JPH04316746A - 回転部材のための改良されたバランス装置 - Google Patents

回転部材のための改良されたバランス装置

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JPH04316746A
JPH04316746A JP3335134A JP33513491A JPH04316746A JP H04316746 A JPH04316746 A JP H04316746A JP 3335134 A JP3335134 A JP 3335134A JP 33513491 A JP33513491 A JP 33513491A JP H04316746 A JPH04316746 A JP H04316746A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バランス装置、特に自
動車の中空ドライブシャフトのような中空回転部材のた
めの改良されたバランス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置について本出願人は米国特
許出願０７／４４６８１２で「回転部材のバランス装置
及びその製造方法」及び米国特許出願０６／９２２４０
８（０６／０６１６２２７４６の係属出願）で「クラン
プのための変形可能な耳装置」を出願している。カウン
タウエートの使用によるバランス装置について幾つかの
ものが公知である。従来の種々の装置はバランスされる
べき部分を回転させるバランシング機械上の所定の位置
にカウンタウエートを固定するために提案された。例え
ばカウンタウエートが車輪のリムの所定の位置に取りつ
けられる自動車の車輪のバランスと関連したものが公知
である。バランスされるべきアルミニウム又はアルミニ
ウム合金のような軽金属からつくられた自動車のための
中空シャフトの出現に伴って、従来自動車工業において
使用されたようなドライブシャフトのバランス方法は所
定の位置に所定の大きさ及び重量のカウンタウエートを
溶接することで行われた。これらの中空ドライブシャフ
トは先行技術によるソリッドドライブシャフトとは異な
り多年来自動車工業において使用された従来のソリッド
ドライブシャフトよりも大きな直径の中空アルミニウム
構造を有する。現在自動車工業において使用されるアル
ミニウムドライブシャフトは略２．　２ｍｍの壁厚を有
するので、カウンタウエートは壁厚５ｍｍのユニバーサ
ルジョイントの相応した円筒状端部材の外表面に溶接さ
れなければならない。これらの先行技術によるドライブ
シャフト及びバランス装置の欠点は溶接作業が最も大き
なカウンタウエート及びそれらの溶接された接続部を受
けるためにユニバーサルジョイントの長い円筒状端部材
を必要とするのみならず、追加的にこの型の溶接された
接続部に常に付き纏う問題を生じさせないためには時間
を費やしかつ比較的コストが高いことである。
【０００３】本出願人の米国特許出願明細書０７／４４
６８１２において：ステンレススチールのような材料か
らつくられたクランプバンドの使用によって回転部材の
外表面に付着された所定の寸法及び重さのカウンタウエ
ートを使用する場合に存在する問題を効果的に解決する
回転部材のためのバランス装置はクランプバンドの１つ
又は複数のセクションの特別な形態によって付与された
縦方向における著しい弾性的伸長性を欠いた。本出願人
の他の出願では固定装置はカウンタウエート及び又はク
ランプバンドに設けられた。前記出願ではカウンタウエ
ートはクランプバンドとカウンタウエートとの間の横運
動を防止するためにクランプバンドを受ける溝をそれら
の間に特定する外方に突出する冷間変形されたフック状
部材を備えていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、加工
及び組立コストの増加なしにかつバランスしたドライブ
シャフトの運動の伝達又は変位において遭遇するバラン
ス装置の位置変化のための問題を同時回避してバランス
装置の保持能力を増大させる本出願人の米国特許出願０
７／４４６８１２のバランス装置を改良することである
。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は本発明に
よれば、「エチカー（Ｏｅｔｉｋｅｒ）」と称される耳
装置が耳装置のブリッジ部分の縦エッジに沿ってクラン
プバンド装置の内方に曲げ下ろされた２つのタブ状部材
を備えたクランプバンド装置に設けられていることによ
って解決される。このようなタブ状部材は本発明による
回転部材のためのバランス装置において２つの目的に役
立つ。一方ではそれらは耳装置上のドライブシャフトの
アキシャル方向運動路における何らかの物体を持ち上げ
るために装着されたバランス装置とともにドライブシャ
フトの変位又は移送の間傾斜路として作用し、それによ
ってバランス装置のアキシャル方向変位を阻止し又は少
なくとも最小にする。同時にこれらの曲げ下げられたタ
ブ状部材は耳部がより大きい力により閉じられることが
できるように耳状装置の保持能力を補強する。
【０００６】本発明の他の特徴によれば、耳装置のブリ
ッジ部分の補強は例えば空気圧ペンチのような変形工具
が完全に正しくは使用されない場合でも、組立ライン上
の最適の変形を保証するように構成されている。このこ
とは本出願人の米国特許出願０６／９２２４０８におい
て開示されたものと同様でこれと同時の出願において既
に開示された僅かに凹面の底部分を備えた浅い補強窪み
部の採用によって得られた。
【０００７】本発明の更に他の特徴によれば、製造及び
組立コストを減少させ、本発明のカウンタウエートはス
ポット溶接によってクランプバンドに固定され、それに
よって平面内にカウンタウエートを保持するために冷間
変形された突起等必要性をなくする。クランプバンド、
特にメッキされた鋼の溶接結合はそのような溶接された
結合部に伴う公知の欠点のために望ましくない。しかし
通常スポット溶接による欠点は２つの理由のために本発
明による回転部材のためのバランス装置においては影響
されない。第１はスポット溶接の保持能力はクランプバ
ンドが一度カウンタウエートとドライブシャフトのまわ
りに張られてクランプバンドによってカウンタウエート
が平面内に保持されるために問題ではない。第２にはク
ランプバンド及びカウンタウエートはステンレススチー
ルから成り、それによって特に鍍金されたスチールにお
いて通常遭遇するこれらの問題を解消されている。スポ
ット溶接結合の緩みは従って組立のための場合と類似し
た条件において部品を保持するのに充分である程度の問
題で重要な問題ではない。
【０００８】その開放端がねじ型クランプヘッドによっ
て連結されているクリップを備えたドライブシャフトの
ためのバランスウエートアセンブリは米国特許明細書３
９０１０４６に開示されている。しかしこの特許におい
てはクランプヘッドは固定したカウンタウエートとして
役立ち、その結果クランプヘッドの重量の過剰を補償す
るためのバランスカウンタウエート部材がクランプヘッ
ドの直径上反対側でクリップ上に取りつけられなければ
ならない。追加的にねじ型クランプヘッドを含むこの従
来技術によるバランス装置は比較的大きな直径の中空ド
ライブシャフトに生じ得る比較的高められた温度による
熱応力を補償しない。追加的にこのバランス装置はコス
ト、重量及び組立の容易さに関して著しい欠点を有する
、そのわけはそのクランプヘッドによってクランプヘッ
ドによって形成される固定のカウンタウエートの過剰重
量を補償するためにクランプヘッドの反対側に取りつけ
られる追加の１つ又は複数のカウンタウエートよりも屡
多くのカウンタウエートを必要とすることになる１つの
固定のカウンタウエートを備えていなからである。従っ
て必要な重量のために選択されることができかつ作用中
その効果を最適にするためにバンド周囲の領域に集中さ
れることができる単一のカウンタウエートの使用は不可
能である。
【０００９】
【実施例】図面を参照すれば、図１及び２は好ましくは
ステンレススチールから作られ符号１０で表されたクラ
ンプバンドであって通常はその縦方向において著しい弾
性的伸長性を欠いているクランプバンドに弾性的伸長性
を付与する符号２０で表す多数のセクションを備えたも
のを示す。その際各セクション２０はクランプバンド１
０から打抜きによって形成された２つの非直線状の横バ
ンド部分２１ａ，２１ｂから成る。特に凹面状に湾曲し
た側表面２２ａ，２２ｂは図示の実施例においては砂時
計に殆ど類似の形を有するクランプバンドの中央領域に
おける打抜き２４の相応する表面によって形成されてい
る。非直線バンド部分２１ａ及び２１ｂはそれによって
実質上平行な表面２２ａ，及び２２ｂによって得られる
その長さの少なくとも大部分に渡って実質上一定の幅で
ある。隣接したセクション２０は隣接したセクション２
０の中央の打抜き２４の横に延びる端表面２５によって
特定されたクランプバンドの通常の幅に渡って延びてい
るウエブ部分２６によって相互に接続されている。これ
らの尖塔応力を回避するために、端表面２５と側表面２
３ａ及び２３ｂの間の隅は丸くされている。同様にクラ
ンプバンドの側表面の通常の幅に対する側表面２２ａ及
び２２ｂからの移行部は同様に円形にされている。
【００１０】弾性的伸長性付与セクション２０を欠いて
いるクランプバンド装置の端部分１０ａ及び１０ｂはク
ランプバンドの開放端を機械的に接続しかつクランプバ
ンドを張るための手段を有する。特にクランプバンド端
部分１０ｂは２つの冷間変形されたフック３２とタブ状
案内フック３１を有する。クランプバンドの反対の端部
分１０ａはフック３２及び３１を受けるための孔３３を
有する。機械的接続は本出願人の米国特許明細書４２９
９０１２に開示されている。しかし機械的接続は公知の
方法で、例えば米国特許明細書４６２２７２０に開示さ
れた型のものも公知である。
【００１１】単一のスポット溶接結合４５によってクラ
ンプバンド端部分１０ｂにつけられた符号４０によって
表されるカウンタウエートは所定の重量かつ所定の例え
ば直線輪郭でありかつ回転部材のバランスの要求によっ
て特定された大きさと重量に選択される。カウンタウエ
ート４０は好ましくは回転部材の外表面と殆ど同形の湾
曲した形であり、回転部材は回転部材６０の外表面の曲
率Ｒ軸の曲率よりも僅かに小さい曲率Ｒ（図４）の曲率
につくられており、その結果クランプ装置の張力は回転
部材の曲率半径にカウンタウエートを弾性的に適合させ
る。その結果カウンタウエート４０は一度クランプバン
ドが張られると、回転部材６０の外表面上の所定の位置
に固定される。
【００１２】図示の実施例のクランプバンドの張り装置
は５０で表される「エチカー」耳装置を有し、該耳装置
はブリッジ部分５２によって結合される２つの外方に延
びる脚部分５１ａと５１ｂとを備える。ブリッジ部分５
２は本出願人の米国特許３４０２４３６に記載された補
強溝を備え又は米国特許明細書０６／９２２４０８に開
示された比較的浅い補強窪み部を備えており、この米国
特許明細書の目的物は参照される英国特許２１６０５７
７に関連している。しかし本発明による耳装置５０はタ
ブ状部材５３ａ及び５３ｂを備え、タブ状部材はバラン
ス装置が組立られた後アキシャル方向運動を含むドライ
ブシャフトの移送の間にクランプ装置が接触することに
なる障害物のための傾斜路として役立つために図５に示
されたようにブリッジ部分の縦側に沿って曲げ下ろされ
ている。これらの曲げ下ろされたタブ状部材５３ａ及び
５３ｂはそれらが耳装置の保持能力を増大させその結果
クランプバンドが大きな張力で張られることができるよ
うな追加の目的に役立つ。例えば矢印Ａの方向における
耳装置５０に対して動く物体は耳装置５０のブリッジ部
分５２の表面に渡って曲げ下ろされたタブ状部材５３ａ
によって持ち上げられ、それによってバランスアセンブ
リがドライブシャフトのアキシャル方向に変位する危険
が防止される。ブリッジ部分５２の水平頂表面とタブ状
部材５３ａ，５３ｂとの間の角度αは角度の変化と反対
に変わる所望の傾斜路及び伸長効果に依存して選択され
、好適には略１２０°〜１４０°の角度に選択される。
【００１３】材料の著しい消費なしに一定の幅のクラン
プバンドを使用することができるために、実質上矩形の
打抜き５９ａ，５９ｂ，５９’ａ，５９’ｂ（図１）が
耳装置５０の端領域内にクランプバンドに形成され、こ
れらタブ状部材５３ａ及び５３ｂのためのバンジ材料の
幅を維持することによって部５０の幅を減少させる。こ
れらの打抜きの深さはタブ状部材の所望の長さとバンド
材料が一定の幅であるとしてブリッジ部分の幅の減少と
の間の妥協に依存する。
【００１４】本発明のたの特徴によれば、５５で表され
る耳補強部は米国特許明細書０６／９２２４０８に示す
比較的偏平な窪み部の代わりに横断面では比較的偏平で
あるが、前記米国特許明細書に既に開示したように縦断
面で見て（図４）僅かに凹形になっている底部分５６を
有する。凹形の底部分５６の曲率半径は脚部分５１ａ及
び５１ｂの長さよりも大きい。それによって補強部５５
の縦接続部分５７ａ及び５７ｂはブリッジ部分５２から
直線状に伸びかつ米国特許明細書０６／９２２４０８に
開示された角度βを形成する。それによってブリッジ部
分５２の頂表面と縦接続部分５７ａ及び５７ｂとの間の
円形にされた移行部の曲率半径は比較的小さく、特に縦
断面（図４）にみるように凹形底部分５６のための大き
な曲率半径に比して小さい。縦接続部分５７ａ及び５７
ｂと底部分５６との間の角度はβに等しい。図示の補強
部５５の特別な形態は米国特許明細書０６／９２２４０
８に開示された保持能力と少なくとも等しい保持能力を
提供するのみならず空気圧ペンチ状の工具が耳装置の最
適の変形のために要求されるように正確に使用されない
場合アセンブリラインで所望の形態に耳装置のより信頼
のある塑性変形を保証する。
【００１５】既に記載したように米国特許明細書０７／
４４６８１２にすでに記載したように、カウンタウエー
ト４０及び又はクランプバンド１０は再びその内表面に
固定装置を備え、固定装置は回転部材６０の外表面上の
所定の位置にカウンタウエートを固定する。固定装置は
カウンタウエート４０を打ち抜くための鈍角の工具の使
用によって作られる粗い、ばりのないエッジの形であり
、クランプバンド及び又はそのような粗い表面をつくる
ためにカウンタウエートのための材料組成の選択によっ
て粗い表面をつくるための公知の手段によって内表面の
処理によって作られることができる。
【００１６】本発明によるバランス装置は顕著な利点を
提供する。一方では組立が簡単で、製造コストが比較的
安く、かつ組み込まれたドライブシャフトの運動中不意
の変位の危険なしに操作に信頼性がある。他方では特に
両者がステンレススチールである場合にカウンタウエー
トとクランプバンドとの間のスポット溶接結合によって
永久的な予備アセンブリを可能にする。
【００１７】他のバランス装置に関しては、多数の大き
さ及びカウンタウエートの重量が本発明によるバランス
装置の使用による回転部材のバランスを可能にするため
に準備される必要がある。クランプバンドは比較的薄い
バンド材料からつくられるので、バンド自由端の領域に
おける重なりは回転部材の静的バランスを達成する問題
にとっては比較的問題ない。その上重なりから生ずるア
ンバランスはカウンタウエートの設計において考慮され
ることができる。
【００１８】本出願人は本発明による唯１つの実施例を
記載したが、実施例はこれに限定されず、当業者にとっ
て自明の多くの変形が可能である。例えばクランプバン
ドの積層のかわりに耳装置は米国特許明細書０７／４４
６８１２に記載されたような分離した接続部材に形成さ
れることもできる。追加的に弾性的伸長付与セクション
２０は弾性的伸長性が付与され、それによって変形され
た耳装置の弾性特性によって温度及び又は圧力変動によ
る予期された変化を保証するのに充分である限り変形さ
れることかできる。更に本発明によるバランス装置の使
用はアルミニウム、アルミニウム合金又は他の軽金属材
料からつくられたドライブシャフトのような中空回転部
材に限定されず、たの金属材料又は繊維材料によって補
強されることができる合成樹脂のような非金属材料又は
中空回転部材の製造に使用される他の材料からつくられ
る中空回転部材によっ使用可能である。
【００１９】従って本発明は図示されかつ明細書に記載
されたものに制限されず、本発明の特許請求の範囲に包
含される全ての変形をカバーするものである。
【００２０】
【発明の効果】このようなタブ状部材は本発明による回
転部材のためのバランス装置において２つの目的に役立
つ。一方ではそれらは耳装置上のドライブシャフトのア
キシャル方向運動路における何らかの物体を持ち上げる
ために装着されたバランス装置とともにドライブシャフ
トの変位又は移送の間傾斜路として作用し、それによっ
てバランス装置のアキシャル方向変位を阻止し又は少な
くとも最小にする。同時にこれらの曲げ下げられたタブ
状部材は耳装置がより大きい力により閉じられることが
できるように耳装置の保持能力を補強する。
【００２１】本発明の他の特徴によれば、耳装置のブリ
ッジ部分の補強は例えば空気圧ペンチのような変形工具
が完全に正しくは使用されない場合でも、組立ライン上
の最適の変形を保証するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバランス装置に使用するためのク
ランプ装置の平面図である。
【図２】図１によるクランプ装置の側面図である。
【図３】クランプバンドの開放端が接続されかつクラン
プバンドが張られる前の本発明によるバランス装置を備
えたドライブシャフトの斜視図である。
【図４】図３の４−４線に沿う断面図である。
【図５】図３の５−５線に沿う拡大断面図である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転部材（６０）のためのバランス装置に
    して、回転部材におけるアンバランスを補償するために
    選択された特定の寸法及び重さのカウンタウエート（４
    ０）と、回転部材の外表面上の所定の位置に該カウンタ
    ウエートを固定するために所望の位置で回転部材の外表
    面とカウンタウエート（４０）とをしっかり係合するこ
    とができるクランプ構造（１０）とから成り、該クラン
    プ構造は自由端（１０ａ，１０ｂ）を有するクランプバ
    ンド装置と、該クランプバンド装置の自由端（１０ａ，
    １０ｂ）を機械的に接続するための接続装置（３１，３
    ２，３３）と該回転部材（６）と該カウンタウエート（
    ４０）のまわりでクランプバンド装置を張るための張り
    装置とを含み、該張り装置は補強装置を備えたブリッジ
    部分（５２）によって接続された外方へ延びる脚部分（
    ５１ａ，５１ｂ）を有する塑性変形可能な耳装置（５０
    ）を有する、前記回転部材のためのバランス装置におい
    て、補強装置はブリッジ部材（５２）の縦側に沿って下
    方へ曲げられたタブ状部材（５３ａ，５３ｂ）を有し、
    その結果該タブ状部材（５３ａ，５３ｂ）は同時にブリ
    ッジ部材（５２）の頂表面上にクランプ装置に対してア
    キシャル方向に運動する物体を持ち上げるための傾斜路
    表面を備えかつ同時に塑性変形可能な耳装置（５０）の
    保持能力を増大させることを特徴とする前記回転部材の
    ためのバランス装置。
  2. 【請求項２】縦方向にみてタブ状部材（５３ａ，５３ｂ
    ）の端表面が相互に収斂し、そして殆ど矩形の打抜きは
    クランプバンド部分の両側の各脚部分の領域内でクラン
    プバンド部分に形成されている、請求項１　記載の回転
    部材のためのバランス装置。
  3. 【請求項３】該カウンタウエート装置（４０）がスポッ
    ト溶接（４５）によってクランプバンド装置（１０ｂ）
    に固定されている、請求項１　又は２記載の回転部材の
    ためのバランス装置。
  4. 【請求項４】クランプバンド装置（１０）がクランプバ
    ンド装置にその縦方向における所定の弾性的伸長性を付
    与するための装置（２０）を有し、該装置（２０）はク
    ランプバンド装置の中央の縦平面の両側に非直線横バン
    ド部分（２１ａ，２１ｂ）を有する少なくとも１　つの
    セクションを有する、請求項　１から３　までのうちの
    いずれか一記載の回転部材のためのバランス装置。
  5. 【請求項５】非直線横バンド部分（２１ａ，２１ｂ）は
    クランプバンド装置の中央領域に配設されている少なく
    とも１　つの開口（２４）によって形成されており、非
    直線横バンド部分（２１ａ，２１ｂ）はクランプバンド
    装置の各側表面（２２ａ，２２ｂ）と開口（２４）の相
    応した隣接した側（２３ａ，２３ｂ）との間に形成され
    ており、そして２つの横バンド部分（２１ａ，２１ｂ）
    はその長さの大部分に渡って少なくとも殆ど一定の幅で
    ある、請求項　１から３までのうちのいずれか一記載の
    回転部材のためのバランス装置。
  6. 【請求項６】各開口（２４）は砂時計に少なくとも殆ど
    類似している形状を有し、クランプバンド装置はそのよ
    うな装置（２０）を含む数個のセクションを有し、実質
    上全バンド幅の横に延びるウエブ部分（２６）が隣接し
    たセクションを接続している、請求項　１から５までの
    うちのいずれか一記載の回転部材のためのバランス装置
    。
  7. 【請求項７】他の装置はクランプバンド装置が回転部材
    とカウンタウエート装置とに渡って設けられる場合に、
    接続装置（３１，３２，３３）の少なくとも反対の領域
    内に位置するクランプバンド装置内の開口（２４）によ
    って形成されており、そして該開口の少なくともいつく
    かは同一形態である、請求項　１から６までのうちのい
    ずれか一記載の回転部材のためのバランス装置。
  8. 【請求項８】他の装置（２０）がクランプバンド装置の
    中央の縦平面に関して実質上対称である、請求項　１か
    ら７までのうちのいずれか一記載の回転部材のためのバ
    ランス装置。
  9. 【請求項９】カウンタウエート装置（４０）の少なくと
    も１　つのとクランプバンド装置（１０）が回転部材の
    外表面内にクランプバンド装置を固定するための手段を
    有し、それによって固定装置は比較的鈍角の工具の使用
    によって少なくとも１　つの切削及びスタンピング加工
    によって得られた粗い、ばりのないエッジによって少な
    くとも部分的に形成されかつ所望の固定表面を得るため
    に各部分の少なくとも１　つの材料組成、加工及び後処
    理によって少なくとも部分的に実現されるスムーズでな
    い内表面によって形成されている、請求項　１から８ま
    でのうちのいずれか一記載の回転部材のためのバランス
    装置。
  10. 【請求項１０】補強装置がその非補強状態におけるブリ
    ッジ部分（５２）の全領域の少なくとも大部分を占める
    比較的浅い窪み部分（５５）を有する請求項１から９ま
    でのうちのいずれか一記載の回転部材のためのバランス
    装置。
  11. 【請求項１１】窪み部分（５５）がブリッジ部分の横断
    面で見て殆ど平らである底部分（５６）を有する、請求
    項　１から１０までのうちのいずれか一記載の回転部材
    のためのバランス装置。
  12. 【請求項１２】窪み部分の底部分（５６）は縦断面で見
    て、脚部分（５１ａ，５１ｂ）の長さよりも長く、タブ
    状部材の長さの複数倍である曲率半径の凹面形である、
    請求項　１から１１までのうちのいずれか一記載の回転
    部材のためのバランス装置。
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