(57)【要約】【課題】回転変動吸収用ゴム弾性体の軽量化および薄肉化を図ることができると共に、低い共振周波数を得ることができるアイソレーションダンパプーリを提供する。【解決手段】回転変動吸収用ゴム弾性体５０は、ハブ１０の外周面とプーリ本体４０の内周面とをスポーク状に連結する。ハブ１０およびプーリ本体４０に対して無負荷状態において、回転変動吸収用ゴム弾性体５０のそれぞれのスポーク部分は、ハブ１０の外周面側からプーリ本体４０の内周面に向かって径方向外側へ行くにつれてクランクシャフトの正回転方向に傾斜するように形成されている。【選択図】図２
2012092949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトに連結されるハブと、
前記ハブに対して距離を隔てて設けられる慣性マスと、
前記ハブと前記慣性マスとを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる捻り振動を吸収するトーショナル用ゴム弾性体と、
前記ハブに対して距離を隔てて設けられ、かつ、前記慣性マスに対して相対回転可能に設けられるプーリ本体と、
前記ハブと前記プーリ本体とを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる回転変動を吸収する回転変動吸収用ゴム弾性体と、
を備え、
前記回転変動吸収用ゴム弾性体は、前記ハブの外周面と前記プーリ本体の内周面とをスポーク状に連結し、
前記ハブおよび前記プーリ本体に対して無負荷状態において、前記回転変動吸収用ゴム弾性体のそれぞれのスポーク部分は、前記ハブの外周面側から前記プーリ本体の内周面に向かって径方向外側へ行くにつれて前記クランクシャフトの正回転方向に傾斜するように形成されているアイソレーションダンパプーリ。
【請求項２】
請求項１において、
前記回転変動吸収用ゴム弾性体のそれぞれのスポーク部分における各径の周方向中心位置が、前記ハブおよび前記プーリ本体に対して無負荷状態において、前記ハブの外周面側から前記プーリ本体の内周面に向かって径方向外側へ行くにつれて前記クランクシャフトの正回転方向にずれた状態で形成されているアイソレーションダンパプーリ。
【請求項３】
内燃機関のクランクシャフトに連結されるハブと、
前記ハブに対して距離を隔てて設けられる慣性マスと、
前記ハブと前記慣性マスとを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる捻り振動を吸収するトーショナル用ゴム弾性体と、
前記ハブに対して距離を隔てて設けられ、かつ、前記慣性マスに対して相対回転可能に設けられるプーリ本体と、
前記ハブと前記プーリ本体とを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる回転変動を吸収する回転変動吸収用ゴム弾性体と、
を備え、
前記回転変動吸収用ゴム弾性体は、前記ハブの外周面と前記プーリ本体の内周面とをスポーク状に連結し、
前記ハブおよび前記プーリ本体に対して無負荷状態において、前記回転変動吸収用ゴム弾性体のそれぞれのスポーク部分における前記プーリ本体側の連結位相範囲の中心位相は、前記スポーク部分における前記ハブ側の連結位相範囲の中心位相に対して、前記クランクシャフトの正回転方向にずれた位置に形成されているアイソレーションダンパプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トーショナル用ゴム弾性体と回転変動吸収用ゴム弾性体を備えるアイソレーションダンパプーリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アイソレーションダンパプーリとして、例えば、実開平６−５６５５３号公報（特許文献１）や特開２００７−１００８５１号公報（特許文献２）に記載されたものがある。アイソレーションダンパプーリは、トーショナル用ゴム弾性体と当該ゴム弾性体に連結されている慣性マスとの作用により、ハブに伝わる捻り振動を吸収することができる。さらに、回転変動吸収用ゴム弾性体は、ハブに回転変動が伝達された場合に、当該回転変動を吸収してプーリ本体へ伝達しないようにできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−５６５５３号公報
【特許文献２】特開２００７−１００８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のアイソレーションダンパプーリにおける回転変動吸収用ゴム弾性体は、円筒形状に形成されていた。このゴム弾性体には、プーリ本体に懸架されるベルトに接続されている機器を駆動するためのトルクが作用する。そのため、当該ゴム弾性体には、当該トルクによって引張歪が発生する。そして、ハブに回転変動が伝達されると、当該ゴム弾性体には、機器の駆動により発生する引張歪に加えて周期的なトルクが発生する。そのため、当該ゴム弾性体は、これらの合成トルクに対して耐え得る強度を有する必要がある。従って、当該ゴム弾性体は、十分な厚みを有するものとしていた。その結果、ゴム弾性体の体積の増加の原因となっていた。
【０００５】
また、特許文献２に記載のアイソレーションダンパプーリにおける回転変動吸収用ゴム弾性体は、周方向に窓部が形成されており、スポーク形状に形成されている。スポーク形状は、放射状に形成されている。このゴム弾性体には、上述したように、プーリ本体に懸架されるベルトに接続されている機器を駆動するためのトルクが作用する。そのため、当該ゴム弾性体には、円筒形状の場合と同様に、当該トルクによって引張歪が発生する。そうすると、円筒形状の場合と同様に、十分な強度を確保するために、十分に大きな厚みを有するものとせざるを得ない。従って、結局のところ、特許文献２においても、特許文献１と同様に、回転変動吸収用ゴム弾性体の軽量化および薄肉化を図ることはできず、低い共振周波数を得ることも困難であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、回転変動吸収用ゴム弾性体の軽量化および薄肉化を図ることができると共に、低い共振周波数を得ることができるアイソレーションダンパプーリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１）本発明のアイソレーションダンパプーリは、内燃機関のクランクシャフトに連結されるハブと、前記ハブに対して距離を隔てて設けられる慣性マスと、前記ハブと前記慣性マスとを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる捻り振動を吸収するトーショナル用ゴム弾性体と、前記ハブに対して距離を隔てて設けられ、かつ、前記慣性マスに対して相対回転可能に設けられるプーリ本体と、前記ハブと前記プーリ本体とを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる回転変動を吸収する回転変動吸収用ゴム弾性体とを備える。前記回転変動吸収用ゴム弾性体は、前記ハブの外周面と前記プーリ本体の内周面とをスポーク状に連結する。前記ハブおよび前記プーリ本体に対して無負荷状態において、前記回転変動吸収用ゴム弾性体のそれぞれのスポーク部分は、前記ハブの外周面側から前記プーリ本体の内周面に向かって径方向外側へ行くにつれて前記クランクシャフトの正回転方向に傾斜するように形成されている。
【０００８】
（請求項２）また、本発明のアイソレーションダンパプーリにおいて、前記回転変動吸収用ゴム弾性体のそれぞれのスポーク部分における各径の周方向中心位置が、前記ハブおよび前記プーリ本体に対して無負荷状態において、前記ハブの外周面側から前記プーリ本体の内周面に向かって径方向外側へ行くにつれて前記クランクシャフトの正回転方向にずれた状態で形成されているとよい。
【０００９】
（請求項３）また、本発明のアイソレーションダンパプーリは、内燃機関のクランクシャフトに連結されるハブと、前記ハブに対して距離を隔てて設けられる慣性マスと、前記ハブと前記慣性マスとを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる捻り振動を吸収するトーショナル用ゴム弾性体と、前記ハブに対して距離を隔てて設けられ、かつ、前記慣性マスに対して相対回転可能に設けられるプーリ本体と、前記ハブと前記プーリ本体とを弾性的に連結し、前記ハブに伝わる回転変動を吸収する回転変動吸収用ゴム弾性体とを備える。前記回転変動吸収用ゴム弾性体は、前記ハブの外周面と前記プーリ本体の内周面とをスポーク状に連結する。前記ハブおよび前記プーリ本体に対して無負荷状態において、前記回転変動吸収用ゴム弾性体のそれぞれのスポーク部分における前記プーリ本体側の連結位相範囲の中心位相は、前記スポーク部分における前記ハブ側の連結位相範囲の中心位相に対して、前記クランクシャフトの正回転方向にずれた位置に形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
（請求項１）本発明によれば、クランクシャフトが正回転して接続機器を駆動するためのトルクが作用することによって、プーリ本体は、ハブに対してクランクシャフトの逆回転方向に位相ずれが生じる。つまり、回転変動吸収用ゴム弾性体のそれぞれのスポーク部分は、無負荷状態に比べると、放射状に延びるような形状となる。無負荷状態に対して当該トルクが作用した状態では、回転変動吸収用ゴム弾性体は、ハブとの連結箇所からプーリ本体への連結箇所までの長さが短くなるように変形している。従って、接続機器を駆動するためのトルクが作用することによって、回転変動吸収用ゴム弾性体には、引張歪が発生しないようにできる。
【００１１】
そして、回転変動吸収用ゴム弾性体は、引張歪が発生していない状態を基準状態として回転変動が伝達されることになり、円筒形状の場合に比べると、回転変動吸収用ゴム弾性体に作用する引張歪の最大値が格段に小さくなる。その結果、従来に比べると、回転変動吸収用ゴム弾性体の厚さを大きくする必要がない。つまり、回転変動吸収用ゴム弾性体の軽量化および薄肉化を図ることができる。さらに、回転変動吸収用ゴム弾性体は、スポーク形状に形成することにより、当該ゴム弾性体の共振周波数を低くすることができる。このように、本発明によれば、回転変動吸収用ゴム弾性体の軽量化および薄肉化を図ることができると共に、低い共振周波数を得ることができる。
【００１２】
（請求項２）本発明によれば、確実に上記効果を奏することができる。
（請求項３）本発明によれば、上記効果と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】アイソレーションダンパプーリの軸方向断面図である。ただし、中心軸から片側のみについて図示する。
【図２】無負荷状態における図１の右側（軸方向）から見た縮小図である。ただし、回転変動吸収用ゴム弾性体は、断面ではないが、分かりやすくするためにハッチングを付す。
【図３】補機のトルクが作用した状態における図１の右側（軸方向）から見た縮小図である。ただし、回転変動吸収用ゴム弾性体は、断面ではないが、分かりやすくするためにハッチングを付す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のアイソレーションダンパプーリを具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
（アイソレーションダンパプーリの全体構造説明）
第一実施形態のアイソレーションダンパプーリの全体構造について、図１および図２を参照して説明する。アイソレーションダンパプーリ１は、例えば自動車の内燃機関のクランクシャフト（回転軸）に連結され、かつ、外周にポリＶベルトを懸架して使用される。そして、内燃機関によるクランクシャフトの回転駆動力を、ポリＶベルトを介して自動車に搭載されている各種の補機類、例えば、オルタネータ、ウォータポンプ、クーラコンプレッサ等に伝達して、これらの補機類を駆動する。
【００１６】
アイソレーションダンパプーリ１は、ハブ１０に伝わる捻り振動を吸収する機能を有すると共に、ハブ１０に伝わる回転変動を吸収する機能を有する。このアイソレーションダンパプーリ１は、図１に示すように、ハブ１０と、慣性マス２０と、トーショナル用ゴム弾性体３０と、プーリ本体４０と、回転変動吸収用ゴム弾性体５０と、軸受６０と、ストッパピン７０とを備えて構成される。
【００１７】
ハブ１０は、金属製の円環状に形成され、アイソレーションダンパプーリ１における中心軸部分に配置される。ハブ１０は、円筒形状のハブ内筒部１１と、ハブ内筒部１１の外周側に同心的に配置される円筒形状のハブ外筒部１２と、ハブ内筒部１１の一端（図１の左端）とハブ外筒部１２の一端（図１の左端）とを連結する円盤形状のハブ連結部１３とを備え、一体的に形成されている。つまり、ハブ１０は、軸方向一方側（図１の右側）に開口する円形溝を有する形状に形成されている。ハブ外筒部１２の外周面における軸方向中央部には、径方向外側に突出する環状突起１２ａが形成されている。ハブ内筒部１１の内周側には、内燃機関のクランクシャフトが嵌合により固定されることで連結されている。つまり、ハブ１０は、クランクシャフトと一体的に回転する。
【００１８】
慣性マス２０は、金属製の円環状に形成され、ハブ外筒部１２に対して径方向外側に距離を隔てて同心的に設けられる。慣性マス２０は、ハブ外筒部１２の径方向外側に対向して配置される円筒形状のマス筒部２１と、マス筒部の一端（図１の左端）から径方向外側に延びるフランジ部２２とを備え、一体的に形成される。マス筒部２１の内周面における軸方向中央部には、径方向外側に凹む凹状溝２１ａが形成されている。そして、マス筒部２１の凹状溝２１ａは、ハブ外筒部１２の環状突起１２ａに対向する位置に配置されている。
【００１９】
トーショナル用ゴム弾性体３０は、ハブ外筒部１２の外周面と慣性マス２０のマス筒部２１の内周面とを弾性的に連結する。そして、ハブ１０にクランクシャフトから捻り振動が伝達された場合には、伝達された捻り振動をトーショナル用ゴム弾性体３０が吸収する。
【００２０】
プーリ本体４０は、金属製の円環状に形成され、ハブ１０に対して距離を隔てて同心的に設けられ、かつ、慣性マス２０に対して相対回転可能に設けられる。プーリ本体４０は、ハブ外筒部１２、慣性マス２０のマス筒部２１およびトーショナル用ゴム弾性体３０の一部を収容する環状溝を形成している。プーリ本体４０は、プーリ内筒部４１と、プーリ外筒部４２と、プーリ連結部４３とを備え、一体的に形成されている。
【００２１】
プーリ内筒部４１は、円筒形状に形成され、ハブ内筒部１１に対して径方向外側に大きく距離を隔てて設けられ、ハブ外筒部１２に対して径方向内側に僅かに距離を隔てて設けられる。プーリ外筒部４２は、筒状に形成され、プーリ内筒部４１の外周側に同心的に配置され、慣性マス２０のマス筒部２１に対して径方向外側に僅かに距離を隔てて設けられる。プーリ外筒部４２の外周面には、ポリＶベルト（図示せず）が懸架されるＶ溝が軸方向に複数形成されている。プーリ連結部４３は、円盤形状に形成され、プーリ内筒部４１の一端（図１の右端）とプーリ外筒部４２の一端（図１の右端）とを連結する。このプーリ連結部４３には、図２に示すように、周方向の一部分において円弧形状の長孔４３ａが形成されている。
【００２２】
回転変動吸収用ゴム弾性体５０は、ハブ内筒部１１の外周面とプーリ本体４０のプーリ内筒部４１の内周面とを弾性的に連結する。そして、ハブ１０にクランクシャフトから回転変動が伝達された場合には、伝達された回転変動を回転変動吸収用ゴム弾性体５０が吸収する。詳細には、回転変動吸収用ゴム弾性体５０は、ハブ内筒部１１の外周面とプーリ内筒部４１の内周面とをスポーク状に連結している。つまり、それぞれの回転変動吸収用ゴム弾性体５０の周方向間には、窓部５２が形成されている。なお、図２においては、回転変動吸収用ゴム弾性体５０のスポークは、４本の場合を例示している。
【００２３】
この回転変動吸収用ゴム弾性体５０の径方向外側面は、プーリ内筒部４１の内周面に加硫接着により連結され、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の径方向内側面は、補助筒金具５１の外周面に加硫接着により連結されている。そして、補助筒金具５１がハブ内筒部１１の外周面に圧入により嵌合されることで、回転変動吸収用ゴム弾性体５０がハブ内筒部１１に連結される。また、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の径方向長さは、トーショナル用ゴム弾性体３０の径方向長さに比べて十分に長くされている。これは、回転変動吸収用ゴム弾性体５０に要求される共振周波数が低いため、回転方向に十分に柔らかくする必要があるためである。なお、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の詳細については、後述する。
【００２４】
軸受６０は、ハブ外筒部１２の内周面とプーリ内筒部４１の外周面との間に介在され、ハブ１０に対してプーリ本体４０が回転可能となるように支持している。
【００２５】
ストッパピン７０は、慣性マス２０のマス筒部２１のうちプーリ連結部４３側の端面（図１の右端面）から回転軸方向（図１の右側）に突出するように、マス筒部２１の一端面に固定されている。このストッパピン７０は、円柱形状に形成されている。ストッパピン７０は、プーリ連結部４３に形成されている長孔４３ａに挿入され、長孔４３ａに対して相対的な回転を許容されると共に、所定位相範囲を超えると相対的な回転を規制されている。
【００２６】
（回転変動吸収用ゴム弾性体の詳細形状）
回転変動吸収用ゴム弾性体５０の詳細形状について図２および図３を参照して説明する。回転変動吸収用ゴム弾性体５０は、上述したように、スポーク状に形成されている。図２に示すように、ハブ１０およびプーリ本体４０に対して無負荷状態（以下、単に「無負荷状態」と称する）において、回転変動吸収用ゴム弾性体５０のそれぞれのスポーク部分は、ハブ内筒部１１の外周面側からプーリ内筒部４１の内周面に向かって径方向外側へ行くにつれてクランクシャフトの正回転方向に傾斜するように形成されている。以下、より詳細に説明する。なお、図２において、クランクシャフトの正回転方向は、右回りである。
【００２７】
図２に示すように、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の径方向内側のうちハブ内筒部１１の外周面に連結されている境界位置（以下、「内側境界位置」と称する）をＡ１，Ａ２とする。一方の内側境界位置Ａ１と他方の内側境界位置Ａ２との周方向中心位置をＡｃ（以下、「内側中心位置」と称する）とする。この内側中心位置Ａｃは、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の径方向内側のうちハブ内筒部１１の外周面に連結されている連結位相範囲の中心位相に相当する。
【００２８】
また、図２に示すように、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の径方向外側のうちプーリ内筒部４１の外周面に連結されている境界位置（以下、「外側境界位置」と称する）をＢ１，Ｂ２とする。一方の外側境界位置Ｂ１と他方の外側境界位置Ｂ２との周方向中心位置をＢｃ（以下、「外側中心位置」と称する）とする。この外側中心位置Ｂｃは、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の径方向内側のうちプーリ内筒部４１の外周面に連結されている連結位相範囲の中心位相に相当する。
【００２９】
そして、図２に示すように、無負荷状態において、外側中心位置Ｂｃは、内側中心位置Ａｃに対して、クランクシャフトの正回転方向にずれた位置に形成されている。
【００３０】
また、図２において、回転変動吸収用ゴム弾性体５０のそれぞれのスポーク部分における各径の周方向中心位置を繋いだ線をＬ（以下、「中心位置接続線」と称する）とする。この中心位置接続線Ｌが、無負荷状態において、ハブ内筒部１１の外周面側からプーリ内筒部４１の内周面に向かって径方向外側へ行くにつれてクランクシャフトの正回転方向にずれた状態で形成されている。
【００３１】
無負荷状態において、回転変動吸収用ゴム弾性体５０を図２に示すような形状とすることで、クランクシャフトが正回転して補機を駆動するためのトルクがアイソレーションダンパプーリ１に作用することによって、プーリ本体４０は、ハブ１０に対してクランクシャフトの逆回転方向に位相ずれが生じる。つまり、回転変動吸収用ゴム弾性体５０のそれぞれのスポーク部分は、無負荷状態に比べると、図３に示すように、放射状に延びるような形状となる。この状態において、中心位置接続線Ｌは、ほぼ放射状になっている。つまり、内側中心位置Ａｃと外側中心位置Ｂｃとが同位相に位置する状態となる。
【００３２】
そうすると、図２と図３を比較して明らかなように、無負荷状態に対して当該トルクが作用した状態では、回転変動吸収用ゴム弾性体５０は、ハブ内筒部１１との連結箇所からプーリ内筒部４１への連結箇所までの長さが短くなるように変形している。従って、補機を駆動するためのトルクが作用することによって、回転変動吸収用ゴム弾性体５０には、引張歪が発生しないようにできる。そして、この状態を基準として、ハブ１０に回転変動が伝達された場合には、当該回転変動を吸収するために、回転変動吸収用ゴム弾性体５０が捩れ変形する。
【００３３】
このように、回転変動吸収用ゴム弾性体５０は、引張歪が発生していない状態を基準状態として回転変動が伝達されることになり、円筒形状の場合に比べると、回転変動吸収用ゴム弾性体５０に作用する引張歪の最大値が格段に小さくなる。その結果、従来に比べると、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の厚さを大きくする必要がない。つまり、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の軽量化および薄肉化を図ることができる。さらに、回転変動吸収用ゴム弾性体５０は、スポーク形状に形成することにより、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の共振周波数を低くすることができる。このように、回転変動吸収用ゴム弾性体５０の軽量化および薄肉化を図ることができると共に、低い共振周波数を得ることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：アイソレーションダンパプーリ
１０：ハブ、  １１：ハブ内筒部、  １２：ハブ外筒部、  １２ａ：環状突起
１３：ハブ連結部
２０：慣性マス、  ２１：マス筒部、  ２１ａ：凹状溝、  ２２：フランジ部
３０：トーショナル用ゴム弾性体
４０：プーリ本体、  ４１：プーリ内筒部、  ４２：プーリ外筒部
４３：プーリ連結部、  ４３ａ：長孔
５０：回転変動吸収用ゴム弾性体、  ５１：補助筒金具、  ５２：窓部
６０：軸受、  ７０：ストッパピン
Ａ１，Ａ２：内側境界位置、  Ａｃ：内側中心位置
Ｂ１，Ｂ２：外側境界位置、  Ｂｃ：外側中心位置、  Ｌ：中心位置接続線
【図１】
2012092949.tif 000003
【図２】
2012092949.tif 000004
【図３】
2012092949.tif 000005