JPS597848B2 - トルククラツチ継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は被駆動部材に予め定められたトルク以上の負
荷が生じたとき、駆動部材を自由回転するのに適応した
トルク クラッチ継手に関する。

従来回転駆動を、タップ、リーマまたはその他の工具あ
るいはコンベヤその他の機構を運転するような仕事に適
応させた被駆動部材であり得るアダプタまたは被駆動部
材へ伝達するためにトルククラッチ継手を使用する場合
、被駆動部材が予め定められたトルクを超過するトルク
または抵抗に遭遇すると、継手の損壊または過度の摩耗
が生起した。

従来の超過トルクがあるときに自動的に駆動クラッチと
被駆動クラッチとの間の接合が部分的に離脱する形式の
若干の装置においては、それでも若干の接合が２個のク
ラッチ部材間に残って騒音、がた、あるいは時として継
手の摩滅を生ずる。

この問題を克服しようとする若干の努力を、米国特許第
３，５ ２ １，３ １ ４号及び第３，７８７，１３
６号に見ることができる。

この発明の目的は、回転，駆動を被１駆動部材またはｒ
ダブタヘ伝達し、それにおいてもし被駆動部材に予め定
められたトルクを超過するトルクが起れば被駆動トルク
クラッチが１駆動クラッチに対し完全に自動的離脱を
して駆動クラッチは被駆動クラッチから自由にかつ独立
に回転を続け従ってクラッチ継手に対する損壊が防止さ
れる、改善されたトルク クラッチ継手を提供すること
である。

さらに目的とするところは、改善されたトルククラッチ
継手であって、それにおいては駆動クラッチ及び被駆動
クラッチのためのケース内において被駆動クラッチ内に
アダプタが該被１駆動クラッチ及びアダプタ間の調節可
能な駆動装置と一諸に置かれており、予め定められたト
ルク以上の該アダプタに対する超過トルクを受けると、
被駆動クラッチは縦方向にカムされて完全に１駆動クラ
ッチさの接合からはずれるものを提供することである。

この発明に従い、回転駆動に適応した細長いトルク ク
ラッチ ボデ−１３と；該クラッチ ボデ一の一端に設
けられたトルク駆動クラッチ１７と； 該駆動クラッチ
を包むようにそのクラッチの上に装着されたトルク ケ
ース２７と；該駆動クラッチと同軸に且つそれから離隔
して該ケース内に収容されて被駆動部材７７を回転駆動
可能に装着するのに適応したアダプタスリーブ４５と；
該アダプタスリーブの周りに回動可能に装着され、正常
には該駆動クラッチと共働的に係合される被駆動トルク
クラッチ５１と；該ケース内に設けられ、正常には該
ケース内で軸方向移動するのに適応した該被駆動クラッ
チを該駆動クラッチとの被駆動係合関係に維持するばね
８７とからなるトルク クラッチ継手において；該被駆
動クラッチ５１の一端において複数の半径方向みぞ５５
内にそれぞれ可動に収容された駆動ボール５３であ一っ
て、該被駆動クラッチ５１を該アダプタ スリーブ４５
に駆動連結するため該アダプタ スリーブ４５の対応す
る開口９５内へ該ボール５３がはいって該アダプタ ス
リーブを回転するようにした複数の駆動ポール５３と；
該被駆動クラッチを該アダプタ スリーブ上で軸方向
移動可能に装着するため該軸方向に関して鋭角に傾斜し
た該被駆動クラッチおよび該アダプタ スリーブ上の相
互にかみ合う螺旋ねじ４７−４９と； 該アダプタスリ
ーブ４５に対し軸方向に移動する該被駆動クラッチ５１
とを具備し； それによって該アダプタ スリーブ４５
および該被駆動部材が受けるように予め定められたトル
クを超えるトルクは該被駆動クラッチ５１に該７駆動ク
ラッチ１７との相対的な軸方向移動を自動的に起させて
、該被，駆動クラッチを該駆動クラッチから完全に離脱
させ、該駆動クラッチは該アダプタ スリーブおよび該
被１駆動部材に対し自由回転するようになり、該被駆動
クラッチの前記離脱移動は該１駆動ポールを該開口から
半径方向外方へ出すようになっていることを特徴とする
トルク クラッチ継手が提供される。

これらの目的は、以下の明細書及び特許請求の範囲から
添付図面と関連せしめて判明するのであろう。

上記図面は単に提起する実施を示すものであり、前記の
特許請求の範囲内において他の実施を考え得ることを理
解すべきである。

第１図において、このトルク クラッチ継手は全般的に
１１をもって示され、一端がトルク駆動クラッチ１７に
終る環状フランジを持つ長いトルク ボデ−１３を含む
。

図示された実施においては、該トルク駆動クラッチは一
組の間隔をおいて半径方向に延びるリブを含む。

トルク クラッチ ボデ−１３は回転駆動及び軸方向送
りに対し在来の方法で適応させてある。

回転駆動の一形式は、トルク ボデ一の一端内に一組の
間隔をおいた半径方向ボール ソケット１９を含み、こ
のソケットは第１図の２３に示される如き対応する標準
ポール駆動スピンドルのソケットに装着されたボール２
１を受ける。

トルク ポデーのための他の装着形、例えばスプライン
またはキーを差込んだ止め装置を持つ動力回転スピンド
ル内への突起を利用し得ることが考えられる。

さらにまたトルク ポデーの回転駆動が手動であり得る
ことも考えられる。

円筒形トルク ケース２７は一端に半径方向フランジ２
９を持ち３１においてポデー１３を受ける穴があけてあ
り、ケースの孔３３内にフランジ１５及び軸上に置かれ
たトルク駆動クラッチ１７を包んで保持する。

該ケースは端ぐり３５を持ち３７においてねじ切されて
おりスパナー穴４１を有するトルク加減ナット３９を受
ける。

長い円筒形アダプタ４５は該ナットの穴４３を通して緩
く置かれ駆動クラッチ１７から離隔した内方端をもって
ケース２７内へ張出している。

該アダプタの反対端は以下に詳細に説明する軸上に置か
れた被駆動部材７７を支えて駆動するのに適応させてあ
る。

中央に穴を持つ被駆動トルク クラッチ５１が該アダプ
タの上にこれを取巻いて置かれ、その一端面は軸方向被
，駆動クラッチ部材５７を含む。

該クラッチ部材は、一組の対向してスロットを付けた部
分を包含し、これは正常には駆動クラッチ１７と共同的
に組合う。

調節し得る送り機構が被１駆動クラッチとアダプタ４５
との間に入れられ、それにより被駆動クラッチ及びアダ
プタ間の相対回転運動は被駆動クラッチの軸方向運動を
起させる。

該被駆動クラッチ及びアダプタ間の調節し得る送り機構
は、その性質上からは多数のかみ合突起または突起とみ
そであって、それにおいて該突起の少くも１個はボデー
及びケースの縦軸に対し傾斜した平面内にある。

従って該アダプタが予め定められたトルクを超過するト
ルクに遭遇すると、トルク ポデ−１３の回転駆動力の
ために該突起間に角度運動が生起されて駆動クラッチ１
７とのかみ合いから完全にはずれるのに十分な距離だけ
被駆動クラッチ５７を軸方向に動かす作用をする。

図示した実施においては、被駆動クラッチの軸方向のか
み合離脱運動を起すだめのかみ合い突起は、クラッチ５
１上に内側アクメ螺旋ねじ４７を含み、これがアダプタ
４５上の対応する外側アクメ螺旋ねじ４９にはまってい
る（第１図）。

図示の実施においては、このねじはトルク ボデーの縦
軸に対し約１０度の角度で延びている。

この角度は例えば１度と８９席との間で、もつと実際的
には５度と８５度との間で変化し得る。

第２図は、クラッチがかみ合離脱したときの、軸受装置
を示す。

すなわち、半径方向に動き得るポール５３がクラッチ５
１の半径方向端末みぞ５５に入れてあり、クラッチとケ
ース孔３５との間に差込まれている。

これは被駆動クラッチをケース２７内にジャーナル受け
しその間の摩擦を減少する手段を提供する。

第１図に示す如く、トルク ポデ−１３の端末面とアダ
プタ４５との間に半径方向に延びる一連の端末スラスト
ローラ５９が入れてある。

アダプタ４５は、その内方端末に、肩６７を規定する拡
大端ぐり６５の一端に終る縦みぞのある孔６３または一
連の角度的に相関した平らな面を、また外方に環状開放
端末７１に終る内方ヘテーパのある孔６９を持つ。

円筒形をしてその上に外側フランジ７５を持つ在来の調
節し得るブシュ７３が該アダプタの開放端を通って内方
へ張出しテーパ付孔の中まで延びる。

ブシュは正常にはブシュ内に入っている一連のポール８
１を装着しており、その外側はテーパ付孔６９へはまる
ように適応させてありその内側は被駆動部材７７へ摩擦
的保持的に接合するように適応させてある。

該被駆動部材はドリル、リーマーまたは中ぐりバイトの
如き機械刃物であることができ、これはブシュの孔を通
って張出し、その内方端は７９において縦みぞがつけて
あり、あるいは対応するアダプタのみそ付部分６３と両
者間の回転駆動のため組合うための不規則な表面を持っ
ている。

ブシュ７５は在来の方法で機能し、そして被駆動部材７
７を掴むため正常には、座６７へ向けて置かれたコイル
はね８３によって図示の位置へ偏圧されている。

被，駆動部材７７がコンベヤまたは回転１駆動を利用す
る他の伺等かの機構に対するピニオンまたは歯車の如き
ものを１駆動するトルクを受ける任意の回転部材であり
得ることは、この発明の一部分でありまたこのトルク
クラッチ結合の応用の一部であると考えられる。

被駆動クラッチ部材５７と駆動クラッチ１７との正常な
相互接合アセンブリは、アダプタを取巻き被駆動クラッ
チを挿入されたポール５３をもって支える孔のあるばね
座座金８５を含む。

適宜なばね装置が該座金とトルク調節ナット３９との間
へ圧縮して入れられ、被駆動クラッチを駆動クラッチ１
７との協力かみ合いへ調節可能に偏圧する。

図示した実施においては、はね装置は重ねた一連のべル
ビールばね８１から成りケース２１内において該ナット
と座金８５との間へ圧縮して入れてある。

従って、被駆動クラッチ５１は、ケース内においてはね
８７の作用に抗し、ある超過トルクの条件の下での軸方
向の調節に適応させてあるが、ばねのあることのために
駆動クラッチ１７に対し正常の被１駆動結合関係にある
（第１図）。

該座金は外方ヘテーパを持つカム面９１及び９３によっ
て規定される環状フランジ８９を有する。

正常の駆動関係においては、ポール５３は角度スロット
５５の内端にありカム面９１を支え、そしてアダプタ４
５内の駆動開口９５と整合する（第１図及び第７図）。

角度ヌ田ントは反対回転においてトルクの増加を与える
。

このことはクラッチ５１のクラツナ１７との積極駆動結
合への復帰運動を確実ならしめる。

被駆動クラッチ５１が駆動クラッチ１７から離脱し（第
２図）そしてクラッチ１７から前進させられたときは、
ポール５３は半径上外方へ動きケースの内方みぞ３５へ
入る。

ここでポールはカム面９３を支える。

図示した実施においては、ばね８７の圧縮はトルク調節
ナット３９を適宜なスパナー レンチヲ用いて回転調節
することにより、調節可能である。

これは従って被駆動クラッチ５１の駆動クラッチ１Ｔに
対しての引張りまたは偏圧の量を規正する。

ナット３９は一部ナットを貫ぬいて延びる横みぞ９７を
有し、またその開放端に接近する横穴８９を含み、これ
はトルク調節ナットを所望の調節位置においてケース２
７に対し摩擦的に止めるための止ねじ９９を受けるのに
適応させてある。

以下動作について述べる。

アダプタ４５及びこれから張出している被駆動部材７７
が、予め定められたトルクを超過するアダプタ及び被１
駆動部材の回転を低下しまたは停止しようとするような
トルクまたはトルク負荷を受けると、クラッチ内側螺旋
ねじ４７のクラッチ内における及び外側アダプタ螺旋ね
じ４９に関しての自動的運動が起きる。

これは被駆動クラッチに対するカム作用を起し、従って
被駆動クラッチをはね８７の作用に抗して被駆動クラッ
チ５７が駆動クラッチ１７から完全に離脱するに十分の
距離を軸方向に前進させる（第２図り。

このクラッチ５１の運動は、駆動ボール５３をアダプタ
ポール ソケット９５から偏位させる。

ボール５３はアダプタ４５の壁及びカム面９３により半
径上外方の遊び位置へ動かされる（第２図）Ｃこの結果
としてトルク ボデ−１３、ケース２７及び駆動クラッ
チ１７は自由回転を続け、それに対しクラッチ５１は停
止している。

駆動を反転すると、ばね８Ｔの作用が被，駆動クラッチ
５１を駆動クラッチ１７と協力接合へ復帰させる効果を
持ち、駆動ボール５３はアダプタポール ソケット９５
へ戻り次の回転駆動のだめのプレセット トルクをリセ
ットする。

図示された実施においては、前に述べた被駆動クラッチ
の軸方向の離脱運動は、それぞれアダプタ内の対応する
かみ合っている螺旋ねじ４９により規定される角度スロ
ット内におけるアクメ螺旋ねじをもって、被駆動クラッ
チの縦カム作用が該ケース内においてかつ駆動クラッチ
に相対的に被駆動クラッチを該駆動クラッチから完全に
離脱させるに足るだけ生ずるように行なわれ、駆動クラ
ッチはかような超過トルクの期間中事実上空転する。

もつと広く言うならば、被駆動クラッチとアダプタとの
間に複合の協力突起が、かような超過トルクが生じたと
き、一方の突起の他に相対的なカム作用がかような縦運
動を起させるように設けられている。

かようなカム作用は、クラッチの角度スロット内を動く
ことができアダプタのソケット内に入れられた駆動ポー
ルまたは上に述べた範囲内の角度傾斜したねじ歯をもつ
対応突起を使用することにより成就される。

ポール及び角度みぞは、ここにおけるクラッチ分離を達
成するための単なる描写形態に過ぎない。

この装置の動作において、回転駆動及び軸方向の送りは
スピンドルまたは取換え得るアダプタ型のホルダまたは
他のクラッチ ボデ−１３及びクラッチ１７を回転させ
るためのもののいずれかの形を介しての在来方法で行な
い得る。

被駆動クラッチ５７は、ナット３９により所望の及び選
択されたトルク設定に調節されたばね８７により駆動ク
ラッチ１７との接触を維持する。

選択されたトルク設定に到達しまたはこれを超過すると
、アダプタ内の螺旋ねじ４９とかみ合っている。

クラッチ螺旋ねじ４７はねじ内で動くことができ、クラ
ッチを縦に前方へカム作用で押し、ねじ４７が螺旋スロ
ットあるいは傾斜ねじ山４９の限界に達するとき完全に
駆動クラッチから離脱させる。

それに従い、アダプタ４５及び被駆動クラッチは駆動ク
ラッチ１７，ケース２７及びクラッチ ボデ−１３と連
繋しての回転をやめる。

クラッチ ボデ−１３が逆回転すると、トルククラッチ
駆動ポール５３は、ばね８７が被駆動クラッチを駆動ク
ラッチ１７と再びかみ合うように縦に後方へ動かす効果
を持つので、元の位置（第１図）一＼アダプタ ソケッ
ト９５の内で動く。

１０度のねじ山角度は望みにより約８５度まで変化する
ことができる。

１０度の角度が増加されると、それに対応して前に説明
したクラッチ自働離脱動作を起すのに必要な超過トルク
が増加する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこのトルク クラッチ結合の被駆動状態におけ
る破砕縦断面であり、被駆動部材の一部は仮想線をもっ
て示してある。 第２図は第１図と同様であるがクラッチが離脱している
。 第３図は第１図の矢３〜３の方向にとった断面であり、
回転１駆動の一つの描写形態を示す。 第４図は第１図の矢４〜４の方向にとった結合の端面側
視図である。 第５図はこの被駆動トルク クラッチの一形態の垂直断
面である。 第６図は同上の端面側視図である。 第７図は被駆動クラッチの端面側視図であり、それの角
度ボール ス田ントを示す。 図中の記号の説明は次の通りである。 １３・・・・・・トルク クラッチ ポデー、１５・・
・・・・環状フランジ、１７・・・・・・駆動トルク
クラッチ、１９・・・・・・ボール ソケット、２１・
・・・・・ボール、２７・・・・・・トルク ケース、
３３・・・・・・ケースの孔、３５・・・・・・ケース
の端ぐり、３９・・・・・・トルク調節ナット、４５・
・・・・・アダプタ、４７・・・・・・アクメねじ、４
９・・・・・・アクメねじ、５１・・・・・・被駆動ト
ルク クラッチ、５３・・・・・・１駆動ポール、５５
・・・・・・角度スロット、５７・・・・・・被１駆動
クラッチ部材、５９・・・・・・スラスト ローラ、６
３・・・・・・アダプタの縦みぞ付孔、６５・・・・・
・アダプタの端ぐり、６９・・・・・・アダプタの内方
テーパ孔、７３・・・・・・調節可能ブシュ、７７・・
・・・・被駆動部材、７９・・・・・・被駆動部材の縦
みぞ付部分、８５・・・・・・ばね座座金、９１・・・
・・・カム面、９３・・・・・・カム面、９５・・・・
・・アダプタのボール ソケット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転駆動に適応した細長いトルク クラッチボデ−
   １３と： 該クラッチボデーの一端に設けられたトルク
   駆動クラッチ１７と； 該駆動クラッチを包むようにそ
   のクラッチの上に装着されたトルクケース２７と； 該
   駆動クラッチと同軸に且つそれから離隔して該ケース内
   に収容されて被駆動部材７７を回転駆動可能に装着する
   のに適応したアダプタスリーブ４５と； 該．アダプタ
   スリーブの周りに回動可能に装着され、正常には該駆動
   クラッチと共働的に係合される被駆動トルク クラッチ
   ５１と； 該ケース内に設けられ、正常には該ケース内
   で軸方向移動するのに適応した該被駆動クラッチを該駆
   動クラッチとの被駆動係合関係に維持するばね８７とか
   らなるトルク クラッチ継手において；該被駆動クラッ
   チ５１の一端において複数の半径方向みぞ５５にそれぞ
   れ可動に収容された駆動ボール５３であって、該被駆動
   クラッチ５１を該アダプタ スリーブ４５に駆動連結す
   るため該アダプタ スリーブ４５の対応する開口９５内
   へ該ボール５３がはいって該アダプタ スリーブを回転
   するようにした複数の駆動ボール５３と； 該被駆動ク
   ラッチを該アダプタ スリーブ上で軸方向可能に装着す
   るため該軸方向に関して鋭角に傾斜した該被駆動クラッ
   チおよび該アダプタ スリーブ上の相互にかみ合う螺旋
   ねじ４７−４９と；該アダプタ スリーブ４５に対し軸
   方向に移動する該被駆動クラッチ５１とを具備し；それ
   によって該アダプタ スリーブ４５および被，駆動部材
   が受けるように予め定められたトルクを超えるトルクは
   該被駆動クラッチ５１に該駆動クラッチ１７との相対的
   な軸方向移動を自動的に起させて、該被駆動クラッチを
   該駆動クラッチから完全に離脱させ該駆動クラッチは該
   アダプタ：・スリーブおよび該被駆動部材に対し自由回
   転するようになり、該被駆動クラッチの前記離脱移動は
   該駆動ボールを該開口から半径方向外方へ出すようにな
   っていることを特徴とするトルク クラッナ継手。