JP2008008410A - プーリユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 ころを保持する保持器の形状・配置を工夫することにより、カム面上のころが動力伝達の遮断状態に移動した場合でも、ころ式一方向クラッチにおけるラジアル方向の位置決め（芯出し）を可能とし、動力の伝達・遮断が円滑に行えるプーリユニットを提供する。
【解決手段】 保持器３４の外周部３４ｂには、カム面３２ａ上のころ３３及びポケット状空間Ｐに対応させて、ラジアル方向外側へ膨出する膨出部３４ｄが周方向に沿って等間隔でころの数に合わせて形成されている。各膨出部３４ｄは、カム面３２ａ上のころ３３よりも外輪３１側に位置し、外輪３１の円周面３１ａに接近配置されている。外輪３１がわずかに芯ずれを起こしたとき（あるいは起こしそうなとき）に、膨出部３４ｄは外輪３１の円周面３１ａに接触する。これによって、保持器３４の膨出部３４ｄには、その内部にころ３３を収容するためのポケット状空間Ｐが形成されることになる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ころ式一方向クラッチを備えるプーリユニットに関する。

例えば、自動車用エンジンのクランクシャフトからベルト、プーリユニット等を介してオルタネータを駆動する場合、エンジンの吸入・圧縮・燃焼膨張・排気等の行程を繰り返すことによって、クランクシャフトには脈動的な回転変動（回転中の加速度変動）を生じることがある。このような回転変動が発生すると、プーリ、回転軸、ベルト等に過大な回転トルク（ねじれ）や張力が生じることがある。一例として、圧縮行程等ではクランクシャフトの回転が瞬間的に低下する傾向となるが、オルタネータは大きな慣性を有するためその回転軸はクランクシャフト（オルタネータプーリ）の回転低下に直ちに追従できず、回転軸とプーリとの間に過大な回転トルクを発生する。その結果、ベルトがトルクの発生方向に引張られて張力が変動し、過負荷を生じたり、寿命の低下を招いたりするおそれがある。そこで、このようなベルト等の過負荷や寿命低下を生じないように、プーリと回転軸との間にころ式一方向クラッチを介装する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−４０１１号公報

特許文献１の技術によれば、ころ式一方向クラッチ３により外側環体１（プーリ）から内側環体２（回転軸）へ動力を伝達したり動力伝達を遮断したりすることにより、上記回転変動によるベルト等の過負荷を軽減することができる。しかし、このような方式の一方向クラッチでは、動力伝達側（ロック側）にばね付勢されたカム面上のころが動力伝達の遮断状態においてフリー（移動自由）状態になり、ラジアル方向の位置決め（すなわち内外輪１０，１１の芯出し）が不十分となる。このような芯ずれによって、外輪１１の内周面と内輪１０のカム面とにより形成されるくさび状空間が変形すると、ころが遮断状態を超えてさらに付勢方向とは逆方向に移動し、くさび状空間の逆位置でロックされて（空転機能を失って）動力の伝達・遮断が円滑でなくなる場合もある。

本発明の課題は、ころを保持する保持器の形状・配置を工夫することにより、カム面上のころが動力伝達の遮断状態に移動した場合でも、ころ式一方向クラッチにおけるラジアル方向の位置決め（芯出し）を可能とし、動力の伝達・遮断が円滑に行えるプーリユニットを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明に係るプーリユニットは、
ベルトが巻掛けられるプーリと、そのプーリと同芯状に配置され一体回転可能な回転軸とのうち一方を原動体、他方を従動体とし、原動体から従動体に至る伝動径路に、前記原動体の回転数が前記従動体の回転数を所定値以上下回ったときに前記原動体から従動体への動力伝達を遮断する一方向クラッチが介装されたプーリユニットであって、
前記一方向クラッチは、
円周面を有し、前記原動体に固定されて一体回転する環状の原動輪と、
その原動輪と同芯状に配置されるとともに、回転半径が周方向に沿って変化するカム面を有し、前記従動体に固定されて一体回転する環状の従動輪と、
それら原動輪の円周面と従動輪のカム面との間に形成されるラジアル隙間が周方向に沿って変化するくさび状空間において、自身の軸線がアキシャル方向に配置されて前記従動輪のカム面上を移動可能なころと、
そのころを前記くさび状空間が狭まる方向であって、前記原動輪の回転方向とは反対側に付勢する付勢部材と、
基端部が前記従動輪側に固定されて前記ころを前記くさび状空間内において保持するとともに、先端部が前記カム面上のころよりも前記原動輪側に位置して前記円周面に接触又は接近する領域を含むように形成された保持器とを備え、
前記ころが前記付勢部材の付勢力によって前記くさび状空間において前記円周面とカム面とでロックされることにより前記原動輪から従動輪へ動力が伝達される伝動状態と、前記ころが前記付勢部材の付勢力に抗して前記くさび状空間を移動することにより前記原動輪から従動輪への動力伝達が遮断される遮断状態とに切り換えられるとともに、
前記原動体の回転低下に基づき前記ころが前記遮断状態に移動したとき、前記保持器は、ロック解除されてフリー状態となる前記ころを受け止めてラジアル方向の位置ずれを阻止することを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るプーリユニットの具体的態様は、
ベルトが巻掛けられるプーリと、そのプーリと同芯状に配置され一体回転可能な回転軸とのうち一方を原動体、他方を従動体とし、原動体から従動体に至る伝動径路に、前記原動体の回転数が前記従動体の回転数を所定値以上下回ったときに前記原動体から従動体への動力伝達を遮断する一方向クラッチが介装されたプーリユニットであって、
前記一方向クラッチは、
円周面を有し、前記原動体に固定されて一体回転する環状の原動輪と、
その原動輪と同芯状に配置されるとともに、回転半径が周方向に沿って変化するカム面を有し、前記従動体に固定されて一体回転する環状の従動輪と、
それら原動輪の円周面と従動輪のカム面との間に形成されるラジアル隙間が周方向に沿って変化するくさび状空間において、自身の軸線がアキシャル方向に配置されて前記従動輪のカム面上を移動可能なころと、
そのころを前記くさび状空間が狭まる方向であって、前記原動輪の回転方向とは反対側に付勢する付勢部材と、
基端部が前記従動輪側に固定されて前記ころを前記くさび状空間内において保持するとともに、先端部が前記カム面上のころよりも前記原動輪側に位置して前記円周面に接触又は接近するように前記カム面上のころに対応させて膨出部が形成された保持器とを備え、
前記ころが前記付勢部材の付勢力によって前記くさび状空間において前記円周面とカム面とでロックされることにより前記原動輪から従動輪へ動力が伝達される伝動状態と、前記ころが前記付勢部材の付勢力に抗して前記くさび状空間を移動することにより前記原動輪から従動輪への動力伝達が遮断される遮断状態とに切り換えられるとともに、
前記原動体の回転低下に基づき前記ころが前記遮断状態に移動したとき、前記保持器の膨出部は、ロック解除されてフリー状態となる前記ころを受け止めてラジアル方向の位置ずれを阻止することを特徴とする。

このように、原動体（プーリ又は回転軸）に固定される原動輪（外輪又は内輪）から従動体（回転軸又はプーリ）に固定される従動輪（内輪又は外輪）への伝動径路にころ式一方向クラッチを介装し、ころを保持する保持器の形状・配置を次のように工夫している。すなわち、保持器の先端部がカム面上のころよりも原動輪側に位置して円周面に接触（又は接近）する領域を含むように形成されている。これによって、原動体（原動輪）の回転低下に基づいてころがカム面上を遮断状態に移動したとき、保持器は、ロック解除されてフリー状態となるころを受け止めてラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。したがって、ころが遮断状態を超えてさらに付勢方向とは逆方向に移動してくさび状空間の逆位置でロックされる（空転機能を失う）ことを防止して、動力の伝達・遮断が円滑に行えるようになる。

例えば、保持器の先端部には、原動輪の円周面に接触（又は接近）するようにカム面上のころに対応させて膨出部を形成することができる。このように、保持器に部分的な膨出部を形成することによって、保持器内部にころを収容する空間等を設けやすくなり、簡素な構造であっても動力の伝達・遮断が円滑に行えるようになる。また、遮断状態において保持器の膨出部のみを原動輪の円周面に接触させてラジアル方向の位置決めを行えるので、芯出しが容易になるとともに、遮断状態で原動輪と従動輪との相対回転に与える抵抗を小さくすることができる。

以上のように、ころを保持する保持器の形状・配置を工夫することにより、ころ式一方向クラッチの動力伝達遮断状態でのラジアル方向の位置決め（芯出し）が可能となる。よって、従来よりころ式一方向クラッチのラジアル方向の位置決めのためにアキシャル方向両側に配置されていたラジアル軸受（例えば玉軸受）を省略して、構造の簡素化とコストダウンを図ることも可能になる。

このような保持器（の膨出部）には、その内部にころを収容するためのポケット状空間が形成され、ころが遮断状態に移動したとき、保持器（の膨出部）は、ロック解除されてフリー状態となるころをポケット状空間で受け止めてラジアル方向の位置ずれを阻止することが望ましい。保持器内部（例えば膨出部内部）にころを収容するポケット状空間が設けられるので、動力遮断状態でのころの保持を安定させ、動力遮断時の誤作動（例えば、回転に伴う遠心力によりころが原動輪の円周面に接触して異常振動すること）を防止することができ、動力の伝達・遮断が円滑に行える。

そして、ころがカム面上を伝動状態から遮断状態に移動するとき、ころの直径をＤ0とし、そのころの軸線位置を通るラジアル方向において保持器の全高さをＨとして、保持器の先端部を、伝動状態にてＨ＜Ｄ0の関係を有する形態から、遮断状態にてＨ＞Ｄ0の関係を有する形態に変化するように形成することができる。伝動状態では保持器の全高さＨがころの直径Ｄ0よりも小であるから、ころが原動輪の円周面と従動輪のカム面とでロックされやすくなる。一方、遮断状態では保持器の全高さＨがころの直径Ｄ0よりも大になるから、ころが上記したポケット状空間へ収納されやすくなる。このように保持器の先端部形状を形成することにより、動力の伝達・遮断が一層円滑に行えるようになる。なお、保持器の先端部が膨出部を有する場合には、保持器の全高さＨには膨出部を含む。

具体的には、ころがカム面上で遮断状態に移動して保持器（のポケット状空間）で受け止められたとき、保持器の全高さＨは最大値Ｈmaxとなり、遮断状態でのカム面の回転半径をＲとし、原動輪の円周面軌道半径をＲ0として、保持器の最大全高さＨmaxは、Ｄ0＜Ｈmax≦｜Ｒ0−Ｒ｜を満たすように設定することができる。遮断状態において、保持器の最大全高さＨmaxが、ころの直径Ｄ0を上回り、かつ最大ラジアル隙間を意味する｜Ｒ0−Ｒ｜の数値と等しいか下回るので、カム面上のころを保持器（のポケット状空間）で受け止めしやすくなる。ただし、保持器（の膨出部）が原動輪の円周面と接触する場合に、保持器の最大全高さＨmaxは最大ラジアル隙間｜Ｒ0−Ｒ｜の数値と等しくなり、保持器（の膨出部）が原動輪の円周面と接近する場合（接触しない場合）に、Ｈmaxは｜Ｒ0−Ｒ｜の数値を下回る。

なお、｜Ｒ0−Ｒ｜の絶対値は、外輪が従動輪となってカム面を有する場合に適用される。また、従動輪のカム面が二面幅のとれる正多角形状（例えば正四角形状、正六角形状、正八角形状）のとき、二面幅をＷとすれば、Ｒ＝Ｗ／２と表わすことができる。

さらに、保持器の先端部が円形に形成されているとき、保持器の先端部半径Ｒhは、Ｒ＋Ｄ0＜Ｒh＜Ｒ0を満たすように設定することができる。このように、遮断状態において、保持器の先端部半径Ｒhは原動輪の円周面軌道半径Ｒ0を下回り、カム面の回転半径Ｒところの直径Ｄ0との和を上回るので、カム面上のころを保持器（のポケット状空間）で受け止めしやすくなる。なお、この関係は、内輪が従動輪となってカム面を有する場合にのみ適用される。

（実施例１）
次に、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。図１は本発明に係るプーリユニットの一例を示す正面半断面図、図２はそのプーリユニットに用いられるころ式一方向クラッチのＡ−Ａ断面図、図３はそのＣ部拡大図である。図１はオルタネータ（図示せず）に付設されるプーリユニット１００を示し、ベルトＢが巻掛けられてエンジンのクランクシャフトプーリ（図示せず）から動力伝動されるオルタネータプーリ（以下単にプーリともいう）１（原動体）と、プーリ１と同芯状に配置されて一体回転可能な筒状の回転軸２（従動体）とを備えている。

プーリ１から回転軸２に至る伝動径路であって両者１，２間に形成される環状空間には、環状空間のアキシャル方向中央部に配設されるころ式の一方向クラッチ３と、一方向クラッチ３のアキシャル方向両側にそれぞれ配設される深溝玉軸受（以下、単に軸受ともいう）４，４（転がり軸受）とを備えている。一方向クラッチ３は、プーリ１の回転数が回転軸２の回転数を所定値以上下回ったときにプーリ１から回転軸２への動力伝達を遮断する機能を有している。また、軸受４，４は、一方向クラッチ３に作用する主としてラジアル荷重を支持する機能を有している。

各軸受４は、内輪４１、外輪４２、複数の玉４３（転動体）、および波形の保持器４４を含む。図示例の軸受４では、内・外輪４１，４２間のアキシャル方向外端側のみにシール４５を取り付けている。このシール４５は、外輪４２の一方のシール取付溝４２ａに対して嵌入装着されており、そのリップが内輪４１に対して接触するようになっている。保持器４４は、その環状部の円周数カ所にアキシャル方向一方に開放するポケット４４ａを設けた構造であって、基本構成は一般的に周知のものになっている。この保持器４４は、例えばＳＰＣＣなどのプレス鋼板で形成される。なお、軸受４，４にはそれぞれ複列玉軸受を用いてもよい。

回転軸２の一端側の外周面には、軸受４のシール４５を外側から隠蔽するために、環状板７が例えば圧入により取り付けられている。

さらに図１及び図２に示すように、一方向クラッチ３は、プーリ１の内周面に固定されて一体回転する環状の外輪３１（原動輪）と、回転軸２の外周面に固定されて一体回転する環状の内輪３２（従動輪）と、外輪３１と内輪３２との間に形成される環状空間に軸線をアキシャル方向に沿わせて配置された複数（例えば８個）のころ３３と、環状空間内でころ３３を保持する保持器３４と、環状空間内で外輪３１の回転方向（例えば時計回り）とは反対側に向けて付勢する圧縮コイルばね３５（付勢部材）とを備えている。

具体的には図３において、内輪３２は外輪３１と同芯状に配置されるとともに、その外側には、回転半径が周方向に沿って変化するカム面３２ａが形成されている。ここではカム面３２ａは二面幅Ｗを有する断面正多角形状（例えば正八角形状）の各辺を短辺とする矩形状平面に形成されている（図５参照）。一方、外輪３１の内側には円周面３１ａ（軌道面）が形成され、円周面３１ａとカム面３２ａとの間にラジアル隙間が周方向に沿って変化するくさび状空間Ｋが形成されている。ころ３３は、このくさび状空間Ｋにおいて、圧縮コイルばね３５によりくさび状空間Ｋが狭まる方向（例えば反時計回り）に付勢されるとともに、その付勢力に抗して内輪３２のカム面３２ａ上を移動可能である。

図３及び図５に示すように、保持器３４は、内周部３４ａ（基端部）が内輪３２側に固定され、回転軸２と一体回転する。また、保持器３４の外周部３４ｂ（先端部）には、カム面３２ａに対応する位置にラジアル方向の内外に貫通するポケット状空間Ｐが周方向に沿って等間隔で複数（例えば８ヶ所）設けられている。各ポケット状空間Ｐ内にはころ３３及び圧縮コイルばね３５がそれぞれ収納され、圧縮コイルばね３５は保持器３４に一体形成された着座部３４ｃところ３３との間に架け渡されている。

さらに、保持器３４の外周部３４ｂには、カム面３２ａ上のころ３３及びポケット状空間Ｐに対応させて、ラジアル方向外側へ膨出する膨出部３４ｄが周方向に沿って等間隔で複数（例えば８ヶ所）形成されている。各膨出部３４ｄは、カム面３２ａ上のころ３３よりも外輪３１側に位置し、外輪３１の円周面３１ａに接近配置されている。そして、外輪３１がわずかに芯ずれを起こしたとき（あるいは起こしそうなとき）に、膨出部３４ｄは外輪３１の円周面３１ａに接触する。これによって、保持器３４の膨出部３４ｄには、その内部にころ３３を収容するためのポケット状空間Ｐが形成されることになる。

次に、図４を用いて一方向クラッチ３の作動を説明する。一方向クラッチ３は、外輪３１（プーリ１）から内輪３２（回転軸２）へ動力が伝達される伝動状態（ロック状態）と、外輪３１から内輪３２への動力伝達が遮断される遮断状態（フリー状態）とに切り換えられる。伝動状態においては、ころ３３が圧縮コイルばね３５（図３参照）の付勢力によってくさび状空間Ｋが狭まる方向に押圧されて外輪３１の円周面３１ａと内輪３２のカム面３２ａとでロックされる（図４の仮想線状態）。一方、遮断状態においては、ころ３３が圧縮コイルばね３５の付勢力に抗してくさび状空間Ｋ内を逆方向に移動する（図４の実線状態）。

そして、プーリ１（外輪３１）の回転が低下して、ころ３３が遮断状態（図４の実線状態）に移動したとき、保持器３４の膨出部３４ｄは、ロック解除されてフリー状態となるころ３３をポケット状空間Ｐで受け止めてラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。このように、ころ３３が遮断状態を超えてさらに付勢方向とは逆方向に移動してくさび状空間Ｋの逆位置でロックされる（空転機能を失う）ことを防止でき、動力の伝達・遮断が円滑に行えるようになる。

図４において、ころ３３がカム面３２ａ上を伝動状態から遮断状態に移動するとき、ころ３３の直径をＤ0とし、ころ３３の軸線位置を通るラジアル方向において保持器３４の膨出部３４ｄを含む全高さをＨとすると、保持器３４の外周部３４ｂは次のように形成されている。すなわち、保持器３４の外周部３４ｂは、伝動状態（仮想線状態）にてＨ＜Ｄ0の関係を有している。一方、保持器３４の外周部３４ｂは、遮断状態（実線状態）にてＨ＞Ｄ0の関係を有する形態に変化する。

つまり、伝動状態では保持器３４の膨出部３４ｄを含む全高さＨがころ３３の直径Ｄ0よりも小であるから、ころ３３が外輪３１の円周面３１ａと内輪３２のカム面３２ａとでロックされやすくなる。一方、遮断状態では保持器３４の全高さＨがころの直径Ｄ0よりも大になるから、ころ３３がポケット状空間Ｐへ収納されやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。このように保持器３４の外周部３４ｂ形状を形成することにより、動力の伝達・遮断が一層円滑に行えるようになる。

具体的には、ころ３３がカム面３２ａ上で遮断状態に移動して保持器３４のポケット状空間Ｐで受け止められたとき、保持器３４の全高さＨは最大値Ｈmaxとなる。このとき、遮断状態でのカム面３２ａの回転半径をＲ、外輪３１の円周面３１ａの軌道半径をＲ0とすると、保持器３４の最大全高さＨmaxは、
Ｄ0＜Ｈmax＝Ｒ0−Ｒ
と表わすことができる。

遮断状態において、保持器３４の最大全高さＨmaxが、ころ３３の直径Ｄ0を上回り、かつ最大ラジアル隙間を意味するＲ0−Ｒの数値と等しいので、保持器３４の膨出部３４ｄが外輪３１の円周面３１ａと接触し、カム面３２ａ上のころを保持器３４のポケット状空間Ｐで受け止めしやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。なお、内輪３２のカム面３２ａは二面幅を有する正多角形状（ここでは正六角形状）であり、二面幅Ｗ＝２Ｒに相当する。

（変形例）
実施例１のころ式一方向クラッチ３において、図２に示す断面多角形状の内輪に代わり、図１０のように円弧状等の湾曲状の凹曲面を有するカム面３２ａ’が形成された断面凹面形状の内輪３２’を用いてもよい。

（実施例２）
図６は本発明に係る他のプーリユニットに用いられるころ式一方向クラッチの拡大図、図７はその作動説明図である。図６に示すころ式一方向クラッチ１０３では、保持器１３４の外周部１３４ｂ（先端部）は全体が円形に形成され、遮断状態においてカム面３２ａ上のころ３３よりも外輪３１側に位置して外輪３１の円周面３１ａに接近するように配設され、膨出部を設けていない。また、保持器１３４には、その内部にころ３３を収容するためのポケット状空間Ｐが等間隔で複数（例えば６ヶ所）形成されている。

図７において、ころ３３がカム面３２ａ上を伝動状態から遮断状態に移動するとき、ころ３３の直径をＤ0とし、ころ３３の軸線位置を通るラジアル方向において保持器１３４の全高さをＨとすると、保持器１３４の外周部１３４ｂは次のように形成されている。すなわち、保持器１３４の外周部１３４ｂは、伝動状態（仮想線状態）にてＨ＜Ｄ0の関係を有している。一方、保持器１３４の外周部１３４ｂは、遮断状態（実線状態）にてＨ＞Ｄ0の関係を有する形態に変化する。

つまり、伝動状態では保持器１３４の全高さＨがころ３３の直径Ｄ0よりも小であるから、ころ３３が外輪３１の円周面３１ａと内輪３２のカム面３２ａとでロックされやすくなる。一方、遮断状態では保持器１３４の全高さＨがころの直径Ｄ0よりも大になるから、ころ３３がポケット状空間Ｐへ収納されやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。このように保持器１３４の外周部１３４ｂ形状を形成することにより、動力の伝達・遮断が一層円滑に行えるようになる。

具体的には、ころ３３がカム面３２ａ上で遮断状態に移動して保持器１３４のポケット状空間Ｐで受け止められたとき、保持器１３４の全高さＨは最大値Ｈmaxとなる。このとき、遮断状態でのカム面３２ａの回転半径をＲ、外輪３１の円周面３１ａの軌道半径をＲ0とすると、保持器１３４の最大全高さＨmaxは、
Ｄ0＜Ｈmax＜Ｒ0−Ｒ
と表わすことができる。

遮断状態において、保持器１３４の最大全高さＨmaxが、ころ３３の直径Ｄ0を上回り、かつ最大ラジアル隙間を意味するＲ0−Ｒの数値を下回るので、保持器１３４の外周部１３４ｂが外輪３１の円周面３１ａと接近し、カム面３２ａ上のころ３３を保持器１３４のポケット状空間Ｐで受け止めしやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。なお、内輪３２のカム面３２ａは二面幅を有する正多角形状（ここでは正六角形状）であり、二面幅Ｗ＝２Ｒに相当する。

なお、保持器１３４は、外周部１３４ｂが半径Ｒhを有する円形に形成されているので、保持器１３４の外周部１３４ｂ半径Ｒhは、
Ｒ＋Ｄ0＜Ｒh＜Ｒ0
の範囲内に設定されている。

さらに、保持器１３４の外周部１３４ｂが円形に形成されているとき、保持器１３４の外周部１３４ｂの半径Ｒhは、Ｒ＋Ｄ0＜Ｒh＜Ｒ0を満たすように設定することができる。このように、遮断状態において、保持器１３４の外周部１３４ｂ半径Ｒhは外輪３１の円周面３１ａの軌道半径Ｒ0を下回り、カム面３２ａの回転半径Ｒところ３３の直径Ｄ0との和を上回るので、カム面３２ａ上のころ３３を保持器１３４のポケット状空間Ｐで受け止めしやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。

（実施例３）
図８は本発明に係るさらに他のプーリユニットに用いられるころ式一方向クラッチの作動説明図である。図８に示すころ式一方向クラッチ２０３は、コンプレッサ（図示せず）を駆動する自動車用エンジン（図示せず）のプーリユニットに用いられる。そこで、原動輪としての内輪２３２は、エンジンのクランクシャフトに直結される原動体としてのエンジン出力軸２０２（回転軸）に固定されて一体回転する。一方、従動輪としての外輪２３１は、エンジン出力軸２０２と同芯状に配置される従動体としてのエンジンプーリ２０１（プーリ）に固定されて一体回転する。したがって、ころ式一方向クラッチ２０３は、エンジン出力軸２０２（内輪２３２）からエンジンプーリ２０１（外輪２３１）への動力伝達を遮断する機能を有する。また、カム面２３１ａが外輪２３１の内周面に形成され、円周面２３２ａ（軌道面）が内輪２３２の外周面に形成されている。

さらに、保持器２３４の内周部２３４ｂには、カム面２３１ａ上のころ３３及びポケット状空間Ｐに対応させて、ラジアル方向内側へ膨出する膨出部２３４ｄが周方向に沿って等間隔で複数（例えば６ヶ所）形成されている。各膨出部２３４ｄは、カム面２３１ａ上のころ３３よりも内輪２３２側に位置して内輪２３２の円周面２３２ａに接近している。これによって、保持器２３４の膨出部２３４ｄには、その内部にころ３３を収容するためのポケット状空間Ｐが形成されることになる。

次に、図８を用いて一方向クラッチ２０３の作動を説明する。一方向クラッチ２０３は、内輪２３２（回転軸２０２）から外輪２３１（プーリ２０１）へ動力が伝達される伝動状態（ロック状態）と、内輪２３２から外輪２３１への動力伝達が遮断される遮断状態（フリー状態）とに切り換えられる。伝動状態においては、ころ３３が圧縮コイルばね３５（図３参照）の付勢力によってくさび状空間Ｋが狭まる方向に押圧されて内輪２３２の円周面２３２ａと外輪２３１のカム面２３１ａとでロックされる（図８の仮想線状態）。一方、遮断状態においては、ころ３３が圧縮コイルばね３５の付勢力に抗してくさび状空間Ｋ内を逆方向に移動する（図８の実線状態）。

そして、回転軸２０２（内輪２３２）の回転が低下して、ころ３３が遮断状態（図８の実線状態）に移動したとき、保持器２３４の膨出部２３４ｄは、ロック解除されてフリー状態となるころ３３をポケット状空間Ｐで受け止めてラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。このように、ころ３３が遮断状態を超えてさらに付勢方向とは逆方向に移動してくさび状空間Ｋの逆位置でロックされる（空転機能を失う）ことを防止でき、動力の伝達・遮断が円滑に行えるようになる。

図８において、ころ３３がカム面２３１ａ上を伝動状態から遮断状態に移動するとき、ころ３３の直径をＤ0とし、ころ３３の軸線位置を通るラジアル方向において保持器２３４の膨出部２３４ｄを含む全高さをＨとすると、保持器２３４の内周部２３４ｂは次のように形成されている。すなわち、保持器２３４の内周部２３４ｂは、伝動状態（仮想線状態）にてＨ＜Ｄ0の関係を有している。一方、保持器２３４の内周部２３４ｂは、遮断状態（実線状態）にてＨ＞Ｄ0の関係を有する形態に変化する。

つまり、伝動状態では保持器２３４の膨出部２３４ｄを含む全高さＨがころ３３の直径Ｄ0よりも小であるから、ころ３３が内輪２３２の円周面２３２ａと外輪２３１のカム面２３１ａとでロックされやすくなる。一方、遮断状態では保持器２３４の全高さＨがころの直径Ｄ0よりも大になるから、ころ３３がポケット状空間Ｐへ収納されやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。このように保持器２３４の内周部２３４ｂ形状を形成することにより、動力の伝達・遮断が一層円滑に行えるようになる。

具体的には、ころ３３がカム面２３１ａ上で遮断状態に移動して保持器２３４のポケット状空間Ｐで受け止められたとき、保持器２３４の全高さＨは最大値Ｈmaxとなる。このとき、遮断状態でのカム面２３１ａの回転半径をＲ、内輪２３２の円周面２３２ａの軌道半径をＲ0とすると、保持器２３４の最大全高さＨmaxは、
Ｄ0＜Ｈmax＜Ｒ−Ｒ0
と表わすことができる。

遮断状態において、保持器２３４の最大全高さＨmaxが、ころ３３の直径Ｄ0を上回り、かつ最大ラジアル隙間を意味するＲ−Ｒ0の数値を下回るので、保持器２３４の膨出部２３４ｄが内輪２３２の円周面２３２ａと接近し、カム面２３１ａ上のころ３３を保持器２３４のポケット状空間Ｐで受け止めしやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。なお、外輪２３１のカム面２３１ａは二面幅を有する正多角形状（ここでは正六角形状）であり、伝動状態での二面幅Ｗ＝２Ｒに相当する。

（実施例４）
図９は本発明に係るさらに他のプーリユニットに用いられるころ式一方向クラッチの作動説明図である。図９に示すころ式一方向クラッチ３０３は、図８（実施例３）において、保持器２３４の内周部２３４ｂが半径Ｒhを有する円形になるように変形を加えたものである。

具体的には、ころ３３がカム面２３１ａ上で遮断状態に移動して保持器２３４のポケット状空間Ｐで受け止められたとき、保持器２３４の全高さＨは最大値Ｈmaxとなる。このとき、遮断状態でのカム面２３１ａの回転半径をＲ、内輪２３２の円周面２３２ａの軌道半径をＲ0とすると、保持器２３４の最大全高さＨmaxは、
Ｄ0＜Ｈmax＜Ｒ−Ｒ0
と表わすことができる。

遮断状態において、保持器２３４の最大全高さＨmaxが、ころ３３の直径Ｄ0を上回り、かつ最大ラジアル隙間を意味するＲ−Ｒ0の数値を下回るので、保持器２３４の膨出部２３４ｄが内輪２３２の円周面２３２ａと接近し、カム面２３１ａ上のころ３３を保持器２３４のポケット状空間Ｐで受け止めしやすくなり、ラジアル方向の位置ずれ（芯ずれ）を阻止することができる。なお、外輪２３１のカム面２３１ａは二面幅を有する正多角形状（ここでは正六角形状）であり、伝動状態での二面幅Ｗ＝２Ｒに相当する。

なお、他の実施例や変形例において、実施例１（図１〜図５）と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略した。また、実施例１の変形例（図１０）は、実施例２〜４ともそれぞれ適宜組み合わせて実施することができる。

本発明に係るプーリユニットの一例を示す正面半断面図。 図１に用いられるころ式一方向クラッチのＡ−Ａ断面図。 図２のＣ部拡大図。 ころ式一方向クラッチの作動説明図。 内輪と保持器の分解斜視図。 本発明に係る他のプーリユニットに用いられるころ式一方向クラッチの図３に相当する拡大図。 図６のころ式一方向クラッチの作動説明図。 本発明に係るさらに他のプーリユニットに用いられるころ式一方向クラッチの作動説明図。 本発明に係るさらに他のプーリユニットに用いられるころ式一方向クラッチの作動説明図。 図２の変形例を示す要部断面説明図。

符号の説明

１ オルタネータプーリ（プーリ；原動体）
２ 回転軸（従動体）
３ 一方向クラッチ
３１ 外輪（原動輪）
３１ａ 円周面（軌道面）
３２ 内輪（従動輪）
３２ａ カム面
３３ ころ
３４ 保持器
３４ａ 内周部（基端部）
３４ｂ 外周部（先端部）
３４ｄ 膨出部
３５ 圧縮コイルばね（付勢部材）
１００ プーリユニット
Ｂ ベルト
Ｋ くさび状空間
Ｐ ポケット状空間

Claims (6)

1. ベルトが巻掛けられるプーリと、そのプーリと同芯状に配置され一体回転可能な回転軸とのうち一方を原動体、他方を従動体とし、原動体から従動体に至る伝動径路に、前記原動体の回転数が前記従動体の回転数を所定値以上下回ったときに前記原動体から従動体への動力伝達を遮断する一方向クラッチが介装されたプーリユニットであって、
   前記一方向クラッチは、
   円周面を有し、前記原動体に固定されて一体回転する環状の原動輪と、
   その原動輪と同芯状に配置されるとともに、回転半径が周方向に沿って変化するカム面を有し、前記従動体に固定されて一体回転する環状の従動輪と、
   それら原動輪の円周面と従動輪のカム面との間に形成されるラジアル隙間が周方向に沿って変化するくさび状空間において、自身の軸線がアキシャル方向に配置されて前記従動輪のカム面上を移動可能なころと、
   そのころを前記くさび状空間が狭まる方向であって、前記原動輪の回転方向とは反対側に付勢する付勢部材と、
   基端部が前記従動輪側に固定されて前記ころを前記くさび状空間内において保持するとともに、先端部が前記カム面上のころよりも前記原動輪側に位置して前記円周面に接触又は接近する領域を含むように形成された保持器とを備え、
   前記ころが前記付勢部材の付勢力によって前記くさび状空間において前記円周面とカム面とでロックされることにより前記原動輪から従動輪へ動力が伝達される伝動状態と、前記ころが前記付勢部材の付勢力に抗して前記くさび状空間を移動することにより前記原動輪から従動輪への動力伝達が遮断される遮断状態とに切り換えられるとともに、
   前記原動体の回転低下に基づき前記ころが前記遮断状態に移動したとき、前記保持器は、ロック解除されてフリー状態となる前記ころを受け止めてラジアル方向の位置ずれを阻止することを特徴とするプーリユニット。
2. ベルトが巻掛けられるプーリと、そのプーリと同芯状に配置され一体回転可能な回転軸とのうち一方を原動体、他方を従動体とし、原動体から従動体に至る伝動径路に、前記原動体の回転数が前記従動体の回転数を所定値以上下回ったときに前記原動体から従動体への動力伝達を遮断する一方向クラッチが介装されたプーリユニットであって、
   前記一方向クラッチは、
   円周面を有し、前記原動体に固定されて一体回転する環状の原動輪と、
   その原動輪と同芯状に配置されるとともに、回転半径が周方向に沿って変化するカム面を有し、前記従動体に固定されて一体回転する環状の従動輪と、
   それら原動輪の円周面と従動輪のカム面との間に形成されるラジアル隙間が周方向に沿って変化するくさび状空間において、自身の軸線がアキシャル方向に配置されて前記従動輪のカム面上を移動可能なころと、
   そのころを前記くさび状空間が狭まる方向であって、前記原動輪の回転方向とは反対側に付勢する付勢部材と、
   基端部が前記従動輪側に固定されて前記ころを前記くさび状空間内において保持するとともに、先端部が前記カム面上のころよりも前記原動輪側に位置して前記円周面に接触又は接近するように前記カム面上のころに対応させて膨出部が形成された保持器とを備え、
   前記ころが前記付勢部材の付勢力によって前記くさび状空間において前記円周面とカム面とでロックされることにより前記原動輪から従動輪へ動力が伝達される伝動状態と、前記ころが前記付勢部材の付勢力に抗して前記くさび状空間を移動することにより前記原動輪から従動輪への動力伝達が遮断される遮断状態とに切り換えられるとともに、
   前記原動体の回転低下に基づき前記ころが前記遮断状態に移動したとき、前記保持器の膨出部は、ロック解除されてフリー状態となる前記ころを受け止めてラジアル方向の位置ずれを阻止することを特徴とするプーリユニット。
3. 前記保持器には、その内部に前記ころを収容するためのポケット状空間が形成され、
   前記ころが前記遮断状態に移動したとき、前記保持器は、ロック解除されてフリー状態となる前記ころを前記ポケット状空間で受け止めてラジアル方向の位置ずれを阻止する請求項１又は２に記載のプーリユニット。
4. 前記ころが前記カム面上を前記伝動状態から遮断状態に移動するとき、
   前記ころの直径をＤ0とし、そのころの軸線位置を通るラジアル方向において前記保持器の全高さをＨとして、
   前記保持器の先端部は、前記伝動状態にてＨ＜Ｄ0の関係を有する形態から、前記遮断状態にてＨ＞Ｄ0の関係を有する形態に変化するように形成されている請求項１又は２に記載のプーリユニット。
5. 前記ころが前記カム面上で前記遮断状態に移動して前記保持器で受け止められたとき、前記保持器の全高さＨは最大値Ｈmaxとなり、
   前記遮断状態でのカム面の回転半径をＲとし、前記原動輪の円周面軌道半径をＲ0として、前記保持器の最大全高さＨmaxは、
   Ｄ0＜Ｈmax≦｜Ｒ0−Ｒ｜
   を満たすように設定されている請求項４に記載のプーリユニット。
6. 前記保持器の先端部が円形に形成されているとき、前記保持器の先端部半径Ｒhは、
   Ｒ＋Ｄ0＜Ｒh＜Ｒ0
   を満たすように設定されている請求項５に記載のプーリユニット。

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