JP2006161827A - 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。 The present invention relates to a pulley unit with a one-way clutch suitable for use in a belt drive starter, for example, in a belt transmission system that transmits a rotational force when starting an internal combustion engine and driving an auxiliary machine by an internal combustion engine using a belt. .
軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間に、軸とプーリとの間のトルク伝達をロック状態またはフリー状態とする一方向クラッチが設けられ、一方向クラッチの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は、従来より知られている（特許文献１）。この特許文献１では、一方向クラッチ用グリースは、圧力粘度係数（２５℃時）が１２Ｇ／Ｐａ以上、ちょう度（２５℃時）が２４０〜３１０およびトラクション係数（２５℃時）が０．０２以上であるものとされている。
上記特許文献１の一方向クラッチ付きプーリユニットでは、エンジンのスタータ用として使用する場合に、冬季極寒地でのエンジン始動時の噛み合い性が低下するという問題があった。噛み合い性を確保するには、くさび状空間のくさび角を小さくすることが考えられるが、この場合には、トルク容量が低下するという問題が生じる。 The pulley unit with a one-way clutch described in Patent Document 1 has a problem that when used for an engine starter, the meshing property at the start of the engine in a winter cold region is lowered. In order to ensure the meshing property, it is conceivable to reduce the wedge angle of the wedge-shaped space. However, in this case, there arises a problem that the torque capacity is lowered.
この発明の目的は、トルク容量を低下させずに、冬季極寒地でのエンジン始動時の噛み合い性を向上させ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 that can improve the meshing characteristics when starting an engine in a cold region in winter without reducing the torque capacity.
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、軸とプーリとの間のトルク伝達をロック状態またはフリー状態とする一方向クラッチが設けられ、一方向クラッチの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、一方向クラッチ用グリースは、エステル系基油とウレア系増ちょう剤を含み、その動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以下とさ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 one-way clutch that locks or frees torque transmission between the shaft and the pulley between the shaft and a pulley arranged concentrically around the shaft. In the pulley unit with a one-way clutch provided with a rolling bearing on at least one side of the one-way clutch, the grease for the one-way clutch includes an ester base oil and a urea thickener, and has a kinematic viscosity. It is characterized by being 20 mm 2 / s or less.
動粘度は、雰囲気温度によって変化するが、上記動粘度は、４０℃における値である。 Although the kinematic viscosity varies depending on the ambient temperature, the kinematic viscosity is a value at 40 ° C.
一方向クラッチ用グリースは、エステル系基油とウレア系増ちょう剤を含むものとされ、従来は、同じ基油および増ちょう剤を使用して、その４０℃における動粘度を２０ｍｍ２／ｓよりも大きく（３０〜７０ｍｍ２／ｓ程度）していたのに対し、この発明のものでは、４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以下とされる。動粘度を小さくすることにより、噛み合い性を向上させることができる。そして、動粘度を２０ｍｍ２／ｓ以下とすることにより、冬季極寒地に相当する−３０℃程度の低温噛み合い性が向上する。 The one-way clutch grease contains an ester base oil and a urea thickener. Conventionally, the same base oil and thickener are used, and the kinematic viscosity at 40 ° C. is 20 mm 2 / s. while it was also significantly (about 30 to 70 mm 2 / s), that of the present invention, kinematic viscosity at 40 ° C. is less 20 mm 2 / s. The meshing property can be improved by reducing the kinematic viscosity. And by making kinematic viscosity into 20 mm < 2 > / s or less, low temperature meshing property of about -30 degreeC equivalent to a winter cold region improves.
一方向クラッチ用グリースと転がり軸受用グリースとは、異なるものとされていることが好ましく、転がり軸受用グリースは、その回転性能確保のため、エーテル系基油で、その４０℃における動粘度が９０ｍｍ２／ｓ以上とされることが好ましい。 The one-way clutch grease and the rolling bearing grease are preferably different from each other. The rolling bearing grease is an ether-based base oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 90 mm in order to ensure its rotational performance. It is preferable to be 2 / s or more.
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、グリースの動粘度を調整することにより、例えば−３０℃以下での低温噛み合い性を向上させることができ、これにより、トルク容量を低下させることなく、低温噛み合い性を確保することができる。 According to the pulley unit with a one-way clutch of the present invention, by adjusting the kinematic viscosity of the grease, for example, it is possible to improve the low-temperature meshing property at −30 ° C. or less, thereby reducing the torque capacity, Low temperature engagement can be ensured.
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１実施形態を示している。 1 and 2 show an embodiment of a pulley unit with a one-way clutch according to the present invention.
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。 A pulley unit (1) with a one-way clutch is arranged at a portion connecting an engine drive unit and a rotation shaft of a starter motor, and is a hollow shaft (3) fitted to the rotation shaft (2) 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 part on which a V-ribbed belt is spanned. 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 (4 ) And the left end portion of the hollow shaft (3), and between the right end portion of the hollow shaft (3) and the right end portion of the pulley (4), rolling bearings (6) and (7) are respectively provided. The inner diameter part of the middle part of the pulley (4) also serves as the outer ring of the one-way clutch (5), and the outer diameter part of the middle part of the hollow shaft (3) also serves as the inner ring of the one-way clutch (5). Yes.
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。 The inner diameter of the pulley (4) is formed in a stepped shape in which the left and right end parts (large diameter part) (4a) (4b) are larger in diameter than the intermediate part (small diameter part) (4c). The outer diameter of 3) is the same except for the annular groove portion for the hermetic seal (10).
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。 As shown in FIG. 2, the one-way clutch (5) includes a cam surface (11) provided on the inner peripheral surface of the intermediate portion of the pulley (4), and an intermediate between the cam surface (11) and the hollow shaft (3). The hollow shaft (3) is arranged in a wedge-shaped space (12) formed by the outer peripheral surface of the section, and the hollow shaft (3) and the pulley (4) are rotated relative to each other in one direction (locking direction). Roller (13) as a plurality of biting members that release between the pulley (4) and release the bite when rotated relative to the other direction (free direction) and the roller (13) in the biting direction ( A coil spring (14) as a biasing member that biases the wedge-shaped space (12) on the narrow side) and a cage (15) that positions the rollers (13) in the wedge-shaped space (12) are provided.
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。 The left and right rolling bearings (6) and (7) are ball bearings comprising outer rings (6a) and (7a), inner rings (6b) and (7b), balls (6c) and (7c), and cages (6d) and (7d), respectively. It is said that.
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。 The outer rings (6a) and (7a) of the left and right rolling bearings (6) and (7) have the outer diameters equal to the inner diameters of the left and right ends (4a) and (4b) of the pulley (4). The inner rings (6b) and (7b) are press-fitted into the left and right ends of the hollow shaft (3) with the inner diameter being equal to the outer diameter of the hollow shaft (3).
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。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。 Each of the rolling bearings (6) and (7) is a single-side sealed bearing, and the left end of the left rolling bearing (6) and the right end of the right rolling bearing (7) have a core metal (8a) (9a ) And the hermetic seals (8) and (9) composed of the elastic seals (8b) and (9b) held by them. The hermetic seals (8) and (9) have the outer peripheral edge of the metal core (8a) and (9a) press-fitted into an annular groove provided on the inner diameter of the outer end of the outer ring (6a) and (7a) in the axial direction. The inner peripheral edges of the elastic seals (8b) (9b) are in sliding contact with the inner rings (6b) (7b). On the free end side of the pulley unit (the left end side in the figure), another sealing seal (10) is installed between the left end of the hollow shaft (3) and the pulley (4) to prevent muddy water from entering the pulley unit. ) Between the left end and
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。 As shown in FIG. 2, the cam surface (11) of the one-way clutch is provided with a plurality of sets (four sets in this embodiment) of the cam surfaces (11a) facing each other across the shaft center in the circumferential direction. It is configured. Each surface (11a) is not perpendicular to the normal passing through the center and axis of the roller (13), but has an acute angle slightly smaller than the right angle.
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。 At the end of each side (11a) of the cam on the wide side of the wedge-shaped space (12), there is provided a holding concave surface portion (16) for stopping the roller (13) receiving a centrifugal force with a circular cross section. ing.
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。 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 hollow shaft (3), and within the cam surface (11). It is press-fitted. A slight gap is provided between the inner diameter of the cage (15) and the outer diameter of the hollow shaft (3) to prevent the cage (15) and the hollow shaft (3) from contacting each other. Yes. The cage (15) is provided with a spring receiving recess (17) for positioning the coil spring (14). The spring receiving recess (17) is filled with grease suitable for a one-way clutch.
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。 The spring receiving recess (17) is connected to the roller holding concave portion (16) of the cam surface (11) and the spring positioning surface (18) provided on the inner periphery of the pulley (4) to The central axis direction is kept constant. The central axis of the coil spring (14) is such that when the centrifugal force acts on the coil spring (14), the coil spring (14) is deformed in a direction that reduces the biasing force against the roller (13). It is inclined with respect to the tangential direction. As with the cam surface (11), the spring positioning surface (18) of the pulley (4) is provided with a plurality of sets of two surfaces formed opposite to each other across the axis of the one-way clutch (5) in the circumferential direction. 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、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。 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. And a spring positioning surface (18) of the pulley (4) that 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、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。 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 hollow shaft (3). Roller moved in the biting release direction by the roller holding concave surface portion (16) which is the roller holding surface of the pulley (4) 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。 The roller (13) indicated by a two-dot chain line in FIG. 2 shows a state when the centrifugal force is not working, and when the hollow shaft (3) is rotated counterclockwise in this state, (13) is caught between the hollow shaft (3) and the pulley (4), and the hollow shaft (3) and the pulley (4) rotate together. When the pulley (4) rotates at a high speed and the rotation of the hollow shaft (3) is stopped, the direction of centrifugal force (13) acting on the roller (13) comes into contact with each surface (11a) of the cam. The roller (13) is subjected to a force in the direction along each surface (11a) of the cam due to a deviation from the normal direction at the point where the roller (13) is positioned. Move to the wider side.
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。 In this state, the concave surface portion (16) which is the roller holding surface of the pulley (4) is a concave surface having an arc-shaped cross section having substantially the same radius as the radius of the outer peripheral surface of the roller (13). As shown by a solid line in FIG. 2, the outer peripheral portion thereof is just contained in the concave surface portion (16), and from the radially inner side, an inclined surface (which is a roller holding surface of the cage (15)) ( 17c) is applied so that the roller (13) does not tilt and a clearance is secured between the hollow shaft (3) and the outer periphery (13), and the hollow shaft (3) is not in contact with (13). A state is achieved.
図２に示すように、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、その左端面が左の玉軸受(6)の外輪(6a)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(7)の外輪(7a)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(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。 As shown in FIG. 2, the cage (15) is formed symmetrically, and its outer diameter is press-fitted into the pulley intermediate portion (4c), thereby preventing movement in the radial direction. The left end face of the outer ring (6a) of the left ball bearing (6) faces the right end face of the outer ring (6a) with substantially no gap, and the right end face of the outer ring (7) of the right ball bearing (7) By facing the left end face of 7a) with substantially no gap, movement in the axial direction is prevented. The axial length of the cage (15) is the same as the axial length of the pulley intermediate portion (4c).
保持器(15)の左右端部に位置する柱には、左右の転がり軸受(6)(7)の内輪(6b)(7b)の内側端面に接触しないように、径方向内方突出部(15a)(15b)が設けられており、この径方向内方突出部(15a)(15b)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している。径方向内方突出部(15a)(15b)は、その軸方向外側の面が柱の本体部分の外側の面よりも内寄りに位置させられており、ラビリンスシールは、この径方向内方突出部(15a)(15b)が内輪(6b)(7b)の内側端面に臨まされることにより得られている。 The pillars located at the left and right ends of the cage (15) are radially inwardly projecting so as not to contact the inner end surfaces of the inner rings (6b) and (7b) of the left and right rolling bearings (6) and (7). 15a) and 15b are provided, and the radially inward protruding portions (15a) and (15b) form a labyrinth seal between the inner ends of the inner rings (6b) and (7b). The radially inward protrusions (15a) and (15b) are positioned such that the axially outer surface is located more inward than the outer surface of the column body, and the labyrinth seal protrudes radially inwardly. The parts (15a) and (15b) are obtained by facing the inner end faces of the inner rings (6b) and (7b).
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。 When the pulley unit with a one-way clutch is used in a belt drive starter, the grease is required to have excellent meshing properties, wear resistance, and thermal stability. Engagement and wear resistance against meshing are characteristics required for one-way clutches in general, but thermal stability and wear resistance against slipping are characteristics that are required when idling is frequently used. The durability of the pulley unit with a one-way clutch is ensured by having both wearability and thermal stability. In addition, the one-way clutch of the belt drive starter is required to start the engine at a low temperature with respect to the enclosed grease in consideration of the use of an automobile in a cold region in winter.
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、４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以下のものが使用されている。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。 Accordingly, grease having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 20 mm 2 / s or less is used as the grease enclosed in the one-way clutch. Specifically, in this grease, the base oil is ester-based, and the grease thickener is urea-based. Examples of the ester base oil include polyol esters. Antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure additives, solid lubricants and the like are appropriately added to the grease. Such ester base oils have excellent viscosity index, thermal stability, and load resistance, and when used as a belt drive starter for an automobile engine in which the idling state is performed for an extremely long time, in addition to low-temperature meshing properties. , Can exhibit excellent durability.
転がり軸受には、高温高速性を考慮して、４０℃における動粘度が９０ｍｍ２／ｓ以上のグリースが封入されている。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。 The rolling bearing is filled with grease having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 90 mm 2 / s or more in consideration of high temperature and high speed. Specifically, in this grease, the base oil is an ether type, and the thickener of the grease is a urea type. Examples of the ether base oil include alkyl diphenyl ether. Antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure additives, solid lubricants and the like are appropriately added to the grease. Such an ether base oil has good thermal stability and, in combination with a urea-based thickener, has excellent wear resistance of grease. When used as an engine belt drive starter, it is possible to exhibit more excellent durability.
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４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以下とさ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、４０℃における動粘度が９０ｍｍ２／ｓ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。 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 hollow shaft (3) 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 transmitted, and the hollow shaft (3) and the pulley (4) of the one-way clutch (5) rotate together. The pulley (4) is connected to the crankshaft via a belt, and the engine is started by the rotation of the pulley (4). Engine startability is a problem in the extremely cold region in winter, but the kinematic viscosity at 40 ° C of the grease for the one-way clutch (5) is 20 mm 2 / s or less, which ensures engine startability at low temperatures. The When the engine starts, the starter stops and the pulley (4) continues to rotate counterclockwise. As a result, the roller (13) is released and the state where only the pulley (4) rotates 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 not in contact with the hollow shaft (3). Thus, at the time of starting, the roller (engagement member) (13) and the coil spring (biasing member) (14) rotate integrally with the pulley (4), and then the pulley (4) is rotated at a predetermined rotational speed. If it becomes above, only the pulley (4) will rotate and the energy loss accompanying the rotation of the part which does not contribute to the drive of an engine can be suppressed. Once the engine is started, the idle time during which only the pulley (4) rotates lasts from several tens of minutes to several hours, and during this time, the outer rings (6a) (7a) of the rolling bearings (6) (7) are rotated at high speed. . Further, when the engine is driven, the rolling bearings (6) and (7) are repeatedly subjected to vibration in a high temperature environment. Since the grease enclosed in the rolling bearings (6) and (7) has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 90 mm 2 / s or more, it was used as a belt drive starter for an automobile engine in which the idling state is performed for a very long time. Even in this case, the durability performance of the rolling bearings (6) and (7) is ensured.
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。 In the above embodiment, the outer ring of the one-way clutch (5) is integrated with the pulley (4), and the inner ring is integrated with the hollow shaft (3). May be a separate member from the pulley (4), and the inner ring may be a separate member from the hollow shaft (3). Further, although the coil spring (14) is shown as means for biasing the roller (13), a plate spring or the like can be used instead of the coil spring (14).
(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
(13) ころ
(1) Pulley unit with one-way clutch
(3) Hollow shaft
(4) Pulley
(5) One-way clutch
(6) (7) Rolling bearing
(13) Roll
Claims (1)
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| JP2004349465A JP2006161827A (en) | 2004-12-02 | 2004-12-02 | Pulley unit with one-way clutch |
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