JP2006336774A - 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アキシャルすきまを小さくして、クラッチ内部の発熱や、ベルトの振れによる振動や騒音を抑制できる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供する。
【解決手段】一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０のサポート軸受１４ａ，１４ｂの各玉軸受に対して、軸受組み込み後に接触角を持たせて、正面組合せになるように配置する。【選択図】 図１

Description

本発明は、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関するものであり、特に、自動車補機であるスタータ、オルタネータ、クランクプーリ、コンプレッサや、エンジンアイドルストップ時のモータによる補機駆動用またはエンジン始動用等、さらには、パワーステアリング用ポンプ、水ポンプ等として使用する一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関するものである。

例えば、近年のオルタネータでは、高性能・高出力化がますます進み、高回転・高荷重・高温・振動等が過酷になっており、エンジンの高出力化に伴いベルトの種類も様々であるが、更に条件が厳しい状況にある。また、エンジン等の微小角速度変動は、ベルトのばたつきやベルト鳴きを発生させる。このため、ベルト寿命の向上・異音問題を解決する一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、市場において需要が高まりつつあるのが現状である（例えば、特許文献１及び２参照。）。

図２０に示すように、例えば、特許文献１に記載のオルタネータに組み込まれる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、エンジンのクランク軸に固定された駆動プーリからの駆動ベルト(無端ベルト)が掛け渡される従動プーリ１と、オルタネータの回転軸に固定されるスリーブ２とを備え、従動プーリ１とスリーブ２との間に、一方向クラッチ３及び一対のサポート軸受４が配置されている。

一方向クラッチ３は、従動プーリ１の軸方向中間部の内周面に内嵌されるクラッチ外輪５と、スリーブ２の軸方向中間部の外周面に外嵌され、外周面にカム面（図示せず）が形成されるクラッチ内輪６と、クラッチ外輪５の内周面とクラッチ内輪６のカム面とのくさび空間に回動自在に配設される複数のころ７とを備えている。また、一方向クラッチ３は、各ころ７を個別に収容する複数のポケットを有するクラッチ保持器８と、クラッチ保持器８に支持され、各ころ７をロック方向に弾性的に押圧するばね（図示せず）とを備えている。

そして、従動プーリ１の回転角速度がオルタネータの回転軸の回転角速度より速い場合には、一方向クラッチ３のころ７のくさび作用によって、従動プーリ１とスリーブ２とが相対回転不能(ロック状態)になり、エンジンの回転力がオルタネータの回転軸に伝達される。一方、速度変動や微小角速度変動等、従動プーリ１の回転角速度がオルタネータの回転軸の回転角速度より遅い場合には、従動プーリ１とスリーブ２との相対回転が自在(オーバーラン状態)となる。従って、クランク軸の回転角速度が変動した場合でも、一方向クラッチ３の作用により、無端ベルトと従動プーリ１が擦れ合うことが防止され、鳴きと呼ばれる異音の発生や摩耗による無端ベルトの寿命低下を防止すると共に、オルタネータの発電効率が低下することを防止できる。

また、従来のスラストころ軸受において、ころのクラウニングにより差動すべりを減少させたり、ショットピーニング処理によりころに表面硬化層を形成することで、軸受寿命の向上を図ることが提案されている（特許文献３及び４参照。）
特開平７−３１７８０７号公報 特開２００３−００４６８４号公報 特開２００３−９７５６２号公報 特開２００３−２３９９８１号公報

ところで、従来の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置においては、以下の課題が存在する。

ｉ） 図２０のプーリ装置において、サポート軸受４は、一方向クラッチ３を軸方向の両側から挟む位置で、スリーブ２の外周面と従動プーリ１の内周面との間に設けられ、従動プーリ１に作用するラジアル荷重及びモーメント荷重を支承しつつ、スリーブ２と従動プーリ１との相対回転を自在とするが、深溝玉軸受にはすきまがあり、アキシャルすきまが発生する。このため、一方向クラッチ３のころ７にスキューが発生し、クラッチ内部の発熱が大きくなったり、更には、ベルトの振れによる振動や騒音が発生する場合がある。

ｉｉ） また、サポート軸受４の圧入荷重を大きくすると、その圧入荷重によって軸受軌道輪の割れが発生し、また、製品化のための部品組立性が悪化し、更に、軸受すきまの減少等によって耐焼付性が低下する等の懸念がある。また、従動プーリ１の内周面は旋削工程によって加工されるため、旋削チャック保持によって三角形状となり、真円度が悪化する傾向があり、圧入荷重の増加の際には、軸受軌道面に従動プーリ１の内周面の三角形状が転写されて真円度が悪化し、サポート軸受４の回転時に異音、振動の発生原因となる。

ｉｉｉ） 従動プーリ１の内周面を単なるストレート形状とした場合、先に圧入されたクラッチ外輪５により、サポート軸受４の圧入面にかじり等による傷が生じて、その後サポート軸受４を圧入したとしても軸受圧入面の密封性が確保できず、グリース漏れが生じる可能性があるので、組み立てには入念な注意が必要であった。

また、スリーブ２の外周面を単なるストレート形状とした場合にも、先に圧入されるクラッチ内輪６により、サポート軸受４の圧入面にかじり等による傷が生じて、該圧入面の密封性が確保できず、グリース漏れが生じる可能性があるので、組み立てには入念な注意が必要であった。

ｉｖ） プーリ１の内周面とスリーブ２の外周面には、一方向クラッチ３及びサポート軸受４が嵌め合って固定されるため、軸受取付用の軸及びハウジングに相当する旋削又は研磨仕上げ加工が望ましいが、このような加工は、加工コストの高騰及び生産性の低下を招く原因となる。

ｖ） また、ころ７を用いた一方向クラッチ３では、円筒ころ軸受と同様に、スキューの発生が存在する。ベルト荷重の位置とサポート軸受４間の中心位置とが大きく離れているとき、左側のサポート軸受４の反力と右側のサポート軸受４側の反力とのバランスが異なり、その結果、ラジアルすきまの減少量が軸方向の左右で異なる。これにより、スキューが発生しやすいという課題がある。

ｖｉ） 一方向クラッチ３において、負荷トルクが大きい場合や、噛み合い速度が速い場合等には、ころ７の転動面と、クラッチ内輪６のランプ面及びクラッチ外輪５の円筒面との間ですべりが発生し、駆動力伝達性能が低下する課題がある。

ｖｉｉ） さらに、一方向クラッチ３においては、エンジンの爆発に伴う高周波な回転変動に追従するように、ころの追従性を上げてクラッチの係合性を高めることが求められている。

本発明の目的は、上記課題ｉ）〜ｖｉｉ）のいずれかを解決する最適な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） スリーブと、
該スリーブの周囲に該スリーブと同心に配置されるプーリと、
前記スリーブと一体又は別体に形成されるクラッチ内輪と、前記プーリと一体又は別体に形成されるクラッチ外輪と、該クラッチ外輪の内周面と該クラッチ内輪の外周面の一方に形成されるカム面と、他方に形成される円筒面との間に設けられる複数の係合子と、該係合子を収容するポケットを構成するクラッチ保持器と、前記係合子を前記カム面及び前記円筒面と係合する方向に弾性的に押圧する弾性部材とを備え、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ前記プーリと前記スリーブとの間で回転力の伝達を自在とする一方向クラッチと、
外輪と、内輪と、該外輪の内周面と該内輪の外周面との間に設けられる複数の転動体とを備え、前記スリーブと前記プーリとを相対回転可能に支持するサポート軸受と、
を有することを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（２） 前記サポート軸受は、前記一方向クラッチの軸方向両側に配置される一対の玉軸受を備え、
該玉軸受は接触角を有することを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（３） 前記サポート軸受の外輪は、前記プーリの内周面に隙間嵌めにより内嵌され、
前記プーリの内周面には、前記サポート軸受の軸方向外側に止め輪が配置されることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（４） 前記クラッチ外輪と前記外輪は、それぞれ前記プーリの内周面に圧入固定され、
前記外輪が圧入される前記プーリの内周面の外輪圧入部の径は、前記クラッチ外輪の圧入前の自由外径より大きく、
前記プーリの内周面は、前記外輪圧入部と、前記クラッチ外輪が圧入されるクラッチ外輪圧入部との間に段差が形成されることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（５） 圧入前の前記クラッチ外輪の自由外径をｄｃとし、前記外輪圧入部の径をＤ１、前記クラッチ外輪圧入部の径をＤ２、前記サポート軸受の幅をＷとしたとき、
ｄｃ≦Ｄ１≦Ｄ２＋（Ｄ１／１５・Ｗ）を満たすことを特徴とする（４）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（６） 前記クラッチ内輪と前記内輪は、それぞれ前記スリーブの外周面に圧入固定され、
前記内輪が圧入される前記スリーブの外周面の内輪圧入部の径は、前記クラッチ内輪の圧入前の自由内径より小さく、
前記スリーブの外周面は、前記内輪圧入部と、前記クラッチ内輪が圧入されるクラッチ内輪圧入部との間に段差が形成されることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（７） 圧入前の前記クラッチ内輪の自由内径をＤｃとし、前記内輪輪圧入部の径をｄ１、前記クラッチ内輪圧入部の径をｄ２、前記サポート軸受の幅をＷとしたとき、
Ｄｃ≧ｄ１≧ｄ２−（ｄ１／１０・Ｗ）を満たすことを特徴とする（６）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（８） 前記スリーブと前記プーリの少なくとも一方は、焼結金属からなることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（９） 前記係合子はころであり、前記クラッチ保持器のポケットには軸方向に少なくとも二列のころが配置されていることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（１０） 前記係合子は、転動面にトレッドが設けられるころであることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（１１） 前記係合子は、中空状のころであることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（１２） 前記係合子は、セラミックからなるころであることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（１３） 前記サポート軸受は、前記一方向クラッチの軸方向両側に配置され、
前記サポート軸受の前記転動体は、前記一方向クラッチ側にオフセットしていることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。

本発明によれば、最適な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供することができる。

以下、本発明の各実施形態に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図面を参照して説明する。

(第１実施形態)
図１は本発明の第１実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示し、（ａ）は縦断面図で、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。

図１に示されるように、第１実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、オルタネータ等の補機を駆動するためのもので、図示されない回転軸が内嵌されるスリーブ１１を有する。スリーブ１１の周囲には、外周面にベルト溝１２ａが形成されたプーリ１２がスリーブ１１と同心に配置されている。また、スリーブ１１の外周面とプーリ１２の内周面との間で、この間に形成される環状空間の軸方向中間部には、一方向クラッチ１３が配置されており、上記環状空間の軸方向両端部には、一方向クラッチ１３を挟持するようにして、例えば、深溝玉軸受等の一対のサポート軸受１４ａ，１４ｂが配設されている。なお、ベルト溝１２ａの形状は、Ｖ溝、ポリＶ溝、歯型溝等の任意の形状に設計可能である。また、スリーブ１１は、一方向クラッチ１３が配置される大径部１１ａと、大径部１１ａより小径で、サポート軸受１４ａ，１４ｂが配置される小径部１１ｂとを有する。

一方向クラッチ１３は、プーリ１２がスリーブ１１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プーリ１２からスリーブ１１への回転力を伝達する。また、一対のサポート軸受１４ａ，１４ｂは、プーリ１２に加わるラジアル荷重およびモーメント荷重を支承しつつ、スリーブ１１とプーリ１２との相対回転を可能とする。

各サポート軸受１４ａ，１４ｂは、スリーブ１１の端部外周面に外嵌される内輪１５と、プーリ１２の端部内周面に内嵌される外輪１６と、内輪１５と外輪１６の両軌道面間に配置された転動体である複数の玉１７と、玉１７を転動自在に保持する保持器１８とを備えている。また、サポート軸受１４ａ，１４ｂは、これらの軸方向両側に配置され、外部からの異物の浸入や内部からのグリース等の潤滑剤の漏洩を防止するシール部材１９を有している。

一方向クラッチ１３は、プーリ１２の内周面に圧入固定されるクラッチ外輪２０と、スリーブ１１の大径部の外周面に圧入固定されるクラッチ内輪２１と、クラッチ外輪２０とクラッチ内輪２１との間に回動自在に配設された係合子である複数のころ２２とを備えている。クラッチ内輪２１の外周面は、複数のランプ面２１ａが円周方向に所定の間隔で設けられたクラッチ内輪軌道面であるカム面を形成する。ころ２２は、各ランプ面２１ａとクラッチ外輪２０の内周面に形成された円筒面２０ａとから構成される楔空間に回転自在に保持されている。

また、一方向クラッチ１３は、各ころ２２を個別に収容する複数のポケットを有するクラッチ保持器２３と、各ころ２２をロック方向に弾性的に押圧するばね２４とを備えている。

上記のように構成される一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０では、プーリ１２の回転角速度が、例えばオルタネータの回転軸の回転角速度より速い場合には、一方向クラッチ１３のころ２２がくさび作用によってクラッチ内輪２１のランプ面２１ａとクラッチ外輪２０の円筒面２０ａとの間に噛み込まれて、プーリ１２とスリーブ１１とが相対回転不能(ロック状態)となり、エンジンの回転力がオルタネータの回転軸に伝達される。一方、プーリ１２の回転角速度がオルタネータの回転角速度より遅い場合には、ころ２２の噛み込みが解除されて、プーリ１２とスリーブ１１との相対回転が自在(オーバーラン状態)となる。

ここで、本実施形態では、サポート軸受１４ａ，１４ｂの各玉軸受に対して、軸受組み込み後に接触角を持たせて、正面組合せになるように配置することにより、アキシャルすきまを小さくして、クラッチ内部の発熱や、ベルトの振れによる振動や騒音を抑制している。

具体的には、サポート軸受１４ａ，１４ｂとして、深溝玉軸受を用い、一方向クラッチ１３のクラッチ外輪２０及びスリーブ１１の大径部１１ａを間座として利用している。大径部１１ａの軸方向幅Ｌ２は、クラッチ外輪２０の軸方向幅Ｌ１より大きく設定され（Ｌ２＞Ｌ１）、サポート軸受１４ａ，１４ｂの外輪１６及び内輪１５を同時にプーリ１２の端部内周面とスリーブ１１の端部外周面との間の環状空間に圧入してスリーブ１１の大径部１１ａと小径部１１ｂとの間の段部まで軸方向に移動させた後、さらに外輪１６だけをクラッチ外輪２０側に押しつけるように圧入する。これにより、図１（ｂ）に示すように、内輪１５の端面が外輪１６の端面より寸法ａだけ軸方向外側に配置され、サポート軸受１４ａ，１４ｂの各深溝玉軸受に接触角が生じて、サポート軸受１４ａ，１４ｂは正面組合せになる。

従って、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０によれば、サポート軸受１４ａ，１４ｂは、一方向クラッチ１３の軸方向両側に配置される一対の玉軸受を備え、玉軸受は接触角を有するので、プーリ装置１０のアキシャルすきまを小さくして、クラッチ内部の発熱や、ベルトの振れによる振動や騒音を抑制することができる。

なお、本実施形態では、Ｌ２＞Ｌ１とし、サポート軸受１４ａ，１４ｂの圧入時に、内輪１５の端面を外輪１６の端面より軸方向外側に配置して、正面組合せになるようにしているが、Ｌ１＞Ｌ２とし、サポート軸受１４ａ，１４ｂの圧入時に、外輪１６の端面を内輪１５の端面より軸方向外側に配置して、背面組合せになるようにしてもよい。特に、プーリ１２に大きなモーメント荷重が負荷されるような場合は、背面組合せとした方が作用点距離を大きくとれるので好ましい。

また、玉軸受に接触角を持たせる手段は、特に限定されず、深溝玉軸受の他にアンギュラ玉軸受を用いて接触角を持たせてもよい。

さらに、本実施形態の変形例として、図２に示す一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０’のように、スリーブ１１と別体の環状部材２５を圧入して、玉軸受に接触角を持たせるようにしてもよい。即ち、スリーブ１１は略ストレートな外周面を有し、長さＬ２を有する環状部材２５がスリーブ１１の外周面の軸方向中間部に圧入されることでスリーブ１１と環状部材２５との間に段部を形成し、内輪１５の軸方向位置を規制する。また、この変形例では、環状部材２５の外周面にクラッチ内輪２１が圧入されているが、クラッチ内輪軌道面を環状部材２５の外周面に形成して、環状部材２５とクラッチ内輪を一体としてもよい。加えて、図１の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０において、スリーブ１１の大径部１１ａの外周面にクラッチ内輪軌道面が形成され、スリーブ１１とクラッチ内輪を一体としてもよい。

(第２実施形態)
次に、本発明の第２実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置３０では、上記第１実施形態と同様に、サポート軸受１４ａ，１４ｂの各玉軸受に対して、軸受組み込み後に接触角を持たせて、正面組合せになるように配置することにより、アキシャルすきまを小さくして、クラッチ内部の発熱や、ベルトの振れによる振動や騒音を抑制している。

具体的には、サポート軸受１４ａ，１４ｂとして、深溝玉軸受を用い、プーリ１２の軸方向中央部に小径孔部３１を形成して、プーリ１２の軸方向中央部と両端部との間に段差を設けている。そして、クラッチ内輪２１の軸方向幅Ｌ２は、小径孔部３１の軸方向幅Ｌ１’より大きく設定され（Ｌ２＞Ｌ１’）、サポート軸受１４ａ，１４ｂの外輪１６及び内輪１５を同時にプーリ１２の端部内周面とスリーブ１１の端部外周面との間の環状空間に圧入した後、外輪１６だけを小径孔部３１側の段差に押しつけるように圧入する。これにより、内輪１５の端面が外輪１６の端面より軸方向外側に配置され、サポート軸受１４ａ，１４ｂの各深溝玉軸受に接触角が生じて、サポート軸受１４ａ，１４ｂは正面組合せになる。なお、クラッチ外輪の軸方向長さは、小径孔部３１の軸方向幅Ｌ１’以下であればよい。
その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。

(第３実施形態)
次に、本発明の第３実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。但し、第３〜第１１実施形態における各構成部品の寸法関係は第１実施形態のものに限定されるものでなく、一対のサポート軸受１４ａ，１４ｂは、第１実施形態のように接触角を有するものに限定されるものでない。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置４０は、プーリ１２の内周面の加工精度（真円度）の影響によるプーリ１２の回転時の異音、振動の発生を防止すべく、サポート軸受１４ａ，１４ｂの外輪１６を、プーリ１２の内周面に隙間嵌めにより内嵌する。また、プーリ１２の内周面のサポート軸受１４ａ，１４ｂの軸方向外側に止め溝４１を形成して、該止め溝４１に止め輪４２を装着している。

このように、本実施形態では、サポート軸受１４ａ，１４ｂの外輪１６を、プーリ１２の内周面に隙間嵌めにより内嵌しているので、プーリ１２の内周面の真円度が悪化した場合においても、該内周面の形状がサポート軸受１４ａ，１４ｂの軸受軌道面に転写されるのが回避され、これにより、サポート軸受１４ａ，１４ｂの回転時に異音、振動が発生するのを防止することができる。

また、プーリ１２の内周面のサポート軸受１４ａ，１４ｂの軸方向外側に止め溝４１を形成して、該止め溝４１に止め輪４２を装着しているので、プーリ１２の軸方向の移動及び脱落を確実に防止することができる。

更に、サポート軸受１４ａ，１４ｂの圧入荷重もプーリ１２に負荷される外力以上に設定する必要がないため、圧入荷重が過大のときの軸受軌道輪の割れの発生、製品化時の部品組立性の悪化、軸受すきま減少等により耐焼付性の悪化を防止することができる。
なお、その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。

(第４実施形態)
次に、本発明の第４実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図５を参照して説明する。なお、第３実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置５０は、上記第３実施形態と同様に、サポート軸受１４ａ，１４ｂの外輪１６を、プーリ１２の内周面に隙間嵌めにより内嵌し、プーリ１２の内周面のサポート軸受１４ａ，１４ｂの軸方向外側に止め溝４１を形成して、該止め溝４１に止め輪４２を装着している。

また、スリーブ１１の外周面のサポート軸受１４ａ，１４ｂの軸方向外側に止め溝５１を形成して、該止め溝５１に止め輪５２を装着している。これにより、サポート軸受１４ａ，１４ｂのスリーブ１１からの脱落も防止している。
なお、その他の構成及び作用については第１及び第３実施形態のものと同様である。

(第５実施形態)
次に、本発明の第５実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図６及び図７を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置６０は、プーリ６１の形状において第１実施形態のものと異なる。即ち、クラッチ外輪２０と外輪１６が、それぞれプーリ６１の内周面に圧入固定される場合に、外輪１６が圧入されるプーリ６１の内周面の外輪圧入部６２の径が、クラッチ外輪２０の圧入前の自由外径より大きく、プーリ６１の内周面には、外輪圧入部６２と、クラッチ外輪２０が圧入されるクラッチ外輪圧入部６３との間に段差６４ａ，６４ｂが形成される。

具体的には、図６及び図７に示すように、一方向クラッチ１３の圧入前のクラッチ外輪２０の自由外径をｄｃ、プーリ６１の内周面の外輪圧入部６２の径をＤ１、プーリ６１の内周面のクラッチ外輪圧入部６３の径をＤ２、サポート軸受１４ａ，１４ｂの軸受幅をＷとしたとき、次式（１）の関係を満足するように、プーリ６１の内周面を加工している。
ｄｃ≦Ｄ１≦Ｄ２＋｛Ｄ１／（１５・Ｗ）｝ …（１）

ここで、（１）式の右辺の｛Ｄ１／（１５・Ｗ）｝は、プーリ６１の内周面に形成される外輪圧入部６２とクラッチ外輪圧入部６３との間の段差６４ａ，６４ｂの寸法（Ｄ１−Ｄ２）が必要以上に大きくならないように規制するためと、仕上げ加工する前のプーリ６１の内周面形状をストレート形状とした場合に、加工取り代を大きくしすぎないようにして、仕上げ加工時間を短縮するためのもので、該段差の寸法は、０．２ｍｍ程度とされている。なお、ワンチャック切削で仕上げ加工させるため、図７（ａ）の左端側の段差６４ａは斜面とされ、右端側の段差６４ｂは隅Ｒとされている。一方、研磨により仕上げ加工を行う場合は、研磨代を少なくでき効果的であるが、段差６４ａ，６４ｂの形状は切削加工と異なったものとなる。

上記（１）式の関係を満足することにより、図７（ｂ）に示すように、クラッチ外輪２０をクラッチ外輪圧入部６３に圧入する際に、外輪圧入部６２にクラッチ外輪２０が接触することがない。このため、外輪圧入部６２を傷つけることがなく、また、クラッチ外輪２０の圧入長さが短くなるため、該クラッチ外輪２０の圧入を容易に行うことができる。更に、Ｄ１−Ｄ２を｛Ｄ１／（１５・Ｗ）｝以下とすることで、外輪圧入部６２がクラッチ外輪２０の圧入時のガイド（倒れ防止）となるので、クラッチ外輪２０に倒れが生じにくく、まっすぐに圧入することができる。

これにより、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように、傷がついていないプーリ６１の内周面の外輪圧入部６２に外輪１６を圧入することができ、外輪圧入部６２の密封性が高まって、該圧入部６２からのグリース漏れを防止することができる。なお、外輪１６の圧入時の内圧上昇を抑えるために、サポート軸受１４ａ，１４ｂの軸方向内側のシール部材１９のシールリップの一部に小さな突起を設けるとよい（突起は装置運転後にすぐになくなり、シール性を保つ）。

従って、本実施形態によれば、クラッチ外輪２０と外輪１６は、それぞれプーリ６１の内周面に圧入固定され、外輪１６が圧入されるプーリ６１の内周面の外輪圧入部６２の径は、クラッチ外輪２０の圧入前の自由外径より大きく、プーリ６１の内周面は、外輪圧入部６２と、クラッチ外輪２０が圧入されるクラッチ外輪圧入部６３との間に段差６４ａ，６４ｂが形成されるので、クラッチ外輪圧入時に軸受圧入面となる外輪圧入部６２を傷つけることがないので外輪圧入部６２の密封性を確保することができる。
その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。

(第６実施形態)
次に、本発明の第６実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図８及び図９を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置７０は、スリーブ７１の形状において第１実施形態のものと異なる。即ち、クラッチ内輪２１と内輪１５が、それぞれスリーブ７１の外周面に圧入固定される場合に、内輪１５が圧入されるスリーブ７１の外周面の内輪圧入部７２の径が、クラッチ内輪２１の圧入前の自由内径より小さく、スリーブ７１の外周面には、内輪圧入部７２と、クラッチ内輪２１が圧入されるクラッチ内輪圧入部７３との間に段差７４ａ，７４ｂが形成される。

具体的には、図８及び図９に示すように、一方向クラッチ１３のクラッチ内輪２１の圧入前の該クラッチ内輪２１の自由内径をＤｃ、スリーブ７１の外周面の内輪圧入部７２の径をｄ１、スリーブ７１の外周面のクラッチ内輪圧入部７３の径をｄ２、サポート軸受１４ａ，１４ｂの軸受幅をＷとしたとき、次式（２）の関係を満足するように、スリーブ７１の外周面を加工している。
Ｄｃ≧ｄ１≧ｄ２−｛ｄ１／（１０・Ｗ）｝ …（２）

ここで、（２）式の右辺の｛ｄ１／（１０・Ｗ）｝は、スリーブ７１の外周面に形成される内輪圧入部７２とクラッチ内輪圧入部７３との間の段差７４ａ，７４ｂの寸法（ｄ２−ｄ１）が必要以上に大きくならないように規制するためと、仕上げ加工する前（前工程が鍛造）のスリーブ７１の外周面形状をストレート形状とした場合に、加工取り代を大きくしすぎないようにして、仕上げ加工時間を短縮するためのもので、該段差の寸法は、０．２ｍｍ程度とされている。なお、ワンチャック切削で仕上げ加工させるため、図９（ａ）の左端側の段差７４ａは隅Ｒとされ、右端側の段差７４ｂは斜面とされている。

上記（２）式の関係を満足することにより、図９（ｂ）に示すように、クラッチ内輪２１をスリーブ７１の外周面のクラッチ内輪圧入部７３に圧入する際に、サポート軸受１４ａ，１４ｂの内輪１５の内輪圧入部７２にクラッチ内輪２１が接触することがない。このため、内輪圧入部７２に傷をつけることがなく、また、内輪圧入部７２がクラッチ内輪２１の圧入時のガイド（倒れ防止）となるので、クラッチ内輪２１に倒れが生じにくく、まっすぐに圧入することができる。

これにより、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すように、傷がついていないスリーブ７１外周面の内輪圧入部７２に内輪１５を圧入することができ、内輪圧入部７２の密封性が高まって、該圧入部７２からのグリース漏れを防止することができる。なお、内輪１５の圧入時の内圧上昇を抑えるために、サポート軸受１４ａ，１４ｂの軸方向内側のシール部材１９のシールリップの一部に小さな突起を設けるか、該シール部材１９を省略してもよい。

従って、本実施形態によれば、クラッチ内輪２１と内輪１５は、それぞれスリーブ７１の外周面に圧入固定され、内輪１５が圧入されるスリーブ７１の外周面の内輪圧入部７２の径は、クラッチ内輪２１の圧入前の自由内径より小さく、スリーブ７１の外周面は、内輪圧入部７２と、クラッチ内輪２１が圧入されるクラッチ内輪圧入部７３との間に段差７４ａ，７４ｂが形成されるので、クラッチ内輪圧入時に軸受圧入面となる内輪圧入部７２を傷つけることがないので内輪圧入部７２の密封性を確保することができる。
その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。

(第７実施形態)
次に、本発明の第７実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について説明する。なお、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、スリーブの材質に関するものであるので、第１実施形態の図１を参照して説明する。また、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、旋削加工等によるスリーブ１１に代えて、焼結金属からなるスリーブ１１を用いている。

このように、焼結金属からなるスリーブ１１を用いることにより、金型による焼結体の製作によって一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に組み込むスリーブの最終形状そのもの、或いはそれに近い形状を得ることができる。この結果、旋削加工に比べて、加工工程が削減され、加工コストを低く押さえることができるとともに、生産性を向上させることができる。
なお、プーリ１２に焼結金属を用いても同様の効果を奏することができる。その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。

(第８実施形態)
次に、本発明の第８実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図１０〜図１２を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置８０では、図１０及び図１１に示すように、一方向クラッチ８１は、保持器２３のポケットに軸方向に配置される少なくとも２列（本例では２列）のころ８２を有する。

このように、保持器２３のポケットに少なくとも２列のころ８２を軸方向に配置しているので、ころ８２の軸方向長さが短くなり、結果として、スキューを抑制することができ、摩耗損失が低減され長寿命化が図れる。
なお、その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。

また、ばね２４は、図１１に示すように、軸方向に配置される２列のころ８２にそれぞれ１点で接触するように形成されてもよいが、図１２（ａ）や図１２（ｂ）に示すように、ばね２４’、２４’’と各ころ８２とを複数点で接触（図では２点接触）させて、各接触点間にグリース溜まりを設けるようにしてもよい。このようにすると、ころ８２の保持姿勢をより安定させることができる。

(第９実施形態)
次に、本発明の第９実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図１３〜図１６を参照して説明する。なお、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、一方向クラッチのころの転動面に関するものであるため、全体構成については、第１実施形態の図１を参照する。また、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、ころ２２の転動面に少なくとも略径方向或いは略径方向にバイアスをかけて指向するトレッド９１を設けている。

これにより、ころ２２の転動面と、クラッチ内輪２１のランプ面２１ａ及びクラッチ外輪２０の円筒面２０ａとの間の摩擦力を高めることができ、この結果、すべりが防止されて、駆動力伝達性能を向上させることができる。
なお、その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。

また、ころ２２の転動面に設けるトレッド９１としては、例えば、断面角形状、断面Ｖ形状、断面Ｕ形状等の種々の断面形状を採用することができる。また、トレッド９１のパターンは、図１３（ａ）〜（ｅ）のような略径方向或いは略径方向にバイアスをかけてに配置されるものに限定されず、図１４（ａ）〜（ｅ）に示すように、トレッド９１を略軸方向或いは略軸方向にバイアスをかけて配置したり、図１５に示すように、トレッド９１をらせん状に配置したり、図１６（ａ）〜（ｄ）に示すように、トレッド９１を略径方向と略軸方向に組み合わせて配置するようにしてもよい。

(第１０実施形態)
次に、本発明の第１０実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図１７〜図１８を参照して説明する。なお、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、一方向クラッチのころに関するものであるため、全体構成については、第１実施形態の図１を参照する。また、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、図１７に示すように、一方向クラッチ１３のころ２２をセラミック製とし、ころ２２の軽量化を図っている。

これにより、ころ２２を一方向クラッチ１３のロック方向に弾性的に押圧するばね２４のばね力が同じであっても、エンジンのシリンダ内での爆発に伴う高周波な回転変動に追従するように、一方向クラッチ１３でのころ２２の係合性（追従性）を高められ、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０の耐久性を向上させることができる。
なお、その他の構成及び作用については第１実施形態のものと同様である。本実施形態では、ころ２２の材質をセラミック製として軽量化を図ったが、図１８に示すように、ころ２２を中空円筒状とすることで軽量化を図ってもよい。

(第１１実施形態)
次に、本発明の第１１実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図１９を参照して説明する。なお、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、サポート軸受に関するものであるため、全体構成については、第１実施形態の図１を参照する。また、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０では、サポート軸受１４ｂ’の転動体である玉１７は一方向クラッチ１３側にオフセットしている。即ち、内輪１５’及び外輪１６’に形成される各軌道溝は、これら部材の軸方向中心位置Ｐに対して一方向クラッチ１３側に形成され、転動体中心Ｏとサポート軸受１４ｂ’の軸方向外端部までの距離Ａは、転動体中心Ｏと軸方向内端部までの距離Ｂより長く設定される。

また、サポート軸受１４ｂ’のクラッチ側の軸受空間には、非接触型のシール部材１９ａが外輪１６’に固定されて配置され、クラッチ側の軸受空間より大きな大気側の軸受空間には、二重リップを有する接触型の高密封シール部材１９ｂが外輪１６’に固定されて配置される。なお、サポート軸受１４ａもサポート軸受１４ｂ’と同様に形成されている。

従って、本実施形態によれば、サポート軸受１４ｂ’の玉１７が一方向クラッチ１４側にオフセットして配置されるので、大気側の軸受空間を大きくとることができ、二重リップを有するシール部材１９ｂを配置して、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０の密封性をより向上することができる。

なお、本実施形態では、サポート軸受１４ｂ’の内輪１５’と外輪１６’の少なくとも一方がスリーブ１１或いはプーリ１２と別体であればよく、内輪と外輪の軌道輪のいずれか一方がスリーブ１１或いはプーリ１２に形成されてもよい。
また、大気側の軸受空間には二重リップを有するシール部材を配置する代わりに、シール部材を２つ配置して二重シールとすることで密封性を向上してもよい。
さらに、本実施形態では、クラッチ側の軸受空間に非接触型のシールを配置しているが、シール部材を配しない構成であってもよい。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本実施形態において、サポート軸受は、玉軸受以外の形式、例えば、ころ軸受であってもよく、玉軸受ところ軸受とを組み合わせた構成であってもよい。また、サポート軸受の内輪或は外輪は、プーリ或はスリーブと一体、即ち、プーリの内周面或はスリーブの外周面によって構成されてもよい。さらに、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置では、サポート軸受は、軸方向片側のみに配置されても良いし、或は、サポート軸受は配置されなくてもよい。

また、本発明のクラッチ部は、クラッチ外輪の内周面をカム面とし、クラッチ内輪の外周面を円筒面として構成してもよい。

さらに、本発明のクラッチ部は、本実施形態のように係合子をころとしたローラクラッチや、係合子をスプラグとしたスプラグクラッチ、係合子をカムとしたカムクラッチであってもよい。

また、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置がエンジンアイドルストップ機構の補機駆動用として適用される場合には、エンジン停止時にコンプレッサ等の補機を専用のモータにて駆動するため、エンジンの回転変動は受けないが、補機駆動用モータから発生する回転変動を受ける構成となる。

（ａ）は本発明の第１実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。 本発明の第４実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。 本発明の第５実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。 図６に示す一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の組立方法を示す図であり、（ａ）はプーリを示す断面図で、（ｂ）はプーリに一方向クラッチを組み込む様子を示す断面図で、（ｃ）はプーリに一対のサポート軸受の一方の軸受を組み込む様子を示す断面図で、（ｄ）はプーリに一対のサポート軸受の他方の軸受を組み込む様子を示す断面図である。 本発明の第６実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。 図８に示す一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の組立方法を示す図であり、（ａ）はスリーブを示す断面図で、（ｂ）はスリーブにクラッチ内輪を組み込む様子を示す断面図で、（ｃ）はスリーブに一対のサポート軸受の一方の軸受を組み込む様子を示す断面図で、（ｄ）はスリーブに一対のサポート軸受の他方の軸受を組み込む様子を示す断面図である。 本発明の第８実施形態における一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す要部断面図である。 図１０の一方向クラッチを外輪の内周面側からみた拡大図である。 一方向クラッチのばねの変形例を外輪の内周面側からみた拡大図である。 本発明の第９実施形態におけるころのトレッドパターン（略径方向）の例を示す図である。 ころの他のトレッドパターン（略軸方向）の例を示す図である。 ころの他のトレッドパターンの例を示す図である。 ころの他のトレッドパターンの例を示す図である。 本発明の第１０実施形態におけるセラミック製ころを示す斜視図である。 本発明の第１０実施形態における中空円筒状のころを示す斜視図である。 本発明の第１１実施形態におけるサポート軸受を示す断面図である。 従来の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す要部断面図である。

符号の説明

１０，１０’，３０，４０，５０，６０，７０，８０ クラッチ内蔵型プーリ装置
１１，７１ スリーブ
１２，６１ プーリ
１３，８１ 一方向クラッチ
１４ａ，１４ｂ，１４ｂ’ サポート軸受
１５，１５’ 内輪
１６，１６’ 外輪
１７ 玉（転動体）
２０ クラッチ外輪
２１ クラッチ内輪
２２，８２ ころ（係合子）
２３ クラッチ保持器
２４ ばね（弾性部材）

Claims (1)

1. スリーブと、
   該スリーブの周囲に該スリーブと同心に配置されるプーリと、
   前記スリーブと一体又は別体に形成されるクラッチ内輪と、前記プーリと一体又は別体に形成されるクラッチ外輪と、該クラッチ外輪の内周面と該クラッチ内輪の外周面の一方に形成されるカム面と、他方に形成される円筒面との間に設けられる複数の係合子と、該係合子を収容するポケットを構成する保持器と、前記係合子を前記カム面及び前記円筒面と係合する方向に弾性的に押圧する弾性部材とを備え、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ前記プーリと前記スリーブとの間で回転力の伝達を自在とする一方向クラッチと、
   外輪と、内輪と、該外輪の内周面と該内輪の外周面との間に設けられる複数の転動体とを備え、前記スリーブと前記プーリとを相対回転可能に支持するサポート軸受と、
   を有することを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。

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