JPS63254231A

JPS63254231A - ボ−ルクラツチ

Info

Publication number: JPS63254231A
Application number: JP8877287A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nakano; 勇中野
Original assignee: Tsubakimoto Emerson Co
Current assignee: Tsubakimoto Emerson Co
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1988-10-20
Also published as: JPH0250332B2

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】産業上の利用分野本発明は、ボールクラッチに関し、特に、従動部に過負
荷が加わり、トルク伝達が行われなくなるときのトルク
、即ち、トリップトルクを駆動部の回転方向によって異
ならしめたボールクラッチに関する。

従来の技術ｉ・ルク伝達機構の駆動部と従動部との間に設けて、負
荷トルクが所定値以上になったとき、駆動トルクを逃が
し、駆動側及び従動側の機構の損傷を防止する安全装置
の一種としてボールクラッチがある。

その構成は、少なくとも一方が有底のボール保持穴を有
する、相対向するハブの鍔部とドリブンプレートの間に
ボールを押圧介在せしめてトルクを伝達し、過負荷時に
は前記ボール保持穴からボールが押圧力に抗して脱出す
るようにしてなるものである。

ところが、前記複数のボール保持穴は１つの円上に形成
されているので、いわゆるトリップトルクは、トルク伝
達機構の駆動部の正逆回転方向について、同一であった
。

発明が解決しようとする問題点ところが、このような従来のボールクラッチを、回転方
向によって異なるトリップトルクを必要とするトルク伝
達機構に使用するとき（例えば、水門ゲートの開閉のよ
うな場合）は、そのトルク伝達機構の伝達経路を２つに
分け、各伝達経路に異なるトリップトルクを設定したポ
ールクラッチを使用しなければならなかった。

そのため、従来のボールクラッチは、前記のような用途
においては次のような問題があった。

（１）トルク伝達経路が２つになるため構造が複雑にな
る。

（２）　　駆動部の回転方向が変わる度に、回転力の伝
達経路を切換える操作上のわずられしさがある。

（３）生産コストが高くなる。

（４）　　スペースを多く必要とする。

問題点を解決するための手段本発明は、少なくとも一方が有底のポール保持穴を有す
る、相対向するハブの鍔部とドリブンプレートの間にボ
ールを押圧介在せしめてトルクを伝達し、過負荷時には
前記ボール保持穴からボールが押圧力に抗して脱出する
ようにしたボールクラッチにおいて、前記ボール保持穴
は異なる直径の同心円上に複数配置され、同じ円上のボ
ール保持穴は同じ方向に、異なる円上のボール保持穴は
異なる方向に、夫々ポールの逃げ部を有する構成により
前記問題点を解決した。

作　　　　　　用本発明は、以上の構成であり、ハブを例えば正回転する
と、ボール保持穴に押圧係合しているボールを介してド
リブンプレートがハブと一体の状態で回転する。

ハブの回転中、ドリブンプレートに過負荷が加わると、
ハブの回転方向と反対方向（逆転方向）側にボール逃げ
部を形成したボール保持穴に係合しているボールは、該
ボール逃げ部を案内として該ボール保持穴から脱出する
。一方、直径の異なる他の円上に形成したボール保持穴
に係合しているボールは該ボール保持穴から直接平面部
に脱出する。この結果、駆動トルクを逃がすことができ
る。

ハブが逆転し、ドリブンプレートに過負荷が加わったと
きも同様の現象が生じるが、逃げ部を介するボールの脱
出と、直接平面部への脱出は、２つの同心円について前
述の正転の場合とは逆の関係になっている。

ところが、ボールがボール保持穴から脱出する際、＼ボ
ール逃げ部を案内として脱出する方より、ボール保持穴
から直接平面部に脱出する方が、脱出抵抗力が大きい。

従って、ボール保持穴から直接脱出する抵抗力がトリッ
プトルクを定めることになる。しかも、ボール保持穴か
ら直接脱出するボールは、回転方向によって異なる円上
にあるため、前記脱出抵抗力と、ボール保持穴の配設円
の半径との積からなる最大駆動伝達トルクが回転方向に
よって異なる。即ち、回転方向によってトリップトルク
が異なる。

実　　施　　例以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

回転軸Ａには、キーＡａにより共動回転するハブ１１が
嵌挿しである。

ハブ１１は鍔部１１ａと、円筒部１１ｂとで構成されて
いる。

鍔部１１ａの円筒部１１ｂ側の側面１１Ｃ上には、前記
回転軸Ａの軸心を中心とした半ｊ：５１５　ｒ　ａ　。

ｒｂの２つの同心円Ｓａ、Ｓｂ上の夫々に、等間隔で複
数の第１のボール保持穴１２と、第２のボール保持穴１
３とが形成しである。なお、本実施例でボール保持穴は
各３個であるが、これに限定されるものではないことは
当然である。

第１及び第２のボール保持穴１２．１３は第３図に示す
ように円錐状の窪み形状をしている。その各ボール保持
穴１２．１３には、ボール保持穴１２．１３に向って下
り勾配の溝状の第１及び第２のボール逃げ部１４．１５
が夫々連設しである。

第１のボール逃げ部１４は、円Ｓａの上を第１のボール
保持穴１２の反時計方向く第２図矢印Ｘ方向）側に、第
２のボール逃げ部１５は、円ｓｂ上を第２のボール保持
穴１３の時計方向（矢印Ｙ方向）側に、夫々形成しであ
る（第３図参照）。

前記ハブ１１の円筒部１１ｂには、ドリブンプレート１
６、プレッシャープレート１７、複数枚の皿バネ１８が
順に嵌挿され、最後にトルク調整ナツト１９が円筒部１
１ｂのネジ部ｌｉｄに締め込まれる。

ドリブンプレート１６ば、円筒部１１ｂ上に設けた軸受
２０に嵌合しているとともに、止め輪２１によって円筒
部材１１ｂ上を移動しないように位置規制がなされてい
る。さらに、前記第１及び第２のボール保持穴１２．１
３に対向した位置には、該穴に係合する第１及び第２の
ボール２２゜２３を保持する第１及び第２のボール保持
貫通穴２４．２５が形成しである。

プレッシャープレート１７は、前記ボール保持貫通穴２
４．２５から突出しているボール２２゜２３を、前記ボ
ール保持穴１２．１３に皿バネ１８により押圧するもの
で、その押圧力の調整は、トルク調整ナツト１９の位置
を変えて行う。

トルク調整ナツト１９の位置決めは、該ナツト１９に設
けた小ネジ２６の先端にある弾性体２７を円筒部１１ｂ
のネジ部］、　１　ｄに押しつけて行われる。

以上の構成において、次に動作説明を行う。

回転軸Ａ（ハブ１１）を駆動側、ドリブンプレート１６
を従動側として説明する。

回転軸Ａが第１図の右側から見て反時計方向に回転（正
転）すると、キーＡａを介してハブ１１が第２図の矢印
Ｘ方向に回転する。

すると、各ボール保持穴１２．１３に係合している各ボ
ール２２．２３は各ボール保持貫通穴２４１２５を介し
てドリブンプレート１６をハブ１１と一体に同一方向に
回転させる。

ドリブンプレート１６に所定の負荷トルクが加わると、
第２のボール２３は第２のボール逃げ部１５に逃げるよ
うにして乗り上がり、第２のボール保持穴１３から脱出
する。一方、第１のボール２２ば第１のボール逃げ部１
４と反対側に乗り上って第１のボール保持穴１２から鍔
部］、　１　ａの平面部１１ｃに直接脱出する。

この結果、各ボール保持穴１２．１３から皿バネ１８に
抗して脱出した各ボール２２．２３は、ハブ１１の平面
部１１Ｃに乗り上ってハブ１１を空転させるので駆動ト
ルクを逃がすことができる。

その際、第２のボール２３ば第２のボール逃げ部１５を
通って脱出するため、脱出抵抗を殆んど生じない。しか
し、第１のボール２２は第１のポケット穴１２から直接
脱出するため、大きな脱出抵抗が生じる。従って、第１
のボール２２の脱出抵抗力と、円Ｓａの半径ｒａとの積
がほぼ最大駆動伝達トルクとなる。

次に、回転輸入が時計方向に逆回転し、ハブ１１が第２
図の矢印Ｙ方向に回転中、所定以上の負荷が加わると、
前記反時計方向の回転時とは逆に、第１のボール２２は
第１のボール逃げ部１４を通って第１のボール保持穴１
２から脱出するとともに、第２のボール２３は第２のボ
ール逃げ部１５と反対側に乗り上って第２のボール保持
穴１３から直接脱出する。従って、この場合は、第２の
ボール２３の脱出抵抗力と、円ｓｂの半径ｒｂとの積が
ほぼ最大駆動伝達トルクとなる。

ここで、駆動軸Ａの反時計方向、及び時計方向の回転時
の最大駆動伝達ｌ−ルクを比較すると、どちらの場合も
ボールの脱出抵抗力が同一であるとすれば、半径が大き
い円ｓｂ上にあるボール、即ち、第２のボール２３が第
２のボール保持穴１３から脱出するときの方が、最大駆
動伝達トルクが大きいことになる。即ち、駆動軸Ａ（ハ
ブ１１）が時計方向に回転するときの方が逆の場合より
トリップトルクが大きいことになる。

従って、以上の実施例によると駆動軸への回転方向によ
って、最大駆動伝達トルク、すなわちトリップトルクが
異なることになる。

なお、以上の説明では、回転軸Ａ（ハブ１１）を駆動側
、ドリブンプレート１６を従動側として説明したが、ド
リブンプレート１６を駆動側、回転軸Ａ（ハブ１１）を
従動側としても良い。但し、その場合には、ドリブンプ
レート１６が第１図の右側から見て反時計方向に回転す
るときの方が時計方向に回転するときよりトリップトル
クが大きい。

また、本発明は、以上の実施例に限定されるものではな
く、要は回転軸Ａ（ハブ１１）の回転方向によって、ト
リップトルクを異ならしめる構造であれば良い。

例えば、以上の実施例のボール逃げ部１４．１５は、ボ
ール保持穴１２．１３に向けて下り勾配の溝形状になっ
ているが、第３図中想像線で示すように、平坦な溝状の
ボール逃げ部３ｏであっても良い。

また、ボール２２．２３はプレッシャープレート１７に
よって、ボール保持穴１２．１３に押圧されているが、
ボール保持貫通穴２４．２５を有底穴とし、その底部で
ボール２２．２３を押圧することもある。即ち、ドリブ
ンプレート１６で直接押圧しても良い。但し、この場合
は、ドリブンプレート１６が軸方向に移動可能でなけれ
ばならない。

更に、ドリブンプレートでボールを押圧する場合、ボー
ル保持穴とボール逃げ部をドリブンプレートに形成して
も良い。

また、ボール保持穴の形状は、円錐形でなく、半球状の
場合もある。

発明の効果以上のように、本発明のボールクラッチは、回転方向に
よってトリップトルクを異ならしめたので、回転方向に
よって異なるトリップトルクを必要とするトルク伝達機
構の伝達経路を１つにでき、その構造が簡素化、且つ小
型化され、生産コストが安くなる。更に、従来のような
伝達経路を切換える操作も不要となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例で、第１図は軸方向断面図、第２
図はハブの右側面図、第３図は第２のボール保持穴の（
円周方向）拡大断面図である。Ｓａ、Ｓｂ・・・同心円１１・・・ハブ１１ａ・・・鍔部１２．１３・・・（有底）ボール保持穴１４．１５．３
０・・・ボール逃げ部１６・・・ドリブンプレート２２．２３・・・ボール

Claims

【特許請求の範囲】少なくとも一方が有底のボール保持穴を有する、相対向
するハブの鍔部とドリブンプレートの間にボールを押圧
介在せしめてトルクを伝達し、過負荷時には前記ボール
保持穴からボールが押圧力に抗して脱出するようにした
ボールクラッチにおいて、前記ボール保持穴は異なる直径の同心円上に複数配置さ
れ、同じ円上のボール保持穴は同じ方向に、異なる円上
のボール保持穴は異なる方向に、夫々ボールの逃げ部を
有することを特徴とする、ボールクラッチ。