(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを受容して、それにより回転軸を形成するためのボアを形成したスリーブと、該スリーブから径方向外向きに離間され、それにより前記スリーブとの間に環状収容部を形成した外側環状リングと、を備えた一体構造のハブと；
該ハブと共に回転するための構成部品であって、前記ハブのスリーブと外側環状リングとの間に配置された内側環状リングを備えた構成部品と；
全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えた第１環状溝を形成した環状カートリッジであって、前記ハブと共に回転するための構成部品の前記内側環状リングと、前記ハブのスリーブまたは外側環状リングと、の間に載置されて、前記第１環状溝が径方向外向きに開放された環状カートリッジと；
前記第１環状溝内に圧縮された状態で載置され、それにより前記ハブと共に回転するための構成部品を、一体的な回転のために前記ハブに動作可能に連結した第１エラストマ部材と；
を具備していることを特徴とするドライブシステムのための装置。
【請求項２】
前記ハブと共に回転するための構成部品は、前記ハブと径方向に同心とされ且つ前記内側環状リングと径方向に同心とされた、ベルト係合部を備えたプーリ本体であり、前記内側環状リングは、前記ハブの外側環状リングの径方向内側面に接触して載置され、前記第１エラストマ部材は、前記プーリ本体の内側環状リングに対して圧縮された状態にあることを特徴とする請求項１に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項３】
前記ハブの外側環状リングと前記プーリ本体のベルト係合部との間の緩衝器アセンブリをさらに具備し、該緩衝器アセンブリは、前記ハブの外側環状リングと接触して配置されたエラストマ緩衝器部材と；該エラストマ緩衝器部材に接触して載置された慣性部材であって、それにより該慣性部材を一体的な回転のために前記ハブに非剛性的に連結した、慣性部材と；を具備していることを特徴とする請求項２に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項４】
前記内側環状リングの径方向内向きの面は、前記第１エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を具備していることを特徴とする請求項２に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項５】
前記環状カートリッジは、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えて回転軸に向かって径方向内向きに開放された第２環状溝を備え、それにより集合的に径方向内向きおよび径方向外向きに開放された全体的にＨ字形状の断面プロファイルを形成しており、且つ圧縮された状態で前記第２環状溝内に載置され、それにより前記ハブと共に回転するための構成部品を前記ハブに動作可能に連結することを補助した第２エラストマ部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項６】
前記ハブと共に回転するための構成部品は、前記ハブと径方向に同心とされ且つ前記内側環状リングと径方向に同心とされた、ベルト係合部を備えたプーリ本体であり、前記内側環状リングは、前記ハブの外側環状リングの径方向内側面に接触して載置され、前記第１エラストマ部材は、前記プーリ本体の内側環状リングに対して圧縮された状態にあり、前記第２エラストマ部材は、前記ハブのスリーブに対して圧縮されていることを特徴とする請求項５に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項７】
前記ハブの外側環状リングと前記プーリ本体のベルト係合部との間の緩衝器アセンブリをさらに具備し、該緩衝器アセンブリは、前記ハブの外側環状リングと接触して配置されたエラストマ緩衝器部材と；該エラストマ緩衝器部材に接触して載置された慣性部材であって、それにより該慣性部材を一体的な回転のために前記ハブに非剛性的に連結した、慣性部材と；を具備していることを特徴とする請求項６に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項８】
前記内側環状リングの径方向内向きの面は、前記第１エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を具備し、前記ハブのスリーブの径方向外向きの面は、前記第２エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を具備していることを特徴とする請求項６に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項９】
前記ハブと共に回転するための構成部品は慣性部材であり、前記第１エラストマ部材は、前記ハブの外側環状リングに対して圧縮されていることを特徴とする請求項１に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１０】
前記ハブの外側環状リングの径方向内向きの面は、前記第１エラストマ部材が載置された、前記回転軸と同心の環状収容部を具備していることを特徴とする請求項９に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１１】
前記ハブと共に回転するための構成部品は慣性部材であり、前記第１エラストマ部材は、前記ハブの外側環状リングに対して圧縮されており、前記第２エラストマ部材は、前記慣性部材の内側環状リングに対して圧縮されていることを特徴とする請求項５に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１２】
前記ハブの外側環状リングは、歯車係合面または外側ベルト係合面を形成していることを特徴とする請求項９または１１に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１３】
前記慣性部材は、前記回転軸から離れるように内側環状リングから径方向外向きに延びたフランジを含み、該フランジの長さは、前記ハブの外側環状リングの後面の表面上に前記フランジの少なくとも一部が位置する長さであることを特徴とする請求項９または１１に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１４】
前記ハブの外側環状リングの径方向内向きの面は、前記第１エラストマ部材が載置された、前記回転軸と同心の環状収容部を具備し、前記慣性部材の内側環状リングの径方向外向きの面は、前記第２エラストマ部材が載置された、前記回転軸と同心の環状収容部を具備していることを特徴とする請求項１１に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１５】
一体的な回転のためにクランクシャフトまたは動力伝達装置に搭載された、請求項１に記載のドライブシステムのための装置を具備したフロントエンドアクセサリドライブシステム。
【請求項１６】
全体的にＣ字形状またはＵ字形状の長手断面プロファイルを備え、回転軸から離れるように径方向外向きに開放された少なくとも１つの環状溝を形成した一体構造のハブと；
該ハブおよび内側面と径方向に同心の外側係合面を備えた本体と；
前記本体の内側面と前記ハブとの間に圧縮された状態で前記環状溝内に載置されたエラストマ部材と；
を具備し、
前記ハブは環状溝を形成した離間された複数の環状フランジを具備し、各環状フランジの自由端はリップを具備し、前記本体は複数の環状収容部を具備し、該環状収容部の各々は前記ハブの環状フランジのリップの各々に対応しており、組み立てられた状態において、前記ハブのリップは、前記本体の内面と前記ハブとの間で圧縮されたエラストマ隔離器部材と共に、本体の前記環状収容部内に載置されていることを特徴とするドライブシステムのための装置。
【請求項１７】
前記本体の外側係合面は、歯車係合面またはベルト係合面を具備していることを特徴とする請求項１６に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１８】
前記エラストマ部材は、複数の部分を具備して環状エラストマ部材を形成していることを特徴とする請求項１６に記載のドライブシステムのための装置。
【請求項１９】
前記エラストマ部材は、その内径と外径との間において、自身を貫通して軸方向に延びた複数のボアを含んでいることを特徴とする請求項１６に記載のドライブシステムのための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１４年９月２日に出願された米国仮出願第６２／０４４，５３４号明細書、２０１４年９月２日に出願された米国仮出願第６２／０４４，５４０号明細書、および２０１５年１月２３日に出願された米国仮出願第６２／１０６，７９９号明細書の利得を主張しており、それらの全体が参照により本願に統合されている。
【０００２】
本発明は、一般的に自動車エンジンのドライブシステムのための装置、より具体的には、軸受システム無しにハブに関して同軸位置にある１つ以上のエラストマ部材を収容した環状カートリッジを備えた、ねじり振動緩衝器（ＴＶＤｓ）および／または隔離器に関する。
【背景技術】
【０００３】
本来は、クランクシャフトは、エンジンのフロントエンドアセンブリドライブ（ＦＥＡＤ）システムを駆動していた。クランクシャフトはピストンの着火によって回転され、それは連続的というよりもむしろ律動的なトルクをクランクシャフトに与えていた。揺動に起因したトルクのこの一定の負荷および解放は、クランクシャフトに破壊点への応力を与え得る。言い方を換えると、クランクシャフトは無垢のねじりバーに類似しており、質量およびねじりバネ定数を有し、それらはクランクシャフトに固有のねじり共振周波数を持たせている。往復部品の加速度からの慣性荷重に加えて、トルクの山および谷は、クランクシャフト自身を、その動作の間に（回転的に）前後に偏向させる。それらのパルスがクランクシャフトの共振周波数近傍である場合、それらはクランクシャフトを制御不能に振動させ、結果的に破壊する。したがって、ねじり振動緩衝器（時々クランクシャフト緩衝器と称される）がクランクシャフトに装着され、反作用トルクをクランクに与えて、律動的な着火衝撃によりクランクシャフトに生じたトルクのねじり振幅を打消し、一般的に無継ぎ目動力伝達ベルトを駆動することによりＦＥＡＤシステムに回転動作を伝達することによって、この問題を解決している。
【０００４】
ねじり振動緩衝器の存在が、クランクシャフトの寿命の延長におよびＦＥＡＤシステムの駆動に効果的である一方で、燃料消費を節約するための始動−停止システムの導入のような、自動車エンジンの動作における変化は、ねじり振動緩衝器が装着されたシステムに複雑性を加え、そこには注意を向けるように設計されていない。例えば始動−停止システムは、従来のねじり振動緩衝器におけるエラストマ−金属界面の潜在的な滑りを引き起こすベルトの始動に起因した衝撃力を誘導する。別の関心は、金属部品間の良好な軸方向および径方向の逃げを維持することである。
【０００５】
いくつかのねじり振動緩衝器は、隔離器システムも含んでいる。これらの隔離器システムのいくつかは、振動緩衝器のためのものと同様に隔離のためのゴムバネを使用している。一般的にこれらの隔離器バネは、ねじり振動緩衝器の別の部品にモールド接合されている。モールド接合は、特別な設備を必要とすることによって製造工程に支出を追加し、モールド工程を達成するための時間を追加する。このステップまたは要求の排除には利益がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，６５８，１２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のねじり振動緩衝隔離器は、純粋な剪断、または引張および圧縮のゴムバネを備えていた。隔離器バネが柔らかいねじり剛性を備えることを必要とするために、両方が軸方向に一体結合を保持することを必要とする安定性を提供することなく、一般的に軸受システムを含み、隔離器バネを軸方向移動から保護している。したがって、ねじり振動緩衝器のための改良されたデザインは、より単純な構成を備え、軸受システムを含んでおらず、好適に隔離器バネのモールド接合も含んでいないことが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
背景技術において開示された制限は、開示されたねじり振動緩衝器において克服されている。一態様において、ねじり振動緩衝器は、１つ以上の環状溝を備えた環状カートリッジを含んだ隔離器または緩衝器を含み、環状溝は全体的にＣ字形状またはＵ字形状の長手方向断面プロファイルを備え、ハブと、ハブと共に回転するための部品と、の間で圧縮されて１つ以上の環状溝の各々の内部に載置されたエラストマ部材を備えている。ねじり振動緩衝器は、シャフトを受容して、それにより回転軸を形成するためのボアを形成したスリーブと、スリーブから径方向外向きに離間され、それによりスリーブとの間に環状収容部を形成した外側環状リングと、を備えたハブを含み、ハブと共に回転するための構成部品であって、スリーブとハブの外側環状リングとの間に配置された内側環状リングを備えた構成部品を含み、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えた第１環状溝を形成した環状カートリッジであって、ハブと共に回転するための構成部品の内側環状リングと、ハブのスリーブまたは外側環状リングと、の間に載置されて、径方向外向きに開放された第１環状溝を備えた環状カートリッジを含み、第１環状溝内に圧縮した状態で載置され、それによりハブと共に回転するための構成部品を、一体的な回転のためにハブに動作可能に連結した第１エラストマ部材を含んでいる。任意のＴＶＤは、フロントエンドアクセサリドライブシステム内で使用され得る。
【０００９】
一態様において、ハブと共に回転するための構成部品は、ハブと径方向に同心とされ且つ内側環状リングと径方向に同心とされた、ベルト係合部を備えたプーリ本体である。内側環状リングは、ハブの外側環状リングの径方向内側面に接触して載置され、第１エラストマ部材は、プーリ本体の内側環状リングに対して圧縮された状態にある。内側環状リングの径方向内向きの面は第１エラストマ部材が載置された回転軸と同心の環状収容部を備えている。ねじり振動緩衝器は、ハブの外側環状リングとプーリ本体のベルト係合部との間に緩衝器アセンブリも含んでいてもよい。緩衝器アセンブリは、前記ハブの外側環状リングと接触して配置されたエラストマ緩衝器部材と、エラストマ緩衝器部材に接触して載置された慣性部材であって、それにより慣性部材を一体的な回転のために前記ハブに非剛性的に連結した慣性部材とを備えている。
【００１０】
別の態様において、環状カートリッジは、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えて回転軸に向かって径方向内向きに開放された第２環状溝を形成し、且つ圧縮された状態で第２環状溝内に載置され、それによりハブと共に回転するための構成部品をハブに動作可能に連結することを補助した第２エラストマ部材を備えている。ここで、ハブと共に回転するための構成部品は、ハブと径方向に同心とされ且つ内側環状リングと径方向に同心とされた、ベルト係合部を備えたプーリ本体であってよい。内側環状リングは、ハブの外側環状リングの径方向内側面に接触して載置され、第１エラストマ部材は、プーリ本体の内側環状リングに対して圧縮された状態にあり、第２エラストマ部材は、ハブのスリーブに対して圧縮されている。内側環状リングの径方向内向きの面は、第１エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を備えてもよく、ハブのスリーブの径方向外向きの面は、第２エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を備えてもよい。ねじり振動緩衝器は、ハブの外側環状リングとプーリ本体のベルト係合部との間の緩衝器アセンブリも含んでいてもよい。緩衝器アセンブリは、ハブの外側環状リングと接触して配置されたエラストマ緩衝器部材と、エラストマ緩衝器部材に接触して載置された慣性部材であって、それにより慣性部材を一体的な回転のためにハブに非剛性的に連結した慣性部材と、を備えている。
【００１１】
別の態様において、ハブと共に回転するための構成部品は慣性部材であり、第１エラストマ部材は、ハブの外側環状リングに対して圧縮されている。ハブの外側環状リングの径方向内向きの面は、第１エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を備え得る。ハブの外側環状リングは外側ベルト係合面を形成し、ハブは一体構造の本体であってもよい。慣性部材は、回転軸から離れるように内側環状リングから径方向外向きに延びたフランジを備え、このフランジの長さは、ハブの外側環状リングの後面の表面上にフランジの少なくとも一部が位置する長さである。
【００１２】
別の態様において、環状カートリッジは、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えて回転軸に向かって径方向内向きに開放された第２環状溝を形成し、且つ圧縮された状態で第２環状溝内に載置され、それによりハブと共に回転するための構成部品をハブに動作可能に連結することを補助した第２エラストマ部材を備えている。ここで、ハブと共に回転するための構成部品は慣性部材であり、第１エラストマ部材は、ハブの外側環状リングに対して圧縮されており、第２エラストマ部材は、慣性部材の内側環状リングに対して圧縮されている。ハブの外側環状リングの径方向内向きの面は、第１エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を備えてもよく、慣性部材の内側環状リングのスリーブの径方向外向きの面は、第２エラストマ部材が載置された、回転軸と同心の環状収容部を備えてもよい。ハブの外側環状リングは外側ベルト係合面を形成し、ハブは一体構造の本体であってもよい。慣性部材は、回転軸から離れるように内側環状リングから径方向外向きに延びたフランジを備え、このフランジの長さは、ハブの外側環状リングの後面の表面上にフランジの少なくとも一部が位置する長さである。
【００１３】
別の態様において、隔離器が開示されており、この隔離器は、Ｃ字形状またはＵ字形状の長手断面プロファイルを備えて回転軸から離れるように径方向外向きに開放された、少なくとも１つの環状溝を形成したハブと、ハブおよび内側面と径方向に同心の外側係合面を備えた本体と、本体の内側面とハブとの間に圧縮された状態で環状溝内に載置されたエラストマ部材と、を含んでいる。本体の外側係合面は、歯車係合面またはベルト係合面をであってもよく、エラストマ部材は、複数の部分を具備して環状エラストマ部材を形成していてもよく、エラストマ部材は、その内径と外径との間において、自身を貫通して軸方向に延びた複数のボアを含み得る。また、ハブは、環状溝を形成した離間されたフランジの各自由端のリップを含み、本体は、ハブのリップの各々を受容するための環状収容部を含み、組み立てられた状態において、リップは、本体の内側面と前記ハブとの間で圧縮されたエラストマ隔離器部材と共に、本体の環状収容部内に載置されている。ハブはシャフトに装着されている。
【００１４】
特許ファイルまたは出願ファイルは、カラーで出力された少なくとも１つの図を含んでいる。カラーの図を含んだ本特許公報または本出願公報は、要求および必要な料金の支払いに基づいて、特許庁によって提供されるだろう。
【００１５】
開示の多くの態様は、以下の図を参照することにより、より良好に理解可能である。図中の部品は必ずしも正確な縮尺ではなく、本開示の原理を明確に示す上で強調されている。さらに、図において、類似した参照符号は、複数の視点を通して対応した部品を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】フロントエンドアクセサリドライブ内の部品を示した斜視図である。
【図２】ハブとプーリ本体との間で圧縮されたエラストマ部材を収容するための、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の環状カートリッジを含んだ隔離器を備えたねじり振動緩衝器の長手方向断面を示した図である。
【図３】振動を減衰するエラストマ部材を収容するための、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の環状カートリッジを備えたねじり振動緩衝器の長手方向断面を示した図である。
【図４】ハブとプーリ本体との間で圧縮された第１および第２エラストマ部材を収容するための、Ｈ字形状の環状カートリッジを含んだ隔離器を備えたねじり振動緩衝器の長手方向断面を示した図である。
【図５】振動を減衰する第１および第２エラストマ部材を収容するための、Ｈ字形状の環状カートリッジを備えたねじり振動緩衝器の長手方向断面を示した図である。
【図６】エラストマ材料の閉鎖環状リング、開放環状リング、および直線ストリップとしてのエラストマ部材を示した斜視図である。
【図７Ａ】標準化された様式描画であり、色バンドは、軸受システムによって保護された、単一モールド接合隔離器エラストマを備えた先行技術によるＴＶＤの変形量およびモード形状を示している。
【図７Ｂ】標準化された様式描画であり、色バンドは、図２のＴＶＤの変形量およびモード形状を示している。
【図７Ｃ】標準化された様式描画であり、色バンドは、図４のＴＶＤの変形量およびモード形状を示している。
【図８】ギアシステムのための隔離器を示した、正面からの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図中に示された実施形態の詳細な説明が、ここに記載されている。複数の実施形態が、これらの図に関連して記載されているが、ここに開示された１つまたは複数の実施形態に開示を限定する意図はない。それとは逆に、目的は、すべての代替品、改良品、および等価品をカバーしている。
【００１８】
ここで図１を参照すると、ＦＥＡＤシステム１８の例示的な一実施形態が、単なる図示の目的のために示されており、このシステムは、前面３０および後面２７を備えた統合ハウジング１５を含んでいる。統合ハウジング１５の後面２７は、好適にエンジンに装着されている。ＦＥＡＤシステム１８は、自動車、海洋、および固定エンジンを含んだ任意のエンジンとともに使用され得る。統合ハウジングの形状および構成は、それが装着される自動車エンジンに依存している。したがって、統合ハウジング１５およびより詳細にはＦＥＡＤシステム１８は、エンジンドライブアクセサリ９の配置に従って変化し得、それでも本発明の目的を達成し得る。エンジンドライブアクセサリ９の配置および数は変化し得ることが理解されるべきである。例えば、真空ポンプ、燃料噴射ポンプ、オイルポンプ、水ポンプ、パワーステアリングポンプ、空調ポンプ、およびカムドライブが、他のエンジンドライブアクセサリ９の例であり、それらはＦＥＡＤシステム１８内に統合されるために、統合ハウジング１５に装着され得る。エンジンドライブアクセサリ９は、ボルトまたは類似のものによって、工具が装着のために容易にアクセス可能な且つサービスのためのアクセス可能な面に沿った位置において、統合ハウジング１５に好適に装着されている。図１において、統合ハウジング１５は、オルタネータ１２およびベルトテンショナ２１を含んだ、複数のエンジンドライブアクセサリ９を備えている。
【００１９】
エンジンドライブアクセサリ９は少なくとも１つの無継ぎ目駆動ベルト６によって駆動され、そのベルトは平ベルト、丸ベルト、Ｖベルト、複数溝ベルト、リブ付きベルト等であるか、またはそれらのベルトの組み合わせであり、片側もしくは両側に配置されている。無継ぎ目駆動ベルト６は蛇行ベルトであり、エンジンドライブアクセサリ９、オルタネータ１２およびねじり振動緩衝器３の周囲に巻き付けられ、緩衝器はクランクシャフト８のノーズ１０に接続されている。クランクシャフトはねじり振動緩衝器３を駆動し、それにより無継ぎ目駆動ベルト６を駆動して、残りのエンジンドライブアクセサリ９およびオルタネータ１２を駆動する。
【００２０】
ここでのＦＥＡＤシステム１８の改良は、図２において符号１００によって全体的に示された新規のクランクシャフト緩衝隔離器である。クランクシャフト緩衝隔離器１００は、中心から径方向外側に向かって移動していくと、ハブ１０２のスリーブ１０４、環状カートリッジ１１２、エラストマ隔離器部材１１４、プーリ本体１１６の内側環状リング１３４、ハブ１０２の外側環状リング１０６、エラストマ緩衝器部材１２０、慣性部材１１８、およびプーリ本体１１６のベルト係合面１３６を含んでいる。
【００２１】
ハブ１０２は、クランクシャフトのような回転軸Ａを形成するシャフトを受容するためのボア１０３を形成したスリーブ１０４を備えている。ハブ１０２は、スリーブ１０４と同心且つスリーブ０１４から径方向外向きに離間された外側環状リングも備えている。外側環状リング１０６およびスリーブ１０４はプレート１０５によって接続され、それによりそれらの間に環状受容部１０７を形成している。ハブ１０２は鋳造、スパン（spun）、鍛造、機械加工、もしくはモールド成型、または既知のもしくはこれ以降に開発される技術を用いて形成され得る。ハブに適した材料は、鉄、鋼、アルミニウム、他の適切な金属、プラスチック、または複合材料を含んだそれらの組み合わせを含んでいる。プレート１０５は、自身を通じた１つ以上の空隙１０９を形成し得る。空隙１０９は任意の形状またはサイズであってよく、その構造的完全性を損なうことなくＴＶＤの全体重量を減少している。中心ボア１０３を形成したハブ１０２のスリーブ１０４は、プレート１０５から一方の一次方向において軸方向に延びており、その方向は、図２においてプーリ本体１１６のフェイスガード１３０に向かう右への方向である。ここで、プレート１０５はクランクシャフト緩衝隔離器１００の前面ＦＦを形成し、この面はクランクシャフト緩衝隔離器１００を一体的な回転のためにクランクシャフトのようなシャフトに締結したノーズシール１０（図１）を受容する。
【００２２】
クランクシャフト緩衝隔離器１００の反対側の面、後面ＢＦは、プーリ本体１１６のフェイスガード１３０および環状カートリッジ１１２の一部によって形成されている。プーリ本体１１６はハブ１０２と径方向に同心のベルト係合部１３５を含み、ハブはベルト係合部１３５から径方向内向きに延びており、フェイスガード１３０は、ボア１３８を形成した内側環状リング１３４において終端となっている。内側環状リング１３４は、フェイスガード１３０から一方の一次方向において軸方向に延びており、その方向は、図２においてハブ１０２のプレート１０５に向かう左への方向である。ベルト係合部１３５は、中心回転軸Ａに対して径方向外向きに配置された、ＴＤＶ１００の最外側面を形成している。ベルト係合面１３６は平坦であってもよく、丸ベルトを受容するような輪郭とされ、またはＶリブ付きベルトのＶリブと結合するためのＶ字溝を備え、もしくは無継ぎ目ベルトと結合するための任意の他の必要な輪郭の溝を備え得る。フェイスガード１３０は、１つ以上の空隙１４０を形成し得る。空隙１４０は任意の形状またはサイズであってよく、その構造的完全性を損なうことなくＴＶＤの全体重量を減少している。
【００２３】
組み立てられた場合、内側環状リング１３４は、ハブ１０２の外側環状リング１０６の径方向内側面に接触して載置され、バネであると考えられ得るエラストマ隔離器部材１１４は、プーリ本体の内側環状リング１３４に対して径方向に圧縮されて、環状カートリッジ１１２の環状溝内に載置される。環状カートリッジ１１２は、図２の長手方向断面に見られているように、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備え、環状受容部１０７内に載置されており、環状カートリッジ１１２の離間された環状フランジ１５０は、回転軸Ａに対して横向に向けられ、且つ回転軸Ａから離れるように径方向外向きに延びている。
【００２４】
環状カートリッジ１１２は堅固な材料から構成され、エラストマ隔離器部材１１４が軸方向に自由に伸びることを防止している。一実施形態においては、環状カートリッジ１１２は、ねずみ鋳鉄、鋼等の金属材料を含んでいるか、または金属材料から形成されている。それに加えて、内側環状リング１３４に対するエラストマ隔離器部材１１４の圧縮は、エラストマ隔離器部材が自由に伸びることを防止し、結果的に環状カートリッジ１１２と組み合わせて、エラストマ隔離器部材は界面に大きい静水圧を与えている。この大きい静水圧は、ＴＶＤのこれらの個々の構成部品を一体に保持するために十分であり、エラストマ部材を任意の他の構成部品にモールド接合する必要がない。
【００２５】
図２のクランクシャフト緩衝隔離器１００の別の可能性は、図２の単一環状カートリッジ１１２とは異なり、図４に示された二重環状カートリッジ３１２である。図４において、クランクシャフト緩衝隔離器１００´は、中心から径方向外側に向かって移動していくと、ハブ１０２のスリーブ１０４、第１エラストマ隔離器部材３１０、環状カートリッジ３１２、第２隔離器部材３１４、プーリ本体１１６の内側環状リング１３４、ハブ１０２の外側環状リング１０６、エラストマ緩衝器部材１２０、慣性部材１１８、およびプーリ本体１１６のベルト係合面１３６を含んでいる。ハブ１０２およびプーリ本体１１６は、図に２関して先に記載されている。
【００２６】
ハブ１０２のプレート１０５は、クランクシャフト緩衝隔離器１００´の前面ＦＦを形成し、その反対側の面である後面ＢＦは、プーリ本体１１６のフェイスガード１３０および環状カートリッジ３１２の一部によって形成されている。組み立てられた場合、内側環状リング１３４は、ハブ１０２の外側環状リング１０６の径方向内側面に接触して載置され、バネとして考慮され得るエラストマ隔離器３１０、３１４は、ハブのスリーブ１０４とプーリ本体の内側環状リング１３４との間で径方向に圧縮されて、環状カートリッジ３１２内に載置される。環状カートリッジ３１２は、全体的にＨ字形状の断面プロファイルを備え、それにより２つの全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えた環状溝を形成し、各溝はその内部に載置されたエラストマ隔離器部材を受容している。環状カートリッジ３１２は、回転軸Ａに対して横向とされたＨ字形状断面プロファイルの環状フランジ１５０と共に、環状受容部１０７内に載置されている。図４に示されたように、第１エラストマ隔離器部材３１０は、環状カートリッジ３１２の径方向内側に向けられた環状溝３２２に載置されて、ハブ１０２のスリーブ１０４に対して圧縮されており、第２環状エラストマ隔離器３１４は、環状カートリッジ３１２の径方向外側に向けられた環状溝３２４に載置されて、プーリ本体１１６の内側環状リング１３４に対して圧縮されている。
【００２７】
環状カートリッジ３１２は堅固な材料から構成され、第１および第２エラストマ部材３１０、３１４が軸方向に自由に伸びることを防止している。一実施形態においては、環状カートリッジ３１２は、ねずみ鋳鉄、鋼等の金属材料を含んでいるか、または金属材料から形成されている。それに加えて、スリーブ１０４および内側環状リング１３４に対する第１および第２エラストマ３１０、３１４の圧縮は、エラストマ部材が個々に自由に伸びることを防止し、結果的に環状カートリッジ１１２と組み合わせて、エラストマ部材は界面に大きい静水圧を与えている。この大きい静水圧は、ＴＶＤのこれらの構成部品を一体に保持するために十分であり、エラストマ部材を任意の他の構成部品にモールド接合する必要がなく、アセンブリ内に保持する必要がない。
【００２８】
図２および図４を参照すると、クランクシャフト緩衝隔離器１００、１００´は、ハブ１０２の外側環状リング１０６に接触して配置されたエラストマ緩衝器部材１２０と、エラストマ緩衝器部材１２０に接触して載置された慣性部材１１８と、を含み、それにより、エラストマ緩衝器部材は、一体的な回転のために慣性部材１１８をハブ１０２に動作可能に連結している。慣性部材１１８は、通常は鋳鉄、鋼、または類似の密度を有する材料である、十分な慣性を有する任意の材料から形成され得る。慣性部材１１８は、ハブ１０２と同心且つハブ１０２から径方向外向きに離間されており、ハブ１０２の外側環状リング１０６は慣性部材１１８の内側面と向き合っており、それらの間にギャップを形成している。エラストマ緩衝器部材１２０は、このギャップ内に圧入または射出されて、ユニットとしての回転のために、ハブ１０２と慣性部材１１８とを非剛性的に一体に連結し得る。
【００２９】
エラストマ隔離器部材１１４、３１０、３１４、およびエラストマ緩衝器部材１２０は、任意の適切なエラストマ材料であってよく、クランクシャフト緩衝隔離器１００が装着されたシャフトを回転させることにより生じ得るねじり振動を隔離および／または緩衝および／または減衰することに適している。エラストマ材料は好適に自動車エンジン機器に適したもの、すなわちエンジン内で暴露される温度ならびに路面温度および環境に抵抗することに適したものである。エラストマ材料は特許文献１に開示されたものであってよく、それは参照によりその全体がここに統合されている。一実施形態においては、エラストマ部材はスチレン−ブタジエンゴム、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンアクリルエラストマ、水素化ニトリルブタジエンゴム、およびポリクロロプレンゴムの１つ以上から形成され得るか、または１つ以上を含み得る。エチレンアクリルエラストマの一例は、E. I. du Pont de Nemours and Company社のＶＡＭＡＣ（登録商標）エチレンアクリルエラストマである。エラストマ部材は、その内部に分散した複数のファイバを随意的に含んだ複合材料であってよい。ファイバは、ＴＥＣＨＮＯＲＡ（登録商標）ファイバの名称で販売されたファイバのような、連続または断片（分裂）アラミドファイバとし得る。一実施形態においては、エラストマ緩衝器部材１２０は、振動減衰システム内で使用するために知られた従来の接着剤を使用して、外側環状リング１０６に取り付けられ得る。適切な接着剤の幾つかの例は、Lord Corporation, Henkel AG & Co., 社またはMorton International Incorporated Adhesives & Specialty Company社から販売されたゴム接合接着剤を含んでいる。
【００３０】
図７を参照すると、単一の環状カートリッジ１１２はエラストマ隔離器部材１１４を収容し（図７Ｂ）、その結果、先行技術によるＴＶＤ（図７Ａ）と比較して、ねじりバネ剛性と非ねじりバネ剛性（一次軸方向および円錐方向剛性）との間に大きな差を生じている。図７Ａおよび図７Ｂは、標準化された様式描画であり、カラーバンドは変形量およびモード形状を示している。図７Ａの先行技術によるＴＶＤは、約５０Ｈｚおよび７０Ｈｚにおいてそれぞれ柔軟な円錐方向剛性および軸方向剛性を有し、望ましくない。データは、慣性部材が単一のエラストマ部材に取り付けられた場合、ねじり方向モードおよび円錐方向モードは約５０Ｈｚにおいて重なり、軸方向モードは約２０Ｈｚだけそこから離れているのみであることを示している。このことは、エラストマ部材の非ねじり動作を防止するための軸受を必要とする柔軟な非ねじりバネシステムを示している。それに対して、図７Ｂに示された図２のＴＶＤの様式描画は、１２３Ｈｚにおけるねじり方向剛性と、軸方向剛性および円錐方向剛性と、の間に大きな差を有し、それらはいずれも２００Ｈｚよりも大きく、すなわちねじり方向モードおよび円錐方向モードの重なりは無く、軸方向モードは先行技術によるＴＶＤよりもはるかに大きい。軸方向モードはねじりモードよりも８０Ｈｚを超えて大きいが、軸方向モード（軸方向モード２０７Ｈｚ且つ円錐方向モード２０９Ｈｚ）に類似している。このデータは、全体的にＣ字形状またはＵ字形状断面プロファイルを備えた、ここに開示された環状カートリッジ１１２を使用した場合に、モールド接合がなぜ不要であるかおよび軸受システムもなぜ不要であるかということを、当業者に示している。
【００３１】
ここで図７Ｃを参照すると、二重環状カートリッジ３１２は全体的にＨ字形状断面を備え、第１エラストマ部材３１０および第２エラストマ部材３１４を収容しており、その結果、図７Ａの先行技術によるＴＶＤと比較して、ねじりバネ剛性と非ねじりバネ剛性（一次軸方向剛性および円錐方向剛性）との間に大きな差を生じている。図７Ａの先行技術によるＴＶＤは、先に説明したように、約５０Ｈｚおよび７０Ｈｚにおいてそれぞれ柔軟な円錐方向剛性および軸方向剛性を有し、望ましくない。それは、このことが、エラストマ部材の非ねじり動作を防止するための軸受を必要とする柔軟な非ねじりバネシステムだからである。それに対して、図７Ｂに示された図４のＴＶＤの様式描画は、６０Ｈｚにおけるねじり方向剛性と円錐方向および軸方向剛性との間に大きな差を有し、それらはいずれも１００Ｈｚよりも大きく、すなわちねじり方向モードおよび円錐方向モードの重なりは無く、軸方向モードは先行技術によるＴＶＤよりもはるかに大きく、ねじり方向モードよりも７０Ｈｚを超えて大きく、且つ円錐方向モードよりも３５Ｈｚを超えて大きい。このデータは、二重環状カートリッジ３１２を使用した場合、モールド接合がなぜ不要であるかおよび軸受システムもなぜ不要であるかということを、当業者に示している。
【００３２】
ここで図３に戻ると、全体的に参照符号２００によって示されたねじり振動緩衝器は、隔離システムを含んでいないが、その減衰システムは、図２に関して前述された環状カートリッジ２１２を備え、この環状カートリッジは、エラストマ部材２１４を収容した、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えていることが示されている。エラストマ部材２１４は、ユニットとしての回転のために慣性部材２１８をハブ２０２に非剛性的に一体に連結している。ＴＶＤ２００は、中心から径方向外側に向かって移動していくと、ハブ２０２のスリーブ２０４、慣性部材２１８、環状カートリッジ２１２、エラストマ部材２１４、およびベルト係合面２３６を形成した、ハブ２０２の外側環状リング２０６を含んでいる。ベルト係合面２３６は、中心回転軸Ａに対して径方向外側に配置された、ＴＶＤ２００の最外側面である。ベルト係合面２３６は平坦であってもよく、丸ベルトを受容するような輪郭とされ、またはＶリブ付きベルトのＶリブと結合するためのＶ字溝を備え、もしくは無継ぎ目ベルトと結合するための任意の他の必要な輪郭の溝を備え得る。ここで、図２および図４から明白なように、ハブ２０４は、ベルト係合面を形成した別個のプーリ本体を備えるよりもむしろ、ベルト係合面２３６を含んだ一体構造の本体である。
【００３３】
ハブ２０２のスリーブ２０４は、クランクシャフトのような回転軸Ａを形成するシャフトを受容するためのボア２０３を形成している。ハブ２０２は、プレート２０５によってスリーブ２０４から径方向外向きに離間された外側環状リング２０６も備え、それによりそれらの間に環状収容部２０７を形成している。ハブ２０２は鋳造、スパン（spun）、鍛造、機械加工もしくはモールド成型、または既知のもしくはこれ以降に開発される技術を用いて形成され得る。ハブに適した材料は、鉄、鋼、アルミニウム、他の適切な金属材料、プラスチック、または複合材料を含んだそれらの組み合わせを含んでいる。プレート２０５は、自身を通じた１つ以上の空隙２０９を形成し得る。空隙２０９は任意の形状またはサイズであってよく、その構造的完全性を損なうことなくＴＶＤの全体重量を減少している。中心ボア２０３を形成したスリーブ２０４は、プレート２０５から一方の一次方向において軸方向に延びており、その方向は、図３において右への方向である。ここで、プレート２０５はＴＶＤ２００の前面ＦＦを形成している。
【００３４】
ＴＶＤ２００の、反対側の後面ＢＦは、慣性部材２１８のフランジ２３２によって形成されている。フランジ２３２は、慣性部材２１８の環状本体またはリング２３４から径方向外向きに、回転軸Ａから離れるように延びている。フランジ２３２は、その最外側の内側端縁２３８が、ハブ２０２の外側環状リング２０６の後面２２０上に位置する距離だけ延びている。慣性部材２１８の環状本体２３４は、ハブ２０２のスリーブ２０４と同心に且つスリーブ２０４から径方向外向きに離間されて配置され、それにより環状本体２３４とスリーブ２０４との間に間隙ギャップを形成している。慣性部材２１８のこの構成は、図３に示されたように、全体的にＬ字形状の長手断面プロファイルを備えている。
【００３５】
組み立てられた場合、バネとして考えられ得るエラストマ部材２１４は、環状カートリッジ２１２によって形成された環状溝内に載置され、ハブの外側環状リング２０６に対して径方向に圧縮されている。環状カートリッジ２１２は全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備え、回転軸Ａに対して横向き且つ回転軸Ａから径方向外向きに延びた環状フランジ２５０と共に環状受容部２０７内に載置されている。
【００３６】
環状カートリッジ２１２は剛性材料から形成され、エラストマ部材２１４が軸方向に自由に伸びることを防止している。一実施形態においては、環状カートリッジ２１２はねずみ鋳鉄、鋼等の金属材料を含んでいるか、または金属材料から形成されている。それに加えて、一体構造ハブ２０２の外側環状リング２０６に対するエラストマ部材２１４の圧縮は、エラストマ部材が径方向に自由に伸びることを防止しており、その結果、環状カートリッジ２１２と組み合わせて、エラストマ部材２１４は界面に大きい静水圧を与えている。その大きい静水圧はＴＶＤの個々の構成部品を一体に保持するために十分であり、エラストマ部材をモールド接合する必要がなく、およびその軸方向移動を防止するための軸受システムを必要としない。
【００３７】
エラストマ部材２１４は、場合によってはＴＶＤ２００が装着された回転シャフトによって生じるねじり振動を減衰および／または緩和することに適した任意のエラストマ材料であってよい。エラストマ材料は、エラストマ材料は好適に自動車エンジン機器に適したもの、すなわちエンジン内で暴露される温度ならびに路面温度および環境に抵抗することに適したものであり、図２に関して前述されたものとし得る。
【００３８】
図２をさらに参照すると、クランクシャフト緩衝隔離器１００は、ハブ１０２の外側環状リング１０６と接触して配置されたエラストマ緩衝器部材１２０と、エラストマ緩衝器部材１２０に接触して載置された慣性部材１１８と、を含み、それによりそれらの一体的な回転のために、慣性部材１１８を動作可能にハブ１０２に連結している。慣性部材１１８は、通常は鋳鉄、鋼、またはそれらに類似した密度の材料のような、十分な慣性を有する任意の材料から形成され得る。慣性材料１１８は、ハブ１０２と同心且つハブ１０２から径方向外側に離間されて、ハブ１０２の外側環状リング１０６は慣性部材１１８の内側面に面しており、それらの間にギャップを形成している。エラストマ緩衝器部材１２０はこのギャップ内に圧入または射出され、ハブ１０２と慣性部材１１８とを非剛性的に連結し得る。
【００３９】
エラストマ隔離器部材１１０、１１４、およびエラストマ緩衝器部材１２０は、場合によってはクランクシャツを緩衝隔離器１００が装着された回転シャフトによって生じ得るねじり振動を、隔離および／または減衰および／または緩和することに適した任意のエラストマ材料であってよい。エラストマ材料は好適に自動車エンジン機器に適したもの、すなわちエンジン内で暴露される温度ならびに路面温度および環境に抵抗することに適したものである。エラストマ材料は特許文献１に開示されたものであってよく、それは参照によりその全体がここに統合されている。一実施形態においては、エラストマ部材はスチレン−ブタジエンゴム、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンアクリルエラストマ、水素化ニトリルブタジエンゴム、およびポリクロロプレンゴムの１つ以上から形成され得るか、または１つ以上を含み得る。エチレンアクリルエラストマの一例は、E. I. du Pont de Nemours and Company社のＶＡＭＡＣ（登録商標）エチレンアクリルエラストマである。エラストマ部材は、その内部に分散した複数のファイバを随意的に含んだ複合材料であってよい。ファイバは、ＴＥＣＨＮＯＲＡ（登録商標）ファイバの名称で販売されたファイバのような、連続または断片（分裂）アラミドファイバとし得る。一実施形態においては、エラストマ緩衝器部材１２０は、振動減衰システム内で使用するために知られた従来の接着剤を使用して、外側環状リング１０６に取り付けられ得る。適切な接着剤の幾つかの例は、Lord Corporation, Henkel AG & Co., 社またはMorton International Incorporated Adhesives & Specialty Company社から販売されたゴム接合接着剤を含んでいる。
【００４０】
ここで図３に戻ると、全体的に参照符号２００によって示されたねじり振動緩衝器が図示されており、隔離システムとしてよりもむしろ緩衝システムとしてのエラストマ部材を含んでいる。ＴＶＤ２００は、第１緩衝器部材２１０および第２緩衝器部材２１４を収容したＨ字形状の断面プロファイルを備え、慣性部材２１８をハブ２０２に非剛性的に連結している。ＴＶＤ２００は、中心から径方向外向きに移動していくと、ハブ２０２のスリーブ２０４、慣性部材２１８、第１エラストマ部材２１０、環状カートリッジ２１２、第２エラストマ部材２１４、およびベルト係合面２３６を形成した、ハブ２０２の外側環状リング２０６を含んでいる。ベルト係合面２３６は、中心回転軸Ａに対して径方向外側に配置された、ＴＶＤ１００の最外側面である。ベルト係合面は平坦であってもよく、丸ベルトを受容するような輪郭とされ、またはＶリブ付きベルトのＶリブと結合するためのＶ字溝を備え、もしくは無継ぎ目ベルトと結合するための任意の他の必要な輪郭の溝を備え得る。
【００４１】
ハブ２０２のスリーブ２０４は、クランクシャフトのような回転軸Ａを形成するシャフトを受容するためのボア２０３を形成している。ハブ２０２は、プレート２０５によってスリーブ２０４から径方向外向きに離間された外側環状リング２０６も備え、それによりそれらの間に環状受容部２０７を形成している。ハブ２０２は鋳造、スパン（spun）、鍛造、機械加工もしくはモールド成型、または既知のもしくはこれ以降に開発される技術を用いて形成され得る。ハブに適した材料は、鉄、鋼、アルミニウム、他の適切な金属材料、プラスチック、または複合材料を含んだそれらの組み合わせを含んでいる。プレート２０５は、自身を通じた１つ以上の空隙２０９を形成し得る。空隙２０９は任意の形状またはサイズであってよく、その構造的完全性を損なうことなくＴＶＤの全体重量を減少している。中心ボア２０３を形成したスリーブ２０４は、プレート２０５から一方の方向のみにおいて軸方向に延びており、その方向は、図３において右への方向である。ここで、プレート２０５はＴＶＤ２００の前面ＦＦを形成している。
【００４２】
ＴＶＤ２００の、反対側の後面ＢＦは、慣性部材２１８のフランジ２３２によって形成されている。フランジ２３２は、慣性部材２１８の環状本体２３４から径方向外向きに、回転軸Ａから離れるように延びている。フランジ２３２は、その最外側の内側端縁２３８が、ハブ２０２の外側環状リング２０６の後面２２０上に位置する距離だけ延びている。慣性部材２１８の環状本体２３４は、ハブ２０２のスリーブ２０４と同心に且つスリーブ２０４から径方向外向きに離間されて配置され、それにより環状本体２３４とスリーブ２０４との間に間隙ギャップを形成している。慣性部材２１８のこの構成は、図３に示されたように、全体的にＬ字形状の長手断面プロファイルを備えている。
【００４３】
組み立てられた場合、バネとして考えられ得る第１エラストマ部材２１０および第２エラストマ部材２１４は、環状カートリッジ２１２内に載置され、ハブの外側環状リング２０６と慣性部材２１８の環状本体２３４との間で径方向に圧縮される。環状カートリッジ２１２は、Ｈ字形状の断面プロファイルを備え、回転軸Ａに対して横向きのＨ字形状の断面プロファイルである環状フランジ２５０と共に環状受容部２０７内に載置されている。第１エラストマ部材２１０はＨ字形状の環状カートリッジ２１２のＨの下半分である一方の半分内に載置され、慣性部材２１８の環状本体２３４に対して圧縮されており、第２エラストマ２１４は環状カートリッジ２１２のＨの上半分である第２の半分内に載置され、ハブ２０２の外側環状リング２０６に対して圧縮されている。
【００４４】
環状カートリッジ２１２は剛性材料から形成され、第１および第２エラストマ部材２１０、２１４が軸方向に自由に伸びることを防止している。一実施形態においては、環状カートリッジ２１２はねずみ鋳鉄、鋼等の金属材料を含んでいるか、または金属材料から形成されている。それに加えて、ハブ２０２の外側環状リング２０６および慣性部材２１８の環状本体２３４に対する第１および第２エラストマ部材２１０、２１４の圧縮は、それぞれエラストマ部材が径方向に自由に伸びることも防止しており、その結果、環状カートリッジ２１２と組み合わせて、エラストマ部材２１０、２１４は界面に大きい静水圧を与えている。その大きい静水圧はＴＶＤの個々の構成部品を一体に保持するために十分であり、エラストマ部材をモールド接合する必要がなく、およびその軸方向移動を防止するための軸受システムを必要としない。
【００４５】
図３のねじり振動緩衝器２００の別の可能性は、単一の環状カートリッジ２１２よりもむしろ図５に示された二重環状カートリッジ４１２である。図５において、ＴＶＤ２００´は中心から径方向外側に向かって、移動していくと、ハブ２０２のスリーブ２０４、慣性部材２１８、第１エラストマ部材４１０、環状カートリッジ４１２、第２エラストマ部材４１４、およびベルト係合面２３６を形成した、ハブ２０２の外側環状リング２０６を含んでいる。ベルト係合面２３６は、中心回転軸Ａに対して径方向外側に配置された、ＴＶＤ１００の最外側面である。ベルト係合面は、平坦であってもよく、丸ベルトを受容するような輪郭とされ、またはＶリブ付きベルトのＶリブと結合するためのＶ字溝を備え、もしくは無継ぎ目ベルトと結合するための任意の他の必要な輪郭の溝を備え得る。ハブ２０２およびプーリ本体２１６は、図３に関連してこれまでに記載されている。
【００４６】
組み立てられた場合、バネとして考えられ得る第１および第２エラストマ部材４１０、４１４は、環状カートリッジ４１２内に載置され、ハブの外側環状リング２０６と慣性部材２１８の環状本体２３４との間で径方向に圧縮される。環状カートリッジ４１２は、全体的にＨ字形状の断面プロファイルを備え、それにより全体的に２つのＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルの環状溝４２２、４２４を形成し、各溝はその内部に載置されたエラストマ部材を受容している。環状カートリッジ４１２は、回転軸Ａに横向きのＨ字形状断面プロファイルの環状フランジ２５０と共に、環状受容部２０７内に載置されている。図５に示されたように、第１エラストマ部材４１０は、径方向内側に向けられた環状カートリッジ４１２の環状溝４２２内に載置され、慣性部材２１８の環状本体２３４に対して圧縮されており、第２エラストマ部材４１４は、径方向外側に向けられた環状カートリッジ４１２の環状溝４２４内に載置され、ハブ２０２の外側環状リング２０６に対して圧縮されている。
【００４７】
環状カートリッジ４１２は剛性材料から形成され、第１および第２エラストマ部材４１０、４１４が軸方向に自由に伸びることを防止している。環状カートリッジ２１２はねずみ鋳鉄、鋼等の金属材料を含んでいるか、または金属材料から形成されている。それに加えて、ハブ２０２の外側環状リング２０６および慣性部材２１８の環状本体２３４に対する第１および第２エラストマ部材４１０、４１４の圧縮は、それぞれエラストマ部材が自由に伸びることを防止しており、その結果、環状カートリッジ４１２と組み合わせて、エラストマ部材４１０、４１４は界面に大きい静水圧を与えている。その大きい静水圧はＴＶＤの個々の構成部品を一体に保持するために十分であり、エラストマ部材をモールド接合する必要がなく、およびその軸方向移動を防止するための軸受システムを必要としない。
【００４８】
図８に戻ると、全体的に参照符号５００によって示された隔離器が図示されている。隔離器５００は、エラストマ部材５１４を収容した、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の長手断面プロファイルを備えた環状カートリッジ５１２であるハブ５０２を備え、エラストマ部材は、ここではＣ字形状部材として示された第１エラストマ部５１５ａおよび第２エラストマ部５１５ｂによって形成されており、環状カートリッジ５１２内に載置されて、環状部材を形成している。したがって、内側面５１６ａ、５１６ｂが、環状カートリッジ５１２内においてハブ５０２に接触して載置された場合、エラストマ部材５１４は内径を画定し、外側面５１７ａ、５１７ｂはその外径を画定する。エラストマ部材５１４は、本体５１８の内側面５３８と環状カートリッジ５１２との間で圧縮されて環状カートリッジ５１２内に載置され、それにより、一体的な回転のために、本体５１８をハブ５０２に非剛性的に連結している。隔離器５００は、組み立てられた状態において、中心から径方向外向きに移動していくと、ハブ５０２の内側環状リング５０４、環状カートリッジ５１２、環状カートリッジ内に載置されたエラストマ部材５１４、および外側係合面５３６を形成した本体５１８を含み得る。外側係合面５３６は、一般的に隔離器５００の最外側面であり、中心回転軸Ａに対して径方向外向きに配置されている。本実施形態においては、特に機器が高温またはオイルに暴露される位置において、エンジン内で使用されることを意図された場合に、エラストマ部材はハブまたはギア等の機器の部品にモールド接合され得る。
【００４９】
ハブ５０２の内側環状リング５０４は、自身を通じて回転軸Ａを形成するシャフトを受容するための、ボアを形成している。ハブ５０２は、全体的にＣ字形状またはＵ字形状の断面プロファイルを備えた環状カートリッジ５１２も形成し、環状カートリッジは、離間されて径方向に延びた、回転軸に対して横向きの環状フランジ５５０を備えている。環状フランジ５５０は、選択された距離だけ離間され、その内部にエラストマ部材５１４を受容している。各環状フランジ５５０の自由端は、ハブ５０２を本体５１８に結合するためのリップ５５２を含んでいる。
【００５０】
ハブ５０２は鋳造、スパン（spun）、鍛造、機械加工もしくはモールド成型、または既知のもしくはこれ以降に開発される技術を用いて形成され得る。ハブに適した材料は、鉄、鋼、アルミニウム、他の適切な金属材料、プラスチック、または複合材料を含んだそれらの組み合わせを含んでいる。ハブ５０２は前述の空隙を含んでいてもよく、必要であれば、その重量を減少する。本体５１８は、ハブ５０２および内側面５３８と径方向に同心の外側係合面５３６を備えている。一実施形態においては、外側係合面５３６は歯車噛合面である。別の実施形態においては、外側係合面はベルト係合面またはチェーン係合面であってよく、平坦な面、丸ベルトを受容するような輪郭とされ、Ｖリブ付きベルトのＶリブと結合するためのＶ字溝を備え、もしくはチェーンのリンクと係合する歯を備え、またはシステムの所望の部品と係合する他の必要な輪郭、面、もしくは機構を備えていてもよい。本体５１８の内側面５３８はハブ５０２と結合するための、特にその環状リップ５５２と結合するための１つ以上の環状収容部５６２を含み得る。組み立てられた状態において、ハブ５０２の環状リップ５５２および本体５１８の環状収容部５６２は、本体５１８の内側面５３８とハブ５０２の環状カートリッジ５１２との間で圧縮されたエラストマ隔離器部材５１４と結合されている。
【００５１】
一実施形態において、エラストマ部材５１４は、内径と外径との間に配置された、自身を通じて軸方向に延びた複数のボア５６４を備えている。ボア５６４は一般的に、全体的にエラストマ隔離器部材５１４の内径よりも小さいサイズである。エラストマ隔離器部材内には、任意の数のボア５６４が形成され得る。
【００５２】
ここで図６を参照すると、開示された任意の構成内の任意のエラストマ部材は、エラストマ材料の無継ぎ目環状リング１６０、開放環状リング１６２、もしくは直線ストリップ１６４、環状リング１６６を形成した複数の部品、または２つ以上のエラストマ部材がＴＶＤ内に存在している場合に、それらの任意の組み合わせであり得る。
【００５３】
ここに開示された任意のおよびすべての構成において、ハブ、慣性部材、またはプーリ本体の表面に対してエラストマ部材が圧縮され、それらの表面は、エラストマ部材が載置される面内に収容部を含んでいてもよい。例えば図２において、プーリ本体１１６の内側径方向リング１３４の径方向内向きの面は、エラストマ部材１１４が載置される環状収容部１４２を含んでいる。図３において、ハブ２０２の外側環状リング２０６の径方向内向きの面は、エラストマ部材２１４が載置される環状収容部２４４を含んでいる。図４において、プーリ本体１１６の内側径方向リング１３４の径方向内向きの面は、第２エラストマ部材３１４が載置される環状収容部１４２を含み、スリーブ１０４の径方向外向きの面は、第１エラストマ部材３１０が載置される環状収容部１４４を含んでいる。図５において、ハブ２０２の外側環状リング２０６の径方向内向きの面は、第２エラストマ部材４１４が載置される環状収容部２４４を含み、慣性部材２１８の内側環状リング２３４の径方向外向きの面は、第１エラストマ部材４１０が載置される環状収容部２４２を含んでいる。
【００５４】
さらに、ここに開示された任意のおよびすべての態様において、エラストマ部材は、一次的に緩衝機構としてまたは隔離器として機能するかどうかにかかわらず、エラストマ部材が載置されるカートリッジによって軸方向に支持されており、一方でその個々のドライブシステム内の装置の機器に十分なねじり追従することを可能にしている。特に、隔離器および低周波ねじり振動緩衝器は、「柔軟な」エラストマ部材を使用し、それは以前は一体的に部品を保持するための軸受を必要としていた。これらの柔軟なエラストマ部材を支持するためのカートリッジの導入は、軸受の必要性を排除している。一般的にカップリングが、自身が搭載されまたは接続されたシャフトよりもはるかに低いねじり振動数を有する場合、「柔軟な」と称される。
【００５５】
本発明は特定の実施形態に対して図示され且つ記載されたが、明細書を読み且つ理解することにより、変形が当業者によって生じるであろうことは明白であり、本発明はそのような変形のすべてを含んでいる。
【符号の説明】
【００５６】
３  ・・・ねじり振動緩衝器
６  ・・・無継ぎ目駆動ベルト
８  ・・・クランクシャフト
９  ・・・エンジンドライブアクセサリ
１０  ・・・ノーズシール
１２  ・・・オルタネータ
１５  ・・・統合ハウジング
１８  ・・・ＦＥＡＤシステム
２１  ・・・ベルトテンショナ
２７  ・・・後面
３０  ・・・前面
１００、１００´、２００  ・・・クランクシャフト緩衝隔離器
１０２、２０２、５０２  ・・・ハブ
１０３、２０３  ・・・ボア
１０４、２０４  ・・・スリーブ
１０５、２０５  ・・・プレート
１０６、２０６  ・・・外側環状リング
１０７、２０７、５６２  ・・・環状受容部
１０９、２０９  ・・・空隙
１１２、２１２、５１２  ・・・環状カートリッジ
１１４、２１４  ・・・エラストマ隔離器部材
１１６  ・・・プーリ本体
１１８、２１８  ・・・慣性部材
１２０  ・・・エラストマ緩衝器部材
１３０  ・・・フェイスガード
１３４、５０４  ・・・内側環状リング
１３５  ・・・ベルト係合部
１３６、２３６  ・・・ベルト係合面
１３８、５６４  ・・・ボア
１４０  ・・・空隙
１４２、１４４、２４２、２４４  ・・・環状収容部
１５０、５５０  ・・・環状フランジ
１６０  ・・・無継ぎ目環状リング
１６２  ・・・開放環状リング
１６４  ・・・直線ストリップ
２１０  ・・・第１緩衝器部材
２１４  ・・・第２緩衝器部材
２３２  ・・・フランジ
２３４  ・・・環状本体
３１０  ・・・第１エラストマ隔離器部材
３１２  ・・・二重環状カートリッジ
３１４  ・・・第２隔離器部材
３２２、３２４  ・・・環状溝
４１０  ・・・第１エラストマ部材
４１２  ・・・環状カートリッジ
４１４  ・・・第２エラストマ部材
４２２、４２４  ・・・環状溝
５００  ・・・隔離器
５１４  ・・・エラストマ部材
５３６  ・・・外側係合面
５３８  ・・・内側面
５５２  ・・・環状リップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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