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帶輪結構體的制作方法

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帶輪結構體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶輪結構體,具備:卷掛帶的筒狀的第一旋轉體;第二旋轉體,在所述第一旋轉體的內(nèi)側設置成相對于所述第一旋轉體能夠相對旋轉;及受扭螺旋彈簧,收容在所述第一旋轉體與所述第二旋轉體之間的空間內(nèi),其中,所述受扭螺旋彈簧具有:一端側區(qū)域,位于一端側,且在帶輪結構體停止的狀態(tài)下外周面借助所述受扭螺旋彈簧的擴徑方向的自彈性復原力而與所述第一旋轉體和所述第二旋轉體中的一方的旋轉體接觸;另一端側區(qū)域,位于另一端側,且在帶輪結構體停止的狀態(tài)下內(nèi)周面與另一方的旋轉體接觸;及中區(qū)域,在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域中的至少周向一部分的內(nèi)周面從所述另一方的旋轉體分離。
【專利說明】帶輪結構體

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及具備螺旋彈簧的帶輪結構體。

【背景技術】
[0002] 在通過機動車等的發(fā)動機的動力對交流發(fā)電機等輔機進行驅(qū)動的輔機驅(qū)動系統(tǒng) 中,在與交流發(fā)電機等輔機的驅(qū)動軸連結的帶輪和與發(fā)動機的曲軸連結的帶輪上架設帶, 經(jīng)由該帶將發(fā)動機的轉矩向輔機傳遞。通常,發(fā)動機的曲軸由于發(fā)動機的爆發(fā)行程等的原 因而轉速發(fā)生變動,伴隨于此帶的行進速度也發(fā)生變動。因此,在與輔機的驅(qū)動軸連結的帶 輪和帶之間發(fā)生打滑,或者帶的力較大地變動。這樣的帶的打滑或張力的過大的變動成為 帶的噪音的產(chǎn)生或壽命下降等的原因。
[0003] 尤其是交流發(fā)電機由于發(fā)電軸的慣性力矩大,因此帶的打滑或張力變動容易發(fā) 生。此外,當曲軸的旋轉變動向發(fā)電軸傳遞時,存在使交流發(fā)電機的耐久性下降、而且給發(fā) 電效率造成不良影響這樣的問題。
[0004] 因此,以往提出了用于吸收曲軸的旋轉變動的各種帶輪。例如,專利文獻1記載的 帶輪結構體具有卷掛帶的第一旋轉體、設置在第一旋轉體的內(nèi)側且相對于第一旋轉體能夠 相對旋轉的第二旋轉體、配置在2個旋轉體之間的螺旋彈簧。螺旋彈簧的兩端部的外周面 (或內(nèi)周面)通過擴徑方向(或縮徑方向)的自彈性復原力而分別壓接于第一旋轉體和第 二旋轉體。
[0005] 曲軸的旋轉變動經(jīng)由帶向第一旋轉體傳遞,當2個旋轉體相對旋轉時,在2個旋轉 體之間經(jīng)由螺旋彈簧來傳遞轉矩,并且螺旋彈簧沿周向扭轉,由此來吸收旋轉變動。因此, 能夠抑制帶的打滑或張力變動。
[0006] 【在先技術文獻】
[0007] 【專利文獻】
[0008] 【專利文獻1】日本國特開2008-57763號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]【發(fā)明要解決的課題】
[0010] 然而,在上述的專利文獻1的帶輪結構體中,使螺旋彈簧擴徑的方向的扭轉角度 越增加而扭矩越增加,因此在扭轉角度比較大的使用狀況下,螺旋彈簧可能容易變得疲勞。
[0011] 針對該問題,以往通過增加螺旋彈簧的匝數(shù)而使彈簧常數(shù)下降,減少了作用于螺 旋彈簧的負載。當彈簧常數(shù)下降時,即使扭轉角度相同,扭矩也會下降,因此能夠提高螺旋 彈簧的耐疲勞性。然而,當增加螺旋彈簧的匝數(shù)時,螺旋彈簧的軸向長度變長,因此產(chǎn)生帶 輪結構體變得大型化這樣的問題。
[0012] 因此,本發(fā)明目的在于提供一種不使帶輪結構體大型化而能夠提高螺旋彈簧的耐 疲勞性的帶輪結構體。
[0013] 【用于解決課題的方案】
[0014] 本發(fā)明的第一方案的帶輪結構體具備:
[0015] 卷掛帶的筒狀的第一旋轉體;
[0016] 第二旋轉體,在所述第一旋轉體的內(nèi)側設置成相對于所述第一旋轉體能夠相對旋 轉;及
[0017] 受扭螺旋彈簧,收容在所述第一旋轉體與所述第二旋轉體之間的空間內(nèi),其中,
[0018] 所述受扭螺旋彈簧具有:一端側區(qū)域,位于一端側,且在帶輪結構體停止的狀態(tài)下 外周面借助所述受扭螺旋彈簧的擴徑方向的自彈性復原力而與所述第一旋轉體和所述第 二旋轉體中的一方的旋轉體接觸;另一端側區(qū)域,位于另一端側,且在帶輪結構體停止的狀 態(tài)下內(nèi)周面與另一方的旋轉體接觸;及中區(qū)域,
[0019] 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況 下,所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域中的至少周向一部分的內(nèi)周面從所述另一方的 旋轉體分離。
[0020] 根據(jù)該結構,在帶輪結構體停止時,受扭螺旋彈簧的一端側的外周面借助擴徑方 向的自彈性復原力而壓緊于一方的旋轉體,另一端側區(qū)域的內(nèi)周面與另一方的旋轉體接 觸,由此固定于2個旋轉體。
[0021] 在2個旋轉體相對旋轉的情況下,受扭螺旋彈簧扭轉,因此能夠吸收旋轉變動。
[0022] 在受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,由于受扭螺旋彈簧的擴徑變形,受扭 螺旋彈簧的另一端側區(qū)域的內(nèi)周面中的至少周向一部分從另一方的旋轉體分離,因此與帶 輪結構體停止時相比,受扭螺旋彈簧的有效匝數(shù)增加。受扭螺旋彈簧的有效匝數(shù)是從彈簧 全長除去將彈簧固定的部分后的范圍的匝數(shù),有效匝數(shù)越大,彈簧常數(shù)越小。因此,本方案 的帶輪結構體在2個旋轉體相對旋轉時,能夠使受扭螺旋彈簧的有效匝數(shù)增加而使彈簧常 數(shù)下降,因此與相對旋轉時螺旋彈簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面也固定于旋轉體的以往的 帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體大型化),而能夠提高受扭 螺旋彈簧的耐疲勞性。
[0023] 需要說明的是,在本發(fā)明中,"帶輪結構體停止時"是指外力未作用于帶輪結構體 的狀態(tài)(受扭螺旋彈簧的扭轉角度為〇的狀態(tài))。
[0024] 本發(fā)明的第二方案的帶輪結構體以第一方案為基礎,其中,所述另一方的旋轉體 具有與所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面在周向上相對的抵接面,
[0025] 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況 下,所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面觸碰于所述抵接面。
[0026] 根據(jù)該結構,在受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉時,使受扭螺旋彈簧的另一端側的 端面與另一方的旋轉體的抵接面抵接,由此能夠?qū)⑹芘ぢ菪龔椈晒潭ㄓ诹硪环降男D體。
[0027] 本發(fā)明的第三方案的帶輪結構體以第二方案為基礎,其中,在帶輪結構體停止的 狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周面與所述第 一旋轉體或所述第二旋轉體之間形成的第一間隙,
[0028] 通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下, 在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面觸碰于所述抵接面的時刻,所述受扭螺旋彈簧 的所述另一端側區(qū)域的外周面與兩個所述旋轉體中的任一個都不接觸。
[0029] 根據(jù)該結構,在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域的外 周面與旋轉體之間存在間隙,因此在受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,容易使受扭 螺旋彈簧的另一端側區(qū)域擴徑變形,能夠使另一端側區(qū)域的內(nèi)周面從所述另一方的旋轉體 分離。
[0030] 另外,在受扭螺旋彈簧的另一端側的端面觸碰于所述抵接面的時刻,受扭螺旋彈 簧的另一端側區(qū)域的外周面與2個旋轉體中的任一個都不接觸,因此僅通過抵接面就能夠 將受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域固定,能夠增大有效匝數(shù)。
[0031] 本發(fā)明的第四方案的帶輪結構體以第三方案為基礎,其中,在帶輪結構體停止的 狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述中區(qū)域的外周面與所述第一旋轉 體或所述第二旋轉體之間形成的第二間隙。
[0032] 根據(jù)該結構,在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧的中區(qū)域的外周面與 旋轉體之間存在間隙,因此在受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,能夠容易地使受扭 螺旋彈簧擴徑變形。而且,在擴徑方向的扭轉角度增大而受扭螺旋彈簧的中區(qū)域的外周面 與旋轉體抵接的情況下,能夠限制進一步的擴徑變形,能夠防止受扭螺旋彈簧的破損。
[0033] 本發(fā)明的第五方案的帶輪結構體以第四方案為基礎,其中,所述第一間隙的大小 為所述第二間隙的大小以下。
[0034] 根據(jù)該結構,在受扭螺旋彈簧的擴徑方向的扭轉角度增大而受扭螺旋彈簧的另一 端側區(qū)域的外周面與旋轉體抵接的情況下,大致與此同時,或者在與之相比扭轉角度進一 步增大時,受扭螺旋彈簧的中區(qū)域的外周面與旋轉體抵接,能夠限制進一步的擴徑變形,能 夠防止受扭螺旋彈簧的破損。而且,受扭螺旋彈簧的外周面與旋轉體抵接,由此受扭螺旋彈 簧的有效匝數(shù)變化,因此能夠形成為具有3個以上的彈簧常數(shù)的帶輪結構體。
[0035] 本發(fā)明的第六方案的帶輪結構體以第二方案為基礎,其中,所述帶輪結構體還具 有限制單元,在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情 況下,所述限制單元在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面觸碰于所述抵接面之前限 制所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的擴徑變形。
[0036] 在未設置限制單元的情況下,當受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉時,作用于各卷繞 部的扭轉應力不恒定,扭轉應力集中于受扭螺旋彈簧的另一端側的卷繞部,該卷繞部的擴 徑變形變得最大,但是在本方案中,通過限制單元,能夠限制受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域 的擴徑變形,因此能夠抑制扭轉應力集中于另一端側區(qū)域的情況,能夠減小作用在受扭螺 旋彈簧的各卷繞部上的扭轉應力之差。其結果是,能夠防止受扭螺旋彈簧的疲勞破壞。
[0037] 本發(fā)明的第七方案的帶輪結構體以第六方案為基礎,其中,所述另一方的旋轉體 具有所述限制單元。
[0038] 本發(fā)明的第八方案的帶輪結構體以第七方案為基礎,其中,所述限制單元是朝向 徑向內(nèi)側突出且與所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的周向一部分的外周面相對的 至少一個支承突起部,
[0039] 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況 下,所述至少一個支承突起部抵接于所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周面,從 而限制所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的擴徑變形。
[0040] 根據(jù)該結構,在受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,支承突起部與受扭螺旋 彈簧的另一端側區(qū)域的周向一部分的外周面抵接,因此能夠抑制扭轉應力集中于另一端側 區(qū)域的情況,并能夠使受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域的周向一部分的內(nèi)周面從另一方的旋 轉體分離。即,在使受扭螺旋彈簧的有效匝數(shù)增加的同時,支承突起部不會成為干擾。
[0041] 本發(fā)明的第九方案的帶輪結構體以第八方案為基礎,其中,形成有所述支承突起 部的區(qū)域包含從所述抵接面繞旋轉軸分離了 90°的位置。
[0042] 在未設置所述限制單元的情況下,當受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉時,扭轉應力 最集中在從受扭螺旋彈簧的另一端側的端面繞旋轉軸分離了 90°的位置附近。在本方案 中,支承突起部以包含從抵接面繞旋轉軸分離90°的位置的方式配置,因此能夠防止扭轉 應力集中于從受扭螺旋彈簧的另一端側的端面繞旋轉軸分離了 90°的位置附近的情況。 [0043] 本發(fā)明的第十方案的帶輪結構體以第九方案為基礎,其中,形成有所述支承突起 部的區(qū)域的距所述抵接面遠的一方的端部與所述抵接面之間繞旋轉軸所成的角度為315° 以下。
[0044] 在支承突起部的距抵接面遠的一方的端部與抵接面所成的繞旋轉軸的角度過大 的情況下,受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域與支承突起部的接觸面積增大,受扭螺旋彈簧的 另一端側區(qū)域在支承突起部上不易滑動。因此,受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域在支承突起 部上滑動,受扭螺旋彈簧的另一端側的端面與抵接面抵接時的扭轉角度增大,因此受扭螺 旋彈簧在直至其扭轉角度為止的扭轉范圍內(nèi)容易疲勞。
[0045] 在本方案中,由于支承突起部的距抵接面遠的一方的端部與抵接面所成的繞旋轉 軸的角度為315°以下,因此能夠防止受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域在支承突起部上滑動 時的扭轉角度過大的情況。
[0046] 本發(fā)明的第十一方案的帶輪結構體以第八至第十方案中任一方案為基礎,其中, 在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū) 域的外周面與所述另一方的旋轉體的所述支承突起部以外的部分之間形成的第四間隙,且 所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周面與所述支承突起部接觸,或者所述帶輪結 構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周面與所述支承突起部之間形成 的比所述第四間隙小的第三間隙。
[0047] 根據(jù)該結構,在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,由于在受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域 的外周面與另一方的旋轉體的支承突起部以外的部分之間存在間隙(第四間隙),因此在 受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉時,能夠使受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域擴徑變形,使另一 端側區(qū)域的內(nèi)周面從所述另一方的旋轉體分離。
[0048] 本發(fā)明的第十二方案的帶輪結構體以第六方案為基礎,其中,所述受扭螺旋彈簧 具有所述限制單元。
[0049] 本發(fā)明的第十三方案的帶輪結構體以第十二方案為基礎,其中,所述限制單元是 朝向徑向外側突出且存在于所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的周向一部分的外周 面上的至少一個支承突起部,
[0050] 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況 下,所述至少一個支承突起部與所述另一方的旋轉體的內(nèi)周面抵接,從而限制所述受扭螺 旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的擴徑變形。
[0051] 根據(jù)該結構,在受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,在受扭螺旋彈簧的另一 端側區(qū)域設置的支承突起部與所述另一方的旋轉體的內(nèi)周面抵接,因此能夠抑制扭轉應力 集中于另一端側區(qū)域的情況,并能夠使受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域的周向一部分的內(nèi)周 面從另一方的旋轉體分離。即,在使受扭螺旋彈簧的有效匝數(shù)增加的同時,支承突起部不會 成為干擾。
[0052] 本發(fā)明的第十四方案的帶輪結構體以第六至第十三方案中任一方案為基礎,其 中,在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述中區(qū)域 的外周面與所述第一旋轉體或所述第二旋轉體之間形成的第二間隙。根據(jù)該結構,能得到 與第四方案同樣的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0053] 圖1是本發(fā)明的第一實施方式的帶輪結構體的剖視圖。
[0054] 圖2是圖1的A-A線剖視圖。
[0055] 圖3是圖1的B-B線剖視圖。
[0056] 圖4是表示第一實施方式及第五實施方式的帶輪結構體的受扭螺旋彈簧的扭轉 角度與扭矩的關系的坐標圖。
[0057] 圖5是本發(fā)明的第二實施方式的帶輪結構體的剖視圖。
[0058] 圖6是圖5的C-C線剖視圖。
[0059] 圖7是圖5的D-D線剖視圖。
[0060] 圖8是本發(fā)明的第三實施方式的帶輪結構體的剖視圖。
[0061] 圖9是圖8的E-E線剖視圖。
[0062] 圖10是圖8的F-F線剖視圖。
[0063] 圖11是本發(fā)明的第四實施方式的帶輪結構體的剖視圖。
[0064] 圖12是圖11的G-G線剖視圖。
[0065] 圖13是圖11的H-H線剖視圖。
[0066] 圖14是本發(fā)明的第五實施方式的帶輪結構體的剖視圖。
[0067] 圖15是本發(fā)明的第六實施方式的帶輪結構體的剖視圖。
[0068] 圖16是本發(fā)明的第七實施方式的帶輪結構體的剖視圖。

【具體實施方式】
[0069] 〈第一實施方式〉
[0070] 以下,說明本發(fā)明的第一實施方式的帶輪結構體1。
[0071] 本實施方式的帶輪結構體1在機動車的輔機驅(qū)動系統(tǒng)(圖示省略)中,設置在交 流發(fā)電機的驅(qū)動軸上。輔機驅(qū)動系統(tǒng)是在與發(fā)動機的曲軸連結的驅(qū)動帶輪和對交流發(fā)電機 等輔機進行驅(qū)動的從動帶輪上架設有帶的結構,將曲軸的旋轉經(jīng)由帶向從動帶輪傳遞,由 此來驅(qū)動交流發(fā)電機等輔機。曲軸以發(fā)動機燃燒為起因而轉速發(fā)生變動,伴隨于此,帶的速 度也發(fā)生變動。
[0072] 如圖1?圖3所示,本實施方式的帶輪結構體1具備卷繞有帶B的大致筒狀的第 一旋轉體2、在第一旋轉體2的內(nèi)側將旋轉軸配置成相同的大致筒狀的第二旋轉體3、收容 在第一旋轉體2與第二旋轉體3之間的彈簧收容空間8內(nèi)的受扭螺旋彈簧4、在第一旋轉體 2及第二旋轉體3的軸向一端配置的端蓋5。在以下的說明中,將圖1中的紙面上左方向稱 為前方向,將右方向稱為后方向。在后述的第二實施方式?第七實施方式中也同樣。
[0073] 第二旋轉體3具有:在交流發(fā)電機的驅(qū)動軸(圖示省略)上外嵌固定的筒主體3a ; 在筒主體3a的前端部的外側配置的外筒部3b。
[0074] 在第一旋轉體2的后端部的內(nèi)周面與第二旋轉體3的筒主體3a的外周面之間夾 設有滾動軸承6。而且,在第一旋轉體2的前端部的內(nèi)周面與第二旋轉體3的外筒部3b的 外周面之間夾設有滑動軸承7。通過這2個軸承6、7,將第一旋轉體2與第二旋轉體3連結 成能夠相對旋轉。第一旋轉體2及第二旋轉體3向圖2及圖3的箭頭方向旋轉。
[0075] 在第一旋轉體2與第二旋轉體3之間,在比滾動軸承6靠前方形成有彈簧收容空 間8。在該彈簧收容空間8內(nèi)收容有受扭螺旋彈簧4。彈簧收容空間8是形成在第一旋轉 體2的內(nèi)周面及第二旋轉體3的外筒部3b的內(nèi)周面與第二旋轉體3的筒主體3a的外周面 之間的空間。
[0076] 在彈簧收容空間8內(nèi),第一旋轉體2的內(nèi)徑朝向后方而以2級減小。具有最小的 內(nèi)徑的部分的內(nèi)周面設為壓接面2a,具有第二小的內(nèi)徑的部分的內(nèi)周面設為環(huán)狀面2b。壓 接面2a的直徑比第二旋轉體3的外筒部3b的內(nèi)徑小。環(huán)狀面2b的直徑等于或大于第二 旋轉體3的外筒部3b的內(nèi)徑。
[0077] 另外,第二旋轉體3的筒主體3a在前端部處,外徑比彈簧收容空間8內(nèi)的其他部 分大。該部分的外周面設為接觸面3c。
[0078] 受扭螺旋彈簧4為朝左旋(朝向軸向前端為逆時針),在未受到外力的狀態(tài)下,在 全長上直徑恒定。而且,受扭螺旋彈簧4具有后端側區(qū)域(一端側區(qū)域)、中區(qū)域及前端側 區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b。而且,未受到外力的狀態(tài)下的受扭螺旋彈簧4的外徑比第一旋 轉體2的壓接面2a的內(nèi)徑大。受扭螺旋彈簧4在后端側縮徑的狀態(tài)下,收容在彈簧收容空 間8內(nèi),受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域(一端側區(qū)域)的外周面借助受扭螺旋彈簧4的擴 徑方向的自彈性復原力,而壓緊于第一旋轉體2的壓接面2a。
[0079] 另外,在帶輪結構體1停止且受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域(一端側區(qū)域)借助 自彈性復原力而將外周面壓緊于壓接面2a的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一 端側區(qū)域)4b以稍擴徑的狀態(tài)與第二旋轉體3的接觸面3c抵接。即,在帶輪結構體1停止 的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面壓緊于第二旋轉體3 的接觸面3c。前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b是從受扭螺旋彈簧4的前側前端(另一端) 起的半周以上(繞旋轉軸為180°以上)的區(qū)域。
[0080] 另外,在受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面與接觸面3c 接觸的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的外周面與第二旋轉 體3的外筒部3b的內(nèi)周面之間形成間隙(第一間隙)L1。
[0081] 另外,在第一旋轉體2的環(huán)狀面2b與受扭螺旋彈簧4的中區(qū)域的外周面之間形成 間隙(第二間隙)Ml。在受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面與接 觸面3c接觸的狀態(tài)下,所述間隙Ml等于或大于形成在第二旋轉體3的外筒部3b的內(nèi)周面 與受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的外周面之間的間隙LI (LI < Ml)。
[0082] 另外,如圖2所示,在第二旋轉體3的前端部形成有與受扭螺旋彈簧4的前端面4a 在周向上相對的抵接面3d。抵接面3d從軸向觀察形成為圓弧狀。
[0083] 接著,說明帶輪結構體1的動作。
[0084] 首先,說明第一旋轉體2的轉速比第二旋轉體3的轉速快的情況,S卩,第一旋轉體 2加速的情況。這種情況下,第一旋轉體2相對于第二旋轉體3向與旋轉方向(圖2及圖3 的箭頭方向)相同的方向相對旋轉。
[0085] 伴隨著第一旋轉體2的相對旋轉,受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域與第一旋轉體2 的壓接面2a-起相對于第二旋轉體3相對旋轉。由此,受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉。
[0086] 受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域的相對于壓接面2a的壓接力隨著受扭螺旋彈簧4 的扭轉角度增大而增大。
[0087] 在受扭螺旋彈簧4的擴徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 1(例如5° )的情況 下,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的相對于接觸面3c的壓接力雖然與 扭轉角度為零的情況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b 壓接于接觸面3c。
[0088] 在受扭螺旋彈簧4的擴徑方向的扭轉角度為0 1時,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū) 域(另一端側區(qū)域)4b的相對于接觸面3c的壓接力大致為零,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū) 域(另一端側區(qū)域)4b在接觸面3c上沿周向滑動,受扭螺旋彈簧4的前端面4a將第二旋 轉體3的抵接面3d在周向上按壓。由于前端面4a按壓抵接面3d,因此在2個旋轉體2、3 之間能夠可靠地傳遞轉矩。
[0089] 當受扭螺旋彈簧4的擴徑方向的扭轉角度超過角度0 1時,由于受扭螺旋彈簧4 的擴徑變形,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b中的至少周向一部分的內(nèi) 周面從接觸面3c分離。抵接面3d形成為圓弧狀,由此當受扭螺旋彈簧4的前端面4a將抵 接面3d在周向上按壓時,前端面4a沿著抵接面3d向徑向外側移動,因此前端側區(qū)域4b的 內(nèi)周面從接觸面3c容易分離。
[0090] 這樣,在受扭螺旋彈簧4的擴徑方向的扭轉角度為角度0 1以上(小于角度0 2) 的情況下,受扭螺旋彈簧4僅通過其前端面4a而固定于第二旋轉體3,因此與扭轉角度小于 角度9 1的情況相比,受扭螺旋彈簧4的有效匝數(shù)增加。螺旋彈簧的有效匝數(shù)是指從彈簧 全長去除了將彈簧固定的部分之外的范圍的匝數(shù),與彈簧常數(shù)(扭矩/扭轉角度)成反比 例。在此,圖4是表示受扭螺旋彈簧4的扭轉角度與扭矩的關系的坐標圖。在擴徑方向的 扭轉角度為角度91以上的情況下,有效匝數(shù)增加,由此如圖4所示,彈簧常數(shù)(圖4所示 的直線的斜率)下降。
[0091] 另外,當受扭螺旋彈簧4的擴徑方向的扭轉角度成為規(guī)定的角度0 2 (例如45° ) 時,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的外周面與第二旋轉體3的外筒部 3b的內(nèi)周面抵接。大致與此同時,或者,扭轉角度比之進一步增大時,受扭螺旋彈簧4的中 區(qū)域的外周面與第一旋轉體2的環(huán)狀面2b抵接,或者扭轉角度達到極限角度,由此受扭螺 旋彈簧4的進一步的擴徑變形受到限制,第一旋轉體2與第二旋轉體3 -體旋轉。由此,能 夠防止受扭螺旋彈簧的擴徑變形引起的破損。帶輪結構體停止的狀態(tài)下的所述間隙L1、M1 的大小考慮受扭螺旋彈簧4的包括彈簧常數(shù)、扭轉角度的極限角度等在內(nèi)的特性來設定。 需要說明的是,圖4是扭轉角度為角度02時,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū) 域)4b和中區(qū)域的外周面大致同時地與第二旋轉體3的外筒部3b的內(nèi)周面和第一旋轉體 2的環(huán)狀面2b分別抵接的情況下的坐標圖。
[0092] 接著,說明第一旋轉體2的轉速比第二旋轉體3的轉速慢的情況,S卩,第一旋轉體2 減速的情況。這種情況下,第一旋轉體2相對于第二旋轉體3向旋轉方向(圖2及圖3的 箭頭方向)的反方向相對旋轉。
[0093] 伴隨著第一旋轉體2的相對旋轉,受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域與第一旋轉體2 的壓接面2a -起相對于第二旋轉體3相對旋轉,因此受扭螺旋彈簧4向縮徑方向扭轉。
[0094] 在受扭螺旋彈簧4的縮徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 3(例如10° )的情 況下,雖然受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域的相對于壓接面2a的壓接力與扭轉角度為零的情 況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域壓接于壓接面2a。而且,受扭螺旋彈簧4 的前端側區(qū)域的相對于接觸面3c的壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍增大。
[0095] 在受扭螺旋彈簧4的縮徑方向的扭轉角度為角度0 3以上的情況下,受扭螺旋彈 簧4的后端側區(qū)域的相對于壓接面2a的壓接力大致為零,受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域在 壓接面2a上沿周向滑動。因此,在2個旋轉體2、3之間不傳遞轉矩。
[0096] 如以上說明那樣,本實施方式的帶輪結構體1在2個旋轉體2、3相對旋轉的情況 下,由于受扭螺旋彈簧4扭轉,因此能夠吸收旋轉變動。受扭螺旋彈簧4能夠擴徑變形至規(guī) 定的扭轉角度9 2,因此在大范圍的扭轉角度中能夠吸收旋轉變動。
[0097] 在帶輪結構體1停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域的外周面借助擴徑 方向的自彈性復原力而壓緊于第一旋轉體2,前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面與第 二旋轉體3接觸,由此被固定于2個旋轉體2、3。
[0098] 在2個旋轉體2、3相對旋轉而受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉的情況下,由于受 扭螺旋彈簧4的擴徑變形而受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面從 第二旋轉體3分離,因此與帶輪結構體1的停止時相比,受扭螺旋彈簧4的有效匝數(shù)增加。 因此,本實施方式的帶輪結構體1在2個旋轉體2、3相對旋轉時,能夠使受扭螺旋彈簧4的 有效匝數(shù)增加而使彈簧常數(shù)下降,因此與相對旋轉時螺旋彈簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面 也固定于旋轉體的以往的帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體 大型化)而能夠提高受扭螺旋彈簧4的耐疲勞性。
[0099] 另外,在本實施方式中,第二旋轉體3具有與受扭螺旋彈簧4的前端面4a相對的 抵接面3d,因此在受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉的情況下,使受扭螺旋彈簧4的前端面 4a與第二旋轉體3的抵接面3d抵接,由此能夠?qū)⑹芘ぢ菪龔椈?固定于第二旋轉體3。
[0100] 另外,在本實施方式中,在受扭螺旋彈簧4的前端面4a與抵接面3d觸碰的時刻, 受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的外周面與第二旋轉體3的外筒體3b 的內(nèi)周面未接觸,因此能夠僅通過抵接面3d將受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū) 域)4b固定,能夠增大受扭螺旋彈簧4的有效匝數(shù)。
[0101] 另外,在本實施方式中,在帶輪結構體1停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧4的前端 側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的外周面與第二旋轉體3的外筒部3b的內(nèi)周面之間存在間隙 L1,因此在受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉的情況下,容易使受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域 (另一端側區(qū)域)4b擴徑變形,能夠使前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面從接觸面 3c分離。
[0102] 另外,在本實施方式中,在帶輪結構體1停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧4的中區(qū) 域的外周面與第一旋轉體2的環(huán)狀面2b之間存在間隙M1,因此在受扭螺旋彈簧4向擴徑方 向扭轉的情況下,能夠容易地使受扭螺旋彈簧4擴徑變形。
[0103] 另外,由于Ll< M1,受扭螺旋彈簧的擴徑方向的扭轉角度增大,受扭螺旋彈簧的 前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的外周面與第二旋轉體3的外筒部3b的內(nèi)周面抵接的情況 下,大致與此同時,或者在扭轉角度比之進一步增大時,受扭螺旋彈簧4的中區(qū)域的外周面 與第一旋轉體2的環(huán)狀面2b抵接。由此,能夠限制受扭螺旋彈簧4的進一步的擴徑變形, 能夠防止受扭螺旋彈簧4的破損。而且,由于受扭螺旋彈簧4的外周面與旋轉體2、3抵接 而受扭螺旋彈簧4的有效匝數(shù)逐級變化,因此能夠形成為具有3個以上的彈簧常數(shù)的帶輪 結構體。
[0104] 〈第二實施方式〉
[0105] 接著,說明本發(fā)明的第二實施方式的帶輪結構體101。需要說明的是,關于具有與 上述的第一實施方式同樣的結構的構件,使用相同標號而適當省略其說明。
[0106] 與第一實施方式同樣,本實施方式的帶輪結構體101設置于輔機驅(qū)動系統(tǒng)的交流 發(fā)電機的驅(qū)動軸。如圖5?圖7所示,帶輪結構體101具備卷掛帶B的大致筒狀的第一旋 轉體102、在第一旋轉體102的內(nèi)側將旋轉軸配置成相同的大致筒狀的第二旋轉體103、受 扭螺旋彈黃104、端蓋5。
[0107] 第一旋轉體102具有:卷掛帶B的筒主體102a ;配置在筒主體102a的內(nèi)側且軸向 長度比筒主體102a短的內(nèi)筒部102b。第二旋轉體103具有:在交流發(fā)電機的驅(qū)動軸(圖示 省略)上外嵌固定的筒主體l〇3a ;在筒主體103a的前端部的外側配置的外筒部103b。第 一旋轉體102和第二旋轉體103與第一實施方式同樣地通過2個軸承6、7連結成能夠相對 旋轉。
[0108] 在第一旋轉體102與第二旋轉體103之間,在比滾動軸承6靠前方形成有收容受 扭螺旋彈簧104的彈簧收容空間108。彈簧收容空間108是形成在第一旋轉體102的筒主 體102a的內(nèi)周面及第二旋轉體103的外筒部103b的內(nèi)周面與第一旋轉體102的內(nèi)筒部 102b的外周面及第二旋轉體103的筒主體103a的外周面之間的空間。
[0109] 第一旋轉體102的內(nèi)筒部102b的外徑比第二旋轉體103的筒主體103a的彈簧收 容空間108內(nèi)的部分的外徑大。以下,將第一旋轉體102的內(nèi)筒部102b的外周面稱為接觸 面 102c。
[0110] 在彈簧收容空間108內(nèi),第一旋轉體102的筒主體102a的內(nèi)徑朝向后方以2級減 小。將具有最小的內(nèi)徑的部分的內(nèi)周面設為環(huán)狀面l〇2d,將具有第二小的內(nèi)徑的部分的內(nèi) 周面設為環(huán)狀面l〇2e。
[0111] 第二旋轉體103的外筒部103b的內(nèi)徑比第一旋轉體102的筒主體102a的環(huán)狀面 102d的直徑小。以下,將第二旋轉體103的外筒部103b的內(nèi)周面稱為壓接面103c。
[0112] 與第一實施方式同樣,受扭螺旋彈簧104為左旋,在未受到外力的狀態(tài)下,在全長 上直徑恒定。而且,受扭螺旋彈簧104具有前端側區(qū)域(一端側區(qū)域)、中區(qū)域及后端側區(qū) 域(另一端側區(qū)域)l〇4b。而且,未受到外力的狀態(tài)下的受扭螺旋彈簧104的外徑比第二旋 轉體103的壓接面103c的內(nèi)徑大。受扭螺旋彈簧104在前端側區(qū)域縮徑的狀態(tài)下,收容于 彈簧收容空間108內(nèi),受扭螺旋彈簧104的前端側區(qū)域(一端側區(qū)域)的外周面借助受扭 螺旋彈簧104的擴徑方向的自彈性復原力而壓緊于第二旋轉體103的壓接面103c。
[0113] 另外,在帶輪結構體101停止且受扭螺旋彈簧104的前端側區(qū)域(一端側區(qū)域) 借助自彈性復原力而將外周面壓緊于壓接面103c的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū) 域(另一端側區(qū)域)l〇4b以稍擴徑的狀態(tài)與第一旋轉體102的接觸面102c抵接。即,在帶 輪結構體101停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的內(nèi) 周面壓緊于第一旋轉體102的接觸面102c。后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b是從受扭螺 旋彈簧104的后側前端(另一端)起為半周以上(繞旋轉軸為180°以上)的區(qū)域。
[0114] 另外,在受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的內(nèi)周面與接觸 面102c接觸的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的外周面 與第一旋轉體102的筒主體102a的內(nèi)周面(環(huán)狀面102d)之間形成間隙L2。
[0115] 另外,在第一旋轉體102的環(huán)狀面102e與受扭螺旋彈簧104的中區(qū)域的外周面之 間形成有間隙M2。在受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的內(nèi)周面與接 觸面102c接觸的狀態(tài)下,所述間隙M2比所述間隙L2大(L2〈M2)。
[0116] 另外,如圖7所示,在第一旋轉體102的彈簧收容空間108的后端部的位置形成有 與受扭螺旋彈簧104的后端面104a在周向上相對的圓弧狀的抵接面102f。
[0117] 接著,說明帶輪結構體101的動作。
[0118] 首先,說明第一旋轉體102的轉速比第二旋轉體103的轉速快的情況。這種情況 下,第一旋轉體102相對于第二旋轉體103向與旋轉方向(圖6及圖7的箭頭方向)相同 的方向相對旋轉。
[0119] 伴隨著第一旋轉體102的相對旋轉,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側 區(qū)域)104b與第一旋轉體102的接觸面102c -起相對于第二旋轉體103相對旋轉。由此, 受扭螺旋彈簧104向擴徑方向扭轉。
[0120] 受扭螺旋彈簧104的前端側區(qū)域的相對于壓接面103c的壓接力隨著受扭螺旋彈 簧104的扭轉角度的增大而增大。
[0121] 在受扭螺旋彈簧104的擴徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 11 (相當于第一實 施方式中的e 1)的情況下,雖然受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的 相對于接觸面102C的壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧104的 后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)l〇4b壓接于接觸面102c。
[0122] 在受扭螺旋彈簧104的擴徑方向的扭轉角度為角度0 11以上(小于0 12)的情 況下,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b以壓接力大致為零的狀態(tài)與 接觸面102c接觸,或者后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b中的至少周向一部分的內(nèi)周面從 接觸面102c分離,受扭螺旋彈簧104的后端面104a由第一旋轉體102的抵接面102f?在周 向上按壓。因此,受扭螺旋彈簧104僅通過其后端面104a而固定于第一旋轉體102,因此與 扭轉角度小于角度9 11的情況相比,受扭螺旋彈簧104的有效匝數(shù)增加,彈簧常數(shù)下降。
[0123] 另外,當受扭螺旋彈簧104的擴徑方向的扭轉角度成為規(guī)定的角度0 12 (相當于 第一實施方式中的9 2)時,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的外周 面與第一旋轉體102的筒主體102a的環(huán)狀面102d抵接。大致與此同時,或者在與之相比 扭轉角度進一步增大時,受扭螺旋彈簧104的中區(qū)域的外周面與第一旋轉體102的筒主體 102a的環(huán)狀面102e抵接,或者扭轉角度達到極限角度,由此受扭螺旋彈簧104的進一步的 擴徑變形受到限制,第一旋轉體102與第二旋轉體103 -體旋轉。由此,能夠防止受扭螺旋 彈簧104的擴徑變形引起的破損。帶輪結構體停止的狀態(tài)下的所述間隙L2、M2的大小考慮 受扭螺旋彈簧104的包括彈簧常數(shù)、扭轉角度的極限角度等在內(nèi)的特性來設定。
[0124] 接著,說明第一旋轉體102的轉速比第二旋轉體103的轉速慢的情況。這種情況 下,第一旋轉體102相對于第二旋轉體103向旋轉方向(圖6及圖7的箭頭方向)的反方 向相對旋轉。
[0125] 伴隨著第一旋轉體102的相對旋轉,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側 區(qū)域)104b與第一旋轉體102的接觸面102c -起相對于第二旋轉體103相對旋轉,因此受 扭螺旋彈簧104向縮徑方向扭轉。
[0126] 在受扭螺旋彈簧104的縮徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 13 (相當于第一實 施方式中的e 3)的情況下,雖然受扭螺旋彈簧104的前端側區(qū)域的相對于壓接面103c的 壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧104的前端側區(qū)域壓接于壓 接面103c。而且,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的相對于接觸面 102c的壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍增大。
[0127] 在受扭螺旋彈簧104的縮徑方向的扭轉角度為角度0 13以上的情況下,受扭螺旋 彈簧104的前端側區(qū)域的相對于壓接面103c的壓接力大致為零,受扭螺旋彈簧104的前端 側區(qū)域在壓接面103c上沿周向滑動。因此,在2個旋轉體102、103之間不傳遞轉矩。
[0128] 本實施方式的帶輪結構體101與第一實施方式的帶輪結構體1同樣,在2個旋轉 體102、103相對旋轉的情況下,通過受扭螺旋彈簧104扭轉而能夠吸收旋轉變動。而且, 在第一旋轉體102比第二旋轉體103的轉速快的情況下,能夠使受扭螺旋彈簧104的有效 匝數(shù)增加而使彈簧常數(shù)下降,因此與相對旋轉時螺旋彈簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面也固 定于旋轉體的以往的帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體大型 化),而能夠提高受扭螺旋彈簧104的耐疲勞性。而且,通過設置間隙L2、M2,能夠得到與第 一實施方式中說明的效果同樣的效果。
[0129] 〈第三實施方式〉
[0130] 接著,說明本發(fā)明的第三實施方式的帶輪結構體201。需要說明的是,關于具有與 上述的第一實施方式同樣的結構的構件,使用相同標號而適當省略其說明。
[0131] 本實施方式的帶輪結構體201與第一實施方式同樣地設置于輔機驅(qū)動系統(tǒng)的交 流發(fā)電機的驅(qū)動軸。如圖8?圖10所示,帶輪結構體201具備卷掛帶B的大致筒狀的第一 旋轉體202、在第一旋轉體202的內(nèi)側將旋轉軸配置成相同的大致筒狀的第二旋轉體203、 受扭螺旋彈簧204、端蓋5。
[0132] 第一旋轉體202具有:卷掛帶B的筒主體202a ;在筒主體202a的前端部的內(nèi)側配 置的內(nèi)筒部202b。第二旋轉體203具有:在交流發(fā)電機的驅(qū)動軸(圖示省略)上外嵌固定 的筒主體203a ;配置在筒主體203a的外側且比筒主體203a的軸向長度短的外筒部203b。
[0133] 在第一旋轉體202的筒主體202a的后端部的內(nèi)周面與第二旋轉體203的筒主體 203a的外周面之間夾設有滾動軸承206,在第一旋轉體202的內(nèi)筒部202b的內(nèi)周面與第二 旋轉體203的筒主體203a的外周面之間夾設有滑動軸承207。通過這2個軸承206、207, 將第一旋轉體202與第二旋轉體203連結成能夠相對旋轉。
[0134] 在第一旋轉體202與第二旋轉體203之間,且在比滾動軸承206靠前方,形成有收 容受扭螺旋彈簧204的彈簧收容空間208。彈簧收容空間208是形成在第一旋轉體202的 筒主體202a的內(nèi)周面及第二旋轉體203的外筒部203b的內(nèi)周面與第一旋轉體202的內(nèi)筒 部202b的外周面及第二旋轉體203的筒主體203a的外周面之間的空間。
[0135] 第一旋轉體202的內(nèi)筒部202b的外徑比第二旋轉體203的筒主體203a的彈簧收 容空間208內(nèi)的部分的外徑大。以下,將第一旋轉體202的內(nèi)筒部202b的外周面稱為接觸 面 202c。
[0136] 第二旋轉體203的外筒部203b的內(nèi)徑比第一旋轉體202的筒主體202a的彈簧收 容空間208內(nèi)的部分的內(nèi)徑小。以下,將第二旋轉體203的外筒部203b的內(nèi)周面稱為壓接 面 203c。
[0137] 受扭螺旋彈簧204為右旋(朝向軸向前端而為順時針),在未受到外力的狀態(tài)下, 在全長上直徑恒定。而且,受扭螺旋彈簧204具有后端側區(qū)域(一端側區(qū)域)、中區(qū)域及前 端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b。而且,未受到外力的狀態(tài)下的受扭螺旋彈簧204的外徑比 第二旋轉體203的壓接面203c的內(nèi)徑大。受扭螺旋彈簧204在后端側區(qū)域縮徑的狀態(tài)下, 收容在彈簧收容空間208內(nèi),受扭螺旋彈簧204的后端側區(qū)域(一端側區(qū)域)的外周面借 助受扭螺旋彈簧204的擴徑方向的自彈性復原力而壓緊于第二旋轉體203的壓接面203c。
[0138] 另外,在帶輪結構體201停止且受扭螺旋彈簧204的后端側區(qū)域(一端側區(qū)域) 借助自彈性復原力而將外周面壓緊于壓接面203c的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū) 域(另一端側區(qū)域)204b以稍擴徑的狀態(tài)與第一旋轉體202的接觸面202c抵接。即,在帶 輪結構體201停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b的內(nèi) 周面壓緊于第一旋轉體202的接觸面202c。前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b是從受扭螺 旋彈簧204的前側前端(另一端)起為半周以上(繞旋轉軸為180°以上)的區(qū)域。
[0139] 另外,在受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b的內(nèi)周面與接觸 面202c接觸的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b的外周面 與第一旋轉體202的筒主體202a的內(nèi)周面之間形成間隙L3。
[0140] 另外,在受扭螺旋彈簧204的中區(qū)域的外周面與第一旋轉體202的筒主體202a的 內(nèi)周面之間形成有間隙M3。間隙M3與間隙L3為大致相同的大小。
[0141] 另外,如圖9所示,在第一旋轉體202的前端部形成有與受扭螺旋彈簧204的前端 面204a在周向上相對的圓弧狀的抵接面202d。
[0142] 接著,說明帶輪結構體201的動作。
[0143] 首先,說明第一旋轉體202的轉速比第二旋轉體203的轉速快的情況。這種情況 下,第一旋轉體202相對于第二旋轉體203向與旋轉方向(圖9及圖10的箭頭方向)相同 的方向相對旋轉。
[0144] 伴隨著第一旋轉體202的相對旋轉,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側 區(qū)域)204b與第一旋轉體202的接觸面202c -起相對于第二旋轉體203相對旋轉。由此, 受扭螺旋彈簧204向擴徑方向扭轉。
[0145] 受扭螺旋彈簧204的后端側區(qū)域的相對于壓接面203c的壓接力隨著受扭螺旋彈 簧204的扭轉角度增大而增大。
[0146] 在受扭螺旋彈簧204的擴徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 21 (相當于第一實 施方式中的e 1)的情況下,雖然受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b的 相對于接觸面202c的壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧204的 前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b壓接于接觸面202c。
[0147] 在受扭螺旋彈簧204的擴徑方向的扭轉角度為角度0 21以上(小于角度0 22) 的情況下,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b以壓接力大致為零的狀 態(tài)與接觸面202c接觸,或者前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b中的至少周向一部分的內(nèi)周 面從接觸面202c分離,受扭螺旋彈簧204的前端面204a由第一旋轉體202的抵接面202d 在周向上按壓。因此,受扭螺旋彈簧204僅通過其前端面204a而固定于第一旋轉體202,因 此與扭轉角度小于角度9 21的情況相比,受扭螺旋彈簧204的有效匝數(shù)增加,彈簧常數(shù)下 降。
[0148] 另外,當受扭螺旋彈簧204的擴徑方向的扭轉角度成為規(guī)定的角度0 22 (相當于 第一實施方式中的9 2)時,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b壓緊于 第一旋轉體202的筒主體202a的內(nèi)周面。大致與此同時,或者與之相比扭轉角度進一步增 大時,受扭螺旋彈簧204的中區(qū)域的外周面壓緊于第一旋轉體202的筒主體202a的內(nèi)周 面,或者扭轉角度達到極限角度,由此受扭螺旋彈簧204的進一步的擴徑變形受到限制,第 一旋轉體202與第二旋轉體203 -體旋轉。由此,能夠防止受扭螺旋彈簧204的擴徑變形 引起的破損。帶輪結構體停止的狀態(tài)下的所述間隙L3、M3的大小考慮受扭螺旋彈簧204的 彈簧常數(shù)、扭轉角度的極限角度等特性來設定。
[0149] 接著,說明第一旋轉體202的轉速比第二旋轉體203的轉速慢的情況。這種情況 下,第一旋轉體202相對于第二旋轉體203向旋轉方向(圖9及圖10的箭頭方向)的反方 向相對旋轉。
[0150] 伴隨著第一旋轉體202的相對旋轉,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側 區(qū)域)204b與第一旋轉體202的接觸面202c -起相對于第二旋轉體203相對旋轉,因此受 扭螺旋彈簧204向縮徑方向扭轉。
[0151] 在受扭螺旋彈簧204的縮徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 23(相當于第一實 施方式中的9 3)的情況下,雖然受扭螺旋彈簧204的后端側區(qū)域的相對于壓接面203c的 壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧204的后端側區(qū)域壓接于壓 接面203c。而且,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b的相對于接觸面 202c的壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍增大。
[0152] 在受扭螺旋彈簧204的縮徑方向的扭轉角度為角度0 23以上的情況下,受扭螺旋 彈簧204的后端側區(qū)域的相對于壓接面203c的壓接力大致為零,受扭螺旋彈簧204的后端 側區(qū)域在壓接面203c上沿周向滑動。因此,在2個旋轉體202、203之間不傳遞轉矩。
[0153] 本實施方式的帶輪結構體201與第一實施方式的帶輪結構體1同樣,在2個旋轉 體202、203相對旋轉的情況下,通過受扭螺旋彈簧204扭轉而能夠吸收旋轉變動。而且, 在第一旋轉體202比第二旋轉體203的轉速快的情況下,能夠使受扭螺旋彈簧204的有效 匝數(shù)增加而使彈簧常數(shù)下降,因此與相對旋轉時螺旋彈簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面也固 定于旋轉體的以往的帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體大型 化),而能夠提高受扭螺旋彈簧204的耐疲勞性。而且,通過設置間隙L3、M3,能夠得到與第 一實施方式中說明的效果同樣的效果。
[0154] 〈第四實施方式〉
[0155] 接著,說明本發(fā)明的第四實施方式的帶輪結構體301。需要說明的是,關于具有 與上述的第一實施方式或第三實施方式同樣的結構的構件,使用相同標號而適當省略其說 明。
[0156] 本實施方式的帶輪結構體301與第一實施方式同樣,設置于輔機驅(qū)動系統(tǒng)的交流 發(fā)電機的驅(qū)動軸。如圖11?圖13所示,帶輪結構體301具備卷掛帶B的大致筒狀的第一 旋轉體302、在第一旋轉體302的內(nèi)側將旋轉軸配置成相同的大致筒狀的第二旋轉體303、 受扭螺旋彈簧304、端蓋5。
[0157] 第二旋轉體303的軸孔形成為能夠固定于交流發(fā)電機的驅(qū)動軸(圖示省略)。第 一旋轉體302具有卷掛帶B的筒主體302a和在筒主體302a的前端部的內(nèi)側配置的內(nèi)筒部 302b。第一旋轉體302和第二旋轉體303與第三實施方式同樣通過2個軸承206、207連結 成能夠相對旋轉。
[0158] 在第一旋轉體302與第二旋轉體303之間,且在比滾動軸承206靠前方,形成有收 容受扭螺旋彈簧304的彈簧收容空間308。彈簧收容空間308是形成在第一旋轉體302的 筒主體302a的內(nèi)周面與第一旋轉體302的內(nèi)筒部302b的外周面及第二旋轉體303的外周 面之間的空間。
[0159] 第一旋轉體302的筒主體302a在前端部處,比彈簧收容空間308內(nèi)的其他部分的 內(nèi)徑小。該部分的內(nèi)周面設為壓接面302c。而且,第二旋轉體303在彈簧收容空間308的 后端部的位置比彈簧收容空間308內(nèi)的其他部分的外徑大。該部分的外周面設為接觸面 303a。接觸面303a的直徑比第一旋轉體302的內(nèi)筒部302b的外徑大。
[0160] 與第三實施方式同樣,受扭螺旋彈簧304為右旋,在未受到外力的狀態(tài)下,在全長 上直徑恒定。而且,受扭螺旋彈簧304具有前端側區(qū)域(一端側區(qū)域)、中區(qū)域及后端側區(qū) 域(另一端側區(qū)域)304b。而且,未受到外力的狀態(tài)下的受扭螺旋彈簧304的外徑比第一旋 轉體302的壓接面302c的內(nèi)徑大。受扭螺旋彈簧304以前端側區(qū)域縮徑的狀態(tài)收容于彈 簧收容空間308,受扭螺旋彈簧304的前端側區(qū)域(一端側區(qū)域)的外周面借助受扭螺旋彈 簧304的擴徑方向的自彈性復原力而壓緊于第一旋轉體302的壓接面302c。
[0161] 另外,在帶輪結構體301停止且受扭螺旋彈簧304的前端側區(qū)域(一端側區(qū)域) 借助自彈性復原力而將外周面壓緊于壓接面302c的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧304的后端側區(qū) 域(另一端側區(qū)域)304b以稍擴徑的狀態(tài)與第二旋轉體303的接觸面303a抵接。即,受扭 螺旋彈簧304的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b的內(nèi)周面壓緊于第二旋轉體303的接觸 面303a。后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b是從受扭螺旋彈簧304的后側前端(另一端) 起為半周以上(繞旋轉軸為180°以上)的區(qū)域。
[0162] 另外,在受扭螺旋彈簧304的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b的內(nèi)周面與接觸 面303a接觸的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧304的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b的外周面 與第一旋轉體302的筒主體302a的內(nèi)周面之間形成間隙L4。
[0163] 另外,在受扭螺旋彈簧304的中區(qū)域的外周面與第一旋轉體302的筒主體302a的 內(nèi)周面之間形成間隙M4。間隙M4與間隙L4為大致相同的大小。
[0164] 另外,如圖13所示,在第二旋轉體303的彈簧收容空間308的后端部的位置形成 有與受扭螺旋彈簧304的后端面304a在周向上相對的圓弧狀的抵接面303b。
[0165] 接著,說明帶輪結構體301的動作。
[0166] 首先,說明第一旋轉體302的轉速比第二旋轉體303的轉速快的情況。這種情況 下,第一旋轉體302相對于第二旋轉體303向與旋轉方向(圖12及圖13的箭頭方向)相 同的方向相對旋轉。
[0167] 伴隨著第一旋轉體302的相對旋轉,受扭螺旋彈簧304的前端側區(qū)域與第一旋轉 體302的壓接面302c -起相對于第二旋轉體303相對旋轉。由此,受扭螺旋彈簧304向擴 徑方向扭轉。
[0168] 受扭螺旋彈簧304的前端側區(qū)域的相對于壓接面302c的壓接力隨著受扭螺旋彈 簧304的扭轉角度增大而增大。
[0169] 在受扭螺旋彈簧304的擴徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 31 (相當于第一實 施方式中的e 1)的情況下,雖然受扭螺旋彈簧304的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b的 相對于接觸面303a的壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧304的 后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b壓接于接觸面303a。
[0170] 在受扭螺旋彈簧304的擴徑方向的扭轉角度為角度0 31以上(小于角度0 32) 的情況下,受扭螺旋彈簧304的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b以壓接力大致為零的狀 態(tài)與接觸面303a接觸,或者后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b中的至少周向一部分的內(nèi)周 面從接觸面303a分離,受扭螺旋彈簧304的后端面304a將第二旋轉體303的抵接面303b 在周向上按壓。因此,受扭螺旋彈簧304僅通過其后端面304a而固定于第二旋轉體303,因 此與扭轉角度小于規(guī)定的角度9 31的情況相比,受扭螺旋彈簧304的有效匝數(shù)增加,彈簧 常數(shù)下降。
[0171] 另外,當受扭螺旋彈簧304的擴徑方向的扭轉角度成為規(guī)定的角度0 32 (相當于 第一實施方式中的9 2)時,受扭螺旋彈簧304的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b壓緊于 第一旋轉體302的內(nèi)周面。大致與此同時,或者與之相比扭轉角度進一步增大時,受扭螺旋 彈簧304的中區(qū)域的外周面壓緊于第一旋轉體302的內(nèi)周面,或者扭轉角度達到極限角度, 由此受扭螺旋彈簧304的擴徑變形受到限制,第一旋轉體302與第二旋轉體303 -體旋轉。 由此,能夠防止受扭螺旋彈簧304的擴徑變形引起的破損。帶輪結構體停止的狀態(tài)下的所 述間隙L4、M4的大小考慮受扭螺旋彈簧304的彈簧常數(shù)、扭轉角度的極限角度等特性來設 定。
[0172] 接著,說明第一旋轉體302的轉速比第二旋轉體303的轉速慢的情況。這種情況 下,第一旋轉體302相對于第二旋轉體303向旋轉方向(圖12及圖13的箭頭方向)的反 方向相對旋轉。
[0173] 伴隨著第一旋轉體302的相對旋轉,受扭螺旋彈簧304的前端側區(qū)域與第一旋轉 體302的壓接面302c -起相對于第二旋轉體303相對旋轉,因此受扭螺旋彈簧304向縮徑 方向扭轉。
[0174] 在受扭螺旋彈簧304的縮徑方向的扭轉角度小于規(guī)定的角度0 33(相當于第一實 施方式中的9 3)的情況下,雖然受扭螺旋彈簧304的前端側區(qū)域的相對于壓接面302c的 壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍下降,但是受扭螺旋彈簧304的前端側區(qū)域壓接于壓 接面302c。而且,受扭螺旋彈簧304的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)304b的相對于接觸面 303a的壓接力與扭轉角度為零的情況相比稍增大。
[0175] 在受扭螺旋彈簧304的縮徑方向的扭轉角度為角度0 33以上的情況下,受扭螺旋 彈簧304的前端側區(qū)域的相對于壓接面302c的壓接力大致為零,受扭螺旋彈簧304的前端 側區(qū)域在壓接面302c上沿周向滑動。因此,在2個旋轉體302、303之間不傳遞轉矩。
[0176] 本實施方式的帶輪結構體301與第一實施方式的帶輪結構體1同樣,在2個旋轉 體302、303相對旋轉的情況下,通過受扭螺旋彈簧304扭轉能夠吸收旋轉變動。而且,在第 一旋轉體302比第二旋轉體303的轉速快時,能夠使受扭螺旋彈簧304的有效匝數(shù)增加而 使彈簧常數(shù)下降,因此與在相對旋轉時螺旋彈簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面也固定于旋轉 體的以往的帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體大型化),而能 夠提高受扭螺旋彈簧304的耐疲勞性。而且,通過設置間隙L4、M4,能夠得到與第一實施方 式中說明的效果同樣的效果。
[0177] 〈第五實施方式〉
[0178] 接著,說明本發(fā)明的第五實施方式的帶輪結構體401。如圖14所示,本實施方式的 帶輪結構體401的第二旋轉體403的結構與第一實施方式的第二旋轉體3不同,其他的結 構與第一實施方式相同。需要說明的是,關于具有與第一實施方式同樣的結構的構件,使用 相同標號而適當省略其說明。
[0179] 第二旋轉體403具有與第一實施方式的筒主體3a同樣構成的筒主體403a、外筒部 403b。而且,第二旋轉體403在筒主體403a與外筒部403b的連結部分具有與第一實施方 式的抵接面3d同樣的結構的抵接面403d。本實施方式的外筒部403b的內(nèi)周面的形狀與第 一實施方式的外筒部3b不同,其他的結構與第一實施方式的外筒部3b相同。
[0180] 在外筒部403b的內(nèi)周面設有朝向徑向內(nèi)側突出的支承突起部403e。支承突起部 403e與受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的外周面相對。支承突起部403e 配置在包含從抵接面403d繞旋轉軸分離了 90°的位置的區(qū)域。需要說明的是,在圖14中, 從抵接面403d繞旋轉軸分離了 90°的位置成為支承突起部403e的大致周向中央部,但也 可以不是周向中央部。
[0181] 支承突起部403e從抵接面403d在周向上分離。支承突起部403e的距抵接面403d 遠的一方的端部與抵接面403d之間繞旋轉軸所成的角度a 1優(yōu)選為315°以下。需要說 明的是,在圖14中,角度a 1為約110°,支承突起部403e的角度(支承突起部403e的距 抵接面403d遠的一方的端部與距抵接面403d近的端部繞旋轉軸所成的角度)0 1成為約 35。。
[0182] 與第一實施方式同樣,在帶輪結構體401停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧4的前端側 區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面壓緊于第二旋轉體403的接觸面403c (筒主體403a的 前端部的外周面)。受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b中,從前端面4a繞 旋轉軸分離了 90°的位置附近設為第二區(qū)域4b2,比第二區(qū)域4b2靠前端面4a側的部分設 為第一區(qū)域4bl,其余的部分設為第三區(qū)域4b3。第二區(qū)域4b2與支承突起部403e相對。
[0183] 在帶輪結構體401停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧4的第二區(qū)域4b2的外周面與 支承突起部403e之間形成間隙(第三間隙)P1。而且,在受扭螺旋彈簧4的第一區(qū)域4bl 及第三區(qū)域4b3的外周面與外筒部403b的內(nèi)周面之間分別形成間隙(第四間隙)Q1。間隙 P1比間隙Q1小。
[0184] 接著,說明帶輪結構體401的動作。
[0185] 首先,說明第一旋轉體2的轉速比第二旋轉體403的轉速快的情況,S卩,第一旋轉 體2加速的情況。這種情況下,第一旋轉體2相對于第二旋轉體403向與旋轉方向(圖14 的箭頭方向)相同的方向相對旋轉。
[0186] 伴隨著第一旋轉體2的相對旋轉,受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域與第一旋轉體2 的壓接面2a -起相對于第二旋轉體403相對旋轉。由此,受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉。
[0187] 與第一實施方式同樣,受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域的相對于壓接面2a的壓接力 隨著受扭螺旋彈簧4的扭轉角度的增大而增大。
[0188] 受扭螺旋彈簧4的從前端面4a繞旋轉軸分離了 90°的位置附近(第二區(qū)域4b2) 最容易受到扭轉應力,因此當扭轉角度增大時,受扭螺旋彈簧4的第二區(qū)域4b2從接觸面 403c分離。此時,第一區(qū)域4bl和第三區(qū)域4b3壓接于接觸面403c。在第二區(qū)域4b2從接 觸面403c分離的大致同時,或者在與之相比扭轉角度增大時,第二區(qū)域4b2的外周面與支 承突起部403e抵接。
[0189] 由于第二區(qū)域4b2的外周面與支承突起部403e抵接,而受扭螺旋彈簧4的前端側 區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的擴徑變形受到限制(抑制),因此扭轉應力向前端側區(qū)域(另一 端側區(qū)域)4b以外的卷繞部分散。尤其是作用在受扭螺旋彈簧4的后側的卷繞部上的扭轉 應力增加。由此,能夠減少作用在受扭螺旋彈簧4的各卷繞部上的扭轉應力之差,能夠通過 受扭螺旋彈簧4整體來吸收形變能量,因此能夠防止局部的疲勞破壞。
[0190] 另外,第三區(qū)域4b3的相對于接觸面403c的壓接力隨著扭轉角度的增大而下降, 在第二區(qū)域4b2與支承突起部403e抵接的同時,或者在與之相比扭轉角度增大時,第三區(qū) 域4b3的相對于接觸面403c的壓接力大致為零。此時的扭轉角度設為角度¢1(例如3° )。
[0191] 當扭轉角度超過角度¢1時,由于第三區(qū)域4b3的擴徑變形而第三區(qū)域4b3中的 至少周向一部分的內(nèi)周面從接觸面403c分離,但是在第三區(qū)域4b3與第二區(qū)域4b2的交界 附近,即,在支承突起部403e的距抵接面403d遠的一方的端部附近,受扭螺旋彈簧4不會 發(fā)生彎曲(彎折),前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b維持為圓弧形狀。即,前端側區(qū)域(另 一端側區(qū)域)4b維持為在支承突起部403e上容易滑動的形狀。因此,當扭轉角度增大而作 用于前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的扭轉應力增加時,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另 一端側區(qū)域)4b抵抗第二區(qū)域4b2的相對于支承突起部403e的壓接力及第一區(qū)域4bl的 相對于接觸面403c的壓接力,沿周向移動(在支承突起部403e和接觸面403c上滑動),受 扭螺旋彈簧4的前端面4a按壓第二旋轉體403的抵接面403d。通過前端面4a按壓抵接面 403d,而在2個旋轉體2、403之間能夠可靠地傳遞轉矩。
[0192] 這樣,在受扭螺旋彈簧4的擴徑方向的扭轉角度為角度(pi以上(小于角度(p2)的 情況下,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的第三區(qū)域4b3從接觸面403c 分離(且未與外筒部403b的內(nèi)周面接觸),第二區(qū)域4b2壓接于支承突起部403e,因此與 扭轉角度小于的情況相比,受扭螺旋彈簧4的有效匝數(shù)增加。因此,如圖4所示,當扭轉 角度超過(pl時,彈簧常數(shù)(圖4所示的直線的斜率)下降。需要說明的是,在第一實施方 式中,在扭轉角度為0 1?0 2時,前端側區(qū)域4b僅通過前端面4a而固定于第二旋轉體3, 因此扭轉角度為(pl?92時的本實施方式的坐標圖的斜率比扭轉角度為0 1?02時的第 一實施方式的坐標圖的斜率大(有效匝數(shù)?。?。
[0193] 另外,當扭轉角度成為規(guī)定的角度(例如45° )時,受扭螺旋彈簧4的中區(qū)域 的外周面與第一旋轉體2的環(huán)狀面2b抵接,或者扭轉角度達到極限角度,由此受扭螺旋彈 簧4的進一步的擴徑變形受到限制,第一旋轉體2與第二旋轉體403 -體旋轉。由此,能夠 防止受扭螺旋彈簧的擴徑變形引起的破損。帶輪結構體停止的狀態(tài)下的間隙P1、M1的大小 考慮受扭螺旋彈簧4的包括彈簧常數(shù)、扭轉角度的極限角度等的特性來設定。
[0194] 第一旋轉體2的轉速比第二旋轉體403的轉速慢的情況下的動作與第一實施方式 同樣。
[0195] 如以上說明那樣,本實施方式的帶輪結構體401與第一實施方式的帶輪結構體1 同樣,在2個旋轉體2、403相對旋轉時,通過受扭螺旋彈簧4扭轉能夠吸收旋轉變動。
[0196] 在帶輪結構體401停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧4的后端側區(qū)域的外周面借助擴 徑方向的自彈性復原力而壓緊于第一旋轉體2,前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的內(nèi)周面與 第二旋轉體403接觸,由此固定于2個旋轉體2、403。
[0197] 在2個旋轉體2、403相對旋轉而受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉的情況下,由于 前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的擴徑變形而前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b中的第三區(qū) 域4b3的內(nèi)周面從第二旋轉體403分離,因此與帶輪結構體401的停止時相比,受扭螺旋彈 簧4的有效匝數(shù)增加。因此,本實施方式的帶輪結構體401在2個旋轉體2、403相對旋轉 時,能夠使受扭螺旋彈簧4的有效匝數(shù)增加而使彈簧常數(shù)下降,因此與相對旋轉時螺旋彈 簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面也固定于旋轉體的以往的帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈 簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體大型化),而能夠提高受扭螺旋彈簧4的耐疲勞性。
[0198] 在未設置支承突起部403e的情況下,當受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉時,作用 于各卷繞部的扭轉應力不恒定,扭轉應力集中于受扭螺旋彈簧4的前端的卷繞部,該卷繞 部的擴徑變形變得最大,但是在本實施方式中,通過支承突起部403e,能夠限制受扭螺旋彈 簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的擴徑變形,因此能夠抑制扭轉應力集中于前端側 區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b的情況,能夠減小作用在受扭螺旋彈簧4的各卷繞部上的扭轉應 力之差。其結果是,能夠防止受扭螺旋彈簧4的疲勞破壞。
[0199] 另外,在受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉的情況下,支承突起部403e與受扭螺旋 彈簧4的第二區(qū)域4b2的外周面抵接,因此能夠使受扭螺旋彈簧4的第三區(qū)域4b3的內(nèi)周 面從第二旋轉體403的接觸面403c分離。即,在增加受扭螺旋彈簧4的有效匝數(shù)的同時, 支承突起部403e不會成為干擾。
[0200] 在未設置支承突起部403e的情況下,當受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉時,扭轉 應力最集中于受扭螺旋彈簧4的從前端面4a繞旋轉軸分離了 90°的位置附近,但是在本實 施方式中,支承突起部403e以包含從抵接面403d繞旋轉軸分離了 90°的位置的方式配置, 因此能夠防止扭轉應力集中于受扭螺旋彈簧4的從前端面4a繞旋轉軸分離了 90°的位置 附近(第二區(qū)域4b2)的情況。
[0201] 在支承突起部403e的距抵接面403d遠的一方的端部與抵接面403d所成的角度 a 1過大的情況下,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b與支承突起部403e 的接觸面積增大,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b在支承突起部403e上 難以滑動。因此,受扭螺旋彈簧4的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)4b在支承突起部403e滑 動,而受扭螺旋彈簧4的前端面4a與第二旋轉體403的抵接面403d抵接時的扭轉角度增 大,因此受扭螺旋彈簧4在至該扭轉角度為止的范圍內(nèi)容易疲勞。
[0202] 在本實施方式中,通過將角度a 1設為315°以下,能夠防止受扭螺旋彈簧4的前 端側區(qū)域4b在支承突起部403e上滑動時的扭轉角度過度增大的情況。
[0203] 另外,在本實施方式中,第二旋轉體403具有與受扭螺旋彈簧4的前端面4a相對 的抵接面403d,因此在受扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉的情況下,通過使受扭螺旋彈簧4的 前端面4a與第二旋轉體403的抵接面403d抵接,由此能夠?qū)⑹芘ぢ菪龔椈?固定于第二 旋轉體403。
[0204] 另外,在本實施方式中,在帶輪結構體401停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧4的第 三區(qū)域4b3的外周面與第二旋轉體403的外筒部403b的內(nèi)周面之間存在間隙Q1,因此在受 扭螺旋彈簧4向擴徑方向扭轉的情況下,能夠使受扭螺旋彈簧4的第三區(qū)域4b3擴徑變形 而從第二旋轉體403的接觸面403c分離。
[0205] 另外,在本實施方式中,在帶輪結構體401停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧4的中 區(qū)域的外周面與第一旋轉體2的環(huán)狀面2b之間存在間隙M1,因此在受扭螺旋彈簧4向擴徑 方向扭轉的情況下,能夠容易地使受扭螺旋彈簧4擴徑變形。
[0206] 〈第六實施方式〉
[0207] 接著,說明本發(fā)明的第六實施方式的帶輪結構體501。如圖15所示,本實施方式的 帶輪結構體501的第一旋轉體502的結構與第二實施方式的第一旋轉體102不同,其他的 結構與第二實施方式相同。需要說明的是,關于具有與第二實施方式同樣的結構的構件,使 用相同標號而適當省略其說明。
[0208] 第一旋轉體502具有筒主體502a和與第二實施方式的內(nèi)筒部102b同樣地構成的 內(nèi)筒部502b。而且,第一旋轉體502在筒主體502a與內(nèi)筒部502b的連結部分具有與第二 實施方式的抵接面l〇2f同樣的結構的抵接面502f。本實施方式的筒主體502a的內(nèi)周面中 的與受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b相對的部分的形狀不同于第二 實施方式的筒主體l〇2a,其他的結構與第二實施方式的筒主體102a相同。
[0209] 在筒主體502a的內(nèi)周面中的與受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū) 域)104b相對的部分設有朝向徑向內(nèi)側突出的支承突起部502g。支承突起部502g配置在 包含從抵接面502f繞旋轉軸分離了 90°的位置的區(qū)域。需要說明的是,在圖15中,從抵接 面502f繞旋轉軸分離了 90°的位置成為支承突起部502g的大致周向中央部,但也可以不 是周向中央部。
[0210] 支承突起部502g從抵接面502f在周向上分離。支承突起部502g的距抵接面502f 遠的一方的端部與抵接面502f之間繞旋轉軸所成的角度a 2優(yōu)選為315°以下。需要說 明的是,在圖15中,角度a 2為約110°,支承突起部502g的角度(支承突起部502g的距 抵接面502f?遠的一方的端部與接近抵接面502f的端部繞旋轉軸所成的角度)0 2成為約 35。。
[0211] 與第二實施方式同樣,在帶輪結構體501停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧104的后端 側區(qū)域(另一端側區(qū)域)l〇4b的內(nèi)周面壓緊于第一旋轉體502的接觸面502c (內(nèi)筒部502b 的外周面)。受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b中,從后端面104a繞 旋轉軸分離了 90°的位置附近設為第二區(qū)域104b2,比第二區(qū)域104b2靠后端面104a側的 部分設為第一區(qū)域l〇4bl,其余的部分設為第三區(qū)域104b3。第二區(qū)域104b2與支承突起部 502g相對。
[0212] 在帶輪結構體501停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧104的第二區(qū)域104b2的外周 面與支承突起部502g之間形成有間隙(第三間隙)P2。而且,在受扭螺旋彈簧104的第一 區(qū)域104bl及第三區(qū)域104b3的外周面與筒主體502a的內(nèi)周面之間分別形成有間隙(第 四間隙)Q2。間隙P2比間隙Q2小。
[0213] 接著,說明帶輪結構體501的動作。
[0214] 首先,說明第一旋轉體502的轉速比第二旋轉體103的轉速快的情況。這種情況 下,第一旋轉體502相對于第二旋轉體103向與旋轉方向(圖15的箭頭方向)相同的方向 相對旋轉。
[0215] 伴隨著第一旋轉體502的相對旋轉,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側 區(qū)域)104b與第一旋轉體502的接觸面502c -起相對于第二旋轉體103相對旋轉。由此, 受扭螺旋彈簧104向擴徑方向扭轉。
[0216] 與第二實施方式同樣,受扭螺旋彈簧104的前端側區(qū)域的相對于壓接面103c的壓 接力隨著受扭螺旋彈簧104的扭轉角度的增大而增大。
[0217] 受扭螺旋彈簧104的從后端面104a繞旋轉軸分離了 90°的位置附近(第二區(qū)域 104b2)最容易受到扭轉應力,因此當扭轉角度增大時,受扭螺旋彈簧104的第二區(qū)域104b2 從接觸面502c分離。此時,第一區(qū)域104bl和第三區(qū)域104b3壓接于接觸面502c。在第 二區(qū)域104b2從接觸面502c分離的大致同時,或者在與之相比扭轉角度增大時,第二區(qū)域 104b2的外周面與支承突起部502g抵接。
[0218] 由于第二區(qū)域104b2的外周面與支承突起部502g抵接,而受扭螺旋彈簧104的后 端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)l〇4b的擴徑變形受到限制(抑制),因此扭轉應力向后端側區(qū)域 (另一端側區(qū)域)l〇4b以外的卷繞部分散。尤其是作用在受扭螺旋彈簧104的前側的卷繞 部上的扭轉應力增加。由此,能夠減少作用在受扭螺旋彈簧104的各卷繞部上的扭轉應力 之差,能夠通過受扭螺旋彈簧104整體來吸收形變能量,能夠防止局部的疲勞破壞。
[0219] 另外,第三區(qū)域104b3的相對于接觸面502c的壓接力隨著扭轉角度增大而下降, 在第二區(qū)域104b2與支承突起部502g抵接的大致同時,或者在與之相比扭轉角度增大時, 第三區(qū)域104b3的相對于接觸面502c的壓接力大致為零。此時的扭轉角度設為角度cpll (相當于第五實施方式中的tpl )。
[0220] 當扭轉角度超過角度(pi 1時,由于第三區(qū)域104b3的擴徑變形而第三區(qū)域104b3 中的至少周向一部分的內(nèi)周面從接觸面502c分離,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一 端側區(qū)域)l〇4b抵抗第二區(qū)域104b2的相對于支承突起部502g的壓接力及第一區(qū)域104bl 的相對于接觸面502c的壓接力,沿周向移動(在支承突起部502g和接觸面502c上滑動), 受扭螺旋彈簧104的后端面104a被第一旋轉體502的抵接面502f按壓。
[0221] 這樣,在受扭螺旋彈簧104的擴徑方向的扭轉角度為角度(pi 1以上(小于角度 (P丨2 )的情況下,受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b的第三區(qū)域104b3 從接觸面502c分離(且未與筒主體502a的內(nèi)周面接觸),第二區(qū)域104b2壓接于支承突起 部502g,因此與扭轉角度小于q>ll的情況相比,受扭螺旋彈簧1〇4的有效匝數(shù)增加。
[0222] 另外,當扭轉角度成為規(guī)定的角度(卩12 (相當于第五實施方式中的(p2 )時,受扭 螺旋彈簧104的中區(qū)域的外周面與第一旋轉體502的筒主體502a的內(nèi)周面抵接,或者扭轉 角度達到極限角度,由此受扭螺旋彈簧104的進一步的擴徑變形受到限制,第一旋轉體502 與第二旋轉體103 -體旋轉。由此,能夠防止受扭螺旋彈簧的擴徑變形引起的破損。帶輪 結構體停止的狀態(tài)下的間隙P2、M2的大小考慮受扭螺旋彈簧104的包含彈簧常數(shù)、扭轉角 度的極限角度等的特性來設定。
[0223] 第一旋轉體502的轉速比第二旋轉體103的轉速慢的情況下的動作與第二實施方 式相同。
[0224] 本實施方式的帶輪結構體501與第五實施方式的帶輪結構體401同樣,在2個旋 轉體502、103相對旋轉的情況下,通過受扭螺旋彈簧104扭轉而能夠吸收旋轉變動。而且, 在第一旋轉體502比第二旋轉體103的轉速快的情況下,能夠使受扭螺旋彈簧104的有效 匝數(shù)增加而使彈簧常數(shù)下降,因此與相對旋轉時螺旋彈簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面也固 定于旋轉體的以往的帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體大型 化),而能夠提高受扭螺旋彈簧104的耐疲勞性。而且,通過設置支承突起部502g,能夠抑 制扭轉應力集中于受扭螺旋彈簧104的后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)104b (尤其是第二區(qū) 域104b2)的情況,能夠防止受扭螺旋彈簧104的疲勞破壞。此外,能夠得到與第五實施方 式中說明的效果同樣的效果。
[0225] 〈第七實施方式〉
[0226] 接著,說明本發(fā)明的第七實施方式的帶輪結構體601。如圖16所示,本實施方式的 帶輪結構體601的第一旋轉體602的筒主體602a的結構與第三實施方式的第一旋轉體202 的筒主體202a不同,其他的結構與第三實施方式相同。需要說明的是,關于具有與第三實 施方式同樣的結構的構件,使用相同標號而適當省略其說明。
[0227] 第一旋轉體602具有筒主體602a和與第三實施方式的內(nèi)筒部202b同樣地構成的 內(nèi)筒部602b。而且,第一旋轉體602在筒主體602a與內(nèi)筒部602b的連結部分具有與第三 實施方式的抵接面202d同樣的結構的抵接面602d。本實施方式的筒主體602a的內(nèi)周面中 的與受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b相對的部分的形狀不同于第三 實施方式的筒主體202a,其他的結構與第三實施方式的筒主體202a相同。
[0228] 在筒主體602a的內(nèi)周面中的與受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū) 域)204b相對的部分設有朝向徑向內(nèi)側突出的支承突起部602e。支承突起部602e配置在 包含從抵接面602d繞旋轉軸分離了 90°的位置的區(qū)域。需要說明的是,在圖16中,從抵接 面602d繞旋轉軸分離了 90°的位置成為支承突起部602e的大致周向中央部,但也可以不 是周向中央部。
[0229] 支承突起部602e從抵接面602d在周向上分離。支承突起部602e的距抵接面602d 遠的一方的端部與抵接面602d之間繞旋轉軸所成的角度a 3優(yōu)選為315°以下。需要說 明的是,在圖16中,角度a 3為約110°,支承突起部602e的角度(支承突起部602e的距 抵接面602d遠的一方的端部與接近抵接面602d的端部繞旋轉軸所成的角度)0 3成為約 35。。
[0230] 與第三實施方式同樣,在帶輪結構體601停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧204的前端 側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b的內(nèi)周面壓緊于第一旋轉體602的接觸面602c (內(nèi)筒部602b 的外周面)。受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b中,從前端面204a繞 旋轉軸分離了 90°的位置附近設為第二區(qū)域204b2,比第二區(qū)域204b2靠前端面204a側的 部分設為第一區(qū)域204bl,其余的部分設為第三區(qū)域204b3。第二區(qū)域204b2與支承突起部 602e相對。
[0231] 在帶輪結構體601停止的狀態(tài)下,在受扭螺旋彈簧204的第二區(qū)域204b2的外周 面與支承突起部602e之間形成有間隙(第三間隙)P3。而且,在受扭螺旋彈簧204的第一 區(qū)域204bl及第三區(qū)域204b3的外周面與筒主體602a的內(nèi)周面之間分別形成有間隙(第 四間隙)Q3。間隙P3比間隙Q3小。
[0232] 接著,說明帶輪結構體601的動作。
[0233] 首先,說明第一旋轉體602的轉速比第二旋轉體203的轉速快的情況。這種情況 下,第一旋轉體602相對于第二旋轉體203向與旋轉方向(圖16的箭頭方向)相同的方向 相對旋轉。
[0234] 伴隨著第一旋轉體602的相對旋轉,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側 區(qū)域)204b與第一旋轉體602的接觸面602c -起相對于第二旋轉體203相對旋轉。由此, 受扭螺旋彈簧204向擴徑方向扭轉。
[0235] 與第三實施方式同樣,受扭螺旋彈簧204的后端側區(qū)域的相對于壓接面203c的壓 接力隨著受扭螺旋彈簧204的扭轉角度增大而增大。
[0236] 受扭螺旋彈簧204的從前端面204a繞旋轉軸分離90°的位置附近(第二區(qū)域 204b2)最容易受到扭轉應力,因此當扭轉角度增大時,受扭螺旋彈簧204的第二區(qū)域204b2 從接觸面602c分離。此時,第一區(qū)域204bl和第三區(qū)域204b3壓接于接觸面602c。在第 二區(qū)域204b2從接觸面602c分離的大致同時,或者在與之相比扭轉角度增大時,第二區(qū)域 204b2的外周面與支承突起部602e抵接。
[0237] 由于第二區(qū)域204b2與支承突起部602e抵接,而受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域 (另一端側區(qū)域)204b的擴徑變形受到限制(抑制),因此扭轉應力向前端側區(qū)域(另一端 側區(qū)域)204b以外的卷繞部分散。尤其是作用在受扭螺旋彈簧204的后側的卷繞部上的扭 轉應力增加。由此,能夠減少作用在受扭螺旋彈簧204的各卷繞部上的扭轉應力之差,能夠 通過受扭螺旋彈簧204整體來吸收形變能量,因此能夠防止局部的疲勞破壞。
[0238] 另外,第三區(qū)域204b3的相對于接觸面602c的壓接力隨著扭轉角度增大而下降, 在第二區(qū)域204b2與支承突起部602e抵接的大致同時,或者在與之相比扭轉角度增大時, 第三區(qū)域204b3的相對于接觸面602c的壓接力大致為零。此時的扭轉角度設為角度cp21 (相當于第五實施方式中的(Pi)。
[0239] 當扭轉角度超過角度(卩21時,由于第三區(qū)域204b3的擴徑變形而第三區(qū)域204b3 中的至少周向一部分的內(nèi)周面從接觸面602c分離,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一 端側區(qū)域)204b抵抗第二區(qū)域204b2的相對于支承突起部602e的壓接力及第一區(qū)域204bl 的相對于接觸面602c的壓接力,沿周向移動(在支承突起部602e和接觸面602c上滑動), 受扭螺旋彈簧204的前端面204a由第一旋轉體602的抵接面602d按壓。
[0240] 這樣,在受扭螺旋彈簧204的擴徑方向的扭轉角度為角度(p21以上(小于角度 922 )的情況下,受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b的第三區(qū)域204b3 從接觸面602c分離(且未與筒主體602a的內(nèi)周面接觸),第二區(qū)域204b2壓接于支承突起 部602e,因此與扭轉角度小于921的情況相比,受扭螺旋彈簧204的有效匝數(shù)增加。
[0241] 另外,當扭轉角度成為規(guī)定的角度q>22 (相當于第五實施方式中的cp2 )時,受扭 螺旋彈簧204的中區(qū)域的外周面與第一旋轉體602的筒主體602a的內(nèi)周面抵接,或者扭轉 角度達到極限角度,由此受扭螺旋彈簧204的進一步的擴徑變形受到限制,第一旋轉體602 與第二旋轉體203 -體旋轉。由此,能夠防止受扭螺旋彈簧的擴徑變形引起的破損。帶輪 結構體停止的狀態(tài)下的間隙P3、M3的大小考慮受扭螺旋彈簧204的包括彈簧常數(shù)、扭轉角 度的極限角度等的特性來設定。
[0242] 第一旋轉體602的轉速比第二旋轉體203的轉速慢的情況下的動作與第三實施方 式相同。
[0243] 本實施方式的帶輪結構體601與第五實施方式的帶輪結構體401同樣,在2個旋 轉體602、203相對旋轉的情況下,通過受扭螺旋彈簧204扭轉而能夠吸收旋轉變動。而且, 在第一旋轉體602比第二旋轉體203的轉速快的情況下,能夠使受扭螺旋彈簧204的有效 匝數(shù)增加而使彈簧常數(shù)下降,因此與相對旋轉時螺旋彈簧的兩端部的內(nèi)周面或外周面也固 定于旋轉體的以往的帶輪結構體相比,不會增加螺旋彈簧的匝數(shù)(不會使帶輪結構體大型 化),而能夠提高受扭螺旋彈簧204的耐疲勞性。而且,通過設置支承突起部602e,能夠抑 制扭轉應力集中于受扭螺旋彈簧204的前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)204b (尤其是第二區(qū) 域204b2)的情況,能夠防止受扭螺旋彈簧204的疲勞破壞。此外,能夠得到與第五實施方 式中說明的效果同樣的效果。
[0244] 〈第五?第七實施方式的變形例1>
[0245] 在上述第五?第七實施方式中,在規(guī)定的位置設有一個支承突起部。在受扭螺旋 彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,受扭螺旋彈簧的第二區(qū)域的外周面與支承突起部抵接,由 此受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域的擴徑變形受到抑制,扭轉應力也分散于另一端側區(qū)域以 外的卷繞部。
[0246] 在連結的發(fā)動機的轉矩小的情況下,角度a (形成支承突起部的區(qū)域的距抵接面 遠的一方的端部與所述抵接面之間繞旋轉軸所成的角度)可以為135°以下。然而,根據(jù)發(fā) 動機的種類不同而會向帶輪輸入大的轉矩,因此如果是上述第五?第七實施方式所示那樣 的角度a = 110°且角度0 (支承突起部的距抵接面遠的一方的端部與接近抵接面的端 部繞旋轉軸所成的角度)=35°左右的限制范圍的支承突起的話,無法充分抑制受扭螺旋 彈簧的擴徑變形。因此,為了即使因發(fā)動機的種類不同而過大的轉矩向帶輪輸入也能夠可 靠地限制受扭螺旋彈簧的擴徑變形,通過各種實驗結果可知優(yōu)選將角度a擴大至315°以 下。
[0247] 作為將支承突起部的角度a擴大至315°以下的方法,例如有使支承突起部比上 述第五?第七實施方式繞著旋轉軸從抵接面向更遠的方向延伸的方法、及隔開間隔地將支 承突起部設置在多個部位的方法。
[0248] 在使支承突起部比上述第五?第七實施方式繞著旋轉軸從抵接面向更遠的方向 延伸的情況下,支承突起部的角度3過大,受扭螺旋彈簧的另一端側區(qū)域與支承突起部的 接觸面積變大。其結果是,滑動(摩擦)阻力增加,受扭螺旋彈簧的扭轉角度增加,可能會 給轉矩特性(轉矩曲線)或耐久性造成影響。因此,在該方式的情況下,為了避免給轉矩特 性(轉矩曲線)或耐久性造成影響,角度a的優(yōu)選的范圍為180°以下的程度,更優(yōu)選為 45°以上且180°以下的程度。角度a小于45°的話,僅能得到較小的受扭螺旋彈簧的另 一端側區(qū)域與支承突起部的接觸面積,因此缺乏受扭螺旋彈簧的擴徑變形的限制效果。
[0249] 在支承突起部的角度a超過180°而過大的情況下,為了避免滑動(摩擦)阻力 的增大對轉矩特性(轉矩曲線)或耐久性的影響,優(yōu)選采用將支承突起部繞旋轉軸分為多 個部位(至少兩處)的方式。這樣的話,能夠?qū)崿F(xiàn)將滑動(摩擦)阻力的增大抑制成最小 限度且轉矩特性(轉矩曲線)或耐久性良好的帶輪結構體。作為具體的例子,可以將支承 突起部配置兩處,將一方設置在包含從抵接面繞旋轉軸分離90°的位置的區(qū)域,并將另一 方設置在包含從抵接面繞旋轉軸分離270°的位置的區(qū)域。需要說明的是,關于支承突起部 的大?。ń嵌取?,例如為0 =90°,但是可適當設定為向帶輪輸入的扭矩的大小引起的 滑動(摩擦)阻力不會成為過度的程度。
[0250] 〈第五?第七實施方式的變形例2>
[0251] 在上述第五?第七實施方式中,在2個旋轉體的一方形成限制單元(支承突起部 403e、502g、602e),但限制單元(至少一個支承突起部等)也可以設置在受扭螺旋彈簧側。 具體而言,可以在受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周側形成朝向徑向外側突出的至 少一個支承突起部。例如,以向外周側突出的方式在受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的 外周面上通過緊固尤其是通過釬焊來實現(xiàn)C形配件。這種情況下,與在旋轉體上設置朝向 徑向內(nèi)側突出的支承突起部的情況同樣,能得到限制受扭螺旋彈簧的擴徑變形的效果。
[0252] 以上,說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,但是本發(fā)明并不局限于上述的第一?第 七實施方式,只要記載于權利要求書的范圍就能夠進行各種變更。
[0253] 在上述第一?第七實施方式中,抵接面3d、102f、202d、303b、403d、502f、602d形 成為圓弧狀,但也可以不是圓弧狀。例如,抵接面也可以沿徑向形成。而且例如,也可以是抵 接面的內(nèi)周側部分形成為相對于徑向傾斜的直線狀或圓弧狀,而外周側部分沿徑向形成。
[0254] 另外,在上述第一?第七實施方式中,在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,受扭螺旋彈簧 的端部相對于壓接面或接觸面在半周以上的范圍進行壓接(參照圖1、5、8、11等),但壓接 (或接觸)范圍的長度可以比其短也可以比其長。
[0255] 另外,在上述第一?第七實施方式中,受扭螺旋彈簧的線材的截面為正方形形狀 (參照圖1、5、8、11),但沒有限定于此,也可以是長方形形狀或圓形形狀。
[0256] 另外,在上述第一?第七實施方式中,受扭螺旋彈簧的匝數(shù)為4(參照圖1、5、8、 11),但可以比其多也可以比其少。
[0257] 另外,在上述第一?第七實施方式中,未受到外力的狀態(tài)的受扭螺旋彈簧的直徑 在全長上恒定,但也可以不恒定。即,只要是維持接觸面3〇、102(:、202(3、303 &的外徑>受扭 螺旋彈簧4、104、204、304的內(nèi)徑、且壓接面2a、103c、203c、302c的內(nèi)徑〈受扭螺旋彈簧4、 104、204、304的外徑的關系的彈簧的外觀形狀即可。
[0258] 在上述第五?第七實施方式中,支承突起部403e、502g、602e從抵接面403d、 502f、602d在周向上分離,但是支承突起部也可以延伸至抵接面。即,角度0 1、0 2、¢3可 以與角度ct 1、a 2、a 3相同。
[0259] 在上述第五?第七實施方式中,在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,在支承突起部403e、 502g、602e與受扭螺旋彈簧的外周面之間形成有間隙P1、P2、P3,但也可以是在帶輪結構體 停止的狀態(tài)下支承突起部與受扭螺旋彈簧的外周面接觸。這種情況下,也能得到與上述第 五?第七實施方式同樣的效果。而且,在該變更例中,能夠更可靠地防止扭轉應力集中于受 扭螺旋彈簧的第二區(qū)域的情況。
[0260] 在上述第五?第七實施方式中,在受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,受扭 螺旋彈簧的第一區(qū)域及第三區(qū)域的外周面未與旋轉體抵接,但也可以是間隙Ql、Q2、Q3比 上述實施方式小,在受扭螺旋彈簧的端面與抵接面403d、502f、602d抵接之后,受扭螺旋彈 簧的第一區(qū)域及第三區(qū)域的外周面與旋轉體抵接。這種情況下,有效匝數(shù)變化的次數(shù)比上 述第五?第七實施方式多1次。
[0261] 在上述第一?第七實施方式中,在設置于交流發(fā)電機的驅(qū)動軸的帶輪中適用了本 發(fā)明的帶輪結構體,但也可以在交流發(fā)電機以外的輔機的驅(qū)動軸上設置的帶輪中適用本發(fā) 明。
[0262] 本申請基于在2012年6月20日提出申請的日本專利申請2012-138978、2012年 11月16日提出申請的日本專利申請2012-252550、及2013年6月14日提出申請的日本專 利申請2013-125839,其內(nèi)容作為參照而援引于此。
[0263] 【標號說明】
[0264] 1、101、201、301、401、501、601 帶輪結構體
[0265] 2、102、202、302、502、602 第一旋轉體
[0266] 2a、302c壓接面(第一旋轉體)
[0267] 2b、102d、102e 環(huán)狀面
[0268] 3、103、203、303、403 第二旋轉體
[0269] 3a、l〇3a、2〇3a、 4〇3a 筒主體(第二旋轉體)
[0270] 3b、103b、203b、403b 外筒部(第二旋轉體)
[0271] 3c、303a、403c接觸面(第二旋轉體)
[0272] 3d、303b、403d抵接面(第二旋轉體)
[0273] 4、104、204、304 受扭螺旋彈簧
[0274] 4a、204a 前端面
[0275] 4b、204b前端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)
[0276] 4bl、204bl 第一區(qū)域
[0277] 4b2、204b2 第二區(qū)域
[0278] 4b3、204b3 第三區(qū)域
[0279] 5 端蓋
[0280] 6、206滾動軸承
[0281] 7、207滑動軸承
[0282] 8、108、208、308 彈簧收容空間
[0283] l〇2a、2〇2a、3〇 2a、5〇2a、6〇2a 筒主體(第一旋轉體)
[0284] l〇2b、2〇2b、3〇 2b、5〇2b、6〇2b 內(nèi)筒部(第一旋轉體)
[0285] l〇2c、2〇2c、5〇 2c、6〇2c 接觸面(第一旋轉體)
[0286] l〇2f、2〇2d、5〇 2f、6〇2d 抵接面(第一旋轉體)
[0287] l〇3c、2〇3c壓接面(第二旋轉體)
[0288] 104a、304a 后端面
[0289] 104b、304b后端側區(qū)域(另一端側區(qū)域)
[0290] 104bl 第一區(qū)域
[0291] 104b2 第二區(qū)域
[0292] 104b3第三區(qū)域
[0293] 403e、502g、602e 支承突起部
[0294] B 帶
[0295] LI、L2、L3、L4 間隙(第一間隙)
[0296] Ml、M2、M3、M4 間隙(第二間隙)
[0297] P1、P2、P3間隙(第三間隙)
[0298] Ql、Q2、Q3間隙(第四間隙)
【權利要求】
1. 一種帶輪結構體,具備: 卷掛帶的筒狀的第一旋轉體; 第二旋轉體,在所述第一旋轉體的內(nèi)側設置成相對于所述第一旋轉體能夠相對旋轉; 及 受扭螺旋彈簧,收容在所述第一旋轉體與所述第二旋轉體之間的空間內(nèi),其中, 所述受扭螺旋彈簧具有:一端側區(qū)域,位于一端側,且在帶輪結構體停止的狀態(tài)下外周 面借助所述受扭螺旋彈簧的擴徑方向的自彈性復原力而與所述第一旋轉體和所述第二旋 轉體中的一方的旋轉體接觸;另一端側區(qū)域,位于另一端側,且在帶輪結構體停止的狀態(tài)下 內(nèi)周面與另一方的旋轉體接觸;及中區(qū)域, 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,所 述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域中的至少周向一部分的內(nèi)周面從所述另一方的旋轉 體分離。
2. 根據(jù)權利要求1所述的帶輪結構體,其中, 所述另一方的旋轉體具有與所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面在周向上相對 的抵接面, 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,所 述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面觸碰于所述抵接面。
3. 根據(jù)權利要求2所述的帶輪結構體,其中, 在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端 側區(qū)域的外周面與所述第一旋轉體或所述第二旋轉體之間形成的第一間隙, 通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,在所 述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面觸碰于所述抵接面的時刻,所述受扭螺旋彈簧的所 述另一端側區(qū)域的外周面與兩個所述旋轉體中的任一個都不接觸。
4. 根據(jù)權利要求3所述的帶輪結構體,其中, 在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述中區(qū)域 的外周面與所述第一旋轉體或所述第二旋轉體之間形成的第二間隙。
5. 根據(jù)權利要求4所述的帶輪結構體,其中, 所述第一間隙的大小為所述第二間隙的大小以下。
6. 根據(jù)權利要求2所述的帶輪結構體,其中, 所述帶輪結構體還具有限制單元,在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋 彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,所述限制單元在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側的端面 觸碰于所述抵接面之前限制所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的擴徑變形。
7. 根據(jù)權利要求6所述的帶輪結構體,其中, 所述另一方的旋轉體具有所述限制單元。
8. 根據(jù)權利要求7所述的帶輪結構體,其中, 所述限制單元是朝向徑向內(nèi)側突出且與所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的周 向一部分的外周面相對的至少一個支承突起部, 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,所 述至少一個支承突起部抵接于所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周面,從而限制 所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的擴徑變形。
9. 根據(jù)權利要求8所述的帶輪結構體,其中, 形成有所述支承突起部的區(qū)域包含從所述抵接面繞旋轉軸分離了 90°的位置。
10. 根據(jù)權利要求9所述的帶輪結構體,其中, 形成有所述支承突起部的區(qū)域的距所述抵接面遠的一方的端部與所述抵接面之間繞 旋轉軸所成的角度為315°以下。
11. 根據(jù)權利要求8?10中任一項所述的帶輪結構體,其中, 在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端 側區(qū)域的外周面與所述另一方的旋轉體的所述支承突起部以外的部分之間形成的第四間 隙,且所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周面與所述支承突起部接觸,或者所述 帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域的外周面與所述支承突起部之 間形成的比所述第四間隙小的第三間隙。
12. 根據(jù)權利要求6所述的帶輪結構體,其中, 所述受扭螺旋彈簧具有所述限制單元。
13. 根據(jù)權利要求12所述的帶輪結構體,其中, 所述限制單元是朝向徑向外側突出且存在于所述受扭螺旋彈簧的所述另一端側區(qū)域 的周向一部分的外周面上的至少一個支承突起部, 在通過兩個所述旋轉體的相對旋轉而所述受扭螺旋彈簧向擴徑方向扭轉的情況下,所 述至少一個支承突起部與所述另一方的旋轉體的內(nèi)周面抵接,從而限制所述受扭螺旋彈簧 的所述另一端側區(qū)域的擴徑變形。
14. 根據(jù)權利要求6?13中任一項所述的帶輪結構體,其中, 在帶輪結構體停止的狀態(tài)下,所述帶輪結構體具有在所述受扭螺旋彈簧的所述中區(qū)域 的外周面與所述第一旋轉體或所述第二旋轉體之間形成的第二間隙。
【文檔編號】F16D41/20GK104428563SQ201380032657
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權日:2012年6月20日
【發(fā)明者】島村隼人, 團良祐, 原口真, 今井勝也 申請人:三之星機帶株式會社
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