JP2001108069A - プーリユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向クラッチを挟んだ両側に転がり軸受を配
設したプーリユニットにおいて、少なくとも一方の転が
り軸受に、潤滑剤溜まりを確保可能にして、そこから潤
滑剤を供給できるようにして潤滑剤寿命の向上を図る。 【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、前記環状空間において一方向クラッチ３の
両側に設けられる転がり軸受４，５とを備えるプーリユ
ニットＡであって、片側の転がり軸受５がころ軸受とさ
れ、このころ軸受の保持器の円周数箇所に備えるころ収
納用のポケット２６のうちの少なくとも１つを潤滑剤溜
まり２７としてこの潤滑剤溜まりから潤滑剤を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方向クラッチを
挟んだ両側に転がり軸受を配設した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。

【０００３】そして、補機のプーリと補機の入力軸との
間に一方向クラッチを介装し、プーリと入力軸との回転
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、
プーリと入力軸との間で動力を伝達させたり遮断させた
りするようにしたものがある。

【０００４】この種のプーリユニットとして、ベルトか
らプーリに作用する荷重を受けるために、プーリと入力
軸との間で一方向クラッチの両側に転がり軸受を設けた
ものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなプーリユニ
ットでは、一般に、転がり軸受や一方向クラッチに対す
る潤滑のためにそれら内部の隙間にグリース等の潤滑剤
を封入している。しかるに前述の隙間は、プーリユニッ
トの外径寸法が規制される関係上、拡大するにも限界が
ある。

【０００６】一方、自動車の小型化やモデルチェンジ等
のため、エンジン廻りにおける種々な部品との配置関係
でエンジンに対する補機やベルトの配置の制約からプー
リユニットもその軸方向全長が短縮されてくる傾向とな
り、これに伴い前述のグリース封入の隙間も小さくなら
ざるを得ないから一層、潤滑剤が量的に不足してくる傾
向となる。

【０００７】ところで、特開平７−３１７８０７号公報
等にも示されているように、一方向クラッチの軸方向両
側に配置する転がり軸受は、一般には、玉軸受となって
いる。このようなプーリユニットに対し、本出願人は、
特願平９−１８３３８５号で自由端側の転がり軸受をこ
ろ軸受としてそこでの耐荷重性を高めた発明について出
願している。

【０００８】上記潤滑剤の不足について本発明者らが研
究を進めていたところ、前記出願のプーリユニットでは
ころ軸受が玉軸受よりも耐荷重性が大きく、玉軸受の耐
荷重を基準にすると、ころ軸受に余裕があり、そこにグ
リース等の潤滑剤の溜まりを確保できることを見いだ
し、本発明を完成できるに至ったのである。

【０００９】したがって、本発明は、一方向クラッチを
挟んだ両側に転がり軸受を配置したプーリユニットにお
いて、少なくとも一方の転がり軸受に、潤滑剤溜まりを
確保可能にして、そこから潤滑剤を供給できるようにし
て潤滑剤寿命の向上を図ることを解決課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のプーリユニット
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
受とを備えるプーリユニットであって、少なくとも片側
の転がり軸受をころ軸受とし、このころ軸受の保持器の
円周上の少なくとも１箇所に潤滑剤溜まりが設けられて
いることを特徴としている。

【００１１】好ましくは、前記潤滑剤溜まりは、前記こ
ろ軸受の保持器がその円周数箇所に備えるころ収納用の
ポケットのうちの少なくとも１つにころを収納しないで
形成されている。

【００１２】好ましくは、前記潤滑剤溜まりは、前記こ
ろ軸受の保持器が備える円周数箇所のころ収納用のポケ
ット間の少なくとも１つの保持器柱に設けられている。

【００１３】本発明第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備える
プーリユニットであって、少なくとも片側の転がり軸受
をころ軸受とし、このころ軸受が、円環状に形成され円
周数箇所に径方向内外に貫通するころ収納用のポケット
が形成された保持器を備え、このポケットのうちの少な
くとも１つに潤滑剤が充填されていることを特徴として
いる。

【００１４】

【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。

【００１５】図１ないし図６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、図５は、図１の（５）−
（５）線断面の矢視図、図６は、図１のころ軸受の保持
器の斜視図である。

【００１６】図例のプーリユニットＡは、同心状に配設
される内側と外側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４，５とを備える。

【００１７】一方の転がり軸受４は、深溝型の玉軸受と
される。

【００１８】他方の転がり軸受５は、円筒型のころ軸受
とされる。

【００１９】外側環体１の外周において軸方向一端に偏
った位置には、波状のベルト巻き掛け用の溝が形成され
ている。

【００２０】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リブドベルトと呼ばれ
るベルトＢを介して回転駆動される。

【００２１】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。

【００２２】一方向クラッチ３は、内輪１０、外輪１
１、保持器１２、複数のころ１３、複数のコイルバネ１
４を備える。

【００２３】内輪１０は、外周面の円周数箇所に平坦な
キー状のカム面１０ａが設けられている。

【００２４】外輪１１は、両端に前記各軸受４，５が内
嵌されるように軸方向長尺に形成されている。

【００２５】保持器１２は、内輪１０のカム面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
有している。

【００２６】各ころ１３は、保持器１２の各ポケット１
２ａに１つずつ収納されている。

【００２７】各コイルバネ１４は、断面ほぼ長方形を有
し、保持器の各ポケット１２ａに１つずつ収納されかつ
ころ１３とカム面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
て機能する。

【００２８】保持器の各ポケット１２ａの内壁面には、
根元がくびれた形状の突起１２ｂが一体に形成されてい
る。この突起１２ｂの根元のくびれ部分にコイルバネ１
４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１
４の圧縮時のゆがみなどが防止される。

【００２９】なお、突起１２ｂの先端外径面には、コイ
ルバネ１４の装着を容易とするためのテーパ面が設けら
れている。

【００３０】玉軸受４は、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間の軸方向外端に密封部材と
してのオイルシール２０が装着されている。

【００３１】ころ軸受５は、内輪２１、外輪２２、複数
のころ２３、もみ抜き型の保持器２４を有する円筒型こ
ろ軸受からなり、内・外輪２１，２２間の軸方向外端に
密封部材としてのオイルシール２５が装着されている。

【００３２】一方向クラッチ３は、両軸受４，５で密封
される。両軸受４，５と一方向クラッチ３は、共通の潤
滑剤で潤滑される。

【００３３】なお、一方向クラッチ３の保持器１２は、
周方向ならびに軸方向に不動とされている。具体的に
は、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の軸端一端
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いる。これら凹部１０
ｂと凸部１２ｃとの圧入嵌合により保持器１２の周方向
への動きが封じられる。また、凸部１２ｃは、凹部１０
ｂの奥壁面と、凹部１０ｂの開口側に配設される片方の
玉軸受４の内輪１６の端面とで軸方向から挟まれてい
る。これによって保持器１２の軸方向への動きが封じら
れる。

【００３４】ここで、本発明の特徴について説明する前
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。これによっ
て、外側環体１と内側環体２とが一体化して同期回転す
る。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。これに
よって、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。

【００３５】そして、内側環体２の自由端側にベルトＢ
の荷重が偏る状況を考慮して、一方向クラッチ３の両側
の転がり軸受について、内側環体２の自由端側に荷重負
担能力の比較的大きな円筒型のころ軸受５を、基端側に
荷重負担能力の比較的小さな深溝型の玉軸受４をそれぞ
れ配設し、ベルトＢの荷重が偏荷重として作用しても、
ころ軸受５が耐荷重能力が大きいので早期破損すること
がない。

【００３６】次に、上述したプーリユニットＡの特徴構
成について説明する。

【００３７】このプーリユニットＡにおいては、ころ軸
受５の保持器２４は、円環状に形成され円周数箇所に径
方向内外に貫通するころ収納用のポケット２６が形成さ
れている。

【００３８】そして、実施の形態では、玉軸受４にくら
べてころ軸受５の前記荷重負担能力が高く、したがっ
て、各ポケット２６それぞれに収納されるころ２３のう
ち、いくつかのころ２３をそこから取り出しても荷重負
担に余裕がある。

【００３９】そこで、実施の形態では保持器２４の各ポ
ケット２６のうち、荷重負担能力の余裕を見込んで、例
えば少なくとも１つのポケット２６に収納されるころ２
３を取り出し、そこを潤滑剤溜まり２７とするか、周方
向に隣接する各ポケット２６を１つおき、あるいは２つ
おき、あるいはそれ以上の間隔毎で、ころ２３を取り出
し、それらを潤滑剤溜まり２７として潤滑剤として例え
ばグリースを溜めるのに用いている。

【００４０】この場合、ポケット２６は、内輪２１と外
輪２２とで囲まれた空間内にあるので、そこを潤滑剤溜
まり２７として潤滑剤を長期にわたり良好な状態で溜め
られる。そして、ポケット２６を潤滑剤溜まり２７とし
た場合、このポケット２６は径方向に貫通し、ころ軸受
５、一方向クラッチ３および玉軸受４に連通しているの
で、この潤滑剤溜まり２７に溜められている潤滑剤でこ
れらを共通に潤滑することができる。

【００４１】また、潤滑剤溜まり２７に溜める潤滑剤と
してはグリースが好ましいが、これに限定されるもので
はない。

【００４２】例えば、超高分子量ポリエチレンとグリー
スとを混合させた、いわゆる固形グリースでもよい。

【００４３】なお、この実施の形態では、少なくとも片
側をころ軸受５とし、残り片側を玉軸受４としたプーリ
ユニットＡであったが、これに限定されるものではな
く、両側をころ軸受５としたプーリユニットであっても
構わない。この場合は、両ころ軸受５それぞれの保持器
に上述した潤滑剤溜まり２７を設けてもよい。

【００４４】以上のようにしてこの実施の形態では、転
がり軸受と一方向クラッチとの内部の隙間だけにしかグ
リースを封入できなかった従来とは異なり、一方向クラ
ッチ３の片側のころ軸受５の保持器２４に潤滑剤溜まり
２７を設け、そこからも潤滑剤を供給できるとともに、
また、潤滑剤が不足する場合は、潤滑剤溜まり２７とす
るポケット２６の数を増すことで容易に対処することが
できる。

【００４５】したがって、実施の形態の場合、自動車の
エンジン廻りの一層の高性能および長寿命化達成に伴う
潤滑剤の要求に容易に沿うことが可能である。また、自
動車の小型化やモデルチェンジ等のため、エンジン廻り
における種々な部品との配置関係でエンジンに対する補
機やベルトの配置の制約からプーリユニットもその軸方
向全長が短縮されてくる場合にも、グリース等の潤滑剤
の十分なる確保が容易となり、潤滑剤寿命の向上を図る
ことが可能となる。

【００４６】なお、上述した実施の形態では、潤滑剤溜
まり２７を保持器２４のポケット２６としたが、図７お
よび図８で示されるように保持器２４の保持器柱２４ａ
にこの潤滑剤溜まり２７を形成しても構わない。図７
は、図５対応図であり、図８は図６対応図である。

【００４７】すなわち、保持器柱２４ａに径方向に貫通
する貫通孔を形成し、この貫通孔を潤滑剤溜まり２７と
して用いる。この場合、この潤滑剤溜まり２７も内輪２
１と外輪２２とで囲まれた空間内にあるので、そこを潤
滑剤溜まり２７として潤滑剤を長期にわたり良好な状態
で溜められる。そして、保持器柱２４ａを潤滑剤溜まり
２７とした場合も、この保持器柱２４ａの潤滑剤溜まり
２７は径方向に貫通し、ころ軸受５、一方向クラッチ３
および玉軸受４に連通しているので、この潤滑剤溜まり
２７に溜められている潤滑剤でこれらを共通に潤滑する
ことができる。

【００４８】この場合、ころ軸受５の耐荷重性の余裕を
見込んで保持器２４で保持されるころ２３の数を減ら
し、それに伴い、円周方向のポケット２６の数も減らせ
る。そのため、保持器２４の保持器柱２４ａの円周方向
幅を大きくできる。その結果、潤滑剤溜まり２７もその
円周方向幅が大きくなる結果、そこに溜められる潤滑剤
も量的に大幅に増大させることが可能となる。

【００４９】なお、上述の実施の形態では、ころ軸受５
の内輪２１は、一方向クラッチ３の内輪１０とは別体で
あったが、内側環体２をころ軸受５と一方向クラッチ３
それぞれの共通の内輪とした構成のプーリユニットにも
同様に適用して構わない。

【００５０】

【発明の効果】本発明第１および第２によれば、一般に
は玉軸受とされている両側の転がり軸受のうち少なくと
も一方をころ軸受としてそこでの荷重負担能力を高めて
おき、その荷重負担能力が高いころ軸受における保持器
円周上に潤滑剤溜まりを設けたので、一方向クラッチの
ロック、フリー動作の切り換えの安定した動作を確保し
つつ、各軸受および一方向クラッチそれぞれに潤滑剤溜
まりから潤滑剤を供給することができるようになる。こ
の場合、潤滑剤溜まりを容易に増加できるから、潤滑剤
封入隙間に限界があったためプーリユニットの軸方向サ
イズの短縮化傾向による潤滑剤不足に対処しにくい従来
と異なり、必要とする潤滑剤に容易に対応することがで
きる。

【００５１】この潤滑剤溜まりをころ軸受の保持器がそ
の円周数箇所に備えるころ収納用のポケットにころを収
納しないで形成されている場合では、特に、潤滑剤溜ま
りの個数を増加できるから、さらに、必要とする潤滑剤
に容易に対応することができる。

【００５２】この潤滑剤溜まりをころ軸受の保持器が備
える円周数箇所のころ収納用のポケット間の保持器柱で
構成した場合では、潤滑剤溜まりを増加する場合でもこ
ろの収納数を減らす必要がなくなるから、その荷重負担
能力を保持しつつ、潤滑剤の増量に容易に対処できる。
さらに、この保持器柱に潤滑剤溜まりを形成する場合、
ころ軸受の耐荷重性の余裕を見込んで保持器で保持され
るころ数を減らし、その円周方向のポケットの数を減ら
すと、相対的に保持器の潤滑剤溜まりが構成される保持
器柱の円周方向幅を大きくできる。そのため、その保持
器柱における潤滑剤溜まりの円周方向幅を十分に大きく
確保してそこに溜められる潤滑剤も量的に大幅に増量さ
せられ、必要とする潤滑剤に対応することができるもの
となる。

【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】同実施形態での一方向クラッチの一部を示す平
面展開図

【図５】図１の（５）−（５）線断面の矢視図

【図６】図１のころ軸受の保持器の斜視図

【図７】本発明の他の実施形態における図３対応図

【図８】本発明の他の実施形態における図５対応図

【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 深溝型玉軸受 ５ 円筒型ころ軸受 ２４ 保持器 ２４ａ 保持器柱 ２６ ポケット ２７ 潤滑剤溜まり

Claims (4)

【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、
   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
   る転がり軸受とを備えるプーリユニットであって、 少なくとも片側の転がり軸受をころ軸受とし、 このころ軸受の保持器の円周上の少なくとも１箇所に潤
   滑剤溜まりが設けられている、ことを特徴とするプーリ
   ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のプーリユニットにおい
   て、 前記潤滑剤溜まりは、前記ころ軸受の保持器がその円周
   数箇所に備えるころ収納用のポケットのうちの少なくと
   も１つにころを収納しないで形成されている、ことを特
   徴とするプーリユニット。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のプーリユニットにおい
   て、 前記潤滑剤溜まりは、前記ころ軸受の保持器が備える円
   周数箇所のころ収納用のポケット間の少なくとも１つの
   保持器柱に設けられている、ことを特徴とするプーリユ
   ニット。
4. 【請求項４】 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
   る転がり軸受とを備えるプーリユニットであって、 少なくとも片側の転がり軸受をころ軸受とし、 このころ軸受が、円環状に形成され円周数箇所に径方向
   内外に貫通するころ収納用のポケットが形成された保持
   器を備え、 このポケットのうちの少なくとも１つに潤滑剤が充填さ
   れている、ことを特徴とするプーリユニット。