JP6138473B2

JP6138473B2 - プーリにおける回転バランス調整構造

Info

Publication number: JP6138473B2
Application number: JP2012270278A
Authority: JP
Inventors: 中島　徹; 徹中島
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: JP2014114900A

Description

本発明は、回転駆動力の伝達要素であるプーリに回転アンバランスが存在するときにこれを修正し解消するためのプーリにおける回転バランス調整構造に関する。本発明においてプーリには、自動車等車両に用いられるクランクプーリや補機プーリなどが含まれる。

クランクプーリはクランクシャフトの先端に取り付けられ、高速回転下で使用されるため、プーリ単体での回転アンバランス量が規定されているところ、クランクプーリの製造においては、部品の作り具合や組立時の影響により回転アンバランスが必ず発生している。ここで回転アンバランスは、基準位置と重心位置とのズレから発生しているものであり、この回転アンバランスを修正する構造として従来から、重心のある方向にドリルで穴加工を施す（バランス調整穴を設ける）ことが行なわれている（特許文献１−３参照）。

しかしながらこの場合には、バランス調整穴を設ける製品部分に余肉を設ける必要があるため、製品重量が重くなると云う問題がある。

また、プーリの構成部品であるハブが板金よりなる場合は、板厚が薄いため、板金部にバランス調整穴を設けることができない（穴を設けても必要分の重量軽減にならない）と云う問題がある。

特開昭６２−２８８７４４号公報特開平８−２４７２１９号公報特開平１０−１６９７１７号公報

本発明は以上の点に鑑みて、プーリにバランス調整穴を設けるための余肉を設ける必要がなく、よって製品重量が重くなるのを抑制することができるプーリにおける回転バランス調整構造を提供することを目的とする。またこれに加えて、ハブが板金よりなる場合であってもこのハブにバランス調整構造を設けることができるプーリにおける回転バランス調整構造を提供することを目的とする。また、マスの取付に係るサイクルタイムが短く、よってマスを容易に取り付けることができるプーリにおける回転バランス調整構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるプーリにおける回転バランス調整構造は、環状を呈するプーリの円周上一部にバランス調整用マスを取り付けることにより前記プーリの回転バランスを調整する構造であって、前記プーリは、クランクシャフトに装着するハブの外周側にゴム状弾性体を介してプーリ本体を接続したクランクプーリであり、前記ハブは、環状の平面部と、前記平面部の外周端部から軸方向一方へ向けて一体に形成された筒状部とを備え、前記マスを種々の重量を備える複数のリベット部品として形成し、前記複数のリベット部品のなかからアンバランス修正量に応じて最適な重量を備えるリベット部品を選択し、前記選択したリベット部品を前記クランクプーリにおけるハブの平面部の円周上一部に打ち込みし、前記リベット部品は、頭部および足部を備えるセルフピアシングリベットであって、前記頭部の重量を変更することによりバランス調整用マスとしての重量を調整されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２によるプーリにおける回転バランス調整構造は、上記した請求項１記載の回転バランス調整構造において、前記プーリの構成部品は、板金ハブであることを特徴とする。

上記構成を備える本発明の回転バランス調整構造は、従来のようにバランス調整穴を設けるのではなく、バランス調整用マス（錘）を取り付けることによりプーリに存在する回転アンバランスを修正するものであって、すなわちマスをリベット部品として形成するとともにこのリベット部品をプーリの構成部品の円周上一部に打ち込みする。したがってこの構造によれば、プーリにバランス調整穴を設けるための余肉を設ける必要がないため、製品重量が重くなるのを抑制することが可能とされ、またハブが板金よりなる場合であってもこのハブに対しリベット部品を打ち込みすることが可能とされる。

リベット部品をプーリの構成部品に打ち込みするには、打ち込み箇所にあらかじめ下穴を設けることになるが、リベット部品としてセルフピアシングリベットを用いると、下穴が不要で、直接パンチングすることができるため、マスの取付に係るサイクルタイムを短縮することが可能とされる。セルフピアシングリベットは、リベットの打ち込み時にリベットの足が相手金属を巻き込むように変形して締結する構造のリベットであって、パンチングリベットとも称される。

リベット部品には、回転アンバランスを修正するための所定の重量が必要とされる。したがってリベット部品には所定の重量が設定され、このためのウエイト部（重量部）が一体でまたは別体として備えられる。

尚、本発明においては、プーリの円周上重心のある方向ではなく、その１８０度反対方向にマスを取り付けることによりプーリに存在する回転アンバランスを修正する。重心のある方向は、既存（公知）のアンバランス測定装置を用いることによりプーリの円周上で重点となる位置（重点位置：プーリの円周上で過重量が最も大きな位置（方向））を検出する技術が確立されているので、その１８０度反対方向を求めることによりマスの取付位置を特定することが可能とされる。したがって本発明では、マスの円周上取付位置を特定することは発明の構成要件に含まれないものとしており、この点を勘案すれば本発明は、プーリにおける回転バランス調整用マスの取付構造でもある。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち本発明は、マスをリベット部品として形成するとともにこのリベット部品をプーリの構成部品の円周上一部に打ち込みするものであって、バランス調整穴を設ける場合に必要とされる余肉を設ける必要がないために、製品重量が重くなるのを抑制することができ、またハブが板金よりなる場合であってもこのハブにバランス調整構造を設けることができる。また、リベット部品としてセルフピアシングリベットを用いる場合には、下穴が不要で直接パンチングすることができるため、マスの取付に係るサイクルタイムを短縮することができ、よってマスを容易に取り付けることができる。

本発明の実施例に係る回転バランス調整構造を備えるクランクプーリを円周上半裁した状態の斜視図同クランクプーリの要部拡大断面図（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）ともリベット部品を円周上半裁した状態の斜視図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）上記問題を解決するため、以下の構成を提案する。
（１−１）プーリにおいて、ハブ部に増肉によるバランス修正を行なう。
（１−２）板金ハブプーリにおいて、板金ハブ部に増肉によるバランス修正を行なう。
（１−３）増肉させたい箇所にリベットを取り付ける。
（１−４）リベットの頭にはウエイト（重量部）が設けてあり、ウエイト量で任意のバランス量の調整が可能である。
（１−５）リベットにはセルフピアシングリベットを用いることで、任意の箇所にウエイトを設定することが可能である。

（２）上記構成によれば、以下の作用効果が発揮される。
（２−１）減肉法で必要とされる余肉が必要ないため、製品の軽量化が図れる。
（２−２）減肉法では設けられなかった板金ハブ部にバランス修正を設けることが可能である。
（２−３）セルフピアシングリベットにより、下穴が不要で直接パンチングが可能なため、サイクルタイムが短い。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る回転バランス調整構造を備えるクランクプーリ１１を示し、当該クランクプーリ１１は、クランクシャフト（図示せず）に装着するハブ１２の外周側にゴム状弾性体１３を介してプーリ本体（振動リング）１４を接続した基本構成を備え、環状を呈するプーリ本体１４の外周面に、無端ベルト（図示せず）を巻架するためのプーリ溝１５が設けられている。

ハブ１２は、板金よりなる板金ハブとされ、クランクシャフトの先端に取り付けられる環状（蛇の目状）の平面部（ステー部）１２ａを備え、この平面部１２ａの外周端部から軸方向一方へ向けて筒状部（リム部）１２ｂが一体に成形されている。

このハブ１２は、板金よりなりプレス加工等にて製作されることからその製作に際して回転アンバランスを生じることがあり、また組立後のクランクプーリ１１全体としても組立の都合上回転アンバランスを生じることがあり、このようにして生じる回転アンバランスを修正し解消するためにクランクプーリ１１の円周上一部にバランス調整用マス（バランス調整用付加マス）が取り付けられ、更に詳しくは、バランス調整用マスがリベット部品１６として形成され、このリベット部品１６がハブ１２の平面部１２ａの円周上一部であってクランクプーリ１１に存在する回転アンバランスを最も相殺できる位置に打ち込みにより取り付けられている。

リベット部品１６は、所定の金属よりなるとともにバランス調整用マスとして所定の重量を備えるものとされ、ハブ１２の平面部１２ａに対しその軸方向一方から打ち込みにより取り付けられている。

リベット部品１６を取り付ける円周上の位置（方向）については、上記したように既存のアンバランス測定装置を用いてクランクプーリ１１の円周上で重点となる位置（重点位置：プーリ１１の円周上で過重量が最も大きな位置（方向））を検出し、その１８０度反対方向を求めることにより特定する。リベット部品１６の重量は、アンバランス量を相殺できるものとする。したがって重点位置におけるアンバランス量が例えば、Ｍ・Ｌ（ただし、Ｍ：重点位置における過重量、Ｌ：プーリ中心から重点位置までの半径距離）であるとすると、この重点位置の１８０度対称位置に重量Ｍのリベット部品１６を取り付ける。

また、リベット部品１６は、セルフピアシングリベットとされている。このセルフピアシングリベットは図２に示すように、円盤状の頭部（ウエイト部）１６ａを備え、この頭部１６ａの軸方向一方の端部に環状（円筒状）の足部１６ｂが一体に成形されたものであって、所定の金属よりなるとともにバランス調整用マスとして所定の重量を備えるものとされ、その打ち込み時に足部１６ａが相手金属（板金ハブ１２）を巻き込むように変形して締結される。したがってこのセルフピアシングリベットを用いる場合には、ハブ１２に下穴を設ける前加工が不要であって、当該リベット部品１６を直接パンチングすることができる。

また、リベット部品１６は、頭部１６ａの重量を変更することによりバランス調整用マスとしての重量を調整することができる。図３は、頭部１６ａの重量を変更した３種類のリベット部品１６を示しており、図３（Ａ）は頭部１６ａの厚み（軸方向厚み）が小さく、よって重量が小さい。図３（Ｂ）は頭部１６ａの厚みが（Ａ）より大きく、よって重量が（Ａ）より大きい。更に、図３（Ｃ）は頭部１６ａの厚みが（Ｂ）より大きく、よって重量が（Ｂ）より大きい。ただしこれらの（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は単なる例示であって、重量の調整は軸方向厚みの変更により無段階的に行なうことができる。したがって実際の作業に際しては種々の重量を備える複数のリベット部品１６を予め用意し、アンバランス修正量に応じて最適な重量を備えるリベット部品１６を選択したうえで取り付ける。

上記構成を備える回転バランス調整構造は、バランス調整用マスをリベット部品１６として形成するとともにこのリベット部品１６をハブ１２の平面部１２ａの円周上一部に打ち込みにより取り付けたものであって、バランス調整穴を設ける場合に必要とされる余肉を設ける必要がないために、製品重量が重くなるのを抑制することができ、またハブ１２が板金よりなる場合であってもこの板金よりなるハブ１２にバランス調整構造を設けることができる。

また、リベット部品１６として、下穴が不要で直接パンチングすることができるセルフピアシングリベットを用いているため、バランス調整用マスの取付に係るサイクルタイムを短縮することができ、よってバランス調整用マスを容易に取り付けることができる。

尚、本発明において、バランス調整用マスとしてのリベット部品１６は、ハブ１２ではなく、プーリ本体１４のほうに取り付けることにしても良い。また本発明は、クランクプーリのほかに、金属などの単一材料部品よりなるプーリを対象とすることができる。またリベット部品１６の重量調整について、リベット部品１６の取付個数を複数としたり増減したりすることによりバランス調整用マスとしての重量を調整することも考えられる。

１１クランクプーリ
１２ハブ
１２ａ平面部
１２ｂ筒状部
１３ゴム状弾性体
１４プーリ本体
１５プーリ溝
１６リベット部品
１６ａ頭部
１６ｂ足部

Claims

環状を呈するプーリの円周上一部にバランス調整用マスを取り付けることにより前記プーリの回転バランスを調整する構造であって、
前記プーリは、クランクシャフトに装着するハブの外周側にゴム状弾性体を介してプーリ本体を接続したクランクプーリであり、
前記ハブは、環状の平面部と、前記平面部の外周端部から軸方向一方へ向けて一体に形成された筒状部とを備え、
前記マスを種々の重量を備える複数のリベット部品として形成し、前記複数のリベット部品のなかからアンバランス修正量に応じて最適な重量を備えるリベット部品を選択し、前記選択したリベット部品を前記クランクプーリにおけるハブの平面部の円周上一部に打ち込みし、
前記リベット部品は、頭部および足部を備えるセルフピアシングリベットであって、前記頭部の重量を変更することによりバランス調整用マスとしての重量を調整されていることを特徴とするプーリにおける回転バランス調整構造。