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WO2014203583A1 - 一方向クラッチ用ばねおよび一方向クラッチ - Google Patents

一方向クラッチ用ばねおよび一方向クラッチ Download PDF

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WO2014203583A1
WO2014203583A1 PCT/JP2014/058942 JP2014058942W WO2014203583A1 WO 2014203583 A1 WO2014203583 A1 WO 2014203583A1 JP 2014058942 W JP2014058942 W JP 2014058942W WO 2014203583 A1 WO2014203583 A1 WO 2014203583A1
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WO
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elastic pressing
portions
ring equivalent
equivalent member
pair
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/058942
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博史 森
Original Assignee
日本精工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本精工株式会社 filed Critical 日本精工株式会社
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Priority to EP14813234.3A priority patent/EP3012477B1/en
Priority to US14/899,749 priority patent/US9885393B2/en
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation
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    • F16C33/48Cages for rollers or needles for multiple rows of rollers or needles
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    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/28Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with two or more rows of rollers
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    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D2041/0605Spring details

Definitions

  • the present invention relates to a one-way clutch incorporated in a pulley device for rotationally driving an auxiliary machine such as an alternator for an automobile or an auxiliary machine driving device for idling stop of an engine, and one constituting this one-way clutch.
  • the present invention relates to a directional clutch spring.
  • roller clutch as a one-way clutch incorporated in a pulley device for driving an automotive auxiliary machine such as an alternator or a starter motor.
  • the pulley device with a built-in roller clutch in which this roller clutch is incorporated includes Japanese Patent Publication No. 07-72585, Japanese Patent Laid-Open No. 11-63170, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-130433, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-003059, As described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-198582, it has been known conventionally.
  • 12 to 14 show an example of a conventional pulley apparatus with a built-in roller clutch.
  • the pulley apparatus 1 with a built-in roller clutch has a sleeve 2 that can be fitted and fixed to the rotating shaft of the alternator.
  • a driven pulley 3 is disposed concentrically with the sleeve 2 around the sleeve 2.
  • a pair of support bearings 4 and a roller clutch 5 are provided between the outer peripheral surface of the sleeve 2 and the inner peripheral surface of the driven pulley 3.
  • the sleeve 2 is formed in a cylindrical shape as a whole, is fitted and fixed to the end of the rotating shaft of the alternator, and rotates together with the rotating shaft.
  • a large-diameter portion 6 having a larger outer diameter than the both end portions of the sleeve 2 is provided at the center of the outer peripheral surface of the sleeve 2.
  • the cross-sectional shape in the width direction of the outer peripheral surface of the driven pulley 3 has a waveform so that a part of an endless belt called a poly V belt can be passed over the driven pulley 3.
  • a roller clutch 5 is disposed in an intermediate portion in the axial direction of a space existing between the outer peripheral surface of the sleeve 2 and the inner peripheral surface of the driven pulley 3, and the roller clutch 5 is disposed on both axial ends of the space at both ends in the axial direction.
  • a pair of support bearings 4 are arranged at positions sandwiched between the two. The pair of support bearings 4 enables relative rotation between the driven pulley 3 and the sleeve 2 while supporting a radial load applied to the driven pulley 3.
  • a deep groove type ball bearing is employed for each of the support bearings 4.
  • the roller clutch 5 enables transmission of rotational force between the driven pulley 3 and the sleeve 2 only when the driven pulley 3 tends to rotate relative to the sleeve 2 in a predetermined direction.
  • the roller clutch 5 includes a clutch inner ring 7, a clutch outer ring 8, a plurality of rollers 9, a cage 10, and a plurality of springs 11.
  • the inner ring for clutch 7 and the outer ring for clutch 8 are each formed in a cylindrical shape as a whole from a hard metal plate material such as bearing steel or a carburized steel plate material such as SCM415.
  • the clutch inner ring 7 is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the large-diameter portion 6 of the sleeve 2 by an interference fit.
  • the clutch outer ring 8 is internally fitted and fixed to the inner peripheral surface of the intermediate portion of the driven pulley 3 by an interference fit. Yes.
  • at least an axially intermediate portion in contact with each roller 9 is a cylindrical surface 12.
  • the outer peripheral surface of the clutch inner ring 7 is formed with cam portions 13 on the outer peripheral surface of the clutch inner ring 7 by forming a plurality of concave portions 14 each called a ramp portion at equal intervals in the circumferential direction. ing.
  • a cage 10 In the cylindrical space between the cylindrical surface 12 and the cam surface 13, a cage 10, a plurality of rollers 9, and a plurality of springs are arranged.
  • the cage 10 is integrally formed of a synthetic resin such as polyamide 46 in a bowl-shaped cylindrical shape, and is arranged at a regular interval in the circumferential direction of the cage 10 with a pair of rim portions 15 each having an annular shape. And a plurality of column portions 16 that connect the inner rim portion 15 of the rim portion 15 closer to the inner peripheral edge.
  • the cage 10 cannot be rotated relative to the clutch inner ring 7 by engaging a plurality of protrusions 17 formed on the inner peripheral surface of the rim portion 15 with a plurality of recesses 14 constituting the cam surface 13. ing.
  • each column portion 16 The axial direction both ends of the circumferential direction intermediate portion of each column portion 16 are continuous with the inner side surface of each rim portion 15 and project radially outward from the outer peripheral surface of each column portion 16; A pair of rear support plate portions 18 are formed. From the outer peripheral surface of each column portion 16 to the axially central portion of the portion that is slightly forward in the circumferential direction (leftward in FIGS. 13 and 14) from the rear support plate portion 18 of each column portion 16 A front support plate portion 19 that protrudes radially outward is formed.
  • a pair of projecting portions projecting radially outward from the outer peripheral surface of each column portion 16 at portions near both ends in the axial direction of the portion aligned with the front support plate portion 19 in the circumferential direction of each column portion 16 20 is formed.
  • pockets 21 are provided in portions surrounded by four sides by a pair of rim portions 15 and two sets of column portions 16 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the rollers 9 roll.
  • they are arranged so that they can be slightly displaced in the circumferential direction.
  • a spring for pressing each roller 9 toward the shallow side of the recess 14 in the forward direction (left direction in FIG. 13) in the circumferential direction. 11 are provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the cage 10.
  • the spring 11 is obtained by bending a stainless steel plate material (elastic metal plate) such as SUS304.
  • the spring 11 is substantially C-shaped so that the overall shape is along the three sides of the trapezoid, and the flat base 22 and both side portions in the length direction of the base 22 are the thickness of the base 22.
  • the spring 11 is substantially C-shaped so that the overall shape is along the three sides of the trapezoid, and the flat base 22 and both side portions in the length direction of the base 22 are the thickness of the base 22.
  • a pair of elastic pressing portions 23 and a base portion 22 formed by bending one side in the vertical direction (left side in FIG.
  • the base 22 has a function of locking the spring 11 with respect to the cage 10
  • the elastic pressing part 23 has a function of elastically pressing the roller 9 by the respective tip part
  • the bending part 24 has an elastic pressing.
  • Each portion 23 has a function of allowing the portion 23 to bend elastically with respect to the base portion 22.
  • Each spring 11 has a front side surface (left side surface in FIGS. 13 and 14) of the base portion 22 on a rear side surface (right side surface in FIGS. 13 and 14) of the front support plate portion 19 and a rear side surface (FIG. 13 and the right side surface in FIG. 14 are brought into contact with the cage 10 by elastically abutting both end portions on the front side surface (left side surface in FIGS. 13 and 14) of the pair of rear support plate portions 18. It has been stopped. Further, in this state, the protruding portions 20 are respectively arranged inside the pair of bent portions 24 existing between the base portion 22 and the pair of elastic pressing portions 23 constituting each spring 11.
  • the driven pulley 3 with the clutch outer ring 8 fitted and fixed to the sleeve 2 with the clutch inner ring 7 fitted and fixed is the same as the direction in which the roller 9 is pressed by the spring 11.
  • a force in the same direction as the pressing direction acts on the roller 9 from the cylindrical surface 12 and the cam surface 13.
  • the roller 9 is displaced toward a narrow portion in the radial direction of the cylindrical space and bites into this portion in a wedge shape.
  • the rotational force can be transmitted between the sleeve 2 and the driven pulley 3 (locked state), and the sleeve 2 and the driven pulley 3 rotate in synchronization.
  • the roller clutch built-in pulley apparatus 1 has a sleeve 2 fitted and fixed to an end of a rotating shaft constituting an auxiliary machine such as an alternator, and an endless belt is stretched around the outer peripheral surface of the driven pulley 3.
  • the endless belt is stretched over a driving pulley fixed to an end portion of an engine crankshaft or the like, and is driven by the rotation of the driving pulley.
  • the roller clutch 5 is locked and the rotational force can be transmitted from the driven pulley 3 to the rotating shaft.
  • the traveling speed of the endless belt tends to decrease, the roller clutch 5 is disconnected and an overrun state is established, and the driven pulley 3 and the rotating shaft can freely rotate.
  • the cylindrical surface 12 and the cam surface 13 that contact the roller 9 may be directly formed on the inner peripheral surface of the driven pulley 3 and the outer peripheral surface of the sleeve 2, respectively. Further, as shown in FIG. 15, the arrangement of the cylindrical surface 12 and the cam surface 13 in the radial direction may be opposite to the above-described structure. In other words, it is often operated in an overrun state, such as when assembled to the end of a drive shaft such as a starter motor, etc., and if the operation time in the locked state is much shorter than the overall operation time, the cam surface Preferably, 13 is formed on the inner peripheral surface of the clutch outer ring 8a, and the cylindrical surface 12 is formed on the outer peripheral surface of the clutch inner ring 7a.
  • the pair of elastic pressing portions 23 constituting the spring 11 are provided so as to extend toward each other toward the distal end portion over the entire length. For this reason, the space
  • the roller 9 becomes easy to skew based on the pressing force by the elastic pressing portion 23.
  • the total length of the elastic pressing part 23 hardly ensure a long, distance from the point A 1 forces from the roller 9 is distal end portion of the elastic pressing part 23 which acts, a moiety bears the force acting on the elastic pressing part 23 A direction (direction orthogonal to the direction of the line of action of the force by the roller 9) to the fulcrum B 1 (the contact portion between the front surface of the end of the pair of rear support plate portions 18 and the rear surface of both ends of the base portion 22) distance) Y 1 is shortened. For this reason, the amount of bending (bending angle) of the elastic pressing portion 23 increases, and the stress generated in the bending portion 24 tends to increase.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-093984 describes a spring structure that can increase the distance between power points.
  • 17 and 18 show another example of the roller clutch 5a having such a spring.
  • the spring 11a constituting the roller clutch 5a is obtained by bending a stainless steel plate material into an arc shape.
  • a central portion in the length direction of the spring 11a is a base portion 22a, and a remaining portion excluding the base portion 22a (central portion) is a pair of elastic pressing portions 23a.
  • the base portion 22 a abuts on the circumferential side surface of the column portion 16 a constituting the cage 10 a, and the distal end portion of the elastic pressing portion 23 a elastically abuts on the rolling surface of the roller 9.
  • the elastic pressing portions 23a extend in directions away from each other toward the tip portion from the base portion 22a. Therefore, the force point distance X 2 is the tip portion interval between the elastic pressing portions 23a, can be sufficiently large as compared with the structure shown in FIG. 16 (X 2> X 1) . Therefore, it is possible to press the portions near the both ends in the axial direction of the rolling surface of the roller 9 by the distal end portion of the elastic pressing portion 23a, and the occurrence of skew in the roller 9 can be suppressed.
  • the present invention provides a spring for a one-way clutch that can suppress the skew of the lock member and suppress the stress generated based on the bending of the elastic pressing portion. It is an object.
  • the one-way clutch spring constituting the one-way clutch of the present invention is: A base portion made of a metal plate having elasticity, having a flat plate-like substrate portion, and having a function of locking the spring to a cage constituting the one-way clutch; Formed by bending both side portions in the length direction of the substrate portion at an acute angle to one side in the thickness direction of the substrate portion, and having tip portions that elastically contact a lock member held by the cage; A pair of elastic pressing portions having a function of pressing the locking member; A pair of bent portions provided in a continuous portion between the pair of elastic pressing portions and the substrate portion, and having a function of allowing the elastic pressing portion to bend elastically with respect to the substrate portion; Prepare.
  • the spring for a one-way clutch of the present invention includes a pair of elastic pressing portions that intersect each other at each longitudinally intermediate portion (preferably, a central portion in the longitudinal direction in a free state).
  • Each of the elastic pressing portions extends so that the tip portion is positioned in the vicinity of both ends in the length direction of the spring.
  • the tip portions of the pair of elastic pressing portions are bent so that the surface opposite to the surface facing the substrate portion (surface facing the lock member) is a convex surface, for example, in an arc shape It is preferably curved.
  • a U-shaped holding portion for attaching to the pillar portion constituting the retainer is provided at the intermediate portion in the longitudinal direction of the substrate portion on the other side portion in the thickness direction of the substrate portion among the base portion. It is preferable that they are provided so as to be continuous. Furthermore, a retaining portion for preventing the lock member from falling off the retainer is provided in a part of the holding portion and extends toward the other side in the thickness direction of the substrate portion. Preferably it is.
  • the one-way clutch of the present invention in which the spring for a one-way clutch of the present invention is incorporated, includes an inner ring equivalent member, an outer ring equivalent member arranged concentrically with the inner ring equivalent member around the inner ring equivalent member, and the inner ring equivalent.
  • a plurality of locking members (rollers and engaging members such as sprags and cams) provided between the outer peripheral surface of the member and the inner peripheral surface of the outer ring equivalent member, a retainer for holding the locking member,
  • the one-way clutch spring of the present invention which is locked to a cage and presses the lock member in a direction to engage with the outer peripheral surface of the inner ring equivalent member and the inner peripheral surface of the outer ring equivalent member.
  • the lock member is engaged with the outer peripheral surface of the inner ring equivalent member and the inner peripheral surface of the outer ring equivalent member only when the inner ring equivalent member and the outer ring equivalent member tend to relatively rotate in a predetermined direction.
  • Combined rotational force Configured to allow transmission.
  • the one-way clutch spring of the present invention includes the holding portion, and the holding portion engages from the radially outer side with an axially intermediate portion of the column portion constituting the retainer.
  • the one-way clutch spring of the present invention includes the retaining portion, and the retaining portion is located radially outward of each pocket of the retainer and is retained in the pocket. The roller is prevented from slipping out radially outward.
  • the lock member can be prevented from skewing, and the stress generated based on the bending of the elastic pressing portion can be kept low. That is, since the spring for a one-way clutch of the present invention has a pair of elastic pressing portions intersecting each other at the middle portion in the length direction, the distance between the end portions of these elastic pressing portions (distance between force points). ) Can be easily secured, and the total length of these elastic pressing portions can be increased. For this reason, it becomes possible to make the front-end
  • tip part (force point) of the said elastic press part to the part (fulcrum) which supports the force which acts on these elastic press parts can be enlarged. For this reason, the bending amount of these elastic press parts can be suppressed small, and the stress which generate
  • FIG. 1 is a perspective view showing a roller clutch of a first example of an embodiment of the present invention in a state in which the roller clutch is externally fitted to a sleeve together with a pair of support bearings.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the roller clutch of the first example is taken out and the remaining springs are removed leaving one spring.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view seen from above in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a portion C in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a spring extracted from the roller clutch of the first example.
  • FIG. 8A is a front view showing the spring extracted from the roller clutch of the first example
  • FIG. 8B is a plan view thereof
  • FIG. 8C is a rear view thereof.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the distance X between the power points and the distance Y between the power point and the fulcrum regarding the roller clutch of the first example.
  • FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 7 for the second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram similar to FIG. 8 for the second example.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a pulley device with a built-in roller clutch incorporating the roller clutch of the first example of the conventional structure.
  • 13 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. FIG.
  • FIG. 14 is a partially cut perspective view showing the cage and the spring extracted from the first example of the conventional structure.
  • FIG. 15 is a view similar to FIG. 13 showing a modified example of the roller clutch applicable to the first example of the conventional structure.
  • FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the distance X between the power points and the distance Y between the power point and the fulcrum regarding the roller clutch of the first example having the conventional structure.
  • FIG. 17 is a partially cut perspective view showing a roller clutch of a second example having a conventional structure.
  • FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. 16 regarding the second example of the conventional structure.
  • FIG. 1 to 9 show a first example of an embodiment of the present invention.
  • the feature of this example is that the spring 9b constituting the roller clutch 5b is devised in terms of the structure of the pair of elastic pressing portions 23b1 and 23b2 to prevent the roller 9 from skewing, and these elastic pressing portions It is in the point which restrains the stress which generate
  • action, and an effect it is the same as that of the 1st example of a conventional structure. Therefore, the same reference numerals are given to equivalent parts, and the following description will be focused on the characteristic parts of this example.
  • the roller clutch 5b of this example is incorporated in a pulley device for driving an auxiliary machine for automobiles such as an alternator and a starter motor, and is fitted and fixed to a rotating shaft such as an alternator in use as shown in FIG. Between the outer peripheral surface of the sleeve 2a and the inner peripheral surface of the driven pulley 3 (see FIG. 12), together with a pair of support bearings 4a each being a cylindrical roller bearing.
  • the roller clutch 5b enables transmission of rotational force between the sleeve 2a and the driven pulley 3 only when the driven pulley 3 tends to rotate relative to the sleeve 2a in a predetermined direction.
  • the roller clutch 5b includes a clutch inner ring 7 (see FIG. 12), which is an inner ring equivalent member, and a clutch outer ring 8 (see FIG. 12), which is an outer ring equivalent member, arranged concentrically around the clutch inner ring 7.
  • a plurality of rollers 9 serving as lock members, a cage 10b, and a plurality of springs 11b are disposed between the outer peripheral surface of the clutch inner ring 7 and the inner peripheral surface of the clutch outer ring 8, respectively.
  • the inner ring for clutch 7 and the outer ring for clutch 8 are formed in a cylindrical shape as a whole by a hard metal plate material such as bearing steel or a carburized steel plate material such as SCM415.
  • a plurality of recesses 14 (see FIG.
  • each called a ramp portion are formed at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the clutch inner ring 7, and the outer peripheral surface of the clutch inner ring 7 is a cam. It is a surface.
  • the inner peripheral surface of the clutch outer ring 8 at least the axially intermediate portion in contact with the roller 9 is a cylindrical surface 12 (see FIG. 12).
  • the cylindrical surface 12 and the cam surface 13 that contact the roller 9 may be directly formed on the inner peripheral surface of the driven pulley 3 and the outer peripheral surface of the sleeve 2a, respectively.
  • the sleeve 2a corresponds to an inner ring equivalent member
  • the driven pulley 3 corresponds to an outer ring equivalent member.
  • this example is applicable also to the structure where arrangement
  • this example can also be applied to the case where an engaging member such as a sprag or a cam is employed in addition to the roller 9 as the lock member.
  • the cage 10b is integrally formed in a bowl-shaped cylindrical shape with a synthetic resin such as polyamide 46, and each of the pair of rim portions 15a each having an annular shape and a column portion that connects the inner side surfaces of the rim portion 15a. 16b and the inner side surface of the pair of rim portions 15a and the circumferential side surfaces of two pairs of column portions 16b adjacent to each other in the circumferential direction.
  • a plurality of pockets 21a are provided to be held so as to be slightly displaceable in the direction.
  • each spring (one-way clutch spring) 11b is provided between the adjacent column portion 16b of the cage 10b and each roller 9, and the roller 9 is arranged in the same direction (in the circumferential direction) ( It is elastically pressed in the forward direction, the right direction in FIGS. 3, 4, and 6 and the upward direction in FIG.
  • the spring 11b is formed by bending a stainless steel plate material (elastic metal plate) such as SUS304 having a thickness of about 0.1 mm to 0.3 mm.
  • a pair of elastic pressing portions 23b1 and 23b2 and a pair of bent portions 24a are provided.
  • the base portion 22b has a function of locking the respective springs 11b with respect to the cage 10b, and includes a substrate portion 25, a holding portion 26, and a pair of retaining portions 27.
  • the board portion 25 is flat and has a rear side surface (the left side surface in FIGS. 3, 4, and 6, the lower side surface in FIG. 9) in the mounted state in the cage 10 b, and the circumferential front surface of the column portion 16 b (The right side surface of FIGS. 3, 4, and 6 and the upper side surface of FIG. 9) are elastically contacted.
  • a substantially rectangular cutout 28 is formed in one half in the width direction of the intermediate portion in the length direction of the substrate portion 25 (the outer half in the radial direction when mounted on the retainer 10b).
  • the holding portion 26 constituting the base portion 22b is U-shaped with the other side (the lower side of FIGS. 3, 4, 6, and 7) opened in the width direction of the base plate portion 25. , Provided on the other side portion in the thickness direction of the substrate portion 25 (the left side portion in FIGS. 3, 4, and 6, the lower portion in FIG. 9) so as to be continuous with the intermediate portion in the length direction of the substrate portion 25. Yes.
  • the holding portion 26 is separated from the substrate portion 25 in the thickness direction, and a pair of holding portions 29a and 29b disposed substantially parallel to the substrate portion 25, and the holding portions 29a, It is comprised by the cover part 30 which connects one end edge (diameter direction outer end edge in the mounting state to the holder
  • the holding part 26 When the holding part 26 is attached to the retainer 10b, the holding part 26 is engaged with the intermediate part of each column part 16b from the outside in the radial direction in a state where the interval between the holding parts 29a and 29b is elastically expanded. Thereby, the cover part 30 covers the outer peripheral surface of the column part 16b, and the clamping parts 29a and 29b elastically clamp the column part 16b from both sides in the circumferential direction. Further, in this state, the sandwiching portion 29a engages with a locking groove 31 formed on the circumferential side surface of the column portion 16b. Note that the sandwiching portion 29 a constituting the holding portion 26 can be replaced by a part of the substrate portion 25.
  • each retaining portion 27 is substantially L-shaped, and a pair of base half portions 32 projecting from the cover portion 30 in the length direction of the substrate portion 25, and the base half portions 32 It comprises a pair of first half portions 33 bent at a right angle from the front end portion toward the other side in the thickness direction of the substrate portion 25.
  • the tip half 33 constituting the retaining portion 27 is positioned radially outward of the pocket 21a, and the roller 9 held in the pocket 21a slips radially outward. To prevent.
  • the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 are linear over the entire length, and both sides in the length direction of the substrate portion 25 are arranged on one side in the thickness direction of the substrate portion 25 (the right side in FIGS. 3, 4, and 6 and the upper side in FIG. 9). ) At an acute angle ( ⁇ 0 ).
  • the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 intersect with each other in the middle portion in the length direction (the center portion in the length direction in the free state).
  • the total length of the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 is the same as or slightly shorter than the total length of the substrate portion 25 (4/5 to the total length of the substrate portion 25).
  • the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 can adopt not only a linear shape but also an arc shape as a whole.
  • the elastic pressing portions 23b1 and 23B2 are respectively formed in the intermediate portion in the longitudinal direction of 23b2.
  • the crossing portion is disposed on the same side as the cover portion 30 in the width direction of the substrate portion 25 (outside in the radial direction when mounted on the retainer 10b).
  • a substantially rectangular insertion recess 34a having a recessed side facing the other elastic pressing portion 23b2 is formed in the middle portion in the longitudinal direction of one elastic pressing portion 23b1.
  • a substantially rectangular insertion recess 34b having a recessed side facing the one elastic pressing portion 23b1 is formed in the portion.
  • an intermediate portion in the longitudinal direction of the other elastic pressing portion 23b2 (the remaining portion of the portion where the insertion concave portion 34b is formed) is disposed inside the insertion concave portion 34a formed in one elastic pressing portion 23b1, and the other An intermediate portion in the longitudinal direction of one elastic pressing portion 23b1 (remaining portion of the portion where the insertion concave portion 34a is formed) is disposed inside the insertion concave portion 34b formed in the elastic pressing portion 23b.
  • the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 are configured to be able to cross each other at the intermediate portions in the length direction and bendable and deformable in the range of the insertion recesses 34b and 34a.
  • the pair of bent portions 24a has a function of allowing the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 to elastically bend with respect to the substrate portion 25, is a partial (3/4) cylindrical shape, and has an elastic pressing portion 23b1. , 23b2 and a continuous portion between the lengthwise ends of the substrate portion 25.
  • the spring 11b is locked at a plurality of locations in the circumferential direction of the cage 10b by engaging the holding portion 26 constituting the base portion 22b with the intermediate portion of the column portion 16b from the outside in the radial direction.
  • the distal end portions of the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 elastically contact the rolling surface of the roller 9. Accordingly, the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 allow the roller 9 to elastically move forward in the circumferential direction toward a narrow portion in the radial direction of the cylindrical space between the cylindrical surface 12 and the cam surface 13. Pressed.
  • the roller clutch 5b can be quickly switched between the locked state and the overrun state.
  • the prevention of the retaining of the roller 9 disposed on the opposite side in the circumferential direction from the roller 9 pressed by the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 across the spring 11b (column portion 16b) is prevented.
  • This is illustrated by section 27.
  • the holding portion 26 and the retaining portion 27 are omitted, and the spring in which the base portion 22b is constituted only by the substrate portion is the same as the first structure of the conventional structure, as in the first example of the conventional structure. It is also within the scope of the present invention to assemble the example retainer 10.
  • the roller 9 can be prevented from skewing, and the stress generated in the spring 11b (bending portion 24a) can be kept low based on the bending of the elastic pressing portions 23b1 and 23b2. That is, in this embodiment, the elastic pressing part 23B1,23b2, by intersecting each other at respective longitudinal intermediate portion, a force point distance X 0 is the distance of the distal ends of these spring arms 23B1,23b2, It is sufficiently larger than the case of the first example of the conventional structure (X 0 > X 1 ). Moreover, the full length of the elastic press parts 23b1 and 23b2 is made sufficiently long.
  • the fulcrum B 0 that is a portion that supports the force acting from the roller 9 (one side surface in the circumferential direction of the column portion 16b and the substrate portion) the distance Y 0 to the contact portion) between the both longitudinal ends of the 25, can be sufficiently large as compared with the case of the first and second examples of the conventional structure (Y 0> Y 2> Y 1 ). For this reason, the amount of bending of the elastic pressing portions 23b1 and 23b2 can be suppressed to be small, and the stress generated in the bent portion 24a can be suppressed to be low.
  • the pillar portions 16b and 16b are elastically held by the holding portions 26 (the pair of holding portions 29a and 29b) constituting the base portion 22b, the spring 11b is dropped from the cage 10b. Is effectively prevented.
  • the roller 9 is prevented from falling off by the retaining portion 27, the work efficiency in the assembly work of the one-way clutch 5b can be improved.
  • FIG. 10 and 11 show a second example of the embodiment of the present invention.
  • the surface opposite to the surface facing the substrate portion 25 is a convex surface at the tip of the pair of elastic pressing portions 23c1 and 23c2 constituting the spring 11c.
  • a pressing convex portion 35 that is curved in an arc shape is formed.
  • wear of the pressing projection 35 can be reduced, and damage such as scratches can be prevented from occurring on the rolling surface of the roller 9 that contacts the pressing projection 35.
  • transforms the front-end
  • tip part is made into the shape bent at an obtuse angle, and the flat surface part of a front-end
  • Various shapes are employed, such as making them.
  • Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first example of the embodiment.
  • the one-way clutch of the present invention is a pulley device for rotationally driving an auxiliary machine such as an alternator for an automobile, a mechanism for switching the driving force of an oil pump, and the like for various mechanical devices such as a paper feeding mechanism for a facsimile or a copying machine. It can be applied to the rotation transmission part.

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Abstract

 ローラがスキューすることを抑制でき、かつ、弾性押圧部23b1、23b2の撓みに基づき発生する応力を低く抑えることができる、一方向クラッチ用ばね11bを提供する。ばね11bは、弾性金属板に折り曲げ加工を施す異により形成され、平板状の基板部25を有する基部22bと、基板部25の長さ方向両側部分を基板部25の厚さ方向片方側に鋭角に折り曲げることにより形成される1対の弾性押圧部23b1、23b2と、弾性押圧部23b1、23b2と基板部25との連続部に存在する1対の屈曲部24aとにより構成される。特に、弾性押圧部23b1、23bは、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差している。

Description

一方向クラッチ用ばねおよび一方向クラッチ
 本発明は、自動車用のオルタネータなどの補機を回転駆動するためのプーリ装置、あるいは、エンジンのアイドルストップ時の補機駆動装置などに組み込まれる、一方向クラッチおよびこの一方向クラッチを構成する一方向クラッチ用ばねに関する。
 オルタネータやスタータモータなどの自動車用補機を駆動するためのプーリ装置に組み込まれる一方向クラッチとして、ローラクラッチがある。このローラクラッチが組み込まれたローラクラッチ内蔵型プーリ装置は、特公平07-72585号公報、特開平11-63170号公報、特開2002-130433号公報、特開2005-003059号公報、および、特開2007-198582号公報に記載されているように、従来から知られている。図12~図14は、従来のローラクラッチ内蔵型プーリ装置の1例を示している。ローラクラッチ内蔵型プーリ装置1は、オルタネータの回転軸に外嵌固定可能なスリーブ2を有する。スリーブ2の周囲には、従動プーリ3が、スリーブ2と同心に配置されている。スリーブ2の外周面と従動プーリ3の内周面との間には、1対のサポート軸受4およびローラクラッチ5が備えられている。
 スリーブ2は、全体として円筒状に形成されており、前記オルタネータの回転軸の端部に外嵌固定され、この回転軸と共に回転する。また、スリーブ2の外周面の中央部には、スリーブ2の両端部よりも外径寸法の大きな大径部6が設けられている。一方、従動プーリ3の外周面の幅方向に関する断面形状は、従動プーリ3にポリVベルトと呼ばれる無端ベルトの一部を掛け渡すことが可能となるように、波形となっている。スリーブ2の外周面と従動プーリ3の内周面との間に存在する空間の軸方向中間部には、ローラクラッチ5が配置され、この空間の軸方向両端部でローラクラッチ5を軸方向両側から挟む位置には、1対のサポート軸受4が配置されている。1対のサポート軸受4は、従動プーリ3に加わるラジアル荷重を支承しつつ、従動プーリ3とスリーブ2との相対回転を可能とする。図示の例では、サポート軸受4のいずれにも、深溝型の玉軸受が採用されている。
 ローラクラッチ5は、従動プーリ3がスリーブ2に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、従動プーリ3とスリーブ2との間での回転力の伝達を可能とする。ローラクラッチ5は、クラッチ用内輪7と、クラッチ用外輪8と、複数のローラ9と、保持器10と、複数のばね11とにより構成される。
 クラッチ用内輪7およびクラッチ用外輪8は、それぞれ軸受鋼などの硬質金属製の板材またはSCM415などの浸炭鋼の板材から、全体として円筒状に形成されている。クラッチ用内輪7はスリーブ2の大径部6の外周面に締り嵌めにより外嵌固定されており、クラッチ用外輪8は、従動プーリ3の中間部内周面に、締り嵌めにより内嵌固定されている。また、クラッチ用外輪8の内周面のうち、少なくともそれぞれのローラ9と当接する軸方向中間部は、円筒面12となっている。一方、クラッチ用内輪7の外周面に、それぞれがランプ部と呼ばれる複数の凹部14が、円周方向に関し等間隔に形成されることで、クラッチ用内輪7の外周面は、カム面13となっている。
 円筒面12とカム面13との間の円筒状空間に、保持器10、複数のローラ9および複数のばねが、配置されている。保持器10は、ポリアミド46などの合成樹脂により籠型円筒状に一体的に形成されており、それぞれが円環状である1対のリム部15と、保持器10の周方向に等間隔で配置され、かつ、リム部15の内側面内周縁寄り部分同士を連結する複数の柱部16とを備える。保持器10は、リム部15の内周面に形成した複数の突片17を、カム面13を構成する複数の凹部14に係合させることにより、クラッチ用内輪7に対する相対回転が不能となっている。
 それぞれの柱部16の円周方向中間部の軸方向両端部には、それぞれのリム部15の内側面に連続し、かつ、それぞれの柱部16の外周面から径方向外方に突出する、1対の後方支持板部18が形成されている。それぞれの柱部16の後方支持板部18よりも少しだけ円周方向前方(図13およびず14の左方)に寄った部分の軸方向中央部には、それぞれの柱部16の外周面から径方向外方に突出する、前方支持板部19が形成されている。それぞれの柱部16の円周方向で前方支持板部19と整合する部分の軸方向両端寄り部分には、それぞれの柱部16の外周面から径方向外方に突出する、1対の突出部20が形成されている。そして、1対のリム部15と円周方向に隣り合う2組の柱部16とにより、四方を囲まれる部分に、それぞれポケット21が設けられ、これらのポケット21に、ローラ9が、転動並びに円周方向に関する若干の変位を可能にそれぞれ配置されている。
 一方、保持器10とそれぞれのローラ9との間には、それぞれのローラ9を凹部14の浅い側に向けて、円周方向に関して前方向(図13の左方向)に押圧するための、ばね11が、保持器10の円周方向複数個所に設けられている。ばね11は、SUS304などのステンレス鋼製の板材(弾性金属板)に折り曲げ加工を施すことにより、得られる。ばね11は、図14に示すように、全体形状が台形の三辺に沿うような形の略C字形であり、平板状の基部22と、基部22の長さ方向両側部分を基部22の厚さ方向片方側(図14の左側)に鋭角(θ)に折り曲げることにより形成される1対の弾性押圧部23と、1対の弾性押圧部23と基部22との連続部に設けられた1対の屈曲部24とを備えている。基部22は、ばね11を保持器10に対して係止する機能を、弾性押圧部23は、それぞれの先端部によりローラ9を弾性的に押圧する機能を、さらに、屈曲部24は、弾性押圧部23が基部22に対して弾性的に撓むことを許容する機能を、それぞれ備える。
 それぞれのばね11は、基部22の前側面(図13および図14の左側面)を、前方支持板部19の後側面(図13および図14の右側面)に、基部22の後側面(図13および図14の右側面)の両端部を1対の後方支持板部18の前側面(図13および図14の左側面)に、それぞれ弾性的に当接させることにより、保持器10に係止されている。また、この状態で、それぞれのばね11を構成する基部22と1対の弾性押圧部23との間に存在する、1対の屈曲部24の内側に、それぞれ突出部20が配置される。
 それぞれのばね11を保持器10に係止した状態では、1対の弾性押圧部23の先端部が、それぞれのローラ9の転動面(外周面)に弾性的に当接する。そして、弾性押圧部23により、ローラ9は、円筒面12とカム面13との間の円筒状空間の径方向に関する幅の狭い部分に向けて、円周方向に関して前方向に弾性的に押圧される。この結果、運転時に、ローラクラッチ5のロック状態とオーバラン状態との切り換えが迅速に行われる。
 ローラクラッチ内蔵型プーリ装置1において、クラッチ用内輪7が外嵌固定されたスリーブ2に対して、クラッチ用外輪8が内嵌固定された従動プーリ3が、ばね11によるローラ9の押圧方向と同じ方向(円周方向に関して前方向)に回転する場合には、円筒面12およびカム面13からローラ9に、前記押圧方向と同じ方向の力が作用する。この結果、ローラ9が円筒状空間の径方向に関する幅の狭い部分に向けて変位し、この部分にくさび状に食い込む。この結果、スリーブ2と従動プーリ3との間で回転力の伝達が可能な状態(ロック状態)となり、スリーブ2と従動プーリ3が同期して回転する。
 これに対し、スリーブ2に対して従動プーリ3が前記押圧方向とは反対の方向(円周方向に関して後方向)に回転する場合には、円筒面12からローラ9に、前記押圧方向と反対方向の力が作用する。この結果、ローラ9が円筒状空間の径方向に関する幅の広い部分に向けて変位する傾向となる。この際、ローラ9は、ばね11を構成する弾性押圧部23を撓ませる。そして、前記幅の広い部分に向けて変位したローラ9は、この部分で転動並びに若干の変位自在となる。この結果、スリーブ2と従動プーリ3との間で回転力の伝達が不能な状態(オーバラン状態)となり、スリーブ2と従動プーリ3が相対回転する。
 ローラクラッチ内蔵型プーリ装置1は、スリーブ2をオルタネータなどの補機を構成する回転軸の端部に外嵌固定すると共に、従動プーリ3の外周面に無端ベルトを掛け渡す。この無端ベルトは、エンジンのクランクシャフトなどの端部に固定された駆動プーリに掛け渡され、この駆動プーリの回転により駆動する。前記無端ベルトの走行速度が一定もしくは上昇傾向にある場合には、ローラクラッチ5が繋がるロック状態となり、従動プーリ3から前記回転軸への回転力の伝達が可能となる。反対に、前記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、ローラクラッチ5の接続が断たれてオーバラン状態となり、従動プーリ3と前記回転軸との相対回転が自在となる。この結果、前記クランクシャフトの回転角速度が変動した場合でも、前記無端ベルトと従動プーリ3とが擦れ合うことが防止され、鳴きと呼ばれる異音の発生や摩耗による無端ベルトの寿命低下が防止されると共に、オルタネータの発電効率が低下することが防止される。
 なお、ローラクラッチ5において、ローラ9と当接する円筒面12およびカム面13は、それぞれ従動プーリ3の内周面およびスリーブ2の外周面に直接形成される場合もある。また、図15に示すように、円筒面12とカム面13との径方向に関する配置が、上述の構造とは逆になる場合もある。すなわち、スタータモータなどの駆動軸の端部に組み付ける場合など、オーバラン状態で運転されることが多く、ロック状態で運転される時間が全体の運転時間に比べて遥かに短い場合には、カム面13がクラッチ用外輪8aの内周面に、円筒面12がクラッチ用内輪7aの外周面に、それぞれ形成されることが好ましい。このように、円筒面12とカム面13との径方向に関する配置を逆にした場合には、オーバラン時の回転に伴う遠心力により、ローラ9をカム面13の凹部14に退避させ、ローラ9の転動面と円筒面12との擦れ合いを防止しやすくできる。
 ただし、従来構造の第1例のローラクラッチ5では、ローラ9がスキューすることを抑制すると共に、ばね11に発生する応力を低く抑える観点からは、未だ改良の余地がある。すなわち、図16に示すように、ばね11を構成する1対の弾性押圧部23は、全長にわたって先端部に向かうほど互いに近づく方向に延出するように設けられている。このため、1対の弾性押圧部23同士の間隔は、ローラ9に当接する先端部同士の間で最も短くなる。すなわち、弾性押圧部23の力点間距離Xが短くなり、弾性押圧部23の先端部は、ローラ9の転動面のうちで軸方向中央部に比較的近い部分にそれぞれ当接するため、ローラ9が、弾性押圧部23による押圧力に基づいてスキューしやすくなる。また、弾性押圧部23の全長を長く確保しにくいため、ローラ9から力が作用する弾性押圧部23の先端部である力点Aから、弾性押圧部23に作用する力を支承する部分である支点B(1対の後方支持板部18の端部前側面と基部22の両端部後側面との当接部)までの距離(ローラ9による力の作用線の方向に対して直交する方向の距離)Yが短くなる。このため、弾性押圧部23の撓み量(撓み角度)が大きくなり、屈曲部24に発生する応力が高くなりやすい。
 これに対して、特開平11-093984号公報には、力点間距離を大きくすることができるばねの構造が記載されている。図17および図18は、このようなばねを備えた、別例のローラクラッチ5aを示している。この構造では、ローラクラッチ5aを構成するばね11aは、ステンレス鋼製の板材を、円弧形に折り曲げることにより、得られる。ばね11aのうちの長さ方向中央部を基部22aとし、基部22a(中央部)を除く残部を1対の弾性押圧部23aとしている。基部22aは、保持器10aを構成する柱部16aの円周方向側面に当接し、かつ、弾性押圧部23aの先端部は、ローラ9の転動面に弾性的に当接する。
 この構造では、図18に示すように、弾性押圧部23aは、基部22aから先端部に向かうほど互いに離れる方向に延出している。このため、弾性押圧部23aの先端部同士の間隔である力点間距離Xを、図16に示した構造と比べて十分に大きくすることができる(X>X)。したがって、弾性押圧部23aの先端部により、ローラ9の転動面の軸方向両端寄り部分を押圧することが可能となり、ローラ9にスキューが発生することを抑制できる。ただし、この構造でも、弾性押圧部23a、23aの先端部である力点Aから、弾性押圧部23aに作用する力を支承する部分である支点B(基部22a)までの距離Yは、十分には長くない。このため、弾性押圧部23aの撓み量が大きくなり、弾性押圧部23aの基端部に発生する応力が高くなりやすいという問題は解消されていない。
特公平07-72585号公報 特開平11-63170号公報 特開2002-130433号公報 特開2005-003059号公報 特開2007-198582号公報 特開平11-93984号公報
 本発明は、上述のような事情に鑑み、ロック部材がスキューすることを抑制でき、かつ、弾性押圧部の撓みに基づき発生する応力を低く抑えることができる、一方向クラッチ用ばねを提供することを目的としている。
 本発明の一方向クラッチを構成する一方向クラッチ用ばねは、
 弾性を有する金属板製で、平板状の基板部を有し、該ばねを前記一方向クラッチを構成する保持器に対して係止する機能を備える、基部と、
 前記基板部の長さ方向両側部分を、該基板部の厚さ方向片方側に鋭角に折り曲げることにより形成され、前記保持器により保持されるロック部材に弾性的に当接する先端部を有し、該ロック部材を押圧する機能を備える、1対の弾性押圧部と、
 前記1対の弾性押圧部と前記基板部との連続部に設けられ、前記弾性押圧部が前記基板部に対して弾性的に撓むことを許容する機能を備える、1対の屈曲部とを備える。特に、本発明の一方向クラッチ用ばねは、前記1対の弾性押圧部を、それぞれの長さ方向中間部(好ましくは、自由状態で長さ方向中央部)で互いに交差させて、該1対の弾性押圧部はそれぞれ、前記先端部が該ばねの長さ方向両端部近傍に位置するように伸長している。
 前記1対の弾性押圧部の先端部は、前記基板部と対向する面とは反対側の面(前記ロック部材と対向する面)が凸面となるように折り曲げられている、たとえば、円弧状に湾曲していることが好ましい。
 また、前記基部のうちで、前記基板部の厚さ方向他方側部分に、前記保持器を構成する柱部に取り付けるためのU字形の抱持部が、前記基板部の長さ方向中間部に連続するように、設けられていることが好ましい。さらに、前記抱持部の一部に、前記基板部の厚さ方向他方側に向けて延出した、前記ロック部材が前記保持器から脱落することを防止するための抜け止め部が設けられていることが好ましい。
 本発明の一方向クラッチ用ばねが組み込まれる、本発明の一方向クラッチは、内輪相当部材と、該内輪相当部材の周囲に該内輪相当部材と同心に配置された外輪相当部材と、前記内輪相当部材の外周面と前記外輪相当部材の内周面との間に設けられた複数のロック部材(ローラ、および、スプラグ、カムなどの係合子)と、該ロック部材を保持する保持器と、該保持器に係止され、かつ、前記ロック部材を前記内輪相当部材の外周面および前記外輪相当部材の内周面に対して係合する方向に押圧する、本発明の一方向クラッチ用ばねとを備え、前記内輪相当部材と前記外輪相当部材とが所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、前記ロック部材を前記内輪相当部材の外周面および前記外輪相当部材の内周面に対して係合させて回転力の伝達を可能とするように構成される。好ましい態様では、本発明の一方向クラッチ用ばねが前記抱持部を備え、該抱持部が、前記保持器を構成する柱部の軸方向中間部に径方向外方から係合する。また。さらに好ましい態様では、本発明の一方向クラッチ用ばねが前記抜け止め部を備え、該抜け止め部は、前記保持器のそれぞれのポケットの径方向外方に位置し、該ポケット内に保持されたローラが径方向外方に抜け出ることを防止する。
 本発明の一方向クラッチ用ばねによれば、ロック部材がスキューすることを抑制でき、かつ、弾性押圧部の撓みに基づき発生する応力を低く抑えることができる。すなわち、本発明の一方向クラッチ用ばねは、1対の弾性押圧部を、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差させているため、これらの弾性押圧部の先端部同士の間隔(力点間距離)を確保しやすくなると共に、これらの弾性押圧部の全長を長くすることができる。このため、一方向クラッチに組み込まれた状態で、前記弾性押圧部の先端部を、前記ロック部材の転動面の軸方向両端寄り部分に当接させることが可能になる。したがって、このロック部材がスキューすることを有効に抑制することができる。また、前記弾性押圧部の先端部(力点)から、これらの弾性押圧部に作用する力を支承する部分(支点)までの距離を大きくすることができる。このため、これらの弾性押圧部の撓み量を小さく抑えて、屈曲部に発生する応力を低く抑えることができる。
図1は、本発明の実施の形態の第1例のローラクラッチを、1対のサポート軸受と共にスリーブに外嵌した状態で示す斜視図である。 図2は、第1例のローラクラッチを取り出し、1個のばねを残して残りのばねを取り外した状態で示す斜視図である。 図3は、図2のA部拡大図である。 図4は、図3の上方から見た平面図である。 図5は、図2のB-B断面図である。 図6は、図5のC部拡大図である。 図7は、第1例のローラクラッチからばねを取り出して示す斜視図である。 図8(A)は、第1例のローラクラッチからばねを取り出して示す正面図であり、図8(B)は、その平面図であり、図8(C)は、その背面図である。 図9は、第1例のローラクラッチに関して、力点間距離Xおよび力点と支点との距離Yを説明するために示す模式図である。 図10は、本発明の実施の形態の第2例についての、図7と同様の図である。 図11は、第2例についての、図8と同様の図である。 図12は、従来構造の第1例のローラクラッチを組み込んだローラクラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。 図13は、図12のD-D断面図である。 図14は、従来構造の第1例から保持器とばねとを取り出して示す部分切断斜視図である。 図15は、従来構造の第1例に適用できる、ローラクラッチの変形例を示す図13と同様の図である。 図16は、従来構造の第1例のローラクラッチに関して、力点間距離Xおよび力点と支点との距離Yを説明するために示す模式図である。 図17は、従来構造の第2例のローラクラッチを示す部分切断斜視図である。 図18は、従来構造の第2例に関する、図16に相当する図である。
 [実施の形態の第1例]
 図1~図9は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例の特徴は、ローラクラッチ5bを構成するばね11bに関して、1対の弾性押圧部23b1、23b2の構造を工夫することで、ローラ9がスキューすることを防止すると共に、これらの弾性押圧部23b1、23b2の撓みに基づき発生する応力を低く抑える点にある。その他の構成、作用および効果については、従来構造の第1例と同様である。したがって、同等部分には同一符号を付し、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
 本例のローラクラッチ5bは、オルタネータやスタータモータなどの自動車用補機を駆動するためのプーリ装置に組み込まれ、図1に示すように、使用状態で、オルタネータなどの回転軸に外嵌固定されるスリーブ2aの外周面と、従動プーリ3(図12参照)の内周面との間に、それぞれが円筒ころ軸受である1対のサポート軸受4aと共に配置される。そして、ローラクラッチ5bは、従動プーリ3が、スリーブ2aに対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、スリーブ2aと従動プーリ3との間で回転力の伝達を可能とする。
 ローラクラッチ5bは、内輪相当部材であるクラッチ用内輪7(図12参照)と、クラッチ用内輪7の周囲に同心に配置された、外輪相当部材であるクラッチ用外輪8(図12参照)と、クラッチ用内輪7の外周面とクラッチ用外輪8の内周面との間にそれぞれ配置された、ロック部材である複数のローラ9と、保持器10bと、複数のばね11bとにより構成される。クラッチ用内輪7およびクラッチ用外輪8は、軸受鋼などの硬質金属製の板材またはSCM415などの浸炭鋼の板材により、全体を円筒状に形成されている。また、クラッチ用内輪7の外周面には、それぞれがランプ部と呼ばれる複数の凹部14(図12参照)が、円周方向に関し等間隔に形成されており、クラッチ用内輪7の外周面はカム面となっている。これに対して、クラッチ用外輪8の内周面のうち、少なくともローラ9と当接する軸方向中間部は、円筒面12(図12参照)となっている。なお、ローラ9と当接する円筒面12およびカム面13は、それぞれ従動プーリ3の内周面およびスリーブ2aの外周面に直接形成される場合もある。この場合、スリーブ2aが内輪相当部材に、従動プーリ3が外輪相当部材に、それぞれ相当する。また、本例は、円筒面12とカム面13との径方向に関する配置が、図示の構造と逆になっている構造にも、適用可能である。さらに、本例は、ロック部材として、ローラ9のほか、スプラグ、カムなどの係合子が採用された場合にも、適用可能である。
 保持器10bは、ポリアミド46などの合成樹脂により籠型円筒状に一体に形成されており、それぞれが円環状である1対のリム部15aと、リム部15aの内側面同士を連結する柱部16bと、1対のリム部15aの内側面と円周方向に隣り合う2組の柱部16bの円周方向側面とにより四方を囲まれた部分に形成され、ローラ9を転動並びに円周方向にわたる若干の変位自在に保持するための、複数のポケッ21aとを備える。リム部15aの内周面に形成した複数の突片17aを、ローラクラッチ用内輪7の外周面に形成した複数の凹部14に係合させることにより、ローラクラッチ用内輪7に対する相対回転が不能となっている。
 本例において、それぞれのばね(一方向クラッチ用ばね)11bは、保持器10bの隣り合う柱部16bと、それぞれのローラ9との間に設けられ、ローラ9を、円周方向に関して同じ方向(前方向、図3、図4、図6の右方向、図9の上方向)に弾性的に押圧している。特に本例の場合、ばね11bは、厚さが0.1mm~0.3mm程度のSUS304などのステンレス鋼製の板材(弾性金属板)に折り曲げ加工を施すことにより形成されており、基部22bと、1対の弾性押圧部23b1、23b2と、1対の屈曲部24aとを備える。
 基部22bは、保持器10bに対して、それぞれのばね11bを係止する機能を備え、基板部25と、抱持部26と、1対の抜け止め部27とを有する。基板部25は、平板状であり、保持器10bへの装着状態で、その後側面(図3、図4、図6の左側面、図9の下側面)を柱部16bの円周方向前側面(図3、図4、図6の右側面、図9の上側面)に弾性的に当接させている。また、基板部25の長さ方向中間部の幅方向片半部(保持器10bへの装着状態で径方向外半部)には、略矩形状の切り欠き部28が形成されている。
 基部22bを構成する抱持部26は、基板部25の幅方向に関して他方側(図3、図4、図6、図7の下側)が開口したU字形状であり、基部22bのうちで、基板部25の厚さ方向他方側部分(図3、図4、図6の左側部分、図9の下側部分)に、基板部25の長さ方向中間部に連続するように設けられている。具体的には、抱持部26は、基板部25の厚さ方向に離隔した状態で、基板部25と略平行に配置された1対の挟持部29a、29bと、これらの挟持部29a、29bの一端縁(保持器10bへの装着状態で径方向外端縁)同士を連結する覆い部30とにより構成されており、一方の挟持部29aの他端縁(保持器10bへの装着状態で径方向内端縁)を、切り欠き部28の底部に連続させている。抱持部26は、保持器10bに装着する際に、挟持部29a、29b同士の間隔を弾性的に拡げた状態で、それぞれの柱部16bの中間部に径方向外方から係合する。これにより、覆い部30が柱部16bの外周面を覆うと共に、挟持部29a、29bが柱部16bを円周方向両側から弾性的に挟持する。また、この状態で、挟持部29aは、柱部16bの円周方向側面に形成した係止凹溝31に係合する。なお、抱持部26を構成する挟持部29aは、基板部25の一部により代替することも可能である。
 抱持部26を構成する1対の抜け止め部27は、抱持部26の一部である覆い部30に、基板部25の厚さ方向他方側に向けて延出するように設けられている。具体的には、抜け止め部27は、それぞれ略L字形であり、覆い部30から基板部25の長さ方向に向けて張り出した1対の基半部32と、これらの基半部32の先端部から基板部25の厚さ方向他方側に向けて直角に折れ曲がった1対の先半部33とから構成されている。保持器10bへの装着状態で、抜け止め部27を構成する先半部33が、ポケット21aの径方向外方に位置し、ポケット21a内に保持されたローラ9が径方向外方に抜け出ることを防止する。
 弾性押圧部23b1、23b2は、全長にわたり直線状で、基板部25の長さ方向両側部分を、基板部25の厚さ方向片方側(図3、図4、図6の右側、図9の上側)に鋭角(θ)に折り曲げることにより形成される。特に、本例の場合、弾性押圧部23b1、23b2は、それぞれの長さ方向中間部(自由状態では長さ方向中央部)で互いに交差している。このため、本例の場合には、弾性押圧部23b1、23b2の全長を、基板部25の全長と同じか基板部25の全長よりも少しだけ短い程度(基板部25の全長の4/5~1)とし、従来構造の第1例の場合の弾性押圧部23(図16参照)の全長よりも十分に長く(3倍程度と)している。また、基板部25に対する弾性押圧部23b1、23b2の自由状態での傾斜角度(θ)を、従来構造の第1例の場合よりも十分に小さくしている(θ<θ)。なお、弾性押圧部23b1、23b2には、直線状だけではなく、全体として円弧状の形状も採用可能である
 さらに、弾性押圧部23b1、23B2同士の交差を可能にすると共に、弾性押圧部23b1、23b2を交差させた場合でも、弾性押圧部23b1、23b2の撓み変形を許容するために、弾性押圧部23b1、23b2の長さ方向中間部には、それぞれ挿通凹部34a、34bが形成されている。具体的には、弾性押圧部23b1、23b1のうちで、交差部にて、基板部25の幅方向に関して覆い部30と同じ側(保持器10bへの装着状態で径方向外側)に配置された一方の弾性押圧部23b1の長さ方向中間部に、他方の弾性押圧部23b2と対向する辺が凹んだ略矩形状の挿通凹部34aが形成されている。これに対し、交差部にて、基板部25の幅方向に関して覆い部30と反対側(保持器10bへの装着状態で径方向内側)に配置された他方の弾性押圧部23b2の長さ方向中間部に、一方の弾性押圧部23b1と対向する辺が凹んだ略矩形状の挿通凹部34bが形成されている。そして、一方の弾性押圧部23b1に形成された挿通凹部34aの内側に、他方の弾性押圧部23b2の長さ方向中間部(挿通凹部34bが形成された部分の残部)が配置されると共に、他方の弾性押圧部23bに形成された挿通凹部34bの内側に、一方の弾性押圧部23b1の長さ方向中間部(挿通凹部34aが形成された部分の残部)が配置されている。本例の場合、このような構成により、弾性押圧部23b1、23b2は、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差でき、かつ、挿通凹部34b、34aの範囲で撓み変形できるように構成されている。
 さらに、1対の屈曲部24aは、弾性押圧部23b1、23b2が基板部25に対して弾性的に撓むことを許容する機能を備え、部分(3/4)円筒状で、弾性押圧部23b1、23b2の基端部と基板部25の長さ方向両端部との連続部に設けられている。
 ばね11bは、基部22bを構成する抱持部26を、柱部16bの中間部に径方向外方から係合させることにより、保持器10bの円周方向複数個所に係止されている。ばね11b、11bを保持器10bに係止した状態で、弾性押圧部23b1、23b2の先端部が、ローラ9の転動面に弾性的に当接する。これにより、弾性押圧部23b1、23b2によって、ローラ9は、円筒面12とカム面13との間の円筒状空間の径方向に関する幅の狭い部分に向け、円周方向に関して前方向に弾性的に押圧される。この結果、運転時に、ローラクラッチ5bのロック状態とオーバラン状態との切り換えを迅速に行うことが可能となる。また、本例の場合、ばね11b(柱部16b)を挟んで、弾性押圧部23b1、23b2が押圧するローラ9とは円周方向反対側に配置されたローラ9の抜け止め防止が、抜け止め部27により図られている。ただし、本例の構造から、抱持部26および抜け止め部27を省略して、基部22bを、従来構造の第1例と同様に、基板部のみにより構成したばねを、従来構造の第1例の保持器10に組み付けることも、本発明の範囲にある。
 本例の構造により、ローラ9がスキューすることを抑制できると共に、弾性押圧部23b1、23b2の撓みに基づき、ばね11b(屈曲部24a)に発生する応力を低く抑えることができる。すなわち、本例では、弾性押圧部23b1、23b2を、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差させて、これらの弾性押圧部23b1、23b2の先端部同士の距離である力点間距離Xを、従来構造の第1例の場合に比べて十分に大きくしている(X>X)。また、弾性押圧部23b1、23b2の全長を十分に長くしている。このため、ばね11bをローラクラッチ5bに組み込んだ状態で、弾性押圧部23b1、23b2の先端部(先端縁部)は、ローラ9の転動面の軸方向両端寄り部分に当接する。したがって、ローラ9がスキューすることが有効に抑制される。
 また、本例では、弾性押圧部23b1、23b2の先端部である力点A から、ローラ9から作用する力を支承する部分である支点B(柱部16bの円周方向片側面と基板部25の長さ方向両端部との当接部)までの距離Y を、従来構造の第1例および第2例の場合に比べて十分に大きくすることができる(Y>Y>Y)。このため、弾性押圧部23b1、23b2の撓み量を小さく抑えて、屈曲部24aに発生する応力を低く抑えることができる。
 さらに、本例では、基部22bを構成する抱持部26(1対の挟持部29a、29b)により、柱部16b、16bを弾性的に挟持するため、ばね11bが保持器10bから脱落することが有効に防止される。加えて、抜け止め部27により、ローラ9の脱落防止も図られるため、一方向クラッチ5bの組立作業における作業効率の向上が図られる。
 [実施の形態の第2例]
 図10および図11は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、ばね11cを構成する1対の弾性押圧部23c1、23c2の先端部に、基板部25と対向する面とは反対側の面(ローラ9と対向する面)が凸面となるように円弧状に湾曲した、押圧凸部35が形成されている。本例の場合、押圧凸部35の摩耗を低減できると共に、押圧凸部35に当接するローラ9の転動面に傷などの損傷が生じることも防止できる。なお、弾性押圧部の先端部を変形させる態様としては、上述のように円弧状とするほか、先端部を鈍角に折り曲げた形状として、先端部の平坦面部をローラ9の転動面に当接させるようにするなど、種々の形状が採用される。その他の構成、作用および効果については、実施の形態の第1例の場合と同様である。
 本発明の一方向クラッチは、自動車のオルタネータなどの補機を回転駆動するためのプーリ装置やオイルポンプの駆動力を切替える機構などのほか、ファクシミリや複写機の紙送り機構などの各種機械装置の回転伝達部分に適用することができる。
  1  ローラクラッチ内蔵型プーリ装置
  2、2a スリーブ
  3  従動プーリ
  4、4a サポート軸受
  5、5a、5b ローラクラッチ
  6  大径部
  7、7a クラッチ用内輪
  8、8a クラッチ用外輪
  9 ローラ
 10、10a、10b 保持器
 11、11a、11b ばね
 12  円筒面
 13  カム面
 14  凹部
 15、15a リム部
 16、16a、16b 柱部
 17、17a 突片
 18  後方支持板部
 19  前方支持板部
 20  突出部
 21、21a ポケット
 22、22a、22b 基部
 23、23a、23b1、23b2、23c1、23c2 弾性押圧部
 24、24a 屈曲部
 25  基板部
 26  抱持部
 27  抜け止め部
 28  切り欠き部
 29a、29b 挟持部
 30  覆い部
 31  係止凹溝
 32  基半部
 33  先半部
 34a、34b 挿通凹部
 35  押圧凸部

Claims (5)

  1.  弾性を有する金属板製で、平板状の基板部を有する基部と、
     前記基板部の長さ方向両側部分を、該基板部の厚さ方向片方側に鋭角に折り曲げることにより形成され、それぞれ先端部を有する、1対の弾性押圧部と、
     前記1対の弾性押圧部と前記基板部との連続部に設けられている、1対の屈曲部とを備え、
     前記1対の弾性押圧部が、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差している、一方向クラッチ用ばね。
  2.  前記1対の弾性押圧部の先端部が、前記基板部と対向する面とは反対側の面が凸面となるように折れ曲げられている、請求項1に記載した一方向クラッチ用ばね。
  3.  前記基部のうちで、前記基板部の厚さ方向他方側部分に、U字形の抱持部が、該基板部の長さ方向中間部に連続するように設けられている、請求項1に記載した一方向クラッチ用ばね。
  4.  前記抱持部の一部に、前記基板部の厚さ方向他方側に向けて延出した、抜け止め部が設けられている、請求項3に記載した一方向クラッチ用ばね。
  5.  内輪相当部材と、
     前記内輪相当部材の周囲に該内輪相当部材と同心に配置された外輪相当部材と、
     前記内輪相当部材の外周面と前記外輪相当部材の内周面との間に設けられた複数のロック部材と、
     前記ロック部材を保持する保持器と、
     前記保持器に係止されており、かつ、前記ロック部材を前記内輪相当部材の外周面および前記外輪相当部材の内周面両周面に対して係合する方向に押圧するばねと、
    を備え、
     前記内輪相当部材と前記外輪相当部材とが所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、前記各ロック部材を前記内輪相当部材の外周面および前記外輪相当部材の内周面に対して係合させて、回転力の伝達を可能とするように構成されており、
     前記ばねが、請求項1に記載した一方向クラッチ用ばねである、一方向クラッチ。
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