JP2007270971A - 遠心クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】薄型を確実に促進でき、かつシューの回動レスポンスを良好にできる振り子式の遠心クラッチを提供すること。
【解決手段】シュー１３がボス部１７を中心に回動自在に設けられた振り子式の遠心クラッチにおいて、シュー１３にはボス部１７と回動自在に嵌合する嵌合孔１９が設けられている。この際、この嵌合孔１９をシュー本体部２９の厚み方向の両側から薄肉化された薄肉部３２に穿設しておき、この薄肉部３２を前記ボス部１７の軸方向の一端側に設けられ鍔部２０と、ボス部１７に対して他端側からあてがわれるプレート２１との間に介装させた。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯型作業機の動力伝達部分に用いられる遠心クラッチに関する。

従来、チェーンソーといった携帯型作業機の動力源として小排気量のエンジンが用いられることが多く、エンジンからの動力は遠心クラッチを介してソーチェーンが巻回されたスプロケットに伝達される。遠心クラッチとしては種々のタイプが開発されているが、小型軽量化が望まれている携帯型作業機に用いられるタイプとしては、エンジンの出力軸に固定されるハブ部と、ハブ部に一体に設けられた一対のアーム部と、アーム部の先端に設けられたボス部と、ボス部に回動自在に嵌合されたシューとを備えた振り子式のタイプが知られている（例えば、特許文献１）。

この特許文献１に記載の遠心クラッチでは、ボス部からシューが抜けるのを防止するために、旧来のようなＥリング等の錠止手段を用いず、ボス部に一体に設けた突出部を採用し、これにより、錠止手段のような別部材をなくして部品点数の低減を図っている。

特開平７−１９０１００号公報

ところで、ボス部に対してシューが一方側に抜けるのを防止する突出部を当該ボス部に一体に設けた場合、他の錠止手段を用いない前記特許文献１では、シューが他方側に抜けるのを防止する抜け防止部をシュー側に設ける必要がある。しかし、そのような抜け防止部をシュー側に設けると、シューの肉厚が厚くなってしまい、遠心クラッチの薄型化や軽量化が阻害されるという問題が生じる。

また、シューにおいては、抜け防止部がボス部との嵌合部分に設けられることになり、その嵌合部分の肉厚が厚くなることから、シューの重心が回動中心寄りになってしまい、遠心力によるシューの回動がレスポンスよく行われないという問題が生じる。この問題は、携帯型作業機用の小型の遠心クラッチにおいては、特に重要な解決課題である。

本発明の目的は、薄型を確実に促進でき、かつシューの回動レスポンスを良好にできる振り子式の遠心クラッチを提供することにある。

本発明の請求項１に係る遠心クラッチは、シューがボス部を中心に回動自在に設けられた振り子式の遠心クラッチであって、前記シューには、前記ボス部と回動自在に嵌合する嵌合孔が設けられ、この嵌合孔は、シュー本体部の厚み方向の両側から薄肉化された薄肉部に穿設されており、この薄肉部は、前記ボス部の軸方向の一端側に設けられる鍔部と、前記ボス部に対して他端側からあてがわれるプレートとの間に介装されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る遠心クラッチは、請求項１に記載の遠心クラッチにおいて、前記薄肉部には、前記嵌合孔と連通した切欠部が設けられ、前記ボス部は、出力軸に取り付けられるハブ部から延設されたアーム部の先端に設けられ、前記シューは、前記切欠部に前記アーム部が通った状態で前記ボス部に嵌合され、前記アームと前記切欠部に形成されて当該アームに当接される一対の切欠面とにより、前記シューの回動量が規制されていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る遠心クラッチは、請求項２に記載の遠心クラッチにおいて、前記プレートは、前記アーム部の形状に沿って当該アーム部から所定幅だけはみ出した形状とされ、このプレートのはみ出し部分の大きさよりも、前記シューの切欠面と当該アームとの間に形成される隙間が小さいことを特徴とする。

以上において、請求項１の発明によれば、シューの薄肉部がボス部に設けられた鍔部およびプレート間に介装され、これらの鍔部およびプレートが薄肉部と重なり合うことになるため、シューの厚さ方向に大きく突出することがなく、遠心クラッチの厚みを小さくして確実に薄型化を促進できる。しかも、シューの回動中心側が薄くなるから、シューの重心が回転方向の先端側に位置することになり、遠心力によるシューの回動や、回動した状態からの戻りをレスポンスよく行うことができる。

請求項２の発明によれば、シューの切欠部に形成された切欠面がアーム部に当接するため、シューの回動量が確実に規制されるとともに、シューに遠心力が作用しない状態では、シュー同士を連結するばね等により、切欠面がアーム部に当接した状態で付勢されるので、シューのがたつきを確実に防止できる。

請求項３の発明によれば、切欠面とアーム部との間に形成される隙間の大きさよりも、プレートのはみ出し部分の方が大きいので、プレート切欠部とがこじる心配がなく、シューの回動をスムースに行える。また、プレートはアーム部の形状に沿って所定量だけはみ出していればよいから、その他の部分を不要にでき、プレート重量を軽減できて遠心クラッチ全体としても軽量化できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る遠心クラッチ１０を示す正面図、図２は、遠心クラッチ１０の一部断面した側面図、図３は、遠心クラッチ１０の要部の裏側を示す裏面図、図４は、遠心クラッチ１０の要部を示す分解斜視図である。

遠心クラッチ１０は、図示しないエンジンのクランクシャフト（出力軸）等の一端に螺合されるハブ部１１を有した駆動部１２と、駆動部１２に回動自在に支持された３つのシュー１３と、周方向に沿って近接配置されたシュー１３同士を連結するコイルばね１４と、シュー１３の接触により回転するクラッチドラム１５とを備えた振り子式に構成されている。なお、本実施形態の遠心クラッチ１０は、チェーンソー用であり、従動側のクラッチドラム１５には、ソーチェーンが巻回されるスプロケット１５Ａが一体に設けられている。

駆動部１２のハブ部１１には、工具による締め付け操作や緩め操作を行うための三面幅部分が形成されているとともに、周方向に等周間隔でかつ径方向外側に向けて３本のアーム部１６が延設されている。各アーム部１６の先端には、回転中心軸と平行な軸心を有する円筒状のボス部１７が設けられており、このボス部１７にシュー１３が回動自在に嵌合している。

シュー１３の端部には、外方に拡開した切欠部１８と連通する嵌合孔１９が設けられており、切欠部１８にアーム部１６が通った状態で嵌合孔１９とボス部１７とが嵌合している。この際、ボス部１７の軸方向の一端側には、径寸法の一回り大きい鍔部２０が周方向に連続して設けられており、シュー１３がこの鍔部２０に係止されることでボス部１７の一端側への抜けが防止されている。

一方、ボス部１７に対し、鍔部２０が設けられた側とは反対側には、ハブ部１１、アーム部１６、およびボス部１７に跨る押さえ用プレート２１があてがわれている。プレート２１には、ハブ部１１のシャフト螺合孔２２に対応した貫通孔２３と、ボス部１７の重量削減用の中心孔２４に対応した丸孔２５と、各アーム部１６に対応した位置のダボ孔２６とが穿設されている。

このようなプレート２１は、３つのシュー１３がボス部１７に嵌め込まれた後、同方向から駆動部１２に取り付けられる。３本のアーム部１６のうち一対のアーム部１６には、円柱状のダボ２７が設けられている。これらのダボ２７が前述したダボ孔２６に挿入されることでプレート２１が駆動部１２位置決めされ、取り付けられる。プレート２１にダボ孔２６が３つ穿設されているのは、プレート２１の取付方向を限定しないためであり、組立性の向上が図られている。

また、プレート２１の３つの頂点部分には、前記鍔部２０と略同じ大きさの外形を有した押さえ部２８が設けられている。この押さえ部２８によりシュー１３がボス部１７の軸方向の他端側へ抜けるのを防止している。つまり、シュー１３は、鍔部２０と押さえ部２８との間に介装された状態で回動する。

ここで、シュー１３の嵌合孔１９回りには、シュー本体部２９の外表面３０より一段低い（薄い）座ぐり部３１が両面側に設けられている。そして、両側に座ぐり部３１が設けられた部分は、シュー本体部２９の両側から薄肉化された薄肉部３２となっている。両側での各座ぐり部３１の座グリ深さは（段差の高さ寸法）はそれぞれ略同じであり、また、鍔部２０および押さえ部２８の厚さ寸法と同じ程度である。

このような構成により、鍔部２０および押さえ部２８が薄肉部３２と重なり合うことになるため、それらがシュー１３の厚さ方向に大きく突出することがなく、遠心クラッチ１０の厚みを小さくできる。しかも、シュー１３の回動中心側が薄くなっているので、シュー１３の重心が回転方向（図１中の白抜き矢印参照）の先端側に位置することになり、遠心力によるシュー１３の回動や、回動した状態からの戻りをレスポンスよく行うことができる。

加えて、シュー１３において、薄肉部３２の近傍には、さらに薄肉のばね係合部３３が設けられ、ばね係合部３３に穿設された係合孔３４には、コイルばね１４の一端が係合されている。薄肉部３２とは反対側の端部にも、係合部３３と略同じ厚みの別のばね係合部３５が形成されている。ばね係合部３３の係合孔３６には、別のコイルばね１４の他端が係合されている。なお、コイルばね１４では、隣接し合うシュー１３への取り付けを考慮して、一端側の取付部分が長く、他端側の取付部部分が短く設けられている。

そして、図１に示すように、駆動部１２にプレート２１が取り付けられた状態において、プレート２１の略三角形の面状部３７は、その外周側の部分が各アーム部１６の形状に沿って所定幅だけ両側にはみ出している。また、シュー１３に設けられた切欠部１８では、一対の切欠面３８がアーム部１６の側面３９に当接することで、シュー１３の回動角度が規制されている。

シュー１３に遠心力が働かない状態では、コイルばね１４の付勢力によって一方の切欠面３８がアーム部１６の一方の側面３９に当接しており、この時、他方の切欠面３８と他方の側面３９との間には隙間４０が形成される。この隙間４０の最大時の大きさは、面状部３７のはみ出し部分の大きさよりも小さい。

シュー１３に遠心力が働くと、コイルばね１４の付勢力に抗して前記隙間４０が小さくなる方向にシュー１３が回動し、前述とは逆に、一方の切欠面３８と一方の側面３９との間に隙間が形成されるようになる。この時の隙間も、面状部３７のはみ出し部分を越えて大きく形成されることはない。

すなわち、シュー１３の回動に伴って形成される隙間４０は、面状部３７の範囲内で形成されることになり、面状部３７辺縁のエッジ部分と各切欠面３８辺縁のエッジ部分とが、互いにこじることがなく、シュー１３の回動がスムースに行われるようになっている。

また、シュー１３の外側の側面部分の約半分、つまり、側面部分の中央から回転方向の先端側にかけての部分は、クラッチドラム１５の内周面と略同じ曲率半径を有した接触面４１とされている。シュー１３が遠心力で外側に回動するとシュー１３は、接触面４１の略全域にわたる広い接触面積でクラッチドラム１５の内周面と接触することになる。

このシュー１３において、その回転方向の先端には、接触面４１の端縁によってエッジ部４２が形成されている。このエッジ部４２には、面取りなどのラウンドは特に形成されておらず、シャープエッジが形成されている。このため、シュー１３の回動により接触面４１がクラッチドラム１５の内周面に接触すると、エッジ部４２が内周面に食い込むように当接して楔効果が得られ、駆動部１２側からクラッチドラム１５側への駆動伝達が効率よく行われるようになっている。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、シュー１３の回転方向の先端側は、前記実施形態のようなシャープなエッジ部４２である他、クラッチのつながりが滑らかに行われるようにラウンドが形成された形状になっていた場合でも、本発明に含まれる。

前記実施形態では、アーム部１６の数が３本であったが、２本の場合や、４本の場合でもよく、アーム部１６の数は、その実施にあたって任意に決められてよい。ただし、アーム部１６としては、例えば２本よりも３本の方が望ましく、そうすることで、シュー１３１つ当たりにかかる負荷を軽減でき、耐久性を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明は、チェーンソーや刈払機といった携帯型作業機に用いられる動力伝達用の遠心クラッチとして好適に利用できる。

本発明の一実施形態に係る遠心クラッチを示す正面図。 遠心クラッチの一部断面した側面図。 遠心クラッチの要部の裏側を示す裏面図。 遠心クラッチの要部を示す分解斜視図。

符号の説明

１０…遠心クラッチ、１１…ハブ部、１３…シュー、１６…アーム部、１７…ボス部、１８…切欠部、１９…嵌合孔、２０…鍔部、２１…プレート、２９…シュー本体部、３２…薄肉部、３８…切欠面、４０…隙間。

Claims (3)

1. シューがボス部を中心に回動自在に設けられた振り子式の遠心クラッチであって、
   前記シューには、前記ボス部と回動自在に嵌合する嵌合孔が設けられ、
   この嵌合孔は、シュー本体部の厚み方向の両側から薄肉化された薄肉部に穿設されており、
   この薄肉部は、前記ボス部の軸方向の一端側に設けられる鍔部と、前記ボス部に対して他端側からあてがわれるプレートとの間に介装されている
   ことを特徴とする遠心クラッチ。
2. 請求項１に記載の遠心クラッチにおいて、
   前記薄肉部には、前記嵌合孔と連通した切欠部が設けられ、
   前記ボス部は、出力軸に取り付けられるハブ部から延設されたアーム部の先端に設けられ、
   前記シューは、前記切欠部に前記アーム部が通った状態で前記ボス部に嵌合され、
   前記アームと前記切欠部に形成されて当該アームに当接される一対の切欠面とにより、前記シューの回動量が規制されている
   ことを特徴とする遠心クラッチ。
3. 請求項２に記載の遠心クラッチにおいて、
   前記プレートは、前記アーム部の形状に沿って当該アーム部から所定幅だけはみ出した形状とされ、
   このプレートのはみ出し部分の大きさよりも、前記シューの切欠面と当該アームとの間に形成される隙間が小さい
   ことを特徴とする遠心クラッチ。

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