JPH0434248A - 内燃機関のクランクプーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、補機駆動のために内燃機関のクランク軸端
部に取り付けられるクランクプーリの改良に関する。

従来の技術 内燃機関のクランク軸の前端部には、通常、オルタネー
タ等の補機をベルト駆動するために円盤状をなすクラン
クプーリがボルト結合されている。

第１２図は従来のクランクプーリ３１を示すもので、図
示するように、中央部のプーリハブ３２と外周側のヘル
ド受け部３３とが一体に形成されており、上記プーリハ
ブ３２部分がクランク軸３４端部にプーリボルト３５に
よって固定されている。尚、図示例では、クランク軸３
４のねじり振動を減衰させるために、ダンパゴム３６と
ダンパマス３７とからなるトーシヨナルダンパ３８が一
体に設けられている（例えば実開昭６２−４９０３９号
公報等参照）。

発明が解決しようとする課題 上記のように円盤状に一体化したクランクプーリ３１を
クランク軸３４端部に固定した構成では、第１３図に示
すように、クランク軸３４の微小な曲げ振動に共振して
クランクプーリ３１が首振り運動を生じ、この首振り運
動に起因してパワープラントの上下曲げ振動等が引き起
こされるという不具合がある。特に直列４気筒機関では
、クランク角で１８０ａ異なる２方向からクランク軸に
力が作用するので、上記の首振り運動が顕著なものにな
り易く、車室内のこもり音等の要因となる。

課題を解決するための手段 そこで、この発明では、クランク軸の曲げ振動が生じる
回転数領域でのみクランクプーリ外周側のベルト受け部
材を揺動可能として、クランクブーりの首振り運動を抑
制するようにしたものである。すなわち、この発明に係
る内燃機関のクランクプーリは、クランク軸の端部に固
定されるプーリハブと、このプーリハブの外周に配設さ
れ、かつ直径方向に沿った一対の回動軸によって揺動可
能に支持された環状のベルト受け部材と、このベルト受
け部材に半径方向に沿って移動可能に配設され、かつ先
端部が上記プーリハブの凹部に嵌合可能な第１ストッパ
および第２ストッパと、遠心力による第１ストッパの後
退時に第２ストッパが突出するように両者を連係するリ
ンク機構と、遠心力が小さな状態で第１ストッパが突出
するように付勢するリターンスプリングとを備えて構成
されている。

作用 機関回転数が低い領域では、リターンスプリングの付勢
力によって第１ストッパが突出し、プーリハブの凹部に
嵌合するため、ベルト受け部材とプーリハブとは一体化
された状態となる。

機関回転数が所定の回転数領域に上昇すると、遠心力に
よって第１ストッパが後退し、プーリハブの凹部から抜
は出る。そのため、ベルト受け部材がプーリハブに対し
揺動可能となり、クランク軸の曲げ振動に起因するクラ
ンクプーリの首振り運動が抑制される。

また更に回転数が上昇すると、第１ストッパの後退に伴
って第２ストッパが突出し、これがプーリハブの凹部に
嵌合して、再びベルト受け部材とプーリハブとが一体化
される。

実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図〜第４図はこの発明に係るクランクプーリ１の一
実施例を示している。

このクランクプーリｌにおいては、中央部のプーリハブ
２と、該プーリハブ２の外周に位置する環状のベルト受
け部材３とが別部材として構成されており、適宜な間隙
４を介して互いに嵌挿されている。上記プーリハブ２は
、１８０°離れた２箇所に直径方向に沿った一対の回動
軸５を有しており、該回動軸５によって、ベルト受け部
材３がボールベアリング６を介して揺動可能に支持され
ている（第１図、第４図参照）。尚、上記回動軸５は、
直列４気筒機関の場合、クランクアームの延設方向と直
交する方向に設けられている。そして、このプーリハブ
２は、第３図に示すように、クランク軸１１の端部にプ
ーリボルト１２によって堅固に固定されている。

またプーリハブ２外周面の上記回動軸５と直交する方向
には、一対の凹部７が凹設されている。

この凹部７は、底部寄りの円筒部７ａと開口面寄りのテ
ーパ部７ｂとを有している。更に、この凹部７と上記回
動軸５との間、つまり回動軸５の軸線に対し略４５°の
方向には、一対の凹部８が凹設されている。この凹部８
もやはり円筒部８ａとテーパ部８ｂとを有している。

ベルト受け部材３の内周側部分には、上記凹部７に対応
する一対の第１ストッパ９と、上記凹部８に対応する一
対の第２ストッパ１０とが配設されている。

第１ストッパ９は、基端側の大径部９ａと先端側の小径
部９ｂとを有し、両者がテーパ部９ｃにて接続されてい
るとともに、小径部９ｂ先端にもテーパ部９ｄを有して
いる。そして、ベルト受け部材３に半径方向に形成され
たガイド孔１３内に上記大径部９ａが揺動可能に嵌合し
ている。また大径部９ａの基端周面に、リンクピン１４
が突設されており、該リンクピン１４はベルト受け部材
３のスリット１５を貫通している（第３図参照）。

第２ストッパ１０は、円柱部１０ａの基端にフランジ部
１０ｂを有し、かつ先端Ｉこテーバ部１０Ｃが設けられ
ている。そして、ベルト受け部材３に半径方向に形成さ
れたガイド孔１６内に摺動可能に嵌合しており、かつ円
柱部１０ａ外周に嵌挿されたリターンスプリング１７に
よって常時後退方向に付勢されている（第１図参照）。

またフランジ部Ｊｏｂ周面にリンクビン１８が突設され
ており、該リンクビン１８はベルト受け部材３のスリッ
ト１９を貫通している。

尚、第１ストッパ９．第２ストッパ１０は、いずれも金
属製のものであるが、第１ストッパ９の方が第２ストッ
パｌＯよりも大きな質量を仔している。

」ユ記第１．第２ストッパ９．ｌＯのリンクビン１４．
１Ｂは、第２図に示すように、両端部に長孔を備えたリ
ンク２０によって互いに連係している。上記リンク２０
は、中間部の支点ビン２１によってベルト受け部材３に
揺動可能に支持されている。従って、１１．第２ストッ
パ９．ｌＯの一方がプーリハブ２側へ突出すると、他方
は逆に後退する関係となっている。

尚、上記ベルト受け部材３の外周側には、従来のクラン
クブーりと同様に、ダンパゴム２２とダンパマス２３と
からなるトーショナルダンパ２４が設置Ｊられている（
第３図、第４図参照）。

次に上記実施例の作用について説明する。

先ず、内燃機関の回転数が比較的低速領域にある場合に
は、第１ストッパ９に作用する遠心力がそれ程大きくな
いので、リターンスプリング１７の付勢力によって第２
ストッパ１０が後退位置にあり、かつリンク２０により
連係した第１ストッパ９が突出位置にある。つまり、第
５図に示すように、第１ストッパ９がプーリハブ２の凹
部７に比較的密に嵌合し、これによってプーリハブ２と
ベルト受け部材３とが実質的に一体化された状態となる
。そのため、不必要ながたつき等が防止される。

内燃機関の回転数が上昇してくると、第１ストッパ９に
作用する遠心力が増大し、第２ストッパｌＯに作用する
遠心力およびリターンスプリング１７の付勢力に打ち勝
って、第１ストッパ９が徐々に後退する。そして、クラ
ンク軸１１の曲げ振動が発生する回転数領域では、第６
図に示すように第１ストッパ９の小径部９ｂが凹部７の
円筒部７ａから抜は出した状態となる。また同時に、第
２ストッパＩＯは多少前進するものの、凹部８の円筒部
８ａ内に嵌合するには至らない。従って、ベルト受け部
材３は、プーリハブ２の回動軸５を中心として揺動でき
る状態となる。そのため、第８図に明らかなように、ク
ランクプーリｌ自体の首振り運動が抑制されるとともに
、クランクプーリｌ側からクランク軸１１へ作用する曲
げモーメントが小さくなり、クランク軸１１の振動の固
有値が高くなってパワープラントとの共振が抑制される
。

尚、ベルト受け部材３がプーリハブ２に対し揺動できる
上述の状態においては、第１ストッパ９の先端テーバ部
９ｄもしくは第２ストッパ１０の先端テーバ部１０ｃが
、各凹部７．８のテーバ部７ｂ、８ｂと当接可能な位置
まで突出している。

従って、第７図に示すように、ベルト受け部材３の揺動
角は常に適宜な範囲内に規制される。

また機関回転数がクランク軸１１の曲げ振動発生領域を
越えて更に上昇すると、第１ストッパ９が後退する代わ
りに第２ストッパＩＯが突出し、第９図に示すように、
凹部８内に嵌合する。従って、ベルト受け部材３とプー
リハブ２とが再び一体化された状態となり、不必要なが
たつきを生じることがない。

このように上記構成では、クランクプーリ１の首振り運
動が生じ易い回転数領域つまりクランク軸１１の曲げ振
動発生領域でのみベルト受け部材３を揺動可能として、
錆振り運動やクランク軸ｌ１曲げ振動の抑制を図ること
ができる。

第１Ｏ図は、回転数の変化に対するリンク２０のモーメ
ント変化の特性を示したもので、第１ストッパ９の遠心
力によるモーメント（イ）が、第２ストッパ１０の遠心
力とリターンスプリング１７の付勢力との合力によるモ
ーメント（ロ）よりも所定回転数Ｎ以上の領域で上廻る
ように、各ストッパ９．１０の質量やリンク２０の腕の
長さ等が設定されている。

次に第１】図は、この発明の異なる実施例を示している
。この実施例は、プーリハブ２の回動軸５とベルト受け
部材３の軸受孔との間に、円筒状のゴムスリーブ２５が
圧入されているもので、ゴムスリーブ２５の弾性変形に
よってベルト受け部材３がプーリハブ２に対し揺動可能
になっている。

この実施例によれば、前述したボールベアリング６を用
いたものに比べて構成が簡素化できるとともに、ゴムス
リーブ２５の捩れによる振動減衰効果が得られ、曲げ振
動抑制の上で一層有利となる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
のクランクプーリによれば、クラ、ンク軸の曲げ振動発
生領域でのみベルト受け部材をプーリハブに対し揺動可
能とし、クランクブーりの首振り運動を抑制するように
したので、クランクブーりからクランク軸へ入力される
曲げモーメントが軽減し、クランク軸の振動の固有値が
高くなってパワープラントとの共振が抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るクランクプーリの一実施例を示
す要部の断面図、第２図はその全体の外観を示す正面図
、第３図は第１図の■−■線に沿った断面図、第４図は
第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図、第５図は低速域
での状態を示す説明図、第６図は中間の速度域での状態
を示す説明図、第７図はこの中間速度域における要部の
拡大説明図、第８図は本実施例のクランクプーリを備え
たクランク軸全体の曲げ振動を示す説明図、第９図は高
速域での状態を示す説明図、第１０図はリンクに作用す
るモーメントの特性を示す特性図、第１１図はこの発明
に係るクランクプーリの異なる実施例を示す要部の断面
図、第１２図は従来のクランクプーリを示す断面図、第
１３図は従来のクランクプーリを備えたクランク軸全体
の曲げ振動を示す説明図である。 １・・・クランクプーリ、２・・・プーリハブ、３・・
・ベルト受け部材、５・・・回動軸、９・・・第１スト
ッパ、１０・・・第２ストッパ、１７ リターンスプリング、 ２０・・・リンク。 ３　・　ベルト交け８７１科 ５：Ｉ］宜方力 軸　　：　　第１スト７ノ寸 １０　　：　寮２スト、ｌぐ １７　：　リターンスプリング。 第 図 第 図 ス 第 図 第 図 ｎ 第 図 第 図 「°〕 第１０図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）クランク軸の端部に固定されるプーリハブと、こ
   のプーリハブの外周に配設され、かつ直径方向に沿った
   一対の回動軸によって揺動可能に支持された環状のベル
   ト受け部材と、このベルト受け部材に半径方向に沿って
   移動可能に配設され、かつ先端部が上記プーリハブの凹
   部に嵌合可能な第１ストッパおよび第２ストッパと、遠
   心力による第１ストッパの後退時に第２ストッパが突出
   するように両者を連係するリンク機構と、遠心力が小さ
   な状態で第１ストッパが突出するように付勢するリター
   ンスプリングとを備えてなる内燃機関のクランクプーリ
   。