(57)【要約】【課題】過大トルクが入力されてもコイルばねが破損する恐れがなく、耐久性に優れたスプリングクラッチを提供することである。【解決手段】入力部材としてのプーリ１の内側に出力部材としてのプーリハブ２を組込み、そのプーリ１とプーリハブ２との間に組込まれたコイルばね６の一方の端末部をプーリハブ２に固定する。コイルばね６の外側に、そのコイルばね６が締まり嵌めされるリング部材７を組込み、そのリング部材７とプーリ１の内周に形成された円筒面４との間に、リング部材７および円筒面４に弾性接触する円筒状の弾性部材８を組込む。弾性部材８とリング部材７の摩擦による伝達トルクの容量を超える大きさの過大トルクがプーリ１に入力された場合に、リング部材７と弾性部材８の接触部で滑りを生じさせてコイルばね６へのトルク伝達を遮断し、コイルばね６の固定端部への応力の集中を防止する。【選択図】図１
2008045735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材と出力部材を内外に配置して相対的に回転自在とし、前記入力部材には出力部材と対向する周面に円筒面を形成し、その円筒面に締まり嵌めされたコイルばねの一方の端末部を出力部材に固定し、前記入力部材の一方向の回転時にコイルばねを締付け力が増大する方向に変形させて、一方の端末から出力部材に回転力を伝達し、出力部材の回転速度が入力部材の回転速度を上回ったときにコイルばねを締付け力が弱まる方向に変形させて入力部材から出力部材への回転伝達を遮断するようにしたスプリングクラッチにおいて、
前記コイルばねと円筒面との間に、そのコイルばねと円筒面の双方に弾性接触する円筒状の弾性部材を組込んだことを特徴とするスプリングクラッチ。
【請求項２】
前記弾性部材が、薄肉厚の金属製円筒体に軸方向で対向する一対の切込みを周方向に等間隔に形成し、その対向一対の切込み間を径方向に膨出させて弾性突出部を形成した構成からなる請求項１に記載のスプリングクラッチ。
【請求項３】
前記コイルばねと前記弾性部材との間に、コイルばねおよび弾性部材の双方が弾性接触するリング部材を組込んだ請求項１または２に記載のスプリングクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルばねの締め付け力で入力部材から出力部材へ回転を伝達するスプリングクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルばねの締め付け力で入力部材から出力部材へ回転を伝達するスプリングクラッチには、入力部材と出力部材のいずれか一方を同軸上の外方に配設された外方部材、他方を内方に配設された内方部材とし、これらの半径方向で対向する外方部材の内径面と内方部材の外径面との間にコイルばねを組込み、このコイルばねを外方部材の内径面または内方部材の外径面に締まり嵌めし、その一端をこの締まり嵌めした側と反対側の内方部材または外方部材側に固定して、入力部材が一方向へ回転したときに、コイルばねが拡径または縮径しようとする締め付け力で出力部材へ回転力を伝達し、出力部材の回転速度が入力部材の回転速度を上回ったときに、コイルばねの締め付け力が緩んで入力部材から出力部材への回転力の伝達を遮断するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されたものでは、入力部材を外方部材としてのプーリ、出力部材をプーリハブに外嵌された内方部材としてのスリーブとして、コイルばねの一端をスリーブに固定し、コイルばねをプーリの内径面に締まり嵌めして、コイルばねの締め付け力でプーリからプーリハブに回転力を伝達し、プーリハブの回転速度がプーリの回転速度を上回ったときに、プーリの内径面に締まり嵌めしたコイルばねが縮径し、その締め付け力が緩んでプーリからプーリハブへの回転力の伝達を遮断するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２２１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、コイルばねを外方部材の内径面または内方部材の外径面に締まり嵌めし、その一端を締まり嵌めした側と反対側の内方部材または外方部材に固定したスプリングクラッチは、入力部材としての外方部材または内方部材から過大トルクが入力されると、コイルばねの一端の固定部に応力が集中して、コイルばねが破損する恐れがあり、耐久性が不十分な問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、過大トルクが入力されてもコイルばねが破損する恐れがなく、耐久性に優れたスプリングクラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力部材と出力部材を内外に配置して相対的に回転自在とし、前記入力部材には出力部材と対向する周面に円筒面を形成し、その円筒面に締まり嵌めされたコイルばねの一方の端末部を出力部材に固定し、前記入力部材の一方向の回転時にコイルばねを締付け力が増大する方向に変形させて、一方の端末から出力部材に回転力を伝達し、出力部材の回転速度が入力部材の回転速度を上回ったときにコイルばねを締付け力が弱まる方向に変形させて入力部材から出力部材への回転伝達を遮断するようにしたスプリングクラッチにおいて、前記コイルばねと円筒面との間に、そのコイルばねと円筒面の双方に弾性接触する円筒状の弾性部材を組込んだ構成を採用している。
【０００８】
上記のように、入力部材の円筒面とコイルばねとの間に弾性部材を組込んで、その弾性部材をコイルばねと円筒面に弾性接触させることにより、入力部材に過大トルクが入力されてコイルばねが締付け力を強める方向に変形する際、そのコイルばねの変形を弾性部材の弾性変形で許容することができ、コイルばねの一方の端末部の固定部に応力が集中するのを防止することができる。
【０００９】
また、入力部材の円筒面と弾性部材の摩擦による伝達トルクの容量を超える大きさの過大トルクが入力部材に入力されると、上記円筒面と弾性部材の接触部で滑りが生じてコイルばねへのトルク伝達が遮断されることになり、コイルばねの固定端部への応力の集中を防止することができる。
【００１０】
ここで、弾性部材としては、薄肉厚の金属製円筒体に軸方向で対向する一対の切込みを周方向に等間隔に形成し、その対向一対の切込み間を径方向に膨出させて弾性突出部を形成した構成からなるものを採用することができる。
【００１１】
この発明に係るスプリングクラッチにおいて、コイルばねと弾性部材との間に、コイルばねおよび弾性部材の双方が弾性接触するリング部材を組込むことにより、コイルばねの締付け力を周方向で均一化させることができ、安定した回転力の伝達を確保することができる。
【００１２】
また、リング部材と弾性部材の摩擦による伝達トルクの容量を超える過大トルクが入力部材に入力されると、リング部材と弾性部材の接触部で滑りが生じてコイルばねへのトルク伝達が遮断されることになり、コイルばねの固定端部への応力の集中を防止し、コイルばねの破損をより効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明においては、入力部材に形成された円筒面とコイルばねとの間に弾性部材を組込み、上記入力部材に過大トルクが入力されてコイルばねが締付け力を強める方向に変形する際、そのコイルばねの変形を上記弾性部材の弾性変形で許容し、また、入力部材の円筒面と弾性部材の摩擦による伝達トルクの容量を超える過大トルクが入力部材に入力された際に、上記円筒面と弾性部材の接触部で滑りを生じさせるようにしたので、コイルばねの一端の固定部に応力が集中せず、コイルばねの破損を防止して、スプリングクラッチの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、入力部材としてのプーリ１の内側には出力部材としてのプーリハブ２が組込まれ、そのプーリハブ２とプーリ１は、上記プーリ１の一端部内に組込まれた転がり軸受３を介して相対的に回転自在とされている。
【００１５】
プーリ１の内周には円筒面４が形成され、その円筒面４とプーリハブ２の外周に嵌合したスリーブ５の外周面間にコイルばね６が組込まれている。コイルばね６は断面が角形の線材からなり、その一方の端末部６ａはスリーブ５に固定されている。
【００１６】
コイルばね６と円筒面４間には、内径側からリング部材７と、円筒状の弾性部材８が組込まれ、上記リング部材７は剛体からなり、その内径面にコイルばね６が締まり嵌めされている。
【００１７】
図２に示すように、弾性部材８は、薄肉厚の金属製円筒体９に軸方向で対向する一対の切込み１０を周方向に等間隔に形成し、その対向一対の切込み１０間を径方向内方に膨出させて弾性突出部１１を形成した構成とされている。この弾性部材８はプーリ１の円筒面４とリング部材７の外径面の双方に弾性接触する組付けとされている。
【００１８】
なお、弾性部材８は上記のものに限定されない。例えば、薄肉厚の金属製円筒体を周方向に波状に成形したものであってもよく、あるいは、ゴム等の弾性体を素材とする円筒体であってもよい。
【００１９】
実施の形態で示すスプリングクラッチは上記の構造からなり、いま、例えば、プーリ１に回転トルクが入力されて、そのプーリ１が一方向に回転すると、その回転トルクは弾性部材８からリング部材７に伝達され、そのリング部材７との接触によりコイルばね６が拡径して締付け力が増大し、そのコイルばね６を介してプーリ１の回転トルクがプーリハブ２に伝達され、プーリハブ２がプーリ１と同方向に回転する。
【００２０】
プーリハブ２の回転状態において、そのプーリハブ２の回転速度がプーリ１の回転速度を上回ると、コイルばね６が縮径して締付け力が弱くなり、プーリ１からプーリハブ２への回転伝達が遮断される。
【００２１】
また、プーリ１からプーリハブ２への回転トルクの伝達状態において、過大トルクがプーリ１に入力されると、弾性部材８が弾性変形して、その過大トルク（衝撃トルク）を吸収する。そして、上記過大トルクがリング部材７と弾性部材８の摩擦による伝達トルクの容量を超える大きさであると、リング部材７と弾性部材８の接触部で滑りが生じ、プーリ１からコイルばね６への回転トルク伝達が遮断される。
【００２２】
このように、過大トルクが入力されると、弾性部材８が弾性変形してその過大トルクを吸収し、その過大トルクがリング部材７と弾性部材８の摩擦による伝達トルクの容量を超える大きさであると、リング部材７と弾性部材８の接触部で滑りが生じるため、コイルばね６の固定端部に応力が集中するようなことはなく、コイルばね６の破損を防止し、耐久性の低下を抑制することができる。
【００２３】
また、リング部材７を組込むことにより、コイルばね６の締付け力を周方向で均一化させることができ、安定した回転力の伝達を確保することができる。
【００２４】
図３および図４（ａ）、（ｂ）は、リング部材７の他の例を示す。図３に示すリング部材７においては、軸方向に延びるスリット１２を周方向に等間隔に形成して、隣接するスリット１２間に径方向に弾性変形可能な柱部１３を形成している。
図４（ａ）に示すリング部材７においては、一方の端面から軸方向に延びるスリット１４を周方向に等間隔に形成して、隣接するスリット１４間に径方向に弾性変形可能な弾性片１５を形成している。
図４（ｂ）に示すリング部材７においては、周方向の一部に軸方向の切り離し部１６を形成して、リング部材７を径方向に弾性変形可能にしている。
【００２５】
上記のように、リング部材７を径方向に弾性変形可能にすると、そのリング部材７と弾性部材８のそれぞれの弾性変形によって過大トルクを吸収することができ、弾性部材８の弾性変形のみで過大トルクを吸収する場合に比較して、過大トルクをより効果的に吸収することができる。
【００２６】
実施の形態では、プーリ１の内周に円筒面４を形成し、その円筒面４を締まり嵌めするコイルばね６の一方の端末部をスリーブ５に固定して、プーリ１からプーリハブ２に回転トルクを伝達するようにしたが、スリーブ５の外周に円筒面を形成し、その円筒面を締まり嵌めするコイルばねの一方の端末部をプーリ１に固定して、プーリハブ２からプーリ１に回転トルクを伝達するようにしてもよい。
【００２７】
また、実施の形態では、コイルばね６と弾性部材８との間にリング部材７を組込むようにしたが、上記リング部材７を省略して、コイルばね６を弾性部材８に締まり嵌めをもって弾性接触させるようにしてもよい。この場合、コイルばね６の拡径による弾性変形を上記弾性部材８の弾性変形で許容することができると共に、プーリ１の円筒面４と弾性部材８の摩擦による伝達トルクの容量を超える過大トルクがプーリ１に入力されると、上記円筒面４と弾性部材８の接触部で滑りが生じることになる。したがって、この場合においても、コイルばね６の一端の固定部に応力が集中するのを防止することができ、コイルばねの破損を防止して、スプリングクラッチの耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明に係るスプリングクラッチの実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１の弾性部材を示す斜視図
【図３】図１のリング部材の他の例を示す斜視図
【図４】ａ、ｂは、リング部材のさらに他の例を示す斜視図
【符号の説明】
【００２９】
１    プーリ（入力部材）
２    プーリハブ（出力部材）
４    円筒面
６    コイルばね
７    リング部材
８    弾性部材
９    円筒体
１０  切込み
１１  弾性突出部
【図１】
2008045735.tif 000003
【図２】
2008045735.tif 000004
【図３】
2008045735.tif 000005
【図４】
2008045735.tif 000006