(57)【要約】【課題】一方向クラッチがオーバラン状態となり、プーリと回転軸との相対回転を許容する為の玉軸受１１の外輪１６が高速回転する際に、この玉軸受１１の回転抵抗を低く抑える。【解決手段】玉１９を設置した軸受空間２１の両端開口のうち、一方向クラッチ側の内端開口を、非接触型のシールドリング３９により塞ぐ。これに対して、外端開口を、接触型のシールリング３８により塞ぐ。このシールリング３８の内周縁部に設けたシールリップ４０は、芯金２２の内周縁よりも上記玉１９側に大きく突出している。この為このシールリップ４０の先端縁は、上記外輪１６の高速回転時に作用する遠心力に基づいて、内輪１８の外周面に形成した傾斜段部２６から離隔する。この為、上記シールリング３８の存在に基づく摺動抵抗がなくなって、上記課題を解決できる。【選択図】　図２
2004144252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に無端ベルトを掛け渡し自在とした、円環状で使用時に所定方向にのみ回転するプーリと、このプーリの中心部に挿入されて使用時にこの所定方向にのみ回転する回転軸との間で、この所定方向の動力のみを伝達する為、この回転軸の外周面と上記プーリの内周面との間の環状空間内に、軸方向に関して互いに間隔をあけて配置された１対のサポート軸受と、この環状空間内でこれら１対のサポート軸受同士の間に設けられた一方向クラッチとを備え、この一方向クラッチは、上記プーリ及び上記回転軸が同速で上記所定方向に回転する際に繋がれてこれらプーリと回転軸との間で動力を伝達するが、このプーリが上記所定方向に、この回転軸よりも高速で回転する場合に空転して、このプーリからこの回転軸への動力の伝達を行なわないものであり、上記各サポート軸受は、上記プーリに内嵌固定される軸受用外輪と、上記回転軸に対し固定の部分に外嵌固定される軸受用内輪と、これら軸受用外輪の内周面に形成された外輪軌道と軸受用内輪の外周面に形成された内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、これら各転動体を設置した軸受空間の両端開口のうち、少なくとも上記一方向クラッチと反対側開口を塞ぐ為、その外周縁を上記軸受用外輪に係止したシールリングとを備えたものである一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いて、このシールリングは、円輪状の芯金により弾性材を補強したものであって、この弾性材の内径寄り部分はこの芯金の内周縁よりも径方向内方に突出して、少なくとも上記軸受用外輪の静止時及び低速回転時に、上記軸受用内輪の一部表面に全周に亙って当接若しくは摺接するのに対して、少なくとも上記軸受用外輪の高速回転時に上記軸受用内輪の表面から離隔するものである事を特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項２】
軸受用外輪の軸方向に関して、シールリングを構成する弾性材の内周縁部に設けた少なくとも１本のシールリップが、このシールリングを構成する芯金の内周縁よりも転動体側に延出しており、このシールリップの先端縁が、軸受用内輪の外周面中間部に形成された、この軸受用内輪の端面に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜段部若しくはこの傾斜段部よりも上記軸受用内輪の端面寄りに存在する円筒面部に、少なくとも上記軸受用外輪の静止時及び低速回転時に、全周に亙って当接若しくは摺接している、請求項１に記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項３】
シールリップの先端部分に、このシールリップの中間部よりも肉厚のウェイト部を設けている、請求項２に記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項４】
軸受用外輪の軸方向に関して、シールリングを構成する弾性材の内周縁部で、このシールリングを構成する芯金の内周縁よりも径方向内方に突出した延出部の内周縁部に設けたシールリップが、この延出部よりも転動体側に延出しており、このシールリップの先端縁が、軸受用内輪の外周面中間部に形成された、この軸受用内輪の端面に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜段部に、少なくとも上記軸受用外輪の静止時及び低速回転時に、全周に亙って当接若しくは摺接しており、上記延出部の内周縁部から上記シールリップと反対側に第二の延出部が延出しており、この第二の延出部の軸方向寸法が上記シールリップの軸方向寸法よりも大きい、請求項１に記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項５】
第二の延出部の先端部分に、この第二の延出部の中間部よりも肉厚のウェイト部を設けている、請求項４に記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項６】
軸受用外輪の軸方向に関して、シールリングを構成する弾性材の内周縁部に設けたシールリップが、このシールリングを構成する芯金の内周縁よりも転動体側に延出しており、上記シールリップの先端縁が、軸受用内輪の外周面中間部に形成された、この軸受用内輪の端面に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜段部に、少なくとも上記軸受用外輪の静止時及び低速回転時に、全周に亙って当接若しくは摺接しており、上記弾性材の内周縁部で上記芯金の内周縁よりも径方向内方に突出した延出部の内周縁部に設けた第二のシールリップが、この延出部よりも転動体と反対側に延出しており、この第二のシールリップの先端縁が、上記傾斜段部よりも上記軸受用内輪の端面寄りに存在する円筒面部に、少なくとも上記軸受用外輪の静止時及び低速回転時に、全周に亙って、直接又はこの円筒面部に外嵌固定された他の部材を介して当接若しくは摺接しており、この第二のシールリップの先端縁が、少なくとも上記軸受用外輪の高速回転時に上記円筒面部から離隔するものである、請求項１に記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項７】
シールリングに対して転動体と反対側である軸受空間の開口端部に、非接触式のシールドリングを設けた、請求項１〜６の何れかに記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項８】
軸受空間の両端開口のうち一方向クラッチ側の開口を、非接触式のシールドリングにより塞いだ、請求項１〜７の何れかに記載した一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、例えば、車両（自動車）の走行を停止した状態でエンジンもアイドリングさせずに自動的に停止させる、所謂アイドリングストップ車で、上記エンジンを始動させる為のスタータモータの駆動軸の端部に装着した状態で使用する。そして、エンジンの始動時にはこの駆動軸から上記エンジンのクランクシャフトへの動力伝達を行ない、上記エンジンの始動後には、このエンジンにより上記駆動軸が回転駆動されない様に機能する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギ並びに二酸化炭素の排出抑制を目的として、車両が停止した状態でエンジンもアイドリングさせずに自動的に停止させる、アイドリングストップを行なう事が考えられ、一部ではこの様なアイドリングストップ機能を備えたアイドリングストップ車が実際に使用されている。この様なアイドリングストップ車の場合、車両が停止すると、車速センサが検出した、車速ゼロの信号に基づいてエンジンを自動的に（イグニッションスイッチを操作する事なく）停止させる。これに対して、車両を再発進させる場合には、クラッチペダルの動きを検知するクラッチセンサ（手動変速車の場合）或はアクセルペダル若しくはブレーキペダルの動きを検知するアクセルセンサ（自動変速車の場合）からの信号に基づき、上記車両用エンジンを自動的に（やはりイグニッションスイッチを操作する事なく）再起動させる。この様なアイドリングストップ車によれば、エンジンのアイドリングストップを行なう分、省エネルギ並びに二酸化炭素の排出抑制を図れる。
【０００３】
この様なアイドリングストップ車の場合、一般的な自動車の場合に比べてエンジンの始動を迅速に行なわせる必要がある。従って、一般的に使用されている様に、始動時にのみ、スタータモータの駆動軸に固定したピニオンと、フライホイールに固設した大歯車とを噛合させる構造を採用する事は難しい。この様な事情に鑑みて、図１１に示す様に、エンジン１のクランクシャフト２の端部に固定した従動プーリ３と、スタータモータ４の回転駆動軸５の端部に固定した駆動プーリ装置６との間に無端ベルト７を掛け渡す構造が、各種提案されている。エンジンの始動装置にこの様な構造を採用する場合には、上記駆動プーリ装置６として一方向クラッチ内蔵型のものを使用して、上記回転駆動軸５から上記無端ベルト７に動力を伝達するが、この無端ベルト７から回転駆動軸５へは動力を伝達しない様にする。
【０００４】
上述の様な構造を有するエンジンの始動装置の場合、エンジン始動時には、上記スタータモータ４への通電によって上記駆動プーリ装置６を回転駆動し、上記無端ベルト７、上記従動プーリ３を介して、上記クランクシャフト２を回転駆動する。この際、上記駆動プーリ装置６に内蔵した一方向クラッチは繋がれ（ロック状態となり）、上記回転駆動軸５から上記無端ベルト７に動力を伝達する。この結果、上記エンジンが始動した後には、上記一方向クラッチの接続が断たれ（オーバラン状態となり）、上記クランクシャフト２の回転に伴う上記無端ベルト７の走行に拘らず、上記スタータモータ４の回転駆動軸５が回転する事はなくなる。従って、このスタータモータ４が上記エンジン１の運転に対する抵抗になったり、或はこのスタータモータ４の耐久性が損なわれる事はない。
【０００５】
この様なエンジンの始動装置に駆動プーリ装置６として組み込む、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置としては、例えば特許文献１、特許文献２に記載された様な構造のものが、従来から知られている。図１２は、これら各特許文献に記載される等により従来から知られている、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置８の１例を示している。この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置８は、上記無端ベルト７（図１１）をその外周面に掛け渡す為のプーリ素子９と、上記回転駆動軸５（図１１）の先端部に固定する為のスリーブ１０とを、互いに同心に配置している。
【０００６】
そして、このスリーブ１０の外周面と上記プーリ素子９の内周面との間に、それぞれがサポート軸受である、深溝型の玉軸受１１、１１と、一方向クラッチであるローラクラッチ１２とを設けている。これら玉軸受１１、１１及びローラクラッチ１２を設ける為に、上記プーリ素子９の内周面は単なる円筒面とし、上記スリーブ１０の外周面は、軸方向中間部の大径部１３と両端部の小径部１４、１４とを段差部で連続させた段付の円筒面としている。
【０００７】
そして、上記スリーブ１０の外周面とプーリ素子９の内周面との間に存在する環状空間の軸方向中間部に上記ローラクラッチ１２を、同じくこの環状空間の軸方向両端寄り部分でこのローラクラッチ１２を軸方向両側から挟む位置に上記各玉軸受１１、１１を、それぞれ配置している。このうちの玉軸受１１、１１は、上記プーリ素子９と上記スリーブ１０とを互いに同心に配置すると共に、これら両部材９、１０の相対回転を自在とする役目を有する。図示の例では、上記両玉軸受１１、１１を上記ローラクラッチ１２の両側に設置する事により、ラジアル荷重を負荷するスパンを長くして、剛性を高くすると共に耐久性の確保を図っている。
【０００８】
上記各玉軸受１１、１１は、図１３に詳示する様に、内周面に深溝型の外輪軌道１５を有する外輪１６と、外周面に深溝型の内輪軌道１７を有する内輪１８と、上記外輪軌道１５と内輪軌道１７との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた、それぞれが転動体である玉１９、１９とから成る。そして、上記外輪１６を上記プーリ素子９の両端寄り部内周面に、上記内輪１８を上記スリーブ１０の外周面両端部に設けた上記各小径部１４、１４に、それぞれ締り嵌めにより嵌合固定している。又、この状態で上記各内輪１８の軸方向片面を、それぞれ上記大径部１３と上記各小径部１４、１４とを連続させる段差面に当接させている。
【０００９】
又、上記各外輪１６の両端部内周面と上記各内輪１８の両端部外周面との間に、それぞれシールリング２０ａ、２０ｂを設ける事により、上記各玉１９、１９を設置した軸受空間２１の両端開口部を塞いでいる。そして、この軸受空間２１内にグリース等の潤滑剤を封入して、上記外輪軌道１５及び内輪軌道１７と上記各玉１９、１９の転動面との転がり接触部の潤滑を図っている。上記各シールリング２０ａ、２０ｂは、金属板製の芯金２２により、ゴムの如きエラストマー等の弾性材２３を補強したもので、全体を円輪状としている。この様な各シールリング２０ａ、２０ｂは、それぞれの弾性材２３の外周縁部で上記芯金２２の外周縁よりも径方向外方に突出した部分を、上記外輪１６の内周面両端部に形成した係止溝２４、２４に係止する事で、この外輪１６に装着している。この状態で、上記弾性材２３の内周縁部で上記芯金２２の内周縁よりも径方向内方に突出した部分に形成したシールリップ２５の先端縁を、上記内輪１８の外周面に形成した傾斜段部２６に、全周に亙って当接（摺接）させている。尚、図示の例では、上記軸受空間２１の両端開口部を、何れも接触式のシールリング２０ａ、２０ｂにより塞いでいる。これに対して上記軸受空間２１の外側（前記ローラクラッチ１２と逆側）開口部のみをシールリングにより塞ぎ、内側（このローラクラッチ１２側）にはシールリングを設けない構造も、特許文献３に記載されている様に、従来から知られている。
【００１０】
又、上記ローラクラッチ１２は、前記プーリ素子９が前記スリーブ１０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、これらプーリ素子９とスリーブ１０との間での回転力の伝達を自在とする。この様なローラクラッチ１２を構成する為、上記スリーブ１０の大径部１３にクラッチ用内輪２７を、締まり嵌めにより外嵌固定している。このクラッチ用内輪２７は、浸炭鋼等の鋼板にプレス加工等の塑性加工を施して全体を円筒状に形成しており、内外両周面は、それぞれ単なる円筒面としている。
【００１１】
これに対して、上記プーリ素子９の内周面中間部に締まり嵌めにより内嵌固定したクラッチ用外輪２８の内周面は、カム面２９としている。即ち、このクラッチ用外輪２８の内周面に、図１４に示す様に、ランプ部と呼ばれる複数の凹部３０、３０を、円周方向に関して等間隔に形成する事により、上記内周面を上記カム面２９としている。この様なクラッチ用外輪２８は、やはり浸炭鋼等の鋼板にプレス加工等の塑性加工を施して、全体を円筒状に形成している。
【００１２】
又、上記クラッチ用内輪２７及び上記クラッチ用外輪２８と共に上記ローラクラッチ１２を構成する複数個のローラ３１、３１は、これらクラッチ用内輪２７の外周面とクラッチ用外輪２８の内周面との間に、円周方向に亙って等間隔に配置している。この為に、上記クラッチ用外輪２８にクラッチ用保持器３２を、このクラッチ用外輪２８に対する回転を不能として外嵌している。上記各ローラ３１、３１は、上記クラッチ用保持器３２に、転動及び円周方向に関する若干の変位自在に支持している。このクラッチ用保持器３２は、合成樹脂により全体を籠型円筒状に形成しており、それぞれが円環状である１対のリム部３３、３３と、これら両リム部３３、３３同士を連結する複数の柱部３４、３４とを備える。
【００１３】
そして、上記各リム部３３、３３の内側面と各柱部３４、３４の円周方向側面とにより四周を囲まれた部分を、それぞれ上記各ローラ３１、３１を転動並びに円周方向に亙る若干の変位自在に保持する為の、ポケット３５、３５としている。そして、上記各リム部３３、３３の外周面複数個所に形成した係合凸部を上記クラッチ用外輪２８の内周面に形成した凹部３０、３０に係合させて、上記クラッチ用保持器３２を上記クラッチ用外輪２８に、このクラッチ用外輪２８に対する相対回転を不能に装着している。又、上記クラッチ用外輪２８の軸方向両端部に形成した内向鍔部３６ａ、３６ｂで上記クラッチ用保持器３２を軸方向両側から挟持する事により、このクラッチ用保持器３２が上記クラッチ用外輪２８に対し軸方向に変位しない様にしている。
【００１４】
又、この様なクラッチ用保持器３２を構成する柱部３４、３４の円周方向片側面には、それぞれ図１４に示す様に、ばね３７、３７を装着している。これら各柱部３４、３４毎に設けたばね３７、３７は、上記各ポケット３５、３５内に保持した上記各ローラ３１、３１を、前記カム面２９と前記クラッチ用内輪２７の外周面（円筒面）との間に形成される略円筒状の空間のうち、直径方向の幅が狭くなった部分に向け、上記クラッチ用保持器３２の円周方向に関して同方向（図１４の反時計方向）に、弾性的に押圧している。尚、図１４には、上記ばね３７、３７を圧縮コイルばねの如く描いているが、これら各ばね３７、３７として実際の場合には、ばね鋼板を大略「ム」字形に折り曲げて成る板ばねを使用する場合が多い。更には、クラッチ用保持器３２と一体の合成樹脂ばねを使用する事もできる。この様なローラクラッチ１２に関しても、内部に封入したグリースにより潤滑している。
【００１５】
上述の様に構成するローラクラッチ１２の使用状態では、前記プーリ素子９と前記スリーブ１０とが所定方向に相対回転する傾向となった場合、即ち、プーリ素子９に対してスリーブ１０が、上記ばね３７、３７が上記各ローラ３１、３１を押圧している方向（図１４の左方＝反時計方向）に相対回転する傾向になった場合に、上記各ローラ３１、３１が前記略円筒状の空間のうちで直径方向の幅の狭い部分に食い込む。そして、上記スリーブ１０と上記プーリ素子９との相対回転が不能（ロック状態）となる。一方、これらプーリ素子９とスリーブ１０とが上記所定方向とは反対方向、即ち、このプーリ素子９に対してこのスリーブ１０が、上記ばね３７、３７が上記各ローラ３１、３１を押圧しているのと反対方向（図１４の時計方向）に相対回転する傾向になった場合には、上記各ローラ３１、３１が上記各ばね３７、３７の弾力に抗して上記略円筒状の隙間の直径方向の幅の広い部分に退避し、上記プーリ素子９と上記スリーブ１０との相対回転が自在（オーバラン状態）となる。
【００１６】
上述の様に構成する本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置８を、図１１に示したアイドリングストップ車用のエンジン始動装置の駆動プーリ装置６として使用した場合の作用は、次の通りである。先ず、エンジンを始動する際には、前記スタータモータ４に通電し、前記回転駆動軸５の先端部に外嵌固定した上記スリーブ１０並びにこのスリーブ１０に外嵌固定した前記クラッチ用内輪２７を、図１４の反時計方向に回転させる。この為、上記各ローラ３１、３１が、上記クラッチ用内輪２７の外周面と前記クラッチ用外輪２８の内周面との間の略円筒状の空間のうちで直径方向の幅が狭くなった部分に向け、図１４の反時計方向に変位する。この結果、上記各ローラ３１、３１の転動面が、上記クラッチ用内輪２７の外周面と上記クラッチ用外輪２８の内周面とにくさび状に食い込み、前記ローラクラッチ１２がロック状態となって、上記クラッチ用内輪２７からクラッチ用外輪２８に対し動力が伝達される。この状態で、前記プーリ素子９と無端ベルト７と従動プーリ３とを介して、エンジン１のクランクシャフト２（図１１参照）が回転駆動され、このエンジン１が始動される。
【００１７】
エンジン１の始動後には上記スタータモータ４への通電が停止され、上記回転駆動軸５が停止する。この状態では上記プーリ素子９が上記エンジン１のクランクシャフト２により、上記従動プーリ３及び上記無端ベルト７を介して回転駆動され、上記クラッチ用外輪２８は、図１４の反時計方向に回転し続ける。この結果、上記ローラクラッチ１２がオーバラン状態となり、上記プーリ素子９の回転が上記スリーブ１０にまでは伝わらなくなる。従って、上記エンジン１が運転される際に、上記スタータモータ４がこのエンジン１の回転に対する負荷とはならない。
【００１８】
この様にローラクラッチ１２がオーバラン状態となる場合に、前記各ローラ３１、３１は、クラッチ用保持器３２の柱部３４、３４とばね３７、３７とに押され、上記プーリ素子９に内嵌固定した上記クラッチ用外輪２８と共に回転する。但し、このクラッチ用外輪２８の回転速度が、エンジン１の始動に必要とされる回転速度（例えば、ガソリンエンジン車の場合で、４００〜５００ｍｉｎ−１　に、ベルト伝達機構による変速比を掛け合せた速度）以下の場合には、上記各ローラ３１、３１に働く遠心力は、上記各ばね３７、３７を圧縮する程の値とはならない。又、エンジンの始動時に上記各ローラ３１、３１には、前記クラッチ用内輪２７の外周面から、上記各ばね３７、３７の弾力と同方向の力が加わる。従って、エンジンの始動時に上記各ローラ３１、３１は、上記クラッチ用内輪２７の外周面と上記クラッチ用外輪２８の内周面との間の空間のうちの幅の狭い部分に向け確実に変位し、上記ローラクラッチ１２が確実にロック状態となる。
【００１９】
これに対して、上記エンジン１が始動し、上記クラッチ用外輪２８の回転速度が、エンジン１のアイドリングに見合う回転速度（例えば、ガソリンエンジン車の場合で、７００〜８００ｍｉｎ−１　に、ベルト伝達機構による変速比を掛け合せた速度）以上となった場合には、上記ローラクラッチ１２の接続が断たれる（オーバラン状態となる）だけでなく、このローラクラッチ１２を構成する上記各ローラ３１の転動面と、上記クラッチ用内輪２７の外周面とが離隔する。
【００２０】
即ち、上記エンジン１の回転時には、上記各ローラ３１、３１に遠心力が働き、これら各ローラ３１、３１が前記各凹部３０、３０の底面に押し付けられる。これら各凹部３０、３０の底面は傾斜しているので、上記各ローラ３１、３１は、上記各ばね３７、３７を押圧する（これら各ばね３７、３７を圧縮する）方向に変位する傾向になる。又、エンジン１の始動後、前記スタータモータ４への通電を停止した状態では、上記クラッチ用内輪２７も停止するので、上記各ローラ３１、３１を図１４の反時計方向に変位させようとする力は、上記各ばね３７、３７の弾力のみとなる。
【００２１】
この状態では　上記回転力の上昇に伴って上記遠心力が増大し、この分力の大きさが上記各ばね３７、３７の弾力よりも大きくなると、上記各ローラ３１、３１がこれら各ばね３７、３７を圧縮しつつ、上記各凹部３０、３０の深い部分に向け移動する。この結果、上述の様に、上記各ローラ３１、３１の転動面と、上記クラッチ用内輪２７の外周面とが離隔する。この状態では、上記エンジン１の高速回転に拘らず、上記ローラクラッチ１２の内部で発生する摩擦熱が僅少に抑えられ、前述した通り、このローラクラッチ１２及び隣接する玉軸受１１、１１の耐久性向上を図れる。勿論、このローラクラッチ１２自体に関しても、異常摩耗、焼き付き等の損傷を防止できる。
【００２２】
【特許文献１】
特開平１１−６３１７０号公報
【特許文献２】
特公平７−７２５８５号公報
【特許文献３】
特開２００２−１２２２１７号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な従来構造の場合、サポート軸受である各玉軸受１１、１１の軸受空間２１の両端開口部を、何れもシールリング２０ａ、２０ｂにより塞いでいる。そして、これら各シールリング２０ａ、２０ｂの内周縁部に設けたシールリップ２５は、内輪１８の外周面中間部に形成した傾斜段部２６に当接若しくは摺接したままである。即ち、上記シールリップ２５は、芯金２２よりもこの傾斜段部２６側に少しだけオフセットした状態で設けられており、その先端縁をこの傾斜段部２６に弾性的に押し付けている。
【００２４】
この為に従来構造の場合には、外輪１６が停止若しくは低速回転している場合は勿論、この外輪１６が高速回転している場合でも、上記シールリップ２５の先端縁は上記傾斜段部２６に押し付けられたままとなる。即ち、上記外輪１６の高速回転時には、上記シールリップ２５に遠心力が働くが、この遠心力は、このシールリップ２５の先端縁を上記傾斜段部２６に押し付ける方向に作用する。この結果、これらシールリップ２５の先端縁と傾斜段部２６との摺接部に働く摩擦力に基づき、上記外輪１６を内嵌固定したプーリ素子９の回転抵抗が大きくなる。このプーリ素子９の回転抵抗は、始動後のエンジンが回転する事に対する抵抗となる為、このエンジンを搭載した車両の、燃費性能、加速性能を中心とする性能向上を図る面からは好ましくない。
本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、前述した従来から知られている一方向クラッチ内蔵型プーリ装置と同様に、プーリと、１対のサポート軸受と、一方向クラッチとを備える。そして、このプーリと、このプーリの中心部に挿入されて使用時にこの所定方向にのみ回転する回転軸との間で、この所定方向の動力のみを伝達する為に使用する。
このうちのプーリは、外周面に無端ベルトを掛け渡し自在としたもので、円環状で使用時に所定方向にのみ回転する。
又、上記各サポート軸受は、上記回転軸の外周面と上記プーリの内周面との間の環状空間内に、軸方向に関して互いに間隔をあけて配置されている。
又、上記一方向クラッチは、上記環状空間内でこれら１対のサポート軸受同士の間に設けられている。そしてこの一方向クラッチは、上記プーリ及び上記回転軸が同速で上記所定方向に回転する際に繋がれて、これらプーリと回転軸との間で動力を伝達するが、このプーリが上記所定方向に、この回転軸よりも高速で回転する場合に空転して、このプーリからこの回転軸への動力の伝達を行なわないものである。
又、上記各サポート軸受は、上記プーリに内嵌固定される軸受用外輪と、上記回転軸に対し固定の部分に外嵌固定される軸受用内輪と、これら軸受用外輪の内周面に形成された外輪軌道と軸受用内輪の外周面に形成された内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、これら各転動体を設置した軸受空間の両端開口のうち、少なくとも上記一方向クラッチと反対側開口を塞ぐ為、その外周縁を上記軸受用外輪に係止したシールリングとを備えたものである。
【００２６】
特に、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に於いては、上記シールリングは、円輪状の芯金により弾性材を補強したものである。そして、この弾性材の内径寄り部分はこの芯金の内周縁よりも径方向内方に突出して、少なくとも上記軸受用外輪の静止時及び低速回転時に、上記軸受用内輪の一部表面に全周に亙って当接若しくは摺接する。これに対して、上記内径寄り部分は、少なくとも上記軸受用外輪の高速回転時に上記軸受用内輪の表面から離隔するものである。
【００２７】
【作用】
上述の様に構成する本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合には、少なくとも高速回転時には、サポート軸受に設けたシールリングの摺動抵抗がなくなる。この為、回転軸の周囲でプーリ素子を空転させる為に要するトルクが小さくなり、上記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を組み込んだ車両のエンジンの負担を軽減して、この車両の、燃費性能、加速性能を中心とする性能向上を図れる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、請求項１、２、３、８に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、プーリ素子９の両端部内周面とスリーブ１０の両端部外周面との間に設ける、それぞれがサポート軸受である１対の玉軸受１１、１１のシール装置の構造を工夫する事により、少なくとも上記プーリ素子９が高速回転（例えば２０００ｍｉｎ−１　以上、或は４０００ｍｉｎ−１　以上で回転）する際に、このプーリ素子９の回転抵抗を低減する点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図１２〜１４に示した従来構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略し、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２９】
上記各玉軸受１１、１１を構成する外輪１６の内周面と内輪１８の外周面との間に存在して玉１９、１９を設けた軸受空間２１の両端開口部のうち、外端側（ローラクラッチ１２と反対側で図２の右側）の開口を接触式のシールリング３８により、内端側（ローラクラッチ１２側で図２の左側）の開口を非接触式のシールドリング３９により、それぞれ塞いでいる。このうちのシールドリング３９は、金属板を円輪状に形成したもので、その外周縁部を上記外輪１６の内周面内端寄り部分に形成した係止溝２４に係止している。この状態で上記シールドリング３９の内周縁は、上記内輪１８の外周面内端寄り部分に近接対向して、当該部分にラビリンスシールを設けている。従って、上記シールドリング３９は、上記プーリ素子９の回転速度に関係なく、このプーリ素子９の回転に対する抵抗にはならない。尚、上記各玉軸受１１、１１とローラクラッチ１２とを同種のグリースにより潤滑する場合には、上記シールドリング３９は省略しても良い。
【００３０】
一方、上記シールリング３８は、円輪状の芯金２２により弾性材２３を補強する事で、全体を円輪状に形成している。そして、この弾性材２３の外周縁部で上記芯金２２の外周縁よりも径方向外方に突出した部分を、上記外輪１６の内周面外端寄り部分に形成した係止溝２４に係止している。この状態で、上記弾性材２３の内周縁部に形成したシールリップ４０の先端縁を、前記内輪１８の外周面に形成した傾斜段部２６に、全周に亙って弾性的に当接させている。この傾斜段部２６は、上記内輪１８の外周面中間部に形成されたもので、この内輪１８の端面に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜している。
【００３１】
又、上記弾性材２３の内周寄り部分は、断面Ｌ字形に形成しており、上記シールリップ４０は、この弾性材２３の内周縁部に、上記芯金２２の内周縁よりも前記各玉１９、１９側に延出する状態で形成されている。更に、上記シールリップ４０の先端部分には、このシールリップ４０の中間部よりも肉厚のウェイト部４１を設けて、このシールリップ４０の先端部の質量を多くしている。そして、上記外輪１６の静止時若しくは低速回転（例えば２０００ｍｉｎ−１　未満、或は１０００ｍｉｎ−１　未満）時に、このウェイト部４１の先端縁を、上記弾性材２３の弾性に基づいて、上記傾斜段部２６に全周に亙って当接若しくは摺接させている。
【００３２】
上述の様に構成する本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を前述の図１１に示した様なアイドリングストップ車用のエンジン始動装置に組み込んだ場合、エンジン始動後に前記プーリ素子９の回転抵抗を低く抑える事ができる。即ち、エンジン始動後に、このプーリ素子９がエンジン１により無端ベルト７（図１１参照）を介して高速回転させられると、上記プーリ素子９に内嵌固定した外輪１６に支持したシールリング３８の内周縁部に設けた上記シールリップ４０が、遠心力により径方向外方に変位する傾向になる。
【００３３】
本例の場合、上記シールリップ４０が円筒状に形成されており、且つ、その先端縁部にウェイト部４１を設けている為、上記シールリップ４０が、その基端部を中心として、図２の時計方向に弾性変形する。この為、上記プーリ素子９が高速回転する際には、上記シールリップ４０の先端縁が前記傾斜段部２６から離れて、前記各玉軸受１１、１１の軸受空間２１の外端開口部に設けたシールリング３８の摺動抵抗がなくなる。又、この軸受空間２１の内端開口部に設けたシールドリング３９に関しては、元々摺動抵抗はない為、回転駆動軸５（図１１参照）に固定したスリーブ１０の周囲で上記プーリ素子９を空転させる為に要するトルクが小さくなる。この結果、本例の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を組み込んだ車両のエンジンの負担を軽減して、この車両の、燃費性能、加速性能を中心とする性能向上を図れる。
【００３４】
又、摺動抵抗がなくなる事に伴って、上記シールリップ４０の摩耗防止も図れるだけでなく、摩擦熱の発生を抑えて、上記軸受空間２１内のグリースの劣化防止を図れる。尚、上記外輪１６が高速回転する際には、このシールリップ４０の先端縁と上記傾斜段部２６との間部分に隙間が生じる為、この間部分のシール性自体は低下する。但し、上記外輪１６の高速回転時には、上記シールリング３８の外側面に沿う空気の流れが惹起され、この流れがエアカーテンの如く作用するので、上記隙間を通じて上記軸受空間２１内に異物が入り込む事はない。又、上記グリースは、上記軸受空間２１の外径寄り部分に移動するので、このグリースが上記隙間を通じて外部に漏洩する事もない。
【００３５】
次に、図３は、やはり請求項１、２、３、８に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、シールリング３８ａを構成するシールリップ４０の先端部に設けたウェイト部４１ａを、上述した第１例の場合よりも大きくしている。そして、このウェイト部４１ａを、内輪１８の外周面に形成した傾斜段部２６と、この傾斜段部２６よりもこの内輪１８の端面寄りに存在する円筒面部４２とに、外輪１６の静止時若しくは低速回転時に、当接若しくは摺接させている。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００３６】
次に、図４は、請求項１、２、８に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、シールリング３８ｂを構成する弾性材２３の内周縁部に１対のシールリップ４０、４０ａを、何れも芯金２２の内周縁部よりも玉１９側に延出する状態で形成している。そして、外径寄り部分のシールリップ４０の先端縁を内輪１８の外周面に形成した傾斜段部２６に、内径寄り部分のシールリップ４０ａの先端縁を同じく円筒面部４２に、外輪１６の静止時若しくは低速回転時に、それぞれ当接若しくは摺接させている。この様な本例の場合、上記外輪１６の高速回転時には、上記外径寄り部分のシールリップ４０の先端縁が上記傾斜段部２６から、内径寄り部分のシールリップ４０ａの先端縁が上記円筒面部４２から、それぞれ遠心力に基づく弾性変形によって離隔する。本例の場合、上記各シールリップ４０、４０ａの先端縁同士の干渉を防止する為、これら各シールリップ４０、４０ａの先端縁には、特にウェイト部は設けていない。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。
【００３７】
次に、図５は、請求項１、４、５、８に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、シールリング３８ｃを構成する弾性材２３の内周縁部で芯金２２の内周縁よりも径方向内方に突出した延出部４３の内周縁部にシールリップ４０ｂを、この延出部４３よりも玉１９側に、少しだけ延出させた状態で形成している。そして、上記シールリップ４０ｂの先端縁を、内輪１８の外周面に形成した傾斜段部２６に、外輪１６の静止時及び低速回転時に、全周に亙って当接若しくは摺接させている。この部分の構成は、前述の図１３に示した従来構造の場合とほぼ同様である。
【００３８】
特に、本例の場合には、第二の延出部４４を、上記延出部４３の内周縁部から上記シールリップ４０ｂと反対側に延出させている。上記第二の延出部４４の軸方向寸法はこのシールリップ４０ｂの軸方向寸法よりも大きく、又、この第二の延出部４４の先端部分には、この第二の延出部４４の中間部よりも幅広のウェイト部４１ｂを設けている。
【００３９】
この様な本例の場合、上記外輪１６の静止時及び低速回転時には上記シールリップ４０ｂの先端縁が、上記傾斜段部２６に、全周に亙って当接若しくは摺接する。これに対して、上記外輪１６の高速回転時には、上記シールリップ４０ｂに比べて軸方向寸法が大きく、その先端縁部の上記ウェイト部４１ｂを設けた上記第二の延出部４４が径方向外方に変位する傾向になる。そして、上記延出部４３が、その基端部（図５の上端部）を支点として、図５で反時計方向に弾性変形する傾向になる。この結果、上記シールリップ４０ｂの先端縁が上記傾斜段部２６から離隔して、外輪１６の回転抵抗が低減する。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。
【００４０】
次に、図６は、請求項１、６、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、シールリング３８ｄを構成する弾性材２３の内周縁部に設けたシールリップ４０ｃが、芯金２２の内周縁よりも玉１９側に延出して、このシールリップ４０ｃの先端縁が、内輪１８の外周面中間部に形成された傾斜段部２６に、外輪１６の静止時及び低速回転時に、全周に亙って当接若しくは摺接している。又、上記弾性材２３の内周縁部で上記芯金２２の内周縁よりも径方向内方に突出した延出部４３ａの内周縁部に、上記玉１９と反対側に延出する状態で設けた第二のシールリップ４５の先端縁が、上記内輪１８の外周面で端面寄りに存在する円筒面部４２に、上記外輪１６の静止時及び低速回転時に、全周に亙って当接若しくは摺接している。
【００４１】
この様な本例の場合、外輪１６の高速回転時には、上記シールリップ４０ｃの先端縁が上記傾斜段部２６から、上記第二のシールリップ４５の先端縁が上記円筒面部４２から、それぞれ遠心力に基づく弾性変形によって離隔する。本例の場合、上記各シールリップ４０ｃ、４５の先端縁には、特にウェイト部は設けていないが。設ける事は自由である。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。
【００４２】
次に、図７は、請求項１、２、３、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、シールリング３８ａに対して玉１９と反対側である軸受空間２１の外端（図７の右端）開口部に、非接触式のシールドリング４６を設けている。本例の場合にはシールドリング４６の内周縁部を内輪１８の外端部外周面に外嵌固定し、このシールドリング４６の外周縁を、外輪１６の内周面外端部に近接対向させて、当該部分にラビリンスシールを設けている。この様な本例の場合、上記外輪１６の高速回転時にシールリップ４０の先端縁と上記内輪１８の外周面との間に隙間が生じても、この隙間が直接外部空間に露出する事はない。この為、上記外輪１６の高速回転時に上記軸受空間２１内への異物進入防止をより確実に図れる。その他の構成及び作用は、前述の図３に示した第２例の場合と同様である。
【００４３】
次に、図８は、やはり請求項１、２、３、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合には、非接触式のシールドリング４６ａの外周縁部を外輪１６の外端部（図８の右端部）内周面に内嵌固定し、このシールドリング４６ａの内周縁部を、内輪１８の外周面外端部に形成した小径段部４７に進入させると共に、上記シールドリング４６ａの内周縁部と上記内輪１８の表面とを近接対向させて、当該部分にラビリンスシールを設けている。この様な本例の場合も、上記外輪１６の高速回転時にシールリップ４０の先端縁と上記内輪１８の外周面との間に隙間が生じても、この隙間が直接外部空間に露出する事はない。又、上記シールドリング４６ａは、スリンガとして機能し、その表面に付着した異物を周囲に振り飛ばす。この為、上記外輪１６の高速回転時に上記軸受空間２１内への異物進入防止をより確実に図れる。その他の構成及び作用は、上述の図７に示した第６例の場合と同様である。
【００４４】
次に、図９は、請求項１、２、６、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例の場合には、非接触式のシールドリング４６の内周縁部に形成した円筒部４９を内輪１８の円筒面部４２に外嵌固定している。そして、シールリング３８ｅの内周縁部に形成した３本のシールリップ４０、４５、４８のうち、第二のシールリップ４５を上記円筒部４９の外周面に、第三のシールリップ４８を上記シールドリング４６を構成する円輪部５０の内側面に、それぞれ全周に亙って摺接させている。又、上記シールリップ４０の先端縁は、上記内輪１８の外周面に形成した傾斜段部２６に、全周に亙って摺接させている。上記各シールリップ４０、４５、４８の先端縁は、外輪１６の高速回転時には径方向外方に変位して、上記傾斜段部２６、上記円筒部４９の外周面、或は上記円輪部５０の内側面から離隔する。尚、上記第二のシールリップ４５を省略する事もできる。
【００４５】
次に、図１０は、請求項１、２、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例の場合には、シールリング３８ｆを構成する芯金２２ａにシールドリングとしての役目も持たせている。この為に本例の場合には、この芯金２２ａの内周縁部を径方向内方に延出して内輪１８の一部に近接対向させ、当該部分にラビリンスシールを構成している。この様な本例の場合には、部品点数を増大させずにコスト上昇を抑えつつ、シール性向上を図る事ができる。その他の部分の構造及び作用は、前述の図４に示した第３例の場合と同様である。
【００４６】尚、上述の説明は、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置をアイドリングストップ車用のエンジン始動装置に組み込んで使用した場合に就いて説明したが、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の用途は、上記エンジン始動装置に限定するものではない。オーバラン時に於けるプーリの回転速度がロック時に於けるプーリの回転速度よりも早く、しかもオーバラン状態での運転時間が長くなる用途に本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を使用する事は有効である。この様な用途としては、例えばアイドリングストップ車に組み込む、コンプレッサ等の補機駆動装置が考えられる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するが、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を構成する一方向クラッチの空転時に於ける回転抵抗を低減できるので、この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を搭載した車両の、燃費性能、加速性能を中心とする性能向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】サポート軸受のみを取り出して示す部分断面図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。
【図４】同第３例を示す、図２と同様の図。
【図５】同第４例を示す、図２と同様の図。
【図６】同第５例を示す、図２と同様の図。
【図７】同第６例を示す、図２と同様の図。
【図８】同第７例を示す、図２と同様の図。
【図９】同第８例を示す、図２と同様の図。
【図１０】同第９例を示す、図２と同様の図。
【図１１】本発明の対象となる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を組み込む、アイドリングストップ車用エンジン始動装置を示す略正面図。
【図１２】一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の従来構造の１例を示す断面図。
【図１３】従来構造のサポート軸受のみを取り出して示す部分断面図。
【図１４】ローラクラッチを取り出して示す、図１２のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
１　　エンジン
２　　クランクシャフト
３　　従動プーリ
４　　スタータモータ
５　　回転駆動軸
６　　駆動プーリ装置
７　　無端ベルト
８　　一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
９　　プーリ素子
１０　　スリーブ
１１　　玉軸受
１２　　ローラクラッチ
１３　　大径部
１４　　小径部
１５　　外輪軌道
１６　　外輪
１７　　内輪軌道
１８　　内輪
１９　　玉
２０ａ、２０ｂ　シールリング
２１　　軸受空間
２２、２２ａ　芯金
２３　　弾性材
２４　　係止溝
２５　　シールリップ
２６　　傾斜段部
２７　　クラッチ用内輪
２８　　クラッチ用外輪
２９　　カム面
３０　　凹部
３１　　ローラ
３２　　クラッチ用保持器
３３　　リム部
３４　　柱部
３５　　ポケット
３６ａ、３６ｂ　内向鍔部
３７　　ばね
３８、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ　シールリング
３９　　シールドリップ
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ　シールリップ
４１、４１ａ、４１ｂ　ウェイト部
４２　　円筒面部
４３、４３ａ　延出部
４４　　第二の延出部
４５　　第二のシールリップ
４６、４６ａ　シールドリング
４７　　小径段部
４８　　第三のシールリップ
４９　　円筒部
５０　　円輪部
【図１】
2004144252.tif 000003
【図２】
2004144252.tif 000004
【図３】
2004144252.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004144252.tif 000010
【図９】
2004144252.tif 000011
【図１０】
2004144252.tif 000012
【図１１】
2004144252.tif 000013
【図１２】
2004144252.tif 000014
【図１３】
2004144252.tif 000015
【図１４】
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