(57)【要約】【課題】二系統の動力の断続ができるコンパクトな一方向クラッチユニットおよびこの一方向クラッチユニットに使用できる一方向クラッチを提供すること。【解決手段】第２の一方向クラッチ２の深溝玉軸受部６５側の端部を第１の内輪７の端部の内周面に設けた環状の凹部６７内に配置して、一方向クラッチユニットの軸方向の寸法を縮小する。また、第２の外輪１４の外周面の深溝玉軸受６５側の外径を第２の外輪１４の外周面の一方向クラッチ部６０側の外径よりも小さくして、凹部６７の径および第１の一方向クラッチ１の第１の外輪５の外周面の外径を小さくする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に係合面と軌道面とを隣接して有する第１の外輪と、外周に係合面と軌道面とを隣接して有する第１の内輪と、上記第１の外輪の係合面と上記第１の内輪の係合面との間に配置された第１の係合子と、上記第１の外輪の軌道面と上記第１の内輪の軌道面との間に配置された第１の転動体とを有する第１の一方向クラッチと、
内周に係合面と軌道面とを隣接して有する第２の外輪と、外周に係合面と軌道面とを隣接して有する第２の内輪と、上記第２の外輪の係合面と上記第２の内輪の係合面との間に配置された第２の係合子と、上記第２の外輪の軌道面と上記第２の内輪の軌道面との間に配置された第２の転動体とを有する第２の一方向クラッチとを備え、
上記第２の一方向クラッチの第２の外輪の外周面の軌道面側の外径を、上記第２の外輪の外周面の係合面側の外径よりも小さくし、
かつ、上記第１の一方向クラッチの第１の内輪の内周に環状の凹部を設け、この環状の凹部内に、上記第２の一方向クラッチの軌道面側の端部を配置したことを特徴とする一方向クラッチユニット。
【請求項２】
内周に係合面と軌道面とを隣接して有する外輪と、外周に係合面と軌道面とを隣接して有する内輪と、上記外輪の係合面と上記内輪の係合面との間に配置された係合子と、上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置された転動体とを備える一方向クラッチにおいて、
上記外輪の外周面の軌道面側の外径を、上記外輪の外周面の係合面側の外径よりも小さくしたことを特徴とする一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のエンジンと空気調和機との動力の断続に使用すれば好適な一方向クラッチユニットおよび一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のエンジンと空気調和機との動力の断続に使用する動力伝達装置としては、コンプレッサを駆動する回転軸とプーリとの間に電磁クラッチを設け、エンジンが回転しているときには、この電磁クラッチをオンにして、上記プーリから回転軸に回転動力を伝える一方、エンジン停止時には、上記電磁クラッチをオフにして、回転軸とプーリとを切り離して、モータで回転軸を回転駆動するようにしたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４０７５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の動力伝達装置では、電磁クラッチとこの電磁クラッチのオンオフ制御をする制御部が必要になって、動力伝達装置の構造が複雑になって、大型化するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、動力伝達装置を簡単かつ小型化できる一方向クラッチユニットおよびこの一方向クラッチユニットに使用できる一方向クラッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の一方向クラッチユニットは、
内周に係合面と軌道面とを隣接して有する第１の外輪と、外周に係合面と軌道面とを隣接して有する第１の内輪と、上記第１の外輪の係合面と上記第１の内輪の係合面との間に配置された第１の係合子と、上記第１の外輪の軌道面と上記第１の内輪の軌道面との間に配置された第１の転動体とを有する第１の一方向クラッチと、
内周に係合面と軌道面とを隣接して有する第２の外輪と、外周に係合面と軌道面とを隣接して有する第２の内輪と、上記第２の外輪の係合面と上記第２の内輪の係合面との間に配置された第２の係合子と、上記第２の外輪の軌道面と上記第２の内輪の軌道面との間に配置された第２の転動体とを有する第２の一方向クラッチとを備え、
上記第２の一方向クラッチの第２の外輪の外周面の軌道面側の外径を、上記第２の外輪の外周面の係合面側の外径よりも小さくし、
かつ、上記第１の一方向クラッチの第１の内輪の内周に環状の凹部を設け、この環状の凹部内に、上記第２の一方向クラッチの軌道面側の端部を配置したことを特徴としている。
【０００７】
請求項１の発明の一方向クラッチユニットにおいて、例えば、第１の一方向クラッチの第１の外輪をエンジンによって駆動されるプーリに連結すると共に、第２の一方向クラッチの第２の外輪をモータのロータに連結する一方、上記第１の一方向クラッチの第１の内輪および上記第２の一方向クラッチの第２の内輪をコンプレッサの回転軸に連結したとする。そうすると、エンジン駆動中には、エンジンによって駆動されるプーリの回転動力が、上記第１の一方向クラッチの第１の外輪、第１の係合子および第１の内輪を介してコンプレッサの回転軸に伝達されて、コンプレッサの回転軸がエンジンによって回転させられる。このエンジン駆動中には、第２の一方向クラッチは、切りの状態になっており、第２の内輪は遊転する。一方、エンジン停止時には、モータを駆動することによって、モータのロータの回転動力が、上記第２の一方向クラッチの第２の外輪、第２の係合子および第２の内輪を介してコンプレッサの回転軸に伝達されて、コンプレッサの回転軸がモータによって回転させられる。エンジン停止時には、第１の一方向クラッチは、切りの状態になっており、第１の内輪は遊転する。
【０００８】
請求項１の発明の一方向クラッチユニットを用いれば、電磁クラッチおよび制御部を必要とせずに、コンプレッサの回転軸をエンジンおよびモータで駆動することができて、動力伝達装置を、小型化かつ簡単な構造にすることができる。
【０００９】
更に、請求項１の発明の一方向クラッチユニットによれば、上記第２の一方向クラッチの第２の外輪の外周面の係合面側の外径よりも小さい外径を有する軌道面側の端部を、上記第１の一方向クラッチの上記第１の内輪の上記凹部に配置したので、上記凹部に配置される上記第２の一方向クラッチの端部の軸方向の寸法分だけ一方向クラッチユニット全体の軸方向の寸法を縮小できる。
【００１０】
更に、上記第１の一方向クラッチの第１の内輪の凹部に配置する上記第２の一方向クラッチの第２の外輪の軌道面側の端部の外周面の外径を、係合面側の外周面の外径よりも小さくしているので、上記第１の内輪の凹部の周面の内径を小さくできる。したがって、上記第１の内輪の環状の凹部を設けた側の外周面の外径を大きくしなくても、第１の内輪の肉厚を確保できるので、第１の一方向クラッチの径方向の寸法を大きくする必要がなく、一方向クラッチユニットの径方向の寸法を小さくできる。このように、一方向クラッチユニットの軸方向および径方向の寸法を縮小できるので、一方向クラッチユニットをコンパクトにすることができる。
【００１１】
また、請求項１の発明の一方向クラッチユニットによれば、上記第２の一方向クラッチの第２の外輪の外周面の軌道面側の外径を、上記第２の外輪の外周面の係合面側の外径よりも小さくしているので、第２の係合子が第２の転動体よりも大きくて第２の外輪の係合面の内径が転動面の内径より大きくても、上記第２の外輪の係合面側の肉厚と、上記第２の外輪の軌道面側の肉厚との差を小さくすることができる。したがって、上記第２の外輪を冷間鍛造で製造した際に、上記第２の外輪の係合面側の端部の口開きを防止することができる。もし、上記第２の一方向クラッチの第２の外輪の外周面の軌道面側の外径を、上記第２の外輪の外周面の係合面側の外径と同じにすると、上記第２の外輪の係合面側の肉厚が軌道面側の肉厚より小さくなって、上記第２の外輪を冷間鍛造で製造した際に、第２の外輪の係合面側が口開きして、上記第２の一方向クラッチの噛み合い性能が低下することになるのである。
【００１２】
また、請求項２の発明の一方向クラッチは、内周に係合面と軌道面とを隣接して有する外輪と、外周に係合面と軌道面とを隣接して有する内輪と、上記外輪の係合面と上記内輪の係合面との間に配置された係合子と、上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置された転動体とを備える一方向クラッチにおいて、上記外輪の外周面の軌道面側の外径を、上記外輪の外周面の係合面側の外径よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明の一方向クラッチによれば、一方向クラッチの上記外輪の外周面の軌道面側の外径を、上記外輪の外周面の係合面側の外径よりも小さくしているので、係合子が転動体よりも大きくて外輪の係合面の内径が転動面の内径より大きくても、上記外輪の係合面側の肉厚と上記外輪の軌道面側の肉厚との差を小さくすることができる。したがって、一方向クラッチの噛み合い性能を向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明の一方向クラッチユニットの１実施形態を備える動力伝達装置の断面図である。
【００１６】
この一方向クラッチユニットは、第１の一方向クラッチ１と第２の一方向クラッチ２とで構成されている。
【００１７】
図示しないエンジンの駆動中は、このエンジンによって駆動されるプーリ３の回転力を、第１の動力伝達部材４および第１の一方向クラッチ１を介して、図示しないコンプレッサの回転軸６に伝達する一方、上記エンジンの停止中は、モータ１０のロータ１１の回転力を、ロータ１１のヨーク１２に固定されている第２の一方向クラッチ２を介してコンプレッサの回転軸６に伝達するようにしている。
【００１８】
上記第１の一方向クラッチ１は、図２に示すように、上記第１の動力伝達部材４に固定した第１の外輪５と、上記回転軸６に固定した第１の内輪７と、第１の係合子の一例としての第１の係合ころ２３と、保持器２２と、コイルバネ２１とを備える。上記第１の外輪５の内周に形成された係合面の一例としての円筒係合面５ａと第１の内輪７の外周に形成された係合面の一例としての係合カム面７ａとの間に、上記保持器２２によって保持された係合ころ２３を、周方向に一定の間隔に複数個配置して、上記係合ころ２３を、コイルバネ２１によって一方向に付勢している。
【００１９】
上記第１の外輪５の円筒係合面５ａ、第１の内輪７の係合カム面７ａ、コイルバネ２１、保持器２２および係合ころ２３は、第１の一方向クラッチ１の一方向クラッチ部５０を形成している。
【００２０】
また、上記第１の一方向クラッチ１は、第１の転動体の一例としての第１の玉２７と、保持器２６とを備える。上記第１の外輪５の円筒係合面５ａに隣接して形成された断面円弧状の軌道面５ｂと、第１の内輪７の係合カム面７ａに隣接して形成された断面円弧状の軌道面７ｂとの間に、保持器２６によって保持された第１の玉２７を、周方向に一定の間隔に複数個配置している。上記第１の外輪５の軌道面５ｂ、第１の内輪７の軌道面７ｂ、保持器２６および第１の玉２７は、深溝玉軸受部５５を形成している。
【００２１】
上記第１の一方向クラッチ１の第１の内輪７の深溝玉軸受部５５側の端部の内周に、軸方向に開口した環状の凹部６７を設けている。上記環状の凹部６７の軸方向の端面と円筒面とを湾曲面６７ａで接続している。
【００２２】
一方、上記第２の一方向クラッチ２は、ヨーク１２に固定された第２の外輪１４と、上記回転軸５に固定された第２の内輪１５と、第２の係合子の一例としての第２の係合ころ３８と、保持器３７とを備える。上記第２の外輪１４の内周に形成された係合面の一例としての係合カム面１４ａと第１の内輪１５の外周に形成された係合面の一例としての円筒係合面１５ａとの間に、保持器３７によって保持された係合ころ３８を、周方向に一定の間隔に複数個配置して、図示しないコイルバネによって一方向に付勢している。
【００２３】
上記第２の外輪１４の係合カム面１４ａ、第２の内輪１５の円筒係合面１５ａ、コイルバネ、保持器３７および係合ころ３８は、第２の一方向クラッチ２の一方向クラッチ部６０を形成している。
【００２４】
また、上記第２の一方向クラッチ２は、図２に示すように、第２の転動体の一例としての第２の玉４０と、保持器３９とを備える。上記第２の外輪１４の係合カム面１４ａに隣接して形成された断面円弧状の軌道面１４ｂと、第２の内輪１５の円筒係合面１５ａに隣接して形成された断面円弧状の軌道面１５ｂとの間に、保持器３９によって保持された第２の玉４０を、周方向に一定の間隔に複数個配置している。上記第２の外輪１４の軌道面１４ｂ、第２の内輪１５の軌道面１５ｂ、保持器３９および第２の玉４０は、第２の一方向クラッチ２の深溝玉軸受部６５を形成している。
【００２５】
上記第２の一方向クラッチ２の第２の外輪１４の一方向クラッチ部６０側の外周面の外径は、上記深溝玉軸受部６５側の外周面の外径よりも大きくなっており、第２の外輪１４の外周面の一方向クラッチ部６０と深溝玉軸受部６５との間には、テーパ面１４ｃが形成されている。
【００２６】
また、上記第２の一方向クラッチ２の第２の内輪１５の円筒係合面１５ａの外径と第２の内輪１５の軌道面１５ｂの肩径とは等しくなっており、第２の係合ころ３８の径方向の断面の直径は、第２の玉４０の直径よりも大きくなっている。このことから、上記第２の外輪１４の係合カム面１４ａの内接円の直径は、第２の外輪１４の軌道面１４ｂの外径よりも大きくなっている。したがって、上記第２の外輪１４の深溝玉軸受部６５側の一部１４ｄは、上記係合カム面１４ａの内接円よりも半径方向内側に位置している。
【００２７】
また、上記第２の外輪１４の外周面の外径が小さくなっている深溝玉軸受部６５側の端面と外周面とを湾曲面１４ｅで接続している。上記第２の一方向クラッチ２の深溝玉軸受部６５側の端部を、第１の一方向クラッチ１の第１の内輪７の内周側の凹部６７内に配置している。
【００２８】
上記第１の一方向クラッチ１の第１の内輪７を回転軸６のねじ部に螺合して固定し、この第１の内輪７の凹部６７の底面と回転軸６の段部６ａとで第２の内輪１５を固定している。尚、７１，７２，７３および７４は、シール部材である。
【００２９】
上記構成の一方向クラッチユニットにおいて、エンジン駆動中には、エンジンの回転動力が図示しないベルトを介して図１に示すプーリ３に伝えられる。このプーリ３に伝えられた回転動力は、第１の動力伝達部材４を介して第１の一方向クラッチ１の第１の外輪５に伝達されて、第１の外輪５が周方向に回転する。すると、第１の一方向クラッチ１の一方向クラッチ部５０の第１の係合ころ２３が、図２に示す第１の外輪５の円筒係合面５ａと第１の内輪７の係合カム面７ａとに係合して、第１の一方向クラッチが入り状態になって、回転動力が第１の外輪５から第１の内輪７に伝達される。そして、この第１の内輪７に伝達されたエンジンの回転動力が、回転軸６に伝達されて、図示しないコンプレッサが駆動される。尚、エンジン駆動中には、モータ１０のロータ１１は、停止した状態になっていて、第２の一方向クラッチ２の第２の係合ころ３８は、静止している第２の外輪１４の係合カム面１４ａと正転する第２の内輪１５の円筒係合面１５ａとの間で遊嵌状態となっていて、第２の一方向クラッチ２は切りの状態になっている。
【００３０】
他方、アイドルストップ等のエンジンの停止時には、エンジン駆動のプーリ３が停止し、第１の係合ころ２３は、静止している第１の外輪５の円筒係合面５ａと正転している第１の内輪７の係合カム面７ａとの間で遊嵌状態になって第１の一方向クラッチ１は切りの状態になる。このとき、モータ１０が駆動されてロータ１１が周方向に回転する。そして、上記ロータ１１の回転動力が、第２の一方向クラッチ２の第２の外輪１４に伝達されて、第２の外輪１４が正転方向に回転する。すると、第２の一方向クラッチ２の一方向クラッチ部６０の第２の係合ころ３８が、第２の外輪１４の係合カム面１４ａと第２の内輪１５の円筒係合面１５ａとに係合して、第２の一方向クラッチが入り状態になって、回転動力が第２の外輪１４から第２の内輪１５に伝達される。そして、この第２の内輪１４に伝達されたロータ１１の回転動力が、回転軸６に伝達されてコンプレッサを駆動する。尚、上記第１および第２の一方向クラッチ１，２の深溝玉軸受部５５，６５は、一方向クラッチ１，２の夫々の一方向クラッチ部５０，６０が切りの状態になったときに、一方向クラッチ１，２のラジアル荷重を支持して、一方向クラッチ１，２の夫々の一方向クラッチ部５０，６０の噛み合い性能と耐久性とを確保している。
【００３１】
上記実施形態の一方向クラッチユニットを備えた動力伝達装置は、二つの一方向クラッチ１，２を使用してエンジン駆動中と、モータ１０の駆動中（エンジン停止時）との両方でコンプレッサの回転軸６を駆動することができる。したがって、従来の動力伝達装置のようにコンプレッサの回転軸６を駆動するのに電磁クラッチおよび制御部を必要としないので、動力伝達装置を小型化かつ簡単な構造にすることができる。
【００３２】
また、上記実施形態の一方向クラッチユニットによれば、上記第２の一方向クラッチ２の深溝玉軸受部６５側の端部を第１の一方向クラッチ１の第１の内輪７の内周側の凹部６７内に配置している。したがって、上記凹部６７内に配置される第２の一方向クラッチ２の端部の軸方向の寸法分だけ一方向クラッチユニットの軸方向の寸法を縮小できる。また、上記第２の一方向クラッチ２における第２の外輪１４の一方向クラッチ部６０の外周面の外径よりも小さい外径を有する深溝玉軸受部６５側の端部を、第１の一方向クラッチ１の第１の内輪７の凹部６７内に配置したので、第１の内輪７の凹部６７の内径を小さくできる。したがって、第１の内輪７の深溝玉軸受部５５側の外周面の外径を大きくしなくても、第１の内輪７の深溝玉軸受部５５側の肉厚を確保できるので、第１の一方向クラッチ１の径方向の寸法を大きくする必要がなくて、一方向クラッチユニットの径方向の寸法を縮小できる。このように、一方向クラッチユニットの軸方向および径方向の寸法を縮小できるので、一方向クラッチユニットをコンパクトにすることができる。
【００３３】
また、上記実施形態の一方向クラッチユニットによれば、第２の一方向クラッチ２の第２の外輪１４の外周面の深溝玉軸受部６５側の外径を、第２の外輪１４の外周面の一方向クラッチ部６０側の外径よりも小さくしているので、第２の一方向クラッチ２の第２の外輪１４の深溝玉軸受部６５側の肉厚を、第２の外輪１４の一方向クラッチ部６０側の肉厚に近づけることができる。したがって、第２の外輪１４を冷間鍛造で製造したとき、第２の外輪１４が深溝玉軸受部６５側と一方向クラッチ部６０側との肉厚差により一方向クラッチ部６０側で口開きになることがなくて、第２の一方向クラッチ２の噛み合い性能が低下することがない。もし、上記第２の一方向クラッチ２の第２の外輪１４の外周面の軌道面側つまり深溝玉軸受部６５側の外径を、第２の外輪１４の外周面の係合面側つまり一方向クラッチ部６０側の外径と同じにすると、第２の外輪１４の係合面側の肉厚が軌道面側の肉厚より小さくなって、第２の外輪１４を冷間鍛造で製造した際に、第２の外輪１４の係合面側が口開きして、第２の一方向クラッチ２の噛み合い性能が低下することになるのである。
【００３４】
尚、上記実施形態の一方向クラッチユニットによれば、第１の一方向クラッチ１の第１の外輪５の内周に円筒係合面５ａを形成すると共に、第１の内輪７の外周に係合カム面７ａを形成して第１の一方向クラッチ１を所謂内カム式にしたが、第１の一方向クラッチの第１の外輪５の内周に係合カム面を形成すると共に、第１の内輪の外周に円筒係合面を形成して第１の一方向クラッチを所謂外カム式にしても良い。また、同様に、上記実施形態の一方向クラッチユニットによれば、第２の一方向クラッチ２を外カム式にしたが、第２の一方向クラッチを内カム式にしても良い。
【００３５】
また、上記実施形態の一方向クラッチユニットによれば、第２の一方向クラッチ２の深溝玉軸受部６５側の端部を配置するための環状の凹部６７を、第１の一方向クラッチ１の第１の内輪７の深溝玉軸受部５５側の端部の内周に形成したが、第２の一方向クラッチ２の深溝玉軸受部６５側の端部を配置するための環状の凹部を、第１の一方向クラッチの第１の内輪の一方向クラッチ部側の端部の内周に形成しても良い。
【００３６】
また、上記実施形態の一方向クラッチユニットによれば、第１および第２の一方向クラッチ１，２を一方向クラッチ部５０，６０と深溝玉軸受部５５，６５とで構成したが、深溝玉軸受部の代わりに、アンギュラ玉軸受部または４点接触玉軸受部等を設けても良い、また、一方向クラッチ部に隣接配置する軸受部を玉軸受部で構成せずに、円筒ころ軸受部や円錐ころ軸受部等のころ軸受部で構成しても良い。
【００３７】
また、上記実施形態の一方向クラッチユニットによれば、第１および第２の係合子として、第１および第２の係合ころを採用したが、第１または第２の係合子として、例えばスプラグ等の他の係合子を用いても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の一方向クラッチユニットは、第１の一方向クラッチおよび第２の一方向クラッチを備えているので、２系統の動力伝達を行う装置の構造を簡単に、かつ小型化することができる。
【００３９】
さらに、本発明の一方向クラッチは、外輪の外周面の軌道面側の外径を、係合面側の外径より小さくしたので、外輪を冷間鍛造で製造した際の係合面側の端部の口開きを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一方向クラッチユニットの１実施形態を備える動力伝達装置の断面図である。
【図２】図１の一方向クラッチユニット部分の拡大図である。
【符号の説明】
１  第１の一方向クラッチ
２  第２の一方向クラッチ
５  第１の外輪
５ａ  円筒係合面
５ｂ  軌道面
７  第１の内輪
７ａ  係合カム面
７ｂ  軌道面
１４  第２の外輪
１４ａ  係合カム面
１４ｂ  軌道面
１４ｃ  テーパ面
１５  第２の内輪
１５ａ  円筒係合面
１５ｂ  軌道面
２３  第１の係合ころ
２７  第１の玉
３８  第２の係合ころ
４０  第２の玉
５０，６０  一方向クラッチ部
５５，６５  深溝玉軸受部
６７  凹部
６７ａ  湾曲面
【図１】
2004263762.tif 000003
【図２】
2004263762.tif 000004