JP2006009901A - Power transmission device - Google Patents
Power transmission device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006009901A JP2006009901A JP2004186297A JP2004186297A JP2006009901A JP 2006009901 A JP2006009901 A JP 2006009901A JP 2004186297 A JP2004186297 A JP 2004186297A JP 2004186297 A JP2004186297 A JP 2004186297A JP 2006009901 A JP2006009901 A JP 2006009901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulley
- annular
- annular transmission
- axial direction
- rotor shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Pulleys (AREA)
Abstract
Description
本発明は、径方向内外に同心配置した2つの環体間で回転動力の伝達を行う動力伝達装置に関する。この種の動力伝達装置は、例えばエンジンのクランクシャフトやクランクシャフトからベルトを介して駆動される補機類に装備することができる。補機類には、例えば自動車のオルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウオーターポンプ、冷却ファンなどが挙げられる。 The present invention relates to a power transmission device that transmits rotational power between two annular bodies arranged concentrically inside and outside in the radial direction. This type of power transmission device can be installed in, for example, an engine crankshaft or accessories driven from the crankshaft via a belt. Examples of the auxiliary machines include an automobile alternator, an air conditioner compressor, a water pump, and a cooling fan.
自動車等の車両には、エンジンのクランクシャフトからベルトを介して駆動されるオルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウオーターポンプ、冷却ファン等の補機が装備されている。エンジンの回転動力をクランクシャフトからベルトを介して補機に伝達する場合、クランクシャフトの回転速度の変動に起因して、ベルトに滑りが起こって異音が発生する傾向となる。このことを、補機類の一つであるオルタネータを例にとって説明すると、エンジンの動作工程により、クランクシャフトは、その回転中、常にその回転速度に変動がある。一方、オルタネータのロータは、大きな回転慣性を有しているから、当該ロータには慣性トルクがかかっている。このため、オルタネータのロータを、回転速度の変動を伴うクランクシャフトで駆動すると、ベルトの緩み側と張り側とが交互に入れ替わって張力変動が発生する一方で、該ベルトには、ロータの慣性トルクがかかる結果、ベルトに滑りが起こって異音が発生したり、耐久性が低下したりする傾向となりやすい。 Vehicles such as automobiles are equipped with auxiliary equipment such as an alternator, an air conditioner compressor, a water pump, and a cooling fan that are driven from a crankshaft of an engine via a belt. When the rotational power of the engine is transmitted from the crankshaft to the auxiliary machine via the belt, the belt tends to slip due to fluctuations in the rotational speed of the crankshaft, and abnormal noise tends to be generated. This will be explained by taking an alternator as one of the auxiliary machines as an example. Due to the operation process of the engine, the rotation speed of the crankshaft always varies during the rotation. On the other hand, since the rotor of the alternator has a large rotational inertia, inertia torque is applied to the rotor. For this reason, when the alternator rotor is driven by a crankshaft with fluctuations in rotational speed, the slack side and the tension side of the belt are alternately switched to generate a fluctuation in tension, while the inertia torque of the rotor is applied to the belt. As a result, the belt tends to slip and generate abnormal noise, or the durability tends to decrease.
そのため、従来、オルタネータのロータ軸と、上記ベルトが巻き掛けられるプーリとの間に、動力伝達部材として一方向クラッチを用いた動力伝達装置が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、一方向クラッチ式の動力伝達装置では、入力回転の変動に応じて、クラッチのロック状態とフリー状態とが繰り返され、動力伝達状態の間に非動力伝達状態が介在することになる。入力側の大きな回転変動に伴ってフリー状態からロック状態に切り換わる場合、くさび部材としてのころやスプラグが急激にかみ合うから、出力側の回転にも比較的大きな変動が現れ、回転変動の吸収効果が不充分である。
したがって、本発明により解決すべき課題は、上記回転変動の吸収性能に優れた動力伝達装置を提供することである。 Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a power transmission device that is excellent in the absorption performance of the rotation fluctuation.
本発明による動力伝達装置は、径方向内外に同心配置した2つの環体間で動力伝達を行う動力伝達装置であって、上記両環体間に環状伝動体を配置するとともに当該環状伝動体の軸方向両側にバネを配置するとともに上記環状伝動体を、上記外側環体に対して一体回転可能でかつ軸方向変位可能に結合し、かつ、上記内側環体に対してそれぞれに形成したねじ溝内に複数のボールを介装して結合したことを特徴とするものである。環状伝動体と外側環体との結合の態様としては、外側環体と環状伝動体それぞれに雌雄の軸方向スプラインを設け、これら両スプラインを介して外側環体と環状伝動体とを結合してもよい。あるいは、環状伝動体にスプラインを設ける代わりに外側環体のスプライン内を軸方向に転動可能な転動体を設け、外側環体のスプラインと環状伝動体の転動体とにより、外側環体と環状伝動体とを結合してもよい。 A power transmission device according to the present invention is a power transmission device that performs power transmission between two annular bodies arranged concentrically inside and outside in the radial direction, and an annular transmission is arranged between the two annular bodies, and the annular transmission Screw grooves formed on the inner ring body, with springs arranged on both sides in the axial direction, and the annular transmission body coupled to the outer ring body so as to be integrally rotatable and axially displaceable. It is characterized in that a plurality of balls are interposed in the inside. As a mode of coupling between the annular transmission body and the outer ring body, male and female axial splines are provided in each of the outer ring body and the annular transmission body, and the outer ring body and the annular transmission body are coupled via these splines. Also good. Alternatively, instead of providing a spline on the annular transmission body, a rolling element capable of rolling in the axial direction within the spline of the outer annular body is provided, and the outer annular body and the annular ring are formed by the spline of the outer annular body and the rolling element of the annular transmission body. You may couple | bond with a transmission body.
当該バネは、金属製だけでなく、樹脂製のバネも含む。上記バネは、コイルバネだけでなく、バネとしての機能を備えたものであればその名称や形状を問わないものであり、例えば、弾性体と表現されても、バネ機能を備えていれば、本発明のバネに含むものと解釈される。 The spring includes not only a metal but also a resin spring. The above-mentioned spring is not limited to a coil spring but may have any name or shape as long as it has a function as a spring. For example, even if it is expressed as an elastic body, It is construed to be included in the spring of the invention.
本発明が完成されるに至るまでの過程を説明すると、本発明者らは、回転変動の吸収性能に劣る一方向クラッチの代わりにバネを用いた動力伝達装置を鋭意研究していた。その中で、プーリとロータ軸との間に当該両者と回転方向に嵌合した状態で軸方向変位可能な伝動体と、該伝動体の軸方向両側に配置したコイルバネとで構成し、入力回転の変動に応じて伝動体をコイルバネのバネ力に抗して軸方向に変位させて回転変動を吸収する構成としたバネ式の動力伝達装置を考え付くに至った。なお、この考えに従い、本願出願人は、既に、特願2004−88950の動力伝達装置を提案している。しかしながら、このようなバネ式の動力伝達装置の場合、特に、環状伝動体から内側環体に回転動力を伝達する構造がスプライン構造であるため、環状伝動体と内側環体との間の摩擦損失が大きい。そこで、上記環状伝動体と内側環体との間の回転動力伝達時の摩擦損失を低減可能とした動力伝達装置を提供できる発明を完成できるに至った。 To explain the process up to the completion of the present invention, the present inventors have intensively studied a power transmission device using a spring instead of a one-way clutch inferior in the ability to absorb rotational fluctuations. Among them, it is composed of a transmission body that can be displaced in the axial direction between the pulley and the rotor shaft in a state of fitting with both in the rotational direction, and coil springs arranged on both sides in the axial direction of the transmission body, and input rotation As a result, a spring-type power transmission device has been conceived in which the transmission body is displaced in the axial direction against the spring force of the coil spring in accordance with the fluctuations of the coil spring to absorb the rotation fluctuation. In accordance with this idea, the present applicant has already proposed the power transmission device of Japanese Patent Application No. 2004-88950. However, in the case of such a spring-type power transmission device, in particular, since the structure for transmitting rotational power from the annular transmission to the inner ring is a spline structure, friction loss between the annular transmission and the inner ring is lost. Is big. Thus, an invention has been completed that can provide a power transmission device that can reduce friction loss during rotational power transmission between the annular transmission and the inner ring.
本発明の動力伝達装置においては、例えば、外側環体が回転変動しても、その回転変動は、環状伝動体が、バネに抗して軸方向一方に変位することで吸収されて、内側環体にほとんど伝わらないので、回転変動に伴うベルトへの急激なテンションの作用を防止でき、ベルトや外側環体の寿命を長くできる。また、本発明の動力伝達装置によれば、環状伝動体と内側環体との回転動力の伝達をスプライン嵌合ではなく、ボールを介して行うから、環状伝動体と内側環体との間の摩擦損失を大きく低減できる結果、回転動力の伝達性能に優れたものとなる。 In the power transmission device according to the present invention, for example, even if the outer ring rotates, the rotation change is absorbed by the annular transmission being displaced in one axial direction against the spring, and the inner ring is absorbed. Since it is hardly transmitted to the body, it is possible to prevent the action of a sudden tension on the belt due to rotational fluctuations, and to extend the life of the belt and the outer ring. In addition, according to the power transmission device of the present invention, transmission of rotational power between the annular transmission body and the inner ring body is performed not via spline fitting but via a ball, and therefore, between the annular transmission body and the inner ring body. As a result of greatly reducing the friction loss, the rotational power transmission performance is excellent.
本発明によれば、回転変動の吸収性能に優れた動力伝達装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power transmission device excellent in the absorption performance of rotation fluctuation can be provided.
以下、本発明を実施するうえで最良の形態を、添付した図面を参照して説明する。この実施の形態では、動力伝達装置を車両の補機に用いるプーリユニットに適用させている。図1はプーリユニットの全体構成を示す側面断面図、図2は同プーリユニットにおける環状伝動体の斜視図である。これらの図を参照して、1はプーリユニットの全体を示す。プーリユニット1は、外側環体としてのプーリ2と、内側環体としてのロータ軸3とを備える。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the power transmission device is applied to a pulley unit used for an auxiliary machine of a vehicle. FIG. 1 is a side sectional view showing the overall configuration of the pulley unit, and FIG. 2 is a perspective view of an annular transmission in the pulley unit. Referring to these drawings, reference numeral 1 denotes the entire pulley unit. The pulley unit 1 includes a
プーリ2は、外周側にエンジンのクランクシャフトに連動して回送されるベルト(図示省略)が巻き掛けられるプーリ溝2aを有するとともに、内周側に軸方向直線状をなす雌のスプライン2bを備える。
The
ロータ軸3は、プーリ2の径方向内側に配置され、外周側の軸方向中間に、互いに平行並列とした2つの螺旋状のねじ溝3aを備える。ねじ溝3aは1つでもよく、あるいは3つ以上でもよく、そのねじ溝3aの数に限定されない。
The
転がり軸受4は、ロータ軸3をプーリ2に支持する深溝玉軸受であり、ロータ軸3の外周側の段部3bと止め環5とにより軸方向不動に固定され、ロータ軸3に対してプーリ2の軸方向の位置決めをしている。
The rolling bearing 4 is a deep groove ball bearing that supports the
環状伝動体6は、ロータ軸3の外周側とプーリ2の内周側との間の環状空間7内に軸方向に一定範囲変位しうる状態で設けられ、プーリ2への入力回転に含まれる脈動等の変動を吸収しつつ、当該プーリ2の回転動力をロータ軸3に伝達できるようになっている。環状伝動体6は、外周側に、プーリ2のスプライン2bに対応して軸方向直線状をなす雄のスプライン6bを備え、内周側に、ロータ軸3のねじ溝3aに対応して2つの螺旋状のねじ溝6aを2つほぼ平行並列に備える。ねじ溝6aは1つでもよく、あるいは3つ以上でもよく、そのねじ溝3aの数に限定されない。そして、環状伝動体6とロータ軸3それぞれのねじ溝6a,3aで形成したボール転送路内に多数のボール12が介装されている。ロータ軸3はねじ軸を構成し、環状伝動体6は、ナットを構成し、これらとボール12とによりボールねじが構成されている。したがって、環状伝動体6はロータ軸3周りの回転により軸方向に移動するものであり、かかるボールねじのより詳しい構成および動作は周知であるから、より詳細な説明は省略する。
The
以上の構成により、環状伝動体6は、そのスプライン6bと当該プーリ2のスプライン2bとの結合によりプーリ2に対して回転一体でかつ軸方向変位可能に結合し、そのねじ溝6aとロータ軸3のねじ溝3aと、これらの間に介装しているボール12とにより、ロータ軸3の回りを回転しながら軸方向に変位可能になっている。
With the above configuration, the
環状伝動体6の軸方向両側にはねじりコイルバネ8,9が圧縮状態で配置されている。一方のねじりコイルバネ8の外端は、転がり軸受7の内端に当接するバネ受け10に受け止められている。他方のねじりコイルバネ9の外端は、プーリ2の径方向内向きの鍔部2cに受け止められている。なお、環状伝動体6を軸方向に押圧するバネとしては、ねじりコイルバネ8,9に限らず、他種のバネを用いることができる。
環状伝動体6とプーリ2それぞれのスプライン2b,6bと、環状伝動体6とロータ軸3それぞれのねじ溝3a,6aには、グリースが塗布されるか、あるいは、フッ素コート等の摩擦軽減用の被覆が施されている。プーリ2の鍔部2cの内周側とロータ軸3の外周側との間には、上記環状空間7を外部から密封するシール11が設けられている。
Grease is applied to the
以上の構成において、プーリ2の回転動力は、プーリ2のスプライン2bと環状伝動体6のスプライン6bとの嵌合、および、当該環状伝動体6とロータ軸3とのねじ溝3a,6a内のボール12と、ねじりコイルバネ8,9とにより、ロータ軸3に伝達される。プーリ2が定常回転しているときは、環状伝動体6は軸方向中間に位置しているが、プーリ2が例えば急激に増速変動すると、環状伝動体6は、回転してロータ軸3を回転させようとするが、その慣性により、ロータ軸3を回転させにくく、そのため、環状伝動体6は、軸方向一方側のねじりコイルバネ8,9のバネ力に抗して、ロータ軸3に対して軸方向一方に変位する。そして、環状伝動体6が軸方向一方に変位する間、プーリ2に対してロータ軸3の回転に遅れが生じて、プーリ2の回転のうち、急激な増速変動分はロータ軸3にはほとんど伝わらない。要するに、入力回転に含まれる回転変動は、環状伝動体6が軸方向に変位するエネルギーとして吸収される。したがって、回転変動に伴うベルトへの急激なテンションの作用を防止でき、ベルトやプーリ2の寿命を長くできる。プーリ2の回転が例えば減速方向に急激に変動すると、環状伝動体6は、プーリ2の回転に追随しようとして、ねじりコイルバネ8,9のバネ力に抗して、ねじ溝3a,6aに沿って減速方向に移動して、軸方向他方に変位し、この変位により、プーリ2の回転に含まれる変動を吸収する。これによって、プーリ2の回転に含まれる回転変動は、環状伝動体6が軸方向に変位するエネルギーとして吸収するから、回転変動に伴うベルトへの急激なテンションの作用を防止することができ、ベルトやプーリ2の寿命を長くできる。その上、上記プーリユニット1によれば、環状伝動体6を軸方向両側に配置したねじりコイルバネ8,9の配置個数や配置の仕方等を変更することにより、当該ねじりコイルバネ8,9全体のバネ定数を変更して、容易に環状伝動体9を押圧するバネ力を所望の値に設定することができ、また、そのバネ定数を回転変動の吸収性能を上げるべく変更するに際してその所要のバネ強度を確保できる上、そのサイズが大型化するのを抑制することができる。
In the above configuration, the rotational power of the
(他の形態)
図3を参照して本発明の他の形態に係る動力伝達装置としてのプーリユニットを説明する。図3に示されるプーリユニット1においては、環状伝動体10の外周側に軸方向雄スプラインを設けず、当該環状伝動体6の外周側に、保持器20で保持した複数のボール21を配置し、これらボール21をプーリ2の内周側の軸方向スプライン2b内を軸方向転動可能とし、それ以外の構成は上述の形態と同様としている。図3に示すプーリユニット1では、プーリ2の軸方向スプライン2bにより環状伝動体6がボール21により当該プーリ2と回転一体でかつ軸方向変位可能な構成となっている。図1の形態では、環状伝動体6が軸方向に変位するとき、プーリ2のスプライン2b内を環状伝動体6のスプライン6bが摺動することで、当該両スプライン2b,6bが摩擦摩耗しやすいが、図3の形態では、環状伝動体6が軸方向に変位するとき、プーリ2のスプライン2b内をボール21が転動して環状伝動体6が軸方向に変位することにより、上記した摩擦摩耗を無くし、動力伝達装置の寿命や性能を向上させられ、その上、図1に係るプーリユニット1と同様の作用効果を奏することができる。
(Other forms)
A pulley unit as a power transmission device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the pulley unit 1 shown in FIG. 3, no axial male spline is provided on the outer peripheral side of the
2 プーリ(外側環体)
2b スプライン
3 ロータ軸(内側環体)
3a ねじ溝
6 環状伝動体
6a ねじ溝
6b スプライン
8,9 ねじりコイルバネ
12 ボール
2 Pulley (outer ring)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004186297A JP2006009901A (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Power transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004186297A JP2006009901A (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Power transmission device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006009901A true JP2006009901A (en) | 2006-01-12 |
Family
ID=35777376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004186297A Withdrawn JP2006009901A (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Power transmission device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006009901A (en) |
-
2004
- 2004-06-24 JP JP2004186297A patent/JP2006009901A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2015012053A1 (en) | Pulley device with embedded unidirectional clutch | |
JP2003232388A (en) | Ratchet one way clutch and stator device using the same | |
JP2002106608A (en) | One-way clutch and power transmission device equipped with it | |
JP3811569B2 (en) | Engine crankshaft, accessory pulley unit | |
JP2006038183A (en) | Power transmission | |
JP2006009899A (en) | Power transmission | |
JP5169794B2 (en) | Speed increaser with clutch mechanism | |
JP4103629B2 (en) | Power transmission device | |
JP2006234116A (en) | Pulley | |
JP2007232164A (en) | Torque transmitting apparatus | |
JP2006009901A (en) | Power transmission device | |
JP4289187B2 (en) | Power transmission device | |
JP2005337398A (en) | Power transmission device | |
JP2006170398A (en) | Power transmission device | |
JP2002303333A (en) | Binding cutoff device | |
JP2009097712A (en) | Pulley unit | |
JP2006077939A (en) | Power transmission device | |
JP2006226328A (en) | Variable diameter pulley and continuously variable transmission using the same | |
JP4352926B2 (en) | Power transmission device | |
JP4063106B2 (en) | Power transmission device | |
JP4894574B2 (en) | Pulley unit | |
JP3646941B2 (en) | Bearing device and generator including the same | |
JP2005299856A (en) | Power transmitting apparatus | |
CN118309779B (en) | Overrunning damping wheel with overload protection | |
JP2006029436A (en) | Power transmitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20070522 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20081215 |