JP2001004011A

JP2001004011A - プーリユニット

Info

Publication number: JP2001004011A
Application number: JP11173990A
Authority: JP
Inventors: Hideki Fujiwara; 英樹藤原
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2001-01-09

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、そのプーリユニットを大型化することなく、前記環
状板を内側環体に安定して取り付けることができ、か
つ、その内側環体に対して十分な強度で取り付けられる
ようにする。【解決手段】内側環体２と、内側環体２と同心状に配設
される外側環体１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、環状空間において一方向
クラッチ３の少なくとも一側に設けられ、外方にシール
２４を有する軸受４と、軸受４のシール２４の外側で内
側環体２の外周面に外嵌装着される環状板７とを具備
し、環状板７は、径方向内方側７ａが、所要の軸方向肉
厚を有して軸受４の内輪の軸方向外端面に当接した状態
で、少なくとも、内側環体２に対して位置決めされ、ま
た、径方向外方側７ｂが、軸受４の外輪２１の軸方向外
端面と対向する高さまで延ばされ、かつ、該外輪２１の
軸方向外端面から所要距離分だけ軸方向に離隔してい
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、例
えば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、オルタネータのプ
ーリ部分に上記一方向クラッチを内蔵し、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。

【０００４】この場合、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
たりするようにする。なお、プーリとロータとの間の環
状空間において一方向クラッチの軸方向片側もしくは両
側には、荷重を負担して回転を円滑化するための転がり
軸受が介装される。

【０００５】通常、前述の転がり軸受の軸方向外端にシ
ールを取り付け、このシールによって転がり軸受および
一方向クラッチを外部から密封するようになっている。
このシールは、その内周または外周が、転がり軸受の内
・外輪、ロータまたはプーリのいずれかに対して、微小
隙間を介して対向する非接触の密封部分または接触する
接触密封部分を形成するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来例の場合、シールによる非接触密封部分または接
触密封部分を外部に露呈させているために、この密封部
分に対して水が直接かかるようなことがあると、この密
封部分から水が侵入しやすくなる。そのため、本発明者
らが、図７で示すように、軸受の外側に、軸受を隠蔽す
る環状板４６を取り付けたことにより、シール４５の密
封部分に水が直接かかることが防止され、シール４５へ
水が侵入しにくくなった。

【０００７】なお、図７に示されるプーリユニットの詳
しいことについては、特願平１０−２４３０３号（出願
日平成１０年２月５日、発明の名称「プーリユニッ
ト」）参照のこと。図７において、４１は、外側環体、
４２は、内側環体、４３は、一方向クラッチ、４４は、
軸受である。４４ａは、その内輪、４４ｂは、その外
輪、４５は、シール、４６は、前記環状板、４７は、補
機、４８は、駆動軸である。

【０００８】ところで、本発明者らは、この提案に係る
図７のプーリユニットについて、さらに、研究を進めた
ところ、このプーリユニットの構造では、環状板４６の
設置スペースがある程度大きくならざるを得ず、そのた
め、プーリユニットの軸方向への大型化をもたらしてし
まうという課題を見いだした。以下、プーリユニットが
大型化する理由について説明する。

【０００９】まず、環状板４６は、その肉厚寸法が、内
側環体４２に対する嵌合しろとなっているので、所定位
置に対する位置決めならびに取り付け姿勢安定化のため
に肉厚を厚くすることが好ましい。

【００１０】また、環状板４６を、内側環体４２の軸端
方向から装着しやすくするために、該軸端に面取りを設
ける必要があり、その面取りの形成のためのスペースを
内側環体４２に確保する必要がある。

【００１１】さらに、軸受４４の内部隙間に伴い、外輪
４４ｂが軸方向に変位して環状板４６に当接することが
あるので、これを防ぐために、外輪４４ｂに対して離隔
配置する必要がある。

【００１２】このようなことから、内側環体４２は軸方
向に大きくなる結果、プーリユニットが大型化するとい
う上述した課題が発生するのである。

【００１３】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、そのプーリユニットを
大型化することなく、前記環状板を内側環体の所定位置
に安定した姿勢で取り付けることができるようにするこ
とを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明第１のプーリユニ
ットは、内側環体と、前記内側環体と同心状に配設され
る外側環体と、前記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
チの少なくとも一側に設けられ、外方にシールを有する
転がり軸受と、前記転がり軸受のシールの外側で前記内
側環体の外周面に外嵌装着される環状板とを具備し、前
記環状板は、径方向内方側が、所要の軸方向肉厚を有し
て前記転がり軸受の内輪の軸方向外端面に当接した状態
で、少なくとも、前記内側環体に対して位置決めされ、
また、径方向外方側が、前記転がり軸受の外輪の軸方向
外端面と対向する高さまで延ばされ、かつ、該外輪の軸
方向外端面から所要距離分だけ軸方向に離隔しているこ
とを特徴としている。

【００１５】このプーリユニットは、好ましくは、前記
密封部分が、前記環状板の径方向内方側との当接により
隠蔽されている。

【００１６】本発明第２のプーリユニットは、内側環体
と、前記内側環体と同心状に配設される外側環体と、前
記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少なくとも
一側に設けられ、外方にシールを有する転がり軸受と、
前記転がり軸受のシールの外側で前記内側環体の外周面
に外嵌装着される環状板とを具備し、前記シールは、前
記転がり軸受の内輪との間で密封部分を有するものとさ
れ、前記環状板は、径方向内方側が所要の軸方向肉厚を
有して前記転がり軸受の内輪の軸方向外端面に当接した
状態で、前記内側環体に対して位置決めされ、また、外
径寸法が、前記シールによる密封部分の位置の径寸法よ
り大きく、かつ、前記外輪の内径寸法より小さく、設定
されていることを特徴としている。

【００１７】

【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。

【００１８】図１ないし図３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側面図、図２
は、図１の（２）−（２）線断面で一方向クラッチのみ
を示す図、図３は、環状板の斜視図である。

【００１９】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、
転がり軸受として、２つの深溝玉軸受（以下、軸受とい
う）４，４とを備えている。

【００２０】動作としては、外側環体１と内側環体２と
の回転速度差に応じて、一方向クラッチ３が、フリー状
態とロック状態とに切り換わり、外側環体１から内側環
体２への回転動力を遮断したり伝達したりする。

【００２１】以下、上記各構成要素を詳細に説明する。

【００２２】外側環体１の外周には、ベルト５が巻き掛
けられる周溝が波状に形成されている。また、内側環体
２は、例えばエンジンのクランクシャフトや自動車に備
える補機の駆動軸などの回転軸（図示省略）に取り付け
られる。２ａは内側環体２の軸方向外端に形成されてい
る面取である。

【００２３】前述の一方向クラッチ３は、内輪１０、外
輪１１、保持器１２、複数のころ１３、および、コイル
バネ１４を含む。なお、内輪１０の外周面の円周数カ所
には、外輪１１の内周面とでくさび状空間を形成する平
坦なキー状のカム面１５が形成されている。保持器１２
には、カム面１５に対応する位置に径方向内外に貫通す
るポケット１２ａが設けられている。この各ポケット１
２ａ内には、ころ１３およびコイルバネ１４が各々１つ
ずつ収納される。保持器１２の軸方向一端側内周の複数
箇所に突設される凸部１２ｂと、内輪１０の軸方向一端
面の複数箇所に設けられるスリット状の凹部１０ａとの
係合により、保持器１２が内輪１０に対して周方向なら
びに軸方向への動きが封じられた状態で固定されてい
る。コイルバネ１４は、保持器１２のポケット１２ａの
内面に一体形成される突起１２ｃに対して外嵌装着され
ていて、ころ１３を前記くさび状空間の狭い側（ロック
側）へ弾発付勢する。

【００２４】また、軸受４は、内輪２０、外輪２１、複
数の玉２２、および波形の保持器２３を含む。図示例の
軸受４では、内・外輪２０，２１間の軸方向外端側のみ
にシール２４を取り付けている。このシール２４は、外
輪２１の一方のシール取付溝２１ａに対して嵌入装着さ
れており、そのリップが内輪２０に対して接触するよう
になっている。

【００２５】保持器２３は、その環状部の円周数カ所に
軸方向一方に開放するポケット２３ａを設けた構造であ
って、基本構成は一般的に周知のものになっている。こ
の保持器２３は、例えばＳＰＣＣなどのプレス剛板で形
成される。

【００２６】次に、本発明の特徴である、環状板７につ
いて説明する。

【００２７】この環状板７は、内側環体２の外周面に、
例えば圧入により、取り付けられて、軸受４のシール２
４の少なくとも密封部分Ｂを隠蔽するものであり、径方
向途中が折り曲げられている。この場合、環状板７の、
その途中に対して径方向内方側７ａは、軸方向内方に、
径方向外方側７ｂは、軸方向外方に折れ曲がった構造を
有している。７ｃは、内側環体２への外嵌用の穴であ
る。環状板７の径方向内方側７ａは、軸受４の内輪２０
の軸方向外端面に当接していることにより、内側環体２
に対しての取り付け位置が決められている。途中で折り
曲げられてなる径方向外方側７ｂは、軸受４の外輪２１
の軸方向外端面に対向する高さにまで延ばされ、かつ、
その外輪２１の軸方向外端面から所要距離分として、少
なくとも外輪２１の軸方向変位分だけ、軸方向に離隔し
ている。

【００２８】上述の実施の形態のプーリユニットＡは、
環状板７により、一方向クラッチ３が配設される環状空
間を密封するシール２４における密封部分に対して、水
が直接かかることが防止されていることにより、シール
２４の密封部分から水が侵入しにくくなる。また、環状
板７であるから、内側環体２を使用対象に固定するため
のボルトなどが、環状板７の中心孔から露出することに
なり、このボルトの着脱作業が可能になる。

【００２９】特に、環状板７は、その径方向内方側７ａ
が転がり軸受４の内輪２０の軸方向外端面に当接してい
るので、内側環体２に対しての取り付けの位置決めを図
ることが可能となる。また、軸受４の外輪２１と内側環
体２の面取部分２ａとの間の軸方向スペースが狭くて
も、無駄な時間とコストとを費やすことなく、正確に位
置決めして、環状板７を取り付けることが可能である。
そのうえ、軸受４の外輪２１が軸方向に変位しても、環
状板７の径方向外方側７ａを、その変位を十分に許容す
るだけの距離でもって、その外輪２１から余裕をもって
離隔させることができる。この場合、内側環体２の軸方
向外端に面取２ａが形成されていても、内側環体２を軸
方向外方に延長して環状板７の取り付けスペースを広く
する必要もないから、プーリユニットの軸方向サイズを
大型化することがなくなり、好ましいプーリユニットと
なる。また、その取り付けスペースが狭くても、それ自
体の軸方向厚さを薄くすることなく、取り付け強度を確
保しながら、その取り付け姿勢を安定化できる。

【００３０】なお、本発明者らは、図７で示される従来
のプーリユニットと、図１で示される実施の形態のプー
リユニットとを実際に製作し、両プーリユニットの軸方
向サイズ等について比較したところ、以下の結果となっ
た。従来のプーリユニットでの内側環体４２の自由端側
の軸方向サイズは、３．３ｍｍであるのに対し、実施の
形態の内側環体２のそれは、２．２ｍｍとなり、実施の
形態の方が、少なくとも１．１ｍｍだけ、軸方向サイズ
が小型化、つまり、プーリユニットが小型化している。
また、従来の場合の環状板４６の軸受に対する離隔距離
は、０．４〜１．８ｍｍであるのが、実施の形態の場合
の環状板７のそれは、０．５〜０．７ｍｍとなる。この
ように本実施の形態の方が離隔距離を小さくすることが
できる理由は、次の通りである。すなわち、従来品は、
環状板の押し込み量で離隔距離を決定しているので、離
隔距離をあえて大きくする必要がある。これに対して本
実施の形態では、環状板を内輪にあてることで安定した
姿勢に位置決めしているので、その途中部の曲げ幅で離
隔距離を決定できる。したがって、その曲げの精度でも
って軸方向すきまのバラツキを小さく管理できるので、
離隔距離をつめることができ、その結果、耐水性に有利
となる。また、従来の場合は、圧入により環状板の反り
が発生するが、実施の形態の場合は、環状板が軸受側面
で位置決めされるので安定した姿勢で取り付けることが
できる。

【００３１】なお、上述の実施の形態では、環状板７の
径方向外方側７ｂは、外輪の外端面に対向する高さを有
しているが、シール２４の密封部分Ｂが内側環体２側に
あるので、径方向外方側７ｂの高さは、必ずしも、外輪
の外端面に対向する高さを要するものではなく、少なく
とも、前記密封部分Ｂを隠蔽できる高さで構わない。

【００３２】なお、環状板７は、図４で示される構造に
しても構わない。図４は、図１に対応するものでプーリ
ユニットの要部の縦断側面図である。図４で示される環
状板７は、その径方向内方側７ｂがシール２４の密封部
分Ｂにも当接していることで、耐水性に優れたものとな
っている。

【００３３】なお、環状板７は、図５で示される構造に
しても構わない。図５は、図１に対応するものでプーリ
ユニットの要部の縦断側面図である。図５の場合、シー
ル２４は、内側環体２との間で密封部分Ｂを有してい
る。そして、図５で示される環状板７は、径方向内方側
７ａで軸受４の内輪の軸方向外端面に当接した状態で、
内側環体に対して位置決めされ、かつ、外径寸法が、シ
ールの密封部分Ｂの位置の径寸法より大きく、軸受４の
外輪の内径寸法より小さく、設定されている。

【００３４】なお、環状板７は、図６で示される構造に
しても構わない。図６は、図１に対応するものでプーリ
ユニットの要部の縦断側面図である。図６の場合、シー
ル２４は、外側環体１との間で密封部分Ｂを有してい
る。そして、図６で示される環状板７は、径方向内方側
７ａで軸受４の内輪の軸方向外端面に当接した状態で、
内側環体に対して位置決めされ、かつ、径方向外方側７
ｂの端部が、図４と同様に、軸受４の外輪の外端面にま
で延ばされている。

【００３５】なお、上述の実施の形態では、環状板７
は、途中で折り曲げられることにより、径方向内方側７
ａと径方向外方側７ｂとが構成されているが、必ずし
も、折り曲げられる必要はなく、径方向内方側７ａの肉
厚を厚く、径方向外方側７ｂの肉厚が薄くした板材であ
っても構わない。この場合、径方向内方側７ａは、その
肉厚が内側環体に安定姿勢で外嵌装着可能に設定され、
径方向外方側７ｂは、外輪の外端面から所要分、離隔可
能な肉厚に設定するとよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明第１のプーリユニットは、環状板
により、一方向クラッチが配設される環状空間に対する
シールの密封部分に、水が直接かかることが防止され、
シールの密封部分への水が侵入が防止できるという構造
を有している。そして、本発明の場合、これに加えて、
その環状板の径方向内方側が、所要の軸方向肉厚を有し
て前記転がり軸受の内輪の軸方向外端面に当接した状態
で、少なくとも、前記内側環体に対して位置決めされ、
また、その環状板の径方向外方側が、前記転がり軸受の
外輪の軸方向外端面と対向する高さまで延ばされ、か
つ、該外輪の軸方向外端面から所要距離分だけ軸方向に
離隔しているので、環状板としては、その径方向内方側
は、軸受の外輪の軸方向変位とは無関係で、かつ、軸受
の内輪位置から内側環体の軸端の面取りの形成位置ま
で、その肉厚を設定できることにより、環状板の内側環
体に対する嵌合しろとして十分な肉厚にすることができ
る。そのため、その肉厚を厚肉にして環状板を内側環体
に安定して取り付けることができ、かつ、その内側環体
に対して十分な強度で取り付けられるという作用効果を
有する。

【００３７】本発明第２のプーリユニットは、環状板に
より、一方向クラッチが配設される環状空間に対するシ
ールの密封部分に、水が直接かかることが防止され、シ
ールの密封部分への水が侵入が防止できるという構造を
有している。そして、本発明の場合、これに加えて、シ
ールは、前記転がり軸受の内輪との間で密封部分を有す
るものとされ、前記環状板は、径方向内方側が所要の軸
方向肉厚を有して前記転がり軸受の内輪の軸方向外端面
に当接した状態で、前記内側環体に対して位置決めさ
れ、また、外径寸法が、前記シールによる密封部分の位
置の径寸法より大きく、かつ、前記外輪の内径寸法より
小さく、設定されているので、環状板の径方向内方側
が、軸受の外輪の軸方向変位とは無関係で、かつ、軸受
の内輪位置から内側環体の軸端の面取りの形成位置ま
で、その肉厚を設定できることにより、環状板の内側環
体に対する嵌合しろとして十分な肉厚にすることができ
る。そのため、その肉厚を厚肉にして環状板を内側環体
に安定して取り付けることができ、かつ、その内側環体
に対して十分な強度で取り付けられるという作用効果を
有する。そして、本発明第２の場合、シールの密封部分
Ｂが内側環体側であるから、前記寸法関係により、径方
向外方側の端部を外輪の外端面まで延ばす必要がなくな
り、したがって、環状板と外輪との衝突のおれそが全く
ない構造を得られる。

【００３８】また、上記いずれの本発明も、内側環体に
環状板を装着しやすくするために、内側環体の軸端に面
取りを設けても、この面取りにより、環状板の径方向内
方側の肉厚を薄肉にする必要はなく、前述のように厚肉
にできることで、前記作用効果の発揮に影響することが
ない。

【００３９】また、上記いずれの本発明も、環状板の径
方向内方側を軸方向に厚肉にしても、軸受の外輪と軸方
向で対向するのは、環状板の径方向外方側であり、この
径方向外方側は、環状板の途中部を軸方向外方に折り曲
げるなどして、外輪の軸方向変位位置よりも十分な余裕
で離隔させて外輪との当接防止することが可能な構造で
ある。したがって、内側環体上における環状板の設置に
必要なスペースそのものは、多くとも、その径方向内方
側の厚肉分だけとなり、結果、プーリユニットの軸方向
サイズの大型化を余儀なくされるということがない。

【００４０】以上のようにして、本発明のプーリユニッ
トによれば、一方向クラッチを備えるプーリユニットに
おいて、そのプーリユニットを大型化することなく、環
状板を内側環体に安定して取り付けることができ、か
つ、その内側環体に対して十分な強度で取り付けられ
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側
面図

【図２】図１の（２）−（２）線断面で一方向クラッチ
のみを示す図

【図３】図１中の環状板の一部破断斜視図

【図４】本発明の他の実施の形態のプーリユニットの要
部縦断側面図

【図５】本発明の他の実施の形態のプーリユニットの要
部縦断側面図

【図６】本発明の他の実施の形態のプーリユニットの要
部縦断側面図

【図７】従来のプーリユニットの縦断側面図

【符号の説明】

Ａプーリユニット１外側環体２内側環体２ａ面取３一方向クラッチ４深溝玉軸受（転がり軸受）７環状板７ａ環状板７の径方向内方側７ｂ環状板７の径方向外方側２０一方向クラッチ３の内輪２１一方向クラッチ３の外輪２４シールＢシール２４の密封部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内側環体と、前記内側環体と同心状に配設される外側環体と、前記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少なくとも一側
に設けられ、外方にシールを有する転がり軸受と、前記転がり軸受のシールの外側で前記内側環体の外周面
に外嵌装着される環状板と、を具備し、前記環状板は、径方向内方側が、所要の軸方向肉厚を有
して前記転がり軸受の内輪の軸方向外端面に当接した状
態で、少なくとも、前記内側環体に対して位置決めさ
れ、また、径方向外方側が、前記転がり軸受の外輪の軸
方向外端面と対向する高さまで延ばされ、かつ、該外輪
の軸方向外端面から所要距離分だけ軸方向に離隔してい
る、ことを特徴とするプーリユニット。
【請求項２】請求項１に記載のプーリユニットにおい
て、前記密封部分が、前記環状板の径方向内方側との当接に
より隠蔽されている、ことを特徴とするプーリユニット。
【請求項３】内側環体と、前記内側環体と同心状に配設される外側環体と、前記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少なくとも一側
に設けられ、外方にシールを有する転がり軸受と、前記転がり軸受のシールの外側で前記内側環体の外周面
に外嵌装着される環状板と、を具備し、前記シールは、前記転がり軸受の内輪との間で密封部分
を有するものとされ、前記環状板は、径方向内方側が、所要の軸方向肉厚を有
して前記転がり軸受の内輪の軸方向外端面に当接した状
態で、前記内側環体に対して位置決めされ、また、外径
寸法が、前記シールによる密封部分の位置の径寸法より
大きく、かつ、前記外輪の内径寸法より小さく、設定さ
れている、ことを特徴とするプーリユニット。