(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッチばねからプーリハブへのトルク伝達部の破損を防止する。【解決手段】プーリ１とその内側に組込まれたプーリハブ２とを相対的に回転自在に支持し、プーリ１の内周に形成されたクラッチ面１２の内側にクラッチばね１３を組込み、そのクラッチばね１３の外周面をクラッチ面１２に弾性接触する。プーリハブ２にクラッチばね１３の一端のコイル部１３ａが挿入されるうず巻き溝１０と、そのうず巻き溝１０の閉塞端に係止凹部１１とを形成する。コイル部１３ａの端末に設けられたウエーブばねあるいはコイルばねから成る抜け止め緩衝部１４を係止凹部１１内に組込み、プーリ１に衝撃的なトルクが入力された場合に、抜け止め緩衝部１４を弾性変形させて衝撃トルクを吸収し、コイル部１３ａからプーリハブ２へのトルク伝達部に衝撃力が負荷されるのを防止して、プーリハブ２やクラッチばね１３が破損するのを防止する。【選択図】図１
2007032686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状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外周面が前記クラッチ面に弾性接触するコイル状のクラッチばねとからなり、前記入力部材の一方向の回転時に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、前記出力部材に前記クラッチばねの一端が挿入される係止凹部を設け、その係止凹部内に組込まれ、クラッチばねの一端が押し込まれた際に弾性変形する抜け止め緩衝部をクラッチばねの端部に設けたことを特徴とするスプリングクラッチ。
【請求項２】
前記抜け止め緩衝部が、波状に折れ曲がるウエーブばねから成る請求項１に記載のスプリングクラッチ。
【請求項３】
前記抜け止め緩衝部が、コイルばねから成る請求項１に記載の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と出力部材の相互間で回転トルクの伝達と遮断を行なう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、ベルトとプーリが滑り、異音を発生したり、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および特許文献２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】
図３（Ｉ）、（II）は、上記特許文献１に記載されたクラッチプーリ装置を示す。このクラッチプーリ装置は、プーリ２０とその内側に組込まれたプーリハブ２１との間に断面が角形の線材からなるクラッチばね２２を組込み、そのクラッチばね２２の外周をプーリ２０の内周に形成された円筒形のクラッチ面２３に弾性接触し、クラッチばね２２の一端のコイル部２２ａ端末をプーリハブ２１に係止し、上記プーリ２０の一方向への回転時にクラッチばね２２を拡径させてクラッチ面２３に対する係合力を強め、そのクラッチばね２２を介してプーリ２０の回転をプーリハブ２１に伝達するようにしている。
【０００７】
また、プーリハブ２１の回転速度がプーリ２０の回転速度を上回った場合に、クラッチばね２２を縮径させ、プーリ２０のクラッチ面２３とクラッチばね２２の接触部で滑りを生じさせてプーリ２０をフリー回転させるようにしている。
【０００８】
一方、特許文献２に記載されたクラッチプーリ装置においては、プーリハブを形成するインナスリーブとアウタスリーブ間にもう一つのコイルスプリングを挿入し、そのコイルスプリングを介してプーリハブに回転トルクを伝達するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３０１８６０号公報
【特許文献２】特表２００１−５２３３２５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２１の端部に形成されたうず巻き溝２４内にクラッチばね２２の一端のコイル部２２ａを挿入し、そのコイル部２２ａの端末の折り曲げによって形成された係止片２５をうず巻き溝２４の閉塞端に設けられた係止溝２６に係止する構造であるため、プーリ２０からプーリハブ２１へのトルク伝達時、コイル部２２ａの端末の係止片２５と係止溝２６の係合部（トルク伝達部）で全ての荷重を受けることになり、上記トルク伝達部が破損し易い。特に、プーリ２０の回転初期には負荷トルクが大きく、プーリ２０に衝撃的なトルクが入力され、上記トルク伝達部に衝撃荷重が作用するため、そのトルク伝達部が破損し易く、改良すべき点が残されていた。
【００１０】
一方、特許文献２に記載されたクラッチプーリ装置では、インナスリーブとアウタスリーブ間に組込まれたもう一つのコイルスプリングによって衝撃トルクを緩衝することができるため、耐久性に優れているものの、構造が複雑であり、コストが高いという不都合がある。
【００１１】
この発明の課題は、トルク伝達部での破損を防止することができるようにした耐久性に優れた簡単な構造のコストの安い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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明においては、円筒状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外周面が前記クラッチ面に弾性接触するコイル状のクラッチばねとからなり、前記入力部材の一方向の回転時に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、前記出力部材に前記クラッチばねの一端が挿入される係止凹部を設け、その係止凹部内に組込まれ、クラッチばねの一端が押し込まれた際に弾性変形する抜け止め緩衝部をクラッチばねの端部に設けた構成を採用したのである。
【００１３】
ここで、抜け止め緩衝部は波状に折れ曲がるウエーブばねから成るものであってもよく、あるいはコイルばねから成るものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように、クラッチばねの一端のコイル部端末に抜け止め緩衝部を設け、その抜け止め緩衝部をうず巻き溝の閉塞端に設けた係止凹部に係合させたことにより、入力部材から出力部材へのトルク伝達時に、衝撃的なトルクが入力されると、上記抜け止め緩衝部が弾性変形し、その変形によって衝撃トルクが緩衝されることになる。このため、クラッチばねと出力部材のトルク伝達部に負荷される荷重は小さく、上記トルク伝達部での破損を防止することができ、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。
【００１５】
また、クラッチばねの一端のコイル部端末に破損防止用の抜け止め緩衝部を一体に設けたことにより、構造も簡単であり、コストの安いスプリングクラッチを得ることができる。
【００１６】
ここで、入力部材をプーリとし、出力部材をプーリハブとすることによって、スプリングクラッチ内蔵プーリを得ることができる。そのプーリを補機駆動用ベルト伝動装置に組込むことにより、ベルトの張力が増大したとき抜け止め緩衝部が弾性変形してベルトの張力変化を吸収するため、ベルトの張力変動を極端に緩和することができ、ベルトの破損防止に効果を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１（Ｉ）、（II）に示すように、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が組込まれている。
【００１８】
プーリハブ２は、金属製のインナスリーブ２ａと、その外側に設けられたアウタスリーブ２ｂとから成り、上記インナスリーブ２ａは一方の端部に小径部３を有し、その小径部３と外周とプーリ１の一端部内周間に、プーリ１とプーリハブ２を相対的に回転自在に支持する軸受４が組込まれている。軸受４として片シール軸受が採用され、一側に設けられたシールが外側面に位置するようにしてプーリ１とインナスリーブ２ａ間に組込まれている。
【００１９】
また、インナスリーブ２ａの他端部外周とプーリ１の他端部内周間にはシール部材５が組込まれている。シール部材５として、ここでは、ラジアル接触型シールが採用され、そのシール部材の外周部がプーリ１によって支持され、内周に設けられたシールリップがインナスリーブ２ａの他端部外周に弾性接触して、インナスリーブ２ａとプーリ１の他端部間を密封している。
【００２０】
アウタスリーブ２ｂは、合成樹脂の成形品から成る。このアウタスリーブ２ｂはインナスリーブ２ａの外周に圧入され、かつインナスリーブ２ａに対して回り止めされている。その回り止めについては図では省略している。
【００２１】
アウタスリーブ２ｂの両端部外周には一対の鍔６、７が形成され、その一対の鍔６、７間がグリース溜８とされている。一対の鍔６、７のうち、シール部材５側に位置する鍔６の外周にはプーリ１を回転自在に支持するラジアル軸受面９が設けられている。
【００２２】
一方、軸受４側に位置する鍔７には、その外周面で開口するうず巻き溝１０と、そのうず巻き溝１０の閉塞端に係止凹部１１とが形成されている。
【００２３】
プーリ１の内周には、軸受４の嵌合部とシール部材５の取付部間に円筒状のクラッチ面１２が形成され、そのクラッチ面１２の内側にクラッチばね１３が組込まれている。
【００２４】
クラッチばね１３は、断面が角形の線材から成る。このクラッチばね１３は自然状態でクラッチ面１２の内径より大径とされ、縮径された状態でプーリ１内に組込まれて外周面がクラッチ面１２に弾性接触している。
【００２５】
クラッチばね１３の一端のコイル部１３ａは、アウタスリーブ２ｂの鍔７に形成された前記うず巻き溝１０内に挿入され、そのコイル部１３ａの端末に係止凹部１１に係合する抜け止め緩衝部１４が設けられている。
【００２６】
抜け止め緩衝部１４は、コイル部１３ａの長さ方向に波状に折れ曲がるウエーブばねから成る。この抜け止め緩衝部１４は、係止凹部１１に対する係合によってコイル部１３ａを抜け止めし、上記コイル部１３ａがうず巻き溝１０の閉塞端に向けて押し込まれた際に弾性変形するようになっている。なお、上記抜け止め緩衝部１４はスプリングクラッチが空転したとき係止凹部１１から周方向に脱落しない構成となっている。
【００２７】
実施の形態で示すスプリングクラッチは上記の構造から成り、オルタネータ等のエンジン補機の駆動に際しては、そのエンジン補機の回転軸にプーリハブ２を取付けて回り止めし、そのプーリハブ２上のプーリ１とクランク軸に取付けたプーリとの間にベルトをかけ渡して、クランク軸の回転をプーリ１に伝達する。
【００２８】
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、そのプーリが図１（II）の矢印で示す方向に回転すると、クラッチばね１３がクラッチ面１２との接触により拡径して、クラッチ面１２に対する圧接係合力が増大し、プーリ１と共にクラッチばね１３が回転する。このとき、クラッチばね１３の一端のコイル部１３ａには押し込み力が負荷されるため、抜け止め緩衝部１４が係止凹部１１の閉塞端面を押圧し、その押圧部からプーリハブ２にプーリ１の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。
【００２９】
ここで、エンジン補機の駆動初期は、負荷が大きいため、プーリ１には衝撃的なトルクが入力されることになると共に、ベルトの張力も増大する。このとき、クラッチばね１３の一端のコイル部１３ａに衝撃的な押し込み力が負荷されるため、抜け止め緩衝部１４が弾性変形し、その弾性変形によってプーリ１に負荷される衝撃トルクが緩衝される。
【００３０】
このように、プーリ１に衝撃的なトルクが負荷されると、抜け止め緩衝部１４が弾性変形して衝撃トルクを緩衝するため、クラッチばね１３の一端のコイル部１３ａからアウタスリーブ２ｂへのトルク伝達部に衝撃的な荷重が負荷されることはない。このため、トルク伝達部が破損することはなく、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。
【００３１】
また、抜け止め緩衝部１４の弾性変形によってベルトの張力変化も吸収されることになり、ベルトが過張力になることもないため、ベルトの損傷も防止される。また、ベルトの張力変化が吸収されることによりエンジンの振動も小さくなる。
【００３２】
さらに、衝撃的なトルクを緩衝する抜け止め緩衝部１４はコイル部１３ａの端末に一体に設けられているため、構造も簡単であり、コストの安いスプリングクラッチを得ることができる。
【００３３】
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、エンジンの急減速等によりプーリハブ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１３のコイル部１３ａ端末の抜け止め緩衝部１４に引張り力が負荷されるため、クラッチばね１３が縮径し、そのクラッチばね１３の外周面とクラッチ面１２の接触部で滑りが生じてプーリ１からプーリハブ２への回転トルクの伝達が遮断される。
【００３４】
図１（II）では、コイル部１３ａの端末にウエーブばねから成る抜け止め緩衝部１４を設けたが、抜け止め緩衝部１４はウエーブばねに限定されるものではない。例えば、図２（II）に示すように、コイルばねから成るものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ｉ）はこの発明に係るスプリングクラッチの実施形態を示す縦断正面図、（II）は（Ｉ）のイ−イ線に沿った断面図
【図２】（Ｉ）はこの発明に係るスプリングクラッチの他の実施形態を示す縦断正面図、（II）は（Ｉ）のロ−ロ線に沿った断面図
【図３】（Ｉ）は従来のスプリングクラッチを示す縦断正面図、（II）は（Ｉ）のハ−ハ線に沿った断面図
【符号の説明】
【００３６】
１      プーリ（入力部材）
２      プーリハブ（出力部材）
１０    うず巻き溝
１１    係止凹部
１２    クラッチ面
１３    クラッチばね
１３ａ  コイル部
１４    抜け止め緩衝部
【図１】
2007032686.tif 000003
【図２】
2007032686.tif 000004
【図３】
2007032686.tif 000005