JP6490479B2 - 車両用オルタネータダンパプーリ - Google Patents

Description

本発明は、車両用オルタネータダンパプーリに関するものであって、より詳細には、最適な摩擦ダンピングによってオルタネータの異常挙動を防止する車両用オルタネータダンパプーリに関する。

一般に、自動車用電源は、大体、自動車エンジンのプーリとＶ−ベルトを介して連動する自動車用交流発電機、つまり、オルタネータで生産される電力に依存する。

オルタネータは、自動車エンジンのクランク軸とＶ−ベルトを介在させて連結されるが、クランク軸のプーリとオルタネータプーリダンパーの直径比によって、オルタネータは、エンジン回転数より約２〜３倍の高速で回転する。

一方、このようなオルタネータ、クランク軸のプーリおよびウォータポンプのような補機類のベルトシステムは、自体の共振周波数を持っていて、システムの振動を起こすことがあり、ベルトの耐久性を悪化させることがあり、ベルトの張力を増大させて燃費を悪化させる問題がある。

したがって、最近は、プーリ本体内のオルタネータのシャフトにスプリングを嵌合してシステムの振動を絶縁したＯＡＤ（Ｏｖｅｒｒｕｎｎｉｎｇ Ａｌｔｅｒｎａｔｏｒ Ｄｅｃｏｕｐｌｅｒ）ダンパプーリを多く用いている。

このような従来のＯＡＤダンパプーリは、図１に示されているように、エンジンのプーリからベルトを介して動力を受けられるように、外周面にベルト溝１１が形成されたプーリボディ１０と、前記プーリボディ１０の内部に備えられるとともに、オルタネータの回転軸が挿入されて結合可能な軸連結部２０と、該軸連結部２０の外周面に装着され、前記プーリボディ１０から伝達される駆動力の変化量を低減させるトーションスプリング３０と、前記トーションスプリング３０とプーリボディ１０との間に介在し、エンジンから伝達される動力が瞬間的に減少する時に、軸連結部２０とプーリボディ１０との間の動力伝達を遮断するクラッチ４０などとを含んでいる。

これによって、エンジンの回転動力がベルトを介してプーリボディ１０に伝達された後に、クラッチ４０と、トーションスプリング３０を経て、軸連結部２０を介してオルタネータに伝達されるようになっている。

しかし、このような従来のＯＡＤダンパプーリ構造では、単にトーションスプリング３０の弾性力だけでプーリボディ１０から軸連結部２０に伝達されるエンジントルクの変化を吸収して低減することにより、トーションスプリングだけによるダンピングの低減に限界があった。

そして、従来のＯＡＤダンパプーリ構造において、エンジントルクの変化を十分に吸収して低減できなければ、振動および騒音が発生し、このような振動および騒音は車両のＮＶＨ性能を低下させるため、これに対する適切な方策が必要となった。

本発明の実施形態は、トーションスプリングによるスプリングダンパに摩擦による摩擦ダンパを追加することで、エンジントルクの変化量を十分に吸収および低減して、オルタネータの安定した挙動を図ることができ、車両のＮＶＨ性能も向上させることができる車両用オルタネータダンパプーリを提供することを目的とする。

本発明の一または複数の実施形態は、エンジンと回転動力を受けられるように連結されたプーリボディと、前記プーリボディの内部にオルタネータの回転軸が挿入されて結合可能に備えられた軸連結部と、前記軸連結部の外周面に装着され、前記プーリボディから伝達される前記回転動力の変化量を低減させるトーションスプリングと、前記トーションスプリングとプーリボディとの間に介在し、前記軸連結部と前記プーリボディとを断続するクラッチと、前記軸連結部に摩擦ダンピング力を加えるように設けられた摩擦ダンパとを含むことができる。

前記摩擦ダンパは、前記軸連結部に密着する摩擦ダンピング力を発生させる摩擦プレートと、前記摩擦プレートを前記軸連結部側に加圧するダイヤフラムスプリングとを含むことができる。

前記摩擦プレートは、前記軸連結部の上部面に密着して設けられ、前記ダイヤフラムスプリングは、前記プーリボディの上部面に複数の締結ボルトで締結されてよい。

前記摩擦プレートは、前記軸連結部の上部面に密着して設けられ、前記プーリボディの上部には装着溝が形成され、前記ダイヤフラムスプリングは、前記装着溝に押し込まれて設けられてよい。

前記摩擦ダンパは、前記プーリボディに一体に回転するように装着され、前記ダイヤフラムスプリングは、前記軸連結部に一体に回転するように装着されてよい。

前記プーリボディの上部面には、軸方向に陥没した複数の装着溝が円周方向に沿って所定間隔をおいて配置され、前記摩擦プレートは、リング状のプレートボディと、前記プレートボディから半径方向の外側に拡張して形成されるとともに、前記装着溝に挿入されて固定する複数の固定突起とを含むことができる。

前記ダイヤフラムスプリングは、前記プレートボディを軸方向に加圧するリング状のスプリングボディと、前記軸連結部に軸方向に押し込まれる押し込み装着部とを含むことができる。

前記ダイヤフラムスプリングは、その厚さをｔとし、その変形可能量をｈとする時、ｈ／ｔ＝１．３〜１．４であり、初期装着変形量は１．１ｔ〜１．３ｔであってよい。

本発明の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリによれば、トーションスプリングによるスプリングダンパだけでなく、摩擦による摩擦ダンパを追加的に備えることで、エンジンからオルタネータに動力が伝達される過程において、トルクの変動を適切に効果的に吸収および低減して、オルタネータの安定した挙動を図り、過度のトルク変動に起因するオルタネータの異常挙動による振動および騒音を低減して、車両のＮＶＨ性能を向上させることができる。
また、摩擦ダンパの適切なダンピング調整によりダンパ構造を最適化させることができ、耐久が進行しても安定かつ持続的にダンピング効果を発揮することができる利点がある。

従来技術にかかる車両用オルタネータダンパプーリの断面図である。 本発明の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリの断面図である。 本発明の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリの分解斜視図である。 本発明の実施形態にかかるダイヤフラムスプリングの特性グラフである。 本発明の他の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリの斜視図である。 本発明の他の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリの断面図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリの斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリの分解斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリの断面図である。

以下、本発明の実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

これに先立ち、本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

図２と図３を参照すれば、本発明の実施形態にかかる車両用オルタネータダンパプーリは、エンジンのプーリからベルトを介して動力を受けられるように、外周面に複数のベルト溝１０１が円周方向に所定間隔をおいて軸方向に離隔して形成されたプーリボディ１００と、前記プーリボディ１００の内部に、前記プーリボディ１００から選択的に回転トルクを受けられるように連結され、オルタネータの回転軸が挿入されて結合可能な軸連結部１１０と、前記軸連結部１１０の外周面に装着され、前記プーリボディ１００から伝達される駆動力の変化量を低減させるトーションスプリング１２０と、前記トーションスプリング１２０とプーリボディ１００との間に介在し、エンジンから伝達される動力が瞬間的に減少する時に、軸連結部１１０とプーリボディ１００との間の動力伝達を遮断するクラッチ１３０とを含むことができる。

前記軸連結部１１０の上部とプーリボディ１００との間には、ブッシュ１４０が介在することができる。

このような構造からなるダンパプーリでは、エンジンの回転動力がベルトを介してプーリボディ１００に伝達され、プーリボディ１００に伝達された動力は、クラッチ１３０とトーションスプリング１２０を介して軸連結部１１０に伝達され、該軸連結部１１０に一体に回転するように結合されるオルタネータの回転軸が回転しながらオルタネータを駆動するようになる。

このような動力伝達過程において、クラッチ１３０は、エンジンからオルタネータに伝達されるエンジンの回転動力を必要に応じて断続し、トーションスプリング１２０は、その弾性力によってエンジンの回転動力あるいはトルクの変化量をある程度吸収して低減する。

前記軸連結部１１０の上部には、追加的に摩擦ダンパ１５０が設けられ、前記トーションスプリング１２０と共にエンジンからオルタネータに伝達されるトルクの変化量を吸収して低減するようになっている。

前記摩擦ダンパ１５０は、軸連結部１１０の上部面と密着して摩擦ダンピング力を発生させる摩擦プレート１５２と、該摩擦プレート１５２を軸連結部１１０側に加圧するダイヤフラムスプリング１５４とを含むことができる。

前記摩擦プレート１５２は、プラスチック樹脂で作製され、リング状に形成されてよい。

前記ダイヤフラムスプリング１５４は、金属材質で作製され、リング状に形成されてよい。

前記ダイヤフラムスプリング１５４は、摩擦プレート１５２を軸連結部１１０側に加圧するように、プーリボディ１００の上部面に締結ボルトで締結されてよい。

前記ダイヤフラムスプリング１５４は、適切なスプリング特性を有するダイヤフラムスプリングに設定することが好ましい。

例えば、ダイヤフラムスプリングの厚さをｔとし、変形可能量をｈとする時、ｈ／ｔ≒１．４１４であれば、ダイヤフラムスプリングは、図４に示されているようなスプリング特性を有するようになり、ダイヤフラムスプリングをプーリボディに装着する時に、その装着変形量を１．２ｔとすれば、摩擦プレート１５２が磨耗しても、スプリング力は所定区間までほぼ一定に維持されるので、摩擦ダンピング力の変化量を小さくすることができる。

本発明の好ましい実施形態では、ｈ／ｔ＝１．３〜１．４であり、初期装着変形量を１．１ｔ〜１．３ｔとすることができる。

図５と図６を参照すれば、本発明の他の実施形態にかかる摩擦ダンパ２５０は、摩擦プレート２５２と、ダイヤフラムスプリング２５４とを含むが、前記ダイヤフラムスプリング２５４がプーリボディ１００の上部面に形成された装着溝１０２に押し込み方式で装着されたことを特徴とし、残りの構成は前記実施形態と同一である。

図７〜図９を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態にかかる摩擦ダンパ３５０は、摩擦プレート３５２と、ダイヤフラムスプリング３５４とを含むが、前記摩擦プレート３５２は、プーリボディ１００に一体に回転するように装着されるのに対し、前記ダイヤフラムスプリング３５４は、軸連結部１１０に一体に回転するように装着されたことを特徴とする。

プーリボディ１００の上部面には、軸方向に陥没した複数の装着溝１０３が円周方向に沿って所定間隔をおいて配置され、摩擦プレート３５２は、リング状のプレートボディ３５２ａと、該プレートボディ３５２ａから半径方向の外側に拡張して形成されるとともに、前記装着溝１０３に挿入されて固定される複数の固定突起３５２ｂとをそれぞれ含むことができる。

前記ダイヤフラムスプリング３５４は、前記プレートボディ３５２ａを軸方向に加圧するリング状のスプリングボディ３５４ａと、前記軸連結部１１０に軸方向に押し込まれる押し込み装着部３５４ｂとを含むことができ、残りの構成は前記実施形態と同一である。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等と認められる範囲のすべての変更を含む。

１００：プーリボディ
１０１：ベルト溝
１０２：装着溝
１０３：装着溝
１１０：軸連結部
１２０：トーションスプリング
１３０：クラッチ
１４０：ブッシュ
１５０：摩擦ダンパ
１５２：摩擦プレート
１５４：ダイヤフラムスプリング
２５０：摩擦ダンパ
３５０：摩擦ダンパ

Claims (7)

1. エンジンと回転動力を受けられるように連結されたプーリボディと、
   前記プーリボディの内部にオルタネータの回転軸が挿入されて結合可能に備えられた軸連結部と、
   前記軸連結部の外周面に装着され、前記プーリボディから伝達される前記回転動力の変化量を低減させるトーションスプリングと、
   前記トーションスプリングとプーリボディとの間に介在し、前記軸連結部と前記プーリボディとを断続するクラッチと、
   前記軸連結部に摩擦ダンピング力を加えるように設けられた摩擦ダンパとを含み、
   前記摩擦ダンパは、前記軸連結部に密着する摩擦ダンピング力を発生させる摩擦プレートと、前記摩擦プレートを前記軸連結部側に加圧するダイヤフラムスプリングとを含み、
   前記摩擦プレートは、前記軸連結部の上部面に密着して設けられ、
   前記ダイヤフラムスプリングは、前記プーリボディの上部面に複数の締結ボルトで締結されたことを特徴とする、車両用オルタネータダンパプーリ。
2. エンジンと回転動力を受けられるように連結されたプーリボディと、
   前記プーリボディの内部にオルタネータの回転軸が挿入されて結合可能に備えられた軸連結部と、
   前記軸連結部の外周面に装着され、前記プーリボディから伝達される前記回転動力の変化量を低減させるトーションスプリングと、
   前記トーションスプリングとプーリボディとの間に介在し、前記軸連結部と前記プーリボディとを断続するクラッチと、
   前記軸連結部に摩擦ダンピング力を加えるように設けられた摩擦ダンパとを含み、
   前記摩擦ダンパは、前記軸連結部に密着する摩擦ダンピング力を発生させる摩擦プレートと、前記摩擦プレートを前記軸連結部側に加圧するダイヤフラムスプリングとを含み、
   前記摩擦プレートは、前記軸連結部の上部面に密着して設けられ、
   前記プーリボディの上部には装着溝が形成され、
   前記ダイヤフラムスプリングは、前記装着溝に押し込まれて設けられたことを特徴とする、車両用オルタネータダンパプーリ。
3. エンジンと回転動力を受けられるように連結されたプーリボディと、
   前記プーリボディの内部にオルタネータの回転軸が挿入されて結合可能に備えられた軸連結部と、
   前記軸連結部の外周面に装着され、前記プーリボディから伝達される前記回転動力の変化量を低減させるトーションスプリングと、
   前記トーションスプリングとプーリボディとの間に介在し、前記軸連結部と前記プーリボディとを断続するクラッチと、
   前記軸連結部に摩擦ダンピング力を加えるように設けられた摩擦ダンパとを含み、
   前記摩擦ダンパは、前記軸連結部に密着する摩擦ダンピング力を発生させる摩擦プレートと、前記摩擦プレートを前記軸連結部側に加圧するダイヤフラムスプリングとを含み、
   前記摩擦プレートは、前記プーリボディに一体に回転するように装着され、
   前記ダイヤフラムスプリングは、前記軸連結部に一体に回転するように装着されたことを特徴とする、車両用オルタネータダンパプーリ。
4. 前記プーリボディの上部面には、軸方向に陥没した複数の装着溝が円周方向に沿って所定間隔をおいて配置され、
   前記摩擦プレートは、
   リング状のプレートボディと、
   前記プレートボディから半径方向の外側に拡張して形成されるとともに、前記装着溝に挿入されて固定される複数の固定突起とを含むことを特徴とする、請求項３に記載の車両用オルタネータダンパプーリ。
5. 前記ダイヤフラムスプリングは、
   前記プレートボディを軸方向に加圧するリング状のスプリングボディと、
   前記軸連結部に軸方向に押し込まれる押し込み装着部とを含むことを特徴とする、請求項４に記載の車両用オルタネータダンパプーリ。
6. 前記ダイヤフラムスプリングは、
   その厚さをｔとし、その変形可能量をｈとする時、ｈ／ｔ＝１．３〜１．４であり、初期装着変形量は１．１ｔ〜１．３ｔであることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の車両用オルタネータダンパプーリ。
7. エンジンと回転動力を受けられるように連結されたプーリボディと、
   前記プーリボディの内部にオルタネータの回転軸が挿入されて結合可能に備えられた軸連結部と、
   前記軸連結部の外周面に装着され、前記プーリボディから伝達される前記回転動力の変化量を低減させるトーションスプリングと、
   前記トーションスプリングとプーリボディとの間に介在し、前記軸連結部と前記プーリボディとを断続するクラッチと、
   前記軸連結部に摩擦ダンピング力を加えるように設けられた摩擦ダンパとを含み、
   前記摩擦ダンパは、前記軸連結部に密着する摩擦ダンピング力を発生させる摩擦プレートと、前記摩擦プレートを前記軸連結部側に加圧するダイヤフラムスプリングとを含み、
   前記ダイヤフラムスプリングは、
   その厚さをｔとし、その変形可能量をｈとする時、ｈ／ｔ＝１．３〜１．４であり、初期装着変形量は１．１ｔ〜１．３ｔであることを特徴とする、車両用オルタネータダンパプーリ。

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