(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ね合わされてエンジン回転軸の段部にボルトにより締め付け結合される中央板部とその外周縁より屈曲して延出する屈曲板部とを備え、少なくとも一方がその外周縁にベルト溝を有する第１及び第２の回転プレートと、
第１及び第２の回転プレートの各屈曲板部に挾まれた挟持空間に充填され第１及び第２の回転プレートの各屈曲板部を互いに接着する弾性部材と、
第１の回転プレートの屈曲板部を貫通すると共に上記挟持空間に開口するように形成された連通路と、
該連通路の挟持空間と反対側の開口にダンパ側隙間を介して対設される振動低減用のダンパマスとを有し、
上記連通路を介し上記ダンパ側隙間に充填された弾性部材が第１の回転プレートと上記ダンパマスを接着し、
上記各屈曲板部の一方側の段差形成部にはその周方向の複数箇所に他方側の屈曲板部に圧接する突部が形成されたことを特徴とするプーリ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に設けられた回転軸に取付けられ、ベルトを介して連結される他の回転軸に回転力を伝達するプーリの構造、特に、少なくとも一方がその外周縁にベルト溝を有した一対の回転プレートを回転軸に一体的に取り付けたプーリ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関はその運転時において、エンジン回転軸であるクランクシャフトの回転力を駆動源とし、従動側のカムシャフトやその他の各種エンジン補機側の回転軸を回転駆動している。通常、クランクシャフトは複数の従動側の回転軸を駆動することが多く、クランクシャフトに結合されるプーリは軸方向に多重に複数のベルトを巻き掛けするように構成されることが多い。更に、クランクシャフト等のエンジン回転軸は駆動時に各種の振動変位を生じ易く、これが車体に加わり、内燃機関の騒音や振動の要因と成っている。このような内燃機関に加わる振動減衰のため、クランクシャフトのプーリ取付け位置と同一部位にはプーリと並列状あるいはプーリと組み合わされて振動吸収ダンパが装着されることが多い。
【０００３】
このような振動吸収ダンパ付きの組み合わせプーリの一例を図６に示した。ここで、クランクシャフト１００の端部には互いの回転プレートｐの部分を重ね合わせた２つの板金製のプーリ１０１、１０２が嵌合され、これらはボルト１０３で締め付け結合される。両プーリ１０１、１０２は外周部にベルト１０４を巻き掛けるベルト溝１０５をそれぞれ形成される。特に、一方のプーリ１０１はその外周部近傍の外向面ｆ１に環状の弾性部材１０６を介し環状の振動減衰用のマス１０７を接合している、このマス１０７はクランクシャフトの長手方向Ｘにおける曲げ変位を打ち消す逆振動を軸直角方向Ｚに生じさせるように構成されている。
なお、このような曲げ振動吸収ダンパ付きのプーリの一例が実開平３−９８３５０号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数の回転プレートを重ね合わせ複数のベルトを並列状に巻き掛けるようにした板金製のプーリ１０１、１０２から成る組み合わせプーリはクランクシャフト１００に装着された場合、同クランクシャフトとの結合部近傍では両回転プレートｐが重なり、十分な剛性を確保できる。しかし、回転プレートｐの外周部近傍においては各ベルト溝１０５の外径や幅がそれぞれの回転力伝達特性に応じて規制を受けることより、隣合う各回転プレートｐが互いに隙間ｔを隔てて対抗配備されるようになり、各プーリ１０１、１０２の外周部の剛性は比較的小さい。
【０００５】
そこで、板金製の組み合わせプーリではその形状剛性を確保するため板厚を大きくする必要が生じるが、この板厚は製造上の規制を受け、十分に大きくすることはできず、強度不足を確実に解消することはできない。特に、振動吸収ダンパ付きの組み合わせプーリを形成する場合にはその剛性確保の必要性がより高まり問題と成っている。
なお、実開平３−９８３５０号公報に開示されている振動吸収ダンパ付きの板金製のプーリはプーリ付きの回転プレートが曲げ振動吸収ダンパ付きのダンパプレートより離れ、この場合も板金製の回転プレートを有したプーリ側の強度不足を生じやすいという問題がある。
本発明は上述の課題に基づき、一対の回転プレートを重ね合わせた組み合わせ構造のプーリの全体剛性を容易に強化できるプーリ構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、互いに重ね合わされてエンジン回転軸の段部にボルトにより締め付け結合される中央板部とその外周縁より屈曲して延出する屈曲板部とを備え、少なくとも一方がその外周縁にベルト溝を有する第１及び第２の回転プレートと、第１及び第２の回転プレートの各屈曲板部に挾まれた挟持空間に充填され第１及び第２の回転プレートの各屈曲板部を互いに接着する弾性部材と、第１の回転プレートの屈曲板部を貫通すると共に上記挟持空間に開口するように形成された連通路と、該連通路の挟持空間と反対側の開口にダンパ側隙間を介して対設される振動低減用のダンパマスとを有し、上記連通路を介し上記ダンパ側隙間に充填された弾性部材が第１の回転プレートと上記ダンパマスを接着し、上記各屈曲板部の一方側の段差形成部にはその周方向の複数箇所に他方側の屈曲板部に圧接する突部が形成されたことを特徴とする。
このように、少なくとも一方がプーリである第１及び第２の回転プレートをエンジン回転軸より離れた外周部側の弾性部材を用いて接着して組み合わせプーリとし、しかも、第１の回転プレートとダンパマスが挟持空間に充填された弾性部材で接着される。このため、一対の回転プレートの剛性を互いに強化でき、剛性強度された組み合わせプーリに弾性部材を介しダンパマスが接着されるので、振動低減機能付きの組み合わせプーリの強度不足が生じることを防止できる。しかも、屈曲板部を貫通する連通路を介し挟持空間とダンパ側隙間とに弾性部材を容易に供給でき、振動低減機能付きの組み合わせプーリの組立工数を低減でき、更に、一方側の段差形成部にはその周方向の複数箇所に他方側の屈曲板部に圧接する突部が形成されたので、第１、第２プーリを互いに圧接しての組立て作業を容易化できる。
好ましくは、第１及び第２の回転プレートが各外周縁にベルト溝をそれぞれ有してもよく、この場合、２つのプーリを互いに補強できる。しかも、板金製と鋳物製の各プーリを弾性部材で接着し組み合わせプーリを容易に形成することもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１、図２には本発明によるプーリ構造が適用された組み合わせプーリを示した。この組み合わせプーリ１はエンジン２の本体３内に枢支されたクランクシャフト４にクランクシャフトスプロケット１３を介して取り付けられ、クランクシャフト４と図示しないエンジン補機側の回転軸と一体のプーリとにわたって複数のベルトＢ１，Ｂ２を並列状に巻き掛けし、これにより、エンジン補機を駆動するようにしている。エンジンの本体３はその内部にエンジン長手方向Ｘに沿って複数配備された軸受５を介してエンジン回転軸としてのクランクシャフト４を枢着する。クランクシャフト４はその中間部に複数の気筒の各ピストン６を図示しないコンロッドを介して連結する。クランクシャフト４の一端側には組み合わせプーリ１が他端側にはフライホイール７及びクラッチ８が連結される。
【０００９】
クランクシャフト４はその一端に段部９が形成される。段部９は２つのプーリ１１、１２が互いに重ね合わされて成る組み合わせプーリとして、クランクシャフトスプロケット１３と共に嵌着される。段部９の中央にはボルト穴１４が形成され、同穴にボルト１５が螺着されることでプーリ１１、１２及びクランクシャフトスプロケット１３はクランクシャフト４に一体的に締め付け結合される。  第１、第２プーリ１１、１２は板金製であり、中央部を成し互いに圧接する中央板部１１１、１２１と、その外周縁より屈曲して延出する屈曲板部１１２、１２２とからなる回転プレートを備え、その外周縁にベルト溝１１３、１２３を延出形成され、これら各部はプレス加工や転造により形成される。
【００１０】
第１及び第２プーリ１１、１２は互いに並列配備された第１、第２ベルトＢ１、Ｂ２をそれぞれ巻き掛けし、図示しない従動側回転軸の各プーリに回転力を伝達するように構成される。一方、クランクシャフトスプロケット１３はアルミ又は鉄の焼結品であり、ボス部１３１及びその外周縁のベルト溝１３２の各部分が一体形成される。クランクシャフトスプロケット１３は図示しないカムシャフト側に回転力を伝達するタイミングベルトＢ３を巻き掛けするもので、ベルト溝１３２の全周には平歯型が形成される。
【００１１】
これら２つのプーリ１１、１２及びクランクシャフトスプロケット１３はボルト１５のヘッド部との間にスペーサ１６及びゆるみ止めであるワッシャ１７を重ねて配備している。クランクシャフトスプロケット１３にはスタッド１９が圧入されており、このスタッド１９の延出部はプーリ１１、１２の中央板部１１１、１２１及びスペーサ１６の各部にそれぞれ形成した位置決め穴及び溝からなる位置決め係止部ｈに嵌挿され、これによりプーリ１１、１２、クランクシャフトスプロケット１３との間の回転方向の位置決めを容易化している。なお、クランクシャフト４とプーリ１１、１２及びクランクシャフトスプロケット１３との位置決めはクランクシャフトスプロケット１３とクランクシャフト４に設けたキー及びキー溝によって行われる。
【００１２】
第１、第２プーリ１１、１２はその中央部分を成す中央板部１１１、１２１が互いに圧接し、その外周側の屈曲板部１１２、１２２及びベルト溝１１３、１２３の両部分が互いに挟持空間ｔ１を介し対設される。なお、第２プーリ１２側の屈曲板部１２２の段差形成部ｄにはその周方向の複数箇所に対向して屈曲板部１１２に圧接する突部（図示せず）を形成し、これにより第１、第２プーリ１１、１２を互いに圧接して互いの結合力を強化し、組立て作業を容易化してもよい。
第１、第２プーリ１１、１２の挟持空間ｔ１の内、屈曲板部１１２、１２２に挾まれた領域にはゴム材から成る弾性部材２０が充填され、これにより、両屈曲板部１１２、１２２は弾性部材２０を介し互いに加硫接着されている。
更に、第１プーリ１１にはその回転プレートの一部を成す屈曲板部１１２に振動減衰ダンパＤを取り付けている。この振動減衰ダンパＤは、エンジン２内の各気筒が一定クランク角毎に爆発行程を行なうことよりクランクシャフト４に軸直角方向Ｚの振動が加わり、これがクランクシャフト４に曲げ変位を生じさせ、エンジンの騒音や振動の要因と成るということを防止する機能を備える。
【００１３】
ここでは、互いに弾性部材２０で接着された第１、第２プーリ１１、１２の組み合わせ体に曲げ振動減衰用の振動減衰ダンパＤが組み込まれる。即ち、ここで第１プーリ１１の屈曲板部１１２にはその軸方向外側（図１で左側）にダンパ側隙間ｔ２を介して肉厚で環状のダンパマス１８対設される、ダンパ側隙間ｔ２には弾性部材２０が充填され、この弾性部材２０がダンパマス１８を屈曲板部１１２に接着している。
ここで第１プーリ１１の屈曲板部１１２には、同部を貫通する連通路２１が複数（図１には１つのみ示した）形成される。連通路２１は一端が両屈曲板部１１２、１２２の挟持空間ｔ１に、他端がダンパ側隙間ｔ２にそれぞれ開口するよう形成され、両空間への弾性部材２０の充填の際に同弾性部材の供給路として利用される。
【００１４】
図１、図２に示す組み合わせプーリ１の製造時には、まず、第１、第２プーリ１１、１２の組み合わせプーリが製造される、この場合、第１、第２プーリ１１、１２が個々にプレス成形され、その上で、板金成形された各第１、第２プーリ１１、１２が互いに重ね合わされ、前述の突部（図示せず）を設けた場合には容易に両者が一体的に結合され、図３に示す結合機Ｍの下型ｍ１内に嵌合載置される。次いで、上型ｍ２が重ね合わされ、図示しない型締め機で型締めされる。ここで下型ｍ１には流動性を保持した弾性部材２０の素材を成すゴム材が注入器２２を介し注入口２３より加圧供給される。注入口２３の内部開口は上下型ｍ１，ｍ２内にセットされた第１、第２プーリ１１、１２の屈曲板部１１２、１２２の挟持空間ｔ１に連通している。注入器２２よりのゴム材は注入口２３を介し挟持空間ｔ１に充填され，同時に連通路２１を介し環状のダンパ側隙間ｔ２にもゴム材が充填され、次いで、冷却処理がなされて挟持空間ｔ１のゴム材が第１、第２プーリ１１、１２の屈曲板部１１２、１２２を加硫接着すると共に弾性部材２０として固化し、ダンパ側隙間ｔ２のゴム材が第１プーリ１１とダンパマス１８を加硫接着すると共に弾性部材２０として固化する。この後、結合機Ｍが型開きされ、所定の後加工がなされ、振動減衰ダンパＤ付きの組み合わせプーリ１が製造されている。
【００１５】
このような組み合わせプーリ１はエンジン駆動時に第１，第２プーリ１１、１２及びクランクシャフトスプロケット１３を介して回転し、これにより第１、第２ベルトＢ１、Ｂ２を介して図示しない従動側回転軸の各プーリに回転力を伝達できる。同時に、クランクシャフト４の端部に組み合わせプーリ１を介して軸長手方向に対し直列状に弾性部材２０及びダンパマス１８を取付けてなる振動減衰ダンパＤが駆動し、即ち、ダンパマス１８がクランクシャフト４に加わる軸直角方向の振動と逆位相で振動し、クランクシャフト４の曲げ振動を低減させるように機能できる。
【００１６】
このような第１、第２プーリ１１、１２の組み合わせプーリ１はその外周側が弾性部材２０で接合され全体の剛性を十分確保でき、これに曲げ振動減衰用の振動減衰ダンパＤが組み込まれていることより、振動減衰ダンパＤ付きの組み合わせプーリ１としての強度不足が生じることを確実に防止できる。しかも、クランクシャフトスプロケット１３とも共締めされ、組み合わせプーリ１はよりその剛性を強化され、十分な耐久性を確保できる。更に、弾性部材２０はそれ自体が第１、第２プーリ１１、１２間での振動伝達を低減し、振動低減効果を発揮できる。
【００１７】
更に、製造時において、連通路２１を介し挟持空間ｔ１とダンパ側隙間ｔ２とに弾性部材２０を同時に供給でき、振動低減機能付きの組み合わせプーリ１の組立工数を低減できる。また、第１、第２プーリ１１、１２の回転プレート部分に相対的なねじれ方向の過荷重が加わった場合でも、弾性部材２０が弾性変位可能なので、結合部の過荷重により破壊を防止でき、組み合わせプーリ１の製造時にスポット溶接による接合を必要とせず、作業工数を低減できる。
図４には図１の組み合わせプーリ１の変形例を示した。この組み合わせプーリ１ａは図１の組み合わせプーリ１と比べて、曲げ振動減衰用の振動減衰ダンパＤを排除し、第１プーリ１１ａが相違する点以外は同一構成部分が多く、重複説明を略す。
【００１８】
ここで、組み合わせプーリ１ａは第１、第２プーリ１１ａ、１２から成り、これはボルト１５でクランクシャフト４の段部９にクランクシャフトスプロケット１３と共に締め付け結合されている。第１、第２プーリ１１ａ、１２の屈曲板部１１２ａ、１２２の挟持空間ｔ１には弾性部材２０が充填され、この弾性部材で第１、第２プーリ１１ａ、１２が互いに加硫接着される。ここで、第１プーリ１１ａは中央の中央板部１１１ａと、その外周縁より屈曲して延出する屈曲板部１１２ａとからなる回転プレートを備え、その外側部分に外周側隙間ｔａを介してベルト溝１１３ａ付きのリング部材２４を対向配備する。この外周側隙間ｔａは挟持空間ｔ１と連続するように形成され、この挟持空間ｔ１と外周側隙間ｔａとには弾性部材２０が同時に一様に充填される。
【００１９】
図４の組み合わせプーリ１ａはエンジン駆動時に第１及び第２プーリ１１、１２が回転することで、図示しない従動側の各回転軸を駆動できる。しかも、外周側隙間ｔａに充填された弾性部材２０によりリング部材２４を屈曲板部１１１ａに加硫接着し、挟持空間ｔ１に充填された弾性部材２０により第１、第２プーリ１１ａ、１２を互いに加硫接着でき、この弾性部材２０の充填行程を一度に行える。ここで第１プーリ１１ａのリング部材２４はダンパマスとして、外周側隙間ｔａの弾性部材２０は弾性材としてそれぞれ作用でき、これらがクランクシャフト４のねじり振動を減衰するねじり振動減衰ダンパＤ１として機能できる。しかも、このようなねじり振動減衰ダンパＤ１を組み込んだ第１、第２プーリ１１ａ、１２から成る組み合わせプーリ１ａを容易に製造できる。
【００２０】
図５には組み合わせプーリ１の他の変形例を示した。ここでの組み合わせプーリ１ｂは図１の組み合わせプーリ１と比べて、振動減衰ダンパＤを排除した点以外は同一構成を採り、重複説明を略す。
この場合、図１の組み合わせプーリ１と同様に第１、第２プーリ１１、１２の回転プレート部分をクランクシャフト４より離れた外周部側で弾性部材２０を用いて互いに接着して組み合わせプーリとし、プーリ全体の剛性を強化でき、十分な耐久性を確保できる。しかも、弾性部材２０が振動低減効果を発揮でき、特に、構造が簡素化される。なお、ここでは、各プーリ１１、１２の屈曲板部１１２、１２２の段差形成部ｄが互いに圧接するように形成され、これにより第１、第２プーリ１１、１２を互いに圧接することで両者の結合力を容易に強化でき、組立て作業を容易化できる。
【００２１】
上述のところにおいて、組み合わせプーリ１等は第１、第２プーリ１１、１２をクランクシャフトスプロケット１３を介してクランクシャフトに固定していたが、このクランクシャフトスプロケット１３をＯＨＶエンジンの場合は排除してもよく、更に、上述の組み合わせプーリ１等は第１、第２プーリ１１、１２を板金製としていたが、いずれか一方を鋳造製等としてもよく、これらの場合も上述の組み合わせプーリ１と同様の作用効果が得られる。更に、図１に示したような第１プーリ１１を排除し、これに代えて図示しない回転プレートのみとし、その回転プレートと第２プーリとの挟持空間に弾性部材を充填し、第２プーリの剛性を向上させてもよく、あるいは、第１プーリに代えた回転プレートに振動減衰ダンパを組込んだ構成を採ってもよく、これらの場合も上述の組み合わせプーリ１等と同様の作用効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明では、少なくとも一方がプーリである第１及び第２の回転プレートが互いに重ね合わされてエンジン回転軸の段部にボルトにより締め付け結合されるので、組み合わせプーリとしての剛性を強化でき、更に、弾性部材が第１及び第２の回転プレートの各屈曲板部に挾まれた挟持空間に充填され第１及び第２の回転プレートの各屈曲板部を互いに接着する。
【００２３】
しかも、第１の回転プレートとダンパマスが、第１の回転プレートの屈曲板部を貫通する連通路を介し供給される弾性部材で接着される。このため、一対の組み合わせプーリの剛性を向上でき、剛性強化された組み合わせプーリに弾性部材を介しダンパマスが接着されるので、振動低減機能付きの組み合わせプーリの強度不足が生じることを防止できる。しかも、連通路を介し挟持空間とダンパ側隙間とに弾性部材を容易に供給でき、振動低減機能付きの組み合わせプーリの組立工数を低減でき、更に、一方側の段差形成部にはその周方向の複数箇所に他方側の屈曲板部に圧接する突部が形成されたので、第１、第２プーリを互いに圧接しての組立て作業を容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例としてのプーリ構造の適用された組み合わせプーリの要部切欠断面図である。
【図２】図１の組み合わせプーリを装着するエンジンの概略構成図である。
【図３】図１の組み合わせプーリの製造に用いる結合機の概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態例としてのプーリ構造の適用された組み合わせプーリの要部切欠断面である。
【図５】本発明の他の実施形態例としてのプーリ構造の適用された組み合わせプーリの要部切欠断面である。
【図６】従来の組み合わせプーリの要部切欠断面図である。
【符号の説明】
１                      組み合わせプーリ
４                      クランクシャフト
１１                    第１プーリ
１２                    第２プーリ
１３                    クランクシャフトスプロケット
１１１、１２１          中央板部
１１２、１２２          屈曲板部
１１３、１２３、１３２  ベルト溝
１３１                  ボス部
１８                    ダンパマス
２０                    弾性部材
２１                    連通路
Ｄ                      振動減衰ダンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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