JP2008185131A - Pulley unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プーリユニットに関するものである。 The present invention relates to a pulley unit.
自動車用エンジンのクランクシャフトからベルト、プーリユニットを介してオルタネータ等の補機を回転駆動する場合、原動側となるエンジン側で急激な回転速度変動が生ずると、従動側の補機の回転がこれに追従できず、ベルト鳴きやばたつきといった不具合を生じやすくなる。また、補機のプーリや回転軸あるいはベルト等に過大な回転トルクや張力が生じ、寿命低下の原因となることがある。そこで、これを防止するために、クランクシャフトの回転速度が低下したときに補機との回転接続を切り離すための一方向クラッチ機構を、補機プーリと補機回転軸との間に介挿する技術が知られている(特許文献1参照)。 When an auxiliary machine such as an alternator is driven to rotate from the crankshaft of an automobile engine via a belt or pulley unit, if a sudden rotational speed fluctuation occurs on the engine side, which is the driving side, the rotation of the driven side auxiliary machine will occur. It is difficult to follow this, and problems such as belt squealing and flapping are likely to occur. In addition, excessive rotational torque and tension may be generated in the pulleys, rotating shafts, belts, etc. of the auxiliary machine, which may cause a reduction in the life. Therefore, in order to prevent this, a one-way clutch mechanism for disconnecting the rotational connection with the auxiliary equipment when the rotational speed of the crankshaft decreases is interposed between the auxiliary equipment pulley and the auxiliary equipment rotating shaft. A technique is known (see Patent Document 1).
近年、自動車用エンジンは、燃費低減及び環境規制のため、低アイドリング化が進められている。しかし、アイドリング時のエンジン回転速度の減少は、従動回転されるオルタネータの出力低下につながるので、低アイドリング時においてもオルタネータの回転速度を十分に確保できるようにするため、補機プーリを小径化することが行なわれている。しかし、補機プーリを小径化した場合、オルタネータの回転速度は、アイドリング時だけでなくエンジンが高速回転した場合もプーリ径の縮小比に比例して増加することになる。オルタネータは、回転速度が一定以上に大きくなると発電効率が飽和し、非効率であるばかりでなく、回転軸やプーリないし軸受等の回転要素を、高速回転に対応した仕様としなければならないためコストアップにつながる問題がある。 In recent years, the idling of automobile engines has been promoted to reduce fuel consumption and environmental regulations. However, a decrease in the engine speed during idling leads to a decrease in the output of the driven alternator, so the auxiliary pulley is reduced in diameter in order to ensure sufficient alternator speed even during low idling. Has been done. However, when the diameter of the auxiliary pulley is reduced, the rotation speed of the alternator increases in proportion to the reduction ratio of the pulley diameter not only when idling but also when the engine rotates at high speed. The alternator not only saturates the power generation efficiency when the rotation speed increases beyond a certain level and is inefficient, but also increases the cost because the rotating elements such as the rotating shaft, pulleys, and bearings must be compatible with high-speed rotation. There is a problem that leads to
本発明の課題は、低アイドリング化等の事情により補機プーリが小径化した場合においても、エンジン高速回転時に補機回転速度が過大となることを効果的に防止でき、ひいては補機側の回転要素の軽量化等にも貢献できるプーリユニットを提供することにある。 It is an object of the present invention to effectively prevent an auxiliary machine rotation speed from becoming excessive at the time of engine high speed rotation even when the diameter of the auxiliary machine pulley is reduced due to low idling or the like. An object of the present invention is to provide a pulley unit that can contribute to weight reduction of elements.
上記課題を解決するために、本発明のプーリユニットは、
プーリと、回転軸と、プーリと回転軸の間に介装される一方向クラッチ機構を備えるプーリユニットにおいて、
一方向クラッチ機構が、
プーリに固定されて該プーリと一体回転する環状の原動輪と、
その原動輪との間にくさび状空間を形成するように回転半径が周方向に沿って変化するカム面を有し、回転軸に固定されて該回転軸と一体回転する従動輪と、
くさび状空間内に配置され、くさび状空間に噛み込まれたロック状態と、その噛み込みが解除されたアンロック状態を切り替え、原動輪の回転速度が従動輪の回転速度を下回った場合に、くさび状空間で噛み込みが解除されたアンロック状態となるくさび部材と、
該くさび部材がロック状態となって従動輪が原動輪に追従回転している状態において、原動輪の回転速度が予め定められたレベル未満となる通常回転状態から、レベルを超える高速回転状態へ移行するに伴い、その回転遠心力によりくさび部材をロック可能位置からロック不能位置へ強制的に移動させる遠心速度リミッタ機構と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the pulley unit of the present invention is:
In a pulley unit comprising a pulley, a rotating shaft, and a one-way clutch mechanism interposed between the pulley and the rotating shaft,
One-way clutch mechanism
An annular driving wheel fixed to the pulley and rotating integrally with the pulley;
A driven wheel that has a cam surface whose rotation radius changes along the circumferential direction so as to form a wedge-shaped space with the driving wheel, is fixed to the rotating shaft, and rotates integrally with the rotating shaft;
When the rotational speed of the driving wheel is lower than the rotational speed of the driven wheel, switching between the locked state that is arranged in the wedge-shaped space and is bitten in the wedge-shaped space and the unlocked state in which the biting is released, A wedge member in an unlocked state in which the bite is released in the wedge-shaped space;
When the wedge member is in a locked state and the driven wheel is rotating following the driving wheel, a transition is made from a normal rotation state where the rotation speed of the driving wheel is less than a predetermined level to a high speed rotation state exceeding the level. Accordingly, a centrifugal speed limiter mechanism that forcibly moves the wedge member from the lockable position to the non-lockable position by the rotational centrifugal force,
It is characterized by providing.
上記本発明によると、プーリユニットに組み込まれた一方向クラッチ機構に遠心速度リミッタ機構を設けたので、例えば原動側のエンジンが一定以上に高速回転となった場合は、該遠心速度リミッタ機構の動作により、一方向クラッチ機構がロック不能位置(アンロック状態)となって回転軸(補機回転軸等)への回転トルク伝達を遮断することができる。これにより、エンジン高速回転時に補機回転速度が過大となることを効果的に防止でき、ひいては補機側の回転要素の小型化や軽量化を図ることができる。特に、低アイドリング化等の事情により補機プーリが小径化した場合に有効である。 According to the present invention, since the centrifugal speed limiter mechanism is provided in the one-way clutch mechanism incorporated in the pulley unit, for example, when the engine on the driving side rotates at a speed higher than a certain level, the operation of the centrifugal speed limiter mechanism As a result, the one-way clutch mechanism is brought into a non-lockable position (unlocked state), and transmission of rotational torque to the rotation shaft (auxiliary device rotation shaft or the like) can be interrupted. Thereby, it is possible to effectively prevent the auxiliary machine rotation speed from becoming excessive at the time of high-speed rotation of the engine, and thus it is possible to reduce the size and weight of the auxiliary element-side rotating element. This is particularly effective when the accessory pulley has a reduced diameter due to low idling or the like.
上記本発明のプーリユニットにおいて遠心速度リミッタ機構は、高速回転状態から通常回転状態に移行した場合に、くさび部材をロック不能位置からロック可能位置に復帰させる遠心ロック復帰手段を備えることができる。遠心速度リミッタ機構の動作により、一方向クラッチ機構がアンロック状態となっても、補機回転速度が低下すれば、上記遠心ロック復帰手段により一方向クラッチ機構が再びロック状態へ復帰し、回転速度差吸収機構としての一方向クラッチ機構を再び問題なく動作させることができる。 In the pulley unit of the present invention, the centrifugal speed limiter mechanism can include a centrifugal lock return means for returning the wedge member from the non-lockable position to the lockable position when the high-speed rotation state shifts to the normal rotation state. Even if the one-way clutch mechanism is unlocked due to the operation of the centrifugal speed limiter mechanism, if the accessory rotation speed decreases, the one-way clutch mechanism is returned to the locked state again by the centrifugal lock return means, and the rotation speed The one-way clutch mechanism as the difference absorbing mechanism can be operated again without any problem.
また、一方向クラッチ機構は、周方向にてくさび部材をロック可能位置側に付勢する弾性付勢部材を有し、原動輪の駆動回転速度が従動輪の慣性回転速度を下回った場合に、くさび部材は、該弾性付勢部材の弾性力を受けながらロック状態からアンロック状態へ移行するものとすることができる。この場合、前述の遠心速度リミッタ機構においてくさび部材を、回転遠心力のロック不能位置への移動方向分力が弾性付勢部材の弾性付勢力に打ち勝って増大することによりロック不能位置へ強制移動されるものとでき、該弾性付勢部材を遠心ロック復帰手段に兼用することができる。このように、一方向クラッチ機構の弾性部材をリミッタ解除用にも兼用することで、部品点数を減ずることができプーリユニットをより安価に構成することができる。 The one-way clutch mechanism has an elastic biasing member that biases the wedge member toward the lockable position side in the circumferential direction, and when the driving rotation speed of the driving wheel is lower than the inertia rotation speed of the driven wheel, The wedge member may transition from the locked state to the unlocked state while receiving the elastic force of the elastic biasing member. In this case, in the centrifugal speed limiter mechanism described above, the wedge member is forcibly moved to the non-lockable position when the component in the moving direction of the rotational centrifugal force to the non-lockable position overcomes the elastic biasing force of the elastic biasing member and increases. The elastic urging member can also be used as the centrifugal lock return means. Thus, by using the elastic member of the one-way clutch mechanism also for releasing the limiter, the number of parts can be reduced and the pulley unit can be configured at a lower cost.
一方向クラッチ機構は、内輪の外周面にくさび部材の軌道面をなす円筒面を形成し、同じく外輪の内周面をカム面として構成することができる。高速回転時にくさび部材に作用する遠心力の向きはラジアル方向外向きなので、外輪内周面にカム面を形成することで、クラッチ転動体をスムーズにロック不能位置へ移動できる。 In the one-way clutch mechanism, a cylindrical surface that forms the raceway surface of the wedge member is formed on the outer peripheral surface of the inner ring, and the inner peripheral surface of the outer ring can be configured as a cam surface. Since the direction of the centrifugal force acting on the wedge member during high-speed rotation is outward in the radial direction, the clutch rolling element can be smoothly moved to the non-lockable position by forming a cam surface on the inner peripheral surface of the outer ring.
また、原動輪を一方向クラッチ機構の内輪として構成し、従動輪を一方向クラッチ機構の外輪として構成することができる。これにより、一方向クラッチ機構の内輪が原動側となるため、補機側の回転速度を基準にリミッタをかけることができる。例えば、補機がオルタネータである場合は、発電効率が飽和する過剰回転状態となることを効果的に防止できる。 Further, the driving wheel can be configured as an inner ring of a one-way clutch mechanism, and the driven wheel can be configured as an outer ring of a one-way clutch mechanism. Thereby, since the inner ring | wheel of a one-way clutch mechanism turns into a driving | running | working side, a limiter can be applied on the basis of the rotational speed of the auxiliary machine side. For example, when the auxiliary machine is an alternator, it is possible to effectively prevent an excessive rotation state in which power generation efficiency is saturated.
この場合、外輪をアキシャル方向における第一端面側にて補機回転軸に対しラジアル方向に一体回転可能に連結する外輪連結部と、外輪の第二端面側にて該外輪のアキシャル方向外側に位置し、内輪のアキシャル方向における第二端面とプーリとをラジアル方向に一体回転可能に連結する内輪連結部と、を設けることができる。通常、補機側のプーリユニットにおいてプーリと補機回転軸との間に介挿される一方向クラッチ機構の内輪と外輪との対応関係は、外輪が原動側、内輪が従動側となる。しかし、上記の構成の外輪連結部及び内輪連結部を採用することで、その対応関係を逆転させることができ、補機回転軸と、その外側に取り付けられるべきプーリとの位置関係に対し、内輪を原動側、外輪を従動側とできる。これにより、内外輪とプーリ及び補機回転軸とを、互いの干渉を避けつつ、上記位置関係にて合理的に組付けることができる。 In this case, an outer ring connecting portion for connecting the outer ring on the first end surface side in the axial direction so as to be integrally rotatable in the radial direction with respect to the auxiliary machine rotation shaft, and an outer ring axial position on the second end surface side of the outer ring. And the inner ring | wheel connection part which connects the 2nd end surface in the axial direction of an inner ring | wheel and a pulley so that integral rotation is possible in a radial direction can be provided. Usually, in the pulley unit on the auxiliary machine side, the correspondence between the inner ring and the outer ring of the one-way clutch mechanism inserted between the pulley and the auxiliary machine rotation shaft is such that the outer ring is the driving side and the inner ring is the driven side. However, by adopting the outer ring connecting portion and the inner ring connecting portion having the above-described configuration, the corresponding relationship can be reversed, and the inner ring can be compared with the positional relationship between the auxiliary machine rotation shaft and the pulley to be attached to the outside. Can be the driving side and the outer ring can be the driven side. As a result, the inner and outer rings, the pulley, and the auxiliary machine rotation shaft can be reasonably assembled in the above positional relationship while avoiding mutual interference.
具体的には、アキシャル方向において補機回転軸の一方向クラッチ機構の取り付けられる側を前方側として、外輪連結部を外輪の後方側端面に一体化し、内輪連結部を外輪の前方側端面に一体化する構成とすることができる。これにより、外輪及びプーリが一体化された内輪を、いずれも補機回転軸の先端側から容易に組付けることができる。 Specifically, in the axial direction, the side on which the one-way clutch mechanism of the auxiliary machine rotation shaft is attached is the front side, the outer ring connecting part is integrated with the rear end face of the outer ring, and the inner ring connecting part is integrated with the front end face of the outer ring. Can be configured. Thereby, both the inner ring | wheel with which the outer ring | wheel and the pulley were integrated can be easily assembled | attached from the front end side of an auxiliary machinery rotating shaft.
次に、外輪の内周面に形成されたカム面は、周方向において回転後行側に向かうほど該カム面から外輪回転軸線までのラジアル方向距離が連続的に大きくなる形態のガイド斜面として形成することができる。この場合、くさび状空間は、内輪の円筒面と外輪のガイド斜面との間にて、周方向における回転先行側端部にくさび部材の外径より狭間隔となる形でロック可能位置を、該ロック可能位置よりも回転後行側にて外径より広間隔となるロック不能位置をそれぞれ形成することができる。このようにすると、高速回転状態においてくさび部材は、ガイド斜面に沿って該くさび部材に作用する遠心力の回転後行側への誘導分力により、弾性付勢部材の弾性付勢力に打ち勝ってロック不能位置へ移動できる。すなわち、カム面をガイド斜面として構成することにより、遠心速度リミッタ機構の機能を極めて簡単に実現できる。外輪の内周面は、ガイド斜面が周方向にわたって複数個形成されたセレーション状に形成することができる。外輪の内周面に複数個のガイド斜面をセレーション状に形成することで、個々のくさび部材に遠心速度リミッタ機能を付与でき、より確実な動作を確保できる。 Next, the cam surface formed on the inner peripheral surface of the outer ring is formed as a guide slope having a configuration in which the radial distance from the cam surface to the outer ring rotation axis continuously increases toward the downstream side in the circumferential direction. can do. In this case, the wedge-shaped space is located between the cylindrical surface of the inner ring and the guide inclined surface of the outer ring, and the lockable position in a form that is closer to the rotation leading side end in the circumferential direction than the outer diameter of the wedge member. Unlockable positions that are wider than the outer diameter on the downstream side of the lockable position can be formed. In this way, in the high-speed rotation state, the wedge member locks over the elastic urging force of the elastic urging member by the induced component of the centrifugal force acting on the wedge member along the guide slope to the downstream side. Can move to the impossible position. That is, by configuring the cam surface as a guide slope, the function of the centrifugal speed limiter mechanism can be realized very simply. The inner peripheral surface of the outer ring can be formed in a serrated shape in which a plurality of guide slopes are formed in the circumferential direction. By forming a plurality of guide slopes on the inner peripheral surface of the outer ring in a serrated shape, a centrifugal speed limiter function can be given to each wedge member, and a more reliable operation can be secured.
以下、本発明のプーリユニットの実施形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係るプーリユニットの一例を示す縦断面図、図2はそのプーリユニットに用いられる一方向クラッチ機構のA−A断面図、図3及び図4(A)、(B)はそのC部に対応する拡大図である。 Hereinafter, embodiments of the pulley unit of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a pulley unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of a one-way clutch mechanism used in the pulley unit, FIG. 3 and FIG. B) is an enlarged view corresponding to the C section.
図1に示すごとく、プーリユニット100は、例えばオルタネータやコンプレッサ、ウォッシュポンプ等の補機(図示せず)に付設される。図示しないエンジンからの回転入力側となる原動側回転軸の回転トルクは、補機回転軸(以下、単に回転軸ともいう)2に同心的に取り付けられた補機プーリ(以下、単にプーリともいう)1にベルトBによって伝達され、そのプーリ1から一方向クラッチ機構3を介して従動側となる回転軸2に伝達される。
As shown in FIG. 1, the
プーリユニット100は、プーリ1から回転軸2に至る伝動経路であって両者1、2間に形成される環状空間には、環状空間のアキシャル方向中央部に配設されるころ式の一方向クラッチ機構3と、その一方向クラッチ機構3のアキシャル方向両側にそれぞれ配設される深溝玉軸受(以下、単に軸受ともいう)4,4(転がり軸受)とを備えており、軸受4,4は、一方向クラッチ機構3に作用する主としてラジアル荷重を支持する機能を有している。
The
各軸受4は、内輪41、外輪42、複数の玉43(転動体)、および波形の保持器44を含む。図示例の軸受4では、内・外輪41,42間のアキシャル方向外端側のみにシール45を取り付けている。このシール45は外輪42の一方のシール取付溝42aに対して嵌入装着されており、そのリップが内輪41に対して接触するようになっている。保持器44は、その環状部の円周数カ所にアキシャル方向一方に開放するポケット44aを設けた構造であって、基本構成は一般的に周知のものになっている。この保持器44は、例えばSPCCなどのプレス鋼板で形成される。また、アキシャル方向において回転軸2にプーリ1が取り付けられる側を前方側として、前方側(図中左側)の軸受4の端面には、軸受4のシール45を外側から隠蔽するために、環状板7が取り付けられている。なお、軸受4,4にはそれぞれ複列玉軸受を用いてもよい。
Each
次に、図2に示すように、一方向クラッチ機構3は、プーリ1に固定されて該プーリ1と一体回転する環状の原動輪となる内輪32と、その内輪32と同心的に配置され、回転軸2に固定されて該回転軸2と一体回転する従動輪となる外輪31と、その内輪32と外輪31との間に形成されるラジアル方向のクラッチ転動体収容空間(くさび状空間)Kに配置されるクラッチ転動体(くさび部材)33とを備えている。また、クラッチ転動体33がロック可能位置LP(図4(A)参照)となって外輪31が内輪32に追従回転している状態において、内輪32の回転速度が予め定められたレベル未満となる通常回転状態から、レベルを超える高速回転状態へ移行するに伴い、その回転遠心力によりクラッチ転動体33をそのロック可能位置LPからロック不能位置ULP(図4(B)参照)へ強制的に移動させる遠心速度リミッタ機構30が設けられている。
Next, as shown in FIG. 2, the one-way
図3に示すように、クラッチ転動体33は、ロック可能位置LPにおいて(図4A(A)参照)、内輪32と外輪31との間に噛み込むことによりクラッチ係合させて原動輪から従動輪への回転トルク伝達を許容するロック状態と、クラッチ係合を解除して回転トルク伝達を阻止するアンロック状態(フリー状態)との切り替え機能を有し、周方向に転動可能に配置され、内輪32の駆動回転速度が外輪31の慣性回転速度を下回った場合に、上記のロック状態からアンロック状態へ移行する。
As shown in FIG. 3, in the lockable position LP (see FIG. 4A), the clutch rolling
具体的には、一方向クラッチ機構3は、周方向にてクラッチ転動体33を図中矢印で示す回転先行方向(反時計方向)、すなわちロック状態となる側に向けて付勢する弾性付勢部材35(本実施形態では、コイルばねにて構成されている:以下、コイルばね35ともいう)を有する。そして、内輪32の駆動回転速度が外輪31の慣性回転速度を下回った場合に(見かけ上内輪32が時計方向に回転した場合)、噛み込んでいたクラッチ転動体33は、該弾性付勢部材35の弾性力を受けながら図中矢印とは逆方向(時計方向)に噛み込みを解除して、ロック状態からアンロック状態へ移行する。また、該コイルばね35は、遠心速度リミッタ機構30おいて、高速回転状態から通常回転状態に移行した場合に、クラッチ転動体33をロック不能位置ULPからロック可能位置LPに復帰させる遠心ロック復帰手段に兼用されている(図4参照)。
Specifically, the one-way
図1に戻り、プーリユニット100は、回転軸2に同軸的に配置され外輪31を支持する筒状の外輪支持スリーブ22と、外輪支持スリーブ22と回転軸2とを連結するために、その外輪支持スリーブ22の後端面に一体化されたプレート状の外輪連結部21と、外輪支持スリーブ22の内側で内輪32を支持する筒状の内輪支持スリーブ12と、その内輪支持スリーブ12とプーリ1とを連結するために内輪支持スリーブ12の前端面に一体化されたプレート状の内輪連結部11とを有している。
Returning to FIG. 1, the
詳しくは、従動輪となる外輪31をアキシャル方向における第一端面(後方側端面;図中右側)31b側にて回転軸2に対しラジアル方向に一体回転可能に連結する外輪連結部21が形成されている。また、外輪31の第二端面(前方側端面:図中左側)31c側にて該外輪31のアキシャル方向外側に位置し、原動輪となる内輪32のアキシャル方向における第二端面32c側にプーリ1とラジアル方向に一体回転可能に連結する内輪連結部11が形成されている。なお、アキシャル方向において回転軸2のプーリ1(一方向クラッチ機構3)の取り付けられる側を前方側とし、その反対側を後方側として説明する。
Specifically, an outer
外輪連結部22は、筒状の外輪支持スリーブ21の後端面に一体化されるとともに、外光端面側開口を塞ぐプレート状に形成され、従動輪となる外輪31は、外輪支持スリーブ21内に同軸的に相対的に圧入されている。他方、内輪連結部11は、内輪支持スリーブ12の前端面に一体化されるとともに、プーリ1と該内輪支持スリーブ12との間に形成される環状の開口を塞ぐプレート状に形成され、原動輪となる内輪32の内側に筒状の内輪支持スリーブ12が同軸的に相対的に圧入されている。これにより、外輪連結部21は外輪支持スリーブ22を介して外輪31の後方側端面で一体化され、内輪連結部11は内輪支持スリーブ12を介して内輪32の前方側端面で一体化されている。一方向クラッチ機構3は、上記のように外輪連結部21、外輪支持スリーブ22、内輪連結部11、内輪支持スリーブ12によって内輪32が原動輪として構成され、外輪31が従動輪として構成されることとなる。
The outer
なお、プレート状の外輪連結部21には、その内輪支持スリーブ12の内側に位置する部分に、回転軸2の先端部が後方側から突出形態で挿入される軸挿通孔21aが貫通形態で形成されている。そして、該軸挿通孔21aから突出する回転軸2の先端部外周面に形成された雌ねじ部に軸固定用ナット2aが螺合することにより、外輪連結部21に回転軸2が締結されている。また、プーリ1と外輪支持スリーブ22との間にはブッシュ6が介挿されている。
In the plate-like outer
次に、図2に示すように、一方向クラッチ機構3においては、内輪32の円筒面32aと外輪31のガイド斜面31aとの間に形成される空間がクラッチ転動体収容空間Kとされている。クラッチ転動体収容空間Kは、周方向における回転先行側端部にクラッチ転動体33の外径より狭間隔となる形でロック可能位置LPが、該ロック可能位置LPよりも回転後行側にて外径より広間隔となるロック不能位置ULPがそれぞれ形成されるくさび状空間(以下、クラッチ転動体収容空間Kをくさび状空間Kともいう)とされている。
Next, as shown in FIG. 2, in the one-way
図6に示すように、外輪31の内周面には回転半径が周方向に沿って変化するカム面31aが形成されている。また、内輪32の外周面には、クラッチ転動体33の軌道面をなす円筒面32aが形成されている。外輪31側のカム面31aは、周方向において回転後行側に向かうほど該カム面31aから外輪回転軸線Oまでのラジアル方向距離Lが連続的に大きくなる形態のガイド斜面となっている(以下、カム面31aをガイド斜面31aともいう)。
As shown in FIG. 6, a
図5に外輪31と保持器34との斜視図を示す。図示するように、外輪31の内周面は、ガイド斜面31aが周方向にわたって複数個形成されたセレーション状に形成されている。また、外輪31の内周面形状と同一の外周面形状を有する環状の保持器34が外輪31に内嵌される。この保持器34は、外輪31の複数のガイド斜面31aが各々臨む位置関係をなし、ラジアル方向に貫通する形態でクラッチ転動体33を収容する複数の窓状のポケット部Pを備えている。このポケット部Pにより外輪31のセレーション状の内周面に対しクラッチ転動体33が保持される。そして、各ポケット部の周方向における回転先行側の内縁が、セレーション状の内周面にて互いに隣接するガイド斜面31aの境界位置に形成された段付き面に各々係合する形で嵌合配置されている。保持器34の各ポケット部Pには、周方向における回転後行側の内縁から周方向に突出する形で、弾性付勢部材をなすコイルばね35の基端側が外嵌形態で装着されるばね装着部36が突出形成されている。
FIG. 5 is a perspective view of the
遠心速度リミッタ機構30の動作の概略は以下の通りである。すなわち、図4(A)に示すように、クラッチ転動体33がロック位置LPとなって内輪32の回転に伴い外輪31が追従回転している状態(通常回転状態;ロック状態)では、クラッチ転動体33には自身をガイド斜面31aに押し付ける回転遠心力Fが働いている。各ガイド斜面31aは、それらのラジアル方向外側頂点位置を繋いで得られる仮想正八角形40(図6参照)の各辺とは傾斜角度が異なる。その結果、内輪32が回転するに伴って、遠心力によりガイド斜面31a上に押し付けられたクラッチ転動体33を回転後行側に誘導する遠心分力(移動方向分力)fが働く。
The outline of the operation of the centrifugal
この通常回転状態から高速回転状態へ移行するに伴い、図4(B)に示すように、遠心分力f(回転遠心力F)が、ロック状態における摩擦力を含みコイルばね35の弾性付勢力(遠心分力fとは逆向きの力)に打ち勝って増大することで、クラッチ転動体33がロック不能位置ULPへ強制移動し、回転トルク伝達が遮断された状態(アンロック状態)となって速度リミッタがかかった状態となる。
With the transition from the normal rotation state to the high speed rotation state, as shown in FIG. 4B, the centrifugal component force f (rotational centrifugal force F) includes the frictional force in the locked state and the elastic biasing force of the
クラッチ転動体33がロック不能位置ULPへ移動すれば、外輪31はフリー状態となり、慣性により回転を継続するが、内輪32から回転トルクが伝達されていないので次第に回転速度が低下する。その結果、上記の高速回転状態から再び通常回転状態へと移行する。すると、回転遠心力Fが減少し、コイルばね35の弾性付勢力が遠心分力fに打ち勝ってクラッチ転動体33をロック可能位置LPへと復帰させる(図4(A)参照)。これにより、速度リミッタが自動的に解除される。
If the clutch rolling
次に、本発明のプーリユニットの変形例について、図7を用いて説明する(なお、図1の実施形態との共通点も多いので、主にその相違点について説明し、重複する部分については同一の符号を付与して詳細な説明を略する)。該プーリユニット100Aにおいては、従動輪となる外輪31をアキシャル方向における第二端面(前方側端面;図中左側)31c側にて回転軸2に対しラジアル方向に一体回転可能に連結する外輪連結部210が形成されている。また、外輪31の第一端面(後方側端面:図中右側)31b側にて該外輪31のアキシャル方向外側に位置し、原動輪となる内輪32のアキシャル方向における第一端面32b側にプーリ1とラジアル方向に一体回転可能に連結する内輪連結部110が形成されている。
Next, a modified example of the pulley unit of the present invention will be described with reference to FIG. 7 (note that there are many common points with the embodiment of FIG. 1, mainly the differences will be described, and overlapping parts will be described) The same reference numerals are given and detailed description is omitted). In the
外輪連結部220は、筒状の外輪支持スリーブ21の前端面に一体化されるとともに、外光端面側開口を塞ぐプレート状に形成され、従動輪となる外輪31は、外輪支持スリーブ21内に同軸的に相対的に圧入されているまた、内輪連結部110は、内輪支持スリーブ12の後端面に一体化されるとともに、プーリ1と該内輪支持スリーブ12との間に形成される環状の開口を塞ぐプレート状に形成され、原動輪となる内輪32の内側に筒状の内輪支持スリーブ12が同軸的に相対的に圧入されている。
The outer ring coupling portion 220 is integrated with the front end surface of the cylindrical outer
上記構成においても、一方向クラッチ機構3Aを上記実施形態と同様に内輪32を原動輪、外輪31を従動輪として構成でき、図1と同様の遠心速度リミッタ機構の効果を享受できる。
Also in the above configuration, the one-way
1 プーリ(補機プーリ)
2 回転軸(補機回転軸)
3 一方向クラッチ機構
11、110 内輪連結部
12 内輪支持スリーブ
21、210 外輪連結部
22 外輪支持スリーブ
30 遠心速度リミッタ機構
31 外輪(従動輪)
31a カム面(ガイド斜面)
32 内輪(原動輪)
32a 円筒面(軌道面)
33 ころ(くさび部材;クラッチ転動体)
34 保持器
35 圧縮コイルばね(遠心ロック復帰手段;弾性付勢部材)
36 ばね装着部
B ベルト
K クラッチ転動体収容空間(くさび状空間)
P ポケット部
100、100A プーリユニット
1 Pulley (auxiliary pulley)
2 Rotating shaft (Auxiliary machinery rotating shaft)
3 One-way
31a Cam surface (guide slope)
32 Inner ring (motor wheel)
32a Cylindrical surface (track surface)
33 Roller (Wedge member; Clutch rolling element)
34
36 Spring mounting part B Belt K Clutch rolling element accommodation space (wedge-shaped space)
Claims (5)
前記一方向クラッチ機構が、
前記プーリに固定されて該プーリと一体回転する環状の原動輪と、
その原動輪との間にくさび状空間を形成するように回転半径が周方向に沿って変化するカム面を有し、前記回転軸に固定されて該回転軸と一体回転する従動輪と、
前記くさび状空間内に配置され、前記くさび状空間に噛み込まれたロック状態と、その噛み込みが解除されたアンロック状態を切り替え、前記原動輪の回転速度が前記従動輪の回転速度を下回った場合に、前記くさび状空間で噛み込みが解除されたアンロック状態となるくさび部材と、
該くさび部材が前記ロック状態となって前記従動輪が前記原動輪に追従回転している状態において、前記原動輪の回転速度が予め定められたレベル未満となる通常回転状態から、前記レベルを超える高速回転状態へ移行するに伴い、その回転遠心力により前記くさび部材をロック可能位置からロック不能位置へ強制的に移動させる遠心速度リミッタ機構と、
を備えることを特徴とするプーリユニット。 In a pulley unit comprising a pulley, a rotating shaft, and a one-way clutch mechanism interposed between the pulley and the rotating shaft,
The one-way clutch mechanism is
An annular driving wheel fixed to the pulley and rotating integrally with the pulley;
A driven wheel that has a cam surface with a radius of rotation changing along the circumferential direction so as to form a wedge-shaped space between the driven wheel and is fixed to the rotating shaft and rotates integrally with the rotating shaft;
Switching between a locked state that is disposed in the wedge-shaped space and is engaged in the wedge-shaped space and an unlocked state in which the engagement is released, and the rotational speed of the driving wheel is lower than the rotational speed of the driven wheel. A wedge member that is in an unlocked state in which the biting is released in the wedge-shaped space,
In a state where the wedge member is in the locked state and the driven wheel is rotating following the driving wheel, the rotational speed of the driving wheel exceeds the level from a normal rotation state where the rotational speed is less than a predetermined level. A centrifugal speed limiter mechanism for forcibly moving the wedge member from a lockable position to a non-lockable position by the rotational centrifugal force as it shifts to a high-speed rotation state;
A pulley unit comprising:
前記外輪をアキシャル方向における第一端面側にて前記回転軸に対しラジアル方向に一体回転可能に連結する外輪連結部と、
前記外輪の第二端面側にて該外輪のアキシャル方向外側に位置し、前記内輪の前記アキシャル方向における第二端面と前記プーリとをラジアル方向に一体回転可能に連結する内輪連結部と、
を有する請求項1又は2に記載のプーリユニット。 The driving wheel is configured as an inner ring of the one-way clutch mechanism, and the driven wheel is configured as an outer ring of the one-way clutch mechanism;
An outer ring connecting portion for connecting the outer ring so as to be integrally rotatable in the radial direction with respect to the rotation shaft on the first end surface side in the axial direction;
An inner ring connecting portion that is positioned on the outer side in the axial direction of the outer ring on the second end surface side of the outer ring, and connects the second end surface in the axial direction of the inner ring and the pulley so as to be integrally rotatable in a radial direction;
The pulley unit according to claim 1, comprising:
前記内輪の円筒面と前記外輪のガイド斜面との間にて前記くさび状空間は、前記周方向における回転先行側端部に前記くさび部材の外径より狭間隔となる形で前記ロック可能位置を、該ロック可能位置よりも回転後行側にて前記外径より広間隔となる前記ロック不能位置をそれぞれ形成し、
前記高速回転状態において前記くさび部材は、前記ガイド斜面に沿って該くさび部材に作用する前記遠心力の前記回転後行側への誘導分力により、前記遠心ロック復帰手段の弾性付勢力に打ち勝って前記ロック不能位置へ移動する請求項2に記載のプーリユニット。 The cam surface formed on the inner peripheral surface of the outer ring is formed as a guide slope in a form in which the radial distance from the cam surface to the outer ring rotation axis continuously increases toward the downstream side in the circumferential direction. And
The wedge-shaped space between the cylindrical surface of the inner ring and the guide slope of the outer ring has the lockable position at a position closer to the rotation leading side end in the circumferential direction than the outer diameter of the wedge member. Each of the non-lockable positions that are wider than the outer diameter on the downstream side of the lock from the lockable position,
In the high-speed rotation state, the wedge member overcomes the elastic biasing force of the centrifugal lock return means by the induced component force of the centrifugal force acting on the wedge member along the guide slope to the downstream side of the rotation. The pulley unit according to claim 2, wherein the pulley unit moves to the non-lockable position.
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