JP3773017B2 - プーリユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向クラッチ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、例えば自動車のエアコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、オルタネータ、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８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つの転がり軸受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、複数のころ３７と、各ころ３７を収納するポケット３９を円周数カ所に有する環状の保持器３８と、保持器３８の外周に配設される外輪４０と、保持器３８の内周に配設される内輪４２と、各ころ３７をロック側に弾発付勢する図示しないバネとを含む構造になっている。なお、内輪４２の外周面の円周数カ所に、外輪４０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】
図例のプーリユニットＢでは、一方向クラッチ３３の外輪４０の軸方向両側に薄肉の延長部分４０ａ，４０ｂを設け、この延長部分４０ａ，４０ｂの内周に両転がり軸受３４，３４を圧入嵌合させるように構成し、一方向クラッチ３３と２つの転がり軸受３４，３４とを一体的に取り扱えるようにしている。
【０００６】
ところで、プーリユニットＢは、クランクシャフトや補機の駆動軸などの回転軸４４に対して取り付けられるが、その取り付け形態としては、図示するように、プーリユニットＢの内側環体３２を回転軸４４の胴部４５に対して、回転軸４４の軸端の雄ねじ部４６が内側環体３２から突出する状態に嵌合し、この雄ねじ部４６にナット４７を螺合する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例では、回転軸４４の雄ねじ部４６およびナット４７がプーリユニットＢの内側環体３２の外側に位置して出っ張るために、プーリユニットＢの設置場所での占有スペースが軸方向に大きくなり、場合によってはプーリユニットＢを設置できなくなることもある。
【０００８】
これに対し、図９に示すような一方向クラッチを内蔵していない従来一般的なプーリＣでは、上述したような一方向クラッチの配置空間が不要なので、回転軸４４の雄ねじ部４６をプーリ内周に位置させ、このプーリ内周でナット４７を締め付けるようにしている。このような取付形態は、一方向クラッチを内蔵しないプーリＣのように厚み寸法を厚くできて、工具嵌入空間４８を確保できる場合に限って実現できるのであり、上述した一方向クラッチ付きのプーリユニットＢでは上述したような工具嵌入空間４８を確保できないので、採用できないのが実情である。
【０００９】
したがって、本発明は、一方向クラッチを内蔵するプーリユニットにおいて、回転軸に対して取り付けた状態での軸方向寸法を縮小できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のプーリユニットは、同心状に配設される内外２つの環体間に円周方向複数のくさび状空間を形成するとともに、各くさび状空間にころをくさび部材として介装してなる一方向クラッチと、この一方向クラッチの軸方向両側に配設される転がり軸受とを備えたプーリユニットであって、前記内側環体の中心孔の軸方向一方の自由端側の領域に当該内側環体の回転操作用の工具が軸方向挿抜可能にかつ周方向同期回転可能に嵌合される工具取付部が、また、前記中心孔の軸方向中間領域であって前記一方向クラッチの少なくともころの全幅に渡って径方向に対応する領域に回転軸の軸端の雄ねじ部が螺合される雌ねじ部が、さらに、前記中心孔の軸方向他方の内側環体取付対象側の領域に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部が、それぞれ設けられ、前記一方向クラッチおよび転がり軸受は、それぞれの外輪と同等もしくはそれ以上の肉厚の内輪を有するとともに、前記一方向クラッチの内輪は前記転がり軸受の内輪と別体に構成されている。
【００１２】
以上、本発明では、要するに、プーリユニットの内側環体を回転軸の軸端の雄ねじ部に対して直接的に螺合する形態とすることにより、従来例のようなナットを用いないようにしている。これにより、一方向クラッチを内蔵する構造でありながら、従来のようなナットの出っ張りが生じなくなるので、プーリユニットの占有スペースは、その軸方向寸法の大きさだけで済み、従来例に比べて小さくなる。特に、内側環体に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部を設けているので、回転軸に対するプーリユニットの支持強度が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図１ないし図７に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１ないし図４は本発明の一実施形態にかかり、図１は、プーリユニットの取付状態を示す縦断側面図、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、プーリユニットの内側環体と工具とを示す斜視図である。
【００１６】
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つの転がり軸受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。
【００１７】
以下、上記各構成要素を詳細に説明する。
【００１８】
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６に取り付けられる。２つの転がり軸受４，４は、一般的な深溝玉軸受からなる。
【００１９】
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、コイルバネ１４を備えており、以下のような構成になっている。
【００２０】
内輪１０は、その外周面の円周数カ所に平坦なキー状のカム面１５が設けられており、外周面がほぼ八角形に形成されている。
【００２１】
外輪１１は、内外周面が円筒形に形成されており、その内周面と内輪１０のカム面１５とでくさび状空間を形成する。この外輪１１の軸方向両端には、薄肉の延長部分１１ａ，１１ｂが設けられており、この延長部分１１ａ，１１ｂの内周に両転がり軸受４，４が圧入嵌合されて一方向クラッチ３と２つの転がり軸受４，４とを一体的に取り扱えるようになっている。
【００２２】
保持器１２は、内輪１０と外輪１１との間の径方向対向隙間に介装されかつカム面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。この保持器１２は、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。つまり、内輪１０の周方向一端面の１８０度対向する２カ所には、軸端に向けて開放されるとともに径方向内外に開放するスリット状の凹部１０ａが、また、保持器１２の軸方向一端側の外周には、前記凹部１０ａに軸方向から圧入嵌合される一対の凸部１２ｂがそれぞれ設けられており、これらの嵌合によって保持器１２が内輪１０に固定されている。
【００２３】
ころ１３およびコイルバネ１４は、保持器１２の各ポケット１２ａに周方向隣り合わせに各々１つずつ収納されている。コイルバネ１４は、圧縮状態で収納されていて、その伸張復元力でころ１３を前記くさび状空間の狭い側（ロック側）へ弾発付勢するようになっている。なお、コイルバネ１４は、バネ線材を長方形に巻回した角巻きバネが用いられ、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る。
【００２４】
次に、本発明の特徴について説明する。要するに、プーリユニットＡを回転軸６に対して従来のようなナットを用いずに取り付けできるようにしている。そのために、内側環体２そのものにナットの役割を持たせている。
【００２５】
すなわち、内側環体２の中心孔において自由端側の領域に、当該内側環体２の回転操作用の工具７が軸方向挿抜可能にかつ周方向同期回転可能に嵌合される工具取付部２ａが、また、前記中心孔において軸方向中間領域に回転軸６の軸端の雄ねじ部６ａが螺合される雌ねじ部２ｂが、さらに、前記中心孔において内側環体２の取付対象側の領域に回転軸６の胴部６ｂが嵌合される軸保持部２ｃが、それぞれ設けられている。なお、工具７を、六角レンチとする場合、工具取付部２ａを六角孔とすればよく、要は、工具７の形状に応じて工具取付部２ａの孔形状を決定すればよい。
【００２６】
そこで、プーリユニットＡを回転軸６に取り付けるには、まず、プーリユニットＡの内側環体２の工具取付部２ａに六角レンチなどの工具７を嵌入しておいてから、この内側環体２の軸保持部２ｃ側を回転軸６へあてがい、内側環体２の雌ねじ部２ｂが回転軸６の雄ねじ部６ａに当接するまで押し込む。こうしてから、工具７を所要方向に回すことにより、内側環体２を回転させて、内側環体２の雌ねじ部２ｂを回転軸６の雄ねじ部６ａに螺合する。最後に、工具７の締め付けトルクが所要値になるように管理する。なお、内側環体２の締め付け方向は、回転軸６の回転方向と逆向きに設定される。
【００２７】
以上説明したように、本発明では、プーリユニットＡの内側環体２を回転軸６に対して直接的に螺合する形態とすることにより、従来例のようなナットを用いないから、従来のようなナットの出っ張りが生じなくなる。これにより、プーリユニットＡの占有スペースは、その軸方向寸法の大きさだけで済むので、結果的に従来例に比べて小さくできるようになる。
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
（２） 上記実施形態では、一方向クラッチ３の外輪１１に延長部分１１ａ，１１ｂを設けて、その内周に転がり軸受４，４を圧入嵌合させるようにした構造を例に挙げているが、図５に示すように、外輪１１に延長部分１１ａ，１１ｂを設けないようにし、転がり軸受４，４を外側環体１に直接的に圧入嵌合するような構造としたものも本発明に含まれる。
【００３１】
（３） 上記実施形態では、転がり軸受４，４を深溝玉軸受とした例を挙げているが、その他の形式、例えばころ軸受あるいはすべり軸受などとすることができる。
【００３２】
（４） 内側環体２の工具取付部２ａの形状は、上記実施形態で例示した六角形状の他に、図６に示すセレーション形状や、図７に示す星形状などとすることができる。この場合、当然ながら、内側環体２の回転操作に用いる工具７は、前記工具取付部２ａの形状に対応するものにする必要がある。
【００３３】
【発明の効果】
本発明では、一方向クラッチを内蔵する構造でありながら、回転軸への取り付けに際して従来例のようなナットを用いないように工夫することにより、従来のようなナットの出っ張りが生じないようにしているから、プーリユニットの占有スペースがその軸方向寸法の大きさだけで済むなど、従来例に比べて小さくできるようになる。したがって、プーリユニットの設置場所での占有スペースが制約されるような場合でも、プーリユニットを設置可能になるなど、使用対象を拡大できるようになる。特に、内側環体に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部を設けているので、回転軸に対するプーリユニットの支持強度が向上し、プーリユニットに内蔵する一方向クラッチの機能安定化に貢献できるようになる。
【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取付状態を示す縦断側面図
【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のプーリユニットの内側環体と工具とを示す斜視図
【図５】本発明の他の実施形態のプーリユニットの取付状態を示す縦断側面図
【図６】本発明のプーリユニットの内側環体の工具取付部の他の例を示す斜視図
【図７】本発明のプーリユニットの内側環体の工具取付部の他の例を示す斜視図
【図８】従来の一方向クラッチ付きのプーリユニットの取付状態を示す縦断側面図
【図９】従来の一方向クラッチなしのプーリの取付状態を示す縦断側面図
【符号の説明】
Ａ プーリユニット
１ 外側環体
２ 内側環体
２ａ 内側環体の工具取付部
２ｂ 内側環体の雌ねじ部
２ｃ 内側環体の軸保持部
３ 一方向クラッチ
４ 転がり軸受
５ ベルト
６ 回転軸
６ａ 回転軸の雄ねじ部
６ｂ 回転軸の胴部

Claims (1)

1. 同心状に配設される内外２つの環体間に円周方向複数のくさび状空間を形成するとともに、各くさび状空間にころをくさび部材として介装してなる一方向クラッチと、この一方向クラッチの軸方向両側に配設される転がり軸受とを備えたプーリユニットであって、
   前記内側環体の中心孔の軸方向一方の自由端側の領域に当該内側環体の回転操作用の工具が軸方向挿抜可能にかつ周方向同期回転可能に嵌合される工具取付部が、また、前記中心孔の軸方向中間領域であって前記一方向クラッチの少なくともころの全幅に渡って径方向に対応する領域に回転軸の軸端の雄ねじ部が螺合される雌ねじ部が、さらに、前記中心孔の軸方向他方の内側環体取付対象側の領域に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部が、それぞれ設けられ、前記一方向クラッチおよび転がり軸受は、それぞれの外輪と同等もしくはそれ以上の肉厚の内輪を有するとともに、前記一方向クラッチの内輪は前記転がり軸受の内輪と別体に構成されている、ことを特徴とするプーリユニット。

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