JP2004530081A - 二重リングダンパ - Google Patents

Abstract

本発明は二重リングダンパを備える。ダンパは、ダンパをクランクシャフトに連結するためのインナリング（２０）を備える。ダンパはまた、ベルト等に接触するためのアウタ慣性リング（３０）を備える。可撓性エラストマ材料（７）がインナリングとアウタリングの間の環状空間内に機械的に設けられる。アウタリングの内面とインナリングの外面はそれぞれ、それらの間にエラストマを機械的に固定する複雑な非円弧状協働輪郭あるいは断面を示す。エラストマは、インナあるいはアウタリングに接着するために化学的な接着剤を用いず、リングの間の機械的な束縛に頼る。好ましい実施形態におけるエラストマはＥＰＤＭを備える。

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明はクランクシャフトダンパに関し、特に、捻りおよび曲げ振動を吸収するために機械的に固定された可撓性中間エラストマ部材を備えた二重リングを有するクランクシャフトダンパに関する。
【０００２】
（発明の背景）
クランクシャフトの振動を減衰させるための装置が長年の間、この分野において知られている。動作において、内燃機関のクランクシャフトは、各シリンダが順番に点火するとき、シリンダからの周期的なパルスに応答して回転する。これによりクランクシャフトには、連結された他の要素と同様に、エンジンの長期間の寿命に対して好ましくない振動が生じる。
【０００３】
ある種のダンパは、可撓性エラストマ部材によって連結された同心的なリングに頼る。インナリングはダンパをクランクシャフトに固定する。アウタリングは動力伝達ベルトに接触する。エラストマ部材は、接着剤または機械的手段を介してリング間に設けられる。クランクシャフトからの捻り衝撃は、クランクシャフトが回転するときに、可撓性エラストマ部材によって減衰あるいは吸収される。エラストマは、リング間の一定の断面環状空間をほぼ占める。
【０００４】
この技術の代表的なものは、シスコ等（Ｓｉｓｃｏ ｅｔ ａｌ．）に付与された米国特許第５，２３１，８９３号（１９９３年）であり、これは、ハブとアウタ慣性部材の間に位置するエラストマ部材を有するクランクシャフトの振動減衰を開示している。ハブと慣性部材の径方向外側あるいは内側の曲率は、クランクシャフトの曲げ振動を減衰させるために選択される。
【０００５】
また、この技術の代表的なものは、ウルリッチ等（Ｕｌｌｒｉｃｈ ｅｔ ａｌ．）に付与された米国特許第５，４５３，０５６号（１９９５年）であり、これはプーリと、軸方向リムとエラストマ部材を介してプーリに接続された捻り振動ダンパとを開示している。
【０００６】
従来技術のダンパは、リングをエラストマ要素に連結するために、環境を汚染する接着剤に主に頼っている。接着剤あるいは囲繞するエラストマの失敗は、ダンパの大きな失敗とエンジンに対する損傷とを引き起こし得る。
【０００７】
必要とされるものは、リング間にエラストマを保持するための機械的結合を有する二重リングダンパである。必要とされるものは、複雑な非円弧状の協働形状を備えた機械的結合を有する二重リングダンパである。必要とされるものは、減衰手段としてＥＰＤＭエラストマを使用する二重リングダンパである。必要とされるものは、エラストマの形状と大きさによって、拡大された調整性能と周波数の範囲を有する二重リングダンパである。本発明はこれらのニーズに合致する。
【０００８】
（発明の概要）
本発明の主な特徴は、リング間にエラストマを保持するための機械的結合を有する二重リングダンパである。
【０００９】
本発明の他の特徴は、複雑な非円弧状協働形状を有する機械的結合を備えた二重リングダンパを提供することである。
【００１０】
本発明の他の特徴は、減衰手段としてＥＰＤＭエラストマを使用する二重リングダンパを提供することである。
【００１１】
本発明の他の特徴は、エラストマの形状と大きさによって、拡大された調整性能と周波数の範囲を有する二重リングダンパを提供することである。
【００１２】
本発明の他の特徴は、プラスチックの横方向クリップを有するマルチリブドＣＶＴベルトを提供することである。
【００１３】
本発明の他の特徴は、本発明の以下の記載と添付する図面によって明らかになるであろう。
【００１４】
本発明は二重リングダンパを備える。ダンパは、ダンパをクランクシャフトに連結するためのインナリングを備える。ダンパはまた、ベルト等に接触するためのアウタ慣性リングを備える。可撓性エラストマ材料がインナリングとアウタリングの間の環状空間内に機械的に設けられる。アウタリングの内面とインナリングの外面はそれぞれ、それらの間にエラストマを機械的に固定する複雑な非円弧状協働輪郭あるいは断面を示す。エラストマは、インナあるいはアウタリングに接着するために化学的な接着剤を用いず、リングの間の機械的な束縛に頼る。好ましい実施形態におけるエラストマはＥＰＤＭを備える。
【００１５】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図１は本発明の断面図を示す。二重リングダンパ１０はインナリング２０と慣性アウタリング３０を備える。
【００１６】
インナリング２０は、ハブ１とウェブ２を備える。ハブ１は、クランクシャフトのようなシャフトに取付けるための大きさに成形される。図１に示される形状はシャフトにハブ１をプレス嵌めするためであり、ハブを受け側のシャフトフに固定するために用いられるフランジあるいはこの技術において知られている他の形状も使用できる。インナリング２０はまた、ウェブリム３を備える。リム３はウェブ２の周囲に沿って延び、ウェブ２に接続される。
【００１７】
インナあるいはアウタリング３０は、アウタリングリム６とベルト受け部４を備える。ベルト受け部４は、図示されるマルチリブドベルトのためのベルト輪郭形状を含む技術において知られている如何なるベルトの輪郭形状５を備えてもよい。
【００１８】
リム３，６は、これらの間にギャップＧを有する環状空間を有する。リム３，６は、ウェブとダンパの回転軸に実質的に平行に延びる幅Ｗを有する。
【００１９】
リム３，６はそれぞれ、エラストマ部材７がリム３，６の間の環状空間内に機械的に把持あるいは固定されるのを許容する複雑な形状を有し、これにより、インナリングと慣性リングを、化学的な接着剤を使用することなく適当な相対位置に機械的に保持する。エラストマ７は、この技術において知られている如何なる可撓性材料を備えていてもよく、ＥＰＤＭ，ＶＡＭＡＣ，ネオプレン，ＳＢＲ，およびゴムに限定されないがこれらを含む。
【００２０】
好ましい実施形態において、リム３，６の間にエラストマ７を保持するために接着剤は必要とされない。機械的結合を介して達成されるからである。リム３，６の断面あるいは輪郭形状は、アウタリングリムの内面１６に沿い、またウェブリムの外面１３に沿って、軸方向に延在して反復する一連の起伏（ｕｎｄｕｌａｔｉｏｎ）を示す。好ましい実施形態では、各リム３，６の起伏は、ウェストあるいはネック８がエラストマ７の軸方向幅にわたって間隔をおいて形成されるように、位相が変化する（図３および５参照）。
【００２１】
図２は、リムの別の実施形態の断面図である。リム３，６は、アウタリングリムの内面１６に沿い、またウェブリムの外面１３に沿って、軸方向に延在する一連の起伏を示す。好ましい実施形態では、リム間の起伏は、慣性リングの内面とインナリングの外面の間の間隔が一定であるように、同調する（図４および６参照）。
【００２２】
図３は図１の詳細部３における断面図である。ウェスト８はリム表面１３，１６における反対側の起伏の間に形成される。起伏とウェストはリムの間にエラストマを機械的に把持する。「バブル」形状の輪郭により、リムとエラストマ部材の間に強い機械的結合が生じることが理解される。
【００２３】
他の実施形態では、内面１６と外面１３はウェブリムと慣性リムの間にエラストマを機械的に固定するための粗度面を有する。他の実施形態の粗度面はこぶ、表面粗さ、あるいは不規則表面や摩擦発生形状のような他の形状を備えてもよい。
【００２４】
さらに他の実施形態では、コグプーリあるいはスプロケットに類似する溝あるいは湾曲表面が、起伏に垂直である内面および外面１３，１６に形成されてもよい。これは、周囲のゴム金属アタッチメントの強さを高める。
【００２５】
図４は図２の詳細部４における断面図である。エラストマ部材７の環状空間ギャップの間隔Ｇと厚さＳ（図６参照）はリム表面１３，１６の協働する起伏の間で一定である。
【００２６】
本発明品を製造するために、インナリングはクランプ手段によって固定される。慣性リングはインナリングに対する適当な最終位置に保持される。そしてエラストマ部材は、ラムによってリングの間に押込められる。エラストマは、押込められて所定位置に定められるとき、その可撓性により表面１３，１６の間の輪郭に従う。組立ての間、ゴムは、ウェストおよび／または表面の外形を通過するので、高い圧縮を受ける。組立てが完了すると、リングによってその位置にロックされる。さらにエラストマは、組立てが完了すると、常に圧縮力を受ける。エラストマは、２０％から４０％の範囲内の量だけ圧縮される。エラストマ部材の圧縮されない厚さＳは、製造工程によって、表面１３，１６の間のＳの６０％から８０％の範囲において、組み立てられたダンパにおける最終位置まで圧縮される。すなわちギャップの間隔Ｇは、図２の実施形態では、Ｓの６０％から８０％の範囲にある。組み立てられたダンパのエラストマの各部分によって示される圧縮量を変化させることにより、振動性能は効果的に調整され得る。
【００２７】
図５はエラストマ部材の断面図である。ウェスト８はエラストマ部材７の中に示される。起伏あるいはバブル５８とウェスト８は、エラストマ部材の周囲において軸方向に延在している。
【００２８】
図６はエラストマ部材の断面図である。エラストマ部材１７は、組み立てられておらず、圧縮されない厚さＳを有する。
【００２９】
図７は他のエラストマ部材の断面図である。ウェスト１８はエラストマ部材２７の中に示される。起伏５８０とウェスト１８は、エラストマ部材２７の周囲において、軸方向に延在している。リップ２８，２９はエラストマ部材の各側部において外周縁部の周りに延在している。リップ２８，２９はギャップの大きさＧを越える幅Ｗを有し、これによりエラストマ部材はリングの間に機械的にロックされる。
【００３０】
図８は、他のエラストマ部材の断面図である。エラストマ部材３７は厚さＳを有する。リップ３８，３９はエラストマ部材の各側部において周縁部の周りに延在している。リップ３８，３９はギャップの大きさＧを越える幅Ｗを有し、これによりエラストマ部材はリングの間に機械的にロックされる。
【００３１】
図９は、他のエラストマ部材の断面図である。エラストマ部材２７はインナリング２０とアウタリング３０の間に係合している。リップ２８，２９はエラストマ部材２７をリングの間の所定位置に機械的にロックする。
【００３２】
図１０は本発明の他の実施形態の断面図である。エラストマ部材３７はインナリング２０とアウタリング３０の間に係合される。リップ３８，３９はエラストマ部材３７をリングの間の所定位置に機械的にロックする。
【００３３】
本発明のひとつの形態が説明されたが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、変形が各部分の構成と関係に施されることは当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の断面図である。
【図２】
リムの他の実施形態の断面図である。
【図３】
図１の詳細部３における断面図である。
【図４】
図２の詳細部４における断面図である。
【図５】
エラストマ部材の断面図である。
【図６】
エラストマ部材の断面図である。
【図７】
他のエラストマ部材の断面図である。
【図８】
他のエラストマ部材の断面図である。
【図９】
本発明の他の実施形態の断面図である。
【図１０】
本発明の他の実施形態の断面図である。

Claims (17)

1. ハブから径方向に延び、周囲にウェブリムを有するウェブと、
   環状空間を区画する内側円周の周りにおいてアウタリングリムを有し、前記環状空間が前記ウェブと前記アウタリングリムの間に区画されるアウタリングと、
   前記環状空間内に係合されるエラストマ部材と
   を備える二重リングダンパ。
2. 前記ウェブが所定形状を示すウェブリム表面をさらに備え、
   前記アウタリングリムが所定形状を示すアウタリングリム表面をさらに備える請求項１のダンパ。
3. 前記ウェブリム表面が前記ウェブの回転軸に実質的に平行に延び、かつ
   前記アウタリングリム表面が前記ウェブの回転軸に実質的に平行に延びる請求項２のダンパ。
4. 前記ウェブリム表面がさらに複数の起伏を備え、かつ
   前記アウタリングリム表面がさらに複数の起伏を備える請求項３のダンパ。
5. 前記ウェブリム表面の起伏が前記ウェブリム表面の周囲において軸方向に延在し、かつ
   アウタリングリム表面の起伏が前記アウタリングリム表面の周囲において軸方向に延在する請求項４のダンパ。
6. 前記ウェブリム表面の起伏と前記アウタリングリム表面の起伏が、前記ウェブリム表面と前記アウタリングリム表面の間において前記環状空間が実質的に一定であるように設けられる請求項５のダンパ。
7. 前記ウェブリムの起伏と前記アウタリングリムの起伏が、反対側の起伏の各対の間の前記環状空間にウェストが形成されるように設けられる請求項５のダンパ。
8. 前記エラストマ部材が実質的に一定の厚さを有する請求項６のダンパ。
9. 前記エラストマ部材が前記アウタリングリム表面と前記ウェブリム表面とに協働的に係合する輪郭を有する請求項７のダンパ。
10. 前記エラストマ部材が前記ウェブリム表面と前記アウタリングリム表面の間において２０％から４０％の範囲で圧縮される請求項８のダンパ。
11. 前記エラストマ部材が前記ウェブリム表面と前記アウタリングリム表面の間において２０％から４０％の範囲で圧縮される請求項９のダンパ。
12. 前記エラストマ部材がさらに、周縁部の周りに延び、環状空間ギャップの幅を越える厚さを有するリップを備える請求項１０のダンパ。
13. 前記エラストマ部材がさらに、周縁部の周りに延び、環状空間ギャップの幅を越える厚さを有するリップを備える請求項１１のダンパ。
14. 前記ウェブリム表面が摩擦粗度面を備え、かつ
    前記アウタリングリム表面が摩擦粗度面を備える請求項３のダンパ。
15. 前記ウェブリム摩擦表面と前記アウタリングリム摩擦表面が前記環状空間内においてエラストマ部材を機械的に固定する請求項１４のダンパ。
16. 前記起伏に対してゼロではない角度で前記ウェブリム表面の周囲において間隔を空けられた複数の隣接する溝およびリブと、
    前記起伏に対してゼロではない角度で前記アウタリングリム表面の周囲において間隔を空けられた複数の隣接する溝およびリムとを
    さらに備える請求項６のダンパ。
17. 前記起伏に対してゼロではない角度で前記ウェブリム表面の周囲において間隔を空けられた複数の隣接する溝およびリブと、
    前記起伏に対してゼロではない角度で前記アウタリングリム表面の周囲において間隔を空けられた複数の隣接する溝およびリムとを
    さらに備える請求項７のダンパ。