JP5760721B2 - 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば自動車の発電機であるオルタネータや、アイドリングストップ車用のスタータモータ等の自動車用補機の回転軸の先端部に組み付け、この回転軸と無端ベルトとの間で動力の伝達を行わせる為のプーリ装置として使用する、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の改良に関する。

オルタネータやスタータモータ等の自動車用補機のプーリ装置として、プーリの内径側に一方向クラッチを組み込んだ一方向クラッチ内蔵型プーリ装置が、例えば特許文献１〜６に記載されている様に従来から知られている。図２は、これら各特許文献に記載される等により従来から知られている、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置のうち、一方向クラッチとして、ローラクラッチを採用した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の１例を示している。一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１は、無端ベルトをその外周面に掛け渡す為のプーリ素子２と、オルタネータ等の回転駆動軸の先端部に固定する為のスリーブ３とを、互いに同心に配置している。

そして、このスリーブ３の外周面と前記プーリ素子２の内周面との間に、それぞれがサポート軸受である玉軸受４、４と、一方向クラッチ５とを設けている。これら両玉軸受４、４及び一方向クラッチ５を設ける為に、前記プーリ素子２の内周面は単なる円筒面とし、前記スリーブ３の外周面は、軸方向中間部の大径部６と両端部の小径部７、７とを段差部で連続させた段付の円筒面としている。

そして、前記スリーブ３の外周面とプーリ素子２の内周面との間に存在する環状空間の軸方向中間部に前記一方向クラッチ５を、同じくこの環状空間の軸方向両端寄り部分でこの一方向クラッチ５を軸方向両側から挟む位置に前記両玉軸受４、４を、それぞれ配置している。このうちの玉軸受４、４は、前記プーリ素子２と前記スリーブ３とを互いに同心に配置すると共に、これら両部材２、３の相対回転を可能とする役目を有する。尚、図示の例では、このスリーブ３の内周面のうち、一端寄り部分（図２の右側）を回転軸を内嵌固定する為のねじ孔８とし、同じく他端寄り部分（図２の左側）を前記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１を回転軸に取り付けるのに、工具を差し込む為の、六角孔等の、断面形状が非円形の凹孔９としている。

前記一方向クラッチ５は、外輪１０と、内輪１１と、カム面１２と、円筒面１３と、複数本のローラ１４と、保持器１５と、複数の板ばね（図示省略）とを備える。
前記外輪１０及び前記内輪１１は、軸受鋼、肌焼鋼等の硬質金属板により、全体を円筒状に構成している。このうちの外輪１０は、軸方向両端部に内向鍔部を備え、前記プーリ素子２の内周面の軸方向中間部に、締り嵌めで内嵌固定している。又、前記内輪１１は、前記スリーブ３の大径部６に締り嵌めで外嵌固定した状態で、前記外輪１０の内径側に、この外輪１０と同心に配置されている。

前記カム面１２と前記円筒面１３とは、前記外輪１０の内周面と前記内輪１１の外周面とに振り分けて形成している。このうちのカム面１２は、円周方向に亙る凹凸面であって、図示の例では、前記内輪１１の外周面に形成している。即ち、この内輪１１の外周面にランプ部と呼ばれる軸方向の凹部を、円周方向に関して等間隔に形成している。一方、前記円筒面１３は、前記外輪１０の内周面に形成しており、全周に亙り内径が変化しない。尚、図示の例は、オルタネータ回転駆動用のプーリ装置に組み込むローラクラッチの如く、高速回転時にも繋がらせる事を考慮している為、前記カム面１２を前記内輪１１の外周面に、前記円筒面１３を前記外輪１０の内周面に、それぞれ形成している。これに対して、アイドリングストップ車用のスタータモータ等の自動車用補機のプーリ装置に組み込むローラクラッチの如く、高速回転時に繋がらせる必要がない、むしろ、高速回転時に各ローラ１４、１４の転動面と相手周面とを滑らせない方が好ましい場合には、前記カム面１２を前記外輪１０の内周面に、前記円筒面１３を前記内輪１１の外周面に、それぞれ形成する。又、特許文献７には、一方向クラッチとサポート軸受とを、径方向に関して重畳させて配置し、軸方向寸法の短縮を図った構造が記載されている。

何れの構造にしても、従来の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合、前記一方向クラッチ５の潤滑性を確保する為に、この一方向クラッチ５を設けた、前記カム面１２と前記円筒面１３との間の円筒状空間１６にグリースを充填している。前記従来構造の場合、この円筒状空間１６として、前記一方向クラッチ５を潤滑するのに十分な量のグリースを保持するのに、十分な容積を確保できない可能性がある。この為、例えばオルタネータ駆動軸用の一方向クラッチ内蔵型プーリ運転時、前記無端ベルトの走行速度が低下傾向になり、前記各ローラ１４、１４が前記円筒状空間１６のうち、径方向寸法が広くなった部分に移動し、転動自在（オーバラン状態）となった場合に、前記各ローラ１４、１４の転動面と、これら各ローラ１４、１４がオーバラン時に滑り接触する部材（前記外輪１０又は前記内輪１１）との間に作用する摩擦力が大きくなり、この摩擦力に基づく発熱が著しくなる可能性がある。この様な場合には、元々少ないグリースが早期に熱劣化して、前記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１の耐久性が損なわれる原因になる。
特許文献５には、ローラクラッチの保持器を構成する１対のリム部の形状を工夫する事で、グリースを保持する為の空間を確保する構造が記載されている。但し、前記特許文献５に記載の構造の場合にも、各ローラの転動面と、これら各ローラがオーバラン時に滑り接触する部材との擦れ合い部に供給されるグリースは、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の組み立て時に、前記空間に封入された量だけである。

特公平７−７２５８５号公報 特開平１１−６３１７０号公報 特開２００２−１３０４３３号公報 特開２００５−３０５９号公報 特開２００６−２６６５０７号公報 特開２００７−１９８５８２号公報 特開平１０−１８４８５３号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の十分な耐久性の確保を図るべく発明したものである。

本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、前述した従来の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置と同様に、スリーブと、プーリと、一方向クラッチと、サポート軸受とを備える。
このうちのスリーブは、オルタネータの回転駆動軸等の回転軸の端部周囲に外嵌固定される。
又、前記プーリは、このスリーブの周囲に、このスリーブと同心に配置される。
又、前記一方向クラッチは、これらスリーブの周面とプーリの周面との間に設けられており、このプーリが前記スリーブに対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これらプーリとスリーブとの間でトルクの伝達を可能としている。
又、前記サポート軸受は、前記スリーブの周面と前記プーリの周面との間に設けられ、これらスリーブとプーリとの相対回転を可能としている。

又、上述の様な構成を有する一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を実施する場合には、例えば、次の構成を採用できる。即ち、前記スリーブ又は前記プーリのうち、前記回転軸の基端部が存在する軸方向一端寄り部分と反対側に位置する軸方向他端側の内部に、前記スリーブ又は前記プーリの他端側開口を塞ぐ状態で、その内部空間にグリースを充填した中空のキャップを設ける。そして、このキャップの外周壁と前記スリーブ又は前記プーリとの軸方向の一部に、前記内部空間と前記一方向クラッチを設置した空間とを連通する状態で、グリース供給路を少なくとも１個設ける。
特に本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いては、前記スリーブのうち、前記回転軸の基端部が存在する軸方向一端寄り部分と反対側に位置する軸方向他端側の内部に、前記スリーブの他端側開口を塞ぐ状態で、その内部空間にグリースを充填した中空のキャップを交換可能に設け、このキャップの外周壁と前記スリーブの軸方向の一部に、前記内部空間と前記一方向クラッチを設置した空間とを連通するグリース供給路を、少なくとも１個設ける。

上述の様に構成する本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置によれば、この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の十分な耐久性の確保を図る事ができる。即ち、キャップの内部空間に充填されたグリースが、スリーブの回転に基づく遠心力により、グリース供給路を介し、一方向クラッチを設置した空間に供給される事により、この一方向クラッチの潤滑性を確保できる。

本発明の実施の形態の１例を示す断面図。 従来の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の１例を示す断面図。

［実施の形態の１例］
図１は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１ａの特徴は、この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１ａの耐久性の確保の為に、一方向クラッチ５を設置した円筒状空間１６に長期間に亙ってグリースを供給できる構造を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図２に示した構造を含め、従来から知られている一方向クラッチ内蔵型プーリ装置と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の場合、スリーブ３ａのうち、オルタネータ等の回転駆動軸を内嵌固定する軸方向一端寄り部分（図１の右側）と反対側に位置する軸方向他端寄り部分（図１の左側）に形成された凹孔９の開口部を、キャップ１８により塞いでいる。このキャップ１８は、耐油性を有する合成樹脂、或いは銅系合金、アルミニウム系合金等の比較的軟質の金属製で、中空の本体部分１７を有する。この本体部分１７の外周面形状は、前記凹孔９の内周面形状に合わせて、非円形としている。又、前記本体部分１７の軸方向他端部（図１の左端部）には、径方向外方に突出する鍔部１９を設け、この鍔部１９の一側面（図１の右側面）を、前記スリーブ３ａの軸方向他端面（図１の左端面）に押し付けている。この状態で、前記本体部分１７の外周面の軸方向中間部に、径方向外方に向けて突出し、周方向全周に亙って設けられた突条２０と、前記スリーブ３ａの内周面に、全周に亙って設けられた凹溝２１とを係合させて、前記キャップ１８の抜け止めを図ると共に、このキャップ１８が、前記スリーブ３ａと同期して回転する様にしている。

このキャップ１８の本体部分１７の内部空間２２には、グリースを封入している。そして、この本体部分１７の外周壁の一部と、前記スリーブ３ａの一部とには、前記内部空間２２と、前記一方向クラッチ５を設置した円筒状空間１６とを連通する様に、それぞれ小通孔２３、２４を設け、グリース供給路２５としている。

上述の様に構成する本例に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１ａの場合、前記スリーブ３ａのねじ孔８に螺合固定された回転軸の回転によって、このスリーブ３ａが回転するのに伴い、前記キャップ１８が回転する。そして、回転に基づく遠心力が発生し、前記内部空間２２内に封入されたグリースが、前記本体部分１７の内周面に押し付けられる傾向となる。更に、前記回転に基づく遠心力によって、前記グリースのうち、前記小通孔２３の周辺部に押し付けられたグリースが、前記グリース供給路２５を通じて、前記円筒状空間１６に供給される事により、この円筒状空間１６に、前記一方向クラッチ５を潤滑するのに十分な量のグリースが確保される。
前記グリース供給路２５を構成する小通孔２３、２４の断面積は、前記円筒状空間１６に供給するグリースの量、前記回転軸の回転速度及び前記グリース供給路２５の長さ寸法等に基づいて適切に規制する。長期間の使用により、前記内部空間２２に封入されたグリースが枯渇或いは劣化した場合には、前記キャップ１８を交換する事で、引き続き前記円筒状空間１６にグリースを供給できる。又、上述の様なグリース供給路は、前記本体部分の外周壁及び前記スリーブの複数箇所に設けても良い。

本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を構成する一方向クラッチは、前述した従来構造及び上述した本発明の実施の形態の１例に示した、ローラクラッチに限らない。即ち、前記一方向クラッチとして、スプラグクラッチやラチェット機構等を採用する事も可能である。更に、本発明の技術的範囲からは外れるが、キャップをプーリに装着する場合には、前述の特許文献７に記載された構造で実施する事も可能である。この場合に、中空のキャップを、プーリの端部に内嵌固定する事もできる。

１ 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
２ プーリ素子
３、３ａ スリーブ
４ 玉軸受
５ 一方向クラッチ
６ 大径部
７ 小径部
８ ねじ孔
９ 凹孔
１０ 外輪
１１ 内輪
１２ カム面
１３ 円筒面
１４ ローラ
１５ 保持器
１６ 円筒状空間
１７ 本体部分
１８ キャップ
１９ 鍔部
２０ 突条
２１ 凹溝
２２ 内部空間
２３ 小通孔
２４ 小通孔
２５ グリース供給路

Claims (1)

1. 回転軸の端部周囲に固定可能なスリーブと、このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置したプーリと、これらスリーブの周面とプーリの周面との間に設け、このプーリがこのスリーブに対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これらプーリとスリーブとの間でトルクの伝達を可能とする一方向クラッチと、このスリーブの周面と前記プーリの周面との間に設けて、これらスリーブとプーリとの相対回転を可能とするサポート軸受とを備えた一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いて、
   前記スリーブのうち、前記回転軸の基端部が存在する軸方向一端寄り部分と反対側に位置する軸方向他端側の内部に、前記スリーブの他端側開口を塞ぐ状態で、その内部空間にグリースを充填した中空のキャップを交換可能に設け、このキャップの外周壁と前記スリーブの軸方向の一部に、前記内部空間と前記一方向クラッチを設置した空間とを連通するグリース供給路を、少なくとも１個設けた事を特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。

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