(57)【要約】【課題】 グリースの循環を促進し、内輪外周のグリースが希薄になりやすいという問題を解決した一方向クラッチを提供する。【解決手段】  保持器15に、噛み込み部材としてのころ13が収納される複数の噛み込み部材用ポケット15aに加えて、複数のグリース搬送部材用ポケット15bが設けられている。グリース搬送部材用ポケット15bに、転動することによって外輪内周に付着したグリースを内輪側に搬送するグリース搬送用ころ16が収納されている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、両輪間に配された複数の噛み込み部材としてのころ、各ころを噛み込み方向へ付勢する付勢部材および複数のころを保持する保持器を備えた一方向クラッチにおいて、
保持器に、噛み込み部材としてのころが収納される複数の噛み込み部材用ポケットに加えて、複数のグリース搬送部材用ポケットが設けられており、グリース搬送部材用ポケットに、転動することによって外輪内周に付着したグリースを内輪側に搬送する転動体が収納されていることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
グリース搬送部材用ポケットを臨む外輪内周部に、グリース溜め用凹部が設けられている請求項１の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、内燃機関の始動時および内燃機関による補機駆動時の回転力をベルトによって伝達するベルト伝動システムにおいて、ベルト駆動スタータやオルタネータに使用されるのに好適な一方向クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
内輪、外輪、両輪間に配された複数の噛み込み部材としてのころ、各ころを噛み込み方向へ付勢する付勢部材および複数のころを保持する保持器を備えた一方向クラッチは、図３に示すように、従来より知られている（特許文献１）。
【０００３】
この一方向クラッチ(5)は、プーリ(4)の内周面に設けられた複数の平行二面(11a)(11b)(11c)(11d)からなるカム面(11)と、カム面(11)と中空軸(3)の外周面とによって形成された楔状空間(12)内に配置され、中空軸(3)とプーリ(4)とが一の方向（ロック方向）に相対回転することにより中空軸(3)とプーリ(4)との間に噛み込み、他の方向（フリー方向）に相対回転したとき噛み込みを解除する複数の噛み込み部材としてのころ(13)と、ころ(13)を噛み込み方向（楔状空間(12)の狭い側）に付勢する付勢部材としてのコイルばね(14)と、ころ(13)を楔状空間(12)内に位置させる保持器(15)とを備えている。そして、この種の一方向クラッチ(5)では、潤滑は、グリースによって行われている。
【特許文献１】特開２００３−１５６０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の一方向クラッチでは、高速回転させられることで、グリースが外輪内周に移動しやすいため、内輪外周のグリースが希薄になりやすいという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、グリースの循環を促進し、内輪外周のグリースが希薄になりやすいという問題を解決した一方向クラッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による一方向クラッチは、内輪、外輪、両輪間に配された複数の噛み込み部材としてのころ、各ころを噛み込み方向へ付勢する付勢部材および複数のころを保持する保持器を備えた一方向クラッチにおいて、保持器に、噛み込み部材としてのころが収納される複数の噛み込み部材用ポケットに加えて、複数のグリース搬送部材用ポケットが設けられており、グリース搬送部材用ポケットに、転動することによって外輪内周に付着したグリースを内輪側に搬送する転動体が収納されていることを特徴とするものである。
【０００７】
一方向クラッチは、外輪の内周面に設けられたカム面と、カム面と内輪の外周面とによって形成された楔状空間内に配置され、内輪と外輪とが一の方向（ロック方向）に相対回転することにより内輪と外輪との間に噛み込み、他の方向（フリー方向）に相対回転したとき噛み込みを解除する複数の噛み込み部材としてのころと、ころを噛み込み方向（楔状空間の狭い側）に付勢する付勢部材としてのコイルばねと、ころを楔状空間内に位置させる保持器とを備えている（外輪カム式）ことがあり、また、内輪の外周面に設けられたカム面と、カム面と外輪の内周面とによって形成された楔状空間内に配置され、内輪と外輪とが一の方向に相対回転することにより内輪と外輪との間に噛み込み、他の方向に相対回転したとき噛み込みを解除する複数の噛み込み部材としてのころと、ころを噛み込み方向（楔状空間の狭い側）に付勢する付勢部材としてのコイルばねとを備えている（内輪カム式）ことがある。
【０００８】
複数の噛み込み部材用ポケットと複数のグリース搬送部材用ポケットとは、例えば、交互に形成され、グリース搬送用転動体の周辺には、グリース搬送用転動体を転動可能とするための所要の間隙が形成される。噛み込み部材としてのころの数とグリース搬送用転動体の数とは必ずしも同じである必要はない。グリース搬送用転動体は、軽量化のために、例えば、樹脂製のころとされる。ころ表面は、付着するグリース量を多くするために、溝、凹凸などが設けられるなどして、粗く形成されていることが好ましい。また、グリース搬送用転動体は、内輪および外輪と軽接触状態とされていることが好ましく、一方向クラッチへの組み込み時に内輪および外輪との間にラジアルすきまが存在するのが好ましい。
【０００９】
また、グリース搬送部材用ポケットを臨む外輪内周部に、グリース溜め用凹部が設けられていることが好ましい。グリース溜め用凹部は、例えば、断面がグリース搬送用転動体の径と同等か若干大きい径の円弧状とされる。
【００１０】
上記一方向クラッチは、軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間にこの一方向クラッチを配するとともに、その両側に転がり軸受を配置した一方向クラッチ付きプーリユニットとして使用するのに好適である。この場合に、一方向クラッチは、プーリとは別部材の外輪および中空軸とは別部材の内輪を有していることがあり、また、プーリの中間部が一方向クラッチの外輪とされているとともに、中空軸の中間部が一方向クラッチの内輪とされていることがある。前者（一方向クラッチの外輪および内輪がプーリまたは中空軸と別部材）の場合、例えば、プーリの内径は、密封シール用の環状溝部分を除いて同じ径とされ、軸受の外輪は、圧入時に一方向クラッチの外輪に当接することによってその軸方向の位置決めが行われる。そして、中空軸の外径は、密封シール用の環状溝部分を除いて同じ径とされ、軸受の内輪は、圧入時に一方向クラッチの内輪に当接することによってその軸方向の位置決めが行われる。後者（プーリが一方向クラッチの外輪を兼ね、中空軸が同内輪を兼ねる）の場合、例えば、プーリの内径は、両端部が中間部よりも大径となる段付き状に形成され、軸受の外輪は、プーリの段差部によって位置決めされ、軸受の内輪の位置決めは、外輪が位置決めされることによって行われる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の一方向クラッチによると、グリース搬送部材用ポケットに、転動することによって外輪内周に付着したグリースを内輪側に搬送するグリース搬送用転動体が配置されているので、高速回転時の遠心力によって外輪外周部に集中しやすいグリースは、外輪外周部においてグリース搬送用転動体に多量に付着し、グリース搬送用転動体が転動することによって、これに付着したグリースが内輪外周に転写されることで、グリースの循環が促進され、内輪外周に存在するグリース量が確保される。これにより、噛み込み部材としてのころと内輪とが噛み合うことによる摩耗や衝撃が抑えられ、噛み合い部剥離寿命が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、左右は、図１の左右をいうものとする。
【００１３】
図１は、この発明による一方向クラッチを使用したプーリユニットの全体構成を示している。
【００１４】
一方向クラッチ付きプーリユニット(1)は、例えば、エンジンの駆動部とスタータモータの回転軸とを連結する部分に配置されるもので、スタータモータの回転軸(2)に嵌められた中空軸(3)とこれの周囲に同心状に配されたプーリ(4)との間に設けられて中空軸(3)とプーリ(4)間のトルク伝達をロック状態またはフリー状態とする一方向クラッチ(5)と、一方向クラッチ(5)の軸方向少なくとも一側（この実施形態では両側）に設けられた転がり軸受(6)(7)とを備えている。
【００１５】
プーリ(4)の外周には、Ｖリブドベルト(B)が掛け渡されるベルト掛け渡し部(4a)が設けられている。
【００１６】
一方向クラッチ(5)は、中空軸(3)とプーリ(4)の軸方向中間部との間に設けられており、中空軸(3)とプーリ(4)の各端部寄り部分との間には、転動体がころ(6a)のころ軸受(6)と転動体が玉(7a)の玉軸受(7)とが一方向クラッチ(5)を挟んで設けられている。そして、プーリ(4)と一方向クラッチ(5)の外輪と軸受(6)(7)の外輪とが一体とされるとともに、中空軸(3)と一方向クラッチ(5)の内輪と軸受(6)(7)の内輪とが一体とされている。
【００１７】
ころ軸受(6)および玉軸受(7)の軸方向外側には、シール部材(8)(9)がそれぞれ配置されており、プーリユニットの自由端側（図の左端側）には、プーリユニット内部に泥水等の侵入を防止するために、さらに別のシール部材(10)が配置されている。
【００１８】
プーリ(4)の内径は段付状とされており、ころ軸受(6)の外輪軌道部内径をＤ１、一方向クラッチ(5)の外輪の最小内径（この実施形態では、外輪カム面(11)の２面間距離）をＤ２、玉軸受(7)の外輪軌道肩部内径をＤ３として、Ｄ１＞Ｄ２≧Ｄ３とされている。中空軸(3)の外径に関しては、溝を除いて一定とされており、ころ軸受(6)の内輪軌道部外径＝一方向クラッチ(5)の内輪外径＝玉軸受(7)の外輪軌道肩部外径となっている。
【００１９】
一方向クラッチ(5)は、図２に示すように、外輪としてのプーリ(4)の内周面に設けられた外輪カム面(11)と、カム面(11)と内輪としての中空軸(3)の外周面とによって形成された楔状空間(12)内に配置された複数（例えば６つ）の噛み込み部材としてのころ(13)と、ころ(13)を噛み込み方向（楔状空間(12)の狭い側）に付勢する付勢部材としてのコイルばね(14)と、ころ(13)を楔状空間(12)内に位置させる保持器(15)と、複数（例えば６つ）のグリース搬送用転動体としてのグリース搬送用ころ(16)とを備えている。
【００２０】
保持器(15)は、合成樹脂製で、カム面(11)にほぼ沿った外周形状と中空軸(3)外周面に沿った内周形状を有しており、カム面(11)内に圧入されている。保持器(15)と中空軸(3)の外周との間には若干の間隙が設けられている。
【００２１】
保持器(15)には、ころ(13)およびコイルばね(14)を収納する複数の噛み込み部材用ポケット(15a)が設けられるとともに、隣り合う噛み込み部材用ポケット(15a)同士の間隔が従来のものより大きくされて、隣り合う噛み込み部材用ポケット(15a)同士の間に、グリース搬送用ころ(16)を収納する複数のグリース搬送部材用ポケット(15b)が設けられている。各ポケット(15a)(15b)には、グリースが封入されている。
【００２２】
グリース搬送部材用ポケット(15b)を臨むプーリ（外輪）(4)の内周部には、グリース搬送用ころ(16)を転動可能とするための所要の間隙が形成されるように、グリース溜め用凹部(17)が設けられており、グリース搬送用ころ(16)は、内輪(3)および外輪(4)と軽接触状態となるように、グリース搬送部材用ポケット(15b)に転動可能に収納されている。したがって、中空軸（内輪）(3)が回転すると、グリース搬送用ころ(16)に内輪(3)から接線方向の力が作用し、グリース搬送用ころ(16)が転動し、外輪(4)内周に付着したグリースがころ(16)の転動により内輪(3)側に搬送される。
【００２３】
なお、グリース搬送用ころ(16)は、噛み込み部材としてのころ(13)に比べて、強度を必要としないので、合成樹脂製とされており、これにより、軽量化が図られている。また、グリース搬送用ころ(16)の表面は、付着するグリース量を多くするために、粗く形成されていることが好ましい。また、グリース搬送用ころ(16)の大きさは、一方向クラッチ(5)への組み込み時にころ(16)と内輪(3)および外輪(4)との間にラジアルすきまが存在する大きさとされていることが好ましい。
【００２４】
この一方向クラッチは、次のように動作する。
【００２５】
まず、始動時においては、スタータモータの回転軸(2)と一体の中空軸(3)が反時計回りに回転させられる。これにより、一方向クラッチ(5)の中空軸(3)が反時計回りに回転し、一方向クラッチ(5)の楔状空間(12)の狭い側にころ(13)が噛み込まれ、駆動力が伝達されて、一方向クラッチ(5)の中空軸(3)とプーリ(4)とが一体となって回転する（ロック状態）。プーリ(4)はベルトを介してクランクシャフトに接続されており、プーリ(4)の回転によってエンジンが始動する。エンジンが始動すると、スタータが停止し、プーリ(4)は反時計方向の回転を続ける。これにより、ころ(13)の噛み込みが解除され、プーリ(4)だけが回転する状態が継続され、エンジンの高速回転時、ころ(13)は、中空軸(3)と非接触状態となる（フリー状態）。こうして、プーリ(4)が所定回転速度以上になると、プーリ(4)だけが回転することになり、エンジンの駆動に寄与しない部分が回転することに伴うエネルギロスを抑えることができる。
【００２６】
保持器(15)内に封入されているグリースは、一方向クラッチ(5)が高速で回転するのに伴ってプーリ(4)内周に集中しやすいものとなっている。噛み込み部材としてのころ(13)は、ロック時には噛み込み状態となって回転せず、フリー時にはプーリ(4)内周に張り付いた状態となって、この場合も転動することはない。そのため、噛み込み部材としてのころ(13)によってグリースが中空軸(3)側に循環させられることはない。これに対し、グリース搬送用ころ(16)は、一方向クラッチ(5)のフリー時およびロック時いずれの場合にも、転動可能であり、これにより、グリースの循環が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、この発明による一方向クラッチの１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、一方向クラッチの横断面の部分拡大図である。
【図３】図３は、従来の一方向クラッチを示す横断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
(3)       中空軸（内輪）
(4)       プーリ（外輪）
(5)       一方向クラッチ
(13)      ころ（噛み込み部材）
(14)      コイルばね（付勢部材）
(15)      保持器
(15a)     噛み込み部材用ポケット
(15b)     グリース搬送部材用ポケット
(16)      グリース搬送用ころ（グリース搬送用転動体）
(17)      グリース溜め用凹部
【図１】
2006097712.tif 000003
【図２】
2006097712.tif 000004
【図３】
2006097712.tif 000005