JP2017150608A

JP2017150608A - プーリ

Info

Publication number: JP2017150608A
Application number: JP2016034720A
Authority: JP
Inventors: 利明三宅; Toshiaki Miyake
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2036-02-25
Also published as: JP6607080B2

Abstract

【課題】スラストベアリングの耐久性の低下を抑制する。【解決手段】プーリは、回転軸に取り付けられる円筒部と、円筒部よりも外径側に延出したダンパ部と、円筒部の軸方向においてダンパ部とは異なる位置で円筒部よりも外径側に延出した延出部と、ダンパ部から軸方向の延出部側に突出した突出部と、を有するダンパユニットと、プーリ溝を有する外周部と、延出部に軸方向で対向した対向部と対向部よりも外径側に設けられた開口部とを含む円盤部と、を有するプーリユニットと、延出部と対向部との間に設けられたスラストベアリングと、延出部と対向部とにより挟持される内側部と内側部よりも外径側にある外側部とを有し、外側部が開口部を覆うように設けられた環状のカバー部材と、を備え、外側部が開口部に対向している第１区間内の挟持前の内側部の厚さは、外側部が開口部に対向していない第２区間内の挟持前の内側部の厚さよりも薄い。【選択図】図１

Description

本発明は、プーリに関する。

アイソレータゴム等の弾性体の捩り変形によってクランクシャフトの速度変動を吸収し、アイドリング回転時などのエンジンの低回転時におけるクランクシャフトの速度変動の無端状のベルトへの伝達を抑制するようにしたアイソレーションプーリにおいて、各構成部品の耐久性の低下を抑制する技術が提案されている。

例えば、特許文献１では、慣性質量体を有するダンパ部と、外周部にプーリ溝が形成され、外周部から中心方向に延出し、ダンパ部に設けられたストッパ手段が挿入される円弧状の長孔が形成されたカバー部を有するプーリユニットと、ダンパ部とカバー部との間に配置された弾性体と、カバー部と対向する押圧部を有し、カバー部を軸方向に押圧する押圧部材と、を備えたアイソレーションプーリにおいて、長孔及び押圧部とカバー部との間隙を覆うカバーを設けることで、カバー部と押圧部との間に配置されたスラストベアリングへのダスト等の浸入を抑制し、スラストベアリングの耐久性の低下を抑制している。

特開２００５−１３３９１７号公報

しかしながら、特許文献１のようにプーリユニットに開口部（長孔）が形成されている場合、外径側に開口部が形成されている部分と形成されていない部分とで、その剛性が異なるため、剛性が低い部分、すなわち、変形しやすい部分においてプーリユニットに接着されたカバーがプーリユニットから剥離してしまうおそれがある。この場合、スラストベアリングへダストが浸入し、スラストベアリングの耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本明細書開示のプーリは、プーリユニットが開口部を備える場合に、スラストベアリングの耐久性の低下を抑制することを課題とする。

かかる課題を解決するために、本明細書に開示されたプーリは、回転軸に取り付けられる円筒部と、前記円筒部よりも外径側に延出したダンパ部と、前記円筒部の軸方向において前記ダンパ部とは異なる位置で前記円筒部よりも外径側に延出した延出部と、前記ダンパ部から前記軸方向の前記延出部側に突出した突出部と、を有するダンパユニットと、プーリ溝を有する外周部と、前記延出部に前記軸方向で対向した対向部と前記対向部よりも外径側に設けられた開口部とを含み前記外周部から内径側に延出した円盤部と、を有し、前記軸方向において前記ダンパ部と前記延出部との間に配置されるプーリユニットと、前記ダンパユニットと前記プーリユニットとを接続する弾性部材と、前記延出部と前記対向部との間に設けられたスラストベアリングと、前記延出部と前記対向部とにより挟持される内側部と、前記内側部よりも外径側にある外側部と、を有し、前記外側部が前記開口部を覆うように設けられた環状のカバー部材と、を備え、前記突出部は、前記開口部に挿入されており、前記カバー部材は、周方向に並ぶ第１区間及び第２区間を有し、前記第１区間内の前記外側部は、前記開口部に対向し、前記第２区間内の前記外側部は、前記開口部とは対向せず、前記カバー部材の前記内側部が前記延出部と前記対向部とにより挟持される前の状態において、前記第１区間内の前記内側部の厚さは、前記第２区間内の前記内側部の厚さよりも薄い。

本明細書開示のプーリによれば、プーリユニットが開口部を備える場合に、スラストベアリングの耐久性の低下を抑制することができる。

図１（ａ）は、一実施形態に係るプーリの背面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２は、図１（ｂ）において点線で囲まれた部分Ｂの拡大図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、従来技術における周方向位置に対するカバー部材のリップ部の厚みとリップ部に作用する圧力との関係をそれぞれ示す図であり、図３（ｃ）及び図３（ｄ）は、本実施形態における周方向位置に対するカバー部材のリップ部の厚みとリップ部に作用する圧力との関係をそれぞれ示す図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。

まず、図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２を参照し、一実施形態に係るプーリについて説明する。図１（ａ）は、一実施形態に係るプーリ１の背面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２は、図１（ｂ）において点線で示す部分Ｂの拡大図である。

図１（ａ）に示すように、プーリ１は、ダンパユニット１０と、プーリユニット２０と、を備える。

ダンパユニット１０は、ハブ１１と、慣性質量体１２と、環状弾性体１３と、を備える。

ハブ１１は、回転軸の一例であるエンジンのクランクシャフト（不図示）に取り付けられる円筒部１１１と、円筒部１１１よりも外径側に延出したダンパ部１１３とを備える。

慣性質量体１２は、円筒状の形状を有し、ハブ１１の円筒部１１１と同心状に配置されている。また、慣性質量体１２とダンパ部１１３との間には、加硫ゴム等の環状弾性体１３が圧入されている。

また、ダンパユニット１０は、ダンパユニット１０とプーリユニット２０とを接続する弾性部材４０に軸方向の予備圧縮を付与するプレッシャーリング１５を備える。弾性部材４０の軸方向の両端は、ダンパユニット１０とプーリユニット２０とにそれぞれ接着されている。プレッシャーリング１５は、円筒部１１１の外周に沿って円筒部１１１と同心状に延在する円筒状の嵌合部１５ａと、嵌合部１５ａの端部から外径側に延出する延出部１５ｂとを備える。なお、延出部１５ｂは、円筒部の軸方向においてダンパ部とは異なる位置で円筒部よりも外径側に延出した延出部の一例である。

また、ダンパユニット１０は、ダンパ部１１３から軸方向の延出部１５ｂ側に突出するストッパ部１７を備える。ストッパ部１７は、突出部の一例である。ストッパ部１７は、後述するプーリユニット２０が有する開口部２２ｂに挿入され、ダンパユニット１０とプーリユニット２０との捩れ方向の相対変位量を制限する。なお、本実施形態において、図１（ａ）に示すように、ストッパ部１７は、周方向において１２０度おきに設けられており、合計３つのストッパ部１７が設けられている。

プーリユニット２０は、図１（ｂ）に示すように、軸方向において、ダンパ部１１３とプレッシャーリング１５の延出部１５ｂとの間に配置される。プーリユニット２０は、プーリ溝を有する外周部２１と、外周部２１から内径側に延出した円盤部２２と、を有する。円盤部２２は、プレッシャーリング１５の延出部１５ｂに軸方向で対向した対向部２２ａと、対向部２２ａよりも外径側に設けられた開口部２２ｂと、を含む。本実施形態では、開口部２２ｂは、図１（ａ）に示すように、ストッパ部１７に対応するように周方向において１２０度おきに設けられており、合計３つ設けられている。

プレッシャーリング１５の延出部１５ｂとプーリユニット２０の対向部２２ａとの間には、プーリユニット２０をダンパユニット１０に組み付けた状態において、ダンパユニット１０とプーリユニット２０との相対変位（相対回転）を許容するスラストベアリング５０が設けられている。

上記構成を有するプーリ１において、プレッシャーリング１５の延出部１５ｂとプーリユニット２０の対向部２２ａとの間隙Ｃから浸入したダスト等が延出部１５ｂとスラストベアリング５０との摺動面や、対向部２２ａとスラストベアリング５０との摺動面に浸入すると、スラストベアリング５０の耐久性が低下する。

そこで、本実施形態において、プーリ１は、延出部１５ｂと対向部２２ａとにより挟持されるリップ部６０ａ（図１（ａ）では破線よりも内径側の部分）と、リップ部６０ａよりも外径側にあるカバー部６０ｂ（図１（ａ）では破線よりも外径側の部分）と、を有する環状のカバー部材６０を備える。カバー部材６０は、ゴムなどの弾性部材からなり、カバー部６０ｂが開口部２２ｂを覆うように設けられる。リップ部６０ａが延出部１５ｂと対向部２２ａとに挟持されるため、プレッシャーリング１５の延出部１５ｂとプーリユニット２０の対向部２２ａとの間隙Ｃからダスト等が浸入し、スラストベアリング５０の耐久性が低下するのを抑制することができる。なお、リップ部６０ａは、延出部と対向部とにより挟持される内側部の一例であり、カバー部６０ｂは、内側部よりも外径側にある外側部の一例である。

また、上述したように、プーリユニット２０は、開口部２２ｂを備えているため、外径側に開口部２２ｂが設けられている部分と、外径側に開口部２２ｂが設けられていない部分とで、対向部２２ａの剛性が異なる。剛性が高い部分（外径側に開口部２２ｂが設けられていない部分）は変形しにくく、剛性が低い部分（外径側に開口部２２ｂが設けられている部分）は変形しやすい。ここで、カバー部材６０は、図１（ａ）に示すように、周方向に並ぶ第１区間Ｓ１及び第２区間Ｓ２を有する。第１区間Ｓ１では、カバー部６０ｂが開口部２２ｂに対向しており、第２区間Ｓ２では、カバー部６０ｂが開口部２２ｂに対向していない。図３（ａ）に示すように、延出部１５ｂと対向部２２ａとに挟持される前の状態におけるリップ部６０ａの厚さを一定とした場合に、延出部１５ｂと対向部２２ａとに挟持されたリップ部６０ａが延出部１５ｂ及び対向部２２ａから受ける圧力を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、リップ部６０ａが延出部１５ｂと対向部２２ａとに挟持された状態において、対向部２２ａの剛性が低い部分に対応する第１区間Ｓ１内のリップ部６０ａに作用する圧力は、第２区間Ｓ２内のリップ部６０ａに作用する圧力よりも高くなり、第１区間Ｓ１内のリップ部６０ａが摩耗しやすくなる。

そこで、本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、リップ部６０ａが延出部１５ｂと対向部２２ａとにより挟持される前の状態において、カバー部６０ｂが開口部２２ｂに対向している第１区間Ｓ１内のリップ部６０ａの厚さを、カバー部６０ｂが開口部２２ｂに対向していない第２区間Ｓ２内のリップ部６０ａの厚さよりも薄くする。これにより、プーリユニット２０が軸方向に変形した場合に、対向部２２ａのうち大きく変形する部分（第１区間Ｓ１に対応する部分）と接触するリップ部６０ａの厚さが薄いため、リップ部６０ａが延出部１５ｂと対向部２２ａとに挟持された状態において、リップ部６０ａに作用する圧力を低くすることが出来る。したがって、図３（ｄ）に示すように、延出部１５ｂと対向部２２ａとにより挟持されたリップ部６０ａが対向部２２ａ及び延出部１５ｂから受ける圧力を周方向に一定とすることができ、第１区間Ｓ１内のリップ部６０ａが局所的に摩耗するのを抑制することができる。これにより、間隙Ｃのシール性を長時間確保することができるため、間隙Ｃへのダスト等の浸入を抑制し、スラストベアリング５０の耐久性を向上させることができる。

上述の説明から明らかなように、プーリ１は、クランクシャフトに取り付けられる円筒部１１１と、円筒部１１１よりも外径側に延出したダンパ部１１３と、円筒部１１１の軸方向においてダンパ部１１３とは異なる位置で円筒部１１１よりも外径側に延出した延出部１５ｂと、ダンパ部１１３から軸方向の延出部１５ｂ側に突出するストッパ部１７と、を有するダンパユニット１０を備える。また、プーリ１は、プーリ溝を有する外周部２１と、延出部１５ｂに軸方向で対向した対向部２２ａと対向部２２ａよりも外径側に設けられた開口部２２ｂとを含み外周部２１から内径側に延出した円盤部２２と、を有し、軸方向においてダンパ部１１３と延出部１５ｂとの間に配置されるプーリユニット２０を備える。また、プーリ１は、ダンパユニット１０とプーリユニット２０とを接続する弾性部材４０と、延出部１５ｂと対向部２２ａとの間に設けられたスラストベアリング５０と、延出部１５ｂと対向部２２ａとにより挟持されるリップ部６０ａと、リップ部６０ａよりも外径側にあるカバー部６０ｂと、を有し、カバー部６０ｂが開口部２２ｂを覆うように設けられた環状のカバー部材６０と、を備える。リップ部６０ａが延出部１５ｂと対向部２２ａとにより挟持されることで、プレッシャーリング１５の延出部１５ｂとプーリユニット２０の対向部２２ａとの間隙Ｃからダスト等が浸入するのを抑制することができ、延出部１５ｂと対向部２２ａとの間に設けられたスラストベアリング５０の耐久性の低下を抑制することができる。また、プーリ１において、ストッパ部１７は、開口部２２ｂに挿入されており、カバー部材６０は、周方向に並ぶ第１区間Ｓ１及び第２区間Ｓ２を有する。第１区間Ｓ１内のカバー部６０ｂは、開口部２２ｂに対向し、第２区間Ｓ２内のカバー部６０ｂは、開口部２２ｂに対向しておらず、リップ部６０ａが対向部２２ａ及び延出部１５ｂにより挟持される前の状態において、第１区間Ｓ１内のリップ部６０ａの厚さは、第２区間Ｓ２内のリップ部６０ａの厚さよりも薄くなっている。これにより、対向部２２ａ及び延出部１５ｂに挟持された状態においてリップ部６０ａが対向部２２ａ及び延出部１５ｂから受ける圧力を周方向に一定とすることができ、第１区間Ｓ１内のリップ部６０ａが局所的に摩耗するのを抑制することができるため、間隙Ｃのシール性を長時間確保することができる。そのため、延出部１５ｂと対向部２２ａとの間隙Ｃからのダスト等の浸入を抑制し、スラストベアリング５０の耐久性の低下を抑制することができる。

上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

なお、上記実施形態において、ストッパ部１７及び開口部２２ｂの数は、それぞれ３つであったが、これに限られるものではなく、ストッパ部１７及び開口部２２ｂの数は、３未満でも、４以上でもよい。ストッパ部１７及び開口部２２ｂの数にあわせて、リップ部６０ａが対向部２２ａ及び延出部１５ｂにより挟持される前の状態において、カバー部６０ｂが開口部２２ｂに対向している第１区間Ｓ１内のリップ部６０ａの厚みを、カバー部６０ｂが開口部２２ｂに対向していない第２区間Ｓ２内のリップ部６０ａの厚みよりも薄くすることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

１プーリ
１０ダンパユニット
１５ｂ延出部
１７ストッパ部（突出部）
２０プーリユニット
２１外周部
２２円盤部
２２ａ対向部
２２ｂ開口部
４０弾性部材
５０スラストベアリング
６０カバー部材
６０ａリップ部（内側部）
６０ｂカバー部（外側部）
１１１円筒部
１１３ダンパ部
Ｓ１第１領域
Ｓ２第２領域

Claims

回転軸に取り付けられる円筒部と、前記円筒部よりも外径側に延出したダンパ部と、前記円筒部の軸方向において前記ダンパ部とは異なる位置で前記円筒部よりも外径側に延出した延出部と、前記ダンパ部から前記軸方向の前記延出部側に突出した突出部と、を有するダンパユニットと、
プーリ溝を有する外周部と、前記延出部に前記軸方向で対向した対向部と前記対向部よりも外径側に設けられた開口部とを含み前記外周部から内径側に延出した円盤部と、を有し、前記軸方向において前記ダンパ部と前記延出部との間に配置されるプーリユニットと、
前記ダンパユニットと前記プーリユニットとを接続する弾性部材と、
前記延出部と前記対向部との間に設けられたスラストベアリングと、
前記延出部と前記対向部とにより挟持される内側部と、前記内側部よりも外径側にある外側部と、を有し、前記外側部が前記開口部を覆うように設けられた環状のカバー部材と、
を備え、
前記突出部は、前記開口部に挿入されており、
前記カバー部材は、周方向に並ぶ第１区間及び第２区間を有し、
前記第１区間内の前記外側部は、前記開口部に対向し、
前記第２区間内の前記外側部は、前記開口部とは対向せず、
前記カバー部材の前記内側部が前記延出部と前記対向部とにより挟持される前の状態において、前記第１区間内の前記内側部の厚さは、前記第２区間内の前記内側部の厚さよりも薄い、
プーリ。