(57)【要約】【課題】ローラの偏摩耗を確実に防止して、一方向クラッチであるローラクラッチの動作安定性及び耐久性を向上すること。【解決手段】ローラ１４の硬度は、クラッチ内輪１１の外周面（又は、クラッチ外輪１２の内周面、即ち、カム面１６を有しない方）の硬度よりも高く設定してあることから、ローラ１４の偏摩耗を確実に防止することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の径方向外方に、ローラクラッチを介して、プーリが設けてあり、前記軸体に外嵌したクラッチ内輪と、前記プーリ内に圧入したクラッチ外輪とを備え、これら両輪の間に、多数のローラが介装してあり、
前記クラッチ外輪の内周面又は前記クラッチ内輪の外周面の一方に、周方向に向けて間隔が徐々に狭くなる楔状空間を規定するカム面が形成してあるローラクラッチ内蔵型プーリ装置において、
前記ローラの硬度は、前記クラッチ外輪の内周面又は前記クラッチ内輪の外周面の他方の硬度よりも高く設定してあることを特徴とするローラクラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項２】
前記ローラクラッチの両側には、転がり軸受が配置してあることを特徴とする請求項１に記載のローラクラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項３】
前記プーリ装置は、スタータモータに装置されることを特徴とする請求項１に記載のローラ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】
本発明は、例えば、自動車のエンジンの補機、スタータ等に好適であるローラクラッチ内蔵型プーリ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ローラクラッチ内蔵型プーリ装置には、例えば、補機のスタータ等の回転軸に装着するスリーブ状の軸体が設けてあり、この軸体の径方向外方に、一方向クラッチであるローラクラッチを介して、例えばエンジンの出力軸からのベルトを掛け渡すためのプーリが設けてある。
【０００３】
一方向クラッチであるローラクラッチは、軸体に外嵌したクラッチ内輪と、プーリ内に圧入したクラッチ外輪とを備えており、これらクラッチ内輪・外輪の間には、保持器を有する多数のローラが介装してある。
【０００４】
例えば、クラッチ外輪の内周面には、オーバーラン時にローラを収納して保持するための凹部が形成してあると共に、この凹部から周方向に向けてクラッチ内輪の外周面との間で間隔が徐々に狭くなりトルク伝達時にローラをロックするための楔状空間を規定するランプ部（カム面）が形成してある。
【０００５】
各ローラは、保持器に夫々設けたバネにより、ランプ部（カム面）の楔状空間が狭くなる方向に弾性的に押圧してある。
【０００６】
このように構成してあるため、トルク伝達の際には、バネにより弾性的に押圧されたローラがランプ部（カム面）により規定した楔状空間に入り込んでクラッチ内輪・外輪の間でロックされる。
【０００７】
一方、クラッチのオーバーランの際には、クラッチ外輪とともに、ローラ・保持器・バネも回転する。この時、ローラは、静止しているクラッチ内輪と接触しながら、移動するため、ローラには、クラッチ内輪からの摩擦力を受ける（所謂クラッチのオーバーラン時の空転残留トルク）。この摩擦力により、ローラは、楔状空間の広い方に僅かに移動し、滑らかにオーバーランすることができる。
【０００８】
また、一方向クラッチであるローラクラッチは、特許文献１及び２にも開示してある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−６３０２５号公報
【特許文献２】
特開平１１−６３０２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ローラクラッチの用途も、近年多様化しており、なかでも、プーリに、ローラクラッチを内蔵した装置が種々提案されており、実用化されてきている。
【００１１】
これらローラクラッチ内蔵型プーリ装置は、自動車のエンジンの補機であるスタータに装着して、アイドルストップシステムに使用する場合がある。エンジンは、車両停止時にストップし、再始動する際には、スタータの動力をエンジンクランク軸にベルトを介して伝達する。この際、ローラクラッチは、ロックしている。エンジンが始動した後は、スタータが停止して、クラッチは、オーバーランする。クラッチがオーバーランする際には、プーリに圧入されたクラッチ外輪・保持器・バネ・ローラは、プーリとともに回転する。
【００１２】
すなわち、エンジン回転中は、クラッチは、常にオーバーランしているため、クラッチ部のローラと、円筒外周面を有するクラッチ内輪とは、すべり接触することになる。
【００１３】
この際、クラッチ内輪は、その外周全面にローラが接触するが、ローラは、その一部のみが、クラッチ内輪に接触することになる。その結果、ローラには、偏摩耗（アルファベットのＤの形に一部がフラットに摩耗する）が発生するといった虞れがある。
【００１４】
ローラに偏摩耗が発生すると、次に（アイドルストップ後の再始動）トルク伝達する際には、ローラが楔状空間に十分にかみ込めず、かみ込み不良もしくは異常面圧が発生することになる。
【００１５】
すなわち、ローラが楔状空間にかみ込む際には、円筒内輪（スタータ軸）が回転し、ローラは、内輪から摩擦力（接線力）を受けて、楔状空間の中に転がりながら、食い込んでいく。この時、ローラが偏摩耗していると、うまく転がることが出来ずに、楔状空間に食い込むことができなくなる。また、転がることが出来たとしても、摩耗部の端部（フラット摩耗と円筒部との境界）で接触することになると、そこに異常な面圧が発生し、圧痕・アブレッシブ摩耗・剥離の要因となるといったことがある。
【００１６】
なお、特許文献１及び２には、摩耗により係合不良を抑制することが、開示されているが、これらはいずれも、カムを形成する面に関するものであり、オーバーラン時にすべり摺動する円筒軌道面とローラ転走面に関するものではない。
【００１７】
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って、ローラの偏摩耗を確実に防止して、一方向クラッチであるローラクラッチの動作安定性及び耐久性を向上することができるローラクラッチ内蔵型プーリ装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係るローラクラッチ内蔵型プーリ装置は、軸体の径方向外方に、ローラクラッチを介して、プーリが設けてあり、前記軸体に外嵌したクラッチ内輪と、前記プーリ内に圧入したクラッチ外輪とを備え、これら両輪の間に、多数のローラが介装してあり、
前記クラッチ外輪の内周面又は前記クラッチ内輪の外周面の一方に、周方向に向けて間隔が徐々に狭くなる楔状空間を規定するカム面が形成してあるローラクラッチ内蔵型プーリ装置において、
前記ローラの硬度は、前記クラッチ外輪の内周面又は前記クラッチ内輪の外周面の他方（即ち、カム面を有しない方）の硬度よりも高く設定してあることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項２に係るローラクラッチ内蔵型プーリ装置は、請求項１において、前記ローラクラッチの両側には、転がり軸受が配置してあることを特徴とする。
【００２０】
さらに、請求項３に係るローラクラッチ内蔵型プーリ装置は、請求項１において、前記プーリ装置は、スタータモータに装置されることを特徴とする。
【００２１】
このように、本発明によれば、ローラの硬度は、クラッチ外輪の内周面又はクラッチ内輪の外周面の他方（即ち、カム面を有しない方）の硬度よりも高く設定してあることから、ローラの偏摩耗を確実に防止して、一方向クラッチであるローラクラッチの動作安定性及び耐久性を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るローラクラッチ内蔵型プーリ装置を図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るローラクラッチ内蔵型プーリ装置の断面図である。図２は、図１に示したローラクラッチの周方向に沿った断面図である。図３は、ローラとクラッチ内輪との接触状態を説明するための模式図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本実施の形態では、ローラクラッチ内蔵型プーリ装置には、例えば、補機のスタータ等の回転軸に装着するスリーブ状の軸体１が設けてあり、この軸体の径方向外方に、一方向クラッチであるローラクラッチ２を介して、例えばエンジンの出力軸からのベルトを掛け渡すためのプーリ３が設けてある。
【００２５】
一方向クラッチであるローラクラッチ２は、軸体１に外嵌したクラッチ内輪１１と、プーリ３内に圧入したクラッチ外輪１２とを備えており、これらクラッチ内輪１１・外輪１２の間には、保持器１３を有する多数のローラ１４が介装してある。
【００２６】
例えば、クラッチ外輪１２の内周面には、オーバーラン時にローラ１４を収納して保持するための凹１５部が形成してあると共に、この凹部１５から周方向に向けてクラッチ内輪１１の外周面との間で間隔が徐々に狭くなりトルク伝達時にローラ１４をロックするための楔状空間を規定するランプ部１６（カム面）が形成してある。
【００２７】
各ローラ１４は、保持器１３に夫々設けたバネ１７により、ランプ部１６（カム面）の楔状空間が狭くなる方向に弾性的に押圧してある。
【００２８】
なお、ローラクラッチ２の両側には、転がり軸受４，４が配置してある。また、バネ１７は、図２に示すように、保持器のバネ係止部１８により保持器１３に係止してある。
【００２９】
以上のように構成してあるため、トルク伝達の際には、バネ１７により弾性的に押圧されたローラ１４がランプ部１６（カム面）により規定した楔状空間に入り込んでクラッチ内輪１１・外輪１２の間でロックされる。
【００３０】
一方、クラッチのオーバーランの際には、クラッチ外輪１２とともに、ローラ１４・保持器１３・バネ１７も回転する。この時、ローラ１４は、静止しているクラッチ内輪１１と接触しながら、楔状空間の広い方に僅かに移動する。
【００３１】
次に、本実施の形態の技術的背景を説明する。
【００３２】
図１に、ローラクラッチ内蔵型プーリ装置の断面図を示すとともに、図２に、クラッチ部の軸方向から見た断面図を示す。この図に示すように、ローラ１４は、バネ１７により楔状空間の小さくなる方向に押されている。
【００３３】
ここで、クラッチ内輪１１（スタータ軸）が反時計回りに回転しようとすると、ローラ１４は、クラッチ内輪１１から接触力を受けて、楔状空間の中に転がりながら噛み込まれる。従って、クラッチ内輪１１からクラッチ外輪１２へトルクが伝達される。
【００３４】
一方、エンジン始動クランキング時、エンジンが点火されプーリ３がエンジンにより駆動されると、スタータ軸は静止して、プーリ３（クラッチ外輪１２・ローラ１４・バネ１７・保持器１３）が反時計回りに回転させられ、クラッチは、オーバーラン状態になる。
【００３５】
この時、図３に示すように、ローラ１４とクラッチ内輪１１とは、すべり接触する。この図で点線は、クラッチ外輪１２が移動した様子を表す。
【００３６】
クラッチ内輪１１の外周上を複数のローラ１４が滑っていくが、１個のローラ１４に着目すると、ローラ１４は、転がらないため、接触点は１点になる。
【００３７】
先述のように、クラッチ内輪１１とローラ１４は、すべり接触しているため、両者の摩擦により摩耗の発生が危惧される。摩耗した場合には、クラッチ内輪１１の外径面は、均一に摩耗し、ローラ１４は、接触部のみ摩耗することとなる。ローラ１４が部分的に摩耗（偏摩耗）すると、次にローラ１４がかみ込もうとしたときに、ローラ１４が転がらなくなり、かみ込み不良が発生することが考えられる。
【００３８】
このような技術的背景から、本実施の形態では、ローラ１４の表面硬さは、クラッチ内輪１１の表面硬さより硬くして、万一摩耗が発生したとしても、ローラ１４ではなく、クラッチ内輪１１が摩耗するようにしてある。
【００３９】
このように、クラッチ部のローラ１４の硬度は、クラッチ内輪１１の外周面の硬度よりも高く設定してある。但し、ランプ部（カム面）がクラッチ内輪１１側に形成してある場合には、クラッチ部のローラ１４の硬度は、クラッチ外輪１２の内周面の硬度よりも高く設定する。
【００４０】
以上のように構成してあるため、ローラ１４とクラッチ内輪１１の外周面がすべり接触しても、ローラ１４の方が硬いので、クラッチ内輪１１の方が摩耗する。クラッチ内輪１１の外周面は、一様にすべり接触するため、径が小さくなることはあっても、偏摩耗を起こすことはない。
【００４１】
従って、クラッチ内輪１１の外径が小さくなったとしても、ローラ１４が楔状空間にかみ込まれる位置が、若干変化するものの、クラッチ外輪１２に設けたカム面１６は、対数螺旋を近似した円弧で形成されているため、カム面１６のどの位置でかみ込んでも一定の接触角となる。したがって、かみ込み性は、保持することができる。
【００４２】
以上から、本実施の形態によれば、ローラ１４の硬度は、クラッチ内輪１１の外周面（又は、クラッチ外輪１２の内周面、即ち、カム面１６を有しない方）の硬度よりも高く設定してあることから、ローラ１４の偏摩耗を確実に防止して、一方向クラッチであるローラクラッチ２の動作安定性及び耐久性を向上することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ローラの硬度は、クラッチ外輪の内周面又はクラッチ内輪の外周面の他方（即ち、カム面を有しない方）の硬度よりも高く設定してあることから、ローラの偏摩耗を確実に防止して、一方向クラッチであるローラクラッチの動作安定性及び耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るローラクラッチ内蔵型プーリ装置の断面図である。
【図２】図１に示したローラクラッチの周方向に沿った断面図である。
【図３】ローラとクラッチ内輪との接触状態を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  軸体
２  ローラクラッチ
３  プーリ
４  転がり軸受
１１  クラッチ内輪
１２  クラッチ外輪
１３  保持器
１４  ローラ
１５  凹部
１６  ランプ部（カム面）
１７  バネ
１８  バネ係止部
【図１】
2004340182.tif 000003
【図２】
2004340182.tif 000004
【図３】
2004340182.tif 000005