(57)【要約】【課題】クラッチ装置において、軸体及び回転体に対するコイルばねの回り止めの機能を損なうことなく、コイルばねの組み付けを容易とする。【解決手段】クラッチ装置７は、軸体１０と、筒形の回転体２０と、これら軸体１０と回転体２０との間に同心状に設けられているコイルばね３０とを備えている。回転体２０は、軸方向一方側に、コイルばね３０の第一端部３１を取り付けている第一座部１９を有している。軸体１０は、軸方向他方側に、コイルばね３０の第二端部３２を締まり嵌めの状態で取り付けている第二座部１２を有している。第一端部３１は、第二端部３２側から続いている螺旋状の螺旋部と、この螺旋部から螺旋部の中心線の接線方向に向かって直線状に延びている直線部３４とを有している。第一座部１９に、隙間嵌めの状態で直線部３４を収容している直線状の凹溝部２７が設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、当該軸体と同心状に設けられている筒形の回転体と、前記軸体と前記回転体との間に同心状に設けられているコイルばねと、を備え、
前記回転体は、軸方向一方側に、前記コイルばねの第一端部を取り付けている第一座部を有し、
前記軸体は、軸方向他方側に、前記コイルばねの第二端部を締まり嵌めの状態で取り付けている第二座部を有し、
前記第一端部は、前記第二端部側から続いている螺旋状の螺旋部と、当該螺旋部から当該螺旋部の中心線の接線方向に向かって直線状に延びている直線部と、を有し、
前記第一座部に、隙間嵌めの状態で前記直線部を収容している直線状の凹溝部が設けられている、クラッチ装置。
【請求項２】
前記コイルばねの前記第二端部は、前記第二座部の外周面に締まり嵌めの状態でかつ拡径方向に弾性変形可能として取り付けられており、
前記軸体に対して前記回転体が一方向に回転すると前記コイルばねが捻られて弾性的に縮径し前記第二端部と前記第二座部との間の締め代が大きくなり、
前記軸体に対して前記回転体が他方向に回転すると前記コイルばねが捻られて弾性的に拡径し前記第二端部と前記第二座部との間の締め代が小さくなって当該第二端部と当該第二座部との間の滑りを許容する、請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項３】
前記第一座部は前記回転体と別部材により構成されており、当該第一座部が当該回転体に締め代を有して嵌合することで当該第一座部と当該回転体とが一体となっている、請求項１又は２に記載のクラッチ装置。
【請求項４】
前記第一座部は、前記第一端部の径方向外側に設けられている外円筒部と、当該第一端部の径方向内側に設けられている内円筒部と、前記外円筒部と前記内円筒部とを連結している環状部と、を有し、当該外円筒部、当該内円筒部、及び環状部により囲まれた領域の一部に、前記直線状の凹溝部が設けられており、
前記軸体の軸方向一方側と前記内円筒部との間に軸受が介在しており、
前記コイルばねの前記第一端部側は前記第二端部側よりも内径が大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【請求項５】
前記軸体の軸方向他方側と前記回転体の軸方向他方側との間に軸受が介在しており、
前記軸受と前記コイルばねの前記第二端部との間に、前記軸体とは別体である環状部材が介在し、当該環状部材に前記第二端部が接触することで当該コイルばねの軸方向他方側への移動を阻止している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンの補機として用いられるオルタネータは、エンジンのクランクシャフトから回転力が伝達され駆動する構成となっている。つまり、オルタネータの回転軸にはプーリが取り付けられており、このプーリとクランクシャフト側のプーリとの間にベルトが架け渡されており、クランクシャフトの回転力がベルトを通じてオルタネータに伝達される構成となっている。
【０００３】
クランクシャフトの回転力は、エンジンのシリンダにおける爆発力が基となっているため、クランクシャフトの回転速度は変動する（以下、この変動を「回転変動」ともいう）。これに対して、オルタネータ側は、クランクシャフトの急激な回転変動に追従できず、クランクシャフトとオルタネータとの間で一時的に回転速度差が発生する。このような回転速度差は、ベルトをスリップさせたり、ベルトへ過大な負荷をかけたりし、異音の発生や寿命低下の原因となる。そこで、オルタネータ用のプーリ装置には、ベルトが掛けられるプーリ部を有する回転体と、オルタネータの回転軸と一体回転する軸体との間において、発生する回転変動を吸収するためのコイルばねが設けられている（例えば、特許文献１の図６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５７７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の発明者は、回転体と軸体との間にコイルばねを設けたクラッチ装置を既に提案している（特願２０１７−０２１５１３）。このクラッチ装置では、図７に示すように、コイルばね９０の軸方向一方側の第一端部９１が、回転体９９の第一座部９８に取り付けられており、コイルばね９０の軸方向他方側の第二端部９２が、軸体９５の第二座部９４に取り付けられている。第一端部９１は、第一座部９８に形成されている凹部９７の径方向外側面９６ａ及び径方向内側面９６ｂの双方に対して締まり嵌めの状態となって、凹部９７に嵌合している。この嵌合により、コイルばね９０の第一端部９１は回転体９９に回り止めがされた状態で固定される。第二端部９２は、第二座部９４の外周面９３に締まり嵌めの状態で取り付けられており、軸体９５に回り止めがされた状態で固定される。
【０００６】
図７に示すクラッチ装置を組み立てる際、コイルばね９０の第一端部９１と第二端部９２との双方を取付対象部（凹部９７及び第二座部９４）に締め代を有して嵌合させる必要がある。しかし、コイルばね９０の組み付けは、筒状である回転体９９とその内周側の軸体９５との間に形成される略閉じられた環状の空間において行われることから、その組み付けの作業が難しくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、軸体及び回転体に対するコイルばねの回り止めの機能を損なうことなく、コイルばねの組み付けが容易となるクラッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のクラッチ装置は、軸体と、当該軸体と同心状に設けられている筒形の回転体と、前記軸体と前記回転体との間に同心状に設けられているコイルばねと、を備え、前記回転体は、軸方向一方側に、前記コイルばねの第一端部を取り付けている第一座部を有し、前記軸体は、軸方向他方側に、前記コイルばねの第二端部を締まり嵌めの状態で取り付けている第二座部を有し、前記第一端部は、前記第二端部側から続いている螺旋状の螺旋部と、当該螺旋部から当該螺旋部の中心線の接線方向に向かって直線状に延びている直線部と、を有し、前記第一座部に、隙間嵌めの状態で前記直線部を収容している直線状の凹溝部が設けられている。
【０００９】
このクラッチ装置によれば、回転体の第一座部に、コイルばねの第一端部が有している直線部を収容する直線状の凹溝部が設けられている。この直線状の凹溝部に直線部が隙間嵌めの状態で収容されることから、クラッチ装置の組み立ての際、コイルばねの第一端部と回転体（第一座部）との組み付けが容易となる。そして、直線状の凹溝部に直線部が収容されていることで、コイルばねが捻られると、直線部は凹溝部の径方向に向く面に接触し、コイルばねの第一端部と回転体との回転止めが成される。これにより、軸体と回転体との間に回転変動が生じても、コイルばねが捻られることで、この回転変動を吸収することが可能となる。
【００１０】
また、前記コイルばねの前記第二端部は、前記第二座部の外周面に締まり嵌めの状態でかつ拡径方向に弾性変形可能として取り付けられており、前記軸体に対して前記回転体が一方向に回転すると前記コイルばねが捻られて弾性的に縮径し前記第二端部と前記第二座部との間の締め代が大きくなり、前記軸体に対して前記回転体が他方向に回転すると前記コイルばねが捻られて弾性的に拡径し前記第二端部と前記第二座部との間の締め代が小さくなって当該第二端部と当該第二座部との間の滑りを許容する構成とするのが好ましい。
この構成によれば、例えば回転体が加速することで、軸体に対して回転体が一方向に回転するとコイルばねが一方向に捻られ、このコイルばねの第二端部が軸体の第二座部を更に巻き締める。このようにコイルばねが一方向に捻られることで軸体と回転体との間に生じる回転変動を吸収することができる。これに対して、例えば回転体が減速することで、軸体に対して回転体が他方向に回転するとコイルばねが逆に（他方向に）捻られて拡径し、このコイルばねの第二端部が軸体の第二座部を巻き締める力が弱くなり、第二端部と第二座部との間で滑りが生じ得る。以上より、軸体に対して回転体が一方向に回転すると、これら軸体と回転体とを一体回転させることができ、軸体に対して回転体が他方向に回転すると、前記滑りにより軸体に対して回転体を空転させることができる。このため、係合子を有する一方向クラッチが無くても、クラッチ装置はその機能（一方向クラッチの機能）を備えることができ、クラッチ装置が簡素化される。
【００１１】
また、前記第一座部は前記回転体と別部材により構成されており、当該第一座部が当該回転体に締め代を有して嵌合することで当該第一座部と当該回転体とが一体となっているのが好ましい。このように、第一座部を回転体と別部材とすることにより、回転体の製造及びクラッチ装置の組み立ての面で有利となる。また、第一座部を回転体と別体としても、これら第一座部と回転体とを締め代を有して嵌合させて一体化するため、この一体化のための部品を増やさないで済む。なお、第一座部と回転体とを嵌合させる作業については、開かれた空間において行なうことができることから、その作業は容易である。
【００１２】
また、前記第一座部は、前記第一端部の径方向外側に設けられている外円筒部と、当該第一端部の径方向内側に設けられている内円筒部と、前記外円筒部と前記内円筒部とを連結している環状部と、を有し、当該外円筒部、当該内円筒部、及び環状部により囲まれた領域の一部に、前記直線状の凹溝部が設けられており、前記軸体の軸方向一方側と前記内円筒部との間に軸受が介在しており、前記コイルばねの前記第一端部側は前記第二端部側よりも内径が大きいのが好ましい。この構成によれば、前記軸受（第一の軸受）によって軸体と回転体とを軸方向一方側において相対回転可能に支持する構成が得られる。回転体のうち、軸受が直接的に支持する部分は第一座部の内円筒部となる。そこで、コイルばねの第一端部側の内径を大きくすることで、内円筒部の径方向寸法を大きくすることが可能となり、内円筒部の剛性を確保することができる。
【００１３】
また、前記軸体の軸方向他方側と前記回転体の軸方向他方側との間に軸受が介在しており、前記軸受と前記コイルばねの前記第二端部との間に、前記軸体とは別体である環状部材が介在し、当該環状部材に前記第二端部が接触することで当該コイルばねの軸方向他方側への移動を阻止しているのが好ましい。この構成によれば、前記軸受（第二の軸受）によって軸体と回転体とを軸方向他方側において相対回転可能に支持する構成が得られる。また、環状部材が軸体と別体であることから、例えばコイルばねに応じて、環状部材の材質を変更したり、コーティング層が設けた環状部材を採用したりすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軸体及び回転体に対するコイルばねの回り止めの機能を損なうことなく、コイルばねの組み付けが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のクラッチ装置の一例を示す断面図である。
【図２】クラッチ装置の軸方向一方側（図１において左側）を拡大して示す断面図である。
【図３】コイルばねの第一端部、及び第一端部が取り付けられた状態にある第一座部を示す斜視図である。
【図４】第一座部の正面図である。
【図５】クラッチ装置の軸方向他方側（図１において右側）を拡大して示す断面図である。
【図６】クラッチ装置の組み立て途中を示す説明図である。
【図７】従来のクラッチ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔クラッチ装置の全体構成〕
図１は、本発明のクラッチ装置の一例を示す断面図である。図１に示すクラッチ装置７は、図外のオルタネータの回転軸に取り付けられるものである。クラッチ装置７は、軸体１０と、回転体２０と、コイルばね３０とを備えている。
【００１７】
軸体１０は筒形の部材であり、その内周側において図外のオルタネータが有する回転軸と連結される。回転体２０は、筒形の部材であり、軸体１０の径方向外側に設けられている。軸体１０と回転体２０とは同心状に配置されており、この配置とするために、軸体１０と回転体２０との間に第一の軸受と第二の軸受とが介在している。本実施形態では、前記第一の軸受は滑り軸受５０であり、前記第二の軸受は転がり軸受４０である。
【００１８】
コイルばね３０は、軸体１０と回転体２０との間に設けられており、これら軸体１０及び回転体２０と同心状に設けられている。コイルばね３０の軸方向一方側（図１では左側）の端部（この端部を「第一端部３１」という。）が、回転体２０の一部（第一座部１９）に取り付けられており、コイルばね３０の軸方向他方側（図１では右側）の端部（この端部を「第二端部３２」という。）が、軸体１０の一部（第二座部１２）に取り付けられている。コイルばね３０が軸体１０と回転体２０との間に組み付けられた状態（組み付け完了状態）では、コイルばね３０は、軸方向に圧縮された状態となっている。コイルばね３０の巻き方向は、回転体２０の回転方向と一致している。
【００１９】
回転体２０は、軸方向一方側の第一筒部２０ａと、第一筒部２０ａよりも内径が小さい軸方向他方側の第二筒部２０ｂとを有している。第二筒部２０ｂの外周側に図外のベルトを掛けるプーリ部２９が設けられている。図２は、クラッチ装置７の軸方向一方側（図１において左側）を拡大して示す断面図である。第一筒部２０ａの内周に段付き部２１が設けられており、段付き部２１に環状の第一座部１９が取り付けられている。第一座部１９は、段付き部２１の内周面２１ａに締め代を有して嵌合することで回転体２０に固定されている。第一座部１９は、段付き部２１の軸方向一方側に向く環状面２１ｂに接触することで軸方向の位置決めがされる。このように、第一座部１９は回転体２０と別部材により構成されており、第一座部１９が回転体２０に締め代を有して嵌合することで、第一座部１９と回転体２０とは一体となっている。
【００２０】
第一座部１９は、径方向外側の外円筒部２２と、径方向内側の内円筒部２３と、これら外円筒部２２と内円筒部２３とを連結している環状部２４とを有している。外円筒部２２及び内円筒部２３は共に軸方向に短い円筒状であり、環状部２４は円環状である。外円筒部２２が内周面２１ａに締め代を有して嵌合している。第一座部１９は、軸方向に圧縮弾性変形しているコイルばね３０から軸方向力を受けるが、この軸方向力よりも、第一座部１９が回転体２０に嵌合することで生じている摩擦力（嵌合力）の方が大きく、第一座部１９は回転体２０から脱落しない。
【００２１】
図３は、コイルばね３０の第一端部３１、及び第一端部３１が取り付けられた状態にある第一座部１９を示す斜視図である。図４は、第一座部１９の正面図である。
第一座部１９について説明する。図２から図４に示すように、外円筒部２２は、コイルばね３０の第一端部３１の径方向外側に設けられており、内円筒部２３は、第一端部３１の径方向内側に設けられている。外円筒部２２、内円筒部２３、及び環状部２４により囲まれた領域に、周溝２５が形成されている。周溝２５に第一端部３１が嵌まることで、コイルばね３０は第一座部１９に取り付けられている。周溝２５の一部に、直線状の凹溝部２７が設けられている（図４参照）。周溝２５について更に説明すると、周溝２５は、直線状の凹溝部２７の他に、円弧状の凹溝部２６を有している。以下において、円弧状の凹溝部２６を「円弧凹溝部２６」と呼び、直線状の凹溝部２７を「直線凹溝部２７」と呼ぶ。円弧凹溝部２６と直線凹溝部２７とは連続している。
【００２２】
コイルばね３０の第一端部３１について説明する。図３に示すように、第一端部３１は、第二端部３２側（図１参照）から続いている螺旋状の螺旋部３３と、この螺旋部３３から直線状に延びている直線部３４とを有している。直線部３４は、螺旋部３３の中心線Ｃ１の接線方向に向かって直線状に延びている。螺旋部３３は巻数を１としている。螺旋部３３（の大半）が、前記円弧凹溝部２６に収容されている。円弧凹溝部２６は、螺旋部３３を径方向外側及び径方向内側それぞれに隙間ｅ３,ｅ４（図３参照）を有して収容している。直線部３４が、前記直線凹溝部２７に収容されている。直線凹溝部２７は、直線部３４を径方向外側及び径方向内側それぞれに隙間ｅ１,ｅ２（図２及び図３参照）を有して収容している。
【００２３】
図３において、コイルばね３０に捻り力が作用していない状態では、直線凹溝部２７の径方向外側面２２ａと直線部３４の径方向外側面３４ａとの間に形成されている前記隙間ｅ１、及び、直線凹溝部２７の径方向内側面２３ａと直線部３４の径方向内側面３４ｂとの間に形成されている前記隙間ｅ２は、直線部３４（直線凹溝部２７）の長手方向に沿って、一定となることができる。しかし、コイルばね３０が捻られると、これら隙間ｅ１,ｅ２は変化する。つまり、コイルばね３０が捻られると、直線凹溝部２７の径方向外側面２２ａと直線部３４の径方向外側面３４ａとは接触し、直線凹溝部２７の径方向内側面２３ａと直線部３４の径方向内側面３４ｂとは接触する。
【００２４】
コイルばね３０が有する第一端部３１の直線部３４及び螺旋部３３の軸方向一方側の側面は、第一座部１９の環状部２４の側面に接触する（直線部３４について、図２参照）。図３及び図４に示すように、第一座部１９の外円筒部２２には、直線部３４の先端３５との干渉を避けるために、切欠き部２８が設けられている。
【００２５】
以上のように、第一座部１９が有する外円筒部２２、内円筒部２３、及び環状部２４により囲まれた領域が、周溝２５となっており、この周溝２５の一部に、直線凹溝部２７が設けられている。直線凹溝部２７は、径方向について隙間嵌めの状態で、コイルばね３０が有する第一端部３１の直線部３４を収容している。このように直線部３４が直線凹溝部２７に収容されていることで、コイルばね３０が捻られると、直線部３４は直線凹溝部２７の径方向に向く面、つまり、直線凹溝部２７の径方向外側面２２ａ及び径方向内側面２３ａに接触する。これにより、コイルばね３０の第一端部３１と回転体２０との回転止めが成される。つまり、第一端部３１は、回転体２０の第一座部１９との間で相対回転が不能となる。
【００２６】
図１に示すように、コイルばね３０の素線断面形状は一定であるが、コイルばね３０の内径について、第一端部３１側が第二端部３２側よりも大きくなっている。コイルばね３０のうち、第一端部３１を含み第一座部１９の内円筒部２３の径方向外側に位置する部分３６（図２参照）が、その他の第二端部３２側の部分よりも、内径が大きくなっている。
【００２７】
図１において、軸体１０は、軸方向に長い軸本体部１１と、この軸本体部１１の途中部に設けられている第二座部１２とを有している。本実施形態では、軸本体部１１と第二座部１２とは一体であり（同一部材から構成されており）、第二座部１２は軸本体部１１から径方向外側に突出している。第二座部１２の外周面１３は、クラッチ装置７の中心軸Ｃ０を中心とする円筒面により構成されている。軸体１０は、軸方向他方側に、中心軸Ｃ０を中心とする円筒面１４を有し、この円筒面１４に転がり軸受４０の内輪４１が締め代を有して嵌合して取り付けられている。
【００２８】
図５は、クラッチ装置７の軸方向他方側（図１において右側）を拡大して示す断面図である。転がり軸受４０（内輪４１）と第二座部１２との間に環状部材１５が介在している。環状部材１５は、金属製の円環状の部材からなる。環状部材１５は転がり軸受４０と第二座部１２との間に挟まれた状態となり、内輪４１が円筒面１４に固定されることで、環状部材１５は軸方向に移動不能となる。環状部材１５は、第二座部１２よりも外径が大きく、外周面１３よりも径方向外側に突出している。
【００２９】
第二座部１２の外周面１３の外径Ｄ１は、コイルばね３０の第二端部３２の内径Ｄ２よりも僅かに大きく（Ｄ１＞Ｄ２）、これにより、第二端部３２は、第二座部１２（外周面１３）に対して締まり嵌めの状態となって、第二座部１２に取り付けられている。つまり、第二端部３２は、第二座部１２に締め代を有して嵌合しており、軸体１０（第二座部１２）に固定された状態となる。第二端部３２の外径Ｄ３は、回転体２０の第二筒部２０ｂの内径Ｄ４よりも充分に小さく（Ｄ３＜Ｄ４）、第二端部３２と第二筒部２０ｂとの間には筒状の空間が設けられている。このため、コイルばね３０の第二端部３２側は、拡径方向に弾性変形することが可能となっており、また、このように弾性変形しても第二筒部２０ｂには非接触となる。なお、コイルばね３０は（図１参照）、第一端部３１側を除く他の部分（第二端部３２側を含む。）では、弾性変形して拡径しても、回転体２０に非接触である。以上より、コイルばね３０の第二端部３２は、軸体１０の外周側に設けられている第二座部１２の外周面１３に締まり嵌めの状態で、かつ拡径方向に弾性変形可能として取り付けられている。
【００３０】
コイルばね３０の第二端部３２は、環状部材１５の側面に接触可能である。コイルばね３０は軸方向に圧縮した状態で取り付けられていることから、第二端部３２が環状部材１５に接触することで、コイルばね３０の軸方向の弾性力を環状部材１５が受け、また、環状部材１５はコイルばね３０の軸方向他方側への移動を阻止している。
【００３１】
図５において、転がり軸受４０は、回転体２０と軸体１０との間に設けられており、回転体２０と軸体１０との相対回転を自在としている。転がり軸受４０は、回転体２０に固定されている外輪４２、軸体１０に固定されている内輪４１、これら外輪４２と内輪４１との間に介在している複数の転動体、これら転動体を保持している環状の保持器４４、及びシール４５を備えている。前記転動体は玉４３であり、本実施形態の転がり軸受４０は深溝玉軸受である。転がり軸受４０は、回転体２０と軸体１０との間に作用する径方向の荷重を支持可能であると共に、回転体２０と軸体１０との間に作用する軸方向の荷重も支持可能である。
【００３２】
前記のとおり、コイルばね３０は軸方向に圧縮された状態となって回転体２０（第一座部１９）と軸体１０（第二座部１２）との間に設けられていることから、このコイルばね３０によって軸体１０と回転体２０との間に軸方向の荷重が作用している。そこで、この軸方向の荷重は転がり軸受４０によって支持されている。この構成により、軸体１０と回転体２０とがガタつくのを防ぐことができる。コイルばね３０は、第一座部１９と第二座部１２との間において、軸方向長さが一定となるように拘束されていることから、回転体２０と軸体１０との間に生じるトルクによって、コイルばね３０は巻き方向に捻られると縮径方向に弾性変形し、また、巻き方向と反対方向に捻られると拡径方向に弾性変形する。
【００３３】
図２において、滑り軸受５０は、回転体２０と軸体１０との間に設けられており、回転体２０と軸体１０との相対回転を自在としている。本実施形態の滑り軸受５０は、第一座部１９の内円筒部２３の径方向内側に設けられている環状のブッシュにより構成されている。滑り軸受５０は、軸方向他方側において、回転体２０と軸体１０との間の径方向の荷重を支持可能である。
【００３４】
〔クラッチ装置７の機能〕
前記構成を備えているクラッチ装置７の機能について説明する。回転体２０が一定速度で一方向に回転している場合、この回転体２０のトルクはコイルばね３０を介して軸体１０に伝えられ、軸体１０も回転体２０と同じ速度で同じ方向に回転する（この状態を「定常回転状態」という。）。この定常回転状態では、コイルばね３０は前記トルクに応じた捻り量で捻られており、非回転状態と比較して僅かに弾性変形し縮径している。この際、コイルばね３０の第二端部３２と軸体１０の第二座部１２とは締め代を有して嵌合しており、第二端部３２が第二座部１２を締め付ける力によってこれら第二端部３２と第二座部１２との間には周方向の滑りが生じず、これらは一体回転する。
【００３５】
定常回転状態から、回転体２０が加速された場合、回転体２０は軸体１０に対して一方向（回転方向）に更に回転しようとする。このような加速側に回転変動が生じると（これを「加速回転状態」という。）、加速により増加したトルクに応じた捻り量でコイルばね３０は更に捻られ、定常回転状態と比較して僅かに弾性変形し更に縮径する。このため、第二端部３２が第二座部１２を締め付ける力によってこれら第二端部３２と第二座部１２との間には周方向の滑りが生じず、これらは一体回転を継続する。このようにコイルばね３０が縮径すると締め付け力の増大によって第二端部３２と第二座部１２との間の摩擦力（面圧）が大きくなり、第二端部３２と第二座部１２とが相対回転不能な状態（つまり、ロック状態）となる。そして、回転体２０が加速されることによる回転変動は、コイルばね３０が弾性変形することによって吸収される。これにより、プーリ部２９に掛けられている図外のベルトをスリップさせたり、このベルトへ過大な負荷をかけたりするのを防ぐことが可能となる。以上のようにして、加速側の回転変動がコイルばね３０によって吸収される。
【００３６】
定常回転状態（又は加速回転状態）から、回転体２０が減速された場合、回転体２０は軸体１０に対して他方向に回転しようとする。このような減速側に回転変動が生じると（これを「減速回転状態」という。）、コイルばね３０は加速回転状態の場合と反対方向（つまり、巻き方向と反対の方向）に捻られ、定常回転状態と比較して弾性変形し拡径する。すると、第二端部３２においても拡径することから、第二座部１２との間における締め代が小さくなり、第二端部３２による第二座部１２への締め付け力が（定常回転状態よりも）小さくなって、第二端部３２と第二座部１２との間において周方向の滑りが生じる。このようにコイルばね３０が拡径すると前記締め付け力の減少によって第二端部３２と第二座部１２との間の摩擦力（面圧）が小さくなり、コイルばね３０と一体である回転体２０と軸体１０とは相対回転可能な状態（つまり、ロック解除状態）となる。つまり、回転体２０は軸体１０に対して空転することができる。このように、回転体２０は、減速すると軸体１０に対して空転することができるので、減速に起因する回転変動によってプーリ部２９に掛けられている図外のベルトがスリップしたり、このベルトへ過大な負荷が作用したりするのを防ぐことが可能となる。以上のようにして、減速側の回転変動についてもコイルばね３０によって解消される。
【００３７】
以上のように、軸体１０に対して回転体２０が一方向（コイルばね３０の巻き方向）に回転するとコイルばね３０が捻られて弾性的に縮径し、第二端部３２と第二座部１２との間の締め代が大きくなり、第二端部３２が第二座部１２を巻き締める。これに対して、軸体１０に対して回転体２０が他方向に回転するとコイルばね３０が捻られて弾性的に拡径し、第二端部３２と第二座部１２との間の締め代が小さくなって、第二端部３２と第二座部１２との間の滑りが許容される。つまり、軸体１０に対して回転体２０が一方向に回転すると、これら軸体１０と回転体２０とをばね性を持たせて一体回転させることができ、軸体１０に対して回転体２０が他方向に回転すると、前記滑りにより軸体１０に対して回転体２０を空転させることができる。このため、係合子を有する一方向クラッチが無くても、本実施形態のクラッチ装置７はその機能（一方向クラッチの機能）を備えることができる。
【００３８】
〔本実施形態のクラッチ装置７について〕
図１に示すように、回転体２０は、軸方向一方側に、コイルばね３０の第一端部３１を取り付ける第一座部１９を有し、軸体１０は、軸方向他方側に、コイルばね３０の第二端部３２を締まり嵌めの状態で取り付ける第二座部１２を有している。第一端部３１は、第二端部３２側から続いている螺旋状の螺旋部３３（図３参照）と、この螺旋部３３からその中心線Ｃ１（図３参照）の接線方向に向かって直線状に延びている直線部３４とを有している。第一座部１９に直線凹溝部２７が設けられており、この直線凹溝部２７は、直線部３４を、径方向について隙間嵌めの状態で収容している。また、第一座部１９に設けられている螺旋凹溝部２６は、第一端部３１の螺旋部３３を、径方向について隙間嵌めの状態で収容している。
【００３９】
このように、直線凹溝部２７及び螺旋凹溝部２６に第一端部３１が、径方向について隙間嵌めの状態で収容されることから、クラッチ装置７の組み立ての際、コイルばね３０の第一端部３１と回転体２０（第一座部１９）との組み付けが、図７に示す従来の圧入（締まり嵌め）による場合と比較して、容易となる。そして、直線凹溝部２７に直線部３４が収容されていることで、コイルばね３０が捻られると、直線部３４は直線凹溝部２７の径方向に向く面（径方向外側面２２ａ及び径方向内側面２３ａ）に接触し、第一端部３１と回転体２０との回転止めが成される。これにより、軸体１０と回転体２０との間に回転変動が生じても、コイルばね３０が捻られることで、この回転変動を吸収することが可能となる。
【００４０】
図２において、第一座部１９と回転体２０とは一体であってもよいが、この場合、製造の際、先ず鍛造により成形し、次に所定形状に切削を行なう必要がある。第一座部１９の内径と、回転体２０の内径とは大きく異なることから、鍛造に手間を要し、また、切削量も多くなって製造工数が増加する。これに対して、本実施形態では、第一座部１９は回転体２０と別部材により構成されており、これらは締め代を有して嵌合することで一体となっている。このため、前記のような鍛造の手間を低減することができ、また、切削量も少なくて済む。
【００４１】
また、第一座部１９を回転体２０と別部材とすることにより、組み立ての面で利点がある。すなわち、図６は、クラッチ装置７の組み立て途中を示す説明図である。回転体２０の内周側に軸体１０を位置させる前に、軸体１０の第二座部１２にコイルばね３０の第二端部３２を締め代を有して嵌合させる。この嵌合の作業は容易である。そして、コイルばね３０と一体となっている軸体１０と、回転体２０とを組み合わせる。この際、転がり軸受４０を軸体１０と回転体２０との間に介在させる。これにより、図６に示す途中状態が得られる。そして、軸方向一方側から、第一座部１９をコイルばね３０の第一端部３１に接近させ、第一端部３１が有する直線部３４と、周溝２５が有する直線凹溝部２７とを周方向について位置合わせして、第一座部１９の周溝２５に第一端部３１を挿入する。この際、図３に示すように、第一端部３１が有する螺旋部３３及び直線部３４と、周溝２５が有する円弧凹溝部２６及び直線凹溝部２７との間には、径方向について隙間（ｅ１〜ｅ４）が設けられることから、周溝２５に第一端部３１を挿入する作業は容易である。そして、周溝２５に第一端部３１を収容した状態で、第一座部１９を回転体２０に嵌合させる。この嵌合の作業は容易である。
【００４２】
このように、第一座部１９を回転体２０と別部材とすることにより、回転体２０の製造及びクラッチ装置７の組み立ての面で有利となる。また、第一座部１９を回転体２０と別体としても、これら第一座部１９と回転体２０とを締め代を有して嵌合させて一体化するため、この一体化のための部品（例えば、ボルト）を増やさないで済む。なお、第一座部１９と回転体２０とを嵌合させる作業については、開かれた空間において行なうことができることから、その作業は容易である。
【００４３】
また、本実施形態では（図１参照）、コイルばね３０の第一端部３１側は第二端部３２側よりも内径が大きい。これは、第一座部１９の内円筒部２３の径方向寸法を可及的に大きくして、剛性を確保するためである。すなわち、軸体１０の軸方向一方側と、第一座部１９の内円筒部２３との間に、滑り軸受５０が介在しており、回転体２０のうち、滑り軸受５０が直接的に支持する部分は第一座部１９の内円筒部２３である。そこで、本実施形態のように、コイルばね３０の第一端部３１側の内径を大きくすれば、内円筒部２３の径方向寸法を大きくすることが可能となり、内円筒部２３の剛性を確保することが可能となる。
【００４４】
また、転がり軸受４０とコイルばね３０の第二端部３２との間に、環状部材１５が介在しており、第二端部３２が環状部材１５に接触することで、コイルばね３０の軸方向他方側への移動を阻止している。環状部材１５は軸体１０と一体であってもよいが、本実施形態では、環状部材１５は軸体１０と別体である。このため、例えばコイルばね３０に応じて、環状部材１５の材質を変更したり、コーティング層が設けた環状部材１５を採用したり、環状部材１５の変更が容易となる。
【００４５】
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明のクラッチ装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
例えば、前記実施形態では、転がり軸受４０を玉軸受として説明したが、転動体をころとしたころ軸受としてもよい。
本発明のクラッチ装置をオルタネータに設けた場合を説明したが、その他の機器に適用することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
７：クラッチ装置        １０：軸体        １２：第二座部
１３：外周面            １５：環状部材    １９：第一座部
２０：回転体            ２２：外円筒部    ２３：内円筒部
２４：環状部            ２７：直線凹溝部（直線状の凹溝部）
３０：コイルばね        ３１：第一端部    ３２：第二端部
３３：螺旋部            ３４：直線部      ４０：転がり軸受（軸受）
５０：滑り軸受（軸受）  Ｃ１：中心線
【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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