JP2015113952A - ダンパプーリ - Google Patents

Abstract

【課題】クランクシャフトとの凝着を防ぐとともに、容易に脱着をおこなうことができるダンパプーリを提供する。
【解決手段】筒状のボス部１ａと、ボス部１ａから径方向外方に延在するハブ側面部１ｂと、ハブ側面部１ｂの径方向外周端に設けられた円筒状のリム部１ｃとからなるハブ１と、外周面にプーリ溝部２ｂを有し、リム部１ｃに弾性体３を介して取付けられたダンパマス２とを備え、ボス部１ａにクランクシャフト９の先端部９ｃを挿通し、セットボルト７によりボス部１ａの端面にクランクシャフト９の先端部９ｃが締結されるダンパプーリ１０において、ボス部１ａは、内燃機関のケース内部と連通する径方向の貫通孔２０を複数有し、ケース内部を循環するオイルが、貫通孔２０を介してボス部１ａの内周面とクランクシャフト９の軸部外周面との間の隙間に流入し、油膜を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車エンジンのクランクシャフト等の回転軸に取り付けられ、捩り振動を減衰するダンパプーリに関する。

自動車の駆動力として内燃機関であるレシプロエンジンが用いられており、このエンジンは、ピストンの往復運動をクランクシャフトにより回転運動に変換する方式が採用されている。このクランクシャフトには、エンジンのシリンダ毎の爆発力と慣性力とによる回転力が周期的に作用するため、クランクシャフトは、捩じり振動をともなって回転される。クランクシャフトの回転は、駆動力だけでなく、ウォータポンプやエアコン用コンプレッサ等の補機を回転駆動するためにも用いられている。このため、クランクシャフトの捩じり振動を低減するダンパの１つとして、クランクシャフトの回転動力を補機に伝達するプーリにダンパ機能を付加したダンパプーリが用いられている。クランクシャフトの回転は、先端に取り付けたダンパプーリと補機に取り付けたプーリとにベルトを巻き掛けて伝達される。

このダンパプーリは、クランクシャフトの先端部が挿通される筒状のボス部と、ボス部から径方向外方に延在するハブ側面部と、ハブ側面部の径方向外周端に設けられた円筒状のリム部とからなるハブと、外周面にプーリ溝部を有し、リム部に弾性体を介して取付けられたダンパマスとを備えている。ボス部は、オイルシールを介してフロントカバーの支持部に回転自在に支持され、フロントカバー内はオイルシールによって液密的にシールされている。弾性体は一般にゴム材が使用されており、ダンパマス及び弾性体から構成される振動系の粘性効果によりクランクシャフトの捩じり振動を低減させる。

ところで、ダンパプーリは、例えばエンジンのメンテナンス時において、脱着する場合があるため、容易に脱着ができる構成としている。例えば、特許文献１には、ダンパプーリのボス部にクランクシャフトの先端部を挿入し、クランクシャフトの先端部をボス部の端面に、セットボルトによって締結したダンパプーリが開示されている。図３に示すように、ダンパプーリ１００は、セットボルト１０７の締結および解除により、容易に脱着することを可能としている。

特開２０１１−２５２５６７号公報

上記のダンパプーリ１００は、セットボルト１０７の締結において、クランクシャフト１０９の先端部１０９ｃがボス部１０１ａの端面から軸方向に後退したボス部１０１ａの内周面に位置するようにしている。これは、クランクシャフト１０９の先端部１０９ｃがボス部１０１ａの端面から突出すると、セットボルト１０７の座面と干渉して締結できないことによる。

一方、エンジンが駆動され、クランクシャフト１０９が回転している間、クランクシャフト１０９は常に振動している。このクランクシャフト１０９の振動によって、クランクシャフト１０９の先端部１０９ｃがボス部１０１ａの内周面に接触し、この接触面において金属的な結合（凝着）が生じる場合がある。クランクシャフト１０９との凝着が生じたダンパプーリ１００は、セットボルト１０７の締結を解除しても容易に脱着することができず、無理に脱着しようとするとクランクシャフト１０９が損傷することがあり、脱着に手間がかかるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、クランクシャフトとの凝着を防ぐとともに、容易に脱着をおこなうことができるダンパプーリを提供することにある。

請求項１に係わる発明は、内燃機関のクランクシャフトの先端部が挿通される筒状のボス部と、前記ボス部から径方向外方に延在するハブ側面部と、前記ハブ側面部の径方向外周端に設けられた円筒状のリム部とからなるハブと、外周面にプーリ溝部を有し、前記リム部に弾性体を介して取付けられたダンパマスとを備え、前記ボス部に前記クランクシャフトの先端部を挿通し、セットボルトにより前記ボス部の端面に前記クランクシャフトの先端部が締結されるダンパプーリにおいて、前記ボス部は、前記内燃機関のケース内部と連通する径方向の貫通孔を複数有し、前記ケース内部を循環するオイルが、前記貫通孔を介して前記ボス部の内周面と前記クランクシャフトの軸部外周面との間の隙間に流入し、油膜を形成することを特徴とする。

上記のように構成した請求項１の発明によれば、ダンパプーリがクランクシャフトに固定された状態において、内燃機関のケース内部を循環するオイルの一部が、ボス部の貫通孔を介してボス部の内周面とクランクシャフトの軸部外周面との間の隙間に流入する。この隙間に流入したオイルは、ボス部の内周面とクランクシャフトの軸部外周面との間に油膜を形成する。この油膜により、ボス部の内周面とクランクシャフトの軸部外周面との間が潤滑されるので、クランクシャフトが振動して、クランクシャフトの先端部とボス部の内周面とが当接しても、接触面において大きな摩擦力が生じることがない。したがって、ダンパプーリは、クランクシャフトとの凝着を防ぐとともに、セットボルトの締結を解除することにより、容易に脱着をおこなうことができる。

請求項２に係わる発明は、請求項１に記載のダンパプーリであって、前記クランクシャフトの軸部外周面に油溝を形成することを特徴とする。

上記のように構成した請求項２の発明によれば、ボス部の貫通孔を介してボス部の内周面とクランクシャフトの軸部外周面との間の隙間に流入したオイルは、ボス部の内周面とクランクシャフトの軸部外周面との間に油膜を形成するとともに、油溝に保持される。この油溝がオイルを常に保持しているので、油膜切れをおこすことなく、油膜を確実に形成することができる。したがって、ダンパプーリは、長期間に渡りクランクシャフトとの凝着を防ぐとともに、セットボルトの締結を解除することにより、容易に脱着をおこなうことができる。

本発明によれば、クランクシャフトとの凝着を防ぐとともに、容易に脱着をおこなうことができるダンパプーリを提供することができる。

本発明の実施形態に係るダンパプーリを示す側面断面図である。 図１のクランクシャフトの軸部外周面の展開図である。 従来のダンパプーリを示す側面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態のダンパプーリ１０は、図示していない内燃機関であるエンジンの回転軸としてのクランクシャフトに取り付けられている。図１に示すように、ダンパプーリ１０は、クランクシャフト９の先端部９ｃが挿通される筒状のボス部１ａと、ボス部１ａから径方向外方に延在するハブ側面部１ｂと、ハブ側面部の径方向外周端に設けられた円筒状のリム部１ｃとからなるハブ１と、外周面にプーリ溝部２ｂを有し、リム部１ｃに弾性体３を介して取付けられたダンパマス２とを備えてなる。

ハブ１は、鋳鉄等の金属材料からなり、クランクシャフト９の先端部９ｃに固定するボス部１ａと、このボス部１ａから径方向外方に延在するハブ側面部１ｂと、ボス部１ａから正面側（図１中左側）へ延在され、ハブ側面部１ｂの径方向外周端に設けられた円筒状のリム部１ｃを有している。

ダンパマス２は、鋳鉄等の金属材料からなり、外周面にはベルトを巻き掛けて補機へ回転力を伝達するためのプーリ溝部２ｂが形成されている。

弾性体３は、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）等の弾性材料からなり、環状に成形され、リム部１ｃの外周面１ｄに対向して配置されたダンパマス２の内周面２ａとの間に、所定の圧縮代をもって嵌着されている。

リム部１ｃの外周面１ｄとダンパマス２の内周面２ａは、ハブ１に対するダンパマス２及の軸方向の動きを抑制するため、半径方向にうねった形状となっている。

ボス部１ａの内周面には、半月キー１１が形成されており、この半月キー１１は、クランクシャフト９の軸部外周面に形成された半月状の溝９ａに嵌合されている。ボス部１ａのケース側には、ボス部１ａを径方向に貫通する貫通孔２０が放射状に複数形成されている。

クランクシャフト９の先端部９ｃには、ねじ溝９ｂが形成されており、このねじ溝９ｂにはセットボルト７が螺合されている。また、図２に示すように、クランクシャフト９の軸部外周面には、格子状の油溝２１が形成されている。

図１に示すように、セットボルト７は、六角頭の頭部とクランクシャフト９のねじ溝９ｂと螺合するねじ部と、ボス部１ａの端面と当接する座面７ａを有している。このセットボルト７は、クランクシャフト９の段差部（図示せず）に押し付けるようにしてねじ溝９ｂに螺合されており、セットボルト７の締結力によってクランクシャフト９の段差部に挟持されて、ダンパプーリ１０をクランクシャフト９に固定している。

このように、ボス部１ａは、クランクシャフト９の軸方向および回転方向に移動不能にクランクシャフト９に固定され、クランクシャフト９と一体回転するようになっている。

ダンパプーリ１０をクランクシャフト９に固定した状態で、クランクシャフト９の軸部外周面とボス部１ａの内周面との間には、径方向にわずかな隙間を有している。この隙間は、オイルシール８の内側において、貫通孔２０を介してエンジンのケース内部と連通している。

フロントカバー５は、エンジンのケースの一部を構成している。このフロントカバー５には支持部５ａが形成されており、この支持部５ａにはオイルシール８を介してハブ１のボス部１ａが回転自在に支持されている。

なお、エンジンのシリンダブロックとフロントカバー５との間にはタイミングチェーン等を潤滑するためのオイルが循環しており、オイルシール８をボス部１ａとフロントカバー５の支持部５ａとの間に介装することにより、フロントカバー５の外部にオイルが漏出するのを防止している。

上記の構成によれば、図１に示すように、ダンパプーリ１０は、クランクシャフト９の回転にともなう捩り振動は、弾性体３の粘性効果によって減衰される。また、弾性体３のばね効果によって、ダンパマス２及び弾性体３から構成される振動系とクランクシャフト９との共振により減衰される。このように、クランクシャフト９の回転は、ハブ１から弾性体３を介して、ダンパマス２に伝達され、さらに、ダンパマス２の外周面のプーリ溝部２ｂに巻き掛けられたＶベルト（図示せず）を介し、補機に伝達される。

このダンパプーリ１０は、ボス部１ａにクランクシャフト９の先端部９ｃを挿通し、セットボルト７によりボス部１ａの端面にクランクシャフト９の先端部を締結している。ダンパプーリ１０がクランクシャフト９に固定された状態において、ボス部１ａは、支持部５ａに回転自在に支持されている。エンジンのケース内部となるオイルシール８の内側において、貫通孔２０を介してクランクシャフト９の軸部外周面とボス部１ａの内周面との間の隙間が、ケース内部と連通している。

エンジンのケース内部を循環するオイルの一部は、ボス部１ａの貫通孔２０を介してボス部１ａの内周面とクランクシャフト９の軸部外周面との間の隙間に流入する。この隙間に流入したオイルは、ボス部１ａの内周面とクランクシャフト９の軸部外周面との間に油膜を形成する。

この油膜により、ボス部１ａの内周面とクランクシャフト９の軸部外周面との間が潤滑されるので、クランクシャフト９が振動して、クランクシャフト９の先端部９ｃとボス部１ａの内周面とが当接しても、接触面において大きな摩擦力が生じることがない。したがって、ダンパプーリ１０は、クランクシャフト９との凝着を防ぐとともに、セットボルト７の締結を解除することにより、容易に脱着をおこなうことができる。

また、クランクシャフト９の軸部外周面に形成された油溝２１が、オイルを常に保持しているので、油膜切れをおこすことなく、油膜を確実に形成することができる。したがって、ダンパプーリ１０は、長期間に渡りクランクシャフト９との凝着を防ぐとともに、セットボルト７の締結を解除することにより、容易に脱着をおこなうことができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態では、クランクシャフトの軸部外周面に油溝を形成しているが、油溝をボス部内周面に形成してもよい。

１，１０１：ハブ、 １ａ，１０１ａ：ボス部、 １ｂ：ハブ側面部、 １ｃ：リム部、
１ｄ：外周面、 ２，１０２：ダンパマス、 ２ａ：ダンパマス内周面、
２ｂ：プーリ溝部、 ３，１０３：弾性体、 ５，１０５：フロントカバー、
５ａ：支持部、 １０６：ワッシャ、 ７，１０７：セットボルト、 ７ａ：座面、
８，１０８：オイルシール、 ９，１０９：クランクシャフト、 ９ａ：溝、
９ｂ：ねじ溝、 ９ｃ：先端部、 １０，１００：ダンパプーリ、 １１：半月キー
２０：貫通孔、 ２１：油溝

Claims (2)

1. 内燃機関のクランクシャフトの先端部が挿通される筒状のボス部と、前記ボス部から径方向外方に延在するハブ側面部と、前記ハブ側面部の径方向外周端に設けられた円筒状のリム部とからなるハブと、外周面にプーリ溝部を有し、前記リム部に弾性体を介して取付けられたダンパマスとを備え、前記ボス部に前記クランクシャフトの先端部を挿通し、セットボルトにより前記ボス部の端面に前記クランクシャフトの先端部が締結されるダンパプーリにおいて、
   前記ボス部は、前記内燃機関のケース内部と連通する径方向の貫通孔を複数有し、前記ケース内部を循環するオイルが、前記貫通孔を介して前記ボス部の内周面と前記クランクシャフトの軸部外周面との間の隙間に流入し、油膜を形成することを特徴とするダンパプーリ。
2. 請求項１に記載のダンパプーリであって、前記クランクシャフトの軸部外周面に油溝を形成することを特徴とするダンパプーリ。

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