JPH11108077A - Manufacture of torque transmission device, and its inner ring or free hub - Google Patents
Manufacture of torque transmission device, and its inner ring or free hubInfo
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- JPH11108077A JPH11108077A JP9284473A JP28447397A JPH11108077A JP H11108077 A JPH11108077 A JP H11108077A JP 9284473 A JP9284473 A JP 9284473A JP 28447397 A JP28447397 A JP 28447397A JP H11108077 A JPH11108077 A JP H11108077A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、トルクリミッタ
やクラッチ等のトルク伝達装置及びその内輪又はフリー
ハブの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque transmission device such as a torque limiter and a clutch, and a method for manufacturing an inner ring or a free hub thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】トルク伝達装置の一例として、図１３に
示したトルクリミッタについて説明する。2. Description of the Related Art A torque limiter shown in FIG. 13 will be described as an example of a torque transmission device.
【０００３】このトルクリミッタは、内輪１１とその外
側に回転自在に設けられた外輪１２との間にコイルばね
１３を組込み、そのコイルばね１３に内輪１１の外径面
を締付ける小径コイル部１３ａを設け、上記コイルばね
１３の両端に形成された折曲片１４、１５の一方を外輪
１２の閉塞端の穴１７に挿入して連結し、他方の折曲片
１５を外輪１２の開口端部に回転可能に圧入した調整リ
ング１６の穴１８に挿入して連結している。In this torque limiter, a coil spring 13 is incorporated between an inner ring 11 and an outer ring 12 rotatably provided outside thereof, and a small-diameter coil portion 13a for fastening the outer diameter surface of the inner ring 11 to the coil spring 13 is provided. One of the bent pieces 14 and 15 formed at both ends of the coil spring 13 is inserted into and connected to the hole 17 at the closed end of the outer ring 12, and the other bent piece 15 is connected to the open end of the outer ring 12. It is inserted into the hole 18 of the adjusting ring 16 rotatably press-fitted and connected.
【０００４】いま、外輪が固定状態にあるとき、軸及び
これに係合された内輪１１にコイルばね１３の巻き方向
と同一方向に一定以下のトルクが加わったとすると、コ
イルばね１３の小径部１３ａの緊縛力により回転できな
いが、トルクが一定以上に大きい場合は、折曲片１４が
閉塞端の穴１７に連結されているため、小径部１３ａの
巻付きが妨げられる。その結果、緊縛力が減少して内輪
１１が一定トルクで回転する。Now, when the outer ring is in a fixed state, if a torque equal to or less than a predetermined value is applied to the shaft and the inner ring 11 engaged with the shaft in the same direction as the winding direction of the coil spring 13, the small diameter portion 13 a of the coil spring 13 When the torque is greater than a certain value, the bent piece 14 is connected to the hole 17 at the closed end, so that the winding of the small diameter portion 13a is prevented. As a result, the binding force decreases, and the inner race 11 rotates with a constant torque.
【０００５】外輪１２が自由であるとすると上記の一定
以下のトルクの場合は、内輪１１と外輪１３とが一体化
され、そのときのトルクが外輪１２に伝達される。軸及
び内輪１１に加わるトルクが一定以上になると、内輪１
１と小径部１３ａとの間で滑りが生じるため、一定のト
ルクが外輪２に伝達されるが、それ以上に大きいトルク
は小径部１３ａと内輪１１との間の摩擦熱として消費さ
れる結果、外輪１２に伝達されるトルクが制限される。Assuming that the outer ring 12 is free, if the torque is equal to or less than the predetermined value, the inner ring 11 and the outer ring 13 are integrated, and the torque at that time is transmitted to the outer ring 12. When the torque applied to the shaft and the inner ring 11 exceeds a certain value, the inner ring 1
1 and the small-diameter portion 13a, a certain torque is transmitted to the outer race 2, but a larger torque is consumed as frictional heat between the small-diameter portion 13a and the inner race 11; The torque transmitted to the outer race 12 is limited.
【０００６】なお、軸と内輪１１が上記と逆方向に回転
すると、小径部８の緊縛力が増大し、内輪１１は外輪１
２に対しロックされる。When the shaft and the inner race 11 rotate in the opposite direction, the binding force of the small diameter portion 8 increases, and the inner race 11
Locked to 2.
【０００７】上記は内輪１１側から外輪１２側へトルク
を伝達する場合について述べたが、逆方向に伝達する場
合についても同様である。Although the above description has been made on the case where the torque is transmitted from the inner ring 11 side to the outer ring 12 side, the same applies to the case where the torque is transmitted in the reverse direction.
【０００８】上記のトルクリミッタは、部品点数が少な
く、組立てが容易であって製造コストが安く、しかも、
外輪１２に対して調整リング１６を回転させると、コイ
ルばね１３の小径コイル部１３ａの内径が変化して緊縛
力が変わるため、内輪１１から外輪１２への伝達可能な
トルクの大きさを調整することができるという特徴を有
する。The above-mentioned torque limiter has a small number of parts, is easy to assemble, has a low manufacturing cost, and
When the adjustment ring 16 is rotated with respect to the outer ring 12, the inner diameter of the small-diameter coil portion 13 a of the coil spring 13 changes and the binding force changes, so that the magnitude of the torque that can be transmitted from the inner ring 11 to the outer ring 12 is adjusted. It has the feature that it can be.
【０００９】上記トルクリミッタにおいては、トルク伝
達時、内輪１１と小径コイル部１３ａは接触回転するた
め、内輪１１と小径コイル部１３ａとの接触部に摩耗が
生じ易く、その摩耗を防止するため、内輪１１と小径コ
イル部１３ａとの接触部をグリース潤滑することが行な
われている。上記のグリースは外輪１２の内部に封入す
る構成であるため、グリースが小径コイル部１３ａと内
輪１１の間に不規則に入ることにより、小径コイル部１
３ａと内輪１１間の摩擦係数が変化し、トルクの変動及
びバラツキが生じるので、トルク精度の点で問題があ
る。In the torque limiter, the inner ring 11 and the small-diameter coil portion 13a rotate in contact with each other during torque transmission, so that the contact portion between the inner ring 11 and the small-diameter coil portion 13a is liable to be worn. Grease lubrication is performed on a contact portion between the inner ring 11 and the small-diameter coil portion 13a. Since the above-mentioned grease is configured to be sealed inside the outer ring 12, the grease enters the gap between the small-diameter coil portion 13a and the inner ring 11 irregularly, so that the small-diameter coil portion 1
Since the friction coefficient between the inner ring 3a and the inner ring 11 changes, which causes fluctuations and variations in torque, there is a problem in terms of torque accuracy.
【００１０】上記の問題は、トルクリミッタのみなら
ず、コイルばねを用いた一方向クラッチにおいても生じ
ることである。すなわち、コイルばねを用いた一方向ク
ラッチは、軸方向に配列された軸固定ハブとフリーハブ
の外径面にコイルばねを巻付け、そのコイルばねの巻き
方向と同方向の回転トルクの伝達を遮断し、逆方向の回
転トルクを伝達するようになっている。The above problem occurs not only in the torque limiter but also in a one-way clutch using a coil spring. In other words, in a one-way clutch using a coil spring, the coil spring is wound around the outer diameter surfaces of a shaft fixed hub and a free hub arranged in the axial direction, and the transmission of rotational torque in the same direction as the winding direction of the coil spring is cut off. Then, a rotational torque in the opposite direction is transmitted.
【００１１】このため、トルクの遮断時はフリーハブが
コイルばねと接触回転し、前述のトルクリミッタの場合
と同様の摩耗の問題が生じる。このため、グリース潤滑
が行われるが、グリース補給のために頻繁なメンテナン
スが必要となる不便さがある。For this reason, when the torque is cut off, the free hub rotates in contact with the coil spring, causing the same wear problem as in the case of the above-described torque limiter. For this reason, grease lubrication is performed, but there is an inconvenience that frequent maintenance is required to supply grease.
【００１２】上記のような問題点を解消するために、本
出願人は、上記の内輪１１（又はフリーハブ）を金属粉
末のポーラスな焼結体により形成し、その焼結密度を低
密度（５．４ｇ／ｃｍ〜６．４ｇ／ｃｍ3 ）に設定し、
焼入れ後、脱脂を施して上記焼結体にサイジングを施し
てポーラス部の多数の小孔の開口を絞り込み、そのポー
ラス部に潤滑油を含浸させるようにしたトルク伝達装置
について先に特許出願している（特願平８−３１９９８
７号）。In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant has formed the inner ring 11 (or freehub) from a porous sintered body of metal powder and reduced the sintered density to a low density (5). 0.4 g / cm to 6.4 g / cm 3 )
After quenching, a patent application was previously filed for a torque transmission device which was subjected to degreasing and sizing of the sintered body to narrow the openings of a number of small holes in the porous portion, and to impregnate the porous portion with lubricating oil. (Japanese Patent Application No. 8-31998)
No. 7).
【００１３】上記の特許出願に係るトルク伝達装置は、
ポーラスな焼結体から成る内輪又はフリーハブが焼入れ
されているので、ポーラス部の開口のつぶれが生じるこ
とがなく、高い限界ＰＶ値を有する。[0013] The torque transmission device according to the above patent application is:
Since the inner ring or the free hub made of the porous sintered body is hardened, the opening of the porous portion does not collapse and has a high limit PV value.
【００１４】また、上記の焼入れ時に焼結体のポーラス
部に焼入れオイルが浸入しているため、これを除去すべ
く脱脂を行い、その後に潤滑油を含油させるようにして
いる。Further, since the quenching oil has penetrated into the porous portion of the sintered body during the quenching, degreasing is performed to remove the quenching oil, and thereafter lubricating oil is impregnated.
【００１５】なお、上記の焼入れ後、脱脂前に、焼結体
の表面の酸化物を除去するため、タンブラー乾燥を施す
ことが一般的である。After the above-mentioned quenching and before degreasing, it is general to perform tumbler drying in order to remove oxides on the surface of the sintered body.
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】一般的な焼結軸受の製
造工程は、成形、焼結、サイジング及び含油（潤滑剤の
含浸）の各工程から成るが、上述の特許出願に係る内輪
又はフリーハブの製造工程は、上記の焼結工程の後に熱
処理（焼入れ）、乾燥及び脱脂の工程が余分に必要とな
り、製造工程が多い分だけコスト高になる問題がある。The manufacturing process of a general sintered bearing comprises molding, sintering, sizing, and oil impregnation (impregnation with a lubricant). In the manufacturing process of (1), heat treatment (quenching), drying and degreasing are required after the above-mentioned sintering process.
【００１７】このような問題が生じるのは、上述のトル
ク伝達装置は、発生トルクの大小に関係なく、一律に内
輪又はフリーハブに焼入れを施していることが原因であ
る。しかし、焼結体のポーラス部のつぶれが生じないよ
うな使用条件下においては、必ずしも焼入れを必要とし
ないと考えられる。Such a problem is caused by the fact that the above-described torque transmitting device uniformly hardens the inner ring or the free hub regardless of the magnitude of the generated torque. However, it is considered that quenching is not necessarily required under use conditions in which the porous portion of the sintered body does not collapse.
【００１８】この発明は、このような知見に基づいて、
使用条件を限定することにより、内輪又はフリーハブの
焼入れを省略し、トルク伝達装置の低コスト化を図るこ
とを目的とする。The present invention has been made based on such findings.
An object of the present invention is to reduce the cost of the torque transmission device by omitting hardening of the inner ring or the free hub by limiting the use conditions.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段と作用】上記の課題を解決
するための第１の手段は、内輪の外側に外輪を回転自在
に設け、その両輪間に組込まれたコイルばねに前記内輪
の外径面を締付ける小径コイル部を設け、そのコイルば
ねの両端に形成された折曲片の一方を外輪に連結し、他
方の折曲片を外輪の開口端部に回転可能に圧入した調整
リングに連結し、上記内輪が外輪に対し上記コイルばね
の巻き方向と同じ方向に一定以上のトルクで回転したと
きに該コイルばねの緊縛力が減少して内輪が回転し、上
記内輪が上記と反対方向に回転すると緊縛力が増大して
内輪が外輪に対してロックされるようにしたトルク伝達
装置において、上記内輪が金属粉末のポーラスな焼結体
から成り、その焼結体の焼結密度が５．４ｇ／ｃｍ3 〜
６．４ｇ／ｃｍ3 であり、上記焼結体のポーラス部の開
口がサイジングにより絞り込まれると共に、上記ポーラ
ス部の内部に潤滑剤が含浸され、上記コイルばねと内輪
との間のＰＶ値が３００ｋｇｆ／ｃｍ2 ・ｍ／ｍｉｎ以
下の条件下で使用されるようにしたものである。A first means for solving the above-mentioned problem is that an outer ring is rotatably provided outside an inner ring, and a coil spring installed between the two rings is provided with an outer ring. A small-diameter coil part for tightening the radial surface is provided, and one of the bent pieces formed at both ends of the coil spring is connected to the outer ring, and the other bent piece is rotatably press-fitted into the open end of the outer ring. When the inner ring rotates with respect to the outer ring in the same direction as the winding direction of the coil spring with a predetermined torque or more, the binding force of the coil spring decreases and the inner ring rotates, and the inner ring rotates in the opposite direction to the above. In the torque transmission device, the inner ring is made of a porous sintered body of metal powder, and the sintered density of the sintered body is 5%. 0.4 g / cm 3 or more
6.4 g / cm 3 , the opening of the porous part of the sintered body is narrowed by sizing, the lubricant is impregnated inside the porous part, and the PV value between the coil spring and the inner ring is 300 kgf. / Cm 2 · m / min or less.
【００２０】第２の手段は、軸固定ハブとフリーハブを
同軸状態に軸方向に配列し、上記両ハブの外周にコイル
ばねを巻付け、上記コイルばねの軸固定ハブ側の一端を
上記軸固定ハブに連結し、上記軸固定ハブの一定方向の
回転時に上記コイルばねが上記フリーハブに締付けられ
て該フリーハブにトルクを伝達し、上記と逆方向の回転
時にコイルばねとフリーハブとの間に滑りを生じさせて
トルクの伝達を遮断するようにしたトルク伝達装置にお
いて、上記フリーハブが金属粉末を焼結したポーラスな
焼結体から成り、その焼結体の焼結密度が５．４ｇ／ｃ
ｍ3 〜６．４ｇ／ｃｍ3 であり、上記焼結体の小孔に潤
滑剤が含浸されると共に、該小孔の開口がサイジングに
より絞り込まれ、上記コイルばねとフリーハブとのＰＶ
値が３００ｋｇｆ／ｃｍ2 ・ｍ／ｍｉｎ以下の使用条件
下で使用されるようにしたものである。The second means is such that a shaft fixing hub and a free hub are coaxially arranged in the axial direction, a coil spring is wound around the outer periphery of both hubs, and one end of the coil spring on the shaft fixing hub side is fixed to the shaft. When the shaft fixed hub is rotated in a certain direction, the coil spring is tightened to the free hub to transmit torque to the free hub, and when the shaft fixed hub rotates in the opposite direction, slippage occurs between the coil spring and the free hub. In the torque transmission device wherein the torque transmission is interrupted, the free hub is made of a porous sintered body obtained by sintering a metal powder, and the sintered body has a sintered density of 5.4 g / c.
m 3 to 6.4 g / cm 3 , the small holes of the sintered body are impregnated with a lubricant, and the openings of the small holes are narrowed by sizing.
It is designed to be used under a use condition of a value of 300 kgf / cm 2 · m / min or less.
【００２１】上記第２の手段において、上記コイルばね
のフリーハブ側端部に外向きに突き出した突出端を形成
してなる請求項２に記載のトルク伝達装置において、使
用時その近辺に設置した制御装置に設けられた制御爪を
上記コイルばねの縮径を妨げる側に進退自在に設けるこ
とにより、トルク伝達を制御するようにした構成をとる
ことができる。3. The torque transmitting device according to claim 2, wherein the second means has a protruding end protruding outward at a free hub side end of the coil spring. By providing a control claw provided on the device so as to be able to advance and retreat on the side that prevents the diameter reduction of the coil spring, it is possible to adopt a configuration in which torque transmission is controlled.
【００２２】上記いずれの場合においても、その潤滑剤
としてグリース又は潤滑油のいずれかを用いる。In any of the above cases, either grease or lubricating oil is used as the lubricant.
【００２３】また、上述の内輪又はフリーハブの製造方
法として、金属粉末を所定形状に焼結し、サイジングを
施したのちポーラス部に潤滑油を含浸させるトルク伝達
装置の内輪又はフリーハブの製造方法において、上記サ
イジングの際のサイジング油として上記の潤滑油を用い
る方法をとることができる。[0023] As a method for manufacturing the inner ring or freehub, the method for manufacturing an inner ring or freehub of a torque transmission device in which a metal powder is sintered into a predetermined shape, sized, and then a porous portion is impregnated with lubricating oil is provided. A method using the above lubricating oil as the sizing oil at the time of the above sizing can be adopted.
【００２４】[0024]
〔第１実施形態〕図１に示した第１実施形態はトルクリ
ミッタであり、先に述べた図６の従来例と同様に、内輪
１と、その内輪１に回転自在に設けられた外輪２と、そ
の両輪１、２間に組込まれたコイルばね３とを有し、コ
イルばね３には内輪１の外径面を締付ける小径コイル部
３ａと、両輪１、２に対して非接触の大径コイル部３ｂ
とが設けられている。[First Embodiment] A first embodiment shown in FIG. 1 is a torque limiter, and an inner ring 1 and an outer ring 2 rotatably provided on the inner ring 1 similarly to the conventional example of FIG. And a coil spring 3 incorporated between the two wheels 1 and 2. The coil spring 3 has a small-diameter coil portion 3 a for tightening the outer diameter surface of the inner ring 1, and a large non-contact coil portion 3 Diameter coil part 3b
Are provided.
【００２５】小径コイル部３ａの端部には折曲片４が設
けられ、その折曲片４が外輪２の閉塞端の穴７に移入し
て連結されている。一方、大径コイル部３ｂの端部には
折曲片５が設けられ、その折曲片５は外輪２の開口端部
に回転可能に圧入された調整リング６の穴８に挿入して
連結されている。A bent piece 4 is provided at an end of the small-diameter coil portion 3a, and the bent piece 4 is moved into and connected to a hole 7 at the closed end of the outer race 2. On the other hand, a bent piece 5 is provided at an end of the large-diameter coil portion 3b, and the bent piece 5 is inserted into a hole 8 of an adjusting ring 6 rotatably press-fitted into an open end of the outer ring 2 and connected. Have been.
【００２６】前記内輪１は金属粉末のポーラスな焼結体
から成り、ポーラス部に潤滑剤（グリース又は潤滑油）
が含浸される。焼結体の焼結密度は、低密度（５．４ｇ
／ｃｍ3 〜６．４ｇ／ｃｍ3 ）である。焼結体の焼結密
度が５．４ｇ／ｃｍ3 より小さくなると、焼結が困難に
なり、６．４ｇ／ｃｍ3 をこえると潤滑剤の含浸量が減
少し、油切れが生じ易くなる。The inner ring 1 is made of a porous sintered body of metal powder, and a lubricant (grease or lubricating oil) is added to the porous portion.
Is impregnated. The sintered density of the sintered body is low (5.4 g
/ Cm 3 ~6.4g / cm 3) it is. If the sintered density of the sintered body is less than 5.4 g / cm 3 , sintering becomes difficult, and if it exceeds 6.4 g / cm 3 , the amount of the lubricant impregnated is reduced, and oil is likely to run out.
【００２７】ところで、内輪１の焼結密度が上記の程度
の低密度であるときは、内輪内部に形成される小孔の径
が大きくなるため、多くの潤滑剤を保持させることがで
きる反面、内輪表面の小孔の開口の径も大きくなるの
で、保持した潤滑剤が流出し易く、潤滑寿命の低下ある
いは油洩れの原因となる。When the sintering density of the inner ring 1 is as low as described above, the diameter of the small holes formed inside the inner ring becomes large, so that a large amount of lubricant can be held. Since the diameter of the opening of the small hole on the surface of the inner ring also becomes large, the retained lubricant easily flows out, which causes a reduction in lubrication life or oil leakage.
【００２８】そのような不都合を解消するため、内輪１
は焼結後に、焼結時の金型にサイジング油（鉱油など）
を塗布して再びその中に焼結体を入れて型締めを行う処
理（サイジング）が施され、そのサイジングによって小
孔の開口が絞り込まれ、サイジングの後に潤滑剤が含浸
される。これにより潤滑剤の流出が抑制される。In order to eliminate such inconvenience, the inner ring 1
Is sizing oil (mineral oil, etc.) in the mold during sintering after sintering
Is applied, the sintered body is again put therein, and the mold is clamped (sizing). The sizing narrows the openings of the small holes. After the sizing, the lubricant is impregnated. Thereby, outflow of the lubricant is suppressed.
【００２９】ところで、焼入れなどの焼結体から成る軸
受けの限界ＰＶ値（Ｐは平均接触圧、Ｖはすべり速度で
あり、Ｐ×ＶをＰＶ値と称し、耐久性の目安とする。単
位はｋｇｆ／ｃｍ2 ・ｍ／ｍｉｎ。以下は数値のみを示
し、単位の記載を省略する。）は、一般的に１０００で
あるが、トルクリミッタやクラッチ等のトルク伝達装置
として用いる場合は、異音や振動（ビビリ）の発生を抑
制するために、通常は２５０程度に設定して使用され
る。By the way, the limit PV value of a bearing made of a sintered body such as quenched (P is the average contact pressure, V is the sliding speed, and P × V is called the PV value, which is a measure of durability. kgf / cm 2 · m / min. In the following, only numerical values are shown and units are omitted.) is generally 1000, but when it is used as a torque transmitting device such as a torque limiter or a clutch, an abnormal sound is generated. In order to suppress the occurrence of vibrations and chatters, it is usually set to about 250 and used.
【００３０】そこで前記の第１実施形態のトルクリミッ
タについて以下のような耐久確認試験を行った。Therefore, the following durability test was performed on the torque limiter of the first embodiment.
【００３１】(1) 試験条件 対 象 品；第１実施形態のもの、８個（Ａ〜Ｈ） 内輪の製法；成形→焼結→サイジング→含油 （熱処理、乾燥、脱脂なし） 潤 滑 剤；潤滑油（合成油や鉱油に添加剤を加えたもの） 運転条件 ；トルク値 ５００ｇｆ・ｃｍ 回転数 ３７８ｒｐｍ ＰＶ値 ２８２（計算値） サイクル ４秒運転→０．１秒停止で１０００時間 良否判定基準；トルクが５００ｇｆ・ｃｍ±１５％からはずれないこと及び異 音、ビビリがないこと。(1) Test conditions: Product: Eight pieces (A to H) of the first embodiment; manufacturing method of inner ring; molding → sintering → sizing → oil-containing (no heat treatment, drying, degreasing) Lubricant; Lubricating oil (synthetic oil or mineral oil with additives) Operating conditions: Torque value 500 gf · cm Rotational speed 378 rpm PV value 282 (calculated value) Cycle 4 seconds operation → 1000 hours with 0.1 second stop Good or bad judgment criteria; The torque does not deviate from 500 gf · cm ± 15%, and there is no noise or chatter.
【００３２】(2) 試験結果 図２から図９に示すように、トルク値の変化も許容範
囲内であり、異音及びビビリの発生もなく、良好の結果
を得た。(2) Test Results As shown in FIGS. 2 to 9, the change in the torque value was within the allowable range, and no abnormal noise and chatter occurred, and good results were obtained.
【００３３】試験後の内輪 対象品Ｂ及びＣについて、試験後のコイルばねとの接触
部の顕微鏡写真（１００倍）を図１０（ａ）、（ｂ）に
示す。写真に示すように、内輪のポーラス部のつぶれは
なく、良好な状態である。写真中、白く見える部分が鉄
の部分であり、黒く見える部分がポーラス部である。FIGS. 10 (a) and 10 (b) show micrographs (100 times) of the contact portions of the inner ring test products B and C with the coil spring after the test. As shown in the photograph, there is no collapse of the porous portion of the inner ring, and the condition is excellent. In the photograph, the part that looks white is the iron part, and the part that looks black is the porous part.
【００３４】内輪のサイジング油の残存について。Remaining sizing oil of inner ring.
【００３５】成形→焼結→サイジングの工程で製作した
内輪の完成時重量と、同じ工程で製作した他の内輪につ
いてベンジンに２４時間浸漬して脱脂した後の内輪の脱
脂後重量をそれぞれ測定した。測定結果と、両者の差を
表１に示す。The completed weight of the inner ring manufactured in the steps of molding, sintering, and sizing, and the weight of the other inner ring manufactured in the same process after degreasing after being immersed in benzene for 24 hours were measured. . Table 1 shows the measurement results and the difference between the two.
【００３６】[0036]
【表１】 上記の表１からわかるように、焼入れしていない内輪で
もわずかの油が含まれていた。この油は、赤外吸収分析
により、内輪をサイジングするときのサイジング油であ
ることが判明した。[Table 1] As can be seen from Table 1 above, even the unquenched inner ring contained a small amount of oil. This oil was found by infrared absorption analysis to be a sizing oil for sizing the inner ring.
【００３７】(3) 試験結果についての考察 トルクリミッタの使用条件として、ＰＶ値を３００
（前記の試験では２８２であるが、図２試験結果から、
ＰＶ値は最大３００であっても合格範囲に入ることが予
想される。）以下に限定すると、内輪の焼入れを不要と
することができる。即ち、ＰＶ値が３００以下の使用条
件においては、焼入れしない内輪を用いてもポーラス部
のつぶれがなく、十分な耐久性を得ることができる。(3) Consideration on Test Results As a condition for using the torque limiter, a PV value of 300 was used.
(It is 282 in the above test, but from the test results in FIG. 2,
PV values up to 300 are expected to fall within the acceptable range. ) When limited to the following, quenching of the inner ring can be eliminated. That is, under the use condition where the PV value is 300 or less, even if the inner ring that is not hardened is used, the porous portion is not crushed and sufficient durability can be obtained.
【００３８】製造時完了時の内輪に、サイジング油が
わずかに残留することを見出したことに関連し、サイジ
ング油として鉱油などの潤滑油を用いると、上記の残留
分だけ潤滑油の含浸量を少なくすることができる。な
お、潤滑油をサイジング油として用いることはサイジン
グ上特別な支障はない。In connection with the finding that a small amount of sizing oil remains on the inner ring at the time of completion of the production, when a lubricating oil such as mineral oil is used as the sizing oil, the amount of the lubricating oil impregnated by the above-mentioned residue is reduced. Can be reduced. The use of a lubricating oil as a sizing oil has no particular problem in sizing.
【００３９】〔第２実施形態〕次に、図１１に基づき、
第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、
この発明をばねクラッチに適用したものである。[Second Embodiment] Next, based on FIG.
A second embodiment will be described. In the second embodiment,
The present invention is applied to a spring clutch.
【００４０】このばねクラッチＡは、軸固定ハブ２１と
フリーハブ２２を同軸状態に軸方向に配列し、両方のハ
ブ２１、２２の外周面に一つのコイルばね２３を巻付け
たものである。In this spring clutch A, a fixed shaft hub 21 and a free hub 22 are coaxially arranged in the axial direction, and one coil spring 23 is wound around the outer peripheral surfaces of both hubs 21 and 22.
【００４１】上記のばねクラッチＡには、軸２４が貫通
され、その軸２４に固定したピン２５が軸固定ハブ２１
の凹所２６に係合され、軸２４と軸固定ハブ２１とが一
体に回転できるようになっている。フリーハブ２２は上
記の軸２４に対して拘束されず、自由に回転できる。A shaft 24 passes through the spring clutch A, and a pin 25 fixed to the shaft 24 is
The shaft 24 and the shaft fixing hub 21 can rotate integrally with each other. The free hub 22 is not restricted to the shaft 24 and can rotate freely.
【００４２】上記のフリーハブ２２の一端に突起２７が
設けられ、上記の軸２４に挿通したギア２８がその突起
２７に係合される。上記のギア２８は軸２４に対して非
拘束状態に挿通され、軸２４に嵌合したストッパ２９に
より抜け止めが図られる。A protrusion 27 is provided at one end of the free hub 22, and a gear 28 inserted into the shaft 24 is engaged with the protrusion 27. The gear 28 is inserted in a non-restricted state with respect to the shaft 24, and is prevented from falling off by a stopper 29 fitted to the shaft 24.
【００４３】なお、上記のギア２８に代えてプーリ等の
トルク伝達部材を用いることができる。It should be noted that a torque transmitting member such as a pulley can be used in place of the gear 28 described above.
【００４４】上記のコイルばね２３の線条は断面四角形
をなし、軸方向に同一径で密に巻かれている。そのコイ
ルばね２３の軸固定ハブ２１側の一端が軸固定ハブ２１
のつば３１に係合され、軸固定ハブ２１と一体回転す
る。The filament of the coil spring 23 has a rectangular cross section and is densely wound in the axial direction with the same diameter. One end of the coil spring 23 on the shaft fixing hub 21 side is
And rotates integrally with the shaft fixing hub 21.
【００４５】上記コイルばね２３は、軸固定ハブ２１と
フリーハブ２２の外周に密着してそれぞれ数回巻かれ、
他端はフリーハブ２２上で自由になっている。The coil spring 23 is wound several times in close contact with the outer circumferences of the shaft fixed hub 21 and the free hub 22, respectively.
The other end is free on the freehub 22.
【００４６】上記のばねクラッチＡにおいて、フリーハ
ブ２２は前述の第１実施形態の内輪１３と同様に金属粉
末の焼結体から成り、その焼結体の焼結密度が、５．４
ｇ／ｃｍ3 〜６．４ｇ／ｃｍ3 であり、焼入れはされて
いないが、ポーラス部の小孔の開口がサイジングにより
絞り込まれ、内部に潤滑剤（グリース又は潤滑油）が含
浸される。In the above-mentioned spring clutch A, the free hub 22 is made of a sintered body of a metal powder similarly to the inner ring 13 of the first embodiment, and the sintered density of the sintered body is 5.4.
a g / cm 3 ~6.4g / cm 3 , but hardening is not, narrowed stoma opening in the porous portion by sizing, lubricant (grease or lubricating oil) is impregnated therein.
【００４７】いま、コイルばね２３の巻き方向が、左巻
きであるとすると、軸固定ハブ２１側から見て軸２４が
右回転した場合、コイルばね２３が縮径してフリーハブ
２２の外周面に締付けられ、フリーハブ２２と一体化す
る。このため、軸２４のトルクは、軸固定ハブ２１、コ
イルばね２３及びフリーハブ２２を介してギア２８に伝
達される。Now, assuming that the winding direction of the coil spring 23 is left-handed, when the shaft 24 rotates clockwise as viewed from the shaft fixed hub 21, the coil spring 23 is reduced in diameter and fastened to the outer peripheral surface of the free hub 22. And integrated with the freehub 22. Therefore, the torque of the shaft 24 is transmitted to the gear 28 via the shaft fixed hub 21, the coil spring 23, and the free hub 22.
【００４８】上記とは逆に軸２４が左回転すると、コイ
ルばね２３とフリーハブ２２との間で滑りを生じる。こ
のため軸２４からギア２８へのトルクの伝達が遮断され
る。Contrary to the above, when the shaft 24 rotates counterclockwise, a slip occurs between the coil spring 23 and the free hub 22. Therefore, transmission of torque from the shaft 24 to the gear 28 is interrupted.
【００４９】このとき、コイルばね２３とフリーハブ２
２との間の接触回転部分における摩擦は、フリーハブ２
２に含浸された潤滑剤によって低減される。At this time, the coil spring 23 and the freehub 2
The friction in the contact rotating part between the freehub 2
2 is reduced by the lubricant impregnated.
【００５０】上記のフリーハブ２２については、前述し
た第１実施形態の内輪１についての試験条件、試験結
果、試験結果についての考察をそのまま採用することが
できる。For the above-described free hub 22, the above-described considerations regarding the test conditions, test results, and test results for the inner race 1 of the first embodiment can be employed as they are.
【００５１】〔第３実施形態〕次に、図１２（ａ）、
（ｂ）に示した第３実施形態のばねクラッチＡは、フリ
ーハブ２２側のコイルばね２３の端部に半径方向突き出
した突出端３２が形成される。上記の突出端３２に係脱
自在となる制御爪３３が制御装置（図示省略）に設けら
れる。この制御爪３３は、フリーハブ２２の径方向に上
下動自在に設けられ、図１２（ｂ）に示すように、コイ
ルばね２３の縮径を妨げる位置に進出し、又はその位置
から後退することができる。[Third Embodiment] Next, FIG.
In the spring clutch A of the third embodiment shown in (b), a protruding end 32 that protrudes in the radial direction is formed at an end of the coil spring 23 on the free hub 22 side. A control claw 33 which is detachable from the protruding end 32 is provided in a control device (not shown). The control claw 33 is provided so as to be able to move up and down in the radial direction of the free hub 22, and as shown in FIG. 12 (b), can advance to a position where the diameter of the coil spring 23 is prevented from being reduced or retreat from that position. it can.
【００５２】上記以外の構成は、フリーハブ２２の構成
を含めて前述の第２実施形態と同様であるが、この場合
はギア２８を図１２（ａ）の右側から軸方向に見て右回
転させると、コイルばね２３が縮径してフリーハブ２２
の外周面に巻付き、軸２４にトルクを伝達するが、制御
爪３３を進出させてコイルばね２３の突出端３２に係合
しておくと、コイルばね２３の縮径が生じないのでトル
クの伝達は遮断される。The configuration other than the above is the same as that of the above-described second embodiment including the configuration of the free hub 22, but in this case, the gear 28 is rotated clockwise as viewed in the axial direction from the right side of FIG. The diameter of the coil spring 23 is reduced,
And transmit the torque to the shaft 24. However, if the control claw 33 is advanced and engaged with the protruding end 32 of the coil spring 23, the diameter of the coil spring 23 is not reduced. Transmission is blocked.
【００５３】また、ギア２８を上記と逆回転させると、
制御爪３３の位置と無関係にコイルばね２３の縮径は生
じないため、トルクの伝達は遮断される。When the gear 28 is rotated in the reverse direction as described above,
Since the diameter of the coil spring 23 does not decrease regardless of the position of the control claw 33, the transmission of torque is cut off.
【００５４】なお、上記はギア２８側から軸２４へトル
クを伝達する場合について述べたが、逆に軸２４側から
ギア２８へトルクを伝達する場合においても制御爪３３
の進退によりトルク伝達を制御することができる。Although the above description has been made of the case where the torque is transmitted from the gear 28 to the shaft 24, the control claw 33 is also used for transmitting the torque from the shaft 24 to the gear 28.
The torque transmission can be controlled by the forward and backward movement of the motor.
【００５５】なお、この場合のフリーハブ２２について
も、第１実施形態の内輪１の試験条件、試験結果、試験
結果についての考察をそのまま採用することができる。In the case of the free hub 22 in this case, the consideration on the test conditions, test results, and test results of the inner ring 1 of the first embodiment can be adopted as it is.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上のように、この発明に係るトルクリ
ミッタ、ばねクラッチ等のトルク伝達装置においては、
内輪やフリーハブ等コイルばねと摺接する部材をポーラ
スな焼結体で形成すると共に、その部材に潤滑剤を含浸
させたので、内輪の外径面に滲出する潤滑剤によってコ
イルばねとの摺接部を潤滑することができる。このた
め、摺接面の摩耗を低減できる。As described above, in the torque transmission device such as the torque limiter and the spring clutch according to the present invention,
The members that are in sliding contact with the coil spring, such as the inner ring and the free hub, are formed of a porous sintered body, and the member is impregnated with a lubricant. Can be lubricated. Therefore, wear of the sliding contact surface can be reduced.
【００５７】また、焼結体から成る上記部材の焼結密度
を５．４ｇ／ｃｍ3 〜６．４ｇ／ｃｍ3 としたことによ
って、ポーラス部に多くの潤滑剤を含浸させることがで
き、しかも、サイジングによりポーラス部の開口を絞り
込んだので、含浸された潤滑剤の保持力が向上し、潤滑
寿命の向上を図ることができる。[0057] Further, by the sintering density of the member made of a sintered body was set to 5.4g / cm 3 ~6.4g / cm 3 , it can be impregnated with a lot of lubricant to the porous portion, moreover Since the opening of the porous portion is narrowed by sizing, the holding force of the impregnated lubricant is improved, and the lubrication life can be improved.
【００５８】トルクリミッタの場合は、従来問題となっ
ていた潤滑剤の攪拌の問題が解消されるので運転開始時
の初期トルクの安定化を図ることができると共に、トル
ク変化量の少ないトルクリミッタを提供することができ
る。In the case of the torque limiter, the problem of agitating the lubricant, which has been a problem in the past, is solved, so that the initial torque at the start of operation can be stabilized, and a torque limiter with a small torque change amount can be used. Can be provided.
【００５９】更に、上記のトルク伝達装置は、ＰＶ値が
３００以下に限定されているので、焼結体に焼入れを施
す必要がなく、従って焼入れ後の乾燥や脱脂工程も省略
できるので、製造能率が向上し、コストの低減を図るこ
とができる。Further, in the above torque transmitting device, since the PV value is limited to 300 or less, it is not necessary to quench the sintered body, so that the drying and degreasing steps after quenching can be omitted, so that the production efficiency can be reduced. And cost can be reduced.
【００６０】上記のトルク伝達装置の内輪又はフリーハ
ブの製造に関し、そのサイジング油として潤滑油を用い
ることにより、サイジング油を脱脂して乾燥する工程を
省略することができ、製造コストの低減に役立つ。In the production of the inner ring or the free hub of the above-mentioned torque transmitting device, by using a lubricating oil as the sizing oil, the step of degreasing and drying the sizing oil can be omitted, which helps to reduce the production cost.
【図１】第１実施形態のトルクリミッタを示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing a torque limiter according to a first embodiment.
【図２】耐久試験結果のグラフFIG. 2 is a graph of a durability test result.
【図３】耐久試験結果のグラフFIG. 3 is a graph of a durability test result.
【図４】耐久試験結果のグラフFIG. 4 is a graph of a durability test result.
【図５】耐久試験結果のグラフFIG. 5 is a graph of a durability test result.
【図６】耐久試験結果のグラフFIG. 6 is a graph showing the results of a durability test.
【図７】耐久試験結果のグラフFIG. 7 is a graph of a durability test result.
【図８】耐久試験結果のグラフFIG. 8 is a graph of a durability test result.
【図９】耐久試験結果のグラフFIG. 9 is a graph of a durability test result.
【図１０】（ａ）対象品Ｂの顕微鏡写真 （ｂ）対象品Ｃの顕微鏡写真10A is a micrograph of a target product B. FIG. 10B is a micrograph of a target product C.
【図１１】第２実施形態のばねクラッチを示す断面図FIG. 11 is a sectional view showing a spring clutch according to a second embodiment.
【図１２】（ａ）第３実施形態のばねクラッチを示す断
面図 （ｂ）ａ図のｂ−ｂ線の断面図12A is a sectional view showing a spring clutch according to a third embodiment; FIG. 12B is a sectional view taken along line bb in FIG.
【図１３】従来のトルクリミッタを示す断面図FIG. 13 is a sectional view showing a conventional torque limiter.
１ 内輪 ２ 外輪 ３ コイルばね ３ａ 小径コイル部 ４、５ 折曲片 ６ 調整リング ２１ 軸固定ハブ ２２ フリーハブ ２３ コイルばね ２４ 軸 ２５ ピン ２６ 凹所 ２７ 突起 ２８ ギア ２９ ストッパ ３１ つば ３２ 突出端 ３３ 制御爪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 2 Outer ring 3 Coil spring 3a Small diameter coil part 4, 5 Bending piece 6 Adjusting ring 21 Shaft fixing hub 22 Free hub 23 Coil spring 24 Axis 25 Pin 26 Concave 27 Projection 28 Gear 29 Stopper 31 Collar 32 Projection end 33 Control claw
Claims (5)
の両輪間に組込まれたコイルばねに前記内輪の外径面を
締付ける小径コイル部を設け、そのコイルばねの両端に
形成された折曲片の一方を外輪に連結し、他方の折曲片
を外輪の開口端部に回転可能に圧入した調整リングに連
結し、上記内輪が外輪に対し上記コイルばねの巻き方向
と同じ方向に一定以上のトルクで回転したときに該コイ
ルばねの緊縛力が減少して内輪が回転し、上記内輪が上
記と反対方向に回転すると緊縛力が増大して内輪が外輪
に対してロックされるようにしたトルク伝達装置におい
て、上記内輪が金属粉末のポーラスな焼結体から成り、
その焼結体の焼結密度が５．４ｇ／ｃｍ3 〜６．４ｇ／
ｃｍ3 であり、上記焼結体のポーラス部の開口がサイジ
ングにより絞り込まれると共に、上記ポーラス部の内部
に潤滑剤が含浸され、上記コイルばねと内輪との間のＰ
Ｖ値が３００ｋｇｆ／ｃｍ2 ・ｍ／ｍｉｎ以下の条件下
で使用されることを特徴とするトルク伝達装置。1. An outer ring is rotatably provided outside an inner ring, and a small-diameter coil portion for tightening an outer diameter surface of the inner ring is provided in a coil spring incorporated between the two rings, and a fold formed on both ends of the coil spring. One of the bent pieces is connected to the outer ring, and the other bent piece is connected to the adjustment ring rotatably press-fitted into the open end of the outer ring, and the inner ring is fixed to the outer ring in the same direction as the winding direction of the coil spring. When rotated with the above torque, the binding force of the coil spring decreases and the inner ring rotates, and when the inner ring rotates in the opposite direction, the binding force increases so that the inner ring is locked with respect to the outer ring. In the torque transmission device, the inner ring is made of a porous sintered body of metal powder,
The sintered density of the sintered body is 5.4 g / cm 3 to 6.4 g /
cm 3 , the opening of the porous portion of the sintered body is narrowed by sizing, and the inside of the porous portion is impregnated with a lubricant.
A torque transmission device used under conditions where the V value is 300 kgf / cm 2 · m / min or less.
方向に配列し、上記両ハブの外周にコイルばねを巻付
け、上記コイルばねの軸固定ハブ側の一端を上記軸固定
ハブに連結し、上記軸固定ハブの一定方向の回転時に上
記コイルばねが上記フリーハブに締付けられて該フリー
ハブにトルクを伝達し、上記と逆方向の回転時にコイル
ばねとフリーハブとの間に滑りを生じさせてトルクの伝
達を遮断するようにしたトルク伝達装置において、上記
フリーハブが金属粉末を焼結したポーラスな焼結体から
成り、その焼結体の焼結密度が５．４ｇ／ｃｍ3 〜６．
４ｇ／ｃｍ3 であり、上記焼結体の小孔に潤滑剤が含浸
されると共に、該小孔の開口がサイジングにより絞り込
まれ、上記コイルばねとフリーハブとのＰＶ値が３００
ｋｇｆ／ｃｍ2 ・ｍ／ｍｉｎ以下の使用条件下で使用さ
れることを特徴とするトルク伝達装置。2. A shaft fixing hub and a free hub are coaxially arranged in the axial direction, a coil spring is wound around the outer periphery of both the hubs, and one end of the coil spring on the shaft fixing hub side is connected to the shaft fixing hub. When the shaft fixed hub rotates in a certain direction, the coil spring is tightened to the free hub to transmit torque to the free hub, and when the shaft fixed hub rotates in a direction opposite to the above, a slip is generated between the coil spring and the free hub to cause torque. In the torque transmission device for interrupting the transmission of heat, the free hub is formed of a porous sintered body obtained by sintering a metal powder, and the sintered body has a sintered density of 5.4 g / cm 3 to 6.
4 g / cm 3 , the small holes of the sintered body are impregnated with a lubricant, the openings of the small holes are narrowed by sizing, and the PV value between the coil spring and the free hub is 300.
A torque transmission device used under a use condition of not more than kgf / cm 2 · m / min.
向きに突き出した突出端を形成してなる請求項２に記載
のトルク伝達装置において、使用時その近辺に設置した
制御装置に設けられた制御爪を上記コイルばねの縮径を
妨げる側に進退自在に設けることにより、トルク伝達を
制御するようにしたトルク伝達装置。3. The torque transmitting device according to claim 2, wherein a protruding end protruding outward is formed at a free hub side end of said coil spring, and is provided in a control device installed near the time of use. A torque transmission device in which a control claw is provided on a side that prevents the diameter of the coil spring from moving forward and backward so as to control torque transmission.
いずれかであることを特徴とする請求項１から３のいず
れかに記載のトルク伝達装置。4. The torque transmission device according to claim 1, wherein the lubricant is one of grease and lubricating oil.
グを施したのちポーラス部に潤滑油を含浸させるトルク
伝達装置の内輪又はフリーハブの製造方法において、上
記サイジングの際のサイジング油として上記の潤滑油を
用いることを特徴とするトルク伝達装置の内輪又はフリ
ーハブの製造方法。5. A method for manufacturing an inner ring or a free hub of a torque transmitting device in which a metal powder is sintered into a predetermined shape, sizing is performed, and then a porous portion is impregnated with a lubricating oil. A method for manufacturing an inner ring or a freehub of a torque transmission device, characterized by using lubricating oil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284473A JPH11108077A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Manufacture of torque transmission device, and its inner ring or free hub |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284473A JPH11108077A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Manufacture of torque transmission device, and its inner ring or free hub |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108077A true JPH11108077A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=17678989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9284473A Pending JPH11108077A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Manufacture of torque transmission device, and its inner ring or free hub |
Country Status (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051116 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060116 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060523 |