(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取付けられるプーリハブと、そのプーリハブ上に設けられたプーリと、このプーリと前記プーリハブとを相対的に回転自在に支持する一対の転がり軸受と、その一対の転がり軸受間に組込まれてプーリの一方向の回転をプーリハブに伝達する一方向クラッチとから成るクラッチ内蔵プーリにおいて、前記一対の転がり軸受のそれぞれの外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の外方端の開口を軸受シールによって密封し、各転がり軸受の外輪と一方向クラッチの外輪の対向面間に弾性シールを組込み、その弾性シールを各転がり軸受の外輪と一方向クラッチの外輪の対向面およびプーリの円筒形内面に弾性接触させたことを特徴とするクラッチ内蔵プーリ。
【請求項２】
回転軸に取付けられるプーリハブと、そのプーリハブ上に設けられたプーリと、このプーリと前記プーリハブとを相対的に回転自在に支持する一対の転がり軸受と、その一対の転がり軸受間に組込まれてプーリの一方向の回転をプーリハブに伝達する一方向クラッチとから成るクラッチ内蔵プーリにおいて、前記一対の転がり軸受のそれぞれの外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の外方端の開口を軸受シールによって密封し、前記一対の転がり軸受の外輪内径面と一方向クラッチの外輪内径面に跨がるようにしてリング状の弾性シールを装着して、転がり軸受の外輪と一方向クラッチの外輪の突き合わせ端間を内径側から密封したことを特徴とするクラッチ内蔵プーリ。
【請求項３】
回転軸に取付けられるプーリハブと、そのプーリハブ上に設けられたプーリと、このプーリと前記プーリハブとを相対的に回転自在に支持する一対の転がり軸受と、その一対の転がり軸受間に組込まれてプーリの一方向の回転をプーリハブに伝達する一方向クラッチとから成るクラッチ内蔵プーリにおいて、前記一対の転がり軸受のそれぞれの外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の外方端の開口を軸受シールによって密封し、各転がり軸受における外輪の外端面外周およびプーリの円筒形内面に沿って接着剤を塗布したことを特徴とするクラッチ内蔵プーリ。
【請求項４】
回転軸に取付けられるプーリハブと、そのプーリハブ上に設けられたプーリと、このプーリと前記プーリハブとを相対的に回転自在に支持する一対の転がり軸受と、その一対の転がり軸受間に組込まれてプーリの一方向の回転をプーリハブに伝達する一方向クラッチとから成るクラッチ内蔵プーリにおいて、前記一対の転がり軸受のそれぞれの外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の両端開口を一対の軸受シールによって密封し、各転がり軸受の内方端の開口を密封する内側軸受シールの外表面にサイドリップを形成し、そのサイドリップを一方向クラッチの外輪内径面の端部に弾性接触させたことを特徴とするクラッチ内蔵プーリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてオルタネータ等のエンジン補機の回転軸上に取付けるクラッチ内蔵プーリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車のエンジンにおいては、爆発行程時に駆動エネルギが発生するため、クランクシャフトは一回転中において角速度が変化する。そのようなクランクシャフトの回転をベルト伝動装置によってオルタネータ等の慣性力の大きなエンジン補機を駆動した場合、クランクシャフトの角速度の低下時に、エンジン補機の回転軸の回転速度が上回ると、その回転軸に取付けられたプーリとベルトとの間でスリップが生じる。
【０００３】
また、エンジンを高速回転状態から急減速した場合、オルタネータ等のエンジン補機は慣性力によって高速回転を続けようとするため、上記と同様にプーリとベルトとの間でスリップが生じ、そのスリップ時に異音が発生し、あるいはベルトが摩耗して耐久性が低下する。
【０００４】
そのような不都合を解消するため、特開２０００−２９１７８５号公報においては、クランクシャフトの回転が伝達されるプーリとオルタネータの回転軸に取付けられるプーリハブとの間に一対の転がり軸受と、その一対の転がり軸受間に一方向クラッチとを組込み、クランクシャフトからベルトを介してプーリに伝達される回転を一方向クラッチを介してプーリハブからオルタネータの回転軸に伝え、エンジンが急減速されてクランクシャフトの回転速度がオルタネータの回転軸の回転速度より低下すると、プーリからプーリハブへの回転伝達を遮断して、プーリハブおよび回転軸をフリー回転させるようにしたクラッチ内蔵プーリを提案している。
【０００５】
上記クラッチ内蔵プーリにおいては、一対の転がり軸受および一方向クラッチをグリース潤滑して寿命の低下を抑制するようにしている。その潤滑用グリースの外部への漏洩を防止するため、転がり軸受として、シール付きの転がり軸受を用い、その転がり軸受内に組込まれた軸受シールによって、軸受内部および一方向クラッチの内部に充填されたグリースの漏洩を防止するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のクラッチ内蔵プーリにおいては、プーリが未熱処理の鋼や鋳鉄を素材として硬度も低く、一方、そのプーリの円筒形内面に圧入される転がり軸受の外輪および一方向クラッチの外輪は熱処理されて硬度が高められているため、プーリ内に一方向クラッチおよび転がり軸受を組付ける圧入時に、プーリの円筒形内面に擦り傷を発生させる場合がある。
【０００７】
ここで、プーリの円筒形内面に擦り傷が生じると、その擦り傷からグリースが漏洩するおそれがある。
【０００８】
すなわち、上記公報に記載されたクラッチ内蔵プーリにおいては、一方向クラッチの軸方向の両端の開口を一対の転がり軸受内に組込まれた軸受シールによって間接的に密封する構成であるため、その一方向クラッチがオルタネータの回転軸に取付けられた使用状態で高速回転されると、遠心力により一方向クラッチの内部に充填された潤滑用グリースが一方向クラッチの外輪と転がり軸受の外輪の突き合わせ端間から外径方向に流れてプーリの円筒形内面に至り、その円筒形内面に形成された上記擦り傷から外部に漏洩するおそれがある。
【０００９】
この発明の課題は、潤滑用グリースが遠心力によって外部に漏洩するのを防止することができるようにしたクラッチ内蔵プーリを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、回転軸に取付けられるプーリハブと、そのプーリハブ上に設けられたプーリと、このプーリと前記プーリハブとを相対的に回転自在に支持する一対の転がり軸受と、その一対の転がり軸受間に組込まれてプーリの一方向の回転をプーリハブに伝達する一方向クラッチとから成るクラッチ内蔵プーリにおいて、前記一対の転がり軸受における外方端の開口および各転がり軸受と一方向クラッチの突き合わせ端間を密封する密封手段を設けた構成を採用したのである。
【００１１】
ここで、密封手段として、下記のａ〜ｄの方法を採用することができる。
ａ  各転がり軸受の外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の外方端の開口を軸受シールで密封すると共に、各転がり軸受の外輪と一方向クラッチの外輪の突き合わせ端間に弾性リングを組込み、その弾性リングを上記突き合わせ端面およびプーリの円筒形内面に弾性接触させる方法。
ｂ  各転がり軸受の外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の外方端の開口を軸受シールで密封すると共に、各転がり軸受の外輪内径面と一方向クラッチの外輪内径面に跨がってリング状の弾性リングを装着し、その弾性リングによって転がり軸受の外輪と一方向クラッチの外輪の突き合わせ端間を内径側から密封する方法。
ｃ 各転がり軸受の外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の外方端の開口を軸受シールで密封すると共に、各転がり軸受における外輪の外端面外周およびプーリの円筒形内面に沿って接着剤を塗布する方法。
ｄ 各転がり軸受の外輪内径面と内輪外径面間に形成された空間の軸方向両端の開口を軸受シールで密封し、各転がり軸受の内方端の開口を密封する内側軸受シールの外表面にサイドリップを形成し、そのサイドリップを一方向クラッチの外輪内径面の端部に弾性接触させる方法。
【００１２】
上記のような密封手段を採用することによって、一方向クラッチの圧入による組付け時にプーリの円筒形内面に擦り傷が発生したとしても、潤滑用グリースがその擦り傷から外部に漏洩するのを防止することができ、潤滑不良による寿命の低下を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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および図２は、この発明に係るクラッチ内蔵プーリの第１の実施形態を示す。図示のように、オルタネータ等のエンジン補機の回転軸に取付けられるプーリハブ１上にはクランクシャフトの回転が伝達されるプーリ２が設けられ、そのプーリハブ１とプーリ２間に一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂが組込まれている。また、一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂ間に一方向クラッチ２０が組込まれている。
【００１４】
一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂは、外輪１１と内輪１２間にボール１３を組込んだ玉軸受から成っている。
【００１５】
一方向クラッチ２０は、プーリ２の円筒形内面２ａに圧入される外輪２１を有し、その外輪２１とプーリハブ１との間に係合子２２およびその係合子２２を保持する保持器２３を組込んでいる。この一方向クラッチ２０はプーリ２の一方向の回転時に、係合子２２を外輪２１の内径面およびプーリハブ１の外径面に係合させてプーリ２と一体に回転する外輪２１の回転をプーリハブ１に伝達し、前記プーリ２の回転速度が低下して、プーリハブ１の回転速度がプーリ２の回転速度を上回ると、係合子２２の係合を解除させて、プーリ２からプーリハブ１への回転伝達を遮断し、プーリ２をフリー回転させるようにしている。
【００１６】
ここで、一方向クラッチ２０は、係合子２２がローラから成るローラタイプの一方向クラッチであってもよく、係合子２２がスプラグから成るスプラグタイプの一方向クラッチであってもよい。
【００１７】
一方向クラッチ２０と前記一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂは、その内部に組込まれた共通のグリースによって潤滑される。この潤滑用グリースは、プーリ２およびプーリハブ１が高速回転すると、遠心力によって外径方向および軸方向に流動する。外径方向に流動するグリースは、転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１と一方向クラッチ２０の外輪２１の突き合わせ端間に侵入してプーリ２の円筒形内面２ａに至る。
【００１８】
このとき、一方向クラッチ２０の外輪２１および転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１は圧入による取付けであるため、円筒形内面２ａに至るグリースはその円筒形内面２ａに沿って流れて外部に漏洩することはないが、一方向クラッチ２０の外輪２１の圧入時に、上記円筒形内面２ａに擦り傷が生じていると、その擦り傷から外部にグリースが漏洩するおそれが生じる。
【００１９】
また、転がり軸受１０ａ、１０ｂがオープンタイプの軸受であると、軸方向に流動するグリースは転がり軸受１０ａ、１０ｂの開口端から外部に漏洩する。
【００２０】
グリースの外部漏洩を防止するため、プーリ２内部にグリースの漏洩を防止する密封装置３０を設けている。
【００２１】
密封装置３０は、各転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１内径面と内輪１２外径面間に形成された空間の外方端の開口を軸受シール３１によって密封している。また、図２に示すように、転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１と一方向クラッチ２０の外輪２１の突き合わせ端間にＯリング等の弾性シール３２を組込み、その弾性シール３２を転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１と一方向クラッチ２０の外輪２１の突き合わせ端面に弾性接触させると共に、プーリ２の円筒形内面２ａに弾性接触させるようにしている。
【００２２】
上記のように、各転がり軸受１０ａ、１０ｂの外方端の開口を軸受シール３１によって密封することによって軸方向に流動するグリースの外部漏洩を防止することができると共に、転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１と一方向クラッチ２０の外輪２１の突き合わせ端間に組込んだ弾性シール３２を各外輪１１、２１の突き合わせ端面およびプーリ２の円筒形内面２ａに弾性接触させることによって、外輪１１、２１の突き合わせ端面間に侵入して外径方向に流動するグリースが円筒形内面２ａに至るのを防止することができる。
【００２３】
このため、円筒形内面２ａに擦り傷が存在しても、その擦り傷にグリースが侵入することはなく、グリースの外部への漏洩をほぼ完全に防止することができる。
【００２４】
図３乃至図７はこの発明に係るクラッチ内蔵プーリの第２実施形態乃至第６実施形態を示し、その第２実施形態乃至第６実施形態と先に述べた図１および図２の第１実施形態とは密封装置３０の構成のみが相違する。
【００２５】
図３に示す第２実施形態の密封装置３０においては、一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂの外方端の開口を軸受シール３１で密封している。また、転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１と一方向クラッチ２０の外輪２１の突き合わせ端部に、両外輪１１、２１の内径面端部に跨がるようにしてリング状の弾性シール３３を取付け、その弾性シール３３によって転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１と一方向クラッチ２０の外輪２１の突き合わせ端間を密封してグリースが突き合わせ端間に侵入するのを防止している。
【００２６】
図４に示す第３実施形態の密封装置３０においては、プーリ２の内径面両端部にシール部材３４を圧入し、そのシール部材３４の内径部をプーリハブ１の外径面両端部に弾性接触させるようにしている。
【００２７】
図５に示す第４実施形態の密封装置３０においては、一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂの外方端の開口を軸受シール３１で密封すると共に、各転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１の外端面外周およびプーリ２の円筒形内面２ａに沿って接着剤Ｂを塗布している。
【００２８】
図６に示す第５実施形態の密封装置３０においては、一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１内径面と内輪１２外径面間に形成された空間の軸方向両端の開口を一対の軸受シール３５で密封すると共に、一方向クラッチ２０の外輪２１内径面とプーリハブ１の外径面間に形成された空間の軸方向両端の開口を一対の密封シール３６によって密封している。
【００２９】
図７に示す第６実施形態の密封装置３０においては、一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂにおける外輪１１の内径面と内輪１２の外径面間に形成された空間の軸方向両端の開口を一対の軸受シール３７ａ、３７ｂによって密封し、各転がり軸受１０ａ、１０ｂの内方端の開口を密封する内側軸受シール３７ｂの外表面にサイドリップ３８を形成し、そのサイドリップ３８を一方向クラッチ２０における外輪２１の内径面両端部に弾性接触させて、転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪１１と一方向クラッチ２０の外輪２１の突き合わせ端間を密封するようにしている。
【００３０】
第２実施形態乃至第６実施形態のいずれの実施形態においても、プーリ２の円筒形内面２ａに擦り傷が発生している場合であってもグリースの外部への漏洩をほぼ完全に防止することができる。
【００３１】
図８は、クラッチ内蔵プーリの参考例を示す。この参考例におけるクラッチ内蔵プーリにおいては、プーリ２の円筒形内面２ａとプーリハブ１の外径面間にクラッチ内輪２４を有する一方向クラッチ２０と、その両側に一対の転がり軸受１０ａ、１０ｂとを組込み、その転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪と一方向クラッチ２０の外輪とを共通外輪Ｒとし、その共通外輪Ｒの内径面両端部と転がり軸受１０ａ、１０ｂの内輪１２の外径面間に形成された空間の端部開口を軸受シール３９で密封している。
【００３２】
上記参考例におけるクラッチ内蔵プーリにおいては、転がり軸受１０ａ、１０ｂの外輪と一方向クラッチ２０の外輪とを共通の外輪Ｒとしたことによって、転がり軸受１０ａ、１０ｂと一方向クラッチ２０の突き合わせ端間を密封する必要がなくなり、一対の軸受シール３９のみによってグリースの漏洩を防止することができる。
【００３３】
なお、図１乃至図７に示す各実施の形態において、プーリ２の円筒形内面２ａに熱処理を施して硬度を高めておくと、一方向クラッチ２０の外輪２１を圧入する一方向クラッチ２０の組付け時に、円筒形内面２ａに擦り傷が付くのを防止することができ、グリースの漏洩をより効果的に防止することができる。
【００３４】
また、一方向クラッチ２０の外輪２１の端面外周部に円弧状の面取りを施すことにより、一方向クラッチ２０の組付け時に円筒形内面２ａにかじりが生じるのを防止することができ、グリースの漏洩防止対策として有効である。
【００３５】
さらに、円筒形内面２ａの、周方向粗さをＲｍａｘ  ４μｍ以下に管理することもグリースの漏洩防止対策として有効である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、プーリの円筒形内面に擦り傷が発生しても、転がり軸受および一方向クラッチを潤滑するグリースが遠心力によって外部に漏洩するのをほぼ完全に防止することができ、潤滑不良による寿命の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るクラッチ内蔵プーリの第１の実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１の一部を拡大して示す断面図
【図３】この発明に係るクラッチ内蔵プーリの第２の実施形態を示す断面図
【図４】この発明に係るクラッチ内蔵プーリの第３の実施形態を示す断面図
【図５】この発明に係るクラッチ内蔵プーリの第４の実施形態を示す断面図
【図６】この発明に係るクラッチ内蔵プーリの第５の実施形態を示す断面図
【図７】この発明に係るクラッチ内蔵プーリの第６の実施形態を示す断面図
【図８】この発明に係るクラッチ内蔵プーリの参考例を示す断面図
【符号の説明】
１  プーリハブ
２  プーリ
１０ａ、１０ｂ  転がり軸受
１１  外輪
２０  一方向クラッチ
２１  外輪
３０  密封装置（密封手段）
３１  軸受シール
３２  弾性シール
３３  弾性シール
３４  シール部材
３５  軸受シール
３６  密封シール
３７ａ、３７ｂ  軸受シール
３８  サイドリップ
Ｂ  接着剤
【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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