JP2017161006A - クラッチ内蔵プーリユニット - Google Patents

Abstract

【課題】露出環境下での使用が避けられないクラッチ内蔵プーリユニットについて、ダストカバーによる異物侵入防止の信頼性を高めることを目的としている。
【解決手段】プーリ２とそのプーリの内側に挿入される回転軸３との間に一方向クラッチ４と軸受５を介在したクラッチ内蔵プーリユニットであって、プーリ２の一端側端面の全域を覆うダストカバー６を具備し、そのダストカバー６を、プーリ２の円筒内径面２ｃに嵌合する内径側嵌合部６ｂと、プーリ２の円筒外径面２ｄに嵌合する外径側嵌合部６ｄを有し、その内径側嵌合部６ｂと外径側嵌合部６ｄがプーリの端面に添う環状つなぎ部６ｃを介して連設されたものにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンのクランクシャフトの回転をオルタネータなどのエンジン補機に伝達する目的で使用するクラッチ内蔵プーリユニット、詳しくは、使用状況下での水や汚泥などの内部への侵入防止の信頼性を高めたクラッチ内蔵プーリユニットに関する。

首記のクラッチ内蔵プーリユニットは、エンジン補機の回転軸上に設けられるプーリ内に一方向クラッチを組み込んだものである。

このクラッチ内蔵プーリユニットは、エンジンが急減速されてプーリの回転速度が惰性で回転し続けようとするエンジン補機の回転軸の回転速度よりも低下したときに、一方向クラッチの係合が解かれてプーリがフリー回転する。

これにより、クランクシャフトに取り付けられたプーリとエンジン補機の回転軸に取り付けられたプーリとの間に掛け渡されたベルトのプーリに対する滑りや張力増加が防止され、ベルトの摩耗や耐久性の低下が防止される。

そのクラッチ内蔵プーリユニットの従来技術として、例えば、下記特許文献１,２に記載されたものがある。

このクラッチ内蔵プーリユニットは、車体の下方において外部に露出して取り付けられることから、異物（泥水や塵芥など）の内部への侵入防止策として、露出側の端部をダストカバーで覆うことが行われている。

前記特許文献１のプーリユニットでは、そのダストカバーとして、プーリの開放端側の端面の全域を覆うものが設けられている。

この特許文献１のプーリユニットに採用されたダストカバーは、プーリの端面の全域を覆う蓋部とプーリの開放端側の外周に嵌める筒状部とを組み合わせており、前記筒状部の先端内周に設けた係合爪をプーリの外周に設けられた溝に係合させてプーリに固定される。

また、前記特許文献２のプーリユニットでは、前記ダストカバーとして、プーリの開放端側の端面に添わせる平板とプーリの開放端側の内周に入り込ませる係合板とを組み合わせたものが設けられている。

この特許文献２のプーリユニットに採用されたダストカバーは、前記平板の内面にシールリップを設けており、前記係合板をプーリの開放端側の内周面に加工された係合溝に係合させてプーリに固定される。この状態で前記シールリップがプーリの端面に全周において押し当てられて、プーリの内側空間の封止がなされる。

特開２０１４−２２８０１１号公報 特開２０１３−０２４２９３号公報

前記特許文献１のプーリユニットは、ダストカバーによる封止が、蓋部の外周に連設された筒状部をプーリの外周に密着させる方法でなされる。

この構造によれば、プーリの端面の全域がダストカバーによって覆われるが、筒状部による締め付けが外周側から内周側に向けて行われるため、プーリが高速回転するときの遠心力によるカバーの拡径を防止するために、カバーの剛性を向上させる必要があり、前記筒状部の肉厚増加などを招く不具合があった。
また、ダストカバーの材質はガラス繊維強化ＰＡ（ポリアミド樹脂）やガラス繊維強化フェノール樹脂などが使用されるが、使用雰囲気が高い場合、プーリ（鋼）とのはめあいが熱膨張率の違いにより緩くなる恐れがあり、初期はめあいの締め代を増加させる必要があるが、その場合、組立性の低下を招く課題があった。

これに対し、前記特許文献２のプーリユニットは、ダストカバーの保持がプーリの内径側で行われることからプーリが高速回転するときの遠心力による影響を受けない。しかしながら、このプーリユニットのダストカバーではプーリの端面の外周側が覆われず、このため、特許文献１のプーリユニットに比べてシールの信頼性に劣る点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、露出環境下での使用が避けられない
クラッチ内蔵プーリユニットについて、ダストカバーによる異物侵入防止の信頼性を高めることを目的としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、プーリとそのプーリの内側に挿入される回転軸との間に一方向クラッチと軸受を介在したクラッチ内蔵プーリユニットであって、プーリの一端側端面の全域を覆うダストカバーを具備し、
そのダストカバーが、前記プーリの円筒内径面に嵌合する内径側嵌合部と、プーリの円筒外径面に嵌合する外径側嵌合部を有し、その内径側嵌合部と外径側嵌合部がプーリの端面に添う環状つなぎ部を介して連設されたクラッチ内蔵プーリユニットを提供する。

かかるクラッチ内蔵プーリユニットは、下記１）〜３）の形態のものが考えられる。
１）前記外径側嵌合部が前記プーリの円筒外径面に締代の無い状態で嵌合し、前記内径側嵌合部が締代をもって前記プーリの円筒内径面に嵌合するもの。
２）前記内径側嵌合部と前記外径側嵌合部が共に締代をもって前記プーリの円筒内径面と円筒外径面にそれぞれ嵌合するもの。
３）前記プーリが、前記円筒外径面と前記円筒内径面の少なくとも一方に係合溝を有し、前記ダストカバーが、前記係合溝に係止する係合爪を有するもの。

なお、前記ダストカバーは、樹脂、ゴム、ゴム被覆鋼板などの材料で構成することができる。樹脂は、剛性を高めたガラス繊維強化ＰＡ（ポリアミド樹脂）や、ガラス繊維強化フェノール樹脂などが好ましい。

この発明のクラッチ内蔵プーリユニットは、プーリの円筒外径面と円筒内径面の双方に嵌合するダストカバーを設けており、そのダストカバーの外径側嵌合部がプーリの円筒外径面に嵌合した箇所と、ダストカバーの内径側嵌合部がプーリの円筒内径面に嵌合した箇所の２箇所において内外間のシールがなされる。

これにより、シール性能が向上し、プーリが高速回転するときの遠心力によるシール性の低下も起こらず、従来品に比べて泥水などの異物の侵入防止に関する信頼性が高まる。

また、前記内径側嵌合部と外径側嵌合部が、前記環状つなぎ部を介して互いに連なって２層のリングを構成するため、ダストカバーのプーリに対する取り付け部の剛性確保も同時になされ、プーリが高速回転するときの遠心力に対する信頼性も向上してダストカバーの外径側と内径側の各嵌合部の肉厚を増加させるなどの対応が不要になる。

このほか、前記内径側嵌合部と外径側嵌合部が前記環状つなぎ部を介して連なる形状を採用することで、回転軸の長さを短かくする仕様のプーリユニットにも対応可能となり、低コスト化の効果も併せて期待できる。

この発明のクラッチ内蔵プーリユニットの一例を示す断面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 図１のＡ部の拡大断面図である。 この発明のクラッチ内蔵プーリユニットの他の例を示す断面図である。

以下、この発明のクラッチ内蔵プーリユニットの実施の形態を添付図面の図１〜図４に基づいて説明する。

図１に示すように、例示のクラッチ内蔵プーリユニット１は、中空のプーリ２と、そのプーリ２の内側に配置される回転軸（図のそれはプーリハブ）３と、プーリ２と回転軸３との間に介在される一方向クラッチ４及び２組の軸受５と、プーリ２の露出側端部に装着されるダストカバー６とからなる。

プーリ２は、外周に複列のＶ溝２ａを有し、そのＶ溝２ａに動力伝達用のベルト（図示せず）が掛けられる。

回転軸３は、外周に大径のカムリング部３ａと、そのカムリング部３ａの両側に一対の
円筒軸受面３ｂを有しており、前記カムリング部３ａとプーリ２の内径面との間に一方向クラッチ４が組み込まれている。

また、前記一対の円筒軸受面３ｂのそれぞれとプーリ２の内径面との間に前記軸受５が
組み込まれている。その軸受５は、片シール付き軸受であり、シール５ａが外側になる向きに組み込まれている。

一方向クラッチ４は、図１、図２に示すように、プーリ２の内径面に圧入された鋼製の外輪４ａと、その外輪４ａと回転軸３との間に組み込まれる保持器４ｂと、その保持器４ｂに設けられたポケット４ｃに組み込まれるローラの係合子４ｄ及びスプリング４ｅを組み合わせたものである。

回転軸３のカムリング部３ａの外周には、カム面４ｆが周方向に間隔をおいて複数設けられており、そのカム面４ｆと前記外輪４ａの円筒内径面との間に形成されたくさび空間に前記係合子４ｄが配置され、その係合子４ｄがスプリング４ｅによって前記くさび空間の狭小部に向けて付勢されている。

この一方向クラッチ４は、エンジンのクランクシャフトの回転がプーリ２に伝達されてプーリ２と一体の外輪４ａが図２の矢印方向に回転すると、係合子４ｄがくさび空間の狭小部（外輪４ａの円筒内径面とカム面４ｆとの間）に噛み込まれ、外輪４ａの回転が係合子４ｄ経由で回転軸３に伝達されて回転軸３がプーリ２と一体になって回転する。

そして、オルタネータの回転軸と一体回転する回転軸３の回転速度がエンジンの急減速などによってプーリ２の回転速度を上回ると、カム面４ｆに対する係合子４ｄの係合が解
け、プーリ２がフリー回転してプーリ２と回転軸３との間における回転の伝達が遮断され
る。

なお、この一方向クラッチは良く知られたものであるので、ここでのこれ以上の説明は
省く。

ダストカバー６は、ガラス繊維強化ＰＡやガラス繊維強化フェノール樹脂などの樹脂、ゴム、ゴム被覆鋼板などを材料にして作られている。

このダストカバー６は、図１及び図３に示すように、プーリユニットの開放端側の端面を覆う平坦な円板部６ａの外周に内径側嵌合部６ｂと、その内径側嵌合部６ｂの軸方向外端部から径方向外向きに延び出す環状つなぎ部６ｃと、その環状つなぎ部６ｃの径方向外端から軸方向内向きに延び出す外径側嵌合部６ｄを備える。

また、外径側嵌合部６ｄの先端部に、径方向内向きに突出した係合爪６ｅを有する。

プーリ２のダストカバー取り付け側の外周には、係合溝２ｂが形成されており、その係合溝２ｂに前記係合爪６ｅを係合させることで、プーリ２に対するダストカバー６の保持（そのダストカバー６の取り付け状態の保持）がなされるようにしている。

図示のダストカバー６の内径側嵌合部６ｂは、プーリ２の円筒内径面２ｃに対して締代をもって接するものになっている。外径側嵌合部６ｄも、同様に、プーリ２の円筒外径面２ｄに対して締代をもって接するものになっている。

これにより、プーリユニットの片端における内外間のシールが２箇所においてなされ、
プーリ２の内部への異物の侵入防止が安定してなされる。

また、内径側嵌合部６ｂと外径側嵌合部６ｄが、２層のリングを構成するため、ダスト
カバーのプーリに対する取り付け部の剛性が高まり、プーリが高速回転するときの遠心力に対する信頼性も向上する。

さらに、前記内径側嵌合部６ｂと外径側嵌合部６ｄが互いに連なる形状であるので、ダストカバーの円板部６ａをプーリ２の内側に入り込ませることができ、回転軸３の長さを短かくする仕様のプーリユニットにも対応可能となってコスト低減も図り易くなる。

なお、ダストカバー６の外径側嵌合部６ｄは、プーリ２の円筒外径面２ｄに対して締代の無い状態で嵌合させても構わない。

その構造でも、外径側嵌合部６ｄとプーリ２の円筒外径面２ｄが嵌合した箇所において固形異物の侵入が阻止され、また、内径側嵌合部６ｂとプーリ２の円筒内径面２ｃが嵌合した箇所において水や泥水の侵入が防止されるので、従来品に勝るシールの信頼性が得られる。

なお、ダストカバー６を装着位置に保持する係合溝と係合爪は、プーリ２とダストカバー６のプーリ内径側における嵌め合い部に設けてもよく、プーリ２とダストカバー６のプーリ内径側及びプーリ外径側の双方の嵌め合い部に設けることもできる。

図４は、この発明のクラッチ内蔵プーリユニットの変形例である。この図４のクラッチ内蔵プーリユニット１は、プーリ２の開放側端部の外周コーナ部を円弧面状に加工してダストカバー６の環状つなぎ部６ｃと外径側嵌合部６ｄが交差する箇所を前記プーリ２の開
放側端部の外周コーナ部の形状に対応させた形状にしており、この点のみが図１のクラッチ内蔵プーリユニット１と異なる。
この構造も、ダストカバー６がプーリ２の内径側と外径側の２箇所でプーリ２と嵌合するので、シールの信頼性向上やダストカバー取り付け部の剛性向上、ダストカバーの円板部のプーリ内部への入り込み配置などが可能である。

１ クラッチ内蔵プーリユニット
２ プーリ
２ａ Ｖ溝
２ｂ 係合溝
２ｃ 円筒内径面
２ｄ 円筒外径面
３ 回転軸
３ａ カムリング部
３ｂ 円筒軸受面
４ 一方向クラッチ
４ａ 外輪
４ｂ 保持器
４ｃ ポケット
４ｄ 係合子
４ｅ スプリング
４ｆ カム面
５ 軸受
５ａ シール
６ ダストカバー
６ａ 円板部
６ｂ 内径側嵌合部
６ｃ 環状つなぎ部
６ｄ 外径側嵌合部
６ｅ 係合爪

Claims (7)

1. プーリ（２）とそのプーリ（２）の内側に挿入される回転軸（３）との間に一方向クラッチ（４）と軸受（５）を介在したクラッチ内蔵プーリユニットであって、
   プーリ（２）の一端側端面の全域を覆うダストカバー（６）を具備し、
   そのダストカバー（６）が、前記プーリ（２）の円筒内径面（２ｃ）に嵌合する内径側嵌合部（６ｂ）と、円筒外径面（２ｄ）に嵌合する外径側嵌合部（６ｄ）を有し、その内径側嵌合部（６ｂ）と外径側嵌合部（６ｄ）がプーリ（２）の端面に添う環状つなぎ部（６ｃ）を介して連設されたクラッチ内蔵プーリユニット。
2. 前記外径側嵌合部（６ｄ）が前記プーリ（２）の円筒外径面（２ｄ）に締代の無い状態で嵌合し、前記内径側嵌合部（６ｂ）が前記プーリ（２）の円筒内径面（２ｃ）に締代をもって嵌合するように構成された請求項１に記載のクラッチ内蔵プーリユニット。
3. 前記内径側嵌合部（６ｂ）と前記外径側嵌合部（６ｄ）が共に締代をもって前記プーリ（２）の円筒内径面（２ｃ）と円筒外径面（２ｄ）にそれぞれ嵌合するように構成された請求項１に記載のクラッチ内蔵プーリユニット。
4. 前記プーリ（２）が、前記円筒内径面（２ｃ）と前記円筒外径面（２ｄ）の少なくとも一方に係合溝（２ｂ）を有し、前記ダストカバー（６）が、前記係合溝（２ｂ）に係止する係合爪（６ｅ）を有する請求項１〜３のいずれかに記載のクラッチ内蔵プーリユニット。
5. 前記ダストカバーの材質が、樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載のクラッチ内蔵プーリユニット。
6. 前記ダストカバーの材質が、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂又はガラス繊維強化フェノール樹脂である請求項５に記載のクラッチ内蔵プーリユニット。
7. 前記ダストカバーの材質が、ゴム又はゴム被覆鋼板である請求項１〜４のいずれかに記載のクラッチ内蔵プーリユニット。

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