(57)【要約】【課題】  スリーブにおける加工時間、加工コストの低減を図ることができるプーリユニットを提供すること。【解決手段】  プーリユニット２０において、スリーブ２２の内周面には、スタータモータ側の出力軸６２が内嵌される嵌合部４０と、加工時の基準となり、且つ、前記スタータモータとの取付け時における位置決め基準となる基準用加工部４２と、基準用加工部４２より低い加工精度を持った簡易加工部４１とが設けられ、基準用加工部４２と簡易加工部４１は、軸方向において嵌合部４０とスリーブ２２の一端２２ａとの間に配置される。【選択図】        図１
2005180634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータモータ側のモータプーリと、エンジン側のクランクプーリとをベルトで連結し、スタータモータの回転力を前記モータプーリからベルトを介して前記クランクプーリに伝達し、エンジンを始動させるスタータに使用されるプーリユニットであって、
前記モータプーリと同芯に配置され、前記スタータモータ側の出力軸が挿入されるスリーブと、
前記スタータモータ側の出力軸の回転を前記モータプーリに伝達する一方向クラッチと、
該一方向クラッチの両端に配置され、前記モータプーリに加わるラジアル荷重を支承するサポート軸受と、
を備え、
前記一方向クラッチは、クラッチ外輪の内周面或いはクラッチ内輪の外周面に形成されたカム面と、前記カム面が形成された前記クラッチ外輪或いは前記クラッチ内輪と供回りして、ローラを前記カム面の適切な位置に保持するローラ保持器とを有するローラクラッチであり、
前記スリーブの内周面には、前記スタータモータ側の出力軸が内嵌される嵌合部と、加工時の基準となり、且つ、前記スタータモータとの取付け時における位置決め基準となる基準用加工部と、前記基準用加工部より低い表面粗さを持った簡易加工部とが設けられ、
前記基準用加工部と前記簡易加工部は、軸方向において前記嵌合部と前記スリーブの一端との間に配置されたことを特徴とするプーリユニット。
【請求項２】
前記スリーブの内周面は、前記嵌合部の両側に前記簡易加工部を有することを特徴とする請求項１に記載のプーリユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリユニットに関し、特に、アイドリングストップ機能付きの自動車においてエンジンを始動させる為のスタータに好適に使用されるプーリユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプーリユニットとして、自動車用エンジンのクランク軸の回転駆動力により駆動するオルタネータに適用されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４に示すように、特許文献１に開示されたプーリユニット１は、オルタネータの回転軸（図示せず）に外嵌固定自在なスリーブ２と、スリーブ２と同芯に配置され、外周面に無端ベルト（図示せず）が懸架されるプーリ３とを備える。そして、スリーブ２の外周面とプーリ３の内周面との間に、ローラクラッチ４と、その両端に一対のサポート軸受５，５とを設けている。
【０００４】
一対のサポート軸受５，５は、プーリ３に加わるラジアル荷重を支承しつつ、プーリ３とスリーブ２との相対回転を自在とする。図示の例では、サポート軸受５，５として、深溝型の玉軸受を使用している。
【０００５】
ローラクラッチ４は、プーリ３の内径面の所定位置に内嵌固定されるクラッチ外輪６と、スリーブ２の外径面の所定位置に外嵌固定されるクラッチ内輪７とを備えている。クラッチの使用条件や使用目的を考慮して、クラッチ内輪７の外周面にはカム面８が円周方向に等間隔に形成されており、クラッチ外輪６の内周面とカム面８との間には複数個のローラ９が配設されている。
【０００６】
複数個のローラ９は、クラッチ内輪７と共に回転するローラ保持器１０により、転動及び円周方向に亙る若干の変位自在に支持されている。また、ローラ保持器１０に設けた柱部と各ローラ９との間にばね（図示せず）が設けられている。これら各ばねは、各ローラ９を、カム面８の外周面とクラッチ外輪６の中間部内周面との間に形成される円筒状隙間のうち、直径方向の幅が狭くなった部分に向け、ローラ保持器１０の円周方向において弾性的に押圧している。
【０００７】
また、ローラ保持器１０は、クラッチ外輪６の軸方向両端において径方向内向きに形成された伸延部１１，１１によって、幅方向の移動を規制している。従って、この伸延部１１により、ローラ保持器１０は軸方向の移動が規制され、クラッチ内部の適切な位置に保たれる。また、ローラ９とばねは、この保持器１０により保持されるため、ローラ９とカム面８とが適切な位置に保たれ、安定した係合と空転（オーバーラン）性能が確保できる。
【０００８】
そして、プーリユニット１を直流発電用のオルタネータの軸に取付けるために、スリーブ２の内周面に、工具挿入用の六角穴部１２と、オルタネータの軸との嵌合用のねじ部１３と、スリーブ２の加工時およびオルタネータの軸との取付時の基準とする基準用加工部１４と、が形成されている。この基準用加工部１４は、加工時および取付時の基準部とするために、穴径の寸法許容差および仕上げ程度（面粗さ）に、比較的厳しい値が設定される。例えば、穴径の寸法許容差はＨ７、仕上げ面粗さはＲａ１．６として設定されている。
【特許文献１】特開２００１−２７１８５３号公報（第２−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記特許文献１では、プーリユニット１のスリーブ２における基準用加工部１４が、軸方向全域に渡って高い加工精度（例えば、寸法許容差：７，仕上げ面粗さ：Ｒａ１．６）として設定され、オルタネータの軸がスリーブ２に取付けられる。このため、基準用加工部１４の加工精度を軸方向全域に渡って確保しようとすると、加工深さの増加に伴う加工時間の増大、即ち加工コストの増加を生ずる虞がある。
【００１０】
また、エンジン始動用としてプーリユニットがベルト式のスタータモータに用いられる場合、スタータモータ側の構造により、スリーブの軸方向長さが延長される場合がある。  このように軸方向長さが延長されたスリーブにおいても、基準用加工部の加工精度を軸方向全域に渡って確保しようとすると、更に加工時間が増大し、加工コストが増加を生ずる虞がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、スリーブにおける加工コストの低減を図ることができるプーリユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（１）  スタータモータ側のモータプーリと、エンジン側のクランクプーリとをベルトで連結し、スタータモータの回転力を前記モータプーリからベルトを介して前記クランクプーリに伝達し、エンジンを始動させるスタータに使用されるプーリユニットであって、
前記モータプーリと同芯に配置され、前記スタータモータ側の出力軸が挿入されるスリーブと、
前記スタータモータ側の出力軸の回転を前記モータプーリに伝達する一方向クラッチと、
該一方向クラッチの両端に配置され、前記モータプーリに加わるラジアル荷重を支承するサポート軸受と、
を備え、
前記一方向クラッチは、クラッチ外輪の内周面或いはクラッチ内輪の外周面に形成されたカム面と、前記カム面が形成された前記クラッチ外輪或いは前記クラッチ内輪と供回りして、ローラを前記カム面の適切な位置に保持するローラ保持器とを有するローラクラッチであり、
前記スリーブの内周面には、前記スタータモータ側の出力軸が内嵌される嵌合部と、加工時の基準となり、且つ、前記スタータモータとの取付け時における位置決め基準となる基準用加工部と、前記基準用加工部より低い加工精度を持った簡易加工部とが設けられ、
前記基準用加工部と前記簡易加工部は、軸方向において前記嵌合部と前記スリーブの一端との間に配置されたことを特徴とするプーリユニット。
（２）  前記スリーブの内周面は、前記嵌合部の両側に前記簡易加工部を有することを特徴とする（１）に記載のプーリユニット。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプーリユニットによれば、スリーブの内周面には、スタータモータ側の出力軸が内嵌される嵌合部と、加工時の基準となり、且つ、スタータモータとの取付け時における位置決め基準となる基準用加工部と、基準用加工部より低い表面粗さを持った簡易加工部とを設け、基準用加工部と簡易加工部は、軸方向において嵌合部とスリーブの一端との間に配置される。そのため、嵌合部とスリーブの一端との間の軸方向全域に渡って高い精度の加工を実施する必要がなくなる。その結果、加工時間の短縮が図られるとともに加工コストの大幅な低減が図られるために、加工深さの増加に伴う加工時間の増大による加工コストの増加を生ずる、という問題を解消でき、これにより、スリーブの加工コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、嵌合部の両側に簡易加工部を有する場合には、基準用加工部だけでなく、高い加工精度を要求する工具挿入用の孔部の軸方向長さも短くすることができ、更なる加工時間の短縮および加工コストの低減が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の各実施形態に係るプーリユニットを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は本発明に係るプーリユニットが、自動車用エンジンのスタータに組み込まれた状態を示す部分断面図であり、図２は第１実施形態のプーリユニットを示す断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るプーリユニット２０は、スタータモータ側のモータプーリ２１と、エンジン側のクランクプーリ７０とを無端ベルト８０で連結し、スタータモータ６０の回転力をモータプーリ２１から無端ベルト８０を介してクランプーリ７０に伝達し、エンジン７１を始動させるスタータに使用されるものである。
【００１８】
プーリユニット２０は、モータプーリ２１と、モータプーリ２１の内側で、モータプーリ２１と同芯に配置されたスリーブ２２とを有する。モータプーリ２１の外周面には、無端ベルト８０が懸架されており、エンジン７１のクランクシャフト７２の端部に固定されたクランクプーリ７０と連結されている。また、スリーブ２２には、スタータモータ側の出力軸、具体的には、スタータモータ６０の出力軸（図示せず）に接続した減速機６１の出力軸６２の先端部が挿入されている。
【００１９】
スタータモータ６０の回転駆動力は、減速機６１により増大（減速）されて、出力軸６２の回転駆動力としてスリーブ２２に伝達される。なお、このような減速機６１としては、遊星歯車式等、各種構造のものを使用できる。
【００２０】
また、プーリユニット２０は、モータプーリ２１の内周面とスリーブ２２の外周面との間に、スタータモータ側の出力軸６２の回転をモータプーリ２１に伝達する本発明の一方向クラッチであるローラクラッチ２３と、軸方向においてローラクラッチ２３の両端に配置された一対のサポート軸受２４，２４とを設けている。
【００２１】
図２に示すように、一対のサポート軸受２４，２４は、モータプーリ２１に加わるラジアル荷重を支承しつつ、モータプーリ２１とスリーブ２２との相対回転を自在としており、本実施形態では、深溝玉軸受を使用している。各サポート軸受２４は、内周面に外輪軌道２５ａを有する外輪２５と、外周面に内輪軌道２６ａを有する内輪２６と、外輪軌道２５ａと内輪軌道２６ａとの間に複数個ずつ転動自在に設けた転動体である玉２７とを有する。外輪２５は、モータプーリ２１の両端寄り部内周面に嵌合固定されており、内輪２６は、スリーブ２２の軸方向中間部に形成された他の部分より直径の大きな大径部２８の軸方向両端面（段差面）に当接した状態で、スリーブ２２の両端寄り部外周面に嵌合されている。
【００２２】
さらに、サポート軸受２４は、ローラクラッチ２３、各サポート軸受２４，２４を設置した空間内に充墳した潤滑剤の漏洩を防止するシールリング２９，２９を備えている。
【００２３】
ローラクラッチ２３は、スリーブ２２の大径部２８に締まり嵌めにより外嵌固定されたクラッチ内輪３０と、モータプーリ２１の内周面中間部に締まり嵌めにより内嵌固定されたクラッチ外輪３１とを備えている。クラッチ外輪３１の内周面には、複数のカム凹部が円周方向に渡って等間隔に形成されたカム面３２が形成されている。クラッチ内輪３０の外周面とカム面２７との間に形成されるくさび空間には、複数のローラ３３が配置されている。
【００２４】
また、クラッチ内輪３０の外周面とクラッチ外輪３１の内周面との間には、外周縁部をカム面３２の一部と係合させることでクラッチ外輪３１と供回りするローラ保持器３４が設けられている。ローラ３３は、このローラ保持器３４によりカム面３２の適切な位置に保持され、転動及び円周方向に亙る若干の変位自在に支持されている。また、円周方向においてローラ保持器３４とローラ３３との間には、カム凹部が浅くなる方向にローラ３３を押圧する為のばね（図示せず）が設けられている。
【００２５】
スリーブ２２の内周面には、本発明のスタータモータ側の出力軸である減速機６１の出力軸６２が内嵌される軸孔３７を有する。軸孔３７には、図２中の左方側から右方に向けて、工具挿入用の工具孔部３８と、簡易加工部３９と、スタータモータ側の出力軸６２が内嵌する本発明の嵌合部である雌ねじ部４０と、簡易加工部４１と、基準用加工部４２とが、順次形成されている。
【００２６】
工具孔部３８は、挿入される工具の外形に近似した六角孔状に形成されており、プーリユニット２０をスタータモータ側の出力軸６２に組付ける際に、工具（図示せず）を挿入するのに用いられる。工具孔部３８の孔形状は、工具が、例えばセレーションが施された軸形状である場合には、そのセレーション形状に対応した孔形状にされる。
【００２７】
雌ねじ部４０は、減速機６１の出力軸６２に形成された雄ねじ（図示せず）がねじ込まれるように規格設定されている。
【００２８】
基準用加工部４２は、スリーブ２２の加工時の基準となり、且つ、スタータモータ側の出力軸、即ち、減速機６１の出力軸６２の取付け時における位置決め基準となる。この基準用加工部４２は、孔径の寸法許容差がＨ７、仕上げ面粗さがＲａ１．６となるように、切削加工及び仕上げ加工を施して仕上げられている。
【００２９】
簡易加工部３９，４１は、雌ねじ部４０の両側に配されており、最低限必要な加工精度で仕上げられており、基準用加工部４２より低い表面粗さを有している。簡易加工部３９，４１は、スリーブ２２が鍛造により作成された場合、切削加工を省略して作成される。
【００３０】
また、スリーブ２２は、モータプーリ２１の一端からスタータモータ側に突出するように軸方向に延長して設けられており、基準用加工部４２は、雌ねじ部４０の端部４０ａと延長されたスリーブ２２の一端２２ａとの間の軸方向長さＬ１において部分的に形成されている。即ち、基準用加工部４２は、軸方向長さＬ１より短い軸方向長さＬ２の部分に渡って形成されており、軸方向長さＬ１の残りの部分には簡易加工部３９が形成されている。
【００３１】
よって、雌ねじ部４０の端部４０ａとスリーブ２２の一端２２ａとの間に、基準用加工部４２と簡易加工部４１とを設け、高い加工精度が要求される基準用加工部４２を軸方向長さＬ１全域に渡って設ける必要がなく、加工時間の短縮が図れ、加工コストの低減が可能となる。
【００３２】
また、スリーブ２２の軸孔３７は、簡易加工部４１の内径Ｄ１よりも基準用加工部４２の内径Ｄ２の方が大きい。これにより、軸方向長さＬ１に渡って最低限必要な加工精度で仕上げた後に、軸方向長さＬ２の部分に基準用加工部４２を加工すれば良いので、複雑な工程を用いることなく基準用加工部４２を作成することができる。また、簡易加工部４１が鍛造によって作成される場合には、基準用加工部４２のみを加工すればよく、加工時間の短縮が図れ、加工コストの低減が可能となる。
【００３３】
また、スリーブ２２の軸孔３７は、軸方向における工具孔部３８と雌ねじ部４０との間にも、最低限必要な形状、寸法及び精度で加工される簡易加工部３９が設けられている。  これにより、高い加工精度が要求される工具孔部３８の軸方向長さを短くすることができ、更なる加工時間の短縮が図れ、加工コストの低減が可能となる。
【００３４】
このようなプーリユニット２０は、減速機６１の出力軸６２に組付けるに際し、工具孔部３８に工具を挿入し、その工具を回しながら、スリーブ２２の雌ねじ部４０を出力軸６２の雄ねじに噛み合わせつつ、スリーブ２２を出力軸６２に進行させていく、そして、スリーブ２２の基準用加工部４２が、出力軸６２の外周面に外挿される。これにより、プーリユニット２０が、出力軸６２に同芯上に位置決めされる。
【００３５】
上記のように構成されたプーリユニット２０が組み込まれたアイドリングストップ機能を有する自動車では、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７１を自動的に停止させ、再発進する際には、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）或いはアクセル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、エンジン７１を自動的に再起動させる。
【００３６】
そして、エンジン７１を再起動する際、スタータモータ６０により減速機６１の出力軸６２が回転駆動すると、ローラクラッチ２３が噛み合い、出力軸６２からクランクシャフト７２へ回転力が伝達され、スタータモータ６０の回転をエンジン７１に伝達することができる。一方、エンジン７１が再起動し、クランクシャフト７２の回転速度が出力軸６２の回転速度よりも速くなると、ローラクラッチ２３が空転して出力軸６２への回転力の伝達が防止され、起動したエンジン７１の回転がスタータモータ６０に伝達されるのを防止している。これにより、アイドリングストップ機能を備えた自動車に本実施形態のプーリユニット２０を組み込むことで、自動車を再発進させるための動作を開始してからエンジン７１が再起動するまでの間のタイムラグを小さくすることができる。
【００３７】
第１実施形態のプーリユニット２０によれば、スリーブ２２の内周面には、スタータモータ側の出力軸６２が内嵌される雌ねじ部４０と、加工時の基準となり、且つ、スタータモータとの取付け時における位置決め基準となる基準用加工部４２と、基準用加工部４２より低い表面粗さを持った簡易加工部４１とが設けられ、基準用加工部４２と簡易加工部４１は、軸方向において雌ねじ部４０とスリーブ２２の一端２２ａとの間に配置される。そのため、雌ねじ部４０の端部４０ａとスリーブ２２の一端２２ａとの間の軸方向全域に渡って高い精度の加工を実施する必要がなくなる。その結果、加工時間の短縮が図られるとともに加工コストの大幅な低減が図られるために、加工深さの増加に伴う加工時間の増大による加工コストの増加を生ずる、という問題を解消でき、これにより、スリーブ２２の加工コストの低減を図ることができる。
【００３８】
また、第１実施形態のプーリユニット２０によれば、スタータモータ側の構造によりスリーブ２２が軸方向に延長されたとしても、基準用加工部４２は、雌ねじ部４０の端部４０ａとスリーブ２２の一端２２ａとの間の軸方向長さＬ１の一部としたので、スリーブの軸方向長さによらず高い加工精度を要求する基準用加工部４２を短くすることができ、加工時間の短縮及び加工コストの低減を図ることができる。
【００３９】
また、第１実施形態のプーリユニット２０によれば、簡易加工部４２の内径Ｄ１よりも基準用加工部４２の内径Ｄ２が大きいために、軸方向長さＬ１に渡って最低限必要な加工精度で仕上げた後に、軸方向長さＬ２の部分に基準用加工部４２を加工すれば良いので、複雑な工程を用いることなく基準用加工部４２を作成することができる。
【００４０】
さらに、第１実施形態のプーリユニット２０によれば、雌ねじ部４０の両側に簡易加工部３９，４１を設けたので、基準用加工部４２だけでなく、高い加工精度を要求する工具孔部３８の軸方向長さも短くすることができ、更なる加工時間の短縮および加工コストの低減が図られる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のプーリユニットについて図３を参照して説明する。図３は第２実施形態のプーリユニットを示す断面図である。なお、第１実施形態と同一または同等部分については、同一の符号を付し、説明を省略或いは簡略化する。
【００４２】
図３に示すように、第２実施形態のプーリユニット５０は、簡易加工部４１の内径Ｄ１よりも小さい内径Ｄ３を有する基準用加工部５１を備えている。基準用加工部５１は、加工時の基準となり、且つ、スタータモータ６０との取付け時における位置決め基準となるものであり、孔径の寸法許容差がＨ７、仕上げ面粗さがＲａ１．６に、切削加工及び仕上げ加工を施して仕上げられている。その他の構成は、第１実施形態のものと同様である。
【００４３】
従って、第２実施形態のプーリユニット５０によれば、スタータモータ側の出力軸６２の外径に応じて基準用加工部５１の内径Ｄ３の大きさを設定することができ、このような位置関係においても、基準用加工部５１を雌ねじ部４０の端部４０ａとスリーブ２２の一端２２ａの軸方向長さＬ１全域に渡って設ける必要がなく、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本実施形態においては、カム面はクラッチ外輪の内周面に形成されたが、これに限定されるものではなく、クラッチ内輪の外周面にカム面を形成した一方向クラッチにおいても適用することができる。
また、基準用加工部と簡易加工部との内径を同一として一方側の表面粗さを細かく成形し、その部分を基準用加工部としても良い。
また、基準用加工部と簡易加工部との長さは、プーリユニットの使用される条件に応じて選択設定されるが、取付け精度が低くても良い場合には基準用加工部の長さを短く成形しても良い。
また、ローラクラッチは、減速機を介することなくモータプーリとスタータモータの出力軸との間に直接設けることもできる。
そして、サポート軸受は、深溝玉軸受に限らず、アンギュラ玉軸受や円筒ころ軸受等の各種転がり軸受を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るプーリユニットが、自動車用エンジンのスタータに組み込まれた状態を示す部分断面図である。
【図２】第１実施形態のプーリユニットを示す断面図である。
【図３】第２実施形態のプーリユニットを示す断面図である。
【図４】従来のプーリユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２０，５０  プーリユニット
２１        モータクラッチ
２２        スリーブ
２３        ローラクラッチ（一方向クラッチ）
２４        サポート軸受
３０        クラッチ内輪
３１        クラッチ外輪
３２        カム面
３３        ローラ
３４        ローラ保持器
３８        工具孔部
３９，４１  簡易加工部
４０        雌ねじ部（嵌合部）
４２，５１  基準用加工部
６０        スタータモータ
７０        クランクプーリ
７１        エンジン
８０        無端ベルト
【図１】
2005180634.tif 000003
【図２】
2005180634.tif 000004
【図３】
2005180634.tif 000005
【図４】
2005180634.tif 000006