JP2000253620A - オルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐フレッチング性を確保しつつ、優れた耐熱
性を実現する。 【解決手段】 プーリ７ａの内周面とスリーブ８の外周
面との間に、サポート軸受９、９とローラクラッチ１０
とを設けている。これらサポート軸受９、９とローラク
ラッチ１０とを潤滑する為のグリースとして、増ちょう
剤がウレア化合物であり、基油が、４０℃での動粘度が
６０cst 以下の合成油であるものを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の対象となるオルタネ
ータ用ローラ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。本発明は、この様なオル
タネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置に封入する
グリースの耐フレッチング性と耐熱性との向上を図るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の駆動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１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１の右端部）で
上記ハウジング２外に突出した部分には、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
増速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減速傾向
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、オルタネータ用ローラ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
るオルタネータ用ローラ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ロ
ーラ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２は、このうちの特開平８−２２６４６
２号公報に記載されているオルタネータ用ローラクラッ
チ内蔵型プーリ装置を示している。このオルタネータ用
ローラクラッチ内蔵型プーリ装置は、回転軸３に外嵌固
定自在なスリーブ８を有する。そして、このスリーブ８
の周囲にプーリ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の外周面とプーリ７
ａの内周面との間に、１対のサポート軸受９、９とロー
ラクラッチ１０とを設けている。このうちのサポート軸
受９、９は、上記プーリ７ａに加わるラジアル荷重を支
承しつつ、上記スリーブ８とプーリ７ａとの相対回転を
自在とする。又、上記ローラクラッチ１０は、上記プー
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。

【０００５】上記ローラクラッチ１０を構成し、上記ス
リーブ８に外嵌固定した内輪１１の中間部外周面には、
ランプ部と呼ばれる複数の凹部１２、１２を、円周方向
に亙って等間隔に形成し、上記中間部外周面にカム面１
３を形成している。又、上記内輪１１の両端部外周面
は、上記各サポート軸受９、９の為の内輪軌道１４、１
４としている。これに対して、上記ローラクラッチ１０
を構成し、上記プーリ７ａに内嵌固定した外輪１５の内
周面は、ほぼ全長に亙り単なる円筒面としている。又、
これら内輪１１及び外輪１５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１６、１６は、保持器１
７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、この保持器１７に設けた柱部と上記各
ローラ１６との間にばねを設けて、これら各ローラ１
６、１６を、円周方向に関して同方向に弾性的に押圧し
ている。尚、ローラクラッチ１０の構造及び作用は、従
来から周知であるから、詳しい図示並びに説明は省略す
る。

【０００６】上述の様なオルネータ用ローラクラッチ内
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、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プーリ７ａを介
して回転駆動されるオルタネータ１（図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１）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、上記プーリ７ａを回転軸
３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、上記無端ベルトとプーリ７ａと
が両方向に擦れ合う傾向となる。この結果、このプーリ
７ａ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、この無端ベルトとプーリ７ａとの間に滑
りが発生し、ベルトから異音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。

【０００７】又、上述の様なプーリ７ａ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事によっても生じる。即
ち、加速時には無端ベルト側からプーリ７ａ側に駆動力
が伝達されるのに対し、減速時には上述の様に慣性に基
づいて回転し続けようとするプーリ７ａに、上記無端ベ
ルトから制動力が作用する。この制動力と上記駆動力と
は、上記無端ベルトの内周面に対して逆方向の摩擦力と
して作用するので、やはり上記無端ベルトの寿命低下の
原因となる。特に、トラックの様に排気ブレーキを備え
た車両の場合には、アクセルオフ時に於けるクランクシ
ャフトの回転低下の減速度が著しく、上記制動力に基づ
いて上記無端ベルトの内周面に加わる摩擦力が大きくな
る結果、上記寿命低下が著しい。

【０００８】そこで、上述の様なプーリ７ａとして、上
記オルタネータ用ローラ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
くは増速傾向にある場合には、上記プーリ７ａ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
トの走行速度が減速傾向にある場合には、これらプーリ
７ａ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減速傾向にある場合には、上記
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、上記無端ベルトとプーリ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、プーリ７
ａ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の寿命が低下する事を
防止する。

【０００９】上述の様に構成され作用するオルタネータ
用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置にはグリースを封入
して、ローラクラッチ１０及び各サポート軸受９、９の
構成各部を潤滑する。この様なグリースとして従来は、
ベントナイト製の増ちょう剤と、４０℃に於ける動粘度
が３０cst の合成油である基油とから成るものを使用し
ていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の様な組成を有す
るグリースは、オルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プ
ーリ装置の潤滑用に使用した場合に、耐フレッチング性
は良いが、耐熱性が不十分であり、オルタネータ用ロー
ラクラッチ内蔵型プーリ装置の耐久性を必ずしも十分に
確保できなかった。即ち、オルタネータ用ローラクラッ
チ内蔵型プーリ装置を設置するエンジンルーム内の温度
は、最高で１１０℃程度であるが、オルタネータ用ロー
ラクラッチ内蔵型プーリ装置自体の内部温度は、オーバ
ラン時（プーリ７ａからスリーブ８に動力を伝達しない
状態）の摩擦に基づく発熱を考慮すると、１５０℃程度
に達する可能性がある。従って、オルタネータ用ローラ
クラッチ内蔵型プーリ装置に封入するグリースの耐熱温
度も、１５０℃以上のものにする必要がある。

【００１１】これに対して、上述の様な組成を有するグ
リースの使用温度範囲は１４０℃程度までで、高温下で
使用されるオルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ
装置の潤滑用としては、必ずしも十分な耐熱性を持たな
かった。本発明のオルタネータ用ローラクラッチ内蔵型
プーリ装置は、この様な事情に鑑みて、通常時に於ける
十分な耐フレッチング性を確保しつつ、十分な耐熱性を
確保できる構造を実現すべく発明したものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のオルタネータ用
ローラクラッチ内蔵型プーリ装置は、例えば図２に示し
た従来から知られているオルタネータ用ローラクラッチ
内蔵型プーリ装置と同様に、オルタネータ１（図１）の
回転軸３に外嵌固定自在なスリーブ８と、このスリーブ
８の周囲にこのスリーブ８と同心に配置したプーリ７ａ
と、これらスリーブ８の外周面の一部とプーリ７ａの内
周面の一部との間に設け、このプーリ７ａが上記スリー
ブ８に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にの
みプーリ７ａとスリーブ８との間での回転力の伝達を自
在とするローラクラッチ１０と、このローラクラッチ１
０に対して軸方向（図２の左右方向）にずれた位置で上
記スリーブ８の外周面とプーリ７ａの内周面との間に設
け、このプーリ７ａに加わるラジアル荷重を支承しつつ
これらスリーブ８とプーリ７ａとの相対回転を自在とす
るサポート軸受９、９とを備える。そして、このサポー
ト軸受９、９と上記ローラクラッチ１０との設置部分に
グリースを封入している。特に、本発明のオルタネータ
用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置に於いては、上記グ
リースが、ウレア化合物製の増ちょう剤と、４０℃に於
ける動粘度が６０cst 以下の合成油である基油とから成
るものである。

【００１３】

【作用】上述の様に構成する本発明のオルタネータ用ロ
ーラクラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、サポート軸
受９、９とローラクラッチ１０とを潤滑する為のグリー
スを構成する増ちょう剤をウレア化合物としたので、十
分な耐熱性を確保できる。即ち、本発明の対象となるオ
ルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置の内部
は、前述した通り、使用時に１５０℃程度に達するが、
増ちょう剤をウレア化合物とした事により、この程度の
温度にも十分に耐える事ができる。

【００１４】又、オルタネータ用ローラクラッチ内蔵型
プーリ装置に組み込む上記ローラクラッチ１０を構成す
るローラ１６は、内輪１１の中間部外周面に形成したカ
ム面１２と外輪１５の内周面との間の隙間の狭くなった
部分に食い込む、所謂ロック状態と、この隙間の広くな
った部分で転動自在となる、所謂オーバラン状態とを細
かく繰り返す。本発明の場合、上記グリースを構成する
基油として、４０℃に於ける動粘度が６０cst 以下の合
成油を使用しているので、上記グリースの油膜補修性が
良く（油膜切れに伴う金属接触を起こしにくく）、潤滑
の面からは厳しい使用条件にも拘らず、フレッチング摩
耗を抑えて、十分な耐フレッチング性を確保できる。

【００１５】更に、自動車の補機駆動に使用するオルタ
ネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置の場合、耐寒
性も要求される。即ち、オルタネータの最低使用温度
は、−３５℃程度にもなるが、基油として合成油を使用
しているので、優れた耐熱性と共に、優れた耐寒性も得
られる。従って、寒冷時の初期使用状態でも、滑る事な
く確実にロックして、回転力の伝達を行なう。

【００１６】

【実施例】図３は、本発明の効果を確認する為に、本発
明者が行なった実験の結果を示している。実験は、グリ
ースの違い、特に各グリースを構成する基油の動粘度の
値が、ローラクラッチ１０のロック状態とオーバラン状
態との繰り返しに伴うフレッチング摩耗に及ぼす影響を
知る為に行なった。使用したグリースの組成を、次の表
１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】又、実験は、前述の図２に示す様なオルタ
ネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置を使用して行
ない、ローラクラッチ１０のロック状態に於いて微小振
動を連続的に付加した後、上記オルタネータ用ローラク
ラッチ内蔵型プーリ装置を分解して、内輪１１の中間部
に形成したカム面１３の摩耗量を測定する事により行な
った。即ち、振動台上に載置した実際のオルタネータの
回転軸の端部に、試験体であるオルタネータ用ローラク
ラッチ内蔵型プーリ装置を組み付け、ローラクラッチを
常にロック状態に保ちつつ、このプーリに１００kgf の
荷重を付加すると同時に、上記振動台により、このオル
タネータに２００Hzの振動を付加した。試験温度は常温
とし、グリース封入はフルパックとした。

【００１９】この様な実験の結果を表す図３の記載から
明らかな通り、本発明のオルタネータ用ローラクラッチ
内蔵型プーリ装置の場合には、増ちょう剤として、優れ
た耐熱性を有するウレア化合物を使用しているにも拘ら
ず、優れた耐フレッチング性を確保できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明のオルタネータ用ローラクラッチ
内蔵型プーリ装置は、以上に述べた通り構成され作用す
るので、厳しい使用条件の下でも、優れた耐久性を確保
して、オルタネータの駆動機構部分の点検、整備に要す
る手間並びに費用の低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】本発明の対象となり、従来から知られているオ
ルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置の構造の
１例を示す部分断面図。

【図３】本発明の効果を確認する為に行なった実験の結
果を示すグラフ。

【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 プーリ ８ スリーブ ９ サポート軸受 １０ ローラクラッチ １１ 内輪 １２ 凹部 １３ カム面 １４ 内輪軌道 １５ 外輪 １６ ローラ １７ 保持器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   に配置したプーリと、これらスリーブの外周面の一部と
   プーリの内周面の一部との間に設け、このプーリが上記
   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、このローラクラッチに対して
   軸方向にずれた位置で上記スリーブの外周面とプーリの
   内周面との間に設け、この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
   在とするサポート軸受とを備え、このサポート軸受と上
   記ローラクラッチとの設置部分にグリースを封入したオ
   ルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置に於い
   て、このグリースが、ウレア化合物製の増ちょう剤と、
   ４０℃に於ける動粘度が６０cst 以下の合成油である基
   油とから成るものである事を特徴とするオルタネータ用
   ローラクラッチ内蔵型プーリ装置。