JP2001059532A - One-way clutch - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D41/069—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
- F16D41/07—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内外輪の相対回転
方向に応じて複数の中間部材が変位することにより内外
輪間のトルク伝達を断接するようにした一方向クラッチ
に関し、特にラジアル荷重による中間部材間での面圧の
不均等分担を解消する対策に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a one-way clutch in which a plurality of intermediate members are displaced in accordance with a relative rotation direction of an inner and outer ring to connect and disconnect torque transmission between the inner and outer wheels. The present invention relates to a measure for eliminating uneven sharing of surface pressure between intermediate members.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、特開昭６１−２２８１５３号公
報に記載されているように、自動車エンジンのクランク
軸のトルクを伝動ベルトを介して補機の補機軸に伝達す
るようにしたベルト式の補機駆動装置において、そのト
ルク伝達経路に一方向クラッチを配設することで、上記
エンジンの爆発行程に起因するトルクの微小角速度変動
を吸収して上記伝動ベルトの負荷を軽減できるようにな
ることは知られている。特に、補機がオルタネータであ
る場合には、そのロータの慣性トルクが大きいことから
ベルト負荷の軽減効果も大きい。2. Description of the Related Art For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-228153, a belt-type torque transmission system for transmitting torque of a crankshaft of an automobile engine to an auxiliary shaft of an auxiliary machine via a transmission belt. By arranging the one-way clutch in the torque transmission path in the accessory drive device, it becomes possible to absorb a minute angular velocity fluctuation of torque caused by the explosion stroke of the engine and reduce the load on the transmission belt. Is known. In particular, when the auxiliary device is an alternator, the effect of reducing the belt load is large because the inertia torque of the rotor is large.
【０００３】ここで、上記トルク伝達経路に用いられる
一方向クラッチについて具体的に説明すると、このもの
は、軸受機構部とクラッチ機構部とを備えている。そし
て、軸受機構部は、内外輪の回転軸心と直交する内外輪
間の単一又は複数の平面上に配置された複数の転動体を
有しており、これら転動体がラジアル荷重を支承しつつ
転動することで内外輪は相対回転可能に支持される。ま
た、クラッチ機構部は、上記軸受機構部と軸方向に並ぶ
ように配置されていて、図１１に示すように、内外輪
ａ，ｂ間に揺動可能に配置された複数のスプラグｃ，
ｃ，…を有しており、例えば外輪ｂがロック方向（同図
の時計回り方向）に相対回転するときには、各スプラグ
ｃは内外輪ａ，ｂ間に食い込む方向（同図の時計回り方
向）に傾動し、このことで、内外輪ａ，ｂ間のトルク伝
達が行われる。一方、外輪ｂがフリー方向（同図の反時
計回り方向）に相対回転するときには、各スプラグｃは
内外輪ａ，ｂにそれぞれ摺接する方向（同図の反時計回
り方向）に傾動し、このことで、上記トルク伝達が遮断
されるようになっている。Here, the one-way clutch used in the torque transmission path will be described in detail. The one-way clutch includes a bearing mechanism and a clutch mechanism. The bearing mechanism has a plurality of rolling elements arranged on a single plane or a plurality of planes between the inner and outer rings orthogonal to the rotation axis of the inner and outer rings, and these rolling elements bear radial loads. The inner and outer wheels are supported so as to be relatively rotatable by rolling. The clutch mechanism is arranged so as to be aligned with the bearing mechanism in the axial direction, and as shown in FIG. 11, a plurality of sprags c, slidably arranged between the inner and outer wheels a, b.
c,..., for example, when the outer ring b relatively rotates in the lock direction (clockwise direction in the figure), each sprag c bites between the inner and outer rings a and b (clockwise direction in the figure). , Whereby torque is transmitted between the inner and outer wheels a and b. On the other hand, when the outer ring b relatively rotates in the free direction (counterclockwise direction in the figure), each sprag c tilts in the direction in which it comes into sliding contact with the inner and outer rings a and b (counterclockwise direction in the figure). Thus, the torque transmission is interrupted.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
一方向クラッチでは、該一方向クラッチに加わるラジア
ル荷重Ｒにより、内外輪ａ，ｂが弾性変形してクラッチ
機構部における内外輪ａ，ｂ間のラジアル隙間が周方向
において不均一になり、このために、スプラグｃ，ｃ，
…間に面圧の不均等分担が発生し易く、その結果、クラ
ッチとしての寿命が短くなるという問題がある。However, in the conventional one-way clutch, the radial load R applied to the one-way clutch causes the inner and outer wheels a and b to be elastically deformed, so that the distance between the inner and outer wheels a and b in the clutch mechanism is increased. The radial gap becomes non-uniform in the circumferential direction, so that the sprags c, c, c,
... There is a problem that uneven distribution of the surface pressure is likely to occur between them, and as a result, the life of the clutch is shortened.
【０００５】つまり、クラッチ機構部では、図１１に誇
張して示すように、ラジアル荷重Ｒの加わった部分（同
図の上側部分）ではラジアル隙間Ｈ1 が小さくなる一
方、径方向の反対側の部分（同図の下側部分）ではラジ
アル隙間Ｈ2 が大きく（Ｈ2 ＞Ｈ1 ）なり、これらのこ
とで、ラジアル荷重Ｒの加わる部分に位置するスプラグ
ｃ，ｃ，…は、他の部分に位置するスプラグｃ，ｃ，…
よりも高い面圧を受け持つようになるのである。[0005] That is, in the clutch mechanism, as shown in exaggerated in Figure 11, while the radial clearance H 1 In (upper part of drawing) joined portion of the radial load R becomes smaller, the radial opposite side of portion becomes (the lower portion in the drawing) large radial clearance H 2 in (H 2> H 1), that these, sprags c, c, located in a portion applied with the radial load R, ... it is the other part , Sprags c, c, ...
It takes on a higher surface pressure than that.
【０００６】そこで、現状では、上述の不均等分担化を
抑えるために、クラッチ機構部の許容面圧の設計値を安
全性を見込んで高く設定せざるを得ず、それにより、一
方向クラッチの大径化や幅広化を招く結果となってい
る。Under the present circumstances, in order to suppress the above-mentioned non-uniform sharing, the design value of the allowable surface pressure of the clutch mechanism must be set high in consideration of safety. The result is an increase in diameter and width.
【０００７】尚、上記の対策としては、軸受機構部の各
転動体と該転動体が直接に接触する内輪側部材及び外輪
側部材（一般には、軸受自体の内外輪）との間の半径方
向のクリアランスを小さくしたり許容荷重を増加させた
りすることで内外輪の弾性変形を抑えるようにすること
も考えられるが、クリアランスを小さくすると、一方向
クラッチの起動に必要なトルクが大きくなって軸受機構
部の著しい寿命低下をもたらすことになる。また、軸受
機構部の許容荷重を大きくすると、その分だけ、やはり
大径化や幅広化を招くことになり、したがって、これら
の対策も解決手段とはならない。[0007] As a countermeasure against the above, as a countermeasure, the radial direction between each rolling element of the bearing mechanism and the inner ring side member and the outer ring side member (generally, the inner and outer rings of the bearing itself) which the rolling elements directly contact. It is possible to reduce the elastic deformation of the inner and outer rings by reducing the clearance of the bearing and increasing the allowable load.However, if the clearance is reduced, the torque required to activate the one-way clutch will increase, and This results in a significant reduction in the life of the mechanism. In addition, if the allowable load of the bearing mechanism is increased, the diameter and the width of the bearing mechanism are also increased correspondingly, so that these countermeasures are not a solution.
【０００８】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、内外輪の相対回転方向に応じ
て複数のスプラグ等の中間部材が変位することにより内
外輪間のトルク伝達を断接するようにした一方向クラッ
チにおいて、クラッチ機構部に改良を加えることで、ク
ラッチ機構部の中間部材間での面圧の均等分担化を図れ
るようにし、もって、大径化や幅広化を招くことなく寿
命を長くできるようにすることにある。The present invention has been made in view of the above points, and a main object of the present invention is to displace a plurality of intermediate members such as sprags in accordance with the relative rotation direction of the inner and outer rings to thereby reduce the torque between the inner and outer rings. In a one-way clutch that can connect and disconnect the transmission, by improving the clutch mechanism, the surface pressure can be evenly shared between the intermediate members of the clutch mechanism, thereby increasing the diameter and width. The purpose of the present invention is to make it possible to prolong the life without inviting.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、クラッチ機構部の内外輪間に、軸受
機構部の転動体とは別の複数の補助転動体を配置し、そ
れら補助転動体にクラッチ機構部におけるラジアル荷重
を受け持たせて内外輪間に一定のラジアル隙間を確保す
ることで、クラッチ機構部の中間部材間における面圧の
均等分担化を図れるようにした。In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of auxiliary rolling elements different from the rolling elements of the bearing mechanism are arranged between the inner and outer rings of the clutch mechanism. By providing the auxiliary rolling elements with radial loads in the clutch mechanism to secure a constant radial gap between the inner and outer rings, the surface pressure can be evenly shared between the intermediate members of the clutch mechanism.
【００１０】具体的には、請求項１の発明では、内輪
と、この内輪に相対回転可能に組み付けられる外輪と、
これら内外輪間の少なくとも１の平面上に配置された複
数の転動体を有していて、上記複数の転動体が内外輪へ
のラジアル荷重を支承しつつ転動して該内外輪を相対回
転可能に支持する軸受機構部と、上記内外輪の回転軸心
と直交しかつ軸受機構部の転動体とは異なる内外輪間の
平面上に配置された複数の中間部材を有していて、内外
輪がロック方向に相対回転するときには複数の中間部材
が内外輪間に食い込む方向に変位して内外輪間のトルク
伝達を行う一方、内外輪がフリー方向に相対回転すると
きには複数の中間部材が内外輪に摺接する方向に変位し
て上記トルク伝達を遮断するクラッチ機構部とを備えた
一方向クラッチが前提である。Specifically, according to the first aspect of the present invention, an inner ring and an outer ring rotatably assembled to the inner ring are provided.
A plurality of rolling elements arranged on at least one plane between the inner and outer rings, wherein the plurality of rolling elements roll while supporting a radial load on the inner and outer rings to relatively rotate the inner and outer rings; A bearing mechanism for supporting the bearing, and a plurality of intermediate members disposed on a plane between the inner and outer rings orthogonal to the rotation axis of the inner and outer rings and different from the rolling elements of the bearing mechanism, When the wheels rotate relative to each other in the locking direction, the plurality of intermediate members are displaced in the direction of biting between the inner and outer wheels to transmit torque between the inner and outer wheels. A one-way clutch provided with a clutch mechanism that displaces in the direction in which the wheel slides and blocks the torque transmission.
【００１１】そして、上記クラッチ機構部の中間部材と
同じ内外輪間の平面上には、該クラッチ機構部における
内外輪へのラジアル荷重を支承しつつ転動して該内外輪
間のラジアル隙間を一定に保持する複数の補助転動体が
配置されているものとする。On the plane between the inner and outer races, which is the same as the intermediate member of the clutch mechanism, rolling is performed while supporting the radial load on the inner and outer races in the clutch mechanism, thereby forming a radial gap between the inner and outer races. It is assumed that a plurality of auxiliary rolling elements that are held constant are arranged.
【００１２】上記の構成において、一方向クラッチの内
外輪は、軸受機構部を介して相対回転可能に支持されて
いる。この一方向クラッチにトルクが入力されて内外輪
が相対回転すると、その相対回転方向に応じて各中間部
材が内外輪間のトルク伝達を断接するように変位する。
つまり、クラッチ機構部では、中間部材は、内外輪がロ
ック方向に相対回転するときには、その相対回転により
内外輪間に食い込む方向に変位して該内外輪間のトルク
伝達を行い、一方、内外輪がフリー方向に相対回転した
ときには、その相対回転により内外輪に摺接する方向に
変位して上記トルク伝達を遮断する。In the above configuration, the inner and outer rings of the one-way clutch are supported so as to be relatively rotatable via the bearing mechanism. When torque is input to the one-way clutch and the inner and outer wheels rotate relative to each other, each intermediate member is displaced so as to disconnect and connect the torque transmission between the inner and outer wheels according to the relative rotation direction.
In other words, in the clutch mechanism, when the inner and outer wheels rotate relative to each other in the locking direction, the intermediate member is displaced in a direction in which the inner and outer wheels bite between the inner and outer wheels to transmit torque between the inner and outer wheels. When the motor rotates relatively in the free direction, the motor is displaced in the direction in which it slides on the inner and outer wheels due to the relative rotation, thereby interrupting the torque transmission.
【００１３】その際に、上記内外輪にはラジアル荷重が
加わっており、このラジアル荷重により内外輪は弾性変
形しようとする。これに対し、軸受機構部では、該軸受
機構部の転動体により内外輪のラジアル荷重が支承され
ているので、内外輪間のラジアル寸法は周方向において
一定に保持される。このとき、クラッチ機構部では、該
クラッチ機構部の中間部材と同じ平面上に位置する補助
転動体により内外輪のラジアル荷重が支持されているの
で、内外輪間のラジアル隙間は周方向において一定に保
持される。よって、クラッチ機構部でのラジアル隙間の
不均一化に起因して中間部材間に面圧の不均等分担が生
じるという事態は未然に防止される。At this time, a radial load is applied to the inner and outer rings, and the inner and outer rings tend to elastically deform due to the radial load. On the other hand, in the bearing mechanism, since the radial load of the inner and outer rings is supported by the rolling elements of the bearing mechanism, the radial dimension between the inner and outer rings is kept constant in the circumferential direction. At this time, in the clutch mechanism, since the radial load of the inner and outer wheels is supported by the auxiliary rolling elements located on the same plane as the intermediate member of the clutch mechanism, the radial gap between the inner and outer wheels is constant in the circumferential direction. Will be retained. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the surface pressure is unevenly distributed among the intermediate members due to the unevenness of the radial gap in the clutch mechanism.
【００１４】また、軸受機構部が、１の平面上にのみ転
動体が配置された単列軸受により構成される場合には、
上述のようにクラッチ機構部が軸受機能を有するもので
あることから、耐モーメント荷重性の向上が図れること
や軸受の倒れによるクラッチスキューの改善等、複列軸
受の場合と同等の効果が得られる。When the bearing mechanism is constituted by a single row bearing in which rolling elements are arranged only on one plane,
As described above, since the clutch mechanism portion has a bearing function, the same effects as those of the double-row bearing can be obtained, such as improvement of moment load resistance and improvement of clutch skew due to bearing falling. .
【００１５】尚、クラッチ機構部における内外輪間のラ
ジアル隙間と、軸受機構部における内外輪間のラジアル
寸法とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっ
ていてもよい。また、クラッチ機構部における各補助転
動体と内外輪との間の半径方向のクリアランスについて
は、軸受機構部の各転動体と該転動体がそれぞれ直接に
接触する内輪側部材及び外輪側部材（一般には、軸受自
体の内外輪）との間の半径方向のクリアランス以下に設
定するようにしてもよい。つまり、クラッチ機構部の上
記クリアランスが軸受機構部の上記クリアランスよりも
小さいと、各補助転動体による上述の作用が発揮され易
くなる。The radial gap between the inner and outer races in the clutch mechanism and the radial dimension between the inner and outer races in the bearing mechanism may be the same or different. In addition, regarding the radial clearance between each auxiliary rolling element and the inner and outer rings in the clutch mechanism, the inner ring side member and the outer ring side member (generally, the rolling element of the bearing mechanism section and the rolling element directly contact each other). May be set to be equal to or less than the radial clearance between the inner and outer rings of the bearing itself). That is, when the clearance of the clutch mechanism is smaller than the clearance of the bearing mechanism, the above-described action of each auxiliary rolling element is easily exerted.
【００１６】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、クラッチ機構部の中間部材は、内外輪がロッ
ク方向に相対回転するときには該内外輪間に食い込む方
向に傾動して内外輪間のトルク伝達を行う一方、内外輪
がフリー方向に相対回転するときには該内外輪に摺接す
る方向に傾動して上記トルク伝達を遮断するスプラグと
されているものとする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the intermediate member of the clutch mechanism is tilted in a direction of biting between the inner and outer wheels when the inner and outer wheels rotate relative to each other in the locking direction. When the inner and outer wheels rotate relative to each other in the free direction, the sprags are tilted in a direction in which they slide against the inner and outer wheels to interrupt the torque transmission.
【００１７】上記の構成において、一方向クラッチの内
外輪にロック方向のトルクが入力されたときには、クラ
ッチ機構部のスプラグが内外輪に食い込む方向に傾動す
ることで、該内外輪間のトルク伝達は行われる。一方、
フリー方向のトルクが入力されたときには、スプラグが
内外輪に摺接する方向に傾動することで、上記トルク伝
達は遮断される。よって、上記請求項１の発明での作用
は具体的に営まれることとなる。In the above configuration, when torque in the locking direction is input to the inner and outer wheels of the one-way clutch, the sprags of the clutch mechanism are tilted in the direction of biting into the inner and outer wheels, so that torque transmission between the inner and outer wheels is reduced. Done. on the other hand,
When the torque in the free direction is input, the sprags are tilted in a direction in which the sprags are in sliding contact with the inner and outer wheels, whereby the torque transmission is interrupted. Therefore, the operation according to the first aspect of the present invention is specifically performed.
【００１８】また、クラッチ機構部のスプラグは、内外
輪がフリー方向に相対回転しているときには内外輪に摺
接することになるが、実際には、トルク抵抗の低い内輪
との間でのみ滑りが生じており、このことで、内外輪に
入力されるトルクがフリー方向からロック方向に切り換
わるときにスプラグの食込み方向への傾動が遅れて十分
に追従できないことがある。特に、自動車エンジンの補
機駆動装置において爆発行程による微小角速度変動を伴
って回転するクランク軸によりエンジン補機の補機軸を
回転駆動するように、一方向クラッチに入力されるトル
クが高周波振動を伴うものである場合には、スプラグの
追従性は不十分になり易い。このとき、スプラグは、該
スプラグと同じ平面上の転動体の内外輪の回転軸心回り
の公転移動により外輪に対し強制的に公転移動させられ
ることになるので、スプラグの内外輪に対する滑りが均
一化して上述の追従性は改善されるようになる。The sprags of the clutch mechanism are in sliding contact with the inner and outer wheels when the inner and outer wheels are rotating relative to each other in the free direction. As a result, when the torque input to the inner and outer wheels is switched from the free direction to the lock direction, the sprags may not sufficiently follow the tilting direction in the biting direction with a delay. In particular, the torque input to the one-way clutch involves high-frequency vibration so that the accessory shaft of the engine accessory is rotationally driven by the crankshaft that rotates with a small angular speed variation due to the explosion stroke in the accessory drive device of the automobile engine. If it is, the followability of the sprags tends to be insufficient. At this time, the sprags are forcibly revolved with respect to the outer ring by the orbital movement of the inner and outer rings of the rolling elements on the same plane as the sprags around the rotation axis, so that the sprags slide uniformly with respect to the inner and outer rings. Thus, the following ability is improved.
【００１９】請求項３の発明では、上記請求項１及び２
の発明において、クラッチ機構部の補助転動体は、ニー
ドルローラとされているものとする上記の構成におい
て、クラッチ機構部における内外輪のラジアル荷重は、
補助転動体としてのニードルローラにより支承される。
これにより、補助転動体が球状体である場合よりも軸受
としての定格容量は高くなる。According to the third aspect of the present invention, the first and second aspects are provided.
In the above invention, the auxiliary rolling element of the clutch mechanism is configured as a needle roller, and the radial load of the inner and outer wheels in the clutch mechanism is
It is supported by a needle roller as an auxiliary rolling element.
As a result, the rated capacity as a bearing is higher than when the auxiliary rolling element is a spherical body.
【００２０】また、球状体の場合とは異なって幅がある
ことから内外輪の倒れが矯正されることになり、よっ
て、中間部材がスプラグである場合には、そのスプラグ
の捻れ（スキュー）が抑止されて耐ミスアライメント性
の向上が図れるようになる。さらに、軸受機構部が単列
軸受により構成されている場合には、寸法公差や同軸度
の制約を受ける多列軸受（例えば複列軸受）により構成
されている場合よりも、転動体及び内外輪側部材間のク
リアランスを無理なく小さくすることができ、よって、
クラッチ機構部における内外輪のラジアル荷重は効率よ
く支承されるようになる。Further, since the inner and outer races have a width different from that of the spherical body, the fall of the inner and outer rings is corrected. Therefore, when the intermediate member is a sprag, the twist (skew) of the sprag is reduced. It is suppressed and the anti-misalignment property can be improved. Furthermore, when the bearing mechanism is constituted by a single-row bearing, the rolling elements and the inner and outer races are compared with a case where the bearing mechanism is constituted by a multi-row bearing (for example, a double-row bearing) which is restricted by dimensional tolerances and coaxiality. The clearance between the side members can be reduced without difficulty, and
The radial load of the inner and outer wheels in the clutch mechanism is efficiently supported.
【００２１】請求項４の発明では、上記請求項１〜３の
発明に係る一方向クラッチは、自動車エンジンの爆発行
程による微小角速度変動を伴って回転するクランク軸の
トルクを伝動ベルトを介して補機の補機軸に伝達するト
ルク伝達経路に配設されるものとする。According to a fourth aspect of the present invention, in the one-way clutch according to the first to third aspects of the present invention, the torque of the crankshaft rotating with a minute angular speed variation due to the explosion stroke of the automobile engine is supplemented via the transmission belt. It shall be arranged on the torque transmission path for transmitting to the auxiliary shaft of the machine.
【００２２】上記の構成において、自動車エンジンのク
ランク軸のトルクを１つの伝動ベルトを介して複数の補
機の各補機軸に伝達するサーペンタインレイアウトのト
ルク伝達経路に、本発明に係る一方向クラッチが配設さ
れるので、上記請求項１〜４の発明での作用は具体的に
営まれることとなり、サーペンタインレイアウトによる
補機駆動装置のコンパクト化に寄与することができる。In the above configuration, the one-way clutch according to the present invention is provided on the torque transmission path of the serpentine layout for transmitting the torque of the crankshaft of the automobile engine to each accessory shaft of a plurality of accessories via one transmission belt. Since the arrangement is provided, the functions of the inventions according to the first to fourth aspects of the present invention are specifically performed, and it is possible to contribute to downsizing of the accessory drive device by the serpentine layout.
【００２３】請求項５の発明では、上記請求項４の発明
に係る一方向クラッチは、内輪が自動車エンジンのクラ
ンク軸及び補機の補機軸のうちの一方に連結されるよう
になされており、外輪には、伝動ベルトを巻き掛けるた
めのプーリ部が該外輪と一体となって回転するように設
けられているものとする。According to a fifth aspect of the present invention, in the one-way clutch according to the fourth aspect of the present invention, the inner ring is connected to one of a crankshaft of an automobile engine and an auxiliary shaft of an auxiliary machine. The outer ring is provided with a pulley portion around which the transmission belt is wound so as to rotate integrally with the outer ring.
【００２４】上記の構成において、一方向クラッチの外
輪の外周には、伝動ベルトを巻き掛けるためのプーリ部
が設けられていて、全体として一方向クラッチ内蔵プー
リを構成しているので、この一方向クラッチ内蔵プーリ
が例えば補機の補機軸に取り付けられることで、自動車
エンジンのクランク軸と補機の補機軸との間の上記伝動
ベルトを介してのトルク伝達経路が構成される。よっ
て、上記請求項４の発明での作用は適正に営まれること
となる。In the above configuration, a pulley portion around which the power transmission belt is wound is provided on the outer periphery of the outer ring of the one-way clutch. By attaching the clutch built-in pulley to, for example, an accessory shaft of an accessory, a torque transmission path is formed between the crankshaft of the automobile engine and the accessory shaft of the accessory via the transmission belt. Therefore, the operation according to the fourth aspect of the present invention is properly performed.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２６】（実施形態１）図３は、本発明の実施形態
１に係る一方向クラッチ内蔵プーリＡが配設された自動
車エンジンのベルト式補機駆動装置のレイアウトを概略
的に示している。この補機駆動装置は、自動車が搭載す
る４気筒の４サイクルエンジン２０の一端側に設けられ
ていて、エンジン２０の爆発行程に起因する角速度の微
小変動を伴って回転するクランク軸２０ａに取り付けら
れた駆動プーリ２１と、オルタネータ２２を含む複数の
補機の各補機軸にそれぞれ取り付けられた複数の従動プ
ーリとの間に伝動ベルトとしての１本のＶリブドベルト
２３が蛇行状に巻き掛けられた、いわゆるサーペンタイ
ンレイアウトと称されるものである。(Embodiment 1) FIG. 3 schematically shows a layout of a belt-type accessory drive device of an automobile engine provided with a one-way clutch built-in pulley A according to Embodiment 1 of the present invention. The accessory drive device is provided at one end of a four-cylinder four-cycle engine 20 mounted on an automobile, and is attached to a crankshaft 20a that rotates with a minute change in angular velocity caused by an explosion stroke of the engine 20. One V-ribbed belt 23 as a transmission belt is wound in a meandering manner between the driving pulley 21 and a plurality of driven pulleys attached to the respective accessory shafts of a plurality of accessories including the alternator 22. This is a so-called serpentine layout.
【００２７】具体的には、上記駆動プーリ２１から図３
に矢印で示すＶリブドベルト２３の走行方向の順に、オ
ートテンショナのテンションプーリ２４、パワーステア
リング装置の油圧ポンプ用プーリ２５、アイドラプーリ
２６、エアコンディショナの圧縮機用プーリ２７及びエ
ンジン冷却ファン用プーリ２８が配置されている。そし
て、上記一方向クラッチ内蔵プーリＡは、オートテンシ
ョナのテンションプーリ２４と、パワーステアリング装
置の油圧ポンプ用プーリ２５との間に配置されていて、
ロータが比較的大きい慣性トルクを有するオルタネータ
２２のオルタネータ軸２２ａに取り付けられている。More specifically, the driving pulley 21 shown in FIG.
The pulley 24 of the auto tensioner, the pulley 25 for the hydraulic pump of the power steering device, the idler pulley 26, the pulley 27 for the compressor of the air conditioner, and the pulley 28 for the engine cooling fan are shown in the order of the running direction of the V-ribbed belt 23 indicated by arrows. Is arranged. The one-way clutch built-in pulley A is disposed between the tension pulley 24 of the auto tensioner and the hydraulic pump pulley 25 of the power steering device.
The rotor is mounted on an alternator shaft 22a of the alternator 22 having a relatively large inertia torque.
【００２８】上記一方向クラッチ内蔵プーリＡは、図１
及び図２に示すように、オルタネータ軸２２ａに一体回
転するように取り付けられる内輪１と、この内輪１の外
周側に配置されていて、該内輪１に相対回転可能に組み
付けられる外輪２とを備えており、これら内外輪１，２
は、内外輪１，２の回転軸心と直交する内外輪１，２間
の単一平面上に配置された複数の転動体としての鋼球３
ａ，３ａ，…を有する単列の深溝玉軸受からなる軸受機
構部３により相対回転可能に支持されているとともに、
内外輪１，２の相対回転方向に応じてクラッチ機構部４
により内外輪１，２間のトルク伝達が断接されるように
なっている。The pulley A with a built-in one-way clutch is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, an inner ring 1 is attached to the alternator shaft 22a so as to rotate integrally therewith, and an outer ring 2 is disposed on the outer peripheral side of the inner ring 1 and is attached to the inner ring 1 so as to be relatively rotatable. These inner and outer rings 1, 2
Are steel balls 3 as a plurality of rolling elements arranged on a single plane between the inner and outer rings 1 and 2 orthogonal to the rotation axes of the inner and outer rings 1 and 2.
a, 3a,... are rotatably supported by a bearing mechanism 3 comprising a single row of deep groove ball bearings.
The clutch mechanism 4 according to the relative rotation direction of the inner and outer wheels 1 and 2
Thereby, the torque transmission between the inner and outer rings 1 and 2 is disconnected and connected.
【００２９】上記内輪１の中心部には、該内輪１をオル
タネータ軸２２ａに連結するための取付孔１ａが設けら
れている。一方、外輪２の外周には、上記Ｖリブドベル
ト２３を巻き掛けるためのプーリ部５が設けられてい
る。At the center of the inner ring 1, there is provided a mounting hole 1a for connecting the inner ring 1 to the alternator shaft 22a. On the other hand, a pulley 5 for winding the V-ribbed belt 23 is provided on the outer periphery of the outer ring 2.
【００３０】上記軸受機構部３は、内輪１の外周に該内
輪１と一体となって回転するように嵌挿固定されたリン
グ状の軸受内輪６と、この軸受内輪６の外周側に半径方
向に対向するように配置されていて、外輪２の内周に該
外輪２と一体となって回転するように嵌挿固定されたリ
ング状の軸受外輪７とを有している。これら軸受内輪６
の外周面及び軸受外輪７の内周面には、鋼球３ａ，３
ａ，…を転動可能に案内する断面円弧状の深溝６ａ，７
ａがそれぞれ周設されている。これらの鋼球３ａ，３
ａ，…は、軸受内輪６及び軸受外輪７間に同軸状に配置
されたリング状の保持器８により所定ピッチをおいて転
動可能に保持されている。そして、鋼球３ａ，３ａ，…
が軸受内輪６及び軸受外輪７に接触しつつ転動すること
で内外輪１，２へのラジアル荷重を支承しつつ該内外輪
１，２を相対回転可能に支持するようになされている。
また、軸受内外輪６，７間の軸方向両端には、該軸受内
外輪６，７間の空間を外部空間に対してシールするリン
グ状のシール１２，１２が設けられている。具体的に
は、各シール１２は、その外周縁が軸受外輪７の内周面
に嵌着固定されている一方、内周縁が軸受内輪６の外周
面に摺接するようになされている。The bearing mechanism 3 includes a ring-shaped bearing inner ring 6 fitted and fixed on the outer periphery of the inner ring 1 so as to rotate integrally with the inner ring 1, and a radial direction on the outer peripheral side of the bearing inner ring 6. And a ring-shaped bearing outer ring 7 fitted and fixed to the inner periphery of the outer ring 2 so as to rotate integrally with the outer ring 2. These bearing inner rings 6
The steel balls 3a, 3
a,... are rolled and guided so as to be able to roll.
a are respectively provided around. These steel balls 3a, 3
are rotatably held at a predetermined pitch by a ring-shaped retainer 8 coaxially arranged between the bearing inner ring 6 and the bearing outer ring 7. And the steel balls 3a, 3a, ...
Rolls while contacting the bearing inner ring 6 and the bearing outer ring 7 so as to support the radial load on the inner and outer rings 1 and 2 so as to support the inner and outer rings 1 and 2 so as to be relatively rotatable.
Further, ring-shaped seals 12, 12 are provided at both ends in the axial direction between the bearing inner and outer rings 6, 7 for sealing the space between the bearing inner and outer rings 6, 7 from the external space. Specifically, each seal 12 has its outer peripheral edge fitted and fixed to the inner peripheral surface of the bearing outer ring 7, while its inner peripheral edge is in sliding contact with the outer peripheral surface of the bearing inner ring 6.
【００３１】上記クラッチ機構部４は、内外輪１，２の
回転軸心と直交しかつ上記軸受機構部３の鋼球３ａ，３
ａ，…とは異なる単一平面上に揺動可能に配置された複
数の中間部材としてのスプラグ４ａ，４ａ，…を有して
いる。また、内外輪１，２間にはリング状の保持器９が
同軸状に配置されている。この保持器９には、半径方向
貫通するように設けられた断面矩形状をなす複数の保持
孔９ａ，９ａ，…が周方向に所定ピッチをおいて配置さ
れており、これら保持孔９ａ，９ａ，…にそれぞれスプ
ラグ４ａ，４ａ，…が揺動可能に保持されている。The clutch mechanism 4 is perpendicular to the rotation axes of the inner and outer rings 1 and 2 and is formed of steel balls 3 a and 3 of the bearing mechanism 3.
have a plurality of intermediate members sprags 4a, 4a,... which are swingably arranged on a single plane different from a,. A ring-shaped retainer 9 is coaxially arranged between the inner and outer rings 1 and 2. A plurality of holding holes 9a, 9a,... Having a rectangular cross-section and provided to penetrate in the radial direction are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction. ,... Respectively hold the sprags 4a, 4a,.
【００３２】上記保持器９の各保時孔９ａの周方向に対
向する２つの内壁面のうち、図１の反時計回り方向の側
に位置する各内壁面は、各スプラグ４ａの揺動時に該ス
プラグ４ａを摺動可能に案内するガイド面１０とされて
いる。一方、時計回り方向の側に位置する各内壁面に
は、各スプラグ４ａを内外輪１，２間に食い込む方向に
傾動させるようにガイド面１０に向かって常時押圧する
板ばね１１がそれぞれ配置されている。Of the two inner wall surfaces facing each other in the circumferential direction of each retaining hole 9a of the retainer 9, the inner wall surface located on the counterclockwise direction in FIG. 1 is used when the sprags 4a swing. The sprag 4a is a guide surface 10 for slidably guiding the sprag 4a. On the other hand, on each inner wall surface located on the clockwise side, a leaf spring 11 that constantly presses toward the guide surface 10 so as to tilt each sprag 4a in a direction of biting between the inner and outer rings 1 and 2 is arranged. ing.
【００３３】上記各スプラグ４ａは、内輪１の外周面１
ａ及び外輪２の内周面２ａとの各接触面がカム面４ａ，
５ｂとされていて、内輪１に対する外輪２の相対回転方
向に応じてその相対回転により傾動するようになってい
る。つまり、外輪２がロック方向（図１の時計回り方
向）に相対回転したときには、その相対回転により内外
輪１，２間に食い込む方向（同図の時計回り方向）に傾
動して内外輪１，２間のトルク伝達を行い、一方、外輪
２がフリー方向（同図の反時計回り方向）に相対回転し
たときには、その相対回転により内外輪１，２に摺接す
る方向（同図の反時計回り方向）に傾動して上記トルク
伝達を遮断するようになっている。Each of the sprags 4a is connected to the outer peripheral surface 1 of the inner race 1.
a and the contact surfaces with the inner peripheral surface 2a of the outer ring 2 are cam surfaces 4a,
5b, and tilts by the relative rotation of the outer ring 2 with respect to the inner ring 1 in accordance with the relative rotation direction. That is, when the outer ring 2 is relatively rotated in the locking direction (clockwise direction in FIG. 1), the outer ring 2 is tilted in the direction of biting between the inner and outer wheels 1 and 2 (clockwise direction in FIG. When the outer ring 2 is relatively rotated in the free direction (counterclockwise direction in the figure), the direction in which the outer ring 2 slidably contacts the inner and outer rings 1 and 2 (counterclockwise direction in the figure). Direction) to cut off the torque transmission.
【００３４】さらに、上記内外輪１，２間の軸方向にお
けるクラッチ機構部４側（図２の左側）の端部には、該
内外輪１，２間の空間を外部空間に対してシールするリ
ング状のシール１２が設けられている。具体的には、シ
ール１２は、その外周縁が外輪２の内周面に嵌着固定さ
れている一方、内周縁が内輪１の外周面に摺接するよう
になされている。Further, a space between the inner and outer wheels 1 and 2 is sealed to an outer space at an end on the clutch mechanism portion 4 side (left side in FIG. 2) in the axial direction between the inner and outer wheels 1 and 2. A ring-shaped seal 12 is provided. Specifically, the outer peripheral edge of the seal 12 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the outer ring 2, while the inner peripheral edge is in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring 1.
【００３５】そして、本実施形態では、図１に示すよう
に、上記クラッチ機構部４のスプラグ４ａ，４ａ，…と
同じ内外輪１、２間の平面上には、該クラッチ機構部４
における内外輪１，２へのラジアル荷重を支承しつつ転
動して該内外輪１、２間のラジアル隙間を一定に保持す
る複数の補助転動体としてのニードルローラ１３，１
３，…が配置されている。In this embodiment, as shown in FIG. 1, the clutch mechanism 4 is disposed on the same plane between the inner and outer races 1, 2 as the sprags 4a, 4a,.
Needle rollers 13 and 1 as a plurality of auxiliary rolling elements that roll while supporting the radial load on the inner and outer rings 1 and 2 to maintain the radial gap between the inner and outer rings 1 and 2 constant.
3, ... are arranged.
【００３６】具体的には、上記クラッチ機構部４の保持
器９には、スプラグ４ａ，４ａ，…を保持する断面矩形
状の保持孔９ａ，９ａ，…の他、半径方向に貫通する断
面円形状の保持孔９ｂ，９ｂ，…が周方向に等間隔に配
置されており、上記ニードルローラ１３，１３，…は、
これら保持孔９ｂ，９ｂ，…に内外輪１，２の回転軸心
と平行な軸心回りに回転可能に保持されている。尚、本
実施形態では、スプラグ用の保持孔９ａ，９ａ，…とニ
ードルローラ用の保持孔９ｂ，９ｂ，…とは、１つ置き
に交互に配置されている。More specifically, the retainer 9 of the clutch mechanism 4 has rectangular cross-section holding holes 9a, 9a,... For holding the sprags 4a, 4a,. Are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and the needle rollers 13, 13,.
Are held rotatably in these holding holes 9b, 9b,... About an axis parallel to the rotation axis of the inner and outer rings 1, 2. In the present embodiment, the sprag holding holes 9a, 9a,... And the needle roller holding holes 9b, 9b,.
【００３７】ここで、上記のように構成された一方向ク
ラッチ内蔵プーリＡの作動について説明する。The operation of the pulley A with a built-in one-way clutch constructed as described above will now be described.
【００３８】上記の一方向クラッチ内蔵プーリＡにおい
て、その内外輪１，２は、軸受機構部３を介して相対回
転可能に支持されている。この一方向クラッチ内蔵プー
リＡに自動車エンジン２０からのトルクが入力されて外
輪２が回転すると、内輪１との相対回転方向に応じてク
ラッチ機構部４の各スプラグ４ａが内外輪１，２間のト
ルク伝達を断接するように揺動する。つまり、各スプラ
グ４ａは、外輪２がロック方向に相対回転したときに
は、その相対回転により内外輪１，２間に食い込む方向
に傾動して該内外輪１，２間のトルク伝達を行い、一
方、フリー方向に相対回転したときには、その相対回転
により内外輪１，２に摺接する方向に傾動して上記トル
ク伝達を遮断する。In the pulley A with a built-in one-way clutch, the inner and outer rings 1 and 2 are supported via a bearing mechanism 3 so as to be relatively rotatable. When the torque from the automobile engine 20 is input to the one-way clutch built-in pulley A and the outer wheel 2 rotates, each sprag 4a of the clutch mechanism unit 4 moves between the inner and outer wheels 1 and 2 according to the relative rotation direction with respect to the inner wheel 1. It swings to connect and disconnect torque transmission. That is, when the outer ring 2 is relatively rotated in the locking direction, the sprags 4a are tilted in the direction of biting between the inner and outer rings 1 and 2 to transmit torque between the inner and outer rings 1 and 2 by the relative rotation. When the motor rotates relatively in the free direction, the motor rotates in a direction in which it slides on the inner and outer wheels 1 and 2 by the relative rotation to interrupt the torque transmission.
【００３９】その際に、上記内外輪１，２には、Ｖリブ
ドベルト２３の張力によるラジアル荷重が加わってお
り、このラジアル荷重により内外輪１，２は弾性変形し
ようとする。これに対し、軸受機構部３では、鋼球３
ａ，３ａ，…により内外輪１，２のラジアル荷重が支承
されるので、該軸受機構部３における内外輪１，２間の
ラジアル寸法は周方向において一定に保持される。これ
に対し、クラッチ機構部４では、スプラグ４ａ，４ａ，
…と同じ平面上のニードルローラ１３，１３，…により
内外輪１，２のラジアル荷重が支持されており、このこ
とで、クラッチ機構部４における内外輪１，２間のラジ
アル隙間は周方向において一定に保持される。よって、
クラッチ機構部４における内外輪１，２間のラジアル隙
間の不均一化によりスプラグ４ａ，４ａ，…間に面圧の
不均等分担が生じるという事態は未然に防止されること
になる。At this time, a radial load is applied to the inner and outer rings 1 and 2 by the tension of the V-ribbed belt 23, and the inner and outer rings 1 and 2 tend to elastically deform due to the radial load. On the other hand, in the bearing mechanism 3, the steel balls 3
Since the radial loads of the inner and outer rings 1 and 2 are supported by a, 3a,..., the radial dimension between the inner and outer rings 1 and 2 in the bearing mechanism 3 is kept constant in the circumferential direction. On the other hand, in the clutch mechanism 4, the sprags 4a, 4a,
The radial load of the inner and outer rings 1 and 2 is supported by the needle rollers 13, 13 and so on on the same plane as that of. It is kept constant. Therefore,
Unevenness of the radial gap between the inner and outer rings 1 and 2 in the clutch mechanism 4 prevents unevenness of the surface pressure among the sprags 4a, 4a,.
【００４０】したがって、本実施形態によれば、自動車
エンジン２０の爆発行程による微小角速度変動を伴って
回転するクランク軸２０ａのトルクが１つのＶリブドベ
ルト２３を介して複数の補機の補機軸に伝達されるサー
ペンタインレイアウトのトルク伝達経路に、単一平面上
に配置された鋼球３ａ，３ａ，…により内外輪１，２を
相対回転可能に支持する軸受機構部３と、この軸受機構
部３の鋼球３ａ，３ａ，…とは異なる平面上に配置され
たスプラグ４ａ，４ａ，…により内外輪１，２間のトル
ク伝達を断接するクラッチ機構部４とを備えた一方向ク
ラッチ内蔵プーリＡを配置する際に、クラッチ機構部４
のスプラグ４ａ，４ａ，…と同じ平面上にニードルロー
ラ１３，１３，…を配置し、それらニードルローラ１
３，１３，…によりクラッチ機構部４における内外輪
１，２のラジアル荷重を支承して該内外輪１，２間のラ
ジアル隙間を一定に保持するようにしたので、クラッチ
機構部４のスプラグ４ａ，４ａ，…間における面圧の均
等分担化を図ることができ、よって、大型化及び幅広化
を招くことなく一方向クラッチ内蔵プーリＡの寿命を長
くすることができる。Therefore, according to the present embodiment, the torque of the crankshaft 20a that rotates with a minute angular velocity variation due to the explosion stroke of the automobile engine 20 is transmitted to the accessory shafts of a plurality of accessories via one V-ribbed belt 23. A bearing mechanism 3 that supports the inner and outer rings 1 and 2 in a torque transmission path of the serpentine layout to be rotatable relative to each other by steel balls 3a, 3a,. A one-way clutch built-in pulley A having a clutch mechanism 4 for connecting and disconnecting torque transmission between the inner and outer rings 1 and 2 by sprags 4a, 4a,... Arranged on a plane different from the steel balls 3a, 3a,. When disposing, the clutch mechanism 4
Are arranged on the same plane as the sprags 4a, 4a,.
The radial load of the inner and outer rings 1 and 2 in the clutch mechanism 4 is supported by the clutches 3 and 13 so that the radial gap between the inner and outer rings 1 and 2 is kept constant. , 4a,... Can be evenly distributed, and the life of the one-way clutch built-in pulley A can be extended without increasing the size and the width.
【００４１】また、単列軸受である軸受機構部３に、上
記ニードルローラ１３，１３，…によるクラッチ機構部
４の軸受機能が加わることで、耐モーメント荷重性の向
上や、軸受の倒れによるクラッチスキューの改善等、複
列軸受の場合と同様の効果を得ることができるというメ
リットもある。The bearing function of the clutch mechanism 4 by the needle rollers 13, 13,... Is added to the bearing mechanism 3, which is a single row bearing, so that moment load resistance is improved and the clutch due to the bearing falling down is improved. There is also a merit that the same effect as that of the double row bearing can be obtained, such as improvement of skew.
【００４２】尚、上記実施形態では、クラッチ機構部４
において、スクラブ４ａ，４ａ，…とニードルローラ１
３，１３，…とを１個ずつ交互に配置するようにしてい
るが、図４に示す変形例１のように、１個のスクラブ４
ａと２個のニードルローラ１３，１３とを交互に配置す
るようにしてもよいし、図５に示す変形例２のように、
２個のスクラブ４ａ，４ａと１個のニードルローラ１３
とを交互に配置するようにしてもよい。In the above embodiment, the clutch mechanism 4
, The scrubbers 4a, 4a,.
Are alternately arranged one by one. However, as in the first modification shown in FIG.
a and the two needle rollers 13 and 13 may be arranged alternately, or as in a second modification shown in FIG.
Two scrubs 4a, 4a and one needle roller 13
May be arranged alternately.
【００４３】−実験例− ここで、実施形態１の一方向クラッチ内蔵プーリを発明
例とし、図６に示すように、その内外輪１，２に一定の
ラジアル荷重Ｒを加えるとともに外輪２にロック方向
（同図の時計回り方向）の一定のトルク負荷Ｔを加えた
ときに各スプラグ４ａに加わる法線荷重を測定するため
に行った実験について説明する。具体的には、図７に示
すように、各スプラグ４ａに凹溝１４を形成し、その凹
溝１４内に歪みゲージ１５を取り付けて測定した。尚、
この発明例では、８個のスプラグ４ａ，４ａ，…と８個
のニードルローラ１３，１３，…とが１個おきに交互に
配置されている。-Experimental Example- Here, a pulley with a built-in one-way clutch according to the first embodiment is an example of the invention. As shown in FIG. 6, a constant radial load R is applied to the inner and outer rings 1 and 2 and the outer ring 2 is locked. An experiment performed to measure a normal load applied to each sprag 4a when a constant torque load T in a direction (clockwise direction in the figure) is applied will be described. Specifically, as shown in FIG. 7, a concave groove 14 was formed in each sprag 4a, and a strain gauge 15 was attached in the concave groove 14 for measurement. still,
In the present invention, eight sprags 4a, 4a,... And eight needle rollers 13, 13,.
【００４４】また、比較のために、クラッチ機構部に１
６個のスプラグ４ａ，４ａ，…が配置されておりかつニ
ードルローラの配置されていない一方向クラッチ内蔵プ
ーリを作成し、この比較例についても、各スプラグ４ａ
に加わる法線荷重を発明例の場合と同様にして測定し
た。但し、両者の条件を揃えるために、比較例について
は、図８に示すように、スプラグ４ａを１個おきに間引
いて８個のスプラグ４ａ，４ａ，…の状態で行った。Further, for comparison, one clutch mechanism was used.
A one-way clutch built-in pulley in which six sprags 4a, 4a,... Are arranged and a needle roller is not arranged is prepared.
Was measured in the same manner as in the case of the invention example. However, in order to make the two conditions uniform, in the comparative example, as shown in FIG. 8, every other sprag 4a was thinned out and eight sprags 4a, 4a,... Were carried out.
【００４５】以上の結果を、図９の特性図に示す。尚、
同図では、ラジアル荷重Ｒが直接に加わる部分の周方向
の位置を「０°」とし、その位置からトルク負荷の方向
（図６及び図８の各時計回り方向）に４５°ずつずれた
位置をそれぞれ「４５°」〜「３１５°」として表して
いる。The above results are shown in the characteristic diagram of FIG. still,
In the figure, the position in the circumferential direction of the portion to which the radial load R is directly applied is set to “0 °”, and the position shifted from the position by 45 ° in the direction of the torque load (the clockwise directions in FIGS. 6 and 8). Are represented as “45 °” to “315 °”, respectively.
【００４６】上記の特性図から、発明例では、比較例の
場合に比べてスプラグ４ａ，４ａ，…間での法線荷重が
略均等化されているのが判る。From the above characteristic diagrams, it can be seen that the normal load among the sprags 4a, 4a,... Is substantially equalized in the invention example as compared with the comparative example.
【００４７】（実施形態２）図１０は、本発明の実施形
態２に係る一方向クラッチ内蔵プーリＡの全体構成を示
しており、この一方向クラッチ内蔵プーリＡも実施形態
１の場合と同様に自動車エンジンのベルト式補機駆動装
置に用いられる。尚、以下の説明では、実施形態１の場
合と同じ部分には同じ符号を付して示している。(Embodiment 2) FIG. 10 shows the entire structure of a one-way clutch built-in pulley A according to a second embodiment of the present invention. Used for belt-type accessory drive devices of automobile engines. In the following description, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
【００４８】本実施形態では、内外輪１，２は、共に幅
寸法がプーリ部５の幅よりも僅かに小さい程度にまで実
施形態１の場合よりも大きくなされている。そして、軸
受機構部３は、内外輪１の回転軸心と直交する互いに異
なる２の平面上にそれぞれ複数の鋼球３ａ，３ａ，…が
配置されてなっている。つまり、軸受機構部３は、同軸
状に配置された２つの深溝玉軸受からなる複列軸受によ
り構成されており、それら深溝玉軸受は、クラッチ機構
部４を挟むように内外輪１，２の軸方向両端に配置され
ている。また、シール１２は、各深溝玉軸受の軸受内輪
６及び軸受外輪７の軸方向両端部にそれぞれ設けられて
いる。尚、その他の構成は実施形態１の場合と同じであ
るので説明は省略する。In the present embodiment, both the inner and outer races 1 and 2 have a width dimension that is slightly smaller than the width of the pulley portion 5 than in the first embodiment. The bearing mechanism 3 has a plurality of steel balls 3a, 3a,... Arranged on two different planes orthogonal to the rotation axis of the inner and outer races 1, respectively. In other words, the bearing mechanism 3 is constituted by a double row bearing composed of two deep groove ball bearings arranged coaxially, and these deep groove ball bearings are provided with the inner and outer races 1 and 2 so as to sandwich the clutch mechanism 4. It is arranged at both ends in the axial direction. Further, the seals 12 are provided at both ends in the axial direction of the bearing inner ring 6 and the bearing outer ring 7 of each deep groove ball bearing. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【００４９】したがって、本実施形態によれば、軸受機
構部３が単列軸受で構成されていることによるものを除
き、実施形態１の場合と同じ効果を奏することができ
る。Therefore, according to the present embodiment, the same effects as in the case of Embodiment 1 can be obtained except that the bearing mechanism 3 is constituted by a single row bearing.
【００５０】尚、上記実施形態１及び２では、深溝玉軸
受により軸受機構部３を構成するようにしているが、そ
れ以外の軸受を用いるようにしてもよい。In the first and second embodiments, the bearing mechanism 3 is constituted by a deep groove ball bearing. However, other bearings may be used.
【００５１】また、上記実施形態１及び２では、外輪２
にプーリ部５が設けられてなる一方向クラッチ内蔵プー
リＡの場合について説明しているが、本発明は、一方向
クラッチ一般に適用することができる。In the first and second embodiments, the outer race 2
Although the case of the pulley A with a built-in one-way clutch in which the pulley portion 5 is provided is described, the present invention can be applied to a general one-way clutch.
【００５２】また、上記実施形態１及び２では、内外輪
１，２の回転軸心と直交する平面内で揺動して該内外輪
１，２間のトルク伝達を断接するスプラグ４ａ，４ａ，
…が中間部材として用いられる場合について説明してい
るが、本発明は、内外輪の相対回転による中間部材の変
位に応じて内外輪間のトルク伝達が断接されるものであ
れば適用することができる。In the first and second embodiments, the sprags 4a, 4a, 4a, 4a, 4b, which swing in a plane perpendicular to the rotation axis of the inner and outer rings 1 and 2 to connect and disconnect the torque transmission between the inner and outer rings 1 and 2, respectively.
Is described as an intermediate member, but the present invention is applicable as long as torque transmission between the inner and outer wheels is disconnected and connected in accordance with displacement of the intermediate member due to relative rotation of the inner and outer wheels. Can be.
【００５３】さらに、上記実施形態１及び２では、自動
車エンジン２０におけるサーペンタインレイアウトのベ
ルト式補機駆動装置の場合について説明しているが、本
発明に係る一方向クラッチは、その他の種々の機器に使
用することができる。Further, in the first and second embodiments, the case of the belt-type accessory driving device of the serpentine layout in the automobile engine 20 has been described. However, the one-way clutch according to the present invention is applicable to various other devices. Can be used.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、少なくとも１の平面上に配置された複数の転動
体により内外輪を相対回転可能に支持する軸受機構部
と、この軸受機構部の転動体とは異なる平面上に配置さ
れた複数の中間部材により内外輪間のトルク伝達を断接
するクラッチ機構部とを備えた一方向クラッチにおい
て、クラッチ機構部の中間部材と同じ平面上に複数の補
助転動体を配置し、それら補助転動体によりクラッチ機
構部における内外輪のラジアル荷重を支承して該内外輪
間のラジアル隙間を一定に保持するようにしたので、ク
ラッチ機構部の中間部材間での面圧の均等分担化を図る
ことができ、よって、大型化及び幅広化を招くことなく
一方向クラッチの寿命を長くすることができる。また、
上記軸受機構部が単列軸受で構成される場合には、クラ
ッチ機構部の軸受機能が加わることで、耐モーメント荷
重性の向上や、軸受の倒れによるクラッチスキューの改
善等、複列軸受の場合と同様の効果を得ることもでき
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, a bearing mechanism for supporting the inner and outer rings so as to be relatively rotatable by a plurality of rolling elements arranged on at least one plane, and this bearing. A one-way clutch including a clutch mechanism for connecting and disconnecting torque transmission between the inner and outer rings by a plurality of intermediate members arranged on a plane different from the rolling element of the mechanism, in the same plane as the intermediate member of the clutch mechanism. A plurality of auxiliary rolling elements are arranged in the clutch mechanism, and the auxiliary rolling elements support the radial load of the inner and outer wheels in the clutch mechanism to maintain a constant radial gap between the inner and outer wheels. The surface pressure can be evenly shared among the members, so that the life of the one-way clutch can be extended without increasing the size and the width. Also,
When the bearing mechanism is composed of a single-row bearing, the bearing function of the clutch mechanism is added to improve the moment load resistance and the clutch skew due to the falling down of the bearing. The same effect can be obtained.
【００５５】請求項２の発明によれば、上記クラッチ機
構部の中間部材を、内外輪のロック方向の相対回転時に
は該内外輪間に食い込む方向に傾動して該内外輪間のト
ルク伝達を行う一方、内外輪のフリー方向の相対回転時
には該内外輪に摺接する方向に傾動して上記トルク伝達
を遮断するスプラグとするようにしたので、上記請求項
１の発明による効果を具体的に得ることができる。ま
た、上記補助転動体の転動に伴い、外輪に対しスプラグ
を強制的に公転移動させることができるので、スプラグ
の内外輪に対する滑りを均一化して高周波振動を伴う入
力トルクに対する一方向クラッチの追従性を高めること
もできる。According to the second aspect of the present invention, the torque transmission between the inner and outer wheels is performed by tilting the intermediate member of the clutch mechanism during the relative rotation of the inner and outer wheels in the locking direction so as to bite between the inner and outer wheels. On the other hand, when the inner and outer wheels rotate relative to each other in the free direction, the sprags are tilted in a direction in which they are in sliding contact with the inner and outer wheels, so that the sprags are configured to cut off the torque transmission. Can be. In addition, the sprags can be forcibly revolved with respect to the outer ring in accordance with the rolling of the auxiliary rolling element, so that the sprags can be uniformly slid with respect to the inner and outer rings, and the one-way clutch can follow the input torque accompanying high frequency vibration. It can also enhance the character.
【００５６】請求項３の発明によれば、上記クラッチ機
構部の補助転動体を、ニードルローラとするようにした
ので、上記請求項１及び２の発明による効果を適正に得
ることができる他、補助転動体が球状体である場合より
も高い定格容量を得ることができる。また、軸受機構部
が単列軸受により構成されている場合には、軸受機構部
が多列軸受である場合のような同軸度等の規制を受ける
多列軸受の場合よりも転動体及び内外輪側部材間の半径
方向のクリアランスを無理なく小さくすることができる
他、さらに中間部材がスプラグである場合には、内外輪
の倒れを矯正してスプラグの捻れを抑止することもでき
る。According to the third aspect of the present invention, since the auxiliary rolling element of the clutch mechanism is a needle roller, the effects of the first and second aspects of the present invention can be properly obtained. A higher rated capacity can be obtained than when the auxiliary rolling element is a spherical body. In addition, when the bearing mechanism is formed of a single-row bearing, the rolling elements and the inner and outer rings are smaller than in the case of a multi-row bearing which is restricted in terms of coaxiality, such as when the bearing mechanism is a multi-row bearing. In addition to being able to reduce the radial clearance between the side members without difficulty, when the intermediate member is a sprag, it is also possible to correct the falling of the inner and outer races and suppress the torsion of the sprag.
【００５７】請求項４の発明によれば、上記一方向クラ
ッチを、自動車エンジンの爆発行程による高周波振動を
伴って回転するクランク軸のトルクを伝動ベルトを介し
て複数の補機の補機軸に伝達するサーペンタインレイア
ウトのトルク伝達経路に配設されるものとするようにし
たので、上記高周波振動を吸収して伝動ベルトの寿命を
延ばしつつ、サーペンタインレイアウトによる補機駆動
装置のコンパクト化に寄与することができる。According to the fourth aspect of the present invention, the one-way clutch transmits the torque of the crankshaft rotating with high-frequency vibration caused by the explosion stroke of the automobile engine to the auxiliary machine shafts of a plurality of auxiliary machines via the transmission belt. It is arranged in the torque transmission path of the serpentine layout to absorb the high frequency vibration and extend the life of the transmission belt, while contributing to the miniaturization of the accessory drive device by the serpentine layout. it can.
【００５８】請求項５の発明によれば、上記外輪の外周
に、伝動ベルトが巻き掛けられるためのプーリ部を設け
るようにしたので、上記請求項４の発明による効果を適
正に得ることができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the pulley portion around which the transmission belt is wound is provided on the outer periphery of the outer race, the effect of the fourth aspect of the invention can be properly obtained. .
【図１】図２のＩ−Ｉ線断面図である。FIG. 1 is a sectional view taken along line II of FIG. 2;
【図２】本発明の実施形態１に係る一方向クラッチ内蔵
プーリの全体構成を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of the one-way clutch built-in pulley according to the first embodiment of the present invention.
【図３】自動車エンジンにおけるサーペンタインレイア
ウトの補機駆動装置を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a serpentine layout accessory drive device in an automobile engine.
【図４】一方向クラッチ内蔵プーリの変形例１を示す図
１相当図である。FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a first modification of the pulley with a built-in one-way clutch.
【図５】一方向クラッチ内蔵プーリの変形例２を示す図
１相当図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a modified example 2 of the pulley with a built-in one-way clutch.
【図６】発明例における各スプラグの荷重分担を調べる
実験例の要領を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing the outline of an experimental example for examining the load sharing of each sprag in the invention example.
【図７】スプラグを拡大して示す斜視図である。FIG. 7 is an enlarged perspective view showing a sprag.
【図８】実験例に用いた比較例の構成を示す図６相当図
である。FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 6, showing a configuration of a comparative example used in an experimental example.
【図９】実験結果を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing experimental results.
【図１０】本発明の実施形態２に係る一方向クラッチ内
蔵プーリの全体構成を示す図２相当図である。FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing the entire configuration of a pulley with a built-in one-way clutch according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】従来の一方向クラッチのクラッチ機構部にお
ける内外輪間のラジアル隙間の不均一状態を誇張して示
す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram exaggeratingly showing a non-uniform state of a radial gap between inner and outer wheels in a clutch mechanism of a conventional one-way clutch.
１ 内輪 ２ 外輪 ３ 軸受機構部 ３ａ 鋼球（転動体） ４ クラッチ機構部 ４ａ スプラグ（中間部材） ５ プーリ部 １３ ニードルローラ（補助転動体） ２０ 自動車エンジン ２０ａ クランク軸 ２２ オルタネータ（補機） ２２ａ オルタネータ軸（補機軸） ２３ Ｖリブドベルト（伝動ベルト） Ａ 一方向クラッチ内蔵プーリ（一方向クラッチ） Reference Signs List 1 inner ring 2 outer ring 3 bearing mechanism 3a steel ball (rolling element) 4 clutch mechanism 4a sprag (intermediate member) 5 pulley section 13 needle roller (auxiliary rolling element) 20 automobile engine 20a crankshaft 22 alternator (auxiliary machine) 22a alternator Shaft (auxiliary shaft) 23 V-ribbed belt (transmission belt) A Pulley with one-way clutch (one-way clutch)
Claims (5)
１の平面上に配置された複数の転動体を有し、上記複数
の転動体が上記内外輪へのラジアル荷重を支承しつつ転
動して該内外輪を相対回転可能に支持する軸受機構部
と、 上記内外輪の回転軸心と直交しかつ上記軸受機構部の転
動体とは異なる内外輪間の平面上に配置された複数の中
間部材を有し、内外輪がロック方向に相対回転するとき
には上記複数の中間部材が内外輪間に食い込む方向に変
位して内外輪間のトルク伝達を行う一方、内外輪がフリ
ー方向に相対回転するときには上記複数の中間部材が内
外輪に摺接する方向に変位して上記トルク伝達を遮断す
るクラッチ機構部とを備えた一方向クラッチにおいて、 上記クラッチ機構部の中間部材と同じ内外輪間の平面上
に、該クラッチ機構部における内外輪へのラジアル荷重
を支承しつつ転動して該内外輪間のラジアル隙間を一定
に保持する複数の補助転動体が配置されていることを特
徴とする一方向クラッチ。An inner ring, an outer ring rotatably mounted on the inner ring, and a plurality of rolling elements disposed on at least one plane between the inner and outer rings orthogonal to a rotation axis of the inner and outer rings. A bearing mechanism portion in which the plurality of rolling elements roll while supporting a radial load on the inner and outer rings to support the inner and outer rings so as to be relatively rotatable; and a bearing orthogonal to a rotation axis of the inner and outer rings and the bearing. It has a plurality of intermediate members arranged on a plane between the inner and outer rings different from the rolling elements of the mechanism portion, and when the inner and outer rings rotate relative to each other in the locking direction, the plurality of intermediate members are displaced in a direction of biting between the inner and outer rings. And a clutch mechanism for interrupting the torque transmission by displacing the plurality of intermediate members in a direction in which the inner and outer wheels slide in contact with the inner and outer wheels when the inner and outer wheels rotate relatively in the free direction. One way clutch smell Then, the clutch mechanism portion rolls on the same plane between the inner and outer wheels as the intermediate member and supports the radial load on the inner and outer wheels in the clutch mechanism portion to keep the radial gap between the inner and outer wheels constant. A one-way clutch in which a plurality of auxiliary rolling elements are arranged.
て、 クラッチ機構部の中間部材は、 内外輪がロック方向に相対回転するときには該内外輪間
に食い込む方向に傾動して該内外輪間のトルク伝達を行
う一方、内外輪がフリー方向に相対回転するときには該
内外輪に摺接する方向に傾動して上記トルク伝達を遮断
するスプラグとされていることを特徴とする一方向クラ
ッチ。2. The one-way clutch according to claim 1, wherein the intermediate member of the clutch mechanism portion tilts in a direction in which the inner and outer wheels bite between the inner and outer wheels when the inner and outer wheels rotate relative to each other in the locking direction, and torques between the inner and outer wheels. A one-way clutch, which is a sprag that performs transmission and tilts in a direction in which it slides on the inner and outer wheels when the inner and outer wheels rotate relative to each other in a free direction to interrupt the torque transmission.
おいて、 クラッチ機構部の補助転動体は、ニードルローラとされ
ていることを特徴とする一方向クラッチ。3. The one-way clutch according to claim 1, wherein the auxiliary rolling element of the clutch mechanism is a needle roller.
チは、自動車エンジンの爆発行程による微小角速度変動
を伴って回転するクランク軸のトルクを伝動ベルトを介
して補機の補機軸に伝達するトルク伝達経路に配設され
るものであることを特徴とする一方向クラッチ。4. A one-way clutch according to claim 1, wherein the torque of a crankshaft rotating with a small angular speed variation due to an explosion stroke of an automobile engine is transmitted to an auxiliary shaft of an auxiliary machine via a transmission belt. A one-way clutch, wherein the one-way clutch is provided in a torque transmission path that performs the following.
て、 内輪は、自動車エンジンのクランク軸及び補機の補機軸
のうちの一方に連結されるようになされており、 外輪には、伝動ベルトを巻き掛けるためのプーリ部が該
外輪と一体となって回転するように設けられていること
を特徴とする一方向クラッチ。5. The one-way clutch according to claim 4, wherein the inner race is connected to one of a crankshaft of an automobile engine and an auxiliary shaft of an auxiliary machine, and a transmission belt is mounted on the outer race. A one-way clutch, wherein a pulley portion for winding is provided so as to rotate integrally with the outer ring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11235461A JP2001059532A (en) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | One-way clutch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11235461A JP2001059532A (en) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | One-way clutch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059532A true JP2001059532A (en) | 2001-03-06 |
Family
ID=16986449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11235461A Pending JP2001059532A (en) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | One-way clutch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001059532A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100809826B1 (en) | 2006-06-07 | 2008-03-04 | 한국보그워너티에스 유한회사 | Sprag type one-way clutch equipped with bearing block for preventing eccentric |
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-
1999
- 1999-08-23 JP JP11235461A patent/JP2001059532A/en active Pending
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| KR101917933B1 (en) | 2013-12-24 | 2018-11-12 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | Drive device for transportation machine |
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