(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数の少ない簡素な構成でありながら、動力伝達性能に優れ、クラッチボスやクラッチシューが磨耗しにくい遠心クラッチを提供する。【解決手段】従動ドラムと、ドラム筒心Ｃ回りに回転するクラッチボス３と、クラッチシュー４と、クラッチシュー４をクラッチボスに向けて弾性付勢する付勢部材５とを備え、クラッチボス３の外周面には、クラッチシュー４の揺動支点２０となる支点突部２１と、支点突部２１の回転方向Ｒ前方位置に配置された保持突部２２とが設けられ、クラッチシュー４の内周面には、クラッチボス３の支点突部２１と回転方向摺動自在に対面する支点溝部２３と、クラッチボス３の保持突部２２と近接離間自在に対面する保持溝部２４とが形成され、保持突部２２の回転方向前側の外周面が凸曲面２５として形成されるとともに、保持溝部２４の回転方向前側の内周面が保持突部２２の凸曲面２５と対面する凹曲面２６として形成されている。【選択図】図３
2010210087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
従動ドラムと、従動ドラム内でドラム筒心回りに回転する回転駆動軸に連結されたクラッチボスと、クラッチボスに回転半径方向に近接離間自在に配備されるとともに遠心力により開いて従動ドラムの内周面に摺接するクラッチシューと、クラッチシューに設けられてクラッチシューをクラッチボスに向けて弾性付勢する付勢部材とを備えた遠心クラッチにおいて、
クラッチボスには、クラッチシューの揺動支点となるようにドラム径方向外向きに突出した支点突部と、
支点突部よりも駆動軸回転方向前方位置に配置されてクラッチシューを保持するようにドラム径方向外向きに突出した保持突部とが設けられ、
クラッチシューには、クラッチボスの支点突部と駆動軸回転方向移動自在に対面する支点溝部と、
クラッチボスの保持突部と近接離間自在に対面する保持溝部とが形成され、
保持突部における駆動軸回転方向前側の外周面が支点突部の揺動支点を曲率中心とする凸曲面として形成されるとともに、保持溝部における駆動軸回転方向前側の内周面が前記保持突部の凸曲面と対面する凹曲面として形成されていることを特徴とする遠心クラッチ。
【請求項２】
クラッチボスの支点突部と保持突部との間に、ドラム径方向内向きに陥入する凹陥部が形成され、クラッチシューの支点溝部と保持溝部との間に、クラッチボスの凹陥部に挿脱自在に嵌合する嵌合凸部が形成され、クラッチシューの揺動支点がクラッチボスの凹陥部を臨む支点突部の回転方向前側の面に在ることを特徴とする請求項１に記載の遠心クラッチ。
【請求項３】
クラッチボスの凹陥部を臨む支点突部の回転方向前側の面が、ドラム筒心から遠くなるにつれて保持突部の駆動軸回転方向後側の外周面から離れる傾斜面として形成されるとともに、嵌合凸部における駆動軸回転方向後側の面が、前記支点突部の傾斜面と対面する傾斜面として形成されていることを特徴とする請求項２に記載の遠心クラッチ。
【請求項４】
保持突部における駆動軸回転方向後側の外周面が、保持突部におけるドラム周方向の略中央部とドラム筒心とを結ぶ線と略平行な平面として形成されるとともに、保持溝部における駆動軸回転方向後側の内周面が、前記保持突部の平面と対面する平面として形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の遠心クラッチ。
【請求項５】
クラッチボスの回転停止時における、保持突部の凸曲面と保持溝部の凹曲面との間、および保持突部の平面と保持溝部の平面との間に、それぞれ隙間が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の遠心クラッチ。
【請求項６】
クラッチボスの回転停止時における、クラッチシューと従動ドラムの内周面との間に０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の隙間が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の遠心クラッチ。
【請求項７】
クラッチボスの支点突部は、ドラム筒心方向に見てアール形状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の遠心クラッチ。
【請求項８】
クラッチボスの保持突部の凸曲面は、ドラム筒心方向に見てアール形状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７でのいずれか一項に記載の遠心クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転動力伝達用として携帯式作業機械、各種建設作業機械、および原動機付自転車など、比較的小型のエンジンなどに装着される遠心クラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、小型エンジンで駆動される携帯式作業機械、各種建設作業機械、原動機付自転車などは、エンジンに遠心クラッチを装着することで非常に簡単に操作されるようになっている。
上記に用いられる遠心クラッチとしては、例えば、従動ドラム内で回転するクラッチボスに、クラッチシューを揺動自由に軸支させ、クラッチボスの回転によって生じる遠心力でクラッチシューを拡開揺動させ、拡開揺動したクラッチシューを従動ドラムに圧接摺動させ、そのときの摩擦力により回転駆動力を伝達するもの（特許文献１）や、クラッチシューを従動ドラムに更に圧接させるためのカム機構を、クラッチボスとクラッチシューとの間に設けたもの（特許文献２）が知られている。
ところで、特許文献１に記載の遠心クラッチでは、クラッチシューを揺動させるための軸および軸穴が必要となる。また、特許文献２に記載の遠心クラッチでは、カムローラと、このカムローラをクラッチボスとクラッチシューの間に保持する凹溝部が必要となる。そのために、特許文献１，２の遠心クラッチは部品点数が多くならざるを得ず、軸穴や凹溝部の加工もしなければならないために、製造コストと手間が余分にかかっていた。
【０００３】
そこで、部品点数が少なく簡素な構成の遠心クラッチが提案されている。図１６に示すように、この遠心クラッチ６１は、有底円筒状の従動ドラム２内に、原動機の回転駆動軸（図示省略）と連結されるクラッチボス６３がドラム筒心Ｃ回りに回動自由に配備されている。このクラッチボス６３は正面から視て長方形状に形成されており、その中心部には回転駆動軸を嵌着するための軸穴が形成されている。クラッチボス６３における両端面の装着溝６７，６７には、各シュー本体６５の薄肉部６８が摺動自在に収容され、シュー本体６５をドラム径方向に移動自在としている。シュー本体６５の両端部の止め穴１４，１４には、それぞれコイルバネなどの付勢部材５，５の一端部が掛止されている。前記付勢部材５，５の他端部は、他方のシュー本体６５の両端部の止め穴１４，１４に掛止されている。クラッチシュー６４は、外周面が正面視円弧状に形成されたシュー本体６５と、シュー本体６５の外周面に固着されたライニング６６とから成っている。
上記の遠心クラッチ６１では、クラッチボス６３が回転駆動して（矢印Ｒ方向）、クラッチシュー６４，６４に遠心力が働き、その遠心力が付勢部材５，５の弾性付勢力を上回ると、クラッチシュー６４，６４はそれぞれドラム径方向外向きに移動し、ライニング６６，６６が従動ドラム２の内周面に摺接して駆動連結されるようになっている。このような遠心クラッチ６１は、例えば整地機械であるランマーなどに使用される。このランマーはクラッチにかかる負荷変動のＯＮ、ＯＦＦが頻繁に繰り返し掛かる機構となるような過酷な状況で運転される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６５３６５号公報
【特許文献２】特開平６−２８０９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した遠心クラッチ６１は部品点数の少ない簡素な構成という利点を有している反面、クラッチシュー６４が開閉するときにクラッチシュー６４全体がドラム径方向（矢印Ｓ方向）へ移動するので、クラッチボス６３とシュー本体６５において、図８（ａ）中の一点鎖線Ｖで示した薄肉部６８両側近傍部位の摩耗が激しく、耐久性が低かった。更に、この遠心クラッチ６１をランマーに用いる場合は、頻繁な速度変化が加えられる過酷な条件下となるため、極めて短寿命にならざるを得ない。
また、クラッチシュー６４全体がドラム径方向へ移動することにより、従動ドラム２の内周面と接したときのクサビ作用が小さくなるので、ライニング６６が従動ドラム２の内周面に噛み込みにくく長時間滑りやすい。従って、従動ドラム２の内周面やライニング６６も摩耗しやすく、動力伝達性能に優れていると言いがたかった。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、部品点数の少ない簡素な構成でありながら、動力伝達性能に優れていて、クラッチボスおよびクラッチシューが摩耗しにくい遠心クラッチの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る遠心クラッチは、従動ドラムと、従動ドラム内でドラム筒心回りに回転するクラッチボスと、クラッチボスに回転半径方向近接離間自在に配備されるとともに遠心力により開いて従動ドラムの内周面に摺接するクラッチシューと、クラッチシューに設けられてクラッチシューをクラッチボスに向けて弾性付勢する付勢部材とを備えた遠心クラッチにおいて、クラッチボスには、クラッチシューの揺動支点となるようにドラム径方向外向きに突出した支点突部と、支点突部よりも駆動軸回転方向前方位置に配置されてクラッチシューを保持するようにドラム径方向外向きに突出した保持突部とが設けられ、クラッチシューには、クラッチボスの支点突部と駆動軸回転方向移動自在に対面する支点溝部と、クラッチボスの保持突部と近接離間自在に対面する保持溝部とが形成され、保持突部における駆動軸回転方向前側の外周面が支点突部の揺動支点を曲率中心とする凸曲面として形成されるとともに、保持溝部における駆動軸回転方向前側の内周面が前記保持突部の凸曲面と対面する凹曲面として形成されたものである。
【０００８】
また、前記構成において、クラッチボスの支点突部と保持突部との間に、ドラム径方向内向きに陥入した凹陥部が形成され、クラッチシューの支点溝部と保持溝部との間に、クラッチボスの凹陥部に挿脱自在に嵌合する嵌合凸部が形成され、クラッチシューの揺動支点がクラッチボスの凹陥部を臨む支点突部の回転方向前側の面に在るものである。
【０００９】
そして、前記構成において、クラッチボスの凹陥部を臨む支点突部の回転方向前側の面が、ドラム筒心から遠くなるにつれて保持突部の駆動軸回転方向後側の外周面から離れる傾斜面として形成されるとともに、嵌合凸部における駆動軸回転方向後側の面が、前記支点突部の傾斜面と対面する傾斜面として形成されているものである。
【００１０】
また、前記の各構成において、保持突部における駆動軸回転方向後側の外周面が、保持突部におけるドラム周方向の略中央部とドラム筒心とを結ぶ線と略平行な平面として形成されるとともに、保持溝部における駆動軸回転方向後側の内周面が、前記保持突部の平面と対面する平面として形成されているものである。
【００１１】
そして、前記の各構成において、クラッチボスの回転停止時における、保持突部の凸曲面と保持溝部の凹曲面との間、および保持突部の平面と保持溝部の平面との間に、それぞれ隙間が設けられているものである。
【００１２】
更に、前記の各構成において、クラッチボスの回転停止時における、クラッチシューと従動ドラムの内周面との間に０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の隙間が設けられているものである。
【００１３】
また、前記の各構成において、クラッチボスの支点突部はドラム筒心方向に見てアール形状に形成されているものである。
【００１４】
そして、前記の各構成において、クラッチボスの保持突部の凸曲面はドラム筒心方向に見てアール形状に形成されているものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る遠心クラッチによれば、クラッチボスの回転による遠心力でクラッチシューがクラッチボスから離れようとしたときに、クラッチシューの支点溝部がクラッチボスの支点突部に枢支され、同時にクラッチシューの凹曲面がクラッチボスの凸曲面に案内されるように効率良く押し出される。これにより、クラッチボスの支点突部を揺動中心としてクラッチシューの駆動軸回転方向前部が揺動して従動ドラムの内周面に摺接し摩擦係合して噛み込む。従って、動力伝達性能に優れた遠心クラッチを実現することができた。このとき、従動ドラムの内周面でクラッチシューが短時間に駆動伝達できる為に滑る時間が短く、クラッチシューや従動ドラムの摩耗を少なくすることができる。無論、揺動軸やカムローラなどは使用しないので、部品点数の少ない簡素な構成で済む。
【００１６】
また、クラッチボスの凹陥部、シュー本体の嵌合凸部、および、支点突部の回転方向前側面の揺動支点を有するものでは、揺動時のクラッチシューの凹曲面と嵌合凸部が保持突部の凸曲面と支点突部の回転方向前側の面の双方で支持されるので、揺動支点を中心にクラッチシュー全体がドラム内周面に向かってほぼ均等に揺動するようになった。これにより、クラッチシューの外周面をその回転方向全面にわたりほぼ均等に従動ドラムの内周面に摺接させることができる。その結果、クラッチシューのライニング外周面の回転方向前部が極端に摩耗することを防止でき、耐久性を向上させることができる。
【００１７】
そして、ドラム筒心から遠くなるにつれて保持突部の駆動軸回転方向後側の面から離れるように形成された支点突部の傾斜面を有するものでは、クラッチシューが揺動支点回りに揺動を開始する際に、支点突部の傾斜面上を嵌合凸部の傾斜面が移動できるので、クラッチシューの嵌合突部がクラッチボスの凹陥部から容易に抜け出しやすくなる。これにより、クラッチシューの揺動を応答性よく始めさせることができる。その結果、更なる耐久性の向上化につなげることが可能となる。
【００１８】
また、保持突部における駆動軸回転方向後側の外周面が、ドラム筒心と保持突部とを結ぶ線と略平行な平面に形成されるとともに、保持溝部における駆動軸回転方向後側の内周面が、前記保持突部の平面と対面する平面として形成されているものでは、クラッチボスの回転が高速から低速に変更されたとき、クラッチシューの慣性力で保持溝部の平面がクラッチボスの平面に当たるが、クラッチシューの慣性力は、ドラム筒心と保持突部とを結ぶ線と略平行なクラッチボスの平面でほぼ直角に受け止められる。従って、低速に変更したときに、クラッチシューがクラッチボスから浮き上がることを確実に阻止することができる。
【００１９】
そして、保持突部の凸曲面と保持溝部の凹曲面との間、および保持突部の平面と保持溝部の平面との間に、それぞれに隙間が設けられているものでは、保持突部の外周面と保持溝部の内周面とが全面にわたって密着していないので、回転開始時にクラッチシューを円滑に揺動開始させてクラッチボスからせり出しやすくすることができ、回転停止の際には円滑に元の回転停止時の位置に戻すことができる。尚、上記したそれぞれの隙間というのは、保持突部の凸曲面と保持溝部の凹曲面とが、あるいは保持突部の平面と保持溝部の平面とが、周方向に関して或る部位では接触し、別の部位では離間しているような態様のものも含む。
【００２０】
更に、クラッチボスの回転停止時における、クラッチシューと従動ドラムの内周面との間に０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の隙間が設けられているものでは、スムーズで確実なクラッチ接続や、クラッチボスとクラッチシューの摩耗および変形を防止することができ、低速時から高速時まで動力伝達性能の高い遠心クラッチを安価に製造することができる。
【００２１】
また、クラッチボスの支点突部がドラム筒心方向に見てアール形状に形成されているものでは、クラッチシューが支点突部を支点として揺動する際に、クラッチシューを円滑に揺動させることができる。因みに、支点突部が直角などの角状に形成されていると、揺動の繰り返しによりクラッチシューが摩耗し、ドラム内周面への噛み込み効果が発揮されなくなるおそれがある。
【００２２】
そして、クラッチボスの保持突部の凸曲面がドラム筒心方向に見てアール形状に形成されているものでは、クラッチシューを円滑に揺動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１に係る遠心クラッチを示す正面図である。
【図２】（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線矢視側面図、（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図３】前記遠心クラッチの片方の側板を外した状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】図３に示した遠心クラッチの斜視図である。
【図５】前記遠心クラッチを搭載したランマーを示す外観図である。
【図６】前記遠心クラッチの動作を示す正面図である。
【図７】図６に示した遠心クラッチの斜視図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る遠心クラッチの側板を外した状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】実施形態２の遠心クラッチの側断面図である。
【図１０】実施形態２の遠心クラッチの要部を示し、（ａ）はクラッチが停止している態様でシュー本体がクラッチボスに密着している状態を示す部分正面図（要部拡大図含む）、（ｂ）はシュー本体全体がクラッチボスから揺動する別の揺動態様を示す部分正面図、（ｃ）はライニングが大きく摩耗したシュー本体が揺動支点回りに大きく揺動している状態を示す部分正面図である。
【図１１】実施形態２の遠心クラッチにおけるクラッチシューのライニングが従動ドラムのドラム内周面にミートした状態を示す正面説明図である。
【図１２】実施形態２の遠心クラッチにおいて摩耗したライニングがドラム内周面にミートした状態を示す正面説明図である。
【図１３】実施形態１，２の遠心クラッチにおけるライニングの摩耗の経時推移を示すグラフの図である。
【図１４】実施形態２の遠心クラッチにおけるクラッチシューのライニングの摩耗状態を示す正面図である。
【図１５】実施形態１，２および従来の遠心クラッチのクラッチ性能を示すグラフの図である。
【図１６】従来の遠心クラッチを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。尚、各図において、図１６に示した従来の遠心クラッチ６１と同一の構成要素には、同一の符号を付すとともにその詳細な説明を省略することがある。
「実施形態１」．
図１〜図４に示すように、この実施形態１に係る遠心クラッチ１は、有底円筒状の従動ドラム２内に、図示せぬ原動機などの回転駆動軸６と連結されるクラッチボス３がドラム筒心Ｃ回りに回動自由に配備されている。クラッチボス３は例えば焼結金属製であって回転駆動軸６を嵌着するために形成された軸穴１９を中心として構成され、後で詳述する支点突部２１と保持突部２２が突出した略長方形状（正面視）に形成されている。このクラッチボス３の背面には、略長円形状（正面視）の側板部８Ａがクラッチボス３と一体に固着されている。尚、側板としては、この実施形態のようにクラッチボス３に予め固定されているタイプと、クラッチボス３に固定しないで回転駆動軸６にクラッチボス３とともに共締めされるタイプがある。クラッチボス３の前面には側板部８Ａとほぼ同じ正面形状の側板８が取り外し可能に取り付けられる。側板８は回転駆動軸６を通すために形成された軸穴１０を中心として形成され、ボルト１６，１６を通すためのボルト穴９，９が設けられている。この側板８は、ボルト穴９，９を通したボルト１６，１６をクラッチボス３前面の雌ネジ穴１８，１８に螺止することによりクラッチボス３に固定される。クラッチボス３には軸穴１９とつながるキー溝１５が形成されており、軸穴１９に装入された回転駆動軸６はキー溝１５にキー７が差し込まれることによりクラッチボス３に固定される（（図１参照））。そして、従動ドラム２と一体の従動軸１７は、図示せぬクラッチ本体の軸受に回動自在に軸支されている。
【００２５】
そして、図３に示すように、クラッチボス３の外周面において、ドラム筒心Ｃを中心とした対角位置には、それぞれに揺動支点２０を有する一対の支点突部２１，２１が形成されている。各支点突部２１は正面から見て（ドラム筒心方向に見て）略半円のアール形状に形成され、クラッチシュー４を揺動させる中心位置となる揺動支点２０を有している。この場合、各支点突部２１のアール形状および、後で詳述する支点溝部２３のアール形状の曲率半径Ｖはいずれも例えば１ｍｍ以上とし１５ｍｍ以下に設定されている。また、クラッチボス３の外周面における支点突部２１の回転方向（矢印Ｒ方向）前方位置には、クラッチシュー４を保持する保持突部２２が形成されている。保持突部２２における回転方向前側（リーディング側）の外周面は、支点突部２１の揺動支点２０を曲率中心とし曲率半径をｒとするアール形状の凸曲面２５に形成されている。この場合、各保持突部２２の凸曲面２５のアール形状、および、後で詳述する保持溝部２４の凹曲面２６のアール形状の曲率半径ｒはいずれも例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定されている。また、保持突部２２における回転方向後側（トレーリング側）の外周面は、ドラム筒心Ｃと、保持突部２２におけるドラム周方向の中央部とを結ぶ一点鎖線Ｐと平行な直線状の平面２７に形成されている。
【００２６】
クラッチシュー４はドラム筒心Ｃを中心とした対角位置にひとつずつ配備される。各クラッチシュー４は、正面視円弧状の外周面を有する例えば焼結金属製のシュー本体１１と、シュー本体１１の外周面に固着された摩擦材としてのライニング１２とから構成されている。シュー本体１１の両端部は薄肉部１３，１３となっている。各薄肉部１３には止め穴１４が形成されている。これらの止め穴１４，１４には、それぞれ付勢部材５，５の一端部が掛止される。付勢部材５，５の他端部は、他方のシュー本体１１両端部の止め穴１４，１４に掛止される。これによって、一対のクラッチシュー４，４が付勢部材５，５を介して連結される。前記の付勢部材５は例えばコイルバネなどが用いられ、クラッチシュー４，４をクラッチボス３に向けて常時弾性付勢する。付勢部材５は、クラッチボス３が所定の回転速度に達すると、そのときの遠心力に屈してクラッチシュー４の回転半径方向外向きの移動を許容する弾性力を有している。また、クラッチボス３とクラッチシュー４に使用される例えば焼結金属は、耐久性が高く摺動特性の優れた材料を用いてある。
【００２７】
そして、クラッチシュー４のシュー本体１１におけるドラム筒心Ｃ側の内周面には、クラッチボス３の支点突部２１と駆動軸６の回転方向に摺動自在に接する曲面状の支点溝部２３が形成されている。シュー本体１１のドラム筒心Ｃ側の内周面における支点溝部２３の駆動軸回転方向（矢印Ｒ方向）前方位置には、クラッチボス３の保持突部２２の先端辺とドラム径方向に近接離間自在に接する保持溝部２４が形成されている。保持溝部２４における駆動軸回転方向前側の内周面は、保持突部２２の凸曲面２５と対面する内周形状の凹曲面２６として形成されている。また、保持溝部２４における駆動軸回転方向後側の内周面は、保持突部２２の平面２７と回転方向に近接離間自在に対面する平面２８として形成されている。このクラッチシュー４は、支点溝部２３および保持溝部２４をクラッチボス３の支点突部２１および保持突部２２に嵌合させることにより簡単にクラッチボス３に装着される。
尚、クラッチボス３の回転停止時における、クラッチボス３の保持突部２２の凸曲面２５とシュー本体１１の保持溝部２４の凹曲面２６との隙間Ｌ（図３（ａ）参照）は例えば０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定されている。また、平面２７と平面２８との間の隙間Ｎも０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下にされている。
【００２８】
上記した遠心クラッチ１は、例えば図５に示すランマー（整地機械）５０に好適に用いられる。このランマー５０は、原動機部５１のエンジン駆動力がクラッチケーシング５２内の遠心クラッチ１で断続されて振動発生部５３に伝達され、振動発生部５３の駆動により脚部５４を振動させるようになっている。このようなランマー５０では、原動機の回転駆動軸６（図１参照）の回転速度を速くしたり遅くしたりが繰り返され、遠心クラッチ１の断続が頻繁に行なわれる。
【００２９】
そこで、上記のように構成された遠心クラッチ１の作用を説明する。クラッチボス３の回転停止時に（図３および図４参照）、一対のクラッチシュー４，４は付勢部材５，５の付勢力によりクラッチボス３の外周面に密接している。そこで、図６および図７に示すように、クラッチボス３が例えば図中反時計回り（矢印Ｒ方向）に回転し始めると、そのときの回転速度に応じたドラム径方向外向きの遠心力がクラッチシュー４，４にそれぞれかかる。そして、クラッチボス３の回転速度が次第に大きくなって、そのときの遠心力が付勢部材５，５の付勢力を上回ったとき、クラッチシュー４，４はドラム内周面２Ａ（図１参照）に向けて移動し始める。
【００３０】
更に、クラッチボス３の回転速度が所定速度を超えると、クラッチシュー４が揺動支点２０を中心にドラム径方向外向きに揺動し（矢印Ｔ方向）、まずライニング１２の回転方向前部がドラム内周面２Ａと摺接する。これによって、クラッチボス３からの回転駆動力が従動ドラム２に伝達され始める。このとき、クラッチボス３の保持突部２２とシュー本体１１の保持溝部２４との間に隙間２９が生じる。また、平面２８と平面２７との間にも僅かながら隙間が生じる。但し、図６および図７では、隙間２９を明確に表すため、実寸よりも広い隙間の図を描いている。
【００３１】
そして、クラッチボス３の回転速度が更に大きくなると、ライニング１２の回転方向前部が従動ドラム２のドラム内周面２Ａと摩擦係合して噛み込み、ライニング１２全体がドラム内周面２Ａに密着する。これにより、回転駆動軸６の回転トルクが従動ドラム２を介して従動軸１７に伝達され、更にランマー５０に出力されて必要な仕事に供される。
一方で、クラッチボス３の回転速度を緩めると、付勢部材５の弾性付勢力により、クラッチシュー４がクラッチボス３の揺動支点２０を中心としてクラッチボス３に向かって揺動する。そして、回転駆動軸６の回転が停止する時には、クラッチシュー４が元の密接位置に戻っている。
【００３２】
上記したように、この遠心クラッチ１では、保持突部２２のリーディング側に凸曲面２５を形成し、保持突部２２のトレーリング側に平面２７を形成したことにより、必要な回転数域で効率的にクラッチシュー４を押し出して保持することができた。すなわち、クラッチシュー４が保持突部２２および支点突部２１の存在によってクラッチボス３からスムーズにせり出ることができるため、クラッチシュー４および従動ドラム２の両者の摺動は円滑に行なわれる。同時に、クラッチシュー４の前部は保持突部２２の凸曲面２５によって案内され、効率よくドラム内周面２Ａに向けて押し出される。従って、クラッチ接続時の衝撃や従動ドラム２とクラッチシュー４との間に大きな隙間が生じた場合に発生する、バタツキ現象が防止され、振動や騒音の発生も押さえることができる。併せて、クラッチボス３やシュー本体１１の摩耗を少なくすることができる。
【００３３】
他方で、回転軸部３の遠心力により、揺動支点２０を中心にクラッチシュー４が外向きに揺動しクラッチシュー４のリーディング側が従動ドラム２のドラム内周面２Ａに噛み込んでいくから、動力伝達効率が高い。同時に、従動ドラム２のドラム内周面２Ａでライニング１２が摺動している時間が短くなるので、ライニング１２や従動ドラム２の摩耗も少なくなる。この場合、クラッチボスの支点突部がドラム筒心方向に見てアール形状に形成されているので、クラッチシューは支点突部を支点として円滑に揺動することができ、摩耗も少なくなる。但し、支点突部２１の曲率半径Ｖが１ｍｍを下回ると、支点突部２１が尖鋭になってクラッチシューが摩耗し、ドラム内周面への噛み込み効果が発揮されなくなるおそれがある。そして、支点突部２１の曲率半径Ｖ（図３（ａ）参照）の上限値は１０ｍｍ程度とすることが、クラッチのコンパクト化を図る上で好ましい。
【００３４】
尚、クラッチボス３の回転が高速から低速に変更されたとき、クラッチシュー４の慣性力で保持溝部２４の平面２８がクラッチボス３の平面２７に当接するが、クラッチシュー４の慣性力は、ドラム筒心Ｃと保持突部２２の中央部を結ぶ一点鎖線Ｐと平行な平面２７でほぼ直角に受け止められる。従って、低速に変更したときに、クラッチシュー４がクラッチボス３から浮き上がることを阻止してクラッチ接続の分離を確実に行なうことができる。同時に、クラッチシュー４は、クラッチボス３の平面２７先端に位置する角部Ｑ（図３参照）を支点として、クラッチボス３に近づく方向に揺動し（図６の矢印Ｔの反対方向）、クラッチボス３に近接した状態に容易に収まるのである（図３（ａ）の状態）。
【００３５】
また、保持突部２２の凸曲面２５と保持溝部２４の凹曲面２６との隙間Ｌ、および保持突部２２の平面２７と保持溝部２４の平面２８との隙間Ｎは０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定されていることにより、保持突部２２の外周面と保持溝部２４の内周面とが全面にわたって密着することがないので、回転開始時にクラッチシュー４を円滑に揺動開始させることができ、回転停止の際には円滑に元の位置（図３（ａ）の位置）に戻すことができる。
因みに、凸曲面２５と凹曲面２６との隙間Ｌ、および平面２７と平面２８との隙間Ｎが０．０５ｍｍを下回ると、保持突部２２と保持溝部２４が全面密着に近い状態になって、クラッチボス３の回転開始時にクラッチシュー４が円滑に揺動開始できなかったり、回転停止の際に元の位置に戻りにくかったりする。一方、前記隙間Ｌおよび隙間Ｎが２ｍｍを上回ると、保持突部２２と保持溝部２４との間にガタツキを生じて保持突部２２と保持溝部２４の双方に異常摩耗を生じやすくなる。
【００３６】
無論、この遠心クラッチ１は、揺動軸やカムローラなどを使用しないので、部品点数の少ない簡素な構成であるから、製造にかかる部品や加工の手間が少なくて済み、クラッチ全体がコンパクトな構成となり、組立て時間も短縮されるので、コストパフォーマンスの高い遠心クラッチの製作が可能となった。
【００３７】
他方で、クラッチシュー４に関しては、従動ドラム２のドラム内周面２Ａとの間に所定の隙間Ｍ（例えば０．５ｍｍ程度、図２（ａ））を持たせることで、スムーズなクラッチ接続や、クラッチボス３とクラッチシュー４の摩耗および変形を防止することができ、遠心クラッチとして低速時から高速時までの動力伝達性能の向上に役立たせることができる。
この場合、クラッチシュー４とドラム内周面２Ａとの隙間Ｍが０．１ｍｍを下回ると、高精度の加工を必要として製造コストの高騰を招いたり、要求された駆動伝達時以外にクラッチシュー４がドラム内周面２Ａに摺接して無用に双方の当接部位が摩耗したりするおそれがある。一方、前記隙間Ｍが１ｍｍを上回ると、要求された駆動伝達時にクラッチシュー４をドラム内周面２Ａに摩擦係合させること、いわゆるミートをさせることが難しくなるという不具合がある。
一方、クラッチシュー４の幅Ｗ（図２（ａ））は、ライニング１２の接触面積およびクラッチシュー４全体の重量も含め、駆動伝達する負荷量によって、適切な幅寸法を選択することができる。
【００３８】
「実施形態２」．
次に、本発明の実施形態２に係る遠心クラッチ１ａの構成を、まず図８から図１０を用いて説明する。特に、図１０（ａ）で１点鎖線の円内には、揺動支点の周辺部分を表した要部拡大図を付記しておく。この遠心クラッチ１ａは、先述した実施形態１の遠心クラッチ１と多くの構成要素が共通するが、これら共通の構成要素については同じ符号を付して詳しい説明を省略することがある。
遠心クラッチ１ａが実施形態１の遠心クラッチ１と異なる点は、クラッチボス３ａの支点突部２１ａと保持突部２２との間に、ドラム径方向内向きに陥入した凹陥部３０が形成されていること、クラッチシュー４ａのシュー本体１１ａの支点溝部２３ａと保持溝部２４との間に、クラッチボス３ａの凹陥部３０に挿脱自在に嵌合する嵌合凸部３１が形成されていること、および、クラッチボス３ａから離間するシュー本体１１ａの揺動支点２０ａが、クラッチボス３ａの凹陥部３０を臨む支点突部２１ａの回転方向（矢印Ｒ方向）前側の傾斜面３０Ａに在ることである。この例では、クラッチボス３ａの凹陥部３０と支点突部２１ａとの境界部近傍に、揺動支点２０ａが位置している。
【００３９】
前記クラッチボス３ａの支点突部２１ａは正面から見て（ドラム筒心方向に見て）アール形状に形成されている。また、支点溝部２３ａはクラッチボス３ａの支点突部２１ａと駆動軸６の回転方向に摺動自在に接する曲面状に形成されている。支点突部２１ａの傾斜面３０Ａは、ドラム筒心Ｃから遠くなるにつれて保持突部２２の駆動軸回転方向後側の平面２７から離れる傾斜面として形成されている。一方、嵌合凸部３１における駆動軸回転方向後側の面は、支点突部２１ａの傾斜面３０Ａと並行して対面する傾斜面３１Ａとして形成されている。この例において、傾斜面３０Ａおよび傾斜面３１Ａはいずれも、ドラム軸心Ｃ方向に見て直線状の平面に形成してある。但し、傾斜面３０Ａを凸曲面とし、傾斜面３１Ａを凹曲面とすることも可能である。
【００４０】
また、この例において、嵌合凸部３１の前側の角部Ｇは面取りしてアール状とし、これと対面する凹陥部３０の隅部Ｈもアール状に形成してある。これにより、クラッチシュー４ａ揺動時のクラッチボス３ａとの干渉を極力回避するようにしている。この場合、保持突部２２の平面２７とクラッチシュー１１ａの平面２８との間に適当な隙間Ｎを設けていれば、前記の角部Ｇと隅部Ｈをアール状に形成しなくても、クラッチシュー４ａの揺動開始は可能である。しかしながら、前記隙間Ｎが大きすぎると、クラッチシュー４ａとクラッチボス３ａの余計な位置に摩耗を発生させることになる。そこで、隙間Ｎを極力小さくする代わり念のために、前記の角部Ｇと隅部Ｈをアール状に形成しているのである。
【００４１】
そして、保持突部２２における回転方向前側の外周面は、支点突部２１ａの揺動支点２０ａを曲率中心とし曲率半径をｒ１とするアール形状の凸曲面２５ａに形成されている。この凸曲面２５ａと対面するシュー本体１１ａの保持溝部２４の凹曲面２６ａも曲率半径をｒ１とするアール形状に形成されている。この場合、各保持突部２２の凸曲面２５ａのアール形状、および、保持溝部２４の凹曲面２６ａのアール形状の曲率半径ｒ１はいずれも例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定されている。また、背面側の側板部８Ｂはクラッチボス３ａと一体構成にされている。クラッチボス３ａの軸孔１９には回転駆動軸６が嵌着されキー７で固定されている。
【００４２】
そこで、上記のように構成された遠心クラッチ１ａの作用を説明する。図１０（ａ）に示すように、回転停止時に付勢部材５，５のバネ付勢力によってクラッチボス３ａの外周面に密接していたクラッチシュー４ａ，４ａは、クラッチボス３ａが矢印Ｒ方向に回転し始めるとドラム径方向外向きの遠心力を受ける。そのうち、クラッチボス３ａの回転速度の上昇により遠心力が付勢部材５，５のバネ付勢力を上回ると、クラッチシュー４ａ，４ａはドラム内周面２Ａに向かって移動しようとし、揺動支点２０ａを中心にドラム径方向外向きに揺動を開始しようとする。
【００４３】
その場合、支点突部２１ａの傾斜面３０Ａが、ドラム筒心Ｃから離れるにつれて保持突部２２の駆動軸回転方向後側の平面２７から離間する向きに傾斜しているので、嵌合凸部３１の傾斜面３１Ａは支点突部２１ａの傾斜面３０Ａ上をドラム半径方向外向きに滑動できる。これにより、嵌合凸部３１がクラッチボス３ａの凹陥部３０から容易に抜け出すことができ、クラッチシュー４ａは応答性よく揺動を開始する。
【００４４】
このように揺動したクラッチシュー４ａは、シュー本体１１ａの凹曲面２６ａがクラッチボス３ａの凸曲面２５ａ（いずれも図８参照）上で支持されるとともに、嵌合凸部３１の傾斜面３１Ａも支点突部２１ａの傾斜面３０Ａ（いずれも図１０（ａ）参照）上で支持されながら、図１１に示すように、ライニング１２の外周面３２が回転方向全面にわたって均等に従動ドラム２のドラム内周面２Ａに摺接する。更にクラッチボス３ａの回転速度が大きくなると、特にライニング１２の前部分がドラム内周面２Ａに摩擦係合して噛み込む（ミート状態）。これにより、回転駆動軸６の回転トルクが従動ドラム２を介して従動軸１７に伝達されランマー５０に出力されるのである。
【００４５】
尚、クラッチシュー４ａのシュー本体１１ａが揺動する際に、図１０（ｂ）に示すような動きをすることもあり得る。シュー本体１１ａの凹曲面２６ａが保持突部２２の凸曲面２５ａ上を滑動すると同時に、嵌合凸部３１の傾斜面３１Ａも支点突部２１ａの傾斜面３０Ａ上を滑動する動きである。この場合も、基本的には、クラッチシュー４ａが揺動支点２０ａを中心として矢印Ｊのように揺動する。
【００４６】
ところで、一般に遠心クラッチを使用していると、図１２および図１０（ｃ）に示すように、クラッチシュー４ａ，４ａのライニング１２，１２が摩耗してくる。このようにライニング１２，１２が摩耗すると、シュー本体１１ａ，１１ａがクラッチボス３ａから離れる量が大きくなる。その場合でも、各シュー本体１１ａは、それぞれの凹曲面２６ａと傾斜面３１Ａが各クラッチボス３ａの凸曲面２５ａと傾斜面３０Ａの２ヶ所で支持され、これらの面上を滑動する。これにより、各クラッチシュー４ａは全体にわたって持ち上げられる（矢印Ｊ方向および矢印Ｋ方向）とともに、揺動支点２０ａ回りに揺動するのである。
【００４７】
上記したように、この遠心クラッチ１ａでは、クラッチボス３ａの凹陥部３０、シュー本体１１ａの嵌合凸部３１、および、支点突部２１ａの傾斜面３０Ａに在る揺動支点２０ａの存在により、揺動時のクラッチシュー４ａを保持突部２２の凸曲面２５ａと支点突部２１ａの傾斜面３０Ａの双方で支持することができる。これにより、ライニング１２の外周面３２をその回転方向全面にわたりほぼ均等な押圧力で従動ドラム２の内周面２Ａに摺接させることができ、そののちにライニング１２の外周面３２の回転方向前部分を摩擦係合させることができる。その結果、遠心クラッチ１ａは、ライニング１２の回転方向前部を極端に摩耗させることを防止でき、実施形態１の遠心クラッチ１と比べて耐久性を格段に向上させることができた。
【００４８】
上記した実施形態１，２の遠心クラッチ１，１ａにおいて、クラッチボスの両側の保持突部にクラッチシューを装着して成るクラッチアセンブリーにつき、その外径を回転停止時にノギスなどで計測した。かかるクラッチアセンブリーの外径は、図１１に示したように、ドラム筒心Ｃ上を通り、クラッチシュー４ａ，４ａのライニング１２，１２の外周面３２，３２間を結ぶ線の長さである。実施形態１の遠心クラッチ１についても同様である。クラッチアセンブリーの外径は、ライニング１２の周方向に３箇所の位置、すなわちライニング１２の回転方向前部（Ｄ１）、回転方向ほぼ中央部（Ｄ２）、回転方向後部（Ｄ３）の各位置で稼動時間ごとに測定した。尚、クラッチアセンブリー外径が７４ｍｍまで減少したときは、その位置のライニング１２，１２が摩耗により消滅したことを意味する。
【００４９】
クラッチ耐久テスト時の外径測定時の稼動時間はエンジン回転数３６００ｒｐｍでランマー５０を運転したときの累積運転時間であるが、実施形態２の遠心クラッチ１ａが３０時間、５０時間、１００時間、１５７時間、１９７時間、２５４時間、および３００時間であり、実施形態１の遠心クラッチ１が１００時間、１５７時間、および１９７時間である。
前記のように測定したクラッチライニングの摩耗推移結果を下記の表１および図１３に示す。
【００５０】
【表１】
2010210087.tif 000003
【００５１】
前記の表１および図１３から観察されるように、遠心クラッチ１のライニング１２は、同じ測定位置（回転方向の前部（Ｄ１）、中央部（Ｄ２）、後部（Ｄ３））について遠心クラッチ１ａのライニング１２と比べると、約２倍近くの厚さぶんが摩耗していた。そして、実施形態１の遠心クラッチ１は稼動時間１９７時間経過時点でクラッチとして正常な作動をしなくなった。すなわち、遠心クラッチ１のライニング１２は僅かに残存しているが、シュー本体１１の支点溝部２３の内周面がクラッチボス３の支点突部２１の外周面上を滑って図６中の矢印ｕで示すように移動し、且つ、シュー本体１１が揺動中心２０回りに揺動することによりライニング１２の回転方向前部が極端にクラッチボス３から離れること、および、大きく摩耗したぶん付勢部材５の張力が相対的に強くなることの結果として、ライニング１２が従動ドラム２のドラム内周面２Ａに噛み込むことなく滑ってしまうためである。それに対し、実施形態２の遠心クラッチ１ａは稼動時間３００時間で一応試験を打ち切ったが、未だ十分なクラッチ機能を有しており、引き続き使用が可能であった。
【００５２】
前記の摩耗試験におけるクラッチシューのライニングの状態を図１４に示す。図１４中で示した符号３２は試験開始時における実施形態１，２のライニング１２の外周面を示している。また、符号３２Ａは稼動時間１９７時間経過時の実施形態２のライニング１２の外周面を示し、符号３２Ｂは稼動時間１９７時間経過時の実施形態１のライニング１２の外周面を示している。
遠心クラッチ１のライニング１２は、図１４の外周面３２Ｂから判るように、稼動時間１９７時間経過時点までで回転方向前部が特に大きく摩耗し、その時点でクラッチとして正常に作動しなくなった。それに対し、遠心クラッチ１ａのライニング１２は、図１４の外周面３２Ａから判るように、稼動時間１９７時間経過時点でも回転方向前部はそれほど大きく摩耗していない。尚、図１４中の２点鎖線で示した符号２３の部分は実施形態１におけるシュー本体１１の支点溝部２３であるが、シュー本体１１ａの支点溝部２３ａの形状と比較するため参考までに示した。
【００５３】
続いて、実施形態１の遠心クラッチ１、実施形態２の遠心クラッチ１ａ、および従来の遠心クラッチ６１（図１６）について、それぞれクラッチ性能試験を実施した。
これらのクラッチ性能試験は、クラッチボス３，３ａ，６３の回転数を上げていったときに従動ドラム２，６２が受ける伝達トルクを測定したものである。
前記したクラッチ性能試験の結果を図１５のグラフに示す。この試験結果によると、実施形態１，２の遠心クラッチ１，１ａはいずれも、従来の遠心クラッチ６１と比べ、回転数２８００〜３４００ｒｐｍにおいて２倍近い伝達トルク値を示しており、高いクラッチ性能を呈した。一方、実施形態１の遠心クラッチ１と実施形態２の遠心クラッチ１ａのクラッチ性能に有意差は見られなかった。
【００５４】
また、エンジン回転数３６００ｒｐｍで駆動する実施形態２の遠心クラッチ１ａの衝撃加速度を昭和測器社製の加速度検出器（昭和測器社製のデジバイブロ：Ｍｏｄｅｌ−１３３２Ｂ）で測定した。測定中の衝撃加速度の波形データも波形記録装置（昭和測器社製のバイブロレコーダ：Ｍｏｄｅｌ−９８０１）を用いて測定した。
測定結果から判断すると、遠心クラッチ１ａは、ライニング１２が少しずつ摩耗しているにも拘わらず、稼動時間全般を通して衝撃加速度はあまり変化しなかった。一方で、波形データで見られる衝撃加速度の周波数も、試験スタート時点から終了時点（３００時間経過時）まで期間全般を通じて大きく変わらなかった。
【００５５】
尚、上記の実施形態１，２では遠心クラッチをランマーに使用した例を示したが、本発明の遠心クラッチはそれに限定されるものでなく、例えば比較的小型のエンジン全般、例えば原動機付き草刈機、原動機付き自転車、自動二輪車などに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１，１ａ 遠心クラッチ
２ 従動ドラム
２Ａ  ドラム内周面
３，３ａクラッチボス
４，４ａクラッチシュー
５  付勢部材
６  回転駆動軸
１１，１１ａ  シュー本体
１２  ライニング
２０，２０ａ  揺動支点
２１，２１ａ  支点突部
２２  保持突部
２３，２３ａ  支点溝部
２４  保持溝部
２５，２５ａ  凸曲面
２６，２６ａ  凹曲面
２７  平面
２８  平面
３０  凹陥部
３０Ａ  傾斜面
３１  嵌合凸部
３１Ａ  傾斜面
Ｃ  ドラム筒心
Ｊ  矢印
Ｋ  矢印
Ｌ  隙間
Ｍ  隙間
Ｎ  隙間
Ｐ  一点鎖線
Ｒ  矢印
ｒ，ｒ１  曲率半径
Ｖ  曲率半径
Ｔ  矢印
【図１】
2010210087.tif 000004
【図２】
2010210087.tif 000005
【図３】
2010210087.tif 000006
【図４】
2010210087.tif 000007
【図５】
2010210087.tif 000008
【図６】
2010210087.tif 000009
【図７】
2010210087.tif 000010
【図８】
2010210087.tif 000011
【図９】
2010210087.tif 000012
【図１０】
2010210087.tif 000013
【図１１】
2010210087.tif 000014
【図１２】
2010210087.tif 000015
【図１３】
2010210087.tif 000016
【図１４】
2010210087.tif 000017
【図１５】
2010210087.tif 000018
【図１６】
2010210087.tif 000019