JP4244518B2 - プーリユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向クラッチを備えるプーリユニットに関する。このプーリユニットは、例えば自動車などの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、オルターネータ、冷却ファンなどが挙げられる。
【0002】
【従来の技術】
自動車エンジンに装着される各種の補機は、エンジンのクランクシャフトによりベルトを介して駆動されるようになっている。ここで、補機のうち、例えばオルタネータの場合、エンジンのクランクシャフトと同期回転するように連結していると、クランクシャフトの回転数が低下するとき、オルタネータの発電能力が低下する。
【0003】
そこで、オルタネータのプーリ部分に上記一方向クラッチを内蔵し、クランクシャフトの回転数が低下するときに、オルタネータのロータの回転をその慣性力により継続させるようにして、発電効率を高められるようにしたプーリユニットが考えられている。
【0004】
このプーリユニットは、例えば、オルタネータのプーリとロータとの間の環状空間に一方向クラッチを介装し、プーリと中空軸との回転差に応じて一方向クラッチをロック状態(動力伝達状態)とフリー状態(動力伝達遮断状態)とに切り替え、プーリとロータとの間で動力を伝達させたり遮断させたりするようになっている。
【0005】
ところで、本願出願人は、このようなプーリユニットにおいて、プーリとロータとの間の環状空間において一方向クラッチの両側にさらに転がり軸受を設けるとともに、前記環状空間の軸方向両端をシールで密封したプーリユニットを考えて既にそのいくつかについて出願している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記プーリユニットの場合、一方向クラッチや転がり軸受における内・外輪の軌道部における潤滑のため、プーリとロータとの間の環状空間にグリース等の潤滑剤が封入されているが、一方向クラッチや転がり軸受の転動体のみならず保持器の配置のために、前記環状空間には潤滑剤を保持する空間は狭い。
【0007】
そのため、プーリやロータの相対回転に伴う回転遠心力で潤滑剤が環状空間の外径側に移動してきた場合、その外径側において潤滑剤を保持する空間が不足して潤滑剤がシールを介して外部に漏洩するなどして環状空間内の潤滑剤が量的に不足しやすくなる。そして、この結果として、環状空間内で減少した潤滑剤が内・外輪の軌道部で繰り返し使用されてより劣化しやすい環境となる傾向にあった。
【0008】
そこで、本願出願人は、鋭意研究を重ねた結果、このようなプーリユニットには、軽量化を図るため、転がり軸受の内・外輪間において転動体を保持する保持器を樹脂で製作しているものがあり、このような保持器の場合、その強度確保上、その径方向肉厚が厚くされていることに着目して本発明を完成できるに至った。
【0009】
したがって、本発明は、プーリユニットにおいて、前記環状空間内に潤滑剤の保持できる空間を確保して潤滑剤の劣化しやすい環境を排除し、プーリユニットの性能の向上を図ることを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のプーリユニットは、プーリと、このプーリと互いに相対回転可能にかつこれの内側に同心状に配設された軸体と、前記プーリと軸体との間の環状空間に介装される一方向クラッチと、前記環状空間において一方向クラッチの両側に設けられる転がり軸受とを含むプーリユニットであって、前記一方向クラッチと転がり軸受との間における前記プーリの内径面に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する凹部を設けているとともに、前記一方向クラッチに対する軸方向一方側の転がり軸受の内輪外周面から前記一方向クラッチの内輪外周面に形成されるカム面に向かう中間に外周径が小径に変化する段差部が形成されており、前記段差部は前記一方向クラッチの保持器の軸方向変位を規制し、前記プーリ内径面の前記凹部と前記段差部とは軸方向で重なる位置に配置されている。
【0011】
上記において、軸体は、自動車の補機の入力軸そのものや入力軸の一部を含む。入力軸には、要するに、プーリと同心状にその内径側に配設され、プーリと互いに相対回転する軸体であれば、中空構造、一部中空構造、中実構造、2重軸構造などそのすべてを含む。
【0013】
本発明によれば、前記一方向クラッチと転がり軸受との間における前記プーリの内径面に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する凹部を設けているから、プーリやロータの相対回転に伴う回転遠心力で環状空間の外径側に移動してきた潤滑剤をより多く保持貯留することができるようになり、潤滑剤の外部への漏洩を抑制し、結果として、潤滑剤が劣化しやすい環境が排除されプーリユニットの性能向上を図ることができる。
本発明のプーリユニットは、好ましくは、前記転がり軸受に備える転動体保持用の保持器の少なくとも外径側に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する縮径部分が設けられている。
この場合、前記転がり軸受に備える転動体保持用の保持器の少なくとも外径側の一部に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する縮径部分を有しているから、環状空間の特に外径側における潤滑剤の貯留空間が広がり、潤滑剤をより多く保持貯留することができるようになり、潤滑剤の外部への漏洩を抑制し、結果として、潤滑剤が劣化しやすい環境が排除され、プーリユニットの性能向上を図ることができる。
【0014】
本発明は、好ましい実施態様として、前記環状空間において前記転がり軸受の軸方向外端側にシールが装着されており、前記縮径部分が、前記転がり軸受に備える転動体保持用の保持器において前記シールと軸方向において対向する外端部に設けられている。
【0015】
この実施態様によると、前記拡大する貯留容積がシールと転がり軸受との軸方向対向空間に形成されるから、潤滑剤をその近傍の貯留空間にスムーズに移動させてシールから漏洩するのをより効果的に防止することができて好ましい。
【0016】
この場合、前記両転がり軸受の少なくとも一方が、玉軸受からなり、前記玉軸受に備える転動体保持用の保持器において前記シールと軸方向に対向するその内径側の内径が軸方向内側に向けて漸次縮径するテーパ構造とした場合、プーリやロータの軸体との相対回転に伴う回転遠心力で環状空間の外径側に移動してきた潤滑剤において、シールと玉軸受との間において内径側に位置していた潤滑剤は、玉軸受の保持器における内径側のテーパ構造により、シールリップに対する軸方向隙間を長く確保できかつ潤滑剤の流れをスムーズに外径側へ移動させられて外径側の縮径部分により拡大された貯留空間にスムーズに貯留される結果、シールからの潤滑剤の漏洩をより効果的に防止でき、潤滑剤が劣化しやすい環境が排除されてプーリユニットの性能の向上を図ることができる。
【0017】
さらに、この場合、前記玉軸受に備える転動体保持用の保持器における前記縮径部分の外径が軸方向外側ほど漸次縮径するテーパ構造とされていると、前記内径側のテーパ構造と相俟って、潤滑剤を外径側の縮径部分により拡大した貯留空間によりスムーズに貯留させられる結果、より一層シールからの潤滑剤の漏洩をより効果的に防止できて好ましい。
【0018】
本発明は、さらに好ましい実施態様として、前記プーリの内径面が、前記一方向クラッチと前記転がり軸受の外輪軌道とされている。
【0019】
この実施態様によると、プーリの内径面が、そのまま一方向クラッチや転がり軸受の外輪軌道となるから、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する凹部に貯留されている潤滑剤が、その外輪軌道を効率的に潤滑することができ、その外輪軌道の摩耗抑制をより効果的に行うことができて好ましい。
【0020】
本発明は、さらに好ましい実施態様として、前記両転がり軸受それぞれの保持器のうちの少なくとも一つに、オイルを含浸した樹脂で形成される転動体を収納するポケットが設けられる。
【0021】
このようなポケットは、両転がり軸受や一方向クラッチの内輪と外輪とで囲まれる空間内にあるから、そのポケットにオイルを含浸した樹脂で形成された転動体やオイル含浸体を収納した場合、オイルが長期にわたり良好な状態で溜められる。
【0022】
したがって、このような実施態様とした場合、保持器における潤滑剤の貯留容積を拡大する縮径部分により潤滑剤の貯留空間が広がり、潤滑剤をより多く保持貯留することができることに加えて、そのポケットに収納したオイルを含浸した樹脂から、その広い貯留空間に対してオイルを継続的かつ安定的に供給することができ、より、一層、潤滑作用を高めることができ、プーリユニットの性能向上を図ることができるようになる。
【0023】
本発明は、さらに好ましい実施態様として、一方向クラッチと転がり軸受との間におけるプーリの内径面に形成した凹部に対してオイル含浸体が収納保持される。
【0024】
このような凹部は、上述したように、プーリやロータの相対回転に伴う回転遠心力で環状空間の外径側に移動してきた潤滑剤をより多く保持貯留することができるが、これに加えて、その凹部にオイル含浸体を収納すると、潤滑剤が不足してきた場合でも、そのオイル含浸体からオイルをその広い貯留空間に対して継続的かつ安定的に供給することができ、より一層、潤滑作用を高めることができ、プーリユニットの性能向上を図ることができる。
【0025】
本発明は、さらに好ましい実施態様として、前記両転がり軸受および一方向クラッチそれぞれの保持器のうちの少なくとも一つが、オイルを含浸した樹脂で形成されている。
【0026】
この実施態様によると、オイルをその広い貯留空間に対して継続的かつ安定的に供給することができ、より一層、潤滑作用を高めることができ、プーリユニットの性能向上を図ることができる。
【0027】
【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。
【0028】
図1ないし図5は、本発明の実施形態にかかり、図1は、プーリユニットの縦断面図、図2は、図1の(2)−(2)線断面の矢視図、図3は、中空軸と、一方向クラッチの保持器の斜視図、図4は、玉軸受の保持器の斜視図、図5は、ころ軸受の保持器の斜視図である。
【0029】
図例のプーリユニットAは、プーリ1、ロータ軸2、一方向クラッチ3、玉軸受4、ころ軸受5およびシール6を有している。
【0030】
本実施形態のプーリユニットAは、部品点数ならびに製造コストを削減するために、一方向クラッチ3の内・外輪、玉軸受4およびころ軸受5の各内・外輪を省略し、これらの内輪についてプーリユニットAの中空軸2で兼用させて、外輪についてプーリユニットAのプーリ1で兼用させた構成としている。
【0031】
プーリ1は、例えば自動車エンジンのクランクシャフトによりVリブドベルトBを介して回転駆動されるもので、その外周にはVリブドベルトBが巻き掛けられる波状溝が形成されている。
【0032】
プーリ1の内径面において軸方向一端側の領域には、深溝玉軸受からなる玉軸受4の玉23が介装される軌道溝が形成されている。
【0033】
ロータ軸2は、中空の軸体として、プーリ1内部に挿通されて、図示しないが自動車エンジンの補機の入力軸(例えばオルタネータのロータ)に固定される。
【0034】
ロータ軸2の外径面において軸方向中間領域2aの円周数カ所には、一方向クラッチ3の平坦なカム面10aが形成され、その軸方向両側領域2b,2cには、玉軸受4およびころ軸受5の内輪軌道が確保されている。
【0035】
ロータ軸2の中間領域2aは八角形に、両側領域2b,2cは円形に形成されている。
【0036】
ロータ軸2において玉軸受4の内輪軌道となる領域2bの外径寸法が、ころ軸受5の内輪軌道とする領域2cの外径寸法よりも大きく設定されているが、これは、プーリ1とロータ軸2との間に、一方向クラッチ3や玉軸受4およびころ軸受5を軸方向一方から順番に簡単に組み込めるようにするためである。このロータ軸2の領域2bには、深溝玉軸受からなる玉軸受4の玉23が介装される軌道溝が形成されている。
【0037】
また、ロータ軸2の外径面において小径に設定した軸方向他端側の領域2cには、周溝2dが設けられており、この周溝2dに対してころ軸受5の保持器34の内径面に設けられてある径方向内向きの輪状突起34aが係入されることにより、当該保持器34が軸方向に位置決めされるようになっている。
【0038】
一方向クラッチ3は、プーリ1とロータ軸2との対向環状空間の軸方向中央に介装されており、その内輪軌道はロータ軸2の外径面で、その外輪軌道はプーリ1の内径面で構成されている。
【0039】
一方向クラッチ3は、合成樹脂製の円環状の保持器12、転動体としての複数のころ13、弾性部材として楕円形のコイルバネ14を備えている。
【0040】
この場合、一方向クラッチ3の保持器12は、プーリ1とロータ軸2の対向環状空間に配設されて周方向ならびに軸方向に位置決めされた状態で外装されており、ロータ軸2の外径面においてその円周方向数カ所のカム面10aに対応する領域に径方向内外に貫通するポケット12aが設けられている。このポケット12aそれぞれの周方向間には軸方向の柱部12bが存在している。
【0041】
一方向クラッチ3のころ13は、保持器12の各ポケット12aに1つずつ周方向転動範囲が規制された状態で収納される。
【0042】
一方向クラッチ3のコイルバネ14は、保持器12の各柱部12bの内壁面に突設される突起12cに対して装着されて、ころ13をカム面10aとプーリ1の内径面とで形成するくさび状空間の狭い側(ロック側)へと押圧するものである。
【0043】
一方向クラッチ3の保持器12の内径面は、ロータ軸2の軸方向中間領域2aの八角形の外径面形状に合致嵌合する形状に形成することにより、保持器12をロータ軸2に対して周方向に回り止めさせている。
【0044】
また、一方向クラッチ3の保持器12は、ロータ軸2における中間領域2aのカム面10aと大径の領域2bとを連接するテーパ状段差部2eによって、玉軸受4側への動きが封じられ、ロータ軸2に対して軸方向位置決めされたころ軸受5の保持器34によってころ軸受5側への動きが封じられるようになっている。
【0045】
玉軸受4ところ軸受5は、転がり軸受として、プーリ1とロータ軸2との対向環状空間において、一方向クラッチ3の軸方向両側に1つずつ介装される。
【0046】
玉軸受4は、その内輪軌道がロータ軸2の軸方向一方領域2bにおける外径面で、その外輪軌道がプーリ1の内径面で構成されていて、転動体としての複数の玉23およびそれを保持する冠形保持器24からなる一般的な深溝型玉軸受とされている。
【0047】
この保持器24は、樹脂製である。
【0048】
ころ軸受5は、その内輪軌道がロータ軸2の軸方向他方領域2cにおける外径面で、その外輪軌道がプーリ1の内径面で構成されていて、転動体としての複数のころ33およびそれを保持する保持器34からなるケージアンドローラとされている。
【0049】
この保持器34も、樹脂製である。
【0050】
前記環状空間において、玉軸受4およびころ軸受5の軸方向外端側にシール6が装着されている。シール6は、環状芯金の外周に被着した弾性体の一端側をプーリ1の内径面に固着し、その他端側をシールリップ6aとしてロータ軸2の外径面に当接した接触形態のものである。このシールリップ6aの形態は種々あるが、本発明では特にその形態に限定されない。
【0051】
上記プーリユニットAの動作としては、要するに、プーリ1とロータ軸2との回転速度差に応じて、一方向クラッチ3がロック状態またはフリー状態となり、プーリ1からロータ軸2へ動力を伝達したり、動力伝達を遮断したりする。なお、一方向クラッチ3がフリー状態となったときは、ロータ軸2が自身の回転慣性力により回転継続する。
【0052】
次に、本実施形態の特徴構成について説明する。
【0053】
本実施形態においては、玉軸受4およびころ軸受5に備える転動体保持用の保持器24,34それぞれの外径側に、プーリ1とロータ軸2とが径方向に対向して形成される環状空間内において、グリース等の潤滑剤の貯留容積を拡大する縮径部分24a,34aを有していること、および、一方向クラッチ3と玉軸受4との軸方向間におけるプーリ1の内径面領域に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する環状凹部1aを有していることを特徴とする。
【0054】
上記縮径部分24a,34aや環状凹部1aにより、プーリ1とロータ軸2との環状空間内における潤滑剤の貯留空間が広がり、プーリ1やロータ軸2の相対回転に伴う回転遠心力で環状空間の外径側に移動してきた潤滑剤をより多く保持貯留することができる。その結果、潤滑剤の外部への漏洩を抑制して潤滑剤が劣化しやすい環境が排除されるから、プーリユニットの性能が向上する。
【0055】
なお、上記凹部1aは環状に限定されず、複数の個別に設けられた凹部であってもよい。
【0056】
両縮径部分24a,34aは、両保持器24,34においてシール6と軸方向で対向する外端部に設けられている。これによって、シール6近傍の潤滑剤貯留空間が広がるから、回転遠心力で外径側に移動してきた潤滑剤をシール6から漏洩するのをより効果的に防止することができる。
【0057】
玉軸受4の保持器24においてその縮径部分24aは、軸方向外端に向けて漸次縮径するテーパ構造とされているとともに、シール6と軸方向で対向する外端部の内径側は、内径が軸方向内端に向けて漸次縮径するテーパ構造とされた縮径部分24bを有する。これによって、シール6と玉軸受4との間において内径側に位置していた潤滑剤は、プーリ1とロータ軸2との相対回転に伴う回転遠心力で環状空間の外径側に移動してくるに際して、玉軸受4の保持器24における内径側の縮径部分24bが軸方向内端に向けて縮径するテーパ構造であることにより潤滑剤の流れをその縮径部分24bのテーパ面に沿いスムーズに外径側へと移動させられるとともに、玉軸受4の保持器24における外径側の縮径部分24aのテーパ構造によりスムーズに貯留空間に潤滑剤を貯留させられる。なお、24cは、玉23を収納するポケットである。
【0058】
その結果、シール6からの潤滑剤の漏洩をより効果的に防止でき、潤滑剤が劣化しやすい環境が排除されてプーリユニットの性能向上を図ることができる。
【0059】
なお、領域2b側におけるシール6は、そのシールリップ6aを径方向に沿って中心側に延びる主シールリップとし、この主シールリップ6aの付け根から玉軸受4内方へ向けて斜めに延びるシールリップを補助シールリップ6bとして設けられている。そして、前記縮径部分24bと補助シールリップ6bとの間の図示される対向距離aは、好ましくは、0.6mm以上である。この場合、主シールリップ6aは、ロータ軸2の外径面における領域2bに設けられた周溝2fに入り込んでいる。
【0060】
なお、本実施形態におけるグリースの封入量は、従来のグリースの封入量と比較して20%程度増大した。
【0061】
なお、本発明は上述した実施形態のみに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。
【0062】
(1)上記実施形態では、プーリ1の内径面とロータ軸2の外径面が、一方向クラッチ3、玉軸受4、ころ軸受5の外輪軌道、内輪軌道をそれぞれ構成しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、プーリ1とは別に一方向クラッチ3の外輪および内輪それぞれを軸方向両側に延ばしこの延長した外輪を前記両軸受4,5の外輪および内輪とする形態でもよいし、一方向クラッチ3、玉軸受4、ころ軸受5それぞれが、個別の外輪および内輪を備えた形態でもよい。
【0063】
(2)本発明は、上記実施形態における玉軸受4およびころ軸受5の保持器24,34における縮径部分24a,34aの縮径形態に限定されるものではなく、何らかの形態で縮径する部分を有するプーリユニットのすべてに適用される。
【0064】
(3)上記実施形態の場合、玉軸受4およびころ軸受5の保持器24,34それぞれの外径側における縮径部分24a,34aは、両保持器24,34においてシール6と軸方向で対向する外端部に設けられており、これによって、シール6近傍の潤滑剤貯留空間が広がって、回転遠心力で外径側に移動してきた潤滑剤をシール6から漏洩するのをより効果的に防止することができるようになっている。この場合、プーリ1の内径面とロータ軸2の外径面との対向環状空間の有限広さにより、その縮径部分24a,34aによる潤滑剤貯留空間の広がりに限界があるために、縮径部分24a,34aにより潤滑剤のシール6からの漏洩を効果的に防止できても、潤滑剤が僅かずつではあるが漏洩して、長期的には潤滑剤が不足してくる傾向となるのを回避しにくい。
【0065】
特に、一方向クラッチ3におけるころ13は、玉軸受4の玉23やころ軸受5のころ33とは異なって、カム面10aとプーリ1の内径面とで形成するくさび状空間の狭い側(ロック側)と広い側(フリー側)とを繰り返し摺動しているうちに、グリースに含まれる増ちょう剤が剪断され、基油が分離し、グリースが劣化してくるなど、潤滑不足が発生するおそれがある。
【0066】
そこで、玉軸受4の保持器24のポケット24cに収納される複数の玉23のうち、1つあるいは複数を、オイルを含浸した樹脂で構成し、その玉23からオイルを徐々に滲み出させるようにしている場合、上記した一方向クラッチ3における潤滑不足が改善され、プーリユニットの性能の向上を図ることができる。
【0067】
この場合、オイルを含浸した樹脂で構成する玉23の数としては、潤滑剤の不足状況などに合わせて実験的に定めるとよい。
【0068】
また、前記環状空間は、一方向クラッチ3、玉軸受4、ころ軸受5で共通であるから、玉軸受4の保持器24のポケット24cに収納される複数の玉23をオイルを含浸した樹脂で構成する以外に、図6で示すように、ころ軸受5の保持器25において複数のポケット34bのうち、1つあるいは複数に、オイルを含浸した樹脂で形成されるころ33aを転動可能に収納してもよい。この場合、玉軸受4側だけか、ころ軸受5側だけか、両軸受4,5それぞれに適用するかは潤滑剤の不足状況などに合わせて実験的に定めるとよい。
【0069】
なお、玉軸受4、ころ軸受5それぞれの保持器24,34の保持器柱にオイルを含浸した樹脂からなるオイル含浸体を収納するポケットを設けてもよい。このオイル含浸体は、玉形状、ころ形状として転動可能としてもよい。
【0070】
さらにまた、図7および図8で示すように、一方向クラッチ3の保持器12における保持器柱12bに対して、オイルを含浸した樹脂からなるオイル含浸体を転動可能に収納するポケット15を設け、そのポケット15にそのようなオイル含浸体16を収納すると、より効果的に潤滑不足を排除できて好ましい結果となる。このオイル含浸体16は、ころ形状として転動可能としてもよい。
【0071】
さらにまた、上記実施形態では潤滑剤の貯留容積を拡大する環状凹部1aが設けられているが、この環状凹部1aにオイル含浸体を収納保持してもよいし、さらに、図9で示すように、一方向クラッチ3ところ軸受5との軸方向間におけるプーリ1の内径面領域にも、環状凹部1aと同様に環状凹部1bを設け、両環状凹部1a,1bそれぞれにオイル含浸体1c,1dを収納保持させると、より効果的に潤滑不足を解消できて好ましい。なお、この環状凹部1bは、環状に限定されず、複数の個別に設けられた凹部であってもよい。
【0072】
なお、上記した一方向クラッチ3や、玉軸受4、ころ軸受5、環状凹部1a,1bそれぞれの場合におけるオイルを含浸した樹脂としては、樹脂の骨格内にオイルを包含した固形化したものであり、樹脂骨格内からオイルが滲み出るようになっている。
【0073】
この樹脂としては、例えば超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等が挙げられ、中でも超高分子量ポリエチレンが機械的性質に優れるため、好適に使用できる。この超高分子量ポリエチレンは、平均分子量が100万〜600万程度、特に200万以上であって、かつ融点が100℃〜400℃程度のものが好適である。
【0074】
上記樹脂は、必要に応じて、酸化防止剤や、熱安定剤、着色剤等の従来周知の各種添加剤を従来と同程度の割合で配合しておくこともできる。樹脂は、粉粒体として供給されることが好ましい。
【0075】
樹脂の粉粒体の粒径は、特に限定されないが、通常は、平均粒径で5μm〜10μm程度が好ましく、10μm〜30μm程度がより好ましい。
【0076】
オイルとしては、従来公知のものが使用可能であるが、とくに固形化する際の加熱によって樹脂の機械的性質を低下させるおそれのない、安定なオイルが好適に使用することができる。
【0077】
オイルは、例えば鉱油、ポリ−α−オレフィン油、ジエステル油、ホリオールエステル油、アルキルジフェニルエーテル油、シリコーン油、パラフィン油、フッ素油等が挙げられる。
【0078】
また、オイルは、潤滑性、安定性、その他の特性を改善するために、各種の添加剤を配合することができる。オイルとしては、上記オイルの1種あるいは2種以上を使用することができる。
【0079】
さらに、樹脂は、オイルを適切に保持するために、樹脂とオイルとの配合量は、樹脂35重量%〜85重量%に対し、オイル65重量%〜20重量%に設定される。この配合量において、オイルが65重量%より大きな配合量で配合されると、樹脂のオイル保持能力が相対的に不足し、また、20重量%より小さな配合量で配合されると、オイル保持能力が相対的に大きくなる。
【0080】
したがって、オイルの配合量は上記範囲が好ましい。
【0081】
(4)上記実施形態の場合、さらに、一方向クラッチ3、玉軸受4、ころ軸受5それぞれの保持器12,24,34のうちの少なくとも一つをオイルを含浸した樹脂で形成してもよい。
【0082】
この樹脂およびオイルも、前記(3)で述べたのと同様な樹脂とオイルとの混合体で構成するとよい。
【0083】
(5)上述のプーリユニットにおいて、シール6におけるシール性能を改善する研究を進めたところ、シール6に一般に使用されるニトリルブタジエンラバー(NBR)に代えて、耐熱性に優れたアクリル樹脂とすると、シール6にシール性能がより高められるようになった。
【0084】
これについて本願出願人が研究したところ、このプーリユニットの場合、エンジンのクランクシャフトの回転変動に無関係にオルタネータのロータの回転を高回転域に維持して発電効率を高めるために、クランクシャフトの回転数が低下すると、一方向クラッチ3がフリー状態となってロータ軸2をプーリ1の減速と無関係にその回転慣性力で回転継続させている。そのため、一方向クラッチ3のころ13の空転現象により一方向クラッチ3が発熱し、その発熱がシール6に伝えられる結果、従来のNBRであるとシール6に熱硬化が発生し、潤滑剤であるグリース漏れが発生しやすくなることが判明した。
【0085】
そこで、本願出願人は、種々の材料の中から、NBRに代えて、耐熱性に優れたアクリル樹脂を使用したところ、シール6における上述の熱硬化の発生を防止できてシール性能を維持ないしは改善できるようになった。
【0086】
なお、NBRに代える樹脂としては、アクリル樹脂が最も好ましいが、これに限定されるものではなく、耐熱性に優れた樹脂であれば熱硬化の発生防止に伴いそのシール性能の維持が可能となった。
【0087】
(6)本発明は、上記実施形態での一方向クラッチ3、玉軸受4、ころ軸受5それぞれにおける細部の構成についても限定されるものでない。
【0088】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、一方向クラッチと転がり軸受との間におけるプーリの内径面に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する凹部を設けている。また、本発明では、転がり軸受に備える転動体保持用の保持器の少なくとも外径側の一部に、プーリとロータ軸との間の環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する縮径部分を有してもよい。
【0089】
したがって、本発明によれば、環状空間の特に外径側における潤滑剤の貯留空間が広がり、プーリやロータの相対回転に伴う回転遠心力で環状空間の外径側に移動してきた潤滑剤をより多く保持貯留することができる結果、潤滑剤の外部への漏洩が抑制されて潤滑剤が劣化しやすい環境が排除され、プーリユニットの性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のプーリユニットの縦断面図
【図2】図1の(2)−(2)線断面の矢視図
【図3】図1のロータ軸と一方向クラッチの保持器の斜視図
【図4】図1の玉軸受の保持器の斜視図
【図5】図1のころ軸受の保持器の斜視図
【図6】本発明の他の実施形態のプーリユニットにおいてころ軸受の保持器の斜視図
【図7】本発明のさらに他の実施形態のプーリユニットにおいて図2に対応する断面図
【図8】図7の一方向クラッチの保持器の部分平面展開図
【図9】本発明のさらにまた他の実施形態のプーリユニットの縦断面図
【符号の説明】
A プーリユニット
B ベルト
1 プーリ
2 ロータ軸
3 一方向クラッチ
4 玉軸受
5 ころ軸受
6 シール
24 玉軸受の保持器
24a 玉軸受の保持器の縮径部分
34 ころ軸受の保持器
34a ころ軸受の保持器の縮径部分
1a プーリ内径面の凹部
Claims (10)
- プーリと、このプーリと互いに相対回転可能にかつこれの内側に同心状に配設された軸体と、前記プーリと軸体との間の環状空間に介装される一方向クラッチと、前記環状空間において一方向クラッチの両側に設けられる転がり軸受とを含むプーリユニットであって、
前記一方向クラッチと転がり軸受との間における前記プーリの内径面に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する凹部を設けているとともに、
前記一方向クラッチに対する軸方向一方側の転がり軸受の内輪外周面から前記一方向クラッチの内輪外周面に形成されるカム面に向かう中間に外周径が小径に変化する段差部が形成されており、
前記段差部は前記一方向クラッチの保持器の軸方向変位を規制し、
前記プーリ内径面の前記凹部と前記段差部とは軸方向で重なる位置に配置されている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項1に記載のプーリユニットにおいて、
前記転がり軸受に備える転動体保持用の保持器の少なくとも外径側に、前記環状空間内における潤滑剤の貯留容積を拡大する縮径部分が設けられている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項2に記載のプーリユニットにおいて、
前記環状空間において前記転がり軸受の軸方向外端側にシールが装着されており、前記縮径部分が、前記転がり軸受に備える転動体保持用の保持器において前記シールと軸方向において対向する外端部に設けられている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項3に記載のプーリユニットにおいて、
前記両転がり軸受の少なくとも一方が、玉軸受からなり、前記玉軸受に備える転動体保持用の保持器において前記シールと軸方向に対向するその内径側の内径が軸方向内側に向けて漸次縮径するテーパ構造とされている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項4に記載のプーリユニットにおいて、
前記玉軸受に備える転動体保持用の保持器における前記縮径部分の外径が軸方向外側ほど漸次縮径するテーパ構造とされている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載のプーリユニットにおいて、
前記プーリの内径面が、前記一方向クラッチと前記転がり軸受の外輪軌道とされている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載のプーリユニットにおいて、
前記両転がり軸受それぞれの保持器のうちの少なくとも一つに、オイルを含浸した樹脂で形成される転動体を収納するポケットが設けられている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載のプーリユニットにおいて、
前記一方向クラッチの保持器に、オイル含浸体を収納するポケットが設けられている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項1のプーリユニットに記載のプーリユニットにおいて、
前記凹部に対してオイル含浸体が収納保持されている、ことを特徴とするプーリユニット。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載のプーリユニットにおいて、
前記両転がり軸受および一方向クラッチそれぞれの保持器のうちの少なくとも一つが、オイルを含浸した樹脂で形成されている、ことを特徴とするプーリユニット。
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