(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッチばねが疲労によって折損するのを防止することができるようにした耐久性に優れたスプリングクラッチを提供する。【解決手段】プーリ１とプーリハブ２との間に断面が角形の線材からなる円筒形のクラッチばね１０を組込んでその外周をプーリ１の内周のクラッチ面４に弾性接触させる。プーリハブ２の一端部に設けられたフランジ５の端部外周にばね嵌合凹部６を形成し、そのばね嵌合凹部６の側面６ａをコイル部１０ａの傾斜状の側面に沿って傾斜させる。ばね嵌合凹部６にコイル部１０ａの端面が衝合されるトルク伝達面６ｂを設ける。プーリハブ２の他端部にクラッチばね１０の軸方向の移動を防止する抜止めプレート８を取付ける。クラッチばね１０を軸方向の全長にわたり拡径させて、折れ曲がりが形成されるのを防止し、トルク伝達面６ｂと常に当接状態に保持されるコイル部１０ａの端面からプーリ１の回転をプーリハブ２に伝達する。【選択図】図１
2007315452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形のクラッチ面を内周に有する入力部材と、その入力部材の内側に組込まれて相対的に回転自在に支持された出力部材と、前記入力部材と出力部材間に組込まれて前記クラッチ面に外周が弾性接触する断面角形の線材から成る円筒形のクラッチばねとから成り、前記出力部材に対する入力部材の一方向の相対回転時にクラッチ面との接触によりクラッチばねを拡径させて入力部材から出力部材へ回転トルクを伝達するようにしたスプリングクラッチにおいて、
前記出力部材の外周にクラッチばねと軸方向で対向するフランジを設け、そのフランジのクラッチばねと対向する端部外周にクラッチばねの一端のコイル部が嵌合されるばね嵌合凹部を形成し、そのばね嵌合凹部にコイル部の傾斜状の側面に沿う傾斜状の側面と、コイル部の端面が衝合されるトルク伝達面とを設け、前記出力部材の他端部外周に前記ばね嵌合凹部の傾斜状の側面とでクラッチばねの軸方向への移動を防止する抜止めプレートを取付けたことを特徴とするスプリングクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力部材と出力部材間に組込まれたクラッチばねによって入力部材の一方向の回転を出力部材に伝達すると共に、出力部材の回転速度が入力部材の回転速度を上回った場合に入力部材から出力部材への回転伝達を遮断するスプリングクラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンのクランク軸の回転をベルト伝動装置によってエンジン補機の回転軸に伝えるようにした補機駆動装置においては、エンジンを急減速した場合、エンジン補機の回転軸に取付けられたプーリも同様に急減速しようとする。このとき、エンジン補機がオルタネータの場合、そのオルタネータの回転軸は慣性力が大きいため、エンジンが急減速されても回転軸は急減速されることはなく、その回転軸上に取付けられたプーリは一定の速度で回り続けようとする。
【０００３】
この場合、クランク軸上のプーリとオルタネータの回転軸上のプーリ間に大きな回転速度差が生じ、ベルトの張力が増大して破損し易くなる。
【０００４】
また、クランク軸は１回転中において角速度が変化しており、その角速度変動に起因してプーリとベルトの間で滑りを生じ、その滑りによってベルトが摩耗し、耐久性が低下することになる。
【０００５】
特許文献１には、そのような不都合を解消することができるようにしたクラッチプーリ装置が提案されている。
【０００６】
上記特許文献１に記載されたクラッチプーリ装置においては、プーリとその内側に組込まれたプーリハブとの間に断面が角形の線材からなるクラッチばねを組込み、そのクラッチばねの外周をプーリの内周に形成された円筒形のクラッチ面に弾性接触し、クラッチばねの一端のコイル部端末をプーリハブに係止し、上記プーリの一方向への回転時にクラッチばねを拡径させてクラッチ面に対する係合力を強め、そのクラッチばねを介してプーリの回転をプーリハブに伝達するようにしている。
【０００７】
また、プーリハブの回転速度がプーリの回転速度を上回った場合に、クラッチばねを縮径させ、プーリのクラッチ面とクラッチばねの接触部で滑りを生じさせてプーリをフリー回転させるようにしている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３２２１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記特許文献１に記載されたクラッチプーリ装置においては、プーリハブの端部に形成されたうず巻き溝内にクラッチばねの一方の端末部を挿入して係止する構造であるため、うず巻き溝の入口部より外側においてコイル部の外周とプーリの内周に形成されたクラッチ面間に隙間が形成される。
【００１０】
このため、トルク伝達時のクラッチばねの変形モードは、クラッチばねの前記うず巻き溝の入口部と対応する位置に折れ曲がり部が形成されることになり、その折れ曲がり部にトルク入力時の応力が集中することになる。
【００１１】
したがって、伝達トルクが繰り返し負荷された場合に、上記折れ曲がり部が疲労によって折損するおそれがあり、耐久性を向上させるうえにおいて改善すべき点が残されていた。
【００１２】
また、渦巻き溝の加工に手間がかかると共に、その渦巻き溝にクラッチばねの端末部を挿入して係止する必要があるため、組立てにも手間がかかり、その加工および組立て性を向上させるうえにおいても改善すべき点が残されている。
【００１３】
この発明の課題は、クラッチばねが疲労によって折損するのを防止することができるようにした耐久性に優れた加工および組立ての容易なスプリングクラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、この発明においては、円筒形のクラッチ面を内周に有する入力部材と、その入力部材の内側に組込まれて相対的に回転自在に支持された出力部材と、前記入力部材と出力部材間に組込まれて前記クラッチ面に外周が弾性接触する断面角形の線材から成る円筒形のクラッチばねとから成り、前記出力部材に対する入力部材の一方向の相対回転時にクラッチ面との接触によりクラッチばねを拡径させて入力部材から出力部材へ回転トルクを伝達するようにしたスプリングクラッチにおいて、前記出力部材の外周にクラッチばねと軸方向で対向するフランジを設け、そのフランジのクラッチばねと対向する端部外周にクラッチばねの一端のコイル部が嵌合されるばね嵌合凹部を形成し、そのばね嵌合凹部にコイル部の傾斜状の側面に沿う傾斜状の側面と、コイル部の端面が衝合されるトルク伝達面とを設け、前記出力部材の他端部外周に前記ばね嵌合凹部の傾斜状の側面とでクラッチばねの軸方向への移動を防止する抜止めプレートを取付けた構成を採用したのである。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように、出力部材の外周に設けられたフランジの端部外周に、クラッチばねの一端のコイル部の傾斜状側面に沿う傾斜状の側面とコイル部の端面が衝合されるトルク伝達面とを有するばね嵌合凹部を形成することにより、入力部材の一方向の回転によってクラッチ面との接触によりクラッチばねが拡径すると、そのクラッチばねは軸方向の全体にわたり拡径してクラッチ面に対する係合力が増し、クラッチばねの一端のコイル部端面からトルク伝達面に回転トルクが伝達されることになり、上記クラッチばねに折れ曲がりが形成されることがないので、クラッチばねが破損するようなことがなく、耐久性に優れたスプリングクラッチを得ることができる。
【００１６】
また、フランジに形成されたばね嵌合凹部は、側面が傾斜する単純な形状であるため、加工が容易であり、しかも、クラッチばねはその一端のコイル部をばね嵌合凹部に嵌合することによって組立て状態とされるため、組立ても容易である。
【００１７】
さらに、出力部材の他端部外周に抜止めプレートを取付け、その抜止めプレートとばね嵌合凹部の傾斜状の側面とでクラッチばねの軸方向への移動を防止することにより、クラッチばねの縮径によるトルク伝達の遮断時、クラッチばねのコイル部はばね嵌合凹部の側面との接触によって周方向に移動するのが防止され、上記コイル部の端面がトルク伝達面から離反するようなことはない。このため、係合ガタのない異音の発生の少ないスプリングクラッチを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３はこの発明に係るスプリングクラッチの第１の実施形態を示す。図示のように、入力部材としてのプーリ１の内側には出力部材としてのプーリハブ２が組込まれ、軸受３によって相対的に回転自在に支持されている。
【００１９】
プーリ１の内周には円筒形のクラッチ面４が形成されている。一方、プーリハブ２の外周には、上記軸受３に近接する一端部にフランジ５が設けられ、そのフランジ５の一側において、プーリ１とプーリハブ２間にクラッチばね１０が組込まれている。
【００２０】
クラッチばね１０は断面が角形の線材から形成されて、円筒状とされ、自然状態での外径はクラッチ面４の内径より大きく、縮径された状態でプーリ１内に組込まれて、外周がクラッチ面４と弾性接触している。
【００２１】
プーリハブ２に形成されたフランジ５のクラッチばね１０と対向する端部外周にはクラッチばね１０の一端のコイル部１０ａが嵌合されるばね嵌合凹部６が形成されている。
【００２２】
ばね嵌合凹部６の側面６ａはクラッチばね１０のコイル部１０ａの傾斜状の側面１０ｂに沿う傾斜状とされている。また、ばね嵌合凹部６には、クラッチばね１０のコイル部１０ａの端面が衝合されるトルク伝達面６ｂが設けられている。
【００２３】
図１に示すように、プーリハブ２の他端部外周には抜止めプレート８が嵌合され、止め輪９によってプーリハブ２の他端側に移動するのが防止されている。この抜止めプレート８はばね嵌合凹部６の傾斜状の側面６ａとでクラッチばね１０の軸方向への移動を防止している。
【００２４】
上記の構成から成るスプリングクラッチにおいて、エンジン補機としてのオルタネータの駆動に際しては、そのオルタネータの回転軸にプーリハブ２を取付けて回り止めし、プーリ１とクランク軸上のプーリ間にかけ渡されたベルトを介してクランク軸の回転をプーリ１に伝達する。
【００２５】
上記のような使用状態において、クランク軸の回転がプーリ１に伝達され、そのプーリ１が図２の矢印で示す方向に回転すると、クラッチばね１０がクラッチ面４との接触により拡径する。
【００２６】
このとき、クラッチばね１０は軸方向の全長にわたり拡径し、クラッチばね１０のコイル部１０ａの端面がトルク伝達面６ｂに沿って半径方向外方に移動して、クラッチばね１０の外周全体がクラッチ面４に接触することになる。
【００２７】
また、クラッチばね１０の拡径により、クラッチ面４に対する圧接係合力が増大して、クラッチばね１０はプーリ１と一体に回転し、コイル部１０ａの端面からトルク伝達面６ｂに回転トルクが伝達され、プーリハブ２がプーリ１と同方向に回転する。
【００２８】
上記のように、クラッチばね１０の拡径によるトルク伝達時、クラッチばね１０は軸方向の全長にわたり拡径して折れ曲がり部が形成されるようなことがないので、クラッチばね１０が疲労によって破損するようなことはなく、耐久性に優れたスプリングクラッチを得ることができる。
【００２９】
プーリ１からプーリハブ２への回転トルクの伝達状態において、プーリハブ２の回転速度がプーリ１の回転速度を上回ると、クラッチばね１０の一端のコイル部１０ａがプーリハブ２の回転方向に引き込まれ、クラッチばね１０が縮径し、そのクラッチばね１０の外周面とクラッチ面４との接触部で滑りが生じてプーリ１がフリー回転し、プーリ１からプーリハブ２への回転伝達が遮断される。
【００３０】
ここで、クラッチばね１０の一端のコイル部１０ａがプーリハブ２の回転方向に引き込まれてクラッチばね１０が縮径する際、コイル部１０ａの端面はトルク伝達面６ｂから離反しようとするが、クラッチばね１０はばね嵌合凹部６と抜止めプレート８により軸方向に移動するのが防止され、コイル部１０ａはばね嵌合凹部６の側面６ａと接触する状態に保持されるため、上記コイル部１０ａの端面がトルク伝達面６ｂから離反するようなことはない。
【００３１】
このため、係合ガタはなく、クラッチばね１０が拡径すると、コイル部１０ａの端面からトルク伝達面６ｂに回転トルクが直ちに伝達されることになり、異音の発生の少ないスプリングクラッチを得ることができる。
【００３２】
回転トルクの伝達と遮断を行うクラッチばね１０は、フランジ５に形成されたばね嵌合凹部６に一端部のコイル部１０ａを嵌合する組付けであるため、組立てが容易であり、しかも、ばね嵌合凹部６は側面６ａが傾斜する単純な形状であるため、容易に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明に係るスプリングクラッチの第１の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】プーリハブの一部とクラッチばねとを示す分解斜視図
【符号の説明】
【００３４】
１      プーリ(入力部材)
２      プーリハブ(出力部材)
４      クラッチ面
５      フランジ
６      ばね嵌合凹部
６ａ    側面
６ｂ    トルク伝達面
８      抜止めプレート
１０    クラッチばね
１０ａ  コイル部
１０ｂ  側面
【図１】
2007315452.tif 000003
【図２】
2007315452.tif 000004
【図３】
2007315452.tif 000005