| 【発明の名称】 |
オルタネータ用駆動装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】大内 英男
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| 【要約】 |
【課題】回転軸３ａとスリーブ８ａとの嵌合部にフレッチング摩耗が発生するのを防止し、しかも安価に得られる構造を実現する。
【解決手段】上記スリーブ８ａの中心孔９ａのうち、円孔部１９ａと上記回転軸３ａの先端部とを嵌合させる。この回転軸３ａの先端面に形成したねじ孔２８に抑えボルト２３を螺合し、更に緊締する。この抑えボルト２３に固設した鍔部２５の片側面に形成した放射状の凸部２６、２６と、この片側面に対向する上記スリーブ８ａの段差面２１に形成した放射状の凹部２２とを、互いに係合させる。これら各凸部２６、２６と各凹部２２との係合により、上記回転軸３ａとスリーブ８ａとの相対回転の防止を図る。上記中心孔９ａには、係合孔部やねじ孔部は形成しない。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 オルタネータの回転軸と、その中心孔にこの回転軸を内嵌する事により、この回転軸の先端部に外嵌支持したスリーブと、外周面にベルトを掛け渡す為のベルト溝を有し、このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置された従動プーリと、これらスリーブの外周面の軸方向の一部と従動プーリの内周面の軸方向の一部との間に設けられ、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から軸方向に外れた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られ、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サポート軸受とを備えたオルタネータ用駆動装置に於いて、上記回転軸の先端面にはねじ部が、この回転軸と同軸に設けられており、このねじ部に螺合したねじ部材には、その片側面を上記スリーブのうちで上記オルタネータと反対側に向いた側面の一部に突き当て自在な鍔部が固設されており、この鍔部の片側面の一部には、上記スリーブの側面の一部に形成した凹部又は凸部と円周方向に亙り係合自在な凸部又は凹部が形成されており、上記ねじ部に上記ねじ部材を螺合し更に緊締し、且つ、上記スリーブ側の凹部又は凸部と上記鍔部側の凸部又は凹部とを係合させて、上記ねじ部材と上記スリーブとの相対回転を防止した状態で、上記回転軸の先端部に上記スリーブを固定している事を特徴とするオルタネータ用駆動装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明のオルタネータ用駆動装置は、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設け、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の先端部（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の先端部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１０−２１３２０７号公報、同１０−２８５８７３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。又、一部ではこの様なオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置が、実際に使用されている。
【０００４】図６は、このうちの特開平１０−２８５８７３号公報に記載されているオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示している。この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）の先端部に外嵌固定自在なスリーブ８を有する。このスリーブ８の中心孔９の中間部にはねじ孔部１０を、オルタネータ１と反対側端部である先端部（図６の右端部）には、断面形状が六角形である係合孔部１１を、それぞれ形成している。上記スリーブ８を上記回転軸３の先端部に固定するには、この回転軸３の先端部に設けた雄ねじ部に上記ねじ孔部１０を螺合させ、更に上記係合孔部１１に係止した六角レンチ等の工具により緊締する。又、上記回転軸３の先端部で上記雄ねじ部よりも中央寄り部分は、上記中心孔９の基端側（図６の左端側）部分で上記ねじ孔部１０から外れた部分に設けた円孔部１９に内嵌する。
【０００５】この様にして上記回転軸３の先端部に固定するスリーブ８の周囲には従動プーリ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１２、１２と一方向クラッチ１３とを設けている。このうちのサポート軸受１２、１２は、上記従動プーリ７ａに加わるラジアル荷重を支承しつつ、上記スリーブ８と従動プーリ７ａとの相対回転を自在とする。
【０００６】又、上記一方向クラッチ１３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、この従動プーリ７ａからスリーブ８への回転力の伝達を自在とする。この為、上記一方向クラッチ１３を構成し、上記スリーブ８に外嵌固定した一方向クラッチ用内輪１４の中間部外周面には、カム面１５を形成している。又、このカム面１５と上記従動プーリ７ａの内周面との間には、複数のローラ１６、１６を配置している。そして、これら各ローラ１６、１６と、これら各ローラ１６、１６を保持する為のクラッチ用保持器１７との間に、図示しない複数のばねを設けている。これら各ばねは、上記カム面１５と上記従動プーリ７ａの内周面との間に形成される円筒状隙間の寸法のうち、直径方向に関する断面高さ寸法が小さくなった部分に、上記各ローラ１６、１６をくさび状に食い込ませる方向に、これら各ローラ１６、１６を弾性的に押圧している。
【０００７】上述の様に構成する特開平１０−２８５８７３号公報に記載されたオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置によれば、オルタネータの発電効率を或る程度確保する事ができる。即ち、エンジンを構成するクランクシャフトの回転速度が上昇し、このクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリと上記従動プーリ７ａとの間に掛け渡した無端ベルト１８の走行速度が上昇傾向にある場合には、上記従動プーリ７ａがスリーブ８に対し、所定方向に相対回転する傾向になる。この結果、上記各ローラ１６、１６が、上記一方向クラッチ用内輪１４の外周面と上記従動プーリ７ａの内周面との間に形成される円筒状隙間の寸法のうち、直径方向に関する断面高さ寸法が小さくなった部分にくさび状に食い込んで（ロック状態となって）、上記従動プーリ７ａから回転軸３への回転力の伝達を自在とする。これに対して、上記クランクシャフトの回転速度が低下し、上記無端ベルト１８の走行速度が低下傾向にある場合には、上記従動プーリ７ａが上記スリーブ８に対して、上記所定方向と反対方向に相対回転する。この為、上記各ローラ１６、１６が上記円筒状隙間のうちの幅が広くなった部分に移動し、これら各ローラ１６、１６が当該部分で転動自在となって（オーバラン状態となって）、上記従動プーリ７ａと回転軸３との相対回転を自在とする。この様にオーバラン状態への移行が行なわれる為、クランクシャフトの回転速度の変動に拘らず、上記オルタネータ１の回転軸３を、自身の回転慣性力に基づき或る程度高域で回転させ続ける事ができる。この為、上記オルタネータ１の発電効率を或る程度確保する事ができる。
【０００８】同時に、上述の様な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、無端ベルト１８の寿命を延長する事もできる。例えば、上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無端ベルト１８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１８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１８と従動プーリ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１８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１８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１８の寿命が短くなったりする原因となる。
【０００９】これに対して、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れば、従動プーリ７ａと無端ベルト１８との擦れ合い部に作用する応力の方向を一定にできる。即ち、この無端ベルト１８の走行速度が低下傾向にある場合には、上記従動プーリ７ａ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１８と従動プーリ７ａとの当接部が強く擦れ合う事を防止する。この様にして、この無端ベルト１８と従動プーリ７ａとの間に滑りが発生したり、或はこの無端ベルト１８の寿命が低下する事を防止できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成し作用する特開平１０−２８５８７３号公報に記載された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、オルタネータ１の回転軸３の先端部にスリーブ８を、このオルタネータ１に対する相対回転不能に固定すべく、このスリーブ８の中心孔９の一部にねじ孔部１０と係合孔部１１とを、それぞれ形成している。但し、これらねじ孔部１０及び係合孔部１１（特に係合孔部１１）の形成作業は、一般的に加工コストが著しく嵩むものである為、これら両孔部１０、１１を形成したオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置全体のコストが嵩む事が避けられない。
【００１１】又、上記ねじ孔部１０及び係合孔部１１が存在すると、上記中心孔９の内周面とオルタネータ１の回転軸３の外周面との当接部にフレッチング摩耗が発生し易くなる。この理由は、次の通りである。上記中心孔９の一部に上記ねじ孔部１０及び係合孔部１１を形成した事に伴い、この中心孔９のうちで円孔部１９の軸方向長さが短くなる。一方、上記回転軸３の外周面に上記スリーブ８を固定した状態で、上記中心孔９のうちの円孔部１９は、上記回転軸３の外周面に対し締り嵌め状態でラジアル方向の変位をゼロにした状態で、或はこの円孔部１９の内周面と回転軸３の外周面との間に隙間があったとしてもこの隙間を微小とした状態で係合するが、上記ねじ孔部１０と上記回転軸３の先端部に設けた雄ねじ部との係合部は、ラジアル方向に関して僅かとは言え変位自在となる。
【００１２】この為、無端ベルト１８を掛け渡す為に従動プーリ７ａの外周面に形成したベルト溝がオフセットしている（上記円孔部１９から軸方向にずれている）等により、上記無端ベルト１８から上記従動プーリ７ａを介して上記スリーブ８にモーメントが加わると、上記円筒部１９の内周面と上記回転軸３の外周面との当接部の一部に、大きな面圧が加わる。しかも、この様にして高面圧が加わる部分は、上記従動プーリ７ａ及びスリーブ８の回転に伴って絶えず変化する（円周方向に移動する）。この為、上記円筒部１９の内周面と上記回転軸３の外周面との当接部にフレッチング摩耗が発生し易い。本発明は、この様な事情に鑑みて、回転軸とスリーブとの円筒面部同士の嵌合部に加わる面圧を低く抑えて、この嵌合部にフレッチング摩耗が発生するのを防止し、しかも安価に得られる構造を実現すべく発明したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のオルタネータ用駆動装置は、前述した様な従来から知られているオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を組み込んで構成する、オルタネータ用駆動装置と同様に、オルタネータの回転軸と、その中心孔にこの回転軸を内嵌する事により、この回転軸の先端部に外嵌支持したスリーブと、外周面にベルトを掛け渡す為のベルト溝を有し、このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置された従動プーリと、これらスリーブの外周面の軸方向の一部と従動プーリの内周面の軸方向の一部との間に設けられ、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から軸方向に外れた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られ、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サポート軸受とを備える。
【００１４】特に、本発明のオルタネータ用駆動装置に於いては、上記回転軸の先端面にはねじ部が、この回転軸と同軸に設けられている。又、このねじ部に螺合したねじ部材には、その片側面を上記スリーブのうちで上記オルタネータと反対側に向いた側面の一部に突き当て自在な鍔部が固設されている。又、この鍔部の片側面の一部には、上記スリーブの側面の一部に形成した凹部又は凸部と円周方向に亙り係合自在な凸部又は凹部が形成されている。そして、上記ねじ部に上記ねじ部材を螺合し更に緊締し、且つ、上記スリーブ側の凹部又は凸部と上記鍔部側の凸部又は凹部とを係合させて、上記ねじ部材と上記スリーブとの相対回転を防止した状態で、上記回転軸の先端部に上記スリーブを固定している。
【００１５】
【作用】上述の様に構成する本発明のオルタネータ用駆動装置の場合には、回転軸とスリーブとの相対回転の防止は、この回転軸の先端面のねじ部に螺合し更に緊締したねじ部材に固設した鍔部の片側面の一部と、上記スリーブの側面の一部との凹凸係合により図る。この凹凸係合の為に、上記ねじ部材に固設した鍔部と上記スリーブとに、凹部又は凸部を設ける必要があるが、このスリーブの内周面にねじ孔部や係合孔部を形成する必要はなくなる。このうちの係合孔部の形成作業は、一般的にコストが著しく嵩むものであるから、本発明のオルタネータ用駆動装置によれば、少なくとも上記係合孔部を形成する作業をなくせる分、オルタネータ用駆動装置全体のコスト低減を図れる。
【００１６】更に、本発明の場合には、上記スリーブの中心孔のうちで、上記回転軸ががたつきなく且つ回転自在に嵌合する円孔部の軸方向長さを大きくできる。従って、無端ベルトを掛け渡した従動プーリから加わるモーメント荷重に拘らず、上記回転軸とスリーブとの嵌合部に加わる面圧を低く抑えて、この嵌合部にフレッチング摩耗が発生する事を有効に防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のオルタネータ用駆動装置は、オルタネータの回転軸３ａと、全体を円筒状に形成して、この回転軸３ａの端部に外嵌固定するスリーブ８ａと、このスリーブ８ａの周囲にこのスリーブ８ａと同心に配置した従動プーリ７ｂとを備える。このうちのスリーブ８ａは、Ｓ１０Ｃ〜Ｓ４５Ｃ等の炭素鋼製の丸棒に、鍛造加工及び旋削加工を施す事により造る。又、このスリーブ８ａは、上記回転軸３ａと共に回転自在である。この為に、上記スリーブ８ａの中心孔９ａのうち、オルタネータと反対側端部である先端部（図１、２の左端部）を除く部分は、上記回転軸３ａががたつきなく且つ回転自在に嵌合する円孔部１９ａとしている。
【００１８】又、上記中心孔９ａの残り部分である上記先端部は、先端側に向かう程内径が徐々に増大する第二の円孔部２０としている。第二の円孔部２０をこの様な形状にしたのは、この第二の円孔部２０を、後述する様に安価な鍛造加工のみにより形成できる様にする為である。この第二の円孔部２０の最小内径は、上記円孔部１９ａの内径よりも大きい。そして、これら円孔部１９ａと第二の円孔部２０との境界部分に、請求項に記載したスリーブの側面の一部に相当する、段差面２１を設けている。この段差面２１は、上記スリーブ８ａの中心軸に対し直交する仮想平面上に存在する。又、この段差面２１の円周方向等間隔複数個所（図示の例では８個所）に放射状の凹部２２、２２を、それぞれ形成している。これら各凹部２２、２２のうち、上記スリーブ８ａの内周側端部は、上記円孔部１９ａの内周面にそれぞれ達している。
【００１９】又、上記回転軸３ａの先端面には、請求項に記載したねじ部に相当するねじ孔２８を、この回転軸３ａと同軸に設けている。そして、このねじ孔２８に、請求項に記載したねじ部材である、抑えボルト２３を螺合し更に緊締している。この抑えボルト２３の頭部２４の基端部（図１、３の右端部）には、その片側面（図１、３の右側面）を上記段差面２１に突き当て自在な円形の鍔部２５を、この頭部２４と一体に設けている。そして、この鍔部２４の片側面外周寄り部分で円周方向等間隔複数個所（図示の例では８個所）に、上記スリーブ８ａに設けた各凹部２２、２２とこのスリーブ８ａ及び抑えボルト２３の円周方向に関して係合自在な放射状の凸部２６、２６を、それぞれ形成している。これら各凸部２６、２６の幅及び高さは、何れも上記各凹部２２、２２の幅及び深さに比べて若干小さくしている。そして、上記抑えボルト２３の片側面で上記各凸部２６、２６を除いた部分を、上記スリーブ８ａの段差面２１に突き当て自在としている。尚、本例の場合には、上記抑えボルト２３を鍛造加工及び転動加工により造ると共に、上記各凸部２６、２６を鍛造加工時に同時に形成している。この様に各凸部２６、２６を鍛造加工時に同時に形成しているので、本例で用いる抑えボルト２３は比較的安価に得られる。
【００２０】前記回転軸３ａの先端部に上記スリーブ８ａを固定する場合には、先ず、この回転軸３ａの先端部に、このスリーブ８ａの中心孔９ａのうちの円孔部１９ａを、軽い締り嵌め或は微小隙間を介在させる隙間嵌めで嵌合させる。そして、この中心孔９ａの第二の円孔部２０内に上記抑えボルト２３を、ねじ部２７を先にして挿入し、このねじ部２７を、上記回転軸３ａの先端面に設けたねじ孔２８に螺入する。
【００２１】尚、この螺入作業は、上記回転軸３ａの先端部を上記スリーブ８ａに対し、図１に示した状態よりも少し左方に迄変位させておく事により、容易に行なえる。上記ねじ部２７を上記ねじ孔２８に軽く螺入させたならば、上記回転軸３ａを上記スリーブ８ａに対し、図１の右方に変位させる。そして、上記抑えボルト２３の片側面に形成した各凸部２６、２６と、上記スリーブ８ａの段差面２１に形成した各凹部２２、２２との位相と一致させつつ、上記抑えボルト２３に一体に設けた鍔部２５の片側面を上記スリーブ８ａの段差面２１に突き当てる。この状態では、上記各凸部２６、２６と各凹部２２、２２とが、上記スリーブ８ａ及び抑えボルト２３の円周方向に亙り凹凸係合し、この抑えボルト２３と上記スリーブ８ａとの相対回転が不能となる。そこで、この状態から、上記抑えボルト２３の頭部２４にボックスレンチ等の工具を係合させて、この抑えボルト２３を上記回転軸３ａに対し回転させ、上記抑えボルト２３を緊締する。この緊締作業に伴い、上記スリーブ８ａも、上記各凸部２６、２６と各凹部２２、２２との凹凸係合に基づいて、上記回転軸３ａに対し回転する。そして、上記ねじ孔２８に上記抑えボルト２３のねじ部２７を更に螺入し、次いで緊締する事により、上記回転軸３ａの先端部に上記スリーブ８ａを固定する。
【００２２】尚、図示の例では、上記回転軸３ａの先端部に上記スリーブ８ａを固定すべく、上記抑えボルト２３を緊締するのと同時に、このスリーブ８ａの基端部（図１の右端部）に形成した小径円筒部２９の端面と、上記回転軸３ａの中間部先端寄り部分に形成した段部３０との間で、転がり軸受３１の内輪３２を強く挟持している。従って、上記抑えボルト２３を緊締した状態では、上記スリーブ８ａが図１の右方に変位する事はなく、上記各凸部２６、２６と各凹部２２、２２との係合が外れる事はない。尚、上記転がり軸受３１は、上記回転軸３ａを、前記オルタネータを構成するハウジング２（図５）に支持する為のものである。
【００２３】又、上述した様に上記回転軸３ａの先端部に固定したスリーブ８ａの外周面と、このスリーブ８ａの周囲に設けた、前記従動プーリ７ｂの内周面との間には、次述するサポート軸受３３、３３及び後述する一方向クラッチ１３ａを設けている。上記従動プーリ７ｂは、硬質金属製であり、この従動プーリ７ｂの外周面には、それぞれが断面Ｖ字形である複数本（本例の場合には４本）の凹溝３４、３４を、互いに平行に且つそれぞれ全周に亙って形成している。この様な従動プーリ７ｂと図示しない駆動プーリとの間には、内周面に断面Ｖ字形で全周に亙って連続するリブを複数本（本例の場合には４本）形成した無端ベルト１８（図６参照）を掛け渡す。
【００２４】上記スリーブ８ａの外周面と上記従動プーリ７ｂの内周面との間には、それぞれが深溝型の玉軸受である１対のサポート軸受３３、３３と、ローラクラッチである１個の一方向クラッチ１３ａとを設けている。このうちの１対のサポート軸受３３、３３は、それぞれ内周面に深溝型の外輪軌道３５を有する軸受用外輪３６と、外周面に深溝型の内輪軌道３７を有する軸受用内輪３８と、上記外輪軌道３５と内輪軌道３７との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた玉３９と、これら各玉３９を転動自在に保持する図示しない保持器とから成る。この様な各サポート軸受３３、３３は、それぞれの軸受用外輪３６を、上記従動プーリ７ｂの内周面に内嵌固定した、次述する一方向クラッチ用外輪４０の両端寄り部分に締り嵌めにより内嵌固定し、それぞれの軸受用内輪３８を上記スリーブ８ａの外周面両端寄り部分に締り嵌めにより外嵌固定する事により、上記スリーブ８ａの外周面両端寄り部分と従動プーリ７ｂの内周面両端寄り部分との間に設けている。
【００２５】一方、前記一方向クラッチ１３ａは、上記スリーブ８ａの中間部外周面と従動プーリ７ｂの中間部内周面との間に設けている。この一方向クラッチ１３ａを構成する為、上記スリーブ８ａの中間部外周面には一方向クラッチ用内輪４１を、締り嵌めにより外嵌固定している。この一方向クラッチ用内輪４１の外周面は、円周方向に亙る凹凸面であるカム面４２としている。そして、この一方向クラッチ用内輪４１の外周面と、上記従動プーリ７ｂの内周面に内嵌固定した一方向クラッチ用外輪４０の中間部に形成した小径部４３の内周面との間に、クラッチ用保持器４４と、このクラッチ用保持器４４に転動並びに円周方向に関する若干の変位自在に保持した複数個のローラ４５と、このローラ４５を円周方向に関して同方向に押圧するばね（図示せず）とを設けている。この様な構成により上記一方向クラッチ１３ａは、周知の様に、上記従動プーリ７ｂとスリーブ８ａとの間で、所定方向の回転のみを伝達する。
【００２６】尚、前記各サポート軸受３３、３３を構成する軸受用外輪３６の内端面は上記一方向クラッチ用外輪４０に形成した小径部４３の両端面に、同じく軸受用内輪３８の内端面は一方向クラッチ用内輪４１の両端面に、それぞれ突き当てる事で、これら軸受用外輪３６と軸受用内輪３８との軸方向に亙る位置決めを図っている。
【００２７】上述の様に構成する本発明のオルタネータ用駆動装置の場合、前述の図６に示した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を組み込んだオルタネータ用駆動装置と同様に、上記従動プーリ７ｂに掛け渡した無端ベルト１８の走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、上記一方向クラッチ１３ａを接続する。そして、上記従動プーリ７ｂの回転を上記スリーブ８ａに伝え、前記回転軸３ａを回転駆動する。これに対して、上記無端ベルト１８の走行速度が低下傾向にある場合には、上記一方向クラッチ１３ａの接続を断ち、上記スリーブ８ａ及び回転軸３ａを、上記従動プーリ７ｂよりも高速で回転自在とする。この為、オルタネータの発電効率の確保と上記無端ベルト１８の寿命延長とを図れる。
【００２８】特に、本発明のオルタネータ用駆動装置の場合には、オルタネータの回転軸３ａと、スリーブ８ａとの相対回転の防止は、この回転軸３ａの先端面のねじ孔２８に螺合し更に緊締した抑えボルト２３に固設した鍔部２５の片側面に設けた各凸部２６、２６と、上記スリーブ８ａの段差面２１に設けた各凹部２２、２２との係合により図る。この係合の為には、本例の場合の様に、上記抑えボルト２３側に上記各凸部２６、２６が、上記スリーブ８ａ側に上記各凹部２２、２２が、それぞれ必要となるが、前述した従来構造とは異なり上記スリーブ８ａの内周面に、ねじ孔部１０や係合孔部１１（図６参照）を形成する必要はなくなる。これらねじ孔部１０や係合孔部１１（特に係合孔部１１）の形成作業は、コストが著しく嵩むものであり、本発明のオルタネータ用駆動装置によれば、少なくとも上記係合孔部１１を形成する作業をなくせる分、オルタネータ用駆動装置全体のコスト低減を図れる。
【００２９】即ち、本例で上記スリーブ８ａを造る場合には、先ず、炭素鋼製の丸棒に鍛造加工を施す事により、大まかな形状を有する素材を造る。次いで、この素材のうちで前記第二の円孔部２０及び上記各凹部２２、２２を除いた部分に旋削加工を施して、各部を適正な形状及び寸法に仕上げる。この際、上記第二の円孔部２０及び各凹部２２、２２には、それ程高い形状精度が要求されないので、これら第二の円孔部２０及び各凹部２２、２２は、鍛造加工を施す際に同時に形成すれば良く、その後に加工を施す必要はない。従って、本発明に用いるスリーブ８ａは比較的安価に得られる。これに対して、前述した従来構造の場合には、上記ねじ孔部１０や係合孔部１１を形成する為に中心孔９ａの中間部や端部に切削加工を施す必要があり、しかも、これら各部１０、１１（特に係合孔部１１）の形成作業はコストが著しく嵩むものとなる。本発明の場合には、上述した様に、鍔部２５部分に凸部２６、２６を備えた抑えボルト２３や、スリーブ８ａ側の凹部２２、２２は必要となるが、これらの加工コストは低廉である。従って本発明の場合には、少なくとも上記係合孔部１１を形成する作業をなくせる分、オルタネータ用駆動装置全体のコスト低減を図れる。
【００３０】更に、本発明の場合には、上記回転軸３ａと上記スリーブ８ａとの嵌合部に加わる面圧を低く抑えて、この嵌合部にフレッチング摩耗が発生する事を有効に防止できる。即ち、本発明のオルタネータ用駆動装置の場合には、上記中心孔９ａの一部に、前述の図４に示した従来構造の場合に必要であった、ねじ孔部１０を形成する必要がなくなる為、ほぼその分、上記回転軸３ａとがたつきなく嵌合する円孔部１９ａの軸方向長さを大きくできる。尚、本例の場合には、上記中心孔９ａの一部に、凹部２２、２２を形成しているが、これら各凹部２２、２２の深さは小さいもので足り、しかも円周方向の一部にのみ設けられているものであるから、上記嵌合部の長さに対して殆ど影響を及ぼさない。
【００３１】従って、上記無端ベルト１８を掛け渡した従動プーリ７ｂから加わるモーメント荷重に拘らず、上記回転軸３ａと上記スリーブ８ａとの嵌合部に加わる面圧を低く抑える事ができる。即ち、上記従動プーリ７ｂに加わるモーメント荷重を一定とすれば、上記嵌合部に加わる面圧の最大値は、この嵌合部の軸方向長さＬ0（支持スパン）が短い程大きくなる。そして、この面圧の最大値が大きくなる程、著しいフレッチング摩耗が発生し易くなる。これに対して本発明の場合には、上記嵌合部Ｌ0 の長さを長くできる為、上記嵌合部に加わる面圧の最大値を小さくできる。従って、本発明によれば、上記フレッチング摩耗の発生を、有効に防止できる。
【００３２】次に、図４は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、上述した第１例の場合と異なり、スリーブ８ｂの一部に、第二の円孔部２０（図１、２参照）を形成せず、このスリーブ８ｂの内側に設ける中心孔９ｂの内周面を単一の円筒面状としている。そして、本例の場合には、このスリーブ８ｂのうち、オルタネータと反対側に向いた側面の一部である、軸方向一端面（図４の左端面）内周寄り部分の円周方向等間隔複数個所に、放射状の凹部２２をそれぞれ形成している。又、上記オルタネータの回転軸３ｂの先端面に、請求項に記載したねじ部に相当する雄ねじ部４６を、この回転軸３ｂと同軸に設けている。この雄ねじ部４６の外径は、この回転軸３ａの外径よりも十分に小さい。
【００３３】そして、この雄ねじ部４６に、請求項に記載したねじ部材である、抑えナット４７を螺合し更に緊締している。この抑えナット４７の基端部（図４の右端部）には、その片側面（図４の右側面）を上記スリーブ８ｂの軸方向一端面の内周寄り部分に突き当て自在な鍔部２５を、一体に設けている。そして、この鍔部２５の片側面の外周寄り部分の円周方向等間隔複数個所に、上記各凹部２２と係合自在な放射状の凸部２６、２６を、それぞれ形成している。
【００３４】又、本例の場合、上記スリーブ８ｂには、転がり軸受３１を構成する内輪３２に突き当てる為に小径円筒部２９（図１、２）を形成していない。その代わりに本例の場合には、上記回転軸３ｂの雄ねじ部４６に螺合し更に緊締した抑えナット４７の基端部に設けた鍔部２５の片側面と、上記回転軸３ｂの中間部に形成した段部３０との間に挟持された、上記スリーブ８ｂ及び転がり軸受３１の内輪３２との間に、円環状の間座４８を設けている。この間座４８は、プレス加工により金属板の外側及び内側を打ち抜く事により造っている。そして、上記間座４８及び上記内輪３２を上記スリーブ８ｂと段部３０との間で強く挟持した状態で、上記回転軸３ｂとスリーブ８ｂとの回転防止を、このスリーブ８ｂに形成した上記各凹部２２と上記抑えナット４７に固設した鍔部２５の片側面に形成した上記各凸部２６、２６との係合により図っている。
【００３５】又、本例の場合、一方向クラッチ１３ａを構成する一方向クラッチ用外輪４０ａの全長を短くし、この一方向クラッチ１３ａの両側に配置する１対のサポート軸受３３、３３を構成する各軸受用外輪３６を、従動プーリ７ｂの両端部内周面に直接内嵌固定している。そして、これら各軸受用外輪３６の内端面を上記一方向クラッチ用外輪４０ａの両端面に突き当てる事で、これら各軸受用外輪３６の軸方向に亙る位置決めを図っている。
【００３６】上述の様に構成する本例の場合には、スリーブ８ｂに前記第二の円孔部２０及び上記小径円筒部２９を形成していない為、このスリーブ８ｂをほぼ単なる円筒状にする事ができる。従って、上記スリーブ８ｂの加工コストを安価にして、上記間座４８を新たに設けた事を含めても、オルタネータ用駆動装置全体の更なるコスト低減を図れる。更に、本例の場合には、上記スリーブ８ｂと回転軸３ｂとの嵌合部の軸方向長さをより大きくできるので、この嵌合部に加わる面圧を更に小さくして、この嵌合部にフレッチング摩耗が発生する事をより確実に防止できる。 その他の構成及び作用に就いては、上述した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】尚、上述した各例に於いては、抑えボルト２３（図１、３）又は抑えナット４７（図４）に固設した鍔部２５の片側面一部に凸部２６を設け、この片側面と対応するスリーブ８ａ、８ｂの一部側面に凹部２２を設けたが、これら凸部２６と凹部２２とを設ける部分は、上述した各例で設けた部分と互いに逆にする事もできる。又、本発明を実施する場合に、上記凸部２６及び凹部２２は、上述した各例の様に放射状のものに限定する必要はなく、円形等、スリーブ８ａ、８ｂ及び抑えボルト２３又は抑えナット４７の直径方向に亙る長さが短いものとしても良い。又、上記凸部及び凹部は、それぞれ１個のみ設ける事もできる。但し、上記スリーブ８ａ、８ｂと回転軸３ａ、３ｂとの回転防止を十分に図る為には、上述した各例で示した様に、上記抑えボルト２３又は抑えナット４７及びスリーブ８ａ、８ｂの側面に、それぞれ放射状の複数の凹部２２又は凸部２６を設ける事が好ましい。又、上述した各例の場合には、一方向クラッチ１３ａとしてローラクラッチを使用しているが、本発明を実施する場合には、一方向クラッチ１３ａとして、ロック部材に複数のスプラグを用いたスプラグ型のものを使用する事もできる。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、オルタネータの発電効率を良好にし、且つ、無端ベルトの耐久性向上を図れ、しかも回転軸及びスリーブ８ｂにフレッチング摩耗が発生するのを防止できるオルタネータ用駆動装置を、安価に実現できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２０４
【氏名又は名称】日本精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月１５日（１９９９．１２．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７４５７
【弁理士】
【氏名又は名称】小山 武男 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７３７５８（Ｐ２００１−１７３７５８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２６日（２００１．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３５６３３１ |
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