JPH044324A - 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４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１９ａ、カークーラ
用コンプレッサ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、周知のように、スプライン軸
をスプライン穴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の軸と穴の歯面が激しく接触を繰り返し、異音な発
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、このような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。

また本発明は、より小型の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、本出願人が特願昭６３−３０４８０３号で提
案したカップリングを改良して完成されたものである。

特願昭６３−３０４８０３号は、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、そのダンパカップリング部分
は、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されて
おり、スプライン軸とハウジングのいずれか一方がエン
ジンまたはこのエンジンによって駆動される補機に接続
され、他方がエンジンと補機とを接続するプロペラシャ
フトに接続されている。

このダンパカップリングによると、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
。

この先行発明を改良した本発明は、さらにハブおよびハ
ウジングの小型化を目的としてなされ、スプライン軸と
穴の嵌合長は確保しつつ、回転伝達突起と回転受突起の
軸方向長は短縮し、かつ短縮に伴うモーメント荷重強度
の低下を防いだものである。

本発明は、ハブとハウジングをそれぞれ、互いに対応す
る小径部と大径部を有する段付ハブと段付ハウジングと
なし、それぞれの大径部に、上記回転伝達突起と回転受
突起とを設けてこれらの間に弾性部材を介在させるとと
もに、それぞれの小径部間には、環状の弾性部材を介在
させることにより、小型化とスプライン嵌合長の確保、
および小型化に伴うモーメント荷重強度の低下を防止し
たものである。

ハブとハウジングを段付としても、中心のスプライン嵌
合長は確保することができ、それぞれの小径部間には環
状弾性部材を介在させたので、モーメント荷重に対する
強度は確保することができる。

「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図ない
し第３図は本発明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４図のス
プライン結合部１４０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、人力スプライン軸２１が
形成されており、この入力スプライン軸２１は、ハブ２
２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１１
の軸方向の振動が吸収されるのは、第４図の従来例と同
じである。

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。

このハブ２２と出力軸ハウジング２７は、補機ユニット
１５側を小径部２２ａ、２７ａとし、プロペラシャフト
１３側を大径部２２ｂ、２７ｂとした段付形状をしてお
り、小径部２７ａは、補機ユニット１５の保持スリーブ
２５に形成した凹部２５ａ内に嵌まっている。

ハブ２２には、その軸部全長に上記スプライン穴２３が
形成されており、その大径部２２ｂ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。そ
して出力軸ハウジング２７には、その大径部２７ｂに、
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はともに扇
型断面をしている。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３
１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。

ハブ２２の小径部２２ａおよび出力軸ハウジング２７の
小径部２７ａは、ともに円形断面をなしていて、両者の
間の環状空間に、環状ゴム部材３３が介在している。

これらのゴム部材３０．３１および環状ゴム部材３３は
、その加硫時に、ハブ２２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、人力スプライン軸２１に大きな回転変動が生じる
。すると、人力スプライン軸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。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。

以上は、上記特願昭６３−３０４８０３号における作用
効果でもあるが、本発明はさらに、次の作用効果を有す
る。すなわちハブ２２と出力軸ハウジング２７は、小径
部２２ａ、２７ａと大径部２２ｂ、２７ｂを有する段付
形状をしているため小型化が可能であり、特に図示例の
ように小径部２７ａと小径部２２ａを保持スリーブ２５
の凹部２５ａ内に納めれば、全体のより一層の小型化が
できる。

そしてスプライン穴２３は、ハブ２２の軸部全長に形成
できるため、入力スプライン軸２１との嵌合長を十分確
保することができる。また回転伝達突起２４と回転受突
起２８は、ハブ２２の一部の大径部２２ｂの長さだけで
、十分異音の発生防止に効果があり、加えて小径部２２
ａと小径部２７ａの間には、環状ゴム部材３３が圧縮状
態で挿入されているために、ハブ２２（入力スプライン
軸２１）と出力軸ハウジング２７間にモーメント荷重が
加わっても、これによく対抗することができる。

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１１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。

第５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。

「発明の効果」 以上のように本発明は、エンジンと補機とをスプライン
結合部を有するプロペラシャフトを介して結合した補機
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穴と半径方向の回転伝達突
起を設ける一部１ 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。

またハブとハウジングとは、小径部と大径部を有してい
て、それぞれの大径部のみに、回転伝達突起と回転受突
起とが設けられているため、ハブとハウジングの小型化
が図れる。スプライン穴は、ハブの軸部全長に設けられ
るから、ハブを小型化してもスプライン軸との嵌合長を
十分確保することができ、加えて、小径部間の隙間には
、環状弾性部材を介在させたから、耐モーメント荷重を
犠牲にすることもない。

【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、第
３図は第１図の■−■線、ｍ　−ＩＩＩ線に沿う断面図
、第４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５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・・・フ
ロヘラシャフト、１５・・・補機ユニット、１６・・・
共通回転軸（出力軸）、２０・・・ダンパカップリング
、２１・・・入力スプライン軸、２２・・・ハブ、２２
ａ・・・小径部、２２ｂ・・・大径部、２７・・・出力
軸ハウジング、２７ａ・・・小径部、２７ｂ・・・大径
部、２８・・・回転受突起、３０．３１、・・・ゴム部
材（弾性部材）、３３・・・環状ゴム部材（環状弾性部
材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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；ハブの各回転伝達突起の回転方向両
   側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間で回転伝
   達を行なうスプライン結合部のダンパカップリングにお
   いて、 上記ハブとハウジングをそれぞれ、互いに対応する小径
   部と大径部を有する段付ハブと段付ハウジングとなし、 かつそれぞれの大径部に、上記回転伝達突起と回転受突
   起とを設けてこれらの間に弾性部材を介在させるととも
   に、それぞれの小径部間には、環状の弾性部材を介在さ
   せ、 さらに上記スプライン軸とハウジングのいずれか一方を
   エンジンまたはこのエンジンによって駆動される補機に
   接続し、他方をエンジンと補機とを接続するプロペラシ
   ャフトに接続した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。