JP6512222B2 - クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、駆動力の伝達経路上に配され、伝達経路の接続又は切断を行うクラッチに関する。

小型バイク、チェーンソー、エンジン式ラジコンヘリ等の小型の駆動機器には、一般にクラッチ操作が不要な遠心クラッチが採用されている（例えば特許文献１、２参照）。

特許文献１には遠心クラッチが記載されており、この遠心クラッチは、出力軸に接続された円筒状のクラッチドラムと、該クラッチドラム内に収容してあり、入力軸に接続され、クラッチドラムの軸心回りに回転するハブ（回転支持部）と、円弧状をなし、クラッチドラムの軸心に平行な軸回りに回動可能にハブに支持された二つのクラッチシューと、該クラッチシューをクラッチドラムの軸心側に付勢するばねとを備える。

入力軸の回転によって、ハブが所定回転速度以上の回転速度で回転した場合、クラッチシューはばねの付勢力に抗して、クラッチドラムの内周面に接近し、係合する。クラッチドラムは回転し、出力軸が回転する。

特許文献２には、出力軸に接続してある円筒状のクラッチドラムと、入力軸に接続してあり、クラッチドラム内にてクラッチドラムの軸心回りに回転するボス（回転支持部）と、円弧状をなし、ボス及びクラッチドラムの間に配置された四つのクラッチシューと、該クラッチシューをクラッチドラムの軸心側に付勢するコイルばねとを備える遠心クラッチが記載されている。

この遠心クラッチにおいても、入力軸の回転によって、ボスが所定回転速度以上の回転速度で回転した場合、クラッチシューはコイルばねの付勢力に抗して、クラッチドラムの内周面に接近し、係合する。クラッチドラムは回転し、出力軸が回転する。

近年では、入力軸の回転速度に基づいて、クラッチを電磁的に接続するか又は切断することができる電磁クラッチも提案されている（例えば特許文献３参照）。

特開平７−１９０１００号公報 特開平６−２８０９０１号公報 特許第３６８８９７３号公報

特許文献１及び２に記載の遠心クラッチは、ハブ又はボスの回転速度、換言すれば入力軸の回転速度が所定回転速度（例えば１０００ｒｐｍ）未満である場合、ばねの付勢力によってクラッチシューはクラッチドラムに係合しない。

しかし、要求される仕様によっては、所定回転速度未満の回転速度でクラッチシューをクラッチドラムに係合させる必要がある。要求に応じるために、例えばばねの付勢力を低く設定する、すなわち所定回転速度を低くすることが考えられる。

所定回転速度を低く設定した場合（例えば１００ｒｐｍに設定した場合）、クラッチシューに作用する遠心力も小さくなる。そのためクラッチシューに作用する遠心力がクラッチシューの自重付近又は自重よりも小さくなった場合には、入力軸及び出力軸が切断されているべき回転速度（例えば１００ｒｐｍ未満）で回転していても、クラッチシューは自重によって、ばねの力に抗してクラッチドラムの内周面に接近して係合することがある。その結果、切断されているべき回転速度であるにも関わらず、入力軸と出力軸とが接続されるという問題が生じる。

電磁クラッチを使用することによって、上記問題を解決することができるとも考えられるが、電磁クラッチを使用する場合、電磁クラッチのみならず、電磁クラッチを制御するコントローラ、入力軸の回転速度を検出するセンサ及び電源等が必要である。そのため部品点数の増加を招来し、構造が複雑化する上、電磁クラッチ、コントローラ、センサ及び電源等を含む装置は大型にならざるを得ない。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、クラッチシューがクラッチドラムに係合を開始する回転速度をより低い回転速度に設定した場合であっても、入力軸及び出力軸が切断されているべき回転速度で入力軸が回転している場合に、クラッチシューがクラッチドラムに係合することを回避することができる簡素な構成のクラッチを提供することを目的とする。

本発明に係るクラッチは、複数のクラッチシューを収容する円筒状の収容室を有し、前記収容室の軸回りに回転するクラッチドラムと、前記収容室内にて、入力軸から伝達された動力によって前記収容室の軸回りに回転し、前記複数のクラッチシューそれぞれの端部を前記収容室の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部と、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する付勢部材とを備え、前記クラッチシューを前記収容室の周面に沿って並設してあるクラッチであって、一の前記クラッチシューの自重を前記出力軸に対して非係合となる向きの力に変換して、他の前記クラッチシューに作用させる変換部を備えることを特徴とする。

本発明においては、例えば、一のクラッチシューの自重が出力軸に対して非係合となる向きの力に変換されて、他のクラッチシューに作用する。すなわち、一のクラッチシューの自重は、他のクラッチシューを出力軸に対して非係合となるための力に変換されているので、付勢部材の付勢力を小さくしても、他のクラッチシューは、その自重によって出力軸に係合しない。

本発明に係るクラッチは、前記クラッチドラムは前記出力軸に接続されており、前記変換部は、一の前記クラッチシューの自重を前記収容室の軸心側に向かう力に変換して、他の前記クラッチシューに作用させていることを特徴とする。

本発明においては、例えば、一のクラッチシューの自重が収容室の軸心側へ向かう力に変換されて、他のクラッチシューに作用する。すなわち、一のクラッチシューの自重は、他のクラッチシューをクラッチドラムの内周面から離反させるための力に変換されているので、付勢部材の付勢力を小さくしても、他のクラッチシューは、その自重によってクラッチドラムの内周面に係合しない。

本発明に係るクラッチは、隣合う二つの前記クラッチシューそれぞれの前記端部を前記収容室の周方向に対向させてあり、前記変換部は、前記二つのクラッチシューの端部それぞれを互いに係合させるように構成されていることを特徴とする。

本発明においては、二つのクラッチシューの端部それぞれを互いに係合させることによって、一のクラッチシューの自重を、他のクラッチシューをクラッチドラムの内周面から離反させるための力に変換する。

本発明に係るクラッチは、前記変換部は、前記一のクラッチシューの端部から前記他のクラッチシューの端部に向けて突出した突出部と、該突出部が係合し、前記他のクラッチシューの端部に形成された凹部とを有することを特徴とする。

本発明においては、一のクラッチシューの端部に他のクラッチシューの端部に向けて突出した突出部を設け、該突出部を他のクラッチシューの端部に形成された凹部に係合させることによって、クラッチシューの自重を、クラッチシューをクラッチドラムの内周面から離反させるための力に変換することを実現する。

本発明に係るクラッチは、前記変換部は、前記収容室内にて前記収容室の軸心周りに配してあり、軸回りに回転可能な回転部と、該回転部又はクラッチシューの一方に設けた係合部と、前記回転部又はクラッチシューの他方に設けてあり、前記係合部に係合する被係合部とを有することを特徴とする。

本発明においては、前記係合部及び被係合部を係合させて、クラッチシューの自重を、クラッチシューをクラッチドラムの内周面から離反させるための力に変換することを実現する。

本発明に係るクラッチは、前記係合部は凹部又は突出部の一方であり、前記被係合部は前記凹部又は突出部の他方であることを特徴とする。

本発明においては、前記凹部に前記突出部を係合させて、クラッチシューの自重を、クラッチシューをクラッチドラムの内周面から離反させるための力に変換することを実現する。

本発明に係るクラッチは、前記クラッチシューに前記収容室の周面に接触する摩擦材を設けてあることを特徴とする。

本発明においては、摩擦材をいずれか一方のクラッチシューに設けることによって、ワンウェイクラッチとして使用することができ、両クラッチシューに設けることによって、ツーウェイクラッチとして使用することができる。

本発明に係るクラッチは、前記摩擦材は、前記回転支持部の回転速度が所定範囲内にある場合に、前記収容室の周面上を摺動し、前記回転支持部の回転速度が前記所定範囲よりも大きい場合に、前記収容室の周面に滑り無く係合するように構成してあることを特徴とする。

本発明においては、回転速度の上昇に伴って、摩擦材が収容室の周面上を摺動しながら、徐々に収容室の周面に係合するので、大きな衝撃力を発生させることなく、入力軸及び出力軸を接続させることができる。

本発明に係るクラッチは前記摩擦材は、前記収容室の周面に滑り無く係合するように構成してあることを特徴とする。

本発明においては、摩擦材が収容室の周面に滑り無く係合するので、入力軸の回転速度が係合すべき回転速度に至った時点で、入力軸及び出力軸を迅速に接続させて、始動時における出力軸の回転速度を、予め定めた回転速度と略同じ回転速度にすることができる。

本発明に係るクラッチは、前記入力軸の少なくとも一部は前記収容室内に配置され、前記収容室に対して同軸的に接続されており、前記収容室内にて前記入力軸に回転可能に外嵌しており、前記出力軸に接続された接続部を備え、前記変換部は、一の前記クラッチシューの自重を前記収容室の周面側に向かう力に変換して、他の前記クラッチシューに作用させていることを特徴とする。

本発明においては、例えば、一のクラッチシューの自重が収容室の周面側へ向かう力に変換されて、他のクラッチシューに作用する。すなわち、一のクラッチシューの自重は、他のクラッチシューを接続部から離反させるための力に変換されているので、付勢部材の付勢力を小さくしても、他のクラッチシューは、その自重によって接続部に係合しない。

本発明に係るクラッチは、前記付勢部材は前記クラッチシューの自重以下の力によって前記クラッチシューを付勢していることを特徴とする。

本発明においては、前記付勢部材の付勢力をクラッチシューの自重以下の力に設定することによって、クラッチシューがクラッチドラムの内周面に接近を開始する回転速度を大幅に低くすることができる。

本発明に係るクラッチは、クラッチシューを収容する円筒状の収容室を有し、出力軸に接続され、前記収容室の軸回りに回転するクラッチドラムと、前記収容室内にて、入力軸から伝達された動力によって前記収容室の軸回りに回転し、前記クラッチシューの一端部を前記収容室の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部と、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する付勢部材とを備え、前記クラッチシューを前記収容室の周面に沿って並設してあるクラッチであって、前記回転支持部は、前記クラッチシューの一端部を支持する枢軸を有し、前記クラッチシューの他端部及び前記収容室の周面の接触点と前記枢軸の回転中心点との間の第１線分と、前記接触点と前記入力軸の回転中心点との間の第２線分とがなす角がｔａｎθ＜μを満たすこと（ただし、μは摩擦係数）を特徴とする。

本発明にあっては、クラッチシューの他端部とクラッチドラムとの間で、いわゆるくさび作用が生じ、クラッチシューはクラッチドラムに係合する。また付勢部材の付勢力を調整することによって、必要な場合にのみ、クラッチシューはクラッチドラムに係合する。

本発明に係るクラッチは、前記クラッチシューの他端部に前記収容室の周面に接触する摩擦材を設けてあり、前記摩擦材は、前記収容室の周面に滑り無く係合するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、摩擦材とクラッチドラムとの間において、くさび作用を発生させ、ほとんど滑ること無く、クラッチシューをクラッチドラムに係合させる。

本発明に係るクラッチにあっては、例えば、一のクラッチシューの自重が収容室の軸心側へ向かう力に変換されて、他のクラッチシューに作用する。すなわち、一のクラッチシューの自重は、他のクラッチシューをクラッチドラムの内周面から離反させるための力に変換されているので、付勢部材の付勢力を小さくしても、他のクラッチシューは、その自重によってクラッチドラムの内周面に係合しない。従って、切断されているべき回転速度である場合における入力軸及び出力軸の接続を回避することができる。

実施の形態１に係るクラッチの内部構造を略示する部分断面正面図である。 クラッチの内部構造を略示する分解斜視図である。 摩擦材及びクラッチドラムの摩擦係数μとストラットアングルθとの関係を説明する説明図である。 静止している状態のクラッチを説明する説明図である。 入力軸が係合開始回転速度以上で正回転している状態のクラッチを説明する説明図である。 入力軸が係合開始回転速度以上であり、且つ出力軸から正回転方向のトルクが入力された状態のクラッチを説明する説明図である。 一の材料によって構成された摩擦材における面圧、摩擦係数及び入力軸の回転速度の関係を略示するグラフである。 他の材料によって構成された摩擦材における面圧、摩擦係数及び入力軸の回転速度の関係を略示するグラフである。 噛合機構を備えないクラッチにおけるクラッチシューの自重とばねの付勢力との関係を説明する説明図である。 クラッチシューを収容室から離反する方向に付勢する他の手段を示す図である。 クラッチシューを収容室から離反する方向に付勢する他の手段を示す図である。 実施の形態２に係るクラッチの内部構造を略示する正面図である。 クラッチを略示する分解斜視図である。 クラッチの構成の一部を変更した第１の変更例を略示する分解斜視図である。 クラッチの構成の一部を変更した第２の変更例を示す正面図である。 クラッチの構成の一部を変更した第３の変更例を略示する斜視図である。 クラッチの構成の一部を変更した第４の変更例を略示する分解斜視図である。 実施の形態３に係るクラッチを略示する正面図である。

（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係るクラッチを示す図面に基づいて詳述する。図１はクラッチの内部構造を略示する部分断面正面図、図２はクラッチの内部構造を略示する分解斜視図である。なお図２においてクラッチドラム１の記載を省略している。

クラッチは有底円筒状の扁平なクラッチドラム１を備える。クラッチドラム１の底部における径方向中央部分に、出力軸（図示略）が嵌合する出力軸嵌合孔２ａが設けてある。クラッチドラム１の内側には、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０を収容する円筒状の収容室２が形成されている。

収容室２内には、入力軸（図示略）から伝達された動力によって収容室２の軸回りに回転し、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの一端部を収容室２の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部３０が設けてある。回転支持部３０は、楕円状をなし、入力軸に連結する連結板３１と、該連結板３１の長手方向一端部にて連結板３１の一面側に突出した突出部３２と、該突出部３２の先端部分に設けてあり、連結板３１の一面に対向する対向板３３とを備える。なお連結板３１の他面が収容室２の底面に対向するように、回転支持部３０は収容室２内に収容されている。

連結板３１の一面側中央部は漏斗状且つ段状に窪んでおり、窪みの底部に入力軸が嵌合する入力軸嵌合孔３１ｂが設けてある。なお入力軸の回転中心点の位置と出力軸の回転中心点の位置とは略同じである。連結板３１の一面から、窪んだ部分を囲繞するように、円環部３１ｄが突出している。連結板３１の長手方向他端部には、断面Ｌ形の溝部３１ｃが形成してある。

連結板３１の長手方向一端部、突出部３２及び対向板３３によって、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０が挿入される挿入凹部３４が形成されている。挿入凹部３４の底面（突出部３２の側面）には、後述するばねを収納支持する二つの支持孔３２ａ、３２ｂが設けてある。支持孔３２ａ、３２ｂは有底円筒状をなし、支持孔３２ａ、３２ｂの軸心は挿入凹部３４の底面に対して斜めに交差している。また図１に示すように、正面視において、二つの支持孔３２ａ、３２ｂの軸心それぞれの延長線は入力軸嵌合孔３１ｂ側において交差しない。

対向板３３には後述する第１枢軸１７及び第２枢軸２７を挿通する二つの挿通孔３３ａ、３３ａが、連結板３１の長手方向に直交する方向に並設してある。また連結板３１にも、前記挿通孔３３ａ、３３ａそれぞれに対応する二つの挿通孔３１ａ、３１ａが設けてある。対向板３３に設けた二つの挿通孔３３ａ、３３ａそれぞれと、連結板３１に設けた二つの挿通孔３１ａ、３１ａそれぞれとは同軸的に配置されている。

第１クラッチシュー１０は、収容室２の周面に沿った半円弧状をなし、第１クラッチシュー１０の一端部は挿入凹部３４に挿入してある。第１クラッチシュー１０の一端部には、第１枢軸１７が挿入される枢軸孔１３が設けてある。該枢軸孔１３は、対向板３３に設けられた一の挿通孔３３ａ及び該一の挿通孔３３ａに対応する連結板３１の挿通孔３１ａに対し、同軸的に配されている。二つの挿通孔３１ａ、３３ａ及び枢軸孔１３に第１枢軸１７が挿入されており、第１クラッチシュー１０は第１枢軸１７回りに回動する。

第１クラッチシュー１０の一端部における前記支持孔３２ａに対応する部分に、ばね４１が挿入されるばね孔１４が設けてある。ばね孔１４は有底円筒形をなす。コイル状のばね４１の一端部側が支持孔３２ａに挿入してあり、他端部側がばね孔１４に挿入してある。ばね４１は、第１クラッチシュー１０を収容室２から離反する方向に（図１における反時計回りに）付勢している。ばね４１の付勢力は、第１クラッチシュー１０の自重と略同じ大きさかまたは前記自重よりも小さい。

第１クラッチシュー１０の他端部には、取付部１１を介して摩擦材１２が取り付けてある。第１クラッチシュー１０の他端部の周面部分を、軸長方向において第１クラッチシュー１０の他の部分よりも厚く形成することによって、取付部１１が形成されている。摩擦材１２は取付部１１の外周面に一体的に設けられている。なお取付部１１及び摩擦材１２は回転支持部３０側に突出しているが、前記溝部３１ｃの位置に対応した位置に配してあるので、回転支持部３０に干渉しない。なお連結板３１における溝部３１ｃを設けた部分は削除してもよい。

第２クラッチシュー２０は収容室２の周面に沿った半円弧状をなし、第２クラッチシュー２０の一端部は挿入凹部３４に挿入してある。第２クラッチシュー２０は収容室２内において、第１クラッチシュー１０と共にＣ状をなすように、第１クラッチシュー１０の反対側に位置している。第２クラッチシュー２０の一端部には、第２枢軸２７が挿入される枢軸孔２３が設けてある。該枢軸孔２３は、対向板３３に設けられた他の挿通孔３３ａ及び該他の挿通孔３３ａに対応する連結板３１の挿通孔３１ａに対し、同軸的に配されている。二つの挿通孔３１ａ、３３ａ及び枢軸孔２３に第２枢軸２７が挿入されており、第２クラッチシュー２０は第２枢軸２７回りに回動する。

第２クラッチシュー２０の一端部における前記支持孔３２ｂに対応する部分に、ばね４２が挿入されるばね孔２４が設けてある。ばね孔２４は有底円筒形をなす。コイル状のばね４２の一端部側が支持孔３２ｂに挿入してあり、他端部側がばね孔２４に挿入してある。ばね４２は、第２クラッチシュー２０を収容室２から離反する方向に（図１における時計回りに）付勢している。ばね４２の付勢力は、第２クラッチシュー２０の自重と略同じ大きさかまたは前記自重よりも小さい。

なお二つの支持孔３２ａ、３２ｂの軸心それぞれの延長線が入力軸嵌合孔３１ｂ側において交差するように設計変更し、ばね孔１４、１５をこれに対応させて設計変更することもできる。

第２クラッチシュー２０の他端部には、取付部２１を介して摩擦材２２が取り付けてある。第２クラッチシュー２０の他端部周面部分を、軸長方向において第２クラッチシュー２０の他の部分よりも厚く形成することによって、取付部２１が形成されている。摩擦材２２は取付部２１の外周面に一体的に設けられている。なお取付部２１及び摩擦材２２は回転支持部３０側に突出しているが、前記溝部３１ｃの位置に対応した位置に配してあるので、回転支持部３０に干渉しない。

第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの一端部は収容室２の周方向において対向しており、対向部分には噛合機構５０が設けてある。噛合機構５０は、枢軸孔１３付近において、第１クラッチシュー１０の一端部の先端面から第２クラッチシュー２０に向けて突出した突出部１５と、枢軸孔２３付近において、第２クラッチシュー２０の一端部の先端面に形成され、前記突出部１５が噛合する凹部２５とを備える。

突出部１５の左右それぞれに窪み１６、１６が形成してあり、該窪み１６、１６に対応する二つの突起部２６、２６が凹部２５の左右に形成してある。二つの窪み１６、１６によって、突出部１５は凹部２５に噛合するための長さを確保することができ、また凹部２５は二つの突起部２６、２６によって突出部１５を受けるための深さを確保することができる。突起部２６及び窪み１６は噛合せず、突起部２６及び窪み１６は離間している。

図３は摩擦材１２及びクラッチドラム１の摩擦係数μとストラットアングルθとの関係を説明する説明図である。なお図３において、第２クラッチシュー２０の記載を省略している。

図３に示すように、第１クラッチシュー１０に取り付けた摩擦材１２及びクラッチドラム１（収容室２の内周面）の接触点Ａと第１枢軸１７の回転中心点Ｂとの間の線分ＡＢと、接触点Ａと入力軸の回転中心点Ｃ（出力軸の回転中心点）との間の線分ＡＣとがなす角（ストラットアングルθ）が、条件：ｔａｎθ＜μを満たすように、摩擦材１２と第１枢軸１７の位置関係は設計されている。なおクラッチドラム１に対する摩擦材１２の接触位置によって、ストラットアングルθは変更されるが、摩擦材１２がいずれの位置でクラッチドラム１に接触しても、上記条件を満たすように摩擦材１２と第１枢軸１７の位置関係は設計されている。

なお第２クラッチシュー２０に取り付けた摩擦材２２及びクラッチドラム１の接触点と第２枢軸２７の回転中心点との間の線分と、前記接触点と入力軸の回転中心点（出力軸の回転中心点）との間の線分とがなす角（ストラットアングルθ）も、同様に上述した条件を満たす。

この条件を満たす場合、摩擦材１２、２２はつっかえ棒にように働き、摩擦材１２、２２とクラッチドラム１との間で、いわゆるくさび作用が生じ、摩擦材１２、２２がクラッチドラム１に接触するときに、摩擦材１２、２２はほとんど滑ること無くクラッチドラム１に係合する。換言すれば、摩擦係数μに応じて、上記条件を満たすように摩擦材１２、２２を配置している。

ただし、後述するように摩擦材１２、２２によっては面圧や温度などの条件によって、摩擦係数μが大きく変化する場合がある。このような摩擦係数μが大きく変化する摩擦材１２、２２を使用した場合には、上述した条件を常に満たすとは限らない。クラッチの状況によって摩擦係数が減少し、上述した条件を満たさなくなった場合、くさび作用は発現しない。

図４は静止している状態のクラッチを説明する説明図、図５は入力軸が係合開始回転速度以上で正回転している状態のクラッチを説明する説明図、図６は入力軸が係合開始回転速度以上であり、且つ出力軸から正回転方向のトルクが入力された状態のクラッチを説明する説明図である。なお第１クラッチシュー１０を上側に配し、第２クラッチシュー２０を下側に配しているものとする。

図４に示すように、静止している場合、第２クラッチシュー２０には下向きの自重Ｆ２が作用しており、第２クラッチシュー２０はクラッチドラム１に接近しようとする。一方、第１クラッチシュー１０にも下向きの自重Ｆ１が作用している。なお第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの自重は略等しい。

自重Ｆ１は、第１枢軸１７を介して、第１枢軸１７回りの回転力Ｆ３（図４における反時計回りの力）に変換される。回転力Ｆ３は、噛合機構５０に伝達され、凹部２５に噛合した突出部１５は反時計回りに回転し、第２クラッチシュー２０は第２枢軸２７回りに、時計回りに回転する。すなわち、噛合機構５０によって、回転力Ｆ３は第２枢軸２７回りの回転力Ｆ４（図４における時計回りの力）に変換される。

回転力Ｆ４は、第２枢軸２７を介して、上向き（自重Ｆ２の反対向き）の力Ｆ５に変換される。第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの自重は略等しいので、自重Ｆ２と力Ｆ５とは略等しく、従って、自重Ｆ２及び力Ｆ５は力の釣り合いを保つ。そのため下側に配された第２クラッチシュー２０は自重によってクラッチドラム１に接触しない。

第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれに、ばね４１、４２の付勢力Ｆ６が作用している。第１クラッチシュー１０に作用する付勢力Ｆ６は、第１枢軸１７を介して反時計回りの力に変換され、第１クラッチシュー１０をクラッチドラム１から離反させる力として作用する。第２クラッチシュー２０に作用する付勢力Ｆ６は、第２枢軸２７を介して時計回りの力に変換され、第２クラッチシュー２０をクラッチドラム１から離反させる力として作用する。

第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０は付勢力Ｆ６によって収容室２の周面から離反し、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれに設けた摩擦材１２、２２と収容室２の周面との間には隙間が存在する。そのためクラッチドラム１は自由に回転することができる。

上述したように、静止状態において、第２クラッチシュー２０の自重Ｆ２及び力Ｆ５（第１クラッチシュー１０の自重を変換した力）は力の釣り合いを保つ。換言すれば、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの自重が相殺される。そのため、第２クラッチシュー２０に設けたばね４２の付勢力Ｆ６が、第２クラッチシュー２０の自重Ｆ２と略同じか又は自重Ｆ２よりも小さくても、第２クラッチシュー２０が自重によってクラッチドラム１に接触することは無い。

第２クラッチシュー２０に設けたばね４２の付勢力Ｆ６は、第２クラッチシュー２０の自重Ｆ２によって打ち消される事無く、クラッチドラム１から離反させる力として第２クラッチシュー２０に作用する。

なお第１クラッチシュー１０を下側に配し、第２クラッチシュー２０を上側に配した場合には、力の作用する向きが逆になるが、上述した第２クラッチシュー２０と同様に、下側に配した第１クラッチシュー１０が自重によってクラッチドラム１に接触することは無い。

第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０に、振動等による外力が作用したとしても、上述した作用と同様な作用が生じる。そのため、例えばクラッチを平置きにした場合に、外力がクラッチに作用しても、外力によって第１クラッチシュー１０又は第２クラッチシュー２０がクラッチドラム１に接触することは無い。

図５に示すように、入力軸が正回転した場合（図５の白抜き矢印参照）、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０に遠心力が働き、該遠心力がばね４１の付勢力よりも大きくなったとき（例えば入力軸の回転速度が１００ｒｐｍ以上になったとき）、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０はクラッチドラム１に接近する。第１クラッチシュー１０に設けた摩擦材１２及び第２クラッチシュー２０に設けた摩擦材２２は収容室２の周面に接触し、第１クラッチシュー１０はくさび作用を発生させて係合する。クラッチドラム１は回転し、入力軸から出力軸にトルクが伝達される（図５のハッチングを付した矢印参照）。このとき第２クラッチシュー２０はクラッチドラム１とくさび作用による係合はしない。

このとき、ばね４１の付勢力Ｆ６を第１クラッチシュー１０の自重以下の力に設定することによって、第１クラッチシュー１０がクラッチドラム１の内周面に係合を開始する回転速度を大幅に低くすることができる。

図６に示すように、第２クラッチシュー２０に設けた摩擦材２２とクラッチドラム１とが接触している場合（例えば入力軸の回転速度が１００ｒｐｍ以上である場合）であって、出力軸から正回転方向のトルクが入力されたとき（図６の白抜き矢符参照）には、第２クラッチシュー２０に設けた摩擦材２２とクラッチドラム１とがくさび作用を発生させて係合する。出力軸からのトルクは入力軸に伝達される（図６のハッチングを付した矢印参照）。

この場合、例えばエンジンを搭載した車両の動力伝達用クラッチに、実施の形態１に係るクラッチを使用すれば、いわゆるエンジンブレーキを発現させることができる。実施の形態１に係るクラッチはツーウェイクラッチとして使用することができる。

なお第２クラッチシュー２０から摩擦材２２を取り外した場合、出力軸からのトルクは入力軸に伝達されず、クラッチはワンウェイクラッチとして使用される。出力軸から入力軸へのトルク伝達の有無は、要求される仕様に応じて変更することができ、ユーザはワンウェイクラッチ又はツーウェイクラッチを選択することができる。

摩擦材１２、２２は要求される仕様に応じて選択される。一般に摩擦材１２、２２の摩擦係数は、面圧によって変化するが、摩擦材１２、２２に使用される材料によって、面圧によって大きく変化する摩擦材１２、２２と、それほど変化しない摩擦材１２、２２とがある。

上述したように、摩擦材１２、２２及びクラッチドラム１の摩擦係数μとストラットアングルθとの関係において、摩擦材１２、２２とクラッチドラム１とを滑り無く係合させる条件はｔａｎθ＜μである（図３参照）。反対に言えば、摩擦材１２、２２とクラッチドラム１と間に滑りを発生させるための条件は、ｔａｎθ＞μである。

ストラットアングルθは、第１枢軸１７又は第２枢軸２７と、摩擦材１２又は２２と、入力軸又は出力軸との位置関係によって決定されるため、位置関係が決定された場合、ｔａｎθは一定の値αとなる。μ＞αであれば、滑り無く係合し（以下「滑りの無い係合」を、「連結」とも称する）、μ＜αであれば、滑りながら係合する。

図７は一の材料によって構成された摩擦材１２、２２における面圧、摩擦係数及び入力軸の回転速度の関係を略示するグラフ、図８は他の材料によって構成された摩擦材１２、２２における面圧、摩擦係数及び入力軸の回転速度の関係を略示するグラフである。なお面圧は第１クラッチシュー１０又は第２クラッチシュー２０に作用する遠心力によって発生するので、面圧の大小は回転速度の高低に対応する。

図７に示すように、一の材料を使用した摩擦材１２、２２は、面圧の大小に拘わらず、摩擦係数μはαよりも大きい。一の材料を使用した摩擦材１２を第１クラッチシュー１０に取り付けた場合、入力軸の回転速度が、係合を開始する回転速度（係合開始回転速度）以上であれば、摩擦材１２はクラッチドラム１に連結し、入力軸のトルクが直接的に出力軸に伝達される（図５参照）。
一方、一の材料を使用した摩擦材２２を第２クラッチシュー２０に取り付けた場合、出力軸の回転速度が係合開始回転速度以上であれば、摩擦材２２はクラッチドラム１に連結し、出力軸のトルクが直接的に入力軸に伝達される（図６参照）。
換言すれば、係合開始回転速度は、摩擦材１２、２２及びクラッチドラム１が連結する最小の回転速度（連結回転速度）に略等しい。

図８に示すように、他の材料を使用した摩擦材１２、２２は、面圧の大小に応じて、摩擦係数μは大小となる。他の材料を使用した摩擦材１２、２２においては、連結回転速度は係合開始回転速度よりも大きい。

他の材料を使用した摩擦材１２を第１クラッチシュー１０に取り付けた場合、入力軸の回転速度が係合開始回転速度及び連結回転速度の間の値であれば、摩擦係数μはαよりも小さく、摩擦材１２は滑りながらクラッチドラム１に係合して動力を出力軸に伝達する。一方入力軸の回転速度が連結回転速度よりも大きい場合、摩擦係数μはαよりも大きく、摩擦材１２はクラッチドラム１に連結する（図５参照）。

他の材料を使用した摩擦材２２を第２クラッチシュー２０に取り付けた場合、入力軸の回転速度が係合開始回転速度及び連結回転速度の間の値であれば、摩擦係数μはαよりも小さく、クラッチドラム１及び摩擦材２２は滑りながら動力を入力軸に伝達する。一方出力軸の回転速度が連結回転速度よりも大きい場合、摩擦係数μはαよりも大きく、摩擦材２２はクラッチドラム１に連結する（図６参照）。

なお入力軸の回転速度が係合開始回転速度よりも小さい場合には、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０はクラッチドラム１から離反し、摩擦材１２、２２はクラッチドラム１に接触せず、係合しない。

それぞれ材料の異なる複数の摩擦材から仕様に応じた摩擦材１２、２２を選択することによって、滑り無く摩擦材１２、２２がクラッチドラム１に係合するようにクラッチを設計するか又は滑りながら摩擦材１２、２２がクラッチドラム１に係合するようにクラッチを設計することができる。

滑り無く摩擦材１２、２２がクラッチドラム１に係合する場合、摩擦材１２、２２がクラッチドラム１に係合した時点で、始動時における出力軸の回転速度は、直ちに入力軸の回転速度と略同じ回転速度になり、迅速な連結を実現することができる。

滑りながら摩擦材１２、２２がクラッチドラム１に係合する場合、入力軸の回転速度の上昇に伴って、摩擦材１２、２２が収容室２の周面上を摺動しながら、徐々に収容室２の周面との面圧を大きくするので、大きな衝撃力を発生させることなく、入力軸及び出力軸を連結させることができる。

なお第１クラッチシュー１０の摩擦材１２と、第２クラッチシュー２０の摩擦材２２とをそれぞれ異なる材料にすることによって、入力軸から正転方向にトルクが入力された場合と、出力軸から正転方向にトルクが入力された場合とで、連結回転速度を異なるものにすることができる。例えば摩擦材１２又は２２の一方が滑り無くクラッチドラム１に係合し、他方が滑りながらクラッチドラム１に係合する。

実施の形態１に係るクラッチは、噛合機構５０によって、第１クラッチシュー１０の自重が収容室２の軸心側へ向かう力に変換されて、第２クラッチシュー２０に作用する。すなわち、第１クラッチシュー１０の自重は、第２クラッチシュー２０をクラッチドラム１の内周面から離反させるための力に変換されているので、ばね４２の付勢力を自重よりも小さくしても、第２クラッチシュー２０は、その自重によってクラッチドラム１の内周面に係合しない。従って、切断されているべき回転速度である場合における入力軸及び出力軸の接続を回避することができ、大型化を回避し且つ低速回転でも入力軸から出力軸にトルクを伝達させることができる。

噛合機構５０を備えない場合、小型のまま低速回転で入力軸から出力軸にトルクを伝達させることはできない。それは以下の理由による。
図９は噛合機構５０を備えないクラッチにおけるクラッチシューの自重とばねの付勢力との関係を説明する説明図である。

クラッチシューに作用する遠心力Ｆ_c はＦ_c ＝ｍｒω² で表される。
ｍ：クラッチシューの質量(kg)、ｒ：枢軸の回転中心から重心までの距離(ｍ)、ω：角速度(rad/s )

クラッチシューがクラッチドラム１に押し付けられる力は、遠心力Ｆc とばねの付勢力Ｆs との差である。このため、クラッチの伝達トルクＴは、以下の式によってあらわされる。

Ｔ＝μ（Ｆ_c −Ｆ_s ）Ｒ＝μＲ（ｍｒω² −Ｆ_s ）
μ：摩擦係数、Ｒ：クラッチドラム１の内径

上式によって、回転速度が低い状況で伝達トルクを増加させるためには、ばねの付勢力をより小さくするか、クラッチシューをより重くするか又はクラッチドラム１の内径を長くすること等が必要と認識される。

クラッチシューを重くするか又はクラッチドラム１の内径を長くした場合、クラッチの重量増加及びクラッチの大型化を招来し、好ましくない。従って、重量化及び大型化を回避するためには、ばねの付勢力を小さくすることが考えられる。

しかしばねの付勢力を小さくし過ぎると、入力軸の回転速度が、入力軸及び出力軸が切断されているべき回転速度であっても、クラッチシューは自重ｍｇによってクラッチドラム１の周面に接近し、摩擦材がクラッチドラム１に接触して係合し、無用な動力が出力軸に伝達される（図９参照）。このため、ばねの付勢力Ｆs はクラッチシューの自重を支えることができる大きさに設定する必要がある。

すなわち、Ｆ_s ＞ｍｇとなる必要がある。ばねの付勢力Ｆs をクラッチシューの自重ｍｇを支えることができる最小限の力に設定した場合、伝達トルクＴは、
Ｔ＝μＲ（ｍｒω² −ｍｇ）＝μｍＲ（ｒω² −ｇ）となる。

伝達トルクが正の値となる条件は、
Ｔ＞０
μｍＲ（ｒω² −ｇ）＞０
（ｒω² −ｇ）＞０
ｒ＞ｇ／ω²
となる。

低回転の場合（ωを小さい値に設定した場合）でも、伝達トルクを発生させるためには、クラッチシューの重心位置と回転中心との位置をより長くする（ｒをより大きくする）しかなく、結果、クラッチは大型化する。すなわち、噛合機構５０を備えずに、小型を維持したままクラッチが低速回転で伝達トルクを発生させることは不可能となる。

実施の形態１に係るクラッチは、噛合機構５０を設けることによって、大型化を回避し且つ低速回転でも入力軸から出力軸にトルクを伝達させることができるのである。

なお実施の形態１に係るクラッチは、噛合機構５０を設けているが、噛合機構５０に代えて、第１クラッチシュー１０の自重を収容室２の軸心側へ向かう力に変換し、第２クラッチシュー２０に作用させる他の機構を設けてもよい。例えば、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの一端部に、摩擦係数の高い素材からなる部材（例えばゴムからなる部材）を取り付けて互いを接触させて、第１クラッチシュー１０の自重を収容室２の軸心側へ向かう力に変換し、第２クラッチシュー２０に作用させてもよい。また第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの一端部にギヤを設けて噛み合わせてもよい。又は第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０それぞれの一端部にスプロケット若しくはプーリを設けて、８の字状にチェーン又はベルトを掛架させてもよい。

またクラッチシューの数は二つに限定されず、例えば四つであってもよい。クラッチシューの数を増やすことによって、クラッチシュー又は摩擦材１２、２２に作用する負荷を分散させることができ、耐久性を向上させることができる。またクラッチシューの形状は円弧状に限定されず、直線状に形成されていてもよい。

上述した実施の形態において、ばね及びばね孔は、クラッチシューを収容室２から離反する方向に付勢する手段の例示であり、他の手段を用いてもよい。図１０及び図１１はクラッチシューを収容室２から離反する方向に付勢する他の手段を示す図である。

図１０に示すように、第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０をばね４３で連結してもよい。また図１１に示すように、第１クラッチシュー１０及び回転支持部３０をばね４４で連結し、第２クラッチシュー２０及び回転支持部３０をばね４４で連結してもよい。ばね４３、４４は第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０を収容室２から離反する方向に付勢する。

またクラッチシューと枢軸をばねでつなぐか又は環状のばねをクラッチ正面に配置し、クラッチシュー同士をつないでもよい。

（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係るクラッチを示す図面に基づいて説明する。図１２はクラッチの内部構造を略示する正面図、図１３はクラッチを略示する分解斜視図である。なお図１３においてクラッチドラム１の記載を省略している。

回転支持部３０は、連結板３１と、二つの突出部３２、３２と、突出部３２それぞれの先端部分に設けてあり、連結板３１の一面に対向する対向板３３とを備える。連結板３１には、挿通孔３１ａが左右それぞれに設けてある。対向板３３には、挿通孔３１ａと同軸的に挿通孔３３ａが設けてある。連結板３１の一面中央部から、後述する支持ギヤ３８を支持する支持環３８ａが軸長方向に突出している。支持環３８ａは入力軸嵌合孔３１ｂに周設してある。

支持環３８ａに、支持ギヤ３８（回転部）が回転可能に外嵌している。支持ギヤ３８は、入力軸に周設された円環部３７を備える。円環部３７の外周面の一部及び該一部の略１８０度反対側に位置する他部それぞれに、凹部３５が設けてあり、該凹部３５の両隣に二つの突起部３６、３６が設けてある。

クラッチドラム１の内側に、二つのクラッチシュー６０、６０が設けてある。クラッチシュー６０は、収容室２の周面に沿った半円弧状をなす。クラッチシュー６０の一端部には、枢軸６７が挿入される枢軸孔６３が設けてある。該枢軸孔６３は、挿通孔３１ａ及び挿通孔３３ａに同軸的に配されている。挿通孔３１ａ、挿通孔３３ａ及び枢軸孔６３に枢軸６７が挿入されており、クラッチシュー６０は枢軸６７回りに回動する。

クラッチシュー６０の一端部には、前記凹部３５に挿入される突出部６５と、該突出部６５の両隣に形成してあり、前記突起部３６、３６を挿入する二つの窪み６６、６６とが設けてある。二つの窪み６６、６６によって、突出部６５は凹部３５に噛合するための長さを確保することができ、また凹部３５は二つの突起部３６、３６によって突出部６５を受けるための深さを確保することができる。突起部３６及び窪み６６は噛合せず、突起部３６及び窪み６６は離間している。

クラッチシュー６０は、実施の形態１に係る第１クラッチシュー１０及び第２クラッチシュー２０と同様に、ばね孔６４を有し、該ばね孔６４にばね４５が挿入してある。ばね４５は、クラッチシュー６０を収容室２から離反する方向に付勢している。ばね４５の付勢力は、クラッチシュー６０の自重と略同じ大きさかまたは前記自重よりも小さい。

クラッチシュー６０の他端部には、取付部６１を介して摩擦材６２が取り付けてある。クラッチシュー６０の他端部の周面部分を、軸長方向においてクラッチシュー６０の他の部分よりも厚く形成することによって、取付部６１が形成されている。摩擦材６２は取付部６１の外周面に一体的に設けられている。なお摩擦材６２は、実施の形態１に記載の摩擦材１２、２２と同じ特性を有する。

実施の形態２に係るクラッチにあっては、実施の形態１と同様に、一方のクラッチシュー６０（図１２における下側のクラッチシュー６０）及び他方のクラッチシュー６０（図１２における上側のクラッチシュー６０）それぞれの自重が相殺される。そのため、一方のクラッチシュー６０に設けたばねの付勢力が、一方のクラッチシュー６０の自重と略同じか又は自重よりも小さくても、一方のクラッチシュー６０が自重によってクラッチドラム１に接触することは無い。なお実施の形態２に係るクラッチはいわゆるワンウェイクラッチである。

図１４は実施の形態２に係るクラッチの構成の一部を変更した第１の変更例を略示する分解斜視図である。図１４に示すように、支持環３８ａを設けない構成であってもよい。この場合、支持ギヤ３８は入力軸に外嵌する。

図１５は実施の形態２に係るクラッチの構成の一部を変更した第２の変更例を略示する正面図である。クラッチシュー６０の数は二つに限定されず、三つ以上でもよい。例えば図１５に示すように、クラッチシュー６０を、クラッチドラム１内に三つ配置し、円環部３７の外周面の三つの箇所それぞれに、凹部３５及び二つの突起部３６、３６を設け、クラッチシュー６０の突出部６５を凹部３５に噛合させてもよい。この場合、凹部３５及び二つの突起部３６、３６の周方向の位置、クラッチシュー６０の周方向の長さ等の位置・寸法は、静止状態において、クラッチシュー６０の力の釣り合いが保たれるように適宜決定される。

また回転支持部３０の構成は、クラッチシュー６０の個数、寸法等に応じて、適宜変更される。また実施の形態２では、円環部３７に凹部３５を設け、クラッチシュー６０に突出部６５を設けているが、円環部３７に突出部を設け、クラッチシュー６０に凹部を設けてもよい。この場合、クラッチシュー６０の凹部に、円環部３７の突出部が挿入される。

支持ギヤ３８の凹部３５及び突出部６５は、一のクラッチシューの重力によって発生する枢軸を中心とするトルクを他のクラッチシューに伝達する手段の例示である。他の手段としては例えばクラッチシューの一端部及び円環部３７に摩擦係数の高い素材からなる部材を取り付けて互いを接触させて、クラッチシューの自重を収容室の軸心側へ向かう力に変換し、他のクラッチシューに作用させてもよい。もしくは、支持ギヤ３８を設けずに、クラッチシューそれぞれの一端部にスプロケットもしくはプーリを取り付け、チェーンもしくはベルトでトルクを伝達してもよい。

図１６は実施の形態２に係るクラッチの構成の一部を変更した第３の変更例を略示する斜視図、図１７はクラッチの構成の一部を変更した第４の変更例を略示する分解斜視図である。

実施の形態２に係るクラッチは、ツーウェイクラッチであってもよい。図１６及び図１７に示すように、支持環３８ａには二つの支持ギヤ３８、３８が外嵌しており、軸長方向に並んでいる。支持ギヤ３８それぞれに、二つのクラッチシュー６０、６０が噛合している。連結板３１と対向板３３の間には、枢軸孔６３、６３、挿通孔３１ａ及び挿通孔３３ａが同軸的に位置するように、二つのクラッチシュー６０、６０が配されている。挿通孔３１ａ、挿通孔３３ａ及び二つの枢軸孔６３、６３に枢軸６７が挿入されており、クラッチシュー６０、６０は枢軸６７回りに回動する。

入力軸が正回転した場合、クラッチシュー６０に遠心力が働き、該遠心力がばね４５の付勢力よりも大きくなったとき、クラッチシュー６０はクラッチドラム１に接近する。クラッチシュー６０に設けた摩擦材６２は収容室２の周面に接触し、一方の支持ギヤ３８に噛合したクラッチシュー６０、６０（図１６、図１７において示された、軸長方向における回転支持部３０の反対側に位置するクラッチシュー）はくさび作用を発生させて係合する。クラッチドラム１は回転し、入力軸から出力軸にトルクが伝達される。なおこのとき他方の支持ギヤ３８に噛合したクラッチシュー６０、６０（図１６、図１７において示された、軸長方向における回転支持部３０側に位置するクラッチシュー）に設けた摩擦材６２は、クラッチドラム１に接触するが、くさび作用による係合はしない。
クラッチシュー６０に設けた摩擦材６２とクラッチドラム１とが接触している場合であって、出力軸から正回転方向のトルクが入力されたときには、他方の支持ギヤ３８に噛合したクラッチシュー６０、６０に設けた摩擦材６２とクラッチドラム１とがくさび作用を発生させて係合する。出力軸からのトルクは入力軸に伝達される。すなわち、クラッチはツーウェイクラッチとして機能する。

実施の形態２に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

なお実施の形態１及び２において、一及び他のクラッチシューの自重を相殺する構成が設けられているが、付勢部材の付勢力を大きくして（例えばクラッチの自重よりも大きくして）、一及び他のクラッチシューの自重を相殺する構成を削除してもよい。この場合、静止状態であるか又は入力軸と出力軸が切断されているべき回転速度でクラッチシューが回転している場合において、クラッチシューは、付勢部材の付勢力によってクラッチドラムに接触しない。

また単一のクラッチシューを設け、ｔａｎθ＜μを満たすように、即ち滑り無く、クラッチシューがクラッチドラム１に係合する構成であってもよい。この場合、クラッチシューの自重を相殺する構成は設けない。

（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係るクラッチを示す図面に基づいて説明する。図１８は実施の形態３に係るクラッチを略示する正面図である。クラッチドラム１には入力軸１００が同軸的に設けられている。入力軸１００の少なくとも一部は収容室２内に配置されている。

収容室２の内周面には収容凹部２ｂが複数設けられている。収容凹部２ｂそれぞれに、付勢部材、例えば、ばね４６が収容されている。収容室２内には、前記入力軸１００に平行な複数の枢軸（回転支持部）７１が設けられている。

収容室２の軸回りに回転可能な円環部７５が収容室２の内周面に沿って設けられている。円環部７５の内周面には、複数の凹部７５ａ（変換部）が設けられている。前記枢軸７１夫々に円弧形をなすクラッチシュー７０の一端部が回転可能に設けられている。クラッチシュー７０の一端部には、凹部７５ａに嵌合した凸部７０ａ（変換部）が設けられている。

収容凹部２ｂに収容されたばね４６は、クラッチシュー７０が収容室２の軸心側に向かうように、円環部７５の外周面を押圧している。すなわち、図１８において、ばね４６は円環部７５を時計回りに押圧し、円環部７５は、枢軸７１回りにおいて、凸部７０ａを時計回りに押圧し、クラッチシュー７０は収容室２の軸心側に付勢されている。なおばね４６はクラッチシュー７０の自重以下の力によってクラッチシュー７０を付勢している。

収容室２内において、出力軸（図示略）に接続する円環状の接続部８０が入力軸１００に回転可能に外嵌している。接続部８０の外周面には、径方向外向きに斜めに突出した複数の突出歯８１が周方向に並設されている。突出歯８１及びクラッチシュー７０によってラチェット機構が構成されている。

次にクラッチシュー７０と接続部８０との係合について説明する。クラッチが静止している場合、クラッチシュー７０は、ばね４６により軸中心方向に付勢されているため、接続部８０の突出歯８１に係合している。駆動源（図示略）から動力が伝達されることによって、入力軸１００は時計回りに回転を開始し、接続部８０及び出力軸が回転する。入力軸１００の回転速度が所定回転速度（例えば９００ｒｐｍ）以上になった場合、クラッチシュー７０の他端部は、遠心力によって収容室２の周面側に向けて回転し、接続部８０の突出歯８１から離脱し、接続部８０は回転しない。

ばね４６はクラッチシュー７０の自重以下の力によって、即ち比較的小さい力によって、クラッチシュー７０を付勢しているので、低速乃至中速（例えば９００ｒｐｍ未満）で入力軸１００が回転している場合にクラッチシュー７０は突出歯８１に係合し、遠心力が大きくなることによって、クラッチシュー７０は突出歯８１から離脱する。

入力軸１００の回転速度が所定回転速度未満になった場合、ばね４６の付勢力によって、クラッチシュー７０及び接続部８０は再び係合する。

図１８に示すように、クラッチが縦置きされ、所定回転速度以上で回転している場合に、上側に位置するクラッチシュー７０には、自重によって、入力軸１００側（収容室２の軸心側）に向かう力が作用する。例えば図１８において、上側に位置するクラッチシュー７０に、入力軸１００側に向かう力が作用する。

一方、下側に位置するクラッチシュー７０には、自重によって、収容室２の周面側に向かう力Ｆ７が作用する。力Ｆ７は、下側に位置するクラッチシュー７０の凸部７０ａ及び該凸部７０ａに嵌合する凹部７５ａによって、円環部７５を反時計回りに回転させる力Ｆ８に変換される。力Ｆ８は、上側に位置するクラッチシュー７０の凸部７０ａ及び該凸部７０ａに嵌合する凹部７５ａによって、収容室２の周面側に向かう力Ｆ９に変換される。
そのため、クラッチが縦置きされ、所定回転速度以上で回転している場合に、クラッチシュー７０が自重によって、収容室２の軸心側に移動し、突出歯８１に係合することを防止することができる。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、請求の範囲内での全ての変更及び請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ クラッチドラム
２ 収容室
１０ 第１クラッチシュー
１２、２２ 摩擦材
１５ 突出部
２０ 第２クラッチシュー
２５ 凹部
３０ 回転支持部
３５、７５ａ 凹部（変換部）
３６ 突起部（変換部）
３７ 円環部
３８ 支持ギヤ（回転部）
４１、４２、４６ ばね（付勢部材）
５０ 噛合機構（変換部）
６５ 突出部（変換部）
６６ 窪み（変換部）
７０ａ 凸部（変換部）
７５ 円環部
７１ 枢軸（回転支持部）

Claims (8)

1. 複数のクラッチシューを収容する円筒状の収容室を有し、出力軸に接続され、前記収容室の軸回りに回転するクラッチドラムと、前記収容室内にて、入力軸から伝達された動力によって前記収容室の軸回りに回転し、前記複数のクラッチシューそれぞれの端部を前記収容室の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部と、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する付勢部材とを備え、前記クラッチシューを前記収容室の周面に沿って並設してあるクラッチであって、
   隣合う一及び他の前記クラッチシューそれぞれの前記端部を前記収容室の周方向に対向させてあり、
   前記一のクラッチシューの端部から前記他のクラッチシューの端部に向けて突出した突出部と、
   該突出部が係合し、前記他のクラッチシューの端部に形成された凹部と
   を備え、
   前記付勢部材は前記クラッチシューの自重以下の力によって前記クラッチシューを付勢しており、
   前記付勢部材以外に、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する手段を設けておらず、
   前記クラッチシューを前記収容室の軸心の反対側に付勢する他の付勢部材を設けておらず、
   静止状態において、前記一のクラッチシュー及び他のクラッチシューの自重が相殺されること
   を特徴とするクラッチ。
2. 複数のクラッチシューを収容する円筒状の収容室を有し、出力軸に接続され、前記収容室の軸回りに回転するクラッチドラムと、前記収容室内にて、入力軸から伝達された動力によって前記収容室の軸回りに回転し、前記複数のクラッチシューそれぞれの端部を前記収容室の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部と、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する付勢部材とを備え、前記クラッチシューを前記収容室の周面に沿って並設してあるクラッチであって、
   前記収容室内にて前記収容室の軸心周りに配してあり、軸回りに回転可能な回転部と、
   該回転部又はクラッチシューの一方に設けた突出部と、
   該突出部が係合し、前記回転部又はクラッチシューの他方に設けた凹部と
   を備え
   前記付勢部材は前記クラッチシューの自重以下の力によって前記クラッチシューを付勢していること
   を特徴とするクラッチ。
3. 複数のクラッチシューを収容する円筒状の収容室を有し、出力軸に接続され、前記収容室の軸回りに回転するクラッチドラムと、前記収容室内にて、入力軸から伝達された動力によって前記収容室の軸回りに回転し、前記複数のクラッチシューそれぞれの端部を前記収容室の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部と、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する付勢部材とを備え、前記クラッチシューを前記収容室の周面に沿って並設してあるクラッチであって、
   前記入力軸の少なくとも一部は前記収容室内に配置され、前記収容室に対して同軸的に接続されており、
   前記収容室内にて前記入力軸に回転可能に外嵌しており、前記出力軸に接続された環状の接続部を備え、
   前記接続部の外周面に突出歯が形成されており、
   前記突出歯及びクラッチシューによってラチェット機構が構成されており、
   前記付勢部材は前記クラッチシューの自重以下の力によって前記クラッチシューを付勢していること
   を特徴とするクラッチ。
4. 前記クラッチシューに前記収容室の周面に接触する摩擦材を設けてあることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のクラッチ。
5. 前記摩擦材は、
   前記回転支持部の回転速度が所定範囲内にある場合に、前記収容室の周面上を摺動し、
   前記回転支持部の回転速度が前記所定範囲よりも大きい場合に、前記収容室の周面に滑り無く係合するように構成してあること
   を特徴とする請求項４に記載のクラッチ。
6. 前記摩擦材は、前記収容室の周面に滑り無く係合するように構成してあることを特徴とする請求項４に記載のクラッチ。
7. クラッチシューを収容する円筒状の収容室を有し、出力軸に接続され、前記収容室の軸回りに回転するクラッチドラムと、前記収容室内にて、入力軸から伝達された動力によって前記収容室の軸回りに回転し、前記クラッチシューの一端部を前記収容室の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部と、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する付勢部材とを備え、前記クラッチシューを前記収容室の周面に沿って並設してあるクラッチであって、
   前記回転支持部は、前記クラッチシューの一端部を支持する枢軸を有し、
   前記クラッチシューの他端部に摩擦材を設けてあり、
   前記クラッチシューにおける前記摩擦材を設けた部分のみが前記収容室の周面に接触し、
   前記クラッチシューの他端部及び前記収容室の周面の接触点と前記枢軸の回転中心点との間の第１線分と、前記接触点と前記入力軸の回転中心点との間の第２線分とがなす角θが、前記摩擦材の面圧の大小に拘わらず、ｔａｎθ＜μを満たすこと（ただし、μは摩擦係数）
   を特徴とするクラッチ。
8. クラッチシューを収容する円筒状の収容室を有し、出力軸に接続され、前記収容室の軸回りに回転するクラッチドラムと、前記収容室内にて、入力軸から伝達された動力によって前記収容室の軸回りに回転し、前記クラッチシューの一端部を前記収容室の軸心に平行な軸回りに回動可能に支持する回転支持部と、前記クラッチシューを前記収容室の軸心側に付勢する付勢部材とを備え、前記クラッチシューを前記収容室の周面に沿って並設してあるクラッチであって、
   前記回転支持部は、前記クラッチシューの一端部を支持する枢軸を有し、
   前記クラッチシューの他端部に摩擦材を設けてあり、
   前記クラッチシューにおける前記摩擦材を設けた部分のみが前記収容室の周面に接触し、
   前記摩擦材の面圧の大小に応じて、前記摩擦材の摩擦係数μは大小となり、
   前記入力軸の回転速度が、前記摩擦材及びクラッチドラムが係合を開始する係合開始速度と、前記摩擦材及びクラッチドラムが滑り無く係合する最小の回転速度であって、前記係合開始速度よりも大きな連結回転速度との間の値である場合に、前記クラッチシューの他端部及び前記収容室の周面の接触点と前記枢軸の回転中心点との間の第１線分と、前記接触点と前記入力軸の回転中心点との間の第２線分とがなす角θがｔａｎθ＞μを満たし、
   前記入力軸の回転速度が前記連結回転速度よりも大きい場合に、前記角θがｔａｎθ＜μを満たすこと
   を特徴とするクラッチ。

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