| 【発明の名称】 |
プーリユニット |
| 【発明者】 |
【氏名】藤原 英樹
【氏名】長野 修治
【氏名】門谷 重夫
【氏名】金井 敏和
【氏名】竹島 俊弘
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| 【要約】 |
【課題】プーリユニットの構成上の無駄を省くこと。
【解決手段】同心状に配設される内外２つの環体１，２の対向環状空間に、一方向クラッチ３を配設するとともに、その軸方向両側にすべり軸受４，４を配設したプーリユニットＡにおいて、一方向クラッチ３について、従来一般的に知られる円環状の保持器を、周方向に分離した複数のセパレータ１３とし、このセパレータ１３を２つのすべり軸受４，４で位置決めさせる構造としている。これにより、保持器要素の贅肉を削減できるようになり、軽量化が可能になる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】同心状に配設される内外２つの環体の対向環状空間に、一方向クラッチが配設されるとともに、この一方向クラッチの軸方向両側に前記２つの環体間に作用するラジアル荷重を負担するすべり軸受が配設されるプーリユニットであって、前記一方向クラッチが、円周数カ所にカム面を有する内輪と、内輪に対して同心状に環状空間を介して外装される外輪と、この外輪と前記内輪の各カム面との間に形成されるくさび状空間それぞれに周方向転動可能に１つずつ配設される複数のころと、各ころをくさび状空間の狭い側に個別に押圧する複数の弾性部材と、前記内輪の周方向で隣り合うカム面にまたがる領域に個別に合致当接された状態で前記各弾性部材を個別に保持するとともに前記各ころの周方向転動範囲を規制する複数のセパレータとを有し、前記両すべり軸受が、内側環体に対して圧入により外嵌固定されて前記外輪の内周面をすべり案内するものであり、その外径側に前記一方向クラッチの内輪とで前記セパレータの軸方向端部を径方向から挟持する輪状凸部が形成されている、ことを特徴とするプーリユニット。
【請求項２】請求項１のプーリユニットにおいて、前記外側環体と前記一方向クラッチの外輪とが一体に形成されている、ことを特徴とするプーリユニット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【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プーリや、自動車に装備される補機（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）のプーリとして利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来のクランクプーリに用いられるプーリユニットについて、図６に示す。図中、８１は軸体、８２はプーリ、８３は一方向クラッチ、８４，８４はすべり軸受、８５，８６はシールである。
【０００３】このプーリユニットでは、軸体８１にクランクシャフトなどの回転軸が取り付けられ、プーリ８２にベルトが巻き掛けられ、一方向クラッチ８３によりクランクシャフトの回転変動を吸収させてプーリ８２の回転むらを抑制させるようになっている。また、軸体８１には、クランクシャフトのねじり振動や曲げ振動を減衰するダンパマス８７，８８が取り付けられている。
【０００４】なお、軸体８１に対して一方向クラッチ８３およびすべり軸受８４，８４を圧入により外嵌固定したうえで、これら一方向クラッチ８３およびすべり軸受８４，８４に対してプーリ８２を位置決めするようにしている。このプーリ８２の位置決めは、一方向クラッチ８３およびすべり軸受８４，８４を、プーリ８２の内周面に径方向内向きに設けられる鍔部８２ａと、プーリ８２の開口端にねじ止めされる閉蓋８９とにより、軸方向から挟持させることにより行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本願発明者は、プーリユニットの構成上の無駄を省くために、種々な視点から鋭意研究したところ、すべり軸受８４と一方向クラッチ８３の保持器とを結合できるのではないかと考えるに至った。
【０００６】但し、すべり軸受８４については、要求される荷重負担能力により異なるが、単純にすべり案内面を幅狭にすることはできない。ここに改良の余地がある。
【０００７】このような事情に鑑み、本発明は、プーリユニットの構成上の無駄を省くことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかるプーリユニットは、同心状に配設される内外２つの環体の対向環状空間に、一方向クラッチが配設されるとともに、この一方向クラッチの軸方向両側に前記２つの環体間に作用するラジアル荷重を負担するすべり軸受が配設されるもので、前記一方向クラッチが、円周数カ所にカム面を有する内輪と、内輪に対して同心状に環状空間を介して外装される外輪と、この外輪と前記内輪の各カム面との間に形成されるくさび状空間それぞれに周方向転動可能に１つずつ配設される複数のころと、各ころをくさび状空間の狭い側に個別に押圧する複数の弾性部材と、前記内輪の周方向で隣り合うカム面にまたがる領域に個別に合致当接された状態で前記各弾性部材を個別に保持するとともに前記各ころの周方向転動範囲を規制する複数のセパレータとを有し、前記両すべり軸受が、内側環体に対して圧入により外嵌固定されて前記外輪の内周面に対して摺接されるものであり、その外径側に前記一方向クラッチの内輪とで前記セパレータの軸方向端部を径方向から挟持する輪状凸部が形成されている。
【０００９】請求項２の発明にかかるプーリユニットは、上記請求項１の外側環体と前記一方向クラッチの外輪とを一体に形成したものとしている。
【００１０】要するに、本発明では、一方向クラッチについて、従来一般的に知られる円環状の保持器を、周方向に分離して複数のセパレータとし、このセパレータを２つのすべり軸受で位置決めさせる構造としているから、保持器要素の贅肉を削減できるようになり、軽量化が可能になる。しかも、すべり軸受に一方向クラッチ内部に入り込ませる輪状凸部を設けているから、内側環体に対するすべり軸受の嵌め合い部分を可及的に幅狭にしても、すべり軸受のすべり案内面を可及的に幅広にできるようになる。
【００１１】また、請求項２の発明では、外側環体と一方向クラッチの外輪とを一体に形成しているから、構成をさらに簡素にできて、径方向寸法を縮小することが可能になる。
【００１２】
【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。
【００１３】図１ないし図５に本発明の一実施形態を示している。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、一方向クラッチの斜視図、図４は、一方向クラッチの一部の平面展開図、図５は、一方向クラッチのセパレータおよびすべり軸受を分離して示す斜視図である。
【００１４】図例のプーリユニットＡは、自動車エンジンのクランクプーリとして利用されるものであり、内側環体としてのハブ１と、外側環体としてのプーリ２と、一方向クラッチ３と、すべり軸受４，４とを有している。
【００１５】ハブ１は、図示しないが自動車エンジンのクランクシャフトに直接または間接的に固定される。このハブ１には、クランクシャフトのねじり振動や曲げ振動を減衰するダンパマス５，６が取り付けられている。
【００１６】プーリ２は、ハブ１に対して同心状に外装されるもので、その外周には、クランクシャフトの回転動力を自動車エンジンの補機に対して伝達するためのベルトＢが巻き掛けられる波状溝が形成されている。
【００１７】一方向クラッチ３は、ハブ１とプーリ２との対向環状空間の軸方向中央に介装されるもので、内輪１０と、複数のころ１１と、複数の楕円形のコイルバネ１２と、複数のセパレータ１３とを備え、プーリ２を外輪として利用する形態になっている。
【００１８】すべり軸受４，４は、ハブ１とプーリ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つずつ配設されており、ハブ１に対して圧入により外嵌固定されてプーリ２の内周面をすべり案内する形態とされる。これらのすべり軸受４，４は、一般的なすべり軸受材料（例えば潤滑性を有する合成樹脂材、銅系金属材など）で形成される他、機械構造用炭素鋼などの鉄系金属材で形成してもよい。
【００１９】この実施形態では、一方向クラッチ３において従来一般的に知られる円環状の保持器を、複数のセパレータ１３に分割した構造としていることに特徴があるので、以下で説明する。
【００２０】内輪１０は、上記ハブ１に対して圧入により外嵌されるもので、その外周面の円周数カ所にはプーリ２の内周面との間でくさび状空間を形成するための平坦なキー状のカム面１０ａが設けられている。
【００２１】ころ１１は、内輪１０のカム面１０ａとプーリ２の内周面との間に形成するくさび状空間それぞれに１つずつ周方向転動可能に配設される。
【００２２】コイルバネ１２は、各ころ１１を個別にくさび状空間の狭い側（ロック側）へ押圧するものである。
【００２３】セパレータ１３は、ころ１１の周方向転動範囲を規制するとともにコイルバネ１２を保持するものであり、上記内輪１０の外周において周方向に隣り合うカム面１０ａそれぞれの間の角張った部分にあてがわれた状態で配設されて、２つのすべり軸受４，４により軸方向ならびに径方向に位置決め拘束されている。このセパレータ１３は、平面視ほぼ長方形の合成樹脂材からなり、その外面が所要曲率半径の部分円弧形に形成され、内面が内輪１０の隣り合うカム面１０ａ間の角張った部分に合致当接する形状とされている。このセパレータ１３において平面視で幅狭な一端面には、コイルバネ１２が嵌合装着される突起１３ａが設けられ、また、平面視で幅広な２つの側面の外面側肩部には、段差部１３ｂ，１３ｂが設けられている。なお、突起１３ａの外面には、コイルバネ１２の抜け止め用の微小凸部１３ｃが設けられている。
【００２４】そして、すべり軸受４，４は、環状板部４ａ，４ａの片面の外径側領域に軸方向一方に膨出する輪状凸部４ｂ，４ｂを設けて、上半分断面がほぼ逆さＬ字形に形成されている。環状板部４ａ，４ａは、セパレータ１３の軸方向変位を規制するように、内輪１０およびセパレータ１３の軸方向外端面に対して当接されている。輪状凸部４ｂ，４ｂは、セパレータ１３の径方向変位を規制するように、セパレータ１３の段差部１３ｂ，１３ｂに対して係止されることによって内輪１０とでセパレータ１３を径方向で挟持する。この輪状凸部４ｂ，４ｂの端面は、各ころ１１の端面に摺接可能に沿わされていて、各ころ１１のスキューを防止するようにもなっている。
【００２５】ところで、プーリ２の内周面における軸方向一端には、径方向内向きに延びる鍔部２ａが一体に設けられており、このプーリ２の内周面において軸方向他端側の開口端には、閉蓋７が圧入により抜け止め固定されている。
【００２６】これらのプーリ２の鍔部２ａと閉蓋７とにより、ハブ１に固定してある一方向クラッチ３およびすべり軸受４，４を軸方向から挟持させるようにすることで、プーリ２をハブ１に対して軸方向で位置決めさせている。
【００２７】なお、鍔部２ａの内周および閉蓋７の内周には、拡径段差部２ｂ，７ａが設けられており、この拡径段差部２ｂ，７ａに対してシール８，８が嵌入装着されている。このシール８，８は、一般的に転がり軸受に装着する周知構成のものを利用しており、環状芯金にゴムなどの弾性体を被着し、この弾性体の一部としてハブ１の外周面に対して摺接されるリップを設けた構成になっている。
【００２８】次に、上述したような構成のプーリユニットＡの動作を説明する。
【００２９】ここでのプーリユニットＡは、ハブ１に連結されるクランクシャフトの回転変動を吸収できるようになっている。通常、自動車エンジンのクランクシャフトの回転数は、トルク変動に伴い変動するが、この回転変動に応じて、一方向クラッチ３がロック状態とフリー状態とに切り替わることにより、プーリ２がハブ１と同期回転したり、プーリ２自身の回転慣性力により回転する現象となることで、プーリ２の回転変動を抑制する。
【００３０】要するに、クランクシャフトおよびハブ１の回転速度がプーリ２よりも相対的に速くなると、一方向クラッチ３のころ１１がくさび状空間の狭い側へ転動させられてロック状態となるので、ハブ１とプーリ２とが一体化して同期回転する。しかし、ハブ１の回転速度がプーリ２よりも相対的に遅くなると、一方向クラッチ３のころ１１がくさび状空間の広い側へ転動させられてフリー状態となるので、ハブ１からプーリ２への動力伝達が遮断されることになってプーリ２が回転慣性力のみで回転するようになる。このような動作により、プーリ２の回転変動を抑制できる。
【００３１】以上説明したプーリユニットＡでは、一方向クラッチ３のころ１１やコイルバネ１２を位置決めするために従来例のような円環状の保持器を用いずに、複数のセパレータ１３に分割した構造としているから、保持器要素の贅肉を削減できて、軽量化を達成できるようになる。また、すべり軸受４，４については、上半分ほぼ逆さＬ字形形状としているから、ハブ１に対するすべり軸受４，４の嵌め合い部分を軸方向寸法の小型化のために幅狭にしても、プーリ２に対するすべり案内面を可及的に幅広にできるようになり、結果的に十分な荷重負担能力を確保できるようになる。
【００３２】この他、上記実施形態では、プーリ２の開口端に対して閉蓋７をかしめにより固定する形態にすることにより、従来例のように閉蓋をねじ止めするためのねじ孔をプーリ２に形成せずに済むようにしているから、プーリ２の肉厚を薄くできるようになり、プーリユニットＡ全体の径方向寸法を縮小できて軽量化を達成できるようになる。さらに、上記実施形態では、プーリ２の鍔部２ａの内周にシール８を装着しているから、従来例のように鍔部の外側にシールを設置している場合に比べて、軸方向寸法を短くできるようになる。
【００３３】なお、本発明は上記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。
（１） 上記実施形態での一方向クラッチ３は、外輪をプーリ２と一体にした形態になっているが、プーリ２と別体の外輪を備える形態としてもよい。また、上記実施形態において一方向クラッチ３のコイルバネ１３については、種々な板ばねや弾性片などで代用することができる。
（２） 上記実施形態では、プーリ２に鍔部２ａを一体に設けた例を挙げているが、この鍔部２ａを設けずに、プーリ２に周溝を設けて、この周溝に対していわゆるサークリップなどの抜け止めリングを装着するようにしたものも本発明に含む。
（３） 上記実施形態でのシール８については、図示しないが、従来周知の種々な構成のシールを用いることができる。
【００３４】
【発明の効果】請求項１および２の発明では、一方向クラッチにおける保持器要素について工夫しているから、軽量化できるようになり、しかも、すべり軸受に前記保持器要素を位置決めさせるように工夫しているから、内側環体に対するすべり軸受の嵌め合い部分を占有スペース削減のために可及的に幅狭にしても、すべり軸受のすべり案内面を可及的に幅広にできて十分な荷重負担能力を確保できるようになった。このように、プーリユニット全体の性能を維持したうえで構成上の無駄を省けるようになった。
【００３５】また、請求項２の発明では、外側環体と一方向クラッチの外輪とを一体に形成しているから、構成をさらに簡素にできて、径方向寸法の縮小化に貢献できるようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２４７
【氏名又は名称】光洋精工株式会社
【識別番号】０００００６２８６
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１０日（１９９９．９．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８６７３７
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 和秀
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８２５８４（Ｐ２００１−８２５８４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２７日（２００１．３．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５６９９９ |
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