JPH074342Y2 - スプリングクラッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、遠心力を利用して自動的に作動するスプリン
グクラッチに関し、特に、常用回転域におけるすべりを
無くし、完全にクラッチインしている間は原動機の回転
及びトルクがそのまま伝達され、しかも常用回転域に達
するまでの加速時にはいわゆる半クラッチ状態を実現し
てスムースな動力伝達を図つたスプリングクラッチに関
する。

〔従来の技術〕

例えば、小形内燃機関を原動機として備えた動力作業機
に多用されている遠心クラッチは、駆動軸に連結された
クラッチボスと、該クラッチボスと同心状に配置されて
クラッチボスとは独立して回転し得るクラッチドラム
と、前記クラツチボスに半径方向へ移動可能に取付けら
れた複数個のクラッチシューと、それぞれのクラッチシ
ューを半径方向内方へ偏圧するばねとを有し、作動中に
クラッチボスの回転速度が増すとクラッチシューに作用
する遠心力により、クラッチシューがばねの作用に抗し
て半径方向外方へ移動し、それによりクラッチドラムに
摩擦係合して回転力をクラッチドラムに伝達するように
構成されている（例えば実開昭62−81731号公報参
照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記する如き従来の遠心クラッチは、回転力伝達開始時
は出力軸側の慣性が大きくてもすべり摩擦係合により作
動がスムースであるが、常用回転域における低速側での
作動時には、このすべり現象により伝達効率が低下し、
目的とする低速回転及び十分なトルク伝達が得られない
場合があつた。

そこで、前記すべり現象を完全に排除するように構成す
ることも考えられるが、その場合にあつては、出力軸側
の慣性が大きいと、回転力伝達開始時の作動がスムース
とならず、例えば、刈払機などに用いた際には、回転力
伝達開始時に原動機たるエンジンが停止してしまうおそ
れが生ずる。

また、前記する如き従来の遠心クラッチは構造が複雑
で、クラッチボス、クラッチドラム、クラッチシュー、
スプリング等の各種部品が必要であり、製作に手数を要
し高価であるとともに小型軽量化にも自ずと限界があつ
た。

本考案は、常用回転域におけるすべりを無くし、完全に
クラッチインしている間はエンジンの回転及びトルクが
そのまま効率良く伝達されるスプリングクラッチを提供
することを目的とし、さらに、常用回転域に達するまで
の加速時には、いわゆる半クラッチ状態を実現してスム
ースな動力伝達を図つたスプリングクラッチを提供する
ことを目的とし、さらにまた、回転力伝達開始時にも衝
撃が少なく、しかも構成が極めて簡単で安価であるとと
もに、小型軽量を図ることが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ものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本考案のスプリングクラッチ
は、入力軸と出力軸との間に嵌挿され、出力軸側端部が
前記出力軸に止着されたコイルスプリングと、前記入力
軸側に設けられ、該入力軸の所定低回転速度時に遠心力
により揺動して、前記コイルスプリングの入力軸側端部
に係止して前記コイルスプリングを巻締めする状態と前
記係止が解除される状態とを繰り返す第１の遠心爪と、
前記入力軸側に設けられ、前記入力軸の所定高回転速度
時に遠心力により揺動して前記第１の遠心爪の動作にか
かわらずに前記コイルスプリングの入力軸側端部に完全
に係止して前記コイルスプリングの巻締めを維持せしめ
る第２の遠心爪とを備えた構成としたものである。

〔作用〕

本考案では、例えば内燃機関のアイドリング時（停止時
を含む）には、第２図に示す如く、クランク軸（入力
軸）に固着されたマグネトロータ側面に設けられた第１
の遠心爪の先端及び第２の遠心爪の先端がクランク軸側
のコイルスプリングの折曲げ部（端部）から外れた状態
にある。

したがつて、クランク軸及びマグネトロータが低速回転
（アイドリング）させられてもクランク軸端部はコイル
スプリング内において空転しており、伝動軸（出力軸）
側に回転は伝達されない。

内燃機関の回転数をアイドリング回転から上げていく
と、クランク軸及びマグネトロータが所定低回転速度に
達したときに、第３図に示す如く、マグネトロータ側面
に設けられた第１の遠心爪の後端が遠心力によつて外方
へ移動させられ、逆に第１の遠心爪の先端が内方のクラ
ンク軸側に移動させられる。このときには、まだ所定高
回転速度に達していないので、第２の遠心爪の先端はク
ランク軸側のコイルスプリングの折曲げ部から外れた状
態にある。

したがつて、クランク軸及びマグネトロータの回転に従
つて第１の遠心爪の先端がコイルスプリングの折曲げ部
を追い越そうとする度ごとに、第１の遠心爪の先端がコ
イルスプリングの折曲げ部に係止して該コイルスプリン
グが巻締められるとともに、クランク軸及びマグネトロ
ータがさらに回転しようとする度ごとに第１の遠心爪の
先端がコイルスプリングの折曲げ部を乗り越えて前記係
止が解除され、これらの状態が繰り返され、いわば半ク
ラッチ状態となり、伝動軸側の慣性が大きくてもスムー
スに動力伝達がなされ、伝動軸が徐々に加速されること
になる。

そして、さらに内燃機関の回転数が上昇し、クランク軸
及びマグネトロータが常用回転域（作業回転域）に達す
ると、すなわち所定高回転速度に達すると、第４図に示
す如く、マグネトロータ側面に設けられた第２の遠心爪
の後端も遠心力によつて外方へ移動させられ、逆に第２
の遠心爪の先端が内方のクランク軸側に移動させられ
る。このときには、既に所定低回転速度を越えているの
で、第１の遠心爪の先端はクランク軸側に移動した状態
を維持している。

したがつて、第１の遠心爪の先端はクランク軸側に移動
していても常にコイルスプリングの折曲げ部に係止し続
けるものではないことから、第４図に示す如く第２の遠
心爪の先端がコイルスプリングの折曲げ部に完全に係止
した状態となる迄該コイルスプリングがクランク軸及び
伝動軸を徐々に巻締めていき、最終的にコイルスプリン
グによりクランク軸と伝動軸が一体的に連結され、クラ
ンク軸の回転力が伝動軸にスムースに効率良く伝達され
るものである。

前述の如く、本考案では、第２の遠心爪による動力伝達
は摩擦係合によるものではないため、前記所定高回転速
度を予め常用回転域への突入回転速度に定めておけば、
常用回転域における比較的低い回転速度でもすべり現象
が生ずる余地がなく、完全にクラッチインしている間は
エンジンの回転及びトルクがそのまま伝達されるもので
ある。

また、前記の如く、本考案では、常用回転域に達するま
での加速時には第１の遠心爪により、いわゆる半クラッ
チ状態が実現されるので、伝動軸側の慣性が大きくても
スムースに動力伝達がなされ、エンジンが停止してしま
ったり、各部に衝撃を与えたりするおそれがない。

さらに、前記の如くコイルスプリングの巻締め結合であ
るため、伝達開始時にも衝撃を十分に吸収し得るもので
ある。

〔実施例〕

以下に本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

本実施例は、小形空冷２サイクルエンジン３を原動機と
する動力装置の例であり、入力軸であるクランク軸１と
出力軸である伝動軸２が直線状に小間隙Ｓをあけて互い
に断絶して設けられている。

前記クランク軸１は、前記エンジン３を構成するクラン
クケース４に設けられた軸受５により支承され、その端
部方向適位置にマグネトロータ６が固着されている。

図中７は点火装置用発電コイルである。

また、前記伝動軸２は、前記クランクケース４と一体に
固着されたカバー８に設けられた軸受９により支承さ
れ、その外側端部に延長伝動軸10の連結部2aが構成され
ている。

図中11は伝動軸カバーであり、例えば刈払機等において
は操作桿とされる。

本考案では、前記直線状に設けられたクランク軸１の外
端部と伝動軸２の内端部間にまたがって、前記クランク
軸１の回転方向と逆巻きのコイルスプリング12が緩く嵌
装され、該コイルスプリング12の伝動軸側端部12aが前
記伝動軸２に止着される。

すなわち、該伝動軸２に予め圧入、螺合等により設けた
ピン13に止着される。

さらに前記コイルスプリング12の前記クランク軸１側端
部には、該クランク軸１と平行に伸びる折曲げ部12bが
構成される。

つぎに、前記クランク軸１に設けられた前記マグネトロ
ータ６の外側面には、前記クランク軸１が所定低回転速
度以上の時に遠心力により揺動して、先端14aが前記コ
イルスプリング12の折曲げ部12bに係止してコイルスプ
リング12を巻締めする状態と前記係止が解除される状態
とを繰り返す第１の遠心爪14が設けられる。

該第１の遠心爪14の作動状態が第２図乃至第４図に示さ
れている。

前記第１の遠心爪14は全体が略く字状に構成され、前記
コイルスプリング12の折曲げ部12bに係止する先端14a側
を短く、後端14b側を長くして所定回転速度時に該後端1
4bが遠心力によつて外方に移動させられるよう構成さ
れ、前記マグネトロータ６に螺合した枢止ピン15に、前
記マグネトロータ６の外側面との間に偏圧スプリング16
を介在させて揺動自在に設けられている。

そして、前記偏圧スプリング16により所定低回転速度以
下の時（アイドリング時及び停止時）には第２図に示す
如く、前記第１の遠心爪14の先端14aが前記コイルスプ
リング12の折曲げ部12bから完全に外れた状態を維持す
るように構成される。

すなわち、図面の実施例においては、前記マグネトロー
タ６の外側面の前記第１の遠心爪14の先端14a側外側に
ストッパー17を設け、該ストッパー17に前記偏圧スプリ
ング16の一端16aを係止させ、前記偏圧スプリング16の
他端16bを前記遠心爪14の後端14bに止着し、前記第１の
遠心爪14が常時図で見て右周り方向に前記ストッパー17
側に付勢させられ、該ストッパー17により第２図に示す
規制された状態を維持するように構成されている。

さらに、前記第１の遠心爪14の後端14b側外側にもスト
ッパー18が設けられる。該ストッパー18は、前記クラン
ク軸１の所定低回転速度時、換言すればマグネトロータ
６の所定低回転速度時に、遠心力により前記偏圧スプリ
ング16の力に抗して前記後端14bが所定量だけ移動させ
られて係止し、第３図及び第４図に示す如く、それ以上
の不要の動きを規制するものである。

そして、この規制状態において前記第１の遠心爪14の先
端14aが前記コイルスプリング12の折曲げ部12bに係止し
てコイルスプリング12を巻締めする状態と前記係止が解
除される状態を繰り返すものである。つまり、図面実施
例の場合、前記第１の遠心爪14の先端14aの内側には比
較的大きな面取り部14cが形成され、前記規制状態にお
いて前記面取り部14cの先端側から後端側にかけて、前
記クランク軸１の中心までの距離が徐々に短かくなるよ
うにされており、前記クランク軸１及びマグネトロータ
６の回転に従つて前記第１の遠心爪14の先端14aが前記
コイルスプリング12の折曲げ部12bを追い越そうとする
度ごとに、前記先端14aの面取り部14cの先端側から後端
側にかけて前記コイルスプリング12の折曲げ部12bに徐
々に係止してコイルスプリング12が巻締められるととも
に、前記クランク軸１及びマグネトロータ６がさらに回
転する度ごとに、前記コイルスプリング12の折曲げ部12
bが前記先端14aの面取り部14cに沿って滑り、その後端
側から外れて前記係止が解除されるようになつている。

さらに、前記マグネトロータ６の外側面には、前記クラ
ンク軸１が所定高回転速度（常用回転域突入回転速度）
以上の時に遠心力により揺動して前記第１の遠心爪14の
動作にかかわらず前記コイルスプリング12の折曲げ部12
bに完全に係止してコイルスプリング12の巻締めを維持
せしめる第２の遠心爪19が設けられる。

該第２の遠心爪19の作動状態も第２図乃至第４図に示さ
れている。

前記第２の遠心爪19も全体が略く字状に構成され、前記
コイルスプリング12の折曲げ部12bに係止する先端19a側
を短く、後端19b側を長くして所定高回転速度時に該後
端14bが遠心力によつて外方に移動させられるように構
成され、前記マグネトロータ６に螺合した枢止ピン20
に、前記マグネトロータ６の外側面との間に偏圧スプリ
ング21を介在させて揺動自在に設けられている。

そして、前記偏圧スプリング21により所定高回転速度以
下の時には第２図及び第３図に示すごとく、前記第２の
遠心爪19の先端19aが前記コイルスプリング12の折曲げ
部12bから完全に外れた状態を維持するように構成され
る。

すなわち、図面の実施例においては、前記第１の遠心爪
14の場合と同様に、前記マグネトロータ６の外側面の前
記第２の遠心爪19の先端19aの外側にストッパー22を設
け、該ストッパー22に前記偏圧スプリング21の一端21a
を係止させ、前記偏圧スプリング21の他端21bを前記第
２の遠心爪19の後端19bに止着し、前記第２の遠心爪19
が常時図で見て右回り方向に前記ストッパー22側に付勢
させられ、該ストッパー22により第２図及び第３図に示
す規制された状態を維持するように構成されている。な
お、前記偏圧スプリング21は、前記第１の遠心爪14との
揺動開始回転速度の相違を考慮して、前記第１の遠心爪
用の偏圧スプリング16よりスプリング力の大きいものが
用いるか、遠心爪の形状を変えて設ける。

さらに、前記第２の遠心爪19の後端19b側外側にもスト
ッパー23が設けられる。該ストッパー23は、前記クラン
ク軸１の所定高回転速度時、換言すれば前記マグネトロ
ータ６の所定高回転速度時に遠心力により前記偏圧スプ
リング21の力に抗して前記後端19bが所定量だけ移動さ
せられて係止し、それ以上の不要の動きを規制するもの
である。

そして、この規制状態において前記第２の遠心爪19の先
端19aが前記コイルスプリング12の折曲げ部12bに完全に
係止し、コイルスプリング12が前記クランク軸１及び伝
動軸２を徐々に巻締めて該クランク軸１と前記伝動軸２
を一体的に連結するものである。なお、このように前記
規制状態において前記第２の遠心爪19の先端19aが前記
コイルスプリング12の折曲げ部12bに完全に係止した状
態を維持するようにせしめる為に、前記第２の遠心爪19
の先端19aの面取りは、前記第１の遠心爪14の先端部14a
の面取り部14cより小さくせしめている。

〔考案の効果〕

本考案によれば、常用回転域における比較的低い回転速
度でもすべりが無く、完全にクラッチインしている間は
入力軸側の回転トルクがそのまま効率良く伝達される効
果が得られるものである。

また、常用回転域に達するまでの加速時には、いわゆる
半クラッチ状態が実現され、スムースな動力伝達がなさ
れ、伝動軸側の慣性が大きい場合にもエンジン停止等の
不都合が生じない効果が得られるものである。

さらに、回転力伝達開始時にも衝撃が少なく、しかも構
成が極めて簡単で安価であるとともに小型軽量化を図る
ことができる等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は要部の
縦断面図、第２図、第３図及び第４図は第１図の要部の
正面図であり、第２図は回転非伝達状態を示し、第３図
は半クラッチ状態を示し、第４図は回転伝達状態を示す
ものである。 １……入力軸（クランク軸）、２……出力軸、（伝動
軸）、12……コイルスプリング、12a……出力軸側端
部、12b……入力軸側端部（折曲げ部）、14……第１の
遠心爪、19……第２の遠心爪。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−51625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−140625（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−20028（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−18763（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸１と出力軸２との間に嵌挿され、出
   力軸側端部12aが前記出力軸２に止着されたコイルスプ
   リング12と、前記入力軸１側に設けられ、該入力軸１の
   所定低回転速度時に遠心力により揺動して、前記コイル
   スプリング12の入力軸側端部12bに係止して前記コイル
   スプリング12を巻締めする状態と前記係止が解除される
   状態とを繰り返す第１の遠心爪14と、前記入力軸１側に
   設けられ、前記入力軸１の所定高回転速度時に遠心力に
   より揺動して前記第１の遠心爪14の動作にかかわらずに
   前記コイルスプリング12の入力軸側端部12bに完全に係
   止して前記コイルスプリング12の巻締めを維持せしめる
   第２の遠心爪19とを備えてなることを特徴とするスプリ
   ングクラッチ。