[go: up one dir, main page]

JP2005240930A - 一方向クラッチ付きプーリユニット - Google Patents

一方向クラッチ付きプーリユニット Download PDF

Info

Publication number
JP2005240930A
JP2005240930A JP2004052836A JP2004052836A JP2005240930A JP 2005240930 A JP2005240930 A JP 2005240930A JP 2004052836 A JP2004052836 A JP 2004052836A JP 2004052836 A JP2004052836 A JP 2004052836A JP 2005240930 A JP2005240930 A JP 2005240930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
way clutch
grease
pulley
rolling bearing
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004052836A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Maeda
敏幸 前田
Hajime Tazumi
一 田積
Takahiro Ichihara
隆弘 市原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP2004052836A priority Critical patent/JP2005240930A/ja
Publication of JP2005240930A publication Critical patent/JP2005240930A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6633—Grease properties or compositions, e.g. rheological properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7853—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
    • F16C33/7856—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race with a single sealing lip
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/02—Bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/10—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated semi-solid; greasy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/63—Gears with belts and pulleys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/06—Lubrication details not provided for in group F16D13/74

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Abstract

【課題】 軸受用グリースと一方向クラッチ用グリースとを異なる特性のものとするに際し、両グリースの特性のバランスを良好なものとした一方向クラッチ付きプーリユニットを提供する。
【解決手段】 一方向クラッチ5の軸方向両側に転がり軸受6,7が設けられ、一方向クラッチ5の外輪が両転がり軸受6,7の外輪6a,7aによって挟まれている。一方向クラッチ5に封入されているグリースのちょう度＞転がり軸受6,7に封入されているグリースのちょう度とされている。転がり軸受6,7が、外側端部に密封シール8,9を有する片側シール軸受とされるとともに、転がり軸受6,7の内側端部に、内輪6b,7bの内側端部との間にラビリンスシールを形成する遮蔽板21,22が設けられている。
【選択図】 図１

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に使用されるのに好適な一方向クラッチ付きプーリユニットに関する。
軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間に一方向クラッチが設けられ、一方向クラッチの軸方向両側に転がり軸受が設けられている一方向クラッチ付きプーリユニットは、例えば、特許文献１に記載されているように、従来より知られている。
特開２００３−１５６０７５号公報
上記特許文献１では、一方向クラッチと転がり軸受の外輪同士および内輪同士が一体化されるとともに、外輪と内輪との間に、一方向クラッチおよび転がり軸受に共通なグリースが封入されて、部品点数の減少化が図られている。
しかしながら、この一方向クラッチ付きプーリユニットをエンジンのスタータ用として使用する場合には、封入されるグリースに対し、エンジン始動時には、冬季極寒地での低温始動性が要求される一方、始動後は、軸受が高速回転してかつエンジン発熱により高温の環境となることから、高温高速性も要求される。低温始動性と高温高速性とは相反する機能であり、１つのグリースで対応することが困難なものとなっている。
そこで、軸受用グリースと一方向クラッチ用グリースとを異なる仕様とすることが考えられるが、異なる仕様とするに際しては、それぞれのグリースをどのような特性とすればよいかが課題となる。また、両グリースの混合を防ぐためには、片側シールであった軸受を両シール軸受に置き換えることが好ましいが、この場合には、シール溝幅分だけ軸受幅寸法が大きくなるため、一方向クラッチの幅寸法が確保しにくくなり、コンパクトなプーリユニットを得ることが難しいという問題が生じる。
この発明の目的は、軸受用グリースと一方向クラッチ用グリースとを異なる仕様とするに際し、両グリースの特性のバランスを良好なものとした一方向クラッチ付きプーリユニットを提供することにある。
この発明の他の目的は、軸受用グリースと一方向クラッチ用グリースとを異なる仕様とするに際し、軸受幅寸法の増加を抑えたコンパクトな一方向クラッチ付きプーリユニットを提供することにある。
この発明による一方向クラッチ付きプーリユニットは、軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間に一方向クラッチが設けられ、一方向クラッチの軸方向少なくとも一側に転がり軸受が設けられている一方向クラッチ付きプーリユニットにおいて、一方向クラッチに封入されるグリースと転がり軸受に封入されるグリースとが異なる仕様のものであり、一方向クラッチのグリースのちょう度＞転がり軸受のグリースのちょう度とされていることを特徴とするものである。
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。前者（一方向クラッチの外輪および内輪がプーリまたは中空軸と別部材）の場合、例えば、プーリの内径は、密封シール用の環状溝部分を除いて同じ径とされ、軸受の外輪は、圧入時に一方向クラッチの外輪に当接することによってその軸方向の位置決めが行われる。そして、中空軸の外径は、密封シール用の環状溝部分を除いて同じ径とされ、軸受の内輪は、圧入時に一方向クラッチの内輪に当接することによってその軸方向の位置決めが行われる。後者（プーリが一方向クラッチの外輪を兼ね、中空軸が同内輪を兼ねる）の場合、例えば、プーリの内径は、両端部が中間部よりも大径となる段付き状に形成され、軸受の外輪は、プーリの段差部によって位置決めされ、軸受の内輪の位置決めは、外輪が位置決めされることによって行われる。
転がり軸受は、外側端部に密封シールを有する片側シール軸受とされてもよく、両端部に密封シールを有する両シール軸受とされてもよい。
グリースは、液体である基油と半固体状の増ちょう剤との混合物であるが、一方向クラッチについては、その長寿命化のために、基油量を多くすることが好ましく、これにより、グリースが相対的に柔らかいものとなり、硬さの目安となるグリースちょう度は高くなる。したがって、グリースちょう度について、一方向クラッチのグリースのちょう度＞転がり軸受のグリースのちょう度とすることにより、両グリースの特性のバランスが良好なものとなる。
好ましくは、一方向クラッチのグリースのちょう度は、２６０〜３００とされ、転がり軸受のグリースのちょう度は、２２０〜２６０とされる。（一方向クラッチのグリースのちょう度−転がり軸受のグリースのちょう度）の値は、２０〜６０とされる。
また、転がり軸受のグリースには、高温高速性を重視したものを使用することが好ましく、一方向クラッチのグリースには、低温始動性を重視したものを使用することが好ましい。すなわち、転がり軸受には、１００℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上のグリースが封入されていることが好ましく、一方向クラッチには、−３０℃における動粘度が１００００ｍｍ２／ｓ以下のグリースが封入されていることが好ましい。
ベルト駆動スタータに使用される一方向クラッチ付きプーリユニットは、エンジン補機のベルトシステム内に搭載されることから、エンジン振動による転がり軸受の疲労寿命の低下を防止することが好ましく、このため、転がり軸受のグリースは、その１００℃における圧力粘度係数が１０Ｇ／Ｐａ以上とされていることがより好ましい。このようにすると、油膜による応力緩和作用が十分得られるようになり、転がり軸受の疲労寿命をより一層向上することができる。
上記の一方向クラッチ付きプーリユニットにおいて、転がり軸受が、外側端部に密封シールを有する片側シール軸受とされるとともに、転がり軸受の内側端部に、内輪の内側端部との間にラビリンスシールを形成する遮蔽板が設けられていることがある。
遮蔽板は、例えば、鋼製の孔あき円板とされ、その外径が軸受の外輪の外径に等しくされるとともに、その内径が軸受の内輪の外径より小さくかつ内径よりは大きくされて、その外周縁部が外輪の内側端面に当接させられるとともに、その内周縁部が内輪の内側端部に所要の隙間を介して臨まされる。遮蔽板と内輪の内側端部との間のラビリンスシールは、例えば、軸受の内輪の内側端面が軸受の外輪の内側端面よりも軸方向内方に位置させられるとともに、内輪の内側端部の外径に環状の切欠きが設けられて、遮蔽板の内周縁部をこの切欠き内に内輪と接触しないように収め、遮蔽板の内周と切欠きの周面との間および遮蔽板の内側面と切欠きの側面との間の両方にわずかな隙間を確保することにより得られる。プーリ回転時には、グリースに遠心力が作用するので、遮蔽板と内輪の内側端部との間のシールは、密封シールでなくラビリンスシールであっても、十分なシール性を得ることができる。
遮蔽板は、プーリの内径に圧入などにより嵌め入れられ、軸受の外輪の軸方向の位置決めは、圧入時に一方向クラッチの外輪に遮蔽板が当接することによって行われる。
片側シール軸受の密封シールは、芯金およびこれに保持された弾性シールから構成され、芯金の外周縁部が外輪に圧入されて、弾性シールの内周縁部が内輪に摺接させられる。
この発明の一方向クラッチ付きプーリユニットによると、一方向クラッチのグリースのちょう度＞転がり軸受のグリースのちょう度とされているので、一方向クラッチの長寿命化が可能となるとともに、両グリースの特性のバランスが良好なものとなる。
また、転がり軸受が、外側端部に密封シールを有する片側シール軸受とされるとともに、転がり軸受の内側端部に、内輪の内側端部との間にラビリンスシールを形成する遮蔽板が設けられているものでは、軸受を両シール軸受とせずに、一方向クラッチと転がり軸受との間のシールが可能となり、遮蔽板込みの軸受幅方向寸法が両シール軸受の幅方向寸法より小さくなることから、従来と同様のコンパクトさを維持したままで、軸受用グリースと一方向クラッチ用グリースとを異なる仕様とすることができる。
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および図２は、この発明による一方向クラッチ付きプーリユニットの１実施形態を示している。
一方向クラッチ付きプーリユニット(1)は、エンジンの駆動部とスタータモータの回転軸とを連結する部分に配置されるもので、スタータモータの回転軸(2)に嵌められた中空軸(3)とこれと同心に配置されたプーリ(4)との間に、一方向クラッチ(5)が設けられている。プーリ(4)の外周には、Ｖリブドベルトが掛け渡されるベルト掛け渡し部が設けられている。一方向クラッチ(5)は、中空軸(3)の軸方向中間部とプーリ(4)の軸方向中間部との間に設けられており、中空軸(3)の左端寄り部分とプーリ(4)の左端寄り部分との間および中空軸(3)の右端寄り部分とプーリ(4)の右端寄り部分との間に、それぞれ転がり軸受(6)(7)が設けられている。プーリ(4)の中間部の内径部分は、一方向クラッチ(5)の外輪を兼ねており、中空軸(3)の中間部の外径部分は、一方向クラッチ(5)の内輪を兼ねている。
プーリ(4)の内径は、左右端部（大径部）(4a)(4b)が中間部（小径部）(4c)よりも大径となる段付き状に形成されており、中空軸(3)の外径は、密封シール(10)用の環状溝部分を除いて同じ径とされている。
一方向クラッチ(5)は、図２に示すように、プーリ(4)の中間部の内周面に設けられたカム面(11)と、カム面(11)と中空軸(3)の中間部の外周面とによって形成された楔状空間(12)内に配置され、中空軸(3)とプーリ(4)とが一の方向（ロック方向）に相対回転することにより中空軸(3)とプーリ(4)との間に噛み込み、他の方向（フリー方向）に相対回転したとき噛み込みを解除する複数の噛み込み部材としてのころ(13)と、ころ(13)を噛み込み方向（楔状空間(12)の狭い側）に付勢する付勢部材としてのコイルばね(14)と、ころ(13)を楔状空間(12)内に位置させる保持器(15)とを備えている。
左右の転がり軸受(6)(7)は、それぞれ、外輪(6a)(7a)、内輪(6b)(7b)、玉(6c)(7c)および保持器(6d)(7d)からなる玉軸受とされている。
左右の転がり軸受(6)(7)の外輪(6a)(7a)は、その外径がプーリ(4)の左右端部(4a)(4b)の内径に等しくされて、同部(4a)(4b)に圧入され、内輪(6b)(7b)は、その内径が中空軸(3)の外径に等しくされて、中空軸(3)の左右端部に圧入されている。
各転がり軸受(6)(7)は、片側シール軸受とされており、左の転がり軸受(6)の左端部および右の転がり軸受(7)の右端部には、芯金(8a)(9a)およびこれに保持された弾性シール(8b)(9b)からなる密封シール(8)(9)がそれぞれ配置されている。密封シール(8)(9)は、外輪(6a)(7a)の軸方向外側の端部の内径に設けられた環状溝に芯金(8a)(9a)の外周縁部が圧入されており、弾性シール(8b)(9b)の内周縁部が内輪(6b)(7b)に摺接させられている。各保持器(6d)(7d)の柱部は、軸方向外側に位置させられている。プーリユニットの自由端側（図の左端側）には、プーリユニット内部に泥水等の侵入を防止するために、さらに別の密封シール(10)が中空軸(3)の左端部とプーリ(4)の左端部との間に配置されている。
各転がり軸受(6)(7)の軸方向内側の端部すなわち密封シール(8)(9)が無い方の端部には、内輪(6b)(7b)の内側端部との間にラビリンスシールを形成する左右遮蔽板(21)(22)が設けられている。
各遮蔽板(21)(22)は、その外径がプーリ(4)の左右端部(4a)(4b)の内径に等しくされており、段差部に当接するように同部(4a)(4b)に圧入されている。各転がり軸受(6)(7)の外輪(6a)(7a)の内側端面は各遮蔽板(21)(22)の軸方向内側の面に当接させられており、各転がり軸受(6)(7)の内輪(6b)(7b)の内側端面は、各遮蔽板(21)(22)の軸方向外側の面とほぼ面一とされている。遮蔽板(21)(22)と内輪(6b)(7b)の内側端部との間のラビリンスシールは、内輪(6b)(7b)の内側端部の外径に環状の切欠き(23)(24)が設けられて、遮蔽板(21)(22)の内周縁部をこの切欠き(23)(24)内に内輪(6b)(7b)と接触しないように収め、遮蔽板(21)(22)の内周と切欠き(23)(24)の周面との間および遮蔽板(21)(22)の内側面と切欠き(23)(24)の側面との間の両方にわずかな隙間を確保することにより得られている。
図２に示すように、一方向クラッチのカム面(11)は、軸心を挟んで対向するカムの各面(11a)が周方向に複数組（この実施形態では４組）設けられることによって構成されている。各面(11a)は、ころ(13)の中心および軸心を通る法線に対して直角ではなく、直角よりも若干小さい鋭角とされている。
カムの各面(11a)の楔状空間(12)の広い側の端部には、横断面が円弧状で遠心力を受けたころ(13)を停止させる保持用凹面部(16)が設けられている。
コイルばね(14)は、横断面内に中心軸を有し、長径の方向が一方向クラッチ(5)の軸方向に一致させられた楕円形のものとされている。そして、その短径の長さしたがってばねのころに当接している部分の径方向寸法は、ころ(13)の直径よりも小さくなされている。
保持器(15)は、合成樹脂製で、カム面(11)にほぼ沿った外周形状と中空軸(3)外周面に沿った内周形状を有しており、カム面(11)内に圧入されている。保持器(15)の内径と中空軸(3)の外径との間には若干の間隙が設けられており、保持器(15)と中空軸(3)とが接触することが防止されている。保持器(15)には、コイルばね(14)を位置決めするばね受け凹所(17)が設けられている。ばね受け凹所(17)には、一方向クラッチに適したグリースが封入されている。
ばね受け凹所(17)は、カム面(11)のころ保持用凹面部(16)に連なってプーリ(4)の内周に設けられたばね位置決め面(18)とによってコイルばね(14)の中心軸方向を一定に保っている。コイルばね(14)の中心軸は、コイルばね(14)に遠心力が作用した際にころ(13)に対する付勢力を減少させる方向に変形させられるように、中空軸(3)の外周面の接線方向に対して傾斜させられている。プーリ(4)のばね位置決め面(18)は、カム面(11)と同様に、一方向クラッチ(5)の軸心を挟んで対向して形成された２面が周方向に複数組設けられることによって構成されている。
ばね受け凹所(17)は、コイルばね(14)がばね軸方向へ移動することを阻止するばね端部位置決め面(17a)と、コイルばね(14)がばね軸に直交する内向きに移動することを阻止するばね内側位置決め面(17b)とを有しており、プーリ(4)のばね位置決め面(18)は、コイルばね(14)がばね軸に直交する外向きに移動することを阻止するばね外側位置決め面となっている。これらのばね位置決め面(17a)(17b)(18)によって、コイルばね(14)の中心軸は、ころ(13)の中心軸と直交するように保たれている。
ばね受け凹所(17)のばね内側位置決め面(17b)に連なって、ころ保持用傾斜面(17c)が設けられている。この傾斜面(17c)の他端は、中空軸(3)の外周面に対してわずかに間隙を有するようになされている。プーリ(4)のころ保持面であるころ保持用凹面部(16)と保持器(15)のころ保持面であるころ保持用傾斜面(17c)とによって、噛み込み解除方向に移動したころ(13)を受け止めて保持する横断面略ハの字状のころ保持部が形成されている。
図２に二点鎖線で示されているころ(13)は、遠心力が働いていないときの状態を示しており、この状態で中空軸(3)が反時計方向に回転させられると、ころ(13)が中空軸(3)とプーリ(4)との間に噛み込み、中空軸(3)とプーリ(4)とは、一体となって回転する。そして、プーリ(4)が高速回転となり、中空軸(3)の回転が停止させられると、ころ(13)に働く遠心力の方向ところ(13)がカムの各面(11a)と接触している点における法線方向とがずれていることにより、ころ(13)にはカムの各面(11a)に沿った方向の力が掛かり、これにより、ころ(13)は、楔状空間(12)の広い側に移動する。
この状態では、プーリ(4)のころ保持面である凹面部(16)がころ(13)の外周面の半径とほぼ同じ半径の横断面円弧状の凹面とされているので、ころ(13)は、図２に実線で示されているように、その外周部分がこの凹面部(16)にちょうど収まり、また、径方向内側からは、保持器(15)のころ保持面である傾斜面(17c)があてがわれるので、ころ(13)が傾くようなことはなく、中空軸(3)外周ところ(13)との間隙が確保され、中空軸(3)ところ(13)との非接触状態が達成される。
保持器(15)は、左右対称状に形成されており、その外径がプーリ中間部(4c)に圧入されることにより、径方向への移動が阻止されるとともに、その左端面が左の遮蔽板(21)の右面（内側面）に隙間が実質的にない状態で対向することにより、また、その右端面が右の遮蔽板(22)の左面（内側面）に隙間が実質的にない状態で対向することにより、軸方向への移動が阻止されている。保持器(15)の軸方向の長さは、プーリ中間部(4c)の軸方向の長さと同じとされている。
上記の一方向クラッチ付きプーリユニットをベルト駆動スタータに使用する場合、グリースには、噛み合い性、耐摩耗性および熱安定性が優れていることが要求される。噛み合い性および噛み合いに対する耐摩耗性は、一方向クラッチ全般に要求される特性であるが、熱安定性および滑りに対する耐摩耗性は、空転時が多用される場合に必要となる特性であり、耐摩耗性および熱安定性が両立することによって、一方向クラッチ付きプーリユニットの耐久性が確保される。また、ベルト駆動スタータの一方向クラッチは、冬季極寒地での自動車の使用を考慮して、その封入されるグリースに対し、低温でのエンジン始動性が要求される。
そこで、この一方向クラッチに封入されているグリースとしては、−３０℃における動粘度が４８５３ｍｍ２／ｓであるものが使用されている。−３０℃における動粘度は、低温噛み合い性を評価するのに好適な指数となっており、これを１００００ｍｍ２／ｓ以下とすることにより、低温始動性を優れたものとすることができる。具体的には、このグリースは、基油がエステル系とされ、グリースの増ちょう剤は、ウレア系とされている。エステル系の基油としては、ポリオールエステルが例示される。グリースには、酸化防止剤、さび止め添加剤、極圧添加剤、固体潤滑剤などが適宜添加される。このようなエステル系の基油は、粘度指数、熱安定性、耐荷重性にも優れ、空転状態が極めて長時間行われる自動車エンジンのベルト駆動スタータとして使用した場合に、低温噛み合い性に加えて、優れた耐久性を発揮することができる。
転がり軸受には、１００℃における動粘度が１２ｍｍ２／ｓでかつ１００℃における圧力粘度係数が１１Ｇ／Ｐａのグリースが封入されている。１００℃における動粘度は、高温高速性を評価するのに好適な指数となっており、これを１０ｍｍ２／ｓ以上とすることにより、高温高速条件での軸受の耐久性能を確保することができる。また、１００℃における圧力粘度係数は、振動条件下での疲労寿命（例えば白層剥離の防止など）を評価するのに好適な指数となっており、これを１０Ｇ／Ｐａ以上とすることにより、油膜による応力緩和作用が十分得られようになり、エンジン振動による白層剥離等の疲労寿命を向上することができる。具体的には、このグリースは、基油がエーテル系とされ、グリースの増ちょう剤は、ウレア系とされている。エーテル系の基油としては、アルキルジフェニルエーテルが例示される。グリースには、酸化防止剤、さび止め添加剤、極圧添加剤、固体潤滑剤などが適宜添加される。このようなエーテル系の基油は、熱安定性が良く、しかも、これがウレア系増ちょう剤と組み合わされることによってグリースの耐摩耗性も優れていることから、空転状態が極めて長時間行われる自動車エンジンのベルト駆動スタータとして使用した場合に、より優れた耐久性を発揮することができる。
また、硬さの目安となるグリースちょう度について、一方向クラッチ(5)のグリースのちょう度が２７８とされ、転がり軸受(6)(7)のグリースのちょう度が２４０とされている。グリースは、液体である基油と半固体状の増ちょう剤との混合物であるが、一方向クラッチ(5)については、その長寿命化のために、基油量が多くされており、これにより、グリースが相対的に柔らかいものとなり、ちょう度としては高くなっている。一方向クラッチ(5)のグリースのちょう度＞転がり軸受(6)(7)のグリースのちょう度とするとともに、（一方向クラッチ(5)のグリースのちょう度−転がり軸受(6)(7)のグリースのちょう度）の値を２０〜６０程度とすることにより、一方向クラッチ(5)のグリースと転がり軸受(6)(7)のグリースとの特性バランスがより好ましいものとなる。
このプーリユニット(1)を組み立てる際には、例えば、右の遮蔽板(22)、右の転がり軸受(7)、一方向クラッチ(5)、左の遮蔽板(21)、左の転がり軸受(6)の順に圧入されるが、プーリ(4)の内径が段付き状であるので、各遮蔽板(21)(22)は、プーリ(4)の中間部(4c)の両端にある段差部によって、それ以上の移動が阻止され、次いで圧入された転がり軸受(6)(7)の外輪(6a)(7a)は、各遮蔽板(21)(22)に当接することにより位置決めされる。これにより、保持器(5)の変形および保持器(5)と転がり軸受(6)(7)との干渉が防止される。
この一方向クラッチ付きプーリユニットは、次のように動作する。
まず、始動時においては、スタータモータの回転軸(2)と一体の中空軸(3)が反時計回りに回転させられる。これにより、一方向クラッチ(5)の中空軸(3)が反時計回りに回転し、一方向クラッチ(5)の楔状空間(12)の狭い側にころ(13)が噛み込まれ、駆動力が伝達されて、一方向クラッチ(5)の中空軸(3)とプーリ(4)とが一体となって回転する。プーリ(4)はベルトを介してクランクシャフトに接続されており、プーリ(4)の回転によってエンジンが始動する。冬季極寒地では、エンジン始動性が問題となるが、一方向クラッチ(5)のグリースの−３０℃における動粘度が小さく抑えられていることにより、低温でのエンジン始動性が確保される。エンジンが始動すると、スタータが停止し、プーリ(4)は反時計方向の回転を続ける。これにより、ころ(13)の噛み込みが解除され、プーリ(4)だけが回転する状態が継続される。特にエンジンの高速回転時、ころ(13)は、ころ(13)とほぼ同じ曲率の凹面部(16)によって位置決めされ、中空軸(3)と非接触状態となる。こうして、始動時においては、ころ（噛み込み部材）(13)およびコイルばね（付勢部材）(14)がプーリ(4)と一体となって回転し、その後、プーリ(4)が所定回転速度以上になると、プーリ(4)だけが回転することになり、エンジンの駆動に寄与しない部分が回転することに伴うエネルギロスを抑えることができる。一旦エンジンが始動すると、プーリ(4)だけが回転する空転時間が数十分から数時間続き、この間、各転がり軸受(6)(7)の外輪(6a)(7a)は、高速回転させられる。また、エンジンが駆動されることによって、各転がり軸受(6)(7)は、高温環境で繰り返し振動を受けることになる。転がり軸受(6)(7)に封入されているグリースは、１００℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上でかつ１００℃における圧力粘度係数が１０Ｇ／Ｐａ以上とされているので、空転状態が極めて長時間行われる自動車エンジンのベルト駆動スタータとして使用した場合でも、転がり軸受(6)(7)の耐久性能が確保される。また、一方向クラッチ(5)のグリースのちょう度＞転がり軸受(6)(7)のグリースのちょう度とされているので、一方向クラッチ(5)の長寿命化が可能となるとともに、両グリースの特性のバランスが良好なものとなる。
なお、上記実施形態においては、一方向クラッチ(5)の外輪がプーリ(4)と一体とされ、同内輪が中空軸(3)と一体とされているが、一方向クラッチ(5)の外輪をプーリ(4)とは別体の部材としてもよく、同内輪を中空軸(3)とは別体の部材としてもよい。
また、ころ(13)を付勢する手段として、コイルばね(14)を示したが、コイルばね(14)に代えて板ばね等を用いることも可能である。また、上記においては、プーリ(4)の内周面にカム面(11)が形成された外輪カム式の一方向クラッチ(5)について説明したが、一方向クラッチのグリースのちょう度＞転がり軸受のグリースのちょう度とする技術および／または片側シール軸受(6)(7)と遮蔽板(21)(22)とを組み合わせてシール性を確保する技術は、一方向クラッチが内輪カム式のもの、すなわち、内輪の外周面に設けられたカム面と、カム面と外輪の内周面とによって形成された楔状空間内に配置され、内輪と外輪とが一の方向に相対回転することにより内輪と外輪との間に噛み込み、他の方向に相対回転したとき噛み込みを解除する複数の噛み込み部材としてのころと、ころを噛み込み方向（楔状空間の狭い側）に付勢する付勢部材としてのコイルばねとを備えているものに対しても適用できる。
図１は、この発明による一方向クラッチ付きプーリユニットの１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、同横断面の部分拡大図である。
符号の説明
(1) 一方向クラッチ付きプーリユニット
(3) 中空軸
(4) プーリ
(5) 一方向クラッチ
(6)(7) 転がり軸受
(6b)(7b) 内輪
(21)(22) 遮蔽板

Claims (4)

  1. 軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間に一方向クラッチが設けられ、一方向クラッチの軸方向少なくとも一側に転がり軸受が設けられている一方向クラッチ付きプーリユニットにおいて、
    一方向クラッチに封入されるグリースと転がり軸受に封入されるグリースとが異なる仕様のものであり、一方向クラッチのグリースのちょう度＞転がり軸受のグリースのちょう度とされていることを特徴とする一方向クラッチ付きプーリユニット。
  2. 転がり軸受に、１００℃における動粘度が１０ｍｍ２／ｓ以上のグリースが封入され、一方向クラッチに、−３０℃における動粘度が１００００ｍｍ２／ｓ以下のグリースが封入されている請求項１の一方向クラッチ付きプーリユニット。
  3. 転がり軸受のグリースの１００℃における圧力粘度係数が１０Ｇ／Ｐａ以上とされている請求項１または２の一方向クラッチ付きプーリユニット。
  4. 転がり軸受が、外側端部に密封シールを有する片側シール軸受とされるとともに、転がり軸受の内側端部に、内輪の内側端部との間にラビリンスシールを形成する遮蔽板が設けられている請求項１から３までのいずれかの一方向クラッチ付きプーリユニット。
JP2004052836A 2004-02-27 2004-02-27 一方向クラッチ付きプーリユニット Pending JP2005240930A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004052836A JP2005240930A (ja) 2004-02-27 2004-02-27 一方向クラッチ付きプーリユニット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004052836A JP2005240930A (ja) 2004-02-27 2004-02-27 一方向クラッチ付きプーリユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005240930A true JP2005240930A (ja) 2005-09-08

Family

ID=35022874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004052836A Pending JP2005240930A (ja) 2004-02-27 2004-02-27 一方向クラッチ付きプーリユニット

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005240930A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1967767A3 (en) * 2007-09-03 2009-07-29 Auto A.J. Prescrison Inc. Transmission wheel for motor vehicle alternator
JP2009209953A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Nsk Ltd 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置
WO2010028512A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Magna Powertrain Inc. Sealed one way roller clutch
US8240286B2 (en) 2008-09-15 2012-08-14 Magna Powertrain Inc. Torque transfer unit with sealed one way clutch for an engine starting system
FR2995056A1 (fr) * 2012-09-04 2014-03-07 Skf Ab Systeme mecanique a embrayage unidirectionnel, alternateur et procede de fabrication d'un tel systeme
US9074646B2 (en) 2008-09-15 2015-07-07 Magna Powertrain Inc. Sealed high capacity overrunning roller clutch
KR20180035665A (ko) * 2016-09-29 2018-04-06 가부시키가이샤 제이텍트 차량용 롤링 장치
JP2018059618A (ja) * 2016-09-29 2018-04-12 株式会社ジェイテクト 車両用転動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1122740A (ja) * 1997-07-07 1999-01-26 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
JPH11257363A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
JP2000161471A (ja) * 1998-09-22 2000-06-16 Nsk Ltd 一方向クラッチを内蔵したプ―リ装置
JP2000234638A (ja) * 1999-02-17 2000-08-29 Koyo Seiko Co Ltd 一方向クラッチ
JP2002130433A (ja) * 2000-10-20 2002-05-09 Nsk Ltd 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1122740A (ja) * 1997-07-07 1999-01-26 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
JPH11257363A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
JP2000161471A (ja) * 1998-09-22 2000-06-16 Nsk Ltd 一方向クラッチを内蔵したプ―リ装置
JP2000234638A (ja) * 1999-02-17 2000-08-29 Koyo Seiko Co Ltd 一方向クラッチ
JP2002130433A (ja) * 2000-10-20 2002-05-09 Nsk Ltd 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1967767A3 (en) * 2007-09-03 2009-07-29 Auto A.J. Prescrison Inc. Transmission wheel for motor vehicle alternator
JP2009209953A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Nsk Ltd 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置
WO2010028512A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Magna Powertrain Inc. Sealed one way roller clutch
US8240286B2 (en) 2008-09-15 2012-08-14 Magna Powertrain Inc. Torque transfer unit with sealed one way clutch for an engine starting system
US9074646B2 (en) 2008-09-15 2015-07-07 Magna Powertrain Inc. Sealed high capacity overrunning roller clutch
US9097296B2 (en) 2008-09-15 2015-08-04 MagnaPowertrain, Inc. Sealed one way roller clutch
FR2995056A1 (fr) * 2012-09-04 2014-03-07 Skf Ab Systeme mecanique a embrayage unidirectionnel, alternateur et procede de fabrication d'un tel systeme
CN103671857A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 Skf公司 带有单向离合器的机械系统、交流发电机及其制造方法
KR20180035665A (ko) * 2016-09-29 2018-04-06 가부시키가이샤 제이텍트 차량용 롤링 장치
JP2018059618A (ja) * 2016-09-29 2018-04-12 株式会社ジェイテクト 車両用転動装置
KR102379991B1 (ko) * 2016-09-29 2022-03-29 가부시키가이샤 제이텍트 차량용 롤링 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7370741B2 (en) Engine start roller clutch-housed type rotation transmission device
US6464057B2 (en) Pulley with a built-in one-way clutch
EP1138969B1 (en) Rotation transmitting device incorporating one-way clutch therein
US6749050B2 (en) One-way clutch built-in type pulley device
JP2005240930A (ja) 一方向クラッチ付きプーリユニット
US6513633B2 (en) Rotation transmitting device incorporating one-way clutch therein
JP2000161471A (ja) 一方向クラッチを内蔵したプ―リ装置
JP2006161827A (ja) 一方向クラッチ付きプーリユニット
JP2005233324A (ja) 一方向クラッチ付きプーリユニット
JP2010185547A (ja) 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
JP2000337405A (ja) 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
US20040129097A1 (en) Starting apparatus for an engine
JP4269415B2 (ja) オルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置
JP2000291785A (ja) オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
JP3811813B2 (ja) 一方向クラッチ付きプーリユニット
JP2005257021A (ja) 一方向クラッチおよび一方向クラッチ付きプーリユニット
JP2000283267A (ja) オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
JP2006307922A (ja) 一方向クラッチ
JP4470910B2 (ja) オルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置
JP2005256970A (ja) 一方向クラッチ付きプーリユニット
JP4455150B2 (ja) 一方向クラッチおよび軸受複合一方向クラッチ
JP4899343B2 (ja) 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置
JP2000234667A (ja) オルタネータ用ローラクラッチ内蔵型プーリ装置
JP2006077950A (ja) 転がり軸受
JP2005256915A (ja) 一方向クラッチ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091124

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100406