JP4306032B2 - オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の対象となるオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、自動車用の発電機であるオルタネータの回転軸の端部に固定し、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す事により、上記オルタネータを駆動する為に利用する。
【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７−３１７８０７号公報、同８−６１４４３号公報、同８−２２６４６２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】
これら各文献に記載された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に外嵌固定自在なスリーブを有し、このスリーブの周囲に、円筒状の内周面を有する従動プーリを、このスリーブと同心に配置している。そして、これらスリーブの外周面と従動プーリの内周面との間に、１対のサポート軸受と一方向クラッチとを設けている。このうちのサポート軸受は、上記従動プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ、これらスリーブと従動プーリとの相対回転を自在とする。又、上記一方向クラッチは、上記従動プーリが上記スリーブに対して所定方向に回転する場合にのみ、この従動プーリからスリーブへの回転力の伝達を自在とする。
【０００５】
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理由は、次の通りである。例えば、前記駆動用エンジンがディーゼルエンジンであった場合、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大きくなる。この結果、上記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図示しない無端ベルト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、上記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の内周面との摩擦に基づく無端ベルトの寿命低下は、走行時に加減速を繰り返す等によっても生じる。
【０００６】
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、上記無端ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、上記従動プーリから回転軸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、上記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、上記従動プーリ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、上記無端ベルトと従動プーリとの当接部が強く擦れ合う事を防止する。この様にして、従動プーリと無端ベルトとの擦れ合い部に作用する応力の方向を一定にし、この無端ベルトと従動プーリとの間に滑りが発生したり、或はこの無端ベルトの寿命が低下する事を防止する。
【０００７】
ところで、上述した様な従来のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、何れも、一方向クラッチを構成する複数個のロック部材を設置した空間と、１対のサポート軸受を構成する複数個の転動体を設置した空間とを連通させて、これら各空間に封入すべき潤滑用のグリースを共用していた。ところが、上記複数個のロック部材を設置した空間と上記複数個の転動体を設置した空間とに封入するグリースの適正量は、以下に述べる様に、互いに異なる。
【０００８】
即ち、上記サポート軸受の場合には、上記各転動体の転動面と内輪、外輪両軌道との転がり接触部を適度に潤滑し、且つ、グリースの撹拌抵抗を抑えて、上記サポート軸受の回転抵抗が大きくならない様にする必要がある。この為、上記各転動体を設置した空間に封入するグリースの適正量は、これら各転動体を設置した空間の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）になる。一方、上記一方向クラッチの場合には、オーバラン時（非ロック時）に上記複数個のロック部材が、内径側、外径側両周面のうち少なくとも一方の周面と擦れ合う為、十分な潤滑を行なわない限り、この擦れ合い部での発熱量が多くなり易い。この擦れ合い部の発熱量が多くなった場合には、潤滑用のグリースが早期に熱劣化して、上記一方向クラッチの耐久性が損なわれる原因となる為、このグリースが早期に熱劣化するのを防止すべく、上記擦れ合い部を十分に潤滑する必要がある。この為、上記各ロック部材を設置した空間に封入するグリースの適正量は、このロック部材を設置した空間の空洞部の容積の７０％程度（６０〜８０％）になる。
【０００９】
この様に各空間に封入するグリースの適正量が異なる為、上述した従来構造の様に、上記各ロック部材を設置した空間と上記各転動体を設置した空間とに封入するグリースを共用すると、互いに連通したこれら各空間内に封入するグリースの量の多少に基づき、上記一方向クラッチと上記各サポート軸受との少なくとも一方に、上述した様な不具合が生じる可能性がある。特に、上記一方向クラッチに潤滑不良やグリース劣化等の不具合が生じると、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の主要な機能が損なわれる。この為、上記各空間に封入するグリース量は、それぞれ適正値に規制する必要がある。
【００１０】
【先発明の説明】
上述の様な事情に鑑みて、本発明者は先に、図６に示す様な構造を考えた（特願平１１−１８１３５２号）。この先発明に係る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５参照）に外嵌固定自在なスリーブ８を有する。又、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、一方向クラッチであるローラクラッチ１０とを設けている。
【００１１】
上記スリーブ８は、全体を円筒状に形成しており、上記オルタネータ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８の中間部内周面にねじ孔部１１を形成し、このねじ孔部１１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８の先端部内周面に、断面形状が六角形である係止孔部１２を形成して、この係止孔部１２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８の基端部内周面は、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１３としている。尚、上記スリーブ８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８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１４を、全周に亙り形成している。
【００１２】
一方、上記従動プーリ７ａの片半部（図６の左半部）外周面は、幅方向に亙る断面形状を波形として、ポリＶベルトと呼ばれる無端ベルトの一部を掛け渡し自在としている。又、この従動プーリ７ａの内周面は、単なる円筒面としている。そして、上記スリーブ８の外周面と上記従動プーリ７ａの内周面との間に存在する空間の軸方向中間部に、上記ローラクラッチ１０を、同じくこの空間の軸方向両端部でこのローラクラッチ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。
【００１３】
上記ローラクラッチ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、これら従動プーリ７ａとスリーブ８との間での回転力の伝達を自在とする。この様なローラクラッチ１０を構成する為、上記スリーブ８の外周面に形成した上記凸部１４に、ローラクラッチ用内輪１５を、締まり嵌めにより外嵌固定している。このローラクラッチ用内輪１５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１６を形成している。即ち、上記ローラクラッチ用内輪１５の外周面に、ランプ部と呼ばれる複数の凹部１７、１７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１６としている。
【００１４】
これに対して、上記従動プーリ７ａの中間部内周面に締まり嵌めにより内嵌固定したローラクラッチ用外輪１８の内周面のうち、少なくとも次述するローラ２０、２０と当接する軸方向中間部は、単なる円筒面としている。この様なローラクラッチ用外輪１８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１９ａ、１９ｂを形成している。尚、上記両鍔部１９ａ、１９ｂのうち、一方（図６の左方）の鍔部１９ａは、上記ローラクラッチ用外輪１８の製造時に予め形成しておく為、このローラクラッチ用外輪１８の円筒部と同等の肉厚にしている。これに対して、他方（図６の右方）の鍔部１９ｂは、このローラクラッチ用外輪１８の直径方向内側に、次述するローラ２０、２０やクラッチ用保持器２１を組み込んでから形成する為、薄肉にしている。
【００１５】
又、上記ローラクラッチ用内輪１５及び上記ローラクラッチ用外輪１８と共に上記ローラクラッチ１０を構成する複数個のローラ２０、２０は、上記ローラクラッチ用内輪１５に、このローラクラッチ用内輪１５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２１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２１に設けた柱部と上記各ローラ２０、２０との間に、板ばね、或はこのクラッチ用保持器２１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２０、２０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２１の軸方向両端面は、上記ローラクラッチ用外輪１８を構成する両鍔部１９ａ、１９ｂの内側面と近接対向させて、このクラッチ用保持器２１が軸方向に変位する事を阻止している。尚、この様なローラクラッチ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。
【００１６】
又、前記サポート軸受９、９は、前記従動プーリ７ａに加わるラジアル荷重を支承しつつ、この従動プーリ７ａと前記スリーブ８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２２、２２を有する軸受用外輪２３、２３と、それぞれの外周面に深溝型の内輪軌道２４、２４を有する軸受用内輪２５、２５と、上記外輪軌道２２、２２と内輪軌道２４、２４との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた玉２６、２６とから成る。又、上記軸受用外輪２３、２３の両端部内周面に形成した係止溝２７、２７に、それぞれシールリング２８、２８を装着する事により、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９の両端開口部を塞いでいる。
【００１７】
この様な各サポート軸受９、９は、それぞれの軸受用外輪２３、２３を上記従動プーリ７ａ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２５、２５を上記スリーブ８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８の外周面両端部と従動プーリ７ａの内周面両端部との間に組み付けている。尚、図示の例では、上記従動プーリ７ａの両端面内周縁部分の複数個所を塑性変形させてかしめ部３０、３０を形成し、このかしめ部３０、３０により上記各軸受用外輪２３、２３の外端面（上記従動プーリ７ａの幅方向外寄りの端面）を抑え付けている。これにより、上記各軸受用外輪２３、２３が上記従動プーリ７ａの内側から抜け出る事を防止している。又、この様に各サポート軸受９、９を組み付けた状態で、上記従動プーリ７ａの内周面中間部と上記スリーブ８の外周面中間部との間部分で前記ローラクラッチ１０を設置した空間３１の両端開口部は、上記各サポート軸受９、９に装着した１対のシールリング２８、２８のうち、このローラクラッチ１０側に配置したシールリング２８、２８により密に塞がれる。
【００１８】
上述の様に構成する先発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合、上記各サポート軸受９、９を構成する各玉２６、２６を設置した空間２９、２９と、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１とは、上記各サポート軸受９、９に装着したシールリング２８、２８により互いに密に仕切られている。この為、これら各空間２９、３１に、それぞれ適正量｛前述した通り、上記空間２９、２９の場合には、これら各空間２９、２９の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）、上記空間３１の場合には、この空間３１の空洞部（この空間３１のうち、上記ローラクラッチ１０を構成する部材が配置されていない部分）の容積の７０％程度（６０〜８０％）。｝のグリースを封入する事ができる。この結果、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１に封入したグリースが早期に熱劣化したり、或は上記各サポート軸受９、９の回転抵抗が大きくなる等の不都合を防止できる。この為、回転抵抗が低い等、高性能で、しかも信頼性の高い製品を提供できる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様な先発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置には、未だ、改良の余地が残されている。即ち、上述した先発明の場合、上記各サポート軸受９、９を構成する複数個の玉２６、２６を設置した空間２９、２９の両端開口を、それぞれ１対のシールリング２８、２８により塞いでいる。この為、図７に示す様に、上記従動プーリ７ａの内周面と上記スリーブ８の外周面との間に１対のサポート軸受９、９を圧入する際に、上記空間３１内に閉じ込められた空気が圧縮される。
【００２０】
特に、上述した先発明の場合には、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１内に、多量｛この空間３１の空洞部の容積の７０％程度（６０〜８０％）｝のグリースを封入している。この為、プーリ装置の完成後に、この空間３１内で空気が占める割合（容積）が小さくなる｛この空間３１の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）となる｝。この為、上述の様に１対のサポート軸受９、９を圧入する際、上記空間３１内に閉じ込められた空気が圧縮される比率（圧縮比）が大きくなり、この空間３１内の圧力が相当に高くなる。この為、上記各シールリング２８、２８がこの空間３１内の圧力に押されて外れたり、或は、図８に示す様に、これら各シールリング２８、２８を構成するシールリップ３２、３２がめくれたり、或は、これら各シールリップ３２、３２が過度に変形して、上記各シールリング２８、２８を構成する芯金との境目から弾性材が切断する等して、運転中に上記空間３１内に封入したグリースが上記空間２９、２９内に漏れ出す可能性を生じる。
【００２１】
更に、上記各サポート軸受９、９の圧入作業（組立作業）が完了した後にも、上記ローラクラッチ１０の運転時に上記空間３１内の温度が上昇して、この空間３１内の空気が膨張すると共に、この空間３１内に封入したグリースの膨張量が大きくなると、この空間３１内の圧力が著しく上昇し、上記各シールリップ３２、３２がめくれて、やはり、この空間３１内に封入したグリースが上記空間２９、２９内に漏れ出す可能性を生じる。尚、嵌合面のクリープ防止と嵌合面からのグリース漏れ防止とを図る為に、前記軸受用外輪２３、２３及び軸受用内輪２５、２５と前記従動プーリ７ａ及びスリーブ８との各嵌合部には、それぞれ締め代を持たせている。この為、上記空間３１内に閉じ込められた空気をこれら各嵌合部を通じて外部空間に逃がす事は難しい。
本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、上述した先発明の構造と同様、オルタネータ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した従動プーリと、これらスリーブの外周面の軸方向中間部と従動プーリの内周面の軸方向中間部との間に設け、この従動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従動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、この一方向クラッチを軸方向両側から挟む位置で上記スリーブの外周面と上記従動プーリの内周面との間に設け、この従動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従動プーリとの相対回転を自在とする１対のサポート軸受とを備える。又、これら各サポート軸受は、内周面に外輪軌道を有し、上記従動プーリの内周面に内嵌固定する軸受用外輪と、外周面に内輪軌道を有し、上記スリーブの外周面に外嵌固定する軸受用内輪と、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体とから成り、更に、上記軸受用外輪の内周面と上記軸受用内輪の外周面との間で上記各転動体を設置している空間の両端開口部に、これら両端開口を塞ぐ１対のシールリングを装着したものである。
特に、本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いては、上記各サポート軸受に１対ずつ設けたシールリングのうち、上記一方向クラッチを設置した空間側に配置したシールリングの一部にのみ、このシールリングの両側面を連通させる、少なくとも１個の通孔若しくは切り欠きを形成している。これに対して、上記一方向クラッチを設置した空間と反対側に配置したシールリングには、通孔若しくは切り欠きの何れも形成していない。
【００２３】
【作用】
上述の様に本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵側プーリ装置の場合には、各サポート軸受に１対ずつ設けたシールリングのうち、一方向クラッチを設置した空間側に配置したシールリングの一部にのみ、これらシールリングの両側面を連通させる、少なくとも１個の通孔若しくは切り欠きを形成している。この為、一方向クラッチを設置した空間内の圧力が上昇する傾向となった場合に、この一方向クラッチを設置した空間内の空気の一部が、上記通孔若しくは切り欠きを通じて各転動体を設置した空間内に移動する。これら各転動体を設置した空間内には、比較的少量のグリースしか封入していない為、これら各転動体を設置した空間内で空気が存在し得る容積は十分にある。
【００２４】
この為、一方向クラッチを設置した空間内の空気の一部を、上記通孔若しくは切り欠きを通じて上記各転動体を設置した空間内に移動させる事により、この一方向クラッチを設置した空間内の空気の圧縮比を小さくし、この一方向クラッチを設置した空間内の圧力が過度に上昇する事を防止できる。同時に、この空間とサポート軸受内の空間との間の圧力差をなくせる。この結果、この一方向クラッチを設置した空間内の圧力により、この一方向クラッチ側に設置したシールリングのシールリップがめくれる等して、この一方向クラッチを設置した空間内に封入したグリースが上記各転動体を設置した空間内に漏れ出す事を防止できる。一方、上記一方向クラッチを設置した空間と反対側に配置したシールリングには、通孔若しくは切り欠きの何れも形成していない為、上記サポート軸受内のグリースが外部空間に漏れ出す事はない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、１対のサポート軸受９、９に１対ずつ装着したシールリング２８、２８ａのうち、一方向クラッチであるローラクラッチ１０側に配置したシールリング２８ａの構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図６に示した先発明とほぼ同様であるから、重複する部分の説明は省略若しくは簡略にし、以下、この先発明に係る構造と異なる部分、並びに本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２６】
本例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合、上記各サポート軸受９、９を構成する軸受用内輪２５、２５の一端面を、それぞれスリーブ８の中間部外周面に形成した凸部１４の軸方向両端面に突き当てている。又、これら各サポート軸受９、９に１対ずつ設けたシールリング２８、２８ａは、それぞれの外周縁部を、これら各サポート軸受９、９を構成する軸受用外輪２３、２３の内周面両端部に係止している。それぞれが円輪状に造られたこれら各シールリング２８、２８ａは、円輪状の金属板３３、３３と、この金属板３３、３３により補強された弾性材３４、３４とから成る。この弾性材３４、３４の外径側部分は、上記金属板３３、３３の外周縁よりも直径方向外方に、同じく内径側部分は、この金属板３３、３３の内周縁よりも直径方向内方に、それぞれ全周に亙り突出させている。そして、上記直径方向外方に突出させた部分を弾性係合部３５、３５とし、上記直径方向内方に突出させた部分をシールリップ３２、３２としている。
【００２７】
更に、上記各シールリング２８、２８ａのうち、上記各サポート軸受９、９をプーリ装置に組み付けた状態で上記ローラクラッチ１０側に配置されるシールリング２８ａ、２８ａは、上記弾性係合部３５、３５の外周面と内側面（上記サポート軸受９への組み付け状態で玉２６と対向する側の面）との円周方向に亙る１乃至複数個所（少なくとも１個所）に、それぞれ同位相で切り欠き４１ａ、４１ｂ（図２〜３に詳示）を設けている。
【００２８】
上述の様な各シールリング２８、２８ａは、上記軸受用外輪２３、２３の内周面両端部に全周に亙り形成した係止溝２７、２７に、それぞれの弾性係合部３５、３５を係止する事により装着する。又、この様に装着した状態で、上記各シールリング２８、２８ａを構成するシールリップ３２、３２の先端縁が、それぞれ上記軸受用内輪２５、２５の外周面両端寄り部に形成した段差面３６、３６に全周に亙り摺接する事により、各玉２６、２６を設置した空間２９、２９の両端開口を塞ぐ。特に、本例の場合、上記ローラクラッチ１０側に配置した各シールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と上記各係止溝２７、２７との係合部のうち、上記各切り欠き４１ａ、４１ｂに対応する部分に、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９と上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１とを連通する通孔３７が形成される。具体的には、上記各係止溝２７、２７の表面と上記各切り欠き４１ａ、４１ｂとにより囲まれた部分が、上記各通孔３７となる。
【００２９】
尚、本例の場合、上述の様に構造の異なる各シールリング２８、２８ａを、互いに識別できる様にする為に、一方のシールリング２８、２８を構成する弾性材３４、３４を、緑色に着色したニトリルゴムにより、他方のシールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性材３４、３４を、黒色に着色したニトリルゴムにより、それぞれ構成している。これにより、上記各シールリング２８、２８ａの装着作業並びに上記各サポート軸受９、９の組み付け作業を、装着するシールリング２８、２８ａの種類や上記各サポート軸受９、９の組み付け方向を間違える事なく行なえる。尚、上記各シールリング２８と２８ａとを構成する各弾性材３４、３４に付する色は、これら各シールリング２８と２８ａとの双方で異ならせれば、上記以外の色を採用した場合であっても同様の効果を得られる。
【００３０】
上述の様に構成する本例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、ローラクラッチ１０側に配置した各シールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と、軸受用外輪２３、２３の端部内周面に形成した各係止溝２７、２７との係合部に、それぞれ通孔３７を設けている。この為、従動プーリ７ａの内周面とスリーブ８の外周面との間に各サポート軸受９、９を圧入する場合やプーリ装置の運転時に、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１内の圧力が上昇する傾向となった場合には、この空間３１内で圧力上昇した空気の一部が、上記通孔３７を通じて各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に移動する。これら各空間２９、２９内には、比較的少量｛これら各空間２９、２９の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）｝のグリースしか封入していない為、これら各空間２９、２９内で空気が存在し得る容積は十分に｛これら各空間２９、２９の空洞部の容積の７０％程度（６０〜８０％）｝ある。
【００３１】
この為、上述の様にローラクラッチ１０を設置した空間３１内で圧力上昇した空気の一部を、上記各通孔３７、３７を通じて上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に移動させる事により、上記空間３１内の空気の圧縮比を小さくし、この空間３１内の圧力が過度に上昇する事を防止できる。同時に、上記各空間２９、２９内の圧力と上記空間３１内の圧力との間に差が生じるのを防止できる。この結果、このローラクラッチ１０を設置した空間３１内の圧力により、このローラクラッチ１０側に設置した各シールリング２８ａ、２８ａを構成するシールリップ３２、３２がめくれる等して、このローラクラッチ１０を設置した空間３１内に封入したグリースが上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に漏れ出す事を防止できる。
【００３２】
尚、上記各通孔３７、３７の断面積は小さい為、これら各通孔３７、３７を通じて上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１内に封入したグリースが、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に、問題となる程の量が流出する事はない。又、本例の場合には、上記ローラクラッチ１０と反対側に配置した各シールリング２８、２８に、前述した切り欠き若しくは通孔を形成していない為、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内のグリースが外部空間に漏れ出す事はない。尚、上記各空間２９、２９内の圧力が上昇して、上記各シールリング２８、２８の内周縁部を構成するシールリップ３２、３２が押されても、これら各シールリップ３２、３２は、上記各空間２９、２９内の圧力が高い間だけ前記各段差面３６、３６から離れるのみで、めくれたりする事はない。
【００３３】
次に、図４は、本発明に関する参考例の１例を示している。本参考例の場合、スリーブ８ａの内周面片側寄り部（図４の左寄り部）に、雌スプライン部３８を形成している。そして、この雌スプライン部３８と回転軸３（図５）の端部外周面に形成した雄スプライン部（図示省略）とを係合自在としている。又、上記スリーブ８ａの外周面は、全長に亙り単なる円筒面としている。ローラクラッチ用内輪１５は、このスリーブ８ａの中間部外周面に、締り嵌めにより外嵌固定している。
【００３４】
又、従動プーリ７ｂの内周面に外径側スリーブ３９を、締り嵌めにより内嵌固定している。この外径側スリーブ３９は、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４０を、全周に亙り形成している。そして、この凸部４０の内周面を、上記ローラクラッチ用内輪１５の外周面に形成したカム面１６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、ローラクラッチ１０ａのロック時に、このローラクラッチ１０ａを構成する複数個のローラ２０が、上記カム面１６と上記凸部４０の内周面との間で突っ張る様に構成している。又、軸受用外輪２３、２３は、それぞれ上記外径側スリーブ３９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４０の軸方向両端面に突き当てている。
【００３５】
又、本参考例の場合、１対のサポート軸受９、９に１対ずつ装着するシールリング２８ａ、２８ａは何れも、弾性係合部３５、３５の外周面及び内側面に、それぞれ切り欠き４１ａ、４１ｂ（図２〜３参照、本参考例では図示せず。）を設けたものとしている。従って、本参考例の場合には、上記各シールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と、上記各軸受用外輪２３、２３の内周面両端部に設けた係止溝２７、２７との係合部のうち、それぞれ上記各切り欠き４１ａ、４１ｂに対応する部分に、通孔３７（図２参照、本参考例では図示せず。）が形成される。即ち、本参考例の場合には、上記ローラクラッチ１０ａを設置した空間３１と各玉２６、２６を設置した空間２９、２９と外部空間とが、それぞれ上記各通孔３７を介して連通する。
【００３６】
上述した様に本参考例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、総てのシールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と、総ての係止溝２７、２７との係合部に、それぞれこれら各シールリング２８ａ、２８ａの両側に存在する空間同士を連通する通孔３７を設けている。この為、ローラクラッチ１０ａを設置した空間３１内の圧力が上昇する傾向となった場合には、この空間３１内で圧力上昇した空気が上記ローラクラッチ１０ａ側のシールリング２８ａ、２８ａの係合部に設けられた通孔３７を通じて、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に移動し、更に、これら各空間２９、２９内の空気が、上記ローラクラッチ１０ａと反対側のシールリング２８ａ、２８ａの係合部に設けられた通孔３７を通じて外部空間に送り出される。
【００３７】
この為、上記ローラクラッチ１０ａを設置した空間３１、並びに上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内の圧力を十分に低くできる。従って、本参考例の場合も、上記各空間２９、３１内の圧力により、上記各シールリング２８ａ、２８ａが上記各係止溝２７、２７から外れたり、或は、これら各シールリング２８ａ、２８ａを構成するシールリップ３２、３２がめくれると言った不都合を防止して、上記各空間２９、３１内に封入したグリースが、これら各空間２９、３１外に漏洩する事を防止できる。
【００３８】
尚、前述した本発明の実施の形態の１例、及び、上述した参考例の１例では、一方向クラッチとしてロークラッチを使用した場合に就いて述べたが、本発明はこの一方向クラッチとして、スプラグクラッチの如きカムクラッチ等、従来から知られている他の構造の一方向クラッチを使用した場合でも同様の効果を得られる。又、１対のサポート軸受としては、１対の玉軸受を使用する場合に限らず、１対のころ軸受、或は玉軸受ところ軸受とを１個ずつを使用する場合であっても、同様の効果を得られる。又、図示の各例とは逆に、空気を逃がす為の通孔若しくは切り欠きを、各シールリングの内径寄り部分に設ければ、遠心力の作用に拘らず、グリースが上記通孔若しくは切り欠きを通じて漏洩する事を、より有効に防止できる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、一方向クラッチを設置した空間と、各サポート軸受を構成する複数個の転動体を設置した空間とに、それぞれ適正量のグリースを封入できるだけでなく、組み付け作業中或は運転中に、上記各サポート軸受に装着したシールリングのシールリップがめくれたりする等の不都合を防止できる。この為、上記各空間内に封入したグリースが、これら各空間外に漏洩する事を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の１例を示す半部断面図。
【図２】 図１のＡ部拡大図。
【図３】 図２のＢ矢視図。
【図４】 本発明に関する参考例の１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】 先発明の構造を示す断面図。
【図７】 先発明の構造を組立作業の途中段階で示す半部断面図。
【図８】 図７のＣ部拡大図。
【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 従動プーリ
８、８ａ スリーブ
９ サポート軸受
１０、１０ａ ローラクラッチ
１１ ねじ孔部
１２ 係止孔部
１３ 円孔部
１４ 凸部
１５ ローラクラッチ用内輪
１６ カム面
１７ 凹部
１８ ローラクラッチ用外輪
１９ａ、１９ｂ 鍔部
２０ ローラ
２１ クラッチ用保持器
２２ 外輪軌道
２３ 軸受用外輪
２４ 内輪軌道
２５ 軸受用内輪
２６ 玉
２７ 係止溝
２８、２８ａ シールリング
２９ 空間
３０ かしめ部
３１ 空間
３２ シールリップ
３３ 金属板
３４ 弾性材
３５ 弾性係合部
３６ 段差面
３７ 通孔
３８ 雌スプライン部
３９ 外径側スリーブ
４０ 凸部
４１ａ、４１ｂ 切り欠き
【発明の属する技術分野】
本発明の対象となるオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、自動車用の発電機であるオルタネータの回転軸の端部に固定し、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す事により、上記オルタネータを駆動する為に利用する。
【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７−３１７８０７号公報、同８−６１４４３号公報、同８−２２６４６２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】
これら各文献に記載された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に外嵌固定自在なスリーブを有し、このスリーブの周囲に、円筒状の内周面を有する従動プーリを、このスリーブと同心に配置している。そして、これらスリーブの外周面と従動プーリの内周面との間に、１対のサポート軸受と一方向クラッチとを設けている。このうちのサポート軸受は、上記従動プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ、これらスリーブと従動プーリとの相対回転を自在とする。又、上記一方向クラッチは、上記従動プーリが上記スリーブに対して所定方向に回転する場合にのみ、この従動プーリからスリーブへの回転力の伝達を自在とする。
【０００５】
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理由は、次の通りである。例えば、前記駆動用エンジンがディーゼルエンジンであった場合、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大きくなる。この結果、上記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図示しない無端ベルト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、上記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の内周面との摩擦に基づく無端ベルトの寿命低下は、走行時に加減速を繰り返す等によっても生じる。
【０００６】
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、上記無端ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、上記従動プーリから回転軸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、上記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、上記従動プーリ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、上記無端ベルトと従動プーリとの当接部が強く擦れ合う事を防止する。この様にして、従動プーリと無端ベルトとの擦れ合い部に作用する応力の方向を一定にし、この無端ベルトと従動プーリとの間に滑りが発生したり、或はこの無端ベルトの寿命が低下する事を防止する。
【０００７】
ところで、上述した様な従来のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、何れも、一方向クラッチを構成する複数個のロック部材を設置した空間と、１対のサポート軸受を構成する複数個の転動体を設置した空間とを連通させて、これら各空間に封入すべき潤滑用のグリースを共用していた。ところが、上記複数個のロック部材を設置した空間と上記複数個の転動体を設置した空間とに封入するグリースの適正量は、以下に述べる様に、互いに異なる。
【０００８】
即ち、上記サポート軸受の場合には、上記各転動体の転動面と内輪、外輪両軌道との転がり接触部を適度に潤滑し、且つ、グリースの撹拌抵抗を抑えて、上記サポート軸受の回転抵抗が大きくならない様にする必要がある。この為、上記各転動体を設置した空間に封入するグリースの適正量は、これら各転動体を設置した空間の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）になる。一方、上記一方向クラッチの場合には、オーバラン時（非ロック時）に上記複数個のロック部材が、内径側、外径側両周面のうち少なくとも一方の周面と擦れ合う為、十分な潤滑を行なわない限り、この擦れ合い部での発熱量が多くなり易い。この擦れ合い部の発熱量が多くなった場合には、潤滑用のグリースが早期に熱劣化して、上記一方向クラッチの耐久性が損なわれる原因となる為、このグリースが早期に熱劣化するのを防止すべく、上記擦れ合い部を十分に潤滑する必要がある。この為、上記各ロック部材を設置した空間に封入するグリースの適正量は、このロック部材を設置した空間の空洞部の容積の７０％程度（６０〜８０％）になる。
【０００９】
この様に各空間に封入するグリースの適正量が異なる為、上述した従来構造の様に、上記各ロック部材を設置した空間と上記各転動体を設置した空間とに封入するグリースを共用すると、互いに連通したこれら各空間内に封入するグリースの量の多少に基づき、上記一方向クラッチと上記各サポート軸受との少なくとも一方に、上述した様な不具合が生じる可能性がある。特に、上記一方向クラッチに潤滑不良やグリース劣化等の不具合が生じると、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の主要な機能が損なわれる。この為、上記各空間に封入するグリース量は、それぞれ適正値に規制する必要がある。
【００１０】
【先発明の説明】
上述の様な事情に鑑みて、本発明者は先に、図６に示す様な構造を考えた（特願平１１−１８１３５２号）。この先発明に係る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５参照）に外嵌固定自在なスリーブ８を有する。又、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、一方向クラッチであるローラクラッチ１０とを設けている。
【００１１】
上記スリーブ８は、全体を円筒状に形成しており、上記オルタネータ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８の中間部内周面にねじ孔部１１を形成し、このねじ孔部１１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８の先端部内周面に、断面形状が六角形である係止孔部１２を形成して、この係止孔部１２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８の基端部内周面は、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１３としている。尚、上記スリーブ８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８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１４を、全周に亙り形成している。
【００１２】
一方、上記従動プーリ７ａの片半部（図６の左半部）外周面は、幅方向に亙る断面形状を波形として、ポリＶベルトと呼ばれる無端ベルトの一部を掛け渡し自在としている。又、この従動プーリ７ａの内周面は、単なる円筒面としている。そして、上記スリーブ８の外周面と上記従動プーリ７ａの内周面との間に存在する空間の軸方向中間部に、上記ローラクラッチ１０を、同じくこの空間の軸方向両端部でこのローラクラッチ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。
【００１３】
上記ローラクラッチ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、これら従動プーリ７ａとスリーブ８との間での回転力の伝達を自在とする。この様なローラクラッチ１０を構成する為、上記スリーブ８の外周面に形成した上記凸部１４に、ローラクラッチ用内輪１５を、締まり嵌めにより外嵌固定している。このローラクラッチ用内輪１５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１６を形成している。即ち、上記ローラクラッチ用内輪１５の外周面に、ランプ部と呼ばれる複数の凹部１７、１７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１６としている。
【００１４】
これに対して、上記従動プーリ７ａの中間部内周面に締まり嵌めにより内嵌固定したローラクラッチ用外輪１８の内周面のうち、少なくとも次述するローラ２０、２０と当接する軸方向中間部は、単なる円筒面としている。この様なローラクラッチ用外輪１８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１９ａ、１９ｂを形成している。尚、上記両鍔部１９ａ、１９ｂのうち、一方（図６の左方）の鍔部１９ａは、上記ローラクラッチ用外輪１８の製造時に予め形成しておく為、このローラクラッチ用外輪１８の円筒部と同等の肉厚にしている。これに対して、他方（図６の右方）の鍔部１９ｂは、このローラクラッチ用外輪１８の直径方向内側に、次述するローラ２０、２０やクラッチ用保持器２１を組み込んでから形成する為、薄肉にしている。
【００１５】
又、上記ローラクラッチ用内輪１５及び上記ローラクラッチ用外輪１８と共に上記ローラクラッチ１０を構成する複数個のローラ２０、２０は、上記ローラクラッチ用内輪１５に、このローラクラッチ用内輪１５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２１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２１に設けた柱部と上記各ローラ２０、２０との間に、板ばね、或はこのクラッチ用保持器２１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２０、２０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２１の軸方向両端面は、上記ローラクラッチ用外輪１８を構成する両鍔部１９ａ、１９ｂの内側面と近接対向させて、このクラッチ用保持器２１が軸方向に変位する事を阻止している。尚、この様なローラクラッチ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。
【００１６】
又、前記サポート軸受９、９は、前記従動プーリ７ａに加わるラジアル荷重を支承しつつ、この従動プーリ７ａと前記スリーブ８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２２、２２を有する軸受用外輪２３、２３と、それぞれの外周面に深溝型の内輪軌道２４、２４を有する軸受用内輪２５、２５と、上記外輪軌道２２、２２と内輪軌道２４、２４との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた玉２６、２６とから成る。又、上記軸受用外輪２３、２３の両端部内周面に形成した係止溝２７、２７に、それぞれシールリング２８、２８を装着する事により、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９の両端開口部を塞いでいる。
【００１７】
この様な各サポート軸受９、９は、それぞれの軸受用外輪２３、２３を上記従動プーリ７ａ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２５、２５を上記スリーブ８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８の外周面両端部と従動プーリ７ａの内周面両端部との間に組み付けている。尚、図示の例では、上記従動プーリ７ａの両端面内周縁部分の複数個所を塑性変形させてかしめ部３０、３０を形成し、このかしめ部３０、３０により上記各軸受用外輪２３、２３の外端面（上記従動プーリ７ａの幅方向外寄りの端面）を抑え付けている。これにより、上記各軸受用外輪２３、２３が上記従動プーリ７ａの内側から抜け出る事を防止している。又、この様に各サポート軸受９、９を組み付けた状態で、上記従動プーリ７ａの内周面中間部と上記スリーブ８の外周面中間部との間部分で前記ローラクラッチ１０を設置した空間３１の両端開口部は、上記各サポート軸受９、９に装着した１対のシールリング２８、２８のうち、このローラクラッチ１０側に配置したシールリング２８、２８により密に塞がれる。
【００１８】
上述の様に構成する先発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合、上記各サポート軸受９、９を構成する各玉２６、２６を設置した空間２９、２９と、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１とは、上記各サポート軸受９、９に装着したシールリング２８、２８により互いに密に仕切られている。この為、これら各空間２９、３１に、それぞれ適正量｛前述した通り、上記空間２９、２９の場合には、これら各空間２９、２９の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）、上記空間３１の場合には、この空間３１の空洞部（この空間３１のうち、上記ローラクラッチ１０を構成する部材が配置されていない部分）の容積の７０％程度（６０〜８０％）。｝のグリースを封入する事ができる。この結果、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１に封入したグリースが早期に熱劣化したり、或は上記各サポート軸受９、９の回転抵抗が大きくなる等の不都合を防止できる。この為、回転抵抗が低い等、高性能で、しかも信頼性の高い製品を提供できる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様な先発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置には、未だ、改良の余地が残されている。即ち、上述した先発明の場合、上記各サポート軸受９、９を構成する複数個の玉２６、２６を設置した空間２９、２９の両端開口を、それぞれ１対のシールリング２８、２８により塞いでいる。この為、図７に示す様に、上記従動プーリ７ａの内周面と上記スリーブ８の外周面との間に１対のサポート軸受９、９を圧入する際に、上記空間３１内に閉じ込められた空気が圧縮される。
【００２０】
特に、上述した先発明の場合には、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１内に、多量｛この空間３１の空洞部の容積の７０％程度（６０〜８０％）｝のグリースを封入している。この為、プーリ装置の完成後に、この空間３１内で空気が占める割合（容積）が小さくなる｛この空間３１の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）となる｝。この為、上述の様に１対のサポート軸受９、９を圧入する際、上記空間３１内に閉じ込められた空気が圧縮される比率（圧縮比）が大きくなり、この空間３１内の圧力が相当に高くなる。この為、上記各シールリング２８、２８がこの空間３１内の圧力に押されて外れたり、或は、図８に示す様に、これら各シールリング２８、２８を構成するシールリップ３２、３２がめくれたり、或は、これら各シールリップ３２、３２が過度に変形して、上記各シールリング２８、２８を構成する芯金との境目から弾性材が切断する等して、運転中に上記空間３１内に封入したグリースが上記空間２９、２９内に漏れ出す可能性を生じる。
【００２１】
更に、上記各サポート軸受９、９の圧入作業（組立作業）が完了した後にも、上記ローラクラッチ１０の運転時に上記空間３１内の温度が上昇して、この空間３１内の空気が膨張すると共に、この空間３１内に封入したグリースの膨張量が大きくなると、この空間３１内の圧力が著しく上昇し、上記各シールリップ３２、３２がめくれて、やはり、この空間３１内に封入したグリースが上記空間２９、２９内に漏れ出す可能性を生じる。尚、嵌合面のクリープ防止と嵌合面からのグリース漏れ防止とを図る為に、前記軸受用外輪２３、２３及び軸受用内輪２５、２５と前記従動プーリ７ａ及びスリーブ８との各嵌合部には、それぞれ締め代を持たせている。この為、上記空間３１内に閉じ込められた空気をこれら各嵌合部を通じて外部空間に逃がす事は難しい。
本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、上述した先発明の構造と同様、オルタネータ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した従動プーリと、これらスリーブの外周面の軸方向中間部と従動プーリの内周面の軸方向中間部との間に設け、この従動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従動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、この一方向クラッチを軸方向両側から挟む位置で上記スリーブの外周面と上記従動プーリの内周面との間に設け、この従動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従動プーリとの相対回転を自在とする１対のサポート軸受とを備える。又、これら各サポート軸受は、内周面に外輪軌道を有し、上記従動プーリの内周面に内嵌固定する軸受用外輪と、外周面に内輪軌道を有し、上記スリーブの外周面に外嵌固定する軸受用内輪と、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体とから成り、更に、上記軸受用外輪の内周面と上記軸受用内輪の外周面との間で上記各転動体を設置している空間の両端開口部に、これら両端開口を塞ぐ１対のシールリングを装着したものである。
特に、本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いては、上記各サポート軸受に１対ずつ設けたシールリングのうち、上記一方向クラッチを設置した空間側に配置したシールリングの一部にのみ、このシールリングの両側面を連通させる、少なくとも１個の通孔若しくは切り欠きを形成している。これに対して、上記一方向クラッチを設置した空間と反対側に配置したシールリングには、通孔若しくは切り欠きの何れも形成していない。
【００２３】
【作用】
上述の様に本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵側プーリ装置の場合には、各サポート軸受に１対ずつ設けたシールリングのうち、一方向クラッチを設置した空間側に配置したシールリングの一部にのみ、これらシールリングの両側面を連通させる、少なくとも１個の通孔若しくは切り欠きを形成している。この為、一方向クラッチを設置した空間内の圧力が上昇する傾向となった場合に、この一方向クラッチを設置した空間内の空気の一部が、上記通孔若しくは切り欠きを通じて各転動体を設置した空間内に移動する。これら各転動体を設置した空間内には、比較的少量のグリースしか封入していない為、これら各転動体を設置した空間内で空気が存在し得る容積は十分にある。
【００２４】
この為、一方向クラッチを設置した空間内の空気の一部を、上記通孔若しくは切り欠きを通じて上記各転動体を設置した空間内に移動させる事により、この一方向クラッチを設置した空間内の空気の圧縮比を小さくし、この一方向クラッチを設置した空間内の圧力が過度に上昇する事を防止できる。同時に、この空間とサポート軸受内の空間との間の圧力差をなくせる。この結果、この一方向クラッチを設置した空間内の圧力により、この一方向クラッチ側に設置したシールリングのシールリップがめくれる等して、この一方向クラッチを設置した空間内に封入したグリースが上記各転動体を設置した空間内に漏れ出す事を防止できる。一方、上記一方向クラッチを設置した空間と反対側に配置したシールリングには、通孔若しくは切り欠きの何れも形成していない為、上記サポート軸受内のグリースが外部空間に漏れ出す事はない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、１対のサポート軸受９、９に１対ずつ装着したシールリング２８、２８ａのうち、一方向クラッチであるローラクラッチ１０側に配置したシールリング２８ａの構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図６に示した先発明とほぼ同様であるから、重複する部分の説明は省略若しくは簡略にし、以下、この先発明に係る構造と異なる部分、並びに本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２６】
本例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合、上記各サポート軸受９、９を構成する軸受用内輪２５、２５の一端面を、それぞれスリーブ８の中間部外周面に形成した凸部１４の軸方向両端面に突き当てている。又、これら各サポート軸受９、９に１対ずつ設けたシールリング２８、２８ａは、それぞれの外周縁部を、これら各サポート軸受９、９を構成する軸受用外輪２３、２３の内周面両端部に係止している。それぞれが円輪状に造られたこれら各シールリング２８、２８ａは、円輪状の金属板３３、３３と、この金属板３３、３３により補強された弾性材３４、３４とから成る。この弾性材３４、３４の外径側部分は、上記金属板３３、３３の外周縁よりも直径方向外方に、同じく内径側部分は、この金属板３３、３３の内周縁よりも直径方向内方に、それぞれ全周に亙り突出させている。そして、上記直径方向外方に突出させた部分を弾性係合部３５、３５とし、上記直径方向内方に突出させた部分をシールリップ３２、３２としている。
【００２７】
更に、上記各シールリング２８、２８ａのうち、上記各サポート軸受９、９をプーリ装置に組み付けた状態で上記ローラクラッチ１０側に配置されるシールリング２８ａ、２８ａは、上記弾性係合部３５、３５の外周面と内側面（上記サポート軸受９への組み付け状態で玉２６と対向する側の面）との円周方向に亙る１乃至複数個所（少なくとも１個所）に、それぞれ同位相で切り欠き４１ａ、４１ｂ（図２〜３に詳示）を設けている。
【００２８】
上述の様な各シールリング２８、２８ａは、上記軸受用外輪２３、２３の内周面両端部に全周に亙り形成した係止溝２７、２７に、それぞれの弾性係合部３５、３５を係止する事により装着する。又、この様に装着した状態で、上記各シールリング２８、２８ａを構成するシールリップ３２、３２の先端縁が、それぞれ上記軸受用内輪２５、２５の外周面両端寄り部に形成した段差面３６、３６に全周に亙り摺接する事により、各玉２６、２６を設置した空間２９、２９の両端開口を塞ぐ。特に、本例の場合、上記ローラクラッチ１０側に配置した各シールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と上記各係止溝２７、２７との係合部のうち、上記各切り欠き４１ａ、４１ｂに対応する部分に、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９と上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１とを連通する通孔３７が形成される。具体的には、上記各係止溝２７、２７の表面と上記各切り欠き４１ａ、４１ｂとにより囲まれた部分が、上記各通孔３７となる。
【００２９】
尚、本例の場合、上述の様に構造の異なる各シールリング２８、２８ａを、互いに識別できる様にする為に、一方のシールリング２８、２８を構成する弾性材３４、３４を、緑色に着色したニトリルゴムにより、他方のシールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性材３４、３４を、黒色に着色したニトリルゴムにより、それぞれ構成している。これにより、上記各シールリング２８、２８ａの装着作業並びに上記各サポート軸受９、９の組み付け作業を、装着するシールリング２８、２８ａの種類や上記各サポート軸受９、９の組み付け方向を間違える事なく行なえる。尚、上記各シールリング２８と２８ａとを構成する各弾性材３４、３４に付する色は、これら各シールリング２８と２８ａとの双方で異ならせれば、上記以外の色を採用した場合であっても同様の効果を得られる。
【００３０】
上述の様に構成する本例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、ローラクラッチ１０側に配置した各シールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と、軸受用外輪２３、２３の端部内周面に形成した各係止溝２７、２７との係合部に、それぞれ通孔３７を設けている。この為、従動プーリ７ａの内周面とスリーブ８の外周面との間に各サポート軸受９、９を圧入する場合やプーリ装置の運転時に、上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１内の圧力が上昇する傾向となった場合には、この空間３１内で圧力上昇した空気の一部が、上記通孔３７を通じて各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に移動する。これら各空間２９、２９内には、比較的少量｛これら各空間２９、２９の空洞部の容積の３０％程度（２０〜４０％）｝のグリースしか封入していない為、これら各空間２９、２９内で空気が存在し得る容積は十分に｛これら各空間２９、２９の空洞部の容積の７０％程度（６０〜８０％）｝ある。
【００３１】
この為、上述の様にローラクラッチ１０を設置した空間３１内で圧力上昇した空気の一部を、上記各通孔３７、３７を通じて上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に移動させる事により、上記空間３１内の空気の圧縮比を小さくし、この空間３１内の圧力が過度に上昇する事を防止できる。同時に、上記各空間２９、２９内の圧力と上記空間３１内の圧力との間に差が生じるのを防止できる。この結果、このローラクラッチ１０を設置した空間３１内の圧力により、このローラクラッチ１０側に設置した各シールリング２８ａ、２８ａを構成するシールリップ３２、３２がめくれる等して、このローラクラッチ１０を設置した空間３１内に封入したグリースが上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に漏れ出す事を防止できる。
【００３２】
尚、上記各通孔３７、３７の断面積は小さい為、これら各通孔３７、３７を通じて上記ローラクラッチ１０を設置した空間３１内に封入したグリースが、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に、問題となる程の量が流出する事はない。又、本例の場合には、上記ローラクラッチ１０と反対側に配置した各シールリング２８、２８に、前述した切り欠き若しくは通孔を形成していない為、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内のグリースが外部空間に漏れ出す事はない。尚、上記各空間２９、２９内の圧力が上昇して、上記各シールリング２８、２８の内周縁部を構成するシールリップ３２、３２が押されても、これら各シールリップ３２、３２は、上記各空間２９、２９内の圧力が高い間だけ前記各段差面３６、３６から離れるのみで、めくれたりする事はない。
【００３３】
次に、図４は、本発明に関する参考例の１例を示している。本参考例の場合、スリーブ８ａの内周面片側寄り部（図４の左寄り部）に、雌スプライン部３８を形成している。そして、この雌スプライン部３８と回転軸３（図５）の端部外周面に形成した雄スプライン部（図示省略）とを係合自在としている。又、上記スリーブ８ａの外周面は、全長に亙り単なる円筒面としている。ローラクラッチ用内輪１５は、このスリーブ８ａの中間部外周面に、締り嵌めにより外嵌固定している。
【００３４】
又、従動プーリ７ｂの内周面に外径側スリーブ３９を、締り嵌めにより内嵌固定している。この外径側スリーブ３９は、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４０を、全周に亙り形成している。そして、この凸部４０の内周面を、上記ローラクラッチ用内輪１５の外周面に形成したカム面１６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、ローラクラッチ１０ａのロック時に、このローラクラッチ１０ａを構成する複数個のローラ２０が、上記カム面１６と上記凸部４０の内周面との間で突っ張る様に構成している。又、軸受用外輪２３、２３は、それぞれ上記外径側スリーブ３９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４０の軸方向両端面に突き当てている。
【００３５】
又、本参考例の場合、１対のサポート軸受９、９に１対ずつ装着するシールリング２８ａ、２８ａは何れも、弾性係合部３５、３５の外周面及び内側面に、それぞれ切り欠き４１ａ、４１ｂ（図２〜３参照、本参考例では図示せず。）を設けたものとしている。従って、本参考例の場合には、上記各シールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と、上記各軸受用外輪２３、２３の内周面両端部に設けた係止溝２７、２７との係合部のうち、それぞれ上記各切り欠き４１ａ、４１ｂに対応する部分に、通孔３７（図２参照、本参考例では図示せず。）が形成される。即ち、本参考例の場合には、上記ローラクラッチ１０ａを設置した空間３１と各玉２６、２６を設置した空間２９、２９と外部空間とが、それぞれ上記各通孔３７を介して連通する。
【００３６】
上述した様に本参考例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、総てのシールリング２８ａ、２８ａを構成する弾性係合部３５、３５と、総ての係止溝２７、２７との係合部に、それぞれこれら各シールリング２８ａ、２８ａの両側に存在する空間同士を連通する通孔３７を設けている。この為、ローラクラッチ１０ａを設置した空間３１内の圧力が上昇する傾向となった場合には、この空間３１内で圧力上昇した空気が上記ローラクラッチ１０ａ側のシールリング２８ａ、２８ａの係合部に設けられた通孔３７を通じて、上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内に移動し、更に、これら各空間２９、２９内の空気が、上記ローラクラッチ１０ａと反対側のシールリング２８ａ、２８ａの係合部に設けられた通孔３７を通じて外部空間に送り出される。
【００３７】
この為、上記ローラクラッチ１０ａを設置した空間３１、並びに上記各玉２６、２６を設置した空間２９、２９内の圧力を十分に低くできる。従って、本参考例の場合も、上記各空間２９、３１内の圧力により、上記各シールリング２８ａ、２８ａが上記各係止溝２７、２７から外れたり、或は、これら各シールリング２８ａ、２８ａを構成するシールリップ３２、３２がめくれると言った不都合を防止して、上記各空間２９、３１内に封入したグリースが、これら各空間２９、３１外に漏洩する事を防止できる。
【００３８】
尚、前述した本発明の実施の形態の１例、及び、上述した参考例の１例では、一方向クラッチとしてロークラッチを使用した場合に就いて述べたが、本発明はこの一方向クラッチとして、スプラグクラッチの如きカムクラッチ等、従来から知られている他の構造の一方向クラッチを使用した場合でも同様の効果を得られる。又、１対のサポート軸受としては、１対の玉軸受を使用する場合に限らず、１対のころ軸受、或は玉軸受ところ軸受とを１個ずつを使用する場合であっても、同様の効果を得られる。又、図示の各例とは逆に、空気を逃がす為の通孔若しくは切り欠きを、各シールリングの内径寄り部分に設ければ、遠心力の作用に拘らず、グリースが上記通孔若しくは切り欠きを通じて漏洩する事を、より有効に防止できる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、一方向クラッチを設置した空間と、各サポート軸受を構成する複数個の転動体を設置した空間とに、それぞれ適正量のグリースを封入できるだけでなく、組み付け作業中或は運転中に、上記各サポート軸受に装着したシールリングのシールリップがめくれたりする等の不都合を防止できる。この為、上記各空間内に封入したグリースが、これら各空間外に漏洩する事を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の１例を示す半部断面図。
【図２】 図１のＡ部拡大図。
【図３】 図２のＢ矢視図。
【図４】 本発明に関する参考例の１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】 先発明の構造を示す断面図。
【図７】 先発明の構造を組立作業の途中段階で示す半部断面図。
【図８】 図７のＣ部拡大図。
【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 従動プーリ
８、８ａ スリーブ
９ サポート軸受
１０、１０ａ ローラクラッチ
１１ ねじ孔部
１２ 係止孔部
１３ 円孔部
１４ 凸部
１５ ローラクラッチ用内輪
１６ カム面
１７ 凹部
１８ ローラクラッチ用外輪
１９ａ、１９ｂ 鍔部
２０ ローラ
２１ クラッチ用保持器
２２ 外輪軌道
２３ 軸受用外輪
２４ 内輪軌道
２５ 軸受用内輪
２６ 玉
２７ 係止溝
２８、２８ａ シールリング
２９ 空間
３０ かしめ部
３１ 空間
３２ シールリップ
３３ 金属板
３４ 弾性材
３５ 弾性係合部
３６ 段差面
３７ 通孔
３８ 雌スプライン部
３９ 外径側スリーブ
４０ 凸部
４１ａ、４１ｂ 切り欠き
Claims (3)
- オルタネータ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した従動プーリと、これらスリーブの外周面の軸方向中間部と従動プーリの内周面の軸方向中間部との間に設け、この従動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従動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、この一方向クラッチを軸方向両側から挟む位置で上記スリーブの外周面と上記従動プーリの内周面との間に設け、この従動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従動プーリとの相対回転を自在とする１対のサポート軸受とを備え、これら各サポート軸受は、内周面に外輪軌道を有し、上記従動プーリの内周面に内嵌固定する軸受用外輪と、外周面に内輪軌道を有し、上記スリーブの外周面に外嵌固定する軸受用内輪と、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体とから成り、更に、上記軸受用外輪の内周面と上記軸受用内輪の外周面との間で上記各転動体を設置している空間の両端開口部に、これら両端開口を塞ぐ１対のシールリングを装着したものであるオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いて、上記各サポート軸受に１対ずつ設けたシールリングのうち、上記一方向クラッチを設置した空間側に配置したシールリングの一部にのみ、このシールリングの両側面を連通させる、少なくとも１個の通孔若しくは切り欠きを形成し、上記一方向クラッチを設置した空間と反対側に配置したシールリングには、通孔若しくは切り欠きの何れも形成していない事を特徴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。
- 各サポート軸受に１対ずつ設けたシールリングがそれぞれ、円輪状の金属板とこの金属板により補強された弾性材とから成るものであり、上記両シールリングを構成する弾性材の色を互いに異ならせた、請求項１に記載したオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
- 空気を逃がす為の通孔若しくは切り欠きを、各シールリングの内径寄り部分に設けている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
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