(57)【要約】【課題】エンジン出力軸からベルトを介して補機を駆動する装置において、エンジン始動時等に大きな負荷トルクがベルトに作用する。【解決手段】プーリ体１０の回転は、コイルばね１３、ラチェット１６を介して出力部材１５に伝達する。出力部材１５の回転がプーリ体１０より速いと、ラチェット１６が空転する。コイルばね１３は、通常運転時ではベルト張力変動を吸収しつつトルクを伝達し、エンジン始動時等において大きな負荷トルクを受ける場合、その拡径動作により衝撃吸収部材１７に接触して該衝撃吸収部材１７を変形し、上記大きな負荷トルクを吸収する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力軸からのトルクが伝達され、補機を駆動する補機伝動装置において、
前記エンジン出力軸に連動する入力部材と、
前記補機に連動する出力部材と、
前記入力部材と前記出力部材との間に介在し、前記入力部材からのトルクに応じて捩り変形しつつ前記出力部材に伝達するコイルばねと、
前記入力部材と前記出力部材との間に介在し、前記入力部材から前記出力部材に伝達する正伝動に対してトルクを伝達し、前記出力部材から前記入力部材への負伝動に対して前記出力部材を空転する一方向クラッチと、
前記コイルばねの捩り動作に伴う径方向変形が所定量以上になると、前記コイルばねに接触して変形する衝撃吸収部材と、を備える、
ことを特徴とする補機伝動装置。
【請求項２】
前記コイルばねと前記一方向クラッチは、伝動方向直列に、かつ前記コイルばねが前記一方向クラッチに対して伝動上流側に配置されてなる、
請求項１記載の補機伝動装置。
【請求項３】
前記入力部材は、前記エンジン出力軸からベルトを介してトルク伝達されるプーリ体であり、
該プーリ体は、軸方向一方が開口した中空部を有し、該中空部内に、前記コイルばね、前記一方向クラッチ、前記出力部材及び前記衝撃吸収部材を配置してなる、
請求項１又は２記載の補機伝動装置。
【請求項４】
前記プーリ体の前記中空部閉塞側の側壁に、前記コイルばねの一端を回転方向一体に係合し、該コイルばねの他端を前記一方向クラッチの入力側であるばね保持部材に回転方向一体に係合し、
前記衝撃吸収部材は、前記中空部の内周面に位置決めされ、自然状態の前記コイルばねの外周面に所定の間隙を介在して該コイルばねを囲むように配置され、前記コイルばねに作用する負荷トルクにより、該コイルばねが前記所定の間隙以上に拡径すると、前記コイルばねの外周面が前記衝撃吸収部材に接触して該衝撃吸収部材を変形してなる、
請求項３記載の補機伝動装置。
【請求項５】
前記プーリ体と一体のばね保持部材に形成された周方向溝と、
前記一方向クラッチと一体のばね保持部材に形成された周方向溝と、を備え、
前記両周方向溝は、前記コイルばねの一端又は他端を係合する部分が深く、前記コイルばねに沿うように徐々に浅くなる傾斜底面を有する、
請求項４記載の補機伝動装置。
【請求項６】
前記一方向クラッチは、前記ばね保持部材の前記コイルばねと係合する部分の反対側の側面に形成された軸方向に突出する傾斜係合部と、前記出力部材に一体に設けられた軸方向に突出する傾斜係合部とを有するラチェットであり、
前記両傾斜係合部は、前記コイルばねの圧縮力により互に係合するように付勢されてなる、
請求項４記載の補機伝動装置。
【請求項７】
前記出力部材の外周面の間と僅かな隙間を在し、かつ前記コイルばねの内周面との間に僅かな隙間を在して円筒部を配置してなる、
請求項３ないし５のいずれか１項記載の補機伝動装置。
【請求項８】
前記衝撃吸収部材は、２つ割された円筒形状のウレタンである、
請求項１ないし７のいずれか１項記載の補機伝動装置。
【請求項９】
前記補機は、前記出力部材に連結されるオルタネータである、
請求項１ないし８のいずれか１項記載の補機伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両にあって、エンジンの回転をベルト等を介してオルタネータ等の補機に伝動するプーリ装置等の補機伝動装置に係り、詳しくは一方向クラッチ及び捩りコイルばねを内蔵した補機伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車にあっては、エンジン出力軸に固定されるプーリと、冷却ファン、オルタネータ等の補機駆動用のプーリとの間にベルトを巻掛け、エンジンの回転をベルトを介してオルタネータ等に伝達している。エンジンの減速時、オルタネータ等の慣性回転がベルトに負荷として作用しないように、オルタネータプーリに一方向クラッチを内蔵し、該プーリ入力側の回転が出力側の回転より低い場合、オーバーランしてベルトの負荷を低減し、ベルト寿命を向上すると共にベルトスリップ音を抑制した補機伝動装置は、知られている。
【０００３】
従来、上記一方向クラッチとしてクラッチバネを用いたものがあり（特許文献１参照）、該補機伝動装置（デカップラアセンブリ）は、プーリがハブ（出力部材）に対して加速された時は、クラッチバネが拡径してプーリ内面に摩擦係合して動力伝達され、プーリがハブに対して減速された時は、クラッチバネが縮径して上記摩擦係合が解除される。更に、該補機伝動装置は、上記クラッチバネの出力側に連結している担体と上記ハブとの間に捩り（コイル）バネが介在し、該捩りバネは、エンジン出力軸の角速度変動に起因するベルト張力変動（トルク変動）を吸収する。また、該捩りバネには所定間隙を有してトルクリミッタが被嵌されており、上記捩りバネに所定値以上のトルクが作用すると、捩りバネの外径方向の変形が上記トルクリミッタに接触することにより規制され、上記所定値以上のトルクは、捩りバネに作用することなくプーリからハブに直接伝達される。これにより、上記捩りバネに作用するトルクが所定値以下に制限され、捩れバネへの過負荷が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０５７９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記捩りバネは、通常運転時に生じる１０［Ｎ・ｍ］程度の負荷トルク域では、捩り動作によってベルト張力変動を吸収することができる。しかしながら、上記捩りバネは、エンジン始動時やアイドリングストップ後の再始動時等に生じる３０［Ｎ・ｍ］近い大きい負荷トルク域では、上記トルクリミッタにより捩り動作が規制されるので、該大きな負荷トルクが直接ベルトに作用し、ベルトに大きな負荷が作用する。
【０００６】
近年、燃費低減、排気ガスの低減のため、アイドリングストップ車両が増加する傾向にあり、この場合、自動車使用期間中のエンジン始動回数（再始動を含む）が格段に多くなり、ベルトの耐久性に一層の注意を払う必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、エンジン始動時等による大きな負荷トルクが作用しても、該負荷トルクの吸収を可能とし、もって上述した課題を解決した補機伝動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、エンジン出力軸（２）からのトルクが伝達され、補機（例えばオルタネータ）（６）を駆動する補機伝動装置（７）において、
前記エンジン出力軸（２）に連動する入力部材（１０）と、
前記補機（６）に連動する出力部材（１５）と、
前記入力部材（１０）と前記出力部材（１５）との間に介在し、前記入力部材からのトルクに応じて捩り変形しつつ前記出力部材（１５）に伝達するコイルばね（１３）と、
前記入力部材（１０）と前記出力部材（１５）との間に介在し、前記入力部材（１０）から前記出力部材（１５）に伝達する正伝動に対してトルクを伝達し、前記出力部材（１５）から前記入力部材（１０）への負伝動に対して前記出力部材（１５）を空転する一方向クラッチ（１６）と、
前記コイルばね（１３）の捩り動作に伴う径方向変形が所定量以上になると、前記コイルばね（１３）に接触して変形する衝撃吸収部材（１７）と、を備える、
ことを特徴とする補機伝動装置にある。
【０００９】
例えば図２を参照して、前記コイルばね（１３）と前記一方向クラッチ（１６）は、伝動方向直列に、かつ前記コイルばね（１３）が前記一方向クラッチ（１６）に対して伝動上流側に配置されてなる。
【００１０】
例えば図１，図２，図３を参照して、前記入力部材は、前記エンジン出力軸（２）からベルト（９）を介してトルク伝達されるプーリ体（１０）であり、
該プーリ体（１０）は、軸方向一方が開口した中空部（１８）を有し、該中空部内に、前記コイルばね（１３）、前記一方向クラッチ（１６）、前記出力部材（１５）及び前記衝撃吸収部材（１７）を配置してなる。
【００１１】
例えば図２〜図５を参照して、前記プーリ体（１０）の前記中空部（１８）閉塞側の側壁（２０）に、前記コイルばね（１３）の一端を回転方向一体に係合し、該コイルばねの他端を前記一方向クラッチ（１６）の入力側であるばね保持部材（１１）に回転方向一体に係合し、
前記衝撃吸収部材（１７）は、前記中空部（１８）の内周面に位置決めされ、自然状態の前記コイルばね（１３）の外周面に所定の間隙を介在して該コイルばね（１３）を囲むように配置され、前記コイルばね（１３）に作用する負荷トルクにより、該コイルばねが前記所定の間隙以上に拡径すると、前記コイルばねの外周面が前記衝撃吸収部材に接触して該衝撃吸収部材を変形してなる。
【００１２】
例えば図４，図５，図８を参照して、前記プーリ体（１０）と一体のばね保持部材（１１）（２０’）に形成された周方向溝（２６）（２６’）と、
前記一方向クラッチの入力側と一体のばね保持部材（１２）（１２’）に形成された周方向溝（３７）（３７’）と、を備え、
前記両周方向溝は、前記コイルばね（１３）（１３’）の一端又は他端を係合する部分が深く、前記コイルばねに沿うように徐々に浅くなる傾斜底面を有する。
【００１３】
例えば図５，図６を参照して、前記一方向クラッチは、前記ばね保持部材（１２）の前記コイルばねと係合する部分（３７）の反対側の側面に形成された軸方向に突出する傾斜係合部（４１）と、前記出力部材（１５）に一体に設けられた軸方向に突出する傾斜係合部（４９）とを有するラチェット（１６）であり、
前記両傾斜係合部（４１）（４９）は、前記コイルばね（１３）の圧縮力により互に係合するように付勢されてなる。
【００１４】
例えば図２，図４，図５を参照して、前記出力部材（１５）の外周面の間と僅かな隙間を在し、かつ前記コイルばね（１３）の内周面との間に僅かな隙間を在して円筒部（２７）（３９）を配置してなる。
【００１５】
例えば図２，図７を参照して、前記衝撃吸収部材（１７）は、２つ割された円筒形状のウレタンである。
【００１６】
前記補機は、前記出力部材に連結されるオルタネータ（６）である。
【００１７】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、入力部材から出力部材に伝達する正伝動の場合、エンジン出力軸からの入力部材の回転が出力部材に伝達され、オルタネータ等の補機を駆動するが、エンジン減速により出力部材の回転が入力部材より高くなると、一方向クラッチにより出力部材の回転は空転し、ベルト等の伝動装置に負荷が作用することを抑制する。
【００１９】
通常の運転状態にあって、エンジン回転軸の角速度変動に起因するベルト張力等の変動は、コイルばねが捩り変形することにより吸収されるので、ベルト張力等の伝動装置の負荷トルクが平滑化されて（例えば、ベルト張力ピークがキャンセルされて）、燃費の向上を図ることができる。
【００２０】
エンジン始動時、アイドリングストップからの再始動時等、エンジンからの大きな負荷トルクが入力部材に作用すると、コイルばねは、該トルクに対応して所定量以上に径方向に変化しようとするが、衝撃吸収部材に接触して該径方向変化が規制されると共に衝撃吸収部材が変形して、コイルばねの過度の変形を阻止して該コイルばね早期破損を防止し、かつ上記衝撃吸収部材による大きな負荷トルクの吸収により、ベルト等の伝動装置に衝撃的な負荷トルクが作用することを防止して耐久性を向上することができる。
【００２１】
コイルばねを一方向クラッチに対して伝動上流側に配置したので、例えばアイドリングストップ後に直ちにエンジンを再始動する場合、出力部材が空転状態にあっても、エンジン出力は、入力部材からコイルばねを介して一方向クラッチに伝達されるので、一方向クラッチの係合と同時にコイルばねが変形して、負荷トルク変動をその捩り変形で吸収し、更に大きな負荷トルクは、衝撃吸収部材で吸収することができる。
【００２２】
入力部材であるプーリ体の中空部に、コイルばね、一方向クラッチ、出力部材及び衝撃吸収部材を配置するので、コンパクトな構成として、オルタネータ等の補機の配置及びベルト駆動装置の配置が容易となる。
【００２３】
プーリ体と一方向クラッチの入力側であるばね保持部材との間に、回転方向を係合してコイルばねを配置し、また衝撃吸収部材は、プーリ体の中空部内周面に軽圧入等により位置決めされ、コイルばね外周面との間に所定の間隙を在して配置したので、コイルばねが、小さなトルク変化により上記所定の間隙以下の拡径である場合、その捩り変形により吸収し、大きなトルク変化により上記所定の間隙以上に拡径すると、衝撃吸収部材に接触して該衝撃吸収部材により吸収される。これにより、コイルばねは、通常運転時の小さいトルク変動の吸収と、エンジン始動時等の大きなトルク変動における衝撃吸収部材の作動とに共用することができ、かつ上記所定の間隙を調整することにより、上記作動の切割りを容易に設定することができる。
【００２４】
コイルばねは、一端又は他端を係合する部分が深く、コイルばねに沿って徐々に浅くなる傾斜底面を有する周方向溝により両端部を保持されているので、負荷トルクが作用しても安定した姿勢で保持される。
【００２５】
一方向クラッチは、軸方向に突出する傾斜係合部からなるラチェットからなり、かつ該ラチェットを前記コイルばねの圧縮力により係合する方向に付勢するので、ラチェットをコンパクトに構成すると共に、コイルばねを、上記捩り変形によるトルク変動の吸収と、上記圧縮変形によるラチェットの付勢に共用することができる。
【００２６】
コイルばねの内周側に臨んで円筒部を配置したので、コイルばねが上記変形により傾くことを防止して、該コイルばねを正規な状態に保持して作動の確実性を図ることができる。
【００２７】
衝撃吸収部材は、ウレタンからなるので、比較的安価な材料で充分な耐久性を有し、コイルばねの拡径に伴い変形して、入力トルク変動に伴うエネルギーを吸収することができる。また、上記ウレタンは、２つ割りされた円筒形状からなるので、例えばプーリ体中空部の内周面に軽圧入等により容易にかつ正確に位置決めして配置することができる。
【００２８】
補機としてオルタネータに適用すると好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用し得る補機を駆動する装置の概略を示す正面図。
【図２】本発明の実施の形態であるプーリ装置（補機伝達装置）を示す正面断面図。
【図３】上記プーリ装置の入力部材であるプーリ体を示し、（ａ）は右側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図４】上記プーリ装置の入力側ばね保持部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図。
【図５】上記プーリ装置の出力側ばね保持部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図。
【図６】上記プーリ装置の出力部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は傾斜係合部を示す平面図。
【図７】衝撃吸収部材を示す斜視図。
【図８】他の実施の形態を示し、（ａ）はコイルばねの側面図、（ｂ）はプーリ体の右側面図、（ｃ）は出力側ばね保持部材の左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。図１は、エンジン出力軸の回転を補機に伝達するベルト伝動装置を示し、該ベルト伝動装置は、エンジン１の出力軸２に固定されたクランクプーリ３と、補機の例として、冷却ファンに連結されるファンプーリ５と、オルタネータ６に連結されるプーリ装置７と、これら各プーリに巻掛けられたベルト９とを有する。エンジン出力軸２の回転は、クランクプーリ３からベルト９を介してファンプーリ５及びプーリ装置７に伝達される。
【００３１】
プーリ装置７は、図２に示すように、入力部材となるプーリ体１０と、該プーリ体に連結する入力側のばね保持部材１１と、出力側のばね保持部材１２と、これら両ばね保持部材１１，１２の間に介在するコイルばね１３と、出力部材１５と、上記出力側保持部材１２と出力部材１５との間に介在する一方向クラッチであるラチェット１６と、衝撃吸収部材１７（図２にハッチングで表記）とを有する。プーリ体１０は、図３に示すように、一方に開口する大径の中空部１８を有し、外周部に多数のＶ字状溝１９が形成され、該Ｖ字状溝１９に上述したベルト９が巻付けられる。上記中空部１８の閉塞側端部の側壁２０にはその内面に周方向３箇所に凸部２１（図３（ａ）にハッチングで表記）が形成され、中央に上記出力部材１５が貫通する孔２２が形成されている。
【００３２】
上記入力側のばね保持部材１１は、図４に示すように、合成樹脂からなる円板状部材からなり、その一側面に周方向３箇所に凸部２５（図４（ｂ）にハッチングで表記）が形成され、その他側面に一端が深く、上記入力側ばね保持部材１１の回転方向Ａに向って浅くなるような傾斜底面を有する周方向溝２６（図４（ｃ）にハッチングで表記）が形成されている。また、上記ばね保持部材１１の中央部にはコイルばね１３方向に突出する円筒部２７が形成され、該円筒部を含む中央部の貫通孔にすべり軸受３０（図２参照）を介在して前記出力部材１５に回転自在に支持されている。上記３箇所の凸部２５は、前記プーリ体１０の３箇所の凸部２１に係合して一体に回転し、また上記周方向溝２６にはコイルばね１３の一端が係合する。即ち、コイルばね１３の一端の先端が周方向溝２６の深い側の端面２６ａに係合して該コイルばねを一体に回転し、該コイルばね１３は、周方向溝２６の浅くなる傾斜底面に沿って上記回転方向Ａに延びる。
【００３３】
上記出力側のばね保持部材１２は、図５に示すように、合成樹脂からなる円板状部材からなり、その一側面には一端が深く、出力側ばね保持部材１２の回転方向とは反対の方向Ｂ（同図では、周縁に沿う反時計回りの方向）に向って浅くなる傾斜底面を有する周方向溝３７（図５（ｂ）にハッチングで表記）が形成され、かつその中央部にコイルばね１３方向に突出する円筒部３９が形成されており、該円筒部の孔を含む中央部に貫通孔４０が形成されている。該ばね保持部材１２の他側面にはテーパ状に軸方向に突出する傾斜係合部４１（図５（ｃ）にハッチングで表記）が周方向に４箇所形成されている。該入力側ばね保持部材１２は、出力部材１５に回転自在に支持されており、上記周方向溝３７には上記コイルばね１３の他端が係合する。即ち、コイルばね１３の他端の先端が周方向溝３７の深い側の端面３７ａに係合してコイルばね１３と一体に回転し、該コイルばね１３は、周方向溝３７の浅くなる傾斜底面に沿って方向Ｂに延びる。
【００３４】
上記出力部材１５は、図６に示すようにスリーブ状の中空軸部材からなり、孔部４５の一方側にはオルタネータのロータ軸が結合し得る雌ネジ４５ａが形成され、孔部４５の他方側は、オルタネータの取付けのための６角レンチ用の６角孔４５ｂとなっている。軸部材の中央部分はフランジ４６となっており、該フランジ４６の一方側面にはテーパ状に軸方向に突出する傾斜係合部４９（図６（ｂ）にハッチングで表記）が周方向に４個形成されている。該傾斜係合部４９は、前記出力側のばね保持部材１２の傾斜係合部４１と協働して、ばね保持部材１２の回転数が出力部材１５の回転数以上の場合（プーリ体１０から出力部材１５にトルク伝達する正伝動状態）、方向Ｂとは反対方向の回転がばね保持部材１２から出力部材１５に伝達され、出力部材１５の回転数がばね保持部材１２の回転数より大きい場合（出力部材１５からプーリ体１０へ向かう負伝動状態）、出力部材１５がばね保持部材１２に対して空転（オーバーラン）する上記ラチェット１６を構成する。
【００３５】
出力部材１５の一方の軸側は、上記すべり軸受３０用の支持面５０となっており、軸外周面５１は、上記入力側のばね保持部材１１の貫通孔２９と僅かな隙間を有し、また出力側のばね保持部材１２の貫通孔４０と接触しないような関係となっている。出力部材１５の他方側の軸部は大径の円筒部５２となって深溝玉軸受５３（図２参照）が装着され、プーリ体１０を回転自在に支持している。
【００３６】
前記コイルばね１３は、一端を入力側のばね保持部材１１に係合し、他端を出力側のばね保持部材１２に係合して、両ばね保持部材１１，１２の間に所定量圧縮して配置され、上記ラチェット１６を構成する両傾斜係合部４１，４９が係合するように付勢している。更に、該コイルばね１３は、入力側のばね保持部材１１の周方向溝２６に一端を係合して、また出力側のばね保持部材１２の周方向溝３７に他端を係合して捩り連結されており、入力側のばね保持部材１１の回転方向Ａの回転により、その入力トルクに応じた捩り変形をしてベルト張力変動（トルク変動）を吸収しつつ出力側のばね保持部材１２に伝達する。このため、上記コイルばね１３は、図２に示すように、断面円形よりもトルク容量が増える断面矩形の例えば５巻のコイルばねからなり、上記捩りコイルばねとしてのばね定数は、トルクにより捩れても、捩れ破損を生じない範囲で、かつ通常運転時のトルク変動を吸収するよう、例えば、１０［Ｎ・ｍ］以下のトルク変動を吸収するよう設定されている。また、上記コイルばね１３は、上記ラチェット１６の空転時、両傾斜係合部４１，４９の相対移動により圧縮するが、該圧縮コイルばねとしてのばね定数は、上記空転時のコイルばねの圧縮変形による損失を小さくするため、小さい方が望ましい。
【００３７】
上記コイルばね１３は、負荷トルクにより捩り変形する際、拡径方向に変形する。前記衝撃吸収部材１７は、硬度が例えばショアＡ９０〜９５のウレタンからなり、図７に示すように、円筒形状からなる。該衝撃吸収部材１７の外径は、プーリ体１０の中空部１８内周面の径より若干大きく、軽圧入されてプーリ体１０の中空部１８内周面に固定される。該衝撃吸収部材１７の内径は、自然状態のコイルばね１３の外径より所定量大きく、コイルばね１３の外周を囲むように配置されている。上述したように、コイルばね１３が大きな負荷トルクにより所定量以上拡径方向に変形すると、上記衝撃吸収部材１７に当接し、コイルばね１３に作用する負荷トルクに応じて衝撃吸収部材１７は、押圧されて変形し、エネルギーを弾性的に吸収する。
【００３８】
上記コイルばね１３の外径寸法と、衝撃吸収部材１７の内径寸法との差である間隙量は、コイルばね１３の捩り変形による負荷トルクの吸収と、始動時等のそれより大きな衝撃的負荷の吸収とで定まる。間隙量が大き過ぎると（所定値以上）、コイルばね１３に許容トルクを超えるトルクが入力されても、衝撃吸収部材１７に接触しないため、コイルばね１３に過大な負荷が作用する。反対に、間隙量が小さ過ぎると（所定値以下）、コイルばね１３は、ベルト張力変動を十分に吸収する前に衝撃吸収部材１７に接触して捩り動作が制御される。上記間隙量は、例えば１０［Ｎ・ｍ］を超えるトルクがコイルばね１３に入力された時に、上記衝撃吸収部材１７の内周面にコイルばね１３の拡径した外周面が接触するように設定されている。
【００３９】
上記衝撃吸収部材１７は、図７に示すように、２つ割された円筒形状のウレタンからなる。ウレタン分割片５５，５５は、分割して容易にプーリ体１０の中空部１８内周面に、コイルばね１５の外周を囲って配置することができる。なお、衝撃吸収部材１７として、ウレタンを例に挙げたが、他の材質のゴム、合成樹脂等の弾性材料から形成してもよい。
【００４０】
ついで、上述したプーリ装置（補機伝動装置）の作用について述べる。エンジン出力軸２の回転は、クランクプーリ３及びベルト９を介してプーリ装置７のプーリ体１０に伝達される。エンジン１が増速回転にあって、プーリ体１０の回転数が出力部材１５（即ちオルタネータ６）の回転数以上の場合（入力側から出力側への正伝動時）、プーリ体１０の回転は、入力側ばね保持部材１１、コイルばね１３、出力側ばね保持部材１２に伝達される。この状態では、出力側ばね保持部材１２の傾斜係合部４１と出力部材１５の傾斜係合部４９の立上り面４１ａ，４９ａ同士が係合したラチェット１６の係合状態にあり、上記出力側ばね保持部材１２の回転は、ラチェット１６を介して出力部材１５に伝達され、オルタネータ６に伝達される。
【００４１】
エンジン１が減速状態にあり、プーリ体１０の回転数に対して出力部材１５の回転数が大きい場合（出力側から入力側への負伝動時）、プーリ体１０の回転は、同様に出力側ばね保持部材１２に伝達される。この状態では、オルタネータ６の慣性により出力部材１５の回転数が出力側ばね保持部材１２の回転数より大きいので、両傾斜係合部４１，４９は、その傾斜面に沿って相対移動し、コイルばね１３を圧縮変形しつつ出力側ばね保持部材１２を軸方向に移動してラチェット１６を解除する。これにより、出力部材１５は、空転（オーバーラン）して、オルタネータ６の回転がプーリ体１０を通してベルト９に作用することはなく、ベルト９及びエンジン１に負荷を作用することはない。
【００４２】
エンジン１の回転により車両を走行する通常運転時では、一般に、プーリ体からコイルばね１３に作用するトルクは１０［Ｎ・ｍ］以下であり、コイルばね１３は、負荷トルクに応じて捩り変形してベルト張力変動を吸収しつつ出力側ばね保持部材１２を介して出力部材１５にトルクを伝達する。これにより、ベルト張力が平滑化されるので、エンジントルクが無駄に消費されることを抑制し、燃費の向上を図ることができる。
【００４３】
エンジンの始動時、アイドリングストップした後の再始動時、急加速時等、一般に３０［Ｎ・ｍ］近い大きな負荷トルクがプーリ装置７に作用する。この状態では、プーリ体１０の回転（トルク）は、入力側ばね保持部材１１からコイルばね１３を介して出力側ばね保持部材１２及びラチェット１６を介して出力部材１５に伝達する。上記大きな負荷トルクは、コイルばね１３を捩り変形すると共に拡径方向に変形する。該拡径方向の変形が所定値に達すると、ウレタンからなる衝撃吸収部材１７に接触し、上記負荷トルクに応じてコイルばねの更なる拡径方向変化により該衝撃吸収部材１７を変形する。これにより、所定値以上の負荷トルクは、衝撃吸収部材１７の拡径変形により弾性的に受け止められ、最終的にはその大部分が衝撃吸収部材１７の変形に伴う熱エネルギーとなる。これにより、始動時、再始動時等の大きな負荷トルクは、衝撃吸収部材１７により吸収され、ベルトに作用する衝撃的張力を低減し、ベルトの寿命を長期化を図ることができる。
【００４４】
上記大きな負荷トルクが作用する場合、一般に正伝動状態にあってラチェット１６は係合している。アイドリングストップ後直ちに再始動する際、ラチェット１６が解除された負伝動状態となっている場合も考えられる。この場合でも、コイルばね１３がラチェット１６に対して伝動上流側にあるため、再始動に伴う大きなトルクは、コイルばね１３を介してラチェット１６に伝達され、ラチェット１６の係合と同時にコイルばね１３の拡径動作により衝撃吸収部材１７が変形して、上記大きなトルクに伴う衝撃は、直ちに吸収される。
【００４５】
コイルばね１３は、通常運転時、エンジン始動時等に関わらず、トルク伝達するときに傾く可能性があるが、上記入力側ばね保持部材１１及び出力側ばね保持部材１２の円筒部２７，３９が僅かな隙間を介して、コイルばね１３の内周面に臨んで配置されているため、コイルばね１３は、傾くことが阻止されて適正な姿勢を保持される。
【００４６】
ついで、図８に沿って一部変形した実施の形態について説明する。本実施の形態は、コイルばねの連結に係るものであり、この部分のみを説明する。コイルばね１３’の一端部６０及び他端部６１は、図８（ａ）に示すように、コイル巻径部６２から外径方向に立上っている。プーリ体１０’は、その側壁２０’に周方向溝２６’（図８（ｂ）にハッチングで表記）が形成され、該周方向溝２６’は、コイルばね１３’の略一巻分の長さであり、上記一端部６０を係合する立上り部６３が一番深く、他端に向けて徐々に浅くなり、コイルばね１３’に沿うような底面を有する。出力側ばね保持部材１２’も同様に、コイルばね１３の略一巻分の長さを有する周方向溝３７’（図８（ｃ）にハッチングで表記）を有し、該周方向溝３７’は、上記コイルばね１３’の他端部６１を係合する立上り部６５が一番深く、他端に向って徐々に浅くなり、コイルばね１３’に沿うような底面を有する。
【００４７】
本実施の形態は、先の実施の形態の入力側ばね保持部材１１を不要とし、プーリ体１０’の側壁２０’をばね保持部材として、該側壁２０’と出力側ばね保持部材１２’との間にコイルばね１３’が保持される。出力側ばね保持部材１２’の円筒部３９’が軸方向に長く形成され、コイルばね１３’の内周面の略々全長を支える。
【００４８】
なお、上述した実施の形態は、一方向クラッチとして軸方向に突出する傾斜係合部からなるラチェットを用いたが、これに限らず、スプラグ、ボール、ローラ等による一方向クラッチ、又はコイルばねの巻締め方向、巻解き方向の回転によるバネ式の一方向クラッチでもよい。また、コイルばねは、トルクにより拡径する方向に変形する巻き方向になっているが、トルクにより縮径方向に変形する巻方向のトルクばねを用い、該コイルばねの内周側に衝撃吸収部材を配置してもよい。また、補機として、オルタネータを適用しているが、他の補機でもよく、更にエアコンプレッサ、パワステ等のエンジンで駆動される機器も補機と定義する。補機駆動としてベルトが好適であるが、ギヤ、チェーン等の他の伝動装置でもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１          エンジン
２          エンジン出力軸
６          補機（オルタネータ）
７          補機伝動装置（プーリ装置）
１０          入力部材（プーリ体）
１１          （入力側）ばね保持部材
１２          （出力側）ばね保持部材
１３          コイルばね
１５          出力部材
１６          一方向クラッチ（ラチェット）
１７          衝撃吸収部材
１８          中空部
２０，２０’  側壁
２６，２６’  周方向溝
２７，３９    円筒部
３７，３７’  周方向溝
４１，４９’  傾斜係合部
【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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