(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの駆動力が伝達される補機の駆動軸に連結する軸体部が設けられ、この軸体部に対して、一方向クラッチおよびその側方に配置した転がり軸受を介してプーリが相対回転可能に設けられたプーリユニットにおいて、このプーリユニットを、前記補機に対して取付けるための取付け構造であって、
前記駆動軸の外周に配置される補機本体のプーリユニット側の端部における駆動軸周りの内周に挿入凹所が形成され、この挿入凹所は、軸心方向奥側に位置する小径凹部と、小径凹部より軸心方向外側に位置する大径凹部とが径方向に沿った段付き面を介して環状に設けられた構成となっており、
前記プーリユニットは、補機本体側の端部が前記挿入凹所に対して挿入され、前記小径凹部、段付き面および大径凹部と、前記プーリユニットの補機本体側の端部との間に非接触密封用の微小隙間が形成されていることを特徴とするプーリユニットの取付け構造。
【請求項２】
エンジンからの駆動力が伝達される補機の駆動軸に連結する軸体部が設けられ、この軸体部に対して、一方向クラッチおよびその側方に配置した転がり軸受を介してプーリが相対回転可能に設けられたプーリユニットにおいて、このプーリユニットを、前記補機に対して取付けるための取付け構造であって、
前記駆動軸の外周に配置される補機本体のプーリユニット側の端部と、前記プーリユニットの補機本体側の端部とのうちの一方に、対向する端部に軸方向に向けて突出する環状の凸部が設けられ、前記補記本体のプーリユニット側の端部と前記プーリユニットの補機本体側の端部とのうちの他方に、前記凸部に嵌合する凹部が設けられ、前記凸部と凹部とは非接触密封用の微小間隙を介して嵌合するとともに、凸部および凹部の外周面は軸心方向に対して傾斜した傾斜面とされていることを特徴とするプーリユニットの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向クラッチを備えたプーリユニットにおいて、このプーリユニットを補機（特にオルタネータ）へ取付けるための取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車エンジンに付設される各種の補機は、自動車エンジンのクランクシャフトによりベルトを介して駆動される構造となっている。ここで補機のうち、例えばオルタネータの場合、クランクシャフトの回転数が低下すると発電能力も低下することになる。
【０００３】
そこで、オルタネータに付設するプーリユニットに一方向クラッチを内臓させることで、クランクシャフトの回転数が低下した場合には、オルタネータのロータの回転数を慣性力により継続させて発電効率を維持するようにした技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、各技術分野で装置全体の小型化が望まれている。しかし、上記プーリユニットでは一方向クラッチを内臓するため、軸心方向の幅がソリッドプーリに比べて大きくなる。したがって、このようなプーリユニットを例えばオルタネータに付設した場合、装置全体の軸心方向の幅が大きくなってしまっていた。
【０００５】
そこで本発明は、上記課題を解決し得るプーリユニットの取付け構造の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のプーリユニットの取付け構造は、エンジンからの駆動力が伝達される補機の駆動軸に連結する軸体部が設けられ、この軸体部に対して、一方向クラッチおよびその側方に配置した転がり軸受を介してプーリが相対回転可能に設けられたプーリユニットにおいて、このプーリユニットを、前記補機に対して取付けるための取付け構造であって、前記駆動軸の外周に配置される補機本体のプーリユニット側の端部における駆動軸周りの内周に挿入凹所が形成され、この挿入凹所は、軸心方向奥側に位置する小径凹部と、小径凹部より軸心方向外側に位置する大径凹部とが径方向に沿った段付き面を介して環状に設けられた構成となっており、前記プーリユニットは、補機本体側の端部が前記挿入凹所に対して挿入され、前記小径凹部、段付き面および大径凹部と、前記プーリユニットの補機本体側の端部との間に非接触密封用の微小隙間が形成されている。
【０００７】
上記構成のように、補機本体のプーリユニット側端部の挿入凹所に、プーリユニットの補機本体側の端部が挿入されることにより、補機本体のプーリユニット側の端部と、プーリユニットの補機本体側の端部とが軸心方向で重なるから、装置全体の軸心方向の幅を小さくし、従来のこの種の取付け構造に比べて省スペース化を実現する。
【０００８】
また、駆動軸の外周に配置される補機本体のプーリユニット側の端部の挿入凹所の小径凹部、段付き面および大径凹部とプーリユニットの補機本体側の端部との間に非接触密封用の微小間隙を形成するように、補機本体のプーリユニット側の端部の挿入凹所にプーリユニット側の端部が挿入される構成となっているから、プーリがエンジンからの駆動力によって回転した場合に、この微小間隙によってラビリンス作用が働き、外部からこの微小間隙に水やその他の異物が浸入するのを防止し、従って、プーリユニットあるいは補機の軸受の寿命が延長する。
【０００９】
本発明の第２のプーリユニット取付け構造は、エンジンからの駆動力が伝達される補機の駆動軸に連結する軸体部が設けられ、この軸体部に対して、一方向クラッチおよびその側方に配置した転がり軸受を介してプーリが相対回転可能に設けられたプーリユニットにおいて、このプーリユニットを、前記補機に対して取付けるための取付け構造であって、前記駆動軸の外周に配置される補機本体のプーリユニット側の端部と、前記プーリユニットの補機本体側の端部とのうちの一方に、対向する端部に軸方向に向けて突出する環状の凸部が設けられ、前記補記本体のプーリユニット側の端部と前記プーリユニットの補機本体側の端部とのうちの他方に、前記凸部に嵌合する凹部が設けられ、前記凸部と凹部とは非接触密封用の微小間隙を介して嵌合するとともに、凸部および凹部の外周面は軸心方向に対して傾斜した傾斜面とされている。
【００１０】
本発明の第２のプーリユニット取付け構造は、凸部および凹部の外周面を軸心方向に対して傾斜した傾斜面とすることにより、確実に水やその他の異物が浸入するのを防止し、従って、プーリユニットあるいは補機の軸受の寿命が延長する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。本発明の実施の形態に係るプーリユニット１は、エンジンの補機に付設されるもので、この補機と称されるものには、例えば自動車のオルタネータ２、エアコンディショナー用コンプレッサ、ウォーターポンプ、冷却ファンなどがある。そしてこの場合、特にオルタネータ２を具体例として説明することとする。
【００１２】
まず、図１に基づいて本発明の実施の第一形態に係るプーリユニット１を説明すると、これは、エンジンの駆動部とオルタネータ２の発電用回転軸（駆動軸に相当する）３とを連結する部分に配置されるもので、このプーリユニット１は、オルタネータ本体４から側方に突出した発電用回転軸３の突出部に外嵌する中空の軸体部（以下「ロータ軸」という）５を有している。
【００１３】
また、このロータ軸５に対し、公知の一方向クラッチ６およびその両側方、すなわちオルタネータ２側に配置した玉軸受７、すなわち深溝玉軸受およびこの玉軸受７の反対側に配置したころ軸受８（何れも転がり軸受の一例）を介して、エンジンからの動力が伝達される動力伝達用のベルト（Ｖリブドベルト）９を巻回するプーリ１０を有している。そして、前記一方向クラッチ６により、前記プーリ１０とロータ軸５とは互いに相対回転可能に構成されている。なお、前記プーリ１０の外周面には、ベルト９内周面の凹凸が嵌合する波状の溝が形成されている。
【００１４】
前記一方向クラッチ６は、プーリ１０とロータ軸５とが対向する環状空間１１の軸心方向中央位置に配置され、転動体としてのころ１２の内輪軌道はロータ軸５の外周面で、外輪軌道はプーリ１０の内周面とされる。また、一方向クラッチ６は、合成樹脂製の環状のころ保持器１３、前記ころ１２を、図示しない楔状空間の狭い側（ロック側）へ付勢する機能を有する楕円形のコイルばね１４を有している。
【００１５】
前記ころ軸受８は、ころ８ａの内輪軌道をロータ軸５の外周面とし、外輪軌道をプーリ１０の内周面とし、保持器１５を有している。
【００１６】
前記玉軸受７は玉１６の内輪軌道をロータ軸５の外周面とし、外輪軌道をプーリ１０の内周面とし、保持器１７を有している。
【００１７】
そして、ころ軸受８および玉軸受７のそれぞれの軸心方向２６外側に、前記環状空間１１をシールするシール部材１８が装着され、これらシール部材１８は、環状芯金１９とその外側に被着した弾性体２０からなり、この弾性体２０のラジアル方向一端側がプーリ１０の内径面に固着され、他端側がシールリップ２１とされてロータ軸５の外周面に接触した構成となっている。
【００１８】
前記ロータ軸５の中心孔２２の自由端側に、ロータ軸５を回転させるための工具（例えば六角レンチ）が嵌合する操作溝２３が形成され、また中心孔２２の途中に、発電用回転軸３の途中に形成した雄ねじ部２４が螺合する雌ねじ部２５が形成されている。
【００１９】
本発明の実施の第一形態では、前記オルタネータ本体４のプーリユニット１側の端部とプーリユニット１のオルタネータ本体４側の端部（以下双方ともに単に「端部」と称する）とが軸心方向２６で重なるように、オルタネータ本体４の端部内周側に挿入凹所３０が形成されている。この挿入凹所３０は、奥側すなわちオルタネータ本体４の玉軸受４０側の小径凹部２７およびプーリユニット１側の大径凹部２８が段付き面２９を介して環状に成る。そして、プーリユニット１の端部がこの挿入凹所３０に挿入されるよう構成されている。
【００２０】
前記オルタネータ本体４の玉軸受４０は、オルタネータ本体４に嵌着する外輪部材４１、発電用回転軸３に嵌着する内輪部材４２、転動体としての玉４３、その保持器４４、両側のシール部材４５から構成される。
【００２１】
そして、前記ロータ軸５の端面がオルタネータ本体４の玉軸受７の内輪４２側面に当接し、プーリ１０の端部は、前記段付き面２９に沿う段付きの相対形状に形成されて、プーリユニット１の端部とオルタネータ本体４の端部との間に、段付き面２９に沿う非接触密封用（シールラビリンス用）の微小間隙３１が設けられている。
【００２２】
上記構成のプーリユニット１では、プーリ１０とロータ軸５との回転速度差に応じて一方向クラッチ６がロック状態またはフリー状態となり、プーリ１０からロータ軸５へ動力が伝達されたり、あるいは動力が遮断されたりする。なお、一方向クラッチ６がフリー状態になったときはロータ軸５が自身の回転慣性力により回転を継続する。
【００２３】
ところで、上記構成のプーリユニット１を発電用回転軸３に取付けるには、雌ねじ部２５が雄ねじ部２４に当たるまでプーリユニット１を発電用回転軸３に押込む。そして、ロータ軸５の操作溝２３に工具を嵌入してこれを回転させる。そうすると、ロータ軸５がナットの機能をはたしてプーリユニット１自身がオルタネータ本体４側へ移動する。そして、プーリユニット１の端部とオルタネータ本体４の端部との間の微小間隙３１を確保するように、かつロータ軸５がオルタネータ２の玉軸受７の内輪４２に所定の圧力で圧接するまで、工具でロータ軸５を回転させる。
【００２４】
このようにしてプーリユニット１をオルタネータ２を取付けることで、プーリユニット１の端部がオルタネータ本体４の端部すなわち挿入凹所３０で、軸心方向２６に重なる（オーバーラップする）。
【００２５】
そして、オルタネータ本体４の端部に段付き面２９を有する挿入凹所３０を設け、プーリユニット１の端部を、この段付き面２９を有する挿入凹所３０に沿う形状に形成することで双方の間に非接触密封用の微小間隙３１を設けたことにより、プーリ１０がベルト９の回転に伴なって回転した場合に、この微小間隙３１によってラビリンス作用が働き、外部からこの微小間隙３１に水やその他の異物が浸入するのを防止することができる。これによって、プーリユニット１あるいはオルタネータ２の玉軸受７の寿命を延長させることができる。
【００２６】
また、オルタネータ本体４の端部に挿入凹所３０を形成し、プーリユニット１の端部をこの挿入凹所３０に挿入されるようにしてオルタネータ２に取付けるので、プーリユニット１が玉軸受７、その反対側に配置したころ軸受８および一方向クラッチ６を有してソリッドプーリに比べて軸心方向２６に長い場合であっても、装置全体の長さをその分だけ軸心方向２６に短くでき、従って、従来のこの種の取付け構造に比べて省スペース化を実現することができる。
【００２７】
なお、本発明の実施の第一形態では、前述のようにプーリユニット１の端部がオルタネータ本体４の端部に重なる理由から、プーリ１０は比較的径が小さい場合を例としている。
【００２８】
図２に基づいて本発明の実施の第二形態を説明する。本発明の実施の第二形態に係るプーリユニット１の取付け構造は、プーリ１０の径が比較的大きい場合に有用で、オルタネータ本体４の端部に、プーリ１０の端部（端面）に軸心方向２６に向けて突出する環状の凸部３５が形成され、プーリユニット１の端部（この場合プーリ１０そのもの端面）に、前記凸部３５に非接触密封用の微小間隙３１を介して嵌合する凹部３６が形成されている。
【００２９】
そして、前記凸部３５および凹部３６の外周面は軸心方向２６に対してプーリユニット１側に傾斜した傾斜面とされ、凸部３５および凹部３６の内周面は、軸心方向２６に対して外側に傾斜した傾斜面とされている。
【００３０】
なお、この実施の第二形態では、実施の第一形態のように、プーリユニット１の端部がオルタネータ本体４の端部すなわち挿入凹所３０で、軸心方向２６に重ねて軸心方向２６の幅を小さくする構成は設けていないが、オルタネータ本体４の端部とプーリユニット１の端部双方の間に非接触密封用の微小間隙３１を設け、凸部３５および凹部３６の外周面は軸心方向２６に対して傾斜した傾斜面とし、凸部３５および凹部３６の内周面は、軸心方向２６に対して外側に傾斜した傾斜面としたので、プーリ１０が回転した場合に、この微小間隙３１によってラビリンス作用が働き、外部からこの微小間隙３１に水やその他の異物が浸入するのを確実に防止することができる。これによって、プーリユニット１あるいはオルタネータ２の玉軸受７の寿命を延長させることができる。他の構成は上記実施の第一形態と同様である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、補機本体のプーリユニット側の端部に凹所を設け、プーリ−ユニットの補機本体側の端部をこの凹所に挿入するようにして補機にプーリ−ユニットを取付けて、補機本体とプーリユニットとを軸心方向に重ねるので、プーリユニットに一方向クラッチおよびその側方に配置した転がり軸受を有していても、軸心方向に重なった分だけ全体の幅を小さくでき、装置の省スペース化を実現できる。
【００３３】
また、補機本体のプーリユニット側の端部とプーリユニットの補機本体側の端部とを非接触密封用の微小間隙を介して軸心方向で重なるよう構成していることにより、プーリがエンジンからの駆動力によって回転した場合に、この微小間隙によってラビリンス作用が働き、外部からこの微小間隙に水やその他の異物が浸入するのを防止することができ、特に軸受の寿命を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態を示すプーリユニットの取付け構造の詳細断面図である。
【図２】本発明の実施の第二形態を示すプーリユニットの取付け構造の詳細断面図である。
【符号の説明】
１      プーリユニット
２      オルタネータ
３      発電用回転軸
４      オルタネータ本体
５      ロータ軸
６      一方向クラッチ
１０    プーリ
１８    シール部材
２３    操作溝
２６    軸心方向
２９    段付き面
３１    微小間隙
【図１】
0003785316.tif 000002
【図２】
0003785316.tif 000003