(57)【要約】【課題】捩りコイルバネの端面を簡単な構造によって軸体側で受け止めることができ、コスト低減に効果が大きいプーリユニットを提供する。【解決手段】軸体１０と、この軸体１０の外周に同心状に配設されるプーリ側外輪体２０との間に回転変動を吸収してトルク伝達可能な捩りコイルバネ８０が介在される。軸体１０は、金属材によって形成され、その一端部外周には軸体１０の外周面との間に環状凹部１６を隔てる有底筒状の筒軸部１５が形成される。環状凹部１６には、軸体１０の外周面と筒軸部１５の内周面との間に噛み込んで係合する内周係合面６２と外周係合面６１とを有するスプラグ６０が組み込まれる。捩りコイルバネ８０の端面８４がスプラグ６０に当接して受け止められる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、この軸体の外周に同心状に配設されるプーリ側外輪体との間に回転変動を吸収してトルク伝達可能な捩りコイルバネが介在されたプーリユニットであって、
前記軸体は、金属材によって形成され、その一端部外周には前記軸体の外周面との間に環状凹部を隔てる有底筒状の筒軸部が形成され、
前記環状凹部には、前記軸体の外周面と前記筒軸部の内周面との間に噛み込んで係合する内周係合面と外周係合面とをそれぞれ有するスプラグが組み込まれ、
前記捩りコイルバネの端面が前記スプラグに当接して受け止められることを特徴とするプーリユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のプーリユニットであって、
環状凹部の底面には、捩りコイルバネの端末巻回部を支承する螺旋状座面を有するバネ座部材が移動可能に設置されていることを特徴とするプーリユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸体と、この軸体の外周に同心状に配設されるプーリ側外輪体との間に回転変動を吸収してトルク伝達可能な捩りコイルバネが介在されたプーリユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプーリユニットにおいては、主としてエンジンの補機類（オルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウオーターポンプ、冷却ファン等）に用いられる。
従来、例えば、エンジンの補機類の一つであるオルタネータに採用されるプーリユニットは、エンジンのクランクシャフトのトルクが伝達される伝動ベルトが掛け渡されるプーリと、補機類としてのオルタネータのロータ（ロータ軸）に一体回転可能に連結される軸体とを備える。
また、この種のプーリユニットにおいて、図４と図５に示すように、プーリ１２０と軸体１１０との間に、プーリ１２０から軸体１１０へトルクを伝達させたり遮断させる一方向クラッチとしてのバネクラッチ１５１と、回転変動を吸収する捩りコイルバネ１８０とが介在された構造のものが知られている（特許文献１参照）。
すなわち、図４と図５に示すプーリユニットにおいては、摩擦力によってトルク伝達する摩擦層を外周面に有するバネクラッチ１５１がプーリ１２０の内周面に沿って配置され、このバネクラッチ１５１の一方の端末部１５４が、軸体１１０の外周面とプーリ１２０の内周面との間に回転可能に配置された環状の連結体１４０の外周面に連結され、他方の端末部１５５が自由端をなっている。
また、捩りコイルバネ１８０は、その両端末巻回部１８１、１８３の各端面１８２、１８４のうち、一方の端面１８２が環状の連結体１４０に形成された螺旋状座面１４３の端部の係合面（図示しない）に当接し、他方の端面１８４が軸体１１０の螺旋状座面１１７の端部の係合面１１８に当接して受け止められた状態で、プーリ１２０と軸体１１０とをトルク伝達可能に接続している。
また、軸体１１０は、金属材によって形成され、その一端部外周には、軸体１１０の外周面との間に環状凹部１１６を隔てて有底筒状の筒軸部１１５が形成される。そして、図５に示すように、筒軸部１１５の底面には、螺旋状座面１１７が形成され、その螺旋状座面１１７の上傾端に、筒軸部１１５の底面から直角に立ち上がる係合面１１８が形成されている。
【特許文献１】特表２００１−５２３３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、図４と図５に示す従来のプーリユニットにおいては、金属製の軸体１１０の一端部外周の大径部（筒軸部１１５）に対し、環状凹部１１６、螺旋状座面１１７及び係合面１１８を、切削加工（例えば、エンドミルを用いたフライス加工）によって形成しなければならなず、その加工に多くの手間や時間が必要となり、コスト高となっていた。
【０００４】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、捩りコイルバネの端面を簡単な構造によって軸体側で受け止めることができ、コスト低減に効果が大きいプーリユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係るプーリユニットは、軸体と、この軸体の外周に同心状に配設されるプーリ側外輪体との間に回転変動を吸収してトルク伝達可能な捩りコイルバネが介在されたプーリユニットであって、
前記軸体は、金属材によって形成され、その一端部外周には前記軸体の外周面との間に環状凹部を隔てる有底筒状の筒軸部が形成され、
前記環状凹部には、前記軸体の外周面と前記筒軸部の内周面との間に噛み込んで係合する内周係合面と外周係合面とをそれぞれ有するスプラグが組み込まれ、
前記捩りコイルバネの端面が前記スプラグに当接して受け止められることを特徴とする。
【０００６】
前記構成によると、軸体の外周面と筒軸部の内周面との間の所望とする位置に、スプラグの内周係合面と外周係合面とを係合させて噛み込ませることで、スプラグを容易に固定することができる。そして、捩りコイルバネの端面をスプラグに当接させることによって、捩りコイルバネの端面を良好に受け止めてトルク伝達することができる。
このようにして、軸体の外周面と筒軸部の内周面との間の所望とする位置にスプラグを噛み込ませる簡単な構造によって捩りコイルバネの端面を軸体側で受け止めることができ、コスト低減に効果が大きい。
【０００７】
この発明の請求項２に係るプーリユニットは、請求項１に記載のプーリユニットであって、
環状凹部の底面には、捩りコイルバネの端末巻回部を支承する螺旋状座面を有するバネ座部材が移動可能に設置されていることを特徴とする。
前記構成によると、環状凹部の底面に移動可能に設置されたバネ座部材の螺旋状座面によって捩りコイルバネの端末巻回部を安定よく支承することができる。
特に、捩りコイルバネの弾性変形（弾性的な拡径及び縮径）時において、その捩りコイルバネの端末巻回部の弾性変形に追従してバネ座部材が移動することで、捩りコイルバネの端末巻回部の弾性変形を阻害することを軽減することができる。この結果、捩りコイルバネは円滑に弾性変形するため、回動変動の吸収性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。
【実施例】
【０００９】
（実施例１）
この発明の実施例１を図１〜図３にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係るプーリユニットを示す側断面図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に基づく横断面図である。図３は捩りコイルバネ、軸体、スプラグ及びバネ座部材の関係を分離して示す斜視図である。
【００１０】
図１に示すように、この実施例１に係るプーリユニットは、車載用エンジンの補機類の一つであるオルタネータに使用される場合を例示するものであり、軸体１０、プーリ２０、連結体４０、捩りコイルバネ８０、転がり軸受３０及びすべり軸受３５を備える。
【００１１】
図１に示すように、軸体１０は、オルタネータのロータのロータ軸（図示しない）の先端部軸回りに沿って筒軸状に形成されている。そして、軸体１０の内孔の両端部のうち、一方の端部内周面には、ロータ軸の先端側に形成された雄ねじ部に締め付けられる雌ねじ１２が形成され、他方の端部内周面には、締付工具が嵌合可能な締付部１３が形成されている。
また、軸体１０は、金属材によって形成され、その他方の端部の外周面には、軸体１０の外周面との間に環状凹部１６を隔てる有底筒状の筒軸部１５が形成されている（図３参照）。
【００１２】
図１に示すように、プーリ２０は、軸体１０の外周に同心に配置され、その内孔の両端部のうち、一方の端部内周面が転がり軸受３０によって軸体１０の外周に回転可能に支持され、他方の端部内周面がすべり軸受３５によって、軸体１０の筒軸部１５外周に回転可能に支持される。なお、転がり軸受３０として深溝玉軸受が用いられ、その外輪３１がプーリ２０の一方の端部内周面に圧入固定されている。また、内輪３２は軸体１０の外周面に圧入されかつ軸体１０の端部がカシメられてカシメ部９０が形成されることによって軸体１０の外周面に固定されている。そして、外輪３１と内輪３２の両軌道面の間に複数個の玉３３が保持器によって保持された状態で転動可能に配設されている。
また、プーリ２０の外周面には伝動ベルト８が掛け渡される断面波形状のベルト溝２１が形成されている。なお、伝動ベルト８は、エンジンのクランクシャフトのプーリに掛け渡され、クランクシャフトのトルクをプーリ２０に伝達するようになっている。
【００１３】
図１に示すように、軸体１０の外周面とプーリ２０の内周面との間の環状空間には、プーリ側外輪体としての環状の連結体４０が配設されている。この連結体４０の一端側はプーリ２０の内周面に連結固定され、他端側内周面には、捩りコイルバネ８０に対応する凹部４２が形成されている。そして、凹部４２の底面には、係合面（図示しない）を一端に有する螺旋状座面４３が形成されている。
なお、環状の連結体４０は、剛性を有する硬質の合成樹脂材による射出成形によって一体に形成されると同時に、結合部４１、凹部４２及び係合面（図示しない）を一端に有する螺旋状座面４３とが形成される。
【００１４】
図１〜図３に示すように、捩りコイルバネ８０は、平板のバネ線材が螺旋状に巻回されて形成されている。そして、捩りコイルバネ８０は、軸体１０の外周面に沿って配設され、その両端末巻回部８１、８３のうち、一方の端末巻回部８１が連結体４０の凹部４２の螺旋状座面４３に支承されると共に、一方の端末巻回部８１の端面８２が螺旋状座面４３端部の係合面（図示しない）に当接して係合している。
【００１５】
前記した金属製の軸体１０において、有底状の筒軸部１５の環状凹部１６内には、スプラグ６０と、バネ座部材７０とが配設されている。
スプラグ６０は、瓢箪形状に形成され、その外周係合面６１が筒軸部１５の内周面に接し、内周係合面６２が軸体１０の外周面に接した状態で、スプラグ６０が筒軸部１５の内周面と軸体１０の外周面との間に噛み込んで係合することで、環状凹部１６内の所望とする位置に固定されて組み付けられる。そして、図２に示すように、捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３の端面８４がスプラグ６０の内径側突部６３に当接して受け止められる。
また、図３に示すように、バネ座部材７０は、螺旋形状に形成され形成され、その一側には捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３を支承する螺旋状座面７１が形成され、反対面は平坦面に形成されて環状凹部１６の底面１６ａに移動可能に設置されている。
また、バネ座部材７０は、成形性や製造コスト等を考慮すると、合成樹脂材の射出成形によって形成することが望ましい。
【００１６】
この実施例１に係るプーリユニットは上述したように構成される。
したがって、プーリ２０側からのトルクがクラッチバネ５１を経て連結体４０に伝達されると、その連結体４０のトルクが捩りコイルバネ８０によって軸体１０に伝達される。そして、トルク伝達時の回動変動が捩りコイルバネ８０の弾性変形（弾性的な拡径及び縮径）によって吸収されるため、ベルトの滑り、バタツキ、異音等の発生が抑制される。
【００１７】
また、捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３の端面８４を軸体１０側で受け止めるために、軸体１０の外周面と筒軸部１５の内周面との間にスプラグ６０を噛み込ませて組み付けることによって容易に対処することができる。
また、軸体１０の外周面と筒軸部１５の内周面との間の所望とする位置に、スプラグ６０の外周係合面６１と内周係合面６２とを係合させて噛み込ませることで、スプラグ６０を容易に固定して組み付けることができる。そして、スプラグ６０によって捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３の端面８４を良好に受け止めてトルク伝達することができる。
このようにして、軸体１０の外周面と筒軸部１５の内周面との間にスプラグ６０を噛み込ませて組み付ける簡単な構造によって、捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３の端面８４を軸体１０側のスプラグ６０によって受け止めることができるため、エンドミルを用いたフライス加工によって、螺旋状座面と係合面とを切削加工する従来と比べ、コスト低減に効果が大きい。
【００１８】
また、この実施例１において、軸体１０の筒軸部１５に形成された環状凹部１６の底面にバネ座部材７０が移動可能に設置され、このバネ座部材７０の螺旋状座面７１によって捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３を安定よく支承することができる。
特に、捩りコイルバネ８０の弾性変形（弾性的な拡径及び縮径）時において、その捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３の弾性変形に追従してバネ座部材７０が僅かではあるが移動する。これによって、捩りコイルバネ８０の他方の端末巻回部８３の弾性変形を阻害することを軽減することができる。この結果、捩りコイルバネ８０は円滑に弾性変形するため、回動変動の吸収性の向上を図ることができる。
【００１９】
なお、この発明は前記実施例１に限定するものではない。
例えば、前記実施例１においては、軸体１０の外周面とプーリ２０の内周面との間にプーリ側外輪体としての連結体４０が配置され、捩りコイルバネ８０が連結体４０を介してプーリ２０に連結される場合を例示したが、連結体４０がないプーリユニットの場合においてもこの発明を実施することができる。但し、この場合には、プーリ２０がプーリ側外輪体を構成する。また、一方向クラッチ機構が組み付けられるプーリユニットの場合においてもこの発明を実施することができる。
また、前記実施例１においては、エンジンの補機類の一つであるオルタネータに対応するプーリユニットである場合を例示したが、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウオーターポンプ、冷却ファン等のエンジンの補機類に対応するプーリユニットとして使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施例１に係るプーリユニットを示す側断面図である。
【図２】同じく図１のＩＩ−ＩＩ線に基づく横断面図である。
【図３】同じく捩りコイルバネ、軸体、スプラグ及びバネ座部材の関係を分離して示す斜視図である。
【図４】従来のプーリユニットを示す側断面図である。
【図５】同じく捩りコイルバネと軸体の関係を分離して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  軸体
１５  筒軸部
１６  環状凹部
２０  プーリ（プーリ側外輪体）
４０  環状の連結体（プーリ側外輪体）
６０  スプラグ
６１  外周係合面
６２  内周係合面
７０  バネ座部材
７１  螺旋状座面
８０  捩りコイルバネ
８３  他方の端末巻回部
８４  端面
【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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