JPH11108077A - トルク伝達装置及びその内輪又はフリーハブの製造方法 - Google Patents
トルク伝達装置及びその内輪又はフリーハブの製造方法Info
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- JPH11108077A JPH11108077A JP9284473A JP28447397A JPH11108077A JP H11108077 A JPH11108077 A JP H11108077A JP 9284473 A JP9284473 A JP 9284473A JP 28447397 A JP28447397 A JP 28447397A JP H11108077 A JPH11108077 A JP H11108077A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内輪をポーラスな焼結体により形成し、その
内部に潤滑油を含浸し、そのまわりに巻付けたコイルば
ねの一端を外輪に連結すると共に、一端を調整リングに
連結してなるトルクリミッタにおいて、上記内輪の製造
工程をを簡略化することにより製品のコストの低減を図
ることである。 【解決手段】 上記の内輪1の焼結密度が5.4g/c
m3 〜6.4g/cm3 の低密度であり、そのポーラス
部の開口がサイジングにより絞り込まれると共に、上記
ポーラス部の内部に潤滑剤が含浸され、コイルばね3と
内輪1との間のPV値が300kgf/cm2 ・m/m
in以下の使用条件とすることにより、内輪1の焼入れ
を不要とした。
内部に潤滑油を含浸し、そのまわりに巻付けたコイルば
ねの一端を外輪に連結すると共に、一端を調整リングに
連結してなるトルクリミッタにおいて、上記内輪の製造
工程をを簡略化することにより製品のコストの低減を図
ることである。 【解決手段】 上記の内輪1の焼結密度が5.4g/c
m3 〜6.4g/cm3 の低密度であり、そのポーラス
部の開口がサイジングにより絞り込まれると共に、上記
ポーラス部の内部に潤滑剤が含浸され、コイルばね3と
内輪1との間のPV値が300kgf/cm2 ・m/m
in以下の使用条件とすることにより、内輪1の焼入れ
を不要とした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、トルクリミッタ
やクラッチ等のトルク伝達装置及びその内輪又はフリー
ハブの製造方法に関するものである。
やクラッチ等のトルク伝達装置及びその内輪又はフリー
ハブの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トルク伝達装置の一例として、図13に
示したトルクリミッタについて説明する。
示したトルクリミッタについて説明する。
【0003】このトルクリミッタは、内輪11とその外
側に回転自在に設けられた外輪12との間にコイルばね
13を組込み、そのコイルばね13に内輪11の外径面
を締付ける小径コイル部13aを設け、上記コイルばね
13の両端に形成された折曲片14、15の一方を外輪
12の閉塞端の穴17に挿入して連結し、他方の折曲片
15を外輪12の開口端部に回転可能に圧入した調整リ
ング16の穴18に挿入して連結している。
側に回転自在に設けられた外輪12との間にコイルばね
13を組込み、そのコイルばね13に内輪11の外径面
を締付ける小径コイル部13aを設け、上記コイルばね
13の両端に形成された折曲片14、15の一方を外輪
12の閉塞端の穴17に挿入して連結し、他方の折曲片
15を外輪12の開口端部に回転可能に圧入した調整リ
ング16の穴18に挿入して連結している。
【0004】いま、外輪が固定状態にあるとき、軸及び
これに係合された内輪11にコイルばね13の巻き方向
と同一方向に一定以下のトルクが加わったとすると、コ
イルばね13の小径部13aの緊縛力により回転できな
いが、トルクが一定以上に大きい場合は、折曲片14が
閉塞端の穴17に連結されているため、小径部13aの
巻付きが妨げられる。その結果、緊縛力が減少して内輪
11が一定トルクで回転する。
これに係合された内輪11にコイルばね13の巻き方向
と同一方向に一定以下のトルクが加わったとすると、コ
イルばね13の小径部13aの緊縛力により回転できな
いが、トルクが一定以上に大きい場合は、折曲片14が
閉塞端の穴17に連結されているため、小径部13aの
巻付きが妨げられる。その結果、緊縛力が減少して内輪
11が一定トルクで回転する。
【0005】外輪12が自由であるとすると上記の一定
以下のトルクの場合は、内輪11と外輪13とが一体化
され、そのときのトルクが外輪12に伝達される。軸及
び内輪11に加わるトルクが一定以上になると、内輪1
1と小径部13aとの間で滑りが生じるため、一定のト
ルクが外輪2に伝達されるが、それ以上に大きいトルク
は小径部13aと内輪11との間の摩擦熱として消費さ
れる結果、外輪12に伝達されるトルクが制限される。
以下のトルクの場合は、内輪11と外輪13とが一体化
され、そのときのトルクが外輪12に伝達される。軸及
び内輪11に加わるトルクが一定以上になると、内輪1
1と小径部13aとの間で滑りが生じるため、一定のト
ルクが外輪2に伝達されるが、それ以上に大きいトルク
は小径部13aと内輪11との間の摩擦熱として消費さ
れる結果、外輪12に伝達されるトルクが制限される。
【0006】なお、軸と内輪11が上記と逆方向に回転
すると、小径部8の緊縛力が増大し、内輪11は外輪1
2に対しロックされる。
すると、小径部8の緊縛力が増大し、内輪11は外輪1
2に対しロックされる。
【0007】上記は内輪11側から外輪12側へトルク
を伝達する場合について述べたが、逆方向に伝達する場
合についても同様である。
を伝達する場合について述べたが、逆方向に伝達する場
合についても同様である。
【0008】上記のトルクリミッタは、部品点数が少な
く、組立てが容易であって製造コストが安く、しかも、
外輪12に対して調整リング16を回転させると、コイ
ルばね13の小径コイル部13aの内径が変化して緊縛
力が変わるため、内輪11から外輪12への伝達可能な
トルクの大きさを調整することができるという特徴を有
する。
く、組立てが容易であって製造コストが安く、しかも、
外輪12に対して調整リング16を回転させると、コイ
ルばね13の小径コイル部13aの内径が変化して緊縛
力が変わるため、内輪11から外輪12への伝達可能な
トルクの大きさを調整することができるという特徴を有
する。
【0009】上記トルクリミッタにおいては、トルク伝
達時、内輪11と小径コイル部13aは接触回転するた
め、内輪11と小径コイル部13aとの接触部に摩耗が
生じ易く、その摩耗を防止するため、内輪11と小径コ
イル部13aとの接触部をグリース潤滑することが行な
われている。上記のグリースは外輪12の内部に封入す
る構成であるため、グリースが小径コイル部13aと内
輪11の間に不規則に入ることにより、小径コイル部1
3aと内輪11間の摩擦係数が変化し、トルクの変動及
びバラツキが生じるので、トルク精度の点で問題があ
る。
達時、内輪11と小径コイル部13aは接触回転するた
め、内輪11と小径コイル部13aとの接触部に摩耗が
生じ易く、その摩耗を防止するため、内輪11と小径コ
イル部13aとの接触部をグリース潤滑することが行な
われている。上記のグリースは外輪12の内部に封入す
る構成であるため、グリースが小径コイル部13aと内
輪11の間に不規則に入ることにより、小径コイル部1
3aと内輪11間の摩擦係数が変化し、トルクの変動及
びバラツキが生じるので、トルク精度の点で問題があ
る。
【0010】上記の問題は、トルクリミッタのみなら
ず、コイルばねを用いた一方向クラッチにおいても生じ
ることである。すなわち、コイルばねを用いた一方向ク
ラッチは、軸方向に配列された軸固定ハブとフリーハブ
の外径面にコイルばねを巻付け、そのコイルばねの巻き
方向と同方向の回転トルクの伝達を遮断し、逆方向の回
転トルクを伝達するようになっている。
ず、コイルばねを用いた一方向クラッチにおいても生じ
ることである。すなわち、コイルばねを用いた一方向ク
ラッチは、軸方向に配列された軸固定ハブとフリーハブ
の外径面にコイルばねを巻付け、そのコイルばねの巻き
方向と同方向の回転トルクの伝達を遮断し、逆方向の回
転トルクを伝達するようになっている。
【0011】このため、トルクの遮断時はフリーハブが
コイルばねと接触回転し、前述のトルクリミッタの場合
と同様の摩耗の問題が生じる。このため、グリース潤滑
が行われるが、グリース補給のために頻繁なメンテナン
スが必要となる不便さがある。
コイルばねと接触回転し、前述のトルクリミッタの場合
と同様の摩耗の問題が生じる。このため、グリース潤滑
が行われるが、グリース補給のために頻繁なメンテナン
スが必要となる不便さがある。
【0012】上記のような問題点を解消するために、本
出願人は、上記の内輪11(又はフリーハブ)を金属粉
末のポーラスな焼結体により形成し、その焼結密度を低
密度(5.4g/cm〜6.4g/cm3 )に設定し、
焼入れ後、脱脂を施して上記焼結体にサイジングを施し
てポーラス部の多数の小孔の開口を絞り込み、そのポー
ラス部に潤滑油を含浸させるようにしたトルク伝達装置
について先に特許出願している(特願平8−31998
7号)。
出願人は、上記の内輪11(又はフリーハブ)を金属粉
末のポーラスな焼結体により形成し、その焼結密度を低
密度(5.4g/cm〜6.4g/cm3 )に設定し、
焼入れ後、脱脂を施して上記焼結体にサイジングを施し
てポーラス部の多数の小孔の開口を絞り込み、そのポー
ラス部に潤滑油を含浸させるようにしたトルク伝達装置
について先に特許出願している(特願平8−31998
7号)。
【0013】上記の特許出願に係るトルク伝達装置は、
ポーラスな焼結体から成る内輪又はフリーハブが焼入れ
されているので、ポーラス部の開口のつぶれが生じるこ
とがなく、高い限界PV値を有する。
ポーラスな焼結体から成る内輪又はフリーハブが焼入れ
されているので、ポーラス部の開口のつぶれが生じるこ
とがなく、高い限界PV値を有する。
【0014】また、上記の焼入れ時に焼結体のポーラス
部に焼入れオイルが浸入しているため、これを除去すべ
く脱脂を行い、その後に潤滑油を含油させるようにして
いる。
部に焼入れオイルが浸入しているため、これを除去すべ
く脱脂を行い、その後に潤滑油を含油させるようにして
いる。
【0015】なお、上記の焼入れ後、脱脂前に、焼結体
の表面の酸化物を除去するため、タンブラー乾燥を施す
ことが一般的である。
の表面の酸化物を除去するため、タンブラー乾燥を施す
ことが一般的である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】一般的な焼結軸受の製
造工程は、成形、焼結、サイジング及び含油(潤滑剤の
含浸)の各工程から成るが、上述の特許出願に係る内輪
又はフリーハブの製造工程は、上記の焼結工程の後に熱
処理(焼入れ)、乾燥及び脱脂の工程が余分に必要とな
り、製造工程が多い分だけコスト高になる問題がある。
造工程は、成形、焼結、サイジング及び含油(潤滑剤の
含浸)の各工程から成るが、上述の特許出願に係る内輪
又はフリーハブの製造工程は、上記の焼結工程の後に熱
処理(焼入れ)、乾燥及び脱脂の工程が余分に必要とな
り、製造工程が多い分だけコスト高になる問題がある。
【0017】このような問題が生じるのは、上述のトル
ク伝達装置は、発生トルクの大小に関係なく、一律に内
輪又はフリーハブに焼入れを施していることが原因であ
る。しかし、焼結体のポーラス部のつぶれが生じないよ
うな使用条件下においては、必ずしも焼入れを必要とし
ないと考えられる。
ク伝達装置は、発生トルクの大小に関係なく、一律に内
輪又はフリーハブに焼入れを施していることが原因であ
る。しかし、焼結体のポーラス部のつぶれが生じないよ
うな使用条件下においては、必ずしも焼入れを必要とし
ないと考えられる。
【0018】この発明は、このような知見に基づいて、
使用条件を限定することにより、内輪又はフリーハブの
焼入れを省略し、トルク伝達装置の低コスト化を図るこ
とを目的とする。
使用条件を限定することにより、内輪又はフリーハブの
焼入れを省略し、トルク伝達装置の低コスト化を図るこ
とを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段と作用】上記の課題を解決
するための第1の手段は、内輪の外側に外輪を回転自在
に設け、その両輪間に組込まれたコイルばねに前記内輪
の外径面を締付ける小径コイル部を設け、そのコイルば
ねの両端に形成された折曲片の一方を外輪に連結し、他
方の折曲片を外輪の開口端部に回転可能に圧入した調整
リングに連結し、上記内輪が外輪に対し上記コイルばね
の巻き方向と同じ方向に一定以上のトルクで回転したと
きに該コイルばねの緊縛力が減少して内輪が回転し、上
記内輪が上記と反対方向に回転すると緊縛力が増大して
内輪が外輪に対してロックされるようにしたトルク伝達
装置において、上記内輪が金属粉末のポーラスな焼結体
から成り、その焼結体の焼結密度が5.4g/cm3 〜
6.4g/cm3 であり、上記焼結体のポーラス部の開
口がサイジングにより絞り込まれると共に、上記ポーラ
ス部の内部に潤滑剤が含浸され、上記コイルばねと内輪
との間のPV値が300kgf/cm2 ・m/min以
下の条件下で使用されるようにしたものである。
するための第1の手段は、内輪の外側に外輪を回転自在
に設け、その両輪間に組込まれたコイルばねに前記内輪
の外径面を締付ける小径コイル部を設け、そのコイルば
ねの両端に形成された折曲片の一方を外輪に連結し、他
方の折曲片を外輪の開口端部に回転可能に圧入した調整
リングに連結し、上記内輪が外輪に対し上記コイルばね
の巻き方向と同じ方向に一定以上のトルクで回転したと
きに該コイルばねの緊縛力が減少して内輪が回転し、上
記内輪が上記と反対方向に回転すると緊縛力が増大して
内輪が外輪に対してロックされるようにしたトルク伝達
装置において、上記内輪が金属粉末のポーラスな焼結体
から成り、その焼結体の焼結密度が5.4g/cm3 〜
6.4g/cm3 であり、上記焼結体のポーラス部の開
口がサイジングにより絞り込まれると共に、上記ポーラ
ス部の内部に潤滑剤が含浸され、上記コイルばねと内輪
との間のPV値が300kgf/cm2 ・m/min以
下の条件下で使用されるようにしたものである。
【0020】第2の手段は、軸固定ハブとフリーハブを
同軸状態に軸方向に配列し、上記両ハブの外周にコイル
ばねを巻付け、上記コイルばねの軸固定ハブ側の一端を
上記軸固定ハブに連結し、上記軸固定ハブの一定方向の
回転時に上記コイルばねが上記フリーハブに締付けられ
て該フリーハブにトルクを伝達し、上記と逆方向の回転
時にコイルばねとフリーハブとの間に滑りを生じさせて
トルクの伝達を遮断するようにしたトルク伝達装置にお
いて、上記フリーハブが金属粉末を焼結したポーラスな
焼結体から成り、その焼結体の焼結密度が5.4g/c
m3 〜6.4g/cm3 であり、上記焼結体の小孔に潤
滑剤が含浸されると共に、該小孔の開口がサイジングに
より絞り込まれ、上記コイルばねとフリーハブとのPV
値が300kgf/cm2 ・m/min以下の使用条件
下で使用されるようにしたものである。
同軸状態に軸方向に配列し、上記両ハブの外周にコイル
ばねを巻付け、上記コイルばねの軸固定ハブ側の一端を
上記軸固定ハブに連結し、上記軸固定ハブの一定方向の
回転時に上記コイルばねが上記フリーハブに締付けられ
て該フリーハブにトルクを伝達し、上記と逆方向の回転
時にコイルばねとフリーハブとの間に滑りを生じさせて
トルクの伝達を遮断するようにしたトルク伝達装置にお
いて、上記フリーハブが金属粉末を焼結したポーラスな
焼結体から成り、その焼結体の焼結密度が5.4g/c
m3 〜6.4g/cm3 であり、上記焼結体の小孔に潤
滑剤が含浸されると共に、該小孔の開口がサイジングに
より絞り込まれ、上記コイルばねとフリーハブとのPV
値が300kgf/cm2 ・m/min以下の使用条件
下で使用されるようにしたものである。
【0021】上記第2の手段において、上記コイルばね
のフリーハブ側端部に外向きに突き出した突出端を形成
してなる請求項2に記載のトルク伝達装置において、使
用時その近辺に設置した制御装置に設けられた制御爪を
上記コイルばねの縮径を妨げる側に進退自在に設けるこ
とにより、トルク伝達を制御するようにした構成をとる
ことができる。
のフリーハブ側端部に外向きに突き出した突出端を形成
してなる請求項2に記載のトルク伝達装置において、使
用時その近辺に設置した制御装置に設けられた制御爪を
上記コイルばねの縮径を妨げる側に進退自在に設けるこ
とにより、トルク伝達を制御するようにした構成をとる
ことができる。
【0022】上記いずれの場合においても、その潤滑剤
としてグリース又は潤滑油のいずれかを用いる。
としてグリース又は潤滑油のいずれかを用いる。
【0023】また、上述の内輪又はフリーハブの製造方
法として、金属粉末を所定形状に焼結し、サイジングを
施したのちポーラス部に潤滑油を含浸させるトルク伝達
装置の内輪又はフリーハブの製造方法において、上記サ
イジングの際のサイジング油として上記の潤滑油を用い
る方法をとることができる。
法として、金属粉末を所定形状に焼結し、サイジングを
施したのちポーラス部に潤滑油を含浸させるトルク伝達
装置の内輪又はフリーハブの製造方法において、上記サ
イジングの際のサイジング油として上記の潤滑油を用い
る方法をとることができる。
【0024】
〔第1実施形態〕図1に示した第1実施形態はトルクリ
ミッタであり、先に述べた図6の従来例と同様に、内輪
1と、その内輪1に回転自在に設けられた外輪2と、そ
の両輪1、2間に組込まれたコイルばね3とを有し、コ
イルばね3には内輪1の外径面を締付ける小径コイル部
3aと、両輪1、2に対して非接触の大径コイル部3b
とが設けられている。
ミッタであり、先に述べた図6の従来例と同様に、内輪
1と、その内輪1に回転自在に設けられた外輪2と、そ
の両輪1、2間に組込まれたコイルばね3とを有し、コ
イルばね3には内輪1の外径面を締付ける小径コイル部
3aと、両輪1、2に対して非接触の大径コイル部3b
とが設けられている。
【0025】小径コイル部3aの端部には折曲片4が設
けられ、その折曲片4が外輪2の閉塞端の穴7に移入し
て連結されている。一方、大径コイル部3bの端部には
折曲片5が設けられ、その折曲片5は外輪2の開口端部
に回転可能に圧入された調整リング6の穴8に挿入して
連結されている。
けられ、その折曲片4が外輪2の閉塞端の穴7に移入し
て連結されている。一方、大径コイル部3bの端部には
折曲片5が設けられ、その折曲片5は外輪2の開口端部
に回転可能に圧入された調整リング6の穴8に挿入して
連結されている。
【0026】前記内輪1は金属粉末のポーラスな焼結体
から成り、ポーラス部に潤滑剤(グリース又は潤滑油)
が含浸される。焼結体の焼結密度は、低密度(5.4g
/cm3 〜6.4g/cm3 )である。焼結体の焼結密
度が5.4g/cm3 より小さくなると、焼結が困難に
なり、6.4g/cm3 をこえると潤滑剤の含浸量が減
少し、油切れが生じ易くなる。
から成り、ポーラス部に潤滑剤(グリース又は潤滑油)
が含浸される。焼結体の焼結密度は、低密度(5.4g
/cm3 〜6.4g/cm3 )である。焼結体の焼結密
度が5.4g/cm3 より小さくなると、焼結が困難に
なり、6.4g/cm3 をこえると潤滑剤の含浸量が減
少し、油切れが生じ易くなる。
【0027】ところで、内輪1の焼結密度が上記の程度
の低密度であるときは、内輪内部に形成される小孔の径
が大きくなるため、多くの潤滑剤を保持させることがで
きる反面、内輪表面の小孔の開口の径も大きくなるの
で、保持した潤滑剤が流出し易く、潤滑寿命の低下ある
いは油洩れの原因となる。
の低密度であるときは、内輪内部に形成される小孔の径
が大きくなるため、多くの潤滑剤を保持させることがで
きる反面、内輪表面の小孔の開口の径も大きくなるの
で、保持した潤滑剤が流出し易く、潤滑寿命の低下ある
いは油洩れの原因となる。
【0028】そのような不都合を解消するため、内輪1
は焼結後に、焼結時の金型にサイジング油(鉱油など)
を塗布して再びその中に焼結体を入れて型締めを行う処
理(サイジング)が施され、そのサイジングによって小
孔の開口が絞り込まれ、サイジングの後に潤滑剤が含浸
される。これにより潤滑剤の流出が抑制される。
は焼結後に、焼結時の金型にサイジング油(鉱油など)
を塗布して再びその中に焼結体を入れて型締めを行う処
理(サイジング)が施され、そのサイジングによって小
孔の開口が絞り込まれ、サイジングの後に潤滑剤が含浸
される。これにより潤滑剤の流出が抑制される。
【0029】ところで、焼入れなどの焼結体から成る軸
受けの限界PV値(Pは平均接触圧、Vはすべり速度で
あり、P×VをPV値と称し、耐久性の目安とする。単
位はkgf/cm2 ・m/min。以下は数値のみを示
し、単位の記載を省略する。)は、一般的に1000で
あるが、トルクリミッタやクラッチ等のトルク伝達装置
として用いる場合は、異音や振動(ビビリ)の発生を抑
制するために、通常は250程度に設定して使用され
る。
受けの限界PV値(Pは平均接触圧、Vはすべり速度で
あり、P×VをPV値と称し、耐久性の目安とする。単
位はkgf/cm2 ・m/min。以下は数値のみを示
し、単位の記載を省略する。)は、一般的に1000で
あるが、トルクリミッタやクラッチ等のトルク伝達装置
として用いる場合は、異音や振動(ビビリ)の発生を抑
制するために、通常は250程度に設定して使用され
る。
【0030】そこで前記の第1実施形態のトルクリミッ
タについて以下のような耐久確認試験を行った。
タについて以下のような耐久確認試験を行った。
【0031】(1) 試験条件 対 象 品;第1実施形態のもの、8個(A〜H) 内輪の製法;成形→焼結→サイジング→含油 (熱処理、乾燥、脱脂なし) 潤 滑 剤;潤滑油(合成油や鉱油に添加剤を加えたもの) 運転条件 ;トルク値 500gf・cm 回転数 378rpm PV値 282(計算値) サイクル 4秒運転→0.1秒停止で1000時間 良否判定基準;トルクが500gf・cm±15%からはずれないこと及び異 音、ビビリがないこと。
【0032】(2) 試験結果 図2から図9に示すように、トルク値の変化も許容範
囲内であり、異音及びビビリの発生もなく、良好の結果
を得た。
囲内であり、異音及びビビリの発生もなく、良好の結果
を得た。
【0033】試験後の内輪 対象品B及びCについて、試験後のコイルばねとの接触
部の顕微鏡写真(100倍)を図10(a)、(b)に
示す。写真に示すように、内輪のポーラス部のつぶれは
なく、良好な状態である。写真中、白く見える部分が鉄
の部分であり、黒く見える部分がポーラス部である。
部の顕微鏡写真(100倍)を図10(a)、(b)に
示す。写真に示すように、内輪のポーラス部のつぶれは
なく、良好な状態である。写真中、白く見える部分が鉄
の部分であり、黒く見える部分がポーラス部である。
【0034】内輪のサイジング油の残存について。
【0035】成形→焼結→サイジングの工程で製作した
内輪の完成時重量と、同じ工程で製作した他の内輪につ
いてベンジンに24時間浸漬して脱脂した後の内輪の脱
脂後重量をそれぞれ測定した。測定結果と、両者の差を
表1に示す。
内輪の完成時重量と、同じ工程で製作した他の内輪につ
いてベンジンに24時間浸漬して脱脂した後の内輪の脱
脂後重量をそれぞれ測定した。測定結果と、両者の差を
表1に示す。
【0036】
【表1】 上記の表1からわかるように、焼入れしていない内輪で
もわずかの油が含まれていた。この油は、赤外吸収分析
により、内輪をサイジングするときのサイジング油であ
ることが判明した。
もわずかの油が含まれていた。この油は、赤外吸収分析
により、内輪をサイジングするときのサイジング油であ
ることが判明した。
【0037】(3) 試験結果についての考察 トルクリミッタの使用条件として、PV値を300
(前記の試験では282であるが、図2試験結果から、
PV値は最大300であっても合格範囲に入ることが予
想される。)以下に限定すると、内輪の焼入れを不要と
することができる。即ち、PV値が300以下の使用条
件においては、焼入れしない内輪を用いてもポーラス部
のつぶれがなく、十分な耐久性を得ることができる。
(前記の試験では282であるが、図2試験結果から、
PV値は最大300であっても合格範囲に入ることが予
想される。)以下に限定すると、内輪の焼入れを不要と
することができる。即ち、PV値が300以下の使用条
件においては、焼入れしない内輪を用いてもポーラス部
のつぶれがなく、十分な耐久性を得ることができる。
【0038】製造時完了時の内輪に、サイジング油が
わずかに残留することを見出したことに関連し、サイジ
ング油として鉱油などの潤滑油を用いると、上記の残留
分だけ潤滑油の含浸量を少なくすることができる。な
お、潤滑油をサイジング油として用いることはサイジン
グ上特別な支障はない。
わずかに残留することを見出したことに関連し、サイジ
ング油として鉱油などの潤滑油を用いると、上記の残留
分だけ潤滑油の含浸量を少なくすることができる。な
お、潤滑油をサイジング油として用いることはサイジン
グ上特別な支障はない。
【0039】〔第2実施形態〕次に、図11に基づき、
第2実施形態について説明する。この第2実施形態は、
この発明をばねクラッチに適用したものである。
第2実施形態について説明する。この第2実施形態は、
この発明をばねクラッチに適用したものである。
【0040】このばねクラッチAは、軸固定ハブ21と
フリーハブ22を同軸状態に軸方向に配列し、両方のハ
ブ21、22の外周面に一つのコイルばね23を巻付け
たものである。
フリーハブ22を同軸状態に軸方向に配列し、両方のハ
ブ21、22の外周面に一つのコイルばね23を巻付け
たものである。
【0041】上記のばねクラッチAには、軸24が貫通
され、その軸24に固定したピン25が軸固定ハブ21
の凹所26に係合され、軸24と軸固定ハブ21とが一
体に回転できるようになっている。フリーハブ22は上
記の軸24に対して拘束されず、自由に回転できる。
され、その軸24に固定したピン25が軸固定ハブ21
の凹所26に係合され、軸24と軸固定ハブ21とが一
体に回転できるようになっている。フリーハブ22は上
記の軸24に対して拘束されず、自由に回転できる。
【0042】上記のフリーハブ22の一端に突起27が
設けられ、上記の軸24に挿通したギア28がその突起
27に係合される。上記のギア28は軸24に対して非
拘束状態に挿通され、軸24に嵌合したストッパ29に
より抜け止めが図られる。
設けられ、上記の軸24に挿通したギア28がその突起
27に係合される。上記のギア28は軸24に対して非
拘束状態に挿通され、軸24に嵌合したストッパ29に
より抜け止めが図られる。
【0043】なお、上記のギア28に代えてプーリ等の
トルク伝達部材を用いることができる。
トルク伝達部材を用いることができる。
【0044】上記のコイルばね23の線条は断面四角形
をなし、軸方向に同一径で密に巻かれている。そのコイ
ルばね23の軸固定ハブ21側の一端が軸固定ハブ21
のつば31に係合され、軸固定ハブ21と一体回転す
る。
をなし、軸方向に同一径で密に巻かれている。そのコイ
ルばね23の軸固定ハブ21側の一端が軸固定ハブ21
のつば31に係合され、軸固定ハブ21と一体回転す
る。
【0045】上記コイルばね23は、軸固定ハブ21と
フリーハブ22の外周に密着してそれぞれ数回巻かれ、
他端はフリーハブ22上で自由になっている。
フリーハブ22の外周に密着してそれぞれ数回巻かれ、
他端はフリーハブ22上で自由になっている。
【0046】上記のばねクラッチAにおいて、フリーハ
ブ22は前述の第1実施形態の内輪13と同様に金属粉
末の焼結体から成り、その焼結体の焼結密度が、5.4
g/cm3 〜6.4g/cm3 であり、焼入れはされて
いないが、ポーラス部の小孔の開口がサイジングにより
絞り込まれ、内部に潤滑剤(グリース又は潤滑油)が含
浸される。
ブ22は前述の第1実施形態の内輪13と同様に金属粉
末の焼結体から成り、その焼結体の焼結密度が、5.4
g/cm3 〜6.4g/cm3 であり、焼入れはされて
いないが、ポーラス部の小孔の開口がサイジングにより
絞り込まれ、内部に潤滑剤(グリース又は潤滑油)が含
浸される。
【0047】いま、コイルばね23の巻き方向が、左巻
きであるとすると、軸固定ハブ21側から見て軸24が
右回転した場合、コイルばね23が縮径してフリーハブ
22の外周面に締付けられ、フリーハブ22と一体化す
る。このため、軸24のトルクは、軸固定ハブ21、コ
イルばね23及びフリーハブ22を介してギア28に伝
達される。
きであるとすると、軸固定ハブ21側から見て軸24が
右回転した場合、コイルばね23が縮径してフリーハブ
22の外周面に締付けられ、フリーハブ22と一体化す
る。このため、軸24のトルクは、軸固定ハブ21、コ
イルばね23及びフリーハブ22を介してギア28に伝
達される。
【0048】上記とは逆に軸24が左回転すると、コイ
ルばね23とフリーハブ22との間で滑りを生じる。こ
のため軸24からギア28へのトルクの伝達が遮断され
る。
ルばね23とフリーハブ22との間で滑りを生じる。こ
のため軸24からギア28へのトルクの伝達が遮断され
る。
【0049】このとき、コイルばね23とフリーハブ2
2との間の接触回転部分における摩擦は、フリーハブ2
2に含浸された潤滑剤によって低減される。
2との間の接触回転部分における摩擦は、フリーハブ2
2に含浸された潤滑剤によって低減される。
【0050】上記のフリーハブ22については、前述し
た第1実施形態の内輪1についての試験条件、試験結
果、試験結果についての考察をそのまま採用することが
できる。
た第1実施形態の内輪1についての試験条件、試験結
果、試験結果についての考察をそのまま採用することが
できる。
【0051】〔第3実施形態〕次に、図12(a)、
(b)に示した第3実施形態のばねクラッチAは、フリ
ーハブ22側のコイルばね23の端部に半径方向突き出
した突出端32が形成される。上記の突出端32に係脱
自在となる制御爪33が制御装置(図示省略)に設けら
れる。この制御爪33は、フリーハブ22の径方向に上
下動自在に設けられ、図12(b)に示すように、コイ
ルばね23の縮径を妨げる位置に進出し、又はその位置
から後退することができる。
(b)に示した第3実施形態のばねクラッチAは、フリ
ーハブ22側のコイルばね23の端部に半径方向突き出
した突出端32が形成される。上記の突出端32に係脱
自在となる制御爪33が制御装置(図示省略)に設けら
れる。この制御爪33は、フリーハブ22の径方向に上
下動自在に設けられ、図12(b)に示すように、コイ
ルばね23の縮径を妨げる位置に進出し、又はその位置
から後退することができる。
【0052】上記以外の構成は、フリーハブ22の構成
を含めて前述の第2実施形態と同様であるが、この場合
はギア28を図12(a)の右側から軸方向に見て右回
転させると、コイルばね23が縮径してフリーハブ22
の外周面に巻付き、軸24にトルクを伝達するが、制御
爪33を進出させてコイルばね23の突出端32に係合
しておくと、コイルばね23の縮径が生じないのでトル
クの伝達は遮断される。
を含めて前述の第2実施形態と同様であるが、この場合
はギア28を図12(a)の右側から軸方向に見て右回
転させると、コイルばね23が縮径してフリーハブ22
の外周面に巻付き、軸24にトルクを伝達するが、制御
爪33を進出させてコイルばね23の突出端32に係合
しておくと、コイルばね23の縮径が生じないのでトル
クの伝達は遮断される。
【0053】また、ギア28を上記と逆回転させると、
制御爪33の位置と無関係にコイルばね23の縮径は生
じないため、トルクの伝達は遮断される。
制御爪33の位置と無関係にコイルばね23の縮径は生
じないため、トルクの伝達は遮断される。
【0054】なお、上記はギア28側から軸24へトル
クを伝達する場合について述べたが、逆に軸24側から
ギア28へトルクを伝達する場合においても制御爪33
の進退によりトルク伝達を制御することができる。
クを伝達する場合について述べたが、逆に軸24側から
ギア28へトルクを伝達する場合においても制御爪33
の進退によりトルク伝達を制御することができる。
【0055】なお、この場合のフリーハブ22について
も、第1実施形態の内輪1の試験条件、試験結果、試験
結果についての考察をそのまま採用することができる。
も、第1実施形態の内輪1の試験条件、試験結果、試験
結果についての考察をそのまま採用することができる。
【0056】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るトルクリ
ミッタ、ばねクラッチ等のトルク伝達装置においては、
内輪やフリーハブ等コイルばねと摺接する部材をポーラ
スな焼結体で形成すると共に、その部材に潤滑剤を含浸
させたので、内輪の外径面に滲出する潤滑剤によってコ
イルばねとの摺接部を潤滑することができる。このた
め、摺接面の摩耗を低減できる。
ミッタ、ばねクラッチ等のトルク伝達装置においては、
内輪やフリーハブ等コイルばねと摺接する部材をポーラ
スな焼結体で形成すると共に、その部材に潤滑剤を含浸
させたので、内輪の外径面に滲出する潤滑剤によってコ
イルばねとの摺接部を潤滑することができる。このた
め、摺接面の摩耗を低減できる。
【0057】また、焼結体から成る上記部材の焼結密度
を5.4g/cm3 〜6.4g/cm3 としたことによ
って、ポーラス部に多くの潤滑剤を含浸させることがで
き、しかも、サイジングによりポーラス部の開口を絞り
込んだので、含浸された潤滑剤の保持力が向上し、潤滑
寿命の向上を図ることができる。
を5.4g/cm3 〜6.4g/cm3 としたことによ
って、ポーラス部に多くの潤滑剤を含浸させることがで
き、しかも、サイジングによりポーラス部の開口を絞り
込んだので、含浸された潤滑剤の保持力が向上し、潤滑
寿命の向上を図ることができる。
【0058】トルクリミッタの場合は、従来問題となっ
ていた潤滑剤の攪拌の問題が解消されるので運転開始時
の初期トルクの安定化を図ることができると共に、トル
ク変化量の少ないトルクリミッタを提供することができ
る。
ていた潤滑剤の攪拌の問題が解消されるので運転開始時
の初期トルクの安定化を図ることができると共に、トル
ク変化量の少ないトルクリミッタを提供することができ
る。
【0059】更に、上記のトルク伝達装置は、PV値が
300以下に限定されているので、焼結体に焼入れを施
す必要がなく、従って焼入れ後の乾燥や脱脂工程も省略
できるので、製造能率が向上し、コストの低減を図るこ
とができる。
300以下に限定されているので、焼結体に焼入れを施
す必要がなく、従って焼入れ後の乾燥や脱脂工程も省略
できるので、製造能率が向上し、コストの低減を図るこ
とができる。
【0060】上記のトルク伝達装置の内輪又はフリーハ
ブの製造に関し、そのサイジング油として潤滑油を用い
ることにより、サイジング油を脱脂して乾燥する工程を
省略することができ、製造コストの低減に役立つ。
ブの製造に関し、そのサイジング油として潤滑油を用い
ることにより、サイジング油を脱脂して乾燥する工程を
省略することができ、製造コストの低減に役立つ。
【図1】第1実施形態のトルクリミッタを示す断面図
【図2】耐久試験結果のグラフ
【図3】耐久試験結果のグラフ
【図4】耐久試験結果のグラフ
【図5】耐久試験結果のグラフ
【図6】耐久試験結果のグラフ
【図7】耐久試験結果のグラフ
【図8】耐久試験結果のグラフ
【図9】耐久試験結果のグラフ
【図10】(a)対象品Bの顕微鏡写真 (b)対象品Cの顕微鏡写真
【図11】第2実施形態のばねクラッチを示す断面図
【図12】(a)第3実施形態のばねクラッチを示す断
面図 (b)a図のb−b線の断面図
面図 (b)a図のb−b線の断面図
【図13】従来のトルクリミッタを示す断面図
1 内輪 2 外輪 3 コイルばね 3a 小径コイル部 4、5 折曲片 6 調整リング 21 軸固定ハブ 22 フリーハブ 23 コイルばね 24 軸 25 ピン 26 凹所 27 突起 28 ギア 29 ストッパ 31 つば 32 突出端 33 制御爪
Claims (5)
- 【請求項1】 内輪の外側に外輪を回転自在に設け、そ
の両輪間に組込まれたコイルばねに前記内輪の外径面を
締付ける小径コイル部を設け、そのコイルばねの両端に
形成された折曲片の一方を外輪に連結し、他方の折曲片
を外輪の開口端部に回転可能に圧入した調整リングに連
結し、上記内輪が外輪に対し上記コイルばねの巻き方向
と同じ方向に一定以上のトルクで回転したときに該コイ
ルばねの緊縛力が減少して内輪が回転し、上記内輪が上
記と反対方向に回転すると緊縛力が増大して内輪が外輪
に対してロックされるようにしたトルク伝達装置におい
て、上記内輪が金属粉末のポーラスな焼結体から成り、
その焼結体の焼結密度が5.4g/cm3 〜6.4g/
cm3 であり、上記焼結体のポーラス部の開口がサイジ
ングにより絞り込まれると共に、上記ポーラス部の内部
に潤滑剤が含浸され、上記コイルばねと内輪との間のP
V値が300kgf/cm2 ・m/min以下の条件下
で使用されることを特徴とするトルク伝達装置。 - 【請求項2】 軸固定ハブとフリーハブを同軸状態に軸
方向に配列し、上記両ハブの外周にコイルばねを巻付
け、上記コイルばねの軸固定ハブ側の一端を上記軸固定
ハブに連結し、上記軸固定ハブの一定方向の回転時に上
記コイルばねが上記フリーハブに締付けられて該フリー
ハブにトルクを伝達し、上記と逆方向の回転時にコイル
ばねとフリーハブとの間に滑りを生じさせてトルクの伝
達を遮断するようにしたトルク伝達装置において、上記
フリーハブが金属粉末を焼結したポーラスな焼結体から
成り、その焼結体の焼結密度が5.4g/cm3 〜6.
4g/cm3 であり、上記焼結体の小孔に潤滑剤が含浸
されると共に、該小孔の開口がサイジングにより絞り込
まれ、上記コイルばねとフリーハブとのPV値が300
kgf/cm2 ・m/min以下の使用条件下で使用さ
れることを特徴とするトルク伝達装置。 - 【請求項3】 上記コイルばねのフリーハブ側端部に外
向きに突き出した突出端を形成してなる請求項2に記載
のトルク伝達装置において、使用時その近辺に設置した
制御装置に設けられた制御爪を上記コイルばねの縮径を
妨げる側に進退自在に設けることにより、トルク伝達を
制御するようにしたトルク伝達装置。 - 【請求項4】 上記の潤滑剤が、グリース又は潤滑油の
いずれかであることを特徴とする請求項1から3のいず
れかに記載のトルク伝達装置。 - 【請求項5】 金属粉末を所定形状に焼結し、サイジン
グを施したのちポーラス部に潤滑油を含浸させるトルク
伝達装置の内輪又はフリーハブの製造方法において、上
記サイジングの際のサイジング油として上記の潤滑油を
用いることを特徴とするトルク伝達装置の内輪又はフリ
ーハブの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284473A JPH11108077A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | トルク伝達装置及びその内輪又はフリーハブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284473A JPH11108077A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | トルク伝達装置及びその内輪又はフリーハブの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108077A true JPH11108077A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17678989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9284473A Pending JPH11108077A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | トルク伝達装置及びその内輪又はフリーハブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11108077A (ja) |
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-
1997
- 1997-09-30 JP JP9284473A patent/JPH11108077A/ja active Pending
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| CN108362413A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-08-03 | 中山明杰自动化科技有限公司 | 一种可便捷测试电机扭矩的工装 |
| CN108362413B (zh) * | 2018-04-03 | 2024-04-02 | 哈特盈致(中山)智能科技有限公司 | 一种可便捷测试电机扭矩的工装 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051116 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060116 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060523 |