JPH0585779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、第１及び第２の回転リングの間にば
ね及び減衰装置が設けられて成るはずみ車に関す
る。

〔従来の技術と問題点〕

上記の種類のはずみ車は、西独特許出願公開第
2931423号明細書により公知である。その場合ば
ねと減衰装置は第１及び第２の回転リングの間に
直列に接続して配列され、伝達されるトルクがば
ねの負荷容量を超える時に初めて減衰装置が作動
するように、相互に調整される。従つて減衰装置
は、専ら伝達されるトルクを特定の値に制限する
ために使用されている。この値に達しなければ、
減衰装置はこの値を超える場合のばねと同様に、
動作しない。それ故通常の使用条件のもとでは、
はずみ車による臨界振動の伝達を阻止するという
のは極めてまれである。

本発明の目的とするところは、通常の使用条件
のもとで臨界振動の伝達をほとんど不可能とする
よう改良した前記の如きはずみ車を示すことであ
る。

〔問題点解決のための手段〕

上記の目的は、駆動軸と連結された第１の回転
リング及び被動軸と連結された第２の回転リング
を具備し、これらの回転リングが相対回転可能に
同心に組合されて支承され、これらの回転リング
の間にゴム状弾性ばね及び相対回転を抑制するた
めの減衰装置が互いに並列に設けられ、第１の回
転リングが環状の空間を有してなるはずみ車にお
いて、 前記第１の回転リングは、前記空間内の少なく
とも一側の面に周方向に所定の間隔をおいて交互
に形成された対向面とポケツト状空所を有し、 前記第２の回転リングは、前記ポケツト状空所
に対向して配設される歯形を備える歯形つき板を
具備し、 前記空間内に両回転リングを連結するゴム状弾
性ばねが配設され、 該空間内が100乃至200000cStの粘土を有する液
体で満たされており、 前記減衰装置は、前記対向面及び前記歯形と、
当該両者間の上記の液体からなり、 両回転リングの相対ねじれ角がゼロのときに、
前記歯形は、前記ポケツト状空所の領域の中央部
に位置し、また前記相対ねじれ角が第１の角度以
下のときは、前記歯形は、前記ポケツト状空所の
領域内にあり、第１の角度を越えると、前記歯形
は前記対向面と重なり始め、 両回転リングの相対ねじれ角が前記第１の角度
以下のときは、前記ゴム状ばねによりねじり振動
を抑制し、前記第１の角度を越えるときは、前記
ゴム状弾性ばねと前記減衰装置によりねじり振動
を抑制するように構成したことを特徴とする、本
発明のはずみ車によつて達成される。

本発明に基づき設けられるはずみ車の構造によ
れば、小さな振幅の振動は減衰装置の空動を利用
して減衰装置の作動が解除され、ばねの可撓性に
よつて絶縁される。従つてこの振動がはずみ車を
介して伝達されて障害を生ずることはない。上記
の空動に関し、歯形がポケツト状空所の領域内に
あるときは、歯形が対向面と対向しているときに
比べ、歯形との対向距離の差（好ましくは1.5倍
の差）により、減衰力が著しく小さくなる。空所
領域内にあるこのような歯形の動きを本明細書で
は「空動」と称している。

大きな振幅の振動が導入されると空動がなくな
り、減衰装置はばねと並列に接続される。

その結果、良好な減衰が行われる。振動の有害
な伝達は確実に回避され、過大な振幅の共振の発
生の危険も同様に回避される。

特許請求の範囲第１項に記載した発明の好適な
実施態様が、従属クレイムに記載されている。

ばねはゴム状弾性材料から成るものとされる。
この材料は金属材料と違つて固有の減衰を有し、
その結果高周波振動が急速に消衰して、本来の減
衰装置の負担を或る程度軽減する。

一つの実施態様においては、ばねが第１及び第
２の回転リングの互いに半径方向に対面する保持
面を連結することとされる。これによつてはずみ
車の特に短い軸方向長さが得られるから、取付け
が容易になる。これに対して別の実施態様によつ
て、直径の縮小が得られる。それによれば、ばね
は第１及び第２の回転リングの互いに軸方向に対
面する保持面を連結する。

２つの実施態様を混合形態、即ち少なくとも１
個のばねを第１及び第２の回転リングの互いに軸
方向に対面する保持面の間に固設し、少なくとも
１個の別のばねを第１及び第２の回転リングの互
いに半径方向に対面する保持面の間に固設した実
施態様を実際に使用することも考慮することがで
きる。これによつて２個の回転リングを相互に同
軸に配列することが改善される。

本発明においては、回転リングが保持面の外で
はばねから間隔を有することとする。これによつ
て、熱が伝導されてもばねから遠ざけることがで
きる。特に、重合材料をばねの製造に使用する場
合には、良好な寿命を得る上でこのことが重要で
ある。

上記の間隔によつて形成された空所を相対回転
可能な回転リングに対して密封し、液体を充填す
る。導入される回転数に応じて、この空所には遠
心力を原因とする圧力がこの液体によつて発生す
る。設計が適切ならば、上記の圧力は遠心力に原
因するばねの変形を殆ど排除し、又は全く阻止す
るのに適当である。高い回転数が現れる用途での
このはずみ車の使用が、これによつて容易にな
る。

２個の回転リングの専ら弾性的に又は弾性的且
つ減衰を伴つて連結される相対回転運動領域は、
任意且つ相互に限定することができる。しかしこ
の領域は、±30°の角度範囲を超えてはならない。
一般機械製造業では２個の回転リングの間に±
10°の純弾性的相対回転を許容するような限定が、
また自動車工学の領域では±5°の純弾性的相対回
転を許すような限定が有利である。いずれの場合
も使用分野に応じて、全周波数範囲で有害な振動
の最適な抑制を得ることができる。

減衰装置は粘性ダンパから成る。本発明によれ
ば空所（自由空間）の中に収容される液体は100
乃至200000cStの粘度を有し、減衰装置は上記の
液体と第１の回転リングの対向面及び第２の回転
リング側の歯形とから成る。この場合に使用され
る液体は非圧縮性である。遠心力に原因するばね
の変形を回避することに関連して、上記の液体を
補助的に使用することが得策である。

本発明は、とりわけ次の特徴を有する。即ち空
動を行なうための対向距離の大きな非減衰帯をポ
ケツト状空所の領域に具備し、該非減衰帯が回転
面の周囲に均一に分布するものである。歯形と空
所間の距離、及び歯形と対向面間の距離の差が大
きく、少なくとも係数1.5だけ異なることが好ま
しい。こうして相対する歯形と空所間の距離は２
つの回転リングの非回転状態で、回転状態の場合
より大きな相互間隔を有するから、非回転状態の
場合の合成減衰力は遥かに小さい。

このため大きな振幅の振動は著しく減衰される
が、小さな振幅の振動が伝導される時は、適当な
調整次第で減衰効果は無視できる程小さい。従つ
て、異なる周波数の振動の導入に関連して種々異
なる効果が生じる。しかしこの場合、摩耗にさら
される精密部材の使用を廃止して、上述の効果が
得られるのであつて、このことは有利な製造の可
能性及び特に長い使用期間の達成という観点から
見て、甚だ有利である。

用途によつては、相対する歯形と空所間の種々
異なる大きさの間隔が１段又は多段の段階を経て
相互に移行するならば効果的であることが判明し
た。この場合、得られる減衰効果の度合は２つの
回転リングの相対回転の度合に応じて増加する。
それは例えば機関の負荷が突然変化する場合であ
る。

特許請求の範囲第３項は当然の実施態様に関す
るものである。特許請求の範囲第４項によれば、
非減衰帯が連続的に減衰帯に移行する。事情によ
つては自動車の全駆動系の衝撃的な励振を招くこ
ともある、減衰力の急激な変化がこうして回避さ
れる。

全体として得られる減衰効果は、減衰液によつ
て両側が濡らされる面の大きさによつて決定的に
左右される。必要ならば少なくとも１個の環状に
突出する張出し部をばね、第１の回転リング、及
び第２の回転リングのいずれか一つ、又は二つ、
あるいはすべてに設けることによつて、上記の面
が拡大される。

〔実施例〕

次に添付書類として添付した図面に基づいて、
本発明を詳述する。

第１図に断面図で示すはずみ車は、自動車のエ
ンジンと変速機の間に使用するためのものであ
る。

はずみ車は、駆動側にはスタータ・ピニオンを
具備する第１の回転リング１を、従動側には取付
けの後で図示しないクラツチ板を支承する第２の
回転リング２を包含する。第１の回転リング１と
第２の回転リング２は軸受装置３により相対的に
回転可能に、且つ同心に組み合わさせられて支承
されている。これらの回転リングは円環状の空所
を取り囲み、その中にはばね６が配設されてい
る。

ばね６は円環形であつて、ゴム状弾性材料から
成る。ばねの内側は加硫によつて保持リング４と
連結され、外側は加硫によつて保持リング５と連
結される。保持リング４は第２の回転リング２
に、保持リング５は第１の回転リング１に固定さ
れる。

ばね６は、第１の回転リング１と第２の回転リ
ング２の互いに円環状の空所を半径方向に取り囲
む保持面に固設されている。

ばね６は第１の回転リング１の相対する境界面
から軸方向両側に間隔を有し、こうして形成され
た空所は第２の回転リング２に対して動的に密封
され、粘度100乃至200000cStのシリコーン油が充
填されている。空所の中に没入し、内周区域が第
２の回転リング２に固着された皿状の歯形つき板
７の両側が、同時に上記のシリコーン油によつて
濡らされる。それによつて第２の回転リング２に
対する第１の回転リング１の相対的な回転は、ば
ね６の弾性変形と相俟つて、運動の粘性減衰をも
たらす。ばね６の軸方向両側に画定され、液体が
充填された空所は、ばね６の外周区域に配設した
通路１３を経て連通する。従つて回転運動により
２つの空所に発生する圧力上昇は完全に等化さ
れ、遠心力による変形に対するばね６の良好な機
械的支持を保証する。

片側に熱が作用しても、上記に基づく良好な状
況を変化させることはない。従つてこの実施態様
は、極めて高い負荷が現れる用途に適する。

最も簡単には、弾性体と同じ密度を持つ液体を
使用することによつて、弾性体の変形が補償され
る。この場合、軸継手の回転中に存在している自
由空間（空所）を、弾性体の半径方向内側の境界
面まで液体で充填すれば、十分な好結果が得られ
る。尚この点及び以下に示す事項については、本
出願人による特願昭61−138034号「軸継手」中に
関連する記載がある。

弾性体の密度が液体より大きい場合は、軸継手
の回転の際の弾性体の半径方向内面のオーバーフ
ローを適当に増加することによつて、同様の好結
果が得られる。場合によつて必要なオーバーフロ
ーの大きさは、実験的に正確に確かめたり計算し
たりすることができる。しかし多くの場合、この
点に関する精密作業に関連して特別の費用を支出
することは不要であり、少なくとも一部は経験的
知識で代用することができる。

液体を収容する自由空間即ち空所は、半径方向
外側及び軸方向両側が水密に画定される。運転上
必要な液量が軸の停止時に逃失しないことが保証
されるならば、軸の回転時に収容された液量が環
状に分配されるようにすることによつて、半径方
向内側の区域で二次シールを全く不要とすること
ができる。

しかしこの半径方向内側の区域にある２個のフ
ランジの間でパツキンを使用することが可能であ
り、特に前述の条件を守ることが不可能な場合
や、軸継手の正常な動作の時に異物が空所に侵入
する恐れがある場合は、パツキンを使用すること
が望ましい。特にダイナミツクパツキンの使用が
優れていることが判明している。パツキンを軸継
手の別の区域に取付けることも可能であるが、遠
心力により空所に圧力上昇が生じることを特に考
慮することが必要である。それ故、軸継手の内径
に配属することが好ましい。

第２図に示すはずみ車は、機能的には前述のも
のと同様である。この場合も粘性の液体によるダ
ンパが使用されるが、ばね６は第１の回転リング
１と第２の回転リング２の、軸方向に間隔をおい
た保持面の間に固着されるので、その外側だけが
粘性液で濡れることになる。液体ははずみ車の回
転の際に存在する自由空間をばねの半径方向内側
境界面まで満たし、こうして遠心力に原因するば
ねの変形を防止する。従つて液体は完結した単一
の空所にだけ収容されているから、前述の実施態
様とは違つてこの空所のダイナミツク・シーリン
グを行うために唯１個のパツキンリング１４だけ
で十分である。

第２図による実施態様では、軸方向の全長を縮
小するために、ばね６を半径方向に互いに取り囲
む３個のリングに分割した。２個の回転リングが
相対的に回転する時に３個のリングのすべての部
分に同じ断面負荷が生じるように、これらのリン
グの横断面を互いに調整した。従つて３個のすべ
てのリングを製造するのに、特定の可撓性の単一
の材料で足りる。このことは製造を容易にする。

第３図乃至第６図は第１図及び第２図のものと
類似の粘性ダンパの構成及び作動を説明するため
の図を示す。第３図と第５図では粘性ダンパを分
解した形で示し、第４図と第６図では組立によつ
て生じる組合わせを示している。

図示の２つの粘性ダンパは粘性の液体で濡れる
皿状体たる歯形つき板７を包含する。歯形つき板
７は円形であり、２個の回転リングの一方にそれ
ぞれ回転不能に固着され、又は回転リングの固定
部材をなす。

第３図と第４図の実施態様では、皿状体はそれ
ぞれ半径方向外側へ突出する歯形１５を具備し、
第５図と第６図の実施態様では軸方向に伸張する
歯形１５を具備している。一方、回転リング１に
はこれに対応して対向面２５が形成されている。
隣接する対向面間は切欠かれ空所を形成してい
る。これらの歯形および対向面は、取り付けによ
つて皿状体が連接された後、僅かな間隔をもつて
相互に隣接して通過することができ、その際に皿
状体の間の間隙に収容された粘性の媒質により減
衰効果が増大する訳である。相対する歯形と空所
の場合（第４図）は減衰効果は無視できない程に
小さいが、僅かな重なりが現れた後は最大重なり
面に到達するまで、減衰効果は均等に増加する。
減衰帯の相互間隔の大きさの変化又は収容される
液体の粘度の変化によつて、生じる減衰効果をほ
とんどあらゆる特性に調整できることは容易に理
解し得るところである。±10°の無減衰相対回転範
囲が一般に好適であることが判明している。

〔発明の効果〕

本発明の効果については上述されているが、結
局発明によれば小さな振動は空動を形成すること
によつて減衰装置の作動を解除してばねにより絶
縁され、大きな振動はばね並びにこれと並列に作
用する減衰装置により減衰される。従つてはずみ
車の通常の使用時に導入される振動を効果的に防
振し、共振などの不具合を回避することができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はばねが回転リングの互いに半径方向に
取囲む保持面の間に配設され、減衰装置が粘性ダ
ンパから成るはずみ車の断面図、第２図は回転リ
ングの軸方向間隔を有する保持面にばねが固設さ
れた、第１図と同様の実施態様の断面図、第３図
乃至第６図は第１図及び第２図と類似の粘性ダン
パの構成及び作動を説明するための図を示す。 １……第１の回転リング、２……第２の回転リ
ング、３……軸受装置、４，５……保持リング、
６……ばね、７……歯形つき板、１３……通路、
１４……パツキンリング、１５……歯形。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動軸と連結された第１の回転リング及び被
   動軸と連結された第２の回転リングを具備し、こ
   れらの回転リングが相対回転可能に同心に組合さ
   れて支承され、これらの回転リングの間にゴム状
   弾性ばね及び相対回転を抑制するための減衰装置
   が互いに並列に設けられ、第１の回転リングが環
   状の空間を有してなるはずみ車において、 前記第１の回転リング１は、前記空間内の少な
   くとも一側の面に周方向に所定の間隔をおいて交
   互に形成された対向面２５とポケツト状空所２４
   を有し、 前記第２の回転リング２は、前記ポケツト状空
   所２４に対向して配設される歯形２３を備える歯
   形つき板７を具備し、 前記空間内に両回転リング１，２を連結するゴ
   ム状弾性ばね６が配設され、 該空間内が100乃至200000cStの粘度を有する液
   体で満たされており、 前記減衰装置は、前記対向面２５及び前記歯形
   ２３と、当該両者間の上記の液体からなり、 両回転リング１，２の相対ねじれ角がゼロのと
   きに、前記歯形２３は、前記ポケツト状空所２４
   の領域の中央部に位置し、また前記相対ねじれ角
   が第１の角度以下のときは、前記歯形２３は、前
   記ポケツト状空所２４の領域内にあり、第１の角
   度を越えると、前記歯形２３は前記対向面２５と
   重なり始め、 両回転リング１，２の相対ねじれ角が前記第１
   の角度以下のときは、前記ゴム状弾性ばね６によ
   りねじり振動を抑制し、前記第１の角度を越える
   ときは、前記ゴム状弾性ばね６と前記減衰装置に
   よりねじり振動を抑制するように構成したことを
   特徴とするはずみ車。 ２ 前記歯形２３と前記空所２４間の距離は、前
   記歯形２３と前記対向面２５間の距離の少なくと
   も1.5倍であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のはずみ車。 ３ 前記歯形２３と前記空所２４間の距離が段階
   的に変化するように、前記空所２４は少なくとも
   １段の段付き底面を具備することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載のはずみ
   車。 ４ 前記歯形２３と前記空所２４間の距離が連続
   的に変化するように、前記空所２４は傾斜する底
   面を具備することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載のはずみ車。 ５ 液体で濡らされる面を拡大するためにゴム状
   弾性ばね、第１の回転リング、及び第２の回転リ
   ングのいずれか一つ、又は二つ、あるいはすべて
   が少なくとも１個の環状に突出する張り出し部を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第４項のいずれかに記載のはずみ車。