JP5014196B2 - プーリ構造体、及び、これを用いた補機駆動システム - Google Patents
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Description
また、本発明では、第1回転体が第2回転体に対して所定の方向に相対回転したとき、複数のゴム弾性体は圧縮力を受けて縮むと同時に、軸方向に膨張して規制部材に接触する。これにより、第1ゴム弾性体のそれ以上の変形が規制されるため、ゴム弾性体の耐久性が向上する。
また、本発明では、2つの回転体が相対回転し、2つのダンパ部材の一方を構成するゴム弾性体が引張力を受ける場合、他方のダンパ部材を構成するゴム弾性体が圧縮力を受けて変形することによって回転体の回転変動が吸収される。そのため、ゴム弾性体の受ける引張力は、ダンパ部材を1つしか設けない場合に比べて低減されるため、ゴム弾性体の耐久性が向上する。
また、本発明では、第1回転体が第2回転体に対して相対回転し、複数の第1ゴム弾性体が引張力を受けたとき、この複数の第1ゴム弾性体を他方の回転体に対して摺動させることができる。そのため、第1ゴム弾性体に作用する引張力は、2つの回転体の両方に固定された場合よりも小さくなるため、第1ゴム弾性体が破断しにくくなり、耐久性が向上する。
また、本発明では、2つの回転体が相対回転したとき、複数の第1ゴム弾性体は、圧縮力を受けて縮むと同時に、周方向に膨張しようとする。このとき、複数の第1ゴム弾性体は、周方向に関してそれぞれ2つの変形吸収部材で挟まれているため、第1ゴム弾性体は、変形吸収部材を押圧しつつ、周方向に関して滑らかに膨張変形する。これにより、第1ゴム弾性体は、周方向に関する急激な変形が抑制されるため、座屈しにくくなり、耐久性が向上する。
上記の構成により、複数の第1ゴム弾性体は、第1回転体が第2回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、圧縮力を受けることができる一方、第1回転体が第2回転体に対して所定の方向と反対方向に相対回転したときに、引張力を受けることができる。
上記の構成により、第1回転体が第2回転体に対して相対回転したとき、第1ダンパ部材及び第2ダンパ部材の一方が圧縮力を受ける一方、他方が引張力を受けることができる。
本実施形態の補機駆動システム100は、自動車エンジンの補機であるオルタネータ等をエンジンの回転力で駆動するシステムである。補機駆動システム100は、エンジンのクランク軸101と、クランク軸に連結されたプーリ(第1プーリ)102と、オルタネータ(Alt)の駆動軸103と、エアコンプレッサー(A/C)の駆動軸104と、パワーステアリング(P/S)の駆動軸105と、ウォーターポンプ(W/P)の駆動軸106と、これら補機の駆動軸103、104、105、106にそれぞれ連結されたプーリ(第2プーリ)107、10、108、109、110と、これらのプーリ102、107、108、109、110に亘って共通に巻き掛けられるベルト111と、ベルト111の張りを調節するオートテンショナーのテンションプーリ(A/T)112と、プーリ102とプーリ108との間のベルト111に当接するアイドラープーリ(Idler)113とから構成される。ベルト111は、ベルト長手方向に延びた複数のリブ部を有するVリブドベルトである。
本発明の第1実施形態に係るプーリ構造体200について説明する。
図2に示すように、本実施形態のプーリ構造体200は、ベルト111が巻き掛けられる筒状の第1回転体1と、第1回転体1の内側に第1回転体1に対して相対回転可能に設けられた筒状の第2回転体2と、第1回転体1と第2回転体2の間に設置された複数のゴム弾性体(第1ゴム弾性体)4からなるダンパ部材(第1ダンパ部材)3とを備える。
先ず、第1回転体1の回転速度が第2回転体2の回転速度より速くなる場合、即ち、第1回転体1が第2回転体2に対して回転方向と同じ方向(図4(a)の矢印Aの方向)に相対回転する場合について説明する。
次に、本発明の第2実施形態について、前記第1実施形態と相違する点を中心に説明する。但し、前記第1実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
第1回転体1の回転速度が第2回転体2の回転速度よりも速くなると、複数のゴム弾性体4が延在方向に関して圧縮されて縮むと同時に、軸方向及び周方向に膨張する。すると、ゴム弾性体4の左右両端面4a、4bと、規制部材20、21の当接面22a、23aとの間の隙間が詰まり、端面4a、4bが、当接面22a、23aとそれぞれ接触する。これにより、ゴム弾性体4のそれ以上の変形が規制されるため、ゴム弾性体4の耐久性が向上する。尚、ゴム弾性体4の端面4a、4bと当接面22a、23aとの隙間の大きさは、例えば、ゴム弾性体4のねじれ角(軸3を中心とした、ゴム弾性体4の第1回転体1側の面と第2回転体2側の面のずれの回転角度)が20度以下になるように設定される。
次に、本発明の第3実施形態について、上記第1実施形態と相違する点を中心に説明する。但し、上記第1実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
第1回転体1の回転速度が第2回転体2の回転速度よりも速くなると、ゴム弾性体4は延在方向に関して圧縮されて縮むと同時に、周方向に膨張しようとする。このとき、ゴム弾性体4の周方向の両側面4c、4dが、それぞれ2つの変形吸収部材30に接触しているため、ゴム弾性体4は、変形吸収部材30を押圧しつつ、周方向に関して滑らかに膨張変形する。従って、ゴム弾性体4は、周方向に関する急激な変形が抑制されるため、座屈しにくくなり、耐久性が向上する。
次に、本発明の第4実施形態について、前記第1実施形態と相違する点を中心に説明する。但し、前記第1実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
2つの回転体1、2が相対回転したとき、ゴム弾性体12、13の一方が、その延在方向に関して圧縮力を受け、他方がその延在方向に関して引張力を受ける。具体的には、第1回転体1の回転速度が第2回転体2の回転速度よりも速くなる場合、複数のゴム弾性体12は圧縮力を受け、複数のゴム弾性体13は引張力を受ける。逆に、第1回転体1の回転速度が第2回転体2の回転速度よりも遅くなる場合、複数のゴム弾性体12は引張力を受け、複数のゴム弾性体13は圧縮力を受ける。
101 クランク軸(出力軸)
102 プーリ(第1プーリ)
103、104、105、106 駆動軸(補機駆動軸)
107、108、109、110 プーリ(第2プーリ)
111 ベルト
200、200A、200B、200C プーリ構造体
1 第1回転体
2 第2回転体
3 ダンパ部材(第1ダンパ部材)
4 ゴム弾性体(第1ゴム弾性体)
4a、4b 端面
8 帆布(被覆材)
20、21 規制部材
22、23 壁板
30 変形吸収部材
10 第1ダンパ部材
11 第2ダンパ部材
12 ゴム弾性体(第1ゴム弾性体)
13 ゴム弾性体(第2ゴム弾性体)
12a、12b、13a、13b 端面
50、51、52 規制部材
53、54、55 壁部
Claims (12)
- ベルトが巻き掛けられる筒状の第1回転体と、
前記第1回転体の内側に、前記第1回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第2回転体と、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第1ゴム弾性体からなる第1ダンパ部材と、
前記回転体の軸方向に関して前記第1ゴム弾性体の少なくとも一方側に配置された規制部材と、
を備え、
前記第1回転体が前記第2回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第1回転体が前記第2回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されており、
前記規制部材は、前記第1ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第1ゴム弾性体と接触することにより、前記第1ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制することを特徴とするプーリ構造体。 - ベルトが巻き掛けられる筒状の第1回転体と、
前記第1回転体の内側に、前記第1回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第2回転体と、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第1ゴム弾性体からなる第1ダンパ部材と、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に、それぞれ前記回転体の軸方向に関して前記第1ダンパ部材に隣接するとともに、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第2ゴム弾性体からなる第2ダンパ部材と、
を備え、
前記第1回転体が前記第2回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受けるとともに、前記複数の第2ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受ける一方、前記第1回転体が前記第2回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるとともに、前記複数の第2ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受けるように構成されていることを特徴とするプーリ構造体。 - ベルトが巻き掛けられる筒状の第1回転体と、
前記第1回転体の内側に、前記第1回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第2回転体と、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第1ゴム弾性体からなる第1ダンパ部材と、
を備え、
前記第1回転体が前記第2回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第1回転体が前記第2回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されており、
前記複数の第1ゴム弾性体が、前記第1回転体と前記第2回転体のうち、何れか一方の回転体に固定されており、他方の回転体に対して摺動可能であることを特徴とするプーリ構造体。 - ベルトが巻き掛けられる筒状の第1回転体と、
前記第1回転体の内側に、前記第1回転体に対して相対回転可能に設けられた筒状の第2回転体と、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に、前記回転体の周方向に関して並んで配置された複数の第1ゴム弾性体からなる第1ダンパ部材と、
前記第1ゴム弾性体の弾性率よりも低い弾性率を有する材料からなり、前記複数の第1ゴム弾性体のうち、前記周方向に関して隣接する2つのゴム弾性体の隙間に介在する複数の変形吸収部材と、
を備え、
前記第1回転体が前記第2回転体に対して所定の方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ圧縮力を受ける一方、前記第1回転体が前記第2回転体に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転したときに、前記複数の第1ゴム弾性体がそれぞれ引張力を受けるように構成されていることを特徴とするプーリ構造体。 - 前記複数の第1ゴム弾性体が、それぞれ前記回転体の径方向に対して、前記周方向に傾いて延在していることを特徴とする請求項1、3、4のいずれかに記載のプーリ構造体。
- 前記複数の第1ゴム弾性体及び第2ゴム弾性体が、それぞれ前記回転体の径方向に対して、前記周方向に傾いて延在しており、
前記複数の第1ゴム弾性体と、前記複数の第2ゴム弾性体の、前記径方向に対する傾斜方向が、互いに反対方向であることを特徴とする請求項2に記載のプーリ構造体。 - 前記回転体の軸方向に関して、前記第1ゴム弾性体の少なくとも一方側、及び、前記第2ゴム弾性体の少なくとも一方側に配置された規制部材を備え、
前記規制部材は、前記第1ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第1ゴム弾性体と接触することにより、前記第1ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制するとともに、前記第2ゴム弾性体が前記圧縮力を受けて、前記軸方向に関して膨張変形したときに、前記第2ゴム弾性体と接触することにより、前記第2ゴム弾性体のそれ以上の変形を規制することを特徴とする請求項2又は6に記載のプーリ構造体。 - 前記複数の第2ゴム弾性体が、前記第1回転体と前記第2回転体のうち、何れか一方の回転体に固定されており、他方の回転体に対して摺動可能であることを特徴とする請求項2、6、7の何れか記載のプーリ構造体。
- 前記複数の第1ゴム弾性体又は第2ゴム弾性体の前記他方の回転体側の面が、耐摩耗性の高い被覆材で被覆されていることを特徴とする請求項3又は8に記載のプーリ構造体。
- 前記第1ゴム弾性体又は第2ゴム弾性体が、前記第1回転体と前記第2回転体との間に、前記径方向に関して圧縮状態で設置されていることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載のプーリ構造体。
- 前記第2ゴム弾性体の弾性率よりも低い弾性率を有する材料からなり、前記複数の第2ゴム弾性体のうち、前記周方向に関して隣接する2つの第2ゴム弾性体の隙間に介在する複数の変形吸収部材を備えることを特徴とする請求項2、6〜8の何れかに記載のプーリ構造体。
- オルタネータを含む複数の補機を駆動する補機駆動システムであって、
エンジンに連結された出力軸と、
前記出力軸に設けられた第1プーリと、
前記複数の補機にそれぞれ連結された複数の補機駆動軸と、
前記複数の補機駆動軸にそれぞれ設けられた複数の第2プーリと、
前記第1プーリ及び前記複数の第2プーリに亘って巻き掛けられるベルトと、
を含み、
前記複数の第2プーリのうち、少なくともオルタネータの補機駆動軸に設けられた第2プーリが、請求項1〜11の何れかに記載のプーリ構造体であることを特徴とする補機駆動システム。
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2008
- 2008-02-26 JP JP2008043892A patent/JP5014196B2/ja active Active
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