【書類名】 明細書
【発明の名称】 オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
【特許請求の範囲】
【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従動プーリと、これらスリーブの外周面の軸方向中間部と従動プーリの内周面の軸方向中間部との間に設け、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を軸方向両側から挟む状態で、上記スリーブの外周面と従動プーリの内周面との間に設け、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一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いて、上記一方向クラッチを構成するクラッチ用保持器の軸方向両端に設ける１対のリム部のうちの軸方向外端寄り部分の外周面の直径を、この部分より軸方向内側部分の外周面の直径よりも小さくした事を特徴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。
【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一方向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。
【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４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４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、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５は、このうちの特開平８−２２６４６２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（図４）の回転軸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９、９と、一方向クラッチの一種であるローラクラッチ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。又、上記ローラクラッチ１０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。
【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、上記中間部外周面をカム面１３としている。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、１４としている。これに対して、上記ローラクラッチ１０を構成する、上記従動プーリ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、クラッチ用保持器１７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、このクラッチ用保持器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いる。これら各ばねは、上記カム面１３の外周面と上記外輪１５の内周面との間に形成される円筒状隙間の寸法のうち、直径方向に亙る幅が狭くなった部分に向け、上記各ローラ１６、１６を弾性的に押圧している。
【０００６】
上述の様なオルネータ用一方向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、前記走行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従動プーリ７ａ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及び整流子６（図４）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７ａを回転軸３に対し単に固定しただけの場合には、ベルトの走行速度低下時に上記回転軸３の回転速度がそのまま低下し、オルタネータ１の発電効率が低下する。同時に、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７ａ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、この無端ベルトと従動プーリ７ａ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。
【０００７】
又、上述の様なオルタネータの発電効率の低下、並びに従動プーリ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従動プーリ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従動プーリ７ａに、上記無端ベルトから制動力が作用する。この制動力に基づいて発電効率が低下するだけでなく、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、上記発電効率並びに寿命の低下が著しい。
【０００８】
そこで、上述の様な従動プーリ７ａとして、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る。これにより、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、ローラクラッチ１０を構成する各ローラ１６、１６が、上記内輪１１の外周面と上記外輪１５の内周面との間に形成される円筒状隙間の寸法のうち、直径方向に亙る幅が狭くなった部分に食い込んで（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。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、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。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、オルタネータの発電効率を確保すると共に、従動プーリ７ａ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】
【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の場合、ローラクラッチ１０等の一方向クラッチの潤滑性を十分に確保できない可能性がある。即ち、従来構造の場合、ローラクラッチ１０等の一方向クラッチの潤滑性を確保する為に、このローラクラッチ１０を構成するクラッチ用保持器１７の形状に就いて特に考慮していなかった。従って、従来構造では、このクラッチ用保持器１７の外周面と外輪１５の内周面との間に、ローラクラッチ１０を潤滑するのに十分な量のグリースを保持する為の、十分に大きな空間を形成できない可能性がある。この様に十分に大きな空間を形成できないと、上記ローラクラッチ１０を構成する各ローラ１６、１６の転動面と、これら各ローラ１６、１６がオーバラン時に滑り接触する部材（外輪１５又は内輪１１及びばね）との当接部を潤滑する為のグリースを、十分に保持できない。この為、オーバラン時に、上記各ローラ１６、１６の転動面と上記滑り接触する部材との間に作用する摩擦力が大きくなり、この摩擦力に基づく発熱が著しくなる可能性がある。この様な場合には、元々少ないグリースが早期に熱劣化して、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の耐久性が損なわれる原因になる。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、十分な耐久性の確保を有効に図るべく発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、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と同様に、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従動プーリと、これらスリーブの外周面の軸方向中間部と従動プーリの内周面の軸方向中間部との間に設け、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を軸方向両側から挟む状態で、上記スリーブの外周面と従動プーリの内周面との間に設け、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。
【００１１】
特に、本発明のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いては、上記一方向クラッチを構成するクラッチ用保持器の軸方向両端に設ける１対のリム部のうちの軸方向外端寄り部分の外周面の直径を、この部分より軸方向内側部分の外周面の直径よりも小さくしている。
【００１２】
【作用】
上述の様に構成する本発明の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、クラッチ用保持器の軸方向両端寄り部分の外周面と、従動プーリ又はこの従動プーリの内側に固定した外輪の内周面との間に、十分な量のグリースを保持自在な、比較的大きな円環状空間を形成する事ができる。従って、このグリースにより、スリーブと上記従動プーリとが相対回転するオーバラン時に発生する摩擦による発熱を抑えて、上記グリースの熱劣化を防止し、十分な耐久性確保を図れる。
【００１３】
即ち、本発明の対象となる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、ロック時の回転速度が最大で２万r.p.m.近くになり、オーバラン時に上記スリーブと従動プーリとの相対回転速度が、最大で数千r.p.m.に達する場合がある。この様な使用状態となる用途では、従来の一方向クラッチの用途では問題とならなかった発熱が問題となる。即ち、滑り摩擦の程度を表し発熱量に大きく影響するＰＶ値（接触圧と滑り速度との積）が、従来の一方向クラッチの用途とは比較にならない程大きくなる。これに対して、本発明の場合には、一方向クラッチの潤滑に十分な量のグリースを上記円環状空間内に保持できるので、このグリースにより、各ローラの転動面とこれら各ローラと滑り接触する部材との当接部の如く、ロック状態と滑り状態とを繰り返す部分を十分に潤滑して、上記発熱を抑える事ができる。特に、本発明の場合には、プーリ装置の使用時に生じる遠心力に基づき、上記円環状空間内に保持したグリースが、上記従動プーリ又は外輪の内周面に振り飛ばされ、この内周面に均一に広がって、上記各ローラ等と接触する軌道となる部分に移動する為、滑り速度が大きく、摩擦による発熱が特に問題となる部分である、この内周面と上記各ローラの転動面等との当接部を十分に潤滑できる。
【００１４】
更に、本発明の場合には、クラッチ用保持器を構成する１対のリム部の軸方向内側部分の外周面の直径を、軸方向外端寄り部分の外周面の直径よりも、それぞれ大きくしている為、上記クラッチ用保持器のうち、十分な強度が必要とされる部分である、上記各リム部と、これら両リム部同士を連結する柱部との結合部の強度が低下する事はない。この結果、本発明によれば、クラッチ用保持器の耐久性を損なう事なくグリースの寿命延長を図って、プーリ装置の十分な耐久性の確保を図れる。
【００１５】
【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。本例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、全体を円筒状に形成して、オルタネータの回転軸３（図４〜５参照）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、上記回転軸３と共に回転自在である。この為に図示の例では、上記スリーブ８ａの中間部内周面に雌ねじ部１８を形成し、この雌ねじ部１８と上記回転軸３の端部外周面に形成した雄ねじ部（図示省略）とを螺合自在としている。尚、上記回転軸３とスリーブ８ａとの相対回転を防止する為の構造は、ねじに代えて、スプライン、或は非円筒面同士の嵌合、キー係合等としても良い。又、上記雌ねじ部１８と雄ねじ部との螺合作業を容易にする為に、上記スリーブ８ａの一端部（図１の左端部）内周面には、六角レンチ等の工具の先端部を係止自在な六角孔部１９を形成している。
【００１６】
上述したスリーブ８ａの周囲に設ける従動プーリ７ｂは、その内側に次述する１対のサポート軸受２０、２０及び、一方向クラッチの一種であるローラクラッチ１０ａを装着する。又、上記従動プーリ７ｂの片半部（図１の左半部）外周面は、幅方向に亙る断面形状を波形として、ポリＶベルトと呼ばれる無端ベルトの一部を掛け渡し自在としている。
【００１７】
又、本例の場合には、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、それぞれが深溝型の玉軸受である、１対のサポート軸受２０、２０と、１個のローラクラッチ１０ａとを設けている。このうちの各サポート軸受２０、２０は、それぞれ外周面に深溝型の内輪軌道２１を有する内輪２２と、内周面に深溝型の外輪軌道２３を有する外輪２４と、上記内輪軌道２１と外輪軌道２３との間に転動自在に設けた複数個の転動体（玉）２５とから成る。そして、上記外輪２４を上記従動プーリ７ｂの両端寄り部分の内周面に、上記内輪２２を上記スリーブ８ａの両端部外周面にそれぞれ全周に亙り形成した段部２６、２６に、それぞれ締り嵌めにより嵌合固定している。又、この状態で上記各内輪２２は、軸方向片端縁を、上記段部２６、２６と上記スリーブ８ａの本体部分外周面との間の段差面２７、２７に突き当てる事で、上記各サポート軸受２０、２０の上記スリーブ８ａに対する軸方向に亙るずれ止めを図っている。
【００１８】
又、上記各転動体２５は、全体を円環状に形成した保持器２８に設けた複数のポケット２９内に、転動自在に保持している。又、上記各内輪２２の両端部外周面と上記外輪２４の両端部内周面との間には、それぞれシールリング３０、３０を設けている。そして、これら各シールリング３０、３０により、外部から上記複数個の転動体２５が存在する空間内への異物の進入防止を図ると共に、上記各サポート軸受２０、２０内に存在するグリースが外部に漏洩するのを防止している。
【００１９】
又、前記ローラクラッチ１０ａを構成する為、上記スリーブ８ａの軸方向中間部外周面にローラクラッチ用内輪３１を、締まり嵌めにより外嵌固定している。このローラクラッチ用内輪３１は、軸受鋼等の硬質金属製の板材又はＳＣＭ４１５等の浸炭鋼の板材により全体を円筒状に形成し、外周面はカム面３２としている。
【００２０】
一方、上記従動プーリ７ｂの中間部内周面にはローラクラッチ用外輪３３を、締まり嵌めにより内嵌固定している。やはり軸受鋼等の硬質金属製の板材又はＳＣＭ４１５等の浸炭鋼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たローラクラッチ用外輪３３は、軸方向両端部に、それぞれ内向フランジ状の鍔部３４ａ、３４ｂを形成している。尚、これら両鍔部３４ａ、３４ｂのうち、一方（図１の左方）の鍔部３４ａ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３３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３４ｂ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。この様な各鍔部３４ａ、３４ｂの軸方向外側面は、前記各サポート軸受２０、２０を構成する外輪２４、２４の内端面に、それぞれ当接若しくは微小隙間を介して近接対向させている。
【００２１】
又、前記ローラクラッチ用内輪３１の外周面の複数個所に、ランプ部と呼ばれ、深さが円周方向に関して所定方向に向かう程大きくなる凹部３５、３５を、それぞれこのローラクラッチ用内輪３１の軸方向に亙り、円周方向に亙り互いに等間隔で形成して、このローラクラッチ用内輪３１の外周面を前記カム面３２としている。このローラクラッチ用内輪３１の外周面と上記ローラクラッチ用外輪３３の内周面との間には、円筒状隙間４５が形成されるが、この円筒状隙間４５の寸法のうち、上記ローラクラッチ用外輪３３の直径方向に関する幅寸法は、上記各凹部３５に対応する部分ではこの円筒状隙間４５内に設ける複数個のローラ３６の外径よりも大きく、これら各凹部３５から外れた部分ではこれら各ローラ３６の外径よりも小さい。
【００２２】
又、上記ローラクラッチ１０ａは、上記ローラクラッチ用外輪３３の内周面とローラクラッチ用内輪３１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クラッチ用保持器３７と、それぞれが複数ずつの上記ローラ３６及びばね３８、３８とを設けている。このうちのクラッチ用保持器３７は、それぞれが円環状である１対のリム部３９、３９と、これら両リム部３９、３９同士を連結する複数の柱部４０、４０とから成る。そして、上記各リム部３９、３９の内側面と各柱部４０、４０の側面とにより四周を囲まれた部分を、上記各ローラ３６を転動並びに円周方向に亙る若干の変位自在に保持する為の、複数のポケット４１、４１としている。そして、上記各リム部３９、３９の内周面複数個所に形成した凸部４２、４２を、上記ローラクラッチ用内輪３１の外周面に形成した凹部３５、３５に係合させる事により、このローラクラッチ用内輪３１に対する相対回転を不能に装着している。尚、上記クラッチ用保持器３７の軸方向両端面は、上記両鍔部３４ａ、３４ｂの軸方向内側面に、それぞれ近接対向させている。又、上記各ばね３８、３８は、上述の様なクラッチ用保持器３７を構成する柱部４０、４０と、上記各ローラ３６との間に設け、これら各ローラ３６を、円周方向に関して同じ方向（図２の左方向）に、弾性的に押圧している。
【００２３】
特に、本例の場合には、上記クラッチ用保持器３７の軸方向両端に設ける１対のリム部３９、３９のうちの軸方向外端寄り部分の外周面の直径を、この部分より軸方向内側部分の外周面の直径よりも小径にしている。従って、上記各リム部３９、３９の外端寄り部分の外周面と上記ローラクラッチ１０ａを構成するローラクラッチ用外輪３３の両端部内周面との間には、それぞれ比較的大きな円環状空間４４、４４が形成される。
【００２４】
上述の様に構成する本例のオルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、ローラクラッチ１０ａが、ローラクラッチ用外輪３３を内嵌固定した従動プーリ７ｂとスリーブ８ａを外嵌固定した回転軸３との間で、所定方向の回転力のみを伝達する。例えば、図２でローラクラッチ用内輪３１が固定で、ローラクラッチ用外輪３３のみが回転すると仮定すれば、このローラクラッチ用外輪３３が同図の時計方向に回転する場合には、各ローラ３６がこのローラクラッチ用外輪３３の内周面から受ける力に基づき、各ばね３８、３８の弾力に抗して、図２に実線で示す様に、前記各凹部３５、３５が深くなった側に変位する傾向になる。そして、上記各ローラ３６が、前記円筒状隙間４５内で転動可能な状態となって、上記ローラクラッチ用外輪３３とローラクラッチ用内輪３１との間で回転力の伝達が行なわれなくなる、所謂オーバラン状態となる。反対に、このローラクラッチ用外輪３３が図２の反時計方向に回転する場合には、上記各ローラ３６が、上記ローラクラッチ用外輪３３の内周面から受ける力と上記各ばね３８、３８の弾力とに基づき、図２に鎖線で示す様に、上記各凹部３５、３５が浅くなった側にくさび状に食い込み、上記ローラクラッチ用外輪３３とローラクラッチ用内輪３１とを一体的に結合して、これらローラクラッチ用外輪３３とローラクラッチ用内輪３１の間で回転力の伝達を自在とする、所謂ロック状態となる。
【００２５】
これらの作用の繰り返しにより、上記従動プーリ７ｂに掛け渡した無端ベルトとこの従動プーリ７ｂとの擦れ合い部に作用する応力の方向を一定にして、この無端ベルトと従動プーリ７ｂ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できる。又、エンジンの回転速度が低下し、無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合に、スリーブ８ａと従動プーリ７ｂとの相対回転が自在となる（オーバラン状態となる）為、エンジンの回転速度の変動に拘らず、上記オルタネータの回転軸３を、この回転軸３自身並びにこの回転軸３に固定したロータ５や整流子６（図４）等の回転慣性力に基づき、或る程度高回転で回転させ続ける事ができて、このオルタネータの発電効率を向上させる事ができる。
【００２６】
特に、本例の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、クラッチ用保持器３７の軸方向両端寄り部分外周面と、従動プーリ７ｂ又はこの従動プーリ７ｂの内側に固定したローラクラッチ用外輪３３の内周面との間に、十分な量のグリースを保持自在な、比較的大きな円環状空間４４、４４を形成する事ができる。従って、これら各円環状空間４４内に保持したグリースにより、スリーブ８ａと上記従動プーリ７ｂとが相対回転するオーバラン時に於ける摩擦に基づく発熱を抑えて、上記グリースの熱劣化を防止し、十分な耐久性確保を図れる。
【００２７】
即ち、本例の場合には、ローラクラッチ１０ａの潤滑に十分な量のグリースを、上記円環状空間４４、４４内に保持できるので、このグリースにより、上記各ローラ３６の転動面と、これら各ローラ３６が滑り接触する部材との当接部を十分に潤滑して、上記発熱を抑える事ができる。特に、本例の場合には、プーリ装置の使用時に生じる遠心力に基づき、上記各円環状空間４４、４４内に保持したグリースが、上記ローラクラッチ用外輪３３の内周面に振り飛ばされ、この内周面に均一に広がって、上記各ローラ３６と接触する軌道となる部分に移動する為、滑り速度が大きく、摩擦による発熱が特に問題となる部分である、この内周面と上記各ローラ３６の転動面との当接部を十分に潤滑できる。
【００２８】
更に、本例の場合には、クラッチ用保持器３７を構成する１対のリム部３９、３９の軸方向内側部分の外周面の直径を、軸方向外端寄り部分の外周面の直径よりも大きくしている為、このクラッチ用保持器３７のうち、十分な強度が必要とされる部分である、上記各リム部３９、３９と、これら各リム部３９、３９同士を連結する各柱部４０、４０との結合部の強度が低下する事はない。即ち、オーバラン時には、各ローラ３６が各ばね３８、３８の弾力に抗して移動する為、上記各柱部４０、４０にはこれら各ばね３８、３８の弾力に基づく荷重が付与される。従って、これら各柱部４０、４０と各リム部３９、３９との結合部には十分な強度を確保する事が必要とされる。これに対して、本例の場合には、上記各リム部３９、３９の軸方向内側部分の外周面の直径を大きくしているので、上記結合部の強度が低下する事はない。この結果、本例によれば、クラッチ用保持器３７の耐久性を損なう事なく、プーリ装置の十分な耐久性の確保を図れる。
【００２９】
尚、本例の場合、上記従動プーリ７ｂの一端部（図１の左端部）内周面に、サポート軸受２０、２０を構成する外輪２４、２４の外径よりも大きな直径を有する大径部４６を形成している。そして、１対のサポート軸受２０、２０のうち、一方（図１の左方）のサポート軸受２０を構成する外輪２４は、上記従動プーリ７ｂの内周面のうち、上記大径部４６よりも軸方向内側にずれた部分に嵌合固定している。上記一方のサポート軸受２０を構成する外輪２４は上記従動プーリ７ｂの内周面に、同じく内輪２２はスリーブ８ａの外周面に、それぞれ締め代を持った締り嵌めにより嵌合固定するが、上述の様に従動プーリ７ｂの内周面に大径部４６を形成した本例の場合には、上記外輪２４を締り嵌めにより嵌合する際に、この外輪２４を上記従動プーリ７ｂに、締め代を持たせた状態で移動させる長さを短くできる。従って、１対のサポート軸受２０、２０同士の間で、これら両サポート軸受２０、２０に装着したシールリング３０、３０により両端を密に塞がれた、前記ローラクラッチ１０ａが存在する空間内の圧力が、過度に高くなる事が防止される。この為、上記各サポート軸受２０、２０に装着した各シールリング３０、３０のシールリップがめくれる事を防止できる。
【００３０】
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、一方向クラッチの一種であるローラクラッチ１０ａを構成するクラッチ用保持器３７ａの軸方向一端部（図３の左端部）内周面に、直径方向内方に向け突出する係止突部４７を、全周に亙り形成している。一方、このクラッチ用保持器３７ａの軸方向他端部（図３の右端部）内周面には、直径方向内方に向け突出する、それぞれが鉤形である複数の係止片４８を、円周方向に亙り間欠的に形成している。
【００３１】
上記クラッチ用保持器３７ａをローラクラッチ用内輪３１の周囲に装着する際には、このクラッチ用保持器３７ａを構成する複数の係止片４８を、直径方向外方に向け弾性的に変形させつつ、このクラッチ用保持器３７ａを、上記各係止片４８を設けた側から上記ローラクラッチ用内輪３１に外嵌する。そして、上記係止突部４７の内側面を上記ローラクラッチ用内輪３１の片端縁（図３の左端縁）に突き当てる。この状態では、上記各係止片４８が弾性的に復元して、これら各係止片４８と上記ローラクラッチ用内輪３１の他端縁（図３の右端縁）とが係合する。この為、本例の場合には、上記ローラクラッチ用内輪３１の軸方向長さを、上記クラッチ用保持器３７ａの自由状態での、上記係止突部４７と各係止片４８との内側面同士の間隔とほぼ同じか、この間隔よりも若干小さくしている。
【００３２】
上述の様にして上記クラッチ用保持器３７ａを上記ローラクラッチ用内輪３１に外嵌すれば、このクラッチ用保持器３７ａが上記ローラクラッチ用内輪３１に対して軸方向にずれ動く事がなくなる。上記ローラクラッチ用内輪３１はスリーブ８ａの中間部外周面に外嵌固定しているので、このスリーブ８ａに対して上記クラッチ用保持器３７ａが軸方向にずれ動く事もなくなる。この結果、このクラッチ用保持器３７ａの軸方向両端面と、従動プーリ７ｂに内嵌固定したローラクラッチ用外輪３３の軸方向内側面とが、オーバラン時に摺動接触する事を防止して、この摺動接触に基づく発熱や、この発熱に基づく上記クラッチ用保持器３７ａの熱変形を防止できる。
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を省略する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のオルタネータ用一方向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、十分な耐久性の確保を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面図。
【図２】
同じく図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】
本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図４】
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５】
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１例を示す断面図。
【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、７ｂ 従動プーリ
８、８ａ スリーブ
９ サポート軸受
１０、１０ａ 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 クラッチ用保持器
１８ 雌ねじ部
１９ 六角孔部
２０ サポート軸受
２１ 内輪軌道
２２ 内輪
２３ 外輪軌道
２４ 外輪
２５ 転動体
２６ 段部
２７ 段差面
２８ 保持器
２９ ポケット
３０ シールリング
３１ ローラクラッチ用内輪
３２ カム面
３３ ローラクラッチ用外輪
３４ａ、３４ｂ 鍔部
３５ 凹部
３６ ローラ
３７、３７ａ クラッチ用保持器
３８ ばね
３９ リム部
４０ 柱部
４１ ポケット
４２ 凸部
４４ 円環状空間
４５ 円筒状隙間
４６ 大径部
４７ 係止突部
４８ 係止片
[Document name] Specification [Title of invention] Pulley device with built-in one-way clutch for alternator [Claims]
1. A sleeve that can be fitted and fixed to the rotating shaft of an alternator, a driven pulley that is concentrically arranged around the sleeve, an axial intermediate portion of an outer peripheral surface of these sleeves, and an inner circumference of the driven pulley. Provided between the axial intermediate portion of the surface, the rotational force can be freely transmitted between the driven pulley and the sleeve only when the driven pulley tends to rotate relative to the sleeve in a predetermined direction. The one-way clutch and the one-way clutch are provided between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the driven pulley with the one-way clutch sandwiched from both sides in the axial direction, and these sleeves are provided while supporting the radial load applied to the driven pulley. In a pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator equipped with a support bearing that allows relative rotation between the and the driven pulley, a pair of clutch cages provided at both ends in the axial direction of the clutch cage constituting the one-way clutch. A pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator, characterized in that the diameter of the outer peripheral surface of the portion of the rim portion near the outer end in the axial direction is smaller than the diameter of the outer peripheral surface of the inner portion in the axial direction from this portion.
Description: TECHNICAL FIELD [Detailed description of the invention]
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The one-way clutch built-in type pulley device for an alternator, which is the subject of the present invention, is fixed to the end of the rotating shaft of the alternator, which is a generator for automobiles, and between the drive pulley fixed to the end of the crankshaft of the engine. It is used to drive the alternator by hanging an endless belt on it.
0002.
[Conventional technology]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-139550 describes a structure of an alternator that generates electric power required for an automobile by using a traveling engine of an automobile as a drive source. FIG. 4 shows the alternator 1 described in this publication. The rotating shaft 3 is rotatably supported inside the housing 2 by a pair of rolling bearings 4 and 4. A rotor 5 and a commutator 6 are provided in the middle portion of the rotating shaft 3. Further, a driven pulley 7 is fixed to a portion of the rotating shaft 3 protruding outside the housing 2 at one end (right end in FIG. 4). In the assembled state with the engine, an endless belt is hung on the driven pulley 7, and the rotary shaft 3 can be rotationally driven by the crankshaft of the engine.
0003
Conventionally, as the driven pulley 7, a pulley 7 simply fixed to the rotating shaft 3 has been used. On the other hand, in recent years, when the traveling speed of the endless belt tends to be constant or increasing, power can be freely transmitted from the endless belt to the rotating shaft, and when the traveling speed of the endless belt tends to decrease, the traveling speed of the endless belt tends to decrease. Various types of pulley devices with a built-in one-way clutch for alternators that allow the pulley to rotate freely relative to the rotating shaft have been proposed and are used in some of them. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-101353, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-317807, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-61443, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-226462, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-72585, French Patent Publication FR2726059A1 and the like described above. A pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator having such a function is described. Further, in some cases, such a pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator is actually used.
0004
FIG. 5 shows a pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-226462. This one-way clutch built-in type pulley device for an alternator has a sleeve 8 that can be fitted and fixed to the rotating shaft 3 of the alternator 1 (FIG. 4). A driven pulley 7a is arranged around the sleeve 8 concentrically with the sleeve 8. A pair of support bearings 9 and 9 and a roller clutch 10 which is a kind of one-way clutch are provided between the outer peripheral surface of the sleeve 8 and the inner peripheral surface of the driven pulley 7a. Of these, the support bearings 9 and 9 are capable of freely rotating the sleeve 8 and the driven pulley 7a while bearing the radial load applied to the driven pulley 7a. Further, the roller clutch 10 makes it possible to freely transmit the rotational force from the driven pulley 7a to the sleeve 8 only when the driven pulley 7a tends to rotate relative to the sleeve 8 in a predetermined direction.
0005
A plurality of recesses 12 and 12 called lamp portions are formed at equal intervals along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the inner ring 11 which constitutes the roller clutch 10 and is externally fitted and fixed to the sleeve 8. The outer peripheral surface of the intermediate portion is the cam surface 13. Further, the outer peripheral surfaces of both ends of the inner ring 11 are inner ring raceways 14 and 14 for the support bearings 9 and 9, respectively. On the other hand, the inner peripheral surface of the outer ring 15 which is internally fitted and fixed to the driven pulley 7a, which constitutes the roller clutch 10, is a simple cylindrical surface over almost the entire length. Further, the plurality of rollers 16 and 16 constituting the roller clutch 10 together with the inner ring 11 and the outer ring 15 are supported by the clutch cage 17 in a rolling manner and slightly displaceable in the circumferential direction. A spring is provided between the pillar portion provided in the clutch cage 17 and each of the rollers 16. Each of these springs is directed toward a portion of the dimension of the cylindrical gap formed between the outer peripheral surface of the cam surface 13 and the inner peripheral surface of the outer ring 15 where the width across the diameter direction is narrowed. The rollers 16 and 16 are elastically pressed.
0006
The reason for using the pulley device with a built-in one-way clutch for the ornator as described above is as follows. For example, when the traveling engine is a diesel engine, the fluctuation of the rotational angular velocity of the crankshaft becomes large at low rotation speeds such as when idling. As a result, the traveling speed of the endless belt (not shown) hung on the drive pulley fixed to the end of the crankshaft also fluctuates finely. On the other hand, the rotating shaft 3 of the alternator 1 rotationally driven by the endless belt via the driven pulley 7a has the inertial mass of the rotating shaft 3, the rotor 5 fixed to the rotating shaft 3, and the commutator 6 (FIG. 4). Based on, it does not fluctuate so rapidly. Therefore, when the driven pulley 7a is simply fixed to the rotating shaft 3, the rotating speed of the rotating shaft 3 decreases as it is when the traveling speed of the belt decreases, and the power generation efficiency of the alternator 1 decreases. At the same time, as the rotational angular velocity of the crankshaft fluctuates, the endless belt and the driven pulley 7a tend to rub against each other in both directions. As a result, stresses in different directions are repeatedly applied to the endless belt that rubs against the driven pulley 7a, so that slippage easily occurs between the endless belt and the driven pulley 7a, or the life of the endless belt is extended. It may cause shortening.
0007
Further, the decrease in power generation efficiency of the alternator as described above and the decrease in the life of the endless belt due to the friction between the outer peripheral surface of the driven pulley 7a and the inner peripheral surface of the endless belt also occur by repeating acceleration and deceleration during traveling. That is, while the driving force is transmitted from the endless belt side to the driven pulley 7a side during acceleration, the braking force is transmitted from the endless belt to the driven pulley 7a that tries to continue rotating based on inertia as described above during deceleration. Works. Not only is the power generation efficiency reduced based on this braking force, but the braking force and the driving force act as frictional forces in the opposite direction to the inner peripheral surface of the endless belt, so that the endless belt also has It causes a decrease in life. In particular, in the case of a vehicle equipped with an exhaust brake such as a truck, the deceleration of the decrease in the rotation of the crankshaft when the accelerator is off is remarkable, and the frictional force applied to the inner peripheral surface of the endless belt based on the braking force. As a result, the power generation efficiency and the life are significantly reduced.
0008
Therefore, as the driven pulley 7a as described above, the pulley device with a built-in one-way clutch for the alternator is used. As a result, when the traveling speed of the endless belt is constant or tends to increase, the rollers 16 and 16 constituting the roller clutch 10 are placed between the outer peripheral surface of the inner ring 11 and the inner peripheral surface of the outer ring 15. Of the dimensions of the cylindrical gap formed in the above, the rotational force can be freely transmitted from the driven pulley 7a to the rotating shaft 3 by biting into the narrowed portion in the radial direction (in a locked state). To do. On the contrary, when the traveling speed of the endless belt tends to decrease, the rollers 16 and 16 move to the wider portion of the cylindrical gap, and the rollers 16 and 16 move to the portion. (In an overrun state), the driven pulley 7a and the rotating shaft 3 can freely rotate relative to each other. That is, when the traveling speed of the endless belt tends to decrease, the rotational angular velocity of the driven pulley 7a is made slower than the rotational angular velocity of the rotating shaft 3, and the contact portion between the endless belt and the driven pulley 7a is formed. Prevents strong rubbing against each other. In this way, the power generation efficiency of the alternator is ensured, the direction of stress acting on the friction portion between the driven pulley 7a and the driven pulley 7a is made constant, and slippage occurs between the driven pulley 7a and the driven pulley 7a. Or, it prevents the life of this endless belt from being shortened.
0009
[Problems to be Solved by the Invention]
In the case of the conventional pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator that is configured and operates as described above, there is a possibility that the lubricity of the one-way clutch such as the roller clutch 10 cannot be sufficiently ensured. That is, in the case of the conventional structure, in order to ensure the lubricity of the one-way clutch such as the roller clutch 10, the shape of the clutch cage 17 constituting the roller clutch 10 has not been particularly considered. Therefore, in the conventional structure, a sufficiently large space for holding a sufficient amount of grease for lubricating the roller clutch 10 is provided between the outer peripheral surface of the clutch cage 17 and the inner peripheral surface of the outer ring 15. May not be formed. If such a sufficiently large space cannot be formed, the rolling surfaces of the rollers 16 and 16 constituting the roller clutch 10 and the members (outer ring 15 or inner ring 11 and members) in which the rollers 16 and 16 slide into contact with each other during overrun. It is not possible to sufficiently hold the grease for lubricating the contact part with the spring). Therefore, at the time of overrun, the frictional force acting between the rolling surfaces of the rollers 16 and 16 and the member in sliding contact becomes large, and heat generation based on this frictional force may become significant. In such a case, the originally small amount of grease is thermally deteriorated at an early stage, which causes the durability of the pulley device with a built-in one-way clutch for the alternator to be impaired.
In view of the above circumstances, the present invention has been invented in order to effectively secure sufficient durability.
0010
[Means for solving problems]
The pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator of the present invention has a sleeve that can be externally fitted and fixed to the rotating shaft of the alternator, and a sleeve around the sleeve, similar to a conventionally known pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator. A driven pulley arranged concentrically with the sleeve is provided between the axial intermediate portion of the outer peripheral surface of these sleeves and the axial intermediate portion of the inner peripheral surface of the driven pulley, and the driven pulley is provided in a predetermined direction with respect to the sleeve. Only when there is a tendency to rotate relative to each other, a one-way clutch that allows the transmission of rotational force between the driven pulley and the sleeve, and the sleeve with the one-way clutch sandwiched from both sides in the axial direction. It is provided between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the driven pulley, and is provided with a support bearing that allows the sleeve and the driven pulley to freely rotate while receiving the radial load applied to the driven pulley.
0011
In particular, in the pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator of the present invention, a portion of a pair of rim portions provided at both ends in the axial direction of the clutch cage constituting the one-way clutch, which is closer to the outer end in the axial direction. The diameter of the outer peripheral surface of the above portion is made smaller than the diameter of the outer peripheral surface of the inner portion in the axial direction from this portion.
0012
[Action]
In the case of the one-way clutch built-in type pulley device for an alternator of the present invention configured as described above, the outer peripheral surface of the portion near both ends in the axial direction of the clutch cage and the driven pulley or the outer ring fixed to the inside of the driven pulley. It is possible to form a relatively large annular space that can hold a sufficient amount of grease between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface of the clutch. Therefore, with this grease, heat generation due to friction generated when the sleeve and the driven pulley rotate relative to each other can be suppressed, thermal deterioration of the grease can be prevented, and sufficient durability can be ensured.
0013
That is, in the case of the pulley device with a built-in one-way clutch for the alternator, which is the object of the present invention, the maximum rotation speed when locked is close to 20,000 rpm, and the relative rotation speed between the sleeve and the driven pulley is increased during overrun. , Can reach up to thousands of rpm. In such a usage state, heat generation, which is not a problem in the conventional one-way clutch application, becomes a problem. That is, the PV value (the product of the contact pressure and the slip speed), which indicates the degree of slip friction and greatly affects the calorific value, becomes so large that it cannot be compared with the conventional one-way clutch application. On the other hand, in the case of the present invention , a sufficient amount of grease for lubricating the one-way clutch can be held in the annular space, so that the grease slides on the rolling surface of each roller and with each of these rollers. The heat generation can be suppressed by sufficiently lubricating the portion that repeats the locked state and the sliding state, such as the contact portion with the contacting member. In particular, in the case of the present invention, the grease held in the annular space is shaken off to the inner peripheral surface of the driven pulley or the outer ring based on the centrifugal force generated when the pulley device is used, and the grease is sprinkled on the inner peripheral surface. uniformly spread, to move the portion to be a track in contact with the rollers or the like, a large slip velocity, heat generated by friction is a partial particular problem, the inner peripheral surface and the rolling surface of the rollers It is possible to sufficiently lubricate the contact portion with the above.
0014.
Further, in the case of the present invention, the diameter of the outer peripheral surface of the axially inner portion of the pair of rim portions constituting the clutch cage is made larger than the diameter of the outer peripheral surface of the portion closer to the axial outer end. Therefore, the strength of the joint portion between each of the rim portions and the pillar portion connecting the two rim portions, which is a portion of the clutch cage that requires sufficient strength, is reduced. There is no. As a result, according to the present invention, the life of the grease can be extended without impairing the durability of the clutch cage, and sufficient durability of the pulley device can be ensured.
0015.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention. In the pulley device with a built-in one-way clutch for the alternator of this example, the sleeve 8a is formed in a cylindrical shape as a whole and externally fitted and fixed to the end of the rotating shaft 3 (see FIGS. 4 to 5) of the alternator, and the sleeve 8a. A driven pulley 7b arranged concentrically with the sleeve 8a is provided around the sleeve 8a. Of these, the sleeve 8a is rotatable together with the rotating shaft 3. Therefore, in the illustrated example, a female screw portion 18 is formed on the inner peripheral surface of the intermediate portion of the sleeve 8a, and the female screw portion 18 and the male screw portion (not shown) formed on the outer peripheral surface of the end portion of the rotating shaft 3 are screwed. It is flexible. The structure for preventing the relative rotation between the rotating shaft 3 and the sleeve 8a may be a spline, a fitting between non-cylindrical surfaces, a key engagement, or the like, instead of the screw. Further, in order to facilitate the screwing work between the female screw portion 18 and the male screw portion, the tip portion of a tool such as a hexagon wrench is engaged with the inner peripheral surface of one end portion (left end portion in FIG. 1) of the sleeve 8a. A hexagonal hole portion 19 that can be stopped is formed.
0016.
The driven pulley 7b provided around the sleeve 8a described above is fitted with a pair of support bearings 20 and 20 described below and a roller clutch 10a which is a kind of one-way clutch. Further, the outer peripheral surface of one half portion (left half portion in FIG. 1) of the driven pulley 7b has a corrugated cross-sectional shape extending in the width direction, and a part of an endless belt called a poly V belt can be freely hung.
[0017]
Further, in the case of this example, a pair of support bearings 20, 20 and 1 which are deep groove type ball bearings between the outer peripheral surface of the sleeve 8a and the inner peripheral surface of the driven pulley 7b, respectively. A roller clutch 10a is provided. Each of the support bearings 20 and 20 has an inner ring 22 having a deep groove type inner ring track 21 on the outer peripheral surface, an outer ring 24 having a deep groove type outer ring track 23 on the inner peripheral surface, and the inner ring track 21 and the outer ring track. It is composed of a plurality of rolling elements (balls) 25 provided between the 23 and the rolling elements (balls). Then, the outer ring 24 is tightly fitted to the inner peripheral surface of the driven pulley 7b near both ends, and the inner ring 22 is tightly fitted to the stepped portions 26 and 26 formed on the outer peripheral surfaces of both ends of the sleeve 8a, respectively. It is fitted and fixed by. Further, in this state, each of the inner rings 22 supports each of the above by abutting one end edge in the axial direction against the stepped surfaces 27, 27 between the step portions 26, 26 and the outer peripheral surface of the main body portion of the sleeve 8a. The bearings 20 and 20 are prevented from slipping in the axial direction with respect to the sleeve 8a.
0018
Further, each of the rolling elements 25 is rotatably held in a plurality of pockets 29 provided in the cage 28 formed in an annular shape as a whole. Further, seal rings 30 and 30 are provided between the outer peripheral surfaces of both ends of the inner ring 22 and the inner peripheral surfaces of both ends of the outer ring 24, respectively. Then, the seal rings 30 and 30 prevent foreign matter from entering the space where the plurality of rolling elements 25 are present from the outside, and the grease existing in the support bearings 20 and 20 is released to the outside. It prevents leakage.
0019
Further, in order to form the roller clutch 10a, the inner ring 31 for the roller clutch is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the sleeve 8a by tightening. The inner ring 31 for the roller clutch is formed in a cylindrical shape as a whole by a plate material made of hard metal such as bearing steel or a plate material of carburized steel such as SCM415, and the outer peripheral surface is a cam surface 32.
0020
On the other hand, an outer ring 33 for a roller clutch is internally fitted and fixed to the inner peripheral surface of the intermediate portion of the driven pulley 7b by tightening. The outer ring 33 for the roller clutch, which is formed into a cylindrical shape as a whole by pressing a plate material made of hard metal such as bearing steel or a plate material of carburized steel such as SCM415, has an inward flange shape at both ends in the axial direction. The flange portions 34a and 34b of the above are formed. Of these two flange portions 34a and 34b, one of the flange portions 34a (on the left side in FIG. 1) is formed before being combined with the other constituent members, and thus is the same as the main body portion of the outer ring 33 for the roller clutch. Has a thickness dimension of. On the other hand, the other flange portion 34b (on the right side in FIG. 1) is thinned because it is formed after being combined with other constituent members. The axial outer surfaces of the flange portions 34a and 34b are brought into close contact with the inner end surfaces of the outer rings 24 and 24 constituting the support bearings 20 and 20, respectively, via abutting or minute gaps.
0021.
Further, recesses 35 and 35, which are called ramp portions and increase in depth toward a predetermined direction with respect to the circumferential direction, are formed at a plurality of locations on the outer peripheral surface of the inner ring 31 for the roller clutch, respectively. The outer peripheral surface of the inner ring 31 for the roller clutch is formed as the cam surface 32 by forming the inner ring 31 for the roller clutch at equal intervals along the axial direction and the circumferential direction. A cylindrical gap 45 is formed between the outer peripheral surface of the inner ring 31 for the roller clutch and the inner peripheral surface of the outer ring 33 for the roller clutch. Of the dimensions of the cylindrical gap 45, the roller clutch is used. The width dimension of the outer ring 33 in the radial direction is larger than the outer diameter of the plurality of rollers 36 provided in the cylindrical gap 45 in the portion corresponding to each of the recesses 35, and each of these is larger in the portion deviated from each of the recesses 35. It is smaller than the outer diameter of the roller 36.
0022.
Further, the roller clutch 10a is a clutch cage 37 formed of a synthetic resin in a cage shape between the inner peripheral surface of the outer ring 33 for the roller clutch and the outer peripheral surface of the inner ring 31 for the roller clutch. Provide a plurality of the rollers 36 and the springs 38, 38, respectively. The clutch cage 37 is composed of a pair of rim portions 39, 39, each of which is annular, and a plurality of pillar portions 40, 40 connecting the two rim portions 39, 39 to each other. Then, the portion surrounded by the inner side surfaces of the rim portions 39, 39 and the side surfaces of the pillar portions 40, 40 is held by rolling the rollers 36 and slightly displaceably traversing the circumferential direction. There are multiple pockets 41 and 41 for this purpose. Then, the rollers 42, 42 formed at a plurality of inner peripheral surfaces of the rim portions 39 , 39 are engaged with the recesses 35, 35 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 31 for the roller clutch. It is mounted so that it cannot rotate relative to the inner ring 31 for the clutch. The axially both end surfaces of the clutch cage 37 are brought close to each other with the axial inner surfaces of the two flange portions 34a and 34b, respectively. Further, the springs 38, 38 are provided between the pillars 40, 40 constituting the clutch cage 37 as described above and the rollers 36, and the rollers 36 are the same in the circumferential direction. It is elastically pressed in the direction (leftward in FIG. 2).
[0023]
In particular, in the case of this example , the diameter of the outer peripheral surface of the portion of the pair of rim portions 39, 39 provided at both ends in the axial direction of the clutch cage 37 near the outer end in the axial direction is set in the axial direction from this portion. The diameter is smaller than the diameter of the outer peripheral surface of the inner part. Therefore, a relatively large annular space 44 is provided between the outer peripheral surface of each of the rim portions 39, 39 near the outer end and the inner peripheral surfaces of both end portions of the outer ring 33 for the roller clutch constituting the roller clutch 10a. 44 is formed.
0024
In the pulley device with a built-in one-way clutch for the alternator of this example configured as described above, the roller clutch 10a has a driven pulley 7b in which the outer ring 33 for the roller clutch is internally fitted and fixed, and a rotating shaft 3 in which the sleeve 8a is externally fitted and fixed. Only the rotational force in a predetermined direction is transmitted between the two. For example, assuming that the inner ring 31 for the roller clutch is fixed and only the outer ring 33 for the roller clutch rotates in FIG. 2, when the outer ring 33 for the roller clutch rotates in the clockwise direction in the figure, each roller 36 Based on the force received from the inner peripheral surface of the outer ring 33 for the roller clutch, the recesses 35, 35 are displaced to the deeper side as shown by the solid line in FIG. 2 against the elasticity of the springs 38, 38. Tend to do. Then, each of the rollers 36 becomes rollable within the cylindrical gap 45, and the rotational force is not transmitted between the outer ring 33 for the roller clutch and the inner ring 31 for the roller clutch, so-called. It becomes an overrun state. On the contrary, when the outer ring 33 for the roller clutch rotates in the counterclockwise direction of FIG. 2, the force received by each of the rollers 36 from the inner peripheral surface of the outer ring 33 for the roller clutch and the springs 38 and 38 are provided. Based on the elasticity, as shown by the chain line in FIG. 2, the recesses 35 and 35 bite into the shallow side in a wedge shape, and the outer ring 33 for the roller clutch and the inner ring 31 for the roller clutch are integrally connected. Therefore, a so-called locked state is established in which the rotational force can be freely transmitted between the outer ring 33 for the roller clutch and the inner ring 31 for the roller clutch.
0025
By repeating these actions, the direction of the stress acting on the friction portion between the endless belt applied to the driven pulley 7b and the driven pulley 7b is made constant, and the belt slides between the endless belt and the driven pulley 7b. , Or the life of this endless belt can be prevented from being shortened. Further, when the rotation speed of the engine decreases and the traveling speed of the endless belt tends to decrease, the relative rotation between the sleeve 8a and the driven pulley 7b becomes free (overrun state), so that the rotation speed of the engine Regardless of the fluctuation, the rotation shaft 3 of the alternator is rotated at a somewhat high rotation speed based on the rotation inertial force of the rotation shaft 3 itself and the rotor 5 and the rectifier 6 (FIG. 4) fixed to the rotation shaft 3. It can be continuously rotated and the power generation efficiency of this alternator can be improved.
0026
In particular, in the case of the one-way clutch built-in type pulley device for the alternator of this example, the outer peripheral surface of the clutch cage 37 near both ends in the axial direction and the driven pulley 7b or the roller clutch fixed inside the driven pulley 7b. A relatively large annular space 44, 44 capable of holding a sufficient amount of grease can be formed between the outer ring 33 and the inner peripheral surface. Therefore, the grease held in each of the annular spaces 44 suppresses heat generation due to friction during overrun when the sleeve 8a and the driven pulley 7b rotate relative to each other, and prevents thermal deterioration of the grease, which is sufficient. Durability can be ensured.
[0027]
That is, in the case of this example , a sufficient amount of grease for lubricating the roller clutch 10a can be held in the annular spaces 44 and 44, so that the grease can be used to cover the rolling surfaces of the rollers 36 and these. The heat generation can be suppressed by sufficiently lubricating the contact portion with the member with which each roller 36 slides and contacts. In particular, in the case of this example , the grease held in the annular spaces 44 and 44 is shaken off to the inner peripheral surface of the outer ring 33 for the roller clutch based on the centrifugal force generated when the pulley device is used. Since it spreads uniformly on the inner peripheral surface and moves to a portion that becomes a trajectory that comes into contact with each of the rollers 36 , the sliding speed is high and heat generation due to friction is a particularly problematic portion. The inner peripheral surface and each of the above The contact portion of the roller 36 with the rolling surface can be sufficiently lubricated.
[0028]
Further, in the case of this example , the diameter of the outer peripheral surface of the axially inner portion of the pair of rim portions 39, 39 constituting the clutch cage 37 is larger than the diameter of the outer peripheral surface of the portion closer to the axial outer end. Of the clutch cage 37 because it is made large, the rim portions 39 and 39, which are the parts that require sufficient strength, and the pillar portions that connect the rim portions 39 and 39 to each other. The strength of the joints with 40 and 40 does not decrease. That is, at the time of overrun, since each roller 36 moves against the elasticity of each spring 38, 38, a load based on the elasticity of each of these springs 38, 38 is applied to each of the pillar portions 40, 40. Therefore, it is necessary to secure sufficient strength at the joints between the pillars 40 and 40 and the rims 39 and 39. On the other hand, in the case of this example , since the diameter of the outer peripheral surface of the axially inner portions of the rim portions 39, 39 is increased, the strength of the joint portion does not decrease. As a result, according to this example , it is possible to secure sufficient durability of the pulley device without impairing the durability of the clutch cage 37.
[0029]
In the case of this example, a large diameter portion having a diameter larger than the outer diameter of the outer rings 24, 24 constituting the support bearings 20, 20 on the inner peripheral surface of one end portion (left end portion in FIG. 1) of the driven pulley 7b. It forms 46. The outer ring 24 constituting one of the pair of support bearings 20 and 20 (left side in FIG. 1) is larger than the large diameter portion 46 of the inner peripheral surface of the driven pulley 7b. It is fitted and fixed to the part that is displaced inward in the axial direction. The outer ring 24 constituting one of the support bearings 20 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the driven pulley 7b, and the inner ring 22 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 8a by tightening with a tightening allowance. In the case of this example in which the large diameter portion 46 is formed on the inner peripheral surface of the driven pulley 7b, when the outer ring 24 is fitted by tightening, the outer ring 24 is fitted to the driven pulley 7b with a tightening allowance. The length to move while holding it can be shortened. Therefore, in the space where the roller clutch 10a exists, both ends of the pair of support bearings 20 and 20 are tightly closed by the seal rings 30 and 30 mounted on the support bearings 20 and 20. The pressure is prevented from becoming excessively high. Therefore, it is possible to prevent the seal lips of the seal rings 30 and 30 mounted on the support bearings 20 and 20 from being turned over.
[0030]
Next, FIG. 3 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the clutch cage 37a constituting the roller clutch 10a, which is a kind of one-way clutch, projects inward in the radial direction on the inner peripheral surface of one end in the axial direction (the left end in FIG. 3). The locking protrusion 47 is formed all around. On the other hand, on the inner peripheral surface of the other end in the axial direction (right end in FIG. 3) of the clutch cage 37a, a plurality of locking pieces 48 each having a hook shape protruding inward in the radial direction are provided. It is formed intermittently across the circumference.
0031
When the clutch cage 37a is mounted around the roller clutch inner ring 31, the plurality of locking pieces 48 constituting the clutch cage 37a are elastically deformed outward in the radial direction. The clutch cage 37a is fitted onto the roller clutch inner ring 31 from the side on which each of the locking pieces 48 is provided. Then, the inner surface of the locking protrusion 47 is abutted against one end edge (left end edge in FIG. 3) of the roller clutch inner ring 31. In this state, each of the locking pieces 48 is elastically restored, and each of the locking pieces 48 is engaged with the other end edge (right end edge in FIG. 3) of the inner ring 31 for the roller clutch. Therefore, in the case of this example, the axial length of the inner ring 31 for the roller clutch is set within the locking protrusion 47 and each locking piece 48 in the free state of the clutch cage 37a. It is almost the same as the distance between the sides, or slightly smaller than this distance.
[0032]
When the clutch cage 37a is fitted onto the roller clutch inner ring 31 as described above, the clutch cage 37a does not shift in the axial direction with respect to the roller clutch inner ring 31. Since the inner ring 31 for the roller clutch is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the sleeve 8a, the clutch cage 37a does not shift in the axial direction with respect to the sleeve 8a. As a result, it is possible to prevent the axially both end surfaces of the clutch cage 37a and the axial inner surface of the roller clutch outer ring 33 internally fitted and fixed to the driven pulley 7b from sliding contact during overrun. It is possible to prevent heat generation due to sliding contact and thermal deformation of the clutch cage 37a due to this heat generation.
Since the other configurations and operations are the same as in the case of the first example described above, the same reference numerals are given to the equivalent portions, and duplicate description will be omitted.
0033
【Effect of the invention】
Since the pulley device with a built-in one-way clutch for an alternator of the present invention is configured and operates as described above, sufficient durability can be ensured.
[Simple explanation of drawings]
FIG. 1
A half sectional view showing a first example of the embodiment of the present invention.
FIG. 2
Similarly, a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second example of the embodiment of the present invention.
FIG. 4
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventionally known alternator.
FIG. 5
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventionally known pulley device with a built-in roller clutch for an alternator.
[Explanation of symbols]
1 Alternator 2 Housing 3 Rotating shaft 4 Rolling bearing 5 Rotor 6 Rectifier 7, 7a, 7b Driven pulley 8, 8a Sleeve 9 Support bearing 10, 10a Roller clutch 11 Inner ring 12 Recessed 13 Cam surface 14 Inner ring race 15 Outer ring 16 Roller 17 Clutch Cage 18 Female thread 19 Hexagonal hole 20 Support bearing 21 Inner ring track 22 Inner ring 23 Outer ring track 24 Outer ring 25 Roller 26 Steps 27 Step surface 28 Cage 29 Pocket 30 Seal ring 31 Roller clutch inner ring 32 Cam surface 33 Roller Clutch outer ring 34a, 34b Bearing 35 Recess 36 Roller 37, 37a Clutch cage 38 Spring 39 Rim 40 Pillar 41 Pocket 42 Convex 44 Circular space 45 Cylindrical gap 46 Large diameter 47 Locking protrusion 48 Locking piece