JP2002206571A - One-way clutch and pulley unit - Google Patents

One-way clutch and pulley unit

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JP2002206571A
JP2002206571A JP2001001470A JP2001001470A JP2002206571A JP 2002206571 A JP2002206571 A JP 2002206571A JP 2001001470 A JP2001001470 A JP 2001001470A JP 2001001470 A JP2001001470 A JP 2001001470A JP 2002206571 A JP2002206571 A JP 2002206571A
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JP
Japan
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way clutch
rollers
wedge
roller
pulley
Prior art date
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Application number
JP2001001470A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Fujiwara
英樹 藤原
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve responsiveness of status switching and reduce minute slipping during interlocking in a one-way clutch using a roller. SOLUTION: In a spring 33 elastically energizing the roller 31 to a lock position side, a load is set so as to retain the roller 31 near a lock position, in other words, in a lock start position in a free state even in a situation of a strong rotary centrifugal force acting on the roller 31 such as during high rotation. By this, the roller 31 can easily and immediately move in a proper attitude from a free position of a wedge like space to the lock position as needed and responsiveness is enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ころを用いた一方
向クラッチならびにそれを備えるプーリユニットに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a one-way clutch using rollers and a pulley unit having the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば自動車エンジンに付設される補機
などには、自動車エンジンの回転動力を受けるために、
プーリユニットが装着されている。
2. Description of the Related Art For example, auxiliary equipment attached to an automobile engine receives rotational power of the automobile engine.
A pulley unit is mounted.

【0003】このプーリユニットでは、プーリとロータ
軸との間の環状空間に対して、一方向クラッチを介装す
るとともに、この一方向クラッチの軸方向両側に転がり
軸受を介装した構造になっている。
The pulley unit has a structure in which a one-way clutch is provided in an annular space between the pulley and the rotor shaft, and rolling bearings are provided on both axial sides of the one-way clutch. I have.

【0004】一方向クラッチは、プーリを駆動側とし、
ロータ軸を従動側とすると、プーリの角速度の増減変動
を、ロータ軸へ伝達させないようにするために利用され
る。つまり、プーリの角速度の増減変動に応じて一方向
クラッチをロック状態やフリー状態にさせて、プーリか
らロータ軸へ回転動力を伝達させたり、遮断させたりす
ることにより、プーリの角速度の増減変動を吸収させる
ようになっている。
The one-way clutch uses a pulley as a drive side,
Assuming that the rotor shaft is on the driven side, it is used to prevent the fluctuation in the angular velocity of the pulley from being transmitted to the rotor shaft. In other words, the one-way clutch is locked or freed in accordance with the increase or decrease in the angular speed of the pulley, and the rotational power is transmitted or cut off from the pulley to the rotor shaft, thereby controlling the increase or decrease in the angular speed of the pulley. It is designed to absorb.

【0005】この一方向クラッチでは、ころを内・外輪
間に設けるくさび状空間の狭い側に食い込ませてロック
状態とする一方、ころをくさび状空間の広い側に逃がし
てフリー状態とするようになっており、ころは、常時に
おいて、くさび状空間の狭い側へばねにより弾発付勢さ
れている。このばね荷重については、ころをロック位置
とフリー位置との間で適宜に移動可能とするために、例
えば20〜170gf(0.2N〜1.7N)に設定す
ることが考えられている。
In this one-way clutch, the rollers are engaged in the narrow side of a wedge-shaped space provided between the inner and outer rings to lock the roller, while the rollers are released to the wide side of the wedge-shaped space to be in a free state. The rollers are always resiliently biased by a spring toward the narrow side of the wedge-shaped space. It is considered that the spring load is set to, for example, 20 to 170 gf (0.2 N to 1.7 N) in order to allow the rollers to appropriately move between the lock position and the free position.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記プーリユニットの
使用環境としては、例えば使用頻度の高い定常回転域が
10000r/min以下であって、時折、20000
r/minにも到達するような場合がある。
The use environment of the pulley unit is, for example, a constant rotation range where the frequency of use is high is 10,000 r / min or less.
r / min may be reached.

【0007】このような高速回転域では、一方向クラッ
チのころが強い回転遠心力を受けるために、ばね荷重を
上述した数値範囲に設定していると、図6の実線で示す
ように、フリー状態において、ころ81がくさび状空間
の広い側で外輪部材82側へずれ動いてばね83を圧縮
してしまう。
In such a high-speed rotation range, since the one-way clutch roller receives a strong rotational centrifugal force, if the spring load is set in the above-mentioned numerical range, as shown by a solid line in FIG. In this state, the roller 81 is shifted toward the outer ring member 82 on the wide side of the wedge-shaped space and compresses the spring 83.

【0008】つまり、上記従来例では、ころ81のロッ
ク位置(図6二点鎖線参照)とフリー位置(図6実線参
照)とが大きくずれるとともに、ころ81が内輪カム面
85から浮いてしまうために、フリー状態からロック状
態へ切り換わるときには、ころ81がスキューしやすく
なってくさび状空間の狭い側へ移動する過程で摩耗やホ
ッピングが発生するおそれがあり、また、ロック状態か
らフリー状態へ切り換わるときには、ころ81が傾いた
姿勢で保持器84と外輪部材82との間に入り込んで詰
まりやすくなって、ころ81が動かなくなるおそれがあ
るなど、かみ合い不良が発生する。
That is, in the above conventional example, the lock position (see the two-dot chain line in FIG. 6) and the free position (see the solid line in FIG. 6) of the roller 81 are greatly shifted, and the roller 81 floats from the inner ring cam surface 85. At the time of switching from the free state to the locked state, the rollers 81 are likely to be skewed, causing abrasion and hopping in the process of moving to the narrow side of the wedge-shaped space. When the roller 81 is replaced, the roller 81 enters between the retainer 84 and the outer ring member 82 in an inclined posture and is likely to be clogged.

【0009】つまり、従来のプーリユニットでは、上述
したような使用環境に対して十分に対応できず、一方向
クラッチのばね荷重の設定に関して課題がある。
That is, the conventional pulley unit cannot sufficiently cope with the use environment as described above, and there is a problem in setting the spring load of the one-way clutch.

【0010】このような事情に鑑み、本発明は、ころを
用いる一方向クラッチにおいて、高速回転域で使用され
る状況でも、状態切換の応答性を良好にするとともに、
かみ合い時の微小すべりを低減することを目的としてい
る。
[0010] In view of such circumstances, the present invention provides a one-way clutch using rollers to improve the responsiveness of state switching even in a situation where the one-way clutch is used in a high-speed rotation range.
The purpose is to reduce micro-slip during meshing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明第1の一方向クラ
ッチは、径方向内外に配設される2つの部材間の環状空
間における円周数ヶ所にくさび状空間を設け、このくさ
び状空間個々にころを周方向転動可能に収納し、これら
両部材の回転速度差に応じてころをくさび状空間の狭い
側へ食い込ませて前記両部材を同期回転させるロック状
態と相対回転させるフリー状態とに切り換えるもので、
前記くさび状空間に、前記ころをくさび状空間の狭い側
へ弾発付勢するばねが配設され、このばねが、フリー状
態でころを前記2つの部材にそれぞれ接触させつつも食
い込ませない状態とするばね荷重を有する、ことを特徴
としている。
A first one-way clutch according to the present invention is provided with a wedge-shaped space at a plurality of circumferential positions in an annular space between two members disposed radially inward and outward. The rollers are individually rotatably accommodated in the circumferential direction, and the rollers are bitten into the narrow side of the wedge-shaped space in accordance with the rotational speed difference between the two members, and the locked state where the two members are synchronously rotated and the free state where the relative rotation is performed. And switch to
A spring is provided in the wedge-shaped space to resiliently bias the rollers toward the narrow side of the wedge-shaped space, and the springs do not bite into the two members in a free state while the rollers are in contact with the two members. Characterized by having a spring load as follows.

【0012】本発明第2の一方向クラッチは、上記第1
の構成において、前記くさび状空間が、内径側部材の外
周面の円周数ヶ所に設けられる平坦なカム面と、外径側
部材の円形の内周面とで形成される、ことを特徴として
いる。
The second one-way clutch of the present invention is characterized in that
Wherein the wedge-shaped space is formed by a flat cam surface provided at several locations on the outer peripheral surface of the inner diameter side member and a circular inner peripheral surface of the outer diameter side member, I have.

【0013】本発明第3の一方向クラッチは、上記第1
または第2の構成において、前記ばね荷重が、1.8N
〜4.0Nの範囲に設定される、ことを特徴としてい
る。
According to the third one-way clutch of the present invention,
Alternatively, in the second configuration, the spring load is 1.8 N
N4.0N.

【0014】本発明第4のプーリユニットは、同心状に
配設されるプーリおよび回転軸の間に確保される環状空
間の軸方向中間に一方向クラッチが、また、前記環状空
間において前記一方向クラッチの両側に転がり軸受がそ
れぞれ介装されるもので、前記一方向クラッチが、上記
第1から第3のいずれかの構成とされている、ことを特
徴としている。
According to a fourth pulley unit of the present invention, a one-way clutch is provided at an intermediate portion in the axial direction of an annular space secured between the pulley and the rotary shaft arranged concentrically, and the one-way clutch is provided in the annular space. Rolling bearings are interposed on both sides of the clutch, respectively, and the one-way clutch has any one of the first to third configurations.

【0015】このように、本発明では、フリー状態にお
いて、ころを2つの部材に接触させるロック位置近傍に
配置させるように工夫している。これにより、高速回転
時などころに対して強い回転遠心力が作用する状況で
も、フリー状態のときにころがロック位置近傍、つまり
ロック開始位置にとどまる。そのため、フリー状態から
ロック状態への切り換え時にはころが適正な姿勢で即座
にロックしやすくなり、また、ロック状態からフリー状
態への切り換え時にはころが必要以上に動かずに済んで
従来例のような詰まりが発生せずに済む。
As described above, in the present invention, in the free state, the rollers are arranged near the lock position where the rollers are brought into contact with the two members. Thus, even in a situation where a strong rotational centrifugal force acts on a portion at the time of high-speed rotation, the roller stays near the lock position, that is, the lock start position in the free state. Therefore, when switching from the free state to the locked state, the rollers are easily locked in an appropriate posture immediately, and when switching from the locked state to the free state, the rollers do not have to move more than necessary, as in the conventional example. No clogging occurs.

【0016】また、上記第2の構成では、周方向一方か
ら他方へ向けて間隔が漸次大きくなるくさび状空間を構
成するために、外径側の部材の内周面を円形として内径
側の部材の外周面にカム面を設けるようにしているか
ら、ころが回転遠心力によってくさび状空間の間隔大の
側へずれ動きにくくなる点で有利となる。
Further, in the second configuration, in order to form a wedge-shaped space in which the interval gradually increases from one side to the other in the circumferential direction, the inner peripheral surface of the outer diameter side member is made circular and the inner diameter side member is formed. Since the cam surface is provided on the outer peripheral surface of the wedge-shaped space, it is advantageous in that the rollers are less likely to be displaced and moved to the side of the large gap of the wedge-shaped space due to the rotational centrifugal force.

【0017】また、上記第3の構成のように、ばね荷重
の上限値と下限値を特定すれば、上記応答性を効果的に
高めることが可能となる他、摩擦抵抗の増大を抑制する
ことが可能になる。
If the upper and lower limits of the spring load are specified as in the third configuration, the responsiveness can be effectively increased, and the increase in frictional resistance can be suppressed. Becomes possible.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

【0019】図1から図5に本発明の一実施形態を示し
ている。図1は、プーリユニットを示す断面図、図2
は、図1の(2)−(2)線断面の矢視図、図3は、一
方向クラッチにおける内輪および保持器を示す斜視図、
図4は、ころのロック、フリー状態を示す説明図、図5
は、一方向クラッチのコイルバネのばね荷重を算出に用
いる説明図である。
FIGS. 1 to 5 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view showing a pulley unit, and FIG.
Is an arrow view of a cross section taken along the line (2)-(2) in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view showing an inner race and a retainer in a one-way clutch,
FIG. 4 is an explanatory view showing a locked and free state of the rollers, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram used for calculating a spring load of a coil spring of a one-way clutch.

【0020】図示例のプーリユニットは、プーリ1、ロ
ータ軸2、一方向クラッチ3、2つの転がり軸受4,5
を有している。
The illustrated pulley unit includes a pulley 1, a rotor shaft 2, a one-way clutch 3, and two rolling bearings 4,5.
have.

【0021】この実施形態のプーリユニットでは、一方
向クラッチ3の外輪および2つの転がり軸受4,5の外
輪をプーリ1で兼用させて、一方向クラッチ3の内輪お
よび2つの転がり軸受4,5の内輪をロータ軸2で兼用
させることにより、一方向クラッチ3の内・外輪および
2つの転がり軸受4,5の内・外輪を省略している。
In the pulley unit of this embodiment, the outer ring of the one-way clutch 3 and the outer rings of the two rolling bearings 4 and 5 are also used by the pulley 1, and the inner ring of the one-way clutch 3 and the two rolling bearings 4 and 5 are used. By sharing the inner ring with the rotor shaft 2, the inner and outer rings of the one-way clutch 3 and the inner and outer rings of the two rolling bearings 4 and 5 are omitted.

【0022】プーリ1は、例えば自動車エンジンのクラ
ンクシャフトによりVリブ形状のベルト6を介して回転
駆動されるもので、その外周にはベルト6が巻き掛けら
れる波状溝が形成されている。
The pulley 1 is rotatably driven by, for example, a crankshaft of an automobile engine via a V-rib-shaped belt 6, and has a wavy groove on the outer periphery of which the belt 6 is wound.

【0023】ロータ軸2は、プーリ1の内周に挿通され
て、図示しないが自動車エンジンに付設される補機の入
力軸(例えばオルタネータのロータ)などに固定され
る。
The rotor shaft 2 is inserted through the inner circumference of the pulley 1 and is fixed to an input shaft (for example, a rotor of an alternator) of an auxiliary machine (not shown) attached to an automobile engine.

【0024】一方向クラッチ3は、プーリ1とロータ軸
2との対向環状空間の軸方向中央に介装されるもので、
複数のころ31と、それを保持する合成樹脂製の保持器
32と、弾性部材として楕円形のコイルバネ33とを備
える構成になっている。保持器32は、ロータ軸2に対
して周方向ならびに軸方向に位置決めされた状態で外装
されるもので、その円周数カ所には、径方向内外に貫通
形成されるポケット32aが設けられている。このポケ
ット32aに対してころ31が収納されている。コイル
バネ33は、保持器32のポケット32a間に存在する
各柱部32bの内壁面に一体形成される突起32cに対
して装着されていて、ころ31をロータ軸2のカム面2
1とプーリ1の内周面とで形成するくさび状空間の狭い
側(ロック側)へ押圧するものである。
The one-way clutch 3 is provided at the center in the axial direction of the annular space between the pulley 1 and the rotor shaft 2.
The configuration includes a plurality of rollers 31, a retainer 32 made of synthetic resin for holding the rollers 31, and an elliptical coil spring 33 as an elastic member. The retainer 32 is mounted in a state where it is positioned in the circumferential direction and the axial direction with respect to the rotor shaft 2, and has pockets 32 a penetrating inward and outward in the radial direction at several locations on the circumference. . The roller 31 is stored in the pocket 32a. The coil spring 33 is mounted on a projection 32 c integrally formed on the inner wall surface of each column 32 b existing between the pockets 32 a of the retainer 32, and the rollers 31 are used to connect the rollers 31 to the cam surface 2 of the rotor shaft 2.
1 and the inner peripheral surface of the pulley 1 is pressed toward a narrow side (lock side) of a wedge-shaped space.

【0025】2つの転がり軸受4,5は、プーリ1とロ
ータ軸2との対向環状空間において一方向クラッチ3の
軸方向両側に1つずつ介装される。第1転がり軸受4
は、複数の玉41およびそれを保持する冠形保持器42
からなる深溝玉軸受とされ、第2転がり軸受5は、複数
のころ51およびそれを保持する保持器52からなるケ
ージアンドローラとされている。これらの転がり軸受
4,5の軸方向外側のみに対して、シールリング7,7
が装着されている。
The two rolling bearings 4 and 5 are provided one by one on both sides in the axial direction of the one-way clutch 3 in the annular space between the pulley 1 and the rotor shaft 2. First rolling bearing 4
Is a plurality of balls 41 and a crown holder 42 for holding the balls 41.
And the second rolling bearing 5 is a cage-and-roller comprising a plurality of rollers 51 and a retainer 52 for holding the rollers. Seal rings 7, 7 are provided only on the axially outer sides of these rolling bearings 4, 5.
Is installed.

【0026】ところで、上記プーリ1およびロータ軸2
の形状について詳細に説明する。
The pulley 1 and the rotor shaft 2
Will be described in detail.

【0027】まず、ロータ軸2において軸方向中間領域
X1の円周数カ所には、一方向クラッチ3に用いられる
平坦なカム面21が形成され、その軸方向両側領域X
2,X3には、転がり軸受4,5の内輪軌道部が確保さ
れている。なお、この例では、ロータ軸2の中間領域X
1に8つのカム面21を設けているので、外径形状が八
角形になっている。また、ロータ軸2の両側領域X2,
X3は円形に形成されている。
First, a flat cam surface 21 used for the one-way clutch 3 is formed at several positions on the rotor shaft 2 around the axial intermediate region X1.
2, X3, inner ring raceway portions of rolling bearings 4, 5 are secured. In this example, the intermediate region X of the rotor shaft 2 is
Since eight cam surfaces 21 are provided in one, the outer diameter is octagonal. Also, both side regions X2 of the rotor shaft 2
X3 is formed in a circular shape.

【0028】そして、プーリ1とロータ軸2との間に、
一方向クラッチ3や2つの転がり軸受4,5を軸方向一
方から順番に簡単に組み込めるようにするために、ロー
タ軸2において第1転がり軸受4の内輪軌道部となる領
域X2の外径寸法は、第2転がり軸受5の内輪軌道部と
する領域X3の外径寸法よりも大きく設定されている。
Then, between the pulley 1 and the rotor shaft 2,
In order to allow the one-way clutch 3 and the two rolling bearings 4 and 5 to be easily assembled in order from one side in the axial direction, the outer diameter of a region X2 of the rotor shaft 2 that is an inner raceway portion of the first rolling bearing 4 is The outer diameter of the region X3 which is the inner raceway portion of the second rolling bearing 5 is set to be larger.

【0029】また、プーリ1の内周面およびロータ軸2
の外周面において大径に設定した軸方向一端側の領域X
2には、第1転がり軸受4の玉41の軌道溝22が形成
されている。
The inner peripheral surface of the pulley 1 and the rotor shaft 2
Region X at one end in the axial direction set to a large diameter on the outer peripheral surface of
2, the raceway groove 22 of the ball 41 of the first rolling bearing 4 is formed.

【0030】また、プーリ1の内周面およびロータ軸2
の外周面において小径に設定した軸方向他端側の領域X
3には、位置決め溝23が設けられており、この位置決
め溝23に対してケージアンドローラからなる第2転が
り軸受5の保持器52の内周に設けられてある径方向内
向きの輪状突起52aが係入されることにより、当該保
持器52が軸方向に位置決めされるようになっている。
The inner peripheral surface of the pulley 1 and the rotor shaft 2
X on the other end in the axial direction set to a small diameter on the outer peripheral surface of
3 is provided with a positioning groove 23, and a radially inward ring-shaped projection 52a provided on the inner periphery of the retainer 52 of the second rolling bearing 5 formed of a cage and roller with respect to the positioning groove 23. Is engaged, whereby the retainer 52 is positioned in the axial direction.

【0031】そして、一方向クラッチ3の保持器32に
おける内周面は、ロータ軸2の外周面において軸方向中
間領域X1の外形形状と合致する形状つまり八角形に形
成されており、この保持器32にころ31それぞれを保
持させた状態でロータ軸2の軸方向中間領域X1に外嵌
されることにより、周方向に回り止めされている。この
保持器32は、ロータ軸2における中間領域X1のカム
面21と大径の領域X2とを連接するテーパ状段差部2
4によって、第1転がり軸受4側への動きが封じられ、
ロータ軸2に対して軸方向位置決めされた第2転がり軸
受5の保持器52によって第2転がり軸受5側への動き
が封じられるようになっている。
The inner peripheral surface of the cage 32 of the one-way clutch 3 is formed on the outer peripheral surface of the rotor shaft 2 in a shape that matches the external shape of the axial intermediate region X1, that is, an octagon. The roller 31 is held in the circumferential direction by being externally fitted to the axially intermediate region X1 of the rotor shaft 2 while holding the rollers 31 on the roller 32. The retainer 32 has a tapered step portion 2 connecting the cam surface 21 of the intermediate region X1 of the rotor shaft 2 and the large-diameter region X2.
4, the movement to the first rolling bearing 4 side is blocked,
The movement of the second rolling bearing 5 toward the second rolling bearing 5 is blocked by the retainer 52 of the second rolling bearing 5 axially positioned with respect to the rotor shaft 2.

【0032】次に、上記プーリユニットの動作を説明す
る。要するに、プーリ1の回転速度がロータ軸2よりも
相対的に速くなると、図4の仮想線で示すように、一方
向クラッチ3のころ31がくさび状空間の狭い側へ食い
込んでロック状態となるので、プーリ1とロータ軸2と
が一体化して同期回転する。しかし、プーリ1の回転速
度がロータ軸2よりも相対的に遅くなると、図4の実線
で示すように、一方向クラッチ3のころ31がくさび状
空間のロック位置から外れてフリー状態に切り換わるの
で、プーリ1からロータ軸2へ回転動力の伝達が遮断さ
れることになってロータ軸2が回転慣性力のみで回転を
継続するようになる。
Next, the operation of the pulley unit will be described. In short, when the rotation speed of the pulley 1 becomes relatively higher than that of the rotor shaft 2, the rollers 31 of the one-way clutch 3 bite into the narrow side of the wedge-shaped space, as shown by the imaginary line in FIG. Therefore, the pulley 1 and the rotor shaft 2 are integrally rotated synchronously. However, when the rotation speed of the pulley 1 becomes relatively slower than that of the rotor shaft 2, as shown by the solid line in FIG. 4, the rollers 31 of the one-way clutch 3 are disengaged from the locked position of the wedge-shaped space and are switched to the free state. Therefore, transmission of rotational power from the pulley 1 to the rotor shaft 2 is cut off, and the rotor shaft 2 continues to rotate only by the rotational inertia force.

【0033】ちなみに、上記プーリユニットを自動車エ
ンジンのオルタネータに利用する場合だと、ベルト6の
駆動源となるエンジンのクランクシャフトの回転変動に
関係なく、オルタネータのロータの回転を高回転域に維
持して、発電効率を高めるようにすることができる。つ
まり、クランクシャフトの回転数が上昇するとき、一方
向クラッチ3がロック状態となってロータ軸2をプーリ
1と同期回転させるようにし、一方、クランクシャフト
の回転数が低下するとき、一方向クラッチ3がフリー状
態となってロータ軸2をプーリ1の減速と無関係に自身
の回転慣性力により回転継続させるようにすればよい。
When the pulley unit is used for an alternator of an automobile engine, the rotation of the alternator rotor is maintained in a high rotation range regardless of the fluctuation of the rotation of the crankshaft of the engine serving as the driving source of the belt 6. Thus, power generation efficiency can be improved. That is, when the rotational speed of the crankshaft increases, the one-way clutch 3 is locked to rotate the rotor shaft 2 synchronously with the pulley 1, while when the rotational speed of the crankshaft decreases, the one-way clutch 3 3 may be in a free state, and the rotor shaft 2 may be continuously rotated by its own rotational inertia force irrespective of the speed reduction of the pulley 1.

【0034】この実施形態では、一方向クラッチ3のコ
イルバネ33の荷重を特定している、ことに特徴がある
ので、以下において詳細に説明する。
This embodiment is characterized in that the load of the coil spring 33 of the one-way clutch 3 is specified, and will be described in detail below.

【0035】つまり、コイルバネ33の荷重が、図4の
実線で示す状態、つまり、フリー状態でころ31をプー
リ1とロータ軸2にそれぞれ接触させつつも食い込ませ
ない状態とするのに必要な数値、例えば1.8N〜4.
0Nに設定されている。
That is, the value required to bring the load of the coil spring 33 into the state shown by the solid line in FIG. 4, that is, a state where the roller 31 is in a free state and does not bite while making contact with the pulley 1 and the rotor shaft 2 respectively. For example, 1.8N-4.
0N is set.

【0036】このように、ばね荷重の下限値を1.8N
に設定しているのは、高速回転域での使用に対して上記
状態を維持するのに必要な数値であり、また、ばね荷重
Vの上限値を4Nに設定しているのは、それ以上だと、
プーリ1およびロータ軸2に対するころ31の摩擦抵抗
が大きくなりすぎて、フリー状態での摩耗や発熱が大と
なり、耐久性やグリース寿命が著しく低下することに基
づいている。
As described above, the lower limit of the spring load is set to 1.8N.
Is the value required to maintain the above state for use in the high-speed rotation range, and the upper limit of the spring load V is set to 4N. So,
This is based on the fact that the friction resistance of the rollers 31 with respect to the pulley 1 and the rotor shaft 2 becomes too large, so that abrasion and heat generation in a free state become large, and durability and grease life are remarkably reduced.

【0037】次に、ばね荷重Vについては、下記する計
算式を用いて算出することができる。
Next, the spring load V can be calculated using the following formula.

【0038】図5において、N2はロータ軸2の法線荷
重、N1はプーリ1の法線荷重、Wはころ31の遠心
力、μは動摩擦係数、θはくさび角、mはころ31の質
量、rはすべてのころ31の中心を結ぶ円の直径(PC
D:Pitch Circle Diameter)の1/2、ωはプーリ1
の角速度とする。
In FIG. 5, N 2 is the normal load of the rotor shaft 2, N 1 is the normal load of the pulley 1, W is the centrifugal force of the roller 31, μ is the dynamic friction coefficient, θ is the wedge angle, and m is the roller 31 , R is the diameter of the circle connecting the centers of all the rollers 31 (PC
D: 1/2 of Pitch Circle Diameter), ω is pulley 1
Angular velocity.

【0039】ここで、N2=0,N1=Wとすると、Vc
os(θ/2)=μWで表せる。
Here, if N 2 = 0 and N 1 = W, Vc
os (θ / 2) = μW.

【0040】W=mrω2であるから、上記式に代入
し、ばね荷重Vを求めるよう整理すれば、V=μmrω
2/cos(θ/2)となる。
Since W = mrω 2 , by substituting into the above equation to obtain the spring load V, V = μmrω
2 / cos (θ / 2).

【0041】ちなみに、ころ31の質量mを0.001
kg、ころ31のPCDをφ32mm、くさび角を6度
とし、回転数を10000r/min、動摩擦係数μを
0.1、プーリ1の法線荷重N1つまりころ31の遠心
力Wを17.54N以上とする条件では、上記計算式に
より、ばね荷重Vの下限値が1.8N以上となる。
By the way, the mass m of the roller 31 is 0.001.
kg, the PCD of the roller 31 is φ32 mm, the wedge angle is 6 degrees, the rotation speed is 10000 r / min, the dynamic friction coefficient μ is 0.1, the normal load N 1 of the pulley 1, that is, the centrifugal force W of the roller 31 is 17.54 N. Under the conditions described above, the lower limit value of the spring load V is 1.8 N or more according to the above formula.

【0042】このように、一方向クラッチ3に備えるコ
イルバネ33の荷重の上限値と下限値を特定していれ
ば、まず、高速回転域での使用に伴い一方向クラッチ3
のころ31に対して強い回転遠心力が作用する状況で
も、フリー状態のときにころ31をロック位置近傍、特
にロック開始位置にとどめることができる。そのため、
フリー状態からロック状態へ切り換えるときにころ31
が即座にロック位置に移動しやすくなるので、応答性を
高めたり、かみ合い時の微小すべりを低減することが可
能になる一方で、フリー状態におけるころ31の摩耗や
発熱などを抑制できるようになって耐久性の向上に貢献
できるようになる。
As described above, if the upper limit value and the lower limit value of the load of the coil spring 33 provided in the one-way clutch 3 are specified, first, the one-way clutch 3
Even in a situation where a strong rotational centrifugal force acts on the roller 31, the roller 31 can be kept in the vicinity of the lock position, particularly at the lock start position in the free state. for that reason,
Roller 31 when switching from free state to locked state
Can easily move to the lock position immediately, so that it is possible to increase the responsiveness and reduce the small slip at the time of engagement, while suppressing the wear and heat generation of the rollers 31 in the free state. And contribute to the improvement of durability.

【0043】特に、上記実施形態で示したように、プー
リ1の内周面を円形としてロータ軸2の外周面にカム面
21を設けることによってくさび状空間を形成していれ
ば、フリー状態において、ころ31が回転遠心力によっ
てくさび状空間の間隔大の側へずれ動きにくくなる点で
有利となる。但し、カム面21をプーリ1つまり外輪要
素側に設けたものも本発明に含まれる。
In particular, as shown in the above embodiment, if the inner peripheral surface of the pulley 1 is circular and the cam surface 21 is provided on the outer peripheral surface of the rotor shaft 2 to form a wedge-shaped space, This is advantageous in that the rollers 31 are unlikely to move to the side of the large gap of the wedge-shaped space due to the rotational centrifugal force. However, the cam surface 21 provided on the pulley 1, that is, the outer ring element side is also included in the present invention.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1の発明に係る一方向クラッチで
は、フリー状態において、ころを2つの部材に接触させ
るロック位置近傍に配置させるようにしているから、高
速回転時などころに対して強い回転遠心力が作用する状
況でも、フリー状態からロック状態への切り換え時にこ
ろが適正な姿勢で即座にロックして、微小すべりによる
摩耗やホッピングが発生せずに済むなど、かみ合い性が
向上する一方、ロック状態からフリー状態への切り換え
時に従来例のようにころが傾いた姿勢で保持器と外輪部
材との間に入り込んで詰まる不具合が起こらずに済む。
このように一方向クラッチの状態切り換えの応答性を向
上させることができて、摩耗や発熱などの不具合を防止
できるようになり、信頼性向上に貢献できる。
In the one-way clutch according to the first aspect of the present invention, in the free state, the rollers are arranged near the lock position where the rollers are brought into contact with the two members. Even in situations where rotational centrifugal force is applied, when switching from the free state to the locked state, the rollers are immediately locked in an appropriate posture and wear and hopping due to micro sliding do not occur, improving meshing performance. In addition, when switching from the locked state to the free state, there is no problem that the rollers enter between the retainer and the outer ring member in the inclined position as in the conventional example and are jammed.
As described above, the responsiveness of switching the state of the one-way clutch can be improved, and problems such as wear and heat generation can be prevented, thereby contributing to improved reliability.

【0045】特に、請求項2の発明のように、外径側の
部材の内周面を円形として内径側の部材の外周面にカム
面を設けることによりくさび状空間を形成するようにし
ていれば、フリー状態において、ころが回転遠心力によ
ってくさび状空間の間隔大の側へずれ動きにくくなる点
で有利となる。
In particular, the wedge-shaped space is formed by making the inner peripheral surface of the outer diameter member circular and providing the cam surface on the outer peripheral surface of the inner diameter member as in the second aspect of the present invention. This is advantageous in that, in the free state, the rollers are unlikely to move to the side of the larger gap of the wedge-shaped space due to the rotational centrifugal force and are less likely to move.

【0046】また、請求項3の発明のように、ころと2
つの部材との接触状態を適度とするようにばね荷重の上
限値と下限値を特定すれば、上記応答性を効果的に高め
ることが可能になる他、一方向クラッチのかみ合い性を
向上させて摩耗や発熱などを抑制できるようになるな
ど、耐久性の向上に貢献できるようになる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the rollers and 2
If the upper limit and the lower limit of the spring load are specified so that the contact state with the three members is made appropriate, the above-mentioned responsiveness can be effectively increased, and the meshing of the one-way clutch can be improved. It is possible to contribute to improvement of durability, for example, it is possible to suppress abrasion and heat generation.

【0047】また、請求項4の発明に係るプーリユニッ
トでは、上述した一方向クラッチを備えているから、プ
ーリと回転軸との間で回転動力を伝達する状態と遮断す
る状態との切り換えが迅速となって、耐久性の向上にも
貢献できるようになる。
In the pulley unit according to the fourth aspect of the present invention, since the above-described one-way clutch is provided, it is possible to quickly switch between a state in which rotational power is transmitted between the pulley and the rotary shaft and a state in which the rotational power is interrupted. As a result, durability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るプーリユニットを示
す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing a pulley unit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の(2)−(2)線断面の矢視図FIG. 2 is a sectional view taken along line (2)-(2) of FIG.

【図3】図1中のロータ軸および一方向クラッチの保持
器を示す斜視図
FIG. 3 is a perspective view showing a rotor shaft and a retainer of a one-way clutch in FIG. 1;

【図4】ころのロック、フリー状態を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a locked and free state of rollers.

【図5】一方向クラッチのコイルバネのばね荷重を算出
に用いる説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram used for calculating a spring load of a coil spring of a one-way clutch.

【図6】従来例のころの動き説明するための要部拡大図FIG. 6 is an enlarged view of a main part for explaining the movement of a roller in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プーリ 2 ロータ軸 21 ロータ軸のカム面 3 一方向クラッチ 31 ころ 32 保持器 33 コイルバネ 4,5 転がり軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pulley 2 Rotor shaft 21 Cam surface of rotor shaft 3 One-way clutch 31 Roller 32 Cage 33 Coil spring 4,5 Rolling bearing

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】径方向内外に配設される2つの部材間の環
状空間における円周数ヶ所にくさび状空間を設け、この
くさび状空間個々にころを周方向転動可能に収納し、こ
れら両部材の回転速度差に応じてころをくさび状空間の
狭い側へ食い込ませて前記両部材を同期回転させるロッ
ク状態と相対回転させるフリー状態とに切り換える一方
向クラッチであって、 前記くさび状空間に、前記ころをくさび状空間の狭い側
へ弾発付勢するばねが配設され、 このばねが、フリー状態でころを前記2つの部材にそれ
ぞれ接触させつつも食い込ませない状態とするばね荷重
を有する、ことを特徴とする一方向クラッチ。
1. A wedge-shaped space is provided at several places on the circumference of an annular space between two members arranged inside and outside in a radial direction, and rollers are housed in each of the wedge-shaped spaces so as to be rollable in a circumferential direction. A one-way clutch that switches between a locked state in which the two members are synchronously rotated and a free state in which the two members are relatively rotated by biting a roller into a narrow side of the wedge-shaped space in accordance with a rotational speed difference between the two members, A spring for urging the rollers toward the narrow side of the wedge-shaped space is provided. The spring loads the rollers in such a manner that the rollers are in contact with the two members in the free state but are not bitten. A one-way clutch, comprising:
【請求項2】請求項1の軸受装置において、 前記くさび状空間が、内径側部材の外周面の円周数ヶ所
に設けられる平坦なカム面と、外径側部材の円形の内周
面とで形成される、ことを特徴とする一方向クラッチ。
2. The bearing device according to claim 1, wherein the wedge-shaped space includes a flat cam surface provided at several locations on the outer peripheral surface of the inner diameter side member, and a circular inner peripheral surface of the outer diameter side member. A one-way clutch formed by:
【請求項3】請求項1または2の軸受装置において、 前記ばね荷重が、1.8N〜4.0Nの範囲に設定され
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 said spring load is set in a range of 1.8N to 4.0N.
【請求項4】同心状に配設されるプーリおよび回転軸の
間に確保される環状空間の軸方向中間に一方向クラッチ
が、また、前記環状空間において前記一方向クラッチの
両側に転がり軸受がそれぞれ介装されるプーリユニット
であって、 前記一方向クラッチが、請求項1から3のいずれかの構
成とされている、ことを特徴とするプーリユニット。
4. A one-way clutch is provided at an axial center of an annular space secured between a pulley and a rotary shaft arranged concentrically, and rolling bearings are provided on both sides of the one-way clutch in the annular space. A pulley unit interposed therein, wherein the one-way clutch is configured as any one of claims 1 to 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006144811A (en) * 2004-11-16 2006-06-08 Jtekt Corp One-way clutch
JP2006235134A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Quanta Display Japan Inc Liquid crystal display device and its manufacturing method

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