(57)【要約】  エンジン・ドライブ・シャフトとサーペンタイン・ベルトとの間において回転運動を伝達するデカプラ・アセンブリである。このデカプラは、シャフトに組み付けられるように構成されたハブを備える。このハブには、螺旋状の第１スロットが形成されている。プーリは、ハブに回転可能に連結されている。キャリアは、ハブに取り付けられ、このキャリアには、螺旋状の第２スロット及び押上げ防止ボスが形成されている。スラスト・プレートは、ハブに固定され、このスラスト・プレートには、スロットが形成されている。トーション・スプリングは、螺旋状の第１スロットに保持されるハブ端部と螺旋状の第２スロットに保持されるキャリア端部との間において圧縮され、ハブとキャリアとの間においてトルクを伝達する。押上げ防止ボスは、スラスト・プレートに形成されたスロット内を移動することによって、キャリアとスラスト・プレートとの間における回転を制限すると共に、トーション・スプリングのハブ及びキャリアに対する回転を防止する。
2007517168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用エンジンのドライブ・シャフトとエンドレス駆動部材との間においてトルクを伝達するデカプラ・アセンブリであって、
前記ドライブ・シャフトにしっかりと固定されるように構成され、第１端部と第２端部との間に軸方向に延びるハブと、
前記ハブに回転可能に取り付けられ、前記エンドレス駆動部材と駆動可能に係合されるように構成されたプーリと、
前記ハブの前記第２端部周囲に取り付けられ、前記ハブと前記プーリとの間において動作可能に連結されて前記ハブ及び前記プーリと選択的に回転すると共に、第１側部及び第２側部並びにこれらの側部の一方から突出する押上げ防止ボスを含むキャリアと、
前記ハブと前記キャリアとの間に延びてこれらの間においてトルクを伝達するトーション・スプリングと、
前記ハブの前記第２端部にしっかりと取り付けられ、第１端部と第２端部との間に延びて前記押上げ防止ボスを受容するように形成されたスロットを有するスラスト・プレートと、
を備える前記デカプラ・アセンブリであって、
前記押上げ防止ボスが、前記スロット内の前記第１端部と前記第２端部との間を移動することによって、前記キャリアと前記スラスト・プレートとの間における回転を制限すると共に、前記トーション・スプリングの前記ハブ及び前記キャリアに対する回転運動を選択的に防止する、
ことを特徴とする前記デカプラ・アセンブリ。
【請求項２】
前記トーション・スプリングが、前記ハブと前記キャリアとの間において軸方向に圧縮される、ことを特徴とする請求項１に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項３】
前記ハブは、当接壁で成端する傾斜を付けられた第１位置決め面を画定する螺旋状の第１スロットを有する、ことを特徴とする請求項２に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項４】
前記キャリアは、当接壁で成端する傾斜を付けられた第２位置決め面を画定する螺旋状の第２スロットを有する、ことを特徴とする請求項３に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項５】
前記トーション・スプリングが、前記螺旋状の第１スロットに保持されるハブ端部と前記螺旋状の第２スロットに保持され前記ハブ端部と対向するキャリア端部との間に軸方向に延びる、ことを特徴とする請求項４に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項６】
前記トーション・スプリングが、前記ハブの前記当接壁と捩れ係合するハブ遠位端部と前記キャリアの前記当接壁と捩れ係合するキャリア遠位端部とを備えて、前記キャリアと前記ハブとの間においてトルクを伝達する、ことを特徴とする請求項５に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項７】
前記ハブと前記プーリとの間に位置付けられて、前記プーリから前記ハブに回転トルクを選択的に伝達すると共に、前記ハブの前記プーリに対するオーバランを可能にする、クラッチ部材をさらに備える、ことを特徴とする請求項６に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項８】
前記クラッチ部材が、前記プーリと摩擦係合する複数の螺旋コイルと前記キャリアに連結される端部とを備えると共に、前記プーリに対して拡張可能であって前記ハブと前記プーリとを選択的に連結する、ことを特徴とする請求項７に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項９】
前記プーリが、第１端部と第２端部との間に延びて前記クラッチ部材の前記螺旋コイルと摩擦係合し、前記ハブと前記プーリとの間においてトルクを選択的に伝達する、内側クラッチ面を備える、ことを特徴とする請求項８に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記キャリアが、前記クラッチ部材の前記端部を受容して保持する鍵状の第１スロットを備える、ことを特徴とする請求項９に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記ハブと前記プーリの前記内側クラッチ面との間において押圧され、前記ハブ及び前記プーリを回転可能に連結する、軸受アセンブリをさらに備える、ことを特徴とする請求項１０に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１２】
自動車用エンジンのドライブ・シャフトとエンドレス駆動部材との間においてトルクを伝達するデカプラ・アセンブリであって、
前記ドライブ・シャフトにしっかりと固定されるように構成され、第１端部と第２端部との間に軸方向に延びるハブと、
前記ハブに回転可能に取り付けられ、前記エンドレス駆動部材と駆動可能に係合されるように構成されたプーリと、
前記ハブの前記第２端部周囲に取り付けられ、前記ハブと前記プーリとの間において動作可能に連結されて前記ハブ及び前記プーリと選択的に回転すると共に、第１側部及び第２側部並びにこれらの側部の一方において第１端部と第２端部との間に延びるように形成された押上げ防止スロットを含むキャリアと、
前記ハブと前記キャリアとの間に延びてこれらの間においてトルクを伝達するトーション・スプリングと、
前記ハブの前記第２端部にしっかりと取り付けられ、突出するタブを有するスラスト・プレートと、
を備える前記デカプラ・アセンブリであって、
前記タブが、前記押上げ防止スロット内の前記第１端部と前記第２端部との間を移動することによって、前記キャリアと前記スラスト・プレートとの間における回転を制限すると共に、前記トーション・スプリングの前記ハブ及び前記キャリアに対する回転運動を防止する、
ことを特徴とする前記デカプラ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記トーション・スプリングが、前記ハブと前記キャリアとの間において軸方向に圧縮される、ことを特徴とする請求項１２に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記ハブは、当接壁で成端する傾斜を付けられた第１位置決め面を画定する螺旋状の第１スロットを有する、ことを特徴とする請求項１３に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１５】
前記キャリアは、当接壁で成端する傾斜を付けられた第２位置決め面を画定する螺旋状の第２スロットを有する、ことを特徴とする請求項１４に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１６】
前記トーション・スプリングが、前記螺旋状の第１スロットに保持されるハブ端部と前記螺旋状の第２スロットに保持され前記ハブ端部と対向するキャリア端部との間に軸方向に延びる、ことを特徴とする請求項１５に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１７】
前記トーション・スプリングが、前記ハブの前記当接壁と捩れ係合するハブ遠位端部と前記キャリアの前記当接壁と捩れ係合するキャリア遠位端部とを備えて、前記キャリアと前記ハブとの間においてトルクを伝達する、ことを特徴とする請求項１６に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１８】
前記ハブと前記プーリとの間に位置付けられて、前記プーリから前記ハブに回転トルクを選択的に伝達すると共に、前記ハブの前記プーリに対するオーバランを可能にする、クラッチ部材をさらに備える、ことを特徴とする請求項１７に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項１９】
前記クラッチ部材が、前記プーリと摩擦係合する複数の螺旋コイルと前記キャリアに連結される端部とを備えると共に、前記プーリに対して拡張可能であって前記ハブと前記プーリとを選択的に連結する、ことを特徴とする請求項１８に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項２０】
前記プーリが、第１端部と第２端部との間に延びて前記クラッチ部材の前記螺旋コイルと摩擦係合し、前記ハブと前記プーリとの間においてトルクを選択的に伝達する、内側クラッチ面を備える、ことを特徴とする請求項１９に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項２１】
前記キャリアが、前記クラッチ部材の前記端部を受容して保持する鍵状の第１スロットを備える、ことを特徴とする請求項２０に記載のデカプラ・アセンブリ。
【請求項２２】
前記ハブと前記プーリの前記内側クラッチ面との間において押圧され、前記ハブ及び前記プーリを回転可能に連結する、軸受アセンブリをさらに備える、ことを特徴とする請求項２１に記載のデカプラ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のドライブ・シャフト及びベルト駆動コンポーネントに関し、より詳細には、ベルト駆動コンポーネントが、ドライブ・シャフトの速度と異なる速度で一時的に作動し、ドライブ・シャフトからこのベルト駆動コンポーネントを分離若しくは機械的に隔離してこれらの間の捩り振動を軽減するようにする、デカプラ・アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンにおいて、エンドレス・サーペンタイン・ベルトを利用することによって、複数のベルト駆動アクセサリ・コンポーネントにエンジン出力の一部が伝達されることは広く知られている。典型的には、各コンポーネントは、ベルトと駆動可能に係合したプーリを含み、このベルトは、エンジンのクランクシャフトに直結された出力プーリによって駆動される。コンポーネントのプーリは、ドライブ・シャフトに回転可能に取り付けられる。このようなベルト駆動アクセサリ・コンポーネントの一例として、オルタネータがある。
【０００３】
内燃エンジンは、パルス・システムとして作動し、常に加速及び減速してエンジン振動を引き起こす。このような速度変化のため、クランクシャフトによって駆動されるベルト駆動アクセサリ・コンポーネントは、絶えず速度の上げ下げに努めている。これにより、ノイズ及び振動が許容できないレベルとなると共に、高変動荷重及び高振動により、コンポーネントの耐久性が低下する可能性がある。さらに、例えば変速時やエンジンの起動又は停止時における急速なエンジンの加速及び減速によって、ベルトはベルトとプーリとの間のすべりで鳴き出す(squeal)と共に、重衝撃荷重をかけられる。
【０００４】
プーリとベルト駆動アクセサリ・コンポーネント（例えば、オルタネータ）との間にデカプラ・アセンブリを動作可能に連結することによって、オルタネータ・ドライブ・シャフトが「オーバラン」する、即ち、プーリよりも速い速度で回転し、プーリの速度がエンジン速度の変動によりオルタネータ・ドライブ・シャフトに対して変動可能となる、ということは知られている。デカプラの例は、２０００年７月４日にメビッセン(Mevissen)らに対して発行された米国特許第６，０８３，１３０号、及び、１９９２年８月１８日にビツェク(Bytzek)らに対して発行された米国特許第５，１３９，４６３号に開示されている。
【０００５】
また、プーリとベルト駆動アクセサリ・コンポーネントとの間にデカプラを設けることによって、これらの間における振動が隔離され、ノイズ及び衝撃荷重が減少する、ということも知られている。このようなデカプラの例は、２０００年４月４日にビツェクらに対して発行された米国特許第６，０４４，９４３号に開示されている。
【特許文献１】米国特許第６，０８３，１３０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１３９，４６３号明細書
【特許文献３】米国特許第６，０４４，９４３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のデカプラ設計よりも製造がより容易で且つ耐久性及び機能性がより優れたデカプラを提供することは、依然として望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、自動車用エンジンのドライブ・シャフトとエンドレス駆動部材との間においてトルクを伝達するデカプラ・アセンブリが提供される。このデカプラ・アセンブリは、ドライブ・シャフトにしっかりと固定されるように構成され、第１端部と第２端部との間に軸方向に延びる、ハブを備える。プーリは、ハブに回転可能に取り付けられ、エンドレス駆動部材と駆動可能に係合されるように構成されている。キャリアは、ハブの第２端部周囲に取り付けられ、ハブとプーリとの間において動作可能に連結されてハブ及びプーリと選択的に回転する。このキャリアは、第１側部及び第２側部、並びにこれらの側部の一方から突出する押上げ防止ボスを含む。トーション・スプリングは、ハブとキャリアとの間に延びて、これらの間においてトルクを伝達する。スラスト・プレートは、ハブの第２端部にしっかりと取り付けられ、第１端部と第２端部との間に延びて押上げ防止ボスを受容するように形成されたスロットを有する。押上げ防止ボスは、スロット内の第１端部と第２端部との間を移動することによって、キャリアとスラスト・プレートとの間における回転を制限すると同時に、トーション・スプリングのハブ及びキャリアに対する回転運動を選択的に防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、以下の詳細な説明を、添付の図面と関連させて考慮しながら参照することにより、より良く理解されるので、本発明の利点は、容易に認められるであろう。
【０００９】
図１を参照すると、自動車用エンジンが番号１０で概略的に示されている。このエンジン１０は、当業者には周知のように、エンドレス・サーペンタイン・ベルト１４を駆動するクランクシャフト１２を含む。また、このエンジン１０は、ドライブ・シャフト１５に取り付けられベルト１４によって駆動される、複数のベルト駆動アクセサリ・コンポーネント１６（例えば、オルタネータ、コンプレッサなど）も含む。これらのベルト駆動アクセサリ・コンポーネント１６のそれぞれにはプーリ５０が動作可能に連結されており、このプーリ５０の回転によってコンポーネント１６が駆動される。ベルト１４といずれか１つ以上のベルト駆動アクセサリ・コンポーネント１６との間には、以下により詳細に説明され且つ図２に示されているようなデカプラ・アセンブリ２０が動作可能に組み付けられており、このデカプラ・アセンブリ２０によって、ベルト１４がコンポーネント１６に対して減速すると、ベルト１４からコンポーネント１６が自動的に分離されると共に、ベルト１４の速度がベルト駆動アクセサリ・コンポーネント１６に対して変動可能となる。さらに、デカプラ・アセンブリの構造及び機能については、２０００年７月４日に発行された本出願人の米国特許第６，０８３，１３０号に詳細に説明されており、この特許は、参照としてその全体が本明細書中に組み込まれる。
【００１０】
図２〜図４を参照すると、デカプラ・アセンブリ２０は、ハブ２２を含み、このハブ２２は、対向する第１端部２４及び第２端部２６とその間に軸方向に延びるほぼ円筒形をした本体２８とを有する。この本体２８は、ハブ２２の第１端部２４と第２端部２６との間に延びる対向する内面３０及び外面３２を含む。この内面３０は、ベルト駆動アクセサリ・コンポーネント１６を取り付けるためのドライブ・シャフト１５にハブ２２をしっかりと固定するための複数の内側ねじ山３３を、第１端部２４に隣接して含む。この第１端部２４には、小径部３４が形成されている。この小径部３４は、本体２８の外面３２よりも外径が小さい外側取付面３６を含む。この外側取付面３６と本体２８の外面３２との間には、第２端部２６と対向する当接面３８がほぼ半径方向に延びている。外側取付面３６には、環状のスラスト・プレート３９が、当接面３８に当接するように位置付けられ、例えばプレス嵌めによってしっかりと固定されている。このスラスト・プレート３９は、以下により詳細に述べられるように、その周縁部に形成されてキャリア７５と噛合するスロット若しくは切欠き４３を含むのが好ましい。
【００１１】
第２端部２６には、ソケット４０が形成されており、このソケット４０は、ハブ２２を共に一定回転するドライブ・シャフト１５に回転可能に螺合させるのに適した工具を受容する。第２端部２６付近には、環状の第１フランジ４１が、本体２８から半径方向外側に延びている。この第１フランジ４１は、本体２８の外面３２よりも外径が大きいフランジ外面４２を含む。このフランジ外面４２と本体２８との間には、ほぼ螺旋状の第１スロット４６が形成されており、この第１スロット４６は、当接壁４９で成端しハブ２２の第１端部２４と対向する、螺旋状に傾斜を付けられた第１位置決め面４８を、環状の第１フランジ４１において画定する。
【００１２】
ハブ２２には、ほぼ円筒形をしたプーリ５０が回転可能にジャーナル連結されている。より具体的には、このプーリ５０は、対向する第１端部５２と第２端部５４との間に延びている。プーリ５０は、これらの第１端部５２と第２端部５４との間に延びる円筒内面５６を含む。プーリ５０は、ベルト１４と係合してベルト１４を導く複数のＶ字溝６８が形成された外周部６６を含む。このプーリ５０とハブ２２との間には、玉軸受部材５７（ベアリング部材）がプレス嵌めされて連結されている。この玉軸受部材５７は、ハブ２２の外側取付面３６の一部にしっかりと固定される内レース５８と、プーリ５０の第１端部５２に隣接する内面５６の一部に固定される外レース５９とを含む。玉軸受部材５７のこれらの内レース５８と外レース５９との間には、複数の玉軸受５５が位置付けられている。スラスト・プレート３９は、組み付けられると、軸方向における内レース５８とハブ２２との間の適所に固定されるのが好ましい。プーリ５０の内面５６とハブ２２のフランジ外面４２との間には、円筒形のブッシング６０がジャーナル連結されている。
【００１３】
図２〜図７を参照すると、ハブ２２とプーリ５０との間に、一方クラッチ・アセンブリ７０が動作可能に連結されている。このクラッチ・アセンブリ７０は、クラッチ・スプリング７１及びハブ２２に動作可能に連結されるキャリア７５を含む。このクラッチ・スプリング７１は、曲がった若しくは鍵状の近位端部７３とこれに対向する遠位端部７４との間に延びる複数の螺旋コイル７２を含む。好ましくは、クラッチ・スプリング７１は、コーティングされていないばね鋼材料からできており、プーリ５０の内面５６との摩擦接触を高めるために断面が非円形にされる。このクラッチ・スプリング７１の断面は、長方形又は正方形であるのが最も好ましい。クラッチ・スプリング７１は、プーリ５０の内面５６と摩擦係合するように嵌められる。クラッチ・スプリング７１とプーリ５０の内面５６との間の摩耗を最小限に抑えるために、潤滑剤を塗布するのが好ましい。
【００１４】
図６〜図８を参照すると、キャリア７５は、ほぼ環状をしており、対向する第１側部７６と第２側部７８との間に軸方向に延びている。このキャリア７５の第１側部７６から外側に突出するように、押上げ防止ボス７７が形成されており、この押上げ防止ボス７７は、組み付けられると、スラスト・プレート３９に形成されたスロット４３と噛合するように構成されている。キャリア７５の第２側部７８には、鍵状スロット８４が形成されており、この鍵状スロット８４は、クラッチ・スプリング７１の鍵状近位端部７３を保持するように構成されている。また、このキャリア７５の第２側部７８には、ほぼ螺旋状の第２スロット８６も形成されており、この第２スロット８６は、当接壁８９で成端しハブ２２に形成された第１位置決め面４８とほぼ対向する、螺旋状に傾斜を付けられた第２位置決め面８８を画定する。
【００１５】
図２〜図４を参照すると、螺旋状のトーション・スプリング９０が、ハブ端部９２とキャリア端部９４との間に延びている。このトーション・スプリング９０は、第１位置決め面４８と第２位置決め面８８との間において軸方向に圧縮され、ハブ２２とキャリア７５との間においてトルクを伝達する。より具体的には、トーション・スプリング９０のハブ端部９２は、ハブ２２の第１スロット４６に保持されて、螺旋状に傾斜を付けられた噛合位置決め面４８に対して位置付けられる。同様に、トーション・スプリング９０のキャリア端部９４は、キャリア７５の第２スロット８６に保持されて、螺旋状に傾斜を付けられた噛合位置決め面８８に対して位置付けられる。さらに、このトーション・スプリング９０は、ハブ遠位端部９３及びキャリア遠位端部９５を含む。ハブ遠位端部９３がハブ２２の当接壁４９に当接し、キャリア遠位端部９５がキャリア７５の当接壁８９に当接することにより、キャリア７５とハブ２２との間においてトルクが伝達される。このトーション・スプリング９０の圧縮による軸力によって、キャリア７５の第１側部７６がスラスト・ワッシャ３９と当接係合した状態に保持される。また、このトーション・スプリング９０によって、キャリア７５とハブ２２の相対運動が可能となり、これにより、ほぼエンジンの作動速度の変動によるプーリ５０の速度変化に対応することができる。トーション・スプリング９０とクラッチ・スプリング７１は、反対方向に巻かれている。
【００１６】
デカプラの先行出願において、トーション・スプリング９０は、エンジン速度の変化により巻き進んだり巻き戻ったりすると、キャリア７５に形成されたスロット８６に付随する当接壁８９を押圧して、エンジンからトルクを伝達する。トーション・スプリング９０を適所に保持する力は、スプリング９０及びキャリア７５間における摩擦力と、キャリア７５及びハブ２２間におけるスプリング９０の圧縮により封じ込められた負荷だけであるため、例えばオーバラン状態のように、エンジンに関する駆動力が逆転すると、スプリング９０は、当接壁８９から離れるように動き、螺旋状の面８８を押し上げようとする。スプリング９０がこのように動くことにより、キャリア７５が過度に摩耗して、アセンブリの故障につながる可能性がある。さらに、当接壁８９に対するスプリング９０の過負荷は、スプリング９０の故障にもつながり得る。
【００１７】
先に略述された問題を緩和するために、押上げ防止ボス７７は、キャリア７５に対するトーション・スプリング９０の押上げ若しくは相対運動を防止する。具体的には、プーリ５０の速度変化に対応するためにスラスト・プレート３９及びキャリア７５が互いに対して回転する時、押上げ防止ボス７７は、スラスト・プレート３９のスロット４３内を移動する。この押上げ防止ボス７７は、トルク・ロックアップ位置及び押上げ位置の境界を画定する、スロット４３の対向する側部間を移動する。押上げ防止位置は、図９に示されており、押上げ防止ボス７７が、スラスト・ワッシャ３９に形成されたスロット４３の第２側部（若しくは、押上げ防止側部）４７と係合して、キャリア７５に付随する当接壁８９からスプリング９０が後退するのを防止する位置だと定義される。キャリア７５及びスラスト・プレート３９のトルク・ロックアップ位置は、図１０に示されており、回転によるスプリング９０の捩り変形が、スラスト・ワッシャ３９に形成されたスロット４３の第１側部（若しくは、トルク制限側部）４５と押上げ防止ボス７７が相互作用することにより止められる位置だと定義される。
【００１８】
スプリング９０は、組み付けられると、ハブ２２の本体２８の周囲に配置され、上述したように、ハブ２２のスロット４６の傾斜位置決め面４８とキャリア７５のスロット８６の傾斜位置決め面８８との間においてこれらの位置決め面に対して押圧される。キャリア７５及びスラスト・プレート３９は、押上げ防止ボス７７がスラスト・ワッシャ３９のスロット４３内に位置付けられるように位置合わせされる。次に、ハブ２２に対してスラスト・ワッシャ３９を適所に保持するように、軸受部材５７が取り付けられる。
【００１９】
プーリ５０の第１端部５２に第１キャップ９８が組み付けられ、プーリ５０の第２端部５４に形成されたフランジ１０２に第２キャップ１００が組み付けられることにより、デカプラ・アセンブリ２０が密封されてデカプラ・アセンブリ２０への汚染物質の侵入が防止されると共に、デカプラ・アセンブリ２０内に潤滑剤が保持される。
【００２０】
作動中には、エンジン１０が始動され、このエンジン１０により駆動されるベルト１４によってプーリ５０が駆動方向に加速され回転される。このようにハブ２２に対してプーリ５０が駆動方向に加速され回転されると、プーリ５０の内面５６と好ましくはクラッチ・スプリング７１の全てのコイル７２との間に摩擦が生じる。当然のことながら、始動時、クラッチ・スプリング７１の端部コイル７４のみがプーリ５０の内面５６と摩擦係合している場合でさえも、クラッチ・スプリング７１は機能する。クラッチ・スプリング７１は、螺旋状に巻かれているため、プーリ５０の内面５６と少なくとも端部コイル７４との摩擦により、プーリ５０の内面５６の方へ半径方向外側に拡張してこの内面５６をグリップする。ハブ２２に対してプーリ５０が駆動方向に回転され続けると、クラッチ・スプリング７１のコイル７２の全てがプーリ５０と完全に係止するまで、コイル７２によって内面５６に対し半径方向外側にかかる力はほぼ指数関数的に増加する。クラッチ・スプリング７１が内面５６と完全に係合すると、プーリ５０の回転は、ベルト駆動アクセサリ１６のドライブ・シャフト１５の回転へ完全に向けられる。さらに、遠心力が、クラッチ・スプリング７１をこのようなプーリ５０の内面５６との係止状態に保持するように促す。
【００２１】
駆動方向におけるキャリア７５の回転運動は、トーション・スプリング９０によってハブ２２に伝達されるため、キャリア７５、スラスト・プレート３９、ハブ２２、及び、ベルト駆動アクセサリ１６のドライブ・シャフト１５は、プーリ５０と殆ど一緒に回転する。最大設計トルク（若しくはスプリング捩れ角）に達すると、押上げ防止ボス７７は、上述したトルク・ロックアップ位置において、スラスト・ワッシャ３９のスロット４３のトルク・ロックアップ側部４５と係合し、スプリング９０への過剰トルク及び起こり得る故障が回避される。トルク・ロックアップ位置は、通常動作中にトルク制限位置と押上げ防止位置との間を振動するボス７７の移動限界である。ボス７７は、通常動作中、押上げ防止側部には定期的に接触し得るが、トルク制限側部にはほとんど接触しない。さらに、トーション・スプリング９０によって、キャリア７５とハブ２２の相対運動が弾性的に可能となり、これにより、エンジン１０の作動速度の変動に対応するプーリ５０の速度変動を減衰若しくは隔離することができる。
【００２２】
プーリ５０が減速すると、ベルト駆動アクセサリ１６内の回転しているドライブ・シャフト１５及び回転している部材に関する慣性によって駆動されるハブ２２は、まず、「オーバラン」する、即ち、プーリ５０よりも速い速度で駆動方向に回転し続ける。より具体的には、ハブ２２のプーリ５０よりも速い回転速度が、クラッチ・スプリング７１がプーリ５０の内面５６に対して半径方向に収縮することを起し出す。クラッチ・スプリング７１とプーリ５０との係止状態が解除されることにより、ハブ２２及びベルト駆動アクセサリ１６のドライブ・シャフト１５がプーリ５０に対してオーバランする。キャリア７５の押上げ防止ボス７７は、上述した押上げ防止位置において、スラスト・プレート３９に形成されたスロット４３の押上げ防止側部４７と係合しており、キャリア７５の当接壁８９からのスプリング９０の分離を防止すると共に、キャリア７５及びハブ２２に対するスプリング９０の回転を選択的に防止する。プーリ５０がクラッチ・アセンブリ７０及びハブ２２に対して減速する間、コイル７２は内面５６と摩擦係合したままであり得る。プーリ５０がハブ２２の速度を超えるように加速する時、クラッチ・スプリング７１のコイル７２は内面５６と再度係止し始める。
【００２３】
図１１〜図１４を参照すると、本発明のデカプラ・アセンブリ２０の別の実施形態が示されている。この別の実施形態は、キャリア１７５及びスラスト・プレート１３９を除く全ての点において、第１実施形態と同一である。この別の実施形態のキャリア１７５は、押上げ防止スロット１７７を含み、このスロット１７７は、スラスト・プレート１３９に形成されたタブ１４３と噛合する。このスロット１７７は、第１トルク・ロックアップ側部１９２と第２押上げ防止側部１９３との間に延びて、タブ１４３の回転運動、ゆえに、スラスト・プレート１３９に対するキャリア１７５及びスプリング９０の回転運動を制限する。基本的には、第１実施形態におけるスラスト・プレート３９のスロット４３とキャリア７５のボス７７が、別の実施形態におけるキャリア１７５のスロット１７７とスラスト・プレート１３９のタブ１４３に入れ換えられている。第１実施形態について先に説明したのと同様に、タブ１４３及びスロット１７７には、図１３及び図１４に示されているような、先に定義されたものに対応するトルク・ロックアップ位置及び押上げ防止位置がある。
【００２４】
当然のことながら、このデカプラ・アセンブリは、エンドレス・サーペンタイン駆動部材若しくはベルト１４によって駆動されるあらゆるアクセサリ・コンポーネント１６（例えば、オルタネータ又はコンプレッサ）のプーリとドライブ・シャフトとの間に連結されてもよい。或いは、このデカプラ・アセンブリは、エンジンによって駆動されるクランクシャフトのドライブ・シャフトとプーリとの間に連結されてもよい。
【００２５】
本発明を実施例の形態で説明してきたが、当然のことながら、使用されてきた用語は、限定用語ではなく説明用語としての本質的な意味で使われている。上記教示を考慮すれば、本発明の多数の変更例及び変形例が可能である。従って、当然のことながら、添付の特許請求の範囲内であれば、具体例として説明した形態以外の形態で本発明を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一態様に係わるデカプラ・アセンブリを含むエンジンの正面図である。
【図２】デカプラ・アセンブリの分解斜視図である。
【図３】デカプラ・アセンブリの断面図である。
【図４】デカプラ・アセンブリのさらに別の断面図である。
【図５】クラッチ部材の斜視図である。
【図６】デカプラ・アセンブリのキャリアの斜視図である。
【図７】キャリアに組み付けられたクラッチ部材の斜視図である。
【図８】スロットの付いたスラスト・プレート及び押上げ防止ボスを備えたキャリアの分解斜視図である。
【図９】押上げ防止位置におけるスラスト・プレート及びキャリアの斜視図である。
【図１０】トルク・ロックアップ位置におけるスラスト・プレート及びキャリアの斜視図である。
【図１１】デカプラ・アセンブリの別の実施形態の斜視図である。
【図１２】別の実施形態に係わるタブの付いたスラスト・プレート及び押上げ防止スロットを備えたキャリアの分解斜視図である。
【図１３】トルク・ロックアップ位置におけるタブ付きスラスト・プレート及びキャリアの斜視図である。
【図１４】押上げ防止位置におけるタブ付きスラスト・プレート及びキャリアの斜視図である。
【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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【図１４】
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【国際調査報告】
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