JPH05280552A - 反転可能な皿ばねを利用したトルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡単な構造を採用してオーバーロードクラッ
チにオンオフ機能を持たせるとともに、その軸方向長さ
を短縮する。 【構成】 オーバーロードクラッチ１０は、ハブ１４と
同心上に回転可能なドリブンプレート１６を持つ。ドリ
ブンプレート１６は凹所２０を形成し、ハブ１４は凹所
２０と位相を同じくしてＶ字状溝１８を形成する。トル
ク伝達素子２４は、プレッシャプレート２２に接し、凹
所２０及びＶ字状溝１８に嵌入している。ハブ１４の一
端には調節ナット２８が螺合している。プレッシャプレ
ート２２には皿ばね４０から付勢力を与えられる。ハブ
１４が回転すると、トルク伝達素子２４を介してドリブ
ンプレート１６が駆動される。ドリブンプレート１６に
過負荷が発生すると、トルク伝達素子２４は凹所２０か
ら脱出して、プレッシャプレート２２を軸方向に移動さ
せる。又皿ばね４０は反転して付勢力を断つ状態とな
り、動力伝達を断つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トルク伝達装置に関す
る。より詳細には、駆動側から被動側に設定トルクのみ
を伝達するためのトルクリミッタや、被動側に過負荷が
生じたときにトルクの伝達を遮断するオーバーロードク
ラッチに関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】図７は従来のトルクリミッタ
７０の断面図である。この種のトルクリミッタ７０で
は、ハブ７１が一端に鍔部７２を他端にねじ部７３を有
する。ドリブンプレート７４は、ハブ７１上の一対の摩
擦材７５，７５の間で皿ばね７６の付勢力によって挟圧
されている。スリップトルクは調節ナット７７を調節す
ることにより設定される。ドリブンプレート７４側に設
定値以上のトルクが生じたとき、摩擦材７５，７５に対
してドリブンプレートが滑るようになっている。

【０００３】この種のトルクリミッタ７０において、オ
ンオフ機能、すなわち、トルクの伝達をそれ自体で中断
したり再開したりする機能が要求されてきている。とこ
ろが、上記のようなトルクリミッタでは、トルクの中断
を行うには調節ナット７７を完全に弛めてしまうしか方
法がない。このような作業は面倒であり、また、トルク
の伝達を再開するには、調節ナット７７に刻まれた目盛
り等を基準にして、スリップトルクを再度正確に設定し
直さなければならない。

【０００４】図８は従来の自動復帰式オーバーロードク
ラッチの断面図である。この種のオーバーロードクラッ
チ８０では、ハブ８１の鍔部８２に凹所８３が形成さ
れ、この凹所８３に部分的に陥入するトルク伝達素子、
すなわち、ボール８４をプレッシャプレート８５が軸方
向に押圧する。ボール８４はドリブンプレート８６に形
成された貫通孔８７に抱持されている。ハブ８１の一端
には調節ナット８８が螺合し、プレッシャプレート８５
には皿ばね８９から付勢力が与えられている。被動側、
すわなち、ドリブンプレート８６に過負荷が発生する
と、ボール８４は皿ばね８９の付勢力に抗して凹所８３
から脱出し、駆動側と被動側との間でトルクの遮断が行
われる。

【０００５】上記トルクリミッタと同様に、このような
オーバーロードクラッチでもオンオフ機能が要求されて
きている。調節ナット８８を弛めることで、オンオフを
行うことができるが、上記と同様の欠点がある。

【０００６】図９は手動復帰式オーバーロードクラッチ
と呼ばれるものである。その機能は、図８のオーバーロ
ードクラッチ８０と略々同じであるが、被動側に過負荷
が生じてトルク伝達素子、すなわち、ボール９４が凹所
９３から脱出すると、ハブ９１の外周上に設けられた溝
９５にボール９６が嵌入し、ばね９７の付勢力が軸方向
に作用しなくなり、トルク遮断状態が維持される。

【０００７】この種のオーバーロードクラッチ９０は、
上記のように被動側に過負荷が生じたときに駆動側を空
転させ続ける目的で案出されたものであるが、構造上の
派生的機能として、プレッシャプレート９８を手動で軸
方向（図中右方向）に移動させることにより、トルク伝
達状態とトルク遮断状態とに切替えることが可能であ
る。すなわち、オンオフ機能がある。

【０００８】しかし、オンオフ機能を持たせるには、溝
９５とボール９６を設けることが不可欠である。オン状
態（トルク伝達状態）からオフ状態（トルク遮断状態）
への移行は溝９５の位置に大きく左右されることから、
溝９５を正確に加工しなければならず、寸法管理が困難
である。しかも、部品点数が多く且つ構造も複雑にな
り、オーバーロードクラッチ９０を分解したときにはボ
ール９６がばらけて紛失する恐れも生じる。さらに、溝
とボールが不可欠であることから、オーバーロードクラ
ッチ９０は、軸方向に長くなって、スペースの狭い場所
に設置することには不向きなものとなる。

【０００９】本発明の目的は、第１に、比較的簡便な構
成により、トルクリミッタに手動式オンオフ機能を持た
せることである。本発明の目的は、第２に、比較的簡便
な構成により、オーバーロードクラッチに手動式オンオ
フ機能を持たせることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、ハブ
上の一対の摩擦材の間で付勢手段によりドリブンプレー
トを挟圧し、前記ドリブンプレート側に設定値以上のト
ルクが生じたとき前記摩擦材に対して前記ドリブンプレ
ートが滑るようになっているトルクリミッタにおいて、
前記付勢手段を反転可能な皿ばねとした構成により前記
課題を解決した。

【００１１】本発明は、第２に、ハブ又はドリブンプレ
ートの一方に形成された凹所からトルク伝達素子が付勢
手段の付勢力に抗して脱出することにより、ハブとドリ
ブンプレートとの間でトルク伝達の遮断を行うようにな
っているオーバーロードクラッチにおいて、前記付勢手
段を反転可能な皿ばねとした構成により前記課題を解決
した。

【００１２】

【作用】トルクリミッタでは、皿ばねが通常位置の状態
において、ドリブンプレートは摩擦材の間で挟圧されて
いる。被動側に設定値以上の負荷が生じたときには、ド
リブンプレートが摩擦材の間で滑る。本発明では、皿ば
ねを反転可能なものとしている。従って、外部から手等
によって、皿ばねにそのばね力が作用する方向と反対の
方向に力を与えてやると、皿ばねはいわゆる飛び移り現
象を生じて反転する。皿ばねが反転するとドリブンプレ
ートは挟圧力を受けず、トルクリミッタはオフ状態とな
って空転する。

【００１３】オーバーロードクラッチでは、皿ばねが通
常位置の状態において、トルク伝達素子が凹所に向って
皿ばねの付勢力により押圧されている。被動側に過負荷
が生じると、トルク伝達素子は皿ばねの付勢力に抗して
凹所から脱出する。トルク伝達素子が凹所から脱出する
と同時に、皿ばねはいわゆる飛び移り現象を生じて反転
する。皿ばねが反転すると、トルク伝達素子には付勢力
が作用せず、オーバーロードクラッチはオフ状態となっ
てハブは空転する。

【００１４】なお、この種のオーバーロードクラッチに
おいても、皿ばねを外部から手等によって反転させるこ
とができ、オーバーロードクラッチは、手動復帰式であ
り且つ手動オンオフ式のものとなる。皿ばねを反転位置
から通常位置に戻してやると、オーバーロードクラッチ
はオン状態に復帰する。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、反転可能な皿ばねを利用したオーバーロ
ードクラッチの断面図である。

【００１６】図１に示されるように、オーバーロードク
ラッチ１０は、内周にキー溝１２が形成されたハブ１４
と、ハブ１４と同心上で回転可能に嵌挿されたドリブン
プレート１６とを有する。図２に示されるように、ハブ
１４の外周には、不均等な間隔でＶ字状溝１８が形成さ
れている。ドリブンプレート１６には、Ｖ字状溝１８と
位相を同じくして凹所２０が形成されている。ハブ１４
はまた同心上にプレッシャプレートを有する。トルク伝
達素子、すなわち、ボール２４がＶ字状溝１８と凹所２
０に嵌まり込み、プレッシャプレート２２に接してい
る。

【００１７】図１に戻り、ハブ１４の一端のねじ部２６
には調節ナット２８が螺合している。プレッシャプレー
ト２０と調節ナット２８との間には、スラストベアリン
グ３０、第１乃至第３の環状のプレート３２，３４，３
６、及び、ワッシャ３８が設けられている。第３のプレ
ート３６は、第１及び第２のプレート３２，３４に比し
て内径・外径とも大きく、内部にワッシャ３８を格納で
きるようになっている。さらに、ワッシャ３８と第２の
プレート３４との間には皿ばね４０が嵌挿されている。
皿ばね４０は、反転可能なもので、通常位置（図３）と
反転位置（図４）との間でいわゆる飛び移りを生じる性
質のものである。

【００１８】図３は皿ばねが通常位置にある状態を示し
ている。この状態では、皿ばね４０の付勢力が第１及び
第２のプレート３２，３４並びにプレッシャプレート２
０を介してボール２４に伝わり、ボール２４は凹所２０
に向って押圧されている。すなわち、ハブ１４からドリ
ブンプレート１６へのトルク伝達状態、すなわち、オン
状態が維持される。

【００１９】図４は皿ばね４０が反転位置にある状態を
示している。この状態は、ドリブンプレート１６に過負
荷が生じ、ボール２４が凹所２０から脱出してプレッシ
ャプレート２０を軸方向（図中右方向）に押圧したと
き、或いは、外部から手動でプレッシャプレート２０を
軸方向（図中右方向）に移動させたときに生じる。皿ば
ね４０が反転すると、その付勢力はなくなる。そのた
め、第２のプレート３４には、反転時における皿ばね４
０との干渉を防止するために、環状の切欠３５が設けら
れている。

【００２０】オーバーロードクラッチ１０をオン状態に
復帰させるには、第３のプレート３６を軸方向（図中左
方向）に移動させ、皿ばね４０を反転位置から通常位置
へ飛び移らせる。第３のプレート３６の外径が第１及び
第２のプレートに比して大きいのは、この操作を手動で
簡単に行うことができるようにするためである。また、
第３のプレート３６には皿ばね４０側に環状の切欠３７
が形成されている。この切欠３７は、第３のプレート３
６を皿ばね４０の外縁に係合させるためのものである。

【００２１】このように、付勢手段として反転可能な皿
ばね４０を利用することによって、被動側に過負荷が生
じたときに、駆動側から被動側へのトルク伝達が遮断さ
れ、外部から手を加えてオン状態に復帰させない限り、
その遮断状態が維持される手動復帰式オーバーロードク
ラッチを容易に得ることができる。また、手動によりオ
ンオフの切替えも可能である。

【００２２】本実施例においては、第１のプレート３２
と第２のプレート３４との間で対向して形成された孔４
２，４４内に複数のコイルばね４６が設けられている。
コイルばね４６は必ずしも必要ではないが、これを設け
ることにより、次の点を改良することができる。

【００２３】皿ばね４０が通常位置にあるとき、第１の
プレート３２と第２のプレート３４が密着する程度の比
較的弱いばね力のコイルばね４２を利用することによ
り、皿ばね４０の反転時に、プレッシャプレート２０、
スラストベアリング３０、第１乃至第３のプレート３
２，３４，３６、ワッシャ３８、及び皿ばね４０が無負
荷状態になることを防止して騒音を抑えることができ
る。

【００２４】なお、比較的強いばね力のコイルばね４６
を利用することにより、トリップトルクを２段階に切替
えることができる。すなわち、手動により皿ばね４０を
反転位置にすることによって、皿ばね４０の付勢力はな
くなる。しかし、その時でも、コイルばね４６はプレッ
シャプレート２０を押圧する。従って、第３のプレート
３６を軸方向に移動させるだけで、２段階にトリップト
ルクを切替えることができる。

【００２５】図５は、反転可能な皿ばねを利用した他の
タイプのオーバーロードクラッチの断面図である。本実
施例のオーバーロードクラッチ５０は、ハブ５１の一端
に鍔部５２が形成され、その鍔部５２が凹所５３を有す
るものである。ドリブンプレート５４は貫通孔５５を有
する。トルク伝達素子、すなわち、ボール５６は、皿ば
ね５７によりプレッシャプレート５８を介して凹所５３
に押圧されている。ドリブンプレート５４に過負荷が生
じたときは、ボール５６は凹所５３から脱出してプレッ
シャプレート５８を軸方向（図中右方向）に移動させ
る。その結果、皿ばね５７が反転し、オーバーロードク
ラッチ５０はオフ状態（トルク遮断状態）になる。作用
・効果は、上記の実施例と同じであるので、説明は省略
する。

【００２６】図６は、反転可能な皿ばねを利用したトル
クリミッタの断面図である。トルクリミッタ６０のハブ
６１は、一端に鍔部６２を、他端にねじ部６３を有す
る。第１乃至第３のプレート、皿ばね、ワッシャ、調節
ナット、及び、コイルばねの構成は上記実施例と同じで
ある。本実施例のトルクリミッタ６０は、鍔部６２と第
１のプレート６３の双方に摩擦材６４，６４が固着され
ており、その間にドリブンプレート６５が嵌挿されてい
る。ドリブンプレート６５は皿ばね６６の付勢力により
摩擦材６４，６４の間で挟圧されている。６７はベアリ
ングである。

【００２７】スリップトルクの設定は調節ナット６８を
締め込むことにより行われる。皿ばね６６が通常位置に
あるとき、摩擦材６４，６４とドリブンプレート６５と
の間では設定値のスリップトルクが得られる。外部から
力を加えて、第３のプレート６９を軸方向（図中右方
向）に移動させると、皿ばね６６は反転し、オン状態が
解除される。オン状態に復帰させたいときは、第３のプ
レート６９を軸方向（図中左方向）に移動させて皿ばね
６６を反転位置から通常位置に飛び移らせる。すると、
解除前のオン状態が再現される。

【００２８】また、皿ばね６６の付勢力よりも低いが、
ある程度強いばね力のコイルばねを利用すると、調節ナ
ット６８を調節することなく、スリップトルクを２段階
に瞬時に変更することができる。すなわち、皿ばね６６
が通常位置にあるとき、スリップトルクは皿ばね６６に
支配される。手動により、皿ばね６６を反転させるとそ
の付勢力はなくなり、スリップトルクはコイルばねの付
勢力によってのみ決定される。皿ばね６６を反転させる
という簡単な操作によって、トルクリミッタは２段階の
スリップトルクに切替えが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明では、手動で皿ばねを通
常位置と反転位置との間で飛び移らせると、トルクリミ
ッタをオン状態とオフ状態に切替えることができる。こ
の切替えは、調節ナットを弛めることなく行われるので
操作が簡単であり、且つ、オン状態のスリップトルクは
オフ状態への切替え前の設定値に正確に再現され得る。

【００３０】請求項２の発明でも、手動でオーバーロー
ドクラッチをオン状態とオフ状態に切替えることができ
る。また、被動側に過負荷が生じたときにも皿ばねは反
転する。本発明のオーバーロードクラッチは、反転可能
な皿ばねを利用することにより、従来のボールと溝の組
合せによる手動復帰式のオーバーロードクラッチに比し
て、部品点数が大幅に削減され、その構造も非常に簡素
にすることができる。しかも、オーバーロードクラッチ
の軸方向長さを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】反転可能な皿ばねを利用したオーバーロードク
ラッチの断面図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】皿ばねが通常位置、すなわち、オン状態（トル
ク伝達状態）にあるときのオーバーロードクラッチの要
部拡大断面図である。

【図４】皿ばねが反転位置、すなわち、オフ状態（トル
ク遮断状態）にあるときのオーバーロードクラッチの要
部拡大断面図である。

【図５】反転可能な皿ばねを利用した他のタイプのオー
バーロードクラッチの断面図である。

【図６】反転可能な皿ばねを利用したトルクリミッタの
断面図である。

【図７】従来のトルクリミッタの断面図である。

【図８】従来の自動復帰式オーバーロードクラッチの断
面図である。

【図９】従来の手動復帰式オーバーロードクラッチの断
面図である。

【符号の説明】

１０，５０ オーバーロードクラッチ １４，５１，６１ ハブ １６，５４，６５ ドリブンプレート ２０，５３ 凹所 ２２，５８ プレッシャプレート ２４，５６ ボール（トルク伝達素子） ２８，６８ 調節ナット ４０，５７，６６ 皿ばね（付勢手段） ６０ トルクリミッタ ６４ 摩擦材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブ上の一対の摩擦材の間で付勢手段に
   よりドリブンプレートを挟圧し、前記ドリブンプレート
   側に設定値以上のトルクが生じたとき前記摩擦材に対し
   て前記ドリブンプレートが滑るようになっているトルク
   リミッタにおいて、 前記付勢手段を反転可能な皿ばねとしたことを特徴とす
   る、トルクリミッタ。
2. 【請求項２】 ハブ又はドリブンプレートの一方に形成
   された凹所からトルク伝達素子が付勢手段の付勢力に抗
   して脱出することにより、ハブとドリブンプレートとの
   間でトルク伝達の遮断を行うようになっているオーバー
   ロードクラッチにおいて、 前記付勢手段を反転可能な皿ばねとしたことを特徴とす
   る、オーバーロードクラッチ。