| 【発明の名称】 |
回転数適合式振動吸収装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】ベルンハルド・ローリッヒ
【氏名】ハンス−ゲルト・エッケル
【氏名】ハンス・ゲルハルト・サンダー
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| 【要約】 |
【課題】低い製造コストで回転数適合式振動吸収装置を提供する。
【解決手段】本願発明の回転数適合式振動吸収態装置は、ハブ部（２）を有し、ハブ部上で、周方向に隣接する複数の慣性体（３）のそれぞれが、ハブ部の周囲に設けられたケーシング部分（６、７）に配置される周方向に隣接する２つの保持部に受容されており、保持部が、慣性体及びハブ部の各々に設けられた互いに逆向きの曲線軌道（14、22）上を転動可能なピン（11）を有し、このピンが、回転運動に重畳する回転振動が生じた際に、曲線軌道とピンにより画定される湾曲した運動軌道に沿って、慣性体と軸線（１）との間隔を変化させるように曲線軌道上を転動する回転数適合式振動吸収装置であって、ハブ部が、軸線方向に分割された、２つの分割ハブ（４、５）からなり、分割ハブが半径方向外側へ延設されて、ケーシング部分と一体に形成されていることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 軸線（１）のまわりに回転可能なシャフト用の回転数適合式振動吸収装置であって、ハブ部（２）を有し、該ハブ部（２）上で、周方向に隣接する複数の慣性体（３）のそれぞれが、ハブ部（２）の周囲に設けられたケーシング部分（６、７）に配置された周方向に隣接する２つの保持部に受容されており、該保持部が、前記慣性体（３）及び前記ハブ部（２）の各々に設けられた互いに逆向きの曲線軌道（14、22）上を転動可能なピン（11）を有し、該ピン（11）が、回転運動に重畳する回転振動が生じた際に、前記曲線軌道（14、22）と前記ピン（11）により画定される湾曲した運動軌道に沿って、前記慣性体（３）と前記軸線（１）との間隔を変化させるように前記曲線軌道（14、22）上を転動する回転数適合式振動吸収装置において、前記ハブ部（２）が、軸線方向に分割された、２つの分割ハブ（４、５）からなり、該分割ハブ（４、５）が半径方向外側へ延設されて、前記ケーシング部分（６、７）と一体に形成されていることを特徴とする回転数適合式振動吸収装置。
【請求項２】 前記分割ハブ（４、５）が、少なくとも部分的に深絞り金属薄板又はプラスチックからなる、請求項１記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項３】 前記分割ハブ（４、５）が、少なくともその外周領域において、特にポリマー材からなるパッキンリング（30）により互いに密封されている、請求項１又は２記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項４】 前記パッキンリング（30）がＯリングとして形成されている、請求項３に記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項５】 前記分割ハブ（４、５）が、少なくともその外周領域において液密に溶接されている、請求項１又は２記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項６】 前記分割ハブ（４、５）が、前記軸線（１）を取り囲む少なくとも１つの担持リング（19）により補強されている、請求項１〜５のいずれか１項記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項７】 前記少なくとも１つの担持リング（19）が、金属製の打ち抜き部品又は深絞り部品として形成されている、請求項６記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項８】 前記少なくとも１つの担持リング（19）が、支持シェルを形成する嵌め込み部材（13）を嵌め込むための穴（25）を有し、該嵌め込み部材（13）内を前記ピン（11）が転動可能である、請求項６又は７記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項９】 前記担持リング（19）と前記嵌め込み部材（13）の間の前記穴（25）の領域に、ポリマー材からなる補償層（15）が配置されている、請求項８記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項１０】 前記嵌め込み部材（13）が、前記穴（25）の領域において、前記補償層（15）により前記担持リング（19）と接着されている、請求項９記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項１１】 前記補償層（15）が、前記分割ハブ（４、５）を互いに密封するパッキンリングと一体に形成されている、請求項９又は１０記載の回転数適合式振動吸収装置。
【請求項１２】 前記補償層（15）がキャップ部分（26、27）と一体に成形され、該キャップ部分（26、27）の少なくとも一部分領域が、ケーシング部分として機能する、請求項９〜１１のいずれか１項記載の回転数適合式振動吸収装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸線のまわりに回転可能なシャフト用の回転数適合式振動吸収装置である。より詳細には本発明は、ハブ部を有し、該ハブ部上で、周方向に隣接する複数の慣性体のそれぞれが、ハブ部の周囲に設けられたケーシング部分に配置された周方向に隣接する２つの保持部に受容されており、保持部が、慣性体及びハブ部の各々に設けられた互いに逆向きの曲線軌道上を転動可能なピンを有し、ピンは、回転運動に重畳する回転振動が生じたときに湾曲した運動軌道に沿って、慣性体と軸線との間隔を変化させるように前記曲線軌道上を転動するよう構成される回転数適合式振動吸収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記のような型式の回転数適合式振動吸収装置は、ドイツ連邦共和国特許第19631989号公報により公知である。図８には、ドイツ連邦共和国特許第19631989号公報に開示される回転数適合式振動吸収装置の断面の片側を示す。図８に示される振動吸収装置は、シャフトに連結されるハブ部41、２つのケーシング部分42、43、慣性体44、ピン45等から構成されている。回転振動を吸収するべく、慣性体44がピン45によってハブ41部に連結され、その部分は２つのケーシング部分42、43によって覆われている。
【０００３】周期的に作動する機械の軸、例えば内燃機関のクランク軸には、回転運動に重畳する回転振動が発生する。その回転振動の振動数は軸の回転数とともに変化する。この回転振動を回避、吸収するため、振動吸収装置が設けられる。回転振動吸収装置の原理は、回転運動が発生したときに遠心力により慣性体を軸線からできるだけ間隔をおいて周回させるようにするというものである。回転運動に重畳する回転振動により、慣性体に相対運動が生じ、この時慣性体は半径方向に変位し、もしくは半径方向内側へ移動する。回転数適合式の振動吸収装置は回転数に比例する固有振動数を有しているので、回転振動と同様に回転数に依存する周波数で回転振動を広い回転数範囲にわたって緩衝、吸収することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら公知の振動吸収装置は、その製造にコストがかかり、その結果装置が高価であるという欠点を有する。したがって本発明の課題は、回転数適合式振動吸収装置を低い製造コストで提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題は、冒頭で述べた型式の回転数適合式振動吸収装置において、ハブ部を軸線方向に分割された２つの分割ハブから形成し、これらの分割ハブが半径方向外側へ延設し、ケーシング部分と一体に形成されることにより解決される。
【０００６】ハブ部を本発明にしたがって構成することにより、回転数適合式振動吸収装置の製造をかなり簡素化させることができる。本発明によれば、半径方向外側へ延設され、ケーシング部分と一体に形成されている分割ハブを簡単に製造することができる。
【０００７】特に有利な構成は、分割ハブが少なくとも部分的に深絞り金属薄板又はプラスチックから形成されるということである。本発明における深絞り金属薄板又はプラスチックは、押し出し加工、熱間加工等の公知の加工方法により加工することが可能である。深絞り金属薄板から製造される、回転数適合式振動吸収装置の分割ハブは、大量生産において低コストで製造できる。
【０００８】分割ハブが、少なくともその外周領域において、特にポリマー材からなるパッキンリングによって互いに密封されていることによって、すなわちパッキンリングにより分割ハブからなるハブ部が外部に対して密封されることによって、ケーシング内への潤滑剤の挿入を可能とする密封が簡単に得られる。
【０００９】パッキンリングがＯリングにより形成されていることは有利である。
【００１０】本発明の他の実施の形態によれば、分割ハブは、少なくともその外周領域において液密に溶接されている。これにより、継続的な密封性が得られるばかりでなく、ハブ部の安定性も向上する。溶接は、分割ハブを形成する材料にしたがって、それぞれ適する公知の方法により行うことができる。
【００１１】特に有利な構成によれば、分割ハブは、軸線を取り囲む少なくとも１つの担持リングにより補強されている。担持リングは動作中に生じる大きな力を吸収し、この力をハブ部に一様に伝える。このような分割ハブを担持リングによって補強することによって、ハブ部自体はより簡単かつ容易に製造可能となる。
【００１２】少なくとも１つの担持リングを金属製の打ち抜き部品又は深絞り部品として形成することにより、製造がさらに簡単になる。
【００１３】少なくとも１つの担持リングが、支持シェルを形成する嵌め込み部材を嵌めこむための穴を有し、この嵌め込み部材内をピンが転動可能であるのが有利である。これに関する利点は、高荷重を受ける支持シェルが、発生した荷重に適合する材料から別個に製造できるということが挙げられる。
【００１４】担持リングと支持シェルの間の穴の領域に、ポリマー材からなる補償層が配置されていることによっても、製造の単純化が達成される。ポリマー材からなる補償層により、支持シェルと担持リングの間の公差の補償が可能となる。
【００１５】支持シェルが、穴の領域において、補償層を介して担持リングと接着されていることによって、支持シェルは穴に確実に位置の固定をされる。接着は公知の方法により実施可能である。
【００１６】補償層が、分割ハブを相対して密封させているパッキンリングと一体に形成されていることにより、製造が一層簡単になる。
【００１７】最後に、補償層が、一方の部分領域において少なくとも一方のケーシング半部分の代用をするキャップ部分と一体に成形されることによっても、製造の簡素化が達成される。この構成により、ハブ部を特に簡単に製造することができるように構成可能である。またキャップ部分の少なくとも一部分領域が、ケーシング半部分として機能するようなキャップは、補償層とともにただ１回の製造工程で製造することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下において、図面を参照して本発明による回転数適応式振動吸収装置をより詳細に説明する。
【００１９】図１は、軸線１のまわりに回転可能なシャフト（図示せず）用の本発明による回転数適合式振動吸収装置を示す。この振動吸収装置はハブ部２を有し、ハブ部２には複数の慣性体３が支持されている。
【００２０】ハブ部２は軸線方向に分割された、軸線１の方向に並設されている２つの分割ハブ４及び５を有する。分割ハブ４及び５は半径方向外側へ延設され、それぞれケーシング半部分６及び７と一体に形成されている。ケーシング半部分６及び７は、軸線を中心とするリング状の中空空間８を取り囲んでいる。ここでは分割ハブ４及び５は深絞り金属薄板から製造され、その外周領域において、例えば分割ハブ４と５の結合フランジ９において、ポリマー材からなるパッキンリング30により密封される。パッキンリングとしては特にＯリングが使用可能である。また代替的には分割ハブ４と５の外周領域を液密に溶接することによっても密封が得られる。
【００２１】慣性体３をハブ部２で支持することができるように、分割ハブ４及び５はピン11の端部部分を受容するための穴10を有している。例えば打ち抜きにより得られる穴10は、それぞれ外側へ向くように折り曲げた縁12により画定される。各穴10には、ピン11が転動する曲線軌道を形成する嵌め込み部材13が受容されている。嵌め込み部材13は、穴10内で公差補償層15上に配置されている。振動吸収装置を製造する場合、例えばまず嵌め込み部材13を穴10の中に組み込み、工具によって位置決めを行ない、次にポリマー材からなる補償層もしくは公差補償層15を一体成形することができる。補償層15は、案内軌道16を形成している層17と一体に成形されている。図２からわかるように、曲線軌道14と案内軌道16とは、概ね軸線１の方に開いたＵ字形の形状を有している。
【００２２】補償層15と層17にはカバー層18も一体に形成されている。カバー層18は穴10を外部に対して密封するとともに、ピン11が軸線方向へ変位するのを防ぐ。
【００２３】慣性体３は、ピン11の両端部にそれぞれ配置されている嵌め込み部材13の間で軸線に平行に、ピン11で支持されている。すなわち慣性体３は、軸線方向に変位しないように、嵌め込み部材13の間にピン11によって支持されている。ピン11の半径方向外側では、慣性体３の軸線方向両側にそれぞれ担持リング19が配置されている。担持リング19は回転するリングとして形成されており、動作時にピン11に発生する遠心力を吸収し、分割ハブ４、５を補強する。
【００２４】図２に図示した、本発明による回転振動吸収装置の平面図では、曲線軌道14上で転動するピン11、及び案内軌道16の配置位置が破線で示されている。さらに図２は、以下で詳細に説明する慣性体３のハブ部２に対する配置を破線で示している。
【００２５】図３から明らかなように、慣性体３は２つの穴20を有し、これらの穴の内にそれぞれ１本のピン11が、この慣性体３をハブ部２で支持するように、受容されている。穴20内にはそれぞれ嵌め込み部材21が受容されている。嵌め込み部材21は、慣性体３が振動吸収装置に取り付けられた際に、概ね半径方向外側に開口するような曲線軌道22を形成している。したがって慣性体３の曲線軌道22とハブ部２の曲線軌道14とは互いに逆方向に湾曲している、もしくは向いている。すなわちハブ部２の曲線軌道14は、その湾曲した部分が概ね軸線１の方向を指しているのに対し、慣性体３内の曲線軌道22は、その湾曲した部分が概ね軸線１とは反対の半径方向外側に向いている。
【００２６】穴20内には、曲線軌道22とは逆の側にすなわち曲線軌道22に対向する側に案内軌道23が形成されている。案内軌道23は、ピン11と慣性体３との相対運動を半径方向内側に制限する。
【００２７】図３に図示した慣性体３の実施形態では、案内軌道23はポリマー材からなる層24によって形成される。この場合案内軌道23を形成するポリマー材からなる層24は、嵌め込み部材21と慣性体３との間で穴20内に配置されている公差補償層25と一体に形成されている。
【００２８】ハブ部２の嵌め込み部材13と、曲線軌道14と、案内軌道16を形成している層17の構成及び配置は、慣性体３の嵌め込み部材21と、曲線軌道22と、案内軌道23を担持している層24の構成に対応させることができ、このときハブ部２及び慣性体３のこれらの構成要素は互いに逆向きに配置されている。
【００２９】このような配置により、慣性体３は振り子運動を行いながらハブ部２に対して相対的に変位可能である。この場合ピン11は、互いに逆方向に湾曲している曲線軌道14と22上を転動する。回転運動に重畳する回転振動が発生すると、慣性体３は、図２に破線で示した中央位置から、曲線軌道すなわち案内軌道14、22とピン11によって決定されている湾曲した運動軌道に沿って、ハブ部２に対し並進運動する。このようにして、慣性体の重心と軸線１との間隔が変化し、縮まる。
【００３０】図４は、振動吸収装置の本発明による第２の実施の形態を示す平面図である。図４において慣性体３、ピン11等の位置は破線で示す。図５は、図４の線Ａ−Ｂに沿った断面図である。
【００３１】図４及び図５に図示した本発明の第２の実施の形態では、分割ハブ４、５は穴10を有さない。分割ハブ４及び５は、ケーシング部分６及び７が形成されるこの領域において、連続的に閉鎖して形成されており、したがってこの部分における中空空間８の密封は必要ない。図１及び図２に図示した実施の形態における穴10の機能は、図４及び図５で示す実施の形態においては、担持リング19に形成されている穴25が行なう。穴25には、図１及び図２で説明した実施の形態の場合と同様に、曲線軌道14を形成する嵌め込み部材13が補償層15を介して嵌め込み可能である。曲線軌道14には、層17によって形成される曲線軌道16が対向している。この場合、嵌め込み部材13はピン11に対する支持シェルとして形成される。担持リング19と支持シェルを形成している嵌め込み部材13との間には、穴25の領域に、ポリマー材からなる補償層が配置される。この補償層により、支持シェルは担持リング19とともに穴25の領域において接着されている。このとき補償層をパッキンリングと一体に形成し、このパッキンリングによって分割ハブ４、５を密封する構成とすることも可能である。担持リングの製造は、担持リング19が金属製の打ち抜き部品又は深絞り部品によって形成されていることにより、特に低コストになる。
【００３２】図６は、本発明の第３の実施の形態による振動吸収装置の平面図であり、慣性体３、ピン11等の位置は破線で示す。図７は、図６の線Ｃ−Ｄに沿った断面図である。
【００３３】図６及び図７に図示した回転振動吸収装置の実施の形態では、補償層15は案内軌道16を形成している層17と一体に形成されている。層17は、半径方向内側でキャップ部分26、27に移行している、すなわち層17は、キャップ部分26、27を形成する部材に層17を形成する部材を侵入させた形状で形成されている。キャップ部分26、27は、どちらか一方の一部分領域もしくは軸線方向の片側において、少なくともどちらか一方のケーシング部分６、７として機能する。キャップ部分26、27はそれぞれ各分割ハブ４、５に取り付けられていることが有利であり、その際各キャップ部分26、27は、相互に密接にかみ合うノーズ部分31を介して、互いに結合されている。したがってキャップ部分26、27は、その一部分領域において、ケーシング部分として機能する。このような構成の特別な利点は、分割ハブ４、５を簡潔に構成でき、よって低コストで製造できることである。補償層15、案内軌道16を担持している層17、及びキャップ部分26、27の構成が簡単であるため、これらの部材はただ１つの製造工程で低コストに製造することができる。
【００３４】
【発明の効果】軸線（１）のまわりに回転可能なシャフトのための回転数適合式振動吸収装置である。この回転数適合式振動吸収装置はハブ部（２）を有し、該ハブ部（２）上で、周方向に隣接する複数の慣性体（３）のそれぞれが、ハブ部（２）の周囲に設けられたケーシング部分（６、７）に配置された周方向に隣接する２つの保持部に受容されている。この保持部は、慣性体（３）及びハブ部（２）の各々に設けられた互いに逆向きの曲線軌道（14、22）上を転動可能なピン（11）を有する。ピン（11）は、回転運動に重畳する回転振動が生じた際に、前記曲線軌道（14、22）と前記ピン（11）により画定される湾曲した運動軌道に沿って、慣性体（３）と軸線（１）との間隔を変化させるように前記曲線軌道（14、22）上を転動する。さらにハブ部（２）は軸線方向において分割された、２つの分割ハブ（４、５）からなり、この分割ハブ（４、５）は半径方向外側へ延設され、ケーシング部分（６、７）と一体に形成されている。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９０００２３４５
【氏名又は名称】カール・フロイデンベルク
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| 【出願日】 |
平成１１年７月８日（１９９９．７．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３８９７
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 馨 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−４６１１３（Ｐ２０００−４６１１３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１９３９７４ |
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