STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung.The present invention relates to a coupling device.
Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the Prior Art
Zum Beispiel ist ein Generator, der als eine Hilfsvorrichtung eines Fahrzeugmotors verwendet wird, konfiguriert, um angetrieben zu werden, wenn eine Drehkraft von einer Kurbelwelle des Motors dorthin übertragen wird. Insbesondere ist eine Riemenscheibe an einer Drehwelle des Generators montiert, und ein Riemen ist über diese Riemenscheibe und eine Riemenscheibe an der Kurbelwelle aufgehängt, so dass die Drehkraft der Kurbelwelle durch diesen Riemen auf den Generator übertragen wird.For example, a generator used as an auxiliary device of a vehicle engine is configured to be driven when a rotational force is transmitted thereto from a crankshaft of the engine. Specifically, a pulley is mounted to a rotating shaft of the generator, and a belt is suspended from the crankshaft via this pulley and a pulley, so that the rotational force of the crankshaft is transmitted through this belt to the generator.
Da die Drehkraft der Kurbelwelle von der Explosionskraft abgeleitet wird, die in einem Motorzylinder erzeugt wird, schwankt die Drehzahl der Kurbelwelle (im Folgenden wird diese Schwankung als eine Drehschwankung bezeichnet). Da der Generator einer schnellen Drehschwankung der Kurbelwelle nicht folgen kann, tritt vorübergehend eine Drehzahldifferenz zwischen der Kurbelwelle und dem Generator auf. Diese Drehzahldifferenz bewirkt, dass der Riemen schlupft oder einer übermäßigen Belastung ausgesetzt ist, was zu anormalem Geräuschen oder kürzerer Lebensdauer führt. Um dieses Problem zu vermeiden, ist eine Riemenscheibenvorrichtung für einen Generator mit einem Rotationskörper vorgesehen, der einen Riemenscheibenabschnitt aufweist, um den herum ein Riemen gewickelt ist, mit einer Einwegkupplung, die eine Drehkraft (Drehmoment) zwischen dem Riemenscheibenabschnitt und einer Welle überträgt oder die Übertragung unterbricht, und mit einer Schraubenfeder (siehe zum Beispiel japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2015-25483).Since the rotational force of the crankshaft is derived from the explosive force generated in an engine cylinder, the rotational speed of the crankshaft fluctuates (hereinafter, this fluctuation is referred to as a rotational fluctuation). Since the generator can not follow a rapid rotational fluctuation of the crankshaft, a speed difference occurs temporarily between the crankshaft and the generator. This difference in speed causes the belt to slip or be subjected to excessive load, resulting in abnormal noises or shorter life. To avoid this problem, a pulley device is provided for a generator having a rotary body having a pulley portion around which a belt is wound, with a one-way clutch that transmits a rotational force (torque) between the pulley portion and a shaft, or the transmission interrupts, and with a coil spring (see, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2015-25483).
In 5 wird, wenn eine Drehschwankung auftritt, so dass ein Rotationskörper 90 mit einem Riemenscheibenabschnitt 91 beschleunigt (d.h. wenn der Rotationskörper 90 sich in eine Richtung relativ zu einer Welle 94 dreht), eine Einwegkupplung 92 geschlossen und eine Schraubenfeder 93 nimmt diese Drehschwankung auf. Wenn dagegen eine Drehschwankung auftritt, so dass der Rotationskörper 90 mit dem Riemenscheibenabschnitt 91 abgebremst wird (d.h. wenn sich der Rotationskörper 90 in die andere Richtung relativ zu der Welle 94 dreht), unterbricht die Einwegkupplung 92 die Drehmomentübertragung zwischen dem Rotationskörper 90 und der Welle 94 (die Einwegkupplung 92 ist gelöst), um dem Rotationskörper 90 zu ermöglichen, relativ zu der Welle 94 zu gleiten (schlupfen).In 5 When a rotation fluctuation occurs such that a rotary body 90 accelerates with a pulley portion 91 (ie, when the rotary body 90 rotates in a direction relative to a shaft 94), a one-way clutch 92 is closed and a coil spring 93 absorbs this rotational fluctuation. On the other hand, when a rotation fluctuation occurs so that the rotation body 90 is decelerated with the pulley portion 91 (ie, when the rotation body 90 rotates in the other direction relative to the shaft 94), the one-way clutch 92 interrupts the torque transmission between the rotation body 90 and the shaft 94 (the one-way clutch 92 is released) to allow the rotary body 90 to slip relative to the shaft 94 (slipping).
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Wie in 5 gezeigt, ist die konventionelle Kupplungsvorrichtung mit der Einwegkupplung 92 auf der radial inneren Seite des zylindrischen Rotationskörpers 90, der einen Riemenscheibenabschnitt 91 aufweist, vorgesehen, wobei die Schraubenfeder 93 auf der radial inneren Seite der Einwegkupplung 92, und die Welle 94 auf der radial inneren Seite der Schraubenfeder 93 liegt. Eine Drehwelle (nicht gezeigt) des Generators ist an der Welle 94 montiert.As in 5 12, the conventional clutch device is provided with the one-way clutch 92 on the radially inner side of the cylindrical rotary body 90 having a pulley portion 91, with the coil spring 93 on the radially inner side of the one-way clutch 92 and the shaft 94 on the radially inner side the coil spring 93 is located. A rotating shaft (not shown) of the generator is mounted on the shaft 94.
Die Einwegkupplung 92 weist auf: einen Innenring 95, einen Außenring 96, Eingriffselemente (Zylinderrollen) 97, die jeweils in einer Mehrzahl von keilförmigen Räumen vorgesehen sind, die zwischen dem Innenring 95 und dem Außenring 96 ausgebildet sind, einen Kä98, der die Eingriffselemente 97 hält, eine Feder (nicht gezeigt), welche die Eingriffselemente 97 drückt, usw.. Ein Wälzlager 99, das den Innenring 95 und den Außenring 96 aufrecht hält, um zueinander konzentrisch zu sein, ist des Weiteren benachbart zu der Einwegkupplung 92 in ihrer Axialrichtung vorgesehen.The one-way clutch 92 includes: an inner ring 95, an outer ring 96, engagement members (cylindrical rollers) 97 each provided in a plurality of wedge-shaped spaces formed between the inner ring 95 and the outer ring 96, a cage 98 Holding the engagement members 97, a spring (not shown) that presses the engagement members 97, etc. A rolling bearing 99 that holds the inner ring 95 and the outer ring 96 upright to be concentric with each other is further adjacent to One-way clutch 92 provided in its axial direction.
Somit weist die konventionelle Kupplungsvorrichtung auf: die zuvor beschriebene Einwegkupplung 92, anders als die Schraubenfeder 93, zwischen dem Rotationskörper 90 und der Welle 94, und die Einwegkupplung 92 weist eine große Anzahl von Bauteilen auf. Dementsprechend weist die konventionelle Kupplungsvorrichtung als Ganzes eine große Anzahl von Bauteilen auf, was die Montage erschwert.Thus, the conventional clutch device includes: the above-described one-way clutch 92, unlike the coil spring 93, between the rotational body 90 and the shaft 94, and the one-way clutch 92 has a large number of components. Accordingly, the conventional clutch device as a whole has a large number of components, which makes assembly difficult.
Im Hinblick auf das zuvor Beschriebene stellt die vorliegende Erfindung eine vereinfachte Kupplungsvorrichtung bereit.In view of the above, the present invention provides a simplified coupling device.
Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Welle; einen Rotationskörper, der konzentrisch mit der Welle vorgesehen ist; und eine Schraubenfeder, die zwischen der Welle und dem Rotationskörper konzentrisch zu der Welle und zu dem Rotationskörper vorgesehen ist. Ein erstes Ende der Schraubenfeder ist an einem ersten Sitz befestigt, der in dem Rotationskörper vorgesehen ist. Ein zweites Ende der Schraubenfeder ist an einer Außenumfangsfläche eines zweiten Sitzes montiert, der an einer Außenumfangsseite der Welle vorgesehen ist, um mit Übermaß/Passsitz an die Außenumfangsfläche gepasst (Presspassung) zu sein, während es in einer radialen Ausdehnrichtung elastisch verformbar ist. Wenn der Rotationskörper sich in eine Richtung relativ zu der Welle dreht, wird die Schraubenfeder einer Torsion unterzogen und kontrahiert elastisch radial, so dass ein Übermaß/Passsitz zwischen dem zweiten Ende und dem zweiten Sitz zunimmt. Wenn sich der Rotationskörper in die anderen Richtung relativ zu der Welle dreht, wird die Schraubenfeder einer Torsion unterzogen und dehnt sich elastisch radial aus, so dass das Übermaß zwischen dem zweiten Ende und dem zweiten Sitz abnimmt und dem zweiten Ende und dem zweite Sitz ermöglicht wird, übereinander zu gleiten.A coupling device according to one aspect of the present invention comprises: a shaft; a rotary body provided concentrically with the shaft; and a coil spring provided between the shaft and the rotary body concentric with the shaft and the rotary body. A first end of the coil spring is attached to a first seat provided in the rotary body. A second end of the coil spring is mounted on an outer peripheral surface of a second seat provided on an outer peripheral side of the shaft to be interference fit with the outer peripheral surface while being elastically deformable in a radial expansion direction. When the body of revolution moves in a direction relative to the Shaft rotates, the coil spring is subjected to a torsion and elastically contracts radially, so that an oversize / snug fit between the second end and the second seat increases. When the rotary body rotates in the other direction relative to the shaft, the coil spring is subjected to torsion and elastically expands radially so that the excess between the second end and the second seat decreases and the second end and the second seat are allowed to slide over each other.
Gemäß dieser Kupplungsvorrichtung, zum Beispiel wenn der Rotationskörper beschleunigt, um sich in eine Richtung relativ zu der Welle zu drehen, wird die Schraubenfeder einer Torsion in einer Richtung unterzogen und das zweite Ende der Schraubenfeder wird enger um den zweiten Sitz der Welle herum befestigt. Die Schraubenfeder, die somit einer Torsion unterzogen wird, kann eine zwischen der Welle und dem Rotationskörper auftretende Drehschwankung aufnehmen. Wenn zum Beispiel dagegen der Rotationskörper abbremst, um sich in die andere Richtung relativ zu der Welle zu drehen, wird die Schraubenfeder einer Torsion in der entgegengesetzten Richtung unterzogen (die andere Richtung) und dehnt sich radial aus, und die Kraft mit der das zweite Ende der Schraubenfeder um den zweiten Sitz der Welle herum befestigt ist, nimmt ab, so dass das zweite Ende und der zweite Sitz übereinander gleiten können. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass, wenn sich der Rotationskörper in eine Richtung relativ zu der Welle dreht, sich die Welle und der Rotationskörper einstückig oder zusammenhängend drehen, wohingegen wenn sich der Rotationskörper in die andere Richtung relativ zu der Welle dreht, es dem der Rotationskörper ermöglicht wird, relativ zu der Welle mittels Schlupf zu gleiten. Somit ist diese Kupplungsvorrichtung nicht mit einer konventionellen Einwegkupplung vorgesehen, die Eingriffselemente aufweist, und kann dennoch die Funktion dieser Einwegkupplung erfüllen. Dementsprechend kann eine vereinfachte Kupplungsvorrichtung realisiert werden.According to this coupling device, for example, when the rotary body accelerates to rotate in a direction relative to the shaft, the coil spring is subjected to torsion in one direction and the second end of the coil spring is tightened more tightly around the second seat of the shaft. The helical spring, which is thus subjected to torsion, can absorb a rotational fluctuation occurring between the shaft and the rotary body. On the other hand, when, for example, the rotary body decelerates to rotate in the other direction relative to the shaft, the coil spring undergoes torsion in the opposite direction (the other direction) and expands radially, and the force with the second end the helical spring is fixed around the second seat of the shaft decreases, so that the second end and the second seat can slide over each other. In this way, when the rotary body rotates in one direction relative to the shaft, it allows the shaft and the rotary body to rotate integrally or contiguously, whereas when the rotary body rotates in the other direction relative to the shaft, it rotates the rotary body is allowed to slide relative to the shaft by means of slippage. Thus, this clutch device is not provided with a conventional one-way clutch having engagement elements, and yet can fulfill the function of this one-way clutch. Accordingly, a simplified coupling device can be realized.
Das erste Ende der Schraubenfeder kann an dem ersten Sitz montiert sein, um außerstande zu sein, radial zu kontrahieren, und außerstande zu sein, sich radial auszudehnen. In diesem Fall ist es möglich, das erste Ende der Schraubenfeder durch Einsetzen auf den ersten Sitz des Rotationskörpers zu befestigen und somit die Befestigungsstruktur des ersten Endes zu vereinfachen.The first end of the coil spring may be mounted to the first seat so as to be unable to radially contract and be unable to expand radially. In this case, it is possible to fix the first end of the coil spring by fitting on the first seat of the rotary body, and thus to simplify the first-end fixing structure.
Das Herstellen (Schmieden und Schneiden) der Welle erfordert einige Zeit und Anstrengung, wenn der zweite Sitz der Welle, an dem das zweite Ende der Schraubenfeder so montiert ist, um mit Übermaß eingesetzt zu sein, zu der radial äußeren Seite von einem Wellenhauptkörper vorsteht, der ein Abschnitt der Welle ist und in Axialrichtung der Welle langerstreckt/verlängert ist. Als Lösung kann die Welle einen Wellenhauptkörper aufweisen, der in Axialrichtung der Welle verlängert ist, und der zweite Sitz ist von dem Wellenhauptkörper getrennt und vorgesehen, um zusammenhängend mit dem Wellenhauptkörper drehbar zu sein. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Welle durch Verarbeitung (Herstellen) des zweiten Sitzes getrennt von dem Wellenhauptkörper zu produzieren und dann den zweiten Sitz mit dem Wellenhauptkörper zu kombinieren. Somit wird die Herstellung der Welle vereinfacht.The manufacture (forging and cutting) of the shaft requires some time and effort when the second seat of the shaft on which the second end of the coil spring is mounted so as to be excessively inserted protrudes toward the radially outer side of a shaft main body. which is a portion of the shaft and is elongated / extended in the axial direction of the shaft. As a solution, the shaft may have a shaft main body extended in the axial direction of the shaft, and the second seat is separated from the shaft main body and provided to be rotatable integrally with the shaft main body. According to this configuration, it is possible to produce the shaft by processing (manufacturing) the second seat separately from the shaft main body and then combining the second seat with the shaft main body. Thus, the production of the shaft is simplified.
Es ist wahrscheinlich, dass eine Außenumfangsfläche des zweiten Sitzes der Welle verschleißt, indem sie über das zweite Ende der Schraubenfeder gleitet. Daher kann zumindest die Außenumfangsfläche des zweiten Sitzes behandelt werden, um Verschleiß standzuhalten. Eine Oberflächenbehandlung, wie z. B. eine Beschichtung, oder eine Wärmebehandlung, wie zum Beispiel Abschrecken, kann als Anti-Verschleißbehandlung eingesetzt werden.It is likely that an outer peripheral surface of the second seat wears the shaft by sliding over the second end of the coil spring. Therefore, at least the outer peripheral surface of the second seat can be treated to withstand wear. A surface treatment, such as. As a coating, or a heat treatment, such as quenching, can be used as anti-wear treatment.
Gemäß dem vorherigen Aspekt ist es möglich, die Notwendigkeit für eine konventionelle Einwegkupplung Eingriffselemente aufzuweisen, zu beseitigen und dadurch eine vereinfachte Kupplungsvorrichtung zu realisieren.According to the foregoing aspect, it is possible to eliminate and eliminate the need for a conventional one-way clutch engaging elements and thereby realize a simplified coupling device.
Figurenlistelist of figures
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 eine Schnittansicht ist, die ein Ausführungsbeispiel einer Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 eine Schnittansicht ist, die eine Seite in Axialrichtung der Kupplungsvorrichtung zeigt (linke Seite in 1);
- 3 eine Schnittansicht ist, die eine andere Seite in Axialrichtung der Kupplungsvorrichtung zeigt (rechte Seite in 1);
- 4 eine Schnittansicht ist, welche die Kupplungsvorrichtung in einem alternativen Ausführungsbeispiel zeigt; und
- 5 eine Schnittansicht einer konventionellen Kupplungsvorrichtung ist.
Features, advantages, and technical and industrial significance of exemplary embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which like numerals denote like elements, and wherein: - 1 Fig. 10 is a sectional view showing an embodiment of a coupling device of the present invention;
- 2 is a sectional view showing one side in the axial direction of the coupling device (left side in 1 );
- 3 is a sectional view showing another side in the axial direction of the coupling device (right side in 1 );
- 4 a sectional view showing the coupling device in an alternative embodiment; and
- 5 a sectional view of a conventional coupling device is.
GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend basierend auf der Zeichnung beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine in 1 gezeigte Kupplungsvorrichtung 7 ist auf einer Drehwelle eines Generators (nicht gezeigt) montiert. Die Kupplungsvorrichtung 7 weist eine Welle 10, einen Rotationskörper 20 und eine Schraubenfeder 30 auf.Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. 1 Fig. 10 is a sectional view showing an embodiment of a coupling device of the present invention. An in 1 shown coupling device 7 is mounted on a rotary shaft of a generator (not shown). The coupling device 7 has a wave 10 , a rotation body 20 and a coil spring 30 on.
Die Welle 10 ist ein zylindrisches Element und ist an einer Innenumfangsseite mit der Welle des Generators (nicht gezeigt) verbunden. Der Rotationskörper 20 ist ein zylindrisches Element und ist an einer radial äußeren Seite der Welle 10 vorgesehen. Die Welle 10 und der Rotationskörper 20 sind konzentrisch zueinander angeordnet, und zur Realisierung dieser Anordnung weist die Kupplungsvorrichtung 7 des Weiteren ein Wälzlager 40 und ein Gleitlager 50 auf.The wave 10 is a cylindrical member and is connected to the shaft of the generator (not shown) on an inner peripheral side. The rotation body 20 is a cylindrical member and is on a radially outer side of the shaft 10 intended. The wave 10 and the rotational body 20 are arranged concentrically to each other, and to realize this arrangement, the coupling device 7 Furthermore, a rolling bearing 40 and a plain bearing 50 on.
Die Schraubenfeder 30 ist zwischen der Welle 10 und dem Rotationskörper 20, konzentrisch zu der Welle 10 und dem Rotationskörper 20, vorgesehen. Wie später beschrieben wird, ist ein Ende der Schraubenfeder 30 auf einer Seite in ihrer Axialrichtung (linke Seite in 1) (dieses Ende wird als ein erstes Ende 31 bezeichnet) an einem Abschnitt (erster Sitz 19) des Rotationskörpers 20 montiert, während ein Ende der Schraubenfeder 30 auf der anderen Seite in Axialrichtung (rechte Seite in 1) (dieses Ende wird als ein zweites Ende 32 bezeichnet) an einem Abschnitt (zweiter Sitz 12) der Welle 1 montiert ist. In einem natürlichen Zustand der Schraubenfeder 30 dieses Ausführungsbeispiels sind vor der Montage an die Kupplungsvorrichtung 7 sowohl der Innendurchmesser als auch der Außendurchmesser der Schraubenfeder 30 entlang der Axialrichtung konstant. Wenn die Schraubenfeder 30 an die Kupplungsvorrichtung 7 montiert worden ist, befindet sich die Schraubenfeder 30 in einem Zustand, in dem sie in Axialrichtung zwischen der Welle 10 und dem Rotationskörper 20 zusammengedrückt wird. Die Wickelrichtung der Schraubenfeder 30 stimmt mit der Drehrichtung des Rotationskörpers 20 überein.The coil spring 30 is between the shaft 10 and the rotational body 20 , concentric with the wave 10 and the rotational body 20 , intended. As will be described later, one end is the coil spring 30 on one side in its axial direction (left side in 1 ) (this end is considered a first end 31 designated) at a portion (first seat 19 ) of the rotating body 20 mounted while one end of the coil spring 30 on the other side in the axial direction (right side in 1 ) (this end is considered a second end 32 designated) at a portion (second seat 12 ) the wave 1 is mounted. In a natural state of the coil spring 30 this embodiment are prior to assembly to the coupling device 7 both the inner diameter and the outer diameter of the coil spring 30 constant along the axial direction. When the coil spring 30 to the coupling device 7 has been mounted, there is the coil spring 30 in a state in which they are in the axial direction between the shaft 10 and the rotational body 20 is compressed. The winding direction of the coil spring 30 agrees with the direction of rotation of the body of revolution 20 match.
Der Rotationskörper 20 weist einen zylindrischen Abschnitt 21, der in Axialrichtung des Rotationskörpers 20 verlängert ist, einen ringförmigen Abschnitt 22, der so vorgesehen ist, dass er sich von einem Ende 21a des zylindrischen Abschnitts 21 auf einer Seite in Axialrichtung zu einer radial inneren Seite erstreckt, und einen inneren zylindrischen Abschnitt 23 auf, der so vorgesehen ist, dass er sich von einem Ende 22a des ringförmigen Abschnitts 22 auf der radial inneren Seite zu der anderen Seite in Axialrichtung erstreckt. Ein Riemenscheibenabschnitt 24, um den ein Riemen (nicht gezeigt) gewickelt ist, ist an einem Abschnitt einer Außenumfangsseite des zylindrischen Abschnitts 21 vorgesehen.The rotation body 20 has a cylindrical section 21 , in the axial direction of the body of revolution 20 is extended, an annular section 22 which is intended to be of an end 21a of the cylindrical portion 21 extends on one side in the axial direction to a radially inner side, and an inner cylindrical portion 23 which is designed to be from an end 22a of the annular portion 22 extends on the radially inner side to the other side in the axial direction. A pulley section 24 around which a belt (not shown) is wound is at a portion of an outer peripheral side of the cylindrical portion 21 intended.
Die Form einer Innenumfangsseite des zylindrischen Abschnitts 21 wird beschrieben. 2 ist eine Schnittansicht, die eine Seite der Kupplungsvorrichtung 7 in Axialrichtung zeigt (linke Seite in 1). In 2 ist ein Innendurchmesser D1 des zylindrischen Abschnitts 21 an einem Abschnitt auf einer Seite in Axialrichtung (nachfolgend wird dieser Abschnitt als ein zylindrischer Montageabschnitt 21b bezeichnet) kleiner als dessen Innendurchmesser D2 an einem anderen Abschnitt als der zylindrische Montageabschnitt 21b (nachfolgend wird dieser Abschnitt als zylindrischer Hauptabschnitt 21c bezeichnet) (D1 < D2). Eine Innenumfangsfläche des zylindrischen Montageabschnitts 21b, eine Innenumfangsfläche des zylindrischen Hauptabschnitts 21c und eine Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 23 sind jeweils durch eine zylindrische Fläche ausgebildet, die an einer Mittelachse der Kupplungsvorrichtung 7 zentriert ist.The shape of an inner peripheral side of the cylindrical portion 21 is described. 2 is a sectional view showing one side of the coupling device 7 in the axial direction (left side in 1 ). In 2 is an inner diameter D1 of the cylindrical portion 21 at a portion on one side in the axial direction (hereinafter, this portion will be referred to as a cylindrical mounting portion 21b designated) smaller than the inner diameter D2 at a portion other than the cylindrical mounting portion 21b (hereinafter this section will be referred to as a cylindrical main section 21c designated) (D1 <D2). An inner peripheral surface of the cylindrical mounting portion 21b an inner peripheral surface of the cylindrical main portion 21c and an outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 23 are each formed by a cylindrical surface, which at a central axis of the coupling device 7 is centered.
Das erste Ende 31 der Schraubenfeder 30 ist in einem Raum montiert, der von dem zylindrischen Montageabschnitt 21b, dem ringförmigen Abschnitt 22 und dem inneren zylindrischen Abschnitt 23 umgeben ist. Im natürlichen Zustand der Schraubenfeder 30 ist ihr Außendurchmesser D3 am ersten Ende 31 geringfügig größer als der Innendurchmesser D1 des zylindrischen Montageabschnitts 21b (D3 > D1) und ein Innendurchmesser D4 der Schraubenfeder 30 an dem ersten Ende 31 ist geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser D5 des inneren zylindrischen Abschnitts 23 (D4 < D5). Somit ist das erste Ende 31 an jeder Stelle des zylindrischen Montageabschnitts 21b an die Außenumfangsseite und der innere zylindrische Abschnitt 23 an die Innenumfangsseite mit Übermaß gepasst, so dass das erste Ende 31 in Radialrichtung zusammengedrückt wird. Dementsprechend kann sich das erste Ende 31 nicht relativ zu dem ersten Sitz 19 drehen, und darüber hinaus ist das erste Ende 31 so an dem Rotationskörper 20 befestigt, um außerstande zu sein, radial zu kontrahieren und außerstande zu sein, sich radial auszudehnen. Da das erste Ende 31 in Kontakt mit dem ringförmigen Abschnitt 22 aus der Axialrichtung ist und die Schraubenfeder 30 im zusammengerückten Zustand in Axialrichtung, wie zuvor beschrieben, montiert ist, wird die in Axialrichtung wirkende elastische Kraft der Schraubenfeder 30 von dem ringförmigen Abschnitt 22 aufgenommen. Somit bilden der zylindrische Montageabschnitt 21b, der ringförmige Abschnitt 22 und der innere zylindrische Abschnitt 23 den ersten Sitz 19, durch den das erste Ende 31 der Schraubenfeder 30 an dem Rotationskörper 20 montiert ist.The first end 31 the coil spring 30 is mounted in a space of the cylindrical mounting portion 21b , the annular section 22 and the inner cylindrical portion 23 is surrounded. In the natural state of the coil spring 30 is its outer diameter D3 at the first end 31 slightly larger than the inner diameter D1 of the cylindrical mounting portion 21b (D3> D1) and an inner diameter D4 of the coil spring 30 at the first end 31 is slightly smaller than an outer diameter D5 of the inner cylindrical portion 23 (D4 <D5). Thus, the first end 31 at each point of the cylindrical mounting portion 21b to the outer peripheral side and the inner cylindrical portion 23 is fitted to the inner peripheral side with interference, so that the first end 31 is compressed in the radial direction. Accordingly, the first end may be 31 not relative to the first seat 19 turn, and beyond that is the first end 31 so on the rotation body 20 attached to be unable to contract radially and be unable to expand radially. Because the first end 31 in contact with the annular portion 22 from the axial direction and the coil spring 30 is mounted in the contracted state in the axial direction as described above, the elastic force acting in the axial direction of the coil spring 30 from the annular portion 22 added. Thus, the cylindrical mounting portion form 21b , the annular section 22 and the inner cylindrical portion 23 the first seat 19 through which the first end 31 the coil spring 30 on the rotating body 20 is mounted.
In 1 weist die Welle 10 einen Wellenhauptkörper 11 auf, der in Axialrichtung der Welle 10 verlängert ist, und einen zweiten Sitz 12, der an einem mittleren Abschnitt des Wellenhauptkörpers 11 vorgesehen ist. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Wellenhauptkörper 11 und der zweite Sitz 12 einstückig oder zusammenhängend, wobei der zweite Sitz 12 von dem Wellenhauptkörper 11 zu der radial äußeren Seite vorsteht. Der zweite Sitz 12 weist einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 13, der einen kleineren Außendurchmesser aufweist, und einen Abschnitt mit großem Durchmesser 14 auf, der einen größeren Außendurchmesser als der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 13 aufweist, und somit weist der zweite Sitz 12 eine gestufte Form auf. Eine Außenumfangsfläche 15 des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 13 ist durch eine Zylinderfläche ausgebildet, die an der Mittelachse der Kupplungsvorrichtung 7 zentriert ist.In 1 shows the wave 10 a shaft main body 11 on, in the axial direction of the shaft 10 is extended, and a second seat 12 , which at a central portion of the shaft main body 11 is provided. At the in 1 Shown embodiment, the shaft main body 11 and the second seat 12 integral or continuous, the second seat 12 from the shaft main body 11 protrudes to the radially outer side. The second seat 12 has a small diameter section 13 that has a smaller outside diameter and a large diameter section 14 on having a larger outside diameter than the small diameter portion 13 has, and thus, the second seat 12 a stepped shape. An outer peripheral surface 15 of the small diameter section 13 is formed by a cylindrical surface, which at the central axis of the coupling device 7 is centered.
3 eine Schnittansicht, welche die andere Seite der Kupplungsvorrichtung 7 in Axialrichtung zeigt (rechte Seite in 1). Ein Außendurchmesser D6 des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 13 des zweiten Sitzes 12 ist geringfügig größer als ein Innendurchmesser D7 des zweiten Endes 32 der Schraubenfeder 30 (D6 > D7). Somit ist das zweite Ende 32 an dem zweiten Sitz 12 (Abschnitt mit kleinem Durchmesser 13) an die Innenumfangsseite mit Übermaß gepasst. Ein Außendurchmesser D8 des zweiten Endes 32 ist ausreichend kleiner als der Innendurchmesser D2 des zylindrischen Hauptabschnitts 21c des Rotationskörpers 20, und ein zylindrischer Raum ist zwischen dem zweiten Ende 32 und dem zylindrischen Hauptabschnitt 21c vorgesehen. Somit kann sich das zweite Ende 32 der Schraubenfeder 30 elastisch in einer radialen Ausdehnrichtung verformen, und selbst wenn sich das zweite Ende 32 demnach elastisch verformt, kommt es nicht in Kontakt mit dem zylindrischen Hauptabschnitt 21c. Ein Abschnitt der Schraubenfeder 30 (siehe 1) kommt, anders als der Abschnitt auf der radial inneren Seite des zylindrischen Montageabschnitts 21b des Rotationskörpers 20 (der Abschnitt, der das erste Ende 31 aufweist), nicht in Kontakt mit dem zylindrischen Hauptabschnitt 21c, selbst wenn sich dieser Abschnitt elastisch verformt und radial ausdehnt. 3 a sectional view showing the other side of the coupling device 7 in the axial direction (right side in 1 ). An outer diameter D6 of the small-diameter portion 13 of the second seat 12 is slightly larger than an inner diameter D7 of the second end 32 the coil spring 30 (D6> D7). Thus, the second end 32 at the second seat 12 (Small diameter section 13 ) fitted to the inner peripheral side with oversize. An outer diameter D8 of the second end 32 is sufficiently smaller than the inner diameter D2 of the cylindrical main portion 21c of the rotary body 20, and a cylindrical space is between the second end 32 and the cylindrical main section 21c intended. Thus, the second end 32 the coil spring 30 deform elastically in a radial expansion direction, and even if the second end 32 thus elastically deformed, it does not come in contact with the cylindrical main section 21c , A section of the coil spring 30 (please refer 1 ) comes, unlike the portion on the radially inner side of the cylindrical mounting portion 21b of the rotational body 20 (the section that is the first end 31 not in contact with the cylindrical main portion 21c even if this section elastically deforms and expands radially.
Da das zweite Ende 32 der Schraubenfeder 30 in Kontakt mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser 14 des zweiten Sitzes 12 aus der Axialrichtung ist, und die Schraubenfeder 30 in einem in Axialrichtung zusammengedrückten Zustand montiert ist, wie zuvor beschrieben, wird die in Axialrichtung wirkende elastische Kraft der Schraubenfeder 30 von dem Abschnitt mit großem Durchmesser 14 aufgenommen. Auf diese Weise ist das erste Ende 31 der Schraubenfeder 30 an dem ersten Sitz 19 befestigt, der an der Innenumfangsseite des Rotationskörpers 20 vorgesehen ist, und das zweite Ende 32 der Schraubenfeder 30 ist an der Außenumfangsfläche 15 des zweiten Sitzes 12 montiert, der an der Außenumfangsseite der Welle 10 vorgesehen ist, um so an der Außenumfangsfläche 15 mit Übermaß gepasst (d.h. in engem Kontakt eingesetzt) zu sein, während sie in der radialen Ausdehnrichtung elastisch verformbar ist.Because the second end 32 the coil spring 30 in contact with the large diameter section 14 of the second seat 12 from the axial direction, and the coil spring 30 is mounted in an axially compressed state as described above, the elastic force acting in the axial direction of the coil spring 30 from the large diameter section 14 added. This is the first end 31 the coil spring 30 at the first seat 19 attached to the inner peripheral side of the rotating body 20 is provided, and the second end 32 the coil spring 30 is on the outer peripheral surface 15 of the second seat 12 mounted on the outer peripheral side of the shaft 10 is provided so as to be on the outer peripheral surface 15 to be oversized (ie, used in close contact) while being elastically deformable in the radial expansion direction.
Das Wälzlager 40 ist zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 vorgesehen und ermöglicht dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 sich relativ zueinander zu drehen. Das Wälzlager 40 weist einen an dem Rotationskörper 20 befestigten Außenring 41, einen an der Welle 10 befestigten Innenring 42, eine Mehrzahl von zwischen dem Außenring 41 und dem Innenring 42 angeordneter Wälzkörpern, wobei ein ringförmiger Kä44 diese Wälzkörper hält, sowie eine Dichtung 45 auf. Die Wälzkörper sind Kugeln 43, und das Wälzlager 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Rillenkugellager. Das Wälzlager 40 kann eine zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 wirkende radiale Belastung aufnehmen, sowie eine zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 wirkende axiale Belastung aufnehmen.The rolling bearing 40 is between the rotation body 20 and the wave 10 provided and allows the rotation body 20 and the wave 10 to rotate relative to each other. The rolling bearing 40 has one on the rotating body 20 attached outer ring 41 , one on the shaft 10 attached inner ring 42 , a plurality of between the outer ring 41 and the inner ring 42 arranged rolling elements, wherein an annular Kä 44 holding these rolling elements, as well as a seal 45 on. The rolling elements are balls 43 , and the rolling bearing 40 is a deep groove ball bearing in this embodiment. The rolling bearing 40 can one between the body of revolution 20 and the wave 10 take up acting radial load, and one between the rotating body 20 and the wave 10 absorb acting axial load.
Da die Schraubenfeder 30 in dem in Axialrichtung zusammengedrückten Zustand zwischen dem Rotationskörper 20 (erster Sitz 19) und der Welle 10 (zweiter Sitz 12), wie zuvor beschrieben, vorgesehen ist, wirkt die axiale Belastung der Schraubenfeder 30 zwischen der Welle 10 und dem Rotationskörper 20. Diese axiale Belastung wird durch das Wälzlager 40 aufgenommen. Diese Konfiguration kann ein Klappern der Welle 10 und des Rotationskörpers 20 verhindern. Die Schraubenfeder 30 wird zwischen dem ersten Sitz 19 und dem zweiten Sitz 12 gehalten, so dass die axiale Länge der Schraubenfeder 30 konstant wird. Wenn dementsprechend die Schraubenfeder 30 in Wickelrichtung durch ein zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 auftretendes Drehmoment einer Torsion ausgesetzt wird, verformt sich die Schraubenfeder 30 elastisch in einer radialen Kontraktionsrichtung, und wenn sie einer Torsion in der entgegengesetzten Wickelrichtung ausgesetzt wird, verformt sich die Schraubenfeder 30 elastisch in der radialen Ausdehnrichtung.Because the coil spring 30 in the axially compressed state between the rotary body 20 (first seat 19 ) and the wave 10 (second seat 12 ), as described above, the axial load of the coil spring acts 30 between the wave 10 and the rotational body 20 , This axial load is due to the rolling bearing 40 added. This configuration can be a rattling of the shaft 10 and the rotational body 20 prevent. The coil spring 30 is between the first seat 19 and the second seat 12 held, so that the axial length of the coil spring 30 becomes constant. If accordingly the coil spring 30 in the winding direction by a between the rotary body 20 and the wave 10 occurring torque is subjected to torsion, the coil spring deforms 30 elastically in a radial contraction direction, and when subjected to torsion in the opposite winding direction, the coil spring deforms 30 elastic in the radial expansion direction.
Das Gleitlager 50 ist zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 vorgesehen und ermöglicht dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 sich relativ zueinander zu drehen. Das Gleitlager 50 dieses Ausführungsbeispiels wird von einer ringförmigen Buchse ausgebildet, die auf der radial inneren Seite des zylindrischen Abschnitts 23 des Rotationskörpers 20 vorgesehen ist. Das Gleitlager 50 kann die zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 wirkende radiale Belastung aufnehmen.The plain bearing 50 is between the rotation body 20 and the wave 10 provided and allows the rotation body 20 and the wave 10 to rotate relative to each other. The plain bearing 50 This embodiment is formed by an annular bush which is on the radially inner side of the cylindrical portion 23 of the rotational body 20 is provided. The plain bearing 50 can the between the rotation body 20 and the wave 10 absorb acting radial load.
Die Funktion der Kupplungsvorrichtung 7 mit der vorherigen Konfiguration wird beschrieben. Wenn sich der Rotationskörper 20 mit konstanter Geschwindigkeit in eine Richtung dreht, wird das Drehmoment des Rotationskörpers 20 durch die Schraubenfeder 30 auf die Welle 10 übertragen, wodurch sich die Welle 10 mit der gleichen Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung wie der Rotationskörper 20 dreht (dieser Zustand wird als gleichmäßiger Drehzustand bezeichnet). In diesem gleichmäßigen Drehzustand wird die Schraubenfeder 30 einer Torsion in einem Ausmaß ausgesetzt, das dem Drehmoment entspricht, und wird dadurch im Vergleich zur Schraubenfeder 30 in einem nicht-drehenden Zustand geringfügig elastisch verformt und radial kontrahiert. Währenddessen sind das zweite Ende 32 der Schraubenfeder 30 und der zweite Sitz 12 der Welle 10 mit einem Übermaß gepasst, so dass sich das zweite Ende 32 und der zweite Sitz 12 zusammenhängend drehen, während sie durch die Kraft, mit der das zweite Ende 32 um den zweiten Sitz 12 herum befestigt ist, daran gehindert werden, in Umfangsrichtung übereinander zu gleiten.The function of the coupling device 7 with the previous configuration will be described. When the rotation body 20 Turning at a constant speed in one direction, the torque of the rotating body 20 through the coil spring 30 on the wave 10 transmit, which causes the shaft 10 at the same speed and in the same direction as the body of revolution 20 rotates (this state is referred to as a uniform rotation state). In this uniform state of rotation is the coil spring 30 subjected to a twist to an extent that is the Torque corresponds, and is thus compared to the coil spring 30 in a non-rotating state slightly elastically deformed and radially contracted. Meanwhile, the second end 32 the coil spring 30 and the second seat 12 the wave 10 fitted with an oversize, leaving the second end 32 and the second seat 12 rotate contiguously while moving through the force with which the second end 32 around the second seat 12 is prevented from sliding over each other in the circumferential direction.
Wenn der Rotationskörper 20 aus dem gleichmäßigen Drehzustand beschleunigt, versucht der Rotationskörper 20 sich in eine Richtung (Drehrichtung) relativ zu der Welle 10 weiter zu drehen. Wenn eine solche Beschleunigung betreffende Drehschwankung auftritt (dieser Zustand wird als beschleunigter Drehzustand bezeichnet), wird die Schraubenfeder 30 einer weiteren Torsion in einem Ausmaß ausgesetzt, das dem durch die Beschleunigung zugenommenen Drehmoment entspricht, und wird dadurch im Vergleich zur Schraubenfeder 30 im gleichmäßigen Drehzustand geringfügig elastisch verformt und weiter radial kontrahiert. Dementsprechend drehen sich das zweite Ende 32 und der zweite Sitz 12 weiterhin zusammenhängend, während sie durch die Kraft, mit der das zweite Ende 32 um den zweiten Sitz 12 herum befestigt ist, daran gehindert werden, in Umfangsrichtung übereinander zu gleiten . Wenn somit die Schraubenfeder 30 radial kontrahiert, nimmt deren Befestigungskraft zu und die Reibungskraft (Anpressdruck), die zwischen dem zweiten Ende 32 und dem zweiten Sitz 12 wirkt, nimmt entsprechend zu, so dass sich das zweite Ende 32 und der zweite Sitz 12 nicht relativ zueinander drehen können (d.h. die Kupplungsvorrichtung 7 ist geschlossen). Die durch die Beschleunigung des Rotationskörpers 20 verursachte Drehschwankung wird aufgenommen, wenn sich die Schraubenfeder 30 elastisch verformt. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass der Riemen (nicht gezeigt), der um den Riemenscheibenabschnitt 24 gewickelt ist, gleitet, oder zu verhindern, dass dieser Riemen einer übermäßigen Belastung ausgesetzt ist. Auf diese Weise wird eine die Beschleunigung betreffende Drehschwankung von der Schraubenfeder 30 aufgenommen.When the rotation body 20 accelerated from the uniform state of rotation, the body of revolution tries 20 in one direction (direction of rotation) relative to the shaft 10 continue to turn. When the rotational fluctuation concerning such acceleration occurs (this state is called the accelerated turning state), the coil spring becomes 30 another torsion to an extent corresponding to the torque increased by the acceleration, and is thereby compared to the coil spring 30 slightly elastically deformed in the uniform state of rotation and further radially contracted. Accordingly, the second end turn 32 and the second seat 12 Continues to be coherent while moving through the force with which the second end 32 around the second seat 12 is prevented from sliding over each other in the circumferential direction. So if the coil spring 30 radially contracted increases its fastening force and the frictional force (contact pressure) between the second end 32 and the second seat 12 acts, increases accordingly, so that the second end 32 and the second seat 12 can not rotate relative to each other (ie, the coupling device 7 is closed). The acceleration of the body of revolution 20 caused torsional fluctuation is absorbed when the coil spring 30 elastically deformed. It is therefore possible to prevent the belt (not shown) from being around the pulley portion 24 is wound, slides, or to prevent this belt is exposed to excessive stress. In this way, a rotational fluctuation concerning the acceleration of the coil spring becomes 30 added.
Wenn der Rotationskörper 20 aus dem gleichmäßigen Drehzustand (oder dem beschleunigten Drehzustand) abbremst, versucht der Rotationskörper 20 sich in die andere Richtung relativ zu der Welle 10 zu drehen. Wenn eine solche Abbremsung betreffende Drehschwankung auftritt (dieser Zustand wird als abgebremster Drehzustand bezeichnet), wird die Schraubenfeder 30 in der entgegengesetzten Richtung von der Richtung in dem beschleunigten Drehzustand (d.h. in der Richtung entgegengesetzt zu der Wickelrichtung) einer Torsion ausgesetzt und wird dadurch elastisch verformt und radial ausgedehnt im Vergleich zu der Schraubenfeder 30 im gleichmäßigen Drehzustand. Wenn dann das zweite Ende 32 ebenfalls radial ausgedehnt wird, nimmt das Übermaß zwischen dem zweiten Ende 32 und dem zweiten Sitz 12 ab und die Kraft, mit der das zweite Ende 32 um den zweiten Sitz 12 herum befestigt ist, nimmt ab (im Vergleich zu jener im gleichmäßigen Drehzustand), so dass das zweite Ende 32 und der zweite Sitz 12 in Umfangsrichtung übereinander gleiten. Wenn sich somit die Schraubenfeder 30 radial ausdehnt, nimmt deren Befestigungskraft ab und die Reibungskraft (Anpressdruck), die zwischen dem zweiten Ende 32 und dem zweiten Sitz 12 wirkt, nimmt entsprechend ab, so dass der Rotationskörper 20 und die Welle 10, die mit der Schraubenfeder 30 zusammenhängt, sich relativ zueinander drehen können (d.h. die Kupplungsvorrichtung 7 ist gelöst). Das heißt, der Rotationskörper 20 gleitet relativ zu der Welle 10. Da somit der Rotationskörper 20, wenn er abgebremst wird, relativ zu der Welle 10 gleiten kann, ist es möglich, zu verhindern, dass der um den Riemenscheibenabschnitt 24 gewickelte Riemen (nicht dargestellt) gleitet, oder zu verhindern, dass dieser Riemen einer übermäßigen Belastung aufgrund einer Drehschwankung, die durch Abbremsung verursacht wird, ausgesetzt ist. Auf diese Weise wird eine Abbremsung betreffende Drehschwankung auch durch die Schraubenfeder 30 gelöst.When the rotation body 20 decelerates from the uniform state of rotation (or the accelerated rotation state), attempts the rotating body 20 in the other direction relative to the shaft 10 to turn. When the rotation fluctuation concerning such deceleration occurs (this condition is called the decelerated rotation condition), the coil spring becomes 30 is subjected to torsion in the opposite direction from the direction in the accelerated rotation state (ie, in the direction opposite to the winding direction), and is thereby elastically deformed and radially expanded as compared with the coil spring 30 in the uniform state of rotation. If then the second end 32 is also radially expanded, takes the excess between the second end 32 and the second seat 12 off and the force with which the second end 32 around the second seat 12 is fastened around, decreases (compared to that in the uniform state of rotation), so that the second end 32 and the second seat 12 glide over each other in the circumferential direction. So if the coil spring 30 radially expands, decreases their fastening force and the frictional force (contact pressure) between the second end 32 and the second seat 12 acts, decreases accordingly, so that the body of revolution 20 and the wave 10 that with the coil spring 30 is related, can rotate relative to each other (ie, the coupling device 7 is solved). That is, the rotation body 20 slides relative to the shaft 10 , Since thus the rotation body 20 when it is braked, relative to the shaft 10 It is possible to prevent it from slipping around the pulley section 24 wound belts (not shown) slides, or to prevent this belt is exposed to an excessive load due to a rotation fluctuation caused by deceleration. In this way, a deceleration concerning rotational fluctuation is also by the coil spring 30 solved.
Wie zuvor beschrieben, wird gemäß der Kupplungsvorrichtung 7 dieses Ausführungsbeispiels, wenn sich der Rotationskörper 20 in eine Richtung (der Windungsrichtung der Schraubenfeder 30) relativ zu der Welle 10 dreht, die Schraubenfeder 30 einer Torsion unterzogen und kontrahiert elastisch radial, so dass das Übermaß zwischen dem zweiten Ende 32 und dem zweiten Sitz 12 zunimmt, und das zweite Ende 32 wird um den zweiten Sitz 12 herum befestigt. Wenn sich der Rotationskörper 20 dagegen in die andere Richtung relativ zu der Welle 10 dreht, wird die Schraubenfeder 30 einer Torsion unterzogen und dehnt sich elastisch radial aus, so dass das Übermaß zwischen dem zweiten Ende 32 und dem zweiten Sitz 12 abnimmt und dem zweiten Ende 32 und dem zweite Sitz 12 ermöglicht wird, übereinander zu gleiten.As described above, according to the coupling device 7 this embodiment, when the rotational body 20 in one direction (the winding direction of the coil spring 30 ) relative to the shaft 10 turns, the coil spring 30 undergoes a torsion and contracts elastically radially, so that the excess between the second end 32 and the second seat 12 increases, and the second end 32 becomes the second seat 12 attached around. When the rotation body 20 but in the other direction relative to the wave 10 turns, the coil spring 30 a torsion and elastically expands radially, so that the excess between the second end 32 and the second seat 12 decreases and the second end 32 and the second seat 12 is allowed to slide over each other.
Gemäß der Kupplungsvorrichtung 7 dieses Ausführungsbeispiels, wenn der Rotationskörper 20 beschleunigt, wird die Schraubenfeder 30 in einer Richtung einer Torsion unterzogen und das zweite Ende 32 der Schraubenfeder 30 wird enger um den zweiten Sitz 12 der Welle 10 herum verspannt oder befestigt. Somit kann eine Drehschwankung, die zwischen der Welle 10 und dem Rotationskörper 20 auftritt, von der Schraubenfeder 30 aufgenommen werden, während sie einer Torsion unterzogen wird. Wenn zum Beispiel dagegen der Rotationskörper 20 abbremst, wird die Schraubenfeder 30 einer Torsion in der entgegengesetzten Richtung (die andere Richtung) unterzogen und dehnt sich radial aus, und die Kraft, mit der das zweite Ende 32 der Schraubenfeder 30 um den zweiten Sitz 12 der Welle 10 herum befestigt ist, nimmt ab, so dass das zweite Ende 32 und der zweite Sitz 12 übereinander gleiten können. Mit anderen Worten, wenn sich der Rotationskörper 20 in eine Richtung relativ zu der Welle 10 dreht, können sich der Rotationskörper 20 und die Welle 10 zusammenhängend in einer federbelasteten Weise drehen, wohingegen wenn sich der Rotationskörper 20 in die andere Richtung relativ zu der Welle 10 dreht, dem Rotationskörper 20 ermöglicht wird, relativ zu der Welle mittels Schlupf zu gleiten. Somit ist die Kupplungsvorrichtung 7 dieses Ausführungsbeispiel nicht mit einer konventionellen Einwegkupplung 92 vorgesehen, die Eingriffselemente (Zylinderrollen 97) aufweist, wie in 5 gezeigt, und kann dennoch die Funktion dieser Einwegkupplung 92 erfüllen. Dementsprechend kann die Konfiguration der Kupplungsvorrichtung 7 vereinfacht werden, so dass sie eine geringere Anzahl von Bauteilen aufweist und einfach zu montieren ist, was zur Kostenreduzierung beiträgt.According to the coupling device 7 this embodiment, when the rotary body 20 accelerates, the coil spring 30 subjected to torsion in one direction and the second end 32 the coil spring 30 gets closer to the second seat 12 the wave 10 strained or fastened around. Thus, a rotation fluctuation occurring between the shaft 10 and the rotational body 20 occurs from the coil spring 30 while undergoing a torsion. If, for example, the rotation body 20 decelerates, the coil spring 30 a twist in the opposite direction (the other Direction) and expands radially, and the force with which the second end 32 of the coil spring 30 around the second seat 12 the wave 10 is fastened around, decreases, leaving the second end 32 and the second seat 12 can slide over each other. In other words, when the body of revolution 20 in one direction relative to the shaft 10 rotates, can the body of revolution 20 and the wave 10 rotate contiguously in a spring-loaded manner, whereas when the rotating body 20 in the other direction relative to the shaft 10 turns, the rotation body 20 allows slipping relative to the shaft. Thus, the coupling device 7 this embodiment does not use a conventional one-way clutch 92 provided, the engagement elements (cylindrical rollers 97), as in 5 shown, and still the function of this one-way clutch 92 fulfill. Accordingly, the configuration of the coupling device 7 be simplified so that it has a smaller number of components and is easy to assemble, which contributes to the cost reduction.
4 ist eine Schnittansicht, welche die Kupplungsvorrichtung 7 in einem alternativen Ausführungsbeispiel zeigt. Diese Kupplungsvorrichtung 7 ist dieselbe wie die in 1 gezeigte Kupplungsvorrichtung 7 in der Hinsicht, dass die Welle 10 den zweiten Sitz 12 und den Wellenhauptkörper 11 in Axialrichtung verlängert aufweist. Bei der in 4 gezeigten Kupplungsvorrichtung 7 weist jedoch eine Außenumfangsfläche des Wellenhauptkörpers 11 eine im Wesentlichen lineare Form auf, und der zweite Sitz 12 ist vom Wellenhauptkörper 11 getrennt. Der zweite Sitz 12 wird separat von dem Wellenhauptkörper 11 hergestellt und ist so vorgesehen, um zusammenhängend oder einstückig mit dem Wellenhauptkörper 11 drehbar zu sein. Der zweite Sitz 12 ist ein ringförmiges Element, und bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Sitz 12 an der Außenumfangsseite des Wellenhauptkörpers 11 mit einem Übermaß gepasst, so dass der Wellenhauptkörper 11 und der zweite Sitz 12 sich zusammenhängend drehen können, ohne übereinander zu gleiten. Alternativ können der Wellenhauptkörper 11 und der zweite Sitz 12 durch andere Mittel miteinander gekoppelt sein, zum Beispiel durch Verwendung eines mechanischen Elements. Abgesehen davon, dass die Welle 10 in den Wellenhauptkörper 11 und den zweiten Sitz 12 unterteilt ist, sind die in 4 gezeigte Kupplungsvorrichtung 7 und die in 1 gezeigte Kupplungsvorrichtung 7 dieselben, und daher wird auf die Beschreibung der gleichen Abschnitte verzichtet. 4 is a sectional view showing the coupling device 7 in an alternative embodiment. This coupling device 7 is the same as the one in 1 shown coupling device 7 in the sense that the wave 10 the second seat 12 and the shaft main body 11 Has extended in the axial direction. At the in 4 shown coupling device 7 however, has an outer peripheral surface of the shaft main body 11 a substantially linear shape, and the second seat 12 is of the shaft main body 11 separated. The second seat 12 becomes separate from the shaft main body 11 and is intended to be continuous or integral with the shaft main body 11 to be rotatable. The second seat 12 is an annular element, and in which 4 embodiment shown is the second seat 12 on the outer peripheral side of the shaft main body 11 fitted with an oversize so that the shaft main body 11 and the second seat 12 can rotate together without gliding over each other. Alternatively, the shaft main body 11 and the second seat 12 be coupled together by other means, for example by using a mechanical element. Apart from that, the wave 10 in the wave main body 11 and the second seat 12 is divided into, the are in 4 shown coupling device 7 and the in 1 shown coupling device 7 the same, and therefore the description of the same sections is omitted.
Gemäß der in 4 gezeigten Kupplungsvorrichtung 7 ist es möglich, die Welle 10 durch Verarbeitung (Herstellen) des zweiten Sitzes 12 separat von dem Wellenhauptkörper 11 zu produzieren und dann den zweiten Sitz 12 mit dem Wellenhauptkörper 11 zu kombinieren. Im Falle der in 1 gezeigten Welle 10 ist der ringförmige zweite Sitz 12 durchgehend mit dem Wellenhauptkörper 11 verbunden und weist eine zu der radial äußeren Seite hin vorstehende Form auf, so dass das Schmieden und Schneiden zur Herstellung der Welle 10 einige Zeit und Anstrengung (Arbeitsstunden) in Anspruch nimmt. Im Vergleich erfordert die in 4 gezeigte Welle 10 einen geringeren Verarbeitungsumfang, und die Herstellung der Welle 10 ist einfacher.According to the in 4 shown coupling device 7 is it possible for the wave 10 by processing (manufacturing) the second seat 12 separate from the shaft main body 11 to produce and then the second seat 12 with the shaft main body 11 to combine. In the case of in 1 shown wave 10 is the annular second seat 12 continuous with the shaft main body 11 connected and has a to the radially outer side projecting shape, so that the forging and cutting to produce the shaft 10 takes some time and effort (working hours). In comparison, the in 4 Shaft 10 shown a smaller amount of processing, and the production of the shaft 10 it's easier.
Hier wirkt sich der Betrag des Übermaß zwischen dem zweiten Ende 32 der Schraubenfeder 30 und dem zweiten Sitz 12 auf ein Drehmoment (Schlupfmoment) aus, bei dem der Schlupf aufzutreten beginnt. Insbesondere wenn das Übermaß klein ist, tritt der Schlupf selbst dann auf, wenn das zwischen der Schraubenfeder 30 und der Welle 10 wirkende Drehmoment klein ist, wohingegen wenn das Übermaß groß ist, der Schlupf nicht auftritt, es sei denn, wenn das Drehmoment, das zwischen der Schraubenfeder 30 und der Welle 10 wirkt, zunimmt. Daher kann in den in 1 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen der Außendurchmesser D6 (siehe 3) des zweiten Sitzes 12 (Abschnitt mit kleinem Durchmesser 13) geändert werden, um dadurch das Drehmoment (Schlupfmoment) einzustellen, bei dem der Schlupf aufzutreten beginnt. Insbesondere kann in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel dieses Drehmoment leicht eingestellt werden, indem eine Mehrzahl von zweiten Sitzen 12 mit verschiedenen Außendurchmessern D6 hergestellt werden und dann einer dieser zweiten Sitze 12 mit dem Wellenhauptkörper 11 kombiniert wird. Alternativ kann das Drehmoment (Schlupfmoment), bei dem der Schlupf aufzutreten beginnt, durch Ändern des Innendurchmessers D7 (siehe 3) des zweiten Endes 32 der Schraubenfeder 30 eingestellt werden.Here is the amount of oversize between the second end 32 the coil spring 30 and the second seat 12 to a torque (slip torque) at which the slip begins to occur. In particular, if the excess is small, the slip occurs even if that between the coil spring 30 and the wave 10 acting torque is small, whereas if the oversize is large, the slip does not occur, unless the torque between the coil spring 30 and the wave 10 works, increases. Therefore, in the in 1 and 4 shown embodiments of the outer diameter D6 (see 3 ) of the second seat 12 (Small diameter section 13 ) to thereby adjust the torque (slip moment) at which slip starts to occur. In particular, in the in 4 shown embodiment, this torque can be easily adjusted by a plurality of second seats 12 are made with different outer diameters D6 and then one of these second seats 12 with the shaft main body 11 combined. Alternatively, the torque (slip torque) at which the slip starts to occur can be changed by changing the inside diameter D7 (see FIG 3 ) of the second end 32 the coil spring 30 be set.
Bei den in 1 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen, wie zuvor beschrieben, tritt selbst dann, wenn sich die Schraubenfeder 30 elastisch radial ausdehnt, kein Schlupf zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 auf, bis das Schlupfmoment zwischen ihnen wirkt. Daher kann die Kupplungsvorrichtung 7 von jedem der in 1 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiele nicht nur bei einer Vorrichtung angewendet werden, bei der Drehmoment von dem Rotationskörper 20 wie in den Ausführungsbeispielen eingebracht wird, sondern auch bei einer Vorrichtung, in der ein Drehmoment ebenso von der Welle 10 eingebracht wird. Beispiele für solche enthalten einen Generator, der eine Starterfunktion aufweist.At the in 1 and 4 shown embodiments, as described above, occurs even if the coil spring 30 elastically radially expands, no slip between the body of revolution 20 and the wave 10 until the slip torque acts between them. Therefore, the coupling device 7 from each of the in 1 and 4 shown embodiments are applied not only in a device in the torque of the rotary body 20 as is incorporated in the embodiments, but also in a device in which a torque as well from the shaft 10 is introduced. Examples of such include a generator having a starter function.
Bei den in 1 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen kann das Material der Schraubenfeder 30 Federstahl sein, und das Material der Welle 10 kann Kohlenstoffstahl sein. In diesem Fall neigt die Außenumfangsfläche 15 des zweiten Sitzes 12 (Abschnitt mit kleinem Durchmesser 13) dazu, zu verschleißen, indem sie über das zweite Ende 32 der Schraubenfeder 30 gleitet. Daher ist in den Ausführungsbeispielen zumindest die Außenumfangsfläche 15 des zweiten Sitzes 12 behandelt, um Verschleiß standzuhalten. Eine Oberflächenbehandlung, wie z. B. eine Beschichtung, oder eine Wärmebehandlung, wie zum Beispiel Abschrecken, kann als Anti-Verschleißbehandlung eingesetzt werden. In dem Fall, in dem eine Wärmebehandlung in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, kann diese Behandlung effizient durchgeführt werden, da nur der zweite Sitz 12, der von dem Wellenhauptkörper 11 getrennt ist, wärmebehandelt werden muss.At the in 1 and 4 the embodiments shown, the material of the coil spring 30 Be spring steel, and the material of the shaft 10 can be carbon steel. In this case, the outer circumferential surface tends 15 of the second seat 12 (Small diameter section 13 ) to wear out, passing over the second end 32 the coil spring 30 slides. Therefore, in the embodiments, at least the outer peripheral surface 15 of the second seat 12 treated to withstand wear. A surface treatment, such as. As a coating, or a heat treatment, such as quenching, can be used as anti-wear treatment. In the case where a heat treatment in the in 4 As shown in the embodiment shown, this treatment can be carried out efficiently, since only the second seat 12 that of the main shaft body 11 is separated, must be heat treated.
Wie zuvor beschrieben worden ist, können jeweils gemäß der in 1 und 4 gezeigten Kupplungsvorrichtungen 7 Änderungen des Durchmessers der Schraubenfeder 30 gemäß der Größe des zwischen dem Rotationskörper 20 und der Welle 10 wirkenden Drehmoments genutzt werden, um der Schraubenfeder 30 zu ermöglichen, die Funktion der konventionellen Einwegkupplung 92 mit den Eingriffselementen 97 (siehe 5) aufzuweisen. Infolgedessen kann die Konfiguration der Kupplungsvorrichtung 7 vereinfacht werden.As described above, in each case according to the in 1 and 4 shown coupling devices 7 Changes in the diameter of the coil spring 30 according to the size of the between the rotating body 20 and the wave 10 acting torque can be used to the coil spring 30 to enable the function of the conventional one-way clutch 92 with the engaging elements 97 (please refer 5 ). As a result, the configuration of the coupling device 7 be simplified.
Insbesondere ist in den Ausführungsbeispielen das erste Ende 31 der Schraubenfeder 30 in eine Ausnehmung eingesetzt, die durch die Abschnitte (den zylindrischen Montageabschnitt 21b, den ringförmigen Abschnitt 22 und den inneren zylindrischen Abschnitt 23) ausgebildet ist, die den ersten Sitz 19 des Rotationskörpers 20 abbilden, und somit ist das erste Ende 31 an dem ersten Sitz 19 montiert, um außerstande zu sein, radial zu kontrahieren und außerstande zu sein, sich radial auszudehnen. Die Übernahme dieser Konfiguration kann die Befestigungsstruktur des ersten Endes 31 an den Rotationskörper 20 vereinfachen. Diese Befestigungsstruktur kann jedoch durch andere Mittel ersetzt werden. Zum Beispiel kann, obwohl dies nicht gezeigt ist, das erste Ende 31 mit einem Bolzen, einer Schraube usw. befestigt werden, oder der Elementdraht der Schraubenfeder 30 kann gebogen werden, und dieser gebogene Abschnitt kann in die Ausnehmung eingeführt werden (erster Sitz 19), die im Rotationskörper 20 vorgesehen ist.In particular, in the embodiments, the first end 31 the coil spring 30 inserted into a recess formed by the sections (the cylindrical mounting portion 21b , the annular section 22 and the inner cylindrical portion 23 ) is formed, which is the first seat 19 of the rotating body 20, and thus the first end 31 at the first seat 19 mounted so as to be unable to radially contract and be unable to expand radially. The adoption of this configuration may be the attachment structure of the first end 31 to the rotation body 20 simplify. However, this attachment structure can be replaced by other means. For example, although not shown, the first end may be 31 with a bolt, a screw, etc., or the element wire of the coil spring 30 can be bent, and this bent portion can be inserted into the recess (first seat 19 ), which in the rotational body 20 is provided.
Die zuvor offenbarten Ausführungsbeispiele sind nicht beschränkend, sondern lediglich in jeglicher Hinsicht veranschaulichend. Somit kann die Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in anderen Ausführungsbeispielen als denen in der Zeichnung gezeigten im Geltungsbereich der Erfindung implementiert werden. Zum Beispiel wurde das Wälzlager 40 in dem vorherigen Ausführungsbeispiel als ein Kugellager beschrieben, aber das Wälzlager 40 kann stattdessen ein Wälzlager sein, das Rollen als Wälzelemente aufweist. In dem vorherigen Ausführungsbeispiel wurde das Lager, das die Welle 10 und den Rotationskörper 20 lagert, um relativ zueinander drehbar zu sein, als eine Kombination des Wälzlagers 40 und des Gleitlagers 50 beschrieben. Jedoch ist dieses Lager nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann das Lager auf einer Seite in Axialrichtung (linke Seite), das in 1 gezeigt ist, ein Wälzlager sein, und das Lager auf der anderen Seite in Axialrichtung (rechte Seite) kann ein Gleitlager sein. Während der Fall, in dem die Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in dem Generator vorgesehen ist, beschrieben wurde, kann diese Kupplungsvorrichtung auch auf andere Vorrichtungen angewendet werden.The previously disclosed embodiments are not limiting, but merely illustrative in all respects. Thus, the coupling device of the present invention can be implemented in other embodiments than those shown in the drawing within the scope of the invention. For example, the rolling bearing was 40 described in the previous embodiment as a ball bearing, but the rolling bearing 40 may instead be a rolling bearing having rollers as rolling elements. In the previous embodiment, the bearing was the shaft 10 and the rotational body 20 superimposed so as to be rotatable relative to each other as a combination of the rolling bearing 40 and the sliding bearing 50 described. However, this bearing is not limited to this example. For example, the bearing may be on one side in the axial direction (left side), which in 1 is shown to be a rolling bearing, and the bearing on the other side in the axial direction (right side) may be a plain bearing. While the case where the coupling device of the present invention is provided in the generator has been described, this coupling device can be applied to other devices as well.
