JPH0629619B2 - ボ−ルクラツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は作物管理作業用小型トラクタの操向クラツチ等
に用いられるボールクラツチに関する 〔従来の技術〕 円筒部分に球の案内孔を放射状に均分穿設した第１回転
部材と、該円筒部分内に回動自在に嵌合し、且つ前記球
に夫々対応したスプライン状突起を備える第２回転部材
と、該第１，第２の回転部材に夫々設けたストツパ間に
おける摺動及び回動自在に前記円筒部分の外側に嵌装し
たクラツチ断接環とを含み、該クラツチ断接環の内側
に、これが前記一方のストツパに当接した時に各球を夫
々スプライン状突起に係合させる小径孔壁と、前記他方
のストツパに対するクラツチ断接環の当接時に該各球と
スプライン状突起との係合を解く大径孔壁と、該両孔壁
間を接続する円錐状孔壁とを設けたボールクラツチは、
実開昭58-52336号公報等に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この従来技術では、クラツチ断接環の両端部を夫々第１
回転部材の円筒部分と第２回転部材とに摺動及び回動自
在に支持させなければならない。これはクラツチ断接環
の片側端部だけを円筒部分に摺動及び回動自在に片持ち
支持させると、フオーク状シフトアームによるクラツチ
切断操作時にクラツチ断接環が円筒部分に対し若干傾斜
して、小径孔壁の球接触内周面がだ円状となるため、該
だ円の短軸附近に位置した球が小径孔壁に著しく大きな
力で圧接して、第７図に示すようにクラツチ切断操作力
が伝達回転動力に比例して著しく増大するからである。

従つてボールクラツチの回転軸線方向長さを短かくする
ことができず、作物管理作業用小型トラクタの操向クラ
ツチ等には使用できない。これは該小型トラクタ用変速
機の下端幅Ｂは105mm前後にしないと畦間隔に対応でき
ず、作物の損傷等を招くからである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの問題に対処するもので、クラツチ断接環４
の大径孔壁側端末に、これが当接すべき円板状ストツパ
５より半径方向外側に突出する鍔６を一体に設けて、該
鍔と反対側の前記ストツパとの間に圧縮ばね７を取付
け、該圧縮ばねを偏心して圧縮するように、シフトアー
ム８の先端を円板状ストツパ５より半径方向外側の鍔６
に当接させ、該シフトアームによる圧縮ばね７の偏心圧
縮時に、クラツチ断接環４が、その鍔と該シフトアーム
先端より最も離れた円板状ストツパ５の外端との係合部
(イ)を支点として、該支点に最も近い位置に回動した前
記案内孔１ａの中心線が円錐状孔壁４ｃの小径孔壁側端
末附近を通り、且つ前記支点より最も遠い位置に回動し
た該案内孔１ａの中心線が円錐状孔壁４ｃの大径孔壁側
端末附近を通るまで傾斜するように、円筒部分１の外周
面と小径孔壁４ａとの間の遊隙を大きくしたことを特徴
とする。

〔作用〕

上記構成によれば、シフトアームの非操作時には、第１
図右側のボールクラツチ或いは第４図に示すように、ク
ラツチ断接環４が円板状ストツパ５にばね７の弾力で押
付けられて、円筒部分１の案内孔１ａ内壁とスプライン
状突起３とで夫々各球２が挟圧されることにより、該各
球に作用する半径方向外側への押出力Ｐを該クラツチ断
接環の小径孔壁４ａで受止め、該球とスプライン状突起
との係合を介して、第１，第２の回転部材間で回転動力
の伝達を行うことは従来同様であるが、このクラツチ接
続状態においては、各球２に夫々作用する前記押出力Ｐ
が同じであるから、円筒部分１と小径孔壁４ａの間の遊
隙Ｔは全周一様となり、該遊隙が大きくても、クラツチ
断接環４は円筒部分１と同心に保持される。

このクラツチ接続状態からクラツチを切断するため、シ
フトアーム８の先端で鍔６をばね７の圧縮方向に偏心押
圧することにより、該鍔とシフトアーム先端より最も離
れた円板状ストツパ５の外端との係合部(イ)を支点とし
てクラツチ断接環４を第５図のように傾斜させれば、円
筒部分１の外周面と小径孔壁４ａ或いは円錐状孔壁４ｃ
との間に形成される球２の移動可能な隙間は、第６図に
示すように前記係合部(イ)側が最小で、これより反対側
に至るに従い順次大きくなる。一方全球２は第１，第２
の回転部材間の伝達回転動力によつて円筒部分１の外側
に、その案内孔１ａに沿い均等変位で押出し賦勢されて
いるから、係合部(イ)側の前記最小隙間位置(ロ)附近にあ
る少くも１個の球２が小径孔壁４ａ等を押圧して、クラ
ツチ断接環回転軸線に関し係合部(イ)と反対側における
小径孔壁４ａの外端(ハ)が円筒部分１の外周面に係合さ
せられる。

この場合(ロ)位置或いはその附近に回動してきた少くも
１個の球２が主として回転動力を伝達することになるか
ら、円筒部分１の外側に該球を押出す力Ｐｍは著しく増
大している。従つて(ロ)位置附近に回動してきた少くも
１個の球が、この大きな押出力Ｐｍで小径孔壁４ａの円
錐状孔壁側端部或いは円錐状孔壁４ｃの小径孔壁側端部
を押圧するため、クラツチ断接環４は小径孔壁外端(ハ)
と円筒部分１の係合部附近を支点とするモーメントによ
り垂直位置に回動させられ、同時に残余の球２も円筒部
分１の半径方向外側に同等変位をする。

このためクラツチ断接環４が前記小径孔壁外端(ハ)を支
点として垂直位置に回動した時には、該クラツチ断接環
が円筒部分１と同心の位置に戻り、且つ各スプライン状
突起３が夫々伝達回転動力によつて球２の傾斜の大きい
球面部分を押圧することになるから、全球２が大きな押
出力で円錐状孔壁４ｃを均等に押圧して、クラツチを該
動力で完全に切断する。

尚第５図及び第６図は説明の便宜上、クラツチ断接環の
傾斜と、伝達回転動力による球２の半径方向押出し変位
とが別個に行われるように図示しているが、該両者が同
時に行われることは明らかである。

この状態から第２回転部材の静止状態においてシフトア
ームの操作を止めると、クラツチ断接環の円錐状孔壁４
ｃがばね７の弾力で全球２を均等に押圧して、第１図右
側のボールクラツチのように該球を円筒部分１の案内孔
１ａに沿いスプライン状突起３にクラツチ係合させるこ
とは従前同様である。

〔実施例〕

図は作物管理作業用小型トラクタの変速機の操向クラツ
チに適用した本発明の一実施例である。第２回転部材は
変速機外筐９に回動自在に支承させた左右対称構成の両
側車軸１０で、該両側車軸１０，１０間に軸線を同じく
して回動自在に取付けた軸１１に回動のみ自在に支承さ
れる鎖車１２が第１回転部材ある。鎖車１２はこれに掛
けたチエン１３を介して上方の変速機入力軸に連動連結
される。

円筒部分１は鎖車１２の両側に軸線を同じくして一体に
設けられ、該各円筒部分１に放射状に均分穿設した６個
の案内孔１ａに夫々球２が嵌装される。円筒部分１内に
回動自在に嵌合する６個のスプライン状突起３は対応す
る車軸１０に削設され、該スプライン状突起３と該車軸
の転がり軸受１４の内輪との間には円板状ストツパ５が
挟持される。円板状ストツパ５は車軸１０に一体に設け
ることもできる。

円筒部分１の外側に嵌装したクラツチ断接環４は、その
円板状ストツパ５への当接時に各球２を夫々スプライン
状突起３に係合させる小径孔壁４ａ（第４図）と、円筒
部分１外側の鎖車側壁により形成されるストツパ１２ａ
へのクラツチ断接環の当接時に該各球とスプライン状突
起との係合を解く大径孔壁４ｂと、該両孔壁間を接続す
る円錐状孔壁４ｃとを備え、該クラツチ断接環の大径孔
壁側端末に、円板状ストツパ５より半径方向外方に突出
する鍔６を一体に設けてなる。

圧縮ばね７は鍔６と、これに対向して鎖車１２の側壁に
凹設した環状溝１２ｂ（第５図）との間に圧縮挟持され
る。シフトアーム８は、その基端ボス部８ａが変速機外
筐９に軸１５で枢支されたフオーク状のもので、該基端
ボス部上端にレバー状に溶着したアーム８ｂが、リンク
１６及び変速機外筐９内上部に取付けたレバー等を順次
介して、トラクタの運転ハンドルに設けた操作レバーに
連動連結される。

シフトアーム８の先端は、第２図に示すようにクラツチ
断接環或いはその鍔６の直径線Ｄ−Ｄより軸１５寄りの
該鍔外周部に当接し、該シフトアームによる鍔６の押圧
時にクラツチ断接環４が、その鍔下端部と円板状ストツ
パ５外端の係合(イ)を支点として、該支点に最も近い位
置(ロ)に回動した球を小径孔壁４ａの円錐状孔壁側端部
に当接させる第５図の角度より若干大きく傾斜できるよ
うに、円筒部分１の外周面と小径孔壁４ａとの間の遊隙
Ｔを設定している。

第７図は図示実施例の装置と従来型装置とのクラツチ切
断操作力〜車軸トルク線図を対比して示すもので、何れ
の場合も圧縮ばね７のセツト時の弾力（ボールクラツチ
係合時の弾力）は6.2kgである。

以上一実施例について説明したが、シフトアームを１本
のアームとして、該シフトアーム先端を第２図の直径線
Ｄ−Ｄ上の一端(ニ)において鍔６に係合させ、クラツチ
断接環４が該直径線上他端の円板状ストツパ５への係合
部を支点として傾動するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ボールクラツチの切断操作力は、クラ
ツチ断接環の鍔６とシフトアーム先端より最も離れた円
板状ストツパの外端との係合部(イ)を支点として、該支
点に最も近い位置に回動した案内孔１ａの中心線が円錐
状孔壁４ｃの小径孔壁側端末附近を通り、且つ前記支点
より最も遠い位置に回動した該案内孔１ａの中心線が円
錐状孔壁４ｃの大径孔壁側端末附近を通るまで、該クラ
ツチ断接環４を傾斜させ得る能力さえあればよく、あと
はクラツチの伝達回転動力を利用して自動的にクラツチ
を切断するため、該伝達回転動力の大小如何に拘らず、
従来型装置より著しく小さい操作力でクラツチを切断す
ることができ、しかもクラツチの回転軸線方向長さを短
くすることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断正面図、第２図はそのＡ
−Ａ断面図、第３図はシフトフオークの正面図、第４図
は第１図要部の詳細図、第５図はクラツチ切断作用を示
す縦断正面図、第６図はそのＣ−Ｃ断面図、第７図はク
ラツチ切断操作力〜車軸トルク線図である。 ９……変速機外筐、１０……車軸、１２……鎖車、１３
……チエン、１５……軸、１６……リンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒部分１に球２の案内孔１ａを放射状に
   均分穿設した第１回転部材と、該円筒部分内に回動自在
   に嵌合し、且つ前記各案内孔１ａ内の球に夫々対応した
   スプライン状突起３を備える第２回転部材と、該第１，
   第２の回転部材に夫々設けたストツパ間において摺動及
   び回動し得るように、前記円筒部分の外側に嵌装したク
   ラツチ断接環４とを含み、該クラツチ断接環の内側に、
   これが前記一方のストツパに当接した時に各球を夫々ス
   プライン状突起に係合させる小径孔壁４ａと、前記他方
   のストツパに対するクラツチ断接環の当接時に該各球と
   スプライン状突起との係合を解く大径孔壁４ｂと、該両
   孔壁間を接続する円錐状孔壁４ｃとを設けたボールクラ
   ツチにおいて、クラツチ断接環４の大径孔壁側端末に、
   これが当接すべき円板状ストツパ５より半径方向外側に
   突出する鍔６を一体に設けて、該鍔と反対側の前記スト
   ツパとの間に圧縮ばね７を取付け、該圧縮ばねを偏心し
   て圧縮するように、シフトアーム８の先端を円板状スト
   ツパ５より半径方向外側の鍔６に当接させ、該シフトア
   ームによる圧縮ばね７の偏心圧縮時に、クラツチ断接環
   ４が、その鍔と該シフトアーム先端より最も離れた円板
   状ストツパ５の外端との係合部(イ)を支点として、該支
   点に最も近い位置に回動した前記案内孔１ａの中心線が
   円錐状孔壁４ｃの小径孔壁側端末附近を通り、且つ前記
   支点より最も遠い位置に回動した該案内孔１ａの中心線
   が円錐状孔壁４ｃの大径孔壁側端末附近を通るまで傾斜
   するように、円筒部分１の外周面と小径孔壁４ａとの間
   の遊隙を大きくしたことを特徴とするボールクラツチ。