(57)【要約】【課題】係合時の微小すべりが抑制され、摩擦係数を維持することができ、安定したクラッチ動作となる一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供する。【解決手段】一方向クラッチ１３は、外周面にカム面２１ａを有するクラッチ内輪２１と、内周面に円筒面２０ａを有するクラッチ外輪２０と、カム面２１ａ及び円筒面２０ａ間に配置される複数のローラ２２と、クラッチ外輪２０とクラッチ内輪２１のいずれかに案内され、ローラ２２を保持する保持器２３と、保持器２３に保持され、ローラ２２をロック方向に付勢するばね２４と、を備える。クラッチ内輪２１のカム面２１ａ、クラッチ外輪２０の円筒面２０ａ、及びローラ２２の転送面の少なくとも一つの表面には、異なる方向に伸びる２種の研磨目３０Ａ，３０Ｂが形成されており、研磨目３０Ａ，３０Ｂは全体として格子形状をなしている。【選択図】図２
2008116001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道面を有するクラッチ内輪と、内周面に外輪軌道面を有するクラッチ外輪と、前記内輪及び外輪軌道面間に配置される複数の係合子と、前記クラッチ外輪と前記クラッチ内輪のいずれかに案内され、該係合子を保持する保持器と、前記保持器に保持され、前記係合子をロック方向に付勢する弾性部材と、を備える一方向クラッチであって、
前記クラッチ内輪の内輪軌道面、前記クラッチ外輪の外輪軌道面、及び前記係合子の転送面の少なくとも一つの表面には、異なる方向に伸びる２種の研磨目が形成されており、該研磨目は全体として格子形状をなしていることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の一方向クラッチを備えることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関するものであり、特に、エンジンのクランク軸の動力によって駆動されるオルタネータ等の補機類の入力軸や、逆に、エンジンのクランク軸に動力を与えるスタータモータの出力軸に使用される一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オルタネータ等、自動車補機の回転軸の端部には従動プーリが固定されており、エンジンのクランク軸の端部に固定されたクランクプーリとの間に無端ベルトが掛け渡され、補機を駆動するために利用されている。また、従動プーリとしては、無端ベルトの走行速度が一定もしくは上昇傾向にある場合に、無端ベルトから回転軸への動力の伝達を自在とし、無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合に、従動プーリと回転軸との相対回転を自在とするよう、一方向クラッチを内蔵したプーリ装置が知られている。このようなプーリ装置に組み込まれる一方向クラッチとしては、種々のものが考案されている。
【０００３】
一方向クラッチは、クラッチ内輪とクラッチ外輪の両軌道面のいずれかにカム面を形成することでクラッチ空間を構成し、この空間内に配置される係合子が両軌道面と係脱することで動力の伝達を自在としている。また、係合子は、保持器に固定されたばねによって、ロック方向に付勢される。
【０００４】
この種の一方向クラッチでは、ローラや一対のサポート軸受の摩耗や焼き付きを防止するため、表面粗さを変更することが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、従来のころ軸受では、ころと外輪との滑りを抑制するため、外輪に格子状の研磨目を形成することが考案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００１−２００８６３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５７０２１号公報
【特許文献３】特開２００６−９９９３号公報
【特許文献４】特開２００５−２２６６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の一方向クラッチでは、係合時のローラと軌道面等との微小すべりにより、グリースの劣化や軌道面等の表面粗さが小さくなることにより、摩擦係数が変化するという問題があった。そして、軸方向でローラの動きがアンバランスとなり、ローラと軌道面との間でスキューが生じると、ロック不具合ひいてはクラッチ動作の不安定の原因となる。
【０００６】
ローラと軌道面との間の微小滑りは、ローラの軸方向での摩擦力の不均一性が存在し、ローラの転がり運動が不安定となるためである。この摩擦力の不均一性が生じる原因は、以下の通りである。即ち、通常の一方向クラッチにおいては、軌道輪に対する熱処理後の研磨加工は、ローラの進行方向（一方向クラッチの回転時にローラが回転しながら進む方向）に平行な方向に沿って施されるが、ローラの軸方向に見た場合には、研磨によって生じる粗さの山と谷はそれぞれ別の砥石で形成されるため、ローラの軸方向に粗さのばらつきが生じてしまう。そして、ローラの軸方向に見た場合の粗さのばらつきが、ローラの軸方向での摩擦力の不均一性を生じさせる。
【０００７】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、係合時の微小すべりが抑制されて、摩擦係数を維持することができ、安定したクラッチ動作となる一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  外周面に内輪軌道面を有するクラッチ内輪と、内周面に外輪軌道面を有するクラッチ外輪と、前記内輪及び外輪軌道面間に配置される複数の係合子と、前記クラッチ外輪と前記クラッチ内輪のいずれかに案内され、該係合子を保持する保持器と、前記保持器に保持され、前記係合子をロック方向に付勢する弾性部材と、を備える一方向クラッチであって、
前記クラッチ内輪の内輪軌道面、前記クラッチ外輪の外輪軌道面、及び前記係合子の転送面の少なくとも一つの表面には、異なる方向に伸びる２種の研磨目が形成されており、該研磨目は全体として格子形状をなしていることを特徴とする一方向クラッチ。
（２）  （１）に記載の一方向クラッチを備えることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型プーリ装置によれば、クラッチ内輪の内輪軌道面、クラッチ外輪の外輪軌道面、及び係合子の転送面の少なくとも一つの表面には、異なる方向に伸びる２種の研磨目が形成されており、研磨目は全体として格子形状をなしているので、係合時の微小すべりが抑制されて、摩擦係数を維持することができ、安定したクラッチ動作となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の自動車補機用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を説明するための縦断面図である。一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、オルタネータ等の自動車補機とエンジンのクランク軸の端部に固定されたクランクプーリとの間で動力を伝達する。図１に示されるように、プーリ装置１０は、不図示の自動車補機の軸が内嵌されるスリーブ１１を有する。スリーブ１１の周囲には、外周面にベルト溝１２ａが形成されたプーリ１２がスリーブ１１と同心に配置されている。また、スリーブ１１の外周面とプーリ１２の内周面との間で、この間に形成される環状空間の軸方向中間部には、一方向クラッチ１３が配置されており、上記環状空間の軸方向両端部、即ち、一方向クラッチ１３の軸方向両側には、例えば、深溝玉軸受等の玉軸受である一対のサポート軸受１４が配設されている。なお、ベルト溝１２ａの形状は、Ｖ溝、ポリＶ溝、歯型溝等の任意の形状に設計可能である。
【００１２】
一方向クラッチ１３は、プーリ１２がスリーブ１１に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみプーリ１２からスリーブ１１への回転力を伝達する。また、一対のサポート軸受１４は、プーリ１２に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリーブ１１とプーリ１２との相対回転を可能とする。
【００１３】
各サポート軸受１４は、スリーブ１１の外周面に外嵌される軸受内輪１５と、プーリ１２の内周面に内嵌される軸受外輪１６と、軸受内輪１５と軸受外輪１６の両軌道面間に配置された転動体である複数の玉１７と、玉１７を転動自在に保持する軸受保持器１８と、外部からの異物の浸入や内部からのグリース等の潤滑剤の漏洩を防止するシール部材１９を有している。
【００１４】
図１及び図２に示すように、一方向クラッチ１３は、プーリ１２の内周面に圧入固定されるクラッチ外輪２０と、スリーブ１１の大径部の外周面に圧入固定されるクラッチ内輪２１と、クラッチ外輪２０とクラッチ内輪２１との間に回動自在に配設された係合子である複数のローラ２２とを備えている。クラッチ内輪２１の外周面は、ローラ２２が転接する内輪軌道面である複数の凹状のランプ面２１ａが円周方向に所定の間隔で設けられたカム面を形成する。ローラ２２は、各ランプ面２１ａとクラッチ外輪２０の内周面に形成された外輪軌道面である円筒面２０ａとから構成されるクラッチ空間に回転自在に保持されている。
【００１５】
また、一方向クラッチ１３は、クラッチ内輪２１に固定され、各ローラ２２を個別に保持する複数のポケットを有する保持器２３と、各ローラ２２をクラッチ内輪２１の外周面及びクラッチ外輪２０の内周面に対して係合する方向に弾性的に押圧する弾性部材であるばね２４（図２参照）とを備えている。
【００１６】
上記のように構成される一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０では、プーリ１２の回転角速度が、例えば自動車補機の回転軸の回転角速度より速い場合には、一方向クラッチ１３のローラ２２がくさび作用によってクラッチ内輪２１のランプ面２１ａとクラッチ外輪２０の円筒面２０ａとの間に噛み込まれて、プーリ１２とスリーブ１１とが相対回転不能(ロック状態)となり、エンジンの回転力が自動車補機の回転軸に伝達される。一方、プーリ１２の回転角速度が自動車補機の回転角速度より遅い場合には、ローラ２２の噛み込みが解除されて、プーリ１２とスリーブ１１との相対回転が自在(オーバーラン状態)となる。
【００１７】
ここで、本実施形態のクラッチ外輪２０の円筒面２０ａには、図３に示すように、異なる方向に伸びる２種の研磨目３０Ａ，３０Ｂが研磨加工によって形成され、これら研磨目３０Ａ，３０Ｂが全体として格子形状をなす、所謂、あやめ加工が施されている。これら研磨目３０Ａ，３０Ｂとローラ２２の進行方向Ｆ（ローラ２２が回転しながら軌道面２０ａ上を進む方向）とのなす角度θＡ，θＢは、ローラ２２の軸方向にある程度沿うように研磨加工を行なって摩擦係数のばらつきを抑制するように、それぞれ５０°以上８０°以下に設定される。また、これら角度θＡ，θＢは、方向は異なるがその絶対値は同一である。研磨目３０Ａ，３０Ｂとローラ２２の進行方向Ｆとのなす角度θＡ，θＢが５０°未満であると、摩擦係数のばらつきが大きくなってしまい、また８０°を越えるとその効果は飽和する。
【００１８】
なお、あやめ加工は、クラッチ内輪２１のランプ面２１ａ、クラッチ外輪２０の円筒面２０ａ、及びローラ２２の転送面の少なくとも一つの表面に施されてもよく、これらすべての表面に施されてもよいが、この場合には加工コストが嵩む。
【００１９】
特に、クラッチ外輪２０とローラ２２との間では滑りが生じやすいため、上述した様に、クラッチ外輪２０の円筒面２０ａにあやめ加工が施されることが好ましい。また、あやめ加工はローラ２２の転送面に形成されてもよいが、ローラ２２と接触するばね２４の損傷やローラ２２への加工コストや作業の煩雑さから、クラッチ外輪２０の円筒面２０ａやクラッチ内輪２１のカム面に形成される方が好ましい。さらに、クラッチ内輪２１のカム面にあやめ加工を施す場合には、ランプ面２１ａのみに円周方向に不連続に行なわれる。
【００２０】
以上、上記の様に構成される一方向クラッチ１３及び一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０によれば、クラッチ内輪２１のランプ面２１ａ、クラッチ外輪２０の円筒面２０ａ、及びローラ２２の転送面の少なくとも一つの表面に、異なる方向に伸びる２種の研磨目が形成され、研磨目が全体として格子形状をなしているので、ローラ２２の軸方向における摩擦力の不均一性が低減され、係合時の微小すべりを抑制し、摩擦係数を維持することができ、安定したクラッチ動作を行なうことができる。
【００２１】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【００２２】
また、本発明の一方向クラッチは、スリーブとプーリとの間で回転力を伝達するものであればよく、本実施形態のように、プーリがスリーブに対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、回転力を伝達する一方向クラッチでもよいし、クラッチ内輪の外周面を円筒面と、クラッチ外輪の内周面を複数のランプ面を有するカム面とし、スリーブがプーリに対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、回転力を伝達する一方向クラッチでもよい。この場合も、上記効果を鑑みてクラッチ内輪の内輪軌道面、クラッチ外輪の外輪軌道面、及び係合子の転送面の少なくとも一つの表面にあやめ加工が施されればよい。
【００２３】
また、本発明の一方向クラッチは、本実施形態のようなローラクラッチであってもよく、カムクラッチやスプラグクラッチであってもよい。また、一方向クラッチの外輪或いは内輪は、本実施形態のようにプーリ或いはスリーブと別体であってもよく、プーリ或いはスリーブと一体、即ち、プーリの内周面或いはスリーブの外周面によって構成されてもよい。
【００２４】
さらに、本発明の一対のサポート軸受は、深溝玉軸受以外の形式であってもよく、ころ軸受や、玉軸受ところ軸受の組合せであってもよい。また、サポート軸受の内輪或いは外輪も、プーリ或いはスリーブと一体、即ち、プーリの内周面或いはスリーブの外周面によって構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。
【図２】図１の一方向クラッチの断面図である。
【図３】クラッチ外輪の軌道面の状態を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
１１  スリーブ
１２  プーリ
１３  一方向クラッチ
１４  サポート軸受
２０  クラッチ外輪
２１  クラッチ内輪
２２  ローラ（係合子）
２３  保持器
２４  ばね（弾性部材）
３０Ａ，３０Ｂ  研磨目
【図１】
2008116001.tif 000003
【図２】
2008116001.tif 000004
【図３】
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