JPH11247972A - プーリユニット - Google Patents

プーリユニット

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JPH11247972A
JPH11247972A JP10046846A JP4684698A JPH11247972A JP H11247972 A JPH11247972 A JP H11247972A JP 10046846 A JP10046846 A JP 10046846A JP 4684698 A JP4684698 A JP 4684698A JP H11247972 A JPH11247972 A JP H11247972A
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rollers
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Hajime Tazumi
一 田積
Tadahiro Terada
忠弘 寺田
Yoshitaka Nakagawa
義崇 中川
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation

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Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向クラッチを内蔵するプーリユニットにお
いて、一方向クラッチのトルク容量を下げることなく幅
寸法の短縮化が可能な構造としながら、一方向クラッチ
と転がり軸受との干渉による不具合の発生を防止するこ
と。 【解決手段】一方向クラッチ3の保持器8の両側に転が
り軸受4を可及的に近接して配設する構造とすることに
より、一方向クラッチ3のころ7の軸方向寸法を小さく
することなく、プーリ全体の軸方向寸法を可及的に短く
設定できるようにしている。そして、一方向クラッチ3
の保持器8の軸方向両端面に、転がり軸受4の転動体1
9を転動案内可能な軌道溝20を周方向に連続して形成
することにより、仮に転がり軸受4の転動体19と一方
向クラッチ3の保持器8とが接触したとしても、転動体
19が軌道溝20で円滑に転動案内されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方向クラッチを
挟んだ両側に転がり軸受を配設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6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によ
り回転駆動される外側環体31と、上記補機などの駆動
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】一方向クラッチ33は、複数のころ37
と、これら複数のころ37を収納するポケット39を有
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】また、転がり軸受34は、いずれも、内輪
43,外輪44、複数の玉からなる転動体45、冠形保
持器46を有する一般的な深溝玉軸受からなり、内・外
輪43,44間の軸方向外端側にのみオイルシール47
が装着されている。
【0006】そして、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3
3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。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本願出願人
は、上述したプーリユニットBにおいて、トルク容量を
下げることなく軸方向寸法(幅寸法)を小さくすること
を考えている。
【0008】これに対し、一方向クラッチ33のころ3
7の軸方向寸法を縮小せずに、外輪40や内輪42の軸
方向寸法を短くすればよいと考えているが、その場合、
転がり軸受34の転動体45が一方向クラッチ33の保
持器38の端部に接近することになって、例えば運転中
における外側環体31の僅かなスラスト変位によって転
動体49が保持器38の端部に干渉するおそれがあり、
甚だしい場合には保持器38の異常摩耗につながる。
【0009】このようなことから、プーリユニットBの
軸方向寸法(幅寸法)を小さくすることが困難となって
いる。
【0010】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、一方向クラッチのト
ルク容量を下げることなく幅寸法の短縮化が可能な構造
としながら、一方向クラッチと転がり軸受との干渉によ
る不具合の発生を防止することを目的とする。
【0011】
【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つの環体と、
両環体の間の環状空間に介装される一方向クラッチと、
前記環状空間において一方向クラッチの両側に設けられ
る転がり軸受を含むもので、前記一方向クラッチの保持
器と前記両転がり軸受の転動体とが、軸方向に近接配置
されていて、一方向クラッチの保持器の軸方向両端面
に、前記転がり軸受の転動体を転動案内可能な軌道溝が
周方向に連続して形成されている。
【0012】本発明の請求項2のプーリユニットは、同
心状に配設される内外2つの環体と、両環体の間の環状
空間に介装される一方向クラッチと、前記環状空間にお
いて一方向クラッチの両側に設けられる転がり軸受を含
むもので、前記一方向クラッチは、複数のころと、これ
ら複数のころを収納するポケットを有する環状の保持器
と、保持器の外周に配設される外輪と、保持器の内周に
配設される内輪と、各ころをロック側に弾発付勢するバ
ネとを含み、前記両転がり軸受は、玉軸受からなり、い
ずれも前記一方向クラッチの外輪の軸方向両側を延長し
た部分を外輪として、前記一方向クラッチの保持器と前
記両転がり軸受の転動体とを軸方向に近接配置させてい
て、前記一方向クラッチの保持器の軸方向両端面に、前
記転がり軸受の転動体を転動案内可能な軌道溝が周方向
に連続して形成されている。
【0013】本発明の請求項3のプーリユニットは、上
記請求項1または2において、前記保持器を、潤滑性を
有する合成樹脂材で成形されるものとしている。
【0014】以上の本発明では、一方向クラッチの保持
器と転がり軸受の転動体とを近接配置する構造としてい
るから、一方向クラッチのころの軸方向寸法(長さ寸
法)を小さくすることなく、プーリ全体の軸方向寸法
(幅寸法)を可及的に短く設定できるようになる。この
ような構造においては、外側環体のスラスト変位によっ
て転がり軸受の転動体と一方向クラッチの保持器側とが
接触する可能性が高くなるけれども、仮に接触したとし
ても、転動体が軌道溝で円滑に転動案内されることにな
るので、転動体との接触によって保持器の局部的な応力
が発生して、異常摩耗することが回避される。
【0015】特に、請求項2では、一方向クラッチの保
持器とその両側の転がり軸受の転動体とを近接配置する
ために、一方向クラッチの外輪を転がり軸受の外輪とし
て兼用する構造にしているから、例えば一方向クラッチ
のころの軸方向寸法(長さ寸法)を小さくすることな
く、プーリ全体の軸方向寸法(幅寸法)を可及的に短く
設定できるようになる。
【0016】また、請求項3では、仮に、転がり軸受の
転動体が一方向クラッチの保持器端面の軌道溝に接触し
ても、軌道溝の優れた潤滑性によって円滑に転動案内さ
れ、転動体と軌道面との接触抵抗による負荷トルクが減
少される。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図1ないし
図5に示す実施形態に基づいて説明する。
【0018】図1ないし図5は本発明の一実施形態にか
かり、図1は、プーリユニットの上半部を示す縦断側面
図、図2は、図1に示す一方向クラッチの縦断正面図、
図3は、図2に示す保持器のポケット部分の展開平面
図、図4は、図1に示す一方向クラッチの正面図、図5
は、図2に示す保持器の一部切欠き斜視図である。
【0019】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の間に環
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。
【0020】このようなプーリユニットAは、例えば自
動車エンジンのオルタネータに装備することができる。
その場合、ベルト6の駆動源であるエンジンのクランク
シャフトの回転変動にかかわらず、オルタネータのロー
タの回転を高速に維持して、発電効率を高めることがで
きる。つまり、クランクシャフトの回転数が上昇する時
には、一方向クラッチ3がロック状態となって内側環体
2を外側環体1と同期回転させるようにし、一方、クラ
ンクシャフトの回転数が低下する時には、一方向クラッ
チ3がフリー状態となって内側環体2を外側環体1の減
速と無関係に自身の回転慣性力により回転継続させるよ
うにすればよい。
【0021】以下、上記各構成要素を詳細に説明する。
【0022】外側環体1の外周にはベルト巻き掛け用の
周溝5が波状に形成されており、この外側環体1が、例
えば自動車のクランクシャフトにより多連形のVベルト
6を介して回転駆動されるようになっている。また、内
側環体2は、スリーブ状の部材からなり、例えば自動車
の補機(例えばオルタネータ)の駆動軸に取り付けられ
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。
【0023】一方向クラッチ3は、複数のころ7と、円
周数箇所にころ7が1つずつ収納される矩形孔状のポケ
ット9を有する保持器8と、保持器8の外周に配設され
る外輪10と、保持器8のポケット9に対応する位置に
くさび状空間を形成するカム面11が設けられた内輪1
2と、各ポケット9に各々圧縮状態で収納されかつ伸張
復元力でころ7をくさび状空間の狭い側(ロック側)へ
弾発付勢するコイルバネ13とを備えた構造となってい
る。そして、前記カム面11は平坦なキー状の切り欠き
とされており、このカム面11と外輪10の内周面とで
前記くさび空間が形成される。
【0024】前述のころ7は、保持器8のポケット9内
において周方向転動可能に周方向一方側に偏って収納さ
れている。また、コイルバネ13は、保持器8のポケッ
ト9内において周方向他方側に偏って収納されており、
その伸縮方向がころ7の中心軸線に対して直交しかつ一
端がころ7の軸方向中間部分に当接するように配置され
ている。前記コイルバネ13は、バネ線材を長方形に巻
回した角巻きバネが用いられ、内輪12のカム面11に
対して略平行に配置されている。
【0025】保持器8のポケット9においてコイルバネ
13が配置される側の内壁面には、ポケット9内へ突出
する単一のバネ受け突起14が一体形成され、バネ受け
突起14にコイルバネ13が外嵌装着されている。この
バネ受け突起14の基部に形成された周溝15にコイル
バネ13の一端部が係止嵌合されるとともに、バネ受け
突起14の外周でコイルバネ13の内周を受けることに
より、コイルバネ13を定位置に位置決め保持するとと
もに、コイルバネ13の伸縮方向および上下左右方向へ
の撓み変形を防止するようになっている。また、バネ受
け突起14は先細りに形成されて、コイルバネ13の装
着が容易に行えるようになっている。
【0026】保持器8は、内輪12に対して固定されて
いる。つまり、内輪12の周方向一端面の対角位置に
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16が設けられ、また、保持器8
の軸方向一端の内周側には、前記凹部16に軸方向から
圧入嵌合される一対の凸部17が設けられており、これ
ら凹部16と凸部17との圧入嵌合によって保持器8の
周方向ならびに軸方向への動きが封じられている。
【0027】また、一方向クラッチ3の外輪10の延長
部分が、両転がり軸受4の外輪を兼用しており、これに
よって転がり軸受4を含めた一方向クラッチ3全体の小
径化が図られているとともに、両転がり軸受4の各内輪
18は、その転動体(ボール)19の軌道面から内方
(一方向クラッチ3側)の端部までの寸法が極力短く設
定されて、プーリ幅Xの短縮化が図られている。
【0028】そして、このように、両転がり軸受4の転
動体19を一方向クラッチ3の保持器8に接近させた構
造としていると、外側環体1が運転中にスラスト変位す
ることで転がり軸受4の転動体19が一方向クラッチ3
の保持器8の端面に干渉するおそれが生じる。しかし、
保持器8の両端面に、転動体19を転動案内可能な断面
ほぼ部分円弧状の軌道溝20を形成することにより、万
一、転動体19が保持器8の端面の軌道溝20に対して
当接したときでも、転動体19が軌道溝20に対する接
触面積が広いので、局部的に大きい接触圧をもたらすこ
となく円滑に転動案内させるようになる。また、保持器
8は、ガラス繊維を混在させたナイロンなどの合成樹脂
で成形することにより、軌道溝20の耐摩耗性を高いも
のにできる。また、もともと、前述のような合成樹脂で
あれば、転動体19を案内する際の接触抵抗を少なくし
て負荷トルクを減少するのに役立つ。
【0029】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。
【0030】(1) 上記保持器8の素材としては、上
述した合成樹脂材の他に、PTFE(ポリテトラフルオ
ロエチレン)や二硫化モリブデンなど、表面の潤滑性を
促進する材料を添加した合成樹脂などで形成することが
できる。この場合、軌道溝での潤滑性が一層高いものと
なり、転動体を案内する際の接触抵抗を少なくして負荷
トルクの減少を図る上で特に有効となる。
【0031】
【発明の効果】請求項1ないし3の発明では、一方向ク
ラッチの保持器と転がり軸受の転動体とを近接配置する
構造として、一方向クラッチのころの軸方向寸法(長さ
寸法)を小さくすることなく、プーリ全体の軸方向寸法
(幅寸法)を可及的に短く設定できるようにしながら、
仮に転がり軸受の転動体と一方向クラッチの保持器とが
接触したときでも、保持器が異常摩耗することを回避す
ることができる。
【0032】特に、請求項2のように、一方向クラッチ
の外輪を転がり軸受の外輪として兼用する構造にして、
一方向クラッチの保持器とその両側の転がり軸受の転動
体とを近接配置させるようにしていれば、例えば一方向
クラッチのころの軸方向寸法(長さ寸法)を小さくする
ことなく、プーリ全体の軸方向寸法(幅寸法)を可及的
に短く設定できるようになる。
【0033】また、請求項3では、仮に、転がり軸受の
転動体が一方向クラッチの保持器端面の軌道溝に接触し
たときに、軌道溝の優れた潤滑性によって円滑に転動案
内できるようになり、転動体と軌道面との接触抵抗によ
る負荷トルクの増大を回避できるようになる。
【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上半部
を示す縦断側面図
【図2】図1に示す一方向クラッチの縦断正面図
【図3】図2に示す保持器のポケット部分の展開平面図
【図4】図1に示す一方向クラッチの正面図
【図5】図2に示す保持器の一部切欠き斜視図
【図6】従来のプーリユニットの上半部を示す縦断側面
【符号の説明】
1 外側環体 2 内側環体 3 一方向クラッチ 4 転がり軸受 7 一方向クラッチのころ 8 一方向クラッチの保持器 9 保持器のポケット 10 一方向クラッチの外輪 12 一方向クラッチの内輪 13 一方向クラッチのバネ 19 転がり軸受の転動体 20 保持器の軌道溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同心状に配設される内外2つの環体と、
    両環体の間の環状空間に介装される一方向クラッチと、
    前記環状空間において一方向クラッチの両側に設けられ
    る転がり軸受を含むプーリユニットであって、 前記一方向クラッチの保持器と前記両転がり軸受の転動
    体とが、軸方向に近接配置されていて、一方向クラッチ
    の保持器の軸方向両端面に、前記転がり軸受の転動体を
    転動案内可能な軌道溝が周方向に連続して形成されてい
    る、ことを特徴とするプーリユニット。
  2. 【請求項2】 同心状に配設される内外2つの環体と、
    両環体の間の環状空間に介装される一方向クラッチと、
    前記環状空間において一方向クラッチの両側に設けられ
    る転がり軸受を含むプーリユニットであって、 前記一方向クラッチは、複数のころと、これら複数のこ
    ろを収納するポケットを有する環状の保持器と、保持器
    の外周に配設される外輪と、保持器の内周に配設される
    内輪と、各ころをロック側に弾発付勢するバネとを含
    み、 前記両転がり軸受は、玉軸受からなり、いずれも前記一
    方向クラッチの外輪の軸方向両側を延長した部分を外輪
    として、前記一方向クラッチの保持器と前記両転がり軸
    受の転動体とを軸方向に近接配置させていて、 前記一方向クラッチの保持器の軸方向両端面に、前記転
    がり軸受の転動体を転動案内可能な軌道溝が周方向に連
    続して形成されている、ことを特徴とするプーリユニッ
    ト。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のプーリユニッ
    トにおいて、前記保持器が、潤滑性を有する合成樹脂材
    で成形されるものである、ことを特徴とするプーリユニ
    ット。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006034902A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Tadao Kosaka 組み立ての簡素化を図った洗濯挟み
DE102008009079A1 (de) 2007-02-27 2008-08-28 Aktiebolaget Skf Auskuppelbare Riemenscheibeneinrichtung

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