JP2005321007A - Pulley device with built-in one-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置に関するものである。 The present invention relates to a pulley device with a built-in one-way clutch.
一般的に、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、例えば自動車用の発電機であるオルタネータの回転軸の端部に固定され、エンジンのクランクシャフトの端部に固定された駆動プーリとの間で無端べルトを掛け渡すことにより、オルタネータを駆動するために利用する。 Generally, a pulley device with a built-in one-way clutch is fixed to an end of a rotating shaft of an alternator that is a generator for an automobile, for example, and is endless between a driving pulley fixed to an end of an engine crankshaft. Used to drive the alternator by hanging the belt.
従来、自動車の走行用エンジンを駆動源として、自動車に必要な発電を行なうオルタネータの構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。図3は、特許文献1に記載されたオルタネータ1を示している。ハウジング2の内側には、回転軸3が、一対の転がり軸受4、4を介して回転自在に支持されている。この回転軸3の中間部には、ロータ5と整流子6とが設けられている。又、この回転軸3の一端部(図3の右端部)でハウジング2外に突出した部分には、従動プーリ7が固定されている。エンジンへの組み付け状態では、この従動プーリ7に無端べルトを掛け渡すことで、回転軸3はエンジンのクランクシャフトによって回転駆動自在となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an alternator structure that generates power necessary for an automobile using an automobile traveling engine as a drive source is known (see, for example, Patent Document 1). FIG. 3 shows an alternator 1 described in Patent Document 1. Inside the
従動プーリ7は、従来、一般的には、単に回転軸3に固定しただけのものを使用していた。これに対して、近年、無端べ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、無端べルトから回転軸への動力の伝達を自在とし、無端べルトの走行速度が低下傾向にある場合には、従動プーリと回転軸との相対回転を自在とする、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置が各種提案され、一部で使用されている(例えば、特許文献2〜7参照。)。
Conventionally, the driven
特許文献2〜7に記載された一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、オルタネータの回転軸に外嵌固定自在なスリーブを有し、このスリーブの周囲に、円筒状の内周面を有する従動プーリを該スリーブと同心に配置している。そして、これらスリーブの外周面と従動プーリの内周面との間に、一対のサポート軸受と一方向クラッチとを設けている。このうち、サポート軸受は、従動プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ、これらスリーブと従動プーリとの相対回転を自在とする。一方、一方向クラッチは、従動プーリがスリーブに対して所定方向に回転する場合にのみ、この従動プーリからスリーブへの回転力の伝達を自在とする。
The one-way clutch built-in type pulley apparatus described in
上述の様な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を使用する理由は、無端ベルトと従動プーリとの間のすべりにより無端ベルトの寿命低下を低減するためである。無端べ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、従動プーリから回転軸3への回転力の伝達を自在とし、反対に無端べルトの走行速度が低下傾向にある場合には、これら従動プーリと回転軸3との相対回転を自在とする。即ち、無端べルトの走行速度が低下傾向にある場合には、従動プーリの回転角速度を回転軸3の回転角速度よりも遅くして、無端べルトと従動プーリとの当接部が強く擦れ合うことを防止する。この様にして、従動プーリと無端べルトとの擦れ合い部に作用する応力の方向を一定にし、この無端べルトと従動プーリとの間に滑りが発生したり、或はこの無端べルトの寿命が低下することを防止する。
ところで、上述した様な一方向クラッチ内蔵型プーリ装置では、一対のサポート軸受として、従来から一般に、ラジアルころ軸受或いはラジアル玉軸受を使用している。これら一対のサポート軸受として一対のラジアルころ軸受を使用した場合には、従動プーリに加わるラジアル荷重が大きい場合にも、これを十分に支承できる。ところが、上記ラジアルころ軸受の場合には、上記従動プーリに加わるスラスト荷重を支承できないため、このスラスト荷重を支承すべく、スラストワッシャ等の別個の部品を設ける必要がある。しかしながら、この様に別個の部品を設けることは、組み立て作業や部品管理が煩雑となるだけでなく、滑り摩擦で発生する熱に拘わらずにグリースの耐久性を確保するために、優れた耐熱性を有する、高価なグリースを使用しなければならない。この様な原因でのコスト上昇を回避するためには、一対のサポート軸受は、ラジアル荷重とスラスト荷重との双方を支承自在な玉軸受とするのが好ましい。 By the way, in the pulley apparatus with a built-in one-way clutch as described above, a radial roller bearing or a radial ball bearing has conventionally been used as a pair of support bearings. When a pair of radial roller bearings is used as the pair of support bearings, this can be sufficiently supported even when a radial load applied to the driven pulley is large. However, in the case of the radial roller bearing, since the thrust load applied to the driven pulley cannot be supported, it is necessary to provide a separate component such as a thrust washer to support the thrust load. However, providing such separate parts not only complicates assembly work and parts management, but also has excellent heat resistance to ensure the durability of the grease regardless of the heat generated by sliding friction. Expensive grease must be used. In order to avoid an increase in cost due to such a cause, it is preferable that the pair of support bearings be ball bearings capable of supporting both a radial load and a thrust load.
一方、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、設置すべき空間が限られる等により、上記サポート軸受を構成する内輪及び外輪の厚さ寸法が相当に小さく制限される。このため、これら内輪及び外輪を上記スリーブ及び従動プーリに、それぞれ圧入し、締り嵌めにより嵌合した場合に、締め代に基づいて、これら内輪及び外輪の弾性変形量が無視できない程度に大きくなる可能性がある。そして、この弾性変形量が大きくなった場合には、上記サポート軸受内のラジアル隙間のばらつき量が大きくなる(ラジアル隙間が例えば10〜60μmの範囲でばらつく)可能性がある。 On the other hand, in the pulley device with a built-in one-way clutch, the thickness dimension of the inner ring and the outer ring constituting the support bearing is limited to be considerably small due to the limited space to be installed. For this reason, when the inner ring and the outer ring are press-fitted into the sleeve and the driven pulley, respectively, and fitted with an interference fit, the elastic deformation amount of the inner ring and the outer ring can be increased to a level that cannot be ignored based on the tightening allowance. There is sex. And when this elastic deformation amount becomes large, the variation | change_quantity of the radial gap in the said support bearing may become large (a radial gap varies in the range of 10-60 micrometers, for example).
この様にサポート軸受内のラジアル隙間のばらつき量が大きくなると、このラジアル隙間が過大になり、次に述べる様な種々の不都合を生じる可能性がある。即ち、サポート軸受内のラジアル隙間が過大になると、このサポート軸受に隣接して設ける、一方向クラッチを構成するクラッチ内輪とクラッチ外輪とが、互いに大きく偏心した状態でローラやスプラグ等のクラッチ係合子と噛み合う可能性が生じる。そして、大きく偏心した状態で噛み合う場合、一方向クラッチが正しく機能することができなくなる。 When the variation amount of the radial gap in the support bearing becomes large in this way, the radial gap becomes excessive, and various inconveniences as described below may occur. That is, when the radial clearance in the support bearing becomes excessive, a clutch engagement member such as a roller or a sprag is provided in a state where the inner ring of the clutch and the outer ring of the clutch which are provided adjacent to the support bearing are greatly decentered from each other. There is a possibility of meshing with. If the gears are engaged with each other with a large eccentricity, the one-way clutch cannot function correctly.
本発明は、上述した様な事情に鑑みてなされたもので、その目的は、サポート軸受の内部隙間を適切な値とし、一方向クラッチが偏心した状態で噛み合うことを防止でき、低コストで耐久性の向上と作動不良の発生防止を図ることができる一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and its purpose is to set the internal clearance of the support bearing to an appropriate value and prevent the one-way clutch from engaging in an eccentric state, and is low-cost and durable. An object of the present invention is to provide a pulley device with a built-in one-way clutch that can improve performance and prevent the occurrence of malfunction.
上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1) スリーブと、
該スリーブの周囲に該スリーブと同心に配置したプーリと、
前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間に設けられ、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ前記プーリと前記スリーブとの間での回転力の伝達を自在とする一方向クラッチと、
前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間に設けられ、前記プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ、前記スリーブと前記従動プーリとの相対回転を自在とするサポート軸受とを備えた一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、
前記サポート軸受は、前記スリーブの一部を加締めることで、予圧が付与されていることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
(2) 前記サポート軸受は、内輪と、外輪と、該内輪と外輪との間に設けられた転動体とをそれぞれ有し、前記サポート軸受の前記外輪が前記プーリと一体に形成され、前記サポート軸受の内輪が前記スリーブと一体化されていることを特徴とする(1)に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
(3) 前記サポート軸受がアンギュラ玉軸受であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
(4) 前記スリーブの加締めは揺動加締めであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。
The above object is achieved by the following configurations.
(1) Sleeve and
A pulley disposed concentrically with the sleeve around the sleeve;
Provided between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the pulley, and only between the pulley and the sleeve when one of the pulley and the sleeve tends to rotate relative to the other in a predetermined direction. A one-way clutch that allows free transmission of rotational force
A support bearing provided between an outer peripheral surface of the sleeve and an inner peripheral surface of the pulley, which supports a radial load applied to the pulley and allows relative rotation between the sleeve and the driven pulley; A pulley device with a built-in one-way clutch,
The one-way clutch built-in type pulley apparatus, wherein the support bearing is preloaded by caulking a part of the sleeve.
(2) The support bearing includes an inner ring, an outer ring, and rolling elements provided between the inner ring and the outer ring, and the outer ring of the support bearing is formed integrally with the pulley, and the support The pulley apparatus with a built-in one-way clutch according to (1), wherein an inner ring of the bearing is integrated with the sleeve.
(3) The pulley apparatus with a built-in one-way clutch according to (1) or (2), wherein the support bearing is an angular ball bearing.
(4) The pulley apparatus with a built-in one-way clutch according to any one of (1) to (3), wherein the sleeve is swaged.
上述の様に構成する本発明の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の場合、加締めによりサポート軸受に確実な予圧が掛けられるので、サポート軸受の隙間を0又はマイナスにすることができ、一方向クラッチが偏心した状態で噛み合うことを防止することができ、低コストで耐久性の向上と作動不良の発生防止が図られる。 In the case of the pulley apparatus with a built-in one-way clutch according to the present invention configured as described above, a positive preload is applied to the support bearing by caulking, so that the clearance of the support bearing can be reduced to zero or minus, and the one-way clutch Can be prevented from being engaged with each other in an eccentric state, and durability can be improved and malfunction can be prevented at low cost.
以下、本発明の各実施形態に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a pulley device with a built-in one-way clutch according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1に示される様に、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、オルタネータの回転軸(図示せず)に外嵌固定自在なスリーブ8を有する。このスリーブ8の周囲には、従動プーリ7aがスリーブ8と同心に配置されている。これらスリーブ8の外周面と従動プーリ7aの内周面との間には、一方向クラッチであるローラクラッチ10と、ローラクラッチ10を軸方向両側から挟む位置で1対のサポート軸受9、9と、が設けられている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the one-way clutch-equipped pulley apparatus of the present embodiment has a
従動プーリ7aは、全体を円筒状に形成しており、中央部外周面には、幅方向に亘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。
The driven
スリーブ8も、全体を円筒状に形成しており、オルタネータ1の回転軸の端部に外嵌固定して、回転軸と共に回転自在である。このため、図1に示される様に、スリーブ8の中間部内周面にねじ孔部11を形成し、このねじ孔部11と上記回転軸の先端部外周面に設けた雄ねじ部(図示せず)とを螺合自在としている。又、スリーブ8の先端部(図1の左端部)内周面には、断面形状が六角形である係止孔部12が形成されており、この係止孔部12に、六角レンチ等の工具の先端部を係止自在としている。更に、スリーブ8の基端部(図1の右端部)内周面は、回転軸の先端部中間寄り部とガタつきなく嵌合自在な円孔部13としている。尚、スリーブ8と回転軸とを相対回転しない様に組み合わせる構造は、スプライン係合、非円形嵌合、キー係合等、他の構造を採用してもよい。
The
サポート軸受9,9は、従動プーリ7aに加わるラジアル荷重を支承しつつ、この従動プーリ7aとスリーブ8との相対回転を自在とする。図示の例では、サポート軸受9、9として、深溝型のアンギュラ玉軸受を使用している。即ち、これら各サポート軸受9、9は、それぞれ外周面に内輪軌道面21,21を有する内輪23,23と、それぞれの内周面に外輪軌道面22,22を有する外輪29,29と、内輪軌道面21,21と外輪軌道面22,22との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた転動体である玉24,24とからなる。又、外輪29、29の両端部内周面に形成した係止溝25,25に、それぞれシール30,30を装着することにより、各玉24,24を設置した空間の両端開口部を塞いでいる。
The
ローラクラッチ10は、従動プーリ7aがスリーブ8に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら従動プーリ7aとスリーブ8との間での回転力の伝達を自在とする。このローラクラッチ10は、クラッチ内輪14、クラッチ外輪17、複数個の係合子であるローラ18,18、及びクラッチ用保持器20を備えて構成される。
The roller clutch 10 can freely transmit the rotational force between the driven
クラッチ内輪14は、浸炭鋼等の鋼板にプレス加工等の塑性加工を施して全体を円筒状に形成しており、外周面にカム面15を形成している。即ち、クラッチ内輪14の外周面に、ランプ部と呼ばれる複数の凹部を円周方向に亘って等間隔に形成することで、この外周面をカム面15としている。
The clutch
従動プーリ7aの軸方向中間部の内周面に締り嵌めにより内嵌固定したクラッチ外輪17の内周面のうち、少なくともローラ18,18と当接する軸方向中間部は、単なる円筒面としている。この様なクラッチ外輪17は、やはり浸炭鋼等の鋼板にプレス加工等の塑性加工を施して全体を円筒状に形成すると共に、軸方向両端部に内向フランジ状の鍔部19a、19bを形成している。
Of the inner peripheral surface of the clutch
又、複数個のローラ18、18は、このクラッチ内輪14に対する回転を不能として外嵌した合成樹脂製のクラッチ用保持器20に保時されて、クラッチ内輪14に転動及び円周方向に亘る若干の変位自在に支持されている。そして、このクラッチ用保持器20に設けた柱部と各ローラ18、18との間に、板ばね、或いはクラッチ用保持器20と一体の合成樹脂ばね等のばね(図示せず)を設けて、これら各ローラ18、18を、円周方向に関して同方向に弾性的に押圧している。尚、この様なローラクラッチ10の基本的な構造及び作用は、従来から周知であるから、これ以上の詳しい図示並びに説明は省略する。
The plurality of
一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を組み立てる際には、ローラクラッチ10をスリーブ8及び従動プーリ7aの軸方向中間部分に配置するよう、ローラクラッチ10のクラッチ内輪14をスリーブ8の外周面に外嵌すると共に、クラッチ外輪17を従動プーリ7aの内周面に内嵌する。又、一対のサポート軸受9,9は、それぞれの外輪29,29を従動プーリ7aの内周面両端部に内嵌すると共に、それぞれの内輪23、23をスリーブ8の外周面両端部に外嵌することにより、スリーブ8の外周面両端部と従動プーリ7aの内周面両端部との間に配置される。又、一対のサポート軸受9,9がスリーブ8の外周面両端部と従動プーリ7aの内周面両端部との間に配置された後、図1の右側のサポート軸受9の外側から、スリーブ8の右端部8aを該サポート軸受9の内輪23側に対して揺動加締めにより加締め加工し、内輪23をスリーブ8に固定している。ここで、予め加締め量と予圧の関係を事前に把握しておくことで、内部隙間は適切な値に管理される。従って、この加締め加工により、左右の各サポート軸受9,9に確実な予圧が与えられ、内部隙間を0又はマイナスにして、ローラクラッチ10が偏心した状態で噛み合うのを防止し、ローラクラッチ10が正しく機能するようにすることができる。
When the pulley device with a built-in one-way clutch is assembled, the clutch
このように構成された一方向クラッチ内蔵型プーリ装置では、ローラクラッチ10の働きにより、無端べルトを掛け渡した従動プーリ7aの回転速度が、オルタネータ1の回転軸に固定したスリーブ8の回転速度以上の場合にのみ、従動プーリ7aからこの回転軸にトルクを伝達する。又、従動プーリ7aの回転速度がスリーブ8の回転速度未満の場合には、従動プーリ7aとスリーブ8との接続を断ち、無端べルトに余計な(制動方向)力が加わることがないようにして、無端べルトの寿命の低下を防止する。
In the pulley device with a built-in one-way clutch configured as described above, the rotation speed of the driven
ここで、本実施形態では、一対のサポート軸受9,9は、スリーブ8の一部を加締めることで、予圧が確実に付与されるので、内部隙間を0又はマイナスにして、ローラクラッチ10が偏心した状態で噛み合うのを防止でき、低コストで一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の耐久性の向上と作動不良の発生防止が図られる。
Here, in the present embodiment, the pair of
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図2を参照して説明する。本実施形態の一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、左右のサポート軸受9,9の外輪29,29をそれぞれ従動プーリ7aと一体に形成すると共に、該左右のサポート軸受9,9のうち、図2の左側の一方のサポート軸受9の内輪23をスリーブ8と一体に形成したものであり、他の構成は図1と同一であるから、同じ部材には同じ符号を付して重複した説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a pulley apparatus with a built-in one-way clutch according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The pulley device with a built-in one-way clutch according to the present embodiment integrally forms the
本実施形態の構造でも、一対のサポート軸受9,9及びローラクラッチ10を取り付けた後、図2の右側のサポート軸受9の外側から、スリーブ8の右端部8aを揺動加締めにて加締め加工し、内輪23をスリーブ8に固定している。そして、この加締め加工により、左右の各サポート軸受9,9に予圧を与え、内部隙間を0又はマイナスにして、ローラクラッチ10が偏心した状態で噛み合うのを防止し、このローラクラッチ10が正しく機能するようにして耐久性の向上と作動不良の発生防止が図られる。又、一対のサポート軸受9,9の外輪29,29をそれぞれ従動プーリ7aと一体に形成すると共に、一方のサポート軸受9に於ける内輪23をスリーブ8と一体に形成しているので、部品点数が減り、低コスト化が可能になる。
Also in the structure of this embodiment, after the pair of
又、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, etc. can be made as appropriate.
本実施形態では、オルタネータの回転軸と従動プーリ間に装着されたオルタネータ用一方向ローラクラッチ内蔵型プーリ装置について説明したが、スタータのプーリと回転軸間に装着されたスタータ用一方向ローラクラッチ内蔵型プーリ装置であってもよい。この場合には、クラッチ内輪の外周面を円筒面とし、クラッチ外輪の内周面にカム面を形成し、スリーブがプーリに対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、スリーブとプーリとの間で回転力の伝達が自在となる。 In this embodiment, the pulley device with a built-in one-way roller clutch for the alternator mounted between the rotating shaft of the alternator and the driven pulley has been described. However, the one-way roller clutch for the starter mounted between the pulley of the starter and the rotating shaft is built-in. It may be a mold pulley device. In this case, only when the outer peripheral surface of the clutch inner ring is a cylindrical surface and the cam surface is formed on the inner peripheral surface of the clutch outer ring, and the sleeve tends to rotate relative to the pulley in a predetermined direction, the sleeve and the pulley Rotational force can be transmitted between the two.
7a 従動プーリ
8 スリーブ
8a 右端部(加締め加工部分)
9 サポート軸受
10 ローラクラッチ(一方向クラッチ)
14 クラッチ内輪
17 クラッチ外輪
18 ローラ(係合子)
20 クラッチ用保持器
21 外輪軌道面
22 内輪軌道面
23 内輪
24 玉(転動体)
29 外輪
7a Driven
9
14 Clutch
20
29 Outer ring
Claims (4)
該スリーブの周囲に該スリーブと同心に配置したプーリと、
前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間に設けられ、前記プーリと前記スリーブの一方が他方に対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ前記プーリと前記スリーブとの間での回転力の伝達を自在とする一方向クラッチと、
前記スリーブの外周面と前記プーリの内周面との間に設けられ、前記プーリに加わるラジアル荷重を支承しつつ、前記スリーブと前記従動プーリとの相対回転を自在とするサポート軸受とを備えた一方向クラッチ内蔵型プーリ装置であって、
前記サポート軸受は、前記スリーブの一部を加締めることで、予圧が付与されていることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型プーリ装置。 Sleeve,
A pulley disposed concentrically with the sleeve around the sleeve;
Provided between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the pulley, and only between the pulley and the sleeve only when one of the pulley and the sleeve tends to rotate relative to the other in a predetermined direction. A one-way clutch that allows free transmission of rotational force
A support bearing provided between an outer peripheral surface of the sleeve and an inner peripheral surface of the pulley, which supports a radial load applied to the pulley and allows relative rotation between the sleeve and the driven pulley; A pulley device with a built-in one-way clutch,
The one-way clutch built-in type pulley apparatus, wherein the support bearing is preloaded by caulking a part of the sleeve.
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2004
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060327 |