JP2006322573A - 回転変動吸収ダンパプーリ - Google Patents

Abstract

【課題】 プーリを軸方向に位置決めするための軸受を不要にした回転変動吸収用ダンパプーリを提供する。
【解決手段】 プーリ１３とハブ１１とを弾性的に連結する回転変動吸収用弾性体１５は、圧縮された一対のゴム材１５Ａ、１５Ｂによってプーリ１３をハブ１１に対して軸方向の前後から均等な弾性力で挟み込んで、プーリ１３とハブ１１とを弾性的に連結するようにした。これにより、プーリは常に軸方向の前後から均等な力を受けるようになり、プーリを軸方向に位置決めする軸受が不要となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等のエンジンから伝達される回転変動を吸収して補機等に回転を伝達する回転変動吸収ダンパプーリに関するものである。

自動車のエンジンからの駆動力の一部は、クランクシャフトの軸端に取付けられたプーリから無端ベルトを介して例えばオルタネータやウォータポンプ等の補機に伝えられるが、クランクシャフトはエンジンによる回転変動（トルク変動）を伴って回転されるので、プーリには一般に、回転変動を吸収するための回転変動吸収ダンパが備えられる。

この種の回転変動吸収ダンパ付のプーリとしては、例えば特許文献１あるいは特許文献２に記載されているダンパプーリが知られている。これらのダンパプーリは、クランクシャフトの軸端に取り付けられて一体的に回転するハブの外周に、第１のゴム状弾性体を介して慣性マスを連結すると共に、ハブとプーリとを第２のゴム状弾性体を介して連結した構造となっている。そして、クランクシャフトからハブへ入力された回転振動を第１のゴム状弾性体によって減衰するとともに、クランクシャフトからハブへ入力された回転変動トルクを、第２のゴム状弾性体の捩り方向剪断変形作用によって吸収しながら、プーリへ回転を伝達するようになっている。
特開２００１−１５９４４８号（段落０００９〜００１１、図１） 特許第３１５５２８０号（４頁、図１）

上記した特許文献１あるいは特許文献２に記載の回転変動吸収ダンパプーリにおいては、プーリとハブとの間に配置されたゴム状弾性体（１６、２４）の劣化等により、使用時にプーリが軸方向に変位してしまう恐れがあるため、弾性体を軸方向に位置決めするためのスラスト軸受（２０、５０）を設ける必要がある。このために、ダンパプーリの部品点数が増加するとともに、構造が複雑化し、さらには、組付け工程数が増加して、コスト上昇を招く問題があった。

本発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、プーリをハブに対して一対のゴム材により軸方向の前後から均等な弾性力で挟み込むことにより、プーリを軸方向に位置決めする軸受を不要にした回転変動吸収用ダンパプーリを提供せんとするものである。

上記の課題を解決するための請求項１に記載の発明は、回転軸に取り付けられるハブの外周にトーショナル用弾性体を介して慣性マスを弾性的に連結し、該慣性マスに対して相対回転可能なプーリと前記ハブとを回転変動吸収用弾性体を介して弾性的に連結したダンパプーリにおいて、前記回転変動吸収用弾性体は、一対のゴム材によって前記プーリを前記ハブに対して軸方向の前後から均等な弾性力で挟み込んで、前記プーリとハブとを弾性的に連結していることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記回転変動吸収用弾性体の一対のゴム材は、同じ肉厚のゴム材からなっていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記プーリは、前記慣性マスもしくは前記ハブとの間に介挿されたジャーナル軸受によって半径方向に回転支持されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２もしくは請求項３において、前記ハブは、円筒状のボス部と、該ボス部の外周側に同心的に配置された円筒状のハブ部と、これらボス部とハブ部とを連結する半径方向に延びる連結部と、前記ボス部より突設され前記ハブ部と平行に延在する水平壁部とによって構成され、該水平壁部には、前記連結部と軸方向に対向する垂直壁部を有する圧入リングを圧入固定し、前記プーリには、前記連結部と前記垂直壁部との軸方向中間位置において半径方向内方に延在する支持部を設け、該支持部の軸方向両側と前記連結部および前記垂直壁部の各間に同じ肉厚からなる前記一対のゴム材を接着したことを特徴とするものである。

請求項１に係る発明によれば、回転変動吸収用弾性体が、プーリをハブに対して一対のゴム材により軸方向の前後から均等な弾性力により挟み込んで、プーリとハブとを弾性的に連結しているので、プーリを軸方向に位置決めするための軸受を不要にでき、部品点数を削減することができる。

請求項２に係る発明によれば、回転変動吸収用弾性体の一対のゴム材は、同じ肉厚のゴム材からなっているので、同じ肉厚のゴム材によってプーリをハブに対して軸方向の前後から挟み込むだけで、プーリを常に軸方向の前後から均等な力で弾性的に保持できるようになり、部品点数の削減と併せて、回転変動吸収用弾性体の耐久性を向上することができる。

請求項３に係る発明によれば、プーリは、慣性マスもしくはハブとの間に装着されたジャーナル軸受によって半径方向に回転支持されているので、請求項１における効果に加えて、プーリがベルトの張力等に係わらず、クランクシャフトと回転中心が一致する半径方向位置に正確に保持することができる。

請求項４に係る発明によれば、プーリに形成した支持部を、ハブに設けた連結部と垂直壁部との軸方向中間位置に延在させ、支持部の軸方向両側と連結部および垂直壁部の各間に同じ肉厚からなる一対のゴム材を接着固定したので、簡素な構成で、プーリを常に軸方向の前後から均等な力で弾性的に保持することができる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、ダンパプーリ１０は、例えば自動車のエンジンのクランクシャフト（回転軸）に取付けられ、かつ外周にＶベルトを懸装して使用されるもので、エンジンによるクランクシャフトの回転動力をＶベルトを介して自動車に搭載されている各種の補機類、例えば、オルタネータ、ウォータポンプ、クーラコンプレッサ等に伝達して、これらの補機類を駆動すべく機能する。

ダンパプーリ１０は、ハブ１１と、ハブ１１の外周側にハブ１１と同心的に配置された慣性マス１２およびプーリ１３と、ハブ１１と慣性マス１２との間に介在されたトーショナル用弾性体１４と、ハブ１１とプーリ１３との間に介在された回転変動吸収用弾性体１５とによって構成されている。

ハブ１１は、円筒状のボス部１１Ａと、このボス部１１Ａの外周側に同心的に位置する円筒状のハブ部１１Ｂと、これらボス部１１Ａとハブ部１１Ｂとを連結する半径方向に延びた連結部１１Ｃとからなっている。また、ハブ１１のボス部１１Ａには、ハブ部１１Ｂと平行に延びる水平壁部１１Ｄが一体形成され、これによって、ハブ１１の正面側にハブ部１１Ｂと連結部１１Ｃと水平壁部１１Ｄとによって画定された凹部１１Ｅを形成している。水平壁部１１Ｄの外周には、断面Ｌ字形状の圧入リング１７が圧入固定され、圧入リング１７の垂直壁部１７Ａは凹部１１Ｅの開口部に位置され、前記連結部１１Ｃと軸方向に所定の間隔を有して対向されている。ボス部１１Ａの内周には、図示してないがクランクシャフトの軸端が嵌合固定されるようになっており、ハブ１１はクランクシャフトと一体に回転される。

ハブ部１１Ｂの外径は慣性マス１２の内径より小さく形成されており、これらハブ部１１Ｂの外周面と慣性マス１２の内周面との間にリング状のトーショナル用弾性体１４が締め代をもって圧入嵌合されている。これにより、ハブ１１と慣性マス１２はトーショナル用弾性体１４を介して弾性的に連結されている。トーショナル用弾性体１４は、耐熱性および機械的強度に優れたゴム状弾性材料で成形され、このトーショナル用弾性体１４によってクランクシャフトから伝えられる振動を減衰するようになっている。なお、ハブ部１１Ｂの外周面および慣性マス１２の内周面には、互いに対応する凹凸が円周方向に連続して形成されており、ハブ部１１Ｂと慣性マス１２との間に圧縮した状態で圧入されるトーショナル用弾性体１４は径方向にうねった形状とされ、軸方向および円周方向への滑りを起こりにくくしている。

プーリ１３は、金属材料からなり、慣性マス１２の外周側に配置されたプーリ本体２１と、プーリ本体２１の正面側の端部から半径方向内方に延びかつ凹部１１Ｅの内方に向けて屈曲されハブ部１１Ｂと平行に延びた水平部２２Ａを有する正面端部２２とを備えている。プーリ本体２１の外周面には図略のＶベルトが懸装されるポリＶ溝２１ａが形成されている。正面端部２２の水平部２２Ａより圧入リング１７の垂直壁部１７Ａとハブ１１の連結部１１Ｃとの軸方向中間位置において半径方向内方に支持部２４が延在されている。支持部２４の両端と圧入リング１７の垂直壁部１７Ａの内端およびハブ１１の連結部１１Ｃの内端との各間には、回転変動吸収用弾性体１５を構成する同じ肉厚のリング状の一対のゴム材１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ圧縮した状態で介在され、これらゴム材１５Ａ、１５Ｂの各端面は、支持部２４の両端と圧入リング１７の垂直壁１７Ａの内端およびハブ１１の連結部１１Ｃの内端にそれぞれ接着固定されている。

このように、プーリ１３の支持部２４が圧入リング１７の垂直壁１７Ａとハブ１１の連結部１１Ｃの中間位置に配置されていることにより、プーリ１３は圧縮された同じ肉厚の一対のゴム材１５Ａ、１５Ｂによって軸方向の前後から均等な弾性力で挟み込まれている。これにより、プーリ１３は常に軸方向の前後から均等な力を受け、軸方向に位置決めする軸受を設けなくても、プーリ１３が軸方向に変位することがない。回転変動吸収用弾性体１５を構成する一対のゴム材１５Ａ、１５Ｂは、耐熱性および機械的強度に優れた弾性材料からなり、この回転変動吸収用弾性体１５を介してハブ１１とプーリ１３が弾性的に連結され、クランクシャフトからハブ１１へ入力された駆動トルクの回転変動を、回転変動吸収用弾性体１５によって吸収し、ハブ１１からプーリ１３に滑らかに回転を伝達する。

プーリ１３のプーリ本体２１の内周と慣性マス１２の外周との間には、ジャーナル軸受２０が介在され、プーリ１３はジャーナル軸受２０によって、ハブ１１に取付けられるクランクシャフトの回転中心と同心的に支持されるとともに、慣性マス１２に相対回転可能に支持されている。

プーリ１３の正面端部２２には、図２に示すように、円周方向等間隔に複数（実施の形態においては２つ）の係合孔２５が形成され、この係合孔２５にハブ１１のハブ部１１Ｂの端面より突設された係合突起２６が、円周方向両側に適当なクリアランスをもって遊嵌されている。これにより、プーリ１３をハブ１１に対して円周方向の相対回転角度を所定の範囲に制限するストッパ機構２７を構成している。かかるストッパ機構２７により、回転変動吸収用弾性体１５が過大に捩れて破損するのを防止するようにしている。

上記した実施の形態における回転変動吸収ダンパプーリ１０は、ハブ１１のボス部１１Ａが、図略のエンジンのクランクシャフトの軸端に装着されることにより、クランクシャフトとともに回転される。クランクシャフトの回転は、ハブ１１から回転変動吸収用弾性体１５を介してプーリ１３へ伝達され、さらに、プーリ１３に巻き掛けられた図略のＶベルトを介して、オルタネータ等の補機に伝達される。

エンジンはピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換しているため、クランクシャフトには、回転に伴って周期的な回転変動を生じるが、この回転変動は、回転変動吸収用弾性体１５によって吸収される。従って、プーリ１３には回転変動が伝達されず、プーリ１３から補機類に滑らかに回転が伝達される。

上記した第１の実施の形態によれば、回転変動吸収用弾性体１５が、プーリ１３を前後から均等な力で圧縮された同じ肉厚のゴム材１５Ａ、１５Ｂで挟み込まれ、プーリ１３は常に前後から均等な力を受けているため、従来のようなプーリ１３を軸方向に位置決めするための軸受を不要にでき、部品点数を削減できるとともに、回転変動吸収用弾性体１５の耐久性を向上することができる。

図３は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態と異なる点は、ジャーナル軸受２０をハブ１１のハブ部１１Ｂの内周とプーリ１３の水平部２２Ａの外周との間に介在し、プーリ１３をハブ１１に直接回転支持させたことである。

かかる第２の実施の形態によれば、プーリ１３がハブ１１に直接回転支持されているので、プーリ１３のクランクシャフトの回転中心に対する同心性がより高められるようになる。なお、その他の点は第１の実施の形態と同じであるので、同一部品については同一符号を付し、その説明を省略する。

上記した実施の形態においては、同じ肉厚の一対のゴム材１５Ａ、１５Ｂからなる回転変動吸収用弾性体１５によって、プーリ１３をハブ１１に対して軸方向の前後から均等な弾性力で挟み込むようにしたが、一対のゴム材１５Ａ、１５Ｂは厳密な意味で同じ肉厚でなくてもよく、軸方向の前後から均等な弾性力で挟み込めるものであればよい。

また、上記した実施の形態においては、一対のゴム材１５Ａ、１５Ｂを軸方向の前後から挟み込むために、ハブ１１の水平壁部１１Ｄに垂直壁部１７Ａを有する断面Ｌ形の圧入リングを圧入するようにしたが、ゴム材１５Ａ、１５Ｂを挟み込む構成はそれに限定されることなく、各種の態様を採り得るものである。

上記した実施の形態においては、トーショナル用弾性体１４を、ハブ部１１Ｂの外周面と慣性マス１２の内周面との間に圧入嵌合した例について述べたが、トーショナル用弾性体１４は加硫接着等の別の手段によってハブ部１１Ｂと慣性マス１２との間に配置することもできる。

本発明の第１の実施の形態を示す回転変動吸収ダンパプーリの断面図である。 図１のＡ方向から見た図である。 本発明の第２の実施の形態を示す回転変動吸収ダンパプーリの断面図である。

符号の説明

１０・・・ダンパプーリ、１１・・・ハブ、１１Ａ・・・ボス部、１１Ｂ・・・ハブ部、１１Ｃ・・・連結部、１１Ｄ・・・水平壁部、１２・・・慣性マス、１３・・・プーリ、１４・・・トーショナル用弾性体、１５・・・回転変動吸収用弾性体、１５Ａ、１５Ｂ・・・ゴム材、１７・・・圧入リング、１７Ａ・・・垂直壁部、２０・・・ジャーナル用軸受、２２・・・正面端部、２２Ａ・・・水平部、２４・・・支持部、２７・・・ストッパ機構。

Claims (4)

1. 回転軸に取り付けられるハブの外周にトーショナル用弾性体を介して慣性マスを弾性的に連結し、該慣性マスに対して相対回転可能なプーリと前記ハブとを回転変動吸収用弾性体を介して弾性的に連結したダンパプーリにおいて、前記回転変動吸収用弾性体は、一対のゴム材によって前記プーリを前記ハブに対して軸方向の前後から均等な弾性力で挟み込んで、前記プーリとハブとを弾性的に連結していることを特徴とする回転変動吸収ダンパプーリ。
2. 請求項１において、前記回転変動吸収用弾性体の一対のゴム材は、同じ肉厚のゴム材からなっていることを特徴とする回転変動吸収ダンパプーリ。
3. 請求項１において、前記プーリは、前記慣性マスもしくは前記ハブとの間に介挿されたジャーナル軸受によって半径方向に回転支持されていることを特徴とする回転変動吸収ダンパプーリ。
4. 請求項２もしくは請求項３において、前記ハブは、円筒状のボス部と、該ボス部の外周側に同心的に位置された円筒状のハブ部と、これらボス部とハブ部とを連結する半径方向に延びる連結部と、前記ボス部より突設され前記ハブ部と平行に延在する水平壁部とによって構成され、該水平壁部には、前記連結部と軸方向に対向する垂直壁部を有する圧入リングを圧入固定し、前記プーリには、前記連結部と前記垂直壁部との軸方向中間位置において半径方向内方に延在する支持部を設け、該支持部の軸方向両側と前記連結部および前記垂直壁部の各間に同じ肉厚からなる前記一対のゴム材を接着固定したことを特徴とする回転変動吸収ダンパプーリ。
   

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