(57)【要約】【課題】耐久性を向上でき、モータジェネレータに接続されたプーリ部側からクランク軸に接続されたハブに駆動力が伝達される際の衝撃緩衝性を容易に調節可能なアイソレーション付きプーリを提供する。【解決手段】ハブ１０とプーリ本体２０との間には、アイソレータゴムが配置され、ハブ１０には第１のストッパ３３が径方向外方に突出して設けられ、プーリ本体２０には第２のストッパ３５が径方向内方に突出して設けられる。第１のストッパ３３には主クッションゴム３６ａが配置される。主クッションゴム３６ａは、プーリ本体２０が回転方向に変位して第１のストッパ３３と第２のストッパ３５との間で挟み込まれることにより、プーリ本体２０に印加された回転トルクをハブ１０に伝達する。【選択図】図２
2019065904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられるハブと、
ベルトが装着されるプーリ本体と、
前記ハブと前記プーリ本体との間に配置されるアイソレータゴムと、
前記ハブに径方向外方に突出して設けられる少なくとも２つの第１のストッパと、
前記第１のストッパと当該第１のストッパの周方向に隣接する第１のストッパとの間に形成される円周方向空間部に前記プーリ本体から突出して設けられる第２のストッパと、
前記第１のストッパと前記第２のストッパの少なくとも一方に、円周方向一方側に突出して設けられ、前記プーリ本体が回転方向に変位して前記第１のストッパと前記第２のストッパとの間で挟み込まれることにより、前記プーリ本体が駆動源から印加された回転トルクを前記ハブに伝達する主クッションゴムと、
を有する、アイソレーション付きプーリ。
【請求項２】
請求項１記載のアイソレーション付きプーリにおいて、前記主クッションゴムは、径方向の厚み及び／又は軸方向の厚みが突出方向に向けて漸次小さくなるテーパ状の先端部を有する、アイソレーション付きプーリ。
【請求項３】
請求項２記載のアイソレーション付きプーリにおいて、前記主クッションゴムは、前記第１のストッパまたは前記第２のストッパと前記先端部との間に一体に設けられ、径方向の厚み及び／又は軸方向の厚みが突出方向に向けて漸次小さくなるテーパ状の基端部を有する、アイソレーション付きプーリ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のアイソレーション付きプーリにおいて、前記第１のストッパと前記第２のストッパの前記主クッションゴムを介して相互に対向する対向面は、それぞれ前記ハブの径方向面である、アイソレーション付きプーリ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアイソレーション付きプーリにおいて、
当該アイソレーション付きプーリが無負荷状態のとき、前記第１のストッパと前記第２のストッパとの間の円周方向の第１のストッパ間距離は、前記第２のストッパと前記第１のストッパとの間の円周方向の第２のストッパ間距離よりも小さい、アイソレーション付きプーリ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のアイソレーション付きプーリにおいて、前記第１のストッパと前記第２のストッパの少なくとも一方に円周方向他方側に突出して設けられる副クッションゴムを有する、アイソレーション付きプーリ。
【請求項７】
請求項６記載のアイソレーション付きプーリにおいて、前記プーリ本体から前記ハブに回転トルクが伝達されるときに、前記主クッションゴムが前記第１のストッパと前記第２のストッパとの間で挟み込まれるまでの前記アイソレータゴムの第１の捩り角度は、前記ハブから前記プーリ本体に回転トルクが伝達されるときに、前記副クッションゴムが前記第１のストッパと前記第２のストッパとの間で挟み込まれるまでの前記アイソレータゴムの第２の捩り角度よりも小さい、アイソレーション付きプーリ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のアイソレーション付きプーリにおいて、前記第１のストッパと前記第２のストッパとをそれぞれ複数設けた、アイソレーション付きプーリ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のアイソレーション付きプーリにおいて、前記ハブに設けられるリム部に、環状のダンパゴムを介して装着される環状質量体を備える、アイソレーション付きプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン運転時の燃焼行程に起因するトルク変動を絶縁しつつ、駆動側の回転軸の駆動力をベルトを介して従動側の回転軸に伝達するアイソレーション付きプーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関、すなわち、エンジンにおいては、クランク軸の駆動力を、Ｖベルト等のベルトを介してジェネレータやコンプレッサ等の種々の補機類の主軸に伝達するために、プーリがクランク軸と補機類の主軸のそれぞれに取り付けられる。両方のプーリの外周部にはベルトが掛け渡され、回転軸であるクランク軸に装着されたプーリは駆動側になり、補機類の回転軸である主軸に装着されるプーリは従動側になる。
【０００３】
近年、燃費性能向上を目的に、信号などによる短時間の停車時にエンジンを停止させ、然る後にエンジンを再始動（ホットスタート）させるアイドリングストップ機能を有する車両が増えている。そのような車両のエンジンにおいては、発電機であるジェネレータ（オルタネータ）をモータとして兼用するものがあり、このようなシステムをＩＳＧ（インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ）方式やＢＡＳ（ベルト・オルタネータ・スタータ）方式と称呼する場合がある。以下、本明細書においては、ＩＳＧ方式に統一して称呼する。このＩＳＧ方式のアイドリングストップ機構においては、エンジン再始動時にバッテリーからジェネレータに電力を印加して、ジェネレータをスタータ用モータとして機能させる。このスタータ用モータの駆動力は、ベルトを介してクランク軸に伝達され、エンジンが始動される。以下、モータとして機能可能なジェネレータをモータジェネレータと称呼する。この場合には、モータジェネレータの主軸は駆動側になり、エンジンのクランク軸は従動側になる。
【０００４】
さらに、エンジンの再始動のみに用いていたモータジェネレータを強化して、エンジンの駆動力をアシストするＩＳＧ方式のハイブリッド車両がある。
【０００５】
このＩＳＧ方式のハイブリッド車両においては、エンジンによりクランク軸を駆動するときは、エンジンにより駆動力が印加されたクランク軸を駆動側としてモータジェネレータが駆動され、モータジェネレータによりクランク軸を駆動するときは、バッテリーから電力が印加されたモータジェネレータを駆動側としてクランク軸が駆動される。モータジェネレータを駆動源として利用する場合、エンジントルクにモータジェネレータのトルクを上乗せしてクランク軸をアシストしたり、エンジンを始動させたりすることができる。
【０００６】
一般に、問題視されるエンジンの振動には、エンジン始動時にクランク軸と補機間で発生する低周波大振動（以下、始動時振動という）、エンジンの定常運転時におけるクランク軸の固有値の共振に起因する共振振動（以下、定常共振振動という）、エンジンのシリンダ内の燃焼行程に起因し、クランク軸の回転に重畳され、クランク軸の等速回転を阻害する脈動振動（以下、トルク変動という）がある。
【０００７】
これらの振動対策として、防振機能を備えたプーリが使用される。エンジンのクランク軸とモータジェネレータ等の補機類の主軸との間で駆動力を伝達するために、クランク軸と補機類の主軸とにそれぞれ装着されるプーリにはベルトが装着される。エンジンのクランク軸に装着されるプーリは、クランク軸に取り付けられるハブと、ベルトが装着されるプーリ部とを有している。これらの間に環状質量体とダンパゴムとからなるダイナミックダンパが組み込まれており、このダイナミックダンパにより定常共振振動が吸収される。ハブとプーリ部との間にアイソレータゴムを配置し、このアイソレータゴムの弾性変形によりクランク軸の回転に重畳されるトルク変動を吸収すると同時に、平滑化されたクランク軸の回転、すなわち、クランク軸の駆動力を当該アイソレータゴムにより、プーリ部に伝達し、さらにベルトを介して補記類に伝達している。
【０００８】
エンジンのクランク軸に装着されるプーリとしては、特許文献１〜３に記載されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１７２３４号公報
【特許文献２】特開２００７−７１２６３号公報
【特許文献３】特開２００８−５７５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載されたプーリにおいては、ハブとプーリ部との間に動的吸振部が配置され、プーリ部の軸方向両端部とハブとの間に、径方向に延びるゴム製のカップリング部が設けられている。特許文献２に記載されたプーリにおいては、環状質量体とダンパゴムに加えて、ダンパゴムの内側の小径の結合筒部とハブとの間にカップリングゴムが設けられている。カップリングゴムは、円周方向の剪断変形によってハブに伝達された入力トルクを平滑化しながらプーリ部に伝達する。また、特許文献３に記載されたプーリにおいては、プーリ部に一体となった径方向のカバー部と、ハブの径方向部との間に軸方向に延びる筒状弾性体がアイソレータゴムとして取り付けられている。この筒状弾性体は、回転軸のトルク変動がプーリ部に伝達されないように回転変動を遮断する。
【００１１】
上述のようなプーリにおいては、クランク軸により大きな駆動力がハブに印加され、ハブとプーリ部との間に速度差が生じたときには、ハブとプーリ部は円周方向に大きく変位し、このときアイソレータゴムは円周方向に大きく変形する。このアイソレータゴムの剪断変形によりトルク変動を吸収する場合、異常振動などにより、ハブとプーリ部間に過大な速度差が生じ、アイソレータゴムに破断限界を超えた変位量が印加されたときには、アイソレータゴムが破断してプーリが脱落する恐れがある。そのため、通常使用の範囲では、ハブとプーリ本体との変位量がアイソレータゴムの破断限界を大きく下回るようにアイソレータゴムのバネ定数を設定している。そして、異常振動などにより、万一、アイソレータゴムに破壊が生じた場合でも短期的には補機への駆動力の伝達が途絶えないように係合機構が備えられている。係合機構としては、円周方向に延びる円弧状の長孔がプーリ本体に設けられ、この長孔に突出する突起がハブに設けられているものがある。
【００１２】
また、上述のとおり、通常の使用範囲においては、突起がハブの長孔端面に当接しないように設計されるが、異常振動時においても、アイソレータゴムが破壊しないように、アイソレータゴムの破断限界前にハブに設けられた突起がプーリ本体の長孔に当接して、アイソレータゴムの破壊が防止されるように設計するものがある。
【００１３】
この場合、アイソレータゴムの変形ストローク、すなわち、ハブに設けられた突起がプーリ本体の長孔に当接するまでのストロークを大きく取れないため、少し大きめの捩り振動が瞬間的に生じただけであっても突起と長孔の当接が生じ易くなる。この当接により、大きな衝撃音が発生して運転者に不安を抱かせるだけでなく、この当接が繰り返されると、当接部分から金属摩耗粉が発生する。発生した摩耗粉がプーリ内部の摺動部に入り込むと、摺動部が摩耗してプーリの寿命に影響を与え、プーリの耐久性を低下させる恐れがある。自動車用エンジンにおいては、エンジンを始動させる際に、クランク軸の回転数が通常の使用範囲まで上昇する間にアイソレータゴムの共振点を通過するため、上述の始動時振動が生じて、アイソレータゴムが大きく変形し、上述の当接が発生する恐れがある。
【００１４】
また、モータジェネレータによりクランク軸を始動するＩＳＧ方式のアイドリングストップ機能を備える車両やＩＳＧ方式のハイブリッドシステムの車両に上述のプーリを用いようとする場合、エンジン始動時やアシスト時毎に、補機類に比して重いクランク軸に駆動力を印加すべく、モータジェネレータに接続されたプーリ部側からクランク軸に接続されたハブに駆動力が伝達されるため、プーリのアイソレータゴムは、繰り返し円周方向最大変位まで変形することになる。従って、これらのシステムに使用されるプーリにおいては、使用状況により定期的な交換が必要となる場合があり、耐久性の向上が強く望まれる。
【００１５】
一方、ハブに設けられた突起がプーリ部に設けられた長孔に衝撃的に当接することを防止するために、長孔の内壁面と突起との間にクッションゴムを配置することが考えられる。その場合、モータジェネレータ駆動時毎に生じる当接に耐える必要があるため、柔らかいクッションゴムを採用することができず、衝撃緩衝力が不足する。また、硬いクッションゴムは、突起の衝撃的当接により、ゴム摩耗粉が発生し易いため、このゴム摩耗粉が摺動部に入り込むと、プーリの耐久性を低下させる恐れがある。
【００１６】
本発明の目的は、耐久性を向上でき、さらに、モータジェネレータに接続されたプーリ部側からクランク軸に接続されたハブに駆動力が伝達される際の衝撃緩衝性を容易に調節可能なアイソレーション付きプーリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のアイソレーション付きプーリは、回転軸に取り付けられるハブと、ベルトが装着されるプーリ本体と、前記ハブと前記プーリ本体との間に配置されるアイソレータゴムと、前記ハブに径方向外方に突出して設けられる少なくとも２つの第１のストッパと、前記第１のストッパと当該第１のストッパの周方向に隣接する第１のストッパとの間に形成される円周方向空間部に前記プーリ本体から突出して設けられる第２のストッパと、前記第１のストッパと前記第２のストッパの少なくとも一方に、円周方向一方側に突出して設けられ、前記プーリ本体が回転方向に変位して前記第１のストッパと前記第２のストッパとの間で挟み込まれることにより、前記プーリ本体が駆動源から印加された回転トルクを前記ハブに伝達する主クッションゴムと、を有する。
【発明の効果】
【００１８】
ハブとプーリ本体との間にはアイソレータゴムが配置され、ハブに設けられる第１のストッパとプーリ本体に設けられる第２のストッパとの間には主クッションゴムが配置される。主クッションゴムは、プーリ本体が回転方向に変位して第１のストッパが第２のストッパに当接しようとするときに、第１のストッパと第２のストッパとの間で挟み込まれ、この主クッションゴムを介して、プーリ本体にかかる回転トルク（駆動力）をハブに伝達する。このとき、アイソレータゴムは、主クッションゴムと協働して、第２のストッパと第１のストッパとの当接における衝撃を緩衝することができる。これにより、主クッションゴムの圧縮ばねとアイソレータゴムのせん断ばねとを組み合わせることによって、アイソレータゴムの過度の変形を防止するとともに、第２のストッパと第１のストッパの衝撃的当接を緩衝し、さらに、確実な回転トルクの伝達を行うことができる。また、ハブが回転方向の回転トルクを受けてアイソレータゴムが、第１のストッパと第２のストッパとで主クッションゴムが挟み込まれない範囲で変位しているとき、アイソレータゴムは、単独で機能することができる。これにより、アイソレータゴムが、ハブに印加されるトルク変動の吸収について主クッションゴムの影響を受けない。従って、本発明によれば、プーリ本体側からハブ側に回転トルクが伝達されるとき、アイソレータゴムが過度に弾性変形することなく確実に回転トルクを伝達することができ、ハブ側からプーリ本体側に回転トルクが伝達されるとき、アイソレータゴムがトルク変動を良好に吸収することができるので、トルク変動の吸収性が良く、耐久性の高いアイソレーション付きプーリとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施の形態であるアイソレーション付きプーリの一方側面から見た斜視図である。
【図２】図１に示されたアイソレーション付きプーリの側面図である。
【図３】アイソレーション付きプーリにおける図１の反対側の側面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】（Ａ）は図２の一部を示す拡大側面図であり、（Ｂ）は変形例である副クッションゴムが設けられたアイソレーション付きプーリの一部を示す拡大側面図である。
【図７】アイソレーション付きプーリのばね特性線図である。
【図８】（Ａ）はモータジェネレータが駆動側となる場合におけるハブとプーリ本体との相対的捩れ状態を示す側面図であり、（Ｂ）はクランク軸が駆動側となる場合におけるハブとプーリ本体との相対的捩れ状態を示す側面図である。
【図９】他の実施の形態であるアイソレーション付きプーリの一方側面から見た斜視図である。
【図１０】図２におけるＡ−Ａ線断面と同様位置で裁断した図９における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。アイソレーション付きプーリＰは、図１〜図４に示されるように、ハブ１０とプーリ本体２０とを備え、ハブ１０は回転軸に取り付けられる取付部としてのボス１１と、ボス１１よりも大径の円筒部１２とを有し、円筒部１２はボス１１の端部に径方向部１３を介して一体となっている。円筒部１２の軸方向中央部には、径方向外方に突出する突出部１４が一体に設けられており、突出部１４の外周部には環状のリム部１５が一体に設けられている。
【００２１】
リム部１５の径方向外方には、環状のダンパゴム１６を介して環状質量体１７が装着される。ダンパゴム１６は、加硫ゴム等により成形されており、リム部１５の外周面と環状質量体１７の内周面との間に圧入されてリム部１５と同軸状に配置される。環状質量体１７とプーリ本体２０との間には、樹脂製のジャーナルベアリング１８が配置され、ダンパゴム１６と環状質量体１７とにより、エンジンの定常運転時におけるクランク軸の固有値の共振に起因する共振振動、つまり定常共振振動を低減するダイナミックダンパが構成される。環状質量体１７の端面外周部にはスラストベアリング２１が突き当てられる。
【００２２】
図１および図４に示されるように、プーリ本体２０の外周面にはプーリ溝２３、２４が設けられており、プーリ本体２０のプーリ溝２３、２４にはベルトを装着することができる。プーリ溝２３、２４は複数の環状溝により形成されている。
【００２３】
ボス１１はその中心軸Ｏと同軸状となって図示しない回転軸に取り付けられ、回転軸の先端部は円筒部１２内のスペース１９内に突出する。回転軸の先端部にねじ結合される図示しないナットは、スペース１９内に配置され、径方向部１３の内面に突き当てられて、回転軸はボス１１に締結される。
【００２４】
図４に示されるように、ハブ１０の円筒部１２には内側スリーブ２５が嵌合され、プーリ本体２０の一端側には外側スリーブ２６が嵌合される。内側スリーブ２５と外側スリーブ２６の間にはアイソレータゴム２７が径方向に延びて配置され、アイソレータゴム２７の内周面は内側スリーブ２５に加硫接着され、アイソレータゴム２７の外周面は外側スリーブ２６に加硫接着される。アイソレータゴム２７は、ダンパゴム１６よりも柔らかいゴム、つまり弾性率が小さいゴムにより製造されることが好ましい。
【００２５】
図４に示されるように、アイソレータゴム２７は、内側スリーブ２５と外側スリーブ２６の間に径方向に延びたディスク形状となっているが、プーリ本体２０の内側に径方向に延びるカバー部材を設け、径方向に延びるディスク部材を有するリング部材を円筒部１２の外周面に設け、カバー部材とディスク部材との間に軸方向に延びる円筒形状のアイソレータゴムを設けるようにしても良い。
【００２６】
図４、図５に示されるように、ハブ１０の円筒部１２の他端側にはストッパリング３１が嵌合される。ストッパリング３１は、図５に示されるように、環状部３２と、この環状部３２から径方向外方に突出する複数の第１のストッパ３３とを備えている。第１のストッパ３３は、円周方向に一定の間隔を隔てて環状部３２に６つ設けられており、相互に円周方向に隣り合う第１のストッパ３３の間には、円周方向に延びるスペース、すなわち円周方向空間部３４が形成される。
【００２７】
プーリ本体２０の他端側には径方向内方に突出する複数の第２のストッパ３５が設けられている。第２のストッパ３５はプーリ本体２０に６つ設けられており、それぞれの第２のストッパ３５は、第１のストッパ３３の間の円周方向空間部３４内に突出し、第１のストッパ３３と円周方向に対向している。このように、第１のストッパ３３と第２のストッパ３５はそれぞれ同じ本数で複数設けられている。なお、それぞれのストッパ３３，３５の数は６つに限られることなく、任意の本数とすることができる。さらに、同じ本数でなくともよい。
【００２８】
第１のストッパ３３の円周方向両側には対向面３３ａ、３３ｂが設けられ、第２のストッパ３５の円周方向両側には対向面３５ａ、３５ｂが設けられている。それぞれの対向面は、図６（Ａ）に示されるように、対向面３３ａは対向面３５ａに対向し、対向面３３ｂは対向面３５ｂに対向しており、ハブ１０の中心軸Ｏに直角であり、ハブ１０の径方向面つまり放射方向面である。
【００２９】
アイソレーション付きプーリＰは、補機としてのモータジェネレータとエンジンとの間で駆動力、つまり回転トルクを伝達するために使用することができる。その場合には、ハブ１０はエンジンのクランク軸に取り付けられ、プーリ本体２０に装着されるベルトはモータジェネレータのプーリに掛け渡される。アイソレーション付きプーリＰの回転方向を、図５および図６において矢印で示されるように時計回りの方向とする。モータジェネレータを駆動源としてモータジェネレータから印加された回転トルクを、クランク軸に伝達する場合には、プーリ本体２０が駆動側になり、ハブ１０は従動側になって、プーリ本体２０からハブ１０に駆動力つまり回転トルクが伝達される。このときには、第２のストッパ３５の対向面３５ａが駆動側の対向面となって、アイソレータゴム２７の弾性変形を伴って対向面３５ａは第１のストッパ３３の対向面３３ａに接近する。
【００３０】
一方、エンジンを駆動源としてクランク軸から印加された回転トルクをモータジェネレータに伝達する場合には、ハブ１０が駆動側になり、プーリ本体２０が従動側になって、ハブ１０からプーリ本体２０に駆動力つまり回転トルクが伝達される。このときには、第１のストッパ３３の対向面３３ｂが駆動側の対向面となって、アイソレータゴム２７の弾性変形を伴って対向面３３ｂは第２のストッパ３５の対向面３５ｂに接近する。
【００３１】
第１のストッパ３３の円周方向一方側の対向面３３ａには、主クッションゴム３６ａが固定されており、主クッションゴム３６ａは対向面３５ａに向けて円周方向に突出している。第１のストッパ３３の円周方向他方側の対向面３３ｂには、副クッションゴム３６ｂが固定されており、副クッションゴム３６ｂは対向面３５ｂに向けて円周方向に突出している。主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂは、アイソレータゴム２７よりも硬いゴムにより製造されることが好ましい。
【００３２】
主クッションゴム３６ａは、対向面３３ａに加硫接着などにより固定される基端部３７と、基端部３７に一体となって基端部３７から円周方向に突出する先端部３８とを有している。基端部３７は径方向の厚みが突出方向に向けて漸次小さくなるテーパ状であり、先端部３８も径方向の厚みが基端部３７から先端に向けて漸次小さくなるテーパ状である。このように、本実施例においては、主クッションゴム３６ａは、基端部３７と先端部３８とでテーパ角度が異なる２段テーパとなっている。
【００３３】
基端部３７と先端部３８は、径方向の厚みが突出方向に向けて漸次小さくなったテーパ形状であるが、基端部３７と先端部３８を軸方向の厚みが突出方向に向けて漸次小さくなったテーパ形状としても良く、径方向の厚みと軸方向の厚みとをいずれも突出方向に向けて漸次小さくしても良い。つまり、基端部３７と先端部の径方向の厚みと軸方向の厚みの一方または双方が突出方向に向けて漸次小さくなったテーパ形状としても良い。図６（Ａ）に示される副クッションゴム３６ｂは、主クッションゴム３６ａとほぼ同一形状である。なお、基端部３７をテーパ形状とせず、先端部３８のみをテーパ形状としてもよい。
【００３４】
図４に示されるように、ハブ１０の円筒部１２の軸方向中央部にはダンパゴム１６が配置され、ハブ１０の軸方向一端側にはアイソレータゴム２７が配置され、さらに、ハブ１０の軸方向他端側には主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂが配置される。つまり、ダンパゴム１６を介して、円筒部１２の軸方向両端にアイソレータゴム２７と主クッションゴム３６ａおよび副クッションゴム３６ｂとが配置される。
【００３５】
ハブ１０が装着される回転軸の時計回りを通常の回転方向とし、アイソレーション付きプーリＰが動力を伝達していない無負荷状態、すなわち、アイソレータゴム２７が時計回り、反時計回りいずれの方向にも変位していないとき、図６（Ａ）に示されるように、第１のストッパ３３の対向面３３ａと、この対向面３３ａに対して反時計回り方向で対向する第２のストッパ３５の対向面３５ａとの間の円周方向のストッパ間距離を第１のストッパ間距離Ａとし、第１のストッパ３３の対向面３３ｂと、この対向面３３ｂに対して時計回り方向で対向する第２のストッパ３５の対向面３５ｂとの間の円周方向のストッパ間距離を第２のストッパ間距離Ｂとすると、第１のストッパ間距離Ａは第２のストッパ間距離Ｂよりも小さい（Ａ＜Ｂ）。
【００３６】
また、プーリ本体２０が駆動側になって、プーリ本体２０からハブ１０にトルクが伝達されるときに、主クッションゴム３６ａが第１のストッパ３３と第２のストッパ３５との間で挟み込まれるまで、つまり主クッションゴム３６ａの先端が第２のストッパ３５の対向面３５ａに接触するまでのアイソレータゴム２７の捩り角を第１の捩り角αとする。一方、ハブ１０が駆動側になって、ハブ１０からプーリ本体２０にトルクが伝達されるときに、副クッションゴム３６ｂが第１のストッパ３３と第２のストッパ３５との間で挟み込まれるまで、つまり副クッションゴム３６ｂの先端が第２のストッパ３５の対向面３５ｂに接触するまでのアイソレータゴム２７の捩り角を第２の捩り角βとするとき、捩り角αは捩り角βよりも小さい（α＜β）。
【００３７】
捩り角αは、すくなくとも、エンジンの定常運転時にアイソレータゴム２７がトルク変動を吸収する際に第１のストッパ３３が中心軸Ｏ周りに振れる範囲よりも大きく設定され、より好ましくは、始動時振動により第１のストッパ３３が中心軸Ｏ周りに振れる範囲よりも大きく設定される。そして、アイソレータゴム２７の破断限界となる捩り角よりも小さい角度である。これに対し、捩り角βは、捩り角αよりも大きく、場合によっては、アイソレータゴム２７の破壊限界となる角度よりも大きく設定されている。
【００３８】
図６（Ｂ）は、変形例である副クッションゴム３６ｂが設けられたアイソレーション付きプーリＰの一部を示す拡大側面図である。この副クッションゴム３６ｂは、図６（Ａ）に示したものに比して、円周方向の長さが短い。この場合、図６（Ａ）の副クッションゴム３６ｂを第１のストッパ３３に設けた場合よりも、第１のストッパ３３と第２のストッパ３５が副クッションゴム３６ｂを介して当接したときの衝撃緩衝性は劣るが、捩り角βを大きく取れるので、始動時振動やトルク変動が大きいエンジンでも使用することができる。
【００３９】
アイソレータゴム２７は、アイソレーション付きプーリＰが回転されてハブ１０とプーリ本体２０との間の速度差が発生すると弾性変形し、駆動側の回転軸の回転にトルク変動が重畳されている場合には、このトルク変動を遮断して、滑らかな回転が従動側回転軸に伝達される。アイソレータゴム２７が弾性変形すると、ハブ１０とプーリ本体２０は円周方向に捩れるので、それぞれの第１のストッパ３３の両方の対向面３３ａ、３３ｂの一方は、第２のストッパ３５の両方の対向面３５ａ、３５ｂの一方に接近し、他方は対向面３５ａ、３５ｂの他方から離れる。
【００４０】
プーリ本体２０が駆動側となる場合、例えば、図５および図６において、プーリ本体２０により、アイソレータゴム２７を介してハブ１０が時計回りに回転駆動され、第２のストッパ３５が第１のストッパ３３に接近する。これにより、それぞれの第１のストッパ３３の対向面３３ａに設けられた主クッションゴム３６ａは第２のストッパ３５に向けて相対的に接近し、反対側の対向面３３ｂに設けられた副クッションゴム３６ｂは第２のストッパ３５から相対的に離れる。
【００４１】
駆動側のプーリ本体２０がハブ１０に対して相対回転し、捩り角αを超えた場合、主クッションゴム３６ａの先端部は第２のストッパ３５に当接し、主クッションゴム３６ａは第１のストッパ３３と第２のストッパ３５との間で挟み込まれて弾性変形する。このとき、アイソレータゴム２７の破断限界前に余裕をもって、主クッションゴム３６ａが第２のストッパ３５に当接することで、アイソレータゴム２７の破断を防止しつつ、当接ショックを緩和することができる。これにより、アイソレータゴム２７の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
ここで、主クッションゴム３６ａは、テーパ状の先端部３８を有しており、急激な駆動力の重畳を穏やかにすることができる。さらに、主クッションゴム３６ａをそれぞれテーパ状の基端部３７と先端部３８の２段テーパとすることで、当接初期をより柔らかくしても、基端部３７が一定以上の荷重を支持するので、座屈する恐れがない。この基端部３７と先端部３８のテーパ形状を組み合わせることで、プーリ本体２０からハブ１０への駆動力の伝達特性を調節することができる。
【００４３】
一方、エンジンのクランク軸に取り付けられたハブ１０が駆動側となる場合、ハブ１０により、アイソレータゴム２７を介して、プーリ本体２０が時計回りに回転駆動され、第１のストッパ３３が第２のストッパ３５に接近する。これにより、それぞれの第１のストッパ３３の対向面３３ｂに設けられた副クッションゴム３６ｂは第２のストッパ３５に向けて接近し、反対側の対向面３３ａに設けられた主クッションゴム３６ａは第２のストッパ３５から離れる。
【００４４】
駆動側のハブ１０がプーリ本体２０に対して相対回転し、この変位量がアイソレータゴム２７の破断限界内である場合、エンジンの定常運転時におけるクランク軸のトルク変動がアイソレータゴム２７により遮断され、滑らかな回転がプーリ本体２０に伝達される。なお、エンジンの定常運転時において、アイソレーションゴム２７の破断限界を超えないように設計されることは当然である。しかしながら、エンジンや補機類の異常によって、ハブ１０とプーリ本体２０との速度差がアイソレータゴム２７の破断限界を超えて、アイソレータゴム２７の破断が生じたとき、補機類への駆動力の伝達が喪失されることを防止するため、第１のストッパ３３は、捩れ角βを超えて、第２のストッパ３５に当接する。このとき、副クッションゴム３６ｂが介在することにより、当接音の発生や第１のストッパ３３と第２のストッパ３５同士の摩耗を抑制することができる。なお、副クッションゴム３６ｂを設けなくとも、アイソレータゴム２７の破断時に、ハブ１０の回転運動をプーリ本体２０に伝達することはできるが、摩耗粉による他の機器への悪影響や衝撃的当接による第１、第２のストッパの折損を招く可能性があるため、副クッションゴム３６ｂを備えることが好ましい。
【００４５】
ＩＳＧ方式のハイブリッド車両においては、エンジンにより発電するときには、クランク軸を駆動側の回転軸として、モータジェネレータが駆動される。一方、モータジェネレータの主軸を駆動側の回転軸としてクランク軸を駆動すると、モータジェネレータの回転トルクをエンジントルクに重畳してアシストしたり、エンジンを始動させたりすることができる。このように、モータジェネレータを駆動側としてクランク軸を駆動するときには、モータジェネレータの回転軸の速度が数百ミリ秒の間にエンジン始動可能な回転数まで上昇する。このため、モータジェネレータを駆動側とする場合には、ごく短時間モータジェネレータの回転速度と従動側のクランク軸の回転速度との差が大きくなるが、その回転速度差によるアイソレータゴム２７の捩れも、主クッションゴム３６ａにより抑制される。
【００４６】
アイソレーション付きプーリＰがＩＧＳ方式のハイブリッド車両に装着される場合には、クランク軸がモータジェネレータを駆動する場合であっても、モータジェネレータがクランク軸を駆動する場合であっても、アイソレータゴム２７に常に駆動力が印加されている状態になるため、定常運転時は、アイソレータゴム２７は、αが大きくなり、βが小さくなる方向に変位した状態でおおよそ維持される。従って、エンジン出力、モータジェネレータ出力、アイソレータゴムのばね定数を考慮して、捩れ角α及びβを設定することが好ましい。
【００４７】
図７はアイソレーション付きプーリＰのばね特性線図であり、アイソレータゴム２７単体と主クッションゴム３６ａ単体と副クッションゴム３６ｂ単体におけるばね特性、及びこれらのゴムが協働して働く状態、すなわちアイソレーション付きプーリＰ（以下、ここでは、ゴム組立体という）のばね特性線図を示す。図７において、横軸はハブ１０とプーリ本体２０との捩り角θを示し、縦軸は各ゴムの発生トルクを示す。捩り角θが０のときは、図５および図６に示されるように、ハブ１０とプーリ本体２０の間に速度差が生じておらず、かつ従動側に負荷が発生していないとき、つまりアイソレーション付きプーリＰが動力を伝達していないときを示す。
【００４８】
細線Ａは、捩り角θの変化に伴うアイソレータゴム２７の発生トルクを示す。細線Ａで示されるように、アイソレータゴム２７はこの捩り角θの範囲においては、ほぼ線形に発生トルクが変化する特性を有している。言い換えれば、繰り返し捩り変位を与えてもゴム自体に劣化が生じづらい線形範囲でアイソレータゴムを使用している。ここで、図７における捩り角θの[＋]と[−]は、図５に示すプーリＰにおいて、プーリ本体２０が相対的に右方向に捩り回転するときを「＋」側として示し、ハブ１０に取り付けられた回転軸が従動側となってプーリ本体２０が相対的に左方向に回転するときを「−」として示している。
【００４９】
太線Ｂは主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂの発生トルクを示し、プーリ本体２０が駆動側となるときには、ハブ１０に対するプーリ本体２０の捩り角θが所定の捩り角αを超えると、主クッションゴム３６ａは第２のストッパ３５に当接し、当接位置つまり主クッションゴム３６ａの圧縮開始角度ａを過ぎると「＋」側に急激に発生トルクが立ち上がる。すなわち、この角度からプーリ本体２０の変位が強く規制される。一方、ハブ１０に取り付けられた回転軸が駆動側となるときには、ハブ１０のプーリ本体２０に対する捩り角度θが所定の捩り角βを超えると、副クッションゴム３６ｂは第１のストッパ３３に当接し、当接位置つまり副クッションゴム３６ｂの圧縮開始角度ｂを過ぎると「−」側に急激に発生トルクが立ち上がる。すなわち、この角度からハブ１０の変位が強く規制される。太線Ｂで示されるように、主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂは、先端部３８及び基端部３７がテーパ形状となっているので、当接初期の発生トルクの立ち上がりが比較的穏やかであるが変位が進むことで、より強い発生トルクが生じる。
【００５０】
一点鎖線Ｃはゴム組立体の発生トルクを示す。ゴム組立体の発生トルクは、捩り角αを超えると大きくなる。また、捩り角βを超えると大きくなる。
【００５１】
なお、上記ばね特性線図の捩り角βは、アイソレータゴムが破断しない範囲で、副クッションゴム３６ｂが挟み込まれる角度としたが、実際のアイソレーション付きプーリＰとしては、アイソレータゴムの破断限界よりも捩り角βを大きくする場合がある。この場合、アイソレータゴムが破断してから第１のストッパと第２のストッパが、副クッションゴムを介して当接することになる。
【００５２】
図８は、アイソレーション付きプーリＰがエンジンのクランク軸４１に取り付けられ、モータジェネレータの主軸４２に取り付けられた補機プーリ４３とプーリ本体２０とにベルト４４が掛け渡された動力伝達機構を示す。図において、駆動側が印加する回転トルクを太矢印で示し、従動側が受ける回転トルクを細矢印で示す。
【００５３】
図８（Ａ）は、時計回りの方向に回転するモータジェネレータの主軸４２を駆動軸側としてベルト４４を介して従動軸側であるクランク軸４１に駆動力を伝達している状態を示す。このときには、モータジェネレータの起動時における主軸４２とクランク軸４１の速度差により第２のストッパ３５が主クッションゴム３６ａに当接する。このように、主クッションゴム３６ａの働きにより、アイソレータゴム２７を耐久性の面で許容される最大変位以上に変形させることなく、また、主クッションゴム３６ａにより緩衝的に駆動力をクランク軸４１に伝達することができる。これにより、アイソレータゴム２７の耐久性を向上させることができる。
【００５４】
図８（Ｂ）は、エンジンや補機類の異常により、アイソレータゴム２７が破断して、アイソレータゴム２７によるクランク軸４１の駆動力の伝達が喪失され、クランク軸４１に締結されたハブ１０に装着された第１のストッパ３３が時計回りの方向に回転し、捩り角βとなった状態を示す。このときには、クランク軸４１を駆動軸側とし、ハブ１０に装着された第１のストッパ３３が、副クッションゴム３６ｂを介して、第２のストッパ３５と当接し、プーリ本体２０に架け渡されたベルト４４を介して従動軸側であるモータジェネレータの主軸４２に駆動力を伝達できる。
【００５５】
図９は、他の実施の形態であるアイソレーション付きプーリＰの一方側面から見た斜視図を示し、図１０は、図２におけるＡ−Ａ線断面と同様位置で裁断した図９における断面図を示す。
【００５６】
本実施例においては、第２のストッパ３５は、プーリ本体２０の他端側に、内径方向に延在して設けられたフランジ部２２の側面から第１のストッパ間に形成される円周方向空間部３４に突出して設けたものである。それ以外の構成は、先に説明した実施例と同様である。このフランジ部２２は、プーリ本体２０と一体に形成しても良いし、別体として形成してから、ボルトなどによって、プーリ本体２０に固定するものであってもよい。
【００５７】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述したアイソレーション付きプーリＰにおいては、主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂとが全ての第１のストッパ３３に設けられているが、任意の数の第１のストッパ３３に主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂを設ければ良い。さらに、主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂとを第２のストッパ３５の円周方向の当接面に設けるようにしても良い。また、主クッションゴム３６ａと副クッションゴム３６ｂの一方を第１のストッパ３３に設け、他方を第２のストッパ３５に設けるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１０    ハブ
１１    ボス
１２    円筒部
１５    リム部
１６    ダンパゴム
１７    環状質量体
２０    プーリ本体
２２  フランジ部
２７    アイソレータゴム
３２    環状部
３３    第１のストッパ
３３ａ、３３ｂ    対向面
３４  円周方向空間部
３５    第２のストッパ
３５ａ、３５ｂ    対向面
３６ａ    主クッションゴム
３６ｂ    副クッションゴム
３７    基端部
３８    先端部
４１    クランク軸
４２    主軸
４３    補機プーリ
４４    ベルト
【図１】
2019065904.tif 000003
【図２】
2019065904.tif 000004
【図３】
2019065904.tif 000005
【図４】
2019065904.tif 000006
【図５】
2019065904.tif 000007
【図６】
2019065904.tif 000008
【図７】
2019065904.tif 000009
【図８】
2019065904.tif 000010
【図９】
2019065904.tif 000011
【図１０】
2019065904.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月15日(2017.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2019065904.tif 000013