JPH0625740Y2 - 歯車変速装置におけるクラッチ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、歯車を用いた変速装置において、回転グリッ
プを回転操作することにより入力軸から出力軸への回転
伝達を遮断するクラッチ機構に関する。

（従来の技術） 従来、爪付きクラッチにより回転を断続する歯車変速装
置は公知である。その一例を第２図(a)(b)により説明す
る。

電動機３１の回転軸がケース３２内に挿入され、該回転
軸が入力軸３３となっている。該入力軸３３には入力外
歯歯車３４が嵌合して固定され、該入力外歯歯車３４が
遊嵌外歯歯車３５と噛合して入力軸３３の回転が変速
（減速あるいは増速）される。該遊嵌外歯歯車３５は、
出力軸３５に遊嵌されており、その一端面には固定ボル
ト３７により環状の定置クラッチ構成体３８が螺着され
ている。一方、該定置クラッチ構成体３８に対向して、
摺動クラッチ構成体３９が出力軸３６に嵌入され、両ク
ラッチ構成体３８、３９によりクラッチが構成されてい
る。摺動クラッチ構成体３９は、滑りキー部４０とキー
溝４１により、出力軸３６の軸方向に摺動可能且つ出力
軸３６に対し回転不可能となっている。また、摺動クラ
ッチ構成体３９の外周には後記シフト機構に係合する嵌
合溝４２が形成されている。また、両クラッチ構成体３
８、３９の互いに対向する端面には、それぞれ第２図
(b)に示しているように数個の円弧状の凹部４３と凸部
４４とを交互に同一円周上に形成してなる噛合爪４５が
設けられている。摺動クラッチ構成体３８、３９をシフ
ト機構により摺動させて、両クラッチ構成体３８、３９
の噛合爪４５を嵌入、離脱する。クラッチが噛合（入）
されると遊嵌外歯歯車４５と一体的に出力軸３６が回転
することになり、クラッチが噛合を離脱（切）すると遊
嵌外歯歯車３５から出力軸３６への回転伝達は遮断され
る。

前記出力軸３６と入力軸３３は互いに平行に配置されて
おり、出力軸３６とケース３２、カバー４６との間には
軸受４７、４８が介装され、該軸受４７、４８により出
力軸３６が回転可能に支承されている。

シフト機構は、次のように構成されている。

カム軸４９がケース３２に挿通され回転可能に装着され
ており、該カム軸４９のケース内端部にカム軸４９の軸
心から偏心してローラシャフト５０が螺着され、該ロー
ラシャフト５０にブッシュ５１を介してローラ５２が遊
嵌されている。該ローラ５２が前記摺動クラッチ構成体
３９の嵌合溝４２に回転自在に嵌合されている。

従って、カム軸４９のケース外端近傍に螺着された回転
グリップ５３を回転させることにより、摺動クラッチ構
成体３９を出力軸３６の軸方向に摺動させる。

（考案が解決しようとする課題） しかし、上記従来のクラッチ機構では、次のような問題
点があった。

即ち、ローラ５２が摺動クラッチ構成体３９の嵌合溝４
２に常に嵌合して接触しているので、摺動クラッチ構成
体３９とローラ５２との間の摩耗が激しく、頻繁に部品
交換が必要であると共に常に接触音を発していた。

本考案の目的は、嵌脱部の嵌入を離脱させる時にのみ嵌
脱操作部が摺動嵌脱部材に接触するようにして部品の摩
耗と接触音を低減した歯車変速装置の回転断続機構を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本考案は、入力軸と出力軸
とが互いに平行にケースの内部に配置され、該入力軸に
入力外歯歯車が固定され、該入力外歯歯車と直接噛合す
るか又は中間に別の歯車を介して回転伝達される摺動歯
車が出力軸の軸方向に摺動可能に出力軸に嵌入され、摺
動外歯歯車の嵌入穴の内周面と出力軸の外周面とにスプ
ライン又はギアが形成され、摺動外歯歯車の他端面側を
摺動外歯歯車と出力軸とが嵌合する方向に常時押圧する
押圧スプリングが装着され、ケースにカム軸が回転可能
に挿通されて装着され、該カム軸のケース内端部に回転
アームがカム軸の回転により摺動外歯歯車の一端面側を
押圧するように設けられ、カム軸のケース外端部に回転
グリップが設けられて構成されている。

（実施例） 以下に、本考案の実施例を第１図(a)(b)(c)(d)(e)を参
照して説明する。

第１図(a)(b)を参照して、電動機１の回転軸がケース２
内に挿入され、該回転軸が入力軸３となっている。該入
力軸３に入力外歯歯車４が嵌合され固定されている。該
入力外歯歯車４は、入力摺動歯車４よりも歯数の多い摺
動外歯歯車５と噛合して入力軸３の回転が減速されるも
のとなっている。尚、入力摺動歯車４よりも歯数の少な
い摺動外歯歯車５として入力軸３の回転が増速される増
速機とすることもできる。該摺動外歯歯車５は出力軸６
の軸方向に摺動可能に出力軸６に嵌入されている。そし
て、摺動外歯歯車５の嵌入穴の内周面と出力軸６の外周
面にはそれぞれスプライン７、８が形成され、摺動外歯
歯車５を摺動させることにより出力軸６と嵌脱可能とな
っている。第１図(c)には、出力軸６に形成されたスプ
ライン８の一例が示されている。スプライン８は出力軸
６の外周に軸方向に延びて多数形成されている。また、
摺動外歯歯車５と出力軸６のスプライン７、８の嵌合を
離脱している状態でも、摺動外歯歯車５と入力外歯歯車
４とは噛合状態にあるようになっている。

ケース２と該ケース２を閉塞するカバー９とによりギヤ
ケース１０が構成され、該ギヤケース１０の内部に出力
軸６が入力軸３と平行に配置されている。出力軸６とケ
ース２、カバー９との間には軸受１１、１２が介装さ
れ、該軸受１１、１２により出力軸６が回転可能に支承
されている。

摺動外歯歯車５の一端面側の出力軸６にはスラスト軸受
１３と該スラスト軸受１３に基端が支持されたスプリン
グ受け１４が遊嵌され、該スプリング受け１４には前記
出力軸６に嵌装された押圧スプリング１５の一端が当接
され、押圧スプリング１５の他端は摺動外歯歯車５の側
面に当接している。従って、押圧スプリング１５により
前記摺動外歯歯車５は、該摺動外歯歯車５と出力軸６に
それぞれ設けたスプライン７、８が互いに嵌合する方向
に常時押圧されている。

一方、前記ギヤケース１０にカム軸１６が回転可能に挿
通され、押さえ板１７を介して固定ボルト１８により抜
止めされている。該カム軸１６のケース内端部には回転
アーム１９が連設されている。該回転アーム１９は一端
部にフォーク部１９Ａを有しており、他端部はピン２０
により前記カム軸１６に固定されている。回転アーム１
９はカム軸１６の回転により回転され、フォーク部１９
Ａが出力軸６の軸方向に変位し、摺動外歯歯車５の他端
面を押圧するようになっている。カム軸１６のケース外
端部には、回転グリップ２１が設けられている。また、
カム軸１６の中間外周面には、該カム軸１６の軸心に対
して所定回転角度の間隔をおいて停止位置を定めるボー
ル係合窪み２２が２箇所形成され、該ボール係合窪み２
２の一方に選択的に係合するボール２３と該ボール２３
をボール係合窪み２２に押圧するスプリング２４とがケ
ース２に挿入されており、該スプリング２４の他端は調
圧ボルト２５に当接して、該調圧ボルト２５により加圧
力を調節されるものとなっている。

以上のように構成された実施例は、次のように作用す
る。

クラッチ機構が接続されいる状態が、第１図(a)(b)に示
されている。即ち、回転グリップ２１を手動により回転
してカム軸１６を回転させて回転アーム１９を摺動外歯
歯車５の他端面から離すと、摺動外歯歯車５は押圧スプ
リング１５により押圧されているので摺動外歯歯車５と
出力軸６のスプライン７、８が互いに嵌合され、出力軸
６が摺動外歯歯車５と一体的に回転し、入力軸３の回転
が出力軸６に伝達される。

このように、スプライン７、８の結合によると、摺動外
歯歯車５と出力軸６との接続における嵌合点が多くな
り、従来公知のクラッチ機構のように嵌合のために出力
軸を回転操作する等の位置合わせが不要となるものであ
る。

一方、回転グリップ２１を回転し、第１図(d)(e)に示す
ように、回転アーム１９のフォーク部１９Ａにより摺動
外歯歯車５を押圧して摺動させ、摺動外歯歯車５のスプ
ライン７と出力軸６のスプライン８との嵌合を離脱させ
れば、摺動外歯歯車５から出力軸６への回転伝達は遮断
される。尚、このスプライン嵌合が離脱している状態で
も、入力外歯歯車４と摺動外歯歯車５は噛合し、回転し
ている。

摺動外歯歯車５と出力軸６のスプライン７、８は押圧ス
プリング１５の付勢力により嵌合されるので、回転アー
ム１９、カム軸１６の回転操作角度は嵌合を離脱するた
めに必要な小さな角度でよい（例えば３０゜程度）。

尚、上記実施例に本考案は限定されるものではなく、例
えば入力外歯歯車と摺動外歯歯車との中間に別の歯車を
介装させるようにしてもよい。また、スプラインとし
て、摺動外歯歯車の嵌入穴の内周面と出力軸の外周面と
にギヤを形成して嵌脱させてもよく、本考案においてス
プラインと言う場合、ギヤあるいはスベリキー等も含む
ものである。

また、外歯歯車に変えて内歯歯車等の他の歯車を使用す
ることも可能である。

（考案の効果） 本考案によれば、次の効果を奏する。

摺動外歯歯車と出力軸とがスプライン又はギヤにより嵌
合して接続するので、嵌合点が多く、嵌合のため出力軸
の回転操作が不要である。

また、スプラインやギヤの加工は大量加工に適している
ので、コスト低減となる。

さらに、嵌脱部の嵌合を離脱させる時にのみ嵌脱操作部
たる回転アームが摺動外歯歯車に接触するので部品の摩
耗を低減できると共に接触音を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す図であり、そのうち第
１図(a)は回転伝達を接続した状態の縦断面図、第１図
(b)は第１図(a)のＡ−Ａ線断面図、第１図(c)は第１図
(a)のＢ−Ｂ線断面図、第１図(d)は回転伝達を遮断した
状態の縦断面図、第１図(e)は第１図(d)の一部の平面図
である。 第２図は、従来技術を示す図であり、そのうち第２図
(a)は縦断面図、第２図(b)は第２図(a)のＣ−Ｃ線断面
図である。 ２：ケース、３：入力軸、４：入力外歯歯車 ５：摺動外歯歯車、６：出力軸 ７、８：スプライン、９：カバー １０：ギヤケース、１５：押圧スプリング １６：カム軸、１９：回転アーム ２１：回転グリップ、２２：ボール係合窪み ２３：ボール、２４：スプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の回転軸と第２の回転軸とが互いに平
   行にケースの内部に配置され、該第１の回転軸に歯車が
   固定され、該歯車と噛合して回転伝達される揺動歯車が
   前記第２の回転軸に軸方向に摺動可能に嵌入され、該摺
   動歯車の嵌入穴の内周面と前記第２の回転軸の外周面と
   にスプラインが形成され、前記摺動歯車の一端面に該ス
   プラインが互いに嵌合する方向に常時押圧する押圧スプ
   リングが装着され、前記ケースにカム軸が回転可能に挿
   通され、該カム軸のケース内端部に前記摺動歯車に対向
   して回転アームが設けられ、該回転アームは一方の回転
   位置では回転アームの先端が前記摺動歯車と接触し、こ
   れを押圧して前記スプラインの嵌合を離脱させる位置に
   該摺動歯車を前記スプリングに抗して移動させると共
   に、他方の回転位置では前記スプリングの付勢力によっ
   て前記スプラインを嵌合させる位置に前記摺動歯車を移
   動させ、回転アームの先端が前記摺動歯車と離間するも
   のとなっており、カム軸のケース外端部に回転グリップ
   が設けられ、該回転グリップの回転により前記回転アー
   ムを前記一方の回転位置と前記他方の回転位置に変更さ
   せることを特徴とする歯車変速装置におけるクラッチ。