JPH11501110A - 粘性ねじり振動ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本粘性ねじり振動ダンパー及びその製造方法は、そのハウジングを形成するのに熱可塑性樹脂を使用することで特徴付けされる。その際に、少なくともひとつの熱可塑性合成樹脂からなる被覆部材（３）でリング部材（２）を取り囲み、リング部材（２）と被覆部材（３）の間に粘性の減衰剤を圧縮充填する。

Description

【発明の詳細な説明】 粘性ねじり振動ダンパー 技術分野 本発明は、請求項１及び９の上位概念に当たる粘性ねじり振動ダンパー及びそ の製造方法に関する。 背景技術 粘性ねじり振動ダンパーは、久しい以前から様々な実施形態が知られている。 粘性ねじり振動ダンパーは、主として内燃機関のクランク軸端で、振動するガス 圧荷重及び質量荷重によって発生するクランク軸へのねじり応力を制限して適正 にする機械部品である。 ねじり振動ダンパーの機能にとっては、振動リングの慣性モーメント、その隙 間形状及び減衰材の粘性が重要である。ハウジングは、軸受け面上に振動リング を敷設し、減衰剤を収容する機能を有する。 このハウジングは、クランク軸上に固く接合されており、その質量によりこの 質量系の固有振動数を低下させる。 それに加えて、動作回転数領域において共振の次数をより低くする。原理上、 振動系のためには、特に、自由に使えるダンパー性能のうちでハウジング負担分 が引き受ける緩衝のためには、できるだけ軽いハウジングが有利である。 対応する先行技術においては、ハウジングの材料として金属製材料、特に鋼鉄 あるいは鋳鉄が用いられている。弾性のない合成樹脂の利用は、はじめのうち認 められず、すぐに追い求められなくなった（ドイツ公開公報２１３００８９号の 特許請求の範囲参照）。 内燃機関の性能向上と音響学上の理由により、商用車及び乗用車領域において もクランク軸のねじり応力を制限するための追加部品が配置される。コスト上の 理由からこれらの製品クラスでは、粘性ねじり振動ダンパーのほうが性能がよい にもかかわらず、主にゴムダンパーが用いられている。粘性ダンパーの構造原理 は、ゴムダンパーと比較して、従来、より多くの部品と、より高い組立コストを 要したからである。 本発明は、安価な製品のエンジン用のコスト的に有利に装備可能かつ製造可能 な粘性ねじり振動ダンパーを製作することを目指している。 発明の開示 本発明は、請求項１と９の対象によりこれらの目的を達成する。本発明の有効 な変形は、従属クレームに示されている。 先行技術とは対照的に、本発明は、熱可塑性の合成樹脂の使用を推奨する。従 来、これらの合成樹脂の使用は明らかに可能性がないとみなされていた。という のは、合成樹脂は、ダンパー材料として必要とされる強度、熱浸透性と耐熱性並 びに化学的耐久性を満たさないという見解があったためである。さらに経済的に 製作する適切な方法も知られていなかった。本発明はこれらの先入観を否定する 。それらはさらに、部品数と製造コストを低下させる。 振動リングを案内するための熱可塑性の滑りやすい合成樹脂ハウジングの利用 により、追加の軸受け部品は必要なくなる。さらに、磨き加工の必要がなくなる ので、部品の加工コストも低下する。合成樹胞の低密度が著しい軽量化をもたら す。音響効果上の挙動に関しては、合成樹脂ハウジングは、金属製ハウジングに 比べてより良好な減衰特性を示す。 一つの部材からなる形態は、特に有効であるが、その他に、２つあるいは複数 の部材からなる粘性ねじり振動ダンパーも成立する。 図面の簡単な説明 以下、図面を参照して実施形態に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。こ こで、 図１〜図６及び図１２ １つの部分からなるハウジングを有する本発明の実施 例であり、 図７〜図１１ ２つの部分からなるハウジングを有する本発明の実施 例である。 発明を実施するための最良の形態 まず第１に、図１の実施形態について述べる。粘性ねじり振動ダンパーは、環 状の仕事室を取り囲むハウジング１を有する。仕事室内には、振動リング２が配 置されており、ハウジング１に対して回転運動が可能である。ハウジング１とリ ング２の間の隙間３には、粘性の減衰剤が満たされている。本発明の根本思想に 基づいて、ハウジング１は、熱可塑性の滑りやすい合成樹脂、特に、ガラス繊維 強化あるいは非強化のポリアミド（ＰＡ）あるいはポリブチレンテレフタレート （ＰＢＴ）から製造される。 振動リング２は、その間に位置する軸受け部品なしにハウジング１の対応する 内側軸受け面４上を滑る。図１〜図６と図１２に係る実施形態において、振動リ ングを取り囲むハウジング１は、１つの部分からなる。その際に、これに支持部 材、特に、ベルトプーリー６（図２参照）、ボス７（図３参照）あるいはカバー ８（図４参照）が取り付けられている。図５では、放熱性の改良のため、通風翼 １０が備えられている。 図７〜図１１は、本発明による別の実施形態を示しており、いずれの場合も、 ハウジング１は、振動リング２を二つあるいは複数の部品で包囲している（ハウ ジング室１６と蓋１７参照）。これについてもベルトプーリー６（図８）、ボス ７（図９）あるいはカバー８（図１０）といった支持部材の配置が可能である。 それどころか、支持部材は、熱可塑性のハウジング１と一体となった部品として 取り付けられる場合もある（一部品の例−図１１、１２。図１２は、蓋なしに一 体になったハウジングの場合）。 図５のように、ハウジングは、接着接合９による簡単な方法でも、及び／又は 、図３に示すような留め接合１１によっても支持部材に固定される。ハウジング １のより良い軸方向固定のためには、支持部材に余分の案内部材１２を備えるこ とが好適である（図２、４及び５参照）。 一つの部品からなるハウジングを使用することで、粘性ねじり振動ダンパーは 、単に２つの部品から製造される（ハウジングとリング、例えば図１２を参照） 。金属材料製の支持部材は、ハウジング１の収容及びクランク軸への固定のため の固定土台として有効であり、場合によっては、それどころか（性能要求に応じ て）必須である。 本発明の製造方法によれば、リング部材２は、少なくとも１個の熱可塑性の合 成樹脂からなる被覆素材１３で取り囲まれ、リング部材と被覆部材の間に充填さ れた−特に、圧搾充填された粘性の減衰剤を備え、それにより隙間３が形成され る。ハウジング１を形成するため、加工済みの鋼鉄あるいは鋳鉄製のリング２上 に合成樹脂被覆１３を、特に、注型により塗布する。そして、被覆内に複数の開 口１５から減衰剤を注入する。 合成樹脂で被覆されたリング（図６参照）を型に封入して、充填開口１５から シリコーン油または空気を圧搾注入することによって隙間３が形成される。これ により、被覆部材１３は、取り囲む型にぴったりと合うまで膨張する。その際に 、リング２は、複数の受容孔１４によって型内に保持される。 膨張プロセスの前に、合成樹脂の流動性を高めるため、型に入れた合成樹脂で 被覆されたリング２を熱する。補足として、合成樹脂被覆の膨張の間に支持部材 との形状及び応力面での確固たる結合２０（突出部及び切り込み）を形成する。 減衰剤充填後、充填孔を栓または球１９（図９参照）により閉鎖する。 リング２を有するハウジング１は、支持部材に、留め接合１１への形状固定、 あるいは、接着接合９への応力固定のいずれかで取り付けられる。この際、この 組立結合で支持部材に取り付けられた振動リング２の周状の軸受け面はまっすぐ になるよう形成される。例えば、リング２の内径へのボスの使用あるいはリング ３の外径へのベルトプーリーの使用による。したがって、径方向の軸受け隙間の 寸法差を増大させる合成樹脂と特に金属製の支持部材との間の様々な熱膨張が回 避される。ガラス繊維やその他の混合物添加による補強によって合成樹脂の熱膨 張の低下が可能となる。一方、通気翼１０を付加することでダンパーの熱放出を 促進することができる。 軸方向の安定のために留め、あるいは、接着接合では十分でない場合には、支 持部材に追加の案内部材を取り付けるかあるいはさらに備えておくことができる 。 符号の説明 ハウジング…１、振動リング…２、隙間…３、軸受け面…４、ベルトプーリー …６、ボス…７、カバー…８、接着接合…９、通気翼…１０、留め接合…１１、 案内部材…１２、合成樹脂被覆…１３、受容孔…１４、開口…１５、ハウジング 室…１６、蓋…１7、球…１９、結合部…２０。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ａ）環状の仕事室を取り囲む合成樹脂製のハウジング（１）と、 ｂ）前記仕事室内に前記ハウジングに対して回転可能に配置された振動リング （２）と、 ｃ）ハウジング（１）とリング（２）の間の粘性の減衰剤が充填された隙間（ ３）と、 を備え、 ｄ）前記合成樹脂は、熱可塑性で滑りやすい、 ことを特徴とする粘性ねじり振動ダンパー。 ２． 前記熱可塑性で滑りやすい合成樹脂は、ガラス繊維強化あるいは強化のポ リアミド（ＰＡ）あるいはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）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。 ３． 前記ハウジング（１）は、一つの部品で前記振動リングを取り囲んでおり 、支持部材、特に、ベルトプーリー（６）、ボス（７）あるいはカバー（８）が 取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の粘性ねじり振動ダ ンパー。 ４． 前記振動リングを取り囲むハウジングは、複数の部品（１６、１７）から 形成されており、支持部材、特に、ベルトプーリー（６）、ボス（７）及び／又 はカバー（８）が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の 粘性ねじり振動ダンパー。 ５． 前記支持部材は、前記熱可塑性樹脂と一体成型されていることを特徴とす る請求項３又は４に記載の粘性ねじり振動ダンパー。 ６． 通気翼（１０）をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいず れかに記載の粘性ねじり振動ダンパー。 ７． 前記ハウジングは、前記支持部材に接着接合（９）及び／又は留め接合（ １１）で固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の粘性 ねじり振動ダンパー。 ８． 前記ハウジングの前記支持部材上の軸方向固定のため、さらに案内部材を 備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の粘性ねじり振動ダ ンパー。 ９． 合成樹脂ハウジングを有する粘性ねじり振動ダンパーの製造方法であって 、 ａ）リング部材（２）を少なくとも一つの−特に熱可塑性の合成樹脂製の−被 覆部材（１）で取り囲む工程と、 ｂ）リング部材（２）と被覆部材（１）の間に粘性の減衰剤を充填−特に圧搾 充填−する工程と、 を備えることを特徴とする方法。 １０． ハウジング（１）形成のため、前もって加工済みの鋼鉄あるいは鋳鉄製 のリング（２）に合成樹脂被覆（１３）を形成することを特徴とする請求項９記 載の方法。 １１． 前記合成樹脂被覆（１３）は、注型により形成されることを特徴とする 請求項９記載の方法。 １２． 注型型に収容するために前記リングに少なくとも２つの孔（１４）を備 えていることを特徴とする請求項９、１０あるいは１１のいずれかに記載の方法 。 １３． 被覆内に減衰剤注入のための複数の開口（１５）を備えていることを特 徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の方法。 １４． 合成樹脂で被覆されたリングを型に収容し、充填開口（１５）からシリ コーン油あるいは空気を圧搾注入して、合成樹脂被覆（１３）を包囲する型に達 するまで膨張させて隙間（３）を製造することを特徴とする請求項９〜１３のい ずれかに記載の方法。 １５． 前記リング（２）は、充填開口（１５）を介して、受容孔（１４）によ り前記型に保持されることを特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の方法 。 １６． 前記膨張プロセスの前に、合成樹脂の流動性を高めるため、前記型中の 前記合成樹脂で被覆されたリング（２）を加熱することを特徴とする請求項９〜 １５のいずれかに記載の方法。 １７． 前記合成樹脂被覆の膨張中に支持部材への形状及び応力面での確固たる 結合（２０）を形成することを特徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載の方 法。 １８． 前記減衰剤の充填後、前記充填孔を栓あるいは球（１９）により閉鎖す ることを特徴とする請求項９〜１７のいずれかに記載の方法。