JPS6018646A - 速度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、利用分野 本発明は、例えば自動車エンジンの回転を、オルタネー
タ、カークーラー用コンプレッサ、油圧ポンプ等の補機
に伝達する機構に用いられる速度調整装置に関するもの
である。

口、従来技術 自動車のオルタネータ、カークーラー用コンプレッサ、
油圧ポンプ等の補機は、エンジンのクランク軸からプー
リ、■ベルトを介して駆動力が伝達されており、クラン
ク軸の回転数に比例して回転数も増減する。また上記補
機の効率は、補機の回転数の増加に略比例して増加する
が、ある回転数以上では逆に効率が低下する。

従って、補機を必要以上に高速回転させることは、無駄
にエネルギーを消費するばかりか、補機の耐久性にも悪
影響を与える。そのため、補機に伝達される回転数を調
整するための速度調整装置が種々発表されている。第１
図は速度調整装置の公知例の一つであって、クランク軸
に連なる駆動軸（１）の軸端のスプライン部（１ａ）に
駆動側プーリ（２）が嵌合されている。駆動プーリ　（
２）は、固定プーリ（３）と可動プーリ　（４）とから
成り、固定プーリ　（３）は止め輪（５）、座金（６）
、ナンド（７）によって駆動軸（１）に固定されており
、可動プーリ（４）は駆動軸（１）に嵌め込んだ止め輪
（８）と可動プーリ（４）との間にバネ受（９）を介し
て配設したバネ（１０）により、固定プーリ（３）に近
づく方向に常時押圧されている。補機の入力軸に連なる
従動軸（１１）の軸端のスプライン部（１１ａ　）に従
動側プーリ（１２）が嵌合されており、駆動側プーリ（
２）と従動側プーリ　（１２）との間の動力伝達は、Ｖ
ベルト（１３）を介して行われる。従動側プーリ　（１
２）も、固定プーリ　（１４）と可動プーリ　（１５）
とから成り、固定プーリ　（１４）は従動軸（１１）の
スプライン部（１１ａ　）に嵌合され、押え板（１６）
を介してナンド（１７）によって従動軸（工１）に固定
されており、可動プーリ　（１５）は固定プーリ（１４
）の外周面のスプライン部（１４ａ）に嵌合され、固定
プーリ（１４）との間に配設されたバネ（１８）によっ
て、固定プーリ　（１４）から離れる方向に常時押圧さ
れている。可動プーリ（１５）の外側面には、傾斜面（
１５ａ）が形成されており、この傾斜面（１５ａ）と押
え板（１６）との間に複数個のローラ状フライウェイト
（１９）が収容されている。

上記の速度調整装置において、駆動軸（１）の回転数が
増加するに従って、駆動側プーリ（２）からＶベルｌ−
（１３）を介して回転を伝達される従動側プーリ　（１
２）の回転数も増加する。その結果フライウェイト（１
９）に働く遠心力も増大する。この遠心力の軸方向の分
力は可動プーリ　（１５）の傾斜面（１５ａ）によって
作用しており、遠心力が増大すると、可動プーリ　（１
５）を固定プーリ　（１４）に近づける方向の力も増大
する。この遠心力の軸方向の分力がバネ（１０）（１８
）の荷重合計に比例した力よりも小さい範囲では、可動
プーリ　（１５）は移動せず、駆動軸（１）と従動軸（
１０）との間で、一定の変速比で伝達が行われる。しか
し、フライウェイト（１９）に働（遠心力の軸方向の分
力が、バネ（１０）　（１Ｂ）の荷重合計に比例した力
以上になると可動プーリ（１５）は固定プーリ　（１４
）に近づく方向に移動し、従動側ブー＋Ｊ　（１２）は
幅狭となる。その結果、従動側プーリ　（１２）におけ
る■ベルｌ−（，１３）の当接位置が従動軸（１１）か
ら遠ざかり、それを補う様に駆動側プーリ（２）におけ
るＶベルト（１３）の当接位置が駆動ＮＩ（１）に近づ
くため、駆動側プーリ（２）を幅広とすべく可動プーリ
（４）は固定プーリ（３）より離れる。この状態では駆
動側プーリ（２）及び従動側プーリ（１２）に於いてＶ
ベル）　（１３）の当接位置から、夫々の中心軸である
駆動軸（１）及び従動軸（１０）までの距離が順次質わ
ることによって、駆動側プーリ（２）の回転数の変化に
関わらず、従動側プーリ（１２）の回転数は一定となる
。つまり駆動軸（１）の回転数の変化に関係なく、従動
軸（１１）の回転数は一定となる。さて、駆動軸（１）
の回転数が更に増加すると、やがて駆動側プーリ　（２
）は最も幅広となって、それ以上変化せず、また従動プ
ーリ（１２）も最も幅狭となってそれ以上変化せず、そ
の後は、駆動軸（１）の回転数に比例して、従動軸（１
１）の回転数が増加する。

従って高速道路等で連続高速運転する場合には、この装
置の最大減速比でもって補機に回転が伝達されるが、エ
ンジンのクランク軸即ち駆動軸（１）の回転に比例して
補機の回転数も増減し、また比較的長時間の高速回転状
態が持続するため、補機にとって好ましくない状態とな
る。またこの速度調整装置は、駆動軸（１）に取付けた
駆動側プーリ　（２）と従動軸（１１）に取付けた従動
側プーリ　（１２）とで対を為して構成されるため、構
造が複雑で、部品点数も多い。

ハ０発明の目的 本発明は、原動機の回転動力によって駆動される回転機
械に必要以上の回転数を伝達させず、かつ、構造が簡単
な速度調整装置を提供することである。

二９発明の構成 本発明は、駆動軸の動力を動力伝達機構を介して従動軸
に伝達する装置に於いて、転がり軸受を介して従動軸に
回転自在に装設され、かつ、外方に伸びる穀筒を一体に
有する動力受入部材と、上記従動軸に摺動自在に挿入さ
れた内輪、穀筒内に固設された外輪及び上記内外輪間に
配置された複数個の楔ころで構成されたテーバーワンウ
ェイクラッチと、上記従動軸に挿入され、上記テーパー
ワンウェイクラッチの内輪の大径端に位置し、かつ、内
輪に所定の軸方向への付勢力を与える弾性部材と、従動
軸の軸端に揺動自在に設けられた少なくとも２つのバラ
ンスウェイトからなり、上記バランスウェイトは内輪の
小径端に当接して軸方向への付勢力を与え、従動軸の回
転数に対応した遠心力に依り、その付勢力を増大させ、
予め設定された回転数で゛、その付勢力が上記弾性部材
の付勢力と等しくなる様にしたものである。

ホ、実施例 第２図乃至第４図は、本発明の速度調整装置の第一の実
施例で、補機の入力軸に連なる従動軸（２０）の軸端部
に、複列転がり玉軸受（２１）を介して、動力受入部材
であるプーリ　（２２）が回転自在に取付けられている
。上記プーリ　（２２）は、■ベルｌ−（２３）によっ
て駆動軸（図示せず）の回転が伝達される。従動軸（２
０）の小径軸部（２０ａ）とプーリ　（２２）の側面か
ら伸びる穀筒（２２ａ）との間には、プーリ　（２２）
に伝達された駆動力を従動輪（２０）に伝達するための
テーパーワンウェイクラッチ（Ａ）が配設されている。

上記テーパーワンウェイクラッチ（Ａ）は、内輪（２４
）　、外輪（２５）　、複数個のテーパころ（２６）及
び保持器（２７）からなっており、内輪（２４）は、外
周面に円錐面（２４ａ）が形成されており、従動軸（２
０）の小径軸部（２０ａ）の外周面に形成したスプライ
ン部（２０ｂ　）に軸方向にのみ摺動可能に係合されて
いる。外輪（２５）は、内周面に円錐面＜２５３）が形
成されており、プーリ　（２２）の穀筒（２２ａ）の内
周面に嵌合されている。複数個のテーバころ（２６）は
上記内＠　（２４）の円錐面（２４ａ）と外輪（２５）
の円錐面（２５ａ）との間に、保持器（２７）を用いて
スキュー状態に保持され、かつ、収容されている。ここ
でスキュー状態とは、二軸が交差あるいは平行の何れで
もない状態のことで、第２図及び第３図に示すように、
内輪（２４）の円錐面（２４ａ）と外＠　（２５）の円
錐面（２５ａ）の中央に形成される仮想円錐面（Ｉｃ）
の母線（ｍ）に対して、テーバころ（２６）の軸（ｋ）
が一定角（θ）傾斜している状態である。ここで弾性部
材（２８）はコイルスプリングまたは皿バネ等から成っ
ており、従動軸（２０）の肩部（２０Ｃ）と内輪（２４
）の大径端との間に配置され、内輪（２４）を外方向に
押圧する付勢力を与えるものである。従動軸（２０）の
軸端には、従動軸（２０）の回転数を検出してテーパー
ワンウェイクラッチ（Ａ）のすべり率を変化させるため
の検出機構（Ｂ）が設けられている。上記検出機構（Ｂ
）は、一対のリンク（２９＞　（２９）と、押板（３０
）とからなっ°ζおり、リンク（２９）　（２９）は■
形状をなしており、一端にバランスウェイト（３１）を
、他端に作用点（３２）を持ち、一対のリンク（２９）
　（２９）の折曲部を夫々従動軸（２０）の端部に設け
られた割溝（２０ｄ　’）内に、ピン（３３）を中心に
揺動自在に装設されている。押板（３０）は、内輪　（
２４）の小径端に嵌合固設されており、孔（３０ａ）　
（３０ａ）内に嵌挿されたリンク（２９）　（２９）の
作用点（３２）　（３２）によって、従動軸（２０）の
回転速度に応じたバランスウェイト（３１）の遠心力に
よって内輪（２４）を、前記弾性部材（２８）の付勢力
に抗して均等に押圧するためのものである。

次に速度調整装置の動作について説明する。

内輪（２４）は、弾性部材（２８）の付勢力によって、
外輪（２５）に近づく方向に押圧されており、複数個の
テーパころ（２６）ば円錐面（２４ａ）（２５ａ）間に
噛み込まれている。駆動軸の回転がＶベル）　（２３）
を介してプーリ（２２）に伝達されて外輪（２５）が、
内輪（２４）に対して第３図でＸ方向に相対回転すると
、その回転力によリテーパころ（２６）は円錐面（２４
ａ）上を（イ）の位置から（ロンの位置へＸ方向に転動
していき、仮想円錐面（Ｉ　ｃ）の母線（ｍ）に対する
テーバころ（２６）の軸（ｋ）の傾斜角（θ）が次第に
拡大して百円錐面（２４ａ　）　（２５ａ　）間に噛み
込まれ、内輪（２４）と外輪（２５）とを機械的に連結
して従動軸（２０）に駆動力を伝達する。駆動軸の回転
数が上昇するに従って従動軸（２０）の回転数も増加し
、予め設定された回転数以上になると、バランスウェイ
ｌ−（３１）　（３１）に働く遠心力が増加し、リンク
（２９）　（２９）及び押板（３０）を介して内＊　（
２４）を押圧する付勢力が、弾性部材（２日）による付
勢力に打勝ち、内輪（２４）は外軸（２５）から離れる
方向、即ち内方向に移動する。そのため内＃　（２４）
及び外輪（２５）の機械的な連結が援むため、テーバこ
乞（２６）は円錐面（２４ａ）（２５ａ）間を転動し、
テーバーワンウェイクラッチ（Ａ）のすべり率が増加し
て、内輪（２４）と外輪（２５）との間に回転速度差が
生じる。即ち、従動軸（２０）はプーリ　（２２）の回
転よりも低い回転数となる。従動軸（２０）の回転数が
予め設定された回転数以下となると、今度は弾性部材（
２８）による付勢力が、バランスウェイト（３１）　（
３１）に働く遠心力による付勢力より大きくなり、内輪
（２４）は外輪（２５）に近づく方向、即ち外方向に移
動する。このときテーバころ（２６）は内輪（２４）お
よび外輪（２５）を機械的に連結すべく第３図で（イ）
の位置から（ロ）の位置へＸ方向に転動するため、従動
輪（２０）は予め設定された回転数に近づく。以上の動
作を繰り返して従動軸（２０）の回転数は平衡状態とな
り、プーリ　（２２）の回転数によらず予め設定された
回転数となる。また急激なエンジンブレーキ等によって
クランク軸、即ら駆動軸の回転数が急激に低下する場合
は、プーリ　（２２）の回転方向と逆向きの負荷が加わ
り、外輪（２５）が内輪（２４）に対して第３図でＹ方
向に相対的に回転し、その回転力によってテーバころ（
２６）は円錐面（２４ａ）上を（イ）の位置から（ハ）
の位置へＹ方向に転動し、母線（ｍ）に対するテーバこ
ろ（２６）の軸（ｋ）の傾斜角（θ）が次第に減少して
百円錐面（２４ａ）（２５ａ）間を転勤し、内輪（２４
）及び外輪（２５）間にすべりが生じるため、従動軸（
２０）の回転数の急減少を緩和して、■ベル）　（２３
）に衝撃が伝達されない。

第５図及び第６図は、本発明の速度調整装置の第二の実
施例で、エンジンのクランク軸に連なる駆動軸（４０）
の軸端部に、複列転がり玉軸受（４１）を介して、プー
リ　（４２）が回転自在に取付けられている。上記プー
リ（４２）は、■ベル）　（４３）によって？ｉ！機に
回転を伝達するものである。駆動軸（４０）の小径軸部
（４０ａ　）とプーリ（４２）の側面から伸びる穀筒（
４２ａ）との間には、駆動軸（４０）の回転をプーリ　
（４２）に伝達するためのテーパーワンウェイクラッチ
（’Ｃ）’が配設されている。上記テーパーワンウェイ
クラッチ（Ｃ）の構造は前記第一の実施例のテーパーワ
ンウェイクラッチ（Ａ）と同様であるため、その説明を
省略する。ここで、弾性部材（４８）はコイルスプリン
グまたは皿バネ等から成っており、駆動軸（４０）の肩
部（４０Ｃ）と上記テーパーワンウニ・ｆクラッチ（Ｃ
）の内輪（４４）の大径端との間に配設され、内輪（４
４）を外輪（４５）に近づく方向、即ち外方向に押圧す
る付勢力を与えるものである。またプーリ（４２）の穀
筒（４２ａ）端部には、プーリ　（４２）の回転数を検
出してテーパーワンウェイクラッチ（Ｃ）のすべり率を
変化させるための検出機構（Ｄ）が設けられている。上
記検出機構（Ｄ）は、円板状部材（４９）　、一対のリ
ンク（５ｏ）（５０）　、押板（５１）　、スラスト玉
軸受（５２）、ピン（５３）　（５３）で構成されてお
り、上記円板状部材（４９）は、中央に軸方向の貫通孔
を有し、かつ、直径方向に一対のリンク（５０）　（５
０）を取付ける溝部（４９ａ）を有し、上記プーリ（４
２）の穀筒（４２ａ）の端部に一体的に固着されている
。リンク（５０）は、一端にバランスウェイト（５４）
を、中央部に作用点（５５）を有し、一対のリンク（５
０）　（５０）の他端を夫々円板状部材（４９）の溝部
（４９ａ）にピン（５３）　（５３）を中心に揺動自在
に装設されている。押板（５１）は、円板状部材（４９
）に軸方向に摺動自在に係合されており、上記一対のリ
ンク（５０）　（５０）の作用点（５５）　（５５）が
当接している。スラスト玉軸受（５２）は、上記押板（
５１）に一方の軌道輪が、上記テーパーワンウェイクラ
フチ（Ｃ）の内輪（４４）の小径端に他方の軌道輪が嵌
合固着されている。

上記第二の実施例の速度調整装置は、駆動軸（４０）に
取付ける形式のものであるから、駆動軸（４０）の回転
数の増加に伴ってプーリ　（４２）の回転数も増加し、
プーリ　（４２）の回転数が予め設定された回転数にな
ると、プーリ　（４２）側に取付けられた検出機構（Ｄ
）により、テーパーワンウェイクラッチのすべり率を変
化させることによって、駆動軸（４０）の回転数の増加
に関らず、プーリ　（４２）は予め設定された回転数以
下で回転する。プーリ　（４２）の回転数は、■ベル）
　（４３）を介して補機に伝達され、補機はその伝達に
おける減速比で、一定の回転数以下で駆動される。尚、
その他の動作は前記第一の実施例の速度調整装置と同様
であり、説明を省略する。

以上説明した二つの実施例において、動力伝達機構は、
プーリ及びＶベルトによるものであるが、歯車またはチ
ェーンによるものでもよい。また速度調整装置に設定さ
れる回転数は、テーパーワンウェイクラッチの内部設計
（円錐面のテーパ度、テーパころの長さ、こる径及びス
キュー角度）、バランスウェイトのｆｆ１ｉ！及びピン
からの重心距離、弾性部材の付勢力等によって任意に設
定できるため、駆動される補機に最適な回転数で設定す
ればよい。

尚以上では本発明を、自動車のエンジンの回転を、補機
に伝達する速度調整装置として説明したが、駆動軸の回
転駆動力を、一定の回転数を一ヒ限として、従動軸に伝
達するものすべてに応用可能である。

へ１発明の効果 本発明の速度調整装置は、一定以上の回転数を伝達しな
いため駆動される回転機械を効率よ（運転することがで
きる。また本発明の速度調整装置は、構造が簡単で、二
］ンバクｌ−なため狭い取付空間にも容易に取付けるこ
とができる。

更に、本発明は、駆動軸の回転数の急激な減少に伴い、
速度伝達機構に加わる衝撃力を緩和する効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の速度調整装置の断面図、第２図は本発明
に係る速度調整装置の第一の実施例の断面図、第３図は
第２図に示すテーパーワンウェイクラッチの内輪、テー
パころ及び保持器の一部を示す拡大図、第４図は第２図
Ｅ　−’Ｅ線における断面図、第５図は本発明の第二の
実施例の断面図、第６図は第５図Ｆ−Ｆ線における断面
図である。 （２０）　−・従動輪、（２１）　（４１）・−・複列
転がり玉軸受、（２２）　（４２Ｌ−プーリ、（２２ａ
）（４２ａ）・−穀筒、（２３）　（４３）−Ｖベルト
、（２４）　（４４）−・−内輪、（２５）　（４５）
−外輪、（２６）　（４６）−テーパころ、（２７）　
（４７）−保持器、（２８）（４８）　−弾性部材、（
２９）　（５０）−リンク、（３１）　（５４）−バラ
ンスウェイト、（３３）　（５３）（５３）−・・ピン
、（Ａ）（Ｃ）−テーパーワンウェイクラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｆｌ）　駆動軸の動力を動力伝達機構を介して従動軸に
   伝達する装置において、転がり軸受を介して従動軸に回
   転自在に装設され、かつ、外方に伸びる穀筒を一体に有
   する動力受入部材と、上記従動軸に摺動自在に挿入され
   た内輪、穀筒内に固設された外輪及び上記内外輪間に配
   置された複数個のテーバころで構成されたテーパーワン
   ウェイクラッチと、上記従動軸に挿入され、上記テーパ
   ーワンウェイクラッチの内輪の大径端に位置し、かつ、
   内輪に所定の軸方向への付勢力を与える弾性部材と、従
   動軸の軸端に揺動自在に設けられた少なくとも２つのバ
   ランスウェイトからなり、上記バランスウェイトは内輪
   の小径端に当接して軸方向への付勢力を与え、従動軸の
   回転数に対応した遠心力に依り、その付勢力を増大させ
   、予め設定された回転数で、その付勢力が上記弾性部材
   の付勢力と等しくなる様にしたことを特徴とする速度調
   整装置。