JPS599771B2

JPS599771B2 - トルクセイゲンクラツチ

Info

Publication number: JPS599771B2
Application number: JP50095690A
Authority: JP
Inventors: 鉄生池田
Original assignee: NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1975-08-05
Filing date: 1975-08-05
Publication date: 1984-03-05
Also published as: JPS5219845A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、トルク制限クラッチに関するものである。

トルク制限クラッチの１つに、特公昭４４−２４００３
号に示される形式の過荷重クラッチがある。

ところが、この形式のクラッチの最犬の欠点は、構造が
複雑で部品点数の多いことである。

また、トルク伝達ボールのための凹球面座があり、この
加工が困難で、高い精度が得難い。

クラッチオフした状態で、鋼製ボールとクラッチ板がす
べりを生じ、摩耗、破損等が起り、寿命が短い。

更に入力軸と出力軸を正確に同一直線上に配さなければ
ならない。

又クラッチオフからクラッチオンに再設定する機構が複
雑である。

以上の如く公知の特公昭４４−２４００３号で開示され
ているトルク制限クラッチは構造上及び加工上の問題点
が多い。

この発明は、公知のトルク制限クラッチの上記の欠点に
鑑み、之を解決したもので、以下この発明の構成を第１
図以下に示す実施例に従って説明すると次の通りである
。

この発明の主たる構成及び作動状態は、第１図及び第２
図の伝達状態と、第３図及び第４図の空転状態により示
される。

そして、この発明は、駆動側部材Ａ１被駆動側部材Ｂ，
｝ルク伝達部材Ｃ及び弾力押圧手段Ｄからなってい
る。

そして、駆動側部材Ａは、一・プ１とー・ブ１の先端に
１体に構成したフランジ部の外周に等間隔に配設した歯
形状凹部２からなっている。

被駆動側部材Ｂは、一・ブ３、ケース４、外周に調整ネ
ジ５を有する円板５及び放射状溝７が設けられた円板６
からなっている。

そして円板６は、ケース４内の垂直部８にボルト９で固
定されておる。

円板５は調整ネジ５′とケース４の内面１０のネジ１０
′とを螺合することによりケース４に固定されておりケ
ース４からの止ネジ１２で固定されている。

尚、１３は円板５に設けたトルク容量を調整する時に、
ネジ５を移動させるための孔である。

トルク伝達部材Ｃは鋼製のボール体１４で、駆動側部材
Ａの歯２と被駆動側部材Ｂの円板６の放射状の溝７間に
配される。

弾力押圧手段Ｄは、スリーブ状の本体１５を有する押圧
板１６、この押圧板１６をトルク伝達ボールに向って弾
圧する皿バネ１７、再設定リング１８、再設定バネ１９
からなっている。

尚、２０は、トルク制限用の目盛である。

尚、この発明の駆動側と被駆動側とを逆に出来ることは
云う迄もない。

以上の構造において、ボール体１４は抑圧板１６の斜面
１６′により、駆動側部材Ａの歯２と放射状溝１に押圧
され、押圧板１６は押圧バネ１７により弾圧される。

抑圧バネ１７の他端は、円板５に当接しており、従って
円板５の位置により伝達トルクの大きさが設定できる。

伝達トルクが設定トルクより大きくなると、ボール体１
４は放射状溝７にそって外方向に移動し、ついには歯２
との噛合がはずれ、同時にボール体１４は上記押圧板１
６の他の斜面１６“により外方向に押圧される。

この状態が第３図及び第４図に示すクラッチオフの状態
である。

クラッチオンされたトルク制限クラッチをクラッチオン
する方法は、上記抑圧板１６の斜面の反対側でクラッチ
の外部に出ている溝１６”’に治具を入れ、上記ボー
ル体１４と反対側に引くと、上記ボール体１４は再設定
リング１８の斜面１８′により中心方向に押され、歯２
と溝７を合せ、抑圧板１６をもとに戻すと再設定される
。

再設定リング１８はコイルバネ１９によって押圧されて
いる。

第９図乃至第１２図はクラッチオンする方法の他の実施
例であり、過負荷により弾力押王手段に打ち勝ち溝に沿
って外方へ移動し且つその状態に保持されたボールを再
設定するため、抑圧板１６に設けられた溝１６”’に
治具を入れ上記ボール体１４と反対側に引くと、ボール
体１４はボール体１４に当接して設けられた複数個のコ
イルスプリング２１或は１枚のリーフスプリング２２等
の弾性手段により直接に中心方向（図中下方）に押され
再び噛合位置に配される。

使用時にコイルスプリング２１が不安定になる恐れがあ
る場合は、このスプリングを保持器（図示せず）で安定
させれば良いし、リーフスプリングの場合には部分的に
ボール体と対応する位置に凹部（図示せず）を設けボー
ル体１４を包み込むようにすれば良い。

即ち、・・プ１を駆動側、一・プ３を被駆動側とすると
、ハブ１に伝達されたトルクは・・プ１の歯２からボー
ル体１４、円板６を介してハブ３に伝達される。

この場合、歯は、第２図に示すように半径方向と所定の
角度を持っているので、歯２からボール体１４に伝達さ
れる力は、円周方向分力Ｆｔと半径方向向きの分力Ｆｒ
に分けられる。

また、抑圧板１６からポール体１４を押圧している力は
、第８図に示す如く軸方向分力Ｆａと半径方向内向きの
分力Ｆ’ｒに分けられる。

今、Ｆｒ（Ｆ’ｒならばー・ブ１よりー・プ３にトルク
が伝達されるが、トルクが次第に大きくなりＦｒ＞Ｆ’
ｒとなるとボール体１４は次第に外側に押し出され、つ
いには抑圧板１６の斜面に達し、押圧板１６の斜面１６
づ・らボール体１４の受ける半径方向の分力は外向きと
なり、ボール体１４は外側に押され、再設定リング１８
の押圧力の半径方向内向きの分力に打ち勝ち、ボール体
１４は外部に押し付けられ、第３図に示す状態に保持さ
れる。

この状態で、再設定を望む場合には、前述した方法が用
いられる。

第５図ａ乃至Ｃは、歯２形状の各種を示す。

尚、これらの他にもＵ型、Ｖ型、楕円型あるいはそれぞ
れの組合せによる型が考えられる。

第６図ａ及びｂは歯車の外径形状の例を示す。

第７図ａ乃至Ｃは、円板６の溝７の形状の各種を示す。

以上説明したように、この発明は一方の軸に連結され、
外周に歯形状凹部を有する第１の部材と、他方の軸に連
結され、上記歯形状凹部と対応する半径方向に伸びた複
数の放射状溝を上記歯形状凹部の軸方向一側に備えた第
２の部材と、上記歯形状凹部と放射状溝とに跨って配さ
れたトルク伝達ボールと、該ボールを上記歯形状凹部の
軸方向他側から放射状溝に向けて環状押圧板を介して軸
方向に押圧し、かつ、伝達されるトルク容量を規定する
ための弾力押圧手段と、過負荷時、上記歯形状凹部の半
径方向外方に保持されたボールを再び噛合状態にするた
めボールを半径方向内方へ押圧する弾性手段とよりなり
、前記環状押圧板のボール接触而を、内径側においては
ボールに半径方向内向きの分力を生せしめる内向き略円
錐面とし、外径側においてはボールに半径方向外向きの
分力な生せしめる外向き略円錐面とし、該外向き略円錐
面で過負荷時のボールを歯形状凹部の半径方向外方に保
持させ、且つ、ボールの再噛合時、上記環状押圧板を外
部から放射状溝より軸方向に離隔する方向へ操作可能と
したから、構造が簡単で従来のトルク制限クラッチの如
き凹球面座を設ける必要がないので、機械加工が容易と
なり、高精度が出せるので、各ボール体の受けるトルク
のバラツキが小さくなる。

トルク伝達はエツヂで行われないの工、摩耗、破損等が
なく、寿命が長い。

更に入力軸と出力軸の偏心の許容範囲が大きく、且つト
ルク制限容量の調整が１個のネジで可能である。

又軸方向の変位ができると共にいずれを入力軸とし、出
力軸としてもよい。

又正逆回転の使用が出来、再設定が容易である。

更に、歯、溝、抑圧板の形状及びバネの押圧力によって
トルクの制限容量を種々変化することができる。

また、この発明は規定トルク以上になると、トルク伝達
ボールを歯形状四部から完全に外れた位置に保持させる
ことができ、トルク伝達ボール及び歯形状凹部の不必要
な摩耗損傷を防止でき、かつ、断続的な衝撃音や振動の
発生を皆無とできるもので、耐久性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のトルク伝達時の状態を示す断面図
で、第２図はそのイーイ線断面図である。第３図は、この発明の空転時を示す断面図で、第４図は
、そのロー口線断面図である。第５図ａ乃至Ｃは、この発明の歯の形状の各種を示す図
面、第６図ａ及びｂは歯車の外径形状の例を示す図面、
第７図ａ乃至Ｃはこの発明の円板の溝形状の各種を示す
図面である。第８図は、抑圧板とボールとの分力の関係を示す図面で
ある。第９図及び第１０図並び第１１図及び第１２図は共にク
ラッチオンさせるだめのこの発明の他の実施例である。Ａ・・・・・・駆動側部材、Ｂ・・・・・・被駆動側部
材、Ｃ・・・・・・トルク伝達部材、Ｄ・・・・・・弾
力負荷部材、１・・・・・・・・プ本体、２・・・・・
・歯部、３・・・・・・被駆動側の−・プ、４・・・・
・・ケース、５・・・・・・調整ネジ５′を有する円板
、６・・・・・・放射状溝７を有する円板、１４・・・
・・・鋼球のボール体、１５・・・・・・スリーブ状の
本体、１６・・・・・・押圧板、１７・・・・・・皿バ
ネ、１８・・・・・・再設定リング、１９・・・・・・
再設定バネ。

Claims

【特許請求の範囲】

１一方の軸に連結され、外周に歯形状凹部を有する第
１の部材と、他方の軸に連結され、上記歯形状凹部と対
応する半径方向に伸びた複数の放射状溝を上記歯形状凹
部の軸方向一側に備えた第２の部材と、上記歯形状凹部
と放射状溝とに跨って配されたトルク伝達ボールと、該
ボールを上記歯形状凹部の軸方向他側から放射状溝に向
けて環状抑圧板を介して軸方向に押圧し、かつ、伝達さ
れるトルク容量を規定するだめの弾力押圧手段と、過負
荷時、上記歯形状凹部の半径方向外方に保持されたボー
ルを再び噛合状態にするためボールを半径方向内方へ押
圧する弾性手段とよりなり、前記環状抑圧板のボール接
触面を、内径側においてはボールに半径方向内向きの分
力を生ぜしめる内向き略円錐面とし、外径側においては
ボールに半径方向外向きの分力を生ぜしめる外向き略円
錐面とし、該外向き略円錐而で過負荷時のボールを歯形
状凹部の半径方向外方に保持させ、且つ、ボールの再噛
合時、上記環状押圧板を外部から放射状溝｛り軸方向に
離隔する方向へ操作可能としたことを特徴とするトルク
制限クラッチ。