JP2006090363A

JP2006090363A - One-way clutch and rotation transmission device incorporating one-way clutch

Info

Publication number: JP2006090363A
Application number: JP2004273858A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shinoda; 治篠田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-04-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a long life one-way clutch and a rotation transmission device incorporating the one-way clutch. <P>SOLUTION: A pulley device 1 incorporating a roller clutch is provided with a sleeve 2, a pulley 3, a rolling bearing 4 and a roller clutch 5. The roller clutch 5 is the one-way clutch provided with a clutch inner ring 6, a clutch outer ring 9, and a roller 10 arranged between an outer circumference surface of the clutch inner ring 6 and an inner circumference surface of the clutch outer ring 9 and transmitting rotary force relatively rotating the pulley 3 in a predetermined direction in relation to the sleeve 2 from the pulley 3 to the sleeve 2 by connecting the pulley 3 to the sleeve 2. The roller 10 consists of austenite stainless steel or precipitation hardening stainless steel and is pressed in a direction to engage the roller 10 to the outer circumference surface of the clutch inner ring 6 and the inner circumference surface of the clutch outer ring 9 by a spring 13 having aging treatment applied and having hardness Hv 500 or higher and less than 600. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に関する。 The present invention relates to a one-way clutch and a rotation transmission device with a built-in one-way clutch.

オルタネータ等のような自動車のエンジン補機を回転駆動するプーリ装置に組み込まれるクラッチとしては、ローラクラッチが知られている。以下に、ローラクラッチの構成と動作について説明する。
ローラクラッチは、クラッチ内輪と、クラッチ外輪と、クラッチ内輪の外周面とクラッチ外輪の内周面との間に配されたローラと、クラッチ内輪の外周面とクラッチ外輪の内周面との間にローラを保持する保持器と、を備えている。 A roller clutch is known as a clutch incorporated in a pulley apparatus that rotationally drives an automobile engine accessory such as an alternator. Hereinafter, the configuration and operation of the roller clutch will be described.
The roller clutch includes a clutch inner ring, a clutch outer ring, a roller disposed between the outer peripheral surface of the clutch inner ring and the inner peripheral surface of the clutch outer ring, and between the outer peripheral surface of the clutch inner ring and the inner peripheral surface of the clutch outer ring. A retainer for retaining the roller.

クラッチ内輪の外周面は、ランプ部と呼ばれる複数の凹部を周方向に等間隔に備えていて、カム面とされている。また、クラッチ外輪の内周面は、円筒面とされている。凹部が形成されている部分（ランプ部）においては、クラッチ内輪の外周面とクラッチ外輪の内周面との間隔はローラの直径よりも大きく、凹部が形成されていない部分（円筒面部）においては、クラッチ内輪の外周面とクラッチ外輪の内周面との間隔はローラの直径よりも小さい。 The outer peripheral surface of the inner ring of the clutch is provided with a plurality of concave portions called ramp portions at equal intervals in the circumferential direction, and is a cam surface. The inner peripheral surface of the clutch outer ring is a cylindrical surface. In the portion where the concave portion is formed (ramp portion), the distance between the outer peripheral surface of the clutch inner ring and the inner peripheral surface of the clutch outer ring is larger than the diameter of the roller, and in the portion where the concave portion is not formed (cylindrical surface portion) The distance between the outer peripheral surface of the clutch inner ring and the inner peripheral surface of the clutch outer ring is smaller than the diameter of the roller.

そして、保持器の柱部とローラとの間には、ローラを弾性的に押圧するバネが配されていて、このバネによりローラが、ランプ部から円筒面部に向く方向に押圧されている。そのため、ローラは、ランプ部と円筒面部との境界部分近傍において、クラッチ内輪の外周面とクラッチ外輪の内周面との間に楔状に食い込むこととなる。
よって、クラッチ外輪が回転する際に、その回転方向がローラの押圧方向と同方向である場合には、ローラの食い込みによりクラッチ内輪とクラッチ外輪とが接続されて一体的に回転する（ロック状態）。これに対して、クラッチ外輪の回転方向がローラの押圧方向と逆方向である場合には、ローラがランプ部に位置して転動することとなるため、クラッチ内輪とクラッチ外輪との間の回転力の伝達は行われない（オーバーラン状態）。 And the spring which elastically presses a roller is distribute | arranged between the pillar part and roller of a holder | retainer, and the roller is pressed in the direction which goes to a cylindrical surface part from a lamp | ramp part with this spring. Therefore, the roller bites in a wedge shape between the outer peripheral surface of the clutch inner ring and the inner peripheral surface of the clutch outer ring in the vicinity of the boundary portion between the ramp portion and the cylindrical surface portion.
Therefore, when the clutch outer ring rotates, if the rotation direction is the same as the pressing direction of the roller, the clutch inner ring and the clutch outer ring are connected by the roller biting and rotate integrally (lock state). . On the other hand, when the rotation direction of the clutch outer ring is opposite to the pressing direction of the roller, the roller rolls while being positioned at the ramp portion. Therefore, the rotation between the clutch inner ring and the clutch outer ring is performed. No force is transmitted (overrun condition).

このように、ローラクラッチは、クラッチ内輪とクラッチ外輪との間で所定方向の回転力のみを伝達するようになっている。よって、クラッチ内輪又はクラッチ外輪に伝達される回転力の変動により、ローラクラッチは回転力を伝達するロック状態になったり、回転力の伝達を行なわないオーバーラン状態になったりする。このようなロック状態とオーバーラン状態との繰り返しは、ローラクラッチの寿命に影響を及ぼし、その要因としては種々考えられるが、特許文献１においてはバネの硬さを規定することによりローラクラッチの長寿命化を達成している。
特開２００２−２９５５２２号公報 As described above, the roller clutch transmits only a rotational force in a predetermined direction between the clutch inner ring and the clutch outer ring. Therefore, the fluctuation of the rotational force transmitted to the clutch inner ring or the clutch outer ring causes the roller clutch to be in a locked state where the rotational force is transmitted, or to be in an overrun state where the rotational force is not transmitted. Such repetition of the locked state and the overrun state affects the life of the roller clutch, and various factors can be considered. In Patent Document 1, the length of the roller clutch is determined by defining the hardness of the spring. Life expectancy has been achieved.
JP 2002-295522 A

しかしながら、メンテナンスサイクルの長期化等の理由により、ローラクラッチが組み込まれた装置には、より一層の長寿命化が要求されている。バネの疲労寿命に着目すると、従来の疲労寿命は１×１０⁶回程度であったが、１×１０⁷〜１×１０⁸回レベルの長寿命が要求される場合がある。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、長寿命な一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を提供することを課題とする。 However, due to reasons such as a prolonged maintenance cycle, a device having a roller clutch incorporated therein is required to have a longer life. Focusing on the fatigue life of the spring, the conventional fatigue life was about 1 × 10 ⁶ times, but a long life of 1 × 10 ⁷ to 1 × 10 ⁸ times may be required.
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and to provide a long-life one-way clutch and a rotation transmission device with a built-in one-way clutch.

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１の一方向クラッチは、内側クラッチ部材と、前記内側クラッチ部材の周囲に前記内側クラッチ部材と同心に配された外側クラッチ部材と、前記内側クラッチ部材の外周面と前記外側クラッチ部材の内周面との間に配された複数の係合子と、前記係合子を前記両周面に係合させる方向に前記係合子を押圧するバネと、を備え、前記係合子を前記両周面に係合させることにより前記両クラッチ部材を接続して、前記両クラッチ部材の一方を他方に対して所定方向に相対回転させる回転力のみを伝達する一方向クラッチにおいて、前記バネはオーステナイト系ステンレス鋼又は析出硬化系ステンレス鋼で構成され、時効処理が施されて硬さがＨｖ５００以上６００未満とされていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the one-way clutch according to the first aspect of the present invention includes an inner clutch member, an outer clutch member arranged concentrically with the inner clutch member around the inner clutch member, and an outer peripheral surface of the inner clutch member. A plurality of engaging elements arranged between the inner peripheral surface of the outer clutch member, and a spring that presses the engaging elements in a direction in which the engaging elements are engaged with the two peripheral surfaces. In the one-way clutch for transmitting only the rotational force that connects the clutch members by engaging the both peripheral surfaces and rotates one of the clutch members relative to the other in a predetermined direction. Is made of austenitic stainless steel or precipitation hardened stainless steel, and is characterized by being subjected to an aging treatment and having a hardness of Hv 500 or more and less than 600.

また、本発明に係る請求項１の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、内側回転部材と、前記内側回転部材の周囲に前記内側回転部材と同心に配された外側回転部材と、前記両回転部材の間に配され前記両回転部材を相対回転自在に支持する転がり軸受と、前記両回転部材の間に配され、前記両回転部材の一方を他方に対して所定方向に相対回転させる回転力のみを、前記両回転部材を接続して伝達する一方向クラッチと、を備える一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置において、前記一方向クラッチを、請求項１に記載の一方向クラッチとしたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided the one-way clutch built-in type rotation transmission device according to the present invention, an inner rotating member, an outer rotating member arranged concentrically with the inner rotating member around the inner rotating member, and the both rotations. A rolling bearing that is disposed between the members and rotatably supports the rotating members, and a rotational force that is disposed between the rotating members and rotates one of the rotating members relative to the other in a predetermined direction. A one-way clutch built-in type rotation transmission device comprising: a one-way clutch that transmits both the rotating members connected to each other, wherein the one-way clutch is the one-way clutch according to claim 1. And

マルテンサイト系ステンレス鋼やベイナイト系ステンレス鋼は、バネの強度を高めて優れた耐久性を付与することが可能であるが、硬化熱処理後に成形するため、バネの寸法，形状の誤差が大きくなりやすい。よって、高い寸法精度が要求されるバネの素材としては不適である。また、マルテンサイト系ステンレス鋼やベイナイト系ステンレス鋼に施される硬化熱処理は、約８００℃という比較的高温であるため、疲労寿命に有害な熱処理スケールが生じるおそれがある。熱処理スケールを除去する工程を設けることは、コストアップにつながる。 Martensitic stainless steel and bainite stainless steel can increase the strength of the spring and give it excellent durability, but because it is formed after the heat treatment for hardening, errors in the size and shape of the spring tend to increase. . Therefore, it is not suitable as a spring material that requires high dimensional accuracy. Moreover, since the hardening heat treatment performed on martensitic stainless steel or bainite stainless steel is a relatively high temperature of about 800 ° C., there is a possibility that a heat treatment scale harmful to fatigue life may occur. Providing a process for removing the heat treatment scale leads to an increase in cost.

オーステナイト系ステンレス鋼や析出硬化系ステンレス鋼は、溶体化処理が施されており、成形後に時効処理を施すことによって強度を付与することができる。時効処理は５００〜６００℃の温度で行うことができ、熱処理後の品質の冷却速度依存性が小さいので、遅い冷却速度で冷却しても差し支えない。また、冷却中に相変態を伴わないので、マルテンサイト系ステンレス鋼やベイナイト系ステンレス鋼と比較して熱処理時の変形が小さい。なお、オーステナイト系ステンレス鋼を用いてバネを製造する場合は、溶体化処理後成形前に圧延率９０％以上１００％未満の冷間圧延加工を施し、成形前の硬さをＨｖ４００以上５００以下とすることが好ましい。 Austenitic stainless steel and precipitation hardened stainless steel have been subjected to a solution treatment, and can be given strength by performing an aging treatment after molding. The aging treatment can be performed at a temperature of 500 to 600 ° C., and since the dependence of the quality after the heat treatment on the cooling rate is small, it can be cooled at a slow cooling rate. In addition, since there is no phase transformation during cooling, deformation during heat treatment is small compared to martensitic stainless steel and bainite stainless steel. In addition, when manufacturing a spring using austenitic stainless steel, after the solution treatment, before forming, cold rolling with a rolling rate of 90% or more and less than 100% is performed, and the hardness before forming is Hv400 or more and 500 or less. It is preferable to do.

一方向クラッチに用いられるバネの寿命は曲げ疲労現象によって支配されるので、長寿命化のためには硬さを高めることが有効であり、時効処理後のバネの硬さはＨｖ５００以上とする必要がある。ただし、硬さが高すぎると、破損の起点が表面から内部の非金属介在物に移り、素材の清浄度が問題となるため、時効処理後のバネの硬さはＨｖ６００未満とする必要がある。 Since the life of the spring used in the one-way clutch is governed by the bending fatigue phenomenon, it is effective to increase the hardness in order to extend the life, and the spring hardness after the aging treatment must be Hv 500 or more. There is. However, if the hardness is too high, the starting point of breakage moves from the surface to the inside non-metallic inclusions, and the cleanliness of the material becomes a problem. Therefore, the hardness of the spring after aging treatment needs to be less than Hv600. .

本発明の一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、長寿命である。 The one-way clutch and the one-way clutch built-in type rotation transmission device of the present invention have a long life.

本発明に係る一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る一方向クラッチが組み込まれた一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の一実施形態であるローラクラッチ内蔵型プーリ装置の構造を示す縦断面図である。また、図２は、一方向クラッチのみを拡大して示した図１のＡ−Ａ断面図である。さらに、図３は、一方向クラッチ内のバネ及びその周辺部を拡大して示した部分拡大図である（径方向から見た図である）。 Embodiments of a one-way clutch and a one-way clutch built-in type rotation transmission device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a structure of a pulley device with a built-in roller clutch which is an embodiment of a rotation transmission device with a built-in one-way clutch in which a one-way clutch according to the present invention is incorporated. FIG. 2 is an AA cross-sectional view of FIG. 1 showing only the one-way clutch in an enlarged manner. Further, FIG. 3 is a partially enlarged view showing the spring in the one-way clutch and its peripheral portion in an enlarged manner (viewed from the radial direction).

図１のローラクラッチ内蔵型プーリ装置１は、図示しない回転軸に外嵌固定可能なスリーブ２（内側回転部材）と、スリーブ２の周囲にスリーブ２と同心に配されたプーリ３（外側回転部材）と、を備え、スリーブ２の外周面とプーリ３の内周面との間には、一対の転がり軸受４，４とローラクラッチ５とが配されている。
この転がり軸受４，４は、プーリ３に負荷されるラジアル荷重を支えつつ、スリーブ２とプーリ３とを相対回転自在に支持している。また、ローラクラッチ５は、プーリ３とスリーブ２とを接続することにより、プーリ３をスリーブ２に対して所定方向に相対回転させる回転力のみを、プーリ３からスリーブ２へ伝達する一方向クラッチである。 A roller clutch built-in pulley apparatus 1 in FIG. 1 includes a sleeve 2 (inner rotating member) that can be externally fitted and fixed to a rotating shaft (not shown), and a pulley 3 (outer rotating member) arranged concentrically with the sleeve 2 around the sleeve 2. And a pair of rolling bearings 4 and 4 and a roller clutch 5 are arranged between the outer peripheral surface of the sleeve 2 and the inner peripheral surface of the pulley 3.
The rolling bearings 4 and 4 support the sleeve 2 and the pulley 3 so as to be relatively rotatable while supporting a radial load applied to the pulley 3. The roller clutch 5 is a one-way clutch that transmits only the rotational force that rotates the pulley 3 relative to the sleeve 2 in a predetermined direction by connecting the pulley 3 and the sleeve 2 to the sleeve 2. is there.

ここで、ローラクラッチ５について、図１〜３を参照しながらさらに詳細に説明する。ローラクラッチ５は、スリーブ２の外周面に外嵌固定されたクラッチ内輪６（内側クラッチ部材）と、クラッチ内輪６の周囲にクラッチ内輪６と同心に配されるとともにプーリ３の内周面に内嵌固定されたクラッチ外輪９（外側クラッチ部材）と、クラッチ内輪６の外周面とクラッチ外輪９の内周面との間に配された複数のローラ１０（係合子）と、クラッチ内輪６の外周面とクラッチ外輪９の内周面との間にローラ１０を保持する保持器１１と、を備えている。 Here, the roller clutch 5 will be described in more detail with reference to FIGS. The roller clutch 5 includes a clutch inner ring 6 (inner clutch member) that is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 2, and is arranged around the clutch inner ring 6 concentrically with the clutch inner ring 6, and on the inner peripheral surface of the pulley 3. The clutch outer ring 9 (outer clutch member) fitted and fixed, a plurality of rollers 10 (engagement elements) disposed between the outer peripheral surface of the clutch inner ring 6 and the inner peripheral surface of the clutch outer ring 9, and the outer periphery of the clutch inner ring 6 A cage 11 that holds the roller 10 is provided between the surface and the inner peripheral surface of the clutch outer ring 9.

クラッチ内輪６の外周面には、ランプ部と呼ばれる複数の凹部７が周方向に等間隔に形成されていて、該外周面がカム面８とされている。また、クラッチ外輪９の内周面は、軸方向両端部を除いて円筒面１７とされている。凹部７が形成されている部分（ランプ部）においては、クラッチ内輪６の外周面とクラッチ外輪９の内周面との間隔はローラ１０の直径よりも大きく、凹部７が形成されていない部分（円筒面部）においては、クラッチ内輪６の外周面とクラッチ外輪９の内周面との間隔はローラ１０の直径よりも小さい。さらに、クラッチ外輪９の軸方向両端部には、内向フランジ状の鍔部１６ａ，１６ｂが形成されている。 A plurality of concave portions 7 called ramp portions are formed at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the clutch inner ring 6, and the outer peripheral surface is a cam surface 8. Further, the inner peripheral surface of the clutch outer ring 9 is a cylindrical surface 17 except for both ends in the axial direction. In the portion where the recess 7 is formed (ramp portion), the distance between the outer peripheral surface of the clutch inner ring 6 and the inner peripheral surface of the clutch outer ring 9 is larger than the diameter of the roller 10 and the portion where the recess 7 is not formed ( In the cylindrical surface portion, the distance between the outer peripheral surface of the clutch inner ring 6 and the inner peripheral surface of the clutch outer ring 9 is smaller than the diameter of the roller 10. Further, flanges 16a and 16b having inward flange shapes are formed at both axial ends of the clutch outer ring 9.

また、保持器１１は、ローラ１０を転動可能且つ周方向に若干変位可能に保持している。保持器１１の柱部１２とローラ１０との間には、ローラ１０を弾性的に押圧するバネ１３が配されていて、このバネ１３によりローラ１０が、ランプ部から円筒面部に向く方向に押圧されている。そのため、ローラ１０は、ランプ部と円筒面部との境界部分近傍において、クラッチ内輪６の外周面とクラッチ外輪９の内周面との間に楔状に食い込む（係合する）こととなる。 The cage 11 holds the roller 10 so that it can roll and slightly displace in the circumferential direction. A spring 13 that elastically presses the roller 10 is disposed between the column portion 12 of the cage 11 and the roller 10, and the roller 10 presses the roller 10 in a direction from the ramp portion toward the cylindrical surface portion. Has been. Therefore, the roller 10 bites (engages) in a wedge shape between the outer peripheral surface of the clutch inner ring 6 and the inner peripheral surface of the clutch outer ring 9 in the vicinity of the boundary portion between the ramp portion and the cylindrical surface portion.

よって、クラッチ外輪９が回転する際に、その回転方向がローラ１０の押圧方向と同方向である場合には、ローラ１０の食い込みによりクラッチ内輪６とクラッチ外輪９とが接続されて一体的に回転する（ロック状態）。これに対して、クラッチ外輪９の回転方向がローラ１０の押圧方向と逆方向である場合には、ローラ１０がランプ部に位置して転動することとなるため、クラッチ内輪６とクラッチ外輪９との間の回転力の伝達は行われない（オーバーラン状態）。 Thus, when the clutch outer ring 9 rotates, if the rotation direction is the same as the pressing direction of the roller 10, the clutch inner ring 6 and the clutch outer ring 9 are connected by the biting of the roller 10 and rotate integrally. Yes (locked). On the other hand, when the rotation direction of the clutch outer ring 9 is opposite to the pressing direction of the roller 10, the roller 10 is positioned at the ramp portion and rolls. Therefore, the clutch inner ring 6 and the clutch outer ring 9 are rotated. No torque is transmitted between the two (overrun state).

ここで、保持器１１及びバネ１３について、図１〜３を参照しながらさらに詳細に説明する。
クラッチ内輪６のカム面８とクラッチ外輪９の円筒面１７との間の円筒状隙間内に、複数のローラ１０，保持器１１，及びバネ１３が配されている。ローラ１０はＳＵＪ２等の軸受鋼で構成されている。また、バネ１３は鋼板を略三角形状に屈曲させた板バネであり、オーステナイト系ステンレス鋼又は析出硬化系ステンレス鋼で構成され、時効処理が施されて硬さがＨｖ５００以上６００未満とされている。 Here, the retainer 11 and the spring 13 will be described in more detail with reference to FIGS.
A plurality of rollers 10, a cage 11, and a spring 13 are arranged in a cylindrical gap between the cam surface 8 of the clutch inner ring 6 and the cylindrical surface 17 of the clutch outer ring 9. The roller 10 is made of bearing steel such as SUJ2. The spring 13 is a leaf spring obtained by bending a steel plate into a substantially triangular shape, and is composed of austenitic stainless steel or precipitation hardened stainless steel, and is subjected to an aging treatment to have a hardness of Hv 500 or more and less than 600. .

保持器１１は、ガラス繊維を含有したナイロン４６等のような樹脂組成物をかご型円筒状に一体形成したものであり、円環状である１対のリム部１８，１８と、これら両リム部１８，１８を連結する柱部１２とを備えている。そして、リム部１８，１８の内側面と各柱部１２の側面とにより四周を囲まれた部分であるポケットに、ローラ１０を転動自在に保持している。 The cage 11 is formed by integrally forming a resin composition such as nylon 46 containing glass fiber into a cage-type cylindrical shape, and a pair of rim portions 18 and 18 having an annular shape, and both the rim portions. 18 and 18 is provided. The roller 10 is rotatably held in a pocket which is a portion surrounded by four sides by the inner side surfaces of the rim portions 18 and 18 and the side surfaces of the column portions 12.

また、一方（図１の左端側）のリム部１８の内径面には、凸部１９が径方向内方に突出するように形成されている。この凸部１９を、スリーブ２の外周面のうち鍔部１６ａに対向する部分に形成したスリーブ鍔部２０と、クラッチ内輪６の端面との間で挟持することにより、保持器１１が軸方向に変位することが防止されるとともに、この保持器１１がスリーブ２に対して相対回転することが防止される。 Further, a convex portion 19 is formed on the inner diameter surface of the rim portion 18 on one side (left end side in FIG. 1) so as to protrude inward in the radial direction. By holding the convex portion 19 between the sleeve flange portion 20 formed in the portion of the outer peripheral surface of the sleeve 2 facing the flange portion 16a and the end surface of the clutch inner ring 6, the retainer 11 is moved in the axial direction. Displacement is prevented and the retainer 11 is prevented from rotating relative to the sleeve 2.

また、リム部１８，１８の内側面で柱部１２の円周方向中間部に整合する部分には、両端側支持板部２１，２１が、柱部１２の外周側面から直径方向外方に突出する状態で形成されている。さらに、柱部１２の中央部には、中央側支持板部２２が柱部１２の外周側面から径方向外方に突出する状態で形成されている。このような両端側支持板部２１，２１と中央側支持板部２２とは、円周方向に少しずらした状態で設けられており、両端側支持板部２１，２１の円周方向片側面（図２〜３の右側面）と中央側支持板部２２の円周方向他側面（図２〜３の左側面）との間に、バネ１３の基部２３が挟持されている。この状態で基部２３の中央部外周側端縁に、中央側支持板部２２の先端部に形成した係止突片２６を係合させている。したがって、運転時に加わる遠心力に拘らず、バネ１３が保持器１１の径方向外方に脱落することはない。 Further, both end side support plate portions 21 and 21 protrude radially outward from the outer peripheral side surface of the column portion 12 at a portion aligned with the circumferential direction intermediate portion of the column portion 12 on the inner side surface of the rim portions 18 and 18. It is formed in the state to do. Furthermore, the center side support plate part 22 is formed in the center part of the column part 12 in the state which protrudes in a radial direction outward from the outer peripheral side surface of the column part 12. FIG. The both end side support plate parts 21 and 21 and the center side support plate part 22 are provided in a state slightly shifted in the circumferential direction. The base portion 23 of the spring 13 is sandwiched between the right side surface in FIGS. 2 to 3 and the other circumferential side surface (the left side surface in FIGS. 2 to 3) of the central support plate portion 22. In this state, a locking protrusion 26 formed at the tip of the central support plate 22 is engaged with the outer peripheral edge of the central portion of the base 23. Therefore, regardless of the centrifugal force applied during operation, the spring 13 does not fall out of the cage 11 in the radial direction.

バネ１３は、基部２３の両端部を円周方向の同方向に鋭角に折り曲げて、両端部に押圧部２４，２４を設けてなる。このようなバネ１３は、前述したように両端側支持板部２１，２１の円周方向片側面に基部２３の両端部片側面を、中央側支持板部２２の円周方向他側面に基部２３の中央部他側面を、それぞれ弾性的に当接させることにより、保持器１１の円周方向複数個所に係止されている。そして、押圧部２４，２４によりローラ１０を、凹部７の浅い側（図２の右側）に向け、弾性的に押圧している。 The spring 13 is formed by bending both end portions of the base portion 23 at an acute angle in the same direction in the circumferential direction, and providing pressing portions 24 and 24 at both end portions. As described above, the spring 13 has the both end side surfaces of the base portion 23 on one side surface in the circumferential direction of the both end side support plate portions 21 and 21, and the base portion 23 on the other side surface in the circumferential direction of the center side support plate portion 22. The other side surfaces of the central portion of the retainer 11 are elastically brought into contact with each other to be locked at a plurality of locations in the circumferential direction of the cage 11. And the roller 10 is elastically pressed toward the shallow side (right side of FIG. 2) of the recessed part 7 by the press parts 24 and 24. FIG.

このようなローラクラッチ内蔵型プーリ装置１を、オルタネータ等のような自動車のエンジン補機を回転駆動する装置として使用する場合には、オルタネータ等のエンジン補機の回転軸をスリーブ２に内嵌固定するとともに、図示しない無端ベルトを、プーリ３とエンジンのクランク軸の端部に固定された駆動プーリ（図示せず）とに掛け渡す。そして、駆動プーリを回転させると、無端ベルトによりプーリ３が回転し、その回転力がローラクラッチ５によりスリーブ２に伝達される。 When such a roller clutch built-in type pulley device 1 is used as a device for rotationally driving an automobile engine accessory such as an alternator, the rotation shaft of the engine accessory such as an alternator is fitted and fixed to the sleeve 2. At the same time, an endless belt (not shown) is wound around the pulley 3 and a driving pulley (not shown) fixed to the end of the crankshaft of the engine. When the driving pulley is rotated, the pulley 3 is rotated by the endless belt, and the rotational force is transmitted to the sleeve 2 by the roller clutch 5.

ただし、プーリ３の回転速度がスリーブ２の回転速度と同じである場合、すなわち、無端ベルトが加速傾向又は一定速度状態にあり、その速度がエンジン補機の回転軸の回転速度と同じかそれ以上の場合には、無端ベルトからプーリ３に伝達される回転力がスリーブ２を介してエンジン補機の回転軸に伝達するが、スリーブ２の回転速度がプーリ３の回転速度よりも遅い場合、すなわち、無端ベルトが減速傾向にあり、その速度がエンジン補機の回転軸の回転速度よりも遅い場合には、プーリ３からスリーブ２への回転力の伝達は行われない。 However, when the rotational speed of the pulley 3 is the same as the rotational speed of the sleeve 2, that is, the endless belt is in an acceleration tendency or a constant speed state, and the speed is equal to or higher than the rotational speed of the rotating shaft of the engine accessory. In this case, the rotational force transmitted from the endless belt to the pulley 3 is transmitted to the rotational shaft of the engine accessory via the sleeve 2, but when the rotational speed of the sleeve 2 is slower than the rotational speed of the pulley 3, that is, When the endless belt tends to decelerate and its speed is slower than the rotational speed of the rotating shaft of the engine accessory, the rotational force is not transmitted from the pulley 3 to the sleeve 2.

また、ローラクラッチ内蔵型プーリ装置１を、エンジンのアイドリングストップ時のエンジン補機駆動装置として使用する場合には、クランク軸をスリーブ２に内嵌固定し、クランク軸が回転する場合のみ、その回転力がローラクラッチ５によりプーリ３に伝達されるような構造とする。そして、エンジン停止時にコンプレッサ等のエンジン補機を電動モータにより回転駆動する際には、前記クランク軸が回転しないようにする。 When the pulley device 1 with a built-in roller clutch is used as an engine accessory driving device when the engine is idling stopped, the crankshaft is fitted and fixed to the sleeve 2 and the rotation is performed only when the crankshaft rotates. The structure is such that the force is transmitted to the pulley 3 by the roller clutch 5. When the engine auxiliary machine such as a compressor is rotated by an electric motor when the engine is stopped, the crankshaft is prevented from rotating.

このローラクラッチ内蔵型プーリ装置１においては、前述のような構成のバネ１３が使用されているため、オーバーラン状態とロック状態が繰り返されても、バネ１３の摩耗及びへたりが生じにくい。このため、バネ１３の摩耗粉によりグリースが劣化してローラ１０とクラッチ内輪６の外周面又はクラッチ外輪９の内周面との接触部が焼き付くことや、バネ１３のへたりによりロック状態となるべき時に空転現象が起こることが防止できる。よって、ローラクラッチ５の耐久性が向上し、このローラクラッチ５が組み込まれたローラクラッチ内蔵型プーリ装置１の耐久性及び信頼性が向上する。 In this roller clutch built-in type pulley apparatus 1, the spring 13 having the above-described configuration is used, so that even if the overrun state and the locked state are repeated, the spring 13 is unlikely to be worn or sag. For this reason, the grease is deteriorated by the abrasion powder of the spring 13, and the contact portion between the roller 10 and the outer peripheral surface of the clutch inner ring 6 or the inner peripheral surface of the clutch outer ring 9 is seized, or the spring 13 is in a locked state. It is possible to prevent the idling phenomenon from occurring at the time of power. Therefore, the durability of the roller clutch 5 is improved, and the durability and reliability of the roller clutch built-in pulley device 1 incorporating the roller clutch 5 is improved.

なお、クラッチ内輪６及びクラッチ外輪９は省略し、スリーブ２の外周面又はプーリ３の内周面をカム面８としてもよい。すなわち、ローラ１０はスリーブ２の外周面とプーリ３の内周面との間に配され、両周面に係合することとなる。この場合は、スリーブ２がクラッチ内輪６を兼ね、プーリ３がクラッチ外輪９を兼ねることになる。
また、回転力は、前述のようにプーリ３からスリーブ２へ伝達してもよいが、逆にスリーブ２からプーリ３へ伝達してもよい。 The clutch inner ring 6 and the clutch outer ring 9 may be omitted, and the outer peripheral surface of the sleeve 2 or the inner peripheral surface of the pulley 3 may be used as the cam surface 8. That is, the roller 10 is disposed between the outer peripheral surface of the sleeve 2 and the inner peripheral surface of the pulley 3 and is engaged with both peripheral surfaces. In this case, the sleeve 2 also serves as the clutch inner ring 6, and the pulley 3 also serves as the clutch outer ring 9.
Further, the rotational force may be transmitted from the pulley 3 to the sleeve 2 as described above, but conversely may be transmitted from the sleeve 2 to the pulley 3.

〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。種々の鋼板を略三角形状に屈曲させた板バネを用意し、荷重を繰り返し負荷して寿命を評価した。試験に用いた板バネは、表１に示すように、代表的なオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０１又は代表的な析出硬化系ステンレス鋼であるＳＵＳ６３１で構成されており、成形前の加工硬化量，時効処理温度，時効処理時間を調整することにより、硬さがＨｖ５００以上６００未満としてある。なお、比較例として、ＳＵＳ３０１で構成され、時効処理を施さず硬さをＨｖ５００未満としたもの、及び、ＳＵＳ６３１で構成され過硬化されたもの（Ｈｖ６００以上）も用意した。〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Plate springs prepared by bending various steel plates into a substantially triangular shape were prepared, and the life was evaluated by repeatedly applying loads. As shown in Table 1, the leaf spring used in the test is composed of SUS301, which is a typical austenitic stainless steel, or SUS631, which is a typical precipitation hardening stainless steel. By adjusting the aging treatment temperature and the aging treatment time, the hardness is Hv 500 or more and less than 600. In addition, as a comparative example, a material made of SUS301 and not subjected to aging treatment and having a hardness of less than Hv500, and a material made of SUS631 and overcured (Hv600 or more) were also prepared.

次に、寿命の評価方法について、図４を参照しながら説明する。凹部４２を有する基台４１上に、凹部４２を跨ぐように板バネ５０を載置し、その板バネ５０の上に、さらに直方体状の部材４３を載置した。そして、直方体状の部材４３を介して板バネ５０に荷重を繰り返し負荷して屈曲させ、曲げ疲労により板バネ５０が破壊するまでの荷重の負荷回数（寿命）を測定した。負荷した荷重は、最大曲げ応力位置において７００±４００ＭＰａとなるようにした。ただし、１×１０⁷回荷重を繰り返し負荷しても破壊しなかった場合は、試験を打ち切った。結果を表１に示す。 Next, a life evaluation method will be described with reference to FIG. A plate spring 50 was placed on the base 41 having the recess 42 so as to straddle the recess 42, and a rectangular parallelepiped member 43 was further placed on the plate spring 50. Then, the load was repeatedly applied to the leaf spring 50 through the rectangular parallelepiped member 43 and bent, and the number of loads (life) until the leaf spring 50 was broken due to bending fatigue was measured. The applied load was set to 700 ± 400 MPa at the maximum bending stress position. However, the test was aborted if it did not break even after repeated loading of 1 × 10 ⁷ times. The results are shown in Table 1.

実施例１〜７の板バネは、１×１０⁷回荷重を繰り返し負荷しても破壊しなかった。これに対して、硬さがＨｖ５００未満である比較例１，２の板バネ、及び、硬さがＨｖ６００以上である比較例３，４の板バネは、実施例１〜７の板バネに比べて短寿命であった。また、比較例１〜４の板バネについて、破壊後に破面観察を行ったところ、比較例１，２の板バネは最表面を起点とした疲労破壊が生じていることが確認され、比較例３，４の板バネは表面近傍の非金属介在物を起点とした疲労破壊が生じていることが確認された。この結果から、硬さがＨｖ６００以上となると破壊の起点が変化すること、及び、硬さの向上は寿命の向上に直接的にはつながらないことが分かった。
なお、オーステナイト系ステンレス鋼としてＳＵＳ３０１を、また析出硬化系ステンレス鋼としてＳＵＳ６３１を用いたが、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ６３２等の他種のステンレス鋼を用いることもできる。 The leaf springs of Examples 1 to 7 were not broken even when the load was repeatedly applied 1 × 10 ⁷ times. On the other hand, the leaf springs of Comparative Examples 1 and 2 having a hardness of less than Hv 500 and the leaf springs of Comparative Examples 3 and 4 having a hardness of Hv 600 or more are compared with the leaf springs of Examples 1 to 7. Short life. Further, when the leaf springs of Comparative Examples 1 to 4 were observed after fracture, the leaf springs of Comparative Examples 1 and 2 were confirmed to have fatigue fracture starting from the outermost surface. It was confirmed that the 3 and 4 leaf springs were subject to fatigue failure starting from non-metallic inclusions near the surface. From this result, it was found that when the hardness is Hv 600 or more, the starting point of fracture changes, and that the improvement of the hardness does not directly lead to the improvement of the life.
In addition, although SUS301 was used as an austenitic stainless steel and SUS631 was used as a precipitation hardening stainless steel, other types of stainless steel such as SUS304, SUS316, and SUS632 may be used.

本発明の一方向クラッチは、例えばオルタネータ等のような自動車のエンジン補機を回転駆動するプーリ装置や、エンジンのアイドリングストップ時のエンジン補機駆動装置に組み込まれるクラッチとして好適である。また、本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、例えば上記プーリ装置や上記エンジン補機駆動装置として好適である。 The one-way clutch of the present invention is suitable as a clutch incorporated in a pulley apparatus for rotating and driving an automobile engine accessory such as an alternator or an engine accessory driving apparatus when the engine is idling stopped. The one-way clutch built-in type rotation transmission device of the present invention is suitable as, for example, the pulley device or the engine accessory driving device.

本発明に係る一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の一実施形態であるローラクラッチ内蔵型プーリ装置の構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the pulley apparatus with a built-in roller clutch which is one Embodiment of the rotation transmission apparatus with a built-in one-way clutch which concerns on this invention. 一方向クラッチのみを拡大して示した図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 1 which expanded and showed only the one way clutch. 一方向クラッチ内のバネ及びその周辺部を拡大して示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which expanded and showed the spring in a one-way clutch, and its peripheral part. バネの寿命を評価する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of evaluating the lifetime of a spring.

符号の説明Explanation of symbols

１ローラクラッチ内蔵型プーリ装置
２スリーブ
３プーリ
４転がり軸受
５ローラクラッチ
６クラッチ内輪
８カム面
９クラッチ外輪
１０ローラ
１３バネ
１７円筒面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roller clutch built-in pulley apparatus 2 Sleeve 3 Pulley 4 Rolling bearing 5 Roller clutch 6 Clutch inner ring 8 Cam surface 9 Clutch outer ring 10 Roller 13 Spring 17 Cylindrical surface

Claims

内側クラッチ部材と、前記内側クラッチ部材の周囲に前記内側クラッチ部材と同心に配された外側クラッチ部材と、前記内側クラッチ部材の外周面と前記外側クラッチ部材の内周面との間に配された複数の係合子と、前記係合子を前記両周面に係合させる方向に前記係合子を押圧するバネと、を備え、前記係合子を前記両周面に係合させることにより前記両クラッチ部材を接続して、前記両クラッチ部材の一方を他方に対して所定方向に相対回転させる回転力のみを伝達する一方向クラッチにおいて、
前記バネはオーステナイト系ステンレス鋼又は析出硬化系ステンレス鋼で構成され、時効処理が施されて硬さがＨｖ５００以上６００未満とされていることを特徴とする一方向クラッチ。 An inner clutch member, an outer clutch member disposed concentrically with the inner clutch member around the inner clutch member, and an outer peripheral surface of the inner clutch member and an inner peripheral surface of the outer clutch member. A plurality of engagement elements; and a spring that presses the engagement elements in a direction in which the engagement elements are engaged with the circumferential surfaces, and the clutch members are engaged by engaging the engagement elements with the circumferential surfaces. In the one-way clutch that transmits only the rotational force that relatively rotates one of the two clutch members relative to the other in a predetermined direction,
The one-way clutch characterized in that the spring is made of austenitic stainless steel or precipitation hardened stainless steel, and is subjected to an aging treatment to have a hardness of Hv 500 or more and less than 600.

内側回転部材と、前記内側回転部材の周囲に前記内側回転部材と同心に配された外側回転部材と、前記両回転部材の間に配され前記両回転部材を相対回転自在に支持する転がり軸受と、前記両回転部材の間に配され、前記両回転部材の一方を他方に対して所定方向に相対回転させる回転力のみを、前記両回転部材を接続して伝達する一方向クラッチと、を備える一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置において、
前記一方向クラッチを、請求項１に記載の一方向クラッチとしたことを特徴とする一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。 An inner rotating member, an outer rotating member disposed concentrically with the inner rotating member around the inner rotating member, and a rolling bearing disposed between the rotating members and supporting the rotating members relatively rotatably. A one-way clutch that is disposed between the rotating members and transmits only the rotational force that relatively rotates one of the rotating members in a predetermined direction with respect to the other by connecting the rotating members. In the one-way clutch built-in type rotation transmission device,
The one-way clutch built-in type rotation transmission device according to claim 1, wherein the one-way clutch is the one-way clutch according to claim 1.