JP2006132649A

JP2006132649A - クラッチ内蔵プーリ

Info

Publication number: JP2006132649A
Application number: JP2004321720A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Domoto; 正和堂本
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】クラッチ内蔵プーリのコストの低減を図ることである。
【解決手段】ねじ孔１４および角孔１５を中心軸上に有する内方部材１とその外側に設けたベルト案内輪２の間に一方向クラッチ４を組込み、その一方向クラッチ４のスプラグ１０を内方部材１の外周に形成されたカム面７に対して係合可能とする。内方部材１をＳ４５Ｃ〜Ｓ５５Ｃ相当の炭素鋼で形成すると共に、内方部材１の外周のカム面７を高周波焼入れしてコストの低減を図る。
【選択図】図１

Description

この発明は、オルタネータ等のエンジン補機の回転軸に取付けられるクラッチ内蔵プーリに関するものである。

一般に、エンジンのクランク軸の回転をベルト伝動装置によってエンジン補機の回転軸に伝えるようにした補機駆動装置においては、エンジンを急減速した場合、エンジン補機の回転軸に取付けられたプーリも同様に急減速しようとする。このとき、エンジン補機がオルタネータの場合、そのオルタネータの回転軸は慣性力が大きいため、エンジンが急減速されても回転軸は急減速されることはなく、その回転軸上に取付けられたプーリは一定の速度で回り続けようとする。

この場合、クランク軸上のプーリとオルタネータの回転軸上のプーリ間に大きな回転速度差が生じ、ベルトの張力が増大して破損し易くなる。

また、クランク軸は１回転中において角速度が変化しており、その角速度変動に起因してプーリとベルトの間で滑りを生じ、その滑りによってベルトが摩耗し、耐久性が低下することになる。

そのような不都合を解消するため、特許文献１では、オルタネータの回転軸に取付けられる内方部材とその外側に設けられたベルト案内輪との間に一方向クラッチを組込み、前記ベルト案内輪の回転速度が内方部材の回転速度を下回った場合に一方向クラッチのロック解除によりベルト案内輪をフリー回転させて、ベルトの張力増加を防止すると共に、ベルト案内輪とベルトの相互間における滑りを防止するようにしたクラッチ内蔵プーリを提案している。

上記クラッチ内蔵プーリにおいては、内方部材の中心軸上に一端から案内孔と、その案内孔より小径のねじ孔と、六角孔とを設け、上記ねじ孔をオルタネータの回転軸の外周に設けられた雄ねじにねじ係合し、上記六角孔にレンチを係合して締付けるようにしている。

また、内方部材の外周にカム面を設け、このカム面とベルト案内輪の内径面に圧入又は一体成形されたクラッチ外輪の内径面に係合子を噛み込ませてベルト案内輪と内方部材の相互間で回転トルクの伝達を行なうようにしており、前記カム面は係合子を係脱させるため、硬度が要求される。

ここで、内方部材の六角孔は製造コストの低減化を図るため、鍛造により形成するようにしている。このため、内方部材は鍛造が容易な浸炭鋼を採用し、浸炭焼入れによってカム面の硬度を高めるようにしている。
特開２００２−３４０１４５号

ところで、上記クラッチ内蔵プーリにおいては、内方部材の中心軸上にねじ孔が形成され、そのねじ孔が浸炭焼入れされて硬くなると、締付け時にクラックなどが発生して欠ける可能性がある。そのため、ねじ孔の内周に防浸炭処理を施して内方部材を浸炭焼入れするようにしており、製造コストが高くつくという問題があった。

この発明の課題は、クラッチ内蔵プーリのコストの低減化を図ることである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、中心軸上にねじ孔および角孔を有する内方部材とその外側に設けられたベルト案内輪との間に一方向クラッチを組込み、上記一方向クラッチの係合子をベルト案内輪の内径面に圧入又は一体成形されたクラッチ外輪の円筒形内面と内方部材の外周に形成されたカム面の双方に噛み込ませてベルト案内輪と内方部材の相互間で一方向の回転トルクを伝達するようにしたクラッチ内蔵プーリにおいて、前記内方部材がＳ４５Ｃ〜Ｓ５５Ｃ相当の炭素鋼から成り、その内方部材のカム面に高周波焼入れを施した構成を採用したのである。

ここで、カム面の表面硬さをＨ_RＣ５６〜６３程度とすると、係合子の噛み込みによってカム面に圧痕が発生するのを防止することができ、耐久性に優れたクラッチ内蔵プーリを得ることができる。

また、高周波焼入れ前に調質処理を施すと、上記値に相当する表面硬さのカム面を確実に形成することができると共に、芯部の硬度を高めることができるため、耐久性に優れた内方部材を得ることができる。

上記のように、内方部材をＳ４５Ｃ〜Ｓ５５Ｃ相当の炭素鋼で形成し、その内方部材のカム面を高周波焼入れしたことによって、そのカム面に浸炭鋼の浸炭焼入れ品と同程度の硬度を確保することができると共に、鍛造によって角孔を形成することが可能であり、しかも、カム面の高周波焼入れによってねじ孔の雌ねじが硬化することもないため、防浸炭処理を施す必要がなく、コストの安いクラッチ内蔵プーリを得ることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、クラッチ内蔵プーリは、エンジン補機の回転軸上に取付けられる内方部材１とその外側に設けられたベルト案内輪２を２個の軸受３によって相対的に回転自在に支持し、その２個の軸受３間に一方向クラッチ４を組込んだ構成とされている。

一方向クラッチ４は、ベルト案内輪２の内径面に圧入されたクラッチ外輪５の円筒形内面６と内方部材１の外周に設けられた円筒形カム面７との間に保持器８を組込み、その保持器８に形成されたポケット９内に係合子としてのスプラグ１０と、そのスプラグ１０の両端に形成された円弧面１１が上記円筒形内面６およびカム面７に係合する方向にスプラグ１０を付勢する弾性体１２とを組込み、ベルト案内輪２の図２に示す矢印方向への回転時にスプラグ１０の両端の円弧面１１を円筒形内面６およびカム面７に噛み込ませてベルト案内輪２から内方部材１へ回転トルクを伝えるようにしている。

内方部材１はＳ４５Ｃ〜Ｓ５５Ｃ相当の炭素鋼から成っている。この内方部材１の中心軸上には一端から案内孔１３と、その案内孔１３より小径のねじ孔１４と、レンチ係合用の角孔１５とが形成され、上記角孔１５は鍛造により形成されている。

内方部材１のカム面７は高周波焼入れされている。図３に示す網目部分（イ）は高周波焼入れによって形成された硬化層を示し、その硬化層（イ）の表面硬さはＨ_RＣ５６〜６３程度とされている。

実施の形態ではカム面７のみを高周波焼入れしたが、焼入れ範囲はこれに限定されず、ねじ孔１４の内周を除く範囲であればよい。

上記のように、カム面７を高周波焼入れすることによって浸炭鋼の浸炭焼入れ品と同程度の硬度を確保することができると共に、ねじ孔１４の内周に防浸炭処理を施す必要もないので製造コストの低減を図ることができる。

また、内方部材１の素材である炭素鋼はＳ４５Ｃ〜Ｓ５５Ｃ相当であるため、鍛造により角孔１５を形成することができ、コストの安いクラッチ内蔵プーリを得ることができる。

ここで、内方部材１の調質後、カム面７を高周波焼入れすることにより、カム面７にＨ_RＣ５６〜６３程度の硬さを確実に確保することができると共に、芯部まで硬さの硬い耐久性に優れた内方部材１を得ることができる。

実施の形態では一方向クラッチ４としてスプラグタイプのものを示したが、一方向クラッチ４はこれに限定されるものではない。例えば、内方部材１の外周とクラッチ外輪５の内周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間でくさび空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込んだローラタイプのものであってもよい。

この発明に係るクラッチ内蔵プーリの実施の形態を示す縦断正面図図１のII−II線に沿った断面図内方部材を示す縦断正面図

符号の説明

１内方部材
２ベルト案内輪
４一方向クラッチ
５クラッチ外輪
６円筒形内面
７カム面
１０スプラグ（係合子）

Claims

中心軸上にねじ孔および角孔を有する内方部材とその外側に設けられたベルト案内輪との間に一方向クラッチを組込み、上記一方向クラッチの係合子をベルト案内輪の内径面に圧入又は一体成形されたクラッチ外輪の円筒形内面と内方部材の外周に形成されたカム面の双方に噛み込ませてベルト案内輪と内方部材の相互間で一方向の回転トルクを伝達するようにしたクラッチ内蔵プーリにおいて、前記内方部材がＳ４５Ｃ〜Ｓ５５Ｃ相当の炭素鋼から成り、その内方部材のカム面に高周波焼入れを施したことを特徴とするクラッチ内蔵プーリ。
前記内方部材を高周波焼入れ前に調質処理を施したことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ内蔵プーリ。
前記カム面の表面硬さをＨ_RＣ５６〜６３の範囲とした請求項１又は２に記載のクラッチ内蔵プーリ。