JP2002155970A - クラッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連結と遮断の方向の変更及びその回転速度の設
定を行え、停止時の両方向とも連結することなく、且つ
出力回転速度が入力回転速度を超過できるクラッチ構造
を提供する。 【解決手段】本発明は、動力を環状に異なる深さ切欠を
有する凹溝を設置される外套管に伝達し、外套管周囲に
複数のころ部品が設けられ、外套管を対応する駆動盤内
に入れ、両者の間に外套管の凹溝に対応する回転リング
が設置され、回転リングは作動ブロックという外套管の
凹溝内に設置され、回転リングの片側に環状にクラッチ
構造が設けられると共に、別のハート状滑動溝を有する
制動リングと組み合わせ、その間にころ玉と環状ばねが
嵌め込まれ、回転リングを外套管の動作に合わせて動力
を駆動盤に伝える。よって、本発明は単一方向及び双方
向の伝動ができ、連結と遮断の回転速度を設定でき、停
止の際に、双方向に空回りと、起動後の滑りが発生し難
く、且つ発進が速くて安定という効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連結と遮断の方向
の切り替えを行う時、連結と遮断の回転速度が設定でき
るとともに、停止の際に両方向とも連結することなく、
且つ出力回転速度が入力回転速度を超過できるクラッチ
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のクラッチ構造には、それぞれ長所
と短所があるが、本発明者の長年各種の伝動機構及びそ
れに関連する動力機器の研究や開発に従事してきた経験
によれば、連結と遮断の方向を変更するとともに、連結
と遮断の回転速度の設定を行うことができ、停止の際に
両方向とも連結することなく、且つ出力回転速度が入力
回転速度を超過できるクラッチ構造が存在しなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、連結と遮断
の方向を変更できるとともに、連結と遮断の回転速度を
設定でき、しかも停止の際に両方向とも連結することな
く、且つ出力回転速度が入力回転速度を超過できるクラ
ッチ構造を提供することを課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明に係る請求項１は、入力軸（２０）、出
力軸（１０）、外套管（３０）、ころ軸受（４０、５
０）、駆動盤（６０）、回転リング（７０）、制動リン
グ（８０）及び位置決め部品（９０）を含み、入力軸
（２０）は駆動力で駆動されるロッドであり、出力軸
（１０）とが連結され、駆動力を外部へ伝達し、外套管
（３０）は前記出力軸（１０）外に固設され、その外周
に所定間隔で複数の凹溝（３１）が環状に形成されると
共に、前記凹溝（３１）内に異なる深さを有する大きな
自由切欠凹槽（３１１）と小さな止め切欠凹槽（３１
２）が形成され、且つ外套管（３０）の一側面の軸方向
に管状連結部（３３）が凸設され、ころ軸受（４０、５
０）は前記外套管（３０）の凹溝（３１）に対応して複
数に設けられると共に、前記凹溝（３１）内に制限さ
れ、駆動盤（６０）は出力軸（１０）の一端に固定さ
れ、その周縁に突出縁輪（６１）が設けられると共に、
前記外套管（３０）の外周に設置され、回転リング（７
０）は、一側にスライド自在に外套管（３０）の管形連
結部（３３）上に設置されると共に、外套管（３O）の
凹溝（３１）及び駆動盤（６０）の外周にある突出縁輪
（６１）の間及びころ軸受（４０、５０）の両側に一対
の作動ブロック（７１、７２）が挿設されており、その
反対側に傾斜滑動溝（７３）が環設され、制動リング
（８０）は回転リング（７０）に対応する外套管（３
０）の管形連結部（３３）の上に固定されると共に、回
転リング（７０）の傾斜滑動溝（７３）の外側に対応す
る凹欠環状溝（８３）が形成され、前記傾斜滑動溝（７
３）の位置に対応する反対の傾斜方向に複数の滑動溝
（８４）が若干傾斜に形成され、位置決め部品（９０）
は複数のころ玉（９１）と環状ばね（９２）からなり、
ころ玉（９１）がそれぞれに回転リング（７０）と制動
リング（８０）の傾斜滑動溝（７３、８４）の間に設け
られ、環状ばね（９２）が制動リング（８０）の凹欠環
状溝（８３）に設けられると共に、所定の応力を事前に
加えて全部のころ玉（９１）の外側に収束されることを
特徴とする、クラッチ構造である。

【０００５】また、本発明に係る請求項２は、入力軸
（２０）、出力軸（１０）、外套管（３０）、ころ軸受
（４０、５０）、駆動盤（６０）、回転リング（７
０）、制動リング（８０）及び位置決め部品（９０）を
含み、入力軸（２０）は駆動力で駆動されるロッドであ
り、出力軸（１０）とが連結され、駆動力を外部へ伝達
し、外套管（３０）は前記出力軸（１０）外に固設さ
れ、その外周に所定間隔で複数の凹溝（３１）が環状に
形成されると共に、前記凹溝（３１）内に異なる深さを
有する大きな自由切欠凹槽（３１１）とその両側に設け
られる二本の小さな止め切欠凹槽（３１２）が形成さ
れ、且つ外套管（３０）の一側面の軸方向に管状連結部
（３３）が凸設され、ころ軸受（４０、５０）は前記外
套管（３０）の凹溝（３１）に対応して複数設けられる
と共に、前記凹溝（３１）内に制限され、駆動盤（６
０）は出力軸（１０）の一端に固定され、その周縁に突
出縁輪（６１）が設けられると共に、前記外套管（３
０）の外周に設置され、回転リング（７０）は、一側に
スライド自在に外套管（３０）の管状連結部（３３）上
に設置されると共に、外套管（３O）の凹溝（３１）及
び駆動盤（６０）の外周にある突出縁輪（６１）の間及
びころ軸受（４０、５０）の両側に一対の作動ブロック
（７１、７２）が挿設されており、その反対側に放射状
滑動溝（１０１）が環設され、制動リング（８０）は回
転リング（７０）に対応する外套管（３０）の管状連結
部（３３）の上に固定されると共に、回転リング（７
０）の放射状滑動溝（１０１）の外側に対応する凹欠環
状溝（８３）が形成され、前記放射状滑動溝（１０１）
の位置に対応するハート状滑動溝（１０２）が複数に形
成され、位置決め部品（９０）は複数のころ玉（９１）
と環状ばね（９２）からなり、ころ玉（９１）がそれぞ
れに回転リング（７０）と制動リング（８０）の滑動溝
（１０１、１０３）の間に設けられ、環状ばね（９２）
が制動リング（８０）の凹欠環状溝（８３）に設けられ
ると共に、所定の応力を事前に加えて全部のころ玉（９
１）の外側に収束されることを特徴とする、クラッチ構
造である。

【０００６】また、本発明に係る請求項３は、作動ブロ
ック（７１、７２）はそれぞれ結合ころ軸受（５０）の
前側と後側に設けられると共に、自由切欠凹槽（３１
１）に対する作動ブロック（７１）の上に斜面（７４）
が設けられ、結合ころ軸受（５０）が自由切欠凹槽（３
１１）内に入った時、他の部品と接触せず設置されるこ
とを特徴とする、請求項１に記載のクラッチ構造であ
る。また、本発明に係る請求項４は、作動ブロック（７
１、７２）はそれぞれ結合ころ軸受（５０）に対する斜
面（７４）が設けられ、結合ころ軸受（５０）が自由切
欠凹槽（３１１）内に入った時、他の部品と接触せず設
置されることを特徴とする、請求項２に記載のクラッチ
構造である。また、本発明に係る請求項５は、外套管
（３０）外周の凹溝（３１）の間に複数のスライドフレ
ーム（３２）が設けられ、その中に位置決めころ軸受
（４０）を設置し、駆動盤（６０）の突出縁輪（６１）
の内壁側が外套管（３０）の位置決めころ軸受（４０）
と嵌合されると共に、同心回転されることを特徴とす
る、請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造であ
る。また、本発明に係る請求項６は、スライドフレーム
（３２）は外套管（３０）の周囲に設けられる座体（１
０４）であり、その座体（１０４）内に位置決めころ軸
受（４０）が設置され、駆動体（６０）の突出縁輪（６
１）内壁側が外套管（３０）の位置決めころ（４０）と
嵌合されると共に、同心回転されることを特徴とする、
請求項３に記載のクラッチ構造である。また、本発明に
係る請求項７は、前記制動リング（８０）の凹欠環状溝
（８３）が回転リング（７０）の上に設けられると共
に、その中に、位置決め部品（９０）の環状ばね（９
２）を入れることを特徴とする、請求項１又は請求項２
に記載のクラッチ構造である。また、本発明に係る請求
項８は、駆動盤（６０）と出力軸（１０）の嵌合接触面
に角形貫通孔（６３）が設けられ、固定ボルト（６６）
と角形貫通孔（６３）の間に角形位置決めブロック（６
７）と角形リング（６８）が設置され、この角形貫通孔
（６３）、角形リング（６８）及び角形位置決めブロッ
ク（６７）の間に適当な隙間が形成され、駆動盤（６
０）と出力軸（１０）を回転させる際、結合ころ軸受
（５０）と凹溝（３１）の摩擦力が上記の隙間を利用し
て自動的に中心の微調整を行うことができ、駆動盤（６
０）と出力軸（１０）を十分且つ正確に同心回転させる
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクラ
ッチ構造である。また、本発明に係る請求項９は、ころ
部品がころ玉溝ところ玉から構成されることを特徴とす
る、請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造であ
る。また、本発明に係る請求項１０は、ころ部品がころ
軸受溝ところ軸受から構成されることを特徴とする、請
求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造である。ま
た、本発明に係る請求項１１は、外套管（３０）の管状
連結部（３３）の上に一個以上のキー溝（３３１）が形
成されると共に、それに対して一個以上の固定キー（８
２）によって、制動リング（８０）のキー溝（８１）と
連結されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に
記載のクラッチ構造である。さらに、本発明に係る請求
項１２は、外套管（３０）の周囲に置ける複数のスライ
ドフレーム（３２）はスライド自在に外套管（３０）の
外側に設けられることを特徴とする、請求項１又は請求
項２に記載のクラッチ構造である。

【０００７】

【作用】本発明は、連結と遮断の方向を変更できるとと
もに、連結と遮断の回転速度を設定できるクラッチ構造
を提供しようとするものである。そして、本発明は回転
リングの片側に環状的にスライド溝を設け、且つもう一
つこれに合わせて使う制動リングの片側に反対傾斜方向
にダブルスライド溝を設け、上記の構造は組み合わせて
回転する時、設定した回転速度で結合して伝動すること
ができ、しかも正、負（逆）方向共に作動することがで
きるものである。

【０００８】また本発明は、停止の際に両方向とも連結
しないクラッチ構造を提供しようとするものである。そ
して、本発明は回転リングと制動リングの間に置ける環
状ばねの変形によって、連結と遮断を実現して、それ
故、機器が停止状態にクラッチは結合せず、使用者は簡
単に機器構造を動かせ（機器のクラッチは結合しない時
に抵抗がない）、機器の空回る時に磨り減りを防ぐこと
もできるものである。

【０００９】また本発明は、出力回転速度が入力回転速
度を超過できるクラッチ構造を提供しようとするもので
ある。そして、大きい減速差を有する伝動機器を使う時
に、本発明のクラッチ構造は、衝撃、滑り及び発熱の問
題が発生することなく、その動作がより安定且つ確実に
実現できるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】上記の目的を達成するための技術
内容及び効果をよく理解するために、好適な実施の形態
を挙げ、図示を参照にして以下に詳述する。

【００１１】図１は本発明に係わるクラッチ構造の分解
斜視図、図２は、その一部断面図、図３は、その回転リ
ングと制動リングの断面図である。図示のように、本発
明は、出力軸（１０）と、入力軸（２０）と、外套管
（３０）と、複数の位置決めころ軸受（４０）と、複数
の結合ころ軸受（５０）と、駆動盤（６０）と、回転リ
ング（７０）と、制動リング（８０）及び位置決め部品
（９０）によって、主要部が構成される。

【００１２】出力軸（１０）は動力を出力するロッドで
あり、片方にねじ部（１１）を設けてある。入力軸（２
０）は移動されるように、出力軸（１０）の外側に設置
されると共に、片方に固定連結端（２２）が設けられ、
且つベルト車によって、動力に接続する。

【００１３】外套管（３０）はナット（３４）で入力軸
（２０）の固定連結端（２２）に固定される円筒状な部
品であり、この外套管（３０）の周囲に所定間隔で環状
のように複数の凹溝（３１）及びその側面に複数のスラ
イドフレーム（３２）がスライド自在に設置され、凹溝
（３１）の中に異なる深さを有する大きな自由切欠凹溝
（３１１）と小さな止め切欠凹溝（３１２）が形成さ
れ、スライドフレーム（３２）の中央にころ軸受溝（３
２１）が設けられ、且つ外套管（３０）の側面に管状連
結部（３３）が凸設され、又管状連結部（３３）の外側
にキー溝（３３１）が形成される。

【００１４】位置決めころ軸受（４０）はそれぞれ外套
管（３０）のスライドフレーム（３２）の中央に形成す
るころ軸受溝（３２１）の中に設置される。結合ころ軸
受（５０）はそれぞれ外套管（３０）周囲の凹溝（３
１）に対応すると共に、凹溝（３１）内に形成する大き
な自由切欠凹溝（３１１）と小さな止め切欠凹溝（３１
２）の内に制限される。

【００１５】駆動盤（６０）は、外縁に突出縁輪（６
１）が設けられる円盤体であり、中央に軸孔（６２）及
び軸孔（６２）の周りに角形貫通孔（６３）が形成さ
れ、軸孔（６２）を貫通するフランジ（６４）と固定円
盤（６５）が若干ボルト（６６）(リベットでも良い)で
駆動盤（６０）を挟んでその両端に固定されると共に、
ボルト（６６）が角形位置決めブロック（６７）及び角
形リング（６８）を貫通し、角形貫通孔（６３）内に螺
合され、又、外縁に凸設された突出縁輪（６１）は外套
管（３０）の外側に設置され、且つ突出縁輪（６１）の
内壁面は外套管（３０）のころ軸受溝（３２１）の中に
置ける位置決めころ軸受（４０）と接触し、しかもフラ
ンジ（６４）は出力軸（１０）のねじ部（１１）に螺合
して固定される。

【００１６】回転リング（７０）は、外套管（３０）の
管状連結部（３３）の外に隙間嵌められると共に、一対
の作動ブロック（７１、７２）が、外套管（３０）の凹
溝（３１）と駆動盤（６０）外周の突出縁輪（６１）の
間に挿設され、前記作動ブロック（７１、７２）が丁度
結合ころ軸受（５０）の両側に置き、且つその反対側に
環状のように作動傾斜滑動溝（７３）が設けられ、それ
に前作動ブロック（７１）の結合ころ（５０）に対する
側面に斜面（７４）が形成される。

【００１７】制動リング（８０）は、外套管（３０）の
キー溝（３３１）に対応するキー溝（８１）を有する円
盤体であり、固定キー（８２）により外套管（３０）の
管状連結部（３３）の上に固定されると共に、回転リン
グ（７０）の作動傾斜滑動溝（７３）に対する外側面に
凹欠環状溝（８３）が形成され、且つ回転リング（７
０）の作動傾斜滑動溝（７３）に対応して、複数の反対
傾斜滑動溝（８４）が形成される。

【００１８】位置決め部品（９０）は、複数のころ玉
（９１）と環状ばね（９２）からなり、ころ玉（９１）
がそれぞれ作動傾斜滑動溝（７３）と反対傾斜滑動溝
（８４）の間に設置され、また、環状ばね（９２）は制
動リング（８０）の凹欠環状溝（８３）に設置され、且
つ環状ばね（９２）が所定の応力で全部のころ玉（９
１）の外側に収束される。

【００１９】上記のような構造特徴と相互の位置関係の
巧妙配置及び下記のような各部品間の相互動作により、
本発明の基本的な目的を達成することができる。なお、
以上は本発明の各部分位置関係及び構造の説明である。

【００２０】以下、本発明の動作原理を図面を参照しな
がら説明する。特に、本発明の構造、特徴及び効果をよ
く理解するために、まず、制動リング（８０）と回転リ
ング（７０）の作動について述べる。図４に示すよう
に、ベルト車（２１）によって、動力が導入されてない
時、入力軸（２０）は外套管（３０）を駆動することが
なく、制動リング（８０）も外套管（３０）に従う同一
方向に同調回転することもなく、それに制動リング（８
０）と回転リング（７０）内の作動傾斜滑動溝（７３）
及び反対傾斜滑動溝（８４）は作動しておらず、環状ば
ね（９２）は環状に設置されたころ玉（９１）を内向き
に拘束するので、ころ玉（９１）が作動傾斜滑動溝（７
３）及び反対傾斜滑動溝（８４）の軸に近い端部に収束
される。

【００２１】又、図３と図５に示すように、ベルト車
（２１）によって、動力が導入される時、入力軸（２
０）は外套管（３０）を駆動することができ、それに外
套管（３０）は駆動盤（６０）の突出縁輪（６１）の中
に回転すると、制動リング（８０）と外套管（３０）が
キーで連結されているので、制動リング（８０）も外套
管（３０）と同一方向に回転する。又、制動リング（８
０）と回転リング（７０）内の作動傾斜滑動溝（７３）
及び反対傾斜滑動溝（８４）が位置決め部品（９０）の
環状ばね（９２）と一緒に作動され、この環状ばね（９
２）は環状に設置された複数のころ玉（９１）が回転す
るに伴う離心力により、外向きに拡張され、そしてころ
玉（９１）が作動傾斜滑動溝（７３）及び反対傾斜滑動
溝（８４）の軸に遠く離れる端部へ移動される。この
際、作動滑動溝（７３）と反対傾斜滑動溝（８４）はあ
る一定の角度を持って傾斜するので、ころ玉（９１）に
押されることによって、制動リング（８０）と回転リン
グ（７０）が所定の相対方向に回転すると共に、結合の
状態を維持する。

【００２２】上記の構造と動作によって、本発明は設定
された時間或いは低回転速度の状態で動力を外に伝わる
ことができる。本発明は確かに結合と遮断時間を制御す
ることができ、クラッチを起動する際に、不必要な空回
りがなく、電力消費を節約することができ、直ちに伝動
することができ、且つクラッチを所定の回転速度範囲に
達する時に結合することを設定することができ（それは
ころ玉（９１）の寸法と環状ばね（９２）の弾力の大き
さによって決められる）、使用者にとって、十分便利で
ある。

【００２３】次に、外套管（３０）と駆動盤（６０）の
他の作動状態について説明する。図７に示すように、ベ
ルト車（２１）によって、動力が導入されてない時、入
力軸（２０）が外套管（３０）を駆動することがなく、
ころ玉（９１）が離心力の働きを受けることなく、更に
回転リング（７０）と制動リング（８０）の間に回転変
位も発生することない。そして、回転リング（７０）が
前作動ブロック（７１）と後作動ブロック（７２）によ
り、凹溝（３１）と駆動体（６０）の外周突出縁輪（６
１）の間に設置され、しかも作動ブロック（７１、７
２）が結合ころ軸受（５０）の両側に設けられるので、
前作動ブロック（７１）の斜面（７４）と後作動ブロッ
ク（７２）によって、結合ころ軸受（５０）が止め切欠
凹槽（３１２）に移動されることもなく、且つ斜面（７
４）の下押えにより、結合ころ軸受（５０）が駆動体
（６０）の外周突出縁輪（６１）の内壁面に接触しない
ことを保つことができる。なお、機器が停止状態時、本
発明はニュートラル状態に位置し、運転状態と結合しな
いようになっている。

【００２４】又、ベルト車（２１）によって、動力が導
入されても、クラッチを駆動される動力に達してない
際、入力軸（２０）は外套管（３０）を駆動し、回転さ
せ、駆動盤（６０）の外周突出縁輪（６１）が外套管
（３０）の上におけるころ軸受溝（３２１）の内の位置
決めころ軸受（４０）に摩擦力を与えると共に、同心調
整を行う。しかし、位置決めころ軸受（４０）とスライ
ドフレーム（３２）がころ軸受溝（３２１）内にスライ
ド自在に設置され、且つ結合ころ（５０）も回転リング
（７０）の前作動ブロック（７１）と後作動ブロック
（７２）により凹溝（３１）の自由切欠凹溝（３１１）
内に制限され、強力的に駆動盤（６０）の外周突出縁輪
（６１）を駆動することがない（ここで、隙間（１０
０）があるので、互いに接触することないか、又は摩擦
摺動が発生しても、自由切欠凹溝（３１１）内に自由回
り程度）。従って、外套管（３０）は駆動盤（６０）を
回転させるが、有効に駆動盤（６０）の外周突出縁輪
（６１）を動かすことができない。

【００２５】上記の構造と作動状態から分かるように、
使用者は自らの力で本発明を備える車を推し進める時、
車輪は駆動盤（６０）だけを駆動して、他の部分或いは
モーターを一緒に駆動することがなく、機器内部から反
対方向の抵抗が起らなく、使用者は楽に車を押して、前
進あるいは後退することができ、大きな力が必要するこ
とがない。

【００２６】図６と図８に示すように、ベルト車（２
１）から動力がクラッチを駆動できる力に達している
際、環状ばね（９２）は環状に、設置された複数のころ
玉（９１）が回転するに伴う離心力により、外向きに拡
張され、制動リング（８０）を入力軸（２０）と同一方
向に回転し、回転リング（７０）を反対方向に回転し、
回転リング（７０）が後作動ブロック（７２）によっ
て、結合ころ軸受（５０）を止め切欠凹溝（３１２）に
移動されると共に、前作動ブロック（７１）の斜面（７
４）が結合ころ軸受（５０）を押さえることができなく
なる。

【００２７】そして、本来自由切欠凹溝（３１１）内に
制限された結合ころ軸受（５０）が凹溝（３１）の止め
切欠凹溝（３１２）内に嵌め込まれると共に、突出縁輪
（６１）と結合され、外套管（３０）は駆動体（６０）
の突出縁輪（６１）を駆動し始める。そして、駆動盤
（６０）は軸孔（６２）に貫通したフランジ（６４）と
固定円盤（６５）と組み合わせ、出力軸（１０）を所定
時間内に駆動することができる。本発明は各種類と規格
の環状ばね（９２）或いはころ玉（９１）により、発進
速度と連結又は遮断の作動時間を設定することができ、
特に使用者に対して、異なる弾性力の環状ばね（９２）
の交換によって、連結又は遮断の作動時間を変更できる
ので、使用者にとって十分便利である。

【００２８】なお、追加説明するのは、図１、図２、図
９及び図１１に示すように、駆動盤（６０）と出力軸
（１０）の結合は十分且つ正確に同心結合が必要であ
り、そうしなければ、結合ころ軸受（５０）と凹溝（３
１）内の自由切欠凹溝（３１１）及び止め切欠凹溝（３
１２）の隙間と合致しないので、偏心接触になってしま
う恐れがある。そして、本発明者は駆動盤（６０）と出
力軸（１０）の嵌合接触面に軸孔（６２）を貫通するフ
ランジ（６４）を設けると共に、固定円盤（６５）と組
み合わせることにより、少ない数のボルト（６６）(リ
ベットも良い)で駆動盤（６０）を挟んで両端に固定す
ることとした。

【００２９】又、ボルト（６６）は角形位置決めブロッ
ク（６７）及び角形リング（６８）を貫通し、角形貫通
孔（６３）内に固定される。更に、突出縁輪（６１）は
外套管（３０）の外側に設置される。駆動盤（６０）の
角形貫通孔（６３）内に設置された角形位置決めブロッ
ク（６７）及び角形リング（６８）によって、本発明の
クラッチ構造を作動する際、結合ころ軸受（５０）と凹
溝（３１）との摩擦力は、各角形貫通孔（６３）内の異
なる方向の隙間（１００）によって、中心の微調整を行
うことができる。従って、駆動盤（６０）と出力軸（１
０）との結合は十分かつ正確に同心回転することができ
る。なお、角形貫通孔（６３）、角形リング（６８）、
角形位置決めブロック（６７）の間に、予め適当な隙間
（１００）を配置しておく必要がある。

【００３０】

【発明の他の実施の形態】本発明の他の重要な実施形態
として、図１０乃至図１２に示すように、本発明におい
て、先ず凹溝（３１）内の自由切欠凹溝（３１１）の両
側にともそれぞれ止め切欠凹溝（３１２）が形成され
る。更に回転リング（７０）の前作動ブロック（７
１）、後作動ブロック（７２）の間における回転リング
（７０）の作動滑動溝（７３）を、直径方向に沿って、
放射状滑動溝（１０１）に替える。また、制動リング
（８０）は、回転リング（７０）の放射状滑動溝（１０
１）に対応する位置に、多少重ねあわせるように双方向
のハート状滑動溝（１０２）が形成され、双方向のハー
ト状滑動溝（１０２）の軸から遠く離れる端部に二つの
異なる向きの凹溝（１０３）の特殊構造がある。従っ
て、入力軸（２０）と外套管（３０）の回転方向と関係
なく、環状ばね（９２）は依然として環状に設置された
複数のころ玉（９１）が回転するに伴う離心力により、
外向きに拡張される。そして、制動リング（８０）と回
転リング（７０）は所定方向に回転することができ、こ
ろ玉（９１）は回転方向に対して、所定方向の異なる向
きの凹溝（１０３）内に移動され、回転リング（７０）
が前作動ブロック（７１）と後作動ブロック（７２）
で、所定方向に合わせると共に、結合ころ軸受（５０）
を動かせ、且つ本来中央自由切欠凹溝（３１１）に制限
された結合ころ（５０）が回転方向に対応する止め切欠
凹溝（３１２）内に嵌め込まれ、本発明は双方向とも連
結、遮断を作動する効果を発揮することができる。従っ
て、本発明は確かに連結と遮断の方向を変更することが
できるクラッチ構造を実現できるものである。

【００３１】なお、本発明において、下り坂、又は一般
道路で滑走する時、自動車の滑走速度がモーターの回転
速度を超えると、ある時間以内に駆動盤（６０）の突出
縁輪（６１）は外套管（３０）より速い回転速度で回転
する（即ち、超過運転の場合）。また速度が低くなる
時、位置決め部品（９０）の環状ばね（９２）及びころ
玉（９１）は内向きに収束され、結合ころ軸受（５０）
も回転リング（７０）の前作動ブロック（７１）と後作
動ブロック（７２）により、凹溝（３１）内における自
由切欠凹溝（３１１）内に制限される。但し、本発明は
位置決めころ軸受け（４０）が自由に滑るように、ころ
溝（３２１）に設置されるので、駆動盤（６０）と外套
管（３０）を極めて正確に同心回転させることで、本発
明は無駄に部品を破損することがない。また、十分に慣
性力を利用して電力を節約するだけではなく、減速差が
大き過ぎることにより、ブレーキをかけ過ぎるような減
速を回避することもできる。

【００３２】図１４に示すように、本発明の外套管（３
０）の周りに設置された複数のスライドフレーム（３
２）はこの外套管（３０）の周りに設置される座体（１
０４）でも良い。そして、同様に座体（１０４）の上に
ころ軸受溝（３２１）及び位置決めころ軸受（４０）が
設けられ、前記と同様に同心調整回転することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】上記内容を総合すると、本発明に係るク
ラッチ構造は動力を環状に異なる深さの切欠を有する凹
溝が形成される外套管に伝達し、外套管周囲に自由に転
がれる複数の部品が設けられ、外套管を対応する駆動盤
内に入れ、両者の間に外套管の凹溝に対応する回転リン
グが設置され、この回転リングは作動ブロックと外套管
の凹溝内に設置され、この回転リング片側に環状にクラ
ッチ構造が設けられると共に、別のハート状滑動溝を有
する制動リングと組み合わせ、この両者の間にころ玉と
環状ばねが嵌め込まれ、回転リングを外套管の動作に合
わせて動力を駆動盤に伝達させる。そして、上記の構造
を利用して、本発明は単一方向及び双方向の伝動がで
き、連結と遮断の回転速度を設定でき、且つ停止の際
に、双方向に空回りと、起動後の滑りが発生し難く、且
つ発進が速くて安定等の効果を奏する。

【００３４】なお、本発明の産業上利用性は明白であ
る。また、本発明は、出願以前にいかなる刊行物にも記
載されておらず、上記の効果以外に、軽視できない燃料
を節約できる等の付加効果があり、新規性と進歩性を有
し、故に特許の要件を具備している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクラッチ構造の分解斜視図であ
る。

【図２】本発明の組立状態を示す断面図である。

【図３】本発明の回転リングと制動リングの組立状態を
示す断面図である。

【図４】本発明の回転リングと制動リングの作動状態を
示す断面図である。

【図５】本発明の回転リングと制動リング及び位置決め
部品の作動状態を示す断面図である。

【図６】本発明の外套管と駆動盤及び回転リングの止め
状態を示す断面図である。

【図７】本発明の自由状態を示す拡大図である。

【図８】本発明の止め作動の開始状態を示す拡大図であ
る。

【図９】本発明の同心回転部品を示す平面図である。

【図１０】本発明の双方向設計による回転リングと制動
リングの断面図である。

【図１１】本発明の双方向設計による回転リングと制動
リングの平面図である。

【図１２】本発明の自由状態を示す拡大図である。

【図１３】本発明の他の同心回転部品を示す平面図であ
る。

【図１４】本発明の他の実施形態を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ 出力軸 １００ 隙間 １０１ 放射状滑動溝 １０２ 双方向
のハート状滑動溝 １０３ 異なる向きの凹溝 １０４ 座体 １１ ねじ部 ２０ 入力軸 ２１ ベルト
車 ２２ 固定連結端 ３０ 外套管 ３１ 凹溝 ３１１ 自由切欠凹槽 ３１２ 止め切
欠凹槽 ３２ スライドフレーム ３２１ ころ軸
受溝 ３３ 管状連結部 ３３１ キー溝 ３４ ナット ４０ （位置決め）ころ軸受 ５０ （結合）ころ軸受 ６０ 駆動盤 ６１ 突出縁
輪 ６２ 軸孔 ６３ 角形貫
通孔 ６４ フランジ ６５ 固定円
盤 ６６ ボトル ６７ 角形位
置決めブロック ６８ 角形リング ７０ 回転リング ７１ 前作動
ブロック ７２ 後作動ブロック ７３ 傾斜滑
動溝 ７４ 斜面 ８０ 制動リング ８１ キー溝 ８２ 固定キー ８３ 凹欠環状
溝 ８４ 反対傾斜滑動溝 ９０ 位置決め部品 ９１ ころ玉
（９１） ９２ 環状ばね

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸（２０）、出力軸（１０）、外套管
   （３０）、ころ軸受（４０、５０）、駆動盤（６０）、
   回転リング（７０）、制動リング（８０）及び位置決め
   部品（９０）を含み、 入力軸（２０）は駆動力で駆動されるロッドであり、出
   力軸（１０）とが連結され、駆動力を外部へ伝達し、 外套管（３０）は前記出力軸（１０）外に固設され、そ
   の外周に所定間隔で複数の凹溝（３１）が環状に形成さ
   れると共に、前記凹溝（３１）内に異なる深さを有する
   大きな自由切欠凹槽（３１１）と小さな止め切欠凹槽
   （３１２）が形成され、且つ外套管（３０）の一側面の
   軸方向に管状連結部（３３）が凸設され、 ころ軸受（４０、５０）は前記外套管（３０）の凹溝
   （３１）に対応して複数に設けられると共に、前記凹溝
   （３１）内に制限され、 駆動盤（６０）は出力軸（１０）の一端に固定され、そ
   の周縁に突出縁輪（６１）が設けられると共に、前記外
   套管（３０）の外周に設置され、 回転リング（７０）は、一側にスライド自在に外套管
   （３０）の管形連結部（３３）上に設置されると共に、
   外套管（３０）の凹溝（３１）及び駆動盤（６０）の外
   周にある突出縁輪（６１）の間及びころ軸受（４０、５
   ０）の両側に一対の作動ブロック（７１、７２）が挿設
   されており、その反対側に傾斜滑動溝（７３）が環設さ
   れ、 制動リング（８０）は回転リング（７０）に対応する外
   套管（３０）の管形連結部（３３）の上に固定されると
   共に、回転リング（７０）の傾斜滑動溝（７３）の外側
   に対応する凹欠環状溝（８３）が形成され、前記傾斜滑
   動溝（７３）の位置に対応する反対の傾斜方向に複数の
   滑動溝（８４）が若干傾斜に形成され、 位置決め部品（９０）は複数のころ玉（９１）と環状ば
   ね（９２）からなり、ころ玉（９１）がそれぞれに回転
   リング（７０）と制動リング（８０）の傾斜滑動溝（７
   ３、８４）の間に設けられ、環状ばね（９２）が制動リ
   ング（８０）の凹欠環状溝（８３）に設けられると共
   に、所定の応力を事前に加えて全部のころ玉（９１）の
   外側に収束されることを特徴とする、 クラッチ構造。
2. 【請求項２】入力軸（２０）、出力軸（１０）、外套管
   （３０）、ころ軸受（４０、５０）、駆動盤（６０）、
   回転リング（７０）、制動リング（８０）及び位置決め
   部品（９０）を含み、 入力軸（２０）は駆動力で駆動されるロッドであり、出
   力軸（１０）とが連結され、駆動力を外部へ伝達し、 外套管（３０）は前記出力軸（１０）外に固設され、そ
   の外周に所定間隔で複数の凹溝（３１）が環状に形成さ
   れると共に、前記凹溝（３１）内に異なる深さを有する
   大きな自由切欠凹槽（３１１）とその両側に設けられる
   二本の小さな止め切欠凹槽（３１２）が形成され、且つ
   外套管（３０）の一側面の軸方向に管状連結部（３３）
   が凸設され、 ころ軸受（４０、５０）は前記外套管（３０）の凹溝
   （３１）に対応して複数に設けられると共に、前記凹溝
   （３１）内に制限され、 駆動盤（６０）は出力軸（１０）の一端に固定され、そ
   の周縁に突出縁輪（６１）が設けられると共に、前記外
   套管（３０）の外周に設置され、 回転リング（７０）は、一側にスライド自在に外套管
   （３０）の管状連結部（３３）上に設置されると共に、
   外套管（３O）の凹溝（３１）及び駆動盤（６０）の外
   周にある突出縁輪（６１）の間及びころ軸受（４０、５
   ０）の両側に一対の作動ブロック（７１、７２）が挿設
   されており、その反対側に放射状滑動溝（１０１）が環
   設され、 制動リング（８０）は回転リング（７０）に対応する外
   套管（３０）の管状連結部（３３）の上に固定されると
   共に、回転リング（７０）の放射状滑動溝（１０１）の
   外側に対応する凹欠環状溝（８３）が形成され、前記放
   射状滑動溝（１０１）の位置に対応するハート状滑動溝
   （１０２）が複数形成され、 位置決め部品（９０）は複数のころ玉（９１）と環状ば
   ね（９２）からなり、ころ玉（９１）がそれぞれに回転
   リング（７０）と制動リング（８０）の滑動溝（１０
   １、１０３）の間に設けられ、環状ばね（９２）が制動
   リング（８０）の凹欠環状溝（８３）に設けられると共
   に、所定の応力を事前に加えて全部のころ玉（９１）の
   外側に収束されることを特徴とする、 クラッチ構造。
3. 【請求項３】作動ブロック（７１、７２）はそれぞれ結
   合ころ軸受（５０）の前側と後側に設けられると共に、
   自由切欠凹槽（３１１）に対する作動ブロック（７１）
   の上に斜面（７４）が設けられ、結合ころ軸受（５０）
   が自由切欠凹槽（３１１）内に入った時、他の部品と接
   触せず設置されることを特徴とする、 請求項１に記載のクラッチ構造。
4. 【請求項４】作動ブロック（７１、７２）はそれぞれ結
   合ころ軸受（５０）に対する斜面（７４）が設けられ、
   結合ころ軸受（５０）が自由切欠凹槽（３１１）内に入
   った時、他の部品と接触せず設置されることを特徴とす
   る、 請求項２に記載のクラッチ構造。
5. 【請求項５】外套管（３０）外周の凹溝（３１）の間に
   複数のスライドフレーム（３２）が設けられ、その中に
   位置決めころ軸受（４０）を設置し、駆動盤（６０）の
   突出縁輪（６１）の内壁側が外套管（３０）の位置決め
   ころ軸受（４０）と嵌合されると共に、同心回転される
   ことを特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造。
6. 【請求項６】スライドフレーム（３２）は外套管（３
   ０）の周囲に設けられる座体（１０４）であり、その座
   体（１０４）内に位置決めころ軸受（４０）が設置さ
   れ、駆動体（６０）の突出縁輪（６１）内壁側が外套管
   （３０）の位置決めころ（４０）と嵌合されると共に、
   同心回転されることを特徴とする、 請求項３に記載のクラッチ構造。
7. 【請求項７】前記制動リング（８０）の凹欠環状溝（８
   ３）が回転リング（７０）の上に設けられると共に、そ
   の中に、位置決め部品（９０）の環状ばね（９２）を入
   れることを特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造。
8. 【請求項８】駆動盤（６０）と出力軸（１０）の嵌合接
   触面に角形貫通孔（６３）が設けられ、固定ボルト（６
   ６）と角形貫通孔（６３）の間に角形位置決めブロック
   （６７）と角形リング（６８）が設置され、この角形貫
   通孔（６３）、角形リング（６８）及び角形位置決めブ
   ロック（６７）の間に適当な隙間が形成され、駆動盤
   （６０）と出力軸（１０）を回転させる際、結合ころ軸
   受（５０）と凹溝（３１）の摩擦力が上記の隙間を利用
   して自動的に中心の微調整を行うことができ、駆動盤
   （６０）と出力軸（１０）を十分且つ正確に同心回転さ
   せることを特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造。
9. 【請求項９】ころ部品がころ玉溝ところ玉から構成され
   ることを特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造。
10. 【請求項１０】ころ部品がころ軸受溝ところ軸受から構
    成されることを特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造。
11. 【請求項１１】外套管（３０）の管状連結部（３３）の
    上に一個以上のキー溝（３３１）が形成されると共に、
    それに対して一個以上の固定キー（８２）によって、制
    動リング（８０）のキー溝（８１）と連結されることを
    特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造。
12. 【請求項１２】外套管（３０）の周囲における複数のス
    ライドフレーム（３２）はスライド自在に外套管（３
    ０）の外側に設けられることを特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ構造。