JPH10184853A

JPH10184853A - ローラクラッチ内蔵型プーリ

Info

Publication number: JPH10184853A
Application number: JP8337821A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Aida; 博相田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】軸方向寸法を小さくし、限られた設置空間へ
の組み付けを容易にして、自動車設計の自由度を高め
る。【解決手段】回転軸６に固定するスリーブ２と、ベル
トを掛け渡すプーリ３との間に、サポート軸受４、４と
ローラクラッチ５とを設ける。ローラクラッチ５をサポ
ート軸受４、４の周囲に配置する事により、軸方向寸法
を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明のローラクラッチ内蔵
型プーリは、例えば各種エンジン用補機の一種であるオ
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】オルタネータ等のエンジン用補機は、例
えば自動車の駆動用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にその一部を掛け渡したベルトに
より駆動する。即ち、エンジン用補機の回転軸の端部に
固定した従動プーリと上記駆動プーリとの間に無端ベル
トを掛け渡し、上記エンジン用補機を、駆動用エンジン
と同期して回転駆動自在としている。

【０００３】上記従動プーリとして従来一般的には、単
に上記回転軸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、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、ベルトから回転軸への動力の伝達
を自在とし、ベルトの走行速度が低下傾向にある場合に
は、プーリと回転軸との相対回転を自在とする、ローラ
クラッチ内蔵型プーリが各種提案され、一部で使用され
ている。例えば、特開平７−３１８０７〜８号公報、同
８−６１４４３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
様な機能を有するローラクラッチ内蔵型プーリが記載さ
れている。

【０００４】これら各文献に記載されたローラクラッチ
内蔵型プーリは、回転軸に外嵌固定自在なスリーブを有
する。そして、このスリーブの周囲に、円筒状の内周面
を有するプーリを、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プーリの内周面
との間に、１対のサポート軸受とローラクラッチとを設
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、これらスリーブとプー
リとの相対回転を自在とする。又、上記ローラクラッチ
は、上記プーリがスリーブに対して所定方向に回転する
場合にのみ、プーリからスリーブへの回転力の伝達を自
在とする。

【０００５】この様なローラクラッチ内蔵型プーリを使
用する理由は、次の通りである。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、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、上記駆動プーリに掛け渡
した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の回転軸は、この回転軸並びにこ
の回転軸に固定したロータ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。

【０００６】そこで、この様な従動プーリとして、上記
ローラクラッチ内蔵型プーリ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との相対回
転を自在とする事が行なわれる様になっている。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】

【発明が解決しようとする課題】従来から知られている
ローラクラッチ内蔵型プーリの場合には、軸方向に亙っ
て互いに直列に配置していた。この為、ローラクラッチ
内蔵型プーリ全体としての軸方向寸法（厚さ寸法）が大
きくなる事が避けられない。これに対して、ローラクラ
ッチ内蔵型プーリを組み込む為の空間は限られており、
特に、軸方向寸法は小さい場合が多い。この為、より軸
方向寸法が小さいローラクラッチ内蔵型プーリの実現が
望まれている。本発明のローラクラッチ内蔵型プーリ
は、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のローラクラッチ
内蔵型プーリは、スリーブと、プーリと、サポート軸受
と、ローラクラッチとを備える。このうちのスリーブ
は、互いに同心の第一内径側円筒部と第一外径側円筒部
とを備え、このうちの第一内径側円筒部を回転軸に外嵌
固定自在としている。又、上記プーリは、互いに同心の
第二内径側円筒部と第二外径側円筒部とを備える。そし
て、このうちの第二内径側円筒部の内周面と上記第一内
径側円筒部の外周面とを、第二外径側円筒部の内周面と
上記第一外径側円筒部の内周面とを、それぞれ対向させ
た状態で、上記スリーブと同心に配置している。又、上
記第二外径側円筒部の外周面には、ベルトの中間部を掛
け渡し自在としている。又、サポート軸受は、上記第一
内径側円筒部の外周面と上記第二内径側円筒部の内周面
との間に設けている。そして、上記プーリに加わるラジ
アル荷重を支承しつつ、このプーリと上記スリーブとの
相対回転を自在とする。又、上記ローラクラッチは、上
記第一外径側円筒部の内周面と上記第二内径側円筒部の
外周面との間で上記サポート軸受の周囲部分に設けてい
る。そして、このプーリとスリーブとが所定方向に相対
回転する場合にのみ、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。

【０００９】更に好ましくは、下記ののうち、一方
又は双方を、上記構成に付加する事により、上記ローラ
クラッチに塵芥や雨水等の異物が進入する事を防止す
る。上記第一外径側円筒部の外周面を含むスリーブの一
部表面と、上記第二外径側円筒部の内周面を含むプーリ
の一部表面とを近接させる事により構成したラビリンス
シール。上記ローラクラッチの設置空間と外部とを通じさせ
る環状隙間部分に設けてこの環状隙間を塞ぐ、弾性材を
含むシールリング。

【００１０】

【作用】上述の様に構成する本発明のローラクラッチ内
蔵型プーリの場合には、サポート軸受とローラクラッチ
とを直径方向に亙り重畳して配置しているので、軸方向
に亙る寸法を小さくできる。この結果、ローラクラッチ
内蔵型プーリを、限られた空間内に設置する事が容易に
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。ローラクラッチ内蔵型プーリ１
は、スリーブ２と、プーリ３と、サポート軸受４、４
と、ローラクラッチ５とを備える。そして、このうちの
スリーブ２を、回転軸６に外嵌固定自在とし、プーリ３
の外周面に、図示しないベルトの中間部を掛け渡し自在
としている。

【００１２】上記スリーブ２は、互いに同心の第一内径
側円筒部７及び第一外径側円筒部８と、これら第一内径
側円筒部７及び第一外径側円筒部８の軸方向一端縁（図
１の右端縁）同士を連結する第一円輪部９とを備える。
この様なスリーブ２は、上記第一内径側円筒部７を上記
回転軸６に、締まり嵌めで外嵌する事により、この回転
軸６に固定自在としている。

【００１３】又、上記プーリ３は、互いに同心の第二内
径側円筒部１０及び第二外径側円筒部１１と、これら第
二内径側円筒部１０及び第二外径側円筒部１１の軸方向
一端縁（図１の左端縁）同士を連結する第二円輪部１２
とを備える。そして、このうちの第二内径側円筒部１０
の内周面と上記第一内径側円筒部７の外周面とを、第二
外径側円筒部１１の内周面と上記第一外径側円筒部８の
内周面とを、それぞれ対向させた状態で、上記スリーブ
２と同心に配置している。又、上記第二外径側円筒部１
１の外周面には、図示しないベルトの中間部を掛け渡し
自在としている。尚、図示の例の場合には、上記第二外
径側円筒部１１の外周面に、円周方向に亙る凹凸を形成
する事により、この第二外径側円筒部１１の外周面を歯
車状にして、この外周面と段付ベルトとを噛合自在とし
ている。

【００１４】又、前記サポート軸受４、４は、上記第一
内径側円筒部７の外周面と上記第二内径側円筒部１０の
内周面との間に設けている。図示の実施例の場合には、
これら各サポート軸受４、４として、それぞれが深溝型
である１対の玉軸受を使用している。そして、これら各
サポート軸受４、４を構成する内輪１３、１３を上記第
一内径側円筒部７の外周面に締まり嵌めで外嵌すると共
に、同じく外輪１４、１４を上記第二内径側円筒部１０
の内周面に締まり嵌めで内嵌している。この様に、上記
各サポート軸受４、４を設置する事により、上記ベルト
から上記プーリ３に加わるラジアル荷重を支承しつつ、
このプーリ３と上記スリーブ２との相対回転を自在とし
ている。尚、サポート軸受として使用可能な軸受は、深
溝型玉軸受に限らない。アンギュラ型玉軸受、ニードル
軸受、滑り軸受、これら各軸受の組み合わせ等、設置ス
ペースや加わるラジアル、スラスト荷重の大きさに応じ
て、適宜選択使用する。

【００１５】又、前記ローラクラッチ５は、上記第一外
径側円筒部８の内周面と上記第二内径側円筒部１０の外
周面との間で、上記サポート軸受４、４の周囲部分に設
けている。そして、上記プーリ３とスリーブ２とが所定
方向に相対回転する場合にのみ、これらプーリ３とスリ
ーブ２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５を構成する為、上記第二内径側円筒部
１０の外周面にローラクラッチ用内輪１５を、締まり嵌
めで外嵌固定している。このローラクラッチ用内輪１５
は、軸受鋼等の硬質金属により全体を円筒状に形成し、
外周面は図２に示す様な凹凸を有するカム面１６として
いる。

【００１６】又、上記第一外径側円筒部８の内周面には
ローラクラッチ用外輪１７を、締まり嵌めで内嵌固定し
ている。このローラクラッチ用外輪１７は、やはり軸受
鋼等の硬質金属製の板材にプレス加工を施す等により、
全体を円筒状に形成しており、軸方向両端縁に、それぞ
れ内向フランジ状の鍔部１８ａ、１８ｂを形成してい
る。尚、これら両鍔部１８ａ、１８ｂのうち、一方（図
１の左方）の鍔部１８ａは、他の構成各部材と組み合わ
せる以前に形成する為、上記ローラクラッチ用外輪１７
の本体部分と同様の厚さ寸法を有する。これに対して、
他方（図１の右方）の鍔部１８ｂは、他の構成各部材と
組み合わせた後に形成する為、薄肉にしている。

【００１７】そして、上記ローラクラッチ５は、上記ロ
ーラクラッチ用外輪１７の中間部内周面と上記ローラク
ラッチ用内輪１５の外周面とを含んで構成している。即
ち、上記ローラクラッチ用外輪１７の中間部内周面と上
記ローラクラッチ用内輪１５の外周面との間に、合成樹
脂により籠型円筒状に形成した保持器１９と、それぞれ
複数ずつのローラ２０及び図示しないばねとを設けてい
る。又、保持器１９の内周面は上記ローラクラッチ用内
輪１５のカム面１６と係合させて、このローラクラッチ
用内輪１５に対する相対回転を阻止している。又、上記
各ローラ２０は、それぞれ上記保持器１９に転動自在に
保持している。又、ばねは、それぞれ保持器１９とロー
ラ２０との間に設けて、これら各ローラ２０を、円周方
向に関して同方向に、弾性的に押圧している。尚、保持
器１９を弾性を有する合成樹脂により構成し、上記ばね
をこの保持器１９と一体に設けても良い。

【００１８】この様に、ローラクラッチ用内輪１５と、
ローラクラッチ用外輪１７と、保持器１９と、それぞれ
複数個ずつのローラ１４及びばねとから成る、上記ロー
ラクラッチ５は、周知の作用に基づき、上記ローラクラ
ッチ用内輪１５を外嵌固定した前記プーリ３と、上記ロ
ーラクラッチ用外輪１７を内嵌固定した前記スリーブ２
との間で、一方向の回転運動のみを伝達自在とする。

【００１９】又、図示の例では、前記第一外径側円筒部
８の外周面と、前記第二外径側円筒部１１の内周面とを
近接させる事により、ラビリンスシール２１を構成して
いる。そして、このラビリンスシール２１により、上記
ローラクラッチ５に塵芥や雨水等の異物が、このローラ
クラッチ５の外径側から進入する事を防止している。
尚、このローラクラッチ５の内径側からの異物の進入
は、前記各サポート軸受４、４に装着したシールリング
２２、２２により防止する。更に、図示は省略したが、
上記ローラクラッチ５の設置空間と外部とを通じさせる
環状隙間部分に弾性材を含むシールリングを設けてこの
環状隙間を塞ぎ、上記ローラクラッチ５への異物進入防
止を図る事もできる。

【００２０】上述の様に構成される本発明のローラクラ
ッチ内蔵型プーリ１により、例えばエンジンのクランク
シャフトによりオルタネータの回転軸６を回転駆動する
場合には、この回転軸６の端部でオルタネータのケース
から突出した部分に、前記スリーブ２を外嵌固定する。
そして、上記クランクシャフトの端部に固定した駆動プ
ーリと上記プーリ３との間に、無端ベルトを掛け渡す。
この際、上記回転軸６の回転方向に関して、上記プーリ
３の回転角速度が回転軸６の回転角速度よりも速くなる
傾向の場合に、前記ローラクラッチ５がロックされ、上
記プーリ３の回転が上記スリーブ２を介して上記回転軸
６に伝達される様に、その装着方向を規制する。逆に言
えば、上記回転軸６の回転方向に関して、上記プーリ３
の回転角速度が回転軸６の回転角速度よりも遅い場合に
は、前記ローラクラッチ５がフリーとなり、上記プーリ
３と上記回転軸６との間で回転力の伝達が行なわれない
様にする。

【００２１】特に、本発明のローラクラッチ内蔵型プー
リ１の場合には、サポート軸受４、４とローラクラッチ
５とを直径方向に亙り重畳して配置しているので、軸方
向に亙る寸法を小さくできる。この結果、ローラクラッ
チ内蔵型プーリ１を、限られた空間内に設置する事が容
易になる。

【００２２】次に、図３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、第一外径側円筒部８
の外周面を円すい凸面状の傾斜面とし、第二外径側円筒
部１１の内周面を円すい凹面状の傾斜面としている。そ
して、これら両周面同士の間に設けたラビリンスシール
２１ａを、開口部に向かう程直径方向外側に向かう方向
に傾斜させている。この様にラビリンスシール２１ａを
構成する事により本例の場合には、スリーブ２及びプー
リ３の回転に基づく遠心力により、上記ラビリンスシー
ル２１ａ内に入り込んだ異物が、このラビリンスシール
２１ａの開口部に向け押し戻される。従って、ローラク
ラッチ５の設置部分への異物進入防止効果がより優れた
ものになる。その他の構成及び作用は、上述した第１例
の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付し
て重複する説明を省略する。

【００２３】

【発明の効果】本発明のローラクラッチ内蔵型プーリ
は、以上に述べた通り構成され作用するので、限られた
設置空間への組み付けが容易となり、ローラクラッチ内
蔵型プーリを組み込んだ自動車の設計の自由度の向上に
寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分拡大断
面図。

【図２】ローラクラッチ用内輪のみを取り出して図１の
側方から見た図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す部分拡大断
面図。

【符号の説明】

１ローラクラッチ内蔵型プーリ２スリーブ３プーリ４サポート軸受５ローラクラッチ６回転軸７第一内径側円筒部８第一外径側円筒部９第一円輪部１０第二内径側円筒部１１第二外径側円筒部１２第二円輪部１３内輪１４外輪１５ローラクラッチ用内輪１６カム面１７ローラクラッチ用外輪１８ａ、１８ｂ鍔部１９保持器２０ローラ２１、２１ａラビリンスシール２２シールリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに同心の第一内径側円筒部と第一外
径側円筒部とを備え、このうちの第一内径側円筒部を回
転軸に外嵌固定自在なスリーブと、互いに同心の第二内
径側円筒部と第二外径側円筒部とを備え、このうちの第
二内径側円筒部の内周面と上記第一内径側円筒部の外周
面とを、第二外径側円筒部の内周面と上記第一外径側円
筒部の内周面とを、それぞれ対向させた状態で、上記ス
リーブと同心に配置し、上記第二外径側円筒部の外周面
にベルトの中間部を掛け渡し自在としたプーリと、上記
第一内径側円筒部の外周面と上記第二内径側円筒部の内
周面との間に設け、上記プーリに加わるラジアル荷重を
支承しつつこのプーリと上記スリーブとの相対回転を自
在とするサポート軸受と、上記第一外径側円筒部の内周
面と上記第二内径側円筒部の外周面との間で上記サポー
ト軸受の周囲部分に設け、このプーリとスリーブとが所
定方向に相対回転する場合にのみ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ローラクラッチとを備
えたローラクラッチ内蔵型プーリ。