JP3773017B2 - プーリユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向クラッチを内蔵したプーリユニットに関する。このプーリユニットは、例えば自動車などにおけるエンジンのクランクシャフトからベルトを介して駆動される補機などに装備することができる。補機としては、例えば自動車のエアコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、オルタネータ、冷却ファンなどが挙げられる。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のプーリユニットの一例として、本願出願人は、図8に示すようなものを提案している。
【0003】
このプーリユニットBは、ベルト36が巻き掛けられる外側環体31と、上記補機などの回転軸に連結される内側環体32とが同心状に配設され、両環体31,32の間の環状空間に、一方向クラッチ33と、2つの転がり軸受34とが配設されている。動作としては、外側環体31と内側環体32との回転速度差に応じて、一方向クラッチ33がフリー状態とロック状態とに切り換わり、外側環体31から内側環体32への回転動力を遮断したり伝達したりする。
【0004】
前述の一方向クラッチ33は、複数のころ37と、各ころ37を収納するポケット39を円周数カ所に有する環状の保持器38と、保持器38の外周に配設される外輪40と、保持器38の内周に配設される内輪42と、各ころ37をロック側に弾発付勢する図示しないバネとを含む構造になっている。なお、内輪42の外周面の円周数カ所に、外輪40の内周面とでくさび状空間を形成するカム面(図示省略)が形成されている。
【0005】
図例のプーリユニットBでは、一方向クラッチ33の外輪40の軸方向両側に薄肉の延長部分40a,40bを設け、この延長部分40a,40bの内周に両転がり軸受34,34を圧入嵌合させるように構成し、一方向クラッチ33と2つの転がり軸受34,34とを一体的に取り扱えるようにしている。
【0006】
ところで、プーリユニットBは、クランクシャフトや補機の駆動軸などの回転軸44に対して取り付けられるが、その取り付け形態としては、図示するように、プーリユニットBの内側環体32を回転軸44の胴部45に対して、回転軸44の軸端の雄ねじ部46が内側環体32から突出する状態に嵌合し、この雄ねじ部46にナット47を螺合する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例では、回転軸44の雄ねじ部46およびナット47がプーリユニットBの内側環体32の外側に位置して出っ張るために、プーリユニットBの設置場所での占有スペースが軸方向に大きくなり、場合によってはプーリユニットBを設置できなくなることもある。
【0008】
これに対し、図9に示すような一方向クラッチを内蔵していない従来一般的なプーリCでは、上述したような一方向クラッチの配置空間が不要なので、回転軸44の雄ねじ部46をプーリ内周に位置させ、このプーリ内周でナット47を締め付けるようにしている。このような取付形態は、一方向クラッチを内蔵しないプーリCのように厚み寸法を厚くできて、工具嵌入空間48を確保できる場合に限って実現できるのであり、上述した一方向クラッチ付きのプーリユニットBでは上述したような工具嵌入空間48を確保できないので、採用できないのが実情である。
【0009】
したがって、本発明は、一方向クラッチを内蔵するプーリユニットにおいて、回転軸に対して取り付けた状態での軸方向寸法を縮小できるようにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1のプーリユニットは、同心状に配設される内外2つの環体間に円周方向複数のくさび状空間を形成するとともに、各くさび状空間にころをくさび部材として介装してなる一方向クラッチと、この一方向クラッチの軸方向両側に配設される転がり軸受とを備えたプーリユニットであって、前記内側環体の中心孔の軸方向一方の自由端側の領域に当該内側環体の回転操作用の工具が軸方向挿抜可能にかつ周方向同期回転可能に嵌合される工具取付部が、また、前記中心孔の軸方向中間領域であって前記一方向クラッチの少なくともころの全幅に渡って径方向に対応する領域に回転軸の軸端の雄ねじ部が螺合される雌ねじ部が、さらに、前記中心孔の軸方向他方の内側環体取付対象側の領域に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部が、それぞれ設けられ、前記一方向クラッチおよび転がり軸受は、それぞれの外輪と同等もしくはそれ以上の肉厚の内輪を有するとともに、前記一方向クラッチの内輪は前記転がり軸受の内輪と別体に構成されている。
【0012】
以上、本発明では、要するに、プーリユニットの内側環体を回転軸の軸端の雄ねじ部に対して直接的に螺合する形態とすることにより、従来例のようなナットを用いないようにしている。これにより、一方向クラッチを内蔵する構造でありながら、従来のようなナットの出っ張りが生じなくなるので、プーリユニットの占有スペースは、その軸方向寸法の大きさだけで済み、従来例に比べて小さくなる。特に、内側環体に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部を設けているので、回転軸に対するプーリユニットの支持強度が向上する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図1ないし図7に示す実施形態に基づいて説明する。
【0015】
図1ないし図4は本発明の一実施形態にかかり、図1は、プーリユニットの取付状態を示す縦断側面図、図2は、図1の(2)−(2)線断面で一方向クラッチのみを示す図、図3は、一方向クラッチにおける保持器のポケット部分の展開平面図、図4は、プーリユニットの内側環体と工具とを示す斜視図である。
【0016】
図例のプーリユニットAは、同心状に配設される内外2つの環体1,2と、両環体1,2の間の環状空間に介装される一方向クラッチ3と、前記環状空間において一方向クラッチ3の軸方向両側に配設される2つの転がり軸受4とを備えている。動作としては、外側環体1と内側環体2との回転速度差に応じて、一方向クラッチ3がフリー状態とロック状態とに切り換わり、外側環体1から内側環体2への回転動力を遮断したり伝達したりする。
【0017】
以下、上記各構成要素を詳細に説明する。
【0018】
外側環体1の外周には、ベルト5が巻き掛けられる周溝が波状に形成されている。また、内側環体2は、例えばエンジンのクランクシャフトや自動車に備える補機の駆動軸などの回転軸6に取り付けられる。2つの転がり軸受4,4は、一般的な深溝玉軸受からなる。
【0019】
一方向クラッチ3は、内輪10、外輪11、保持器12、複数のころ13、コイルバネ14を備えており、以下のような構成になっている。
【0020】
内輪10は、その外周面の円周数カ所に平坦なキー状のカム面15が設けられており、外周面がほぼ八角形に形成されている。
【0021】
外輪11は、内外周面が円筒形に形成されており、その内周面と内輪10のカム面15とでくさび状空間を形成する。この外輪11の軸方向両端には、薄肉の延長部分11a,11bが設けられており、この延長部分11a,11bの内周に両転がり軸受4,4が圧入嵌合されて一方向クラッチ3と2つの転がり軸受4,4とを一体的に取り扱えるようになっている。
【0022】
保持器12は、内輪10と外輪11との間の径方向対向隙間に介装されかつカム面15に対応する位置に径方向内外に貫通するポケット12aが設けられている。この保持器12は、内輪10に対して周方向ならびに軸方向への動きが封じられた状態で固定されている。つまり、内輪10の周方向一端面の180度対向する2カ所には、軸端に向けて開放されるとともに径方向内外に開放するスリット状の凹部10aが、また、保持器12の軸方向一端側の外周には、前記凹部10aに軸方向から圧入嵌合される一対の凸部12bがそれぞれ設けられており、これらの嵌合によって保持器12が内輪10に固定されている。
【0023】
ころ13およびコイルバネ14は、保持器12の各ポケット12aに周方向隣り合わせに各々1つずつ収納されている。コイルバネ14は、圧縮状態で収納されていて、その伸張復元力でころ13を前記くさび状空間の狭い側(ロック側)へ弾発付勢するようになっている。なお、コイルバネ14は、バネ線材を長方形に巻回した角巻きバネが用いられ、保持器12のポケット12aの内面に一体形成される突起12cに対して外嵌装着されている。
【0024】
次に、本発明の特徴について説明する。要するに、プーリユニットAを回転軸6に対して従来のようなナットを用いずに取り付けできるようにしている。そのために、内側環体2そのものにナットの役割を持たせている。
【0025】
すなわち、内側環体2の中心孔において自由端側の領域に、当該内側環体2の回転操作用の工具7が軸方向挿抜可能にかつ周方向同期回転可能に嵌合される工具取付部2aが、また、前記中心孔において軸方向中間領域に回転軸6の軸端の雄ねじ部6aが螺合される雌ねじ部2bが、さらに、前記中心孔において内側環体2の取付対象側の領域に回転軸6の胴部6bが嵌合される軸保持部2cが、それぞれ設けられている。なお、工具7を、六角レンチとする場合、工具取付部2aを六角孔とすればよく、要は、工具7の形状に応じて工具取付部2aの孔形状を決定すればよい。
【0026】
そこで、プーリユニットAを回転軸6に取り付けるには、まず、プーリユニットAの内側環体2の工具取付部2aに六角レンチなどの工具7を嵌入しておいてから、この内側環体2の軸保持部2c側を回転軸6へあてがい、内側環体2の雌ねじ部2bが回転軸6の雄ねじ部6aに当接するまで押し込む。こうしてから、工具7を所要方向に回すことにより、内側環体2を回転させて、内側環体2の雌ねじ部2bを回転軸6の雄ねじ部6aに螺合する。最後に、工具7の締め付けトルクが所要値になるように管理する。なお、内側環体2の締め付け方向は、回転軸6の回転方向と逆向きに設定される。
【0027】
以上説明したように、本発明では、プーリユニットAの内側環体2を回転軸6に対して直接的に螺合する形態とすることにより、従来例のようなナットを用いないから、従来のようなナットの出っ張りが生じなくなる。これにより、プーリユニットAの占有スペースは、その軸方向寸法の大きさだけで済むので、結果的に従来例に比べて小さくできるようになる。
【0028】
なお、本発明は上記実施形態にのみ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。
【0029】
(1) 上記実施形態では、内輪10の外周面にカム面15を設けた例を挙げているが、外輪11の内周面にカム面を設けたものも本発明に含まれる。
【0030】
(2) 上記実施形態では、一方向クラッチ3の外輪11に延長部分11a,11bを設けて、その内周に転がり軸受4,4を圧入嵌合させるようにした構造を例に挙げているが、図5に示すように、外輪11に延長部分11a,11bを設けないようにし、転がり軸受4,4を外側環体1に直接的に圧入嵌合するような構造としたものも本発明に含まれる。
【0031】
(3) 上記実施形態では、転がり軸受4,4を深溝玉軸受とした例を挙げているが、その他の形式、例えばころ軸受あるいはすべり軸受などとすることができる。
【0032】
(4) 内側環体2の工具取付部2aの形状は、上記実施形態で例示した六角形状の他に、図6に示すセレーション形状や、図7に示す星形状などとすることができる。この場合、当然ながら、内側環体2の回転操作に用いる工具7は、前記工具取付部2aの形状に対応するものにする必要がある。
【0033】
【発明の効果】
本発明では、一方向クラッチを内蔵する構造でありながら、回転軸への取り付けに際して従来例のようなナットを用いないように工夫することにより、従来のようなナットの出っ張りが生じないようにしているから、プーリユニットの占有スペースがその軸方向寸法の大きさだけで済むなど、従来例に比べて小さくできるようになる。したがって、プーリユニットの設置場所での占有スペースが制約されるような場合でも、プーリユニットを設置可能になるなど、使用対象を拡大できるようになる。特に、内側環体に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部を設けているので、回転軸に対するプーリユニットの支持強度が向上し、プーリユニットに内蔵する一方向クラッチの機能安定化に貢献できるようになる。
【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取付状態を示す縦断側面図
【図2】図1の(2)−(2)線断面で一方向クラッチのみを示す図
【図3】図1の一方向クラッチにおける保持器のポケット部分の展開平面図
【図4】図1のプーリユニットの内側環体と工具とを示す斜視図
【図5】本発明の他の実施形態のプーリユニットの取付状態を示す縦断側面図
【図6】本発明のプーリユニットの内側環体の工具取付部の他の例を示す斜視図
【図7】本発明のプーリユニットの内側環体の工具取付部の他の例を示す斜視図
【図8】従来の一方向クラッチ付きのプーリユニットの取付状態を示す縦断側面図
【図9】従来の一方向クラッチなしのプーリの取付状態を示す縦断側面図
【符号の説明】
A プーリユニット
1 外側環体
2 内側環体
2a 内側環体の工具取付部
2b 内側環体の雌ねじ部
2c 内側環体の軸保持部
3 一方向クラッチ
4 転がり軸受
5 ベルト
6 回転軸
6a 回転軸の雄ねじ部
6b 回転軸の胴部
Claims (1)
- 同心状に配設される内外2つの環体間に円周方向複数のくさび状空間を形成するとともに、各くさび状空間にころをくさび部材として介装してなる一方向クラッチと、この一方向クラッチの軸方向両側に配設される転がり軸受とを備えたプーリユニットであって、
前記内側環体の中心孔の軸方向一方の自由端側の領域に当該内側環体の回転操作用の工具が軸方向挿抜可能にかつ周方向同期回転可能に嵌合される工具取付部が、また、前記中心孔の軸方向中間領域であって前記一方向クラッチの少なくともころの全幅に渡って径方向に対応する領域に回転軸の軸端の雄ねじ部が螺合される雌ねじ部が、さらに、前記中心孔の軸方向他方の内側環体取付対象側の領域に回転軸の胴部が嵌合される軸保持部が、それぞれ設けられ、前記一方向クラッチおよび転がり軸受は、それぞれの外輪と同等もしくはそれ以上の肉厚の内輪を有するとともに、前記一方向クラッチの内輪は前記転がり軸受の内輪と別体に構成されている、ことを特徴とするプーリユニット。
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