JPS6023664A - 速度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、利用分野 本発明は、例えば自動車エンジンの回転を、オルタネー
タ、カークーラー用二ｌンブレソサ、油圧ポンプ等の補
機に伝達する機構に用いられる速度調整装置に関するも
のである。

口、従来技術 自動車のオルタネータ、カークーラー用コンプレッサ、
油圧ポンプ等の？ｆｌｉ　ｔＪ３！、は、エンジンのク
ランク軸からプーリ、■ベルトを介して駆動力が伝達さ
れており、クランク軸の回転故に比例して回転数も増減
する。また上記？ｉｌｉ　ｔ２５１の９１率は、？！機
の回転数の増加に略比例して増加するが、ある回転数以
上では逆に効率が低下する。

従って、？１機を必要以上に高速回転させることは、無
駄にエネルギーを消費するばかりか、補機の耐久性にも
悪影響を与える。そのため、補機に伝達される回転数を
調整するための速度調整装置が種々発表されている。第
１図は速度調整装置の公知例の一つであって、クランク
軸に連なる駆動軸（１）の軸端のスプライン部（１ａ）
に駆動側プーリ　（２）が嵌合されている。駆動プーリ
（２）は、固定プーリ　（３）と可動プーリ　（４）と
から成り、固定プーリ　（３）は止め輪（５）、座金（
６）、ナツト（７）によって駆動軸（１）に固定されて
おり、可動プーリ（４）は駆動軸（１）に嵌め込んだ止
め輪（８）と可動プーリ　（４）との間にバネ受（９）
を介して配設したバネ（１０）により、固定プーリ（３
）に近づく方向に冷時押圧されている。補機の入力軸に
連なる従動軸（１１）の軸端のスプライン部（ｌｌａ）
に従動側プーリ　（１２）が嵌合されており、駆動側プ
ーリ　（２）と従動側プーリ　（１２）との間の動力伝
達は、■ベル）　（１３）を介して行われる。従動側プ
ーリ　（１２）も固定プーリ　（１４）と可動プーリ　
（１５）とから成り、固定プーリ　（１４）は従動軸（
１１）のスプライン部（ｌｌａ）に嵌合され、押えＦｊ
、（１６）を介して、ナンド（１７）によって従動軸（
１１）に固定されており、可動プーリ　（１５）は固定
プーリ　（１４）の外周面のスプライン部（１４ａ）に
嵌合され、固定プーリ　（１４）との間に配設されたハ
ネ（工８）によって、固定プーリ　（１４）から離れる
方向に常時押圧されている。可動プーリ　（１５）の外
側面には、傾斜面（１５ａ）が形成されており、この傾
斜面（１５ａ）と押え板（■６）との間に複数個のロー
ラ状フライウェイＩ−（１９）が収容されている。

上記の速度調整装置において、駆動軸（１）の回転数が
増加するに従って、駆動側プーリ（２）からＶベルト（
１３）を介して回転を伝達される従動側プーリ　（１２
）の回転数も増加する。その結果フライウェイ）　（１
９）に働く遠心力も増大する。この遠心力の軸方向の分
力は可動プーリ　（１５）の傾斜面（１５ａ）に作用し
ており、遠心力が増大すると可動プーリ　（１５）を固
定プーリ　（１４）に近づりる方向の力も増大する。

この遠心力の軸方向の分力がバネ（１０）　（１Ｂ）の
荷重合計に比例した力よりも小さい範囲では、可動プー
リ（１５）は移動ゼす、駆動軸（１）と従動軸（、ＪＯ
）との間で、一定の変速比で伝達が行われる。しかし、
フライウェイ！・（１９）に働く遠心力の軸方向の分力
が、ハネ（１０）　（１Ｂ）の荷重合計に比例した力以
上になると可動プーリ　（１５）は固定プーリ　（１４
）に近づ（方向に移動し、従動側プーリ　（１２）は幅
狭となる。その結果、従動側プーリ（１２）におりるＶ
ベルト（１３）の当接位置が従動軸（１１）から遠ざか
り、それを補う様に駆動側プーリ　（２）におＬ３る■
ベル）　（１３）の当接位置が駆動軸（１）に近づくた
め、駆動側プーリ　（２）を幅広とずべく可動プーリ　
（４）は固定プーリ　（３）より離れる。この状態では
駆動側プーリ　（２）及び従動側プーリ（１２）に於い
てＶベルト−（１３）の当接位置から、夫ルの中心軸で
ある駆動軸（１）及び従動軸（１１）までの距離がＰ！
ｉＴ次変わることによって、駆動側プーリ　（２）の回
転数の変化に関わらず、従動側プーリ　（１２）の回転
数は一定となる。つまり駆動軸（１）の回転数の変化に
関係なく、従動軸（１１）の回転数は一定となる。さて
、駆動軸（１）の回転数が更に増加すると、やがて駆動
側プーリ　（２）は最も幅広となって、それ以上変化せ
ず、また従動側プーリ（１２）も最も幅狭となって、そ
れ以上変化せず、その後は、駆動軸（１）の回転数に比
例して従動軸（１１）の回転数が増加する。従って高速
道路等で連続高速運転する場合には、この装置の最大請
速比でもって７Ｍ機に回転が伝達されるが、エンジンの
クランク軸即も駆動軸（１）の回転に比例し一ζ？ｉｔ
ｉ機の回転数も増減し、また比較的長時間の高速回転状
態が持続するため、Ｊｄｉ捜にとって好ましくない状態
となる。またこの速度調整装置は駆動軸（１）に取付け
た駆動ｔｌｌｌ　−プーリ　（２）と従動軸（１１）に
取付けた従動側プーリ　（１２）とで対を為して構成さ
れるため、構造が複１゛１ｔで、部品点数も多い。

ハ０発明の目的 本発明は、原動機の回転動力によって駆動される回転機
械に必要以−りの回転数を伝達させずかつ、構造が筒中
な速度調整装置を提供することである。

二１発明の構成 本発明は、駆動軸の動力を動力伝達機槽を介して従動軸
に伝達する装置において、ころがり軸受を介して従動軸
に回転自在に装設され、かつ、外方に伸びる穀筒を一体
に有する動力受入部材と、上記従動軸に摺すＪ自在に挿
入された内輪、穀筒内に固設された外輪及び上記内外輪
間にスキュー状態に配置された複数個の楔ころで構成さ
れたテーパーワンウェイクラッチと、上記（ｊｔｇｉ！
＋軸に挿入され、」二記テーパーリンウェイクラッチの
内輪の小径端に位置し、かつ、内輪に所定の軸方向への
（１勢力を与える第一の弾性部材と、上記従動軸に挿入
され、」、−記テーパーソンウエイクラソチの内輪の大
ｔ％　哨に当接する第二の弾性部材とからなり、−１−
記第二の弾性部材は、内輪に上記第一の弾性部材の付勢
力に抗する付勢力を与え、従動軸の回転数に対応した遠
心力によりその付勢力を減少させ、予め設定された回転
数でその付勢力が上記第一の弾性部材の付勢力と等しく
なる様にしたことを特徴とする速度調整装置である。

ホ、実施例 第２図及び第３図は本発明に係る速度調整装置の具体的
実施例で、？ｉｌｉ機の入力軸に連なる従動軸（２０）
の軸端部には、複列ころがり軸受（２１）を介して、動
力受入部材であるプーリ（２２）が回動自在に取イ］け
られている。上記プーリ　（２２）は■ベルｌ−（２３
）によって駆動軸（図示せず）の駆動力が伝達される。

従動軸（２０）の小径軸部（２０ａ）と、プーリ（２２
）の側面から伸びる穀筒（２２ａ）との間には、プーリ
　（２２）に伝達された駆動力を従動軸（２０）に伝達
するためのテーパーワンウェイクラッチ（Ａ）が配設さ
れている。上記テーパーワンウェイクラッチ（Ａ）は、
内輪（２４）　、外輪（２５）、複数個のテーパころ（
２６）及び保持器（２７）からなっており、内輪（２４
）　ＬＪ、外周面に円錐面（２４ａ　）が形成されてお
り、従動軸（２０）の小径軸部（２０ａ）の外周面に形
成したスプライン部（２０ｂ　’）に軸方向にのめ摺動
可能に係合され′ζいる。外輪（２５）は、内周面に円
Ｇｆｆｉ面（２５ａ）が形成されており、プーリ　（２
２）のｆ、ｔｆ＋　（２２ａ　）の内周面に固定されて
いる。複数個のテーパころく２Ｇ）は、」二記内輪（２
４）の円錐面（２４ａ）と、外輪（２５）の円錐面（２
５ａ）との間に、保持器（２７）を用いてスキュー状態
に保持され、かつ、収容されている。ここでスキュー状
態とは、二軸が交差、あるいは平行の何れでもない状態
のことで、第２図及び第３図に示す様に、内輪（２４）
の円１ｆｆｉ面（２４ａ　）と外輪（２５）の円錐面（
２５ａ）の中央に形成される仮想円Ｈｅ面（Ｉｃ）の母
線（ｍ　）に対してテーパころ〈２６〉の軸（１（）が
一定角（θ）傾斜している状態である。第一の弾性部材
（２８）は、二ｌイルスプリングまたは皿ハネからなり
、従動軸（２０）の肩部（２０Ｃ）と内輪（２４）の小
径端との間に配置され、内輪（２４）を外方向に押圧す
る付勢力を与えるものである。第二の弾性部材（２９）
は、矩形断面のコイルスプリングで、内輪（２４）の大
径端に当接する座金（３０）と従動軸（２０）の−最端
部に嵌め込まれ、かつ、止めＭ　（３１）によって係止
されたハネ受（３２）との間に配置され、」二記第−の
弾性部材（２日）の付勢力に抗して内輪（２４）を内方
向に押圧する付勢力を与えるものである。

次に上記構造の速度調整装置の動作について説明する。

内輪（２４）は、第二の弾性部材（２９）の付勢力によ
って外＠　（２５）に近づく方向に押圧されており、複
数個のテーパころく２６）は、円錐面（２４ａ　）　’
　（２５Ｒ）間に圧接されている。

駆動軸の回転がＶヘルド（２３）を介してプーリ（２２
）に伝達され、外輪（２５）が内輪′、２４）に対して
第３図でＸ方向に相対回転すると、その回転力によりテ
ーパころく２６）は円錐面（２４ａ　）上を（イ）の位
置から（ロ）の位置へＸ方向に転勤していき、仮想円錐
面（Ｉｃ）の母線（ｍ）に対するテーバころ（２６）の
軸（ｋ）のｐＩ４斜角（θ）が次第に拡大して百円錐面
（２４ａ）（２５ａ）間に噛み込まれ、内輪（２４）と
外輪（２５）とを機械的に連結して従動軸（２０）に駆
動力を伝達する。駆動軸の回転数が上昇するに従って従
動軸（２０）の回転数も増加し、予め設定された回転数
以上になると、第二の弾性部材（２９）にＮＪく遠心力
が増加し、その遠心力によって弾性部材（２９）は外径
側に膨らみ、軸方向ｊ法が減少するそのため、第二の弾
性部ｖＩ（２９）の付勢力は、第一の弾性部＋Ａ（２８
）の伺勢力より小さくなり、内＠（２４）は外輪（２５
）から離れる方向即ち外方向に移動する。そのため内外
輪（２４）（２５）の機械的連結が緩むため、テーバこ
ろ（２６）は円錐面（２４ａ）（２５ａ）間を、テーバ
ーワンウェイクラッチ（Δ）のすべり率が増加して、内
輪（２４）と外輪（２５）との間に回転速度差が生じる
。つまり従動軸（２０）はプーリ（２２）の回転数より
低い回転数となる。従動軸（２０）の回転数が予め設定
された回転数よりも低くなると、今度は、第二の弾性部
材（２９）によるイ」勢力が第一の弾性部材（２８）の
トｊ勢力に打勝ち、内輪（２４）は外輪（２５）に近づ
く方向、即ち内方向に移動する。このとき、テーパころ
（２６）は、内輪（２４）及び外輪（２５）を機械的に
連結すべ（第３図で（イ）の位置から（ロ）の位置へＸ
方向へ転動するため、従動軸（２０）は予め設定された
回転数へ近づく。以上の動作を繰り返して従動軸（２０
）の回転数は平衡状態となり、プーリ　（２２）の回転
数によらず予め設定された回転数となる。

尚、急激なエンジンブレーキ等によってクランク軸即ち
駆動軸の回転数が急激に低下する場合は、プーリ　（２
２）の回転方向と逆向きの負荷が加わり、外輪（２５）
が内輪（２４）に対して第３図でＹ方向に相対的に回転
し、その回転力によってテーバころ（２６）は円錐面（
２４ａ）上を（イ）の位置から（ハ）の位置へＹ方向に
転勤し、母線（ｍ）に対するテーパころ（２６）の軸（
ｋ）の領斜角（θ）が次第に減少して百円錐面（２４ａ
）　（２５ａ）間を転勤し、内＠（２４）及び外輪（２
５）間にすべりが生じるため、従動軸（２２）の回転数
の急減少を緩和してＶベル１−（２３）に衝撃が伝達さ
れない。

第４図乃至第７図は、第二の弾性部材（２９）の他の実
施例で、遠心力によって効果的に軸方向寸法が変化する
形状を有するものである。つまり遠心力Ｆと弾性部材の
質ｆｉｌ　ｔｎ、回転半径ｒ、回転数ｎとの関係は次式 によって表されるため、弾性部材の半径ｒを大きくする
か、質屋ｍを大きくしたものの方が遠心力の効果が大き
い。ガ）４図は軸方向両端部をｅＲＩ　＜　シた複数の
板ハネ（４０）　（４０）−を組合わ一υた弾性部材（
４１）　、第５Ｍは中央部の直径を大きくしたたる形ハ
ネ（４２）　、第６図及び第７し目Ｊ、第２図に示す第
二の弾性部材（２９）のコイルスプリングの外周に複数
のウェイト（４３）（４３）−・を固着したコイルスプ
リング（４４）である。

尚以上説明した実施例における速度伝達機構は、プーリ
　（２２）　、Ｖベルト（２３）によるものであるが、
歯車、チヱン等による伝達機構でもによい、また本発明
の速度調整装置の制限回転数は、テーパーワンウェイク
ラッチの内部設計（円錐面のテーバー角度、テーパころ
の長さ、ころ径及びスキュー角度）、第一の弾性部材の
付勢力、第二の弾性部材の付勢力及び遠心力の効果によ
って任意に設定できるため、駆動される補機に最適な回
転数に設定１ればよい。

以上では本発明を、自動車のエンジンの回転を補機に伝
達する速度調整装置として説明したが、本発明は、駆動
軸の回転駆動力を一定の回転数を上限として従動軸に伝
達するものずべてに応用可能である。

へ９発明の効果 本発明の速度調整装置は所定の回転数以上の回転を伝達
せず、且つ一定の回転数に保持するため１，９動される
回転ｌｌ５１械を効率よく運転することができる。また
本発明の速度調整装置は、構造が簡単で、コンパクトな
ため狭い空間にも容易に取付けることができる。更に本
発明は駆動軸の回転数の急激な減少に伴い、速度伝達機
栴等に加わる衝撃力を緩和する９１果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の速度調整装置の断面図、第２図は本発明
に係る速度調整装置の実施例の部分断面図、第３図はｆ
ｆ１２図のＢ部拡大図、第４図乃至第６図は、夫々、第
２図に示した第二の弾性（１財イの他の実施例の側面図
、第７図は第６図の正面図である。 （２０）−ｍ−従動軸、（２１）−複列転がり玉軸受、
（２２１−プーリ、（２２ａ　）　−穀筒、（２３）　
−・Ｖベル１−１（２４）　−内輪、（２４ａ）・−円
錐面、（２５）−外輪、（２５ａ　）　−円ｔｆＧ面、
（２６）−楔ころ、（２７）−保持器、（２８）−第一
の弾性部材、（２９）−第二の弾性部材、（４０）　（
、ｌ０Ｌ−板バネ、（４１）　−弾性部材、（４２）　
−たる形バネ、（４３）　（４３１−ウニ・イト、（４
４）・・−コイルスプリング、（Ａｌ−テーパーワンウ
ェイクラッチ・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動軸の動力を動力伝達機構を介して従動軸に伝
   達する装置において、転がり軸受を介して従動軸に回転
   自在に装設され、かつ、外方に伸びる穀筒を一体に有す
   る動力受入部材と、上記従動軸に摺！ｌＪ自在に挿入さ
   れた内輪、穀筒内に固設された外輪及び上記内外輪間に
   スキュー状態に配置された複数個のテーバころで構成さ
   れたテーパーワンウェイクラソヂと、上記従動軸に挿入
   され、上記テーバーワンウェイクラソヂの内輪の小径端
   に位置し、かつ、内輪に所定の軸方向への付勢力を与え
   る第一の弾性部材と、上記従動軸に挿入され、上記テー
   バーソンウェイクラソチの内輪の大径端に当接する第二
   の弾性部材とからなり、上記第二の弾性部材は、内輪に
   上記第一の弾性部月の付勢力に抗する付勢力を与え、従
   動軸の回転数に対応した遠心力によりその付勢力を減少
   させ、予め設定された回転数でその付勢力が上記第一の
   弾性部材のイ１勢力と等しくなる様にしたことを’Ｎｊ
   　ｉＴｈとする速度調整装置。