(57)【要約】【課題】簡便な構成で、エンジンのクランクシャフトに接続された入力部材の回転数が高回転の際に、入力部材からプーリに伝達される回転数を低減させることが可能なプーリ装置を提供する。【解決手段】エンジンのクランクシャフトの端部にクランクシャフトと同軸で配置され、オルタネータを含む補機に駆動力を伝達するベルトと連結されるプーリ部を有するプーリ装置であって、プーリ装置内に配置された遊星歯車機構と、クランクシャフトに接続された入力部材と遊星歯車機構との接続状態を切り換える２つのクラッチ部とを有し、２つのクラッチ部の切り換え動作により、入力部材よりもプーリ部の回転数を小さくする減速モードと、入力部材とプーリ部との回転数を一致させる等速モードとを有し、２つのクラッチ部は入力部材に接続される。【選択図】図１３
2017141805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトの端部に前記クランクシャフトと同軸で配置され、オルタネータを含む補機に駆動力を伝達するベルトと連結されるプーリ部を有するプーリ装置であって、
前記プーリ装置内に配置された遊星歯車機構と、
前記クランクシャフトに接続された入力部材と前記遊星歯車機構との接続状態を切り換える２つのクラッチ部とを有し、
前記２つのクラッチ部の切り換え動作により、前記入力部材よりも前記プーリ部の回転数を小さくする減速モードと、前記入力部材と前記プーリ部との回転数を一致させる等速モードとを有し、
前記２つのクラッチ部は前記入力部材に接続されるプーリ装置。
【請求項２】
前記遊星歯車機構は、固定部に固定されるサンギアと、前記サンギアと噛み合うピニオンギアと、前記ピニオンギアと噛み合うリングギアと、前記ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記ピニオンギアが前記サンギアを中心に公転できるように前記ピニオンギアを保持するキャリアと、を有し、
前記２つのクラッチ部は、第１クラッチ部と、第２クラッチ部とを含み、
前記等速モードにおいて、前記第１クラッチ部は、前記入力部材と前記キャリアとを締結し、前記第２クラッチ部は、前記入力部材と前記リングギアとの接続を解除し、
前記減速モードにおいて、前記第１クラッチ部は、前記入力部材と前記キャリアとの接続を解除し、前記第２クラッチ部は、前記入力部材と前記リングギアとを締結する請求項１に記載のプーリ装置。
【請求項３】
前記２つのクラッチ部は、前記入力部材に接続された第１環状部と、前記第１環状部の径方向内側に設けられた第２環状部と、前記第１環状部の径方向外側に設けられた第３環状部と、前記第１環状部に設けられ、付勢部材により径方向内側に付勢された爪部とを有し、
前記等速モードにおいて、前記爪部が前記第２環状部と噛み合って前記第１環状部と前記第２環状部が連結され、
前記減速モードにおいて、前記付勢部材の付勢力よりも大きい遠心力が前記爪部に加わり、前記爪部が前記第３環状部と噛み合って前記第１環状部と前記第３環状部が連結される請求項１又は請求項２に記載のプーリ装置。
【請求項４】
エンジンのクランクシャフトの端部に前記クランクシャフトと同軸で配置され、オルタネータを含む補機に駆動力を伝達するベルトと連結されるプーリ部を有するプーリ装置であって、
前記クランクシャフトに接続された入力部材と、前記プーリ部との間で回転力を伝達する遊星歯車機構と、
前記入力部材に設けられ、前記入力部材とともに回転して、前記遊星歯車機構の締結と解放とを切り換える遠心クラッチ部と、を備え、
前記入力部材の回転数が所定の回転数よりも小さい場合に、前記遊星歯車機構は前記遠心クラッチ部により締結されることで、前記遊星歯車機構が一体となって回転し、前記入力部材の回転数が等速で前記プーリ部に伝達され、
前記入力部材の回転数が所定の回転数以上の場合に、前記遊星歯車機構は前記遠心クラッチ部により解放され、前記遊星歯車機構により前記入力部材の回転数よりも低減された回転数が前記プーリ部に伝達されるプーリ装置。
【請求項５】
前記遠心クラッチ部は、前記入力部材とともに回転し、前記入力部材の径方向に移動可能な錘部と、前記錘部の前記径方向の移動に伴って、前記入力部材の軸方向に沿って移動可能な可動部とを有する請求項４に記載のプーリ装置。
【請求項６】
前記可動部と前記遊星歯車機構との間に配置され、前記可動部と前記遊星歯車機構とを摩擦力により締結する第１摩擦結合部を含む第１クラッチ部と、
前記可動部に対して前記第１クラッチ部と反対側に配置され、前記可動部と固定部とを摩擦力により締結する第２摩擦結合部を含む第２クラッチ部とを有し、
前記入力部材の回転数が所定の回転数よりも小さい場合に、前記第１クラッチ部が締結されるとともに前記第２クラッチ部が解放され、
前記入力部材の回転数が所定の回転数以上の場合に、前記第１クラッチ部が解放されるとともに前記第２クラッチ部が締結される請求項５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、プーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、自動車等のエンジンのクランクシャフトからオルタネータ等の補機に回転駆動力を伝達するためのプーリ装置が記載されている。特許文献１のプーリユニットは、補機回転軸に取り付けられたプーリと、このプーリと補機回転軸との間に設けられた回転調整機構を有している。回転調整機構は、遊星機構と一方向クラッチを含む増速伝達機構と、遠心クラッチを含む等速結合機構とを備えており、プーリの回転数が所定レベルより小さい低速回転領域において、プーリの回転が増速して補機回転軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オルタネータ等の補機に伝達される回転数は、それぞれに設けられたプーリ装置のプーリ径で決定される。しかし、エンジンの回転数は低回転時と高回転時の差が大きいため、エンジンが高回転時において、各補機が必要以上の回転数で駆動される場合がある。このため、プーリ装置で損失が発生し、エンジンの燃費が低下する可能性や、プーリ装置の耐久性が低下する可能性がある。特許文献１では、増速伝達機構は設けられているもののエンジンが高回転時に、エンジンの回転数よりも小さい回転数に減速してプーリに伝達する機構について記載されていない。
【０００５】
本発明は、簡便な構成で、入力部材の回転数が高回転の際に、入力部材からプーリに伝達される回転数を低減させることが可能なプーリ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るプーリ装置は、エンジンのクランクシャフトの端部に前記クランクシャフトと同軸で配置され、オルタネータを含む補機に駆動力を伝達するベルトと連結されるプーリ部を有するプーリ装置であって、前記プーリ装置内に配置された遊星歯車機構と、前記クランクシャフトに接続された入力部材と前記遊星歯車機構との接続状態を切り換える２つのクラッチ部とを有し、前記２つのクラッチ部の切り換え動作により、前記入力部材よりも前記プーリ部の回転数を小さくする減速モードと、前記入力部材と前記プーリ部との回転数を一致させる等速モードとを有し、前記２つのクラッチ部は前記入力部材に接続される。
【０００７】
これによれば、２つのクラッチ部により減速モードと等速モードとを切り換え可能になっているので、入力部材の回転数が高回転の際に減速モードとして、入力部材からプーリに伝達される回転数を低減させることができる。また、入力部材と前記遊星歯車機構との間に回転力を伝達するための他の機構を設ける必要がなく、構成を簡便にすることができる。
【０００８】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遊星歯車機構は、固定部に固定されるサンギアと、前記サンギアと噛み合うピニオンギアと、前記ピニオンギアと噛み合うリングギアと、前記ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記ピニオンギアが前記サンギアを中心に公転できるように前記ピニオンギアを保持するキャリアと、を有し、前記２つのクラッチ部は、第１クラッチ部と、第２クラッチ部とを含み、前記等速モードにおいて、前記第１クラッチ部は、前記入力部材と前記キャリアとを締結し、前記第２クラッチ部は、前記入力部材と前記リングギアとの接続を解除し、前記減速モードにおいて、前記第１クラッチ部は、前記入力部材と前記キャリアとの接続を解除し、前記第２クラッチ部は、前記入力部材と前記リングギアとを締結する。
【０００９】
これによれば、等速モードにおいて、入力部材からキャリアに入力された回転数が、遊星歯車機構により減速されずに、等速でキャリアからプーリ部に出力される。一方、減速モードにおいて、入力部材からリングギアに入力された回転数が、遊星歯車機構により減速されて、減速された回転数がキャリアからプーリ部に出力される。このように、入力部材に接続された２つのクラッチ部により、遊星歯車機構の接続状態が切り換えられ、減速モードと等速モードとを切り換えることができる。
【００１０】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記２つのクラッチ部は、前記入力部材に接続された第１環状部と、前記第１環状部の径方向内側に設けられた第２環状部と、前記第１環状部の径方向外側に設けられた第３環状部と、前記第１環状部に設けられ、付勢部材により径方向内側に付勢された爪部とを有し、前記等速モードにおいて、前記爪部が前記第２環状部と噛み合って前記第１環状部と前記第２環状部が連結され、前記減速モードにおいて、前記付勢部材の付勢力よりも大きい遠心力が前記爪部に加わり、前記爪部が前記第３環状部と噛み合って前記第１環状部と前記第３環状部が連結される。
【００１１】
このような構成により、２つのクラッチ部は、付勢部材の付勢力が遠心力よりも大きい場合と、遠心力が付勢部材よりも大きい場合とで、入力部材と遊星歯車機構との締結と解放とを切り換えることができる。このため、入力部材と遊星歯車機構との間に回転力を伝達するための他の機構を設ける必要がなく、構成を簡便にすることができる。
【００１２】
本発明の一態様に係るプーリ装置は、エンジンのクランクシャフトの端部に前記クランクシャフトと同軸で配置され、オルタネータを含む補機に駆動力を伝達するベルトと連結されるプーリ部を有するプーリ装置であって、前記クランクシャフトに接続された入力部材と、前記プーリ部との間で回転力を伝達する遊星歯車機構と、前記入力部材に設けられ、前記入力部材とともに回転して、前記遊星歯車機構の締結と解放とを切り換える遠心クラッチ部と、を備え、前記入力部材の回転数が所定の回転数よりも小さい場合に、前記遊星歯車機構は前記遠心クラッチ部により締結されることで、前記遊星歯車機構が一体となって回転し、前記入力部材の回転数が等速で前記プーリ部に伝達され、前記入力部材の回転数が所定の回転数以上の場合に、前記遊星歯車機構は前記遠心クラッチ部により解放され、前記遊星歯車機構により前記入力部材の回転数よりも低減された回転数が前記プーリ部に伝達される。
【００１３】
これによれば、遠心クラッチ部及び遊星歯車機構を設けているので、プーリ部に伝達される回転数の等速と減速とが切り換えられるため、エンジンが高回転時に補機に伝達される回転数を低減させることができる。また、入力部材の遠心力により遠心クラッチ部が動作するため、等速と減速とを切り換えるための電源や油圧系統を設ける必要がなく、簡便な構成とすることができる。さらに、一方向クラッチが用いられていないため、エンジンのクランクシャフトが駆動側になった場合であっても、補機側の回転軸が駆動側になった場合であっても、回転力を従動側に伝達することができる。
【００１４】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遠心クラッチ部は、前記入力部材とともに回転し、前記入力部材の径方向に移動可能な錘部と、前記錘部の前記径方向の移動に伴って、前記入力部材の軸方向に沿って移動可能な可動部とを有する。これによれば、遠心クラッチ部は、入力部材の回転力により錘部に生じる遠心力を、入力部材の軸方向に沿った方向に変換することができる。このため、方向クラッチを設けることなく簡便な構成で遊星歯車機構の締結と解放とを切り換えることができる。また、トルクの方向が反転した場合であっても回転力の伝達が可能である。
【００１５】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記可動部と前記遊星歯車機構との間に配置され、前記可動部と前記遊星歯車機構とを摩擦力により締結する第１摩擦結合部を含む第１クラッチ部と、前記可動部に対して前記第１クラッチ部と反対側に配置され、前記可動部と固定部とを摩擦力により締結する第２摩擦結合部を含む第２クラッチ部とを有し、前記入力部材の回転数が所定の回転数よりも小さい場合に、前記第１クラッチ部が締結されるとともに前記第２クラッチ部が解放され、前記入力部材の回転数が所定の回転数以上の場合に、前記第１クラッチ部が解放されるとともに前記第２クラッチ部が締結される。これによれば、可動部が入力部材の軸方向に移動することにより、第１クラッチ部と第２クラッチ部との締結と解放とが切り換えられるため、簡便な構成で入力部材の回転数に応じて遊星歯車機構の締結と解放とが切り換えられる。
【００１６】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遊星歯車機構は、前記入力部材と連結されるサンギアと、前記サンギアと噛み合うピニオンギアと、前記ピニオンギアと噛み合うリングギアと、前記ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記ピニオンギアが前記サンギアを中心に公転できるように前記ピニオンギアを保持するキャリアと、を有する。これによれば、遊星歯車機構の減速比に応じてサンギアの回転数よりも低減された回転数が出力されるので、補機に伝達される回転数を低減させることができる。
【００１７】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記可動部は、前記リングギアと噛み合って前記リングギアの内方に配置される。これによれば、可動部の締結を切り換えることで、リングギアの締結状態を切り換えることができるので、遠心クラッチ部の動作により遊星歯車機構の減速比を変更することができる。
【００１８】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遠心クラッチ部は、前記入力部材の回転数が所定の回転数よりも小さい場合、前記キャリアと前記リングギアとを締結する。これによれば、キャリアとリングギアとが締結されることにより、遊星歯車機構がいわゆるのり付けされた状態となり、入力部材の回転とともにサンギア、ピニオンギア、リングギア及びキャリアが一体となって回転する。したがって、入力部材の回転数が等速でプーリ部に伝達される。
【００１９】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遠心クラッチ部は、前記入力部材の回転数が所定の回転数以上の場合、前記リングギアを固定部に締結する。これによれば、リングギアが固定部に固定されることで、入力部材の回転とともにサンギアが回転し、キャリアはサンギアの回転数よりも小さい回転数で回転する。したがって、遊星歯車機構の減速比に応じて入力部材の回転数よりも低減された回転数が、キャリアからプーリ部に伝達される。
【００２０】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遊星歯車機構は、前記入力部材と連結されるサンギアと、前記サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、前記第１ピニオンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、前記第２ピニオンギアと噛み合うリングギアと、前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアが前記サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを保持するキャリアと、を有する。いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車機構であっても、入力部材の回転数が等速でプーリ部に伝達される等速モードと、入力部材の回転数よりも低減された回転数がプーリ部に伝達される減速モードとを切り換えることが可能である。
【００２１】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記可動部は、前記キャリアと連結される。これによれば、可動部の締結を切り換えることで、キャリアの締結状態を切り換えることができるので、遠心クラッチ部の動作により遊星歯車機構の減速比を変更することができる。
【００２２】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遠心クラッチ部は、前記入力部材の回転数が所定の回転数よりも小さい場合、前記キャリアと前記サンギアとを締結する。これによれば、キャリアとサンギアとが締結されることにより、遊星歯車機構がいわゆるのり付けされた状態となり、入力部材の回転とともにサンギア、ピニオンギア、リングギア及びキャリアが一体となって回転する。したがって、入力部材の回転数が等速でプーリ部に伝達される。
【００２３】
本発明の一態様に係るプーリ装置において、前記遠心クラッチ部は、前記入力部材の回転数が所定の回転数以上の場合、前記キャリアを固定部に締結する。これによれば、キャリアが固定されることで、入力部材の回転とともにサンギアが回転し、リングギアは、第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアを介してサンギアの回転数よりも小さい回転数で回転する。したがって、遊星歯車機構の減速比に応じて入力部材の回転数よりも低減された回転数がリングギアからプーリ部に伝達される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、簡便な構成で、エンジンのクランクシャフトに接続された入力部材の回転数が高回転の際に、入力部材からプーリに伝達される回転数を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、補機の駆動構造を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るプーリ装置の構成を示す説明図である。
【図３】図３は、第１クラッチ部及び第２クラッチ部の締結と解放との切り換えを示す表である。
【図４】図４は、プーリ部及びオルタネータプーリ部の回転数と、エンジン回転数との関係を模式的に示すグラフである。
【図５】図５は、オルタネータ回転数と出力電流との関係を説明するためのグラフである。
【図６】図６は、プーリ装置を分解して示す分解斜視図である。
【図７】図７は、プーリ装置の縦断面図である。
【図８】図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線で切断して矢印方向から見たときの断面図である。
【図９】図９は、図７のＩＸ−ＩＸ’線で切断して矢印方向から見たときの断面図である。
【図１０】図１０は、遠心クラッチ部の錘部の動作を説明するための説明図である。
【図１１】図１１は、遠心クラッチ部による、等速モードと減速モードとの切り換え動作を説明する説明図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るプーリ装置の構成を示す説明図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係るプーリ装置の構成を示す説明図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係る遠心クラッチ部の、等速モードを示す断面図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る遠心クラッチ部の、減速モードを示す断面図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態のプーリ部及びオルタネータプーリ部の回転数と、エンジン回転数との関係を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、補機の駆動構造を模式的に示す図である。プーリ装置１０は、自動車等のエンジン（図示しない）の回転軸（クランクシャフト）に接続されて、エンジンの回転駆動力をオルタネータ、ウォータポンプ、エアコンプレッサ等の補機に伝達する。各補機には、オルタネータプーリ部１０１、ウォータポンププーリ部１０２、エアコンプレッサプーリ部１０４等が設けられており、ベルトＢを介してエンジンの回転力が伝達される。テンショナ１０３は、ベルトＢを押して張力を与えることで、エンジンの回転力を各補機に確実に伝達するために設けられている。
【００２８】
また、内燃機関では、スムーズな始動と効率的な発電のためにスタータモータと発電機とを兼用するＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の採用が増加している。ＩＳＧオルタネータを用いた場合、エンジンのクランクシャフトに接続されたプーリ装置１０が駆動源となり、オルタネータプーリ部１０１が従動側になる場合と、オルタネータプーリ部１０１が駆動源となりプーリ装置１０が従動側になる場合とが切り換えられる。このように、駆動源が切り換わることにより、プーリ装置１０に伝達されるトルクの方向が反転することとなる。
【００２９】
図２は、第１の実施形態に係るプーリ装置の構成を示す説明図である。図２に示すように本実施形態のプーリ装置１０は、プーリ部１２と、遊星歯車機構２０と、遠心クラッチ部３０とを備える。入力部材１４はエンジンのクランクシャフト（図示しない）と接続された軸部材である。また、エンジンのクランクシャフトと入力部材１４との締結と解放とを切り換えるための電磁クラッチ部９５が設けられていてもよい。エンジンの駆動時には電磁クラッチ部９５が締結され、エンジンの回転力が入力部材１４に伝達される。例えばエンジンの停止時には、電磁クラッチ部９５が解放され、プーリ装置１０は、オルタネータの駆動力を他の補機に伝達するために動作する。これにより、エアコンプレッサ等の補機をオルタネータの駆動力によって単独で運転させることができる。
【００３０】
プーリ部１２は、遊星歯車機構２０を介して入力部材１４に設けられている。プーリ部１２は、ベルトＢ（図１参照）を介してエンジンからの回転力をオルタネータプーリ部１０１等の補機に伝達し、又は、補機からの回転力をエンジンの入力部材１４に伝達する。遊星歯車機構２０は、入力部材１４とプーリ部１２との間で回転力を伝達する。遠心クラッチ部３０は、入力部材１４に設けられ、入力部材１４とともに回転して、遊星歯車機構２０の締結と解放とを切り換える。遠心クラッチ部３０は付勢部材５５及び軸受５０により、エンジンのケース９０に回転可能に接続されている。ケース９０は、エンジンのケースに限られず、入力部材１４等の回転に伴って回転しない固定された固定部であればよく、例えば、プーリ装置１０のケースであってもよい。
【００３１】
遊星歯車機構２０は、サンギア２１と、ピニオンギア２２と、第１キャリア２３と、第２キャリア２４と、リングギア２５とを含む。サンギア２１は、入力部材１４に連結され、入力部材１４とともに回転（自転）する。入力部材１４は、エンジンのクランクシャフトに接続されており、エンジンが作動すると中心軸Ｃを中心に回転する。サンギア２１は、入力部材１４を介して回転力が伝達され、中心軸Ｃを中心に回転する。
【００３２】
ピニオンギア２２は、サンギア２１と噛み合う。第１キャリア２３及び第２キャリア２４は、ピニオンギア２２がピニオン中心軸Ｃｐ１を中心に回転（自転）できるようにピニオンギア２２を保持する。ピニオン中心軸Ｃｐ１は、例えば中心軸Ｃと平行である。第１キャリア２３及び第２キャリア２４は、中心軸Ｃを中心に回転（自転）できるように設けられている。このような構造により、ピニオンギア２２は、サンギア２１を中心に、すなわち中心軸Ｃを中心に公転できるように第１キャリア２３及び第２キャリア２４に保持される。
【００３３】
第１キャリア２３は、径方向外側に設けられたプーリ部１２と連結され、プーリ部１２と一体となって回転可能となっている。第２キャリア２４は、ピニオンギア２２と遠心クラッチ部３０とを連結する。
【００３４】
リングギア２５は、ピニオンギア２２と噛み合い、中心軸Ｃを中心に回転（自転）できる。また、リングギア２５は、遠心クラッチ部３０と連結される。
【００３５】
遊星歯車機構２０が遠心クラッチ部３０により締結されていない場合、エンジンの回転力が入力部材１４に伝達されると、ピニオンギア２２は、サンギア２１を介してピニオン中心軸Ｃｐ１を中心に回転（自転）しながら、中心軸Ｃを中心に回転（公転）する。これにより、遊星歯車機構２０により入力部材１４の回転数よりも低減された回転数が、第１キャリア２３からプーリ部１２に伝達される。
【００３６】
遠心クラッチ部３０は、ケース９０と遊星歯車機構２０と間に配置される。遠心クラッチ部３０は、錘部３１と、外輪３５と、第１クラッチ部４１と、第２クラッチ部４２とを含む。
【００３７】
錘部３１は、入力部材１４に連結され、入力部材１４とともに中心軸Ｃを中心に回転する。錘部３１は、入力部材１４の回転数に応じて、すなわち、錘部３１に生じる遠心力に応じて、入力部材１４の径方向に移動可能となっている。錘部３１は、所定の回転数よりも小さい場合に径方向の内側に配置され、所定の回転数以上の場合に径方向外側に移動する。
【００３８】
外輪３５は、例えば、錘部３１の径方向外側に配置されている。外輪３５は、錘部３１の径方向の移動に伴って入力部材１４の軸方向に沿って移動可能に設けられた可動部である。さらに、外輪３５とエンジンのケース９０との間に付勢部材５５及び軸受５０が設けられており、外輪３５は、付勢部材５５により軸方向後側（遊星歯車機構２０側）に押し付けられる付勢力が加えられている。錘部３１に生じる遠心力を軸方向に変換した力が付勢部材５５の付勢力以上に大きくなると、外輪３５は軸方向前側（ケース９０側）に移動し、錘部３１に生じる遠心力を軸方向に変換した力が付勢部材５５の付勢力よりも小さくなると、外輪３５は軸方向後側に移動する。
【００３９】
ここで、付勢部材５５は例えばリングばね等が用いられる。軸受５０は、付勢部材５５の付勢力を外輪３５に伝達しつつ、外輪３５を回転可能に支持する。軸受５０は、スラスト軸受等の公知のものを用いることができる。
【００４０】
図２に示すように、外輪３５は、リングギア２５と連結されて、リングギア２５とともに中心軸Ｃを中心に回転可能となっている。第１クラッチ部４１は外輪３５と第２キャリア２４との間に設けられており、第１クラッチ部４１により外輪３５と第２キャリア２４との締結と解放とが切り換えられる。また、第２クラッチ部４２は外輪３５とケース９０との間に設けられており、第２クラッチ部４２により外輪３５とケース９０との締結と解放とが切り換えられる。
【００４１】
第１クラッチ部４１及び第２クラッチ部４２は、例えば、摩擦板等の摩擦結合部を含み、摩擦力により外輪３５を締結することができる。この場合、第１クラッチ部４１及び第２クラッチ部４２は、トルクの方向によらず締結と解放とが切り換えられる。したがって、本実施形態のプーリ装置１０は、トルクの方向が反転した場合であっても、プーリ部１２を介してエンジンの回転力を補機側に伝達し、又は、プーリ部１２を介して補機側の回転力をエンジン側に伝達することができる。
【００４２】
次に、図２から図５を参照しつつ、プーリ装置１０の動作について説明する。図３は、第１クラッチ部及び第２クラッチ部の締結と解放との切り換えを示す表である。図３の表１に示すように、本実施形態のプーリ装置１０は、等速モードと減速モードとを切り換えて動作することができる。等速モードでは、入力部材１４の回転数が、等速で、すなわち同じ回転数でプーリ部１２に伝達される。減速モードでは、入力部材１４の回転数よりも低減された回転数がプーリ部１２に伝達される。
【００４３】
等速モードでは、入力部材１４の回転数が所定の回転数よりも小さい場合に、錘部３１の遠心力を軸方向に変換した力よりも、付勢部材５５による付勢力が大きくなるように錘部３１及び付勢部材５５が設定されている。このため、錘部３１は入力部材１４側に位置し、外輪３５は、付勢部材５５の付勢力により軸方向後側（遊星歯車機構２０側）に移動する。これにより、第１クラッチ部４１が締結され、第２クラッチ部４２が解放される（図３参照）。
【００４４】
リングギア２５は、第２クラッチ部４２が解放されることにより固定部であるケース９０に固定されず、第１クラッチ部４１が締結されることにより第２キャリア２４と連結される。すなわち、第２キャリア２４を介してピニオンギア２２とリングギア２５とが固定されるので、遊星歯車機構２０がいわゆるのり付けされた状態となる。したがって、サンギア２１の回転に伴って、ピニオンギア２２、第１キャリア２３、第２キャリア２４、リングギア２５が一体化して回転することとなり、第１キャリア２３は、サンギア２１の回転数と等速で回転する。このようにして、入力部材１４の回転数が等速で第１キャリア２３を介してプーリ部１２に伝達される。
【００４５】
減速モードでは、入力部材１４の回転数が所定の回転数以上の場合に、錘部３１の遠心力を軸方向に変換した力が、付勢部材５５による付勢力よりも大きくなる。錘部３１は、遠心力により入力部材１４の径方向外側に移動し、外輪３５は、錘部３１の遠心力により軸方向前側（ケース９０側）に移動する。これにより、第１クラッチ部４１が解放され、第２クラッチ部４２が締結される（図３参照）。
【００４６】
リングギア２５は、第２クラッチ部４２が締結されることにより固定部であるケース９０に固定され、中心軸Ｃを中心に回転（自転）しなくなる。第２キャリア２４は、第１クラッチ部４１が解放されることにより、リングギア２５に固定されず、中心軸Ｃを中心に回転（自転）可能となる。したがって、サンギア２１の回転に伴って、ピニオンギア２２がピニオン中心軸Ｃｐ１を中心に自転しつつ、中心軸Ｃを中心に公転する。したがって、遊星歯車機構２０の減速比に応じて、サンギア２１の回転数よりも低減された回転数が第１キャリア２３に伝達される。このようにして遊星歯車機構２０により入力部材１４の回転数よりも低減された回転数が第１キャリア２３からプーリ部１２に伝達される。ここで、遊星歯車機構２０の減速比とは、遊星歯車機構２０の入力であるサンギア２１と、出力である第１キャリア２３との回転比である。
【００４７】
図４は、プーリ部及びオルタネータプーリ部の回転数と、エンジン回転数との関係を模式的に示すグラフである。図５は、オルタネータ回転数と出力電流との関係を説明するためのグラフである。図４のグラフ１に示す点線Ｒｐ１は、従来例のプーリ装置を用いた場合、すなわち、回転数の切り換え機構が設けられていない等速モードのみのプーリ装置を用いた場合の、オルタネータプーリ部１０１（図１参照）の回転数である。図４の点線Ｒｃ１は、本実施形態のプーリ装置１０の第１キャリア２３の回転数、すなわち、プーリ部１２から補機側に出力される回転数を示す。図４の実線Ｒｏ１は、本実施形態のプーリ装置１０を用いた場合のオルタネータプーリ部１０１（図１参照）の回転数である。
【００４８】
本実施形態において、プーリ部１２の直径Ｄ１と、オルタネータプーリ部１０１の直径Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）は、２．３以上、２．５以下程度である。例えばプーリ部１２の直径Ｄ１が１５０ｍｍであり、オルタネータプーリ部１０１の直径Ｄ２が６０ｍｍである場合、Ｄ１／Ｄ２＝２．５となり、プーリ部１２の回転数に対して、２．５倍の回転数でオルタネータプーリ部１０１が回転する。従来例のプーリ装置を用いた場合（点線Ｒｐ１）、エンジンの回転数に比例してオルタネータプーリ部１０１の回転数が増加する。エンジン回転数が、例えば３０００（１／ｍｉｎ）以上の高回転時においても、オルタネータプーリ部１０１の回転は、エンジン回転数の２．５倍に比例して増加する。
【００４９】
しかし、図５のグラフ２に示すように、オルタネータの回転数が３０００（１／ｍｉｎ）程度から、オルタネータの出力電流の傾きが緩やかになる。３５００（１／ｍｉｎ）よりも大きい領域では、オルタネータの回転数の増加に対して出力電流の増加は小さくなっている。すなわち、エンジンンの高回転時では、プーリ装置１０及びオルタネータプーリ部１０１は必要以上の回転数を補機に伝達している可能性がある。また、ウォータポンプにおいても、ウォータポンプ回転数が例えば３５００（１／ｍｉｎ）以上では、無駄に流量を吐出している可能性がある。このため、低消費電力や燃費の向上、プーリ装置１０の長寿命化が困難な場合がある。
【００５０】
本実施形態のプーリ装置１０は、上述のように等速モードと減速モードとを切り換え可能である。図４に示すように、エンジンンの回転数が、所定の回転数Ｒｓ（例えば３５００（１／ｍｉｎ））よりも小さい低回転時には、プーリ装置１０は上述の等速モードで動作し、第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ１）は、エンジン回転数と比例して等速で上昇する。また、オルタネータの回転数（実線Ｒｏ１）は、エンジン回転数の２．５倍に比例して上昇する。
【００５１】
エンジンンの回転数が、所定の回転数Ｒｓ（例えば３５００（１／ｍｉｎ））以上の高回転時には、プーリ装置１０は上述の減速モードで動作し、第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ１）は、エンジン回転数よりも減速された回転数となる。この場合、遊星歯車機構２０の減速比（サンギア２１と第１キャリア２３との回転比）は２．５であり、第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ１）は、エンジン回転数に対して１／２．５に減速された回転数となる。また、オルタネータの回転数（実線Ｒｏ１）は、減速された第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ１）が伝達され、上述したプーリ径の比に応じて第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ１）を２．５倍した回転数となる。この例では、オルタネータの回転数は、エンジン回転数と同じ回転数になっている。なお、プーリ径の比及び遊星歯車機構２０の減速比は、一例であり、適宜変更することができる。
【００５２】
このように、本実施形態のプーリ装置１０は、エンジンの回転数が所定の回転数以上の場合に、オルタネータ等の補機に伝達される回転数を低減させることができる。したがって、必要以上の回転数で補機が駆動されることを抑制することができ、燃費の向上や長寿命化が可能である。
【００５３】
また、本実施形態では、錘部３１の遠心力と、付勢部材５５の付勢力とで、等速モードと減速モードとの切り替えが可能となっている。したがって、等速モードと減速モードとを切り換えるための電源や油圧系統をプーリ装置１０に設ける必要がなく、簡便な構成とすることができる。さらに、プーリ装置１０は一方向クラッチが用いられていないため、エンジンが駆動側になった場合であっても、オルタネータ等の補機側が駆動側になった場合であっても、回転力を従動側に伝達することができる。
【００５４】
次に本実施形態のプーリ装置１０の詳細な構造について説明する。図６は、プーリ装置を分解して示す分解斜視図である。図７は、プーリ装置の縦断面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線で切断して矢印方向から見たときの断面図である。図９は、図７のＩＸ−ＩＸ’線で切断して矢印方向から見たときの断面図である。図１０は、遠心クラッチ部の錘部の動作を説明するための説明図である。
【００５５】
遊星歯車機構２０のサンギア２１は、入力部材１４に固定されており、入力部材１４とともに回転（自転）する。ピニオンギア２２は、サンギア２１の径方向の外周に複数設けられて、サンギア２１と噛み合っている。図６及び図８では、４つのピニオンギア２２が設けられているが、これに限定されず、２つ、３つ、又は、５つ以上であってもよい。
【００５６】
図８に示すように、複数のピニオンギア２２を囲んでリングギア２５が設けられている。さらに、リングギア２５の外側に第１キャリア２３が設けられている。図６及び図７に示すように、リングギア２５は円筒状であり、内周面に複数のピニオンギア２２と噛み合う内歯車部２５ａが設けられている。リングギア２５の軸方向の長さは、サンギア２１及びピニオンギア２２よりも長くなっている。リングギア２５の内周面において、内歯車部２５ａよりも軸方向前側にスプライン部２５ｂが設けられている。スプライン部２５ｂは、軸方向と平行な方向にスプライン溝が設けられており、スプライン溝が円周方向に沿って複数配列されている。スプライン部２５ｂと遠心クラッチ部３０の外輪３５の外周面とが噛み合う。
【００５７】
図７に示すように、第１キャリア２３は、底部２３ａと側部２３ｂとを含む。底部２３ａは、ピニオンギア２２の軸方向後側に設けられ、ピニオンギア２２と対向する。ピニオンギア２２と底部２３ａとがピン２７を介して連結されることで、ピニオンギア２２が第１キャリア２３に保持される。この場合、ピン２７の中心軸がピニオン中心軸Ｃｐ１となる。また、側部２３ｂは、底部２３ａと一体に設けられた円筒状の部材である。側部２３ｂの内周面は、リングギア２５の外周面と対向しており、側部２３ｂの外周面にプーリ部１２が固定される。これにより、プーリ部１２は第１キャリア２３と一体となって回転する。プーリ部１２の外周にベルトＢが取り付けられて、ベルトＢを介して外部の補機に回転力が伝達され、又は、補機の回転力がベルトＢを介して入力部材１４に伝達される。
【００５８】
図６及び図７に示すように、ピニオンギア２２の軸方向前側に第２キャリア２４が設けられている。第２キャリア２４とピニオンギア２２とはピン２７を介して接続されている。本実施形態では、ピン２７により第１キャリア２３、ピニオンギア２２及び第２キャリア２４が、軸方向に連結される。なお、第１キャリア２３とピニオンギア２２とを連結する部材と、第２キャリア２４とピニオンギア２２とを連結する部材とを、別部材としてもよい。また、第２キャリア２４は円環状であり、１つの第２キャリア２４に複数のピニオンギア２２が保持される。
【００５９】
以上のように遊星歯車機構２０が構成され、上述したように入力部材１４の回転数が等速で、又は入力部材１４の回転数よりも低減された回転数が、第１キャリア２３を介してプーリ部１２に伝達される。なお、図６から図８に示した遊星歯車機構２０の構成はあくまでも一例であり、適宜変更してもよい。
【００６０】
図６及び図７に示すように、遠心クラッチ部３０は、基部３６と、錘部３１と、外輪３５を含む。基部３６は、入力部材１４の外周に固定され、入力部材１４とともに回転する円板状の部材である。基部３６は、サンギア２１と対向して、サンギア２１よりも軸方向前側（ケース９０側）に設けられている。さらに、基部３６は、第２キャリア２４の径方向の内側に設けられている。これにより、プーリ装置１０の軸方向の長さを小さくすることが可能である。
【００６１】
基部３６の、ケース９０側の面に錘部３１が取り付けられている。錘部３１には、球状の当接部３３が設けられている。当接部３３は、錘部３１のケース９０と対向する面から突出するように設けられており、錘部３１が径方向の外側に移動したときに当接部３３が外輪３５と当接する。
【００６２】
図９に示すように、錘部３１は、入力部材１４と外輪３５との間に２つ配置されている。２つの錘部３１は、入力部材１４の外周に沿う湾曲した形状を有しており、中心軸Ｃを中心に点対称となるように配置されている。錘部３１は、一方の端部側において、支点３２で基部３６に固定され、支点３２を中心として回動可能となっている。錘部３１の他方の端部側に取付部３４ａを介して付勢部材３４が取り付けられている。２つの錘部３１は付勢部材３４により連結されて、互いに引き寄せあう方向に付勢されている。当接部３３は、錘部３１の他方の端部側において支点３２から離れた位置に設けられている。
【００６３】
入力部材１４が所定の回転数よりも小さい場合、すなわち、上述した等速モードの場合、入力部材１４の回転力により生じる遠心力よりも、付勢部材３４の付勢力が大きくなるように、錘部３１、付勢部材３４が調整されている。このため、錘部３１は、入力部材１４に接するように互いに引き寄せられ、外輪３５とは接触しない状態で回転する。入力部材１４が所定の回転数以上の場合、すなわち、上述した減速モードの場合、入力部材１４の回転力により生じる遠心力が付勢部材３４の付勢力よりも大きくなる。このため、図１０に示すように、錘部３１は、支点３２を中心として入力部材１４の径方向外側に移動する。そして、錘部３１に設けられた当接部３３が、外輪３５の傾斜面３５ａに当接する。これにより、外輪３５は軸方向に移動する。
【００６４】
図６及び図７に示すように、外輪３５は、錘部３１よりも径方向外側に設けられた円環状の部材である。外輪３５は、軸方向において、ケース９０と第２キャリア２４との間に設けられている。外輪３５の外周面には、リングギア２５のスプライン部２５ｂと噛み合うスプライン溝が設けられている。外輪３５は、スプライン部２５ｂと噛み合うことでリングギア２５の回転とともに中心軸Ｃを中心に回転する。また、外輪３５は、スプライン部２５ｂのスプライン溝に沿って軸方向に移動可能になっている。
【００６５】
外輪３５の内周面、すなわち、入力部材１４の外周面と対向する面は、軸方向に対して傾斜する傾斜面３５ａとなっている。この傾斜面３５ａに錘部３１の当接部３３が当接することにより、錘部３１の遠心力による径方向の力が軸方向に変換されて、外輪３５が軸方向前側に移動する。また、外輪３５とケース９０との間には、付勢部材５５及び軸受５０が設けられている。付勢部材５５は、外輪３５を軸方向後側に押し付けるように与圧している。付勢部材５５はケース９０に固定されているおり、入力部材１４の回転とともに回転しない。
【００６６】
軸受５０は、１対の軌道盤５１、５２と、軌道盤５１、５２の間に設けられた転動体５３とを含む。軸受５０は、付勢部材５５から軸方向の荷重を受けて外輪３５に伝達するとともに、外輪３５を回転可能に支持する。軸受５０は、例えば、公知のスラスト軸受を用いることができる。
【００６７】
第１クラッチ部４１は、１対の摩擦板２８、３８を含む。外輪３５の第２キャリア２４と対向する面３５ｃに、第２キャリア２４に向かって突出する突出部３５ｅが設けられている。摩擦板３８は、外輪３５の突出部３５ｅの端部に設けられている。また、摩擦板２８は、摩擦板３８と対向して第２キャリア２４に設けられている。摩擦板２８と摩擦板３８とが接触して摩擦結合することにより第１クラッチ部４１が締結され、摩擦板２８と摩擦板３８とが離隔している場合、第１クラッチ部４１が解放される。摩擦板２８及び摩擦板３８は、例えば、円環状の部材であり、周方向に沿って摩擦板２８と摩擦板３８とが摩擦結合可能となっている。
【００６８】
第２クラッチ部４２は、摩擦板３７、９１を含む。外輪３５のケース９０と対向する面３５ｂに、ケース９０に向かって突出する突出部３５ｄが設けられている。摩擦板３７は、外輪３５の突出部３５ｄの端部に設けられている。また、摩擦板９１は、摩擦板３７と対向してケース９０に設けられている。摩擦板３７と摩擦板９１とが接触して摩擦結合することにより第２クラッチ部４２が締結され、摩擦板３７と摩擦板９１とが離隔している場合、第２クラッチ部４２が解放される。摩擦板３７及び摩擦板９１は、例えば円環状となっている。
【００６９】
図１１は、遠心クラッチ部による、等速モードと減速モードとの切り換え動作を説明する説明図である。図１１（Ａ）は等速モードを示し、図１１（Ｂ）は減速モードを示している。なお、図１１では、遊星歯車機構２０のうちサンギア２１及びピニオンギア２２は図示を省略している。図１１（Ａ）に示すように、等速モードでは、入力部材１４の回転力により生じる遠心力よりも付勢部材３４（図９参照）による付勢力が大きいため、錘部３１は入力部材１４側に引き寄せられる。外輪３５は、付勢部材５５により第２キャリア２４側に押し付けられる。これにより、摩擦板３８と摩擦板２８とが摩擦係合し、第１クラッチ部４１が締結される。また、摩擦板３７と摩擦板９１とは離隔し、第２クラッチ部４２が解放される。
【００７０】
このようにして、外輪３５と第２キャリア２４とが締結される。上述したように、外輪３５は、リングギア２５と噛み合っておりリングギア２５とともに回転する。したがって、外輪３５を介して第２キャリア２４とリングギア２５とが締結されて、第２キャリア２４に連結されたピニオンギア２２（図７参照）と、リングギア２５とが締結される。これにより、リングギア２５とピニオンギア２２との相対位置が固定されるので、遊星歯車機構２０（図８参照）が、いわゆるのり付けされた状態となる。したがって、サンギア２１の回転に伴って、ピニオンギア２２、第１キャリア２３、第２キャリア２４、リングギア２５が一体化して回転することとなり、第１キャリア２３は、サンギア２１の回転数と等速で回転する。このようにして、入力部材１４の回転数が等速で第１キャリア２３を介してプーリ部１２に伝達される。
【００７１】
なお、図１１（Ａ）では、錘部３１の当接部３３と、外輪３５の傾斜面３５ａとが接触するように示しているが、これに限られず、離隔していてもよい。当接部３３を傾斜面３５ａに対して接触若しくは接近させて配置することで、等速モードと減速モードとを切り換える時間を短くすることができる。
【００７２】
図１１（Ｂ）に示すように、減速モードでは、入力部材１４の回転力により生じる遠心力が付勢部材３４（図９参照）による付勢力よりも大きくなり、錘部３１は入力部材１４の径方向外側に移動する。当接部３３が外輪３５の傾斜面３５ａに接触して、径方向の外側に向かう力が外輪３５に加えられる。外輪３５の径方向の位置は、リングギア２５により規制されており、外輪３５は軸方向に沿って移動可能となっている。したがって、錘部３１から伝達された遠心力が、傾斜面３５ａにより軸方向の力に変換される。錘部３１から伝達された遠心力を軸方向に変換した力が、付勢部材５５の付勢力よりも大きくなり、外輪３５はケース９０側に押し付けられる。これにより、摩擦板３７と摩擦板９１とが摩擦係合し、第２クラッチ部４２が締結される。また、摩擦板２８と摩擦板３８とは離隔し、第１クラッチ部４１が解放される。
【００７３】
このようにして、外輪３５がケース９０に締結されるため、外輪３５に連結されたリングギア２５はケース９０に締結される。この場合、第２キャリア２４とリングギア２５とが第１クラッチ部４１により解放されているため、第２キャリア２４は入力部材１４の中心軸Ｃを中心に回転可能となり、第２キャリア２４に連結されたピニオンギア２２（図８参照）は、ピニオン中心軸Ｃｐ１を中心として自転しつつ、入力部材１４の中心軸Ｃを中心に公転する。これにより、遊星歯車機構２０（図８参照）の減速比に応じて、サンギア２１の回転数よりも低減された回転数で、第１キャリア２３が回転する。このようにして、本実施形態のプーリ装置１０は、エンジンの回転数が所定の回転数以上の場合に、入力部材１４の回転数よりも低減された回転数が第１キャリア２３を介してプーリ部１２に伝達される。
【００７４】
したがって、本実施形態のプーリ装置１０によれば、オルタネータ等の補機に伝達される回転数を低減させることができるので、必要以上の回転数で補機が駆動されることを抑制することができ、燃費の向上や長寿命化が可能である。また、本実施形態では、錘部３１の遠心力と、付勢部材５５の押圧力とで、等速モードと減速モードとの切り替えが可能となっている。したがって、等速モードと減速モードとを切り換えるための電源や油圧系統をプーリ装置１０に設ける必要がなく、簡便な構成とすることができる。
【００７５】
本実施形態では、入力部材１４（サンギア２１）を入力とし、第１キャリア２３を出力として示したが、ＩＳＧオルタネータが駆動側となりエンジンが従動側となる場合、すなわち、第１キャリア２３を入力とし入力部材１４（サンギアを２１）を出力とした場合であってもよい。第１クラッチ部４１及び第２クラッチ部４２は、摩擦板２８、３７、３８、９１の摩擦結合により、締結と解放とを切り換え可能であるため、トルクの向きが反転した場合であっても回転力を伝達できる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態のプーリ装置１０は、エンジンの入力部材１４に設けられ、エンジンからの回転力を補機に伝達し、又は、補機からの回転力を入力部材１４に伝達するためのプーリ部１２と、入力部材１４とプーリ部１２との間で回転力を伝達する遊星歯車機構２０と、入力部材１４に設けられ、入力部材１４とともに回転して、遊星歯車機構２０の締結と解放とを切り換える遠心クラッチ部３０と、を備え、入力部材１４の回転数が所定の回転数よりも小さい場合に、遊星歯車機構２０は遠心クラッチ部３０により締結されることで、遊星歯車機構２０が一体となって回転し、入力部材１４の回転数が等速でプーリ部１２に伝達され、入力部材１４の回転数が所定の回転数以上の場合に、遊星歯車機構２０は遠心クラッチ部３０により解放され、遊星歯車機構２０により入力部材１４の回転数よりも低減された回転数がプーリ部１２に伝達される。
【００７７】
これによれば、遠心クラッチ部３０及び遊星歯車機構２０を設けることにより、プーリ部１２に伝達される回転数の等速と減速とが切り換えられるため、エンジンが高回転時に補機に伝達される回転数を低減させることができる。また、入力部材１４の遠心力により遠心クラッチ部３０が動作するため、等速と減速とを切り換えるための電源や油圧系統を設ける必要がなく、プーリ装置１０を簡便な構成とすることができる。さらに、一方向クラッチが用いられていないため、エンジンが駆動側になった場合であっても、補機側が駆動側になった場合であっても、回転力を従動側の回転軸に伝達することができる。
【００７８】
本実施形態のプーリ装置１０において、遠心クラッチ部３０は、入力部材１４とともに回転し、入力部材１４の径方向に移動可能な錘部３１と、錘部３１の径方向の移動に伴って、入力部材１４の軸方向に沿って移動可能な外輪（可動部）３５とを有する。これによれば、遠心クラッチ部３０は、入力部材１４の回転力により錘部３１に生じる遠心力を、入力部材１４の軸方向に沿った方向に変換することができる。このため、方向クラッチを設けることなく簡便な構成で遊星歯車機構２０の締結と解放とを切り換えることができる。また、トルクの方向が反転した場合であっても回転力の伝達が可能であり、ＩＳＧに対応することができる。
【００７９】
本実施形態のプーリ装置１０において、外輪３５と遊星歯車機構２０との間に配置され、外輪３５と遊星歯車機構２０とを摩擦力により締結する摩擦板（第１摩擦結合部）２８、３８を含む第１クラッチ部４１と、外輪３５に対して第１クラッチ部４１と反対側に配置され、外輪３５とケース９０とを摩擦力により締結する摩擦板（第２摩擦結合部）３７、９１を含む第２クラッチ部とを有し、入力部材１４の回転数が所定の回転数よりも小さい場合に、第１クラッチ部４１が締結されるとともに第２クラッチ部４２が解放され、入力部材１４の回転数が所定の回転数以上の場合に、第１クラッチ部４１が解放されるとともに第２クラッチ部４２が締結される。これによれば、外輪３５が入力部材１４の軸方向に移動することにより、第１クラッチ部４１及び第２クラッチ部４２の締結と解放とが切り換えられるため、簡便な構成で入力部材１４の回転数に応じて遊星歯車機構２０の締結と解放とが切り換えられる。
【００８０】
本実施形態のプーリ装置１０において、遊星歯車機構２０は、入力部材１４と連結されるサンギア２１と、サンギア２１と噛み合うピニオンギア２２と、ピニオンギア２２と噛み合うリングギア２５と、ピニオンギア２２が自転できるように、かつ、ピニオンギア２２がサンギア２１を中心に公転できるようにピニオンギア２２を保持する第１キャリア２３及び第２キャリア２４と、を有する。これによれば、遊星歯車機構２０の減速比（サンギア２１と第１キャリア２３との回転比）に応じてサンギア２１の回転数よりも低減された回転数が出力されるので、補機に伝達される回転数を低減させることができる。
【００８１】
本実施形態のプーリ装置１０において、外輪３５は、リングギア２５と噛み合ってリングギア２５の内方に配置される。これによれば、外輪３５の締結を切り換えることで、リングギア２５の締結状態を切り換えることができるので、遠心クラッチ部３０の動作により遊星歯車機構２０の減速比を変更することができる。
【００８２】
本実施形態のプーリ装置１０において、遠心クラッチ部３０は、入力部材１４の回転数が所定の回転数よりも小さい場合、第２キャリア２４とリングギア２５とを締結する。これによれば、第２キャリア２４とリングギア２５とが締結されることにより、遊星歯車機構２０がいわゆるのり付けされた状態となり、入力部材１４の回転とともにサンギア２１、ピニオンギア２２、リングギア２５、第１キャリア２３及び第２キャリア２４が一体となって回転する。したがって、入力部材１４の回転数が等速でプーリ部１２に伝達される。
【００８３】
本実施形態のプーリ装置１０において、遠心クラッチ部３０は、入力部材１４の回転数が所定の回転数以上の場合、リングギア２５をケース９０（固定部）に締結する。これによれば、リングギア２５がケース９０に固定されることで、入力部材１４の回転とともにサンギア２１が回転し、第１キャリア２３はサンギア２１の回転数よりも小さい回転数で回転する。したがって、遊星歯車機構２０の減速比に応じて入力部材１４の回転数よりも低減された回転数が、第１キャリア２３からプーリ部１２に伝達される。
【００８４】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係るプーリ装置の構成を示す説明図である。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。本実施形態のプーリ装置１０Ａは、プーリ部１２と、遊星歯車機構２０Ａと、遠心クラッチ部３０Ａとを備える。
【００８５】
遊星歯車機構２０Ａは、サンギア６１と、第１ピニオンギア６２Ａと、第２ピニオンギア６２Ｂと、第１キャリア６３と、第２キャリア６４と、リングギア６５とを含む。本実施形態の遊星歯車機構２０Ａは、いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車機構である。サンギア６１は、入力部材１４に連結され、入力部材１４とともに回転（自転）する。サンギア６１は、入力部材１４を介して回転力が伝達され、中心軸Ｃを中心に回転する。
【００８６】
第１ピニオンギア６２Ａは、サンギア６１と噛み合う。第２ピニオンギア６２Ｂは、第１ピニオンギア６２Ａと噛み合う。第１キャリア６３及び第２キャリア６４は、第１ピニオンギア６２Ａがピニオン中心軸Ｃｐ２を中心に回転（自転）できるように第１ピニオンギア６２Ａを保持する。また、第１キャリア６３及び第２キャリア６４は、第２ピニオンギア６２Ｂがピニオン中心軸Ｃｐ３を中心に回転（自転）できるように第２ピニオンギア６２Ｂを保持する。
【００８７】
第１キャリア６３及び第２キャリア６４は、中心軸Ｃを中心に回転（自転）できるように設けられている。このような構造により、第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂは、サンギア６１を中心に、すなわち中心軸Ｃを中心に公転できるように第１キャリア６３及び第２キャリア６４に保持される。第１ピニオンギア６２Ａは、第２キャリア６４を介して遠心クラッチ部３０Ａと連結され、かつ、第２ピニオンギア６２Ｂは、第２キャリア６４を介して遠心クラッチ部３０Ａと連結される。
【００８８】
リングギア６５は、第２ピニオンギア６２Ｂと噛み合い、中心軸Ｃを中心に回転（自転）できる。プーリ部１２はリングギア６５と連結され、リングギア６５と一体となって中心軸Ｃを中心に回転する。本実施形態の遊星歯車機構２０Ａは、入力がサンギア６１であり、出力がリングギア６５である。
【００８９】
遊星歯車機構２０Ａが遠心クラッチ部３０Ａにより締結されていない場合、エンジンの回転力が入力部材１４に伝達されると、第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂは、第１キャリア６３及び第２キャリア６４を介してピニオン中心軸Ｃｐ２、Ｃｐ３を中心に回転（自転）しながら、中心軸Ｃを中心に回転（公転）する。これにより、遊星歯車機構２０Ａにより入力部材１４の回転数よりも低減された回転数が、プーリ部１２に伝達される。
【００９０】
遠心クラッチ部３０Ａは、エンジンのケース９０と遊星歯車機構２０Ａと間に配置される。遠心クラッチ部３０Ａは、錘部３１と、外輪３５と、第１クラッチ部４１Ａと、第２クラッチ部４２Ａと、第１可動部３９と、第２可動部４０とを含む。
【００９１】
錘部３１は、第２可動部４０を介して入力部材１４に連結され、入力部材１４とともに中心軸Ｃを中心に回転する。第２可動部４０は、サンギア６１と連結されており、入力部材１４の軸方向に移動可能となっている。錘部３１は、所定の回転数以上の場合に径方向外側に移動し、所定の回転数よりも小さい場合に径方向の内側に移動する。外輪３５は、錘部３１の径方向外側に配置されている。錘部３１は、径方向の移動に伴って外輪３５に接触することで、錘部３１に連結された第２可動部４０が、入力部材１４の軸方向に沿って移動可能となっている。
【００９２】
第１可動部３９は、第２可動部４０とエンジンのケース９０との間に設けられている。第１可動部３９は、第２キャリア６４に連結されて、第２キャリア６４とともに中心軸Ｃを中心に回転可能となっている。また、第１可動部３９は、入力部材１４の軸方向に沿って移動可能となっている。第１可動部３９とケース９０との間に付勢部材５５が設けられており、第１可動部３９は、付勢部材５５によって軸方向後側（遊星歯車機構２０Ａ側）に押し付けられる付勢力が加えられる。また、第２可動部４０と第１可動部３９とは、軸受５０を介して軸方向に連結されている。つまり、付勢部材５５の付勢力は、第１可動部３９及び軸受５０を介して第２可動部４０に伝達される。錘部３１に生じる遠心力を軸方向に変換した力が付勢部材５５の付勢力以上に大きくなると、第２可動部４０は軸方向前側（ケース９０側）に移動し、第２可動部４０に連結された第１可動部３９も軸方向前側に移動する。また、錘部３１に生じる遠心力を軸方向に変換した力が付勢部材５５の押圧力よりも小さくなると、第１可動部３９及び第２可動部４０は軸方向後側（遊星歯車機構２０Ａ側）に移動する。
【００９３】
第１クラッチ部４１Ａは、第２可動部４０と第２キャリア６４との間に設けられており、第１クラッチ部４１Ａによりサンギア６１と第２キャリア６４との締結と解放とが切り換えられる。また、第２クラッチ部４２Ａは第１可動部３９とケース９０との間に設けられており、第２クラッチ部４２Ａにより第２キャリア６４とケース９０との締結と解放とが切り換えられる。
【００９４】
第１クラッチ部４１Ａ及び第２クラッチ部４２Ａは、第１の実施形態と同様に摩擦板等の摩擦結合部を含み、摩擦力により第１可動部３９又は第２可動部４０を締結することができる。この場合、第１クラッチ部４１Ａ及び第２クラッチ部４２Ａは、トルクの方向によらず締結と解放とが切り換えられる。したがって、本実施形態のプーリ装置１０Ａにおいても、プーリ装置１０Ａに伝達されるトルクの方向が反転した場合であっても、プーリ部１２を介してエンジンの回転力を補機側に伝達し、又は、プーリ部１２を介して補機側の回転力をエンジン側に伝達することができる。
【００９５】
本実施形態のプーリ装置１０Ａにおいて、入力部材１４が所定の回転数よりも小さい場合に、錘部３１の遠心力を軸方向に変換した力よりも、付勢部材５５による付勢力が大きくなるように錘部３１及び付勢部材５５が設定されている。このため、錘部３１は入力部材１４側に位置し、第１可動部３９は付勢部材５５の付勢力により軸方向後側（遊星歯車機構２０Ａ側）に移動する。第２可動部４０は、第１可動部３９の移動とともに軸方向後側に移動する。これにより、第１クラッチ部４１Ａが締結され、第２クラッチ部４２Ａが解放される。
【００９６】
これにより、第２キャリア６４は、第２クラッチ部４２Ａが解放されることにより固定部であるケース９０に固定されず、かつ、第１クラッチ部４１Ａが締結されることによりサンギア６１と連結される。すなわち、サンギア６１は、第２キャリア６４を介して第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂと固定されるので、遊星歯車機構２０Ａがいわゆるのり付けされた状態となる。したがって、サンギア６１の回転に伴って、第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂ、第１キャリア６３、第２キャリア６４、リングギア６５が一体化して回転する。このようにして、リングギア６５は、サンギア６１の回転数と等速で回転するので、入力部材１４の回転数が等速でリングギア６５を介してプーリ部１２に伝達される。
【００９７】
本実施形態のプーリ装置１０Ａにおいて、入力部材１４が所定の回転数よりも小さい場合に、錘部３１の遠心力を軸方向に変換した力が、付勢部材５５による付勢力よりも大きくなる。錘部３１は、遠心力により入力部材１４の径方向外側に移動し、外輪３５に当接して軸方向前側（ケース９０側）に移動する。第１可動部３９及び第２可動部４０は、錘部３１の移動に伴って軸方向前側に移動する。これにより、第１クラッチ部４１Ａが解放され、第２クラッチ部４２Ａが締結される。
【００９８】
第２キャリア６４は、第２クラッチ部４２Ａが締結されることにより固定部であるケース９０に固定され、中心軸Ｃを中心に回転（自転）しなくなる。第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂは、第１クラッチ部４１Ａが解放されることによりサンギア６１と固定されず、それぞれピニオン中心軸Ｃｐ２、Ｃｐ３を中心に回転（自転）可能となっている。したがって、サンギア６１の回転に伴って、第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂがピニオン中心軸Ｃｐ２、Ｃｐ３を中心に自転する。遊星歯車機構２０Ａの減速比（サンギア６１とリングギア６５との回転比）に応じてサンギア６１の回転数よりも低減された回転数がリングギア６５に伝達される。このようにして遊星歯車機構２０Ａにより入力部材１４の回転数よりも低減された回転数が、リングギア６５からプーリ部１２に伝達される。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態のプーリ装置１０Ａにおいて、遊星歯車機構２０Ａは、入力部材１４と連結されるサンギア６１と、サンギア６１と噛み合う第１ピニオンギア６２Ａと、第１ピニオンギア６２Ａと噛み合う第２ピニオンギア６２Ｂと、第２ピニオンギア６２Ｂと噛み合うリングギア６５と、第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂが自転できるように、かつ、第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂがサンギア６１を中心に公転できるように第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂを保持する第１キャリア６３及び第２キャリア６４と、を有する。いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車機構２０Ａであっても、入力部材１４の回転数が等速でプーリ部１２に伝達される等速モードと、入力部材１４の回転数よりも低減された回転数がプーリ部１２に伝達される減速モードとを切り換えることが可能である。
【０１００】
本実施形態のプーリ装置１０Ａにおいて、第１可動部３９及び第２可動部４０は、第２キャリア６４と連結される。第１可動部３９及び第２可動部４０の締結を切り換えることで、第２キャリア６４の締結状態を切り換えることができるので、遠心クラッチ部３０Ａの動作により遊星歯車機構２０Ａの減速比を変更することができる。また、第２キャリア６４に、第１可動部３９及び第２可動部４０が連結される構成とすることで、遊星歯車機構２０Ａの構成を第１の実施形態に比べて簡略化することができる。
【０１０１】
本実施形態のプーリ装置１０Ａにおいて、遠心クラッチ部３０Ａは、入力部材１４の回転数が所定の回転数よりも小さい場合、第２キャリア６４とサンギア６１とを締結する。第２キャリア６４とサンギア６１とが締結されることにより、遊星歯車機構２０Ａがいわゆるのり付けされた状態となり、入力部材１４の回転とともにサンギア６１、第１ピニオンギア６２Ａ、第２ピニオンギア６２Ｂ、リングギア６５、第１キャリア６３及び第２キャリア６４が一体となって回転する。したがって、入力部材１４の回転数が等速でプーリ部１２に伝達される。
【０１０２】
本実施形態のプーリ装置１０Ａにおいて、遠心クラッチ部３０は、入力部材１４の回転数が所定の回転数以上の場合、第２キャリア６４をケース９０に締結する。これによれば、第２キャリア６４が固定されることで、入力部材１４の回転とともにサンギア６１が回転し、リングギア６５は、第１ピニオンギア６２Ａ及び第２ピニオンギア６２Ｂを介してサンギア６１の回転数よりも小さい回転数で回転する。したがって、遊星歯車機構２０Ａの減速比に応じて入力部材１４の回転数よりも低減された回転数がリングギア６５からプーリ部１２に伝達される。
【０１０３】
（第３の実施形態）
図１３は、第３の実施形態に係るプーリ装置の構成を示す説明図である。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１０４】
図１３に示すように本実施形態のプーリ装置１０Ｂは、プーリ部１２と、遊星歯車機構２０Ｂと、遠心クラッチ部３０Ｂとを備える。本実施形態において、プーリ部１２は、遊星歯車機構２０Ｂ及び遠心クラッチ部３０Ｂを介して入力部材１４に接続される。遠心クラッチ部３０Ｂは、第１クラッチ部４１Ｂと、第２クラッチ部４２Ｂとを含み、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂは、いずれも入力部材１４に接続される。エンジンのクランクシャフト（図示を省略する）に接続された入力部材１４と、遊星歯車機構２０Ｂとの接続状態を、２つのクラッチ部（第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂ）が切り換えることにより、上述した等速モードと減速モードとが切り換え可能となっている。
【０１０５】
図１３に示すように、遊星歯車機構２０Ｂは、サンギア２１と、ピニオンギア２２と、第１キャリア２３と、第２キャリア２４と、リングギア２５とを含む。サンギア２１は、中心軸Ｃを中心に回転（自転）しないように、例えばケース９０等の固定部に固定される。ピニオンギア２２は、サンギア２１と噛み合う。ピニオンギア２２は、ピニオン中心軸Ｃｐ１を中心に回転（自転）できるように、かつ、サンギア２１を中心に、すなわち中心軸Ｃを中心に公転できるように、第１キャリア２３及び第２キャリア２４に保持される。
【０１０６】
ピニオンギア２２は、第１キャリア２３を介してプーリ部１２に接続され、第１キャリア２３の回転数がプーリ部１２に伝達される。また、ピニオンギア２２は、第２キャリア２４を介して遠心クラッチ部３０Ｂの第１クラッチ部４１Ｂに接続される。言い換えると、第１クラッチ部４１Ｂは、入力部材１４と、第１キャリア２３及び第２キャリア２４との間の接続状態を切り換えることができる。
【０１０７】
リングギア２５は、ピニオンギア２２と噛み合い、中心軸Ｃを中心に回転（自転）可能となっている。また、リングギア２５は、遠心クラッチ部３０Ｂの第２クラッチ部４２Ｂに接続される。第２クラッチ部４２Ｂは、入力部材１４と、リングギア２５との間の接続状態を切り換えることができる。
【０１０８】
第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂは、入力部材１４に接続されているので、エンジンのクランクシャフトから伝達される回転力によって、入力部材１４とともに回転する。例えば、入力部材１４が所定の回転数よりも小さい場合、すなわち等速モードの場合、第１クラッチ部４１Ｂが締結され、第２クラッチ部４２Ｂが解放される。入力部材１４が所定の回転数以上の場合、すなわち減速モードの場合、第１クラッチ部４１Ｂが解放され、第２クラッチ部４２Ｂが締結される。なお、遠心クラッチ部３０Ｂの具体的な構成の一例については後述する。
【０１０９】
本実施形態のプーリ装置１０Ｂは、等速モードにおいて、第１クラッチ部４１Ｂが締結されているので、入力部材１４の回転数（すなわちエンジン回転数）が、等速で第２キャリア２４及び第１キャリア２３に伝達される。上述のように、サンギア２１はケース９０に固定され回転しない。また、リングギア２５は、第２クラッチ部４２Ｂが解放されているので、入力部材１４に対して固定されていない状態となる。つまり、リングギア２５は、ピニオンギア２２から伝達される回転力に対する反力を受けることができないため、ピニオンギア２２の回転を阻害しない。
【０１１０】
したがって、リングギア２５及びピニオンギア２２は、入力部材１４の回転数をプーリ部１２に伝達する際に邪魔にならないので、入力部材１４の回転数が、第２キャリア２４及び第１キャリア２３を介して、等速でプーリ部１２に伝達される。つまり、等速モードにおいて、第２キャリア２４及び第１キャリア２３は、遊星歯車機構２０Ｂの入力であり、かつ、出力であり、遊星歯車機構２０Ｂにより回転数が減速されないようになっている。このような動作により、等速モードにおいて、入力部材１４の回転数が等速でプーリ部１２に伝達され、入力部材１４とプーリ部１２との回転数を一致させることができる。
【０１１１】
減速モードにおいて、第２クラッチ部４２Ｂが締結されているので、入力部材１４の回転数（すなわちエンジン回転数）が、等速でリングギア２５に伝達される。一方、第１クラッチ部４１Ｂは解放されているので、ピニオンギア２２は、入力部材１４と切り離された状態であり、リングギア２５の回転に伴って、ピニオン中心軸Ｃｐ１を中心に回転（自転）しつつ、中心軸Ｃを中心に公転する。そして、遊星歯車機構２０Ｂの減速比に応じて、リングギア２５の回転数よりも低減された回転数が、ピニオンギア２２及び第１キャリア２３を介してプーリ部１２に伝達される。このように、本実施形態のプーリ装置１０Ｂは、減速モードにおいて、プーリ部１２の回転数を入力部材１４よりも小さくすることができる。
【０１１２】
ここで、遊星歯車機構２０Ｂの減速比とは、遊星歯車機構２０Ｂの入力であるリングギア２５と、出力である第１キャリア２３との回転比である。ここで、サンギア２１の歯数をｚ１とし、リングギア２５の歯数をｚ２とし、サンギア２１の歯数ｚ１とリングギア２５の歯数ｚ２との比をｉ（＝ｚ２／ｚ１）とする。この場合、プーリ部１２の回転数、すなわち第１キャリア２３の回転数は、入力部材１４の回転数のｉ／（１＋ｉ）倍となる。例えば、ｉ＝２とすると、第１キャリア２３の回転数は、入力部材１４の２／３の回転数となる。つまり、プーリ部１２の回転数は、入力部材１４の２／３の回転数に減速される。
【０１１３】
以上説明したように、本実施形態のプーリ装置１０Ｂは、エンジンのクランクシャフトの端部にクランクシャフトと同軸で配置され、オルタネータを含む補機に駆動力を伝達するベルトと連結されるプーリ部１２を有するプーリ装置１０Ｂであって、プーリ装置１０Ｂ内に配置された遊星歯車機構２０Ｂと、クランクシャフトに接続された入力部材１４と遊星歯車機構２０Ｂとの接続状態を切り換える２つのクラッチ部（第１クラッチ部４１Ｂ、第２クラッチ部４２Ｂ）とを有し、２つのクラッチ部の切り換え動作により、入力部材１４よりもプーリ部１２の回転数を小さくする減速モードと、入力部材１４とプーリ部１２との回転数を一致させる等速モードとを有し、２つのクラッチ部は入力部材１４に接続される。
【０１１４】
この構成によれば、第１クラッチ部４１Ｂと第２クラッチ部４２Ｂとが、いずれも入力部材１４に接続されており、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂの、締結と解放とを切り換えることにより、入力部材１４と遊星歯車機構２０Ｂとの接続状態を切り換えることができる。これにより、等速モードと減速モードとを切り換えることができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂの２つのクラッチ部が、いずれも入力部材１４に接続されているので、入力部材１４の回転数を遊星歯車機構２０Ｂに伝達する構成を簡便にすることができる。具体的には、第１の実施形態に示す、外輪（可動部）３５、リングギア２５等の構成（図６、７参照）を簡略化することができ、又は、第２の実施形態に示す第１可動部３９及び第２可動部４０（図１２参照）等の可動部を省略できる。
【０１１６】
また、本実施形態のプーリ装置１０Ｂにおいて、遊星歯車機構２０Ｂは、固定部に固定されるサンギア２１と、サンギア２１と噛み合うピニオンギア２２と、ピニオンギア２２と噛み合うリングギア２５と、ピニオンギア２２が自転できるように、かつ、ピニオンギア２２がサンギア２１を中心に公転できるようにピニオンギア２２を保持する第１キャリア２３及び第２キャリア２４と、を有する。２つのクラッチ部は、第１クラッチ部４１Ｂと、第２クラッチ部４２Ｂとを含む。等速モードにおいて、第１クラッチ部４１Ｂは、入力部材１４と第２キャリア２４とを締結し、第２クラッチ部４２Ｂは、入力部材１４とリングギア２５との接続を解除する。減速モードにおいて、第１クラッチ部４１Ｂは、入力部材１４と第２キャリア２４との接続を解除し、第２クラッチ部４２Ｂは、入力部材１４とリングギア２５とを締結する。
【０１１７】
これによれば、等速モードにおいて、入力部材１４から第２キャリア２４に入力された回転数が、遊星歯車機構２０Ｂにより減速されずに、等速で第２キャリア２４及び第１キャリア２３を介してプーリ部１２に出力される。一方、減速モードにおいて、入力部材１４からリングギア２５に入力された回転数が、遊星歯車機構２０Ｂにより減速されて、減速された回転数が第１キャリア２３からプーリ部１２に出力される。このように、入力部材１４に接続された２つのクラッチ部により、遊星歯車機構２０Ｂの接続状態が切り換えられ、減速モードと等速モードとを切り換えることができる。
【０１１８】
次に、本実施形態の遠心クラッチ部３０Ｂの構成の一例について説明する。図１４は、第３の実施形態に係る遠心クラッチ部の、等速モードを示す断面図である。図１５は、第３の実施形態に係る遠心クラッチ部の、減速モードを示す断面図である。
【０１１９】
図１４及び図１５に示すように、遠心クラッチ部３０Ｂは、第１環状部７１と、第２環状部７２と、第３環状部７３と、爪部７５とを有する。第１環状部７１は、環状の部材であり、入力部材１４（図１３参照）に接続され、入力部材１４と同じ回転数で回転する。第２環状部７２は、環状の部材であり、第１環状部７１の径方向内側において第１環状部７１の内周と対向して設けられ、第２キャリア２４を介してピニオンギア２２（図１３参照）に接続される。第３環状部７３は、環状の部材であり、第１環状部７１の径方向外側において第１環状部７１の外周を囲んで設けられ、リングギア２５（図１３参照）に接続される。
【０１２０】
爪部７５は、第１環状部７１の周方向に沿って複数設けられる。爪部７５は、支点７５ａを中心に、回転可能に設けられている。第２環状部７２の外周面には、径方向内側に凹む切り欠き部７２ａが設けられている。爪部７５が径方向内側に回転した場合に、爪部７５の端部が切り欠き部７２ａと噛み合うようになっている。第３環状部７３の内周面には、径方向外側に凹む切り欠き部７３ａが設けられており、爪部７５が径方向外側に回転した場合に、爪部７５の端部が切り欠き部７３ａと噛み合うようになっている。
【０１２１】
各爪部７５に対応して支点７５ａの近傍に付勢部材７６が設けられている。付勢部材７６は、例えば、ねじりばねであり、一端側が接続部７７を介して爪部７５に接続され、他端側が接続部７８を介して第１環状部７１に接続される。接続部７７及び接続部７８は、例えば、ねじ部材やピン状の部材である。付勢部材７６により、径方向内側に向かう方向の付勢力が爪部７５に加えられる。爪部７５の端部は、遠心力が加えられていない状態において、付勢部材７６の付勢力により、第１環状部７１の内周面よりも径方向内側に向かって突出する。なお、本実施形態では、４つの爪部７５が設けられているが、これに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。例えば、１つの爪部７５が設けられていてもよく、２つ、３つ、又は５つ以上の爪部７５が設けられていてもよい。
【０１２２】
本実施形態において、第１クラッチ部４１Ｂは、第１環状部７１、第２環状部７２及び爪部７５を含む。第２クラッチ部４２Ｂは、第１環状部７１、第３環状部７３及び爪部７５を含む。第１環状部７１は、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂに兼用されているため、遠心クラッチ部３０Ｂの構成を簡便にすることができる。
【０１２３】
図１４に示すように、等速モードにおいて、第１環状部７１は、入力部材１４と接続されているので、入力部材１４と等速に、所定の回転数よりも小さい回転数で回転する。この際、付勢部材７６の付勢力は、爪部７５に加えられる遠心力よりも大きくなるように設定されている。このため、爪部７５は、付勢部材７６の付勢力により、径方向内側に回転し、爪部７５の端部は、第１環状部７１の内周面よりも径方向内側に突出する。
【０１２４】
爪部７５の端部が切り欠き部７２ａと噛み合うことで、第１環状部７１と第２環状部７２とが連結される。第２環状部７２は、爪部７５を介して第１環状部７１から回転力が伝達され、第１環状部７１と同じ方向（例えば矢印Ｄに示す方向）に回転する。これにより、第１クラッチ部４１Ｂが締結された状態となり、入力部材１４と第１キャリア２３とが、第１環状部７１及び第２環状部７２を介して連結される。
【０１２５】
一方、第３環状部７３の切り欠き部７３ａは、爪部７５と離隔しているので、第３環状部７３は、第１環状部７１とともに回転しないようになっている。これにより、第２クラッチ部４２Ｂが解放され、第１環状部７１に接続された入力部材１４と、第３環状部７３に接続されたリングギア２５との連結が解除される。なお、等速モードにおいて、第３環状部７３はリングギア２５の回転とともに回転可能になっている。第３環状部７３は第１環状部７１と連結されていない状態であるため、第３環状部７３が回転した場合であっても、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂの接続状態は影響を受けないようになっている。
【０１２６】
図１５に示すように、減速モードにおいて、第１環状部７１は、入力部材１４と等速に、所定の回転数以上の回転数で回転する。この際、付勢部材７６の付勢力は、爪部７５に加えられる遠心力よりも小さくなるように設定されている。このため、爪部７５は、第１環状部７１の回転により発生する遠心力により、径方向外側に向かって回転し、爪部７５の端部は、第１環状部７１の外周面よりも径方向外側に突出する。
【０１２７】
爪部７５の端部が切り欠き部７３ａと噛み合うことで、第１環状部７１と第３環状部７３とが連結される。第３環状部７３は、爪部７５を介して第１環状部７１から回転力が伝達され、第１環状部７１と同じ方向（例えば矢印Ｅに示す方向）に回転する。これにより、第２クラッチ部４２Ｂが締結された状態となり、入力部材１４とリングギア２５とが、第１環状部７１及び第３環状部７３を介して連結される。
【０１２８】
一方、第２環状部７２の切り欠き部７２ａは、爪部７５と離隔しているので、第２環状部７２は、第１環状部７１とともに回転しないようになっている。これにより、第１クラッチ部４１Ｂが解放され、第１環状部７１に接続された入力部材１４と、第２環状部７２に接続されたピニオンギア２２との連結が解除される。なお、減速モードにおいて、上述のようにピニオンギア２２はリングギア２５の回転とともに回転する。すなわち、第２環状部７２はピニオンギア２２の回転とともに回転可能になっている。第２環状部７２は第１環状部７１に固定されていない状態であるため、第２環状部７２が回転した場合であっても、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂの接続状態は影響を受けないようになっている。
【０１２９】
以上のように、遠心クラッチ部３０Ｂの２つのクラッチ部（第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂ）は、入力部材１４に接続された第１環状部７１と、第１環状部７１の径方向内側に設けられた第２環状部７２と、第１環状部７１の径方向外側に設けられた第３環状部７３と、第１環状部７１に設けられ、付勢部材７６により径方向内側に付勢された爪部７５とを有する。等速モードにおいて、爪部７５が第２環状部７２と噛み合って第１環状部７１と第２環状部７２が連結され、減速モードにおいて、付勢部材７６の付勢力よりも大きい遠心力が爪部７５に加わり、爪部７５が第３環状部７３と噛み合って第１環状部７１と第３環状部７３が連結される。
【０１３０】
この構成により、入力部材１４の回転数、すなわちエンジンの回転数に応じて、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂの締結と解放とを切り換えることができる。第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂの切り換え動作により、入力部材１４と、遊星歯車機構２０Ｂとの接続状態が切り換え可能となっている。なお、図１４及び図１５に示す遠心クラッチ部３０Ｂは、あくまで一例であり、エンジンの回転数に応じて、２つのクラッチ部（第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂ）の締結と解放とを切り換え可能な構成であればよい。例えば、第１環状部７１は、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂに兼用されているが、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂのそれぞれに、入力部材１４と接続された環状部を設ける構成であってもよい。
【０１３１】
図１６は、第３の実施形態のプーリ部及びオルタネータプーリ部の回転数と、エンジン回転数との関係を模式的に示すグラフである。図１６のグラフ３に示す点線Ｒｐ２は、従来例のプーリ装置を用いた場合、すなわち、第１クラッチ部４１Ｂ及び第２クラッチ部４２Ｂが設けられていない等速モードのみのプーリ装置を用いた場合の、オルタネータプーリ部１０１（図１参照）の回転数である。図１６の点線Ｒｃ２は、本実施形態のプーリ装置１０Ｂの第１キャリア２３の回転数、すなわち、プーリ部１２から補機側に出力される回転数を示す。図１６の実線Ｒｏ２は、本実施形態のプーリ装置１０Ｂを用いた場合のオルタネータプーリ部１０１（図１参照）の回転数である。
【０１３２】
本実施形態において、プーリ部１２の直径Ｄ１と、オルタネータプーリ部１０１の直径Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）は、例えば、Ｄ１／Ｄ２＝２．３であり、プーリ部１２の回転数に対して、２．３倍の回転数でオルタネータプーリ部１０１が回転する。従来例のプーリ装置を用いた場合（点線Ｒｐ２）、エンジンの回転数に比例してオルタネータプーリ部１０１の回転数が増加する。エンジン回転数が、所定の回転数Ｒｓ（例えば３５００（１／ｍｉｎ））以上の高回転時においても、オルタネータプーリ部１０１の回転は、エンジン回転数の２．３倍に比例して増加する。
【０１３３】
本実施形態のプーリ装置１０Ｂにおいて、上述のように等速モードと減速モードとを切り換え可能である。図１６に示すように、エンジンンの回転数が所定の回転数Ｒｓよりも小さい低回転時には、プーリ装置１０Ｂは上述の等速モードで動作する。第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ２）は、エンジン回転数と比例して、エンジン回転数と一致した回転数で上昇する。また、オルタネータの回転数（実線Ｒｏ２）は、エンジン回転数の２．３倍に比例して上昇する。
【０１３４】
エンジンンの回転数が、所定の回転数Ｒｓ以上の高回転時には、プーリ装置１０Ｂは上述の減速モードで動作し、第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ２）は、エンジン回転数よりも減速された回転数となる。この場合、遊星歯車機構２０Ｂの減速比（入力部材１４と第１キャリア２３との回転比）は、３／２であり、第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ２）は、エンジン回転数に対して２／３に減速された回転数となる。また、オルタネータの回転数（実線Ｒｏ２）は、減速された第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ２）が伝達され、上述したプーリ径の比に応じて第１キャリア２３の回転数（点線Ｒｃ２）を２．３倍した回転数となる。なお、プーリ径の比及び遊星歯車機構２０Ｂの減速比は、一例であり、適宜変更することができる。
【０１３５】
このように、本実施形態のプーリ装置１０Ｂは、エンジンの回転数が所定の回転数Ｒｓ以上の場合に、オルタネータ等の補機に伝達される回転数を低減させることができる。したがって、必要以上の回転数で補機が駆動されることを抑制することができ、燃費の向上や長寿命化が可能である。
【０１３６】
以上説明したプーリ装置１０、１０Ａ、１０Ｂの構成は適宜変更してもよい。例えば、錘部３１、外輪３５等の形状や動作はあくまで一例であり、他の構成であってもよい。また、遊星歯車機構２０、２０Ａ、２０Ｂについても上述の構成に限定されず、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１０、１０Ａ、１０Ｂ  プーリ装置
１２  プーリ部
１４  入力部材
２０、２０Ａ、２０Ｂ  遊星歯車機構
２１、６１  サンギア
２２  ピニオンギア
６２Ａ  第１ピニオンギア
６２Ｂ  第２ピニオンギア
２３、６３  第１キャリア
２３ａ  底部
２３ｂ  側部
２４、６４  第２キャリア
２５、６５  リングギア
２５ａ  内歯車部
２５ｂ  スプライン部
２７  ピン
２８、３７、３８、９１  摩擦板
３０、３０Ａ、３０Ｂ  遠心クラッチ部
３１  錘部
３２  支点
３３  当接部
３４  付勢部材
３５  外輪
３６  基部
３９  第１可動部
４０  第２可動部
４１、４１Ａ、４１Ｂ  第１クラッチ部
４２、４２Ａ、４２Ｂ  第２クラッチ部
５０  軸受
５５  付勢部材
７１  第１環状部
７２  第２環状部
７３  第３環状部
７５  爪部
７６  付勢部材
７７、７８  接続部
９０  ケース
１０１  オルタネータプーリ部
１０２  ウォータポンププーリ部
１０３  テンショナ
１０４  エアコンプレッサプーリ部
Ｂ  ベルト
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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