JPS61501464A - トルク感知クラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 トルク感知クラッチ 技　術　分　野 本発明は２１′ｌｌ！ｌの軸または他の回転要素の間でトルクを伝達するように 配置されたトルク感知クラッチに関する。一方の軸は他方の軸を包囲するスリー ブ形部分を存し、その一方は作動状態において他方のクラッチ部分にあるくぼみ に係合するｇａを有する。伝達されるトルクが既定値を超える時、該装置の位置 が変ってクラッチの係合が解放される。

背　景　技　術 上記型式の従来のクラッチは例えばＣＩ　Ａ　５４１７３９号およびＤＥ　Ｂ　 ２７２９７７５号に記載されている。これら従来設計のクラッチの双方に共通の 特徴は、作動位置と解放位置の間で移動自在に半径方向のみぞに入っている剛性 の高い金属体、より具体的には鋼球、により結合装置が構成されることである。

直接に、または油圧力を介して働く加圧ばねにより発生する弾性力により鋼球が 作動位置に保持される。従って、かかるクラッチは構造上の見地からは比較的に 複雑である。他の欠点は、係合が生ずる時の伝達トルクの値が一定していて容易 に変えることができないという機能上の限界である。

発　明　の　開　示 本発明は、簡単な設計で、製作賃が安伍であり、前記の制限値を容易に変えるこ とのできるトルク感知軸クラッチを与えることである。クラッチが弾性キャリヤ の中に固定されそれから部分的に突き出ている剛性体装置を有し、該装置は所要 の解放値を過ぎるとくぼみとの係合が解ける位置をとることが本発明の主な特徴 である。

この構造は２つの要点において従来のものと異る。一つの違いは、係合装置が半 径方向に移動自在ではないことである。第２の構造上の違いは、係合装置が剛性 の高い材料でなく弾性材料により担持されることで、機能的に大きな相違を生ず る。係合装置に作用し、有効な梃子の腕の長さと共に作動中の伝達トルクを画成 する、接線方向の力が弾性材料を変形させる。この変形により係合装置はクラッ チが作動していない時にとる、望ましくは半径方向の、位置からずれることにな る。この角度ずれが係合を解く値に達する時に、クラッチは滑動し始める。この 構造上の配置により、比較的簡単なやり方、すなわち、保合装置の寸法、その半 径方向および／または軸方向の延在長さ、その幅、その輪郭またはそれが固定さ れる弾性材の特性を変えることによりトルク制限値を変えることが可能となる。

これらの可能性を以下に、より詳細に述べる。

クラッチの他の半部を形成する包囲スリーブにあるくぼみと協働する羽根状突起 を有する中央ゴム心材をクラッチに設けること、それ自体は従来技術に属する。

しかし従来の装置では、半径方向の特起が中央心材と一体であり、同じ弾性材か ら成っている。直ちに理解し得るように、このようなりラッチは大きなトルクを 伝達することは不可能なので、これらのクラッチは玩具および類似の品物にのみ 限定的に使用される。以下に図面を参照しつつ本発明を記載する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の原理を図解する、軸クラッチの横断面図である。

第２図は係合装置の一部分および２つのクラッチ半部の隣接部分を示す拡大図で 、２つの回転方向のそれぞれにおいて異なるトルク制限値をもってクラッチを作 動させることの可能性を示す断面図である。

第３図は、作動中にもトルク制限値を変えることのできる、本発明の実施例を示 す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態 図中で参照番号（１）がここでは駆動軸と仮定する管状軸を表わす。軸（１）は 、軸（１）に固定されるゴム・スリーブ（２）に包囲される。スリーブ（２）の 外周面に数個の軸方向に延在するみぞがあり、各みぞは鋼のような耐摩材の板状 体（３）の形をとるクラッチ停台要素を収容する。板状体（３）の軸方向長さは クラッチの幾何学中心軸線からのその半径方向距離にほぼ等しくすることができ る。板状体（３）は加硫または接着剤結合のように適当な操作によりキャリヤ・ リング（２）のみぞに固定される。

クラッチの第２の半部を形成し被駆動軸に連結されるスリーブ（４）に包囲され るリング（２）の外周面から半径方向外方に板状体（３）が突き出ていることが 図により明らかである。一つの適切な配置が第３図に示される。スリーブ（４） の内周面はリング（２）の外周面から半径方向に隔置されて円環状のすきま（５ ）が形成される。各係合部材（３）に対向して対応する係合部剤（３）の外方端 を受承する内方くぼみをリング（４）が有する。これらのくぼみの軸方向寸法は 少な（とも部材（３）の軸方向長さに対応する。以下にクラッチの作動モードを 記載する。

軸（１）がいずれかの方向に回転する時、くぼみ（［ｉ）の中に突き出ている各 部材（３）のその部分の横面はくぼみの側壁に接触する。リング（４）、従って 被駆動軸も回転し始める。各部材（３）がリング（４）に及ぼす接線方向の力は 等しい大きさの反対向きの反力を生ずる。この反力はクラッチが作動していない 時にとる、望ましくは半径方向の、位置から傾いた位置に部材（３）をもたらす 傾向がある。クラッチにより伝達されるトルクが大きくなればなるほど、反力そ して部材（３）の角度変形が大きくなる。トルクは最終的にくぼみ（６）との係 合が外れる位置にまで部材（３）を変位させる値に達するので、クラッチは滑動 し始める。

第１図に図示する型式のクラッチは操作員が操作する機器に用いられるように形 成されている。クラッチ係合の自動解放の目的は、テ１えば機器を駆動するニン ジンまたは他の機器要素の過負荷を防いだり、機器の可動要素が限界値に達した 時にクラッチが滑動し始めるようにすることである。このような要素は、液体ま たは気体を流す系内に設けた弁の可動部品であることができる。このような系で は、一方では前書な漏れが生じない完全な閉位置に弁を操作装置により侍って（ ると同時に、他方では対応する極限位置において運動を阻止して機械的損傷に対 する保護を与えることを保証するという問題がよく存在する。同様な問題が例え ば油圧制御系に存在し、その場合、油圧ポンプおよびそれを駆動するモータを過 負荷から保護し、同時に可動要素が極限位置に達したことの指示を得る必要があ る。問題の系が操作員により操作され管理される場合、彼はクラッチが滑動し始 めるのを聴きとり、操作を中止することができる。しかし本発明によるクラッチ は、クラッチの解放の際に動力源が自動的に切れるように設計することもできる 。これは、種々の異なるやり方、例えばＲＰＭの変化に応答するセンサーを用い るか、ゴム・リング（２）内郭のひずみを感知して電気回路を開閉するための対 応する信号を発生するプローブ（探査子）を用いて、行うことができる。

第２図には、一方の回転方向で伝達することのできるトルクの最大値が反対の方 向のそれよりも大きくなるように、半径方向中心線Ｃに対して非対称なくぼみが 図示されている。図示される実施例によれば、くぼみの一方の横壁（６ａ）は実 質的に半径方向であるのに、反対側の横壁（ｆｉｂ）は斜めである。これは、部 材（３）が後者の壁に接触する時、より低いトルク値で係合が解かれることを意 味する。

第３図に図示する本発明の実施例によれば、クラッチの作動中にも最大トルク値 を容易に変更することができる。第３図では、！Ｉｈ（１）はスリーブ（８）に ある対応するみぞに係合するスプライン（７）を有し、スリーブ（８）にゴム・ リング（２）が固定される。スリーブ（８）はフォーク（１０）の脚を受承する 円周みぞ（９）を有する。明らかなように、フォーク（ＬＯ）は他方のクラッチ 半部を形成するスリーブ（４）に対して相対的にリング（２）および部材（３） を軸方向に動かし、それにより全接触面積、従ってクラッチが伝達する最大トル クを容易に変えることができる。

本発明の包括的概念は弾性ホルダーにより支持される剛性体の係合部材を用いる ことにより重要な利点が得られる二とにあることを特に認識すべきである。突出 する係合部材はクラッチの外方部品によっても、また内方部品によっても担持す ることができる。弾性キャリヤに係合部材を固定する一つの代替方法は、部材が キャリヤ材の及ぼす弾性力により保持されるように部材の付根端を広くすること である。このような配置の利点の一つは部材の交換が容易になることである。こ の可能性は修理の見地以外にも貴重である。突出部材の全部を、寸法および／ま たは輪郭が異なる他の組と交換し得ることをも意味する。最後に、弾性材の機械 的特性を替えることによりクラッチの作動パラメータを変えることも可能である 。

口際調査報告

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．２個の軸等の間に用いるトルク感知クラッチであって、２個のクラッチ半部 の一方の半部が他方の半部を包囲するスリーブ（４）を有し、該両半部の一つが 、通常は他方のクラッチ半部にあるくぽみ（６）に係合するが該クラッチにより 伝達されるトルクが既定限界値を超える時は係合離脱位置に移動するようにされ た装置（３）、を有している、２個のクラッチ半部を含み、該装置（３）は剛性 体の耐摩材から成りゴムその他の弾性材の中に固定されるが部分的に半径方向に 該弾性材から突き出ていて、その突出部分が通常は前記くぼみ（６）にトルク伝 達係合をなしていることを特徴とするクラッチ。
2. ２．前記突出する装置（３）がクラッチの回転軸線に垂直な平面内で見て、望ま しくはほぼ矩形断面を有する細長い板を含むことを特徴とする、請求の範囲第１ 項に記載のクラッチ。
3. ３．前記くぼみ（６）が中央放射面に対して非対称形であって前記トルク伝達の 限界値が２つの回転方向で異なる大きさを有することを特徴とする、請求の範囲 第１項または第２項に記載のクラッチ。
4. ４．前記２つの半部（２，４）が軸方向に相互に対して移動自在であって、前記 装置（３）の突出部分と前記くぼみ（６）との間の有効接触面積を変え、ひいて は設定トルク伝達限界値を変えることができることを特徴とする、請求の範囲第 １項乃至第３項の任意の項に記載のクラッチ。