JPH05215146A - 過負荷のとき解除するクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】トルクを伝達する戻り止めを利用して過負荷の
ときトルク伝達解除を行わせ、かつ摩擦損失の低減を計
ると共に構造の小型化を可能にする。 【構成】このクラッチ１は、クラッチハブ２と、これに
回転可能に受容したクラッチスリーブ３と、両者間に戻
り止め10を配置して成る。トルク伝達のときは、戻り止
め10の各支持面はハブ２及びスリーブ３の対応支持面に
当接し、同時にばね26の付勢力により；戻り止め10の切
換面17は切換リング20，21の各切換面22に当接し、戻り
止め10はハブ２及びスリーブ３の両者間で保持され、ト
ルク伝達が行われる。過負荷が発生すると、切換リング
21は、ばね26の付勢力に抗して軸方向に開脚変位し、先
きの支持面等の当接関係が解除され、ハブ２の側の凹所
に戻り止め10が進入し、ハブ２とスリーブ３の係合が解
除されクラッチ開放の状態に移行し、スリーブ３は戻り
止め10を含めハブ２の周面を滑動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラッチハブと、これ
に回転可能に受容したクラッチスリーブと、クラッチハ
ブとクラッチスリーブとの間に配置した戻り止めとを有
し、戻り止めが解除位置のときにはクラッチハブの凹部
に進入し又トルク伝達位置のときには一端がクラッチハ
ブの凹部の支持面で、そして他端が旋回進出してクラッ
チスリーブの凹部の反対側支持面に当接して保持される
ようになったクラッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】かかるクラッチが例えばドイツ特許明細
書第 35 28 591号により知られている。それは切換可能
なジョーフライホイールとして使用される。つまりフラ
イホイール機能の他にクラッチ解除も可能である。この
クラッチ解除は外部制御系により引き起こされる。戻り
止めでもってトルクを伝達するようになったクラッチは
その頑丈さの故に評価を受けた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、トル
クを伝達する戻り止めを利用して過負荷のとき解除する
クラッチとして構成したクラッチを提案することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題が本発明によれ
ば、クラッチハブが駆動部分であり、戻り止めが両側に
切換面を備えており、該切換面が、クラッチの縦断面図
で見て、戻り止めの軸方向広がり範囲でクラッチの回転
軸と交差する傾き成分で延び、戻り止めがその切換面で
もって側部に配置した切換リングの同方向に延びた切換
面を付勢し、切換リングの少なくとも１つが軸方向で戻
り止めの方にばねで付勢してあり、戻り止めの支持面と
クラッチスリーブの支持面がクラッチの横断面図で見て
逆同一に構成してあり、且つ回転軸を含む縦断面と交差
し、所定のトルクを超えると戻り止めがクラッチスリー
ブの支持面との当接から外れる方に移動することにより
解決される。

【０００５】この構成では利点として、戻り止めを用い
ていることにより力の転向が行われない。即ち、戻り止
めによりクラッチハブとクラッチスリーブとの間で直接
的伝達が可能となる。戻り止めが揺動するので摩擦損失
は比較的少ない。別の利点として切換効果が軸方向初期
応力によって達成される。戻り止めのこの配置から結
局、ハブを例えば駆動ジャーナルに嵌着できるよう、ク
ラッチ機能にとって重要な部材用にクラッチハブの内部
空間を空けておく可能性が得られる。そのことから過負
荷クラッチの構造様式が比較的短くなる。

【０００６】本発明の別の構成では、切換面がそれぞれ
傾き成分を異にする２つの部分面により形成してあり、
回転軸に対し戻り止めの、回転軸に近接した第一部分面
の傾き角が回転軸から離れた第二部分面の傾き角より大
きく、切換リングの第一部分面の傾き角が大きさの点で
戻り止めの第二部分面の傾き角に、そして切換リングの
第二部分面の傾き角が戻り止めの第一部分面の傾き角に
一致している。

【０００７】この場合切換リングの第一部分面の傾き角
は好ましくは20°〜60°に構成してある。この構成では
利点として、戻り止めをトルク伝達位置で保持するため
切換行程の第一部分のとき完全な力が有効である。設定
したトルクを超えると戻り止めが旋回し、戻り止めの第
二切換面が切換リングの第一切換面に当接する。この切
換面は戻り止めの第一部分面より大きな傾き角で延びて
いるので、外向きの力が低減し又それに伴い、戻り止め
を殆ど無摩擦で解除位置で保持するのに必要な切換力も
低減する。かかる力は大きさの点で解除状態用切換面の
角度比を確定することによって選定され、この角度比は
クラッチハブとクラッチスリーブが相互に停止したとき
戻り止めをクラッチスリーブの凹部に旋回進出させるこ
とによってクラッチの再接続を達成できるようにするの
に十分なものである。

【０００８】更に別の１構成では、切換リングに付属し
た切換面又は部分面が外テーパ面として構成してあり、
テーパ軸が回転軸上にある。切換効果を達成するには一
方の切換リングを摺動可能に配置する必要がある。他方
の切換リングは固定式に保持することができる。摺動可
能な切換リングは好ましくはクラッチハブに付属して設
けてある。両方の切換リングを摺動可能にクラッチハブ
に配置することも可能である。

【０００９】クラッチハブをジャーナルで受容できるよ
うにするため、摺動可能な切換リングをクラッチハブの
延長部で案内し且つばねにより付勢し、該ばねの他端は
クラッチハブに固着した支持リングで支えるよう提案し
てある。クラッチが過負荷クラッチとして働くのに適し
ているだけとする場合、更に別の１構成の提案により、
戻り止めとクラッチスリーブの凹部はクラッチスリーブ
がクラッチハブより高速で回転するのを防止する止めを
備えており、該止めはクラッチスリーブの凹部の支持面
とは逆向きである。

【００１０】これらの止めが設けてない場合、オーバー
ランニング機能も実現可能である。切換面に代え、異な
る傾きで延びた２つの切換面を設ける場合、曲線形状を
選定する可能性もある。即ち、移行縁が設けてない。傾
き比は勾配にわたって変化する。

【００１１】

【実施例】好ましい１実施例が図面に概略示してある。
図１〜図７に示すクラッチ１がクラッチハブ２を有し、
これにクラッチスリーブ３が回転可能に受容してある。
クラッチスリーブ３が有するフランジ４は軸受６を介し
クラッチハブ２の軸受座５に回転可能に受容してある。
両部品は回転軸７を中心に回転可能に配置してある。ク
ラッチハブ２は外面に、回転軸７と平行に延びた凹部８
を有し、該凹部が戻り止め10用支持面９を有する。図２
からわかるように合計３個のかかる凹部８がクラッチハ
ブ２の周面に配設してある。支持面９は凹部８の矢印Ｎ
の回転方向で後側の面である。凹部８内に戻り止め10が
揺動可能に受容してある。戻り止め10が第一支持面11を
有し、これがクラッチハブ２の支持面９に当接する。戻
り止め10が他端に第二支持面12を備えており、該支持面
はトルク伝達位置のときクラッチスリーブ３の凹部13に
逆同一に構成した支持面14に当接する。支持面14はクラ
ッチスリーブ３に沿って回転軸７と平行に延び、但し横
断面図、特に図３と図６に見ることができるように傾
き、図示平面内に延びた縦断面と交差し、所定のトルク
を超えると戻り止め10がクラッチハブ２の凹部８に進入
して解除を引き起こすようになっている。更に、支持面
14の凹部13は相対向して止め面15を有し、該止め面に、
戻り止め10がトルク伝達位置のとき戻り止め10の当該止
め面16が当接する。戻り止め10は全て切換リング20、21
を介しトルク伝達位置の方に付勢される。このため戻り
止め10と切換リング20、21は互いに当接した切換面17、
22を有する。この切換面17、22は図１と図５から明らか
なようにほぼ曲線状の勾配を有することができる。この
場合戻り止め10の切換面22の曲線に立てた接線はそれぞ
れ回転軸７に向かって徐々に減少する傾き角でクラッチ
１の回転軸と交差する。切換リング20、21の切換面22は
勾配が逆である。図４と図７には切換面17の造形がその
配置及び勾配に関し拡大図示してあり、ここでは曲線状
勾配が選定してあるのでなく、２つの部分面18、19又は
23、24が戻り止め10及び切換リング(20, 21)に設けてあ
る。

【００１２】一方の切換リング、つまり切換リング20は
固定式に配置してある。それは軸方向でクラッチハブ２
の一方の端面と軸受６との間にある。その切換面22は付
属の戻り止め10の、それに対向し切換面17として構成し
た端面を付勢する。他方の切換リング21はクラッチハブ
２の延長部25上に摺動可能に配置してばね26で支えてあ
る。ばね26はやはり支持リング27で支えてあり、該リン
グはクラッチハブ２の延長部25に固定してある。支持リ
ング27がねじ穴を備えており、この穴は初期応力を調整
するため延長部25の当該ねじ山上で調整可能に受容して
ある。ばね26は好ましくは皿ばねとして構成してある。
戻り止め10に対向した面に切換リング21がやはり切換面
22を備えており、この切換面が反対側の戻り止め10の切
換面17に当接する。

【００１３】トルク伝達位置のとき戻り止め10の切換面
17の第一部分面18は、一方のみ図示した隣接した切換リ
ング20又は21の切換面22の第二部分面24に当接する。戻
り止め10の切換面17の第一部分面18と切換リング20、21
の切換面22の第二部分面24は戻り止め10又は切換リング
21の両部分面19、23よりも小さな傾き角で延びている。
このことにより、トルク伝達位置の間、クラッチスリー
ブ３の斜め支持面14の大きさと協動してトルク用支えを
保証するのに十分な力を加えることが保証してある。こ
のトルクを超えると両部分面18、24間に半径方向相対運
動が現れ、摺動可能な切換リング21はばね26の力に抗し
て支持リング27の方向に移動する。同時に戻り止め10は
トルク伝達位置から、支持面11、12によって決まった揺
動中心点を中心に凹部８の方向に、つまり図５〜図７に
示す解除位置に旋回する。その際戻り止め10及び切換リ
ング20、21の２つの、大きな傾き角で配置した部分面1
9、23が互いに当接する。戻り止め10がクラッチハブ２
及びそれと結合した切換リング20、21に対し相対旋回す
る結果、切換面17、22相互の当接点の位置も変化する。
その際、戻り止め10の運動用に支持面14、12を介し加え
ねばならない力も小さくなる。支持面９、11に対し両切
換面17、22の当接点間の応力中心距離が小さくなるの
で、解除位置への容易な移行が可能となる。付加的に傾
き比が好ましくなるので、即ち切換リング21の調整に必
要な力が小さくなるので、解除位置への戻り止め10の完
璧な移行が、そして保持も可能となる。再接続のため小
さな力が維持されるだけである。

【００１４】最後に、クラッチハブ２がなお穴29を備え
ており、この穴は刻みが設けてあり、ドライブシャフト
に差し込むのに役立つ。クラッチスリーブのフランジ４
は被動シャフト部分又は機械部分に固着するよう構成し
ておくことができる。更にカバー28が設けてあり、これ
がクラッチスリーブ３とクラッチハブ２との間の自由空
間を橋絡する。

【００１５】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 １． 切換面(17, 22)がそれぞれ傾き成分を異にする２
つの部分面(18,19;23,24)により形成してあり、回転軸
(7) に対し戻り止め(10)の、回転軸に近接した第一部分
面(18)の傾き角が回転軸(7) から離れた第二部分面(19)
の傾き角より大きく、切換リング(20, 21)の第一部分面
(23)の傾き角が大きさの点で戻り止め(10)の第二部分面
(19)の傾き角に、そして切換リング(20, 21)の第二部分
面(24)の傾き角が戻り止め(10)の第一部分面(18)の傾き
角に一致することを特徴とする請求項１記載のクラッ
チ。

【００１６】２． 切換リング(20, 21)の第一部分面(2
3)の傾き角が20°〜60°であることを特徴とする前項１
記載のクラッチ。 ３． 切換リング(20, 21)に付属した切換面(22)又は部
分面（23,24)が外テーパ面として構成してあり、テーパ
軸が回転軸(7) 上にあることを特徴とする請求項１又は
前項１のいずれか記載のクラッチ。

【００１７】４． 一方の切換リング(20)が固定式に、
他方の切換リング(21)が摺動可能にクラッチハブ(2) で
保持してあることを特徴とする請求項１記載のクラッ
チ。 ５． 摺動可能な切換リング(21)がクラッチハブ(2) の
延長部(25)で案内され且つばね(26)により付勢してあ
り、該ばねの他端はクラッチハブ(2) に固着した支持リ
ング(27)で支えてあることを特徴とする前項４記載のク
ラッチ。

【００１８】６． 戻り止め(10)とクラッチスリーブ
(3) の凹部(13)はクラッチスリーブ(3) がクラッチハブ
(2) より高速で回転するのを防止する止め(15, 16)を備
えており、該止めはクラッチスリーブ(3) の凹部(13)の
支持面(14)とは逆向きであることを特徴とする請求項
１、前項１、前項２、前項３及び前項４のいずれか１項
又は複数項記載のクラッチ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるクラッチの接続状態における半縦
断面図である。

【図２】図１の２−２断面図である。

【図３】クラッチ接続時の図２の細部Ｚの拡大図であ
る。

【図４】図１の細部Ｙの拡大図である。

【図５】解除状態におけるクラッチの半縦断面図であ
る。

【図６】細部Ｚの拡大図であり、但しクラッチは解除状
態にある。

【図７】図４に相当する細部Ｙの拡大図であり、クラッ
チは解除状態にある。

【符号の説明】

１ クラッチ ２ クラッチハブ ３ クラッチスリーブ ４ クラッチスリーブのフランジ ５ クラッチハブの軸受座 ６ 軸受 ７ 回転軸 ８ クラッチハブの凹部 ９ クラッチハブの支持面 10 戻り止め 11 戻り止めの第一支持面（ハブ側） 12 戻り止めの第二支持面（スリーブ側） 13 クラッチスリーブの凹部 14 クラッチスリーブの支持面 15 クラッチスリーブの止め面 16 戻り止めの止め面 17 戻り止めの切換面 18 戻り止め切換面の第一部分面 19 戻り止め切換面の第二部分面 20、21 切換リング 22 切換リングの切換面 23 切換面の第一部分面 24 切換面の第二部分面 25 クラッチハブの延長部 26 ばね 27 支持リング 28 カバー 29 クラッチハブの穴 Ｎ 回転方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラッチハブと、これに回転可能に受容
   したクラッチスリーブと、クラッチハブとクラッチスリ
   ーブとの間に配置した戻り止めとを有し、戻り止めが解
   除位置のときにはクラッチハブの凹部に進入し又トルク
   伝達位置のときには一端がクラッチハブの凹部の支持面
   で、そして他端が旋回進出してクラッチスリーブの凹部
   の反対側支持面に当接して保持されるようになったクラ
   ッチにおいて、クラッチハブ(2) が駆動部分であり、戻
   り止め(10)が両側に切換面(17)を備えており、該切換面
   が、クラッチ(1) の縦断面図で見て、戻り止め(10)の軸
   方向広がり範囲でクラッチ(1) の回転軸(7) と交差する
   傾き成分で延び、戻り止め(10)がその切換面(17)でもっ
   て側部に配置した切換リング(20, 21)の同方向に延びた
   切換面(22)を付勢し、切換リング(21)の少なくとも１つ
   が軸方向で戻り止め(10)の方にばねで付勢してあり、戻
   り止め(10)の支持面(12)とクラッチスリーブ(3) の支持
   面(14)がクラッチ(1) の横断面図で見て逆同一に構成し
   てあり、且つ回転軸(7) を含む縦断面と交差し、所定の
   トルクを超えると戻り止め(10)がクラッチスリーブ(3)
   の支持面(14)との当接から外れる方に移動することを特
   徴とするクラッチ。