JP2021089066A - プーリ構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の第1実施形態のプーリ構造体1について説明する。
プーリ構造体1は、自動車の補機駆動システム(図示省略)において、オルタネータの駆動軸に設置される。なお、本発明のプーリ構造体は、オルタネータ以外の補機の駆動軸に設置してもよい。
次に、第2実施形態に係るプーリ構造体101について説明する。第2実施形態に係るプーリ構造体101は、弾性スリーブの構成が第1実施形態のプーリ構造体1と主に異なる。尚、以下においては、上述した第1実施形態と同一の箇所については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例1、2及び比較例1に係るプーリ構造体を作製した。以下、各プーリ構造体について具体的に説明する。
実施例1のプーリ構造体は、上述の第1実施形態に係るプーリ構造体に対応するものである。コイルばねのばね線は、ばね用オイルテンパー線(JISG3560:1994に準拠)とした。ばね線は、台形線であって、内径側軸方向長さは、3.8mmとし、外径側軸方向長さは、3.6mmとし、径方向長さは、5.0mmとした。なお、ばね線の断面における4つの角は、面取り形状(曲率半径0.3mm程度のR面)とした。ばねの巻き数は、7巻きとし、巻き方向は、左巻きとした。ばねの軸方向の圧縮率は、約20%とした。軸方向に隣り合うばね線間の隙間は、ばねが軸方向に圧縮された状態で0.6mmとした。
実施例2のプーリ構造体は、上述の第2実施形態に係るプーリ構造体に対応するものである。実施例2のプーリ構造体におけるコイルばねの構成は、実施例1のプーリ構造体におけるコイルばねと同じである。
比較例1のプーリ構造体は、上述の実施例2に係るプーリ構造体から弾性スリーブを省略したものである。従って、比較例1のプーリ構造体におけるコイルばねの構成は、実施例1,2のプーリ構造体におけるコイルばねの構成と同じである。
以上の実施例1,2及び比較例1のプーリ構造体について、図12及び図13に示すエンジンベンチ試験機200を用いて、エンジン冷間始動試験を行った。このエンジン冷間始動試験は、ベルトを介してプーリ構造体の外回転体に過大なトルクが入力され、ロック機構が確実に作動し得るよう、エンジンの回転変動を最大化できる実機台上試験とされる。ここで、エンジン冷間始動とは、エンジン始動の一形態であって、具体的には、エンジンが完全に冷え切った状態下(例えば、エンジン冷却水の水温が30℃以下)での、エンジン始動を指す。そのため、走行途上(暖気完了後)にエンジンを一時停止させた状態(アイドルストップ等)からのエンジン始動は、当試験条件から除外される。
即ち、雰囲気温度約0℃(低温室内に試験機を設置)、ベルト張力400Nにおいて、エンジン冷間始動を1日おきに5回繰り返した。1日おきとしたのは、確実に、エンジンが完全に冷え切った状態でのエンジン始動とするためである。エンジンの1回当りの運転時間(始動から停止まで時間)は、10秒とした。エンジン始動時の確認として、ロック機構の作動時の衝撃音の大小の程度を人間(立ち位置:ベルトシステムの正面手前1m)の聴覚で確認した。
・0秒:エンジン始動(スイッチON)
・0秒超え〜0.6秒前:クランキング
・0.6秒(エンジン点火)〜0.625秒(ベルト最大張力時点):1回目の爆発(初爆)区間、ベルト張力が過大に上昇(急上昇)。エンジンの回転変動が最大化。この間の途中でロック機構が作動し、ロック状態となる。
・0.625秒超え〜0.65秒:1回目の爆発(初爆)完了後、ベルト張力が急低下。この間の途中でロック状態解除となる。
・0.65秒超え〜10秒(エンジン停止)(スイッチOFF):アイドル運転区間。エンジンの回転変動は収束し、ロック機構は作動しない。
2 外回転体
2a 圧接面
3 内回転体
4 コイルばね
4d 自由部分
6,106 弾性スリーブ
10 ロック機構
Claims (5)
- ベルトが巻回される筒状の外回転体と、
前記外回転体の径方向の内側に設けられ、前記外回転体に対して前記外回転体と同一の回転軸を中心として相対回転可能な内回転体と、
前記外回転体と前記内回転体との間に配置されたコイルばねと、を備え、
前記コイルばねは、拡径方向にねじり変形した際に、前記外回転体と前記内回転体との間でトルクを伝達し、縮径方向にねじり変形した際に、前記外回転体と前記内回転体との間でのトルクの伝達を遮断し、かつ、
前記コイルばねの拡径により、前記コイルばねの自由部分が拡径方向に過大にねじり変形したときに、前記コイルばねのそれ以上の拡径方向のねじり変形が規制され、前記外回転体及び前記内回転体が前記コイルばねと一体的に回転するロック機構を有するプーリ構造体において、
前記外回転体と前記コイルばねとの間に設けられた弾性スリーブをさらに備え、
前記コイルばねの拡径により、前記コイルばねの前記自由部分が前記弾性スリーブを介して前記外回転体に当接し、
前記ロック機構が作動する際に、前記弾性スリーブは、前記径方向に圧縮弾性変形することを特徴とする、プーリ構造体。 - 前記弾性スリーブは、前記外回転体及び前記内回転体が回転していない状態において、前記外回転体の内周面における、前記コイルばねの自由部分と前記径方向に対向する部分に接触していることを特徴とする、請求項1に記載のプーリ構造体。
- 前記弾性スリーブの外周面に、凸部が設けられ、
前記外回転体の内周面に、前記凸部と凹凸嵌合可能な凹部が設けられたことを特徴とする、請求項2に記載のプーリ構造体。 - 前記弾性スリーブは、前記外回転体及び前記内回転体が回転していない状態において、縮径方向の自己弾性復元力によって前記コイルばねにおける前記自由部分の外周面に接触していることを特徴とする、請求項1に記載のプーリ構造体。
- 前記弾性スリーブは、合成ゴム製であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプーリ構造体。
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