JPS6153563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、継手ボスとこの継手ボス上に支持さ
れた継手スリーブとから成り、継手ボスの半径方
向へ延びる開口内に軸方向移動自在に配置された
駆動部材がバネを介して半径方向外方に押圧され
ており、この駆動部材の外端に設けられた断面が
台形状の突出部がこの突出部に対応する形状の継
手スリーブの内面に設けられた溝に係合すること
によつて継手ボスから回転トルクを継手スリーブ
へ伝達するようにした回転トルク限定クラツチに
関するものである。

一般的に、回転トルク限定クラツチは機械の駆
動ラインの保護、例えばトラクタの出力軸からト
ラクタによつて駆動される農耕作業機器の入力軸
に至る駆動ラインを過負荷による弊害から保護す
ることに役立つ。

上記形式の回転トルク限定クラツチは、例えば
西ドイツ特許第2827948号公報において知られて
いる。この公報に開示された回転トルク限定クラ
ツチは、駆動部材が軸線方向へばね負荷された制
御部材のリングカムのカム面を駆動部材のカムに
係合させることによつて半径方向外方に押圧され
ており、過負荷状態になると駆動部材のカムが制
御部材にセグメント状に設けたリングカムのカム
面を飛び越え、遊動位置へ移行した後、解離位置
に保持される。そしてクラツチをトルク伝達状態
へ再結合するためには、駆動装置を停止し、リン
グカムが駆動部材のカムの運動範囲外に位置する
ように制御部材を回動し、駆動部材を再結合位置
に置く必要がある。この場合、駆動部材は半径方
向に作用するバネによつて再び駆動位置へ移行さ
れ、制御部材は軸方向に作用するバネによつて再
び駆動部材を駆動位置に保持する位置へ移行す
る。

従つて、上記形式の回転トルク限定クラツチ
は、過負荷によつて解離した回転トルク限定クラ
ツチを再結合する場合、駆動ラインを停止し、手
動操作によつて制御部材を回動しなければならな
いという欠点がある。この欠点は、この種の回転
トルク限定クラツチを例えばトラクタとこれに連
結される農耕作業機器との間の駆動ラインにおけ
る過負荷クラツチとして使用された場合に、特に
顕著である。何故ならば、トラクタの運転者は、
過負荷によつて解離したクラツチを再結合するた
めに、その都度運転席から降りなければならない
からである。故に、例えば石の多い農地を耕作す
る場合等には、回転トルク限定クラツチが頻繁に
応答するので、その作業が極めて煩雑となる。

従つて、本発明の目的は、駆動部材が均一な回
転トルク負荷を受けることができ、更に過負荷に
よつてクラツチが解離した後に駆動部材が解離位
置から自動的に再結合位置に位置することがで
き、何ら手動操作することなしにトルク伝達し得
るよう駆動部材が継手スリーブの溝に再係合する
ことによつて、クラツチの解離及び再結合中に駆
動部材が何ら不適切な力を受けることなく自動的
にトルク伝達状態となる回転トルク限定クラツチ
を創生することにある。

本発明によればこの課題は、前記形式のものに
おいて、駆動部材の半径方向内端には開き角の異
なる連続した２つのカム面を備えた断面が連続２
重台形状の突出部が設けられており、この突出部
の半径方向内方の第１のカム面の開き角がこれに
連続する半径方向外方の第２のカム面の開き角よ
りも大きく形成されており、継手ボスが駆動部材
を収容する開口に交差するように延びる開口を備
え、この開口内には断面が内側に向つて小さくな
るテーパ面を備えた台形状の頭部を有する１対の
対向する支持カムが支持カムを貫通するボルト上
に台形状頭部を向け合つて摺動自在に案内され、
且つボルト上で互いに半径方向内方にバネによつ
て押圧されていて、駆動部材は、支持カムの台形
状頭部の端面から突出するストツパが互いに当接
する回転トルク伝達位置においては、突出部の第
１のカム面が支持カムの台形状頭部のテーパ面に
係合することによりその位置に保持され、過負荷
時には突出部の第２のカム面が支持カムの台形状
頭部の端面に係合し、回転トルク伝達位置へ復帰
せしめられるように押圧支持されている、と言う
構成によつて達成された。

この構成によれば、過負荷によつてクラツチが
解離した時に、支持カムの台形状頭部の端面が駆
動部材の突出部の第２のカム面に係合し、この開
き角の小さい第２のカム面を介して駆動部材が、
トルク伝達位置にあるときよりも小さな力でバネ
負荷された支持カムによつて半径方向外方に押圧
される。駆動部材がクラツチ解離時にも半径方向
外方に押圧されているということは、駆動ライン
を停止することなく、単に駆動ラインの回転数を
少なくすることのみによつて、駆動部材が継手ス
リーブの溝に再係合することができ、クラツチの
再結合を誘起できると言う利点があることを意味
する。

更に、駆動部材がトルク伝達位置にある時、支
持カムがストツパを介して互に当接していて、駆
動部材がトルク伝達位置をこえて半径方向外方へ
押圧する力を受けないので、大きな力を必要とし
ない容易なクラツチの組立および分解が可能とな
る。従つて本発明による回転トルク限定クラツチ
が、例えばトラクタに連結される農耕作業機器の
駆動ラインに組込んだ場合等には、使用中にクラ
ツチを洗浄または補修する必要があるので、極め
て有利であり、未熟練者でも問題なく取付および
取外作業を行うことができる。

また、駆動部材の第１のカム面に対して支持カ
ムのテーパ面を係合するように作用する支持カム
の機能は、駆動部材に伝達するトルクを均一に配
分することに役立つ。

伝達されるトルクの制限は、支持カムと駆動部
材の第１のカム面との係合面の角度によつて決定
される。駆動部材のカム面は、継手ボスが継手ス
リーブに対して回動する過負荷の場合に摩耗され
ることがなく、従つて、解離トルクが一度設定さ
れると、その解離トルクが長時間にわたつて不変
である。因みに解離トルクが駆動部材と継手スリ
ーブの溝の係合力のみによつて決定される場合に
は、実際の使用に際して構成部品の摩耗によつて
設定された解離トルクが時間の経過と共に変化す
ることになる。クラツチの制御に関与するすべて
の構成部品は、クラツチのトルク制限作用に不利
な影響を与えることなく、比較的大きな製作公差
に基づき製作することができる。

回転トルク伝達位置では支持カムの台形状頭部
の端面から突出するストツパが相互に当接するの
で、クラツチの組立てを困難にすることなく、ク
ラツチの組立前にバネによつて及ぼされる力を簡
単に調節することができ、クラツチの解離トルク
を所望の強さに任意に設定することが可能であ
る。この回転トルク限定クラツチの伝達可能なト
ルクは、組立てた状態において、例えば継手スリ
ーブの孔を介して調節することが可能である。

本発明による１つの実施の態様においては、支
持カムに負荷を加えるバネがボルトの端部に配置
された、少なくとも回転トルク減少方向へ調節し
得る調節ネジに支持されている。この場合、バネ
は双方の支持カムを貫通するボルト上に配置して
あり、各々の支持カムを押圧するバネ力が相互に
対向しているので、ボルトの片方のバネ力を調節
できるように構成すれば充分である。実際の使用
において多くの場合、作業員が回転トルク限定ク
ラツチの解離トルクを過度に大きく設定しがちで
あり、その結果駆動される機器が破損することが
あるので、回転トルクを減少する方向にのみ調節
できるようにすることが有利である。

また、他の態様においては、駆動部材の台形状
突出部およびこの突出部と共働する継手スリーブ
の溝を歪んだ台形状に形成する。この場合、双方
の回転方向について異なる解離トルクを有するよ
うに設定でき、また好ましくない回転方向には全
くトルクを伝達しないようにしたり、または全く
解離作用が行われなくすることも可能である。こ
の作用は、連結される機器が動けなくなつた状態
から後進によつて脱出させる場合等に特に好適で
ある。

更に別の実施の態様においては、継手スリーブ
の内面に駆動部材の数の正数倍の数の溝が形成さ
れている。これの構成は、クラツチが過負荷によ
つて解離した後に駆動部材が再結合できる場所の
数が増大するので、作動によつて生ずる摩耗が継
手スリーブの多数の溝に分散されるので、長期間
の使用に耐え得る。

他の有利な実施の態様においては、伝達可能な
回転トルクを増大させるために、クラツチを複数
個軸方向に並べて配置される。この構成では、ク
ラツチの外径を増大させることなく、クラツチの
トルク伝達能力を大きくすることができる。

以下に図面を参照して、実施例を詳細に説明す
る。

第１図には、回転トルク限定クラツチの一部切
欠断面図が示されており、このクラツチは継手ス
リーブ２とこの継手スリーブ内に受容される継手
ボス７とを備えている。この継手ボスは、例えば
トラクタの出力軸を収容するスプライン孔を有し
ており、この出力軸がボルト８によつてスプライ
ン孔に固定され、トラクタの出力軸からクラツチ
へ回転トルクを伝達し得るように形成されてい
る。継手ボス７は継手スリーブ内に収容され、継
手スリーブに対して軸線方向に移動しないように
継手スリーブの溝に嵌合する支持リング５とスプ
リングリングの如き軸方向確保部材６とによつて
継手スリーブ２内に保持されている。継手スリー
ブ２には、トラクタに連結される農耕作業機器を
駆動し得るように、作業機器の入力軸に結合する
ための自在継手（図示せず。）の継手フオーク１
が設けられている。

第２図には、トルク伝達状態にある第１図の回
転トルク限定クラツチの断面図が示されている。
同図から明らかなように、継手スリーブ２内に収
容された継手ボス７が半径方向に延びた２つの開
口を備え、これらの開口は中央部において互いに
直角に交差している。これらの開口の一方には、
互いに対向する１対の駆動部材３がそれぞれ半径
方向移動自在に配置されており、他方の開口２０
内には互いに対向する１対の支持カム１１が半径
方向移動自在に配置されている。

継手スリーブ２の内面には、断面が台形状の軸
方向に延びる溝１８が形成されおり、この溝に、
駆動部材３の外方端部に形成された、断面が前記
溝１８に対応する形状の突出部１２が回転トルク
を伝達するように係合している。更に、駆動部材
３の半径方向内方の端部には、開き角の異なる連
続した２つのカム面１３及び１５を備えた、断面
が連続２重台形状の突出部１７が設けられてい
る。半径方向内方の第１のカム面１５の開き角
は、このカム面に連続する外方の第２のカム面１
３の開き角よりも大きく形成されている。

支持カム１１は、対向する頭部１４を、断面が
内方に向うにつれて小さくなるテーパ面３０を有
する台形状に形成されていて、このテーパ面が、
トルク伝達位置において駆動部材３を外方に押圧
支持するための駆動部材３の内方の第１のカム面
１５と面係合し得るように、第１のカム面１５の
傾斜に対応する傾斜を有している。支持カム１１
は支持カムを貫通するボルト４上に支持してあつ
て、支持カムの内部において同じくボルト４上に
配置されたバネ１０によつて互いに内方に押圧さ
れている。バネ１０の他方の端部は、ボルト４の
外方端面にネジ込まれて固定された調節ネジ９に
支持されている。支持カム１１は、駆動部材３の
開口２０内に緊密に嵌合することなく、頭部１４
のテーパ面３０と駆動部材３の内方の第１のカム
面１５がトルク伝達に好適な面係合し得るよう
に、頭部１４のテーパ面３０を介して開口２０内
において互いに自由に整合できるような自由度が
与えられている。支持カム１１はその頭部１４の
端面３１から突出するストツパ１６を備え、トル
ク伝達位置ではこれらのストツパ１６が互いに係
合している。従つて、クラツチが負荷のない状態
で且つ分解されなければならない時に、支持リン
グ５を軸方向確保部材６を継手スリーブ２から取
外すことによつて継手ボス７を継手スリーブ２か
ら引出し、駆動部材３と支持カム１１を容易に取
外すことができ、更にまた再組立てできる。従つ
て、ボルト４上に支持された支持カム１１がバネ
１０によつて互いに内方に押圧され、それにより
支持カム１１の頭部１４のテーパ面３０が駆動部
材３の内方突出部１７の第１カム面１５に係合
し、駆動部材３を半径方向外方に押圧支持し、駆
動部材３の外方突出部１２を継手スリーブ２の溝
１８に係合せしめることにより、継手ボス７から
継手スリーブ２に回転トルクを伝達することがで
きる。

第３図に、過負荷によつて解離した状態の回転
トルク限定クラツチを示した。駆動部材３は、突
出部１２が継手スリーブ２の溝１８から外れて半
径方向内方に移動しており、支持カム１１がバネ
１０の作用に抗して半径方向外方に押出されてい
る。そして支持カム１１はその端面３１が駆動部
材３の外方の第２のカム面１３に係合しており、
この場合この係合によつて駆動部材３をトルク伝
達位置に復帰させようとする外方へ押圧する力が
駆動部材３に作用している。しかしこの力は、駆
動部材３の第１のカム面１５に支持カム１１が係
合して駆動部材３を外方へ押圧する力よりも小さ
い。この状態において駆動部材３へ作用するトル
ク伝達位置に復帰させようとする力は、駆動部材
３の第２のカム面１３の開き角を変えることによ
つて、所望の条件に適合させて変更することが可
能である。駆動部材３がクラツチ解離時にも半径
方向外方に押圧されているので、駆動ラインを停
止することなく、単に駆動ラインの回転数を減少
することによつて、駆動部材３が継手スリーブ２
の溝１８に再結合することができ、クラツチの再
結合を自動的に誘起できる。

クラツチを組立てた状態でクラツチの伝達可能
な回転トルクを変更できるように、継手スリーブ
２には工具を挿入して調節ネジ９を操作するため
の孔１９が設けられている。この場合、調節ネジ
９を工具を介して回動することによつてバネ１０
によつて支持カム１１を半径方向内方へ押圧する
力を変えることが可能である。更に伝達可能な回
転トルクを増大させたい場合には、第２図の下半
部に示す如く、駆動部材３を半径方向に２分割し
た部材３′及び３″から構成し、２分割された駆動
部材３′と３″との間に互いを押圧するバネ（図示
せず）を配置することができるが、このバネを用
いた場合には、駆動部材３を半径方向外方へ押圧
する力が増大し、過負荷によつてクラツチが解離
した際に駆動部材３をトルク伝達位置に復帰させ
ようとする力が増大するけれども、第２図の上半
部に示された１部材から成る駆動部材のものと較
べて、組立てに大きな力が必要になる。

また、第３図の上半部に示すように、駆動部材
３の外方の突出部１２を歪んだ台形状に形成し、
継手スリーブ２の内面の溝１８をこの突出部に対
応する形状にすることによつて、双方の回転方向
について異なる解離トルクを有するように設定し
たり、また好ましくない回転方向には全くトルク
を伝達しないようにしたり、または全く解離作用
が行われなくすることもできる。

第４図に、組立てた一対の支持カムを示した。
この場合、支持カム１１の対向する端面３１に設
けたストツパ１６が互いに当接しているので、
各々の支持カム１１に作用するバネ１０の力は同
じである。支持カム１１はボルト４上にバネ１０
と共に図示のように組立てられ、バネ１０は調節
ネジ９と支持カムに支持され、このままの状態で
クラツチに組込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転トルク限定クラツチの（第２図
の線Ａ−Ｂに沿う）縦断面図、第２図は、回転ト
ルク伝達位置の回転トルク限定クラツチの横断面
図、第３図は、解離状態の回転トルク限定クラツ
チの横断面図、第４図は、組立状態の支持カムの
図面である。 １……継手ホーク、２……継手スリーブ、３…
…駆動部材、３′，３″……分割した駆動部材、４
……ボルト、５……支持リング、６……軸線方向
確保部材、７……継手ボス、８……ボルト、９…
…調節ネジ、１０……バネ、１１……支持カム、
１２……駆動部材の突出部、１３，１５……カム
面、１４……駆動部材の頭部、１６……ストツ
パ、１７……駆動部材の内方突出部、１８……継
手スリーブの溝、１９……継手スリーブの孔、２
０……開口、３０……支持カムのテーパ面、３１
……支持カムの端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 継手ボスとこの継手ボス上に支持された継手
   スリーブとから成り、継手ボスの半径方向へ延び
   る開口内にその軸方向に移動自在に配置された駆
   動部材がバネを介して半径方向外方に押圧されて
   おり、この駆動部材の外端に設けられた断面が台
   形状の突出部がこの突出部に対応する形状の継手
   スリーブの内面に設けられた溝に係合することに
   よつて継手ボスから回転トルクを継手スリーブへ
   伝達するようにした回転トルク限定クラツチにお
   いて、駆動部材３の半径方向内端には開き角の異
   なる連続した２つのカム面１３，１５を備えた断
   面が連続２重台形状の突出部１７が設けられてお
   り、この突出部１７の半径方向内方の第１のカム
   面１５の開き角がこれに連続する半径方向外方の
   第２のカム面１３の開き角よりも大きく形成され
   ており、継手ボス７が駆動部材３を収容する開口
   に交差するように延びる開口２０を備え、この開
   口２０内には断面が内側に向つて小さくなるテー
   パ面３０を備えた台形状の頭部１４を有する１対
   の対向する支持カム１１が支持カム１１を貫通す
   るボルト４上に台形状頭部１４を向け合つて摺動
   自在に案内され、且つボルト４上で互いに半径方
   向内方にバネ１０によつて押圧されていて、駆動
   部材３は、支持カム１１の台形状頭部の端面から
   突出するストツパ１６が互いに当接する回転トル
   ク伝達位置においては、突出部１７の第１のカム
   面１５が支持カム１１の台形状頭部１４のカム面
   に係合することによりその位置に保持され、過負
   荷時には突出部１７の第２のカム面１３が支持カ
   ム１１の台形状頭部１４の端面３１に係合し、回
   転トルク伝達位置へ復帰せしめられるように押圧
   支持されていることを特徴とする回転トルク限定
   クラツチ。 ２ 支持カム１１に負荷を加えるバネ１０が、ボ
   ルト４の端部に配置された、少なくとも回転トル
   ク減少方向へ調節し得るネジ９に支持されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   回転トルク限定クラツチ。 ３ 駆動部材３の突出部１２およびこの突出部と
   共働する継手スリーブ２の溝１８をその断面が歪
   んだ台形状に形成してあることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の回転トルク限定クラツ
   チ。 ４ 継手スリーブ２の内面には、駆動部材３の数
   の整数倍の溝１８が設けてあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載
   の回転トルク限定クラツチ。 ５ 伝達可能な回転トルクを増大するため、クラ
   ツチの作用部分を軸方向に複数列に配置したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回転
   トルク限定クラツチ。