ワンウェイクラッチ装置及びこれを備えたプーリ装置
【課題】径方向にコンパクトで、摩耗等による機能低下を抑制可能なワンウェイクラッチ装置を提供する。
【解決手段】プーリ部材１３とプーリボス１２との間に配置されるワンウェイクラッチ装置１１であり、プーリ部材１３に一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材１９、プーリボス１２に一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に結合され、第１のクラッチ部材１９に軸方向に対向して配置された第２のクラッチ部材２０、この第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９側へ軸方向に付勢するねじりコイルバネ２２、第１のクラッチ部材１９と第２のクラッチ部材２０との一方向への相対回転で第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９から軸方向に離反させる作動手段、及び第２のクラッチ部材２０が第１のクラッチ部材１９から離反したときに第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３とを軸方向に結合させる結合手段と、を備える。
【解決手段】プーリ部材１３とプーリボス１２との間に配置されるワンウェイクラッチ装置１１であり、プーリ部材１３に一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材１９、プーリボス１２に一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に結合され、第１のクラッチ部材１９に軸方向に対向して配置された第２のクラッチ部材２０、この第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９側へ軸方向に付勢するねじりコイルバネ２２、第１のクラッチ部材１９と第２のクラッチ部材２０との一方向への相対回転で第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９から軸方向に離反させる作動手段、及び第２のクラッチ部材２０が第１のクラッチ部材１９から離反したときに第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３とを軸方向に結合させる結合手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワンウェイクラッチ装置及びこれを備えたプーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のエンジンの補機として用いられるオルタネータは、クランクシャフトから取り出された回転力によって駆動され、自動車の走行に必要な電力を供給する。このオルタネータの入力軸にはオルタネータ用プーリ装置が取り付けられ、このオルタネータ用プーリ装置と、クランクシャフトに取り付けられたプーリとの間にベルトを架け渡すことで、オルタネータにエンジンの回転力を伝達している。
【０００３】
一般に、自動車等のエンジンのクランクシャフトはシリンダ内で間歇的に生じる爆発力によって回転力が付与されるので、その回転速度には変動が生じる。一方、オルタネータは、その内部において比較的重量の重いアーマチュア等が入力軸と一体に回転しているので、クランクシャフトの回転速度の変動が急激であると、アーマチュアは自身の回転で生じる慣性力によってクランクシャフトの回転速度の変動に追従できず、クランクシャフトとオルタネータとの間で一時的に回転速度差が生じる場合がある。このような回転速度差は、オルタネータ用プーリ装置とベルトとの間のスリップやベルトへの過大な負荷を招き、ベルトの異音の発生や寿命低下等の原因となる。また、ベルトのスリップを防止するために当該ベルトの初期張力を比較的高く設定すると、クランクシャフトの回転抵抗が増大し、エンジンの燃費性能を低下させるという問題が生じる。
【０００４】
このような実情から従来のオルタネータ用プーリ装置には、クランクシャフトから伝達される回転速度の変動を吸収するために、ベルトが巻き掛けられるプーリ部材と、オルタネータの入力軸に固定されるプーリボスとの間にワンウェイクラッチ装置が設けられている。
【０００５】
この種のワンウェイクラッチ装置としては、特許文献１に記載されたものが公知であり、このワンウェイクラッチ装置は、図１０に示すように、転がり軸受１０１及びブッシュ１０２を介して相対回転可能に連結されたプーリボス１０３とプーリ部材１０４との間に設けられている。プーリボス１０３の外周には捩りコイルバネ１０５が外嵌され、プーリボス１０３の軸方向他端部に形成したフランジ部１０６に捩りコイルバネ１０５の一端部が当接している。捩りコイルバネ１０５の他端部は、プーリボス１０３の外周側に配置された担体１０７に当接し、さらにこの担体１０７は、プーリボス１０３に一体回転可能に連結されたスラストワッシャ１０８に捩りコイルバネ１０５の付勢力によって圧接している。そして、担体１０７には、クラッチバネ１０９の一端部が連結され、このクラッチバネ１０９は、プーリ部材１０４の内周面に嵌合されている。
【０００６】
以上の構成において、クランクシャフトからの回転がベルトを介してプーリ部材１０４に伝達されると、この回転方向とは逆方向に巻かれているクラッチバネ１０９の外径が拡がり、プーリ部材１０４の内周面に強く密着する。これによって、プーリ部材１０４に対する摩擦力が高まって担体１０７を一体回転させる。担体１０７は、捩りコイルバネ１０５の付勢力でスラストワッシャ１０８及びフランジ部１０６に摩擦結合しているので、プーリボス１０３も一体に回転する。
そして、クランクシャフトの回転速度の比較的大きな変動により、プーリ部材１０４よりもプーリボス１０３の回転速度が高まると、クラッチバネ１０９の外径が縮小してプーリ部材１０４の内周面に対する摩擦力が弱まり、プーリボス１０３とプーリ部材１０４とが相対回転することによって当該変動を吸収するように構成されている。なお、クランクシャフトの回転速度の微小な変動は、捩りコイルバネ１０５のねじり方向の弾性変形によって吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００８−５２８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示す従来のワンウェイクラッチ装置は、クラッチバネ１０９の外径が縮小してプーリ部材１０４とプーリボス１０３とが相対回転する際にもクラッチバネ１０９の外周面はプーリ部材１０４の内周面に接触し、摺動している。そのため、クラッチバネ１０９の摩耗が顕著となり、この摩耗に起因して異音が発生したり、焼き付きによりクラッチ機能が損なわれたりするおそれがある。
【０００９】
また、従来のワンウェイクラッチ装置は、プーリボス１０３の外周に捩りコイルバネ１０５を設け、さらにその外周にクラッチバネ１０９を設けているので、径方向の寸法が大きくなるという欠点がある。言い換えると、プーリ部材１０４を所定の径寸法に収めようとすると、クラッチバネ１０９や捩りコイルバネ１０５の収容スペースが十分に確保できず、これらバネの線径や外径寸法を小さくせざるを得ない。そのため、部品選定の自由度が少なくなり、所望のバネ定数や強度を得るのが困難となる。
【００１０】
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、径方向にコンパクトに構成することができるとともに、摩耗等による機能低下を抑制することができるワンウェイクラッチ装置及びこれを備えたプーリ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、外周側回転体と、この外周側回転体の径方向内側に同一軸心状に配置された内周側回転体との間に配置されるワンウェイクラッチ装置であって、前記外周側回転体及び前記内周側回転体の一方の回転体に一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と、他方の回転体に一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に結合され、前記第１のクラッチ部材に対して軸方向に対向する第２のクラッチ部材と、この第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材側へ軸方向に付勢する付勢手段と、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との一方向への相対回転により前記第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる作動手段と、前記第２のクラッチ部材が前記第１のクラッチ部材から離反したときに、前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを軸方向に結合させる結合手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のワンウェイクラッチ装置では、一方の回転体と他方の回転体とが一方向に相対回転すると、これらに一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材も一方向に相対回転し、作動手段が第２のクラッチ部材を第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる。そして、第２のクラッチ部材は、この離反動作によって一方の回転体に軸方向に結合し、これによって一方の回転体と他方の回転体とが一体回転する。この状態から、一方の回転体と他方の回転体とが他方向に相対回転とすると、これらに一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材も他方向に相対回転するため、第２のクラッチ部材は、付勢手段による付勢力で第１のクラッチ部材に接近し、一方の回転体に対する結合が解除される。これによって一方の回転体と他方の回転体とが切り離され、両者は他方向に相対回転可能となる。
【００１３】
以上のように、本発明では、一方の回転体と他方の回転体との一方向の相対回転で第２クラッチ部材と一方の回転体とを軸方向に結合し、他方向の相対回転で第２のクラッチ部材と一方の回転体との結合を完全に解除することができるので、図１０に示す従来のワンウェイクラッチ装置のように常にクラッチバネがプーリ部材の内周面に接触している場合に比べて、部品の摩耗が少なく、異音の発生や焼き付きによる機能低下が防止される。また、第２のクラッチ部材と一方の回転体とは軸方向に結合するものであるため、従来のワンウェイクラッチ装置のように、プーリ部材等の外周側回転体の内周側にクラッチバネの収容スペースを確保する必要が無く、当該外周側回転体の外径を小さくすることができる。
【００１４】
前記作動手段は、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に転動可能に配置された転動体と、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との前記一方向の相対回転によって前記転動体を第２のクラッチ部材側へ移動させるカム面と、を備えていることが好ましい。
このような構成によって、第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材との一方向の相対回転で第２のクラッチ部材を第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる動作を簡単な構造で行うことができる。
【００１５】
前記転動体は、前記カム面上を周方向に転動する円筒ローラによって構成されていてもよいし、玉によって構成されていてもよい。
転動体を円筒ローラによって構成した場合、第１のクラッチ部材及び第２のクラッチ部材に対する転動体の接触範囲を拡大することができ、転動体の許容荷重を高めるとともに耐久性を向上することができる。また、転動体を玉によって構成した場合、円筒ローラに比べて、第１，第２のクラッチ部材の径方向幅を小さくすることが可能であり、このワンウェイクラッチ装置を内蔵した装置の径方向寸法をより小さくすることができる。
【００１６】
前記作動手段は、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に姿勢変更可能に配置されたスプラグを備えていてもよい。
このような構成によって、第１のクラッチ部材にはカム面等を形成する必要が無く、その構造を簡素化することができる。
【００１７】
前記結合手段は、前記第２のクラッチ部材に設けられた当接面と、前記当接面に軸方向に対向するように前記一方の回転体に設けられた被当接面と、を備え、前記当接面と前記被当接面との軸方向の接触により前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを摩擦結合するものであることが好ましい。
この構成によれば、当接面と被当接面との接触及び離反によって、第２のクラッチ部材と一方の回転体との結合及びその解除を滑らかに行うことができる。
【００１８】
前記付勢手段は、前記第２のクラッチ部材と、前記他方の回転体との間に介在されるとともに、両者に圧接することによって前記第２のクラッチ部材と前記他方の回転体とを摩擦結合するものであることが好ましい。
このような構成によって、付勢手段によって第２のクラッチ部材を第１のクラッチ部材側へ付勢するだけでなく、第２のクラッチ部材と他方の回転体とを一体回転可能に結合することができる。
【００１９】
本発明のプーリ装置は、外周にベルトが巻き掛けられるプーリ部材と、前記プーリ部材の内周側に、当該プーリ部材と同一軸心状に配置されたプーリボスと、前記プーリ部材を外周側回転体とし、前記プーリボスを内周側回転体として設けられた上述のいずれかの構成のワンウェイクラッチ装置と、を備えていることを特徴とする。
本発明のプーリ装置は、上述した各構成のワンウェイクラッチ装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ワンウェイクラッチ装置及びプーリ装置を径方向にコンパクトに構成することができるとともに、摩耗等に起因する機能低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプーリ装置（ワンウェイクラッチ装置）の正面断面図である。
【図２】第１のクラッチ部材の側面図である。
【図３】第１のクラッチ部材の斜視図である。
【図４】ワンウェイクラッチ装置の要部の拡大断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部の拡大断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部の拡大断面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】従来技術に係るプーリ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプーリ装置（ワンウェイクラッチ装置）の正面断面図である。このプーリ装置１０は、例えば自動車等のエンジン補機として用いられるオルタネータの入力軸に取り付けられて使用される。プーリ装置１０は、円筒状に形成されたプーリボス１２と、このプーリボス１２の外周側に同軸に配置された円筒状のプーリ部材１３と、これらの間に介装されたワンウェイクラッチ装置１１とを備えている。
【００２３】
プーリ部材１３の外周面１５には波状溝が形成され、当該外周面１５には、エンジンのクランクシャフトからの回転力を伝達するためのベルトが巻き掛けられる。また、プーリボス１２の内周には、図示しないオルタネータから突設された入力軸が挿入・固定される。プーリ部材１３とプーリボス１２との間の軸方向両端には転がり軸受１６、１７が設けられ、この転がり軸受１６、１７によってプーリ部材１３とプーリボス１２とが相対回転可能に連結されている。そして、クランクシャフトの回転はベルトを介してプーリ部材１３に伝達され、このプーリ部材１３の回転がワンウェイクラッチ装置１１を介してプーリボス１２に伝達され、オルタネータの入力軸を回転させる。
【００２４】
ワンウェイクラッチ装置１１は、軸方向に対向する一対のクラッチ部材（第１のクラッチ部材１９、第２のクラッチ部材２０）と、この一対のクラッチ部材１９，２０の間に配置された転動体２１と、一対のクラッチ部材１９，２０に隣接して配置されたねじりコイルバネ２２と、を備えている。
【００２５】
図２は、第１のクラッチ部材１９の側面図、図３は、第１のクラッチ部材１９の斜視図である。
図１〜図３に示すように、第１のクラッチ部材１９は、軸受鋼等の金属材料によって形成された環状の円板であり、プーリ部材１３の内周面に一体回転可能に固定されている。また、図２及び図３に示すように、第１のクラッチ部材１９の、第２のクラッチ部材２０に対向する側面には、複数の凹所２４が周方向に間隔をあけて形成されている。各凹所２４の底面２５は、周方向一方側が深く、他方側が浅くなるように傾斜する傾斜面とされ、この傾斜面が後述するカム面を構成している。また、図１に示すように、第１のクラッチ部材１９の反対側の側面は凹凸のない平坦な面とされ、転がり軸受１６の外輪に当接している。
【００２６】
図１に示すように、第２のクラッチ部材２０は、軸受鋼等の金属材料によって形成された環状の部材であり、径方向に沿って配置された円板部２７と、この円板部２７の径方向外端部から第１のクラッチ部材１９とは反対側へ軸方向に向けて延設された円筒部２８とから断面略Ｌ字形状に形成されている。
【００２７】
円板部２７は、第１のクラッチ部材１９に軸方向に対向して配置されるとともに、ねじりコイルバネ２２から付勢力を受けるバネ受け部として機能し、円筒部２８は、後述するように、プーリ部材１３に対する摩擦結合部として機能する。また、円板部２７の第１のクラッチ部材１９に対向する側面は凹凸のない平坦な面に形成されている。
【００２８】
図１に示すように、ねじりコイルバネ２２は、プーリボス１２の一端部（右端部）から径方向外側に突出するフランジ部３０の側面（被当接面）３０Ａと、第２のクラッチ部材２０の円板部２７の側面（当接面）２７Ａとの間に配置され、これらフランジ部３０及び円板部２７によって軸方向に圧縮されている。第２のクラッチ部材２０は、ねじりコイルバネ２２の軸方向の付勢力によって転動体２１を介して第１のクラッチ部材１９に押し付けられるとともに、フランジ部３０（プーリボス１２）に対して一体回転可能に摩擦結合されている。第１のクラッチ部材１９は、ねじりコイルバネ２２の軸方向の付勢力によって転がり軸受１６の外輪に押し付けられている。
【００２９】
また、ねじりコイルバネ２２の一端部（左端部）は、第２のクラッチ部材２０に周方向に係合し、ねじりコイルバネ２２の他端部（右端部）は、プーリボス１２に周方向に係合している。そのため、第２のクラッチ部材２０が一方向に回転（正回転）すると、当該第２のクラッチ部材２０がねじりコイルバネ２２の一端部を周方向に押動し、更にねじりコイルバネ２２の他端部がプーリボス１２を周方向に押動して回転を伝達する。これにより、第２のクラッチ部材２０とプーリボス１２とが一方向に一体回転可能となっている。なお、ねじりコイルバネ２２は、第２のクラッチ部材２０とプーリボス１２との一方向への一体回転によって拡径する方向に弾性変形する。
【００３０】
図２に示すように、転動体２１は円筒状のローラからなり、周方向に略等間隔で第１のクラッチ部材１９の各凹所２４に１個ずつ配置されている。そして、転動体２１は、第１のクラッチ部材１９と第２のクラッチ部材２０との間に挟まれ、両者の相対回転によって周方向に転動するように構成されている。
【００３１】
図４は、ワンウェイクラッチ装置１１の要部の拡大断面図、図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。第２のクラッチ部材２０の円筒部２８は、プーリ部材１３の内周面の径方向内側に隙間をあけて配置されている。また、円筒部２８は、その軸方向の先端面３３がプーリ部材１３の内周面に形成された段差面３４に隙間をあけて軸方向に対向している。
【００３２】
第１のクラッチ部材１９は、クランクシャフトから伝達された動力によるプーリ部材１３の回転に伴って、図５の矢印ａ方向に回転（正回転）する。これにより、転動体２１は、カム面２５と円板部２７の隙間Ｓが狭くなる方向へ向けてカム面２５上を矢印ｃ方向に転動し、第２のクラッチ部材２０を、矢印ｄ方向、すなわち第１のクラッチ部材１９から離反する方向に押動する。これによって、第１のクラッチ部材１９と第２のクラッチ部材２０との対向間隔が拡げられる。ここで、第１のクラッチ部材１９に形成されたカム面２５や、このカム面２５上を転動する転動体２１は、第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９から軸方向に離反させる作動手段を構成している。
【００３３】
図４に示すように、第２のクラッチ部材２０が矢印ｄ方向に移動すると、円筒部２８の先端面３３がプーリ部材１３の段差面３４に当接し、両者が摩擦結合する。第２のクラッチ部材２０はねじりコイルバネ２２によってプーリボス１２に一体回転可能に結合されているので、プーリ部材１３の回転は、第２のクラッチ部材２０及びねじりコイルバネ２２を介してプーリボス１２に伝達され、プーリボス１２はプーリ部材１３と一体回転する。ここで、円筒部２８の先端面３３及びプーリ部材１３の段差面３４は、第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３とを結合する結合手段を構成している。
【００３４】
一方、クランクシャフトの回転変動によってプーリ部材１３の回転速度が低下し、プーリボス１２がオルタネータの慣性力によってプーリ部材１３の回転に追従できずに、プーリ部材１３よりも高速で回転した場合には、図５に示すように、第１のクラッチ部材１９が第２のクラッチ部材２０に対して相対的に矢印ｂ方向に回転（逆回転）し、転動体２１は矢印ｃとは反対方向に相対的に転動する。これによって、第２のクラッチ部材２０は、ねじりコイルバネ２２の付勢力で矢印ｄとは反対方向に移動し、図４に示すように、プーリ部材１３との結合が解除される。これにより、プーリ部材１３とプーリボス１２とが相対回転し、プーリ部材１３の回転速度の変動がワンウェイクラッチ装置１１によって吸収される。したがって、プーリ部材１３とベルトとの間のスリップやベルトへの過大な負荷を防止し、ベルト異音の発生や寿命低下を防止することができる。
【００３５】
なお、プーリ部材１３（クランクシャフト）のより微小な回転変動は、ねじりコイルバネ２２のねじり方向の弾性変形でプーリ部材１３とプーリボス１２との相対回転が許容されることによって、ワンウェイクラッチ装置１１の解除を伴うことなく吸収される。
【００３６】
以上に説明した本実施形態のプーリ装置１０は、プーリ部材１３とプーリボス１２との間に配置されたワンウェイクラッチ装置１１が、プーリ部材１３の正回転によって第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３とを軸方向に結合し、プーリ部材１３の逆回転によって第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３との結合を解除する。そのため、図１０に示す従来のワンウェイクラッチ装置１１のように常にクラッチバネがプーリ部材１３の内周面に接触している場合に比べて、部品の摩耗が少なく、異音の発生や焼き付きによる機能低下が防止される。また、本実施形態では、従来のワンウェイクラッチ装置（図１０参照）のようにプーリ部材の内周側にクラッチばねの収容スペースを確保する必要がないので、プーリ部材１３の外径を小さくすることができ、よりコンパクトなプーリ装置１０を形成することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、転動体２１として円筒ころを使用しているので、第１のクラッチ部材１９及び第２のクラッチ部材２０との接触範囲を拡大することができ、これらの摩耗損傷を抑制して寿命を延ばすことができる。
また、第１のクラッチ部材１９には、ある程度の精度が要求される凹所２４（カム面２５）の加工が必要であるが、その他の第２のクラッチ部材２０やプーリ部材１３、プーリボス１２等にはクラッチ作動のための複雑な加工はないため、製造コストを低減することができる。
【００３８】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置１１の要部の拡大断面図、図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態では、第１，第２のクラッチ部材１９，２０の間に配置された転動体２１が円筒ころではなく、玉とされている点で第１の実施形態と異なっている。また、この玉の軌道を形成するため、凹所２４の底面（カム面）２５には、周方向に保持溝３９が形成されている。その他の構成及び作用効果は、第１の実施形態と略同様であるので、詳細な説明は省略する。
本実施形態では、転動体２１として円筒ローラよりも径方向の寸法が小さい玉が使用されているので、第１のクラッチ部材１９及び第２のクラッチ部材２０の径方向幅や外径寸法を小さくすることができる利点がある。
【００３９】
図８は、本発明の第３の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置１１の要部の拡大断面図、図９は、図８のＣ−Ｃ断面図である。
本実施形態では、第１，第２のクラッチ部材１９，２０の間にスプラグ４１が配置され、第２のクラッチ部材２０に対向する第１のクラッチ部材１９の側面は、凹所の無い平坦な面に形成されている。スプラグ４１は、周方向に間隔をあけて複数設けられると共に、保持器４４によって相互の周方向間隔が保持されている。
【００４０】
図９に示すように、スプラグ４１は、第１のクラッチ部材１９に当接する第１当接面４２と、第２のクラッチ部材２０に当接する第２当接面４３とを備え、第１当接面４２及び第２当接面４３はそれぞれ凸状かつ略円弧状に形成されている。また、第１のクラッチ部材１９及び第２のクラッチ部材２０に当接している第１当接面４２と第２当接面４３との距離は、スプラグ４１の傾きによって変化し、第１のクラッチ部材１９が矢印ａ方向に回転したときは、スプラグ４１は矢印ｅ方向に傾き、第１当接面４２と第２当接面４３との距離が拡大する。逆に、第１のクラッチ部材１９が矢印ｂ方向に回転したときは、スプラグ４１は矢印ｅとは反対方向に傾き、第１当接面４２と第２当接面４３との距離は縮小する。
【００４１】
そして、第１当接面４２と第２当接面４３の距離が拡大すると、第２のクラッチ部材２０が矢印ｄ方向に押されてプーリ部材１３に摩擦結合し、逆に、第１当接面４２と第２当接面４３の距離が縮小すると、第２のクラッチ部材２０が矢印ｄとは反対方向に戻り、プーリ部材１３との結合が解除される。
本実施形態では、第１実施形態と同様の効果を奏するほか、第１のクラッチ部材１９に凹所（カム面）を形成する必要が無いため、製造コストを低減することができる。
【００４２】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。
例えば、本発明のワンウェイクラッチ装置１１は、上述のプーリ装置１０に限らず、種々の用途に使用することができ、特に、回転体の径方向寸法が制限される装置に好適に使用することができる。
【００４３】
第２のクラッチ部材２０とプーリボス１２とは、ねじりコイルバネ（付勢手段）２２によって摩擦結合されているが、これとは異なる他の手段（係合手段、連結手段等）によって一体回転可能に結合されていてもよい。
また、第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９側へ付勢する付勢手段２２は、ねじりコイルバネに限らず、板ばねやゴム様弾性体などの他の部品を適用することができる。
【００４４】
上記第１，第２の実施形態において、複数の転動体２１の間隔及び姿勢を所定に保持するために、保持器を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０：プーリ装置、１１：ワンウェイクラッチ装置、１２：プーリボス（内周側回転体）、１３：プーリ部材（外周側回転体）、１９：第１のクラッチ部材、２０：第２のクラッチ部材、２１：転動体、２２：ねじりコイルバネ（付勢手段）、２５：カム面、２７Ａ：当接面、２８：円筒部、３０Ａ：被当接面、３３：先端面（結合面；結合手段）、３４：段差面（結合面；結合手段）、４１：スプラグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワンウェイクラッチ装置及びこれを備えたプーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のエンジンの補機として用いられるオルタネータは、クランクシャフトから取り出された回転力によって駆動され、自動車の走行に必要な電力を供給する。このオルタネータの入力軸にはオルタネータ用プーリ装置が取り付けられ、このオルタネータ用プーリ装置と、クランクシャフトに取り付けられたプーリとの間にベルトを架け渡すことで、オルタネータにエンジンの回転力を伝達している。
【０００３】
一般に、自動車等のエンジンのクランクシャフトはシリンダ内で間歇的に生じる爆発力によって回転力が付与されるので、その回転速度には変動が生じる。一方、オルタネータは、その内部において比較的重量の重いアーマチュア等が入力軸と一体に回転しているので、クランクシャフトの回転速度の変動が急激であると、アーマチュアは自身の回転で生じる慣性力によってクランクシャフトの回転速度の変動に追従できず、クランクシャフトとオルタネータとの間で一時的に回転速度差が生じる場合がある。このような回転速度差は、オルタネータ用プーリ装置とベルトとの間のスリップやベルトへの過大な負荷を招き、ベルトの異音の発生や寿命低下等の原因となる。また、ベルトのスリップを防止するために当該ベルトの初期張力を比較的高く設定すると、クランクシャフトの回転抵抗が増大し、エンジンの燃費性能を低下させるという問題が生じる。
【０００４】
このような実情から従来のオルタネータ用プーリ装置には、クランクシャフトから伝達される回転速度の変動を吸収するために、ベルトが巻き掛けられるプーリ部材と、オルタネータの入力軸に固定されるプーリボスとの間にワンウェイクラッチ装置が設けられている。
【０００５】
この種のワンウェイクラッチ装置としては、特許文献１に記載されたものが公知であり、このワンウェイクラッチ装置は、図１０に示すように、転がり軸受１０１及びブッシュ１０２を介して相対回転可能に連結されたプーリボス１０３とプーリ部材１０４との間に設けられている。プーリボス１０３の外周には捩りコイルバネ１０５が外嵌され、プーリボス１０３の軸方向他端部に形成したフランジ部１０６に捩りコイルバネ１０５の一端部が当接している。捩りコイルバネ１０５の他端部は、プーリボス１０３の外周側に配置された担体１０７に当接し、さらにこの担体１０７は、プーリボス１０３に一体回転可能に連結されたスラストワッシャ１０８に捩りコイルバネ１０５の付勢力によって圧接している。そして、担体１０７には、クラッチバネ１０９の一端部が連結され、このクラッチバネ１０９は、プーリ部材１０４の内周面に嵌合されている。
【０００６】
以上の構成において、クランクシャフトからの回転がベルトを介してプーリ部材１０４に伝達されると、この回転方向とは逆方向に巻かれているクラッチバネ１０９の外径が拡がり、プーリ部材１０４の内周面に強く密着する。これによって、プーリ部材１０４に対する摩擦力が高まって担体１０７を一体回転させる。担体１０７は、捩りコイルバネ１０５の付勢力でスラストワッシャ１０８及びフランジ部１０６に摩擦結合しているので、プーリボス１０３も一体に回転する。
そして、クランクシャフトの回転速度の比較的大きな変動により、プーリ部材１０４よりもプーリボス１０３の回転速度が高まると、クラッチバネ１０９の外径が縮小してプーリ部材１０４の内周面に対する摩擦力が弱まり、プーリボス１０３とプーリ部材１０４とが相対回転することによって当該変動を吸収するように構成されている。なお、クランクシャフトの回転速度の微小な変動は、捩りコイルバネ１０５のねじり方向の弾性変形によって吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００８−５２８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示す従来のワンウェイクラッチ装置は、クラッチバネ１０９の外径が縮小してプーリ部材１０４とプーリボス１０３とが相対回転する際にもクラッチバネ１０９の外周面はプーリ部材１０４の内周面に接触し、摺動している。そのため、クラッチバネ１０９の摩耗が顕著となり、この摩耗に起因して異音が発生したり、焼き付きによりクラッチ機能が損なわれたりするおそれがある。
【０００９】
また、従来のワンウェイクラッチ装置は、プーリボス１０３の外周に捩りコイルバネ１０５を設け、さらにその外周にクラッチバネ１０９を設けているので、径方向の寸法が大きくなるという欠点がある。言い換えると、プーリ部材１０４を所定の径寸法に収めようとすると、クラッチバネ１０９や捩りコイルバネ１０５の収容スペースが十分に確保できず、これらバネの線径や外径寸法を小さくせざるを得ない。そのため、部品選定の自由度が少なくなり、所望のバネ定数や強度を得るのが困難となる。
【００１０】
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、径方向にコンパクトに構成することができるとともに、摩耗等による機能低下を抑制することができるワンウェイクラッチ装置及びこれを備えたプーリ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、外周側回転体と、この外周側回転体の径方向内側に同一軸心状に配置された内周側回転体との間に配置されるワンウェイクラッチ装置であって、前記外周側回転体及び前記内周側回転体の一方の回転体に一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と、他方の回転体に一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に結合され、前記第１のクラッチ部材に対して軸方向に対向する第２のクラッチ部材と、この第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材側へ軸方向に付勢する付勢手段と、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との一方向への相対回転により前記第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる作動手段と、前記第２のクラッチ部材が前記第１のクラッチ部材から離反したときに、前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを軸方向に結合させる結合手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のワンウェイクラッチ装置では、一方の回転体と他方の回転体とが一方向に相対回転すると、これらに一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材も一方向に相対回転し、作動手段が第２のクラッチ部材を第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる。そして、第２のクラッチ部材は、この離反動作によって一方の回転体に軸方向に結合し、これによって一方の回転体と他方の回転体とが一体回転する。この状態から、一方の回転体と他方の回転体とが他方向に相対回転とすると、これらに一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材も他方向に相対回転するため、第２のクラッチ部材は、付勢手段による付勢力で第１のクラッチ部材に接近し、一方の回転体に対する結合が解除される。これによって一方の回転体と他方の回転体とが切り離され、両者は他方向に相対回転可能となる。
【００１３】
以上のように、本発明では、一方の回転体と他方の回転体との一方向の相対回転で第２クラッチ部材と一方の回転体とを軸方向に結合し、他方向の相対回転で第２のクラッチ部材と一方の回転体との結合を完全に解除することができるので、図１０に示す従来のワンウェイクラッチ装置のように常にクラッチバネがプーリ部材の内周面に接触している場合に比べて、部品の摩耗が少なく、異音の発生や焼き付きによる機能低下が防止される。また、第２のクラッチ部材と一方の回転体とは軸方向に結合するものであるため、従来のワンウェイクラッチ装置のように、プーリ部材等の外周側回転体の内周側にクラッチバネの収容スペースを確保する必要が無く、当該外周側回転体の外径を小さくすることができる。
【００１４】
前記作動手段は、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に転動可能に配置された転動体と、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との前記一方向の相対回転によって前記転動体を第２のクラッチ部材側へ移動させるカム面と、を備えていることが好ましい。
このような構成によって、第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材との一方向の相対回転で第２のクラッチ部材を第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる動作を簡単な構造で行うことができる。
【００１５】
前記転動体は、前記カム面上を周方向に転動する円筒ローラによって構成されていてもよいし、玉によって構成されていてもよい。
転動体を円筒ローラによって構成した場合、第１のクラッチ部材及び第２のクラッチ部材に対する転動体の接触範囲を拡大することができ、転動体の許容荷重を高めるとともに耐久性を向上することができる。また、転動体を玉によって構成した場合、円筒ローラに比べて、第１，第２のクラッチ部材の径方向幅を小さくすることが可能であり、このワンウェイクラッチ装置を内蔵した装置の径方向寸法をより小さくすることができる。
【００１６】
前記作動手段は、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に姿勢変更可能に配置されたスプラグを備えていてもよい。
このような構成によって、第１のクラッチ部材にはカム面等を形成する必要が無く、その構造を簡素化することができる。
【００１７】
前記結合手段は、前記第２のクラッチ部材に設けられた当接面と、前記当接面に軸方向に対向するように前記一方の回転体に設けられた被当接面と、を備え、前記当接面と前記被当接面との軸方向の接触により前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを摩擦結合するものであることが好ましい。
この構成によれば、当接面と被当接面との接触及び離反によって、第２のクラッチ部材と一方の回転体との結合及びその解除を滑らかに行うことができる。
【００１８】
前記付勢手段は、前記第２のクラッチ部材と、前記他方の回転体との間に介在されるとともに、両者に圧接することによって前記第２のクラッチ部材と前記他方の回転体とを摩擦結合するものであることが好ましい。
このような構成によって、付勢手段によって第２のクラッチ部材を第１のクラッチ部材側へ付勢するだけでなく、第２のクラッチ部材と他方の回転体とを一体回転可能に結合することができる。
【００１９】
本発明のプーリ装置は、外周にベルトが巻き掛けられるプーリ部材と、前記プーリ部材の内周側に、当該プーリ部材と同一軸心状に配置されたプーリボスと、前記プーリ部材を外周側回転体とし、前記プーリボスを内周側回転体として設けられた上述のいずれかの構成のワンウェイクラッチ装置と、を備えていることを特徴とする。
本発明のプーリ装置は、上述した各構成のワンウェイクラッチ装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ワンウェイクラッチ装置及びプーリ装置を径方向にコンパクトに構成することができるとともに、摩耗等に起因する機能低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプーリ装置（ワンウェイクラッチ装置）の正面断面図である。
【図２】第１のクラッチ部材の側面図である。
【図３】第１のクラッチ部材の斜視図である。
【図４】ワンウェイクラッチ装置の要部の拡大断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部の拡大断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部の拡大断面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】従来技術に係るプーリ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプーリ装置（ワンウェイクラッチ装置）の正面断面図である。このプーリ装置１０は、例えば自動車等のエンジン補機として用いられるオルタネータの入力軸に取り付けられて使用される。プーリ装置１０は、円筒状に形成されたプーリボス１２と、このプーリボス１２の外周側に同軸に配置された円筒状のプーリ部材１３と、これらの間に介装されたワンウェイクラッチ装置１１とを備えている。
【００２３】
プーリ部材１３の外周面１５には波状溝が形成され、当該外周面１５には、エンジンのクランクシャフトからの回転力を伝達するためのベルトが巻き掛けられる。また、プーリボス１２の内周には、図示しないオルタネータから突設された入力軸が挿入・固定される。プーリ部材１３とプーリボス１２との間の軸方向両端には転がり軸受１６、１７が設けられ、この転がり軸受１６、１７によってプーリ部材１３とプーリボス１２とが相対回転可能に連結されている。そして、クランクシャフトの回転はベルトを介してプーリ部材１３に伝達され、このプーリ部材１３の回転がワンウェイクラッチ装置１１を介してプーリボス１２に伝達され、オルタネータの入力軸を回転させる。
【００２４】
ワンウェイクラッチ装置１１は、軸方向に対向する一対のクラッチ部材（第１のクラッチ部材１９、第２のクラッチ部材２０）と、この一対のクラッチ部材１９，２０の間に配置された転動体２１と、一対のクラッチ部材１９，２０に隣接して配置されたねじりコイルバネ２２と、を備えている。
【００２５】
図２は、第１のクラッチ部材１９の側面図、図３は、第１のクラッチ部材１９の斜視図である。
図１〜図３に示すように、第１のクラッチ部材１９は、軸受鋼等の金属材料によって形成された環状の円板であり、プーリ部材１３の内周面に一体回転可能に固定されている。また、図２及び図３に示すように、第１のクラッチ部材１９の、第２のクラッチ部材２０に対向する側面には、複数の凹所２４が周方向に間隔をあけて形成されている。各凹所２４の底面２５は、周方向一方側が深く、他方側が浅くなるように傾斜する傾斜面とされ、この傾斜面が後述するカム面を構成している。また、図１に示すように、第１のクラッチ部材１９の反対側の側面は凹凸のない平坦な面とされ、転がり軸受１６の外輪に当接している。
【００２６】
図１に示すように、第２のクラッチ部材２０は、軸受鋼等の金属材料によって形成された環状の部材であり、径方向に沿って配置された円板部２７と、この円板部２７の径方向外端部から第１のクラッチ部材１９とは反対側へ軸方向に向けて延設された円筒部２８とから断面略Ｌ字形状に形成されている。
【００２７】
円板部２７は、第１のクラッチ部材１９に軸方向に対向して配置されるとともに、ねじりコイルバネ２２から付勢力を受けるバネ受け部として機能し、円筒部２８は、後述するように、プーリ部材１３に対する摩擦結合部として機能する。また、円板部２７の第１のクラッチ部材１９に対向する側面は凹凸のない平坦な面に形成されている。
【００２８】
図１に示すように、ねじりコイルバネ２２は、プーリボス１２の一端部（右端部）から径方向外側に突出するフランジ部３０の側面（被当接面）３０Ａと、第２のクラッチ部材２０の円板部２７の側面（当接面）２７Ａとの間に配置され、これらフランジ部３０及び円板部２７によって軸方向に圧縮されている。第２のクラッチ部材２０は、ねじりコイルバネ２２の軸方向の付勢力によって転動体２１を介して第１のクラッチ部材１９に押し付けられるとともに、フランジ部３０（プーリボス１２）に対して一体回転可能に摩擦結合されている。第１のクラッチ部材１９は、ねじりコイルバネ２２の軸方向の付勢力によって転がり軸受１６の外輪に押し付けられている。
【００２９】
また、ねじりコイルバネ２２の一端部（左端部）は、第２のクラッチ部材２０に周方向に係合し、ねじりコイルバネ２２の他端部（右端部）は、プーリボス１２に周方向に係合している。そのため、第２のクラッチ部材２０が一方向に回転（正回転）すると、当該第２のクラッチ部材２０がねじりコイルバネ２２の一端部を周方向に押動し、更にねじりコイルバネ２２の他端部がプーリボス１２を周方向に押動して回転を伝達する。これにより、第２のクラッチ部材２０とプーリボス１２とが一方向に一体回転可能となっている。なお、ねじりコイルバネ２２は、第２のクラッチ部材２０とプーリボス１２との一方向への一体回転によって拡径する方向に弾性変形する。
【００３０】
図２に示すように、転動体２１は円筒状のローラからなり、周方向に略等間隔で第１のクラッチ部材１９の各凹所２４に１個ずつ配置されている。そして、転動体２１は、第１のクラッチ部材１９と第２のクラッチ部材２０との間に挟まれ、両者の相対回転によって周方向に転動するように構成されている。
【００３１】
図４は、ワンウェイクラッチ装置１１の要部の拡大断面図、図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。第２のクラッチ部材２０の円筒部２８は、プーリ部材１３の内周面の径方向内側に隙間をあけて配置されている。また、円筒部２８は、その軸方向の先端面３３がプーリ部材１３の内周面に形成された段差面３４に隙間をあけて軸方向に対向している。
【００３２】
第１のクラッチ部材１９は、クランクシャフトから伝達された動力によるプーリ部材１３の回転に伴って、図５の矢印ａ方向に回転（正回転）する。これにより、転動体２１は、カム面２５と円板部２７の隙間Ｓが狭くなる方向へ向けてカム面２５上を矢印ｃ方向に転動し、第２のクラッチ部材２０を、矢印ｄ方向、すなわち第１のクラッチ部材１９から離反する方向に押動する。これによって、第１のクラッチ部材１９と第２のクラッチ部材２０との対向間隔が拡げられる。ここで、第１のクラッチ部材１９に形成されたカム面２５や、このカム面２５上を転動する転動体２１は、第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９から軸方向に離反させる作動手段を構成している。
【００３３】
図４に示すように、第２のクラッチ部材２０が矢印ｄ方向に移動すると、円筒部２８の先端面３３がプーリ部材１３の段差面３４に当接し、両者が摩擦結合する。第２のクラッチ部材２０はねじりコイルバネ２２によってプーリボス１２に一体回転可能に結合されているので、プーリ部材１３の回転は、第２のクラッチ部材２０及びねじりコイルバネ２２を介してプーリボス１２に伝達され、プーリボス１２はプーリ部材１３と一体回転する。ここで、円筒部２８の先端面３３及びプーリ部材１３の段差面３４は、第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３とを結合する結合手段を構成している。
【００３４】
一方、クランクシャフトの回転変動によってプーリ部材１３の回転速度が低下し、プーリボス１２がオルタネータの慣性力によってプーリ部材１３の回転に追従できずに、プーリ部材１３よりも高速で回転した場合には、図５に示すように、第１のクラッチ部材１９が第２のクラッチ部材２０に対して相対的に矢印ｂ方向に回転（逆回転）し、転動体２１は矢印ｃとは反対方向に相対的に転動する。これによって、第２のクラッチ部材２０は、ねじりコイルバネ２２の付勢力で矢印ｄとは反対方向に移動し、図４に示すように、プーリ部材１３との結合が解除される。これにより、プーリ部材１３とプーリボス１２とが相対回転し、プーリ部材１３の回転速度の変動がワンウェイクラッチ装置１１によって吸収される。したがって、プーリ部材１３とベルトとの間のスリップやベルトへの過大な負荷を防止し、ベルト異音の発生や寿命低下を防止することができる。
【００３５】
なお、プーリ部材１３（クランクシャフト）のより微小な回転変動は、ねじりコイルバネ２２のねじり方向の弾性変形でプーリ部材１３とプーリボス１２との相対回転が許容されることによって、ワンウェイクラッチ装置１１の解除を伴うことなく吸収される。
【００３６】
以上に説明した本実施形態のプーリ装置１０は、プーリ部材１３とプーリボス１２との間に配置されたワンウェイクラッチ装置１１が、プーリ部材１３の正回転によって第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３とを軸方向に結合し、プーリ部材１３の逆回転によって第２のクラッチ部材２０とプーリ部材１３との結合を解除する。そのため、図１０に示す従来のワンウェイクラッチ装置１１のように常にクラッチバネがプーリ部材１３の内周面に接触している場合に比べて、部品の摩耗が少なく、異音の発生や焼き付きによる機能低下が防止される。また、本実施形態では、従来のワンウェイクラッチ装置（図１０参照）のようにプーリ部材の内周側にクラッチばねの収容スペースを確保する必要がないので、プーリ部材１３の外径を小さくすることができ、よりコンパクトなプーリ装置１０を形成することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、転動体２１として円筒ころを使用しているので、第１のクラッチ部材１９及び第２のクラッチ部材２０との接触範囲を拡大することができ、これらの摩耗損傷を抑制して寿命を延ばすことができる。
また、第１のクラッチ部材１９には、ある程度の精度が要求される凹所２４（カム面２５）の加工が必要であるが、その他の第２のクラッチ部材２０やプーリ部材１３、プーリボス１２等にはクラッチ作動のための複雑な加工はないため、製造コストを低減することができる。
【００３８】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置１１の要部の拡大断面図、図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態では、第１，第２のクラッチ部材１９，２０の間に配置された転動体２１が円筒ころではなく、玉とされている点で第１の実施形態と異なっている。また、この玉の軌道を形成するため、凹所２４の底面（カム面）２５には、周方向に保持溝３９が形成されている。その他の構成及び作用効果は、第１の実施形態と略同様であるので、詳細な説明は省略する。
本実施形態では、転動体２１として円筒ローラよりも径方向の寸法が小さい玉が使用されているので、第１のクラッチ部材１９及び第２のクラッチ部材２０の径方向幅や外径寸法を小さくすることができる利点がある。
【００３９】
図８は、本発明の第３の実施形態に係るワンウェイクラッチ装置１１の要部の拡大断面図、図９は、図８のＣ−Ｃ断面図である。
本実施形態では、第１，第２のクラッチ部材１９，２０の間にスプラグ４１が配置され、第２のクラッチ部材２０に対向する第１のクラッチ部材１９の側面は、凹所の無い平坦な面に形成されている。スプラグ４１は、周方向に間隔をあけて複数設けられると共に、保持器４４によって相互の周方向間隔が保持されている。
【００４０】
図９に示すように、スプラグ４１は、第１のクラッチ部材１９に当接する第１当接面４２と、第２のクラッチ部材２０に当接する第２当接面４３とを備え、第１当接面４２及び第２当接面４３はそれぞれ凸状かつ略円弧状に形成されている。また、第１のクラッチ部材１９及び第２のクラッチ部材２０に当接している第１当接面４２と第２当接面４３との距離は、スプラグ４１の傾きによって変化し、第１のクラッチ部材１９が矢印ａ方向に回転したときは、スプラグ４１は矢印ｅ方向に傾き、第１当接面４２と第２当接面４３との距離が拡大する。逆に、第１のクラッチ部材１９が矢印ｂ方向に回転したときは、スプラグ４１は矢印ｅとは反対方向に傾き、第１当接面４２と第２当接面４３との距離は縮小する。
【００４１】
そして、第１当接面４２と第２当接面４３の距離が拡大すると、第２のクラッチ部材２０が矢印ｄ方向に押されてプーリ部材１３に摩擦結合し、逆に、第１当接面４２と第２当接面４３の距離が縮小すると、第２のクラッチ部材２０が矢印ｄとは反対方向に戻り、プーリ部材１３との結合が解除される。
本実施形態では、第１実施形態と同様の効果を奏するほか、第１のクラッチ部材１９に凹所（カム面）を形成する必要が無いため、製造コストを低減することができる。
【００４２】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。
例えば、本発明のワンウェイクラッチ装置１１は、上述のプーリ装置１０に限らず、種々の用途に使用することができ、特に、回転体の径方向寸法が制限される装置に好適に使用することができる。
【００４３】
第２のクラッチ部材２０とプーリボス１２とは、ねじりコイルバネ（付勢手段）２２によって摩擦結合されているが、これとは異なる他の手段（係合手段、連結手段等）によって一体回転可能に結合されていてもよい。
また、第２のクラッチ部材２０を第１のクラッチ部材１９側へ付勢する付勢手段２２は、ねじりコイルバネに限らず、板ばねやゴム様弾性体などの他の部品を適用することができる。
【００４４】
上記第１，第２の実施形態において、複数の転動体２１の間隔及び姿勢を所定に保持するために、保持器を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０：プーリ装置、１１：ワンウェイクラッチ装置、１２：プーリボス（内周側回転体）、１３：プーリ部材（外周側回転体）、１９：第１のクラッチ部材、２０：第２のクラッチ部材、２１：転動体、２２：ねじりコイルバネ（付勢手段）、２５：カム面、２７Ａ：当接面、２８：円筒部、３０Ａ：被当接面、３３：先端面（結合面；結合手段）、３４：段差面（結合面；結合手段）、４１：スプラグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側回転体と、この外周側回転体の径方向内側に同一軸心状に配置された内周側回転体との間に配置されるワンウェイクラッチ装置であって、
前記外周側回転体及び前記内周側回転体の一方の回転体に一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と、
他方の回転体に一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に結合され、前記第１のクラッチ部材に対して軸方向に対向する第２のクラッチ部材と、
この第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材側へ軸方向に付勢する付勢手段と、
前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との一方向への相対回転により前記第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる作動手段と、
前記第２のクラッチ部材が前記第１のクラッチ部材から離反したときに、前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを軸方向に結合させる結合手段と、
を備えていることを特徴とするワンウェイクラッチ装置。
【請求項２】
前記作動手段は、
前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に転動可能に配置された転動体と、
前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との前記一方向の相対回転によって前記転動体を前記第２のクラッチ部材側へ移動させるカム面と、
を備えている請求項１に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項３】
前記転動体は、前記カム面上を周方向に転動する円筒ローラによって構成されている請求項２に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項４】
前記転動体は、前記カム面上を周方向に転動する玉によって構成されている請求項２に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項５】
前記作動手段は、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に姿勢変更可能に配置されたスプラグを備えている請求項１に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項６】
前記結合手段は、
前記第２のクラッチ部材に設けられた当接面と、前記当接面に軸方向に対向するように前記一方の回転体に形成された被当接面と、を備え、前記当接面と前記被当接面との軸方向の接触により前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを摩擦結合するものである請求項１〜５のいずれかに記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項７】
前記付勢手段は、前記第２のクラッチ部材と、前記他方の回転体との間に介在されるとともに、両者に圧接することによって前記第２のクラッチ部材と前記他方の回転体とを摩擦結合する請求項１〜６のいずれかに記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項８】
外周にベルトが巻き掛けられるプーリ部材と、
前記プーリ部材の内周側に、当該プーリ部材と同一軸心状に配置されたプーリボスと、
前記プーリ部材を外周側回転体とし、前記プーリボスを内周側回転体として設けられた請求項１〜７のいずれかに記載のワンウェイクラッチ装置と、
を備えていることを特徴とするプーリ装置。
【請求項１】
外周側回転体と、この外周側回転体の径方向内側に同一軸心状に配置された内周側回転体との間に配置されるワンウェイクラッチ装置であって、
前記外周側回転体及び前記内周側回転体の一方の回転体に一体回転可能に結合された第１のクラッチ部材と、
他方の回転体に一体回転可能でかつ軸方向に相対移動可能に結合され、前記第１のクラッチ部材に対して軸方向に対向する第２のクラッチ部材と、
この第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材側へ軸方向に付勢する付勢手段と、
前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との一方向への相対回転により前記第２のクラッチ部材を前記第１のクラッチ部材から軸方向に離反させる作動手段と、
前記第２のクラッチ部材が前記第１のクラッチ部材から離反したときに、前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを軸方向に結合させる結合手段と、
を備えていることを特徴とするワンウェイクラッチ装置。
【請求項２】
前記作動手段は、
前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に転動可能に配置された転動体と、
前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との前記一方向の相対回転によって前記転動体を前記第２のクラッチ部材側へ移動させるカム面と、
を備えている請求項１に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項３】
前記転動体は、前記カム面上を周方向に転動する円筒ローラによって構成されている請求項２に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項４】
前記転動体は、前記カム面上を周方向に転動する玉によって構成されている請求項２に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項５】
前記作動手段は、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材との間に姿勢変更可能に配置されたスプラグを備えている請求項１に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項６】
前記結合手段は、
前記第２のクラッチ部材に設けられた当接面と、前記当接面に軸方向に対向するように前記一方の回転体に形成された被当接面と、を備え、前記当接面と前記被当接面との軸方向の接触により前記第２のクラッチ部材と前記一方の回転体とを摩擦結合するものである請求項１〜５のいずれかに記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項７】
前記付勢手段は、前記第２のクラッチ部材と、前記他方の回転体との間に介在されるとともに、両者に圧接することによって前記第２のクラッチ部材と前記他方の回転体とを摩擦結合する請求項１〜６のいずれかに記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項８】
外周にベルトが巻き掛けられるプーリ部材と、
前記プーリ部材の内周側に、当該プーリ部材と同一軸心状に配置されたプーリボスと、
前記プーリ部材を外周側回転体とし、前記プーリボスを内周側回転体として設けられた請求項１〜７のいずれかに記載のワンウェイクラッチ装置と、
を備えていることを特徴とするプーリ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２２０４０７（Ｐ２０１１−２２０４０７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８７０１（Ｐ２０１０−８８７０１）
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【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２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【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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