【書類名】 明細書
【発明の名称】 ローラクラッチ内蔵型プーリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転軸に外嵌固定自在なスリーブと、このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置した、円筒状の内周面を有するプーリと、これらスリーブの外周面とプーリの内周面との間に設け、このプーリに加わるラジアル荷重を支承しつつこれらスリーブとプーリとの相対回転を自在とするサポート軸受と、上記スリーブの外周面とプーリの内周面との間に設け、このプーリとスリーブとが所定方向に相対回転する場合にのみプーリとスリーブとの間での回転力の伝達を自在とするローラクラッチとを備えたローラクラッチ内蔵型プーリに於いて、上記プーリの軸方向端部に蓋板の外周縁部に形成した嵌合筒部を、これらプーリの軸方向端部と嵌合筒部とを直径方向に重畳させると共に、この嵌合筒部の外周面を上記プーリの軸方向端部内周面により抑え付けた状態で固定し、この蓋板により上記スリーブ及びプーリの一端開口部を塞いだ事を特徴とするローラクラッチ内蔵型プーリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明のローラクラッチ内蔵型プーリは、例えば各種エンジン用補機の一種であるオルタネータの回転軸の端部に固定し、エンジンのクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリとの間にベルトを掛け渡す事により、上記オルタネータを駆動する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
オルタネータ等のエンジン用補機は、例えば自動車の駆動用エンジンのクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリにその一部を掛け渡したベルトにより駆動する。即ち、エンジン用補機の回転軸の端部に固定した従動プーリと上記駆動プーリとの間に無端ベルトを掛け渡し、上記エンジン用補機を、駆動用エンジンと同期して回転駆動自在とする。
【０００３】
上記従動プーリとして従来一般的には、単に上記回転軸に固定しただけのものを使用していた。これに対して近年、ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、ベルトから回転軸への動力の伝達を自在とし、ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、プーリと回転軸との相対回転を自在とする、ローラクラッチ内蔵型プーリが各種提案され、一部で使用されている。例えば、特開平７−３１８０７〜８号公報、同８−６１４４３号公報、特公平７−７２５８５号公報、フランス特許公報ＦＲ２７２６０５９Ａ１等に、上述の様な機能を有するローラクラッチ内蔵型プーリが記載されている。
【０００４】
これら各文献に記載されたローラクラッチ内蔵型プーリは、回転軸に外嵌固定自在なスリーブを有する。そして、このスリーブの周囲に、円筒状の内周面を有するプーリを、このスリーブと同心に配置している。そして、これらスリーブの外周面とプーリの内周面との間に、１対のサポート軸受とローラクラッチとを設けている。このうちのサポート軸受は、上記プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ、これらスリーブとプーリとの相対回転を自在とする。又、上記ローラクラッチは、上記プーリがスリーブに対して所定方向に回転する場合にのみ、プーリからスリーブへの回転力の伝達を自在とする。
【０００５】
この様なローラクラッチ内蔵型プーリを使用する理由は、次の２通りである。先ず、第一の理由は、無端ベルトの寿命を延長する為である。例えば、上記駆動用エンジンがディーゼルエンジンであった場合、アイドリング時等、低回転時にはクランクシャフトの回転角速度の変動が大きくなる。この結果、上記駆動プーリに掛け渡した無端ベルトの走行速度も細かく変動する事になる。一方、この無端ベルトにより従動プーリを介して回転駆動されるオルタネータの回転軸は、この回転軸並びにこの回転軸に固定したロータ等の慣性質量に基づき、それ程急激には変動しない。従って、上記従動プーリを回転軸に対し単に固定した場合には、クランクシャフトの回転角速度の変動に伴い、上記無端ベルトと従動プーリとが両方向に擦れ合う傾向となる。この結果、この従動プーリと擦れ合う無端ベルトに、繰り返し異なる方向の応力が作用して、この無端ベルトと従動プーリとの間に滑りが発生し易くなったり、或はこの無端ベルトの寿命が短くなったりする原因となる。
【０００６】
そこで、この様な従動プーリとして、上記ローラクラッチ内蔵型プーリを使用する事により、上記無端ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、上記従動プーリから回転軸への回転力の伝達を自在とし、反対に上記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、これら従動プーリと回転軸との相対回転を自在とする。即ち、上記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、上記従動プーリの回転角速度を上記回転軸の回転角速度よりも遅くして、上記無端ベルトと従動プーリとの当接部が強く擦れ合う事を防止する。この様にして、従動プーリと無端ベルトとの擦れ合い部に作用する応力の方向を一定にし、この無端ベルトと従動プーリとの間に滑りが発生したり、或はこの無端ベルトの寿命が低下する事を防止する。
【０００７】
第二の理由は、オルタネータの発電効率を向上させる為である。オルタネータのロータを固定した回転軸は、自動車の駆動用エンジンにより、無端ベルトと従動プーリとを介して回転駆動する。一般的な従動プーリを使用すると、上記駆動用エンジンの回転速度が急激に低下した場合に、上記ロータの回転速度も急激に低下して、上記オルタネータによる発電量も急激に減少する。これに対して、上記オルタネータに付属の従動プーリとして、上記ローラクラッチ内蔵型プーリを使用すれば、上記駆動用エンジンの回転速度が急激に低下した場合でも、上記ロータの回転速度が慣性力により徐々に低下して、その間も発電を続ける。この結果、固定式の従動プーリを使用した場合に比べて、上記回転軸及びロータの運動エネルギを有効に利用して、オルタネータの発電量の増大を図れる。
【０００８】
一方、従来から知られているローラクラッチ内蔵型プーリの場合には、回転軸に外嵌固定するスリーブの外周面とプーリの内周面との間にサポート軸受とローラクラッチとを組み込む事に伴って必要になる、耐久性確保に関する考慮が必ずしも十分とは言えない。即ち、オルタネータ等、エンジンルーム等の内部に組み込むエンジン用補機の駆動に利用するローラクラッチ内蔵型プーリの場合、周囲空間に多くの塵芥が存在する為、耐久性を確保する為には、この塵芥が内部に入り込む事を防止すると共に、この塵芥に基づく構成各部の摩耗防止を考慮する必要がある。
【０００９】
【先発明の説明】
この様な事情に鑑みて本発明者は先に、図５〜６に示す様なローラクラッチ内蔵型プーリを発明した（特願平８−３１９８４９号）。先ず、この先発明に関するローラクラッチ内蔵型プーリに就いて説明する。スリーブ１は、全体を円筒状に形成しており、オルタネータ等のエンジン用補機の回転軸（図示せず）の端部に外嵌固定して、この回転軸と共に回転自在である。この為に、上記スリーブ１の中間部内周面には雌スプライン部２を形成し、この雌スプライン部２と上記回転軸の端部外周面に形成した雄スプライン部とを係合自在としている。この様なスリーブ１の周囲にはプーリ３を、このスリーブ１と同心に配置している。このプーリ３は、円筒状の内周面と段付（歯車状）の外周面とを有する。尚、外周面は、Ｖ溝等、他の形状としても良い。又、回転軸とスリーブ１との相対回転を防止する為の構造を、スプラインに代えて、ねじ、或は非円筒面同士の嵌合、キー係合等としても良い。
【００１０】
これらスリーブ１の外周面とプーリ３の内周面との間には、１対のサポート軸受４、４と、１個のローラクラッチ５とを設けている。このうちのサポート軸受４、４は、上記プーリ３に加わるラジアル荷重を支承しつつ、上記スリーブ１とプーリ３との相対回転を自在とする。又、上記ローラクラッチ５は、このプーリ３がスリーブ１に対して所定方向に回転する場合にのみ、プーリ３とスリーブ１との間での回転力の伝達を自在とする。
【００１１】
この様なローラクラッチ５を構成する為、上記スリーブ１の中間部外周面にローラクラッチ用内輪６を、締まり嵌めにより外嵌固定している。このローラクラッチ用内輪６は、軸受鋼等の硬質金属により全体を円筒状に形成し、外周面は図６に示す様な凹凸を有するカム面７としている。又、上記各サポート軸受４、４を構成する為、上記スリーブ１の両端部外周面には、それぞれサポート軸受用内輪８、８を、締まり嵌めにより外嵌固定している。やはり、軸受鋼等の硬質金属により造った、これら各サポート軸受用内輪８、８は、それぞれ円筒部９の外端縁に外向フランジ状の内輪側鍔部１０を形成する事により、断面Ｌ字形で全体を円筒状に形成している。この様な各サポート軸受用内輪８、８は、上記内輪側鍔部１０を互いに反対側に位置させた状態で上記スリーブ１に外嵌し、それぞれの先端縁を上記ローラクラッチ用内輪６の軸方向両端縁に突き当てている。尚、上記サポート軸受用内輪６は、上記スリーブ１の中間部外周面に、このスリーブ１と一体に形成する事もできる。
【００１２】
一方、上記プーリ３の中間部には外輪１１を、締まり嵌めにより内嵌固定している。この外輪１１は、やはり軸受鋼等の硬質金属製の板材にプレス加工を施す等により、全体を円筒状に形成しており、軸方向両端縁に、それぞれ内向フランジ状の外輪側鍔部１２ａ、１２ｂを形成している。尚、これら両外輪側鍔部１２ａ、１２ｂのうち、一方（図５の左方）の外輪側鍔部１２ａは、他の構成各部材と組み合わせる以前に形成する為、上記外輪１１の本体部分と同様の厚さ寸法を有する。これに対して、他方（図５の右方）の外輪側鍔部１２ｂは、他の構成各部材と組み合わせた後に形成する為、薄肉にしている。
【００１３】
そして、前記ローラクラッチ５は、上記外輪１１の中間部内周面と上記ローラクラッチ用内輪６の外周面とを含んで構成している。即ち、上記外輪１１の中間部内周面と上記ローラクラッチ用内輪６の外周面との間に、合成樹脂により籠型円筒状に形成した保持器１３と、それぞれ複数ずつのローラ１４及びばね１５とを設けている。又、保持器１３の内周面は上記ローラクラッチ用内輪６のカム面７と係合させて、このローラクラッチ用内輪６に対する相対回転を阻止している。尚、この保持器１３の軸方向に亙る位置決めは、上記各サポート軸受用内輪８、８の円筒部９、９の端面により上記保持器１３の動きを規制する事で行なっている。又、上記ローラ１４は、それぞれ上記保持器１３に転動自在に保持している。又、ばね１５は、それぞれ保持器１３とローラ１４との間に設けて、これら各ローラ１４を、円周方向に関して同方向に、弾性的に押圧している。尚、図５でばね１５は、直径方向から見た形状を示す為、実際に円周方向から見た場合に見える形状とは異なった状態で、摸式的に描いている。この様に、ローラクラッチ用内輪６と、外輪１１と、保持器１３と、それぞれ複数個ずつのローラ１４及びばね１５とから成る、上記ローラクラッチ５は、周知の作用に基づき、上記ローラクラッチ用内輪６を外嵌固定した前記スリーブ１と、上記外輪１１を内嵌固定した前記プーリ３との間で、一方向の回転運動のみを伝達自在とする。
【００１４】
又、前記各サポート軸受４、４は、前記各サポート軸受用内輪８、８と上記外輪１１の軸方向両端部寄り部分とを含んで構成している。即ち、上記各サポート軸受用内輪８、８の外周面と上記外輪１１の軸方向両端部寄り部分の内周面との間に、それぞれ合成樹脂により籠型円筒状に形成された保持器１６と、この保持器１６により転動自在に保持された複数のローラ１７とを配置して、ラジアルころ軸受を構成している。
【００１５】
又、前記各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂの外側面と前記各内輪側鍔部１０、１０の内側面との間には、それぞれフローティングワッシャ１８、１８を、これら各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂと内輪側鍔部１０、１０とに対する相対回転を自在に装着している。上記各フローティングワッシャ１８、１８は、銅等の自己潤滑性を有する金属、タフトライド処理した金属、或は含油メタル等の潤滑油を含浸させた金属材、若しくはポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ四弗化エチレン樹脂等の摩擦係数の低い合成樹脂により、円輪状に形成している。この様なフローティングワッシャ１８、１８は、上記各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂと内輪側鍔部１０、１０との間に、緩く挟持している。又、このフローティングワッシャ１８、１８は、上記各サポート軸受用内輪８、８の外周面、又は上記プーリ３の内周面により案内（ラジアル方向の変位を防止）する。
【００１６】
又、上記外輪１１の軸方向端部内周面と上記各サポート軸受用内輪８、８の外周面との間の隙間は、それぞれシールリング１９、１９により塞いでいる。これら各シールリング１９、１９は、それぞれ芯金２０と弾性材２１とにより構成しており、上記外輪１１の両端部内周面に、上記弾性材２１の外径を弾性的に縮めた状態で、内嵌支持している。そして、各弾性材２１、２１にそれぞれ複数本ずつ設けたシールリップの先端縁を、上記サポート軸受用内輪８、８の中間部外周面、並びに上記各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂの内側面に摺接若しくは当接させている。
【００１７】
更に、上記外輪側、内輪側両鍔部１２ａ、１２ｂ、１０とフローティングワッシャ１８、１８とを設けた部分に、ラビリンスシールを設けている。即ち、上記各内輪側鍔部１０、１０の外径を、前記プーリ３の内径よりも僅かに小さくし、これら各内輪側鍔部１０、１０の外周縁を上記プーリ３の内周面に近接させている。又、上記各フローティングワッシャ１８、１８の外径を上記プーリ３の内径よりも僅かに小さくし、これら各フローティングワッシャ１８、１８の内径を上記各サポート軸受用内輪８、８の円筒部９、９の外径よりも僅かに大きくして、これら各フローティングワッシャ１８、１８の内外両周縁を、上記各円筒部９、９の外周面又は上記プーリ３の内周面に近接させている。更に、上記各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂの内径を、上記各円筒部９、９の外径よりも僅かに大きくして、これら各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂの内周縁と各円筒部９、９の外周面とを近接させている。これら各部材の周縁と周面との近接部分は、それぞれラビリンスシールとして機能し、周囲に存在する塵芥等の異物が、上記各シールリング１９、１９側に入り込む事に対する抵抗となる。
【００１８】
上述の様に構成する先発明のローラクラッチ内蔵型プーリにより、例えばエンジンのクランクシャフトによりオルタネータの回転軸を回転駆動する場合には、この回転軸の端部でオルタネータのケースから突出した部分に、前記スリーブ１を外嵌固定する。そして、上記クランクシャフトの端部に固定した駆動シャフトと上記プーリ３との間に、無端ベルトを掛け渡す。この際、上記回転軸の回転方向に関して、上記プーリ３の回転角速度が回転軸の回転角速度よりも速くなる傾向の場合に、前記ローラクラッチ５がロックされ、上記プーリ３の回転が上記スリーブ１を介して上記回転軸に伝達される様に、その装着方向を規制する。逆に言えば、上記回転軸の回転方向に関して、上記プーリ３の回転角速度が回転軸の回転角速度よりも遅い場合には、前記ローラクラッチ５がフリーとなり、上記プーリ３と上記回転軸との間で回転力の伝達が行なわれない様にする。
【００１９】
特に、先発明のローラクラッチ内蔵型プーリの場合には、周囲に存在する塵芥等の異物により構成各部が摩耗する事を防止して、十分な耐久性を確保できる。即ち、外輪側鍔部１２ａ、１２ｂと内輪側鍔部１０、１０とに対する相対回転を自在に装着したフローティングワッシャ１８、１８は、前記外輪１１と上記各サポート軸受用内輪８、８との間に作用するスラスト荷重を支承しつつ、上記外輪側鍔部１２ａ、１２ｂと内輪側鍔部１０、１０との互いに対向する面が摩耗する事を防止する。即ち、前記ローラクラッチ５には、スリーブ１とプーリ３との間での回転力の伝達方向を規制する機能はあるが、これらスリーブ１とプーリ３とがスラスト方向にずれる事を防止する機能はない。又、それぞれがラジアルころ軸受である、前記各サポート軸受４、４は、大きなラジアル荷重を支承する機能を有する反面、やはり上記スリーブ１とプーリ３とがスラスト方向にずれる事を防止する機能はない。そこで、図示のローラクラッチ内蔵型プーリの場合には、上記各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂと、内輪側鍔部１０、１０と、フローティングワッシャ１８、１８とにより、上記スリーブ１とプーリ３とがスラスト方向にずれる事を防止している。しかも、それぞれが硬質金属により造られた上記各外輪側鍔部１２ａ、１２ｂと内輪側鍔部１０、１０とが直接擦れ合う事を防止して、これら各鍔部１２ａ、１２ｂ、１０の摩耗防止を図ると同時に、上記スリーブ１とプーリ３との相対変位が円滑に行なわれる様にしている。
【００２０】
又、上記外輪１１の両端部には、それぞれシールリング１９、１９を内蔵している。これら各シールリング１９、１９は、上記外輪１１の両端部内周面と上記各サポート軸受用内輪８、８の中間部外周面との間の隙間を塞ぎ、上記各サポート軸受４、４及びローラクラッチ５の設置部分に塵芥等の異物が進入する事を防止する。そして、これら各サポート軸受４、４及びローラクラッチ５の構成部品の摩耗防止に寄与する。特に、図示の例の場合には、これら各シールリング１９、１９の外側部分に、それぞれ複数段のラビリンスシールを設けている為、上記各シールリング１９、１９の外側に達する異物の量自体が少なくなる。この為、これら各シールリング１９、１９を越えて上記サポート軸受４、４及びローラクラッチ５の設置部分に達する異物の量が極く少なくなる。この結果、これら各サポート軸受４、４及びローラクラッチ５の構成部品の摩耗防止効果をより一層向上させる事ができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した先発明のローラクラッチ内蔵型プーリの場合には、サポート軸受４、４及びローラクラッチ５と、比較的軸方向寸法が嵩むシールリング１９、１９とを、軸方向に亙って互いに直列に配置していた。この為、ローラクラッチ内蔵型プーリ全体としての軸方向寸法（厚さ寸法）が大きくなる事が避けられない。これに対して、ローラクラッチ内蔵型プーリを組み込む為の空間は限られており、特に、軸方向寸法は小さい場合が多い。この為、より軸方向寸法が小さいローラクラッチ内蔵型プーリの実現が望まれている。
本発明のローラクラッチ内蔵型プーリは、この様な事情に鑑みて発明したものである。 【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のローラクラッチ内蔵型プーリは、前述した各公報に記載される等により従来から知られているローラクラッチ内蔵型プーリと同様に、回転軸に外嵌固定自在なスリーブと、このスリーブの周囲にこのスリーブと同心に配置した、円筒状の内周面を有するプーリと、これらスリーブの外周面とプーリの内周面との間に設け、このプーリに加わるラジアル荷重を支承しつつこれらスリーブとプーリとの相対回転を自在とするサポート軸受と、上記スリーブの外周面とプーリの内周面との間に設け、このプーリとスリーブとが所定方向に相対回転する場合にのみプーリとスリーブとの間での回転力の伝達を自在とするローラクラッチとを備える。
【００２３】
特に、本発明のローラクラッチ内蔵型プーリに於いては、上記プーリの軸方向端部に蓋板の外周縁部に形成した嵌合筒部を、これらプーリの軸方向端部と嵌合筒部とを直径方向に重畳させると共に、この嵌合筒部の外周面を上記プーリの軸方向端部内周面により抑え付けた状態で固定している。そして、この蓋板により上記スリーブ及びプーリの一端開口部を塞いでいる。
【００２４】
【作用】
上述の様に構成する本発明のローラクラッチ内蔵型プーリの場合には、前述した先発明のローラクラッチ内蔵型プーリと同様に、周囲に存在する塵芥により構成各部が摩耗する事を防止して、十分な耐久性を確保できる。即ち、上記スリーブ及びプーリの一端開口部を蓋板により塞いでいるので、スリーブの外周面とプーリの内周面との間に存在する環状空間内に塵芥等の異物が入り込まない。従って、この環状空間内に設置したサポート軸受及びローラクラッチ等の構成部品が著しく摩耗する事を有効に防止できる。
しかも、上記サポート軸受及びローラクラッチと軸方向に亙り直列に配置する部材は、厚さ寸法の小さい蓋板である。従って、ローラクラッチ内蔵型プーリ全体としての軸方向寸法を小さくして、限られた空間内への設置が容易になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に関する参考例の第１例を示している。尚、本発明に関する参考例及び本発明に関する実施の形態のローラクラッチ内蔵型プーリの特徴は、軸方向寸法を抑えつつ（小さくしつつ）、サポート軸受４、４及びローラクラッチ５の設置部分に異物が入り込むのを防止すべく、スリーブ１の外周面とプーリ３ａの内周面との間の環状空間の両端開口部を塞ぐシール構造を工夫した点にある。サポート軸受４、４及びローラクラッチ５の構造、フローティングワッシャ１８、１８設置部分の構造等、他の部分の構造及び作用は、前述の図５〜６に示した先発明の構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明に関する参考例の特徴部分を中心に説明する。
【００２６】
スリーブ１の両端部には、それぞれが断面Ｌ字形である、１対のサポート軸受用内輪８ａ、８ａを外嵌固定している。軸受鋼等の硬質金属により造った、これら各サポート軸受用内輪８ａ、８ａは、それぞれ円筒部９の外端縁に、外向フランジ状の内輪側鍔部１０ａを形成して成る。本参考例の場合には、これら各内輪側鍔部１０ａ、１０ａの外径を上記プーリ３ａの内径よりも大きくして、これら各内輪側鍔部１０ａ、１０ａの外周縁部分とプーリ３ａの軸方向端部とを、軸方向に亙って互いに重畳させている。又、上記プーリ３ａの軸方向端部内径側半部には、軸方向に凹んだ環状凹部２２、２２を形成している。上記各内輪側鍔部１０ａ、１０ａは、これら各環状凹部２２、２２の内径側に配置する事により、これら各内輪側鍔部１０ａ、１０ａと上記プーリ３ａの軸方向端部とを、直径方向に重畳させている。そして、上記内輪側鍔部１０ａ、１０ａの外周縁部にその基端部である内周縁部を添着した弾性材製のシールリップ２３、２３の先端縁を、上記各環状凹部２２、２２の側面に摺接させている。
【００２７】
上述の様に構成する本参考例のローラクラッチ内蔵型プーリの場合には、前述した先発明のローラクラッチ内蔵型プーリと同様に、周囲に存在する塵芥により構成各部が摩耗する事を防止して、十分な耐久性を確保できる。即ち、上記スリーブ１の外周面とプーリ３ａの内周面との間に存在する環状空間の開口端部は、上記各内輪側鍔部１０ａ、１０ａとシールリップ２３、２３とにより塞いでいるので、この環状空間内に塵芥等の異物が入り込まない。従って、この環状空間内に設置したサポート軸受４、４及びローラクラッチ５等の構成部品が著しく摩耗する事を有効に防止できる。
【００２８】
しかも、上記サポート軸受４、４及びローラクラッチ５と軸方向に亙り直列に配置する部材は、外径側鍔部１２ａ、１２ｂ及びフローティングワッシャ１８、１８の他は、厚さ寸法の小さい内輪側鍔部１０ａ、１０ａのみである。前述の従来構造でこれらサポート軸受４、４及びローラクラッチ５と軸方向に亙り直列に配置していたシールリング１９、１９（図５）は省略しており、厚さ寸法が大きいシールリップ２３、２３は、上記サポート軸受４、４及びローラクラッチ５と軸方向に亙り重畳しない。従って、ローラクラッチ内蔵型プーリ全体としての軸方向寸法を小さくして、限られた空間内への設置が容易になる。尚、図示は省略するが、ローラクラッチ５を構成する為のカム面は、ローラクラッチ用内輪６の外周面に代えて、外輪１１の中間部内周面に形成しても良い。
【００２９】
次に、図２は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本参考例の場合には、プーリ３ｂの幅（軸方向寸法）をスリーブ１の幅よりも大きくしている。そして、各内輪側鍔部１０ａ、１０ａの外周縁部に装着した各シールリップ２３、２３の外周縁を、上記プーリ３ｂの両端面に形成した環状凹部２２、２２の内周面に摺接させている。本参考例の構造は、幅の広い無端ベルトを掛け渡す必要がある場合に有効である。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３０】
次に、図３は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本参考例の場合には、プーリ３ｃに内嵌固定する外輪１１ａ、並びにスリーブ１ａの両端部に外嵌固定するサポート軸受用内輪８ｂ、８ｂを、外輪側鍔部１２ａ、１２ｂ及び内輪側鍔部１０、１０ａ（図１、２、５）を持たない、単なる円筒状に形成している。又、上記プーリ３ｃの両端面の直径方向中間部に、それぞれ係止溝２４、２４を形成している。上記プーリ３ｃの幅は、これら各係止溝２４、２４よりも外径側で広く、内径側で狭くしている。そして、これら各係止溝２４、２４に、それぞれ芯金２５、２５の外周縁部を係止している。これら各芯金２５、２５は、金属板を折り曲げる事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成したもので、円輪状の鍔部２６の外周縁に、嵌合筒部２７を形成して成る。又、この鍔部２６の内径は、スリーブ１ａの外径よりも小さくしている。この様な芯金２５は、各嵌合筒部２７、２７を上記各係止溝２４、２４に嵌合固定する事により、上記プーリ３ｃの両端開口部に固定している。
【００３１】
上述の様に芯金２５、２５を上記プーリ３ｃの両端開口部に固定した状態で、上記各鍔部２６、２６の内周縁部分と上記スリーブ１ａの軸方向端部とを、軸方向に亙って互いに重畳させている。又、上記スリーブ１ａの軸方向端部外径側半部には、軸方向に凹んだ環状凹部２２ａ、２２ａを形成している。上記各鍔部２６、２６は、これら各環状凹部２２ａ、２２ａの外径側に配置する事により、これら各鍔部２６、２６と上記スリーブ１ａの軸方向端部とを、直径方向に重畳させている。そして、上記鍔部２６、２６の内周縁部にその基端部である外周縁部を添着した弾性材製のシールリップ２３ａ、２３ａの先端縁を、上記各環状凹部２２ａ、２２ａの側面に摺接させている。
【００３２】
又、これら各環状凹部２２ａ、２２ａの側面の外径寄り部分には、それぞれ係止突条２８、２８を形成している。そして、これら各係止突条２８、２８の周囲に、それぞれフローティングワッシャ１８、１８を回転自在に係止している。この様に構成する本参考例の構造の場合も、サポート軸受４、４及びローラクラッチ５等の構成部品が著しく摩耗する事を有効に防止できる構造で、しかもローラクラッチ内蔵型プーリ全体としての軸方向寸法を小さくして、限られた空間内への設置が容易になる。
【００３３】
次に、図４は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合には、プーリ３ｃ及びスリーブ１ｂの一端（図４の左端）開口部を、円板状の蓋板２９により塞いでいる。この蓋板２９は、金属板を折り曲げる事によりシャーレ状に形成したもので、外周縁部に形成した嵌合筒部２７ａを上記プーリ３ｃの端面に形成した係止溝２４に嵌合させる事により、上記プーリ３ｃの一端開口部を塞いでいる。又、上記スリーブ１ｂの一端面（図４の左端面）外径寄り部分には段部３０を形成し、この段部３０と上記蓋板２９との間にフローティングワッシャ１８を設けている。図示しない回転軸は、上記スリーブ１ｂ内に、このスリーブ１ｂの他端開口側から挿入する。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の第３例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のローラクラッチ内蔵型プーリは、以上に述べた通り構成され作用するので、プーリを回転駆動する為のベルトの寿命延長効果と、オルタネータと組み合わせた場合には発電効率の向上効果とを確保し、しかもローラクラッチ内蔵型プーリ自体の耐久性向上並びに小型化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に関する参考例の第１例を、一部を省略して示す、部分拡大断面図。
【図２】
同第２例を、一部を省略して示す、部分拡大断面図。
【図３】
同第３例を、一部を省略して示す、部分拡大断面図。
【図４】
本発明の実施の形態の１例を、一部を省略して示す、部分拡大断面図。
【図５】
先発明のローラクラッチ内蔵型プーリを、一部を模式的にして示す、部分拡大断面図。 【図６】
ローラクラッチ用内輪のみを取り出して図５の側方から見た図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ スリーブ
２ 雌スプライン部
３、３ａ、３ｂ、３ｃ プーリ
４ サポート軸受
５ ローラクラッチ
６ ローラクラッチ用内輪
７ カム面
８、８ａ、８ｂ サポート軸受用内輪
９ 円筒部
１０、１０ａ 内輪側鍔部
１１、１１ａ 外輪
１２ａ、１２ｂ 外輪側鍔部
１３ 保持器
１４ ローラ
１５ ばね
１６ 保持器
１７ ローラ
１８ フローティングワッシャ
１９ シールリング
２０ 芯金
２１ 弾性材
２２、２２ａ 環状凹部
２３、２３ａ シールリップ
２４ 係止溝
２５ 芯金
２６ 鍔部
２７、２７ａ 嵌合筒部
２８ 係止突条
２９ 蓋板
３０ 段部
[Document name] Specification [Title of invention] Pulley with built-in roller clutch [Claims]
[Claim 1] A roller clutch-equipped pulley comprising: a sleeve that can be fitted and fixed to a rotating shaft; a pulley with a cylindrical inner surface that is arranged around the sleeve concentrically with the sleeve; a support bearing that is arranged between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the pulley and that supports the radial load applied to the pulley while allowing the sleeve and pulley to rotate relative to each other; and a roller clutch that is arranged between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the pulley and that allows rotational force to be transmitted between the pulley and the sleeve only when the pulley and sleeve rotate relative to each other in a predetermined direction ; wherein a fitting cylindrical portion formed on the outer edge of a cover plate at the axial end of the pulley is diametrically overlapped with the axial end of the pulley and the fitting cylindrical portion, and the outer surface of the fitting cylindrical portion is fixed in a state where it is pressed against the inner surface of the axial end of the pulley , and the cover plate closes one end opening of the sleeve and the pulley .
Detailed Description of the Invention
[0001]
[Technical Field to which the Invention Belongs]
The roller clutch-integrated pulley of the present invention is used to drive an alternator, which is a type of engine accessory, by fixing it to the end of the rotating shaft of the alternator and passing a belt between it and a drive pulley fixed to the end of the engine crankshaft.
[0002]
2. Description of the Related Art
An engine accessory such as an alternator is driven by a belt, part of which is wound around a drive pulley fixed to the end of the crankshaft of the drive engine of an automobile, for example. That is, an endless belt is wound between the drive pulley and a driven pulley fixed to the end of the rotary shaft of the engine accessory, allowing the engine accessory to rotate freely in synchronization with the drive engine.
[0003]
In the past, the driven pulley was generally simply fixed to the rotating shaft. In contrast to this, in recent years, various types of pulleys with built-in roller clutches have been proposed and are in use. These pulleys allow free transmission of power from the belt to the rotating shaft when the belt running speed is constant or increasing, and allow free relative rotation between the pulley and the rotating shaft when the belt running speed is decreasing. For example, Japanese Patent Laid-Open Publication Nos. 7-31807-31808, 8-61443, Japanese Patent Publication No. 7-72585, and French Patent Publication FR2726059A1 disclose pulleys with built-in roller clutches having the above-mentioned functions.
[0004]
The roller clutch-integrated pulleys described in these documents have a sleeve that can be fitted and fixed to a rotating shaft. A pulley with a cylindrical inner peripheral surface is arranged concentrically around the sleeve. A pair of support bearings and a roller clutch are provided between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the pulley. The support bearings support the radial load applied to the pulley while allowing relative rotation between the sleeve and the pulley. The roller clutch transmits rotational force from the pulley to the sleeve only when the pulley rotates in a predetermined direction relative to the sleeve.
[0005]
There are two reasons for using such a pulley with a built-in roller clutch. The first reason is to extend the life of the endless belt. For example, if the driving engine is a diesel engine, the angular velocity of the crankshaft fluctuates significantly during idling or other low-speed rotations. As a result, the running speed of the endless belt stretched over the driving pulley also fluctuates significantly. On the other hand, the rotational speed of the alternator shaft, which is driven by the endless belt via the driven pulley, does not fluctuate as rapidly due to the inertial mass of the rotating shaft and the rotor fixed to the rotating shaft. Therefore, if the driven pulley were simply fixed to the rotating shaft, the endless belt and the driven pulley would tend to rub against each other in both directions as the angular velocity of the crankshaft fluctuates. As a result, stresses in different directions are repeatedly applied to the endless belt rubbing against the driven pulley, which can easily cause slippage between the endless belt and the driven pulley or shorten the life of the endless belt.
[0006]
Therefore, by using the above-mentioned roller clutch-equipped pulley as the driven pulley, when the running speed of the endless belt is constant or increasing, the rotational force from the driven pulley to the rotating shaft is freely transmitted, and when the running speed of the endless belt is decreasing, the relative rotation of the driven pulley and the rotating shaft is freely permitted. In other words, when the running speed of the endless belt is decreasing, the rotational angular velocity of the driven pulley is made slower than the rotational angular velocity of the rotating shaft, preventing strong rubbing between the contact points of the endless belt and the driven pulley. In this way, the direction of the stress acting on the rubbing points between the driven pulley and the endless belt is kept constant, preventing slippage between the endless belt and the driven pulley or a shortened lifespan of the endless belt.
[0007]
The second reason is to improve the power generation efficiency of the alternator. The rotating shaft to which the alternator rotor is fixed is rotated by the vehicle's drive engine via an endless belt and a driven pulley. If a typical driven pulley is used, a sudden drop in the rotational speed of the drive engine also causes a sudden drop in the rotational speed of the rotor, resulting in a sudden decrease in the amount of power generated by the alternator. In contrast, if the roller clutch-integrated pulley is used as the driven pulley attached to the alternator, the rotational speed of the rotor gradually decreases due to inertia, even if the rotational speed of the drive engine suddenly drops, and power generation continues during that time. As a result, the kinetic energy of the rotating shaft and rotor can be more effectively utilized, thereby increasing the amount of power generated by the alternator, compared to when a fixed driven pulley is used.
[0008]
On the other hand, in the case of conventionally known pulleys with built-in roller clutches, sufficient consideration has not been given to ensuring durability, which is necessary when a support bearing and roller clutch are installed between the outer peripheral surface of a sleeve that is fitted and fixed to the rotating shaft and the inner peripheral surface of the pulley. That is, in the case of pulleys with built-in roller clutches that are used to drive engine accessories installed inside the engine compartment, such as an alternator, there is a lot of dust in the surrounding space, so in order to ensure durability, it is necessary to prevent this dust from entering the interior and to consider preventing wear on the various components due to this dust.
[0009]
[Explanation of the prior invention]
In light of these circumstances, the present inventors previously invented a roller clutch-integrated pulley as shown in Figures 5 and 6 (Japanese Patent Application No. 8-319849). First, the roller clutch-integrated pulley of this prior invention will be described. Sleeve 1 is cylindrical in shape and is fitted and fixed to the end of a rotating shaft (not shown) of an engine accessory such as an alternator, rotatable together with the rotating shaft. To this end, a female spline portion 2 is formed on the inner peripheral surface of the middle portion of sleeve 1, and this female spline portion 2 is engageable with a male spline portion formed on the outer peripheral surface of the end of the rotating shaft. A pulley 3 is disposed concentrically around sleeve 1. This pulley 3 has a cylindrical inner peripheral surface and a stepped (gear-shaped) outer peripheral surface. The outer peripheral surface may have other shapes, such as a V-groove. Furthermore, the structure for preventing relative rotation between the rotary shaft and the sleeve 1 may be replaced by a screw, or a fitting of non-cylindrical surfaces, a key engagement, or the like.
[0010]
A pair of support bearings 4, 4 and one roller clutch 5 are provided between the outer peripheral surface of the sleeve 1 and the inner peripheral surface of the pulley 3. Of these, the support bearings 4, 4 support the radial load applied to the pulley 3 while allowing relative rotation between the sleeve 1 and the pulley 3. The roller clutch 5 allows the transmission of rotational force between the pulley 3 and the sleeve 1 only when the pulley 3 rotates in a predetermined direction relative to the sleeve 1.
[0011]
To construct the roller clutch 5, a roller clutch inner ring 6 is tightly fitted onto the outer peripheral surface of the middle portion of the sleeve 1. The roller clutch inner ring 6 is cylindrically formed from a hard metal such as bearing steel, and its outer peripheral surface forms a cam surface 7 with irregularities as shown in Figure 6. To construct the support bearings 4, 4, support bearing inner rings 8, 8 are tightly fitted onto the outer peripheral surfaces of both ends of the sleeve 1. Each support bearing inner ring 8, 8, also made from a hard metal such as bearing steel, has an outwardly flanged inner ring flange 10 formed on the outer edge of its cylindrical portion 9, giving it an L-shaped cross section and an overall cylindrical shape. The support bearing inner rings 8, 8 are fitted onto the sleeve 1 with the inner ring flanges 10 positioned on opposite sides, and their leading edges abut against both axial edges of the roller clutch inner ring 6. The support bearing inner ring 6 can also be formed integrally with the sleeve 1 on the outer peripheral surface of the middle portion of the sleeve 1.
[0012]
Meanwhile, an outer ring 11 is tightly fitted into the middle of the pulley 3. The outer ring 11 is formed into a cylindrical shape by pressing a plate of hard metal such as bearing steel, and has inward flange-shaped outer ring ribs 12a, 12b formed on both axial ends. Of these outer ring ribs 12a, 12b, the outer ring rib 12a (on the left in FIG. 5) is formed before assembly with other components and therefore has the same thickness as the main body of the outer ring 11. In contrast, the outer ring rib 12b (on the right in FIG. 5) is formed after assembly with other components and therefore has a thinner wall.
[0013]
The roller clutch 5 is configured to include the inner peripheral surface of the middle portion of the outer ring 11 and the outer peripheral surface of the roller clutch inner ring 6. Specifically, between the inner peripheral surface of the middle portion of the outer ring 11 and the outer peripheral surface of the roller clutch inner ring 6, a cage-shaped cylindrical cage 13 made of synthetic resin, a plurality of rollers 14, and a spring 15 are provided. The inner peripheral surface of the cage 13 engages with the cam surface 7 of the roller clutch inner ring 6 to prevent relative rotation with respect to the roller clutch inner ring 6. The cage 13 is axially positioned by restricting its movement with the end faces of the cylindrical portions 9, 9 of the support bearing inner rings 8, 8. The rollers 14 are each held in the cage 13 so that they can roll freely. Furthermore, springs 15 are provided between the cages 13 and rollers 14, and elastically press each roller 14 in the same circumferential direction. In order to show the shape of the springs 15 as viewed from the diameter direction, they are depicted schematically in Fig. 5 in a state different from the shape they would actually appear in as viewed from the circumferential direction. Thus, the roller clutch 5, which comprises the roller clutch inner ring 6, outer ring 11, cage 13, and a plurality of rollers 14 and springs 15, is able to transmit rotational motion in only one direction between the sleeve 1, to which the roller clutch inner ring 6 is fitted and secured, and the pulley 3, to which the outer ring 11 is fitted and secured, by a well-known mechanism.
[0014]
Each of the support bearings 4 includes the support bearing inner rings 8 and portions of the outer ring 11 near both axial ends. That is, a cage 16 made of synthetic resin and formed into a cylindrical cage shape, and a plurality of rollers 17 held so as to be rollable by this cage 16 are disposed between the outer peripheral surfaces of the support bearing inner rings 8 and the inner peripheral surface of the outer ring 11 near both axial ends, thereby forming a radial roller bearing.
[0015]
Furthermore, floating washers 18 are mounted between the outer surfaces of the outer ring ribs 12a, 12b and the inner surfaces of the inner ring ribs 10, 10, respectively, so as to be rotatable relative to the outer ring ribs 12a, 12b and the inner ring ribs 10, 10. Each floating washer 18 is formed in a circular ring shape from a self-lubricating metal such as copper, a Tufftride-treated metal, or a metal material impregnated with lubricating oil such as oil-impregnated metal, or a synthetic resin with a low friction coefficient such as polyamide resin, polyacetal resin, or polyethylene tetrafluoride resin. Such floating washers 18 are loosely sandwiched between the outer ring ribs 12a, 12b and the inner ring ribs 10, 10. The floating washers 18 are guided (to prevent radial displacement) by the outer peripheral surfaces of the support bearing inner rings 8 or the inner peripheral surface of the pulley 3 .
[0016]
Furthermore, gaps between the inner peripheral surface of the axial end of the outer ring 11 and the outer peripheral surfaces of the support bearing inner rings 8 are filled by seal rings 19, 19. Each of these seal rings 19, 19 is composed of a core metal 20 and an elastic material 21, and is fitted into and supported by the inner peripheral surface of each end of the outer ring 11 with the outer diameter of the elastic material 21 elastically contracted. The leading edges of the seal lips, each of which has a plurality of seal lips, are in sliding contact or abutment with the outer peripheral surfaces of the middle portions of the support bearing inner rings 8, 8 and the inner surfaces of the outer ring side ribs 12a, 12b.
[0017]
Furthermore, labyrinth seals are provided in the portions where the outer and inner ring flanges 12a, 12b, 10 and the floating washers 18 are provided. That is, the outer diameter of each of the inner ring flanges 10 is made slightly smaller than the inner diameter of the pulley 3, and the outer peripheral edges of each of the inner ring flanges 10 are brought into close proximity with the inner peripheral surface of the pulley 3. Also, the outer diameter of each of the floating washers 18 is made slightly smaller than the inner diameter of the pulley 3, and the inner diameter of each of the floating washers 18 is made slightly larger than the outer diameter of the cylindrical portions 9 of the support bearing inner rings 8, and both the inner and outer peripheral edges of each of the floating washers 18 are brought into close proximity with the outer peripheral surfaces of the cylindrical portions 9 or the inner peripheral surface of the pulley 3. Furthermore, the inner diameter of each of the outer ring side flanges 12a, 12b is made slightly larger than the outer diameter of each of the cylindrical portions 9, 9, so that the inner peripheral edges of each of the outer ring side flanges 12a, 12b are close to the outer peripheral surfaces of each of the cylindrical portions 9, 9. The close proximity of the peripheral edges and surfaces of each of these members functions as a labyrinth seal, preventing foreign matter such as dust present in the vicinity from entering the seal rings 19, 19 side.
[0018]
When the rotating shaft of an alternator is driven to rotate by, for example, an engine crankshaft using the pulley with built-in roller clutch of the prior invention configured as described above, the sleeve 1 is fitted and fixed to the end of the rotating shaft, protruding from the alternator case. An endless belt is then stretched between the drive shaft fixed to the end of the crankshaft and the pulley 3. In this case, when the rotational angular velocity of the pulley 3 tends to be faster than the rotational angular velocity of the rotating shaft in the rotational direction of the rotating shaft, the roller clutch 5 is locked, and the installation direction is regulated so that the rotation of the pulley 3 is transmitted to the rotating shaft via the sleeve 1. Conversely, when the rotational angular velocity of the pulley 3 is slower than the rotational angular velocity of the rotating shaft in the rotational direction of the rotating shaft, the roller clutch 5 is freed, preventing the transmission of rotational force between the pulley 3 and the rotating shaft.
[0019]
In particular, in the case of the pulley with a built-in roller clutch of the prior invention, wear of the components due to foreign matter such as dust present in the surrounding area can be prevented, ensuring sufficient durability. That is, the floating washers 18, 18 attached so as to be freely rotatable relative to the outer ring side flanges 12a, 12b and the inner ring side flanges 10, 10, support the thrust load acting between the outer ring 11 and the support bearing inner rings 8, 8, while preventing wear of the opposing surfaces of the outer ring side flanges 12a, 12b and the inner ring side flanges 10, 10. That is, the roller clutch 5 has the function of regulating the direction of transmission of rotational force between the sleeve 1 and the pulley 3, but does not have the function of preventing the sleeve 1 and the pulley 3 from shifting in the thrust direction. Furthermore, while the support bearings 4, 4, which are radial roller bearings, have the function of supporting a large radial load, they do not function to prevent the sleeve 1 and pulley 3 from shifting in the thrust direction. Therefore, in the case of the illustrated pulley with a built-in roller clutch, the outer ring ribs 12a, 12b, inner ring ribs 10, 10, and floating washers 18, 18 prevent the sleeve 1 and pulley 3 from shifting in the thrust direction. Moreover, the outer ring ribs 12a, 12b and the inner ring ribs 10, 10, which are made of hard metal, are prevented from directly rubbing against each other, thereby preventing wear of the ribs 12a, 12b, 10 and allowing smooth relative displacement between the sleeve 1 and pulley 3.
[0020]
In addition, seal rings 19, 19 are embedded in both ends of the outer ring 11. These seal rings 19, 19 seal the gaps between the inner peripheral surfaces of both ends of the outer ring 11 and the outer peripheral surfaces of the middle portions of the support bearing inner rings 8, 8, preventing foreign matter such as dust from entering the areas where the support bearings 4, 4 and roller clutch 5 are installed. This contributes to preventing wear of the components of the support bearings 4, 4 and roller clutch 5. In particular, in the illustrated example, multiple labyrinth seals are provided on the outer sides of the seal rings 19, 19, reducing the amount of foreign matter that reaches the outside of the seal rings 19, 19. This minimizes the amount of foreign matter that passes over the seal rings 19 and reaches the areas where the support bearings 4, 4 and roller clutch 5 are installed. As a result, the wear prevention effect of the components of the support bearings 4, 4 and roller clutch 5 can be further improved.
[0021]
[Problem to be solved by the invention]
In the case of the pulley with a built-in roller clutch of the above-mentioned prior invention, the support bearings 4, 4, the roller clutch 5, and the seal rings 19, 19, which are relatively bulky in the axial direction, are arranged in series with one another in the axial direction. This inevitably results in a large axial dimension (thickness) for the entire pulley with a built-in roller clutch. However, the space available for installing a pulley with a built-in roller clutch is limited, and the axial dimension is often small. For this reason, there is a demand for a pulley with a built-in roller clutch that has a smaller axial dimension.
The roller clutch built-in pulley of the present invention was invented in consideration of the above circumstances.
[Means for solving the problem]
The roller clutch-integrated pulley of the present invention, like the roller clutch-integrated pulleys known in the prior art as described in the above-mentioned publications, comprises a sleeve that can be fitted and fixed to the rotating shaft, a pulley having a cylindrical inner surface that is arranged concentrically around the sleeve, a support bearing that is provided between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the pulley and supports the radial load applied to the pulley while allowing relative rotation between the sleeve and the pulley, and a roller clutch that is provided between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the pulley and allows rotational force to be transmitted between the pulley and the sleeve only when the pulley and the sleeve rotate relative to each other in a predetermined direction.
[0023]
In particular, in the pulley with a built-in roller clutch of the present invention, a fitting cylindrical portion formed on the outer peripheral edge of a cover plate at the axial end of the pulley is overlapped with the fitting cylindrical portion in the diametrical direction , and the outer peripheral surface of the fitting cylindrical portion is pressed against the inner peripheral surface of the axial end of the pulley to secure the fitting cylindrical portion in place . The cover plate then closes the opening at one end of the sleeve and the pulley.
[0024]
[Effect]
In the case of the roller clutch-integrated pulley of the present invention configured as described above, as with the roller clutch-integrated pulley of the prior invention, wear of the components due to surrounding dust can be prevented, ensuring sufficient durability. That is, because the openings at one end of the sleeve and pulley are closed with a cover plate, dust and other foreign matter cannot enter the annular space between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the pulley . Therefore, significant wear of the components such as the support bearing and roller clutch installed in this annular space can be effectively prevented.
Furthermore, the component arranged in series with the support bearing and roller clutch in the axial direction is a thin cover plate, which reduces the axial dimension of the entire roller clutch-integrated pulley, making it easier to install in a limited space.
[0025]
[Embodiments of the Invention]
1 shows a first embodiment of the present invention . The roller clutch-integrated pulley of the first embodiment and the embodiment of the present invention is characterized by a seal structure that closes both end openings of the annular space between the outer circumferential surface of the sleeve 1 and the inner circumferential surface of the pulley 3a, preventing foreign matter from entering the support bearings 4, 4 and roller clutch 5 installation area while suppressing (reducing) the axial dimension. The structure and operation of other parts, such as the support bearings 4, 4 and roller clutch 5 installation area and the floating washers 18, 18 installation area, are similar to those of the prior invention shown in FIGS. 5 and 6 . Therefore, the same reference numerals are used for the same parts, and redundant explanations will be omitted or simplified. The following description will focus on the characteristic features of the first embodiment of the present invention.
[0026]
A pair of support bearing inner rings 8a, 8a, each with an L-shaped cross section, are fitted and fixed to both ends of the sleeve 1. Each support bearing inner ring 8a, 8a, made of hard metal such as bearing steel, has an outward flange-shaped inner ring flange 10a formed on the outer edge of its cylindrical portion 9. In this reference example , the outer diameter of each inner ring flange 10a is larger than the inner diameter of the pulley 3a, so that the outer peripheral edges of each inner ring flange 10a and the axial end of the pulley 3a overlap each other in the axial direction. An annular recess 22, 22 recessed in the axial direction, is formed in the inner diameter half of the axial end of the pulley 3a. The inner ring flanges 10a are disposed on the inner diameter side of the annular recesses 22, so that the inner ring flanges 10a and the axial end of the pulley 3a overlap in the diameter direction. The tip edges of the elastic seal lips 23, whose base ends are attached to the outer peripheral edges of the inner ring flanges 10a, are in sliding contact with the side surfaces of the annular recesses 22.
[0027]
In the case of the roller clutch-integrated pulley of this reference example configured as described above, as with the roller clutch-integrated pulley of the prior invention, wear of the components due to surrounding dust can be prevented, ensuring sufficient durability. That is, the open end of the annular space between the outer circumferential surface of the sleeve 1 and the inner circumferential surface of the pulley 3a is blocked by the inner ring flanges 10a, 10a and the seal lips 23, 23, so dust and other foreign matter cannot enter this annular space. Therefore, significant wear of the components installed in this annular space, such as the support bearings 4, 4 and roller clutch 5, can be effectively prevented.
[0028]
Furthermore, the only components arranged in series in the axial direction with the support bearings 4 and roller clutch 5 are the outer diameter flanges 12a and 12b, the floating washers 18, and the thin inner ring flanges 10a. The seal rings 19 (FIG. 5) arranged in series in the axial direction with the support bearings 4 and roller clutch 5 in the conventional structure are omitted, and the thick seal lips 23 do not overlap with the support bearings 4 and roller clutch 5 in the axial direction. This reduces the overall axial dimension of the roller clutch-integrated pulley, making it easier to install in a limited space. Although not shown, the cam surface for the roller clutch 5 may be formed on the inner peripheral surface of the middle portion of the outer ring 11 instead of the outer peripheral surface of the roller clutch inner ring 6.
[0029]
Next, Figure 2 shows a second embodiment of the present invention . In this embodiment , the width (axial dimension) of the pulley 3b is greater than the width of the sleeve 1. The outer peripheral edges of the seal lips 23, 23 attached to the outer peripheral edges of the inner ring flanges 10a, 10a are in sliding contact with the inner peripheral surfaces of the annular recesses 22, 22 formed on both end faces of the pulley 3b. The structure of this embodiment is effective when a wide endless belt needs to be passed over it. Other configurations and functions are similar to those of the first embodiment described above, so like parts are designated by like reference numerals and redundant explanations will be omitted.
[0030]
Next, Figure 3 shows a third embodiment of the present invention . In this embodiment , the outer ring 11a, which is fitted and secured to the pulley 3c, and the support bearing inner rings 8b, 8b, which are fitted and secured to both ends of the sleeve 1a, are simply cylindrical and do not have outer ring flanges 12a, 12b or inner ring flanges 10, 10a (Figures 1, 2, and 5). Furthermore, locking grooves 24, 24 are formed in the diametrically intermediate portions of both end faces of the pulley 3c. The width of the pulley 3c is wider on the outer diameter side than the locking grooves 24, 24 and narrower on the inner diameter side. The outer peripheral edges of cores 25, 25 are locked into the locking grooves 24, 24, respectively. Each of these core metals 25, 25 is formed by bending a metal plate into an L-shaped cross section and an overall circular ring shape, with a fitting cylindrical portion 27 formed on the outer periphery of a circular ring-shaped flange portion 26. The inner diameter of this flange portion 26 is smaller than the outer diameter of the sleeve 1a. Such core metals 25 are fixed to the openings at both ends of the pulley 3c by fitting and fixing each of the fitting cylindrical portions 27, 27 into the respective locking grooves 24, 24.
[0031]
With the core metals 25, 25 fixed to the openings at both ends of the pulley 3c as described above, the inner peripheral edges of the flanges 26, 26 and the axial end of the sleeve 1a are overlapped with each other in the axial direction. Furthermore, annular recesses 22a, 22a recessed in the axial direction, are formed in the outer diameter half of the axial end of the sleeve 1a. The flanges 26, 26 are disposed on the outer diameter side of the annular recesses 22a, 22a, so that the flanges 26, 26 and the axial end of the sleeve 1a are overlapped in the diametric direction. Furthermore, the distal edges of elastic seal lips 23a, 23a, whose outer peripheral edges (base ends) are attached to the inner peripheral edges of the flanges 26, 26, are in sliding contact with the side surfaces of the annular recesses 22a, 22a.
[0032]
Furthermore, locking ridges 28 are formed on the outer diameter portions of the side surfaces of each of the annular recesses 22 a. The floating washers 18 are rotatably secured around the locking ridges 28. This structure of the present embodiment also effectively prevents significant wear of components such as the support bearings 4 and roller clutch 5, and further reduces the axial dimension of the entire roller clutch-integrated pulley, facilitating installation in limited spaces.
[0033]
Next, FIG. 4 shows an example of an embodiment of the present invention. In this example, the openings of the pulley 3c and one end (left end in FIG. 4) of the sleeve 1b are closed by a disk-shaped cover plate 29. This cover plate 29 is formed into a dish shape by bending a metal plate. A fitting tubular portion 27a formed on the outer periphery of the cover plate 29 fits into a locking groove 24 formed on the end face of the pulley 3c, thereby closing the one end opening of the pulley 3c. Furthermore, a step 30 is formed near the outer diameter of one end face (left end face in FIG. 4) of the sleeve 1b, and a floating washer 18 is provided between this step 30 and the cover plate 29. A rotating shaft (not shown) is inserted into the sleeve 1b from the other end opening of the sleeve 1b. The configuration and operation of other parts are similar to those of the third embodiment described above. Therefore, like parts are designated by like reference numerals and redundant description will be omitted.
[0034]
[Effects of the Invention]
The pulley with a built-in roller clutch of the present invention is constructed and operates as described above, thereby extending the life of the belt that drives the pulley and, when combined with an alternator, improving power generation efficiency, while also improving the durability and miniaturization of the pulley with a built-in roller clutch itself.
[Brief explanation of the drawings]
Figure 1
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention, with some parts omitted.
Figure 2
FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view showing the second example with some parts omitted.
Figure 3
FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing the third example with some parts omitted.
Figure 4
1 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention , with some parts omitted;
Figure 5
[Figure 6] A partially enlarged cross-sectional view showing a part of the pulley with a built-in roller clutch according to the prior invention.
6 is a side view of the roller clutch inner ring alone as viewed from the side of FIG. 5 .
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1, 1a, 1b Sleeve 2 Female spline portion 3, 3a, 3b, 3c Pulley 4 Support bearing 5 Roller clutch 6 Inner ring for roller clutch 7 Cam surface 8, 8a, 8b Inner ring for support bearing 9 Cylindrical portion 10, 10a Inner ring side flange portion 11, 11a Outer ring 12a, 12b Outer ring side flange portion 13 Cage 14 Roller 15 Spring 16 Cage 17 Roller 18 Floating washer 19 Seal ring 20 Core metal 21 Elastic material 22, 22a Annular recess 23, 23a Seal lip 24 Locking groove 25 Core metal 26 Flange portion 27, 27a Fitting cylindrical portion 28 Locking ridge 29 Cover plate 30 Step portion