JPH02150527A - 補機別置きエンジンのダンパカップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、エンジンと補機を離して置き、両者をプロペ
ラシャフトを介して結合する際に用いるカップリングに
関する。

「従来技術およびその問題点」 例えばエンジンの搭載スペースが狭い場合、エンジンを
後方に置いて、前方にクーラ用コンプレッサ、パワステ
アリング用ポンプ、オルタネータ等の補機なおき、この
エンジンの出力軸と補機間をプロペラシャフトを介して
結合することが行なわれている。このような動力伝達系
をとる場合、エンジンの振動による出力軸の軸方向の振
動を吸収するために、その伝達系の一部に、スプライン
結合部を介在させるのが普通である。

第５図に基づき従来例を説明する。エンジン１１の出力
軸１２は、一対のユニバーサルジヨイント１３ａ、１３
ｂを有するプロペラシャフト１３に結合されている。プ
ロペラシャフト１３はスプライン結合部１４を介して補
機ユニット１５の共通回転軸１６に結合され、共通回転
軸１６の回転は、プーリ１７ａ〜１７ｅおよびベルト１
８ａ、１８ｂによって、冷却ファン１９ａ１カークーラ
用コンプレツサ１９ｂ、およびパワステアリング用ポン
プ１９ｃに伝達される。これらの補機の回転数は、プー
リ１７ａ〜１７ｅの径によって設定されている。

スプライン結合部１４は、スプライン軸１４ａをスプラ
イン穴１４ｂに軸方向移動可能に嵌めたもので、このス
プライン結合部１４により、エンジン１１の軸方向の振
動が吸収される。

ところがエンジン１１は、回転変動を有し、プロペラシ
ャフトの共振を生じる。共振時には、スプライン結合部
１４の軸１４ａと穴１４ｂの歯面が激しく接触を繰り返
し、異音を発生することがある。

実開昭５３−１６０５６１号のトーショナルダンパは、
トルク変動を緩衝する目的を有するものであるが、その
ままプロペラシャフトの共振による異音の発生の防止に
適用することはできない。また実開昭６２−１４８７４
６号の水冷式機関の動力取出軸の構造は、スプライン軸
を有するものではなく、同様に上記問題点を解決するた
めに用いることはできない。

「発明の目的」 本発明は、この補機別置きタイプのエンジンにおいて、
エンジンの回転変動によるスプライン結合部の異音の発
生を防止することができるダンパカップリングを得るこ
とを目的とする。

「発明の概要」 本発明は、エンジンのトルク変動を弾性部材の弾性変形
によって吸収するという発想に基づいて完成されたもの
で、エンジンと補機とをプロペラシャフトを介して結合
し、結合部の少なくとも１カ所はスプライン結合である
補機別置きエンジンにおいて、スプライン結合部を、ス
プライン軸と、このスプライン軸を嵌合させるスプライ
ン穴および半径方向外方に突出する回転伝達突起を有す
るハブと、このハブと同軸で上記回転伝達突起と係合可
能な、半径方向内方に突出する回転受突起を有するハウ
ジングと、ハブの回転伝達突起とハウジングの回転受突
起との間に介在させた弾性部材とから構成し、このスプ
ライン軸とハウジングのいずれか一方をエンジンまたは
補機に接続し、他方をプロペラシャフトに接続したこと
を特徴としている。

本発明によると、エンジン回転変動により出力変動が生
じると、回転伝達突起と被伝達突起間の弾性部材が変形
してこれを吸収するので、スプライン軸と穴の衝突によ
る異音の発生を防止することができ、回転変動の緩和さ
れた出力回転を取り出すことができる。またスプライン
結合部で多少異音が発生しても、弾性部材を介すること
により補機ユニットへの異音の伝達を減少させることが
できる。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図、第
２図は本発明の第一の実施例を示すものである。この実
施例は、本発明のダンパカップリング２０を、第５図の
スプライン結合部１４の代わりに用いたものである。プ
ロペラシャフト１３の端部には、入力スプライン軸２１
が形成されており、この入力スプライン軸２１は、ハブ
２２の軸部に形成したスプライン穴２３とスプライン嵌
合している。このスプライン結合によって、エンジン１
１の軸方向の振動が吸収されるのは、第５図の従来例と
同じである。

ハブ２２には、その外周部に、半径方向外方に突出する
複数の回転伝達突起２４が形成されている。他方補機ユ
ニット１５の保持スリーブ２５に軸受２６を介して回転
自在に支持された共通回転軸１６は、その一端部にプー
リ１７ａ、１７ｂを有し、他端部に、ハブ２２の外周に
位置する筒状の出力軸ハウジング２７を一体に有してい
る。

この出力軸ハウジング２７には、半径方向の内方に突出
させて、ハブ２２の回転伝達突起２４の間に伸びる回転
受突起２８が一体に形成されている。この回転伝達突起
２４と回転受突起２８はともに軸と直交する断面の形状
が扇型をしている。

そして両突起２４と２８の間に形成された周方向の両側
の隙間には、ゴム部材３０が挿入されている。また回転
伝達突起２４の径方向の外面と出力軸ハウジング２７の
内面との間の隙間にも、同様にゴム部材３１が挿入され
ており、かつこのゴム部材３０と３１の間には、両者の
弾性変形を容易にするように、不連続部（空間）３２が
介在している。このゴム部材３０と３１は、その加硫時
に、回転伝達突起２４の外面、または回転受突起２８の
内面に、接合しておくことが望ましい。

上記構成の本ダンパカップリングは、エンジン１１によ
ってプロペラシャフト１３が回転すると、その回転が入
力スプライン軸２１を介してハブ２２に伝達され、さら
にハブ２２の回転伝達突起２４と出力軸ハウジング２７
の回転受突起２８によって、該出力軸ハウジング２７、
つまり共通回転軸１６に伝達される。この回転伝達経路
において、入力スプライン軸２１が回転を開始した直後
、および入力スプライン軸２１のトルクが滑らかに変化
する時には、回転伝達突起２４と回転受突起２８の間の
周方向の両側の隙間に介在しているゴム部材３０は、そ
の一方が常時圧縮され、他方は常時圧縮されない。この
状態では、入力スプライン軸２１の歯面とスプライン穴
２３の歯面とは、周方向の一面のみが接触しており、異
音は発生しない。

これに対し、エンジン１１の回転数が共振点近傍に達す
ると、入力スプライン軸２１に大きな回転変動が生じる
。すると、入力スプライン軸２１はスプライン穴２３と
のクリアランス内において振動するが、ゴム部材３０お
よび３１がその弾性により、この振動を吸収する。つま
り、入力スプライン軸２１に回転変動が発生すると、回
転伝達突起２４と回転受突起２８の間の周方向の両側の
隙間に介在しているゴム部材３０は、交互に圧縮され、
この圧縮の過程において、回転変動のエネルギを吸収す
るのである。ゴム部材３１は入力スプライン軸２１の径
方向の振動を吸収する。よって入力スプライン軸２１と
スプライン穴２３間の異音の発生を防止し、あるいはこ
れを抑制することができる。

なおダンパカップリング２０の取付位置は、ユニバーサ
ルジヨイント１３ａのエンジンｌｌ側に取り付けるより
も、ユニバーサルジヨイント１３ｂの補機ユニット１５
側に取り付けた方が異音の発生防止には効果がある。そ
の理由として、前者はユニバーサルジヨイント等の異音
が若干残り、その音が補機ユニット１５で増幅されるお
それがあるのに対し、後者の取付位置の場合は、ユニバ
ーサルジヨイント等で発生する異音もゴム部材３０．３
１で吸収可能であると考えられる。

また、ダンパカップリングの取付方向は、第３図に示す
通り、プロペラシャフト１３の入力スプライン軸２１と
ハブ２２のスプライン穴２３がスプライン嵌合されてい
ることが、スプライン嵌合部で発生する異音をゴム部材
３０．３１で吸収可能であることから望ましい。

第６図にエンジンの回転数とスプライン部の騒音レベル
の関係の一例を示す。実線は従来のスプライン結合であ
る。鎖線は本発明によるダンパカップリングの一例であ
る。

第３図、第４図は本発明の第二の実施例を示すものであ
る。この実施例のダンパカップリング２ＯＡは、ハブ２
２に形成する半径方向外方への回転伝達突起２４Ａと、
出力軸ハウジング２７に形成する半径方向内方への回転
受突起２８Ａの形状、およびこれらの間に挿入するゴム
部材３４の形状が異なるもので、この他の部分は、第一
の実施例と同一である。同一部分には同一符合を付して
いる。

回転伝達突起２４Ａおよび回転受突起２８Ａは、先端に
行くに従い幅を狭め、かつその基部に略天分の一円筒面
３５．３６を形成している。そして隣り合う回転伝達突
起２４Ａと回転受突起２８Ａの天分の一円筒面３５と３
６の間に、ゴム円柱３４が挿入されている。このゴム円
柱３４は、回転伝達突起２４Ａと回転受突起２８Ａ、お
よび出力軸ハウジング２７の内周面とハブ２２の外周面
に同時に弾接する。なおこの実施例においては、出力軸
ハウジング２７とハブ２２０間に両者の相対回動を許す
軸受３８を設けているが、第−の実施例においても同様
の軸受を設けることができる。

この第二の実施例によれば、ゴム円柱３４の弾性によっ
て、入力スプライン軸２１の周方向および径方向の振動
を吸収することができ、入力スプライン軸２１の回転ト
ルクに変動があっても、入力スプライン軸２１とスプラ
イン穴２３の衝突による異音の発生を防止し、あるいは
抑制することができる。

「発明の効果」 以上のように本発明は、エンジンと補機とをプロペラシ
ャフトを介して結合し、結合部の少なくとも１カ所はス
プライン結合である補機別置きエンジンにおいて、スプ
ライン結合部の入出力軸となるスプライン軸とハウジン
グとの間に、ハブを介在させ、このハブにスプライン孔
と半径方向の回転伝達突起を設ける一方、ハウジングに
、この回転伝達突起と係合可能な半径方向の回転受突起
を設け、この両突起の間に弾性部材を介在させたので、
エンジンの回転変動を弾性部材で吸収して取り出すこと
ができる。よってスプライン結合部における異音の発生
を防止し、フレッティング等の耐久性に対する悪影響を
除くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるダンパカップリングの第一の実施
例を示す、第２図のＩ−Ｉ線に沿う断面図、第２図は第
１−図のｎ−ｎ線に沿う断面図、第３図は本発明の第二
の実施例を示す、第４図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線に沿う断
面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ線に沿う断面図、
第５図はスプライン結合部を用いたエンジンと補機間の
回転伝達系を示す正面図、第６図はエンジンの回転数と
音圧レベルの関係を示すグラフである。 １１・・・エンジン、１２・・・出力軸、１３・・・プ
ロペラシャフト、１５・・・補機ユニット、１６・・・
共通回転軸（出力軸）、２０．２ＯＡ・・・ダンパカッ
プリング、２１・・・入力スプライン軸、２２・・・ハ
ブ、２３・・・スプライン穴、２４．２４Ａ・・・回転
伝達束起、２７・・・出力軸ハウジング、２８．２８Ａ
・・・回転受突起、３０．３１・・・ゴム部材（弾性部
材）、３４・・・ゴム円柱（弾性部材）。 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 同　　　大豊工業株式会社 同代理人　　三　浦　邦　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンと補機とをプロペラシャフトを介して結
   合し、結合部の少なくとも１カ所はスプライン結合であ
   る補機別置きエンジンにおいて、上記スプライン結合部
   が、 スプライン軸と；このスプライン軸を嵌合させるスプラ
   イン穴および半径方向外方に突出する回転伝達突起を有
   するハブと；このハブと同軸で上記回転伝達突起と係合
   可能な、半径方向内方に突出する回転受突起を有するハ
   ウジングと；ハブの回転伝達突起とハウジングの回転受
   突起との間に介在させた弾性部材とを備え、 上記スプライン軸とハウジングのいずれか一方がエンジ
   ンまたは補機に接続され、他方がプロペラシャフトに接
   続されていることを特徴とする補機別置きエンジンのダ
   ンパカップリング。