JP2007278364A - Spring clutch - Google Patents
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Description
この発明は、入力部材と出力部材間に組込まれたクラッチばねによって入力部材の一方向の回転を出力部材に伝達すると共に、出力部材の回転速度が入力部材の回転速度を上回った場合に入力部材から出力部材への回転伝達を遮断するスプリングクラッチに関するものである。 The present invention transmits the rotation of the input member in one direction to the output member by a clutch spring incorporated between the input member and the output member, and the input member when the rotation speed of the output member exceeds the rotation speed of the input member. The present invention relates to a spring clutch that interrupts transmission of rotation from the motor to the output member.
一般に、エンジンのクランク軸の回転をベルト伝動装置によってエンジン補機の回転軸に伝えるようにした補機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同様に急減速しようとする。このとき、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、エンジンが急減速されても回転軸は急減速されることはなく、その回転軸上に取付けられたプーリは一定の速度で回り続けようとする。 In general, in an accessory drive device that transmits the rotation of the crankshaft of the engine to the rotation shaft of the engine accessory by a belt transmission, when the engine is decelerated suddenly, a pulley attached to the rotation shaft of the engine accessory is also included. Try to slow down as well. At this time, if the engine accessory is an alternator, the rotating shaft of the alternator has a large inertial force, so even if the engine is suddenly decelerated, the rotating shaft is not suddenly decelerated, and a pulley mounted on the rotating shaft Tries to keep turning at a constant speed.
この場合、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間に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 this case, a large rotational speed difference is generated between the pulley on the crankshaft and the pulley on the rotating shaft of the alternator, and the belt tension increases and the belt is easily damaged.
また、クランク軸は1回転中において角速度が変化しており、その角速度変動に起因してプーリとベルトの間で滑りを生じ、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。 Further, the crankshaft changes its angular velocity during one rotation, and slippage occurs between the pulley and the belt due to the fluctuation of the angular velocity, and the belt wears due to the slipping, and durability is lowered.
特許文献1には、そのような不都合を解消することができるようにしたクラッチプーリ装置が提案されている。
上記特許文献1に記載されたクラッチプーリ装置は、プーリとその内側に組込まれたプーリハブとの間に断面が角形の線材からなるクラッチばねを組込み、そのクラッチばねの外周をプーリの内周に形成された円筒形のクラッチ面に弾性接触し、クラッチばねの一端のコイル部端末をプーリハブに係止し、上記プーリの一方向への回転時にクラッチばねを拡径させてクラッチ面に対する係合力を強め、そのクラッチばねを介してプーリの回転をプーリハブに伝達するようにしている。
In the clutch pulley apparatus described in
また、プーリハブの回転速度がプーリの回転速度を上回った場合に、クラッチばねを縮径させ、プーリのクラッチ面とクラッチばねの接触部で滑りを生じさせてプーリをフリー回転させるようにしている。
ところで、上記特許文献1に記載されたクラッチプーリ装置においては、プーリのフリー回転時、プーリのクラッチ面とクラッチばねの接触部ですべりを伴いながら接触回転するため、クラッチばねの表面およびクラッチ面が摩耗し易いという不都合がある。
By the way, in the clutch pulley apparatus described in the above-mentioned
この発明の課題は、クラッチばねの表面およびクラッチ面の摩耗を軽減し、耐久性に優れたスプリングクラッチを提供することである。 An object of the present invention is to provide a spring clutch that reduces the wear of the surface of the clutch spring and the clutch surface and is excellent in durability.
上記の課題を解決するため、この発明においては、円筒状のクラッチ面を内周に有する入力部材と、その入力部材の内側に組込まれて相対的に回転自在に支持された出力部材と、前記入力部材と出力部材間に組込まれて一方の端末部が出力部材に係止され、前記クラッチ面に外周面が弾性接触されたクラッチばねとから成り、前記入力部材の一方向の回転時にクラッチ面との接触によりクラッチばねを拡径させて入力部材から出力部材へ回転トルクを伝達するようにしたスプリングクラッチにおいて、前記入力部材のクラッチ面とクラッチばねの外周面の少なくとも一方にダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成した構成を採用したのである。 In order to solve the above problem, in the present invention, an input member having a cylindrical clutch surface on the inner periphery, an output member incorporated inside the input member and supported relatively rotatably, The clutch member includes a clutch spring which is assembled between the input member and the output member, and one end portion is locked to the output member, and an outer peripheral surface thereof is elastically contacted with the clutch surface. In the spring clutch in which the clutch spring is expanded by contact with the input member to transmit rotational torque from the input member to the output member, a diamond-like carbon film is applied to at least one of the clutch surface of the input member and the outer peripheral surface of the clutch spring. The formed structure was adopted.
上記のように、入力部材に形成されたクラッチ面とクラッチばねの外周面の少なくとも一方にダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成したことによって、そのダイヤモンドライクカーボン皮膜はきわめて滑らかであり、しかも非常に硬いため、入力部材のフリー回転時に、すべりを生じながら接触回転するクラッチ面とクラッチばねの接触部の耐摩耗性の向上を図ることができ、耐久性に優れたスプリングクラッチを得ることができる。 As described above, by forming a diamond-like carbon film on at least one of the clutch surface formed on the input member and the outer peripheral surface of the clutch spring, the diamond-like carbon film is extremely smooth and very hard. At the time of free rotation of the input member, it is possible to improve the wear resistance of the contact portion between the clutch surface and the clutch spring that rotate while contacting, and a spring clutch having excellent durability can be obtained.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、入力部材としてのプーリ1の内側には出力部材としてのプーリハブ2が相対的に回転自在に組込まれている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
プーリハブ2は、金属から成る出力軸2aと、その外側に設けられたスリーブ2bとから成る。この出力軸2aは両端に小径部3、4を有し、一端の小径部3の外周とプーリ1の一端部内周間にプーリ1とプーリハブ2を相対的に回転自在に支持する片シール軸受5が組込まれている。
The
また、他端の小径部4の外周にはプーリ1の他端部内周に取付けられたシール部材6の内径部が弾性接触しており、そのシール部材6と上記片シール軸受5との間にグリース封入空間30が形成されている。
Further, the inner diameter portion of the
スリーブ2bは合成樹脂の成形品から成る。このスリーブ2bは出力軸2aの外周に圧入され、シール部材6側の端部内周には環状突出部7が形成されている。環状突出部7は出力軸2aの他端部外周に形成された肩部8と出力軸2aの小径部4の外周に取付けた止め輪9とによって軸方向に非可動とされている。
The
また、スリーブ2bの両端部外周には一対の鍔10、11が形成され、その一対の鍔10、11間がグリース溜りとされている。一対の鍔10、11は外径が相違し、シール部材6側の大径鍔10の外径はプーリ1の内径より少し小径とされ、後述するクラッチばねの抜け防止機構として作用すると共に、その大径鍔10の外径面はプーリ1と出力軸2aとを相対的に回転自在に支持するラジアル軸受面12とされている。
Further, a pair of
片シール軸受5側の小径鍔11は大径鍔10より幅広とされている。図2に示すように、小径鍔11には片シール軸受5と対向する側面に一対の嵌合凹部13が180°の間隔をおいて形成されている。一方、出力軸2aの片シール軸受5側の端部外周には各嵌合凹部13に嵌合される一対の突出部14a、14bが180°の間隔をおいて設けられ、その突出部14a、14bと嵌合凹部13の嵌合によってスリーブ2bは出力軸2aに回り止めされている。
The
一対の突出部14a、14bは長さが相違し、長さの長い突出部14aの先端部は小径鍔11の外径面より外方に位置してその外周がプーリ1の内周に近接している。
The pair of projecting
また、小径鍔11の外径面には長さの長い突出部14aが嵌合された嵌合凹部13から周方向に延びる切欠部15が設けられている。
Further, the outer diameter surface of the small-
図1に示すように、プーリ1の内周には、片シール軸受5とシール部材6間に円筒状のクラッチ面16が形成され、そのクラッチ面16の内側にクラッチばね17が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
クラッチばね17は断面が角形の線材から成り、そのクラッチばね17は自然状態でクラッチ面16の内径より大径とされ、縮径された状態でプーリ1内に組込まれて外周面がクラッチ面16と弾性接触している。
The
ここで、クラッチばね17の外周面が接触するクラッチ面16には、図4(I)に示すように、ダイヤモンドライクカーボン皮膜(以下、DLC皮膜という)18が形成され、そのDLC皮膜18にクラッチばね17が弾性接触している。
Here, as shown in FIG. 4I, a diamond-like carbon film (hereinafter referred to as a DLC film) 18 is formed on the
図1乃至図3に示すように、クラッチばね17の一端のコイル部17aにおける端末部にはトルク伝達用突部19が係止され、そのトルク伝達用突部19がスリーブ2bの外径面に形成された切欠部15内に嵌合されて突出部14aと周方向で対向している。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
突出部14aのトルク伝達用突部19の先端面と対向する側面はテーパ面20とされ、一方、トルク伝達用突部19の突出部14aと対向する先端面も上記テーパ面20に適合するテーパ面21とされている。
A side surface of the projecting
ここで、クラッチばね17の端末部とトルク伝達用突部19の係止に際し、図3に示すように、トルク伝達用突部19の上面にL形の係合凹部22を形成し、一方、クラッチばね17の端末にL形の係合片23を設け、その係合片23を係合凹部22に係合させるようにしている。
Here, when locking the terminal portion of the
図1に示すように、片シール軸受5と出力軸2aの一端部外周に形成された肩部24間には位置決めリング25が設けられている。位置決めリング25の外周には位置決め片26が設けられ、その位置決め片26はトルク伝達用突部19の側面に当接しており、上記位置決め片26とスリーブ2bの大径鍔10とによってクラッチばね17は軸方向に位置決めされている。
As shown in FIG. 1, a
上記の構成から成るスプリングクラッチにおいて、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2を取付けて回り止めし、プーリ1とクランク軸上のプーリ間にかけ渡されたベルトを介してクランク軸の回転をプーリ1に伝達する。
In the spring clutch having the above-described configuration, when driving the alternator as an engine auxiliary machine, a
上記のような使用状態において、クランク軸の回転がプーリ1に伝達され、そのプーリ1が図2の矢印で示す方向に回転すると、クラッチばね17がクラッチ面16との接触により拡径して、クラッチ面16に対する圧接係合力が増大する。このとき、クラッチばね17の一端のトルク伝達用突部19は突出部14aのテーパ面20に沿って半径方向外方にスムーズに摺動し、クラッチばね17の一端のコイル部17aの外周面がプーリ1のクラッチ面16に圧接すると共に、トルク伝達用突部19から突出部14aに回転トルクが伝達され、プーリハブ2がプーリ1と同方向に回転する。
In the use state as described above, when the rotation of the crankshaft is transmitted to the
このように、プーリ1からプーリハブ2への回転トルクの伝達時、クラッチばね17の一端のコイル部17aは、その外周面がクラッチ面16に圧接する状態で突出部14aに回転トルクを伝達するため、コイル部17aに折れ曲がり部が形成されることはない。このため、回転トルクの伝達と遮断とが繰り返し行なわれてもコイル部17aは疲労によって破損することはなく、耐久性に優れたスプリングクラッチを得ることができる。
As described above, when the rotational torque is transmitted from the
また、突出部14aとトルク伝達用突部19との接触が金属同士の接触であるため、接触面の摩耗を抑制することができる。
Moreover, since the contact between the
さらに、突出部14aとトルク伝達用突部19を、熱処理等によって表面硬さを向上させることで、接触面の摩耗をより低減できる。
Furthermore, the wear of the contact surface can be further reduced by improving the surface hardness of the
プーリ1からプーリハブ2への回転トルクの伝達状態において、プーリハブ2の回転速度がプーリ1の回転速度を上回ると、切欠部15とトルク伝達用突部19との係合により、クラッチばね17の一端のコイル部17aが引きずられ、コイル部17aは自己の復元弾性によりスリーブ2bの径方向内方に移動して図2に示すように、クラッチ面16から離れると共に、クラッチばね17が縮径し、そのクラッチばね17とクラッチ面16との接触部で滑りが生じてプーリ1がフリー回転し、プーリ1からプーリハブ2への回転伝達が遮断される。
When the rotational speed of the
このように、プーリハブ2の回転速度がプーリの1回転速度を上回っても、切欠部15とトルク伝達用突部19の係合によって、そのトルク伝達用突部19は突出部14aから離れないため、プーリ1の回転速度がプーリハブ2の回転速度を上回ると、トルク伝達用突部19は突出部14aのテーパ面20を直ちに押圧することになり、プーリハブ2に対して回転トルクを素速く伝達することができる。
Thus, even if the rotational speed of the
ここで、プーリハブ2の回転速度がプーリ1の回転速度を上回ると、クラッチばね17の外周面はクラッチ面16との接触部ですべりを伴いながら接触回転する。
Here, when the rotational speed of the
このとき、クラッチ面16にはDLC皮膜18が形成されており、そのDLC皮膜18はきわめて滑らかで、しかも非常に硬い皮膜であるため、クラッチ面16とクラッチばね17の接触部で生じる摩耗を軽減できる6。
At this time, since the
このように、クラッチ面16にDLC皮膜18を設けることによって、クラッチ面16とクラッチばね17の接触部の耐摩耗性の向上を図ることができるので、耐久性に優れたスプリングクラッチを得ることができる。
Thus, by providing the
図4(I)では、クラッチ面16にDLC皮膜18を設けたが、図4(II)に示すように、クラッチばね17の外周面にDLC皮膜18を設けるようにしてもよく、あるいは図4(III)に示すように、クラッチ面16とクラッチばね17の外周面のそれぞれにDLC皮膜18を設けるようにしてもよい。
In FIG. 4 (I), the
1 プーリ(入力部材)
2 プーリハブ(出力部材)
16 クラッチ面
17 クラッチばね
18 ダイヤモンドライクカーボン皮膜
1 Pulley (input member)
2 Pulley hub (output member)
Claims (1)
前記入力部材のクラッチ面とクラッチばねの外周面の少なくとも一方にダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成したことを特徴とするスプリングクラッチ。 An input member having a cylindrical clutch surface on the inner periphery, an output member incorporated inside the input member and supported relatively rotatably, and one terminal incorporated between the input member and the output member And a clutch spring having an outer peripheral surface elastically contacted with the clutch surface. The input member is configured to expand the diameter of the clutch spring by contact with the clutch surface when the input member rotates in one direction. In the spring clutch designed to transmit the rotational torque to the output member from
A spring clutch characterized in that a diamond-like carbon film is formed on at least one of the clutch surface of the input member and the outer peripheral surface of the clutch spring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006103960A JP2007278364A (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Spring clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006103960A JP2007278364A (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Spring clutch |
Publications (1)
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JP2007278364A true JP2007278364A (en) | 2007-10-25 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006103960A Pending JP2007278364A (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Spring clutch |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007278364A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009031190A1 (en) | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Aktiebolaget Skf | Controllable belt pulley device for use in motor vehicle, has inner drive element whose sliding path comprises coating, which possesses specific Vickers hardness under specific load and exhibits specific thickness |
-
2006
- 2006-04-05 JP JP2006103960A patent/JP2007278364A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102009031190A1 (en) | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Aktiebolaget Skf | Controllable belt pulley device for use in motor vehicle, has inner drive element whose sliding path comprises coating, which possesses specific Vickers hardness under specific load and exhibits specific thickness |
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