JP3027359B2 - 遠心体クラッチ - Google Patents

遠心体クラッチ

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JP3027359B2
JP3027359B2 JP10130288A JP13028898A JP3027359B2 JP 3027359 B2 JP3027359 B2 JP 3027359B2 JP 10130288 A JP10130288 A JP 10130288A JP 13028898 A JP13028898 A JP 13028898A JP 3027359 B2 JP3027359 B2 JP 3027359B2
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    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
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    • F16D43/18—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members with friction clutching members
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれ円弧状ク
ラッチアーム体を有する遠心体を備え、これらの遠心体
がそれぞれレバー脚部でもって遠心体クラッチの駆動側
の支持板体にこの支持板体の回転軸線に平行に配置され
た軸受ピンにより旋回可能に保持され、さらに支持板体
に同軸に遠心体クラッチの被駆動側に配置されかつクラ
ッチアーム体にかぶさるクラッチ胴部を備え、その場合
クラッチアーム体が遠心力の作用の下にそれぞれの遠心
体に作用する引張りばねの戻し力に抗して半径方向に可
動であり、そしてクラッチ胴部の内径部に押圧可能であ
る遠心体クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】遠心体クラッチは、半径方向に可動に駆
動側に設けられた遠心体を備えた回転数作動のクラッチ
であり、該遠心体は遠心体クラッチの被駆動側における
遠心力の作用の下に、一定の回転モーメントを所要の押
圧力でもって摩擦的に伝達するものである。限界回転数
に達した後に自動的にクラッチが接続されるので、駆動
機械の無負荷始動が可能である。遠心体クラッチは、内
燃機関のような高速駆動機械に有利に適用され、そして
駆動出力に比較して大きな質量の加速のための高い始動
モーメントを可能にするので、駆動機械は短時間の高い
始動出力に対し設定する必要がない。さらに、遠心体ク
ラッチは駆動機械を過負荷に対し保護し、かつ低い回転
数、例えば無負荷回転数の場合に負荷を切り離す。例え
ば、パワーチェーンソーのような作業機械に遠心体クラ
ッチを適用する場合、その工具すなわちチェーンソーを
負荷より切り離す。
【０００３】アメリカ特許第４，１０６，６０５号明細
書に記載の遠心体クラッチにおいては、遠心体がそれぞ
れ円弧状クラッチアーム体を備え、そしてレバー脚部で
もって遠心体クラッチの駆動側の支持板体に旋回可能に
保持されている。遠心体の旋回装着は、支持板体の回転
軸線に平行に同じ相互間隔で支持板体に配置されたそれ
ぞれの軸受ピンにより行われる。支持板体が回転駆動さ
れると、遠心体は遠心力の作用の下に軸受ピンの周りに
外へ旋回し、その際円弧状クラッチアーム体は半径移動
を行う。遠心体クラッチの被駆動側には、クラッチアー
ム体を囲むクラッチ胴部が支持板体に同軸に配置されて
いる。クラッチアーム体は、それぞれの遠心体に作用す
る引張りばねの戻し力に抗して半径方向に可動であり、
そしてクラッチ胴部の内径部に押圧可能である。一定の
回転数範囲以上では、遠心力が、クラッチ胴部の摩擦的
連行に必要なクラッチアーム体の押圧力に対応する大き
さだけ引張りばねの戻し力を超えることになる。
【０００４】周知の遠心体クラッチの運転に際しては、
特にしばしばクラッチ接離を行うとき、強度の磨滅現象
が発生する。遠心体の軸受範囲における材料磨滅は、遠
心体クラッチの機能低減を来す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上に
述べた形式の遠心体クラッチを改良して、遠心体クラッ
チの運転に伴う磨滅を低減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、請求項１
の特徴部分に記した構成により解決される。すなわち、
被覆板体が支持板体に対向して位置する遠心体の側にて
軸方向に固定配置され、この被覆板体が、その案内部分
とクラッチアーム体との間に軸方向の案内遊隙をもっ
て、クラッチアーム体を半径方向に被覆している構成に
より解決される。
【０００７】
【発明の作用および効果】遠心体の支持板体に対向して
位置する側に軸方向に保持されている被覆板体の内側に
おいて、クラッチアーム体は遠心体の旋回運動時に半径
方向に導かれる。クラッチアーム体とこれを半径方向に
被覆する被覆板体の案内部分との間に僅かな軸方向遊隙
があるので、遠心体が自由な旋回運動性を有するとき、
軸方向運動が防止される。この軸方向運動は、遠心体の
レバー脚部において軸受ピンの軸方向の曲げモーメント
の形の有害な負荷となるものである。クラッチアーム体
は、その全弧状長さに亘り支持板体に導かれ、殆ど横方
向の力なしにクラッチ胴部の内径部との接触に持ち来さ
れる。
【０００８】軸受ピンが被覆板体を貫通し、そして被覆
板体が両側にてそれぞれ軸受ピン頭部とレバー脚部との
間に接合するようにするのが有利である。さらに、支持
板体が軸方向の僅かな案内遊隙をもってクラッチアーム
体を半径方向に被覆するとき、遠心体が旋回運動を行う
ときのクラッチアーム体の軸方向案内が行われ得ること
になる。この場合、遠心体は、コンパクトなクラッチ構
成グループの中で軸方向に一定の間隔で配置された板体
の間に高い強度でもって自由に可動となっており、また
両側で正確に軸方向に案内される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面に
より詳細に説明する。図１に、それぞれ円弧状クラッチ
アーム体３ａ、３ｂを備えた２つの遠心体２ａ、２ｂを
有する遠心体クラッチの駆動側の構成部品が示されてい
る。遠心体２ａ、２ｂは、それぞれレバー脚部２６でも
って支持板体４に旋回可能に保持されており、支持板体
４はここには図示していない駆動源により回転軸線６の
周りに回転駆動されるようになっている。遠心体２ａ、
２ｂはそれぞれ同じに構成され、そして回転軸線６に対
し点対称に相互間隔を置いて支持板体４に配置されてい
る。支持板体４における遠心体２ａ、２ｂの旋回可能な
装着と固定とは、直径上対向して回転軸線６に対し平行
に支持板体４に固定されかつ遠心体２ａ、２ｂのレバー
脚部２６のそれぞれの軸受孔１０ａ、１０ｂを貫通する
軸受ピン９により行われる。支持板体４の固定のため、
軸受ピン９は例えばねじ付ピンを備えて支持板体４の対
応するねじ孔１２内にねじ込み、遠心体２ａ、２ｂを旋
回可能に固定することができる。遠心体２ａ、２ｂを支
持板体４に軸方向に固定して保持し、その場合遠心体の
自由な旋回運動性を保証するため、軸受孔１０ａ、１０
ｂの軸方向長さを僅かに超える間隔部材２２を軸受孔１
０ａ、１０ｂ内に設けることができ、それによりレバー
脚部２６に軸受ピン頭１１を締め付ける作用をしない
で、被覆板体５の固持のための軸受ピン９の締め付けを
可能とする。間隔部材２２は、図２および図３では、間
隔スリーブ２７として構成されて示されている。
【００１０】支持板体４が回転運動を行うと、クラッチ
アーム体３ａ、３ｂは遠心力作用による遠心体２ａ、２
ｂの旋回運動により半径方向に外方へ動かされる。回転
数が少なく、従って遠心力が小さいとき、遠心体２ａ、
２ｂは引張ばね８により内方位置に保持される。回転数
依存の遠心力が引張ばね８の戻し力を超えるとき、始め
て遠心体２ａ、２ｂの外方への移動が始まる。遠心体毎
に、実施例では端部側の係止部を備えたコイルばねであ
る引張ばね８が設けられる。引張ばね８の遠心体２ａ、
２ｂにおける係止点は、それぞれ１つの遠心体の自由端
１３近くと隣接する遠心体のレバー脚部２６の近くに位
置する。遠心体２ａ、２ｂは引張ばね８の係止点の範囲
に係止穴１６を備え、これに引張ばね８の端部側係止部
が貫通係止している。この場合、引張ばね８は回転軸線
６に対し間隔を置いて各遠心体におけるそれらの係止点
の間を延びるように配置されている。従って、支持板体
４を駆動軸の端部分に大きく押しやることができ、それ
によって駆動回転モーメントの伝達が確実にされる。そ
の場合、駆動軸の端部分は、遠心体２ａ、２ｂとそれら
のそれぞれの引張ばね８との間の空間内まで大きく導入
することが可能である。
【００１１】支持板体４に同軸にかつこの支持板体４に
対向する遠心体２ａ、２ｂの側に、クラッチアーム体３
ａ、３ｂを軸方向の案内遊隙をもって半径方向に被覆し
ている被覆板体５が軸方向に固持されている。被覆板体
５は、直径方向に対置する孔２３を備えており、これら
の孔は遠心体の軸受孔１０ａ、１０ｂと合致するように
持ち来すことができ、そして被覆板体５を支持板体４に
固定するために軸受ピン９が通される。被覆板体５は、
それぞれ軸受ピン９の軸受ピン頭１１により遠心体２
ａ、２ｂのレバー脚部２６に保持されかつ両側にて接合
する。
【００１２】クラッチアーム体３ａ、３ｂが軸方向の案
内遊隙をもって半径方向に被覆されていることにより、
クラッチアーム体３ａ、３ｂは遠心体２ａ、２ｂが旋回
運動するとき被覆板体５の案内部分２１により正確に軸
方向に案内される。支持板体４は、同じくリング状の周
辺でもってクラッチアーム体３ａ、３ｂを小さい軸方向
遊隙で被覆しているので、クラッチアーム体３ａ、３ｂ
は被覆板体５の案内部分２１と支持板体４の内側にある
案内部分２４との間を正確に軸方向に案内される。従っ
て、外向きの旋回時の軸方向摺動のために、遠心体２
ａ、２ｂの軸受に負荷が掛かって急速な磨滅の生ずるこ
とが防止される。
【００１３】遠心体２ａ、２ｂはクラッチアーム体３
ａ、３ｂにおいてその最大の軸方向幅を有するので、回
転モーメントの最良の摩擦伝達が保証される。支持板体
４および被覆板体５に、それぞれの板体面から突出して
接合面１４、１５が形成されている。組み立てられた状
態において、支持板体はその接合面１４でもって、そし
て被覆板体５はその接合面１５でもって、軸受ピン９に
より互いの方向に締め付けられ、その場合レバー脚部２
６における間隔手段が遠心体２ａ、２ｂの旋回運動性を
保証する。
【００１４】被覆板体５は、引き抜きのような適宜の変
形方法により突出した接合面１５を設けた壁厚の小さい
板材であり、それによって廉価に製作可能となる。本ク
ラッチは、クラッチアーム体３ａ、３ｂとともに通常矢
印２５方向に回転する。一定の回転数に達した後、外方
へ旋回したクラッチアーム体３ａ、３ｂは自動的にかつ
漸次クラッチ胴部に摩擦的に接続し、その際伝達可能な
回転モーメントは駆動回転数とともにほぼ２乗で上昇す
る。クラッチアーム体３ａ、３ｂを板体４、５で案内す
ることにより、遠心体２ａ、２ｂの軸受負荷は最小にま
で低減され、それによって被覆板体５を設けることによ
り達成されるコンパクトな構成の高い強度でもって、伝
達可能な回転モーメントを高めるために、クラッチアー
ム体の回転により遠心体クラッチを反対方向に運転する
こともに可能である。
【００１５】図２は、図３の線II−IIによる組み立てら
れた遠心体クラッチ１の縦断面図を示す。遠心体２は、
支持板体４と被覆板体５との間でそれぞれ軸受ピン９の
周りに旋回可能に保持されている。支持板体４と被覆板
体５の接合面１４、１５は、軸受ピンのピン頭部１１と
ねじピン部との間にて間隔スリーブ２７の端面に締め付
けられている。間隔スリーブ２７は、遠心体２の軸受穴
内に少しの過大寸法で挿着され、遠心体２の自由な旋回
運動性を確実にしている。遠心体クラッチ１の駆動側
は、クラッチの被駆動側における回転対称のクラッチ胴
部７内に装着されている。支持板体４が回転軸線６の周
りに回転するとき、遠心体２は遠心力の作用の下に外へ
旋回し、一定の回転数に達した後にクラッチ胴部７の内
径部に押圧される。クラッチ胴部は、その外側端面の中
心に被駆動部材２０を備えている。この被駆動部材は、
クラッチアーム体がクラッチ胴部７の内径部に係合した
後に回転軸線６の周りを回転する。被駆動部材２０は、
駆動すべき作業機械、例えば工具の種類に応じて、軸ま
たはピニオンあるいはこれに類似したものとすることが
できる。
【００１６】支持板体４は、これを原動機の駆動軸に固
定するためにねじ１９を設けたボス部１８を備えてい
る。ボス部１８は、支持板体４内を貫通して構成されて
いるので、駆動軸は遠心体クラッチ１の内部へ挿入さ
れ、コンパクトな構成を得ることができる。その場合、
原動機軸の軸ジャーナルは、遠心体２の引張りばね８の
間を通り抜けて突出し、適宜の安全要素によりボスに固
定することができる。被覆板体５は、支持板体４の対応
して位置するボス部１８よりも大きな直径の中央開口部
１７を備えている。被覆板体５の開口部１７は、カラー
部引き抜きにより直径を拡大して簡単に製作することが
でき、そして遠心体クラッチ１の組み立て状態にて、ボ
ス部１８または原動機軸の軸ジャーナルの安全要素へ簡
単に手を入れることを可能にする。
【００１７】図３は、図２の線III−IIIによる遠心体ク
ラッチ１の断面図であり、その半分は被覆板体５の方か
ら見た遠心体クラッチ１の駆動側の平面図である。図か
ら明らかなように、クラッチアーム体３ａ、３ｂの円弧
半径ｒの中心点は、回転軸線６より離れている。遠心体
クラッチのこの構成により、クラッチアーム体３ａ、３
ｂが、遠心体２ａ、２ｂの外への旋回のとき、クラッチ
アーム体３ａ、３ｂの円弧長のほぼ中央にある押圧点で
もってクラッチ胴部７の内側に押圧されることが達成さ
れる。それによって、クラッチが遠心体２ａ、２ｂとと
もに回転方向（矢印２５）に運転中、クラッチの製作誤
差を補償しそして遠心体２ａ、２ｂによる回転モーメン
トの均一な伝達を可能にする。さらに、クラッチアーム
体３ａ、３ｂの円弧半径ｒの偏心配置により、矢印２５
の反対方向における高い負荷伝達での運転が可能とな
る。その理由は、クラッチアーム体３ａ、３ｂの中央押
圧点によりクラッチ胴部の負荷が低減しそしてクラッチ
胴部の磨滅に伴う破損が防止されるからである。前記の
円弧半径ｒをクラッチ胴部の半径Ｒよりも小さいように
クラッチアーム体３ａ、３ｂを構成することにより性能
向上を図る場合、遠心体クラッチの磨滅耐性が同時に増
進する。
【００１８】本実施例の場合、遠心体クラッチ１は２個
の遠心体２ａ、２ｂを備え、それらのクラッチアーム体
３ａ、３ｂはそれぞれ約１２０°ないし１４０°の円弧
角に亘り延びている。しかし、クラッチアーム体を具備
する３個またはそれ以上の遠心体を設け、これら遠心体
がそれぞれ互いに等間隔で支持板体に保持されるように
することも可能でありかつ有利である。これにより、ク
ラッチの駆動側が重くなり、好都合な慣性モーメントで
回転することになる。
【００１９】本発明による遠心体クラッチは、クラッチ
接断をしばしば行う場合も遠心体の正確な案内により磨
滅が少ないので、特に高速回転の内燃機関を具備する作
業機械の取り付けに好適である。作業過程の完了後およ
び駆動性能の低下した後に工具類をしばしば取り外す必
要のある、例えばチェーンソーその他の携帯作業機械で
は、クラッチ磨滅従って運転経費を著しく低減すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による遠心体クラッチの駆動側の主要構
成部品の分解斜視図である。
【図２】遠心体クラッチの図３の線II−IIによる縦断面
図である。
【図３】遠心体クラッチの図２の線III−IIIによる平面
図であり、１部を断面にて示す。
【符号の説明】
１ 遠心体クラッチ ２ａ、２ｂ 遠
心体 ３ａ、３ｂ クラッチアーム体 ４ 支
持板体 ５ 被覆板体 ６ 回
転軸線 ７ クラッチ胴部 ８ 引
張りばね ９ 軸受ピン １１ 軸
受ピン頭部 １３ 自由端部 １４、１５ 接
合面 １７ 中心開口部 １８ ボ
ス ２６ レバー脚部 ｒ クラッチアーム体の円弧半径 Ｒ クラッチ胴部の半径
フロントページの続き (72)発明者 ディーター アンクステンベルガー ドイツ連邦共和国 デー・71397 ロイ テンバッハ アムゼルヴェーク 17 (56)参考文献 特開 昭61−106851（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−42604（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−35906（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−72047（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−72841（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−16956（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−89042（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−163541（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭45−31932（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 43/04

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれ円弧状クラッチアーム体（３ａ、
    ３ｂ）を有する遠心体（２ａ、２ｂ）を備え、これらの
    遠心体がそれぞれレバー脚部（２６）でもって遠心体ク
    ラッチ（１）の駆動側の支持板体（４）に、この支持板
    体（４）の回転軸線（６）に平行に配置された軸受ピン
    （９）により旋回可能に保持され、さらに支持板体
    （４）に同軸に遠心体クラッチ（１）の被駆動側に配置
    されかつクラッチアーム体（３ａ、３ｂ）にかぶさるク
    ラッチ胴部（７）を備え、その場合クラッチアーム体
    （３ａ、３ｂ）が遠心力の作用の下にそれぞれの遠心体
    （２ａ、２ｂ）に作用する引張りばね（８）の戻し力に
    抗して半径方向に可動であり、そしてクラッチ胴部
    （７）の内径部に押圧可能である遠心体クラッチにおい
    て、被覆板体（５）が支持板体（４）に対向して位置す
    る遠心体（２ａ、２ｂ）の側にて軸方向に固定配置さ
    れ、この被覆板体（５）が、その案内部分（２１）とク
    ラッチアーム体（３ａ、３ｂ）との間に軸方向の案内遊
    隙をもって、クラッチアーム体（３ａ、３ｂ）を半径方
    向に被覆していることを特徴とする遠心体クラッチ。
  2. 【請求項２】 軸受ピン（９）が被覆板体（５）を貫通
    し、そして被覆板体（５）がそれぞれ軸受ピン頭部（１
    １）と遠心体（２ａ、２ｂ）のレバー脚部（２６）との
    間で両側にて接合することを特徴とする、請求項１に記
    載の遠心体クラッチ。
  3. 【請求項３】 支持板体（４）がクラッチアーム体（３
    ａ、３ｂ）を軸方向の案内遊隙をもって半径方向に被覆
    していることを特徴とする、請求項１または２に記載の
    遠心体クラッチ。
  4. 【請求項４】 遠心体（２ａ、２ｂ）がクラッチアーム
    体（３ａ、３ｂ）にてその最大の軸方向幅を有し、そし
    て支持板体（４）および被覆板体（５）にそれぞれの板
    面より突出する接合面（１４、１５）が形成されている
    ことを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の遠
    心体クラッチ。
  5. 【請求項５】 被覆板体（５）が壁厚の小さい板材であ
    ることを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の
    遠心体クラッチ。
  6. 【請求項６】 各遠心体（２ａ、２ｂ）に引張りばね
    （８）が設けられ、この引張りばねが回転軸線（６）に
    対しそれぞれ間隔をもってそれらの係止点間の間に延び
    ていることを特徴とする、請求項１ないし５の１つに記
    載の遠心体クラッチ。
  7. 【請求項７】 引張りばね（８）の係止点が、それぞれ
    遠心体（２ａ、２ｂ）の自由端部（１３）に近くと、隣
    接する遠心体（２ａ、２ｂ）のレバー脚部（２６）の近
    くに位置することを特徴とする、請求項６に記載の遠心
    体クラッチ。
  8. 【請求項８】 ２つの遠心体（２ａ、２ｂ）が設けられ
    ていることを特徴とする、請求項１ないし７の１つに記
    載の遠心体クラッチ。
  9. 【請求項９】 被覆板体（５）が、少なくとも支持板体
    （４）の貫通するボス（１８）の直径を有する中心開口
    部（１７）を備えていることを特徴とする、請求項１な
    いし８の１つに記載の遠心体クラッチ。
  10. 【請求項１０】 クラッチアーム体（３ａ、３ｂ）の円
    弧半径（ｒ）の中心点が、回転軸線（６）より間隔を置
    いて位置することを特徴とする、請求項１ないし９の１
    つに記載の遠心体クラッチ。
  11. 【請求項１１】 クラッチアーム体（３ａ、３ｂ）の円
    弧半径（ｒ）が、クラッチ胴部（７）の半径（Ｒ）より
    も小さいことを特徴とする、請求項１ないし１０の１つ
    に記載の遠心体クラッチ。
JP10130288A 1997-05-24 1998-05-13 遠心体クラッチ Expired - Lifetime JP3027359B2 (ja)

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