JPH07293575A - 巻きばねクラッチ - Google Patents

巻きばねクラッチ

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JPH07293575A
JPH07293575A JP11661595A JP11661595A JPH07293575A JP H07293575 A JPH07293575 A JP H07293575A JP 11661595 A JP11661595 A JP 11661595A JP 11661595 A JP11661595 A JP 11661595A JP H07293575 A JPH07293575 A JP H07293575A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boss
input
output
drive spring
spring clutch
Prior art date
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Pending
Application number
JP11661595A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard J Lehman
リチァド、ジェイ、レーマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Dana Inc filed Critical Dana Inc
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/20Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band
    • F16D41/206Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band having axially adjacent coils, e.g. helical wrap-springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 から動き連結と同様な制限した量の自由運動
を、出力ボス15が第2の方向に回転させられるとき
に、入力ボス11及び出力ボス15間に生じさせる巻き
ばねクラッチ10を提供することにある。 【構成】 巻きばねクラッチは、入力ボス、出力ボス及
び駆動ばね20を備えている。入力ボス11及び出力ボ
ス15は、それぞれ互いに同軸に整合した円筒形の外面
12,16を備えている。駆動ばねは、入力ボスの円筒
形の外面12の一部のまわりに巻いた第1の部分21
と、出力ボスの円筒形の外面16の一部のまわりに巻い
た第2の部分22と、これ等の両部分の間に延びる中間
部分23とを持つ。ゆるみ状態のときに、中間部分は、
第1の部分及び第2の部分により形成される内径より大
きい内径を形成する。中間部分は、ゆるみ状態にあると
きに、入力ボス及び出力ボスの各外面12から間隔を置
いている。従って出力ボス15は抗力トルクの加わるの
に先だつて特定の量だけ回転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に巻きばねクラッ
チ(wrap spring clutch)、ことに
から動き状巻きほぐし能力を持つこのような巻きばねク
ラッチ用の改良された構造に関する。
【0002】
【発明の背景】回転動力源を回転従動機構に選択的に連
結する装置に一般に使われるクラッチはよく知られた装
置である。従来のクラッチは、回転動力源に連結した入
力軸と、回転従動機構に連結した出力軸と、この出力軸
に入力軸を一緒に回転するように選択的に連結する連結
手段とを備えている。この選択的に連結する連結手段の
連結時に、入力軸は出力軸に連結され従動機構を回転駆
動する選択的に連結する連結手段の連結を切ると、入力
軸は出力軸から連結を切られる。この一般目的を達成す
るのに互いに異なる多くの形式のクラッチが当業界では
よく知られている。
【0003】よく知られた1形式のクラッチは巻きばね
クラッチと呼ばれることが多い。従来の巻きばねクラッ
チは、入力軸に連結した入力ボスと、出力軸に連結した
出力ボスと、入力ボス及び出力ボスの同軸に配置した各
部分のまわりに巻いたつる巻き状の駆動ばねとを備えて
いる。この駆動ばねは、入力ボスを第1の方向に回転す
るときは、出力ボスを入力ボスに一緒に回転するように
連結するが、入力ボスを第2の方向に回転するときは、
出力ボスを入力ボスから連結をはずすように設けてあ
る。このために駆動ばねの各端部を、入力ボス及び出力
ボスの外径よりわずかに小さい内径を持つように形成し
てある。入力ボスを第1の方向に回転するときは、駆動
ばねは入力ボス及び出力ボスのまわりに収縮してこれ等
の両ボスに対し摩擦により緊密に係合する。従って出力
ボスは入力ボスに連結され第1の方向に回転駆動され
る。
【0004】しかし入力ボスを第2の方向に回転すると
きは、駆動ばねは入力ボス及び出力ボスのまわりに広が
りこれ等のボスに対し摩擦を伴うゆるい係合だけが生ず
る。従って駆動ばねは、入力ボスを第2の方向に回転す
るときは、入力ボス及び出力ボスの一方又は両方のまわ
りで滑る。摩擦を伴うこのゆるい係合によつて、駆動ば
ねは、出力ボスを入力ボスと共に第2の方向に回転する
比較的小さい抵抗力だけしか出力ボスに及ぼさない。典
型的にはこのようにして第2の方向に回転することので
きる負荷の値は、前記したように第1方向に回転するこ
とのできる負荷の少部分にすぎない。
【0005】前記した公知の巻きばねクラッチでは、駆
動ばねは、その全長にわたり一定の内径を持つように形
成される。従って入力ボスを第2の方向に回転するとき
は、駆動ばねは出力ボスに、このボスを回転する比較的
小さい抵抗力をすぐに加える。この作用は多くの用途で
受け入れられる。しかし若干の例では、入力ボスを第2
の方向に回転するときに、出力ボスがすぐに第2の方向
に回転することは望ましくないことが分っている。すな
わち、前記した比較的小さい抵抗力により出力ボスを第
2の方向に回転させるのに先だつて入力ボス及び出力ボ
ス間から動き連結と同様な制限した量の自由運動を生じ
させることが望ましい。
【0006】
【発明の開示】本発明は、出力ボスを第2の方向に回転
したときに、入力ボス及び出力ボス間にから動き連結と
同様な制限した量の自由運動を生じさせる巻きばねクラ
ッチ用の改良された構造に係わる。巻きばねクラッチ
は、入力ボスと、出力ボスと、この出力ボスに入力ボス
を選択的に連結する駆動ばねとを備えている。入力ボス
及び出力ボスにはそれぞれ互いに同軸に整合した円筒形
の外面を設けてある。駆動ばねは、入力ボスの円筒形の
外面の部分のまわりに巻いた第1の部分と、出力ボスの
円筒形の外面の部分のまわりに巻いた第2の部分とを持
つ。駆動ばねの中間部分は、その第1及び第2の部分の
間に延び、各円筒形の外面の部分のまわりに配置してあ
る。ゆるみ状態にあるときは、駆動ばねのこの中間部分
は、その第1及び第2の部分により定まる内径より大き
い内径を形成する。すなわちこの駆動ばねの中間部分
は、ゆるみ状態にあるときは、入力ボス及び出力ボスの
各円筒形の外面から間隔を置いている。従って出力ボス
は抵抗トルクを加えるのに先だつて特定の量だけ回転す
る。
【0007】本発明の種々の目的及び利点は添付図面に
より好適な実施例について以下に詳しく説明する。
【0008】図1には本発明による巻きばねクラッチ1
0を例示してある。巻きばねクラッチ10は、第1の端
部に円筒形の外面12を形成した入力ボス11を備えて
いる。入力ボス11を貫いて同軸に穴13を形成してあ
る。入力ボス11は又その第2の端部に拡大した環状フ
ランジ14を持つように形成してある。入力ボス11
は、任意普通の手段によりたとえばフランジ14に連結
した歯車又はプーリ(図示してない)により回転動力源
に連結するようにしてある。或いはスプライン付き又は
キー止めする入力軸(図示してない)を対応するスプラ
イン又はキーと協働するように穴13内に挿入し受入れ
る。
【0009】巻きばねクラッチ10は又、第1の端部に
円筒形の外面16を形成した出力ボス15を備えてい
る。出力ボス15の円筒形の外面16は、入力ボス11
の円筒形の外面12に同軸に整合しこの円筒形の外面1
2に隣接して位置する。入力ボス11及び出力ボス15
の各円筒形の外面12,16は、実質的に互いに等しい
外形を持つように形成するのがよい。穴17は出力ボス
15を貫いて同軸に形成してある。出力ボス15は又、
その第2端部に拡大した環状フランジ18を持つように
形成してある。出力ボス15は、入力ボス11との連結
の際に述べたような任意普通の手段により被駆動負荷に
連結するようにしてある。入力ボス11及び出力ボス1
5は共に粉末金属で形成するのがよいが、任意所望の材
料を使ってもよい。
【0010】巻きばねクラッチ10はさらに、出力ボス
15を入力ボス11に一緒に回転するように選択的に連
結するために駆動ばね20を備えている。図2に明らか
なように駆動ばね20は一般に、筒形の形状で第1の端
部部分21と第2の端部部分22とこれ等の間に延びる
中間部分23とを備えた筒形の形状に形成してある。第
1の端部部分21は、入力ボス11の円筒形の外面12
のまわりに巻いてある。ゆるみ状態にあるときは、駆動
ばね20の第1の端部部分21は入力ボス11の円筒形
の外面12の外径よりわずかに小さい内径を持つ。同様
に駆動ばね20の第2の端部部分22は出力ボス15の
円筒形の外面16のまわりに巻いてある。ゆるみ状態に
あるときは、駆動ばね20の第2の端部部分22は出力
ボス15の円筒形の外面16の外径よりわずかに小さ
い。
【0011】前記したように駆動ばね20の中間部分2
3は、その第1及び第2の端部部分21,22の間に延
びている。駆動ばね20の中間部分23は、それぞれ入
力ボス11及び出力ボス15の円筒形の外面12,16
の部分のまわりに又これ等の各ボス間の軸線方向に延び
るすきまを横切つて延びている。ゆるみ状態にあるとき
は、駆動ばね20の中間部分23は、円筒形の外面1
2,16により定められた外径より大きい内径を持つ。
従って中間部分23は、駆動ばね20がゆるみ状態にあ
るときに、円筒形の外面12,16から半径方向に間隔
を置いている。駆動ばね20は、高い引張り強さを持つ
つる巻ワイヤで形成してある。
【0012】次に巻きばねクラッチ10の作用を述べ
る。入力ボス11は2つの回転方向のいずれにも回転す
る。第1の回転方向(図1の矢印により示してある)で
は、入力ボス11は駆動ばね20の端部部分21が入力
ボス11のまわりに緊密に圧縮するような方向である。
第2の回転方向(図1の矢印により示したのとは反対の
方向)では、入力ボス11は、駆動ばね20の端部部分
21が入力ボス11のまわりにゆるく膨脹するような方
向である。
【0013】入力ボス11を第1の方向に回転するとき
は、駆動ばね20の中間部分23は、入力ボス11及び
出力ボス15の各円筒形の外面12,16のまわりに緊
密に巻付き始める。駆動ばね20の中間部分の全長を、
円筒形の外面12,16のまわりに緊密に巻付けると、
駆動ばね20は、出力ボス15を入力ボス11に摩擦を
介して固定し、第1の方向に一緒に回転する。従って出
力ボス15は駆動され、入力ボス11と共に第1の方向
に回転する
【0014】入力ボス11を引続いて第2の方向に回転
するときは、駆動ばね20の中間部分23は、入力ボス
11及び出力ボス15の各円筒形の外面12,16のま
わりから初めに巻きほぐれ始める。この巻きほぐれが生
ずると、駆動ばね20の中間部分23は、その図2に示
したゆるみ位置に戻る。この巻きほぐれ過程を通じて、
入力ボス11は、第2の方向に転ずるが、出力ボス15
は静止したままになつている。従って駆動ばね20の中
間部分23の巻きほぐれにより、入力ボス11の回転に
よつて出力ボス15の対応する回転が生じないようにす
る。この場合出力ボス15及び入力ボス11間はから動
き状連結になる。
【0015】駆動ばね20の中間部分23をその図2に
示したゆるみ状態に戻すときは、入力ボス11が第2の
方向にさらに回転することにより出力ボス15を第2の
方向に回転する。その理由は駆動ばね20の端部部分2
1,22が、入力ボス11及び出力ボス16の各円筒形
の外面12,16にゆるい摩擦を伴って接触したままに
なるからである。従って駆動ばね20は、入力ボス11
を第2の方向に回転するときは、入力ボス11及び出力
ボス15の一方又は両方のまわりに滑動する。このゆる
い摩擦を伴う接触によつて、駆動ばね20は、出力ボス
15を入力ボス11と共に第2の方向に回転する比較的
弱い抵抗力だけしか出力ボス15に及ぼさない。
【0016】以上本発明の原理及び作動方式を好適な実
施例について詳細に説明したが、本発明はなおその精神
を逸脱しないで種々の変化変型を行うことができるのは
もちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明巻きばねクラッチの1実施例の展開斜視
図である。
【図2】図1に示した巻きばねクラッチの拡大縦断面図
である。
【符号の説明】
10 巻きばねクラッチ 11 入力ボス 12 円筒形の外面 15 出力ボス 16 円筒形の外面 21 第1の端部部分 22 第2の端部部分 23 中間部分

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ボス外部寸法を定める外面を持つ入
    力ボスと、 出力ボス外部寸法を定める外面を持つ出力ボスと、 前記入力ボスの外面のまわりに配置した第1の端部部分
    と、前記出力ボスの外面のまわりに配置した第2の端部
    部分と、前記第1及び第2の端部部分の間に延びる中間
    部分とを持つ駆動ばねと、を備え、前記駆動ばねがゆる
    み状態にあるときに、前記第1及び第2の端部部分が、
    前記入力ボス及び出力ボスの外部寸法より小さい各内部
    寸法を形成し、前記駆動ばねがゆるみ状態にあるとき
    に、前記中間部分が、前記入力ボス及び出力ボスの外部
    寸法より大きい内部寸法を形成するようにして成る巻き
    ばねクラッチ。
  2. 【請求項2】 前記駆動ばねの前記中間部分の少なくと
    も一部が、前記駆動ばねがゆるみ状態にあるときに、前
    記外面の少なくとも一方から間隔を置いている請求項1
    の巻きばねクラッチ。
  3. 【請求項3】 前記入力ボスの前記外面と、前記出力ボ
    スの前記外面とを互いに同軸に整合させた請求項1の巻
    きばねクラッチ。
  4. 【請求項4】 前記入力ボス及び出力ボスの前記各外面
    を粉末金属で形成した請求項1の巻きばねクラッチ。
  5. 【請求項5】 前記駆動ばねをつる巻きワイヤで形成し
    た請求項1の巻きばねクラッチ。
  6. 【請求項6】 前記入力ボスに、入力ボス外径を形成す
    る円筒形の外面を設けた請求項1の巻きばねクラッチ。
  7. 【請求項7】 前記出力ボスに、出力ボス外径を形成す
    る円筒形の外面を設けた請求項6の巻きばねクラッチ。
  8. 【請求項8】 前記駆動ばねに、前記入力ボスの外面の
    まわりに配置した第1の円筒形の端部部分と、前記出力
    ボスの外面のまわりに配置した第2の円筒形の端部部分
    と、前記第1及び第2の円筒形の端部部分間に延びる大
    体において筒形の中間部分とを設け、前記駆動ばねがゆ
    るみ状態にあるときに、前記第1及び第2の円筒形の端
    部部分がよりそれぞれ、前記入力ボス及び出力ボスの外
    径より小さい各内径を形成し、前記駆動ばねがゆるみ状
    態にあるときに、前記中間部分が、前記入口ボス及び出
    力ボスの外径より大きい内径を形成するようにした請求
    項7の巻きばねクラッチ。
  9. 【請求項9】 前記駆動ばねの前記中間部分の少なくと
    も一部が、前記駆動ばねがゆるみ状態にあるときに、前
    記外面の少なくとも1つから間隔を置いている請求項8
    の巻きばねクラッチ。
  10. 【請求項10】 前記入力ボスの外面と前記の出力ボス
    の外面とを互いに同軸に整合させた請求項8の巻きばね
    クラッチ。
JP11661595A 1994-04-19 1995-04-19 巻きばねクラッチ Pending JPH07293575A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22953194A 1994-04-19 1994-04-19
US08/229531 1994-04-19

Publications (1)

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JPH07293575A true JPH07293575A (ja) 1995-11-07

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ID=22861642

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JP11661595A Pending JPH07293575A (ja) 1994-04-19 1995-04-19 巻きばねクラッチ

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JP (1) JPH07293575A (ja)

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EP0678685A1 (en) 1995-10-25

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