JP2004084853A - スプリングクラッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】軸方向長さのコンパクトな組立ておよびグリースの注入が容易なスプリングクラッチを提供することである。
【解決手段】プーリ1の内側に組込まれたプーリハブ2の外周に一対のフランジ3a、3bを設け、その一対のフランジ3a、3b間に組込まれたクラッチばね11の外周をプーリ1の内周に形成されたクラッチ面12に弾性接触させる。クラッチばね11の一端部をプーリハブ2に係止して、クラッチばね11の巻数を減らし、スプリングクラッチの軸方向長さのコンパクト化を図る。プーリハブ2の他端部にクラッチばね11の内径側に設けられたグリース封入空間10に連通するグリース注入口15を形成してグリースの注入の容易化を図ると共に、グリース封入空間10内の内圧上昇時に、膨張空気をそのグリース注入口15から外部にリークさせるようにして、グリースが外部に押し出されるのを防止する。
【選択図】 図1
【解決手段】プーリ1の内側に組込まれたプーリハブ2の外周に一対のフランジ3a、3bを設け、その一対のフランジ3a、3b間に組込まれたクラッチばね11の外周をプーリ1の内周に形成されたクラッチ面12に弾性接触させる。クラッチばね11の一端部をプーリハブ2に係止して、クラッチばね11の巻数を減らし、スプリングクラッチの軸方向長さのコンパクト化を図る。プーリハブ2の他端部にクラッチばね11の内径側に設けられたグリース封入空間10に連通するグリース注入口15を形成してグリースの注入の容易化を図ると共に、グリース封入空間10内の内圧上昇時に、膨張空気をそのグリース注入口15から外部にリークさせるようにして、グリースが外部に押し出されるのを防止する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力側部材の一方向の回転を出力側部材に伝達すると共に、出力側部材の回転速度が入力側部材の回転速度を上回った場合に、入力側部材から出力側部材への回転伝達を遮断するスプリングクラッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車のエンジンにおいては、爆発行程時に駆動エネルギが発生するため、クランクシャフトは一回転中において角速度が変化する。そのようなクランクシャフトの回転をベルト伝動装置によってオルタネータ等の慣性力の大きなエンジン補機を駆動した場合、クランクシャフトの角速度の低下時に、エンジン補機の回転軸の回転速度が上回ると、その回転軸に取付けられたプーリとベルトとの間でスリップが生じる。
【0003】
また、エンジンを高速回転状態から急減速した場合、オルタネータ等のエンジン補機は慣性力によって高速回転を続けようとするため、上記と同様にプーリとベルトとの間でスリップが生じ、そのスリップ時に異音が発生し、あるいはベルトが摩耗して耐久性が低下する。
【0004】
そのような不都合を解消するため、図6に示すクラッチプーリ装置が提案されている。このクラッチプーリ装置においては、クランクシャフトの回転がベルトを介して伝達されるプーリ21の内側にエンジン補機の回転軸に取付けられるプーリハブ22を設け、上記プーリ21とプーリハブ22とを軸受23によって相対的に回転自在に支持している。
【0005】
また、プーリ21の内周に環状の内向き突出部24を設け、一方、プーリハブ22の外周には上記内向き突出部24と軸方向で対向する環状の外向き突出部25を形成し、この外向き突出部25と内向き突出部24の対向面に、上記両突出部24、25に跨がって軸方向に延びるスプリング収納空間26を設け、そのスプリング収納空間26内に組込まれたコイルスプリングから成るクラッチばね27の外径面をスプリング収納空間26の外周壁内面に形成されたクラッチ面28a、28bにそれぞれ弾性接触させるようにしている。
【0006】
上記クラッチプーリ装置においては、ベルトとの接触によって一方向に回転するプーリ21の回転時にクラッチばね27を拡径させてクラッチ面28a、28bに対する係合力を高め、そのクラッチばね27を介してプーリ21の回転をプーリハブ22に伝えるようにしている。
【0007】
また、プーリハブ22の回転速度がプーリ21の回転速度より上回った場合に、クラッチばね27を縮径させてクラッチ面28a、28bに対する係合力を弱め、クラッチばね27とクラッチ面28a、28bの接触部で滑りを生じさせて、プーリハブ22からプーリ21側への回転伝達を遮断し、プーリ21とベルトとの間で滑りが生じるのを防止するようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図6に示すクラッチプーリ装置においては、内向き突出部24に形成されたクラッチ面28aと外向き突出部25に形成されたクラッチ面28bのそれぞれにクラッチばね27の外周面を弾性接触させる必要があるため、巻数の多い軸方向長さの長いクラッチばね27を必要とし、クラッチプーリ装置の軸方向長さが長くなるという不都合があった。
【0009】
また、クラッチばね27は、軸方向に並ぶクラッチ面28a、28bに跨がる配置であるため、トルク伝達時には、各クラッチ面28a、28bの対向端のエッジがクラッチばね27に当接してクラッチばね27にエッジロードが作用し、大きなトルクの伝達時に、そのエッジロードによってクラッチばね27が破損するおそれがあった。
【0010】
さらに、内向き突出部24と外向き突出部25に跨がってスプリング収納空間26を設け、そのスプリング収納空間26内にクラッチばね27を組込む複雑な構造であるため、組立て性が悪く、グリースの注入も困難であるという不都合があった。
【0011】
この発明の課題は、巻数の少ない軸方向長さの短いクラッチばねによって入力側部材の回転を出力側部材に伝達することができるようにした軸方向長さのコンパクトな簡単な構造の組立ておよびグリースの注入の容易なスプリングクラッチを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力側部材の内周とその内側に組込まれて相対的に回転自在に支持された出力側部材の外周の両端部間を閉塞し、前記出力側部材の両端部外周に一対のフランジを設け、その一対のフランジ間に組込まれたクラッチばねの一端部を出力側部材の一端部に係止すると共に、クラッチばねの外周を入力側部材の内周に形成された円筒形のクラッチ面に弾性接触し、前記出力側部材の他端部にクラッチばねの内周と出力側部材の外周間に形成されたグリース封入空間に連通するグリース注入口を設けた構成を採用したのである。
【0013】
上記のように、入力側部材の内周に形成された円筒形のクラッチ面にクラッチばねの外周を弾性接触させ、そのクラッチばねの一端部を出力側部材に係止することによって、入力側部材の回転トルクをクラッチばねの係止端を介して出力側部材に確実に伝達することができ、巻数の少ない軸方向長さの短いクラッチばねを採用することができる。このため、スプリングクラッチの軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【0014】
また、入力側部材のクラッチ面にはクラッチばねと弾性接触する部分にエッジが存在しないため、入力側部材から出力側部材への回転トルクの伝達時に、クラッチばねの外周面にエッジロードが作用するという不都合の発生はなく、エッジロードによるクラッチばねの破損を防止することができる。
【0015】
この発明に係るスプリングクラッチの組立ては、出力側部材にクラッチばねを嵌合し、そのクラッチばねの一端部を出力側部材に係止する。そして、クラッチばねに捩りを与えて縮径させ、出力側部材とクラッチばねの組立て品を入力側部材の内側に挿入する。
【0016】
上記のようなスプリングクラッチの組立てにおいて、クラッチばねに捩りを与えて縮径させる場合に、クラッチばねの外周面にグリースが付着していると、滑りが生じて組込みが困難になる。
【0017】
そこで、出力側部材とクラッチばねから成る組立て品を入力側部材の内側に組込んだのちにグリース封入空間に対するグリースの注入を行うことによって、クラッチばねの縮径時に滑りが生じるのを防止することができ、組立て性を向上させることができる。
【0018】
出力側部材の他端部にグリース封入空間に連通するグリース注入口を形成することによって、グリース封入空間にグリースを容易に注入することができる。
【0019】
グリース封入空間に注入されたグリースは、スプリングクラッチの高速回転時、遠心力により外径方向に移動して、クラッチ面とクラッチばねの接触部を潤滑する。このとき、グリース封入空間内の内圧が上昇すると、膨張した空気はグリース注入口からリークして空気のみが外部に排出され、内圧の上昇によってグリースが外部に押し出されるという不都合の発生はなく、潤滑不良によるスプリングクラッチの寿命の低下を抑制することができる。
【0020】
ここで、グリース注入口は孔から成るものであってもよく、あるいは切欠きから成るものであってもよい。
【0021】
この発明に係るスプリングクラッチにおいて、出力側部材の一対のフランジ間における外周に軸方向に延びる複数のグリース収納凹部を周方向に間隔をおいて形成することにより、グリースの封入量を多くすることができ、スプリングクラッチの寿命の向上を図ることができる。
【0022】
この場合、少なくとも一つのグリース収納凹部にグリース注入口を連通させることにより、遠心力によって外径方向に移動するグリースによってグリース注入口が閉鎖されることがなくなり、内圧上昇時に膨張した空気のみを外部にスムーズにリークさせることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1乃至図5に基づいて説明する。図1乃至図3は、この発明に係るスプリングクラッチを採用したクラッチプーリ装置を示す。クラッチプーリ装置は、入力側部材としてのプーリ1と、そのプーリ1の内側に組込まれた出力側部材としてのプーリハブ2とを有し、上記プーリハブ2は金属から成る出力軸2aと、その外側に設けられたスリーブ2bとから成る。
【0024】
スリーブ2bは、焼結金属あるいは合成樹脂の成形品から成り、その外周の両端部にはフランジ3a、3bが形成され、そのフランジ3a、3b間におけるスリーブ2bの外周に軸方向に延びる複数のグリース収納凹部4が周方向に間隔をおいて形成されている。
【0025】
出力軸2aとスリーブ2b間には回り止め機構5が設けられている。回り止め機構5は、出力軸2aの外周に軸方向に延びる複数の突条6を周方向に間隔をおいて形成し、各突条6をスリーブ2bの内周に形成された複数の回り止め溝7に圧入している。
【0026】
プーリ1の内周とプーリハブ2の外周間に形成された環状空間の一端開口は、プーリ1とプーリハブ2とを相対的に回転自在に支持する片シール軸受8によって閉塞されている。また、上記環状空間の他端の開口はプーリ1の内周に外径部が支持され、内径部が出力軸2aの端部外周に弾性接触するシール部材9によって閉塞され、そのシール部材9と片シール軸受8間にグリース封入空間10が形成されている。
【0027】
グリース封入空間10内にはクラッチばね11が組込まれている。クラッチばね11は角線材から成る。このクラッチばね11は、自然状態において、外径がプーリ1の内周に形成されたクラッチ面12の内径より大径とされ、縮径された状態でグリース封入空間10内に組込まれて、クラッチ面12に弾性接触している。また、クラッチばね11はその一端部がスリーブ2bに係止されている。
【0028】
クラッチばね11の一端部の係止に際し、ここでは、スリーブ2bの片シール軸受8側に位置する一端のフランジ3aに切欠部13を設け、スリーブ2bの一端部には上記切欠部13の周方向で対向する一端面において開口するうず巻き溝14を形成し、クラッチばね11の一端部を上記うず巻き溝14に挿入し、その一端に設けた折曲げ片11aをうず巻き溝14の閉塞端に設けられた内向きの係合溝14aに係合している。
【0029】
図1に示すように、スリーブ2bのシール部材9側に位置する他端部にはグリース収納凹部4に連通するグリース注入口15が形成されている。
【0030】
ここで、グリース注入口15は孔から成るものであってもよく、溝から成るものであってもよい。あるいは切欠きから成るものであってもよい。
【0031】
実施の形態で示すクラッチプーリ装置は上記の構造から成り、エンジン補機としてのオルタネータの駆動に際しては、そのオルタネータの回転軸にプーリハブ2を取付けて回り止めし、プーリ1の外周にかけられるベルトを介してクランクシャフトの回転をプーリ1に伝達する。
【0032】
上記のような使用状態において、クランクシャフトの回転がプーリ1に伝達されると、クラッチばね11は、クラッチ面12との接触により拡径して、クラッチ面12に対する圧接係合力が増大し、そのクラッチばね11を介してプーリ1の回転がプーリハブ2に伝達され、オルタネータの回転軸が回転される。
【0033】
オルタネータの回転軸の回転時、ベルトの移動速度が低下し、オルタネータの回転軸を駆動するプーリハブ2の回転速度がプーリ1の回転速度を上回ると、クラッチばね11が縮径してクラッチ面12に対する圧接係合力が弱くなり、クラッチばね11とクラッチ面12の接触部において滑りが生じ、プーリハブ2の回転がプーリ1に伝達されず、プーリ1はフリー回転する。
【0034】
このため、プーリ1とベルトの接触部において滑りが防止される。
【0035】
ここで、プーリ1からプーリハブ2に回転が伝達されてプーリ1とプーリハブ2とが回転するとき、グリース封入空間10およびグリース収納凹部4に充填されたグリースは、図5(I)に示すように、遠心力により外径方向に移動してクラッチばね11とクラッチ面12の接触部を潤滑する。
【0036】
クラッチばね11とクラッチ面12の接触部の潤滑状態において、グリース封入空間10内の内圧が上昇すると、図5(II)に示すように、グリース注入口15が形成されていないスプリングクラッチにおいては、その内圧によりグリースがスリーブ2bの端面とシール部材9の対向面間に流れて、シール部材9の内径部を外方に弾性変形させ、シール部材9の内径部と出力軸2aの接触部から外部に押し出されるおそれが生じる。
【0037】
しかしながら、実施の形態で示すスプリングクラッチにおいては、スリーブ2bの他端部にグリース注入口15が形成されているため、グリース封入空間10内の内圧上昇時、膨張した空気は、図5(I)に矢印で示すように、グリース注入口15からスリーブ2bの他端とシール部材9の対向面間に流れて、シール部材9の内径部を外方に向けて押圧することになる。このため、グリースが外部に押し出されるという不都合の発生はなく、クラッチ部の潤滑不良による寿命の低下を抑制することができる。
【0038】
実施の形態で示すように、クラッチばね11の一端部をスリーブ2bに係止することによって、プーリ1からクラッチばね11に伝達される回転をプーリハブ2に確実に伝達することができると共に、クラッチばね11はクラッチ面12にのみ弾性接触させるだけでよいため、クラッチばね11として巻数の少ないクラッチばね11を採用することができる。このため、クラッチプーリ装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【0039】
また、クラッチばね11が弾性接触するクラッチ面12は円筒状であってエッジが存在しないため、プーリ1からプーリハブ2への回転伝達時に、クラッチばね11の外周面にエッジロードが作用するという不都合の発生はなく、エッジロードによるクラッチばね11の破損を防止することができる。
【0040】
クラッチプーリ装置の組立てに際しては、プーリハブ2の外側にクラッチばね11をはめ合わせ、そのクラッチばね11の一端部をうず巻き溝14に挿入し、折曲げ片11aを係合溝14aに係合させて、プーリハブ2とクラッチばね11とを組立てる。その組立て品の一端部をプーリ1の内側に挿入する。このとき、図4に示すように、クラッチばね11に捩りを与え、クラッチばね11を縮径させつつプーリ1の内側に挿入する。
【0041】
ここで、クラッチばね11は、プーリハブ2に一端部が係止されているため、捩り力を付与することによりクラッチばね11を簡単に縮径させることができる。
【0042】
クラッチばね11の縮径時、その外周面にグリースが付着していると、滑りが生じ、組立てが困難となる。
【0043】
そこで、グリースは、クラッチばね11とプーリハブ2の組立て品をプーリ1の内側に組込んだのち、グリース封入空間10内に注入する。このとき、スリーブ2bの他端部にはグリース封入空間10に連通するグリース注入口15が形成されているため、グリース封入空間10に対してグリースを簡単に注入することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、入力側部材の内周に円筒状のクラッチ面を設け、そのクラッチ面に外周面を弾性接触させたクラッチばねの一端部を出力側部材に係止させたことによって、クラッチばねの巻数を減少することができ、スプリングクラッチの軸方向の長さのコンパクト化を図ることができる。
【0045】
また、クラッチばねが弾性接触するクラッチ面は円筒状であってエッジが存在しないため、入力側部材から出力側部材への回転トルクの伝達時にクラッチばねの外周面にエッジロードが負荷されることなく、エッジロードによるクラッチばねの破損を防止することができる。
【0046】
さらに、出力側部材の他端部にグリース封入空間に連通するグリース注入口を設けたことにより、グリース封入空間に対して簡単にグリースを注入することができると共に、グリース封入空間内の内圧上昇時に、膨張空気をグリース注入口から外部に排出させることができるため、グリースが外部に押し出されるのを防止することができ、クラッチ部の潤滑不良による寿命の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るスプリングクラッチの実施の形態を示す縦断正面図
【図2】図1のII−II線に沿った断面図
【図3】図1のIII −III 線に沿った断面図
【図4】図1に示すスプリングクラッチの組立て途中の状態を示す断面図
【図5】(I)は図1に示すスプリングクラッチの内圧上昇時のグリースの流動状態を示す断面図、(II)はグリース注入口が形成されていないスプリングクラッチの内圧上昇時のグリースの流動状態を示す断面図
【図6】従来のスプリングクラッチを示す縦断正面図
【符号の説明】
1 プーリ(入力側部材)
2 プーリハブ(出力側部材)
3a、3b フランジ
4 グリース収納凹部
10 グリース封入空間
11 クラッチばね
12 クラッチ面
15 グリース注入口
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力側部材の一方向の回転を出力側部材に伝達すると共に、出力側部材の回転速度が入力側部材の回転速度を上回った場合に、入力側部材から出力側部材への回転伝達を遮断するスプリングクラッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車のエンジンにおいては、爆発行程時に駆動エネルギが発生するため、クランクシャフトは一回転中において角速度が変化する。そのようなクランクシャフトの回転をベルト伝動装置によってオルタネータ等の慣性力の大きなエンジン補機を駆動した場合、クランクシャフトの角速度の低下時に、エンジン補機の回転軸の回転速度が上回ると、その回転軸に取付けられたプーリとベルトとの間でスリップが生じる。
【0003】
また、エンジンを高速回転状態から急減速した場合、オルタネータ等のエンジン補機は慣性力によって高速回転を続けようとするため、上記と同様にプーリとベルトとの間でスリップが生じ、そのスリップ時に異音が発生し、あるいはベルトが摩耗して耐久性が低下する。
【0004】
そのような不都合を解消するため、図6に示すクラッチプーリ装置が提案されている。このクラッチプーリ装置においては、クランクシャフトの回転がベルトを介して伝達されるプーリ21の内側にエンジン補機の回転軸に取付けられるプーリハブ22を設け、上記プーリ21とプーリハブ22とを軸受23によって相対的に回転自在に支持している。
【0005】
また、プーリ21の内周に環状の内向き突出部24を設け、一方、プーリハブ22の外周には上記内向き突出部24と軸方向で対向する環状の外向き突出部25を形成し、この外向き突出部25と内向き突出部24の対向面に、上記両突出部24、25に跨がって軸方向に延びるスプリング収納空間26を設け、そのスプリング収納空間26内に組込まれたコイルスプリングから成るクラッチばね27の外径面をスプリング収納空間26の外周壁内面に形成されたクラッチ面28a、28bにそれぞれ弾性接触させるようにしている。
【0006】
上記クラッチプーリ装置においては、ベルトとの接触によって一方向に回転するプーリ21の回転時にクラッチばね27を拡径させてクラッチ面28a、28bに対する係合力を高め、そのクラッチばね27を介してプーリ21の回転をプーリハブ22に伝えるようにしている。
【0007】
また、プーリハブ22の回転速度がプーリ21の回転速度より上回った場合に、クラッチばね27を縮径させてクラッチ面28a、28bに対する係合力を弱め、クラッチばね27とクラッチ面28a、28bの接触部で滑りを生じさせて、プーリハブ22からプーリ21側への回転伝達を遮断し、プーリ21とベルトとの間で滑りが生じるのを防止するようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図6に示すクラッチプーリ装置においては、内向き突出部24に形成されたクラッチ面28aと外向き突出部25に形成されたクラッチ面28bのそれぞれにクラッチばね27の外周面を弾性接触させる必要があるため、巻数の多い軸方向長さの長いクラッチばね27を必要とし、クラッチプーリ装置の軸方向長さが長くなるという不都合があった。
【0009】
また、クラッチばね27は、軸方向に並ぶクラッチ面28a、28bに跨がる配置であるため、トルク伝達時には、各クラッチ面28a、28bの対向端のエッジがクラッチばね27に当接してクラッチばね27にエッジロードが作用し、大きなトルクの伝達時に、そのエッジロードによってクラッチばね27が破損するおそれがあった。
【0010】
さらに、内向き突出部24と外向き突出部25に跨がってスプリング収納空間26を設け、そのスプリング収納空間26内にクラッチばね27を組込む複雑な構造であるため、組立て性が悪く、グリースの注入も困難であるという不都合があった。
【0011】
この発明の課題は、巻数の少ない軸方向長さの短いクラッチばねによって入力側部材の回転を出力側部材に伝達することができるようにした軸方向長さのコンパクトな簡単な構造の組立ておよびグリースの注入の容易なスプリングクラッチを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力側部材の内周とその内側に組込まれて相対的に回転自在に支持された出力側部材の外周の両端部間を閉塞し、前記出力側部材の両端部外周に一対のフランジを設け、その一対のフランジ間に組込まれたクラッチばねの一端部を出力側部材の一端部に係止すると共に、クラッチばねの外周を入力側部材の内周に形成された円筒形のクラッチ面に弾性接触し、前記出力側部材の他端部にクラッチばねの内周と出力側部材の外周間に形成されたグリース封入空間に連通するグリース注入口を設けた構成を採用したのである。
【0013】
上記のように、入力側部材の内周に形成された円筒形のクラッチ面にクラッチばねの外周を弾性接触させ、そのクラッチばねの一端部を出力側部材に係止することによって、入力側部材の回転トルクをクラッチばねの係止端を介して出力側部材に確実に伝達することができ、巻数の少ない軸方向長さの短いクラッチばねを採用することができる。このため、スプリングクラッチの軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【0014】
また、入力側部材のクラッチ面にはクラッチばねと弾性接触する部分にエッジが存在しないため、入力側部材から出力側部材への回転トルクの伝達時に、クラッチばねの外周面にエッジロードが作用するという不都合の発生はなく、エッジロードによるクラッチばねの破損を防止することができる。
【0015】
この発明に係るスプリングクラッチの組立ては、出力側部材にクラッチばねを嵌合し、そのクラッチばねの一端部を出力側部材に係止する。そして、クラッチばねに捩りを与えて縮径させ、出力側部材とクラッチばねの組立て品を入力側部材の内側に挿入する。
【0016】
上記のようなスプリングクラッチの組立てにおいて、クラッチばねに捩りを与えて縮径させる場合に、クラッチばねの外周面にグリースが付着していると、滑りが生じて組込みが困難になる。
【0017】
そこで、出力側部材とクラッチばねから成る組立て品を入力側部材の内側に組込んだのちにグリース封入空間に対するグリースの注入を行うことによって、クラッチばねの縮径時に滑りが生じるのを防止することができ、組立て性を向上させることができる。
【0018】
出力側部材の他端部にグリース封入空間に連通するグリース注入口を形成することによって、グリース封入空間にグリースを容易に注入することができる。
【0019】
グリース封入空間に注入されたグリースは、スプリングクラッチの高速回転時、遠心力により外径方向に移動して、クラッチ面とクラッチばねの接触部を潤滑する。このとき、グリース封入空間内の内圧が上昇すると、膨張した空気はグリース注入口からリークして空気のみが外部に排出され、内圧の上昇によってグリースが外部に押し出されるという不都合の発生はなく、潤滑不良によるスプリングクラッチの寿命の低下を抑制することができる。
【0020】
ここで、グリース注入口は孔から成るものであってもよく、あるいは切欠きから成るものであってもよい。
【0021】
この発明に係るスプリングクラッチにおいて、出力側部材の一対のフランジ間における外周に軸方向に延びる複数のグリース収納凹部を周方向に間隔をおいて形成することにより、グリースの封入量を多くすることができ、スプリングクラッチの寿命の向上を図ることができる。
【0022】
この場合、少なくとも一つのグリース収納凹部にグリース注入口を連通させることにより、遠心力によって外径方向に移動するグリースによってグリース注入口が閉鎖されることがなくなり、内圧上昇時に膨張した空気のみを外部にスムーズにリークさせることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1乃至図5に基づいて説明する。図1乃至図3は、この発明に係るスプリングクラッチを採用したクラッチプーリ装置を示す。クラッチプーリ装置は、入力側部材としてのプーリ1と、そのプーリ1の内側に組込まれた出力側部材としてのプーリハブ2とを有し、上記プーリハブ2は金属から成る出力軸2aと、その外側に設けられたスリーブ2bとから成る。
【0024】
スリーブ2bは、焼結金属あるいは合成樹脂の成形品から成り、その外周の両端部にはフランジ3a、3bが形成され、そのフランジ3a、3b間におけるスリーブ2bの外周に軸方向に延びる複数のグリース収納凹部4が周方向に間隔をおいて形成されている。
【0025】
出力軸2aとスリーブ2b間には回り止め機構5が設けられている。回り止め機構5は、出力軸2aの外周に軸方向に延びる複数の突条6を周方向に間隔をおいて形成し、各突条6をスリーブ2bの内周に形成された複数の回り止め溝7に圧入している。
【0026】
プーリ1の内周とプーリハブ2の外周間に形成された環状空間の一端開口は、プーリ1とプーリハブ2とを相対的に回転自在に支持する片シール軸受8によって閉塞されている。また、上記環状空間の他端の開口はプーリ1の内周に外径部が支持され、内径部が出力軸2aの端部外周に弾性接触するシール部材9によって閉塞され、そのシール部材9と片シール軸受8間にグリース封入空間10が形成されている。
【0027】
グリース封入空間10内にはクラッチばね11が組込まれている。クラッチばね11は角線材から成る。このクラッチばね11は、自然状態において、外径がプーリ1の内周に形成されたクラッチ面12の内径より大径とされ、縮径された状態でグリース封入空間10内に組込まれて、クラッチ面12に弾性接触している。また、クラッチばね11はその一端部がスリーブ2bに係止されている。
【0028】
クラッチばね11の一端部の係止に際し、ここでは、スリーブ2bの片シール軸受8側に位置する一端のフランジ3aに切欠部13を設け、スリーブ2bの一端部には上記切欠部13の周方向で対向する一端面において開口するうず巻き溝14を形成し、クラッチばね11の一端部を上記うず巻き溝14に挿入し、その一端に設けた折曲げ片11aをうず巻き溝14の閉塞端に設けられた内向きの係合溝14aに係合している。
【0029】
図1に示すように、スリーブ2bのシール部材9側に位置する他端部にはグリース収納凹部4に連通するグリース注入口15が形成されている。
【0030】
ここで、グリース注入口15は孔から成るものであってもよく、溝から成るものであってもよい。あるいは切欠きから成るものであってもよい。
【0031】
実施の形態で示すクラッチプーリ装置は上記の構造から成り、エンジン補機としてのオルタネータの駆動に際しては、そのオルタネータの回転軸にプーリハブ2を取付けて回り止めし、プーリ1の外周にかけられるベルトを介してクランクシャフトの回転をプーリ1に伝達する。
【0032】
上記のような使用状態において、クランクシャフトの回転がプーリ1に伝達されると、クラッチばね11は、クラッチ面12との接触により拡径して、クラッチ面12に対する圧接係合力が増大し、そのクラッチばね11を介してプーリ1の回転がプーリハブ2に伝達され、オルタネータの回転軸が回転される。
【0033】
オルタネータの回転軸の回転時、ベルトの移動速度が低下し、オルタネータの回転軸を駆動するプーリハブ2の回転速度がプーリ1の回転速度を上回ると、クラッチばね11が縮径してクラッチ面12に対する圧接係合力が弱くなり、クラッチばね11とクラッチ面12の接触部において滑りが生じ、プーリハブ2の回転がプーリ1に伝達されず、プーリ1はフリー回転する。
【0034】
このため、プーリ1とベルトの接触部において滑りが防止される。
【0035】
ここで、プーリ1からプーリハブ2に回転が伝達されてプーリ1とプーリハブ2とが回転するとき、グリース封入空間10およびグリース収納凹部4に充填されたグリースは、図5(I)に示すように、遠心力により外径方向に移動してクラッチばね11とクラッチ面12の接触部を潤滑する。
【0036】
クラッチばね11とクラッチ面12の接触部の潤滑状態において、グリース封入空間10内の内圧が上昇すると、図5(II)に示すように、グリース注入口15が形成されていないスプリングクラッチにおいては、その内圧によりグリースがスリーブ2bの端面とシール部材9の対向面間に流れて、シール部材9の内径部を外方に弾性変形させ、シール部材9の内径部と出力軸2aの接触部から外部に押し出されるおそれが生じる。
【0037】
しかしながら、実施の形態で示すスプリングクラッチにおいては、スリーブ2bの他端部にグリース注入口15が形成されているため、グリース封入空間10内の内圧上昇時、膨張した空気は、図5(I)に矢印で示すように、グリース注入口15からスリーブ2bの他端とシール部材9の対向面間に流れて、シール部材9の内径部を外方に向けて押圧することになる。このため、グリースが外部に押し出されるという不都合の発生はなく、クラッチ部の潤滑不良による寿命の低下を抑制することができる。
【0038】
実施の形態で示すように、クラッチばね11の一端部をスリーブ2bに係止することによって、プーリ1からクラッチばね11に伝達される回転をプーリハブ2に確実に伝達することができると共に、クラッチばね11はクラッチ面12にのみ弾性接触させるだけでよいため、クラッチばね11として巻数の少ないクラッチばね11を採用することができる。このため、クラッチプーリ装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【0039】
また、クラッチばね11が弾性接触するクラッチ面12は円筒状であってエッジが存在しないため、プーリ1からプーリハブ2への回転伝達時に、クラッチばね11の外周面にエッジロードが作用するという不都合の発生はなく、エッジロードによるクラッチばね11の破損を防止することができる。
【0040】
クラッチプーリ装置の組立てに際しては、プーリハブ2の外側にクラッチばね11をはめ合わせ、そのクラッチばね11の一端部をうず巻き溝14に挿入し、折曲げ片11aを係合溝14aに係合させて、プーリハブ2とクラッチばね11とを組立てる。その組立て品の一端部をプーリ1の内側に挿入する。このとき、図4に示すように、クラッチばね11に捩りを与え、クラッチばね11を縮径させつつプーリ1の内側に挿入する。
【0041】
ここで、クラッチばね11は、プーリハブ2に一端部が係止されているため、捩り力を付与することによりクラッチばね11を簡単に縮径させることができる。
【0042】
クラッチばね11の縮径時、その外周面にグリースが付着していると、滑りが生じ、組立てが困難となる。
【0043】
そこで、グリースは、クラッチばね11とプーリハブ2の組立て品をプーリ1の内側に組込んだのち、グリース封入空間10内に注入する。このとき、スリーブ2bの他端部にはグリース封入空間10に連通するグリース注入口15が形成されているため、グリース封入空間10に対してグリースを簡単に注入することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、入力側部材の内周に円筒状のクラッチ面を設け、そのクラッチ面に外周面を弾性接触させたクラッチばねの一端部を出力側部材に係止させたことによって、クラッチばねの巻数を減少することができ、スプリングクラッチの軸方向の長さのコンパクト化を図ることができる。
【0045】
また、クラッチばねが弾性接触するクラッチ面は円筒状であってエッジが存在しないため、入力側部材から出力側部材への回転トルクの伝達時にクラッチばねの外周面にエッジロードが負荷されることなく、エッジロードによるクラッチばねの破損を防止することができる。
【0046】
さらに、出力側部材の他端部にグリース封入空間に連通するグリース注入口を設けたことにより、グリース封入空間に対して簡単にグリースを注入することができると共に、グリース封入空間内の内圧上昇時に、膨張空気をグリース注入口から外部に排出させることができるため、グリースが外部に押し出されるのを防止することができ、クラッチ部の潤滑不良による寿命の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るスプリングクラッチの実施の形態を示す縦断正面図
【図2】図1のII−II線に沿った断面図
【図3】図1のIII −III 線に沿った断面図
【図4】図1に示すスプリングクラッチの組立て途中の状態を示す断面図
【図5】(I)は図1に示すスプリングクラッチの内圧上昇時のグリースの流動状態を示す断面図、(II)はグリース注入口が形成されていないスプリングクラッチの内圧上昇時のグリースの流動状態を示す断面図
【図6】従来のスプリングクラッチを示す縦断正面図
【符号の説明】
1 プーリ(入力側部材)
2 プーリハブ(出力側部材)
3a、3b フランジ
4 グリース収納凹部
10 グリース封入空間
11 クラッチばね
12 クラッチ面
15 グリース注入口
Claims (4)
- 入力側部材の内周とその内側に組込まれて相対的に回転自在に支持された出力側部材の外周の両端部間を閉塞し、前記出力側部材の両端部外周に一対のフランジを設け、その一対のフランジ間に組込まれたクラッチばねの一端部を出力側部材の一端部に係止すると共に、クラッチばねの外周を入力側部材の内周に形成された円筒形のクラッチ面に弾性接触し、前記出力側部材の他端部にクラッチばねの内周と出力側部材の外周間に形成されたグリース封入空間に連通するグリース注入口を設けたスプリングクラッチ。
- 前記一対のフランジ間における出力側部材の外周に軸方向に延びる複数のグリース収納凹部を周方向に間隔をおいて形成し、少なくとも一つのグリース収納凹部に前記グリース注入口を連通させた請求項1に記載のスプリングクラッチ。
- 前記グリース注入口が孔から成る請求項1又は2に記載のスプリングクラッチ。
- 前記グリース注入口が切欠きから成る請求項1又は2に記載のスプリングクラッチ。
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