(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を与えられて回転する回転部（７）と、該回転部（７）の回転による遠心力で従動側部材（６）と係合する遠心移動部（８，８）と、前記回転部（７）と前記遠心移動部（８，８）とを互いに一体的に連結するばね腕部（９，９）と、を備えている遠心クラッチ（１）であって、前記遠心移動部（８，８）側に当接して前記回転部（７）の回転駆動力を前記遠心移動部（８，８）側に伝達する回転駆動力伝達部（１７，１７）を、前記ばね腕部（９，９）より前記回転部（７）の回転方向前方に位置せしめてなる、遠心クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転速度の増減による遠心力の変化を利用して駆動側と従動側とを駆動上断続せしめる遠心クラッチに関する。本発明に係る遠心クラッチは、例えば、チェーンソーや刈払機等の携帯式作業機や原動機付自転車などに駆動源として搭載される小型内燃エンジンの動力伝達装置の一部として使用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記の如き遠心クラッチの一種として、例えば、特開昭５１−１５７５２号公報に示されるもののように、駆動力を与えられて回転する回転部と、該回転部にばね腕部を介して互いに一体的に連結されて前記回転部の回転による遠心力で従動側部材であるクラッチドラムと係合する遠心移動部とを備えてなる、いわゆる、ばね一体型ロータを備えた遠心クラッチが知られている。
【０００３】
こうした遠心クラッチにおいては、前記回転部の回転駆動力は、前記ばね腕部を介して前記従動側部材へと伝達されるので、回転駆動力を確実に伝達せしめるためには、前記ばね腕部に十分に剛性を持たせることが望ましい。
【０００４】
しかし、前記ばね腕部に大きな剛性を持たせると、前記遠心移動部の移動性が悪くなるので、前記回転部の回転速度が相当大きくなるまでは、前記クラッチドラムへの回転駆動力の伝達が開始されない、等の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、こうした事情に鑑みてなされたもので、ばね腕部を介して回転部と遠心移動部とが一体的に連結されている遠心クラッチにおいて、遠心移動部の移動性と、従動側部材への回転駆動力の伝達の確実性と、をともに向上せしめることができる遠心クラッチを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る遠心クラッチは、駆動力を与えられて回転する回転部と、該回転部の回転による遠心力で従動側部材と係合する遠心移動部と、前記回転部と前記遠心移動部とを互いに一体的に連結するばね腕部と、を備えている遠心クラッチであって、前記遠心移動部側に当接して前記回転部の回転駆動力を前記遠心移動部側に伝達する回転駆動力伝達部を、前記ばね腕部より前記回転部の回転方向前方に位置せしめてなるものである。
【０００７】
本発明によれば、前記回転部の回転駆動力の大部分は、前記回転駆動力伝達部を介して前記遠心移動部側へ確実に伝達される。一方、前記ばね腕部には、回転駆動力伝達のための大きな力は掛らない。このため、該ばね腕部については、前記遠心移動部の好適な遠心移動性のみを考慮してその強度を決定することができ、軽量で作動が正確な耐性にすぐれた遠心クラッチを提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る遠心クラッチ１を備えた動力機械の一例としての刈払機の駆動源部分２の要部縦断面図である。前記刈払機は、小型空冷二サイクル内燃エンジン３を駆動源として搭載している。該エンジン３による回転駆動力は、前記遠心クラッチ１を介して伝動軸４に伝えられ、該伝動軸４に駆動上連結された回転作業部材としての回転刃（図示しない）に伝達される。
【００２３】
前記遠心クラッチ１は、従来例と同様に、駆動側部材としての遠心クラッチロータ５と、該ロータ５を包囲する従動側部材としてのクラッチドラム６とを、互いに同心に備えている。前記ロータ５は、前記エンジン３に駆動上連結されており、前記クラッチドラム６は、前記伝動軸４に連結されている。
【００２４】
図１のＩＩ−ＩＩ矢視拡大断面図である図２に示すように、前記ロータ５は、駆動力を与えられて回転する回転部としてのクラッチハブ７と、該クラッチハブ７の回転による遠心力で前記クラッチドラム６の内周面６ａと摩擦係合する、遠心移動部としての二つのクラッチシュー８，８と、前記クラッチハブ７と前記各クラッチシュー８とを互いに一体的に連結する二つのばね腕部９，９と、を一体に備えている。前記各クラッチシュー８と前記各ばね腕部９は、前記ロータ５が回転するとき、その回転のバランスがとれるように配置されている。
【００２５】
図１に示すように、前記クラッチハブ７は、前記ロータ５のボス部であり、例えば、前記エンジン３の出力軸１０（例えば、クランク軸の延長部）に、取り外し可能に固着されている。前記クラッチハブ７は、その中央部に、取付孔としてのねじ孔１１を有している。このねじ孔１１には、前記エンジン３の前記出力軸１０のねじ部１２が螺合している。
【００２６】
また、図２に示すように、前記各クラッチシュー８は、互いに同形同大であり、前記ロータ５（前記出力軸１０）の回転中心Ｏに対して、点対称となるように配置されている。前記各クラッチシュー８は、前記ロータ５の回転面の半径方向外側に、前記クラッチドラム６の内周面６ａと同一の曲率の外周面１３をそれぞれ備えていて、前記クラッチハブ７の回転による遠心力で半径方向外方へ移動し、前記クラッチドラム６の前記内周面６ａにぴったりと圧着係合する。前記クラッチドラム６側へ駆動力が確実に伝達されるように、前記各クラッチシュー８の重量とその外周面１３の面積とを、できるだけ大きくすることが望ましい。
【００２７】
前記各ばね腕部９は、前記クラッチハブ７から湾曲して延びて、前記各クラッチシュー８の回転方向後端部１４へと連続している。具体的には、前記各ばね腕部９は、前記クラッチハブ７においてその前記回転中心Ｏを挟んで互いに対向する部分１５，１５から、前記ロータ５の回転方向後方かつその半径方向外方へそれぞれ延び出し、次いで、前記ロータ５の回転方向前方へと大きく曲がって延び、前記各クラッチシュー８の前記回転方向後端部１４と一体化している。前記各ばね腕部９の外端部の外面１６，１６は、前記各クラッチシュー８の前記外周面１３へと滑らかに連続している。
【００２８】
前記各ばね腕部９の作用により、前記各クラッチシュー８は、前記クラッチハブ７の回転による遠心力が所定値に達するまでは、前記外周面１３が前記クラッチドラム６の前記内周面６ａに接触しないように、内側に偏位して保持されている。
【００２９】
前記遠心クラッチ１において、前記クラッチハブ７は、前記各クラッチシュー８側に当接して前記クラッチハブ７の回転駆動力を前記各クラッチシュー８側へと伝達する回転駆動力伝達部１７，１７を備えている。該各回転駆動力伝達部１７は、前記各ばね腕部９より前記ロータ５の回転方向前方に位置していて、遠心力の変化による前記各クラッチシュー８の自由な移動を阻害しないように、かつ、遠心力の変化による該各クラッチシュー８の円滑な移動を案内し得るように、形成されている。
【００３０】
本実施形態では、図２に示すように、前記クラッチハブ７は、互いに対向する位置に、その半径方向外方への突出部１８，１８を備えていて、これらの突出部１８，１８のうち、その回転方向前側の面が、前記回転駆動力伝達部１７，１７とされている。
【００３１】
一方、前記各クラッチシュー８は、前記各突出部１８を受け入れるように窪んだ凹部１９，１９を備えていて、前記各クラッチシュー８の前記各回転駆動力伝達部１７と対向する部分にそれぞれ形成された取付用凹部２０，２０には、前記ロータ５とは別体の円柱状の回転駆動力伝達媒介部材２１，２１が固着されている。該各回転駆動力伝達媒介部材２１の材料としては、例えば、耐摩耗性の良好な、合金や合成樹脂等を使用する。前記クラッチハブ７の前記各回転駆動力伝達部１７は、前記各クラッチシュー８に固着された前記各回転駆動力伝達媒介部材２１に当接しており、前記クラッチハブ７の回転駆動力は、前記各回転駆動力伝達部１７と前記各回転駆動力伝達媒介部材２１との接触により、前記各クラッチシュー８側に確実に伝達される。
【００３２】
なお、前記各回転駆動力伝達媒介部材２１は、前記各回転駆動力伝達部１７と当接する側に、該各回転駆動力伝達部１７に線接触する、前記ロータ５の回転軸線Ｏ−Ｏと同方向の軸線を中心とする円弧面２２，２２を備えている。これは、前記各クラッチシュー８が遠心力の変化により移動するときに、前記各回転駆動力伝達部１７と前記各回転駆動力伝達媒介部材２１との間の摩擦係数をできるだけ小さくして、前記各クラッチシュー８を円滑に作動せしめるためである。ここでは、前記ロータ５の前記回転軸線Ｏ−Ｏと同方向の軸線を有する細い円柱体を、前記各回転駆動力伝達媒介部材２１として用いている。
【００３３】
本実施形態において、前記クラッチハブ７から前記各クラッチシュー８側への回転駆動力の伝達のために、前記各回転駆動力伝達媒介部材２１を用いたのは、前記クラッチハブ７と前記各クラッチシュー８との間に不可避的に生ずる成形上の隙間を埋めるためである。
【００３４】
すなわち、この種の遠心クラッチロータ５は、成形型Ｄを使用して、該成形型Ｄの空間内に、加熱溶融された成形材料を供給することにより一体成形するのが好適である。そして、この種の遠心クラッチ５は、前記各ばね腕部９のみによって前記クラッチハブ７と前記各クラッチシュー８とが互いに一体的に連結されており、前記各ばね腕部９の部分を除いて、前記クラッチハブ７と前記各クラッチシュー８との間には隙間がある。そこで、簡単に該隙間を埋めて前記クラッチハブ７の回転駆動力を前記クラッチシュー８側へ確実に伝達するための部材として、別体の前記媒介部材２１を用いると好適である。
【００３５】
前記各クラッチシュー８と前記クラッチハブ７との間には、互いに係合して該クラッチハブ７の過回転による前記各クラッチシュー８の外方への過移動を規制するストッパが設けられている。ここでは、該ストッパとして、前記各クラッチシュー８の回転方向前端部２３，２３に、前記クラッチハブ７側へ延びる爪部２４，２４を形成するとともに、前記クラッチハブ７の前記突出部１８に、前記各爪部２４と係合する受け部２５，２５を形成している。前記クラッチハブ７の回転による遠心力で前記各クラッチシュー８が外方へ移動すると、前記各爪部２４が前記受け部２５に係合して、前記各クラッチシュー８の外方への過移動が規制される。このため、前記クラッチハブ７を所定値以上に高速回転させたときでも、前記各クラッチシュー８が必要以上に外方へ移動して前記ロータ５が損傷する等の問題がない。
【００３６】
以上のように構成される前記遠心クラッチ１によれば、前記クラッチハブ７の回転駆動力の大部分は、前記回転駆動力伝達部１７，１７を介して、前記各クラッチシュー８，８側へ確実に伝達される。一方、前記各ばね腕部９，９には、回転駆動力伝達のための大きな力は掛らない。このため、該各ばね腕部９，９については、前記各クラッチシュー８，８の好適な遠心移動性のみを考慮してその強度を決定することができ、軽量で作動が正確な耐性にすぐれた遠心クラッチを提供することができる。
【００３７】
本実施の形態に係る前記遠心クラッチ１の前記ロータ５は、例えば、次のようにして製造される。まず、成形型Ｄを組み合わせて、前記回転駆動力伝達媒介部材２１，２１を除く前記ロータ５に対応する空間を形成し、この空間内に、前記クラッチハブ７となる部分へと延びるゲートから、加熱溶融された成形材料を供給する。該成形材料としては、例えば、耐衝撃性や耐摩耗性や耐熱性の良好な、適度の弾性と比重とを有する合金や合成樹脂等を用いる。
【００３８】
そして、前記ロータ５の成形品を前記成形型Ｄから取り出した後、前記各クラッチシュー８に形成されている前記各取付用凹部２０内に、前記各回転駆動力伝達媒介部材２１を圧入等により固着する。
【００３９】
なお、図３に示すように、図２に示す実施形態のものとは逆に、クラッチハブ７ａの各突出部１８ａ側に取付用凹部２０ａをそれぞれ形成し、そこに回転駆動力伝達媒介部材２１ａをそれぞれ固着するようにしてもよい。この場合には、前記回転駆動力伝達媒介部材２１ａにおける前記各クラッチシュー８ａとの当接部が回転駆動力伝達部２２ａとなり、前記各クラッチシュー８ａ側には、該各クラッチシュー８ａの移動案内部としての案内面１７ａがそれぞれ形成される。
【００４０】
また、図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面部に対応する、製造方法の説明図である図４に示すように、前記クラッチハブ７および前記各クラッチシュー８の外側に突出して前記各ばね腕部９以外の箇所で前記クラッチハブ７と前記各クラッチシュー８とを互いに連結する門状の成形上の連結部２６を形成しておき、離型後に、該成形上の連結部２６を、例えば図４の一点鎖線に沿って、研削等の適宜の方法で除去するようにしてもよい。このようにすれば、前記成形上の連結部２６を介して、前記クラッチハブ７側から前記クラッチシュー８側へと成形材料が流れ易くなり、適正な成形ができる。また、前記成形上の連結部２６は、前記クラッチハブ７および前記各クラッチシュー８の外側に門状に突出しているので、離型後の除去作業もきわめて容易である。
【００４１】
さらに、図５に示すように、各ばね腕部９以外の箇所でクラッチハブ７ｂと各クラッチシュー８ｂとを互いに連結する連結部２７を備えてなるロータ５ｂに対応する空間を有する成形型に成形材料を供給し、離型後、前記連結部２７を切断し、その切断面２８を介して前記クラッチハブ７ｂの回転駆動力が前記各クラッチシュー８ｂ側に伝達されるようにしてもよい。この場合には、該切断部の隙間が、例えば０．１ｍｍ程度等、極めて微細であることが必要であり、したがって、例えば、レーザー切断装置等を用いて切断するのが好適である。このようにして製造された前記ロータ５ｂにおいては、前記切断面２８同士が当接して、前記クラッチハブ７ｂの回転駆動力が前記各クラッチシュー８ｂ側に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心クラッチを備えた機械の一例としての刈払機の要部縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視拡大断面図である。
【図３】図２の変形例に係る遠心クラッチの要部説明図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面部に対応する、製造方法の説明図である。
【図５】遠心クラッチの他の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
１    遠心クラッチ
６    クラッチドラム（従動側部材）
７    クラッチハブ（回転部）
８    クラッチシュー（遠心移動部）
９    ばね腕部
１７  回転駆動力伝達部，案内部
【図１】
0003587662.tif 000002
【図２】
0003587662.tif 000003
【図３】
0003587662.tif 000004
【図４】
0003587662.tif 000005
【図５】
0003587662.tif 000006