JP2008038992A - Spring clutch - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一方の回転方向のトルクのみを伝達するスプリングクラッチに関する。 The present invention relates to a spring clutch that transmits only torque in one rotational direction.
自動車の補機、たとえばカーエアコンやオルタネータなどは、回転軸がエンジンのクランクシャフトにベルトで連結されており、そのベルトを介してエンジンで駆動される。このようにエンジンで駆動される補機の回転軸は、エンジンが減速したときでも慣性により同じ速度で回転を続けようとする。そのため、エンジンが急激に減速すると、補機の回転軸に取り付けられたプーリとベルトの間にスリップが生じ、ベルトが摩耗する。 An auxiliary machine of an automobile, such as a car air conditioner or an alternator, has a rotating shaft connected to an engine crankshaft by a belt, and is driven by the engine via the belt. Thus, the rotation shaft of the auxiliary machine driven by the engine tries to continue to rotate at the same speed due to inertia even when the engine decelerates. Therefore, when the engine decelerates rapidly, a slip occurs between the pulley attached to the rotating shaft of the auxiliary machine and the belt, and the belt wears.
このベルトの摩耗を防止するために、一方の回転方向のトルクのみを伝達する一方向クラッチを補機の回転軸のプーリに組み込み、エンジンが補機を駆動する方向のトルクのみをベルトから回転軸に伝達し、反対方向のトルクの伝達を遮断するようにすることが多い。このようにすると、エンジンを減速させたときに補機の慣性力がベルトに伝わらず、プーリとベルトの間にスリップが生じにくい。 In order to prevent this belt from being worn, a one-way clutch that transmits only the torque in one rotational direction is incorporated in the pulley of the rotating shaft of the auxiliary machine, and only the torque in the direction in which the engine drives the auxiliary machine is transferred from the belt to the rotating shaft. In many cases, transmission of torque in the opposite direction is cut off. In this way, when the engine is decelerated, the inertial force of the auxiliary machine is not transmitted to the belt, and slip does not easily occur between the pulley and the belt.
このような一方向クラッチとして、筒状のハウジングと、そのハウジング内に同軸に設けられた支軸と、その支軸とハウジングの間に同軸に組み込まれたコイル状のクラッチばねとを有し、ハウジングを支軸の外周に設けた軸受で回転可能に支持し、クラッチばねの端末を支軸に対して回り止めし、そのクラッチばねの外周をハウジングの内周に弾性接触させたスプリングクラッチが知られている（特許文献１）。 As such a one-way clutch, it has a cylindrical housing, a support shaft provided coaxially in the housing, and a coiled clutch spring coaxially incorporated between the support shaft and the housing, A spring clutch is known in which the housing is rotatably supported by a bearing provided on the outer periphery of the support shaft, the end of the clutch spring is prevented from rotating with respect to the support shaft, and the outer periphery of the clutch spring is elastically contacted with the inner periphery of the housing. (Patent Document 1).
このスプリングクラッチは、クラッチばねをねじり変形によって拡径させる方向にハウジングと支軸を相対回転させると、クラッチばねの外周がハウジングの内周に密着し、クラッチばねを介してハウジングと支軸の間でトルクが伝達される。また、クラッチばねをねじり変形によって縮径させる方向にハウジングと支軸を相対回転させると、クラッチばねの外周とハウジングの内周の間に滑りを生じて、ハウジングと支軸の間でのトルク伝達が遮断される。
しかし、この従来のスプリングクラッチは、クラッチばねの端末を内径側に折り曲げ、その折り曲げた部分を支軸に係止させて回り止めしている。そのため、トルクを遮断する状態からトルクを伝達する状態に切り替わったときなど、クラッチばねと支軸の間で衝撃トルクが伝達されるときに、クラッチばねの端末の折り曲げた部分に応力集中を生じ、クラッチばねの端末が破損しやすかった。 However, in this conventional spring clutch, the end of the clutch spring is bent toward the inner diameter side, and the bent portion is locked to the support shaft to prevent rotation. Therefore, when impact torque is transmitted between the clutch spring and the support shaft, such as when switching from a state where torque is interrupted to a state where torque is transmitted, stress concentration occurs in the bent portion of the end of the clutch spring, The terminal of the clutch spring was easily damaged.
この発明が解決しようとする課題は、クラッチばねの端末が破損しにくく、耐久性に優れたスプリングクラッチを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a spring clutch that is less likely to break the end of the clutch spring and has excellent durability.
上記の課題を解決するために、前記クラッチばねの端末を周方向に連続する形状とし、その端末を前記支軸に対して回り止めされたストッパに弾性部材を介して接着し、その弾性部材で、前記クラッチばねと前記ストッパの間で伝達する衝撃トルクを緩衝するようにした。 In order to solve the above-described problem, the terminal of the clutch spring has a shape that is continuous in the circumferential direction, and the terminal is bonded to a stopper that is prevented from rotating with respect to the support shaft via an elastic member. The shock torque transmitted between the clutch spring and the stopper is buffered.
このスプリングクラッチは、前記ストッパに、前記クラッチばねの端末の端面に対して隙間をあけて対向する壁部を形成すると好ましい。また、前記弾性部材は、たとえばゴムで形成することができる。 In the spring clutch, it is preferable that a wall portion facing the end face of the end of the clutch spring is formed on the stopper with a gap. The elastic member can be formed of rubber, for example.
この発明のスプリングクラッチは、支軸に対して回り止めするクラッチばねの端末を、周方向に連続する形状としたので、クラッチばねの端末を内径側に折り曲げた形状とした場合よりも、クラッチばねの端末に応力集中を生じにくく、クラッチばねの端末が破損しにくい。また、クラッチばねとストッパの間で伝達される衝撃トルクを、弾性部材が弾性変形することにより緩衝するので、クラッチばねの端末に過大な応力を生じにくい。 In the spring clutch according to the present invention, since the end of the clutch spring that prevents rotation with respect to the support shaft has a shape that is continuous in the circumferential direction, the clutch spring is more effective than a case in which the end of the clutch spring is bent toward the inner diameter side. Stress concentration is unlikely to occur at the end of the clutch, and the end of the clutch spring is not easily damaged. In addition, the shock torque transmitted between the clutch spring and the stopper is buffered by elastic deformation of the elastic member, so that excessive stress is hardly generated at the end of the clutch spring.
また、前記ストッパに、前記クラッチばねの端末の端面に対して隙間をあけて対向する壁部を形成したものは、弾性部材の変形量が大きくなったときに、クラッチばねの端末の端面がストッパの壁部に当接して直接トルクの伝達を行なうので、弾性部材に過大な負荷がかからず、耐久性に優れる。 Further, when the stopper is formed with a wall portion facing the end face of the end of the clutch spring with a gap, the end face of the end of the clutch spring is stopped when the amount of deformation of the elastic member increases. Since the torque is transmitted directly in contact with the wall portion, an excessive load is not applied to the elastic member, and the durability is excellent.
図１、図２に、この発明の実施形態のスプリングクラッチを示す。このスプリングクラッチは、筒状のプーリ１と、プーリ１内に同軸に設けられたプーリハブ２と、プーリハブ２とプーリ１の間に同軸に組み込まれたコイル状のクラッチばね３とを有する。
1 and 2 show a spring clutch according to an embodiment of the present invention. This spring clutch has a
プーリ１は、図１に示すように、プーリハブ２の外周に設けられた転がり軸受４で回転可能に支持されている。プーリ１の外周には周方向に連続する突条５が形成されており、この突条５で、プーリ１の外周に巻き掛けられるベルト（図示せず）を案内する。
As shown in FIG. 1, the
プーリハブ２は筒状に形成され、自動車の補機（たとえばカーエアコンやオルタネータ、ウォータポンプなど）の回転軸（図示せず）を挿入して固定可能となっている。プーリハブ２の外周には、スリーブ６が嵌め合わされている。また、図２（ｂ）に示すように、プーリハブ２の外周に形成された突起７が、スリーブ６の端部に形成された切欠き８に嵌め込まれており、これによりスリーブ６がプーリハブ２に回り止めされている。
The
また、スリーブ６の端部には、図２（ｂ）に示すように凹部９が形成され、凹部９内にストッパ１０が収容されている。ストッパ１０は、凹部９の周方向内面９ａと突起７の側面とで周方向に位置決めされ、また、図１に示すように、プーリハブ２の外周に嵌め合わされたリング状部材１１の側面と、凹部９の軸方向内面９ｂとで軸方向に位置決めされている。
A
クラッチばね３は、変形していない自然状態で、プーリ１の内周に形成された円筒状のクラッチ面１２の内径よりも外径が大きくなるように形成されており、自然状態よりも縮径させてクラッチ面１２に弾性接触させた状態でプーリ１内に組み込まれている。
The
クラッチばね３の端末は、図２（ｂ）に示すように、半径方向に折り曲げずに周方向に連続した形状とされ、図３に示すように、クラッチばね３の端末の内径側の面１３が、弾性部材１４を介してストッパ１０に接着されている。弾性部材１４は、たとえば、ゴムで形成して加硫接着することができる。この場合、ゴムの材質としては、たとえば、アクリルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴムなどが挙げられる。
As shown in FIG. 2B, the terminal of the
ストッパ１０には、図４に示すように、クラッチばね３の端末の端面１５に対して隙間Δをあけて周方向に対向する壁部１６が形成されている。また、図３に示すように、ストッパ１０に形成された突起１７が、クラッチばね３の端末の側面１８に形成された切欠き１９に挿入されている。
As shown in FIG. 4, the
プーリ１の端部内周とプーリハブ２の端部外周の間には、図１に示すようにシール部材２０が組み込まれており、このシール部材２０と転がり軸受４に組み込まれたシール部材２１とで、プーリ１とプーリハブ２の間に封入されたグリースの漏れを防止している。
As shown in FIG. 1, a
このスプリングクラッチの動作例を説明する。 An operation example of this spring clutch will be described.
プーリハブ２に対してプーリ１を回転させると、クラッチばね３はプーリ１のクラッチ面１２との摩擦によってねじり変形する。ここで、クラッチばね３をねじり変形によって拡径させる方向にプーリ１を回転させると、クラッチばね３の外周がプーリ１のクラッチ面１２に密着し、そのクラッチばね３を介してプーリ１とプーリハブ２の間でトルクが伝達され、プーリ１とプーリハブ２が一体に回転する。一方、クラッチばね３をねじり変形によって縮径させる方向にプーリ１を回転させると、クラッチばね３の外周とプーリ１のクラッチ面１２との間に滑りを生じて、プーリ１とプーリハブ２の間でのトルク伝達が遮断される。
When the
このスプリングクラッチは、クラッチばね３の端末が、半径方向に折り曲げずに周方向に連続した形状をしているので、クラッチばね３の端末を内径側に折り曲げてプーリハブ２に対して回り止めした場合よりも、クラッチばね３の端末に応力集中を生じにくく、クラッチばね３の端末が破損しにくい。
In this spring clutch, since the end of the
また、トルクを遮断する状態からトルクを伝達する状態に切り替わったときに、クラッチばね３の端末とストッパ１０の間で衝撃トルクが伝達されるが、このとき、弾性部材１４が弾性変形して衝撃トルクを緩衝するので、クラッチばね３の端末に過大な応力が生じにくく、クラッチばね３の端末が破損しにくい。
Further, when the torque is interrupted to the torque transmitting state, the impact torque is transmitted between the end of the
また、トルクを遮断する状態からトルクを伝達する状態に切り替わって弾性部材１４の変形量が大きくなったときに、クラッチばね３の端末の端面１５がストッパ１０の壁部１６に当接して直接トルクの伝達を行なうので、弾性部材１４に過大な負荷がかからず、耐久性に優れる。
Further, when the amount of deformation of the
また、トルクを伝達する状態からトルクを遮断する状態に切り替わって弾性部材１４の変形量が大きくなったときにも、クラッチばね３の端末の切欠き１９の内面１９ａがストッパ１０の突起１７の側面１７ａに当接して、ストッパ１０に対するクラッチばね３の端末の周方向移動が規制されるので、弾性部材１４に過大な負荷がかからず、耐久性に優れる。
Further, when the amount of deformation of the
１ プーリ
２ プーリハブ
３ クラッチばね
４ 転がり軸受
１０ ストッパ
１４ 弾性部材
１５ 端面
１６ 壁部
Δ 隙間
1
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006212218A JP2008038992A (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Spring clutch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006212218A JP2008038992A (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Spring clutch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008038992A true JP2008038992A (en) | 2008-02-21 |
Family
ID=39174256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006212218A Pending JP2008038992A (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Spring clutch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008038992A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011220326A (en) * | 2010-03-25 | 2011-11-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Water pump for vehicle |
-
2006
- 2006-08-03 JP JP2006212218A patent/JP2008038992A/en active Pending
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| JP2011220326A (en) * | 2010-03-25 | 2011-11-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Water pump for vehicle |
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