JP2010121761A - ダンパプーリおよびそれを備えた補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンが始動され、回転軸がアイドル回転数に至るまでのエンジンの始動時に、回転軸の共振が回避されて回転変動がなく、コンパクトな構成で高い汎用性を有するダンパプーリおよびそれを備えた補機駆動装置を提供すること。
【解決手段】クランクシャフト３に固定されたハブ２１と、ハブ２１の外周を囲むよう配置されたダンパマス２２と、ハブ２１とダンパマス２２とを弾性的に連結するダンパマス弾性体２３とを備えたダンパプーリ２０において、ハブ２１が軸線方向に突出する円筒状のボス部２１ｂを有し、ボス部２１ｂの外周を囲むよう配置され、駆動ベルト１５が巻き掛けられるプーリ２５と、ハブ２１の回転数（ｒｐｍ）が基準回転数（ｒｐｍ）以上のときに、ハブ２１とプーリ２５とが接続され、ハブ２１の回転数が基準回転数未満のときに、ハブ２１とプーリ２５との接続が遮断されるよう構成された遠心クラッチ２４とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転軸の捩り振動などの回転変動を減衰させるダンパプーリおよびそれを備えた補機駆動装置に関する。

従来、この種のダンパプーリとして、回転軸とともに回転するハブと、ハブの外周に配置された環状のダンパマスと、ハブとダンパマスとを連結する環状のダンパマス弾性体と、ダンパマスと軸線方向に並んで配置され、駆動ベルトが巻き掛けられるプーリと、ハブとプーリとを連結する環状のプーリ弾性体と、このプーリ弾性体と軸線方向に並んで配置され、ハブとプーリとの係合および開放を行う遠心クラッチ機構と、遠心クラッチ機構と軸線方向に並んで配置されたベアリングとを含んで構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このダンパプーリにおいては、回転軸の回転が低速回転領域にある場合には、遠心クラッチ機構によりハブとプーリとが係合し、ダンパマスおよびダンパマス弾性体とにより、回転軸に生じた回転変動が減衰されるようにしている。また、遠心クラッチ機構によりハブとプーリとが係合されて、直接、動力がハブからプーリに伝動されるので、低速回転領域で起こる回転軸の共振による過大トルクによって、プーリ弾性体の損傷が防止されるようになっている。
回転軸の回転が高速回転領域にある場合には、遠心クラッチ機構によりハブとプーリとが遠心力により開放され、ダンパマスおよびダンパマス弾性体と、プーリ弾性体との双方により回転軸の回転変動が減衰されるようになっている。

また、この種のダンパプーリとして、エンジンのクランクシャフトからなる回転軸に固定されたハブと、慣性体からなるダンパマスと、ハブとダンパマスとを連結するゴムからなるダンパマス弾性体と、ハブの外周に配置され駆動ベルトが巻き掛けられる外輪としてのプーリと、このプーリとハブとの間に介装される一方向クラッチとを含んで構成されたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

このダンパプーリにおいては、ダンパマスとダンパマス弾性体とにより、回転軸に生じた捩り振動などの回転変動が減衰されるようになっている。また、回転軸およびハブの回転速度が上昇する領域では、一方向クラッチがロック状態となって、ハブとプーリとが一体化して同期回転し、回転軸およびハブの回転速度が下降する領域では、ハブの回転速度がプーリの回転速度よりも遅くなると、一方向クラッチがフリー状態となるので、ハブからプーリに動力の伝達が遮断されることになってプーリが回転慣性力のみで回転するようになる。そして、回転軸およびハブの回転速度が上昇する領域において、ハブとプーリとの回転速度差が無くなると、一方向クラッチがロック状態となってハブとプーリとが一体化して同期回転する。このように、ハブの回転速度がプーリの回転速度よりも遅くなったときに、ハブに生じた回転変動がプーリに伝達されないようにして、プーリの回転変動が防止されるようになっている。
実開昭６２−１９９５５１号公報 特開２００１−１０８０６８号公報

しかしながら、前述の特許文献１および特許文献２に記載のダンパプーリにおいては、いずれもダンパマスおよびダンパマス弾性体により、クランクシャフトの共振周波数がアイドル回転数以下に下げられているので、エンジンが通常の運転状態にあるときは、共振によるクランクシャフトの回転変動は起き難いが、エンジンの始動時には、次のような問題があった。

すなわち、エンジンが始動され、回転軸としてのクランクシャフトがアイドル回転数に至るまでのエンジンの始動時に、クランクシャフトに生ずる捩れ振動などの振動が、クランクシャフトの共振周波数に近接してしまい、クランクシャフトの振幅が急に増大する共振が起きてしまう。その結果、クランクシャフトに取り付けられているダンパプーリに回転変動が起き、ダンパプーリに巻き掛けられている駆動ベルトに張力変動が起き、ベルトが滑って、いわゆるベルト鳴きが起きたり、ベルトの摩耗が促進されてしまうという問題があった。

このような、ダンパプーリの回転変動を減衰させるため、エンジン始動時にクランクシャフトに共振が起きないよう、ダンパマス弾性体の共振周波数をより下げることが考えられる。しかしながら、この場合には、大きい捩れ振動を減衰するとともにその信頼性を確保するため、ダンパマス弾性体のサイズを大きくする必要があり、ダンパプーリが大型化されてしまい、エンジンをコンパクトにするという省スペース化の要請に沿わない。このような大型のダンパプーリは、エンジンが搭載されている車体空間が小さい車両には搭載できず、汎用性の無いものになってしまうという問題があった。

本発明は、前述の従来の問題を解決するためになされたもので、エンジンが始動され、回転軸がアイドル回転数に至るまでのエンジンの始動時に、回転軸の共振が回避されて回転変動がなく、コンパクトな構成で高い汎用性を有するダンパプーリおよびそれを備えた補機駆動装置を提供することを課題とする。

本発明に係るダンパプーリは、上記課題を解決するため、（１）回転軸に固定され前記回転軸とともに回転するハブと、前記ハブの外周を囲むよう配置された環状のダンパマスと、前記ハブと前記ダンパマスとを弾性的に連結する環状のダンパマス弾性体と、を備えたダンパプーリおいて、前記ハブが軸線方向に突出する円筒状のボス部を有し、前記ボス部の外周を囲むよう配置され、前記回転軸の動力を伝達する駆動ベルトが巻き掛けられる環状のプーリと、前記ボス部と前記プーリとの間に配置され、前記ハブの回転数が基準回転数以上のときに、前記ハブと前記プーリとが接続され、前記ハブの回転数が前記基準回転数未満のときに、前記ハブと前記プーリとの接続が遮断されるよう構成された遠心クラッチと、を備えたことを特徴とする。

この構成により、回転軸の回転数が、基準回転数未満で、振動を減衰させるためのダンパマス弾性体の共振領域が存在しているが、本発明に係るダンパプーリにおいては、従来のダンパプーリのように、このような共振領域による悪影響を受けることはない。
すなわち、基準回転数未満では、遠心クラッチにより、回転軸の動力が、プーリに伝達されるのが遮断されるので、エンジンがクランキング、初爆を経て始動しアイドル運転の状態に至るまでは、回転軸が共振しても、その振動はプーリに伝達されることはない。

その結果、始動時の共振点でのダンパプーリの使用が回避され、ダンパプーリの回転変動が回避されるので、従来のダンパプーリのように、始動時にベルトが滑って、いわゆるベルト鳴きが起きたり、ベルトの摩耗が促進されてしまうという問題が解消される。

また、始動時の共振による大きい捩れ振動を減衰するとともにその信頼性を確保するため、ダンパマス弾性体のサイズを大きくするという必要性がなくなり、ダンパプーリが大型化されてしまうということがなくなる。その結果、エンジンをコンパクトにするという省スペース化の要請に合致するので、車体空間が小さい車両にも本発明に係るダンパプーリを搭載することができ、汎用性の高いダンパプーリが得られる。

上記（１）に記載のダンパプーリにおいて、好ましくは、（２）前記遠心クラッチが、前記プーリの内周部に設けられた環状のプーリ側クラッチリングと、前記プーリ側クラッチリングの内周側に配置され、かつ円周上で等間隔に配置された複数のボス側クラッチプレートと、前記各ボス側クラッチプレートの前記ボス部に対向する側面部に一方端部が固定されるとともに、他方端部が前記ボス部の外周側に配置された環状の固定リングに固定され、前記プーリ側クラッチリングと前記ボス側クラッチプレートとが遠心力によって係合したとき、前記プーリ側クラッチリングから前記ボス側クラッチプレートを離隔する方向に引張力が生ずるよう構成されたコイルスプリングと、を備え、前記固定リングと前記ボス部とを弾性的に連結する環状のボス部弾性体を備えたもので構成される。

その結果、プーリ側クラッチリングと、複数のボス側クラッチプレートと、プーリ側クラッチリングとボス側クラッチプレートとが遠心力によって係合したとき、プーリ側クラッチリングからボス側クラッチプレートを離隔する方向に引張力が生ずるコイルスプリングとにより、簡単な構造で、確実に動作する遠心クラッチが構成される。

上記（２）に記載のダンパプーリにおいて、好ましくは、（３）前記コイルスプリングが、前記各ボス側クラッチプレートに、前記ボス部の軸線方向に離隔して、複数箇所に設けられたもので構成される。

この構成により、簡単な構造で、確実に動作する遠心クラッチが得られる。

本発明に係る補機駆動装置は、上記課題を解決するため、（４）内燃機関の動力が出力される回転軸に固定され前記回転軸とともに回転する前記（１）ないし（３）のいずれかに記載のダンパプーリと、前記ダンパプーリに巻き掛けられるループ状の駆動ベルトと、前記内燃機関の動力が入力される補機の入力軸に固定され前記入力軸とともに回転し、かつ前記駆動ベルトが巻き掛けられる補機プーリと、を備え、前記回転軸から出力される動力により、前記ダンパプーリ、前記駆動ベルトおよび前記補機プーリを介して、前記補機を駆動するようにしたことを特徴とする。

この構成により、始動時の共振点での補機駆動装置の使用が回避され、補機駆動装置の回転変動が回避されるので、従来の補機駆動装置のように、始動時にベルトが滑って、いわゆるベルト鳴きが起きたり、ベルトの摩耗が促進されてしまうという問題が解消される。

本発明によれば、エンジンが始動され、回転軸がアイドル回転数に至るまでのエンジンの始動時に、回転軸の共振が回避されて回転変動がなく、コンパクトな構成で高い汎用性を有するダンパプーリおよびそれを備えた補機駆動装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るダンパプーリ２０を備えた補機駆動装置１０の構成を示す構成図であり、図２は、ダンパプーリ２０および駆動ベルト１５の斜視図である。また、図３は、ダンパプーリ２０の正面図であり、図４は、ダンパプーリ２０の断面図であり、図５は、図４の一部を拡大した部分拡大断面図である。

まず、構成について説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係るダンパプーリ２０は、エンジン１に搭載されている補機駆動装置１０の一部を構成している。
このエンジン１は、例えば、直列４気筒の公知のガソリンエンジンで構成されているが、軽油、ＬＰＧ、水素およびバイフューエルなどの液体やガス燃料を使用する公知のエンジンでもよい。また、縦置きや横置きなどのエンジン配置、水平対向やＶ型などの気筒配置や気筒数などに特に制限はない。

エンジン１は、図示しない側面部でエンジンマウントを介して車体にマウントされたシリンダブロック２と、シリンダブロック２に回転可能に支持された回転軸としてのクランクシャフト３とを備えており、ダンパプーリ２０は、図４に示す締付ボルト４およびワッシャ５により、クランクシャフト３の先端部に固定され、クランクシャフト３とともに回転するよう構成されている。

補機駆動装置１０は、オルタネータプーリ１１と、ウォータポンププーリ１２と、エアコンコンプレッサプーリ１３と、アイドラプーリ１４と、駆動ベルト１５とダンパプーリ２０と、を含んで構成されている。

オルタネータプーリ１１は、シリンダブロック２に装着されたオルタネータ１１ｏの入力軸１１ｎに固定されており、入力軸１１ｎとともに回転し、オルタネータ１１ｏに動力を伝達するよう構成されている。
オルタネータ１１ｏは、例えば、シリンダブロック２に固定された図示しないハウジングと、入力軸１１ｎに支持され入力軸１１ｎとともに回転する図示しないロータと、ロータを囲むようハウジングに固定されたステータとを含んで構成されている。このロータが回転すると、電磁誘導作用によりステータに発生した３相交流が整流され、このオルタネータ１１ｏにより、例えばバッテリが充電されるよう構成されている。

ウォータポンププーリ１２は、シリンダブロック２に装着されたウォータポンプ１２ｗの入力軸１２ｎに固定されており、入力軸１２ｎとともに回転し、ウォータポンプ１２ｗに動力を伝達するよう構成されている。
ウォータポンプ１２ｗは、例えば、シリンダブロック２に固定された図示しないハウジングと、冷却水などの液体を圧縮して排出させるポンプ室と、このポンプ室内に設けられ入力軸１２ｎの端部に固定されて入力軸１２ｎとともに回転するインペラとを含んで構成されている。このウォータポンプ１２ｗにより、冷却水がエンジン各部およびラジエーター内で循環し、熱交換によりエンジン各部が冷却されるようになっている。

エアコンコンプレッサプーリ１３は、シリンダブロック２に装着されたエアコンコンプレッサ１３ａの入力軸１３ｎに固定されており、入力軸１３ｎとともに回転し、エアコンコンプレッサ１３ａに動力を伝達するよう構成されている。
エアコンコンプレッサ１３ａは、例えば、シリンダブロック２に固定された図示しないハウジングと、冷媒を収容するシリンダと、シリンダ内に設けられ冷媒を圧縮するピストンと、ピストンを往復運動させるよう、入力軸１３ｎに固定され回転運動を往復運動に変換させる変換機構とを含んで構成されている。このエアコンコンプレッサ１３ａにより、冷媒が圧縮されてエアコンシステム内を循環するようになっている。

アイドラプーリ１４は、シリンダブロック２に装着されたアイドラ１４ｄの入力軸１４ｎに固定されており、入力軸１４ｎとともに回転するよう構成されている。
アイドラ１４ｄは、駆動ベルト１５のスパンが比較的長い部分、例えば、オルタネータ１１ｏとダンパプーリ２０との間に配置され、駆動ベルト１５の張力を適切な状態に保つよう、駆動ベルト１５を押圧するようになっている。

なお、本実施の形態に係るオルタネータ１１ｏ、ウォータポンプ１２ｗ、エアコンコンプレッサ１３ａは、本発明に係る補機駆動装置の補機を構成しており、本実施の形態に係るオルタネータプーリ１１、ウォータポンププーリ１２およびエアコンコンプレッサプーリ１３は、それぞれ本発明に係る補機駆動装置における補機プーリを構成している。

駆動ベルト１５は、オルタネータプーリ１１と、ウォータポンププーリ１２と、エアコンコンプレッサプーリ１３と、アイドラプーリ１４と、ダンパプーリ２０とに巻き掛けられた公知のループ状の無端ベルトにより構成されている。この駆動ベルト１５は、幅方向の断面が、各プーリと接触する面側にＶの字状に突出した複数の凸部１５ｔを有するＶリブドベルト（Ｖ−ｒｉｂｂｅｄ ｂｅｌｔ）からなり、単一のベルトで全ての補機を駆動させることにより、エンジン全長の短縮および軽量化が図られている。

ダンパプーリ２０は、図３および図４に示すように、ハブ２１と、ダンパマス２２と、ダンパマス弾性体２３と、遠心クラッチ２４と、プーリ２５と、ボス部弾性体２６とを含んで構成されている。

ハブ２１は、円盤状のフランジ部２１ｆと、このフランジ部２１ｆと一体的に形成されフランジ部２１ｆから軸線方向に突出した円筒状のボス部２１ｂとを有し、軸線方向に貫通する貫通孔２１ｋが形成されている。この貫通孔２１ｋには、クランクシャフト３の端部が挿入されるようになっている。また、この貫通孔２１ｋには、ボス部２１ｂの端部２１ｔでその直径が拡大された拡径孔２１ｄが形成されており、クランクシャフト３をハブ２１に固定する締付ボルト４およびワッシャ５が挿入されるようになっている。

ダンパマス２２は、密度（ｋｇ／ｍ^３）の高い金属で環状に形成され、ハブ２１の外周を囲むよう配置されており、質量（ｋｇ）と半径（ｍ）の２乗の積で表される慣性モーメント（ｋｇｍ^２）が高められている。

ダンパマス弾性体２３は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのゴムや弾性変形する弾性材料からなり、ハブ２１のフランジ部２１ｆの外周面部とダンパマス２２の内周面部との間に加硫などの接着手段により接着され、ハブ２１とダンパマス２２とがダンパマス弾性体２３により一体化されている。
このダンパマス弾性体２３およびダンパマス２２により、クランクシャフト３が回転し、クランクシャフト３に回転による捩じり振動が発生した際に、ダンパマス弾性体２３が弾性変形して、振動エネルギが吸収され捩じり振動が減衰されるようになっている。

遠心クラッチ２４は、図４および図５に示すように、プーリ側クラッチリング３１と、複数のボス側クラッチプレート３２と、各ボス側クラッチプレート３２に装着されたコイルスプリング３３と、コイルスプリング３３を支持し固定する固定リング３４とを含んで構成されている。この遠心クラッチ２４は、ハブ２１の回転数（ｒｐｍ）が基準回転数（ｒｐｍ）以上のときに、ハブ２１とプーリ２５とが接続され、ハブ２１の回転数が基準回転数未満のときに、ハブ２１とプーリ２５との接続が遮断されるよう構成されている。

この基準回転数（ｒｐｍ）は、アイドル回転数（ｒｐｍ）未満であって、エンジン１が始動され、クランクシャフト３がアイドル回転数に至るまでの間で共振が起きる回転数（ｒｐｍ）より大きい回転数で設定され、エンジン１の設定諸元や、補機駆動装置１０およびダンパプーリ２０の種類、構造、大きさ、形状などの設定諸元に基づいて適宜選択される。この基準回転数（ｒｐｍ）は、具体的には、６００（ｒｐｍ）ないし１，０００（ｒｐｍ）程度のものである。

プーリ側クラッチリング３１は、高い耐摩耗性を有するとともに、遠心クラッチ２４が伝達しうる動力の大きさ、すなわちクラッチ容量（ｋｇ・Ｎ）が大きく、優れた機械的強度を有する摩擦材からなり、環状に形成され、プーリ２５の内周部２５ｎに接合され、プーリ２５と一体化されている。

ボス側クラッチプレート３２は、プーリ側クラッチリング３１と同様、高い耐摩耗性を有するとともに、遠心クラッチ２４が伝達しうる動力の大きさ、すなわちクラッチ容量（ｋｇ・Ｎ）が大きく、優れた機械的強度を有する摩擦材からなり、環状に形成されている。
ボス側クラッチプレート３２の内周面部３２ｎには、凹部３２ｏが、ボス側クラッチプレート３２の軸線方向に離隔して２箇所に形成されるとともに、円周方向に等間隔で８箇所、合計１６箇所に形成されており、この凹部３２ｏにそれぞれコイルスプリング３３が溶接や圧入などの固定手段により固定されるようになっている。

コイルスプリング３３は、所定の巻数、線材、線径、コイル径で形成され、所定のばね定数（Ｎ／ｍｍ）を有しており、前述のように一方端部３３ｔがボス側クラッチプレート３２の凹部３２ｏに溶接や圧入などの固定手段により固定され、他方端部３３ｓが固定リング３４の凹部３４ｏに溶接や圧入などの固定手段により固定されている。

このコイルスプリング３３は、ハブ２１の回転数（ｒｐｍ）が基準回転数（ｒｐｍ）以上になり、ボス側クラッチプレート３２の遠心力（Ｎ）により、ボス側クラッチプレート３２がプーリ側クラッチリング３１に摩擦係合しハブ２１とプーリ２５とが接続された状態のとき、ハブ２１とプーリ２５とを離隔させる方向に引張力（Ｎ）が作用するようになっている。

他方、ハブ２１の回転数が基準回転数未満となったときに、引張力（Ｎ）により、ボス側クラッチプレート３２がプーリ側クラッチリング３１に摩擦係合が開放され、ハブ２１とプーリ２５との接続が遮断されるようになっている。

固定リング３４は、環状に形成され、その外周面部３４ｇには、凹部３４ｏが、ボス側クラッチプレート３２の凹部３２ｏと対向するよう、固定リング３４の軸線方向に離隔して２箇所に形成されるとともに、円周方向に等間隔で８箇所、合計１６箇所に形成されており、この凹部３４ｏにそれぞれコイルスプリング３３が固定されるようになっている。

プーリ２５は、環状に形成され、その外周面部には、軸線方向に等間隔に配置された複数個の凹部２５ｏが形成されており、Ｖリブドベルトからなる駆動ベルト１５の各凸部１５ｔが各凹部２５ｏに係合するようになっている。
また、軸線方向の両側面部にはフランジ２５ｆが形成されており、駆動ベルト１５の両側面を保持するようになっている。

ボス部弾性体２６は、ダンパマス弾性体２３と同様、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのゴムや弾性変形する弾性材料からなり、ハブ２１のボス部２１ｂの外周面部と固定リング３４の内周面部との間に加硫などの接着手段により接着され、ハブ２１と固定リング３４がボス部弾性体２６により一体化されている。

クランクシャフト３が回転し、クランクシャフト３に回転による捩じり振動が発生した際に、プーリ２５、遠心クラッチ２４および固定リング３４が、ダンパマスとして機能することにより、このボス部弾性体２６が弾性変形して、振動エネルギが吸収され捩じり振動が減衰されるようになっている。

次に、本実施の形態に係る補機駆動装置１０およびダンパプーリ２０の動作について説明する。

図６（ａ）は、本発明の実施の形態に係るダンパプーリ２０の断面図であり、エンジン始動時に遠心クラッチ２４が開放された状態を示し、図６（ｂ）は、エンジン運転時に遠心クラッチ２４が係合した状態を示し、図７は、ダンパプーリ２０の遠心クラッチ２４の係合領域を示すグラフである。

図６（ａ）に示すように、エンジン１が起動し、クランクシャフト３が回転すると、ダンパプーリ２０のハブ２１、ダンパマス２２、ダンパマス弾性体２３、プーリ２５、ボス部弾性体２６、遠心クラッチ２４、複数のボス側クラッチプレート３２、コイルスプリング３３および固定リング３４が回転する。このとき、複数のボス側クラッチプレート３２とプーリ側クラッチリング３１とは、間隔Ｓで離隔しており、クランクシャフト３の動力はプーリ２５に伝達されない状態となっている。

この状態は、クランクシャフト３の回転数（ｒｐｍ）、すなわちハブ２１の回転数が基準回転数（ｒｐｍ）に到達するまで継続される。ハブ２１の回転数が基準回転数未満であると、ハブ２１の回転により、各ボス側クラッチプレート３２に遠心力Ｆ（Ｎ）が作用しても、コイルスプリング３３の張力Ｒ（Ｎ）が大きく、Ｒ＞Ｆ、の関係にあるので、各ボス側クラッチプレート３２とプーリ側クラッチリング３１との間の間隔Ｓが維持されている。

このハブ２１の回転数が基準回転数（ｒｐｍ）に到達すると、各ボス側クラッチプレート３２の遠心力Ｆが、コイルスプリング３３の張力Ｒよりも大きく、Ｆ＞Ｒ、の関係になり、各ボス側クラッチプレート３２がコイルスプリング３３の張力Ｒに抗して、半径方向の外側に移動し各ボス側クラッチプレート３２がプーリ側クラッチリング３１と係合する。

このとき、クランクシャフト３の動力がプーリ２５に伝達され、駆動ベルト１５がプーリ２５により駆動され、オルタネータ１１ｏ、ウォータポンプ１２ｗ、エアコンコンプレッサ１３ａは、駆動ベルト１５を介してそれぞれ駆動される。

ハブ２１の回転数が基準回転数を超えているときは、この状態が維持され、ハブ２１の回転数が基準回転数未満に低下すると、Ｒ＞Ｆ、コイルスプリング３３の張力Ｒにより、各ボス側クラッチプレート３２がプーリ側クラッチリング３１から離隔し、クランクシャフト３の動力が、プーリ２５を介して駆動ベルト１５に伝達されることが遮断される。

本実施の形態に係るダンパプーリ２０においては、以上説明したように構成されているので、次の効果が得られる。

すなわち、本実施の形態に係るダンパプーリ２０は、ハブ２１、ダンパマス２２およびダンパマス弾性体２３を備え、ハブ２１が軸線方向に突出する円筒状のボス部２１ｂを有し、ボス部２１ｂの外周を囲むよう配置され、クランクシャフト３の動力を伝達する駆動ベルト１５が巻き掛けられる環状のプーリ２５と、ボス部２１ｂとプーリ２５との間に配置され、ハブ２１の回転数が基準回転数以上のときに、ハブ２１とプーリ２５とが接続され、ハブ２１の回転数が基準回転数未満のときに、ハブ２１とプーリ２５との接続が遮断されるよう構成された遠心クラッチ２４とを備えたもので構成されている。

そして、この遠心クラッチ２４が、プーリ２５の内周部２５ｎに設けられた環状のプーリ側クラッチリング３１と、複数のボス側クラッチプレート３２と、各ボス側クラッチプレート３２に装着されたコイルスプリング３３と、コイルスプリング３３を支持し固定する固定リング３４とにより構成されている。

本実施の形態に係るダンパプーリ２０においては、図７に示すように、クランクシャフト３の回転数（ｒｐｍ）、すなわちハブ２１の回転数（ｒｐｍ）が、基準回転数（ｒｐｍ）未満で、振動を減衰させるためのダンパマス弾性体２３の共振領域が存在している。
しかしながら、本実施の形態に係るダンパプーリ２０においては、従来のダンパプーリのように、このような共振領域の存在による悪影響を受けない。

すなわち、本実施の形態に係るダンパプーリ２０においては、基準回転数（ｒｐｍ）未満では、遠心クラッチ２４により、クランクシャフト３の動力が、プーリ２５に伝達されるのが遮断されるので、エンジン１がクランキング、初爆を経て始動しアイドル運転の状態に至るまでは、クランクシャフト３が共振しても、その振動はプーリ２５に伝達されることはない。
その結果、始動時の共振点でのダンパプーリ２０の使用が回避され、ダンパプーリ２０の回転変動が回避されるので、従来のダンパプーリのように、始動時にベルトが滑って、いわゆるベルト鳴きが起きたり、ベルトの摩耗が促進されてしまうという問題が解消されるという効果が得られる。

また、始動時の共振による大きい捩れ振動を減衰するとともにその信頼性を確保するため、ダンパマス弾性体のサイズを大きくするという必要性がなくなり、ダンパプーリが大型化されてしまうということがなくなる。その結果、エンジンをコンパクトにするという省スペース化の要請に合致するので、車体空間が小さい車両にも本実施の形態に係るダンパプーリ２０を搭載することができ、汎用性の高いダンパプーリが得られるという効果がある。

本実施の形態に係る補機駆動装置１０においては、以上説明したように構成されているので、次の効果が得られる。

すなわち、本実施の形態に係る補機駆動装置１０においては、ダンパプーリ２０およびこのダンパプーリ２０に巻き掛けられる駆動ベルト１５により、クランクシャフト３の動力が、オルタネータプーリ１１、ウォータポンププーリ１２およびエアコンコンプレッサプーリ１３からなる補機プーリを介してオルタネータ１１ｏ、ウォータポンプ１２ｗおよびエアコンコンプレッサ１３ａからなる補機に伝達されるよう構成されている。

その結果、始動時の共振点での補機駆動装置１０の使用が回避され、補機駆動装置１０の回転変動が回避されるので、従来の補機駆動装置のように、始動時にベルトが滑って、いわゆるベルト鳴きが起きたり、ベルトの摩耗が促進されてしまうという問題が解消されるという効果が得られる。

次に、本実施の形態に係るダンパプーリ２０の変形例について説明する。
図８は、本発明の実施の形態の変形例に係るダンパプーリの断面図である。

本実施の形態に係るダンパプーリ２０においては、ハブ２１のフランジ部２１ｆがクランクシャフト３のエンジン１側に配置され、プーリ２５がクランクシャフト３の端部２１ｔ側に配置された場合について説明したが、本発明に係るダンパプーリにおいては、このようなダンパプーリ２０以外の配置によりダンパプーリを構成してもよい。

例えば、本実施の形態の変形例に係るダンパプーリ１２０においては、ハブ１２１を、次のように構成する。

すなわち、ハブ１２１は、円盤状のフランジ部１２１ｆと、このフランジ部１２１ｆと一体的に形成されフランジ部１２１ｆから軸線方向に突出した円筒状のボス部１２１ｂとを有し、軸線方向に貫通する貫通孔１２１ｋが形成されている。この貫通孔１２１ｋには、クランクシャフト３の端部が挿入されるようになっている。また、この貫通孔１２１ｋには、フランジ部１２１ｆ側でその直径が拡大された拡径孔１２１ｄが形成されており、クランクシャフト３をハブ１２１に固定する締付ボルト４およびワッシャ５が挿入されるようになっている。この構成以外の構成は、本実施の形態に係るダンパプーリ２０の構成と同様に構成されているので説明を省略する。

このようなダンパプーリ１２０の構成により、ハブ１２１のボス部１２１ｂをクランクシャフト３のエンジン１側に配置するとともに、プーリ２５をクランクシャフト３のエンジン１側に配置するようにしてもよい。

この場合には、本実施の形態に係るダンパプーリ２０および補機駆動装置１０において得られる効果と同様な効果が得られるとともに、プーリ２５がクランクシャフト３のエンジン１側に配置されているので、他の補機プーリにおいても、クランクシャフト３のエンジン１側に配置することができ、各補機をシリンダブロックに近接して配置することができ、補機駆動装置全体をコンパクトにすることができる。

本実施の形態に係るダンパプーリ２０においては、遠心クラッチ２４をプーリ側クラッチリング３１と、８個のボス側クラッチプレート３２と、各ボス側クラッチプレート３２に２列に装着されたコイルスプリング３３と、コイルスプリング３３を支持し固定する固定リング３４とを含んで構成するという、いわゆる摩擦クラッチで構成した場合について説明した。

しかしながら、本発明に係るダンパプーリにおいては、コイルスプリング３３を８個以外の個数で構成してもよい。例えば、３個ないし７個、または９個以上で構成してもよく、各ボス側クラッチプレート３２に３列以上の列になるよう装着する構成でもよい。
また、コイルスプリング３３を板ばねで構成してもよく、さらに、遠心クラッチ自体の構成を摩擦クラッチ以外のクラッチにより構成するようにしてもよい。

例えば、爪の噛み合わせにより動力を伝達する噛み合いクラッチで構成してもよく、電磁力でクラッチ板を吸着させることにより、クラッチ作用を行うよう、動力の断続を、電磁石への電力の断続をもって行うよう構成してもよい。

また、本実施の形態に係る補機駆動装置１０においては、ダンパプーリ２０およびこのダンパプーリ２０に巻き掛けられる駆動ベルト１５により、クランクシャフト３の動力が、オルタネータプーリ１１、ウォータポンププーリ１２およびエアコンコンプレッサプーリ１３からなる補機プーリを介してオルタネータ１１ｏ、ウォータポンプ１２ｗおよびエアコンコンプレッサ１３ａからなる補機に伝達されるよう構成した場合について説明した。

しかしながら、本発明に係る補機駆動装置においては、オルタネータ１１ｏ、ウォータポンプ１２ｗおよびエアコンコンプレッサ１３ａからなる補機以外の補機で構成するようにしてもよい。

例えば、補機をオルタネータ、ウォータポンプおよびエアコンコンプレッサのいずれか一つで構成してもよく、これらの補機に加えて、他のパワーステアリングポンプなどの補機で構成してもよい。

また、本発明に係る補機駆動装置においては、これらの補機に加えて、アイドラ１４ｄを含んで構成した場合について説明したが、アイドラ１４ｄに代えて、自動的に駆動ベルトの張力を調節しうるオートテンショナを含んで構成するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、エンジンが始動され、回転軸がアイドル回転数に至るまでのエンジンの始動時に、回転軸の共振が回避されて回転変動がなく、コンパクトな構成で高い汎用性を有するダンパプーリおよびそれを備えた補機駆動装置を提供することができるものであり、特に補機駆動装置に設けられるダンパプーリ全般に有用である。

本発明の実施の形態に係るダンパプーリを備えた補機駆動装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係るダンパプーリおよび駆動ベルトの斜視図である。 本発明の実施の形態に係るダンパプーリの正面図である。 本発明の実施の形態に係るダンパプーリの断面図である。 図４の一部を拡大した部分拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係るダンパプーリの断面図であり、エンジン始動時に遠心クラッチが開放された状態を示し、（ｂ）は、エンジン運転時に遠心クラッチが係合した状態を示す。 本発明の実施の形態に係るダンパプーリの遠心クラッチの係合領域を示すグラフである。 本発明の実施の形態の変形例に係るダンパプーリの断面図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
２ シリンダブロック
３ クランクシャフト（回転軸）
１０ 補機駆動装置
１１ オルタネータプーリ（補機プーリ）
１１ｎ、１２ｎ、１３ｎ、１４ｎ 入力軸
１１ｏ オルタネータ（補機）
１２ ウォータポンププーリ（補機プーリ）
１２ｗ ウォータポンプ（補機）
１３ エアコンコンプレッサプーリ（補機プーリ）
１３ａ エアコンコンプレッサ（補機）
１４ アイドラプーリ
１４ｄ アイドラ
１５ 駆動ベルト
２０、１２０ ダンパプーリ
２１、１２１ ハブ
２１ｂ、１２１ｂ ボス部
２２ ダンパマス
２３ ダンパマス弾性体
２４ 遠心クラッチ
２５ プーリ
２６ ボス部弾性体
３１ プーリ側クラッチリング
３２ ボス側クラッチプレート
３３ コイルスプリング
３３ｔ 一方端部
３３ｓ 他方端部
３４ 固定リング

Claims (4)

1. 回転軸に固定され前記回転軸とともに回転するハブと、
   前記ハブの外周を囲むよう配置された環状のダンパマスと、
   前記ハブと前記ダンパマスとを弾性的に連結する環状のダンパマス弾性体と、
   を備えたダンパプーリおいて、
   前記ハブが軸線方向に突出する円筒状のボス部を有し、
   前記ボス部の外周を囲むよう配置され、前記回転軸の動力を伝達する駆動ベルトが巻き掛けられる環状のプーリと、
   前記ボス部と前記プーリとの間に配置され、前記ハブの回転数が基準回転数以上のときに、前記ハブと前記プーリとが接続され、前記ハブの回転数が前記基準回転数未満のときに、前記ハブと前記プーリとの接続が遮断されるよう構成された遠心クラッチと、
   を備えたことを特徴とするダンパプーリ。
2. 前記遠心クラッチが、前記プーリの内周部に設けられた環状のプーリ側クラッチリングと、
   前記プーリ側クラッチリングの内周側に配置され、かつ円周上で等間隔に配置された複数のボス側クラッチプレートと、
   前記各ボス側クラッチプレートの前記ボス部に対向する側面部に一方端部が固定されるとともに、他方端部が前記ボス部の外周側に配置された環状の固定リングに固定され、前記プーリ側クラッチリングと前記ボス側クラッチプレートとが遠心力によって係合したとき、前記プーリ側クラッチリングから前記ボス側クラッチプレートを離隔する方向に引張力が生ずるよう構成されたコイルスプリングと、を備え、
   前記固定リングと前記ボス部とを弾性的に連結する環状のボス部弾性体を備えたことを特徴とする請求項１に記載のダンパプーリ。
3. 前記コイルスプリングが、前記各ボス側クラッチプレートに、前記ボス部の軸線方向に離隔して、複数箇所に設けられたことを特徴とする請求項２に記載のダンパプーリ。
4. 内燃機関の動力が出力される回転軸に固定され前記回転軸とともに回転する前記請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載のダンパプーリと、
   前記ダンパプーリに巻き掛けられるループ状の駆動ベルトと、
   前記内燃機関の動力が入力される補機の入力軸に固定され前記入力軸とともに回転し、かつ前記駆動ベルトが巻き掛けられる補機プーリと、を備え、
   前記回転軸から出力される動力により、前記ダンパプーリ、前記駆動ベルトおよび前記補機プーリを介して、前記補機を駆動するようにしたことを特徴とする補機駆動装置。

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