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JP5040555B2 - One-way clutch - Google Patents

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JP5040555B2
JP5040555B2 JP2007249114A JP2007249114A JP5040555B2 JP 5040555 B2 JP5040555 B2 JP 5040555B2 JP 2007249114 A JP2007249114 A JP 2007249114A JP 2007249114 A JP2007249114 A JP 2007249114A JP 5040555 B2 JP5040555 B2 JP 5040555B2
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roller
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憲和 合田
英樹 藤原
知也 山谷
雅貴 前田
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JTEKT Corp
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Description

この発明は、径方向内外に同心状に配設される内輪体と外輪体とを同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り換える一方向クラッチに関する。   The present invention relates to a one-way clutch that switches between a locked state in which an inner ring body and an outer ring body that are concentrically arranged inside and outside in a radial direction are synchronously rotated and a free state in which the inner ring body is relatively rotated.

従来、一方向クラッチにおいては、例えば、エンジン補機(空調用圧縮機、オルタネータ、ウオーターポンプ、冷却ファン等)に使用されるプーリユニットに組み付けられる場合がある。
例えば、補機類が空調用圧縮機である場合、車載エンジンのクランクシャフトのトルクが伝達される伝動ベルトが掛け渡されるプーリと、圧縮機の回転軸との間に一方向クラッチが配設され、プーリから回転軸へトルクを伝達させたり遮断させることによってエンジンの回転変動を吸収するようになっている。
この種の一方向クラッチにおいては、図7に示すように、外輪体141と内輪体142との対向周面のうち、一方の周面、例えば、内輪体142の外周面に外輪体141の内周面と協働して複数のくさび状空間を周方向に所定間隔を隔てて形成するカム面143が形成されている。
そして、複数のくさび空間には、これと同数のローラ161と、これら各ローラ161をくさび状空間に噛み込むロック方向に個別に付勢するコイルばね160とが保持器150のポケット151に収納された状態で配設されている。
また、保持器150の内周面のカム面143に対向する位置には、カム面143に係合する係合部155が形成されている。そして、カム面143と係合部155との係合によって、内輪体142に対し保持器150を回り止めすることでコイルばね160の反力を受けるように構成されたものが知られている。
Conventionally, a one-way clutch may be assembled to a pulley unit used in, for example, an engine auxiliary machine (air conditioning compressor, alternator, water pump, cooling fan, etc.).
For example, when the auxiliary machine is an air-conditioning compressor, a one-way clutch is disposed between a pulley around which a transmission belt to which the torque of a crankshaft of an in-vehicle engine is transmitted and a rotating shaft of the compressor. The engine is designed to absorb fluctuations in engine rotation by transmitting or blocking torque from the pulley to the rotating shaft.
In this type of one-way clutch, as shown in FIG. 7, one of the opposing peripheral surfaces of the outer ring body 141 and the inner ring body 142, for example, the outer ring surface of the inner ring body 142, A cam surface 143 that forms a plurality of wedge-shaped spaces at predetermined intervals in the circumferential direction in cooperation with the peripheral surface is formed.
In the plurality of wedge spaces, the same number of rollers 161 and coil springs 160 individually energizing the rollers 161 in the locking direction to engage the rollers 161 are accommodated in the pocket 151 of the cage 150. It is arranged in the state.
An engaging portion 155 that engages with the cam surface 143 is formed at a position facing the cam surface 143 on the inner peripheral surface of the cage 150. And what was comprised so that the reaction force of the coil spring 160 might be received by stopping rotation of the holder | retainer 150 with respect to the inner ring body 142 by engagement with the cam surface 143 and the engaging part 155 is known.

また、プーリから圧縮機の回転軸へ所定値以上のトルクが作用したときにトルク伝達を遮断するために、例えば、特許文献1に開示されたような一方向クラッチが知られている。
これにおいては、カム面の周方向一側に隣接してトルクリミット用凹部が形成され、外輪体と内輪体との間に所定値以上のトルクが作用したときに、ローラがカム面の一側を乗り越えて転動しトルクリミット用凹部内に受け入れられて配置されることで外輪体と内輪体とのトルク伝達を遮断するようになっている。
特開2002−106608号公報
Further, for example, a one-way clutch as disclosed in Patent Document 1 is known in order to cut off torque transmission when a torque of a predetermined value or more acts on the rotation shaft of the compressor from the pulley.
In this case, a torque limit recess is formed adjacent to one side in the circumferential direction of the cam surface, and when a torque of a predetermined value or more is applied between the outer ring body and the inner ring body, the roller is on one side of the cam surface. , The torque is transferred between the outer ring body and the inner ring body.
JP 2002-106608 A

ところで、図7に示すような従来の一方向クラッチにおいて、トルク負荷時にローラがくさび空間の狭い側へ向けて移動するときのローラ161の変位角度が大きい場合、保持器150のポケット151を区画形成している柱部152の一側面152aにローラ161が当たった状態でローラ161が移動することが想定される。
一方、保持器150は、その内周面の係合部155がカム面143と係合状態にあるため、柱部152の一側面にローラ161が当たった状態でローラ161が移動すると、保持器150が変形されて損傷される恐れがある。
特に、カム面の周方向一側に隣接してトルクリミット用凹部が形成される一方向クラッチにおいては、カム面上からトルクリミット用凹部にローラが受け入れられて配置される間のローラの変位角度が大きくなるため、保持器150の変形や損傷が顕著となることが想定される。
By the way, in the conventional one-way clutch as shown in FIG. 7, when the displacement angle of the roller 161 is large when the roller moves toward the narrow side of the wedge space when torque is applied, the pocket 151 of the cage 150 is partitioned. It is assumed that the roller 161 moves in a state in which the roller 161 hits one side surface 152a of the pillar portion 152 that is in contact.
On the other hand, since the engaging portion 155 on the inner peripheral surface of the retainer 150 is engaged with the cam surface 143, when the roller 161 moves in a state where the roller 161 hits one side surface of the pillar portion 152, the retainer 150 may be deformed and damaged.
In particular, in a one-way clutch in which a torque limit recess is formed adjacent to one side of the cam surface in the circumferential direction, the displacement angle of the roller while the roller is received and arranged in the torque limit recess from the cam surface Therefore, it is assumed that the cage 150 is significantly deformed or damaged.

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、トルク負荷時におけるくさび空間の狭い側に対するローラの変位角度に相当する角度において、保持器のロック方向への回動を許容することで、保持器の変形を防止することができる一方向クラッチを提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to permit rotation of the cage in the lock direction at an angle corresponding to the displacement angle of the roller with respect to the narrow side of the wedge space during torque load. It is to provide a one-way clutch that can prevent deformation.

前記目的を達成するために、この発明の請求項1に係る一方向クラッチは、径方向内外に同心状に配設される内輪体と外輪体とを同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り換えるために、前記内輪体と前記外輪体との対向周面のうち、一方の周面には他方の周面と協働して複数のくさび状空間を周方向に所定間隔を隔てて形成するカム面が形成され、
前記複数のくさび空間には、これと同数のローラと、これら各ローラを前記くさび状空間に噛み込むロック方向に個別に付勢するコイルばねとが保持器のポケットに収納された状態で配設された一方向クラッチであって、
前記保持器と前記カム面が形成される部材との間には、前記保持器のフリー方向への回動を阻止して前記コイルばねの反力を受ける係合部がそれぞれ形成されると共に、前記保持器のロック方向への回動を所定角度の範囲において許容する接触回避部が形成され、
前記保持器のロック方向への許容される回動角度は、トルク負荷時における前記ローラの内輪体に対する公転角度に設定されていることを特徴とする。
In order to achieve the object, the one-way clutch according to claim 1 of the present invention is a free state in which the inner ring body and the outer ring body, which are concentrically disposed inside and outside in the radial direction, are synchronously rotated with the locked state. In order to switch to each other, among the opposing peripheral surfaces of the inner ring body and the outer ring body, one peripheral surface cooperates with the other peripheral surface, and a plurality of wedge-shaped spaces are spaced apart at a predetermined interval in the circumferential direction. Forming cam surface,
In the plurality of wedge spaces, the same number of rollers and coil springs individually energizing the rollers in the locking direction for engaging each of the rollers in the wedge-shaped spaces are arranged in a state of being accommodated in the pockets of the cage. A one way clutch,
Between the cage and the member on which the cam surface is formed, an engagement portion that prevents the cage from rotating in the free direction and receives the reaction force of the coil spring is formed, respectively. A contact avoiding portion that allows rotation of the cage in the locking direction within a range of a predetermined angle is formed,
The allowable rotation angle of the cage in the locking direction is set to the revolution angle of the roller with respect to the inner ring body when torque is applied.

前記構成によると、保持器とカム面が形成される部材(外輪体又は内輪体)との間にそれぞれ形成された係合部の係合によって保持器のフリー方向への回動を阻止することでコイルばねの反力を受けることができる。
トルク負荷時において、ローラがくさび空間の狭い側へ向けて移動するときのローラの変位角度が大きい場合、保持器のポケットを区画形成している柱部の一側面にローラが当たった状態でローラが転動する。すると、ローラの変位角度に相当する角度において、保持器がロック方向へ回動されるため、保持器の変形や損傷を防止することができる。
According to the above configuration, the cage is prevented from rotating in the free direction by the engagement of the engaging portions formed between the cage and the member (outer ring body or inner ring body) on which the cam surface is formed. Can receive the reaction force of the coil spring.
When the roller is moved toward the narrow side of the wedge space when the torque is applied, the roller is in contact with one side surface of the pillar section defining the cage pocket. Rolls. Then, since the cage is rotated in the locking direction at an angle corresponding to the displacement angle of the roller, deformation and damage of the cage can be prevented.

請求項2に係る一方向クラッチは、請求項1に記載の一方向クラッチであって、
カム面の周方向一側にはトルクリミット用凹部が形成され、内輪体と外輪体との間に所定値以上のトルクが作用したときに、ローラが前記カム面を乗り越えて転動し前記トルクリミット用凹部内に受け入れられることで前記内輪体と前記外輪体とのトルク伝達が遮断されるように構成され、
保持器のロック方向への許容される回動角度は、前記カム面上から前記トルクリミット用凹部内に前記ローラが受け入れらて配置される間のローラの変位角度に相当する角度に設定されていることを特徴とする。
The one-way clutch according to claim 2 is the one-way clutch according to claim 1,
A torque limit recess is formed on one side in the circumferential direction of the cam surface. When a torque exceeding a predetermined value acts between the inner ring body and the outer ring body, the roller rolls over the cam surface and rolls the torque. It is configured so that torque transmission between the inner ring body and the outer ring body is cut off by being received in the recess for limit,
The allowable rotation angle of the cage in the locking direction is set to an angle corresponding to the displacement angle of the roller while the roller is received and arranged in the torque limit recess from the cam surface. It is characterized by being.

前記構成によると、外輪体と内輪体との間に所定値以上のトルクが作用したときには、ローラがカム面の一側を乗り越えて転動し、トルクリミット用凹部内に受け入れられて配置されることで、トルク伝達が遮断される。この際、保持器の柱部の一側面にローラが当たった後は、ローラと共に保持器が同方向へ回動されるため、保持器の変形や損傷を防止することができる。   According to the above configuration, when a torque exceeding a predetermined value acts between the outer ring body and the inner ring body, the roller rolls over one side of the cam surface and is received and disposed in the torque limit recess. Thus, torque transmission is interrupted. At this time, after the roller hits one side surface of the pillar portion of the cage, the cage is rotated in the same direction together with the roller, so that deformation and damage of the cage can be prevented.

請求項3に係る一方向クラッチは、請求項2に記載の一方向クラッチであって、
カム面は内輪体の外周面に形成され、
前記内輪体の外周面には、前記カム面と軸方向に変位した位置に平坦面が形成され、
保持器のフリー方向への回動を阻止してコイルばねの反力を受ける係合部は、前記平坦面に対向する前記保持器の内周面部分において、前記平坦面に係合可能に形成された係合片と、前記平坦面によって形成され、
前記保持器のロック方向への回動を所定角度の範囲において許容する接触回避部は、前記係合片に切り欠き状に形成されていることを特徴とする。
The one-way clutch according to claim 3 is the one-way clutch according to claim 2,
The cam surface is formed on the outer peripheral surface of the inner ring body,
On the outer peripheral surface of the inner ring body, a flat surface is formed at a position displaced in the axial direction with the cam surface,
The engaging portion that receives the reaction force of the coil spring by preventing the cage from rotating in the free direction is formed to be able to engage with the flat surface at the inner peripheral surface portion of the cage facing the flat surface. Formed by the engagement piece and the flat surface,
The contact avoiding portion that allows the retainer to rotate in the locking direction within a predetermined angle range is formed in the engagement piece in a cutout shape.

前記構成によると、内輪体の外周面に形成された平坦面と、保持器の内周面に形成された係合片によって、コイルばねの反力を受ける係合部を容易に構成することができると共に、保持器の係合片を切り欠くことで、保持器のロック方向への回動を所定角度の範囲において許容する接触回避部を容易に構成することができる。   According to the said structure, the engaging part which receives the reaction force of a coil spring can be easily comprised with the flat surface formed in the outer peripheral surface of an inner ring body, and the engagement piece formed in the inner peripheral surface of a holder | retainer. In addition, the contact avoiding portion that allows the retainer to rotate in the locking direction within a predetermined angle range can be easily configured by cutting out the engaging piece of the retainer.

次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.

(実施例1)
この発明の実施例1を図1〜図6にしたがって説明する。
図1はこの発明の実施例1に係る一方向クラッチを備えたプーリユニットを示す側断面図である。図2は一方向クラッチの横断面図である。図3は保持器のポケットにローラ及びコイルばねが収納された状態を拡大して示す平面図である。図4は保持器のポケットにローラ及びコイルばねが収納された状態を拡大して示す横断面図である。図5は内輪体の外周面の平坦面と、保持器の係合片及び接触回避部の関係を示す説明図である。図6は保持器が許容される回動角度においてロック方向へ回動された状態を示す説明図である。
Example 1
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a side sectional view showing a pulley unit including a one-way clutch according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the one-way clutch. FIG. 3 is an enlarged plan view showing a state where rollers and coil springs are housed in the pockets of the cage. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state where a roller and a coil spring are stored in a pocket of the cage. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the flat outer peripheral surface of the inner ring body, the engagement piece of the cage and the contact avoiding portion. FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which the cage is rotated in the locking direction at an allowable rotation angle.

図1に示すように、この実施例1に係る一方向クラッチ40を備えたプーリユニット10は、車載エンジンのエンジン補機の一つである圧縮機1に使用される場合を例示するものであり、圧縮機1のケーシング2の一側から一体に突出された突出筒部3と、この突出筒部3の中心に同心上をなして回転可能に組み付けられた圧縮機1の回転軸4との間に跨って組み付けられると共に、プーリ11、複列の転がり軸受20、環状部材30及び一方向クラッチ40を備える。   As illustrated in FIG. 1, the pulley unit 10 including the one-way clutch 40 according to the first embodiment exemplifies a case where the pulley unit 10 is used in a compressor 1 that is one of engine auxiliary machines of an in-vehicle engine. A projecting cylindrical portion 3 that is integrally projected from one side of the casing 2 of the compressor 1 and a rotating shaft 4 of the compressor 1 that is concentrically and rotatably assembled to the center of the projecting cylindrical portion 3. The pulley 11, the double row rolling bearing 20, the annular member 30, and the one-way clutch 40 are provided.

プーリ11は、突出筒部3の外周に同心上に配設される円筒状に形成され、その一端部内周には環状端板11aが一体に形成されている。この環状端板11aの内側面には、突出筒部3の外周面との間に転がり軸受20を組み付けるための第1環状空間と、プーリ11の内周面との間に一方向クラッチ40を組み付けるための第2環状空間を構成する筒状体13が一体状に形成されている。
また、プーリ11の外周面には伝動ベルト18が掛け渡される断面波形状のベルト溝12が形成されている。なお、伝動ベルト18は、車載エンジンのクランクシャフトのプーリに掛け渡され、クランクシャフトのトルクをプーリ11に伝達するようになっている。
The pulley 11 is formed in a cylindrical shape concentrically disposed on the outer periphery of the protruding cylinder portion 3, and an annular end plate 11 a is integrally formed on the inner periphery of one end portion thereof. A one-way clutch 40 is provided on the inner side surface of the annular end plate 11 a between the first annular space for assembling the rolling bearing 20 between the outer peripheral surface of the protruding cylindrical portion 3 and the inner peripheral surface of the pulley 11. A cylindrical body 13 constituting a second annular space for assembling is integrally formed.
In addition, a belt groove 12 having a cross-sectional wave shape, on which the transmission belt 18 is stretched, is formed on the outer peripheral surface of the pulley 11. The transmission belt 18 is stretched around the pulley of the crankshaft of the vehicle-mounted engine, and transmits the torque of the crankshaft to the pulley 11.

複列の転がり軸受20は、外輪21と、内輪22と、これら外輪21と内輪22の間にそれぞれ保持器25、26によって保持された状態で複列をなして転動可能に配設された各複数個の玉23、24とを備えている。
そして、複列の転がり軸受20は、その内輪22が圧縮機1側の突出筒部3の外周面に圧入され、かつ止め輪27によって抜け止めされる一方、外輪21がプーリ11側の筒状体13の内周面に圧入されて取り付けられている。
The double row rolling bearing 20 is arranged to be able to roll in a double row in a state where it is held by the outer ring 21, the inner ring 22, and the retainers 25 and 26 between the outer ring 21 and the inner ring 22, respectively. A plurality of balls 23 and 24 are provided.
The double-row rolling bearing 20 has an inner ring 22 that is press-fitted into the outer peripheral surface of the protruding cylindrical portion 3 on the compressor 1 side and is prevented from coming off by a retaining ring 27, while the outer ring 21 is a cylindrical shape on the pulley 11 side. It is press-fitted and attached to the inner peripheral surface of the body 13.

図1と図2に示すように、一方向クラッチ40は、外輪体41、内輪体42、複数のローラ61、コイルばね60、及び保持器50を備えている。
そして、一方向クラッチ40は、その内輪体42がプーリ11側の筒状体13の外周面に圧入され、かつ止め輪28によって抜け止めされている。
一方、圧縮機1側の回転軸4の端部寄り外周面には、環状部材30がその中心部に形成されたボス部31においてトルク伝達可能に嵌挿され、回転軸4の軸端部から一体同心に突出された雄ネジ部にナット5が締め付けられることによって、環状部材30のボス部31が固定されている。そして、一方向クラッチ40の外輪体41は、環状部材30の外周部に適宜の連結部材によってトルク伝達可能に連結されている。これによって、プーリ11側からのトルクが、一方向クラッチ40と環状部材30を介して圧縮機1側の回転軸4に伝達されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the one-way clutch 40 includes an outer ring body 41, an inner ring body 42, a plurality of rollers 61, a coil spring 60, and a cage 50.
The inner ring body 42 of the one-way clutch 40 is press-fitted into the outer peripheral surface of the tubular body 13 on the pulley 11 side, and is prevented from coming off by a retaining ring 28.
On the other hand, on the outer peripheral surface near the end of the rotating shaft 4 on the compressor 1 side, an annular member 30 is fitted and inserted in a boss portion 31 formed at the center thereof so as to be able to transmit torque, and from the shaft end portion of the rotating shaft 4. The boss portion 31 of the annular member 30 is fixed by tightening the nut 5 to the male screw portion protruding integrally concentrically. And the outer ring | wheel body 41 of the one-way clutch 40 is connected with the outer peripheral part of the annular member 30 so that torque transmission is possible by a suitable connection member. Thus, torque from the pulley 11 side is transmitted to the rotary shaft 4 on the compressor 1 side via the one-way clutch 40 and the annular member 30.

すなわち、図2〜図4に示すように、一方向クラッチ40の外輪体41と、内輪体42との対向周面の間には複数(図2では6個)のくさび状空間が周方向に所定間隔を隔てて形成され、これら複数のくさび空間には、これと同数のローラ61と、これら各ローラ61をロック方向(くさび空間の狭い側)に個別に付勢するコイルばね60とが保持器50の各ポケット51に収納された状態でそれぞれ配設されている。
この実施例1において、外輪体41と、内輪体42との対向周面の間に複数(図2では6個)のくさび状空間を周方向に所定間隔を隔てて形成するための平坦面(又は曲面)のカム面43が内輪体42の外周面の周方向に所定間隔を隔てて形成される一方、外輪体41の内周面は円形をなしている。
That is, as shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of (six in FIG. 2) wedge-shaped spaces are provided in the circumferential direction between the outer circumferential surfaces of the outer ring body 41 and the inner ring body 42 of the one-way clutch 40. The plurality of wedge spaces are formed at predetermined intervals, and the same number of rollers 61 and coil springs 60 for individually urging the rollers 61 in the locking direction (the narrow side of the wedge space) are held in the plurality of wedge spaces. They are arranged in a state of being accommodated in the respective pockets 51 of the container 50.
In the first embodiment, a flat surface for forming a plurality (six in FIG. 2) of wedge-shaped spaces at predetermined intervals in the circumferential direction between the outer circumferential surfaces of the outer ring body 41 and the inner ring body 42 (see FIG. 2). (Or curved surface) cam surfaces 43 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the inner ring body 42, while the inner peripheral surface of the outer ring body 41 is circular.

図2と図4に示すように、内輪体42の各カム面43の周方向一側には、凹円弧形状、凹湾曲形状等のトルクリミット用凹部46が所要の深さをもって形成されている。そして、外輪体41と内輪体42との間に所定値以上のトルクが作用したときには、ローラ61がカム面43を乗り越えて転動しトルクリミット用凹部46内に受け入れられて配置されることで、外輪体41と、内輪体42との間に対するローラ61の噛み込みが不能となり、外輪体41と内輪体42とのトルク伝達を遮断するようになっている。   As shown in FIGS. 2 and 4, a torque limit recess 46 such as a concave arc shape or a concave curve shape is formed with a required depth on one side in the circumferential direction of each cam surface 43 of the inner ring body 42. . When a torque greater than a predetermined value acts between the outer ring body 41 and the inner ring body 42, the roller 61 rolls over the cam surface 43 and is received and disposed in the torque limit recess 46. The roller 61 cannot be engaged with the outer ring body 41 and the inner ring body 42, and torque transmission between the outer ring body 41 and the inner ring body 42 is interrupted.

保持器50は合成樹脂材の射出成形によって一体に円筒状に形成され、その周方向には複数のポケット51と、これらポケット51を区画する柱部52とが交互に形成されている。そして、保持器50は内輪体42の外周面に嵌合されている。
保持器50の各柱部52の一側面(くさび空間の狭い側に対向する面)には、コイルばね45の基端巻回部が嵌挿される突起53が突設されている。
The cage 50 is integrally formed into a cylindrical shape by injection molding of a synthetic resin material, and a plurality of pockets 51 and column portions 52 that partition the pockets 51 are alternately formed in the circumferential direction. The cage 50 is fitted to the outer peripheral surface of the inner ring body 42.
On one side surface (the surface facing the narrow side of the wedge space) of each column portion 52 of the cage 50, a protrusion 53 into which the proximal end winding portion of the coil spring 45 is fitted is projected.

コイルばね60は、ばね線材が楕円形状、矩形形状等に巻回されて形成され、柱部52の突起53の根元部をばね座としてコイルばね60の基端巻回部が突起53に嵌挿されて支持された状態で先端巻回部がローラ61の外周面に当接している。そして、コイルばね60はローラ61をくさび状空間の狭い側(ロック状態となる側)に弾発付勢している(図4参照)。   The coil spring 60 is formed by winding a spring wire into an elliptical shape, a rectangular shape, or the like. In this state, the tip winding portion is in contact with the outer peripheral surface of the roller 61. The coil spring 60 elastically urges the roller 61 toward the narrow side of the wedge-shaped space (the side in the locked state) (see FIG. 4).

図5に示すように、保持器50と、内輪体42との間には、保持器50のフリー方向への回動を阻止してコイルばね60の反力を受ける係合部としての平坦面47と、係合片55とがそれぞれ形成されると共に、保持器50のロック方向への回動は所定の回動角度θだけ許容する接触回避部56が係合片55に切り欠き状に形成されている。
また、保持器50のロック方向への許容される回動角度θは、トルク負荷時におけるローラ61の内輪体42に対する公転角度に設定される。なお、この公転角度は、カム面43上からトルクリミット用凹部46内にローラ61が変位するローラ変位角度αに対応する角度に相当する。
As shown in FIG. 5, a flat surface between the cage 50 and the inner ring body 42 as an engaging portion that prevents the cage 50 from rotating in the free direction and receives the reaction force of the coil spring 60. 47 and the engagement piece 55 are formed, respectively, and the contact avoiding portion 56 that allows the retainer 50 to rotate in the locking direction by a predetermined rotation angle θ is formed in the engagement piece 55 in a cutout shape. Has been.
Further, the allowable rotation angle θ of the cage 50 in the locking direction is set to the revolution angle of the roller 61 with respect to the inner ring body 42 at the time of torque load. This revolution angle corresponds to an angle corresponding to the roller displacement angle α at which the roller 61 is displaced from the cam surface 43 into the torque limit recess 46.

この実施例1において、内輪体42の外周面には、カム面43と軸方向及び周方向に適宜に変位した部分に、一方の係合部としての平坦面47が形成されている。
一方、内輪体42の平坦面47に対向する保持器50の内周面の部分には、平坦面47に係合可能に形成された他方の係合部としての平坦な係合面55aを有する係合片55が形成されている。
さらに、保持器50の係合片55が寸法aだけ残して切り欠かかれることによって、接触回避部56が形成されている。
すなわち、図5に示すように、内輪体42の中心Oを通る平坦面47の中心線をLとし、内輪体42の中心Oから平坦面47までの距離をC/2とし、内輪体42の平坦面47に接触して係合する係合片55の接触角部をPとし、保持器50のロック方向への許容される回動角度をθとし、許容される回動角度θに基づく平坦面47に対する係合片55の接触角部Pの変位距離をdとし、内輪体42の平坦面47の長さ寸法(接触回避部56がない状態の保持器50の係合片55の長さ寸法に相当する)をbとしたときに、
「d=Ctan(θ/2)」
「2a=b−d」
の関係となるように、接触回避部56が形成されている。
In the first embodiment, a flat surface 47 as one engaging portion is formed on the outer peripheral surface of the inner ring body 42 at a portion that is appropriately displaced in the axial direction and the circumferential direction with respect to the cam surface 43.
On the other hand, a portion of the inner peripheral surface of the retainer 50 facing the flat surface 47 of the inner ring body 42 has a flat engagement surface 55a as the other engagement portion formed to be engageable with the flat surface 47. An engagement piece 55 is formed.
Furthermore, the contact avoiding portion 56 is formed by cutting away the engagement piece 55 of the retainer 50 by leaving only the dimension a.
That is, as shown in FIG. 5, the center line of the flat surface 47 passing through the center O of the inner ring body 42 is L, the distance from the center O of the inner ring body 42 to the flat surface 47 is C / 2, and the inner ring body 42 The contact angle portion of the engagement piece 55 that contacts and engages with the flat surface 47 is P, the allowable rotation angle in the locking direction of the cage 50 is θ, and the flatness based on the allowable rotation angle θ. The displacement distance of the contact angle portion P of the engagement piece 55 with respect to the surface 47 is d, and the length dimension of the flat surface 47 of the inner ring body 42 (the length of the engagement piece 55 of the cage 50 without the contact avoidance portion 56). (Corresponding to the dimension) is b,
“D = Ctan (θ / 2)”
“2a = b−d”
The contact avoiding portion 56 is formed so as to satisfy the following relationship.

また、この実施例1において、図1に示すように、一方向クラッチ40の外輪体41と内輪体42との間の環状空間内には、ローラ61の保持器50の片側に位置して転がり軸受70を構成する複数の玉71が保持器72によって保持された状態で転動可能に配設されている。
そして、ローラ61がトルクリミット用凹部46内に配置されたときに、転がり軸受70によって、外輪体41と内輪体42とを同心上に保持するようになっている。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, in the annular space between the outer ring body 41 and the inner ring body 42 of the one-way clutch 40, the roller 61 is positioned on one side of the cage 50 and rolls. A plurality of balls 71 constituting the bearing 70 are arranged to be able to roll while being held by a cage 72.
When the roller 61 is disposed in the torque limit recess 46, the outer ring body 41 and the inner ring body 42 are concentrically held by the rolling bearing 70.

この実施例1に係る一方向クラッチ40を備えたプーリユニット10は上述したように構成される。
したがって、車載エンジンの作動時において、クランクシャフトのトルクが伝動ベルト18によってプーリ11に伝達されると、プーリ11と一体に回転する筒状体13と共に、一方向クラッチ40の内輪体42が回転される。この内輪体42のトルクは、ローラ61によって外輪体41に伝達され、外輪体41と一体に回転する環状部材30によって圧縮機1の回転軸4にトルク伝達されて回転軸4が回転される。
すなわち、エンジンの作動時において、プーリ11の回転速度が回転軸4の回転速度よりも速いときには、一方向クラッチ40がロック状態となるので、回転軸4はプーリ11と一体回転する。
また、プーリ11の回転速度が回転軸4の回転速度よりも遅くなると、一方向クラッチ40のローラ61がロック位置から外れてくさび状空間の広い側へ移動してフリー状態に切替わる。これにより、プーリ11の回転変動が吸収される。
The pulley unit 10 including the one-way clutch 40 according to the first embodiment is configured as described above.
Therefore, when the torque of the crankshaft is transmitted to the pulley 11 by the transmission belt 18 during the operation of the on-vehicle engine, the inner ring body 42 of the one-way clutch 40 is rotated together with the cylindrical body 13 that rotates integrally with the pulley 11. The The torque of the inner ring body 42 is transmitted to the outer ring body 41 by the roller 61, and the torque is transmitted to the rotating shaft 4 of the compressor 1 by the annular member 30 that rotates integrally with the outer ring body 41, thereby rotating the rotating shaft 4.
That is, when the rotation speed of the pulley 11 is higher than the rotation speed of the rotary shaft 4 during the operation of the engine, the one-way clutch 40 is locked, so that the rotary shaft 4 rotates together with the pulley 11.
Further, when the rotation speed of the pulley 11 becomes slower than the rotation speed of the rotating shaft 4, the roller 61 of the one-way clutch 40 moves out of the lock position and moves to the wider side of the wedge-shaped space to switch to the free state. Thereby, the rotation fluctuation of the pulley 11 is absorbed.

圧縮機1の回転軸4に焼き付き等が生じて回転軸4がロック状態となった場合、外輪体41と内輪体42との間には所定値以上のトルク(負荷トルク)が作用する。
この場合、ローラ61がカム面43の一側を乗り越えて転動しトルクリミット用凹部46内に受け入れられて配置される。そして、ローラ61がトルクリミット用凹部46内に配置されることによって、プーリ11側から回転軸4へのトルク伝達が遮断される。
When seizure or the like occurs on the rotating shaft 4 of the compressor 1 and the rotating shaft 4 is locked, a torque (load torque) of a predetermined value or more acts between the outer ring body 41 and the inner ring body 42.
In this case, the roller 61 rolls over one side of the cam surface 43 and is received and disposed in the torque limit recess 46. By disposing the roller 61 in the torque limit recess 46, torque transmission from the pulley 11 side to the rotating shaft 4 is interrupted.

一方、ローラ61がトルクリミット用凹部46内に配置される際、保持器50の柱部52の一側面にローラ61が当たった後は、ローラ61と共に保持器50が同方向へ回動される(図6参照)。
すなわち、図5に示すように、保持器50の係合片55が寸法aだけ残して切り欠かかれることによって接触回避部56が形成される。これによって、図4に示すように、カム面43上からトルクリミット用凹部46内にローラ61が変位するローラ変位角度αに対応する回動角度θにおいて、図6に示すように、保持器25がロック方向への回動される。このため、ローラ61の変位によって保持器50が変形されたり、あるいは損傷される不具合を解消することができる。
On the other hand, when the roller 61 is disposed in the torque limit recess 46, after the roller 61 hits one side surface of the column portion 52 of the cage 50, the cage 50 is rotated in the same direction together with the roller 61. (See FIG. 6).
That is, as shown in FIG. 5, the contact avoiding portion 56 is formed by cutting away the engagement piece 55 of the retainer 50 by leaving only the dimension a. As a result, as shown in FIG. 4, at the rotation angle θ corresponding to the roller displacement angle α at which the roller 61 is displaced from the cam surface 43 into the torque limit recess 46, as shown in FIG. Is rotated in the locking direction. For this reason, the malfunction which the holder | retainer 50 deform | transforms or is damaged by the displacement of the roller 61 can be eliminated.

なお、この発明は前記実施例1に限定するものではない。
例えば、前記実施例1においては、内輪体42の外周面にカム面43及びトルクリミット用凹部46を形成して外輪体41の内周面とカム面43によってくさび状空間を形成したが、外輪体41の内周面にカム面及びトルクリミット用凹部を形成し、内輪体42の外周面とカム面によってくさび状空間を形成してもこの発明を実施可能である。
但し、この場合、ローラ61に対するコイルばね60の反力を受ける係合部が外輪体の内周面と保持器の外周面との相互に設けられる。
また、前記実施例1においては、カム面43の一側にトルクリミット用凹部46が形成される場合を例示したが、トルクリミット用凹部46が設けられない一方向クラッチにおいてもこの発明を実施することができる。
The present invention is not limited to the first embodiment.
For example, in the first embodiment, the cam surface 43 and the torque limit recess 46 are formed on the outer peripheral surface of the inner ring body 42 and the wedge-shaped space is formed by the inner peripheral surface of the outer ring body 41 and the cam surface 43. The present invention can be implemented even if a cam surface and a torque limit recess are formed on the inner peripheral surface of the body 41 and a wedge-shaped space is formed by the outer peripheral surface of the inner ring body 42 and the cam surface.
However, in this case, an engaging portion that receives the reaction force of the coil spring 60 against the roller 61 is provided between the inner peripheral surface of the outer ring body and the outer peripheral surface of the cage.
In the first embodiment, the torque limit recess 46 is formed on one side of the cam surface 43. However, the present invention is also applied to a one-way clutch in which the torque limit recess 46 is not provided. be able to.

また、前記実施例1においては、エンジン補機の一つである空調用圧縮機に対応する一方向クラッチを備えたプーリユニットである場合を例示したが、オルタネータ、ウオーターポンプ、冷却ファン等のエンジン補機に対応する一方向クラッチを備えたプーリユニット、あるいはプーリユニットに組み付けられる一方向クラッチとして使用可能である。   In the first embodiment, the case where the pulley unit is provided with a one-way clutch corresponding to the compressor for air conditioning, which is one of the engine auxiliary machines, is exemplified. However, the engine such as an alternator, a water pump, a cooling fan, It can be used as a pulley unit provided with a one-way clutch corresponding to an auxiliary machine, or a one-way clutch assembled to a pulley unit.

この発明の実施例1に係る一方向クラッチを備えたプーリユニットを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the pulley unit provided with the one way clutch which concerns on Example 1 of this invention. 同じく一方向クラッチの横断面図である。It is a transverse cross section of a one way clutch similarly. 同じく保持器のポケットにローラ及びコイルばねが収納された状態を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the state in which the roller and the coil spring were similarly accommodated in the pocket of the holder | retainer. 同じく保持器のポケットにローラ及びコイルばねが収納された状態を拡大して示す横断面図である。It is a cross-sectional view which expands and shows the state in which the roller and the coil spring were similarly accommodated in the pocket of the holder | retainer. 同じく内輪体の外周面の平坦面と、保持器の係合片及び接触回避部の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which similarly shows the relationship between the flat surface of the outer peripheral surface of an inner ring body, the engagement piece of a cage | basket, and a contact avoidance part. 同じく保持器が許容される回動角度においてロック方向へ回動された状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state rotated to the locking direction in the rotation angle which similarly accept | permitted. 従来の一方向クラッチの内輪体の外周面のカム面と、保持器の内周面の係合部の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the cam surface of the outer peripheral surface of the inner ring body of the conventional one-way clutch, and the engaging part of the inner peripheral surface of a holder | retainer.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧縮機
2 ケーシング
3 突出筒部
4 回転軸
10 プーリユニット
11 プーリ
20 複列の転がり軸受
40 一方向クラッチ
41 外輪体
42 内輪体
43 カム面
46 トルクリミット用凹部
47 平坦面(係合部)
50 保持器
52 柱部
55 係合片(係合部)
60 コイルばね
61 ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Casing 3 Projection cylinder part 4 Rotating shaft 10 Pulley unit 11 Pulley 20 Double row rolling bearing 40 One-way clutch 41 Outer ring body 42 Inner ring body 43 Cam surface 46 Torque limit recessed part 47 Flat surface (engagement part)
50 Cage 52 Column 55 Engagement piece (engagement part)
60 Coil spring 61 Roller

Claims (3)

径方向内外に同心状に配設される内輪体と外輪体とを同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り換えるために、前記内輪体と前記外輪体との対向周面のうち、一方の周面には他方の周面と協働して複数のくさび状空間を周方向に所定間隔を隔てて形成するカム面が形成され、
前記複数のくさび空間には、これと同数のローラと、これら各ローラを前記くさび状空間に噛み込むロック方向に個別に付勢するコイルばねとが保持器のポケットに収納された状態で配設された一方向クラッチであって、
前記保持器と前記カム面が形成される部材との間には、前記保持器のフリー方向への回動を阻止して前記コイルばねの反力を受ける係合部がそれぞれ形成されると共に、前記保持器のロック方向への回動を所定角度の範囲において許容する接触回避部が形成され、
前記保持器のロック方向への許容される回動角度は、トルク負荷時における前記ローラの内輪体に対する公転角度に設定されていることを特徴とする一方向クラッチ。
In order to switch between a locked state in which the inner ring body and the outer ring body that are concentrically disposed radially inward and outer are synchronously rotated and a free state in which the inner ring body and the outer ring body are relatively rotated, of the opposed peripheral surfaces of the inner ring body and the outer ring body, A cam surface that forms a plurality of wedge-shaped spaces at predetermined intervals in the circumferential direction in cooperation with the other peripheral surface is formed on one peripheral surface,
In the plurality of wedge spaces, the same number of rollers and coil springs individually energizing the rollers in the locking direction for engaging each of the rollers in the wedge-shaped spaces are arranged in a state of being accommodated in the pockets of the cage. A one way clutch,
Between the cage and the member on which the cam surface is formed, an engagement portion that prevents the cage from rotating in the free direction and receives the reaction force of the coil spring is formed, respectively. A contact avoiding portion that allows rotation of the cage in the locking direction within a range of a predetermined angle is formed,
The one-way clutch characterized in that an allowable rotation angle of the cage in the locking direction is set to a revolution angle of the roller with respect to the inner ring body when torque is applied.
請求項1に記載の一方向クラッチであって、
カム面の周方向一側にはトルクリミット用凹部が形成され、内輪体と外輪体との間に所定値以上のトルクが作用したときに、ローラが前記カム面を乗り越えて転動し前記トルクリミット用凹部内に受け入れられることで前記内輪体と前記外輪体とのトルク伝達が遮断されるように構成され、
保持器のロック方向への許容される回動角度は、前記カム面上から前記トルクリミット用凹部内に前記ローラが受け入れらて配置される間のローラの変位角度に相当する角度に設定されていることを特徴とする一方向クラッチ。
The one-way clutch according to claim 1,
A torque limit recess is formed on one side in the circumferential direction of the cam surface. When a torque exceeding a predetermined value acts between the inner ring body and the outer ring body, the roller rolls over the cam surface and rolls the torque. It is configured so that torque transmission between the inner ring body and the outer ring body is cut off by being received in the recess for limit,
The allowable rotation angle of the cage in the locking direction is set to an angle corresponding to the displacement angle of the roller while the roller is received and arranged in the torque limit recess from the cam surface. One-way clutch characterized by
請求項2に記載の一方向クラッチであって、
カム面は内輪体の外周面に形成され、
前記内輪体の外周面には、前記カム面と軸方向に変位した位置に平坦面が形成され、
保持器のフリー方向への回動を阻止してコイルばねの反力を受ける係合部は、前記平坦面に対向する前記保持器の内周面部分において、前記平坦面に係合可能に形成された係合片と、前記平坦面によって形成され、
前記保持器のロック方向への回動を所定角度の範囲において許容する接触回避部は、前記係合片に切り欠き状に形成されていることを特徴とする一方向クラッチ。
The one-way clutch according to claim 2,
The cam surface is formed on the outer peripheral surface of the inner ring body,
On the outer peripheral surface of the inner ring body, a flat surface is formed at a position displaced in the axial direction with the cam surface,
The engaging portion that receives the reaction force of the coil spring by preventing the cage from rotating in the free direction is formed to be able to engage with the flat surface at the inner peripheral surface portion of the cage facing the flat surface. Formed by the engagement piece and the flat surface,
The one-way clutch characterized in that a contact avoiding portion that allows rotation of the cage in the locking direction within a predetermined angle range is formed in a cutout shape in the engagement piece.
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