(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のアクセサリー駆動システムに使用するためのプーリ組立体であって、
回転軸線を有し、ねじ付き外表面と、アクセサリーの入力軸を、それと係合するように受容するための内孔を含む軸係合ハブと、
前記軸係合ハブを受容するための内孔を有し、結合用内表面と、ベルト係合用外表面を含むプーリ部材と、
前記軸係合ハブのねじ付き外表面と係合するねじ付き内表面と、該内表面と対向する総体的に切頭円錐形の外表面を有するナットと、
前記ナットをそれと共に回転するように内部に座置させる環状ブッシュと、
前記環状ブッシュの外周面の周りに配置されており、前記プーリ部材の結合用内表面と摩擦接触する結合用外表面を有する１つ又は複数のブレーキシューと、
から成り、前記ナットは、前記環状ブッシュに対して相対的に軸方向に並進移動することができ、前記環状ブッシュは、前記ナットの軸方向の第１方向の並進移動に応答して半径方向外方に拡張することができることを特徴とするプーリ組立体。
【請求項２】
前記環状ブッシュは、キー溝を有し、前記ナットは、該キー溝内に受容される耳片を含む請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項３】
前記環状ブッシュは、総体的に切頭円錐形のリングを形成する複数のパネルを含み、該各パネルは、２つの隣接するパネルからそれらとの間にスリットを画定するように分離している請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項４】
前記各パネルの内表面には、グリースを受容するためのポケットが切り下げられている請求項３に記載のプーリ組立体。
【請求項５】
前記各パネルは、ガラス繊維入りナイロンを含む請求項３に記載のプーリ組立体。
【請求項６】
前記環状ブッシュは、外表面に複数のスペーサを有しており、２つの隣り合うスペーサと、前記パネルの、該２つの隣り合うスペーサの間の部分とで、１つのブレーキシューを受容するためのスタンドを形成する請求項３に記載のプーリ組立体。
【請求項７】
前記ナットが前記軸係合ハブの前記ねじ付き外表面の周りに第１方向に回転すると、該軸係合ハブを前記プーリ部材にそれと共に回転するように結合させ、該ナットが第１方向とは反対の第２方向に回転すると、該ナットと軸係合ハブが該プーリ部材とは独立して回転するように、前記ブレーキシューの結合用外表面を該プーリ部材の前記結合用内表面から脱係合させる請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項８】
前記ナットの前記切頭円錐形外表面は、前記軸係合ハブの回転軸線に対してほぼ５°ないし４５°の鋭角を有する請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項９】
前記ブレーキシューの前記結合用外表面は、ブレーキ部材から成る請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項１０】
前記軸係合ハブにそれと共に回転するように結合されたカバーを含む請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項１１】
前記プーリ部材の内孔の環状の内表面と前記カバーの一部分との間に配設された環状シールを含み、該環状シールの内表面と該カバーの該一部分との間にシールを設定する請求項１０に記載のプーリ組立体。
【請求項１２】
前記カバーは、前記環状シールを防護するように該環状シールを覆って張り出すほぼプレート形状の環状リングを含む請求項１１に記載のプーリ組立体。
【請求項１３】
第１端を前記カバーに係合させ、第２端を前記ナットに係合させたねじりばねであって、該ナットを前記軸係合ハブのねじ付き外表面の周りに前記第１方向に回転させるべく付勢するねじりばねを含む請求項１０に記載のプーリ組立体。
【請求項１４】
前記軸係合ハブが前記プーリ部材に対して相対的に回転するのを可能にするように該軸係合ハブに結合された内レースと、該プーリ部材に結合された外レースを有するベアリング組立体を含む請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項１５】
前記各ブレーキシューの前記結合用外表面は、長手断面でみて、前記ブレーキシューの内表面に非平行であり、前記プーリ部材の前記結合用内表面に対して平行である請求項１に記載のプーリ組立体。
【請求項１６】
自動車のアクセサリー駆動システムに使用するためのプーリ組立体を製造する方法であって、
回転軸線を有し、ねじ付き外表面と、アクセサリーの入力軸を、それと係合するように受容するための内孔を含む軸係合ハブを準備する工程と、
前記軸係合ハブを受容するための内孔を有し、結合用内表面と、ベルト係合用外表面を含むプーリ部材を準備する工程と、
前記軸係合ハブのねじ付き外表面と係合するねじ付き内表面と、該内表面と対向する総体的に切頭円錐形の外表面を有するナットを準備する工程と、
前記ナットをそれと共に回転するように内部に座置させる環状ブッシュを準備する工程と、
前記環状ブッシュの外周面の周りに配置されており、前記プーリ部材の結合用内表面と摩擦接触する結合用外表面を有する１つ又は複数のブレーキシューを準備する工程と、
該プーリ組立体が前記ハブを前記プーリ部材に係合させたり、該プーリ部材から脱係合させるべく作動することができるように、前記ハブのねじ付き外表面のねじ山ピッチを選択し、該ブレーキシューの結合用外表面を形成するための摩擦材を選択し、前記ナットの前記切頭円錐形外表面の傾斜角を選択する工程と、
から成ることを特徴とするプーリ組立体製造方法。
【請求項１７】
前記ハブと前記プーリ部材との相対回転を可能にするように該ハブを該プーリ部材から脱係合させるのに要するトルクを最小限にするために、前記ねじ山ピッチ、前記摩擦材及び前記傾斜角を選択する工程を含む請求項１６に記載のプーリ組立体製造方法。
【請求項１８】
前記ブレーキシューの前記結合用外表面と前記プーリ部材の前記結合用内表面との間の摩擦係数を選択する工程を含む請求項１６に記載のプーリ組立体製造方法。
【請求項１９】
前記環状ブッシュを、総体的に切頭円錐形のリングを形成する複数のパネルによって形成し、該各パネルを、２つの隣接するパネルからそれらとの間にスリットを画定するように分離させて配置する請求項１６に記載のプーリ組立体製造方法。
【請求項２０】
前記各パネルの前記内表面にグリースを保持することができるポケットを切り込み、該ポケット内にグリースを挿入するために該各パネルの前記内表面にグリースを塗布する工程を含む請求項１９に記載のプーリ組立体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年４月３０日に出願された米国一部継続出願第１２／１１２，３９３号の一部継続出願として２０１０年２月２６日に出願された米国出願第１２／７１３，５８０号の一部継続出願である。
【０００２】
本願発明は、広く、プーリに関し、特に、相対的トルク反転に応答するトルク感応クラッチ動作を利用するプーリ組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車エンジンによって、例えば水ポンプ、オルタネータ／発電機、冷却剤を冷却するためのファン、パワーステアリングポンプ及びコンプレッサ等のいろいろな自動車アクセサリー組立体を駆動することは周知である。これは、自動車エンジンの出力軸によって作動される駆動プーリによって行われる。この駆動プーリは、被駆動プーリを介して無端駆動ベルトを駆動し、無端駆動ベルトを介してアクセサリー組立体を作動させる。
【０００４】
例えば内燃エンジンの点火によって惹起される周期的トルクパルスが、大きな速度遷移を起こし、それが各被駆動部品の円滑な作動を妨げることがある。加えて、エンジンの始動及び停止、圧縮開放エンジンブレーキ、ギアチェンジ等に随伴する初期及び被駆動速度遷移も、被駆動部品の作動を妨げることがある。このような速度遷移は、ベルトジャンプ（飛び跳ねてプーリから外れること）、ベルトの摩耗、ベアリングの摩耗、騒音等の望ましくない結果をもたらす原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第１２／１１２，３９３号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１２／７１３，５８０号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本願発明は、被駆動アクセサリーの入力軸とプーリ組立体の外側被駆動シーブとの間で一方向の相対運動を可能にするためにトルク感応クラッチ動作を利用する改良された被駆動プーリ組立体を提供する。このプーリ組立体のシーブが優勢回転方向に駆動されているときは、プーリ組立体のクラッチ機構がアクセサリーの入力軸に係合してそれを駆動し、望ましい円滑な回転を達成する。一方、例えば被駆動速度遷移の結果として相対的トルク反転が起こると、本発明のプーリ組立体の内部クラッチ機構が被駆動アクセサリー軸を外側被駆動シーブから脱係合させ、それによって、被駆動軸が優勢回転方向のモーメント（運動量、勢い）でもって回転し続けることを可能にする。
【０００７】
本発明の一側面においては、このプーリ組立体は、いずれもプーリ部材と共に収納された、軸係合ハブと、該軸係合ハブ上（ハブの外表面）にねじつけられたナットと、環状ブッシュと、該環状ブッシュの外側の周りに配置された１つ又は複数のブレーキシューを含む。軸係合ハブは、回転軸線の周りに回転自在であり、ねじ付き外表面と、アクセサリーの入力軸を受容するための内孔を有する。プーリ部材は、ベルト係合外周面と、結合（カップリング）用内表面をもつ内孔を有する。ナットは、軸係合ハブのねじ付き外表面と係合するねじ付き内表面を有し、そのねじ付き内表面と対向するほぼ切頭円錐形の外表面を有する。環状ブッシュは、ナットと共に回転するようにナット内に座着されている。ブレーキシューは、プーリ部材の結合用（カップリング）内表面と摩擦接触する結合用外表面を有する。ナットは、環状ブッシュに対して相対的に軸方向に並進運動をすることができ、環状ブッシュは、ナットの軸方向第１方向の並進運動に応答して、プーリ部材の結合用内表面とブレーキシューの結合用外表面との間に摩擦係合させるように半径方向外方に拡張することができ、その摩擦係合によってプーリ部材から入力軸へトルクを伝達する。
【０００８】
かくして、ナットに対して第１方向にトルクが加えられると、ナットは、ねじ結合により軸係合ハブ上（ハブの外表面）にしっかり締めつけられて（「締まり」）環状ブッシュを拡張させ、ナットと軸係合ハブがプーリ部材と共に回転するようにプーリ部材とブレーキシューとの間の摩擦接触を強める。この状態で、ナットに対して第１方向とは反対の第２方向にトルクが加えられると、ナットは、入力軸上で（軸の外表面の周りで）「弛み」、即ち、ナットは、図９に示されるＢ方向に軸方向に動き、その結果、環状ブッシュをその拡張状態から内方へ収縮させ、それによって、ブレーキシューを、従ってナットと入力軸をプーリ部材から脱結合させ軸係合ハブがプーリ部材とは独立して回転するようにする。
【０００９】
ここに開示する本発明のプーリ組立体は、プーリのオーバーランニング（一定の条件下での自由回転）を可能にするように設計された従来の類似のデバイスに比していくつもの利点を提供する。第１に、ナットと環状ブッシュとの間の係合を急傾斜とすることにより、この改良された設計は、はるかに小さい軸方向の力でもって半径方向が優勢となる力を介して大きなクランプ（締めつけ）力とトルク抵抗を得ることができる。又、軸方向の負荷が小さくされることの結果として、高トルク係合がなされた後でもそのねじ結合の解除を容易にし、それによって応答性を改善する。改善された応答性は、オーバーランニングの状態でねじ結合を解除する（無効にする）ために要する引き離しトルクを小さくすることを意味する。第２に、本発明の別の側面によれば、ブレーキシューとして、環状ブッシュとプーリ部材とにそれぞれ係合するための表面を互いに非平行とすることができる。ブレーキシューの結合用外表面をプーリ部材の結合用内表面に対して平行関係にすることは、摩擦材の表面積を最大限にし（それによって摩耗率を減小させ）、得られるクランプ（締めつけ）力を最大限にし、アライメント（整列又は心合わせ）不良の原因となる力を減小させる。第３に、本発明の他の実施形態においては、脱係合オーバーランニング状態下での回転自由度を高めるためにボールベアリングを追加することにより、構造上の剛性を高めるのみならず、環状ブッシュの摩耗を軽減することによってプーリ組立体の有効寿命を延長する。第４に、本発明の更に別の実施形態においては、環状ブッシュの内部にグリースポケットを設けることにより、ブッシュ及びナットの摩耗を減らし、それらの部品の有効寿命を延長する。第５に、環状のシールを追加することにより、回転中各部品を損傷したり、摩耗ポイントを導入するおそれのある汚染物がプーリに侵入する危険性を減らす。
【００１０】
本発明のその他の利点及び特徴は、特定の実施形態の以下の説明及び請求の範囲の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】アクセサリー駆動システムの一実施形態の概略図である。
【図２】図１のアクセサリー駆動システムに用いるための本発明のプーリ組立体の一実施形態の側方断面図である。
【図３】図２のプーリ組立体の分解透視図である。
【図４】オルタネータの入力軸連結された図２のプーリ組立体の側方部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるブレーキシューの透視図である。
【図６】本発明の一実施形態により協同して環状のブレーキ部材を構成するように整列された４つの円弧状のブレーキシューの平面図である。
【図７】プーリ組立体の一実施形態の分解透視図である。
【図８】図７のプーリ組立体の組み立てられた状態の平面図である。
【図９】図８の線９−９に沿ってみた組み立てられたプーリ組立体の側方断面図である。
【図１０】図８のプーリ組立体内の副組立体の側方透視図である。
【図１１】ナットの側方透視図である。
【図１２】環状ブッシュの側方透視図である。
【図１３】環状シールの底部からみた透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の詳細な説明は、本発明の総体的な原理及び添付図に示された発明の具体例を説明するものである。各添付図において、同一の、又は、機能的に同様な素子は同じ参照番号で示されている。
【００１３】
図１を参照して説明すると、例えば自動車の内燃エンジンのアクセサリー駆動システム１０は、いくつかのアクセサリーを駆動するのに用いられる無端ベルト３０を含む。各アクセサリーは、図１ではそれぞれのプーリ組立体によって代表されて概略的に示されている。ベルト３０は、クランクプーリ組立体１２、ファン／水ポンププーリ組立体１４、パワーステアリングプーリ組立体１８、アイドラープーリ組立体２０及び引張器プーリ組立体２２の周りに架け渡されている。ある種の実施形態では、引張器プーリ組立体２２は、引張器のアームがベルト３０から跳ね上がるのに抗するために例えば摩擦ダンパー（制動器）による非対称ダンピング（制動特性）などの制動機構を含む。
【００１４】
各アクセサリーは、自体もベルト３０によって回転せしめられるそれぞれのプーリ組立体１４、１６、１８、２０、２２を介して駆動される。ここでは、説明の便宜上、オルタネータのプーリ組立体１６に絞って説明するが、他の一つ又は複数のアクセサリーのプーリ組立体もプーリ組立体１６と同様の態様で作動するものである。
【００１５】
図２、３及び４を参照して説明すると、プーリ組立体１６は、優勢回転方向に回転されているときは入力トルクをオルタネータの入力軸へ伝達し、かつ、入力軸を該プーリ組立体とオルタネータの入力軸７８（図４参照）との間の相対的トルク反転から隔離する。プーリ組立体１６とオルタネータの入力軸７８との間に相対的トルク反転が起こると、プーリ組立体１６の内部クラッチシステムがオルタネータをトルク反転から脱係合させ、それによってオルタネータの入力軸が優勢動作（回転）方向のモーメントでもって回転し続けるのを可能にする。図４は、プーリ組立体１６がオルタネータの入力軸７８に連結され、ベルト３０に係合している態様を示す。
【００１６】
プーリ組立体１６は、回転軸線４８を有する軸係合ハブ４０と、ねじ付き外表面（outer threaded surface）６６と、オルタネータの入力軸７８を受容するための内孔４４を含む。軸係合ハブ４０は、それが入力軸７８の周りに回転するのを防止するために、周知の態様で半月キーによってオルタネータの入力軸に嵌合させることができる。もちろん、軸係合ハブ４０とオルタネータの入力軸との連結は、例えば、スプラインなどによる他の方法によっても可能である。ある種の実施形態では、環状のカラー又はスリーブ５３を軸係合ハブ４０の外周面にそのねじ付き外表面６６に干渉しないような部位に嵌合又は結合することができる。
【００１７】
軸係合ハブ４０の周りに回転することができるようにするようなサイズとされた中心内孔又は開口５４を有するプーリ部材５０が軸係合ハブ４０の周りに設けられる。プーリ部材５０は、ベルト３０に係合するベルト係合外周表面５２と、結合用内表面５５を有する。この結合用内表面５５は、他の部品に係合しプーリ部材５０から該他の部品にトルクを伝達するように摩擦材で形成するか、摩擦材で被覆することができる。図示の実施形態では、ベルト係合外周表面５２は、ベルト３０の対応するリブと溝に嵌合するようにＶ字形リブと溝を含む断面形状とされている。例えばコグ（嵌め歯）、扁平な又は丸み付きリブと溝などその他の形状を用いることも可能である。
【００１８】
ある種の実施形態では、ハブ４０とプーリ部材５０が脱係合状態にあるときハブ４０に対するプーリ部材５０の安定した回転を可能にするためにハブ４０とプーリ部材５０の間にローラーベアリング５８を設けることができる。ローラーベアリング５８の内レースは、軸係合ハブ４０に隣接させてそれに結合させ、ローラーベアリング５８の外レースは、プーリ部材５０に隣接させてそれに結合させることができる。図２に示されるようにハブ４０の外周面のスリーブ５３を嵌めた実施形態では、ローラーベアリング５８の内レースは、軸係合ハブ４０に直接結合するのではなく、スリーブ５３に隣接させてそれに結合させる。このようなローラーベアリングの使用は、プーリ組立体全体の構造的剛性を強化し、クラッチ機構の諸素子が互いに相対的に回転することによる摩耗を減少させることによってプーリ組立体の寿命を延長させる。
【００１９】
ねじ付き内表面６７を有するナット６４が、軸係合ハブ４０のねじ付き外表面６６に螺合（ねじ係合）されており、それによって、ナット６４は、ハブ４０の周りに第１回転方向に相対回転されると、回転軸線４８に沿って軸方向に第１直線方向Ａ方向に並進移動せしめられ、ナット６４がハブ４０の周りに反対の第２回転方向に相対回転されると、回転軸線４８に沿って反対の第２直線方向Ｂ方向に軸方向に並進移動せしめられる構成とされている。ナット６４は、又、軸係合ハブ４０の回転軸線４８に対して斜めに傾斜した結合用外表面６２を有している。一実施形態によれば、ナット６４の結合用外表面６２と軸係合ハブ４０の回転軸線４８との間に形成されるこの鋭角（急な傾斜角）は、５°ないし４５°である。他の実施形態では、ナット６４の結合用外表面６２と回転軸線４８との間の角度は、好ましくは約１０°ないし２０°である。その最適角度は、少なくとも一部には、結合表面において係合する部材間の摩擦係数、ナット６４のねじ付き内表面（nut's threaded surface）６７のねじれ角又はピッチ角、それらのねじ山の摩擦係数、及び、係合／脱係合に要する設計上のトルクの所要量に依存する。
【００２０】
プーリ部材５０とナット６４との間にブレーキ部材９０が介設される。図５及び６に示されるように、ブレーキ部材９０は、ナット６４の外周の周りに協同するように配列された複数の円弧状のブレーキシュー９１で構成することができる。一実施形態によれば、ブレーキ部材９０は、ナット６４の動きに応答して拡張又は収縮することができるように１つ又は複数の可撓性のフィンガーを有する一体のリングとしてもよい。ブレーキ部材９０は、ナットの結合用外表面６２に対面する第１結合用表面９２と、プーリ部材５０の結合用内表面５５に対面する第２結合用表面９４を有する。これらの互いに対面する係合用表面対の間の協同摩擦係合により、プーリ部材５０と軸係合ハブ４０との間にクラッチ作用が得られる。ある種の実施形態では、ブレーキ部材９０は、複合部材とすることができ、第１結合用表面９２と第２結合用表面９４は、摩擦材で形成するか、摩擦材で被覆することができる。又、ブレーキ部材９０とハブ４０又はカラー５３が設けられている場合はカラー５３との間に、環状のピボットブッシュ７２を介設することもできる。図３に示されるように、ブッシュ７２は、ブレーキ部材９０の各ブレーキシュー９１を適正に位置づけされた状態に保持するための１つ又は複数のスペーサ７３を含むものとすることができる。ピボットブッシュ７２は、非常に低い摩擦係数を有する材料で形成することができる。
【００２１】
図２の実施形態では、ブレーキ部材９０の第１結合用表面９２と第２結合用表面９４とは、非平行である。詳述すると、第２結合用表面９４は、軸係合ハブ４０の回転軸線４８に実質的に平行とし、第１結合用表面９２は、軸係合ハブ４０の回転軸線４８に対して、ナットの結合用外表面６２と回転軸線４８との間に形成される角度と実質的に同じ角度をなすものとすることができる。一方で第１結合用表面９２とナット６４との間第１係合角と、他方で第２結合用表面９４とプーリ部材５０との間の第２係合角を独立して選択することにより、ブレーキ部材９０は、摩擦材表面積を最大限にし（それによって摩耗率を減小させ）、オーバーランニングの状態でねじ結合を解除するのに要する引き離しトルクを最小限にし、アライメント不良の原因となる力を減小させる形状とされる。更に、各係合表面の係合角と摩擦特性は、優勢回転方向にあるときでも駆動力学が過度になった場合に最大限の持続可能な係合トルク（又は「引き離しトルク」）を確保することができるように選択することができる。
【００２２】
ナット６４、ブレーキ部材９０及びプーリ部材５０の係合摩擦表面は、周知のブレーキ材などの摩擦材で形成してもよく、そのような摩擦材で被覆してもよい。許容しうる材料としては、中ないし高摩擦力、良好な安定性及び良好な摩耗特性を有する非アスベスト系の成形材があるが、それに限定されるものではない。本発明の用途に適する少なくとも１つの材料を挙げれば、有機及び無機の摩擦調節剤と充填材と共に硬化ゴムを含有した、可撓性の、２ロールにより押出し成形された、金属を含まない、フェノール系樹脂で結合された摩擦ライニングがある。摩擦材の選択は、特定の用途及び作動条件に応じて決められる所望の摩擦係数及び摩耗特性に依存する。
【００２３】
プーリ組立体１６が入力軸７８を駆動している第１作動状態では、ベルト３０は、プーリ部材５０を回転軸線４８の周りに第１回転方向に駆動する。この状態では、プーリ部材５０の結合用内表面５５とブレーキ部材９０の第２結合用表面９４との間の摩擦係合によりブレーキ部材９０を第１回転方向に回転させる。更に、ブレーキ部材９０の第１結合用表面９２とナット６４の結合用外表面６２との間の摩擦係合によりナット６４を第１回転方向に回転させる。ナット６４は、第１回転方向に回転する結果として、ハブ４０とのねじ係合を介して回転軸線４８に沿って軸方向（矢印Ａの方向）に並進移動せしめられる。ナット６４がブレーキ部材９０に直接接触した状態で軸方向Ａ方向に並進移動するにつれて、ブレーキ部材９０が半径方向外方に拡張せしめられ、その結果として、ナット６４と、ブレーキ部材９０と、プーリ部材５０との間の接触圧及び摩擦力が増大し、それによってナット６４を、それがブレーキ部材９０及びプーリ部材５０と共に回転するようにブレーキ部材９０に摩擦結合させる。
【００２４】
プーリ部材５０が相対的トルク反転又は突然の減速に遭遇したときのオーバーランニング状態とも称される第２作動状態では、入力軸７８がプーリ部材５０からから脱係合し、第１回転方向のモーメントでもって回転し続ける。この状態では、プーリ部材５０は、第１回転方向に回転し続けることができるが、入力軸７８を駆動していたときの角速度より低い角速度で回転する。プーリ部材５０の角速度の突然の減速は、相対的トルク反転という作用を惹起し、その相対的トルク反転がブレーキ部材９０を介し上述したそれぞれの摩擦係合によりプーリ部材５０からナット６４へ伝達される。ナット６４への第２方向のトルクの印加によりナット６４を軸係合ハブ４０に対して相対的に第２方向に回転させる（たとえ、絶対的な意味では、ナット６４とハブ４０は両方共に回転軸線４８の周りに第１方向に回転し続けるとしても）。ナット６４の、ハブ４０に対する相対的な第２方向の回転の結果として、ナット６４は弛む、即ち、ハブ４０とのねじ係合を介してブレーキ部材９０から離れる軸方向（矢印Ｂ方向）に並進移動する。ナット６４と、ブレーキ部材９０と、プーリ部材５０との間の接触圧及び摩擦力が減小すると、その結果として最終的にそれらの部材は脱結合し、互いに最少限の摩擦をもって相対回転することになり、従って、入力軸７８は、プーリ部材５０から独立して回転する。
【００２５】
プーリ組立体１６の諸動作部品をコンパクトなユニットにして収納し、それらの部品を損傷や屑片から防護するためにカバープレート６８を慣用の手段によってプーリ組立体１６に締着することができる。詳述すると、カバープレート６８は、ハブ４０又は入力軸７８にそれらの部品と共に回転するように固定することができる。一実施形態によれば、カバープレート６８は、プーリ部材５０のフランジ５１の上を越えて延長し該フランジを覆って、プーリ組立体１６の内部と外部の間に蛇行（即ち、間接的）経路を形成する軸方向に突出したフランジ７０を含む。そのような形態を用いることにより、プーリ部材５０がカバープレート６８及びハブ４０に対して相対的に回転するのを可能にすると同時に、プーリ組立体１６の内部の諸部品を汚染物や屑片から防護することができる。
【００２６】
本発明の別の側面によれば、カバープレート６８とナット６４との間のキャビティ８０内にねじりばね７４を配設し、その第１端７５をカバープレート６８に、第２端７６をナット６４に係合させることができる。ねじりばね７４には、ナット６４をハブ４０とのねじ係合部の周りに第１方向に回転させるべく付勢する（偏倚させる）ように予負荷を付与しておくことができる。あるいは別法として、ねじりばね７４は、単に、ナット６４の、ブレーキ部材９０から離れる軸方向の移動に応答して負荷を受ける、即ち締め上げられる構成としてもよい。ねじりばね７４の使用は、クラッチ組立体の応答性を改善し、ナット６４が相対的トルク反転の後ブレーキ部材９０から脱係合したままに留まるのを防止する働きをする。具体的にいうと、上記オーバーランニング状態下において、ブレーキ部材９０によってナット６４に第２方向に印加されるトルクは、ねじりばね７４によって印加されるねじりを打ち負かすのに十分な大きさとなることがあり、その結果、ナット６４を並進移動させてブレーキ部材９０から脱係合させてしまう。相対的トルク反転事象が終わると、ねじりばね７４がナット６４をブレーキ部材９０との係合へ押し戻し、それによって、プーリ部材５０は、再び、ハブ４０及び入力軸７８を駆動することができるようになる。別の実施形態として、ナット６４をねじ付きハブ４０に沿ってブレーキ部材９０との係合へと付勢するための手段として、ねじりばねではなく軸方向ばねを用いることもできる。
【００２７】
次に、図７、８及び９を参照すると、本発明の第２実施形態によるプーリ組立体１６’が示されている。プーリ組立体１６’は、優勢回転方向に回転されているときは入力トルクをオルタネータの入力軸７８へ伝達し、かつ、入力軸７８を該プーリ組立体１６’とオルタネータの入力軸７８との間の相対的トルク反転から隔離する。入力軸７８は、図９に示されている。プーリ組立体１６’とオルタネータの入力軸７８との間に相対的トルク反転が起こると、プーリ組立体１６’の内部クラッチシステムがオルタネータをトルク反転から脱係合させ、それによってオルタネータの入力軸が優勢動作（回転）方向のモーメントでもって回転し続けるのを可能にする。プーリ組立体１６’は、図４に示されるように、オルタネータの入力軸７８に連結し、ベルト３０に係合させることができる。
【００２８】
図７及び９に示されるように、プーリ組立体１６’は、回転軸線１４８を有する軸係合ハブ１４０と、ねじ付き外表面１６６と、オルタネータの入力軸７８を受容するための内孔１４４を含む。軸係合ハブ１４０は、それが入力軸７８の周りに自由回転するのを防止するために、オルタネータの入力軸７８にキー止めすることができる。一実施形態では、半月キーによってキー止めすることができる。別の実施形態として、軸係合ハブ１４０の内孔１４４の面に、入力軸７８の外周面に形成された突部７９と嵌合するように付形されたキー溝１４６を形成してもよい。もちろん、軸係合ハブ１４０とオルタネータの入力軸７８との連結は、例えば、スプライン結合などの他の方法によっても可能である。
【００２９】
軸係合ハブ１４０の周りに回転することができるようにするようなサイズとされた中心内孔又は開口１５４を有するプーリ部材１５０が軸係合ハブ１４０の周りに設けられる。プーリ部材１５０は、図１のベルト３０のようなベルトに係合するベルト係合外周表面１５２と、結合用内表面１５５を有する。この結合用内表面１５５は、他の部品に係合しプーリ部材１５０から該他の部品にトルクを伝達するように摩擦材で形成するか、摩擦材で被覆することができる。図示の実施形態では、ベルト係合外周表面１５２は、ベルトの対応するリブと溝に嵌合するようにＶ字形リブと溝を含む断面形状とされている。例えばコグ（嵌め歯）、扁平な又は丸み付きリブと溝などその他の形状を用いることも可能である。
【００３０】
ある種の実施形態では、環状のカラー又はスリーブ１４２を軸係合ハブ１４０の外周面にそのねじ付き外表面１６６に干渉しないような部位に嵌合又は結合することができる。一実施形態では、スリーブ１４２は、軸係合ハブ１４０と一体に形成することもできる。スリーブ１４２は、軸係合ハブ１４０をプーリ部材１５０の内孔１５４内に座置させるための座部として機能するプレート状フランジ１４３を有する。
【００３１】
なおも図７及び９を参照して説明すると、内部クラッチシステムが脱係合状態にあるときハブ１４０に対するプーリ部材１５０の安定した回転を可能にするために、ローラーベアリングのようなベアリング１５８をハブ１４０とプーリ部材１５０の間に位置するようにプーリ部材１５０の内孔１５４内に設けることができる。図９に示されるように、ローラーベアリング１５８の内レース２０２は、軸係合ハブ１４０及び、又はそのスリーブ１４２に隣接させてそれに結合させ、ローラーベアリング１５８の外レース２０４は、プーリ部材１５０に隣接させてそれに結合させることができる。ハブ１４０に嵌めたスリーブ１４２のない別の実施形態では、ローラーベアリング１５８の内レース２０２は、スリーブ１４２にではなく、軸係合ハブ１４０に隣接させてそれに直接結合させる。このようなローラーベアリングの使用は、プーリ組立体全体の構造的剛性を強化し、クラッチ機構の諸素子が互いに相対的に回転することによる摩耗を減少させることによってプーリ組立体の寿命を延長させる。
【００３２】
ベアリング１５８は、図２に示されるようにプーリ部材のフランジによってプーリ部材１５０内に保持してもよいが、図７及び９に示されるように別の実施形態として、内側スナップリング１５９と外側スナップリング１６０を用いてプーリ部材１５０内に保持することができる。内側スナップリング１５９は、スリーブ１４２又はハブ１４０に形成された環状凹部２０６内にスナップ嵌めされ、外側スナップリング１６０は、プーリ部材１５０に形成された環状凹部２０８内にスナップ嵌めされる。スナップリング１５９、１６０は、振動及び、又はブレーキシュー１９１がプーリ部材１５０に係合することによって発生する内部軸方向力によりベアリングがプーリ部材１５０から押し出されるのを防止する。
【００３３】
図７、９及び１０に示されるように、プーリ組立体１６’は、組み立てられたとき、軸係合ハブ１４０のねじ付き外表面１６６に螺合するねじ付き内表面１６７を有するナット１６４を含む。この構成により、ナット１６４がハブ１４０の周りに第１回転方向に相対回転されると、回転軸線１４８に沿って軸方向に第１直線方向Ａ方向（図９参照）に並進移動せしめられ、ナット１６４がハブ１４０の周りに反対の第２回転方向に相対回転されると、回転軸線１４８に沿って反対の第２直線方向Ｂ方向（図９参照）に軸方向に並進移動せしめられる。ナット１６４がＡ方向に並進移動すると、最終的にブレーキシュー１９１とプーリ部材１５０との間の摩擦係合を強める。反対に、ナット１６４がＢ方向に並進移動すると、ブレーキシュー１９１とプーリ部材１５０との間の摩擦係合を弱め、Ｂ方向に十分な並進移動が起こると、プーリ部材１５０は、以下により詳しく説明するように、最終的にプーリ部材１５０から脱結合される。
【００３４】
次に図１１を参照して説明すると、ナット１６４は、上方部分１８２と下方部分１８４を有する。上方部分１８２は、その外表面から半径方向外方に突出した１つ又は複数の耳片１８６を有する、総体的に中空の、円筒状の部材である。耳片１８６は、上端１８７と下端１８８を有する。上端１８７は、総体的に平坦な平面状の上面２１２を有し、下端１８８は、点１８９まで面取りされている。点１８９を画定する面取り面は、耳片１８６が図１０に示されるように互いに並置するブレーキシュー１９１、１９１の間に形成されるディボット２１０内に嵌まり込むようになされている。ナット１６４の上方部分１８２は、ばね受け座として機能するリップ２１４を有する。リップ２１４は、ばね１７４の一端を保持するための穴、スロット、凹部、台座のようなばね保持部分２１６を有する。図１１には、ばね保持部分２１６として穴が例示されている。ばね保持部分２１６は、耳片１８６の上面２１２に、又はその近傍に位置するように位置づけすることができる。
【００３５】
図１１に示されるように、ナットの上方部分１８２から下方部分１８４への遷移部は、ナットの内径の階段状の変化によって画定することができる。上方部分１８２の内径は、上方部分１８２と下方部分１８４の間にステップ２１８を形成するように下方部分１８４の内径より大きくすることができる。下方部分１８４の内径は、上方部分１８２の内径より小さくすることができ、その内表面としてねじ付き表面１６７を有する。下方部分１８４は、軸係合ハブ１４０の回転軸線１４８に対して斜めに傾斜した外表面１６２を有する。外表面１６２を傾斜表面としたことにより、ナット１６４は、外側からみてほぼ切頭円錐形の下方部分を有する形状とされている。ナット１６４の外表面１６２と軸係合ハブ１４０の回転軸線１４８との間に形成されるこの鋭角（急な傾斜角）は、５°ないし４５°とすることができる。別の実施形態では、外表面１６２と回転軸線１４８との間の角度は、約１０°ないし２０°とすることができる。その最適角度は、少なくとも一部には、ナット１６４の外表面において係合する部材間の摩擦係数、ナット１６４のねじ付き内表面１６７のねじれ角又はピッチ角、それらのねじ山の摩擦係数、及び、係合／脱係合に要する設計上のトルクの所要量に依存する。
【００３６】
図９に示される組み立て状態においては、ナット１６４は、そのほぼ切頭円錐形の外表面１６２を環状ブッシュ１７２の切頭円錐形の内表面２３０に隣接し嵌合させて該環状ブッシュ１７２内に座置している。図１２を参照して説明すると、環状ブッシュ１７２は、それぞれ隣接する２つのパネルから離されて間にスリット２３４を画定するように配置された複数のパネル２２４によって画定される第１端２２０と、各パネル２２４から回転軸線１４８に対してほぼ垂直に半径方向外方に突出したフランジ２３６によって画定される第２端２２２を有する。スリット２３４の１つは、第１端２２０から第２端２２２まで延長し、フランジ２３６を切り通した開口２２８である。開口２２８は、ナット１６４がＡ方向に移動するにつれて環状ブッシュ１７２が半径方向外方に拡張し、反対にナット１６４がＢ方向に移動すると環状ブッシュ１７２が半径方向内方に収縮するのを可能にする。
【００３７】
なおも図１２を参照して説明すると、環状ブッシュ１７２の各パネル２２４は、パネルがフランジ２３６に連結する側とは反対側のパネル上縁に切り込まれたキー溝又は切欠き２２６を有する。各パネルのキー溝２２６は、ナット１６４が環状ブッシュ１７２内に座置されたときナット１６４の耳片１８６を受容するように付形され配置されている。ナット１６４の耳片１８６とパネル２２４の切欠き２２６は、ナット１６４と環状ブッシュ１７２とを回転軸線１４８の周りに一緒に回転することができるようにキー止めする。図１２では、キー溝２２６は、各パネル２２４の上縁中央部に切り下げられた切欠きとして示されている。環状ブッシュ１７２の各パネル２２４は、ガラス繊維入りナイロンで形成することができ、その切頭円錐形内表面２３０に切り込まれた、グリースを保持することができる複数のポケット２３２を含む。環状ブッシュ１７２の内部にグリース保持ポケットを形成したことにより、ブッシュ及びナットに及ぼされる摩耗を減少し、それらの部品の寿命を延長させる。環状ブッシュ１７２は、又、図１−６の実施形態では必要とされるブレーキ材表面の１つ（ブレーキシューの内表面の摩擦材）を省除し、従って摩擦材の所要量を減らすことによってプーリ組立体１６’のコストを削減する。この実施形態は、又、そのナット１６４が他の部品との摩擦係合を受ける表面を含まないので、ナットに及ぼされる摩耗を少なくすることによる利点を提供する。
【００３８】
各パネル２２４の外表面２３８は、その内表面２３０と同様に総体的に切頭円錐形である。ほぼ中央にキー溝２２６が形成されているパネル２２４の外表面２３８には、スペーサ１７３が設けられている。一実施形態では、スペーサ１７３は、キー溝２２６の最も切り下げられた部分即ち底部と同高の上端２４０と、フランジ２３６の上面に位置する下端２４２を有する。下端２４２は、スペーサ１７３の上端２４０より幅広の基部を構成し、スペーサ１７３の左右側面は、基部２４２から上端２４０へとゆるやかにテーパーしており、基部近くにほぼ円弧状の部分を有している。これらのスペーサ１７３は、フランジ２３６が各スペーサの下端（２４２）と下端の間に延長し、２つのパネル２２４の外表面２３８の一部分がスペーサとスペーサの間に延長し、ブレーキシュー１９１のためのスタンドを形成するように位置づけられている。
【００３９】
図７、９、１０及び１２に示されるように、環状ブッシュ１７２は、ブレーキシュー１９１を保持するための４つの個別（互いに分離した）スタンドを画定する４つのパネル２２４と４つのスペーサ１７３を有する。図では４つのブレーキシュー１９１が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。別の実施形態として、２つ、３つ、５つ、又は６つのブレーキシュー１９１を用いることもできる。その場合、環状ブッシュ１７２は、各ブレーキシュー１９１に十分なスタンドを提供するように所要数のパネル２２４及び、又はスペーサ１７３有する形態に改変すればよい。ブレーキシュー１９１は、プーリ部材１５０内に配置された環状ブッシュ１７２によって画定されるスタンド内に座置されると、プーリ部材１５０の結合用内表面１５５と環状ブッシュ１７２との間に受容される。スペーサ１７３は、図１０に示されるように、各ブレーキシュー１９１の底面を互いに分離した状態に保持し、それらのブレーキシュー１９１は、ナット１６４の耳片１８６がブレーキシュー１９１の頂部を互いに分離している地点に真向いに対向してブレーキシュー１９１、１９１の間に上向きに延長したスペーサ１７３によって、全体として適正位置に位置づけられる。
【００４０】
ブレーキシュー１９１は、図７に示されるように、環状ブッシュ１７２の外周の周りに協同するように配列された複数の円弧状のブレーキシュー１９１である。各ブレーキシュー１９１は、プーリ部材１５０の結合用内表面１５５に対面する結合用外表面１９２を有する。結合用外表面１９２と結合用内表面１５５との間の協同摩擦係合により、プーリ部材１５０と軸係合ハブ１４０との間でクラッチ作用が得られる。図９にみられるように、各ブレーキシュー１９１は、プーリ部材１５０と摩擦係合するための結合用外表面１９２と、環状ブッシュ１７２によって形成されるスタンド、即ち、一連のスペーサ１７３の間の、２つの隣り合うパネル２２４の外表面の一部分と合致する内表面１９４を有する。結合用外表面１９２と内表面１９４とは、長手断面でみて互いに不平行である。詳述すると、結合用外表面１９２は、軸係合ハブ１４０の回転軸線１４８に実質的に平行とし、内表面１９４は、軸係合ハブ１４０の回転軸線１４８に対して、環状ブッシュ１７２の切頭円錐形外表面２３８によって画定される角度と実質的に同じ角度をなすものとすることができる。一方でナット１６４の下方部分１８４及び環状ブッシュ１７２をブレーキシュー１９１の内表面に合致させるための第１係合角と、他方で結合用外表面１９２とプーリ部材１５０との間の第２係合角を独立して選択することにより、結合表面１９２、１９４の係合態様は、摩擦材表面積を最大限にし（それによって摩耗率を減小させ）、得られるクランプ（締めつけ）力を最大限にし、オーバーランニングの状態で係合を解放するのに要する引き離し力を最小限にし、アライメント不良の原因となる力を減小させるように構成される。更に、各係合表面の係合角と摩擦特性は、優勢回転方向にあるときでも駆動力学が過度になった場合に最大限の持続可能な係合トルク（又は「引き離しトルク」）を確保することができるように選択することができる。
【００４１】
ある種の実施形態では、個々のブレーキシュー１９１は、複合部材とすることができ、第１結合用表面１９２は、摩擦材で形成するか、摩擦材で被覆することができる。摩擦材は、ブレーキシューの摩耗を減少させ、プーリ組立体１６’の寿命を延長する。同様にして、プーリ部材１５０の結合用内表面１５５も、周知のブレーキ材などの摩擦材で形成するか、摩擦材で被覆することができる。許容しうる材料としては、中ないし高摩擦力、良好な安定性及び良好な摩耗特性を有する非アスベスト系の成形材があるが、それに限定されるものではない。本発明の用途に適する少なくとも１つの材料を挙げれば、有機及び無機の摩擦調節剤と充填材と共に硬化ゴムを含有した、可撓性の、２ロール押出し成形された、金属を含まない、フェノール系樹脂で結合された摩擦ライニングがある。摩擦材の選択は、特定の用途及び作動条件に応じて決められる所望の摩擦係数及び摩耗特性に依存する。
【００４２】
図７及び９に戻り、図８をも参照して説明すると、プーリ組立体１６’の諸動作部品をプーリ部材１５０の内側にコンパクトなユニットにして収納し、それらの部品を損傷や屑片から防護するためにカバー１６８を慣用の手段によってプーリ組立体１６’に締着することができる。詳述すると、カバー１６８は、ハブ１４０又は入力軸７８にそれらの部品と共に回転するように固定することができる。一実施形態によれば、カバー１６８は、第１端２５０にプレート状の環状リング１７０を有し、該リングは、第１端２５０の下面から延長した段付き筒状プラグ２５２を有する。段付きプラグ２５２は、内径及び外径が順次小さくなっている複数の段２５３、２５４、２５５を有するものとすることができ、内外径とも最も大きいのは、第１端に最も近い第１段２５３であり、最も内外径の小さいのは、第１端から最も遠い第３段２５５である。第１段２５３、第２段２５４及び第３段２５４の径は、プーリ組立体１６’の他の諸部品を収容するためのスペースを与え、あるいは、それらの部品と嵌合するように定めるものとする。
【００４３】
カバー１６８の最大径の段、即ち第１段２５３は、該第１段２５３に対して半径方向のクランプ力を加えることができる環状シール１６９の内表面と協同してシール（密封）を設定する。環状シール１６９は、又、プーリ部材１５０の内孔１５４の環状の内表面に対してしっかりとフィットする。プーリ部材１５０の内孔１５４は、環状シール１６９がプーリ組立体１６’の他の部品の方に向かって軸方向に動くのを防止する内部環状肩部１５６を含む。肩部１５６は、図９の断面でみて内孔１５４の環状内表面に対してほぼ垂直をなしている。環状シール１６９がプーリ部材１５０内にしっかり嵌着していることにより、環状シール１６９は、プーリ本体（プーリ部材）１５０と共に回転し、従って、ハブ１４０及び入力軸７８と一緒に回転するカバー１６８に対しては相対的に回転する。一実施形態では、環状シール１６９は、図１３に例示されたものと同様のオイルシール２５９とすることができる。オイルシール２５９は、断面ほぼＵ字形のエラストマー材製リング２６１と、該リング内に座置されたガーターばね２６０を有する。ガーターばね２６０は、たとえリングのエラストマー材が摩耗したとしても、部材を汚染から防ぐためプーリ組立体１６’の有効寿命中オイルシール２５９の内表面２６２をカバー１６８の第１段２５３との常時係合状態に押しつけることができる半径方向内向きのクランプ力を提供する。
【００４４】
図９に示されるように、カバー１６８のプレート状の環状リング１７０は、シール１６９の上面２６４を、それが露出されていたとすれば、例えばシールを損傷するおそれのある石や屑片から防護するようにシール１６９を覆って張り出す構成とすることができる。多くの用例において、プーリ部材１５０は、エンジン系統のラジエータを冷却するために用いられるファンに近接して配置される。ファンは、粉塵、土埃、岩石、その他の屑片を高速度でプーリ部材１５０に向けて吹きつけることがある。このことからして、シールの表面２６４を防護することは、プーリ組立体１６’の寿命を延長させるのに役立つ。
【００４５】
プラグ２５２の第２段２５４は、カバー１６８とナット１６４との間に配設されたねじりばねのようなばね１７４を受容することができる。ばね１７４の第１端１７５は、カバー１６８に係合させる。一実施形態では、ばね１７４の第１端１７５は、カバー１６８の第２段２５４のばね受け座２５６に座着させることができる。ばね１７４の第２端１７６は、ナット１６４に係合させる。即ち、ナット１６４の耳片１８６の１つに設けることができるばね保持部分２１６に係合する。ねじりばね１７４には、ナット１６４をハブ１４０とのねじ係合部の周りに第１方向に回転させるべく付勢する（偏倚させる）ように予負荷を付与しておくことができる。あるいは別法として、ねじりばね１７４は、単に、ナット１６４の、プーリ組立体１６’のカバー端（カバー１６８がある側の端部）に向かう軸方向の移動に応答して負荷を受ける、即ち締め上げられる構成としてもよい。
【００４６】
なおも図９を参照して説明すると、ねじりばね１７４の使用は、クラッチ組立体の応答性を改善し、ナット１６４が相対的トルク反転の後でも環状ブッシュ１７２との係合状態へ押しやる働きをする。具体的にいうと、オーバーランニング状態下において、ブレーキシュー１９１によってナット１６４に第２方向に印加されるトルクは、ねじりばね１７４によって印加されるねじりを打ち負かすのに十分な大きさとなることがあり、それによってナット１６４をＢ方向（図９）に並進移動させ、その結果、環状ブッシュ１７２をハブ１４０の方に向かって半径方向内方へ後退させ、その結果としてブレーキシュー１９１をプーリ部材１５０から脱係合させてしまう。この状態では、ハブ１４０は、プーリ部材１５０から独立して回転する、即ち、ハブ１４０はプーリ部材１５０から脱係合される。相対的トルク反転事象が終わると、ねじりばね１７４がナット１６４をハブ１４０のねじ付き外表面１６６の周りに強制的に回転させ、それによって、ブレーキシュー１９１が再びプーリ部材１５０に係合するようにナット１６４をＡ方向に並進移動させて環状ブッシュ１７２を半径方向外方に拡張させる。プーリ部材１５０は、一旦ブレーキシューと係合すると、ハブ１４０及び入力軸７８を駆動することができるようになる。別の実施形態として、ナット１６４をねじ付きハブ１４０に沿って環状ブッシュ１７２との係合へと付勢するための手段として、ねじりばねではなく軸方向ばねを用いることもできる。
【００４７】
図９のプーリ組立体１６’が入力軸７８を駆動している第１作動状態では、ベルト３０（図示せず）は、プーリ部材１５０を回転軸線１４８の周りに第１回転方向に駆動する。この状態では、プーリ部材１５０の結合用内表面１５５とブレーキシュー１９１の結合用外表面１９２との間の摩擦係合により、ブレーキシュー１９１を、従って、キー止めされている環状ブッシュ１７２とナット１６４を第１回転方向に強制的に回転させる。ナット１６４は、ねじりばね１７４によっても第１回転方向に回転するように強制されており、それによってブレーキシュー１９１をプーリ部材１５０との係合状態に維持してハブ１４０及び軸７８を駆動する。ナット１６４は、第１回転方向に回転すると、ハブ１４０とのねじ係合を介して回転軸線１４８に沿って軸方向に矢印Ａの方向に並進移動せしめられる。ナット１６４がブレーキ組立体２００の一部分として軸方向Ａ方向に並進移動するにつれて、環状ブッシュ１７２及びブレーキシュー１９１を半径方向外方に拡張させる働きをし、その結果として、ブレーキシュー１９１とプーリ部材１５０との間の接触圧及び摩擦力がプーリ部材１５０とナット１６４との間の摩擦結合を増大させる。
【００４８】
プーリ部材１５０が相対的トルク反転又は突然の減速に遭遇したときのオーバーランニング状態とも称される第２作動状態では、入力軸７８がプーリ部材１５０からから脱係合し、第１回転方向のモーメントでもって回転し続ける。この状態では、プーリ部材１５０は、第１回転方向に回転し続けることができるが、入力軸７８を駆動していたときの角速度より低い角速度で回転する。プーリ部材１５０の角速度の突然の減速は、相対的トルク反転という作用を惹起し、その相対的トルク反転がブレーキ組立体２００を介し上述したそれぞれの摩擦係合によりプーリ部材１５０からナット１６４へ伝達される。回転力、即ち、この第２作動状態中にプーリ部材１５０によって印加されるナット１６４へのトルクが、ねじりばね１７４のばね力を上回ると、ナット１６４は、該ナットをハブ１４０とのねじ係合を介して回転軸線１４８に沿って軸方向に矢印Ｂの方向に並進移動させる方向に回転する。ナット１６４がＢ方向に並進移動するにつれて、環状ブッシュ１７２が収縮する結果としてブレーキシュー１９１とプーリ部材１５０との間の接触圧及び摩擦力が減小する。そして、ナットが十分な距離並進移動すると、環状ブッシュ１７２はその不拡張状態にまで内方へ収縮し、それによって、ブレーキシュー１９１を、従ってハブ１４０をプーリ部材１５０から脱係合させる。ハブ１４０とプーリ部材１５０とは、脱係合されると、最少限の摩擦でもって互いに相対的に回転し、その結果プーリ部材１５０は、入力軸７８とは独立して回転する。
【００４９】
図７を参照して説明すると、一実施形態において、プーリ組立体１６’に、組み付け時回り止め機構を設けることができる。これは、ナット１６４を組み付ける間、ハブ１４０がプーリ部材１５０に対して回ってしまうのを防止するという点で有用である。この組み付け時回り止め機構は、ハブの内孔１４４の内径表面に形成されたキー溝１４６と、ハブの外径表面に形成された１つ又は複数の平坦部１４５を含む。キー溝１４６は、オルタネータの入力軸７８の外径表面に形成されたキー７９（図９参照）に係合自在である。ハブの外径表面の平坦部１４５は、スパナーやプライヤーなどの工具を受け止めることができるように付形され配向されている。かくして、工具を用いて平坦部を把持してハブ１４０を静止状態に保持し、従ってハブとキー止め関係にある入力軸７８を静止状態に保持することができるので、ナット１６４をハブ１４０のねじ付き外表面１６６に容易に螺着させることができる。
【００５０】
プーリ組立体１６、１６’の動作、応答性及びパフォーマンスは、回転軸線に対する各摩擦結合用表面の角度（傾斜角）、各結合用表面の摩擦係数、ねじりばねのばね力、ハブとナットの間のねじ結合のねじ山のピッチ（間隔）と数、及びねじ結合部の摩擦係数などを含むいろいろなパラメータによって影響される。本発明による新規な構成は、摩擦結合表面と回転軸線との間に形成される鋭角を有意に（相当に）小さくすることにより、軸方向の力を大幅に小さくするとともに半径方向の力を優勢にすることを介して極めて大きなクランプ力とトルク抵抗力を得ることができる。軸方向の負荷（荷重）を減小させることにより、ハブとナットとのねじ結合がより容易に、そして相対的トルク反転に対して寄りよい応答性をもって解除するのを可能にする。オーバーランニングさせるのに要する引き離しトルクを０in-lbとするという目標に向けての最適化は、上記の諸パラメータの組み合わせを選択することによって達成される。そのような特定の組み合わせの選択に影響を与えるその他の要因としては、摩耗率、一次クラッチ動作、耐久性及びコストなどがある。
【符号の説明】
【００５１】
１０  アクセサリー駆動システム
１２  クランクプーリ組立体
１４  プーリ組立体
１４  水ポンププーリ組立体
１６  プーリ組立体
１８  パワーステアリングプーリ組立体
２０  アイドラープーリ組立体
２２  引張器プーリ組立体
３０  無端ベルト
４０  軸係合ハブ
４４  内孔
４８  回転軸線
５０  プーリ部材
５１  フランジ
５２  ベルト係合外周表面
５３  カラー、スリーブ
５４  開口
５５  結合用内表面
５８  ローラーベアリング
６２  結合用外表面
６４  ナット
６６  外表面
６７  内表面
６８  カバープレート
７０  フランジ
７２  ピボットブッシュ、ブッシュ
７３  スペーサ
７５  第１端
７６  第２端
７８  入力軸
７９  キー、突部
８０  キャビティ
９０  ブレーキ部材
９１  ブレーキシュー
９２  結合用表面
９４  結合用外表面
１４０  軸係合ハブ
１４２  スリーブ
１４３  プレート状フランジ
１４４  内孔
１４５  平坦部
１４６  キー溝
１４８  回転軸線
１５０  プーリ部材
１５２  ベルト係合外周表面
１５４  内孔、開口
１５５  結合用内表面
１５６  内部環状肩部、肩部
１５８  ベアリング、ローラーベアリング
１５９  内側スナップリング
１６０  外側スナップリング
１６２  外表面
１６４  ナット
１６６  外表面
１６７  内表面
１６８  カバー
１６９  シール、環状シール
１７０  環状リング
１７２  環状ブッシュ
１７３  スペーサ
１７５  第１端端
１７６  第２端端
１７８  入力軸
１８２  上方部分
１８４  下方部分
１８６  耳片
１８７  上端
１８８  下端
１８９  点
１９１  ブレーキシュー
１９２  結合用外表面
１９４  内表面
２００  ブレーキ組立体
２０２  内レース
２０４  外レース
２０６  環状凹部
２０８  環状凹部
２１０  ディボット
２１２  上面
２１４  リップ
２１６  保持部分
２１８  ステップ
２２０  第１端
２２２  第２端
２２４  パネル
２２６  キー溝
２２８  開口
２３０  切頭円錐形内表面
２３２  グリース保持ポケット、ポケット
２３４  スリット
２３６  フランジ
２３８  切頭円錐形外表面
２４０  上端
２４２  下端
２４２  基部
２５０  第１端
２５２  筒状プラグ
２５３  第１段
２５４  第２段
２５５  第３段
２５６  座
２５９  オイルシール
２６１  エラストマー材製リング
２６２  内表面
２６４  上面
２６４  表面
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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