JPS5925892B2 - 過負荷クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボスとして構成された駆動部材からスリーブ
として構成された従動部材へ駆動体を介して回動トルク
を伝達する、機械装置の駆動ラインを保護するための過
負荷クラッチに係るものであり、更に詳しくは、スリー
ブと、スリーブ内に配置されたボスと、ボスに空転しな
いように結合したケージと、ケージの孔内に案内された
駆動体と、バネによって軸線力向に負荷されてボス上に
案内された円すい加圧リングとから成る過負荷クラッチ
であって、回転トルク伝達のために加圧リングの相互に
半径方向外力へ開いた円すい面により駆動体が押圧され
スリーブに係合する過負荷クラッチに関する。

１方の部材に係合する駆動体が、別の部材に配置された
バネ負荷された円すい形加圧リングによってトルク伝達
位置に抑圧保持されるようになっている過負荷クラッチ
は公知である（仏特許第１２０２５９５号）。

しかしながら、上述の過負荷クラッチには、過負荷時、
クラッチが完全なラチェットとして働くと云う欠点があ
る。

この場合、よく知られているように、伝達すべき定格ト
ルクの２倍以上のトルクピーク値が現れることがある。

このピーク値は、大きな摩耗、高い発熱および限界値を
部分的に越える衝撃並びにそれに伴う１騒音発生の原因
となる。

上述の過負荷クラッチには、更に、フリーホイール効過
が得られず、従動部材がオーバーランした場合にも、場
合によっては、ラチェット作用から生ずる上述の欠点が
現れると云う欠点がある。

本発明の目的は、過負荷時、定格トルクよりも小さいト
ルクで従動部材を回転し、従動部材のオーバーラン時に
、フリーホイール位置に自動的に切換り、次いで過負荷
がなくなった時および駆動部材が再び先行した際、トル
ク伝達位置に再び自動的に切換ろ過負荷クラッチを創生
ずることにある。

この課題は、本発明によれば、 スリーブの内面に隣接して制御リングが同心的に設けら
れており、この制御リングは回転トルクを伝達するため
に駆動体が係合する軸線方向に延びた凹みと、この凹み
の中心線に対して周方向にずれた中心を有し且つその凹
みの中心線を横切るように配置された開口とを周方向に
均一に隔置して備え、スリーブは制御リングの開口を通
って半径方向内方へ延びる拡開カムを有しており、スリ
ーブが制御リングに対して周方向に回動でき且つ拡開カ
ムが開口の周方向前縁または後縁に係合した際にその回
動が制限されるように、制御リングの開口の周方向の巾
が拡開カムの巾よりも太きく形成されており、定格トル
ク伝達状態では拡開カムが開口の回転方向後縁に当接し
かつ駆動体が拡開カムの両側に位置する凹みに係合し、
そして過負荷時には駆動体が凹みを横切るように制御リ
ングの内周面に当接しながら回転力向に動いて定格トル
クよりも小さいトルクを伝達し、更にスリーブのオーバ
ーランの際には拡開カムがスリーブに対して回動して開
口の回転方向前縁に当接し且つ駆動体がトルクを伝達し
ない半径方向内方のフリーホイール位置へ移動するよう
に、拡開カムは軸線方向断面が半径方向内方へ狭窄し且
つ軸線方向の平面内の円すい角が内方に向って増大する
、略円すい形状である、と云う構成によって達成される
。

本発明に係る構造の過負荷クラッチにおいては、加圧リ
ングの既述の構造によって、過負荷発生時および従動部
材がオーバーランした際には、駆動体は定格トルク伝達
位置とは異なる拡開カムの円すい面の位置に当接し、か
くして、定格トルク伝達位置に比べ半径方向外力へそれ
程大きく向いていない力の成分を受けると云う利点があ
る。

従って、過負荷時において、過負荷クラッチに現われる
トルクピーク値は、定格トルクよりも小さい。

制御リングの開口の周方向の巾を拡開カムの巾よりも大
きく構成したことによって、従動部材が駆動部材を追越
した時に、スリーブに空転しないよう結合した拡開カム
は、制御リングの開口の自由空間内で回転方向前縁に移
動し、その結果、拡開カムは制御リングの凹みの中心線
から外れる。

かくして、駆動体は、半径方向内方へ降下でき、従って
、クラッチは、この位置において、残存トルクの極めて
小さいフリーホイール状態で作動できる。

本発明の別の特徴にもとづき、バネ負荷した加圧リング
はスリーブに装着し、拡開カムおよび制御リングはボス
上に配置する。

過負荷継手の上述の変更例は、小さいトルクに特に好適
であるが、加圧バネの外径が最大限に大きくなるので、
トルクの変動範囲が大きい。

本発明を、図示の実施例を参照して以下に詳細に説明す
る。

第１図の過負荷クラッチは、本質的に、拡開カム４を周
縁に均一に分布させて固定ネジ５で空転しないよう保持
したスリーブ１から成っている。

拡開カム４の軸線方向断面は、円すい状に構成してあり
、円すい角は内方へ向って増加するよう構成しである。

スリーブ１内には、制御リング２がスリーブ１に対しで
ある程度回転できるよう装着しである。

制御リング２は、周縁に均一に分布させた開口１４を備
えており、開口１４の周方向の両側には軸線方向に延び
る、半径方向に凹んだ凹み１５が、開口１４の中心・に
対して片側へずらして設けてあり、開口１４の一部が凹
み１５の中心を横切るように構成されている。

そしてスリーブ１に固定された拡開カム４は制御リング
２の開口１４に挿入され、この拡開カム４が開口１４の
端縁に係合することにより、制御リング２がスリーブ１
に対して所定以上回転することを制限している。

ボス１１は、球として構成した駆動体３を等間隔で保持
した孔６を備えたケージ１０に空転しないよう結合しで
ある。

ケージ１０の内部には、１対の円すい形加圧リング７を
載せた保護管１７が設けである。

上記リング７は、上記リングの両方の外側に保持してあ
って軸線方向確保部材に外側端で当接する板バネ１８に
よって、対向方向に負荷される。

ボス１１には、閉鎖部材１２が、軸線方向に固定される
よう、例えば、頚軸または別のシャフトの環状溝内に設
けである。

スリーブ１は、フランジ１３に向く側では、リップ状バ
ッキング１６で閉鎖されており、フランジに対向する側
では、軸線方向確保部材９によって保持され且つケージ
１０に当接するバッキング８によって閉鎖されている。

１駆動体３は、加圧リングを介して常にバネの圧力を受
けて半径方向外方へ押しつけられるので、一方では、ス
リーブ１が常に制御リング２と同心に保持され、他方で
は保護管１７が常に板バネ１８および加圧リング７と同
心に保持される。

トルク伝達位置では、駆動体３は、板バネ１８の力によ
って軸線方向に負荷された加圧リング７によって、制御
リング２の軸線方向凹み１５内に係合、保持される。

この場合、制御リング２は、スリーブ１内に整合状態に
配列され、その結果、拡開カム４の中心は、凹み１５の
中心と同列となる。

即ち、トルク伝達位置では、開口１４の回転方向後縁が
拡開カム４に当接する。

かくして、各駆動体３は、拡開カムをはさんで各拡開カ
ム４の軸線方向の両側の凹み１５に保持される。

過負荷時、つまり駆動体３と凹み１５との係合を維持す
る摩擦力より大きい負荷が保合面にかかると、駆動体３
が凹み１５に係合できなくなり球として構成した駆動体
３は、凹み１５を横切るように制御リング２の内周面に
当接しながら回転方向に動く。

従って、駆動体３は、過負荷ラチェットとして作用して
過負荷クラッチを回転させる。

この場合、保護管１７と、駆動体３を半径方向外方に支
持する加圧リング７と、加圧リング７を押圧する板バネ
１８とから成るユニットは、閉ユニットとして回転する
ので、駆動体３の完壁な転勤が保持される。

過負荷位置の駆動体３は、拡開カム４および加圧リング
７によって、トルク伝達位置とは異なる当接角度位置で
支持され、トルク伝達位置に比してより小さい半径方向
外方に向く力の成分を受ける。

従って、過負荷クラッチは、定格トルクよりも小さいト
ルクで回転する（第２図および第４図）。

従動部材であるスリーブ１の過負荷がなくなると、過負
荷時に制御リング２の内周面に沿って動いていた駆動体
３が加圧リング７を介した板バネ１８の押圧力により、
近接する制御リング２の凹み１５に係合し、定格トルク
伝達位置に保持され、過負荷クラッチが自動的に過負荷
位置から定格トルク伝達位置に切換えられる。

従動部材であるスリーブ１が、ボス１１として構成した
駆動部を追越（オーバーラン）すと、スリーブ１が、第
３図の上半部に示した如く、制御リング２に対して回転
方向にずれるので、拡開カム４は、駆動体３を支持する
開口１４の回転方向後端位置から回転方向前端へ移動し
、第１図下半部および第３図上半部に示した如く、駆動
体３は、半径方向内方へ移動する。

かくして、従動部材の追越現象が続く限り、過負荷クラ
ッチはゼロに近いトルクで回転する。

駆動部であるボス１１がスリーブ１に対して再び先行す
ると直ちに、スリーブ１は、拡開カム４とともに、制御
リング２に対し遅れる方向に移動し、拡開カム４が開口
１４の回転力向後縁に当接する。

駆動体３は、加圧リング７を介する板バネ１８の力によ
って、定格トルク伝達位置に移行されるので、フリーホ
イール位置と定格トルク伝達位置との間の切換が自動的
に行われる。

第５ａ〜５０図に、各作動位置について共働する過負荷
クラッチ部分のクラッチ軸線から見た展開図を示した。

第５ａ図に、フリーホイール位置を示した。

過負荷クラッチは、矢印で示した方向へ回転する。

拡開カム４は、駆動体３に関して、トルク伝達位置から
出て開口１４の回転方向後縁に当接するので、駆動体３
は、半径方向内方へ移動し、その結果、拡開カム４の回
転力向の後側に配置されほぼ力を受けずに回転する。

第５ｂ図に、トルク伝達位置を示した。

即ち、この場合、拡開カム４は、駆動体３の間に当接状
態に介入し、位置する。

第５ｂ図は、瞬間位置としてのフリーホイール状態（オ
ーバーランする場合の）を示す第５ａ図および第５ｃ図
とは異なり、トルク伝達位置における構造部材の通常位
置を示すものである。

第５ｃ図に、瞬間位置としての過負荷状態を示した。

同図で、駆動体３は、拡開カム４に対して先行している
間、破線で示したトルク伝達位置に完全には移行せず、
従って定格トルクより小さいラチェットトルクを伝達す
る。

過負荷クラッチは、もちろん、バネ負荷した加圧リング
７をスリーブ１に装着し、拡開カム４および制御リング
２をボスに設けた態様で構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、過負荷クラッチの縦断面図で、上半部にトル
ク伝達位置を示し、下半部にフリーホイール位置を示し
たもの、第２図は、上半部に過負荷位置を示した、過負
荷クラッチの半縦断面図、第３図は、上半部にフリーホ
イール位置を示し、下半部にトルク伝達位置を示した、
過負荷クラッチの横断面図、第４図は、過負荷位置の過
負荷クラッチの横断面図、第５ａ〜５ｃ図は、過負荷ク
ラッチの作動部材の内部から見た展開図である。 図中符号：１・・・・・・スリーブ、２・・・・・・制
御リング、３・・・・・・駆動体、４・・・・・・拡開
カム、５・・・・・・固定ネジ、６・・・・・・ケージ
内の孔、７・・・・・・加圧リング、８・・・・・・バ
ッキング、９・・・・・・軸線方向確保部材、１０・・
・・・・ケージ、１１・・・・・・ボス、１２・・・・
・・迅速閉鎖部材、１３・・・・・・フランジ、１４・
・・・・・開口、１５・・・・・・凹み、１６・・・・
・・リップ状バッキング、１７・・・・・・保護管、１
８・・・・・・板バネ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スリーブと、スリーブ内に配置されたボスと、ボス
   に空転しないように結合したケージと、ケージの孔内に
   案内された１駆動体と、バネによって軸線方向に負荷さ
   れてボス上に案内された円すい加圧リングとから成る過
   負荷クラッチであって、駆動体が回転トルク伝達のため
   に加圧リングの相互に半径方向外力へ開いた円すい面に
   より押圧されスリーブに係合するものにおいて、 スリーブ１の内面に隣接して制御リング２が同心的に設
   けられており、この制御リング２は回転トルクを伝達す
   るために駆動体３が係合する軸線方向に延びた凹み１５
   と、この凹み１５の中心線に対して周方向にずれた中心
   を有し且つその凹み１５の中心線を横切るように配置さ
   れた開口１４とを周方向に均一に隔置して備え、スリー
   ブ１は制御リング２の開口を通って半径方向内方へ延び
   る拡開カム４を有しており、スリーブ１が制御リング２
   に対して周方向に回動でき且つ拡開カム４が開口１４の
   周方向前縁または後縁ｔこ保合した際にその回動が制限
   されるように、制御リング２の開口１４の周方向の巾が
   拡開カム４の巾よりも大きく形成されており、定格トル
   ク伝達状態では拡開カム４が開口１４の回転力向後縁に
   当接し且つ駆動体３が拡開カム４の両側に位置する凹み
   １５に係合し、そして過負荷時には駆動体３が凹み１５
   を横切るように制御リング２の内周面に当接しながら回
   転方向に動いて定格トルクよりも小さいトルクを伝達し
   、更にスリーブ１のオーバーランの際には拡開カム４が
   スリーブに対して回動して開口１４の回転方向前縁に当
   接し且つ駆動体３がトルクを伝達しない半径方向内力の
   フリーホイール位置へ移動するようｔこ、拡開カム４は
   軸線方向断面が半径方向内方へ狭窄し且つ軸線方向の平
   面内の円すい角が内方に向って増大する、略円すい形状
   であることを特徴とする過負荷クラッチ。