JPH0250332B2

JPH0250332B2 -

Info

Publication number: JPH0250332B2
Application number: JP8877287A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nakano
Original assignee: TSUBAKIMOTO EMASON KK
Current assignee: TSUBAKIMOTO EMASON KK
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1990-11-02
Also published as: JPS63254231A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ボールクラツチに関し、特に、従動
部に過負荷が加わり、トルク伝達が行われなくな
るときのトルク、即ち、トリツプトルクを駆動部
の回転方向によつて異ならしめたボールクラツチ
に関する。

従来の技術トルク伝達機構の駆動部と従動部との間に設け
て、負荷トルクが所定値以上となつたとき、駆動
トルクを逃がし、駆動側及び従動側の機構の損傷
を防止する安全装置の一種としてボールクラツチ
がある。

その構成は、少なくとも一方が有底のボール保
持穴を有する、相対向するハブの鍔部とドリブン
プレートの間にボールを押圧介在せしめてトルク
を伝達し、過負荷時には前記ボール保持穴からボ
ールが押圧力に抗して脱出するようにしてなるも
のである。

ところが、前記複数のボール保持穴は１つの円
上に形成されているので、いわゆるトリツプトル
クは、トルク伝達機構の駆動部の正逆回転方向に
ついて、同一であつた。

発明が解決しようとする問題点ところが、このような従来のボールクラツチ
を、回転方向によつて異なるトリツプトルクを必
要とするトルク伝達機構に使用するとき（例え
ば、水門ゲートの開閉のような場合）は、そのト
ルク伝達機構の伝達経路を２つに分け、各伝達経
路に異なるトリツプトルクを設定したボールクラ
ツチを使用しなければならなかつた。

そのため、従来のボールクラツチは、前記のよ
うな用途においては次のような問題があつた。

(1) トルク伝達経路が２つになるため構造が複雑
になる。

(2) 駆動部の回転方向が変わる度に、回転力の伝
達経路を切換える操作上のわずらわしさがあ
る。

(3) 生産コストが高くなる。

(4) スペースを多く必要とする。

問題点を解決するための手段本発明は、少なくとも一方が有底のボール保持
穴を有する、相対向するハブの鍔部とドリブンプ
レートの間にボールを押圧介在せしめてトルクを
伝達し、過負荷時には前記ボール保持穴からボー
ルが押圧力に抗して脱出するようにしたボールク
ラツチにおいて、前記ボール保持穴は異なる直径
の同円心上に複数配置され、同じ円上のボール保
持穴は同じ方向に、異なる円上のボール保持穴は
異なる方向に、夫々ボールの逃げ部を有する構成
により前記問題点を解決した。

作用本発明は、以上の構成であり、ハブを例えば正
回転すると、ボール保持穴に押圧係合しているボ
ールを介してドリブンプレートがハブと一体の状
態で回転する。

ハブの回転中、ドリブンプレートに過負荷が加
わると、ハブの回転方向と反対方向（逆転方向）
側にボール逃げ部を形成したボール保持穴に係合
しているボールは、該ボール逃げ部を案内として
該ボール保持穴から脱出する。一方、直径の異な
る他の円上に形成したボール保持穴に係合してい
るボールは該ボール保持穴から直接平面部に脱出
する。この結果、駆動トルクが逃がすことができ
る。

ハブが逆転し、ドリブンプレートに過負荷が加
わつたときも同様の現象が生じるが、逃げ部を介
するボールの脱出と、直接平面部への脱出は、２
つの同心円について前述の正転の場合とは逆の関
係になつている。

ところが、ボールがボール保持穴から脱出する
際、ボール逃げ部を案内として脱出する方より、
ボール保持穴から直接平面部に脱出する方が、脱
出抵抗力が大きい。従つて、ボール保持穴から直
接脱出する抵抗力がトリツプトルクを定めること
になる。しかも、ボール保持穴から直接脱出する
ボールは、回転方向によつて異なる円上にあるた
め、前記脱出抵抗力と、ボール保持穴の配設円の
半径との積からなる最大駆動伝達トルクが回転方
向によつて異なる。即ち、回転方向によつてトリ
ツプトルクが異なる。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

回転軸Ａには、キーAaにより共動回転するハ
ブ１１が嵌挿してある。

ハブ１１は鍔部１１ａと、円筒部１１ｂとで構
成されている。

鍔部１１ａの円筒部１１ｂ側の側面１１ｃ上に
は、前記回転軸Ａの軸心を中心とした半型ra、rb
の２つの同心円Sa，Sb上の夫々に、等間隔で複
数の第１のボール保持穴１２と、第２のボール保
持穴１３とが形成してある。なお、本実施例でボ
ール保持穴は各３個であるが、これに限定される
ものではないことは当然である。

第１及び第２のボール保持穴１２，１３は第３
図に示すように円錐状の窪み形状をしている。そ
の各ボール保持穴１２，１３には、ボール保持穴
１２，１３に向つて下り勾配の溝状の第１及び第
２のボール逃げ部１４，１５が夫々連設してあ
る。

第１のボール逃げ部１４は、円Saの上を第１
のボール保持穴１２の反時計方向（第２図矢印Ｘ
方向）側に、第２のボール逃げ部１５は、円Sb
上を第２のボール保持穴１３の時計方向（矢印Ｙ
方向）側に、夫々形成してある（第３図参照）。

前記ハブ１１の円筒部１１ｂには、トリブンプ
レート１６、プレツシヤープレート１７、複数枚
の皿バネ１８が順に嵌挿され、最後にトルク調整
ナツト１９が円筒部１１ｂのネジ部１１ｄに締め
込まれる。

トリブンプレート１６は、円筒部１１ｂ上に設
けた軸受２０に嵌合しているとともに、止め輪２
１によつて円筒部材１１ｂ上を移動をしないよう
に位置規制がなされている。さらに、前記第１及
び第２のボール保持穴１２，１３に対向した位置
には、該穴に係合する第１及び第２のボール２
２，２３を保持する第１及第２のボール保持貫通
穴２４，２５が形成してある。

プレツシヤープレート１７は、前記ボール保持
貫通穴２４，２５から突出しているボール２２，
２３を、前記ボール保持穴１２，１３に皿バネ１
８により押圧するもので、その押圧力の調整は、
トルク調整ナツト１９の位置を変えて行う。

トルク調整ナツト１９の位置決めは、該ナツト
１９に設けた小ネジ２６の先端にある弾性体２７
を円筒部１１ｂのネジ部１１ｄに押しつけ行われ
る。

以上の構成において、次に動作説明を行う。

回転軸Ａ（ハブ１１）を駆動側、トリブンプレ
ート１６を従動側として説明する。

回転軸Ａが第１図の右側から見て反時計方向に
回転（正転）すると、キーAaを介してハブ１１
が第２図の矢印Ｘ方向に回転する。

すると、各ボール保持穴１２，１３に係合して
いる各ボール２２，２３は各ボール保持貫通穴２
４，２５を介してトリブンプレート１６をハブ１
１と一体に同一方向に回転させる。

ドリブンプレート１６に所定の負荷トルクが加
わると、第２のボール２３は第２のボール逃げ部
１５に逃げるようにして乗り上がり、第２のボー
ル保持穴１３から脱出する。一方、第１のボール
２２は第１のボール逃げ部１４と反対側に乗り上
つて第１のボール保持穴１２から鍔部１１ａの平
面部１１ｃに直接脱出する。

この結果、各ボール保持穴１２，１３から皿バ
ネ１８に抗して脱出した各ボール２２，２３は、
ハブ１１の平面部１１ｃに乗り上つてハブ１１を
空転させるので駆動トルクを逃がすことができ
る。その際、第２のボール２３は第２のボール逃
げ部１５を通つて脱出するため、脱出抵抗を殆ん
ど生じない。しかし、第１のボール２２は第１の
ポケツト穴１２から直接脱出するため、大きな脱
出抵抗が生じる。従つて、第１のボール２２の脱
出抵抗力と、円Saの半径raとの積がほぼ最大駆
動伝達トルクとなる。

次に、回転軸Ａが時計方向に逆回転し、ハブ１
１が第２図の矢印Ｙ方向に回転中、所定以上の負
荷が加わると、前記反時計方向の回転時とは逆
に、第１のボール２２は第１のボール逃げ部１４
を通つて第１のボール保持穴１２から脱出すると
ともに、第２のボール２３は第２のボール逃げ部
１５と反対側に乗り上つて第２のボール保持穴１
３から直接脱出する。従つて、この場合は、第２
のボール２３の脱出抵抗力と、円Sbの半径rbと
の積がほぼ最大駆動伝達トルクとなる。

ここで、駆動軸Ａの反時計方向、及び時計方向
の回転時の最大駆動伝達トルクを比較すると、と
ちらの場合もボールの脱出抵抗力が同一であると
すれば、半径が大きい円Sb上にあるボール、即
ち、第２のボール２３が第２のボール保持穴１３
から脱出するときの方が、最大駆動伝達トルクが
大きいことになる。即ち、駆動軸Ａ（ハブ１１）
が時計方向に回転するときの方が逆の場合よりト
リツプトルクが大きいことになる。

従つて、以上の実施例によると駆動軸Ａの回転
方向によつて、最大駆動伝達トルク、すなわちト
リツプトルクが異なることになる。

なお、以上の説明では、回転軸Ａ（ハブ１１）
を駆動側、トリブンプレート１６を従動側として
説明したが、トリブンプレート１６を駆動側、回
転軸Ａ（ハブ１１）を従動側としても良い。但し、
その場合には、トリブンプレート１６が第１図の
右側から見て反時計方向に回転するときの方が時
計方向に回転するときよりトリツプトルクが大き
い。

また、本発明は、以上の実施例に限定されるも
のではなく、要は回転軸Ａ（ハブ１１）の回転方
向によつて、トリツプトルクを異ならしめる構造
であれば良い。

例えば、以上の実施例のボール逃げ部１４，１
５は、ボール保持穴１２，１３に向けて下り勾配
の溝形状になつているが、第３図中想像線で示す
ように、平坦な溝状のボール逃げ部３０であつて
も良い。

また、ボール２２，２３はプレツシヤープレー
ト１７によつて、ボール保持穴１２，１３に押圧
されているが、ボール保持貫通穴２４，２５を有
底穴とし、その底部でボール２２，２３を押圧す
ることもある。即ち、ドリブンプレート１６で直
接押圧しても良い。但し、この場合は、ドリブン
プレート１６が軸方向に移動可能でなければなら
ない。

更に、ドリブンプレートでボールを押圧する場
合、ボール保持穴とボール逃げ部をドリブンプレ
ートに形成しても良い。

また、ボール保持穴の形状は、円錐形でなく、
半球状の場合もある。

発明の効果以上のように、本発明のボールクラツチは、回
転方向によつてトリツプトルクを異ならしめたの
で、回転方向によつて異なるトリツプトルクを必
要とするトルク伝達機構の伝達経路を１つにで
き、その構造が簡素化、且つ小型化され、生産コ
ストが安くなる。更に、従来のような伝達経路を
切換える操作も不要となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例で、第１図は軸方向断面
図、第２図はハブの右側面図、第３図は第２のボ
ール保持穴の（円周方向）拡大断面図である。 Sa，Sb……同心円、１１……ハブ、１１ａ…
…鍔部、１２，１３……（有底）ボール保持穴、
１４，１５，３０……ボール逃げ部、１６……ド
リブンプレート、２２，２３……ボール。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも一方が有底のボール保持穴を有す
る、相対向するハブの鍔部とドリブンプレートの
間にボールを押圧介在せしめてトルクを伝達し、
過負荷時には前記ボール保持穴からボールが押圧
力に抗して脱出するようにしたボールクラツチに
おいて、前記ボール保持穴は異なる直径の同心円上に複
数配置され、同じ円上のボール保持穴は同じ方向
に、異なる円上のボール保持穴は異なる方向に、
夫々ボールの逃げ部を有することを特徴とする、ボールクラツチ。