(57)【要約】【課題】プーリー又はねじり振動ダンパーにおける騒音の発生がさらに削減されるように発展させる。【解決手段】前面（１）が防音パネル（２）によって実質的に完全にカバーされ、且つ前記防音パネル（２）と結合されていることを特徴とするプーリー又はねじり振動ダンパー、及びこのようなプーリー又はねじり振動ダンパーを備えるクランクシャフト。防音パネル（２）は真空パネル（３）によって形成され、又はマスパネルによって形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリー前面（１）が防音パネル（２）によって実質的に完全にカバーされ、且つ前記防音パネル（２）と結合されていることを特徴とするプーリー。
【請求項２】
ダンパー前面（１）が防音パネル（２）によって実質的に完全にカバーされ、且つ前記防音パネル（２）と結合されていることを特徴とするねじり振動ダンパー。
【請求項３】
前記防音パネル（２）は真空パネル（３）によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項４】
前記真空パネル（３）は軸方向の間隔を置いて互いに平行に配設された２枚の形態安定プレート（４、５）を含んで成り、且つ前記２枚の形態安定プレート（４、５）はその間に真空空間（６）を画定することを特徴とする請求項３に記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項５】
前記形態安定プレート（４、５）は金属又はポリマー材料から成ることを特徴とする請求項４に記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項６】
前記防音パネル（２）はマスパネル（７）によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項７】
前記マスパネル（７）は金属材料のマスプレート（８）によって形成されており、前記マスプレート（８）の厚さ（１０）に対する直径（９）の比は２０乃至４０であることを特徴とする請求項６に記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項８】
振動リング（１２）によって半径方向の間隔を置いて外周面で包囲されるとともに、前記間隔によって形成された間隙（１３）にゴム弾性材料の弾性体（１４）が配設されているハブ（１１）を含んで成ることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項９】
前記振動リング（１２）が外周面でベルトを収容するためのＶ溝部（１５）を有することを特徴とする請求項８に記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項１０】
前記防音パネル（２）は前記振動リング（１２）に直接又は相対変位しないように固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項１１】
前記防音パネル（２）はゴム弾性材料のデカップリング要素（１６）によって前記振動リング（１２）に固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項１２】
前記防音パネル（２）は前記ハブ（１１）に直接又は相対変位しないように固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項１３】
前記防音パネル（２）はゴム弾性材料のデカップリング要素（１６）によって前記ハブ（１１）に固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパー。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパーが自由端に配設されていることを特徴とする内燃機関のクランクシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のプーリー、ねじり振動ダンパー及び、その自由端にプーリー又はねじり振動ダンパーが配設されているクランクシャフトに関する。本発明では、あらゆる既存の種類のプーリー、特に固定したプーリー及びデカップリングしたプーリーをプーリーと呼ぶ。
【背景技術】
【０００２】
プーリー又はねじり振動ダンパーは、例えば内燃機関のクランクシャフトにおいて使用され、且つクランクシャフトの自由端に取付けられている。プーリーがデカップリングしたプーリーとして形成されていると、プーリーがそのうちの構成要素であるベルト駆動は、内燃機関のクランクシャフトの振動から分断されている。同じことはねじり振動ダンパーにも当てはまる。
【０００３】
内燃機関の振動は、例えばクランクシャフトの回転不規則性によって発生するが、ここでクランク機構のこれらの回転不規則性は、ベルト駆動から、及びベルト駆動によって駆動されるアセンブリから遠ざけておかなければならない。
【０００４】
プーリー及びねじり振動ダンパーはふつう深鍋状に形成されており、プーリー又はねじり振動ダンパーの運転中に望ましくない空気音（騒音、異音又は放射音とも称する）が発生し、プーリー又はねじり振動ダンパーから周囲に放射される。
【０００５】
特許文献１により、自由端に装着されるプーリーを備える内燃機関のクランクシャフトが周知である。この従来技術では、内燃機関の運転中の騒音発生を削減するため、プーリーをクランクシャフトへ接続する範囲で吸音材料のキャップが装着されている。
【０００６】
上記従来技術において、プーリーはプーリー外輪とハブとの間にゴム輪状部（ゴムリング）を備えており、ここでキャップの外径はゴム輪状部よりもわずかに小さい。プーリーは内燃機関のクランクシャフトの端部に固定されている。キャップはゴム、特にネオプレンゴムから成ることが好ましく、且つプーリーの前面に固定されており、ここでキャップの外径は実質的にゴム輪状部の内径に合致する。それによって音の点で密封が行われることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第３４０９４９３Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、プーリー又はねじり振動ダンパーにおける騒音の発生がさらに削減されるように発展させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願の請求項１による発明は、プーリー前面が防音パネルによって実質的に完全にカバーされ、且つ前記防音パネルと結合されていることを特徴とするプーリーを提唱する。
【００１０】
また、本願の請求項２による発明は、ダンパー前面が防音パネルによって実質的に完全にカバーされ、且つ前記防音パネルと結合されていることを特徴とするねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１１】
また、本願の請求項３による発明は、前記防音パネルは真空パネルによって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１２】
また、本願の請求項４による発明は、前記真空パネルは軸方向の間隔を置いて互いに平行に配設された２枚の形態安定プレートを含んで成り、且つ前記２枚の形態安定プレートはその間に真空空間を画定することを特徴とする請求項３に記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１３】
また、本願の請求項５による発明は、前記形態安定プレートは金属又はポリマー材料から成ることを特徴とする請求項４に記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１４】
また、本願の請求項６による発明は、前記防音パネルはマスパネルによって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１５】
また、本願の請求項７による発明は、前記マスパネルは金属材料のマスプレートによって形成されており、前記マスプレートの厚さに対する直径の比は２０乃至４０であることを特徴とする請求項６に記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１６】
また、本願の請求項８による発明は、振動リングによって半径方向の間隔を置いて外周面で包囲されるとともに、前記間隔によって形成された間隙にゴム弾性材料の弾性体が配設されているハブを含んで成ることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１７】
また、本願の請求項９による発明は、前記振動リングが外周面でベルトを収容するためのＶ溝部を有することを特徴とする請求項８に記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１８】
また、本願の請求項１０による発明は、前記防音パネルは前記振動リングに直接又は相対変位しないように固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００１９】
また、本願の請求項１１による発明は、前記防音パネルはゴム弾性材料のデカップリング要素によって前記振動リングに固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００２０】
また、本願の請求項１２による発明は、前記防音パネルは前記ハブに直接又は相対変位しないように固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００２１】
また、本発明の請求項１３による発明は、前記防音パネルはゴム弾性材料のデカップリング要素によって前記ハブに固定されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパーを提唱する。
【００２２】
更にまた、本願の請求項１４による発明は、請求項１乃至１３の何れかに記載のプーリー又はねじり振動ダンパーが自由端に配設されていることを特徴とする内燃機関のクランクシャフトを提唱する。
【００２３】
上記の課題は、本発明によれば、主に請求項１及び請求項１３の特徴により解決される。関連する請求項は有利な形態に関する。
【００２４】
上記課題を解決するため本発明では、それぞれの前面が防音パネルによって実質的に完全にカバーされ、又は防音パネルで遮音性（遮音的）に結合されているプーリー又はねじり振動ダンパーが提案されている。
【００２５】
上記の従来技術ではキャップはゴム、好ましくはネオプレンゴムから成る。このような材料のこのようなキャップによって、たしかにプーリー又はねじり振動ダンパーの騒音防止効果が得られるが、これは現在の観点からは、ますます上昇するドライバーの快適さの要求の点でも内燃機関から周囲に放射される騒音の点でも、もはや十分ではない。
【００２６】
このようなキャップは作用の所望の周波数範囲に応じて厚さが異なる必要がある。有効周波数範囲が深いほど、吸収材料は厚くなければならない。自動車の適用に対しては通常、このようなキャップによって十分に優れた結果を達成するために設置スペースが十分ではない。
【００２７】
本発明において、防音パネルは円板状に形成することができる。このような部材は簡単且つ安価に製造可能である。
【００２８】
空きスペースが小さい場合の優れた効果は、防音パネルがプーリー又はねじり振動ダンパーの前面と遮音性に結合されていることによって達成される。プーリー又はねじり振動ダンパー前のこの密閉性の防音パネルはこの場合にさまざまに形成することができる。
【００２９】
第一の形態によれば、防音パネルを真空パネルによって形成することができる。防音パネル内の真空は防音パネルの透過伝播を中断し、それによって高い絶縁効果をもたらす。
【００３０】
真空パネルは軸方向に間隔を置いて互いに平行に配設された２枚の形態安定プレートを含んで成ることができ、ここでプレートはその間に真空空間を画定する。
【００３１】
プレートは金属又はポリマー材料から成ることができる。プレートは材料が例えば金属、例えば板金であると、真空パネルは簡単且つ安価に製造可能である。しかし、プレートはポリマー材料からも成ることができる。この場合、ポリマー材料は不銹性であり、したがって、例えば水分の影響を受ける場所でも使用することができる。したがって、このような真空パネルの性能特性は特に長い使用期間中に一定に保持される。
【００３２】
別の形態によれば、防音パネルはマスパネルによって形成されていることが提案できる。前述した第１の形態における真空のように、マスパネルの大きな塊も防音パネルの透過伝播の中断及び高い絶縁効果をもたらす。
【００３３】
マスパネルの比較的大きな塊を達成するために、マスパネルは、マスプレートの直径と厚さとの比が２０〜４０（２０：１〜４０：１）である金属材料のマスパネルによって形成されることが提案できる。
【００３４】
プーリー又はねじり振動ダンパーは、振動リングによって半径方向の間隔を置いて外周面で包囲されているハブを含んで成ることができるが、ここでその間隔によって形成された間隙にはゴム弾性材料の弾性体が配設されている。ハブは通常、内燃機関のクランクシャフトと不動に（相対変位しないように）結合されている。冒頭で述べた内燃機関の振動リングからの振動を分断するために、ハブと振動リングを互いに結合するゴム弾性材料の弾性体が提案されている。
【００３５】
振動リングは、その外周面でベルトを収容（係合）するためのＶ溝部を有することができる。この場合、市販されているベルトを収容できるすべてのＶ溝部が含まれる。
【００３６】
防音パネルが直接且つ不動に振動リング又はハブに固定されると、プーリー又はねじり振動ダンパーの特に簡単な形態が得られる。このような不動の固定によりすでに放射される空気音の明らかな減少がもたらされるが、ここで有利な効果の一部は、不動に接続された防音パネル自体が振動励起によって振動に励起され、且つそれによって防音パネル側で望ましくない空気音を放射することによって吸収できる。
【発明の効果】
【００３７】
プーリー又はねじり振動ダンパーの運転中に防音パネル自体が振動励起され、それによって望ましくない空気音が放射するのを回避するために、防音パネルがゴム弾性材料のデカップリング要素によって振動リング又はハブに固定されていることが提案されている。それによって防音パネルは振動技術的に振動リング又はハブからデカップリング（絶縁又は遮断）され、且つその効果はそれによって最適化する。
【００３８】
さらに、本発明は、前述したように、クランクシャフトの自由端に配設されたプーリー又はねじり振動ダンパーを有する内燃機関のクランクシャフトに関する。クランクシャフトは、このような形態ではその自由端においてコンパクトな寸法を有し、プーリー又はねじり振動ダンパーの運転に際して空気音の放射を最小限にする点で卓越した効果を示す。コンパクトな寸法にもかかわらず優れた効果によって、プーリー又はねじり振動ダンパー、及びこのようなプーリー又はねじり振動ダンパーを備えたクランクシャフトは、自動車において使用されるために特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】デカップリング要素によって振動リングに固定されている真空パネルを防音パネルとして使用されるデカップリングしたプーリーを示す図である。
【図２】真空パネルが振動リングに不動に固定されている図１のデカップリングしたプーリーと同様のデカップリングしたプーリーを示す図である。
【図３】真空パネルがデカップリング要素によってハブと結合されている図１のデカップリングしたプーリーと同様のデカップリングしたプーリーを示す図である。
【図４】真空パネルが不動にハブと結合されている図２のデカップリングしたプーリーと同様のデカップリングしたプーリーの第４の実施例を示す図である。
【図５】防音パネルがマスパネルとして形成され、デカップリング要素によって振動リングと結合されているデカップリングしたプーリーの第５の実施例を示す図である。
【図６】マスパネルがデカップリング要素によってハブと結合されている図５の実施例と同様の第６の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図１乃至図６を用いて本発明の６つの実施例を詳しく説明する。これらはそれぞれ概略図で示されている。
【００４１】
図１乃至図６にはそれぞれデカップリングしたプーリー（はずみ車）が示されているが、ハブ（ハブリング）１１は振動リング（フライホイールリング）１２によって半径方向の間隔を置いて外周面で包囲されており、ここでその間隔によって形成された間隙１３にゴム弾性材料の弾性体（ゴムリング）１４が配設されている（ハブ１１及び振動リング１２間に弾性体１４が配設されていることにより振動が絶縁又は遮断されている）。
【００４２】
クランクシャフトのクランクシャフト端（自由端）１７はハブ１１と不動に結合され、デカップリングしたプーリーを駆動する。ハブ１１は例えば、一般に通例であるように、深延伸板金から成ることができる。
【００４３】
振動リング１２はここに図示された実施例では外周面にここに図示さていないベルトを収容するためのＶ溝部（プロファイリング部）１５を有する。Ｖ溝部の図は概略図として理解され、使用されるベルトによってＶ溝部１５はさまざまに形成されている。
【００４４】
間隙１３の内部に配設されている弾性体１４は、ハブ１１及び振動リング１２の振動技術的デカップリングに使用される。振動、例えば内燃機関の回転不規則性の振動は、弾性体１４によってクランクシャフト及びハブ１１を介して振動リング１２に達することはなく、且つ弾性体１４によってベルト駆動及びベルト駆動で駆動される補助装置へ達することはない。
【００４５】
図１乃至図６に示されたデカップリングしたプーリーは、簡単なプーリー（クランクシャフト端１７に直接不動にフランジ取付けされるとともに外周面に配設されたＶ溝部１５を備える深鍋状のプーリー、構成要素として単数又は複数の剛性部品のみよりなるとともにＶ溝部が設けられたプーリー）又はねじり振動ダンパー（ハブ１１はベルト用Ｖ溝部１５が外周面にない振動リング１２によって半径方向の間隔を置いて包囲されるとともにここでその間隔によって形成された間隙１３にゴム弾性材料の弾性体１４が配設されているもの、構成要素としてハブ、弾性体および振動リングを備えるとともにＶ溝部は設けられていないもの）によっても形成することができる。
【００４６】
空気音放射を最小限に抑えるために防音パネル２は決定的に重要である。防音パネル２のさまざまな形態及びそのデカップリングしたプーリーでの配置が図１乃至図６に示されている。
【００４７】
図１乃至図４にはそれぞれ、真空パネル３によって形成された防音パネル２を備えるデカップリングしたプーリーが示されている。真空パネル３は軸方向の間隔を置いて互いに平行に配設された２枚の形態安定プレート４、５を有し、これらがその間に真空空間６を画定する。防音パネル２はプーリーの前面１と遮音性に結合されている。真空によって防音パネル２の透過伝播は中断され、且つそれによって環境の方向に放射される空気音の明らかな削減がもたらされる。
【００４８】
図１では、真空パネル３は、ゴム弾性材料から成るデカップリング要素（振動絶縁要素又は振動遮断要素）１６によって振動リング１２に固定されている。デカップリング要素１６による防音パネル２のこの柔軟な結合により、防音パネル２自体がプーリーの振動励起によって不要振動を開始し、且つそれによって防音パネル２側に空気音が放射されるのが阻止される。デカップリング要素１６は環状体であり、振動リング１２の内周面に固定されている。デカップリング要素１６は弾性体１４と別体であるが、弾性体１４と一体成形されたものであっても良い。
【００４９】
図２には、第２の実施例が示されている。図１の実施例とは異なり真空パネル３は振動リング１２に直接及び不動に固定されている。このような形態は、構造的且つ経済的な点で簡単且つ安価である。真空パネル３は振動リング１２の内周面に直接固定されている。
【００５０】
図３には、真空パネル３がデカップリング要素１６によってハブ１１に固定されている第３の実施例が示されている。デカップリング要素１６及び弾性体１４はこの場合、一体的に調和して材料統一的に形成されており、このことはプーリーの簡単な製造の点で有利である。デカップリング要素１６は環状体であり、ハブ１１の端面に固定されている。デカップリング要素１６は弾性体１４と一体成形されているが、弾性体１４と別体であっても良い。
【００５１】
図４では、真空パネル３はハブ１１と直接且つ不動に結合されている。真空パネル３はハブ１１の端面に直接固定されている。
【００５２】
一般に防音パネル２は、これを固定する部品に関して、重心のアンバランス及びその結果として生じる高い機械的負荷のほか騒音を最小限に抑えるために適切に管理されなければならない。重心のアンバランスの危険性は、図２及び図４に示された防音パネル２の不動の結合によって最小限に削減されている。
【００５３】
長方形の断面を有するゴム製の環状の防音パネル２が使用されると、防音パネル２はゴムのプレート面、したがって圧縮方向にはさらに剛性かつ垂直であり、したがってゴムのスラスト方向には柔軟である。防音パネル２はそれによってプーリー面で適切に管理される。
【００５４】
エンジンに向いた内部のパネル側から個体伝播音によって外部のパネル側に伝播される振動が小さいと有利である。これは真空空間６内部のプレート４、５間に支持、例えばバーが備えられていないことによって達成される。両方のプレート４、５の接触部位には結合部が柔軟性に形成されている。
【００５５】
図５及び図６では、防音パネル２はそれぞれマスパネル７として形成されており、ここでマスパネル７は金属材料から成るマスプレート８によって形成されている。ここに示された実施例ではマスプレート８の直径９と厚さ１０との比は約３０（３０：１）である。
【００５６】
図５では、マスプレート８は、図１の真空パネル３と同様、デカップリング要素１６によって振動リング１２に固定され、且つ振動リング１２と遮音性に結合されている。デカップリング要素１６は環状体であり、振動リング１２の内周面に固定されている。デカップリング要素１６は弾性体１４と別体であるが、弾性体１４と一体成形されたものであっても良い。
【００５７】
図６には、その形態の点で実質的に図３の実施例に合致する第６の実施例が示されている。マスプレート８はデカップリング要素１６によってハブ１１と弾性柔軟性且つ遮音性に結合されており、ここに示された実施例ではデカップリング要素１６及び弾性体１４は２つの部分で形成されている。それによって部材の各々は別個にそれぞれの適用に適合させることができる。デカップリング要素１６は環状体であり、ハブ１１の端面に固定されている。デカップリング要素１６は弾性体１４と別体であるが、弾性体１４と一体成形されたものであっても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１  前面
２  防音パネル
３  真空パネル
４，５  プレート
６  真空空間
７  マスパネル
８  マスプレート
９  直径
１０  厚さ
１１  ハブ
１２  振動リング
１３  間隙
１４  弾性体
１５  Ｖ溝部
１６  デカップリング要素
１７  クランクシャフト端
【図１】
2011226479.tif 000003
【図２】
2011226479.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011226479.tif 000008