JP2000130563A - プーリユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向クラッチおよび深溝玉軸受を備えるプー
リユニットの性能安定化を図ること。 【解決手段】同心状に配設される内外２つの環体１，２
の間に一方向クラッチ３を介装し、その軸方向両側に深
溝玉軸受４，４を介装したプーリユニットＡであって、
両深溝玉軸受４，４の軸方向外側には、シール２４，２
４が装着されていて、この深溝玉軸受４の保持器２３
が、冠形保持器とされ、この冠形保持器２３の環状部が
反シール２４側に位置する状態に組み込まれている。こ
れにより、深溝玉軸受４の内部空間のシール２４側の空
間容積が従来例に比べてアップすることになるので、昇
温によって潤滑剤がシール２４による密封部から漏洩す
ることを防止できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方向クラッチお
よび深溝玉軸受を内蔵したプーリユニットに関する。こ
のプーリユニットは、例えば自動車などにおけるエンジ
ンのクランクシャフトからベルトを介して駆動される補
機などに装備することができる。補機としては、例えば
自動車のオルタネータ、エアコンディショナ用コンプレ
ッサ、ウォーターポンプ、冷却ファンなどが挙げられ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のプーリユニットの一例と
して、本願出願人は、図６に示すようなものを提案して
いる。

【０００３】このプーリユニットＢは、ベルト３６が巻
き掛けられる外側環体３１と、上記補機などの回転軸に
連結される内側環体３２とが同心状に配設され、両環体
３１，３２の間の環状空間に、一方向クラッチ３３と、
２つの深溝玉軸受３４とが配設されている。動作として
は、外側環体３１と内側環体３２との回転速度差に応じ
て、一方向クラッチ３３がフリー状態とロック状態とに
切り換わり、外側環体３１から内側環体３２への回転動
力を遮断したり伝達したりする。

【０００４】前述の一方向クラッチ３３は、内輪３７
と、外輪３８と、複数のころ３９と、各ころ３９を収納
保持する保持器４０と、各ころ３９をロック側に弾発付
勢する図示しないバネとを含む。なお、内輪３７の外周
面の円周数カ所には、外輪３８の内周面とでくさび状空
間を形成するカム面（図示省略）が形成されている。

【０００５】また、深溝玉軸受３４は、内輪４１と、外
輪４２と、複数の玉４３と、冠形保持器４４とを含む。
この深溝玉軸受３４では、内・外輪４１，４２間の軸方
向外端側のみにシール４５を取り付けており、軸方向内
端側にはシールを取り付けないようにしている。その理
由は、プーリユニットＢにおいて一方向クラッチ３３の
内部空間と両深溝玉軸受３４，３４の内部空間とを連通
させて、一方向クラッチ３３と両深溝玉軸受３４，３４
とを共通の潤滑剤で潤滑させるためである。

【０００６】さらに、深溝玉軸受３４の冠形保持器４４
は、その環状部をシール４５側に配置させるような形態
で内・外輪４１，４２間に収納されている。この配置形
態についても、一方向クラッチ３３と深溝玉軸受３４と
で潤滑剤を共用させやすくするためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
のように、深溝玉軸受３４の内・外輪４１，４２間でシ
ール４５側に冠形保持器４４の環状部が位置すると、軸
方向外端側の空間容積が冠形保持器４４の環状部の存在
により小さくなり、深溝玉軸受３４がわずかな温度上昇
によって前記空間の内圧が増大することになるために、
前記空間に存在する潤滑剤がシール４５による密封部か
ら漏洩しやすくなるなど、潤滑性の低下につながる。

【０００８】このような事情に鑑み、冠形保持器４４の
環状部の軸方向厚み寸法を小さくして前記空間容積を可
及的に大きくするように対処することが考えられるが、
その場合には、冠形保持器４４の剛性が低下する傾向と
なり、高速回転する状況において、冠形保持器４４のポ
ケット形成用の突片部分が径方向外向きに撓む現象が発
生しやすくなる。甚だしい場合には、冠形保持器４４の
突片部分が外輪４２の軌道面に対して接触することがあ
り、回転トルクの増大や保持器破損につながる。

【０００９】この他、上記従来例のように深溝玉軸受３
４と一方向クラッチ３３とを仕切らずに連通させるよう
な形態にしていると、潤滑剤の必要な場所である深溝玉
軸受３４の玉配置領域や一方向クラッチ３３のころ配置
領域から、深溝玉軸受３４と一方向クラッチ３３との間
の部分へ潤滑剤が移動させられやすくなるなど、潤滑剤
を必要な部位近傍に滞留させにくくなって潤滑性の低下
を余儀なくされる。

【００１０】これらの結果、プーリユニットの性能低下
をもたらす場合がある。

【００１１】したがって、本発明は、一方向クラッチお
よび深溝玉軸受を備えるプーリユニットの性能安定化を
図ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
プーリユニットは、同心状に配設される内外２つの環体
の間に一方向クラッチを介装し、その軸方向両側に深溝
玉軸受を介装したもので、前記両深溝玉軸受の軸方向外
側には、シールが装着されていて、この深溝玉軸受の保
持器が、冠形保持器とされ、この冠形保持器の環状部が
反シール側に位置する状態に組み込まれている。

【００１３】請求項２の発明にかかるプーリユニット
は、上記請求項１において、前記冠形保持器の環状部の
軸方向厚み寸法が、深溝玉軸受の軌道輪からはみ出ない
範囲で厚肉に設定されている。

【００１４】請求項３の発明にかかるプーリユニット
は、上記請求項１または２において、前記冠形保持器の
環状部の外周に、径方向外向きに膨出する輪状突起が設
けられ、この輪状突起が、深溝玉軸受の外輪に対して微
小隙間を介して対向させられている。

【００１５】要するに、本発明では、深溝玉軸受に備え
る冠形保持器の配置を工夫することにより、深溝玉軸受
において外側シール側の空間容積をアップさせてシール
による密封部からの潤滑剤の漏洩を防止できるようにし
ている。この冠形保持器の配置に伴いその環状部の軸方
向厚み寸法を可及的に厚くできるようになるから、冠形
保持器の剛性がアップして高速回転時に冠形保持器のポ
ケット形成用突片が径方向外向きに撓みにくくなる。

【００１６】また、請求項３のように、冠形保持器の環
状部外周に輪状突起を設けて、この輪状突起を外輪に対
して微小隙間を介して対向させることにより非接触密封
部を形成すれば、この非接触密封部とシールとでもって
深溝玉軸受の内部に潤滑剤を密封できるようになるとと
もに、この非接触密封部でもって一方向クラッチの内部
に潤滑剤を密封できるようになる。そのため、シールを
深溝玉軸受の軸方向内端側に設けなくても、深溝玉軸受
と一方向クラッチとを仕切ることができて、深溝玉軸受
と一方向クラッチの両方の必要部位近傍に潤滑剤を滞留
させることが可能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００１８】図１ないし図５は本発明の一実施形態にか
かり、図１は、プーリユニットの縦断側面図、図２は、
図１の（２）−（２）線断面で一方向クラッチのみを示
す図、図３は、一方向クラッチにおける保持器のポケッ
ト部分の展開平面図、図４は、深溝玉軸受単品の縦断側
面図、図５は、深溝玉軸受の冠形保持器の斜視図であ
る。

【００１９】図例のプーリユニットＡは、同心状に配設
される内外２つの環体１，２と、両環体１，２の間の環
状空間に介装される一方向クラッチ３と、前記環状空間
において一方向クラッチ３の軸方向両側に配設される２
つの深溝玉軸受４，４とを備えている。動作としては、
外側環体１と内側環体２との回転速度差に応じて、一方
向クラッチ３がフリー状態とロック状態とに切り換わ
り、外側環体１から内側環体２への回転動力を遮断した
り伝達したりする。

【００２０】以下、上記各構成要素を詳細に説明する。

【００２１】外側環体１の外周には、ベルト５が巻き掛
けられる周溝が波状に形成されている。また、内側環体
２は、例えばエンジンのクランクシャフトや自動車に備
える補機の駆動軸などの回転軸（図示省略）に取り付け
られる。

【００２２】前述の一方向クラッチ３は、内輪１０、外
輪１１、保持器１２、複数のころ１３と、コイルバネ１
４とを含む。なお、内輪１０の外周面の円周数カ所に
は、外輪１１の内周面とでくさび状空間を形成する平坦
なキー状のカム面１５が形成されている。保持器１２に
は、カム面１５に対応する位置に径方向内外に貫通する
ポケット１２ａが設けられている。この各ポケット１２
ａ内には、ころ１３およびコイルバネ１４が各々１つず
つ収納される。保持器１２の軸方向一端側内周の複数箇
所に突設される凸部１２ｂと、内輪１０の軸方向一端面
の複数箇所に設けられるスリット状の凹部１０ａとの係
合により、保持器１２が内輪１０に対して周方向ならび
に軸方向への動きが封じられた状態で固定されている。
コイルバネ１４は、保持器１２のポケット１２ａの内面
に一体形成される突起１２ｃに対して外嵌装着されてい
て、ころ１３を前記くさび状空間の狭い側（ロック側）
へ弾発付勢する。

【００２３】また、深溝玉軸受４は、内輪２０と、外輪
２１と、複数の玉２２と、冠形保持器２３とを含む。図
示例の深溝玉軸受４では、内・外輪２０，２１間の軸方
向外端側のみにシール２４を取り付けている。このシー
ル２４は、外輪２１の一方のシール取付溝２１ａに対し
て嵌入装着されており、そのリップが内輪２０に対して
接触するようになっている。

【００２４】本発明の特徴は、深溝玉軸受４の冠形保持
器２３の配置形態および形状を工夫していることであ
る。

【００２５】すなわち、冠形保持器２３は、その環状部
の円周数カ所に軸方向一方に開放するポケット２３ａを
設けた構造であって、基本構成は一般的に周知のものに
なっている。この冠形保持器２３は、例えばナイロン６
６などの合成樹脂材で形成される。

【００２６】そして、この冠形保持器２３を、その環状
部を深溝玉軸受４に対して反シール２４側に位置させる
状態にして内・外輪２０，２１間に組み込むことによっ
て、深溝玉軸受４においてシール２４側の空間容積を従
来例に比べて可及的に大きくさせるようにしている。こ
のように深溝玉軸受４のシール２４側の空間容積をアッ
プさせることができれば、深溝玉軸受４がわずかに昇温
した程度では前記空間の内圧が変化しにくくなるので、
シール２４による密封部からの潤滑剤の漏洩を防止でき
るようになる。

【００２７】また、上述したような冠形保持器２３の配
置によって、その環状部の軸方向厚み寸法を、内・外輪
２０，２１からはみ出ない範囲でシール２４に影響され
ることがなく厚肉に設定することができるようになっ
て、冠形保持器２３の剛性を高めることができるように
なった。このようにして冠形保持器２３の剛性をアップ
させていれば、深溝玉軸受４が高速回転している状態で
も、冠形保持器２３のポケット形成用の突片が従来例の
ように径方向外向きに撓んで外輪２１に対して接触する
といった不具合の発生を防止できるようになる。

【００２８】さらに、この冠形保持器２３の環状部の外
周に、径方向外向きに膨出する輪状突起２３ｂを設け、
この輪状突起２３ｂを、深溝玉軸受４の外輪２１のシー
ル取付溝２１ｂに対して微小隙間を介して対向させるこ
とにより、ここに非接触密封部を形成することができる
ようになった。これにより、深溝玉軸受４の軸方向内端
側にシールを設けなくても、深溝玉軸受４と一方向クラ
ッチ３とを仕切ることができるようになるから、それら
の玉配置領域やころ配置領域など潤滑剤の必要領域の近
傍に潤滑剤を滞留させることができるようになる。この
場合、深溝玉軸受４と一方向クラッチ３とに対して、同
じ種類の潤滑剤を使用しても、異なる種類の潤滑剤を使
用してもよい。

【００２９】以上、この実施形態では、深溝玉軸受４の
性能安定化と寿命向上とを達成できるようになり、プー
リユニットＡの性能安定化に貢献できるようになる。

【００３０】なお、本発明は上記実施形態にのみ限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。

【００３１】（１） 上記実施形態では、内輪１０の外
周面にカム面１５を設けた例を挙げているが、外輪１１
の内周面にカム面を設けたものも本発明に含まれる。

【００３２】（２） 上記実施形態のプーリユニットＡ
を、例えば自動車エンジンの補機であるオルタネータな
どに利用する場合、ベルト５の駆動源となるエンジンの
クランクシャフトの回転変動に関係なく、オルタネータ
のロータの回転を高域に維持して、発電効率を高めるよ
うにできる。つまり、クランクシャフトの回転数が上昇
するとき、一方向クラッチ３がロック状態となって内側
環体２を外側環体１と同期回転させる一方、クランクシ
ャフトの回転数が低下するとき、一方向クラッチ３がフ
リー状態となって内側環体２を外側環体１の減速と無関
係に自身の回転慣性力により回転継続させるような形態
で利用すればよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明では、深溝玉軸受の冠形
保持器の配置形態を工夫することにより、深溝玉軸受の
軸方向外端側における空間容積をアップさせることがで
きるから、従来のようにわずかな昇温によって潤滑剤が
シールによる密封部から漏洩するといった現象の発生を
防止できるようになり、潤滑性の長期安定化を達成でき
るようになる。

【００３４】また、請求項２の発明では、上記請求項１
の効果に加えて、深溝玉軸受の冠形保持器の剛性をアッ
プさせているから、一方向クラッチがロックした状態で
高速回転しても、深溝玉軸受の冠形保持器の突片が径方
向外向きに撓みにくくなり、そのため、回転トルクの長
期安定化を達成できるようになる。

【００３５】さらに、請求項３の発明では、上記請求項
１または２の効果に加えて、冠形保持器の環状部外周に
設けた輪状突起により、さらなる剛性アップを達成でき
るようになっている。しかも、この輪状突起を利用して
外輪との間に非接触密封部を形成して、この非接触密封
部とシールとでもって深溝玉軸受の内部に潤滑剤を密封
できるようにしているから、シールを深溝玉軸受の軸方
向内端側に設けなくても、深溝玉軸受と一方向クラッチ
とを仕切ることができて、それらの玉配置領域やころ配
置領域など潤滑剤の必要領域に潤滑剤を封入できるよう
になるとともに、潤滑剤を必要領域近傍に滞留させるこ
とができて、潤滑性の長期安定化を達成できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のプーリユニットの縦断側
面図

【図２】図１の（２）−（２）線断面で一方向クラッチ
のみを示す図

【図３】図１の一方向クラッチにおける保持器のポケッ
ト部分の展開平面図

【図４】図１中の深溝玉軸受単品の縦断側面図

【図５】図４中の冠形保持器の斜視図

【図６】従来例のプーリユニットの縦断側面図

【符号の説明】

Ａ プーリユニット １ 外側環体 ２ 内側環体 ３ 一方向クラッチ ４ 深溝玉軸受 ２３ 深溝玉軸受の冠形保持器 ２３ｂ 冠形保持器の輪状突起

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心状に配設される内外２つの環体の間
   に一方向クラッチを介装し、その軸方向両側に深溝玉軸
   受を介装したプーリユニットであって、 前記両深溝玉軸受の軸方向外側には、シールが装着され
   ていて、この深溝玉軸受の保持器が、冠形保持器とさ
   れ、この冠形保持器の環状部が反シール側に位置する状
   態に組み込まれている、ことを特徴とするプーリユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 請求項１のプーリユニットにおいて、前
   記冠形保持器の環状部の軸方向厚み寸法が、深溝玉軸受
   の軌道輪からはみ出ない範囲で厚肉に設定されている、
   ことを特徴とするプーリユニット。
3. 【請求項３】 請求項１または２のプーリユニットにお
   いて、前記冠形保持器の環状部の外周に、径方向外向き
   に膨出する輪状突起が設けられ、この輪状突起が、深溝
   玉軸受の外輪に対して微小隙間を介して対向させられて
   いる、ことを特徴とするプーリユニット。