JP2017057924A - Rotation transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転伝達装置に関し、詳しくは、少なくとも2つの弾性部材を用い、回転脈動を減衰可能とする回転伝達装置に関する。 The present invention relates to a rotation transmission device, and more particularly, to a rotation transmission device that uses at least two elastic members and can attenuate rotational pulsation.
エンジン等の駆動装置からの回転を伝達する際において、同時に発生する回転脈動を除去する機構として、例えば特許文献1に示されているような、プーリの内径側に環状の湾曲ばねを挿置し、この湾曲ばねによって脈動を減衰させて、回転のみを補機類に伝達する回転伝達機構が知られている。
As a mechanism for removing rotational pulsations that occur simultaneously when transmitting rotation from a drive device such as an engine, an annular curved spring is inserted on the inner diameter side of a pulley as shown in
しかしながら、前記特許文献1に記載の機構は、1つの湾曲ばねを用いており、エンジン等の駆動装置の低回転において生じる回転脈動を減衰しようとすると、当該湾曲ばねのばね定数を低くする必要がある。しかし、ばね定数を低くすると、固定振動数が低下することとなり、エンジン等の駆動装置が高回転となった際に共振が発生しやすくなる。
一方、この共振の発生を抑制するため、ばね定数を比較的高めに設定すると、エンジン等の駆動装置の低回転域での回転脈動を十分に減衰できなくなるという問題点を有する。
However, the mechanism described in
On the other hand, if the spring constant is set relatively high in order to suppress the occurrence of this resonance, there is a problem that the rotational pulsation in the low rotation range of the drive device such as the engine cannot be sufficiently attenuated.
そこで、この発明は、エンジン等の駆動装置の回転数の高低に関わらず、生じる回転脈動を減衰させることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to attenuate the generated rotational pulsation regardless of the rotational speed of a driving device such as an engine.
上記の課題を解決するために、この発明は、入力軸からの回転を伝達する構造部材に、少なくとも2つの弾性部材を内挿し、前記入力軸の回転数の変化に応じて、前記構造部材に作用する弾性部材のばね定数の可変機構が設けられた回転伝達装置を用いることにより、前記の課題を解決したのである。 In order to solve the above-described problems, the present invention inserts at least two elastic members into a structural member that transmits rotation from an input shaft, and in the structural member according to a change in the rotational speed of the input shaft. By using a rotation transmission device provided with a variable mechanism for the spring constant of the elastic member that acts, the above-mentioned problem has been solved.
また、前記構造部材として、前記入力軸の回転が伝達される内包部材、及び前記回転を外部に伝達するためのプーリを構成する外包部材を用い、前記内包部材を少なくとも2つの部材から構成し、前記の内包部材を構成する各部材をそれぞれ、前記外包部材と弾性部材を介して連接し、前記ばね定数の可変機構として、前記入力軸の回転数の変化に応じて、前記内包部材の各部材の少なくとも2つの連結・分離を行う内包部材連結・分離機構を用いてもよい。
この内包部材連結・分離機構としては、スプラグ式ワンウェイクラッチ、遠心式摩擦クラッチ、遠心式かみ合いクラッチ等の遠心力により前記内包部材の各部材の少なくとも2つの連結・分離が行われる機構をもちいることができる。
Further, as the structural member, an internal member that transmits the rotation of the input shaft, and an external member that constitutes a pulley for transmitting the rotation to the outside, the internal member is composed of at least two members, Each member constituting the inner member is connected to the outer member via an elastic member, and each member of the inner member is used as a variable mechanism of the spring constant according to a change in the rotational speed of the input shaft. An internal member connection / separation mechanism that performs at least two connection / separation of the above may be used.
As the internal member connection / separation mechanism, a mechanism in which at least two members of the internal member are connected / separated by a centrifugal force such as a sprag type one-way clutch, a centrifugal friction clutch, a centrifugal meshing clutch, or the like is used. Can do.
この発明は、構造部材内に少なくとも2つの弾性部材を用いるので、この構造部材の状態によっては、複数の弾性部材が共同して作用し、各弾性部材が別々に作用する場合に比べて、ばね定数を変化させることができる。このばね定数の変化により、駆動装置の回転数の高低の変化に対応して、生じる回転脈動を減衰させることが可能となる。
特に、構造部材として、入力軸の回転が伝達される内包部材と前記回転を外部に伝達するためのプーリを構成する外包部材からなり、この内包部材が少なくとも2つの部材から構成されている場合、各弾性部材を、内包部材の各部材と外包部材との間に配することにより、内包部材の各部材と外包部材とが弾性部材を介して連接することができる。また、内包部材連結・分離機構を用いることによって、内包部材の複数の部材が連結したり、離脱させることが可能となる。このため、内包部材の複数の部材同士が連結すると、その各部材に配されている弾性部材は、構造部材全体として見ると1つの弾性部材として働くこととなり、ばね定数が変化することとなる。これにより、駆動装置の回転数の高低の変化に対応して、生じる回転脈動を減衰させることが可能となる。
Since this invention uses at least two elastic members in the structural member, depending on the state of the structural member, a plurality of elastic members act together, and each elastic member acts separately compared to the case where the spring acts separately. The constant can be changed. Due to the change in the spring constant, it is possible to attenuate the generated rotational pulsation in response to the change in the rotational speed of the driving device.
In particular, the structural member includes an inner member that transmits the rotation of the input shaft and an outer member that forms a pulley for transmitting the rotation to the outside, and the inner member is composed of at least two members. By disposing each elastic member between each member of the inner packaging member and the outer packaging member, each member of the inner packaging member and the outer packaging member can be connected via the elastic member. Further, by using the inclusion member connecting / separating mechanism, a plurality of members of the inclusion member can be connected or detached. For this reason, when a plurality of members of the encapsulating member are connected to each other, the elastic member arranged in each member acts as one elastic member when viewed as the whole structural member, and the spring constant changes. As a result, it is possible to attenuate the generated rotational pulsation in response to a change in the rotational speed of the driving device.
以下、図面に基づき、本発明の第1の実施形態について説明する。
この発明にかかる回転伝達装置は、入力軸23からの回転を補機等の外部に伝達する構造部材に、少なくとも2つの弾性部材を内挿し、前記入力軸23の回転数の変化に応じて、前記構造部材に作用する弾性部材のばね定数の可変機構が設けられた装置である。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the rotation transmission device according to the present invention, at least two elastic members are inserted into a structural member that transmits the rotation from the
この回転伝達装置11の具体例として、図1(a)〜(e)に示す装置をあげることができる。
この回転伝達装置11においては、入力軸23からの回転を伝達する構造部材として、内周面側に前記入力軸23が挿通され、直接、回転が伝達される内包部材12、及び前記回転を外部に伝達するためのプーリを構成する外包部材13からなる。そして、この内包部材12は、少なくとも2つの部材から構成される。
この内包部材は、図1(a)〜(e)の回転伝達装置11においては、2つの部材から構成されており、入力軸23と連接する位置に第1内包部材12aが配され、また、外包部材13と主に接する位置に第2内包部材12bが配される。
Specific examples of the
In this
In the
図1(a)(b)(c)(e)に示すように、前記の第1内包部材12aと第2内包部材12bとは、第2内包部材12bの内周面が第1内包部材12aの外周面の一部と対向するように配される。さらに、第2内包部材12bと外包部材13とは、第2内包部材12bの外周面が外包部材13の内周面の一部と対向するように配される。
As shown in FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1E, the first
また、外包部材13の内周面のうち、第2内包部材12bと対向しない面の一部に、複数の凸部が形成され、かつ、この凸部の一部に凹部が形成された凹凸部16を有する。さらに、第1内包部材12aの外周面のうち、第2内包部材12bの内周面と対向しない面の一部に第1凸部17が形成される。そして、前記凹凸部16には、前記第1凸部17と第1弾性部材14aが配される。これにより、外包部材13と第1内包部材12aとは、第1弾性部材14aを介して円周方向に連接される。
In addition, an uneven portion in which a plurality of convex portions are formed on a part of the inner peripheral surface of the
さらに、外包部材13の内径面の一部に設けられる凹凸部16と隣の凹凸部16との間には空間部18が設けられ、この空間部18に、第2内包部材12bの軸方向に形成される第2凸部19と第2弾性部材14bが配される。これにより、外包部材13と第2内包部材12bとは、第2弾性部材14bを介して円周方向に連接される。
Furthermore, a
前記第1弾性部材14aや第2弾性部材14bは、弾性を有するものであれば用いることができ、その具体例としては、円弧状のコイルばね等をあげることができる。
The first
前記ばね定数の可変機構としては、内包部材12の各部材の少なくとも2つの連結・分離を行う内包部材連結・分離機構があげられる。この内包部材連結・分離機構として、遠心力により前記内包部材の各部材の少なくとも2つの連結・分離が行われる機構を用いると、前記入力軸23の回転数の変化に応じて、各内包部材を連結させたり、分離させたりすることが可能となり、好ましい。
Examples of the variable mechanism of the spring constant include an internal member connecting / separating mechanism that connects and separates at least two members of the
このような遠心力による内包部材連結・分離機構の具体例としては、図1(c)に示すような、第1内包部材12aの外周面と第2内包部材12bの内周面とが対向する部分に設けられる、スプラグ15aとばね等の弾性部材15bとから構成されるスプラグ式ワンウェイクラッチ15があげられる。
As a specific example of such an internal member connection / separation mechanism by centrifugal force, the outer peripheral surface of the first
次に、このスプラグ式ワンウェイクラッチ15の機作について説明する。
入力軸23が回転すると、その回転は、まず、入力軸23と連結される第1内包部材12aに伝達される。
入力軸23から伝達される回転数が小さいとき(低回転のとき)は、図1(d)の(d−1)に示すように、スプラグ式ワンウェイクラッチ15を構成するスプラグ15aは、弾性部材15bに押された状態を保持し、第1内包部材12aと第2内包部材12bは分離した状態のままとなる。このため、図2(a)に示すように、第1内包部材12aの回転は、第1弾性部材14aを介して外包部材13に伝達される。一方、第1内包部材12aと第2内包部材12bとは連結されていないので、第1内包部材12aの回転は、第2内包部材12bに伝達されない。このため、入力軸23から伝達される回転は、第1内包部材12a、第1弾性部材14aを介して外包部材13に伝達される。
このとき、エンジン等の駆動装置で回転と共に生じる脈動は、入力軸23から第1内包部材12a、第1弾性部材14aに伝達されるが、この第1弾性部材14aとして、適切なばね定数を有する弾性部材を用いることにより、脈動を減衰させることができる。
Next, the operation of the sprag type one-
When the
When the rotation speed transmitted from the
At this time, the pulsation generated along with the rotation of the driving device such as the engine is transmitted from the
次に、入力軸23から伝達される回転数が大きくなったとき(高回転のとき)、遠心力が大きくなり、図1(d)の(d−2)に示すように、スプラグ15aが弾性部材15bの付勢力に抗して動き、第1内包部材12aと第2内包部材12bとの間で噛み込みが生じる。このため、第1内包部材12aと第2内包部材12bとは、スプラグ15aを介して連結される。このとき、図2(b)に示すように、入力軸23から伝達される回転は、第1内包部材12aと共に第2内包部材12bに伝達される。第1内包部材12aに伝達された回転は、第1弾性部材14aを介して外包部材13に伝達され、また、第2内包部材12bに伝達された回転は、第2弾性部材14bを介して外包部材13に伝達される。
このとき、エンジン等の駆動装置で回転と共に生じる脈動は、入力軸23から第1内包部材12a、第1弾性部材14aに伝達されると共に、入力軸23から第1内包部材12a、第2内包部材12b、第2弾性部材14bに伝達される。すなわち、第1弾性部材14aと第2弾性部材14bの両方に回転と共に脈動が伝達される。このとき、第1弾性部材14aと第2弾性部材12bとは同時に動くので、2つの弾性部材は1つの弾性部材として働くこととなり、全体としてばね定数は変化することとなる。このため、第2弾性部材14bとして、適切なばね定数を有する弾性部材を用いることにより、第1弾性部材14aと第2弾性部材14bとを組み合わせたときのばね定数を適切な値とすることができ、高回転における脈動を減衰させることができる。
Next, when the number of rotations transmitted from the
At this time, the pulsation generated by the rotation of the driving device such as the engine is transmitted from the
回転数が増加していくと、第1弾性部材14aのみが働いている状態から、第1弾性部材14aと第2弾性部材14bの両方が働いている状態に移行することは、図4(a)に示すグラフからも明らかである。すなわち、図4(a)のグラフに示すように、回転数が上昇していくにしたがって、ばね荷重が直線的に増加し、途中で折れ曲がり、増加度がさらに上がる。ところで、図4(b)のグラフに示すように、内包部材12と外包部材13との位相差が大きくなると、第1弾性部材14aのみが働いているときより、第1弾性部材14aと第2弾性部材14bの両方が働いているときの方が、ばね荷重が大きくなることから、図4(a)のグラフにおいては、途中で折れ曲がった箇所で、スプラグ15aが第1内包部材12aと第2内包部材12bとの間で噛み込み、第1内包部材12aの第1弾性部材14aのみならず、第2内包部材12bの第2弾性部材14bも同時に働き始めたといえるのである。
As the number of rotations increases, the state where only the first
このような機作により、この発明に係る回転伝達装置は、伝達される回転数の変化に応じて、内挿された弾性部材のばね定数を変化させることができる。このため、エンジン等の駆動装置の回転数の変化によって生じる脈動の変化に対応することができ、低回転時であっても、高回転時であっても、生じる脈動を有効に減衰させることが可能となる。 With such a mechanism, the rotation transmission device according to the present invention can change the spring constant of the inserted elastic member in accordance with the change in the transmitted rotation speed. For this reason, it is possible to cope with a change in pulsation caused by a change in the number of revolutions of a drive device such as an engine, and effectively attenuate the generated pulsation even at a low speed or at a high speed. It becomes possible.
この遠心力による内包部材連結・分離機構の他の例としては、図5(a)(b)に示す遠心式摩擦クラッチ21や、図6(a)(b)に示す遠心式かみ合いクラッチ22等をあげることができる。
前記遠心式摩擦クラッチ21は、第1内包部材12aに取り付けられており、シュー21aと弾性部材21bとから構成される。
この遠心式摩擦クラッチ21の機作は、スプラグ15aとシュー21aとが異なる以外は、スプラグ式ワンウェイクラッチ15の機作と同様である。すなわち、低回転のときは、図5(a)に示すように、シュー21aが弾性部材21bに押された状態に保持され、第1内包部材12aと第2内包部材12bは分離した状態のままとなる。一方、高回転のときは、遠心力が大きくなり、図5(b)に示すように、シュー21aが弾性部材21bの付勢力に抗して動き、第2内包部材12bと接触が生じる。このシュー21aの第2内包部材12bとの接触部分は摩擦係数が高いため、シュー21aが第2内包部材12bと共に回転することとなる。このため、第1内包部材12aと第2内包部材12bとは、シュー21aを介して連結される。このシュー21aの動きにより、前記したスプラグ式ワンウェイクラッチ15の機作と同様の機作が生じる。
Other examples of the enclosing member connecting / separating mechanism using the centrifugal force include the centrifugal friction clutch 21 shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the centrifugal meshing clutch 22 shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), and the like. Can give.
The
The operation of the
次に、前記遠心式かみ合いクラッチ22は、第1内包部材12aに取り付けられており、先端部に突起状の係合子22cを有するラチェット爪22aと、弾性部材22bとから構成される。また、この遠心式かみ合いクラッチ22が配される第1内包部材12aの外径面と対向する第2内包部材12bの内径面には、前記係合子22cとかみ合う歯22dが設けられる。
この遠心式かみ合いクラッチ22の機作は、スプラグ15aとラチェット爪22aとが異なる点、及び第2内包部材12bの内径面にラチェット爪22aの係合子22cとかみ合う歯22dが設けられる点以外は、スプラグ式ワンウェイクラッチ15の機作と同様である。すなわち、低回転のときは、図6(a)に示すように、ラチェット爪22aが弾性部材22bに押された状態に保持され、第1内包部材12aと第2内包部材12bは分離した状態のままとなる。一方、高回転のときは、遠心力が大きくなり、図6(b)に示すように、ラチェット爪22aが弾性部材22bの付勢力に抗して動き、係合子22cが第2内包部材12bに向かって突き出る状態となる。そして、第2内包部材12bの歯22dとかみ合う。このため、ラチェット爪22aが第2内包部材12bと共に回転することとなる。このため、第1内包部材12aと第2内包部材12bとは、ラチェット爪22aを介して連結される。このラチェット爪22aの動きにより、前記したスプラグ式ワンウェイクラッチ15の機作と同様の機作が生じる。
Next, the centrifugal meshing
The operation of the centrifugal meshing
ところで、前記外包部材13であるプーリとしては、入力軸23から伝達される回転を補機に伝える機能を有していればよく、Vリブプーリや、図3に示すようなスプロケット形状を有するプーリ等、種々のプーリを用いることができる。このスプロケット形状を有するプーリを用いる場合は、この発明に係る回転伝達装置をタイミングチェーン等のシステム等に採用することが可能となる。
By the way, the pulley that is the
この発明にかかる回転伝達装置は、エンジン等の駆動装置から回転とともに出力された脈動を減衰することができ、回転のみを補機に伝えることが可能となる。 The rotation transmission device according to the present invention can attenuate the pulsation output together with the rotation from a driving device such as an engine, and can transmit only the rotation to the auxiliary machine.
11 回転伝達装置
12 内包部材
12a 第1内包部材
12b 第2内包部材
13 外包部材
14a 第1弾性部材
14b 第2弾性部材
15 スプラグ式ワンウェイクラッチ
15a スプラグ
15b 弾性部材
16 凹凸部
17 第1凸部
18 空間部
19 第2凸部
21 遠心式摩擦クラッチ
21a シュー
21b 弾性部材
22 遠心式かみ合いクラッチ
22a ラチェット爪
22b 弾性部材
22c 係合子
22d 歯
23 入力軸
11
Claims (9)
前記入力軸の回転数の変化に応じて、前記構造部材に作用する弾性部材のばね定数の可変機構が設けられた回転伝達装置。 At least two elastic members are inserted into the structural member that transmits the rotation from the input shaft,
A rotation transmission device provided with a mechanism for changing a spring constant of an elastic member acting on the structural member in accordance with a change in the rotational speed of the input shaft.
前記内包部材は、少なくとも2つの部材から構成されており、
前記の内包部材を構成する各部材は、それぞれ、前記外包部材と弾性部材を介して連接されており、
前記ばね定数の可変機構は、前記入力軸の回転数の変化に応じて、前記内包部材の各部材の少なくとも2つの連結・分離を行う内包部材連結・分離機構である請求項1に記載の回転伝達装置。 The structural member includes an inner member that transmits the rotation of the input shaft, and an outer member that constitutes a pulley for transmitting the rotation to the outside.
The inclusion member is composed of at least two members,
Each member constituting the inner packet member is connected to the outer packet member via an elastic member,
2. The rotation according to claim 1, wherein the variable mechanism of the spring constant is an internal member connecting / separating mechanism that connects and separates at least two members of the internal member according to a change in the rotational speed of the input shaft. Transmission device.
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