JP5039467B2 - ダンパ付プーリ - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのクランクシャフト等の回転軸に装着され、クランクシャフト等の回転軸のトルクを無端ベルトを介して各種の補機に伝達するダンパ付プーリに関する。

エンジンのクランクシャフトのトルクを無端ベルトを介して発電機やコンプレッサ等の種々の補機に伝達するためにダンパ付プーリが用いられている。ダンパ付プーリは、特許文献１に記載されるように、ダンパユニットとこれに装着されるプーリユニットとを有している。ダンパユニットはエンジンのクランクシャフトに取り付けられる取付部であるハブと、このハブに設けられてクランクシャフトのねじり振動を低減するダンパ部とを有している。また、プーリ部とダンパ部との間には、ジャーナルベアリングが装着されている。

プーリユニットはＶベルト等の無端ベルトが掛け渡されるＶ溝付のプーリ部と、このプーリ部から径方向内方に延びるカバー部とを有し、カバー部とハブとの間には環状弾性体が装着されている。この環状弾性体は主にエンジンのアイドリング回転等のようにエンジン低回転時のトルク変動によって発生するクランクシャフトの速度変動がプーリ部に伝達されるのを低減する機能を有している。
特開２００４−３１６８８２号公報

上記従来のダンパ付プーリにおいては、カバー部に形成された長孔に挿入するストッパがダンパユニット側（ハブ）に設けられており、長孔とストッパによって、ダンパユニットとプーリユニットとの所定角度以上の相対変位を規制することにより、環状弾性体の破損を防止するとともに、環状弾性体が破断した場合であっても、プーリユニットがダンパユニットと回転方向に一体化して回転するようにしている。また、ダンパユニット側（ハブ）にストッパを設けずに、カバー部に主に軽量化のための長孔を形成することも試みられている。

ところで、このようにカバー部に長孔を形成すると、環状弾性体の破損防止やダンパ付プーリを軽量化することができるが、長孔を外部に連通させて形成すると、外部からプーリ部の内部にダスト等の異物が侵入し易くなる。そして、異物がプーリ部の内周面とジャーナルベアリングの外周面との間や、ダンパ部の外周面とジャーナルベアリングの内周面との間に入り込むと、ジャーナルベアリングの耐久性を低下させるおそれがある。

そのため、長孔を覆うようにプーリユニットにカバーを設けるものが提案されているが、長孔がカバーにより閉じられるために、プーリユニットの内部は外部に連通されずに閉じられた構造となる。ダンパ付プーリがクランクシャフトにより回転された状態のもとでは、環状弾性体は弾性変形により発熱するが、長孔がカバーにより閉じられていると、プーリユニット内部の放熱性が低下することになる。

本発明の目的は、ダンパ付プーリの放熱性を向上しつつ、ダスト等の異物によってジャーナルベアリングの耐久性が低下するのを防止することにある。

請求項１に係る本発明のダンパ付きプーリは、回転軸に取り付けられるダンパ付プーリであって、
前記回転軸に取り付けられる取付部と、前記取付部と一体に回転し前記回転軸のねじり振動を低減するダンパ部とを有するダンパユニットと、
外周面にプーリ溝が設けられ前記ダンパ部の外側に同心状に配置されるプーリ部と、前記プーリ部から径方向内側に延出し前記ダンパ部の一端側を覆うカバー部とを有するプーリユニットと、
一端が前記カバー部側に取り付けられ、他端が前記取付部側に取り付けられ、前記回転軸の速度変動が前記プーリユニットに伝達されるのを低減する環状弾性体と、
前記プーリ部と前記ダンパ部との間に設けられるジャーナルベアリングと、
前記カバー部に形成され、前記環状弾性体を外部に連通させる貫通孔と、
前記カバー部に設けられ前記貫通孔と前記ジャーナルベアリングとの間をシールするシール部材とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る本発明のダンパ付きプーリは、回転軸に取り付けられるダンパ付プーリであって、
前記回転軸に取り付けられる取付部と、前記取付部と一体に回転し前記回転軸のねじり振動を低減するダンパ部とを有するダンパユニットと、
外周面にプーリ溝が設けられ前記ダンパ部の外側に同心状に配置されるプーリ部と、前記プーリ部から径方向内側に延出し前記ダンパ部の一端側を覆うカバー部とを有するプーリユニットと、
一端が前記カバー部側に取り付けられ、他端が前記取付部側に取り付けられ、前記回転軸の速度変動が前記プーリユニットに伝達されるのを低減する環状弾性体と、
前記プーリ部と前記ダンパ部との間に設けられるジャーナルベアリングと、
前記カバー部に形成され、前記環状弾性体を外部に連通させる貫通孔と、
前記ダンパ部に設けられ前記貫通孔と前記ジャーナルベアリングとの間をシールするシール部材とを備えることを特徴とする。

請求項３に係る本発明のダンパ付プーリは、請求項１記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材を前記カバー部の内面に環状に連続的に設けることを特徴とする。

請求項４に係る本発明のダンパ付プーリは、請求項１または３記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材を構成する弾性体は、前記カバー部の外面に設けられる弾性体と前記貫通孔を介して一体化していることを特徴とする。

請求項５に係る本発明のダンパ付プーリは、請求項１，３または４のいずれか１項に記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材は、前記ダンパ部の端面に向けて突出する内側シール突起と、当該内側シール突起よりも径方向外方に位置させて前記ダンパ部の端面に向けて突出する外側シール突起とを有することを特徴とする。

請求項６に係る本発明のダンパ付プーリは、請求項２記載のダンパ付きプーリにおいて、前記シール部材は、前記カバー部の内面に向けて突出する内側シール突起と、当該内側シール突起よりも径方向外方に位置させて前記カバー部の内面に向けて突出する外側シール突起とを有することを特徴とする。

請求項７に係る本発明のダンパ付プーリは、請求項１，３または４のいずれか１項に記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材の先端側は前記ダンパ部を構成する慣性質量体に摺接することを特徴とする。

請求項８に係る本発明のダンパ付きプーリは、請求項１、３または４のいずれか１項に記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材の先端側は前記ダンパ部を構成する筒状体に摺接することを特徴とする。請求項９に係る本発明のダンパ付きプーリは、請求項１〜８のいずれか１項に記載のダンパ付きプーリにおいて、前記カバー部に形成された前記貫通孔に連通する連通孔を前記取付部に形成することを特徴とする。

本発明によれば、環状弾性体を外部に連通させる貫通孔がカバー部に形成されているので、ダンパ付プーリのカバー部内部の放熱性を高めることができる。また、貫通孔を介して外部からダスト等の異物がプーリユニット内に侵入しても、シール部材によりダスト等の異物がジャーナルベアリングの方向に入り込むのを防止することができる。よって、ダンパ付プーリの放熱性を確保しつつ、ジャーナルベアリングの耐久性の低下を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるダンパ付プーリを切り欠いて示す斜視図であり、図２はダンパ付プーリを図１において左側から見た正面図であり、図３はダンパ付プーリの背面図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ線断面図である。

このダンパ付プーリ１ａはダンパユニット２とこれに対して同心状に配置されるプーリユニット３とを備えている。ダンパユニット２は取付部としてのハブ１１を有しており、ハブ１１は貫通孔１２が形成されたディスク部１１ａとこのディスク部１１ａの外周端から軸方向に伸びてディスク部１１ａと一体となった筒状部１１ｂとを備えており、筒状部１１ｂは貫通孔１２の中心軸Ｏと同軸状となっている。ハブ１１は貫通孔１２に組み付けられる回転軸としてのエンジンのクランクシャフト（図示省略）に取り付けられ、エンジンのクランクシャフトのトルクがハブ１１に伝達される。

筒状部１１ｂの外側には環状の慣性質量体１３が配置されており、慣性質量体１３の内周面と筒状部１１ｂの外周面との間には、ゴム等の弾性材料により形成された環状弾性体１４が圧入され、慣性質量体１３と環状弾性体１４とにより、取付部としてのハブ１１と一体に回転しクランクシャフトのねじり振動を低減するダンパ部１５が形成されている。

プーリユニット３は外周面に複数のプーリ溝２１が形成された円筒形状のプーリ部２２と、このプーリ部２２の軸方向一端部から径方向内側に向けて延出して一体に設けられるカバー部２３とを備えたプーリ本体２４を有している。カバー部２３の内面には、ゴム等の弾性材料からなる環状弾性体２５がその一端部で加硫接着されており、この環状弾性体２５の他端部には支持リング２６が加硫接着されている。支持リング２６はディスク部１１ａに厚さ方向に当接するディスク部２６ａとその外周端から軸方向に伸びる筒状部２６ｂとこの軸方向端部から径方向外方に突出するとともに外周端がハブ１１に向けて折り曲げられたフランジ部２６ｃとを有している。このように、環状弾性体２５はその一端がカバー部側に取り付けられ、他端がハブ側に取り付けられており、環状弾性体２５はプーリユニット３とダンパユニット２の間で捩り変形することにより、主にエンジンのアイドリング回転のようにエンジン低回転時のエンジントルク変動によって発生するクランクシャフトの速度変動を低減する機能を有している。

プーリユニット３とダンパユニット２とを組み合わせた状態のもとで環状弾性体２５に軸方向の圧縮力を加えて環状弾性体２５を予圧縮するために、プレッシャーリング２７がプーリ部２２と慣性質量体１３との間に装着されている。プレッシャーリング２７はプーリ部２２の内周面に嵌合される円筒部２７ａとこれの端部から径方向に伸びて慣性質量体１３の端面に対向する押圧部２７ｂとを有しており、鋼板等をプレス加工することにより図示する形状に加工されている。尚、プレッシャーリング２７の円筒部２７ａの内周面と、この内周面に対向する慣性質量体１３の外周面との間には、所定のクリアランスが設けられている。

プレッシャーリング２７の押圧部２７ｂの内面と慣性質量体１３の端面との間には、樹脂製のスラストベアリング２８が配置され、押圧部２７ｂはスラストベアリング２８を介してダンパユニット２の慣性質量体１３を押圧する。これにより、押圧部２７ｂは、ダンパユニット２をプーリユニット３のカバー部２３側に押圧し、環状弾性体２５を予圧縮された状態に維持するようになっている。プレッシャーリング２７の円筒部２７ａとプーリ部２２との軸方向の位置を調整することにより、環状弾性体２５に加えられる予圧縮力を許容範囲内に保持しつつ、ダンパユニット２とプーリユニット３の軸方向の相対位置が調整される。

慣性質量体１３の後述するカバー部側の外周面とプーリ部２２の内周面との間には、プレッシャーリング２７の円筒部２７ａに隣り合って樹脂により円筒形状に成形されたジャーナルベアリング２９が設けられており、このジャーナルベアリング２９の一方の端面は、カバー部２３の内面に対向しており、他方の端面は、プレッシャーリング２７の円筒部２７ａの端面に対向している。

図２に示すように、カバー部２３には円周方向に円弧状に延びる貫通孔３１が円周方向等間隔に３つ形成されており、複数の貫通孔３１をカバー部２３に形成することによってプーリユニット３の軽量化が図られている。それぞれの貫通孔３１は、図４に示すように、環状弾性体２５の外周面よりも外側であって環状弾性体１４を外部に露出させる位置に形成されており、それぞれの環状弾性体１４，２５は貫通孔３１を介して外部に連通している。一方、ハブ１１のディスク部１１ａには、図３に示すように、円周方向に円弧状に延びる連通孔３２が円周方向等間隔に６つ形成されており、複数の連通孔３２をハブ１１に形成することによってダンパユニット２の軽量化が図られている。それぞれの連通孔３２は環状弾性体２５の外周部を横断する位置に形成されており、連通孔３２を介して環状弾性体２５は外部に連通している。

カバー部２３には、図４に示すように、貫通孔３１とジャーナルベアリング２９との間をシールするシール部材３３が設けられている。シール部材３３はゴム等の弾性材料により形成され、カバー部２３の内周面に環状に連続して固定されている。シール部材３３は帯状の基部３４と、ダンパ部１５の慣性質量体１３の端面に向けて突出する内側シール突起３５と、この内側シール突起３５よりも径方向外方に配置されて慣性質量体１３の端面に向けて突出する外側シール突起３６とを有している。このようにそれぞれ環状に連続した内外２つのシール突起３５，３６により貫通孔３１とジャーナルベアリング２９との連通が遮断されているので、外部からプーリユニット３の内部に入り込んだダスト等の異物がジャーナルベアリング２９の方向に侵入することが防止される。

これにより、慣性質量体１３の外周面とジャーナルベアリング２９の内周面との間や、プーリ部２２の内周面とジャーナルベアリング２９の外周面との間に、ダスト等の異物が侵入するのを防止でき、ジャーナルベアリング２９の耐久性の低下を防止することができる。

尚、それぞれのシール突起３５，３６を慣性質量体１３の端面に接触させるようにしても良く、僅かな隙間を介して対向させるようにしても良い。また、シール突起３５，３６の数は内外２つに限られることなく、１つあるいは３以上としても良く、シール突起３５，３６を設けることなく、シール部材３３を基部３４のみの構造としてシール部材３３の全体を慣性質量体１３の端面に突き当てるようにしても良い。

弾性体製のシール部材３３は、カバー部２３の外面に層状となって固定される弾性体製の被覆層３７に、それぞれの貫通孔３１の内周面３１ａに固定される連結部３８を介して一体的に連なっている。それぞれ弾性体製のシール部材３３と被覆層３７と連結部３８は、プーリ本体２４を成型金型内に配置した状態のもとで溶融状態のゴム材料を成型金型に注入することによって加硫成型される。加硫成型によってシール部材３３は被覆層３７に連結部３８を介して一体化され、シール部材３３をカバー部２３に強固に固定することができる。

このダンパ付プーリ１ａを回転軸としてのクランクシャフトに装着してプーリ溝２１に掛け渡される無端ベルトを介して発電機やコンプレッサ等の種々の補機を駆動する際には、環状弾性体１４，２５は弾性変形して発熱することになるが、貫通孔３１がカバー部２３に形成されているので、環状弾性体１４，２５の熱は貫通孔３１を介して外部に放熱される。

貫通孔３１に加えてダンパユニット２のハブ１１に連通孔３２を形成すると、環状弾性体２５の外周面の空間と外部との通気性を向上させることができるため、環状弾性体２５の放熱性を向上させることができる。

貫通孔３１や連通孔３２を介して外部からダスト等の異物がプーリユニット３内に侵入しても、シール部材３３により異物がジャーナルベアリング２９の方向に入り込むことが防止されるので、ダンパ付プーリ１ａの放熱性を確保しつつ、ジャーナルベアリング２９の耐久性の低下を防止することができる。

図５〜図７はそれぞれ本発明の他の実施の形態であるダンパ付プーリ１ｂ〜１ｄを示す断面図であり、図５〜図７においては、前述したダンパ付プーリ１ａを構成する部材と共通する部材には同一の符号が付されている。

図５に示すダンパ付プーリ１ｂは、慣性質量体１３のカバー部２３の端面に溝４１が円周方向に延在して環状に連なって形成されており、この溝４１の径方向外側部と慣性質量体１３の端面との境界部に向けてシール部材３３が突出している。図５に示すカバー部２３の外面には被覆層３７が固定されておらず、シール部材３３は貫通孔３１の内周面３１ａに固定される連結部３８と一体となっている。また、この実施の形態にあっては、シール部材３３の先端側を溝４１の内周面に摺接されることにより、シール効果を高めている。尚、プレッシャーリング２７の円筒部２７ａの内周面と、この内周面に対向する慣性質量体１３の外周面との間には、所定のクリアランスが設けられている。

図６に示すダンパ付プーリ１ｃは、ハブ１１の筒状部１１ｂの内側に慣性質量体１３が配置されており、慣性質量体１３の外周面と筒状部１１ｂの内周面との間に環状弾性体１４が圧入され、筒状部１１ｂとプーリ部２２との間にはジャーナルベアリング２９が装着されている。シール部材３３は、基部３４とこれと一体になり筒状部１１ｂのカバー側端面と内周面との境界部に向けて突出するシール突起３９を有している。図６に示すカバー部２３の外面には、図５に示すダンパ付プーリ１ｂと同様に被覆層３７が固定されておらず、シール部材３３は貫通孔３１の内周面３１ａに固定される連結部３８と一体となっている。また、この実施の形態にあっては、シール突起３９の先端側を筒状部１１ｂの先端側の内面に摺接させることにより、シール効果を高めている。尚、プレッシャーリング２７の円筒部２７ａの内周面と、この内周面に対向する慣性質量体１３の外周面との間には、所定のクリアランスが設けられている。

図５および図６に示されるシール部材３３は、カバー部２３に加硫接着してもよく、また、所定の形状に成形した後に接着剤によりカバー部２３に固定することもできる。

図７に示すダンパ付プーリ１ｄは、図６に示すダンパ付プーリ１ｃと同様に、慣性質量体１３が筒状部１１ｂの内側に配置されている。

この実施の形態にあっては、慣性質量体１３のカバー部２３側の端面にはシール部材３３が環状に連続して設けられており、シール部材３３はカバー部２３の内面に向けて突出している。このシール部材３３は環状弾性体１４に一体となっており、スリーブ１６と慣性質量体１３との間に環状弾性体１４を加硫成型するときにシール部材３３を環状弾性体１４と一体的に成形することができる。

また、この実施の形態にあっては、スリーブ１６と慣性質量体１３との間に環状弾性体１４を加硫成型した後に、スリーブ１６の外周面を筒状部１１ｂの内周面に嵌合させてダンパ部１５が形成されている。尚、プレッシャーリング２７の円筒部２７ａの内周面と、この内周面に対向する慣性質量体１３の外周面との間には、所定のクリアランスが設けられている。

このようにダンパユニット２にシール部材３３を設ける場合においても、図１〜図４に示したダンパ付プーリ１ａと同様に内側シール突起３５と外側シール突起３６を設けるようにしても良く、シール部材の形状や構造は任意である。

図５〜図７に示すダンパ付プーリ１ｂ〜１ｄにおいても、ダンパ付プーリ１ａと同様に、ダスト等の異物がジャーナルベアリング２９の方向に入り込むことが防止されるので、放熱性を確保しつつ、ジャーナルベアリング２９の耐久性の低下を防止することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば貫通孔３１に入り込むストッパをダンパ部１５に設けることにより、ダンパユニット２とプーリユニット３との所定角度以上の相対変位を規制する構成を設けてもよい。それぞれのダンパ付プーリ１ａ〜１ｄにおいては、シール部材３３が円周方向に連続した環状となっているが、例えば、貫通孔３１の部分とその近傍にのみシール部材３３を円弧状に設けるようにしても良い。

また、それぞれのダンパ付プーリ１ａ〜１ｄにおいて、連通孔３２を設けずに貫通孔３１のみを設けるようにしてもよい。

また、環状弾性体２５は、一体型のリング形状である必要はなく、例えば、ブロック状の弾性体を相互に離間して円周方向に複数個配置する構成であってもよい。

さらに、ダンパ付プーリ１ａ〜１ｄにおいては、ダンパ部１５が慣性質量体１３と環状弾性体１４とを備えたラバーダンパタイプのものを例示したが、ダンパ部は、粘性流体を封入した環状ケーシングとこのケーシング内に収容された慣性質量体とを備えたビスカスダンパタイプとしてもよい。

本発明の一実施の形態であるダンパ付プーリを切り欠いて示す斜視図である。 ダンパ付プーリを図１において左側から見た正面図である。 ダンパ付プーリの背面図である。 図３におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明の他の実施の形態であるダンパ付プーリを示す断面図である。 本発明の他の実施の形態であるダンパ付プーリを示す断面図である。 本発明の他の実施の形態であるダンパ付プーリを示す断面図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ ダンパ付プーリ
２ ダンパユニット
３ プーリユニット
１１ ハブ（取付部）
１３ 慣性質量体
１４ 環状弾性体
１５ ダンパ部
２２ プーリ部
２３ カバー部
２４ プーリ本体
２５ 環状弾性体
２６ 支持リング
２７ プレッシャーリング
２９ ジャーナルベアリング
３１ 貫通孔
３２ 連通孔
３３ シール部材
３４ 基部
３５ 内側シール突起
３６ 外側シール突起
３７ 被覆層（弾性体）
３８ 連結部

Claims (9)

1. 回転軸に取り付けられるダンパ付プーリであって、
   前記回転軸に取り付けられる取付部と、前記取付部と一体に回転し前記回転軸のねじり振動を低減するダンパ部とを有するダンパユニットと、
   外周面にプーリ溝が設けられ前記ダンパ部の外側に同心状に配置されるプーリ部と、前記プーリ部から径方向内側に延出し前記ダンパ部の一端側を覆うカバー部とを有するプーリユニットと、
   一端が前記カバー部側に取り付けられ、他端が前記取付部側に取り付けられ、前記回転軸の速度変動が前記プーリユニットに伝達されるのを低減する環状弾性体と、
   前記プーリ部と前記ダンパ部との間に設けられるジャーナルベアリングと、
   前記カバー部に形成され、前記環状弾性体を外部に連通させる貫通孔と、
   前記カバー部に設けられ前記貫通孔と前記ジャーナルベアリングとの間をシールするシール部材とを備えることを特徴とするダンパ付プーリ。
2. 回転軸に取り付けられるダンパ付プーリであって、
   前記回転軸に取り付けられる取付部と、前記取付部と一体に回転し前記回転軸のねじり振動を低減するダンパ部とを有するダンパユニットと、
   外周面にプーリ溝が設けられ前記ダンパ部の外側に同心状に配置されるプーリ部と、前記プーリ部から径方向内側に延出し前記ダンパ部の一端側を覆うカバー部とを有するプーリユニットと、
   一端が前記カバー部側に取り付けられ、他端が前記取付部側に取り付けられ、前記回転軸の速度変動が前記プーリユニットに伝達されるのを低減する環状弾性体と、
   前記プーリ部と前記ダンパ部との間に設けられるジャーナルベアリングと、
   前記カバー部に形成され、前記環状弾性体を外部に連通させる貫通孔と、
   前記ダンパ部に設けられ前記貫通孔と前記ジャーナルベアリングとの間をシールするシール部材とを備えることを特徴とするダンパ付プーリ。
3. 請求項１記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材を前記カバー部の内面に環状に連続的に設けることを特徴とするダンパ付プーリ。
4. 請求項１または３記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材を構成する弾性体は、前記カバー部の外面に設けられる弾性体と前記貫通孔を介して一体化していることを特徴とするダンパ付プーリ。
5. 請求項１、３または４のいずれか１項に記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材は、前記ダンパ部の端面に向けて突出する内側シール突起と、当該内側シール突起よりも径方向外方に位置させて前記ダンパ部の端面に向けて突出する外側シール突起とを有することを特徴とするダンパ付プーリ。
6. 請求項２記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材は、前記カバー部の内面に向けて突出する内側シール突起と、当該内側シール突起よりも径方向外方に位置させて前記カバー部の内面に向けて突出する外側シール突起とを有することを特徴とするダンパ付プーリ。
7. 請求項１、３または４のいずれか１項に記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材の先端側は、前記ダンパ部を構成する慣性質量体に摺接することを特徴とするダンパ付プーリ。
8. 請求項１、３または４のいずれか１項に記載のダンパ付プーリにおいて、前記シール部材の先端側は、前記ダンパ部を構成する筒状体に摺接することを特徴とするダンパ付プーリ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のダンパ付きプーリにおいて、前記カバー部に形成された前記貫通孔に連通する連通孔を前記取付部に形成することを特徴とするダンパ付きプーリ。
   

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