JP2008298290A - 巻成された線ばねをドライブプーリ内に備えたねじり振動ダンパ又はデカップラ - Google Patents

Abstract

【課題】一端部が前記ハブ１２に対して、他端部が前記プーリリム１４に対して回転方向で支えられ、両端部間に自由なばね長さを有する巻成された２つの線ばね１５，１６が、プリロードをかけて組み込まれている、ハブ１２とプーリリムとを備えたドライブプーリを改良して、始動時のスタータジェネレータの著しく高められた出力トルクを良好に伝達できるようにする。
【解決手段】線ばねの一方が、一端部で以て前記ハブ又はプーリリムの一方の当接領域４４に当接し、周方向で、前記ハブ又はプーリリムに設けられた湾曲した支持面４５に対して、周面に亘って次第に大きくなる間隔を有し、前記線ばねと前記支持面との間隔が、前記ハブ及びプーリリムが回転する際に、前記当接領域が前記支持面の領域内に侵入する程度に延長され、かつ自由なばね長さが短縮されることによって、周面に亘って連続的にゼロまで減少せしめられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドライブプーリに関する。このドライブプーリに、ハブとプーリリムとが、ばねエレメント及び緩衝エレメント（ねじり振動ダンパ又はでカップラとしての）を介して互いに結合されていて、トルクを伝達するようになっている。この場合、駆動は、プーリリムからハブへ、又はハブからプーリリムへと行われるようになっている。ハブは、駆動軸にねじ結合されていてよい。この場合、前記駆動軸は、例えば内燃機関のクランクシャフト又はカムシャフトであって、ドライブプーリを介してサブ駆動装置が駆動されるようになっている。内燃機関の周期的な作業形式に基づいて、又はピストン圧縮によって、この装置の軸端部において角速度及びトルクの不均一性が生じ、この不均一性は軸の振動及び共振現象によってさらに強くなる。このような不均一性をサブ駆動装置の駆動中に緩衝するために、ドライブプーリが提案されており、このドライブプーリは、互いに回転可能に支承されたハブとプーリリムと、互いに逆向きに巻成された（巻き付けられた）少なくとも２つの線ばねとを有しており、これらの線ばねは、回転軸に巻き付けられていて、互いにプリロード（予備荷重）かけてハブとプーリリムとの間に組み込まれており、これらの線ばねのそれぞれ一端部はハブに対して、また他端部はプーリリムに対して回転方向で固定されている（ヨーロッパ公開特許第１７６０３５５号明細書）。

線ばねは、そのハブとの結合領域とプーリリムとの結合領域との間のドライブプーリの全作業領域に亘って、自由な変形可能性が維持されている。

ドライブプーリの作業領域とは、衝撃緩衝及び振動緩衝のために、線ばねの戻し力に抗してハブとプーリリムとが相対的に回転する領域のことである。

作業領域を制限するために、ハブとプーリリムとの間に回転ストッパが設けられている。

車両のＣＯ_２排出を低減させるために、スタート・ストップ機能及び／又はエネルギ回生機能を備えた車両が益々提案されている。そのために、いわゆるスタータジェネレータ（始動発電機）を備えた内燃機関が使用され、このスタータジェネレータにおいては、電気機械がベルト伝動装置を介して内燃機関のクランクシャフトに接続されており、この電気機械が、発電機としての機能もまた始動装置としての機能も有している。この場合、電気機械によって始動させる際に、内燃機関に伝達されるトルクは、内燃機関の運転中に電気機械に作用するトルクよりも著しく高い。

始動過程時の駆動モーメントは、公知の形式でベルト伝動装置に設けられたドライブプーリによって、ハブとプーリリムとの間で回転ストッパを用いることによってのみ、緩衝される。この場合、機械的及び音響学的に非常に不都合である、回転ストッパにおける衝撃に基づく負荷ピークが発生する。
ヨーロッパ公開特許第１７６０３５５号明細書

そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式のドライブプーリを改良して、始動時におけるスタータジェネレータの著しく高められた出力トルクを良好に伝達することができ、しかも構造がコンパクトで、騒音が少なく、良好かつ自由に選択可能な一様なばね特性及び減衰特性が得られるようなものを提供することである。

この課題を解決した本発明の、ハブとプーリリムとを備えたドライブプーリによれば、これらのハブとプーリリムとが、互いに組み込まれて１つの回転軸を中心にして回転可能に支承されており、少なくとも２つの巻き付けられた線ばねを有しており、これらの線ばねが前記回転軸に巻き付けられ、それぞれハブとプーリリムとの間に配置されており、これらの線ばねのそれぞれ一端部が前記ハブに対して、また他端部が前記プーリリムに対して、回転方向で支えられており、少なくとも２つの前記線ばねが、その両端部間に、支えられていない自由なばね長さを有し、互いにプリロード（予備荷重）をかけられて組み込まれており、この場合、前記線ばねのうちの少なくとも一方が、一端部で以て前記ハブ又はプーリリムの一方の当接領域に当接していて、周方向で、前記ハブ又はプーリリムに設けられた湾曲した支持面に対して、周面に亘って次第に大きくなる間隔を有しており、前記線ばねのうちの少なくとも一方と前記支持面との間隔が、前記ハブとプーリリムとが互いに相対的に回転する際に、前記当接領域が前記支持面の領域内に侵入する程度に延長され、かつ自由なばね長さが短縮されることによって、周面に亘って連続的にゼロまで減少せしめられるようになっている。

本発明によれば、少なくとも１つの線ばねが、プリロードが次第に大きくなって湾曲された支持面上を転動し、この際に、線ばねの支持作用を有する両端部領域間の自由なばね長さが短縮し、それによって少なくとも一方の線ばねのばねこわさは、ドライブプーリの部分（プーリリム及びハブ）が互いに次第に大きく変位していくことによって、著しくプログレッシブ（累進的）に増大する。少なくとも一方の線ばねが、湾曲された支持面に可能な限り大きく当接すると、ドライブプーリの前記部分はそれ以上変位しなくなる。つまりハブとプーリリムとは、互いにそれ以上回転しなくなるので、ドライブプーリは、前記部分の少なくとも一方の回転方向で堅いプーリとみなされる。

負荷ピークに達することなしに、非常に高い駆動モーメントを伝達することができる。これによって、スタータジェネレータ運転のための必要な前提条件が得られる。何故ならば、この場合、始動過程時に内燃機関はその全質量慣性が、エンジン圧縮及び内部摩擦に抗してドラッグされるからである。この場合、本発明によるドライブプーリは、内燃機関のクランクシャフトに及び／又は電気機械の軸に配置されており、この場合、少なくとも一方の本発明に従って組み込まれた線ばねが、始動過程時に付加的にプリロードがかけられる線ばねである。

前記湾曲された支持面は、有利にはプーリリムの内側の円筒形面であって、この円筒形面に少なくとも１つの線ばねが拡がりながら連続的に当接するようになっている。

選択的な実施例では、湾曲された支持面は、ハブの外側の円筒形面でもあり、この円筒形面に、対応する少なくとも１つの線ばねが湾曲部を引き寄せて次第に強く巻き付けられるようになっている。

前記２つの実施例によれば、少なくとも一方の前記線ばねと前記支持面との半径方向の間隔は、線ばねの釣り合い状態において、つまりドライブプーリがトルクで負荷されない場合に、周方向で次第に大きくなる。この場合、ばね特性曲線のプログレッション（累進的な勾配）はほぼ一定である。

変化実施例によれば、湾曲された前記支持面が内側の円筒形区分面であって、この円筒形区分面が、この円筒形区分面に続く、周方向で幅が次第に狭くなる、前記プーリリムの渦巻き線状の面を有しており、この渦巻き線状の面に、少なくとも１つの線ばねが、拡開運動を伴って連続的に当接するようになっている。

上記実施例に対する変化実施例によれば、前記湾曲された前記支持面が外側の円筒形区分面であって、この円筒形区分面が、この円筒形区分面に周方向で続く、幅が次第に広くなる、前記ハブの渦巻き線状の面を有しており、この渦巻き線状の面に、対応する少なくとも１つの線ばねが湾曲部を引き寄せて次第に強く巻き付けられるようになっている。

前記２つの実施例によれば、少なくとも１つの線ばねと前記支持面との半径方向の間隔が、線ばねの釣り合い状態で、つまりドライブプーリがトルクによって負荷されない状態で、周方向で次第に大きくなり、次いで一定になり、かつ／または再び小さくなるようにすることが可能である。これは、トルク負荷の増大に伴うばね特性曲線のプログレッション、つまり少なくとも一方の線ばねの剛化（stiffening）が次第に大きくなることを意味する。

一方の回転方向でのトルク負荷において、湾曲された支持面に次第に強く当て付けられる一方の線ばねの前記機能は、ドライブプーリのばね特性曲線のために重要であり、これに対して、逆向きに巻成された他方の線ばねは、そのプリロードのかけられた組み込み位置を基点として、部分的に負荷される。始動時における特別な負荷を考慮して、逆向きに負荷される線ばねは、互いに異なるばね特性曲線を有している。しかしながら同形式の線ばねを使用した場合、有利には部品の多様性を少なくすることができる。

具体的な構成のばねは渦巻きばねであって、この渦巻きばねは、一平面で巻成され、それぞれ互いに異なる（しかしながらそれぞれ各端部領域では同じである）曲率半径を有する両端部領域と、これらの両端部領域を接続する渦巻き線状に開放する領域とを有している。

以上の機能は基本的に、より大きい軸方向延在部を有する渦巻き線状に巻成されたばねによっても得られる。この場合、ばねの形状はやや円錐形であってよい。

湾曲された支持面は、有利な形式で、プーリリム内に又はハブの外側に、それぞれ１つの純粋に円筒形の面を有している。しかしながら、プーリリム又はハブに、特別な湾曲部を有する、同心的でない支持面領域を設けた実施例を排除するものではない。この特別な湾曲部によって、周面に亘って不均一に変化する、支持面に対する半径方向の間隔が確実に得られる。この場合、可能なアンバランスを考慮して重量補償を行う必要がある。

ドライブプーリ内で回転軸に巻き付けられた少なくとも２つの線ばねを使用することによって、ばねは比較的低い内部緩衝だけ有していればよく、また緩衝を調節するためにハブ及びプーリリムに摩擦面を設けることができるので、ばね作用及び緩衝作用を十分に遮断する非常にコンパクトな構成が実現される。線ばねは、周囲の温度及びその他の周囲の影響に対して十分に遮断された長い耐用年数を有している。構成部材の数は少なくて済み、簡単で、特に純粋に軸方向の組立構造が可能である。金属材料に基づいて、熱の導出は問題なく行われる。

前述のように、少なくとも２つの線ばねはそれぞれ逆向きに巻成されているか、若しくは逆向きに設置され、互いにプリロードをかけて組み込まれている。この場合、ばねはその両端部又は両端部領域で以て、ハブ若しくはプーリリムに、一方の回転方向でのみ形状接続（形状による束縛）が得られるように、支えられる。ハブとプーリリムとの最大相対回転時に、逆向きにプリロードのかけられた２つの線ばねにおいて、まだプリロードが形成されるべきであるので、２つの部分（プーリリム及びハブ）における２つの線ばねの形状接続式の当接が常に維持される。

２つの前記線ばねの代わりに、前記形式で互いに逆向きのプリロードがかけられた、複数の線ばねより成る２つのグループを使用してもよい。この場合、ばねの両端部は切断され、ハブ及び／又はプーリリムにおける相応の回転ストッパで支えられる。

有利な実施態様によれば、前述のように、互いに逆向きのプリロードのかけられた少なくとも２つの線ばねがそれぞれ、渦巻き線状に、一平面内で巻き付けられている。これによって非常に短い構造が得られる。この場合、線ばねは、それぞれ１つ以上の完全な渦巻きコイルを有している。

緩衝特性を調節するために、中間プーリ又は支持プーリが設けられ、これらのプーリは２つの線ばね間で、かつ／または２つの線ばねを介してハブの内部で軸方向に支えられる。

プーリリムに直に又は被せ嵌め部分として、Ｖベルトのためのベルトプーリ、ポリＶベルト、歯付きベルト又はスプロケットが形成されていてよい。

ハブとプーリリムとの間に、スライドプーリ又は摩擦プーリを設けることができる。また、ハブの外周面とプーリリムとの間にスライドスリーブ又は摩擦スリーブを使用することができる。これらの部分は例えばプラスチックより成っていてよく、また一方では遊びの自由性を調節するために用いられ、他方では緩衝作用を変えることができる。

有利な実施態様によれば、ハブは、鉢形の部分と環状鉢形の部分とから構成されており、この場合、ハブが環状溝を形成し、この環状溝内に線ばねが嵌め込まれるように、環状鉢形の部分が鉢形の部分に被せ嵌められる。この場合、補足的に、プーリリムが、ハブの前記環状溝内に係合する分離及びガイドプーリと、前記環状溝と共に２つの環状室を形成するベールリムとを有しており、これら２つの環状室は、前記分離及びガイドプーリによって分離されていて、これらの環状室内に互いに逆向きにプリロードのかけられた線ばねが挿入されている。この場合、線ばねはそれぞれ、２つの部分の一方を貫通することなしに、一方ではハブの回転ストッパに支えられ、他方ではプーリリムに直に支えられている。純粋な形状接続の代わりに、緊締又は溶接による摩擦接続（摩擦による束縛）を用いてもよい。この場合、ハブの２つの部分は、線ばねとプーリリムとが鉢形の部分の鉢形区分上に被せ嵌められた後で、取り付けられる。鉢形の部分は、環状鉢形の部分と同様に、複数回段付けされた、金属薄板より成る深絞り部分として製造される。これらの深絞り部分は、それぞれ一方方向で見てアンダカットなしに構成されている。

ハブとプーリリムとの間に、緩衝特性を調節するためのスライダスリーブ又は摩擦スリーブを設けることができる。この場合、スライダスリーブ又は摩擦スリーブは、特に分離及びガイドプーリの側方及び／又は内方を包囲する。

互いに逆向きのプリロードのかけられた少なくとも２つの線ばねは、一般的な形式で断面丸形のワイヤを巻成したものである。当接作用を改善するために、断面が楕円形又は方形のワイヤを使用してもよい。ハブは、軸ジャーナル又は軸にねじ結合され、この場合、ねじ結合手段は、ハブの２つの部分を結合するためにも、また簡略化のためにも用いることができる。このために、ハブは、２つの部分より形成される簡単な内部フランジを有している。

ハブの内部フランジの螺合面が小さい場合に、隣接する軸ジャーナルとの高いトルクを伝達することができる結合を得るために、ハブの相応のフランジ面に平歯特にハース形歯列（Hirth toothing）を備えており、このハース形歯列は、接続しようとする軸ジャーナルの端面端部に設けられた相応の対抗歯列と協働する。互いに緊締するために、中央ねじが設けられており、この中央ねじは内部フランジを貫通して差し込まれ、中央で軸ジャーナルの端部にねじ込まれている。

軸の振動挙動に補足的に良好な影響を及ぼすために、特に高周波振動を減衰するために、環状のダイナミックウエイトが緩衝ラバーを介してハブに振動可能に結合されている。

以下に図面に示した実施例を用いて本発明を説明する。

図１には、本発明によるドライブプーリ１１の軸方向で見た図（ａ）、半径方向で見た図（ｂ）及び断面図（ｃ）が示されている。ドライブプーリ１１はハブ１２を有しており、このハブ１２は、ねじ締結手段によって軸ジャーナルにねじ結合される。ドライブプーリ１１は、さらにプーリリム１４を有しており、このプーリリム１４は、渦巻き線状に巻かれた２つの線ばね１５，１６を介してハブ１２にねじり弾性的に結合されている。線ばね１５，１６はそれぞれ、１巻きよりも多く渦巻き線状に巻かれていて、それぞれ一端部が回転方向で形状接続（形状による束縛）式にプーリリム１４に支持されていて、他端部が回転方向で形状接続式にハブ１２に支持されている。ハブ１２は、第１の外側から見て鉢形の部分２１と、第２の外側から見て環状鉢形の部分２２とから構成されている。これらの部分２１及び２２は、軸方向で押し込んでプレス嵌め１３を形成することによって、互いに相対回動不能に軸方向に結合されている。この場合、鉢形の部分２１は、内部領域が環状鉢形の部分２２内に押し込まれている。この場合、ハブ１２は、幅方向で段付けされている、互いに平行な側面を備えた環状溝２５を形成している。鉢形の部分２１は、複数回段付けされていて２つの円筒形区分を形成するほぼ一定の壁厚を有する金属薄板部分である。部分２１は軸方向でアンダカットされていない。部分２１は特に深絞り部分として構成することができる。第２の環状鉢形の部分２２は同様に、複数回段付けされていて３つの円筒形区分を形成する、ほぼ一定の壁厚を有する金属薄板部分として構成されている。第２の環状鉢形の部分２２は、同様に軸方向でアンダカットされておらず、同様に深絞り部分として製造することができる。部分２２は最小の直径区分で以て、第１の環状鉢形の部分２１の最小の円筒形区分上に載り、この最小の円筒形区分と共に環状溝２５を形成しており、この環状溝２５は、幅が狭く深い部分と、幅が広く浅い部分とを有している。環状鉢形の部分２２の中央にスリーブ４３が一体成形されている。差し込み開口４２は中央ねじを受容することができる。

前記部分２１及び２２を接合する前に、線ばね１５，１６と、これらの線ばね１５と１６との間で一体的に構成されたプーリリム１４とが、軸方向で、２つの線ばね間に挿入される。プーリリム１４は、ほぼ中央の構成された半径方向のガイドプーリ３１と、２つのポリＶベルト（Poly V belts）のためのベルトシート３３，３４を形成するベルトリム３２とを有している。横断面がＵ字形のスライドスリーブ又は摩擦スリーブ３０によって、ガイドプーリ３１は、ハブ１２の環状溝２５の狭く深い部分内でガイドされている。それと同時に、ガイドプーリ３１はハブ１２と共に、２つの線ばね１５，１６のための２つの環状室２６，２７を形成する。ハブ１２の第１の鉢形の部分２１に、それぞれ金属薄板より成形された、内側の回転ストッパ３８と線ばね１５のためのガイド孔３９とが設けられている。一方、ハブ１２の別の環状鉢形の部分２２には、前記内側の回転ストッパ３８に対応する内側の回転ストッパと、前記ガイド孔３９に対応する、線ばね１６のためのガイド孔とが設けられている（図示せず）。これらの部分はそれぞれ金属薄板より型押し成形（エンボシング）されている。

組み付け後に、２つの線ばね１５，１６は、互いに逆向きにプリロード（予備荷重）をかけられている。つまり、応力除去された初期位置に対して半径方向で広げられている。ハブ１２とプーリリム１４とがそれぞれ相対回動されると、一方のばねが付加的に緊張され、これに対して他方のばねは、完全に応力除去される必要なしに、つまりそれぞれの回転ストッパにプリロード力を加えながら当て付け状態を維持することなしに、応力除去される（緩められる）。緩衝は、一方では線ばね１５，１６の内部の材料緩衝を介して、また他方ではプーリリム１４のガイドプーリ３１とハブ１２の環状溝２５との間の相対的な表面摩擦を介して行われる。この表面摩擦は、スライドスリーブ又は摩擦スリーブ３０の構成及び特性によって調節される。

さらに、環状鉢形の部分２２の最大円筒形部分に、環状のダイナミックウエイト４１が配置されている。このダイナミックウエイト（aborber mass）４１は、高周波振動を消去するために、加硫された緩衝ラバー４０を介してハブ１２に対して回転振動可能に構成されている。これによって、軸ジャーナルの振動は、プーリリム１４に対して効果的に遮断される。

ドライブプーリ１１の回転軸線は符号Ａで示されている。回転軸線Ａはドライブプーリ１１の回転軸全体でもあり、またハブ１２とプーリリム１４との相対的な回転軸線でもある。

図２では、図１に示したプーリリム１４は、線ばね１５，１６を備えた構造群として示されており、この場合、図１と同じ構成部分には図１と同じ符号が付けられている。線ばね１５、プーリリム１４及び線ばね１６が個別に示されている。プーリリム１４には、外側のストッパ３６と、線ばね１５のためのガイド孔３７と、外側の回転ストッパ３８と、線ばね１６のためのガイド孔３９とが示されている。プーリリム１４は金属薄板成形部であって、この場合、プーリリム３２は、基板の半径方向で分割された外側縁部より製造されている。前方に位置する線ばね１５には、異なる半径でしかも一様な湾曲部を有する２つの端部領域と、これら２つの端部領域を接続する１つの渦巻き状の領域とが設けられている。より大きい半径を有する端部領域は、ベルトリム３２の円筒形の当接領域４４に当接しており、これに対して、ベルトリム３２の円筒形の支持領域４５を備えた渦巻き状の領域は、円周に亘って次第に大きくなる間隔を包囲している。この間隔は、ハブの右回り回転時に、及びひいてはプーリリム１４に対する内側のばね端部１７の右回り回転時に、線ばね１５が逆時計回り方向で広がることに基づいて次第にゼロになる。この場合、当接していない変形可能な自由なばね長さが短縮し、ドライブプーリの特性は次第に堅く（stiff）なる。逆向きに巻かれた、後ろに位置する線ばね１６（破線で示されている）のためにも、プーリリム１４に対するハブ及びひいては内側のばね端部１８の左方向の回転のための原理と同じことが当てはまる。次いで線ばね１６が広げられる。

図３には、本発明によるドライブプーリ１１の別の実施例が示されている。この場合、（ａ）は軸方向で見た図、（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った第１の縦断面図、（ｃ）は図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った第２の縦断面図、（ｄ）は半径方向で見た図、及び（ｅ）は図（ｄ）のＣ−Ｃ線に沿った横断面図である。ドライブプーリ１１はハブ１２を有しており、このハブ１２は、ねじ締結手段によって軸ジャーナルにねじ結合される。ドライブプーリ１１はさらにプーリリム１４を有しており、このプーリリム１４は、渦巻き線状に巻かれた２つの線ばね１５，１６を介してハブ１２に回転弾性的に結合されている。線ばね１５，１６は、それぞれ１巻きより多く渦巻き線状に巻かれていて、それぞれ切断された一方の端部で以て回転方向で形状接続式にプーリリム１４に支持され、他方の端部で以て回転方向で形状接続式にハブ１２に支持されている。ハブ１２は、第１の外側から見て鉢形の第１の部分２１と、第２の外側から見て第２の環状鉢形の部分とから構成されており、これらの部分は、軸方向で互いに押し込まれて、プレス嵌め２１において軸方向に互いに相対回動不能に結合されている。この場合、鉢形の部分２１は、内側領域が環状鉢形の部分２２内に挿入されている。この場合、ハブ１２は、互いに平行な側面を有する、幅方向で段付けされた環状溝２５を形成している。鉢形の部分２１は、ほぼ一定の壁厚を有する金属薄板部分であって、この金属薄板部分は複数回段付けされていて、２つの円筒形区分を形成している。部分２１は軸方向でアンダカットされていない。部分２１は特に深絞り部分として構成されている。第２の環状鉢形の部分２２は、同様に、ほぼ一定の壁厚を有する金属薄板部分として構成されており、この金属薄板部分は複数回段付けされていて、３つの円筒形区分を形成している。第２の環状鉢形の部分２２２は、同様に軸方向でアンダカットされておらず、同様に深絞り部分として構成されている。直径が最小である円筒形区分で以て部分２２は、第１の環状鉢形の部分２１の最小の円筒形区分に載っていて、この部分２１の最小の円筒形区分と共に環状溝２５を形成しており、この環状溝２５は、幅が狭くかつ非回部分と、幅が深く浅い部分とを有している。差し込み開口４２は、センタリングねじを受容することができる。

部分２１及び２２を接合する前に、線ばね１５，１６と、これらの線ばね１５，１６との間に一体的に構成されたプーリリム１４とが、２つの軸方向で線ばね間に挿入される。プーリリム１４はほぼ中央に構成された半径方向のガイドプーリ３１と、ポリＶベルト（Poly V belt）のためのベルトシート３３を形成するベルトリム３２とを有している。横断面がＵ字形のスライドスリーブ３０又は摩擦スリーブ３０によって、ガイドプーリ３１は、ハブ１２の環状溝２５の、より深い幅の狭い部分内でガイドされている。それと同時に、ガイドプーリ３１はハブ１２と共に、２つのばねベルト１５，１６のための２つの環状室２６，２７を形成している。ハブ１２の第１の鉢形の部分２１に内側の回転ストッパ３８と、線ばね１５のためのガイド孔３９とが設けられており、これらの回転ストッパ３８とガイド孔３９とが、それぞれ金属薄板より成形されており、これに対して、ハブ１２の他方の環状鉢形の部分２２には、内側の回転ストッパ２４と線ばね１６のための相応のガイド孔（図示せず）とが同様に設けられている。これらの部分は、それぞれ金属薄板より型押し成形（エンボシング）されている。

組み付け後に線ばね１５，１６は、互いに逆向きにプリロード（予備荷重）をかけられている。つまり応力除去された初期位置に対してそれぞれ半径方向で広げられている。ハブ１２とプーリリム１４とが相対回動されると、一方のばねが付加的に緊張され、これに対して第２のばねは完全に応力除去される必要なしに、つまりそれぞれの回転ストッパにプリロード力を加えながら当て付け状態を維持することなし、応力除去される（緩められる）。緩衝は、一方では線ばね１５，１６の内部の材料緩衝を介して、また他方ではプーリリム１４のガイドプーリ３１とハブ１２の環状溝２５との間の相対的な表面摩擦を介して行われる。この表面摩擦は、スライドスリーブ又は摩擦スリーブ３０の構成及び特性によって調節される。

プーリリム１４に外側の回転ストッパ３８と、線ばね１６のためのガイド孔３９とが設けられている。プーリリム１４は、金属薄板成形部であって、この場合、プーリリム１４におけるベルトリム３２は、半径方向で分割された、基板の外側縁部より製造される。線ばね１６には、異なる半径でしかも一様な湾曲部を有する２つの端部領域と、これら２つの端部領域を接続する１つの渦巻き状の領域とが設けられている。より大きい半径を有する端部領域は、ベルトリム３２の円筒形の当接領域４４に当接しており、これに対して、ベルトリム３２の、まず円筒形次いで渦巻き線状に狭められた支持領域４５を備えた渦巻き状の領域が、円周に亘ってまず次第に大きくなり、次いで周方向で小さくなり、次いで一様となる間隔を包囲している。この間隔は、ハブの右回り回転時に、及びひいてはプーリリム１４に対する内側のばね端部１７の右回り回転時に、線ばね１６が逆時計回り方向で広がることに基づいて次第にゼロになる。この場合、当接していない変形可能な自由なばね長さが短縮し、ドライブプーリの特性は次第に堅くなる。

さらに、環状鉢形の部分２２のより大きい円筒形区分には、環状のダイナミックウエイト４１が配置されており、このダイナミックウエイト４１は、高周波振動を消去するために、加硫された緩衝ラバー４０を介してハブ１２に対して回転振動可能に構成されている。これによって、軸ジャーナルの振動はプーリリム１４によって効果的に遮断される。

ドライブプーリ１１の回転軸線は符号Ａで示されている。回転軸線Ａはドライブプーリ１１の回転軸全体でもあり、またハブ１２とプーリリム１４との相対的な回転軸線でもある。

図４では、図３に示したプーリリム１４は、線ばね１５，１６を備えた構造群として示されており、この場合、図３と同じ構成部分には図３と同じ符号が付けられている。線ばね１５、プーリリム１４及び線ばね１６が個別に示されている。プーリリム１４には、外側のストッパ３６と、線ばね１５のためのガイド孔３７と、外側の回転ストッパ３８と、線ばね１６のためのガイド孔３９とが示されている。プーリリム１４には、外側の回転ストッパ３６と、ばねワイヤ１５のためのガイド孔３７と、外側の回転ストッパ３８と、素プリ具ワイヤ１６のためのガイド孔３９とが示されている。プーリリム１４は金属薄板成形部であって、この場合、プーリリム１４のベルトリム３２は、半径方向で分割された、基板の外側縁部より製造されている。

図ａ）に示された線ばね１５は、半径方向外側の第１の端部領域で以てガイド孔３７内に挿入され、回転ストッパ３６に対して周方向で支えられていて、ここでプーリリム１４の円筒形の当接領域４４に当接している。この当接領域４４は、同じ形状の円筒形の支持領域４５に移行している。第１の端部領域に渦巻き線状の領域が続いており、この渦巻き線状の領域は、約２２５゜に亘って延在している。渦巻き線状の領域は、プーリリム１４の円筒形の支持領域４５と共に、周方向に亘って次第に大きくなる間隔を包囲している。この、線ばね１５の渦巻き線状の領域に、一様な湾曲部、つまり一定の半径を有する内側の第２の端部区分が続いており、この第２の端部区分はほぼ１８０゜に亘って延在している。ハブ１２，及びひいては内側のばね端部１７を、プーリリム１４に対して右方向に回転させると、ばねワイヤ１５と支持領域４５との間に形成された間隔は、ばね１５が逆時計回り方向で広がることによって次第にゼロになる。この場合、当接していない変形可能な自由なばね長さは短縮し、ドライブプーリの特性は次第に堅くなる。

図ｅ）に示された線ばね１６のためには、プーリリム１４に対してハブ及びひいては内側のばね端部１８が右方向で回転せしめられ、次いでばねワイヤ１６が拡開する原理が相応に当てはまる。図面に示されているように、支持面４５は、内側の円筒形区分面と、この円筒形区分面に周方向で続く狭くなって渦巻き線状の面とを有しており、この渦巻き線状の面は傾斜面として示されている。この場合特に、半径方向の間隔は、負荷されていないドライブプーリにおいて支持領域４４を基点として、線ばね１６と支持面４５との間で周方向でまず常に増大し、次いで渦巻き線状の面の領域においてほぼ一定に、かつ／またはやや減少している。２つの部分と、ハブ１２とプーリリム１４とが回転する際に、自由な有効ばね長さが周方向に亘って次第に短縮することによって、支持面４５の領域内の当接領域４４が互いに延長する。

勿論、線ばね１５のための支持面も、線ばね１６と同様に、内側の円筒形面と、この円筒形面に周方向で続く、次第に狭くなる渦巻き線状面とを有している。

図５は、一方の線ばねの本発明による特性曲線Ｉを示す。この特性曲線Ｉは、まず直線状に延び、次いで回転角度ｎ_１から、従来技術による直線状の特性曲線II及び従来技術による純粋にプログレッシブ（progressive；累進的）な特性曲線IIIと比較して、著しく急勾配で延びている。回転角度は、一般的に ゜(角度）、Ｎｍ／゜（角度に対するトルク）で表される。

図６は、次第に上昇するＡｓｔIVa及び下降するＡｓｔIVbを有する、回転角度に亘る本発明によるドライブプーリのトルクの特性曲線、並びに前述の原理で示された本発明による線ばねのばね特性曲線を示す。線ばねのばね特性曲線は、上昇するＡｓｔIa及び下降するＡｓｔIbを有する傾きとして示されている。それぞれ、ｎ_２近傍の、特性曲線の急勾配で上昇する部分において、ドライブプーリは、目立った衝撃なしに、完全に固着する。トルクは一般的な形式でＮｍで表され、回転角度は ゜(角度）で表され、勾配又はばねこわさ（spring stiffnes）はＮｍ／゜（角度に対するトルク）で表されている。

回転角度はそれぞれ、線ばねの釣り合い位置を基点とした、プーリリムとハブとの間の相対的な回転角度である。

本発明の第１実施例によるドライブプーリの組み立てた状態の、ａ）は軸方向で見た図、ｂ）は半径方向で見た側面図、ｃ）はａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 線ばねを備えた、図１に示したドライブプーリのプーリリムの詳細を示す、ａ）は軸方向で見た図、ｂ）は半径方向で見た側面図、ｃ）はａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、ｄ）はａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第２実施例によるドライブプーリの組み立てた状態の、ａ）は軸方向で見た図、ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面図、ｃ）はａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、ｄ）は半径方向で見た側面図、ｅ）はｄ）のＣ−Ｃ線に沿った横断面図である。 線ばねを備えた、図３に示したドライブプーリのプーリリムの詳細を示す、ａ）は軸方向で見た図、ｂ）はａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、ｃ）はａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、ｄ）は半径方向で見た側面図、ｅ）は、ｄ）のＣ−Ｃ線に沿った横断面図である。 本発明に従って組み立てられた線ばねの、回転角度に亘るばね特性曲線を示す。 回転角度に亘る、本発明によるドライブプーリの特性曲線及びばね特性曲線を示す。

符号の説明

１１，５１ ドライブプーリ、 １２ ハブ、 １３ プレス嵌め、 １４ プーリリム、 １５，１６ 線ばね、 １７，１８ 端部、 ２１，２２ 鉢形部分（ハブ）、 ２３ 内側のフランジ（ハブ）、 ２４ 内側のストッパ、 ２５ 環状溝、 ２６ 環状室、 ２８ 内側のストッパ、 ２９ 内側のガイド孔、 ３０ スライドスリーブ又は摩擦スリーブ、 ３１ ガイドプーリ、 ３２ ベルトリム、 ３３，３４ ベルトシート、 ３６ 外側の（回転）ストッパ、 ３８ 内側（外側）の回転ストッパ、 ３９ ガイド孔、 ４０ 緩衝ラバー、 ４１ ダイナミックウエイト、 ４２ 差し込み開口、 ４３ スリーブ付加部、 ４４ 当接領域、 ４５ 支持面、 Ａ 回転軸線

Claims (16)

1. ハブ（１２）とプーリリム（１４）とを備えたドライブプーリであって、前記ハブ（１２）とプーリリム（１４）とが、互いに組み込まれて１つの回転軸を中心にして回転可能に支承されており、少なくとも２つの巻成された線ばね（１５，１６）を有しており、これらの線ばね（１５，１６）が前記回転軸に巻き付けられ、それぞれハブとプーリリムとの間に配置されており、これらの線ばね（１５，１６）のそれぞれ一端部が前記ハブ（１２）に対して、また他端部が前記プーリリム（１４）に対して、回転方向で支えられており、少なくとも２つの前記線ばねが、その両端部間に、支えられていない自由なばね長さを有し、互いにプリロードをかけられて組み込まれている形式のものにおいて、
   前記線ばね（１５，１６）のうちの少なくとも一方が、一端部で以て前記ハブ（１２）又はプーリリム（１４）の一方の当接領域（４４）に当接していて、周方向で、前記ハブ（１２）又はプーリリム（１４）に設けられた湾曲した支持面（４５）に対して、周面に亘って次第に大きくなる間隔を有しており、前記線ばねのうちの少なくとも一方と前記支持面との間隔が、前記ハブ（１２）とプーリリム（１４）とが互いに相対的に回転する際に、前記当接領域（４４）が前記支持面（４５）の領域内に侵入する程度に延長され、かつ自由なばね長さが短縮されることによって、周面に亘って連続的にゼロまで減少せしめられることを特徴とする、ドライブプーリ。
2. 前記線ばね（１５，１６）のうちの少なくとも一方と、負荷されていないドライブプーリ（１１）における前記支持面（４５）との間隔が、前記当接領域（４４）を基点として周方向で次第に大きくなる（図１、図２）、請求項１記載のドライブプーリ。
3. 前記線ばね（１５，１６）のうちの少なくとも一方と、負荷されていないドライブプーリ（１１）における前記支持面（４５）との間隔が、前記当接領域（４４）を基点として、周方向で次第に大きくなり、次いで一定になり、かつ／または再び小さくなる（図３、図４）、請求項１記載のドライブプーリ。
4. 湾曲された前記支持面（４５）が、プーリリム（１４）の内側の円筒形面である、請求項１又は２記載のドライブプーリ。
5. 湾曲された前記支持面（４５）が、前記ハブ（１２）の外側の円筒形面である、請求項１又は２記載のドライブプーリ。
6. 湾曲された前記支持面（４５）が内側の円筒形区分面であって、この円筒形区分面が、この円筒形区分面に続く、幅が次第に狭くなる、前記プーリリム（１４）の渦巻き線状の面を有している、請求項１又は３記載のドライブプーリ。
7. 湾曲された前記支持面（４５）が外側の円筒形区分面であって、この円筒形区分面が、この円筒形区分面に続く、幅が次第に広くなる、前記ハブ（１２）の渦巻き線状の面を有している、請求項１又は３記載のドライブプーリ。
8. 前記少なくとも２つの線ばね（１５，１６）が、互いにプリロードのかけられた組み込み状態において、これらの線ばねの応力除去された形状に対して半径方向で広げられている、請求項４又は６記載のドライブプーリ。
9. 湾曲された少なくとも２つの前記線ばね（１５，１６）が、互いにプリロードのかけられた組み込み状態において、これらの線ばねの応力除去された形状に対して半径方向で圧縮されている、請求項５又は７記載のドライブプーリ。
10. 巻成された少なくとも２つの前記線ばね（１５，１６）が、互いに異なるばね特性曲線を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のドライブプーリ。
11. 巻成された少なくとも２つの前記線ばね（１５，１６）のグループが、それぞれ互いに異なる数の線ばねより成っている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のドライブプーリ。
12. 前記線ばね（１５，１６）のうちの少なくとも一方が、互いに異なる、それぞれ一定の半径と渦巻き線状の中間領域とを備えた両端部を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載のドライブプーリ。
13. 前記線ばね（１５，１６）のうちの少なくとも一方が、一平面で巻成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のドライブプーリ。
14. 前記ハブ（１２）が、深絞りされた２つの金属薄板部分（２１，２２）から構成されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のドライブプーリ。
15. 前記ハブ（１２）が、第１の鉢形の部分（２１）と、第２の環状鉢形の部分（２２）とから構成されており、この場合、２つの円筒形の領域がプレス嵌め（１３）において互いに嵌め込まれていて、前記ハブが環状溝（２５）を形成し、該環状溝（２５）内に前記線ばね（１５，１６）が挿入され、かつ前記プーリリム（１４）がガイドされている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のドライブプーリ。
16. 前記プーリリム（１４）がガイドプーリ（３１）とベルトリム（３２）とを有しており、前記ガイドプーリ（３１）が前記ハブ（１２）の環状溝（２５）内に係合し、前記ベルトリム（３２）が前記ハブ（１２）と共に２つの環状室（２６，２７）を形成していて、これらの環状室（２６，２７）が、前記ガイドプーリ（３１）によって分離されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のドライブプーリ。

Images