(57)【要約】【課題】噛み合わせ面における摩耗や変形が進んでも、補修費用の増加を抑えることができる爪クラッチを提供する。【解決手段】爪クラッチ１００は、駆動軸１に設置される駆動側部材１１０と従動軸９に設置される従動側部材１９０とを有し、駆動側部材１１０は、回転軸２００に垂直な駆動側端面１１と、駆動側端面１１に着脱自在に設置された駆動側駒２０とを具備し、従動側部材１９０は、回転軸２００に垂直な従動側端面９１と、従動側端面９１に着脱自在に設置された従動側駒８０とを具備し、駆動側駒２０の回転方向側の側面である駆動面２２が、従動側駒８０の反回転方向側の側面である従動面８２に当接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に設置される駆動側部材と従動軸に設置される従動側部材とを有し、
前記駆動側部材は、前記駆動軸に取り付けられる駆動側本体と、該駆動側本体に形成され、回転軸に垂直な駆動側端面と、該駆動側端面に着脱自在に設置された駆動側駒とを具備し、
前記従動側部材は、前記従動軸に取り付けられる従動側本体と、該従動側本体に形成され、回転軸に垂直な従動側端面と、該従動側端面に着脱自在に設置された従動側駒とを具備し、
前記駆動側駒の回転方向側の側面が、前記従動側駒の反回転方向側の側面に当接することを特徴とする爪クラッチ。
【請求項２】
前記駆動側端面と前記駆動側駒とは、両者にそれぞれ形成された駆動側キー溝に設置された駆動側キーによって相対的な移動が防止され、
前記従動側端面と前記従動側駒とは、両者にそれぞれ形成された従動側キー溝に設置された従動側キーによって相対的な移動が防止されていることを特徴とする請求項１記載の爪クラッチ。
【請求項３】
前記駆動側キー溝は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記駆動側キーは中央部の幅が端部の幅よりも狭く、前記駆動側キー溝に前記駆動側キーが設置された際、前記駆動側駒は前記駆動側端面から、前記駆動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能で、
前記従動側キー溝は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記従動側キーは中央部の幅が端部の幅よりも狭く、前記従動側キー溝に前記従動側キーが設置された際、前記従動側駒は前記従動側端面から、前記従動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能であることを特徴とする請求項１または２記載の爪クラッチ。
【請求項４】
前記駆動側端面に前記駆動側駒の一部が侵入自在な駆動側端面凹部が形成され、該駆動側端面凹部に前記駆動側駒の一部が侵入することによって相対的な移動が防止され、
前記従動側端面に前記従動側駒の一部が侵入自在な従動側端面凹部が形成され、該従動側端面凹部に前記従動側駒の一部が侵入することによって相対的な移動が防止されていることを特徴とする請求項１記載の爪クラッチ。
【請求項５】
前記駆動側端面凹部は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記駆動側駒は一方の端面から所定の距離の位置における幅が前記一方の端面の幅よりも狭く、前記駆動側端面凹部に前記駆動側駒の前記一方の端面に近い一部が侵入した際、前記駆動側駒は前記駆動側端面から、前記駆動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能で、
前記従動側端面凹部は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記従動側駒は一方の端面から所定の距離の位置における幅が前記一方の端面の幅よりも狭く、前記従動側端面凹部に前記従動側駒の前記一方の端面に近い一部が侵入した際、前記従動側駒は前記従動側端面から、前記従動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能であることを特徴とする請求項４記載の爪クラッチ。
【請求項６】
前記駆動側駒の回転方向側の側面は、前記駆動側端面から離れる程、回転方向側に突出するように前記駆動側端面に対して傾斜し、
前記従動側駒の反回転方向側の側面は、前記従動側端面から離れる程、反回転方向に突出するように前記従動側端面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の爪クラッチ。
【請求項７】
前記駆動側駒は、前記駆動側端面に着脱自在に設置された駆動側駒本体部と、該駆動側駒本体部に着脱自在に設置された駆動側駒交換部とを具備し、該駆動側駒交換部に前記回転方向側の側面が形成され、
前記従動側駒は、前記従動側端面に着脱自在に設置された従動側駒本体部と、該従動側駒本体部に着脱自在に設置された従動側駒交換部とを具備し、該従動側駒交換部に前記反回転方向側の側面が形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の爪クラッチ。
【請求項８】
前記駆動側駒は複数であって、それぞれ前記駆動側端面に平行な駆動側駒端面を具備し、前記駆動側駒の回転方向側の側面である駆動面と前記駆動側駒端面とが交差する回転方向側の稜線、および前記駆動側駒の反回転方向側の側面である駆動側隙間面と前記駆動側駒端面とが交差する反回転方向側の稜線がそれぞれ回転軸を含む放射方向に位置する扇形を呈し、
前記複数の駆動側駒のうちの何れかの駆動側駒である第１駆動側駒の前記回転方向側の稜線と該第１駆動側駒に隣接する第２駆動側駒の前記反回転方向側の稜線とが回転軸に対してなす駆動側谷開き角度が、前記第１駆動側駒における前記回転方向側の稜線と前記反回転方向側の稜線とが回転軸に対してなす駆動側山開き角度より駆動側開き角度差だけ大きく、
前記第１駆動側駒の内周側の曲率半径に前記駆動側開き角度差の正接（ｔａｎ）を乗じた積である隙間が、前記駆動側端面と前記駆動側駒端面との距離である駒高さに前記駆動面の前記駆動側端面の法線に対して傾斜する傾斜角度の正接（ｔａｎ）を乗じた積である突出量よりも大きく、
前記従動側駒は複数であって、それぞれ前記従動側端面に平行な従動側駒端面を具備し、前記従動側駒の反回転方向側の側面である従動面と前記従動側駒端面とが交差する反回転方向側の稜線、および前記従動側駒の回転方向側の側面である従動側隙間面と前記従動側駒端面とが交差する回転方向側の稜線がそれぞれ回転軸を含む放射方向に位置する扇形を呈し、
前記複数の従動側駒のうちの何れかの従動側駒である第１従動側駒の前記回転方向側の稜線と該第１従動側駒に隣接する第２従動側駒の前記反回転方向側の稜線とが回転軸に対してなす従動側谷開き角度が、前記第１従動側駒における前記回転方向側の稜線と前記反回転方向側の稜線とが回転軸に対してなす従動側山開き角度よりも従動側開き角度差だけ大きく、
前記第１従動側駒の内周側の曲率半径に前記従動側開き角度差の正接（ｔａｎ）を乗じた積である隙間が、前記従動側端面と前記従動側駒端面との距離である駒高さに前記従動面の前記従動側端面の法線に対して傾斜する傾斜角度の正接（ｔａｎ）を乗じた積である突出量よりも大きいことを特徴とする請求項６記載の爪クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は爪クラッチ、特に、金属板のロール成形機等の回転駆動系に設置される爪クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板のロール成形ラインは複数の成形スタンドがタンデム配置され、それぞれの成形スタンドには本ロールとサイドロールとが組み込まれている。
例えば、ロール成形ラインは２５〜３０段の成形スタンドから構成され、２５〜３０段の成形スタンドは、それぞれ７〜８段の成形スタンドからなる４つのカセットに分割されている。
そして、成形スタンド（４つのカセット）はロール成形品（例えば、各種の鋼製床板等）の形状毎に用意され、異なったロール成形品を成形する際には、これら４つのカセットを「クイックチェンジ」と呼ばれる専用の装置を用いて入れ替えている（所謂「セット替え」を行う）。このとき、各成形スタンド（カセット側）に接続された従動軸と駆動モーター側の駆動軸との連結は「爪クラッチ」と呼ばれる噛み合わせクラッチ方式となっている。
【０００３】
爪クラッチは、従動側部材の端面に形成された凹凸に、駆動軸側部材の端面に形成された凹凸が噛み合う構造であって、それぞれの凹凸を形成する側面（以下「噛み合わせ面」と称す）は、回転軸に対して放射状で（回転軸を含む面内に位置し）、回転方向に対し垂直になっていた。また、噛み合わせ面の噛み合わせを容易にする目的で、従動軸側の噛み合わせ面と駆動軸側の噛み合わせ面との間には「遊び（クリアランス）」が設けられていた。すなわち、凸部の両側面が回転軸に対してなす開く角度は、凸部の両側面が回転軸に対してなす開く角度よりも小さくなっている。
そして、実生産におけるロール成形においては、成形品の長さによって成形ラインのスピード（成形品の走行速さに相当する）を変化させるため、前記遊びにより噛み合わせ面に繰り返し衝撃が加わることによって（叩かれることによって）、噛み合わせ面が摩耗や変形をする。そのため、爪クラッチの連結（噛み合わせ面の噛み合わせ）が外れ易くなるため、これを解消する発明が開示されていた（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実願昭５８−１５８６０２号（実開昭６０−６５４２３号）のマイクロフィルム
【特許文献２】特開平５−４９３０７号公報（第４−５頁、図１５）
【特許文献３】特開平９−１７６９３５号公報（第２−３頁、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された発明は、従動軸側の噛み合わせ面に回転方向に対して傾斜した係止用係合溝を設け、一方、駆動軸側の噛み合わせ面に回転方向に対して傾斜した係止用突起を設けたものであって、係止用係合溝は従動軸側になる程（駆動側から離れる程）、回転方向に向かって後退し、一方、係止用突起は従動軸側になる程（駆動側から離れる程）、回転方向に向かって前進している。したがって、駆動軸側の噛み合わせ面が従動軸側の噛み合わせ面に当接して回転力を伝達する際、係止用突起は係止用係合溝の奥（従動軸側）に押し込まれるから、爪クラッチの連結（噛み合わせ面の噛み合わせ）が外れ難くなっている。
また、特許文献２、３に開示された発明は、従動軸側の噛み合わせ面の全面および駆動軸側の噛み合わせ面の全面を傾斜させたものであって、特許文献１に開示された発明における係止用係合溝および係止用突起を噛み合わせ面の全面に設けたものに相当している。
【０００６】
前記のように、特許文献１〜３に開示された発明では、爪クラッチの連結（噛み合わせ面の噛み合わせ）が外れ難くなっているものの、噛み合わせ面における摩耗や変形を防止するものではないため、噛み合わせ面における摩耗や変形が進んでくると、爪クラッチの連結（噛み合わせ面の噛み合わせ）が外れ易くなってしまう。
このため、その都度、噛み合わせ面を溶接補修等によって補修する必要があり、補修費用が増加するという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記問題を解決するものであって、噛み合わせ面における摩耗や変形が進んでも、補修費用の増加を抑えることができ、補修時間もスピーディーに短縮できる爪クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る爪クラッチは、駆動軸に設置される駆動側部材と従動軸に設置される従動側部材とを有し、
前記駆動側部材は、前記駆動軸に取り付けられる駆動側本体と、該駆動側本体に形成され、回転軸に垂直な駆動側端面と、該駆動側端面に着脱自在に設置された駆動側駒とを具備し、
前記従動側部材は、前記従動軸に取り付けられる従動側本体と、該従動側本体に形成され、回転軸に垂直な従動側端面と、該従動側端面に着脱自在に設置された従動側駒とを具備し、
前記駆動側駒の回転方向側の側面が、前記従動側駒の反回転方向側の側面に当接することを特徴とする。
【０００９】
（２）前記（１）において、前記駆動側端面と前記駆動側駒とは、両者にそれぞれ形成された駆動側キー溝に設置された駆動側キーによって相対的な移動が防止され、
前記従動側端面と前記従動側駒とは、両者にそれぞれ形成された従動側キー溝に設置された従動側キーによって相対的な移動が防止されていることを特徴とする。
（３）前記（１）または（２）において、前記駆動側キー溝は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記駆動側キーは中央部の幅が端部の幅よりも狭く、前記駆動側キー溝に前記駆動側キーが設置された際、前記駆動側駒は前記駆動側端面から、前記駆動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能で、
前記従動側キー溝は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記従動側キーは中央部の幅が端部の幅よりも狭く、前記従動側キー溝に前記従動側キーが設置された際、前記従動側駒は前記従動側端面から、前記従動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能であることを特徴とする。
【００１０】
（４）前記（１）において、前記駆動側端面に前記駆動側駒の一部が侵入自在な駆動側端面凹部が形成され、該駆動側端面凹部に前記駆動側駒の一部が侵入することによって相対的な移動が防止され、
前記従動側端面に前記従動側駒の一部が侵入自在な従動側端面凹部が形成され、該従動側端面凹部に前記従動側駒の一部が侵入することによって相対的な移動が防止されていることを特徴とする。
（５）前記（４）において、前記駆動側端面凹部は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記駆動側駒は一方の端面から所定の距離の位置における幅が前記一方の端面の幅よりも狭く、前記駆動側端面凹部に前記駆動側駒の前記一方の端面に近い一部が侵入した際、前記駆動側駒は前記駆動側端面から、前記駆動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能で、
前記従動側端面凹部は口元の幅が奥の幅よりも狭く、前記従動側駒は一方の端面から所定の距離の位置における幅が前記一方の端面の幅よりも狭く、前記従動側端面凹部に前記従動側駒の前記一方の端面に近い一部が侵入した際、前記従動側駒は前記従動側端面から、前記従動側端面に対して垂直の方向に抜け出し不能であることを特徴とする。
（６）前記（１）〜（５）の何れかにおいて、前記駆動側駒の回転方向側の側面は、前記駆動側端面から離れる程、回転方向側に突出するように前記駆動側端面に対して傾斜し、前記従動側駒の反回転方向側の側面は、前記従動側端面から離れる程、反回転方向に突出するように前記従動側端面に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１１】
（７）前記（１）〜（６）の何れかにおいて、前記駆動側駒は、前記駆動側端面に着脱自在に設置された駆動側駒本体部と、該駆動側駒本体部に着脱自在に設置された駆動側駒交換部とを具備し、該駆動側駒交換部に前記回転方向側の側面が形成され、
前記従動側駒は、前記従動側端面に着脱自在に設置された従動側駒本体部と、該従動側駒本体部に着脱自在に設置された従動側駒交換部とを具備し、該従動側駒交換部に前記反回転方向側の側面形成されていることを特徴とする。
【００１２】
（８）前記（６）において、前記駆動側駒（２０）は複数であって、それぞれ前記駆動側端面（１１）に平行な駆動側駒端面（２１）を具備し、前記駆動側駒（２０）の回転方向側の側面である駆動面（２２）と前記駆動側駒端面（２１）とが交差する回転方向側の稜線（Ｂ１）、および前記駆動側駒（２０）の反回転方向側の側面である駆動側隙間面（２３）と前記駆動側駒端面（２１）とが交差する反回転方向側の稜線（Ａ１）がそれぞれ回転軸（Ｏ）を含む放射方向に位置する扇形を呈し、
前記複数の駆動側駒（２０）のうちの何れかの駆動側駒である第１駆動側駒（２０ａ）の前記回転方向側の稜線（Ｂ１）と該第１駆動側駒（２０ａ）に隣接する第２駆動側駒（２０ｂ）の前記反回転方向側の稜線（Ａ２）とが回転軸（Ｏ）に対してなす駆動側谷開き角度（φ２）が、前記第１駆動側駒（２０ａ）における前記回転方向側の稜線（Ｂ１）と前記反回転方向側の稜線（Ａ１）とが回転軸（Ｏ）に対してなす駆動側山開き角度（φ１）より駆動側開き角度差（Δφ）だけ大きく、
前記第１駆動側駒（２０ａ）の内周側の曲率半径（Ｒ）に前記駆動側開き角度差（Δφ）の正接（ｔａｎ）を乗じた積（Ｒ・ｔａｎ（Δφ））である隙間（Ｓ）が、前記駆動側端面（１１）と前記駆動側駒端面（２１ａ）との距離である駒高さ（Ｈ）に前記駆動面（２２ａ）の前記駆動側端面（２２ａ）の法線に対して傾斜する傾斜角度（θ）の正接（ｔａｎ（θ））を乗じた積（Ｈ・ｔａｎ（θ））である突出量（Ｔ）よりも大きく、
前記従動側駒（８０）は複数であって、それぞれ前記従動側端面（９１）に平行な従動側駒端面（８１）を具備し、前記従動側駒（８０）の反回転方向側の側面である従動面（８２）と前記従動側駒端面（８１）とが交差する回転方向側の稜線（Ｂ８）、および前記従動側駒（８０）の回転方向側の側面である従動側隙間面（８３）と前記従動側駒端面（８１）とが交差する反回転方向側の稜線（Ａ８）がそれぞれ回転軸（Ｏ）を含む放射方向に位置する扇形を呈し、
前記複数の従動側駒（８０）のうちの何れかの従動側駒である第１従動側駒（８０ａ）の前記回転方向側の稜線（Ａ８）と該第１従動側駒（８０ａ）に隣接する第２従動側駒の前記反回転方向側の稜線とが回転軸（Ｏ）に対してなす従動側谷開き角（φ２）度が、前記第１従動側駒（８０ａ）における前記回転方向側の稜線（Ａ８）と前記反回転方向側の稜線（Ｂ８）とが回転軸（Ｏ）に対してなす従動側山開き角度（φ１）よりも従動側開き角度差（Δφ）だけ大きく、
前記第１従動側駒（８０ａ）の内周側の曲率半径（Ｒ）に前記従動側開き角度差（Δφ）の正接（ｔａｎ）を乗じた積（Ｒ・ｔａｎ（Δφ））である隙間（Ｓ）が、前記従動側端面（９１）と前記従動側駒端面（８１）との距離である駒高さ（Ｈ）に前記従動面（８２）の前記従動側端面（９１）の法線に対して傾斜する傾斜角度（θ）の正接（ｔａｎ）を乗じた積（Ｈ・ｔａｎ（θ））である突出量（Ｔ）よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
（ｉ）本発明に係る爪クラッチは、着脱自在に設置された駆動側駒の回転方向側の側面が、着脱自在に設置され従動側駒の反回転方向側の側面に当接する「着脱式」になっているから、予め予備の駆動側駒および従動側駒を製作して準備しておけば、駆動側駒および従動側駒に摩耗や変形が発生した場合、駆動側駒および従動側駒を交換するだけで済む。よって、溶接補修等によって補修する必要がなくなり、補修費用を抑えることができると共に、補修時間を短縮することができる。
【００１４】
（ｉｉ）また、駆動側端面と駆動側駒とは、駆動側キー溝／駆動側キー機構によって回転力が伝達され、従動側端面と従動側駒とは、従動側キー溝／従動側キー機構によって回転力が伝達されている。よって、例えば、駆動側端面に駆動側駒をボルトによって取り付けた場合および従動側端面に従動側駒をボルトによって取り付けた場合、当該ボルトに作用するせん断力を無くすことができる。
（ｉｉｉ）さらに、駆動側キー溝／駆動側キー機構は、駆動側キー溝から駆動側キーが回転軸と平行な方向に抜け出し不能で、従動側キー溝／従動側キー機構は、従動側キー溝から従動側キーが回転軸と平行な方向に抜け出し不能になっているから、駆動側駒の駆動側端面からの浮き上がり（回転軸方向への相対的な移動）が防止され、従動側駒の従動側端面からの浮き上がり（回転軸方向への相対的な移動）がより確実に防止される。
【００１５】
（ｉｖ）また、駆動側端面凹部に駆動側駒の一部が侵入することによって、駆動側端面と駆動側駒との間の相対的な移動が確実に防止され、従動側端面凹部に従動側駒の一部が侵入することによって、従動側端面と従動側駒との間の相対的な移動が確実に防止される。
（ｖ）さらに、前記（４）において、駆動側駒は前記駆動側端面から抜け出し不能で、従動側駒は従動側端面から抜け出し不能であるから、駆動側駒の駆動側端面からの浮き上がり（回転軸方向への相対的な移動）が防止され、従動側駒の従動側端面からの浮き上がり（回転軸方向への相対的な移動）がより確実に防止される。
【００１６】
（ｖｉ）駆動側駒は駆動側駒本体部および駆動側駒交換部を具備し、従動側駒は従動側駒本体部および従動側駒交換部を具備しているから、摩耗や変形が発生する場所は、駆動側駒交換部の回転方向側の側面および従動側駒交換部の反回転方向側の側面になる。したがって、小型の駆動側駒交換部および従動側駒交換部を、予め製作して準備しておけば、駆動側駒交換部の回転方向側の側面または従動側駒交換部の反回転方向側の側面に摩耗や変形が発生した場合、駆動側駒交換部または従動側駒交換部を交換するだけで済む。よって、安価な駆動側駒交換部および従動側駒交換部を準備するだけで済むから、備品在庫に伴う保全費用を抑えることができる。
（ｖｉｉ）さらに、前記駆動側駒の回転方向側の側面と、従動側駒の反回転方向側の側面とは、回転軸に垂直な面に対して傾斜し、回転の際、互いに噛み合う方向に付勢されるから、爪クラッチの連結（噛み合わせ面の噛み合わせ）が外れ難くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る爪クラッチを説明する使用状況を示す正面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る爪クラッチを説明するものであって、（ａ）は駆動側部材を示す右側面図、（ｂ）は従動側部材を示す左側面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る爪クラッチにおける着脱機構のタイプ１を説明する部分を示す正面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る爪クラッチにおける着脱機構のタイプ２を説明する部分を示す正面図。
【図５】本発明の実施の形態に係る爪クラッチにおける着脱機構のタイプ３を説明する部分を示す正面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る爪クラッチにおける着脱機構のタイプ４を説明する部分を示す正面図。
【図７】本発明の実施の形態に係る爪クラッチの噛み合う際の隙間（クリアランス）と駆動面の傾斜角度との関係を説明するものであって、（ａ）は駆動側部材を示す平面図、（ｂ）は駆動側部材の駆動側駒の内周を平面に展開し、従動側部材の従動側駒を追記した側面展開図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施の形態１］
図１および図２は、本発明の実施の形態に係る爪クラッチを説明するものであって、図１は、使用状況を示す正面図、図２の（ａ）は駆動側部材を示す右側面図、図２の（ｂ）は従動側部材を示す左側面図である。各図は模式的に示すものであって、誇張して描いた部分がある。また、以下に示す各図（図３〜図７）において、図１および図２に示す部分と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００１９】
（爪クラッチ）
図１と図２の（ａ）および（ｂ）とにおいて、爪クラッチ１００は、駆動軸１に設置される駆動側部材１１０と従動軸９に設置される従動側部材１９０とを有し、駆動軸１の一方の回転方向（図中「矢印」にて示す）への回転を従動軸９に伝達するものである。このとき、駆動軸１、駆動側部材１１０、従動軸９および従動側部材１９０の回転軸（以下「回転軸２００」と称す）は一致する。
なお、駆動軸１と駆動側部材１１０とは、また従動軸９と従動側部材１９０とは、それぞれにキー溝が形成され、それに対応するキーを打ち込むことによりしっかりと相互に固定される（図示しない）。
駆動側部材１１０は、駆動軸１に設置され、回転軸２００に垂直な駆動側端面１１を具備する駆動側本体１０と、駆動側端面１１に着脱自在に設置された駆動側駒（図中「山」と記載する）２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、従動側部材１９０とのセンター合わせを容易にするための円錐状の案内突起１１１とを具備している。
駆動側駒２０ａ、２０ｂ、２０ｃはそれぞれ等角配置され、駆動側駒２０ａと駆動側駒２０ｂとの間には駆動側谷１２ａが、駆動側駒２０ｂと駆動側駒２０ｃとの間には駆動側谷１２ｂが、駆動側駒２０ｃと駆動側駒２０ａとの間には駆動側谷１２ｃが、それぞれ形成されている（図中「谷」と記載する）。
【００２０】
従動側部材１９０は、従動軸９に設置され、回転軸２００に垂直な従動側端面９１を具備する従動側本体９０と、従動側端面９１に着脱自在に設置された従動側駒（図中「谷山」と記載する）８０ａ、８０ｂ、８０ｃと、案内突起１１１が侵入する案内穴１９１とを具備している。
また、同様に、従動側駒８０ａ、８０ｂ、８０ｃはそれぞれ等角配置され、従動側駒８０ａと従動側駒８０ｂとの間には従動側谷９２ａが、従動側駒８０ｂと従動側駒８０ｃとの間には従動側谷９２ｂが、従動側駒８０ｃと従動側駒８０ａとの間には従動側谷９２ｃが、それぞれ形成されている。
【００２１】
そして、駆動側駒２０ａ、２０ｂ、２０ｃがそれぞれ従動側谷９２ａ、９２ｂ、９２ｃに侵入自在で、従動側駒８０ａ、８０ｂ、８０ｃがそれぞれ駆動側谷１２ａ、１２ｂ、１２ｃに侵入自在になっている。
なお、駆動側駒２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび従動側駒８０ａ、８０ｂ、８０ｃは何れも同じ形態であるから、以下、同様の内容の説明については、符号に付した小番「ａ、ｂ、ｃ」の記載を省略する。また、駆動側駒２０のみについて説明し、従動側駒８０についての説明を省略する場合がある。また、センター合わせを容易にするための案内突起１１１および案内穴１９１は、案内突起１１１を従動側に設け、案内穴１９１を駆動側に設けてもよい。
【００２２】
駆動側駒２０は駆動側端面１１に平行な駆動側駒端面２１と、回転方向側の側面（以下「駆動面」と称す）２２と、反回転方向側の側面（以下「駆動側隙間面」と称す）２３とを具備している。
そして、駆動面２２は駆動側端面１１から離れる程、回転方向側に突出するように駆動側端面１１に対して傾斜し（テーパー加工されている）、側面視において、駆動面２２が駆動側駒端面２１に交差する稜線は、駆動面２２が駆動側端面１１に交差する隅から回転方向に「５ｍｍ」突出している（以下、突出した量を「突出量」と称す）。
また、駆動側隙間面２３は駆動側端面１１に対して垂直である。なお、駆動面２２が駆動側駒端面２１に交差する稜線と、駆動側隙間面２３が駆動側駒端面２１に交差する稜線とが回転軸２００に対してなす開き角度（以下「駆動側山開き角度」と称す）は「５５°」になっている。
【００２３】
同様に、従動側駒８０は従動側端面９１に平行な従動側駒端面８１と、反回転方向側の側面（以下「従動面」と称す）８２と、回転方向側の側面（以下「従動側隙間面」と称す）８３とを具備している。
そして、従動面８２は従動側端面９１から離れる程、回転方向側に突出するように従動側端面９１に対して傾斜し（テーパー加工されている）、側面視において、従動面８２が従動側駒端面８１に交差する稜線は、従動面８２が従動側駒端面８１に交差する隅から回転方向に「５ｍｍ」突出している。すなわち、駆動面２２は従動面８２に当接した（噛み合った）際、互いにより噛み合う方向に付勢されるから、爪クラッチ１００の連結（駆動面２２と従動面８２との噛み合わせ）が外れ難くなっている。
また、従動側隙間面８３は従動側端面９１に対して垂直である。なお、従動側駒端面８１と従動面８２とが交差する稜線と、従動側駒端面８１と従動側隙間面８３とが公差する稜線とが、回転軸２００に対してなす開き角度（以下「従動側谷開き角度」と称す）は「６５°」になっている。
【００２４】
図７は本発明の実施の形態に係る爪クラッチの噛み合う際の隙間（クリアランス）と駆動面の傾斜角度との関係を説明するものであって、（ａ）は駆動側部材１１０を示す平面図、（ｂ）は駆動側部材１１０の駆動側駒２０の内周における平面図を平面に展開したものに、従動側部材１９０の従動側駒８０ａ（図２参照）を追記したものである。なお、以下、説明の便宜上、駆動側駒２０ａを第１駆動側駒２０ａと、駆動側駒２０ｂを第２駆動側駒２０ｂと称す。
次に、図７の（ａ）および（ｂ）を用いて、駆動側部材１１０と従動側部材１９０とが噛み合う際の、駆動側駒２０と従動側駒８０との隙間（クリアランス）Ｓと駆動面２２の駆動側端面１１の法線に対する傾斜角度θとの関係について説明する。
【００２５】
図７の（ａ）および（ｂ）において、第１駆動側駒２０ａの内周の曲率半径を「Ｒ」とし、以下、曲率半径Ｒの円筒面において説明する。
第１駆動側駒２０ａの駆動側端面１１と、これに平行な駆動側駒端面２１ａとの距離を駒高さ「Ｈ」として、第１駆動側駒２０ａにおける駆動側隙間面２３ａと駆動側駒端面２１ａとが交差する稜線の曲率半径Ｒの円筒面における位置を「Ａ１」と、および、第１駆動側駒２０ａにおける駆動面２２ａと駆動側駒端面２１ａとが交差する稜線の曲率半径Ｒの円筒面における位置を「Ｂ１」とし、位置Ａ１と位置Ｂ１とが回転軸Ｏに対してなす角度を駆動側山開き角度「φ１」とする。
また、駆動面２２ａが駆動側端面１１ａの法線となす角度を傾斜角度θとし、駆動面２２ａが駆動側端面１１に交差する線（隅）の曲率半径Ｒの円筒面における位置を「Ｃ１」と、駆動側隙間面２３ａが駆動側端面１１に交差する線（隅）の曲率半径Ｒの円筒面における位置を「Ｄ１」とする。
なお、第２駆動側駒２０ｂは第１駆動側駒２０ａに同じであるから、位置等を示す符号の添え字を「２」にし、さらに、従動側部材１９０の従動側駒８０ａは第１駆動側駒２０ａに同じであるから、位置等を示す符号の添え字を「８」にしている。
そして、第１駆動側駒２０ａの位置Ｂ１と第２駆動側駒２０ｂの位置Ｂ２とが回転軸Ｏに対してなす角度を駆動側谷開き角度「φ１」とする。
【００２６】
そうすると、第１駆動側駒２０ａの駆動側駒端面２１ａが曲率半径Ｒの円筒面に交差する稜線の長さＸ（位置Ａ１と位置Ｂ１との距離）は「２π・Ｒ・（φ１／３６０）」となる。また、第１駆動側駒２０ａの位置Ｂ１と第２駆動側駒２０ｂの位置Ａ２との曲率半径Ｒの円筒面における距離Ｙは「２π・Ｒ・（φ２／３６０）」となる。
したがって、駆動側部材１１０と従動側部材１９０とが噛み合う際の、第１駆動側駒２０ａの位置Ｂ１と従動側駒８０ａの位置Ｂ８との隙間Ｓは「Ｙ−Ｘ」、すなわち、「２π・Ｒ・（φ２−φ１）／３６０」となるから、駆動側谷開き角度φ２と駆動側山開き角度φ１との差を駆動側開き角度差Δφ（＝φ２−φ１）とすると、「Ｓ＝Ｒ・ｔａｎ（Δφ）」と近似的に表すことができる。
一方、駆動面２２ａの突出量Ｔは「Ｈ・ｔａｎ（θ）」となる。
【００２７】
そして、駆動側駒端面２１と従動側駒端面８１とが同一面に位置したとき、駆動面２２と従動面８２との間に形成される隙間（クリアランス）Ｓは、突出量Ｔよりも大きくなっている。すなわち、「Ｓ＞Ｔ＞０」であるから、「Ｒ・ｔａｎ（Δφ）＞Ｈ・ｔａｎ（θ）＞０」となるように設定されている。
これは、駆動側部材１１０に従動側部材１９０を容易に噛み合わせる為と同時に、隙間Ｓを数値固定したときに、突出量Ｔが隙間Ｓ以上になると、即ち傾斜角度θが大きくなると第１駆動側駒２０ａの稜線（Ｂ１）がより鋭角になるので、耐摩耗性や耐久性等が低下する可能性が高くなるのを考慮した為である。
なお、前記駆動側山開き角度と従動側山開き角度とは同じ値（φ１）であり、前記従動側谷開き角度と駆動側谷開き角度とは同じ値（φ２）であるから、駆動側谷開き角度と駆動側山谷開き角度との差である「駆動側開き角度差」は、従動側谷開き角度と従動側山開き角度との差である「従動側開き角度差」に同じ値（Δφ）である。
【００２８】
なお、本願発明は、駆動側駒２０の厚さ（駆動側端面１１と駆動側駒端面２１との距離に同じ）および従動側駒８０の厚さ（従動側端面９１と従動側駒端面８１との距離に同じ）を、「２５ｍｍ」とした場合で、前記突出した量「５ｍｍ」や前記開き角度を「５５°および６５°」にしているが、本発明はこれに限定するものではなく、前記のように駆動側駒２０がそれぞれ従動側谷９２に侵入自在で、従動側駒８０がそれぞれ駆動側谷１２に侵入自在であればよい。
また、駆動面２２および従動面８２の耐摩耗性を向上させるため、例えば、それらの表面（噛み合わせ面）に硬質クロムめっきを施して摩擦抵抗を下げても良いし、金属溶射（チタンコーティングなど）をして表面硬度を上げても良い。そうすれば、部材としての寿命が延びる。
【００２９】
図３〜図６は、本発明の実施の形態に係る爪クラッチにおける着脱機構を説明する部分を示す正面図であって、図３はタイプ１、図４はタイプ２、図５はタイプ３、図６はタイプ４である。
次に、図３〜図６を参照して、駆動側駒２０を駆動側端面１１に着脱自在に設置する機構（以下「着脱機構」と称す）について説明し、従動側駒８０を従動側端面９１に着脱自在に設置する機構は、前記着脱機構に同じであるから、説明を省略する。
【００３０】
（タイプ１）
図３において、タイプ１の着脱機構は、ボルト／ネジ穴およびキー溝／キーを用いるものである。
駆動側駒２０には貫通孔２４（駆動側駒端面２１に座（座グリ部）が形成されている）と、駆動側駒端面２１とは反対側の面（駆動側端面１１に当接する面）に、正面視で矩形状の駆動側キー溝２５が形成されている。
一方、駆動側端面１１には、雌ネジが形成されたネジ穴１４と、正面視で矩形状の駆動側キー溝１５とが形成されている。
そして、貫通孔２４を貫通してボルト３０が、ネジ穴１４に侵入して雌ネジに螺合している。また、駆動側キー溝２５と駆動側キー溝１５とに跨がって駆動側キー４０が設置されている。
【００３１】
したがって、駆動面２２に摩耗や変形が発生した場合、ボルト３０を取り外して取り付けるだけで、使用中の駆動側駒２０を撤去し、準備していた新しい駆動側駒２０を設置することができる。このとき、例えば、駆動側駒２０ａのみを交換して、駆動側駒２０ｂ、２０ｃは継続して使用してもよい（図２（ａ）参照）。よって、溶接補修等によって補修する必要がなくなり、補修費用を抑えることができ、また、補修時間を短縮することができる。
また、駆動側キー溝１５、２５と駆動側キー４０とによる機構によって、回転力は伝達され、駆動側本体１０と駆動側駒２０との相対的な移動（ズレ）が確実に防止されるから、ボルト３０に作用するせん断力を無くすこと（または低減すること）ができる。
なお、以上は、ボルト３０および駆動側キー４０をそれぞれ１本だけ設置しているが、本発明はこれに限定するものではなく、複数本であってもよい。
【００３２】
（タイプ２）
図４において、タイプ２の着脱機構は、タイプ１の駆動側キー４０を駆動側端面１１に垂直な方向に抜け出し不能にしたものであって、これを除く形態はタイプ１に同じである。したがって、ボルト３０（貫通孔２４およびネジ穴１４を含む）については一点鎖線にて示す。
駆動側駒２０の駆動側キー溝２５は、口元の幅が奥の幅よりも狭く、正面視で台形状の駆動側キー溝２６に変更され、駆動側端面１１に形成された駆動側キー溝１５は、口元の幅が奥の幅よりも狭く、正面視で台形状の駆動側キー溝１６に変更されている。
【００３３】
すなわち、駆動側駒２０における駆動側キー溝２６を形成する回転方向側の側面２７は、奥になる程（駆動側駒端面２１に近づく程）、回転方向に位置するように傾斜し、反対に、駆動側キー溝２６を形成する反回転方向側の側面２８は、奥になる程（駆動側駒端面２１に近づく程）、反回転方向側に位置するように傾斜している。
また、駆動側本体１０における駆動側キー溝１６を形成する回転方向側の側面１７は、奥になる程（駆動側端面１１から離れる程）、回転方向に位置するように傾斜し、反対に、駆動側キー溝１６を形成する反回転方向側の側面１８は、奥になる程（駆動側端面１１から離れる程）、反回転方向側に位置するように傾斜している。
さらに、駆動側キー５０は、正面視で中央部の幅が端部の幅よりも狭く、２つの台形を上辺において突き合わせた形状をしている。
そして、駆動側キー溝２６、１６に跨がって駆動側キー５０が設置されている。したがって、駆動側駒２０を駆動側端面１１から引き離す方向に力が作用しても、駆動側駒２０は駆動側端面１１から引き離され難くなっている。よって、ボルト３０に作用する引張力を低減することができるから、ボルト３０の寿命が延長され、装置の信頼性が向上する。
【００３４】
（タイプ３）
図５において、タイプ３の着脱機構は、タイプ２の駆動側キー５０を撤去して、駆動側駒２０自体を、駆動側端面１１に形成された駆動側凹部１９に設置したものである。すなわち、所謂「インロー」にしたものである。
駆動面２２の駆動側駒端面２１とは反対側の面に近い範囲（駆動側駒端面２１から離れた範囲）に、駆動側駒端面２１から離れる程、回転方向に位置するように傾斜した駆動面係止部２９が形成されている。したがって、駆動側駒２０の回転方向側の側面は、駆動面２２と駆動面係止部２９とによって、正面視で「く字状」を呈している。
一方、駆動側本体１０における駆動側凹部１９を形成する回転方向側の側面１７は、奥になる程（駆動側端面１１から離れる程）、回転方向に位置するように傾斜している。つまり、駆動側駒２０の駆動面係止部２９が駆動側凹部１９の側面１７に係止した状態で、側面１７は駆動面２２の傾斜方向とは逆方向に傾斜している。
反対に、駆動側凹部１９を形成する反回転方向側の側面１８は、駆動側端面１１に垂直になっている。
【００３５】
したがって、回転力は、側面１８において直接伝達される、駆動側本体１０と駆動側駒２０との相対的な移動（ズレ）が確実に防止されるから、ボルト３０に作用するせん断力を無くすこと（または低減すること）ができる。また、駆動側駒２０を駆動側端面１１から引き離す方向に力が作用しても、駆動側駒２０は駆動側端面１１から引き離され難くなっている。よって、ボルト３０に作用する引張力を低減することができるから、ボルト３０の寿命が延長され、装置の信頼性が向上する。
【００３６】
（タイプ４）
図６において、タイプ４の着脱機構は、駆動側駒２０を２分割して、駆動側端面１１に着脱自在に設置される駆動側駒本体部６０と、駆動側駒本体部６０に着脱自在に設置される駆動側駒交換部７０とから構成したものである。
駆動側駒本体部６０の回転方向側の側面６１には、雌ネジが形成されネジ穴６２が設けられている。一方、駆動側駒交換部７０には、回転方向側の面（駆動面２２に相当する）と、反回転方向側の側面７１とに跨がって駆動側駒交換部７０を貫通する貫通孔７２が設けられている。なお、貫通孔７２には座（座グリ部）が設けられている。
そして、貫通孔７２を貫通してボルト３０が、ネジ穴６２に侵入して雌ネジに螺合している。
【００３７】
したがって、使用によって摩耗や変形が発生する場所は、駆動側駒交換部７０の駆動面２２になるから、小型の駆動側駒交換部７０を、予め製作して準備しておけば、駆動面２２に摩耗や変形が発生した場合、駆動側駒交換部７０のみを交換するだけで済む。よって、安価な駆動側駒交換部７０を準備するだけで済むから、備品在庫に伴う保全費用を抑えることができる。
なお、以上は、タイプ１に対して駆動側駒交換部７０を設けているが、タイプ２、４に対しても、駆動側駒２０を２分割して、駆動側駒本体部６０と駆動側駒交換部７０とを具備する構成にしてもよい。
また、従動側駒８０についても、駆動側駒２０に準じて従動側駒本体部と従動側駒交換部とを具備する構成（何れも図示しない）にして、駆動側駒交換部７０および従動側駒交換部の耐摩耗性を向上するため、例えば、両者が当接する表面（噛み合わせ面）に硬質クロムめっきを施して摩擦抵抗を下げても良いし、金属溶射（チタンコーティングなど）して表面硬度を上げても良い。そうすれば、部材としての寿命が延びる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は以上の構成であって、噛み合わせ面における摩耗や変形が進んでも、補修費用の増加を抑えることができ、また補修に要する時間も短縮することができるから、各種回転機器における回転力を伝達する爪クラッチとして広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 駆動軸
９ 従動軸
１０ 駆動側本体
１１ 駆動側端面
１２ 駆動側谷
１４ ネジ穴
１５ 駆動側キー溝
１６ 駆動側キー溝
１７ 側面
１８ 側面
１９ 駆動側凹部
２０ 駆動側駒
２１ 駆動側駒端面
２２ 駆動面
２３ 駆動側隙間面
２４ 貫通孔
２５ 駆動側キー溝
２６ 駆動側キー溝
２７ 側面
２８ 側面
２９ 駆動面係止部
３０ ボルト
４０ 駆動側キー
５０ 駆動側キー
６０ 駆動側駒本体部
６１ 側面
６２ ネジ穴
７０ 駆動側駒交換部
７１ 側面
７２ 貫通孔
７３ 座
８０ 従動側駒
８１ 従動側駒端面
８２ 従動面
８３ 従動側隙間面
９０ 従動側本体
９１ 従動側端面
９２ 従動側谷
１００ 爪クラッチ
１１０ 駆動側部材
１１１ 案内突起
１９０ 従動側部材
１９１ 案内穴
２００ 回転軸
【図１】
2015132374.tif 000003
【図２】
2015132374.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015132374.tif 000008
【図７】
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