JP2004257536A

JP2004257536A - Power transmission

Info

Publication number: JP2004257536A
Application number: JP2003051777A
Authority: JP
Inventors: Hideki Fujiwara; 英樹藤原
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP4103629B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance absorption effect of variation in rotation contained in input rotation and simultaneously to surely operate always by lessening failure as much as possible. <P>SOLUTION: A device is provided with two rotating bodies 1,2 coaxially arranged as motive side and follower side radially inward and outward of themselves mutually, a transmitted body 4 provided in annular space between both of the rotating bodies 1, 2, urged bodies 5, 6 elastically urging to the transmitted body 4 in axial direction, and restricting parts 7, 8 restricting range of displacement in axial direction of the transmitted body 4. The transmitted body 4 fits at a spiral-like fitted part such as a twisting spline 4n on the rotating body 1 or 2 on either the motive side or the follower side and simultaneously fits at a linear fitted part 4s along axial direction on other of the rotating body 2 or 1 or at the spiral-like fitted part on direction of a reversing screw on spiral-like fitted part on one of rotating body 1 or 2 side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力伝達装置、より詳しくは、脈動等の変動を含む入力回転から変動の少ない出力回転が取り出せる動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等には、エンジンのクランクシャフトからベルトを介して駆動される補機が各種装備されている。補機としては、オルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、冷却ファン等がある。
【０００３】
ここで、オルタネータ等の補機が、エンジンのクランクシャフトに連動して回送されるベルトで直接的に駆動されるようにすると、クランクシャフトの回転に、脈動等の変動が含まれている場合、回転変動がある度に、前記ベルトへ回転変動に伴う急激なテンションが作用して、前記ベルトと、補機側のプーリとの間にスリップが生じ、「鳴き」と称される不快なきしり音が発生するほか、ベルトやプーリの寿命を短くするおそれがある。そのため、従来、オルタネータでは、その入力用回転軸と、前記のベルトが巻き掛けられるプーリとの間には、一方向クラッチを用いた動力伝達装置が設けられている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９０７５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一方向クラッチを用いた動力伝達装置では、入力回転の変動に応じて、クラッチのロック状態とフリー状態とが繰り返され、伝動状態の間に非伝動状態が介在することになる。入力側の急激な回転変動に伴ってフリー状態からロック状態に切り換わる場合、くさび部材としてのころやスプラグがかみ合うことになって、出力側の回転にも比較的大きな変動が現れ、回転変動の吸収効果が不充分である。
【０００６】
また、オルタネータの発電トルクが大きいと、従動側の負荷トルクが大きくなり、常時、一方向クラッチがロック状態となって、回転変動の吸収効果がほとんど生じなくなってしまう。しかも、増速時のように一方向の変動には対応できても、逆方向の減速時での回転変動に充分対応できず、この点でも、回転変動の吸収効果が不充分である。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に対処したもので、入力回転に含まれる脈動等の変動をできるだけ多く吸収して、変動の少ない回転を取り出すことができ、しかも、故障が少なく、常に確実に動作する動力伝達装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を達成するために、互いに径方向内外に原動側と従動側として同軸に配設された２つの回転体と、これら両回転体の対向部間に存在する環状空間に対して設けられ、原動側もしくは従動側の一方の回転体とは螺旋状嵌合部で嵌合するとともに、他方の回転体とは軸方向に沿った直線状嵌合部、もしくは前記一方の回転体側の螺旋状嵌合部とは逆ねじ方向の螺旋状嵌合部で嵌合する伝動体と、この伝動体に軸方向に弾力付勢する付勢体と、前記伝動体を受け止めてその軸方向の変位範囲を規制する規制部とを備えた動力伝達装置を構成している。
【０００９】
上記構成において、内径側の回転体を原動側としてもよいが、仮に、外径側の回転体を原動側として、この回転体から内径側の回転体に回転動力が伝達されるものとして、動作を説明する。
【００１０】
今、原動側である外径側の回転体の回転が増速方向に変動すると、伝動体は、外径側の回転体に追随しようとするが、この伝動体は少なくとも一方の回転体と螺旋状嵌合部で嵌合しているから、その螺旋状嵌合部での摺動抵抗や付勢弾力に抗して、該螺旋状嵌合部に沿って増速方向前方に移動して、その結果、軸方向一方に変位する。なお、入力回転に変動がない状態では、伝動体は、付勢体の付勢弾力により押し戻されて、元の軸方向位置に復帰する。
【００１１】
上記のように、伝動体が軸方向に変位する間、外径側の回転体に対して、内径側の回転体の回転に遅れが生じ、外径側の回転体の回転のうち、急激な増速分は内径側の回転体にはほとんど伝わらない。要するに、入力回転に含まれる回転変動の大部分は、伝動体が嵌合部の摺動抵抗や付勢弾力に抗して軸方向に変位するエネルギーとして吸収される。これにより、従動側である内径側の回転体からは、変動の少ない回転が取り出せる。
【００１２】
また、上記構成では、伝動体は、内外２つの回転体と螺旋状嵌合部もしくは直線状嵌合部で嵌合しているから、２つの回転体は、常に伝動体を介して回転方向に連動した状態にあり、非伝動状態になる瞬間がないから、出力回転に断続がなく、変動の少ない滑らかな出力回転が得られる。しかも、入力回転が増速方向に変動しても、減速方向に変動しても、伝動体は軸方向いずれかの方向に変位してその変動を吸収するから、この点でも、回転変動の吸収効果が大きい。
【００１３】
ところで、伝動体が軸方向に変位する際、付勢体は圧縮もしくは伸張されるが、伝動体は、軸方向中間位置から一定距離変位したところで、規制部に受け止められて、それ以上の変位が阻止される。そのため、付勢体は、復元不可能な状態にまで過度に圧縮、伸張されることがなく、常に伝動体に所要の弾力を付勢する。これにより、伝動体は、所定の範囲内で変位して所期通りの回転変動の吸収効果を発揮する。
【００１４】
また、規制部により伝動体の軸方向の変位範囲が規制されるので、極めて大きな回転変動が加わった場合も、伝動体の変位量が大きくなりすぎるようなことがなく、伝動体と内外の回転体とは、嵌合状態が保たれ、嵌合部のはずれのよる動作不良は発生しない。
【００１５】
このほか、オルタネータのような補機では、その入力部に装備した動力伝達装置が故障しても、フェイルセーフとして、エンジンのクランクシャフトと連動した状態に保たれることが望ましい。この点、本発明の動力伝達装置は、伝動体と２つの回転体との嵌合部のすべて壊れて、回転を全く伝えなくなるような事態はあり得ない。また、ある程度の摩耗を生じても、嵌合状態を保つことができるため、回転を全く伝えなくなることはない。このように本発明の動力伝達装置では、何らかの故障があっても、フェイルセーフとして、伝動状態を保ち、エンジンのクランクシャフトの回転をオルタネータのような補機に伝達する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔一実施形態〕
以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明すると、図１ないし図３は、本発明の一実施形態を示すもので、図１は、一実施形態に係る動力伝達装置の半部の断面図、図２は、図１の装置の要部の分解斜視図、図３は、図１の装置の作用説明図である。
【００１７】
この実施形態は、本発明の動力伝達装置を、自動車等のエンジンの補機であるオルタネータの入力部に装備した場合を示しており、符号１は、外径側にある原動側の回転体としてのプーリである。このプーリ１は、軸心位置に円孔部１ａを有し、外周には、エンジンのクランクシャフトに連動して回送されるベルト（図示省略）が巻き掛けられる周溝１ｂを有する。２は、内径側にある従動側の回転体としてのオルタネータの入力用回転軸で、この回転軸２は、プーリ１の円孔部１ａ内に位置する。回転軸２には転がり軸受３が取り付けられて、この転がり軸受３により、前記プーリ１が回転軸２と同軸で回転可能に支持されている。なお、転がり軸受３は、この図示例では深溝玉軸受であって、回転軸２の段部２ａに設けられて、止め環２ｂにより軸方向不動に固定されている。この深溝玉軸受は、回転軸２に対してプーリ１の軸方向の位置決めをしている。
【００１８】
回転軸２の外周部とプーリ１の円孔部１ａ内周との対向間には、環状の空間が形成されていて、この環状の空間に環状の伝動体４が軸方向に変位しうる状態で設けられている。この伝動体４は、プーリ１の回転に含まれる脈動等の変動を吸収しつつ、その回転を回転軸２に伝達するためのものである。伝動体４の内周部には、螺旋状嵌合部としてねじれスプライン４ｎが形成され、外周部には、直線状嵌合部として軸方向に沿った直線状のスプライン４ｓが形成されている。伝動体４の内周側のねじれスプライン４ｎには、回転軸２の外周部に形成されたねじれスプライン２ｎが嵌合している。また、伝動体４の外径側の直線状スプライン４ｓには、プーリ１の円孔部１ａ内周に形成された直線状のスプライン１ｓが嵌合している。
【００１９】
符号５，６は、伝動体４に軸方向の弾力を付勢する付勢体としてのコイルばねであり、伝動体４の軸方向両側に設けられている。付勢体は、このほか、伝動体４とほぼ同径の皿ばねでもよいし、伝動体４の軸方向端面とほぼ同じ大きさの環状板と、この環状板の周方向各所に設けられるばねとの組み合わせ体でもよい。さらに、ゴム等の弾性体で形成された環状体で、付勢体を構成することもでき、付勢体の素材や構造は、図示のものに限定されない。
【００２０】
伝動体４の軸方向両側には、該伝動体４を受け止めてその軸方向の変位範囲を規制する規制部７，８がそれぞれ設けられている。この実施形態では、規制部７，８はいずれもプーリ１の円孔部１ａの内周側に設けられている。これら両規制部７，８のうち、軸方向一方（図１では左方）の規制部７は、プーリ１の円孔部１ａに臨む部分の一部を利用して形成されていて、プーリ１の直線状スプライン１ｓの軸方向一端（図１で左端）で伝動体４の外径部を受け止めるようになっている。軸方向他方（図１では右方）の規制部８は、プーリ１とは別体で断面がＬ字形の環状体から構成されていて、転がり軸受３の軸方向内側に設けられ、プーリ１の直線状スプライン１ｓの軸方向一端（図１で右端）で、伝動体４の外径部を受け止めるようになっている。これら規制部７，８は、コイルばね５，６の外周部と干渉しない形状とされている。
【００２１】
なお、転がり軸受３側にある規制部８は、一方の（図１では右側の）コイルばね６の受け止め部材を兼ねており、前記コイルばね６の外端を受け止めている。他方の（図１では左側の）コイルばね５の外端は、プーリ１の内径縁１ｃに受け止められている。プーリ１の内径縁１ｃには、回転軸２との間を密封するシール９が設けられている。符号１ｄは、プーリ１の軸方向端面のかしめ部で、このかしめ部１ｄによりプーリ１が転がり軸受３の外輪に固着されている。
【００２２】
プーリ１や回転軸２に対する伝動体４の嵌合部分、すなわち、プーリ１および伝動体４の直線状スプライン１ｓ，４ｓ、回転軸２および伝動体４のねじれスプライン２ｎ，４ｎには、それぞれグリースが塗布されるか、あるいは、フッ素コート等の摩擦軽減用の被覆が施されている。
【００２３】
上記構成において、プーリ１が定常的に回転しているときは、図１に示すように、伝動体４は軸方向中間位置にあって、プーリ１の回転をそのまま回転軸２に伝達しており、回転軸２はプーリ１と同期して回転する。
【００２４】
今、仮に、プーリ１の回転が増速方向（図１、図３で、矢印イで示す手前側への方向）に急激に変動すると、伝動体４は、プーリ１の回転に追随しようとして、ねじれスプライン４ｎ，２ｎ等の嵌合部での摺動抵抗やコイルばね５の付勢弾力に抗して、前記ねじれスプライン４ｎ，２ｎに沿って回転方向前方に移動して、その結果、図３に示すように、軸方向一方（図３で左方）に変位する。
【００２５】
このように、伝動体４が軸方向に変位する間、プーリ１に対して回転軸２の回転に遅れが生じ、プーリ１の回転のうち、急激な増速分は回転軸２にはほとんど伝わらない。要するに、入力回転に含まれる回転変動は、伝動体４が軸方向に変位するエネルギーとして吸収される。したがって、回転変動に伴うベルトへの急激なテンションの作用を防止でき、ベルトやプーリ１の寿命を長くできる。
【００２６】
プーリ１の回転が減速方向（矢印イとは逆方向）に急激に変動すると、伝動体４は、プーリ１の回転に追随しようとして、摺動抵抗やコイルばね６の付勢弾力に抗して、ねじれスプライン４ｎ，２ｎに沿って減速方向前方に移動して、図３に仮想線で示すように、軸方向他方（右方）に変位し、この変位により、プーリ１の回転に含まれる変動を吸収する。
【００２７】
上記構成では、伝動体４は、プーリ１および回転軸２にねじれスプライン４ｎ，２ｎもしくは直線状のスプライン４ｓ，１ｓで嵌合しているから、プーリ１と回転軸２とは、常に伝動体４を介して回転方向に連動した状態にあり、非伝動状態になる瞬間がないから、出力回転に断続がなく、変動の少ない滑らかな出力回転が得られる。しかも、入力回転が増速方向の変動しても、減速方向に変動しても、伝動体４は軸方向いずれかの方向に変位してその変動を吸収するから、回転変動の吸収効果が大きい。
【００２８】
ところで、伝動体４は、軸方向中間位置から一定距離変位したところで、規制部７，８に受け止められて、それ以上の変位が阻止される。そのため、コイルばね５，６は、復元不可能な状態にまで過度に圧縮、伸張されることがなく、常に伝動体４に所要の弾力を付勢する。
【００２９】
また、規制部７，８により伝動体４の軸方向の変位範囲が規制されるので、極めて大きな回転変動が加わった場合も、伝動体４の変位量が大きくなりすぎることがなく、伝動体４は、プーリ１とも回転軸２とも嵌合状態が保たれ、嵌合部のはずれのよる動作不良は発生しない。
【００３０】
なお、入力回転での回転変動が、主として増速方向イもしくはその逆の減速方向のいずれか一方に現れる場合は、伝動体４の変位方向も決まってくるから、伝動体４の両側に設けられるコイルばね５，６等の付勢体は、一方だけでもよい。また、転がり軸受３は、図示の例では、プーリ１の軸方向一方側だけに設けられているが、このように、支持軸受としては、プーリ１の少なくとも軸方向一方側には、プーリ１の軸方向の位置決めのための転がり軸受を設ける必要がある。他方側には、転がり軸受あるいはすべり軸受のどちらかを設けてもよい。
【００３１】
〔他の実施形態〕
前記の規制部７，８は、図示の実施形態の構成に限らず、内径側の回転体である回転軸２の外周部に設けて、伝動体４の内径部を受け止めるようにしてもよい。その場合、規制部は回転軸２と一体に形成されていてもよいし、別部材で構成されていてもよい。
【００３２】
プーリ１や回転軸２と伝動体４との嵌合部は、図示の実施形態に示すような構成に限らず、以下に説明するような構成であってもよい。すなわち、伝動体４の内周部には、軸方向に沿った直線状のスプラインが形成され、外周部には、ねじれスプラインが形成される。伝動体４の内周側の直線状のスプラインは、回転軸２の外周部に形成された直線状のスプラインと嵌合する。また、伝動体４の外径側のねじれスプラインは、プーリ１の円孔部１ａ内周に形成されたねじれスプラインに嵌合する。その他の構成は、図１および図２に図示の実施形態のものと同じでよい。
【００３３】
プーリ１や回転軸２と伝動体４との嵌合部は、さらに次のような構成とすることもできる。すなわち、伝動体４の内周部に、ねじれスプラインが形成され、外周部には、内周側のねじれスプラインとは逆ねじ方向のねじれスプラインが形成される。伝動体４の内周側のねじれスプラインは、回転軸２の外周部に形成されたねじれスプラインと嵌合する。また、伝動体４の外径側のねじれスプラインは、プーリ１２の円孔部１ａ内周に形成されたねじれスプラインに嵌合する。
【００３４】
いずれの構成でも、図示の実施形態の動力伝達装置と同じ作用効果が生じる。入力回転に変動があった場合、伝動体４は、ねじれスプラインや直線状のスプライン等の嵌合部の摺動抵抗や、コイルばねの付勢弾力に抗して軸方向一方に変位し、この変位により、入力回転のうちの変動分が出力側に伝わらないようにして、回転変動を吸収する。
【００３５】
上記した各実施形態では、伝動体４に対して、回転軸２およびプーリ１の両者もしくは一方は、ねじれスプラインで嵌合しているが、ねじれスプラインに替えて、リード角が大きなねじで嵌合するようにしてもよい。要するに、伝動体４に対して、外径側の回転体および内径側の回転体の少なくとも一方が、螺旋状嵌合部で嵌合していればよい。
【００３６】
このほか、図示の実施形態では、伝動体４を環状の部材として示したが、周方向複数に分割されたものでもよい。その場合、各分割体が別個に軸方向に変位しないように、分割体どうしを周方向に連結するか、コイルばね５，６等の部材で、分割体が一体的に軸方向に変位するよう押圧する必要がある。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、入力回転が変動すると、伝動体が螺旋状嵌合部の作用で軸方向一方に変位して前記の変動を吸収する。これにより、従動側の回転体からは、変動の極めて少ない回転が取り出せる。また、原動側と従動側の２つの回転体は、常に伝動体を介して回転方向に連動した状態にあり、非伝動状態になる瞬間がないから、出力回転に断続がなく、変動の少ない滑らかな出力回転が得られる。しかも、入力回転の増速方向の変動も、減速方向の変動も、伝動体が軸方向のいずれかの方向に変位して吸収するから、回転変動の吸収効果が大きい。
【００３８】
さらに、本発明では、伝動体の軸方向の変位範囲は、規制部により規制されるから、付勢体が過度に圧縮、伸張されることがなく、付勢体は常に伝動体に所要の弾力を付勢し、これにより、伝動体に確実に回転変動の吸収動作を行わせる。
【００３９】
また、入力回転の変動が極めて大きなものであっても、伝動体の変位量が大きくなりすぎるようなことがなく、伝動体と内外の回転体とは、嵌合状態が保たれ、嵌合部のはずれのよる動作不良は発生しない。
【００４０】
このほか、伝動体に対して２つの回転体は、螺旋状嵌合部等で嵌合しているから、嵌合部の嵌合がすべて外れて、２つの回転体の間の伝動が完全に遮断されるようなことがなく、何らかの故障があっても、フェイルセーフとして、２つの回転体は伝動体を介して伝動状態に保たれる。この点は、自動車等のエンジンの補機に用いる動力伝達装置として有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の半部の断面図。
【図２】図１の装置の要部の分解斜視図。
【図３】図１の装置の作用説明図である。
【符号の説明】
１プーリ（外径側の原動側回転体）
１ｓプーリの直線状スプライン
２回転軸（内径側の従動側回転体）
２ｎ回転軸のねじれスプライン
４伝動体
４ｓ伝動体の直線状スプライン
４ｎ伝動体のねじれスプライン
５，６コイルばね（付勢体）
７，８規制部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device, and more particularly, to a power transmission device capable of extracting an output rotation with little fluctuation from an input rotation including fluctuation such as pulsation.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Automobiles and the like are equipped with various auxiliary machines driven from a crankshaft of an engine via a belt. The auxiliary equipment includes an alternator, a compressor for an air conditioner, a water pump, a cooling fan, and the like.
[0003]
Here, if an auxiliary device such as an alternator is directly driven by a belt that is circulated in conjunction with the crankshaft of the engine, if the rotation of the crankshaft includes fluctuations such as pulsation, Every time there is a rotation fluctuation, a sharp tension is applied to the belt due to the rotation fluctuation, causing a slip between the belt and the pulley on the auxiliary machine side, and an unpleasant squeak sound called "squeal" And the life of the belt and the pulley may be shortened. Therefore, conventionally, in an alternator, a power transmission device using a one-way clutch is provided between an input rotary shaft and a pulley around which the belt is wound (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-90751
[Problems to be solved by the invention]
However, in the power transmission device using the one-way clutch, the locked state and the free state of the clutch are repeated according to the fluctuation of the input rotation, and the non-transmission state intervenes between the transmission states. When switching from the free state to the locked state due to rapid rotation fluctuation on the input side, the rollers and sprags as wedge members engage, and relatively large fluctuations also appear on the rotation on the output side. Insufficient absorption effect.
[0006]
Also, if the alternator's generated torque is large, the load torque on the driven side will be large, and the one-way clutch will always be in the locked state, so that the effect of absorbing rotational fluctuations will hardly occur. In addition, even if it can cope with fluctuations in one direction as in the case of increasing the speed, it cannot sufficiently cope with rotation fluctuations in the case of deceleration in the opposite direction. In this respect, the effect of absorbing the rotation fluctuations is insufficient.
[0007]
The present invention addresses the above-mentioned conventional problems, and absorbs fluctuations such as pulsations included in input rotation as much as possible, and can take out rotation with little fluctuation, and further, has less failure and is always reliable. It is an object to provide a power transmission device that operates.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides two rotating bodies that are coaxially arranged radially inward and outward as a driving side and a driven side, and an annular space existing between opposed portions of these rotating bodies. And a helical fitting portion with one rotating body on the driving side or the driven side, and a linear fitting portion along the axial direction with the other rotating body, or the one rotating body. A power transmitting body fitted with a spiral fitting part in a reverse screw direction to the body side spiral fitting part, an urging body for urging the transmission body elastically in the axial direction, and a shaft for receiving the transmission body and receiving the shaft. The power transmission device includes a restricting portion that restricts the range of displacement in the direction.
[0009]
In the above configuration, the rotating body on the inner diameter side may be the driving side, but it is assumed that the rotating body on the outer diameter side is the driving side, and that the rotating power is transmitted from this rotating body to the rotating body on the inner diameter side. Will be described.
[0010]
Now, when the rotation of the rotating body on the outer diameter side, which is the driving side, fluctuates in the speed increasing direction, the transmission tries to follow the rotating body on the outer diameter side, but this transmission is spirally connected to at least one of the rotating bodies. Since it is fitted in the shape fitting portion, against the sliding resistance and biasing elasticity in the spiral fitting portion, moves forward in the speed increasing direction along the spiral fitting portion, As a result, it is displaced in one axial direction. In a state where there is no change in the input rotation, the transmission body is pushed back by the biasing elasticity of the biasing body and returns to the original axial position.
[0011]
As described above, while the transmission body is displaced in the axial direction, the rotation of the inner diameter side rotating body is delayed with respect to the outer diameter side rotating body. The increased speed is hardly transmitted to the rotating body on the inner diameter side. In short, most of the rotation fluctuation included in the input rotation is absorbed as energy that causes the transmission to be displaced in the axial direction against the sliding resistance and the urging elasticity of the fitting portion. Thereby, the rotation with little fluctuation can be taken out from the rotating body on the inner diameter side which is the driven side.
[0012]
Further, in the above configuration, the transmission body is fitted to the two inner and outer rotating bodies by the spiral fitting part or the linear fitting part, so that the two rotating bodies always rotate in the rotational direction via the transmission body. Since there is no moment to be in the interlocked state and the non-transmission state, there is no intermittent output rotation, and a smooth output rotation with little fluctuation can be obtained. In addition, even if the input rotation fluctuates in the speed increasing direction or the deceleration direction, the transmission body is displaced in any direction in the axial direction and absorbs the fluctuation. Great effect.
[0013]
By the way, when the transmission element is displaced in the axial direction, the biasing element is compressed or expanded, but when the transmission element is displaced by a certain distance from the axial intermediate position, the transmission element is received by the regulating portion, and further displacement is received. Will be blocked. Therefore, the biasing body does not excessively compress and expand to a state where it cannot be restored, and always biases the transmission body to a required elasticity. As a result, the transmission body is displaced within a predetermined range, and exhibits an intended rotation fluctuation absorbing effect.
[0014]
In addition, since the range of displacement of the transmission element in the axial direction is regulated by the restricting portion, even when extremely large rotational fluctuations are applied, the displacement amount of the transmission element does not become too large, and rotation between the transmission element and the inner and outer rotations is prevented. The fitting state is maintained with the body, and no malfunction occurs due to the detachment of the fitting portion.
[0015]
In addition, in the case of an auxiliary machine such as an alternator, even if a power transmission device provided in the input unit fails, it is desirable to maintain a state interlocked with the crankshaft of the engine as a fail-safe. In this regard, in the power transmission device of the present invention, it is impossible that the fitting portion between the transmission body and the two rotating bodies is completely broken and rotation is not transmitted at all. Further, even if a certain amount of wear occurs, the fitted state can be maintained, so that rotation is not transmitted at all. Thus, in the power transmission device of the present invention, even if there is any failure, the transmission state is maintained as fail-safe, and the rotation of the crankshaft of the engine is transmitted to an auxiliary device such as an alternator.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[One embodiment]
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of a half part of a power transmission device according to the embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is an operation explanatory view of the apparatus of FIG.
[0017]
This embodiment shows a case where the power transmission device of the present invention is mounted on an input portion of an alternator which is an auxiliary device of an engine of an automobile or the like, and reference numeral 1 denotes a driving-side rotating body on the outer diameter side. Pulley. The pulley 1 has a circular hole portion 1a at an axial center position, and a peripheral groove 1b around which a belt (not shown) fed in conjunction with a crankshaft of an engine is wound. Reference numeral 2 denotes an input rotary shaft of an alternator as a driven rotary body located on the inner diameter side. The rotary shaft 2 is located in the circular hole 1 a of the pulley 1. A rolling bearing 3 is attached to the rotating shaft 2, and the pulley 1 is rotatably supported coaxially with the rotating shaft 2 by the rolling bearing 3. The rolling bearing 3 is a deep groove ball bearing in the illustrated example, and is provided on the step portion 2a of the rotating shaft 2 and is fixed immovably in the axial direction by a retaining ring 2b. This deep groove ball bearing positions the pulley 1 in the axial direction with respect to the rotating shaft 2.
[0018]
An annular space is formed between the outer periphery of the rotating shaft 2 and the inner periphery of the circular hole 1a of the pulley 1, and the annular transmission 4 can be displaced in the annular space in the annular space. It is provided in. The transmission 4 is for transmitting the rotation to the rotating shaft 2 while absorbing fluctuations such as pulsation included in the rotation of the pulley 1. A torsion spline 4n is formed on the inner peripheral portion of the transmission 4 as a spiral fitting portion, and a linear spline 4s along the axial direction is formed on the outer peripheral portion as a linear fitting portion. A torsion spline 2n formed on the outer periphery of the rotary shaft 2 is fitted to the torsion spline 4n on the inner peripheral side of the transmission 4. A linear spline 1s formed on the inner circumference of the circular hole 1a of the pulley 1 is fitted to the linear spline 4s on the outer diameter side of the transmission body 4.
[0019]
Reference numerals 5 and 6 denote coil springs as urging members for urging the transmission 4 in the axial direction, and are provided on both axial sides of the transmission 4. In addition, the biasing body may be a disc spring having substantially the same diameter as the transmission 4, an annular plate having substantially the same size as the axial end face of the transmission 4, and springs provided at various positions in the circumferential direction of the annular plate. May be combined with Further, the urging body may be constituted by an annular body formed of an elastic body such as rubber, and the material and structure of the urging body are not limited to those illustrated.
[0020]
On both sides in the axial direction of the transmission 4, regulating portions 7, 8 for receiving the transmission 4 and restricting the axial displacement range thereof are provided, respectively. In this embodiment, both the regulating portions 7 and 8 are provided on the inner peripheral side of the circular hole portion 1a of the pulley 1. Of these two restricting portions 7, 8, one of the restricting portions 7 in the axial direction (left side in FIG. 1) is formed by using a part of the portion facing the circular hole portion 1a of the pulley 1, and The outer diameter portion of the transmission 4 is received at one axial end (left end in FIG. 1) of the linear spline 1s. The restricting portion 8 on the other side in the axial direction (the right side in FIG. 1) is formed of an annular body having a cross section of L-shape separately from the pulley 1, and is provided inside the rolling bearing 3 in the axial direction. At one axial end (right end in FIG. 1) of the linear spline 1s, the outer diameter portion of the transmission 4 is received. These restricting portions 7 and 8 are shaped so as not to interfere with the outer peripheral portions of the coil springs 5 and 6.
[0021]
Note that the restricting portion 8 on the rolling bearing 3 side also serves as a receiving member for one (the right side in FIG. 1) of the coil spring 6 and receives the outer end of the coil spring 6. The outer end of the other (left side in FIG. 1) coil spring 5 is received by the inner peripheral edge 1 c of the pulley 1. A seal 9 that seals the space between the pulley 1 and the rotating shaft 2 is provided on the inner diameter edge 1c. Reference numeral 1d denotes a caulked portion on the axial end surface of the pulley 1, and the pulley 1 is fixed to the outer ring of the rolling bearing 3 by the caulked portion 1d.
[0022]
Grease is applied to the fitting portions of the transmission 4 to the pulley 1 and the rotary shaft 2, that is, to the linear splines 1 s and 4 s of the pulley 1 and the transmission 4 and torsion splines 2 n and 4 n of the rotation shaft 2 and the transmission 4. It is applied or has a coating for reducing friction such as a fluorine coat.
[0023]
In the above configuration, when the pulley 1 is rotating steadily, as shown in FIG. 1, the transmission 4 is at the axial middle position, and the rotation of the pulley 1 is transmitted to the rotary shaft 2 as it is. , The rotating shaft 2 rotates in synchronization with the pulley 1.
[0024]
Now, if the rotation of the pulley 1 suddenly fluctuates in the speed increasing direction (the direction toward the front side indicated by the arrow A in FIGS. 1 and 3), the transmission 4 tries to follow the rotation of the pulley 1, 3 against the torsional splines 4n, 2n, etc., against the sliding resistance at the fitting portion and the biasing elasticity of the coil spring 5, and moves forward in the rotational direction along the torsional splines 4n, 2n. As shown in (1), it is displaced in one axial direction (to the left in FIG. 3).
[0025]
As described above, while the transmission body 4 is displaced in the axial direction, the rotation of the rotary shaft 2 is delayed with respect to the pulley 1, and a rapid increase in the rotation of the pulley 1 is almost transmitted to the rotary shaft 2. Absent. In short, the rotation fluctuation included in the input rotation is absorbed as energy for displacing the transmission 4 in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the action of sudden tension on the belt due to the rotation fluctuation, and to prolong the life of the belt and the pulley 1.
[0026]
When the rotation of the pulley 1 rapidly changes in the deceleration direction (the direction opposite to the arrow A), the transmission 4 tries to follow the rotation of the pulley 1 and opposes the sliding resistance and the urging force of the coil spring 6. Moves along the torsional splines 4n and 2n forward in the deceleration direction, and is displaced in the other axial direction (rightward) as indicated by a virtual line in FIG. Absorb.
[0027]
In the above configuration, since the transmission 4 is fitted to the pulley 1 and the rotating shaft 2 with torsion splines 4n, 2n or linear splines 4s, 1s, the pulley 1 and the rotation shaft 2 are always connected to the transmission 4 The output rotation is intermittent, and there is no moment of the non-transmission state, so that the output rotation is not interrupted and a smooth output rotation with little fluctuation can be obtained. Moreover, even if the input rotation fluctuates in the speed increasing direction or the deceleration direction, the transmission 4 is displaced in any direction in the axial direction to absorb the fluctuation. .
[0028]
By the way, when the transmission 4 is displaced by a certain distance from the axially intermediate position, the transmission 4 is received by the restricting portions 7 and 8, and further displacement is prevented. Therefore, the coil springs 5 and 6 do not excessively compress and expand to a state in which the coil springs cannot be restored, and always bias the transmission body 4 to a required elasticity.
[0029]
Further, since the range of displacement of the transmission 4 in the axial direction is restricted by the restriction portions 7 and 8, even when an extremely large rotational fluctuation is applied, the displacement of the transmission 4 does not become too large, and the transmission 4 does not become too large. In this case, the fitted state of both the pulley 1 and the rotating shaft 2 is maintained, and no operation failure due to the detachment of the fitted portion occurs.
[0030]
In the case where the rotation fluctuation in the input rotation mainly appears in one of the speed-up direction a and the reverse deceleration direction, the displacement direction of the transmission 4 is also determined. One of the urging members such as the coil springs 5 and 6 may be used. Although the rolling bearing 3 is provided on only one side in the axial direction of the pulley 1 in the illustrated example, in this way, as a support bearing, at least one side in the axial direction of the pulley 1 It is necessary to provide rolling bearings for axial positioning. On the other side, either a rolling bearing or a sliding bearing may be provided.
[0031]
[Other embodiments]
The restricting portions 7 and 8 are not limited to the configuration of the illustrated embodiment, and may be provided on the outer peripheral portion of the rotating shaft 2 that is the rotating member on the inner diameter side to receive the inner diameter portion of the transmission 4. In that case, the restricting portion may be formed integrally with the rotating shaft 2 or may be formed of a separate member.
[0032]
The fitting portion between the pulley 1 or the rotating shaft 2 and the transmission 4 is not limited to the configuration shown in the illustrated embodiment, but may be a configuration described below. That is, a linear spline along the axial direction is formed on the inner peripheral portion of the transmission 4, and a torsion spline is formed on the outer peripheral portion. The linear spline on the inner peripheral side of the transmission 4 fits with the linear spline formed on the outer peripheral portion of the rotating shaft 2. The torsion spline on the outer diameter side of the transmission 4 is fitted to the torsion spline formed on the inner periphery of the circular hole 1 a of the pulley 1. Other configurations may be the same as those of the embodiment shown in FIGS.
[0033]
The fitting portion between the pulley 1 or the rotating shaft 2 and the transmission 4 may have the following configuration. That is, a torsion spline is formed on the inner peripheral portion of the transmission 4, and a torsion spline in a reverse screw direction to the torsion spline on the inner peripheral side is formed on the outer peripheral portion. The torsion spline on the inner peripheral side of the transmission 4 fits with the torsion spline formed on the outer peripheral portion of the rotating shaft 2. The torsion spline on the outer diameter side of the transmission 4 is fitted to the torsion spline formed on the inner periphery of the circular hole 1 a of the pulley 12.
[0034]
In any configuration, the same operation and effect as those of the power transmission device of the illustrated embodiment are produced. If there is a change in the input rotation, the transmission body 4 is displaced in one axial direction against the sliding resistance of a fitting portion such as a torsion spline or a linear spline or the biasing elastic force of a coil spring. The displacement absorbs the rotation fluctuation by preventing the fluctuation in the input rotation from being transmitted to the output side.
[0035]
In each of the above-described embodiments, both or one of the rotating shaft 2 and the pulley 1 is fitted to the transmission body 4 with a torsion spline. You may make it. In short, it suffices that at least one of the outer-diameter rotator and the inner-diameter rotator is fitted to the transmission 4 by the spiral fitting portion.
[0036]
In addition, in the illustrated embodiment, the transmission 4 is shown as an annular member, but may be divided into a plurality of members in the circumferential direction. In this case, the divided bodies are connected in the circumferential direction so that the divided bodies are not separately displaced in the axial direction, or the divided bodies are integrally displaced in the axial direction by members such as the coil springs 5 and 6. It is necessary to press.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the input rotation fluctuates, the transmission body is displaced in one axial direction by the action of the helical fitting portion to absorb the fluctuation. Thereby, the rotation with very little fluctuation can be taken out from the rotating body on the driven side. In addition, the two rotating bodies on the driving side and the driven side are always in a state of being interlocked in the rotating direction via the transmission, and there is no moment when the state becomes the non-transmission state. Output rotation can be obtained. In addition, since the transmission body displaces and absorbs the fluctuation of the input rotation in the speed increasing direction and the fluctuation in the deceleration direction in any one of the axial directions, the effect of absorbing the rotation fluctuation is large.
[0038]
Further, in the present invention, the range of displacement of the transmission body in the axial direction is regulated by the regulation part, so that the biasing body is not excessively compressed or expanded, and the biasing body always has the required elasticity for the transmission body. , Thereby reliably causing the transmission to perform the rotation fluctuation absorbing operation.
[0039]
Further, even if the fluctuation of the input rotation is extremely large, the displacement of the transmission body does not become too large, and the transmission body and the inner and outer rotating bodies are kept in a fitted state, and No malfunction occurs due to the loss.
[0040]
In addition, since the two rotating bodies are fitted to the transmission body by a spiral fitting part or the like, the fitting of the fitting parts is completely disengaged, and the transmission between the two rotating bodies is completely completed. The two rotating bodies are kept in the transmission state via the transmission as fail-safe even if there is no interruption and any failure occurs. This point is useful as a power transmission device used for an accessory of an engine such as an automobile.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a half part of a power transmission device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the apparatus of FIG.
FIG. 3 is an operation explanatory view of the device of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 pulley (motor side rotating body on the outer diameter side)
1s Pulley linear spline 2 Rotary shaft (Rotating side rotating body on inner diameter side)
2n Torsion spline of rotary shaft 4 Transmission element 4s Linear spline of transmission element 4n Torsion spline of transmission element 5, 6 Coil spring (biasing element)
7,8 Regulatory Department

Claims

互いに径方向内外に原動側と従動側として同軸に配設された２つの回転体と、
これら両回転体の対向部間に存在する環状空間に対して設けられ、原動側もしくは従動側の一方の回転体とは螺旋状嵌合部で嵌合するとともに、他方の回転体とは軸方向に沿った直線状嵌合部、もしくは前記一方の回転体側の螺旋状嵌合部とは逆ねじ方向の螺旋状嵌合部で嵌合する伝動体と、
前記伝動体に軸方向に弾力付勢する付勢体と、
前記伝動体を受け止めてその軸方向の変位範囲を規制する規制部と、
を備えていることを特徴とする動力伝達装置。Two rotators disposed coaxially as a driving side and a driven side radially in and out of each other,
It is provided in an annular space existing between the opposed portions of the two rotating bodies, and is fitted with one of the driving side or driven side rotating bodies at a spiral fitting portion, and is axially separated from the other rotating body. A linear fitting portion along, or a spiral fitting portion on the one rotating body side and a transmission body fitted with a spiral fitting portion in a reverse screw direction,
An urging body that elastically urges the transmission body in the axial direction;
A restricting portion that receives the transmission and restricts an axial displacement range thereof,
A power transmission device comprising:

請求項１に記載の動力伝達装置において、
外径側の回転体は、プーリもしくはプーリと回転方向一体に結合された回転体である動力伝達装置。The power transmission device according to claim 1,
A power transmission device in which the outer rotating body is a pulley or a rotating body integrally connected to the pulley in the rotating direction.