JP2007177935A - One-way roller clutch and pulley with built-in clutch - Google Patents
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Description
この発明は、駆動部材の一方向の回転を被駆動部材に伝達する一方向ローラクラッチおよびその一方向ローラクラッチが組込まれたクラッチ内蔵プーリに関するものである。 The present invention relates to a one-way roller clutch that transmits one-way rotation of a driving member to a driven member, and a clutch built-in pulley in which the one-way roller clutch is incorporated.
一般に、自動車の内燃機関においては、ベルト伝動装置を介してエンジンのクランク軸の回転をオルタネータ等のエンジン補機の回転軸に伝えるようにしている。 Generally, in an internal combustion engine of an automobile, rotation of an engine crankshaft is transmitted to a rotation shaft of an engine auxiliary machine such as an alternator via a belt transmission.
上記のようなエンジン補機の駆動装置においては、エンジンを急減速した場合、エンジン補機の回転軸に取付けられたプーリも急減速しようとする。しかし、エンジン補機がオルタネータの場合、そのオルタネータの回転軸は慣性力が大きいため、その回転軸に取付けられたプーリは一定の速度で回り続けようとし、クランク軸上のプーリとオルタネータの回転軸上のプーリとの間で大きな回転速度差が生じ、ベルトの張力が増大して破損し易くなる。 In the engine accessory drive apparatus as described above, when the engine is suddenly decelerated, the pulley attached to the rotating shaft of the engine accessory also tries to decelerate rapidly. However, when the engine accessory is an alternator, the rotating shaft of the alternator has a large inertial force, so the pulley attached to the rotating shaft tries to keep rotating at a constant speed, and the pulley on the crankshaft and the rotating shaft of the alternator A large rotational speed difference is generated between the upper pulley and the belt tension increases, and the belt is easily damaged.
また、クランク軸は、1回転中に角速度が変動しており、その角速度の変動に起因してクランク軸上のプーリとベルトとの間で滑りが生じ、その滑りによってベルトが摩耗し、耐久性が低下することになる。 Also, the crankshaft has an angular velocity that changes during one rotation, and due to the change in the angular velocity, slippage occurs between the pulley on the crankshaft and the belt, and the belt wears due to the slippage, resulting in durability. Will drop.
そのような不都合を解消するため、特許文献1では、エンジン補機の回転軸上に設けられるプーリ内に一方向ローラクラッチを組込んだクラッチ内蔵プーリを提案している。
In order to eliminate such inconvenience,
上記のようなクラッチ内蔵プーリをエンジン補機の回転軸上に取付けることによって、プーリの回転速度がエンジン補機の回転軸の回転速度より低下すると、一方向ローラクラッチが切れてプーリがフリー回転するため、ベルトの張力増加を防止することができると共に、プーリとベルトの相互間における滑りを防止することができ、ベルトの耐久性の低下を抑制することができる。 When the pulley with a built-in clutch as described above is mounted on the rotating shaft of the engine accessory, the one-way roller clutch is disengaged and the pulley rotates freely when the rotating speed of the pulley is lower than the rotating speed of the rotating shaft of the engine accessory. Therefore, an increase in belt tension can be prevented, slippage between the pulley and the belt can be prevented, and a decrease in durability of the belt can be suppressed.
ここで、クラッチ内蔵プーリ内に組込まれた一方向ローラクラッチにおいては、プーリの内周を円筒面とし、そのプーリ内に組込まれたプーリハブの外周に上記円筒面との間でくさび形空間を形成する複数の平坦なカム面を設け、上記プーリとプーリハブとの間に組込まれてプーリハブに回り止めされた保持器には、各カム面と対向する位置にポケットを形成し、各ポケット内に、ローラと、そのローラをくさび形空間の狭小部に向けて押圧する弾性部材を組込んでいる。 Here, in the one-way roller clutch incorporated in the pulley with built-in clutch, the inner circumference of the pulley is a cylindrical surface, and a wedge-shaped space is formed between the outer circumference of the pulley hub incorporated in the pulley and the cylindrical surface. In the cage that is provided between the pulley and the pulley hub and is prevented from rotating around the pulley hub, a pocket is formed at a position facing each cam surface. A roller and an elastic member that presses the roller toward the narrow portion of the wedge-shaped space are incorporated.
上記のような一方向ローラクラッチにおいては、比較的高い噛合い精度が要求されるため、普通、浸炭鋼を用いて平坦なカム面を外周に有するプーリハブを鍛造成形したのち、浸炭焼入れを施すようにしている。また、焼入れを施したままであると、カム面の精度が悪いため、浸炭焼入れ後に、カム面を研削加工することが行われている。
ところで、一方向ローラクラッチにおけるプーリハブが、上記のように、鍛造成形後、浸炭焼入れ施し、研削加工によってカム面を形成する構成であると、噛合い精度は高いものの、加工に時間を要し、加工コストが高いという問題がある。 By the way, as described above, the pulley hub in the one-way roller clutch is subjected to carburizing and quenching after forging, and the cam surface is formed by grinding. There is a problem that the processing cost is high.
この発明の課題は、精度の高いコストの安い一方向ローラクラッチおよびクラッチ内蔵プーリを提供することである。 An object of the present invention is to provide a one-way roller clutch and a pulley with a built-in clutch that are highly accurate and inexpensive.
上記の課題を解決するために、この発明にかかる一方向ローラクラッチおいては、外輪の内周に円筒面を形成し、外輪の内側に組込まれた内輪の外周に前記円筒面との間でくさび形空間を形成する複数の平坦なカム面を周方向に等間隔に設け、外輪と内輪間に組込まれた保持器には前記カム面と対向する位置にポケットを形成し、各ポケット内にローラと、そのローラをくさび形空間の狭小部に向けて押圧する弾性部材を組込んだ一方向ローラクラッチにおいて、前記平坦なカム面を切削により形成し、そのカム面に熱処理を施した構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the one-way roller clutch according to the present invention, a cylindrical surface is formed on the inner periphery of the outer ring, and the outer surface of the inner ring incorporated inside the outer ring is between the cylindrical surface. A plurality of flat cam surfaces forming a wedge-shaped space are provided at equal intervals in the circumferential direction, and a cage is formed between the outer ring and the inner ring, and a pocket is formed at a position facing the cam surface. In a one-way roller clutch incorporating a roller and an elastic member that presses the roller toward a narrow portion of the wedge-shaped space, the flat cam surface is formed by cutting, and the cam surface is subjected to heat treatment. Adopted.
ここで、カム面の切削に際して、平行に配置されたバイトホルダと内輪とを所定の回転比でもって同方向に回転させ、バイトホルダに取付けられた複数の刃物により内輪の外周を多角形に切削する切削方法を採用することによって、複数のカム面を短時間に能率よく形成することができ、加工コストのより低減化を図ることができる。 Here, when cutting the cam surface, the tool holder and the inner ring arranged in parallel are rotated in the same direction at a predetermined rotation ratio, and the outer periphery of the inner ring is cut into a polygon by a plurality of blades attached to the tool holder. By adopting the cutting method, the plurality of cam surfaces can be efficiently formed in a short time, and the processing cost can be further reduced.
また、内輪を高炭素鋼で形成し、カム面の熱処理として、高周波焼入れを採用することによって、面精度の高いカム面を得ることができ、噛合い精度の高い、コストの安い一方向ローラクラッチを得ることできる。 Also, by forming the inner ring with high carbon steel and adopting induction hardening as heat treatment of the cam surface, it is possible to obtain a cam surface with high surface accuracy, high meshing accuracy, and low cost one-way roller clutch. Can get.
この発明に係るクラッチ内蔵プーリにおいては、プーリの内側に一方向ローラクラッチを組込んだクラッチ内蔵プーリにおいて、前記一方向ローラクラッチとして、前記の構成から成る一方向ローラクラッチを採用したのである。 In the pulley with a built-in clutch according to the present invention, in the pulley with a built-in clutch in which the one-way roller clutch is incorporated inside the pulley, the one-way roller clutch having the above-mentioned configuration is adopted as the one-way roller clutch.
内輪の外周に設けられる複数の平坦なカム面を切削により形成し、そのカム面に熱処理を施すことによって、カム面を安価で精度よく形成することができ、噛合い精度の高いコストの安い一方向ローラクラッチおよびクラッチ内蔵プーリを得ることができる。 By forming a plurality of flat cam surfaces provided on the outer periphery of the inner ring by cutting and heat-treating the cam surfaces, the cam surfaces can be formed at low cost and with high accuracy, with high meshing accuracy and low cost. A directional roller clutch and a pulley with a built-in clutch can be obtained.
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図1乃至図3に示すように、クラッチ内蔵プーリは、プーリ1と、その内側に組込まれた一方向ローラクラッチ10と、その一方向ローラクラッチ10の両側に組込まれた一対の軸受30からなり、上記プーリ1の外周にはVリブドベルトがかけ渡される複列のV溝2が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the pulley with a built-in clutch includes a
一方向ローラクラッチ10は、プーリ1の内径面に圧入された外輪11と、補機の回転軸に取付けられる内輪としてのプーリハブ12と、上記外輪11とプーリハブ12間に組込まれた保持器13と、その保持器13に保持されたローラ14およびそのローラ14を周方向に押圧する弾性部材15とからなり、上記外輪11の内周には円筒面16が形成されている。
The one-
プーリハブ12は、カムリング12aを軸方向の中央部に有し、そのカムリング12aの両端に一対の小径の筒部12bが形成され、各小径筒部12bとプーリ1との間に組込まれた前記軸受30によって、プーリ1とプーリハブ12とが相対的に回転自在とされている。
The
カムリング12aの外周には、外輪11の円筒面16との間でくさび形空間を形成する複数の平坦なカム面17が周方向に等間隔に設けられている。
On the outer periphery of the
カム面17は、切削により形成される。この各カム面17は切削後の熱処理によって硬度が高められている。カム面17の切削に際して、ここでは、ポリゴンマシンと称せられる切削装置によって切削するようにしている。
The
図4は、上記切削装置の模式図を示す。この模式図では、円柱状の被加工物Wの外周を6角形に切削する場合を示している。すなわち、バイトホルダ40に3個の刃物41を120°の間隔をおいて取付け、そのバイトホルダ40と被加工物Wとを2対1の回転比でもって同方向に回転させて、各刃物41で被加工物Wの外周を切削するようにしている。Fは、切削面を示す。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the cutting apparatus. This schematic diagram shows a case where the outer periphery of a cylindrical workpiece W is cut into a hexagon. That is, three
ここで、図2および図3に示すように、カムリング12aの外周を12角形に切削する場合は、バイトホルダ40に6個の刃物41を60°の間隔を置いて取付け、そのバイトホルダ40とプーリハブ12とを2対1の回転比でもって同方向に回転させるようにする。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, when cutting the outer periphery of the
カム面17の熱処理に際して、ここでは、高周波焼入れを採用してカム面17のみを焼入れするようにしている。その高周波焼入れのため、プーリハブ12を高炭素鋼で形成するようにしている。このように、プーリハブ12の材料として、高炭素鋼を採用し、カム面17の切削加工後に高周波焼入れを行うことによって、浸炭鋼に浸炭焼入れを施す場合に比較して、熱処理変形も少なく、面精度の高いカム面17を得ることができる。
Here, in the heat treatment of the
図2に示すように、保持器13は、カムリング12aの外側に嵌合され、その内周に形成された平坦な係合面18とカム面17の係合によってプーリハブ12に回り止めされている。
As shown in FIG. 2, the
また、保持器13は、図1に示すように、一端に内向きにフランジ19が形成され、そのフランジ19とカムリング12aの軸方向一端面の係合によって、保持器13は軸方向に非可動とされている。
Further, as shown in FIG. 1, the
上記保持器13には、カムリング12aのカム面17と対向する位置にポケット20が形成され、そのポケット20内に前記ローラ14と、弾性部材15を組込み、上記弾性部材15でローラ14をくさび形空間の狭小部に向けて押圧している。
A
上記の構成から成るクラッチ内蔵プーリにおいて、エンジン補機としてのオルタネータの駆動に際しては、そのオルタネータの回転軸にプーリハブ12を取付け、プーリ1とクランク軸上に取付けられたプーリ間にベルトをかけ渡して、クランク軸の回転をプーリ1に伝達する。
In the pulley with built-in clutch configured as described above, when driving the alternator as an engine accessory, a
上記のような使用状態において、プーリ1が図2の矢印で示す方向に回転されると、ローラ14が円筒面16およびカム面17に係合し、そのローラ14を介してプーリ1の回転がプーリハブ12に伝達される。
In the state of use as described above, when the
プーリ1からプーリハブ12への回転トルクの伝達時において、プーリハブ12の回転速度がプーリ1の回転速度を上回ると、円筒面16およびカム面17に対するローラ14の係合が解除し、プーリ1からプーリハブ12への回転伝達が遮断し、プーリ1がフリー回転する。
When the rotational speed of the
実施の形態で示すように、プーリハブ12の外周の平坦なカム面17を切削により形成し、そのカム面17に熱処理を施すことによって、カム面17を安価で精度よく形成することができ、噛合い精度の高いコストの安い一方向ローラクラッチおよびクラッチ内蔵プーリを得ることができる。
As shown in the embodiment, by forming the
また、カム面17の切削に際し、刃物41が取付けられたバイトホルダ40と高炭素鋼からなるプーリハブ12とを所定の回転比でもって同方向に回転させて切削する切削方法を採用し、その切削後、カム面17のみを高周波焼入れすることによって、面精度の高い複数のカム面17を短時間に能率よく形成することができ、加工コストのより低減化を図ることができる。
Further, when the
実施の形態では、プーリ1の内径面に嵌合した外輪11の内周に円筒面16を形成したが、その外輪1を省略し、上記プーリ1を外輪としてその内周に円筒面を形成してもよい。
In the embodiment, the
1 プーリ
10 一方向ローラクラッチ
11 外輪
12 プーリハブ(内輪)
13 保持器
14 ローラ
15 弾性部材
16 円筒面
17 カム面
20 ポケット
40 バイトホルダ
41 刃物
1
13
Claims (4)
前記平坦なカム面を切削により形成し、そのカム面に熱処理を施したことを特徴とする一方向ローラクラッチ。 A cylindrical surface is formed on the inner periphery of the outer ring, and a plurality of flat cam surfaces forming a wedge-shaped space between the cylindrical surface and the outer periphery of the inner ring incorporated inside the outer ring are provided at equal intervals in the circumferential direction. The cage assembled between the outer ring and the inner ring is formed with a pocket at a position facing the cam surface, and a roller and an elastic member that presses the roller toward the narrow part of the wedge-shaped space are assembled in each pocket. 1-way roller clutch
A one-way roller clutch, wherein the flat cam surface is formed by cutting and heat treatment is applied to the cam surface.
Priority Applications (1)
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JP2005378394A JP2007177935A (en) | 2005-12-28 | 2005-12-28 | One-way roller clutch and pulley with built-in clutch |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009030632A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Ntn Corp | Clutch unit |
-
2005
- 2005-12-28 JP JP2005378394A patent/JP2007177935A/en not_active Withdrawn
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