JP5245712B2 - Rotational speed sensitive one-way clutch - Google Patents

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Description

本発明は、回転速度感応型一方向クラッチに関するものであり、特に、エンジンのクランク軸の動力によって駆動されるオルタネータ等の補機類の入力軸に使用される回転速度感応型一方向クラッチに関するものである。   The present invention relates to a rotational speed sensitive one-way clutch, and more particularly to a rotational speed sensitive one-way clutch used for an input shaft of an auxiliary device such as an alternator driven by the power of a crankshaft of an engine. It is.

一般に、オルタネータ等、自動車補機の回転軸の端部には従動プーリが固定されており、エンジンのクランク軸の端部に固定されたクランクプーリとの間に無端ベルトが掛け渡され、補機を駆動するために利用されている。また、従動プーリとしては、無端ベルトの走行速度が一定もしくは上昇傾向にある場合に、無端ベルトから回転軸への動力の伝達を自在とし、無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合に、従動プーリと回転軸との相対回転を自在とするよう、一方向クラッチを内蔵したプーリ装置が知られている。このように、一方向クラッチを内蔵することで、ベルトのスリップ防止や燃費の向上が図られている。   In general, a driven pulley is fixed to the end of the rotating shaft of an automobile auxiliary machine such as an alternator, and an endless belt is stretched between the crank pulley fixed to the end of the crankshaft of the engine. Is used to drive. In addition, the driven pulley allows the transmission of power from the endless belt to the rotating shaft when the running speed of the endless belt is constant or increases, and the driven pulley is driven when the running speed of the endless belt tends to decrease. 2. Description of the Related Art A pulley device that incorporates a one-way clutch so as to freely rotate a pulley and a rotation shaft is known. In this way, by incorporating the one-way clutch, belt slip prevention and fuel efficiency are improved.

一方向クラッチは、クラッチ内輪とクラッチ外輪の両軌道面のいずれかに複数のランプ面を備えたカム面を形成することで、複数のくさび空間を構成し、この空間内に配置される係合子が両軌道面と係脱することで動力の伝達を自在としている。また、係合子は、保持器に固定されたばねによって、くさび方向、つまり、係合子がロック可能なくさび空間の狭い側、即ち、ランプ面の浅い側に付勢される(例えば、特許文献1及び2参照)。   The one-way clutch forms a cam surface having a plurality of ramp surfaces on either of the raceway surfaces of the clutch inner ring and the clutch outer ring, thereby forming a plurality of wedge spaces, and an engagement element disposed in the space. However, it is possible to transmit power freely by engaging and disengaging with both raceway surfaces. Further, the engagement element is urged by a spring fixed to the cage in the wedge direction, that is, the engagement element cannot be locked, and is biased toward the narrow side of the wedge space, that is, the shallow side of the ramp surface (for example, Patent Document 1 and 2).

特許文献1に記載の一方向クラッチでは、クラッチ外輪の軌道面にカム面が形成される外輪ランプ構造を採用し、カム面を工夫して空転状態においてエンジン振動等の外乱が発生しても係合子とクラッチ内輪が非接触となるように構成されている。   The one-way clutch described in Patent Document 1 employs an outer ring ramp structure in which a cam surface is formed on the raceway surface of the clutch outer ring, and even if a disturbance such as engine vibration occurs in the idling state by devising the cam surface. The combination and the inner ring of the clutch are configured so as not to contact each other.

また、特許文献2に記載の一方向クラッチでは、クラッチ内輪の軌道面にカム面が形成される内輪ランプ構造において、所定回転速度以上になると、係合と空転を行なう一方向クラッチの機能を発揮するようにしたものが提案されている。具体的には、係合子の内径側に重錘を配置し、遠心力を利用して重錘を移動することによって、係合子をカム面と係合可能な位置に押し付けることで、トルクの伝達が行なわれている。
特開2007−40376号公報 特開2004−316890号公報
Further, in the one-way clutch described in Patent Document 2, in the inner ring ramp structure in which the cam surface is formed on the raceway surface of the clutch inner ring, the function of the one-way clutch that engages and idles when the rotational speed exceeds a predetermined value. What has been proposed has been proposed. Specifically, by placing a weight on the inner diameter side of the engagement element and moving the weight using centrifugal force, the engagement element is pressed to a position where it can be engaged with the cam surface, thereby transmitting torque. Has been done.
JP 2007-40376 A JP 2004-316890 A

ところで、外輪ランプ構造の一方向クラッチにおいても、回転速度の大きさに伴ってクラッチのON/OFF機能を行なうことが望まれるが、特許文献2に記載の一方向クラッチでは、内輪ランプ構造のものに特化した構成であるため、外輪ランプ構造のものでの使用は困難であった。また、特許文献1に記載の一方向クラッチは、回転速度の大きさに伴うクラッチのON/OFF機能について考慮したものでなく、回転が始まると直ぐにクラッチ機能が作動する構成である。   By the way, in the one-way clutch of the outer ring ramp structure, it is desired to perform the ON / OFF function of the clutch according to the magnitude of the rotational speed. However, the one-way clutch described in Patent Document 2 has the inner ring ramp structure. Therefore, it was difficult to use an outer ring lamp structure. Further, the one-way clutch described in Patent Document 1 does not take into consideration the ON / OFF function of the clutch according to the magnitude of the rotation speed, and has a configuration in which the clutch function is activated immediately after the rotation starts.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定回転速度以上になると、クラッチのON/OFF機能を切り替えられる、外輪ランプ構造の回転速度感応型一方向クラッチを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotational speed-sensitive one-way clutch having an outer ring lamp structure that can switch the ON / OFF function of the clutch when the rotational speed exceeds a predetermined rotational speed. Is to provide.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 外周面に円筒形状の内輪軌道面を有するクラッチ内輪と、内周面に複数のランプ面が形成される外輪軌道面を有するクラッチ外輪と、前記内輪軌道面及び複数のランプ面によって構成される複数のくさび空間にそれぞれ配置される複数の係合子と、該複数の係合子を保持する保持器と、前記保持器に保持され、前記係合子をくさび方向に付勢可能な弾性部材と、を備える回転速度感応型一方向クラッチであって、
前記保持器を移動するように遠心力によって移動可能な重錘を有する保持器移動機構と、
前記保持器に保持され、前記係合子をくさび方向と反対方向に付勢可能な他の弾性部材と、
を備えることを特徴とする回転速度感応型一方向クラッチ。
(2) 前記保持器移動機構は、前記保持器を円周方向に移動させることを特徴とする(1)に記載の回転速度感応型一方向クラッチ。
) 前記重錘と前記保持器は、互いに対向して接触可能な傾斜面をそれぞれ備えることを特徴とする(1)又は(2)に記載の回転速度感応型一方向クラッチ。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A clutch inner ring having a cylindrical inner ring raceway surface on the outer peripheral surface, a clutch outer ring having an outer ring raceway surface having a plurality of ramp surfaces formed on the inner peripheral surface, and the inner ring raceway surface and the plurality of ramp surfaces. A plurality of engagement elements respectively disposed in the plurality of wedge spaces, a retainer that holds the plurality of engagement elements, and an elastic member that is retained by the retainer and can bias the engagement elements in the wedge direction. A rotational speed sensitive one-way clutch comprising:
A cage moving mechanism having a weight movable by centrifugal force so as to move the cage ;
Another elastic member held by the cage and capable of urging the engagement element in a direction opposite to the wedge direction;
A rotational speed-sensitive one-way clutch comprising:
(2) The rotational speed sensitive one-way clutch according to (1), wherein the cage moving mechanism moves the cage in a circumferential direction.
( 3 ) The rotational speed-sensitive one-way clutch according to (1) or (2) , wherein the weight and the cage are provided with inclined surfaces that can be opposed to each other.

本発明の回転速度感応型一方向クラッチによれば、保持器を移動するように遠心力によって移動可能な重錘を有する保持器移動機構を備えるので、所定回転速度以上でクラッチ外輪が回転することで、遠心力による重錘の移動とともに保持器が移動する。これにより、所定回転速度に達した場合には、保持器に保持された係合子が両軌道面間の所定位置まで移動することで、係合及び空転動作を行うことができる、即ち、クラッチ機能がONとなる。   According to the rotational speed sensitive one-way clutch of the present invention, since the cage moving mechanism having the weight that can be moved by centrifugal force so as to move the cage is provided, the outer ring of the clutch rotates at a predetermined rotational speed or more. Thus, the cage moves as the weight moves due to centrifugal force. As a result, when the predetermined rotational speed is reached, the engagement element held by the cage moves to a predetermined position between both raceway surfaces so that the engagement and idling operation can be performed, that is, the clutch function. Is turned on.

従って、例えば、クラッチ機能がONとなる回転速度をアイドリング回転速度として設計すると、エンジン始動時にはエンジンに補機のイナーシャが負荷されないため、エンジンは低トルクで始動することができる。したがって、エンジン始動が短時間で可能となったり、エンジン始動時の燃料噴射量が少なく、燃費を向上させることができたり、スタータの消費電流を低く抑えたり、スタータ容量を小型化することができる。また、始動時にかかるベルト張力を低く抑えることができるから、ベルトのスリップや鳴きを防止でき、さらに補機にかかるラジアル荷重も低く抑えることができ、軸受の長寿命化に貢献する。   Therefore, for example, when the rotational speed at which the clutch function is turned on is designed as the idling rotational speed, the engine is not loaded with the inertia of the auxiliary machine when the engine is started, so the engine can be started with low torque. Therefore, the engine can be started in a short time, the fuel injection amount at the time of starting the engine is small, the fuel efficiency can be improved, the current consumption of the starter can be kept low, and the starter capacity can be reduced. . Further, since the belt tension applied at the time of starting can be kept low, slipping and squealing of the belt can be prevented, and further, the radial load applied to the auxiliary machine can be kept low, which contributes to extending the life of the bearing.

以下、本発明の回転感応型一方向クラッチが適用される一方向クラッチ内蔵型プーリ装置について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a pulley device with a built-in one-way clutch to which a rotation-sensitive one-way clutch of the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の自動車補機用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を説明するための縦断面図である。一方向クラッチ内蔵型プーリ装置10は、オルタネータ等の自動車補機とエンジンのクランク軸の端部に固定されたクランクプーリとの間で動力を伝達する。図1に示されるように、プーリ装置10は、不図示の自動車補機の軸が内嵌されるスリーブ11を有する。スリーブ11の周囲には、外周面にベルト溝12aが形成されたプーリ12がスリーブ11と同心に配置されている。また、スリーブ11の外周面とプーリ12の内周面との間で、この間に形成される環状空間の軸方向中間部には、一方向クラッチ13が配置されており、上記環状空間の軸方向両端部、即ち、一方向クラッチ13の軸方向両側には、例えば、深溝玉軸受等の玉軸受である一対のサポート軸受14a,14bが配設されている。なお、ベルト溝12aの形状は、V溝、ポリV溝、歯型溝等の任意の形状に設計可能である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining a pulley device with a built-in one-way clutch for automobile auxiliary equipment according to this embodiment. The one-way clutch built-in pulley apparatus 10 transmits power between an automobile auxiliary machine such as an alternator and a crank pulley fixed to an end portion of an engine crankshaft. As shown in FIG. 1, the pulley apparatus 10 includes a sleeve 11 into which a shaft of an unillustrated automobile auxiliary machine is fitted. Around the sleeve 11, a pulley 12 having a belt groove 12 a formed on the outer peripheral surface is disposed concentrically with the sleeve 11. In addition, a one-way clutch 13 is disposed between the outer peripheral surface of the sleeve 11 and the inner peripheral surface of the pulley 12 in the intermediate portion in the axial direction of the annular space formed therebetween. A pair of support bearings 14a and 14b which are ball bearings, such as a deep groove ball bearing, are arrange | positioned at both ends, ie, the axial direction both sides of the one-way clutch 13, for example. In addition, the shape of the belt groove 12a can be designed in an arbitrary shape such as a V groove, a poly V groove, or a tooth groove.

一方向クラッチ13は、所定の回転速度、例えば、アイドリング回転速度を基準にクラッチ機能がON/OFF切り替えされるように設定されており、機能ONの状態において、プーリ12がスリーブ11に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみプーリ12からスリーブ11への回転力を伝達する。また、一対のサポート軸受14a,14bは、プーリ12に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリーブ11とプーリ12との相対回転を可能とする。   The one-way clutch 13 is set so that the clutch function is switched ON / OFF based on a predetermined rotation speed, for example, an idling rotation speed, and the pulley 12 is predetermined with respect to the sleeve 11 in the function ON state. The rotational force from the pulley 12 to the sleeve 11 is transmitted only when there is a tendency to rotate relative to the direction. Further, the pair of support bearings 14 a and 14 b enables relative rotation between the sleeve 11 and the pulley 12 while supporting a radial load applied to the pulley 12.

各サポート軸受14a,14bは、スリーブ11の外周面に外嵌される軸受内輪31と、プーリ12の内周面に内嵌される軸受外輪32と、軸受内輪31と軸受外輪32の両軌道面間に配置された転動体である複数の玉33と、玉33を転動自在に保持する軸受保持器(図示せず)と、外部からの異物の浸入や内部からのグリース等の潤滑剤の漏洩を防止するシール部材(図示せず)を有している。   Each of the support bearings 14 a and 14 b includes a bearing inner ring 31 fitted on the outer circumferential surface of the sleeve 11, a bearing outer ring 32 fitted on the inner circumferential surface of the pulley 12, and both raceway surfaces of the bearing inner ring 31 and the bearing outer ring 32. A plurality of balls 33 that are rolling elements arranged between them, a bearing cage (not shown) that holds the balls 33 in a freely rolling manner, and foreign substances such as intrusion of foreign matter and grease from the inside. It has a seal member (not shown) for preventing leakage.

図1及び図2に示すように、一方向クラッチ13は、スリーブ11の外周面に圧入固定されるクラッチ内輪15と、プーリ12の内周面に圧入固定されるクラッチ外輪16と、クラッチ内輪15とクラッチ外輪16との間に回動自在に配設された係合子である複数のローラ20とを備えている。クラッチ外輪16の内周面は、ローラ20が転接する外輪軌道面である複数の凹状のランプ面16aが円周方向に所定の間隔で設けられたカム面を形成する。ローラ20は、各ランプ面16aとクラッチ内輪15の内周面に形成された内輪軌道面である円筒面15aとから構成される複数のくさび空間にそれぞれ回転自在に保持されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the one-way clutch 13 includes a clutch inner ring 15 that is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 11, a clutch outer ring 16 that is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the pulley 12, and a clutch inner ring 15. And a plurality of rollers 20 which are engaging members rotatably arranged between the outer ring 16 and the clutch outer ring 16. The inner peripheral surface of the clutch outer ring 16 forms a cam surface in which a plurality of concave ramp surfaces 16a, which are outer ring raceways with which the rollers 20 are in rolling contact, are provided at predetermined intervals in the circumferential direction. The roller 20 is rotatably held in a plurality of wedge spaces formed by the ramp surfaces 16 a and a cylindrical surface 15 a that is an inner ring raceway surface formed on the inner peripheral surface of the clutch inner ring 15.

また、一方向クラッチ13は、クラッチ内輪15に固定され、各ローラ20を個別に保持する複数のポケットを有する保持器21と、それぞれ保持器21に保持され、各ローラ20をクラッチ内輪15の外周面及びクラッチ外輪16の内周面に対して係合するくさび方向に付勢可能な弾性部材である第1のばね22(図2参照)と、各ローラ20をくさび方向と反対方向(反くさび方向)に付勢可能な他の弾性部材である第2のばね23(図2参照)と、プーリ12に形成された内向き段部12bとサポート軸受14bの軸受外輪32との間に配置される間座24と、この間座24に形成された切欠き24aに支持ばね26を介して取り付けられる重錘25と、を備える。また、重錘25は、少なくとも一つ設けられればよいが、複数対称に配置されることが好ましい。   In addition, the one-way clutch 13 is fixed to the clutch inner ring 15 and has a cage 21 having a plurality of pockets for individually holding the rollers 20, and is held by the cage 21. A first spring 22 (see FIG. 2) that is an elastic member that can be urged in a wedge direction to be engaged with the surface and the inner peripheral surface of the clutch outer ring 16, and each roller 20 in a direction opposite to the wedge direction (anti-wedge). 2) between the second spring 23 (see FIG. 2), which is another elastic member that can be biased in the direction), and the inward stepped portion 12b formed on the pulley 12 and the bearing outer ring 32 of the support bearing 14b. And a weight 25 attached to a notch 24a formed in the spacer 24 via a support spring 26. In addition, at least one weight 25 may be provided, but a plurality of weights 25 are preferably arranged symmetrically.

保持器21は、図3に示すように、一対の環状部21a,21bと、両環状部21a,21b間を連結して、円周方向に所定の間隔をおいて配置された複数の柱部21cと、を備える。柱部21cには、径方向外側に起立する一対の起立部21d,21eが形成されており、第1及び第2のばね22,23の基部22a,23aを挟持する。また、保持器21のクラッチ外輪16に対する円周方向への移動は、ローラ20がランプ面16aと円筒面15aとの間で移動してクラッチのON/OFF機能の切替えられる程度に許容されている。   As shown in FIG. 3, the retainer 21 connects a pair of annular portions 21a and 21b and the annular portions 21a and 21b, and a plurality of column portions arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. 21c. The column portion 21c is formed with a pair of upright portions 21d and 21e that rises outward in the radial direction, and sandwiches the base portions 22a and 23a of the first and second springs 22 and 23. Further, the circumferential movement of the cage 21 with respect to the clutch outer ring 16 is permitted to such an extent that the roller 20 moves between the ramp surface 16a and the cylindrical surface 15a and the clutch ON / OFF function is switched. .

図2に示すように、各ローラ20は向かい合う2つの第1及び第2のばね22、23により押圧されている。くさび方向に押圧する第1のばね22は従来通り、ローラ20をランプ面16aと円筒面15aに接触させるためのものである。また、反くさび方向に押圧する第2のばね23は、クラッチ機能をOFFにするために、くさび方向に付勢する第1のばね22とつりあい、ローラ20を保持し、保持器21が反くさび方向に移動した場合に、ローラ20も反くさび方向に移動させる。   As shown in FIG. 2, each roller 20 is pressed by two opposing first and second springs 22 and 23. The first spring 22 that presses in the wedge direction is for bringing the roller 20 into contact with the ramp surface 16a and the cylindrical surface 15a as in the prior art. Further, the second spring 23 that presses in the anti-wedge direction is balanced with the first spring 22 that biases in the wedge direction in order to turn off the clutch function, holds the roller 20, and the cage 21 is anti-wedge. When moving in the direction, the roller 20 is also moved in the anti-wedge direction.

また、図1及び図4に示すように、一方の環状部21bには、重錘25が入り込む凹部21fが形成されている。間座24の切欠き24aに支持ばね26を介して支持された重錘25は、この凹部21f内で半径方向に進退可能であるように柱状に形成されている。重錘25の径方向内側部分と保持器21の凹部21fには、互いに対向して接触可能な傾斜面25a,21gが円周方向に延びるように設けられている。これにより、本実施形態では、保持器21の凹部21f、重錘25及び支持ばね26が保持器移動機構27を構成している。   As shown in FIGS. 1 and 4, a recess 21 f into which the weight 25 enters is formed in one annular portion 21 b. The weight 25 supported by the notch 24a of the spacer 24 via the support spring 26 is formed in a column shape so as to be able to advance and retreat in the radial direction in the recess 21f. Inclined surfaces 25 a and 21 g that can be opposed to each other and extend in the circumferential direction are provided in the radially inner portion of the weight 25 and the recess 21 f of the cage 21. Thereby, in this embodiment, the concave portion 21f, the weight 25, and the support spring 26 of the cage 21 constitute a cage moving mechanism 27.

このように構成される保持器移動機構27は、プーリ12が静止状態の時には、重錘25は支持ばね26に押され、最も内径側の位置にある。プーリ12が回転すると、その回転速度の自乗に比例した力で支持ばね26を圧縮し、遠心力によって重錘25は外径側へと移動する。そして、互いの傾斜面25a、21gが接触位置を変え、重錘25に増加した遠心力が保持器21の傾斜面21gに伝達され、保持器21が円周方向に移動する。   In the cage moving mechanism 27 configured as described above, when the pulley 12 is in a stationary state, the weight 25 is pushed by the support spring 26 and is located at the innermost side. When the pulley 12 rotates, the support spring 26 is compressed with a force proportional to the square of the rotation speed, and the weight 25 moves to the outer diameter side by centrifugal force. Then, the inclined surfaces 25a and 21g change the contact position, and the centrifugal force increased on the weight 25 is transmitted to the inclined surface 21g of the cage 21, and the cage 21 moves in the circumferential direction.

また、2つのばね22,23を支持する保持器21の位置によって、ランプ面16aと円筒面15aとの間でローラ20が位置決めされることから、保持器21、及び2つのばね22,23を介して、この重錘25の動きとローラ20の位置とがリンクする。具体的に、重錘25が最も内径側の位置にある時には、図4の実線で示すように、互いの傾斜面25a,21gが十分に重なっており、2つのばね22,23によって保持されるローラ20がクラッチ外輪16のランプ面16aとクラッチ内輪15の円筒面15aに同時に接触していない状態となるように、保持器21が反ロック側に位置決めされる(図5(a)参照)。一方、重錘25が外径側の位置にある時には、図4の一点鎖線で示すように、互いの傾斜面25a,21gの接触面積を減少するように保持器21を円周方向に移動させ、ローラ20がランプ面16aと円筒面15aに同時に接触している状態となるように、保持器21がロック側に位置決めされる(図5(b)参照)。   Further, since the roller 20 is positioned between the ramp surface 16a and the cylindrical surface 15a depending on the position of the retainer 21 that supports the two springs 22 and 23, the retainer 21 and the two springs 22 and 23 are Thus, the movement of the weight 25 and the position of the roller 20 are linked. Specifically, when the weight 25 is located on the innermost side, the inclined surfaces 25a and 21g sufficiently overlap each other and are held by the two springs 22 and 23, as shown by the solid line in FIG. The cage 21 is positioned on the non-locking side so that the roller 20 is not in contact with the ramp surface 16a of the clutch outer ring 16 and the cylindrical surface 15a of the clutch inner ring 15 at the same time (see FIG. 5A). On the other hand, when the weight 25 is located on the outer diameter side, the cage 21 is moved in the circumferential direction so as to reduce the contact area between the inclined surfaces 25a and 21g as shown by the one-dot chain line in FIG. The cage 21 is positioned on the lock side so that the roller 20 is in contact with the ramp surface 16a and the cylindrical surface 15a simultaneously (see FIG. 5B).

従って、上記のように構成される一方向クラッチ13において、プーリ12が停止状態では、重錘25が最も内径側の位置にあり、保持器21は未だ重錘25の傾斜面25aに沿って円周方向に移動していない状態にある。このため、上記したように、ローラ20がクラッチ外輪16のランプ面16aとクラッチ内輪15の円筒面15aに同時に接触していない状態となる。この状態では、回転力がクラッチ外輪16に入力された場合にもローラ20を介してクラッチ内輪15に動力を伝えることはない。つまり、一方向クラッチ13が作動しないクラッチOFFの状態を保つことができる(図6の区間(a)参照)。   Therefore, in the one-way clutch 13 configured as described above, when the pulley 12 is in a stopped state, the weight 25 is located at the innermost side, and the cage 21 is still circular along the inclined surface 25a of the weight 25. It is not moving in the circumferential direction. Therefore, as described above, the roller 20 is not in contact with the ramp surface 16a of the clutch outer ring 16 and the cylindrical surface 15a of the clutch inner ring 15 at the same time. In this state, power is not transmitted to the clutch inner ring 15 via the roller 20 even when rotational force is input to the clutch outer ring 16. That is, the clutch OFF state in which the one-way clutch 13 is not operated can be maintained (see the section (a) in FIG. 6).

一方、回転速度が上昇するに従い、遠心力によって重錘25は外径側へと移動し、保持器21が重錘25の傾斜面25aに押されて円周方向に移動していく。そして、任意の回転速度に達することで、くさび方向のばね力が満たされると、ローラ20がランプ面16aと円筒面15aに同時に接触する。これにより、ランプ面16aとクラッチ内輪15の円筒面15aに同時に接触している状態となることから、回転力がクラッチ外輪16に入力されるとローラ20がくさび空間にくい込み、クラッチ内輪15に動力を伝達する。
この状態では、くさび方向に押圧するばね力が反くさび方向に押圧するばね力より大きい状態であるから、従来の一方向クラッチと同様の状態となり、回転力の変動に伴い係合と空転の動作を行うことができるクラッチONの状態になる(図6の区間(b)参照)。
On the other hand, as the rotational speed increases, the weight 25 moves to the outer diameter side due to the centrifugal force, and the cage 21 is pushed by the inclined surface 25a of the weight 25 and moves in the circumferential direction. When the spring force in the wedge direction is satisfied by reaching an arbitrary rotational speed, the roller 20 simultaneously contacts the ramp surface 16a and the cylindrical surface 15a. As a result, the ramp surface 16a and the cylindrical surface 15a of the inner ring 15 of the clutch are in contact with each other at the same time. To communicate.
In this state, the spring force that presses in the wedge direction is larger than the spring force that presses in the anti-wedge direction, so that the state is the same as that of the conventional one-way clutch, and the engagement and idling operations occur as the rotational force varies. The clutch can be turned on (see section (b) in FIG. 6).

具体的に、プーリ12の回転角速度が、例えば自動車補機の回転軸の回転角速度より速い場合には、一方向クラッチ13のローラ20がくさび作用によってクラッチ内輪15のランプ面16aとクラッチ外輪16の円筒面15aとの間に噛み込まれて、プーリ12とスリーブ11とが相対回転不能(係合状態)となり、エンジンの回転力が自動車補機の回転軸に伝達される。一方、プーリ12の回転角速度が自動車補機の回転角速度より遅い場合には、ローラ20の噛み込みが解除されて、プーリ12とスリーブ11との相対回転が自在(空転状態)となる。   Specifically, when the rotational angular speed of the pulley 12 is faster than the rotational angular speed of the rotating shaft of the automobile accessory, for example, the roller 20 of the one-way clutch 13 is wedged to cause the ramp surface 16a of the clutch inner ring 15 and the clutch outer ring 16 to move. The pulley 12 and the sleeve 11 are incapable of relative rotation (engaged state) by being engaged with the cylindrical surface 15a, and the rotational force of the engine is transmitted to the rotating shaft of the automobile accessory. On the other hand, when the rotational angular velocity of the pulley 12 is slower than the rotational angular velocity of the automobile accessory, the engagement of the roller 20 is released, and the pulley 12 and the sleeve 11 can freely rotate (idle state).

一方、回転速度が低下し、重錘25にかかる遠心力が低下すると、支持ばね26によって重錘25が内径側に押され、下部の斜面21hをガイドとして保持器21が反くさび方向へ移動し、任意の回転速度以下になるとローラ20がランプ面16aと円筒面15aから離れ、一方向クラッチ13がクラッチOFFの状態に戻る(図6の区間(c)参照)。   On the other hand, when the rotational speed decreases and the centrifugal force applied to the weight 25 decreases, the weight 25 is pushed to the inner diameter side by the support spring 26, and the cage 21 moves in the anti-wedge direction using the lower slope 21h as a guide. When the rotation speed becomes lower than an arbitrary rotational speed, the roller 20 is separated from the ramp surface 16a and the cylindrical surface 15a, and the one-way clutch 13 returns to the clutch-off state (see section (c) in FIG. 6).

また、付加的な機能として、一般にクラッチ外輪16にランプ面16aのある一方向クラッチ13はローラ20にかかる遠心力により、ローラ20は反くさび側へと移動するが、上記機構では、重錘25が遠心力に伴って外径側に移動し、くさび方向に付勢する第1のばね22のばね力をローラ20の動きに逆らって強めることができるから、ローラ20とランプ面16a及び円筒面15aとの接触力は不足することなく、高速回転までクラッチ機能を維持することが可能である。   As an additional function, the one-way clutch 13 having the ramp surface 16a on the clutch outer ring 16 generally moves the roller 20 to the anti-wedge side by the centrifugal force applied to the roller 20. However, in the above mechanism, the weight 25 Is moved to the outer diameter side with the centrifugal force, and the spring force of the first spring 22 biased in the wedge direction can be strengthened against the movement of the roller 20, so that the roller 20, the ramp surface 16a, and the cylindrical surface can be strengthened. It is possible to maintain the clutch function until high-speed rotation without being insufficient in contact force with 15a.

以上、上記の様に構成される回転速度感応型一方向クラッチ13によれば、保持器21を移動するように遠心力によって移動可能な重錘25を有する保持器移動機構27を備えるので、所定回転速度以上でクラッチ外輪15が回転することで、遠心力による重錘25の移動とともに保持器21が移動する。これにより、所定回転速度に達した場合には、保持器21に保持されたローラ20が両軌道面間の所定位置まで移動することで、係合及び空転動作を行うことができる、即ち、クラッチ機能がONとなる。   As described above, according to the rotational speed sensitive one-way clutch 13 configured as described above, the cage moving mechanism 27 having the weight 25 movable by the centrifugal force so as to move the cage 21 is provided. By rotating the clutch outer ring 15 at a rotational speed or higher, the cage 21 moves along with the movement of the weight 25 due to centrifugal force. As a result, when the predetermined rotational speed is reached, the roller 20 held by the retainer 21 can move to a predetermined position between the both raceway surfaces, whereby engagement and idling operation can be performed. The function is turned on.

また、保持器移動機構27は、保持器21を円周方向に移動させ、保持器21に支持された第1及び第2のばね22,23を移動させることで、クラッチのON・OFF機能を容易に切り替えることができる。   Further, the cage moving mechanism 27 moves the cage 21 in the circumferential direction, and moves the first and second springs 22 and 23 supported by the cage 21, thereby enabling the clutch ON / OFF function. It can be switched easily.

さらに、保持器21に保持され、ローラ20をくさび方向と反対方向に付勢可能な第2のばね23をさらに備えるので、クラッチのON・OFF機能をより確実に切り替えることができる。   Furthermore, since the second spring 23 that is held by the cage 21 and can bias the roller 20 in the direction opposite to the wedge direction is further provided, the ON / OFF function of the clutch can be switched more reliably.

また、重錘25と保持器21は、互いに対向して接触可能な傾斜面25a,21gをそれぞれ備えるので、重錘25の遠心力による移動を保持器21の移動に有効に変換することができる。   In addition, since the weight 25 and the cage 21 are provided with inclined surfaces 25a and 21g that can be opposed to each other, the movement of the weight 25 due to the centrifugal force can be effectively converted into the movement of the cage 21. .

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

本発明の一方向クラッチは、本実施形態のようなローラクラッチであってもよく、カムクラッチやスプラグクラッチであってもよい。また、一方向クラッチの外輪或いは内輪は、本実施形態のようにプーリ或いはスリーブと別体であってもよく、プーリ或いはスリーブと一体、即ち、プーリの内周面或いはスリーブの外周面によって構成されてもよい。   The one-way clutch of the present invention may be a roller clutch as in this embodiment, or may be a cam clutch or a sprag clutch. Further, the outer ring or inner ring of the one-way clutch may be separate from the pulley or sleeve as in the present embodiment, and is integrated with the pulley or sleeve, that is, constituted by the inner peripheral surface of the pulley or the outer peripheral surface of the sleeve. May be.

さらに、本発明の一対のサポート軸受は、深溝玉軸受以外の形式であってもよく、ころ軸受や、玉軸受ところ軸受の組合せであってもよい。また、サポート軸受の内輪或いは外輪も、プーリ或いはスリーブと一体、即ち、プーリの内周面或いはスリーブの外周面によって構成されてもよい。   Further, the pair of support bearings of the present invention may be of a type other than the deep groove ball bearing, or may be a combination of a roller bearing or a ball bearing. Further, the inner ring or the outer ring of the support bearing may be integrated with the pulley or the sleeve, that is, the inner peripheral surface of the pulley or the outer peripheral surface of the sleeve.

本発明の一実施形態に係る一方向クラッチ内蔵型プーリ装置の半断面図である。1 is a half cross-sectional view of a pulley device with a built-in one-way clutch according to an embodiment of the present invention. 図1のII−II線に沿って切った一方向クラッチの断面図である。It is sectional drawing of the one-way clutch cut along the II-II line of FIG. 一方向クラッチをクラッチ外輪の内側から見た部分上面図である。It is the partial top view which looked at the one way clutch from the inner side of the clutch outer ring. 図1のIV−IV線に沿って切った重錘部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the weight part cut along the IV-IV line of FIG. 一方向クラッチの断面図であり、(a)は、クラッチ機能OFFの状態を示し、(b)は、クラッチ機能ONの状態を示す。It is sectional drawing of a one way clutch, (a) shows the state of a clutch function OFF, (b) shows the state of a clutch function ON. 一方向クラッチの動作概念図である。It is an operation | movement conceptual diagram of a one way clutch.

符号の説明Explanation of symbols

10 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
11 スリーブ
12 プーリ
13 一方向クラッチ
14 サポート軸受
15 クラッチ内輪
16 クラッチ外輪
20 ローラ(係合子)
21 保持器
22 第1のばね(弾性部材)
23 第2のばね(他の弾性部材)
25 重錘
26 支持ばね
27 保持器移動機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 One-way clutch built-in pulley apparatus 11 Sleeve 12 Pulley 13 One-way clutch 14 Support bearing 15 Clutch inner ring 16 Clutch outer ring 20 Roller (engagement element)
21 Cage 22 First spring (elastic member)
23 Second spring (other elastic member)
25 Weight 26 Support spring 27 Cage moving mechanism

Claims (3)

外周面に円筒形状の内輪軌道面を有するクラッチ内輪と、内周面に複数のランプ面が形成される外輪軌道面を有するクラッチ外輪と、前記内輪軌道面及び複数のランプ面によって構成される複数のくさび空間にそれぞれ配置される複数の係合子と、該複数の係合子を保持する保持器と、前記保持器に保持され、前記係合子をくさび方向に付勢可能な弾性部材と、を備える回転速度感応型一方向クラッチであって、
前記保持器を移動するように遠心力によって移動可能な重錘を有する保持器移動機構と、
前記保持器に保持され、前記係合子をくさび方向と反対方向に付勢可能な他の弾性部材と、
を備えることを特徴とする回転速度感応型一方向クラッチ。
A clutch inner ring having a cylindrical inner ring raceway surface on the outer peripheral surface, a clutch outer ring having an outer ring raceway surface having a plurality of ramp surfaces formed on the inner peripheral surface, and a plurality constituted by the inner ring raceway surface and the plurality of ramp surfaces. A plurality of engagement elements respectively disposed in the wedge space, a retainer that holds the plurality of engagement elements, and an elastic member that is retained by the retainer and can bias the engagement element in the wedge direction. A rotational speed sensitive one-way clutch,
A cage moving mechanism having a weight movable by centrifugal force so as to move the cage ;
Another elastic member held by the cage and capable of urging the engagement element in a direction opposite to the wedge direction;
A rotational speed-sensitive one-way clutch comprising:
前記保持器移動機構は、前記保持器を円周方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の回転速度感応型一方向クラッチ。   The rotational speed-sensitive one-way clutch according to claim 1, wherein the cage moving mechanism moves the cage in a circumferential direction. 前記重錘と前記保持器は、互いに対向して接触可能な傾斜面をそれぞれ備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の回転速度感応型一方向クラッチ。 3. The rotational speed sensitive one-way clutch according to claim 1, wherein the weight and the cage are provided with inclined surfaces that can contact each other while facing each other. 4.
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