(57)【要約】【課題】クラッチばねの端末が破損しにくく、耐久性に優れたスプリングクラッチを提供する。【解決手段】筒状のプーリ１と、そのプーリ１内に同軸に設けられたプーリハブ２と、プーリハブ２とプーリ１の間に同軸に組み込まれたコイル状のクラッチばね３とを有し、プーリ１をプーリハブ２の外周に設けた転がり軸受４で回転可能に支持し、クラッチばね３の端末をプーリハブ２に対して回り止めし、クラッチばね３の外周をプーリ１の内周に弾性接触させ、そのクラッチばね３をねじり変形によって拡径させる方向のトルクのみをプーリ１とプーリハブ２の間で伝達するスプリングクラッチにおいて、クラッチばね３の端末を周方向に連続する形状とし、その端末をプーリハブ２に対して回り止めされたストッパ１０に弾性部材１４を介して接着し、その弾性部材１４で、クラッチばね３とストッパ１０の間で伝達する衝撃トルクを緩衝する。【選択図】図１
2008038992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジング（１）と、そのハウジング（１）内に同軸に設けられた支軸（２）と、その支軸（２）と前記ハウジング（１）の間に同軸に組み込まれたコイル状のクラッチばね（３）とを有し、前記ハウジング（１）を前記支軸（２）の外周に設けた軸受（４）で回転可能に支持し、前記クラッチばね（３）の端末を前記支軸（２）に対して回り止めし、そのクラッチばね（３）の外周を前記ハウジング（１）の内周に弾性接触させ、そのクラッチばね（３）をねじり変形によって拡径させる方向のトルクのみを前記ハウジング（１）と前記支軸（２）の間で伝達するスプリングクラッチにおいて、前記クラッチばね（３）の端末を周方向に連続する形状とし、その端末を前記支軸（２）に対して回り止めされたストッパ（１０）に弾性部材（１４）を介して接着し、その弾性部材（１４）で、前記クラッチばね（３）と前記ストッパ（１０）の間で伝達する衝撃トルクを緩衝するようにしたことを特徴とするスプリングクラッチ。
【請求項２】
前記ストッパ（１０）に、前記クラッチばね（３）の端末の端面（１５）に対して隙間（Δ）をあけて対向する壁部（１６）を形成した請求項１に記載のスプリングクラッチ。
【請求項３】
前記弾性部材（１４）がゴムからなる請求項１または２に記載のスプリングクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一方の回転方向のトルクのみを伝達するスプリングクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機、たとえばカーエアコンやオルタネータなどは、回転軸がエンジンのクランクシャフトにベルトで連結されており、そのベルトを介してエンジンで駆動される。このようにエンジンで駆動される補機の回転軸は、エンジンが減速したときでも慣性により同じ速度で回転を続けようとする。そのため、エンジンが急激に減速すると、補機の回転軸に取り付けられたプーリとベルトの間にスリップが生じ、ベルトが摩耗する。
【０００３】
このベルトの摩耗を防止するために、一方の回転方向のトルクのみを伝達する一方向クラッチを補機の回転軸のプーリに組み込み、エンジンが補機を駆動する方向のトルクのみをベルトから回転軸に伝達し、反対方向のトルクの伝達を遮断するようにすることが多い。このようにすると、エンジンを減速させたときに補機の慣性力がベルトに伝わらず、プーリとベルトの間にスリップが生じにくい。
【０００４】
このような一方向クラッチとして、筒状のハウジングと、そのハウジング内に同軸に設けられた支軸と、その支軸とハウジングの間に同軸に組み込まれたコイル状のクラッチばねとを有し、ハウジングを支軸の外周に設けた軸受で回転可能に支持し、クラッチばねの端末を支軸に対して回り止めし、そのクラッチばねの外周をハウジングの内周に弾性接触させたスプリングクラッチが知られている（特許文献１）。
【０００５】
このスプリングクラッチは、クラッチばねをねじり変形によって拡径させる方向にハウジングと支軸を相対回転させると、クラッチばねの外周がハウジングの内周に密着し、クラッチばねを介してハウジングと支軸の間でトルクが伝達される。また、クラッチばねをねじり変形によって縮径させる方向にハウジングと支軸を相対回転させると、クラッチばねの外周とハウジングの内周の間に滑りを生じて、ハウジングと支軸の間でのトルク伝達が遮断される。
【特許文献１】特開２００３−３２２１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この従来のスプリングクラッチは、クラッチばねの端末を内径側に折り曲げ、その折り曲げた部分を支軸に係止させて回り止めしている。そのため、トルクを遮断する状態からトルクを伝達する状態に切り替わったときなど、クラッチばねと支軸の間で衝撃トルクが伝達されるときに、クラッチばねの端末の折り曲げた部分に応力集中を生じ、クラッチばねの端末が破損しやすかった。
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、クラッチばねの端末が破損しにくく、耐久性に優れたスプリングクラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、前記クラッチばねの端末を周方向に連続する形状とし、その端末を前記支軸に対して回り止めされたストッパに弾性部材を介して接着し、その弾性部材で、前記クラッチばねと前記ストッパの間で伝達する衝撃トルクを緩衝するようにした。
【０００９】
このスプリングクラッチは、前記ストッパに、前記クラッチばねの端末の端面に対して隙間をあけて対向する壁部を形成すると好ましい。また、前記弾性部材は、たとえばゴムで形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のスプリングクラッチは、支軸に対して回り止めするクラッチばねの端末を、周方向に連続する形状としたので、クラッチばねの端末を内径側に折り曲げた形状とした場合よりも、クラッチばねの端末に応力集中を生じにくく、クラッチばねの端末が破損しにくい。また、クラッチばねとストッパの間で伝達される衝撃トルクを、弾性部材が弾性変形することにより緩衝するので、クラッチばねの端末に過大な応力を生じにくい。
【００１１】
また、前記ストッパに、前記クラッチばねの端末の端面に対して隙間をあけて対向する壁部を形成したものは、弾性部材の変形量が大きくなったときに、クラッチばねの端末の端面がストッパの壁部に当接して直接トルクの伝達を行なうので、弾性部材に過大な負荷がかからず、耐久性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１、図２に、この発明の実施形態のスプリングクラッチを示す。このスプリングクラッチは、筒状のプーリ１と、プーリ１内に同軸に設けられたプーリハブ２と、プーリハブ２とプーリ１の間に同軸に組み込まれたコイル状のクラッチばね３とを有する。
【００１３】
プーリ１は、図１に示すように、プーリハブ２の外周に設けられた転がり軸受４で回転可能に支持されている。プーリ１の外周には周方向に連続する突条５が形成されており、この突条５で、プーリ１の外周に巻き掛けられるベルト（図示せず）を案内する。
【００１４】
プーリハブ２は筒状に形成され、自動車の補機（たとえばカーエアコンやオルタネータ、ウォータポンプなど）の回転軸（図示せず）を挿入して固定可能となっている。プーリハブ２の外周には、スリーブ６が嵌め合わされている。また、図２（ｂ）に示すように、プーリハブ２の外周に形成された突起７が、スリーブ６の端部に形成された切欠き８に嵌め込まれており、これによりスリーブ６がプーリハブ２に回り止めされている。
【００１５】
また、スリーブ６の端部には、図２（ｂ）に示すように凹部９が形成され、凹部９内にストッパ１０が収容されている。ストッパ１０は、凹部９の周方向内面９ａと突起７の側面とで周方向に位置決めされ、また、図１に示すように、プーリハブ２の外周に嵌め合わされたリング状部材１１の側面と、凹部９の軸方向内面９ｂとで軸方向に位置決めされている。
【００１６】
クラッチばね３は、変形していない自然状態で、プーリ１の内周に形成された円筒状のクラッチ面１２の内径よりも外径が大きくなるように形成されており、自然状態よりも縮径させてクラッチ面１２に弾性接触させた状態でプーリ１内に組み込まれている。
【００１７】
クラッチばね３の端末は、図２（ｂ）に示すように、半径方向に折り曲げずに周方向に連続した形状とされ、図３に示すように、クラッチばね３の端末の内径側の面１３が、弾性部材１４を介してストッパ１０に接着されている。弾性部材１４は、たとえば、ゴムで形成して加硫接着することができる。この場合、ゴムの材質としては、たとえば、アクリルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴムなどが挙げられる。
【００１８】
ストッパ１０には、図４に示すように、クラッチばね３の端末の端面１５に対して隙間Δをあけて周方向に対向する壁部１６が形成されている。また、図３に示すように、ストッパ１０に形成された突起１７が、クラッチばね３の端末の側面１８に形成された切欠き１９に挿入されている。
【００１９】
プーリ１の端部内周とプーリハブ２の端部外周の間には、図１に示すようにシール部材２０が組み込まれており、このシール部材２０と転がり軸受４に組み込まれたシール部材２１とで、プーリ１とプーリハブ２の間に封入されたグリースの漏れを防止している。
【００２０】
このスプリングクラッチの動作例を説明する。
【００２１】
プーリハブ２に対してプーリ１を回転させると、クラッチばね３はプーリ１のクラッチ面１２との摩擦によってねじり変形する。ここで、クラッチばね３をねじり変形によって拡径させる方向にプーリ１を回転させると、クラッチばね３の外周がプーリ１のクラッチ面１２に密着し、そのクラッチばね３を介してプーリ１とプーリハブ２の間でトルクが伝達され、プーリ１とプーリハブ２が一体に回転する。一方、クラッチばね３をねじり変形によって縮径させる方向にプーリ１を回転させると、クラッチばね３の外周とプーリ１のクラッチ面１２との間に滑りを生じて、プーリ１とプーリハブ２の間でのトルク伝達が遮断される。
【００２２】
このスプリングクラッチは、クラッチばね３の端末が、半径方向に折り曲げずに周方向に連続した形状をしているので、クラッチばね３の端末を内径側に折り曲げてプーリハブ２に対して回り止めした場合よりも、クラッチばね３の端末に応力集中を生じにくく、クラッチばね３の端末が破損しにくい。
【００２３】
また、トルクを遮断する状態からトルクを伝達する状態に切り替わったときに、クラッチばね３の端末とストッパ１０の間で衝撃トルクが伝達されるが、このとき、弾性部材１４が弾性変形して衝撃トルクを緩衝するので、クラッチばね３の端末に過大な応力が生じにくく、クラッチばね３の端末が破損しにくい。
【００２４】
また、トルクを遮断する状態からトルクを伝達する状態に切り替わって弾性部材１４の変形量が大きくなったときに、クラッチばね３の端末の端面１５がストッパ１０の壁部１６に当接して直接トルクの伝達を行なうので、弾性部材１４に過大な負荷がかからず、耐久性に優れる。
【００２５】
また、トルクを伝達する状態からトルクを遮断する状態に切り替わって弾性部材１４の変形量が大きくなったときにも、クラッチばね３の端末の切欠き１９の内面１９ａがストッパ１０の突起１７の側面１７ａに当接して、ストッパ１０に対するクラッチばね３の端末の周方向移動が規制されるので、弾性部材１４に過大な負荷がかからず、耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態のスプリングクラッチの断面図
【図２】（ａ）は、図１のスプリングクラッチのストッパ近傍を半径方向に見た図、（ｂ）は、図１のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿った断面図
【図３】図２に示すストッパ近傍の分解斜視図
【図４】図３に示すストッパとコイルばねの端末とを弾性部材を介して接着した状態を示す斜視図
【符号の説明】
【００２７】
１      プーリ
２      プーリハブ
３      クラッチばね
４      転がり軸受
１０    ストッパ
１４    弾性部材
１５    端面
１６    壁部
Δ      隙間
【図１】
2008038992.tif 000003
【図２】
2008038992.tif 000004
【図３】
2008038992.tif 000005
【図４】
2008038992.tif 000006