JP2012241796A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一方向クラッチに関する。 The present invention relates to a one-way clutch.
従来の一方向クラッチには、内輪及び外輪と、内輪外周面と外輪内周面との間で周方向に複数形成されたくさび状空間に個別に配置された複数の円筒状のころと、各ころを個別に収容するポケットが周方向に複数形成された保持器と、前記各ポケット内に個別に配置されて前記ころをくさび状空間が狭くなる方向に付勢している複数の弾性部材(コイルバネ)とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 The conventional one-way clutch includes an inner ring and an outer ring, a plurality of cylindrical rollers individually disposed in a wedge-shaped space formed in the circumferential direction between the inner ring outer peripheral surface and the outer ring inner peripheral surface, A cage in which a plurality of pockets for individually accommodating the rollers are formed in the circumferential direction, and a plurality of elastic members that are individually disposed in each pocket and urge the rollers in a direction in which the wedge-shaped space is narrowed ( (For example, refer to Patent Document 1).
前記弾性部材は、保持器に取り付けられるようになっており、その際、保持器の柱部内面に突設された突起により案内されるようになっている。このように構成された一方向クラッチは、ころが弾性部材に付勢されて内外輪に圧接して噛み合うことにより当該内外輪が一体回転するとともに、その噛み合いが解除されると内外輪が相対回転するようになっている。 The elastic member is attached to a cage, and at that time, the elastic member is guided by a projection protruding from the inner surface of the column portion of the cage. In the one-way clutch configured as described above, when the rollers are urged by the elastic member and pressed against and engaged with the inner and outer rings, the inner and outer rings rotate integrally, and when the engagement is released, the inner and outer rings rotate relative to each other. It is supposed to be.
前記一方向クラッチを長期間使用すると、グリース等の潤滑剤が経年変化によって劣化するため、ころは内外輪と噛み合った状態で摩耗し易くなる。そして、この摩耗が進行すると、ころは内外輪との間でスリップして突起側へ高速で飛び跳ねるという現象(以下、飛び跳ね現象ともいう)が生じることがある。 When the one-way clutch is used for a long period of time, a lubricant such as grease deteriorates due to aging, so that the rollers are easily worn in a state where they are engaged with the inner and outer rings. As the wear progresses, a phenomenon may occur in which the roller slips between the inner and outer rings and jumps to the protrusion side at a high speed (hereinafter also referred to as a jumping phenomenon).
このような現象が生じた場合、ころが弾性部材の付勢力に抗して突起の先端に衝突するが、その衝撃力は突起を支持する保持器の柱部で受けることになる。その結果、保持器の一部である柱部が前記衝撃力によって破損するだけでなく、前記衝突が繰り返されることによって、最終的に保持器全体が破損するという問題があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、ころの飛び跳ね現象が生じても、保持器全体が破損するのを抑制することができる一方向クラッチを提供することを目的とする。
When such a phenomenon occurs, the roller collides against the tip of the protrusion against the urging force of the elastic member, but the impact force is received by the pillar portion of the cage that supports the protrusion. As a result, there is a problem that not only the pillar part which is a part of the cage is damaged by the impact force, but also the entire cage is finally damaged by the repeated collision.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a one-way clutch capable of suppressing the entire cage from being damaged even when a roller jump phenomenon occurs.
前記目的を達成するための本発明の一方向クラッチは、内輪及び外輪と、前記内輪外周面と前記外輪内周面との間で周方向に複数形成されたくさび状空間に個別に配置された複数のころと、軸方向に対向する一対の円環部と、両円環部の間で軸方向に延びかつ周方向等間隔に配列されて当該両円環部を連結する複数の柱部とを有し、隣接する前記柱部間に形成された複数のポケットに前記各ころが個別に収容された保持器と、前記保持器の各ポケットに個別に収容されて当該保持器に取り付けられているとともに、前記ころを前記くさび状空間が狭くなる方向に付勢する複数の弾性部材と、を備え、前記弾性部材の付勢力により前記ころが前記内外輪に圧接して噛み合った状態で前記内外輪を一体回転可能とし、その噛み合いを解除した状態で前記内外輪の相対回転を許容する一方向クラッチであって、前記保持器の前記各柱部には、前記弾性部材を前記保持器に取り付ける際に案内する突起が、前記ポケット内に突出して形成されており、前記突起は、前記ころが前記噛み合いを解除する方向に飛び跳ねたときに衝突する突起本体部と、その衝突時の衝撃力により破損する脆弱部とを有していることを特徴とする。 To achieve the above object, the one-way clutch of the present invention is individually disposed in a wedge-shaped space formed in the circumferential direction between an inner ring and an outer ring, and an outer peripheral surface of the inner ring and an inner peripheral surface of the outer ring. A plurality of rollers, a pair of annular portions facing each other in the axial direction, and a plurality of column portions extending in the axial direction between the two annular portions and arranged at equal intervals in the circumferential direction to connect the two annular portions. A retainer in which each of the rollers is individually accommodated in a plurality of pockets formed between the adjacent pillars, and is individually accommodated in each pocket of the retainer and attached to the retainer. And a plurality of elastic members that urge the rollers in a direction in which the wedge-shaped space becomes narrower, and the rollers are pressed against and engaged with the inner and outer rings by the urging force of the elastic members. The wheel can be rotated as a unit and the mesh is released. A one-way clutch that allows relative rotation of the inner and outer rings, and a projection that guides the elastic member when the elastic member is attached to the retainer is formed in the pocket so as to project into the pocket. The protrusion has a protrusion main body portion that collides when the roller jumps in a direction to release the engagement, and a fragile portion that is damaged by an impact force at the time of the collision. To do.
本発明によれば、保持器の柱部からポケット内に突出する突起は、ころが飛び跳ねて突起本体部に衝突したときの衝撃力により破損する脆弱部を有しているため、ころの飛び跳ね現象が生じたときに、突起のみが破損することによって、前記衝撃力が突起を介して柱部に伝わるのを抑制することができる。その結果、前記衝突が繰り返されても、保持器全体が破損するのを抑制することができる。 According to the present invention, since the protrusion protruding into the pocket from the pillar portion of the cage has a fragile portion that is damaged by an impact force when the roller jumps and collides with the protrusion main body portion, the roller jump phenomenon When this occurs, it is possible to prevent the impact force from being transmitted to the column portion via the protrusion by damaging only the protrusion. As a result, even if the collision is repeated, the entire cage can be prevented from being damaged.
前記一方向クラッチは、前記脆弱部が、前記突起本体部に対して径方向又は軸方向に偏っていることが好ましい。この場合、ころが飛び跳ねて突起に衝突したときに、突起本体部が径方向又は軸方向に折れ曲がるように脆弱部が破損するため、前記衝突時の衝撃力を径方向又は径方向へ逃がすことができる。これにより、前記衝撃力が柱部に伝わるのを効果的に抑制することができる。 In the one-way clutch, it is preferable that the fragile portion is biased in a radial direction or an axial direction with respect to the protrusion main body portion. In this case, when the roller jumps and collides with the projection, the brittle portion breaks so that the projection main body portion is bent in the radial direction or the axial direction, so that the impact force at the time of the collision may be released in the radial direction or the radial direction. it can. Thereby, it can suppress effectively that the said impact force is transmitted to a pillar part.
本発明の一方向クラッチによれば、ころの飛び跳ね現象が生じたときに、突起のみが破損することによって、ころが突起に衝突したときの衝撃力が保持器の柱部に伝わるのを抑制することができる。その結果、前記衝突が繰り返されても、保持器全体が破損するのを抑制することができる。 According to the one-way clutch of the present invention, when the roller jumping phenomenon occurs, only the protrusion is damaged, so that the impact force when the roller collides with the protrusion is prevented from being transmitted to the pillar portion of the cage. be able to. As a result, even if the collision is repeated, the entire cage can be prevented from being damaged.
以下、本発明の一方向クラッチの実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明の一実施形態に係る一方向クラッチを備えた動力伝達装置を示す断面図である。この動力伝達装置は、自動車などの車両に設けられるオルタネータ用のクラッチ内蔵型プーリ装置(以下、プーリ装置という)である。このプーリ装置は、オルタネータの回転軸(図示省略)に固定される環状のスリーブ21と、このスリーブ21の径方向外側に当該スリーブ21と同軸心状に配置された環状のプーリ22とを備えている。プーリ22の外周面にはベルト溝22aが形成されており、このベルト溝22aに無端状の駆動ベルト23が架けられている。この駆動ベルト23は、前記プーリ22と、エンジンのクランクシャフトに固定した駆動プーリ(図示せず)との間に架け回されている。
Hereinafter, embodiments of the one-way clutch of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a power transmission device including a one-way clutch according to an embodiment of the present invention. This power transmission device is a pulley device with a built-in clutch for an alternator (hereinafter referred to as a pulley device) provided in a vehicle such as an automobile. The pulley device includes an
スリーブ21とプーリ22との間には、一方向クラッチ10、及び一対の転がり軸受20が設けられている。一対の転がり軸受20は、例えば深溝玉軸受からなり、一方向クラッチ10の軸方向両側に近接して配置されている。この転がり軸受20は、スリーブ21とプーリ22とを相対回転可能に支持するとともに、プーリ22に作用するラジアル荷重を支持する。
A one-
図2は、一方向クラッチ10を示す断面図である。図1及び図2において、一方向クラッチ10は、内輪1及び外輪2と、この内輪1の外周面1aと外輪2の内周面2aとの間にそれぞれ転動可能に配置された複数のころ3とを備えている。前記内輪1は、スリーブ21に外嵌して固定されており、このスリーブ21と一体回転するようになっている。前記外輪2は、内輪1と同軸心状に配置されているともにプーリ22の内周側に固定されており、このプーリ22と一体回転するようになっている。前記ころ3は、円柱形状であり、本実施形態では周方向に8つ配置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the one-
一方向クラッチ10は、各ころ3を周方向等間隔に保持する保持器4と、各ころ3を一方向に弾性的に付勢する複数の弾性部材5とをさらに備えている。前記保持器4は、ガラス繊維等の強化材が混合された合成樹脂材料からなり、軸方向に対向する一対の円環部4aと、両円環部4aの間で軸方向に延びかつ周方向等間隔に配列されて当該両円環部4aを連結する複数の柱部4bとを有している。両円環部4aと隣接する柱部4bとの間には複数のポケット4cが形成されており、各ポケット4cに各ころ3が個別に収容されている。前記弾性部材5は、圧縮コイルバネからなり、保持器4の各ポケット4cに個別に収容されて前記柱部4bに取り付けられている。
The one-
図2において、外輪2の内周面2aは円筒面、内輪1の外周面1aはころ3と同数(8つ)のカム面とされており、この外輪2の円筒面と内輪1のカム面との間には、くさび状空間Sが周方向に複数(8つ)形成されている。そして、ころ3は各くさび状空間Sに個別に配置されており、弾性部材5がころ3をくさび状空間Sが狭くなる方向に付勢している。ころ3の外周面は、外輪2の円筒面及び内輪1のカム面に接触する接触面3aとなっており、この接触面3aは幅方向(軸方向)に真っ直ぐに形成されている。また、この一方向クラッチ10は、潤滑剤として、内外輪1,2間にグリースが設けられた環境にある。
In FIG. 2, the inner
このように構成された一方向クラッチ10では、内輪1と外輪2とが一方向(図2の時計回り方向)に相対回転しようとする場合には、弾性部材5の付勢力により、ころ3はくさび状空間Sが狭くなる方向へ僅かに移動して、ころ3の接触面3aが内輪1の外周面1a及び外輪2の内周面2aに圧接し、ころ3が内外輪1,2の間に噛み合った状態となる。このようにころ3が噛み合うことで、内外輪1,2が前記一方向に一体回転可能となる。
In the one-
一方、内輪1と外輪2とが他方向(図2の反時計回り方向)に相対回転しようとする場合には、弾性部材5の付勢力に抗して、ころ3がくさび状空間Sが広くなる方向へ僅かに移動することにより、ころ3と内外輪1,2との噛み合いが解除される。このようにころ3の噛み合いが解除されることで、内外輪1,2の前記他方向への相対回転が許容される。
On the other hand, when the
図3は一方向クラッチ10の保持器4を示す平面図であり、図4は図3のA−A線断面図である。図3及び図4において、保持器4の各柱部4bには、弾性部材5を保持器4の柱部4bに取り付ける際に案内する突起4dが、柱部4bの側面4b1の軸方向中央部に固定されている。この突起4dは、ポケット4c内に突出して形成されており、その先部側に形成された突起本体部4d1と、基部側に形成された脆弱部4d2とを有している。突起本体部4d1は、図3の平面視及び図4の側面視において、先端に向かうにしたがって徐々に細くなるように形成されている。この突起本体部4d1には、その先端側から弾性部材5が遊嵌されている。
FIG. 3 is a plan view showing the
突起本体部4d1の先端面4d3には、ころ3が後述するように飛び跳ねたときに衝突する衝突面とされている。前記脆弱部4d2は、その衝突時の衝撃力により破損する程度に脆弱に形成されている。具体的には、脆弱部4d2は、図4に示すように、その径方向(図4の上下方向)の厚みが突起本体部4d1よりも薄くなるように形成されている。
The tip surface 4d3 of the projection body 4d1 is a collision surface that collides when the
また、脆弱部4d2は、突起本体部4d1に対して径方向内側(図4の下側)に偏った位置に形成されているとともに、柱部4bの側面4b1に向かうにしたがって徐々に径方向の厚みが薄くなるように形成されている。これにより、脆弱部4d2は、ころ3が突起本体部4d1に衝突したときに、その衝撃力によって突起本体部4d1が径方向外側(図4の上側)に折れ曲がるように破損する。
Further, the fragile portion 4d2 is formed at a position biased radially inward (lower side in FIG. 4) with respect to the protrusion main body portion 4d1, and gradually increases in the radial direction toward the side surface 4b1 of the
以上のように構成された一方向クラッチ10にあっては、当該一方向クラッチ10を長期間使用すると、内外輪1,2間のグリースが経年変化によって劣化するため、ころ3は、内輪1の外周面1a及び外輪2の内周面2aとの噛み合った状態で摩耗し易くなる。そして、この摩耗が進行すると、ころ3は、内外輪1,2との間でスリップして、図4の矢印Bで示すように、当該内外輪1,2との噛み合いを解除する方向へ高速で飛び跳ねる現象が生じることがある。
In the one-way clutch 10 configured as described above, if the one-way clutch 10 is used for a long period of time, the grease between the inner and
この場合、ころ3が弾性部材5の付勢力に抗して突起本体部4d1の先端面4d3に衝突し、その衝撃力が突起本体部4d1から脆弱部4d2を介して柱部4bへ伝わろうとする。しかし、本実施形態の一方向クラッチ10では、前記衝撃力が突起本体部4d1から脆弱部4d2に伝わったときに、その衝撃力によって脆弱部4d2が破損する。これにより、突起本体部4d1が図4の二点鎖線で示すように径方向外側に折れ曲がるため、前記衝撃力が柱部4bに伝わるのを抑制することができる。その結果、ころ3が飛び跳ねて突起4dへの衝突が繰り返されても、その飛び跳ね現象が発生しているポケット4c内の突起4dのみが破損するだけで、円環部4aや柱部4bを含む保持器4全体が破損するのを抑制することができる。保持器4全体が破損すると一方向クラッチ10の機能が急激に失われてしまうが、本発明の構成を用いれば、破損するのは保持器4の一部である突起4dのみで保持器4全体まで破損が及ばないため、突起4dが破損せずに残っているポケット4cに収容されたころ3により一方向クラッチ10としての機能を維持することができる。つまり、急激に一方向クラッチ10の機能が失われることがなく、一方向クラッチ10の信頼性を向上させることができる。
In this case, the
また、ころ3が飛び跳ねて突起本体部4d1に衝突したときに、突起本体部4d1が径方向外側に折れ曲がるように脆弱部4d2が破損するため、前記衝突時の衝撃力を径方向外側へ逃がすことができる。これにより、前記衝撃力が柱部4bに伝わるのを効果的に抑制することができる。
Further, when the
図5は、保持器の他の実施形態を示す要部拡大断面図である。この保持器4は、突起4dの脆弱部4d2が、突起本体部4d1に対して径方向外側(図5の上側)に偏った位置に形成されている。本実施形態の場合、ころ3が図5の矢印Bで示す方向に飛び跳ねて突起本体部4d1に衝突したときに、その突起本体部4d1が図5の二点鎖線で示すように径方向内側(図5の下側)に折れ曲がるように脆弱部4d2が破損するため、前記衝突時の衝撃力を径方向内側へ逃がすことができる。これにより、前記衝撃力が柱部4bに伝わるのを効果的に抑制することができる。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another embodiment of the cage. The
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、保持器4の突起4dの形状としては、図6の(a)又は(b)に示すものであってもよい。図6(a)の突起4dは、脆弱部4d2が軸方向一方側(図6(a)の上側)に偏った位置に形成されている。この場合、ころ3が飛び跳ねたときの衝撃力により、突起4dが図6(a)の二点鎖線で示すように軸方向他方側(図6(a)の下側)へ折れ曲がるように脆弱部4d2が破損する。図6(b)の突起4dは、脆弱部4d2が軸方向他方側(図6(b)の下側)に偏った位置に形成されている。この場合、ころ3が飛び跳ねたときの衝撃力により、突起4dが図6(b)の二点鎖線で示すように軸方向一方側(図6(b)の上側)へ折れ曲がるように脆弱部4d2が破損する。これにより、図6(a)及び(b)のいずれの場合も、前記衝撃力を軸方向一方側又は軸方向他方側へ逃がすことができるため、前記衝撃力が柱部4bに伝わるのを効果的に抑制することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with appropriate modifications. For example, the shape of the
また、突起4dの突起本体部4d1及び脆弱部4d2の各形状は、上記実施形態の形状に限らず、適宜変更することができる。
さらに、本実施形態の一方向クラッチは、内輪1の外周面1aにカム面が形成されているが、外輪2の内周面2aにカム面が形成されているものであってもよい。
Moreover, each shape of the protrusion main-body part 4d1 of the
Furthermore, in the one-way clutch of this embodiment, the cam surface is formed on the outer
1:内輪、1a:外周面、2:外輪、2a:内周面、3:ころ、4:保持器、4a:円環部、4b:柱部、4c:ポケット、4d:突起、4d1:突起本体部、4d2:脆弱部、5:弾性部材、10:一方向クラッチ、S:くさび状空間 1: inner ring, 1a: outer peripheral surface, 2: outer ring, 2a: inner peripheral surface, 3: roller, 4: retainer, 4a: ring portion, 4b: pillar portion, 4c: pocket, 4d: protrusion, 4d1: protrusion Body part, 4d2: weak part, 5: elastic member, 10: one-way clutch, S: wedge-shaped space
Claims (2)
前記内輪外周面と前記外輪内周面との間で周方向に複数形成されたくさび状空間に個別に配置された複数のころと、
軸方向に対向する一対の円環部と、両円環部の間で軸方向に延びかつ周方向等間隔に配列されて当該両円環部を連結する複数の柱部とを有し、隣接する前記柱部間に形成された複数のポケットに前記各ころが個別に収容された保持器と、
前記保持器の各ポケットに個別に収容されて当該保持器に取り付けられているとともに、前記ころを前記くさび状空間が狭くなる方向に付勢する複数の弾性部材と、を備え、
前記弾性部材の付勢力により前記ころが前記内外輪に圧接して噛み合った状態で前記内外輪を一体回転可能とし、その噛み合いを解除した状態で前記内外輪の相対回転を許容する一方向クラッチであって、
前記保持器の前記各柱部には、前記弾性部材を前記保持器に取り付ける際に案内する突起が、前記ポケット内に突出して形成されており、
前記突起は、前記ころが前記噛み合いを解除する方向に飛び跳ねたときに衝突する突起本体部と、その衝突時の衝撃力により破損する脆弱部とを有していることを特徴とする一方向クラッチ。 An inner ring and an outer ring,
A plurality of rollers individually disposed in a wedge-shaped space formed in the circumferential direction between the inner ring outer circumferential surface and the outer ring inner circumferential surface;
A pair of annular portions facing each other in the axial direction, and a plurality of pillars extending in the axial direction between the annular portions and arranged at equal intervals in the circumferential direction to connect the annular portions, and adjacent to each other A cage in which the rollers are individually accommodated in a plurality of pockets formed between the pillars;
A plurality of elastic members that are individually accommodated in the pockets of the cage and attached to the cage, and bias the rollers in a direction in which the wedge-shaped space is narrowed,
A one-way clutch that allows the inner and outer rings to rotate integrally in a state in which the rollers are pressed against and engaged with the inner and outer rings by the urging force of the elastic member, and that allows relative rotation of the inner and outer rings in a state in which the engagement is released. There,
Each pillar portion of the retainer is formed with a protrusion protruding into the pocket for guiding when the elastic member is attached to the retainer.
The one-way clutch characterized in that the protrusion has a protrusion main body portion that collides when the roller jumps in a direction to release the engagement, and a weak portion that is damaged by an impact force at the time of the collision. .
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