回転変動吸収クランクプーリ
【課題】通常トルクの入力時には良好な回転変動吸収機能を発揮し、過大トルクの入力時にはプーリの振れ回りを規制し、よってベルトのスリップ現象が発生するのを抑制する。
【解決手段】駆動軸に発生する回転変動を吸収すべくハブとプーリをカップリング部を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリであって、カップリング部は、ハブに固定されるハブ側構成部材と、プーリに固定されるプーリ側構成部材と、ハブ側構成部材に設けた突起およびプーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体とを有する。通常トルク入力時は、両突起間で渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながらトルクを伝達し、過大トルク入力時は、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着した状態でトルクを伝達する。
【解決手段】駆動軸に発生する回転変動を吸収すべくハブとプーリをカップリング部を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリであって、カップリング部は、ハブに固定されるハブ側構成部材と、プーリに固定されるプーリ側構成部材と、ハブ側構成部材に設けた突起およびプーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体とを有する。通常トルク入力時は、両突起間で渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながらトルクを伝達し、過大トルク入力時は、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着した状態でトルクを伝達する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンのクランクシャフト等の駆動軸から各種の補機等の他の回転装置へ無端ベルトを介して回転トルクを伝達する際に、前記駆動軸に発生する回転変動（トルク変動）を吸収する機能を発揮する回転変動吸収クランクプーリに関する。本発明の回転変動吸収クランクプーリは例えば、自動車関連の分野で用いられ、またはその他の分野で用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から図５に示すように、クランクシャフト等の駆動軸（図示せず）に発生する回転変動を吸収すべくハブ６２とプーリ６３をカップリングゴム６４を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリ６１が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながらこの従来技術によると、カップリングゴム６４が円周上エンドレスの環状体として成形されていて、特にその捩れ変形を一定量までに制限する機構が設けられていないために、以下の不都合がある。
【０００４】
すなわちエンジン等の駆動源が起動停止する際、駆動軸の回転数がカップリングゴム６４の共振点を通過することから、このとき却って回転変動が増大し、これがそのままプーリ６３およびベルト（図示せず）間へ伝えられるため、ベルトのスリップ現象が発生することがある。また、駆動軸の常用回転域においても急激な回転変動が発生した場合には同様にベルトのスリップ現象が発生することがある。ベルトのスリップ現象が発生すると、これに伴って異音（ベルト鳴き）が発生したり、ベルトの耐久性が低下したりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７６３７号公報（図８）
【特許文献２】特表２０１１−５１４４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みて、通常トルクの入力時には良好な回転変動吸収機能を発揮し、過大トルクの入力時にはプーリの振れ回りを規制し、よってベルトのスリップ現象が発生するのを抑制することができる回転変動吸収クランクプーリを提供することを目的とする。またこれに加えて、バックラッシュを吸収する機能を備え、更にベアリングに生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する機能を備えた回転変動吸収クランク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】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による回転変動吸収クランクプーリは、駆動軸に発生する回転変動を吸収すべくハブとプーリをカップリング部を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリであって、前記カップリング部は、前記ハブに固定されるハブ側構成部材と、前記プーリに固定されるプーリ側構成部材と、前記ハブ側構成部材に設けた突起および前記プーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体と、を有し、通常トルク入力時は、前記両突起間で前記渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながら前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達し、過大トルク入力時は、前記捩りの進行により前記渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の前記構成部材の内周壁面に拡張密着した状態で前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２による回転変動吸収クランクプーリは、上記した請求項１記載のクランクプーリにおいて、前記渦巻きゼンマイ状弾性体は、バネ鋼などの金属材料にて成形されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３による回転変動吸収クランクプーリは、上記した請求項１または２記載のクランクプーリにおいて、前記突起は、駆動軸の正回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起に係合するように立ち上がり角度を比較的急とする係合面部を円周方向一方の面に備えるとともに、駆動軸の逆回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩とするスロープ面部を円周方向他方の面に備えることを特徴とする。
【００１０】
更にまた、本発明の請求項４による回転変動吸収クランクプーリは、上記した請求項１、２または３記載のクランクプーリにおいて、前記渦巻きゼンマイ状弾性体とは別途設けられるゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングを前記プーリに押し付け、前記押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する構造を有することを特徴とする。
【００１１】
上記構成を備える本発明においては、ハブとプーリを連結するカップリング部が、環状ゴムではなく、ハブに固定されるハブ側構成部材と、プーリに固定されるプーリ側構成部材と、ハブ側構成部材に設けた突起およびプーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体とを有するものとされ、すなわち渦巻きゼンマイ状弾性体が作動時に捩り変形するものとされているため、この捩り変形が進行すると渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着して捩り変形が停止すると云う状態が発生する。したがって駆動軸の常用回転域など通常トルクの入力時には、両突起間で渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながらトルクを伝達することにより良好な回転変動吸収機能を発揮することが可能となり、共振点通過時など過大トルクの入力時には、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着した状態でトルクを伝達することによりプーリはそれ以上振れ回らず（それ以上ハブに対し相対変位せず）、よってベルトのスリップ現象が発生するのを抑制することが可能となる。渦巻きゼンマイ状弾性体としては例えばこれをバネ鋼などの金属材料により成形するのが好適である。
【００１２】
また、突起については、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起に係合するように立ち上がり角度を比較的急とする係合面部を円周方向一方の面に備えるとともに、駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩とするスロープ面部を円周方向他方の面に備えるものとするのが好適であり、これによれば駆動軸の起動停止時、補機慣性力によってベルトを介してプーリがハブより軸正回転方向に進角する場合に渦巻きゼンマイ状弾性体の端部がスロープ面部を乗り越えてプーリが空転するため、バックラッシュを吸収することができ、よってベルトに作用する負荷を軽減させたり、ベルトスリップ等の不具合を抑制したりすることが可能となる。
【００１３】
また、カップリング部に渦巻きゼンマイ状弾性体を用いると、渦巻きゼンマイ状弾性体はゴム状弾性体等と比較して自己減衰係数が極めて低いことから、共振点を通過する際に共振倍率を高め、プーリの回転変動を増大させることが懸念されるが、これに対策するには、渦巻きゼンマイ状弾性体とは別途にゴム状弾性体を設け、このゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングをプーリに押し付け、押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用するのが有効であり、これによればスラストベアリングの摩擦減衰により共振倍率を低下させ、プーリの回転変動を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１５】
すなわち、以上説明したように本発明によれば、駆動軸の常用回転域など通常トルクの入力時には、両突起間で渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながらトルクを伝達することにより良好な回転変動吸収機能が発揮され、共振点通過時など過大トルクの入力時には、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着した状態でトルクを伝達することによりプーリがそれ以上振れ回らず、よってベルトのスリップ現象が抑制される。したがってベルトのスリップ現象に伴って異音が発生したり、ベルトの耐久性が低下したりするのを抑制することができる。
【００１６】
また、突起に係合面部およびスロープ面部を設けることによりプーリを空転させてバックラッシュを吸収することができ、ゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングをプーリに押し付ける際の摩擦抵抗を回転変動吸収に利用することにより共振倍率を低下させ、プーリの回転変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る回転変動吸収クランクプーリの断面図
【図２】ハブ側構成部材の単品斜視図
【図３】プーリ側構成部材の単品斜視図
【図４】カップリング部の説明図
【図５】従来例に係る回転変動吸収クランクプーリの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）本発明では、回転方向のバネ系を渦巻きゼンマイ状の弾性体（以下、ゼンマイとも称する）により構成する。ゼンマイはハブとプーリとの間に構成された空間に内装する。ゼンマイの内周端はハブ側構成部材の外周向き突起に端面接触し、離接可能な状態とする。ゼンマイの外周端はプーリ側構成部材の内周向き突起に端面接触し、離接可能な状態とする。
（２）ハブ側構成部材およびプーリ側構成部材におけるゼンマイと端面接触する各突起とゼンマイの両端面とは、エンジンの正回転方向で端面接触する形状とする。ハブ側構成部材およびプーリ側構成部材におけるゼンマイと端面接触する各突起形状は、エンジンの逆回転方向に対して緩やかなスロープ状を成し、ゼンマイとの端面接触が避ける形状とする。
（３）ゼンマイが格納された空間の軸方向両端面はハブおよびプーリそれぞれに締結された構成部材により側壁を設け、規定空間からの軸方向への飛び出しを規制する。
（４）ハブとプーリはラジアルベアリングにより径方向の相対変位を規制し回転自由に連接する。
（５）ハブとプーリはスラストベアリングとこのスラストベアリングに連接し軸方向に予圧縮された弾性体により軸方向の相対変位を規制し回転自由に連接する。また、スラストベアリングは同部材に連接した弾性体により軸方向に圧迫され、摩擦による減衰を発生する。
【００１９】
（６）エンジンが起動しハブが正回転すると、ハブ側構成部材の突起はゼンマイ内周端の端面に接触しゼンマイにトルクを伝達する。トルクを受けたゼンマイはハブと共に正回転し、クランク１回転未満にプーリ側構成部材の突起にゼンマイ外周端端面と接触する。プーリはベルトを介して補機の抵抗トルクを受け、ゼンマイの外周端端面にエンジンと逆方向の抵抗を発生する。両端面に相反する抵抗力を受けたゼンマイは撓みを生じながら内周端端面を残し、徐々に外周方向に広がる変形を生じる。ゼンマイが外周方向変形はプーリ側構成部材の内周面で拡張を規制されるため、ゼンマイの変形は停止すると同時に、ハブの正回転方向トルクをプーリに伝達する。
（７）以上のことから、正回転方向のトルク伝達は、
（Ａ）初期段階はゼンマイの撓みによりトルク伝達を緩衝する領域
（Ｂ）ゼンマイの撓みが規制されトルクを緩衝せず直接伝達する領域
の二行程となる。上記（Ａ）では、エンジンの回転変動をゼンマイが吸収し、滑らかにプーリを回転させベルトおよび補機類の回転変動を低減させベルトスリップ等の不具合を抑制する。一方、上記（Ｂ）は補機類に異常が生じプーリへの負荷トルクが強大となった場合のフェールセーフとして機能する。
（８）エンジンの起動停止時にクランクシャフトの大きな回転変動に伴い、補機類の慣性力によってプーリがハブに対して正回転方向に進角した場合、ハブはプーリに対して相対的に逆回転するが、ゼンマイ両端面とハブ側・プーリ側の端面接触は解除され、逆回転方向に空転する。１回転以上の空転を伴った場合、ゼンマイの両端面はハブ側・プーリ側突起のスロープに乗り上げ、それぞれの突起を乗り越えることから無制限の空転が可能となり、ベルトへの負荷を軽減しベルトスリップ等の不具合を抑制する。
（９）ゼンマイをバネ鋼などの金属材料にて形成することにゴム状弾性体に比べ耐久性の高いトルク伝達機構が実現でき、ゼンマイ状のバネ系であることから柔らかいバネ定数による高い防振性能を長大な捩り角に於いて実現できる。
（１０）金属製ゼンマイではゴム弾性体等に比べ、自己の減衰係数が極めて低いことから、共振点を通過する際に共振倍率を高め、プーリの回転変動を増大させる懸念があるが、本発明ではスラストベアリングの摩擦減衰により共振倍率を低下させ、プーリの回転変動を抑制することができる。
【００２０】
（１１）本発明は、
（ａ）ゼンマイによるハブからプーリへのトルク伝達。
（ｂ）ゼンマイの内外周端面は離接可能にハブ・プーリと接触する。
（ｃ）ゼンマイの内外周端面はエンジンの正回転方向でハブ・プーリと端面接触する。
（ｄ）ゼンマイの内外周端面はエンジンの逆回転方向で端面接触ができず、突起を乗り越えやすい突起形状をハブ・プーリそれぞれに設け、無制限な空転を可能とする。
（ｅ）スラストベアリングに軸方向荷重を負荷し、摩擦減衰を得て共振倍率を低減する
ことを特徴とする。
（１２）従来技術（例えば上記特許文献２記載の発明）では「ラチェットを防止する」ことが謳われているが、本発明はラチェットを積極的に利用しており、補機系がクランクよりも進角差動した際の変位規制がないことに主眼を置いている。従来技術はラチェットしないことから補機系進角差動の許容範囲が３６０度未満であり、許容範囲を超えた際は急激に差動を規制するため、ベルトに衝撃負荷を発生させる。したがってベルトスリップを誘発する問題が潜在するが、本発明はこの問題を解決可能である。また、本発明はラチェットを可能とした機能設計であることから、従来技術と異なりゼンマイ両端にリベット状の係合手段や他部材を保持するカギ爪状の係合手段を必要としないために構造が簡易となる利点がある。
【実施例】
【００２１】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例に係る回転変動吸収クランクプーリ１の断面を示している。また、図２は当該クランクプーリ１に備えられるハブ側構成部材３２、図３はプーリ側構成部材３５をそれぞれ示し、これらの構成部材３２，３５に渦巻きゼンマイ状弾性体３８を組み込んでカップリング部３１を組み立てると図４に示すようになる。尚、図４において、カップリング部３１は図１におけるＡ−Ａ線で裁断されている。
【００２３】
当該実施例に係る回転変動吸収クランクプーリ１は、自動車エンジンのクランクシャフト等の駆動軸から各種の補機等の他の回転装置へ無端ベルトを介して回転トルクを伝達する際に、駆動軸に発生する回転変動（トルク変動）を吸収すべくハブ１１とプーリ２１をカップリング部３１を介して連結したものであって、カップリング部３１としては、環状のゴムではなく、ハブ１１に固定される剛性環よりなるハブ側構成部材（カップリング部ハブ側ケース）３２と、プーリ２１に固定される同じく剛性環よりなるプーリ側構成部材（カップリング部プーリ側ケース）３５と、ハブ側構成部材３２の円周上一箇所に設けた突起３３およびプーリ側構成部材３５の円周上一箇所に設けた突起３６間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体３８とを有するものとされている。そして通常トルクの入力時には、両突起３３，３６間で渦巻きゼンマイ状弾性体３８が捩られながらハブ側構成部材３２からプーリ側構成部材３５、延いてはハブ１１からプーリ２１へトルクを伝達し、過大トルクの入力時には、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体３８が一方の構成部材３５の内周壁面に拡張密着した状態でハブ側構成部材３２からプーリ側構成部材３５、延いてはハブ１１からプーリ２１へトルクを伝達するように構成されている。
【００２４】
各構成要素は、以下のように構成されている。
【００２５】
すなわち先ず、ハブ１１は、所定の金属によって環状に成形され、駆動軸に固定されるボス部１１ａおよび径方向の立ち上がり部１１ｂを一体に備え、径方向立ち上がり部１１ｂの外周側に筒状部１１ｃが一体に成形されている。
【００２６】
プーリ２１は、所定の金属によって環状に成形され、ハブ１１の筒状部１１ｃの外周側に配置される内周筒部２１ａを備え、この内周筒部２１ａの軸方向一方（図では左方）の端部から径方向外方へ向けて径方向立ち上がり部（平面部）２１ｂが一体成形され、径方向立ち上がり部２１ｂの外周端部から軸方向他方（図では右方）へ向けて外周筒部２１ｃが一体成形され、外周筒部２１ｃの外周面にプーリ溝２１ｄが形成されている。内周筒部２１ａは外周筒部２１ｃの内周側に配置されるとともに外周筒部２１ｃは内周筒部２１ａの外周側に配置され、よって両筒部２１ａ，２１ｃ間にカップリング部３１などの収容スペースが設定されている。また、プーリ２１はハブ１１に対し非接触であって円周方向に相対変位可能に組み合わされ、プーリ２１の内周筒部２１ａとハブ１１の筒状部１１ｃの間に樹脂製のラジアルベアリング５１が介装され、これにより両者１１，２１の同軸度が確保されている。
【００２７】
カップリング部３１は上記したように、ハブ１１に固定されるハブ側構成部材３２と、プーリ２１に固定されるプーリ側構成部材３５と、ハブ側構成部材３２に設けた突起３３およびプーリ側構成部材３５に設けた突起３６間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体３８とを有している。
【００２８】
このうち先ず、ハブ側構成部材３２は、所定の金属によって環状に成形され、ハブ１１の筒状部１１ｃの軸方向他方の端部においてその内周面に嵌合される内周筒部３２ａを備え、この内周筒部３２ａの軸方向他方の端部から径方向外方へ向けて径方向立ち上がり部３２ｂが一体成形され、径方向立ち上がり部３２ｂの外周端部から軸方向一方へ向けて外周筒部３２ｃが一体成形され、外周筒部３２ｃの軸方向一方の端部から径方向外方へ向けてフランジ部３２ｄが一体成形されている。また図２に示すように、外周筒部３２ｃの外周面の円周上一箇所に径方向外方へ向けて外向きの突起３３が設けられている。突起３３には、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の内周端部３８ａが当該突起３３に係合するように立ち上がり角度を比較的急勾配とする係合面部３３ａが円周方向一方の面に設けられるとともに、駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の内周端部３８ａが当該突起３３を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩勾配とするスロープ面部３３ｂが円周方向他方の面に設けられており、当該実施例では、板金素材の一部を舌片状に切り欠いて立ち上げることにより舌片の先端によって係合面部３３ａが形成されるとともに舌片の斜面によってスロープ面部３３ｂが形成されている。
【００２９】
プーリ側構成部材３５は、所定の金属によって環状に成形され、プーリ２１の外周筒部２１ｃの内周面に嵌合される筒状部３５ａを備え、この筒状部３５ａの軸方向他方の端部から径方向内方へ向けてフランジ部３５ｂが一体成形されている。また図３に示すように、筒状部３５ａの内周面の円周上一箇所に径方向内方へ向けて内向きの突起３６が設けられている。突起３６には、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の外周端部３８ｂが当該突起３６に係合するように立ち上がり角度を比較的急勾配とする係合面部３６ａが円周方向一方の面に設けられるとともに、駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の外周端部３８ｂが当該突起３６を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩勾配とするスロープ面部３６ｂが円周方向他方の面に設けられ、当該実施例では、板金素材の一部を舌片状に切り欠いて立ち上げることにより舌片の先端によって係合面部３６ａが形成されるとともに舌片の斜面によってスロープ面部３６ｂが形成されている。
【００３０】
ハブ側構成部材３２は、その外周筒部３２ｃをプーリ２１の内周筒部２１ａの外周側に配置しているが、このハブ側構成部材３２はプーリ２１に対し非接触であって円周方向に相対変位可能に組み合わされ、ハブ側構成部材３２のフランジ部３２ｄとプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂの間に樹脂製のスラストベアリング（第１スラストベアリング）５２が介装されている。
【００３１】
また、ハブ側構成部材３２とプーリ側構成部材３５は、互いに非接触であって円周方向に相対変位可能に組み合わされ、この両部材３２，３５は、両部材３２，３５が囲む内部空間に渦巻きゼンマイ状弾性体３８を収容するケーシングをなしており、すなわち図４に示すように、両構成部材３２，３５に囲まれる内部空間に渦巻きゼンマイ状弾性体３８が収容（配置）されている。
【００３２】
渦巻きゼンマイ状弾性体３８は、バネ鋼などの金属材料によって成形され、所定の軸方向幅を備える帯状の金属素材を径方向に螺旋状に巻回したものとされている。螺旋の向きとしては、渦巻きゼンマイ状弾性体３８の内周端部３８ａがハブ側構成部材３２の外向き突起３３の係合面部３３ａに端面接触して係合可能とされるとともに渦巻きゼンマイ状弾性体３８の外周端部３８ｂがプーリ側構成部材３５の内向き突起３６の係合面部３６ａに端面接触して係合可能とされる向きとされ、当該実施例では、このような渦巻きゼンマイ状弾性体３８が内周端部３８ａから外周端部３８ｂへかけて略２周分に亙って巻回されている。この渦巻きゼンマイ状弾性体３８は、正回転方向のトルク伝達において、プーリ側構成部材３５の筒状部３５ａの内周壁面に拡張密着することになる。
【００３３】
図１の説明に戻って、ハブ１１の筒状部１１ｃにおける軸方向一方の端部にホルダ５３によってゴム状弾性体５４が保持されており、このゴム状弾性体５４の弾性によりスラストベアリング５５をプーリ２１に押し付け、押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する構造が設けられている。具体的には以下のとおりである。
【００３４】
すなわち、ハブ１１の筒状部１１ｃにおける軸方向一方の端部に剛性環よりなるホルダ５３が嵌着されており、このホルダ５３は、ハブ１１の筒状部１１ｃの内周面に嵌合される筒状部５３ａを備え、筒状部５３ａの軸方向一方の端部から径方向外方へ向けてフランジ部５３ｂが一体成形されている。フランジ部５３ｂの軸方向他方の面に環状のゴム状弾性体５４が接着（加硫接着）され、ゴム状弾性体５４の軸方向他方の面に剛性環よりなるプレート５６が接着され、プレート５６とプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂの間に樹脂製のスラストベアリング（第２スラストベアリング）５５が介装されている。スラストベアリング５５を装着した状態でハブ１１の筒状部１１ｃにおける軸方向一方の端部にホルダ５３を嵌着すると、ゴム状弾性体５４が軸方向に圧縮（予圧縮）され、反力が生じ、この反力によってスラストベアリング５５がプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂに押し付けられ、この押し付けにより、摺動時に発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用される。
【００３５】
また上記構造では、プレート５６がスラストベアリング５５に押し付けられるので、両者５５，５６が摺動する場合には、ここに発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用可能となる。また、ハブ１１に対しラジアルベアリング５１を介して組み付けられたプーリ２１が軸方向に可動である場合には、上記反力によってプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂが第１スラストベアリング５２に押し付けられるので、この押し付けにより、摺動時に発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用可能となる。更にこの場合には、上記反力によって第１スラストベアリング５２がハブ側構成部材３２のフランジ部３２ｄに押し付けられるので、両者３２，５２が摺動するならば、ここに発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用可能となる。したがって、これらにより発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用される。
【００３６】
上記構成を備えるクランクプーリ１においては、ハブ１１とプーリ２１を連結するカップリング部３１が、環状のゴムではなく、ハブ１１に固定されるハブ側構成部材３２と、プーリ２１に固定されるプーリ側構成部材３５と、ハブ側構成部材３２に設けた突起３３およびプーリ側構成部材３５に設けた突起３６間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体３８とを有するものとされ、これにより渦巻きゼンマイ状弾性体３８がハブ１１とプーリ２１の円周方向相対変位に伴って捩り変形するものとされているために、この捩り変形が進行すると渦巻きゼンマイ状弾性体３８が拡径してプーリ側構成部材３５の筒状部３５ａの内周壁面に拡張密着し停止すると云う状態が発生する。したがって駆動軸の常用回転域など通常トルクの入力時には、両突起３３，３６間で渦巻きゼンマイ状弾性体３８が捩られながらトルクを伝達することにより良好な回転変動吸収機能を発揮することができ、共振点通過時など過大トルクの入力時には、捩り変形の進行により渦巻きゼンマイ状弾性体３８がプーリ側構成部材３５の筒状部３５ａの内周壁面に拡張密着し停止した状態でトルクを伝達することによりプーリ２１はそれ以上振れ回らず（それ以上ハブ１１に対し相対変位せず）、よってベルトのスリップ現象が発生するのを抑制することができる。
【００３７】
また、突起３３，３６が、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の端部３８ａ，３８ｂが当該突起３３，３６に係合するように立ち上がり角度を比較的急勾配とする係合面部３３ａ，３６ａを備えるとともに駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の端部３８ａ，３８ｂが当該突起３３，３６を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩勾配とするスロープ面部３３ｂ，３６ｂを備えるものとされているために、駆動軸の起動停止時、補機慣性力によってベルトを介してプーリ２１がハブ１１より軸正回転方向に進角すると、渦巻きゼンマイ状弾性体３８の端部３８ａ，３８ｂがスロープ面部３３ｂ，３６ｂを乗り越えてプーリ２１が空転することになる。したがってこのようにしてバックラッシュを吸収するため、ベルトに作用する負荷を軽減させたり、ベルトスリップ等の不具合を抑制したりすることができる。
【００３８】
また、渦巻きゼンマイ状弾性体３８とは別途にプーリ２１の反対側にゴム状弾性体５４が設けられ、このゴム状弾性体５４の弾性によりスラストベアリング５５をプーリ２１に押し付け、押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用するものとされているために、スラストベアリング５５の摩擦減衰により共振倍率を低下させ、プーリ２１の回転変動を抑制することができる。また、この押し付けによりプーリ２１の軸方向位置が規定されるため、ハブ１１に対するプーリ２１の軸方向位置決め精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 回転変動吸収クランクプーリ
１１ ハブ
１１ａ ボス部
１１ｂ，２１ｂ，３２ｂ 径方向立ち上がり部
１１ｃ，３５ａ 筒状部
２１ プーリ
２１ａ，３２ａ 内周筒部
２１ｃ，３２ｃ 外周筒部
２１ｄ プーリ溝
３１ カップリング部
３２ ハブ側構成部材
３２ｄ，３５ｂ フランジ部
３３，３６ 突起
３３ａ，３６ａ 係合面部
３３ｂ，３６ｂ スロープ面部
３５ プーリ側構成部材
３８ 渦巻きゼンマイ状弾性体
３８ａ 内周端部
３８ｂ 外周端部
５１ ラジアルベアリング
５２，５５ スラストベアリング
５３ ホルダ
５４ ゴム状弾性体
５６ プレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンのクランクシャフト等の駆動軸から各種の補機等の他の回転装置へ無端ベルトを介して回転トルクを伝達する際に、前記駆動軸に発生する回転変動（トルク変動）を吸収する機能を発揮する回転変動吸収クランクプーリに関する。本発明の回転変動吸収クランクプーリは例えば、自動車関連の分野で用いられ、またはその他の分野で用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から図５に示すように、クランクシャフト等の駆動軸（図示せず）に発生する回転変動を吸収すべくハブ６２とプーリ６３をカップリングゴム６４を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリ６１が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながらこの従来技術によると、カップリングゴム６４が円周上エンドレスの環状体として成形されていて、特にその捩れ変形を一定量までに制限する機構が設けられていないために、以下の不都合がある。
【０００４】
すなわちエンジン等の駆動源が起動停止する際、駆動軸の回転数がカップリングゴム６４の共振点を通過することから、このとき却って回転変動が増大し、これがそのままプーリ６３およびベルト（図示せず）間へ伝えられるため、ベルトのスリップ現象が発生することがある。また、駆動軸の常用回転域においても急激な回転変動が発生した場合には同様にベルトのスリップ現象が発生することがある。ベルトのスリップ現象が発生すると、これに伴って異音（ベルト鳴き）が発生したり、ベルトの耐久性が低下したりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７６３７号公報（図８）
【特許文献２】特表２０１１−５１４４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みて、通常トルクの入力時には良好な回転変動吸収機能を発揮し、過大トルクの入力時にはプーリの振れ回りを規制し、よってベルトのスリップ現象が発生するのを抑制することができる回転変動吸収クランクプーリを提供することを目的とする。またこれに加えて、バックラッシュを吸収する機能を備え、更にベアリングに生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する機能を備えた回転変動吸収クランク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】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による回転変動吸収クランクプーリは、駆動軸に発生する回転変動を吸収すべくハブとプーリをカップリング部を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリであって、前記カップリング部は、前記ハブに固定されるハブ側構成部材と、前記プーリに固定されるプーリ側構成部材と、前記ハブ側構成部材に設けた突起および前記プーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体と、を有し、通常トルク入力時は、前記両突起間で前記渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながら前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達し、過大トルク入力時は、前記捩りの進行により前記渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の前記構成部材の内周壁面に拡張密着した状態で前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２による回転変動吸収クランクプーリは、上記した請求項１記載のクランクプーリにおいて、前記渦巻きゼンマイ状弾性体は、バネ鋼などの金属材料にて成形されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３による回転変動吸収クランクプーリは、上記した請求項１または２記載のクランクプーリにおいて、前記突起は、駆動軸の正回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起に係合するように立ち上がり角度を比較的急とする係合面部を円周方向一方の面に備えるとともに、駆動軸の逆回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩とするスロープ面部を円周方向他方の面に備えることを特徴とする。
【００１０】
更にまた、本発明の請求項４による回転変動吸収クランクプーリは、上記した請求項１、２または３記載のクランクプーリにおいて、前記渦巻きゼンマイ状弾性体とは別途設けられるゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングを前記プーリに押し付け、前記押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する構造を有することを特徴とする。
【００１１】
上記構成を備える本発明においては、ハブとプーリを連結するカップリング部が、環状ゴムではなく、ハブに固定されるハブ側構成部材と、プーリに固定されるプーリ側構成部材と、ハブ側構成部材に設けた突起およびプーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体とを有するものとされ、すなわち渦巻きゼンマイ状弾性体が作動時に捩り変形するものとされているため、この捩り変形が進行すると渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着して捩り変形が停止すると云う状態が発生する。したがって駆動軸の常用回転域など通常トルクの入力時には、両突起間で渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながらトルクを伝達することにより良好な回転変動吸収機能を発揮することが可能となり、共振点通過時など過大トルクの入力時には、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着した状態でトルクを伝達することによりプーリはそれ以上振れ回らず（それ以上ハブに対し相対変位せず）、よってベルトのスリップ現象が発生するのを抑制することが可能となる。渦巻きゼンマイ状弾性体としては例えばこれをバネ鋼などの金属材料により成形するのが好適である。
【００１２】
また、突起については、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起に係合するように立ち上がり角度を比較的急とする係合面部を円周方向一方の面に備えるとともに、駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩とするスロープ面部を円周方向他方の面に備えるものとするのが好適であり、これによれば駆動軸の起動停止時、補機慣性力によってベルトを介してプーリがハブより軸正回転方向に進角する場合に渦巻きゼンマイ状弾性体の端部がスロープ面部を乗り越えてプーリが空転するため、バックラッシュを吸収することができ、よってベルトに作用する負荷を軽減させたり、ベルトスリップ等の不具合を抑制したりすることが可能となる。
【００１３】
また、カップリング部に渦巻きゼンマイ状弾性体を用いると、渦巻きゼンマイ状弾性体はゴム状弾性体等と比較して自己減衰係数が極めて低いことから、共振点を通過する際に共振倍率を高め、プーリの回転変動を増大させることが懸念されるが、これに対策するには、渦巻きゼンマイ状弾性体とは別途にゴム状弾性体を設け、このゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングをプーリに押し付け、押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用するのが有効であり、これによればスラストベアリングの摩擦減衰により共振倍率を低下させ、プーリの回転変動を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１５】
すなわち、以上説明したように本発明によれば、駆動軸の常用回転域など通常トルクの入力時には、両突起間で渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながらトルクを伝達することにより良好な回転変動吸収機能が発揮され、共振点通過時など過大トルクの入力時には、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の構成部材の内周壁面に拡張密着した状態でトルクを伝達することによりプーリがそれ以上振れ回らず、よってベルトのスリップ現象が抑制される。したがってベルトのスリップ現象に伴って異音が発生したり、ベルトの耐久性が低下したりするのを抑制することができる。
【００１６】
また、突起に係合面部およびスロープ面部を設けることによりプーリを空転させてバックラッシュを吸収することができ、ゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングをプーリに押し付ける際の摩擦抵抗を回転変動吸収に利用することにより共振倍率を低下させ、プーリの回転変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る回転変動吸収クランクプーリの断面図
【図２】ハブ側構成部材の単品斜視図
【図３】プーリ側構成部材の単品斜視図
【図４】カップリング部の説明図
【図５】従来例に係る回転変動吸収クランクプーリの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）本発明では、回転方向のバネ系を渦巻きゼンマイ状の弾性体（以下、ゼンマイとも称する）により構成する。ゼンマイはハブとプーリとの間に構成された空間に内装する。ゼンマイの内周端はハブ側構成部材の外周向き突起に端面接触し、離接可能な状態とする。ゼンマイの外周端はプーリ側構成部材の内周向き突起に端面接触し、離接可能な状態とする。
（２）ハブ側構成部材およびプーリ側構成部材におけるゼンマイと端面接触する各突起とゼンマイの両端面とは、エンジンの正回転方向で端面接触する形状とする。ハブ側構成部材およびプーリ側構成部材におけるゼンマイと端面接触する各突起形状は、エンジンの逆回転方向に対して緩やかなスロープ状を成し、ゼンマイとの端面接触が避ける形状とする。
（３）ゼンマイが格納された空間の軸方向両端面はハブおよびプーリそれぞれに締結された構成部材により側壁を設け、規定空間からの軸方向への飛び出しを規制する。
（４）ハブとプーリはラジアルベアリングにより径方向の相対変位を規制し回転自由に連接する。
（５）ハブとプーリはスラストベアリングとこのスラストベアリングに連接し軸方向に予圧縮された弾性体により軸方向の相対変位を規制し回転自由に連接する。また、スラストベアリングは同部材に連接した弾性体により軸方向に圧迫され、摩擦による減衰を発生する。
【００１９】
（６）エンジンが起動しハブが正回転すると、ハブ側構成部材の突起はゼンマイ内周端の端面に接触しゼンマイにトルクを伝達する。トルクを受けたゼンマイはハブと共に正回転し、クランク１回転未満にプーリ側構成部材の突起にゼンマイ外周端端面と接触する。プーリはベルトを介して補機の抵抗トルクを受け、ゼンマイの外周端端面にエンジンと逆方向の抵抗を発生する。両端面に相反する抵抗力を受けたゼンマイは撓みを生じながら内周端端面を残し、徐々に外周方向に広がる変形を生じる。ゼンマイが外周方向変形はプーリ側構成部材の内周面で拡張を規制されるため、ゼンマイの変形は停止すると同時に、ハブの正回転方向トルクをプーリに伝達する。
（７）以上のことから、正回転方向のトルク伝達は、
（Ａ）初期段階はゼンマイの撓みによりトルク伝達を緩衝する領域
（Ｂ）ゼンマイの撓みが規制されトルクを緩衝せず直接伝達する領域
の二行程となる。上記（Ａ）では、エンジンの回転変動をゼンマイが吸収し、滑らかにプーリを回転させベルトおよび補機類の回転変動を低減させベルトスリップ等の不具合を抑制する。一方、上記（Ｂ）は補機類に異常が生じプーリへの負荷トルクが強大となった場合のフェールセーフとして機能する。
（８）エンジンの起動停止時にクランクシャフトの大きな回転変動に伴い、補機類の慣性力によってプーリがハブに対して正回転方向に進角した場合、ハブはプーリに対して相対的に逆回転するが、ゼンマイ両端面とハブ側・プーリ側の端面接触は解除され、逆回転方向に空転する。１回転以上の空転を伴った場合、ゼンマイの両端面はハブ側・プーリ側突起のスロープに乗り上げ、それぞれの突起を乗り越えることから無制限の空転が可能となり、ベルトへの負荷を軽減しベルトスリップ等の不具合を抑制する。
（９）ゼンマイをバネ鋼などの金属材料にて形成することにゴム状弾性体に比べ耐久性の高いトルク伝達機構が実現でき、ゼンマイ状のバネ系であることから柔らかいバネ定数による高い防振性能を長大な捩り角に於いて実現できる。
（１０）金属製ゼンマイではゴム弾性体等に比べ、自己の減衰係数が極めて低いことから、共振点を通過する際に共振倍率を高め、プーリの回転変動を増大させる懸念があるが、本発明ではスラストベアリングの摩擦減衰により共振倍率を低下させ、プーリの回転変動を抑制することができる。
【００２０】
（１１）本発明は、
（ａ）ゼンマイによるハブからプーリへのトルク伝達。
（ｂ）ゼンマイの内外周端面は離接可能にハブ・プーリと接触する。
（ｃ）ゼンマイの内外周端面はエンジンの正回転方向でハブ・プーリと端面接触する。
（ｄ）ゼンマイの内外周端面はエンジンの逆回転方向で端面接触ができず、突起を乗り越えやすい突起形状をハブ・プーリそれぞれに設け、無制限な空転を可能とする。
（ｅ）スラストベアリングに軸方向荷重を負荷し、摩擦減衰を得て共振倍率を低減する
ことを特徴とする。
（１２）従来技術（例えば上記特許文献２記載の発明）では「ラチェットを防止する」ことが謳われているが、本発明はラチェットを積極的に利用しており、補機系がクランクよりも進角差動した際の変位規制がないことに主眼を置いている。従来技術はラチェットしないことから補機系進角差動の許容範囲が３６０度未満であり、許容範囲を超えた際は急激に差動を規制するため、ベルトに衝撃負荷を発生させる。したがってベルトスリップを誘発する問題が潜在するが、本発明はこの問題を解決可能である。また、本発明はラチェットを可能とした機能設計であることから、従来技術と異なりゼンマイ両端にリベット状の係合手段や他部材を保持するカギ爪状の係合手段を必要としないために構造が簡易となる利点がある。
【実施例】
【００２１】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例に係る回転変動吸収クランクプーリ１の断面を示している。また、図２は当該クランクプーリ１に備えられるハブ側構成部材３２、図３はプーリ側構成部材３５をそれぞれ示し、これらの構成部材３２，３５に渦巻きゼンマイ状弾性体３８を組み込んでカップリング部３１を組み立てると図４に示すようになる。尚、図４において、カップリング部３１は図１におけるＡ−Ａ線で裁断されている。
【００２３】
当該実施例に係る回転変動吸収クランクプーリ１は、自動車エンジンのクランクシャフト等の駆動軸から各種の補機等の他の回転装置へ無端ベルトを介して回転トルクを伝達する際に、駆動軸に発生する回転変動（トルク変動）を吸収すべくハブ１１とプーリ２１をカップリング部３１を介して連結したものであって、カップリング部３１としては、環状のゴムではなく、ハブ１１に固定される剛性環よりなるハブ側構成部材（カップリング部ハブ側ケース）３２と、プーリ２１に固定される同じく剛性環よりなるプーリ側構成部材（カップリング部プーリ側ケース）３５と、ハブ側構成部材３２の円周上一箇所に設けた突起３３およびプーリ側構成部材３５の円周上一箇所に設けた突起３６間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体３８とを有するものとされている。そして通常トルクの入力時には、両突起３３，３６間で渦巻きゼンマイ状弾性体３８が捩られながらハブ側構成部材３２からプーリ側構成部材３５、延いてはハブ１１からプーリ２１へトルクを伝達し、過大トルクの入力時には、捩りの進行により渦巻きゼンマイ状弾性体３８が一方の構成部材３５の内周壁面に拡張密着した状態でハブ側構成部材３２からプーリ側構成部材３５、延いてはハブ１１からプーリ２１へトルクを伝達するように構成されている。
【００２４】
各構成要素は、以下のように構成されている。
【００２５】
すなわち先ず、ハブ１１は、所定の金属によって環状に成形され、駆動軸に固定されるボス部１１ａおよび径方向の立ち上がり部１１ｂを一体に備え、径方向立ち上がり部１１ｂの外周側に筒状部１１ｃが一体に成形されている。
【００２６】
プーリ２１は、所定の金属によって環状に成形され、ハブ１１の筒状部１１ｃの外周側に配置される内周筒部２１ａを備え、この内周筒部２１ａの軸方向一方（図では左方）の端部から径方向外方へ向けて径方向立ち上がり部（平面部）２１ｂが一体成形され、径方向立ち上がり部２１ｂの外周端部から軸方向他方（図では右方）へ向けて外周筒部２１ｃが一体成形され、外周筒部２１ｃの外周面にプーリ溝２１ｄが形成されている。内周筒部２１ａは外周筒部２１ｃの内周側に配置されるとともに外周筒部２１ｃは内周筒部２１ａの外周側に配置され、よって両筒部２１ａ，２１ｃ間にカップリング部３１などの収容スペースが設定されている。また、プーリ２１はハブ１１に対し非接触であって円周方向に相対変位可能に組み合わされ、プーリ２１の内周筒部２１ａとハブ１１の筒状部１１ｃの間に樹脂製のラジアルベアリング５１が介装され、これにより両者１１，２１の同軸度が確保されている。
【００２７】
カップリング部３１は上記したように、ハブ１１に固定されるハブ側構成部材３２と、プーリ２１に固定されるプーリ側構成部材３５と、ハブ側構成部材３２に設けた突起３３およびプーリ側構成部材３５に設けた突起３６間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体３８とを有している。
【００２８】
このうち先ず、ハブ側構成部材３２は、所定の金属によって環状に成形され、ハブ１１の筒状部１１ｃの軸方向他方の端部においてその内周面に嵌合される内周筒部３２ａを備え、この内周筒部３２ａの軸方向他方の端部から径方向外方へ向けて径方向立ち上がり部３２ｂが一体成形され、径方向立ち上がり部３２ｂの外周端部から軸方向一方へ向けて外周筒部３２ｃが一体成形され、外周筒部３２ｃの軸方向一方の端部から径方向外方へ向けてフランジ部３２ｄが一体成形されている。また図２に示すように、外周筒部３２ｃの外周面の円周上一箇所に径方向外方へ向けて外向きの突起３３が設けられている。突起３３には、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の内周端部３８ａが当該突起３３に係合するように立ち上がり角度を比較的急勾配とする係合面部３３ａが円周方向一方の面に設けられるとともに、駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の内周端部３８ａが当該突起３３を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩勾配とするスロープ面部３３ｂが円周方向他方の面に設けられており、当該実施例では、板金素材の一部を舌片状に切り欠いて立ち上げることにより舌片の先端によって係合面部３３ａが形成されるとともに舌片の斜面によってスロープ面部３３ｂが形成されている。
【００２９】
プーリ側構成部材３５は、所定の金属によって環状に成形され、プーリ２１の外周筒部２１ｃの内周面に嵌合される筒状部３５ａを備え、この筒状部３５ａの軸方向他方の端部から径方向内方へ向けてフランジ部３５ｂが一体成形されている。また図３に示すように、筒状部３５ａの内周面の円周上一箇所に径方向内方へ向けて内向きの突起３６が設けられている。突起３６には、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の外周端部３８ｂが当該突起３６に係合するように立ち上がり角度を比較的急勾配とする係合面部３６ａが円周方向一方の面に設けられるとともに、駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の外周端部３８ｂが当該突起３６を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩勾配とするスロープ面部３６ｂが円周方向他方の面に設けられ、当該実施例では、板金素材の一部を舌片状に切り欠いて立ち上げることにより舌片の先端によって係合面部３６ａが形成されるとともに舌片の斜面によってスロープ面部３６ｂが形成されている。
【００３０】
ハブ側構成部材３２は、その外周筒部３２ｃをプーリ２１の内周筒部２１ａの外周側に配置しているが、このハブ側構成部材３２はプーリ２１に対し非接触であって円周方向に相対変位可能に組み合わされ、ハブ側構成部材３２のフランジ部３２ｄとプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂの間に樹脂製のスラストベアリング（第１スラストベアリング）５２が介装されている。
【００３１】
また、ハブ側構成部材３２とプーリ側構成部材３５は、互いに非接触であって円周方向に相対変位可能に組み合わされ、この両部材３２，３５は、両部材３２，３５が囲む内部空間に渦巻きゼンマイ状弾性体３８を収容するケーシングをなしており、すなわち図４に示すように、両構成部材３２，３５に囲まれる内部空間に渦巻きゼンマイ状弾性体３８が収容（配置）されている。
【００３２】
渦巻きゼンマイ状弾性体３８は、バネ鋼などの金属材料によって成形され、所定の軸方向幅を備える帯状の金属素材を径方向に螺旋状に巻回したものとされている。螺旋の向きとしては、渦巻きゼンマイ状弾性体３８の内周端部３８ａがハブ側構成部材３２の外向き突起３３の係合面部３３ａに端面接触して係合可能とされるとともに渦巻きゼンマイ状弾性体３８の外周端部３８ｂがプーリ側構成部材３５の内向き突起３６の係合面部３６ａに端面接触して係合可能とされる向きとされ、当該実施例では、このような渦巻きゼンマイ状弾性体３８が内周端部３８ａから外周端部３８ｂへかけて略２周分に亙って巻回されている。この渦巻きゼンマイ状弾性体３８は、正回転方向のトルク伝達において、プーリ側構成部材３５の筒状部３５ａの内周壁面に拡張密着することになる。
【００３３】
図１の説明に戻って、ハブ１１の筒状部１１ｃにおける軸方向一方の端部にホルダ５３によってゴム状弾性体５４が保持されており、このゴム状弾性体５４の弾性によりスラストベアリング５５をプーリ２１に押し付け、押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する構造が設けられている。具体的には以下のとおりである。
【００３４】
すなわち、ハブ１１の筒状部１１ｃにおける軸方向一方の端部に剛性環よりなるホルダ５３が嵌着されており、このホルダ５３は、ハブ１１の筒状部１１ｃの内周面に嵌合される筒状部５３ａを備え、筒状部５３ａの軸方向一方の端部から径方向外方へ向けてフランジ部５３ｂが一体成形されている。フランジ部５３ｂの軸方向他方の面に環状のゴム状弾性体５４が接着（加硫接着）され、ゴム状弾性体５４の軸方向他方の面に剛性環よりなるプレート５６が接着され、プレート５６とプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂの間に樹脂製のスラストベアリング（第２スラストベアリング）５５が介装されている。スラストベアリング５５を装着した状態でハブ１１の筒状部１１ｃにおける軸方向一方の端部にホルダ５３を嵌着すると、ゴム状弾性体５４が軸方向に圧縮（予圧縮）され、反力が生じ、この反力によってスラストベアリング５５がプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂに押し付けられ、この押し付けにより、摺動時に発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用される。
【００３５】
また上記構造では、プレート５６がスラストベアリング５５に押し付けられるので、両者５５，５６が摺動する場合には、ここに発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用可能となる。また、ハブ１１に対しラジアルベアリング５１を介して組み付けられたプーリ２１が軸方向に可動である場合には、上記反力によってプーリ２１の径方向立ち上がり部２１ｂが第１スラストベアリング５２に押し付けられるので、この押し付けにより、摺動時に発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用可能となる。更にこの場合には、上記反力によって第１スラストベアリング５２がハブ側構成部材３２のフランジ部３２ｄに押し付けられるので、両者３２，５２が摺動するならば、ここに発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用可能となる。したがって、これらにより発生する摩擦抵抗が回転変動吸収に利用される。
【００３６】
上記構成を備えるクランクプーリ１においては、ハブ１１とプーリ２１を連結するカップリング部３１が、環状のゴムではなく、ハブ１１に固定されるハブ側構成部材３２と、プーリ２１に固定されるプーリ側構成部材３５と、ハブ側構成部材３２に設けた突起３３およびプーリ側構成部材３５に設けた突起３６間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体３８とを有するものとされ、これにより渦巻きゼンマイ状弾性体３８がハブ１１とプーリ２１の円周方向相対変位に伴って捩り変形するものとされているために、この捩り変形が進行すると渦巻きゼンマイ状弾性体３８が拡径してプーリ側構成部材３５の筒状部３５ａの内周壁面に拡張密着し停止すると云う状態が発生する。したがって駆動軸の常用回転域など通常トルクの入力時には、両突起３３，３６間で渦巻きゼンマイ状弾性体３８が捩られながらトルクを伝達することにより良好な回転変動吸収機能を発揮することができ、共振点通過時など過大トルクの入力時には、捩り変形の進行により渦巻きゼンマイ状弾性体３８がプーリ側構成部材３５の筒状部３５ａの内周壁面に拡張密着し停止した状態でトルクを伝達することによりプーリ２１はそれ以上振れ回らず（それ以上ハブ１１に対し相対変位せず）、よってベルトのスリップ現象が発生するのを抑制することができる。
【００３７】
また、突起３３，３６が、駆動軸の正回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の端部３８ａ，３８ｂが当該突起３３，３６に係合するように立ち上がり角度を比較的急勾配とする係合面部３３ａ，３６ａを備えるとともに駆動軸の逆回転方向に渦巻きゼンマイ状弾性体３８の端部３８ａ，３８ｂが当該突起３３，３６を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩勾配とするスロープ面部３３ｂ，３６ｂを備えるものとされているために、駆動軸の起動停止時、補機慣性力によってベルトを介してプーリ２１がハブ１１より軸正回転方向に進角すると、渦巻きゼンマイ状弾性体３８の端部３８ａ，３８ｂがスロープ面部３３ｂ，３６ｂを乗り越えてプーリ２１が空転することになる。したがってこのようにしてバックラッシュを吸収するため、ベルトに作用する負荷を軽減させたり、ベルトスリップ等の不具合を抑制したりすることができる。
【００３８】
また、渦巻きゼンマイ状弾性体３８とは別途にプーリ２１の反対側にゴム状弾性体５４が設けられ、このゴム状弾性体５４の弾性によりスラストベアリング５５をプーリ２１に押し付け、押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用するものとされているために、スラストベアリング５５の摩擦減衰により共振倍率を低下させ、プーリ２１の回転変動を抑制することができる。また、この押し付けによりプーリ２１の軸方向位置が規定されるため、ハブ１１に対するプーリ２１の軸方向位置決め精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 回転変動吸収クランクプーリ
１１ ハブ
１１ａ ボス部
１１ｂ，２１ｂ，３２ｂ 径方向立ち上がり部
１１ｃ，３５ａ 筒状部
２１ プーリ
２１ａ，３２ａ 内周筒部
２１ｃ，３２ｃ 外周筒部
２１ｄ プーリ溝
３１ カップリング部
３２ ハブ側構成部材
３２ｄ，３５ｂ フランジ部
３３，３６ 突起
３３ａ，３６ａ 係合面部
３３ｂ，３６ｂ スロープ面部
３５ プーリ側構成部材
３８ 渦巻きゼンマイ状弾性体
３８ａ 内周端部
３８ｂ 外周端部
５１ ラジアルベアリング
５２，５５ スラストベアリング
５３ ホルダ
５４ ゴム状弾性体
５６ プレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に発生する回転変動を吸収すべくハブとプーリをカップリング部を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリであって、
前記カップリング部は、前記ハブに固定されるハブ側構成部材と、前記プーリに固定されるプーリ側構成部材と、前記ハブ側構成部材に設けた突起および前記プーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体と、を有し、
通常トルク入力時は、前記両突起間で前記渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながら前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達し、
過大トルク入力時は、前記捩りの進行により前記渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の前記構成部材の内周壁面に拡張密着した状態で前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達することを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【請求項２】
請求項１記載のクランクプーリにおいて、
前記渦巻きゼンマイ状弾性体は、バネ鋼などの金属材料にて成形されていることを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【請求項３】
請求項１または２記載のクランクプーリにおいて、
前記突起は、駆動軸の正回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起に係合するように立ち上がり角度を比較的急とする係合面部を円周方向一方の面に備えるとともに、駆動軸の逆回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩とするスロープ面部を円周方向他方の面に備えることを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のクランクプーリにおいて、
前記渦巻きゼンマイ状弾性体とは別途設けられるゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングを前記プーリに押し付け、前記押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する構造を有することを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【請求項１】
駆動軸に発生する回転変動を吸収すべくハブとプーリをカップリング部を介して連結してなる回転変動吸収クランクプーリであって、
前記カップリング部は、前記ハブに固定されるハブ側構成部材と、前記プーリに固定されるプーリ側構成部材と、前記ハブ側構成部材に設けた突起および前記プーリ側構成部材に設けた突起間に円周上挟み込まれる渦巻きゼンマイ状弾性体と、を有し、
通常トルク入力時は、前記両突起間で前記渦巻きゼンマイ状弾性体が捩られながら前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達し、
過大トルク入力時は、前記捩りの進行により前記渦巻きゼンマイ状弾性体が一方の前記構成部材の内周壁面に拡張密着した状態で前記ハブ側構成部材から前記プーリ側構成部材へトルクを伝達することを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【請求項２】
請求項１記載のクランクプーリにおいて、
前記渦巻きゼンマイ状弾性体は、バネ鋼などの金属材料にて成形されていることを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【請求項３】
請求項１または２記載のクランクプーリにおいて、
前記突起は、駆動軸の正回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起に係合するように立ち上がり角度を比較的急とする係合面部を円周方向一方の面に備えるとともに、駆動軸の逆回転方向に前記渦巻きゼンマイ状弾性体の端部が当該突起を乗り越えるように立ち上がり角度を比較的緩とするスロープ面部を円周方向他方の面に備えることを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のクランクプーリにおいて、
前記渦巻きゼンマイ状弾性体とは別途設けられるゴム状弾性体の弾性によりスラストベアリングを前記プーリに押し付け、前記押し付けにより生じる摩擦抵抗を回転変動吸収に利用する構造を有することを特徴とする回転変動吸収クランクプーリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−２４３６６（Ｐ２０１３−２４３６６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１８２４（Ｐ２０１１−１６１８２４）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
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