JP2732401B2 - クラッチ - Google Patents

クラッチ

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JP2732401B2
JP2732401B2 JP63244715A JP24471588A JP2732401B2 JP 2732401 B2 JP2732401 B2 JP 2732401B2 JP 63244715 A JP63244715 A JP 63244715A JP 24471588 A JP24471588 A JP 24471588A JP 2732401 B2 JP2732401 B2 JP 2732401B2
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cage
transmission
torque transmitting
torque
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/28Automatic clutches actuated by fluid pressure
    • F16D43/286Automatic clutches actuated by fluid pressure controlled by torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/204Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D43/206Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はクラッチに関する。
発明の概要 本発明の目的は新規な改良されたクラッチを提供する
ことである。
本発明によれば、夫々トルク伝達凹みを有し、相対的
に回転可能で軸方向に移動可能である一対の伝動部材
と、前記伝動部材の間に配置された回転可能な複数のト
ルク伝達要素により解放可能にトルク伝達関係で結合す
るように互いに軸方向に近付くように前記伝動部材を付
勢する付勢手段とを有し、前記伝達要素は、クラッチが
係合しているとき前記付勢手段によってトルク伝達凹み
にトルク伝達関係に付勢され、且つ、解放手段が前記付
勢手段を解放したときトルク伝達凹みに対しトルク伝達
関係を解放するように移動可能であり、前記トルク伝達
要素は、クラッチの非係合中両方の伝動部材に対し自由
に回転するケージによって案内されるクラッチが提供さ
れる。
このクラッチは、トルクリミットクラッチであってよ
く、トルク伝達関係を解放するトルク伝達要素の前記動
きはトルクが設定値を越えたときに起こるものであって
よく、トルクが設定値を越えたとき伝動部材が軸方向に
離れ解放手段は付勢手段を解放する。
伝達されるトルクが設定値を越えたときトルク伝達要
素はトルク伝達凹みからころがり出始め、これにより伝
動部材は軸方向に離れるように動かされ、伝動部材が完
全に離れるように解放手段がその時付勢手段を解放す
る。
ケージは、一方の伝動部材のトルク伝達凹みとの係合
が解放されたトルク伝達要素を保持することができる。
好ましくは、ケージはトルク伝達要素を他方の伝動部
材に隣接して保持する。
他方の伝動部材にはクラッチが解放されたときトルク
伝達要素を受け止めるトルク伝達要素受入手段が設けら
れてもよく、トルク伝達要素はケージによって前記受入
手段内に保持される。
この受入手段は、他方の伝動部材のトルク伝達凹みに
よるものであってもよい。
前記一方の伝動部材はクラッチの本体部分に対し軸方
向に静止していてよく、他方の伝動部材は付勢手段によ
り本体部分に対し軸方向に移動可能である。
又は、一方の伝動部材が付勢手段によりクラッチの本
体部分に対し軸方向に移動可能であって、他方の伝動部
材がクラッチの本体部分に対し軸方向に静止していても
よい。
他方の伝動部材から離れる方向へのケージの動きを制
限する手段を設けてもよい。
ケージはケージ付勢手段によって他方の伝動部材の方
に付勢されてもよい。
さらにまた、ケージはケージ付勢手段によって他方の
伝動部材の方に付勢され、しかも、他方の伝動部材から
離れる方向へのケージの動きを制限する手段を設けても
よい。
ケージの動きを制限する前記手段は、ケージの内側環
状表面に衝合する。又は、ケージの外側環状表面に衝合
する衝合手段であってよい。
ケージ付勢手段は、クラッチの回転軸の周囲に配列し
た複数の圧縮コイルスプリングのようなスプリング付勢
手段からなるものでよく、一方の伝動部材とケージとの
間で作用することができる。
ケージ,ケージ付勢手段、及び一方の伝動部材の少な
くとも1つの間にベアリング手段を具えるとよい。
このベアリング手段は、ケージとケージ付勢手段の間
に具えるとよい。
このベアリング手段は、ケージ上に具えられた全体的
に環状のトラックと付勢手段が係合するベアリング部材
からなるすべり軸受からなるものでもよい。
ベアリングの一方の表面はPTFE表面を、他方の表面は
鋼、又はその他の適切なベアリング材の表面を付与され
ていてよい。
ケージ付勢手段は、ケージと、軸方向に固定され一方
の伝動部材に相対的に回転する部材の間で作用し、一方
の伝動部材の径方向内部に配置してよい。
一方の伝動部材はハブ部材に対し回転可能であるが軸
方向に移動できないように設けられてよく、他方の伝動
部材は前記ハブ部材に対し回転できないが軸方向に移動
可能に設けられ、付勢手段は静止し、ハブ部材は付勢手
段に対し回転可能である。
他方のクラッチ部材はハブ部材に対し回転可能である
が軸方向に移動できないように設けられてよく、一方の
伝動部材は前記ハブ部材に対し回転できないが軸方向に
移動可能に設けられ、付勢手段は静止し、ハブ部材は付
勢手段に対し回転可能である。
ケージ付勢手段は、ハブ部材、あるいは、ハブ部材に
固定された要素と、ケージとの間で作用するのでよい。
ケージ付勢手段は、ハブ部材上に支持されたベアリン
グの内側部材と、ハブ部材上に一方の伝動部材を回転可
能に装架するその外側部材との間で作用するものでよ
い。
ケージは、トルク伝達要素を受け入れる孔を具え、伝
動部材のトルク伝達凹みに係合するようにケージの反対
側からトルク伝達要素が突出するだけの厚みを有してい
る。
ケージは、他の伝動部材から離れる方向に孔を抜けよ
うとするトルク伝達要素を保持するための手段を具える
ことができる。
前記手段は、全体的に円錐台形をなす各孔の輪郭から
なるものでよい。
ケージの厚みはトルク伝達要素の半径よりも薄くてよ
い。トルク伝達凹みが比較的に急勾配の凹み面であると
きは特にそうである。例えば、クラッチの回転軸に直角
な面に対して表面は約55度、あるいは、それ以上傾いて
いる。
ケージは、トルク伝達要素が凹みとの係合を解放する
ようにころがり出て伝動部材を離す動きをしたとき、ク
ラッチの非係合時に、ケージが他方の伝動部材から離れ
る方向に動かされるように各伝動部材に対して軸方向に
移動可能でよい。
ケージ付勢手段は、クラッチの非係合中に一方の伝動
部材が他方の伝動部材から離れるように付勢するもので
よい。
ケージ付勢手段は、間隔を置かれたケージ衝合手段及
び他方の伝動部材の衝合手段を有し、前記他方の伝動部
材の衝合手段はクラッチが解放されたとき他方の伝動部
材に衝合しトルク伝達要素は他方の伝動部材に設けられ
たトルク伝達要素受入手段に受け入れられる。
又は、一方と他方の伝動部材が離れるは付勢力を与え
るように付加的手段を設けてもよい。
この付加的付勢手段は、一方の伝動部材と、他方の伝
動部材に対し一方の伝動部材から離れる方向に動くのを
少なくとも防ぐ部材との間で作用することができる。
この付加的ケージ付勢手段は、クラッチの回転軸の周
囲に配列した複数の圧縮コイルスプリングのようなスプ
リング付勢手段からなるものでよい。
ケージ又は付加的付勢手段は、ケージに対して同心に
配置されたリング部材を有していてよい。
このリング部材は、ハブに対して回転せずリング部材
のハブに対する軸方向の移動を許すような少なくとも1
つの案内要素によってハブに対する回転を阻止されてい
てもよい。
このリング部材は、ハブに対して固定された環状部材
及び前記環状部材とリング部材の間に延びる複数のピン
によってハブに対する回転を阻止されていてよく、前記
ピンは前記環状及びリング部材に回転不能に接続されて
おり、少なくとも一方の部材に相対的に摺動可能であ
る。
前記リング部材と環状部材を引き離すように少なくと
も1つのピンの周りにコイル圧縮ばねを設けてもよい。
この付勢手段は、空圧式付勢手段のような流体圧付勢
手段で構成してもよい。
他方の伝動部材から離れる方への一方の伝動部材の移
動は、解放手段の作動を引き起こす。
解放手段は、流体圧を解放するように作動する。
トルク伝達凹みは、伝動部材の回転軸に対して放射状
に等間隔に配設してよい。
この場合、各トルク伝達要素は、クラッチの解放(非
係合)以前にそのトルク伝達要素が係合していたトルク
伝達凹みの円周方向に隣りのトルク伝達凹みに受け入れ
られる。
又は、トルク伝達凹みは、伝動部材の回転軸に対し異
なった半径および/または角度の位置に配列されていて
もよい。
この場合、各トルク伝達要素は、クラッチの解放以前
にそのトルク要素が係合していた唯一のトルク伝達凹み
に受け入れられる。
ケージの径方向の動きを規制するために案内手段を設
けてもよく、この案内手段は、ケージの内周方向に延び
る面と係合するための外向き表面、又は、ケージの外周
方向に延びる面と係合するための内向き表面からなるも
のでよい。
前記伝動部材の一方は、ハブ部材に対し回転可能であ
るが軸方向に移動できないように設けられてよく、前記
伝動部材の他方は、前記ハブ部材に対し回転できないが
軸方向には移動可能に設けられ、付勢手段は静止し、ハ
ブ部材は付勢手段と静止部材に対し回転可能であり、静
止部材は静止部材上に回転可能に設けられた前記一方の
伝動部材を有している。
解放手段は、クラッチの解放時(非係合)の各伝動部
材の相対的な動きの結果、流体圧の解放が可能なバルブ
手段からなるものでよい。
付勢手段は、シリンダ内で移動可能な少なくとも1つ
のピストンからなるものでよく、バルブ手段はバルブシ
ートと協働するバルブ部材を有し、前記バルブ部材は流
体圧を解放するようにバルブシートとのバルブ部材のシ
ール係合を解放動作するようにピストンが係合する。
流体圧の供給を遮断しクラッチを非係合にするための
手段を設けてもよい。
本発明は、他の観点では、夫々トルク伝達凹みを有
し、複数のトルク伝達要素により解放可能にトルク伝達
関係で結合する、相対的に回転可能な一対の伝動部材
と、クラッチが係合しているとき前記部材とトルク伝達
関係に前記要素を付勢し、解放手段が付勢を解放したと
きトルク伝達要素の非係合を許容するように周囲方向に
配置された流体作動付勢手段とを具えてなるクラッチが
提供される。
このクラッチはトルクリミットクラッチであってよ
く、トルク伝達関係を解放する伝達要素の前記動きはト
ルクが設定値を越えたときに起こるものであってよく、
トルクが設定値を越えたとき解放手段は付勢圧を解放す
る。
本発明の第2の観点によるクラッチは、本発明の第1
の観点、または、本発明の第2の観点によるクラッチに
適用できる本発明の第1の観点に関連して説明された特
徴を含むことができる。
実施例 第1図には、伝動部材10,11を有してなるトルクリミ
ッタクラッチCが示されている。本実施例では、部材10
は駆動部材として、部材11は被動部材として示されてい
る。しかし、所望であれば、部材11が駆動部材で、部材
10が被動部材であってもよいことが理解されよう。
本実施例では、駆動部材10は公知の手段の駆動源(図
示せず)でピニオンによる駆動される駆動ギヤ12を有し
ている。また、駆動部材10は、他の如何なる所望の手段
によって駆動されてもよい。ギヤ12は、セットねじ13お
よびロールピン14によて本体15に取付けられており、本
体15はボルト16及びロールピン17によりクラッチの駆動
プレート18に接続されている。被動部材11は、一対のボ
ールベアリング19により本体15内に回転可能に支持され
ており、この部材11は如何なる所望の方式によっても駆
動される機構に接続できる。
被動部材11は、符号Sで示される位置で、この被動部
材11に対して軸方向の移動は許されるが回転は阻止され
るようにスプライン嵌合された被動クラッチプレート20
を有している。駆動プレートと被動クラッチプレートと
の間に位置するケージプレート21は、ボール23の形状を
したトルク伝達要素のための多くの孔22を有している。
孔22は、被動クラッチプレート20に隣り合う縮径端と駆
動クラッチプレート18に隣り合う拡径端を有する円錐台
形状をしている。
ボールの直径に対するケージプレート21の厚みは、ク
ラッチが係合したとき図示されているように、すなわ
ち、ボールの中心とその表面との間の略々中間の球面状
で、円錐台形状の孔22の縮径端がボール23と係合するよ
うな厚みである。駆動及び被動クラッチプレート18,20
は、それぞれ、夾角が約70゜の全体的に円錐台凹形状の
トルク伝達凹み24,25を具えている。所望であれば、他
の角度、例えば90゜のものが使用できる。しかし、例え
ば、70゜のような小さい角度が好ましい。なぜならこの
ようにすることによって、解放可能な弾性付勢手段30に
よって両プレートを付勢するある与えられた力に対し
て、両クラッチプレート間でより大きなトルクを伝達す
ることができるからである。
所望ならば、凹みは、全体的に角柱形状のような他の
形状とすることができる。この場合、凹み表面はこれと
同じように傾斜することになる。夾角は70゜或は90゜で
あり、従って、クラッチCの回転軸X−Xに直角な面に
対して55゜或いは45゜傾斜することになる。
本実施例では、解放可能な弾性付勢手段30は被動クラ
ッチプレート20と係合するインナーレース32と、多数の
シリンダー35に対して摺動可能な多数のピストン34と係
合するアウターレース33とを具えたボールベアリング31
を有してなり、シリンダー35は、被動クラッチ部材11と
係合するインナーレース38を具えた第2のボールベアリ
ング37のアウターレース36上に支持されている。Oリン
グシールRが、各々のピストン34とこれと関連するシリ
ンダー35との間に設けられている。本実施例では、4つ
のピストン34及びこれと関連するシリンダー35が、等角
度の位置にクラッチの周りで周方向に離間して設けられ
ている。他の数、例えば8つのピストンが設けられるも
のもある。所望ならば、クラッチがほんのわずかのトル
クを伝達するだけでよいのであれば、1以上のピストン
及びシリンダー機構を除いてやればよい。また、所望な
らば、多数の周方向に離間するピストン及びシリンダー
の替わりに、一対の環状のピストン及びシリンダー機構
だけを設けることもできる。
空圧源から通路39を介して加圧下で各々のシリンダー
35に空気が供給されると、空気はシリンダー35の内部に
加圧下で働き、駆動クラッチプレート18に向かって被動
クラッチプレート20を付勢し、かつボール23を両プレー
ト18,20の凹み24,25とトルク伝達関係に付勢するよう
に、関連するピストン34が図中右方向に付勢される。所
望ならば、他の如何なる形式の解放可能な弾性付勢手段
を設けてもよい。ケージと伝動部材付勢手段の組合せ
は、被動クラッチプレート20に設けられた段付孔41中
で、軸X−Xの周りに等角度間隔位置に設けられた多数
のコイル圧縮ばね40を有してなる。多数のピン42が取付
孔中に挿入され、コイル圧縮ばね40により取り囲まれて
いる。ピン42は環状のスチール負荷リング即ちワッシャ
43から突出し、コイル圧縮ばね40がワッシャ43と孔41の
段部との間に圧縮されており、したがって、ワッシャ43
はケージプレート21の環状部分の凹所45に設けられたPT
FE(テフロン)ワッシャ44に接して図中右方向に付勢さ
れる。
スプリットリング46は被動部材11の溝47に嵌合されて
おり、後述するように、クラッチが解放されたとき軸X
−Xに対するケージの半径方向の移動を阻止するよう
に、ケージの内表面部分49に接する外表面部分48を有し
ている。スプリットリング46は、所望ならば、図示され
るようにPTFEワッシャが伸張する範囲を越えてケージの
環状部分51に接するサークリップ等50によって溝47中に
保持される。
使用に際して、被動クラッチ部材11に伝達されるトル
クが予め決められたトルクより低い範囲内で駆動部材10
が回転したとき、ボール23とトルク伝達凹み24,25によ
って両部材の間でトルクが伝達される。伝達されるトル
クが予め決められたトルクに達すると、被動プレート20
を図中左方向に付勢するように作用する力よりもピスト
ン34に働く力が小さくなったとき、ボール23は関連する
凹み24,25から転がり出し始める。
被動プレート20が駆動プレート18から離れると、ピス
トン34は、図中左方向に押圧され、通路39への空気の供
給を電気的に操作するバルブを作動させるためのマイク
ロスイッチのような解放手段作動機構53のセンサーが解
放手段作動ディスク52と接触して空気の供給が切られる
とともに、シリンダー35中の圧力が解放され、これによ
って第1図中右方向への被動プレート20の弾性付勢力が
解放される。
さらに、ボール23がその関連する凹み24,25から転が
り出すと、ボールは回転し、各々のクラッチプレートに
対して駆動及び被動クラッチプレートの間の相対速度の
半分でケージプレート21を回転させる。孔22の前述した
円錐台形状及びボール23のサイズの関係によって、ケー
ジプレート21はまた、駆動クラッチプレート18から離れ
るように図中左方向へ移動する。
シリンダー35の圧力が前述のように解放されると、コ
イルばね40は、ばね40の付勢力がスプライン嵌合S及び
シールRの摩擦力に打ち勝つことができなくなる範囲に
減少するまで被動クラッチプレート20を図中左方向に付
勢する。
駆動及び被動部材が互いに相対的に回転を続けると、
ボール23は、駆動及び被動クラッチプレートの次の隣り
合うトルク伝達凹み24,25と周方向で整列するまで回転
を続ける。ボールがこのように整列すると、ばね40はケ
ージプレートを右方向に付勢するが、その移動はボール
23と駆動クラッチプレート18のトルク伝達凹み24との整
列によって許される。このようにして、ケージプレート
は、駆動クラッチプレート18が被動クラッチプレート20
に対して回転を続ける間、ボール23を凹みに案内し、ボ
ールをその中に保持する。かくして、ケージプレート21
はボール23を被動クラッチプレート20の凹み25の係合外
の位置に保持し、駆動及び被動クラッチプレートの相対
回転は、凹み25との係合によるボールのがたつきの危険
なしに続くことができる。スチールリング43に摩擦接触
するPTFEリング44は、ベアリングとして満足できるもの
であることが判明した。なぜなら、ばね40に必要とされ
るばね力は比較的軽いものであるからである。しかし、
所望ならば、他の適当な材質からなるすべり軸受或いは
ニードルベアリングのようなローラーベアリングをその
他の適当なベアリングとして設けることもできる。
クラッチの回転速度及び伝達されるトルクの条件によ
っては、ボール23は前述したように次の隣り合うトルク
伝達凹みに係合しない。例えば、回転が特に速い場合、
ケージプレート21がボール23をトルク伝達凹み24に係合
保持させる前に、ボール23は次の隣り合うトルク伝達凹
み24の数個を慣性によって飛び越えてしまうであろう。
実際には、このことは、わずかな場合にしか生じないで
あろうし、大きな損傷がこの限られた飛び越え量によっ
て生じることはないであろうからそれほど問題ではな
い。逆に、ある状況下では、ケージプレート21はトルク
伝達凹み24と最初に整列したボール23によって、駆動プ
レート18に対し充分に回転しないであろうから、ボール
23はクラッチの解放中空転する。この場合、摩擦力はつ
いでケージプレートを回転させるように作用し、ボール
23を凹み24中に整列させようとする。
また、ある場合、即ち、駆動及び被動プレートの間隔
が充分大きい場合、ボール23は、一方のクラッチプレー
トの受入手段に受け入れられないとしても、他方のクラ
ッチプレートの係合外に保持される。
特に高速回転状態では、被動クラッチプレート20とケ
ージプレート21は、駆動クラッチプレート18から比較的
高速で離れてしまうことがあり、その結果生じる運動量
のため、ケージ付勢手段のコイルばね40がケージプレー
ト21を被動クラッチプレート20から引き離すことができ
る前に、ケージプレート21を被動プレート20に近づけて
しまいボール23が少なくとも部分的に被動プレートのト
ルク伝達凹み25にはいってしまうであろう。したがっ
て、駆動プレート18から離れる方向へのケージの移動を
制限する手段を設けておくことが望ましい。本実施例で
は、被動プレート20が左方向に移動を続ける間に第1図
中左方向へのケージプレート21の移動を制限するよう
に、ケージプレート21の環状部分51に接するサークリッ
プ50が設けられている。所望ならば、一方の作動部材か
ら離れる方向へのケージの動きを制限するこの手段は使
用条件が許すならば省略することができる。クラッチが
比較的低速回転で使用される場合がその一例である。
所望ならば、駆動プレート18に向けてケージプレート
を付勢し、被動クラッチプレート20に反作用を及ぼす他
の任意の形状のケージと伝動部材付勢手段の組合せを設
けることもできる。
本実施例のように好適なものでは、トルク伝達凹み2
4,25が70゜の夾角を有しているので、ケージプレートと
して両クラッチプレート18,20の間の有効な間隔は比較
的狭く、よって、ケージプレートの厚みはボール径の半
分よりも小さくなっている。ボールが駆動クラッチ部材
の凹みの外に移動できるように、ケージプレートがこの
ボールとともに軸方向に移動できるように配置されてい
るのはこのような理由があるである。
クラッチが解放される予め決められたトルクは、ピス
トン34に作用する空気の圧力を変えることによって容易
に調節できる。空気の圧力即ちトルクレベルは、クラッ
チが回転中であっても容易に調節できる。もちろんシリ
ンダー35、ピストン34、ディスク52及びダストシールド
54は停止しているから解放手段を作動させる通路39への
空気の供給があっても何の問題もない。
ボール23が凹み24,25から完全に解放されことを必要
とする軸方向の距離よりも少しだけ小さい距離だけ被動
クラッチプレート20が移動したときに、解放手段が解放
可能な弾性付勢手段が解放するようにすることもでき
る。しかし、付勢手段が解放されたときに、前述のばね
40によって完全に解放がなされる。
トルク伝達ボール及びトルク伝達凹みの数は伝達され
るトルクに応じて選択される。例えば、6つのボールと
これと関連して対になる凹みから構成することもでき
る。
付勢手段を解放する手段は適当な手段、例えば被動ク
ラッチプレート20とともに移動する適宜部品の移動に応
答する適当な手段とすることもできる。
変形例では、トルク伝達要素23と関連するトルク伝達
凹み24,25は、クラッチの回転軸X−Xに対して異なる
半径又は/或は角度位置に設けられる。例えば、少なく
とも1つのボール23とこれに関連するトルク伝達凹みが
図中点線で符号23aで示されるように設けられるととも
に、少なくとも1つの他のボール23とこれに関連するト
ルク伝達凹みが図中実線で示されるように設けられるも
のもある。これは、伝動部材が唯一の角度関係にあると
きのみクラッチを係合させることを確実にする。
このような構造のものでは、駆動クラッチプレート18
及び被動クラッチプレート20はケージを一回転させるよ
うに互いに二回転しなければならず、したがって、ボー
ル23は解放前に位置した同じ凹み24,25に設けられた受
入手段の位置を占めることになる。これは、第1実施例
で得られる時間間隔と比較して、解放の開始と受入手段
の係合位置へのボール23の位置との時間間隔を増大させ
る。その理由は、ボールが解放前に占めていたトルク伝
達凹みが係合のために次の位置まで移動するように、ク
ラッチが充分に回転しなければならないからである。か
くして、解放手段が空気の圧力を解放するにはより長い
時間が与えられ、このことは特に、高速回転時に有利で
ある。この変形例は後述する他の全ての実施例に適用す
ることができる。
第2図乃至第10図に示されるものは、9つのさらに異
なる実施例であり、図面中異なるように示され、後述す
る特徴以外は、第1図を参照して前述した実施例と同じ
である。同符号は同部材を示すものとして第1図で用い
た符号を第2図乃至第10図でも用いている。
第2図に示された実施例では、スプリットリング46と
サークリップ50が除かれ、その替わりに、ケージプレー
ト21は駆動クラッチプレート18にボルト201により固着
された円筒スリーブ200によって軸X−Xに対する半径
方向の移動を阻止されている。スリーブ200は、ケージ2
1の外周面部分203に接する内周面部分202を有してい
る。スリーブ200はケージ21の環状表面部分205と接触す
るための内曲がりフランジ204を有し、前述のサークリ
ップ50と同機能を具えている。他の構成は、第2図に示
された実施例では、前述のものと同様である。
第2図に示された実施例の変形例では、クラッチの満
足な作動は、トルク伝達ボール21が負荷を伝達しないよ
うに被動クラッチプレート20が充分左方向へ移動するこ
とによって行われ、このときケージ21の左方向への移動
はフランジ204によって制限される。
第3図に示される実施例では、ケージと伝動部材付勢
手段の組合せはばね40及び通路41を有してなり、通路は
本例では段部が設けられていないが、適当な閉鎖部材30
0、ピン42、スチールワッシャ43及びPTFEワッシャ44に
よって取り囲まれている。ケージ付勢手段は、駆動クラ
ッチプレート18とケージプレート21の間で作用する。さ
らに、円錐台形孔22は逆の方向を向いており、その縮径
端部は駆動クラッチプレート18に近い方にある。また、
スプリットリング46が設けられており、サークリップ50
等によって駆動クラッチ部材11の溝47に位置している。
しかし、本例ではケージプレート21の駆動クラッチプレ
ート18に近い側に設けられている。使用に際して、ケー
ジ付勢手段40−44が被動クラッチプレート20方向にケー
ジを付勢するように作用することを除いて前述の第1図
のものと本質的に同様に作動し、ボール23は被動クラッ
チプレート20に設けられたトルク伝達凹み25のような受
入手段に維持される。そして、被動クラッチプレート20
及びケージプレート21は、クラッチが完全に解放したと
きに、駆動クラッチプレート18に対してともに回転す
る。ケージ付勢手段40−44は、本実施例ではケージプレ
ート21を駆動クラッチプレート18から離するように付勢
するだけでなく、ケージプレート21、孔22及びボール23
を介して被動クラッチプレート20を駆動クラッチプレー
ト18から離れるよう…に付勢し、かくして、伝動部材付
勢手段ともなる。
第4図に示される実施例は、本質的に第3図を参照し
て説明されたものと同じである。しかし、ケージプレー
ト21の径方向位置は被動クラッチプレート20にボルト40
1によって固着された円筒スリーブ400によって制限され
ている。スリーブ400はケージプレート21の環状表面部
分403に接触可能な内曲がりフランジ402を有している。
第3図の実施例におけるスプリットリング43及びサーク
リップ50は除かれている。この実施例は、ケージプレー
ト21がフランジ402によって被動クラッチプレート20か
ら離れる方向への移動を完全に阻止されていることを除
いて、第3図を参照して前述されたものと同様に作用す
る。従って、特に高速時において、解放時の運動量と慣
性のために、ケージプレート21が被動クラッチプレート
20から離れ、駆動クラッチプレート18の近くに存在しよ
うとする傾向になれば、フランジ402と環状表面部分403
との接触がケージプレート21が被動プレート20から離れ
ようとするのを確実に阻止するであろう。
第5図に示される実施例では、前述した構成要素40−
44を有してなるケージ付勢手段が、第1図を参照して説
明された実施例のものと同様に設けられており、これら
の構成要素は第1図で示された位置よりも半径方向外側
の位置に設けられている点が異なっている。ケージ付勢
手段の内側に付加的ケージ付勢手段が設けられており、
このケージ付勢手段は被動クラッチプレート20に設けら
れた段部通路501中で軸X−Xの周りで等角度位置に設
けられた多数のコイル圧縮ばね500を有している。多数
のピン502が通路501中に嵌入されており、コイル圧縮ば
ね500に取り囲まれている。ピン502は環状スチールリン
グ503から突出し、コイル圧縮ばねはリング503と通路50
1の段部との間に係合されており、したがって、クラッ
チプレート20は第5図では駆動クラッチプレート18から
離れる左方向へ付勢される。リング503は駆動クラッチ
部材11のスプラインSの外周端部に装着されており、駆
動クラッチプレート18の環状表面部分505に接する環状
端部表面504を有している。リング503はサークリップ50
6によって駆動クラッチプレート18から離れる方向への
移動を阻止されている。リング503とケージプレート21
は、クラッチの解放時にケージプレート21が駆動クラッ
チプレート18から離れる方向への移動を許すような間隙
507を提供する協働ラベット(切込)を有している。
本実施例では、ケージ21を駆動クラッチプレート18方
向へ付勢するとともに被動クラッチプレート20を駆動ク
ラッチプレート18から離れる方向へ付勢するためのケー
ジ付勢手段40−44の機能に替わるものとして、付加的付
勢手段500−507が、駆動クラッチプレート18から離れる
被動クラッチプレート20の付勢力を補うように別個の伝
動部材付勢手段にもなっている。ばね40及びばね500は
これら機能を満足させるような適切なばね係数のものを
選ぶことができる。
リング503の切込は、クラッチの軸X−Xに対してケ
ージプレート21を半径方向に案内するように、ケージプ
レート21の内周面部分509と協働する外周面508を有して
いる。
次に、第6図に示されるものは、第5図を参照して説
明された実施例の変形例を示している。この変形例で
は、ケージプレート21の径方向位置が駆動クラッチプレ
ート18にボルト601により固着された円筒スリーブ600に
よって規制されている。ケージプレート21の内周面はど
の位置規制部材とも接触しておらず、前述のリング503
は2つの分離した部材、即ち、第6図中603の符号を付
した部品及び被動クラッチ部材11の溝47中でサークリッ
プ50により固着されたスプリットリング604形状の分離
部材からなっている。
スリーブ600は、第2図で示されたものと同様に、環
状表面部材606と接触し、駆動クラッチプレート18から
離れる方向へのケージプレート21の移動を阻止する内曲
がりフランジ605を有している。
第7図に示される実施例では、別個の分離ケージ付勢
手段は設けられておらず、その替わりに、被動クラッチ
プレート20にボルト701により固着されたスリーブ700を
具え、ケージプレート21の環状表面部分703を接触する
内曲がりフランジ702を有するケージ規制手段が設けら
れている。本実施例では、ケージプレート21の円錐台孔
22は、駆動クラッチプレート18に近い方に縮径端部を有
している。
伝動部材付勢手段が駆動クラッチプレート18と被動ク
ラッチプレート20の間に設けられており、閉鎖部材706
により閉鎖された通路705中でクラッチも軸X−Xの周
りに等角度間隔で配置された多数のコイル圧縮ばね704
を有している。多数のピン707が通路707中に嵌入してお
り、ばね704によって取り囲まれている。ピン707は環状
スチールリング即ちワッシャ708から突出し、コイル圧
縮ばね704はワッシャ708と閉鎖部材706との間に係合さ
れており、したがって、ワッシャ708は被動クラッチプ
レート20の環状形状の凹所710に設けられたPTFEワッシ
ャ709に接して第7図中左方向へ付勢される。
使用に際して、クラッチの解放時には、被動クラッチ
プレート20の左方向への移動に伴い、クラッチの解放作
動及び伝動部材付勢手段704−710の作用によりケージプ
レート21がフランジ702によって左方向へ移動させら
れ、その結果、ボール23が駆動クラッチプレート18のト
ルク伝達凹み24との係合外に維持されるように付加的付
勢手段704−710は伝動部材付勢手段及びケージ付勢手段
の組合せとして作用し、被動クラッチプレート20を駆動
クラッチプレート18から離れる方向へ付勢する。
第8図には、コイル圧縮リング800と段付孔部802に嵌
合するピン801を有してなるケージ付勢手段が示されて
おり、このケージ付勢手段は、前述の実施例と略々同様
に配置されたPTFEワッシャ804に接するワッシャ即ち負
荷リング803を付勢するように作用する。ケージプレー
ト21は円錐台形孔22の縮径端が駆動クラッチプレート18
に近い側に配置されている。被動クラッチプレート20
は、ケージプレート21を案内し、ケージプレート21の環
状表面部分807と接触する内曲がりフランジ806を具えた
スリーブ805を有している。さらに、別個の伝動部材付
勢手段となる付加的付勢手段が設けられており、前述の
第7図のものに示されるように、この付勢手段は多数の
コイル圧縮ばね808及びピン809を有してなり、ピン809
は閉鎖部材(811)によって閉鎖される孔部810中に嵌入
され、被動クラッチプレート20の切込814中に位置するP
TFEワッシャ813に接触するワッシャ即ち負荷リング812
を付勢するように作用する。本実施例では、ケージ付勢
手段800−804は、被動クラッチプレート20のトルク伝達
凹み25に設けられているような受入手段中にボール23を
維持するように、被動クラッチプレート20に向かってケ
ージ21を弾性的に付勢する。フランジ806は被動クラッ
チプレート20から離れる方向へのケージプレート21の移
動を確実に制限し、このことは高速回転時においてケー
ジプレート21が駆動クラッチプレート18に隣り合って動
くという危険を避けるようなクラッチの適用例に特に好
適である。かくして、ケージ付勢手段800−804が駆動ク
ラッチプレート18から離れる方向へケージプレート21を
移動させる前に、ボール23は凹み24と係合することがき
る。所望ならば、変形例では、フランジ806を除くこと
もできる。
第9図では、駆動部材10は第1図で示されたものと同
様であるが、駆動ギヤ12と装着方法が示されていない。
これらは、第1図のものと同様でよい。
本実施例の本体15は駆動プレート18に対応する部分91
8が一体的に形成されるように機械加工されている。全
体的に円筒形であるが駆動クラッチプレート18に近い側
に縮径端部を有する孔922をケージプレート21は具えて
いる。前述の実施例と同様、ボールの直径に対するケー
ジプレート21の厚みは、クラッチが係合したとき図示さ
れたように、すなわちボールの中心とその表面との間の
略々中間の球面上で、孔922の縮径端部がボール23と係
合するような厚みである。
前述の実施例と比較して大きな相違点は、本実施例で
は、クラッチ解放後の空転時に付勢手段の部品間の摺動
を避けるためのケージ及び伝動部材付勢手段が設けられ
ている点である。
この目的のために、ケージ及び伝動部材付勢手段は、
被動部材11に対して固定された環状部材960に設けられ
た段部通路941中で軸X−Xの周りに等角度間隔で配置
されたコイル圧縮ばね940を有している。ばねは通路941
中に配置されたピン942によって案内され、その右端は
第9図のように関連する通路941の縮径部分と摺動可能
になっている。ピン942は他端で、ケージプレート21に
対して回転及び摺動可能な付加的環状リング部材961に
固定されている。環状部材961の外周円筒表面とケージ
プレート21の間には、これらの間で自由な相対的回転と
長手方向の摺動ができるような隙間が設けられており、
また、環状部材961の内周円筒表面はスプラインS上で
遊嵌しており、従って、環状部材961はスプラインSに
よって軸方向の摺動を案内される。
所望ならば、他の案内構造を設けてもよい。例示する
と、ケージプレート21の外周円筒表面21aに接触可能な
案内表面、例えば、駆動クラッチプレート918のスリー
ブ900に設けられた案内表面或いは被動クラッチプレー
ト20と関連する同様の表面によって、ケージプレート21
は被動部材11に対する回転及び摺動を案内されてもよ
い。この場合、環状部材とスプライン間の隙間の方が大
きいので、環状部材961とケージプレート21間の隙間が
環状部材961の回転や摺動を案内するようになるであろ
う。また、前述の構造の組合せによって、スプラインS
とケージプレート21との双方で案内機能を果たすように
してもよい。さらに、環状部材961をピン942単独によっ
て或いはピンと前述の構造との組合せによって案内する
こともでき、又は、環状部材961をピン942単独によって
或いはピンとスプラインとともに案内することもでき
る。かくして、環状部材961とケージプレート21間の隙
間はケージプレートが環状部材によって回転及び摺動を
案内されるような隙間になる。
環状部材961は端部表面961a及び肩部961bを有し、こ
れらはケージプレート21の部品の厚みより大きな間隔で
離間している。コイル圧縮ばね940は、付加的環状部材9
61と、関連する通路941の拡径及び縮径部分の間の肩部
分との間に係合する。
使用に際して、伝達されるトルクが予め決められたト
ルクに達し、ピストン34に供される力が被動プレート20
を第9図中左方向へ付勢するように作用する力よりも小
さい場合、ボール23は関連する凹み24,25の外へ転がり
出す。被動プレート20が駆動プレート18から離れるよう
に移動すると、第1図に示されたように解放手段を作動
させるようにピストン34は第9図中左方向へ押される。
さらに、ボール23が関連する凹み24,25の外へ乗り上
げると、ボールは回転し、駆動及び被動クラッチプレー
トの相対回転の半分の速度で、各々のクラッチプレート
に対してケージプレート21が回転する。そして、ばね94
0がケージプレート21を第9図中左方向へ付勢し、ボー
ル23を軸方向に移動させる。
駆動及び被動部材が互いに相対的に回転を続けると、
ボール23は、次に隣り合う駆動及び被動クラッチプレー
トのトルク伝達凹み24,25と周方向で整列するようにな
るまで回転を続ける。ボールが整列したとき、ばね940
は当初はケージ付勢手段として作用しケージプレート21
を左方向に付勢する。この移動は被動クラッチプレート
20のトルク伝達凹み25とボール23が整列することにより
許され、ケージプレート21は、駆動クラッチプレート18
が被動クラッチプレート20に対して回転を続けていると
きでもボールを凹みに案内してその中に維持する。ボー
ル23が次の隣り合う凹み25と係合すると、リング961の
端部表面961aは被動クラッチプレート20と接触し、ばね
40は伝動部材付勢手段として作用し、その結果、被動ク
ラッチプレート20は、ばね940の付勢力がスプライン嵌
合SとシールRの摩擦力に打ち勝つことができなくなる
範囲に減少するまで第9図中左方向へ付勢される。リン
グ961は被動プレート20から離れる右方向へのケージプ
レート21の移動を阻止する肩部961bを有し、これによっ
て、ボール23は凹み25と少なくとも部分的に係合するよ
うに維持される。
ケージプレート21はこのようにしてボール23を駆動ク
ラッチプレート18の凹み24との係合位置の外に維持し、
駆動及び被動クラッチプレートの相対的回転は凹み24と
の係合の結果に生じるボールのがたつきの危険なく続け
られる。ばね940は被動部材11に対して固定されている
ので、これらと環状部品961は被動クラッチプレート20
に固定され、付勢手段の如何なる部品とも、また如何な
るときも相対回転を生じることがない。特に、被動クラ
ッチプレート20とこれに作用する環状部材961の表面961
aとの間で相対回転が生じることはない。もちろん、肩
部961bとケージプレート21との間には相対回転が生じ
る。しかし、この相対回転はクラッチの解放時のみに生
じることになる。そうであるから、この接触はわずかに
限られた時間内のものであり、相対回転の範囲も限られ
ている。従って、肩部961bとケージプレート21の間に特
別な低摩擦ベアリング手段を必要としない。もちろん、
所望ならば、低摩擦ベアリング手段を設けてもよい。
上述の作動手順は、次に隣り合うトルク伝達凹みとボ
ール23を整列させるため、駆動及び被動クラッチ部材の
前述の相対回転が起こるためにはシリンダー35内の空気
の圧力解放には充分な遅れがあることを想定している。
クラッチ部品の相対回転が比較的ゆっくりとしたもので
あり、及び/又はクラッチ部品の完全な一回転後のみに
ボールが整列できるようにトルク伝達凹みが配置されて
いる場合には、クラッチ圧が低下してしまう前に、ボー
ルが次の隣り合う受入手段と整列するには不充分な時間
しかないことがありうる。この場合、ばね940は、肩部9
61bとの係合によってケージプレート21を左方向へ付勢
しており、ボール23との係合によって被動クラッチプレ
ート20を左方向へ移動させている。このような移動が生
じた場合、ボール23は駆動クラッチプレート918との係
合外に移動しているであろうし、ケージプレート21と被
動クラッチプレート20とのさらなる相対回転は生じない
であろう。この場合、ボール23は凹み25と係合しておら
ず、しかし、ケージプレート21とクラッチプレート20の
左方向への前述したような移動によってクラッチプレー
ト918との係合外で距離をもって維持されているであろ
う。
第9a図に示された変形例では、ケージプレート21に接
する肩部961bの替わりに、ケージプレートは、被動クラ
ッチプレート20にねじ1001で固定された円筒スリーブ10
00に設けられた内曲がりフランジ1002に係合可能になっ
ている。この場合、環状部材961と、ピン942、ばね94
0、環状部材960のような関連する付勢構造は、ケージ付
勢手段というよりも付加的付勢手段を提供し、ケージは
内曲がりフランジ1002によってコントロールされる。
第10図には、第9図を参照して説明されたクラッチと
よく似たクラッチが示されている。本実施例では、駆動
部材10は、第1図を参照して説明されたものと同様に、
セットねじ13とロールピン(図示せず)によってボルト
締めされたギヤ12を装備している。本実施例では、ギヤ
12がクラッチによって駆動される装置に接続されてお
り、部材11が駆動部材となっている。
ギヤ12は、ベアリング19、本実施例ではテーパーベア
リングを内嵌している。テーパーローラーベアリング19
はインナーレース19aを有し、インナーレース19aは部材
11によって支持される替わりに、剛性が高くかつ強固な
静止部材1061に設けられた凹所1060に支持されている。
静止部材1061は段付中空路1062を有し、その中の拡径部
分1063中にダブルボールベアリング1064のアウターレー
ス1064aが嵌め合わされている。そのインナーレース106
4bは部材11の伸長部分1065の一端に支持されている。部
材11は部分1065が嵌め合わされる中空路1066を有し、部
分1065はその一端1067でクラッチを駆動するためのモー
ターに接続されている。この実施例のものは、ギヤ12に
よって駆動される部分が長時間停止状態に維持されるこ
とを望まれる印刷機に特に適用されうる。事実、室35へ
の空気の圧力が、トルク制限の有無状態にかかわりなく
駆動力を伝達しないよう意図的に解放されるような意味
でのトルク非制限方式下で、クラッチを作動させること
もできる。
前述のベアリング配置によって、特に静止部材1061に
ベアリング19を取付けることによって、ベアリング19の
全体又は部分的焼き付きのために、クラッチを介して駆
動力が伝達されるという危険がない。そのため、ギヤ12
によって駆動される機械がメンテナンスを行われていて
も、ベアリングの焼き付きのために作業者が再始動する
装置によって怪我をする危険がない。何故なら、回転を
続ける部材11は剛性のある静止部材1061中に配置されて
いるからであり、たとえベアリング1064が焼き付いたと
しても、負荷は剛性のある静止部材1061に受け止められ
てベアリング19には伝達されず、したがって、ギヤ12に
も、駆動される機械にも伝達されないからである。当然
のことながら、駆動部分が逆である場合、換言すれば、
部分1067に接続される部材が静止側であってギヤ12を介
して駆動入力を受ける場合にも、同様の安全性が確保さ
れる。
第11図には、前述のいずれの実施例にも適用できる変
形例が示されている。前述の実施例では、シリンダーへ
の空気の圧力は、作動ディスク52により作動される解放
手段作動機構53との接触によって解放されていた。第11
図では、その代わりに、バルブ1111を有し、このバルブ
1111は、後述するが、前述のようにボール23とこれに関
連する凹み24,25との非係合の結果、ピストン34が第11
図中左方向へ移動させられるときにシリンダー35から空
気の圧力を排気するような作動をするようになってい
る。
バルブ1111はスリーブ1115の孔部1114中に保持される
Oリング1113とシール接触するバルブヘッド1112を有し
てなり、スリーブ1115は付加的Oリング1117を介してエ
ンドキャップ1116によって保持されている。
ヘッド1112は、円錐台部分1118によって、例えばねじ
によってピストン34に固着される部材1122の凹所1121に
嵌入するフランジ1120を有するステムに接続されてい
る。クラッチの非係合時にピストン34が左方向へ移動す
ると、円錐台部分1118はOリング1113と整列することな
り、シリンダー35の内部から通路1123への空気の通路が
開かれる。
通路1123は、空気を室35へ供給するための通路(図示
せず)より大きな断面積となるように設けられている。
したがって、バルブ1111が開くと、空気はシリンダー35
に供給されるときよりも速く排出され、これによって圧
力が解放される。
所望であれば、室35の内部への空気の供給を停止する
ようにディスク52によって作動されるマイクロスイッチ
53を設けることもできる。また、通路1123に通じる空気
の流れによって室35への空気供給のバルブを閉じるよう
に作動するインパルス式エアバルブを設けることもでき
る。全ての場合において、通路1123は関連する室35への
供給側通路より断面積が大きいので、クラッチが解放し
たとき圧力が解放され、何らかの要因で前述したマイク
ロスイッチ53が誤動作したとしてもクラッチが再度係合
したり係合しようとしたりする危険がない。例えば、マ
イクロスイッチ53とディスク52の相対位置がメンテナン
ス時に誤設定されたとする。前述の構成の場合、マイク
ロスイッチ53と対になるマイクロスイッチが空気を切る
ように設けられており、これが誤設定或いは何らかの要
因によって作動しなかったとしても、その結果として生
じることは空気の浪費だけであり、前述したように流入
側と流出側の通路サイズの相違によって圧力は解放され
たままである。
前述したクラッチはトルクリミットクラッチを第1の
用途とするものであるが、所望であれば、作業者のコン
トロール或いは自動作動手段のもとで簡便なクラッチと
して使用することもでき、この場合、加圧空気が室35に
供給されたときに駆動力が伝達され、供給される空気が
空気供給手段における適当な機構によって解放されたと
きに駆動力が切られる。
ケージプレートがクラッチ部材の一方のトルク伝達凹
みとの係合外にボールを維持することができるように、
ケージプレートをコントロールするために他の適切な手
段を設けてもよい。
前述した全ての実施例では、クラッチの再係合はピス
トン34への空気圧力の供給によって容易に達成される。
何故なら、これらの実施例ではボール23は既に駆動クラ
ッチプレート18のトルク伝達凹みと係合しているので、
駆動及び被動クラッチ部材の相対回転の結果、被動クラ
ッチプレート20の凹み25がボール23と適切に整列したと
きにトルク伝達係合関係になるからである。
図示しないさらなる変形例が前述の全ての実施例に適
用されうる。すなわち、トルク伝達要素から分離した受
入手段を設けることができ、これは、例えば、トルク伝
達凹みに似た円錐台凹みをトルク伝達凹みに隣り合いそ
の中間角度位置に配置して駆動プレート18に設けること
である。その場合、クラッチをリセットするためには、
トルク伝達要素を受入手段の外に移動させ、駆動プレー
ト18のトルク伝達凹みとの係合させることが必要となろ
う。これは、例えば、駆動及び被動クラッチ部材の相対
回転の結果、被動プレート20のトルク伝達凹みがボール
23と角度的に整列したときトルク伝達係合に移動するよ
うに、適宜手段によって駆動プレート18に対してケージ
プレートを回転させ、ピストン34に空気圧力を再供給す
ることによってなされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を具体化したトルクリミットクラッチの
長手方向の断面図、 第2図乃至第8図はそれぞれ本発明の7つの異なる他の
実施例の長手方向の部分的断面図、 第9図は本発明の第8の他の実施例の長手方向の断面
図、 第9a図は第9図の実施例の変形例の長手方向の部分的断
面図、 第10図は本発明の他の第9の実施例の長手方向の断面
図、 第11図は以上の実施例に適用できる変形例の長手方向の
部分的断面図である。 10……伝動部材(駆動部材) 11……伝動部材(被動部材) 18……駆動クラッチプレート 20……被動クラッチプレート 21……ケージ 22……孔 23……トルク伝達要素(ボール) 24……トルク伝達凹み 25……トルク伝達凹み 30……付勢手段 52,53……付勢解放手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド・エドワード・ライト イギリス国エス・エヌ16・9ピー・エ ス、ウイルトシャー、ナンバー・マルメ スベリー、アッパー・マインティー、フ リストリッジ、ザ・スタンプス(番地な し) (56)参考文献 実開 昭53−159449(JP,U) 実公 昭55−45144(JP,Y2) 米国特許3722644(US,A) 米国特許2963134(US,A) 米国特許4263996(US,A) 米国特許3511349(US,A) 米国特許3298488(US,A) 米国特許3292754(US,A) 米国特許3664474(US,A) 米国特許4081063(US,A) 英国公開2080449(GB,A) 英国公開1370011(GB,A) 英国公開1049525(GB,A) 仏国公開2344747(FR,A) 仏国公開2555269(FR,A) 独国公開2809174(DE,A1) 独国公開3232182(DE,A1)

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれトルク伝達凹みを有し相対的に回
    転可能で軸方向に移動可能である一対の伝動部材と、前
    記伝動部材の間に配置された回転可能な複数のトルク伝
    達要素により解放可能にトルク伝達関係で結合するよう
    に互いに軸方向に近付くように前記伝動部材を付勢する
    付勢手段とを有し、前記伝達要素はクラッチが係合して
    いるとき前記付勢手段によって前記トルク伝達凹みにト
    ルク伝達関係に付勢され、前記トルク伝達凹みに対しト
    ルク伝達関係を解放するように移動可能であり、前記ト
    ルク伝達要素はクラッチの非係合中両方の伝動部材に対
    し自由に回転するケージによって案内されており、 前記付勢手段が解放可能な弾性付勢手段であって、解放
    手段が前記解放可能な弾性付勢手段を解放するように具
    えられ、前記クラッチが非係合中のとき一方の前記伝動
    部材のトルク伝達凹みに係合していないように前記トル
    ク伝達要素を保持するために、 a)前記クラッチが非係合中は、伝動部材の前記一方か
    ら係合中よりも遠い位置に前記ケージを保持する手段
    と、 b)前記クラッチが非係合中は、前記トルク伝達要素に
    よって係合可能である前記伝動部材の部品間を前記トル
    ク伝達要素の直径よりも大きく分離させるように前記伝
    動部材を移動させる伝動部材付勢手段を具えていること
    を特徴とする、クラッチ。
  2. 【請求項2】前記クラッチはトルクリミットクラッチで
    あり、トルク伝達関係を解放する前記トルク伝達要素の
    前記動きはトルクが設定値を越えたときに起こり、トル
    クが設定値を越え前記伝動部材が前記トルク伝達要素に
    よって軸方向に離れたとき前記解放手段は前記付勢手段
    を解放するようになっている、請求項1のクラッチ。
  3. 【請求項3】前記ケージは、前記クラッチが非係合中は
    前記トルク伝達要素を他方の伝動部材に隣り合って保持
    するようになっている、請求項1又は請求項2のクラッ
    チ。
  4. 【請求項4】前記他方の伝動部材には前記クラッチが解
    放されたとき前記トルク伝達要素を受け入れるトルク伝
    達要素受入手段が設けられ、前記トルク伝達要素は前記
    ケージによって前記受入手段内に保持される、請求項3
    のクラッチ。
  5. 【請求項5】前記他方の伝動部材から離れる方向への前
    記ケージの動きを制限する手段が設けられている、請求
    項1乃至4のいずれか1つのクラッチ。
  6. 【請求項6】前記ケージは、前記クラッチが非係合中は
    前記ケージ付勢手段によって前記他方の伝動部材の方に
    付勢されるようになっている、請求項1乃至5のいずれ
    か1つのクラッチ。
  7. 【請求項7】前記ケージ付勢手段は前記一方の伝動部材
    と前記ケージの間で作用するようになっている、請求項
    6のクラッチ。
  8. 【請求項8】前記ケージ付勢手段は、軸方向に固定され
    た部材の間で作用し前記一方の伝動部材に相対的に回転
    可能であり、且つ、前記一方の伝動部材とケージの内部
    に径方向に配置されている、請求項6のクラッチ。
  9. 【請求項9】前記伝動部材の一方はハブ部材に対し回転
    可能であるが軸方向に移動できないように設けられ、前
    記伝動部材の他方は前記ハブ部材に対し回転できないが
    軸方向に移動可能に設けられており、前記解放可能な弾
    性付勢手段は静止しており、前記ハブ部材は前記解放可
    能な弾性付勢手段に対して回転可能であり、且つ、前記
    ケージ付勢手段は前記ケージとa)前記ハブ部材及び
    b)前記ケージに対し固定されている構成要素の少なく
    とも1つとの間で作用するようになっている、請求項6
    のクラッチ。
  10. 【請求項10】前記ケージは、前記トルク伝達要素を受
    け入れる孔を具え、且つ、前記伝動部材の前記トルク伝
    達凹みに係合するために前記トルク伝達要素が前記ケー
    ジの両端面から突出するだけの厚みを有している、請求
    項1乃至9のクラッチ。
  11. 【請求項11】前記ケージは、各伝動部材に対して軸方
    向に移動可能であり、前記トルク伝達要素が凹みからこ
    ろがり出て前記伝動部材を離すように動かしたとき、前
    記ケージは前記伝動部材の他方から離れる方向に動かさ
    れるようになっている、請求項10のクラッチ。
  12. 【請求項12】前記ケージは、前記クラッチが解放され
    たとき前記伝動部材の一方が前記伝動部材の他方から離
    れるように付勢するケージと伝動部材付勢付勢手段の組
    合せによって前記伝動部材の他方に向かって付勢されて
    いる、請求項11のクラッチ。
  13. 【請求項13】前記ケージと伝動部材付勢手段の組合せ
    は、ケージ衝合手段と他方の伝動部材衝合手段とを有す
    る要素からなり、前記ケージ衝合手段と他方の伝動部材
    衝合手段とは、前記クラッチが非係合中は前記他方の伝
    動部材衝合手段が前記伝動部材の他方と衝合でき、且つ
    前記トルク伝達要素が前記伝動部材の他方に具えられて
    いるトルク伝達要素受入手段内に受け入れられるように
    間隔があけてある、請求項12のクラッチ。
  14. 【請求項14】前記伝動部材付勢手段が前記ケージ付勢
    手段と別個に具えられている、請求項1乃至13のいずれ
    か1つのクラッチ。
  15. 【請求項15】前記伝動部材付勢手段は、前記伝動部材
    の一方と、前記伝動部材の他方に対して前記伝動部材の
    一方から離れる方向への動きが少なくとも阻止されてい
    る部材との間で作用するようになっている、請求項14の
    クラッチ。
  16. 【請求項16】前記伝動部材の一方が前記ハブ部材に対
    して回転可能であるが軸方向に移動できないように設け
    られ、前記伝動部材の他方と前記解放可能な弾性付勢手
    段は静止しており、前記ハブ部材は前記解放可能な弾性
    付勢手段に対して回転可能であり、前記伝動部材付勢手
    段は前記伝動部材の他方とa)前記ハブ部材、b)前記
    ハブ部材に対して固定されている要素の少なくとも1つ
    との間で作用するようになっている、請求項14のクラッ
    チ。
  17. 【請求項17】前記伝動部材の一方は、前記ハブ部材に
    対し回転可能であるが軸方向に移動できないように設け
    られ、前記伝動部材の他方は、前記ハブ部材に対し回転
    できないが軸方向には移動可能に設けられ、前記解放可
    能な弾性付勢手段は静止し、前記ハブ部材は前記解放可
    能な弾性付勢手段と静止した部材に対して回転可能であ
    り、前記静止部材はその上に回転可能に前記伝動部材の
    一方を有している、請求項1乃至16のいずれか1つのク
    ラッチ。
  18. 【請求項18】前記解放手段は、前記クラッチの非係合
    時の各伝動部材の相対的な動きの結果、流体圧の解放が
    可能なバルブ手段からなる、請求項2、又は請求項2に
    従属する請求項3乃至7のいずれか1つのクラッチ。
  19. 【請求項19】前記付勢手段は、シリンダ内で移動可能
    な少なくとも1つのピストンからなり、前記バルブ手段
    はバルブシートと協働するバルブ部材を有し、前記バル
    ブ部材は前記流体圧を解放すべく前記バルブシートと前
    記バルブ部材のシール係合を解放するように前記ピスト
    ンによって動かされる、請求項18のクラッチ。
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