JPH1182688A - プーリユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向クラッチを備えるプーリユニットにおい
て、一方向クラッチや転がり軸受の長期的な動作安定化
を図ること。 【解決手段】同心状に配設される内外２つの環体１，２
と、両環体１，２の間の環状空間に介装される一方向ク
ラッチ３とを含むプーリユニットＡであって、一方向ク
ラッチ３にエーテル系のグリースが使用されている。こ
のグリースでは、一方向クラッチ３の金属接触部分に応
力集中が発生したときでも、油膜切れしにくくなって、
荷重を緩和できるようになる。

Description

【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、例えば自動車のオルターネータ、エ
アコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、
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、特
に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、本願出願人は、オルタネータに一
方向クラッチを搭載し、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、発電効率を高めること
を考えている。すなわち、オルタネータのプーリとロー
タとの間に一方向クラッチを介装し、プーリとロータと
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伝達させたり遮断さ
せたりする。なお、一方向クラッチの両側には、プーリ
とロータとの相対回転を円滑にさせるとともに、荷重を
負担させるために、転がり軸受を配設させるようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
では、プーリとロータとの間の環状空間に一方向クラッ
チと２つの転がり軸受とを配設しているが、通常、転が
り軸受の軸方向両端にシール部材をそれぞれ装着し、こ
の転がり軸受でもって、一方向クラッチに塗布するグリ
ースの外部飛散を防止するようにしている。

【０００５】そして、一方向クラッチには、ベースオイ
ルをＰαＯとしたグリースや、ウレア系のグリースを用
い、転がり軸受には、ウレア系のグリースを用いてい
る。これは、今まで、一方向クラッチや転がり軸受を単
独で使用する場合と同様にしている。

【０００６】しかしながら、上記オルタネータの使用環
境では、動作中に振動がベルトを介して、ほぼ常時、伝
わるために、このオルタネータに搭載する一方向クラッ
チや転がり軸受に下記するような不具合が発生すること
が判った。つまり、振動によって、一方向クラッチや転
がり軸受の軌道面の表面付近に応力が集中することによ
り、この部位のグリースの油膜が途切れやすくなるため
に、この応力集中する部位に、白層と呼ばれる疲労層が
形成されて、ここを起点としてうろこ状に剥離する、い
わゆる白層剥離現象が発生しやすくなっている。このよ
うな白層剥離現象が発生すると、騒音が大きくなる。

【０００７】したがって、本発明は、一方向クラッチを
備えるプーリユニットにおいて、一方向クラッチや転が
り軸受の長期的な動作安定化を図ることを目的としてい
る。また、本発明は、一方向クラッチを備えるプーリユ
ニットにおいて、一方向クラッチや転がり軸受の長期的
な動作安定化を図りながら、構成簡素化と低コスト化を
図ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のプー
リユニットは、同心状に配設される内外２つの環体と、
両環体の間の環状空間に介装される一方向クラッチとを
含むもので、前記一方向クラッチにエーテル系のグリー
スが使用されている。

【０００９】本発明の請求項２のプーリユニットは、同
心状に配設される内外２つの環体と、両環体の間の環状
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
含むもので、前記両転がり軸受のそれぞれ軸方向外端の
みにシール部材が装着され、このシール部材で閉塞され
る前記環状空間に一方向クラッチと転がり軸受とで共用
するエーテル系のグリースが封入されている。

【００１０】以上、本発明のプーリユニットでは、外側
環体と内側環体との回転差に応じて、一方向クラッチが
ロック状態とフリー状態とに切り替わって、外側環体と
内側環体との間で動力を伝達したり遮断したりするよう
になっている。

【００１１】請求項１のプーリユニットのように、一方
向クラッチにエーテル系のグリースを用いれば、優れた
動力伝達機能を発揮しつつ、一方向クラッチの金属接触
部位での油膜切れが起こりにくくなって荷重を緩和でき
るから、白層剥離現象が発生しにくくなる。

【００１２】請求項２のプーリユニットのように、環状
空間に配設される一方向クラッチと両側の転がり軸受と
を、共通のグリースによって潤滑させるようにすれば、
別々とする場合に比べて、無駄がなくなる。しかも、一
方向クラッチと転がり軸受とを仕切る手段が不要とな
る。さらに、転がり軸受についても、振動による軌道部
分の損傷が発生しにくくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図１ないし図４に
示す実施形態に基づいて説明する。

【００１４】図１ないし図４は本発明の一実施形態にか
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、図１の
（３）−（３）線断面の矢視図、図４は、一方向クラッ
チの一部を示す平面展開図である。

【００１５】図例のプーリユニットＡは、同心状に配設
される内外２つの環体１，２と、両環体１，２の間の環
状空間に介装される一方向クラッチ３と、前記環状空間
において一方向クラッチ３の軸方向両側に配設される２
つの転がり軸受４，４とを備えている。

【００１６】外側環体１の外周には、波状のベルト巻き
掛け用の溝が形成されており、この外側環体１は、例え
ば自動車エンジンのクランクシャフトによりいわゆるＶ
ベルトと呼ばれるベルトＢを介して回転駆動されるよう
になっている。内側環体２は、スリーブ状の部材からな
り、図示しないが自動車の補機の入力軸（例えばオルタ
ネータのロータ）に固定される。

【００１７】一方向クラッチ３は、外周面の円周数箇所
に平坦なキー状のカム面１０ａが設けられた内輪１０
と、両端に転がり軸受４，４が内嵌されるように軸方向
長尺に形成された外輪１１と、カム面１０ａに対応して
径方向内外に貫通形成されるポケット１２ａを有する保
持器１２と、保持器１２の各ポケット１２ａに１つずつ
収納される複数のころ１３と、保持器１２の各ポケット
１２ａに１つずつ収納されかつころ１３をカム面１０ａ
と外輪１１内周面との間のくさび状空間の狭い側（ロッ
ク側）へ押圧する弾性部材としての断面ほぼ長方形のコ
イルバネ１４とを備えている。なお、保持器１２のポケ
ット１２ａの内壁面には、根元がくびれた形状の突起１
２ｂが一体形成されており、この突起１２ｂの根元のく
びれ部分にコイルバネ１４の軸方向一端が係止嵌合さ
れ、突起１２ｂの外周でコイルバネ１４の内周を受ける
ことにより、コイルバネ１４の圧縮時のゆがみなどを防
止するようになっている。また、一方向クラッチ３の内
輪１０の軸方向一端面には、軸端へ向けて開放するとと
もに径方向内外に開放するスリット状の凹部１０ｂが、
また、保持器１２の軸方向一端内周側には、凹部１０ｂ
に軸方向から圧入嵌合される凸部１２ｃが、それぞれ設
けられており、これら凹部１０ｂと凸部１２ｃとの圧入
嵌合により保持器１２の周方向への動きを封じている。
また、凸部１２ｃは、凹部１０ｂの奥壁面と、凹部１０
ｂの開口側に配設される片方の転がり軸受４の内輪１６
の端面とで軸方向から挟まれており、これにより保持器
１２の軸方向への動きを封じている。

【００１８】２つの転がり軸受４，４は、いずれも、内
輪１６、外輪１７、複数の玉１８、保持器１９を有する
一般的な深溝型玉軸受からなり、内・外輪１６，１７間
の軸方向外端側にのみシール部材２０が装着されてい
る。この２つのシール部材２０により、一方向クラッチ
３と転がり軸受４，４が配設される環状空間が閉塞され
るようになっている。

【００１９】そして、この実施形態では、前記シール部
材２０により閉塞された環状空間内に配設される一方向
クラッチ３と２つの転がり軸受４，４とには、エーテル
系のグリースがそれぞれ塗布されていて、これら２つの
転がり軸受４，４と一方向クラッチ３とでグリースを共
用させるようになっている。このエーテル系のグリース
としては、例えば増ちょう剤がジウレアで基油がアルキ
ルジフェニールエーテルを主成分とするグリースが使用
される。

【００２０】次に、プーリユニットＡの動作を説明す
る。要するに、外側環体１の回転速度が内側環体２より
も相対的に速くなると、一方向クラッチ３のころ１３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、外側環体１と内側環体２とが一体化して同期回
転する。しかし、外側環体１の回転速度が内側環体２よ
りも相対的に遅くなると、一方向クラッチ３のころ１３
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、外側環体１から内側環体２へ回転動力の伝達
が遮断されることになって内側環体２が回転慣性力のみ
で回転を継続するようになる。

【００２１】このプーリユニットＡを仮にオルタネータ
に利用する場合だと、ベルトＢの駆動源となるエンジン
のクランクシャフトの回転変動に関係なく、オルタネー
タのロータの回転を高域に維持して、発電効率を高める
ようにすることができる。つまり、クランクシャフトの
回転数が上昇するとき、一方向クラッチ３がロック状態
となって内側環体２を外側環体１と同期回転させるよう
にし、一方、クランクシャフトの回転数が低下すると
き、一方向クラッチ３がフリー状態となって内側環体２
を外側環体１の減速と無関係に自身の回転慣性力により
回転継続させるようにすればよい。

【００２２】このようなオルタネータでは、プーリユニ
ットＡが、エンジンからの振動を頻繁に受けるため、プ
ーリユニットＡの一方向クラッチ３や転がり軸受４，４
の金属接触部位に応力集中が起こりやすいが、前述して
いるように、エーテル系のグリースを使用していれば、
前記金属接触部位で油膜切れが起こりにくくなって荷重
を緩和できるようになるので、この部位で白層剥離現象
が発生することを防止できる。

【００２３】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、種々な応用や変形が考えられる。

【００２４】（１） 上記実施形態では、一方向クラッ
チ３の弾性部材としてコイルバネ１４を例に挙げている
が、それについても種々な板ばねや弾性片などで代用す
ることができる。

【００２５】（２） 上記実施形態では、一方向クラッ
チ３のカム面１０ａを内輪側に形成した例を挙げている
が、外輪側に設けたものにも本発明を適用できる。但
し、上記実施形態の場合では、高速回転域でも遠心力に
よってころがロック位置から不必要に外れるのを防止で
きるなど、高速回転での使用に適している。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明では、一方向クラッチに
エーテル系のグリースを使用しているから、その金属接
触部位で油膜切れが発生しにくくなって、荷重を緩和で
きるようになる。そのため、この金属接触部位で白層剥
離現象が発生しにくくなり、結果的に長寿命化を達成で
きるようになる。

【００２７】請求項２の発明では、一方向クラッチおよ
びその軸方向両側の転がり軸受が配設される環状空間を
前記転がり軸受の軸方向外端のシール部材によって閉塞
させていて、この一方向クラッチと両側の転がり軸受と
に使用するグリースを共用させているから、別々のグリ
ースを用いる場合に比べて無駄を無くせるようになり、
コスト低減に貢献できるようになる。また、一方向クラ
ッチと転がり軸受とのグリース混合を防止するための仕
切り手段が不要になり、この点でもコスト低減に貢献で
きるようになる。さらに、転がり軸受についても、振動
を頻繁に受ける状況において白層剥離現象が起きにくく
なる。

【００２８】このように、本発明によれば、一方向クラ
ッチの動作を安定化して、同心状に配設される内外２つ
の環体間の動力伝達効率を高めることができるなど、信
頼性の向上に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一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（３）−（３）線断面の矢視図

【図４】一方向クラッチの一部を示す平面展開図

【符号の説明】

Ａ プーリユニット Ｂ ベルト １ 外側環体 ２ 内側環体 ３ 一方向クラッチ ４ 転がり軸受

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心状に配設される内外２つの環体と、
   両環体の間の環状空間に介装される一方向クラッチとを
   含むプーリユニットであって、 前記一方向クラッチにエーテル系のグリースが使用され
   ている、ことを特徴とするプーリユニット。
2. 【請求項２】 同心状に配設される内外２つの環体と、
   両環体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、 前記両転がり軸受のそれぞれ軸方向外端のみにシール部
   材が装着され、このシール部材で閉塞される前記環状空
   間に一方向クラッチと転がり軸受とで共用するエーテル
   系のグリースが封入されている、ことを特徴とするプー
   リユニット。