单向离合器用弹簧和单向离合器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及单向离合器和构成该单向离合器的单向离合器用弹簧，该单向离合器被装入用于对汽车用的交流发电机等辅助设备进行旋转驱动的带轮装置、或发动机的怠速停止时的辅助设备驱动装置等中。
【背景技术】
[0002]作为被装入用于驱动交流发电机或起动马达等汽车用辅助设备的带轮装置中的单向离合器，有滚子离合器。装入有该滚子离合器的滚子离合器内置型带轮装置如日本特公平07 - 72585号公报、日本特开平11 一 63170号公报、日本特开2002 — 130433号公报、日本特开2005 - 003059号公报、以及日本特开2007 — 198582号公报中记载的那样，一直以来被人公知。图12?图14表示以往的滚子离合器内置型带轮装置的一例。滚子离合器内置型带轮装置I具有能够外嵌固定于交流发电机的旋转轴的套筒2。从动带轮3与套筒2同心地配置在套筒2的周围。在套筒2的外周面和从动带轮3的内周面之间，具备一对支承轴承4和滚子离合器5。
[0003]套筒2在整体上形成为圆筒状，外嵌固定于所述交流发电机的旋转轴的端部，并与该旋转轴共同旋转。另外，在套筒2的外周面的中央部，设置有外径尺寸比套筒2的两端部大的大直径部6。另一方面，从动带轮3的外周面的沿宽度方向的剖面形状成为波形，以便能够将被称为POLY-V型皮带的环形皮带的一部分挂设在从动带轮3上。滚子离合器5配置在轴向中间部，所述轴向中间部存在于套筒2的外周面和从动带轮3的内周面之间的空间，在该空间的轴向两端部的、从轴向两侧夹住滚子离合器5的位置，配置有一对支承轴承4。一对支承轴承4支承施加给从动带轮3的径向负荷，并且使从动带轮3和套筒2能够相对旋转。在图示的例子中，支承轴承4都采用深沟型球轴承。
[0004]滚子离合器5只在从动带轮3具有相对于套筒2沿规定方向相对旋转的倾向的情况下，才能够在从动带轮3和套筒2之间传递旋转力。滚子离合器5由离合器用内圈7、离合器用外圈8、多个滚子9、保持器10、和多个弹簧11构成。
[0005]离合器用内圈7和离合器用外圈8分别由轴承钢等硬质金属制的板材或SCM415等渗碳钢的板材将整体形成为圆筒状。离合器用内圈7通过过盈配合外嵌固定于套筒2的大直径部6的外周面，离合器用外圈8通过过盈配合内嵌固定于从动带轮3的中间部内周面。另外，离合器用外圈8的内周面上的、至少与各个滚子9抵接的轴向中间部形成为圆筒面12。另一方面，在离合器用内圈7的外周面上，沿圆周方向等间隔地分别形成有被称为斜面部的多个凹部14，由此，离合器用内圈7的外周面成为凸轮面13。
[0006]在圆筒面12和凸轮面13之间的圆筒状空间配置有保持器10、多个滚子9和多个弹簧。保持器10由聚酰胺46等合成树脂一体地形成为笼型圆筒状，分别具有圆环状的一对轮缘部15和多个柱部16，所述多个柱部16沿保持器10的周向以等间隔配置，并且，将轮缘部15的内侧面内周缘附近部分彼此连结。保持器10通过使形成于轮缘部15的内周面的多个突片17与构成凸轮面13的多个凹部14卡合，从而变成相对于离合器用内圈7不能相对旋转。
[0007]在各个柱部16的圆周方向中间部的轴向两端部，形成有一对后方支持板部18，所述一对后方支持板部18与各个轮缘部15的内侧面连接，并且从各个柱部16的外周面向径向外方突出。在各个柱部16的稍微比后方支持板部18靠圆周方向前方(图13和14的左方)的部分的轴向中央部，形成有从各个柱部16的外周面向径向外方突出的前方支持板部19。各个柱部16的、在圆周方向上与前方支持板部19对齐的部分的轴向两端附近部分，形成有从各个柱部16的外周面向径向外方突出的一对突出部20。并且，在四个方向被一对轮缘部15和沿圆周方向相邻的两组柱部16包围的部分，分别设置有兜部21，滚子9以能够滚动并且能够在圆周方向上能做少许位移的方式分别配置于这些兜部21。
[0008]另一方面，在保持器10和各个滚子9之间，在保持器10的圆周方向多个位置设置有弹簧11，所述弹簧11用于将各个滚子9朝向凹部14浅的一侧，向圆周方向的前方向(图13的左方向)推压。弹簧11通过对SUS304等不锈钢制的板材(弹性金属板)实施弯折加工而得到。如图14所示，弹簧11的整体形状是沿着梯形的三边的形状的大致C字形，具备平板状的基部22、一对弹性推压部23、和一对弯曲部24，所述一对弹性推压部23是将基部22的长度方向两侧部分向基部22的厚度方向一侧(图14的左侧)以锐角(Θ I)弯折而形成，所述一对弯曲部24设置于一对弹性推压部23和基部22的连接部。基部22具备将弹簧11相对于保持器10卡止的功能；弹性推压部23具备利用各个前端部弹性地推压滚子9的功能；此外，弯曲部24具备容许弹性推压部23相对于基部22弹性地弯曲的功能。
[0009]各个弹簧11通过使基部22的前侧面(图13和图14的左侧面)与前方支持板部19的后侧面(图13和图14的右侧面)抵接，并使基部22的后侧面(图13和图14的右侧面)的两端部与一对后方支持板部18的前侧面(图13和图14的左侧面)弹性地抵接，从而卡止于保持器10。另外，在该状态下，在存在于构成各个弹簧11的基部22和一对弹性推压部23之间的、一对弯曲部24的内侧，分别配置有突出部20。
[0010]在将各个弹簧11卡止于保持器10的状态下，一对弹性推压部23的前端部与各个滚子9的滚动面(外周面)弹性地抵接。并且，利用弹性推压部23，滚子9朝向圆筒面12和凸轮面13之间的圆筒状空间的沿径向的宽度窄的部分，沿圆周方向向前方向弹性地被推压。其结果是，在运转时，滚子离合器5的锁定状态和超越(overrun)状态之间的切换迅速地进行。
[0011]在滚子离合器内置型带轮装置I中，当内嵌固定有离合器用外圈8的从动带轮3相对于外嵌固定有离合器用内圈7的套筒2沿与弹簧11对于滚子9的推压方向相同的方向(圆周方向的前方向)旋转的情况下，从圆筒面12和凸轮面13向滚子9作用与所述推压方向相同方向的力。其结果是，滚子9朝向圆筒状空间的沿径向的宽度窄的部分位移，并以楔状进入该部分。其结果是，成为在套筒2和从动带轮3之间能够传递旋转力的状态(锁定状态)，套筒2和从动带轮3同步地旋转。
[0012]而当从动带轮3相对于套筒2沿与所述推压方向相反的方向(圆周方向的后方向)旋转的情况下，从圆筒面12向滚子9作用与所述推压方向相反方向的力。其结果是，滚子9具有朝向圆筒状空间的沿径向的宽度宽的部分位移的倾向。此时，滚子9使构成弹簧11的弹性推压部23弯曲。并且，朝向所述宽度宽的部分位移了的滚子9在该部分滚动自如并且能自如地少许位移。其结果是，成为在套筒2和从动带轮3之间不能传递旋转力的状态(超越状态)，套筒2和从动带轮3相对旋转。
[0013]滚子离合器内置型带轮装置I将套筒2外嵌固定于构成交流发电机等辅助设备的旋转轴的端部，并且，将环形皮带挂设在从动带轮3的外周面。该环形皮带挂设在固定于发动机的曲轴等的端部的驱动带轮上，通过该驱动带轮的旋转而驱动。当所述环形皮带的行进速度恒定或具有上升倾向的情况下，成为滚子离合器5连接的锁定状态，能够从从动带轮3向所述旋转轴传递旋转力。相反地，当所述环形皮带的行进速度具有下降倾向的情况下，滚子离合器5的连接断开而成为超越状态，从动带轮3和所述旋转轴之间的相对旋转变得自如。其结果是，即使在所述曲轴的旋转角速度变动的情况下，也防止所述环形皮带与从动带轮3相互摩擦，防止被称为鸣响的异响的产生和由磨损而导致的环形皮带的寿命下降，并且，防止交流发电机的发电效率下降。
[0014]此外，也存在如下情况:在滚子离合器5中，与滚子9抵接的圆筒面12和凸轮面13分别直接形成于从动带轮3的内周面和套筒2的外周面。另外，如图15所示，也存在圆筒面12和凸轮面13的沿径向的配置与上述结构相反的情况。即，在安装于起动马达等的驱动轴的端部的情况等的这种大多以超越状态运转、以锁定状态运转的时间与全部的运转时间相比要远远短的情况下，优选使凸轮面13形成于离合器用外圈8a的内周面，使圆筒面12形成于离合器用内圈7a的外周面。按照这样，在使圆筒面12和凸轮面13的沿径向的配置相反的情况下，利用伴随超越时的旋转的离心力，使滚子9退避到凸轮面13的凹部