JPH1054443A - 回転運動伝達およびねじり振動減衰用の部品 - Google Patents

回転運動伝達およびねじり振動減衰用の部品

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JPH1054443A
JPH1054443A JP9138813A JP13881397A JPH1054443A JP H1054443 A JPH1054443 A JP H1054443A JP 9138813 A JP9138813 A JP 9138813A JP 13881397 A JP13881397 A JP 13881397A JP H1054443 A JPH1054443 A JP H1054443A
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camshaft
damping
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ユルゲン・デップ
Michael Dr Forkel
ミヒヤエル・フオルケル
Heinrich Jun Winkelmann
ハインリッヒ・ヴインケルマン・ユーニオル
Michael Jung
ミヒヤエル・ユング
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Audi AG
Palsis Schwingungstechnik GmbH and Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造的な大きさができるだけ小さく、調節装
置なしにカム軸の振動を減衰することができる部品を提
供する。 【解決手段】 回転運動を伝達し、ねじり振動を減衰す
るための部品は、作動室を取り込む減衰器ケーシング3
を備えている。この減衰器ケーシングに閉鎖蓋4が固定
され、減衰器ケーシングは減衰すべき部材との連結のた
めの固定範囲に半径方向内側へ一体的に接続している。
減衰器ケーシング内で減衰質量が粘性減衰媒体の中に配
置されている。減衰器ケーシングの半径方向外周部に、
回転運動伝達のためのプロフィルが形成されている。部
品は特に非切削の変形加工によって製作されたカム軸ホ
イール1として形成され、このカム軸ホイールはカム軸
ホイール歯状部5として形成された成形部を、減衰器ケ
ーシング3の外周に備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、作動室を取り込む
減衰器ケーシングを備え、この減衰器ケーシングに閉鎖
蓋が固定され、減衰器ケーシングが減衰すべき部材との
連結のための固定範囲に半径方向内側へ一体的に接続
し、減衰器ケーシング内で減衰質量が粘性減衰媒体の中
に配置され、減衰器ケーシングの半径方向外周部に、回
転運動伝達のための成形部が形成されている、回転運動
を伝達し、ねじり振動を減衰するための部品に関する。
【0002】
【従来の技術】このような部品はヨーロッパ特許第05
03424号明細書によって知られている。この明細書
には、プーリに連結されたねじり振動減衰器が記載され
ている。このねじり振動減衰器はクランク軸振動減衰器
として使用するために設けられている。その際、この部
品は、減衰質量と減衰器ケーシングの閉鎖蓋を除いて、
実質的に1個の部品からなっている。この部品はベルト
プロフィルと減衰器ケーシングとボス領域を備え、特に
非切削の変形加工によって製作されている。この公知の
部品はいわゆる粘性減衰器、すなわちビスコスダンパー
である。この減衰器の物理的な基本原理は、フライホイ
ールと、クランク軸自由端部に連結されたケーシングと
の間の環状隙間内における液体の剪断流れにある。
【0003】回転自在のフライホイールはその回転慣性
のために遅れながらついて行く。この場合、高粘性液体
を剪断するためのエネルギーがクランク軸振動から奪わ
れる。すなわち、振動が減衰される。クランク軸のため
のねじり振動減衰器として、クランク軸のためのこのよ
うな粘性減衰器のほかに、ゴム−金属部品が使用され
る。このゴム−金属部品の振動数がクランク軸の第1の
ねじり固有振動数に調和しているので、消去と減衰によ
ってクランク軸振動を最小化することができる。
【0004】一般的にねじり振動減衰器がクランク軸に
使用されると、従来は、カム軸に至る駆動トレーンのた
めに、クランク軸の手段に加えて他の減衰装置を設ける
必要がなかった。点火時期をいろいろな回転数範囲に適
合させるためにカム軸を調節するための駆動装置を使用
する場合にのみ、この非常に複雑な部品に粘性減衰器を
統合することが知られている。
【0005】内燃機関の場合、弁の開閉は公知のごとく
カム軸によって行われる。このカム軸は歯付きベルト、
チェーンまたは歯車装置を介してクランク軸によって駆
動される。このような駆動トレーンは内燃機関の不連続
な作動によって振動させられる分配された質量と剛性を
有するシステムである。個々のシリンダで燃焼する際に
周期的に作用するガス力により、低い回転数で、エンジ
ンの大きな回転数変動が生じる。このいわゆる不釣合い
ねじり振動は、クランク軸全体の低振動数の剛体振動で
ある。この剛体振動は例えば4シリンダ四サイクルエン
ジンの場合1回転あたり2回のガス衝撃力によって加え
られる。この場合、マルチ弁技術の使用によって大きな
ガス衝撃力が発生するかあるいは二質量フライホイール
をしようすることによってクランク軸上でのフライホイ
ールの慣性モーメントが減少するときに、クランク軸の
自由端、ひいてはカム軸駆動装置に、プラスマイナス3
°以上の振動角度が発生する。
【0006】弁質量が加速または減速されることによっ
て、カム軸には高振動数のねじり振動が付加的に励起さ
れる。この作用はディーゼルエンジンの場合には、カム
軸を介して噴射ポンプを駆動することによって更に強め
られる。マルチ弁技術はこの振動を強化する働きがあ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、構造
的な大きさができるだけ小さく、製作が簡単であると共
に、調節装置を用いないでカム軸の振動を減衰すること
ができる、部品を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題は冒頭に述べた
種類の部品において本発明に従い、部品が特に非切削の
変形成形(切屑を出さない成形加工)によって製作され
たカム軸ホイールとして形成され、このカム軸ホイール
がカム軸ホイール歯状部として形成された成形部を、減
衰器ケーシングの外周に備えていることによって解決さ
れる。
【0009】本発明により、振動を減衰する粘性減衰器
の機構がカム軸の歯付きベルト用プーリに統合され、そ
の際この統合によって複雑なひいては製作しにくい部品
が生じることがない。部品は特に非切削の変形加工によ
って作ることができる。これは製作コストを低減する。
粘性減衰器をカム軸ホイールに統合することにより、振
動を減衰する機構のために、きわめて小さな構造スペー
スしか必要としない。
【0010】特に有利な実施形によれば、カム軸ホイー
ル歯状部の内側が作動室内に延びる内側歯状部として形
成され、この内側歯状部内に、半径方向内側に向いた少
なくとも1個の円板状の外側ディスクが挿入され、減衰
質量が半径方向外側に向いた少なくとも1個の円板状の
内側ディスクとして形成されている。その際、複数の外
側ディスクと内側ディスクが交互に設けられ、環状隙間
を形成していると特に有利である。歯付きベルト用プー
リに形状補完的に連結された外側ディスクは、自由に回
転する内側ディスクと共に複数の環状隙間を形成する。
この環状隙間には粘性液体が充填される。この粘性減衰
器の多板構造により、従来の構造と比べて、コンパクト
な遠心質量で作用隙間の表面積が大幅に増大する。それ
によって、減衰作用が同じであるとき、粘性の低い液体
を使用することができ(充填時に有利である)、および
または隙間の製作誤差を大幅に大きくすることができる
(無切削加工による製作が可能である。
【0011】内側ディスクが粘性減衰器の遠心質量の役
目をするので、内側ディスクは特に外側ディスクよりも
厚く形成され、そして特に鋼で形成可能である。これに
対して、外側ディスクは薄壁状に形成可能であり、特に
アルミニウムや合成樹脂で作ることができる。ディスク
の間に環状隙間を確保するために、ディスクがスペーサ
によって軸方向で固定されていると有利である。このス
ペーサはディスクに一体化してもよいし、固有の部品で
あってもよい。
【0012】本発明の他の実施形では、作動室を画成す
るカム軸ホイール歯状部の内面が環状に滑らかに形成さ
れ、減衰質量が環状に形成されている。この実施形の場
合には、従来の環状の減衰質量を使用することができ
る。この場合、カム軸歯状部の内面が滑らかに形成され
ていることが重要である。更に、減衰質量が作動室内で
滑り軸受によって軸方向と半径方向に軸受されていると
有利である。この滑り軸受は別体の軸受ブッシュまたは
例えばテフロン製のコーティングによって形成可能であ
る。この滑り軸受は内側ディスクの回転運動を制限しな
いが、付加的な摩擦減衰を生じることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、図に基づいて本発明を例示
的に詳しく説明する。カム軸ホイール1として形成され
た、本発明の第1の実施の形態による部品が図1,2に
示してある。このカム軸ホイール1は先ず最初に、図示
していない自動車等のカム軸に固定するためのボス状の
固定領域2を備えている。このボス状の領域2は、U字
状横断面の減衰器ケーシング3に接続している。この減
衰器ケーシングはその開放側が、円板状の閉鎖蓋4によ
って密閉可能である。この閉鎖蓋は例えば溶接、接着等
によって固定される。減衰器ケーシング3は閉鎖蓋4と
共に、ねじり粘性減衰器を収容するための閉じた作動室
を形成する。このねじり粘性減衰器の構造について次に
詳しく説明する。
【0014】減衰器ケーシングの軸方向の外壁3aは外
面にカム軸ホイール歯状部5を備えている。このカム軸
ホイール歯状部は内側が作動室内に延びる内側歯状部6
として形成されている。それによって、今まで述べたカ
ム軸ホイール1全体は、閉鎖蓋4を除いて、1個の一体
部品からなっている。この部品は特に非切削式の変形加
工によって作ることができる。
【0015】カム軸ホイールの歯状部5の内面の内側歯
状部6は、半径方向内側に向いた円板状の少なくとも1
枚、特に複数枚(本実施の形態で4枚)の外側ディスク
7を形状補完的に収容する働きをする。この外側ディス
クは軸方向に互いに離隔されて、減衰器ケーシング3内
の作動室内に相対回転しないよう配置されている。その
際、外側ディスク7を互いに離隔するために、外側ディ
スク7の基部領域がリング状のスペーサ8として形成さ
れている。しかし、その代わりに、このスペーサ8を、
外側ディスク7の間に挿入される個々の固有の部品とし
て形成することができる。
【0016】粘性減衰器の減衰質量は、半径方向外側に
向いた円板状の少なくとも1枚、特に複数枚(図示実施
の形態では4枚)の内側ディスク9によって形成されて
いる。この内側ディスクは外側ディスク7の間に交互に
配置され、減衰器ケーシング3の作動室内に回転自在に
軸承されている。そのために、作動室内の半径方向内側
に滑り軸受10が設けられている。この滑り軸受は例え
ば別体の軸受ブッシュまたはコーティング、例えばテフ
ロンからなるコーティングによって形成可能である。内
側ディスク9は同様に、半径方向内側に、軸方向のスペ
ーサを備えている。このスペーサは11で示してあり、
本実施の形態では内側ディスク9の一体構成部分であ
る。このスペーサ8または10により、個々のディスク
7または9の間にそれぞれ均一な厚さの環状隙間が生じ
る。この環状隙間は12で示してある。作動室は、ディ
スクを挿入し、閉鎖蓋4で密閉した後、通常のごとく、
粘性流体が充填される。この粘性流体は特に環状隙間1
1の範囲を埋める。この粘性流体は参照符号13で示し
てある。
【0017】粘性減衰器の多板構造により、従来の構造
と比べて、作用隙間の表面積がかなり大きくなる。それ
によって一方では、減衰作用が同じであるとき、粘性の
低い流体を使用することができ、およびまたは、他方で
は隙間の製作誤差を大幅に大きくすることができる。図
1から判るように、充分な減衰質量を供するために、内
側ディスク9は外側ディスク7よりも幅が厚く形成され
ている。その際、内側ディスク9は好ましくは鋼からな
り、外側ディスク7はアルミニウムまたは合成樹脂から
なっている。
【0018】本発明によるカム軸ホイールの他の実施の
形態が図3,4に示してある。この場合、同じ部品に
は、添字「′」を付けた、図1,2と同じ参照符号が用
いられている。カム軸ホイール1′のこの実施の形態
は、外側にカム軸ホイール歯状部5′を備えた減衰器ケ
ーシング3の軸方向の外壁3a′の、作動室寄りの内面
3b′が、環状に滑らかに形成されている点が、図1,
2の実施の形態と異なっている。それによって、作動室
は環状であるので、減衰質量9′は環状の形を有する。
この減衰質量9′は作動室内で回転可能である。この場
合、半径方向内側に滑り軸受10′が設けられている。
更に、作動室には、13′で示した粘性流体が充填され
ている。
【0019】両実施の形態は構造がコンパクトで、カム
軸ホイールのスペースを増大するこがなく、簡単に製作
可能である。勿論、基本思想を逸脱することなく、他の
実施形も可能である。図1,2の実施の形態の場合に
は、例えばディスクの数を変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による部品の第1の実施の形態を示す軸
方向断面図である。
【図2】図1の部品の半径方向断面図である。
【図3】本発明による部品の第2の実施の形態の軸方向
断面図である。
【図4】図3の部品の半径方向断面図である。
【符号の説明】
1,1′ カム軸ホイール 3,3′ 減衰器ケーシング 3b 内面 4 閉鎖蓋 5,5′ カム軸ホイール歯状部 6 内側歯状部 7 外側ディスク 8,11 スペーサ 9,9′ 内側ディスク(減衰質
量) 10,10′ 滑り軸受 12 環状隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン・デップ ドイツ連邦共和国、64720 ミヒエルシユ タツト、ゲーテストラーセ、3 (72)発明者 ミヒヤエル・フオルケル ドイツ連邦共和国、59227 アーレン、ア ウグステイン・ヴイベルストラーセ、27ア ー (72)発明者 ハインリッヒ・ヴインケルマン・ユーニオ ル ドイツ連邦共和国、59227 アーレン、ロ ベルト・コッホストラーセ、30 (72)発明者 ミヒヤエル・ユング ドイツ連邦共和国、85122 ホフシユテッ テン、ライフアイゼンリング、8

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作動室を取り込む減衰器ケーシングを備
    え、この減衰器ケーシングに閉鎖蓋が固定され、減衰器
    ケーシングが減衰すべき部材との連結のための固定範囲
    に半径方向内側へ一体的に接続し、減衰器ケーシング内
    で減衰質量が粘性減衰媒体の中に配置され、減衰器ケー
    シングの半径方向外周部に、回転運動伝達のための成形
    部が形成されている、回転運動を伝達し、ねじり振動を
    減衰するための部品において、部品が特に非切削の変形
    加工によって製作されたカム軸ホイール(1,1′)と
    して形成され、このカム軸ホイールがカム軸ホイール歯
    状部(5,5′)として形成された成形部を、減衰器ケ
    ーシング(3,3′)の外周に備えていることを特徴と
    する部品。
  2. 【請求項2】 カム軸ホイール歯状部(5)の内側が作
    動室内に延びる内側歯状部(6)として形成され、この
    内側歯状部内に、半径方向内側に向いた少なくとも1個
    の円板状の外側ディスク(7)が挿入され、減衰質量が
    半径方向外側に向いた少なくとも1個の円板状の内側デ
    ィスク(9)として形成されていることを特徴とする請
    求項1記載の部品。
  3. 【請求項3】 複数の外側ディスク(7)と内側ディス
    ク(9)が交互に設けられ、環状隙間(12)を形成し
    ていることを特徴とする請求項2記載の部品。
  4. 【請求項4】 内側ディスク(9)が外側ディスク
    (7)よりも厚いことを特徴とする請求項2または3記
    載の部品。
  5. 【請求項5】 ディスク(7,9)がスペーサ(8,1
    1)によって軸方向で固定されていることを特徴とする
    請求項2〜4のいずれか一つに記載の部品。
  6. 【請求項6】 スペーサ(8,11)がディスク(7,
    9)に一体化されていることを特徴とする請求項5記載
    の部品。
  7. 【請求項7】 作動室を画成するカム軸ホイール歯状部
    (5′)の内面(3b′)が環状に滑らかに形成され、
    減衰質量(9′)が環状に形成されていることを特徴と
    する請求項1記載の部品。
  8. 【請求項8】 減衰器ケーシング(9,9′)が作動室
    内で滑り軸受(10,10′)によって軸方向と半径方
    向で軸受されていることを特徴とする請求項1〜7のい
    ずれか一つに記載の部品。
  9. 【請求項9】 滑り軸受(10,10′)が別体の軸受
    ブッシュまたはコーティングによって形成されているこ
    とを特徴とする請求項8記載の部品。
JP9138813A 1996-05-29 1997-05-28 回転運動伝達およびねじり振動減衰用の部品 Withdrawn JPH1054443A (ja)

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