(57)【要約】      （修正有）【課題】プーリとプーリハブ間の軸受の耐久性の向上。【解決手段】プーリ１内の軸受４により支持されたプーリハブ３のフランジ７と止め輪８間にプーリ１に回り止めされ、止め輪８にて移動阻止される固定カムディスク１０と、プーリハブ３に対し回転可能かつ軸方向移動可能な第１、第２可動カムディスク１１、１２を組込み、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１の間に第１トルクカム２１を、第１、第２可動カムディスク１１，１２間に第２トルクカム２２を設ける。第２可動カムディスク１２とフランジ７間にプーリハブ３に対して回り止めされ、第２可動カムディスク１２との間で摩擦クラッチを形成する摩擦プレート３０と、その摩擦プレート３０を第２可動カムディスク１２に向けて付勢する弾性部材３２を組込み、弾性部材３２の押圧力と第１、第２トルクカム２１、２２の軸方向荷重をフランジ７とワッシャ１３で受けて軸受４には負荷しない。【選択図】図１
2010053883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリとその内側に組込まれたプーリハブを、その両部材の一方の端部間に組込まれた軸受によって相対的に回転自在に支持し、前記プーリハブの外径面に２つの突出部を軸方向に間隔をおいて設け、その２つの突出部間に、前記プーリに回り止めされ、一方の突出部によって軸方向外方への移動が阻止される固定カムディスクと、その固定カムディスクと軸方向で対向する第１可動カムディスクと、その第１可動カムディスクと軸方向で対向する第２可動カムディスクとを組込み、前記第１可動カムディスクおよび第２可動カムディスクのそれぞれをプーリハブに対して回転可能に、かつ、軸方向に移動可能に支持し、前記固定カムディスクと第１可動カムディスクの対向面間および第１可動カムディスクと第２可動カムディスクの対向面間のそれぞれに、対向する一対のカムディスクの一方向への相対回転により第１可動カムディスクを固定カムディスクから離反する方向に移動させると共に、第２可動カムディスクを第１可動カムディスクから離反する方向に移動させ、他方向への相対回転時に対向一対のカムディスクのそれぞれを回転方向に係合させる複数の第１トルクカムおよび複数の第２トルクカムを周方向に間隔をおいて設け、前記第２可動カムディスクと他方の突出部間に、前記プーリハブに対して回り止めされ、第２可動カムディスクとの間で摩擦クラッチを形成する軸方向に移動可能な摩擦プレートと、前記第２可動カムディスクが第１可動カムディスクから離反する移動時に摩擦プレートで押されて弾性変形して摩擦クラッチを結合状態とする弾性部材を組込んだプーリユニット。
【請求項２】
前記第１トルクカムおよび第２トルクカムが、周方向に下り勾配を持って傾斜する傾斜カム面およびその傾斜カム面の低所端に連続して形成された係合面を溝底に有し、前記傾斜カム面の勾配が逆向きとなるよう固定カムディスクと第１可動カムディスクの対向面および第１可動カムディスクと第２可動カムディスクの対向面それぞれに形成された対向一対のカム溝と、その対向一対のカム溝間に組込まれた転動体とからなる請求項１に記載のプーリユニット。
【請求項３】
前記第１トルクカムの数と前記第２トルクカムの数を相違させた請求項２に記載のプーリユニット。
【請求項４】
前記複数の第１トルクカムにおけるピッチ円径と前記複数の第２トルクカムにおけるピッチ円径を相違させた請求項２又は３に記載のプーリユニット。
【請求項５】
前記転動体がボールからなり、第１トルクカムにおけるボール径と第２トルクカムにおけるボール径を相違させた請求項２乃至４のいずれかの項に記載のプーリユニット。
【請求項６】
前記複数の第１トルクカムと前記複数の第２トルクカムを周方向に位相をずらして形成した請求項２乃至５のいずれかの項に記載のプーリユニット。
【請求項７】
前記第１トルクカムおよび第２トルクカムが、周方向に下り勾配をもって傾斜する傾斜カム面およびその傾斜カム面の低所端に連続して形成された係合面を溝底に有するカム溝と、そのカム溝に適合するカム突起とからなる請求項１に記載のプーリユニット。
【請求項８】
前記第１可動カムディスクの固定カムディスクに対する対向面および第２可動カムディスクに対する対向面のそれぞれにカム突起を形成した請求項７に記載のプーリユニット。
【請求項９】
前記第１可動カムディスクの固定カムディスクに対する対向面および第２可動カムディスクに対する対向面のそれぞれにカム溝を形成した請求項７に記載のプーリユニット。
【請求項１０】
前記第１トルクカムの数と第２トルクカムの数を相違させた請求項７乃至９のいずれかの項に記載のプーリユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として、エンジンを駆動源とするオルタネータ等のエンジン補機の回転軸上に取付けて使用するプーリユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンのクランクシャフトの回転をベルト伝動装置によってエンジン補機の回転軸に伝えるようにした補機駆動装置においては、エンジンを急減速した場合、エンジン補機の回転軸に取付けられたプーリも急減速しようとする。
【０００３】
このとき、エンジン補機がオルタネータの場合、そのオルタネータの回転軸は慣性力が大きいため、その回転軸に取付けられたプーリは一定の速度で回り続けようとし、クランクシャフト上のプーリとオルタネータの回転軸上のプーリとの間で大きな回転速度差が生じ、ベルトの張力が増大して破損し易くなる。
【０００４】
また、クランクシャフトは、エンジンの間歇的な気筒内燃焼や往復動するピストンの慣性力の影響を受けて１回転中に角速度が変動しており、その角速度の変動に起因してクランクシャフト上のプーリとベルトとの間で滑りが生じ、その滑りによってベルトが摩耗し、耐久性が低下することになる。
【０００５】
そのような不都合を解消するため、特許文献１では、エンジン補機の回転軸上に設けられるプーリ内に一方向ローラクラッチを組込んだクラッチ内蔵型プーリ装置を提案している。
【０００６】
上記のクラッチ内蔵型プーリ装置をエンジン補機の回転軸上に取付けることによって、プーリの回転速度がエンジン補機の回転軸の回転速度より低下すると、一方向ローラクラッチの係合が解除されてプーリがフリー回転するため、ベルトの張力増加を防止することができると共に、プーリとベルトの相互間における滑りを防止することができ、ベルトの耐久性の低下を抑制することができる。
【０００７】
ところで、上記のようなクラッチ内蔵型プーリ装置においては、一方向ローラクラッチがロック解除状態からロック状態に切換わる時、ローラが外輪と内輪の対向面に急激に噛み込むため、プーリの増速回転方向の回転速度変動を効果的に吸収することができず、ベルト張力の低減効果は充分と言えない。
【０００８】
そのような不都合を解消するため、特許文献２に記載された動力伝達装置においては、プーリとロータ軸の対向面間にプーリに対して回り止めされ、軸方向に移動可能な第１環状レースと、ロータ軸に対して回転自在に支持された第２環状レースとを組込み、その第１環状レースをコイルばねの押圧により第２環状レースに向けて付勢し、第２環状レースの背面側に上記コイルばねの押圧により第２環状レースとロータ軸とをクラッチ接続する摩擦クラッチを設け、上記プーリに、その回転速度が増す方向の回転速度変動が生じた際に、第１環状レースと第２環状レースの対向面に形成した円弧状斜面のカム作用により第１環状レースを第２環状レースから離反する方向に移動させ、その第１環状レースの軸方向への移動とコイルばねの圧縮とによって上記回転速度変動を吸収するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３２４３３号公報
【特許文献２】特開２００６−３８１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２に記載された動力伝達装置においては、プーリとロータ軸とを相対的に回転自在に支持する転がり軸受により第２環状レースと摩擦クラッチとを軸方向に位置決めする構成であり、その転がり軸受によってコイルばねの押圧力を受けると共に、円弧状斜面のカム作用によって第１環状レースに負荷される軸方向力の反力を受けるようにしているため、転がり軸受の耐久性を低下させるという不都合がある。
【００１１】
この発明の課題は、プーリとプーリハブを相対的に回転自在に支持する軸受の耐久性の低下を抑制することができるようにしたプーリユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明においては、プーリとその内側に組込まれたプーリハブを、その両部材の一方の端部間に組込まれた軸受によって相対的に回転自在に支持し、前記プーリハブの外径面に２つの突出部を軸方向に間隔をおいて設け、その２つの突出部間に、前記プーリに回り止めされ、一方の突出部によって軸方向外方への移動が阻止される固定カムディスクと、その固定カムディスクと軸方向で対向する第１可動カムディスクと、その第１可動カムディスクと軸方向で対向する第２可動カムディスクとを組込み、前記第１可動カムディスクおよび第２可動カムディスクのそれぞれをプーリハブに対して回転可能に、かつ、軸方向に移動可能に支持し、前記固定カムディスクと第１可動カムディスクの対向面間および第１可動カムディスクと第２可動カムディスクの対向面間のそれぞれに、対向する一対のカムディスクの一方向への相対回転により第１可動カムディスクを固定カムディスクから離反する方向に移動させると共に、第２可動カムディスクを第１可動カムディスクから離反する方向に移動させ、他方向への相対回転時に対向一対のカムディスクのそれぞれを回転方向に係合させる複数の第１トルクカムおよび複数の第２トルクカムを周方向に間隔をおいて設け、前記第２可動カムディスクと他方の突出部間に、前記プーリハブに対して回り止めされ、第２可動カムディスクとの間で摩擦クラッチを形成する軸方向に移動可能な摩擦プレートと、前記第２可動カムディスクが第１可動カムディスクから離反する移動時に摩擦プレートで押されて弾性変形して摩擦クラッチを結合状態とする弾性部材を組込んだ構成を採用したのである。
【００１３】
上記の構成からなるプーリユニットにおいて、プーリの回転停止状態では、可動カムディスクと摩擦プレートで形成される摩擦クラッチは滑りが生じる結合解除状態にある。
【００１４】
上記の状態からプーリに正回転方向の回転トルクが入力されると、固定カムディスクと第１可動カムディスクおよび第１可動カムディスクと第２可動カムディスクがそれぞれ一方向に相対回転する。その相対回転により第１トルクカムおよび第２トルクカムが作用し、第１可動カムディスクが固定カムディスクから離反する方向に移動すると共に第２可動カムディスクが第１可動カムディスクから離反する方向に移動する。また、摩擦プレートも第２可動カムディスクと共に移動して弾性部材を弾性変形させる。その弾性部材の弾性変形によって摩擦プレートは第２可動カムディスクに強く押し付けられることになり、その摩擦プレートと第２可動カムディスクとで形成される摩擦クラッチが結合状態となる。
【００１５】
このため、プーリの回転は、固定カムディスクから第１トルクカムを介して第１可動カムディスクに伝達されると共に、その第１可動カムディスクから第２トルクカムを介して第２可動カムディスクに伝達され、さらに、第２可動カムディスクから摩擦プレートを介してプーリハブに伝達されて、プーリハブがプーリと同方向に回転する。
【００１６】
プーリからプーリハブへの回転伝達状態において、プーリに、その回転速度が増す方向の回転変動が生じると、固定カムディスクと第１可動カムディスクおよび第１可動カムディスクと第２可動カムディスクが相対回転し、第１トルクカムおよび第２トルクカムがそれぞれ作用して第１可動カムディスクおよび第２可動カムディスクが軸方向に移動し、その第２可動カムディスクと共に移動する摩擦プレートからの押圧により弾性部材が弾性変形する。その弾性部材の弾性変形によってプーリの回転変動が吸収され、プーリハブにその回転変動が伝達されるのが防止されると共に、摩擦クラッチは結合状態に維持される。
【００１７】
また、プーリが減速し、その回転速度がプーリハブの回転速度より低速となり、あるいは、プーリが停止すると、慣性力によるプーリハブの回転により第１トルクカムおよび第２トルクカムは第１可動カムディスクおよび第２可動カムディスクの押圧を解除する状態に戻り、弾性部材は伸張して押圧力が弱くなり、第２可動カムディスクと摩擦プレートとで形成される摩擦クラッチは結合解除状態となって、その第２可動カムディスクと摩擦プレートの接触部で滑りが生じ、プーリハブは慣性力によって回転を継続する。
【００１８】
このように、プーリに、その回転速度が増速する方向の回転変動が生じると、弾性部材が弾性変形してプーリの回転変動を吸収し、また、プーリが減速し、あるいは、停止すると、第２可動カムディスクと摩擦プレートの接触部で滑りが生じてプーリハブは慣性力によって回転を継続するため、ベルトの張力が急激に増大するというようなことはなく、また、プーリとベルトの相互間でスリップが生じるという不都合の発生はない。
【００１９】
また、プーリに、その回転速度が増速する方向の回転変動が生じると、固定カムディスクに対して第１可動カムディスクが相対回転して、軸方向に移動すると共に、その第１可動カムディスクに対して第２可動カムディスクが相対回転して軸方向に移動するため、固定カムディスクと摩擦プレート間に１枚の可動カムディスクを設ける場合に比較して、固定カムディスクに対しての可動カムディスクの相対的なねじれ角（回転角）を大きくとることができ、エンジンの高効率化に伴ってプーリの回転速度変動が一層大きくなった場合でも、その回転速度変動を効果的に吸収することができる。
【００２０】
この発明に係るプーリユニットにおいて、第１トルクカムおよび第２トルクカムは、周方向に下り勾配を持って傾斜する傾斜カム面およびその傾斜カム面の低所端に連続して形成された係合面を溝底に有し、前記傾斜カム面の勾配が逆向きとなるよう固定カムディスクと第１可動カムディスクの対向面および第１可動カムディスクと第２可動カムディスクの対向面それぞれに形成された対向一対のカム溝と、その対向一対のカム溝間に組込まれた転動体とからなるものであってもよく、あるいは、周方向に下り勾配をもって傾斜する傾斜カム面およびその傾斜カム面の低所端に連続して形成された係合面を溝底に有するカム溝と、そのカム溝に適合するカム突起とからなるものであってもよい。
【００２１】
ここで、第１トルクカムおよび第２トルクカムとして、対向一対のカム溝と転動体とからなるトルクカムの採用において、第１トルクカムの数と前記第２トルクカムの数を相違させると、共振点をずらすことができるため、回転時の安定性を図ることができる。
【００２２】
また、複数の第１トルクカムにおけるピッチ円径と前記複数の第２トルクカムにおけるピッチ円径を相違させると、第１可動カムディスクの軸方向幅の小型化（薄肉厚化）を図ることができ、軸方向長さのコンパクトなプーリユニットを得ることができる。
【００２３】
ここで、転動体はボールであってもよく、あるいは、ローラであってもよい。転動体をボールとする場合において、第１トルクカムにおけるボール径と第２トルクカムにおけるボール径を相違させると、上記と同様に、第１可動カムディスクの薄肉厚化を図ることができる。この場合、球径の小さいボールのピッチ円径を球径の大きなボールのピッチ円径より大きくすることによって、面圧の均等化を図ることができる。
【００２４】
第１トルクカムおよび第２トルクカムとして、カム溝とカム突起とからなるトルクカムの採用において、第１可動カムディスクの固定カムディスクに対する対向面および第２可動カムディスクに対する対向面、即ち、第１可動カムディスクの軸方向両面にカム突起を形成してもよく、あるいは、第１可動カムディスクの軸方向両面にカム溝を形成してもよい。第１可動カムディスクの両面にカム溝を形成すると、第１可動カムディスクの両面にカム突起を形成する場合に比較して、第１可動カムディスクの軸方向幅を小さくすることができ、軸方向長さのコンパクトなプーリユニットを得ることができる。
【００２５】
また、第１トルクカムの数と第２トルクカムの数を相違させると、前述のカム溝と転動体とからなるトルクカムの場合と同様に、共振点をずらすことができるため、回転時の安定性を図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明においては、プーリハブの外径面に形成された２つの突出部間に固定カムディスク、第１可動カムディスク、第２可動カムディスク、摩擦プレートおよび弾性部材を組込み、上記固定カムディスクと第１可動カムディスクの対向面間に第１トルクカムを設け、第１可動カムディスクと第２可動カムディスクの対向面間に第２トルクカムを設けるようにしたので、第１トルクカムおよび第２トルクカムの作動によって上記弾性部材を弾性変形させる軸方向荷重を上記２つの突出部で受けることができる。このため、プーリとプーリハブとを相対的に回転自在に支持する軸受に上記軸方向荷重が負荷されるようなことがなく、軸受の耐久性の低下を抑制することができる。
【００２７】
また、固定カムディスクと摩擦プレートの対向面間に第１および第２の２枚の可動カムディスクを組込んだことにより、１枚の可動カムディスクを組込んだ場合に比較して、固定カムディスクに対しての可動カムディスクの相対的なねじれ角（回転角）を大きくとることができ、エンジンの高効率化に伴ってプーリの回転速度変動が一層大きくなった場合でも、その回転速度変動を効果的に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、プーリ１は複列のＶ溝２を外周面に有し、その内側にはプーリハブ３が組込まれている。プーリ１とプーリハブ３は、その対向する一端部間に組込まれた片シール付きの軸受４によって相対的に回転自在に支持されている。
【００２９】
プーリ１の他端部内周にはシール部材５の外周部が圧入され、そのシール部材５の内周部に形成されたリップ６がプーリハブ３の他端部外周に弾性接触し、そのシール部材５によってプーリ１の他端部開口が閉塞され、内部に異物が侵入するのが防止されている。
【００３０】
プーリハブ３の外径面の一端部には軸受４を軸方向に位置決めする突出部としてのフランジ７が設けられている。また、プーリハブ３の他端部外周には突出部としての止め輪８が取り付けられている。
【００３１】
フランジ７と止め輪８間には、上記止め輪８側から順に、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１および第２可動カムディスク１２が組込まれ、上記固定カムディスク１０と止め輪８間にワッシャ１３が組込まれている。
【００３２】
固定カムディスク１０は、スプライン１４の嵌合によってプーリ１に回り止めされて、そのプーリ１と一体に回転するようになっている。固定カムディスク１０、第１可動カムディスク１１および第２可動カムディスク１２とプーリハブ３の嵌合面間には針状ころ軸受からなるラジアル軸受１５が組込まれ、そのラジアル軸受１５は、前記軸受４とでプーリ１に負荷されるラジアル荷重を支持するようになっている。
【００３３】
第１可動カムディスク１１および第２可動カムディスク１２は、上記ラジアル軸受１５によって回転自在に、かつ、軸方向に移動自在に支持され、その第１可動カムディスク１１と固定カムディスク１０の対向面間に複数の第１トルクカム２１が周方向に等間隔に設けられている。また、第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２の対向面間には複数の第２トルクカム２２が周方向に等間隔に設けられている。
【００３４】
図２および図３に示すように、第１トルクカム２１は、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１の対向面それぞれに形成された対向一対のカム溝２３、２４と、そのカム溝２３、２４間に組込まれた転動体としてのボール２５とからなる。
【００３５】
対向一対のカム溝２３、２４は、周方向に下り勾配をもって傾斜する傾斜カム面２３ａ、２４ａと、その傾斜カム面２３ａ、２４ａの低所端に連続する円弧状の係合面２３ｂ、２４ｂを溝底に有し、上記傾斜カム面２３ａ、２４ａの勾配が逆向きとなるようにして固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１の対向面それぞれに形成されている。
【００３６】
第１トルクカム２１は、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１の一方向への相対回転時に、傾斜カム面２３ａ、２４ａに沿ってのボール２５の転がり移動により第１可動カムディスク１１を固定カムディスク１０から離反する方向に移動させるようになっている。また、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１の他方向への相対回転時に、ボール２５を係合面２３ｂ、２４ｂに係合させて、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１を回転方向に係合させるようになっている。
【００３７】
なお、第２トルクカム２２は、第１トルクカム２１と同一の構成であるため、同一部位には同一の符号を付して説明を省略する。この第２トルクカム２２は、第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２の一方向への相対回転時に、傾斜カム面２３ａ、２４ａに沿ってのボール２５の転がり移動により第２可動カムディスク１２を第１可動カムディスク１１から離反する方向に移動させるようになっている。また、第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２の他方向への相対回転時に、ボール２５を係合面２３ｂ、２４ｂに係合させて、第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２を回転方向に係合させるようになっている。
【００３８】
図１に示すように、第２可動カムディスク１２とフランジ７間には、上記第２可動カムディスク１２との間で摩擦クラッチを形成する摩擦プレート３０が組込まれている。摩擦プレート３０は、プーリハブ３との嵌合面間に形成されたスプライン３１の嵌合によりプーリハブ３に回り止めされて、プーリハブ３と一体に回転するようになっている。
【００３９】
摩擦プレート３０とフランジ７間には弾性部材３２が組込まれている。弾性部材３２として、ここでは皿ばねが採用されている。弾性部材３２は、第２可動カムディスク１２が第１可動カムディスク１１から離反する軸方向への移動時に摩擦プレート３０により押圧されて弾性変形し、その弾性変形により摩擦プレート３０が第２可動カムディスク１２に押し付けられ、摩擦クラッチが結合状態に切り換えられる。
【００４０】
プーリハブ３の外径面には、摩擦プレート３０とフランジ７間にリング状のストッパ３３が嵌合され、そのストッパ３３によって第２可動カムディスク１２の軸方向の移動量は第２トルクカム２２によって移動される第２可動カムディスク１２の最大移動量の範囲内に規制されるようになっている。
【００４１】
実施の形態で示すプーリユニットは上記の構造からなり、エンジン補機としてのオルタネータの駆動に際しては、そのオルタネータの回転軸にプーリハブ３を嵌合して回り止めし、そのプーリユニットのプーリ１とエンジンのクランクシャフトに取付けられたプーリ間にベルトを掛け渡して、クランクシャフトの回転がプーリ１に伝達されるようにする。
【００４２】
上記のような使用状態において、プーリ１の回転停止状態では、図３（ａ）に示すように、第１トルクカム２１および第２トルクカム２２のそれぞれのボール２５はカム溝２３、２４の係合面２３ｂ、２４ｂに係合しており、第２可動カムディスク１２と摩擦プレート３０で形成される摩擦クラッチは結合解除状態にある。図１は、上記摩擦クラッチの結合解除状態を示している。
【００４３】
上記の状態からプーリ１に正回転方向の回転トルクが入力されると、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１および第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２が、図３（ａ）の矢印で示す方向に相対回転する。固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１および第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２の一方向への相対回転により、図３（ｂ）に示すように、第１トルクカム２１および第２トルクカム２２のボール２５のそれぞれがカム溝２３、２４の傾斜カム面２３ａ、２４ａに沿って転がり移動し、第１可動カムディスク１１に軸方向の押圧力が負荷されて、第１可動カムディスク１１が固定カムディスク１０から離反する方向に移動すると共に、第２可動カムディスク１２が第１可動カムディスク１１から離反する方向に移動する。
【００４４】
図４は、第１可動カムディスク１１および第２可動カムディスク１２の移動状態を示し、その両可動カムディスク１１、１２の移動によって弾性部材３２が弾性変形し、第２可動カムディスク１２と摩擦プレート３０の接触圧が高くなり、摩擦クラッチは結合状態となる。
【００４５】
このため、プーリ１の回転は、固定カムディスク１０から第１トルクカム２１を介して第１可動カムディスク１１に伝達されると共に、その第１可動カムディスク１１から第２トルクカム２２を介して第２可動カムディスク１２に伝達され、さらに、第２可動カムディスク１２から摩擦プレート３０に伝達され、その摩擦プレート３０を介してプーリハブ３に伝達され、プーリハブ３がプーリ１と同方向に回転する。
【００４６】
プーリハブ３への回転トルクの伝達状態において、クランクシャフトの角速度の変化によりプーリ１に、その回転速度を増速させる方向の回転変動が生じると、固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１および第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２が相対回転する。
【００４７】
このとき、クランクシャフトの角速度の変化によるプーリ１の回転変動は比較的小さいため、第１トルクカム２１および第２トルクカム２２のボール２５のそれぞれは傾斜カム面２３ａ、２４ａに沿って上り勾配方向に転がり移動する。その転がり移動によって第１可動カムディスク１１および第２可動カムディスク１２が軸方向に移動し、その第２可動カムディスク１２と共に移動する摩擦プレート３０からの押圧により弾性部材３２が弾性変形する。その弾性部材３２の弾性変形によってプーリの回転変動が吸収され、プーリハブ３にその回転変動が伝達されるのが防止される。また、摩擦クラッチは結合状態に維持される。
【００４８】
エンジンを急減速し、あるいは、停止すると、オルタネータの回転軸は慣性力が大きいため、プーリハブ３は回転を続けようとする。慣性力によるプーリハブ３の回転により、第２可動カムディスク１２は第１可動カムディスク１１に対して図３（ｂ）の矢印で示す方向に相対回転し、また、第１可動カムディスク１１は固定カムディスク１０に対して図３（ｂ）の矢印で示す方向に相対回転し、第１トルクカム２１および第２トルクカム２２のボール２５のそれぞれは、傾斜カム面２３ａ、２４ａに沿って下り勾配方向に転がり移動して、図３（ａ）に示すように係合面２３ｂ、２４ｂに係合する。
【００４９】
このため、第２可動カムディスク１２は第１可動カムディスク１１に向けて移動すると共に、第１可動カムディスク１１は固定カムディスク１０に向けて移動し、その第１可動カムディスク１１および第２可動カムディスク１２の移動によって弾性部材３２は伸張して押圧力が弱くなり、第２可動カムディスク１２と摩擦プレート３０とで形成される摩擦クラッチは結合解除状態となって、その第２可動カムディスク１２と摩擦プレート３０の接触部で滑りが生じ、プーハブ３は慣性力によって回転を継続する。
【００５０】
このように、プーリ１に回転変動が生じると、弾性部材３２が弾性変形してプーリ１の回転変動を吸収し、また、プーリ１が急減速し、あるいは、停止すると、第２可動カムディスク１２と摩擦プレート３０の接触部で滑りが生じてプーリハブ３は慣性力によって回転を継続するため、ベルトの張力が急激に増大するというようなことはなく、また、プーリ１とベルトの相互間でスリップが生じるという不都合の発生はない。
【００５１】
また、弾性部材３２の押圧力や第１トルクカム２１および第２トルクカム２２の作動によって発生する軸方向荷重はフランジ７と止め輪８で受け止められて、軸受４に負荷されることがなく、また、第１トルクカム２１の作動によって軸方向に移動する第１可動カムディスク１１および第２トルクカム２２の作動によって軸方向に移動する第２可動カムディスク１２はラジアル軸受１５上を滑り移動するため、そのラジアル軸受１５にも大きな軸方向力が負荷されることもない。このため、軸受４やラジアル軸受１５が破損するようなことは極めて少なく、耐久性に優れたプーリユニットを得ることができる。
【００５２】
ここで、第１トルクカム２１および第２トルクカム２２の作動によって第１可動カムディスク１１の軸方向への移動量および第２可動カムディスク１２の軸方向への移動量が必要以上に大きい場合は、ボール２５が固定カムディスク１０と第１可動カムディスク１１の対向面および第１可動カムディスク１１と第２可動カムディスク１２の対向面に乗り上げてプーリ１の回転をプーリハブ３に伝達することができなくなるという問題が発生する。
【００５３】
しかし、図１に示すプーリユニットにおいては、プーリハブ３の外径面上にリング状のストッパ３３を設け、そのストッパ３３によって第２可動カムディスク１２の軸方向の移動量を制限しているため、ボール２５の乗り上げを防止することができ、プーリ１の回転をプーリハブ３に確実に伝達することができる。
【００５４】
なお、図では省略したが、第１トルクカム２１の数と第２トルクカム２２の数を相違させると、共振点をずらすことができるため、回転時の安定性を図ることができる。
【００５５】
また、図５に示すように、複数の第１トルクカム２１におけるボール２５のピッチ円径ＰＣＤ１と複数の第２トルクカム２２におけるボール２５のピッチ円径ＰＣＤ２を相違させると、第１可動カムディスク１１の軸方向幅Ｔの小型化（薄肉厚化）を図ることができ、軸方向長さのコンパクトなプーリユニットを得ることができる。
【００５６】
さらに、図６に示すように、第１トルクカム２１におけるボール２５の球径と第２トルクカム２２におけるボール２５の球径を相違させることによっても、上記と同様に、第１可動カムディスク１１の薄肉厚化を図ることができる。この場合、球径の小さいボール２５のピッチ円径ＰＣＤ３を球径の大きなボール２５のピッチ円径ＰＣＤ４より大きくすることによって、面圧の均等化を図ることができる。
【００５７】
図１に示す例においては、複数の第１トルクカム２１と複数の第２トルクカム２２を同一位相に設けたが、図７（ｃ）に示すように、第１トルクカム２１と第２トルクカム２２を周方向に位相をずらして形成してもよい。
【００５８】
上記のように、第１トルクカム２１と第２トルクカム２２を周方向に位相をずらして形成すると、第１可動カムディスク１１の肉厚を図３（ａ）で示す第１可動カムディスク１１の肉厚と同じとした場合に、カム溝２３、２４の形成位置での肉厚を厚肉とすることができるため、第１可動カムディスク１１の強度の向上を図ることができる。図７（ｄ）は第１トルクカム２１および第２トルクカム２２の作動状態を示している。
【００５９】
図３では、第１トルクカム２１および第２トルクカム２２として、カム溝２３、２４とボール２５から成るものを示したが、ボール２５の代わりにローラを採用してもよい。
【００６０】
また、第１トルクカム２１および第２トルクカム２２は、図３のものに限定されない。例えば、図８（ｅ）に示すように、周方向に下り勾配をもって傾斜する傾斜カム面２６ａと、その傾斜カム面２６ａの低所端に連続して形成されて軸方向に向く係合面２６ｂを溝底に有するカム溝２６と、そのカム溝２６に適合するカム突起２７とからなるものであってもよい。図８（ｆ）は、そのトルクカムの作動状態を示す。
【００６１】
カム溝２６とカム突起２７からなるトルクカムにおいて、図９（ｇ）に示すように、第１可動カムディスク１１の固定カムディスク１０に対する対向面および第２可動カムディスク１２に対する対向面、即ち、第１可動カムディスク１１の軸方向両面にカム突起２７を形成してもよく、あるいは、図９（ｈ）に示すように、第１可動カムディスク１１の軸方向両面にカム溝２６を形成してもよい。第１可動カムディスク１１の両面にカム溝２６を形成すると、第１可動カムディスク１１の両面にカム突起２７を形成する場合に比較して、軸方向幅を小さくすることができ、軸方向長さのコンパクトなプーリユニットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明に係るプーリユニットの実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】（ａ）は、図１に示す第１トルクカムおよび第２トルクカムの断面図、（ｂ）は、第１トルクカムおよび第２トルクカムの作動状態を示す断面図
【図４】プーリからプーリハブへの回転伝達状態を示す断面図
【図５】第１トルクカムと第２トルクカムのピッチ円径を相違させた状態の断面図
【図６】第１トルクカムと第２トルクカムのボール径を相違させた状態の断面図
【図７】（ｃ）は、第１トルクカムと第２トルクカムの位相を相違させた状態の断面図、（ｄ）は、第１トルクカムと第２トルクカムの作動状態を示す断面図
【図８】（ｅ）は、トルクカムの他の例を示す断面図、（ｆ）は、第１トルクカムと第２トルクカムの作動状態を示す断面図
【図９】（ｇ）は、図８に示すトルクカムのカム突起を第１可動カムディスクの両面に形成した状態の断面図、（ｈ）は、図８に示すトルクカムのカム溝を第１可動カムディスクの両面に形成した状態の断面図
【符号の説明】
【００６３】
１      プーリ
３      プーリハブ
４      軸受
７      フランジ（突出部）
８      止め輪（突出部）
１０    固定カムディスク
１１    第１可動カムディスク
１２    第２可動カムディスク
２１    第１トルクカム
２２    第２トルクカム
２３    カム溝
２３ａ  傾斜カム面
２３ｂ  係合面
２４    カム溝
２４ａ  傾斜カム面
２４ｂ  係合面
２６    カム溝
２６ａ  傾斜カム面
２６ｂ  係合面
２７    カム突起
３０    摩擦プレート
３２    弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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