JPH04122822U - スプリングクラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルスプリングが巻付く部分の摺動性を工
夫することにより、正確なクラッチ作動が長期に維持で
き、寿命を向上できるようにする。 【構成】 入力回転部材２および出力回転部材３の各胴
部４，５にスプリング６が巻付き又は拡がることで、回
転動力を伝達あるいは遮断するようにしたスプリングク
ラッチにおいて、各胴部４，５の表層を金属製部材７，
８で形成するとともに、少なくとも入力回転部材２の金
属製部材４の表面に固体潤滑剤粒子を含有した樹脂の固
体被膜１８を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、クラッチの内、特にコイル状スプリングの巻締めを利用してトル ク伝達を図るスプリングクラッチの改良技術に関する。

【０００２】

【従来技術】

この種のスプリングクラッチは、共通の巻締用コイルスプリングが入力回転部 材と出力回転部材の各胴部に巻付き又は拡がることにより、動力を伝達あるいは 遮断するもので、構造的に次の２種類に大別される。一つは、両回転部材の胴部 に巻付いているコイルスプリングはその一端が出力回転部材に、他端が制御環に 係止されていて、通常はこれらが一体となって回転するクラッチ接続の状態にな っている。クラッチ遮断にするときは、前記制御環の外周突起にソレノイドなど で進退するように設けられた爪を掛けて、制御環の回転を止めることでコイルス プリングが拡径される構造である。もう一つは、電磁スプリングクラッチであり 、通常はコイルスプリングの内径が両回転部材の胴部外径より大きくなっていて クラッチ遮断の状態になっている。制御環は磁気力により吸着自在に設けられる と共に、両回転部材と同軸上に設けられたフィールドコアを有し、このフィール ドコアが励磁されると制御環を吸引移動し、各胴部にコイルスプリングが巻付い たクラッチ接続となる。 ところで、従来の両回転部材は、一般的には鉄製であるが、事務機器用等のよ うに小形化、軽量化の指向からプラスチック製のものもある。プラスチック製の 場合は、耐摩耗性とコイルスプリングの巻付けによっても変形しないように工夫 を要し、少なくとも各胴部を金属製とすることが多い。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前述の胴部を金属製としたときには、クラッチ接続又は遮断の最中に両回転部 材の胴部とコイルスプリングがスリップするため、異常音を発したり、胴部の摩 耗により生ずる摩耗粉がコイルスプリングの隙間に付着し、正確な作動を維持で きなくなるなどの不具合が起こる。このような対策としては、各胴部の表面やコ イルスプリングに潤滑油または二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤を含むグリー スを塗布している。 ところが、前記潤滑油やグリースを塗布した場合、初期段階ではそれなりの効 果が得られるものの、クラッチ操作を繰り返すうちに粘性が増して、例えば、コ イルスプリングを解放するときにクラッチの切れが悪くなったり、潤滑油がコイ ルスプリングの隙間にペースト状になって付着してクラッチ作動の正確性を維持 できないという問題、長期使用により潤滑剤が摺動部に無くなって摩耗および異 常音を生ずるなどという問題があり、より根本的な解決策が望まれていた。

【０００４】 この考案は、前記問題を解消するため創案されたもので、特にコイルスプリン グが巻付く部分の摺動性を工夫することにより、正確なクラッチ作動が長期に維 持でき、寿命を向上できるスプリングクラッチを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するためにこの考案は、入力回転部材の胴部と出力回転部材の 胴部とにスプリングが巻付き又は拡がることで、回転動力を伝達あるいは遮断す るようにしたスプリングクラッチにおいて、前記両回転部材における胴部の表層 を金属製部材で形成するとともに、両回転部材のうち少なくとも入力回転部材の 前記金属製部材の表面に固体潤滑剤粒子を含有した樹脂の固体被膜を設けたこと を要旨とする。

【０００６】 ここで、前記固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、黒鉛、二硫化タングス テン、窒化硼素、エンスタタイト等が好適である。これらは微粒子で用いられ、 例えば熱硬化性のフェノール樹脂やエポキシ樹脂などに分散された状態で胴部表 面に塗布され薄い被膜として形成される。塗布においては、固体潤滑剤粒子およ び樹脂にトルエン、メチルエチルケトン、キシレン、酢酸エチル、ベンゾール等 の有機溶剤を添加して塗料にし、刷毛塗りまたは胴部を浸漬する。それを５０か ら７０℃程度で余熱して溶剤の大部分を除去した後、１８０℃前後の樹脂硬化温 度で加熱して固体被膜を形成する。 この被膜は、コイルスプリングが通常状態で巻付いている形式のものでは入力 回転部材の胴部だけで効果が得られる。そうでない電磁スプリングクラッチの形 式では入力および出力回転部材の各胴部に各々設けることが好ましい。

【０００７】

【作用】

上記スプリングクラッチによれば、前記胴部に強固に付着する固体被膜は、コ イルスプリングの巻付き又は拡がって解放するとき良好な滑りを与え、摩耗を遅 らせるように作用する。そして、胴部とコイルスプリングとの間には潤滑油やグ リースなどを用いた場合のような摩耗物や粘性物がないので、クラッチ操作を繰 り返すうちに粘性が増したり、潤滑油がコイルスプリングの隙間に付着すること がなく、クラッチの接続・遮断作動を長期にわたって正確に維持し、コイルスプ リングのスリップに起因する異常音の発生をなくする。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案を実施例に基づいて説明する。図１は本考案を適用したスプリン グクラッチを示し、図２は前記クラッチの要部を示している。 同図のスプリングクラッチは、伝達軸１の軸回りに入力回転部材２と、出力回 転部材３とを隣接配置し、両回転部材２，３の各胴部４，５を共通のコイルスプ リング６により接続又は遮断するものである。 両回転部材２，３はプラスチック形成体からなり、それぞれ筒状の胴部４，５ を有し、それら胴部４，５の表層を金属製部材７，８で構成している。金属製部 材７，８は焼結合金製であり、インサート成形により設けられて胴部４，５の周 囲表面を構成している。したがって、胴部４，５自体を金属製としたものに対し 軽量化が図られている。この金属製部材７，８は圧入により一体化して、コイル スプリング６が巻付く胴部部分を金属製表面としてもよい。このような金属製表 面には後述する如くこの考案の要部となる固体被膜１８が形成される。 また、入力回転部材２は、外周に設けられて図外の伝達ギヤと噛み合うギヤ９ と、胴部４の基部に設けられた一段径大の段部１０とを有し、胴部４内に伝達軸 １を貫通した状態で回転可能な遊嵌状態に組付けられている。出力回転部材３は 、段部１０に対抗して設けられた胴部５側の段部１１と、段部１１の端面に設け られた係合穴１１ａと、他端面に突出形成された段部１２とを有し、前記段部１ ２に設けられた孔から差し込まれる止ピン１３により伝達軸１に固定されている 。 前記段部１０，１１は制御環１４を遊嵌状態に支持し、胴部４，５に装着され るコイルスプリング６が制御環１４で覆われている。制御環１４には、段部１０ の近傍部に係合孔１４ａが設けられると共に、外周中間部に歯１５が形成されて いる。この歯１５は、外部に配置されている図示を省いたソレノイドで上下動さ れるストッパー１６に設けられた歯１７に係合する構成となっている。図中符号 １９は伝達軸１に固定されて、入力回転部材２の軸移動を規制する止め輪である 。

【０００９】 更に、図２は前述の金属製部材７，８の表面に設けられた固体被膜１８を示し ている。この固体被膜１８は、固体潤滑剤として二硫化モリブデンを用いて、そ の微粉末を含有させた樹脂により形成されている。具体的には、先ず、フエノー ル樹脂をトルエンとメチルエチルケトンとの混合溶剤に溶解し、二硫化モリブデ ン粉末を分散させた塗料を形成した。この塗料を金属製部材７，８の表面に均一 に塗布した後、温度５０℃で２０分間加熱し溶剤を除去し、次に１８０℃で２０ 分加熱して樹脂を硬化させた。この場合、金属製部材７，８として研磨された鋼 材などを用いる場合は、その表面にサンドブラスト処理や燐酸塩処理などによっ て塗布面に凹凸を施しておくと、固体被膜１８の接着性が良好になる。

【００１０】 以上のスプリングクラッチは、コイルスプリング６の一端部を係合孔１１ａに 係止し、他端部を係合穴１４ａに係止して胴部４，５の外周にコイルスプリング ６を装着すると同時に、制御環１４の組付けを完了する。組付け状態では、両回 転部材２，３、コイルスプリング６、制御環１４が一体となって回転するクラッ チ接続の状態となる。つまり、両回転部材２，３の胴部４，５には共通のコイル スプリング６が巻付いており、入力回転部材２を回転すると、コイルスプリング ６を通じて出力回転部材３へその回転を伝え、これと一体となっている伝達軸１ を回転する。クラッチ遮断にするときは、ストッパー１６をソレノイドで下降さ せて、歯１５と歯１７とを噛み合わせる。制御環１４の回転が止められると、出 力回転部材３の慣性による回転によって、コイルスプリング６は瞬時に拡径し、 入力回転部材２の胴部４に対する巻付けを解除する結果、入力回転部材２が空転 するのである。

【００１１】 そして、このようなクラッチ接・断を繰り返し行ったり、長時間運転すると、 各胴部４，５にはコイルスプリング６の巻付きによる影響を受ける。この影響を 調べたところ、この考案のものは、胴部４，５の表層を金属製部材７，８で構成 したことに加え、金属製部材７，８の表面に固体被膜１８を形成したので、従来 のように潤滑油やグリースを用いたものに比べ、クラッチ作動が長期にわたって 正確となり、また入力回転部材２が空転しているときの回転トルクが小さくなり 、コイルスプリング６のスリップに起因する異常音の発生がなくなることが確認 された。しかも、これらは、長時間運転するほどその差が顕著になった。 更に、この実施例では金属製部材７，８の端面にも固体被膜１８を施したが、 このように端面にも固体被膜１８を設けることにより両回転部材２，３における 胴部４，５の摺り合わせ部の摺動が良好で、回転トルクを小さくできることが認 められた。 また、この実施例では金属製部材７，８の両方に固体被膜１８を設けたが、こ のような固体被膜１８は入力回転部材２側の金属製部材７だけに施してもよく、 この場合も従来のものに対し大差が認められた。

【００１２】 なお、この考案は、電磁スプリングクラッチの対応部分に固体被膜１８を施し た場合も、同様な作用効果が得られるものであり、更に、その要部以外は適宜に 変更できるものである。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案のスプリングクラッチにあっては、両回転部材 のうち少なくとも入力回転部材の胴部の表層を金属製部材により形成したので軽 量化に好適となり、しかも前記金属製部材の表面に固体潤滑剤粒子を含有した樹 脂の固体被膜を設けたのでクラッチ性能および寿命を向上でき、コイルスプリン グのスリップに起因する異常音の発生も防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例として示すスプリングクラッチ
の断面図である。

【図２】前記クラッチの要部を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 伝達軸 ２ 入力回転部材 ３ 出力回転部材 ４，５ 胴部 ６ コイルスプリング ７，８ 金属製部材 １８ 固体被膜

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力回転部材の胴部と出力回転部材の胴
   部とにスプリングが巻付き又は拡がることで、回転動力
   を伝達あるいは遮断するようにしたスプリングクラッチ
   において、前記両回転部材における胴部の表層を金属製
   部材で形成するとともに、両回転部材のうち少なくとも
   入力回転部材の前記金属製部材の表面に固体潤滑剤粒子
   を含有した樹脂の固体被膜を設けたことを特徴とするス
   プリングクラッチ。