JP4478881B2 - 往復ピストン - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、偏心した重心を持つ少なくとも１つの釣合いおもりを有する往復ピストン機関用釣合い軸であって、釣合いおもりが釣合い軸とねじり弾性的に結合されているものに関する。最近の内燃機関では、振動及び運転騒音を回避するため釣合い軸が使用される。しかしその作用及び成果は、釣合い軸装置自体が静かに振動なしに回転する時にのみ、満足できる。
【０００２】
釣合い軸装置の振動は、機関の動かされる質量とその回転不均一性によって生じる。後者は、その駆動部の遊びとこれらを介して伝達される小さいトルクのため、特に抑制困難な騒音源であり、更に回転不均一性により歯へ変化する符号の大きい荷重が及ぼされる。歯の遊びの最小化は、生じる温度差のため疑問があり、製造を極めて高価にする。
【０００３】
機関のクランク軸上の駆動歯車に、環状歯車と歯車本体との間の弾性結合部を設けることは、例えば米国特許第３，６６７，３１７号明細書から公知であるが、クランク軸による励振の遮断は、釣合い軸装置全体の質量に振動する自由を与える。
【０００４】
更に特開２０００−２８３２３８号公報から、釣合いおもりと中空軸として構成されるブシュとの間に、ねじり弾性結合部を形成することが公知である。この結合部は、釣合いおもりの内部にある爪とブシュの外側爪との間にはめられているゴムから成っている。
【０００５】
従って本発明の課題は、（簡単な組立てを含めて）最小の製造費で、釣合い軸とのねじり弾性結合により、釣合い軸装置の有効な騒音減少を行うことである。本発明によればこれは、釣合いおもりがその縁区域により釣合い軸を（国際公開第ＷＯ０１／２９４４７に記載されているように）包囲し、縦方向において縁区域の間に窓が形成され、この窓に弾性素子が設けられて、周方向に釣合い軸上に支持されていることによって達せられる。こうして周方向における結合は軟らかく、半径方向における結合は硬く、これは不平衡に関して望ましい。更に窓は、その他の利点を含めて、ばね減衰装置又はプラスチックから成る弾性素子のために充分な空間を与える。後者は、釣合いおもりを閉じた円筒状輪郭で構成するのを可能にし、これによりその騒音損失を最小にする。釣合いおもり自体だけが自由に振動することによって、駆動歯車への歯入り込み衝撃の減少及び静かな回転が行われる。
【０００６】
特に良い展開では、弾性素子が、周方向に弾性を段階づけられたプラスチックから成り、硬い中間部分が釣合い軸との周方向に固定的な結合部を持っている。それによりまず累進的なばね特性が得られ、それにより自由な振れが可能になるが、振れが限定される。
【０００７】
有利な実施形態では、プラスチック部分が射出成形により製造され、釣合い軸との結合部が、一緒に射出成形されて軸の横穴内へ突出する根から成っている。それにより簡単な製造及び釣合いおもりにおけるプラスチック部分の速力かな組立てが可能になる。更に根が金属の補強片を含むことができる。
【０００８】
図により本発明が以下に説明される。
【０００９】
図１において、軸は１で示され、釣合いおもりは２で示されている。両者は一緒になって釣合い軸を形成し、この釣合い軸は１つより多い釣合いおもり２を持つことができる。ここでは釣合いおもり２は国際出願第ＷＯ０１／２９４４７号から公知の構造で、軸１をズボン吊り状に包囲する２つの縁区域３と、偏心した不平衡質量４とを持っている。不平衡質量４から遠い方にある軸１の側には、窓６が生じる。しかし釣合いおもりは、他の任意の形状例えば閉じた偏心体であってもよい。重要なことは、釣合いおもり２が、弾性ブシュ５を介して軸１上に取付けられていることである。弾性ブシュ５はここでは、窓６において切取られる円筒の形状を持っている。弾性ブシュは、とりわけ周方向に弾性的な材料なるべくゴム状プラスチックから成っている。弾性ブシュ５とそれに当接する軸１の面部分及び釣合いおもり２との結合は、通常のように接着又は加硫により行うことができる。
【００１０】
図２において、類似な部分は１０だけ増大した符号を付けられている。縁区域１３及び偏心した不平衡質量１４をもつ釣合いおもり１２は、ここでは縁区域１３の内面と偏心した不平衡質量１４の境界面１７とにより形成される窓１６を持っている。この窓内に、軸１の一部であるか又はこれと固定的に結合されるフェザーキー状ストッパ１５が認められる。このストッパと境界面１７との間に、概略的に示すばね減衰装置１８が設けられて、釣合いおもり１２と軸１１との間における１つの方向の相対回転に抗するが、別の回転方向に作用する別のこのようなばね減衰装置は見えない。
【００１１】
符号を２０だけ増大した図３及び４において、図２に１６で示した窓は弾性素子２５を満たされている。この弾性素子は、軽い物資なるべくプラスチックと、釣合いおもり２２の軸線方向全長にわたって延びる硬い部分２６と、その両側の軟らかい部分３１とから成っている。硬い部分と軟らかい部分は一緒に一体に射出成形することができる。弾性素子２５を軸２１上に取付けるため、軸は段付けされた横穴３０を持っている。弾性素子２５の硬い中間部分２６は半径方向内方へ突出する根２７を持ち、この根はかぎ状拡大部２８に終っている。釣合いおもりを組立てる際、この根２７が横穴３０へ導入され、それからそのかぎが横穴の拡大部内で締まり、それから金属補強片２９により固定される。弾性素子２５の軟らかい部分３１は、不平衡質量２４の境界面と結合することができる。弾性素子２５は窓を完全に満たすので、釣合いおもりは円筒状の外側輪郭を持っている。なお図４にある両方向矢印３３は、縁区域２３を持つ偏心した不平衡質量２４が図示した位置から軸２１に対して両方向にねじれることが可能なことを示している。
【００１２】
減衰を行う弾性部分は、ばね減衰装置１８であっても弾性素子２５であっても、図示した位置に対して両方向に１０°までの角度だけ不平衡質量のねじれを許すように構成されている。この最大振れに達すると、弾性素子２５において硬い部分２６が作用して、それ以上のねじれを阻止する。しかしこのように強いねじれは突然の回転数変化中にのみ起こり、これに反し非常に速い小さい回転数変化は、機関の回転不均一性により完全に受止められ、釣合いおもりは全く一定の回数回転数で回転する。
【００１３】
注目すべきことは、１０°の全振れだけ釣合いおもりのねじれも、１．５％より多くない釣合い作用の短時間減少のみを意味することである。
【００１４】
全体として本発明による装置のため、駆動歯車の歯切り部及び他の部分の公差を大きくすることができ、釣合い軸を駆動する歯車又は鎖車の荷重が著しく減少される。それにもかかわらず、運転中の静かさの著しい向上が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】 第１の実施形態を斜視図で示す。
【図２】 第２の実施形態を斜視図で示す。
【図３】 第３の実施形態を斜視図で示す。
【図４】 図３のＡ−Ａ断面図を示す。

Claims (6)

1. 偏心した重心を持つ少なくとも１つの釣合いおもりを有する往復ピストン機関用釣合い軸であって、釣合いおもりがねじり弾性的に釣合い軸と結合されているものにおいて、釣合いおもり（２；１２；２２）がその縁区域（３；１３；２３）により釣合い軸（１；１１，２１）を包囲し、縦方向において縁区域の間に窓（６；１６）が形成され、この窓に弾性素子（１８；２５）が設けられて、周方向に釣合い軸（１１；２１）上に支持されていることを特徴とする、釣合い軸。
2. 弾性素子がばね減衰装置（１８）であることを特徴とする、請求項１に記載の釣合い軸。
3. 弾性素子（２５）がプラスチックから成っていることを特徴とする、請求項１に記載の釣合い軸。
4. 弾性素子（２５）が、周方向に弾性を段階づけられたプラスチックから成り、硬い中間部分（２６）が釣合い軸（１１）との周方向に固定的な結合部（１５）を持ち、軟らかい部分（３１）が釣合いおもり（２２）に当接していることを特徴とする、請求項３に記載の釣合い軸。
5. プラスチック部分が射出成形により製造され、釣合い軸（２１）との結合部が、一緒に射出成形されて軸（２１）の横穴（３０）内へ突出する根（２７）から成っていることを特徴とする、請求項４に記載の釣合い軸。
6. 根（２７）が金属の補強片（２９）を含んでいることを特徴とする、請求項５に記載の釣合い軸。

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