JP3587662B2 - Centrifugal clutch - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転速度の増減による遠心力の変化を利用して駆動側と従動側とを駆動上断続せしめる遠心クラッチに関する。本発明に係る遠心クラッチは、例えば、チェーンソーや刈払機等の携帯式作業機や原動機付自転車などに駆動源として搭載される小型内燃エンジンの動力伝達装置の一部として使用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
前記の如き遠心クラッチの一種として、例えば、特開昭51−15752号公報に示されるもののように、駆動力を与えられて回転する回転部と、該回転部にばね腕部を介して互いに一体的に連結されて前記回転部の回転による遠心力で従動側部材であるクラッチドラムと係合する遠心移動部とを備えてなる、いわゆる、ばね一体型ロータを備えた遠心クラッチが知られている。
【0003】
こうした遠心クラッチにおいては、前記回転部の回転駆動力は、前記ばね腕部を介して前記従動側部材へと伝達されるので、回転駆動力を確実に伝達せしめるためには、前記ばね腕部に十分に剛性を持たせることが望ましい。
【0004】
しかし、前記ばね腕部に大きな剛性を持たせると、前記遠心移動部の移動性が悪くなるので、前記回転部の回転速度が相当大きくなるまでは、前記クラッチドラムへの回転駆動力の伝達が開始されない、等の問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、こうした事情に鑑みてなされたもので、ばね腕部を介して回転部と遠心移動部とが一体的に連結されている遠心クラッチにおいて、遠心移動部の移動性と、従動側部材への回転駆動力の伝達の確実性と、をともに向上せしめることができる遠心クラッチを提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る遠心クラッチは、駆動力を与えられて回転する回転部と、該回転部の回転による遠心力で従動側部材と係合する遠心移動部と、前記回転部と前記遠心移動部とを互いに一体的に連結するばね腕部と、を備えている遠心クラッチであって、前記遠心移動部側に当接して前記回転部の回転駆動力を前記遠心移動部側に伝達する回転駆動力伝達部を、前記ばね腕部より前記回転部の回転方向前方に位置せしめてなるものである。
【0007】
本発明によれば、前記回転部の回転駆動力の大部分は、前記回転駆動力伝達部を介して前記遠心移動部側へ確実に伝達される。一方、前記ばね腕部には、回転駆動力伝達のための大きな力は掛らない。このため、該ばね腕部については、前記遠心移動部の好適な遠心移動性のみを考慮してその強度を決定することができ、軽量で作動が正確な耐性にすぐれた遠心クラッチを提供することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【0022】
図1は、本発明の一実施形態に係る遠心クラッチ1を備えた動力機械の一例としての刈払機の駆動源部分2の要部縦断面図である。前記刈払機は、小型空冷二サイクル内燃エンジン3を駆動源として搭載している。該エンジン3による回転駆動力は、前記遠心クラッチ1を介して伝動軸4に伝えられ、該伝動軸4に駆動上連結された回転作業部材としての回転刃(図示しない)に伝達される。
【0023】
前記遠心クラッチ1は、従来例と同様に、駆動側部材としての遠心クラッチロータ5と、該ロータ5を包囲する従動側部材としてのクラッチドラム6とを、互いに同心に備えている。前記ロータ5は、前記エンジン3に駆動上連結されており、前記クラッチドラム6は、前記伝動軸4に連結されている。
【0024】
図1のII−II矢視拡大断面図である図2に示すように、前記ロータ5は、駆動力を与えられて回転する回転部としてのクラッチハブ7と、該クラッチハブ7の回転による遠心力で前記クラッチドラム6の内周面6aと摩擦係合する、遠心移動部としての二つのクラッチシュー8,8と、前記クラッチハブ7と前記各クラッチシュー8とを互いに一体的に連結する二つのばね腕部9,9と、を一体に備えている。前記各クラッチシュー8と前記各ばね腕部9は、前記ロータ5が回転するとき、その回転のバランスがとれるように配置されている。
【0025】
図1に示すように、前記クラッチハブ7は、前記ロータ5のボス部であり、例えば、前記エンジン3の出力軸10(例えば、クランク軸の延長部)に、取り外し可能に固着されている。前記クラッチハブ7は、その中央部に、取付孔としてのねじ孔11を有している。このねじ孔11には、前記エンジン3の前記出力軸10のねじ部12が螺合している。
【0026】
また、図2に示すように、前記各クラッチシュー8は、互いに同形同大であり、前記ロータ5(前記出力軸10)の回転中心Oに対して、点対称となるように配置されている。前記各クラッチシュー8は、前記ロータ5の回転面の半径方向外側に、前記クラッチドラム6の内周面6aと同一の曲率の外周面13をそれぞれ備えていて、前記クラッチハブ7の回転による遠心力で半径方向外方へ移動し、前記クラッチドラム6の前記内周面6aにぴったりと圧着係合する。前記クラッチドラム6側へ駆動力が確実に伝達されるように、前記各クラッチシュー8の重量とその外周面13の面積とを、できるだけ大きくすることが望ましい。
【0027】
前記各ばね腕部9は、前記クラッチハブ7から湾曲して延びて、前記各クラッチシュー8の回転方向後端部14へと連続している。具体的には、前記各ばね腕部9は、前記クラッチハブ7においてその前記回転中心Oを挟んで互いに対向する部分15,15から、前記ロータ5の回転方向後方かつその半径方向外方へそれぞれ延び出し、次いで、前記ロータ5の回転方向前方へと大きく曲がって延び、前記各クラッチシュー8の前記回転方向後端部14と一体化している。前記各ばね腕部9の外端部の外面16,16は、前記各クラッチシュー8の前記外周面13へと滑らかに連続している。
【0028】
前記各ばね腕部9の作用により、前記各クラッチシュー8は、前記クラッチハブ7の回転による遠心力が所定値に達するまでは、前記外周面13が前記クラッチドラム6の前記内周面6aに接触しないように、内側に偏位して保持されている。
【0029】
前記遠心クラッチ1において、前記クラッチハブ7は、前記各クラッチシュー8側に当接して前記クラッチハブ7の回転駆動力を前記各クラッチシュー8側へと伝達する回転駆動力伝達部17,17を備えている。該各回転駆動力伝達部17は、前記各ばね腕部9より前記ロータ5の回転方向前方に位置していて、遠心力の変化による前記各クラッチシュー8の自由な移動を阻害しないように、かつ、遠心力の変化による該各クラッチシュー8の円滑な移動を案内し得るように、形成されている。
【0030】
本実施形態では、図2に示すように、前記クラッチハブ7は、互いに対向する位置に、その半径方向外方への突出部18,18を備えていて、これらの突出部18,18のうち、その回転方向前側の面が、前記回転駆動力伝達部17,17とされている。
【0031】
一方、前記各クラッチシュー8は、前記各突出部18を受け入れるように窪んだ凹部19,19を備えていて、前記各クラッチシュー8の前記各回転駆動力伝達部17と対向する部分にそれぞれ形成された取付用凹部20,20には、前記ロータ5とは別体の円柱状の回転駆動力伝達媒介部材21,21が固着されている。該各回転駆動力伝達媒介部材21の材料としては、例えば、耐摩耗性の良好な、合金や合成樹脂等を使用する。前記クラッチハブ7の前記各回転駆動力伝達部17は、前記各クラッチシュー8に固着された前記各回転駆動力伝達媒介部材21に当接しており、前記クラッチハブ7の回転駆動力は、前記各回転駆動力伝達部17と前記各回転駆動力伝達媒介部材21との接触により、前記各クラッチシュー8側に確実に伝達される。
【0032】
なお、前記各回転駆動力伝達媒介部材21は、前記各回転駆動力伝達部17と当接する側に、該各回転駆動力伝達部17に線接触する、前記ロータ5の回転軸線O−Oと同方向の軸線を中心とする円弧面22,22を備えている。これは、前記各クラッチシュー8が遠心力の変化により移動するときに、前記各回転駆動力伝達部17と前記各回転駆動力伝達媒介部材21との間の摩擦係数をできるだけ小さくして、前記各クラッチシュー8を円滑に作動せしめるためである。ここでは、前記ロータ5の前記回転軸線O−Oと同方向の軸線を有する細い円柱体を、前記各回転駆動力伝達媒介部材21として用いている。
【0033】
本実施形態において、前記クラッチハブ7から前記各クラッチシュー8側への回転駆動力の伝達のために、前記各回転駆動力伝達媒介部材21を用いたのは、前記クラッチハブ7と前記各クラッチシュー8との間に不可避的に生ずる成形上の隙間を埋めるためである。
【0034】
すなわち、この種の遠心クラッチロータ5は、成形型Dを使用して、該成形型Dの空間内に、加熱溶融された成形材料を供給することにより一体成形するのが好適である。そして、この種の遠心クラッチ5は、前記各ばね腕部9のみによって前記クラッチハブ7と前記各クラッチシュー8とが互いに一体的に連結されており、前記各ばね腕部9の部分を除いて、前記クラッチハブ7と前記各クラッチシュー8との間には隙間がある。そこで、簡単に該隙間を埋めて前記クラッチハブ7の回転駆動力を前記クラッチシュー8側へ確実に伝達するための部材として、別体の前記媒介部材21を用いると好適である。
【0035】
前記各クラッチシュー8と前記クラッチハブ7との間には、互いに係合して該クラッチハブ7の過回転による前記各クラッチシュー8の外方への過移動を規制するストッパが設けられている。ここでは、該ストッパとして、前記各クラッチシュー8の回転方向前端部23,23に、前記クラッチハブ7側へ延びる爪部24,24を形成するとともに、前記クラッチハブ7の前記突出部18に、前記各爪部24と係合する受け部25,25を形成している。前記クラッチハブ7の回転による遠心力で前記各クラッチシュー8が外方へ移動すると、前記各爪部24が前記受け部25に係合して、前記各クラッチシュー8の外方への過移動が規制される。このため、前記クラッチハブ7を所定値以上に高速回転させたときでも、前記各クラッチシュー8が必要以上に外方へ移動して前記ロータ5が損傷する等の問題がない。
【0036】
以上のように構成される前記遠心クラッチ1によれば、前記クラッチハブ7の回転駆動力の大部分は、前記回転駆動力伝達部17,17を介して、前記各クラッチシュー8,8側へ確実に伝達される。一方、前記各ばね腕部9,9には、回転駆動力伝達のための大きな力は掛らない。このため、該各ばね腕部9,9については、前記各クラッチシュー8,8の好適な遠心移動性のみを考慮してその強度を決定することができ、軽量で作動が正確な耐性にすぐれた遠心クラッチを提供することができる。
【0037】
本実施の形態に係る前記遠心クラッチ1の前記ロータ5は、例えば、次のようにして製造される。まず、成形型Dを組み合わせて、前記回転駆動力伝達媒介部材21,21を除く前記ロータ5に対応する空間を形成し、この空間内に、前記クラッチハブ7となる部分へと延びるゲートから、加熱溶融された成形材料を供給する。該成形材料としては、例えば、耐衝撃性や耐摩耗性や耐熱性の良好な、適度の弾性と比重とを有する合金や合成樹脂等を用いる。
【0038】
そして、前記ロータ5の成形品を前記成形型Dから取り出した後、前記各クラッチシュー8に形成されている前記各取付用凹部20内に、前記各回転駆動力伝達媒介部材21を圧入等により固着する。
【0039】
なお、図3に示すように、図2に示す実施形態のものとは逆に、クラッチハブ7aの各突出部18a側に取付用凹部20aをそれぞれ形成し、そこに回転駆動力伝達媒介部材21aをそれぞれ固着するようにしてもよい。この場合には、前記回転駆動力伝達媒介部材21aにおける前記各クラッチシュー8aとの当接部が回転駆動力伝達部22aとなり、前記各クラッチシュー8a側には、該各クラッチシュー8aの移動案内部としての案内面17aがそれぞれ形成される。
【0040】
また、図2のIV−IV矢視断面部に対応する、製造方法の説明図である図4に示すように、前記クラッチハブ7および前記各クラッチシュー8の外側に突出して前記各ばね腕部9以外の箇所で前記クラッチハブ7と前記各クラッチシュー8とを互いに連結する門状の成形上の連結部26を形成しておき、離型後に、該成形上の連結部26を、例えば図4の一点鎖線に沿って、研削等の適宜の方法で除去するようにしてもよい。このようにすれば、前記成形上の連結部26を介して、前記クラッチハブ7側から前記クラッチシュー8側へと成形材料が流れ易くなり、適正な成形ができる。また、前記成形上の連結部26は、前記クラッチハブ7および前記各クラッチシュー8の外側に門状に突出しているので、離型後の除去作業もきわめて容易である。
【0041】
さらに、図5に示すように、各ばね腕部9以外の箇所でクラッチハブ7bと各クラッチシュー8bとを互いに連結する連結部27を備えてなるロータ5bに対応する空間を有する成形型に成形材料を供給し、離型後、前記連結部27を切断し、その切断面28を介して前記クラッチハブ7bの回転駆動力が前記各クラッチシュー8b側に伝達されるようにしてもよい。この場合には、該切断部の隙間が、例えば0.1mm程度等、極めて微細であることが必要であり、したがって、例えば、レーザー切断装置等を用いて切断するのが好適である。このようにして製造された前記ロータ5bにおいては、前記切断面28同士が当接して、前記クラッチハブ7bの回転駆動力が前記各クラッチシュー8b側に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る遠心クラッチを備えた機械の一例としての刈払機の要部縦断面図である。
【図2】図1のII−II矢視拡大断面図である。
【図3】図2の変形例に係る遠心クラッチの要部説明図である。
【図4】図2のIV−IV矢視断面部に対応する、製造方法の説明図である。
【図5】遠心クラッチの他の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
1 遠心クラッチ
6 クラッチドラム(従動側部材)
7 クラッチハブ(回転部)
8 クラッチシュー(遠心移動部)
9 ばね腕部
17 回転駆動力伝達部,案内部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to utilizing a change in the centrifugal force by increasing or decreasing the rotational speed of the driving side and the driven side to the drive on the intermittent allowed to centrifugal clutch. The centrifugal clutch according to the present invention is suitable for use as a part of a power transmission device of a small internal combustion engine mounted as a drive source on a portable work machine such as a chain saw or a bush cutter or a bicycle with a motor. is there.
[0002]
[Prior art]
As one type of the centrifugal clutch as described above, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-15752, a rotating portion that is rotated by being given a driving force, and is integrally formed with the rotating portion via a spring arm. There is known a centrifugal clutch having a so-called spring-integrated rotor, which comprises a centrifugal moving portion which is connected to a clutch drum which is a driven member by centrifugal force generated by the rotation of the rotating portion. .
[0003]
In such a centrifugal clutch, the rotational driving force of the rotating portion is transmitted to the driven-side member via the spring arm, so that the rotational driving force is transmitted to the spring arm in order to reliably transmit the rotational driving force. It is desirable to have sufficient rigidity.
[0004]
However, when the spring arm has a large rigidity, the mobility of the centrifugal moving unit deteriorates. Therefore, the transmission of the rotational driving force to the clutch drum is not performed until the rotation speed of the rotating unit is considerably increased. There are problems such as not starting.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in a centrifugal clutch in which a rotating unit and a centrifugal moving unit are integrally connected via a spring arm, the mobility of the centrifugal moving unit and the driven member and certainty of transmission of the rotational driving force to, it is intended to provide a centrifugal clutch capable allowed to both improve.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems, a centrifugal clutch according to the present invention, a rotary part provided with a driving force, a centrifugal movement section to be engaged with the driven-side member by a centrifugal force due to the rotation of the rotating part, the rotating A centrifugal clutch, comprising: a spring arm that integrally connects the first and second centrifugal moving parts to each other; The rotational driving force transmitting portion for transmitting to the side is positioned forward of the spring arm portion in the rotation direction of the rotating portion .
[0007]
According to the present invention, most of the rotational driving force of the rotating unit is reliably transmitted to the centrifugal moving unit side via the rotational driving force transmitting unit. On the other hand, a large force for transmitting the rotational driving force is not applied to the spring arm. Therefore, the strength of the spring arm portion can be determined in consideration of only the preferable centrifugal mobility of the centrifugal moving portion, and a centrifugal clutch that is lightweight and has excellent resistance to accurate operation is provided. Can be.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a
[0023]
The centrifugal clutch 1 is provided with a
[0024]
As shown in FIG. 2 which is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, the
[0025]
As shown in FIG. 1, the
[0026]
As shown in FIG. 2, the
[0027]
Each of the
[0028]
Due to the action of the
[0029]
In the centrifugal clutch 1, the
[0030]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
[0031]
On the other hand, each of the
[0032]
The rotation driving force
[0033]
In the present embodiment, for transmitting the rotational driving force from the
[0034]
That is, it is preferable that the centrifugal
[0035]
Stoppers are provided between the
[0036]
According to the centrifugal clutch 1 configured as described above, most of the rotational driving force of the
[0037]
The
[0038]
Then, after removing the molded product of the
[0039]
As shown in FIG. 3, contrary to the embodiment shown in FIG. 2, mounting recesses 20a are formed on each protruding portion 18a side of the clutch hub 7a, and the rotational driving force transmission mediating member 21a is formed there. May be fixed respectively. In this case, a contact portion of the rotation driving force transmission mediating member 21a with the
[0040]
Further, as shown in FIG. 4 which is an explanatory view of the manufacturing method and corresponds to a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2, the spring arms protrude outside the
[0041]
Further, as shown in FIG. 5, a molding die having a space corresponding to the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a brush cutter as an example of a machine including a centrifugal clutch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view taken on line II-II of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part of a centrifugal clutch according to a modified example of FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory view of a manufacturing method corresponding to a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2;
FIG. 5 is an explanatory view of another manufacturing method of the centrifugal clutch.
[Explanation of symbols]
1
7 Clutch hub (rotating part)
8 Clutch shoe (centrifugal moving part)
9
Claims (1)
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Family Applications (1)
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1997
- 1997-09-03 JP JP25423497A patent/JP3587662B2/en not_active Expired - Fee Related
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