JP2003074672A

JP2003074672A - プーリユニット

Info

Publication number: JP2003074672A
Application number: JP2002139382A
Authority: JP
Inventors: Hideki Fujiwara; 英樹藤原
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】プーリと軸体とのアキシアルずれを低減できる
プーリユニットを提供すること。【解決手段】プーリ１と、プーリ１と互いに相対回転可
能でかつプーリ１の内側に同心状に配設したロータ軸２
と、プーリ１とロータ軸２との間の環状空間に介装した
一方向クラッチ３と、環状空間において一方向クラッチ
３の軸方向に隣り合って設けた玉軸受４とを備え、玉軸
受４の内・外輪の軌道曲率が共に５０．５％以上５２．
０％以下に、玉軸受４の残留ラジアル隙間が２０μｍ未
満に設定されているプーリユニット

Description

【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
内蔵したプーリユニットに係り、より詳しくは、自動車
などのエンジンのクランクシャフトからベルトを介して
駆動されるエアコンディショナ用コンプレッサ、ウォー
ターポンプ、オルターネータ、冷却ファンなどの補機に
装備するプーリユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンに装備される各種の補
機は、エンジンのクランクシャフトによりベルトを介し
て駆動されるようになっている。補機のうち、オルタネ
ータは、エンジンのクランクシャフトにより回転駆動さ
れて電気を発生させる。このようなオルタネータは、エ
ンジンのクランクシャフトに同期回転するよう連結され
ていると、クランクシャフトの回転数の低下と共に、そ
の発電効率が低下する。このような発電効率の低下を防
止するため、そのプーリ部分に一方向クラッチを内蔵し
たオルタネータが考案されている。このオルターネータ
においては、クランクシャフトの回転数が低下すると、
オルターネータのロータの回転は慣性力を利用すること
により継続させられ、これによって、オルタネータの発
電効率を増す。

【０００３】図１０は、プーリユニットを示す。このプ
ーリユニットは、プーリ１と、ロータ軸２と、一方向ク
ラッチ３と、深溝玉軸受４４と、針状ころ軸受４５とを
備える。ロータ軸２の軸方向中間の外周面にカム面１０
が形成されている。プーリ１は、その外周に、ベルト６
が掛けられる。図外の自動車エンジンのクランクシャフ
トによりそのベルト６が駆動されることによって、プー
リ１は、回転駆動される。ロータ軸２はオルターネータ
のロータに固定される。一方向クラッチ３は、保持器１
２と、この保持器１２の複数のポケットそれぞれに１つ
ずつ収納された複数のころ１３とを有する。ころ１３
は、不図示のコイルバネによってくさび状空間を狭い側
（ロック側）へと常に押圧されている。このくさび状空
間は、外輪１１の内周面とロータ軸２のカム面１０との
間で構成されるころ１３転動用の周方向の環状空間であ
り前記ロック側方向に狭くされている。一方向クラッチ
３、深溝玉軸受４４ならびに針状ころ軸受４５は、シー
ルリング２０，２１とシール環体２２とによって密封さ
れており、かつ、共通の潤滑剤で潤滑されている。

【０００４】動作において、プーリ１の回転速度がロー
タ軸２のそれより相対的に速くなると、一方向クラッチ
３のころ１３は、前記くさび状空間の狭い側へと転動さ
せられてロック状態となる。ロック状態は、外輪１１と
ロータ軸２とがころ１３を介して一体回転可能な状態で
ある。外輪１１とプーリ１とは一体的に設けられる。そ
の結果、ロック状態ではプーリ１とロータ軸２とが一体
回転し、プーリ１からロータ軸２への回転動力が伝達可
能となる。

【０００５】プーリ１の回転速度がロータ軸２のそれよ
り相対的に遅くなると、一方向クラッチ３のころ１３が
くさび状空間の狭い側とは反対側の広い側(フリー側)へ
と転動させられてフリー状態となる。フリー状態は、外
輪１１とロータ軸２が互いに自由に回転できる状態であ
る。その結果、プーリ１からロータ軸２への回転動力の
伝達は遮断される。ロータ軸２は、伝達遮断前に回転し
ていると、その遮断後は自身の回転慣性力のみで回転を
継続する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０および図１１を
参照して、深溝玉軸受４４が説明される。この軸受４４
は、アキシアル荷重を受ける。軸受４４は、内輪５０、
外輪５１、保持器５６、複数の玉５２を備える。内輪５
０と外輪５１は、それぞれ、軌道溝５３，５４を有す
る。軌道溝５３，５４は、玉５２よりも大径の想像線で
示される円５５の円弧に相当する。軌道溝５３，５４の
曲率半径がＲ、玉５２の直径がＤとすると、軌道溝５
３，５４の軌道曲率（％）は式（１）のように表され
る。

【０００７】軌道曲率＝（Ｒ／Ｄ）×１００ … (１）前記式(１)から、軌道曲率が５０％のとき、玉５２の半
径(Ｄ／２)と軌道溝５３，５４の曲率半径(Ｒ)は、同一
である。したがって、軌道曲率が５０％のとき、玉５２
は、軌道溝５３，５４に対して隙間なく嵌合される状態
となる。このように、軌道曲率が５０％のとき、軸受１
１のアキシアル方向ずれは完全に無くされる。この状態
では、玉５２は、軌道溝５３，５４に対して隙間なく嵌
合されるから、玉５２と軌道溝５３，５４との摺接摩擦
により、軌道溝５３，５４の焼き付き発生のおそれや、
潤滑剤の寿命に影響するおそれがある。これに対処する
ため、前記軌道曲率が、内輪５０の軌道溝５３では５２
〜５２．５％、外輪５１の軌道溝５４では５３．０〜５
３．５％に設定される。

【０００８】図１２に示されるように、軸受４４はプー
リ１とロータ軸２との間に圧入嵌合される必要がある。
そのため、軸受４４のラジアル隙間(radial internal c
learance)は、公差を考慮して標準のラジアル隙間より
数倍大きく設定される。例えばＪＩＳ(日本工業規格)呼
び番号(bearing designation)６８０７の軸受４４であ
れば、取り付け前の真のラジアル隙間(radial internal
clearance before mounting)は、５０〜１００μｍに
設定される。このような軸受４４がプーリ１とロータ軸
２との間に圧入嵌合されると、その嵌合により前記ラジ
アル隙間が減少する。そのため、玉軸受４４の取り付け
後のラジアル隙間(残留ラジアル隙間)は、約２１〜５２
μｍに設定されることになる。

【０００９】軌道溝５３の軌道曲率５２〜５２．５％、
軌道溝５４の軌道曲率５３．０〜５３．５％、取り付け
前の真のラジアル隙間７５〜９９μｍの深溝玉軸受４４
が、プーリ１とロータ軸２に圧入嵌合されている時、表
７で示されるように、残留ラジアル隙間(radial intern
al clearance after mounting)は、２１〜５２μｍ、ア
キシアル隙間(axial internal clearance)は、１４０〜
２３９μｍとなる。

【００１０】

【表７】アキシアル隙間は、図１３に示されるように、軌道溝５
３，５４の軌道曲率と残留ラジアル隙間とによる内外輪
５０，５１のアキシアルずれを表す。

【００１１】本発明は、プーリと軸体とのアキシアルず
れを低減できるプーリユニットを提供することを主たる
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のプーリユニット
は、プーリと、前記プーリと互いに相対回転可能でかつ
前記プーリの内側に同心状に配設される軸体と、前記プ
ーリと前記軸体との間の環状空間に介装される一方向ク
ラッチと、前記環状空間において前記一方向クラッチの
軸方向に隣り合って設けられる玉軸受とを備える。

【００１３】本発明のプーリユニットにおいて、第１
に、玉軸受の内外輪の軌道曲率が、共に、５０．５％以
上５２．０％以下に設定される。第２に、玉軸受の残留
ラジアル隙間が２０μｍ未満に設定される。第３に、玉
軸受は、前記第1および第２の設定が共に行われる。第
４に、玉軸受の内外輪の軌道曲率は、共に、５０．５％
以上５１．０％以下に設定される。第５に、玉軸受の内
輪と外輪の少なくとも一方の軌道曲率は、５０．５％以
上５１．０％以下に設定される。ここで、軌道曲率は、
外輪に対しては、外輪の軌道溝の曲率半径をＲｏ、玉の
直径をＤとすると、(Ｒｏ／Ｄ)×１００％で表される。
内輪に対しては、内輪の軌道溝の曲率半径をＲｉ、玉の
直径をＤとすると、(Ｒｉ／Ｄ)×１００％で表される。

【００１４】いずれの設定によっても、玉軸受のアキシ
アル隙間が小さくなる。これによって、プーリと軸体と
のアキシアルずれは低減される。その結果、ベルト荷重
によるプーリユニットの傾斜は抑制され、これによっ
て、一方向クラッチと軸受の損傷、発熱、潤滑剤の寿命
低下、およびベルトの振動や騒音の発生が抑制される。

【００１５】好ましくは、玉軸受は、一方向クラッチの
一側に、ころ軸受は、一方向クラッチの他側に配設され
る。玉軸受の残留ラジアル隙間は、ころ軸受のそれより
も小に設定される。この設定により、玉軸受のラジアル
方向ならびにアキシアル方向のがたを低減できる。これ
によって、モーメント荷重に対する剛性を向上させるよ
うにプーリと軸体とのより一体構造化を達成できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施の形態に基づいて説明する。

【００１７】図１ないし図５を参照して本発明の実施形
態に従うプーリユニットを説明すると、プーリユニット
Ａは、プーリ１と、ロータ軸２と、一方向クラッチ３
と、深溝玉軸受４と、針状ころ軸受５とを含む。

【００１８】ロータ軸２は、軸体の一例として片持ち状
態に支持される。ロータ軸２は、プーリ１と互いに相対
回転可能でかつ同心状にその内側に配設される。プーリ
１が外側環体とすると、ロータ軸２は、内側環体とな
る。ロータ軸２の外周面は、３つの領域、つまり、軸方
向中間領域(一方向クラッチが装着される領域)Ｘ１と、
軸方向一側領域(玉軸受が装着される領域)Ｘ２と、軸方
向他側領域(ころ軸受が装着される領域)Ｘ３とに分けら
れる。

【００１９】一方向クラッチ３は、プーリ１とロータ軸
２との間の環状空間の軸方向中間(一方向クラッチ装着
領域Ｘ１に対応する空間)に介装される。一方向クラッ
チ３は、保持器１２と、ころ１３と、コイルバネ１４と
を備える。プーリ１の内面とロータ軸２の外面は、一方
向クラッチ３のころ１３が転動する軌道面を構成する。
この軌道面構成により、一方向クラッチ３の内・外輪
は、プーリ１とロータ軸２とで兼用される。保持器１２
の円周方向における数カ所には、ポケット１２ａが設け
られる。ポケット１２ａは、径方向内外に貫通形成され
る。このポケット１２ａに対してころ１３が収納され
る。保持器１２のポケット１２ａ間には柱部１２ｂが存
在する。柱部１２ｂの内壁面には突起１２ｃが一体形成
される。コイルバネ１４は、保持器１２の突起１２ｃに
装着される。コイルバネ１４は、ころ１３をロータ軸２
のカム面１０とプーリ１の内周面とで形成するくさび状
空間の狭い側（ロック側）へ付勢する。

【００２０】深溝玉軸受４は、環状空間において一方向
クラッチ３の軸方向一側(玉軸受装着領域Ｘ２に対応す
る空間)に一方の転がり軸受として配置される。深溝玉
軸受４は、複数の玉２３と、保持器２４とを有する。プ
ーリ１の内面とロータ軸２の外面には、深溝玉軸受４の
玉２３が転動する深溝の軌道溝２５，２６が形成され
る。この軌道溝２５、２６によって、深溝玉軸受４の内
・外輪は、プーリ１とロータ軸２とで兼用される。保持
器２４は、図４に示されるように、冠形に形成され、か
つ、玉２３を収納する複数のポケット２４ａを有する。

【００２１】針状ころ軸受５は、プーリユニットＡの自
由端側である一方向クラッチ３の軸方向他側(ころ軸受
装着領域Ｘ３に対応する空間)に他方の転がり軸受とし
て配置される。深溝玉軸受４は、補機側例えばオルター
ネータ側に配置される。針状ころ軸受５は、複数のころ
３３と保持器３４とを有する。プーリ１の内面とロータ
軸２の外面は、針状ころ軸受５のころ３３が転動する軌
道面を構成する。この軌道面構成により、針状ころ軸受
５の内・外輪は、プーリ１とロータ軸２とで兼用され
る。

【００２２】以上において、ロータ軸２の基端側に玉軸
受４が、また、ロータ軸２の自由端側にころ軸受５が配
置される。

【００２３】ロータ軸２の軸方向中間領域Ｘ１の円周数
カ所には、一方向クラッチ３に用いられる平坦な前記カ
ム面１０が形成される。ロータ軸２の軸方向両側領域Ｘ
２，Ｘ３には、玉軸受４ところ軸受５の内輪軌道が確保
される。ロータ軸２の中間領域Ｘ１は、８つのカム面１
０により、八角形の外形形状を有する。ロータ軸２の両
側領域Ｘ２、Ｘ３は円筒の外形形状をする。

【００２４】プーリ１とロータ軸２との間に、一方向ク
ラッチ３、玉軸受４ならびにころ軸受５が方向一方から
順番に簡単に組み込められるようにするため、ロータ軸
２の領域Ｘ２の外径寸法は、領域Ｘ３の外径寸法よりも
大きく設定される。

【００２５】ロータ軸２の領域Ｘ３には、位置決め溝４
０が設けられている。位置決め溝４０に対してころ軸受
５の保持器３４の内周に設けられてある径方向内向きの
輪状突起３４ａが係入される。これにより、保持器３４
は、軸方向に位置決めされる。

【００２６】一方向クラッチ３の保持器１２における内
周面は、ロータ軸２の領域Ｘ１の外形形状と合致する形
状つまり八角形に形成される。保持器１２は、ころ１３
を保持した状態でロータ軸２の領域Ｘ１に外嵌されるこ
とにより、周方向に回り止めされる。保持器１２はま
た、ロータ軸２の領域Ｘ１のカム面１０と領域Ｘ２とを
連接するテーパ状段差部４１によって、玉軸受４側への
動きが封じられる。これによって、ロータ軸２に対して
軸方向で位置決めされたころ軸受５の保持器３４によっ
てころ軸受５側への動きが封じられる。

【００２７】プーリ１の外周面は、ベルト案内面３９を
備える。二点鎖線で示されるベルト６は、ベルト案内面
３９に巻き掛けられる。プーリ１は、自動車エンジンの
クランクシャフトにより回転駆動される。ロータ軸２
は、補機の入力軸の一例としてのオルターネータのロー
タに固定される。一方向クラッチ３は、保持器１２に収
納された複数のころ１３を有する。カム面１０は、ロー
タ軸２の外周面に、ころ１３と同数分、形成される。カ
ム面１０によって、このカム面１０とプーリ１の内周面
との径方向空間は、周方向一方(図２ではクロックワイ
ズ方向)に向かうに従い狭くなる。周方向一方側はロッ
ク側となる。このロック側に向けて次第に狭くなる径方
向空間は、この明細書においてくさび状空間と言われ
る。ころ１３は、カム面１０とプーリ１の内周面との間
のくさび状空間に配置され、かつ、コイルバネ１４によ
って、そのロック側に付勢される。一方向クラッチ３、
深溝玉軸受４、および針状ころ軸受５は、シールリング
２０，２１とシール環体２２とによって密封される。一
方向クラッチ３と、両軸受４，５は、共通の潤滑剤で潤
滑される。

【００２８】動作において、プーリ１の回転速度がロー
タ軸２のそれより相対的に速くなる。そうすると、一方
向クラッチ３のころ１３が、図５の実線で示されるよう
に、くさび状空間のロック側へ転動させられる。このロ
ック側方向への転動により、ころ１３は、プーリ１の内
面とロータ軸２の外面とで挟まれて転動できなくなる。
この状態はロック状態といわれる。このロック状態で
は、プーリ１とロータ軸２は、ころ１３を介して一体化
状態となる。そのため、このロック状態では、ロータ軸
２は、プーリ１に対して自由に回転できず、同期回転す
る。

【００２９】プーリ１の回転速度がロータ軸２のそれよ
り相対的に遅くなる。そうすると、一方向クラッチ３の
ころ１３は、図５の仮想線で示されるように、くさび状
空間の広い側つまりアンロック側へ転動させられる。こ
のアンロック側へのころ１３の転動により、ロータ軸２
は、プーリ１に対して自由に回転できるフリー状態とな
る。このフリー状態では、プーリ１からロータ軸２への
回転動力の伝達は遮断される。その結果、ロータ軸２
は、それ自体の回転慣性力のみで回転を継続する。

【００３０】深溝玉軸受４の軌道曲率と、残留ラジアル
隙間とアキシアル隙間との関係は、数パターンに分けて
説明される。軌道溝２５，２６の曲率半径がＲ、玉２３
の直径がＤとされるとき、軌道曲率は、式（１）で示し
たように、次式で表される。

【００３１】軌道曲率＝（Ｒ／Ｄ）×１００軌道溝２５，２６の軌道曲率が小さく設定される場
合：軌道溝２５，２６それぞれの軌道曲率は、５０．５
％以上５２．０％以下とされる。残留ラジアル隙間は０
〜３０μｍとされる。残留ラジアル隙間(μｍ)とアキシ
アル隙間(μｍ)との関係は、次表１に示す。

【００３２】

【表１】表１より、残留ラジアル隙間１０〜３０μｍの範囲にお
けるアキシアル隙間の範囲は４２〜１４９μｍである。
この事実は、表７に示される残留ラジアル隙間２１〜５
２μｍの範囲におけるアキシアル隙間の１４０〜２３９
μｍの範囲に比べ、そのアキシアル隙間の範囲が、全体
的に小さくなることを示す。残留ラジアル隙間が１０μ
ｍ未満とされると、アキシアル隙間は０〜６２μｍとな
り、アキシアル隙間は、より小さくなる。

【００３３】残留ラジアル隙間を小さくした場合：
深溝玉軸受４の残留ラジアル隙間を２０μｍ未満とす
る。なお、軌道曲率は従来例と同様、軌道溝２６の軌道
曲率を５２．０〜５２．５％、軌道溝２５の軌道曲率を
５３．０〜５３．５％とする。この場合のアキシアル隙
間の値を表２に示す。

【００３４】

【表２】表２から明らかなように、残留ラジアル隙間を２０μｍ
未満とすると、アキシアル隙間は０〜１３０μｍとな
り、残留ラジアル隙間を１０μｍ未満とすると、アキシ
アル隙間は０〜６２μｍとなり従来例に比べ小さくな
る。

【００３５】比較例として表３を示す。表３では、残留
ラジアル隙間２１〜５２μｍで、アキシアル隙間１０９
〜２００μｍである。

【００３６】

【表３】表３に示される残留ラジアル隙間とアキシアル隙間との
関係を有する深溝玉軸受４の場合、アキシアル隙間は、
例えばエンジンの振動に伴なうプーリユニットに対する
軸方向振動の作用により、プーリ１とロータ軸２との間
でのアキシアルずれの発生を引き起こす。その結果、一
方向クラッチ３のころ１３や針状ころ軸受５のころが、
内外輪に対して軸方向に滑り、蛇行転動による内外輪に
対する噛み合いの悪化、振動が発生する可能性がある。
前記軸方向滑りは、一方向クラッチ３のころ１３や針状
ころ軸受５のころや内外輪に剥離、摩耗、熱の発生をも
たらし、これによって、潤滑剤寿命の低下を引き起こす
可能性がある。

【００３７】より好ましい例として、深溝玉軸受４
の内外の軌道溝２５，２６の軌道曲率は、それぞれ５
０．５％以上５１．０％以下とされる。この場合のアキ
シアル隙間の値を表４に示す。

【００３８】

【表４】表４から明からなように、残留ラジアル隙間が１０〜３
０μｍの範囲におけるアキシアル隙間は４２〜１０３μ
ｍとなり、表７に示した従来例に比べ小さくなる。より
好ましい例として、残留ラジアル隙間が０〜２０μｍの
範囲においては、アキシアル隙間は０〜８５μｍとな
り、より小さくなることが判る。

【００３９】このように構成されたプーリユニットＡに
よると、軌道曲率が５０．５％以上５２．０％以下に設
定されること、残留ラジアル隙間を２０μｍ未満に設定
されること、あるいはその組合せにより、アキシアル隙
間を小さくすることができる。

【００４０】アキシアル隙間が小さくなると、プーリ１
とロータ軸２のアキシアルずれを極力小さくすることが
できる。この結果、一方向クラッチ３のころ１３や針状
ころ軸受５のころ３３が、内外の軌道溝に対して軸方向
に滑ること、蛇行転動によって軌道輪との噛み合いが悪
くなること、振動が発生することを抑制できる。軸方向
滑りの抑制により、ころ１３，３３や軌道輪の剥離や摩
耗の抑制、あるいは発熱による潤滑剤の寿命の低下を抑
制できる。

【００４１】さらに、軌道曲率を５０．５％以上５２．
０％以下が小さく設定されることで、ベルトＢの荷重が
プーリユニットＡの自由端部分に作用した場合における
プーリユニットＡの撓みによる傾斜を抑えることができ
る。その結果、一方向クラッチ３のころ１３や針状ころ
軸受５のころ３３のエッジ部分が軌道溝に当たり、当該
エッジ部分が破損したり発熱したりするのを抑制でき
る。さらに、プーリユニットＡの傾きを抑えることで、
ベルトＢが振れ難くなり、振動や騒音を抑制できる。

【００４２】本実施形態の場合、ラジアル隙間は負隙間
としてもよい。深溝玉軸受４に代えて、プーリ１，ロー
タ軸２とは別体の内外輪を備えた玉軸受であってもよ
い。一方向クラッチ３の他側に玉軸受が設けられていた
り、あるいは軸受がないプーリユニットであってもよ
い。

【００４３】なお、軌道曲率は、好ましくは内輪、外輪
の少なくとも一方が５０．５％以上５１．５％以下に設
定される。軌道曲率は、より好ましくは、内輪および外
輪共に５０．５％以上５１．５％以下に設定される。軌
道曲率は、さらにより好ましくは内輪および外輪共に５
０．５％以上５１．０％以下に設定される。

【００４４】この場合、内・外輪の一方だけの場合の残
留ラジアル隙間とアキシアル隙間との関係を表５および
表６に示す。

【００４５】

【表５】

【００４６】

【表６】表５においては、軌道曲率は、内輪で５０．５％以上５
１．０％以下、外輪で５３％以上５３．５％以下に設定
される。表６において、内輪で５２％以上５２．５％以
下、外輪で５０．５％以上５１％以下に設定される。

【００４７】図６および図７を参照して、本発明の他の
実施形態に従うプーリユニットが説明される。図１およ
び図３と対応する部分の詳細な説明は省略される。この
プーリユニットＢの場合、ロータ軸２における領域Ｘ３
の外径面にシールリング２１の径方向下端が嵌入される
環状溝４２が形成されている。その他の構造は、上述の
それと同様であるから、その詳しい構造および動作の説
明は省略する。

【００４８】このプーリユニットＢの場合、玉軸受４の
残留ラジアル隙間が、ころ軸受５の残留ラジアル隙間よ
りも小となる関係に設定されている。

【００４９】玉軸受４ところ軸受５における残留ラジア
ル隙間の上記大小関係が満足されることを前提として、
玉軸受４の残留ラジアル隙間は、−２０〜２５μｍの範
囲、好ましくは−５〜１０μｍの範囲に設定される。こ
ろ軸受５の残留ラジアル隙間は、５〜３５μｍの範囲、
好ましくは５〜２０μｍの範囲に設定される。

【００５０】ここで、図８に、玉軸受４の残留ラジアル
隙間と寿命との関係を示す。図８において、横軸は、寿
命(％)、縦軸は、残留ラジアル隙間(μｍ)を示す。この
関係は、残留ラジアル隙間が０μｍで、玉軸受４の寿命
を１００％になっている。

【００５１】玉軸受４の場合、残留ラジアル隙間が−１
０μｍ以下に設定されると、発熱、グリース劣化が発生
するので、寿命が急激に低下するとともに、−５μｍ以
上に設定されることが望ましい。

【００５２】このように、玉軸受４の残留ラジアル隙間
が小さく設定されるとき、玉軸受４のラジアル方向なら
びにアキシアル方向のがたは、可及的に減る。そのた
め、プーリ１とロータ軸２とを高いレベルで一体化させ
ることができ、モーメント荷重に対する剛性が向上す
る。加えて、玉軸受４によって一方向クラッチ３のころ
１３の自由度を減らすことができるから、ころ１３の挙
動を安定化させられ、ころ１３の微小すべりやスキュー
を低減できる。このため、一方向クラッチ３の動作の安
定化、一方向クラッチ３ひいてはプーリユニットの耐久
性の向上に貢献できる。

【００５３】ロータ軸２を一方向クラッチ３、玉軸受４
ならびにころ軸受５の各内輪として、また、プーリ１
を、一方向クラッチ３、玉軸受４ならびにころ軸受５の
各外輪としてそれぞれ兼用されているから、部品点数を
少なくできて、コスト削減に効果を発揮する。玉軸受
４、一方向クラッチ３、ころ軸受５の順に組み込まれる
から、ころ軸受５のラジアル隙間を大とする関係にして
いれば、良好な組み込み性を確保できる。

【００５４】プーリ１の内周面を円形としてロータ軸２
の外周面にカム面２１を設けることによってくさび状空
間を形成していれば、フリー状態において、ころ１３が
回転遠心力によってくさび状空間の間隔大の側へずれ動
きにくくなる点で有利となる。但し、カム面１０をプー
リ１つまり外輪要素側に設けてもよい。

【００５５】さらに、図９に示すプーリユニットＣのよ
うに、プーリ１やロータ軸２を、一方向クラッチ３、玉
軸受４ならびにころ軸受５の各内・外輪としてそれぞれ
兼用しない構造も本発明に含まれる。この例では、一方
向クラッチ３と玉軸受４ところ軸受５のそれぞれに、内
輪６０，６１，６２と外輪６３，６４，６５を装備させ
ている。一方向クラッチ３の外輪６３については、軸方
向両側に長く延出しており、この延出部分の内周に対し
て、玉軸受４ところ軸受５の外輪６４，６５を圧入によ
り嵌合固定するようにしている。このような構造におい
ても、玉軸受４ところ軸受５の各ラジアル隙間の関係は
上述した実施形態と同様である。この構造では、一方向
クラッチ３の保持器１２において円周２ヶ所に径方向内
向きの突片１２ｄを、また、内輪６０の端面において円
周２ヶ所に対して切欠き６０ａをそれぞれ設け、それら
を係合させることにより、保持器１２およびころ１３を
軸方向に位置決めするようにしている。

【００５６】この実施形態では、玉軸受の残留ラジアル
隙間を小さく設定することにより、玉軸受のラジアル方
向ならびにアキシアル方向のがたが減る。そのため、プ
ーリとロータ軸とを高いレベルで一体化させてモーメン
ト荷重に対する剛性を向上させられる。加えて、玉軸受
によって一方向クラッチのくさび部材の自由度を減らす
ことができるから、くさび部材である玉やころなどの転
動体の挙動が安定し、くさび部材の微小すべりなどを低
減することが可能になる。これらの結果、一方向クラッ
チの動作が安定し、一方向クラッチひいてはプーリユニ
ットの耐久性が向上する。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
玉軸受のアキシアル隙間が小さくなる。これによって、
プーリと軸体とのアキシアルずれは低減される。その結
果、ベルト荷重によるプーリユニットの傾斜は抑制さ
れ、これによって、一方向クラッチと軸受の損傷、発
熱、潤滑剤の寿命低下、およびベルトの振動や騒音の発
生が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に従うプーリユニットの断
面図である。

【図２】図１の(２)−(２)線に沿う断面図である。

【図３】図１に示されるロータ軸および一方向クラッチ
の保持器を示す斜視図

【図４】図１に示される深溝玉軸受の保持器の斜視図で
ある。

【図５】一方向クラッチのころのロック、フリー状態を
示す説明図

【図６】本発明の他の施形態に係るプーリユニットの断
面図

【図７】図６に示されるロータ軸および一方向クラッチ
の保持器を示す斜視図

【図８】玉軸受の残留ラジアル隙間と寿命との関係を示
すグラフ

【図９】本発明のさらに他の実施形態に係るプーリユニ
ットの断面図

【図１０】従来のプーリユニットの断面図である。

【図１１】深溝玉軸受の断面図である。

【図１２】残留ラジアル隙間の説明図である。

【図１３】アキシアル隙間の説明図である。

【符号の説明】

１プーリ２ロータ軸３一方向クラッチ４深溝玉軸受５針状ころ軸受

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｄ 41/06 Ｆ１６Ｄ 41/06 Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プーリと、前記プーリと互いに相対回転可
能でかつ前記プーリの内側に同心に配設される軸体と、前記プーリと前記軸体との間の環状空間に介装される一
方向クラッチと、前記環状空間において前記一方向クラッチの軸方向隣り
に設けられる玉軸受とを備え、前記玉軸受の内外輪の軌道曲率が、共に、５０．５％以
上５２．０％以下に設定されているプーリユニット。
【請求項２】前記玉軸受の残留ラジアル隙間が、２０μ
ｍ未満に設定されている請求項１に記載のプーリユニッ
ト。
【請求項３】前記環状空間において前記一方向クラッチ
の一側に前記玉軸受が配設される一方、前記一方向クラ
ッチの他側にころ軸受が配設されており、前記玉軸受の
残留ラジアル隙間が、前記ころ軸受の残留ラジアル隙間
よりも小さく設定されている請求項１または２に記載の
プーリユニット。
【請求項４】プーリと、前記プーリと互いに相対回転可能でかつ前記プーリの内
側に同心状に配設される軸体と、前記プーリと前記軸体との間の環状空間に介装される一
方向クラッチと、前記環状空間において前記一方向クラッチの軸方向に隣
り合って設けられる玉軸受とを備え、前記玉軸受の残留ラジアル隙間が、２０μｍ未満に設定
されているプーリユニット。
【請求項５】前記環状空間において前記一方向クラッチ
の一側に前記玉軸受が配設される一方、前記一方向クラ
ッチの他側にころ軸受が配設されており、前記玉軸受の
残留ラジアル隙間が、前記ころ軸受の残留ラジアル隙間
よりも小さく設定されている請求項４に記載のプーリユ
ニット。
【請求項６】プーリと、前記プーリと互いに相対回転可能でかつ前記プーリの内
側に同心に配設される軸体と、前記プーリと前記軸体との間の環状空間に介装される一
方向クラッチと、前記環状空間において前記一方向クラッチの軸方向隣り
に設けられる玉軸受とを備え、前記玉軸受の内外輪の軌道曲率が、共に、５０．５％以
上５１．０％以下に設定されているプーリユニット。
【請求項７】プーリと、前記プーリと互いに相対回転可能でかつ前記プーリの内
側に同心に配設される軸体と、前記プーリと前記軸体との間の環状空間に介装される一
方向クラッチと、前記環状空間において前記一方向クラッチの軸方向隣り
に設けられる玉軸受とを備え、前記玉軸受の内輪および外輪の少なくとも一方の軌道曲
率が、共に、５０．５％以上５１．０％以下に設定され
ているとともに、残留ラジアル隙間が２０μｍ未満に設
定されている、プーリユニット。
【請求項８】前記環状空間において前記一方向クラッチ
の一側に前記玉軸受が配設される一方、前記一方向クラ
ッチの他側にころ軸受が配設されており、前記玉軸受の
残留ラジアル隙間が、前記ころ軸受の残留ラジアル隙間
よりも小さく設定されている請求項６または７に記載の
プーリユニット。
【請求項９】プーリと、前記プーリと互いに相対回転可能でかつ前記プーリの内
側に同心に配設される軸体と、前記プーリと前記軸体との間の環状空間の軸方向中間領
域(一方向クラッチ装着領域)に介装される一方向クラッ
チと、前記環状空間において前記一方向クラッチの一側領域
(玉軸受装着領域)に配置される玉軸受と、前記環状空間において前記一方向クラッチの他側領域
(ころ軸受装着領域)に配置されるころ軸受と、を備え、前記玉軸受の残留ラジアル隙間が、前記ころ軸受の残留
ラジアル隙間よりも小さく設定されているプーリユニッ
ト。
【請求項１０】前記玉軸受の残留ラジアル隙間が、−２
０〜２５μｍの範囲に設定されている請求項９に記載の
プーリユニット。
【請求項１１】前記ころ軸受の残留ラジアル隙間が、５
〜３５μｍの範囲に設定されている請求項９または１０
に記載のプーリユニット。
【請求項１２】前記軸体は片持ち状態に支持されてお
り、かつ、前記軸体の基端側に前記玉軸受が、また、前
記軸体の自由端側に前記ころ軸受が配置されている請求
項９ないし１１のいずれかに記載のプーリユニット。
【請求項１３】前記軸体が、前記一方向クラッチ、前記
玉軸受および前記ころ軸受の各内輪として、また、前記
プーリが、前記一方向クラッチ、前記玉軸受および前記
ころ軸受の各外輪としてそれぞれ兼用されている請求項
９ないし１２のいずれかに記載のプーリユニット。
【請求項１４】前記プーリの内周面において前記玉軸受
装着領域に前記玉軸受が備える玉群の軌道溝が設けられ
ていて、その他の領域が円筒形に形成されており、前記軸体の前記玉軸受装着領域に前記玉群の軌道溝が、
また、前記軸体の前記一方向クラッチ装着領域の円周数
ヶ所に平坦なカム面がそれぞれ設けられていて、前記こ
ろ軸受装着領域が円筒形に形成されている請求項１３に
記載のプーリユニット。