JP4606347B2 - 動力伝達プーリー - Google Patents
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Description
もし、反トルクがあれば、内側の要素の速度はわずかに変動する;そして、
内側(従動)部分によって生じる速度変動のレベルは、その減速に依存し、更に、その反トルクに依存し、そして、その反トルクが大きいとこの減速は非常に大きいものとなり得る(例えば、オルタネーターが、最高効率で電流を発生させる場合である。)。
(1)連結モードでは、ボールが、外側部分と内側部分との間に押し込まれる。連結が生じている間(P位置)、硬い機械的接触が衝撃を発生させ、瞬間的に力の上昇を引き起こす。一旦連結すると、フリーホイールは、駆動部分から全ての運動を伝達し、ともすれば激しい振動を伴う。
(2)図1は、高い周波数での2つの作動モード間の反復を示している。従動部分の減速は、反トルクに依存し、反トルクが大きければ大きいほど、減速が激しくなり、その結果、減速は、駆動部分の運動にさらに近づく。
ディーゼルエンジンが低速で回転している間、その速度変動は、周波数30Hzでは多くとも±20%までである。;
前記ベルトが駆動プーリー(クランクシャフトプーリー)からこの運動をピックアップし、それをオルタネーターに運ぶ。;
オルタネーターは、フリーホイールを介して駆動させられ、このフリーホイールは、減速時にはその慣性を切り離し、各加速時には慣性を再接続する。;
もし電力がオルタネーターから取り出されると、そのトルクは10Nmから15Nmに達し、それはオーバーランニング状態を阻止するのに十分であり、従って、フリーホイールは連結モードを維持し、もはやオルタネーターを切り離すことはない。;そして、
もし、フリーホイールがロック解除されると、次の加速時に、そのロックが突然生じ、ベルトをスリップさせる。
1) 最初の欠点は、それらのプーリーもまたベアリング(一般には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に基づく)を備え、該ベアリングは半径方向の力を受ける。この摩擦は、プーリーが静止状態を保つ(従って硬い)閾値を超える粘着力を生じさせるため、フィルタリングを阻害する。
・フリーホイール装置は、一度ロックしてしまうと固くなりすぎ、その効力は反トルクに依存する。;
・弾性プーリーは、従動部材が減速時においてもその運動を持続させることができない。;内部摩擦はフィルタリングに有害である。;そして、
・スプリングを利用した弾性クラッチを備えるプーリーは、複雑であり、同様の摩擦の問題を有している。;それらはまた、嵩張る。
(1) fc<f*
さらに、当業者によく知られた法則(振動システム理論)は、frとfcを以下のように関係づける。
(4) k≦2π2(f*)2I
それから、耐久性に対する要求は、剛性kの下限値を設定することを可能にし、それは、伝達されるべきトルクに依存するとともに、剛性に寄与する部材(ゴムディスク、金属スプリング)の挙動にも依存する。
(5) fc≦2f*、即ち、k≦8π2(f*)2I
さらに好ましくは、
(6) fc≦1.5f*、即ち、k≦4.5π2(f*)2I
そして、どちらの場合でも、kは好ましくは、2π2(f*)2Iより大きくすることができる。
・ 数式(6)に従う機能的剛性kは、53.3Nm・rad(従来の単位では0.93Nm/°)未満でなければならない。
203,220 受動部材
204 フリーホイール装置
206,208 弾性要素
Claims (13)
- 伝動システムにおいて、慣性Iを有するベルト従動式付属装置との連結を解除するための動力伝達プーリーであって、
前記動力伝達プーリーは、
前記ベルトを受け入れる外側アウトラインを有する駆動プーリー要素と、
前記ベルト従動式付属装置に連結されるための受動部材と前記駆動プーリー要素との間に介在された弾性要素と、を有し、
前記駆動プーリー要素(200)と前記受動部材(203,220)との間に、ボール式、ニードル式、又はカム式のフリーホイール装置(204)が、前記弾性要素(206,208)と連続して配置され、
前記フリーホイール装置(204)は、前記駆動プーリー要素が前記ベルトによって駆動される限り動力を伝達し、駆動プーリー要素が前記ベルトによって駆動されていないと該フリーホイール装置を連結解除し、
弾性要素(206,208)の剛性kが、
2π 2 (f * ) 2 I<k≦8π2(f*)2I
なる関係式を満たし、該関係式において、f*は前記伝動システムの臨界周波数であることを特徴とする動力伝達プーリー。 - 前記フリーホイール装置(204)が、前記弾性要素(206,208)と前記受動部材(203,220)との間に配置され、
前記弾性要素が、前記駆動プーリー要素(200)に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の動力伝達プーリー。 - 前記フリーホイール装置(204)が、前記ベルト従動式付属装置に結合されたシャフト受け入れるためのナット(203)上に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の動力伝達プーリー。
- 前記フリーホイール装置(204)が、前記駆動プーリー要素(200)と前記弾性要素(206,208)との間に配置され、該弾性要素が前記受動装置(203,220)に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の動力伝達プーリー。
- 前記弾性要素(206,208)は、前記ベルト従動式付属装置に結合されたシャフト(220)を受け入れるためのナット(203)に固定されていることを特徴とする請求項4に記載の動力伝達プーリー。
- リブが形成された前記外側アウトライン(201)と、前記ベルト従動式付属装置に結合されたシャフト(220)を受け入れるためのナット(203)と、の間に、少なくとも一つの転がり軸受け(202)が介在されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の動力伝達プーリー。
- 少なくとも一つの転がり軸受け(202)が、リブが形成された前記外側アウトライン(201)の内側に配置されるとともに、前記ベルト従動式付属装置に結合されたシャフト(220)上を案内されるのに適した内形(202′)を備えていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の動力伝達プーリー。
- 少なくとも一つの前記転がり軸受け(202)が、ボールベアリング又はニードルベアリングであることを特徴とする請求項6又は7に記載の動力伝達プーリー。
- 前記弾性要素(206)は、少なくとも一つのエラストマー部分を有することを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の動力伝達プーリー。
- 前記弾性要素は、スプリング(208)であることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の動力伝達プーリー。
- 前記スプリング(208)は、スパイラルスプリングであることを特徴とする請求項10に記載の動力伝達プーリー。
- 前記ベルト従動式付属装置は、自動車のオルタネーターであることを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載の動力伝達プーリー。
- 請求項1〜12の何れかに記載の付属装置連結解除用動力伝達プーリーを少なくとも一つ含む伝動システム。
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