JP2005326000A - One-way clutch and clutch built-in type pulley device - Google Patents

One-way clutch and clutch built-in type pulley device Download PDF

Info

Publication number
JP2005326000A
JP2005326000A JP2005113521A JP2005113521A JP2005326000A JP 2005326000 A JP2005326000 A JP 2005326000A JP 2005113521 A JP2005113521 A JP 2005113521A JP 2005113521 A JP2005113521 A JP 2005113521A JP 2005326000 A JP2005326000 A JP 2005326000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
pulley
way clutch
clutch
inner ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005113521A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Sato
佳宏朗 佐藤
Osamu Morita
修 森田
Daisuke Fujimori
大輔 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2005113521A priority Critical patent/JP2005326000A/en
Publication of JP2005326000A publication Critical patent/JP2005326000A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pulleys (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a one-way clutch having engaging reliability during a low temperature and idling reliability during rotating an engine, and to provide a clutch built-in type pulley device. <P>SOLUTION: The one-way clutch comprises an inner ring having a cylindrical face on the outer peripheral face, an outer ring having a cam face on the inner peripheral face, a plurality of rollers arranged in wedge spaces formed between the cam face and the cylindrical face, and an elastic body for elastically thrusting the rollers in the engaging direction. Herein, a wedge angle, bearing pressure on a contact face during rotation, bearing pressure on the contact face during rest, and a PV value are set. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一方向クラッチおよびクラッチ内蔵型プーリ装置に関し、特に、エンジンのクランク軸に動力を与えるスタータモータの回転軸に固定して使用される一方向クラッチおよびクラッチ内蔵型プーリ装置に関する。   The present invention relates to a one-way clutch and a pulley device with a built-in clutch, and more particularly to a one-way clutch and a pulley device with a built-in clutch that are used by being fixed to a rotating shaft of a starter motor that supplies power to a crankshaft of an engine.

従来、スタータモータの回転軸とエンジンのクランク軸には、モータプーリとクランクプーリがそれぞれ配置されており、モータプーリとクランクプーリとの間に無端ベルトを掛け渡して、スタータモータの回転駆動力をエンジンのクランク軸に伝達している。このスタータモータの回転軸に固定されるモータプーリとしては、エンジン起動時にスタータの回転駆動力をエンジンのクランク軸に伝達し、エンジン起動後エンジンの回転がスタータに伝達されるのを防止する、一方向クラッチを組み込んだクラッチ内蔵型プーリ装置が使用されている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a motor pulley and a crank pulley are respectively arranged on the rotation shaft of the starter motor and the crankshaft of the engine, and an endless belt is stretched between the motor pulley and the crank pulley so that the rotational driving force of the starter motor is supplied to the engine. It is transmitted to the crankshaft. The motor pulley fixed to the rotation shaft of the starter motor is one-way that transmits the rotational driving force of the starter to the crankshaft of the engine when the engine is started and prevents the rotation of the engine from being transmitted to the starter after the engine is started. A clutch-equipped pulley apparatus incorporating a clutch is used (see, for example, Patent Document 1).

スタータ用のクラッチ内蔵型プーリ装置に使用される一方向クラッチとしては、内輪の円筒面と外輪のカム面間にローラが配置されたローラ型一方向クラッチや、内輪及び外輪の両円筒面間にスプラグが配置されたスプラグ型一方向クラッチが存在する。   One-way clutches used in pulley devices with built-in clutches for starters include a roller-type one-way clutch in which a roller is disposed between the inner ring cylindrical surface and the outer ring cam surface, or between the inner ring and outer ring cylindrical surfaces. There is a sprag type one-way clutch in which a sprag is arranged.

具体的に、ローラ型の一方向クラッチでは、内輪の円筒面と外輪のカム面との間に形成されたくさび空間内をローラが移動することで、係合状態と空転状態に切り換えられ、スタータモータの回転駆動力の伝達及び遮断を行なっている。係合状態においては、内輪の外周面から受ける力とローラを係合方向に押圧するばねのばね力によって、ローラをくさび空間の幅の浅い側で食い込ませ、空転状態においては、内輪の外周面から受ける力に基づき、ばねのばね力に抗して、ローラをくさび空間の幅の広い側に変位させている。
特開平7−317807号公報
Specifically, in the roller-type one-way clutch, the roller moves in a wedge space formed between the cylindrical surface of the inner ring and the cam surface of the outer ring, so that it is switched between the engaged state and the idling state. Transmits and shuts off the rotational driving force of the motor. In the engaged state, the roller is bitten on the shallow side of the wedge space by the force received from the outer peripheral surface of the inner ring and the spring force of the spring that presses the roller in the engaging direction, and in the idle state, the outer peripheral surface of the inner ring The roller is displaced to the wide side of the wedge space against the spring force of the spring based on the force received from the spring.
JP 7-317807 A

ところで、スタータ用の一方向クラッチでは、低温時にクラッチ内部に充填されるグリースの粘度が高くなり、ローラと内輪の接触面での油膜が厚くなり、接触面での摩擦係数が、油膜のない場合或いは薄い場合に比べて小さくなる。このため、係合状態においてローラが滑って動力伝達ができず、係合不良を起こすことがあった。特に、このような現象は、くさび角が大きい場合や、ローラを押圧するばねのばね力が小さい場合に発生しやすい。また、エンジン始動後の空転状態においては、内輪とローラが滑り、内輪やローラの接触面が摩耗し、焼き付き等に進展して空転性が損なわれることがあった。   By the way, in a one-way clutch for a starter, the viscosity of grease filled inside the clutch increases at low temperatures, the oil film on the contact surface between the roller and the inner ring becomes thick, and the friction coefficient on the contact surface does not have an oil film. Or it becomes small compared with a thin case. For this reason, the roller slipped in the engaged state, and power transmission could not be performed, resulting in poor engagement. In particular, such a phenomenon is likely to occur when the wedge angle is large or when the spring force of the spring pressing the roller is small. Further, in the idling state after the engine is started, the inner ring and the roller slip, the contact surface of the inner ring and the roller is worn, and the seizure or the like progresses to impair the idling property.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低温時における係合の信頼性、エンジン回転時における空転の信頼性を向上することができる一方向クラッチおよびクラッチ内蔵型プーリ装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、一方向クラッチのグリース保持性を確保する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 above-described problems, and an object thereof is a one-way clutch and a clutch built-in type capable of improving the reliability of engagement at a low temperature and the reliability of idling at the time of engine rotation. A pulley device is provided. Another object of the present invention is to provide a clutch built-in pulley device that ensures the grease retention of a one-way clutch.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)本発明の一方向クラッチは、円筒面を外周面に有する内輪と、カム面を内周面に有する外輪と、前記カム面と前記円筒面間に形成された各くさび空間にそれぞれ配置された複数のローラと、前記ローラを係合方向に弾性的に押圧する弾性体とを備え、
前記くさび空間におけるくさび角を2α[°]、
回転時の前記内輪と前記ローラとの接触面の面圧をP1:2×F1/(π×b1×L)[Pa]、
前記接触面の滑り速度をV:R1×ω[m/sec]、
静止時の前記接触面の面圧をP2:2×F2/(π×b2×L)[Pa]、
とした時、
P1×V ≦ 700×106
P2≧(0.0004×(2α)3.6)×cos(θ+2α)/(π×sin(2α)×b2×L)、且つ、
2α>4
であることを特徴とする一方向クラッチ。
但し、
F1:回転時の前記接触面の荷重 Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)−m×(R1+R2)×ω2[N]
F2:静止時の前記接触面の荷重 Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)[N]
π:円周率
L:前記ローラの接触面の有効長(ローラ長−2×面取り部分)[m]
b1:回転時の前記ローラの接触面の接触幅(8×F1×R/(π×E×L))1/2[m]
b2:静止時の前記ローラの接触面の接触幅(8×F2×R/(π×E×L))1/2[m]
Fs:セット位置でのばね力[N]
m:前記ローラの質量[kg]
θ:前記弾性体が押す方向の角度[°]
ω:前記外輪の角速度 ω=(Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)/(2×m×(R1+R2)))1/2[rad/s]
R:前記ローラと前記内輪の等価曲率 R=1/(1/R1+1/R2)[m]
R1:内輪軌道面の曲率半径[m]
R2:前記ローラの曲率半径[m]
E:前記ローラと前記内輪の等価ヤング率 E=2/((1−ν12)/E1+(1−ν22)/E2)[Pa]
E1:前記内輪のヤング率[Pa]
E2:前記ローラのヤング率[Pa]
ν1:前記内輪のポアソン比
ν2:前記ローラのポアソン比
とする。
(2)自動車用補機の回転軸に取り付けられて、クランクプーリとの間で動力を伝達するベルトが掛け渡されて使用されるクラッチ内蔵型プーリ装置であって、(1)に記載の一方向クラッチが組み込まれたことを特徴とする。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) The one-way clutch of the present invention is disposed in an inner ring having a cylindrical surface on the outer peripheral surface, an outer ring having a cam surface on the inner peripheral surface, and each wedge space formed between the cam surface and the cylindrical surface. A plurality of rollers, and an elastic body that elastically presses the rollers in the engaging direction,
The wedge angle in the wedge space is 2α [°],
The surface pressure of the contact surface between the inner ring and the roller during rotation is P1: 2 × F1 / (π × b1 × L) [Pa],
The sliding speed of the contact surface is V: R1 × ω [m / sec],
The surface pressure of the contact surface at rest is P2: 2 × F2 / (π × b2 × L) [Pa],
When
P1 × V ≦ 700 × 10 6 ,
P2 ≧ (0.0004 × (2α) 3.6 ) × cos (θ + 2α) / (π × sin (2α) × b2 × L), and
2α> 4
One-way clutch characterized by being.
However,
F1: Load on the contact surface during rotation Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) −m × (R1 + R2) × ω 2 [N]
F2: Load on the contact surface at rest Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) [N]
π: Pi ratio
L: Effective length of the contact surface of the roller (roller length-2 x chamfered portion) [m]
b1: Contact width of the contact surface of the roller during rotation (8 × F1 × R / (π × E × L)) 1/2 [m]
b2: Contact width of the contact surface of the roller at rest (8 × F2 × R / (π × E × L)) 1/2 [m]
Fs: Spring force at the set position [N]
m: Mass of the roller [kg]
θ: Angle in the direction in which the elastic body pushes [°]
ω: angular velocity of the outer ring ω = (Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) / (2 × m × (R1 + R2))) 1/2 [rad / s]
R: Equivalent curvature of the roller and the inner ring R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2) [m]
R1: Radius of curvature of inner ring raceway surface [m]
R2: Curvature radius of the roller [m]
E: Equivalent Young's modulus of the roller and the inner ring E = 2 / ((1−ν1 2 ) / E1 + (1−ν2 2 ) / E2) [Pa]
E1: Young's modulus of the inner ring [Pa]
E2: Young's modulus of the roller [Pa]
ν1: Poisson's ratio of the inner ring ν2: Poisson's ratio of the roller.
(2) A pulley device with a built-in clutch that is attached to a rotating shaft of an auxiliary machine for an automobile and is used by being laid over a belt that transmits power to and from a crank pulley. A directional clutch is incorporated.

(3)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されるプーリと、
前記スリーブと前記プーリとの間に配置され、前記スリーブと前記プーリの一方が他方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、前記スリーブと前記プーリとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、
前記一方向クラッチの側方で、前記スリーブと前記プーリとの間に配置され、前記スリーブと前記プーリとの相対回転を自在とする少なくとも一つのサポート軸受と、
前記サポート軸受の軸受外輪と接触した状態で、軸方向における前記一方向クラッチと前記サポート軸受との間に配置され、前記一方向クラッチの外輪の内径より小さく、内輪の外径以上の内径を有する環状部材と、
を備え、
前記環状部材が対向する前記一方向クラッチの外輪の軸方向端部先端は前記外輪の軸方向中間部と略同一形状を有していることを特徴とするクラッチ内蔵型プーリ装置。
(4)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されるプーリと、
前記スリーブと前記プーリとの間に配置され、前記スリーブと前記プーリの一方が他方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、前記スリーブと前記プーリとの間で回転力を伝達する一方向クラッチと、
を備えるクラッチ内蔵型プーリ装置であって、
前記一方向クラッチの外輪は、軸方向外側に一体或は別体に形成されるフランジ部を有し、該フランジ部は、軸方向内方に折り曲げられる傾斜部を有することを特徴とするクラッチ内蔵型プーリ装置。
(3) a sleeve;
A pulley disposed around the sleeve and concentrically with the sleeve;
Rotational force is transmitted between the sleeve and the pulley only when the sleeve and the pulley are arranged between the sleeve and the pulley and only one of the sleeve and the pulley tends to rotate relative to the other in a predetermined direction. A one-way clutch to
At least one support bearing that is disposed between the sleeve and the pulley at a side of the one-way clutch to allow relative rotation between the sleeve and the pulley;
It is arranged between the one-way clutch and the support bearing in the axial direction in contact with the bearing outer ring of the support bearing, and has an inner diameter that is smaller than the inner diameter of the outer ring of the one-way clutch and larger than the outer diameter of the inner ring. An annular member;
With
A clutch built-in type pulley apparatus, wherein an end of an axial end of an outer ring of the one-way clutch facing the annular member has substantially the same shape as an axial intermediate part of the outer ring.
(4) a sleeve;
A pulley disposed around the sleeve and concentrically with the sleeve;
Rotational force is transmitted between the sleeve and the pulley only when the sleeve and the pulley are arranged between the sleeve and the pulley and only one of the sleeve and the pulley tends to rotate relative to the other in a predetermined direction. A one-way clutch to
A pulley device with a built-in clutch comprising:
The outer ring of the one-way clutch has a flange portion formed integrally or separately on the outer side in the axial direction, and the flange portion has an inclined portion bent inward in the axial direction. Type pulley device.

本発明の一方向クラッチおよびクラッチ内蔵型プーリ装置によれば、くさび角、静止時の接触面の面圧及びPV値を設定することで、低温時における係合の信頼性、エンジン回転時における空転の信頼性を向上することができる。   According to the one-way clutch and the pulley apparatus with a built-in clutch of the present invention, the wedge angle, the contact surface pressure at rest and the PV value are set so that the reliability of engagement at low temperature and the idling at engine rotation are set. Reliability can be improved.

以下、本発明の各実施形態に係る一方向クラッチおよびクラッチ内蔵型プーリ装置について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a one-way clutch and a pulley device with a built-in clutch according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態であるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図であり、図2は図1における一方向クラッチの断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pulley device with a built-in clutch according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a one-way clutch in FIG.

図1に示すように、クラッチ内蔵型プーリ装置10は、エンジンのクランク軸とスタータモータとの間に配置されている。クラッチ内蔵型プーリ装置10は、スタータモータの回転軸(図示せず)に固定されるスリーブ11と、スリーブ11の径方向外側にスリーブ11と同芯に配設され、外周面にベルト溝12aが形成されたプーリ12とを備えている。ベルト溝12aには、エンジンのクランク軸に固定されたクランクプーリ(図示せず)に懸架された駆動ベルト(図示せず)が掛け渡されている。   As shown in FIG. 1, the pulley apparatus 10 with a built-in clutch is disposed between an engine crankshaft and a starter motor. The pulley device 10 with a built-in clutch includes a sleeve 11 that is fixed to a rotating shaft (not shown) of a starter motor, a radially outer side of the sleeve 11 that is concentric with the sleeve 11, and a belt groove 12 a that is provided on the outer peripheral surface. And a formed pulley 12. A driving belt (not shown) suspended from a crank pulley (not shown) fixed to the crankshaft of the engine is stretched over the belt groove 12a.

また、スリーブ11の軸方向中間部における外周面とプーリ12の軸方向中間部における内周面との間には、スリーブ11がプーリ12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11とプーリ12との間で回転力を伝達する一方向クラッチ13が配置されている。スリーブ11の軸方向両端部における外周面とプーリ12の軸方向両端部における内周面との間には、一方向クラッチ13を狭持するように一対のサポート軸受14a,14bが配置されている。サポート軸受14a,14bとしては、深溝玉軸受が使用されており、プーリ12に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリーブ11とプーリ12とを相対回転可能に支持する。なお、スリーブ11の外周面において、軸方向中間部は軸方向両端部より大径に形成されており、これらの間に段差面11a,11bが形成される。   Further, only when the sleeve 11 tends to rotate relative to the pulley 12 in a predetermined direction between the outer peripheral surface in the axially intermediate portion of the sleeve 11 and the inner peripheral surface in the axially intermediate portion of the pulley 12. A one-way clutch 13 for transmitting a rotational force between the sleeve 11 and the pulley 12 is disposed. A pair of support bearings 14a and 14b are arranged between the outer peripheral surface at both axial end portions of the sleeve 11 and the inner peripheral surface at both axial end portions of the pulley 12 so as to hold the one-way clutch 13 therebetween. . Deep groove ball bearings are used as the support bearings 14a and 14b, and support the sleeve 11 and the pulley 12 so as to be relatively rotatable while supporting a radial load applied to the pulley 12. In addition, in the outer peripheral surface of the sleeve 11, the axially intermediate portion is formed with a larger diameter than both axial end portions, and step surfaces 11a and 11b are formed therebetween.

サポート軸受14a,14bは、スリーブ11の軸方向端部の外周面に外嵌される軸受内輪31と、プーリ12の軸方向端部の内周面に内嵌される軸受外輪32と、軸受内輪31と軸受外輪32の両軌道面間に配置された転動体である複数の玉33と、玉33を転動自在に保持する保持器34とを備えている。また、サポート軸受14a,14bは、上記軸受外輪32の軸方向両側に取り付けられ、外部からの異物の浸入や内部からのグリース等の潤滑剤の漏洩を防止する一対のシール部材35,36を有している。   The support bearings 14a and 14b include a bearing inner ring 31 fitted on the outer peripheral surface of the axial end portion of the sleeve 11, a bearing outer ring 32 fitted on the inner peripheral surface of the axial end portion of the pulley 12, and a bearing inner ring. A plurality of balls 33 that are rolling elements disposed between both raceway surfaces of the bearing 31 and the bearing outer ring 32, and a cage 34 that holds the balls 33 in a rollable manner. The support bearings 14a and 14b are attached to both sides of the bearing outer ring 32 in the axial direction, and have a pair of seal members 35 and 36 that prevent foreign matter from entering from outside and leakage of lubricant such as grease from the inside. doing.

図1及び図2に示されるように、一方向クラッチ13は、スリーブ11の外周面に圧入固定され、回転軸と共に回転する内輪15と、プーリ12の内周面に圧入固定されると共に、内輪15の周囲に内輪15と同芯に配置された外輪16とを有する。外輪16の内周面は、円周方向において等間隔に形成された複数の凹部17を有するカム面をなしており、内輪15の外周面に形成された円筒面18と各凹部17との間には、均一なくさび空間19がそれぞれ形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the one-way clutch 13 is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 11 and is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface 15 of the pulley 12 and the inner peripheral surface of the pulley 12. 15 has an outer ring 16 arranged concentrically with the inner ring 15. The inner peripheral surface of the outer ring 16 forms a cam surface having a plurality of concave portions 17 formed at equal intervals in the circumferential direction, and between the cylindrical surface 18 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 15 and each concave portion 17. Are each formed with a uniform wedge space 19.

そして、内輪15の円筒面18と外輪16の各凹部17との間に形成される各くさび空間19には、複数のローラ20が回動自在に設けられている。また、一方向クラッチ13は、外輪16に固定されて内輪15と相対回転し、各ローラ20を個別に収容する複数のポケットを有する保持器21と、保持器21に固定され、各ローラ20を係合方向に弾性的に押圧する弾性体である複数のばね22とを有している。   A plurality of rollers 20 are rotatably provided in each wedge space 19 formed between the cylindrical surface 18 of the inner ring 15 and each concave portion 17 of the outer ring 16. The one-way clutch 13 is fixed to the outer ring 16 and rotates relative to the inner ring 15, and includes a cage 21 having a plurality of pockets for individually accommodating the rollers 20, and is secured to the cage 21. And a plurality of springs 22 that are elastic bodies that elastically press in the engagement direction.

一方向クラッチ13の外輪16は、軸方向両端部に径方向内向きに第1及び第2のフランジ部23,24を有し、各フランジ部23,24の内周端面は、内輪15の外周面に近接して対向配置されている。これにより、外輪16の内周面と内輪15の外周面との間に充填されたグリース基油は、遠心力が作用した場合であっても、第1及び第2のフランジ部23,24を有する外輪16によってサポート軸受14a,14b側に移動することが抑制され、一方向クラッチ13内のグリース保持性を保つことができる。なお、第2のフランジ部24は、一方向クラッチ13の他の構成部材を組み込んだ後に折り曲げることで形成される。   The outer ring 16 of the one-way clutch 13 has first and second flange portions 23 and 24 radially inward at both axial ends, and the inner peripheral end surfaces of the flange portions 23 and 24 are the outer periphery of the inner ring 15. Oppositely arranged close to the surface. As a result, the grease base oil filled between the inner peripheral surface of the outer ring 16 and the outer peripheral surface of the inner ring 15 allows the first and second flange portions 23 and 24 to be moved even when centrifugal force is applied. Movement to the support bearings 14a and 14b side is suppressed by the outer ring 16 having the grease, and the grease retaining property in the one-way clutch 13 can be maintained. In addition, the 2nd flange part 24 is formed by bending after incorporating the other structural member of the one-way clutch 13. As shown in FIG.

また、各サポート軸受14a,14bの軸方向内側のシール部材35は、軸受内輪31の外周面との間をシールするリップ部35aを有しているので、一方向クラッチ13内のグリース基油がサポート軸受14a,14b内に入り込むことが抑制され、一方向クラッチ13内のグリース保持性をより向上することができる。   Further, since the seal member 35 on the inner side in the axial direction of each support bearing 14a, 14b has a lip portion 35a that seals between the outer peripheral surface of the bearing inner ring 31, the grease base oil in the one-way clutch 13 is removed. Intrusion into the support bearings 14a and 14b is suppressed, and the grease retention in the one-way clutch 13 can be further improved.

このように構成されたクラッチ内蔵型プーリ装置10では、エンジン起動時、スタータモータの回転軸の回転角速度がエンジンのクランク軸の回転角速度より速い場合、即ち、内輪15が外輪16に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合には、ローラ20は内輪15の外周面から受ける力とばね22のばね力とに基づき、凹部17が浅くなった側、即ち、くさび空間19の幅の狭い側でくさび状に食い込み、内輪15と外輪16との間で各ローラ20が係合する。これにより、プーリ12とスリーブ11とが相対回転不能(係合状態)となり、スタータモータの回転駆動力がクランク軸に伝達される。一方、エンジン始動後、クランク軸の回転角速度が回転軸の回転角速度より速くなった場合には、ローラ20の係合が解除され、プーリ12とスリーブ11との相対回転が自在(空転状態)となる。   In the pulley device 10 with a built-in clutch configured in this way, when the engine is started, the rotational angular velocity of the rotation shaft of the starter motor is faster than the rotational angular velocity of the crankshaft of the engine. When the roller 20 tends to rotate relatively in the direction, the roller 20 is based on the force received from the outer peripheral surface of the inner ring 15 and the spring force of the spring 22, that is, the side where the recess 17 is shallow, that is, the width of the wedge space 19 is narrow. Each roller 20 engages between the inner ring 15 and the outer ring 16 in a wedge shape on the side. As a result, the pulley 12 and the sleeve 11 cannot be relatively rotated (engaged), and the rotational driving force of the starter motor is transmitted to the crankshaft. On the other hand, when the rotational angular velocity of the crankshaft becomes higher than the rotational angular velocity of the rotational shaft after the engine is started, the engagement of the roller 20 is released and the relative rotation between the pulley 12 and the sleeve 11 is free (in the idling state). Become.

このように構成されたクラッチ内蔵型プーリ装置10において、低温時における良好な係合性能を得るためには、内輪15が回転していない静止時におけるローラ20と内輪15との接触面(初期接触面)における面圧P2:2×F2/(π×b2×L) [Pa]が(1)式のように設定される。
P2≧(0.0004×(2α)3.6)×cos(θ+2α)/(π×sin(2α)×b2×L) ・・・(1)
In the pulley device 10 with a built-in clutch configured as described above, in order to obtain good engagement performance at low temperatures, the contact surface (initial contact) between the roller 20 and the inner ring 15 when the inner ring 15 is not rotating is stationary. Surface pressure P2: 2 × F2 / (π × b2 × L) [Pa] in the (surface) is set as shown in equation (1).
P2 ≧ (0.0004 × (2α) 3.6 ) × cos (θ + 2α) / (π × sin (2α) × b2 × L) (1)

但し、
F2:静止時の接触面の荷重 Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)[N]
π:円周率
L:ローラの接触面の有効長(ローラ長−2×面取り部分)[m]
b2:静止時のローラの接触面の接触幅 (8×F2×R/(π×E×L))1/2[m]
Fs:セット位置でのばね力[N]
θ:接触面の接線方向に対して弾性体が押す方向の角度[°]
R:ローラと内輪の等価曲率 R=1/(1/R1+1/R2)[m]
R1:円筒面の曲率半径[m]
R2:ローラの曲率半径[m]
E:ローラと内輪の等価ヤング率 E=2/((1−ν12)/E1+(1−ν22)/E2)[Pa]
E1:内輪のヤング率[Pa]
E2:ローラのヤング率[Pa]
ν1:内輪のポアソン比
ν2:ローラのポアソン比
とする。
However,
F2: Contact surface load at rest Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) [N]
π: Pi ratio
L: Effective length of roller contact surface (roller length-2 x chamfered portion) [m]
b2: Contact width of roller contact surface at rest (8 × F2 × R / (π × E × L)) 1/2 [m]
Fs: Spring force at the set position [N]
θ: Angle [°] in the direction in which the elastic body pushes against the tangential direction of the contact surface
R: Equivalent curvature of roller and inner ring R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2) [m]
R1: Curvature radius of cylindrical surface [m]
R2: Roller radius of curvature [m]
E: Equivalent Young's modulus of roller and inner ring E = 2 / ((1−ν1 2 ) / E1 + (1−ν2 2 ) / E2) [Pa]
E1: Young's modulus of inner ring [Pa]
E2: Young's modulus of roller [Pa]
ν1: Poisson's ratio of inner ring ν2: Poisson's ratio of roller

低温時においては、クラッチ内部に充填するグリースの粘度は高くなり、ローラ20と内輪15の接触面間の油膜が厚くなる。このため、ローラ20と内輪15との接触面での摩擦係数が、油膜のない場合や油膜が薄い場合に比べて小さくなり、ローラ20の係合不良が生じる。特に、くさび角2αが大きくなるほど、ローラ20と内輪15との接触面の面圧が低くなるため係合不良が生じやすく、大きな摩擦係数が必要となる。そこで、接触面における摩擦係数が必要な値を得るためには、静止時における初期接触面の面圧P2が(1)式を満たすことが必要であることが分かった。また、(1)式より、くさび角が大きいほど、面圧P2が大きな値となることがわかる。   At low temperatures, the viscosity of the grease filled in the clutch increases, and the oil film between the contact surfaces of the roller 20 and the inner ring 15 becomes thick. For this reason, the friction coefficient at the contact surface between the roller 20 and the inner ring 15 becomes smaller than when there is no oil film or when the oil film is thin, and the roller 20 is poorly engaged. In particular, the larger the wedge angle 2α, the lower the surface pressure of the contact surface between the roller 20 and the inner ring 15, so that poor engagement tends to occur and a large coefficient of friction is required. Therefore, in order to obtain a required value of the friction coefficient on the contact surface, it was found that the surface pressure P2 of the initial contact surface at rest must satisfy the equation (1). Further, it can be seen from the formula (1) that the larger the wedge angle, the larger the surface pressure P2.

また、本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置10では、空転時におけるローラ20と内輪15との接触面での摩耗を防止するため、滑り接触面における摩耗・焼付きの指標となるPV値が設定される。本実施形態のようなローラ型の一方向クラッチ13において、接触面の滑り速度V:R1×ω[m/sec]は回転数の上昇と共に大きくなり(図3(a)参照。)、回転時の接触面の面圧P1:2×F1/ (π×b1×L)[Pa]はローラ20に遠心力が作用するため、回転数の上昇と共に小さくなる(図3(b)参照。)。このため、PV値には極大値が存在する(図3(c)参照。)。従って、接触面における摩耗を減少させるため、PV値は摩耗実験により以下の(2)式を満たすように設定される。
P1×V ≦ 700×106 ・・・(2)
Further, in the pulley device 10 with a built-in clutch according to this embodiment, a PV value serving as an index of wear and seizure on the sliding contact surface is set in order to prevent wear on the contact surface between the roller 20 and the inner ring 15 during idling. Is done. In the roller type one-way clutch 13 as in the present embodiment, the sliding speed V: R1 × ω [m / sec] of the contact surface increases as the rotational speed increases (see FIG. 3A), and at the time of rotation. The contact surface pressure P1: 2 × F1 / (π × b1 × L) [Pa] decreases as the rotational speed increases because the centrifugal force acts on the roller 20 (see FIG. 3B). For this reason, the PV value has a maximum value (see FIG. 3C). Therefore, in order to reduce wear on the contact surface, the PV value is set so as to satisfy the following expression (2) by a wear experiment.
P1 × V ≦ 700 × 10 6 (2)

但し、(1)式で説明した符号に加え、
F1:回転時の前記接触面の荷重 Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)−m×(R1+R2)×ω2[N]
b1:回転時のローラの接触面の接触幅 (8×F1×R/(π×E×L))1/2[m]
m:ローラの質量[kg]
ω:外輪の角速度 ω=(Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)/(2×m×(R1+R2)))1/2[rad/s]
とする。
However, in addition to the symbols described in equation (1),
F1: Load on the contact surface during rotation Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) −m × (R1 + R2) × ω 2 [N]
b1: Contact width of the roller contact surface during rotation (8 x F1 x R / (π x E x L)) 1/2 [m]
m: Roller mass [kg]
ω: angular velocity of outer ring ω = (Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) / (2 × m × (R1 + R2))) 1/2 [rad / s]
And

また、本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置10において、くさび角2αが小さすぎる場合には、ローラ20を噛み込んで離さないため、面圧が高くなり空転できない等の問題が発生する。このため、くさび角2αは(3)式を満たすように設定される。
2α>4 ・・・(3)
Further, in the pulley device 10 with a built-in clutch according to the present embodiment, when the wedge angle 2α is too small, the roller 20 is not caught and released, so that a problem arises that the surface pressure becomes high and the idle rotation cannot occur. For this reason, the wedge angle 2α is set so as to satisfy the expression (3).
2α> 4 (3)

(実施例)
ここで、ローラ径が2.8mm、ローラ長が12mm、ローラの接触面の有効長が11.4mm、ローラのヤング率が207GPa、ローラのポアソン比が0.3、内輪の外径が35mm、内輪のヤング率が207GPa、内輪のポアソン比が0.3、ばねが押す方向の角度θが3.5°、ローラの比重が7.8である一方向クラッチにおいて、図4は、上記の(1)〜(3)式を満たすくさび角2αとばね力Fsの範囲を示している。従って、図4に示される斜線の範囲で本実施例の一方向クラッチを設計することで、係合状態と空転状態においてクラッチ性能を安定させることができる。
(Example)
Here, the roller diameter is 2.8 mm, the roller length is 12 mm, the effective length of the contact surface of the roller is 11.4 mm, the Young's modulus of the roller is 207 GPa, the Poisson's ratio of the roller is 0.3, the outer diameter of the inner ring is 35 mm, In the one-way clutch in which the Young's modulus of the inner ring is 207 GPa, the Poisson's ratio of the inner ring is 0.3, the angle θ in the direction of pushing the spring is 3.5 °, and the specific gravity of the roller is 7.8, FIG. The range of the wedge angle 2α and the spring force Fs satisfying the expressions 1) to (3) is shown. Therefore, by designing the one-way clutch of the present embodiment within the hatched range shown in FIG. 4, the clutch performance can be stabilized in the engaged state and the idling state.

従って、本実施形態の一方向クラッチ及びクラッチ内蔵型プーリ装置によれば、くさび角、静止時の接触面の面圧及びPV値を上記のように設定することで、低温時における係合の信頼性、エンジン回転時における空転の信頼性を向上することができる。   Therefore, according to this embodiment of the one-way clutch and the pulley device with a built-in clutch, the wedge angle, the contact surface pressure at rest, and the PV value are set as described above, so that the reliability of engagement at low temperatures can be achieved. And reliability of idling during engine rotation can be improved.

(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及びクラッチ内蔵型プーリ装置について図5を参照して説明する。なお、第1実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a one-way clutch and a pulley device with a built-in clutch according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the part equivalent to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置40は、第1実施形態同様、スタータモータの回転軸に固定されるスリーブ11と、スリーブ11の径方向外側にスリーブ11と同芯に配設され、駆動ベルトが掛け渡されるベルト溝12aを有するプーリ41と、スリーブ11の内周面とプーリ41の外周面との間に配置された一方向クラッチ42及び一対のサポート軸受14a,14bとを有し、さらに、一方向クラッチ42と一方のサポート軸受14bとの間に環状部材43を備えている。   As in the first embodiment, the pulley device 40 with a built-in clutch according to the present embodiment is provided with a sleeve 11 fixed to the rotation shaft of the starter motor, and is disposed concentrically with the sleeve 11 on the radially outer side of the sleeve 11. Includes a pulley 41 having a belt groove 12a over which the belt is wound, a one-way clutch 42 and a pair of support bearings 14a and 14b disposed between the inner peripheral surface of the sleeve 11 and the outer peripheral surface of the pulley 41, and An annular member 43 is provided between the one-way clutch 42 and the one support bearing 14b.

プーリ41の内周面は、一方向クラッチ42が配置される軸方向中間部が一対のサポート軸受14が配置される軸方向両端部より小径となるように形成され、これらの間に段差面41a,41bが形成されている。なお、プーリ41の段差面41aは、スリーブ11の外周面に形成された段差面11aと軸方向に略一致して位置される一方、段差面41bは、スリーブ11の外周面に形成された段差面11bに対して軸方向内側に位置される。   The inner peripheral surface of the pulley 41 is formed such that an axial intermediate portion where the one-way clutch 42 is disposed has a smaller diameter than both axial end portions where the pair of support bearings 14 are disposed, and a step surface 41a therebetween. , 41b are formed. The step surface 41 a of the pulley 41 is positioned substantially in the axial direction with the step surface 11 a formed on the outer peripheral surface of the sleeve 11, while the step surface 41 b is a step formed on the outer peripheral surface of the sleeve 11. It is located on the inner side in the axial direction with respect to the surface 11b.

また、本実施形態の一方向クラッチ42は、カム面17を有する外輪44の形状において、第1実施形態のものと異なる。即ち、外輪44は、軸方向一端部に径方向内向きに延びる第1のフランジ部23を有する一方、軸方向他端部の先端45は、軸方向中間部と略同一形状を有して軸方向に延び、軸方向他端側を開放した状態とする。   Further, the one-way clutch 42 of the present embodiment is different from that of the first embodiment in the shape of the outer ring 44 having the cam surface 17. That is, the outer ring 44 has a first flange portion 23 extending inward in the radial direction at one axial end portion, while a tip 45 of the other axial end portion has substantially the same shape as the axial intermediate portion. The other end side in the axial direction is opened.

軸方向における一方向クラッチ42とサポート軸受14bとの間に配置される環状部材43は、図6に示すように、ゴム部材46と鉄製のワッシャ等の金属部材47とを備える。ゴム部材46は、ニトリル、ポリアクリル、シリコン、フッ素等から構成される。また、ゴム部材46と金属部材47は、別体としてそれぞれ設けられてもよいし、一体に設けられてもよい。ただし、組付け性の観点からゴム部材46と金属部材47は一体に形成されていることが好ましい。なお、ゴム部材46と金属部材47が一体に設けられた環状部材43としては、例えば、メタルガスケット(NOK株式会社製「ソフトメタル」)やグラファイトガスケット(日本ガスケット株式会社製)等が挙げられる。   The annular member 43 disposed between the one-way clutch 42 and the support bearing 14b in the axial direction includes a rubber member 46 and a metal member 47 such as an iron washer as shown in FIG. The rubber member 46 is made of nitrile, polyacryl, silicon, fluorine, or the like. Further, the rubber member 46 and the metal member 47 may be provided as separate bodies or may be provided integrally. However, it is preferable that the rubber member 46 and the metal member 47 are integrally formed from the viewpoint of assembly. Examples of the annular member 43 in which the rubber member 46 and the metal member 47 are integrally provided include a metal gasket (“Soft Metal” manufactured by NOK Corporation), a graphite gasket (manufactured by Nippon Gasket Co., Ltd.), and the like.

環状部材43は、サポート軸受14bをプーリ41に圧入する際にゴム部材46を段差面41bに向けて金属部材47を押し付けることで、プーリ41の内周面に嵌合固定される。これにより、環状部材43は、その外側面をサポート軸受14bの軸受外輪32に接触した状態で、軸方向において一方向クラッチ42とサポート軸受14bとの間、即ち、プーリ41の段差面41bとスリーブ11の段差面11bとの間に位置される。また、環状部材43は、一方向クラッチ42の外輪44の内径より小さく、内輪15の外径以上の内径を有しており、内周端面が内輪15の外周面と近接対向するようにして配置される。さらに、環状部材43は、ゴム部材46がプーリ41の段差面41bと金属部材47との間に挟まれるように設けられるので、プーリ41の段差面41b或は内周面、及び、金属部材47の内側面或は外周面が多少粗く形成されていても、ゴム部材46を弾性変形して段差面41bに密着させることで、プーリ41と環状部材43間の密封性を確保することができる。   The annular member 43 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the pulley 41 by pressing the metal member 47 with the rubber member 46 facing the step surface 41 b when the support bearing 14 b is press-fitted into the pulley 41. As a result, the annular member 43 is in the axial direction between the one-way clutch 42 and the support bearing 14b, that is, with the stepped surface 41b of the pulley 41 and the sleeve, with the outer surface in contact with the bearing outer ring 32 of the support bearing 14b. 11 step surface 11b. The annular member 43 is smaller than the inner diameter of the outer ring 44 of the one-way clutch 42 and has an inner diameter greater than or equal to the outer diameter of the inner ring 15, and is arranged so that the inner peripheral end surface is in close proximity to the outer peripheral surface of the inner ring 15. Is done. Further, since the annular member 43 is provided so that the rubber member 46 is sandwiched between the step surface 41 b of the pulley 41 and the metal member 47, the step surface 41 b or inner peripheral surface of the pulley 41 and the metal member 47 are provided. Even if the inner side surface or the outer peripheral surface is formed to be somewhat rough, the rubber member 46 can be elastically deformed and brought into close contact with the stepped surface 41b to ensure the sealing performance between the pulley 41 and the annular member 43.

従って、本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置40によれば、サポート軸受14bの軸受外輪32と接触した状態で、軸方向における一方向クラッチ42とサポート軸受14bとの間に配置され、一方向クラッチ42の外輪44の内径より小さく、内輪15の外径以上の内径を有する環状部材43を有し、一方向クラッチ42の外輪44の軸方向端部の先端45が外輪44の軸方向中間部と略同一の形状を有している。これにより、一方向クラッチ42の外輪44の内周面と内輪15の外周面との間に充填されたグリース基油は、遠心力が作用した場合であっても、第1のフランジ部23と環状部材43によってサポート軸受14a,14b側に移動することが抑制され、一方向クラッチ42内のグリース保持性を保つことができる。また、環状部材43を設けることで、一方向クラッチ42は、外輪44に他の構成部材を組み込んだ後に端部を折り曲げる必要がないので、グリース保持性を保ちつつ、組付け性を向上することができる。
なお、その他の構成及び作用については第1実施形態のものと同様である。また、一方向クラッチ42の外輪44とプーリ41は、一体に構成されてもよい。
Therefore, according to the pulley device 40 with a built-in clutch of the present embodiment, the one-way clutch is disposed between the one-way clutch 42 and the support bearing 14b in the axial direction while being in contact with the bearing outer ring 32 of the support bearing 14b. An annular member 43 having an inner diameter smaller than the inner diameter of the outer ring 44 and equal to or larger than the outer diameter of the inner ring 15, and the tip 45 of the axial end of the outer ring 44 of the one-way clutch 42 is connected to the axial intermediate portion of the outer ring 44. It has substantially the same shape. As a result, the grease base oil filled between the inner peripheral surface of the outer ring 44 and the outer peripheral surface of the inner ring 15 of the one-way clutch 42 can be separated from the first flange portion 23 even when centrifugal force is applied. The annular member 43 is restrained from moving toward the support bearings 14a and 14b, and the grease retaining property in the one-way clutch 42 can be maintained. In addition, by providing the annular member 43, the one-way clutch 42 does not need to bend the end portion after the other components are incorporated into the outer ring 44, so that it is possible to improve the assembling property while maintaining the grease retaining property. Can do.
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Further, the outer ring 44 and the pulley 41 of the one-way clutch 42 may be integrally formed.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る一方向クラッチ及びクラッチ内蔵型プーリ装置について図7を参照して説明する。なお、第2実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a one-way clutch and a pulley apparatus with a built-in clutch according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that portions equivalent to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置50では、一方向クラッチ52の外輪53が軸方向両端部の先端54,55に亘って、その軸方向中間部と略同一形状を有して、軸方向両側に開放した状態となり、一方向クラッチ52と一対のサポート軸受14a,14bの間には、一対の環状部材43,43がそれぞれ配置される点において第2実施形態と異なる。   In the clutch-equipped pulley device 50 according to the present embodiment, the outer ring 53 of the one-way clutch 52 has substantially the same shape as the axial intermediate portion over the distal ends 54 and 55 at both axial ends. The second embodiment differs from the second embodiment in that a pair of annular members 43 and 43 are respectively disposed between the one-way clutch 52 and the pair of support bearings 14a and 14b.

なお、上記構成に伴い、プーリ51の内周面は、軸方向両端部と軸方向両端部より小径の軸方向中間部との間に設けられる両段差面51a,51bが、スリーブ11の外周面に設けられた段差面11a,11bに対して軸方向内側にそれぞれ位置されるように形成される。これにより、一対の環状部材43,43は、サポート軸受14a,14bをプーリにそれぞれ圧入する際にゴム部材46を段差面51a、51bに向けて金属部材47を押し付けることで、プーリ51の内周面にそれぞれ嵌合固定される。これにより、一対の環状部材43,43は、その外側面をサポート軸受14a,14bの軸受外輪32に接触した状態で、軸方向において一方向クラッチ52とサポート軸受14a,14bとの間、即ち、プーリ51の段差面51a,51bとスリーブ11の段差面11a,11bとの間にそれぞれ位置される。
なお、その他の構成及び作用については、第2実施形態のものと同様である。また、一方向クラッチ42の外輪44とプーリ41は、一体に構成されてもよい。
With the above configuration, the inner peripheral surface of the pulley 51 has both step surfaces 51 a and 51 b provided between the axial end portions and the axial intermediate portion having a smaller diameter than the axial end portions. Are formed so as to be positioned on the inner side in the axial direction with respect to the stepped surfaces 11a and 11b. As a result, the pair of annular members 43, 43 press the rubber member 46 toward the step surfaces 51a, 51b when the support bearings 14a, 14b are press-fitted into the pulleys, respectively. Each surface is fitted and fixed. As a result, the pair of annular members 43, 43 are in the axial direction between the one-way clutch 52 and the support bearings 14a, 14b, with their outer surfaces in contact with the bearing outer rings 32 of the support bearings 14a, 14b. Positioned between the step surfaces 51a and 51b of the pulley 51 and the step surfaces 11a and 11b of the sleeve 11, respectively.
Other configurations and operations are the same as those in the second embodiment. Further, the outer ring 44 and the pulley 41 of the one-way clutch 42 may be integrally formed.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る一方向クラッチ及びクラッチ内蔵型プーリ装置について図8を参照して説明する。なお、第2実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, a one-way clutch and a pulley device with a built-in clutch according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that portions equivalent to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置60では、プーリ61の内周面が軸方向に亘って単一の内径を有している。環状部材64は、ゴム部材65と金属部材66が、このプーリ61の内周面の内径と略同一の外径を有する点において、第2実施形態の環状部材43と異なる。   In the clutch built-in pulley device 60 of the present embodiment, the inner peripheral surface of the pulley 61 has a single inner diameter in the axial direction. The annular member 64 differs from the annular member 43 of the second embodiment in that the rubber member 65 and the metal member 66 have substantially the same outer diameter as the inner diameter of the inner peripheral surface of the pulley 61.

また、一方向クラッチ62では、内輪63が外周面を円筒面18として肉厚に形成されており、外輪44は、第2実施形態同様、軸方向一端部に径方向内向きに延びる第1のフランジ部23を有する一方、軸方向他端部の先端45は、軸方向中間部と略同一形状を有して軸方向に延び、軸方向他端側を開放した状態とする。外輪44の軸方向長さは、環状部材64の肉厚を考慮して、内輪63の軸方向長さより短く形成されている。   Further, in the one-way clutch 62, the inner ring 63 is formed thick with the outer peripheral surface being the cylindrical surface 18, and the outer ring 44 is the first extending inward in the radial direction at one axial end as in the second embodiment. One end 45 of the other axial end portion having the flange portion 23 has substantially the same shape as the axial intermediate portion and extends in the axial direction, with the other axial end side being open. The axial length of the outer ring 44 is shorter than the axial length of the inner ring 63 in consideration of the thickness of the annular member 64.

環状部材64は、第2実施形態同様、サポート軸受14bをプーリ61に圧入する際にゴム部材65を外輪44の軸方向他端部の先端45に向けて金属部材66を押し付けることで、プーリ61の内周面に嵌合固定される。これにより、環状部材64は、その外側面をサポート軸受14bの軸受外輪32に、内側面を一方向クラッチ62の外輪44の軸方向他端部の先端45に接触した状態で、軸方向において一方向クラッチ62とサポート軸受14bとの間に位置される。また、環状部材64は、ゴム部材65が外輪44の軸方向他端部の先端45と金属部材66との間に挟まれるように設けられるので、ゴム部材64が弾性変形してプーリ61の内周面に密着し、プーリ61と環状部材64間の密封性を確保することができる。
その他の構成及び作用については、第2実施形態のものと同様である。
As in the second embodiment, the annular member 64 presses the metal member 66 toward the tip 45 at the other end in the axial direction of the outer ring 44 when the support bearing 14 b is press-fitted into the pulley 61, so that the pulley 61 It is fitted and fixed to the inner peripheral surface of. As a result, the annular member 64 has an outer surface that is in contact with the bearing outer ring 32 of the support bearing 14 b and an inner surface that is in contact with the tip 45 of the other end in the axial direction of the outer ring 44 of the one-way clutch 62. It is located between the direction clutch 62 and the support bearing 14b. The annular member 64 is provided so that the rubber member 65 is sandwiched between the tip 45 at the other axial end of the outer ring 44 and the metal member 66. It is possible to ensure tightness between the pulley 61 and the annular member 64 by closely contacting the peripheral surface.
Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係る一方向クラッチ及びクラッチ内蔵型プーリ装置について図9を参照して説明する。なお、第3、第4実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。
(Fifth embodiment)
Next, a one-way clutch and a clutch-equipped pulley device according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In addition, about the equivalent part to 3rd, 4th embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置70では、第4実施形態のように、内周面が単一の内径を有するプーリ61において、一方向クラッチ71の外輪53が軸方向両端部の先端54,55に亘って軸方向中間部と略同一形状を有して、軸方向両側に開放した状態となり、一方向クラッチ71と一対のサポート軸受14a,14bの間には、一対の環状部材64,64がそれぞれ配置される点において第4実施形態と異なる。   In the pulley device 70 with a built-in clutch according to the present embodiment, as in the fourth embodiment, in the pulley 61 whose inner peripheral surface has a single inner diameter, the outer ring 53 of the one-way clutch 71 is connected to the tips 54 at both ends in the axial direction. 55 has substantially the same shape as the axially intermediate portion and is open on both sides in the axial direction. Between the one-way clutch 71 and the pair of support bearings 14a and 14b, a pair of annular members 64 and 64 is provided. Are different from the fourth embodiment in that they are respectively arranged.

なお、上記構成に伴い、外輪53の軸方向長さは、一対の環状部材64,64の肉厚を考慮して、内輪63の軸方向長さより短く形成されている。これにより、一対の環状部材64,64は、サポート軸受14a,14bをプーリ61にそれぞれ圧入する際にゴム部材65を外輪53の軸方向両端部の先端54,55に向けて金属部材66を押し付けることで、プーリ61の内周面にそれぞれ嵌合固定される。これにより、一対の環状部材64,64は、その外側面をサポート軸受14a,14bの軸受外輪32に接触した状態で、軸方向において一方向クラッチ71とサポート軸受14a,14bとの間にそれぞれ位置される。
なお、その他の構成及び作用については、第4実施形態のものと同様である。
With the above configuration, the axial length of the outer ring 53 is shorter than the axial length of the inner ring 63 in consideration of the thickness of the pair of annular members 64, 64. As a result, the pair of annular members 64, 64 press the metal member 66 toward the tips 54, 55 at both axial ends of the outer ring 53 when the support bearings 14a, 14b are press-fitted into the pulley 61, respectively. Thus, the pulley 61 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the pulley 61. As a result, the pair of annular members 64, 64 are respectively positioned between the one-way clutch 71 and the support bearings 14a, 14b in the axial direction with the outer surfaces thereof in contact with the bearing outer rings 32 of the support bearings 14a, 14b. Is done.
In addition, about another structure and effect | action, it is the same as that of the thing of 4th Embodiment.

(第6実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係る一方向クラッチ及びクラッチ内蔵型プーリ装置について図10を参照して説明する。なお、第3実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。
(Sixth embodiment)
Next, a one-way clutch and a clutch-equipped pulley device according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In addition, about the part equivalent to 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態のクラッチ内蔵型プーリ装置80では、プーリ81の内周面及びスリーブ82の外周面によって一方向クラッチ83の外輪及び内輪が構成される点において、第3実施形態のものと異なる。即ち、プーリ81の軸方向中間部における内周面にはカム面17が形成され、スリーブ82の軸方向中間部の外周面によって構成される円筒面18と共にくさび空間を構成する。
その他の構成及び作用については、第3実施形態のものと同様である。
The pulley apparatus with a built-in clutch 80 of this embodiment is different from that of the third embodiment in that the outer ring and the inner ring of the one-way clutch 83 are configured by the inner peripheral surface of the pulley 81 and the outer peripheral surface of the sleeve 82. That is, the cam surface 17 is formed on the inner peripheral surface in the axially intermediate portion of the pulley 81, and constitutes a wedge space together with the cylindrical surface 18 constituted by the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the sleeve 82.
Other configurations and operations are the same as those of the third embodiment.

尚、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。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

上記実施形態の一方向クラッチの外輪の第1及び第2のフランジ部23,24や環状部材43,64は、径方向にストレートに延びてリング状に形成されているが、例えば、図11に示される第1及び第2のフランジ部23,24を有する外輪16において、基部90或は中間部91から軸方向内方に直線状或は曲線状に折り曲げられる傾斜部92が設けられてもよい。これにより、フランジ部23,24或は環状部材43,64の内周端部に付着したグリース基油が遠心力などによって一方向クラッチ内に放出されるため、グリース基油がサポート軸受側に移動することが抑制され、グリース保持性をより向上させることができる。この場合、傾斜部92は、傾斜最大角αが5°以上であること、傾斜部92の基端部から先端部における軸方向幅wが1mm以上であること、外輪の軸方向両側に設けられること、の少なくとも一つを満たすことでさらにグリース保持性を向上することができ、これら3つをすべて満たすことがより好ましい。また、外輪の軸方向両側に傾斜部92が設けられる場合には、傾斜部92の形状及び構成はそれぞれ異なって形成されてもよい。傾斜部92が第2〜第6実施形態の環状部材43,64に適用される場合には、傾斜部92は金属部材47,66を折り曲げることで形成される。   The first and second flange portions 23 and 24 and the annular members 43 and 64 of the outer ring of the one-way clutch in the above embodiment extend straight in the radial direction and are formed in a ring shape. For example, FIG. In the outer ring 16 having the first and second flange portions 23 and 24 shown, an inclined portion 92 that is bent linearly or curvedly inward in the axial direction from the base portion 90 or the intermediate portion 91 may be provided. . As a result, the grease base oil adhering to the flange portions 23, 24 or the inner peripheral ends of the annular members 43, 64 is released into the one-way clutch by centrifugal force, etc., so that the grease base oil moves to the support bearing side. It is suppressed and the grease retention can be further improved. In this case, the inclined portion 92 has a maximum inclination angle α of 5 ° or more, an axial width w from the proximal end portion to the distal end portion of the inclined portion 92 is 1 mm or more, and is provided on both axial sides of the outer ring. By satisfying at least one of the above, the grease retention can be further improved, and it is more preferable to satisfy all three. Moreover, when the inclined part 92 is provided in the axial direction both sides of an outer ring | wheel, the shape and structure of the inclined part 92 may each differ and be formed. When the inclined portion 92 is applied to the annular members 43 and 64 of the second to sixth embodiments, the inclined portion 92 is formed by bending the metal members 47 and 66.

なお、第1実施形態の第1及び第2のフランジ部23,24の少なくとも一方は、図12に示すように、外輪16と別体に設けられても良く、この別体に形成されたフランジ部23の基部93をサポート軸受14aの軸受外輪32と一方向クラッチ13の外輪16との間に挟みこむようにしてもよい。また、図12(b)、12(c)に示すように、基部93を湾曲或は直線状に折り曲げて単独でプーリ12の内周面に圧入してもよい。なお、第2、第4実施形態の第1のフランジ部23も同様に、外輪16と別体に設けられてもよい。   Note that at least one of the first and second flange portions 23 and 24 of the first embodiment may be provided separately from the outer ring 16 as shown in FIG. 12, and the flange formed as a separate body. The base portion 93 of the portion 23 may be sandwiched between the bearing outer ring 32 of the support bearing 14 a and the outer ring 16 of the one-way clutch 13. Further, as shown in FIGS. 12B and 12C, the base 93 may be bent or linearly bent and press-fitted into the inner peripheral surface of the pulley 12 alone. Similarly, the first flange portion 23 of the second and fourth embodiments may be provided separately from the outer ring 16.

本発明において、一方向クラッチの軸方向両側に配置されたサポート軸受は、深溝玉軸受以外の形式の転がり軸受であってもよい。また、本実施形態では、一対のサポート軸受が一方向クラッチの軸方向両側に配置されているが、少なくとも一つのサポート軸受が軸方向片側に配置されてもよい。   In the present invention, the support bearings disposed on both axial sides of the one-way clutch may be rolling bearings of a type other than the deep groove ball bearing. Moreover, in this embodiment, although a pair of support bearing is arrange | positioned at the axial direction both sides of a one-way clutch, at least 1 support bearing may be arrange | positioned at the axial direction one side.

また、一方向クラッチ内蔵型プーリ装置がエンジンアイドルストップ機構の補機駆動用として適用される場合には、エンジン停止時にコンプレッサ等の補機を専用のモータにて駆動するため、エンジンの回転変動は受けないが、補機駆動用モータから発生する回転変動を受ける構成となる。   In addition, when the pulley device with a built-in one-way clutch is used for driving an auxiliary machine of an engine idle stop mechanism, an auxiliary machine such as a compressor is driven by a dedicated motor when the engine is stopped. Although it does not receive, it becomes the structure which receives the rotation fluctuation generate | occur | produced from the motor for an auxiliary machine drive.

さらに、第2〜第6実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置において、第1実施形態のようにくさび角、静止時の接触面の面圧及びPV値を設定することは任意であり、このように設定することで、グリースの保持性を向上できると共に、併せて、低温時における係合の信頼性、エンジン回転時における空転の信頼性を向上することができる。   Further, in the pulley device with a built-in clutch in the second to sixth embodiments, it is optional to set the wedge angle, the contact surface pressure at rest and the PV value as in the first embodiment. By setting, the retention of grease can be improved, and at the same time, the reliability of engagement at a low temperature and the reliability of idling at the time of engine rotation can be improved.

また、第2〜第6実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置は、スリーブとプーリの一方が他方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を伝達する一方向クラッチであればよく、外輪の内周面を円筒面とし、内輪の外周面をカム面として、プーリがスリーブに対して所定方向に相対回転する傾向となる場合に、回転力を伝達するものであってもよい。   In addition, the pulley device with a built-in clutch in the second to sixth embodiments provides a rotational force between the sleeve and the pulley only when one of the sleeve and the pulley tends to rotate relative to the other in a predetermined direction. Any one-way clutch may be used, and the inner ring surface of the outer ring is a cylindrical surface and the outer ring surface of the inner ring is a cam surface. You may communicate.

本発明の第1実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pulley apparatus with a built-in clutch in 1st Embodiment of this invention. 図1における一方向クラッチの横断面図である。It is a cross-sectional view of the one-way clutch in FIG. 回転数とPV値との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a rotation speed and PV value. 実施例におけるクラッチ内蔵型プーリ装置のくさび角とばね力の範囲を示す図である。It is a figure which shows the range of a wedge angle and a spring force of the pulley apparatus with a clutch in an Example. 本発明の第2実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pulley apparatus with a built-in clutch in 2nd Embodiment of this invention. 図5の環状部材の斜視図である。It is a perspective view of the annular member of FIG. 本発明の第3実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pulley apparatus with a built-in clutch in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pulley apparatus with a built-in clutch in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pulley apparatus with a built-in clutch in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態におけるクラッチ内蔵型プーリ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pulley apparatus with a built-in clutch in 6th Embodiment of this invention. 本発明の一方向クラッチのフランジ部或は環状部材の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the flange part or annular member of the one-way clutch of this invention. 本発明の一方向クラッチのフランジ部或は環状部材の他の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the other modification of the flange part or annular member of the one-way clutch of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
11 スリーブ
12 プーリ
12a ベルト溝
13 一方向クラッチ
14 サポート軸受
15 内輪
16 外輪
17 凹部
18 円筒面
19 くさび空間
20 ローラ
21 保持器
22 ばね(弾性体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 One-way clutch built-in pulley apparatus 11 Sleeve 12 Pulley 12a Belt groove 13 One-way clutch 14 Support bearing 15 Inner ring 16 Outer ring 17 Recessed part 18 Cylindrical surface 19 Wedge space 20 Roller 21 Cage 22 Spring (elastic body)

Claims (2)

円筒面を外周面に有する内輪と、カム面を内周面に有する外輪と、前記カム面と前記円筒面間に形成された各くさび空間にそれぞれ配置された複数のローラと、前記ローラを係合方向に弾性的に押圧する弾性体とを備えた一方向クラッチであって、
前記くさび空間におけるくさび角を2α[°]、
回転時の前記内輪と前記ローラとの接触面の面圧をP1:2×F1/(π×b1×L)[Pa]、
前記接触面の滑り速度をV:R1×ω[m/sec]、
静止時の前記接触面の面圧をP2:2×F2/(π×b2×L)[Pa]、
とした時、
P1×V ≦ 700×106
P2≧(0.0004×(2α)3.6)×cos(θ+2α)/(π×sin(2α)×b2×L)、且つ、
2α>4
であることを特徴とする一方向クラッチ。
但し、
F1:回転時の前記接触面の荷重 Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)−m×(R1+R2)×ω2[N]
F2:静止時の前記接触面の荷重 Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)[N]
π:円周率
L :前記ローラの接触面の有効長(ローラ長−2×面取り部分)[m]
b1:回転時の前記ローラの接触面の接触幅(8×F1×R/(π×E×L))1/2[m]
b2:静止時の前記ローラの接触面の接触幅(8×F2×R/(π×E×L))1/2[m]
Fs:セット位置でのばね力[N]
m:前記ローラの質量[kg]
θ:前記弾性体が押す方向の角度[°]
ω:前記外輪の角速度 ω=(Fs×cos(θ+2α)/sin(2α)/(2×m×(R1+R2)))1/2[rad/s]
R:前記ローラと前記内輪の等価曲率 R=1/(1/R1+1/R2)[m]
R1:前記円筒面の曲率半径[m]
R2:前記ローラの曲率半径[m]
E:前記ローラと前記内輪の等価ヤング率 E=2/((1−ν12)/E1+(1−ν22)/E2)[Pa]
E1:前記内輪のヤング率[Pa]
E2:前記ローラのヤング率[Pa]
ν1:前記内輪のポアソン比
ν2:前記ローラのポアソン比
とする。
An inner ring having a cylindrical surface on the outer peripheral surface, an outer ring having a cam surface on the inner peripheral surface, a plurality of rollers disposed in each wedge space formed between the cam surface and the cylindrical surface, and the rollers A one-way clutch provided with an elastic body that elastically presses in the opposite direction,
The wedge angle in the wedge space is 2α [°],
The surface pressure of the contact surface between the inner ring and the roller during rotation is P1: 2 × F1 / (π × b1 × L) [Pa],
The sliding speed of the contact surface is V: R1 × ω [m / sec],
The surface pressure of the contact surface at rest is P2: 2 × F2 / (π × b2 × L) [Pa],
When
P1 × V ≦ 700 × 10 6 ,
P2 ≧ (0.0004 × (2α) 3.6 ) × cos (θ + 2α) / (π × sin (2α) × b2 × L), and
2α> 4
One-way clutch characterized by being.
However,
F1: Load on the contact surface during rotation Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) −m × (R1 + R2) × ω 2 [N]
F2: Load on the contact surface at rest Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) [N]
π: Pi ratio
L: Effective length of the contact surface of the roller (roller length-2 x chamfered portion) [m]
b1: Contact width of the contact surface of the roller during rotation (8 × F1 × R / (π × E × L)) 1/2 [m]
b2: Contact width of the contact surface of the roller at rest (8 × F2 × R / (π × E × L)) 1/2 [m]
Fs: Spring force at the set position [N]
m: Mass of the roller [kg]
θ: Angle in the direction in which the elastic body pushes [°]
ω: angular velocity of the outer ring ω = (Fs × cos (θ + 2α) / sin (2α) / (2 × m × (R1 + R2))) 1/2 [rad / s]
R: Equivalent curvature of the roller and the inner ring R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2) [m]
R1: Curvature radius of the cylindrical surface [m]
R2: Curvature radius of the roller [m]
E: Equivalent Young's modulus of the roller and the inner ring E = 2 / ((1−ν1 2 ) / E1 + (1−ν2 2 ) / E2) [Pa]
E1: Young's modulus of the inner ring [Pa]
E2: Young's modulus of the roller [Pa]
ν1: Poisson's ratio of the inner ring ν2: Poisson's ratio of the roller.
自動車用補機の回転軸に取り付けられて、クランクプーリとの間で動力を伝達するベルトが掛け渡されて使用されるクラッチ内蔵型プーリ装置であって、
請求項1に記載の一方向クラッチが組み込まれたことを特徴とするクラッチ内蔵型プーリ装置。
A pulley device with a built-in clutch that is attached to a rotating shaft of an automobile auxiliary machine and is used by being laid over a belt that transmits power to and from a crank pulley,
A one-way clutch according to claim 1, wherein the pulley device has a built-in clutch.
JP2005113521A 2004-04-13 2005-04-11 One-way clutch and clutch built-in type pulley device Pending JP2005326000A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005113521A JP2005326000A (en) 2004-04-13 2005-04-11 One-way clutch and clutch built-in type pulley device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004118101 2004-04-13
JP2005113521A JP2005326000A (en) 2004-04-13 2005-04-11 One-way clutch and clutch built-in type pulley device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005326000A true JP2005326000A (en) 2005-11-24

Family

ID=35472498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005113521A Pending JP2005326000A (en) 2004-04-13 2005-04-11 One-way clutch and clutch built-in type pulley device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005326000A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278426A (en) * 2006-04-10 2007-10-25 Nsk Warner Kk Roller type one-way clutch
JP2008069974A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Skf Ab Disengageable pulley device
JP2012007643A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Shimano Inc One-way clutch for fishing reel
US8292053B2 (en) 2006-09-05 2012-10-23 Jtekt Corporation One-way clutch and power transmission apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278426A (en) * 2006-04-10 2007-10-25 Nsk Warner Kk Roller type one-way clutch
US8292053B2 (en) 2006-09-05 2012-10-23 Jtekt Corporation One-way clutch and power transmission apparatus
JP2008069974A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Skf Ab Disengageable pulley device
JP2012007643A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Shimano Inc One-way clutch for fishing reel
US8746603B2 (en) 2010-06-23 2014-06-10 Shimano Inc. One-way clutch for fishing reel
KR101747106B1 (en) 2010-06-23 2017-06-14 가부시키가이샤 시마노 One-way clutch for fishing reel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6394250B1 (en) Alternator pulley unit with a built-in one-way clutch
JP2000297860A (en) Roller clutch-included type pulley device for alternator
JP2006226318A (en) One-way clutch built-in pulley device
JP2005326000A (en) One-way clutch and clutch built-in type pulley device
JP2006322597A (en) Bearing composite one-way clutch
JP2000161471A (en) Pulley device incorporated with one-way clutch
JP4287983B2 (en) Pulley unit
JP2007198504A (en) One-way clutch and one-way clutch built-in type pulley device
JP5045644B2 (en) One-way clutch and one-way clutch built-in pulley device
JP4470910B2 (en) Pulley device with built-in roller clutch for alternator
JP3724506B2 (en) One-way clutch built-in pulley device
JP2000227152A (en) Clutch incorporated type pulley unit
JP4899343B2 (en) One-way clutch built-in pulley device
JP2007040376A (en) One-way clutch and pulley device incorporated with one-way clutch
JP2001032911A (en) Pulley device for alternator with built-in roller clutch
JP2007162814A (en) One-way clutch built-in type pulley device
JP2005257021A (en) One-way clutch and pulley unit with one-way clutch
JP2006349111A (en) One way clutch and pulley with built-in clutch using the same
JP2000291782A (en) Pulley device with built-in one-way clutch for alternator
JP2005321022A (en) One-way clutch
JP2000283267A (en) One-way clutch built-in type pulley device for alternator
JP2007085398A (en) One-way clutch built-in type pulley device
JP5359280B2 (en) One-way clutch built-in pulley device
JP2007032665A (en) One-way clutch built-in type pulley device
JP2000310314A (en) Pulley device with built-in one-way clutch for alternator, and assembly thereof

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060328

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071128