JP3954531B2 - 振動吸収プーリ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は振動吸収プーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
振動吸収プーリは一般に公知である（例えば特許文献１参照）。ばね体を介してプーリ及びハブリングを回転弾性支持することによって、べルト駆動中の振動が減衰される。プーリは、滑り軸受によって半径方向、及び場合によっては軸方向でハブリングと連結されている。
【０００３】
べルトのための走行面を支持する外側のリムと、リムと同心に配置されているハブと、リムとハブを耐捩り性をもって連結又は回転しないように固定するばね体とからなるプーリにおいて、リムが半径方向及び軸方向にハブに対して固定して支持され、他方、リムがハブに対して周方向に角運動可能であるプーリが公知である（例えば特許文献２参照）。リム及びハブは、硬質のポリマー材料からなり、かつ減衰要素は軟質のポリマー材料からなる。リムは、板ばね状のリブによってハブと一体に連結され、それによってリム及びハブの間に軸受が必要とされない。
【０００４】
【特許文献１】
ドイツ国特許出願公開第199 38 461号公報
【０００５】
【特許文献２】
ドイツ国特許出願公開第35 35 859号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プーリがより長い使用期間の間、改善された使用特性を示すように、従来公知のプーリをさらに継続開発することを課題としている。さらに、べルト走行面の領域でのプーリの望ましくない磨滅摩耗及び／又はべルトの磨滅摩耗が本質的に低減されなければならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の請求項１の特徴によって解決される。すなわち上記課題は、半径方向に間隔をもってハブリングを取り囲む振動吸収プーリであって、半径方向の間隔によって形成された間隙の中にエラストマ材料からなるばね体が配置され、プーリがポリマー材料からなり、このポリマー材料が一定の割合の充填材を含有するプーリによって解決される。充填材として、たとえばグラスファイバ、ガラス球又は鉱物粉末、岩石粉末を使用することができる。グラスファイバ及びガラス球は、高い熱安定性及び低減された熱膨張を有し、機械的性質を増大させる。従属請求項は有利な実施形態に関係する。
【０００８】
プーリを構成するための好ましいポリマー材料はフェノール樹脂である。上記した充填材の各々を、ポリマー材料又はフェノール樹脂の中に含有させることができる。ポリマー材料は、振動吸収プーリ用の材料として、低密度で、摩耗が少なく、形状安定性が高いという長所を有する。またポリマー材料は高い音響的減衰を達成する。上記ポリマー材料の他に、以下のポリマー材料を使用することもできる。すなわち良好な耐化学薬品性を有するメラミンホルムアルデヒド樹脂、高い切欠靭性を有するエポキシ樹脂である。
【０００９】
金属材料製のプーリに比べ、ポリマー材料製のプーリは、ポリマー材料が金属材料と比べて低密度であるために、比較的重量を軽くすることができるという長所を有する。重量を低減することによって、プーリの加速又は制動時に、慣性モーメントが明らかに低減され、それによって周速が変化する際にべルト及びプーリにかかる機械的負荷を低減することができるという長所がもたらされる。さらにポリマー材料は錆びないという利点も有する。べルト走行面の平滑な表面によって、べルトの磨滅摩耗が低減され、かつポリマー材料は、金属材料と比較して、より高い内部減衰、より高い減衰能を有する。
【００１０】
しかし一般的に充填材を有さないポリマー材料は、熱膨張が大きく、機械的強度が低いために脆性があるという欠点を有する。この理由から、充填材が使用され、かつ充填材の割合が少なくとも50体積％であることが有利である。それによって熱膨張が大きく、脆性があるという上記欠点が排除される。特に充填材によって、強度、形状安定性、熱膨張に関する改善された使用特性が得られるという長所がもたらされる。プーリが充填材を充填したポリマー材料からなる場合でもべルト走行面を平滑な表面とするために、充填材がプーリの中に不均一に分布していることが有利である。プーリは、互いに異なる割合の充填材を有する少なくとも二つの領域からなり、このとき充填材の割合がべルト走行面の領域でプーリのその他の領域よりも小さいとき、特に有利であることが証明されている。ここで充填材は、各々の領域において、実質上一様に分布するように構成することができる。
【００１１】
べルト走行面の領域における充填材の割合は最高10体積％であることが好ましい。これに対し、べルト走行面以外の領域、すなわちプーリのその他の領域における充填材の割合は少なくとも50体積％であることが好ましい。
【００１２】
その他の領域における充填材の割合に対するべルト走行面の領域における充填材の割合の比率は、１対５であることが好ましい。
【００１３】
その他の領域における充填材の割合に対するべルト走行面の領域における充填材の割合の比率が、１対５よりも大きい場合、ベルト走行面の領域における充填材の割合が小さい場合、べルト走行面の摩耗強度が低下するという欠点がもたらされる。それに対して、この比率が１対５よりも小さい場合、ベルト走行面の領域における充填材の割合が大きい場合、べルトとべルト走行面との間により高い磨滅作用が生じるという欠点がもたらされる。
【００１４】
別の実施形態に従って、充填材の割合を一方の領域から他方の領域へ互いに一様に移行させることができる。一方の領域から他方の領域へと、充填材の割合を連続的に変化させることができる。個々の領域における充填材の不均一な分布は、それぞれの領域間で明確な相違を有さず、そのため使用特性も連続的に一方の領域から他方の領域へ変化するという長所がもたらされる。それによって急激に変化する使用特性又は機械的性質の変化が回避される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明によるプーリの２つの実施例を、以下、図１及び２を利用してより詳しく説明する。これらの図はそれぞれ概略的なものである。
【００１６】
プーリの基本的な構造及びその機能は、独国特許出願公開第199 38 461号公報から読み取ることができる。
【００１７】
図１及び２は振動吸収プーリ１を示している。プーリ１は、ハブリング２と、空隙３の内部に配置されているばね体４とを取り囲む。プーリ１は、ある割合の充填材５を含むポリマー材料からなる。本実施例では、ハブリング２は金属材料から形成され、ばね体４はエラストマ材料から形成されている。またこの実施例では、プーリはフェノール樹脂から形成されている。
【００１８】
プーリ１及びハブリング２の互いに対する正確な案内を保証するために、本実施例においては、プーリ１の半径方向及び軸方向の案内のためにハブリング２上に設けられている滑り軸受９を備える。べルト走行面８の内周側のゴム被覆10は、プーリ１に対して耐捩り性をもって連結され、又は回転しないように固定され、この連結は摩擦係合により及び／又は形状嵌合によりもたらされている。
【００１９】
滑り軸受９は、同様にゴム被覆10の滑り軸受側と耐捩り性をもって連結され、回転しないように固定され、このときゴム被覆10はばね体４と一体の構成要素を形成する。相対的な捩れは、ハブリング２の軸方向に延びる案内横材（案内クロスピース）11と滑り軸受９との間に生じる。
【００２０】
ハブリング２は、軸と平行な横断面、すなわち縦断面において、実質上Ｚ字形形状となるように形成され、案内横材11は、軸横材（軸クロスピース）12を軸方向で部分的に覆っている。案内横材11と軸横材12は、軸方向で重なり合うように形成されている。案内横材11及び軸横材12の前面の面は半径方向面13にある。本実施例では図中左側に、案内横材11及び軸横材12により半径方向に延伸する面13が画定される。振動吸収プーリ１は、それによって軸方向に、特にコンパクトな寸法を有する。ばね体４は半径方向内側で支持リング14と加硫処理され、この支持リング14は軸横材12に対して耐捩り性をもって半径方向外側に押圧されている。
【００２１】
ここに図示した実施例において、充填材の割合は60体積％であり、充填材５は、プーリ１の中に不均一に分布し、例えばグラスファイバからなる。べルト走行面８の領域６の充填材５の割合は、プーリ１のその他の領域の充填材５の割合よりも少なく、充填材の割合は領域６、７からもう一方の領域７、６へ相互に、一様となるように移行する。一方の領域６、７からもう一方の領域７、６へと、充填材の割合は連続的に変化している。
【００２２】
図２は、充填材５が、各領域６、７の中でそれぞれ一様に、しかし異なる含有量で分布していることによってのみ図１の実施例から区別される第２実施例を示している。図２は、領域６及び７それぞれの領域において、充填材５が一様に分布し、かつ充填材の割合が領域６及び領域７の間で不連続に変化している構成を示している。充填材５の割合は、プーリ表面を形成するベルト走行面８の領域６で少なく、それ以外の領域７で多い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、半径方向に間隔をもってハブリングを取り囲む振動吸収プーリであって、この半径方向の間隔によって形成された間隙（３）の中にエラストマ材料からなるばね体（４）が配置され、プーリ（１）がポリマー材料からなり、このポリマー材料が一定の割合の充填材（５）を含有する振動吸収プーリである。この構成により、より長い使用期間の間、改善された使用特性を示すプーリが提供され、さらにべルト走行面の領域での、プーリの望ましくない磨滅摩耗及び／又はべルトの磨滅摩耗が本質的に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるプーリ中の充填材の分布を示す。
【図２】本発明の別の、第２の実施例によるプーリ中の充填材の分布を示す。
【符号の説明】
１ 振動吸収プーリ
２ ハブリング
３ 空隙
４ ばね体
５ 充填材
８ ベルト走行面
９ 滑り軸受
１０ ゴム被覆
１１ 案内横材
１２ 軸横材
１４ 支持リング

Claims (5)

1. 半径方向に間隙（３）を有するようにハブリング（２）を取り囲む振動吸収プーリであって、
   該間隙（３）の中にエラストマ材料からなるばね体（４）が配置され、前記プーリ（１）がポリマー材料からなり、該ポリマー材料に１種類の充填材（５）が含まれており、ベルト走行面（８）の領域（６）における前記充填材（５）の割合（体積％）が、０体積％を超えかつそれ以外の領域（７）における充填材の割合（体積％）より小さい、振動吸収プーリ。
2. 前記充填材（５）の割合が、ベルト走行面（８）の領域（６）以外で少なくとも50体積％である請求項１記載の振動吸収プーリ。
3. べルト走行面（８）の領域（６）における前記充填材（５）の割合が、最高10体積％である請求項１または２記載の振動吸収プーリ。
4. 前記充填材（５）が、前記プーリ（１）の各々の領域（６、７）内で一様に分布している請求項１〜３のいずれか１項記載の振動吸収プーリ。
5. 前記充填材（５）の割合が、一方の領域（６、７）から他方の領域（７、６）へ連続的に変化している請求項１〜４のいずれか１項記載の振動吸収プーリ。

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