JPH09264343A - 噛み合いクラッチ機構 - Google Patents

噛み合いクラッチ機構

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JPH09264343A
JPH09264343A JP8075672A JP7567296A JPH09264343A JP H09264343 A JPH09264343 A JP H09264343A JP 8075672 A JP8075672 A JP 8075672A JP 7567296 A JP7567296 A JP 7567296A JP H09264343 A JPH09264343 A JP H09264343A
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plate
claw
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clutch mechanism
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Naoki Jingu
直樹 神宮
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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被駆動部が破損した場合にも駆動側に損傷を
及ぼさない噛み合いクラッチ機構を提供すること。 【解決手段】 動力投入軸が固定された駆動プレート1
2と、この駆動プレートに対向配置され、中心部に動力
伝達軸が固定された被駆動プレート14とから構成され
ている。駆動プレートには透孔15が形成され、この透
孔に対応して被駆動プレートには凹部50が形成されて
いる。透孔および凹部には駆動プレートの上部から連結
棒51が挿入され、その上端面からスプリング18によ
り弾性的に押圧されている。凹部および連結棒には、互
いに接触し、被駆動プレートの水平面に対して所定の角
度を成す斜面52,53が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポンプ・圧縮機、電
動機、内燃機、発電機等の回転機械に用いられるクラッ
チ機構に関し、特に、噛み合い形式のクラッチ機構に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の噛み合いクラッチ機構の
構成を図6に示す。同図(A)は上面図(B)は側断面
図である。このクラッチ機構は中心部に動力投入軸11
が固定された円盤状の駆動プレート12と、中心部に動
力伝達軸13が固定された円盤状の被駆動プレート14
とが対向配置されている。駆動プレート12には動力投
入軸11の周囲に3個の矩形状の透孔15が形成されて
おり、被駆動プレート14の対応する位置には同じく3
個の矩形の開口を有する凹部16が形成されている。こ
れらの対応する透孔15および凹部16には駆動プレー
ト12の上部から断面矩形の連結棒17が挿入され、駆
動プレート12と被駆動プレート14とが一体に回転す
るように結合される。各連結棒17の上端面にはコイル
スプリング18が配置されており、これらのスプリング
18は駆動プレート12の上面に固定されたカバー19
により、各連結棒17の上端面に下方の弾性力を付与し
ている。
【0003】駆動プレート12と被駆動プレート14と
の接触面には複数個の第2のコイルスプリング20が設
けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の噛み
合い形式のクラッチ機構は、駆動プレート12と被駆動
プレート14との結合が完全であり、駆動プレート12
の回転力が被駆動プレート14に、スリップによる損失
を生ずることなく、確実に伝達される。しかしながら回
転機械において、被駆動部が破損した場合には駆動トル
クが著しく増大し、原動機が損傷を受けるという欠点が
あった。
【0005】それ故に本発明の課題は、被駆動部が破損
した場合にも駆動側に損傷を及ぼさない噛み合いクラッ
チ機構を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、回転駆
動力を受ける駆動プレートと、前記駆動プレートに軸方
向で対向した回転可能な被駆動プレートと、前記駆動プ
レートの偏心位置に軸方向で可動に保持された連結棒
と、前記連結棒を前記被駆動プレートに向けて付勢した
付勢手段とを備え、前記被駆動プレートは前記連結棒の
端部に回転方向で係合する係合部を有している噛み合い
クラッチ機構において、前記連結棒及び前記係合部のう
ちの少なくとも一方に、前記駆動プレート及び前記被駆
動プレート間に回転方向で反対向きの力が加わったとき
に前記連結棒に前記被駆動プレートから離れる向きの離
脱力を作用させる斜面を形成したことを特徴とする噛み
合いクラッチ機構が得られる。
【0007】
【作用】被駆動プレートにより駆動される機械系に破損
等の故障が生じた場合は、駆動力が増大し、連結棒と係
合部との間の斜面により発生する連結棒の離脱力が摩擦
力と付勢手段による付勢力との和を超えると、連結棒は
係合部から離脱し移動する。これによって駆動プレート
と被駆動プレートの結合を解除して原動力等を保護す
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図1乃
至図5により説明する。まず、図1は噛み合い形式のク
ラッチ機構が適用される車載用の空調機に用いられる圧
縮機の構成を示す断面図である。この圧縮機は、円筒状
のケーシング22と、ケーシング22の一端側に一体に
設けられたシリンダブロック23とケーシング22の他
端側を閉塞したフロントハウジング24との間に画成さ
れたクランク室30と、フロンとハウジング24を貫通
してクランク室30の内部に挿通された回転主軸31と
を含んでいる。
【0009】このクランク室30の内部に挿通された回
転主軸31には、カムロータ32とこのカムロータ32
の回転によって、回転主軸31の軸方向に揺動するプラ
ネットプレート33が取付けられている。
【0010】シリンダーブロック23にはバルブプレー
ト34を介してシリンダヘッド35が設けられている。
シリンダヘッド35内には吸入室36および吐出室37
が配置されている。吸入室36および吐出室37とシリ
ンダ25間のバルブプレート34には吸入孔38および
吐出孔39が形成されている。これらの吸入孔38およ
び吐出孔39を開閉するように吸入弁40および吐出弁
41がバルブプレート34に接触して設けられている。
また、この吐出弁41の開方向の動きを制限するバルブ
リテーナ42がバルブプレート34に固定されている。
【0011】フロントハウジング24には軸受45が設
けられており、この軸受45にはクランク室30の内部
に挿通された回転主軸40が支持される。また、フロン
トハウジング24には回転主軸40の外周に沿ってボー
ルベアリング軸受け46が設けられており、この部分に
は、例えば自動車のエンジンの回転軸に連結したベルト
(図示せず)により回転されるプーリ47が支持されて
いる。そしてこのプーリ47に対して、概略的に図示し
た噛み合いクラッチ機構48が設けられている。
【0012】図2および図3は本発明の実施の一形態に
係る噛み合いクラッチ機構の要部の構造を示す側断面図
である。同図において図6に対応する構成部分には同一
の番号を付し、主として異なる部分について説明する。
【0013】円板状の駆動プレート12の偏心位置に形
成された矩形状の透孔15と、被駆動プレート14の対
応する位置に形成された凹部50には駆動プレート12
の上部から断面矩形の連結棒51が挿入され、駆動プレ
ート12と被駆動プレート14とが一体に回転するよう
に結合される。このとき透孔15の孔壁が連結棒51に
係合し係合部を構成する。
【0014】各連結棒17の上端面には第1のコイルス
プリング18が配置されており、これらの第1のコイル
スプリング18は駆動プレート12の上面に固定された
カバー19により、各連結棒17の上端面に下向きの弾
性力、即ち、付勢力を付与している。即ち、コイルスプ
リング18は付勢手段を構成する。駆動プレート12と
被駆動プレート14との接触面には複数個の第2のコイ
ルスプリング20が設けられている。
【0015】ここで、被駆動プレート14に形成される
凹部50とこれに挿入される連結棒51の相互係合部は
いずれも、被駆動プレート14の水平面に対して所定の
角度θで交わる斜面52、53を有している。また、連
結棒51の側面にはロック機構54が埋め込まれてい
る。
【0016】図4および図5はロック機構54の構造を
示す要部拡大断面図である。連結棒51の側面には側面
に開口する中空の収納部55が形成されている。この収
納部55内には、連結棒51の側面と同一面を形成する
表面を有し、側面が直角三角形の爪56が、その上端部
で連結棒51にヒンジ57により連結されている。爪5
6は収納部55内に収納された第3のコイルスプリング
58により、収納部55の内側から外側に向かう弾性力
が付与されている。爪56にはまた、後述するように、
爪56が収納部55から外側に移動したとき、所定の位
置に保持するためのストッパ59が固定されている。
【0017】次にこのように構成された噛み合いクラッ
チ機構の動作を説明する。噛み合いクラッチ機構はその
通常の動作状態においては、図2に示されるように、連
結棒51の先端部が凹部50に嵌合しており、駆動プレ
ート12の回転は被駆動プレート14に確実に伝達され
る。このとき、連結棒51の先端部の斜面53は凹部5
0の斜面52と接触しており両斜面間に面方向の摩擦力
fが作用している。また、これらの両斜面間には駆動プ
レート12の駆動力F1が上向きに作用する。これらの
力F1およびfは通常の動作状態では次式で表される関
係にある。
【0018】 F1≦fsinθ+F2 (1) ここで、F2は第1のコイルスプリング18の弾性力で
ある。
【0019】この状態においては、連結棒51に収納さ
れたロック機構54の爪56は、収納部55内に収納さ
れており、第3のコイルスプリング58が爪56を収納
部55から外方に押し出すように作用するが、爪56の
表面は駆動プレート12の透孔15の内壁に阻止される
ため、連結棒51の側面の一部を形成するように、収納
部55内に収納されている。
【0020】次に、被駆動プレート14により駆動され
る図示しない機械系に破損等の故障が生じた場合は、駆
動力F1が増大する。そしてこの駆動力F1が摩擦力f
とスプリング18の弾性力の和、即ち、所定値を越え、 F1>fsinθ+F2 (2) となったとき、連結棒51は凹部50から離脱し、上方
に移動する。この時第3のコイルスプリング58によっ
て駆動プレート12と被駆動プレート14との隙間が開
き、連結棒51と被駆動プレート14は完全に接触を断
つ。
【0021】連結棒51に収納されたロック機構54の
爪56は、連結棒51の上方への移動により、駆動プレ
ート12の透孔15の内壁から外れるため、図5に示さ
れるように、第3のコイルスプリング58が爪56を収
納部55から外方に押し出す。このとき爪56はヒンジ
57を中心にして回転しつつ収納部55から外方に押し
出され、爪56に固定されたストッパ59が収納部55
の内壁に接触したとき、爪56の移動は停止させられ
る。この状態では爪56の直角三角形の底辺部分が駆動
プレート12の透孔15の周囲の上面部60に載置され
る関係になる。このため、爪56は連結棒51の透孔1
5内下方への移動を阻止し、連結棒51は再び被駆動プ
レート14の凹部50に嵌合することはない。これによ
って駆動プレート12と被駆動プレート14とは機械的
に分離されるため、駆動プレート12に連結される原動
機を破損から保護する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被駆動部が破損した場合にも駆動側に損傷を及ぼさない
噛み合いクラッチ機構が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される車載用の空調機に用いられ
る圧縮機の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の一形態に係る噛み合いクラッチ
機構の噛み合い時の要部の状態を示す側断面図である。
【図3】図2の噛み合いクラッチ機構の離脱時の要部の
状態を示す側断面図である。
【図4】図2および図3の噛み合いクラッチ機構に備え
られたロック機構の非動作時の状態を示す要部拡大断面
図である。
【図5】図2および図3の噛み合いクラッチ機構に備え
られたロック機構の動作時の状態を示す要部拡大断面図
である。
【図6】従来の噛み合いクラッチ機構を示す側断面図で
ある。
【符号の説明】
11 動力投入軸 12 駆動プレート 13 動力伝達軸 14 被駆動プレート 15 透孔 16 凹部 17 連結棒 18 コイルスプリング 19 カバー 20 第2のコイルスプリング 50 凹部 51 連結棒 52 斜面 53 斜面 54 ロック機構 55 収納部 56 爪 57 ヒンジ 58 第3のコイルスプリング 59 ストッパ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転駆動力を受ける駆動プレートと、前
    記駆動プレートに軸方向で対向した回転可能な被駆動プ
    レートと、前記駆動プレートの偏心位置に軸方向で可動
    に保持された連結棒と、前記連結棒を前記被駆動プレー
    トに向けて付勢した付勢手段とを備え、前記被駆動プレ
    ートは前記連結棒の端部に回転方向で係合する係合部を
    有している噛み合いクラッチ機構において、前記連結棒
    及び前記係合部のうちの少なくとも一方に、前記駆動プ
    レート及び前記被駆動プレート間に回転方向で反対向き
    の力が加わったときに前記連結棒に前記被駆動プレート
    から離れる向きの離脱力を作用させる斜面を形成したこ
    とを特徴とする噛み合いクラッチ機構。
  2. 【請求項2】 前記連結棒は前記離脱力が所定値を越え
    た場合に前記被駆動プレートから離れる向きに移動して
    前記係合部との係合を解放するものであり、さらに前記
    連結棒が前記係合部との係合を解放したときに前記連結
    棒の前記被駆動プレートに近付く向きの移動を阻止する
    ロック機構を設けた請求項1記載の噛み合いクラッチ機
    構。
  3. 【請求項3】 前記ロック機構は前記連結棒側面に開口
    部を有する収納部内に収納され、前記連結棒の側面と同
    一面を形成する表面を有し、側面がほぼ直角三角形状の
    爪と、この爪を前記収納部内部から外側に回動可能に支
    持するヒンジと、前記爪にこれを前記収納部内部から外
    側に押し出す力を付与する弾性体と、前記爪に固定さ
    れ、この爪が前記収納部内部から外側に所定の範囲を越
    えて移動することを阻止するストッパとを備えた請求項
    2記載の噛み合いクラッチ機構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6471024B2 (en) 2000-03-29 2002-10-29 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Torque limiting mechanism

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5824537U (ja) * 1981-08-12 1983-02-16 三菱農機株式会社 伝動装置の駆動輪
JPS5924559U (ja) * 1982-08-06 1984-02-15 日立造船株式会社 動力伝達装置

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