振動吸収アイソレータ
振動吸収アイソレータは、原動部材と、従動部材と、原動部材に固定して取り付けられ、従動部材と滑り係合して従動部材の原動部材に対する所定の回転運動を可能にする保持部材と、原動部材と従動部材の間に配置され、原動部材と従動部材の間において駆動方向に圧縮されるエネルギー吸収部材とを備え、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により従動部材を原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動吸収アイソレータに関し、より具体的には、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動減衰装置は、従来自動車の駆動系において使用され、例えば、エンジンクランクに設けられる。この目的に対する周知の装置は、ゴム状のものやフレキシブルカップリングから構成され、弾性バネとしても知られるスリーブバネカップリングに対応する。
【０００３】
このような装置の場合、ディスク状、あるいは環状弾性体が設けられ、一般には、各々の場合において円筒面の間のゴム体が、直接一方は外側、一方は内側の捩り剛体部の間に連結されている。この（ゴム）弾性体は、全ての運転モードにおいて通常接線方向の偶力の下で応力が掛かっている。弾性体（いくつかの部分として構成されていてもよい）は、減衰されるべき部分（本件の場合は通常駆動系）の捩り振動を吸収する。
【０００４】
捩り振動の減衰は、リングと内側駆動部として構成されたダンピング質量の間の回転運動にも起因し、ダンピング質量と弾性体の硬さは、要求された振動周波数におけるダンピングを実現するために、互いに適合されていなければならない。
【０００５】
捩り振動は、主原動部からのトルクの周期的変動により励起され、例えば、内燃機関の点火に起因する。
【０００６】
この技術の代表はダンカン(Duncan)の米国特許第４，３５５，９９０号（１９８２）であり、軸周りに回転可能な捩り弾性力伝達装置を開示する。これは少なくとも２つの突出部が設けられたハブ部材と、捩り駆動されている配置において突出部と嵌め合わせ係合を行なう少なくとも２つの耳部を備えたハブの外側に配置されたリム部材、耳部と突出部の間に介挿され、両者の間で動力を伝達する弾性クッションスプリング手段とを備える。改良は、それぞれの外側および内側周縁部に沿って並列して配置された十分な軸方向寸法を有する複数のラジアルベアリング面を備えるハブとリム部材を利用することに向けられる。利用においては、自動調心により同心を維持する捻り弾性装置のハブとリム部材に、このように大きなラジアルベアリング面が与えられる。
【０００７】
必要とされているのは、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第１の目的は、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、以下における本発明の詳細な説明と図面とによって指摘され明らかとされる。
【００１０】
本発明は、原動部材と、従動部材と、原動部材に固定して取り付けられ、従動部材と滑り係合して従動部材の原動部材に対する所定の回転運動を可能にする保持部材と、原動部材と従動部材の間に配置され、原動部材と従動部材の間において駆動方向に圧縮されるエネルギー吸収部材とを備え、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により従動部材を原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータを含むものである。
【００１１】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を図解し、説明とともに本発明の原理を説明するために用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の振動吸収アイソレータ(decoupling vibration isolator)は、アイドル回転数において第１共振周波数がエンジン点火周波数よりも低くなるようにエンジンのベルト伝導システムを調整する。それゆえ、ベルト伝動における角振動の共振は、エンジン運転の全てのＲＰＭ領域において存在しない。しかし、エンジン始動の間、つまりエンジンが０ｒｐｍから加速し、低減された（調整された）システムの周波数を通過するとき、ベルト伝動において過渡的な共振があり、スリップ音「異音(chirp)」が発生し得る。従来の技術の場合、オルタネータの一方向クラッチ（ＯＷＣ）のようなデカップリング装置を装備する必要がある。本発明では、一対のエラストマ要素間の各々に所定の隙間が設けられる。
【００１３】
図１は、プーリの正面斜視図である。本発明の振動吸収アイソレータはプーリ１０を備える。プーリ１０は外側ベルト係合面１１を備える。ベルト係合面１１は、マルチリブ形状を有する。プーリ１０は更に内側環状空間１２を備える。環状空間１２は外側部１５、内側部１６、放射状ウェブ１４により形成される。略平らなタブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは放射状ウェブ１４に取り付けられ、環状空間１２に突き出ている。内側部１６により穴１７が形成される。
【００１４】
図２は、エラストマ部材を含むプーリの正面斜視図である。エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、環状空間１４内に配置される。エラストマ部材２０、２１、２２、２３は環状空間１４の曲率にほぼ適合した円弧形状を有する。
【００１５】
エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、ＥＰＤＭ、ＨＮＢＲ、ＣＲ、天然ゴム、合成ゴム、又はこれらの複数の組み合わせなど、この技術分野で知られている素材から成る。それぞれ圧縮性がある。それぞれ略線形のバネ定数を備える。また各エラストマ部材は、周知の減衰特性、すなわち減衰率（μ）を有する。
【００１６】
各エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、それぞれ端部２００、２１０、２２０、２３０を有し、それぞれのタブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに各々係合する。本実施形態では、エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、タブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ相互間の間隔よりも短い長さを有する。
【００１７】
各エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、約７０°の円周長さを有する円弧形状をなす。この円周長さは限定されるものではなく、一例として示されるにすぎない。タブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの間の円周間隔は約９０°である。したがって、約２０°の隙間１３０、１３１、１３２、１３３が、それぞれのタブと隣接するエラストマ部材の端部との間に生じる。例えば、隙間１３０は端部２２１とタブ１３ａの間に配置される。同様に隙間１３１は端部２０１とタブ１３ｂの間に配置される。隙間１３２は端部２３１とタブ１３ｃの間に配置される。隙間１３３は端部２１１とタブ１３ｄの間に配置される。
【００１８】
それぞれの隙間により、原動クランクフランジ５０が減速している間、従動プーリ１０を原動クランクフランジ５０から一時的に切り離すことが可能になる。このような非連結状態は、それぞれの隙間によって生じた１０と５０の間の相対運動によって、その一部が達成される。すなわち、クランクフランジ５０がプーリ１０に動力を伝達しているとき、それぞれのエラストマ部材は圧縮され、それに対応して長さが僅かに減少する。クランクフランジ５０がプーリ１０に動力を伝達していないとき、それぞれのエラストマ部材は、圧縮力から解放され、僅かに長い非圧縮状態の長さまで伸張あるいは減圧される。この伸張は、プーリ１０のクランクフランジ５０に対する相対的な回転運動を可能にする各隙間１３０、１３１、１３２、１３３によって容易になる。それぞれのエネルギー吸収部材には負荷が掛からず、したがって全く圧縮されず、非連結状態とされる。すなわち、それぞれのエネルギー吸収部材は作動中に軸荷重を受けない。なお、非連結状態は、原動部材の全ての減速で発生するわけではない。従動部材付属コンポーネントのフリーオーバーラン（非連結状態）は、反転方向の慣性トルクが伝達トルクと等しいときに発生する。言い換えれば、非連結状態は、二つの要因に依存している。１）伝達されている従動部材の負荷トルク、２）全ての従動部材コンポーネントの慣性モーメント、である。もし従動部材コンポーネントの負荷トルクが小さく、従動部材の慣性が大きい場合には、非連結状態は低いレートの減速においても起こる可能性があり、この逆の場合も同様に起こり得る。
【００１９】
ここで与えられた数値、寸法の情報は例示のためだけのものであり、具体的なアプリケーションに対して振動吸収アイソレータを提供するのに必要とされる可能性がある寸法について限定することを意図するものではない。
【００２０】
図３は、クランクフランジの正面斜視図である。クランクフランジ５０は通常エンジンクランク（図示せず）に接続されている。クランクフランジ５０は放射状ウェブ部５１と外側部５２を備える。略平らなタブ１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｃ、１３００ｄが放射状ウェブ部分５１に取り付けられ、環状空間１２０に突き出ている。穴５３はウェブ部分５１に配置される。タブ１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｃ、１３００ｄの間隔は略９０°である。
【００２１】
低摩擦表面５４は外側部５２の径方向内側部に配置される。低摩擦表面５４は、エラストマ部材２０、２１、２２、２３の摺動を許容する。表面５４の摩擦係数は、プーリ１０とクランクフランジ５０の間の相対運動の減衰を変化させるように、すなわち調整するように適合される。
【００２２】
図４は、エラストマ部材を備えるクランクフランジの正面斜視図である。それぞれのタブ１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｃ、１３００ｄは、それぞれの隙間１３０、１３１、１３２、１３３に配置される。各エラストマ部材は更にリブを備え、例えばリブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄがエラストマ部材２０に備わっており、低摩擦表面５４とエラストマ部材との間の面接触全体を低減する。リブはまた、環状空間１４内での圧縮状態において、エラストマ部材が多少膨らめるようにする。
【００２３】
図５は、組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。プーリ１０はクランクフランジ５０を覆うようにクランクフランジ５０に係合される。クランクフランジ５０はプーリ１０の環状空間１２の中に入れ子状態にされる。
【００２４】
キャップ１４００ｄは、タブ１３００ｄを覆うように係合される。キャップ１４００ｃはタブ１３００ｃを覆うように係合される。キャップ１４００ｂはタブ１３００ｂを覆うように係合される。キャップ１４００ａ（図示せず）はタブ１３００ａ（図示せず）を覆うように係合される。
【００２５】
組み立てられると、エラストマ部材２０はタブ１３ａとキャップ１４００ｂの間に拘束される。エラストマ部材２２はタブ１３ｃとキャップ１４００ａの間に拘束される。どのエラストマ部材の両端にも隙間は配置されない。したがって、それぞれの隙間は、プーリ１０とクランクフランジ５０から突き出す隣接したタブの間に配置される。すなわち、隙間１３０はタブ１３ａとタブ１３００ａの間に配置される。隙間１３１はタブ１３ｂとタブ１３００ｂの間に配置される。隙間１３２はタブ１３ｃとタブ１３００ｃの間に配置される。隙間１３３はタブ１３ｄとタブ１３００ｄの間に配置される。
【００２６】
キャップ１４００ａ、１４００ｂ、１４００ｃ、１４００ｄは、本技術分野で知られている適切などのエラストマ材料でもよく、ＥＰＤＭ、ＨＮＢＲ、ＣＲ、天然ゴム、合成ゴム又はそれらの複数の組み合わせなどが含まれる。それぞれの隙間１３０、１３１、１３２、１３３の幅は、それぞれのキャップ１４００ａ、１４００ｂ、１４００ｃ、１４００ｄの各厚さによってそれぞれ狭くなる。例えば、隙間１３０はタブ１３ａとエラストマ部材２２の端部２２１との間に配置されるが、上記隙間は、タブ１３００ａに設けられたキャップ１４００ａの円弧長さ（すなわち厚さ）より短くなった円弧長さ（すなわち幅）をもつことになる。したがって、隙間１３０、および隙間１３１、１３２、１３３の円弧長さは、全て略同じサイズのため、約５度から約１０度の範囲にある。隙間１３０、１３１、１３２、１３３の幅は、運転中の瞬間的な角減速を吸収するための約３°から約５°のプーリ１０のフランジ５０に対する相対的な回転を許容すれば十分であることが理解されるであろう。
【００２７】
ベルトＢはベルト係合面１１に係合する。ベルトＢはＶリブベルトもしくはＶベルトであり、どちらも周知である。
【００２８】
図６は、振動吸収アイソレータの正面斜視図である。クランクフランジ５０はプーリ１０の環状空間１２の中に入れ子状態とされる。低摩擦ストリップ７１は、プーリ１０のキャップ７０に対する相対的な回転運動を可能にする（図９参照）。
【００２９】
図７は、組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り側面斜視図である。キャップ１４００ｂ、１４００ｃ、及び１４００ｄは、エラストマ部材２０、２２を除いた状態で示される。ハブ６０は、エンジンクランクシャフト（図示せず）に係合する。キャップ７０はプーリ１０をクランクフランジ５０内に保持する。
【００３０】
図８は、ベルトが係合された状態での振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。ベルトＢは、プーリ１０と係合した状態で示される。タブ１３ｄとキャップ１４００ｄの間の隙間１３３が明確に示されている。エラストマ部材２１は、キャップ１４００ｄとともに、タブ１３ｂとタブ１３００ｄの間に配置される。エラストマ部材２３は、キャップ１４００ｃとともに、タブ１３ｄとタブ１３００ｃの間に配置される。
【００３１】
図９は、図８に示される本発明の減衰アイソレータの断面図である。プーリ１０をフランジ５０に対して適切な位置に固定するために、キャップ７０はフランジ５０にスポット溶接される。つまり、プーリ１０は、キャップ７０とフランジ５０の間に拘束される。プーリ１０のフランジ５０に対する相対的な回転運動が可能なように、キャップ７０はプーリ１０と滑り係合される。低摩擦ストリップ７１は、キャップ７０とプーリ１０の間の摩擦を減らすことにより、それらのパーツ間の相対的な回転運動を容易にする（図６も参照）。
【００３２】
図１０は本振動吸収アイソレータのトルクと角変位の間の関係を表したグラフである。座標（０，０）において、エラストマ部材２０、２１、２２、２３のそれぞれの端部は、キャップ１４００ｂ、１４００ｄ、１４００ａ、１４００ｃ及びタブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに全て係合される。本振動吸収アイソレータは、図４に示されるように、‘Ｒ’方向に駆動される。ベルト伝動システムにおいて伝達トルクが増加するに従い、角変位、つまりプーリ１０のフランジ５０に対する相対的な角度が増加する。つまり、エラストマ部材２０、２１、２２、２３がわずかに圧縮され、クランクフランジ５０がプーリ１０に対して進角することを可能にする。この様子が４分円曲線‘Ａ’で示される。
【００３３】
エンジンのクランクシャフトが瞬間的に大幅な角減速を行なう場合、隙間によりエラストマ部材がタブから離れる。それにより、従動される全てのベルト駆動エンジン補機の慣性は、クランクから分離された状態とされ、これによりシステムの振動が低減される。隙間の効果は、トルクの反転とともに４分円‘Ｂ’で示される。隙間は、クランクフランジ５０に対し相対的に拘束されていないプーリ１０のクランクフランジ５０の瞬間的な角減速の間における相対的な回転に相当する。つまり、隙間は、クランクフランジ５０とプーリ１０の間で実質的にトルクが伝達されない所定の角度範囲での運動を可能にし、これにより、原動系を一時的に従動系から切り離す。角減速が非常に大きいときには、極度な衝撃によるあらゆる影響を軽減あるいは除去するように、過度な回転の衝撃を緩和するようにプーリタブがエラストマキャップに係合する。
【００３４】
運転期間中、すなわち、フランジがプーリを駆動している加速時、エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、点火により生じる衝撃を減衰するエネルギー吸収部材として機能し、これにより減衰する衝撃のエンジン補機への伝達を最小にする。これはまた、減速期間中の場合も同様である。すなわち、エラストマ部材はその圧縮性によって、衝撃を吸収し、さもなければベルト伝動システムを通して伝達されるであろう衝撃の大きさや持続時間を最小にする。
【００３５】
図１１は、クランクにおける回転速度と時間との間の関係のグラフである。本発明は内燃機関で使用されるため、それぞれの点火はクランクシャフトを介してベルト伝動により駆動される補機に伝達される衝撃を引き起こす。それぞれのパルスは、クランクシャフトを加速させ、そして減速させる。これらのパルスは本発明の振動吸収アイソレータにより吸収され、補機伝動ベルト補機へ伝達されるパルスの強さや持続時間を最小にする。これはベルトとともに補機の運転寿命を延ばす。
【００３６】
図１２は、他の実施形態の斜視図である。内燃機関の場合、クランクシャフトの端部は補機ベルト伝動システムに動力を伝達する。クランクシャフトは、エンジンシリンダの点火によって発生する２５０ヘルツから５００ヘルツの周波数の捩り振動を通常起こす。もし捩り振動の振幅が大きければ（約０．５度よりも大きいとき）、クランクシャフトの捩り振動の振動エネルギーを吸収するためにクランクダンパが用いられるであろう。もしそうでなければ、クランクシャフトは疲労により破損する可能性がある。ノイズも発生するであろう。加えて、シリンダの点火が不連続かつ断続的なプロセスであるという事実のため、クランクシャフト内に角振動も発生する。角振動は比較的エンジンｒｐｍが低いときによく発生し、約２０から３０ヘルツというかなりの低周波数で、振幅が約１度以上の角振動が発生する。この振動は減衰させることができるが、ダンピングにはかなり大きな質量の慣性部材が必要となるが、質量増大の要求はエンジンデザインの観点から実用的ではない。故にエンジン補機の角振動による悪影響を防ぐために、クランクシャフトダンパを用いて角振動を補機伝動から絶縁する。
【００３７】
ダンパハブ８０は、穴８５を通して装着されたボルト８３を含む既知の方法で、フランジ５０に連結される。またダンパハブ８０は、フランジ５０にスポット溶接されてもよい。ダンパハブ８０は、外側円周面８１を備える。面８１は軸方向に広がる幅を有している。
【００３８】
エラストマ部材８４は、面８１と慣性部材８２の間に配置される。エラストマ部材８４は、面８４と慣性部材８２の間で圧縮され、圧縮厚さは非圧縮時の厚さの７０%から９０%である。慣性部材８２は、エラストマ部材８４と結合されたときに、捩り方向及び横方向のクランク振動を減衰するのに十分な質量を備える。本発明の振動吸収アイソレータは、図１２に示される慣性質量８２やエラストマ部材８４を用いても、用いなくともよい。
【００３９】
エラストマ部材８４は、減衰特性（μ）を有する。減衰特性（μ）は、部材８４が振動及びハブ８０と慣性部材８２の間の他のあらゆる相対運動を利用上の必要に合わせて減衰するように選択される。ボルト８３はまた、この装置をエンジンクランクシャフト（図示せず）に取り付けるために使用される。
【００４０】
エラストマ部材８４には、この分野で知られているＥＰＤＭ、ＨＮＢＲ、ＣＲ、天然及び合成ゴム、およびそれらを複数組み合わせたものを含む素材からなる。
【００４１】
図１３は、図１２の別の実施形態の断面図である。図１３は、図１２に示される減衰部がクランクフランジ５０に取り付けられていることを除いて、図９に示される装置を示している。
【００４２】
図１４は、別の実施形態の分解斜視図である。この別の実施形態では、エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、対応する対となるバネ部材で置き換えられる。バネ部材は、２００１、２００２、２１０１、２１０２、２２０１、２２０２、２３０１、２３０２であり、それぞれ環状空間１４の中に略一定の半径で配置される。バネ部材の対は２００１、２００２、２１０１、２１０２、２２０１、２２０２、２３０１、２３０２である。
【００４３】
バネ部材のそれぞれの対の間に配置されるのは、それぞれ部材１５０２、１５０５、１５０８、１５１１である。それぞれの部材１５０２、１５０５、１５０８、１５１１は、環状空間１４の中の互いに隣接したバネの端部を適切に整列し、適正な位置に保つように作用する。例えば、バネ２１０１と２１０２の端部は、部材１５０２に係合する。この交互に‘詰め合わせた(stacked)’配列は、余分な長さをもたないバネの使用を可能にし、そうでなければ、圧縮荷重がかかった状態でバネを環状空間内で曲げたり歪めたりする必要があるであろう。
【００４４】
故に、２１０１、２１０２、１５０１、１５０２、１５０３を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２１の代わりに使用される。２００１、２００２、１５０４、１５０５、１５０６を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２０の代わりに使用される。２２０１、２２０２、１５０７、１５０８、１５０９を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２２の代わりに使用される。２３０１、２３０２、１５１０、１５１１、１５１２を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２３の代わりに使用される。
【００４５】
図１５は、図１４の他の実施形態の分解斜視図である。それぞれのバネは円筒状の螺旋状のコイルバネであり、バネ定数（ｋ）を有する。それぞれのバネのバネ定数は、周知のように略線形または可変である。それぞれのバネの組立体は図示されるように２つのバネを備え、直列されるバネの全体のバネ定数は例えば、
ｋＴｏｔａｌ＝（１／ｋ２００１＋１／ｋ２００２）−１
である。ダンパー全体のバネ定数は、並列された４つのバネ組立体のそれぞれの関数として決定され、全体のバネ定数は、
ｋＴｏｔａｌ＝ｋ１（ｔｏｔａｌ）＋ｋ２（ｔｏｔａｌ）＋ｋ３（ｔｏｔａｌ）＋ｋ４（ｔｏｔａｌ）
である。それぞれのバネの大きさとバネ定数は、減衰されるべきパルスの振幅と周波数に基づいて選択される。
【００４６】
各バネの対における各バネの長さは、エラストマ部材に対して他で説明されたのと同様に、それぞれのバネ組立体が（図に示されるように）プーリ１０のタブとクランクフランジ５０の間の空間を埋めるように選択される（図８参照）。
【００４７】
図１６は、図１４の実施形態の断面図である。バネ２００１と２００２は、環状空間１４の中に配置された状態で示される。それぞれのバネが圧縮されたときに各バネの左右の変位を最小にするために、全てのバネの直径は環状空間の幅よりもわずかに小さい。
【００４８】
図１７は、別の実施形態の分解斜視図である。図１７に示される実施形態は、図１４と図１５に描かれるものと同様であるが、以下の点で異なっている。本実施形態では、図１５におけるバネの対の代わりに、単独のバネを用いる。例えば、バネ２１０２と部材１５０１は、単一部材１５０２ａにより置き換えられる。同様に、ばね２００１と部材１５０４は単一部材１５０５ａにより置き換えられる。同様に、バネ２２０１と部材１５０７は単一部材１５０８ａにより置き換えられる。バネ２３０２と部材１５１０は単一部材１５１１ａにより置き換えられる。バネ２１０１、２００２、２２０２、及び２３０１は、それぞれ動作条件に従って所定のバネ定数を有する。
【００４９】
まだ別の代替的な実施形態では、全体のバネ定数を変動させるために、それぞれのバネに他のバネと異なるバネ定数を与えることも可能である。この代替的な実施形態は、これまでのどの実施形態にも適用することができる。本実施形態において、バネは、与えられたトルクに対応してバネ力を発生するが、変動方式では、原動部材により与えられるトルクに対応して、トルクプーリ１０とクランクフランジ５０間の所定の角回転は変動する。
【００５０】
本実施形態は、更に別のバネの組み合わせ、すなわち別のバネ定数の組み合わせ可能にすることにより、この装置に更に高いレベルの適応能力を与える。
【００５１】
ここでは、本発明の複数の形態について説明されたが、当業者にとっては、ここで示され発明の精神や範囲から逸脱することなく、その構成や部品同士の間の関係を様々に変形できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プーリの正面斜視図である。
【図２】エラストマ部材を含むプーリの正面斜視図である。
【図３】クランクフランジの正面斜視図である。
【図４】エラストマ部材を含むクランクフランジの正面斜視図である。
【図５】組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。
【図６】振動吸収アイソレータの正面斜視図である。
【図７】組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り側面斜視図である。
【図８】ベルトと係合した振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。
【図９】図８に示される本発明の減衰アイソレータの断面図である。
【図１０】振動吸収アイソレータに対するトルクと角変位との間の関係を示すグラフである。
【図１１】クランクにおける回転速度と時間の間の関係を示すグラフである。
【図１２】別の実施形態の斜視図である。
【図１３】図１２に示される別の実施形態の断面図である。
【図１４】別の実施形態の分解斜視図である。
【図１５】図１４に示される別の実施形態の分解斜視図である。
【図１６】図１４に示される実施形態の断面図である。
【図１７】別の実施形態の分解斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動吸収アイソレータに関し、より具体的には、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動減衰装置は、従来自動車の駆動系において使用され、例えば、エンジンクランクに設けられる。この目的に対する周知の装置は、ゴム状のものやフレキシブルカップリングから構成され、弾性バネとしても知られるスリーブバネカップリングに対応する。
【０００３】
このような装置の場合、ディスク状、あるいは環状弾性体が設けられ、一般には、各々の場合において円筒面の間のゴム体が、直接一方は外側、一方は内側の捩り剛体部の間に連結されている。この（ゴム）弾性体は、全ての運転モードにおいて通常接線方向の偶力の下で応力が掛かっている。弾性体（いくつかの部分として構成されていてもよい）は、減衰されるべき部分（本件の場合は通常駆動系）の捩り振動を吸収する。
【０００４】
捩り振動の減衰は、リングと内側駆動部として構成されたダンピング質量の間の回転運動にも起因し、ダンピング質量と弾性体の硬さは、要求された振動周波数におけるダンピングを実現するために、互いに適合されていなければならない。
【０００５】
捩り振動は、主原動部からのトルクの周期的変動により励起され、例えば、内燃機関の点火に起因する。
【０００６】
この技術の代表はダンカン(Duncan)の米国特許第４，３５５，９９０号（１９８２）であり、軸周りに回転可能な捩り弾性力伝達装置を開示する。これは少なくとも２つの突出部が設けられたハブ部材と、捩り駆動されている配置において突出部と嵌め合わせ係合を行なう少なくとも２つの耳部を備えたハブの外側に配置されたリム部材、耳部と突出部の間に介挿され、両者の間で動力を伝達する弾性クッションスプリング手段とを備える。改良は、それぞれの外側および内側周縁部に沿って並列して配置された十分な軸方向寸法を有する複数のラジアルベアリング面を備えるハブとリム部材を利用することに向けられる。利用においては、自動調心により同心を維持する捻り弾性装置のハブとリム部材に、このように大きなラジアルベアリング面が与えられる。
【０００７】
必要とされているのは、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第１の目的は、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、以下における本発明の詳細な説明と図面とによって指摘され明らかとされる。
【００１０】
本発明は、原動部材と、従動部材と、原動部材に固定して取り付けられ、従動部材と滑り係合して従動部材の原動部材に対する所定の回転運動を可能にする保持部材と、原動部材と従動部材の間に配置され、原動部材と従動部材の間において駆動方向に圧縮されるエネルギー吸収部材とを備え、エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により従動部材を原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で原動部材から従動部材へと実質的にトルクが伝達されない振動吸収アイソレータを含むものである。
【００１１】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を図解し、説明とともに本発明の原理を説明するために用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の振動吸収アイソレータ(decoupling vibration isolator)は、アイドル回転数において第１共振周波数がエンジン点火周波数よりも低くなるようにエンジンのベルト伝導システムを調整する。それゆえ、ベルト伝動における角振動の共振は、エンジン運転の全てのＲＰＭ領域において存在しない。しかし、エンジン始動の間、つまりエンジンが０ｒｐｍから加速し、低減された（調整された）システムの周波数を通過するとき、ベルト伝動において過渡的な共振があり、スリップ音「異音(chirp)」が発生し得る。従来の技術の場合、オルタネータの一方向クラッチ（ＯＷＣ）のようなデカップリング装置を装備する必要がある。本発明では、一対のエラストマ要素間の各々に所定の隙間が設けられる。
【００１３】
図１は、プーリの正面斜視図である。本発明の振動吸収アイソレータはプーリ１０を備える。プーリ１０は外側ベルト係合面１１を備える。ベルト係合面１１は、マルチリブ形状を有する。プーリ１０は更に内側環状空間１２を備える。環状空間１２は外側部１５、内側部１６、放射状ウェブ１４により形成される。略平らなタブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは放射状ウェブ１４に取り付けられ、環状空間１２に突き出ている。内側部１６により穴１７が形成される。
【００１４】
図２は、エラストマ部材を含むプーリの正面斜視図である。エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、環状空間１４内に配置される。エラストマ部材２０、２１、２２、２３は環状空間１４の曲率にほぼ適合した円弧形状を有する。
【００１５】
エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、ＥＰＤＭ、ＨＮＢＲ、ＣＲ、天然ゴム、合成ゴム、又はこれらの複数の組み合わせなど、この技術分野で知られている素材から成る。それぞれ圧縮性がある。それぞれ略線形のバネ定数を備える。また各エラストマ部材は、周知の減衰特性、すなわち減衰率（μ）を有する。
【００１６】
各エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、それぞれ端部２００、２１０、２２０、２３０を有し、それぞれのタブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに各々係合する。本実施形態では、エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、タブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ相互間の間隔よりも短い長さを有する。
【００１７】
各エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、約７０°の円周長さを有する円弧形状をなす。この円周長さは限定されるものではなく、一例として示されるにすぎない。タブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの間の円周間隔は約９０°である。したがって、約２０°の隙間１３０、１３１、１３２、１３３が、それぞれのタブと隣接するエラストマ部材の端部との間に生じる。例えば、隙間１３０は端部２２１とタブ１３ａの間に配置される。同様に隙間１３１は端部２０１とタブ１３ｂの間に配置される。隙間１３２は端部２３１とタブ１３ｃの間に配置される。隙間１３３は端部２１１とタブ１３ｄの間に配置される。
【００１８】
それぞれの隙間により、原動クランクフランジ５０が減速している間、従動プーリ１０を原動クランクフランジ５０から一時的に切り離すことが可能になる。このような非連結状態は、それぞれの隙間によって生じた１０と５０の間の相対運動によって、その一部が達成される。すなわち、クランクフランジ５０がプーリ１０に動力を伝達しているとき、それぞれのエラストマ部材は圧縮され、それに対応して長さが僅かに減少する。クランクフランジ５０がプーリ１０に動力を伝達していないとき、それぞれのエラストマ部材は、圧縮力から解放され、僅かに長い非圧縮状態の長さまで伸張あるいは減圧される。この伸張は、プーリ１０のクランクフランジ５０に対する相対的な回転運動を可能にする各隙間１３０、１３１、１３２、１３３によって容易になる。それぞれのエネルギー吸収部材には負荷が掛からず、したがって全く圧縮されず、非連結状態とされる。すなわち、それぞれのエネルギー吸収部材は作動中に軸荷重を受けない。なお、非連結状態は、原動部材の全ての減速で発生するわけではない。従動部材付属コンポーネントのフリーオーバーラン（非連結状態）は、反転方向の慣性トルクが伝達トルクと等しいときに発生する。言い換えれば、非連結状態は、二つの要因に依存している。１）伝達されている従動部材の負荷トルク、２）全ての従動部材コンポーネントの慣性モーメント、である。もし従動部材コンポーネントの負荷トルクが小さく、従動部材の慣性が大きい場合には、非連結状態は低いレートの減速においても起こる可能性があり、この逆の場合も同様に起こり得る。
【００１９】
ここで与えられた数値、寸法の情報は例示のためだけのものであり、具体的なアプリケーションに対して振動吸収アイソレータを提供するのに必要とされる可能性がある寸法について限定することを意図するものではない。
【００２０】
図３は、クランクフランジの正面斜視図である。クランクフランジ５０は通常エンジンクランク（図示せず）に接続されている。クランクフランジ５０は放射状ウェブ部５１と外側部５２を備える。略平らなタブ１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｃ、１３００ｄが放射状ウェブ部分５１に取り付けられ、環状空間１２０に突き出ている。穴５３はウェブ部分５１に配置される。タブ１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｃ、１３００ｄの間隔は略９０°である。
【００２１】
低摩擦表面５４は外側部５２の径方向内側部に配置される。低摩擦表面５４は、エラストマ部材２０、２１、２２、２３の摺動を許容する。表面５４の摩擦係数は、プーリ１０とクランクフランジ５０の間の相対運動の減衰を変化させるように、すなわち調整するように適合される。
【００２２】
図４は、エラストマ部材を備えるクランクフランジの正面斜視図である。それぞれのタブ１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｃ、１３００ｄは、それぞれの隙間１３０、１３１、１３２、１３３に配置される。各エラストマ部材は更にリブを備え、例えばリブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄがエラストマ部材２０に備わっており、低摩擦表面５４とエラストマ部材との間の面接触全体を低減する。リブはまた、環状空間１４内での圧縮状態において、エラストマ部材が多少膨らめるようにする。
【００２３】
図５は、組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。プーリ１０はクランクフランジ５０を覆うようにクランクフランジ５０に係合される。クランクフランジ５０はプーリ１０の環状空間１２の中に入れ子状態にされる。
【００２４】
キャップ１４００ｄは、タブ１３００ｄを覆うように係合される。キャップ１４００ｃはタブ１３００ｃを覆うように係合される。キャップ１４００ｂはタブ１３００ｂを覆うように係合される。キャップ１４００ａ（図示せず）はタブ１３００ａ（図示せず）を覆うように係合される。
【００２５】
組み立てられると、エラストマ部材２０はタブ１３ａとキャップ１４００ｂの間に拘束される。エラストマ部材２２はタブ１３ｃとキャップ１４００ａの間に拘束される。どのエラストマ部材の両端にも隙間は配置されない。したがって、それぞれの隙間は、プーリ１０とクランクフランジ５０から突き出す隣接したタブの間に配置される。すなわち、隙間１３０はタブ１３ａとタブ１３００ａの間に配置される。隙間１３１はタブ１３ｂとタブ１３００ｂの間に配置される。隙間１３２はタブ１３ｃとタブ１３００ｃの間に配置される。隙間１３３はタブ１３ｄとタブ１３００ｄの間に配置される。
【００２６】
キャップ１４００ａ、１４００ｂ、１４００ｃ、１４００ｄは、本技術分野で知られている適切などのエラストマ材料でもよく、ＥＰＤＭ、ＨＮＢＲ、ＣＲ、天然ゴム、合成ゴム又はそれらの複数の組み合わせなどが含まれる。それぞれの隙間１３０、１３１、１３２、１３３の幅は、それぞれのキャップ１４００ａ、１４００ｂ、１４００ｃ、１４００ｄの各厚さによってそれぞれ狭くなる。例えば、隙間１３０はタブ１３ａとエラストマ部材２２の端部２２１との間に配置されるが、上記隙間は、タブ１３００ａに設けられたキャップ１４００ａの円弧長さ（すなわち厚さ）より短くなった円弧長さ（すなわち幅）をもつことになる。したがって、隙間１３０、および隙間１３１、１３２、１３３の円弧長さは、全て略同じサイズのため、約５度から約１０度の範囲にある。隙間１３０、１３１、１３２、１３３の幅は、運転中の瞬間的な角減速を吸収するための約３°から約５°のプーリ１０のフランジ５０に対する相対的な回転を許容すれば十分であることが理解されるであろう。
【００２７】
ベルトＢはベルト係合面１１に係合する。ベルトＢはＶリブベルトもしくはＶベルトであり、どちらも周知である。
【００２８】
図６は、振動吸収アイソレータの正面斜視図である。クランクフランジ５０はプーリ１０の環状空間１２の中に入れ子状態とされる。低摩擦ストリップ７１は、プーリ１０のキャップ７０に対する相対的な回転運動を可能にする（図９参照）。
【００２９】
図７は、組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り側面斜視図である。キャップ１４００ｂ、１４００ｃ、及び１４００ｄは、エラストマ部材２０、２２を除いた状態で示される。ハブ６０は、エンジンクランクシャフト（図示せず）に係合する。キャップ７０はプーリ１０をクランクフランジ５０内に保持する。
【００３０】
図８は、ベルトが係合された状態での振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。ベルトＢは、プーリ１０と係合した状態で示される。タブ１３ｄとキャップ１４００ｄの間の隙間１３３が明確に示されている。エラストマ部材２１は、キャップ１４００ｄとともに、タブ１３ｂとタブ１３００ｄの間に配置される。エラストマ部材２３は、キャップ１４００ｃとともに、タブ１３ｄとタブ１３００ｃの間に配置される。
【００３１】
図９は、図８に示される本発明の減衰アイソレータの断面図である。プーリ１０をフランジ５０に対して適切な位置に固定するために、キャップ７０はフランジ５０にスポット溶接される。つまり、プーリ１０は、キャップ７０とフランジ５０の間に拘束される。プーリ１０のフランジ５０に対する相対的な回転運動が可能なように、キャップ７０はプーリ１０と滑り係合される。低摩擦ストリップ７１は、キャップ７０とプーリ１０の間の摩擦を減らすことにより、それらのパーツ間の相対的な回転運動を容易にする（図６も参照）。
【００３２】
図１０は本振動吸収アイソレータのトルクと角変位の間の関係を表したグラフである。座標（０，０）において、エラストマ部材２０、２１、２２、２３のそれぞれの端部は、キャップ１４００ｂ、１４００ｄ、１４００ａ、１４００ｃ及びタブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに全て係合される。本振動吸収アイソレータは、図４に示されるように、‘Ｒ’方向に駆動される。ベルト伝動システムにおいて伝達トルクが増加するに従い、角変位、つまりプーリ１０のフランジ５０に対する相対的な角度が増加する。つまり、エラストマ部材２０、２１、２２、２３がわずかに圧縮され、クランクフランジ５０がプーリ１０に対して進角することを可能にする。この様子が４分円曲線‘Ａ’で示される。
【００３３】
エンジンのクランクシャフトが瞬間的に大幅な角減速を行なう場合、隙間によりエラストマ部材がタブから離れる。それにより、従動される全てのベルト駆動エンジン補機の慣性は、クランクから分離された状態とされ、これによりシステムの振動が低減される。隙間の効果は、トルクの反転とともに４分円‘Ｂ’で示される。隙間は、クランクフランジ５０に対し相対的に拘束されていないプーリ１０のクランクフランジ５０の瞬間的な角減速の間における相対的な回転に相当する。つまり、隙間は、クランクフランジ５０とプーリ１０の間で実質的にトルクが伝達されない所定の角度範囲での運動を可能にし、これにより、原動系を一時的に従動系から切り離す。角減速が非常に大きいときには、極度な衝撃によるあらゆる影響を軽減あるいは除去するように、過度な回転の衝撃を緩和するようにプーリタブがエラストマキャップに係合する。
【００３４】
運転期間中、すなわち、フランジがプーリを駆動している加速時、エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、点火により生じる衝撃を減衰するエネルギー吸収部材として機能し、これにより減衰する衝撃のエンジン補機への伝達を最小にする。これはまた、減速期間中の場合も同様である。すなわち、エラストマ部材はその圧縮性によって、衝撃を吸収し、さもなければベルト伝動システムを通して伝達されるであろう衝撃の大きさや持続時間を最小にする。
【００３５】
図１１は、クランクにおける回転速度と時間との間の関係のグラフである。本発明は内燃機関で使用されるため、それぞれの点火はクランクシャフトを介してベルト伝動により駆動される補機に伝達される衝撃を引き起こす。それぞれのパルスは、クランクシャフトを加速させ、そして減速させる。これらのパルスは本発明の振動吸収アイソレータにより吸収され、補機伝動ベルト補機へ伝達されるパルスの強さや持続時間を最小にする。これはベルトとともに補機の運転寿命を延ばす。
【００３６】
図１２は、他の実施形態の斜視図である。内燃機関の場合、クランクシャフトの端部は補機ベルト伝動システムに動力を伝達する。クランクシャフトは、エンジンシリンダの点火によって発生する２５０ヘルツから５００ヘルツの周波数の捩り振動を通常起こす。もし捩り振動の振幅が大きければ（約０．５度よりも大きいとき）、クランクシャフトの捩り振動の振動エネルギーを吸収するためにクランクダンパが用いられるであろう。もしそうでなければ、クランクシャフトは疲労により破損する可能性がある。ノイズも発生するであろう。加えて、シリンダの点火が不連続かつ断続的なプロセスであるという事実のため、クランクシャフト内に角振動も発生する。角振動は比較的エンジンｒｐｍが低いときによく発生し、約２０から３０ヘルツというかなりの低周波数で、振幅が約１度以上の角振動が発生する。この振動は減衰させることができるが、ダンピングにはかなり大きな質量の慣性部材が必要となるが、質量増大の要求はエンジンデザインの観点から実用的ではない。故にエンジン補機の角振動による悪影響を防ぐために、クランクシャフトダンパを用いて角振動を補機伝動から絶縁する。
【００３７】
ダンパハブ８０は、穴８５を通して装着されたボルト８３を含む既知の方法で、フランジ５０に連結される。またダンパハブ８０は、フランジ５０にスポット溶接されてもよい。ダンパハブ８０は、外側円周面８１を備える。面８１は軸方向に広がる幅を有している。
【００３８】
エラストマ部材８４は、面８１と慣性部材８２の間に配置される。エラストマ部材８４は、面８４と慣性部材８２の間で圧縮され、圧縮厚さは非圧縮時の厚さの７０%から９０%である。慣性部材８２は、エラストマ部材８４と結合されたときに、捩り方向及び横方向のクランク振動を減衰するのに十分な質量を備える。本発明の振動吸収アイソレータは、図１２に示される慣性質量８２やエラストマ部材８４を用いても、用いなくともよい。
【００３９】
エラストマ部材８４は、減衰特性（μ）を有する。減衰特性（μ）は、部材８４が振動及びハブ８０と慣性部材８２の間の他のあらゆる相対運動を利用上の必要に合わせて減衰するように選択される。ボルト８３はまた、この装置をエンジンクランクシャフト（図示せず）に取り付けるために使用される。
【００４０】
エラストマ部材８４には、この分野で知られているＥＰＤＭ、ＨＮＢＲ、ＣＲ、天然及び合成ゴム、およびそれらを複数組み合わせたものを含む素材からなる。
【００４１】
図１３は、図１２の別の実施形態の断面図である。図１３は、図１２に示される減衰部がクランクフランジ５０に取り付けられていることを除いて、図９に示される装置を示している。
【００４２】
図１４は、別の実施形態の分解斜視図である。この別の実施形態では、エラストマ部材２０、２１、２２、２３は、対応する対となるバネ部材で置き換えられる。バネ部材は、２００１、２００２、２１０１、２１０２、２２０１、２２０２、２３０１、２３０２であり、それぞれ環状空間１４の中に略一定の半径で配置される。バネ部材の対は２００１、２００２、２１０１、２１０２、２２０１、２２０２、２３０１、２３０２である。
【００４３】
バネ部材のそれぞれの対の間に配置されるのは、それぞれ部材１５０２、１５０５、１５０８、１５１１である。それぞれの部材１５０２、１５０５、１５０８、１５１１は、環状空間１４の中の互いに隣接したバネの端部を適切に整列し、適正な位置に保つように作用する。例えば、バネ２１０１と２１０２の端部は、部材１５０２に係合する。この交互に‘詰め合わせた(stacked)’配列は、余分な長さをもたないバネの使用を可能にし、そうでなければ、圧縮荷重がかかった状態でバネを環状空間内で曲げたり歪めたりする必要があるであろう。
【００４４】
故に、２１０１、２１０２、１５０１、１５０２、１５０３を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２１の代わりに使用される。２００１、２００２、１５０４、１５０５、１５０６を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２０の代わりに使用される。２２０１、２２０２、１５０７、１５０８、１５０９を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２２の代わりに使用される。２３０１、２３０２、１５１０、１５１１、１５１２を備える組立品が、本実施形態においてエラストマ部材２３の代わりに使用される。
【００４５】
図１５は、図１４の他の実施形態の分解斜視図である。それぞれのバネは円筒状の螺旋状のコイルバネであり、バネ定数（ｋ）を有する。それぞれのバネのバネ定数は、周知のように略線形または可変である。それぞれのバネの組立体は図示されるように２つのバネを備え、直列されるバネの全体のバネ定数は例えば、
ｋＴｏｔａｌ＝（１／ｋ２００１＋１／ｋ２００２）−１
である。ダンパー全体のバネ定数は、並列された４つのバネ組立体のそれぞれの関数として決定され、全体のバネ定数は、
ｋＴｏｔａｌ＝ｋ１（ｔｏｔａｌ）＋ｋ２（ｔｏｔａｌ）＋ｋ３（ｔｏｔａｌ）＋ｋ４（ｔｏｔａｌ）
である。それぞれのバネの大きさとバネ定数は、減衰されるべきパルスの振幅と周波数に基づいて選択される。
【００４６】
各バネの対における各バネの長さは、エラストマ部材に対して他で説明されたのと同様に、それぞれのバネ組立体が（図に示されるように）プーリ１０のタブとクランクフランジ５０の間の空間を埋めるように選択される（図８参照）。
【００４７】
図１６は、図１４の実施形態の断面図である。バネ２００１と２００２は、環状空間１４の中に配置された状態で示される。それぞれのバネが圧縮されたときに各バネの左右の変位を最小にするために、全てのバネの直径は環状空間の幅よりもわずかに小さい。
【００４８】
図１７は、別の実施形態の分解斜視図である。図１７に示される実施形態は、図１４と図１５に描かれるものと同様であるが、以下の点で異なっている。本実施形態では、図１５におけるバネの対の代わりに、単独のバネを用いる。例えば、バネ２１０２と部材１５０１は、単一部材１５０２ａにより置き換えられる。同様に、ばね２００１と部材１５０４は単一部材１５０５ａにより置き換えられる。同様に、バネ２２０１と部材１５０７は単一部材１５０８ａにより置き換えられる。バネ２３０２と部材１５１０は単一部材１５１１ａにより置き換えられる。バネ２１０１、２００２、２２０２、及び２３０１は、それぞれ動作条件に従って所定のバネ定数を有する。
【００４９】
まだ別の代替的な実施形態では、全体のバネ定数を変動させるために、それぞれのバネに他のバネと異なるバネ定数を与えることも可能である。この代替的な実施形態は、これまでのどの実施形態にも適用することができる。本実施形態において、バネは、与えられたトルクに対応してバネ力を発生するが、変動方式では、原動部材により与えられるトルクに対応して、トルクプーリ１０とクランクフランジ５０間の所定の角回転は変動する。
【００５０】
本実施形態は、更に別のバネの組み合わせ、すなわち別のバネ定数の組み合わせ可能にすることにより、この装置に更に高いレベルの適応能力を与える。
【００５１】
ここでは、本発明の複数の形態について説明されたが、当業者にとっては、ここで示され発明の精神や範囲から逸脱することなく、その構成や部品同士の間の関係を様々に変形できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プーリの正面斜視図である。
【図２】エラストマ部材を含むプーリの正面斜視図である。
【図３】クランクフランジの正面斜視図である。
【図４】エラストマ部材を含むクランクフランジの正面斜視図である。
【図５】組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。
【図６】振動吸収アイソレータの正面斜視図である。
【図７】組み立てられた振動吸収アイソレータの一部切り取り側面斜視図である。
【図８】ベルトと係合した振動吸収アイソレータの一部切り取り正面斜視図である。
【図９】図８に示される本発明の減衰アイソレータの断面図である。
【図１０】振動吸収アイソレータに対するトルクと角変位との間の関係を示すグラフである。
【図１１】クランクにおける回転速度と時間の間の関係を示すグラフである。
【図１２】別の実施形態の斜視図である。
【図１３】図１２に示される別の実施形態の断面図である。
【図１４】別の実施形態の分解斜視図である。
【図１５】図１４に示される別の実施形態の分解斜視図である。
【図１６】図１４に示される実施形態の断面図である。
【図１７】別の実施形態の分解斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動部材と、
従動部材と、
前記原動部材に固定して取り付けられ、前記従動部材と滑り係合して前記従動部材の前記原動部材に対する所定の回転運動を可能にする保持部材と、
前記原動部材と前記従動部材の間に配置され、前記原動部材と前記従動部材の間において駆動方向に圧縮されるエネルギー吸収部材と、
前記原動部材が減速するとき、前記原動部材と前記従動部材との間の相対的な回転運動を可能にする前記原動部材と前記従動部材の間に配置される隙間とを備え、
前記エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により前記従動部材を前記原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で前記原動部材から前記従動部材へと実質的にトルクが伝達されない
ことを特徴とする振動吸収アイソレータ。
【請求項２】
更に、前記従動部材と前記保持部材の間に配置された摩擦部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項３】
前記エネルギー吸収部材が、エラストマ材料を含み
前記エネルギー吸収部材が、前記従動部材に設けられた環状空間内に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項４】
前記エネルギー吸収部材が、前記エネルギー吸収部材の外側面の周りに配置される複数のリブを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項５】
前記原動部材は、前記従動部材に第１回転方向に向けてトルクを伝達し、
前記原動部材の一時的に減速するとき、前記原動部材と前記従動部材の間で実質的にトルクが伝達されない
ことを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項６】
更に、原動部材に係合された慣性部材と、前記慣性部材と前記原動部材の間に配置されるエラストマ部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項７】
前記慣性部材が、ハブにより前記原動部材に係合されることを特徴とする請求項６に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項８】
前記エネルギー吸収部材が、バネを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項９】
前記エネルギー吸収部材が、並列な複数のバネを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項１０】
前記エネルギー吸収部材が、直列に連結された少なくとも一対のバネを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項１１】
前記従動部材が、リブ形状を備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項１】
原動部材と、
従動部材と、
前記原動部材に固定して取り付けられ、前記従動部材と滑り係合して前記従動部材の前記原動部材に対する所定の回転運動を可能にする保持部材と、
前記原動部材と前記従動部材の間に配置され、前記原動部材と前記従動部材の間において駆動方向に圧縮されるエネルギー吸収部材と、
前記原動部材が減速するとき、前記原動部材と前記従動部材との間の相対的な回転運動を可能にする前記原動部材と前記従動部材の間に配置される隙間とを備え、
前記エネルギー吸収部材の圧縮からの解放により前記従動部材を前記原動部材から一時的に切り離すことができ、それにより所定の角度範囲で前記原動部材から前記従動部材へと実質的にトルクが伝達されない
ことを特徴とする振動吸収アイソレータ。
【請求項２】
更に、前記従動部材と前記保持部材の間に配置された摩擦部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項３】
前記エネルギー吸収部材が、エラストマ材料を含み
前記エネルギー吸収部材が、前記従動部材に設けられた環状空間内に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項４】
前記エネルギー吸収部材が、前記エネルギー吸収部材の外側面の周りに配置される複数のリブを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項５】
前記原動部材は、前記従動部材に第１回転方向に向けてトルクを伝達し、
前記原動部材の一時的に減速するとき、前記原動部材と前記従動部材の間で実質的にトルクが伝達されない
ことを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項６】
更に、原動部材に係合された慣性部材と、前記慣性部材と前記原動部材の間に配置されるエラストマ部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項７】
前記慣性部材が、ハブにより前記原動部材に係合されることを特徴とする請求項６に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項８】
前記エネルギー吸収部材が、バネを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項９】
前記エネルギー吸収部材が、並列な複数のバネを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項１０】
前記エネルギー吸収部材が、直列に連結された少なくとも一対のバネを備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【請求項１１】
前記従動部材が、リブ形状を備えることを特徴とする請求項１に記載の振動吸収アイソレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２００９−５２９６２８（Ｐ２００９−５２９６２８Ａ）
【公表日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５８２８９（Ｐ２００８−５５８２８９）
【出願日】平成１９年２月２０日（２００７．２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００４６２５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０２９９６
【国際公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２０日（２００７．２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００４６２５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０２９９６
【国際公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
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