JP2000179589A - ローラクラッチ - Google Patents
ローラクラッチInfo
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- JP2000179589A JP2000179589A JP10353436A JP35343698A JP2000179589A JP 2000179589 A JP2000179589 A JP 2000179589A JP 10353436 A JP10353436 A JP 10353436A JP 35343698 A JP35343698 A JP 35343698A JP 2000179589 A JP2000179589 A JP 2000179589A
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Abstract
部の軌道面とが塑性変形する可能性を少なくし、コロが
ランプ部の肩を乗り越えてロック機能を損なうことを効
果的に防止して、信頼性を向上すること。 【解決手段】 内輪11のランプ部17と外輪12の内
周面との間でコロ13をロックさせた時に、ランプ部1
7の中央部(A点〜B点)における接触角(α)を4か
ら5度に設定し、ランプ部17の肩18近傍(C点)に
おける接触角を5度以上に設定している。
Description
オルタネータに用いられ、エンジンの微小角速度変動を
吸収してベルトに過大な荷重を負荷しないようにするた
めのローラクラッチに関する。
は、エンジンのクランク軸に設けられたプーリとの間に
ベルトが掛け渡されたプーリが嵌合されている。このオ
ルタネータの枢軸とプーリとの間には、一方向にはロッ
クし、他方向にはオーバーランすることにより、エンジ
ンの微小角速度変動を吸収し、ベルトに過大な荷重を負
荷しないようにするためのローラクラッチが介装されて
いる。
ーラクラッチは、オルタネータの枢軸(図示略)とプー
リ(図示略)との間に介装されており、枢軸(図示略)
の外周に、内輪11が嵌合されていると共に、プーリ
(図示略)の内周に、外輪12が嵌合されるようになっ
ている。
ロ13が介装され、コロ13の間には、それぞれ、多数
の保持器の柱14が設けられている。この保持器14の
一側には、コロ13のためのポケット15が設けられ、
保持器14の他側には、コロ13を押圧するためのバネ
16が取り付けられている。
それぞれ対応して多数のランプ部17が形成され、ラン
プ部17の間には、肩18が形成されている。
11が一方向に回転してロックする際には、コロ13
は、保持器14のポケット15に近づく方向に移動し
て、内輪11のランプ部17の溝が浅い箇所と外輪12
の内周面との間で固定される一方、外輪11が他方向に
回転してオーバーランする際には、コロ13は、保持器
14のバネ16に近づく方向に移動して、このバネ16
により押圧されながら、内輪11のランプ部17の溝が
深い箇所と外輪12の内周面との間で、非拘束状態にさ
れる。
説明する。この図6のローラクラッチは、内輪側が内周
面に形成され、外輪側に、ランプ部と肩とが形成されて
いる例である。コロaと外輪との接点における接線と、
コロaと内輪との接点における接線との交角を、くさび
角(2α)(即ち、接触角αの2倍の値)と定義する
と、外輪側のランプ部は、コロaがロック位置にあって
も、オーバーラン位置にあっても、常時一定のくさび角
(2α)になるように設計されている。しかも、コロ
が、例えば、図6の左側に符号bで示すように、磨耗に
より縮径したような場合であっても、常時一定のくさび
角(2α)になるように設計されている。これにより、
コロbが摩耗した場合であっても、一定のトルク負荷に
対しては一定のころ荷重となりコロbがランプ部の肩を
乗り越えてロック機能を損なうといったことが防止され
ている。
たように、自動車のオルタネータに用いられるローラク
ラッチでは、ロック時の回転速度が10,000rpm
以上に達し、エンジンの角速度変動により瞬時の相対回
転のオーバーラン時の回転速度が数百rpmに達する。
ころがロックする瞬間にはこの大きな加速度が働き、オ
ールタネータの慣性質量によりローラクラッチには大き
なトルクが負荷される。
著しく大きくなり、コロとランプ部の軌道面とが塑性変
形する可能性がある。その結果、上述したように、くさ
び角が常時一定になるように設計して、コロが磨耗によ
り縮径した場合に、コロがランプ部の肩を乗り越えてロ
ック機能を損なうことを防止していたとしても、コロに
かかる著しく大きい荷重に起因して、コロとランプ部の
軌道面とが塑性変形し、このように別の要因によって、
コロがランプ部の肩を乗り越えてロック機能を損なうと
いった虞れがある。
されたものであって、コロにかかる荷重を低減して、コ
ロとランプ部の軌道面とが塑性変形する可能性を少なく
し、コロがランプ部の肩を乗り越えてロック機能を損な
うことを効果的に防止して、信頼性を向上したローラク
ラッチを提供することを目的とする。
ため、本発明に係るローラクラッチは、内輪と外輪との
いずれか一方に、ランプ部を形成し、その他方に、周面
を形成し、これらランプ部と周面との間に多数のコロを
介装すると共に、これらコロの間にそれぞれ多数の保持
器の柱を介装して、内輪または外輪が一方向に回転する
時にはロックし、他方向に回転する時にはオーバーラン
するためのローラクラッチにおいて、前記コロと前記ラ
ンプ部または周面との接点にコロの中心から引いた直線
に対して、コロの接点における接点荷重の方向がなす角
度を接触角と定義すると、前記ランプ部と周面との間で
コロをロックさせた時に、ランプ部の中央部における接
触角を4から5度に設定し、前記ランプ部の肩近傍また
は前記保持器のポケット部近傍における接触角を5度以
上に設定したことを特徴とする。
プ部の肩近傍に近づき、コロがランプ部の肩を乗り越え
る虞れのある領域に達した場合であっても、ランプ部の
肩近傍における接触角を5度以上に設定して、上記の領
域の接触角を大きくしている。この接触角を大きくする
と、後の「発明の実施の形態」で説明するように、一定
のトルク負荷に対し、コロにかかる荷重を低減すること
ができる。したがって、自動車のオルタネータにローラ
クラッチを用いた場合のように、コロに著しく大きい荷
重がかかるような場合であったとしても、コロにかかる
荷重を低減できることから、コロとランプ部の軌道面と
が塑性変形する可能性を少なくでき、コロがランプ部の
肩を乗り越えてロック機能を損なうことを効果的に防止
して信頼性を向上することができる。
ローラクラッチを図面を参照しつつ説明する。図1は、
本発明の第1実施の形態に係るローラクラッチを用いた
オルタネータの断面図であり、図2は、本発明の第1実
施の形態に係るローラクラッチの断面図である。
の枢軸(図示略)に、筒状軸部材1が嵌合され、その雌
ねじ部2で螺合されるようになっている一方、エンジン
のクランク軸(図示略)に設けられたプーリ(図示略)
との間にベルト(図示略)が掛け渡されるプーリ3が設
けられている。
ラッチの内輪11が配置され、その両側には、転がり軸
受のための内輪4,4が設けられている一方、プーリ3
の内周には、ローラクラッチおよび転がり軸受に共通の
外輪12が配置されている。この転がり軸受のための内
輪4と外輪12との間には、間座5が設けられている。
転がり軸受用のコロ6,6が設けられており、これらの
コロ6,6の両外側には、シール部材7,7が設けられ
ている。さらに、ローラクラッチの内輪11と外輪12
との間には、ローラクラッチ用のコロ13が配置されて
いる。
窒化鋼によって製造され、表面が焼入硬化されている。
筒状軸部材1とプーリ3とは、一般にはS45C程度の
炭素鋼によって製造されている。しかし、ローラクラッ
チの内輪11と外輪12とは、鋼板の板材より製造さ
れ、肉厚が1mm前後で薄いため、筒状軸部材1とプー
リ3との嵌合面にて、コロ13と内外輪11,12との
接触荷重による応力が十分に分散していない。そのた
め、筒状軸部材1とプーリ3とはS50〜S55C程度
の材料で製造し、高周波焼入れにて嵌合面を焼入硬化す
ることが好ましい。
内輪11と外輪12との間には、多数のコロ13が介装
され、コロ13の間には、それぞれ、多数の保持器の柱
14が設けられている。この保持器の柱14の一側に
は、コロ13のためのポケット15が設けられ、保持器
の柱14の他側には、コロ13を押圧するためのバネ1
6が取り付けられている。
それぞれ対応して多数のランプ部17が形成され、ラン
プ部17の間には、肩18が形成されている。
12が一方向に回転してロックする際には、コロ13
は、保持器14のポケット15に近づく方向に移動し
て、内輪11のランプ部17の溝が浅い箇所と外輪12
の内周面との間で固定される一方、外輪12が他方向に
回転してオーバーランする際には、コロ13は、保持器
14のバネ16に近づく方向に移動して、このバネ16
により押圧されながら、内輪11のランプ部17の溝が
深い箇所と外輪12の内周面との間で、非拘束状態にさ
れる。
のランプ部17では、コロあるいは軌道面が磨耗しても
ランプ部17の全域にわたってほぼ同じくさび角(2
α)になるように、ランプ部17が曲線形状に形成され
ている。
すように、ランプ部17のA点からB点までは、曲線形
状に形成され、接触角(α、コロと前記ランプ部または
周面との接点にコロの中心から引いた直線に対して、コ
ロの接点における接点荷重の方向がなす角度、後に図3
を参照して詳述する)が4〜5度の一定の値に設定され
ている。
は、直線形状に形成され、コロ13がランプ部17の肩
18の近傍または保持器14のポケット部15の近傍に
近づくに従って、接触角(α)が増加され、C点近傍の
接触角(α)が5度以上(好ましくは、5〜6度)に設
定されている。
(α)を大きくすると、コロ13にかかる荷重を低減す
ることができる。この理由を図3を参照して説明する。
ると、図3に示すように、円周方向の荷重成分Pallow
・sinαがトルク伝達に寄与するため、許容トルクTall
owは、次式により与えられる。
ると、許容荷重Pallowと、sinαとは、反比例してい
る。
条件下では、接触角(α)を大きくすれば、コロにかか
る荷重を低減することができる。但し、接触角(α)
は、コロのロック条件である摩擦角以下(摩擦係数をμ
とすると、α<tan-1μ)であるとする。
ンプ部17のA点〜B点の接触角(α)が4〜5度の一
定の値に設定されているのに対し、ランプ部17の肩1
8近傍のC点の接触角(α)は、5度以上に設定され、
A点〜B点の接触角(α)に比べて大きくされている。
8の近傍に近づき、コロ13がランプ部17の肩18を
乗り越える虞れのある領域(C点)に達した場合であっ
ても、この領域(C点)の接触角(α)を他の箇所に比
べて大きく設定しているため、トルクが一定の条件下で
は、コロ13にかかる荷重を低減することができる。
ラクラッチを用いた場合のように、コロ13に著しく大
きい荷重がかかるような場合であったとしても、コロ1
3にかかる荷重を低減できることから、コロ13とラン
プ部17の軌道面とが塑性変形する可能性を少なくで
き、コロ13がランプ部17の肩18を乗り越えてロッ
ク機能を損なうことを効果的に防止して信頼性を向上す
ることができる。
の形態に係るローラクラッチを説明する。図4は、本発
明の第2実施の形態に係るローラクラッチの断面図であ
る。
には、多数のコロ13にそれぞれ対応して多数のランプ
部17が形成され、ランプ部17の間には、肩18が形
成され、内輪11の外周面は、筒状に形成されている。
の間は、接触角(α)が4〜5度の一定の値に維持され
るように曲線形状に形成されており、B点からC点まで
の間は、C点に近づくにつれて接触角(α)が5度以上
で大きくなるように曲率半径が徐々に小さくされてい
る。
13がランプ部17の肩18の近傍に近づいた場合であ
っても、C点近傍の接触角(α)を他の箇所に比べて大
きくしているため、トルクが一定の条件下では、コロ1
3にかかる荷重を低減することができ、コロ13に著し
く大きい荷重がかかる場合でも、コロ13とランプ部1
7の軌道面とが塑性変形する可能性を少なくでき、ロッ
ク機能を損なうことを効果的に防止することができる。
定されず、種々変形可能である。
コロがランプ部の肩近傍に近づき、コロがランプ部の肩
を乗り越える虞れのある領域に達した場合であっても、
ランプ部の肩近傍における接触角を5度以上に設定し
て、上記の領域の接触角を大きくしているため、コロに
かかる荷重を低減することができる。したがって、自動
車のオルタネータにローラクラッチを用いた場合のよう
に、コロに著しく大きい荷重がかかるような場合であっ
たとしても、コロにかかる荷重を低減できることから、
コロとランプ部の軌道面とが塑性変形する可能性を少な
くでき、コロがランプ部の肩を乗り越えてロック機能を
損なうことを効果的に防止して信頼性を向上することが
できる。
を用いたオルタネータの断面図。
の断面図。
の断面図。
Claims (1)
- 【請求項1】内輪と外輪とのいずれか一方に、ランプ部
を形成し、その他方に、周面を形成し、これらランプ部
と周面との間に多数のコロを介装すると共に、これらコ
ロの間にそれぞれ多数の保持器に固定されたばねを介装
して、内輪または外輪が一方向に回転する時にはロック
し、他方向に回転する時にはオーバーランするためのロ
ーラクラッチにおいて、 前記コロと前記ランプ部または周面との接点にコロの中
心から引いた直線に対して、コロの接点における接点荷
重の方向がなす角度を接触角と定義すると、 前記ランプ部と周面との間でコロをロックさせた時に、
ランプ部の中央部における接触角を4から5度に設定
し、前記ランプ部の肩近傍または前記保持器のポケット
部近傍における接触角を5度以上に設定したことを特徴
とするローラクラッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10353436A JP2000179589A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | ローラクラッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10353436A JP2000179589A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | ローラクラッチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000179589A true JP2000179589A (ja) | 2000-06-27 |
JP2000179589A5 JP2000179589A5 (ja) | 2006-02-02 |
Family
ID=18430839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10353436A Pending JP2000179589A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | ローラクラッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000179589A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003021172A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Koyo Seiko Co Ltd | 一方向クラッチならびにプーリユニット |
DE102015209309A1 (de) | 2015-05-21 | 2016-11-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Freilauf |
DE102020133468B3 (de) | 2020-12-15 | 2022-02-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Freilaufring |
-
1998
- 1998-12-11 JP JP10353436A patent/JP2000179589A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003021172A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Koyo Seiko Co Ltd | 一方向クラッチならびにプーリユニット |
DE102015209309A1 (de) | 2015-05-21 | 2016-11-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Freilauf |
DE102015209309B4 (de) | 2015-05-21 | 2023-03-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Freilauf |
DE102020133468B3 (de) | 2020-12-15 | 2022-02-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Freilaufring |
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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