JP2005188582A - Pulley unit with one-way clutch - Google Patents
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Abstract
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一方向クラッチ付きプーリユニットに関する。 The present invention relates to a pulley unit with a one-way clutch used for a belt-driven starter in a belt transmission system that transmits a rotational force by a belt when starting an internal combustion engine and driving an auxiliary machine by the internal combustion engine, for example.
軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間に、内輪、外輪、両輪間に配された噛み込み部材および噛み込み部材を噛み込み方向へ付勢する付勢部材を備えた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。 An inner ring, an outer ring, a biting member arranged between both wheels, and a biasing member for biasing the biting member in the biting direction are provided between the shaft and a pulley arranged concentrically around the shaft. A pulley unit with a one-way clutch in which a one-way clutch is provided and rolling bearings are provided on both axial sides of the one-way clutch has been conventionally known as described in Patent Document 1, for example.
この特許文献1では、一方向クラッチおよび転がり軸受の軸方向の位置決めは、これらが互いに接触することによって行われている。
上記従来の一方向クラッチ付きプーリユニットでは、一方向クラッチの保持器と転がり軸受の軌道輪(外輪または内輪)との間に間隙がないことから、一方向クラッチの保持器が軌道輪の圧入時に転がり軸受の軌道輪間に挟み込まれて変形したり、転がり軸受の軌道輪と干渉するという問題があった。 In the conventional pulley unit with a one-way clutch, there is no gap between the cage of the one-way clutch and the bearing ring (outer ring or inner ring) of the rolling bearing. There has been a problem that it is sandwiched between the bearing rings of the rolling bearing and deformed, or interferes with the bearing ring of the rolling bearing.
この発明の目的は、一方向クラッチの保持器の圧入時の挟み込みによる変形および転がり軸受の軌道輪との干渉を防止することができる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。 An object of the present invention is to provide a pulley unit with a one-way clutch capable of preventing deformation due to pinching when a cage of a one-way clutch is press-fitted and interference with a bearing ring of a rolling bearing.
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、内輪、外輪、両輪間に配された噛み込み部材および噛み込み部材を噛み込み方向へ付勢する付勢部材を備えた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、一方向クラッチの保持器の転がり軸受側端部に、転がり軸受の軌道輪との接触を防止する切欠き部が設けられていることを特徴とするものである。 The pulley unit with a one-way clutch according to the present invention includes a biting member and a biting member arranged between an inner ring, an outer ring, and both wheels between a shaft and a pulley arranged concentrically around the shaft. In a pulley unit with a one-way clutch provided with a one-way clutch provided with a biasing member for biasing to and provided with a rolling bearing on at least one side in the axial direction of the one-way clutch, the rolling of the cage of the one-way clutch The bearing side end is provided with a notch for preventing contact with the bearing ring of the rolling bearing.
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。 The one-way clutch may have an outer ring that is a member different from the pulley and an inner ring that is a member different from the hollow shaft, and an intermediate portion of the pulley is an outer ring of the one-way clutch. The intermediate part of the one-way clutch may be the inner ring of the one-way clutch.
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、プーリの内径および中空軸の外径は、シール部材用の環状溝部分を除いて同じ径とされ、軸受の外輪および内輪は、圧入時に一方向クラッチの外輪および内輪にそれぞれ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。また、保持器の径方向の位置決めは、保持器の外径が一方向クラッチの外輪に圧入されることによって行われ、保持器の軸方向の位置決めは、例えば、保持器に設けられた外向きフランジ部が、一方向クラッチの外輪に設けられた環状凹所に嵌め入れられることによって行われる。そして、保持器の切欠き部は、転がり軸受の外輪に臨まされている部分に設けられる。 In the case of the former (the outer ring and inner ring of the one-way clutch are separate members from the pulley or hollow shaft), for example, the inner diameter of the pulley and the outer diameter of the hollow shaft are the same except for the annular groove portion for the seal member. The outer ring and the inner ring are positioned in the axial direction by abutting against the outer ring and the inner ring of the one-way clutch at the time of press-fitting. Further, the radial positioning of the cage is performed by press-fitting the outer diameter of the cage into the outer ring of the one-way clutch, and the axial positioning of the cage is, for example, an outward direction provided in the cage. The flange portion is inserted into an annular recess provided in the outer ring of the one-way clutch. And the notch part of a holder | retainer is provided in the part facing the outer ring | wheel of a rolling bearing.
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。また、保持器の径方向の位置決めは、保持器の外径がプーリの一方向クラッチ外輪相当部に圧入されることによって行われ、保持器の軸方向の位置決めは、一方向クラッチの両側に位置する軸受の外輪によって行われる。そして、保持器の切欠き部は、転がり軸受の内輪に臨まされている部分に設けられる。 In the latter case (the pulley also serves as the outer ring of the one-way clutch and the hollow shaft also serves as the inner ring), for example, the inner diameter of the pulley is formed in a stepped shape in which both ends are larger in diameter than the intermediate part. The outer ring is positioned by the step portion of the pulley, and the inner ring of the bearing is positioned by positioning the outer ring. Further, the radial positioning of the cage is performed by press-fitting the outer diameter of the cage into a portion corresponding to the one-way clutch outer ring of the pulley, and the axial positioning of the cage is positioned on both sides of the one-way clutch. This is done by the outer ring of the bearing. And the notch part of a holder | retainer is provided in the part facing the inner ring | wheel of a rolling bearing.
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、一方向クラッチの保持器の転がり軸受側端部に、転がり軸受の軌道輪との接触を防止する切欠き部が設けられているので、一方向クラッチと転がり軸受とが間隙が無いように取り付けられたとしても、一方向クラッチの保持器は、転がり軸受の軌道輪と接触することはなく、保持器の圧入時の挟み込みによる変形および転がり軸受の軌道輪との干渉が防止される。 According to the pulley unit with a one-way clutch of the present invention, the one-way clutch is provided with a notch for preventing contact with the raceway of the rolling bearing at the rolling bearing side end of the cage of the one-way clutch. The cage of the one-way clutch is not in contact with the bearing ring of the rolling bearing even if it is mounted so that there is no gap between the rolling bearing and the rolling bearing. Interference with the ring is prevented.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the left and right refer to the left and right in FIG.
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第1実施形態を示している。この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(3)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(B)が掛け渡されるベルト掛け渡し部(4a)が設けられている。 1 and 2 show a first embodiment of a pulley unit with a one-way clutch according to the present invention. This one-way clutch-equipped pulley unit (1) is arranged at a portion connecting the engine drive unit and the rotation shaft of the starter motor, and is a hollow shaft (3) fitted to the rotation shaft (3) of the starter motor. ) And a pulley (4) arranged concentrically therewith, a one-way clutch (5) is provided. On the outer periphery of the pulley (4), there is provided a belt spanning portion (4a) on which the V-ribbed belt (B) is spanned.
図1に示すように、中空軸(3)の外径およびプーリ(4)の内径は、いずれもストレート状(シール部材(8)(9)用の環状溝部分を除いて同じ径)とされている。そして、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は、それぞれ玉軸受(6)(7)が設けられている。 As shown in FIG. 1, the outer diameter of the hollow shaft (3) and the inner diameter of the pulley (4) are both straight (the same diameter except for the annular groove portion for the seal members (8) and (9)). ing. The one-way clutch (5) is provided between the axial intermediate portion of the hollow shaft (3) and the axial intermediate portion of the pulley (4), and the left end portion of the hollow shaft (3) and the pulley Ball bearings (6) and (7) are provided between the portion near the left end of (4) and between the portion near the right end of the hollow shaft (3) and the portion near the right end of the pulley (4), respectively.
一方向クラッチ(5)は、後述するように、外輪(5a)、内輪(5b)、ころ(13)、コイルばね(14)および保持器(15)からなり、左右の玉軸受(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。一方向クラッチ(5)の外輪(5a)は、各玉軸受(6)(7)の両外輪(6a)(7a)に挟まれており、一方向クラッチ(5)の内輪(5b)は、各玉軸受(6)(7)の両内輪(6b)(7b)に挟まれている。各玉軸受(6)(7)のさらに軸方向外側には、シール部材(8)(9)がそれぞれ配置されている。 As will be described later, the one-way clutch (5) is composed of an outer ring (5a), an inner ring (5b), a roller (13), a coil spring (14) and a cage (15). 7) is composed of outer rings (6a) (7a), inner rings (6b) (7b), balls (6c) (7c) and cages (6d) (7d), respectively. The outer ring (5a) of the one-way clutch (5) is sandwiched between both outer rings (6a) and (7a) of the ball bearings (6) and (7), and the inner ring (5b) of the one-way clutch (5) is It is sandwiched between both inner rings (6b) and (7b) of each ball bearing (6) and (7). Seal members (8) and (9) are arranged on the outer sides in the axial direction of the ball bearings (6) and (7), respectively.
一方向クラッチ(5)は、図2に示すように、外輪(5a)の内周面に設けられたカム面(11)と、カム面(11)と内輪(5b)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、内輪(5b)と外輪(5a)とが一の方向(ロック方向)に相対回転することにより内輪(5b)と外輪(5a)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。 As shown in FIG. 2, the one-way clutch (5) is formed by a cam surface (11) provided on the inner peripheral surface of the outer ring (5a), and an outer peripheral surface of the cam surface (11) and the inner ring (5b). The inner ring (5b) and the outer ring (5a) are meshed between the inner ring (5b) and the outer ring (5a) by rotating relative to each other in one direction (locking direction). Roller (13) as a plurality of biting members that release bite when rotated relative to the other direction (free direction) and the biting direction of roller (13) (narrow side of wedge-shaped space (12)) A coil spring (14) as an urging member for urging the roller (13), and a cage (15) for positioning the roller (13) in the wedge-shaped space (12).
カム面(11)は、軸心を挟んで対向する2面(11a)(11b)(11c)(11d)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。2面(11a)(11b)(11c)(11d)の各面は、ころ(13)の中心および軸心を通る法線(19)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。 The cam surface (11) is configured by providing a plurality of sets (four sets in this embodiment) in the circumferential direction with two surfaces (11a), (11b), (11c), and (11d) facing each other across the axis. . The two faces (11a), (11b), (11c), and (11d) are not perpendicular to the normal (19) that passes through the center and axis of the roller (13), but have an acute angle that is slightly smaller than the right angle. ing.
2面(11a)(11b)(11c)(11d)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。 At the end of the wide side of the wedge-shaped space (12) of the two surfaces (11a), (11b), (11c), and (11d), a holding concave surface that stops the roller (13) that has a circular cross section and receives centrifugal force. A part (16) is provided.
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。 The coil spring (14) has an elliptical shape having a central axis in a cross section and having the major axis direction aligned with the axial direction of the one-way clutch (5). The length of the short diameter, that is, the radial dimension of the portion in contact with the roller of the spring is made smaller than the diameter of the roller (13).
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内輪(5b)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)の内径と内輪(5b)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)と内輪(5b)とが接触することが防止されている。保持器(15)の内径は、左右の玉軸受(6)(7)の内輪(6b)(7b)の外径よりも大きくなされており、保持器(15)と左右の玉軸受(6)(7)の内輪(6b)(7b)とが接触することも防止されている。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、グリスが封入されている。 The cage (15) is made of synthetic resin and has an outer peripheral shape substantially along the cam surface (11) and an inner peripheral shape along the outer peripheral surface of the inner ring (5b), and is press-fitted into the cam surface (11). Has been. A slight gap is provided between the inner diameter of the cage (15) and the outer diameter of the inner ring (5b) to prevent the cage (15) and the inner ring (5b) from contacting each other. The inner diameter of the cage (15) is larger than the outer diameter of the inner rings (6b) (7b) of the left and right ball bearings (6) (7), and the cage (15) and the left and right ball bearings (6) Contact with the inner rings (6b) and (7b) of (7) is also prevented. The cage (15) is provided with a spring receiving recess (17) for positioning the coil spring (14). Grease is enclosed in the spring receiving recess (17).
ばね受け凹所(17)は、カム面(11)のころ保持用凹面部(16)に連なって外輪(5a)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、内輪(5b)の外周面の接線方向に対して傾斜させられている。外輪(5a)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。 The spring receiving recess (17) is connected to the roller holding concave surface portion (16) of the cam surface (11) by the spring positioning surface (18) provided on the inner periphery of the outer ring (5a), and the coil spring (14). The central axis direction is kept constant. The central axis of the coil spring (14) is tangent to the outer peripheral surface of the inner ring (5b) so that it can be deformed in a direction that reduces the urging force against the roller (13) when centrifugal force acts on the coil spring (14). It is inclined with respect to the direction. As with the cam surface (11), the outer ring (5a) spring positioning surface (18) is provided with a plurality of sets of two surfaces formed opposite to each other across the axis of the one-way clutch (5). Is made up of.
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、外輪(5a)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。 The spring receiving recess (17) includes a spring end positioning surface (17a) that prevents the coil spring (14) from moving in the spring axis direction, and the coil spring (14) moves inwardly perpendicular to the spring axis. The spring positioning surface (18b) of the outer ring (5a) prevents the coil spring (14) from moving perpendicularly to the spring axis. It is a spring outer positioning surface for blocking. By these spring positioning surfaces (17a), (17b) and (18), the central axis of the coil spring (14) is kept perpendicular to the central axis of the roller (13).
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、内輪(5b)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。外輪(5a)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。 A roller holding inclined surface (17c) is provided continuously to the spring inner positioning surface (17b) of the spring receiving recess (17). The other end of the inclined surface (17c) has a slight gap with respect to the outer peripheral surface of the inner ring (5b). Roller moved in the biting release direction by the roller holding concave surface portion (16) which is the roller holding surface of the outer ring (5a) and the roller holding inclined surface (17c) which is the roller holding surface of the cage (15) ( 13) A roller holding portion having a substantially C-shaped cross section for receiving and holding is formed.
図2は、ころ(13)およびコイルばね(14)に遠心力が働いていない状態を示しており、この状態で内輪(5b)が反時計方向に回転させられると、ころ(13)が内輪(5b)と外輪(5a)との間に噛み込み、内輪(5b)と外輪(5a)とは、一体となって回転する。そして、プーリ(4)したがって外輪(5a)が高速回転となり、内輪(5b)したがって中空軸(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(符号(19)で示す線の外向きの方向)ところ(13)が2面(11a)(11b)(11c)(11d)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2面(11a)(11b)(11c)(11d)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。 FIG. 2 shows a state in which no centrifugal force is applied to the roller (13) and the coil spring (14). When the inner ring (5b) is rotated counterclockwise in this state, the roller (13) is moved to the inner ring. (5b) is caught between the outer ring (5a) and the inner ring (5b) and the outer ring (5a) rotate together. When the pulley (4) and hence the outer ring (5a) are rotated at a high speed, and the rotation of the inner ring (5b) and thus the hollow shaft (3) is stopped, the direction of the centrifugal force acting on the rollers (13) (reference numeral (19)) The direction of the line shown (outward direction) is different from the normal direction at the point where (13) is in contact with the two surfaces (11a) (11b) (11c) (11d). A force in the direction along the two surfaces (11a), (11b), (11c), and (11d) is applied, so that the roller (13) moves to the wide side of the wedge-shaped space (12).
この状態では、外輪(5a)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、円筒面を有するころ(13)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、内輪(5b)外周ところ(13)との間隙が確保され、内輪(5b)ところ(13)との非接触状態が達成される。 In this state, the concave portion (16), which is the roller holding surface of the outer ring (5a), is a concave surface having a circular cross section having a radius substantially the same as the radius of the outer peripheral surface of the roller (13), and thus has a cylindrical surface. Since the outer peripheral part of the roller (13) is just fit in this concave surface part (16), and since the inclined surface (17c) which is the roller holding surface of the cage (15) is applied from the radially inner side, the roller ( 13) does not tilt, and a clearance between the inner ring (5b) and the outer periphery (13) is secured, and a non-contact state with the inner ring (5b) and (13) is achieved.
図1に示すように、一方向クラッチ(5)の保持器(15)の右端部には、外向きのフランジ部(21)が形成されており、このフランジ部(21)が外輪(5a)の右端部内径に設けられた環状の凹所(22)に嵌め入れられることにより、保持器(15)の軸方向および径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、外輪(5a)および内輪(5b)の軸方向の長さと同じとされている。保持器(15)の左端部には、左の玉軸受(6)の外輪(6a)の右端面に臨まされている径方向外側部分に、玉軸受(6)の外輪(6a)との接触を防止するための切欠き部(19)が設けられている。また、保持器(15)の右端部には、右の玉軸受(7)の外輪(7a)の左端面に臨まされている径方向外側部分に、玉軸受(7)の外輪(7a)との接触を防止するための切欠き部(20)が設けられている。 As shown in FIG. 1, an outward flange portion (21) is formed at the right end portion of the cage (15) of the one-way clutch (5), and this flange portion (21) is formed on the outer ring (5a). The cage (15) is prevented from moving in the axial direction and the radial direction by being fitted into an annular recess (22) provided in the inner diameter of the right end of the cage. The axial length of the cage (15) is the same as the axial length of the outer ring (5a) and the inner ring (5b). The left end of the cage (15) is in contact with the outer ring (6a) of the ball bearing (6) on the radially outer portion facing the right end surface of the outer ring (6a) of the left ball bearing (6). A notch (19) is provided for preventing the above. Further, at the right end portion of the cage (15), the outer ring (7a) of the ball bearing (7) and the outer ring (7a) of the ball bearing (7) are arranged on the radially outer portion facing the left end surface of the outer ring (7a) of the right ball bearing (7). A notch (20) is provided for preventing the contact.
このプーリユニット(1)を組み立てる際には、例えば、右の玉軸受(7)、一方向クラッチ(5)、左の玉軸受(6)の順に圧入されるが、プーリ(4)の内径がストレート状であるので、圧入の順序にかかわらず、一方向クラッチ(5)の外輪(5a)は、左右の玉軸受(6)(7)の外輪(6a)(7a)間に挟まれ、一方向クラッチ(5)の内輪(5b)は、左右の玉軸受(6)(7)の内輪(6b)(7b)間に挟まれることになる。これに伴い、左の玉軸受(6)の外輪(6a)の端面に臨まされている保持器(15)の左端部の径方向外側部分および右の玉軸受(7)の外輪(7a)の端面に臨まされている保持器(15)の右端部の径方向外側部分は、対応する玉軸受(6)(7)の外輪(6a)(7a) と接触し変形または干渉する可能性があるが、前述したように、保持器(15)の左右端部には、これを防止する切欠き部(19)(20)がそれぞれ設けられているので、保持器(15)の変形および干渉が防止される。 When assembling the pulley unit (1), for example, the right ball bearing (7), the one-way clutch (5), and the left ball bearing (6) are press-fitted in this order, but the inner diameter of the pulley (4) is Because it is straight, the outer ring (5a) of the one-way clutch (5) is sandwiched between the outer rings (6a) (7a) of the left and right ball bearings (6) (7) regardless of the press-fitting order. The inner ring (5b) of the direction clutch (5) is sandwiched between the inner rings (6b) and (7b) of the left and right ball bearings (6) and (7). Accordingly, the radially outer portion of the left end of the cage (15) facing the end surface of the outer ring (6a) of the left ball bearing (6) and the outer ring (7a) of the right ball bearing (7) The radially outer portion of the right end of the cage (15) facing the end face may contact and deform or interfere with the outer ring (6a) (7a) of the corresponding ball bearing (6) (7). However, as described above, the left and right ends of the cage (15) are provided with notches (19) and (20) to prevent this, respectively, so that the cage (15) is not deformed or interfered with. Is prevented.
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。 This one-way clutch-equipped pulley unit operates as follows.
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)の内輪(5b)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)の内輪(5b)と外輪(5a)とが一体となって回転し、したがって、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。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)および一方向クラッチ(5)の外輪(5a)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、内輪(5b)と非接触状態となる。また、コイルばね(14)は、プーリ(4)の所定回転速度以上による遠心力によって縮む方向の力を受け、ころ(13)を噛み込み方向に付勢する弾性力が減少させられ、ころ(13)と内輪(5b)との間の非接触状態が確保される。遠心力が作用したときのころ(13)の移動方向とコイルばね(14)の中心軸方向とが一致していることから、ころ(13)が移動する際にコイルばね(14)がずれて、プーリ(4)が停止した際のコイルばね(14)の付勢力方向が変化することはなく、ころ(13)をうまく噛み込み側へ移動させることができないという問題が起こることはない。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)が外輪(5a)すなわちプーリ(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)および一方向クラッチ(5)の外輪(5a)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。 First, at the time of starting, the hollow shaft (3) integrated with the rotation shaft (2) of the starter motor is rotated counterclockwise. As a result, the inner ring (5b) of the one-way clutch (5) rotates counterclockwise, and the roller (13) is engaged with the narrow side of the wedge-shaped space (12) of the one-way clutch (5), and the driving force is increased. As a result, the inner ring (5b) and the outer ring (5a) of the one-way clutch (5) rotate as a unit, and thus the hollow shaft (3) and the pulley (4) rotate as a unit. The pulley (4) is connected to the crankshaft via a belt, and the engine is started by the rotation of the pulley (4). When the engine starts, the starter stops and the pulley (4) continues to rotate counterclockwise. As a result, the biting of the roller (13) is released, and the state where only the pulley (4) and the outer ring (5a) of the one-way clutch (5) rotate continues. In particular, when the engine rotates at high speed, the roller (13) is positioned by the concave surface portion (16) having substantially the same curvature as the roller (13) and is in a non-contact state with the inner ring (5b). The coil spring (14) receives a force in the direction of contraction due to the centrifugal force due to the pulley (4) having a predetermined rotational speed or more, and the elastic force that biases the roller (13) in the biting direction is reduced. 13) A non-contact state between the inner ring (5b) is ensured. Since the moving direction of the roller (13) when centrifugal force is applied and the central axis direction of the coil spring (14) coincide, the coil spring (14) is displaced when the roller (13) moves. The direction of the urging force of the coil spring (14) when the pulley (4) stops does not change, and the problem that the roller (13) cannot be moved to the biting side does not occur. Thus, at the time of start-up, the roller (engagement member) (13) and the coil spring (biasing member) (14) rotate integrally with the outer ring (5a), that is, the pulley (4), and then the pulley (4 ) Exceeds the specified rotational speed, only the pulley (4) and the outer ring (5a) of the one-way clutch (5) rotate, and energy loss due to rotation of the part that does not contribute to engine drive is suppressed. be able to.
図3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第2実施形態を示している。以下の説明において、第1実施形態と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。 FIG. 3 shows a second embodiment of the pulley unit with a one-way clutch according to the present invention. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
この一方向クラッチ付きプーリユニット(31)は、スタータモータの回転軸(2)に嵌められた中空軸(33)とこれと同心に配置されたプーリ(34)との間に、一方向クラッチ(35)が設けられているもので、一方向クラッチ(35)は、中空軸(33)の軸方向中間部とプーリ(34)の軸方向中間部との間に設けられており、中空軸(33)の左端寄り部分とプーリ(34)の左端寄り部分との間および中空軸(33)の右端寄り部分とプーリ(34)の右端寄り部分との間に、それぞれ玉軸受(36)(37)が設けられている。プーリ(34)の中間部の内径部分は、一方向クラッチ(35)の外輪を兼ねており、中空軸(33)の中間部の外径部分は、一方向クラッチ(35)の内輪を兼ねている。 This one-way clutch-equipped pulley unit (31) includes a one-way clutch (31) between a hollow shaft (33) fitted to the rotation shaft (2) of the starter motor and a pulley (34) arranged concentrically therewith. 35) is provided, and the one-way clutch (35) is provided between the axial intermediate portion of the hollow shaft (33) and the axial intermediate portion of the pulley (34). Ball bearings (36) (37) between the portion near the left end of 33) and the portion near the left end of pulley (34) and between the portion near the right end of hollow shaft (33) and the portion near the right end of pulley (34), respectively. ) Is provided. The inner diameter part of the intermediate part of the pulley (34) also serves as the outer ring of the one-way clutch (35), and the outer diameter part of the middle part of the hollow shaft (33) also serves as the inner ring of the one-way clutch (35). Yes.
プーリ(34)の内径は、左右端部(大径部)(34a)(34b)が中間部(小径部)(34c)よりも大径となる段付き状に形成されており、中空軸(33)の外径は、シール部材(40)用の環状溝部分を除いて同じ径とされている。 The inner diameter of the pulley (34) is formed in a stepped shape in which the left and right end portions (large diameter portion) (34a) (34b) are larger in diameter than the intermediate portion (small diameter portion) (34c). The outer diameter of 33) is the same except for the annular groove portion for the seal member (40).
一方向クラッチ(35)は、外輪としてのプーリ(34)の中間部(34c)、内輪としての中空軸(33)の中間部、ころ(13)、コイルばね(図示略)および保持器(45)からなり、左右の玉軸受(36)(37)は、それぞれ、外輪(36a)(37a)、内輪(36b)(37b)、玉(36c)(37c)および保持器(36d)(37d)からなる。 The one-way clutch (35) includes an intermediate part (34c) of a pulley (34) as an outer ring, an intermediate part of a hollow shaft (33) as an inner ring, a roller (13), a coil spring (not shown), and a cage (45 The left and right ball bearings (36) and (37) are respectively an outer ring (36a) (37a), an inner ring (36b) (37b), a ball (36c) (37c) and a cage (36d) (37d). Consists of.
左右の玉軸受(36)(37)の外輪(36a)(37a)は、その外径がプーリ(34)の左右端部(34a)(34b)の内径に等しくされて、同部(34a)(34b)に圧入され、内輪(36b)(37b)は、その内径が中空軸(33)の外径に等しくされて、中空軸(33)の左右端部に圧入されている。 The outer rings (36a) and (37a) of the left and right ball bearings (36) and (37) have the outer diameters equal to the inner diameters of the left and right ends (34a) and (34b) of the pulley (34). The inner ring (36b) (37b) is press-fitted into the left and right ends of the hollow shaft (33) with the inner diameter being equal to the outer diameter of the hollow shaft (33).
左の玉軸受(36)の左端部および右の玉軸受(37)の右端部には、シール部材(38)(39)がそれぞれ配置されており、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、さらに別のシール部材(40)が中空軸(33)の左端部とプーリ(34)の左端部との間に配置されている。 Seal members (38) and (39) are arranged at the left end of the left ball bearing (36) and the right end of the right ball bearing (37), respectively. The free end side of the pulley unit (the left end side in the figure) In order to prevent intrusion of muddy water into the pulley unit, another seal member (40) is arranged between the left end of the hollow shaft (33) and the left end of the pulley (34). Yes.
一方向クラッチ(35)は、図示省略するが(図2参照)、プーリ(34)中間部(外輪)の内周面に設けられたカム面(11)を有しており、複数の噛み込み部材としてのころ(13)は、このカム面(11)と中空軸(33)中間部(内輪)の外周面とによって形成された楔状空間(12)内に配置されている。そして、第1実施形態のものと同様に、内輪と外輪とが一の方向(ロック方向)に相対回転することにより内輪と外輪との間にころ(13)が噛み込み、他の方向(フリー方向)に相対回転したときその噛み込みが解除される。 Although not shown (see FIG. 2), the one-way clutch (35) has a cam surface (11) provided on the inner peripheral surface of the intermediate portion (outer ring) of the pulley (34). The roller (13) as a member is disposed in a wedge-shaped space (12) formed by this cam surface (11) and the outer peripheral surface of the hollow shaft (33) intermediate portion (inner ring). As in the first embodiment, the inner ring and the outer ring rotate relative to each other in one direction (locking direction), so that the roller (13) is caught between the inner ring and the outer ring, and the other direction (free) The bite is released when it rotates relative to the direction.
保持器(45)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(33)中間部の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(45)の内径と中空軸(33)中間部の外径との間には若干の間隙が設けられており、保持器(45)と中空軸(33)とが接触することが防止されている。 The cage (45) is made of synthetic resin and has an outer peripheral shape substantially along the cam surface (11) and an inner peripheral shape along the outer peripheral surface of the middle portion of the hollow shaft (33). ) Is press-fitted in. There is a slight gap between the inner diameter of the cage (45) and the outer diameter of the middle part of the hollow shaft (33) to prevent the cage (45) and the hollow shaft (33) from contacting each other. Has been.
保持器(45)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(34c)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、その左端面が左の玉軸受(36)の外輪(36a)の右端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、その右端面が右の玉軸受(37)の外輪(37a)の左端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(45)の軸方向の長さは、プーリ中間部(34c)の軸方向の長さと同じとされている。保持器(45)の左端部には、左の玉軸受(36)の内輪(36b)の右端面に臨まされている径方向内側部分に、玉軸受(36)の内輪(36b)との接触を防止するための切欠き部(49)が設けられている。また、保持器(45)の右端部には、右の玉軸受(37)の内輪(37b)の左端面に臨まされている径方向内側部分に、玉軸受(37)の内輪(37b)との接触を防止するための切欠き部(50)が設けられている。 The cage (45) is formed symmetrically, and its outer diameter is press-fitted into the pulley intermediate part (34c), thereby preventing radial movement and its left end face on the left side. By facing the right end surface of the outer ring (36a) of the ball bearing (36) with substantially no gap, the right end surface is also spaced from the left end surface of the outer ring (37a) of the right ball bearing (37). The movement in the axial direction is prevented by facing each other in a state where there is substantially no. The axial length of the cage (45) is the same as the axial length of the pulley intermediate portion (34c). The left end of the cage (45) is in contact with the inner ring (36b) of the ball bearing (36) on the radially inner portion facing the right end surface of the inner ring (36b) of the left ball bearing (36). A notch (49) is provided to prevent this. Further, at the right end portion of the cage (45), the inner ring (37b) of the ball bearing (37) is connected to the radially inner portion facing the left end surface of the inner ring (37b) of the right ball bearing (37). A notch (50) is provided for preventing the contact.
このプーリユニット(31)を組み立てる際には、例えば、右の玉軸受(37)、一方向クラッチ(35)、左の玉軸受(36)の順に圧入されるが、プーリ(34)の内径が段付き状であるので、圧入の順序にかかわらず、各玉軸受(36)(37)の外輪(36a)(37a)は、プーリ(34)の中間部(34c)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、これにより、保持器(45)の玉軸受(36)(37)の外輪(36a)(37a)を臨む部分の変形および干渉は防止される。これに対し、玉軸受(36)(37)の内輪(36b)(37b)の圧入に際しては、これを位置決めする段差部が存在しないことから、左の玉軸受(36)の内輪(36b)の右端面に臨まされている保持器(45)の左端部の径方向内側部分および右の玉軸受(37)の内輪(37b)の左端面に臨まされている保持器(45)の右端部の径方向内側部分は、対応する玉軸受(36)(37)の内輪(36b)(37b)と接触し変形または干渉する可能性がある。この第2実施形態では、前述したように、保持器(45)の左右端部にこれを防止する切欠き部(49)(50)がそれぞれ設けられていることにより、保持器(45)の変形および干渉が防止されている。 When assembling the pulley unit (31), for example, the right ball bearing (37), the one-way clutch (35), and the left ball bearing (36) are press-fitted in this order, but the inner diameter of the pulley (34) is Because of the stepped shape, the outer rings (36a) and (37a) of the ball bearings (36) and (37) are formed by stepped portions at both ends of the intermediate portion (34c) of the pulley (34) regardless of the press-fitting order. Further movement is prevented, thereby preventing deformation and interference of the parts of the cage (45) facing the outer rings (36a) and (37a) of the ball bearings (36) and (37). On the other hand, when the inner ring (36b) (37b) of the ball bearing (36) (37) is press-fitted, there is no step portion for positioning the inner ring (36b) of the left ball bearing (36). The radially inner portion of the left end of the cage (45) facing the right end surface and the right end of the cage (45) facing the left end surface of the inner ring (37b) of the right ball bearing (37) The radially inner portion may come into contact with the inner rings (36b) and (37b) of the corresponding ball bearings (36) and (37) to deform or interfere with each other. In the second embodiment, as described above, the left and right ends of the retainer (45) are provided with the notches (49) and (50) to prevent this, so that the retainer (45) Deformation and interference are prevented.
上記第1および第2実施形態において、ころ(13)を付勢する手段として、コイルばねを示したが、コイルばね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、外輪(5a)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、一方向クラッチの保持器の端部に転がり軸受の軌道輪との接触を防止する切欠き部を設ける技術は、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、この場合には、保持器の端部には、転がり軸受の内輪端面に臨まされている径方向内側部分に、転がり軸受の内輪との接触を防止するための切欠き部が設けられる。 In the first and second embodiments, the coil spring is shown as the means for urging the roller (13). However, a plate spring or the like may be used instead of the coil spring. Further, in the above description, the outer ring cam type one-way clutch (5) in which the cam surface (11 is formed on the inner peripheral surface of the outer ring (5a) has been described, but the rolling bearing is provided at the end of the cage of the one-way clutch. The technology for providing a notch for preventing contact with the raceway is such that the one-way clutch is an inner ring cam type, that is, the cam surface provided on the outer peripheral surface of the inner ring, the cam surface and the inner peripheral surface of the outer ring. Are arranged in a wedge-shaped space formed by the inner ring and the outer ring, and the inner ring and the outer ring are engaged with each other in a relative direction so that the inner ring and the outer ring are engaged with each other. It can also be applied to those equipped with a roller as a biting member and a coil spring as a biasing member that biases the roller in the biting direction (narrow side of the wedge-shaped space). The end of the vessel faces the end surface of the inner ring of the rolling bearing. A notch for preventing contact with the inner ring of the rolling bearing is provided in the radially inner portion.
(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
(5a) 内輪
(5b) 外輪
(6)(7) 玉軸受
(13) ころ(噛み込み部材)
(15) 保持器
(19)(20) 切欠き部
(31) 一方向クラッチ付きプーリユニット
(33) 中空軸
(34) プーリ
(35) 一方向クラッチ
(36)(37) 玉軸受
(45) 保持器
(49)(50) 切欠き部
(1) Pulley unit with one-way clutch
(3) Hollow shaft
(4) Pulley
(5) One-way clutch
(5a) Inner ring
(5b) Outer ring
(6) (7) Ball bearing
(13) Roller (biting member)
(15) Cage
(19) (20) Notch
(31) Pulley unit with one-way clutch
(33) Hollow shaft
(34) Pulley
(35) One-way clutch
(36) (37) Ball bearing
(45) Cage
(49) (50) Notch
Claims (1)
一方向クラッチの保持器の転がり軸受側端部に、転がり軸受の軌道輪との接触を防止する切欠き部が設けら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。 An inner ring, an outer ring, a biting member arranged between both wheels, and a biasing member for biasing the biting member in the biting direction are provided between the shaft and a pulley arranged concentrically around the shaft. In the pulley unit with a one-way clutch provided with a one-way clutch and provided with a rolling bearing on at least one side in the axial direction of the one-way clutch,
A pulley unit with a one-way clutch, characterized in that a notch for preventing contact with a bearing ring of a rolling bearing is provided at an end of the one-way clutch cage on the side of the rolling bearing.
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