(57)【要約】【課題】  プーリの内周面が大気や水と接触することがなく、防錆性をより向上することができるプーリ装置を提供する。【解決手段】  プーリ装置１０は、回転軸の周囲に回転軸と同心に配置可能なプーリ１２と、プーリ１２内に内蔵される一方向クラッチ１３とサポート軸受１４と、を備える。プーリ１２の内周面の軸方向端部には、サポート軸受１４の軸受外輪１６が嵌合する嵌合部１２ｂと、軸受外輪１６と所定の隙間を持って対向する面取り部１２ｃが設けられる。嵌合部１２ｂと面取り部１２ｃとの境界Ｐは、軸受外輪１６の外周面の直線部１６ａに位置される。【選択図】  図２
2007024144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に該回転軸と同心に配置可能なプーリと、該プーリ内に内蔵されるクラッチと軸受の少なくとも一方と、を備えるプーリ装置であって、
前記プーリの内周面の軸方向端部には、前記クラッチ或いは前記軸受の外輪部材が嵌合する嵌合部と、該外輪部材と所定の隙間を持って対向する非接触部が設けられ、
前記嵌合部と前記非接触部との境界は、前記外輪部材の外周面の直線部に位置されることを特徴とするプーリ装置。
【請求項２】
前記プーリの内周面に設けられる前記非接触部には、防錆剤がコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載のプーリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車補機用プーリ装置に関するものであり、特に、自動車補機であるスタータ、オルタネータ、クランクプーリ、コンプレッサや、エンジンアイドルストップ時のモータによる補機駆動用またはエンジン始動用等として使用する自動車補機用プーリ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オルタネータ等、自動車補機の回転軸の端部には従動プーリが固定されており、エンジンのクランク軸の端部に固定された駆動プーリとの間に無端ベルトが掛け渡され、補機を駆動するために利用されている。また、従動プーリとしては、無端ベルトの走行速度が一定もしくは上昇傾向にある場合に、無端ベルトから回転軸への動力の伝達を自在とし、無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合に、従動プーリと回転軸との相対回転を自在とするよう、一方向クラッチを内蔵したプーリ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、オルタネータに組み込まれる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、従動プーリと、オルタネータの回転軸に固定されるスリーブとの間に、一方向クラッチ及び一対のサポート軸受が配置されている。
【０００４】
そして、従動プーリの回転角速度がオルタネータの回転軸の回転角速度より速い場合には、一方向クラッチのローラのくさび作用によって、従動プーリとスリーブとが相対回転不能(ロック状態)になり、エンジンの回転力がオルタネータの回転軸に伝達される。一方、速度変動や微小角速度変動等、従動プーリの回転角速度がオルタネータの回転軸の回転角速度より遅い場合には、従動プーリとスリーブとの相対回転が自在(オーバーラン状態)となる。従って、クランク軸の回転角速度が変動した場合でも、一方向クラッチの作用により、無端ベルトと従動プーリが擦れ合うことが防止され、鳴きと呼ばれる異音の発生や摩耗による無端ベルトの寿命低下を防止すると共に、オルタネータの発電効率が低下することを防止できる。
【０００５】
また、特許文献１に記載のプーリ装置では、軸受及び一方向クラッチ内に水が浸入するのを防止するため、プーリの軸方向端部周囲にキャップを取り付けている。
【０００６】
さらに、従来の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置では、プーリ溝部の早期摩耗を防止するために防錆処理（主にメッキ処理）が施される。具体的には、図５に示すように、プーリ１０１全体を防錆剤の中に浸漬することで防錆処理を施し、さらに、プーリ１０１の内周面１０１ａの一方向クラッチや軸受との嵌めあいを精度良く行うために、プーリ１０１の内周面１０１ａを旋削し、防錆剤の除去加工を行う。
【特許文献１】特開平８―２２６４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載のプーリ装置では、蓋を設けることで防水対策が施されているが、水が浸入した場合のプーリの表面における防錆対策についてはなんら考慮されていなかった。
【０００８】
また、防錆処理後、防錆剤の除去加工が行われる図５のプーリ１０１の内周面１０１ａに、例えば、図６に示すように軸受１０２が組み込まれる場合、プーリ１０１の内周面１０１ａのうちの除去加工により防錆剤が除去された領域ａが大気や水に晒される。このため、このようなプーリ装置では、発錆を起こす可能性のあるこの領域ａに対して再度防錆対策を施す必要があり、コストが増加するという課題がある。
【０００９】
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り、その目的は、プーリの内周面が大気や水と接触することがなく、防錆性をより向上することができるプーリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  回転軸の周囲に該回転軸と同心に配置可能なプーリと、該プーリ内に内蔵されるクラッチと軸受の少なくとも一方と、を備えるプーリ装置であって、
前記プーリの内周面の軸方向端部には、前記クラッチ或いは前記軸受の外輪部材が嵌合する嵌合部と、該外輪部材と所定の隙間を持って対向する非接触部が設けられ、
前記嵌合部と前記非接触部との境界は、前記外輪部材の外周面の直線部に位置されることを特徴とするプーリ装置。
（２）  前記プーリの内周面に設けられる前記非接触部には、防錆剤がコーティングされていることを特徴とする（１）に記載のプーリ装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プーリの内周面の軸方向端部には、クラッチ或いは軸受の外輪部材が嵌合する嵌合部と、該外輪部材と所定の隙間を持って対向する非接触部が設けられ、嵌合部と非接触部の境界は、外輪部材の外周面の直線部に位置されるので、防錆剤の除去加工を行った部分が外輪部材によって大気に晒されることがなく、また、非接触部ではプーリの内周面の防錆剤を除去加工する際や、外輪部材を嵌合する際に防錆剤が剥がれることがない。従って、プーリの内周面が軸方向全域に亘って大気や水に晒されることを防止することができ、防錆性をより向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係るプーリ装置について図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のプーリ装置として、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を説明するための縦断面図である。図１に示されるように、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、オルタネータ等の自動車補機を駆動するためのもので、図示されない回転軸が内嵌されるスリーブ１１を有する。スリーブ１１の周囲には、外周面にベルト溝１２ａが形成されたプーリ１２がスリーブ１１と同心に配置されており、プーリ１２は、回転軸の周囲に回転軸と同心に配置可能な構成となる。また、スリーブ１１の外周面とプーリ１２の内周面との間で、この間に形成される環状空間の軸方向中間部には、クラッチである一方向クラッチ１３が配置されており、上記環状空間の軸方向両端部には、一方向クラッチ１３を挟持するようにして、例えば、深溝玉軸受等の一対のサポート軸受１４が配設されている。なお、ベルト溝１２ａの形状は、Ｖ溝、ポリＶ溝、歯型溝等の任意の形状に設計可能である。
【００１４】
一方向クラッチ１３は、プーリ１２がスリーブ１１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プーリ１２からスリーブ１１への回転力を伝達する。また、一対のサポート軸受１４は、プーリ１２に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリーブ１１とプーリ１２との相対回転を可能とする。
【００１５】
各サポート軸受１４は、スリーブ１１の外周面に外嵌される軸受内輪１５と、プーリ１２の内周面に内嵌される外輪部材である軸受外輪１６と、軸受内輪１５と軸受外輪１６の両軌道面間に配置された転動体である複数の玉１７と、玉１７を転動自在に保持する保持器（図示せず）と、外部からの異物の浸入や内部からのグリース等の潤滑剤の漏洩を防止するシール部材（図示せず）を有している。
【００１６】
一方向クラッチ１３は、プーリ１２の内周面に圧入固定されるクラッチ外輪２０と、スリーブ１１の大径部の外周面に圧入固定されるクラッチ内輪２１と、クラッチ外輪２０とクラッチ内輪２１との間に回動自在に配設された係合子である複数のころ２２とを備えている。クラッチ内輪２１の外周面は、複数のランプ面２１ａが円周方向に所定の間隔で設けられたカム面を形成する。ころ２２は、各ランプ面２１ａとクラッチ外輪２０の内周面に形成された円筒面２０ａとから構成される楔空間に回転自在に保持されている。
【００１７】
また、一方向クラッチ１３は、各ころ２２を個別に収容する複数のポケットを有するクラッチ保持器２３と、各ころ２２をロック方向に弾性的に押圧するばね２４とを備えている。
【００１８】
上記のように構成される一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０では、プーリ１２の回転角速度が、例えばオルタネータの回転軸の回転角速度より速い場合には、一方向クラッチ１３のころ２２がくさび作用によってクラッチ内輪２１のランプ面２１ａとクラッチ外輪２０の円筒面２０ａとの間に噛み込まれて、プーリ１２とスリーブ１１とが相対回転不能(ロック状態)となり、エンジンの回転力がオルタネータの回転軸に伝達される。一方、プーリ１２の回転角速度がオルタネータの回転角速度より遅い場合には、ころ２２の噛み込みが解除されて、プーリ１２とスリーブ１１との相対回転が自在(オーバーラン状態)となる。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態のプーリ１２の内周面の軸方向端部には、サポート軸受１４の軸受外輪１６が嵌合する嵌合部１２ｂと、軸受外輪１６と所定の隙間を持って対向する非接触部である面取り部１２ｃとが設けられており、嵌合部１２ｂと面取り部１２ｃとの境界Ｐは、軸受外輪１６の外周面における断面直線状の直線部１６ａに位置され、軸受外輪１６の直線部１６ａと軸方向外側の面取り部１６ｂとの境界Ｑよりも軸方向内側に位置する。
【００２０】
また、本実施形態のプーリ１２は、図５に示された従来のプーリ１０１と同様に、プーリ１２全体を防錆剤の中に浸漬することでメッキ等の防錆処理を施し、さらに、プーリ１２の内周面の一方向クラッチ１３やサポート軸受１４との嵌めあいを精度良く行うために、プーリ１２の内周面の嵌合部１２ｂを旋削し、防錆剤の除去加工を行う。一方、プーリ１２の内周面のうち、一方向クラッチ１３やサポート軸受１４と接触しない面取り部１２ｃには、コーティングされた防錆剤が残ったままとなる。
【００２１】
この除去加工が行われた嵌合部１２ｂは、面取り部１２ｃとの境界Ｐまで軸受外輪１６の外周部の直線部１６ａが接触しているので、大気に晒されることがない。また、面取り部１２ｃにおける防錆剤は、嵌合部１２ｂの防錆剤を除去加工する際や、軸受外輪１６を嵌合する際に剥がれることがない。これにより、プーリ１２の内周面が軸方向全域に亘って大気や水に晒されることを防止することができる。
【００２２】
従って、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０によれば、プーリ１２の内周面の軸方向端部には、サポート軸受１４の軸受外輪１６が嵌合する嵌合部１２ｂと、軸受外輪１６と所定の隙間を持って対向する面取り部１２ｃが設けられ、嵌合部１２ｂと面取り部１２ｃの境界Ｐは、軸受外輪１６の外周面の直線部１６ａに位置されるので、防錆剤の除去加工を行った部分が軸受外輪１６によって大気に晒されることがなく、また、面取り部１２ｃではプーリ１２の内周面の防錆剤を除去加工する際や、軸受外輪１６を嵌合する際に防錆剤が剥がれることがなく、従って、プーリ１２の内周面が軸方向全域に亘って大気や水に晒されることを防止することができ、プーリ装置１０の防錆性を向上することができる。
【００２３】
また、防錆剤の除去加工の際にプーリ１２の内周面は旋削されるので、プーリ１２の内周面は、一方向クラッチ１３の係合性等の面から要求される良好な真円度を得ることができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るプーリ装置について図３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
【００２５】
本実施形態では、図３に示すように、非接触部としてプーリ１２’の内周面に凹部１２ｄが形成される点において、第１実施形態のものと異なる。この場合においても、嵌合部１２ｂと凹部１２ｄとの境界Ｐは、軸受外輪１６の外周面の直線部１６ａに位置され、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００２６】
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。
【００２７】
本実施形態では、サポート軸受１４がプーリ１２の端面より軸方向内側に配置されているが、図４に示す第１の変形例のように、サポート軸受１４がプーリ１２’’の端面より突出するように、プーリ１２’’の軸方向長さを短くしてプーリ１２’’をコンパクトに設計してもよい。
【００２８】
さらに、本実施形態では、プーリ１２全体を防錆処理後に、プーリ１２の内周面の嵌合部１２ｂに旋削による防錆剤の除去加工を行っているが、旋削による除去加工を行わず、軸受外輪１６やクラッチ外輪２０を圧入することで防錆剤を除去するようにしてもよい。
【００２９】
また、本実施形態では、プーリ１２の軸方向両端部には、一対のサポート軸受１４が配置されているが、プーリ１２の少なくとも一方の軸方向端部には、一方向クラッチ１３等のクラッチが配置されてもよい。この場合、プーリ１２の内周面の軸方向端部には、嵌合部１２ｂは一方向クラッチ１３のクラッチ外輪２０と嵌合し、面取り部１２ｃや凹部１２ｄ等の非接触部はクラッチ外輪２０と所定の隙間を持って配置されればよく、嵌合部と非接触部の境界は、クラッチ外輪２０の外周面の直線部に位置される。
【００３０】
本発明の一対のサポート軸受は、それぞれ深溝玉軸受以外の形式であってもよく、一方が玉軸受、他方がころ軸受の組合せであってもよいし、或いは、ころ軸受とスラスト受けとでそれぞれ構成されてもよい。
【００３１】
また、本発明のクラッチは、スリーブとプーリとの間で回転力を伝達するものであればよく、本実施形態のように、プーリがスリーブに対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、回転力を伝達する一方向クラッチでもよいし、クラッチ内輪の外周面を円筒面と、クラッチ外輪の内周面をカム面とし、スリーブがプーリに対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、回転力を伝達する一方向クラッチでもよい。或は、スリーブとプーリ間で両方向の回転力を伝達自在な両方向クラッチであってもよい。  
【００３２】
さらに、本発明のクラッチは、本実施形態のように係合子をころとしたローラクラッチや、係合子をスプラグとしたスプラグクラッチ、係合子をカムとしたカムクラッチであってもよい。
【００３３】
また、クラッチ内蔵型プーリ装置がエンジンアイドルストップ機構の補機駆動用として適用される場合には、エンジン停止時にコンプレッサ等の補機を専用のモータにて駆動するため、エンジンの回転変動は受けないが、補機駆動用モータから発生する回転変動を受ける構成となる。
【００３４】
また、サポート軸受の軸受内輪或いは一方向クラッチのクラッチ内輪は、スリーブと一体、即ち、スリーブの外周面によって構成されてもよく、或いは、回転軸によって構成されてもよい。また、プーリの軸方向端部に位置しない軸受外輪或いはクラッチ外輪は、プーリと一体、即ち、プーリの内周面によって構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプーリ装置の縦断面図である。
【図２】図１のプーリ装置において、サポート軸受の軸受外輪とプーリの内周面との嵌合を説明するための要部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るプーリ装置において、サポート軸受の軸受外輪とプーリの内周面との嵌合を説明するための要部拡大図である。
【図４】本発明の第１の変形例に係るプーリ装置において、サポート軸受の軸受外輪とプーリの内周面との嵌合を説明するための要部拡大図である。
【図５】一般的なプーリの防錆処理を説明するための断面図である。
【図６】従来のプーリ装置において、サポート軸受の軸受外輪とプーリの内周面との嵌合を説明するための要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  クラッチ内蔵型プーリ装置
１１  スリーブ
１２，１２’，１２’’  プーリ
１２ｂ  嵌合部
１２ｃ  面取り部（非接触部）
１２ｄ  凹部（非接触部）
１３  一方向クラッチ（クラッチ部）
１４  サポート軸受
１６  軸受外輪（外輪部材）
１６ａ  直線部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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