JPH05164154A - 回転方向によって異なるトリップトルクを有するボールクラッチ - Google Patents
回転方向によって異なるトリップトルクを有するボールクラッチInfo
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- JPH05164154A JPH05164154A JP3349773A JP34977391A JPH05164154A JP H05164154 A JPH05164154 A JP H05164154A JP 3349773 A JP3349773 A JP 3349773A JP 34977391 A JP34977391 A JP 34977391A JP H05164154 A JPH05164154 A JP H05164154A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/04—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
- F16D7/06—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers
- F16D7/08—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock 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)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Abstract
出するようにしたボールクラッチにおいて、正転時のト
リップトルクと逆転時のトリップトルクの比を大きくす
ること。 【構成】 ボールクラッチはハブ12とドリブンプレー
トを有してなる。ハブ12の鍔部16はドリブンプレー
トに対向する側面の同心円上に径方向内側のボール保持
穴22及び径方向外側のボール保持穴24を有する。ド
リブンプレートは内側及び外側のボール保持穴22,2
4に対向する貫通孔を有する。鍔部16には、さらに、
内側ボール保持穴22及び外側ボール保持穴24につな
がる同一円周方向の逃げ溝が形成されている。そして、
外側の逃げ溝は、内側の逃げ溝より深く形成されてい
る。また、外側の逃げ溝が中心となす角は、内側の逃げ
溝が中心となす角より大きい。
Description
ルクを伝達し、被動側に過負荷が生じたときにトルクの
伝達が遮断されるボールクラッチに関し、より詳細に
は、トリップトルクを駆動側の回転方向によって異なら
しめたボールクラッチに関する。
に設け、被動側に過負荷が作用したとき駆動トルクを逃
がし、駆動側及び被動側の各種装置の損傷を防止する安
全装置の一種としてボールクラッチがある。
(特願昭62−88772号)として、正逆両方向で異
なるトリップトルクで作動するボールクラッチを提案し
ている。このボールクラッチは、相対向するハブの鍔部
とドリブンプレートの一方に、異なる直径の同心円上で
有底のボール保持穴を複数配置し、同じ円上のボール保
持穴は同じ方向に、異なる円上のボール保持穴は異なる
方向に、各々ボールの逃げ部を形成し、これにより、正
転時と逆転時で直径の異なるボール保持穴からボールを
脱出させることにより、トリップトルクに差を設けてい
た。
クラッチでは、トリップトルクの比は、ボール保持穴が
形成されている円周の直径の比のみによって決まり、そ
の比より大きくすることはできなかった。
方が有底のボール保持穴を有する、相対向するハブの鍔
部とドリブンプレートの間にボールを押圧介在せしめて
トルクを伝達し、過負荷時には前記ボール保持穴からボ
ールが押圧力に抗して脱出するようにしたボールクラッ
チにおいて、前記ボール保持穴は異なる直径の同心円上
に複数配置され、すべて同一円周方向に逃げ溝を有し、
径方向外側の逃げ溝が径方向内側の逃げ溝より深く形成
されているボールクラッチにより前記課題を解決した。
しているボールを介してドリブンプレートがハブと一体
の状態で回転する。
回転している場合、被動側に過負荷が生じると、被動側
の回転が阻止されようとするので、外側及び内側のボー
ルとも各々のボール保持穴から逃げ溝の形成されていな
い円周方向に同時に脱出しようとする。この場合、ボー
ルが脱出するときの角速度は、外側ボール保持穴及び内
側ボール保持穴のボールとも同一である。しかし、ボー
ル保持穴が配置された円周の直径が異なるため、外側ボ
ール保持穴にあるボールの接線方向速度(角速度×半
径)は内側ボール保持穴にあるボールのものより大き
い。このことは、外側ボール保持穴にあるボールの運動
量が内側ボール保持穴にあるボールの運動量より大きい
ことを意味する。従って、外側ボール保持穴にあるボー
ルは、内側ボール保持穴にあるボールに先んじてボール
保持穴から脱出するから、その結果、内側ボール保持穴
にあるボールは浮動状態になり、トリップトルクは外側
ボール保持穴にあるボールが支配することになる。
ラッチが回転している場合、被動側に過負荷が生じる
と、ボールは、各ボール保持穴から逃げ溝の形成されて
いる円周方向に同時に脱出しようとする。しかし、径方
向外側の逃げ溝は径方向内側の逃げ溝より深く形成され
ているから、内側ボール保持穴にあるボールが脱出する
と、外側ボール保持穴にあるボールは、より深い逃げ溝
に進入して浮動状態になる。従って、トリップトルクは
内側ボール保持穴にあるボールが支配することになる。
にクラッチが回転している場合(正転時)には、外側ボ
ール保持穴にあるボールがトリップトルクを支配し、そ
の逆の場合(逆転時)には、内側ボール保持穴にあるボ
ールがトリップトルクを支配する。そして、逆転時に
は、逃げ溝が形成されている分、トリップトルクが小さ
くなる。従って、正転時と逆転時のトリップトルクの比
は、外側ボール保持穴の直径と内側ボール保持穴の直径
の比率に加え、逃げ溝が形成されてボールが乗り上がり
やすくなった分、従来のものに比べて大きくなる。
面図である。駆動側をハブ12、被動側をドリブンプレ
ート14として説明する。ハブ12は鍔部16と円筒部
18で構成されている。20は軸(図示せず)にハブ1
2を固定するためのキー溝である。
18側の側面上には、回転軸の軸心を中心とした直径D
1,D2の2つの同心円S1,S2上の各々に、複数の
ボール保持穴22及びボール保持穴24が形成されてい
る。各々のボール保持穴22,24は同一形状である。
なお、本実施例でボール保持穴22,24は各3個であ
るが、これに限定されるものでないことは当然である。
外側のボール保持穴24は、これらにつながり同一円周
方向に延びる逃げ溝26,28を有する。逃げ溝26,
28の幅方向断面は矩形であるが、これに限定されるも
のではない。図3は外側逃げ溝28の断面図、図4は内
側逃げ溝26の断面図である。これらの図から明かなよ
うに、外側逃げ溝28は内側逃げ溝26よりも深くなっ
ている。図1に戻り、外側逃げ溝28が中心となす角θ
2は内側逃げ溝26が中心となす角θ1よりも大きい。
ート14、プレッシャプレート30、複数枚の皿ばね4
0が順に嵌挿され、最後にトルク調整ナット42が円筒
部18のねじ部44に締め込まれている。
設けられた軸受46に嵌合しているとともに、止め輪4
8によって円筒部18上を移動しないように位置規制が
なされている。ドリブンプレート14には、内側ボール
保持穴22及び外側ボール保持穴24と軸方向に整列し
た位置において、これらのボール保持穴22,24にあ
るボール36,38を保持する貫通孔32,34が形成
されている。なお、ボール36とボール38は同じサイ
ズである。
押圧力を受けて、各々の貫通孔32,34から突出して
いるボール36,38をボール保持穴22,24に向け
て押圧するもので、その押圧力の調整は、トルク調整ナ
ット42の位置を変えて行う。トルク調整ナット42の
位置決めは、ナット42に設けた小ねじ50の先端にあ
る弾性体52を円筒部18のねじ部44に押し付けて行
われる。
ート14に過負荷が発生すると、正転時にも逆転時にも
ボール36,38は各々のボール保持穴22,24から
脱出しようとするのであるが、過負荷が生じない限り、
ボール36,38は各々ボール保持穴22,24及び各
々の貫通孔32,34に嵌入してハブ12とドリブンプ
レート14を一体回転させる。
なわち、逃げ溝の形成されている方向)にハブ12及び
ドリブンプレート14が一体回転している場合に、ドリ
ブンプレート14に過負荷が生じると、各々のボール3
6,38は、ドリブンプレート14によって内側ボール
保持穴22及び外側ボール保持穴24から反時計周りに
同時に脱出しようとする。ボール36とボール38が各
々のボール保持穴22,24から脱出するときの角速度
は同じであるが、内側ボール保持穴22及び外側ボール
保持穴24は異なる直径上に形成されているので、外側
のボール38の接線方向速度(角速度×半径(D2/
2))は内側のボール36の接線方向速度(角速度×半
径(D1/2))より大きい。すなわち、前者の運動量
は、後者の運動量より大きい。そして、その他の条件、
例えば、ボール保持穴の深さ、傾斜等は同一である。
生じた際、ボール36,38がボール保持穴2,24か
ら脱出するときの挙動及びプレッシャプレート30の挙
動を示している。この図から、外側ボール保持穴24に
あるボール38が先に脱出してプレッシャプレート30
を押す間、内側ボール保持穴22にあるボール36は浮
動状態となることがわかる。従って、正転時のトリップ
トルクは、外側ボール保持穴24にあるボール38によ
って支配される。ボール38がボール保持穴24から完
全に脱出すると、各々のボール36,38は鍔部16の
側面上を転動することになる。
にハブ12及びドリブンプレート14が一体回転してい
る場合に、ドリブンプレート14に過負荷が生じると、
各々のボール36,38は、各々のボール保持穴22,
24から各々の逃げ溝26,28に乗り上がろうとす
る。本発明では、外側のボール保持穴24につながる逃
げ溝28が内側ボール保持穴22につながる逃げ溝26
より深いので、プレッシャプレート30を押す役割をす
るのは、内側ボール保持穴22にあるボール36であ
り、その間、外側ボール保持穴24にあるボール38は
より深い逃げ溝28に進入して浮動状態になっている。
た際、ボール36,38がボール保持穴2,24から逃
げ溝26,28に脱出するときの挙動及びプレッシャプ
レート30の挙動を示している。この図からわかるよう
に、逆転時のトリップトルクは内側ボール保持穴22に
あるボール36によって支配される。なお、前述のとお
り、外側逃げ溝28に対応する中心角θ2は、内側逃げ
溝26に対応する中心角θ1より大きいので、仮に、浮
動状態にある外側のボール38が慣性でそれまでと同一
速度で円周方向に動き続けるとしても、内側のボール3
6が内側ボール保持穴22及び内側逃げ溝26を介して
鍔部16の側面に完全に乗り上がるまで、外側のボール
38は浮動状態を保たれることになる。ボール36が逃
げ溝26から完全に脱出すると、各々のボール36,3
8は鍔部16の側面上を転動することになる。
は、外側ボール保持穴24にあるボール38の脱出抵抗
力と直径D2との積になる。これに対し、逆転時のトリ
ップトルクは、内側ボール保持穴22にあるボール36
の脱出抵抗力と直径D1との積になる。しかし、内側ボ
ール保持穴22にあるボール36の脱出抵抗力は、逃げ
溝26が形成されているため、その分だけ小さくなる
(この挙動中、外側のボール38は浮動状態にある)。
従って、正転時のトリップトルクと逆転時のトリップト
ルクとの比は、直径の比だけでなく、それよりも大きな
ものとなる。
るものであるから、実施例で示した具体的構造は例示の
ためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。
例えば、ドリブンプレートに貫通孔を設ける替わりに、
有底のボール保持穴を設け、その底部でボールを押圧す
ることも可能であるし、ボール保持穴の形状は、円錐形
でなく、半球状に近い場合もある。
向への回転時のトリップトルクは外側ボール保持穴から
ボールが脱出することによって支配される。そして、内
側ボール保持穴及び外側ボール保持穴に続く逃げ溝を形
成するとともに、外側の逃げ溝を内側の逃げ溝より深く
したから、逆転時のトリップトルクは内側ボール保持穴
からボールが逃げ溝に乗り上がることによって決定され
る。これにより、正転時と逆転時のトリップトルクの比
は、外側ボール保持穴が形成された円周の直径と内側ボ
ール保持穴が形成された円周の直径の比に加え、内側ボ
ール保持穴に逃げ溝が形成された分大きくすることがで
きる。
溝を示す図である。
ある。
ある。
向にボールが脱出するときのボールの挙動とプレッシャ
プレートの挙動を示す動作説明図である。
にボールが脱出するときのボールの挙動とプレッシャプ
レートの挙動を示す動作説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも一方が有底のボール保持穴を
有する、相対向するハブの鍔部とドリブンプレートの間
にボールを押圧介在せしめてトルクを伝達し、過負荷時
には前記ボール保持穴からボールが押圧力に抗して脱出
するようにしたボールクラッチにおいて、前記ボール保
持穴は異なる直径の同心円上に複数配置され、すべて同
一円周方向に逃げ溝を有し、径方向外側の逃げ溝が径方
向内側の逃げ溝より深く形成されていることを特徴とす
る、ボールクラッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3349773A JPH0737817B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 回転方向によって異なるトリップトルクを有するボールクラッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3349773A JPH0737817B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 回転方向によって異なるトリップトルクを有するボールクラッチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05164154A true JPH05164154A (ja) | 1993-06-29 |
JPH0737817B2 JPH0737817B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=18406018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3349773A Expired - Lifetime JPH0737817B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 回転方向によって異なるトリップトルクを有するボールクラッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0737817B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6328652B1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-12-11 | Crane Co. | Internal torque limiter for a right angle indexer |
KR20170002957A (ko) * | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 김용식 | 안전용 슬립핑 클러치 |
WO2018194078A1 (ja) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 小倉クラッチ株式会社 | 摩擦クラッチ |
CN110568747A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 朗格钟表有限公司 | 驱动装置 |
CN113662667A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-19 | 常州唯精医疗机器人有限公司 | 手动离合装置及具有其的集成关节、手术机器人 |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP3349773A patent/JPH0737817B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6328652B1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-12-11 | Crane Co. | Internal torque limiter for a right angle indexer |
KR20170002957A (ko) * | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 김용식 | 안전용 슬립핑 클러치 |
WO2018194078A1 (ja) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 小倉クラッチ株式会社 | 摩擦クラッチ |
CN110568747A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 朗格钟表有限公司 | 驱动装置 |
JP2019215335A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-19 | ランゲ ウーレン ゲーエムベーハー | 駆動装置 |
CN110568747B (zh) * | 2018-06-06 | 2021-04-02 | 朗格钟表有限公司 | 驱动装置 |
CN113662667A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-19 | 常州唯精医疗机器人有限公司 | 手动离合装置及具有其的集成关节、手术机器人 |
CN113662667B (zh) * | 2021-08-19 | 2022-09-02 | 常州唯精医疗机器人有限公司 | 手动离合装置及具有其的集成关节、手术机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0737817B2 (ja) | 1995-04-26 |
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Legal Events
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