(57)【要約】【課題】摩耗による耐久性の低下を抑制し、高いトルク伝達効率を確保できるようにした動力伝達装置を提供することである。【解決手段】駆動プーリ１２と従動プーリ１５の間にフリクションホイール１３を設け、そのフリクションホイール１３の外径面に、高強度弾性部材からなる第１被膜１８と、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜１９を軸方向に並列して設けて、その第１被膜１８および第２被膜１９のそれぞれを駆動プーリ１２および従動プーリ１５のそれぞれに弾性接触させて、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜１９の弾性変形により高いトルク伝達効率を確保する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリの間にフリクションホイールを設け、そのフリクションホイールを弾性部材からなる被膜を介して前記駆動プーリおよび前記従動プーリの双方に弾性接触し、前記フリクションホイールの接触摩擦によって駆動プーリの回転を従動プーリに伝達する動力伝達装置において、
前記被膜が、高強度弾性部材からなる第１被膜と、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜の２種類からなり、その第１被膜と第２被膜を軸方向に並列したことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記第２被膜を前記第１被膜より大径とした請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第２被膜の軸方向両側に前記第１被膜を設けた請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記高強度弾性部材が水素化ニトリルゴムからなり、前記高摩擦係数弾性部材がシリコンゴムからなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フリクションホイールの摩擦接触によって駆動プーリの回転を従動プーリに伝達する動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素の排出量を削減するため、車両の停止時にエンジンを停止し、アクセルペダルの踏み込による車両の発進時にエンジンを瞬時に始動させるモータ機能付き発電機（ＩＳＧ）（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）が搭載されたエンジンにおいては、普通、ベルト伝動装置によってエンジンのクランクシャフトの回転をウォータポンプ等の補機やモータ機能付き発電機に動力伝達している。また、エンジンの始動時には、モータ機能付き発電機の回転をクランクシャフトに動力伝達している。
【０００３】
上記のようなベルト伝動装置を採用するエンジンの動力伝達装置においては、クランクシャフトの回転に伴ってウォータポンプが常に回転することになる。このため、エンジンの暖気運転のように、ウォータポンプを回転させる必要のないときや、エンジンを速やかに最大効率に到達させる場合においてもウォータポンプが回転することになってトルク損失が大きく、燃料消費も多いという問題がある。
【０００４】
上記の問題を解決するため、下記特許文献１においては、クランクシャフトの端部に取り付けた駆動プーリとしてのクランクシャフトプーリと補機の回転軸に取り付けた従動プーリとしてのフリクションプーリとの間にフリクションホイールを設け、そのフリクションホイールをクランクシャフトプーリおよびフリクションプーリに対して接触、離反可能とし、補機駆動時には、フリクションホイールをクランクシャフトプーリおよびフリクションプーリと接触する位置に変位して、そのフリクションホイールの接触回転によりクランクシャフトプーリからフリクションプーリに動力伝達している。
【０００５】
また、モータ機能付き発電機（ＩＳＧ）の始動によるエンジン始動時にはフリクションホイールを離反位置に変位して、クランクシャフトプーリからフリクションプーリへの動力伝達を遮断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００８−５１９９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のようなフリクションホイールの接触回転によってクランクシャフトの回転を補機に伝達する動力伝達装置において、フリクションホイールを介する動力伝達が金属接触による動力伝達であると、クランクシャフトプーリとフリクションホイールの接触部およびフリクションホイールとフリクションプーリの接触部のそれぞれで滑りが生じ易く、その滑りによってトルク伝達効率が低下するため、フリクションホイールとクランクシャフトプーリの一方およびフリクションホイールとフリクションプーリの一方に弾性部材からなる被膜を成形して、弾性接触による動力の伝達とするのが一般的である。
【０００８】
ここで、弾性部材からなる被膜においては、弾性変形することで接触部での応力集中を緩和し、接触面積を増やすことで摩擦力を向上させることができるが、弾性部材の変形が大きいと摩耗が加速したり、伝達効率が低下したりするので調整が極めて困難である。
【０００９】
また、高強度の弾性部材は、耐摩耗性に優れているものの摩擦係数が低く、コーティングにより摩擦係数を向上させても剥離が生じ易くなって耐久性に問題がある。そこで、高剛性で摩擦係数の高い弾性部材が必要となるが、そのような特性を有する弾性部材は存在せず、接触部での耐摩耗性とトルク伝達効率の改善が課題として残されている。
【００１０】
この発明の課題は、摩耗による耐久性の低下を抑制し、高いトルク伝達効率を確保できるようにした動力伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明においては、駆動プーリと従動プーリの間にフリクションホイールを設け、そのフリクションホイールを弾性部材からなる被膜を介して前記駆動プーリおよび前記従動プーリの双方に弾性接触し、前記フリクションホイールの接触摩擦によって駆動プーリの回転を従動プーリに伝達する動力伝達装置において、前記被膜が、高強度弾性部材からなる第１被膜と、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜の２種類からなり、その第１被膜と第２被膜を軸方向に並列した構成を採用したのである。
【００１２】
上記のように、弾性部材からなる被膜を高強度弾性部材からなる第１被膜と、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜の２種類として軸方向に並列することにより、高強度弾性部材からなる第１被膜によって駆動プーリとフリクションホイールの接触部での接触荷重および従動プーリとフリクションホイールとの接触部での接触荷重を支えることができ、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜によって高い伝達トルクを確保することができる。
【００１３】
また、第１被膜が高強度弾性部材からなるため、第１被膜および第２被膜のそれぞれが過度に弾性変形することがなく、第１被膜および第２被膜のそれぞれの被膜の耐久性の低下を抑制することができる。
【００１４】
ここで、第２被膜を第１被膜より大径とするのがよい。第２被膜を第１被膜より大径とすることにより、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜の弾性変形量が多くなって接触圧力が増大し、トルク伝達効率をさらに高めることができる。また、高強度弾性部材からなる第１被膜の弾性接触力が低減し、耐久性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００１５】
上記のように、第２被膜を第１被膜より大径とする場合において、第２被膜の軸方向両側に第１被膜を設けることにすると、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜が軸方向長さの全体にわたって均一に弾性接触することになり、トルク伝達効率をさらに高めることができる。
【００１６】
また、第２被膜の軸方向両側に設けられた第１被膜のそれぞれが軸方向長さの全体にわたって弾性接触することになるため、第１被膜の弾性接触力のさらなる低減化を図ることができる。
【００１７】
ここで、高強度弾性部材として水素化ニトリルゴムを挙げることができる。また、高摩擦係数弾性部材としてシリコンゴムを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明においては、上記のように、高強度弾性部材からなる第１被膜と、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜の２種類の被膜を軸方向に並列して設けたことにより、高強度弾性部材からなる第１被膜によって駆動プーリとフリクションホイールの接触部での荷重および従動プーリとフリクションホイールとの接触部での荷重を支えることができ、第１被膜が過度に変形することがない耐久性の維持状態で高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜によって高い伝達トルクを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る動力伝達装置の実施の形態を示す概略図
【図２】図１の動力伝達部を拡大して示す正面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図３に示すフリクションホイールの一部を拡大して示す断面図
【図５】フリクションホイールの他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、エンジン１０のクランクシャフト１１の軸端部に設けられたクランクシャフトプーリ１２を駆動プーリとし、その駆動プーリ１２の回転をフリクションホイール１３を介して補機１４の回転軸１４ａに取り付けられたフリクションプーリからなる従動プーリ１５に動力伝達する動力伝達装置を示す。
【００２１】
ここで、フリクションホイール１３は、特許文献１に記載のフリクションホイールと同様に、駆動プーリ１２および従動プーリ１５に対して接触、離反自在とされ、変位装置としてのアクチュエータＡによって接触位置と離反位置とに変位されるようになっている。アクチュエータＡとしては、特表２００８−５０６３４２号公報に記載された偏心カムを用いたカムアクチュエータを採用することができるため、ここでは、アクチュエータＡの詳細を省略し、フリクションホイール１３を駆動プーリ１２および従動プーリ１５の双方と接触する接触位置に変位させた状態で示している。
【００２２】
図２および図３に示すように、フリクションホイール１３は、円筒状の接触輪１３ａと、その接触輪１３ａの内周に設けられた円板部１３ｂと、その円板部１３ｂの内周に設けられたボス部１３ｃからなり、上記ボス部１３ｃ内に支持軸１６が挿入され、その支持軸１６とボス部１３ｃ間に組み込まれた転がり軸受１７によって支持軸１６を中心にしてフリクションホイール１３が回転自在に支持されている。
【００２３】
転がり軸受１７としてシール付きのものを採用しているが、ここでは、図示省略している。
【００２４】
フリクションホイール１３の接触輪１３ａの外径面には、一対の第１被膜１８と、その一対の第１被膜１８間に第２被膜１９とが軸方向に並列する配置でもって設けられている。
【００２５】
第１被膜１８は、高強度弾性部材からなり、一方、第２被膜１９は、高摩擦係数弾性部材からなる。高強度弾性部材として、ここでは、水素化ニトリルゴムを採用しており、また、高摩擦係数弾性部材としてシリコンゴムを採用しているが、高強度弾性部材および高摩擦係数弾性部材はこれらに限定されるものではない。高摩擦係数弾性部材の摩擦係数は、対金属で１．０以上であることが好ましく、高強度弾性部材の強度は、ゴム強度でＨｓ８５以上であることが好ましい。
【００２６】
第１被膜１８および第２被膜１９のそれぞれは、加硫接着による手段を介して接触輪１３ａに一体化してもよく、あるいは、上記接触輪１３ａの外径面上に成形して一体化としてもよい。その第１被膜１８および第２被膜１９のそれぞれが接触輪１３ａに一体化された自然状態において、第２被膜１９の外径は、図４に示すように、第１被膜１８の外径より大径とされている。
【００２７】
また、第１被膜１８および第２被膜１９は、駆動プーリ１２に対する接触部および従動プーリ１５に対する接触部で共に弾性接触して同一厚みとされ、その弾性接触部においてフリクションホイール１３の駆動プーリ１２に対する接触圧および従動プーリ１５に対する接触圧が保持されると共に回転トルクの伝達が行われる。
【００２８】
このため、フリクションホイール１３は、駆動プーリ１２の回転により接触回転して、その駆動プーリ１２の回転を従動プーリ１５に伝達する。
【００２９】
図３および図４に示すように、フリクションホイール１３の外径面に高強度弾性部材からなる第１被膜１８と、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜１９を軸方向に並列して設け、その第１被膜１８および第２被膜１９をフリクションホイール１３に相対する駆動プーリ１２および従動プーリ１５のそれぞれに弾性接触させることにより、高強度弾性部材からなる第１被膜１８によって駆動プーリ１２とフリクションホイール１３の接触部での接触荷重および従動プーリ１５とフリクションホイール１３との接触部での接触荷重が支えられ、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜１９によって高い伝達トルクが確保されることになる。
【００３０】
また、第１被膜１８が高強度弾性部材からなるため、その第１被膜１８および第２被膜１９のそれぞれが過度に弾性変形することがなく、耐久性の低下を抑制することができる。
【００３１】
図３に示す場合では、第２被膜１９を第１被膜１８より大径とし、その第２被膜１９の軸方向両側に一対の第１被膜１８を設けているため、第２被膜１９は駆動プーリ１２および従動プーリ１５の外径面に対して軸方向長さの全体にわたって均一に弾性接触することになる。このため、第１被膜１８と第２被膜１９を同径とする場合に比較して、高摩擦係数弾性部材からなる第２被膜１９の弾性変形量が多く、効率の高いトルク伝達とすることができる。
【００３２】
また、第２被膜１９の弾性変形量が多くなることによって高強度弾性部材からなる第１被膜１８の弾性接触力が低減し、耐久性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００３３】
図４においては、フリクションホイール１３の外径面に一対の第１被膜１８と、その第１被膜１８間に一つの第２被膜１９を設けるようにしたが、第１被膜１８および第２被膜１９の数はこれに限定されるものではない。図５においては、４つの第１被膜１８と３つの第２被膜１９を軸方向に交互に設けるようにしている。
【００３４】
図４および図５のいずれの場合も、フリクションホイール１３の外径面に第１被膜１８および第２被膜１９を設けるようにしたが、駆動プーリ１２および従動プーリ１５の外径面に第１被膜１８および第２被膜１９を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１２  駆動プーリ
１３  フリクションホイール
１５  従動プーリ
１８  第１被膜
１９  第２被膜
【図１】
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【図２】
2017020536.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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