JP4543882B2

JP4543882B2 - 一方向クラッチ

Info

Publication number: JP4543882B2
Application number: JP2004314958A
Authority: JP
Inventors: 規山川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: JP2006125526A

Description

この発明は、例えば、内燃機関の始動時および内燃機関による補機駆動時の回転力をベルトによって伝達するベルト伝動システムにおいて、ベルト駆動スタータやオルタネータに使用されるのに好適な一方向クラッチに関する。

内輪、外輪、両輪間に配された複数の噛み込み部材としてのころ、各ころを噛み込み方向へ付勢する付勢部材および複数のころを保持する保持器を備え、内輪がカム面とされている一方向クラッチは、従来より知られている（特許文献１）。この種の一方向クラッチでは、潤滑は、グリースによって行われている。
特開２００１−２０８１００号公報

上記特許文献１の一方向クラッチでは、高速回転させられることによってグリースが外輪内周に移動しやすいため、内輪外周のグリースが希薄になりやすいという問題があった。

この発明の目的は、グリースの循環を促進し、内輪外周のグリースが希薄になりやすいという問題を解決した一方向クラッチを提供することにある。

この発明による一方向クラッチは、内輪、外輪、両輪間に配された複数のころ、各ころを噛み込み方向へ付勢する付勢部材および複数のころを保持する保持器を備え、内輪がカム面とされている一方向クラッチにおいて、外輪の内周に、ころの軸方向外側近傍に位置する少なくとも１つの環状溝が設けられ、この環状溝に嵌め入れられる少なくとも１つの突起が保持器に設けられており、突起は中空状とされて、突起内のグリースが保持器に設けられた孔から保持器のポケット内に流入可能とされていることを特徴とするものである。

環状溝は、ころを挟むようにして２つ設けられてもよく、いずれか一方だけとされてもよい。

内輪の外周面に設けられたカム面と外輪の内周面（円筒面）とによってくさび状空間が形成され、同空間内に噛み込み部材としてのころが配置される。そして、内輪と外輪とが一の方向に相対回転することによりくさび状空間にころが噛み込み、他の方向に相対回転したときにころの噛み込みが解除されることで、ロック状態とフリー状態とに切換え可能とされる。

保持器の内周面はカム面に沿った形状とされ、保持器の外周面は円筒面とされる。

突起は、保持器の一方の側面と他方の側面とにそれぞれ少なくとも１つずつ設けられる。

突起は中空状とされており、突起内のグリースが保持器に設けられた孔から保持器のポケット内に流入可能とされていることが好ましい。このようにすると、突起によるグリース掻き取り作用に加えて、グリースが突起内を伝って、保持器内部に流入し、グリース循環作用がより一層高められる。

上記一方向クラッチは、軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間にこの一方向クラッチを配するとともに、その両側に転がり軸受を配置した一方向クラッチ付きプーリユニットとして使用するのに好適である。この場合に、一方向クラッチは、プーリとは別部材の外輪および中空軸とは別部材の内輪を有していることがあり、また、プーリの中間部が一方向クラッチの外輪とされているとともに、中空軸の中間部が一方向クラッチの内輪とされていることがある。

この発明の一方向クラッチによると、外輪の内周に、ころを挟むようにして２つの環状溝が設けられ、この環状溝に嵌め入れられる少なくとも１つの突起が保持器に設けられているので、高速回転時の遠心力によって外輪外周部に集中しやすいグリースは、外輪外周部において保持器の突起に付着し、保持器が外輪に対して回転することにより、グリースが内輪側へと搬送される。これにより、グリースの循環が促進され、内輪外周に存在するグリース量が確保される。したがって、噛み込み部材としてのころと内輪とが噛み合うことによるころや内輪外周面の摩耗が抑えられ、噛み合い部剥離寿命が向上する。

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、左右は、図１の左右をいうものとする。

図１から図３までは、この発明による一方向クラッチを示している。この一方向クラッチ(11)は、例えば、エンジンのクランクシャフトからベルトを介して駆動される補機に設けられるもので、円筒形の外輪(61)と、多角形状に形成されてこの部分がカム面(63)とされた内輪(62)と、両輪(61)(62)間に形成されたくさび状空間(64)に配された複数の噛み込み部材としてのころ(65)と、複数のころ(65)をくさび状空間(64)内に保持する保持器(66)と、各ころ(65)をくさび状空間(64)の狭い側（ロック側）へ付勢する付勢部材(67)とを備えている。

両輪(61)(62)の各端部間には、ころ軸受(69)および玉軸受(70)が噛み込み部材としてのころ(65)を挟んで設けられている。

付勢部材(67)は、コイルばねであり、くさび状空間(64)方向に突出するように保持器(66)に設けられた突起(68)に装着されている。

外輪(61)の内周面は円筒面とされ、カム面(63)は、内輪(62)の外周に軸心を挟んで対向する２面が周方向に複数組設けられることによって形成されている。そして、内輪(62)と外輪(61)とが一の方向に相対回転することによりくさび状空間(64)の狭い側にころ(65)が噛み込み、他の方向に相対回転したときにころ(65)の噛み込みが解除されることで、ロック状態とフリー状態とに切換え可能とされている。

保持器(66)は、合成樹脂製で、カム面(63)にほぼ沿った内周形状と外輪(61)内周面に沿った円筒面の外周形状とを有しており、カム面(63)内に圧入されている。保持器(66)と外輪(61)の内周との間には若干の間隙が設けられている。保持器(66)は、ころ(65)およびコイルばね(67)を収納するポケット(66a)を有しており、保持器(66)のポケット(66a)には、グリースが封入されている。

図１に示すように、外輪(61)の内周に、ころ(65)を挟むようにして左右２つの環状溝(71)が設けられており、図１および図３に示すように、保持器(66)には、各環状溝(71)にそれぞれ嵌め入れられている左右の突起(72)が一体に設けられている。突起(72)は、中空状とされており、軸方向に対向するように、周上１カ所に設けられている。突起(72)の先端の径は、環状溝(71)の底面の径よりも若干小さくなるように形成されている。突起(72)の基端部は、軸方向に貫通する孔(73)があけられた保持器(66)の側面部に位置させられており、この突起(72)内のグリースが保持器(66)に設けられた孔(73)から保持器(66)のポケット(66a)内に流入可能とされている。突起(72)は、合成樹脂でかつ中空状とされているので、図１の左方から保持器(66)を外輪(61)内に嵌め入れる際、突起(72)の先端の径が外輪(61)の内径と同じとなるように弾性変形可能となっている。

この一方向クラッチは、オルタネータ用として使用された場合には、次のように動作する。

エンジンの高速回転時には、コイルばね(67)の付勢力によって、一方向クラッチ(11)のくさび状空間(64)の狭い側にころ(65)が噛み込まれ、駆動力が伝達されて、一方向クラッチ(11)の外輪(61)と内輪(62)とが一体となって回転する（ロック状態）。外輪(61)にはプーリが一体に設けられて、このプーリがベルトを介してクランクシャフトに接続されており、内外輪(61)(62)が同期回転することによって、発電が行われる。そして、エンジンの回転数が低下すると、ころ(65)がフリー状態に移動し、オルタネータの慣性力によって発電効率が維持される。さらに、クランクシャフトが回転変動を伴う場合において、一方向クラッチ(11)がロックした状態では、クランクシャフトの駆動力がオルタネータに伝達されるとともに、一方向クラッチ(11)がフリーとなった状態では、駆動力の伝達が遮断されることによって回転変動が吸収されて、ベルトのすべりを防止して長寿命化できる。

グリースは、一方向クラッチ(11)が高速で回転するのに伴ってその外輪(61)内周に集中しやすいものとなっている。そのため、ころ(65)の噛み込みに際しては、グリースが多い外輪(61)よりもグリースが希薄な内輪(62)が剥離に対して不利なものとなっている。これに対し、上記一方向クラッチ(11)によると、外輪(61)と内輪(62)とが相対回転した際に、保持器(66)の突起(72)が外輪(61)の環状溝(71)内にあるグリースを掻き取りながら回転し、中空状の突起(72)内に収まりきらない分が保持器(66)のポケット(66a)内へと送り込まれるため、グリースの潤滑が促進され、この結果、ころ(65)と内輪(62)とが噛み合うことによる摩耗や衝撃が抑えられ、噛み合い部剥離寿命が向上する。

なお、上記実施形態において、グリース溜まりとなる環状溝(71)およびグリースを掻き取る突起(72)は、ころ(65)の左右にそれぞれ設けられているが、いずれか一方としても同様の効果を得ることができる。

図１は、この発明による一方向クラッチの１実施形態を示す縦断面図である。図２は、同横断面図である。図３は、保持器の部分拡大斜視図である。

符号の説明

(11) 一方向クラッチ
(61) 外輪
(62) 内輪
(63) カム面
(64) くさび状空間
(65) ころ
(66) 保持器
(66a) ポケット
(67) コイルばね（付勢部材）
(71) 環状溝
(72) 突起
(73) 孔

Claims

内輪、外輪、両輪間に配された複数のころ、各ころを噛み込み方向へ付勢する付勢部材および複数のころを保持する保持器を備え、内輪がカム面とされている一方向クラッチにおいて、
外輪の内周に、ころの軸方向外側近傍に位置する少なくとも１つの環状溝が設けられ、この環状溝に嵌め入れられる少なくとも１つの突起が保持器に設けられており、突起は中空状とされて、突起内のグリースが保持器に設けられた孔から保持器のポケット内に流入可能とされていることを特徴とする一方向クラッチ。