JPH02296019A - 遠心力クラッチおよび製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、周囲に分散し囲繞するリングと一体的に構成
された弾性の数個のクラッチ要素が取り付けられた駆動
用の内部ランナを有し、クラッチ要素が、回転数の増加
によって半径方向の外側に動き、クラッチ咬合い回転数
においてシリンダ状の外部ランナの内面に当接して外部
ランナを駆動し、さらにリングからクラッチの軸方向に
セグメントとして延び、クラッチ要素の外面が、外部ラ
ンナの内面に周囲方向に適合するようにした遠心力クラ
ッチに関する。

［従来の技術］ このような遠心力クラッチは、ドイツ連邦共和国実用新
案第１８８３２３６号から知られている。この公知の遠
心力クラッチの場合、クラ・ソチ要素に作用する半径方
向の力は専ら遠心力からなっている。特に、１分間に約
２０，０００回転以上の高いクラッチ回転数の場合、す
なわち一般の往復ピストン内燃機関の最高回転数よりか
なり高い場合、クラッチの咬合い動作および解放動作が
比較的長く続き、その結果、摩擦面の摩耗度が大きくな
る。そのため、完全なりラッチの咬合いおよび解放に対
する回転数が、充分正確に定められなくなる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の基本的な目的は、例えば排気ガス駆動タービン
による運転と関連して生じるような特に高い回転数で使
用する場合、狭い許容誤差範囲でクラッチ咬合い回転数
およびクラッチ解放回転数を限定して摩耗の少ない運転
が保証されるような、冒頭に述べた形式の遠心力クラッ
チを構成することである。

［課題を解決するための手段］ この目的は、本発明によれば、上位概念に記載の遠心力
クラッチにおいて、特許請求の範囲第１項の特徴部分に
記載の構成によって達成される。

遠心力クラッチを本発明によって構成した場合、クラッ
チ咬合いの開始時にそれぞれのクラッチ要素に作用する
半径方向の力が、この時点に開始され、クラッチ要素に
作用する摩擦力に基づいて、内部ランナおよび中間ラン
ナの分離および内部ランナへのリングの提案された固定
形式によって可能な周囲方向へのクラッチ要素の移動が
行われ、それと共に傾斜面に転動体が乗り上げることに
よって、著しく増加される。この転動体によって作用さ
れる半径方向力によるクラッチ要素の遠心力に対する支
援によって、滑りのない完全なりラッチ咬合いまでのク
ラッチ咬合い動作が短縮され、したがって、クラッチ咬
合い回転数を正確に定めることができる。米国特許第４
１１７９１８号明細書から、傾斜面に乗り上げる転動体
によるクラッチ要素の遠心力に対する支援対策が知られ
てはいるが、これに必要な周囲方向のクラッチ要素の移
動は、ばねの好ましくない滑り接触によって可能であり
、クラッチ要素に作用する復帰力を充分正確に定めるこ
とができない。

さらに、米国特許第３００８３１３号明細書から特に噴
射ポンプ用の継ぎ手が知られており、この場合、傾斜面
に支持された転動体によって回転数に依存して駆動軸と
出力軸との間の僅少な角度調整が可能であるが、クラッ
チ動作が行われない。

特許請求の範囲第２項に示されている内部ランナの固定
形式は、容易にかつ確実に行うことができる。

特許請求の範囲第３項に示す中間ランナの構成は、それ
ぞれのクラッチ要素自体を頑丈に構成することができ、
したがって、その全体の外面を外部ランナに同時に当接
することができる。また、クラッチ要素およびリングと
結合した材料肉薄部によって、製造時にばね特性を変え
、要求に正確に適合させることができる。

特許請求の範囲第４項にしたがって遠心力クラッチを構
成することによって、転動体に対する保持器を使用せず
に、転動体をクラッチ要素および傾斜面に遊び間隙なし
に当接することが保証される。引っ張りばねによって転
動体に力を加えることが前述の米国特許第４１１７９１
８号明細書から知られているが、この引っ張りばねは、
クラッチ要素に支持され、その場合、クラッチ要素およ
び軸受保持器に２つの引っ張りばねを使用する必要があ
るため、余計な費用を要する。

特許請求の範囲第５項に記載されている油掻き落とし突
出部は、外部ランナに接近した場合、外部ランナの内面
に場合によって存在する油膜を掻き落とし、したがって
、外部ランナと中間ランナとの間の摩擦値および結合力
が高くされる。

特許請求の範囲第６項に示されている対策によって、内
部ランナおよび中間ランナに比べて外部ランナの回転数
が高い場合、クラッチ要素と外部ランナとの間の潤滑油
掻き落とし楔状部が形成され、これによって、これらの
要素の間の摩擦が減少し、外部ランナの制動作用が遅延
される。米国特許第４１４０２１０号明細書において、
同様な作用が全体のクラッチ要素を傾斜させることに寄
って達成されているが、これには内部ランナに凹部を形
成するための余分の費用を特徴とする特許請求の範囲第
７項に示されている遠心力クラッチの製造方法によって
、材料の仕上げ寸法誤差および形状の不均等のために個
々のクラッチ要素の寸法およびばね特性に僅かな差異が
ある場合でも、クラッチ咬合い回転数において生じクラ
ッチ咬合い動作およびクラッチ解放動作の場合に重要な
りラッチ要素および外部ランナの半径方向寸法を、極め
て正確に保つことが保証される。さらに、内部ランナか
ら分離される中間ランナの加工が可能である。

［実施例］ 次に、図示された実施例によって本発明を一層詳細に説
明する。

第１図および第２図に示す遠心力クラッチｌば、主とし
て駆動内部ランナ２と、駆動されるポット状の外部ラン
ナ３と、内部ランナ２に固定された中間ランナ町からな
っている。この中間ランナは、内部ランナ２の半径方向
の面６に固定された閉じたリング５と、周囲に均等に分
散したクラッチ要素７とからなり、このクラッチ要素７
は、リング５と一体的に形成され、その半径方向外側の
部分から出発して軸方向に延び、その場合、半径方向の
スリット８によって互いに分離されている。半径方向の
面６へのリング５の固定は、リング５が半径方向には正
確に留められるが、周囲方向にはクラッチ要素７と共に
内部ランナ２に対して少しだけ動き得るように行われる
。

摩擦面または摩擦ライニング煮よって被覆することが可
能なりラッチ要素７の外面９が、内部ランナ２の静止状
態において外部ランナ３から半径方向に僅少な間隔を有
する外部ランナ３の内面ｌＯと同じ半径で、周囲方向に
曲げられている。

内部ランナ２およびこれに伴って中間ランナ４の回転数
の増加と共に、クラッチ要素７に作用する遠心力によっ
て外面９が内面１０に近づき、その場合、クラッチ要素
７が僅少な周囲においてそれ自体が湾曲し、主としてリ
ング５との結合個所１１のまわりに旋回され、材料を弱
める作用をするくびれ部１２によって弾性の継ぎ手のよ
うに作用する。所定のクラッチ回転数において、外面９
が内面１０に当接することによってクラッチ咬合い動作
が開始され、その場合、回転数がさらに上昇して、外部
ランナ３がトルクを伝達して滑らずに一緒に回されるよ
うにクラッチ要素７の押圧力が太き（なるまで、クラッ
チ要素７が外部ランナ３を滑りながら一緒に回転する。

外面９が内面１０に滑りながら当接する期間および回転
数領域は、それぞれのクラッチ要素７においてクラッチ
要素７に作用する遠心力が球１３の押圧力によって支援
されることによって、減らすことができる。さらに、そ
れぞれの球１３は、一方においては、周囲方向に対して
傾斜し内部ランナ２の回転方向と逆の方向に上昇する平
らであるかまたは湾曲した内部ランナ２の傾斜面１４上
をころがることができ、他方において、クラッチ要素７
の内側の凹部１５に支えられている。クラッチ咬合い動
作の開始時において、クラッチ要素７および球１３が、
外部ランナ３によって内部ランナ２の回転方向と逆の方
向に少しだけ一緒に動かされ、したがって、球１３が傾
斜面１４に乗り上げられ、外部ランナ３におけるクラッ
チ要素７の押圧力を増加させる。ばね挿入部１７に挿入
され球１３のために設けられた内部ランナ２の半径方向
の面１８に支持された、鋼またはゴムからなる圧縮ばね
１６が、傾斜面１４およびクラッチ要素７と球１３が接
触状態を維持し得るように、球１３に弱い押圧力を周囲
方向に作用する。

それぞれのクラッチ要素７の、内部ランナ２の回転方向
に見て前方の端面１９が、その半径方向外側の部分にお
いて前方にそらされ、端面１９は外面９と共に掻き落と
し突出部２０として作用する鋭角を形成し、外部ランナ
３に比べて内部ランナ２の速度が高い場合、外部ランナ
３にクラッチ要素７が接近したとき、内面に若干存在す
る油膜を掻き落とし、したがってクラッチ要素７と外部
ランナ３との間の摩擦を増加させる。

内部ランナ２の回転方向に見て後方にある、クラッチ要
素７の外面９の部分が、半径方向に引き込められ、した
がって、これによって生じる楔形空間２１に、外部ラン
ナ３の回転数が内部ランナ２に比べて高い場合、油が流
入し、この油が外面９と内面１０との間に膜を形成し、
この油膜が、これらの面の間の摩擦を減少し、したがっ
て外部ランナ３の制動作用を遅くさせる。

外部ランナ３の内面１０とクラッチ要素７の外面９との
機械仕上げを、それぞれクラッチ咬合い回転数において
行うことが有利である。このようにすることによって、
内面１０と外面９とが同じ直径を有する場合、クラッチ
咬合い回転数を正確に定めることができる。さらに、個
々のクラッチ要素７が１つの材料から作り出されるにも
拘らず異なるばね特性および質量特性を有する必要があ
る場合でも、楔空間２１を除くすべての外面９が内面１
０に同時に完全に当接することが保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図に示す装置の正面から見た断面図である。 ■・・・遠心力クラッチ、２・・・内部ランナ、３・・
・外部ランナ、４・・・中間ランナ、５・・・リング、
６・・・内部ランナの半径方向面、 ７・・・クラッチ要素、８・・・スリット、９・・・ク
ラッチ要素外面、１０・・・内部ランナ内面、１２・・
・材料肉薄部（くびれ部）、 １３・・・球（転動体）、１４・・・傾斜面、１６・・
・ばね、１８・・・内部ランナの半径方向面、１９・・
・クラッチ要素端面、 ２０・・・油掻き落とし突出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）周囲に分散し囲繞するリングと一体的に構成され
   た弾性の数個のクラッチ要素が取り付けられた駆動用の
   内部ランナを有し、クラッチ要素が、回転数の増加によ
   って半径方向の外側に動き、クラッチ咬合い回転数にお
   いてシリンダ状の外部ランナの内面に当接して外部ラン
   ナを駆動し、さらに、リングからクラッチの軸方向にセ
   グメントとして延び、クラッチ要素の外面が、外部ラン
   ナの内面に周囲方向に適合するようにした遠心力クラッ
   チにおいて、 クラッチ要素（７）と共に中間ランナ（４）を形成する
   リング（５）が、半径方向に固定する場合、周囲方向に
   相対運動を少しだけ行うことができるように内部ランナ
   （２）に固定され、内部ランナ（２）の回転方向と逆の
   方向に上昇する平らであるかまたは湾曲した内部ランナ
   （２）の傾斜面（１４）に支えられた転動体（ローラま
   たは球１３）が、クラッチ要素 （７）と内部ランナ（２）との間に設けられることを特
   徴とする遠心力クラッチ。 （２）段部を形成する内部ランナ（２）の半径方向の面
   （６）に、リング（５）が固定されることを特徴とする
   、請求項１記載の遠心力クラッチ。 （３）クラッチ要素（７）とリング（５）との結合が、
   材料肉薄部（くびれ部１２）によって、この結合部のま
   わりにクラッチ要素（７）が旋回し得るように弾性的に
   構成されることを特徴とする、請求項１または２記載の
   遠心力クラッチ。 （４）転動体（球１３）が、内部ランナ（２）の半径方
   向の面（１８）に支えられたばね（１６）によって、傾
   斜面の上昇する方向に押圧力が加えられることを特徴と
   する、請求項１ないし３のいずれかに記載の遠心力クラ
   ッチ。 （５）内部ランナ（２）の回転方向に見て、それぞれの
   クラッチ要素（７）の前方の端面（１９）が、その半径
   方向外側の部分において前方に曲げられ、外面（９）と
   共に油掻き落とし突出部（２０）を形成することを特徴
   とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の遠心力ク
   ラッチ。 （６）それぞれのクラッチ要素（７）の外面（９）が、
   内部ランナ（２）の回転方向に見て後方の部分において
   周囲方向に対して鋭角を形成して半径方向の内側に入り
   込むことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに
   記載の遠心力クラッチ。 （７）回転数の上昇によって半径方向の外側に動き、ク
   ラッチ咬合い回転数において、その外面によってシリン
   ダ状の外部ランナの内面に当接し、閉じた環状体の部分
   として部分的に切断することによってセグメントとして
   製造される数個の弾性のクラッチ要素を周囲に分散して
   取り付けた駆動用内部ランナを有する遠心力クラッチの
   製造方法において、 内部ランナ（２）に固定可能な中間ランナ （４）として環状体を形成し、クラッチ要素（７）の外
   面（９）および／または外部ランナ（３）の内面（１０
   ）をクラッチ咬合い回転数において仕上り寸法に加工す
   ることを特徴とする、遠心力クラッチの製造方法。