JP2009299832A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
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クラッチおよびその一方向クラッチが組込まれた樹脂プーリ付きクラッチに関するものである。 The present invention relates to a one-way clutch that transmits one-way rotation of a driving member to a driven member and a clutch with a resin pulley in which the one-way 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.
こ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 such an engine accessory drive device, 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 inertia 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。 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. Decreases.
この問題を解消するため、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クラッチを組み込んだクラッチ内蔵プーリが提案されている(特許文献1参照)。 In order to solve this problem, a clutch built-in pulley in which a one-way clutch is incorporated in a pulley provided on a rotating shaft of an engine accessory has been proposed (see Patent Document 1).
このクラッチ内蔵プーリに組み込まれた一方向クラッチ40は、例えば、図6に示すように、クラッチ外輪41とクラッチ内輪42との間に、軸受部43とクラッチ部44が軸方向に並んで設けられている。
For example, as shown in FIG. 6, the one-
軸受部43は軸受保持器45により複数の転動体46が保持されている。クラッチ部44は保持器49により係合子51が周方向に間隔をおいて保持され、その保持器49が軸受保持器45と一体に形成されている。
In the
この一方向クラッチ40はクラッチ外輪41またはクラッチ内輪42が一方向に相対回転する場合にのみ、係合子51がクラッチ外輪41およびクラッチ内輪42に係合して、回転力を伝達する。
In the one-
この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り、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、一方向クラッチの回転力の伝達が切れてプーリがフリー回転する。これにより、ベルトの張力増加を防止し、また、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るため、ベルトの耐久性の低下を抑制することができる。 When this pulley with a built-in clutch is mounted on the rotating shaft of the engine accessory, if the rotating speed of the pulley falls below the rotating speed of the rotating shaft of the engine accessory, the transmission of the rotational force of the one-way clutch is cut off and the pulley rotates freely. To do. As a result, an increase in belt tension can be prevented, and slippage between the pulley and the belt can be prevented, so that a decrease in durability of the belt can be suppressed.
ところで、クラッチ外輪41とクラッチ内輪42との間は、軸受部43の軸方向外端に設けたシール47により一端部が閉塞され、円環状のシール板52により他端部が閉塞されている。このシール47とシール板52とで、クラッチ外輪41とクラッチ内輪42との間に充填されたグリースが封止される。
Meanwhile, between the clutch
このグリースが係合子51とクラッチ外輪41およびクラッチ内輪42との係合部と、軸受部43の内部とを潤滑しているが、一方向クラッチ40の回転力の伝達が切れてクラッチ外輪41が他方向に回転することで係合子51も回転し、その回転時にグリースが攪拌される。
The grease lubricates the engaging portion between the
攪拌されたグリースは、空転する係合子51によって、軸受部43の転動体46とシール47の間の空間(グリース溜まり48)にまで押し出され、軸受部43のシール47の軸方向内面に付着する(図7中の符号G参照)。
The stirred grease is pushed out to the space (grease pool 48) between the
シール47に付着したグリースは、係合子51まで戻りにくいため、係合部でのグリース量が不足し、潤滑に必要な油膜の形成が困難な状態となる。その結果、潤滑不足が発生し、係合部において摩耗が生じ、クラッチ機能が低下するとともに、クラッチの寿命が低下するという問題がある。
Since the grease attached to the
そこで、この発明の課題は、係合子とクラッチ外輪およびクラッチ内輪との係合部での摩耗の発生を抑制することである。 Accordingly, an object of the present invention is to suppress the occurrence of wear at the engaging portion between the engagement element, the clutch outer ring, and the clutch inner ring.
前記課題を解決するために、この発明の一方向クラッチは、クラッチ外輪とクラッチ内輪との間に、軸受部とクラッチ部とが軸方向に並んで設けられ、前記軸受部は、軸受保持器により複数の転動体が保持され、前記軸受部内部の軸方向外端部を封止するシールと前記転動体との間にグリース溜まりが形成され、前記クラッチ部は、保持器により係合子が周方向に間隔をおいて保持され、前記保持器が前記軸受保持器と一体に形成され、前記クラッチ外輪またはクラッチ内輪の一方が他方に対して一方向に相対回転する場合にのみ、前記係合子が前記クラッチ外輪およびクラッチ内輪に係合し、回転力を伝達する一方向クラッチにおいて、前記シールは、その軸方向内面に前記転動体に対して非接触の突出部を有し、その突出部が前記グリース溜まりを埋める状態に設けられた構成としたのである。 In order to solve the above-described problem, a one-way clutch according to the present invention includes a bearing portion and a clutch portion arranged in an axial direction between a clutch outer ring and a clutch inner ring, and the bearing portion is provided by a bearing cage. A plurality of rolling elements are held, a grease reservoir is formed between the rolling element and a seal that seals the axially outer end portion inside the bearing portion, and the clutch portion has an engaging element in a circumferential direction by a cage. Only when the retainer is formed integrally with the bearing retainer and one of the clutch outer ring or the clutch inner ring rotates relative to the other in one direction. In a one-way clutch that engages with an outer ring of a clutch and an inner ring of a clutch and transmits a rotational force, the seal has a protruding portion that is non-contact with the rolling element on an inner surface in the axial direction, and the protruding portion is It was a structure provided in a state to fill the reservoir.
このようにすると、軸受部のシールに設けた突出部により、軸受部のグリース溜まりが埋められるので、空転する係合子によって、グリース溜まりにグリースが押し出されない。このため、グリース溜まりに押し出されるグリース量が減少するとともに、係合子とクラッチ外輪およびクラッチ内輪の係合部でのグリース量が確保され、係合部での潤滑に必要な油膜が形成されて、摩耗を抑制することができる。 If it does in this way, since the grease pool of a bearing part is filled with the protrusion part provided in the seal | sticker of the bearing part, grease will not be extruded to a grease pool by the idler of an idler. For this reason, the amount of grease pushed out into the grease reservoir is reduced, the amount of grease at the engaging portion of the engagement element, the clutch outer ring and the clutch inner ring is secured, and an oil film necessary for lubrication at the engaging portion is formed, Wear can be suppressed.
また、グリース溜まりを埋めるために、例えば、軸受部について、シールを従来の軸受部よりも軸方向内側に設けた構造、または転動体を従来の軸受部よりも軸方向外側で転動させた構造などを採用する必要がなく、シールを上記の構成のものとすることでシールを除いた従来の軸受部をそのまま利用することができる。 Also, in order to fill the grease reservoir, for example, a structure in which a seal is provided on the inner side in the axial direction of the conventional bearing part, or a rolling element is rolled on the outer side in the axial direction than the conventional bearing part. The conventional bearing portion excluding the seal can be used as it is by adopting the seal having the above-described configuration.
この構成において、前記突出部が前記シールに対して一体に形成され、そのシールが熱可塑性エラストマーにより形成された構成を採用することができる。このようにすると、突出部を有する熱可塑性エラストマーからなるシールを一体成形により製作することが可能となり、シールを安価に製作することができる。 In this configuration, it is possible to adopt a configuration in which the protruding portion is formed integrally with the seal, and the seal is formed of a thermoplastic elastomer. If it does in this way, it will become possible to manufacture the seal | sticker which consists of a thermoplastic elastomer which has a protrusion part by integral molding, and a seal | sticker can be manufactured cheaply.
このシールを形成する熱可塑性エラストマーは、スチレン系、オレフィン系、エステル系、アミド系など様々な種類が存在するが、例えば、熱可塑性ポリエステルエラストマーを採用することができる。熱可塑性ポリエステルエラストマーは、機械的強度と柔軟性のバランスが良好であり、また、シールとして一般的に用いられるNBR(アクリロニトリル・ブタジエン・ラバー)と比較して、耐オゾン性に優れているので、シールの耐久性を向上させることができるからである。 There are various types of thermoplastic elastomers that form the seal, such as styrene, olefin, ester, and amide. For example, a thermoplastic polyester elastomer can be used. Thermoplastic polyester elastomer has a good balance between mechanical strength and flexibility, and is superior in ozone resistance compared to NBR (acrylonitrile butadiene rubber) generally used as a seal. This is because the durability of the seal can be improved.
また、シールに突出部を設ける構成を採用する場合、前記シールの軸方向内面にスペーサが設けられ、このスペーサが前記突出部とされた構成としてもよい。このようにすると、従来使用していたシールを利用して、そのシールにスペーサを設けることで突出部を有するシールを製作することができる。 Moreover, when employ | adopting the structure which provides a protrusion part in a seal | sticker, it is good also as a structure by which the spacer was provided in the axial direction inner surface of the said seal | sticker, and this spacer was made into the said protrusion part. If it does in this way, the seal | sticker which has a protrusion part can be manufactured by providing the spacer in the seal | sticker using the seal | sticker conventionally used.
シールの軸方向内面にスペーサを設ける構成を採用する場合、前記シールを芯金で補強した弾性体により形成し、その芯金の軸方向内面に前記スペーサを設けるようにすることができる。この場合、弾性体を補強する芯金にスペーサを設けるので、スペーサをシールに確実に固定することができる。 When adopting a configuration in which a spacer is provided on the inner surface in the axial direction of the seal, the seal can be formed by an elastic body reinforced with a core metal, and the spacer can be provided on the inner surface in the axial direction of the core metal. In this case, since the spacer is provided on the metal core that reinforces the elastic body, the spacer can be securely fixed to the seal.
スペーサは、クラッチ外輪とクラッチ内輪との間に充填するグリースに対して耐久性を有する材質であればよく、例えば、熱可塑性エラストマー、あるいは鋼材により形成されたものとすることができる。 The spacer may be made of a material having durability against grease filled between the clutch outer ring and the clutch inner ring, and may be formed of, for example, a thermoplastic elastomer or a steel material.
また、前記軸受部が前記クラッチ部の両側にそれぞれ設けられると、クラッチ外輪が受ける径方向内向きの荷重を、両軸受部で受けることができ、単一の軸受部が設けられた場合と比較して、より大きい荷重を受けることが可能となる。 Further, when the bearing portions are provided on both sides of the clutch portion, the radially inward load received by the clutch outer ring can be received by both the bearing portions, compared with a case where a single bearing portion is provided. Thus, a larger load can be received.
また、この発明に係る樹脂プーリ付きクラッチにおいては、上記の構成からなる一方向クラッチのクラッチ外輪の外周に樹脂プーリを設けた構成を採用することができる。 In the clutch with a resin pulley according to the present invention, a configuration in which a resin pulley is provided on the outer periphery of the clutch outer ring of the one-way clutch having the above-described configuration can be employed.
この発明の一方向クラッチは、軸受部のシールに設けた突出部により、軸受部のグリース溜りが埋められるので、クラッチ外輪の回転時、軸受空間へ押し出されるグリースが減少するとともに、係合子の係合部での潤滑に必要な油膜が形成され、係合部における摩耗が抑制される。 In the one-way clutch according to the present invention, since the grease reservoir of the bearing portion is filled by the protrusion provided on the seal of the bearing portion, the grease pushed out to the bearing space is reduced when the outer ring of the clutch is rotated, and the engagement of the engagement element is reduced. An oil film necessary for lubrication at the joint is formed, and wear at the engaging portion is suppressed.
また、シールにより軸受部のグリース溜りが埋められるので、シールを除く従来の軸受部をそのまま利用することができる。 Moreover, since the grease reservoir of the bearing portion is filled with the seal, the conventional bearing portion excluding the seal can be used as it is.
以下、この発明の第1実施形態を図1〜図3に示す。図1に示すように、プーリ付きクラッチは、自動車の補機駆動装置に適用され、一方向クラッチ10と、その外周に設けたプーリ20とからなり、プーリ20の外周には、図示しないVベルトがかけ渡される複列のV溝が設けられている。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the clutch with pulley is applied to an auxiliary drive device for an automobile, and includes a one-
一方向クラッチ10は、外周にプーリ20が一体化されるクラッチ外輪11と、クラッチ内輪12との間に、軸受部13とクラッチ部14が軸方向に並んで設けられたものである。
The one-
軸受部13は、外輪23と内輪24との間に転動体としての複数のボール16が軸受保持器15で保持され、クラッチ外輪11とクラッチ内輪12との間の軸方向一端部に設けられる。
A plurality of
クラッチ部14は、図2に示すように、保持器17により係合子としての複数のスプラグ18が周方向に間隔をおいて傾動可能に保持されている。この保持器17は、各スプラグ18を個別に収容するポケット30と、弾性部材33を収容する空間が形成されている。収容された弾性部材33は、各スプラグ18に形成されたカム面が、クラッチ外輪11およびクラッチ内輪12に係合する方向にそのスプラグ18を付勢する。
As shown in FIG. 2, the
また、保持器17と軸受保持器15とが合成樹脂により一体に形成されて一体保持器19とされる(図1参照)。
Further, the
クラッチ外輪11とクラッチ内輪12との間には、その軸方向一端部が軸受部13の軸方向外端部に設けたシール21により閉塞され、他端部が円環状のシール板22により閉塞されている。このシール21とシール板22とで、クラッチ外輪11とクラッチ内輪12との間に充填されたグリースが封止される。
Between the clutch
また、図3に示すように、軸受部13は、外輪23の内径面の両端部にシール係合溝25、25がそれぞれ形成され、このシール係合溝25に対向する内輪24の外径面の両端部にシール溝26が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
外輪23の軸方向外側のシール係合溝25には、シール21の外周部が係合し、そのシール21の内周部に形成されたリップ27がシール溝26に対して摺接している。リップ27はシール溝26に対してラビリンスシールを形成するようにしてもよい。
The outer peripheral portion of the
軸受部13のシール21は、熱可塑性エラストマーからなり、軸方向内面にボール16に非接触の軸方向内向きの突出部28を有しており、この突出部28がシール21に対して一体に形成されている。
The
このシール21の素材としての熱可塑性エラストマーは、シールとして機械的強度を保ちながら柔軟性を付与することができ、スチレン系、オレフィン系、エステル系、アミド系などの様々な種類が知られている。その中でも、熱可塑性ポリエステルエラストマーは、機械的強度と柔軟性のバランスがよく、一般的にシールに使用される弾性体としてのNBR(アクリロニトリル・ブタジエン・ラバー)と比較して、耐熱性、耐オゾン性に優れているので、シール部材として形成することで、その耐久性を向上させることができる。
The thermoplastic elastomer as the material of the
この突出部28は、外輪23と内輪24との間(軸受部13内部)のシール21とボール16との間に形成された空間29(グリース溜まり29)を埋めるように形成されている。なお、この突出部28の径方向の断面形状は、ボール16の転動を阻害しない限り、グリース溜り29の径方向の断面形状に応じて、適宜に決定することができる。
The protruding
この第1実施形態のプーリ付きクラッチは、クラッチ外輪11が図2の矢印aの方向に回転すると、スプラグ18がクラッチ外輪11とクラッチ内輪12の間で噛み込んでロックし、回転力が図示しない軸に伝達される。また、クラッチ外輪11が図2の矢印aと反対向きに回転すると、スプラグ18とクラッチ外輪11およびクラッチ内輪12との係合が解除され、スプラグ18が空転する。
In the clutch with pulley according to the first embodiment, when the clutch
図3に示すように、軸受部13のシール21は、その突出部28で軸受部13のグリース溜まり29を埋めている。このため、クラッチ外輪11とクラッチ内輪12の間のクラッチ部14側の空間に供給されるグリースが、クラッチの空転により、グリース溜り29に押し出されない。
As shown in FIG. 3, the
その結果、スプラグ18とクラッチ外輪11およびクラッチ内輪12の係合部での潤滑に必要なグリース量が確保され、係合部での潤滑に必要な油膜が形成される。油膜の形成により、スプラグ18とクラッチ外輪11あるいはクラッチ内輪12の摩耗を抑制することができ、クラッチ機能の低下が防止される。
As a result, an amount of grease necessary for lubrication at the engagement portion between the
軸受部13のシール21の構造は、軸受部13のグリース溜まり29を埋めることが可能な構造であれば、適宜に変更することができる。一例として、この発明の第2実施形態を図4に示す。なお、以下において、前述の第1実施形態と相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成には同符号を用いる。
The structure of the
図4に示すように、軸受部13のシール21は、例えば、合成ゴムなどの弾性体を板状の円環体からなる芯金31で補強したものであり、その軸方向内面において芯金31が露出している。この芯金31の露出部分にスペーサ32が固定されている。
As shown in FIG. 4, the
スペーサ32は熱可塑性エラストマー製の円環体であり、シール21に対して軸方向内向きに突出している。
The
スペーサ32の素材としては熱可塑性エラストマーに限られず、鋼材としてもよい。鋼材とすると、シール21の芯金31と溶接により固定することが可能となり、より強固にスペーサ32をシール21に固定することができる。
The material of the
スペーサ32の素材として、熱可塑性エラストマーを採用した場合、スチレン系、オレフィン系、エステル系、アミド系などの様々な種類が知られているが、その中でも、熱可塑性ポリエステルエラストマーを採用すると機械的強度と柔軟性のバランスがよく好ましい。
When a thermoplastic elastomer is used as a material for the
このスペーサ32により軸受部13のグリース溜まり29を埋めるので、前述の第1実施形態の場合と同様、クラッチの空転により、クラッチ外輪11とクラッチ内輪12の間のクラッチ部14側の空間に供給されるグリースが、グリース溜り29へ押し出されない。
Since this
その結果、この第2実施形態もスプラグ18とクラッチ外輪11およびクラッチ内輪12の係合部での潤滑に必要なグリース量が確保され、係合部での潤滑に必要な油膜が形成される。
As a result, also in the second embodiment, the amount of grease necessary for lubrication at the engaging portion of the
次に、この発明の第3実施形態を図5に示す。この実施形態のプーリ付きクラッチは、一方向クラッチ10において、クラッチ外輪11とクラッチ内輪12の間に、クラッチ部14と、その両側に軸受部13(13a、13b)とが軸方向に並んで設けられた点で、前述の第1実施形態の場合と相違する。他の構成は第1実施形態と同様であり、同一に考えられる構成に同符号を用いて、その説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention is shown in FIG. The clutch with a pulley according to this embodiment includes a
この実施形態では、軸受部13a、13bはクラッチ外輪11とクラッチ内輪12との間の軸方向両端部にそれぞれ設けられる。一方(軸方向一端側)の軸受部13aの軸受保持器15aとクラッチ部14の保持器17とが合成樹脂により一体に形成されて一体保持器19とされる。他方(軸方向他端側)の軸受部13bの軸受保持器15bはクラッチ部14の保持器17と独立している。
In this embodiment, the bearing
クラッチ外輪11とクラッチ内輪12との間には、その軸方向一端部が軸受部13aの軸方向外端部に設けたシール21aにより閉塞され、他端部が軸受部13bのシール21bにより閉塞されている。このシール21a、21bにより、クラッチ外輪11とクラッチ内輪12との間に充填されたグリースが封止される。
Between the clutch
この実施形態では、第1実施形態の場合と同様、クラッチの空転により、グリースが軸受部13a、13bの転動体16a、16bよりも軸方向外側に押し出されず、スプラグ18とクラッチ外輪11およびクラッチ内輪12の係合部での潤滑に必要なグリース量が確保され、係合部での潤滑に必要な油膜が形成される。
In this embodiment, as in the case of the first embodiment, due to idling of the clutch, the grease is not pushed outward in the axial direction from the rolling
また、この実施形態において、両軸受部13a、13bのシール21a、21bは、図4の第2実施形態に示すように、弾性体を板状の円環体からなる芯金31で補強し、その軸方向内面において露出した芯金31の露出部分にスペーサ32を固定したものとすることができる。
Further, in this embodiment, the
10、40 一方向クラッチ
11、41 クラッチ外輪
12、42 クラッチ内輪
13、13a、13b、43 軸受部
14、44 クラッチ部
15、45 軸受部保持器
16、46 転動体(ボール)
17、49 保持器
18、51 係合子(スプラグ)
19 一体保持器
20 プーリ
21、21a、21b、47 シール
22、52 シール板
23 外輪
24 内輪
25 シール係合溝
26 シール溝
27 リップ
28 突出部
29、48 グリース溜り
30 ポケット
31 芯金
32 スペーサ
33 弾性部材
10, 40 One-way clutch 11, 41 Clutch
17, 49
19
Claims (9)
前記シールは、その軸方向内面に前記転動体に対して非接触の突出部を有し、その突出部が前記グリース溜まりを埋める状態に設けられたことを特徴とする一方向クラッチ。 Between the outer ring of the clutch and the inner ring of the clutch, a bearing portion and a clutch portion are provided side by side in the axial direction, and the bearing portion holds a plurality of rolling elements by a bearing cage, A grease reservoir is formed between the seal that seals the end portion and the rolling element, and the clutch portion is held by the retainer at intervals in the circumferential direction by the retainer, and the retainer is the bearing retainer Only when one of the clutch outer ring or the clutch inner ring rotates relative to the other in one direction, the engaging element engages with the clutch outer ring and the clutch inner ring and transmits the rotational force. In the direction clutch,
The one-way clutch according to claim 1, wherein the seal has a protruding portion that is in non-contact with the rolling element on an inner surface in the axial direction, and the protruding portion is provided so as to fill the grease reservoir.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008156655A JP2009299832A (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | One-way clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008156655A JP2009299832A (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | One-way clutch |
Publications (1)
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JP2009299832A true JP2009299832A (en) | 2009-12-24 |
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ID=41546933
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2009299832A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11746836B2 (en) | 2021-08-24 | 2023-09-05 | Cnh Industrial America Llc | Lubrication mechanism of clutch for agricultural harvester |
-
2008
- 2008-06-16 JP JP2008156655A patent/JP2009299832A/en active Pending
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