht
die vorliegende Erfindung die Gewährleistung einer stabilen Federkonstanten
im elastischen Körper
des dynamischen Dämpfers,
um eine stabile Schwingwiderstandscharakteristik zu erhalten.