JPH034036A - オーバーランニングクラッチの潤滑方法、及び同潤滑剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオーバーランニングクラッチの潤滑方法及びオ
ーバーランニングクラッチ用の潤滑剤に係り、特に、オ
ーバーランニングクラッチの初期結合作動に必要な摩擦
係数を高温度（２００℃以上）まで保持し、しかも高温
度（２００℃以上）においても摺動部の摩耗を防止し得
るように改良した潤滑方法、及び、上記の潤滑方法の実
施に好適な潤滑剤に関するものである。

〔従来の技術〕

公報等で知られるオーバーランニングクラッチは１例え
ばセルモータによる内燃機関の始動機構の伝動系統内に
配置して使用される。この場合。

セルモータの回転方向及び内燃機関の回転方向は一定で
あって、 ａ、セルモータが内燃機関に回転力を与えてクランキン
グする状態と。

ｂ、内燃機関が自立回転を開始して、セルモータが無負
荷になるオーバラン状態とが有る。

オーバーランニングクラッチは、上記クランキング状態
（クラッチ接の状態）と、オーバーラン状態（クラッチ
断の状態）とが自動的に切り変わる機能を有している。

上記の自動切換作動の過渡的状態としてスリップ状態が
発生するが、これについては後述する６ 第３図及び第４図は内燃機関の始動装置に用いられてい
るオーバーランニングクラッチの１例を示し、第３図は
部分縦断面図、第４図は部分横断面図である。

本例においては、クラッチアウタ１が能動側、クラッチ
インナ２が被動側である。

第３図に示す如くクラッチアウタ１は、セルモータ（図
示せず）によって駆動される入力軸１ａと、クラッチ作
動部材である筒状部１ｂとが同心に一体成形されている
。

一方、クラッチインナ２には、前記筒状部１ｂの中に位
置する円柱面２ａと、内燃機関のリングギヤ（図示せず
）に噛合する歯車２ｂとが設けられている。

前記筒状部１ｂと円柱面２ａとの間に複数個のローラ３
が配列されている。

第４図に示す如く、上記のローラ３は、円周方向にテー
パ状をなす空隙内に収納され、ローラ押しバネ４によっ
て空隙の狭い方（天井の低い方、図において左回り方向
）に付勢されている。

セルモータ（図示せず）が回転して筒状部１ｂが矢印ａ
方向に回されると、ローラ３はローラ押しバネ４に押さ
れつつ転動し、筒状部１ｂに対して相対的に図の左回り
方向に天井の低い方に）移動し、円柱面２ａと筒状部１
ｂとの間に挟まれて相対的に動けなくなり、円柱面２ａ
が筒状部１ｂと一緒に矢印す方向に回されて、クラッチ
接状態となる。この状態は前記のクランキング状態であ
る。

上記のように、クラッチが自動的に「接」状態となる過
渡期において、筒状部１ｂの矢印ａ方向回転速度よりも
円柱面２ａの矢印す方向回転速度が低い状態（スリップ
状態）が発生する。

このスリップ状態では、ローラ３が円柱面２ａ及び筒状
部１ｂの内面と激しく摺動するので、摩耗を防止するた
めにグリース５が充填されている。

内燃機関が始動されて自立回転すると１円柱面２ａの矢
印す方向回転速度の方が筒状部】ｂの矢印ａ方向回転速
度よりも速くなる。この状態ではローラ３がローラ押し
バネ４を圧縮して図の右回り方向に転動して空隙の広い
（天井の高い）所に位置し、クラッチが「断」の状態と
なって円柱面２ａがオーバランする。この場合は、前記
のスリップ状態に比して荷重は低いが高速で摺動するの
で摩耗の問題が有り、潤滑が必要で、前記のグリース５
によって潤滑が行われる。

（発明が解決しようとする課題〕 上記のような作用をするオーバーランニングクラッチの
内部潤滑については、特殊な潤滑機能が要求さるので、
特開昭５９−５１９９８号公報で知られる従来一般に用
いられているグリースを充填しただけでは要求に応え得
ない。

即ち、オーバーランニングクラッチ内においては。

（イ）前記のスリップ状態を経てクランキング状態（ク
ラッチ接）となるためには９円周に沿ったテーパ状空隙
の中へローラ３を噛み込んでロックされなければならな
いので、比較的高い摩擦係数が必要である。

もし摩擦係数が低すぎると、ローラ３が中転するばかり
で、テーパ状空隙に噛み込まれない（即ちロックされな
い）ので、スリップ状態が長く続き、始動が遅延するの
みでなく、オーバランニングクラッチが発熱し、グリー
スを劣化させる。

一方、前記のスリップ状態、及びオーバーラン状態では
、摩耗を防止するために潤滑剤による減摩作用を必要と
する。

しかも、前記のスリップ状態やオーバーラン状態におい
ては発熱するので、耐熱性も重要な課題となり、 （イ）２００℃以上を越えても、粘度が減少し過ぎて流
失してしまうことがなく、 （ロ）２００℃を越えても変質して潤滑性を失うことの
ない、 性状が要求される。

ところが、従来のグリース潤滑技術においては一般に、
減摩作用が重視されるあまり、適宜な摩擦傷数を確保す
るという考えは無かった。

また、２００℃を越えても流失せず、２００℃を越えて
も劣化しないというグリース潤滑技術は未だ開発されて
いない。

従来技術においてはオーバーランニングクラッチに「合
成油を基油とし、増稠剤としてリチウム石鹸を混合した
グリース」を充填していたが、この潤滑方法では、スチ
ールとスチールとの間の摩擦係数（以下、スチール間の
摩擦係数という）が０６１２であり、オーバーランニン
グクラッチで伝動し得るトルクが小さい、このため、ク
ラッチの初期結合（停止状態からセルモータを回し、ク
ラッチを接状態にすること）の際にスリップが著しい。

また、上記と異なる従来技術として「シリコーンオイル
を基油とし、増稠剤としてリチウム石鹸を混合したグリ
ース」を充填する方法も公知であるが、この種のグリー
スの耐熱性は１７０℃しか無いので、オーバラン作動に
伴う昇温で劣化し易い。

他方、ボールベアリング等の高荷重高回転用として使用
するための軸受グリースとして１合成油を基油とし、増
稠剤としてウレア系化合物を混合したグリースが有る。

このグリースは、耐熱耐久性の面ではオーバーランニン
グクラッチ用としても好適であるが、このグリースの摩
擦係数は０．１２と低いので、オーバーランニングクラ
ッチの初期結合の際に必要な摩擦力が得られないので、
オーバーランニングクラッチ用としては適しない。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので。

オーバーランニングクラッチの初期結合に必要な摩擦係
数を確保し、低温時においても初期スリップを生じ難く
、オーバーランして２００℃以上に昇温しても、Ｐｆｉ
滑剤が流失したり、劣化、固化したりする虞が無く、オ
ーバラン状態においても早期に摩耗が進行しない、オー
バーランニングクラッチの潤滑方法、及び、上記の方法
に好適な潤滑剤を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため１本発明の潤滑方法は。

オーバーランニングクラッチの初期結合に必要な摩擦係
数を確保するため、標準状態におけるスチール間の摩擦
係数が０．１８以上の油を基油とし、２００℃以上で稠
度を維持するため、滴点２６０℃以上の樹脂又は石鹸を
混合し。

上記の混合潤滑剤をオーバーランニングクラッチ内の空
隙に充填する。

本発明は、基油および増稠剤の物理的性状に着目したも
のであって、摩擦係数ｏ、ｉａ以上のオイルであれば、
基油として用い得る。摩擦係数０．１８以上のオイルの
例としては、摩擦係数０．２のシリコンオイルが挙げら
れる。

また、滴点２６０℃以上の樹脂又は石鹸であれば増稠剤
として用い得る１滴点２６０℃以上の樹脂の例としては
ウレア系化合物が挙げられる。

本発明者の実験によれば、樹脂又は石鹸の混合割合２〜
３５％（重量比）の範囲内とすると好結果が得られる。

２％未満では稠度が不足し、３５％を越えると潤滑性が
不充分になるからである。

また、本発明のオーバーランニングクラッチ用潤滑剤は
、標準状態におけるスチール間摩擦係数が０．１８以上
の基油に、７１点２６０℃以上の樹脂又は石鹸を混合し
たことを特徴とする。

〔作用〕

上記の手段によれば、標準状態における基油の摩擦係数
（スチール間）が０．１８であるから、オーバーランニ
ングクラッチの初期結合に際して、約０．１８の摩擦係
数がローラ３（第４図参照）に作用し、該ローラ３が過
渡にスリップすることなく比較的迅速に空隙間に噛み込
まれてクラッチ接の状態（クランキング状態）に移行し
得る。

さらに、樹脂又は石鹸の滴点が２６０℃以上であるから
、少なくとも２００℃を越えるまで潤滑剤が流失してし
まうといった事態を生じる虞が無い。

〔実施例〕

次に、本発明に係るオーバーランニングクラッチ用潤滑
剤を用いて１本発明に係るオーバーランニングクラッチ
の潤滑方法を実施した１例について説明する。

標準状態におけるスチール間の摩擦係数０．１８以上の
基油として、本例は摩擦係数０．２のシリコン油を用い
た。ただし、本実施例シリコン油の摩擦係数には±０．
０２のバラツキがあり、詳しくは摩擦係数の０．２±Ｏ
°０２である。

シリコン油は高温における耐酸化性にも優れているので
、基油として好適である。

また本実施例は、滴点２６０℃以上の樹脂又は石鹸とし
て、滴点２６０℃のアルキルジウレアを用い、前記の基
油内に２０％（ｗし％）混合した。このアルキルジウレ
アは脂肪族アミンとイソシアネートとを反応させて得た
もので、耐熱性３００℃である。

上記のように調合した１ｒｕｔ剤を、第３図、第４図に
示したオーバーランニングクラッチ内の空隙に充填して
テストを行ったところ、エンジンの雰囲気温度−２５℃
から＋１００℃までの間で初期結合に伴うスリップが認
められなかった。

さらに、大気温２０℃の雰囲気内で３０分間の連続オー
バーランニングテストを行ったが、ローラ３、及びこれ
に情態する部材に別設の摩耗が認められなかった。内燃
機関の始動に際してオーバーランニングクラッチがオー
バラン状態となるのは秒単位の短時間であるから、３０
分間の連続テストは充分にシビアーである。

比較例Ａとして、摩擦係数の０．２のシリコーンオイル
を基油とし、増稠剤として滴点２１０℃のリチウム石鹸
を混合したグリースを用い、比較例Ｂとして、摩擦係数
０．１２のジエステル系合成油を基油とし、増稠剤とし
て滴点２０７℃のリチウム石鹸を混合したグリースを用
い、各温度における稠度の変化状態を第１図に、同じく
摩擦係数の変化状態を第２図に、それぞれ示す。

測定は、試料を各温度に２４時間保持した後、ＪＩＳに
基づいて行った・ 第１図及び第２図に現われているように、比較例Ｂは約
１５０℃で、比較例Ａは約１８０℃で、それぞれ急速に
稠度が低下している。これに伴って、比較例Ｂは約１５
０℃で、比較例Ａは約２００℃で、それぞれ摩擦係数が
急激に上昇し、高温潤滑性を失っている。

本実施例は約２９０℃まで正常な稠度を保つとともに、
約２００℃まで摩擦係数が０，２（ただし、前述の如く
、詳しくは０．２±Ｏ″０２）を保っている。

摩擦係数０．２±０−０２であることは、初期結合に必
要な摩擦を失っておらず、しかもオーバーランニング状
態やスリップ状態における早期摩耗を防止するに必要な
潤滑性（減摩作用）を維持している状態である。この実
験結果から１本発明が目的を達成するために必要とされ
る基油のＨＰＪ係数は０．１８以上であることが判る。

〔発明の効果〕

本発明のオーバーランニングクラッチの潤滑方法によれ
ば、広い温度範囲で、著しいスリップを生じることなく
迅速に初期結合を行わせることが出来、しかも、オーバ
ーランによって２００℃以上に昇温しでも潤滑剤が劣化
、固化したり流失したりする虞が無い。

その上、オーバーランニング状態やスリップ状態におい
て早期に摩耗が進行する虞が無い。

また１本発明の潤滑剤は広い温度範囲にわたってオーバ
ーランニングクラッチの初期結合に必要な摩擦係数を維
持することが出来、しかも２００℃以上においても劣化
、固化したり流失したりする虞が無く、その上、２００
℃以上においても適正な潤滑（減摩）作用を行うことが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係るオーバーランニング
クラッチの潤滑方法及び同潤滑剤の作用。 効果を説明するための図表である９ 第３図及び第４図は本発明の潤滑方法および本発明の潤
滑剤の適用対象であるオーバーランニングクラッチを示
し、第３図は部分ｍ断面図、第４図は部分横断面図であ
る。 １・・・クラッチアウタ、ｌａ・・・入力軸、１ｂ・・
・筒状部、２・・・クラッチインナ、　２ａ・・・円柱
面、２ｂ・・・歯車、３・・・ローラ、４・・・ローラ
押しバネ、５・・・グリース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オーバーランニングクラッチの初期結合作動を妨げ
   ることなく摺動部の摩耗を防止するため、オーバーラン
   ニングクラッチ内の空隙に潤滑剤を充填する方法におい
   て、 標準状態におけるスチール間の摩擦係数０．１８以上の
   基油に、滴点２６０℃以上の樹脂又は石鹸を混合した潤
   滑剤をオーバーランニングクラッチ内の空隙に充填する
   ことを特徴とする、オーバーランニングクラッチの潤滑
   方法。 ２、標準状態におけるスチール間の摩擦係数０．１８以
   上の基油に、滴点２６０℃以上の樹脂又は石鹸を混合し
   たことを特徴とする、オーバーランニングクラッチ用の
   潤滑剤。