JP2013257024A

JP2013257024A - 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置

Info

Publication number: JP2013257024A
Application number: JP2012134769A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Ogushi; 啓祐大串
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-12-26

Abstract

【課題】一方向クラッチ内蔵型プーリ装置において、一方向クラッチやサポート軸受の潤滑に必要なグリースがシール部材ところ軸受の間に流れ出し潤滑に寄与しないグリース溜りを形成することを防ぐ。
【解決手段】本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置においては、一方向クラッチの外輪は、ラジアルころ軸受の外輪をかねており、軸方向シール部材側で内向フランジ状の鍔部が形成され、鍔部の内周面と、ころ軸受の内輪の外周面、若しくは、前記スリーブの外周面との間にラビリンス隙間を形成する。
【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し、より詳細には、自動車のオルタネータ用プーリ、パワーステアリング用ポンプ、水ポンプ、クランクプーリ、コンプレッサー等のエンジン補機及びエンジンアイドリングストップ時のモータによる補機駆動、又はエンジン始動用等に使用される一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関する。

従来、自動車のエンジンを駆動源として種々の補機が駆動されており、例えば自動車に必要な発電を行なうオルタネータを駆動する際には、一方向クラッチが組み込まれた一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を使用することが知られている。

一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、自動車補機の入力軸の端部に固定されており、エンジンのクランク軸の端部に固定された駆動プーリとの間に無端ベルトが掛け渡される。一方向クラッチは、無端ベルトの走行速度が一定もしくは上昇傾向にある場合に、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。従って、クランク軸の回転角速度が変動した場合でも、一方向クラッチの作用により、無端ベルトとプーリ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、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置では、転がり軸受が使用され、プーリに加わるラジアル荷重を支承し、プーリと回転軸との相対回転を可能とする。

このような一方向クラッチ内蔵型プーリ装置では、回転軸を内嵌するスリーブとプーリとの間に一方向クラッチと一対のサポート軸受が配置され、これらの軸方向外側に一対のシール部材が取付けられており、内部に封入されたグリースで一方向クラッチやサポート軸受を潤滑する。

ところで、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、エンジン周りに配置され、水、泥砂、泥水等の異物が、直接的あるいは間接的に接する条件下で使用されている。このため、サポート軸受の内部に異物が浸入すると、軸受内部の潤滑状態を低下させ、軸受が短時間で不具合を生じる原因となる。また、軸受内部に封入されたグリースが外部へ漏洩した場合、軸受周りの装置・部品類にグリースが付着し、その装置あるいは部品の機能低下を引き起こす要因となる。

このような問題を解決する技術として、特許文献１、２には、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置のシール部材のさらに外部を薄板部材や環状部材で塞ぎ、外部から異物の侵入を防ぐ技術が開示されている。また、特許文献３には、シール部材を２重にして外部から異物の侵入を防ぐと共に内部からのグリース漏洩を防ぐ技術が開示されている。

特開２００２−３５７２６３号公報特開２００３−００４１２３号公報特開２００３−０２１２２５号公報

しかしながら、これらの技術は、グリースの漏洩を抑制する効果は高いが、グリース潤滑の必要なクラッチ部、サポート軸受部から離れた部位にグリースが流動することがあった。特にサポート軸受としてころ軸受を用いる場合、シール部材ところ軸受の間隔が比較的大きくなるため、この間に潤滑に寄与しないグリース溜まりが出来る場合があった。

本発明は、上記問題を解決するために、なされたものであり、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、補機の回転軸に外嵌固定自在なスリーブと、前記スリーブの径方向外側に該スリーブと同心に配置されたプーリと、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、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合のみ、前記プーリと前記スリーブとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間で前記一方向クラッチに対して軸方向両側に設けられ前記プーリと前記スリーブとの相対回転を可能とする一対のサポート軸受と、を備える一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、前記各サポート軸受の一方は、深溝玉軸受であり、もう一方はラジアルころ軸受であり、前記ラジアルころ軸受の軸方向外側には前記プーリに圧入され、前記スリーブの外周面に摺接するシール部材が設けられ、前記一方向クラッチの外輪は、前記ラジアルころ軸受の外輪をかねており、軸方向前記シール部材側で内向フランジ状の鍔部が形成され、前記鍔部の内周面と、前記ラジアルころ軸受の内輪の外周面、若しくは、前記スリーブの外周面との間にラビリンス隙間を形成したことを特徴とする。

この様な構成をとることにより、一方向クラッチやサポート軸受の潤滑に必要なグリースがシール部材ところ軸受の間に流れ出し潤滑に寄与しないグリース溜りを形成することを防ぎ、グリースを有効に活用することが出来る。

本発明の実施の形態の第１例である一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を説明するための断面図である。本発明の実施の形態の第２例である一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を説明するための断面図である。

（実施例１）
以下、本発明の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。
図１は、本発明の実施の形態の第１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１０は、オルタネータ等の補機Ａの回転軸Ｓが螺合して内嵌固定自在なスリーブ１１と、スリーブ１１の径方向外側にスリーブ１１と同心に配設され、外周面にベルト溝１２ａが形成されたプーリ１２とを備えている。ベルト溝１２ａには、エンジンのクランク軸に固定された駆動プーリ（図示せず）に懸架された駆動ベルトＶが掛け渡されている。

また、スリーブ１１の軸方向中間部における外周面と、プーリ１２の軸方向中間部における内周面との間には、一方向クラッチ１３が配置されており、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のみ、プーリ１２とスリーブ１１との間で回転力を伝達する。

一方向クラッチ１３に対して軸方向両側の、スリーブ１１の外周面とプーリ１２の内周面との間には、一対のサポート軸受であるラジアルころ軸受１４Ａ及び深溝玉軸受１４Ｂが配置されており、プーリ１２に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリーブ１１とプーリ１２との相対回転を自在とする。また、深溝玉軸受１４Ｂは、プーリ１２に加わるスラスト荷重も支承自在としている。
深溝玉軸受１４Ｂは、スリーブ１１の補機Ａ側外周面に外嵌固定された内輪２３と、プーリ１２の補機Ａ側内周面に内嵌固定された外輪２４と、保持器２６に保持された転動体である複数の玉２５と、外輪２４の補機Ａ側端部内周面に装着され、内輪２３の補機Ａ側端部内周面に摺接するシール部材２７と、を有する。

一方向クラッチ１３は、スリーブ１１の外周面に圧入固定される内輪部材１５と、プーリ１２の内周面に圧入固定される外輪部材１６と、内輪部材１５の外周面と外輪部材１６の内周面との間に配置される係合子である複数のローラ１７とを備える。内輪部材１５の深溝玉軸受１４Ｂ側の外周面は、複数のランプ部１５ａが円周方向に所定の間隔で形成されたカム面をなしており、ローラ１７は外輪部材１６の円筒面１６ａと各ランプ部１５ａとから形成される楔空間に回動自在に保持されている。
また、一方向クラッチ１３は、各ローラ１７を個別に収容する複数のポケットを有すると共に、内輪部材１５及びスリーブ１１と共に一体回転する保持器１８と、各ローラ１７を楔空間の係合する方向に弾性的に押圧するばね１９とを有している。ばね１９は、保持器１８に保持されており、各ローラ１７と接触して、各ローラ１７をロック方向、即ち、ランプ部１５ａの溝の浅い側に向けて押圧している。

このように構成された一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、プーリ１２の回転角速度が回転軸の回転角速度より速い場合、即ち、外輪部材１６が内輪部材１５に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合には、ローラ１７が楔作用によって外輪部材１６の円筒面と内輪部材１５のランプ部１５ａとの間の楔空間に噛み込まれて、外輪部材１６と内輪部材１５との間で各ローラ１７を介して回転力が伝達自在となる。これにより、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回転軸に伝達される。一方、プーリ１２の回転角速度が回転軸の回転角速度より遅い場合には、ローラ１７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、一方向クラッチ１３と、ラジアルころ軸受１４Ａとは、スリーブ１１の外周面に圧入固定される内輪部材１５と、プーリ１２の内周面に圧入固定される外輪部材１６と、を共用することにより一体となっている。

ラジアルころ軸受１４Ａは、内輪部材１５と、外輪部材１６と、保持器３０に保持された転動体である複数のころ３０と、を有する。
すなわち、前述のように、内輪部材１５の深溝玉軸受１４Ｂ側の外周面は、一方向クラッチ１３の内輪として機能するように複数のランプ部１５ａが円周方向に所定の間隔で形成されたカム面となっており、反深溝玉軸受１４Ｂ側の外周面はラジアルころ軸受１４Ａの内輪として機能するようにころ３０の軌道面１５ｂとなっている。また、外輪部材１６の内周面は前述のローラ１７の軌道面ところ３０の軌道面をかねる単一径の円筒面１６ａとなっている。
ラジアルころ軸受１４Ａのさらに反補機Ａ側には、プーリ１２の内周面に圧入されスリーブ１１の外周面に摺接するシール部材３２が設けられている。
そして、一方向クラッチ１３、ラジアルころ軸受１４Ａ、深溝玉軸受１４Ｂには、グリースが封入されている。
さらに、外輪部材１６のシール部材３２側は、内向フランジ状の鍔部１６ｂが形成され、この鍔部１６ｂの内周面と内輪部材１５の外周面との間で、ラビリンス隙間４１を構成し、シール部材３２の背面３３に移動し、潤滑に寄与しないグリース溜りを形成することを防ぎ、グリースを有効に活用することが出来る。

（実施例２）
次に、図２は、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５０の場合、外輪部材５１の鍔部５１ｂは、内輪部材５２の外周面ではなく、スリーブ１１の外周面との間にラビリンス隙間５３を構成している。この場合も、実施の形態の第１例と同じ効果を得ることが出来る。

一方向クラッチ内蔵型プーリ装置として、利用できる。

Ａ補機
Ｓ回転軸
Ｖ駆動ベルト
10 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
11 スリーブ
12 プーリ
12a ベルト溝
13 一方向クラッチ
14A ラジアルころ軸受
14B 深溝玉軸受
15 内輪部材
15a ランプ部
15b 軌道面
16 外輪部材
16a 円筒面
16b 鍔部
17 ローラ
18 保持器
19 ばね
23 内輪
24 外輪
25 玉
26 保持器
27 シール部材
30 ころ
31 保持器
32 シール部材
33 背面
41 ラビリンス隙間
50 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
51 外輪部材
51b 鍔部
52 内輪部材
53 ラビリンス隙間

Claims

補機の回転軸に外嵌固定自在なスリーブと、
前記スリーブの径方向外側に該スリーブと同心に配置されたプーリと、
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、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合のみ、前記プーリと前記スリーブとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、
前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間で前記一方向クラッチに対して軸方向両側に設けられ前記プーリと前記スリーブとの相対回転を可能とする一対のサポート軸受と、を備える一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、
前記各サポート軸受の一方は、深溝玉軸受であり、もう一方はラジアルころ軸受であり、
前記ラジアルころ軸受の軸方向外側には前記プーリに圧入され、前記スリーブの外周面に摺接するシール部材が設けられ、
前記一方向クラッチの外輪は、前記ラジアルころ軸受の外輪をかねており、軸方向前記シール部材側で内向フランジ状の鍔部が形成され、
前記鍔部の内周面と、前記ラジアルころ軸受の内輪の外周面、若しくは、前記スリーブの外周面との間にラビリンス隙間を形成したことを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。