JP3707721B2 - Pulley unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向クラッチを備えるプーリユニットに関する。このプーリユニットは、例えば自動車などのエンジンのクランクプーリや、自動車に装備される補機(エアコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、オルターネータ、冷却ファンなど)のプーリとして利用される。
【0002】
【従来の技術】
従来のプーリユニットは、内外2つの環体間に作用するラジアル荷重を負担させるために、一方向クラッチの少なくとも一側に対して転がり軸受を配設した構造や、すべり軸受を配設した構造になっている。
【0003】
ここでは、すべり軸受を備えた構成のプーリユニットについて、図4に示す。図中、81は軸体、82はプーリ、83は一方向クラッチ、84,84はすべり軸受、85,86はシールである。なお、軸体81には、クランクシャフトのねじり振動や曲げ振動を減衰するダンパマス87,88が取り付けられている。
【0004】
このプーリユニットは、通常、図示しないが、軸体81にクランクシャフトなどの回転軸を取り付けて、プーリ82にベルトを巻き掛けた形態で使用される関係より、軸体81に対して、プーリ82を位置決めする必要がある。
【0005】
そこで、従来では、軸体81に対して一方向クラッチ83およびすべり軸受84,84を圧入により外嵌固定したうえで、これら一方向クラッチ83およびすべり軸受84,84に対してプーリ82を位置決めするようにしている。
【0006】
このプーリ82の位置決めは、一方向クラッチ83およびすべり軸受84,84を、プーリ82の内周面に径方向内向きに設けられる鍔部82aと、プーリ82の開口端にねじ止めされる閉蓋89とにより、軸方向から挟むことにより行っている。
【0007】
但し、プーリ82と軸体81との相対回転を許容するために、前述した一方向クラッチ83の内輪83aの軸方向寸法に2つのすべり軸受84,84の軸方向寸法を加えたトータルの軸方向寸法を、プーリ82の鍔部82aの内面から閉蓋89側の開口までの軸方向寸法よりも小さくすることにより、所要のアキシャル隙間を確保してプーリ82の軸方向変位を許容させる必要がある。
【0008】
なお、第1のシール85は、プーリ82の鍔部82aの外側位置に、また、第2のシール86は、閉蓋89の内周に取り付けられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、一方向クラッチ83およびすべり軸受84,84をプーリ82の鍔部82aと閉蓋89とで軸方向から挟む形態にしているが、そのために、使用部品点数が無駄に多くなっているとともに、軸方向寸法が無駄に大きくなっていることが指摘される。
【0010】
この他、上記従来例では、プーリ82に閉蓋89をねじ止めにより固定させる形態にしているが、そのような場合では、プーリ82にねじ孔を形成しなければならないので、肉厚寸法を厚くする必要があるなど、径方向寸法ならびに重量が無駄に増大する結果になっていることが指摘される。
【0011】
ところで、上述したように部品点数が多いと、アキシャル隙間つまりプーリ82の軸方向変位許容量を適正に管理することが困難になるために、プーリ82のがたつきが大きくなったりあるいはプーリ82の回転トルクが大きくなったりする、という弊害をもたらす。その理由を説明する。前述のアキシャル隙間は、一方向クラッチ83の内輪83aの軸方向寸法に2つのすべり軸受84,84の軸方向寸法を加えたトータルの軸方向寸法と、プーリ82の鍔部82aの内面から閉蓋89側の開口までの軸方向寸法との偏差であるが、前述した一方向クラッチ83の内輪83aと、2つのすべり軸受84,84と、プーリ82の鍔部82aの内面から閉蓋89側の開口までの軸方向寸法とのすべてに寸法公差があるために、これら多くの寸法公差が組み合わされることが原因で、アキシャル隙間が大小ばらつくことになっている。ちなみに、このばらつきを抑えるには、上述した各部の寸法公差を考慮したうえで組み合わせる必要があるなど、きわめて面倒な作業を強いられることになる。
【0012】
このような事情に鑑み、本発明は、一方向クラッチを備えるプーリユニットにおいて、小型化ならびに軽量化を図ることを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にかかるプーリユニットは、同心状に配設される内外2つの環体の対向環状空間に、一方向クラッチが配設されているとともに、前記対向環状空間において前記一方向クラッチの軸方向両側にすべり軸受が配設され、前記すべり軸受が、一方向クラッチの内輪の両端面に当接される状態で前記内側環体に対して固定されていて、前記外側環体に摺接する形態とされ、前記外側環体において前記一方向クラッチが配設される領域には、径方向内向きに膨出される環状膨出部が前記一方向クラッチの外輪として設けられているとともに、該環状膨出部の軸方向寸法が一方向クラッチの内輪の軸方向寸法よりも小さくされている。
【0014】
請求項2の発明にかかるプーリユニットは、上記請求項1の両すべり軸受の摺接面において軸方向外側の肩部に、それぞれ、前記他方環体に対して摺接させられるシールが取り付けられている。
【0016】
要するに、本発明では、一方向クラッチの両側の各すべり軸受を内側環体あるいは外側環体に対してかしめでもって抜け止め固定させて、従来例のような鍔部や閉蓋を排除している。これにより、構成要素を減らせるとともに、軸方向寸法を短くできるようになる。なお、従来例において用いていた閉蓋を排除できることに伴い、閉蓋をねじ止めする必要がなくなるから、外側環体の肉厚寸法を薄くできるようになり、径方向寸法をも小さくできるようになる。
【0017】
特に、請求項2の発明では、すべり軸受とそれの摺接相手である他方環体との間にシールを配設しているから、従来例のようにすべり軸受と隣り合わせにシールを設置する場合に比べて、軸方向寸法をさらに短くできるようになる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0019】
図1ないし図3に本発明の一実施形態を示している。図1は、プーリユニットの縦断面図、図2は、図1の(2)−(2)線断面の矢視図、図3は、一方向クラッチの一部を示す平面展開図である。
【0020】
図例のプーリユニットAは、自動車エンジンのクランクプーリとして利用されるものであり、内側環体としてのハブ1と、外側環体としてのプーリ2と、一方向クラッチ3と、2つのすべり軸受4,4とを有している。
【0021】
ハブ1は、図示しないが自動車エンジンのクランクシャフトに直接または間接的に固定される。このハブ1には、クランクシャフトのねじり振動や曲げ振動を減衰するダンパマス5,6が取り付けられている。
【0022】
プーリ2は、ハブ1に対して同心状に外装されるもので、その外周には、クランクシャフトの回転動力を自動車エンジンの補機に対して伝達するためのベルトBが巻き掛けられる波状溝が形成されている。このプーリ2の内周において軸方向中央領域には、径方向内向きに膨出される環状膨出部2aが設けられており、この環状膨出部2aの存在によってその両側に拡径段差部2b,2bが設けられる結果になっている。
【0023】
一方向クラッチ3は、ハブ1とプーリ2との対向環状空間の軸方向中央に介装されるもので、内輪10、円環状の保持器11、複数のころ12、楕円形のコイルバネ13を備え、プーリ2の環状膨出部2aを外輪として利用する形態になっている。内輪10は、上記ハブ1に対して圧入により外嵌されるもので、その外周面の円周8カ所にはプーリ2における環状膨出部2aの内周面との間でくさび状空間を形成するための平坦なキー状のカム面10aが設けられている。保持器11は、上記内輪10の外周に対して、内輪10に設けてあるスリット10bと当該保持器11に設けてある凸部11cとにより、周方向ならびに軸方向に位置決めされた状態で外装されている。この保持器11の円周数カ所つまり内輪10のカム面10aに対応する領域には、径方向内外に貫通形成されるポケット11aが設けられている。ころ12は、保持器11の各ポケット11aに1つずつ周方向転動範囲が規制された状態で収納される。コイルバネ13は、保持器11の各ポケット11aの内壁面に突設される突起11bに対して装着されて、ころ12をくさび状空間の狭い側(ロック側)へ押圧するものである。
【0024】
2つのすべり軸受4,4は、ハブ1とプーリ2との対向環状空間において一方向クラッチ3の軸方向両側に1つずつ配設されており、ハブ1に対して外嵌されてプーリ2の拡径段差部2b,2bの内周面に対して摺接する形態とされる。これらのすべり軸受4,4は、一般的なすべり軸受材料、例えば潤滑性を有する合成樹脂材あるいは銅系金属材などを円環状に製作したものとされている。
【0025】
この実施形態では、ハブ1に対して2つのすべり軸受4,4を位置決め固定するための構造に特徴があるので、以下で説明する。
【0026】
ハブ1の外周面において一方向クラッチ3の内輪10の両端面に対して2つのすべり軸受4,4を当接させる状態ですきま嵌めしておいて、ハブ1の軸方向両端の外端面に打刻かしめを施すことにより、当該打刻かしめにより発生する偏肉部1a,1aを前述の2つのすべり軸受4,4の外端面それぞれに押し付けて、2つのすべり軸受4,4をハブ1に対して抜け止め固定する。
【0027】
これによって、ハブ1に固定された2つのすべり軸受4,4で一方向クラッチ3を軸方向から挟持した状態にできる。そして、この2つのすべり軸受4,4の外径側内側面を、プーリ2の環状膨出部2aの両端面に対して所要のアキシャル隙間を介して対向配置させることにより、このすべり軸受4,4でもって、プーリ2を軸方向に位置決めさせている。なお、前述のアキシャル隙間は、ハブ1とプーリ2との相対回転を許容するために必要であり、環状膨出部2aの軸方向寸法を一方向クラッチ3の内輪10の軸方向寸法よりも小さく設定することにより確保している。
【0028】
この他、プーリ2の拡径段差部2a,2aの外側肩部には、シール7,7が取り付けられており、このシール7,7が、すべり軸受4,4の外周面の外側肩部に設けられている小径段差部4a,4aに対して摺接されている。このシール7,7は、一般的に転がり軸受に装着する周知構成のものを利用しており、環状芯金にゴムなどの弾性体を被着し、この弾性体の一部としてすべり軸受4,4に対して摺接されるリップを設けた構成になっている。
【0029】
次に、上記プーリユニットAでは、ハブ1に連結されるクランクシャフトの回転変動を吸収できるようになっている。通常、自動車エンジンのクランクシャフトの回転数は、トルク変動に伴い変動するが、この回転変動に応じて、一方向クラッチ3がロック状態とフリー状態とに切り替わることにより、プーリ2がハブ1と同期回転したり、プーリ2自身の回転慣性力により回転する現象となることで、プーリ2の回転変動を抑制する。
【0030】
要するに、クランクシャフトおよびハブ1の回転速度がプーリ2よりも相対的に速くなると、一方向クラッチ3のころ12がくさび状空間の狭い側へ転動させられてロック状態となるので、ハブ1とプーリ2とが一体化して同期回転する。しかし、ハブ1の回転速度がプーリ2よりも相対的に遅くなると、一方向クラッチ3のころ12がくさび状空間の広い側へ転動させられてフリー状態となるので、ハブ1からプーリ2への動力伝達が遮断されることになってプーリ2が回転慣性力のみで回転するようになる。このような動作により、プーリ2の回転変動を抑制できる。
【0031】
以上説明したプーリユニットAでは、すべり軸受4,4をハブ1に対してかしめにより固定する形態にして、従来例のような鍔部や閉蓋を排除しているから、構成を簡素にできて軸方向寸法を短くできるようになる。しかも、従来例において用いていた閉蓋を排除できることに伴い、閉蓋をプーリ2にねじ止めする必要がなくなるから、プーリ2の肉厚寸法を薄くできて、径方向寸法をも小さくできるようになる。
【0032】
また、上記実施形態では、プーリ2においてすべり軸受4,4が摺接される拡径段差部2a,2aにシール7,7を装着するようにしているから、従来例のようにすべり軸受と隣り合わせにシールを設置している場合に比べて、軸方向寸法をさらに短くできるようになる。
【0033】
このようなことから、小型、軽量なプーリユニットAを安価で提供できるようになる。
【0034】
しかも、上記実施形態では、プーリ2の環状膨出部2aを2つのすべり軸受4,4の間に挟むことによりプーリ2を軸方向に位置決めさせるようにしているから、プーリ2の軸方向変位許容量を適正に管理することが容易となり、プーリ2の回転トルクを軽減したうえでプーリ2のがたつきを小さくできる。つまり、この実施形態の場合、プーリ2における環状膨出部2aの軸方向寸法と、一方向クラッチ3における内輪10の軸方向寸法との偏差が、プーリ2の軸方向変位量つまりアキシャル隙間となる。そのために、プーリ2の環状膨出部2aと一方向クラッチ3の内輪10との寸法公差を管理すれば、アキシャル隙間つまりプーリ2の軸方向変位量を可及的に小さく抑えることができる。このように、従来例に比べてはるかに簡単な作業で、プーリ2の軸方向変位許容量を適正に管理することができるのである。
【0035】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
(1) 上記実施形態では、すべり軸受4,4をハブ1に対して固定するようにし、プーリ2の内周面に対して摺接させる形態にしているが、その反対、つまり、すべり軸受4,4をプーリ2に対して固定して、ハブ1の外周面に対して摺接させる形態としたものも本発明に含まれる。
(2) 上記実施形態でのシール7については、図示しないが、従来周知の種々な構成のシールを用いることができる。
(3) 上記実施形態での一方向クラッチ3は、外輪をプーリ2と一体にした形態になっているが、プーリ2と別体の外輪を備える形態としてもよい。また、上記実施形態において一方向クラッチ3のコイルバネ13については、種々な板ばねや弾性片などで代用することができる。
(4) 上記実施形態では、一方向クラッチ3のカム面10aを内輪10側に形成した例を挙げているが、外輪側に設けたものにも本発明を適用できる。但し、上記実施形態の場合では、高速回転域でも遠心力によってころがロック位置から不必要に外れるのを防止できるなど、高速回転での使用に適している。
【0036】
【発明の効果】
請求項1および請求項2の発明では、従来例のような鍔部や閉蓋を排除できるように工夫しているから、構成を簡素にできて軸方向寸法を短くできるようになる。しかも、従来例において用いていた閉蓋を排除できることに伴い、閉蓋を外側環体にねじ止めする必要がなくなるから、外側環体の肉厚寸法を薄くできて、径方向寸法をも小さくできるようになる。
【0037】
特に、請求項2の発明では、すべり軸受とそれの摺接相手となる環体との間にシールを配設させるようにしているから、従来例のようにすべり軸受と隣り合わせにシールを設置している場合に比べて、軸方向寸法をさらに短くできるようになる。
【0038】
このように、本発明によれば、小型、軽量なプーリユニットを安価で提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のプーリユニットの縦断面図
【図2】図1の(2)−(2)線断面の矢視図
【図3】一方向クラッチの一部を示す平面展開図
【図4】従来例のプーリユニットの縦断面図
【符号の説明】
A プーリユニット
1 ハブ
1a ハブの偏肉部
2 プーリ
3 一方向クラッチ
4 すべり軸受
7 シール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulley unit including a one-way clutch. The pulley unit is used, for example, as a crank pulley of an engine such as an automobile or a pulley of an auxiliary machine (such as an air conditioner compressor, a water pump, an alternator, a cooling fan) installed in the automobile.
[0002]
[Prior art]
Conventional pulley units have a structure in which a rolling bearing is disposed on at least one side of a one-way clutch or a structure in which a sliding bearing is disposed in order to bear a radial load acting between two inner and outer rings. It has become.
[0003]
Here, a pulley unit having a configuration including a slide bearing is shown in FIG. In the figure, 81 is a shaft body, 82 is a pulley, 83 is a one-way clutch, 84 and 84 are plain bearings, and 85 and 86 are seals. The
[0004]
Although not shown in the drawings, this pulley unit is normally connected to the
[0005]
Therefore, conventionally, the one-
[0006]
The
[0007]
However, in order to allow relative rotation between the
[0008]
The
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, the one-
[0010]
In addition, in the above-described conventional example, the
[0011]
By the way, as described above, if the number of parts is large, it becomes difficult to properly manage the axial gap, that is, the axial displacement allowable amount of the
[0012]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to reduce the size and weight of a pulley unit including a one-way clutch.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the pulley unit according to the first aspect of the present invention, a one-way clutch is disposed in opposed annular spaces of two inner and outer annular bodies arranged concentrically, and the one-way clutch is disposed in the opposed annular space. Sliding bearings are disposed on both sides in the axial direction, and the sliding bearings are fixed to the inner ring body in contact with both end surfaces of the inner ring of the one-way clutch and are in sliding contact with the outer ring body. An annular bulging portion bulging radially inward is provided as an outer ring of the one-way clutch in a region where the one-way clutch is disposed in the outer ring body. The axial dimension of the bulging portion is made smaller than the axial dimension of the inner ring of the one-way clutch.
[0014]
In the pulley unit according to the invention of
[0016]
In short, in the present invention, the sliding bearings on both sides of the one-way clutch are caulked against the inner ring body or the outer ring body so as to be prevented from coming off, thereby eliminating the flange and the lid as in the conventional example. . As a result, the number of components can be reduced and the axial dimension can be shortened. In addition, since the closure used in the conventional example can be eliminated, it is not necessary to screw the closure, so that the thickness of the outer ring body can be reduced and the radial dimension can be reduced. Become.
[0017]
In particular, in the invention of
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0019]
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the pulley unit, FIG. 2 is an arrow view of the section (2)-(2) in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan development view showing a part of the one-way clutch.
[0020]
The illustrated pulley unit A is used as a crank pulley of an automobile engine, and includes a hub 1 as an inner ring, a
[0021]
The hub 1 is directly or indirectly fixed to a crankshaft of an automobile engine (not shown).
[0022]
The
[0023]
The one-
[0024]
The two
[0025]
This embodiment is characterized by the structure for positioning and fixing the two
[0026]
With the outer peripheral surface of the hub 1 fitted in a state where the two
[0027]
As a result, the one-
[0028]
In addition, seals 7 and 7 are attached to the outer shoulders of the enlarged diameter stepped
[0029]
Next, in the pulley unit A, the rotational fluctuation of the crankshaft connected to the hub 1 can be absorbed. Normally, the rotational speed of the crankshaft of an automobile engine varies with torque fluctuations, and the
[0030]
In short, when the rotation speed of the crankshaft and the hub 1 becomes relatively higher than that of the
[0031]
In the pulley unit A described above, the sliding
[0032]
Further, in the above embodiment, since the
[0033]
For this reason, a small and lightweight pulley unit A can be provided at low cost.
[0034]
In addition, in the above embodiment, the
[0035]
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Various application and deformation | transformation can be considered.
(1) In the above embodiment, the
(2) About the
(3) Although the one-
(4) In the above embodiment, an example is given in which the
[0036]
【The invention's effect】
Since the invention of claim 1 and
[0037]
In particular, in the invention of
[0038]
Thus, according to the present invention, a small and lightweight pulley unit can be provided at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a pulley unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line (2)-(2) in FIG. [Fig.4] Longitudinal section of a conventional pulley unit [Explanation of symbols]
A Pulley unit 1
Claims (2)
前記すべり軸受が、一方向クラッチの内輪の両端面に当接される状態で前記内側環体に対して固定されていて、前記外側環体に摺接する形態とされ、
前記外側環体において前記一方向クラッチが配設される領域には、径方向内向きに膨出される環状膨出部が前記一方向クラッチの外輪として設けられているとともに、
該環状膨出部の軸方向寸法が一方向クラッチの内輪の軸方向寸法よりも小さくされている、ことを特徴とするプーリユニット。A one-way clutch is disposed in the opposed annular space of the inner and outer two annular bodies arranged concentrically, and a slide bearing is disposed on both axial sides of the one-way clutch in the opposed annular space,
The sliding bearing is fixed to the inner ring in a state of being in contact with both end faces of the inner ring of the one-way clutch, and is configured to be in sliding contact with the outer ring,
In the region where the one-way clutch is disposed in the outer ring body, an annular bulging portion bulging radially inward is provided as an outer ring of the one-way clutch,
A pulley unit, characterized in that an axial dimension of the annular bulging portion is smaller than an axial dimension of an inner ring of a one-way clutch .
前記両すべり軸受またはそれの摺接相手である他方環体のいずれか一方には、いずれか他方に対して摺接させられるシールが取り付けられている、ことを特徴とするプーリユニット。In the pulley unit according to claim 1,
A pulley unit, characterized in that a seal that is slidably brought into contact with either one of the two sliding bearings or the other ring body that is a sliding contact partner thereof is attached.
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