JPH07190142A

JPH07190142A - ねじり振動ダンパー

Info

Publication number: JPH07190142A
Application number: JP28231594A
Authority: JP
Inventors: Hubert Hausmann; フーベルト、ハウスマン; Karl-Heinz Pepping; カール‐ハインツ、ペピング; Norbert Haberland; ノルベルト、ハベルラント; Guenter Gebhardt; ギュンター、ゲプハルト; Michael Dietz; ミヒャエル、ディーツ
Original assignee: Beegu Gumi & Kunsutoshiyutotsu; Beegu Gumi & Kunsutoshiyutotsufuueruke Barutaa Doreebingu KG; BERUNTO FUROITSUHAIMU; Diehl GmbH and Co; Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Current assignee: Beegu Gumi & Kunsutoshiyutotsu; Beegu Gumi & Kunsutoshiyutotsufuueruke Barutaa Doreebingu KG; BERUNTO FUROITSUHAIMU; Diehl Verwaltungs Stiftung; Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Priority date: 1993-11-16
Filing date: 1994-11-16
Publication date: 1995-07-28
Also published as: EP0653579A1

Abstract

(57)【要約】【目的】構造が安価で、小型化が図られ、低周波数１
５〜１００Ｈｚの振動、特に、アイドル状態での干渉振
動を低減でき、騒音を低減できるねじり振動ダンパーを
提供することにある。【構成】クランクシャフトで低周波数で回転されるね
じり振動ダンパー（１）では、ピストンエンジンが始動
され又は切換えられるとき、寿命の問題が、エラストマ
ーからなるダンパーウエブ（１２）に生起される。ダン
パーウエブ（１２）は、スリップ継ぎ手（摩擦ペアリン
グ１５）によって、ダンパー質量（第２フライホィール
６）がダンパーウエブ（１２）を有するゴムバネ装置
（５）に連結することが妨げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピストンエンジン用ね
じり振動ダンパーに関し、詳しくは、シャフトに非回転
に取付けられたハブと、このハブを同心的に被覆し且つ
周方向に作動可能なバネ装置によってハブの外面に連結
された第１フライホィールリングと、ハブに間接的に連
結された第２フライホィールリングと、を備え、ピスト
ンエンジン、ユニバーサルジョイントのシャフト、駆動
系のためのねじり振動ダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ピス
トンエンジン、特に、車両用エンジン用ねじり振動ダン
パーは、独特許公開４０２５８４８号公報に開示されて
いる。このねじり振動ダンパーは、ハブに直接又は間接
的に設けられたゴムバネ装置によって支持されている２
個のフライホィール即ちバランスリングを備えている。
このハブは、非回転にエンジンのクランクシャフトに取
付けられている。ねじり振動ダンパーに関する重要な点
は、異なる値に設定されたゴムバネ装置である。第１フ
ライホィールリングを支持するゴムバネ装置は、硬く設
定されている一方、第２フライホィールリングのための
ゴムバネ装置は、柔らかく設定されており、第２リング
は、第１リングの径方向外方に配置されている。ガス圧
及び慣性力による干渉振動は、このようなねじり振動に
より吸収されている。第２の外フライホィールリングの
ゴムバネ装置は、規定の回転角を越えて、ハブ又は第１
フライホィールリングに対する外フライホィールリング
の相対的な動きを許容している。大きい外フライホィー
ルリングが適切に案内されることを保障するために、摺
動軸受が上記部品の間に設けられていてもよい。角加速
度は、ゴムバネ装置によって直接外フライホィールリン
グに伝達され、摺動軸受のみが支持摩擦を達成してい
る。ハブから外フライホィールリングへの上記伝達によ
り、及び、内フライホィールリングから外フライホィー
ルリングへの上記伝達により、外リングに組み込まれた
ゴムバネ装置は、最大負荷がかけられるため、以下のよ
うに構成されていなければならない。ゴムバネ装置は、
必要な作動容量を満たすことができるように比較的大き
な質量にされており、これらに連結されるべきゴムバネ
装置とねじり振動ダンパーの部品との間の接触面が大き
くされている。このような構造では、干渉周波数で生起
される振動は、低減されるけれども、低周波数（ｗ＝２
０〜１５０Ｈｚ）に設定されたダンパーがエンジンの始
動時及び切換時にかかる負荷に耐えられるか否か明確で
なく、また、ダンパー質量がそれらの当接手段に当接す
るときに騒音が生起されないか否か明確でない。

【０００３】本発明の目的は、構造が安価で、小型化が
図られ、低周波数１５〜１００Ｈｚの振動、特に、アイ
ドル状態での干渉振動を低減でき、騒音を低減できるね
じり振動ダンパーを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用】この目的を達成
するため、本発明の請求項１に係るねじり振動ダンパー
は、第２フライホィールリングは、拘束されずに回転自
在に取付けられ、第１フライホィールリングは、直接又
は間接に摩擦ペアリングを形成していることを特徴とし
ている。

【０００５】本発明の更なる改良は、従属請求項により
達成される。本発明の基本的な概念は、「過大なモーメ
ント」の場合にダンパー質量はスリップするため、ゴム
バネ装置は、過負荷から保護される。このスリップは、
規定されたトルクで正確に生起される。

【０００６】高い慣性モーメントが規定トルクでのスリ
ップにより制限され、すなわち、弾性ダンパー脚即ちウ
ェブには、予め調節され許容されるトルクで、最大負荷
がかけられる。

【０００７】従来、低周波数を扱う振動ダンパーは、内
燃機関のクランクシャフト（駆動板）に取付られたとき
の寿命に関する問題を有する内燃機関のトルクの不規則
性を吸収できるように構成されていた。

【０００８】これららは、始動され又は切換えられる場
合における内燃機関の高い不規則性に原因がある。

【０００９】これにより、ダンパー脚即ちウェブが短時
間の後に分離されるダンパー質量の加速度が高いレベル
にされる。

【００１０】ねじり振動ダンパーの各々の部品の機能
は、以下の通りである。

【００１１】１．ダンパー質量１．１ダンパーウェブで角加速度によりトルクを生起
し、且つ、１．２ダンパーウェブのねじりバネ比と共
に、ねじり振動の周波数特性を保証する。

【００１２】２．摩擦ライニング２．１摩擦係数のレベルを決定し、２．２大きい初期離
脱トルクに含まれている。３．ダイアフラムバネ３．１摩擦ライニングの円錐状シートに第２フライホィ
ールが押圧される力を生起し、且つ３．２初期離脱トル
クを決定する。

【００１３】４．ダンパーウェブは、第２フライホィー
ルリングの質量と共に、ねじり振動ダンパーの周波数特
性を決定する。

【００１４】慣性質量は、クーロン摩擦によりゴムバネ
装置に連結されている。突き刺す時及び摺動する時の異
なった摩擦力によって、摩擦装置は、スリップ無しの静
的摩擦による作動状態のダンパーに慣性質量が連結され
る。エンジンが始動され及び切換られた場合、フライホ
ィール質量の慣性力は、第２フライホィールリングの予
め設定された静的摩擦を越える。

【００１５】第２フライホィールリングは、相対的な回
転角に制限されない。

【００１６】第２フライホィールリングは、第１フライ
ホィールリングに対して円錐状のシートによって自動的
に中心位置におかれる。

【００１７】ねじり振動ダンパーは、ハブ、ゴムバネ装
置、及びフライホィールリングを含む構造によって、ア
ンバランスにされる。ゴムバネにより、アンバランス
は、回転速度の上昇とともに増大される。従って、硬い
摺動可能な物が、初期アンバランスが回転速度の上昇に
ともなって増大されないように、組み込まれている。本
発明では、第１フライホィールが内方に形成された脚即
ちウェブを有し、ハブの摺動面が近接したクリアランス
を生起している。アンバランスとの臨界にある第１フラ
イホィールは、ハブの中心に位置され、その結果、回転
速度の上昇とともに、現在のアンバランスは、一定に維
持され、従って、第２フライホィールのアンバランスは
増大されない。

【００１８】本発明のねじり振動ダンパーは、コンパク
トな構造であり、容積が小さい。その構造は、非常に簡
単であり、安価である。

【００１９】このねじり振動ダンパーは、不愉快な低周
波数の干渉振動を取り除くことができ、アイドル状態で
の騒音をなくすことができ、その結果、ピストンエンジ
ン、ユニバーサルジョイントシャフト、駆動系等でのね
じり振動の問題をなくすことができる。

【００２０】

【実施例】図１乃至図３に示すように、ねじり振動ダン
パー１には、金属シート又は樹脂シートからなる薄壁ハ
ブ２と、内側に一体的に形成された脚即ちウェブ４を有
する摩擦リング３である第１フライホィールリングと、
ハブ２と第１フライホィールリング３との間のゴム弾性
装置５と、ダンパー質量を有する第２フライホィール６
と、ダイアフラムバネ７とが備えられている。ハブ２に
は、ピストンエンジンのクランクシャフト１０２または
駆動プレート１０３（図８）に直接又は間接に取付けら
れるための中央開口９及び孔１０と、その位置で硫化さ
れたゴムの当接ウェブ１１とが備えられている。

【００２１】ゴム弾性装置５は、エラストマーからな
り、ダンパー脚即ちウェブ１２によって形成されてい
る。ダンパーウェブ１２は、ハブ２及び摩擦リング３に
硫化されている。

【００２２】摩擦ペアリング１５は、摩擦リング３と第
２フライホィールリング６との間の傾斜面１６，１７に
よって形成されている。拘束のない環状のギャップ２０
は、摩擦リング３と第２フライホィール６との間の軸方
向の領域２１を越えて延出されている。

【００２３】ダイアフラムバネ７は、反転点８で第２フ
ライホィール６にネジ１１２によって固定されており、
内リング部２３で、摩擦リング３に対して第２フライホ
ィール６を固定している。

【００２４】エンジン（図示略）が駆動され切り換えら
れるとき、フライホィールリング６は、これに静的摩擦
によって取付けられた摩擦リング３と共に、ハブ２に対
して相対的に回転する。ダンパーウェブ１２は、これに
伴って変形される。当接部４，１１は、例えば摩擦継ぎ
手停止又は規定のスリップトルクが過度である場合に、
保護装置としてのみ作用する。

【００２５】図７は、エンジンを始動させて切換える場
合おけるハブ２及びフライホィールリング６の時間と角
加速度Ｗとの関係を示している。エンジンが始動される
とき、ハブ２は著しく加速される。フライホィールリン
グ６の加速は、バネ装置５によって遅延される。フライ
ホィールリング６の慣性により、規定の角加速度の差が
達成されるまで、角加速度Ｗの差が増大される。これを
原因として、上述したスリップ効果が生起される。フラ
イホィールリング６は「摩擦継ぎ手」によって更に加速
される。角加速度の差が上記規定の値まで低下される
と、スリップが停止される。

【００２６】静的摩擦が第２フライホィールリング６と
摩擦リング３との間に生起され、その結果、２個のリン
グ、即ち、摩擦リング３とフライホィールリング６とが
同じ角加速度で回転される。第２フライホィールリング
６は、スリップのない静的摩擦によって直接摩擦リング
３に連結されているため、効率的なバネ質量装置のダン
パーが提供される。

【００２７】エンジンが切換えられるときには、上述し
た作用が逆の順序で生起される。ねじり振動ダンパー１
の摩擦に関して重要な点は、ダンパーウェブ１２が上記
構造によって過負荷されないことである。

【００２８】図４に示すように、ねじり振動ダンパー３
０がエンジン（図示略）のフライホィール３１に固定部
３２により取付けられている。ゴムバネ装置５は第１フ
ライホィールリング３３とハブ２との間に配置されてい
る。第１フライホィールリング３３は、摩擦ライニング
３５を有する傾斜面３４を備えている。２部品の第２フ
ライホィールリング３７の２個の摺動面３６は、摩擦ラ
イニング３５に支持されている。第２フライホィールリ
ング３７の２部品３８，３９は、ネジバネ装置４０によ
り共に保持されている。第１フライホィールリング３３
に対する第２フライホィール３７の押圧力を調整するた
めの多数のネジ４１が、バネ４２に設けられている。こ
のようにして、第２フライホィールリング３７と第１フ
ライホィールリング３３との間の初期分離トルクが調整
される。

【００２９】図５及び図６に示されるように、第１フラ
イホィールリング５０，５１は、各々、薄い金属シート
を備えており、第１フライホィールリング５０，５１
は、ともに楔状の摩擦リング５２に連結されている。第
２フライホィールリング５３は、テーパ面で、摩擦リン
グ５２に支持されている。第２のフライホィールリング
５３とハブ５０，５１との間には、拘束されない環状の
空隙５５が軸方向に設けられている。第２フライホィー
ルリング５３は、ダイアフラムバネ５６，５７によって
ハブ５０，５１に対してその姿勢で固定されている。

【００３０】図８に示されるように、ねじり振動ダンパ
ー１１０を有する駆動板１０３が、エンジンハウジング
１００内のクランクシャフト１０２に配置されている。

【００３１】ねじり振動ダンパー１１０には、ハブ２
と、脚即ちウェブ１２を有するゴムバネ装置１１３と、
キャリアリング１１４と、スリップ継ぎ手即ち摩擦ペア
リング１５と、ダンパーマス６とが備えられている。

【００３２】このダンパーマス６は、その姿勢で、スリ
ップ継ぎ手１５によってキャリアリング１１４に固定さ
れている。

【００３３】ダンパーウェブ１２は、エラストマーから
なり、キャリアリング１４とハブ２の筒状の壁１２０と
に硫化によって連結されている。

【００３４】ねじり振動ダンパー１１０は、公知の固定
手段３２によって駆動板１０３に螺合されており、ハブ
２の端部２２は、このための適切な孔１０を有してい
る。

【００３５】摩擦ペアリング１５は、上記レベルのトル
クでのスリップにより、キャリアリング１１４及びダン
パーウェブ１２からダンパーマス即ちフライホィールリ
ング６が離脱される。エンジンが始動され即ち切換えら
れるとき、即ち、クランクシャフト１０２の回転の始め
及び終了時に、過負荷によるダンパーウェブ１２の故障
が除去される。

【００３６】図９に示されるように、キャリアリング１
１４が摩擦コーン部１３１に一体になるように融合され
ている。これにより、安価な一体の摩擦リング即ちキャ
リアリング１１４が提供されている。内側に配置された
テーパ面１６を有するフライホィールリングが符号１１
６により示されている。

【００３７】図示された実施例は、これに含まれる構造
の原理を示す図である。本発明に係るスリップ継ぎ手
（摩擦ペアリング）の他に、ゴムバネ装置５，１１３の
寿命に関して重要な点は、摩擦リング３５，５２，１１
３を有する摩擦リング３即ち第１フライホィールリング
３３，５０，５１，１１４の質量が、第２フライホィー
ルリング６，３７，５３，１１６のダンパー質量に比べ
て、可能な限り小さくされていることである。

【００３８】図１０及び１１に示されるように、ねじり
振動ダンパー６０には、コイルスプリング６１を有する
鋼製のバネ装置６１が設けられている。この鋼製のバネ
装置６１は、図１に示されるように、摩擦リング３とハ
ブ２との間のゴム製のバネ装置５が置換されたものであ
る。ハブ２を有する摩擦リング３は、ハブ２と共に、コ
イルスプリング６２を収容するための収納空間６３を形
成している。予め若干負荷がかけられコイルスプリング
６２は、その両端で、ウェブ４と当接ウェブ６４との間
に支持され、その周縁で、ハブ２と摩擦リング３との間
に支持されている。溝６５によって、コイルスプリング
６１が横方向への移動を妨げられるようにロックして固
定されている。

【００３９】コイルスプリング６２は、図１乃至６及び
図８に示される弾性ダンパーウェブ１２の変形例であ
る。

【００４０】ねじり振動ダンパー１，３０，６９，１１
０は、複数の単純な部品からなっている。これらは安価
であり、容積が低減されている。特に、ねじり振動ダン
パー６０は、公知の継ぎ手即ちクラッチ装置（図示略）
のように、全体装置で一体化されているものに好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ねじり振動ダンパーの部分図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図。

【図４】他のねじり振動ダンパーの断面図。

【図５】他のねじり振動ダンパーの断面図。

【図６】他のねじり振動ダンパーの断面図。

【図７】図１に示すねじり振動ダンパーの加速度と時間
との関係のグラフ。

【図８】ねじり振動ダンパーの断面図。

【図９】図１、８、及び９に示すねじり振動ダンパーの
摩擦ペアリングの図。

【図１０】更に他のねじり振動ダンパーの部分図。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線の断面図。

【符号の説明】

２ハブ３第１フライホィール６第２フライホィール１５摩擦ペアリング３３第１フライホィール３５，３６摩擦ペアリング３７第２フライホィール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594188940 ベーグ、グミー、ウント、クンストシュトッフウエルケ、バルター、ドレービング、コマンディトゲゼルシャフトＷＥＧＵＧＵＭＭＩ−ＵＮＤＫＵＮＳＴＳＦＯＦＦＷＥＲＫＥＷＡＬＴＥＲＤＲＡＥＢＩＮＧＫＧドイツ連邦共和国カッセル、ミュンデナー、シュトラーセ、31 (71)出願人 594188951 ベルント、フロイツハイムＢＥＲＮＤＦＲＯＩＴＺＨＥＩＭドイツ連邦共和国ベルギッシュ、グラートバッハ、ベーゼンビンケル、８ (72)発明者フーベルト、ハウスマンドイツ連邦共和国メヒェルニヒ‐カレンベルク、シュターネンベルクシュトラーセ、 60 (72)発明者カール‐ハインツ、ペピングドイツ連邦共和国シュライデン、エーゲルシュトラーセ、３ (72)発明者ノルベルト、ハベルラントドイツ連邦共和国オイスキルヒェン、ハウフシュトラーセ、11アー (72)発明者ギュンター、ゲプハルトドイツ連邦共和国シュタットキール、アム、ハーゼンベルク、５ (72)発明者ミヒャエル、ディーツドイツ連邦共和国シュバルムシュタット、カセラー、シュトラーセ、40アー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シャフトに非回転に取付けられたハブと、
このハブを同心的に被覆し且つ周方向に作動可能なバネ
装置によってハブの外面に連結された第１フライホィー
ルリングと、ハブに間接的に連結された第２フライホィ
ールリングと、を備え、ピストンエンジン、ユニバーサ
ルジョイントのシャフト、駆動系のためのねじり振動ダ
ンパーにおいて、第２フライホィールリング（６，３７）は、拘束されず
に回転自在に取付けられ、第１フライホィールリング
（３，３３）は、直接又は間接に摩擦ペアリング（１
５，３５，３６）を形成していることを特徴とするねじ
り振動ダンパー。
【請求項２】第２フライホィールリング（６）は、第１
フライホィールリング（３）を有する摩擦ペアリング
（１５，３５）を形成していることを特徴とする請求項
１に記載のねじり振動ダンパー。
【請求項３】第１フライホィール（３，３７）は、フラ
イホィールリング（６，３７）をその周縁及び中心に取
り付けていることを特徴とする請求項２に記載のねじり
振動ダンパー。
【請求項４】第１フライホィールリング（３）は、摩擦
リング（３）であることを特徴とする請求項２に記載の
ねじり振動ダンパー。
【請求項５】摩擦リング（５２，１３１）が第１フライ
ホィールリング（５０，５１）即ちキャリアリング（１
１４）に固定されていることを特徴とする請求項２に記
載のねじり振動ダンパー。
【請求項６】摩擦リング（３）と第２フライホィールリ
ング（６）との間の摺動面は、ねじり振動ダンパー
（１，３０，７０）の回転軸線に対して、１度から８９
度の角度を、好適には２５度の角度をなしていることを
特徴とする請求項４又は５に記載のねじり振動ダンパ
ー。
【請求項７】ダイアフラムバネ（７）は、第２フライホ
ィールリング（６）に固定され、リング部（２３）で摩
擦リング（３）に支持されていることを特徴とする請求
項４乃至６のいずれかに記載のねじり振動ダンパー。
【請求項８】第１フライホィールリング（３）は、近接
したクリアランスを形成するハブ（２）の摺動面（１
３）を有する内側に形成されたウェブ（４０）を備えて
いることを特徴とする請求項１又は２に記載のねじり振
動ダンパー。
【請求項９】バネ装置は、ゴムバネ装置（５，１１３）
であり、ダンパーウェブ（１２）は、ハブの当接部（１
１）に対して周縁方向に間隔をおかれており、且つ、ハ
ブ（２）と第１フライホィールリング（３）とに固定さ
れていることを特徴する請求項１又は２に記載のねじり
振動ダンパー。
【請求項１０】第１フライホィールリング（３）と第２
フライホィールリング（６）との間の環状の空間（１
３）には、ダンパーウェブ（１２）、ウェブ（４）、及
びゴムの当接ウェブ（１１）が配置されており、この当
接ウェブ（１１）は、ウェブ（４）に組み込まれてハブ
（２）に固定されており、各ウェブ（４）は各２個の当
接ウェブ（１１）の間の間隙に係合されていることを特
徴とする請求項１、２、８、及び９のいずれかに記載の
ねじり振動ダンパー。
【請求項１１】ハブ（２）の質量は小さく、ハブ（２）
は金属又は樹脂シートであり、筒状壁（１２０）は、ゴ
ムバネ装置（１１１）に連結されていることを特徴とす
る請求項１に記載のねじり振動ダンパー。
【請求項１２】第２フライホィールリング（６，３７，
１１６）の質量は、第１フライホィールリング（３，３
３，１１４）に比べて大きいことを特徴とする請求項１
に記載のねじり振動ダンパー。
【請求項１３】第１フライホィールリング（３３）は、
２つのテーパ面（３４）を有する屋根縁形状の断面であ
り、このテーパ面（３４）は、摩擦ライニング（３５）
に連結されている一方、第２フライホィールリング（３
７）は、２部品からなり、この２部品（３８，３９）
は、共にネジバネ装置（４０）により保持され、第２フ
ライホィールリング（３７）の２個の摺動面（３６）
は、第１フライホィールリング（３３）の摩擦ライニン
グ（３５）に支持されていることを特徴とする請求項１
又は２に記載のねじり振動ダンパー。
【請求項１４】質量の小さい部品（１２）は、クランク
シャフト（１０２）の駆動板（１０３）に固定されてお
り、バネ装置（１１３）は、小さい質量のキャリアリン
グ（１１４）に部品（２）を連結しており、キャリアリ
ング（１１４）を有する環状のダンパー質量（６）は、
スリップ継ぎ手即ち摩擦ペアリング（１５）であること
を特徴とする請求項１に記載のねじり振動ダンパー。
【請求項１５】摩擦リング（１３１）は、楔形状であ
り、円錐の摩擦面（１７）を有していることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載のねじり振動ダンパ
ー。
【請求項１６】摩擦ペアリング（１５）は、円錐状の摩
擦面（１６，１７）を有し、ダンパー質量即ちフライホ
ィール６の円錐状の摩擦面（１６）は、バネ（７）によ
り予負荷されて、キャリアリング（１１４）の円錐状の
摩擦面（１７）に支持されていることを特徴とする請求
項１に記載のねじり振動ダンパー。
【請求項１７】拘束されていない環状の間隙（２０，５
５）は、フライホィール（３７）とキャリアリング
（３，５１，１１４）との間に設けられていることを特
徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載のねじり振
動ダンパー。
【請求項１８】バネ手段は、鋼製のバネ装置であること
を特徴とする請求項１、２、８、及び１４のいずれかに
記載のねじり振動ダンパー。
【請求項１９】コイルスプリング（６２）は、摩擦リン
グ（３）とハブ（２）との間で収納空間（６３）に取付
けられ、コイルスプリング（６２）は、摩擦リング
（３）のウェブ（４）に支持され、ハブ（２）の当接ウ
ェブ（６４）に支持されていることを特徴とする請求項
１８に記載のねじり振動ダンパー。
【請求項２０】コイルスプリング（６２）は、摩擦リン
グ（３）の溝（６５）内にロック係合して取付けられて
いることを特徴とする請求項１８に記載のねじり振動ダ
ンパー。