JPH0527353U - クラツチ噛合い構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、回転動力を伝達するクラッチの噛合
い構造において、クラッチ相互の噛合い角をθ°とし、
噛合い爪を外れ難くした場合でも、その噛合い歯面の当
り状態が部分当りとなることなく、大きな伝達トルクを
得ることを目的とする。 【構成】クラッチ２１における噛合い爪２１ａ，２１
ｂ，…それぞれの噛合い面２１a1，２１b1，…を、ルー
ルドサーフェイスに基づく曲面形状として構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、回転軸の動力伝達装置等における動力伝達断接機構部（クラッチ） に適用されるクラッチ噛合い構造に関する。

【０００１】

【従来の技術】

図６は噛合い角０°とした従来型のクラッチ噛合い構造を示すもので、同図（ Ａ）はその側面図、同図（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図、同図（Ｃ）はそのＢ線矢 視図である。

【０００２】 図７は噛合い角θ°とした従来型の点接触クラッチ噛合い構造を示すもので、 同図（Ａ）はその側面図、同図（Ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図、同図（Ｃ）はその Ｄ線矢視図である。

【０００３】 上記図６及び図７において、１１，１２は動力伝達断接機構部としての噛合い 爪クラッチ、１３は一方の噛合い爪クラッチ１１を回転させる回転軸、１４は他 方の噛合い爪クラッチ１２に伝えられた回転を伝達する伝達軸である。

【０００４】 噛合い爪クラッチ１１，１２の環状クラッチ面は、一定間隔毎に噛合い爪１１ ａ，１１ｂ，…からなる凹凸部を形成して構成されており、一方の噛合い爪クラ ッチ１１の噛合い爪１１ａ，１１ｂ，…に他方の噛合い爪クラッチ１２の凹部が 、他方の噛合い爪クラッチ１２の噛合い爪１２ａ，１２ｂ，…に一方の噛合い爪 クラッチ１１の凹部が互いに噛合わされて回転伝達が行なわれる。

【０００５】 ここで、上記図６におけるクラッチ噛合い構造では、クラッチ相互１１，１２ の噛合い歯面１１a1，１１b1，…、１２a1，１２b1，…は、回転軸に対して全て 平行となる噛合い角０°で且つ平面形状になっている。

【０００６】 すなわち、クラッチ相互１１，１２の爪１１ａ，１１ｂ，…、１２ａ，１２ｂ ，…の噛合い角が０°であると、その噛合い歯面１１a1，１１b1，…、１２a1， １２b1，…の当り状態は全面当りとなり、大きい伝達トルクが得られると共に、 歯面摩耗が少ないという特徴があるものの、上記爪１１ａ，１１ｂ，…、１２ａ ，１２ｂ，…の噛合いが外れ易い欠点がある。

【０００７】 一方、上記図７におけるクラッチ噛合い構造では、クラッチ相互１１，１２の 噛合い歯面１１a1，１１b1，…、１２a1，１２b1，…は、回転軸に対して噛合い 角θ°になっている。

【０００８】 すなわち、クラッチ相互１１，１２の爪１１ａ，１１ｂ，…、１２ａ，１２ｂ ，…の噛合い角がθ°であると、回転伝達中に上記爪１１ａ，１１ｂ，…、１２ ａ，１２ｂ，…の噛合いが外れ難い利点があるものの、その噛合い歯面１１a1， １１b1，…、１２a1，１２b1，…の当り状態は、製作誤差等が無いとしてもポイ ント当りで見れば全面当りとはならず、伝達トルクが小さくなると共に、歯面摩 耗は大きくなり、振動，騒音等も大きくなる欠点がある。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

つまり、上記従来型のクラッチ噛合い構造では、クラッチ相互１１，１２の噛 合い角を０°とし大きな伝達トルクを得ようとすると爪１１ａ，１１ｂ，…、１ ２ａ，１２ｂ，…の噛合いが外れ易くなり、また、クラッチ相互１１，１２の噛 合い角をθ°とし爪１１ａ，１１ｂ，…、１２ａ，１２ｂ，…の噛合いを外れ難 くすると伝達トルクが小さくなるという、相反する問題がある。

【００１０】 本考案は上記課題に鑑みなされたもので、クラッチ相互の噛合い角をθ°とし 、噛合い爪を外れ難くした場合でも、その噛合い歯面の当り状態が部分当りとな ることなく、大きな伝達トルクを得ることが可能になるクラッチ噛合い構造を提 供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案に係わるクラッチ噛合い構造は、回転動力伝達クラッチにお ける環状のクラッチ断接面に設けられた複数の噛合い爪それぞれの噛合い面を、 ルールドサーフェイスに基づく曲面形状にして構成したものである。

【００１２】

【作用】

つまり、一対のクラッチ相互の噛合い角θ°が得られ、噛合い爪の外れが防止 されるばかりか、歯面同士の当り状態が全面当りとなるので、大きな回転伝達ト ルクが得られるようになる。

【００１３】

【実施例】

以下図面により本考案の一実施例について説明する。

【００１４】 図１は本考案のクラッチ噛合い構造に基づくクラッチ面形状を示すもので、一 方のクラッチ２１における環状のクラッチ断接面には、一定間隔毎に噛合い爪２ １ａ，２１ｂ，…からなる凸部が形成され、この噛合い爪２１ａ，２１ｂ，…の 回転方向側面に対応する噛合い歯面２１a1，２１b1，…は、ルールドサーフェイ スの原理に基づく曲面にて形成される。

【００１５】 ここで、上記噛合い歯面２１a1，２１b1，…をルールドサーフェイスの原理に 基づく曲面形状にて構成すれば、その回転中心軸ＣＬに対し噛合い角θ°で且つ 各歯面２１a1，２１b1，…の全面当りが得られることになる。

【００１６】 図２は上記クラッチ噛合い構造における噛合い爪の歯面形状として定義付けさ れたルールドサーフェイスの原理を示すもので、すなわち、直方体ＡＢＣＤＥＦ ＧＨにおいて、その対角面ＡＢＨＥの各辺に等しい輪ゴムをセットしたと仮定す る。この輪ゴムの辺ＡＢ及び辺ＡＥを固定し、辺ＨＥのＨポイントのみをＣ点ま で移動させる。

【００１７】 この際、輪ゴムにより囲まれる領域は、ＡＢＣＥの変形した曲面、所謂、ルー ルドサーフェイスの曲面となり、この曲面形状にて上記各噛合い爪２１ａ，２１ ｂ，…の噛合い歯面２１a1，２１b1，…を形成する。

【００１８】 すなわち、線分ＥＣと線分ＡＢの２つの線分を、それぞれ同数で等分割してな る点ab1,ab2,…,abn及びec1,ec2,…,ecnを結んでできる多数の線分ab1-ec1,ab2- ec2,…,abn-ecnにて形成した場合、これら多数の線分ab1-ec1,ab2-ec2,…,abn-e cnの集合体で形成される面ＡＢＣＥがルールドサーフェイスに基づく曲面になる 。

【００１９】 図３は上記クラッチ噛合い構造におけるルールドサーフェイスの歯面適応原理 を示すもので、すなわち、上記図１の領域ｘで示すように、辺ＡＢをクラッチ２ １の回転中心軸ＣＬに対応させ、辺ＨＥをクラッチ２１の外径線に対応させる。

【００２０】 ここで、平面ＡＢＨＥに対応する歯幅面を噛合い歯面とすると、その噛合い角 は０°となるため、噛合い角θ°となる曲面ＡＢＣＥに対応する歯幅面ＩＪＣＥ をクラッチ２１の噛合い歯面２１a1，２１b1，…として構成する。

【００２１】 図４は各種産業用に利用される回転動力伝達機構の構成を示すもので、同図に おいて、３１はモータ、３２はスプライン軸、３３は一対のクラッチ２１，２２ を断接させるクラッチスライドレバー、３４は減速機、３５は回転ドラムである 。

【００２２】 つまり、上記ルールドサーフェイスの歯面形状を有するクラッチ２１，２２を 対向配設し、クラッチスライドレバー３３により矢印ｙで示すように断接利用す ることにより、クラッチ外径線から中心に向けて小さくなる噛合い角θ°を有し 、且つ対向する歯面同士が全面当りとなるクラッチ噛合い構造が得られる。

【００２３】 図５は上記回転動力伝達機構のクラッチ２１，２２における動力伝達状態を示 すもので、噛合い角θ°の歯面２１a1を有する噛合い爪２１ａに対し、矢印Ｏで 示す方向及び大きさの回転力が加えられた場合、矢印Ｑで示すベクトル作用によ り矢印Ｐで示す分力が働くことになり、一対のクラッチ２１，２２は互いに引合 い外れ難い状態となる。

【００２４】 また、一対のクラッチ２１，２２それぞれにおける噛合い歯面２１a1，２２a1 の分割誤差（等分精度）が無いものとすると、該相互に噛合う歯面２１a1，２２ a1は全面当りとなり、その噛合い接触面積は最大になる。

【００２５】 したがって、上記構成のクラッチ噛合い構造によれば、クラッチ２１における 噛合い爪２１ａ，２１ｂ，…それぞれの噛合い面２１a1，２１b1，…を、ルール ドサーフェイスに基づく曲面形状として構成したので、一対のクラッチ相互の噛 合い角θ°が得られ、噛合い爪の外れが防止されるばかりか、歯面同士の当り状 態が全面当りとなるので、大きな回転伝達トルクが得られると共に、歯面摩耗も 少なく、振動，騒音を小さくすることができる。

【００２６】 これにより、従来型のクラッチ噛合い構造と同様の伝達トルクを得るのであれ ば、従来型より小形のクラッチを構成することができ、上記寿命の増大、振動， 騒音の低減に加え、設置スペースを減少することが可能になる。

【００２７】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、回転動力伝達クラッチにおける環状のクラッチ 断接面に設けられた複数の噛合い爪それぞれの噛合い面を、ルールドサーフェイ スに基づく曲面形状にして構成したので、クラッチ相互の噛合い角をθ°とし、 噛合い爪を外れ難くした状態で、その噛合い歯面の当り状態が部分当りとなるこ となく、大きな伝達トルクを得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係わるクラッチ噛合い構造
に基づくクラッチ面形状を示す外観斜視図。

【図２】上記クラッチ噛合い構造における噛合い爪の歯
面形状として定義付けされたルールドサーフェイスの原
理を示す図。

【図３】上記クラッチ噛合い構造におけるルールドサー
フェイスの歯面適応原理を示す図。

【図４】各種産業用に利用される回転動力伝達機構の構
成を示す図。

【図５】上記クラッチ噛合い構造を利用した回転動力伝
達機構のクラッチ部における動力伝達状態を示す図。

【図６】噛合い角０°とした従来型のクラッチ噛合い構
造を示す図。

【図７】噛合い角θ°とした従来型の点接触クラッチ噛
合い構造を示す図。

【符号の説明】

２１，２２…クラッチ、２１ａ，２１ｂ、２２ａ，２２
ｂ…噛合い爪、２１a1，２１b1、２２a1，２２b1…噛合
い歯面、３１…モータ、３２…スプライン軸、３３…ク
ラッチスライドレバー、３４…減速機、３５…回転ドラ
ム、ＣＬ…回転中心軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転動力伝達クラッチにおける環状のク
   ラッチ断接面に設けられた複数の噛合い爪それぞれの噛
   合い面を、ルールドサーフェイスに基づく曲面形状にし
   て構成したことを特徴とするクラッチ噛合い構造。