JP2001208170A - 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置 - Google Patents

一方向クラッチ内蔵型プーリ装置

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JP2001208170A
JP2001208170A JP2000203188A JP2000203188A JP2001208170A JP 2001208170 A JP2001208170 A JP 2001208170A JP 2000203188 A JP2000203188 A JP 2000203188A JP 2000203188 A JP2000203188 A JP 2000203188A JP 2001208170 A JP2001208170 A JP 2001208170A
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liner
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量で、しかもオルタネータ等の補機を効率
良く運転させる事ができる構造を、低コストで実現す
る。 【解決手段】 従動プーリ7bを、合成樹脂製の本体部
分24の内径側部分に金属製のライナ25をモールドす
る事により構成する。このライナ25の外周面には多数
の凹凸を形成し、上記本体部分24との間にクリープが
発生するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の一方向クラッチ内蔵
型プーリ装置は、自動車の走行用エンジンのクランクシ
ャフトにより、この自動車用の補機を回転駆動する為に
利用するものである。即ち、自動車のパワーステアリン
グ用の送油ポンプ、エアコンデイショナ用のコンプレッ
サ、冷却ファン、水ポンプ、オルタネータ等の補機の回
転軸に固定する従動プーリとエンジンのクランクシャフ
トの端部に固定した駆動プーリとの間に無端ベルトを掛
け渡して補機を駆動するベルト駆動装置に、上記従動プ
ーリ又は駆動プーリとして組み込んだ状態で使用する。
【0002】
【従来の技術】自動車の走行用エンジンを駆動源とし
て、自動車に必要な発電を行なうオルタネータの構造
が、例えば特開平7−139550号公報に記載されて
いる。図5は、この公報に記載されたオルタネータ1を
示している。ハウジング2の内側に回転軸3を、1対の
転がり軸受4、4により、回転自在に支持している。こ
の回転軸3の中間部には、ロータ5と整流子6とを設け
ている。又、この回転軸3の一端部(図5の右端部)で
上記ハウジング2外に突出した部分には、従動プーリ7
を固定している。エンジンへの組み付け状態では、この
従動プーリ7に無端ベルトを掛け渡し、エンジンのクラ
ンクシャフトにより、上記回転軸3を回転駆動自在とす
る。
【0003】上記従動プーリ7として従来一般的には、
単に上記回転軸3に固定しただけのものを使用してい
た。これに対して近年、無端ベルトの走行速度が一定若
しくは上昇傾向にある場合には、無端ベルトから回転軸
への動力の伝達を自在とし、無端ベルトの走行速度が低
下傾向にある場合には、従動プーリと回転軸との相対回
転を自在とする、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型
プーリ装置が各種提案され、一部で使用されている。例
えば、特開昭56−101353号公報、特開平7−3
17807号公報、同8−61443号公報、同10−
285873号公報、特公平7−72585号公報、フ
ランス特許公報FR2726059A1等に、上述の様
な機能を有するオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プ
ーリ装置が記載されている。
【0004】図6は、このうちの特開平10−2858
73号公報に記載されているオルタネータ用一方向クラ
ッチ内蔵型プーリ装置を示している。このオルタネータ
用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、オルタネータ1
の回転軸3(図5)に外嵌固定自在なスリーブ8を有す
る。そして、このスリーブ8の周囲に従動プーリ7a
を、このスリーブ8と同心に配置している。そして、こ
れらスリーブ8の外周面と従動プーリ7aの内周面との
間に、1対のサポート軸受9、9と一方向クラッチ10
とを設けている。このうちのサポート軸受9、9は、上
記従動プーリ7aに加わるラジアル荷重を支承しつつ、
上記スリーブ8と従動プーリ7aとの相対回転を自在と
する。
【0005】又、上記一方向クラッチ10は、上記従動
プーリ7aが上記スリーブ8に対して所定方向に相対回
転する傾向となる場合にのみ、この従動プーリ7aから
スリーブ8への回転力の伝達を自在とする。この為、上
記一方向クラッチ10を構成し、上記スリーブ8に外嵌
固定した内輪11の中間部外周面には、カム面12を形
成している。又、このカム面12と上記従動プーリ7a
の内周面との間には、複数のローラ13、13を配置し
ている。そして、これら各ローラ13、13と、これら
各ローラ13、13を保持する為の保持器14との間
に、図示しない複数のばねを設けている。これら各ばね
は、上記カム面12と上記従動プーリ7aの内周面との
間に形成される円筒状隙間の寸法のうち、直径方向の幅
が狭くなった部分に、上記各ローラ13、13をくさび
状に食い込ませる方向に、これら各ローラ13、13を
弾性的に押圧している。又、この弾力に基づく上記各ロ
ーラ13、13を押圧する為のトルクは、4N・m以下
としている。
【0006】上述の様に構成する特開平10−2858
73号公報に記載されたオルタネータ用一方向クラッチ
内蔵型プーリ装置によれば、オルタネータ1の発電効率
を或る程度確保する事ができる。即ち、エンジンを構成
するクランクシャフトの回転速度が上昇し、このクラン
クシャフトの端部に固定した駆動プーリと上記従動プー
リ7aとの間に掛け渡した無端ベルト15の走行速度が
上昇傾向にある場合には、上記従動プーリ7aがスリー
ブ8に対し、所定方向に相対回転する傾向になる。この
結果、上記各ローラ13、13が、上記内輪11の外周
面と上記従動プーリ7aの内周面との間に形成される円
筒状隙間の寸法のうち、直径方向に亙る幅が狭くなった
部分にくさび状に食い込んで(ロック状態となって)、
上記従動プーリ7aから回転軸3への回転力の伝達を自
在とする。これに対して、上記クランクシャフトの回転
速度が低下し、上記無端ベルト15の走行速度が低下傾
向にある場合には、上記従動プーリ7aが上記スリーブ
8に対して、上記所定方向と反対方向に相対回転する。
この為、上記各ローラ13、13が上記円筒状隙間のう
ちの幅が広くなった部分に移動し、これら各ローラ1
3、13が当該部分で転動自在となって(オーバラン状
態となって)、上記従動プーリ7aと回転軸3との相対
回転を自在とする。この様にオーバラン状態への移行が
行なわれる為、クランクシャフトの回転速度の変動に拘
らず、上記オルタネータ1の回転軸3を、自身の回転慣
性力に基づき或る程度高域で回転させ続ける事ができ
る。この為、上記オルタネータ1の発電効率を或る程度
確保する事ができる。
【0007】又、上述の様なオルネータ用一方向クラッ
チ内蔵型プーリ装置を使用する事により、無端ベルト1
5の内周面と従動プーリ7aの外周面との摩擦面に加わ
る力の作用方向を一定にし、上記無端ベルト15の寿命
を向上させる事もできる。即ち、エンジンのクランクシ
ャフトには、各シリンダ内での爆発に同期した回転速度
の変動がある。そして、駆動用のエンジンがディーゼル
エンジンや直噴式のガソリンエンジンであった場合に
は、アイドリング時等の低回転時には、クランクシャフ
トの回転角速度の変動が、特に大きくなる。この結果、
このクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリに掛
け渡した無端ベルト15の走行速度も細かく変動する事
になる。一方、この無端ベルト15により従動プーリを
介して回転駆動されるオルタネータ1の回転軸3は、こ
の回転軸3自身並びにこの回転軸3に固定したロータ5
及び整流子6(図5)等の慣性質量に基づき、それ程急
激には変動しない。従って、従動プーリを回転軸3に対
し単に固定しただけの場合には、クランクシャフトの回
転角速度の変動に伴い、上記無端ベルト15の内周面と
従動プーリの外周面とが両方向に擦れ合う傾向となる。
この結果、この従動プーリと擦れ合う無端ベルト15
に、繰り返し異なる方向の応力が作用して、この無端ベ
ルト15と従動プーリとの間に滑りが発生し易くなった
り、或はこの無端ベルト15の寿命が短くなったりする
原因となる。尚、この様な従動プーリの外周面と無端ベ
ルト15の内周面との摩擦に基づく無端ベルト15の寿
命低下は、走行時に加減速を繰り返す等によっても生じ
る。
【0008】そこで、上述の様な従動プーリとして、上
記オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を使
用する事により、上記無端ベルト15の走行速度が一定
若しくは上昇傾向にある場合には、従動プーリ7aから
回転軸3への回転力の伝達を自在とし、反対に上記無端
ベルト15の走行速度が低下傾向にある場合には、これ
ら従動プーリ7aと回転軸3との相対回転を自在とす
る。即ち、上記無端ベルト15の走行速度が低下傾向に
ある場合には、上記従動プーリ7aの回転角速度を上記
回転軸3の回転角速度よりも遅くして、上記無端ベルト
15の内周面と従動プーリ7aの外周面との当接部が強
く擦れ合う事を防止する。この様にして、従動プーリ7
aと無端ベルト15との擦れ合い部に作用する応力の方
向を一定にし、これら無端ベルト15と従動プーリ7a
との間に滑りが発生したり、或はこの無端ベルト15の
寿命が低下する事を防止する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図6に示した従来構造
の場合には、従動プーリ7a等のプーリの強度を確保し
つつこのプーリの軽量化を低コストで図る事が難しい。
即ち、近年に於ける自動車の省燃費化の要求により、上
記従動プーリ7a等のプーリも軽量化する必要がある。
前述した特開平10−285873号公報には、このプ
ーリ7aの材質及び製造方法に関する記載はないが、金
属材料に切削加工を施して造るものと考えられ、あまり
軽量なものであるとは考えられない。強度上問題がない
部分を削り取る事により軽量化を図る事も考えられる
が、加工工程の増大によりコストが嵩む事が避けられな
い。又、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽合
金により、上記プーリをダイキャスト成形し、必要に応
じて成形と同時に強度上問題がない部分に凹部等の除肉
部を形成する事も考えられるが、やはりコストが嵩む事
が避けられない。
【0010】低コストで造れしかも軽量なプーリとして
従来から、無端ベルトに必要な張力を付与する為のテン
ショナを構成する、図7に示す様な板金製プーリ16、
或は図8に示す様な合成樹脂製プーリ17が知られてい
る。このうちの板金製プーリ16は、鋼板等の十分な剛
性を有する金属板にプレス等による曲げ加工を施す事に
より、中空に形成している。又、合成樹脂製プーリ17
は、深溝型の玉軸受18を構成する外輪19の周囲に、
この外輪19の外径側部分をモールドする状態で射出成
形している。
【0011】ところが、この様な板金製プーリ16は、
高速回転する自動車用補機を駆動する為の一方向クラッ
チ内蔵型プーリ装置を構成する為のプーリとして利用で
きない。この理由は、次の通りである。先ず、図7に示
した板金製プーリ16の場合には、その内径側に一方向
クラッチ及びサポート軸受を取り付ける為の内径側筒部
21を形成する際に、この内径側筒部21の外周面と外
径側筒部20の内周面との間に存在する筒状空間22内
に、成形用のダイス23を挿入する必要がある。一方、
一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を、補機の回転軸側に
設ける従動プーリ装置として使用する場合、この一方向
クラッチ内蔵型プーリ装置を構成する為の従動プーリの
外径を小さくして、クランクシャフト側に固定した駆動
プーリの外径との比を小さくする必要がある。従って、
上記筒状空間22の直径方向に関する幅は小さく、上記
ダイス23の厚さも小さくする必要がある。この為、こ
のダイス23の強度を十分に確保する事が難しく、板金
製プーリ16の加工が困難になる。尚、高速回転させる
必要がない補機の回転軸、或はクランクシャフトの端部
に設ける一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を構成する為
のプーリとして、板金製プーリを利用する事はできる
が、この場合でも、軽量化に関する効果の面からは、合
成樹脂製プーリの方が優れている。
【0012】一方、合成樹脂製プーリ17も、そのまま
では一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を構成する為のプ
ーリとして利用する事はできない。この理由は、次の通
りである。即ち、上記合成樹脂製プーリ17の場合に
は、この合成樹脂製プーリ17の内周面と上記外輪19
の外周面との間でクリープが発生し易い。この理由は、
合成樹脂と外輪19を構成する金属との摩擦係数が低い
事と、合成樹脂との嵌合である為、摩擦面となる嵌合面
の面圧を高くできない為である。テンショナの様に、上
記合成樹脂製プーリ17とこの合成樹脂製プーリ17の
内径側に配置した部材との間で特にトルクの伝達を行な
う事を意図していない装置の場合には、特に問題とはな
らないが、本発明の対象となる、一方向クラッチ内蔵型
プーリ装置を構成する従動プーリや駆動プーリの場合に
は、上述の様なクリープが発生した場合には、回転伝達
部材として役に立たなくなる。本発明の一方向クラッチ
内蔵型プーリ装置は、この様な事情に鑑みて発明したも
のである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の一方向クラッチ
内蔵型プーリ装置は、エンジンのクランクシャフト、或
はオルタネータ等の補機の回転軸に外嵌固定自在なスリ
ーブと、このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配
置されたプーリと、これらスリーブの外周面の軸方向中
間部とプーリの内周面の軸方向中間部との間に設けら
れ、このプーリが上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
の間での回転力の伝達を自在とする一方向クラッチと、
これらプーリの内周面とスリーブの外周面との間に設け
られ、このプーリに加わるラジアル荷重を支承しつつこ
れらスリーブとプーリとの相対回転を自在とするサポー
ト軸受とを備える。
【0014】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、上記プーリは、その外周面にベルト
を掛け渡す為の本体部分が合成樹脂製であり、内径部分
のうちの少なくともその内径側に上記一方向クラッチを
配置する部分が、上記本体部分を構成する合成樹脂中に
モールドされた、金属製で円筒状のライナにより構成さ
れている。そして、このライナの外周面と上記本体部分
の内周面とが、円周方向に関し凹凸係合している。
【0015】
【作用】上述の様に構成する本発明によれば、オルタネ
ータ等の各種補機をエンジンのクランクシャフトにより
駆動する為の、軽量な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
を、低コストで実現できる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態の第
1例を示している。本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ
装置は、オルタネータの回転軸の端部に設ける従動プー
リとして使用するもので、オルタネータ1の回転軸3
(図5)に外嵌固定自在なスリーブ8aを有する。又、
このスリーブ8aの周囲に従動プーリ7bを、このスリ
ーブ8aと同心に配置している。本発明の一方向クラッ
チ内蔵型プーリ装置の場合、上記従動プーリ7bを、合
成樹脂製の本体部分24の内径側に、円筒状のライナ2
5をモールドする事により構成している。このうちの本
体部分24は、合成樹脂を射出成形する事により構成し
たもので、その外周面に、ポリVベルトと呼ばれる内周
面に複数の突条を有する無端ベルトを掛け渡すべく、そ
れぞれが断面V字形である、複数の凹溝26、26を形
成している。尚、上記本体部分24を造る為の合成樹脂
としては、ガラス繊維入りのポリアミド66、或はガラ
ス繊維入りのポリフェニレンサルファイド等が使用可能
である。
【0017】又、上記ライナ25は、軟鋼等の金属製の
中空材に、旋削加工と突っ切り加工とを施して所定の長
さに形成したものである。この様なライナ25の内径面
には、ボール通しによる寸法出しを施して、このライナ
25の内径を所望寸法に仕上げている。又、このライナ
25の外径面にはローレット加工を施して、この外径面
に多数の凹凸を形成している。この様なライナ25の厚
さT25は、このライナ25の重量が徒に嵩まない様に、
且つ、後述する一方向クラッチ10から加わる、ラジア
ル方向の荷重を支承できる様に、1〜2mm程度の値にし
ている。
【0018】この様なライナ25は、上記本体部分24
の内径部分に、この本体部分24を射出成形する際にモ
ールドする。モールドした状態では、上記ライナ25の
外周面に形成した多数の凹凸と上記本体部分24の内周
面とが凹凸係合し、この本体部分24から上記ライナ2
5に大きなトルクを伝達する際にも、これら両部材2
4、25の周面同士の間にクリープが発生する事を防止
する。
【0019】又、前記スリーブ8aは、全体を円筒状に
形成しており、前記オルタネータ1の回転軸3の端部に
外嵌固定して、この回転軸3と共に回転自在である。こ
の為に図示の例では、上記スリーブ8aの中間部内周面
にねじ孔部27を形成し、このねじ孔部27と上記回転
軸3の先端部外周面に設けた雄ねじ部とを螺合自在とし
ている。又、上記スリーブ8aの先端部(図1の左端
部)内周面に、断面形状が六角形である係止孔部28を
形成して、この係止孔部28に、六角レンチ等の工具の
先端部を係止自在としている。更に、上記スリーブ8a
の基端部(図1の右端部)内周面は、上記回転軸3の先
端部中間寄り部とがたつきなく嵌合自在な円孔部29と
している。尚、上記スリーブ8aと回転軸3とを相対回
転しない様に組み合わせる構造は、スプライン係合、非
円形嵌合、キー係合等、他の構造を採用しても良い。
又、上記スリーブ8aの外周面中央部には、この外周面
から直径方向外方に突出する凸部30を、全周に亙り形
成している。
【0020】前述の様な従動プーリ7bを構成するライ
ナ25の内周面と、上記スリーブ8aの外周面との間
に、1対のサポート軸受9、9と、一方向クラッチ10
とを設けている。即ち、上記スリーブ8aの外周面と上
記ライナ25の内周面との間に存在する空間の軸方向中
間部に上記一方向クラッチ10を、同じくこの空間の軸
方向両端部でこの一方向クラッチ10を軸方向両側から
挟む位置に上記サポート軸受9、9を、それぞれ配置し
ている。尚、本例の場合、上記一方向クラッチ10とし
て、ローラクラッチを使用している。この一方向クラッ
チ10は、上記ライナ25が上記スリーブ8aに対して
所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら
ライナ25とスリーブ8aとの間での回転力の伝達を自
在とする。
【0021】この様な一方向クラッチ10を構成する
為、上記スリーブ8aの外周面に形成した上記凸部30
に、クラッチ用内輪31を、締まり嵌めにより外嵌固定
している。このクラッチ用内輪31は、浸炭鋼等の鋼板
にプレス加工等の塑性加工を施して全体を円筒状に形成
しており、外周面にカム面32を形成している。即ち、
上記クラッチ用内輪31の外周面に、ランプ部と呼ばれ
る複数の凹部33を、円周方向に亙って等間隔に形成す
る事により、上記外周面を上記カム面32としている。
【0022】これに対して、上記ライナ25の中間部内
周面に締まり嵌めにより内嵌固定したクラッチ用外輪3
4の内周面のうち、少なくとも次述するローラ35と当
接する軸方向中間部は、単なる円筒面としている。この
様なクラッチ用外輪34は、やはり浸炭鋼等の鋼板にプ
レス加工等の塑性加工を施して全体を円筒状に形成して
おり、軸方向両端部に内向フランジ状の鍔部36a、3
6bを形成している。尚、上記両鍔部36a、36bの
うち、一方(図1の左方)の鍔部36aは、上記クラッ
チ用外輪34の製造時に予め形成しておく為、このクラ
ッチ用外輪34の円筒部と同等の肉厚にしている。これ
に対して、他方(図1の右方)の鍔部36bは、このク
ラッチ用外輪34の直径方向内側に、次述するローラ3
5やクラッチ用保持器37を組み込んでから形成する
為、薄肉にしている。
【0023】又、上記クラッチ用内輪31及び上記クラ
ッチ用外輪34と共に上記一方向クラッチ10を構成す
る複数個のローラ35は、上記クラッチ用内輪31に、
このクラッチ用内輪31に対する回転を不能として外嵌
した合成樹脂製のクラッチ用保持器37に、転動及び円
周方向に亙る若干の変位自在に支持している。そして、
このクラッチ用保持器37に設けた柱部と上記各ローラ
35との間に、板ばね、或はこのクラッチ用保持器37
と一体の合成樹脂ばね等のばねを設けて、これら各ロー
ラ35を、円周方向に関して同方向に弾性的に押圧して
いる。又、図示の状態で、上記クラッチ用保持器37の
軸方向両端面は、上記クラッチ用外輪34を構成する両
鍔部36a、36bの内側面と近接対向させて、このク
ラッチ用保持器37が軸方向に変位する事を阻止してい
る。尚、この様な一方向クラッチ10の基本的な構造及
び作用は、従来から周知であるから、これ以上の詳しい
図示並びに説明は省略する。
【0024】又、前記各サポート軸受9、9は、前記従
動プーリ7bに加わるラジアル荷重を支承しつつ、この
従動プーリ7bと前記スリーブ8aとの相対回転を自在
とする。図示の例では、上記各サポート軸受9、9とし
て、深溝型の玉軸受を使用している。即ち、これら各サ
ポート軸受9、9はそれぞれ、内周面に深溝型の外輪軌
道38を有する軸受用外輪39と、外周面に深溝型の内
輪軌道40を有する軸受用内輪41と、上記外輪軌道3
8と内輪軌道40との間に転動自在に設けた複数個の玉
42とから成る。又、上記軸受用外輪39の両端部内周
面にそれぞれシールリング43、43の外周縁部を係止
する事により、上記各玉42を設置した空間の両端開口
部を塞いでいる。
【0025】この様な各サポート軸受9、9は、それぞ
れの軸受用外輪39を前記ライナ25の内周面両端部に
締り嵌めにより内嵌固定し、それぞれの軸受用内輪41
を上記スリーブ8aの外周面両端部に締り嵌めにより外
嵌固定する事により、上記スリーブ8aの外周面両端部
とライナ25の内周面両端部との間に組み付けている。
尚、本例の場合、上記各サポート軸受9、9を構成する
軸受用内輪41の一端面を、それぞれスリーブ8aの中
間部外周面に形成した凸部30の軸方向両端面に突き当
てている。
【0026】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の場合には、前述の図6に示した従
来構造と同様に、前記従動プーリ7bに掛け渡した無端
ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合に
は、この無端ベルトからオルタネータ1の回転軸3への
動力の伝達を自在とし、この無端ベルトの走行速度が低
下傾向にある場合には、上記従動プーリ7bと回転軸3
との相対回転を自在とする。この為、上記オルタネータ
1の発電効率の確保と上記無端ベルトの寿命延長とを図
れる。
【0027】特に、本発明の一方向クラッチ内蔵型プー
リ装置によれば、軽量でしかもオルタネータ1の発電効
率を良好にできる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を、
低コストで実現できる。即ち、上記従動プーリ7bの容
積の大部分を占める前記本体部分24を、比重の小さな
合成樹脂製とするので、上記従動プーリ7b全体の軽量
化を図れる。又、上記回転軸3の回転速度を高めるべ
く、この従動プーリ7bの外径を小さくする事が可能
で、しかも加工作業が容易となる。且つ、前記クラッチ
用外輪34とライナ25とは、何れも金属製である為、
これら両部材34、25の嵌合部の面圧を高くして、こ
の嵌合部に作用する摩擦を大きくし、上記クラッチ用外
輪34とライナ25との間で大きなトルクの伝達も可能
である。この為、十分に軽量でしかも実用に耐える一方
向クラッチ内蔵型プーリ装置を実現できる。
【0028】次に、図2は、本発明の実施の形態の第2
例を示している。本例の場合も、オルタネータの回転軸
の端部に設ける従動プーリとして使用するものである。
この様な本例の場合、従動プーリ7cを、合成樹脂製の
本体部分24の内径側に、円筒状のライナ25aをモー
ルドする事により構成している。このうちの本体部分2
4の形状及び材質は、上述した第1例の場合と同様であ
る。特に本例の場合には、上記ライナ25aとして、S
UJ2の如き軸受鋼等の硬質金属により全体を円筒状に
形成し、中間部内周面に直径方向内方に突出する凸部4
4を、全周に亙り形成したものを使用している。そし
て、この凸部44の内周面を、クラッチ用内輪31の外
周面に形成したカム面32と共にローラクラッチ機構を
構成する、円筒面としている。即ち、一方向クラッチ1
0aのロック時に、この一方向クラッチ10aを構成す
る複数個のローラ35が、上記カム面32と上記凸部4
4の内周面との間で突っ張る様に構成している。又、各
サポート軸受9、9を構成する軸受用外輪39は、それ
ぞれ上記ライナ25aの軸方向両端部に締り嵌めで内嵌
固定すると共に、それぞれの一端面を上記凸部44の軸
方向両端面に突き当てている。
【0029】上述の様な本例の一方向クラッチ内蔵型プ
ーリ装置を構成する、上記従動プーリ7cの場合も、上
記ライナ25aの外周面にローレット加工による多数の
凹凸を形成して、トルク伝達時に、このライナ25aと
上記本体部分24との間でクリープが発生するのを防止
している。尚、本例の場合には、前述の第1例の場合に
設けたクラッチ用外輪34(図1)は省略している。従
って、上記一方向クラッチ10aのロック時に、上記各
ローラ35から上記ライナ25aに、直接直径方向外方
に向いたラジアル荷重が加わる。従って、本例の場合に
は、上記ライナ25aの軸方向中間部で上記各ローラ3
5と係合する、凸部44部分の厚さT44を2mm以上確保
して、上記ラジアル荷重に対する剛性及び強度の確保を
図っている。その他の構成及び作用は、前述した第1例
の場合と同様である。
【0030】次に、図3は、本発明の実施の形態の第3
例を示している。本例は、エアコンディショナ用のコン
プレッサの回転軸の端部に設ける従動プーリとして使用
するものである。この様な本例の場合には、従動プーリ
7dを構成する合成樹脂製の本体部分24aの内径側部
分にモールドするライナ25bを、一方向クラッチ10
b部分にのみ設けている。即ち、このライナ25bの軸
方向長さを、前述した第1例及び上述した第2例の場合
よりも短くすると共に、各サポート軸受9、9を構成す
る軸受用外輪39、39の軸方向端面を、上記ライナ2
5bの軸方向両端面に突き当てている。そして、この状
態で、これら軸受用外輪39、39及びライナ25b
を、上記本体部分24aの内径部分にモールドしてい
る。尚、このモールド作業(本体部分24aの射出成形
作業)は、スリーブ8aの周囲に上記一方向クラッチ1
0b及び各サポート軸受9、9を外嵌した後に行なう。
この理由は、上記本体部分24aの中心軸と上記スリー
ブ8aの中心軸とを正確に一致させる(芯出しを行な
う)為である。又、上記本体部分24aの両端部内周縁
には、それぞれ内向フランジ状の鍔部45、45を設け
て、上記各軸受用外輪39、39が、上記本体部分24
aの内側から抜け出ない様にしている。その他の構成及
び作用は、上記ライナ25bの厚さやこのライナ25b
の外周面に多数の凹凸を形成する事等を含め、上述した
第2例の場合と同様である。尚、本例の場合には、ライ
ナ25bが軸方向に移動不能になっているので、このラ
イナ25bの外周面に、ねじ状の螺旋溝或はスプライン
状の平行溝を形成する事も可能である。この様に、ライ
ナ25bの外周面に、円周方向に関する凹凸である溝を
形成し、上記本体部分24aの内周面部分と係合させれ
ば、より大きなトルク伝達が可能になる。
【0031】次に、図4は、本発明の実施の形態の第4
例を示している。本例の場合は、上述した第1〜3例の
場合とは異なり、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ
装置を、エンジンのクランクシャフトの端部に設ける駆
動プーリとして使用するものである。駆動プーリには、
従動プーリに比べて大きなトルクが負荷されるので、回
転伝達部の強度を、従動プーリの場合に比べて高くする
必要がある。この様な事情に鑑みて本例の場合には、ス
リーブ8bの基端部(図4の右端部)内周面を、開口端
縁に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した、円すい
凹面状のテーパ面46としている。
【0032】上記スリーブ8bの内周面中間部に形成し
たねじ孔部27と上記クランクシャフトの端部外周面に
形成した雄ねじ部とを螺合させ、上記スリーブ8bを上
記クランクシャフトの端部に外嵌した状態では、このク
ランクシャフトの外周面の中間部先端寄りに形成した、
円すい凸面状のテーパ面と上記テーパ面46とが予圧を
付与された状態で嵌合して、両テーパ面同士が強く摩擦
係合する。従って、上記クランクシャフトから上記スリ
ーブ8bへのトルク伝達は、上記ねじ孔部27と上記雄
ねじ部とのねじ締結部だけでなく、上記両テーパ面同士
の嵌合部の摩擦によっても行なう。又、上記駆動プーリ
47を構成する合成樹脂製の本体部分24bの内径側に
モールドするライナ25cの外周面には、これら本体部
分24bとライナ25cとの間で大きなトルクを確実に
伝達自在とすべく、転造加工等により大きな(粗い)凹
凸を形成している。この凹凸の形状は任意であるが、前
述した第1例や第2例等の様に、螺旋形状等が採用自在
である。
【0033】又、上記駆動プーリ47は、無端ベルトを
掛け渡す為のベルト溝の直径を、前述の第1〜3例の様
な従動プーリ7b〜7dに比べて大きくする必要があ
る。この様に駆動プーリ47の外径を大きくしても、合
成樹脂製の本体部分24bが成形時に均一に硬化する様
に、この駆動プーリ47の両側面の径方向中間部に凹部
48、48を設けて、この駆動プーリ47を構成する本
体部分24bの肉厚を、この駆動プーリ47全体でほぼ
均一にしている。そして、上記駆動プーリ47のモール
ド時にボイド等の損傷が発生しない様にすると同時に、
この駆動プーリ47を含む、一方向クラッチ内蔵型プー
リ装置が軽量になる様にしている。尚、上記各凹部4
8、48を設けた事に伴って、上記駆動プーリ47に強
度上の問題が発生しない様に、この駆動プーリ47の両
側面で上記各凹部48、48内に位置する部分に複数の
補強リブ49、49を、円周上に亙り等ピッチで形成し
ている。その他の構成及び作用に就いては、前述した第
3例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付
して重複する説明は省略する。
【0034】尚、以上に述べた実施の形態の各例は何れ
も、一方向クラッチの両側に1対のサポート軸受を用い
た構造に就いて示したが、サポート軸受を1個のみ設け
る事も可能である。但し、サポート軸受を1個のみとす
る場合には、プーリに偏荷重が負荷されない様にする
為、サポート軸受の幅方向の中心を、できる限り(無端
ベルトの張力に基づいてプーリに加わる)荷重の作用点
近傍に配置する。これと同時に、上記プーリに傾きが生
じない様に、角すきまの小さな軸受、或は傾きに対する
剛性が高い、3点接触玉軸受、4点接触玉軸受等の3点
以上で接触する玉軸受を用いる事が好ましい。
【0035】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成し作用
するので、オルタネータ等の補機を効率良く駆動でき、
しかも軽量な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を、低コ
ストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す半部断面
図。
【図2】同第2例を示す半部断面図。
【図3】同第3例を示す半部断面図。
【図4】同第4例を示す半部断面図。
【図5】従来から知られているオルタネータの1例を示
す断面図。
【図6】従来から知られているオルタネータ用一方向ク
ラッチ内蔵型プーリ装置の1例を示す断面図。
【図7】テンショナ用として従来から知られているプー
リの第1例を示す部分断面図。
【図8】同第2例を示す部分断面図。
【符号の説明】
1 オルタネータ 2 ハウジング 3 回転軸 4 転がり軸受 5 ロータ 6 整流子 7、7a、7b、7c、7d 従動プーリ 8、8a、8b スリーブ 9 サポート軸受 10、10a、10b 一方向クラッチ 11 内輪 12 カム面 13 ローラ 14 保持器 15 無端ベルト 16 板金製プーリ 17 合成樹脂製プーリ 18 玉軸受 19 外輪 20 外径側筒部 21 内径側筒部 22 筒状空間 23 ダイス 24、24a、24b 本体部分 25、25a、25b、25c ライナ 26 凹溝 27 ねじ孔部 28 係止孔部 29 円孔部 30 凸部 31 クラッチ用内輪 32 カム面 33 凹部 34 クラッチ用外輪 35 ローラ 36a、36b 鍔部 37 クラッチ用保持器 38 外輪軌道 39 軸受用外輪 40 内輪軌道 41 軸受用内輪 42 玉 43 シールリング 44 凸部 45 鍔部 46 テーパ面 47 駆動プーリ 48 凹部 49 補強リブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に外嵌固定自在なスリーブと、こ
    のスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置されたプ
    ーリと、これらスリーブの外周面の軸方向中間部とプー
    リの内周面の軸方向中間部との間に設けられ、このプー
    リが上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の回転
    力の伝達を自在とする一方向クラッチと、これらプーリ
    の内周面とスリーブの外周面との間に設けられ、このプ
    ーリに加わるラジアル荷重を支承しつつこれらスリーブ
    とプーリとの相対回転を自在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、上記プ
    ーリは、その外周面にベルトを掛け渡す為の本体部分が
    合成樹脂製であり、内径部分のうちの少なくともその内
    径側に上記一方向クラッチを配置する部分が、上記本体
    部分を構成する合成樹脂中にモールドされた、金属製で
    円筒状のライナにより構成されており、このライナの外
    周面と上記本体部分の内周面とが、円周方向に関し凹凸
    係合している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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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139198A (ja) * 2007-01-22 2007-06-07 Jtekt Corp プーリ装置

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