クラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法
【課題】クラッチ付きプーリのグリース劣化判定を簡単に行えるようにする。
【解決手段】回転軸３０と、この回転軸３０の外周に回転可能に軸支されるプーリ部３５と、回転軸３０とプーリ部３５間に配置され、プーリ部３５に対し回転軸３０の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止する一方向クラッチ４０とを備え、回転軸３０とプーリ部３５間にグリースを封入したクラッチ付きプーリ１４を対象としたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記プーリ部３５とともに回転軸３０を単位時間当り所定の回転数で回転させる回転工程７１と、プーリ部３５を停止させ、回転軸３０を空転させる空転工程７１と、プーリ部３５と回転軸３０の相対回転量を測定する測定工程と、相対回転量とグリース劣化判定基準とを比較してグリース状態を判定する判定工程７４を備え、上記順に行う
【解決手段】回転軸３０と、この回転軸３０の外周に回転可能に軸支されるプーリ部３５と、回転軸３０とプーリ部３５間に配置され、プーリ部３５に対し回転軸３０の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止する一方向クラッチ４０とを備え、回転軸３０とプーリ部３５間にグリースを封入したクラッチ付きプーリ１４を対象としたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記プーリ部３５とともに回転軸３０を単位時間当り所定の回転数で回転させる回転工程７１と、プーリ部３５を停止させ、回転軸３０を空転させる空転工程７１と、プーリ部３５と回転軸３０の相対回転量を測定する測定工程と、相対回転量とグリース劣化判定基準とを比較してグリース状態を判定する判定工程７４を備え、上記順に行う
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ付きプーリのグリースの劣化状態を検出するようにしたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のグリース劣化検出装置として、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
特許文献１の概要を図７に基づいて説明する。ハウジング１００にアンギュラ軸受１０１を介して回転軸１０２が回転可能に軸支され、アンギュラ軸受１０１の両側にハウジング１００に固定される蓋部材１０３、１０４を配置し、蓋部材１０３，１０４とアンギュラ軸受１０１間にグリースポケット１０５，１０６を設け、グリースポケット１０５にグリース劣化検出センサ１１０を配置し、グリースポケット１０５、１０６とアンギュラ軸受１０１へグリースを封入している。
【０００４】
グリース劣化検出装置は、グリース劣化検出センサ１１０と図略の判定回路を有し、グリース劣化検出センサ１１０は、図略の発光素子と受光素子を有する。発光素子と受光素子にてこの間に存在するグリースに対する光の通過光量を検出し、判定回路にて通過光量に対するグリースの劣化状態を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２００８−１３４１３６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車のオルタネータに取付けられるクラッチ付きプーリのグリース劣化を検出したい要望がある。しかし、自動車に使われるクラッチ付きプーリは、非常にコンパクトであるため、グリース劣化検出センサをクラッチ付きプーリ内に挿入取付けすること自体が困難であり、手間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、回転軸と、前記回転軸の外周に回転可能に軸支されるプーリ部と、前記回転軸と前記プーリ部間に配置され、前記プーリ部に対し前記回転軸の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止する一方向クラッチとを備え、回転軸とプーリ部間にグリースを封入したクラッチ付きプーリを対象としたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記プーリ部とともに前記回転軸を単位時間当り所定の回転数で回転させる回転工程と、前記プーリ部を停止させ、前記回転軸を空転させる空転工程と、前記プーリ部と前記回転軸の相対回転量を測定する測定工程と、測定工程で得られた相対回転量と、前記相対回転量に対するグリース劣化状態の関係を示すグリース劣化判定基準とを比較することによりグリース状態を判定する判定工程と、を備え、上記順に行う。
【０００８】
この方法によれば、グリースの劣化がプーリ部停止後の回転軸の空転回転量（相対回転量）の減少となって現れるため、プーリ部と回転軸の相対回転量を測定し、グリース劣化判定基準と比較するだけで、簡単にグリース劣化検出できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１のクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記回転工程の前に前記クラッチ付きプーリに相対回転量検出装置を取付ける準備工程を備え、前記測定工程は前記相対回転量検出装置から相対回転量数を読み取ることである。
【００１０】
この方法によれば、相対回転量検出装置をクラッチ付きプーリに外付けするだけで良いため、非常に簡単ですばやくグリース劣化検出できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のグリース劣化検出方法において、前記準備工程において前記相対回転量検出装置の外側回転体をプーリ部に着脱可能に取付けるとともに、前記相対回転量検出装置の内側回転体を回転軸に対し軸方向移動可能に回転係合させ、前記空転工程で外側回転体に対し内側回転体を螺進させ、読み取り工程で外側回転体に対する内側回転体の螺進量からプーリ部と回転軸の相対回転量を読み取る
【００１２】
この方法によれば、簡単に相対回転量を測ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、３に記載のグリース劣化検出方法において、前記判定工程に使用されるグリース劣化判定基準は、グリース状態が異なるクラッチ付きプーリの相対回転量のデータを収集することによって作られた。
【００１４】
この方法によれば、相対回転量からより正確にグリース劣化を判定できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、非常に簡単で手軽にグリース劣化検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における相対回転量検出装置を適用した自動車エンジンの正面図である。
【図２】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線で断面したクラッチ付きプーリと相対回転装置の断面図である。
【図３】本発明の実施形態における図２のＢ矢視図である。
【図４】本発明の実施形態における図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるグリース劣化検出方法の流れ図である。
【図６】本発明の実施形態におけるグリース劣化判定基準を示したグラフである。
【図７】従来のグリース劣化検出装置の適用例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１は相対回転量検出装置をクラッチ付きプーリに取付けた自動車エンジンの正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線で断面したクラッチ付きプーリと相対回転量検出装置の断面図であり、図３は図２のＢ矢視図であり、図４は図２のＤ−Ｄ線断面図であり、図５はグリース劣化検出方法の流れ図であり、図６はグリース劣化判定基準を明記したグラフである。
【００１８】
図１において、自動車エンジン１０は例えばピストンとシリンダを使った４気筒の４サイクルエンジンであり、この自動車エンジン１０はエンジンブロック１１を有し、このエンジンブロック１１に図略のクランクシャフトが回転可能に軸支されている。クランクシャフトの一端にはダンパプーリ１２が取付けられ、このダンパプーリ１２にベルト１３がかけられている。このベルト１３は、オルタネータ用クラッチ付きプーリ１４とアイドラプーリ１５とスタータ用プーリ１６にもかけられている。
【００１９】
オルタネータ用クラッチ付きプーリ１４はオルタネータ２０の図略の発電軸に取付けられ、オルタネータ２０はエンジンブロック１１の側壁に取付けられている。アイドラプーリ１５はエンジンブロック１１の側壁に回転可能に取付けられている。スタータ用プーリ１６はスタータ２１の図略の起動軸に取付けられ、スタータ２１はエンジンブロック１１の側壁に取付けられている。オルタネータ２０はエンジン１０によって回転駆動され、電気を発生させる発電機の役割を持っている。スタータ２１はエンジン１０の始動時にクランクシャフトを強制回転させる始動機の役割を持っており、エンジン１０が起動されると、スタータ２１内部で回転が切り離され、スタータ用プーリ１６はフリー回転するようになっている。
【００２０】
イグニッションキースイッチ２２は、一側にＯＦＦ端子、ＩＧ端子、ＳＴ端子を有し、他側にＥ端子を有し、キーを回すことによりＥ端子はＯＦＦ端子、ＩＧ端子、ＳＴ端子のいずれかへ選択的に接続されるようになっている。オルタネータ２０は、イグニッションキースイッチ２２のＩＧ端子とバッテリィ２３の＋端子に電気的に接続され、オルタネータ２０はＩＧ端子からの電気信号が入力されるとバッテリィ２３に電気を送るようになっている。スタータ２１は、イグニッションキースイッチ２２のＩＧ端子とＳＴ端子とバッテリィ２３の＋端子に電気的に接続され、スタータ２１はＩＧ端子から電気信号が入力されるとスタータ２１内部で回転が切り離され、スタータ用プーリ１６はフリー回転するようになっている。スタータ２１はＳＴ端子から電気信号が入力されるとバッテリィ２３の電気を使ってスタータ２１が回転起動され、クランクシャフトを強制回転させるようになっている。
【００２１】
図２乃至図４において、オルタネータ２０の発電軸２０ａにオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の回転軸３０がネジ結合されている。回転軸３０は軸方向中間にネジ部３１を有し、前側に六角穴３２を有する。回転軸３０の外周にはコロ軸受３３と玉軸受３４を介してプーリ部３５が回転可能に軸支され、軸方向のコロ軸受３３と玉軸受３４間でしかも半径方向の回転軸３０とプーリ部３５間で一方向クラッチ４０が介挿されている。
【００２２】
一方向クラッチ４０は、円周方向に等間隔に複数の窓４１ａを有する保持器４１と、各窓４１ａに周方向に移動可能に案内される円筒コロ４２と、窓４１ａと円筒コロ４２間に配置され円筒コロ４２を周方向の一方向に付勢するコイルバネ４３とからなっている。プーリ部３５の内周は、一方向クラッチ４０の外輪を兼ねており、断面円形に形成されている。回転軸３０の外周は、一方向クラッチ４０に対応する軸方向位置において、一方向クラッチ４０の内輪を兼ねており、断面８角形状に形成されている。つまり、断面８角形状の外周は円筒コロ４２の転動面４４となる。
【００２３】
プーリ部３５が図４の時計方向に回転すると、円筒コロ４２は回転軸３０に対し時計方向へ移動し、プーリ部３５の時計方向の回転が円筒コロ４２を介して回転軸３０に伝達される。プーリ部３５の回転停止状態で、回転軸３０を図４の時計方向に回転させると、円筒コロ４２はコイルバネ４３に打ち勝って回転軸３０に対して反時計方向へ移動し、回転軸３０の回転はプーリ部３５に伝達されない。
【００２４】
図２において、軸方向の前側で半径方向の回転軸３０とプーリ部３５間で第１のシール部５０と第２のシール部５１が設けられ、軸方向の後側で半径方向の回転軸３０とプーリ部３５間で第３のシール部５２が設けられている。第１のシール部５０は内周側が回転軸３０の外周に嵌合固定され、外周側がプーリ部３５に摺接している。第２のシール部５１は外周側がプーリ部３５の内周に嵌合固定され、内周側が回転軸３０に摺接している。第３のシール部５２は外周側がプーリ部３５の内周に嵌合固定され、内周側が回転軸３０に摺接している。軸方向の第２のシール部５１と第３のシール部５２間で半径方向のプーリ部３５と回転軸３０間でグリースが充填されている。プーリ部３５の外周には断面Ｖ字形状のＶ溝３５ａが軸方向に等間隔に多数形成され、Ｖ溝３５ａにベルト１３が係合している。プーリ部３５の軸方向前後に半径方向外方へ突出した鍔部３５ｂ、３５ｃが形成されている。
【００２５】
オルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の前側に相対回転量検出装置６０が着脱可能に取付けられている。相対回転量検出装置６０は、円盤状の外側回転体６１と、軸状の内側回転体６２と、３個のセットネジ６３とからなっている。内側回転体６２の外周には、軸方向中間を境にして、前側におねじ６２ａが形成され、後側に六角頭６２ｂが形成されている。六角頭６２ｂは回転軸３０の六角穴３２に対して軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合されている。
【００２６】
外側回転体６１の内周には、内側回転体６２のおねじ６２ａに螺合するめねじ６１ａが形成されている。外側回転体６１には、軸方向においてオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４側へ突出した軸方向突出部６１ｂが形成され、軸方向突出部６１ｂの内周はプーリ部３５の鍔部３５ｂの外周よりも大きく形成されている。軸方向突出部６１ｂには半径方向にネジ穴６１ｃが形成され、このネジ穴６１ｃは円周方向に等間隔に３つ設けられている。各ネジ穴６１ｃにセットネジ６３が螺合されている。内側回転体６２のおねじ６２ａには回転量表示塗膜６２ｃが形成されており、この回転量表示塗膜６２ｃは１回転毎に色を変えている。つまり、おねじ６２ａの1ピッチ毎に色を変えている。
【００２７】
次に、以上説明した構成に基づいて全体の動作を図５を使って説明する。
【００２８】
準備工程７０でオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の前側に相対回転量検出装置６０を取付ける。このときにまず、外側回転体６０の前面６１ｄと内側回転体の前面６２ｄが同一の面となるよう外側回転体６０に対する内側回転体６２の位置を調整し、続いて内側回転体６２の六角頭６２ｂを回転軸３０の六角穴３２に嵌合させ、セットネジ６３を回して外側回転体６１をプーリ部３５の鍔部３５ｂの外周に固定する。
【００２９】
回転工程７１でイグニッションキースイッチ２２をＳＴ端子とＥ端子が電気的に接続する位置へ回し、スタータ２１によってクランクシャフトを強制回転させ、自動車エンジン１０を起動させる。続いてイグニッションキースイッチ２２をＩＧ端子とＥ端子が電気的に接続する位置へ回し、スタータ２１内部で回転を切り離し、スタータ用プーリ１６をフリー回転させる。自動車エンジン１０は、安定したアイドル回転数（単位時間当りの所定回転数）で持ってクランクシャフト、ダンパープーリを回す。ベルト１３を介してオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４も回転する。
【００３０】
空転工程７２でイグニッションキースイッチ２２をＯＦＦ端子とＥ端子が電気的に接続する位置へ回し、自動車エンジン１０を停止させる。クランクシャフト、ダンパープーリが停止し、ベルト１３を介してオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４のプーリ３５が停止する。しかし、オルタネータ２０の発電軸２０ａと回転軸３０は、それ自体の慣性力で持って回転する。つまり、プーリ３５に対し回転軸３０が空転した状態となり、内側回転体６２は外側回転体６１に対し螺進し、内側回転体６２は六角穴３２から抜ける方向へ軸動する。
【００３１】
読み取り工程７３で回転軸３０の回転停止、内側回転体６２の螺進停止を確認し、外側回転体６１の前面６１ｄより内側回転体６２の前面６２ｄがどれだけ出ているかを回転量表示塗膜６２ｃから読み取る。回転量表示塗膜６２ｃから例えば２色の色が確認できれば、相対回転量は２回転以上３回転未満であると判断できる。
【００３２】
判定工程７４で図５のグリース劣化判定基準を明記したグラフを使用する。内側回転体６２とオルタネータ２０の発電軸２０ａとを足し合わせたイナーシャは予め分かっており、自動車エンジン１０がアイドル回転しているときのオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の単位時間当りの回転数も予め分かっており、イナーシャと単位時間当りの回転数を掛け算した値から上へ線を伸ばし、回転表示塗膜６２ｃから読み取った相対回転量の値から右へ線を伸ばし、交差した点Ｐを求める。交差した点Ｐが２つの線Ｌ１、Ｌ２よりも上にあればホワイトゾーン、交差した点が２つの線Ｌ１、Ｌ２間にあればグレーゾーン、交差した点Ｐが２つの線Ｌ１、Ｌ２よりも下にあればレッドゾーンと判定する。
【００３３】
判定結果を記録紙に記録するとともに、ホワイトゾーンに該当するクラッチ付きプーリは継続使用し、グレーゾーンに該当するクラッチ付きプーリは数ヶ月後に再検査することを自動車所有のユーザに連絡し、レッドゾーンに該当するクラッチ付きプーリは新しいクラッチ付きプーリに交換する。
【００３４】
このように、自動車整備士は相対回転装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４を取付け、図５のグリース劣化判定方法の流れ図に従って作業を実施し、図６のグリース劣化判定基準のグラフを使って判定するだけで、グリースの劣化状態が分かる。
【００３５】
グリース劣化判定基準は、グリース劣化状態が異なり、イナーシャが異なるオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４を複数用意し、これらをオルタネータ２０の発電軸２０ａに取付け、相対回転量検出装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４に取付け、回転工程７１、空転工程７２、読み取り工程７３を実施し、イナーシャと単位時間当りの回転数を掛け算した値、相対回転量からグラフ上に交差点Ｐを求め、この交差点Ｐにグリース状態を記入し、これらの動作をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４を交換する度に繰り返し行うことによって作られる。
【００３６】
グリース状態として、少なくとも「交換要」「様子見」「交換不要」の３つを交差点Ｐに記入する。「様子見」に変わる一歩手前の「交換不要」の交差点Ｐを結ぶことによって、直線Ｌ１が作られる。「交換要」に変わる一歩手前の「様子見」の交差点Ｐを結ぶことによって、直線Ｌ２が作られる。相対回転量は、単位時間当りの回転数が増えるに従い増加する比例傾向にある。また、相対回転量は、イナーシャが大きくなるに従い増加する比例傾向にある。
【００３７】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３８】
上述した実施形態は、相対回転量検出装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４に取付けてプーリ部３５に対する回転軸３０の相対回転量を読み取ったが、回転軸３０が1分間に６０回程度にゆっくり回転するものであれば、相対回転量検出装置６０が不要となり、回転軸３０の端面にマークを付け、このマークを使って回転軸３０の相対回転量を目視でカウントしても良い。この場合、準備工程７０が不要となり、読み取り工程７３が相対回転量をカウントする測定工程に置き換わる。
【００３９】
また、上述した実施形態は、相対回転量検出装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４に取付けてプーリ部３５に対する回転軸３０の相対回転量を読み取ったが、プーリ部３５の前面、回転軸３０の前面にそれぞれ反射板を取付け、反射板に対応する位置に光電カウンターを設置し、光電カウンターからプーリ部３５の回転量と回転軸３０の回転量をそれぞれ測定し、２つの回転量の差で持って相対回転量を算出しても良い。この場合、反射板、光電カウンターの設置が準備工程７２に置き換わる新たな準備工程となり、２つの回転量から相対回転量の算出が、読み取り工程７３に置き換わる新たな測定工程となる。
【符号の説明】
【００４０】
１４：オルタネータ用クラッチ付きプーリ、３０：回転軸、３３：コロ軸受、３４：玉軸受、３５：プーリ部、４０：一方向クラッチ、６０：相対回転量検出装置、６１：外側回転体、６１ａ：めねじ、６２：内側回転体、６２ａ：おねじ、６２ｃ：回転量表示塗膜、６３：セットネジ、７０：準備工程、７１：回転工程、７２：空転工程、７３：読み取り工程、７４：判定工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ付きプーリのグリースの劣化状態を検出するようにしたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のグリース劣化検出装置として、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
特許文献１の概要を図７に基づいて説明する。ハウジング１００にアンギュラ軸受１０１を介して回転軸１０２が回転可能に軸支され、アンギュラ軸受１０１の両側にハウジング１００に固定される蓋部材１０３、１０４を配置し、蓋部材１０３，１０４とアンギュラ軸受１０１間にグリースポケット１０５，１０６を設け、グリースポケット１０５にグリース劣化検出センサ１１０を配置し、グリースポケット１０５、１０６とアンギュラ軸受１０１へグリースを封入している。
【０００４】
グリース劣化検出装置は、グリース劣化検出センサ１１０と図略の判定回路を有し、グリース劣化検出センサ１１０は、図略の発光素子と受光素子を有する。発光素子と受光素子にてこの間に存在するグリースに対する光の通過光量を検出し、判定回路にて通過光量に対するグリースの劣化状態を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２００８−１３４１３６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車のオルタネータに取付けられるクラッチ付きプーリのグリース劣化を検出したい要望がある。しかし、自動車に使われるクラッチ付きプーリは、非常にコンパクトであるため、グリース劣化検出センサをクラッチ付きプーリ内に挿入取付けすること自体が困難であり、手間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、回転軸と、前記回転軸の外周に回転可能に軸支されるプーリ部と、前記回転軸と前記プーリ部間に配置され、前記プーリ部に対し前記回転軸の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止する一方向クラッチとを備え、回転軸とプーリ部間にグリースを封入したクラッチ付きプーリを対象としたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記プーリ部とともに前記回転軸を単位時間当り所定の回転数で回転させる回転工程と、前記プーリ部を停止させ、前記回転軸を空転させる空転工程と、前記プーリ部と前記回転軸の相対回転量を測定する測定工程と、測定工程で得られた相対回転量と、前記相対回転量に対するグリース劣化状態の関係を示すグリース劣化判定基準とを比較することによりグリース状態を判定する判定工程と、を備え、上記順に行う。
【０００８】
この方法によれば、グリースの劣化がプーリ部停止後の回転軸の空転回転量（相対回転量）の減少となって現れるため、プーリ部と回転軸の相対回転量を測定し、グリース劣化判定基準と比較するだけで、簡単にグリース劣化検出できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１のクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記回転工程の前に前記クラッチ付きプーリに相対回転量検出装置を取付ける準備工程を備え、前記測定工程は前記相対回転量検出装置から相対回転量数を読み取ることである。
【００１０】
この方法によれば、相対回転量検出装置をクラッチ付きプーリに外付けするだけで良いため、非常に簡単ですばやくグリース劣化検出できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のグリース劣化検出方法において、前記準備工程において前記相対回転量検出装置の外側回転体をプーリ部に着脱可能に取付けるとともに、前記相対回転量検出装置の内側回転体を回転軸に対し軸方向移動可能に回転係合させ、前記空転工程で外側回転体に対し内側回転体を螺進させ、読み取り工程で外側回転体に対する内側回転体の螺進量からプーリ部と回転軸の相対回転量を読み取る
【００１２】
この方法によれば、簡単に相対回転量を測ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、３に記載のグリース劣化検出方法において、前記判定工程に使用されるグリース劣化判定基準は、グリース状態が異なるクラッチ付きプーリの相対回転量のデータを収集することによって作られた。
【００１４】
この方法によれば、相対回転量からより正確にグリース劣化を判定できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、非常に簡単で手軽にグリース劣化検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における相対回転量検出装置を適用した自動車エンジンの正面図である。
【図２】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線で断面したクラッチ付きプーリと相対回転装置の断面図である。
【図３】本発明の実施形態における図２のＢ矢視図である。
【図４】本発明の実施形態における図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるグリース劣化検出方法の流れ図である。
【図６】本発明の実施形態におけるグリース劣化判定基準を示したグラフである。
【図７】従来のグリース劣化検出装置の適用例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１は相対回転量検出装置をクラッチ付きプーリに取付けた自動車エンジンの正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線で断面したクラッチ付きプーリと相対回転量検出装置の断面図であり、図３は図２のＢ矢視図であり、図４は図２のＤ−Ｄ線断面図であり、図５はグリース劣化検出方法の流れ図であり、図６はグリース劣化判定基準を明記したグラフである。
【００１８】
図１において、自動車エンジン１０は例えばピストンとシリンダを使った４気筒の４サイクルエンジンであり、この自動車エンジン１０はエンジンブロック１１を有し、このエンジンブロック１１に図略のクランクシャフトが回転可能に軸支されている。クランクシャフトの一端にはダンパプーリ１２が取付けられ、このダンパプーリ１２にベルト１３がかけられている。このベルト１３は、オルタネータ用クラッチ付きプーリ１４とアイドラプーリ１５とスタータ用プーリ１６にもかけられている。
【００１９】
オルタネータ用クラッチ付きプーリ１４はオルタネータ２０の図略の発電軸に取付けられ、オルタネータ２０はエンジンブロック１１の側壁に取付けられている。アイドラプーリ１５はエンジンブロック１１の側壁に回転可能に取付けられている。スタータ用プーリ１６はスタータ２１の図略の起動軸に取付けられ、スタータ２１はエンジンブロック１１の側壁に取付けられている。オルタネータ２０はエンジン１０によって回転駆動され、電気を発生させる発電機の役割を持っている。スタータ２１はエンジン１０の始動時にクランクシャフトを強制回転させる始動機の役割を持っており、エンジン１０が起動されると、スタータ２１内部で回転が切り離され、スタータ用プーリ１６はフリー回転するようになっている。
【００２０】
イグニッションキースイッチ２２は、一側にＯＦＦ端子、ＩＧ端子、ＳＴ端子を有し、他側にＥ端子を有し、キーを回すことによりＥ端子はＯＦＦ端子、ＩＧ端子、ＳＴ端子のいずれかへ選択的に接続されるようになっている。オルタネータ２０は、イグニッションキースイッチ２２のＩＧ端子とバッテリィ２３の＋端子に電気的に接続され、オルタネータ２０はＩＧ端子からの電気信号が入力されるとバッテリィ２３に電気を送るようになっている。スタータ２１は、イグニッションキースイッチ２２のＩＧ端子とＳＴ端子とバッテリィ２３の＋端子に電気的に接続され、スタータ２１はＩＧ端子から電気信号が入力されるとスタータ２１内部で回転が切り離され、スタータ用プーリ１６はフリー回転するようになっている。スタータ２１はＳＴ端子から電気信号が入力されるとバッテリィ２３の電気を使ってスタータ２１が回転起動され、クランクシャフトを強制回転させるようになっている。
【００２１】
図２乃至図４において、オルタネータ２０の発電軸２０ａにオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の回転軸３０がネジ結合されている。回転軸３０は軸方向中間にネジ部３１を有し、前側に六角穴３２を有する。回転軸３０の外周にはコロ軸受３３と玉軸受３４を介してプーリ部３５が回転可能に軸支され、軸方向のコロ軸受３３と玉軸受３４間でしかも半径方向の回転軸３０とプーリ部３５間で一方向クラッチ４０が介挿されている。
【００２２】
一方向クラッチ４０は、円周方向に等間隔に複数の窓４１ａを有する保持器４１と、各窓４１ａに周方向に移動可能に案内される円筒コロ４２と、窓４１ａと円筒コロ４２間に配置され円筒コロ４２を周方向の一方向に付勢するコイルバネ４３とからなっている。プーリ部３５の内周は、一方向クラッチ４０の外輪を兼ねており、断面円形に形成されている。回転軸３０の外周は、一方向クラッチ４０に対応する軸方向位置において、一方向クラッチ４０の内輪を兼ねており、断面８角形状に形成されている。つまり、断面８角形状の外周は円筒コロ４２の転動面４４となる。
【００２３】
プーリ部３５が図４の時計方向に回転すると、円筒コロ４２は回転軸３０に対し時計方向へ移動し、プーリ部３５の時計方向の回転が円筒コロ４２を介して回転軸３０に伝達される。プーリ部３５の回転停止状態で、回転軸３０を図４の時計方向に回転させると、円筒コロ４２はコイルバネ４３に打ち勝って回転軸３０に対して反時計方向へ移動し、回転軸３０の回転はプーリ部３５に伝達されない。
【００２４】
図２において、軸方向の前側で半径方向の回転軸３０とプーリ部３５間で第１のシール部５０と第２のシール部５１が設けられ、軸方向の後側で半径方向の回転軸３０とプーリ部３５間で第３のシール部５２が設けられている。第１のシール部５０は内周側が回転軸３０の外周に嵌合固定され、外周側がプーリ部３５に摺接している。第２のシール部５１は外周側がプーリ部３５の内周に嵌合固定され、内周側が回転軸３０に摺接している。第３のシール部５２は外周側がプーリ部３５の内周に嵌合固定され、内周側が回転軸３０に摺接している。軸方向の第２のシール部５１と第３のシール部５２間で半径方向のプーリ部３５と回転軸３０間でグリースが充填されている。プーリ部３５の外周には断面Ｖ字形状のＶ溝３５ａが軸方向に等間隔に多数形成され、Ｖ溝３５ａにベルト１３が係合している。プーリ部３５の軸方向前後に半径方向外方へ突出した鍔部３５ｂ、３５ｃが形成されている。
【００２５】
オルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の前側に相対回転量検出装置６０が着脱可能に取付けられている。相対回転量検出装置６０は、円盤状の外側回転体６１と、軸状の内側回転体６２と、３個のセットネジ６３とからなっている。内側回転体６２の外周には、軸方向中間を境にして、前側におねじ６２ａが形成され、後側に六角頭６２ｂが形成されている。六角頭６２ｂは回転軸３０の六角穴３２に対して軸方向に摺動可能にかつ回転方向に係合可能に嵌合されている。
【００２６】
外側回転体６１の内周には、内側回転体６２のおねじ６２ａに螺合するめねじ６１ａが形成されている。外側回転体６１には、軸方向においてオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４側へ突出した軸方向突出部６１ｂが形成され、軸方向突出部６１ｂの内周はプーリ部３５の鍔部３５ｂの外周よりも大きく形成されている。軸方向突出部６１ｂには半径方向にネジ穴６１ｃが形成され、このネジ穴６１ｃは円周方向に等間隔に３つ設けられている。各ネジ穴６１ｃにセットネジ６３が螺合されている。内側回転体６２のおねじ６２ａには回転量表示塗膜６２ｃが形成されており、この回転量表示塗膜６２ｃは１回転毎に色を変えている。つまり、おねじ６２ａの1ピッチ毎に色を変えている。
【００２７】
次に、以上説明した構成に基づいて全体の動作を図５を使って説明する。
【００２８】
準備工程７０でオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の前側に相対回転量検出装置６０を取付ける。このときにまず、外側回転体６０の前面６１ｄと内側回転体の前面６２ｄが同一の面となるよう外側回転体６０に対する内側回転体６２の位置を調整し、続いて内側回転体６２の六角頭６２ｂを回転軸３０の六角穴３２に嵌合させ、セットネジ６３を回して外側回転体６１をプーリ部３５の鍔部３５ｂの外周に固定する。
【００２９】
回転工程７１でイグニッションキースイッチ２２をＳＴ端子とＥ端子が電気的に接続する位置へ回し、スタータ２１によってクランクシャフトを強制回転させ、自動車エンジン１０を起動させる。続いてイグニッションキースイッチ２２をＩＧ端子とＥ端子が電気的に接続する位置へ回し、スタータ２１内部で回転を切り離し、スタータ用プーリ１６をフリー回転させる。自動車エンジン１０は、安定したアイドル回転数（単位時間当りの所定回転数）で持ってクランクシャフト、ダンパープーリを回す。ベルト１３を介してオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４も回転する。
【００３０】
空転工程７２でイグニッションキースイッチ２２をＯＦＦ端子とＥ端子が電気的に接続する位置へ回し、自動車エンジン１０を停止させる。クランクシャフト、ダンパープーリが停止し、ベルト１３を介してオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４のプーリ３５が停止する。しかし、オルタネータ２０の発電軸２０ａと回転軸３０は、それ自体の慣性力で持って回転する。つまり、プーリ３５に対し回転軸３０が空転した状態となり、内側回転体６２は外側回転体６１に対し螺進し、内側回転体６２は六角穴３２から抜ける方向へ軸動する。
【００３１】
読み取り工程７３で回転軸３０の回転停止、内側回転体６２の螺進停止を確認し、外側回転体６１の前面６１ｄより内側回転体６２の前面６２ｄがどれだけ出ているかを回転量表示塗膜６２ｃから読み取る。回転量表示塗膜６２ｃから例えば２色の色が確認できれば、相対回転量は２回転以上３回転未満であると判断できる。
【００３２】
判定工程７４で図５のグリース劣化判定基準を明記したグラフを使用する。内側回転体６２とオルタネータ２０の発電軸２０ａとを足し合わせたイナーシャは予め分かっており、自動車エンジン１０がアイドル回転しているときのオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４の単位時間当りの回転数も予め分かっており、イナーシャと単位時間当りの回転数を掛け算した値から上へ線を伸ばし、回転表示塗膜６２ｃから読み取った相対回転量の値から右へ線を伸ばし、交差した点Ｐを求める。交差した点Ｐが２つの線Ｌ１、Ｌ２よりも上にあればホワイトゾーン、交差した点が２つの線Ｌ１、Ｌ２間にあればグレーゾーン、交差した点Ｐが２つの線Ｌ１、Ｌ２よりも下にあればレッドゾーンと判定する。
【００３３】
判定結果を記録紙に記録するとともに、ホワイトゾーンに該当するクラッチ付きプーリは継続使用し、グレーゾーンに該当するクラッチ付きプーリは数ヶ月後に再検査することを自動車所有のユーザに連絡し、レッドゾーンに該当するクラッチ付きプーリは新しいクラッチ付きプーリに交換する。
【００３４】
このように、自動車整備士は相対回転装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４を取付け、図５のグリース劣化判定方法の流れ図に従って作業を実施し、図６のグリース劣化判定基準のグラフを使って判定するだけで、グリースの劣化状態が分かる。
【００３５】
グリース劣化判定基準は、グリース劣化状態が異なり、イナーシャが異なるオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４を複数用意し、これらをオルタネータ２０の発電軸２０ａに取付け、相対回転量検出装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４に取付け、回転工程７１、空転工程７２、読み取り工程７３を実施し、イナーシャと単位時間当りの回転数を掛け算した値、相対回転量からグラフ上に交差点Ｐを求め、この交差点Ｐにグリース状態を記入し、これらの動作をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４を交換する度に繰り返し行うことによって作られる。
【００３６】
グリース状態として、少なくとも「交換要」「様子見」「交換不要」の３つを交差点Ｐに記入する。「様子見」に変わる一歩手前の「交換不要」の交差点Ｐを結ぶことによって、直線Ｌ１が作られる。「交換要」に変わる一歩手前の「様子見」の交差点Ｐを結ぶことによって、直線Ｌ２が作られる。相対回転量は、単位時間当りの回転数が増えるに従い増加する比例傾向にある。また、相対回転量は、イナーシャが大きくなるに従い増加する比例傾向にある。
【００３７】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３８】
上述した実施形態は、相対回転量検出装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４に取付けてプーリ部３５に対する回転軸３０の相対回転量を読み取ったが、回転軸３０が1分間に６０回程度にゆっくり回転するものであれば、相対回転量検出装置６０が不要となり、回転軸３０の端面にマークを付け、このマークを使って回転軸３０の相対回転量を目視でカウントしても良い。この場合、準備工程７０が不要となり、読み取り工程７３が相対回転量をカウントする測定工程に置き換わる。
【００３９】
また、上述した実施形態は、相対回転量検出装置６０をオルタネータ用クラッチ付きプーリ１４に取付けてプーリ部３５に対する回転軸３０の相対回転量を読み取ったが、プーリ部３５の前面、回転軸３０の前面にそれぞれ反射板を取付け、反射板に対応する位置に光電カウンターを設置し、光電カウンターからプーリ部３５の回転量と回転軸３０の回転量をそれぞれ測定し、２つの回転量の差で持って相対回転量を算出しても良い。この場合、反射板、光電カウンターの設置が準備工程７２に置き換わる新たな準備工程となり、２つの回転量から相対回転量の算出が、読み取り工程７３に置き換わる新たな測定工程となる。
【符号の説明】
【００４０】
１４：オルタネータ用クラッチ付きプーリ、３０：回転軸、３３：コロ軸受、３４：玉軸受、３５：プーリ部、４０：一方向クラッチ、６０：相対回転量検出装置、６１：外側回転体、６１ａ：めねじ、６２：内側回転体、６２ａ：おねじ、６２ｃ：回転量表示塗膜、６３：セットネジ、７０：準備工程、７１：回転工程、７２：空転工程、７３：読み取り工程、７４：判定工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸の外周に回転可能に軸支されるプーリ部と、前記回転軸と前記プーリ部間に配置され、前記プーリ部に対し前記回転軸の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止する一方向クラッチとを備え、回転軸とプーリ部間にグリースを封入したクラッチ付きプーリを対象としたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記プーリ部とともに前記回転軸を単位時間当り所定の回転数で回転させる回転工程と、前記プーリ部を停止させ、前記回転軸を空転させる空転工程と、前記プーリ部と前記回転軸の相対回転量を測定する測定工程と、測定工程で得られた相対回転量と、前記相対回転量に対するグリース劣化状態の関係を示すグリース劣化判定基準とを比較することによりグリース状態を判定する判定工程と、を備え、上記順に行うことを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、
前記回転工程の前に前記クラッチ付きプーリに相対回転量検出装置を取付ける準備工程を備え、前記測定工程は前記相対回転量検出装置から相対回転量数を読み取ることであることを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載のグリース劣化検出方法において、
前記準備工程において前記相対回転量検出装置の外側回転体をプーリ部に着脱可能に取付けるとともに、前記相対回転量検出装置の内側回転体を回転軸に対し軸方向移動可能に回転係合させ、前記空転工程で外側回転体に対し内側回転体を螺進させ、読み取り工程で外側回転体に対する内側回転体の螺進量からプーリ部と回転軸の相対回転量を読み取ることを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【請求項４】
請求項１、２、３に記載のグリース劣化検出方法において、
前記判定工程に使用されるグリース劣化判定基準は、グリース状態が異なるクラッチ付きプーリの相対回転量のデータを収集することによって作られたことを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸の外周に回転可能に軸支されるプーリ部と、前記回転軸と前記プーリ部間に配置され、前記プーリ部に対し前記回転軸の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止する一方向クラッチとを備え、回転軸とプーリ部間にグリースを封入したクラッチ付きプーリを対象としたクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、前記プーリ部とともに前記回転軸を単位時間当り所定の回転数で回転させる回転工程と、前記プーリ部を停止させ、前記回転軸を空転させる空転工程と、前記プーリ部と前記回転軸の相対回転量を測定する測定工程と、測定工程で得られた相対回転量と、前記相対回転量に対するグリース劣化状態の関係を示すグリース劣化判定基準とを比較することによりグリース状態を判定する判定工程と、を備え、上記順に行うことを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法において、
前記回転工程の前に前記クラッチ付きプーリに相対回転量検出装置を取付ける準備工程を備え、前記測定工程は前記相対回転量検出装置から相対回転量数を読み取ることであることを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載のグリース劣化検出方法において、
前記準備工程において前記相対回転量検出装置の外側回転体をプーリ部に着脱可能に取付けるとともに、前記相対回転量検出装置の内側回転体を回転軸に対し軸方向移動可能に回転係合させ、前記空転工程で外側回転体に対し内側回転体を螺進させ、読み取り工程で外側回転体に対する内側回転体の螺進量からプーリ部と回転軸の相対回転量を読み取ることを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【請求項４】
請求項１、２、３に記載のグリース劣化検出方法において、
前記判定工程に使用されるグリース劣化判定基準は、グリース状態が異なるクラッチ付きプーリの相対回転量のデータを収集することによって作られたことを特徴とするクラッチ付きプーリ用グリース劣化検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−８０６３（Ｐ２０１２−８０６３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４５８４１（Ｐ２０１０−１４５８４１）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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