JP2002021981A - エンジンバランスシャフト駆動装置 - Google Patents

エンジンバランスシャフト駆動装置

Info

Publication number
JP2002021981A
JP2002021981A JP2001129080A JP2001129080A JP2002021981A JP 2002021981 A JP2002021981 A JP 2002021981A JP 2001129080 A JP2001129080 A JP 2001129080A JP 2001129080 A JP2001129080 A JP 2001129080A JP 2002021981 A JP2002021981 A JP 2002021981A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sprocket
balance shaft
crankshaft
rim
hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001129080A
Other languages
English (en)
Inventor
Roger T Simpson
ロジャー・ティー・シンプソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BorgWarner Inc
Original Assignee
BorgWarner Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BorgWarner Inc filed Critical BorgWarner Inc
Publication of JP2002021981A publication Critical patent/JP2002021981A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/06—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264—Rotating balancer shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/14—Construction providing resilience or vibration-damping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/30—Chain-wheels
    • F16H2055/306—Chain-wheels with means providing resilience or vibration damping in chain sprocket wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/30—Chain-wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンバランスシャフト駆動システムにお
いて、捩じり振動を効果的に吸収する。 【解決手段】 クランクシャフトスプロケット２０を有
するクランクシャフト１０と、バランスシャフトスプロ
ケット４０，４２を有するバランスシャフト５０，５２
と、これらのスプロケットと駆動可能に噛合するチェー
ン３０とを設ける。クランクシャフトスプロケット２０
は、半径方向に延びる複数のスプライン７２を有しかつ
クランクシャフト１０に固定されたハブ部７０と、ハブ
部７０の回りに配置され、チェーン３０と噛合する複数
の歯が外周に配置されるとともに、スプライン７２を受
け入れるキー溝８２が形成されたリム部８０とを有して
いる。ハブ部７０およびリム部８０の間には、クランク
シャフト１０からの捩じり振動を吸収する吸収部材とし
てのエラストマー部材９０が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンバランス
シャフト駆動装置における振動の低減に関し、回転クラ
ンクシャフト上に配置されたスプロケットによって駆動
されるエンジンタイミングおよびバランス駆動システム
にとくに適用される。より詳細には、本発明は、駆動軸
から発生したバランスシャフト駆動システム内の捩じり
荷重および捩じり振動を吸収するための捩じり吸収スプ
ロケットに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】発明の背景 １９９８年９月１７日に出願された「バランスシャフト
駆動装置のための捩じり吸収スプロケットシステム」と
いう名称の現在係属中の米国特許出願第09/154,814号
と、１９９９年９月９日に出願された「位置ストッパ付
き減衰スプロケットシステムを備えた捩じり吸収システ
ム」という名称の現在係属中の米国特許出願第09/392,6
57号とが参照されるべきである。これらの特許は、本願
発明に関係しており、引用することによって本件出願の
中に含まれる。
【０００３】典型的なエンジンタイミングシステムは、
エンジンクランクシャフト上のドライブスプロケットお
よびエンジンカムシャフト上のドリブンスプロケットの
回りに巻き掛けられた無端状のチェーンを有している。
クランクシャフトの回転により、無端状のチェーンシス
テムを介してカムシャフトの回転が生じる。
【０００４】より複雑なエンジンタイミングシステム
は、一対のチェーンによりクランクシャフトを二本また
はそれ以上のシャフトに連結している。クランクシャフ
トは二つのスプロケットを有している。各チェーンは、
二本のオーバヘッドカムシャフトの各々の上のスプロケ
ットを含む、一つまたはそれ以上のドリブンスプロケッ
トに連結されている。
【０００５】一般に、より複雑なエンジンタイミングシ
ステムにおけるチェーンシステムは、チェーン緊張力を
維持するために各チェーンの弛み側にテンショナを有し
ており、また、運転中のチェーンの動きを制御するため
に各チェーンの張り側にスナッバを有している。
【０００６】エンジンタイミングシステムの中には、シ
リンダの各バンクに対して二本のオーバヘッドカムシャ
フトを備えているものがある。一つのバンクの上の二本
のカムシャフトは、いずれも同じチェーンに連結される
ことによって回転させられる。あるいは、第２のカムシ
ャフトは、付加的なカムシャフト間駆動チェーンによっ
て回転させられる。カムシャフト間駆動チェーンはま
た、各チェーンの制御のために一つまたは二つのテンシ
ョナを含み得る。
【０００７】エンジンタイミングシステムにおいて、と
くに、シリンダの点火順序が一般的でないものやディー
ゼルエンジンに使用されるものにおいては、エンジン振
動のバランスをとるために、バランスシャフトが採用さ
れている。
【０００８】バランスシャフトは、クランクシャフトか
らのチェーン連結によって駆動されており、コンプレッ
サー等の補機を駆動するのに用いられている。バランス
シャフトはクランクシャフトによって駆動されるので、
クランクシャフトに沿った捩じり振動は、バランスシャ
フトおよびタイミングシステム全体に伝搬する。
【０００９】回転するクランクシャフトは、ある周波数
で共振する。バランスシャフトはバランサーチェーンに
よってクランクシャフトに連結されているので、バラン
スシャフトはこのような激しい共振捩じり振動に直接さ
らされることになる。そして、バランスシャフトの慣性
が大きいことにより、振動は、バランスシャフトのため
のチェーンシステムに大きな荷重を発生させる。
【００１０】多くの場合、クランクシャフトの共振によ
る振動は、バランスシャフトおよび関連するエンジン構
成部品を含むシステム全体に伝搬し、システムおよびそ
の構成部品への荷重を著しく増加させるとともに、エン
ジンからのノイズを増大させ、チェーンの摩耗および疲
労を増大させる。
【００１１】振動の問題に取り組むために、従来のタイ
ミングシステムの中には、種々の減衰装置を使用したも
のもある。このような従来のシステムの一例は、振動を
吸収するようにスプロケットに対向配置されかつシャフ
トにボルト締めされたゴム製の減衰部品を用いている。
しかしながら、ゴム製の減衰部品は、激しい共振振動に
より破損する。
【００１２】その他のタイミングシステムは、シャフト
上に配置されかつ皿ばねによりスプロケットに保持され
たウエイト（おもり）を採用している。そして、スプロ
ケットおよびウエイト間の接触領域には摩擦材も配置さ
れている。これらのシステムは、振動の減衰には効果的
であるが、生産、組立および耐久性の点で問題がある。
【００１３】これに対して、本発明は、捩じり吸収スプ
ロケットを用いることにより、クランクシャフトの捩じ
り振動を吸収することに集中して取り組んでいる。この
捩じり吸収スプロケットシステムは、このような振動お
よびトルクのピークがエンジンシステムの他の部品に伝
搬するのを制限する。
【００１４】捩じり吸収スプロケットは、クランクシャ
フト振動の伝搬を制限するために、クランクシャフトに
取り付けられたドライブスプロケットのスプロケットリ
ム部およびハブ部の間に弾性的なエラストマー層(elast
omeric laywer)を介在さている。
【００１５】このように本発明の目的は、エンジンバラ
ンスシャフトシステムにおいて、捩じり振動を効果的に
減衰することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るエ
ンジンバランスシャフト駆動装置は、吸収クランクシャ
フトスプロケットを有するエンジンクランクシャフト
と、第１のバランスシャフトスプロケットを有する少な
くとも一つの第１のバランスシャフトと、前記クランク
シャフトスプロケットおよび前記第１のバランスシャフ
トスプロケットと駆動可能に噛合するチェーンとを備え
ている。そして、前記クランクシャフトスプロケット
が、前記クランクシャフトに固定されたハブ部と、リム
部とを有し、前記ハブ部が半径方向に延びる複数のスプ
ラインを有しており、前記リム部が前記ハブ部の回りに
配置されるとともに、前記スプラインを受け入れるよう
に設けられたキー溝を備えた内側面を有している。前記
クランクシャフトスプロケットの前記リム部の外周に
は、前記チェーンと噛合するように設けられかつ間隔を
隔てて配置された複数の歯が設けられている。前記クラ
ンクシャフトスプロケットの前記ハブ部および前記リム
部の間には、エラストマー部材が配置されており、前記
エラストマー部材が、前記キー溝および前記スプライン
の間で吸収部材を形成するように配置されるとともに、
前記吸収部材が、前記クランクシャフトからの捩じり振
動を吸収し、該捩じり振動が前記チェーンを通じて前記
バランスシャフトに伝搬するのを最小限に抑えるように
作用している。
【００１７】請求項２の発明は、請求項１において、前
記チェーンと駆動可能に噛合する第２のバランスシャフ
トスプロケットを有する前記第２のバランスシャフト
と、前記チェーンと駆動可能に噛合するアイドラースプ
ロケットを有するアイドラーシャフトとをさらに備えて
いる。そして、前記第１のバランスシャフトが第１の方
向に回転するとともに、前記第２のバランスシャフトが
前記第１の方向とは逆方向に回転するように、前記アイ
ドラースプロケットが、前記クランクシャフトスプロケ
ットと前記第２のバランスシャフトスプロケットとの間
において前記チェーンに沿って配置されている。
【００１８】請求項３の発明は、請求項１において、前
記クランクシャフトスプロケットの前記リム部が、スリ
ーブ部および歯付プレート部を有しており、前記歯付プ
レート部が前記スリーブ部の一方の側に対してオフセッ
トされていることを特徴としている。
【００１９】請求項４の発明は、請求項１において、前
記クランクシャフトスプロケットの前記リム部が、単一
の部材で構成されていることを特徴としている。
【００２０】請求項５の発明は、請求項１において、前
記キー溝が複数の位置ストッパを有しており、前記位置
ストッパの各々は、前記クランクシャフトスプロケット
の前記リム部が前記ハブ部に対して所定量以上回転した
とき、隣り合う前記スプラインの面と接触するように設
けられている。
【００２１】請求項６の発明は、請求項１において、前
記スプラインが複数の位置ストッパを有しており、前記
位置ストッパの各々は、前記クランクシャフトスプロケ
ットの前記リム部が前記ハブ部に対して所定量以上回転
したとき、隣り合う前記キー溝の面と接触するように設
けられている。
【００２２】請求項７の発明は、請求項１において、前
記エラストマー材が、射出成形によって、前記クランク
シャフトスプラインの前記リム部と前記ハブ部との間に
挿入されていることを特徴としている。
【００２３】本発明においては、運転中にクランクシャ
フトで発生した捩じり振動は、クランクシャフトスプロ
ケットのハブ部およびリム部間に設けられた吸収部材で
あるエラストマー部材により吸収される。これにより、
捩じり振動を効果的に吸収して減衰させることができ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】発明の要約 バランスシャフトを備えたエンジンでは、無端状チェー
ンが、クランクシャフト上のドライブスプロケットをバ
ランスシャフト上のドリブンスプロケットに連結してい
る。ドライブスプロケットの回転はチェーンに伝達さ
れ、チェーンはドリブンスプロケットおよびドリブンシ
ャフトを回転させる。
【００２５】システムの運転中には捩じり振動が発生す
るが、この捩じり振動は共振状態において異常に激しく
なる。これらの振動を低減させるとともに、これらの振
動がクランクシャフトからエンジンの他の部分に伝搬す
るのを抑制するために、本発明は、バランスシャフトス
プロケットの捩じり吸収装置を提供する。
【００２６】エラストマー部材(elastomeric member)を
クランクスプロケット内に介在させることによって、ク
ランクシャフトで発生した振動が、バランスシャフトチ
ェーン駆動装置の残りの部分に伝達するのがかなりの程
度まで効果的に防止される。このことは、チェーン荷重
の低減およびチェーン寿命の向上に帰着し、さらに、強
さよりもコストのために最適化されたシステムに帰着す
ることになる。
【００２７】第１の実施態様では、捩じり吸収スプロケ
ットが、クランクシャフトに強固に取り付けられたハブ
部を有している。ハブ部の外周は、ハブ部から半径方向
外方に突出して形成された複数のスプラインを有してい
る。ハブ部の回りには、チェーンと噛み合うための歯を
外周に有するスプロケットリム部が設けられている。
【００２８】スプロケットリム部の内側面のキー溝は、
ハブ部のスプラインと協働して係合するように配置され
ている。ハブ部のスプラインとスプロケットリム部のキ
ー溝との間隙に成形されているのは、捩じり振動を吸収
して有益な減衰作用を提供することができるエラストマ
ー材料である。
【００２９】スプロケットの各側面には、ハブ部および
リム部の整列状態を維持するために、機械加工されたワ
ッシャーが設けられている。ワッシャーは、クランクシ
ャフトにスプライン結合されるかまたはクランクシャフ
トの回りに回転自在に取り付けられている。
【００３０】一方のワッシャーは、スプロケットに押付
力を作用させるためにスプリング付勢されているが、ス
プロケットの外側リム部が内側ハブ部に対して移動する
のを許容している。好ましくは、ワッシャーは、振動吸
収スプロケットに対して所望量のクリアランスを有して
いる。このクリアランスは、スプロケット内のエラスト
マー材が圧縮されたときにスプロケットから膨出するの
を許容するとともに、スプロケットがドリブンスプロケ
ットに対して不整列となるのを防止する。
【００３１】バランスシャフトドライブスプロケットの
スプロケットリム部とハブ部との間には、エラストマー
材への損傷を防止するために、ストップブロックが付加
的に設けられている。
【００３２】ストップブロックは、ハブスプラインの側
面またはスプロケットリムのキー溝の内側面のいずれか
に、あるいはこれらの双方に形成されている。このスト
ップブロックの係合により、ドライブスプロケットが所
定量以上回転したときに、スプロケットリム部がハブ部
に対して回りすぎるのを防止する。
【００３３】システムが固有振動数で励振されたとき、
大きな振幅の捩じり振動が発生し、これは吸収スプロケ
ットの有効性を打ち消す傾向がある。この場合、捩じり
振動は広い周波数域を有する。スプロケット内の吸収材
の固有振動数は、エンジンのアイドル回転数よりも低い
方が好ましい。このように、減衰機構の追加が吸収スプ
ロケットに有益であるということが分かってきた。
【００３４】減衰作用が捩じり吸収スプロケットシステ
ムに提供される。システムに減衰作用を付加する多くの
方法は効果的であるが、好ましい方法は、ゴム製エラス
トマー自体の固有減衰因子を利用することである。吸収
スプロケットの吸収・減衰特徴としてゴム製エラストマ
ー部材を用いる場合には、付加的な減衰機構が必要でな
くなるということが期待される。
【００３５】ゴム製エラストマーの挿入物は、システム
内で要求される応答性を維持しつつ、固有周波数振動に
関連する問題点を解消するように十分な減衰作用を付加
するのに用いられる。
【００３６】減衰作用が一般にシステムの共振による吸
収スプロケットの大きな振動を最小限に抑えるために要
求されており、また減衰作用がエラストマー部材により
効果的に与えられるということを、コンピュータ設計、
ベンチテストおよび類似のシステムのエンジンテストが
示している。
【００３７】第２の実施態様においては、本発明が、リ
ム部を有する捩じり吸収スプロケットを備えており、該
リム部は、スリーブ部の縁部に取り付けられかつオフセ
ットされたスプロケットプレートを有している。スリー
ブ部は、エラストマー部およびハブの付近に配置されて
いる。
【００３８】本発明は、吸収スプロケットを製作する方
法を有している。第１の実施態様は、ハブおよびスプロ
ケットのリム部間でゴム製エラストマー材を射出成形す
ることを含んでいる。第２の実施態様では、エラストマ
ー部材が予め成形されて、ハブおよびスプロケットのリ
ム部間に組み立てられている。
【００３９】本発明のこれらおよびその他の特徴・目的
をよく理解するためには、添付図面に関連して以下の詳
細な記述が参照されるべきである。
【００４０】好ましい実施態様の詳細な説明 本発明による捩じり吸収スプロケットは、図１に概略的
に示されたバランスシャフト駆動システムに適用され
る。クランクシャフト１０は、吸収スプロケット２０を
介して出力を供給する。クランクシャフト１０を第１の
バランスシャフトスプロケット４０および第２のバラン
スシャフトスプロケット４２に駆動連結するために、チ
ェーン３０が吸収スプロケット２０の回りに巻き掛けら
れている。
【００４１】各バランスシャフトスプロケット４０，４
２は、バランスシャフト５０，５２に連結されている。
バランスシャフト５０，５２は、逆方向に回転するよう
に設計されている。
【００４２】このため、他方のバランスシャフトスプロ
ケットが逆方向に回転するように、チェーンを一方のバ
ランスシャフトスプロケットの上を走行させるアイドラ
ーギヤ６０が用いられている。言い換えれば、一方のバ
ランスシャフトスプロケットは時計方向に回転し、残り
のバランスシャフトスプロケットは反時計方向に回転す
る。
【００４３】吸収スプロケット２０は、クランクシャフ
ト１０に固定されたハブ部７０を有している。ハブ部７
０は、図示しないスプライン、キー溝、溶接または当該
分野で知られるその他の任意の適切な手段を用いてクラ
ンクシャフト１０に固定されている。ハブ７０は、概略
円筒状のスリーブ形状を有している。半径方向に延びる
複数のスポーク、歯またはスプライン７２は、ハブ部７
０の回りに間隔を隔てて配置されている。
【００４４】ハブ部７０の外側には、吸収スプロケット
２０のリム部８０が配置されている。リム部８０は、ハ
ブ部７０上のスプライン７２と協働するように形成され
たキー溝またはハウジング８２を有している。リム部８
０の周囲には、チェーン３０と噛合する歯８４が形成さ
れている。
【００４５】ハブスプライン７２の前側および後ろ側の
近傍において、キー溝８２の内側面にはストッパ８６が
設けられている。リム部８０がハブ部７０に対して回転
するとき、ハブスプライン７２の側面がストッパ８６と
接触し、これにより、スプライン７２に対して起こり得
る損傷の発生および過回転が防止される。
【００４６】スプロケット２０のハブ部７０およびリム
部８０の間には、エラストマー部材９０が配置されてい
る。エラストマー部材９０は、振動吸収および減衰特性
を有するスプロケット２０を提供する。
【００４７】図１のチェーン・スプロケットシステム
は、チェーン駆動装置の種々の部分において緊張力を維
持しつつ横方向の制御を行うために、一般的なスナッバ
およびテンショニング装置（一例として部材３５で示さ
れている）を利用するようにしてもよい。典型的には、
チェーンの弛み側にテンショナが用いられ、チェーンの
張り側にスナッバが用いられる。これらの装置は、チェ
ーンの分野の当業者には周知のものである。
【００４８】図２ないし図７は、本発明の捩じり吸収ス
プロケットの二つの実施態様をより詳細に示している。
これらの図において、図２ないし図４は本発明の第１の
実施態様によるスプロケットを示している。
【００４９】ハブ部１７０は、スプロケット１２０の中
央に配置されている。ハブ部１７０は、クランクシャフ
ト１１０上にスプロケット１２０を配置するための中央
の穴１７４を有している。ハブ部１７０の半径方向外方
に延設されているのは、概略歯付形状または三角形状を
有するスプライン１７２である。ハブ部１７０には、対
応するキー溝にトルクを伝達し得る任意の形状の歯が用
いられ得る。
【００５０】この実施態様では、リム部１８０が二つの
部材から構成されている。ハブ部１７０の周囲に配置さ
れたスリーブ１８１は、本質的にハブ部１７０の回りを
囲繞する概略円筒形状を有している。リム部１８０のス
リーブ１８１内に形成された凹状のキー溝１８２は、該
キー溝１８２内にスプライン１７２が係合するように、
スプライン１７２と協働する。
【００５１】スリーブ１８１の一端には、歯付部１８３
が固定されている。歯付部１８３は、間隔を隔てた歯が
外周に形成された平坦なプレート形状を有している。ス
リーブ１８１および歯付部１８３は、スプロケット１２
０のリム部１８０を形成している。
【００５２】ハブ部１７０およびリム部１８０の間に
は、エラストマー部材１９０が配置されている。エラス
トマー部材１９０は、クランクシャフト１１０に発生し
た振動を吸収して減衰させることにより、スプロケット
のリム部１８０および駆動システムの残りの部分への振
動の伝搬を低減させる。
【００５３】クランクシャフト１１０には、ワッシャー
１３３，１３４が配置されている。ワッシャー１３３は
吸収スプロケット１２０の前側に配置されており、ワッ
シャー１３４はスプロケット１２０の後ろ側に配置され
ている。これらのワッシャー１３３，１３４は、バラン
スシャフト上に取り付けられたスプロケットに対して吸
収スプロケット１２０の整列状態を維持するとともに、
ハブ部１７０に対して吸収スプロケット１２０のリム部
１８０の整列状態を維持する。
【００５４】位置ストッパ１８６は、スリーブ部１８１
の内側面に沿ってキー溝１８２の両側に形成されてい
る。位置ストッパ１８６は、リム部１８０がスプロケッ
トのハブ部１７０に対して時計方向または反時計方向に
所定量移動したときに、ハブ部１７０のスプライン１７
２の対応する面と係合するように設けられている。これ
により、スプロケットの過回転が防止され、スプロケッ
トへの損傷の可能性が低下する。
【００５５】図５ないし図７は、本発明の第２の実施態
様によるスプロケットを示している。この第２の実施態
様による吸収スプロケットは、図２ないし図４に示され
たスプロケットと機能的に見て類似している。とくに、
ハブ部１７０およびエラストマー部材１９０は、前記第
１の実施態様の図に示されたものと同じである。ここで
は、リム部２８０が単一の部材から構成されており、該
リム部２８０は、外周に歯２８４の列が形成されたリン
グ形状を有している。
【００５６】位置ストッパ２８６が、スプロケット２２
０のリム部２８０の内側面に沿ってキー溝２８２の両側
に形成されている。運転中には、ストッパ２８６がスプ
ライン１７２の隣の面と係合して、ハブ部１７０に対す
るリム部２８０の過回転を防止する。
【００５７】外側リム部がハブ部上の整列状態を維持
し、スプロケットがバランスシャフト上のスプロケット
に対して整列状態を維持するように、スプロケットの各
側には、ワッシャー１３３，１３４が配置されている。
ワッシャーの一方は、スプロケットに押付力を作用させ
るとともに、ハブ部材に対するリムの移動を制限するこ
となく付加的に減衰作用を及ぼすために、スプリング付
勢されている。
【００５８】エラストマー部材を構成するゴム材は、ス
プロケットの固有振動数が０ｒｐｍとエンジンアイドル
回転数との間の約中間となるように選択されているのが
好ましい。ゴム材は、吸収バランスシャフトスプロケッ
トによって与えられる捩じり分離性能および剛性を変え
るように変更可能である。ゴム材によって与えられる固
有減衰係数は、クランクシャフトから生じる振動エネル
ギーを効果的に消失させる。
【００５９】図１ないし図７に示された吸収スプロケッ
トを製作する方法の第１の実施態様においては、ハブ部
およびリム部が金属製であって、射出成形金型に入れら
れ、それらの間に隙間を介して所定位置に保持される。
成形可能なラバー材が金型内においてハブおよびリム部
の間の隙間に導入される。
【００６０】スプロケット部およびゴム製のエラストマ
ー部は、好ましくは、金型内でともに加熱され、または
金型から取り外された後に付加的に加熱される。加熱に
より、ゴム製エラストマー部が硬化または硫化されて、
ハブ部およびリム部が効果的に接着される。硬化・冷却
後、吸収スプロケットが金型から取り出され、ドライブ
システムに組み込まれる。
【００６１】上述の方法の第２の実施態様では、エラス
トマー部が予め成形されている。ハブ、エラストマー部
およびリムは、完成した吸収スプロケットを構成するよ
うに組み立てられる。組立後、吸収スプロケットはドラ
イブシステムに組み込まれる。
【００６２】本発明が関連する分野の当業者は、上述の
教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な
特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する
種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の
実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされ
るべきものであり、限定的なものではない。
【００６３】それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容
よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したが
って、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてき
たものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の
範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にと
って明らかであろう。
【００６４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るエン
ジンバランスシャフト駆動装置によれば、捩じり振動を
効果的に減衰できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による捩じり吸収スプロケットを有する
エンジンのバランスシャフト駆動部分の概略図である。
【図２】オフセットされたスプロケットリム部を有す
る、本発明の一実施態様によるスプロケットの斜視図で
ある。
【図３】図２のスプロケットの側面図である。
【図４】図３のスプロケットの４−４線断面図である。
【図５】本発明の第２の実施態様によるスプロケットの
斜視図である。
【図６】図５のスプロケットの側面図である。
【図７】図６のスプロケットの７−７線断面図である。
【符号の説明】
１０： クランクシャフト ２０： 吸収スプロケット ３０： チェーン ４０：（第１の）バランスシャフトスプロケット ４２：（第２の）バランスシャフトスプロケット ５０： バランスシャフト ５２： バランスシャフト ７０： ハブ部 ７２： スプライン ８０： リム部 ８２： キー溝 ８４： 歯 ８６： ストッパ ９０： エラストマー部材
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月３日（２００１．７．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｄ 1/06 Ｆ１６Ｆ 15/136 Ａ Ｆ１６Ｆ 15/136 15/26 Ｌ 15/26 Ｆ１６Ｈ 7/06 Ｆ１６Ｈ 7/06 7/20 7/20 Ｆ１６Ｄ 1/06 Ｅ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンバランスシャフト駆動装置であ
    って、 吸収クランクシャフトスプロケットを有するエンジンク
    ランクシャフトと、 第１のバランスシャフトスプロケットを有する少なくと
    も一つの第１のバランスシャフトと、 前記クランクシャフトスプロケットおよび前記第１のバ
    ランスシャフトスプロケットと駆動可能に噛合するチェ
    ーンとを備え、 前記クランクシャフトスプロケットが、前記クランクシ
    ャフトに固定されたハブ部と、リム部とを有し、前記ハ
    ブ部が半径方向に延びる複数のスプラインを有してお
    り、前記リム部が前記ハブ部の回りに配置されるととも
    に、前記スプラインを受け入れるように設けられたキー
    溝を備えた内側面を有しており、 前記クランクシャフトスプロケットの前記リム部の外周
    には、前記チェーンと噛合するように設けられかつ間隔
    を隔てて配置された複数の歯が設けられており、 前記クランクシャフトスプロケットの前記ハブ部および
    前記リム部の間には、エラストマー部材が配置されてお
    り、前記エラストマー部材が、前記キー溝および前記ス
    プラインの間で吸収部材を形成するように配置されると
    ともに、前記吸収部材が、前記クランクシャフトからの
    捩じり振動を吸収し、該捩じり振動が前記チェーンを通
    じて前記第１のバランスシャフトに伝搬するのを最小限
    に抑えるように作用している、ことを特徴とするエンジ
    ンバランスシャフト駆動装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記チェーンと駆動可能に噛合する第２のバランスシャ
    フトスプロケットを有する第２のバランスシャフトと、 前記チェーンと駆動可能に噛合するアイドラースプロケ
    ットを有するアイドラーシャフトとをさらに備え、 前記第１のバランスシャフトが第１の方向に回転すると
    ともに、前記第２のバランスシャフトが前記第１の方向
    とは逆方向に回転するように、前記アイドラースプロケ
    ットが、前記クランクシャフトスプロケットと前記第２
    のバランスシャフトスプロケットとの間において前記チ
    ェーンに沿って配置されている、ことを特徴とするエン
    ジンバランスシャフト駆動装置。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 前記クランクシャフトスプロケットの前記リム部が、ス
    リーブ部および歯付プレート部を有しており、前記歯付
    プレート部が前記スリーブ部の一方の側に対してオフセ
    ットされている、ことを特徴とするエンジンバランスシ
    ャフト駆動装置。
  4. 【請求項４】 請求項１において、 前記クランクシャフトスプロケットの前記リム部が、単
    一の部材で構成されている、ことを特徴とするエンジン
    バランスシャフト駆動装置。
  5. 【請求項５】 請求項１において、 前記キー溝が複数の位置ストッパを有しており、前記位
    置ストッパの各々は、前記クランクシャフトスプロケッ
    トの前記リム部が前記ハブ部に対して所定量以上回転し
    たとき、隣り合う前記スプラインの面と接触するように
    設けられている、ことを特徴とするエンジンバランスシ
    ャフト駆動装置。
  6. 【請求項６】 請求項１において、 前記スプラインが複数の位置ストッパを有しており、前
    記位置ストッパの各々は、前記クランクシャフトスプロ
    ケットの前記リム部が前記ハブ部に対して所定量以上回
    転したとき、隣り合う前記キー溝の面と接触するように
    設けられている、ことを特徴とするエンジンバランスシ
    ャフト駆動装置。
  7. 【請求項７】 請求項１において、 前記エラストマー材が、射出成形によって、前記クラン
    クシャフトスプロケットの前記リム部と前記ハブ部との
    間に挿入されている、ことを特徴とするエンジンバラン
    スシャフト駆動装置。
JP2001129080A 2000-06-09 2001-04-26 エンジンバランスシャフト駆動装置 Pending JP2002021981A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/591351 2000-06-09
US09/591,351 US6283076B1 (en) 2000-06-09 2000-06-09 Torsionally compliant sprocket for engine balance shaft drive and method of manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002021981A true JP2002021981A (ja) 2002-01-23

Family

ID=24366145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001129080A Pending JP2002021981A (ja) 2000-06-09 2001-04-26 エンジンバランスシャフト駆動装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6283076B1 (ja)
EP (1) EP1162389B1 (ja)
JP (1) JP2002021981A (ja)
DE (1) DE60105891T2 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010078043A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Mazda Motor Corp 動力伝達装置及びその設計方法
JP2016061336A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 ジヤトコ株式会社 位相ずれ許容動力伝達機構及び変速機構
JP2018501420A (ja) * 2014-10-16 2018-01-18 オブリスト テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング パワーユニット
USD815675S1 (en) 2016-07-27 2018-04-17 Deka Products Limited Partnership Gear
USD816136S1 (en) 2016-07-27 2018-04-24 Deka Products Limited Partnership Gear
USD817371S1 (en) * 2016-07-27 2018-05-08 Deka Products Limited Partnership Sprocket
USD817372S1 (en) 2016-07-27 2018-05-08 Deka Product Limited Partnership Sprocket
USD818015S1 (en) 2016-07-27 2018-05-15 Deka Products Limited Partnership Wheel
USD824972S1 (en) * 2016-07-27 2018-08-07 Deka Products Limited Partnership Sprocket
USD824971S1 (en) 2016-07-27 2018-08-07 Deka Products Limited Partnership Gear
USD825631S1 (en) 2016-02-02 2018-08-14 Deka Products Limited Partnership Gear
US10699597B2 (en) 2016-02-02 2020-06-30 Deka Products Limited Partnership Modular electro-mechanical agent

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6675759B2 (en) * 2001-02-12 2004-01-13 Freudenberg-Nok General Partnership Crankshaft damper
GB2387215A (en) * 2001-08-29 2003-10-08 Bosch Gmbh Robert Drive mechanism having an elastomeric material located between meshing tooth forms
DE10218453A1 (de) * 2002-04-25 2003-11-06 Zf Sachs Ag Zahnrad mit einer Dämpfungseinrichtung
US6959682B2 (en) * 2002-09-05 2005-11-01 General Motors Corporation Engine balancer with chain drive vibration isolation
US6827056B2 (en) * 2003-01-14 2004-12-07 Daimlerchrysler Corporation Vibration friction damper
US20050051121A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-10 Borgwarner Inc. Variable camshaft timing phaser having a housing and a driving element of two different materials
FR2870903B1 (fr) 2004-05-27 2006-08-11 Renault Sas Moteur thermique alternatif comportant des arbres d'equilibrage entraines en rotation par le vilebrequin
DE102006042577B4 (de) * 2006-09-11 2009-01-08 Eckart Hettlage Quasi kontinuierlich variables Getriebe
US20080093939A1 (en) * 2006-10-23 2008-04-24 Early Light International Centre, No.9 Quiet gear assembly
US8555836B2 (en) * 2010-12-10 2013-10-15 Delphi Technologies, Inc. Electric drive camshaft phaser with torque rate limit at travel stops
US9605744B2 (en) * 2012-04-24 2017-03-28 Gkn Sinter Metals, Llc Dampening assembly and related method of making same
US20140206486A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-24 QinetiQ North America, Inc. Radially, axially, and torsionally compliant sprocket
KR101500138B1 (ko) * 2013-09-10 2015-03-06 현대자동차주식회사 크랭크 풀리 디커플링 장치
AU358118S (en) * 2014-09-25 2014-10-13 Calcino Corp Pty Ltd A sprocket
KR101868333B1 (ko) 2014-10-29 2018-06-19 보르그워너 인코퍼레이티드 잠금 기구를 갖는 비틀림 흡수 스프로켓
JP6319218B2 (ja) * 2015-07-29 2018-05-09 マツダ株式会社 エンジンの駆動力伝達システム
US10415684B2 (en) * 2016-04-07 2019-09-17 Dayco Ip Holdings, Llc Torsional vibration dampers having a plurality of elastomeric ring bushings
NL2017134B1 (nl) * 2016-07-08 2018-01-15 Romariës B V Kettingwiel
US11041435B2 (en) 2017-09-21 2021-06-22 Ford Global Technologies, Llc Counterbalance gear for an engine
CN111197642A (zh) * 2020-03-05 2020-05-26 苏州辉美汽车科技有限公司 一种扭转减振器及动力传动装置
JP2022139454A (ja) * 2021-03-12 2022-09-26 トヨタ自動車株式会社 クランクスプロケット及びクランクスプロケットの取付構造

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5472254U (ja) * 1977-11-01 1979-05-23
JPH0530587U (ja) * 1991-03-15 1993-04-23 株式会社ミクニアデツク 衝撃吸収用カツプリング
JPH07167218A (ja) * 1993-12-16 1995-07-04 Honda Motor Co Ltd エンジンにおけるバランサ支持装置
JP2000154852A (ja) * 1998-09-17 2000-06-06 Morse Tec Europ Spa スプロケットシステム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1254542A (en) 1917-08-03 1918-01-22 Frank W Schwinn Compensating sprocket.
US1518360A (en) 1924-05-14 1924-12-09 Rolls Royce Mounting of engine gears
US3257860A (en) * 1964-06-01 1966-06-28 Burroughs Corp Vibration and shock insulating sprocket
US3991818A (en) * 1975-06-09 1976-11-16 General Motors Corporation Regenerator cylindrical viscous damper drive assembly
US4139995A (en) * 1977-12-27 1979-02-20 Borg-Warner Corporation High deflection amplitude torsional vibration damper
AT355378B (de) * 1978-01-20 1980-02-25 Steyr Daimler Puch Ag Zahnrad
US4328879A (en) * 1978-04-27 1982-05-11 The Gates Rubber Company Shock-absorbing sprocket, drive assembly, and the like
US4317388A (en) * 1979-07-06 1982-03-02 Dana Corporation Gear wheel with vibration damping rings
JPS60256679A (ja) * 1984-05-31 1985-12-18 Suzuki Motor Co Ltd 歯車構造
JPH0544778A (ja) 1991-08-09 1993-02-23 Toyoda Gosei Co Ltd ダンパプーリ
US5427580A (en) 1992-05-19 1995-06-27 Borg-Warner Automotive, Inc. Phased chain assemblies
US5560267A (en) 1994-06-21 1996-10-01 Borg-Warner Automotive, Inc. Camshaft vibration damper
US5579665A (en) 1995-05-09 1996-12-03 Borg-Warner Automotive, Inc. Torsional absorber for camshaft sprockets
US5619887A (en) 1995-08-28 1997-04-15 Borg-Warner Automotive, Inc. Camshaft tuned vibration damper
US5908095A (en) * 1996-05-28 1999-06-01 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh Apparatus for damping torsional vibrations
US6109227A (en) * 1998-09-17 2000-08-29 Borgwarner Inc. Torsionally compliant sprocket system for balance shaft drive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5472254U (ja) * 1977-11-01 1979-05-23
JPH0530587U (ja) * 1991-03-15 1993-04-23 株式会社ミクニアデツク 衝撃吸収用カツプリング
JPH07167218A (ja) * 1993-12-16 1995-07-04 Honda Motor Co Ltd エンジンにおけるバランサ支持装置
JP2000154852A (ja) * 1998-09-17 2000-06-06 Morse Tec Europ Spa スプロケットシステム

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010078043A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Mazda Motor Corp 動力伝達装置及びその設計方法
JP2016061336A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 ジヤトコ株式会社 位相ずれ許容動力伝達機構及び変速機構
JP2018501420A (ja) * 2014-10-16 2018-01-18 オブリスト テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング パワーユニット
USD825631S1 (en) 2016-02-02 2018-08-14 Deka Products Limited Partnership Gear
US11521517B2 (en) 2016-02-02 2022-12-06 Deka Products Limited Partnership Modular electro-mechanical agent
US10699597B2 (en) 2016-02-02 2020-06-30 Deka Products Limited Partnership Modular electro-mechanical agent
USD888117S1 (en) 2016-02-02 2020-06-23 Deka Products Limited Partnership Gear
USD817371S1 (en) * 2016-07-27 2018-05-08 Deka Products Limited Partnership Sprocket
USD824972S1 (en) * 2016-07-27 2018-08-07 Deka Products Limited Partnership Sprocket
USD824971S1 (en) 2016-07-27 2018-08-07 Deka Products Limited Partnership Gear
USD818015S1 (en) 2016-07-27 2018-05-15 Deka Products Limited Partnership Wheel
USD844682S1 (en) 2016-07-27 2019-04-02 Deka Products Limited Partnership Wheel
USD847886S1 (en) 2016-07-27 2019-05-07 Deka Products Limited Partnership Gear
USD877220S1 (en) 2016-07-27 2020-03-03 Deka Products Limited Partnership Sprocket
USD881959S1 (en) 2016-07-27 2020-04-21 Deka Products Limited Partnership Gear
USD884759S1 (en) 2016-07-27 2020-05-19 Deka Products Limited Partnership Gear
USD888116S1 (en) 2016-07-27 2020-06-23 Deka Products Limited Partnership Gear
USD817372S1 (en) 2016-07-27 2018-05-08 Deka Product Limited Partnership Sprocket
USD816136S1 (en) 2016-07-27 2018-04-24 Deka Products Limited Partnership Gear
USD815675S1 (en) 2016-07-27 2018-04-17 Deka Products Limited Partnership Gear

Also Published As

Publication number Publication date
DE60105891T2 (de) 2006-02-09
EP1162389A1 (en) 2001-12-12
EP1162389B1 (en) 2004-09-29
DE60105891D1 (de) 2004-11-04
US6283076B1 (en) 2001-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002021981A (ja) エンジンバランスシャフト駆動装置
JP4618832B2 (ja) スプロケットシステムおよびエンジンタイミングシステム
EP1457713B1 (en) Sprocket system with internal torsional damper
EP0987471B1 (en) Torsionally compliant and damped sprocket system with position stops
US4486183A (en) Torsionally elastic power transmitting device and drive
US5931052A (en) Crankshaft gear torsional vibration isolator assembly for an engine
US4355990A (en) Torsionally elastic power transmitting device
US20170059028A1 (en) Torsional vibration dampers having a hub with spokes acting as a second spring in series with an elastomeric member
US6192851B1 (en) Vibration reducing system for internal combustion engine
US6959682B2 (en) Engine balancer with chain drive vibration isolation
JP7181326B2 (ja) ねじれ振動ダンパー
KR101136692B1 (ko) 자동 이륜차용 휘일 진동 차단 장치
KR102011702B1 (ko) 밸런스 샤프트 모듈
JPS5973643A (ja) 内燃機関のカムシヤフト振動抑制装置
JPS5969549A (ja) 内燃機関のカムシヤフト振動抑制装置
US20200080626A1 (en) Reduction of noise, vibration, and harshness in an opposed-piston engine
JP3479952B2 (ja) エンジンのギヤトレイン構造
JP2011169269A (ja) 内燃機関における低騒音ギヤ構造
US20070163529A1 (en) Wraparound drive for internal combustion engines having drive damping
JP2007177866A (ja) ベルト式変速装置を備えるパワーユニット
KR20020044218A (ko) 변속기 입력축 댐퍼를 이용한 엔진의 비틀림 진동저감장치
JP4546604B2 (ja) 内燃エンジンのバランサ軸構造
JP2003065064A (ja) 車両用並列４気筒エンジン
JPH0231627Y2 (ja)
KR20000045738A (ko) 챠량의클러치디스크댐핑구조

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080414

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091023

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100316