JP2008180264A - ドグクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】一対の回転軸の各端部に設けられたドグクラッチを接合したときに、一対の回転軸の芯出しを自動的にできるドグクラッチを提供する。
【解決手段】ドグクラッチ１は、一対の回転軸８０，８１の各端部に設けられた一対の爪クラッチ部材１０，３０からなる。爪クラッチ部材１０，３０は、先端側に鍔状の端部１３，３３を形成し、端部先端側の面の周縁部に複数の爪部２０，４０を周方向に等間隔に配置する。一方の爪クラッチ部材１０の爪部上面の外周部に突部２２を形成し、この内側に回転軸８０の軸芯８０ａに向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面２３を形成する。他方の爪クラッチ部材３０の爪部４０の外周面と爪クラッチ部材３０の外周面に回転軸８１の軸芯８１ａに向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面４２を連続形成する。第１案内面２３と第２案内面４２によって、一対の回転軸の芯出しを行う案内部を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに噛み合う爪部を有して回転動力を伝達するドグクラッチに関する。

一般的に、一対の回転軸の各端部に設けられた爪部同士が噛み合って回転動力を伝達するドグクラッチは、構造が簡易で確実な動力伝達が可能であることから、自動車、オートバイ、耕耘機等に広く用いられている。従来この種のドグクラッチの爪部の形状は、各種の形状のものがあるが、ドグクラッチの連結のし易さを向上させる観点から、爪部の上面側に、接近する他の爪部の先端の移動を案内して両者の爪部の噛み合わせを可能にする傾斜面が形成されたものが開発されている。

このドグクラッチ６０は、特許文献１に記載されており、図８（斜視図）に示すように、一方の回転軸８０の軸端面の周縁部に形成された１個の三角爪部６１と２個の四角爪部６３とを有してなる。三角爪部６１は、先端部に回転軸８０の軸芯方向に延びる噛合面６１ａが形成され、上面に噛合面６１ａの先端部６１ｂから軸端面６２まで傾斜する傾斜面６１ｃが形成されて、側面視において三角状である。四角爪部６３は、噛合面６３ａの高さ及び半径方向の幅が三角爪部６１の半分程度に形成された円弧状の柱体である。他方の回転軸８１の軸端面には、一方の回転軸８０の軸端面に形成された三角爪部６１と略同様の三角爪部６１'が軸端面の周縁部に沿って連続的に複数形成されている。

このように構成されたドグクラッチ６０は、例えば、固定された他方の回転軸８１に対して、一方の回転軸８０を円弧状の軌道に沿って移動させると、接近してくる一方の三角爪部６１の先端部が他方の三角爪部６１'の傾斜面６１ｃ'に当接しても、両三角爪部６１，６１'の傾斜面６１ｃ、６１ｃ'に案内されるようにして一方の回転軸８０が回転して、最終的に一方の三角爪部６１が当接した他方の三角爪部６１'の隣の三角爪部６１'の噛合面に噛み合う。このため、両回転軸８０，８１の位相の調整をすることなく、両回転軸８０，８１の連結を容易に行うことができる。

特開平８−１９１６０９号公報

この特許文献１に記載された従来のドグクラッチでは、両回転軸の接合時に回転軸の軸芯のずれ調整を行う手段がないので、一方の回転軸の移動が円弧状の軌道とずれると、接合後の両者の回転軸の軸芯のずれが大きくなる場合がある。この場合には、機械の破損にまで至る可能性もあるため、従来のドグクラッチでは初期組立時やメンテナンス等で分解・調整・組立を行う時に、治具等を用いて芯出し作業が必要になるという問題が生じる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、一対の回転軸の各端部に設けられたドグクラッチを接合したときに、一対の回転軸の芯出しを自動的に行って芯出し作業が容易になるドグクラッチを提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、本発明は、以下の特徴を有する。特徴の一つは、一対の回転軸の各端部に設けられた爪部同士が噛み合って回転動力を伝達するドグクラッチにおいて、一対の回転軸の各端部の軸方向対向面に、回転軸の端部が軸方向に接近して接合すると芯出し作用を行う案内部（例えば、実施形態における第１案内面２３，第２案内面４２）を設けたことを特徴とする。
この特徴によれば、一対の回転軸の各端部の軸方向対向面に、回転軸の端部が軸方向に接近して接合すると芯出し作用を行う案内部を設けることで、一方の回転軸の端部が他方の回転軸の端部に接触してさらに軸方向に接近移動すると、案内部が芯出し作用を行う。このため、組立時、仮止めした状態において、移動する回転軸が所定の軌道とずれた位置を移動しても、案内部によって一対の回転軸の芯出しを自動的に行うことができ、この芯出しできた状態で本締めすればよいため、治具等を使わずに簡単に芯出し作業をすることができる。

また特徴の一つは、案内部が、回転軸の軸芯に向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面と、回転軸の軸芯に向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面とで対をなすことを特徴とする。
この特徴によれば、案内部は、第１案内面と第２案内面とで対をなすことによって、両回転軸の端部同士が接合してさらに接近移動すると、第１案内面と第２案内面が互いに摺動して求芯力が働き、両回転軸の芯出しを自動的に行うことができる。また、案内部は第１案内面と第２案内面から構成されるので、案内部を簡易な構成にすることができ、機械加工も容易となってドグクラッチのコストの上昇を抑制することができる。

また特徴の一つは、案内部が、回転軸の端部外周の一部又は全部に設けられていることを特徴とする。
この特徴によれば、案内部を回転軸の端部外周に設けることで、ドグクラッチの構造を簡素化でき、機械加工も容易であるためコストの上昇をより抑制することができる。また案内部を回転軸の端部外周の全部に設けることで、一対の回転軸の両端部が接触すると、必ず一方の回転軸の端部が案内面に接触するので、一対の回転軸の芯出しを迅速に行うことができる。

また特徴の一つは、案内部が、少なくとも一方の回転軸の端部の外周部内側に設けられて該回転軸の軸芯に向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面と、少なくとも他方の回転軸の端部の外周部に設けられて該回転軸の軸芯に向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面とを有することを特徴とする。
この特徴によれば、案内部が、少なくとも一方の回転軸端部に設けられた第１案内面と、少なくとも他方の回転軸端部に設けられた第２案内面とを有することで、両回転軸の端部同士が接合してさらに接近移動すると、複数の第１案内面と第２案内面が互いに摺動して求芯力が働き、両回転軸の芯出しをより容易に行うことができる。

また特徴の一つは、案内部が、一方の回転軸の端部の中心側に設けられて、該回転軸の軸芯に向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面と、他方の回転軸の端部の中心側に設けられて該回転軸の軸芯に向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面とを有することを特徴とする。
この特徴によれば、案内部は、一方の回転軸の端部の中心側に設けられた第１案内面と、他方の回転軸の端部の中心側に設けられた第２案内面とを有することにより、これらの案内面を既存のドグクラッチに後付することができる。即ち、既存のドグクラッチを追加工して案内部を取り付けることができる。このため、ドグクラッチの製造コストをより安価にすることができる。

また特徴の一つは、案内部の第１案内面及び第２案内面が、曲面に形成されていることを特徴とする。
この特徴によれば、第１案内面及び第２案内面を曲面に形成することにより、より求芯力が働き、芯出しをスムースにすることができる。

本発明に係わるドグクラッチによれば、上記特徴を有することによって、ドグクラッチを接合したときに、一対の回転軸の軸芯の芯出しを自動的にできるドグクラッチを提供することを目的とする。

以下、本発明に係わるドグクラッチの実施形態を図１から図７に基づいて説明する。

ドグクラッチ１は、図１（断面図）に示すように、一対の回転軸８０，８１の各端部に設けられた一対の爪クラッチ部材１０，３０からなる。爪クラッチ部材１０，３０は、円筒状であり、基部側の内側に回転軸８０，８１の先端部がスプライン結合されるスプライン部１１，３１が形成され、爪クラッチ部材１０，３０の先端側に鍔状の端部１３，３３が形成されている。端部１３，３３の先端側の面の周縁部には３個の爪部２０，４０が周方向に等間隔に配置されて、その周側端部に形成された噛合面２１，４１が噛み合わされることで、回転力を伝達するようになっている。

一方の爪クラッチ部材１０の爪部２０は、図２（ａ）（正面図）及び図２（ｂ）（断面図）に示すように、その両端部に噛合面２１を有し、半径方向の断面が矩形状であって正面視において円弧状に形成された突出体である。噛合面２１は、爪クラッチ部材１０が脱出するのを防止する観点から、先端部から内側に後退するように逆テーパ状に形成されている。爪部２０の上面は平面状に形成され、爪部上面の外周部には上方へ突出する突部２２が円弧状に延びて形成され、突部２２の内側には回転軸８０の軸芯８０ａに向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面２３が形成されている。第１案内面２３は、正面視において曲面状に形成されて、他方の爪クラッチ部材３０の後述する第２案内面４２と対向する対向面２３'として機能する。

他方の爪クラッチ部材３０の爪部４０は、図３（ａ）（正面図）及び図３（ｂ）（断面図）に示すように、前述した一方の爪クラッチ部材１０の爪部２０と略同様の形状を有し、その両端部に噛合面４１を有し、半径方向の断面が矩形状であって正面視において円弧状に形成された突出体である。噛合面４１は、先端部から内側に後退するように逆テーパ状に形成され、爪部４０の上面は平面状に形成され、爪クラッチ部材３０の外周面には回転軸８１の軸芯８１ａに向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面４２が連続して形成されている。この第２案内面４２は、正面視において曲面状に形成されて一方の爪クラッチ部材１０の第１案内面２３と対向する対向面４２'として機能する。

他方の爪クラッチ部材３０の鍔状の端部３３の外径は、前述した一方の爪クラッチ部材１０の鍔状の端部１３のそれと略同一径を有し、他方の爪部４０における回転軸８１の軸芯８１ａに対する位置は、一方の爪部２０における回転軸８０の軸芯８０ａに対する位置と略同位置に配置され、両爪部２０，４０の大きさも殆ど同じである。また隣接する他方の爪部４０間の間隔は、一方の爪部２０を挿入可能な大きさを有している。このため、隣接する他方の爪部４０間に一方の爪部２０が位置するように両爪クラッチ部材１０，３０を対向配置して、これらの爪クラッチ部材１０，３０を接近させると、両者の爪部２０，４０を噛み合わせることができる。

このように構成されたドグクラッチ１を、例えば、図１に示すように、他方の回転軸８１を固定し、一方の回転軸８０を他方の回転軸８１に対して円弧状の軌道に沿って移動させて両回転軸８０，８１を接合させる場合に、両爪クラッチ部材１０，３０の爪部２０，４０を互いに噛み合わせた後に、更に、回転軸方向に一方の回転軸８０を他方の回転軸８１側に移動（押圧）すると、第１案内面２３が第２案内面４２に接触し、これら案内面は互いに軸心方向にテーパ状に形成されているので、自動的に求芯力が作用して他方の回転軸８１の軸心８１ａに対する一方の回転軸８０の芯出しが自動的にされる。このため、治具等を用いることなく、一対の回転軸８０，８１の芯出しを行うことができ、一対の回転軸８０，８１を備えた装置（例えば、耕耘機等）の組み立て作業の作業性を向上することができる。また、一対の回転軸８０，８１を備えた装置を分解しても、再組み立て作業において、簡単に一対の回転軸８０，８１の芯出しをすることができる。さらに、第２案内面４２は爪クラッチ部材３０の外周面に設けられるので、旋盤加工によって第２案内面４２を形成することができる。このため、製造コストを安価にすることができる。

なお、前述した実施形態では、軸芯８０ａに対して内側に傾斜する第１案内面２３を一方の爪クラッチ部材１０に形成し、軸芯８１ａに対して外側に傾斜する第２案内面４２を他方の爪クラッチ部材３０に形成したが、第２案内面４２を一方の爪クラッチ部材１０に形成し、第１案内面２３を他方の爪クラッチ部材３０に形成してもよいし、爪クラッチ部材１０，３０のそれぞれに第１案内面２３と第２案内面４２を形成してもよい。

また、図４（ａ）（正面図），図４（ｂ）（断面図），図５（ａ）（正面図）及び図５（ｂ）（断面図）に示すように、第１案内面２３を、一方の爪クラッチ部材１０の爪部２０の上面部と他方の爪クラッチ部材３０の爪部４０の上面部に形成し、第２案内面４２を、一方の爪クラッチ部材１０の端部１３の先端側の面と他方の爪クラッチ部材３０の端部３３の先端側の面に形成してもよい。

このように構成すると、図６（断面図）に示すように、たとえば、他方の回転軸８１を固定し、一方の回転軸８０を他方の回転軸８１に対して円弧状の軌道に沿って移動させて両回転軸８０，８１を接合させる場合に、両爪クラッチ部材１０，３０の爪部２０，４０を互いに噛み合わせた後に、更に、回転軸方向に一方の回転軸８０を他方の回転軸８１側に移動（押圧）すると、第１案内面２３が第２案内面４２に接触し、これら案内面は互いに軸心方向にテーパ状に形成されているので、自動的に求芯力が作用して他方の回転軸８１の軸心に対する一方の回転軸８０の芯出しが自動的にされる。このため、前述した実施形態と同様に、治具等を用いることなく、一対の回転軸８０，８１の芯出しを行うことができる。

なお、この実施形態の場合、第２案内面４２を、一方の爪クラッチ部材１０の爪部２０の上面部と他方の爪クラッチ部材３０の爪部４０の上面部に形成し、第１案内面２３を、一方の爪クラッチ部材１０の端部１３の先端側の面と対向面１４と他方の爪クラッチ部材３０の端部３３の先端側の面に形成してもよい。

さらに、図７（断面図）に示すように、一方の爪クラッチ部材１０の先端側の端部の中心部に、回転軸８０の軸芯に向けて回転軸外側に傾斜する第１案内面２３を形成した第１案内部材４５をボルト等の締結手段によって取り付け、他方の爪クラッチ部材３０の先端側の端部の中心部に、回転軸８１の軸芯に向けて回転軸内側に傾斜する第２案内面４２を形成した第２案内部材４６をボルト等の締結手段によって取り付けてもよい。この場合には、一方の爪クラッチ部材１０の爪部２０の上面部に第１案内面２３を設けたり、爪部２０の端部に前述した突部２２を設けたりする必要はなく、また他方の爪クラッチ部材３０の外周部に第２案内面４２を設けたりする必要はない。そして、爪部２０の上面部は端部１３，３３の先端側の面と略平行に形成する。なお、第１案内部材４５を他方の爪クラッチ部材３０に取り付け、第２案内部材４６を一方の爪クラッチ部材１０に取り付けてもよい。

このように、第１案内面２３を形成した第１案内部材４５を爪クラッチ部材１０に取り付け、第２案内面４２を形成した第２案内部材４６を爪クラッチ部材３０に取り付けることで、既存のドグクラッチにこれらの案内部材を後付することができる。このため、新規にドグクラッチを製造する必要がなく、ドグクラッチ１の製造コストをより安価にすることができる。

なお、前述したドグクラッチ１を、移動可能に支持された出力軸の端部とこの軸に連結される従動軸の端部に取り付けて使用すれば、これらの軸の軸芯の芯出しが自動的に行われて、スムースな動力伝達を可能にすることができる。

本発明の一実施形態に係わるドグクラッチの断面図を示す。 ドグクラッチの一方の爪クラッチ部材を示し、同図（ａ）は爪クラッチ部材の正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中のII−II矢視に相当する断面図である。 ドグクラッチの他方の爪クラッチ部材を示し、同図（ａ）は他方の爪クラッチ部材の正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中のIII−III矢視に相当する断面図である。 他のドグクラッチの一方の爪クラッチ部材を示し、同図（ａ）は爪クラッチ部材の正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中のIV−IV矢視に相当する断面図である。 他のドグクラッチの他方の爪クラッチ部材を示し、同図（ａ）は他方の爪クラッチ部材の正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中のV−V矢視に相当する断面図である。 他のドグクラッチの断面図を示す。 他のドグクラッチの断面図を示す。 従来のドグクラッチの斜視図を示す。

符号の説明

１ ドグクラッチ
１３，３３ 端部
２０，４０ 爪部
２３ 第１案内面（案内部）
２３'，４２' 対向面
４２ 第２案内面（案内部）
８０，８１ 回転軸

Claims (6)

1. 一対の回転軸の各端部に設けられた爪部同士が噛み合って回転動力を伝達するドグクラッチにおいて、
   前記一対の回転軸の各端部の軸方向対向面に、前記回転軸の端部が軸方向に接近して接合すると芯出し作用を行う案内部を設けたことを特徴とするドグクラッチ。
2. 前記案内部は、前記回転軸の軸芯に向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面と、前記回転軸の軸芯に向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面とで対をなすことを特徴とする請求項１に記載のドグクラッチ。
3. 前記案内部は、前記回転軸の端部外周の一部又は全部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のドグクラッチ。
4. 前記案内部は、少なくとも一方の回転軸の端部の外周部内側に設けられて該回転軸の軸芯に向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面と、少なくとも他方の回転軸の端部の外周部に設けられて該回転軸の軸芯に向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面とを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のドグクラッチ。
5. 前記案内部は、一方の回転軸の端部の中心側に設けられて、該回転軸の軸芯に向けて回転軸内側に傾斜する第１案内面と、他方の回転軸の端部の中心側に設けられて該回転軸の軸芯に向けて回転軸外側に傾斜する第２案内面とを有することを特徴とする請求項２に記載のドグクラッチ。
6. 前記案内部の前記第１案内面及び前記第２案内面は、曲面に形成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のドグクラッチ。

Images