JP2006234116A

JP2006234116A - プーリ

Info

Publication number: JP2006234116A
Application number: JP2005051768A
Authority: JP
Inventors: Akira Ichimura; 明市村
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: Jtekt Column Systems Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】弾性体が過剰に圧縮されて破損したり、耐久性が低下したりするのを防止できるプーリを提供する。
【解決手段】回転軸に固定され、ハブ側回転伝達突部１２を有するハブ２と、ハブ２の外周に回転可能に設けられ、本体側回転伝達突部１４を有するプーリ本体３と、ハブ側回転伝達突部１２と本体側回転伝達突部１４の間に形成された複数の弾性体収容スペース１５内にそれぞれ収容された第１及び第２弾性体４，５と、ハブ２とプーリ本体３間の捻れ角度を許容範囲内に規制するストッパ手段１６とを備えた。ストッパ手段１６は、ハブ２とプーリ本体のいずれか一方に設けられたストッパ突部１７と、他方に設けられ、ストッパ突部１７の回転を許容範囲内に規制するストッパ溝１８とから構成された。
【選択図】図４

Description

本発明は、巻き掛け伝動機構に使用され、駆動側の回転変動に起因するベルトの張力変動を吸収できるプーリに関する。

例えばエンジンの回転力を補機（空調装置のコンプレッサ、パワーステアリング、オルタネータ、ウォータポンプ等）に伝達するのに巻き掛け伝動機構が使用される。この巻き掛け伝動機構に用いられる従来の補機側プーリとして、特許文献１に開示されたものがある。

この補機側プーリ１００は、図８及び図９に示すように、補機側回転軸（図示せず）に固定されたハブ１０１と、このハブ１０１の外周側に回転可能に設けられ、外周面にベルト（図示せず）が巻き掛けられたプーリ本体１０２と、ハブ１０１の３箇所のハブ側回転伝達突部１０１ａとプーリ本体１０２の３箇所の本体側回転伝達突部１０２ａによって形成された６箇所の弾性体収容スペース１０３内にそれぞれ配置された６つの弾性体１０４と、この各弾性体１０４の両側面に配置された一対のメタルベアリング１０５，１０６と、前記ハブ１０１に圧入され、プーリ本体１０２、一対のメタルベアリング１０５，１０６等の軸方向の移動を阻止するストッパープレート１０７とから構成されている。

上記構成において、駆動側プーリ（図示せず）の回転によってベルト（図示せず）に移動力が作用すると、ベルト（図示せず）を介して補機側プーリ１００のプーリ本体１０２に回転力が伝達される。すると、プーリ本体１０２の各本体側回転伝達突部１０２ａが各弾性体１０４を介してハブ１０１のハブ側回転伝達突部１０１ａに回転を伝達する。このハブ１０１の回転によって補機側回転軸（図示せず）が回転される。

この回転伝達過程にあって、駆動側の回転に回転変動が発生すると、この回転変動によってベルト（図示せず）の移動速度が変動する。一方、補機側は慣性によって一定回転数で回転しようとするので、ベルト（図示せず）には張力の変動が生じることになる。しかし、プーリ本体１０２の回転に回転変動があると弾性体１０４がその回転変動を吸収するべく弾性変形しつつ回転をハブ１０１に伝達する。これにより、ベルト（図示せず）の張力変動が吸収され、ベルト（図示せず）の耐久性の向上が図られる。
特開２００４−２３２７７８号公報

しかしながら、前記従来の補機側プーリ１００では、想定外の過大な回転トルクが入力されると、弾性体１０４が過剰に圧縮される。弾性体１０４が過剰に圧縮されると、弾性体１０４が破損したり、耐久性が低下したりするという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、弾性体が過剰に圧縮されて破損したり、耐久性が低下したりするのを防止できるプーリを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、回転軸に固定されるハブと、このハブの外周に回転可能に設けられる筒状のプーリ本体と、該ハブから該回転軸を中心とする半径方向に向かって該プーリ本体近傍まで突出するハブ側回転伝達突部と、該プーリ本体から該回転軸に向かって該ハブ近傍まで突出する本体側回転伝達突部と、これらハブ側回転伝達突部と本体側回転伝達突部の間に形成された複数の弾性体収容スペース内にそれぞれ収容される弾性体とを備え、該プーリ本体と前記ハブ間の回転が前記弾性体を介して伝達されるプーリにおいて、前記ハブと前記プーリ本体のいずれか一方に設けられたストッパ突部と、他方に設けられ、該ストッパ突部の許容範囲内の回転のみを許容するストッパ溝とから構成されるストッパ手段を備えていることを特徴とするプーリ。

請求項２の発明は、請求項１記載のプーリであって、前記ストッパ突部と前記ストッパ溝の端面の少なくともいずれか一方に緩衝部材を設けたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のプーリであって、前記緩衝部材は前記ストッパ突部の側面に嵌合されたことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、想定外の過大な回転トルクが入力されると、弾性体が過剰に圧縮変形しようとするが、ハブとプーリ本体間の捻れ角度が許容範囲を超えないようにストッパ手段が規制するため、弾性体が過剰に圧縮されることがない。従って、弾性体が繰返し過剰に圧縮されて破損したり、耐久性が低下したりするのを防止できる。又、弾性体が過剰に圧縮変形されることがないため、弾性体の材料選定の際に、過剰圧縮を配慮した材料を選定する必要がない。従って、弾性体の材料選定のバリエーションを増やすことができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ハブとプーリ本体のいずれか一方にストッパ突部を、他方にストッパ溝を設けることによってストッパ手段を構成できるため、単純な構成によってストッパ手段を作成できる。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、ストッパ突部とストッパ溝の端面は緩衝部材を介して突き当たる。従って、ストッパ突部がストッパ溝の端面に直接突き当たることによる異音の発生を防止できる。又、ストッパ突部やストッパ溝の端面側の破損を防止できる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、緩衝部材をストッパ突部に嵌合することにより緩衝部材を取り付けできる。従って、緩衝部材の取り付け作業が容易である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明の第１実施形態を示し、図１は補機側プーリ１Ａの分解斜視図、図２はハブ２の斜視図、図３は補機側プーリ１Ａの断面図、図４は想定内の回転トルク（無トルクを含む）が入力された場合における図３のＡ−Ａ線断面図、図５は想定外に大きい回転トルクが入力された場合における図３のＡ−Ａ線断面図である。

図１〜図５において、プーリである補機側プーリ１Ａは、補機側回転軸（図示せず）に固定されたハブ２と、このハブ２の外周側に回転可能に設けられ、外周面にベルト（図示せず）が巻き掛けられるプーリ本体３と、ハブ２の外周にプーリ本体３を回転自在に支持する軸受６と、ハブ２とプーリ本体３内に収容された４組の第１及び第２弾性体４，５と、これら第１及び第２弾性体４，５の脱落を防止するストッパプレート８ととから構成されている。

ハブ２は、円筒状の円筒状圧入部１０と、この円筒状圧入部１０の外周面から１８０度対向位置に補記側回転軸を中心とする半径方向に向かってプーリ本体近傍まで突出された２つのハブ側回転伝達突部１２とを備えている。また、円筒状圧入部１０の筒状部分に螺合、およびスプライン連結などによって補機側回転軸（図示せず）の先端部固定されるとともに、円筒状圧入部１０の外周面に、軸受６のインナレース６ａが圧入されている。

プーリ本体３は、外周面にベルト（図示せず）が巻掛けられる円筒状のリム部１３と、このリム部１３の内周面より１８０度対向位置に補記側回転軸に向かってハブ２近傍まで突出された２つの本体側回転伝達突部１４とを備えている。ハブ２の２箇所のハブ側回転伝達突部１２とプーリ本体３の２箇所の本体側回転伝達突部１４は、同一円周上に配置され、且つ、それぞれ９０度だけ回転位置がオフセットして配置されている。そして、隣り合うハブ側回転伝達突部１２及び本体側回転伝達突部１４によって４つの弾性体収容スペース１５が形成されている。また、リム部１３の内側には、軸受６のアウタレース６ｂが収納されている。

第１弾性体４と第２弾性体５は、例えばゴム材で、各弾性体収容スペース１５内に１つずつ収容されている。第１弾性体４は、第２弾性体５に較べて低いバネ定数を備え、入力回転トルクが低トルク時に圧縮変形するよう設定されている。第２弾性体５は、第１弾性体４に較べて高いバネ定数を備え、入力回転トルクが高トルク時に圧縮変形するよう設定されている。

ストッパプレート８は、円板状であり、その円周にはリム部１３に圧入される圧入縁８ａが形成されている。

又、ハブ２とプーリ本体３には、第１及び第２弾性体４，５の圧縮変形による双方の捻れ角度を許容範囲内に規制するストッパ手段１６が設けられている。ストッパ手段１６は、ハブ２の各ハブ側回転伝達突部１２の外周面に突設されたストッパ突部１７と、プーリ本体３のリム部１３の内周面で、且つ、１８０度対向位置に形成されたストッパ溝１８とを備え、各ストッパ溝１８内に各ストッパ突部１７が配置されている。これにより、ハブ２とプーリ本体３間の捻れ角度は、各ストッパ突部１７がストッパ溝１８内を回転できる範囲に規制されている。この許容範囲は、第１及び第２弾性体４，５の許容できる圧縮範囲により決定されている。各ストッパ突部１７には、図２に詳しく示すように、コ字状の緩衝部材１９が嵌合され、緩衝部材１９を介して各ストッパ突部１７とストッパ溝１８の端面が突き当たるようになっている。なお、緩衝部材１９の形状はコ字状に限定されず、環状でも良い。緩衝部材１９は、例えばゴム材より形成されている。

上記構成において、駆動側プーリ（図示せず）の回転によってベルト（図示せず）に移動力が作用すると、ベルト（図示せず）との摩擦力によって補機側プーリ１Ａのプーリ本体３に回転力が伝達される。すると、プーリ本体３の各本体側回転伝達突部１４が第１及び第２弾性体４，５を介してハブ２のハブ側回転伝達突部１２に回転を伝達する。このハブ２の回転によって補機側回転軸（図示せず）が回転される。

この回転伝達過程にあって、プーリ本体３の回転に回転変動があると第１及び第２弾性体４，５がその回転変動を吸収するべく弾性変形しつつ回転をハブ２に伝達する。これにより、ベルト（図示せず）の張力変動が吸収される。

ところで、入力される回転トルクが想定内の大きさであると、第１及び第２弾性体４，５が大きく圧縮変形しないため、図４に示すように、ストッパ突部１７がストッパ溝１８内に位置する。一方、想定外の過大な回転トルクが入力されると、第１及び第２弾性体４，５が大きく圧縮変形し、図５に示すように、ハブ２のストッパ突部１７がプーリ本体３のストッパ溝１８の端面に緩衝部材１９を介して突き当り、ハブ２とプーリ本体３間の捻れ角度がこれ以上大きくなることがない。つまり、ハブ２とプーリ本体３間の捻れ角度が許容範囲を超えることがなく、第１及び第２弾性体４，５が過剰に圧縮されることがない。従って、第１及び第２弾性体４，５が繰返し過剰に圧縮されて破損したり、耐久性が低下したりするのを防止できる。又、第１及び第２弾性体４，５が過剰に圧縮変形されることがないため、第１及び第２弾性体４，５の材料選定の際に、過剰圧縮を配慮した材料を選定する必要がない。従って、第１及び第２弾性体４，５の材料選定のバリエーションが増える。

この第１実施形態では、弾性体収容スペース１５内にバネ定数の異なる第１及び第２弾性体４，５を共に収容した。入力トルクが低トルク回転時には、バネ定数の高い第２弾性体５はほとんど圧縮変形しないが、バネ定数の低い第１弾性体４が入力回転トルクに応じて圧縮変形する。従って、低トルク時に回転変動があると、第１弾性体４が圧縮変形によってその回転変動を吸収する。又、想定内の高トルク時には、バネ定数の低い第１弾性体４が最大圧縮変形状態となり、伸縮しないが、バネ定数の高い第２弾性体５が入力回転トルクに応じて圧縮変形する。従って、高トルク回転時に回転変動があると、第２弾性体５が圧縮変形によってその回転変動を吸収する。以上により、補機側プーリ１Ａは、様々な入力モード時（低トルク時、高トルク時）における駆動側の回転変動に起因するベルト（図示せず）の張力変動を吸収でき、ベルト（図示せず）の耐久性を十分に向上させることができる。

この第１実施形態では、ストッパ手段１６は、ハブ２に設けられたストッパ突部１７と、プーリ本体３に設けられ、ストッパ突部１７の許容範囲内の回転のみを許容するストッパ溝１８とから構成したので、ハブ２にストッパ突部１７を、プーリ本体３にストッパ溝１８を設けるという単純な構成によってストッパ手段１６を作成できる。尚、プーリ本体３にストッパ突部１７を、ハブ２にストッパ溝１８を設けても良い。

この第１実施形態では、ストッパ突部１７に緩衝部材１９を設けたので、ストッパ突部１７とストッパ溝１８の端面とは緩衝部材１９を介して突き当たる。従って、ストッパ突部１７がストッパ溝１８の端面に直接突き当たることによる異音の発生を防止できる。又、緩衝部材１９を設けることで衝撃が緩和され、ストッパ突部１７やストッパ溝１８の端面側の破損を防止できる。尚、ストッパ溝１８の端面に緩衝部材１９を設けても、ストッパ突部１７とストッパ溝１８の端面との双方に緩衝部材１９を設けても良い。

この第１実施形態では、緩衝部材１９はストッパ突部１７に嵌合することによって取り付けたので、緩衝部材１９の取り付け作業が容易である。

この第１実施形態では、第１及び第２弾性体４，５は、略四角形状であるが、球体や多面体であっても良い。

図６及び図７は本発明の第２実施形態を示し、図６は想定内の回転トルク（無トルクを含む）が入力された場合の補機側プーリ１Ｂの断面図、図７は想定外に大きい回転トルクが入力された場合の補機側プーリ１Ｂの断面図である。

図６及び図７において、第２実施形態の補機側プーリ１Ｂは、前記第１実施形態のものと比較するに、各弾性体収容スペース１５内に単一の弾性体２０のみが収容されている点が相違する。他の構成は、前記第１実施形態と同一であるため説明を省略し、図面の同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図る。

この第２実施形態においても、想定外の過大な回転トルクが入力されると、図７に示すように、ハブ２のストッパ突部１７がプーリ本体３のストッパ溝１８の端面に緩衝部材１９を介して突き当たる。これにより、ハブ２とプーリ本体３間の捻れ角度が許容範囲を超えることがなく、弾性体２０が過剰に圧縮されるのを防止できる。

尚、前記第１及び第２実施形態によれば、本発明を補機側プーリ１Ａ，１Ｂに適用した場合を示したが、本発明はベルト（図示せず）の張力変動を吸収する必要があるプーリの全てに適用できることはもちろんである。

本発明の第１実施形態を示し、補機側プーリの分解斜視図である。本発明の第１実施形態を示し、緩衝部材が取り付けられたハブの斜視図である。本発明の第１実施形態を示し、補機側プーリの断面図である。本発明の第１実施形態を示し、想定内の回転トルク（無トルクを含む）が入力された場合における図３のＡ−Ａ線断面図である。本発明の第１実施形態を示し、想定外に大きい回転トルクが入力された場合における図３のＡ−Ａ線断面図である。本発明の第２実施形態を示し、想定内の回転トルク（無トルクを含む）が入力された場合の補機側プーリの断面図である。本発明の第２実施形態を示し、想定外に大きい回転トルクが入力された場合の補機側プーリの断面図である。従来例の補機側プーリの分解斜視図である。従来例の補機側プーリの断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ補機側プーリ（プーリ）
２ハブ
３プーリ本体
４第１弾性体（弾性体）
５第２弾性体（弾性体）
１２ハブ側回転伝達突部
１４本体側回転伝達突部
１５弾性体収容スペース
１６ストッパ手段
１７ストッパ突部
１８ストッパ溝
１９緩衝部材
２０弾性体

Claims

回転軸に固定されるハブと、このハブの外周に回転可能に設けられる筒状のプーリ本体と、該ハブから該回転軸を中心とする半径方向に向かって該プーリ本体近傍まで突出するハブ側回転伝達突部と、該プーリ本体から該回転軸に向かって該ハブ近傍まで突出する本体側回転伝達突部と、これらハブ側回転伝達突部と本体側回転伝達突部の間に形成された複数の弾性体収容スペース内にそれぞれ収容される弾性体とを備え、該プーリ本体と前記ハブ間の回転が前記弾性体を介して伝達されるプーリにおいて、
前記ハブと前記プーリ本体のいずれか一方に設けられたストッパ突部と、他方に設けられ、該ストッパ突部の許容範囲内の回転のみを許容するストッパ溝とから構成されるストッパ手段を備えていることを特徴とするプーリ。
請求項１記載のプーリであって、
前記ストッパ突部と前記ストッパ溝の端面の少なくともいずれか一方に緩衝部材を設けたことを特徴とするプーリ。
請求項２記載のプーリであって、
前記緩衝部材は前記ストッパ突部の側面に嵌合されたことを特徴とするプーリ。