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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Torsionsdämpfer-Riemenscheibe,
die an einer sich drehenden Welle eines Verbrennungsmotors, wie
zum Beispiel eines Motors eines Autos, angebracht ist.
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BISHERIGER STAND DER TECHNIK
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Eine
Riemenscheibe, die Kraft für
den Riemenantrieb eines Kühlerventilators
o. ä. von
einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors aufnimmt, ist als Torsionsdämpfer mit
einem darin integrierten elastischen Körper, um Torsionsschwingungen
der Kurbelwelle aufzunehmen, und mit einer Massenträgheit in
einem Riemenscheibenkörper
ausgebildet, wie in dem Dokument
JP
2001355678 beschrieben ist.
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Wie
in 11 dargestellt ist, ist die Torsionsdämpfer-Riemenscheibe aus
einer Nabe 2, die an einer Kurbelwelle 1 eines
Verbrennungsmotors befestigt ist, einem ringförmigen Riemenscheibenkörper 3, der
außerhalb
der Nabe 2 in ihrer Durchmesserrichtung angeordnet ist,
und einem elastischen Körper 4 aufgebaut,
der zwischen einer Außenumfangsfläche eines
ringförmigen
Befestigungsteils 2a der Nabe 2 und einer Innenumfangsfläche des
Riemenscheibenkörpers 3 angeordnet
ist. Eine Riemenscheibennut 3a ist in einer geeigneten
Form, die einer Oberflächenform
eines Antriebsriemens entspricht, an einem Außenumfangsbereich des Riemenscheibenkörpers 3 vorgesehen,
um welchen der Antriebsriemen führt.
Der Riemenscheibenkörper 3 ist
so hergestellt, dass die Massenträgheit einem Unterschied in einer
Schwingungseigenschaft auf Grund eines Unterschieds in einem Verbrennungsmotors,
an dem die Dämpfer-Riemenscheine 3 eingesetzt
wird, entspricht, wie zum Beispiel ein Unterschied in einem Fahrzeugtyp,
auf dem der Verbrennungsmotor zum Beispiel bestückt ist.
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Gewöhnlich wird
der Riemenscheibenkörper 3 hauptsächlich durch
die folgenden zwei Verfahren hergestellt. Eines davon ist ein Verfahren,
ein ringförmiges
festes Material zu schneiden, um ein ringförmiges Element einer gewünschten
Größe zu erhalten und
eine Riemenscheibennut an seinem Außenumfangsbereich auszubilden.
Das andere ist ein Verfahren, ein ringförmiges Element mit einer Riemenscheibennut
an seinem Außenumfangsbereich
zu gießen und
das ringförmige
Element und die Riemenscheibennut durch Schneiden fertig zu stellen.
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Das
oben beschriebene Schneidverfahren erfordert einen enormen Aufwand
und verursacht viel Materialabfall bei einer großen Schnittmenge. Auf der anderen
Seite erfordert das Gießverfahren
ein Schneiden, um die Rauheit auf einer Gussoberfläche zu entfernen
und eine Größengenauigkeit
zu bieten, was den Herstellungsprozess etwas kompliziert macht,
da der raue Riemenscheibenkörper
jedoch durch Gießen
erhalten wird, ist das Verfahren reich an Fertigungsmöglichkeiten
und verursacht weniger Materialabfall bei geringerer Schnittmenge
verglichen mit dem Schneidverfahren. Dementsprechend wird allgemein
das Gießen
zur Herstellung von Riemenscheibenkörpern häufiger angewendet.
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Dem
Gießverfahren
fehlt es jedoch an allgemeiner Vielseitigkeit, da, wenn die Verbrennungsmotoren,
an denen die Dämpfer-Riemenscheiben
eingesetzt werden, verändert
werden, es erforderlich ist, eine spezielle Gießform herzurichten, die der Schwingungseigenschaft
des Verbrennungsmotors entspricht. Es tritt ebenfalls das Problem
hoher Anlagenkosten auf, da die Anlagenkosten einschließlich der
Gießform
teuer sind.
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Aus
dem obigen Grund ist die Entwicklung einer Torsionsdämpfer-Riemenscheibe
erwünscht, die
hervorragend in der allgemeinen Vielseitigkeit ist und leicht bei
verringerten Fertigungskosten hergestellt wird.
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Folglich
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Torsionsdämpfer-Riemenscheibe
bereitzustellen, die in der allgemeinen Vielseitigkeit verbessert
ist, leicht hergestellt wird und es ermöglicht, Fertigungskosten zu
verringern.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Um
das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung
eine Torsionsdämpfer-Riemenscheibe,
die eine an einer sich drehenden Welle eines Verbrennungsmotors
befestigte Nabe und einen ringförmigen,
im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Riemenscheibenkörper umfasst,
der koaxial außerhalb
der Nabe in deren Durchmesserrichtung angeordnet ist, eine Riemenscheibennut
an einem Außenumfangsbereich
und eine vorgegebene Massenträgheit
aufweist und ein elastischer Körper
zwischen einer Außenumfangsfläche der
Nabe und einer Innenumfangsfläche
des Riemenscheibenkörpers
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenscheibenkörper einen
ringförmigen,
im Querschnitt im Wesentlichen U-förmigen Rahmen umfasst, der
einen konkaven, in seiner axialen Richtung offenen Bereich umfasst
und eine Riemenscheibennut an einem Außenumfangsbereich aufweist
und ein ringförmiges
Massenträgheitselement,
das in dem konkaven Bereich befestigt ist.
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In
der vorliegenden Erfindung ist der Riemenscheibenkörper aus
dem Rahmen mit der Riemenscheibennut und einem an dem Rahmen befestigten
Massenträgheitselement
aufgebaut und deshalb ist die Fertigung des Riemenscheibenkörpers erleichtert.
Selbst wenn der Verbrennungsmotor in einen Verbrennungsmotor mit
einer unterschiedlichen Schwingungseigenschaft geändert wird,
kann dies durch Austauschen des Massenträgheitselements entsprechend
der Schwingungseigenschaft des Verbrennungsmotors bewältigt werden
und deshalb ist die allgemeine Vielseitigkeit der Dämpfer-Riemenscheibe
verbessert. Der Rahmen kann durch Kaltpressen oder Stanzbearbeitung
des Plattenmaterials gebildet werden und deshalb kann die Anzahl
der Verfahrensschritte und die Arbeitszeit verringert werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es bevorzugt, dass das Massenträgheitselement durch Überlagern
mehrerer ringförmiger
Platten aufeinander und Verkleben gebildet wird. Folglich kann die Masse
des Massenträgheitselements
leicht durch Vergrößern und
Verkleinern der Anzahl der ringförmigen
zu laminierenden Platten, Vergrößern und
Verkleinern des spezifischen Gewichts der ringförmigen Platten u. ä. angepasst
werden. Dementsprechend kann die Anpassung der Masse des Massenträgheitskörpers entsprechend
der Schwingungseigenschaft des Verbrennungsmotors, an dem die Dämpfer-Riemenscheibe
eingesetzt wird, erleichtert werden und die allgemeine Vielseitigkeit
der Dämpfer-Riemenscheibe
kann weiter verbessert werden. Da die gesamte Bearbeitung für den Riemenscheibenkörper und
die Nabe einschließlich
des Massenträgheitselements
lediglich durch eine Presse ausgeführt werden kann, ist es möglich, die
Dämpfer-Riemenscheibe
in einer Produktionslinie zu fertigen und folglich können die
Kosten der Dämpfer-Riemenscheiben
verringert werden.
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Ein
Kleber kann zum Kleben der ringförmigen
Schichtplatten verwendet werden, um die Produktivität jedoch
zu verbessern, ist es bevorzugt, Eingreifstücke an den ringförmigen Platten
auszubilden und sie mechanisch durch eine Presse zu verbinden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind „geschnittene
und gebogene" Stücke auf
einer Oberfläche
der ringförmigen
Platte mit Abstand zueinander in einer Umfangsrichtung ausgebildet
und durch Überlagern mehrerer
ringförmiger
Platten aufeinander, so dass die „geschnittenen und gebogenen" Stücke aufeinander überlagert
sind, und Pressen können
mehrere ringförmige
Platten verbunden werden. Alternativ sind Passstifte, die von einer
Oberfläche
der ringförmigen
Platte zu der anderen Oberfläche
vorstehen, auf der ringförmigen Platte
mit Abstand zueinander in einer Umfangsrichtung ausgebildet und
durch Überlagern
mehrerer ringförmiger
Platten aufeinander, so dass die Passstifte in der Umfangsrichtung
versetzt sind, und Pressen können
mehrere ringförmige
Platten verbunden werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass
ein konvexer Bereich des Passstifts schmaler ausgebildet ist als
ein konkaver Bereich. Folglich wird das Greifvermögen des
konvexen Bereichs in die Oberfläche
der ringförmigen
Platte stärker
und die Greifkraft vergrößert sich
und die Verbindungsstärke
der ringförmigen
Platten zueinander ist vergrößert. Zusätzlich wird
die Formbeständigkeit des
erhaltenen Massenträgheitskörpers verbessert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es bevorzugt, dass die ringförmige Platte durch Verbinden mehrerer
bogenförmiger
Ringstücke
in eine Ringform gebildet wird. Die ringförmige Platte kann in ihrer
Gesamtheit durch eine Presse ausgestanzt sein, wenn jedoch mehrere
Teile zusammengesetzt sind, um die ringförmige Platte zu bilden, kann
der Materialabfall beseitigt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind
mehrere Ringstücke
in einer Ringform angeordnet und durch enge Passung eines vorstehenden Stücks, das
an einem Ende eines Ringstücks
der angrenzenden Ringstücke
in ein Loch, das an einem entsprechenden Ende der anderen Ringstücke gebildet
ist, werden mehrere Ringstücke
in der Ringform verbunden. In diesem Fall kann ein konkaver Bereich wenigstens
an einer Seite eines Basisbereichs des vorstehenden Stücks des
Ringstücks
ausgebildet sein und ein in den konkaven Bereich eingepasster vorstehender
Bereich ist an einer entsprechenden Seite eines offenen Endes des
Lochs ausgebildet. Folglich wird, selbst wenn das Loch gezwungen
wird, sich durch das vorstehende Stück bei der Presspassung des
vorstehenden Stücks
und des Lochs aufzuweiten, die Verformung heruntergedrückt und
an dem Passbereich des konvexen Bereichs der Lochbasis und dem konkaven
Bereich der Basis des vorstehenden Stücks aufgenommen und deshalb
wird sicher verhindert, dass sich der Außenbereich des Ringstücks in Radiusrichtung
nach außen öffnet.
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Ein
Kleber kann verwendet werden, das Massenträgheitselement in dem konkaven
Bereich zu befestigen, das Massenträgheitselement kann jedoch der
Einfachheit halber durch Presspassen in den konkaven Bereich befestigt
werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst das Massenträgheitselement
eine ringförmige
Platte, die einen inneren Durchmesser aufweist, der in Presskontakt
mit einer inneren Oberfläche
der Innenumfangswand steht, um den konkaven Bereich des Riemenscheibenkörpers vorzugeben,
und das Massenträgheitselement
ist presspassend in den konkaven Bereich befestigt. Alternativ umfasst
das Massenträgheitselement
eine ringförmige
Platte, die einen äußeren Durchmesser
aufweist, der in Presskontakt mit einer inneren Oberfläche einer
Außenumfangswand
steht, um den konkaven Bereich des Riemenscheibenkörpers vorzugeben,
und das Massenträgheitselement ist
presspassend in den konkaven Bereich befestigt. Alternativ umfasst
das Massenträgheitselement
eine erste ringförmige
Platte, die einen äußeren Durchmesser
aufweist, der in Presskontakt mit einer inneren Oberfläche einer
Außenumfangswand
steht, um den konkaven Bereich des Riemenscheibenkörpers vorzugeben,
und eine zweite ringförmige
Platte, die einen inneren Durchmesser aufweist, der in Presskontakt
mit einer inneren Oberfläche
einer Innenumfangswand steht, um den konkaven Bereich vorzugeben,
und das Massenträgheitselement
ist presspassend in den konkaven Bereich befestigt. Überdies kann
das Massenträgheitselement
in den konkaven Bereich des Riemenscheibenkörpers mit Befestigungsmitteln
einschließlich
eines Bolzens oder einer Schraube befestigt sein.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können konvexe
Bereiche nach außen
oder nach innen in einer Durchmesserrichtung an denselben Stellen
in einer Breitenrichtung des Außenumfangsbereichs
der Nabe und einer Innenumfangswand vorgesehen sein, um einen konkaven
Bereich des Riemenscheibenkörpers
vorzugeben. Folglich kann sicher verhindert werden, dass der elastische
Körper
abfällt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Wandbereich zur Verbindung einer Innenumfangswand
und einer Außenumfangswand
zur Vorgabe des konkaven Bereichs des Riemenscheibenkörpers weggelassen,
wodurch der konkave Bereich als Durchgangsloch gebildet ist, das
zu beiden Seiten in einer axialen Richtung offen ist, wobei das
Massenträgheitselement
durch Überlagerung
mehrerer ringförmiger
Platten aufeinander und Verkleben gebildet werden kann, so dass
wenigstens eine ringförmige Platte
mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser in Presskontakt
mit der Innenumfangswand und Außenumfangswand
angeordnet ist und das Massenträgheitselement
presspassend in das Durchgangsloch eingesetzt ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht (a), die einen wesentlichen
Teil einer Ausführungsform
einer Torsionsdämpfer-Riemenscheibe
der vorliegenden Erfindung darstellt, und eine Explosionsansicht
(b), die das Presspassen eines Massenträgheitselements in einen konkaven
Bereich eines Rahmens der Dämpfer-Riemenscheibe
darstellt;
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2 ist
eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist
eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil einer noch anderen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ist
eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil einer noch anderen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ist
eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil einer noch anderen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 ist
eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil einer noch anderen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 ist
eine Draufsicht, die ein Ringstück darstellt,
das für
eine ringförmige
Platte des Massenträgheitselements
der Dämpfer-Riemenscheibe
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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8 zeigt eine Draufsicht (a) zur Darstellung
eines verbesserten Verbindungsbereichs durch enges Passen, um die
Ringstücke
in 7 miteinander zu verbinden, und eine Draufsicht
(b) zur Darstellung eines Verbindungsbereichs vor der Verbesserung;
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9 ist eine Schnittansicht (a), die ringförmige Platten
darstellt, die mit Passstiften verbunden sind, und eine vergrößerte Schnittansicht
(b) des Passstifts;
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10 ist
eine Schnittansicht, die das Verbinden der ringförmigen Platten miteinander
durch einen Stift darstellt, der in der vorliegenden Erfindung anwendbar
ist; und
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11 ist
eine Schnittansicht, die eine herkömmliche Torsionsdämpfer-Riemenscheibe
darstellt.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden folgend ausführlich basierend auf den Zeichnungen
erläutert.
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1 ist eine Schnittansicht, die einen wesentlichen
Teil einer Ausführungsform
einer Torsionsdämpfer-Riemenscheibe
der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Torsionsdämpfer-Riemenscheibe ist aus
einer Nabe 11, die mit einem Bolzen oder einer Schraube
an einer sich drehenden Welle eines Verbrennungsmotors, zum Beispiel
einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) eines Automotors über ein
Befestigungsloch 11a, befestigt ist, einem ringförmigen Riemenscheibenkörper 10,
der außerhalb
in einer Durchmesserrichtung eines ringförmigen Befestigungsbereichs 11b an
einem Außenumfang
der Nabe 11 angeordnet ist, und einem elastischen Körper 13 aufgebaut,
der zwischen einer Außenumfangsfläche des
ringförmigen
Befestigungsbereichs 11b und einer Innenumfangsfläche des
Riemenscheibenkörpers 10 angeordnet
ist.
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Der
Riemenscheibenkörper 10 ist
aus einem ringförmigen
Rahmen 12 mit im Wesentlichen U-förmigem Querschnitt, der einen
an einer Seite in seiner axialen Richtung offenen konkaven Bereich 15 aufweist,
und einem ringförmigen
Massenträgheitselement 14 aufgebaut,
das axial in dem konkaven Bereich 15 des Rahmens 12 eingefügt und befestigt
ist. Der Rahmen 12 ist aus einer Innenumfangswand 12a,
einer Außenumfangswand 12b und
einer orthogonalen Wand 12c gebildet, um diese zu verbinden, was
den oben beschriebenen konkaven Bereich 15 vorgibt, der
innen einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt
aufweist. An einer äußeren Oberfläche der
Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 ist eine Riemenscheibennut 16 in einer
geeigneten Form bereitgestellt, die der Oberflächenform eines Antriebsriemens
(nicht dargestellt) entspricht, der um die äußere Oberfläche der Außenumfangswand 12b führt.
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Das
Massenträgheitselement 14 ist
ein Laminat, das durch Überlagern
ringförmiger
Platten 14a aufeinander und Verkleben hergestellt ist,
und das Massenträgheitselement 14 ist
presspassend in den konkaven Bereich 15 befestigt. In dieser
Ausführungsform
ist ein Innendurchmesser der ringförmigen Platte 14a etwas
schmaler hergestellt als ein Außendurchmesser
der Innenumfangswand 12a des Rahmens 12 und eine
Innenumfangsfläche
der ringförmigen
Platte 14a steht in Presskontakt mit einer inneren Oberfläche der
Innenumfangswand 12a. Es ist bevorzugt, eine Verjüngung 12d an
einer Endkante der Öffnung
der Innenumfangswand 12a des Rahmens 12 auszubilden
und den Durchmesser des konkaven Bereichs 15 an der Endkante
der Öffnung
nach außen
zu erweitern, um die Innenumfangsfläche des Massenträgheitselements 14 zu
führen
und Presspassen des Massenträgheitselements 14 in
den konkaven Bereich zu erleichtern.
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Ein
Kleber kann an Stelle der Presspassung verwendet werden, um das
Massenträgheitselements 14 in
dem konkaven Bereich 15 zu befestigen. Ein Kleber kann
ebenfalls zusätzlich
zur Presspassung verwendet werden. Der konkave Bereich 15 kann
mit einem Harz gefüllt
werden, nachdem das Massenträgheitselement 14 in
den konkaven Bereich 15 eingesetzt wurde. Wenn der konkave
Bereich 15 mit dem Harz gefüllt wird, ist es möglich, eine
Rostschutzwirkung zu erhalten und zusätzlich ist es möglich zu
verhindern, dass das Massenträgheitselement 14 abfällt oder
sich aus dem konkaven Bereich 15 ablöst, selbst wenn ungewöhnliche
Schwingungen an der Dämpfer-Riemenscheibe
hinzufügt
werden.
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Ein
Rahmen 12, der die Riemenscheibennut 16 umfasst,
kann durch Kaltpressen eines Plattenmaterials oder durch Stanzbearbeitung
eines Plattenmaterials gebildet werden. Als Plattenmaterial kann
eine kalt gewalzte Stahlplatte, festgelegt durch den japanischen
Industriestandard JIS G3141, oder ein Bandstahl SPCC (für den allgemeinen
Zweck), SPCD (zum Ziehen), SPCE (zum Tiefziehen) u. ä. verwendet
werden. Wenn der Rahmen 12 aus einer dünnen Platte oder einem flexiblen
Material gebildet ist, so dass die Innenumfangswand 12a durch
Presspassen des Massenträgheitselements 14 in
den konkaven Bereich 15 gebogen werden kann, kann eine
Druckkraft auf den elastischen Körper 13 eingesetzt
werden und die Haltbarkeit gegen wiederholtes Ausdehnen und Zusammenziehen
des elastischen Körpers 13 wird
erhöht.
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Ein
Kleber kann verwendet werden, die ringförmigen Platten 14a miteinander
zu verkleben, um das Massenträgheitselement 14 zu
bilden, wie jedoch später
beschrieben wird, ist ein Verbindungsstück an der ringförmigen Platte 14 ausgebildet
und durch Pressen des Laminats der ringförmigen Platten können die
ringförmigen
Platten mechanisch miteinander mit dem Verbindungsstück verbunden
werden. Die ringförmige
Platte 14a kann selbst durch Stanzbearbeitung aus einem
Plattenmaterial gebildet werden. Als Stanzbearbeitung der ringförmigen Platte 14a kann
die ringförmige
Platte in ihrer Gesamtheit ausgestanzt werden oder in bogenförmigen Ringstücken ausgestanzt
werden, die mehrere getrennte Teile der ringförmigen Platte in ihrer Umfangsrichtung sind,
während
gleichzeitig Eingreifstücke
an den Ringstücken
ausgebildet sind, und die Ringstücke können durch
eine Presse verbunden werden, um die ringförmige Platte zu bilden. Als
Plattenmaterial kann SPCC, SPCD, SPCE u. ä. verwendet werden.
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Der
elastische Körper 13 besteht
aus einem Ring eines elastischen Materials, zum Beispiel einem Ring
aus Gummi, der durch Vulkanisieren gebildet wird, und dieser wird
durch Presspassen zwischen dem ringförmigen Befestigungsteil 11b der
Nabe 11 und einer äußeren Oberfläche der
Innenumfangswand 12a des Rahmens 12 befestigt.
Die Nabe 11 wird durch Pressformen des Plattenmaterials
hergestellt, so dass die Nabe 11 den ringförmigen Befestigungsbereich 11b an
ihrem Außenumfang
aufweist.
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Gemäß der Torsionsdämpfer-Riemenscheibe
dieser Erfindung ist der Riemenscheibenkörper 10 aus zwei getrennten
Teilen aufgebaut, d.h. dem Rahmen 12, der die Riemenscheibennut 16 aufweist,
und dem Massenträgheitselement 14,
das in dem konkaven Bereich 15 des Rahmens 12 angebracht
ist, und deshalb ist die Fertigung des Riemenscheibenkörpers 10 erleichtert.
Da der Rahmen 12 durch Kaltpressen oder Stanzbearbeitung
des Plattenmaterials gebildet werden kann, kann die Anzahl der Verfahrensschritte
und die Bearbeitungszeit verringert werden. Ferner können alle
Arbeiten für
den Riemenscheibenkörper
einschließlich
des Massenträgheitselements
und der Nabe lediglich durch eine Presse ausgeführt werden und deshalb ist
es möglich,
die Dämpfer-Riemenscheiben
in einer Produktionslinie zu fertigen, wodurch die Kosten der Dämpfer-Riemenscheiben verringert
werden können.
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Das
das Massenträgheitselement 14 durch Laminieren
mehrerer ringförmiger
Platten 14a gebildet wird, kann die Masse des Massenträgheitselements 14 durch
Vergrößern und
Verkleinern der Anzahl und Dicke der zu laminierenden ringförmigen Platten 14a angepasst
werden. Durch Anwenden von Druck auf das Massenträgheitselement 14 in
Dickenrichtung durch eine Presse kann das Massenträgheitselement 14 mit
einer hohen Größengenauigkeit erhalten
werden. Dementsprechend kann die Massenanpassung des Massenträgheitselements 14 entsprechend
der Schwingungseigenschaft des Verbrennungsmotors, an dem die Dämpfer-Riemenscheibe
eingesetzt wird, erleichtert werden, was folglich zu einer hohen
allgemeinen Vielseitigkeit der Dämpfer-Riemenscheibe
führt.
Die Massenanpassung des Massenträgheitselements 14 kann
ebenfalls leicht realisiert werden, indem ringförmige Platten mit unterschiedlichen
spezifischen Gewichten verwendet werden.
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Da
der elastische Körper 13 eine
Dämpfungseigenschaft
durch Umwandlung von Energie der Torsionsschwingungen in Wärme aufweist,
ist die Lebensdauer des elastischen Körpers 13 manchmal verringert,
wenn übermäßige Torsionsschwingung fortdauernd
auf die Dämpferriemenscheibe
einwirkt. Wenn die ringförmigen
Platten mit unterschiedlichen Außendurchmessern laminiert werden
und Zwischenräume
an den Außenumfangsbereichen
zwischen den ringförmigen
Platten bereitgestellt werden, und während ein Luftloch zum Einführen eines Luftstroms,
der durch die Drehung der Dämpfer-Riemenscheibe hervorgerufen
wird, aus einer Richtung und ein Luftloch zum Ausströmen aus
der anderen Richtung an dem Rahmen 12 bereitgestellt werden, kann
die Wärme
des elastischen Körpers 13 nach
außen über den
Rahmen 12 freigegeben werden, was es folglich ermöglicht,
die Haltbarkeit des elastischen Körpers 13 zu verbessern.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform 1
sind die Innendurchmesser aller ringförmigen Platten 14a,
die das Massenträgheitselement 14 bilden, kleiner
ausgebildet als der Außendurchmesser
der Innenumfangswand 12a des Rahmens 12 und alle ringförmigen Platten 14a sind
in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Innenumfangswand 12a gepresst,
es können
jedoch die Innendurchmesser einiger ringförmiger Platten 14a kleiner
als der Außendurchmesser
der Innenumfangswand 12a ausgebildet sein und mit dieser
in Kontakt gepresst werden.
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2 zeigt
eine andere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
in dem Punkt, dass der Rahmen 12 des Riemenscheibenkörpers 10 der
Dämpfer-Riemenscheibe
in 1 in einen Rahmen 12A mit
vergrößertem Außendurchmesser
geändert
ist. Zum Beispiel kann es der Verbrennungsmotor mit demselben Schwingungssystem
manchmal erforderlich machen, den Durchmesser der Dämpfer-Riemenscheibe zu ändern, zum
Beispiel eine Vergrößerung im Durchmesser
erfordern, infolge des Unterschieds in der Größe des Motorraums, der Hilfsmaschinen
u. ä. entsprechend
den Fahrzeugaufbauten.
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Bei
der Dämpfer-Riemenscheibe
der vorliegenden Erfindung trägt
das Massenträgheitselement 14 hauptsächlich die
träge Masse
des Riemenscheibenkörpers 10 durch
Aufteilen des Riemenscheibenkörpers 10 in
den Rahmen 12 und das Massenträgheitselement 14,
und deshalb ist es möglich,
die träge
Masse des Rahmens 12A innerhalb eines erlaubten Bereichs
zu halten, selbst wenn der Außendurchmesser
geändert
wird. Es ist bevorzugt, den Rahmen 12A durch Verwenden
eines Materials so leicht wie möglich
herzustellen, um eine Vergrößerung der Masse
durch die Menge der Vergrößerung des
Außendurchmessers
zu verringern.
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3 zeigt
eine noch andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform weist die ringförmige Platte 14a des
Massenträgheitselements 14 einen
etwas größeren Außendurchmesser
als den Innendurchmesser der Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 auf, wobei das Massenträgheitselement 14,
das presspassend in den konkaven Bereich 15 des Rahmens 12 eingesetzt
ist, in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der Außenumfangswand 12b an
der äußeren Oberfläche der
ringförmigen
Platten 14a steht und das Massenträgheitselement 14 in
dem konkaven Bereich 15 befestigt ist.
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Gemäß des obigen
Riemenscheibenkörpers 10 wird
die Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 von innen mit dem Massenträgheitselement 14 gestützt und
deshalb kann die Außenumfangswand 12b verstärkt werden.
Dementsprechend wird es möglich,
für den
Rahmen 12 ein dünnes
Plattenmaterial zu verwenden, das alleine die Möglichkeit der Verformung der
Außenumfangswand 12b aufweist, wenn
eine übermäßige Zugkraft
von dem Antriebsriemen, der um den Riemenscheibenkörper 10 führt, darauf
ausgeübt
wird.
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In
der obigen Ausführungsform
3 stehen alle ringförmigen
Platten 14a, die das Massenträgheitselement 14 bilden,
in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12, es können
jedoch die Außendurchmesser einiger
ringförmiger
Platten 14a vergrößert werden und
nur diese ringförmigen
Platten können
in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der Außenumfangswand 12b stehen.
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4 zeigt
noch eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist das Massenträgheitselement 14 durch abwechselndes
Laminieren von erstens ringförmigen Platten 14a1 mit
Außendurchmessern,
die in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 stehen, und zweitens ringförmigen Platten 14a2 mit
solchen Außendurchmessern
und Innendurchmessern, die in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der
Innenumfangswand 12a und der inneren Oberfläche der
Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 stehen, gebildet.
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Wenn
ein solches Massenträgheitselement 14 presspassend
in den konkaven Bereich 15 des Rahmens 12 eingesetzt
wird, werden die Innenumfangswand 12a und die Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 von innen durch das Massenträgheitselements 14 gestützt und
deshalb können
die Innenumfangswand 12a und die Außenumfangswand 12b verstärkt werden.
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In
der obigen Ausführungsform
4 können
die Außendurchmesser
einiger ringförmiger
Platten 14a1 größer gemacht
werden, um, lediglich in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der
Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 zu stehen. Die Innendurchmesser einiger ringförmiger Platten
können kleiner
gemacht werden, um lediglich in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der
Innenumfangswand 12a des Rahmens 12 zu stehen.
Die ringförmigen Platten 14a2 müssen nicht
notwendigerweise mit der inneren Oberfläche der Außenumfangswand 12b des Rahmens 12 in
Kontakt gepresst sein.
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5 zeigt
noch eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind konvexe Bereiche 11b1 und 12a1 in ihren
entsprechenden Durchmesserrichtungen nach außen an denselben Stellen in
der Breitenrichtung des ringförmigen
Befestigungsteils 11b der Nabe 11 und der Innenumfangswand 12a des
Rahmens 12 angeordnet. Die konvexen Bereiche 11b1 und 12a1 können an
mehreren Stellen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sein. Die
konvexen Bereiche 11b1 und 12a1 können nach
innen gerichtet in den Durchmesserrichtungen angeordnet sein.
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Entsprechend
des Vorangehenden kann sicher verhindert werden, dass der elastische
Körper 13,
der presspassend in einen Raum zwischen der Innenumfangswand 12a des
Rahmens 12 und dem ringförmigen Befestigungsbereich 11b der
Nabe 11 eingesetzt ist, abfällt.
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In
dieser Ausführungsform
ist das Massenträgheitselement 14,
das in den konkaven Bereich 15 des Rahmens 12 eingesetzt
ist, in dem konkaven Bereich 15 durch Einsetzen einer Schraube 17 von
einer äußeren Oberfläche der
orthogonalen Wand 12c des Rahmens 12 in das Massenträgheitselement 14 befestigt.
Wie in dieser Ausführungsform
muss das Befestigen des Massenträgheitselements 14 nicht durch
Presspassen ausgeführt
sein. Als Befestigungsmittel sind ein Stift und ein Kleber außer einem Bolzen
oder einer Schraube ebenfalls möglich.
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6 zeigt
noch eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist die orthogonale
Wand 12c zum Verbinden der Innenumfangswand 12a und
der Außenumfangswand 12b des
Rahmens 12 der Ausführungsform
1 weggelassen, wodurch der konkave Bereich 15 als Durchgangsloch
ausgebildet ist, das in axialer Richtung zu beiden Seiten offen
ist. Und zwar ist der Rahmen 12 aus inneren und äußeren ringförmigen Streifen
aufgebaut.
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Ringförmige Platten 14a3 weisen
Innendurchmessern und Außendurchmessern
auf, die in Presskontakt mit der inneren Oberfläche der Innenumfangswand 12a und
der Außenumfangswand 12b stehen.
Mehrere ringförmige
Platten 14a4 und 14a3 sind überlagert und verbunden, so
dass die ringförmigen
Platten 14a3 an beiden Enden angeordnet sind, wodurch das
Massenträgheitselement 14 gebildet
ist. Das Massenträgheitselement 14 ist
presspassend in den konkaven Bereich 15 in Form eines Durchgangslochs
eingesetzt, so dass die Außenumfangswand 12b von
innen mit dem Massenträgheitselement 14 gestützt wird.
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Konvexe
Bereiche 11b1 und 12a1 sind nach innen in den
entsprechenden Durchmesserrichtungen an denselben Stellen in der
Breitenrichtung des ringförmigen
Befestigungsteils 11b der Nabe 11 und der Innenumfangswand 12a des
Rahmens 12 angeordnet, um zu verhindern, dass der elastische
Körper 13 abfällt.
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Gemäß der Ausführungsform
6 kann nicht nur die Masse des Massenträgheitselements 14 durch
Vergrößern und
Verkleinern der Anzahl ringförmiger
Platte 14a (14a3, 14a4) vergrößert und
verkleinert werden, sondern es können
ebenso die Durchmesser der zu verwendenden ringförmigen Platten leicht durch Ändern der
Außendurchmesser
der ringförmigen
Streifen geändert
werden, die die Außenumfangswand 12b bilden,
und folglich ist die allgemeine Vielseitigkeit beim Vergrößern und
Verkleinern der Masse des Massenträgheitselements 14 höher.
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In
jeder der Ausführungsformen
ist der elastische Körper 13 im
Voraus gebildet und dieser ist presspassend in einen Raum zwischen
dem ringförmigen
Befestigungsbereich 11b der Nabe 11 und der Innenumfangswand 12a des
Rahmens 12 eingesetzt, es kann jedoch ein Gummimaterial
in den Raum zwischen dem ringförmigen
Befestigungsbereich 11b und der Innenumfangswand 12a eingefüllt werden
und das eingefüllte
Gummimaterial kann vulkanisiert werden, um in den elastischen Körper 13 ausgebildet
zu werden.
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Die
ringförmige
Platte 14a des Massenträgheitselements 14 kann
in seiner Gesamtheit durch eine Presse ausgestanzt sein, es ist
jedoch geeignet, die ringförmige
Platte 14a in mehrere Stücke zu teilen und diese zusammenzusetzen,
um die ringförmige Platte
zu bilden. Wie in 7 dargestellt ist, sind bogenförmige Ringstücke 21,
die mehrere getrennte Teile der ringförmigen Platte in ihrer Umfangsrichtung (zum
Beispiel vier oder fünf
Teile) sind, aus einem langen Plattenmaterial 20 ausgestanzt,
und durch dieses Ausstanzen sind vorstehende Stücke 21b an den Ringstücken 21 an
einem Ende ausgebildet und Passlöcher 21a,
die an die vorstehenden Stücke 21b angepasst
sind, sind gleichzeitig an dem anderen Ende ausgebildet. Mehrere
Ringstücke 21 sind
in Umfangsrichtung angeordnet, um in eine Ringform angeordnet zu
sein, wobei das vorstehende Stück 21b eines
der angrenzenden Ringstücke 21 an
dem Loch 21a des anderen Ringstücks 21 angeordnet
ist, so dass der Endbereich des Ringstücks 21 und 21 aneinander
stößt, und
der gestoßene
Endbereich wird gepresst, um das vorstehende Stück 21b eng passend
in das Loch 21a einzusetzen, wodurch mehrere Ringstücke 21 verbunden
und in die ringförmige Platte
ausgebildet werden.
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Wenn
die Ringstücke 21 derart
aus dem Plattenmaterial 20 ausgestanzt sind, werden so
viele Ringstücke 21 wie
möglich,
von denen jedes eine vorgegebene lineare Länge L aufweist, aus dem Plattenmaterial 20 genommen,
das dieselbe Breite wie die Breite L oder mehr aufweist, wodurch
der Materialabfall im Wesentlichen vermieden werden kann.
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Beim
engen Einpassen des vorstehenden Stücks 21b und des Lochs 21a wird
das Loch 21a gezwungen, sich durch das vorstehende Stück 21b zu erweitern
und deshalb wird der Teil um das Loch 21a des Ringstücks 21 in
Radiusrichtung verformt, wobei der äußere Teil des Lochs 21a in
Radiusrichtung insbesondere dazu neigt, sich nach außen zu öffnen, wie
in 8(b) dargestellt ist. Bevorzugter
sind rechteckige konkave Bereiche 21b1 an beiden Seiten
eines Basisteils des vorstehenden Stücks 21b des Ringstücks 21 wie
in 8(a) bereitgestellt, und rechteckige
konvexe Bereiche 21a1, die in die rechteckigen konkaven
Bereiche 21b1 eingepasst werden, sind an beiden Seiten
eines offenen Endes des Lochs 21a des Ringstücks 21 angeordnet.
Wenn die konkaven Bereiche 21b1 an beiden Seiten des Basisteils
des vorstehenden Stücks 21b des
Ringstücks 21 und
die konvexen Bereiche 21a1 an beiden Seiten des offenen
Endes des Lochs 21a des Ringstücks 21 zusammengefügt werden,
kann die Verformung heruntergedrückt
und an der Stelle des Passbereichs der konvexen Bereiche 21a1 und
der konkaven Bereiche 21b1 aufgenommen werden, und deshalb kann
sicher verhindert werden, dass sich der äußere Teil des Lochs 21a in
Radiusrichtung nach außen öffnet.
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Die
konkaven Bereiche 21b1 an einem Basisbereich des vorstehenden
Stücks 21b und
der konvexe Bereich 21a1 an dem offenen Ende des Lochs 21a können lediglich
an einem äußeren Bereich,
der sich leicht öffnet,
ausgebildet sein. Es ist bevorzugt, dass die konkaven Bereiche 21b1 und
der konvexe Bereich 21a1 rechteckig sind, da die rechteckige
Form eine starke Eingriffskraft bietet, aber sie können außer rechteckig
kreisförmig
u. ä. geformt sein.
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Es
gibt den Fall, bei dem die ringförmige Platte 14a in
der Dickenrichtung gepresst wird, um die Abmessung der ringförmigen Platte 14 sicherzustellen,
und in diesem Fall wirkt eine Aufweitungskraft auf das Ringstück 21,
wenn jedoch die Passbereiche der konvexen Bereiche 21a1 und
der konkaven Bereiche 21b1 bereitgestellt sind, wird eine
hervorragende Formbeständigkeit
des Ringstücks 21 gebildet.
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Ein
Kleber kann verwendet werden, die laminierten ringförmigen Platten 14a zu
verbinden, um jedoch die Produktivität zu verbessern, ist es bevorzugt,
Eingreifstücke
an den ringförmigen
Platten 14a auszubilden und sie durch eine Presse mechanisch zu
verbinden. Das Eingreifstück
ist in 7 dargestellt und in diesem Beispiel wird eine
halb ausstanzende Bearbeitung für
einen Mittelteil des Bogens des Ringstücks 21 ausgeführt, wobei
zwei halb ausgestanzte Stücke
(„geschnittene
und gebogene" Stücke) 21c gebogen
und von der Oberfläche
des Ringstücks 21 angehoben
sind um vorzustehen.
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Nachdem
die Ringstücke 21 verbunden
und zu der ringförmigen
Platte 14 ausgebildet sind, werden mehrere ringförmige Platten 14a aufeinander überlagert,
so dass die „geschnittenen
und gebogenen" Stücke 21c aufeinander überlagert
sind. Das Laminat der ringförmigen
Platten wird gepresst und das „geschnittene
und gebogene" Stück 21c einer der überlagerten
Platten wird in den Lochbereich des „geschnittenen und gebogenen" Stücks 21c,
das an der anderen ringförmigen
Platte ausgebildet ist, eingepasst, wodurch die ringförmigen Platten
miteinander verbunden werden. Die ringförmigen Platten werden miteinander
in einem engen Kontaktzustand mit im Wesentlichen keinem Abstand
zwischen ihnen durch Verformung durch eine Presse verbunden.
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Es
ist selbstverständlich,
dass eine ringförmige
Platte ohne Verbindungsstück,
die in ihrer Gesamtheit ausgestanzt wird, als ringförmige Platte
mit den ausgebildeten „geschnittenen
und gebogenen" Stücken anstatt
der ringförmigen
Platte, die durch Verbinden der Ringstücke gebildet ist, verwendet werden
kann. Für
die ringförmige
Platte ohne Verbindungsstück
werden die „geschnittenen
und gebogenen" Stücke mit
Abstand in der Umfangsrichtung versehen gebildet und das Laminat
der ringförmigen Platten
wird ähnlich
durch Pressen verbunden.
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Das
Verbinden kann ausgeführt
werden, indem ein Passstift als Verbindungsstück gebildet wird. Wie in 9 dargestellt ist, wird ein Passstift 22,
der von einer Oberfläche
des Ringstücks 21 zu
der anderen Oberfläche
hervorsteht, durch eine halbe Ausstanzbearbeitung durch eine Presse
gebildet und nachdem die Ringstücke 21 verbunden
sind, um die ringförmige
Platte 14a zu bilden, werden mehrere ringförmige Platten 14a aufeinander überlagert,
so dass sich die Passstifte 22 in Umfangsrichtung versetzt
befinden. Es ist bevorzugt, dass die Passstifte 22 jeder
zweiten ringförmigen
Platte 14a aufeinander überlagert
sind. Dann wird das Laminat der ringförmigen Platten 14a gepresst,
wobei konvexe Bereiche 22a des Passstifts 22 einer
der überlagerten
ringförmigen
Platten 14a in die Oberfläche der anderen ringförmigen Platte 14a greifen,
wodurch mehrere ringförmige
Platten 14a verbunden werden. Der Inhalt des Plattenmaterials
der gegenüberliegenden Oberfläche, das
durch den konvexen Bereich 22a des Passstifts 22,
der in die gegenüberliegende Oberfläche greift,
herausgedrückt
wird, bewegt sich in einen konkaven Bereich 22b des Passstifts 22,
um den konkaven Bereich 22b zu füllen und bewegt sich nicht
in die Außenumfangsrichtung
u. ä.,
und deshalb wird eine hohe Genauigkeit der Außendurchmesserabmessung bereitgestellt.
Dies verbindet ebenfalls die ringförmigen Platten 14a miteinander
in einem engen Kontaktzustand mit im Wesentlichen keinem Abstand.
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In
diesem Fall ist es bevorzugt, den konvexen Bereich 22a des
Passstifts 22 schmaler zu gestalten als den konkaven Bereich 22b.
Wenn der konvexe Bereich 22a schmaler ausgebildet ist als
der konkave Bereich 22b, kann der konvexe Bereich 22a durch
Ausstoßen
durch eine halb ausstanzende Bearbeitung hoch ausgebildet werden,
wodurch der konvexe Bereich 22a und der konkave Bereich 22b gleichzeitig
erhalten werden. Dementsprechend wird das Greifvermögen des
konvexen Bereichs 22a in die Oberfläche der ringförmigen Platte 14 verstärkt, was die
Greifkraft vergrößert, und
die Verbindungsstärke der
ringförmigen
Platten zueinander wird groß.
Die Formbeständigkeit
des erhaltenen Massenträgheitselements 14 wird
verbessert.
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Es
ist selbstverständlich,
dass die ringförmige
Platte mit den ausgebildeten Passstiften eine ringförmige Platte
ohne Verbindungsstück
sein kann, die in ihrer Gesamtheit ausgestanzt wird an Stelle einer ringförmigen Platte,
die durch Verbinden der Ringstücke
hergestellt wird. Für
die ringförmige
Platte ohne Verbindungsstück
werden die Passstifte mit Abständen
gebildet, die in Umfangsrichtung bereitgestellt sind, und das Laminat
der ringförmigen
Platten wird ähnlich
durch Pressen verbunden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Verbindung durch Stiftmittel, Schrauben u. ä. zusätzlich oder
an Stelle der Verbindung durch Passstiftmittel u. ä. der ringförmigen Platten 14a ausgeführt werden.
Ein Verbindungsverfahren durch Stiftmittel ist in 10 dargestellt.
Stiftlöcher 24 sind
an mehreren Stellen in Umfangsrichtung der ringförmigen Platte 14a ausgebildet.
Die ringförmige
Platte 14a kann jene sein, die wie die herkömmliche
Platte in ihrer Gesamtheit durch eine Presse ausgestanzt ist oder kann
eine sein, die durch Verbinden der bogenförmigen Ringstücke, die
ausgestanzt sind, gefertigt ist, wobei bei dem Ausstanzen oder nach
dem Ausstanzen Löcher 24 durch
Pressen ausgebildet werden. Mehrere ringförmige Platten 14a werden
aufeinander überlagert,
so dass die Stiftlöcher 24 aufeinander überlagert
sind, wobei ein Stift 25 mit konischen, konkaven Bereichen 25a an
seinen beiden Enden in das Stiftloch 24 des Laminats der
ringförmigen
Platten 14a eingesetzt wird, wobei Festklemmvorrichtungen (nicht
dargestellt) von im Wesentlichen derselben Form auf die konkaven
Bereiche 25a an beiden Enden angewendet und gepresst werden
und der Stift 25 durch pressen der konkaven Bereiche 25a festgeklemmt
wird, um sich aus dem Zustand, der durch die Strichpunktlinie dargestellt
ist, in den Zustand, der durch die durchgezogene Linie dargestellt
ist, aufzuweiten, wodurch die geschichteten ringförmigen Platten 14a verbunden
werden.
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In
diesem Fall ist es bevorzugt, um zu verhindern, dass die Endbereiche
des Stifts 25 nach außen aus
dem Laminat der ringförmigen
Platten 14a vorstehen, den Durchmesser der offenen Enden 24a der Stiftlöcher 24 der
ringförmigen
Platten 14a, die an der äußersten Schicht angeordnet
sind, nach außen durch
eine Abschrägung
o. ä. zu
erweitern, um zu ermöglichen,
dass der Verformungsrand der Endbereiche des Stifts 25 aufgenommen
wird. Wenn der Stift 25 etwas kürzer hergestellt ist, ist der
Verformungsspielraum nicht immer notwendig.
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Wie
soweit erläutert
wurde, ist gemäß der Torsionsdämpfer-Riemenscheibe der
vorliegenden Erfindung der ringförmige
Riemenscheibenkörper
mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und einer vorgegebenen
Massenträgheit
durch einen ringförmigen
Rahmen mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt und einem
konkaven Bereich, der in seiner axialen Richtung offen ist, aufgebaut
und weist eine Riemenscheibennut an seinem Außenumfangsteil auf und ein
Massenträgheitselement,
das in dem konkaven Bereich befestigt ist, und deshalb ist die allgemeine
Vielseitigkeit verbessert, seine Herstellung erleichtert und die
Verringerung der Herstellungskosten ermöglicht. Wenn das Massenträgheitselement
insbesondere durch Überlagern und
Verbinden mehrerer ringförmiger
Platten aufgebaut ist, kann die Masse des Massenträgheitselements
leicht durch Vergrößern, Verkleinern
u. ä. der Anzahl
der laminierten ringförmigen
Platten angepasst werden, und deshalb kann die allgemeine Vielseitigkeit
weiter verbessert werden.