JP2012002240A - 回転変動吸収ダンパプーリ - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパプーリの軸方向の長さを短くするとともに製造を容易にする。プーリの軸方向の振動を吸収できるようにする。
【解決手段】連結ハブ部１１Ｃの外周側に外ハブ部１１Ｂを連結するとともに内周側に内ハブ部１１Ａを連結したハブ１１と、連結プーリ部２２の外周側に外プーリ部２１を連結するとともに内周側に内プーリ部２３を連結したプーリ１３と、外ハブ部１１Ｂの外周側に配置されたリング状の慣性マス１２と、内ハブ部１１Ａの外周に内周側が連結され、内プーリ部２３の内周に外周側が連結された弾性変形可能な第２のゴム状弾性部材１５とからなる回転変動吸収ダンパプーリにおいて、前記内プーリ部２３の内周面にこれの軸方向中間を中心にして軸方向前後対称に一方にプーリの軸線に対して傾斜した第１の傾斜面３０Ａを形成し、他方に第２の傾斜面３１Ａを形成し、第１の傾斜面３０Ａと第２の傾斜面３１Ａに第２のゴム状弾性部材１５を連結した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等のエンジンから伝達される回転変動を吸収して補機等に回転を伝達する回転変動吸収ダンパプーリに関する。

自動車のエンジンからの駆動力の一部は、クランクシャフトの軸端に取付けられたプーリから無端ベルトを介して例えばオルタネータやウォータポンプ等の補機に伝えられるが、クランクシャフトはエンジンによる回転変動（トルク変動）を伴って回転されるので、プーリには、回転変動を吸収するための回転変動吸収ダンパが備えられているものがある。

この種の回転変動吸収ダンパ付のプーリとしては、例えば特許文献１に記載され、図２に示すようなダンパプーリ１００が知られている。このダンパプーリ１００は、クランクシャフトの軸端に取り付けられて一体的に回転するハブ１０１の外周に、第１のゴム状弾性体１０２を介して慣性マス１０３を連結すると共に、ハブ１０１とプーリ１０４とを第２のゴム状弾性体１０５を介して連結した構造となっている。そして、クランクシャフトからハブ１０１へ入力された回転振動を第１のゴム状弾性体１０２によって減衰するとともに、クランクシャフトからハブ１０１へ入力された回転変動トルクを、第２のゴム状弾性体１０５の回転方向剪断変形作用によって吸収しながら、プーリ１０４へ回転を伝達するようになっている。ハブ１０１とプーリ１０４間にはラジアル軸受１０６が介挿され、ハブ１０１に対しプーリ１０４をラジアル支持する構造となっている。

また、回転変動吸収ダンパ付のプーリとして、例えば特許文献２に記載され、図３に示すようなダンパプーリ１１０が知られている。このダンパプーリ１１０は、クランクシャフトの軸端に取り付けられて一体的に回転するハブ１１１の外周に、第１のゴム状弾性体１１２を介して慣性マス１１３を連結すると共に、ハブ１１１とプーリ１１４とを第２のゴム状弾性体１１５を介して連結した構造となっている。そして、クランクシャフトからハブ１１１へ入力された回転振動を第１のゴム状弾性体１１２によって減衰するとともに、クランクシャフトからハブ１１１へ入力された回転変動トルクを、第２のゴム状弾性体１１５の回転方向剪断変形作用によって吸収しながら、プーリ１１４へ回転を伝達するようになっている。慣性マス１１３とプーリ１１４間にはラジアル軸受１１６が介挿され、ハブ１１１に対しプーリ１１４をラジアル支持する構造となっている。

実用新案登録第２６０５６６２号 特開２００６−３２２５７３号

上記した特許文献１に記載の回転変動吸収ダンパプーリは、第２のゴム状弾性体１０５がプーリ１０４とリング１０７間で半径方向に配置されているので、第２のゴム状弾性体を軸方向に配置したダンパプーリよりは、軸方向長さを短くできる。また、第２のゴム状弾性体１０５をプーリ１０４とリング１０７に加硫接着した後、リング１０７をハブ１００に圧入することにより、プーリ１０４とハブ１００を一体化できるため、製造が容易である。この反面、プーリ１０４の軸方向の振動を抑えることが出来ない。

上記した特許文献２に記載の回転変動吸収ダンパプーリは、第２のゴム状弾性体１１５がハブ１１０とリング１１７間で軸方向に配置され、第２のゴム状弾性体１１５の軸方向中間にプーリ１１４が挿入されているので、プーリ１１４の軸方向の振動を抑えることが出来る。この反面、第２のゴム状弾性体１１５が軸方向に配置されているので、第２のゴム状弾性体を半径方向に配置したダンパプーリよりは、ダンパプーリ１１０の軸方向長さが長くなる。第２のゴム状弾性体１１５の軸方向前側の部分１１５ａをプーリ１１４とリング１１７に加硫接着させ、第２のゴム状弾性体１１５の軸方向後側の部分１１５ｂをプーリ１１４に加硫接着させ、リング１１７をハブ１１１に圧入した後、第２のゴム状弾性体１１５の軸方向後側の部分１１５ｂを接着剤を使ってハブ１１１に接着しており、このように加硫接着と接着剤による接着の２工程に分かれるため、工数がかかる。

上記の課題を解決するための請求項１に記載の発明は、円盤状の連結ハブ部の外周側に円筒状の外ハブ部を連結するとともに内周側に円筒状の内ハブ部を連結したハブと、円盤状の連結プーリ部の外周側に円筒状の外プーリ部を連結するとともに内周側に円筒状の内プーリ部を連結したプーリと、前記外ハブ部の外周側に配置されたリング状の慣性マスと、前記ハブと前記慣性マスとを連結する弾性変形可能な第１のゴム状弾性部材と、前記内ハブ部の外周に内周側が連結され、前記内プーリ部の内周に外周側が連結された弾性変形可能な第２のゴム状弾性部材と、前記ハブに対し前記プーリをラジアル支持するとともに回転を許容するラジアル軸受と、からなる回転変動吸収ダンパプーリにおいて、前記内プーリ部の内周面にこれの軸方向中間を中心にして軸方向前後対称に第１の傾斜面を形成し、他方に第２の傾斜面を形成し、第１の傾斜面と第２の傾斜面に第２のゴム状弾性部材を連結したことを特徴とするものである。

この構成によれば、第２のゴム状弾性体が半径方向に配置されているため、第２のゴム状弾性体を軸方向に配置したダンパプーリと比較して、ダンパプーリの軸方向長さを短く出来る。また、プーリを軸方向に振動しようとしたときに、第１の傾斜面に第２のゴム状弾性体の圧縮、引っ張りの反力が交互に繰り返し作用し、第２の傾斜面に第２のゴム状弾性体の引っ張り、圧縮の反力が交互に繰り返し作用するため、プーリの軸方向の振動を抑えることが出来る。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転変動吸収ダンパプーリおいて、前記第２のゴム状弾性部材の内周側に円筒状のリングを連結し、このリングを内ハブ部の外周に圧入固定したことを特徴とするものである。

この構成によれば、ダンパプーリの製造が容易になる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転変動吸収ダンパプーリおいて、前記第２のゴム状弾性部材は、加硫接着によって前記リングの外周面と前記内プーリ部の前記第１の傾斜面と内プーリ部の前記第２の傾斜面に連結したことを特徴とするものである。

この構成によれば、ダンパプーリの製造がより容易になる。

本発明によれば、ダンパプーリの軸方向長さを短く出来るとともに製造が容易になる。プーリの軸方向の振動を抑えることが出来る。

本発明の実施形態を示す回転変動吸収ダンパプーリの断面図である。 第２のゴム状弾性体を半径方向に配置した従来の回転変動吸収ダンパプーリの断面図である。 第２のゴム状弾性体を軸方向に配置した従来の回転変動吸収ダンパプーリの断面図である。

本発明の実施形態について図１を参酌しつつ説明する。ダンパプーリ１０は、例えば自動車のエンジンの図略のクランクシャフトに取付けられ、かつ外周にＶベルトを懸装して使用されるもので、エンジンによるクランクシャフトの回転動力をＶベルトを介して自動車に搭載されている各種の補機類、例えば、オルタネータ、ウォータポンプ、クーラコンプレッサ等に伝達して、これらの補機類を駆動すべく機能する。

ダンパプーリ１０は、ハブ１１と、ハブ１１の外周側にハブ１１と同心的に配置された慣性マス１２およびプーリ１３と、ハブ１１と慣性マス１２との間に介在された第１のゴム状用弾性体１４と、ハブ１１とプーリ１３との間に介在された第２のゴム状弾性体１５と、プーリ１３と慣性マス１２との間に介在されたラジアル軸受２０とによって構成されている。

ハブ１１は、円筒状の内ハブ部１１Ａと、この内ハブ部１１Ａの外周側に同心的に位置する円筒状の外ハブ部１１Ｂと、これら内ハブ部１１Ａと外ハブ部１１Ｂとを連結する半径方向に延びた連結ハブ部１１Ｃとからなっている。内ハブ部１１Ａの外周には、円筒状のリング１７が圧入固定されている。内ハブ部１１Ａの内周には、図示してないがクランクシャフトの軸端が嵌合固定されるようになっており、ハブ１１はクランクシャフトと一体に回転される。

外ハブ部１１Ｂの外径は慣性マス１２の内径より小さく形成されており、外ハブ部１１Ｂの外周面と慣性マス１２の内周面との間にリング状の第１のゴム状弾性体１４が締め代をもって圧入嵌合されている。これにより、ハブ１１と慣性マス１２は第１のゴム状弾性体１４を介して弾性的に連結されている。第１のゴム状弾性体１４は、耐熱性および機械的強度に優れたゴム状弾性材料で成形されている。慣性マス１２が第１のゴム状弾性体１４を介してハブ１１に対して振動することによって、クランクシャフトからハブ１１へ伝えられる振動を減衰するようになっている。

なお、外ハブ部１１Ｂの外周面および慣性マス１２の内周面には、互いに対応する凹凸が円周方向に連続して形成されており、外ハブ部１１Ｂと慣性マス１２との間に圧縮した状態で圧入される第１のゴム状弾性体１４は軸方向の中間で半径方向外方へうねった形状とされ、外ハブ部１１Ｂに対する慣性マス１２の軸方向の滑りを起こりにくくしている。

プーリ１３は、慣性マス１２の外周側に配置された略円筒状の外プーリ部２１と、外プーリ部２１の軸方向後面側の端部から半径方向内方に延びた連結プーリ部２２と、連結プーリ部２２の内周側でプーリ１３の軸方向前面側に向けて屈曲された円筒状の内プーリ部２３とを備えている。外プーリ部２１の外周面には図略のＶベルトが懸装されるポリＶ溝２１Ａが形成されている。

図１の断面図で見ると、内プーリ部２３は半径方向内方へヘの字に折れ曲がっている。つまり、内プーリ部２３の軸方向中間を中心にして軸方向前後対称に一方にプーリ１３の軸線に対して傾斜した第１の傾斜部３０が形成され、他方に第２の傾斜部３１が形成され、第２の傾斜部３１を挟んで第１の傾斜部３０と反対側にプーリ１３の軸線と平行に水平部３２が形成されている。第１の傾斜部３０の内周面には第１の傾斜部３０と平行に第１の傾斜面３０Ａが形成され、第２の傾斜部３１の内周面には第１の傾斜部３１と平行に第２の傾斜面３１Ａが形成されている。

第２のゴム状弾性体１５の外周面が、内プーリ部２３の第１の傾斜面３０Ａと第２の傾斜面３１Ａに加硫接着されている。第２のゴム状弾性体１５の内周面がリング１７の外周面に加硫接着されている。内プーリ部２３の内周面とリング１７の外周面間に配置されるように、リング状の第２のゴム状弾性体１５が円周方向に連続して設けられている。第１の傾斜面３０Ａと第２の傾斜面３１Ａの繋ぎ目を挟んでプーリ１３の軸方向前後に第２のゴム状弾性体１５が均等に配置されているので、第２のゴム状弾性体１５のプーリ１３の軸方向の厚さが、第１の傾斜面３０Ａと第２の傾斜面３１Ａの繋ぎ目を挟んでプーリ１３の軸方向の前側と後側とで同じとなり、プーリ１３が軸方向に振動したときにセンタリングする機能が高まる。

前記第１の傾斜部３０と第２の傾斜部３１と水平部３２は、一枚の鉄板の折り曲げによって形成したので、第２のゴム状弾性体１５から受ける力によって折損する可能性が非常に少ない。

このように、互いに異なる方向に傾斜した第１の傾斜面３０Ａと第２の傾斜面３１Ａに第２のゴム状弾性体を連結したことにより、プーリ１３が軸方向に振動しようとしたときに、この振動を減衰させる力として働く。すなわち、プーリ１３が軸方向前側へ移動しようとすると、第１の傾斜面３０Ａに第２のゴム状弾性体１５の引っ張り反力が作用すると同時に第２の傾斜面３１Ａに第２のゴム状弾性体１５の圧縮反力が作用してプーリ１３を軸方向後側へ戻そうとする力が働く。

逆に、プーリ１３が軸方向後側へ移動しようとすると、第１の傾斜面３０Ａに第２のゴム状弾性体１５の圧縮反力が作用すると同時に第２の傾斜面３１Ａに第２のゴム状弾性体１５の引っ張り反力が作用してプーリ１３を軸方向前側へ戻そうとする力が働く。この第２のゴム状弾性体１５の圧縮反力もしくは引っ張り反力でもってプーリ１３の軸方向の振動を減衰させる。これにより、プーリ１３を軸方向に位置決めするスラスト軸受を設けなくても、プーリ１３の軸方向の振動を抑えることが出来る。

第２のゴム状弾性体１５は、耐熱性および機械的強度に優れたゴム状弾性材料からなり、この第２のゴム状弾性体１５を介してハブ１１とプーリ１３が弾性的に連結されることにより、クランクシャフトからハブ１１へ入力された駆動トルクの回転変動を、第２のゴム状弾性体１５によって吸収し、ハブ１１からプーリ１３に滑らかに回転を伝達する。

プーリ１３の外プーリ部２１の内周と慣性マス１２の外周との間には、ラジアル軸受２０が介在され、プーリ１３はラジアル軸受２０によって、ハブ１１に取付けられるクランクシャフトの回転中心と同心的に支持されるとともに、慣性マス１２に相対回転可能にラジアル支持されている。ラジアル軸受２０としてすべり軸受が使用されている。

プーリ１３の連結プーリ部２２には、回転方向に長い溝を有する係合孔２５が形成され、この係合孔２５に慣性マス１２の端面より突設された係合ピン２６が、円周方向両側に適当なクリアランスをもって遊嵌されている。これにより、プーリ１３をハブ１１に対して円周方向の相対回転角度を所定の範囲に制限するストッパ機構２７を構成している。かかるストッパ機構２７により、第２のゴム状弾性体１５が過大に捩れて破損するのを防止するようにしている。

上記した実施の形態における回転変動吸収ダンパプーリ１０は、ハブ１１の内ハブ部１１Ａが、エンジンの図略のクランクシャフトの軸端に装着されることにより、クランクシャフトとともに回転される。クランクシャフトの回転は、ハブ１１から第２のゴム状弾性体１５を介してプーリ１３へ伝達され、さらに、プーリ１３に巻き掛けられた図略のＶベルトを介して、オルタネータ等の補機に伝達される。

エンジンはピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換しているため、クランクシャフトには、回転に伴って周期的な回転変動を生じるが、この回転変動は、第２のゴム状弾性体１５によって吸収される。従って、プーリ１３に伝わる回転変動が少なくなり、プーリ１３から補機類に滑らかに回転が伝達される。慣性マス１２が第１のゴム状弾性体１４を介してハブ１１に対して回転方向に振動できるように支持されているので、慣性マス１２の回転振動がクランクシャフトからハブ１１に伝わる回転振動を打ち消すように働く。

上記慣性マス１２とハブ１１は、鋳造と切削によって所定の形状に加工される。プーリ１３は、折り曲げ加工と塑性加工と切削によって所定の形状に加工される。第２のゴム状弾性体１５は、金型内にプーリ１３とリング１７をセットし、ゴム材料を金型内に注入し、圧力と熱をかけることによって、加硫成形される。事前にプーリ１３とリング１７にプライマーを塗布しておけば、プライマーが塗布されたところに第２のゴム状弾性体１５が加硫接着される。この場合、リング１７の外周面と内プーリ部２３の第１の傾斜面３０Ａと内プーリ部２３の第２の傾斜面３１Ａにプライマーを事前に塗布し、これらの面に第２のゴム状弾性体１５を加硫接着させる。第２のゴム状弾性体１５の材料として、ＥＰＤＭゴムを使用した。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、図１の断面図で見ると、内プーリ部２３が半径方向内方へヘの字に折れ曲がった例について述べたが、他の実施形態として内プーリ部２３が半径方向外方へ逆ヘの字に折れ曲がったものでも良い。

他の実施例として、第２のゴム状弾性体１５を金型を使って加硫成形し、第２のゴム状弾性体１５をプーリ１３とリング１７に接着剤を介して固定しても良い。

また、他の実施例として、リング１７を使わないで第２のゴム状弾性体１５を直接ハブ１１に接着剤を介して固定しても良い。

１０：ダンパプーリ、１１：ハブ、１１Ａ：内ハブ部、１１Ｂ：外ハブ部、１１Ｃ：連結ハブ部、１２：慣性マス、１３：プーリ、１４：第１のゴム状弾性体、１５：第２のゴム状弾性体、１７：リング、２０：ラジアル軸受、２１：外プーリ部、２２：連結プーリ部、２３：内プーリ部、３０：第１の傾斜部、３０Ａ：第１の傾斜面、３１：第２の傾斜部、３１Ａ：第２の傾斜面

Claims (3)

1. 円盤状の連結ハブ部の外周側に円筒状の外ハブ部を連結するとともに内周側に円筒状の内ハブ部を連結したハブと、
   円盤状の連結プーリ部の外周側に円筒状の外プーリ部を連結するとともに内周側に円筒状の内プーリ部を連結したプーリと、
   前記円筒状の外ハブ部の外周側に配置されたリング状の慣性マスと、
   前記ハブと前記慣性マスとを連結する弾性変形可能な第１のゴム状弾性部材と、
   前記円筒状の内ハブ部の外周に内周側が連結され、前記円筒状の内プーリ部の内周に外周側が連結された弾性変形可能な第２のゴム状弾性部材と、
   前記ハブに対し前記プーリをラジアル支持するとともに回転を許容するラジアル軸受と、からなる回転変動吸収ダンパプーリにおいて、
   前記内プーリ部の内周面にこれの軸方向中間を中心にして軸方向前後対称に一方にプーリの軸線に対して傾斜した第１の傾斜面を形成し、他方に第２の傾斜面を形成し、第１の傾斜面と第２の傾斜面に第２のゴム状弾性部材を連結したことを特徴とする回転変動吸収ダンパプーリ。
2. 請求項１に記載の回転変動吸収ダンパプーリにおいて、
   前記第２のゴム状弾性部材の内周側に円筒状のリングを連結し、このリングを内ハブ部の外周に圧入固定したことを特徴とする回転変動吸収ダンパプーリ。
3. 請求項２に記載の回転変動吸収ダンパプーリにおいて、
   前記第２のゴム状弾性部材は、加硫接着によって前記リングの外周面と前記内プーリ部の前記第１の傾斜面と前記内プーリ部の前記第２の傾斜面に連結したことを特徴とする回転変動吸収ダンパプーリ。

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