JP6605936B2 - プーリの騒音低減装置 - 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取り付けられるプーリから放射される騒音を低減する騒音低減装置に関する。

自動車等のエンジンにおいては、クランクシャフトに生じる振動が、その軸端に取り付けられたクランクプーリに伝達されることによって大きな騒音が放射される問題がある。そこでこの種のプーリには、騒音低減を目的として、遮音カバーを取り付けることが知られている。

図６は、従来のプーリの騒音低減装置の一例を示すもので、クランクプーリ１００の正面に、ゴム状弾性材料からなる円盤状の遮音カバー２００が配置された構成を備える。クランクプーリ１００は、不図示のクランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１０１と、このハブ１０１の外周側に同心的に配置され外周面にベルトを巻き掛けるポリＶ溝が形成された環状質量体１０２と、これらハブ１０１と環状質量体１０２を弾性的に連結するゴム状弾性材料からなる環状の弾性体１０３とを備え、回転に伴うクランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる振動数域において、環状質量体１０２と弾性体１０３からなる副振動系が、入力振動と逆の位相角をもって捩り方向へ共振することによって、クランクシャフトの捩り振動のピークを有効に低減する作用を有するものである。

遮音カバー２００は、その外径端に形成された複数の係止突起２００ａが、クランクプーリ１００におけるハブ１０１の外径筒部１０１ａの内周面に形成された環状の溝状係止部１０１ｂに係止されると共に、背面に突設された突起２００ｂが、ハブ１０１に開設された穴１０１ｃに挿入されることによって、ハブ１０１に対して回り止めされている。

特開２００３−２１６１６０号公報

しかしながら、従来の騒音低減装置によれば、遮音カバー２００は、その外径端に形成された複数の係止突起２００ａが、ハブ１０１の外径筒部１０１ａの内周面に形成された溝状係止部１０１ｂに係止されることによってクランクプーリ１００に対して抜け止めされているだけであるため、確実に遮音カバー２００の脱落を防止するためには、遮音カバー２００の取付状態を一層安定させることが望ましい。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、プーリの正面に遮音カバーを取り付けた構造の騒音低減装置において、プーリに対する遮音カバーの取付状態の安定化を図ることにある。

プーリの騒音低減装置は、プーリと、前記プーリの正面側に配置された円盤状のゴム状弾性材料からなる遮音カバーと、を備え、前記プーリは、回転軸に取り付けられる軸側部材と、この軸側部材と同心的に配置された環状質量体と、前記軸側部材と前記環状質量体を弾性的に連結するゴム状弾性材料からなる弾性体と、を備え、前記遮音カバーは、前記遮音カバーの外径端に形成され、前記プーリの外径部に形成された係止部に正面側への抜け止め状態に係止された被係止部と、前記遮音カバーの前記被係止部よりも内径側に形成され、前記プーリに形成された嵌合部に着脱可能に嵌合された被嵌合部と、を備え、前記プーリに形成された嵌合部は、前記軸側部材に形成された第一嵌合部と、前記環状質量体に形成された第二嵌合部とを有し、前記遮音カバーに形成された被嵌合部は、前記第一嵌合部及び前記第二嵌合部のうちの一方と密接嵌合され、前記第一嵌合部及び前記第二嵌合部のうちの他方に対して円周方向にクリアランスをもって遊嵌される。

プーリからの遮音カバーの脱落を有効に防止することができる。

プーリの騒音低減装置の第一の実施の形態を示す断面斜視図である。 プーリの騒音低減装置の第一の実施の形態を、プーリと遮音カバーの分離状態で示す断面斜視図である。 プーリの騒音低減装置の第一の実施の形態を、プーリと遮音カバーの分離状態で、図２と異なる方向から見た断面斜視図である。 プーリの騒音低減装置の第二の実施の形態を示す断面斜視図である。 プーリの騒音低減装置の第二の実施の形態を、図４と異なる方向から見た断面斜視図である。 従来のプーリの騒音低減装置の一例を示す断面図である。

騒音低減装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１〜図３は、プーリの騒音低減装置の第一の実施の形態を示すものである。なお、以下の説明において、「正面側」とは各図における左側のことであり、「背面側」とは各図における右側であってエンジンが存在する側のことである。

図１に示すプーリの騒音低減装置は、不図示のエンジンのクランクシャフトに取り付けられるクランクプーリ１の正面に配置された円盤状の遮音カバー２を備える。なお、クランクシャフトは回転軸に相当し、クランクプーリ１はプーリに相当するものである。

詳しくは、クランクプーリ１は、クランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１１と、このハブ１１の外周側に同心的に配置された環状質量体１２と、ハブ１１と環状質量体１２とを弾性的に連結する環状の弾性体１３とからなる。

ハブ１１は金属からなるものであって、図２及び図３にも示すように、内周にクランクシャフトの軸端への固定部である軸孔が開設されたボス部１１ａと、このボス部１１ａの正面側の端部から外径側へ延在された中間部１１ｂと、この中間部１１ｂの外径端部から背面側へ延在された外径筒部１１ｃを有する。中間部１１ｂには、複数の円形の嵌合孔１１ｄが円周方向所定間隔で開設されている。なお、ハブ１１は軸側部材に相当し、嵌合孔１１ｄは第一嵌合部に相当するものである。

環状質量体１２は金属からなるものであって、その外周面にはポリＶ溝１２ａが形成されており、補機へ回転力を伝達するための不図示のベルトが巻き掛けられるようになっている。また、この環状質量体１２は、外径部の正面側に、環状に連続した溝状係止部１２ｂが形成され、それよりも内径側に位置して、円弧状をなして延びる円周方向複数の嵌合凹部１２ｃが形成されている。なお、溝状係止部１２ｂは係止部に相当し、嵌合凹部１２ｃは第二嵌合部に相当するものである。

弾性体１３は、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）によって環状に成形されたものであって、ハブ１の外径筒部１１ｃの外周面と、これに径方向に対向する環状質量体１２の内周面との間に、適当に径方向に圧縮された状態で嵌着されている。

環状質量体１２と弾性体１３は、クランクシャフトからの入力振動に対する副振動系を構成しており、この副振動系の円周方向固有振動数（捩り方向共振周波数）は、円周方向に対する環状質量体１２の慣性質量と弾性体１３の剪断ばね定数によって、クランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる振動数域に設定されている。

遮音カバー２は、ゴム状弾性材料で成形されたものであって、クランクプーリ１の正面側のほぼ全域を覆うように配置されており、外径円盤部２ａと、その内径端から正面側へ突出した環状突部２ｂと、更にその内径側に形成された内径円盤部２ｃからなる。そして外径円盤部２ａの外径端には、環状質量体１２の溝状係止部１２ｂに正面側への抜け止め状態で係止可能な複数の被係止突起２ｄが円周方向所定間隔で形成されている。なお、被係止突起２ｄは被係止部に相当するものである。

また、遮音カバー２の外径円盤部２ａの背面には、円弧状をなして延び、環状質量体１２の各嵌合凹部１２ｃに密接嵌合可能な複数の被嵌合突条２ｅと、それより内径側に位置し、ハブ１１の各嵌合孔１１ｄに円周方向への適当なクリアランスをもって遊嵌可能な円柱状の複数の被嵌合突起２ｆが形成されている。被嵌合突条２ｅ及び被嵌合突起２ｆは被嵌合部に相当するものである。

以上の構成において、クランクプーリ１は、環状質量体１２のポリＶ溝１２ａに不図示のベルトを巻き掛けることによって、不図示の補機へクランクシャフトの回転力を伝達するものである。また、このクランクプーリ１は、回転に伴うクランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる振動数域において、環状質量体１２と弾性体１３からなる副振動系が、入力振動と逆の位相角をもって捩り方向へ共振することによって、クランクシャフトの捩り振動のピークを低減する動的吸振機能を有するものである。

そしてエンジンの駆動に伴う振動は、クランクシャフトからクランクプーリ１に伝達されるが、このクランクプーリ１の正面側は、ゴム状弾性材料からなる遮音カバー２によってほぼ全域が覆われているので、音波に対する遮蔽作用及びゴム状弾性材料の内部減衰作用によって、クランクプーリ１からの騒音の放射を有効に低減することができる。

ここで、遮音カバー２は、外径円盤部２ａの外径端に形成された複数の被係止突起２ｄが、クランクプーリ１における環状質量体１２の溝状係止部１２ｂに正面側への抜け止め状態で係止されていることに加え、外径円盤部２ａの背面に形成された複数の被嵌合突条２ｅが、環状質量体１２の各嵌合凹部１２ｃに密接嵌合されて、このクランクプーリ１と共に回転するものであり、振動等によってクランクプーリ１から容易に脱落することがなく、安定した取付状態が維持される。

また、遮音カバー２は、被嵌合突条２ｅが環状質量体１２の嵌合凹部１２ｃと密接嵌合されている一方、その内径側に位置する被嵌合突起２ｆが、ハブ１１の嵌合孔１１ｄに円周方向への適当なクリアランスをもって遊嵌されているため、環状質量体１２と弾性体１３からなる副振動系の捩り方向への共振、すなわち弾性体１３の捩り変形を伴いながら環状質量体１２が円周方向へ反復的に変位する動作を妨げない。

そして、上述の捩り方向共振によるハブ１１と環状質量体１２の捩り角が所定以上に大きくなった時点で、遮音カバー２の被嵌合突起２ｆにハブ１１の嵌合孔１１ｄが当接することによって、遮音カバー２は、被嵌合突起２ｆと被嵌合突条２ｅとの間で捩り変形を受けることになるので、これによってハブ１１と環状質量体１２の相対変位を抑制するストッパとして機能する。このため、ハブ１１と環状質量体１２の間での環状質量体１２の過大変形を有効に防止することができる。

すなわち遮音カバー２は、遮音手段としての本来の機能のほか、ハブ１１と環状質量体１２の過大変位を防止するストッパとしての機能を有するため、ストッパを別途に設ける必要がない。

次に、図４及び図５は、プーリの騒音低減装置の第二の実施の形態を示すものである。

図４及び図５に示すクランクプーリ１は、クランクシャフトの軸端に取り付けられるハブ１１と、このハブ１１の外径筒部１１ｃの内周側に同心的かつ相対変位可能な状態で配置された環状質量体１２と、外径筒部１１ｃと環状質量体１２との間に介装された環状の弾性体１３とからなるものである。

ハブ１１は、クランクシャフトの軸端が挿通される軸孔が開設された内径円盤部１１ｅと、その外径端から正面側へ延びる中間筒部１１ｆと、この中間筒部１１ｆの正面側の端部から外径側へ延びる外径円盤部１１ｇと、さらにその外径端から正面側へ延びる外径筒部１１ｃからなる。外径筒部１１ｃの外周面にはポリＶ溝１１ｈが形成されることによって、補機へ回転力を伝達するための不図示のベルトが巻き掛けられるようになっている。また、外径筒部１１ｃの正面側の端部には、環状に連続した溝状係止部１１ｉが形成され、図５に示すように、外径円盤部１１ｇには、複数の嵌合孔１１ｄが円周方向所定間隔で開設されている。なお、溝状係止部１１ｉは係止部に相当し、嵌合孔１１ｄは第一嵌合部に相当するものである。

環状質量体１２は金属からなるものであって、径方向及び軸方向に対して厚肉の外径部１２ｄと、その背面側の端部から内径側へ延びるフランジ部１２ｅを有し、図４に示すように、フランジ部１２ｅには、複数の嵌合孔１２ｆが円周方向所定間隔で開設されている。なお、嵌合孔１２ｆは第二嵌合部に相当するものである。

弾性体１３は、ゴム状弾性材料によって環状に成形されたものであって、ハブ１の外径筒部１１ｃの内周面と、これに径方向に対向する環状質量体１２の外径部１２ｄの外周面との間に、適当に径方向に圧縮された状態で嵌着されている。

先に説明した第一の実施の形態と同様、環状質量体１２と弾性体１３は、クランクシャフトからの入力振動に対する副振動系を構成しており、この副振動系の円周方向固有振動数（捩り方向共振周波数）は、円周方向に対する環状質量体１２の慣性質量と弾性体１３の剪断ばね定数によって、クランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる振動数域に設定されている。

遮音カバー２は、ゴム状弾性材料で成形されたものであって、クランクプーリ１の正面側のほぼ全域を覆うように配置されており、外径円盤部２ａと、その内径端から正面側へ突出した環状突部２ｂと、更にその内径側に形成された内径円盤部２ｃからなる。そして外径円盤部２ａの外径端には、ハブ１１の溝状係止部１１ｉに正面側への抜け止め状態で係止可能な複数の被係止突起２ｄが円周方向所定間隔で形成されている。

また、遮音カバー２の外径円盤部２ａの背面には、環状質量体１２の各嵌合孔１２ｆに円周方向への適当なクリアランスをもって遊嵌可能であると共に、ハブ１１の各嵌合孔１１ｄに密接嵌合可能な複数の被嵌合突起２ｇが形成されている。なお、被嵌合突起２ｇは被嵌合部に相当するものである。

以上の構成において、クランクプーリ１は、ハブ１１のポリＶ溝１１ｈに不図示のベルトを巻き掛けることによって、不図示の補機へクランクシャフトの回転力を伝達するものである。また、このクランクプーリ１は、回転に伴うクランクシャフトの捩り振動の振幅が極大となる振動数域において、環状質量体１２と弾性体１３からなる副振動系が、入力振動と逆の位相角をもって捩り方向へ共振することによって、クランクシャフトの捩り振動のピークを低減する動的吸振機能を有するものである。

そして第二の実施の形態でも、クランクプーリ１の正面側は、ゴム状弾性材料からなる遮音カバー２によってほぼ全域が覆われているので、音波に対する遮蔽作用及びゴム状弾性材料の内部減衰作用によって、クランクプーリ１からの騒音の放射を有効に低減することができる。

ここで、遮音カバー２は、外径円盤部２ａの外径端に形成された複数の被係止突起２ｄが、クランクプーリ１におけるハブ１１の溝状係止部１１ｉに正面側への抜け止め状態で係止されていることに加え、外径円盤部２ａの背面に形成された複数の被嵌合突起２ｇが、ハブ１１の各嵌合孔１１ｄに密接嵌合されて、このクランクプーリ１と共に回転するものであり、振動等によってクランクプーリ１から容易に脱落することがなく、安定した取付状態が維持される。

また、遮音カバー２は、被嵌合突起２ｇがハブ１１の各嵌合孔１１ｄと密接嵌合されると共に、環状質量体１２の各嵌合孔１２ｆに円周方向への適当なクリアランスをもって遊嵌されているため、環状質量体１２と弾性体１３からなる副振動系の捩り方向への共振、すなわち弾性体１３の捩り変形を伴いながら環状質量体１２が円周方向へ反復的に変位する動作を妨げない。

そして、上述の捩り方向共振によるハブ１１と環状質量体１２の捩り角が所定以上に大きくなった時点で、遮音カバー２の被嵌合突起２ｇに環状質量体１２の嵌合孔１２ｆが当接することによって、被嵌合突起２ｇは、環状質量体１２の嵌合孔１２ｆとハブ１１の各嵌合孔１１ｄとの間で剪断変形を受けることになるので、これによってハブ１１と環状質量体１２の相対変位を抑制するストッパとして機能する。このため、ハブ１１と環状質量体１２の間での環状質量体１２の過大変形を有効に防止することができる。

したがって遮音カバー２は、遮音手段としての本来の機能のほか、ハブ１１と環状質量体１２の過大変位を防止するストッパとしての機能を有するため、ストッパを別途に設ける必要がない。

１ クランクプーリ（プーリ）
１１ ハブ（軸側部材）
１１ｉ 溝状係止部（係止部）
１１ｄ 嵌合孔（第一嵌合部）
１２ 環状質量体
１２ｂ 溝状係止部（係止部）
１２ｃ 嵌合凹部（第二嵌合部）
１２ｆ 嵌合孔（第二嵌合部）
１３ 弾性体
２ 遮音カバー
２ｄ 被係止突起（被係止部）
２ｅ 被嵌合突条（被嵌合部）
２ｆ，２ｇ 被嵌合突起（被嵌合部）

Claims (1)

1. プーリと、
   前記プーリの正面側に配置された円盤状のゴム状弾性材料からなる遮音カバーと、
   を備え、
   前記プーリは、
   回転軸に取り付けられる軸側部材と、
   この軸側部材と同心的に配置された環状質量体と、
   前記軸側部材と前記環状質量体を弾性的に連結するゴム状弾性材料からなる弾性体と、
   を備え、
   前記遮音カバーは、
   前記遮音カバーの外径端に形成され、前記プーリの外径部に形成された係止部に正面側への抜け止め状態に係止された被係止部と、
   前記遮音カバーの前記被係止部よりも内径側に形成され、前記プーリに形成された嵌合部に着脱可能に嵌合された被嵌合部と、
   を備え、
   前記プーリに形成された嵌合部は、前記軸側部材に形成された第一嵌合部と、前記環状質量体に形成された第二嵌合部とを有し、
   前記遮音カバーに形成された被嵌合部は、前記第一嵌合部及び前記第二嵌合部のうちの一方と密接嵌合され、前記第一嵌合部及び前記第二嵌合部のうちの他方に対して円周方向にクリアランスをもって遊嵌される
   ことを特徴とするプーリの騒音低減装置。

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