一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
【課題】ばねと保持器間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供する。
【解決手段】保持器１８ｂは、一対の円環部２０の内側面で円周方向において各柱部２１と整合する部分に、柱部２１と略等しい円周方向幅で円環部２０の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部５０を有している。
【解決手段】保持器１８ｂは、一対の円環部２０の内側面で円周方向において各柱部２１と整合する部分に、柱部２１と略等しい円周方向幅で円環部２０の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部５０を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関し、より詳細には、エンジンのクランク軸の動力によって駆動されるオルタネータ等の補機類の入力軸や、エンジンのクランク軸に動力を与えるスタータモータの出力軸等に固定して用いられる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の駆動用エンジンを駆動源として種々の補機が駆動されており、例えば自動車に必要な発電を行なうオルタネータを駆動する際には、一方向クラッチが組み込まれたクラッチ内蔵型プーリ装置を使用することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方向クラッチは、内輪と外輪との間に楔空間を構成するように、内輪或いは外輪にカム面を有し、楔空間に配置されたローラの係脱によって、ロック状態とオーバーラン状態とを繰り返す。楔空間に配置される各ローラは、保持器に形成された複数のポケット内に収容されており、保持器に係止されたばねによって、楔作用を発揮する方向、即ちロック方向に弾性的に押圧される。
【０００４】
図１７（ａ）に示すばね１００は、基部１０１と、基部１０１の両側で基部１０１に対して折れ曲がった一対の押圧部１０２と、を有し、押圧部１０２の先端部でローラと当接する。また、図１７（ｂ）に示すばね１００´は、基部１０１と、一対の押圧部１０２と、押圧部１０２の先端部で押圧部１０２に対して折れ曲がってローラと当接する一対の当接部１０３とを有する。
【０００５】
例えば、ばね１００´は、図１８に示すように、保持器１１０の柱部１１１から径方向外方に延びる中央側ばね保持部１１２と一対の端部側ばね保持部１１３とで係止されて、一対の円環部１１４（図では、一方の円環部のみを示す。）間に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６１４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図１８に示すように、一方向クラッチのオーバーラン状態においては、ばね１００´はローラ１２０によって押圧されて屈曲するが、その際、屈曲するばね１００´の押圧部１０２や当接部１０３が保持器１１０の柱部１１１と干渉する可能性がある。このため、ばね１００´の保持器１１０との干渉を抑制し、ばね１００´と保持器１１０間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることが求められている。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ばねと保持器間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 回転軸が内嵌されるスリーブと、スリーブの径方向外側にスリーブと同心に配置されたプーリと、スリーブの外周面とプーリの内周面との間に設けられ、プーリとスリーブの一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合のみ、プーリとスリーブとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、スリーブの外周面とプーリの内周面との間で一方向クラッチに対して軸方向に離間した位置に設けられ、プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつプーリとスリーブとの相対回転を可能とするサポート軸受と、を備え、
一方向クラッチは、スリーブとプーリのうちの一方の部材と共に回転する保持器と、保持器に保持された複数の係合子と、複数の係合子を係合する方向に押圧するばねと、を備え、
保持器は、一対の円環部と、一対の円環部を連結する複数の柱部と、一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に設けられた一対の端部側ばね保持部と各柱部の軸方向中央部に設けられた中央側ばね保持部とを備え、
ばねは、一対の端部側ばね保持部と中央側ばね保持部に挟持される基部と、基部の両側を屈曲部として基部に対して鋭角に折れ曲がった一対の押圧部を備える板ばねである一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、
保持器は、一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に、柱部と略等しい円周方向幅で円環部の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部を有していることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（２） 前記保持器の柱部には、前記ばねの接触部の可動領域を避けるように切欠きが設けられていることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（３） 前記ばねには、前記押圧部の前記係合子との接触部近傍に、前記屈曲部の径方向幅よりも狭くなるように切欠きが設けられていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（４） 前記押圧部の切欠きは、前記屈曲部側から前記接触部に向けて径方向幅を徐々に小さくしたテーパ角度β、テーパ幅Ｂ´、テーパ長さＣのテーパ状切欠きであり、
前記保持器の柱部の長さをＬ、前記中央側ばね保持部の軸方向寸法をＡ、前記保持器が高速回転時に遠心力で変形する最大変形量をＢ、最大変形量Ｂ時の変形角度αとすると、
α＞β
α＝ｔａｎ−１{Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）}
β＝ｔａｎ−１（Ｂ´／Ｃ）
であることを特徴する（３）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【発明の効果】
【００１０】
また、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置によれば、保持器は、一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に、柱部と略等しい円周方向幅で円環部の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部を有しているので、遠心力によって柱部が撓むことを抑制することができる。これにより、ばねが屈曲した際に、ばねの接触部が保持器と干渉するのを抑制し、ばねと保持器間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態であるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。
【図２】外輪を取り外した状態で、図１の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す上面図である。
【図３】図１の一方向クラッチのばねを示し、（ａ）はその側面図で、（ｂ）はその展開図である。
【図４】第１実施形態の一方向クラッチの変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図５】第１実施形態の一方向クラッチの他の変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図６】外輪を取り外した状態で、第２実施形態の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す上面図である。
【図７】図６の一方向クラッチのばねを示し、（ａ）はその側面図で、（ｂ）はその展開図である。
【図８】第２実施形態の一方向クラッチの変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図９】第２実施形態の一方向クラッチの他の変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図１０】第３実施形態の一方向クラッチのばねを示し、（ａ）はその斜視図で、（ｂ）はその側面図である。
【図１１】第３実施形態の一方向クラッチの保持器を示し、（ａ）はその通常時の断面図で、（ｂ）は、その最大変形時の断面図である。
【図１２】第３実施形態の一方向クラッチの保持器最大変形時のばね及び保持器を示し、（ａ）はその断面図で、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩ部分拡大図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１４】図１３の保持器を円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１５】第４実施形態の一方向クラッチの変形例に係る保持器とばねを円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１６】本発明の第５実施形態の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１７】従来の一方向クラッチのばねを示す斜視図である。
【図１８】従来の一方向クラッチの保持器とばねを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１〜３を参照して、本発明の第１実施形態について詳細に説明する。
図１に示すように、クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、オルタネータ等の補機の回転軸（図示せず）が螺合して内嵌されるスリーブ１１と、スリーブ１１の径方向外側にスリーブ１１と同心に配設され、外周面にベルト溝１２ａが形成されたプーリ１２とを備えている。ベルト溝１２ａには、エンジンのクランク軸に固定された駆動プーリ（図示せず）に懸架された駆動ベルト（図示せず）が掛け渡されている。
【００１４】
また、スリーブ１１の軸方向中間部における外周面とプーリ１２の軸方向中間部における内周面との間には、一方向クラッチ１３が配置されており、一方向クラッチ１３に対して軸方向に離間した位置となる、スリーブ１１の軸方向両端部における外周面とプーリ１２の軸方向両端部における内周面との間には、一対の転がり軸受１４が配置されている。一方向クラッチ１３は、プーリ１２がスリーブ１１に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合のみ、プーリ１２とスリーブ１１との間で回転力を伝達する。転がり軸受１４は、深溝玉軸受等が使用されており、プーリ１２に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリーブ１１とプーリ１２とを相対回転を可能とする。
【００１５】
一方向クラッチ１３は、スリーブ１１の外周面に圧入固定される内輪１５と、プーリ１２の内周面に圧入固定される外輪１６と、内輪１５の外周面と外輪１６の内周面との間に配置される係合子である複数のローラ１７とを備える。内輪１５の外周面は、複数のランプ部１５ａが円周方向に所定の間隔で形成されたカム面をなしており、ローラ１７は外輪１６の円筒面１６ａと各ランプ部１５ａとから形成される楔空間に回動自在に保持されている。
【００１６】
また、一方向クラッチ１３は、各ローラ１７を個別に収容する複数のポケットを有する保持器１８と、各ローラ１７を楔空間の係合する方向に弾性的に押圧するばね１９とを有している。
【００１７】
図２に示すように、保持器１８は、一対の円環部２０と、一対の円環部２０を連結する複数の柱部２１とを備えている。
【００１８】
一対の円環部２０の内周面には、ランプ部１５ａの軸方向両端部と係合する図示しない凸部が形成されており、保持器１８は内輪１５及びスリーブ１１と共に一体に回転する。また、一対の円環部２０の内側面で円周方向において各柱部２１と整合する部分には、一対の端部側ばね保持部２２が各柱部２１の外周面側から径方向外方に突出する状態で形成されている。これに対して、各柱部２１の軸方向中央部には、中央側ばね保持部２３が各柱部２１の外周面側から径方向外方に突出する状態で形成されている。ばね１９は端部側ばね保持部２２の円周方向一側面と、中央側ばね保持部２３の円周方向他側面との間に挟持される。
【００１９】
図２及び図３に示すように、ばね１９は、板ばねからなり、長手方向中間部である基部２５の両側を、折曲部（最大応力が発生する部位）２６として所定の位置で折り曲げることによって押圧部２７を構成しており、押圧部２７の先端部をローラ１７が接触する接触部２８としている。これによりばね１９は、接触部２８で各ローラ１７と接触して、各ローラ１７をロック方向、即ち、ランプ部１５ａの溝の浅い側に向けて押圧している。
【００２０】
また、ばね１９の接触部２８は、押圧部２７にかけて保持器側が矩形状に切り欠かれて、その径方向幅Ｗ１が折曲部２６の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるように形成されている。これにより、ばね１９が保持器１８に配置された状態において、ばね１９が屈曲した場合でも接触部２８は柱部２１の表面から離れて位置する。
【００２１】
このように構成された一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、プーリ１２の回転角速度が回転軸の回転角速度より速い場合、即ち、外輪１６が内輪１５に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合には、ローラ１７が楔作用によって外輪１６の円筒面と内輪１５のランプ部１５ａとの間の楔空間に噛み込まれて、外輪１６と内輪１５との間で各ローラ１７を介して回転力が伝達自在となる。これにより、プーリ１２とスリーブ１１とが相対回転不能（ロック状態）となり、エンジンの回転力が回転軸に伝達される。一方、プーリ１２の回転角速度が回転軸の回転角速度より遅い場合には、ローラ１７の噛み込みが解除されて、プーリ１２とスリーブ１１との相対回転が自在（オーバーラン状態）となる。
【００２２】
ここで、オーバーラン状態等、ローラ１７が内輪１５のランプ部１５ａの溝の深い側に位置する場合には、ばね１９はローラ１７によって押圧されて屈曲しているが、ばね１９のローラ１７との接触部２８は、押圧部２７にかけて保持器側が矩形状に切り欠かれているので、保持器１８の柱部２１の表面と干渉することがなく、ばね１９と保持器１８間の摩擦を低減することができる。また、ばね１９が屈曲した状態において、折曲部２６は最大応力が発生する最大応力部位となるが、この折曲部２６の径方向幅を大きく保っているので、ばね１９の強度を維持することができる。
【００２３】
さらに、遠心力によって保持器１８が外輪側に撓んだ場合にも、保持器１８がばね１９の接触部２８と干渉することが防止されるので、高速回転による運転環境においてもクラッチ性能が損なわれることがない。
【００２４】
従って、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０によれば、ばね１９が板ばねによって形成され、ばね１９は、ローラ１７との接触部近傍において切り欠いて、ローラ１７との接触部２８の径方向幅Ｗ１が折曲部２６の径方向幅Ｗ２より小さくなるように形成されるので、ばね１９が屈曲した際や保持器１８が外輪側に撓んだ際にも、ばね１９の接触部２８と保持器１８とが干渉するのが抑制され、ばね１９と保持器１８間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる。
【００２５】
なお、ばね１９の押圧部２７及び接触部２８の形状は、本実施形態のものに限定されるものでなく、図４（ａ）〜（ｆ）及び図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、接触部２８の径方向幅Ｗ１が折曲部２６の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるようなものであればいずれの形状であってもよい。
【００２６】
具体的に、ばね１９の押圧部２７及び接触部２８は、図４（ａ）に示すように保持器側の切りかかれた隅部３０を湾曲した形状としてもよく、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、保持器側径方向端面から軸方向端面に向けて直線状、或いは凸又は凹で曲線状に切り欠いて、軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。また、押圧部２７及び接触部２８は、図４（ｅ）及び（ｆ）のように、保持器側を多段で切り欠いて、折曲部２６側から軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。さらに、図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、ばね１９の押圧部２７及び接触部２８は、保持器側を上述した図３及び図４（ａ）〜（ｆ）の特徴を持って形成すると共に外輪側も同様に形成し、即ち、外輪側と保持器側とを径方向において対称形状としてもよい。これにより、ばね１９の径方向において方向性がなくなり、組み付け性を向上することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態は、一方向クラッチのばねの形状が第１実施形態と異なるのみであり、その他の部分については第１実施形態のものと同等であり、説明を省略或いは簡略化する。
【００２８】
図６及び図７に示されるように、本実施形態のばね４０は、長手方向中間部である基部４１の両側を、折曲部４２として所定の位置で折り曲げることによって押圧部４３を構成すると共に、押圧部４３の先端部を他の折曲部４４として所定の位置で更に折り曲げて接触部４５を構成している。
【００２９】
また、図７に示すように、ばね４０の接触部４５と接触部側の押圧部４３は、保持器側において切り欠かれており、接触部４５の径方向幅Ｗ１は、折曲部４２の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるように形成されている。即ち、接触部４５の径方向幅Ｗ１は、押圧部４３の径方向最大幅Ｗ２より小さく設定されている。これにより、第１実施形態と同様、ばね４０が保持器１８に配置された状態において、ばね４０が屈曲した場合でも接触部４５は柱部２１の表面から離れて位置する。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００３０】
なお、本実施形態においても、ばね４０の接触部４５と接触部側の押圧部４３の形状は、本実施形態のものに限定されるものでなく、図８（ａ）〜（ｇ）及び図９（ａ）〜（ｈ）に示すように、接触部４５の径方向幅Ｗ１が折曲部４２の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるようなものであればいずれの形状であってもよい。
【００３１】
即ち、ばね４０の接触部４５及び押圧部４３は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、保持器側径方向端面から軸方向端面に向けて直線状、或いは凸又は凹で曲線状に連続に切り欠いて、軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。或いは、図８（ｄ）〜（ｆ）に示すように、押圧部４３の他の折曲部４４まで径方向幅を徐々に小さくするように形成し、接触部４５を折曲部４２の径方向幅Ｗ２より小さい一様幅としてもよい。或いは、図８（ｇ）に示すように、ばね４０の接触部４５及び押圧部４３は、保持器側を多段で切り欠いて、折曲部２６側から軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。さらに、図９（ａ）〜（ｈ）に示すように、ばね４０の接触部４５及び押圧部４３は、外輪側と保持器側とを径方向において対称形状としてもよい。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、図１０〜図１２を参照して、本発明の第３実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態は、第２実施形態の図９（ｂ）に示されたばねの寸法形状を特徴とするものであり、同一部分については同一符号を付して、説明を省略或は簡略化する。
【００３３】
即ち、図１０に示すように、本実施形態のばね４０は、その接触部４５及び押圧部４３は、保持器側径方向端面から軸方向端面に向けて、即ち、テーパ開始点４６からテーパ終点４７まで直線状に切り欠いて、軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくしたテーパ形状に形成され、且つ、外輪側と保持器側とを径方向において対称形状としている。ここで、図１０（ｂ）中、βはテーパ角度、Ｂ´はテーパ終点４７におけるテーパ幅、Ｃはテーパ長さを表す。
【００３４】
一方、保持器１８の柱部２１は、高速回転による遠心力が作用すると、一対の円環部２０に連結された軸方向両端部から軸方向中央部に亘って、図１１（ｂ）に示すように略直線的に変形する。なお、中央側ばね保持部２３が形成される領域は、肉厚により実質的に変形しない。ここで、図１１（ａ）中、Ｌは、柱部長さを表し、Ａは、中央側ばね保持部２３の軸方向寸法を表す。また、図１１（ｂ）は、保持器１８が最も変形した状態を示しており、図中Ｂは、保持器の最大変形量を表し、αは、その時点の変形角度を表している。
【００３５】
図１２は、保持器最大変形時のばね及び保持器を示している。ここで、ばね４０のテーパ終点４７におけるテーパ幅Ｂ´は、保持器１８の最大変形量Ｂを考慮して決定されるが、ばね４０のテーパ角度βが保持器１８の変形角度αより大きい場合、保持器１８が徐々に変形していくと、ばね４０のテーパ終点４７と接触する前に、ばね４０のテーパ開始点４６の位置で干渉してしまう。このため、ばね４０のテーパ形状を最大に活用することができない。
【００３６】
このため、本実施形態では、保持器１８が最大変形量まで変形した場合に、ばね４０と保持器４０との干渉を防止するように、ばね４０のテーパ形状のテーパ角度βを保持器１８の変形角度αより小さく設定している。即ち、
α＞β ・・・（１）
【００３７】
また、変形角度αと、テーパ角度βは、それぞれ以下のように与えられる。
α＝ｔａｎ−１（Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）） ・・・（２）
β＝ｔａｎ−１（Ｂ´／Ｃ） ・・・（３）
【００３８】
従って、式（１）〜（３）、及び、最大変形量Ｂを考慮して決定されるテーパ幅Ｂ´から、テーパ長さＣが決定され、ばね４０のテーパ形状を設定することができる。また、便宜上、テーパ幅Ｂ´を最大変形量Ｂとした場合には、式（１）〜（３）により、
ｔａｎ−１（Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）） ＞ ｔａｎ−１（Ｂ／Ｃ） ・・・（４）となり、２Ｃ＞Ｌ−Ａに設定される。なお、ばね４０を端部側ばね保持部２２のみで支持する場合には、Ａ＝０に設定される。
【００３９】
このようにばね４０のテーパ寸法を設定することで、保持器１８の変形によるばね４０と保持器１８の干渉が防止され、クラッチ機能の低下を防止することができる。また、本実施形態のばね４０は、径方向に対称形状としているので、ばね４０の径方向において方向性がなくなり、組付け性を向上することができる。
【００４０】
なお、本実施形態のばね４０のテーパ寸法の設定は、図８（ａ）に示すばね４０にも適用可能であり、第１実施形態の図４（ｂ）や図５（ｃ）に示す折曲部を有しない構成にも適用可能である。
【００４１】
また、本実施形態では、便宜上、ばね４０の軸方向端面と保持器１８の中央側ばね保持部２３の軸方向端面の位置を一致させて計算しているが、これらの位置が一致しない場合にも適用可能であり、ばね４０の軸方向端面の位置における保持器１８の変形量を基に計算すればよい。
【００４２】
（第４実施形態）
次に、図１３及び図１４を参照して、本発明の第４実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態は、一方向クラッチの保持器の形状を特徴とするものであり、ばねは、図１７（ｂ）に示した従来のものが適用されている。その他の部分については第１実施形態のものと同等であり、説明を省略或いは簡略化する。
【００４３】
図１３及び図１４に示されるように、本実施形態の保持器１８ａは、第１実施形態と同様、一対の円環部２０と、複数の柱部２１とを備え、一対の円環部２０の内周面には凸部３１が形成され、各柱部２１の軸方向端部と軸方向中央部には、一対の端部側ばね保持部２２と中央側ばね保持部２３がそれぞれ形成されている。
【００４４】
保持器１８ａの柱部２１は、ばね１００´のローラ１７との接触部１０３近傍において切り欠かれた逃げ部２１ａを有している。逃げ部２１ａは、ばね１００´の接触部１０３の可動領域を避けるように切り欠いて形成されており、本実施形態では、中央側ばね保持部２３の円周方向一側面の位置まで円周方向に切り欠かれている。なお、柱部２１は、ばね１００´のローラ１７との接触部１０３近傍において、ばね１００´の接触部１０３と干渉しないように柱部２１の外面側を部分的に切り欠いてもよく、逃げ部２１ａのように全体的に切り欠いてもよい。
【００４５】
このように保持器１８ａが構成される本実施形態においても、オーバーラン状態等、ローラ１７が内輪１５のランプ部１５ａの溝の深い側に位置する場合には、ばね１００´はローラ１７によって押圧されて屈曲しているが、保持器１８ａの柱部２１は逃げ部２１ａを有しているので、ばね１００´の接触部１０３と保持器１８ａの柱部２１とが干渉することがなく、ばね１９と保持器１８間の摩擦を低減することができる。また、遠心力によって保持器１８ａが外輪側に撓んだ場合にも、保持器１８ａがばね１００´の接触部１０３と干渉することが防止されるので、高速回転による運転環境においてもクラッチ性能が損なわれることがない。
【００４６】
従って、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０によれば、保持器１８ａの柱部２１は、ばね１００´のローラ１７との接触部１０３近傍において切り欠かれた逃げ部２１ａを有しているので、ばね１００´が屈曲した際や保持器１８ａが外輪側に撓んだ際にも、ばね１００´の接触部１０３と保持器１８ａとが干渉するのが抑制され、ばね１００´と保持器１８ａ間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる。
【００４７】
ここで、本実施形態の保持器１８ａは、第１〜第３実施形態のばねと組み合わせて使用してもよく、例えば、図１５の変形例に示されるように、第２実施形態のばね４０とともに使用されてもよい。
【００４８】
（第５実施形態）
次に、図１６を参照して、本発明の第５実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態も、一方向クラッチの保持器の形状を特徴とするものであり、ばねは、図１７（ｂ）に示した従来のものが適用されている。その他の部分については第１実施形態のものと同等であり、説明を省略或いは簡略化する。
【００４９】
図１６に示されるように、本実施形態の保持器１８ｂも、第１実施形態と同様、一対の円環部２０と、複数の柱部２１とを備え、一対の円環部２０の内周面には図示しない凸部が形成され、各柱部２１の軸方向両端部と軸方向中央部には、一対の端部側ばね保持部２２´と中央側ばね保持部２３がそれぞれ形成されている。
【００５０】
また、本実施形態の保持器１８ｂは、一対の円環部２０の内側面で円周方向において各柱部２１と整合する部分に、柱部２１と略等しい円周方向幅で円環部２０の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部５０を有している。このため、一対の端部側ばね保持部２２´は、中央側ばね保持部２３との間にばね１００´を保持するようにして、剛性増加部５０の軸方向内側に連続して形成されている。これにより、ローラ１７の軸方向長さＬ１は、ばね１００´の軸方向長さＬ２、即ち、保持器１８ｂの保持部軸方向長さより長く設定される。
【００５１】
これら一対の剛性増加部５０により、各柱部２１の根元部分での剛性を向上させることができるので、遠心力によって保持器１８ｂの各柱部２１が撓むことが抑制され、保持器１８ｂとばね１００´との干渉が防止されるので、クラッチ性能が損なわれることがなく、特に、高速回転による運転環境においても有効である。
【００５２】
また、本実施形態の剛性増加部５０を有する保持器１８ｂは、第４実施形態の逃げ部２１ａを有してもよく、また、第１〜第３実施形態のばね１９，４０が適用されてもよい。
【００５３】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【００５４】
本実施形態では、外輪の内周面を円筒面、内輪の外周面をカム面としたが、外輪の内周面をカム面、内輪の外周面を円筒面とする構成であっても良い。
本実施形態では、一方向クラッチの内輪をスリーブ、一方向クラッチの外輪をプーリに圧入しているが、内輪をスリーブと、或いは外輪をプーリと一体に形成しても良い。
本実施形態では、クラッチ内蔵型プーリ装置はオルタネータの回転軸と従動プーリ間に装着されたが、スタータのプーリと回転軸間に装着されてもよく、この場合には、スリーブがプーリに対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、スリーブとプーリとの間で回転力の伝達が自在となる。
【００５５】
また、本発明の保持器によるばねの保持方法は、本実施形態のように柱部の端部側ばね保持部と中央側ばね保持部によって保持されてもよいし、一対の円環部に設けられたばね保持部によって保持されてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ クラッチ内蔵型プーリ装置
１１ スリーブ
１２ プーリ
１３ 一方向クラッチ
１４ サポート軸受
１５ 内輪
１５ａ ランプ部
１６ 外輪
１７ ローラ
１８ 保持器
１９，４０ ばね
２１ 柱部
２１ａ 逃げ部
２６，４２ 折曲部（最大応力が発生する部位）
２７，４３ 押圧部
２８，４５ 接触部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関し、より詳細には、エンジンのクランク軸の動力によって駆動されるオルタネータ等の補機類の入力軸や、エンジンのクランク軸に動力を与えるスタータモータの出力軸等に固定して用いられる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の駆動用エンジンを駆動源として種々の補機が駆動されており、例えば自動車に必要な発電を行なうオルタネータを駆動する際には、一方向クラッチが組み込まれたクラッチ内蔵型プーリ装置を使用することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方向クラッチは、内輪と外輪との間に楔空間を構成するように、内輪或いは外輪にカム面を有し、楔空間に配置されたローラの係脱によって、ロック状態とオーバーラン状態とを繰り返す。楔空間に配置される各ローラは、保持器に形成された複数のポケット内に収容されており、保持器に係止されたばねによって、楔作用を発揮する方向、即ちロック方向に弾性的に押圧される。
【０００４】
図１７（ａ）に示すばね１００は、基部１０１と、基部１０１の両側で基部１０１に対して折れ曲がった一対の押圧部１０２と、を有し、押圧部１０２の先端部でローラと当接する。また、図１７（ｂ）に示すばね１００´は、基部１０１と、一対の押圧部１０２と、押圧部１０２の先端部で押圧部１０２に対して折れ曲がってローラと当接する一対の当接部１０３とを有する。
【０００５】
例えば、ばね１００´は、図１８に示すように、保持器１１０の柱部１１１から径方向外方に延びる中央側ばね保持部１１２と一対の端部側ばね保持部１１３とで係止されて、一対の円環部１１４（図では、一方の円環部のみを示す。）間に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６１４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図１８に示すように、一方向クラッチのオーバーラン状態においては、ばね１００´はローラ１２０によって押圧されて屈曲するが、その際、屈曲するばね１００´の押圧部１０２や当接部１０３が保持器１１０の柱部１１１と干渉する可能性がある。このため、ばね１００´の保持器１１０との干渉を抑制し、ばね１００´と保持器１１０間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることが求められている。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ばねと保持器間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 回転軸が内嵌されるスリーブと、スリーブの径方向外側にスリーブと同心に配置されたプーリと、スリーブの外周面とプーリの内周面との間に設けられ、プーリとスリーブの一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合のみ、プーリとスリーブとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、スリーブの外周面とプーリの内周面との間で一方向クラッチに対して軸方向に離間した位置に設けられ、プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつプーリとスリーブとの相対回転を可能とするサポート軸受と、を備え、
一方向クラッチは、スリーブとプーリのうちの一方の部材と共に回転する保持器と、保持器に保持された複数の係合子と、複数の係合子を係合する方向に押圧するばねと、を備え、
保持器は、一対の円環部と、一対の円環部を連結する複数の柱部と、一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に設けられた一対の端部側ばね保持部と各柱部の軸方向中央部に設けられた中央側ばね保持部とを備え、
ばねは、一対の端部側ばね保持部と中央側ばね保持部に挟持される基部と、基部の両側を屈曲部として基部に対して鋭角に折れ曲がった一対の押圧部を備える板ばねである一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、
保持器は、一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に、柱部と略等しい円周方向幅で円環部の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部を有していることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（２） 前記保持器の柱部には、前記ばねの接触部の可動領域を避けるように切欠きが設けられていることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（３） 前記ばねには、前記押圧部の前記係合子との接触部近傍に、前記屈曲部の径方向幅よりも狭くなるように切欠きが設けられていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
（４） 前記押圧部の切欠きは、前記屈曲部側から前記接触部に向けて径方向幅を徐々に小さくしたテーパ角度β、テーパ幅Ｂ´、テーパ長さＣのテーパ状切欠きであり、
前記保持器の柱部の長さをＬ、前記中央側ばね保持部の軸方向寸法をＡ、前記保持器が高速回転時に遠心力で変形する最大変形量をＢ、最大変形量Ｂ時の変形角度αとすると、
α＞β
α＝ｔａｎ−１{Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）}
β＝ｔａｎ−１（Ｂ´／Ｃ）
であることを特徴する（３）に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【発明の効果】
【００１０】
また、本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置によれば、保持器は、一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に、柱部と略等しい円周方向幅で円環部の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部を有しているので、遠心力によって柱部が撓むことを抑制することができる。これにより、ばねが屈曲した際に、ばねの接触部が保持器と干渉するのを抑制し、ばねと保持器間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態であるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。
【図２】外輪を取り外した状態で、図１の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す上面図である。
【図３】図１の一方向クラッチのばねを示し、（ａ）はその側面図で、（ｂ）はその展開図である。
【図４】第１実施形態の一方向クラッチの変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図５】第１実施形態の一方向クラッチの他の変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図６】外輪を取り外した状態で、第２実施形態の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す上面図である。
【図７】図６の一方向クラッチのばねを示し、（ａ）はその側面図で、（ｂ）はその展開図である。
【図８】第２実施形態の一方向クラッチの変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図９】第２実施形態の一方向クラッチの他の変形例に係るばねの先端部を示す図である。
【図１０】第３実施形態の一方向クラッチのばねを示し、（ａ）はその斜視図で、（ｂ）はその側面図である。
【図１１】第３実施形態の一方向クラッチの保持器を示し、（ａ）はその通常時の断面図で、（ｂ）は、その最大変形時の断面図である。
【図１２】第３実施形態の一方向クラッチの保持器最大変形時のばね及び保持器を示し、（ａ）はその断面図で、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩ部分拡大図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１４】図１３の保持器を円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１５】第４実施形態の一方向クラッチの変形例に係る保持器とばねを円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１６】本発明の第５実施形態の一方向クラッチの保持器とばねを円周方向において部分的に示す斜視図である。
【図１７】従来の一方向クラッチのばねを示す斜視図である。
【図１８】従来の一方向クラッチの保持器とばねを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１〜３を参照して、本発明の第１実施形態について詳細に説明する。
図１に示すように、クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、オルタネータ等の補機の回転軸（図示せず）が螺合して内嵌されるスリーブ１１と、スリーブ１１の径方向外側にスリーブ１１と同心に配設され、外周面にベルト溝１２ａが形成されたプーリ１２とを備えている。ベルト溝１２ａには、エンジンのクランク軸に固定された駆動プーリ（図示せず）に懸架された駆動ベルト（図示せず）が掛け渡されている。
【００１４】
また、スリーブ１１の軸方向中間部における外周面とプーリ１２の軸方向中間部における内周面との間には、一方向クラッチ１３が配置されており、一方向クラッチ１３に対して軸方向に離間した位置となる、スリーブ１１の軸方向両端部における外周面とプーリ１２の軸方向両端部における内周面との間には、一対の転がり軸受１４が配置されている。一方向クラッチ１３は、プーリ１２がスリーブ１１に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合のみ、プーリ１２とスリーブ１１との間で回転力を伝達する。転がり軸受１４は、深溝玉軸受等が使用されており、プーリ１２に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリーブ１１とプーリ１２とを相対回転を可能とする。
【００１５】
一方向クラッチ１３は、スリーブ１１の外周面に圧入固定される内輪１５と、プーリ１２の内周面に圧入固定される外輪１６と、内輪１５の外周面と外輪１６の内周面との間に配置される係合子である複数のローラ１７とを備える。内輪１５の外周面は、複数のランプ部１５ａが円周方向に所定の間隔で形成されたカム面をなしており、ローラ１７は外輪１６の円筒面１６ａと各ランプ部１５ａとから形成される楔空間に回動自在に保持されている。
【００１６】
また、一方向クラッチ１３は、各ローラ１７を個別に収容する複数のポケットを有する保持器１８と、各ローラ１７を楔空間の係合する方向に弾性的に押圧するばね１９とを有している。
【００１７】
図２に示すように、保持器１８は、一対の円環部２０と、一対の円環部２０を連結する複数の柱部２１とを備えている。
【００１８】
一対の円環部２０の内周面には、ランプ部１５ａの軸方向両端部と係合する図示しない凸部が形成されており、保持器１８は内輪１５及びスリーブ１１と共に一体に回転する。また、一対の円環部２０の内側面で円周方向において各柱部２１と整合する部分には、一対の端部側ばね保持部２２が各柱部２１の外周面側から径方向外方に突出する状態で形成されている。これに対して、各柱部２１の軸方向中央部には、中央側ばね保持部２３が各柱部２１の外周面側から径方向外方に突出する状態で形成されている。ばね１９は端部側ばね保持部２２の円周方向一側面と、中央側ばね保持部２３の円周方向他側面との間に挟持される。
【００１９】
図２及び図３に示すように、ばね１９は、板ばねからなり、長手方向中間部である基部２５の両側を、折曲部（最大応力が発生する部位）２６として所定の位置で折り曲げることによって押圧部２７を構成しており、押圧部２７の先端部をローラ１７が接触する接触部２８としている。これによりばね１９は、接触部２８で各ローラ１７と接触して、各ローラ１７をロック方向、即ち、ランプ部１５ａの溝の浅い側に向けて押圧している。
【００２０】
また、ばね１９の接触部２８は、押圧部２７にかけて保持器側が矩形状に切り欠かれて、その径方向幅Ｗ１が折曲部２６の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるように形成されている。これにより、ばね１９が保持器１８に配置された状態において、ばね１９が屈曲した場合でも接触部２８は柱部２１の表面から離れて位置する。
【００２１】
このように構成された一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０は、プーリ１２の回転角速度が回転軸の回転角速度より速い場合、即ち、外輪１６が内輪１５に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合には、ローラ１７が楔作用によって外輪１６の円筒面と内輪１５のランプ部１５ａとの間の楔空間に噛み込まれて、外輪１６と内輪１５との間で各ローラ１７を介して回転力が伝達自在となる。これにより、プーリ１２とスリーブ１１とが相対回転不能（ロック状態）となり、エンジンの回転力が回転軸に伝達される。一方、プーリ１２の回転角速度が回転軸の回転角速度より遅い場合には、ローラ１７の噛み込みが解除されて、プーリ１２とスリーブ１１との相対回転が自在（オーバーラン状態）となる。
【００２２】
ここで、オーバーラン状態等、ローラ１７が内輪１５のランプ部１５ａの溝の深い側に位置する場合には、ばね１９はローラ１７によって押圧されて屈曲しているが、ばね１９のローラ１７との接触部２８は、押圧部２７にかけて保持器側が矩形状に切り欠かれているので、保持器１８の柱部２１の表面と干渉することがなく、ばね１９と保持器１８間の摩擦を低減することができる。また、ばね１９が屈曲した状態において、折曲部２６は最大応力が発生する最大応力部位となるが、この折曲部２６の径方向幅を大きく保っているので、ばね１９の強度を維持することができる。
【００２３】
さらに、遠心力によって保持器１８が外輪側に撓んだ場合にも、保持器１８がばね１９の接触部２８と干渉することが防止されるので、高速回転による運転環境においてもクラッチ性能が損なわれることがない。
【００２４】
従って、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０によれば、ばね１９が板ばねによって形成され、ばね１９は、ローラ１７との接触部近傍において切り欠いて、ローラ１７との接触部２８の径方向幅Ｗ１が折曲部２６の径方向幅Ｗ２より小さくなるように形成されるので、ばね１９が屈曲した際や保持器１８が外輪側に撓んだ際にも、ばね１９の接触部２８と保持器１８とが干渉するのが抑制され、ばね１９と保持器１８間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる。
【００２５】
なお、ばね１９の押圧部２７及び接触部２８の形状は、本実施形態のものに限定されるものでなく、図４（ａ）〜（ｆ）及び図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、接触部２８の径方向幅Ｗ１が折曲部２６の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるようなものであればいずれの形状であってもよい。
【００２６】
具体的に、ばね１９の押圧部２７及び接触部２８は、図４（ａ）に示すように保持器側の切りかかれた隅部３０を湾曲した形状としてもよく、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、保持器側径方向端面から軸方向端面に向けて直線状、或いは凸又は凹で曲線状に切り欠いて、軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。また、押圧部２７及び接触部２８は、図４（ｅ）及び（ｆ）のように、保持器側を多段で切り欠いて、折曲部２６側から軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。さらに、図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、ばね１９の押圧部２７及び接触部２８は、保持器側を上述した図３及び図４（ａ）〜（ｆ）の特徴を持って形成すると共に外輪側も同様に形成し、即ち、外輪側と保持器側とを径方向において対称形状としてもよい。これにより、ばね１９の径方向において方向性がなくなり、組み付け性を向上することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態は、一方向クラッチのばねの形状が第１実施形態と異なるのみであり、その他の部分については第１実施形態のものと同等であり、説明を省略或いは簡略化する。
【００２８】
図６及び図７に示されるように、本実施形態のばね４０は、長手方向中間部である基部４１の両側を、折曲部４２として所定の位置で折り曲げることによって押圧部４３を構成すると共に、押圧部４３の先端部を他の折曲部４４として所定の位置で更に折り曲げて接触部４５を構成している。
【００２９】
また、図７に示すように、ばね４０の接触部４５と接触部側の押圧部４３は、保持器側において切り欠かれており、接触部４５の径方向幅Ｗ１は、折曲部４２の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるように形成されている。即ち、接触部４５の径方向幅Ｗ１は、押圧部４３の径方向最大幅Ｗ２より小さく設定されている。これにより、第１実施形態と同様、ばね４０が保持器１８に配置された状態において、ばね４０が屈曲した場合でも接触部４５は柱部２１の表面から離れて位置する。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００３０】
なお、本実施形態においても、ばね４０の接触部４５と接触部側の押圧部４３の形状は、本実施形態のものに限定されるものでなく、図８（ａ）〜（ｇ）及び図９（ａ）〜（ｈ）に示すように、接触部４５の径方向幅Ｗ１が折曲部４２の径方向幅Ｗ２に比べて小さくなるようなものであればいずれの形状であってもよい。
【００３１】
即ち、ばね４０の接触部４５及び押圧部４３は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、保持器側径方向端面から軸方向端面に向けて直線状、或いは凸又は凹で曲線状に連続に切り欠いて、軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。或いは、図８（ｄ）〜（ｆ）に示すように、押圧部４３の他の折曲部４４まで径方向幅を徐々に小さくするように形成し、接触部４５を折曲部４２の径方向幅Ｗ２より小さい一様幅としてもよい。或いは、図８（ｇ）に示すように、ばね４０の接触部４５及び押圧部４３は、保持器側を多段で切り欠いて、折曲部２６側から軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくするようにしてもよい。さらに、図９（ａ）〜（ｈ）に示すように、ばね４０の接触部４５及び押圧部４３は、外輪側と保持器側とを径方向において対称形状としてもよい。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、図１０〜図１２を参照して、本発明の第３実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態は、第２実施形態の図９（ｂ）に示されたばねの寸法形状を特徴とするものであり、同一部分については同一符号を付して、説明を省略或は簡略化する。
【００３３】
即ち、図１０に示すように、本実施形態のばね４０は、その接触部４５及び押圧部４３は、保持器側径方向端面から軸方向端面に向けて、即ち、テーパ開始点４６からテーパ終点４７まで直線状に切り欠いて、軸方向端面に向かって径方向幅を徐々に小さくしたテーパ形状に形成され、且つ、外輪側と保持器側とを径方向において対称形状としている。ここで、図１０（ｂ）中、βはテーパ角度、Ｂ´はテーパ終点４７におけるテーパ幅、Ｃはテーパ長さを表す。
【００３４】
一方、保持器１８の柱部２１は、高速回転による遠心力が作用すると、一対の円環部２０に連結された軸方向両端部から軸方向中央部に亘って、図１１（ｂ）に示すように略直線的に変形する。なお、中央側ばね保持部２３が形成される領域は、肉厚により実質的に変形しない。ここで、図１１（ａ）中、Ｌは、柱部長さを表し、Ａは、中央側ばね保持部２３の軸方向寸法を表す。また、図１１（ｂ）は、保持器１８が最も変形した状態を示しており、図中Ｂは、保持器の最大変形量を表し、αは、その時点の変形角度を表している。
【００３５】
図１２は、保持器最大変形時のばね及び保持器を示している。ここで、ばね４０のテーパ終点４７におけるテーパ幅Ｂ´は、保持器１８の最大変形量Ｂを考慮して決定されるが、ばね４０のテーパ角度βが保持器１８の変形角度αより大きい場合、保持器１８が徐々に変形していくと、ばね４０のテーパ終点４７と接触する前に、ばね４０のテーパ開始点４６の位置で干渉してしまう。このため、ばね４０のテーパ形状を最大に活用することができない。
【００３６】
このため、本実施形態では、保持器１８が最大変形量まで変形した場合に、ばね４０と保持器４０との干渉を防止するように、ばね４０のテーパ形状のテーパ角度βを保持器１８の変形角度αより小さく設定している。即ち、
α＞β ・・・（１）
【００３７】
また、変形角度αと、テーパ角度βは、それぞれ以下のように与えられる。
α＝ｔａｎ−１（Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）） ・・・（２）
β＝ｔａｎ−１（Ｂ´／Ｃ） ・・・（３）
【００３８】
従って、式（１）〜（３）、及び、最大変形量Ｂを考慮して決定されるテーパ幅Ｂ´から、テーパ長さＣが決定され、ばね４０のテーパ形状を設定することができる。また、便宜上、テーパ幅Ｂ´を最大変形量Ｂとした場合には、式（１）〜（３）により、
ｔａｎ−１（Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）） ＞ ｔａｎ−１（Ｂ／Ｃ） ・・・（４）となり、２Ｃ＞Ｌ−Ａに設定される。なお、ばね４０を端部側ばね保持部２２のみで支持する場合には、Ａ＝０に設定される。
【００３９】
このようにばね４０のテーパ寸法を設定することで、保持器１８の変形によるばね４０と保持器１８の干渉が防止され、クラッチ機能の低下を防止することができる。また、本実施形態のばね４０は、径方向に対称形状としているので、ばね４０の径方向において方向性がなくなり、組付け性を向上することができる。
【００４０】
なお、本実施形態のばね４０のテーパ寸法の設定は、図８（ａ）に示すばね４０にも適用可能であり、第１実施形態の図４（ｂ）や図５（ｃ）に示す折曲部を有しない構成にも適用可能である。
【００４１】
また、本実施形態では、便宜上、ばね４０の軸方向端面と保持器１８の中央側ばね保持部２３の軸方向端面の位置を一致させて計算しているが、これらの位置が一致しない場合にも適用可能であり、ばね４０の軸方向端面の位置における保持器１８の変形量を基に計算すればよい。
【００４２】
（第４実施形態）
次に、図１３及び図１４を参照して、本発明の第４実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態は、一方向クラッチの保持器の形状を特徴とするものであり、ばねは、図１７（ｂ）に示した従来のものが適用されている。その他の部分については第１実施形態のものと同等であり、説明を省略或いは簡略化する。
【００４３】
図１３及び図１４に示されるように、本実施形態の保持器１８ａは、第１実施形態と同様、一対の円環部２０と、複数の柱部２１とを備え、一対の円環部２０の内周面には凸部３１が形成され、各柱部２１の軸方向端部と軸方向中央部には、一対の端部側ばね保持部２２と中央側ばね保持部２３がそれぞれ形成されている。
【００４４】
保持器１８ａの柱部２１は、ばね１００´のローラ１７との接触部１０３近傍において切り欠かれた逃げ部２１ａを有している。逃げ部２１ａは、ばね１００´の接触部１０３の可動領域を避けるように切り欠いて形成されており、本実施形態では、中央側ばね保持部２３の円周方向一側面の位置まで円周方向に切り欠かれている。なお、柱部２１は、ばね１００´のローラ１７との接触部１０３近傍において、ばね１００´の接触部１０３と干渉しないように柱部２１の外面側を部分的に切り欠いてもよく、逃げ部２１ａのように全体的に切り欠いてもよい。
【００４５】
このように保持器１８ａが構成される本実施形態においても、オーバーラン状態等、ローラ１７が内輪１５のランプ部１５ａの溝の深い側に位置する場合には、ばね１００´はローラ１７によって押圧されて屈曲しているが、保持器１８ａの柱部２１は逃げ部２１ａを有しているので、ばね１００´の接触部１０３と保持器１８ａの柱部２１とが干渉することがなく、ばね１９と保持器１８間の摩擦を低減することができる。また、遠心力によって保持器１８ａが外輪側に撓んだ場合にも、保持器１８ａがばね１００´の接触部１０３と干渉することが防止されるので、高速回転による運転環境においてもクラッチ性能が損なわれることがない。
【００４６】
従って、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置１０によれば、保持器１８ａの柱部２１は、ばね１００´のローラ１７との接触部１０３近傍において切り欠かれた逃げ部２１ａを有しているので、ばね１００´が屈曲した際や保持器１８ａが外輪側に撓んだ際にも、ばね１００´の接触部１０３と保持器１８ａとが干渉するのが抑制され、ばね１００´と保持器１８ａ間の摩擦を低減してより良好なクラッチ性能を得ることができる。
【００４７】
ここで、本実施形態の保持器１８ａは、第１〜第３実施形態のばねと組み合わせて使用してもよく、例えば、図１５の変形例に示されるように、第２実施形態のばね４０とともに使用されてもよい。
【００４８】
（第５実施形態）
次に、図１６を参照して、本発明の第５実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態も、一方向クラッチの保持器の形状を特徴とするものであり、ばねは、図１７（ｂ）に示した従来のものが適用されている。その他の部分については第１実施形態のものと同等であり、説明を省略或いは簡略化する。
【００４９】
図１６に示されるように、本実施形態の保持器１８ｂも、第１実施形態と同様、一対の円環部２０と、複数の柱部２１とを備え、一対の円環部２０の内周面には図示しない凸部が形成され、各柱部２１の軸方向両端部と軸方向中央部には、一対の端部側ばね保持部２２´と中央側ばね保持部２３がそれぞれ形成されている。
【００５０】
また、本実施形態の保持器１８ｂは、一対の円環部２０の内側面で円周方向において各柱部２１と整合する部分に、柱部２１と略等しい円周方向幅で円環部２０の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部５０を有している。このため、一対の端部側ばね保持部２２´は、中央側ばね保持部２３との間にばね１００´を保持するようにして、剛性増加部５０の軸方向内側に連続して形成されている。これにより、ローラ１７の軸方向長さＬ１は、ばね１００´の軸方向長さＬ２、即ち、保持器１８ｂの保持部軸方向長さより長く設定される。
【００５１】
これら一対の剛性増加部５０により、各柱部２１の根元部分での剛性を向上させることができるので、遠心力によって保持器１８ｂの各柱部２１が撓むことが抑制され、保持器１８ｂとばね１００´との干渉が防止されるので、クラッチ性能が損なわれることがなく、特に、高速回転による運転環境においても有効である。
【００５２】
また、本実施形態の剛性増加部５０を有する保持器１８ｂは、第４実施形態の逃げ部２１ａを有してもよく、また、第１〜第３実施形態のばね１９，４０が適用されてもよい。
【００５３】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【００５４】
本実施形態では、外輪の内周面を円筒面、内輪の外周面をカム面としたが、外輪の内周面をカム面、内輪の外周面を円筒面とする構成であっても良い。
本実施形態では、一方向クラッチの内輪をスリーブ、一方向クラッチの外輪をプーリに圧入しているが、内輪をスリーブと、或いは外輪をプーリと一体に形成しても良い。
本実施形態では、クラッチ内蔵型プーリ装置はオルタネータの回転軸と従動プーリ間に装着されたが、スタータのプーリと回転軸間に装着されてもよく、この場合には、スリーブがプーリに対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、スリーブとプーリとの間で回転力の伝達が自在となる。
【００５５】
また、本発明の保持器によるばねの保持方法は、本実施形態のように柱部の端部側ばね保持部と中央側ばね保持部によって保持されてもよいし、一対の円環部に設けられたばね保持部によって保持されてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ クラッチ内蔵型プーリ装置
１１ スリーブ
１２ プーリ
１３ 一方向クラッチ
１４ サポート軸受
１５ 内輪
１５ａ ランプ部
１６ 外輪
１７ ローラ
１８ 保持器
１９，４０ ばね
２１ 柱部
２１ａ 逃げ部
２６，４２ 折曲部（最大応力が発生する部位）
２７，４３ 押圧部
２８，４５ 接触部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が内嵌されるスリーブと、前記スリーブの径方向外側に該スリーブと同心に配置されたプーリと、前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間に設けられ、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合のみ、前記プーリと前記スリーブとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間で前記一方向クラッチに対して軸方向に離間した位置に設けられ、前記プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ前記プーリと前記スリーブとの相対回転を可能とするサポート軸受と、を備え、
前記一方向クラッチは、前記スリーブと前記プーリのうちの一方の部材と共に回転する保持器と、前記保持器に保持された複数の係合子と、前記複数の係合子を係合する方向に押圧するばねと、を備え、
前記保持器は、一対の円環部と、該一対の円環部を連結する複数の柱部と、該一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に設けられた一対の端部側ばね保持部と各柱部の軸方向中央部に設けられた中央側ばね保持部とを備え、
前記ばねは、前記一対の端部側ばね保持部と前記中央側ばね保持部に挟持される基部と、該基部の両側を屈曲部として該基部に対して鋭角に折れ曲がった一対の押圧部を備える板ばねである一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、
前記保持器は、前記一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に、前記柱部と略等しい円周方向幅で前記円環部の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部を有していることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項２】
前記保持器の柱部には、前記ばねの接触部の可動領域を避けるように切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項３】
前記ばねには、前記押圧部の前記係合子との接触部近傍に、前記屈曲部の径方向幅よりも狭くなるように切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項４】
前記押圧部の切欠きは、前記屈曲部側から前記接触部に向けて径方向幅を徐々に小さくしたテーパ角度β、テーパ幅Ｂ´、テーパ長さＣのテーパ状切欠きであり、
前記保持器の柱部の長さをＬ、前記中央側ばね保持部の軸方向寸法をＡ、前記保持器が高速回転時に遠心力で変形する最大変形量をＢ、最大変形量Ｂ時の変形角度αとすると、
α＞β
α＝ｔａｎ−１{Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）}
β＝ｔａｎ−１（Ｂ´／Ｃ）
であることを特徴する請求項３に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項１】
回転軸が内嵌されるスリーブと、前記スリーブの径方向外側に該スリーブと同心に配置されたプーリと、前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間に設けられ、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合のみ、前記プーリと前記スリーブとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間で前記一方向クラッチに対して軸方向に離間した位置に設けられ、前記プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ前記プーリと前記スリーブとの相対回転を可能とするサポート軸受と、を備え、
前記一方向クラッチは、前記スリーブと前記プーリのうちの一方の部材と共に回転する保持器と、前記保持器に保持された複数の係合子と、前記複数の係合子を係合する方向に押圧するばねと、を備え、
前記保持器は、一対の円環部と、該一対の円環部を連結する複数の柱部と、該一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に設けられた一対の端部側ばね保持部と各柱部の軸方向中央部に設けられた中央側ばね保持部とを備え、
前記ばねは、前記一対の端部側ばね保持部と前記中央側ばね保持部に挟持される基部と、該基部の両側を屈曲部として該基部に対して鋭角に折れ曲がった一対の押圧部を備える板ばねである一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、
前記保持器は、前記一対の円環部の内側面で各柱部と整合する部分に、前記柱部と略等しい円周方向幅で前記円環部の外周面と略等しい高さを有する一対の剛性増加部を有していることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項２】
前記保持器の柱部には、前記ばねの接触部の可動領域を避けるように切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項３】
前記ばねには、前記押圧部の前記係合子との接触部近傍に、前記屈曲部の径方向幅よりも狭くなるように切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【請求項４】
前記押圧部の切欠きは、前記屈曲部側から前記接触部に向けて径方向幅を徐々に小さくしたテーパ角度β、テーパ幅Ｂ´、テーパ長さＣのテーパ状切欠きであり、
前記保持器の柱部の長さをＬ、前記中央側ばね保持部の軸方向寸法をＡ、前記保持器が高速回転時に遠心力で変形する最大変形量をＢ、最大変形量Ｂ時の変形角度αとすると、
α＞β
α＝ｔａｎ−１{Ｂ／（（Ｌ−Ａ）／２）}
β＝ｔａｎ−１（Ｂ´／Ｃ）
であることを特徴する請求項３に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１８４８５２（Ｐ２０１２−１８４８５２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５１６８２（Ｐ２０１２−１５１６８２）
【出願日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【分割の表示】特願２０１０−２７６０２２（Ｐ２０１０−２７６０２２）の分割
【原出願日】平成１８年５月１９日（２００６．５．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【分割の表示】特願２０１０−２７６０２２（Ｐ２０１０−２７６０２２）の分割
【原出願日】平成１８年５月１９日（２００６．５．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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