JP2009103265A - Power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力側の回転軸の駆動力を出力側の回転軸に伝達する動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device that transmits a driving force of an input-side rotating shaft to an output-side rotating shaft.
自動車等の車両では、エンジンのクランクシャフトの駆動力をプーリおよびベルトや歯車などを介してオルタネータ、エアコンプレッサ、ステアリングポンプ、ウォータポンプ、等の補機に伝達し、これらの補機を駆動している。クランクシャフトにはトルク変動などに基因してねじり振動が生じるが、このねじり振動は、例えば上記の補機を励起して共振を生じさせ、不快な騒音や振動の原因となる。 In vehicles such as automobiles, the driving force of the crankshaft of the engine is transmitted to auxiliary machines such as alternators, air compressors, steering pumps, water pumps, etc. via pulleys, belts and gears, and these auxiliary machines are driven. Yes. Torsional vibrations occur in the crankshaft due to torque fluctuations, etc., but this torsional vibrations, for example, excite the above-mentioned auxiliary machine to cause resonance, causing unpleasant noise and vibrations.
そこで、クランクシャフトにトーショナルダンパを取り付け、クランクシャフトのねじり振動を抑制し、補機への動力の伝達が円滑になされるようにしている。トーショナルダンパとしてはラバーダンパやビスカスダンパなどが知られている。 Therefore, a torsional damper is attached to the crankshaft to suppress torsional vibration of the crankshaft so that power is smoothly transmitted to the auxiliary machine. Rubber dampers and viscous dampers are known as torsional dampers.
ラバーダンパは、例えばクランクシャフトの駆動力をプーリおよびベルトで伝達する場合に、プーリを、クランクシャフトに固定されるハブとベルトを巻き付けられるプーリ部とに分割し、両者の間にラバーを介装して構成される。 For example, when the driving force of the crankshaft is transmitted by a pulley and a belt, the rubber damper divides the pulley into a hub fixed to the crankshaft and a pulley portion around which the belt is wound, and a rubber is interposed between the two. Configured.
ビスカスダンパは、クランクシャフトに固定される環状のハウジングと、このハウジング内部に回転自由な慣性リングとを備え、ハウジングと慣性リングとの間にシリコンオイルなどの粘性流体を充填して構成される。クランクシャフトのねじり振動に対して、慣性リングは相対的に逆向きに回転する。クランクシャフトの振動のエネルギーは、慣性リングの相対回転のエネルギーおよび慣性リングとハウジングとの間での粘性流体の剪断による熱エネルギーに置換され、それによりクランクシャフトのねじり振動が抑制される。 The viscous damper includes an annular housing fixed to the crankshaft and an inertia ring that can rotate freely inside the housing, and a viscous fluid such as silicon oil is filled between the housing and the inertia ring. The inertial ring rotates in the opposite direction relative to the torsional vibration of the crankshaft. The energy of the crankshaft vibration is replaced by the energy of the relative rotation of the inertia ring and the thermal energy due to shearing of the viscous fluid between the inertia ring and the housing, thereby suppressing the torsional vibration of the crankshaft.
上記のビスカスダンパは一つの慣性リングでクランクシャフトのねじり振動を抑制するものであるが、粘性流体に剪断を生じさせるプレートを複数枚有したビスカスカップリングを用いてクランクシャフトのねじり振動を抑制するようにしたものも知られている(例えば、特許文献1参照)。
一般に、ラバーダンパが特定の周波数においてのみ制振性を発揮するのに対して、ビスカスダンパはより広範な周波数において制振性を発揮する。しかしながら、一つの慣性リングでクランクシャフトの振動を抑制する上記のビスカスダンパでは、その制振性は慣性リングと粘性流体との接触面積や慣性リングの重量に依存するため、その制振性を高めようとすると慣性リングの重量の増加や大型化を招く。これに対して、特許文献1に開示されたビスカスカップリングを用いたものは、複数枚のプレートで粘性流体との接触面積を稼ぐことができるので、個々のプレートの大型化を回避し、重量の増加を抑制することができる。
In general, a rubber damper exhibits vibration damping only at a specific frequency, whereas a viscous damper exhibits vibration damping at a wider frequency range. However, in the above-mentioned viscous damper that suppresses crankshaft vibration with a single inertia ring, the vibration suppression performance depends on the contact area between the inertia ring and the viscous fluid and the weight of the inertia ring. Attempting to do so results in an increase in weight and size of the inertia ring. On the other hand, since the thing using the viscous coupling disclosed by
しかしながら、特許文献1では、動力を伝達する歯車とビスカスカップリングとを回転軸の軸方向に並設している。そのため、ビスカスカップリングも含めると動力伝達装置が大型となる虞があり、また、歯車とビスカスカップリングとで重量の増加も懸念される。
However, in
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、回転軸を制振して円滑に動力を伝達することができるとともに、小型化、軽量化を図った動力伝達装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can provide a power transmission device that can smoothly transmit power by damping a rotating shaft and that is reduced in size and weight. Objective.
上記の目的は、下記(1)〜(3)に記載の動力伝達装置により達成される。
(1) 入力側の回転軸および出力側の回転軸にそれぞれ取り付けられて互いに係合する一対の回転伝達要素を備え、入力側の該回転軸の回転を出力側の該回転軸に伝達する動力伝達装置であって、前記ビスカスカップリングが、前記回転軸に固定されるハブと、該ハブを内包し且つ該ハブに対して回転可能なハウジングと、これらハブとハウジングとの間に充填された粘性流体と、該粘性流体中に配置されて該ハブと共に回転する複数枚のインナプレートと、該粘性流体中で該インナプレートと交互に重なって配置されて該ハウジングと共に回転するアウタプレートと、を有しており、前記ビスカスカップリングの前記ハウジングの外周面を相手側の前記回転伝達要素との係合面としたことを特長とする動力伝達装置。
(2)前記回転伝達要素は、外周面に動力伝達ベルトが巻き付けられて該ベルトを介して互いに係合するプーリであることを特徴とする(1)に記載の動力伝達装置。
(3)前記回転伝達要素は、外周面に歯が形成されて互いに噛み合う歯車であることを特長とする(1)に記載の動力伝達装置。
Said objective is achieved by the power transmission device as described in the following (1)-(3).
(1) Power that includes a pair of rotation transmitting elements that are respectively attached to the input-side rotation shaft and the output-side rotation shaft and engage with each other, and that transmits the rotation of the input-side rotation shaft to the output-side rotation shaft. A transmission device, wherein the viscous coupling is filled between a hub fixed to the rotating shaft, a housing containing the hub and rotatable with respect to the hub, and the hub and the housing. A viscous fluid, a plurality of inner plates arranged in the viscous fluid and rotating with the hub, and an outer plate arranged alternately in the viscous fluid with the inner plates and rotating with the housing. A power transmission device comprising: an outer peripheral surface of the housing of the viscous coupling as an engagement surface with the rotation transmission element on the other side.
(2) The power transmission device according to (1), wherein the rotation transmission element is a pulley in which a power transmission belt is wound around an outer peripheral surface and engages with each other via the belt.
(3) The power transmission device according to (1), wherein the rotation transmission element is a gear having teeth formed on an outer peripheral surface thereof and meshing with each other.
本発明の動力伝達装置によれば、ビスカスカップリングの複数枚のインナプレートおよびアウタプレートで粘性流体に剪断を生じさせて回転軸のねじり振動を抑制している。複数枚のプレートで粘性流体との接触面積を稼ぐことができるので、個々のプレートの大型化を回避し、重量の増加を抑制して、制振性を高めることができる。そして、ビスカスカップリングのハウジングの外周面を回転伝達要素の係合面として、ビスカスカップリングと回転伝達要素とを一体化している。それにより、一層の小型化、軽量化を図ることができる。 According to the power transmission device of the present invention, the viscous fluid is sheared by the plurality of inner plates and outer plates of the viscous coupling to suppress torsional vibration of the rotating shaft. Since the contact area with the viscous fluid can be obtained with a plurality of plates, it is possible to avoid an increase in the size of each plate, suppress an increase in weight, and improve vibration damping. The viscous coupling and the rotation transmission element are integrated with the outer peripheral surface of the housing of the viscous coupling as an engagement surface of the rotation transmission element. Thereby, further reduction in size and weight can be achieved.
以下、図面を参照して本発明の動力伝達装置に係る好適な実施形態を説明する。図1は本発明の動力伝達装置の一実施形態の概略構成を示す図、図2は原動機の回転軸および該回転軸に取り付けられた回転伝達要素を示す平面図、図3は図2の回転伝達要素を拡大して示す断面図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the power transmission device of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a power transmission device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a rotation shaft of a prime mover and a rotation transmission element attached to the rotation shaft, and FIG. 3 is a rotation diagram of FIG. It is sectional drawing which expands and shows a transmission element.
図1に示すように、本実施形態の動力伝達装置1は、例えば自動車等の車両において、エンジンのクランクシャフトの駆動力を、オルタネータ、エアコンプレッサ、ステアリングポンプ、ウォータポンプ、等の補機の回転軸に伝達するものである。クランクシャフトおよび上記の補機の回転軸には回転伝達要素としてのプーリがそれぞれ取り付けられ、クランクシャフトのプーリと、各補機の回転軸のプーリとは、ベルトを介して互いに係合している。図中、符号2はクランクシャフトに取り付けられたプーリを示し、符号3はオルタネータの回転軸に取り付けられたプーリを示し、符号4はエアコンプレッサの回転軸に取り付けられたプーリを示し、符号5はステアリングポンプの回転軸に取り付けられたプーリを示し、符号6はウォータポンプの回転軸に取り付けられたプーリを示し、符号7はプーリ2とプーリ3,4,5,6とをそれぞれ繋ぐベルトを示している。尚、符号8は適宜設けられたアイドラプーリを示している。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、クランクシャフト11は、エンジンのハウジング(不図示)に回転自在に支持されるクランクジャーナル12と、ピストンのコネクティングロッド(不図示)が接続されてクランクジャーナル12を軸として旋回するクランクピン13と、クランクジャーナル12とクランクピン13とを連結しているクランクアーム14と、で大略構成されている。プーリ2はクランクシャフト11の一方の端部に取り付けられている。尚、図中、符号15はクランクシャフト11の他方の端部に取り付けられたフライホイールを示している。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、クランクシャフト11の一端に取り付けられたプーリ2は、ビスカスカップリング21を含んでいる。ビスカスカップリング21は、クランクシャフト11の一端に固定されるハブ22と、ハブ22を内包するハウジング23とを有している。ハブ22とハウジング23とは前後のベアリング24により相対的に回転自在となっている。ハブ22とハウジング23との間に作動室26が密封状態に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
ハブ22には、作動室26に臨む外周面にスプライン係合して共に回転する複数枚のインナプレート27が設けられている。ハウジング23には、作動室26に臨む内周面にスプライン係合して共に回転する複数枚のアウタプレート28が設けられている。これらのインナプレート27およびアウタプレート28は、隣り合う一組のインナプレート27の間にアウタプレート28が入り込み、隣り合う一組のアウタプレート28の間にインナプレート27が入り込むように、交互に重なって配置されている。
The
作動室26にはシリコンオイルなどの粘性流体が充填されている。隣り合うインナプレート27とアウタプレート28との間に粘性流体が介在し、この粘性流体によりクランクシャフト11の駆動力がハウジング23に伝達されるようになっている。
The working
ハウジング23の外周面23aにはベルト7の断面形状に整合する凹凸が形成されており、ベルト7は、ハウジング23の外周面23aに巻き付けられる。即ち、ハウジング23の外周面23aが、ベルト7ひいては各補機のプーリ3、4、5、6との係合面とされている。
The outer
クランクシャフト11にねじり振動が生じた際には、ビスカスカップリング21のハウジング23は、その慣性でクランクシャフト11とは相対的に逆向きに回転する。そうすると、インナプレート27とアウタプレート28との間で粘性流体が剪断される。クランクシャフト11の振動のエネルギーは、ハウジング23の相対回転のエネルギーおよびインナプレート27とアウタプレート28との間での粘性流体の剪断による熱エネルギーに置換され、それによりクランクシャフト11のねじり振動が抑制される。
When torsional vibration occurs in the
このように、本実施形態の動力伝達装置1では、ビスカスカップリング21の複数枚のインナプレート27およびアウタプレート28で粘性流体に剪断を生じさせてクランクシャフト11のねじり振動を抑制している。複数枚のプレート27、28で粘性流体との接触面積を稼ぐことができるので、個々のプレート27、28の大型化を回避し、重量の増加を抑制して、制振性を高めることができる。そして、ビスカスカップリング21のハウジング23の外周面23aをプーリ2の係合面として、ビスカスカップリング21とプーリ2とを一体化している。それにより、一層の小型化、軽量化を図ることができる。
As described above, in the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
例えば、上述した実施形態では、回転伝達要素としてプーリ2、3、4、5、6およびベルト7を用いたものを説明したが、本発明は、回転伝達要素として歯車を用いたものについても適用することができる。その場合、ビスカスカップリングのハウジングの外周面には、歯車の歯が形成される。また、上述した実施形態では、原動機の回転軸であるクランクシャフト11に取り付けられたプーリ2にビスカスカップ21を設けたものを説明したが、補機の回転軸に取り付けられたプーリ3、4、5、6にビスカスカップリングを設けてもよい。
For example, in the above-described embodiments, the rotation transmission elements using the
また、上述した実施形態では、ハブ22とハウジング23とが前後のベアリング24により相対的に回転自在とされた例を説明したが、ベアリング24に代えて円環状のラバーを用い、ハブ22とハウジング23とを所定の範囲で相対的に回転可能に直結するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
1 動力伝達装置
2、3、4、5、6 プーリ(回転伝達要素)
7 ベルト
11 クランクシャフト(入力側の回転軸)
21 ビスカスカップリング
22 ハブ
23 ハウジング
23 ハウジングの外周面(係合面)
27 インナプレート
28 アウタプレート
1
7
21
27
Claims (3)
少なくともいずれか一方の前記回転伝達要素が、ビスカスカップリングを含み、
前記ビスカスカップリングが、前記回転軸に固定されるハブと、該ハブを内包し且つ該ハブに対して回転可能なハウジングと、これらハブとハウジングとの間に充填された粘性流体と、該粘性流体中に配置されて該ハブと共に回転する複数枚のインナプレートと、該粘性流体中で該インナプレートと交互に重なって配置されて該ハウジングと共に回転するアウタプレートと、を有しており、
前記ビスカスカップリングの前記ハウジングの外周面が、相手側の前記回転伝達要素との係合面とされていることを特長とする動力伝達装置。 A power transmission device including a pair of rotation transmitting elements that are respectively attached to and engaged with an input-side rotating shaft and an output-side rotating shaft, and that transmits a driving force of the input-side rotating shaft to the output-side rotating shaft Because
At least one of the rotation transmission elements includes a viscous coupling;
The viscous coupling includes a hub fixed to the rotating shaft, a housing that includes the hub and is rotatable with respect to the hub, a viscous fluid filled between the hub and the housing, and the viscosity A plurality of inner plates arranged in the fluid and rotating together with the hub, and an outer plate arranged alternately and overlapping with the inner plate in the viscous fluid and rotating together with the housing;
A power transmission device, wherein an outer peripheral surface of the housing of the viscous coupling is an engagement surface with the rotation transmission element on the other side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007277345A JP2009103265A (en) | 2007-10-25 | 2007-10-25 | Power transmission device |
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JP2009103265A true JP2009103265A (en) | 2009-05-14 |
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JP (1) | JP2009103265A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7463988B2 (en) | 2021-03-11 | 2024-04-09 | 株式会社豊田自動織機 | Crank pulley |
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2007
- 2007-10-25 JP JP2007277345A patent/JP2009103265A/en active Pending
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