JP2012172790A - Pulley device with built-in one-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、例えば自動車用の発電機であるオルタネータの回転軸の端部に固定し、エンジンのクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリとの間に無端ベルトを掛け渡す事により、前記オルタネータを駆動する為に利用する。 The pulley device with a built-in one-way clutch of the present invention is, for example, an endless belt that is fixed to an end of a rotating shaft of an alternator that is a generator for an automobile, and a drive pulley that is fixed to an end of an engine crankshaft. It is used to drive the alternator by passing it over.
自動車の走行用エンジンを駆動源として、自動車に必要な発電を行うオルタネータの構造が、例えば特許文献1に記載されている。図6は、この特許文献1に記載されたオルタネータ1を示している。ハウジング2の内側に回転軸3を、1対の転がり軸受4、4により、回転自在に支持している。この回転軸3の中間部には、ロータ5と整流子6とを設けている。又、この回転軸3の一端部(図6の右端部)で前記ハウジング2外に突出した部分には、プーリ7を固定している。エンジンへの組み付け状態では、このプーリ7に無端ベルトを掛け渡し、エンジンのクランクシャフトにより、前記回転軸3を回転駆動自在とする。
For example, Patent Document 1 discloses a structure of an alternator that generates electric power necessary for an automobile using an automobile traveling engine as a drive source. FIG. 6 shows an alternator 1 described in Patent Document 1. A rotating
前記プーリ7として従来一般的には、単に前記回転軸3に固定しただけのものを使用していた。これに対して近年、無端ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、無端ベルトから回転軸への動力の伝達を自在とし、無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、プーリと回転軸との相対回転を自在とする、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置が各種提案され、一部で使用されている。例えば、特許文献2〜7等に、上述の様な機能を有する一方向クラッチ内蔵型プーリ装置が記載されている。又、一部ではこの様な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置が、実際に使用されている。
Conventionally, as the pulley 7, a pulley that is simply fixed to the rotating
図7は、このうちの特許文献6に記載されている一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示している。この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8は、オルタネータ1(図6参照)等の回転軸3の先端部にボルト8により結合固定自在なスリーブ9を有する。そして、このスリーブ9の周囲にプーリ7aを、このスリーブ9と同心に配置し、これらスリーブ9の外周面とプーリ7aの内周面との間に、1対のサポート軸受10、10と一方向クラッチ11とを設けている。このうちのサポート軸受10、10は、前記プーリ7aに加わるラジアル荷重を支承しつつ、前記スリーブ9とプーリ7aとの相対回転を可能とする。又、前記一方向クラッチ11は、前記プーリ7aが前記スリーブ9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、このプーリ7aからこのスリーブ9への回転力の伝達を可能とする。
FIG. 7 shows the one-way clutch built-in pulley apparatus described in
前記一方向クラッチ11を構成し、前記プーリ7aの軸方向中間部に内嵌固定した一方向クラッチ用外輪12の内周面には、ランプ部と呼ばれる複数の凹部13を、円周方向に亙って等間隔に形成し、前記内周面をカム面14としている。これに対して、前記一方向クラッチ11を構成する、前記スリーブ9の軸方向中間部に外嵌固定した一方向クラッチ用内輪15の外周面は、ほぼ軸方向全長に亙り単なる円筒面としている。又、これら一方向クラッチ用外輪12及び一方向クラッチ用内輪15と共に前記一方向クラッチ11を構成する複数個のローラ16は、前記一方向クラッチ用外輪12と共に回転するクラッチ用保持器17に、転動及び円周方向に亙る若干の変位自在に支持している。そして、このクラッチ用保持器17に設けた柱部と前記各ローラ16との間にばねを設けている。これら各ばねは前記各ローラ16を、前記カム面14と前記一方向クラッチ用内輪15の外周面との間に形成される円筒状隙間の寸法のうち、直径方向に関する幅が狭くなった部分に向け、弾性的に押圧している。
A plurality of
一方、前記プーリ7aの軸方向両端寄り部分内周面と前記スリーブ9の軸方向両端寄り部分外周面とに、それぞれが前記各サポート軸受10、10を構成する、外輪18及び内輪19を嵌合固定している。そして、前記外輪18の内周面に形成した外輪軌道20と、前記内輪19の外周面に形成した内輪軌道21との間に、複数の玉22を転動自在に設けている。又、前記プーリ7a及びスリーブ9の軸方向両端側に存在する、前記各外輪18の端部内周面と前記各内輪19の端部外周面との間に、それぞれシールリング23、23を設け、前記各サポート軸受10、10及び一方向クラッチ11の内部空間を密封している。一方、前記スリーブ9の前記回転軸3と反対側の端部の外周面に環状部材24を、この端部側に設けたサポート軸受10と対向させる状態で外嵌固定している。
On the other hand, the
上述の様な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8を使用する理由は、次の通りである。前記走行用エンジンのクランクシャフトには爆発に同期した回転速度の変動があるが、この走行用エンジンがディーゼルエンジン或は直噴式のガソリンエンジンであった場合、アイドリング時等、低回転時にはクランクシャフトの回転角速度の変動が特に大きくなる。この結果、前記クランクシャフトの端部に固定した駆動プーリに掛け渡した無端ベルト26の走行速度も細かく変動する事になる。一方、この無端ベルト26によりプーリ7aを介して回転駆動されるオルタネータ1の回転軸3は、この回転軸3並びにこの回転軸3に固定したロータ5及び整流子6(図6参照)等の慣性質量に基づき、それ程急激には変動しない。従って、前記図6に示した構造の様に、単にプーリ7を回転軸3に対し固定しただけの場合には、ベルトの走行速度低下時に前記回転軸3の回転速度がそのまま低下し、オルタネータ1の発電効率が低下する。同時に、クランクシャフトの回転角速度の変動に伴い、前記無端ベルト26とプーリ7とが両方向に擦れ合う傾向となる。この結果、このプーリ7と擦れ合う前記無端ベルト26(図6)に、繰り返し異なる方向の応力が作用して、この無端ベルト26とプーリ7との間に滑りが発生し易くなったり、或はこの無端ベルト26の寿命が短くなったりする原因となる。
The reason why the
又、上述の様なオルタネータ1の発電効率の低下、並びにプーリ7の外周面と無端ベルト26の内周面との摩擦に基づく無端ベルト26の寿命低下は、走行時に加減速を繰り返す事によっても生じる。即ち、加速時には無端ベルト26側からプーリ7に駆動力が伝達されるのに対し、減速時には上述の様に慣性に基づいて回転し続けようとするプーリ7に、前記無端ベルト26から制動力が作用する。この制動力に基づいて発電効率が低下するだけでなく、この制動力と前記駆動力とは、前記無端ベルト26の内周面に対し逆方向の摩擦力として作用するので、やはりこの無端ベルト26の寿命低下の原因となる。特に、トラックの様に排気ブレーキを備えた車両の場合には、アクセルオフ時に於けるクランクシャフトの回転低下の減速度が著しく、前記制動力に基づいて前記無端ベルト26の内周面に加わる摩擦力が大きくなる結果、前記発電効率並びに寿命の低下が著しい。
Further, the decrease in the power generation efficiency of the alternator 1 as described above and the decrease in the service life of the
そこで、上述の様なプーリ7として、前記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8を使用する。これにより、前記無端ベルト26の走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、一方向クラッチ11を構成する各ローラ16が、一方向クラッチ用内輪15の外周面と一方向クラッチ用外輪12の内周面との間に形成される円筒状隙間の寸法のうち、直径方向に関する幅が狭くなった部分に食い込んで(ロック状態となって)、前記プーリ7から回転軸3への回転力の伝達を自在とする。反対に前記無端ベルト26の走行速度が低下傾向にある場合には、前記各ローラ16が前記円筒状隙間のうちの幅が広くなった部分に移動し、これら各ローラ16が当該部分で転動自在となって(オーバラン状態となって)、前記プーリ7と回転軸3との相対回転を自在とする。即ち、前記無端ベルト26の走行速度が低下傾向にある場合には、前記プーリ7の回転角速度を前記回転軸3の回転角速度よりも遅くして、前記無端ベルト26とプーリ7との当接部が強く擦れ合う事を防止する。この様にして、オルタネータの発電効率を確保すると共に、プーリ7と無端ベルト26との擦れ合い部に作用する応力の方向を一定にし、この無端ベルト26とプーリ7との間に滑りが発生したり、或はこの無端ベルト26の寿命が低下する事を防止する。
Therefore, the
又、図7に示した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8の場合には、上述の様な基本構造に加えて、スリーブ9の回転軸3と反対側の端部の外周面に環状板24を、この端部側に設けたサポート軸受10と対向させる状態で固定している。又、この環状板24の径方向外端面を、前記プーリ7aの内周面に、摺接若しくは近接対向している。この様にして当該部分にラビリンスシールを構成している。
この様な構造によれば、前記スリーブ9の外周面とプーリ7aの外周面との間の内部空間の軸方向両端部のうち、特に、泥水等の異物が進入し易い、前記回転軸3と反対側の端部での密封性を高められる。
Further, in the case of the one-way clutch built-in
According to such a structure, among the axial ends of the inner space between the outer peripheral surface of the
上述の様な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8は、エンジンやオルタネータの回転軸に組み付けられて自動車のエンジンルーム内に収納されるが、エンジンルームの洗浄の際、洗浄器から噴射した高圧の水、又は蒸気等がプーリ装置に掛かる場合がある。図7に示した環状部材24は、この環状部材24の円筒面状の内周面を、前記スリーブ9の外周面に圧入により外嵌固定している。この為、前記高圧の水、又は蒸気等により、前記杆状部材24に軸方向内側向きの外力が加わると、この杆状部材24の径方向内端縁が軸方向内側へずれたり、この杆状部材24の径方向外端寄り部分が撓んで、水、又は蒸気等がプーリ装置の内部空間に浸入してしまう恐れがある。
The
又、前記環状部材24が前記スリーブ9に対し、このスリーブ9の中心軸に対し傾斜した状態で固定された場合には、前記環状部材24によるシール性が悪化するだけでなく、著しい場合には、前記環状部材24の外径寄り部分が前記一方(図7の左側)のサポート軸受10の外輪18等と摺接して、回転抵抗が増大する可能性がある。この為、前記図7に示した構造を実施する場合には、前記スリーブ9の前記回転軸3の基端側と反対側の端部で、前記一方のサポート軸受10の外端面よりも軸方向外側に突出する部分の軸方向長さを大きくすると共に、前記環状部材24の厚さを大きくして、この環状部材24が傾斜するのを防止する必要がある。但し、この様にした場合には、前記スリーブ9の軸方向長さが大きくなるだけでなく、前記環状部材24の厚さも、本来の機能上必要とされる以上に大きくなる。この為、一方向クラッチ用内蔵型プーリ装置8の大型化や重量の増大を招く原因となるだけでなく、前記一方のサポート軸受10の圧入作業が面倒になる。
Further, when the
又、図8は、特許文献8に記載された一方向クラッチ内臓型プーリ装置の構造を示している。この一方向クラッチ内臓型プーリ装置8aは、オルタネータ1(図6参照)等の回転軸(図示省略)の先端部に設けた雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部25を、その内周面の軸方向中間部に設けたスリーブ9aを有する。又、前記雌ねじ部25と雄ねじ部との螺合作業を容易にする為に、このスリーブ9aの一端部(図8の左端部)内周面に六角孔部26を形成し、この六角孔部26に六角レンチ等の工具の先端部を係止自在としている。尚、一方向クラッチを構成する外輪等の構成要素の構造は、前記図7の構造と異なるが、従来から知られた構造であり、本発明との関係でも重要ではない為、説明は省略する。その他の基本構造は、前記図7に示した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8と同様である。
FIG. 8 shows the structure of the one-way clutch built-in pulley device described in
更に、プーリ7bの内周面の軸方向一端部に係止溝27を、このプーリ7bの本体部分内周面よりも全周に亙り凹んだ状態で形成している。そして、このプーリ7bの軸方向一端部内周面とスリーブ9aの軸方向一端部外周面との間に第二のシールリング28を、その外周縁部を前記係止溝27に内嵌固定する状態で設けている。
Further, a locking
この様な一方向クラッチ内臓型プーリ装置8aの場合、前記プーリ7bの内周面の軸方向一端部に係止溝27を設ける必要があるが、当該部分のこのプーリ7bの厚さが十分でない場合には、この係止溝27を設ける事ができない。又、このプーリ7bの、軸方向一端縁の位置が、一方(図8の左側)のサポート軸受10の軸方向一端縁よりも或る程度外側に突出していない場合、やはり前記係止溝27を設ける事ができない。
又、前記図7に示した従来構造の第1例の場合と同様に、エンジンルームの洗浄の際、洗浄器から噴射した高圧の水、又は蒸気が、この第二のシールリング28に掛かる場合がある。この際、高圧の水、又は蒸気等により、第二のシールリング28に軸方向内側向きの外力が加わっても、前記係止溝27に内嵌されているこの第二のシールリング28の外周縁は、この外力に対して抵抗力を保持できる。一方、内周縁は、この外力により軸方向内側へ撓んで、前記水や蒸気等の異物がプーリ装置の内部空間に浸入してしまう恐れがある。
In the case of such a one-way clutch built-in
Further, as in the case of the first example of the conventional structure shown in FIG. 7, when the engine room is cleaned, high-pressure water or steam sprayed from the cleaner is applied to the
又、図9は、特許文献9に記載された一方向クラッチ内臓型プーリ装置の構造を示している。この一方向クラッチ内臓型プーリ装置8bは、前記図8に示した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8aと同様の基本構造を有する。
又、プーリ7cの外周面のうち軸方向一端寄り部分に、プーリ側凹溝29が形成されている。
又、スリーブ9bの内周面のうち軸方向一端寄り部分に、スリーブ側凹溝30が形成されている。
FIG. 9 shows the structure of the one-way clutch built-in pulley apparatus described in
Further, a pulley-
Further, a sleeve-side
又、円輪状であるシール本体部31と、このシール本体部31の外周縁から、前記プーリ7cに近付く方向(図9の右方向)に略直角に延出した外側フランジ部32と、前記シール本体部31の内周縁から、前記スリーブ9bに近付く方向(図9の右方向)に略直角に延出した内側フランジ部33とから成る第二のシールリング28aを有する。
又、前記外側フランジ部32の内周面の先端部(図9の右側端部)には、凸部34が設けられている。
又、前記内側フランジ部33の外周面の先端部(図9の右側端部)には、係止凸部35が設けられている。
An
Further, a
Further, a locking
この様な第二のシールリング28aは、組付け状態で、前記内側フランジ部33を前記スリーブ9bの端部に内嵌すると共に、前記内側フランジ部33の係止凸部35を、前記スリーブ9bのスリーブ側凹溝30に係合させている。
又、前記シール本体部31を一方(図9の左側)のサポート軸受10よりも軸方向外側に位置させた状態で、このシール本体部31の軸方向片側面(図9の右側面)の径方向外方寄り部分を、対向する前記プーリ7cの軸方向一端面(図9の左端面)に摺接若しくは近接対向させている。又、軸方向に関して、前記外側フランジ部32の凸部34と、前記プーリ7cのプーリ側凹部29とを整合させた状態で、この凸部を含む外側フランジ部32の内周面を、このプーリ側凹部29を含むプーリ7cの軸方向一端寄り外周面に摺接若しくは近接対向させている。この様にして当該部分にラビリンスシールを構成している。
In the assembled state, the
Further, in a state where the seal
この様な一方向クラッチ内臓型プーリ装置8bの場合、前記スリーブ9bの軸方向中間部に形成した雌ねじ部25を、回転軸(図示省略)の先端部に形成した雄ねじ部に螺合して結合する為に、前記スリーブ9bの内周面の軸方向一端部に正六角形の六角孔部26を設けている。従って、結合作業を行うには、前記スリーブ9bの軸方向一端部から前記第二のシールリング28aを取り外す必要がある。この為、図9に示した構造を有する一方向クラッチ内蔵型プーリ装置をオルタネータメーカに納入する場合には、前記第二のシールリング28aを前記スリーブ9bから分離した状態で行う。そして、納入後に、前記オルタネータメーカで、前記スリーブ9bと回転軸とを結合した後、前記スリーブ9bの軸方向一端部に前記第二のシールリング28aを取り付ける。この様にしてオルタネータに一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を組み付けるのは、この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の搬送作業が面倒になるだけでなく、前記オルタネータメーカでの作業者の負担が大きくなる為、好ましくない。
In the case of such a one-way clutch built-in
又、図10は、同じく特許文献9に記載された一方向クラッチ内臓型プーリ装置の構造を示している。この一方向クラッチ内臓型プーリ装置8cは、前記図8に示した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8aと同様の基本構造を有する。
FIG. 10 shows the structure of the one-way clutch built-in type pulley apparatus described in
又、円輪状であるシール本体部31と、このシール本体部31の径方向外端縁から、プーリ7dに近付く方向に、このプーリ7dの軸方向一端側の外周面に沿う様に延出した外側フランジ部32aとから成る第二のシールリング28bを有する。
Further, the seal
この様な第二のシールリング28bは、前記シール本体部31を一方(図10の左側)のサポート軸受10よりも軸方向外側に位置させた状態で、円筒状の内周面をスリーブ9cの外周面の軸方向外端寄り部分に、圧入により外嵌固定している。この状態で、前記シール本体部31の軸方向片側面(図10の右側面)の径方向外側寄り部分を、対向する前記プーリ7dの軸方向一端面(図10左側面)に摺接若しくは近接対向させている。更に、前記外側フランジ部32aの内周面を、前記プーリ7dの外周面の軸方向一端寄り部分に摺接若しくは近接対向させている。この様にして当該部分にラビリンスシールを構成している。
Such a
図10に示した構造の場合、前記第二のシールリング28bは、この第二のシールリング28bの円筒状の内周面を前記スリーブ9cの外周面に圧入により外嵌固定している。この為、エンジンルームの洗浄の際、洗浄器から噴射した高圧の水や蒸気により、前記第二のシールリング28bに軸方向内側向きの外力が加わると、この第二のシールリング28bの径方向内端縁が軸方向内側へずれてしまう恐れがある。
In the case of the structure shown in FIG. 10, the
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、一方向クラッチ内臓型プーリ装置を構成する第二のシールリングの軸方方向に関する位置決めを確実に図る事により、このプーリ装置の内部空間への異物の浸入を防止できる構造を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention ensures the positioning in the axial direction of the second seal ring constituting the one-way clutch built-in pulley device, thereby allowing foreign matter to enter the internal space of the pulley device. It was invented to realize a structure that can prevent the intrusion of water.
本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、スリーブと、プーリと、一方向クラッチと、1対のサポート軸受とを備える。
このうちの、スリーブは、回転軸の先端部に結合固定自在である。
又、前記プーリは、このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置している。
又、前記一方向クラッチは、前記スリーブの外周面の軸方向中間部と前記プーリの内周面の軸方向中間部との間に設け、このプーリが前記スリーブに対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これらプーリとスリーブとの間での回転力の伝達を可能とする。
又、前記両サポート軸受は、前記一方向クラッチを軸方向両側から挟む状態で、前記スリーブの外周面とプーリの内周面との間に設けられて、このプーリに加わるラジアル荷重を支承しつつこれらスリーブとプーリとの相対回転を可能とする。
The one-way clutch built-in pulley apparatus of the present invention includes a sleeve, a pulley, a one-way clutch, and a pair of support bearings.
Of these, the sleeve can be coupled and fixed to the tip of the rotating shaft.
The pulley is arranged around the sleeve and concentric with the sleeve.
The one-way clutch is provided between an axial intermediate portion of the outer peripheral surface of the sleeve and an axial intermediate portion of the inner peripheral surface of the pulley, and the pulley tends to rotate relative to the sleeve in a predetermined direction. Only when this is the case, it is possible to transmit the rotational force between the pulley and the sleeve.
The both support bearings are provided between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the pulley with the one-way clutch sandwiched from both sides in the axial direction, and support a radial load applied to the pulley. These sleeves and pulleys can be rotated relative to each other.
特に、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、前記スリーブの外周面の軸方向両端部のうち、少なくとも前記回転軸の基端側と反対側の端部でこの端部側に設けたサポート軸受よりも軸方向外側に外れた部分に、凹溝が設けられている。
又、第二のシール部材を、この第二のシール部材の径方向内端部に設けた凸部と、前記スリーブの外周面に形成した前記凹溝とを係合した状態で、このスリーブに外嵌固定する。更に、前記第二のシール部材の軸方向片側面の径方向外端寄り部分を、前記プーリの軸方向一端面に(極く軽い当接圧で。以下同じ。)摺接若しくは近接対向させる。
In particular, the pulley device with a built-in one-way clutch according to the present invention has a support provided on the end side at least at the end opposite to the base end side of the rotating shaft among the axial ends of the outer peripheral surface of the sleeve. A groove is provided in a portion that is outside of the bearing in the axial direction.
Further, the second seal member is engaged with the sleeve in a state in which the convex portion provided at the radially inner end of the second seal member is engaged with the concave groove formed on the outer peripheral surface of the sleeve. Fix externally. Further, a radially outer end portion of one side surface in the axial direction of the second seal member is slidably contacted or closely opposed to one end surface in the axial direction of the pulley (with a very light contact pressure).
上述の様な本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を実施する場合に好ましくは、請求項2に記載した発明の様に、前記プーリの軸方向一端面を、前記スリーブの凹溝よりも軸方向外側に位置させる。
又、前記第二のシール部材を、内側シール部と、外側シール部と、折れ曲がり部とから構成する。
このうちの内側シール部は、前記プーリの内周面と前記スリーブの外周面との間に設けており、その径方向内端部に、このスリーブの凹溝と係合可能な凸部を形成し、その径方向外端部を、前記プーリの内周面に、摺接若しくは近接対向させる。
又、前記外側シール部は、前記プーリの軸方向一端面よりも軸方向外側に設けており、その軸方向片側面を、このプーリの軸方向一端面に摺接若しくは近接対向させる。
又、前記折れ曲がり部は、前記内側シール部の外端縁と前記外側シール部の内端縁とを連続しており、その外周面を前記プーリの内周面に摺接若しくは近接対向させる。
When the pulley device with a built-in one-way clutch of the present invention as described above is implemented, it is preferable that one end surface of the pulley in the axial direction is more axial than the groove in the sleeve as in the invention described in
The second seal member includes an inner seal portion, an outer seal portion, and a bent portion.
Of these, the inner seal portion is provided between the inner peripheral surface of the pulley and the outer peripheral surface of the sleeve, and a convex portion that can be engaged with the concave groove of the sleeve is formed at the radially inner end portion thereof. Then, the radially outer end portion is slidably contacted or closely opposed to the inner peripheral surface of the pulley.
The outer seal portion is provided on the outer side in the axial direction from the one axial end surface of the pulley, and one axial side surface thereof is slidably contacted or closely opposed to the axial one end surface of the pulley.
The bent portion has an outer end edge of the inner seal portion and an inner end edge of the outer seal portion continuous, and the outer peripheral surface thereof is slidably contacted or closely opposed to the inner peripheral surface of the pulley.
上述の様な本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を実施する場合に更に好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、前記第二のシール部材に、その外周縁から、前記プーリに近付く方向へ延出するフランジ部を設ける。そして、このフランジ部の内周面を、前記プーリの外周面に摺接若しくは近接対向させる。
More preferably, when implementing the one-way clutch built-in type pulley apparatus of the present invention as described above, the second seal member is connected to the pulley from the outer peripheral edge thereof as in the invention described in
上述の様に本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合、第二のシール部材を、前記スリーブの外周面に、この第二のシール部材の径方向内端部に設けた凸部と、前記スリーブの外周面に設けた凹溝とを係合した状態で外嵌固定している。又、前記第二のシール部材の軸方向片側面の径方向外端寄り部分を、前記プーリの軸方向一端面に摺接若しくは近接対向させている。この為、前記第二のシール部材の径方向内端部、及び外端部の何れに於いても、軸方向に関する位置決めを図る事ができる。その結果、前記第二のシール部材に、軸方向外側から軸方向内側向きの外力が加わった場合でも、この第二のシール部材の径方向両端部の何れもが軸方向内側にずれる事を防止して、シール性が低下する事を防止できる。 As described above, in the case of the pulley device with a built-in one-way clutch according to the present invention, the second seal member is provided on the outer peripheral surface of the sleeve on the radially inner end of the second seal member; The outer sleeve is fitted and fixed in a state of being engaged with a concave groove provided on the outer peripheral surface of the sleeve. Further, the radially outer end portion of one side surface in the axial direction of the second seal member is slidably contacted or closely opposed to one end surface in the axial direction of the pulley. Therefore, positioning in the axial direction can be achieved at any of the radially inner end and the outer end of the second seal member. As a result, even when an external force is applied to the second seal member from the outside in the axial direction toward the inside in the axial direction, any of both ends in the radial direction of the second seal member is prevented from shifting inward in the axial direction. And it can prevent that sealing performance falls.
更に、上述の様な構造により前記第二のシール部材の軸方向に関する位置決めを図っている為、前記第二のシール部材を、前記スリーブの中心軸に対して傾斜して組み付ける事を防止できる。従って、このスリーブの軸方向長さを必要以上に大きくしたり、前記第二のシール部材の厚さを、本来の機能上必要とする以上に大きくする必要もない。 Further, since the positioning of the second seal member in the axial direction is achieved by the structure as described above, it is possible to prevent the second seal member from being assembled with an inclination with respect to the central axis of the sleeve. Therefore, it is not necessary to increase the length of the sleeve in the axial direction more than necessary, or to increase the thickness of the second seal member beyond that required for its original function.
又、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置をオルタネータメーカへ納入する場合には、前記第二のシール部材を、前記スリーブに組み付けた状態で行う事ができる。この為、前記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の搬送作業が面倒になる事がない。更に、前記オルタネータメーカに於いて、作業者の負担が大きくなる事もない。 Further, when the pulley device with a built-in one-way clutch of the present invention is delivered to an alternator maker, the second seal member can be assembled in the sleeve. For this reason, the conveyance work of the pulley device with a built-in one-way clutch is not complicated. Further, in the alternator maker, the burden on the operator is not increased.
[実施の形態の第1例]
図1は、請求項1にのみ対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例を含め、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の特徴は、第二のシールリングの構造を工夫した点にある。尚、この特徴部分以外の構造は、記図8〜10に示した構造を含め、従来から知られている一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の構造とほぼ同様である。
[First example of embodiment]
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 1 only. The feature of the pulley apparatus with a built-in one-way clutch of the present invention, including this example, is that the structure of the second seal ring is devised. The structure other than this characteristic part is substantially the same as the structure of the pulley device with a built-in one-way clutch conventionally known, including the structures shown in FIGS.
本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8dは、前記図8〜10に示した各構造と同様に、スリーブ9dと、プーリ7eと、一方向クラッチ11aと、1対のサポート軸受10a、10aとを備える。
このうちのスリーブ9dは、全体を円筒状に形成しており、オルタネータ(図6参照)等の回転軸の端部に外嵌固定して、この回転軸と共に回転自在である。この為に図示の例では、このスリーブ9dの中間部内周面に雌ねじ部25aを形成し、この雌ねじ部25aと前記回転軸の端部外周面に形成した雄ねじ部とを螺合自在としている。尚、前記回転軸と前記スリーブ9dとの相対回転を防止する為の構造は、ねじに代えて、スプライン、或は非円筒面同士の嵌合、キー係合等としても良い。又、前記雌ねじ部25aと雄ねじ部との螺合作業を容易にする為に、前記スリーブ9dの一端部(図1の左端部)内周面に六角孔部26を形成し、この六角孔部26に六角レンチ等の工具の先端部を係止自在としている。
The
Of these, the
又、前記プーリ7eは、前記スリーブ9dの周囲にこのスリーブ9dと同心に配置している。又、このプーリ7eの軸方向一端には、外周面が単なる円筒面状である円筒部36が設けられており、この円筒部36の軸方向一端面は、前記スリーブ9dの軸方向一端面よりも軸方向内側に位置している。
The
又、前記一方向クラッチ11aは、前記スリーブ9dの外周面の軸方向中間部と前記プーリ7eの内周面の軸方向中間部との間に設け、このプーリ7eが前記スリーブ9dに対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これらプーリ7eとスリーブ9dとの間での回転力の伝達を可能とする。尚、一方向クラッチの構造は、前記図7〜10に示した構造等、従来から知られている各種構造を採用できる。ランプ部を円周方向等間隔に配置して成るカム面は、好ましくは一方向クラッチ用内輪の外周面に形成する。この理由は、高速回転時にも、遠心力により、前記一方向クラッチの接続が不用意に断たれるのを防止する為である。
The one-way clutch 11a is provided between an axial intermediate portion of the outer peripheral surface of the
又、前記1対のサポート軸受10a、10aは、それぞれ内周面に深溝型の外輪軌道20aを有する外輪18aと、外周面に深溝型の内輪軌道21aを有する内輪19aと、前記外輪軌道20aと内輪軌道21aとの間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた転動体(玉)22、22とから成る。又、前記内輪19aの両端部外周面と前記外輪18aの両端部内周面との間には、それぞれシールリング23a、23aを設けている。これら各シールリング23a、23aにより、外部から前記複数個の玉22が存在する空間内への異物の進入防止を図ると共に、前記両サポート軸受10a、10a内に存在するグリースが外部に漏洩するのを防止している。
The pair of
この様な両サポート軸受10a、10aは、前記一方向クラッチ11aを軸方向両側から挟む状態で、前記スリーブ9dの外周面と前記プーリ7eの内周面との間に設け、前記プーリ7eに加わるラジアル荷重を支承しつつこれらスリーブ9dとプーリ7eとの相対回転を自在としている。
Such both
特に、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8dは、前記スリーブ9dの軸方向一端部の外周面で、この軸方向一端部側に設けたサポート軸受10aを構成する前記内輪19aを外嵌固定する部分よりも、軸方向外側に外れた部分に、全周に亙り凹溝37を設けている。この凹溝37は、前記プーリ7eの軸方向一端面よりも軸方向外側に位置している。
そして、円輪状で、鋼板等の金属製、又は合成樹脂製の第二のシールリング28cを、前記スリーブ9dの外周面の軸方向一端寄り部分に外嵌固定している。この状態で、この第二のシールリング28cの内周面に全周に亙り、この内周面から径方向内方に突出した状態で設けた凸部38と、前記凹溝37とを係合させている。
又、前記第二のシールリング28cの軸方向片側面(図1の右側面)の径方向外端寄り部分は、前記プーリ7eの円筒部36の軸方向一端面に、摺接若しくは近接対向している。即ち、前記第二のシールリング28cの軸方向片側面の径方向外端寄り部分と、当該部分と対向する前記プーリ7eの軸方向一端面との間に、僅かな隙間を介在させている。この様にして当該部分にラビリンスシールを構成している。
In particular, the
Then, a
Further, the radially outer end portion of one axial side surface (the right side surface in FIG. 1) of the
上述した様に本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8dの場合、前記第二のシールリング28cを、前記スリーブ9dの外周面に、この第二のシールリング28cの内周面に設けた凸部38と、このスリーブ9dの外周面の軸方向端部に設けた凹溝37とを係合した状態で外嵌固定している。
更に、前記第二のシールリング28cの軸方向片側面の径方向外端寄り部分を、前記プーリ7eの軸方向一端面に、摺接若しくは近接対向させている。
この為、前記第二のシールリング28cの径方向内端部、及び外端部の何れに於いても、軸方向に関する位置決めを図る事ができる。その結果、この第二のシールリング28cに、軸方向外側から軸方向内側向きの外力が加わった場合でも、この第二のシールリング28cが、軸方向内側にずれる事を防止して、シール性が低下したり、この第二のシールリング28cと前記スリーブ9dとが大きく擦れ合ったりする事の防止を図れる。
As described above, in the case of the
Further, the radially outer end portion of one side surface in the axial direction of the
Therefore, positioning in the axial direction can be achieved at either the radially inner end or the outer end of the
更に、上述の様に前記第二のシールリング28cの軸方向に関する位置決めを図っている為、この第二のシールリング28cを、前記スリーブ9dの中心軸に対して傾斜して組み付ける事を防止できる。従って、このスリーブ9dの軸方向長さを必要以上に大きくしたり、前記第二のシールリング28cの厚さを、本来の機能上必要とする以上に大きくする必要もない。
Further, since the
又、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8dをオルタネータメーカへ納入する場合には、前記第二のシールリング28cを、前記スリーブ9dに組み付けた状態で行う事ができる。この為、前記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8dの搬送作業が面倒になる事がない。更に、前記オルタネータメーカに於いて、作業者の負担が大きくなる事もない。
When the
[実施の形態の第2例]
図2は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8eの場合、前記実施の形態の第1例と同様に、スリーブ9dの軸方向一端部の外周面で、この軸方向一端部側に設けたサポート軸受10aを構成する内輪19aを外嵌固定する部分であって、前記プーリ7eの軸方向一端面よりも軸方向外側に外れた部分に、全周に亙り凹溝37を設けている。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 2 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to
そして、前記スリーブ9dの外周面の軸方向に関して前記凹溝37と整合する位置に、第二のシールリング28dを外嵌固定している。この状態で、この第二のシールリング28dの内周面に全周に亙り設けた凸部38を、前記凹溝37に係合させている。
A
又、前記第二のシールリング28dの軸方向片側面の径方向外端寄り部分を、前記実施の形態の第1例と同様に、前記プーリ7eの円筒部36の軸方向一端面に、摺接若しくは近接対向させている。
更に、この第二のシールリング28dの外周縁部に、この外周縁部から前記スリーブ9dに近づく方向に略直角に延出した外側フランジ部39を設けている。そして、この外側フランジ部39の内周面を、対向する前記プーリ7eの円筒部36の外周面の軸方向一端寄り部分に、摺接若しくは近接対向させている。
Also, the portion near the radially outer end of one side surface in the axial direction of the
Further, an
即ち、前記第二のシールリング28dの軸方向片側面の径方向外端寄り部分と、当該部分と対向する前記プーリ7eの円筒部36の軸方向一端面との間、及び前記外側フランジ部39の内周面と、前記プーリ7eの円筒部36の外周面の軸方向一端寄り部分との間に、僅かな隙間を形成している。この様にして当該部分にラビリンスシールを構成している。
That is, between the radially outer end portion of one axial side surface of the
上述した様に本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8eの場合、前記実施の形態の第1例のラビリンスシールの構造に加えて、前記第二のシールリング28dの外側フランジ部39の内周面を、対向するプーリ7eの円筒部36の軸方向一端寄り外周面に、摺接若しくは近接対向させて、ラビリンスシールを構成している。この為、軸方向外方、及び径方向外方からの水等の異物の浸入を防止できる。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第1例と同様である。
As described above, in the case of the
[実施の形態の第3例]
図3は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8fの場合、スリーブ9dの軸方向一端寄りの外周面で、この軸方向一端部側に設けたサポート軸受10aを構成する内輪19aを外嵌固定する部分よりも、軸方向に関して外側部分に凹溝37を、全周に亙り設けている。又、前記凹溝37は、プーリ7fの円筒部36aの軸方向一端面よりも、軸方向に関して内側に位置している。
即ち、本例のプーリ7fの円筒部36aの軸方向一端は、前記実施の形態の第1例、2例のプーリ7eの円筒部36の軸方向一端よりも、軸方向に関して外側に位置している。
[Third example of embodiment]
FIG. 3 shows a third example of an embodiment of the present invention corresponding to
That is, one end in the axial direction of the
又、第二のシールリング28eは、内側シール部40と、外側シール部41と、折れ曲がり部42とから成る、断面クランク状である。
このうちの内側シール部40は、前記プーリ7fの円筒部36aの内周面のうちで軸方向一端寄り部分と、前記スリーブ9dの外周面のうちで軸方向一端寄り部分との間に配置している。又、前記内側シール部40の円筒状の内周面に、全周に亙り、前記スリーブ9dの凹溝37と係合可能な凸部38を形成している。更に、外周面を、前記円筒部36aの内周面に、摺接若しくは近接対向している。即ち、前記内側シール部40の外周縁と前記円筒部36aの内周面との間に、僅かな隙間を形成している。
The
Of these, the
又、前記外側シール部41は、前記プーリ7fの円筒部36aの軸方向一端面よりも軸方向外側に設けている。又、前記外側シール部41は、その軸方向片側面(図3の右側面)を、前記円筒部36aの軸方向一端面に摺接若しくは近接対向させている。即ち、前記外側シール部41の軸方向片側面と、対向する前記円筒部36aの軸方向一端面との間に、僅かな隙間を形成している。
Further, the
又、前記折れ曲がり部42は、前記内側シール部40の外端縁と前記外側シール部41の内端縁とを連続させており、その外周面を前記プーリ7fの円筒部36aの内周面に、摺接若しくは近接対向させている。尚、本例の場合、前記内側シール部40の軸方向一側面(図3の左側面)と、前記外側シール部41の軸方向片側面(図3の右側面)とが、軸方向に関して同一位置に存在している。
The
この様な第二のシールリング28eは、前記スリーブ9dの外周面の、軸方向に関して前記凹溝37と整合する位置に外嵌固定している。そして、この状態で、前記内側シール部40の凸部38を、この凹溝37に係合させている。
又、前記内側シール部40の径方向外端縁(折れ曲がり部42の外周面)と、前記円筒部36aの内周面との間、及び前記外側シール部41の軸方向片側面と、前記円筒部36aの軸方向一端面との間に、前述した様な隙間を形成する事により、当該位置にラビリンスシールを構成している。この為、軸方向外方、及び径方向外方からの、水等の異物の浸入を効果的に防止できる。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第1例と同様である。
Such a
Further, the radially outer edge of the inner seal portion 40 (the outer peripheral surface of the bent portion 42) and the inner peripheral surface of the
[実施の形態の第4例]
図4は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8gを構成する第二のシールリング28fは、前記実施の形態の第3例の第二のリールリング28eの構造に加えて、外側シール部41の外周縁部に、この外周縁部からプーリ7fの円筒部36aに近付く方向に略直角に延出した、外側フランジ部32bを設けている。そして、この外側フランジ部32bの内周面を、前記円筒部36aの外周面の軸方向一端寄り部分に、摺接若しくは近接対向させている。その他の第二のシールリング28fの構造は、前記実施の形態の第3例の第二のシールリング28eと同様である。
[Fourth Example of Embodiment]
FIG. 4 shows a fourth example of an embodiment of the invention corresponding to all claims. In addition to the structure of the
即ち、本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8gの場合、前記実施の形態の第3例のラビリンスシールの構造と同様に、前記第二のシールリング28fの内側シール部40の外周縁(折れ曲がり部42の外周面)と前記円筒部36aの内周面との間、及び前記外側シール部41の軸方向片側面と前記円筒部36aの軸方向一端面との間に、前述した様な隙間を形成している。
更に、前記外側フランジ部32bの内周面と、前記円筒部36aの外周面の軸方向一端寄り部分との間に、隙間を形成している。この為、軸方向外方、及び径方向外方からの水等の異物の浸入をより効果的に防止できる。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第3例と同様である。
That is, in the case of the
Further, a gap is formed between the inner peripheral surface of the
尚、図5は、本発明の技術的範囲からは外れる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8hの構造を示している。
この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8hの場合、前記実施の形態の各例と同様に、スリーブ9dの軸方向一端部の外周面で、この軸方向一端部側に設けたサポート軸受10aを構成する前記内輪19aを外嵌固定する部分よりも、軸方向外側に外れた部分に、凹溝37を全周に亙り設けている。
そして、前記スリーブ9dの外周面の軸方向に関して前記凹溝37と整合する位置に、前記第二のシールリング28gを外嵌固定している。この状態で、この第二のシールリング28gの内周面に全周に亙り設けた凸部38を、前記凹溝37に係合させている。又、前記第二のシールリング28gの外周縁を、前記スリーブの円筒部の軸方向一端側内周面に、摺接若しくは近接対向させている。
FIG. 5 shows the structure of a one-way clutch built-in
In the case of this one-way clutch built-in
Then, the second seal ring 28g is externally fitted and fixed at a position aligned with the
本参考例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置8hの場合、前記第二のシールリング28gの軸方向に関する位置決めを、この第二のシールリング28gの内周縁に形成した凸部38と、スリーブ9d側に形成した凹溝37との係合により図っている。従って、本発明の技術的範囲に属する前記実施の形態の各例の構造程ではないにしても、前記第二のシールリング28gに軸方向外側から軸方向内側向きの外力が加わった場合、この第二のシールリング28gが軸方向内側にずれる事を防止して、安定したシール性を得る事ができる。
In the case of the one-way clutch built-in
1 オルタネータ
2 ハウジング
3 回転軸
4 転がり軸受
5 ロータ
6 整流子
7、7a、7b、7c、7d、7e、7f プーリ
8、8a、8b、8c、8d、8e、8f、8g、8h 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
8 ボルト
9、9a、9b、9c、9d スリーブ
10、10a サポート軸受
11、11a 一方向クラッチ
12 一方向クラッチ用外輪
13 凹部
14 カム面
15 一方向クラッチ用内輪
16 ローラ
17 クラッチ用保持器
18、18a 外輪
19、19a 内輪
20、20a 外輪軌道
21、21a 内輪軌道
22 玉
23、23a シールリング
24 環状部材
25、25a 雌ねじ部
26 六角孔部
26 無端ベルト
27 係止溝
28、28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g 第二のシールリング
29 外側凹溝
30 内側凹溝
31、31 シール本体部
32、32a、32b 外側フランジ部
33 内側フランジ部
34 凸部
35 係止凸部
36、36a 円筒部
37 凹溝
38 凸部
39 外側フランジ部
40 内側シール部
41 外側シール部
42 折れ曲がり部
1
Claims (3)
このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置したプーリと、
これらスリーブの外周面の軸方向中間部とプーリの内周面の軸方向中間部との間に設けられ、このプーリが前記スリーブに対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これらプーリとスリーブとの間での回転力の伝達を可能とする一方向クラッチと、
この一方向クラッチを軸方向両側から挟む状態で、前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間に設けられ、前記プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ、このプーリと前記スリーブとの相対回転を可能とする1対のサポート軸受と
を備えた一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いて、
前記スリーブの外周面の軸方向両端部のうち、少なくとも前記回転軸の基端側と反対側の端部でこの端部側に設けたサポート軸受よりも軸方向外側に外れた部分に凹溝が形成されており、
第二のシール部材を、前記スリーブの外周面に外嵌固定した状態で、この第二のシール部材の内周面に設けた凸部と前記凹溝とを係合させており、この第二のシール部材の軸方向片側面の径方向外端寄り部分を、前記プーリの軸方向一端面に摺接若しくは近接対向させている事を特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。 A sleeve that can be coupled and fixed to the tip of the rotating shaft;
A pulley arranged concentrically with the sleeve around the sleeve;
These pulleys are provided between the axial intermediate portions of the outer peripheral surfaces of the sleeves and the axial intermediate portions of the inner peripheral surfaces of the pulleys, and only when the pulleys tend to rotate relative to the sleeve in a predetermined direction. A one-way clutch that enables transmission of rotational force between the sleeve and the sleeve;
In a state where the one-way clutch is sandwiched from both sides in the axial direction, the one-way clutch is provided between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the pulley. In a one-way clutch built-in type pulley apparatus provided with a pair of support bearings capable of relative rotation,
Of the both ends in the axial direction of the outer peripheral surface of the sleeve, at least the end opposite to the base end side of the rotating shaft has a groove in a portion outside the axial direction from the support bearing provided on the end side. Formed,
In a state where the second seal member is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the sleeve, the convex portion provided on the inner peripheral surface of the second seal member is engaged with the concave groove. A pulley device with a built-in one-way clutch, characterized in that a portion closer to the radially outer end of one side surface in the axial direction of the seal member is slidably contacted or closely opposed to one end surface in the axial direction of the pulley.
前記第二のシール部材が、内側シール部と、外側シール部と、折れ曲がり部とから成り、
このうちの内側シール部は、前記プーリの内周面と前記スリーブの外周面との間に配置されていて、その内周面に前記凹溝と係合可能な凸部が形成されており、その径方向外端部を、前記プーリの内周面に、摺接若しくは近接対向させており、
前記外側シール部は、前記プーリの軸方向一端面よりも軸方向外側に配置されていて、その軸方向片側面を、このプーリの軸方向一端面に摺接若しくは近接対向させており、
前記折れ曲がり部は、前記内側シール部の外端縁と前記外側シール部の内端縁とを連続させており、その外周面を前記プーリの内周面に摺接若しくは近接対向させている、請求項1に記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。 One end surface in the axial direction of the pulley is positioned on the outer side in the axial direction from the groove formed in the outer peripheral surface of the sleeve,
The second seal member comprises an inner seal portion, an outer seal portion, and a bent portion;
Of these, the inner seal portion is disposed between the inner peripheral surface of the pulley and the outer peripheral surface of the sleeve, and a convex portion that can be engaged with the concave groove is formed on the inner peripheral surface. The radially outer end thereof is slidably contacted or closely opposed to the inner peripheral surface of the pulley,
The outer seal portion is disposed on the outer side in the axial direction than the one axial end surface of the pulley, and one axial side surface thereof is slidably contacted or closely opposed to one axial end surface of the pulley,
The bent portion includes an outer end edge of the inner seal portion and an inner end edge of the outer seal portion that are continuous, and the outer peripheral surface of the bent portion is in sliding contact with or close to the inner peripheral surface of the pulley. Item 1. A pulley apparatus with a built-in one-way clutch according to item 1.
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