JP2005003197A - 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 - Google Patents

一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 オルタネータ用としてもスタータ用としても優れた性能を得る。
【解決手段】 ローラクラッチ3を構成する各ローラ7を設置したクラッチ内部空間34にグリースを封入する。このグリースの基油を、芳香族エステル又はチオエーテルを含有したものとする。又、この芳香族エステル又はチオエーテルを、基油の全量に対して30質量%以上含有すると共に、ウレア化合物から成る増ちょう剤を、グリース全量に対し5〜35質量%含有する。サポート軸受4の軸受内部空間35内に、上記グリースと同じグリースを封入する。
【選択図】 図1

Description

本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、例えば、自動車のオルタネータの回転軸や、アイドリングストップ車を含む自動車の走行用エンジンを始動する為のスタータモータの駆動軸に装着して使用する。特に、本発明は、この様な各種の用途に使用される一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に使用するグリースの改良に関する。
自動車のオルタネータを駆動する為のプーリ装置として従来から、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を使用する事が一部で行なわれている。図1は、この様な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置のうちの従来から知られている構造を示している。尚、本発明の特徴は、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を構成する一方向クラッチの内部に封入するグリースを工夫した点にあり、図面に現れる構造は従来から知られている構造と同様である。図1に示す一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、互いに同心に配置された、内径側部材であるスリーブ1と、外径側部材であるプーリ2とを備える。そして、これらスリーブ1の外周面とプーリ2の内周面との間に、一方向クラッチであるローラクラッチ3と、1対のサポート軸受4、4とを設けている。
上記スリーブ1は、全体を円筒状に形成しており、オルタネータの回転軸に外嵌固定して、この回転軸と共に回転自在である。一方、上記プーリ2は鋼材に鍛造加工等を施す事により、やはり全体を円筒状に形成しており、その外周面の一部の幅方向に関する断面形状を波形として、ポリVベルトと呼ばれる無端ベルトの一部を掛け渡し自在としている。そして、上記スリーブ1の外周面と上記プーリ2の内周面との間に存在する円筒状空間の軸方向中間部に上記ローラクラッチ3を、同じくこの空間の軸方向両端部でこのローラクラッチ3を軸方向両側から挟む位置に上記各サポート軸受4、4を、それぞれ配置している。
このうちのローラクラッチ3は、上記プーリ2が上記スリーブ1に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これらプーリ2とスリーブ1との間での回転力の伝達を自在とする。この様なローラクラッチ3は、クラッチ用内輪5と、クラッチ用外輪6と、それぞれがクラッチ部材である複数個のローラ7と、合成樹脂製のクラッチ用保持器8と、図示しないばねとから成る。このうちのクラッチ用内輪5は上記スリーブ1の中間部外周面に、上記クラッチ用外輪6は上記プーリ2の中間部内周面に、それぞれ締り嵌めで嵌合固定している。又、上記クラッチ用外輪6の中間部内周面を単なる円筒面とすると共に、上記クラッチ用内輪5の外周面をカム面9としている。即ち、このクラッチ用内輪5の外周面に、それぞれがランプ部と呼ばれる複数の凹部10を、円周方向に関し等間隔に形成して、このクラッチ用内輪5の外周面を上記カム面9としている。
そして、このカム面9と上記クラッチ用外輪6の中間部内周面との間に、上記複数個のローラ7と、これら各ローラ7を転動並びに円周方向に関する若干の変位自在に支持する、上記クラッチ用保持器8とを設けている。このクラッチ用保持器8は、合成樹脂により全体を円環状に構成しており、その内周縁部に設けた凸部19、19を上記カム面9の凹部10に係合させる事により、上記クラッチ用内輪5に対する相対回転を阻止している。これと共に、図示の例では、上記クラッチ用保持器8の一端部(図1の右端部)内周面に形成した凸部11を、上記クラッチ用内輪5の軸方向端面と上記スリーブ1の外周面に設けた段差面12との間に配置する事により、上記クラッチ用保持器8の軸方向に関する位置決めを図っている。又、上記クラッチ用保持器8と上記各ローラ7との間には、これら各ローラ7を円周方向に関して同方向(上記各凹部10が浅くなる方向)に押圧する為の、図示しないばねを設けている。又、上記各ローラ7を配置したクラッチ内部空間34内に、潤滑の為のグリースを封入している。
尚、上述の様なローラクラッチ3を構成する場合、上記複数個のローラ7と当接する円筒面及びカム面9は、それぞれ前記プーリ2の内周面及び上記スリーブ1の外周面に直接形成する場合もある。又、上記円筒面と上記カム面9との径方向に関する配置は、上述した構造と逆にする場合もある。何れにしても、この様なローラクラッチ3の構造及び作用に就いては、従来から周知である為、これ以上の詳しい説明は省略する。
又、前記1対のサポート軸受4、4は、上記プーリ2に加わるラジアル荷重を支承しつつ、このプーリ2と上記スリーブ1との相対回転を自在とする。この様な各サポート軸受4、4として、図示の例では、それぞれ深溝型の玉軸受を使用している。即ち、これら各サポート軸受4、4はそれぞれ、内周面に深溝型の外輪軌道13を有し、上記プーリ2の両端部に内嵌固定した外輪14と、外周面に深溝型の内輪軌道15を有し、上記スリーブ1の両端部に外嵌固定した内輪16と、これら外輪軌道13と内輪軌道15との間に転動自在に設けられた複数個の玉17、17とから成る。又、上記外輪14の内周面と上記内輪16の外周面との間に存在する、上記各玉17、17を設置した空間の両端開口部は、それぞれシールリング18、18により塞いでいる。これら各シールリング18、18により、上記各玉17、17を設置した軸受内部空間35、35内に封入したグリースが外部に漏洩するのを防止すると共に、これら各軸受内部空間35、35内に塵芥等の異物が侵入するのを防止している。
上述の様に構成する一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の使用時には、上記スリーブ1をオルタネータの回転軸の端部に外嵌固定すると共に、上記プーリ2の外周面に無端ベルトを掛け渡す。この無端ベルトはエンジンのクランクシャフトの端部に固定されたプーリに掛け渡され、このプーリの回転により駆動する。この様な状態で組み付けられる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、上記無端ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、上記プーリ2から上記回転軸への回転力の伝達を自在とし、反対に上記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、これらプーリ2と回転軸との相対回転を自在とする。この結果、上記クランクシャフトの回転角速度が変動した場合でも、上記無端ベルトと上記プーリ2とが擦れ合う事を防止して、鳴きと呼ばれる異音の発生や摩耗による無端ベルトの寿命低下を防止すると共に、オルタネータの発電効率が低下する事を防止する。
又、上記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、自動車の停止時にエンジンも自動的に停止させるアイドリングストップ車のスタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置として使用する事もできる。即ち、上記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を、この様な用途に使用する場合にはアイドリングストップ車に設けたスタータモータの駆動軸の端部にこのプーリ装置を装着すると共に、このプーリ装置を構成するプーリ2と、エンジンのクランクシャフトの端部に固定したプーリとの間に無端ベルトを掛け渡す。これにより、スタータモータの駆動軸から無端ベルトへの動力の伝達を自在としてエンジンを始動できる様にすると共に、エンジンの始動後にはこの無端ベルトから上記駆動軸へは動力を伝達しない様にして、上記スタータモータが上記エンジンの運転に対する抵抗になる事を防止すると共に、このスタータモータの耐久性が損なわれる事を防止する。
更に、一般的な自動車で使用されているスタータモータの場合も、駆動軸とピニオンとの間に、スタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を組み込んでいる。即ち、エンジンを始動する為の始動装置は、一般的には、クランクシャフトに固定したフライホイールの外周縁部に固設した減速大歯車に、スタータモータの駆動軸に固設したピニオンを噛合させる事により、上記クランクシャフトを回転駆動できる様にしている。このピニオンは、上記スタータモータへの通電に伴って上記減速大歯車に向け突出し、この減速大歯車と噛合する。これに対して、上記スタータモータへの非通電時には、上記ピニオンがこの減速大歯車から退避する。又、このスタータモータの駆動軸の端部と上記ピニオンとの間に、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を設けて、上記クランクシャフトの回転に伴って上記スタータモータが回転駆動される事を防止する。
図2〜3は、この様なスタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置のうち、特許文献1に記載された構造を示している。スタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、スタータモータ20を構成するハウジング21に固定の内径側部材である、円筒部22と、この円筒部22の周囲に設けた外径側部材である、リング部材23の軸方向片半部(図2、3の左半部)との間に一方向クラッチである、ローラクラッチ24を設けている。又、このローラクラッチ24を構成する、それぞれがクラッチ部材である複数のローラ7を設置したクラッチ内部空間に、潤滑の為のグリースを封入している。又、上記リング部材23の軸方向他半部(図2、3の右半部)内周面に設けたリング歯車25と、スタータモータ20の駆動軸26の端部に固定した太陽歯車27との間に複数の遊星歯車素子28を設けている。そして、これら各遊星歯車素子28に支持した支持軸29に結合したキャリア30の先端部にピニオン31をスプライン係合している。
上述の様なスタータモータ20によりエンジンを始動させる場合に、自動車の運転者がイグニッションキーをONすると、このスタータモータ20への通電により上記駆動軸26が回転すると共に、上記ピニオン31が、フライホイールに固設した減速大歯車32と噛合する様に変位する。そして、この駆動軸26の回転が、太陽歯車27と遊星歯車素子28とリング歯車25とから成る遊星歯車減速機構33で減速された後、キャリア30に取り出される。この場合、この遊星歯車減速機構33を構成するリング歯車25の回転が、ローラクラッチ24により阻止される。即ち、この場合には、ローラクラッチ24を構成する各ローラ7が、上記リング部材23の片半部内周面と上記円筒部22の外周面に設けたカム面9との間で挟持された状態となる(ロック状態となる)。この為、上記リング部材23の回転が阻止される。そして、上記キャリア30の端部に係合したピニオン31が、上記減速大歯車32を回転させて、エンジンが始動する。
一方、このエンジンが始動した後には、この減速大歯車32が上記キャリア30を回転させる。そして、このキャリア30の回転が上記ローラクラッチ24で吸収されて、エンジンによりスタータモータ20の駆動軸26が回転駆動される事が防止される。即ち、この場合には、ローラクラッチ24を構成するリング部材23の片半部内周面と円筒部22の外周面との間でローラ7が挟持されなくなり(オーバラン状態となり)、上記キャリア30の回転が上記リング部材23に伝達され、上記駆動軸26に伝達される事がない。この為、上記スタータモータ20が、エンジンにより高速で回転駆動される事がない。
上述の様に従来から各種の用途に使用されている一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に使用しているグリースは、オルタネータ用とスタータ用とのうちの一方の用途にのみ使用するのであれば良好な性能を確保できる場合もあるが、双方の用途に使用した場合に良好な性能を確保できない。
例えば、スタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を構成する一方向クラッチの場合、ロック状態となるのはエンジンを始動する際の短時間だけであり、エンジン始動後には、このエンジンが運転されている限り、オーバラン状態となる。従って、スタータ用の構造に組み込む一方向クラッチの内部に封入するグリースは、ロック状態で、一方向クラッチを構成する外径側部材と内径側部材との間でクラッチ部材を確実に係合できる性能を有する事が必要になるのは勿論であるが、特に、オーバラン状態でこれらクラッチ部材の摩耗を十分に抑える事ができる性能を有する事が必要になる。これに対して、オルタネータ用の構造に組み込む一方向クラッチの内部に封入するグリースは、ロック状態が多く実現される為、オーバラン状態でクラッチ部材の摩耗を抑える事に対する要求は、比較的低い。
又、オルタネータ用でもスタータ用でも、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は自動車のエンジンルーム内に設置される。このエンジンルーム内の温度は、最高で110℃程度であるが、オーバラン状態での滑り摩擦に基づく発熱を考慮すると、内部の温度は150℃程度の高温に達する可能性がある。又、オルタネータ用の場合には、スタータ用の場合に比べて、オーバラン状態が実現される事は少なくなる為、高温になる程度が少なくなる事も考えられるが、サポート軸受の回転に伴う発熱が大きい為、やはり内部の温度が高温に達する可能性がある。この為、これらの用途に使用する一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に使用するグリースは、耐熱性を十分に確保する事が望まれる。又、自動車の始動装置は、−40℃の低温でも使用される場合がある。この為、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に使用するグリースは、−40℃の低温から160℃の高温に亙る広い温度範囲で使用する場合でも、良好な性能を維持する事が望まれる。
又、前述の図1に示した構造の様に、一方向クラッチに隣接する位置には、外径側部材から加わるラジアル荷重を支承する為に、転がり軸受であるサポート軸受を設ける場合がある。この場合に、このサポート軸受を構成する転動体を設置した軸受内部空間内に封入するグリースが、一方向クラッチのクラッチ部材を設置したクラッチ内部空間内に封入するグリースと異なると、これら両空間内に存在するグリースが混合された場合に、グリースの性能が悪化する可能性がある。
この様な事情に対して、特許文献2には、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の一方向クラッチに、エーテル油を基油としたグリースを使用する事が記載されている。このエーテル油を、オルタネータ用の一方向クラッチに使用する事に対する問題は少ないが、スタータ用の一方向クラッチに使用する事は適していない。即ち、走行時にロック状態が多く実現されるオルタネータ用の一方向クラッチでは、このロック状態でのロック性能の向上と、アイドリング時での耐フレッチング性の向上とが主に求められるのに対し、走行時にオーバラン状態となるスタータ用の一方向クラッチでは、主に、このオーバラン状態での性能向上の面から、オーバラン状態での低摩擦摩耗特性の向上が求められる。この様に、オルタネータ用の一方向クラッチとスタータ用の一方向クラッチとでは、求められる性能が異なる。上記特許文献2に記載された、エーテル油を基油としたグリースは、滑り潤滑に適さず、このグリースを、スタータ用の一方向クラッチに使用した場合には、エンジンの始動装置の正常な機能が早期に損なわれる可能性がある。
又、特許文献3には、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の一方向クラッチに、圧力の上昇量に対する粘度の上昇量を表す指数である、粘度圧力係数が所定値以上であるグリースを使用する事が記載されている。この粘度圧力係数が所定値以上である事は、ロック状態を確実に実現できる様にする面からは有効であるが、オーバラン状態でのクラッチ部材の摩耗を十分に抑える面から有効であるとは言い難い。この為、特許文献3に記載された一方向クラッチを、そのままスタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置として使用した場合も、上記始動装置の正常な機能が早期に損なわれる可能性がある。
又、特許文献4には、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置で、一方向クラッチに、40℃での動粘度が60mm2 /s以下と低い、合成油を基油としたグリースを使用する事が記載されている。但し、単に、グリースの基油として動粘度が低い合成油を使用した場合には、一般的に、耐熱性を十分に確保する事が難しくなる。この為、単に動粘度を低くした合成油を基油としたグリースを、オルタネータ用やスタータ用の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置として使用した場合には、これら各装置の正常な機能が早期に損なわれる可能性がある。
又、特許文献5には、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置で、クラッチ部材が存在するクラッチ内部空間内に、エステル系合成油を基油とした混和ちょう度が250〜280のグリースを封入し、一方向クラッチの両側に設けた1対のサポート軸受の軸受内部空間に、エーテル系合成油を基油とした混和ちょう度が280〜300のグリースを封入する事が記載されている。但し、この様に、一方向クラッチの両側に1対のサポート軸受を設けた構造で、クラッチ内部空間内に封入するグリースが、軸受内部空間内に封入するグリースよりも硬い場合には、内側に存在するクラッチ内部空間内のグリースが押し出された時に外側に存在する軸受内部空間内のグリースが押し出されて、外部にグリースが漏出し易くなる。又、異なるグリースが混合される事により、グリースの硬さ等の特性が悪化する可能性もある。
又、特許文献6には、スタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に、シリコーン油を基油としたグリースを封入する事が記載されている。但し、この様なシリコーン油を基油としたグリースは、他の合成油や鉱油を基油としたグリースに比べて油膜強度が、一般的に低い。この為、一方向クラッチの両側にサポート軸受を設けた一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置で、これら一方向クラッチとサポート軸受とに封入したグリースが混合される事を考慮して、このサポート軸受内にもシリコーン油を基油としたグリースを封入した場合に、このサポート軸受の長寿命化を図る事が難しくなる。
又、オルタネータ用とスタータ用との双方で、ロック状態とオーバラン状態とを確実に実現できる事と、これらロック状態とオーバラン状態との繰り返しに伴うフレッチング摩耗に対する耐久性を十分に確保できる事とが重要になる。特に、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を構成する一方向クラッチの場合には、運転時に、ロック状態が実現されながら振動する為、このグリースには、耐フレッチング性を確保する事が特に要求される。これに対して、耐熱性を十分に確保しつつ、耐フレッチング性を十分に確保できるグリースを一方向クラッチに使用する事は、従来から考慮されていない。
上述した事情から、本発明者は、オルタネータ用とスタータ用との何れに使用した場合でも良好な性能を得る為には、次の(イ) から(ホ) の性能を有するグリースを使用する事が重要であると考えた。
(イ) オーバラン状態に於いて、優れた低摩擦特性及び低摩耗特性を有する事。
(ロ) −40℃の低温から160℃の高温に亙る広い温度範囲で良好な性能を維持できる事。
(ハ) 一方向クラッチに隣接する位置に転がり軸受であるサポート軸受を設けた場合に、グリースがこのサポート軸受の潤滑にも適する事。
(ニ) 一方向クラッチの断接を確実に行なえる事。
(ホ) 耐フレッチング性に優れる事。
尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献1〜6の他に、特許文献7〜11がある。
特開平8−326640号公報 特開平11−82688号公報 特開2000−234638号公報 特開2000−253620号公報 特開2002−130433号公報 特許第3033306号公報 特公平7−45677号公報 特開平7−109480号公報 特開平11−131082号公報 特開2000−345178号公報 特開2003−13973号公報
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、上述した(イ) から(ホ) の性能を有するグリースを使用する事により、オルタネータ用としてもスタータ用としても優れた性能を得られる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を実現すべく発明したものである。
本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、従来から知られている一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置と同様に、内径側部材と、外径側部材と、一方向クラッチとを備える。
このうちの外径側部材は、筒状で、この内径側部材の周囲にこの内径側部材と同心に配置されたものである。
又、上記一方向クラッチは、上記内径側部材の外周面と外径側部材の内周面との間に設けられ、この外径側部材が上記内径側部材に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら外径側部材と内径側部材とが繋った状態となるものである。
特に、本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に於いては、上記一方向クラッチを構成する複数個のクラッチ部材を設置したクラッチ内部空間にグリースが封入されており、このグリースの基油が、芳香族エステル又はチオエーテルを含有したものである。
例えば、上記芳香族エステルとして、次の一般式(1)で表されるトリメリット酸のアルキルエステル、又は次の一般式(2)で表されるピロメリット酸のアルキルエステル等を使用する。
Figure 2005003197
Figure 2005003197
尚、上記一般式(1)(2)中、Rは、炭素数が4〜18のアルキル基であり、例えば、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシルテトラデシル基、ペンタデシル基、へキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
又、上記チオエーテルとして、次の一般式(3)又は(4)で表されるジフェニルスルフィドのアルキル置換体等を使用する。
Figure 2005003197
Figure 2005003197
尚、上記一般式(3)(4)中、R’及びR’’は、炭素数が10から20の炭化水素基であり、R’及びR’’は互いに同一であっても異なるものであっても良い。又、m、nは、1≦m+n≦4を満たす0以上の整数を示す。好ましくは、R’、R’’を、共に炭素数が12又は14で構成される炭化水素基で置換されているジフェニルスルフィドとする。
上述の様に構成する本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の場合には、一方向クラッチの内部に封入するグリースの基油を、芳香族エステル又はチオエーテルを含有したものとしている。この為、このグリースが、
(イ) オーバラン状態に於いて、優れた低摩擦特性及び低摩耗特性を有する。
(ロ) −40℃の低温から160℃の高温に亙る広い温度範囲で良好な性能を維持できる。
(ハ) 一方向クラッチに隣接する状態で、転がり軸受であるサポート軸受を設けた場合でもこのサポート軸受の潤滑にも適する。
(ニ) 一方向クラッチの断接を確実に行なえる。
(ホ) 耐フレッチング性に優れる。
と言った優れた性能を発揮する。従って、本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置によれば、オルタネータ用としてもスタータ用としても優れた性能を得られる。
本発明を実施する場合に好ましくは、グリースの基油の流動点を−40℃以下(より好ましくは−45℃以下)とする。
この好ましい構成の場合には、自動車のエンジン始動装置に組み込んで使用する場合の様に、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置が−40℃近くで使用される場合でも、良好な潤滑性能を得られる。
又、本発明を実施する場合により好ましくは、請求項2に記載した様に、上記グリースを、芳香族エステル又はチオエーテルを、基油の全量に対し30質量%以上含有すると共に、ウレア系化合物から成る増ちょう剤を、グリース全量に対し5〜35質量%含有したものとする。
このより好ましい構成の場合には、グリースに、芳香族エステル又はチオエーテルを、基油の全量に対し30質量%以上含有すると共に、ウレア系化合物から成る増ちょう剤を、グリース全量に対し5〜35質量%含有している為、焼き付き寿命の長期化(向上)を図れる。
又、本発明を実施する場合により好ましくは、請求項3に記載した様に、上記グリースを、増ちょう剤として、金属石けんと金属複合石けんとから選択される少なくとも1種から成るものを含有すると共に、添加剤として、亜鉛系、リン系、硫黄系の誘導体から選択される少なくとも1種から成るものを含有したものとする。
又、上述の各構成の発明を実施する場合により好ましくは、請求項4に記載した様に、上記グリースを、添加剤として、亜鉛系の誘導体から成る、ジアルキルジチオリン酸亜鉛又はジアルキルジチオカルバメート亜鉛を含有したものとする。
又、上述の各構成の発明を実施する場合により好ましくは、請求項5に記載した様に、一方向クラッチに隣接する位置で内径側部材の外周面と外径側部材の内周面との間に設けられ、この外径側部材に加わるラジアル荷重を支承しつつこれら内径側部材と外径側部材との相対回転を自在とする、転がり軸受であるサポート軸受を備え、このサポート軸受を構成する複数個の転動体を設置した軸受内部空間内に、上記クラッチ内部空間内に封入したものと同じグリースを封入する。
このより好ましい構成の場合には、一方向クラッチのクラッチ内部空間内に封入するグリースと、サポート軸受の軸受内部空間内に封入するグリースとを、同じグリースとしている為、これら各空間内に存在するグリース同士が混合された場合でも、このグリースの性能が悪化する事を防止できる。しかも、このグリースが、サポート軸受の潤滑にも適するグリースである為、このサポート軸受の軸受寿命の長期化を図れる。
本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の特徴は、オルタネータ用としてもスタータ用としても優れた性能を得るべく、一方向クラッチのクラッチ内部空間内に封入するグリースを工夫した点にある。図面に現れる構造は、例えば前述の図1を用いて説明した、従来から知られている構造と同様であるので、前述の図1を用いた説明と同様部分に就いての説明は省略し、以下、本発明の実施例を、この図1を用いて、本発明の特徴部分を中心に説明する。
本実施例の場合には、それぞれがクラッチ部材である、複数個のローラ7を配置したクラッチ内部空間34内に封入するグリースの基油として、芳香族エステル又はチオエーテルを含有したものを使用している。具体的には、芳香族エステルとして、ジエステル、ポリオールエステル等の、一般的に使用されているエステル系合成油よりも耐焼き付き性が優れ、且つ高温での使用に適した、トリメリット酸、ピロメリット酸のアルキルエステル等を使用する。又、上記チオエーテルとして、グリコールエーテル等の、一般的に使用されているエーテル系合成油よりも耐熱性及び耐酸化性に優れ、且つ、分子中に硫黄を含む事により耐摩耗性及び耐フレッチング性にも優れたジフェニルスルフィドのアルキル置換体等を使用する。
又、本発明に於いて基油として使用するトリメリット酸のアルキルエステル(芳香族エステル)は前記一般式(1)で表され、ピロメリット酸のアルキルエステル(芳香族エステル)は前記一般式(2)で表され、ジフェニルスルフィドのアルキル置換体は前記一般式(3)又は(4)で表される。
尚、耐熱性に優れた基油としては、ポリフェニルエーテル油、シリコーン油、フッ素油等が知られているが、ポリフェニルエーテル油及びフッ素油は非常に高価であり、シリコーン油は一般的に潤滑性が悪い。これに対して、本発明で基油として使用する、トリメリット酸又はピロメリット酸のアルキルエステル、或はジフェニルスルフィドのアルキル置換体は、耐熱性及び耐酸化性及び耐摩耗性に優れているだけでなく、比較的安価で、潤滑性にも優れている。又、グリースの基油として用いる面から、好ましくは、上記トリメリット酸又はピロメリット酸のアルキルエステルと、ジフェニルスルフィドのアルキル置換体とのうちでも、流動点が−40℃以下の性状を有するものを使用する。更に、自動車用のオルタネータ用又はスタータ用として使用する事を考慮すると、−40℃近くの低温での使用(エンジン始動等)にも耐える必要があり、より好ましくは、基油の流動点を−45℃以下とする。
又、上記グリースの基油として、トリメリット酸又はピロメリット酸のアルキルエステル又はジフェニルスルフィドのアルキル置換体を含み、更に、これに他の潤滑油を適宜混合したものも使用できる。混合使用する潤滑油としては、耐熱性及び耐酸化性に優れた潤滑油を好ましく使用でき、例えば、合成炭化水素油、エーテル油、エステル油等を使用できる。具体的には、合成炭化水素油としてポリーα−オレフィン油等を、エーテル油として、ジアルキルジフェニルエーテル油、アルキルトリフェニルエーテル油、アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油として、ジエステル油、ネオペンチル型ポリオールエステル油、又はこれらのコンプレックスエステル油、或は芳香族エステル油等を使用できる。これらの基油に混合使用する潤滑油は、単独でも、適宜の組み合わせで混合して使用する事もできる。特に、高温、高速、高荷重及び高振動下での潤滑性能の確保と、焼き付き寿命の向上の面からの耐熱性向上と、特に条件が厳しい低温での異音発生を防止する為の低温流動性の向上とを考慮すると、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールエステル等のポリオールエステル油や、芳香族エステル油、合成炭化水素油等を、上記潤滑油として混合使用する事が好ましい。
ジフェニルスルフィドのアルキル置換体、又はトリメリット酸若しくはピロメリット酸のアルキルエステルの優れた耐熱性及び耐酸化性及び耐摩耗性を引き出す面から、より好ましくは、基油の全量に対してこのアルキル置換体又はアルキルエステルを30質量%以上含有する。又、特に低温に於ける軸受起動トルクの低減を図る必要がある場合には、他の合成油を混合使用する事により、基油の流動点を低下させ、低温での流動性を改善する事もできる。基油の動粘度はこの低温での流動性の改善等を考慮すると、40℃に於いて、20〜200mm2 /sが好ましい。これに対して、この基油の動粘度が、20mm2 /s未満である場合には、チオエーテル又は芳香族エステルを含有する場合でも、耐熱性が劣り、200mm2 /sを越える場合には、低温時の流動性が悪化して、オーバラン状態での発熱が大きくなってしまう。耐熱性の確保と、発熱を抑える事とをより確実に図れる様にする面から、更に好ましく、基油の40℃での動粘度を、40〜150mm2 /sとする。
又、前記グリースに用いる増ちょう剤としては、リチウム石けん等の金属石けんと、リチウム複合石けん等の金属複合石けんとから選択される少なくとも1種から成るもの、或はウレア化合物を使用できる。但し、耐熱性を高くする事を考慮すると、増ちょう剤として、上述の金属複合石けん(より好ましくはリチウム複合石けん)又はウレア化合物を使用する事が好ましい。例えば、上述の金属石けんとして、周期律表の1、2、3族(アルカリ金属、アルカリ土類金属、ホウ素族)の金属、例えば、リチウム、カルシウム、ナトリウム、バリウム、アルミニウム等を含む金属源と、炭素数10以上の高級脂肪酸又は1個以上の水酸基を有する炭素数10以上の高級ヒドロキシ脂肪酸とから合成された脂肪族−塩基酸金属塩を使用できる。又、上記金属複合石けんとして、周期律表の1、2、3族(アルカリ金属、アルカリ土類金属、ホウ素族)の金属、例えば、リチウム、カルシウム、ナトリウム、バリウム、アルミニウム等を含む金属源と、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む炭素数12〜24の脂肪族モノカルボン酸と、炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸とから合成されたものを使用できる。
又、上記ウレア化合物に用いるウレアとしては、例えば、ジウレア、トリウレア、テトラウレア、又はそれ以上のポリウレアを使用できるが、好ましくは、上記ウレア化合物として、次の(5)式で表されるジウレア化合物を使用する。又、より好ましくは、ジウレア化合物として、脂環式炭化水素基を持つものを使用する。例えば、(5)式中のR1 、R3 が、脂環式炭化水素基であるシクロヘキシル基であるもの、又は、シクロヘキシル基と脂肪族基との混合としたもの、又は、この混合でシクロヘキシル基を過半数以上としたものを、好ましく使用できる。又、好ましくは、ウレア化合物から成る増ちょう剤を、グリース全量に対し、5〜35質量%(より好ましくは8〜30質量%、更に好ましくは8〜25質量%、更に好ましくは9〜22質量%)含有する。
Figure 2005003197
一方、上記グリースには、添加剤として、亜鉛系、リン系、硫黄系の誘導体から選択される少なくとも1種から成るものを含有する。亜鉛系としては、次の(6)式で表されるジアルキルジチオリン酸亜鉛、又は、ジアルキルジチオカルバメート亜鉛を使用する事が好ましい。尚、(6)式で、Rはアルキル基を表している。
Figure 2005003197
又、上記グリースに含有するリン系、硫黄系の添加剤としては、周知の添加剤を使用できる。例えば、硫化油脂、硫化オレフィン、トリクレジルフォスフェート、チオフォスフェート、チオフォスファイトを使用できる。これらは、単独でも、組み合わせでも使用できる。
又、好ましくは、上記グリースに防錆剤を添加する。又、この防錆剤のうちでも、スルホン酸塩、ナフテン酸塩等の有機酸の金属塩を、より好ましく使用できる。更に、この金属塩のうちでも、アルカリ金属やアルカリ土類金属の塩を、より好ましく使用できる。具体的には、この様な塩として、バリウムスルホネート、亜鉛スルホネート、カルシウムスルホネート、ナフテン酸亜鉛等が挙げられる。
この様な添加剤は、単独でも、組み合わせでも使用できる。又、これらの添加剤の含有量としては、グリース全量に対し、それぞれ0.1〜5質量%を含有する。好ましくは、この含有量として、グリース全量に対し、0.3〜2質量%を含有する。これに対して、この含有量が0.1質量%未満である場合には、添加剤による所望の効果を十分に得る事
が困難になり、逆に、この含有量が5質量%を越える場合には、添加剤の効果が飽和し、しかも、熱安定性が劣り、実用的ではない為、好ましくない。
又、上記グリースの混和ちょう度は、200〜350とする事が好ましく、より好ましくは、250を越え、350未満とする。この混和ちょう度が200未満の場合には、グリースが硬過ぎ、主に一方向クラッチに於いて、オーバラン状態を実現する場合に潤滑が必要な部分に十分量のグリースが行き渡りにくくなる。又、この場合には、ローラクラッチ3でロック状態とオーバラン状態とを実現する為に設ける、ばねの動きが悪化する等の問題が生じ易くなる。逆に、上記混和ちょう度が350を超える場合には、グリースが軟らかくなり過ぎて、自動車の走行時の振動等に伴って、ローラクラッチ3の外部にグリースが漏洩し易くなる等の問題が生じる。
又、本実施例の場合には、上述の様に構成する、前記クラッチ内部空間34内に封入するグリースと同じグリースを、各サポート軸受4、4を構成する複数の玉17、17が存在する軸受内部空間35、35内に封入している。
上述の様に構成する本実施例の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の場合には、ローラクラッチ3のクラッチ内部空間34内に封入するグリースの基油を、芳香族エステル又はチオエーテルを含有したものとしている。この為、グリースが、
(イ) オーバラン状態に於いて、優れた低摩擦特性及び低摩耗特性を有する。
(ロ) −40℃の低温から160℃の高温に亙る広い温度範囲で良好な性能を維持できる。
(ハ) ローラクラッチ3に隣接する状態で設けた、転がり軸受であるサポート軸受4、4の潤滑にも適する。
(ニ) ローラクラッチ3の断接を確実に行なえる。
(ホ) 耐フレッチング性に優れる。
と言った優れた性能を発揮する。従って、本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置によれば、オルタネータ用としてもスタータ用としても優れた性能を得られる。
又、上記グリースの基油の流動点を−40℃以下(好ましくは−45℃以下)とした場合には、自動車のエンジン始動装置に組み込んで使用する場合の様に、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置が−40℃近くで使用される場合でも、良好な潤滑性能を得られる。
又、上記グリースに、芳香族エステル又はチオエーテルを、基油の全量に対し30質量%以上含有すると共に、ウレア系化合物から成る増ちょう剤を、グリース全量に対し5〜35質量%(より好ましくは8〜30質量%、更に好ましくは8〜25質量%、更に好ましくは9〜22質量%)含有した場合には、焼き付き寿命の長期化(向上)を図れる。
又、本実施例の場合には、上記ローラクラッチ3のクラッチ内部空間34内に封入するグリースと、上記各サポート軸受4、4の軸受内部空間35、35内に封入するグリースとを、同じグリースとしている為、これら各空間34、35内に存在するグリース同士が混合された場合でも、このグリースの性能が悪化する事を防止できる。しかも、このグリースが、サポート軸受4、4の潤滑にも適するグリースである為、これら各サポート軸受4、4の軸受寿命の長期化を図れる。
次に、本発明の効果を確認する為に、本発明の技術的範囲に属する実施品1〜10のグリース(表1、3参照)及び本発明の技術的範囲から外れる比較品1〜5のグリース(表2、4参照)を用いて行なった試験に就いて説明する。尚、本発明がこれら各実施品のグリースを使用するものに限定されるものでない事は勿論である。
各実施品及び各比較品のうち、実施品1〜8と比較品1〜4とのグリースを製造する場合、先ず、次の表1、2に示すアミン(シクロヘキシルアミン等)とイソシアネート(MDI :4、4―ジフェニルメタンジイソシアネート)とを増ちょう剤として、表1、2に示す基油中で反応させ、更に表1、2に示す所定量ずつの添加剤を加えた後、3段ロールミルで仕上げて、各実施品1〜8及び各比較品1〜4のグリースを作製した。尚、表1、2に於いて、酸化防止剤と防錆剤と腐食防止剤と極圧剤との欄中に示した数値は、それぞれ配合比(質量%)を表している。又、表1の実施品8の欄中、「環:芳=1:1」は、原料として用いたアミンが、脂環式炭化水素基を有するアミン(シクロヘキシルアミン)と芳香族アミン(p−トルイジン)とを1:1の割合で配合した事を表している。又、比較品1〜4は、基油が本発明の範囲から外れた、ポリオールエステル(比較品1)と、ジアルキルフェニルエーテル(比較品2)と、ポリ−αオレフィン(比較品3)と、鉱油(比較品4)とである。又、表1、2には、次述する各試験により得られた結果を、合わせて示している。
Figure 2005003197
Figure 2005003197
又、上記各実施品及び各比較品のうち、実施品9、10と比較品5とのグリースを製造する場合、先ず、次の表3、4に示すリチウム複合石けん(12ヒドロキシステアリン酸とアゼライン酸とを、75:25の質量比で混合したもの)を増ちょう剤として、表3、4に示す基油中で反応させ、更に表3、4に示す所定量ずつの添加剤を加えた後、3段ロールミルで仕上げて、各実施品9、10と比較品5のグリースを作製した。尚、表3、4に於いて、酸化防止剤と防錆剤とZnDTPとZnDTCとTPPTとTPPとの欄中に示した数値は、それぞれ配合比(質量%)を表している。又、比較品5は、基油が本発明の範囲から外れたポリ−αオレフィンである。又、表3、4には、次述する各試験により得られた結果を、合わせて示している。
Figure 2005003197
Figure 2005003197
尚、上記表1〜4に示した基油の欄中、ADSはジフェニルスルフィドのアルキル置換体であり、AEは芳香族エステルであり、POEはポリオールエステルであり、ADEはジアルキルフェニルエーテルであり、PAOはポリ−αオレフィンであり、MOは鉱油である。
又、上記表1、2中の酸化防止剤と防錆剤と腐食防止剤と極圧剤とは、次に詳述する通りである。
・酸化防止剤のジオクチルジフェニルアミン:東京化成工業株式会社製の試薬
・防錆剤のバリウムスルホネート:King Industries社製「ナッスルBSN」
・ベントリ系の腐食防止剤:東京化成工業株式会社製の試薬(ベンゾトリアゾール)
・極圧剤のZnDTP:Lubrizol製「ルブリゾール1095」
又、アミン及びMDIは、共に、東京化成工業株式会社製の試薬を使用した。
又、上記表3、4中のアミン系酸化防止剤と防錆剤とZnDTPとZnDTCとTPPTとTPPとは、次に詳述する通りである。
・アミン系酸化防止剤:Vanderbit製「Vanlube 81」
・防錆剤のバリウムスルホネート:King Industries社製「ナッスルBSN」
・防錆剤のカルシウムスルホネート:King Industries社製「ナッスルHT」
・ZnDTP:Lubrizol製「ルブリゾール1195」
・ZnDTC:Vanderbit製「Vanlube AZ」
・TPPT:チバ・スペシャリティー・ケミカルズ製「TPPT」
・TPP:味の素株式会社製「レオフォス50」
そして、この様にして得られたグリースを使用して、以下の、高速往復動摩擦試験と、低温トルク試験と、蒸発減量試験と、微小振幅往復動試験とを行なった。
[高速往復動摩擦試験]
先ず、一方向クラッチのオーバラン状態での性能を評価する為に行なった高速往復動摩擦試験に就いて説明する。この試験は、図4に示す様に、SUJ2( HRC 60〜64)製の平板状の下部試験片36の上面に約0.05mmの厚さでグリースを塗布し、電熱ヒータ37により140℃で2時間加熱した後、室温迄温度低下させてから行なった。尚、上記下部試験片36の温度は、熱電対38により測定した。そして上記下部試験片36の上面に、支持部材39の下側に保持したSUJ2製の玉(上部試験片)40を、荷重Fにより押し付けると共に、この支持部材39を高速で水平方向に往復運動させた。この様に支持部材39を往復運動させる為に、固定の部分に支持した電動モータ41の回転軸の端部に結合したカム42の外周面を、上記支持部材39の側面に固設した板部43の先端縁に突き当てた。又、この支持部材39に、図示しない弾性部材により、上記カム42に向かう方向の弾力を付与した。そして、上記回転軸を高速で回転させる事により、上記支持部材39を高速で水平方向に往復運動させた。尚、上記下部試験片40に、上記玉40との摩擦力に基づき水平方向に加わる荷重は、ロードセル44により測定した。又、本試験での他の条件は、次の通りである。
・支持部材39に加える荷重F:98N
・玉40の直径:10mm
・往復運動の周波数:10Hz
・往復運動の振幅:2mm
・往復運動を行なう時間:30分間
本試験は、この様な条件で上記玉40を上記下部試験片36の上面に押し付けつつ、上記支持部材39を往復運動させた後、この玉40の表面に生じた摩耗痕の直径(摩耗痕径)を測定した。
この様にして行なった試験結果を、前記表1〜4の「<1> 往復動摩耗痕径」の欄に示している。これら表1〜4に示した試験結果から明らかな様に、本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の場合には、一方向クラッチを構成するクラッチ部材の摩耗を十分に抑える事ができる。
[低温トルク試験]
次に、グリースの低温流動性を評価する為に行なった低温トルク試験に就いて説明する。この低温トルク試験は、JISK2220 5.14に従って、−30℃の低温での玉軸受の起動トルクを測定した。この低温トルク試験で得られた測定値を、「◎」「○」「×」の評価に置き換えて、上記表1〜4の「<2> 低温トルク」の欄に示している。尚、この欄中、「◎」は玉軸受の起動トルクが15N未満で、良好である事を、「○」はこの起動トルクが15N以上25N未満で、やや良好である事を、「×」はこの起動トルクが25N以上で、不良である事を、それぞれ表している。
上記表1〜4に示した試験結果から明らかな様に、本発明の場合には、低温時での起動トルクを小さく抑える事ができる。
[蒸発減量試験]
次に、グリースの耐熱性を評価する為に行なった蒸発減量試験に就いて説明する。この蒸発減量試験は、前記各実施品及び各比較品のグリースで、添加剤を含めた基油の15mgを専用容器により採取したものを、160℃で、12時間加熱し、熱重量測定装置(TG)により減量を測定した。そしてこの様な蒸発減量試験で得られた測定値を、「◎」「○」「×」の評価に置き換えて、上記表1〜4の「<3> 蒸発減量試験」の欄に示している。尚、この欄中、「◎」は減量が4質量%未満で、良好である事を、「○」は減量が4質量%以上6質量%未満で、やや良好である事を、「×」は減量が6質量%以上で、不良である事を、それぞれ表している。
上記表1〜4に示した試験結果から明らかな様に、本発明の場合には、蒸発減量を小さく抑える事ができ、耐熱性を十分に確保できる。
[微小振幅往復動試験]
次に、一方向クラッチでのロック状態とオーバーラン状態との繰り返しによるフレッチング摩耗に対する耐久性(耐フレッチング性)を評価する為に行なった、微小振幅往復動試験に就いて説明する。この試験は、前述の高速往復動摩擦試験で用いた図4に示した試験装置と同様のものを用いて行なった。又、本試験では、この高速往復動摩擦試験の場合と異なり、
・支持部材39に加える荷重F:294N
・往復運動の周波数:30Hz
・往復運動の振幅:0.4mm
とし、これ以外の条件は、上記高速往復動摩擦試験と同じとした。そして、この様な条件で玉40を下部試験片36の上面に押し付けつつ、支持部材39を往復運動させた後、この玉40の表面に生じた摩耗痕の直径(摩耗痕径)を測定した。
この様にして行なった試験結果を、上記表1〜4の「<4> 微小振幅往復動試験」の欄に示している。これら表1〜4に示した試験結果から明らかな様に、本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の場合には、一方向クラッチを構成するクラッチ部材のフレッチング摩耗に対する耐久性を十分に確保できる。
[焼き付き寿命試験]
次に、ジフェニルスルフィドのアルキル置換体と他の合成油との混合油を基油としたグリースを使用した場合で、このアルキル置換体の割合が、焼き付き寿命に及ぼす影響を確認する為に行なった、第一の焼き付き寿命試験に就いて説明する。この第一の焼き付き寿命試験は、前記各実施品のうちの実施品3のグリースで、基油のジフェニルスルフィドのアルキル置換体(ADS)とポリ−αオレフィン(PAO)との配合比を種々に変えたものを深溝型玉軸受に封入した状態で、この玉軸受の焼き付き寿命を調べた。その他の試験条件は次の通りである。
・深溝玉軸受の寸法:内径25mm、外径62mm、幅17mm
・内輪と外輪との相対回転数:10000min-1
・アキシアル荷重Fa =ラジアル荷重Fr =98N
・軸受環境温度:160℃
この様な条件の下で、玉軸受を連続回転させ、軸受温度が設定温度よりも10℃上昇した時点を焼き付き寿命に達したと判定した。又、PAOが100%である基油を有するグリースの焼き付き寿命に対する、各実施品及び各比較品の焼き付き寿命を、相対焼き付き寿命とした。言い換えれば、PAOが基油の全量に対し100%である基油を有するグリースの相対焼き付き寿命を1とした。この様にして行なった第一の焼き付き寿命試験の結果を図5に示している。この図5に示した試験結果から明らかな様に、ジフェニルスルフィドのアルキル置換体を、基油の全量に対し30質量%以上含有した場合(図5に矢印aで示す範囲)には、焼き付き寿命を十分に長くできた。
次に、グリース全量に対する増ちょう剤の割合が焼き付き寿命に及ぼす影響を確認する為に行なった、第二の焼き付き寿命試験に就いて説明する。この試験は、前記表1に示した実施品1〜8のうち、実施品1で、増ちょう剤として、脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物又は芳香族基を有するジウレア化合物を含有したものを使用すると共に、グリース全量に対する増ちょう剤の割合を種々に変えた状態で、玉軸受の焼き付き寿命を調べた。本試験に於いて、その他の条件は、上述の第一の焼き付き寿命試験の場合と同様である。この様にして行なった第二の焼き付き寿命試験の結果を、図6に示している。尚、この図6では、実線が、増ちょう剤として脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物を含有したものを使用した事を、点線が、増ちょう剤として芳香族基を有するジウレア化合物を含有したものを使用した事を、それぞれ表している。
上記図6に示した試験結果から明らかな様に、グリース全量に対する増ちょう剤の割合を、5〜35質量%(図6に矢印aで示す範囲)とした場合には、相対焼き付き寿命を長くできた。又、この割合を、8〜30質量%(図6に矢印bで示す範囲)とした場合には、増ちょう剤が芳香族基を有するジウレア化合物を含有したものである場合でも、相対焼き付き寿命を4以上とする事ができた。又、上記割合を、8〜25質量%(図6に矢印cで示す範囲)とした場合には、増ちょう剤が脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物を含有したものである場合に、相対焼き付き寿命を5以上とする事ができた。又、上記割合を、9〜22質量%(図6に矢印dで示す範囲)とした場合には、増ちょう剤が脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物を含有したものである場合に、相対焼き付き寿命を約5.3以上とする事ができた。
これに対して、上記割合が、35質量%を越えて大きくなった場合には、増ちょう剤が過剰になる代わりに、基油が過少になる。この為、潤滑性が悪化して、焼き付き寿命が短くなった。逆に、上記割合が、5質量%未満となった場合には、増ちょう剤が過少になる為、離油が大きくなり、グリースが外部に漏出し易くなり、やはり焼き付き寿命が短くなった。尚、図6で示した試験結果から明らかな様に、脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物を含有する増ちょう剤を使用する場合には、芳香族基を有するジウレア化合物を含有する増ちょう剤を使用する場合に比べて焼き付き寿命を、より向上できた。この理由は、脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物を含有する増ちょう剤の場合には、芳香族基を有するジウレア化合物を含有する増ちょう剤の場合よりも少ない添加量で、増粘効果を発揮できる為である。そして、この様に少ない添加量で増粘効果を発揮できる為、同じ混和ちょう度のグリースを得る場合に、基油の量を相対的に多くでき、焼き付き寿命をより向上できた。
尚、本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、前述の図1に示した様なオルタネータ用の構造に限定するものではなく、例えば、前述したアイドリングストップ車用を含むスタータ用の構造にも適用できる。例えば、前述の図2〜3に示した構造等の、クランクシャフトの端部に固定した減速大歯車とピニオンとを噛合させる始動装置に組み込む構造等でも実施できる。
本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、オルタネータ用としてもスタータ用としても優れた性能を得られる。又、本発明の場合には、従来よりも広い温度範囲で良好な性能を得る事ができ、しかも一方向クラッチの性能として特に重要である、低温での異音発生の抑制と、摩耗防止とを図れる点で、非常に有用である。
本発明の対象となる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置である、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の1例を示す半部断面図。 本発明の対象となる別の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置である、スタータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の1例を示す部分切断断面図。 図2のA部拡大図。 グリースの往復動摩擦試験を行なう状態を示す略図。 グリースの第一の焼き付き寿命試験の結果として、基油全量に対するジフェニルスルフィドのアルキル置換体の割合と焼き付き寿命との関係を示す線図。 グリースの第二の焼き付き寿命試験の結果として、グリース全量に対する増ちょう剤の割合と焼き付き寿命との関係を示す線図。
符号の説明
1 スリーブ
2 プーリ
3 ローラクラッチ
4 サポート軸受
5 クラッチ用内輪
6 クラッチ用外輪
7 ローラ
8 クラッチ用保持器
9 カム面
10 凹部
11 凸部
12 段差面
13 外輪軌道
14 外輪
15 内輪軌道
16 内輪
17 玉
18 シールリング
19 凸部
20 スタータモータ
21 ハウジング
22 円筒部
23 リング部材
24 ローラクラッチ
25 リング歯車
26 駆動軸
27 太陽歯車
28 遊星歯車素子
29 支持軸
30 キャリア
31 ピニオン
32 減速大歯車
33 遊星歯車減速機構
34 クラッチ内部空間
35 軸受内部空間
36 下部試験片
37 電熱ヒータ
38 熱電対
39 支持部材
40 玉
41 電動モータ
42 カム
43 板部
44 ロードセル

Claims (5)

  1. 内径側部材と、この内径側部材の周囲にこの内径側部材と同心に配置された筒状の外径側部材と、これら内径側部材の外周面と外径側部材の内周面との間に設けられ、この外径側部材が上記内径側部材に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら外径側部材と内径側部材とが繋った状態となる一方向クラッチとを備えた一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に於いて、この一方向クラッチを構成する複数個のクラッチ部材を設置したクラッチ内部空間にグリースが封入されており、このグリースの基油が、芳香族エステル又はチオエーテルを含有したものである事を特徴とする一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
  2. グリースが、芳香族エステル又はチオエーテルを、基油の全量に対し30質量%以上含有すると共に、ウレア系化合物から成る増ちょう剤を、グリース全量に対し5〜35質量%含有したものである、請求項1に記載した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
  3. グリースが、増ちょう剤として、金属石けんと金属複合石けんとから選択される少なくとも1種から成るものを含有すると共に、添加剤として、亜鉛系、リン系、硫黄系の誘導体から選択される少なくとも1種から成るものを含有したものである、請求項1に記載した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
  4. グリースが、添加剤として、亜鉛系の誘導体から成る、ジアルキルジチオリン酸亜鉛又はジアルキルジチオカルバメート亜鉛を含有したものである、請求項1〜3の何れかに記載した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
  5. 一方向クラッチに隣接する位置で内径側部材の外周面と外径側部材の内周面との間に設けられ、この外径側部材に加わるラジアル荷重を支承しつつこれら内径側部材と外径側部材との相対回転を自在とする、転がり軸受であるサポート軸受を備え、このサポート軸受を構成する複数個の転動体を設置した軸受内部空間内に、クラッチ内部空間内に封入したものと同じグリースを封入している、請求項1〜4の何れかに記載した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
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