(57)【要約】【課題】例えばプーリユニットにおいて、ベルトとプーリとの間の異音の発生防止や耐久性の向上を図り、長期にわたり、信頼性に優れた動力伝達装置を提供すること。【解決手段】プーリ２の内周面に径方向内向きの可撓性を有する板状の外側突片１５，１６が、ロータ軸３の外周面に径方向外向きの可撓性を有する板状の内側突片１７，１８が、それぞれ周方向に交互に配置されるよう形成され、外側突片１５，１６と内側突片１７，１８との間の収納空間Ａ１〜Ａ４にゴム体１９〜２２が収納されたプーリユニット１。【選択図】図２
2005273743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心配置した内側と外側の両環体間で回転動力の伝達を行う動力伝達装置であって、外側環体の内周面に径方向内向きに突出した可撓性を有する外側突片が、また、内側環体の外周面に径方向外向きに突出した可撓性を有する内側突片が、それぞれ周方向交互に配置され、上記両環体の対向間において上記両突片間に形成される収納空間内に弾性体が収納されている、ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
上記外側環体を、外周部にベルト巻掛部を備えかつ該ベルト巻掛部にエンジンの回転動力を伝動するベルトが巻き掛けられるオルタネータ用プーリで構成する一方、上記内側環体を上記プーリの径方向内側に配置されるオルタネータ用ロータ軸で構成した、ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリユニット等の動力伝達装置に関する。この種の動力伝達装置は、例えばエンジンのクランクシャフトやクランクシャフトからベルトを介して駆動される補機類に装備することができる。補機類には、例えば自動車のオルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウオーターポンプ、冷却ファンなどが挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの回転駆動力をクランクシャフト（駆動側）からベルトを介して補機（従動側）に伝達する場合、クランクシャフトにおける回転角速度の微小変動に起因して、ベルトに滑りが起こって異音が発生する傾向となる。このことを、補機類の一つであるオルタネータを例にとって説明する。
【０００３】
エンジンを駆動源とする場合、エンジンの動作工程により、クランクシャフトは、その回転中、常に回転角速度の微小変動がある。一方、オルタネータのロータは、大きな回転慣性（慣性モーメント）を有しているから、当該ロータには慣性トルクがかかっている。このため、オルタネータのロータを、回転角速度の微小変動を伴うクランクシャフトで駆動すると、ベルトに緩みと張り側とが変わって張力変動が発生する一方で、該ベルトには、ロータの慣性トルクがかかる結果、ベルトに滑りが起こって異音が発生したり耐久性が低下したりする傾向となる。
【０００４】
なお、従来の技術として、ベルトが巻き掛けられるプーリの内周面と、オルタネータのロータに一体回転可能に連結されるロータ軸の外周面とにおける円周数ヶ所に、突片をそれぞれ設け、両突片が円周方向で対向する空間にゴムやばねなどの弾性体を配置した動力伝達装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３０３３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記ベルトの異音の発生の防止や耐久性の向上を図り、長期にわたり、信頼性に優れた動力伝達装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、同心配置した内側と外側の両環体間で回転動力の伝達を行う動力伝達装置であって、外側環体の内周面に径方向内向きに突出した可撓性を有する外側突片が、また、内側環体の外周面に径方向外向きに突出した可撓性を有する内側突片が、それぞれ周方向交互に配置され、上記両環体の対向間において上記両突片間に形成される収納空間内に弾性体が収納されていることを特徴としている。
【０００７】
上記構成において、例えば外側環体が駆動側の環体となって外側環体の角速度が増減変動するとき、外側環体の回転に伴い、外側突片が内側突片に周方向で近づいて、外側突片が弾性体をその弾性に抗して押圧して弾性体は外側突片と内側突片との間で圧縮されつつ、また弾性体が内側突片を周方向に押圧する。
【０００８】
この場合、外側突片の移動に伴なって、外側突片はその可撓性により弾性体の弾性に抗されてわずかに撓む。このように、弾性体が圧縮されて弾性変形し、かつ外側突片が撓むことで、外側環体の角速度の増加変動分を吸収することになる。
【０００９】
外側環体の角速度が減少変動するときは、内側環体の慣性回転に伴い内側突片が外側突片に近づいて、内側突片が弾性体をその弾性に抗して押圧して弾性体は外側突片と内側突片との間で圧縮されつつ、また弾性体が外側突片を周方向に押圧する。
【００１０】
この場合、内側突片はその移動に伴なって弾性体の弾性に抗されてわずかに撓む。このように、弾性体が圧縮されて弾性変形し、かつ内側突片が撓むことで、外側環体の角速度の減少変動分を吸収することになる。
【００１１】
ところで、この種の動力伝達装置では、そのダンパ性能を向上させようとすれば、これまで弾性体の弾性（強度）を低下させる必要があった。しかし、弾性の低い弾性体をこの種の動力伝達装置に用いると、例えば外側環体に増減速変動があった場合に弾性体にエネルギーが蓄積されすぎてしまい、弾性体の経年劣化が早期に発生することが懸念されていた。
【００１２】
これに対して、本発明では、外側環体の内周面、および内側環体の外周面それぞれに可撓性を有する突片を形成し、突片間の収納空間に弾性体を収納した構成としたことにより、例えば外側環体の増減速変動があった場合に、弾性体のみではなく、これらの動きに応じて撓む突片とで、外側環体の増減速変動に伴なうエネルギーの負荷を分担して吸収することになるので、弾性体の弾性を低下させる必要がない。あるいは場合によっては、従来に比べて弾性体の弾性（あるいは、ばね常数）を低下させることも可能となり、さらなるダンパ性能の向上を実現できる。
【００１３】
このように、外側環体の内周面および内側環体の外周面に突片を形成するといった簡単な構成でもって、弾性体の弾性を確保したまま、必要なダンパ性能が得られ、動力伝達装置全体の使用寿命を延長することができる。
【００１４】
特に、本発明の動力伝達装置を例えばプーリユニットに適用した場合、エンジンのクランクシャフト側からベルトを介して例えば外側環体としてのプーリが駆動されると、上記ばねとダンパーを介して内側環体としてのロータ軸が回転する。
【００１５】
そして、ベルトの張力が変動し、この張力変動に対してロータ軸がその慣性トルクにより該張力変動に追随できない状況下において、ベルトの張力変動は弾性体および突片が弾性変形することで受けるから、ベルトはプーリに対して滑らずに済む。これによって、ベルトとプーリとの間で異音の発生等が抑制ないしは解消され、ベルトの耐久性が向上される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、エンジンの回転駆動力をクランクシャフトからベルトを介してオルタネータ等の補機に伝達する動力伝達装置、例えば、プーリユニットにおいて、ベルトの異音の発生の抑制ないし防止や耐久性の向上を図り、長期にわたり、信頼性に優れた動力伝達装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の最良の形態を、図を参照して説明する。この形態では、動力伝達装置を車両の補機に用いるプーリユニットに適用させている。図１はプーリユニットの全体構成を示す側面断面図、図２および図３は同じく正面断面図である。
【００１８】
これらの図に示すプーリユニット１は、外側環体としてのプーリ２と、プーリ２の内周側に配置されてプーリ２との間で回転動力の伝達を行う内側環体としてのロータ軸３と、プーリ２とロータ軸３との軸方向中間に配置されて当該プーリ２からロータ軸３に対しての動力伝達の媒介を行う動力伝達媒介部材４と、同じくプーリ２とロータ軸３との軸方向両端間に配設される転がり軸受５，６とを備える。
【００１９】
転がり軸受５，６は、プーリ２とロータ軸３との間の環状空間の軸方向両側にそれぞれ１つずつ介装されるもので、それぞれ外輪７、内輪８、複数の玉９、それらを保持する冠形保持器１０、およびシールリング１１からなる一般的な深溝玉軸受である。
【００２０】
プーリ２の外周面には、ベルトＶを巻き掛けるための波状溝２ｂが形成されている。プーリ２の内周面の軸方向中間における円周数箇所、好ましくは、１８０°で対向する二箇所には外側突片として、径方向内向きに突出する板状の駆動側第１突片１５，駆動側第２突片１６が一体形成されている。プーリ２の内周の軸方向他端側（ロータ軸３の自由端側に対応）には、径方向内向きの鍔部２ａが設けられている。
【００２１】
駆動側第１，第２突片１５，１６の内周面１５ｃ，１６ｃは、ロータ軸３の外周面２５に非接触ないし摺動可能とされ、駆動側第１突片１５の周方向側面１５ａ，１５ｂどうしは径方向に沿って互いに平行に形成され、第２突片１６の周方向側面１６ａ，１６ｂどうしは径方向に沿って互いに平行に形成されている。
【００２２】
ロータ軸３には、例えば自動車に備える補機の回転軸やエンジンのクランクシャフトが一体回転可能に連結される。ロータ軸３の外周面の軸方向中間における円周数箇所、好ましくは、１８０°で対向する二箇所には、内側突片として径方向外向きに突出する従動側第１突片１７，従動側第２突片１８がそれぞれ一体形成されている。
【００２３】
従動側第１，第２突片１７，１８は、駆動側第１，２突片１５，１６間に配置されるようロータ軸３の外周面に径方向外向きに突出されて、従動側第１，第２突片１７，１８と駆動側第１，２突片１５，１６とは周方向で交互に設けられた配置となっている。従動側第１突片１７の周方向側面１７ａ，１７ｂどうしは径方向に沿って互いに平行に形成されている。第２突片１８の周方向側面１８ａ，１８ｂどうしは径方向に沿って互いに平行に形成されている。
【００２４】
プーリ２とロータ軸３との対向環状空間においてロータ軸３側の各突片１７，１８とプーリ２側の各突片１５，１６との円周方向での各対向間（図上で４箇所の対向間）には、収納空間Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が形成されている。
【００２５】
動力伝達媒介部材４は、駆動側第１，２突片１５，１６と、従動側第１，第２突片１７，１８と、収納空間Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４それぞれに収納された弾性体であるゴム体１９，２０，２１，２２とから構成されている。
【００２６】
上記構成のプーリユニット１において、図示しないクランクシャフトの回転に伴なってベルトＶが回転すると、その回転に伴なってプーリ２が回転駆動する。そうすると、ロータ軸３は、動力伝達媒介部材４を介してプーリ２から動力伝達されて回転する。
【００２７】
ここでプーリ２が回転し、その回転動力が動力伝達媒介部材４を介してロータ軸３に伝達される過程を、クランクシャフトの脈動回転でプーリ２の角速度が増加変動する場合について説明する。この場合、図２の仮想線で示すように、プーリ２の時計方向の回転に伴い、プーリ２の駆動側第１突片１５が従動側第１突片１７に近づいて、駆動側第１突片１５の周方向側面１５ａがゴム体１９をその弾性に抗して押圧してゴム体１９は周方向側面１５ａと従動側第１突片１７の対向側面１７ｂとの間で圧縮されつつ、またゴム体１９がロータ軸３の従動側第２突片１７を周方向に押圧する。この場合、駆動側第１突片１５は時計方向への移動に伴なってその可撓性によりゴム体１９の弾性でわずかに撓む。
【００２８】
一方でプーリ２の駆動側第２突片１６が従動側第２突片１８に近づいて駆動側第２突片１６の周方向側面１６ａがゴム体２１をその弾性に抗して押圧してゴム体２１は周方向側面１６ａと従動側第２突片１８の対向側面１８ｂとの間で圧縮されつつ、またゴム体２１がロータ軸３の従動側第２突片１８を周方向に押圧する。
【００２９】
この場合、駆動側第２突片１６は時計方向への移動に伴なってその可撓性によりゴム体２１の弾性でわずかに撓む。
【００３０】
このように、ゴム体１９，２１が圧縮されて弾性変形し、駆動側第１突片１５および駆動側第２突片１６が撓むことで、プーリ２の角速度の増加変動分を吸収することになり、プーリ２とベルトＶとの間での滑りや異音の発生を防止することができる。
【００３１】
クランクシャフトの脈動回転でプーリ２の角速度が減少変動するときは、図３の仮想線で示すように、ロータ軸３の時計方向の回転に伴い、ロータ軸３の従動側第１突片１７が駆動側第２突片１６に近づいて、従動側第１突片１７の周方向側面１７ａがゴム体２０をその弾性に抗して押圧してゴム体２０は周方向側面１７ａと駆動側第２突片１６の対向側面１６ｂとの間で圧縮されつつ、またゴム体２０がプーリ２の駆動側第２突片１６を周方向に押圧する。
【００３２】
この場合、従動側第１突片１７は時計方向への移動に伴なってその可撓性によりゴム体２０の弾性でわずかに撓む。
【００３３】
一方でロータ軸３の従動側第２突片１８が駆動側第１突片１５に近づいて従動側第２突片１８の周方向側面１８ａがゴム体２２をその弾性に抗して押圧してゴム体２２は周方向側面１８ａと駆動側第１突片１５の対向側面１５ｂとの間で圧縮されつつ、またゴム体２２がプーリ２の駆動側第１突片１５を周方向に押圧する。この場合、従動側第２突片１８は時計方向への移動に伴なってその可撓性によりゴム体２２の弾性でわずかに撓む。
【００３４】
このように、ゴム体２０，２２が圧縮されて弾性変形し、従動側第１突片１７および従動側第２突片１８が撓むことで、プーリ２の角速度の減少変動分を吸収することになる。
【００３５】
ところで、この種のプーリユニットでは、プーリの内周面およびロータ軸の外周面に径方向に突出する凸部を形成し、凸部間の収納空間にゴム体を収納する場合がある。しかしこれまでの凸部は剛体であり、プーリに増減速があったとしても、凸部が撓む構成ではない。このため、プーリユニットのダンパ性能を向上させようとすれば、ゴム体の弾性（強度）を低下させる必要がある。しかし、弾性の低いゴム体をこの種のプーリユニットに用いると、プーリに増減速変動があった場合にゴム体にエネルギーが蓄積されすぎ、ゴム体の経年劣化が早期に発生することが考えられる。
【００３６】
そこで本発明の実施の形態のように、プーリ２の内周面、およびロータ軸３の外周面それぞれに可撓性を有する駆動側第１，第２突片１５，１６、従動側第１，第２突片１７，１８を形成し、突片１５，１６，１７，１８間の収納空間Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４にゴム体１９，２０，２１，２２を収納した構成とした。
【００３７】
この構成により、ゴム体１９，２０，２１，２２のみではなく、これらの動きに応じて撓む突片１５，１６，１７，１８とで、プーリ２の増減速変動に伴なうエネルギーの負荷を分担して吸収することになるので、ゴム体１９，２０，２１，２２の弾性を低下させる必要がない。
【００３８】
したがって、プーリ２の内周面およびロータ軸３の外周面に突片１５，１６，１７，１８を形成するといった簡単な構成でもって、ゴム体１９，２０，２１，２２の弾性を確保したまま、必要なダンパ性能が得られ、プーリユニット１全体の使用寿命を延長することができる。さらにプーリユニット１のダンパ性能により、プーリ２とベルトＶとの間での滑りや異音の発生を防止することができるから、ベルトＶの耐久性を向上させることができる。
【００３９】
上記実施の形態では、収納空間Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に弾性体としてゴム体１９，２０，２１，２２を収納した構成としたがこれに限定されず、ゴム体１９，２０，２１，２２の代わりに突片１５，１６，１７，１８をばね座とするコイルばねを用いることも可能である。この場合もコイルばねの弾性（強度）を低下させることなく必要なダンパ性能が得られ、プーリユニット１全体の使用寿命を延長することができ、さらにプーリ２とベルトＶとの間での滑りや異音の発生を防止して、ベルトＶの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の最良の形態に係るプーリユニットの全体構成を示す側面断面図
【図２】プーリの角速度の増加変動の場合を示すプーリユニットの正面断面図
【図３】プーリの角速度の減少変動の場合を示すプーリユニットの正面断面図
【符号の説明】
【００４１】
１          プーリユニット
２          プーリ
３          ロータ軸
４          動力伝達媒介部材
５，６      転がり軸受
１５        駆動側第１突片
１６        駆動側第２突片
１７        従動側第１突片
１８        従動側第２突片
１９〜２２  ゴム体
【図１】
2005273743.tif 000003
【図２】
2005273743.tif 000004
【図３】
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