JP6174235B2 - 補機駆動デカップラ - Google Patents

Description

本願は、概してプーリー、およびより具体的には自己起動片持ち式部材を含む、隔離された、またはされていないデカップリング機構を含むプーリーアセンブリに関連する。

例えばウォータポンプ、オルタネータ／発電機、冷却剤を冷却するファン、パワーステアリングポンプ、および圧縮機を含む、車両エンジンで用いられる様々な自動車補機アセンブリを駆動することが知られている。特に、自動車のエンジンシャフトによって作動される駆動プーリーは、エンドレス駆動ベルトを駆動し、該ベルトは、被駆動プーリーを介して補機アセンブリを駆動する。

例えば燃焼エンジン点火によって開始される周期的なトルクパルスは、被駆動部品の滑らかな動作を中断し得る著しい速度遷移を生じることがある。さらに、始動、停止、ジェイクブレーキ、ギアシフト等に関連した慣性速度および被駆動速度遷移も被駆動部品の動作を中断し得る。これらの遷移は、ベルトの飛び、ベルトの磨耗、軸受の磨耗、騒音等の不所望の効果を生じ得る。

ベルトシステムを駆動するエンジン、および被駆動補機は、一次的および追加的な駆動／被駆動速度および周波数からなる。これらは、システムの特性であり、通常ベルト駆動システムによって比較的堅く接続された状態で所望の動作目標を満たす。しかし、いくつかの動作点、および／または条件において、これらの速度および周波数は、不所望の騒音の一因となり、システムまたは部品の完全性を破る、またはベルトシステムまたは個々の部品の耐用寿命の低下の一因となる。現在の解決法は、補機のオーバーランニングに対して提供され、他は、ねじれの隔離に対して提供されるが、性能が優れ、長くもち、かつ製造に対して費用効果がある改善が必要とされている。

改善された被駆動プーリーアセンブリが開示され、それは、トルク感応型カップリングおよびデカップリングを利用して、被駆動補機の入力軸およびプーリーアセンブリの外側被駆動シーブの一方向の相対運動を許容する。プーリーアセンブリのシーブが回転の主方向に駆動されている場合、プーリーアセンブリのクラッチ機構は、所望の滑らかな回転のために補機入力軸に係合し、かつ駆動する。例えば被駆動速度遷移の結果として相対的なトルクの反転が起こる場合、提案されるプーリーアセンブリの内部クラッチ機構は、被駆動補機シャフトを外側被駆動シーブから解放し、それにより非駆動軸は、回転の主方向への勢いによって回転し続けることができる。

本発明は、自動車車両のエンジン内のベルト被駆動補機を駆動するためのベルト駆動アセンブリ、およびより具体的には、ベルト被駆動補機がベルト駆動アセンブリの速度以外の速度で一時的に作動することを可能にするデカップリング機構に関連する。

本明細書におけるプーリーアセンブリの１つの目的は、現在の性能を越え、かつ自動車産業によって要求される実用性水準を維持するオーバーランニングおよびデカップリング能力の両方を提供することである。他の目的は、より軸方向にコンパクトで、かつより小さい直径を有するプーリーアセンブリを提供することである。これは、様々なエンジンのタイプのベルト駆動システムでの使用および配置における多様性を提供する。

１つの態様において、これらの目的は、プーリー本体、プーリー本体の穴内に配置されたハブ、およびハブと同心の一方向クラッチを含むプーリーアセンブリによって達成される。一方向クラッチは、それぞれが摩擦面および片持ち端部を含む複数の片持ち部材と、プーリー本体の穴との連続的な摩擦係合状態に片持ち部材を付勢するよう１つの片持ち部材に接触する付勢部材とを有する。各片持ち部材は、その片持ち端部回りに枢動可能であり、かつ隣接する片持ち部材内に部分的に入れ子になって環状本体を形成する。この構造は、プーリー本体の穴に面する各片持ち部材の摩擦面を配置する。動作中、複数の片持ち部材を起動するプーリー本体が主方向に回転して、同時回転のためにプーリー本体をハブに連結する。そして、プーリー本体の速度が低下する運用条件下において、ハブはそこから解放され、主方向の回転を維持することによってオーバーランすることができる。

一実施形態において、プーリーアセンブリは、片持ち部材につき１つの付勢部材となるように分布した複数の付勢部材を有することができ、プーリー本体の穴との連続的な摩擦係合状態にそれぞれの片持ち部材を付勢する。片持ち部材をハブに接続するために、ハブは、片持ち端部において１つの片持ち部材をハブにそれぞれが接続する複数のコネクタを含む。

他の実施形態において、プーリーアセンブリは、一方向クラッチに動作的に連結された第１端部と、ハブに動作的に連結された第２端部とを有するねじりバネを含む。ねじれバネは、振動および／またはねじれから部品を保護するためにアセンブリとの隔離を提供する。ねじりバネがある場合、主方向におけるプーリー本体の回転は、複数の片持ち部材を起動し、それによりねじりバネを巻き上げるか、または展開して、主方向における同時共回転のためにプーリー本体をハブに連結する。ここで再度、プーリー本体速度がハブの速度未満である場合の運用条件下においては、ハブは、そこから解放され、主方向における回転を維持することによりオーバーランすることができる。ねじりバネを片持ち部材に接続するために、プーリーアセンブリは、片持ち部材の連結のための複数のコネクタを有するスプールを含むことができる。

本発明の利点および特徴は、以下の特定の実施形態の説明、および特許請求の範囲により明らかになるだろう。

補機駆動システムの実施形態の線図である。 シャフトに接続可能なプーリーアセンブリの正面図である。 図１に示すシステムなどで使用するためのプーリーアセンブリの一実施形態の分解斜視図である。 組み立てられた図３のプーリーアセンブリの横断面の上面図である。 図４の部分Ｃの拡大上面図である。 図１に示すシステムなどで使用するためのプーリーアセンブリの第２実施形態の分解斜視図である。 組み立てられた図６のプーリーアセンブリの横断面の上面図である。 図７の部分Ｃの拡大上面図である。 ラインＥ−Ｅに沿った図８の拡大部分の正面図である。 図１に示すシステムなどで使用するためのプーリーアセンブリの第３実施形態の分解斜視図である。 組み立てられた図１０のプーリーアセンブリの縦断面の正面図である。 組み立てられた図１０のプーリーアセンブリの横断面の上面図である。

以下の詳細な説明は、本発明の一般的な原理を示し、その例が添付図面において追加的に示されている。図面において、同様の参照符号は、同一の、または機能的に類似した要素を示している。

図１を参照すると、例えば自動車の内燃機関の補機駆動システム１０は、多数の補機を駆動するために使用されるエンドレスベルト３０を含んでいる。様々な補機は、図１にプーリーアセンブリによって図式的に示されている。ベルト３０は、クランクプーリーアセンブリ１２、ファン／ウォータポンププーリーアセンブリ１４、オルタネータプーリーアセンブリ１６、パワーステアリングプーリーアセンブリ１８、アイドラープーリーアセンブリ２０およびテンショナープーリーアセンブリ２２の周囲に連なっている。いくつかの実施形態では、テンショナープーリーアセンブリ２２は、ベルト３０から離れてテンショナーアームが持ち上がるのを妨げる摩擦ダンパーを有する非対称制動装置などの制動装置を含んでいる。

様々な補機は、ベルト３０によって回転するプーリーアセンブリ１４，１６，１８，２０および２２の使用を介して駆動される。説明のために、以下ではオルタネータのプーリーアセンブリ１６に焦点を当てる。しかし、１または複数の他の補機の他のプーリーアセンブリもプーリーアセンブリ１６と類似した方法で動作することを留意すべきである。さらに、プーリーアセンブリは、本明細書に議論されるようにクランクプーリー１２とすることができる。

図２を参照すると、プーリーアセンブリ１６は、主回転方向において回転する場合入力トルクを図１のベルト３０から補機、例えばオルタネータの入力軸７８へ伝え、またプーリーアセンブリ１６および入力軸７８の間の相対的なトルク反転から保護するために入力軸７８を解放する。プーリーアセンブリ１６および入力軸７８の間のこのような相対的なトルク反転が発生する場合、プーリーアセンブリ１６の内部デカップラシステムは、オーバーランニング状態とも呼ばれるトルク反転から入力軸７８を解放するよう作用し、それにより補機入力軸７８が主運転方向への勢いで回転し続けることができる。

プーリーアセンブリ１６は、ベルト係合面５８を有するプーリー本体５６内に収容された、補機の入力軸７８と係合可能なハブ４０を含む。ハブ４０は、良く知られるように、半月キーによって入力軸７８と嵌合することができ、ハブ４０が入力軸回りに自由に回転することを防ぐ。もちろん例えば、スプライン、ネジ接続、または圧入などのハブ４０および入力軸７８の間の他の連結も可能である。

ここで図３〜図５を参照すると、概して１１６として示されるプーリーアセンブリは、ページの向きで左から右に、第１軸受１１８、第１ブッシュ１２０、一方向クラッチ機構１２２、ハブ１２４、スリーブ１２６、第２ブッシュ１２８、付勢部材１３０、プーリー本体１３２、および第２軸受１３４を含んでいる。組み立てられた場合（図４）、回転軸１３６を画定するハブ１２４は、一方向クラッチ１２２と共にプーリー本体１３２の穴１３８内に配置される。プーリー本体は、その外表面の一部としてベルト係合面１３９を含む。一方向クラッチ１２２は、ハブ１２４と同心であり、かつ複数の片持ち部材１４０を含み、該片持ち部材は、それぞれ摩擦面１４２を含むとともに、片持ち端部１４４および自由端部１４６を有する。各片持ち部材１４０は、片持ち端部１４４回りに枢動可能であり、かつ隣接する片持ち部材１５０（図５に示される）内に部分的に入れ子になって、プーリー本体１３２の穴１３８に面する各片持ち部材１４０の摩擦面１４２を有する環状本体を形成する。一方向クラッチ１２２はまた、複数の片持ち部材１４０の少なくとも１つと接触する付勢部材１３０を含み、複数の片持ち部材１４０をプーリー本体１３２の穴１３８との連続的な摩擦係合状態に付勢する。

この実施形態において、各片持ち部材１４０の片持ち端部１４４は、ハブ１２４に枢動可能に接続される。ここで、ハブ１２４は、ハブ１２４の外表面１２５の細長い突出部１５６である複数のコネクタ１５４を含み、この上に片持ち端部１４４が載置される。一実施形態において、複数のコネクタ１５４は、ハブ１２４と一体とすることができる。他の実施形態において、図３〜図５に示すように、コネクタ１５４をシャフト１２４上に適合するスリーブ１２６の一部として形成することができる。片持ち端部１４４が細長い突出部１５６に着座するために、各片持ち端部１４４は、ハブ１２４に面する側に半パイプチャネル１４８を含み、かつ細長い突出部１５６をそこに受け入れる。半パイプチャネル１４８および細長い突出部１５６間の連結は、スナップフィット連結とすることができ、プーリーの寿命を長くするために、片持ち部材が半径方向外向きに回転することができ、摩擦パッドが磨耗する。他の実施形態において、複数のコネクタ１５４は、図６〜図９に関して以下に説明される。

ここで図６〜図９の実施形態を参照すると、概して２１６として示されるプーリーアセンブリは、ページの向きで左から右に、第１軸受１１８、プーリー本体１３２、ブッシュ１２０、ハブ２２４、一方向クラッチ機構２２２、付勢部材１３０、および第２軸受２３４を含んでいる。組み立てられた場合（図７）、回転軸２３６を画定するハブ２２４は、一方向クラッチ２２２と共にプーリー本体１３２の穴１３８内に配置される。プーリー本体１３２は、外表面の一部としてベルト係合面１３９を含む。一方向クラッチ２２２は、ハブ２２４と同心であり、かつ複数の片持ち部材２４０を含み、該片持ち部材はそれぞれ摩擦面２４２を含むとともに、片持ち端部２４４および自由端部２４６を有する。各片持ち部材２４０は、片持ち端部２４４回りに枢動可能であり、かつ隣接する片持ち部材２５０（図８に示される）内に部分的に入れ子になって、プーリー本体１３２の穴１３８に面する各片持ち部材２４０の摩擦面２４２を有する環状本体を形成する。一方向クラッチ２２２はまた、複数の片持ち部材２４０の少なくとも１つと接触する付勢部材１３０を含み、複数の片持ち部材２４０をプーリー本体１３２の穴１３８との連続的な摩擦係合状態に付勢する。図７に示す実施形態において、複数の付勢部材１３０は、片持ち部材２４０に対して１つの付勢部材１３０が含まれ、それぞれの片持ち部材２４０をプーリー本体１３２の穴１３８との連続的な摩擦係合状態に付勢する。

この実施形態において、各片持ち部材２４０の片持ち端部２４４は、ハブ２２４に枢動可能に接続されている。ハブ２２４は、第１端部２６２および第２端部２６４（図９に示される）を有し、入力軸７８（図２に示す）に取り付けられた場合、第１端部２６２は、入力軸７８を受け入れる。しかし、他の実施形態においては、片持ち部材２４０が適切な方向、主回転方向にクラッチするよう配向される限り、第２端部２６４が入力軸７８を受け入れることができる。ここで、ハブ２２４は、第１端部２６２の近くにフランジ２６６を含む。図９から分かるように、フランジ２６６は、その中で着座するピン２５６である複数のコネクタ２５４を含む。片持ち部材２４０はそれぞれ、片持ち端部２４４に雌レセプタクル２５８を含み、片持ち部材２４０をハブ２２４に枢動可能に接続するようにピン２５６を受け入れる。一実施形態において、複数のコネクタ２５４は、ハブ２２４に一体とすることができる。他の実施形態において、複数のコネクタは、図３〜図５に関して上述したようなものとすることができる。

なおも図９を参照すると、ハブ２２４はまた、着座する第１軸受１１８を有する第２端部２６４に隣接した肩部２６８を含むことができる。肩部２６８は、ハブ２２４および片持ち部材２４０の間に付勢部材１３０を配置するための開口部を含むことができる。肩部２６８は、へり２６９を含むことができるか、またはへり２６９を形成する、そこに着座する板２７０を有することができる。へり２６９は、片持ち部材２４０にわたって延在し、ピン２５６と位置合わせされた複数の孔を含み、ピン２５６を安定させるために一端部を受け入れる。

運用中、単一の付勢部材を有する実施形態は、片持ち部材を連続的に活性化させる。プーリー本体が主方向に回転すると、付勢部材によって付勢される片持ち部材は、摩擦面とプーリー本体の穴との摩擦接触を介して枢動し、それにより自由端部をプーリー本体の穴に向かって半径方向に外向きに動かし、それが隣接する片持ち部材を持ち上げて自由端部を半径方向に外向きに枢動させる。入れ子構成の結果として、残りの片持ち部材（存在すれば）のそれぞれに対してこれが順々に繰り返される。一旦すべての片持ち部材が作動されると、プーリーの外殻は、共に回転するためハブに完全にロックされる。複数の付勢部材を有する実施形態においては、各片持ち部材は、プーリー本体の主方向の回転によって同時に作動されることが可能である。両方の実施形態において、片持ち部材の持ち上がり（枢動）は、各片持ち部材の自由端部をプーリー本体の穴に「ロックされた」摩擦係合状態に押し込むくさび作用を生じ、プーリー本体およびハブは、この係合位置で共に回転する。

プーリーアセンブリはまた、オーバーランニングを提供するためにハブをプーリー本体から解放することができる。解放方向において、ベルト状態の変化の結果プーリー本体が減速しているか、または停止しているが入力軸が回転することを入力軸の慣性がなおも必要としている場合、片持ち部材は、プーリー本体の穴から自動的に離れ、入力軸およびそこに接続されたハブは、自身のペースで減速することができる。言い換えると、オーバーランニング状態の間、入力軸は、プーリーアセンブリ、特にプーリー本体から離れ、プーリー本体が相対的なトルク反転、または急な減速を受ける場合は第１回転方向（主方向）に勢いで回転し続ける。この状態において、プーリー本体は、第１回転方向に回転し続けることができるが、入力軸を駆動してきた速度よりも小さい角速度である。プーリー本体における角速度の急な減少は、相対的なトルク反転効果を有し、それは、片持ち部材を枢動して、自由端部をプーリー本体の穴から離れて半径方向内向きに移動させ、それにより片持ち部材およびプーリー本体の間の摩擦係合を低減させる。結果として、プーリー本体は、ハブから外れ、これらの間の最小の力による独立した回転で片持ち部材を越えてスライドすることができる。

プーリーアセンブリ内で、一方向クラッチの起動は、片持ち部材の摩擦面の摩擦係数、プーリー本体の穴の摩擦係数、各片持ち部材の入れ子部分の枢動角度、および付勢部材のバネ定数の選択によって制御することができる。この選択の一部として、付勢部材は、板バネ、コイルバネ、または圧縮またはねじりバネの任意の他のタイプとすることができる。付勢部材はまた、特にベルト駆動システムの停止中に入力軸を減速させるのに役立つトルクを加える、解放方向の抗力を増加させるように設計されることができる。抵抗なしで入力軸が減速する場合に生じ得る不所望のうなった雑音を低減するため、この抗力は、好都合である。

図３〜図９は、補機プーリー（すなわち被駆動プーリー）として示され、説明され、その主方向は、片持ち部材を起動する時計回りのプーリーの回転である。この同じプーリーアセンブリが、クランクシャフトに取り付けられる場合、駆動プーリーとなり、かつハブの反時計回りの回転が主方向となるようにプーリーアセンブリが取り付けられている限り、ハブおよびプーリーの同時回転のために、やはり片持ち部材をプーリー本体に向けて起動する。

補機プーリーまたはクランクシャフトプーリーのどちらかが上述の方向と逆方向の回転を起動することを可能とすることが望まれる場合、片持ち部材を反転させることができる、すなわち取外し、１８０°回転させてプーリーに戻すことができる。

ここで、図１０〜図１２の実施形態を参照すると、３１６として概して示されるプーリーアセンブリは、ページの向きで左から右に、第１軸受１１８、プーリー本体１３２、ブッシュ１２０、一方向クラッチ機構３２０、付勢部材１３０、ねじりバネ３７０、第２ブッシュ１２８、およびハブ３２４を含む。組み立てられた場合（図１１）、回転軸３３６を画定するハブ３２４は、一方向クラッチ３２０とともにプーリー本体１３２の穴１３８内に配置されている。プーリー本体１３２は、外表面の一部としてベルト係合面１３９を含む。一方向クラッチ３２０は、ハブ３２４と同心であり、かつ複数の片持ち部材３４０を含み、該片持ち部材はそれぞれ、摩擦面３４２を含むとともに、図１２に示される片持ち端部３４４および自由端部３４６を有する。各片持ち部材３４０は、片持ち端部３４４回りに枢動可能であり、かつ、隣接する片持ち部材３５０内に部分的に入れ子になって、プーリー本体１３２の穴１３８に面する各片持ち部材３４０の摩擦面３４２を有する環状本体を形成する。一方向クラッチ３２０はまた、複数の片持ち部材３４０の少なくとも１つに接触する付勢部材１３０を含み、複数の片持ち部材３４０をプーリー本体１３２の穴１３８との連続的な摩擦係合状態に付勢する。図１２から明らかなように、複数の付勢部材１３０は、片持ち部材３４０に対して１つの付勢部材１３０が含まれ、それぞれの片持ち部材３４０をプーリー本体１３２の穴１３８との連続的な摩擦係合状態に付勢する。しかし、上に説明したように、他の実施形態においては、１つの付勢部材を使用することができる。

図１０〜図１２の実施形態において、ねじりバネ３７０が追加された、該ねじりバネは、ハブ３２４と同心に、かつハブ３２４および周辺に片持ち部材３４０を有するスプール３８０の間に配置されている。ねじりバネ３７０は、一方向クラッチ３２０に動作可能に連結された第１端部３７２と、ハブ３２４に動作可能に連結された第２端部３７４とを有する。ハブ３２４は、ねじりバネ３７０の第２端部３７４を受け入れる当接機構３２６を含んでおり、プーリー本体と共に一方向クラッチ３２０が回転することによってバネが巻かれる、または展開されることができる。スプール３８０はまた、ねじりバネ３７０の第１端部３７２を受け入れる当接機構（図示せず）を含み、バネが巻かれる、または展開されることを可能にする。ねじりバネ３７０を加えることにより、上に説明された実施形態にはない隔離を提供する。ここで、ねじりバネ３７０は、ベルト駆動システムからハブに伝達されるねじれを軽減し、入力軸のより滑らかな駆動動作、すなわちベルトスパン振動、テンショナーアームの移動の低減、および補機ハブ負荷の低減を提供する。隔離効果は、バネを作る材料の選択によるバネ特性およびバネの形状を変更することにより調整することができる。

スプール３８０は、上部環状フランジ付端部３８２および下部環状フランジ付端部３８４を有する。上部および下部は、図１１のページの向きに対するものである。複数の片持ち部材３４０が上部環状フランジ付端部３８２および下部環状フランジ付端部３８４の間に収容される。スプール３８０は、上述したようなピンまたは細長い突出部とすることができる複数のコネクタ３５６を含み、ともに回転させるために片持ち部材３４０をスプール３８０に枢動可能に接続する。複数のコネクタ３５６は、ピンとして図１２に示されている。ピンは、上部環状フランジ付端部３８２から下部環状フランジ付端部３８４へ延在することができ、かつコネクタに安定性を提供するために両方に着座することができる。片持ち部材３４０それぞれは、片持ち端部３４４に雌レセプタクル３５８を含み、該雌レセプタクルは、片持ち部材３４０をスプール３８０に枢動可能に接続するためにピン３５６を受け入れる。

動作中、図１０〜図１２の実施形態は、一方向クラッチ３２０がねじりバネ３７０を巻くか、展開させるまで、プーリー本体１３２の回転の移送がハブ３２４に伝達されないという点以外は基本的に上述したように動作する。

図１〜図１２は、片持ち部材を起動させるために主方向が時計回りのプーリー回転であるような、補機プーリー（すなわち被駆動プーリー）として示され、説明されている。一方で、この同じプーリーアセンブリがクランクシャフトに取り付けられる場合は、駆動プーリーとなり、かつハブの反時計回りの回転が主方向となるようにプーリーアセンブリが取り付けられている限りハブおよびプーリーの同時回転のために、やはり片持ち部材をプーリー本体に向けて起動する。補機プーリーまたはクランクシャフトプーリーのどちらかが上述の方向と逆方向の回転を起動することを可能とすることが望まれる場合、片持ち部材を反転させることができる、すなわち取外し、１８０°回転させてプーリーに戻すことができ、かつ必要であれば、ねじれバネが反対方向に巻かれる、または展開するように変更することができる。

本明細書の任意の実施形態は、図３〜図５に示し、図５に最も良く見えるステップ１５２を含むことができる。ステップ１５２は、隣接する片持ち部材１５０に面する、各片持ち部材１４０の入れ子部分１７２の表面１７０に配置される。ステップ１５２は、隣接する片持ち部材１５０の自由端部１４６が着座する位置に配置することができる。図６〜図９に示されるような複数の付勢部材１３０を有する実施形態においては、ステップ１５２を省略することができる。図８によく示されるように、片持ち部材２４０の入れ子部分２７２に対して軸方向外向きの摩擦面２４２を有する、隣接する片持ち部材２５０の一部を持ち上げるために十分な初期付勢を有するように、付勢部材１３０を選択することができ、入れ子部分及び隣接する片持ち部材の間に間隙２７４が存在する。

本明細書の各実施形態において、ベルト係合面１３９は、ベルト３０の対応するリブおよび溝に嵌合するＶ字型リブおよび溝を含んで形成される。歯車の歯、平らな、または丸みを帯びたリブおよび溝などの他の構成が可能である。

他の実施形態（図示せず）において、プーリーアセンブリは、クランクプーリーとすることができ、図面に示された主方向における運用を許容するように、クラッチ機構の部品を変更することができる。ここで、一方向クラッチは、プーリー本体の穴の中に配置されるとともに、ハブと同心であるが、複数の片持ち部材は、プーリー本体の穴、およびプーリーではなくハブに面する各片持ち部材の摩擦面に枢動可能に取り付けられる、または接続される。したがって、１または複数の片持ち部材に属する付勢部材は、プーリー本体ではなくハブとの連続的な摩擦係合状態にそれぞれの片持ち部材を付勢する。動作中、主方向のハブの回転は、複数の片持ち部材を起動して、主方向における同時回転のためにハブをプーリー本体に連結する。それ以外は、プーリーの構造および動作は、図に関して上述したものと実質的に類似している。

本明細書に開示される実施形態において、プーリーアセンブリはまた、所望の条件下において摩擦接触する、片持ち部材の摩擦面および表面の間の限られたスリップを許容する構造を含むことができる。プーリーアセンブリに限られたスリップを提供するために、各片持ち部材がその周りを回転する枢動点の位置は、自由端部（図７の符号２４６）に向かって移動する。同様に、付勢部材もまた、好ましくは同じ量だけ自由端部に向かって移動する。枢動点の移動により、片持ち部材の全長は、減少する。この概念は、破線の円２６０、および破線のインセット２６２によって図７に示される。限られたスリップが望まれる場合、片持ち部材の枢動角度は、自己ロック式のものではなく、代わりに、ドラムブレーキ理論に基づき計算された量の摩擦トルクを提供する。プーリー本体（被駆動）またはハブ（駆動）のいずれかによって一旦この摩擦トルクが越えると、プーリー本体およびハブの間の係合面においてスリップが生じる。

様々なパラメータは、本明細書に開示されるプーリーアセンブリの動作、応答性、および性能に作用することができ、それらは、各片持ち部材の入れ子部分の角度、各片持ち部材の摩擦面の摩擦係数、プーリー本体の穴の摩擦係数、付勢部材のバネ定数、および片持ち部材の外形を含む。特定の組み合わせの選択に影響を及ぼす他の要因は、磨耗、主要のクラッチ、耐久性および費用を含む。開示された実施形態において、多くの利点は明らかである。付勢部材によるシャフトまたはスプールへの片持ち部材の接続により、摩擦面が磨耗するため、付勢部材が片持ち部材に対して継続的に圧力を与えることができ、これがプーリーの寿命を長くする。片持ち部材の長細い形状は、より小さい直径を有する軸方向にコンパクトなプーリーを提供する。そのうえ、プーリーアセンブリの部品、特にクラッチ機構の分解を促すプーリー内で軸方向の力が存在しない。

図面に示され、上述した本発明の実施形態は、特許請求の範囲内でなされ得る例示的な多数の実施形態である。開示された手法の利点を採るプーリーアセンブリの多数の他の構成を作ることができることが考えられる。つまり、出願人の意図は、ここから由来する特許範囲は、特許請求の範囲のみによって限定されるということである。

１０ 補機駆動システム
４０ ハブ
５６ プーリー本体
５８ ベルト係合面
７８ 入力軸
１１８ 第１軸受
１２０ 第１ブッシュ
１２２，２２２，３２０ 一方向クラッチ
１２４，２２４，３２４ ハブ
１２６ スリーブ
１２８ 第２ブッシュ
１３０ 付勢部材
１３２ プーリー本体
１３４，２３４ 第２軸受
１３６，２３６，３３６ 回転軸
１３８ 穴
１３９ ベルト係合面
１４０，２４０，３４０ 片持ち部材
１４２，２４２，３４２ 摩擦面
１４４，２４４，３４４ 片持ち端部
１４６，２４６，３４６ 自由端部
１４８ 半パイプチャネル
１５０，２５０ 隣接する片持ち部材
１５２ ステップ
１５４，２５４ コネクタ
１５６ 細長い突出部
１７２，２７２ 入れ子部分
２５６，３５６ ピン
２５８，３５８ 雌レセプタクル
２６２ ハブの第１端部
２６４ ハブの第２端部
２６６ フランジ
２６８ 肩部
３２６ 当接機構
３７０ ねじりバネ
３７２ バネの第１端部
３７４ バネの第２端部
３８０ スプール
３８２ 上部環状フランジ付端部
３８４ 下部環状フランジ付端部

Claims (20)

1. 穴を有するプーリー本体と、
   前記プーリー本体の前記穴内に配置され、回転軸を画定するハブと、
   前記プーリー本体の前記穴内に配置され、前記ハブと同心の一方向クラッチであって、
   それぞれ摩擦面および片持ち端部を含む複数の片持ち部材であって、各片持ち部材が前記片持ち端部回りに枢動可能であるとともに、隣接する片持ち部材内に部分的に入れ子になって、前記プーリー本体の前記穴または前記ハブに面する各片持ち部材の前記摩擦面を有する環状本体を形成する、複数の片持ち部材、および
   前記複数の片持ち部材の少なくとも１つに接触して、前記プーリー本体の前記穴または前記ハブと連続的な摩擦係合状態に前記複数の片持ち部材を付勢する付勢部材、
   を備える、一方向クラッチと、
   を備えるプーリーアセンブリであって、
   各片持ち部材の前記摩擦面が前記プーリー本体の前記穴に面する場合、前記プーリー本体の主方向における回転が前記複数の片持ち部材を起動して、前記主方向における同時共回転のために前記プーリー本体を前記ハブに連結し、各片持ち部材の前記摩擦面が前記ハブに面する場合、前記ハブの主方向における回転が前記複数の片持ち部材を起動して、前記主方向における同時共回転のために前記ハブを前記プーリー本体に連結する、
   プーリーアセンブリ。
2. 複数の付勢部材をさらに備え、片持ち部材につき１つの付勢部材が前記プーリー本体の前記穴または前記ハブとの連続的な摩擦係合状態に前記片持ち部材を付勢する、請求項１に記載のプーリーアセンブリ。
3. 前記ハブまたは前記プーリー本体の前記穴が複数のコネクタを含み、各コネクタが片持ち端部において１つの片持ち部材を前記ハブまたは前記プーリー本体の前記穴に接続する、請求項１に記載のプーリーアセンブリ。
4. 前記複数のコネクタがピンであり、かつ各片持ち部材の前記片持ち端部が前記ピンの１つを中に収容する雌レセプタクルを含む、請求項３に記載のプーリーアセンブリ。
5. 前記複数のコネクタが細長い突出部であり、前記片持ち部材の前記片持ち端部がその上に着座する、請求項３に記載のプーリーアセンブリ。
6. 前記複数のコネクタが、スリーブに配置され、該スリーブは前記ハブの少なくとも一部の周りに収まるか、または前記プーリー本体の前記穴に取り付けられる、請求項５に記載のプーリーアセンブリ。
7. 隣接する片持ち部材内に入れ子になった各片持ち部材の一部がステップを有する表面を有し、該ステップ上に前記隣接する片持ち部材の自由端部が着座する、請求項１に記載のプーリーアセンブリ。
8. 前記ハブが前記プーリー本体よりも速い速度で回転する場合、オーバーランニングを提供するために前記一方向クラッチが前記プーリー本体を前記ハブから切り離すか、または前記プーリー本体が前記ハブよりも速い速度で回転する場合、オーバーランニングを提供するために、前記一方向クラッチが前記ハブを前記プーリー本体から切り離す、請求項１に記載のプーリーアセンブリ。
9. 前記一方向クラッチに動作的に連結された第１端部と、前記ハブに動作的に連結された第２端部とを有するねじりバネをさらに備え、前記主方向における前記プーリー本体の回転が前記複数の片持ち部材を起動して、前記ねじりバネを巻きとるか、または展開して、前記主方向における同時共回転のために前記プーリー本体を前記ハブに連結する、請求項１に記載のプーリーアセンブリ。
10. 前記ハブが前記プーリー本体よりも速い速度で回転する場合、オーバーランニングを提供するために前記一方向クラッチが前記プーリー本体を前記ハブから切り離す、請求項９に記載のプーリーアセンブリ。
11. 前記一方向クラッチが複数のコネクタを有するスプールをさらに備え、前記スプールは、その周りに前記複数の片持ち部材を受け入れ、前記複数のコネクタのそれぞれが片持ち端部において１つの片持ち部材を前記スプールに接続する、請求項９に記載のプーリーアセンブリ。
12. 前記複数のコネクタがピンであり、かつ各片持ち部材の前記片持ち端部が前記ピンの１つを中に収容する雌レセプタクルを含む、請求項１１に記載のプーリーアセンブリ。
13. 前記複数のコネクタが前記スプールの外表面上の細長い突出部であり、前記複数の片持ち部材の前記片持ち端部がその上に着座する、請求項１１に記載のプーリーアセンブリ。
14. 前記ねじりバネの前記第１端部が前記スプールの一部に対して着座する、請求項１３に記載のプーリーアセンブリ。
15. 複数の付勢部材をさらに備え、片持ち部材につき１つの付勢部材が前記プーリー本体の前記穴または前記ハブとの連続的な摩擦係合状態に前記片持ち部材を付勢する、請求項９に記載のプーリーアセンブリ。
16. 前記一方向クラッチに動作的に連結された第１端部と、前記プーリー本体の前記穴に動作的に連結された第２端部とを有するねじりバネをさらに備え、前記主方向における前記ハブの回転が前記複数の片持ち部材を起動して、前記ねじりバネを巻き取るか、または展開して、前記主方向における同時共回転のために前記ハブを前記プーリー本体に連結する、請求項1に記載のプーリーアセンブリ。
17. 前記プーリー本体が前記ハブよりも速い速度で回転する場合、オーバーランニングを提供するために、前記一方向クラッチが前記ハブを前記プーリー本体から切り離す、請求項１６に記載のプーリーアセンブリ。
18. 前記一方向クラッチが複数のコネクタを有するスプールをさらに備え、前記スプールはその周りに前記複数の片持ち部材を受け入れ、片持ち端部において１つの片持ち部材それぞれを前記スプールに接続する、請求項１６に記載のプーリーアセンブリ。
19. 前記ねじりバネの前記第１端部が前記スプールの一部に対して着座する、請求項１８に記載のプーリーアセンブリ。
20. 穴を有するプーリー本体と、
    前記プーリー本体の前記穴内に配置され、回転軸を画定するハブと、
    前記プーリー本体の前記穴内に配置され、前記ハブと同心の一方向クラッチであって、
    摩擦面、片持ち端部、および自由端部を有する複数の片持ち部材であって、各片持ち部材が前記片持ち端部回りに枢動可能であり、前記複数の片持ち部材のうちの枢動している部材が前記複数の片持ち部材を枢動させるように、各片持ち部材の自由端部が隣接する片持ち部材の片持ち端部の半径方向外側または内側に位置し、前記複数の片持ち部材は、前記プーリー本体の前記穴または前記ハブに面する各片持ち部材の前記摩擦面を有する環状本体を形成する、複数の片持ち部材、および
    前記複数の片持ち部材の少なくとも１つに接触して、前記プーリー本体の前記穴または前記ハブと連続的な摩擦係合状態に前記複数の片持ち部材を付勢する付勢部材、
    を備える、一方向クラッチと、
    を備えるプーリーアセンブリであって、
    各片持ち部材の前記摩擦面が前記プーリー本体の前記穴に面する場合、前記プーリー本体の主方向における回転が前記複数の片持ち部材を起動して、前記主方向における同時共回転のために前記プーリー本体を前記ハブに連結し、各片持ち部材の前記摩擦面が前記ハブに面する場合、前記ハブの主方向における回転が前記複数の片持ち部材を起動して、前記主方向における同時共回転のために前記ハブを前記プーリー本体に連結する、
    プーリーアセンブリ。

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