JP5931751B2 - 非対称的なトルク感受性クラッチ作用を示すベルト車 - Google Patents
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Description
14:ファン/ウォータポンプベルト車装置
16:オルタネータのベルト車装置
18:パワーステアリングベルト車装置
20:アイドラベルト車装置
22:テンショナベルト車装置
30:エンドレスベルト
40:シャフト係合ハブ
48:回転軸
50:ベルト車部材
58:ローラベアリング
64:ナット
72:環状ピボットブシュ
78:入力シャフト
90:ブレーキ部材
91:ブレーキシュー
Claims (20)
- 自動車付属部品駆動システムで使用するベルト車装置において、
回転軸および外側ネジ形成面と、それらと係合するために付属部品の入力シャフトを受け入れるボアを有するシャフト係合ハブと、
前記シャフト係合ハブを受け入れるボアを設け、かつ内側結合面および外周ベルト係合面を設けたベルト車部材と、
前記シャフト係合ハブの前記外側ネジ形成面と係合する内側ネジ形成面を有したナットであって、前記シャフト係合ハブの前記回転軸に対して角度設定された外側結合面をも有する前記ナットと、
前記ベルト車部材と前記ナットとの間に設けられたブレーキ部材であり、前記ベルト車部材の前記内側結合面に向けて半径を外周側に拡げることができる前記ブレーキ部材であって、前記ナットの前記外側結合面と摩擦接触する第1結合面、および前記ベルト車部材の前記内側結合面と摩擦接触する第2結合面を有する前記ブレーキ部材と、
を備え、
前記ベルト車部材に作用するトルクが第1方向にある時、下記(a)、(b)、(c)、(d)の動作を順次に行う前記ブレーキ部材であり、
(a)前記第2結合面の摩擦接触によって、前記ブレーキ部材が前記ベルト車部材と共に回転して、
(b)前記第1結合面の摩擦接触によって、前記ブレーキ部材が前記ナットを回転させて、
(c)回転する前記ナットが、前記シャフト係合ハブの外側ネジ形成面に沿って且つ前記ブレーキ部材で環状に囲む領域の中に向けて、前記ナットの軸方向に移動し、
(d)前記ベルト車部材の前記内側結合面に向けて半径を外周側に拡げた前記ブレーキ部材が、前記回転にともない、前記ナットおよび前記ブレーキ部材と前記ベルト車部材との結合を強くすることを特徴とするベルト車装置。 - 前記第1方向とは逆の第2方向における前記ナットの回転によって、前記ナットの前記外側結合面と前記ブレーキ部材の前記第1結合面との結合が外れ、前記ナットおよび前記シャフト係合ハブが前記ベルト車部材に対して回転する請求項1に記載のベルト車装置。
- 前記ナットの前記外側結合面および前記ブレーキ部材の前記第1結合面が、前記シャフト係合ハブの前記回転軸に対して5度〜45度の鋭角で延設された連動摩擦表面である請求項2に記載のベルト車装置。
- 前記ブレーキ部材が、第1材料と第2材料の複合材料からなる複数の円弧状ブレーキシューを有し、前記第2材料を前記第1、第2の結合面に設けた請求項1に記載のベルト車装置。
- 前記第1、第2の結合面がブレーキ材料からなる請求項4に記載のベルト車装置。
- さらに、一体回転するように前記シャフト係合ハブに結合したカバープレートを有し、このカバープレートの外周付近に、前記ベルト車部材の一部を受け取って、前記ベルト車装置の内外間を結ぶ真直ぐではない経路を形成する溝を設けた請求項1に記載のベルト車装置。
- さらに、内側レースを前記シャフト係合ハブに結合し、そして外側レースを前記ベルト車部材に結合し、前記ブレーキ部材の前記第1結合面および前記ナットの前記外側結合面が結合を解いたときに、前記シャフト係合ハブを前記ベルト車部材に対して回転させるベアリング装置を有する請求項1に記載のベルト車装置。
- 自動車付属部品駆動システムで使用するベルト車装置において、
回転軸および外側ネジ形成面を有するシャフト係合ハブと、
内側結合面を有するベルト車部材であり、外周ベルト係合面を有する前記ベルト車部材と、
外側結合面を有するナットであり、前記シャフト係合ハブの前記外側ネジ形成面と係合し、ネジ接続を形成する内側ネジ形成面を有する前記ナットと、
前記ベルト車部材と前記ナットとの間に設けられたブレーキ部材であって、前記ナットの前記外側結合面と摩擦接触する第1結合面および前記ベルト車部材の前記内側結合面と摩擦接触する第2結合面を有する前記ブレーキ部材と、
を備え、
前記シャフト係合ハブの外側ネジ形成面の周りで回転する前記ナットの軸方向移動により、前記ブレーキ部材が前記ベルト車部材の前記内側結合面に向け且つ径方向外側に向けて拡がり、その拡がりが前記内側結合面に接触するまで、初めに、前記ベルト車部材と共に前記シャフト係合ハブに対して第1の方向に回転する前記ブレーキ部材であり、
前記ナットの前記外側結合面および前記ブレーキ部材の前記第1結合面両者を前記シャフト係合ハブの前記回転軸に対して5度〜45度の角度に設定されたことを特徴とするベルト車装置。 - 請求項1あるいは請求項8のいずれかに記載のベルト車装置において、
前記ナットの前記外側結合面および前記ブレーキ部材の前記第1結合面両者を前記シャフト係合ハブの前記回転軸に対して10度〜20度の角度に設定したベルト車装置。 - 前記ブレーキ部材の前記第1結合面が、前記ブレーキ部材の前記第2結合面に対して平行ではない請求項8に記載のベルト車装置。
- 前記ベルト車部材の前記内側結合面が、前記シャフト係合ハブの前記回転軸に対して平行である請求項10に記載のベルト車装置。
- カバープレートが、前記ベルト車部材の一部を取り囲み、前記ベルト車装置の内外間を結ぶ真直ぐではない経路を形成する軸方向に延設した外周フランジを有する請求項8に記載のベルト車装置。
- 自動車付属部品駆動システムで使用するベルト車装置において、
回転軸および外側ネジ形成面を有し、前記外側ネジ形成面より直径が大きく回転軸から離れた外側に伸びた肩部を有するシャフト係合ハブと、
内側ネジ形成面、および外側摩擦ベアリング面を有し、前記内側ネジ形成面が前記シャフト係合ハブの前記外側ネジ形成面にネジ係合するナットと、
内側摩擦ベアリング面、および外側ベルト係合面を有するベルト車部材と、第1面が前記ナットの前記外側摩擦ベアリング面に摩擦接触し、そして第2面が前記ベルト車部材の前記内側摩擦ベアリング面に摩擦接触するブレーキ部材であって、前記シャフト係合ハブの前記肩部と摩擦接触し且つ回転軸方向の内部向きに突き出た部分を有した前記ブレーキ部材とを有し、
前記ベルト車部材の前記内側摩擦ベアリング面に向けて半径を外周側に拡げることができる前記ブレーキ部材であって、
前記ベルト車部材に作用するトルクが第1方向にある時、下記(a)、(b)、(c)、(d)の動作を順次に行う前記ブレーキ部材であり、
(a)前記第2面の摩擦接触によって、前記ブレーキ部材が前記ベルト車部材と共に回転して、
(b)前記第1面の摩擦接触によって、前記ブレーキ部材が前記ナットを回転させて、
(c)回転する前記ナットが、前記シャフト係合ハブの外側ネジ形成面に沿って且つ前記ブレーキ部材で環状に囲む領域の中に向けて、前記ナットの軸方向に移動し、
(d)前記ベルト車部材の前記内側摩擦ベアリング面に向けて半径を外周側に拡げた前記ブレーキ部材が、前記回転にともない、前記ナットおよび前記ブレーキ部材と前記ベルト車部材との結合を強くすることを特徴とするベルト車装置。 - 前記回転軸を中心にして前記ナットを第1方向に回転させ、前記シャフト係合ハブとのネジ係合を介して前記ナットを前記回転軸にそって前記ブレーキ部材に向けて軸方向に移動させて、前記ナットの外側摩擦ベアリング面と前記ブレーキ部材の前記第1面との間の摩擦力を強くし、そして前記第1方向とは逆の第2方向に前記ナットを回転させ、前記ナットを前記ブレーキ部材から離れるように軸方向に移動させて、前記ナットの外側摩擦ベアリング面と前記ブレーキ部材の前記第1面との間の摩擦力を弱くする請求項13に記載のベルト車装置。
- 請求項1あるいは請求項8または請求項14のいずれか一項に記載のベルト車装置において、
さらに、一体に回転するために前記シャフト係合ハブに結合するカバープレートと、前記カバープレートに係合させる第1端部と前記ナットに係合させる第2端部と有するトーションスプリングとを備え、 前記トーションスプリングが、前記ナットの第2方向への回転を抑止する作用をもつベルト車装置。 - 前記ナットの前記外側摩擦ベアリング面が、前記回転軸に対して5度〜45度の鋭角を形成する請求項14に記載のベルト車装置。
- 前記ブレーキ部材が前記ナットの周囲に設けられた複数の円弧状ブレーキシューを有し、それぞれのブレーキシューが前記ネジ形成面に軸方向に移動している前記ナットに応答して半径方向に拡がる請求項13に記載のベルト車装置。
- 自動車付属部品駆動システムで使用するベルト車装置の製造方法において、
回転軸および外側ネジ形成面と、それらと係合するために付属部品の入力シャフトを受け入れるボアを有するシャフト係合ハブを用意する工程、
前記シャフト係合ハブを受け入れるボアを設け、かつ内側結合面および外周ベルト係合面を設けたベルト車部材を用意する工程、
前記シャフト係合ハブの前記外側ネジ形成面と係合する内側ネジ形成面を有したナットであって、前記シャフト係合ハブの前記回転軸に対して角度設定された外側結合面も有する前記ナットを用意する工程、
前記ベルト車部材と前記ナットとの間に設けるブレーキ部材であって、前記シャフト係合ハブの外側ネジ形成面の周りで回転する前記ナットの軸方向移動により、前記ブレーキ部材が前記ベルト車部材の前記内側結合面に向け且つ径方向外側に向けて拡がり、その拡がりが前記内側結合面に接触するまで、初めに、前記ベルト車部材と共に前記シャフト係合ハブに対して第1の方向に回転する前記ブレーキ部材であり、前記ナットの前記外側結合面と摩擦接触する第1結合面および前記ベルト車部材の前記内側結合面と摩擦接触する第2結合面を有する前記ブレーキ部材を用意する工程、および
前記シャフト係合ハブの前記外側ネジ形成面のネジピッチを選択し、前記ブレーキ部材の第1結合面に設けられる摩擦材料を選択し、そして前記ナットの前記外側結合面と前記シャフト係合ハブの前記回転軸とが形成する角度を選択し、前記シャフト係合ハブと前記ベルト車部材との係合を外して、前記ベルト車部材に対して一つの方向に前記シャフト係合ハブを回転させるクラッチとして動作できるように構成する工程からなることを特徴とするベルト車装置の製造方法。 - さらに前記ネジピッチの選択、前記ブレーキ部材の第1結合面に設けられる摩擦材料の選択、そして前記ナットの前記外側結合面と前記回転軸とが形成する角度の選択を組み合わせて、前記シャフト係合ハブと前記ベルト車部材との係合を外し、前記シャフト係合ハブを相対的に回転させるために必要なトルクを最小化する請求項18に記載の製造方法。
- さらに前記ブレーキ部材の前記第1結合面と前記ナットの前記外側結合面との間の摩擦
係数を選択する工程を有する請求項18に記載の製造方法。
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