JPS59103026A - 過負荷防止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、互いに同心的に設けられた駆動要素および被
駆動要素と、これらの要素の中間室内に設けられかつば
ねと協働する連行体とを備えた、クラッチの過負荷防止
機構に関する。

円筒状に形成された連行体が二腕状レバーの一方の制式
回転可能に枢着され、かつそれを取囲むリンーグの切欠
き状凹部に挿入されている構造の過負荷防止機構が知ら
れている（　Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒｓ　−Ｔａｓｃｈｅｎ
ｂｕｃｈ　１１　、２７．　Ａｕｆｌａｇｅの゛’Ｈｕ
ｔｔｅ’参皿〕。このレバーの他方の腕には、連行体を
かみあい方向に付勢する引張りばねが作用している。極
限モーメントを超えろと、連行体が凹部からはずれ、駆
動部と被駆動部を分離する。この機構は構造が複雑で広
いスペースを必要とする。従って、電動機によって運転
される小形装置に使用するに・はあまり適していない。

本発明の課題は、前記の種の過負荷防止機構を、簡単に
製作できるようにかつ小形の場合にも確実に作動するよ
うに形成することである。

この課題は、中間室を横切る弾性部分を外側へ曲げるこ
とによって連結解除状態が達成されることによって解決
される。

本発明に係る過負荷防止機構の利点は実質的に、構造が
きわめて簡単であることとコンパクトであることに存す
る。従って、このクラッチの過負荷防止機構は電動機で
駆動される小形電気装置に好ましい状態で用いることが
できる。

所定のモーメントまでは出力がノンスリップ状態で伝達
される。予定の極限モーメントを超えると、連行体が中
間室と交叉する弾性部分を側方へ押し、そして連行の働
きをせずに回転する。

過負荷回転モーメントが許容最大値を下回らない場合に
は、連行体は弾性部分に打勝って回転しつづける。その
ときに連行体と弾性部分間で生じる衝撃騒音は装置の使
用者のための音響的な警告信号として役に立つ。これに
よって、使用者は装置を停止させなければならないこと
に気づく。従って、電動機と駆動要素が保護され、装置
の寿命が長くなる。欠陥原因を除去した後、過負荷防止
機構は何ら操作せずに使用の準備ができている。クラッ
チの伝達範囲は弾性部分の位置と構造によって決定可能
である。事情によっては潤滑剤を加えてもよい。

好ましい実施態様では、駆動要素と被駆動要素の間の中
間室が環状室とし℃形成され、その横断面が弾性部分に
よって少なく共１個所で小さくなっており、しかも環状
室の中を回転する連行体の直径よりも小さくなる程度に
横断面が小さくなっている。従って、連行体を転動体と
して形成してもよい。いろいろな種類の転動体を使用す
ることができる。この転動体は例えば樽、ころまたは球
の形をしている。連行状態を変化させるために弾性部分
を調節できるようにすることもできる。

好ましい実施態様では、弾性部分が環状室に対して割線
状に設けられた板ばねによって形成されている。この板
ばねは製作コストが安価であり、かつ組立技術上簡単に
収納される。

他の実施態様では、角度をなす複数の板ばねが環状室の
周方向に相前後して設けられている。

これによって、連行体は連結衝撃後、締付は位置で形状
補完的に保持される。その際、横断面減少が大きくなる
ように板ばねを配置してもよ（１゜ 板ばねのきわめて簡単な収納を可能にする実施態様では
、板ばねが駆動要素を形成するブツシュの壁部のスリッ
トに挿入され、このブツシュの内面が環状室壁を形成し
ている。

更に、連行体が音をたてずに連結されるようにするため
に、弾性部分が環状室の中でうず巻状に延びる板ばねに
よって形成されている。

更に、好ましい実施態様では、横断面が小さくなった個
所の後に、連行体のための外向きの逃げ室が設けられて
いる。極、限モーメントを超えた後で、駆動要素と被駆
動要素は差当り駆動回転数で回転する。連行体は弾性部
分との連結解除直後または弾性部分に打勝った直後、遠
心力によって外側の軌道に押圧されて逃げ室に達する。

従って、連行体は被駆動要素とはもはや接触せず、この
位置で駆動部と共に自由に回転する。装置の電源を切っ
た後も連行体は逃げ室内に位置する。連行体の慣性力に
よって連結衝撃が生じて初めて、連行体が再び連行され
、クラッチが閉じる。

製作が簡単で組立て費用が少な（て済みかつ摩擦のない
作動が達成される他の実施態様は、連行体が駆動軸に付
設されたカムによって形成され、その頂点の高さが環状
室の横断面縮小区域の寸法よりも大であることを特徴と
する。この実施態様の場合、連結状態でのカムと弾性部
分の連行面が広いので連行状態が良好となる。

カムの頂面高さと弾性部分の配置構造と弾性部分のばね
力によって決定される最大力を超えると、カムが弾性部
分を外側へ曲げてからその回転方向へ移動する。カムが
再び弾性部分と接触するまではこの両部会は接触しない
。従って、この伝達装置は摩擦のない状態で回転しつづ
ける。更に回転すると、カムが再び弾性部分と接触し、
伝達装置が再び係合する。負荷回転モーメントが最大許
容値を下回らないときには、前記の過程が繰返して行わ
れる。その際発生する騒音は負荷が太きすぎることを使
用者に知らせる。これは、こ・の過負荷防止機構を備え
た装置の停止を使用者に惹起する。カムが駆動軸と共に
回転するので、過負荷防止機構の作動時の摩耗は小さい
。大きな摩擦はカムと弾性部分の間の区域だけに発生す
る。

この場合、カムが駆動軸に相対回転しないように設けら
れたリングの成形部分として形成されていると、製作上
好都合である。

他の実施態様では、弾性部分とカムの滑動によって発生
する熱が弾性部分を連結解除位置まで曲げるように、弾
性部分がバイメタル条片として形成されている。この熱
はカムがバイメタル条片の下を繰返して滑ることによっ
て初めて発生する。それによって、伝達装置が完全に連
結解除され、バイメタル条片が再び冷えるまでこの連結
解除状態が続く。バイメタル条片は、熱膨張率が大きな
金属条片がカムの反対側に位置するように配置されてい
る。バイメタル条片の両端はしっかりと固定することが
できる。しかし、一端だけを固定し、他端を可動にする
と好都合である。

以下、本発明の６つの実施例を第１〜１２図に基づい℃
説明する。

第１，２図に示した第１の実施例において１は歯車であ
り、これは電気的な小・形装置の図示していない伝動−
ユニットによって矢印Ｘ方向に回転する。この歯車１は
ブツシュによって形成された駆動要素２に相対回転しな
いように装着されている。この駆動要素２は環状室５を
形成しつつ、リング状被駆動要素４と同心的に配置され
ている。環状室３の横断面積は１個所において弾性部分
５によって小さくなっている。本実施例の場合、弾性部
分５は環状室３に対して割線状に配置された板ばねによ
って形成されている。この板ばねは、内面が環状室の壁
を形成しているブツシュ２の壁部のスリット６の中に挿
入されている。スリット６は歯車１の中に達する板ばね
５の端部５′のための差込み用（ぼみ７まで続いている
。

環状室６内には、直径がこの環状室に合致する連行体８
が挿入されている。この連行体は球として形成されてい
る。

歯車１が矢印Ｘ方向に駆動されると、連行体８は連結衝
撃時に第１図の弾性部分、５と被駆動要素４０間のくさ
び状押込み位置に達する。これによって被駆動要素４へ
の駆動出力のノンスリップ伝達が行われる。例えば被駆
動要素４の抵抗が太き（なって極限モーメントに達する
と、連行体８が弾性部分５に打勝って、第２図の如く弾
性部分をスリット６の中へ押圧する。その後、連行体８
は環状室６に達し、そしてその慣性によって再び第１図
に示す位置に達し、そして更に板ばねによって横断面が
小さくなっている環状室５の区域に再度打勝つ。従って
、音響的な警告信号として役立つ衝撃騒音が発生する。

第３，４図に示した第２の実施例の構造は第１の実施例
とほぼ同じである。従って、同じ構成部品には同じ参照
番号が付けである。第１の実施例と異なり、板ばね５に
よって横断面が小さくなっている個所の後に、球状連行
体８のための外側に回って形成された逃げ室９が設けら
れている。この逃げ室９は環状室壁２′内にあり、かつ
連行体８０曲率に合った形をしている。極限値な超えた
後で連行体８は逃げ室９の中に達し、回転ブツシュ２の
遠心力のためにそこに留まる。この逃げ室９の深さは、
連行体がリング状の被駆動要素４の外周面と接触しない
ように採寸されている。極限値を超えて装置が停止しそ
して再び始動すると、連結衝撃のために連行体８は逃げ
室９から離れ、そして第３図の連行位置に達する。

第５，６図に示した第３の実施例は前記の実施例と類似
した構成となっている。角度をなしている３個の板ばね
１０，１１，１２が設けられている。各々の板ばね１０
，１１，１２には逃げスワン）１５，１４．１５が付設
されている。板ばね１０〜１２と逃げスリット１３〜１
５はそれぞれ長さが異なっている。これによって、最も
短い板ばね１０は環状室３の横断面積の縮小が小さい。

後続の板ばね１１．１２は環状室５の横断面を段階的に
縮小する。この場合、板ばね１２０区域の横断面縮小が
最大である。従って、第６図に示されているように、連
行体８は相前後して設けられた横断面縮小部に打勝たな
ければならない。連行体は板ばね１０〜１２によって形
成されたすべての横断面縮小部を通過すると、その後に
設けられた逃げ室９に達する。

第７，８図に示した第４の実施例の場合も、同じ構成部
品には同じ参照番号が付けられている。前述の構造と異
なり、横断面縮小が板ばね１６の端部１６／に向って太
き（なるように、弾性部分が、環状室３の中をうず巻状
に延びる板ばね１６によって形成されている。他端１６
〃はブツシュ状の駆動要素１８の半径方向溝１７に挿入
されている。抵抗が太き（なればなる程、連行体８は板
ばね１６の自由端１６′の方へ移動する。被駆動要素４
の抵抗モーメントが太きすぎると、連行体８は板ばね１
６によって形成された横断面縮小部に完全に打勝つ。こ
の場合、板ばね１６は第８図の如く、それに付設された
ブツシュ１８の弧状スリット１９の中に押し込められる
。

第９，１０図に示した第５の実施例において、図示して
いない電動機によって駆動される駆動軸には番号２０が
付けられている。この駆動軸２０にはリング２３が回転
しないように装着されている。回転しないようにするた
めにはフェザ−キー２４が役に立つ。リング２５はそれ
と同心的に設けられた抜駆−要素２５と共に環状室２６
を形成する。この環状室の横断面は弾性部分２７により
一個所で小さくなっている。本実施例では弾性部分２７
が環状室２６に対して割線状に設けられた板はねによっ
て形成されている。この板ばねの端部２７′は被駆動要
素の内側ブツシュ２５′のスリット２８に挿入されてい
る。環状室２６の横断面縮小部は、リング２５の外周面
が弾性部分２７に隣接するような寸法となっている。弾
性部分２７は連行体を形成するカムと協働する。このカ
ムはリング２３の形成と同時に形成されている。カム２
９はフェザ−キー２４のところで上方へ延びている。し
かし、カムの頂面高さｙは、弾性部分２７によって横断
面が小さくなっている区域の環状室の寸法よりも太き（
なっている。

駆動軸２０がリング２３およびこのリング上にあるカム
２９と共に矢印Ｘ′方向に回転すると、先ずカム２９が
弾性部分２７に当たり、この弾性要素を介して被駆動要
素２５を連行する。カムの頂面高さとばねの強さによっ
て決定される最大力を超えると、第１０図の状態になる
。この場合、カム２９は弾性部分２７を外側へ曲げる。

その後、カム２９は弾性部分２７から回転方向へ移動す
る。カム２９が弾性部分２７とあらためて接触するまで
は、この両部材は接触しない。カムが更に回転すると、
カム２９は弾性部分２７と再度接触し、伝達装置は再び
かみあう。負荷回転モーメントが最大許容値をまだ下回
らないときには、前記の過程が繰返して行われる。これ
によって騒音が発生し、使用者はこの騒音によって、こ
のクラッチを備えた装置の負荷が太きすぎることに気づ
く。

第１１．１２図に示した第６の実施例において、同じ構
成部品には同じ参照番号が付けられている。前記の実施
例と異なって、カム２９と直径方向で対向するリング２
６上の位置に、他のカム２９′が設げられている。両カ
ム２９．２９’の頂面高さは同じである。更に、他の弾
性部分６０が環状室２６を横切っている。被駆動要素２
５における弾性部分３０の配設は弾性部分２７の配設と
同じである。両弾性部分２７．３０は駆動軸線から等間
隔になるように互（箋に平行に延びている。この実施例
の作動は前記の実施例とほぼ同じである。

弾性部分２７０代りに〕々イメクル条片を使用し、その
熱膨張率の太き（・金属条片をカム２９０反対側に設け
ることによって、前言己実施ｆｌｌの変形が可能である
。）くイメクル条片の両端部（′！被駆動要素２５にし
っかりと固定可肯目である。

一端だけをしっかりと固定し、他端を摺動可肯ヒに設け
ると好都合であることカニ判明した。極限モーメントを
超えると、カムやぶ）（イメタル条片の下面に沿って滑
ることによって）（イメクル条片が加熱されるので、）
（イメクル条片＋ま外４ＪＡＩｌへ曲がる。よって、カ
ムとバイメタル条片が接触しな（なる。伝達装置はバイ
メタル条片が再び冷却されるまで完全に連結解除される
。

２個のカムと２個の弾性部分の代りに、多数のカムと弾
性部分を周方向に一様な間隔で設けることができる。こ
の場合、大きな回転モーメントを伝達することができ、
しかもカムと弾性部分の負荷が小さくなる。

本明細書で述べた新しい特徴と図に示した新しい特徴は
、それが特許請求の範囲に記載されていなくても、本発
明にとって重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連行体が連結状態にある、第１の実施例に係
るクラッチの横断面図、第２図は連行体が弾性部分を押
圧している状態を示す、第１図と同様な図、第３図は連
結状態にある連行体を備えたクラッチの第２の実施例の
横断面図、第４図は、連行体が弾性部分に打勝った後で
その後方に設けられた逃げ室の中に入っている状態を示
す、第３図と同様な図、第５図は角度馨なしている複数
の板ばねを備え、かつ連行体が連結位置にあるクラッチ
の第５の実施例の断面図、第６図は連行体が弾性部分を
押圧している状態を示す、第５図と同様な図、第７図は
環状室内でうず巻状に延びる板ばねによって弾性部分が
形成されている、第４の実施例に係るクラッチの連結状
態の横断面図、第８図は極限モーメントに達したときの
連結解除状態を示す、第７図と同様な図、第９図はカム
が連結状態にある、第５の実施例に係るクラッチの横断
面図、第１０図はカムが弾性部分を押圧している状態を
示す、第９図と同様な図、第１１図は環状室を横切る２
つの弾性部分と駆動軸に設けられた２つのカムを有する
クラッチの第６の実施例の連結状態の横断面図、第１２
図はカムが弾性部分を押し曲げてＣ・る状態を示す、第
１１図と同様な図である。 ２・・・ブンシュ ２１・・・環状室壁〜 ６．２６・・・環状室 ５．１０，１１，１２，１６，２７，３０川弾性部分８
・・・連行体 ９・・・逃げ室 ２０・・・駆動軸 ２３・・・リング ２９・・・カム 代理人　江崎光好 代理人　江崎光史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　互いに同心的に設けられた駆動要素および被駆動
   要素と、これらの要素の中間室内に設けられかつばねと
   協働する連行体とを備えた、クラッチの過負荷防止機構
   において、中間室を横切る弾性部分（５，１０，１１，
   １２，１６゜２７．３０　）を外側へ曲げることによっ
   て連結解除状態が達成されることを特徴とする過負荷防
   止機構。 ２、　駆動要素と被駆動要素の間の中間室が環状室（５
   ）として形成され、その横断面が弾性部分（５，１０，
   １１，１２，１６〕によって少なく共１個所で小さくな
   っており、しかも環状室（３）の中を回転する連行体（
   ８）の直径よりも小さくなる程度に横断面が小さくなっ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の過
   負荷防止機構。 ６、　弾性部分（５，１０，１１’、１２　）が環状室
   （３）に対して割線状に設けられた板ばねによって形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の過負荷防止機構。 ４、　角度をなす複数の板ばね（１０，１１，１２）が
   環状室（３）の局方向に相前後して設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の過負荷防止機
   構。 ５、　板ばね（５）が駆動要素を形成するブツシュ（２
   ）の壁部のスリットに挿入され、このブツシュの内面が
   環状室壁（２／）を形成していることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の過負荷防止機構。 ６　弾性部分が環状室の中でうず巻状に延びる板ばね（
   １６）によって形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の過負荷防止機構。 Ｚ　横断面が小さくなっている個所の後に、連行体（８
   ）のための外向きの逃げ室（９）が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の過負荷防止機
   構。 ８、　連行体が駆動軸（２０）に付設されたカム（２９
   ）によって形成され、その頂点の高さくｙｌが環状室（
   ２６）の横断面縮小区域の寸法よりも大であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の過負荷防止機構。 ９、　カム（２９）が駆動軸（２０）に相対回転しない
   よう設けられたリング（２３）の成形部分として形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の
   過負荷防止機構。 １α　弾性部分とカムの滑動によって発生する熱が弾性
   部分を連結解除位置まで曲げるように、弾性部分がバイ
   メタル条片として形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第８項記載の過負荷防止機構。