(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力により駆動回転されるクラッチボス本体、このクラッチボス本体に２本以上略同間隔で放射状に設けられたシュー側壁支持部とからなるクラッチボスと、
前記シュー側壁支持部のそれぞれの間に配置された、外周がクラッチドラムに当接する当接摩擦部であるとともに、ゴム系摩擦部材を主部材とするクラッチシューと、
このクラッチシューの上部に設けてなる付勢部材嵌り溝と、
前記シュー側壁支持部の全部に前記クラッチシューをセットした状態で、前記クラッチシューを内側に常時付勢する状態で前記付勢部材嵌り溝に嵌められ且つその上部面である当接摩擦面が前記クラッチシューの前記当接摩擦面とともに前記クラッチドラム面に当接するリング形状の収縮付勢手段と、とからなり、
前記クラッチボスの回転に伴う遠心力により前記収縮付勢手段の張力に抗して前記クラッチシューが飛び出し動作させられて、前記クラッチシューおよび前記収縮付勢手段の前記当接摩擦面が前記クラッチドラムに押し付けられ摩擦接触するとともに前記シュー側壁支持部に横移動しないように止められて該クラッチドラムと該クラッチボスとを一体化し一体的に回転させるようにしてなることを特徴とする遠心クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般産業用の汎用エンジンを使用した、小型建設機械、荷役用運搬車、農業用機械動力ポンプ、遊園地用娯楽機械等の動力伝達部分に用いる遠心クラッチに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、実開平６−２０９２７（遠心クラッチ）に、円形体を形成する扇形状の摩擦力が自動車タイヤと略同程度であるゴム製部材からなり上部に溝を形成したゴム製クラッチシューと、このゴム製クラッチシュー６枚を前記溝に引張りコイルバネリングで円形体に収縮付勢した状態で枚のシュー側壁支持部を有するクラッチボスに装着した構成の遠心クラッチの技術が開示されている。また、鋳物などからなる金属性クラッチシュー本体にライニングを接着し、前部と後部に引張りコイルバネリングを装着する二つの溝を有してなるクラッチシューを、放射状にクラッチボスに装着した遠心クラッチが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術のうちの実開平６−２０９２７はその公開公報において、考案が解決しようとする課題に従来技術の欠点として「クラッチシューに確実な遠心力が働くよう、クラッチシューに適切な質量を与えることを目的として、クラッチシューを金属などの比重の大きい材質より形成し、その周縁面に摩擦を得るためのレジンモールドなどの摩擦係数の大きい材質のライニングを接着するようにしている。」と記載され」、実施例の記載には「また、クラッチシューが金属などの質量の大きいものではなく、ゴム系摩擦材のより軽量なものであることにより、それらをクラッチシャフトの周囲に配置しておくためのコイルスプリングも、より弾性力の弱いもの、あるいは、数が少ないもので済むことから、通常コイルスプリングが１本で済み、さらに、これをゴム輪により代用することも可能となるなど、製造工程の大幅な削減と、それに伴うコストダウンが可能となる。」と記載されており、実際の製品においても比重１．８程度のゴム製シューを用おり、この従来技術はゴム製シューを軽くすることを技術的課題および技術的特徴としている。また、この従来技術のゴム製シューの摩擦係数は０．５、磨耗率は０．０８５である。
【０００４】
ゴム製クラッチシューの場合、６枚のクラッチシューで直径８１ミリの当接摩擦帯を形成する遠心クラッチＡの場合、枚のクラッチシューの重量は２０グラム程度である。金属製クラッチシューの場合、６枚のクラッチシューで直径８１ミリの当接摩擦帯を形成するものの場合、枚のクラッチシューの重量は６３グラム程度である。
【０００５】
しかしながら、軽いゴムシューはその質量のなさから、遠心力によるクラッチドラムへの押し圧力（重力加速度：ｇ）が十分に得られないために、例えばアスファルトのプレートコンパクター（アスファルトを叩き整地する装置）においては、装置総重量が４０キログラムのプレートコンパクターを駆動するのが限界（以下「駆動限界重量」という。）である。このため、減速付の装置では低速モードのものには使用できない、能力を落とさずに小型化と低コスト化ができないという欠点を持っていた。また、遠心クラッチＡと同大きさの金属製クラッチシューを用いたもので、クラッチシューの一枚の重量が６３グラムで、全クラッチ重量３７８グラムの遠心クラッチの駆動限界重量は５０〜６０キログラム程度である。これは、ライニングが硬質のためにクラッチドラムへの密着力および喰い込み力がゴムなどの弾性摩擦部材のものよりかなり小さいためである。以上述べたように、ゴム製クラッチシュー、金属製クラッチシューともに、駆動限界重量が小さいもので、遠心クラッチの高性能化、小型化、低コスト化ができ難いとう欠点を有するものであった。
【０００６】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、小型化、低コスト化を実現する高性能の遠心クラッチを提供することを目的としている。
【０００７】
本発明の前記ならびのそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面はもっぱら解説のためであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は次のような構成となっている。
＜請求項１記載発明＞
動力により駆動回転されるクラッチボス本体、このクラッチボス本体に２本以上略同間隔で放射状に設けられたシュー側壁支持部とからなるクラッチボスと、前記シュー側壁支持部のそれぞれの間に配置された、外周がクラッチドラムに当接する当接摩擦部であるとともに、ゴム系摩擦部材を主部材とするクラッチシューと、このクラッチシューの上部に設けてなる付勢部材嵌り溝と、前記シュー側壁支持部の全部に前記クラッチシューをセットした状態で、前記クラッチシューを内側に常時付勢する状態で前記付勢部材嵌り溝に嵌められ且つその上部面である当接摩擦面が前記クラッチシューの前記当接摩擦面とともに前記クラッチドラム面に当接するリング形状の収縮付勢手段と、とからなり、前記クラッチボスの回転に伴う遠心力により前記収縮付勢手段の張力に抗して前記クラッチシューが飛び出し動作させられて、前記クラッチシューおよび前記収縮付勢手段の前記当接摩擦面が前記クラッチドラムに押し付けられ摩擦接触するとともに前記シュー側壁支持部に横移動しないように止められて該クラッチドラムと該クラッチボスとを一体化し一体的に回転させるようにしてなる遠心クラッチを構成している。
＜本願発明者が開発したところの遠心クラッチ１＞
動力により駆動回転されるクラッチボス本体、このクラッチボス本体に２本以上略同間隔で放射状に設けられたシュー側壁支持部とからなるクラッチボスと、前記シュー側壁支持部のそれぞれの間に配置された、外周がクラッチドラムに当接する当接摩擦部であるとともに、ゴム系摩擦部材を主部材とするクラッチシューと、前記クラッチシューに設けられた鉄などの磁着性部材あるいは磁石と、前記クラッチボスの前記クラッチシューの底部が位置する部位に設けられた磁石あるいは磁着性部材と、とからなり、前記磁石の磁着力により前記クラッチシューの前記クラッチシューボス中心側への引付付勢力が常時働くようにしてなる遠心クラッチを構成している。
＜本願発明者が開発したところの遠心クラッチ２＞
動力により駆動回転されるクラッチボス本体、このクラッチボス本体に２本以上略同間隔で放射状に設けられたシュー側壁支持部とからなるクラッチボスと、前記クラッチボス本体と前記シュー側支持部との間に設けられたシュー固定溝と、このクラッチシューを前記クラッチボスにセットするセット形態に一体的に連結してなるクラッチシュー群と、このクラッチシュー群の前記クラッチシュー同士を前記一体的に連結してなる部位である前記シュー固定溝に填め込まれる固定連結部と、とからなる遠心クラッチを構成している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
図１ないし図４に示す本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第１の実施の形態において１は遠心クラッチであり、遠心クラッチ１はエンジンやモーターなどの動力部（図示せず）からの駆動シャフト２にピン２０により一体的に回転するように固着される、ピン溝１９を備えた軸穴１０を有するボス本体３、このボス本体３の背部に該３と一体的に設けられたシュー背部支持板４、ボス本体３とシュー背部支持板４に一体化されて放射状に同間隔で設けられた６枚のシュー側壁支持部６ａ〜６ｆ、このシュー側壁支持部６ａ〜６ｆの間に形成されたシュー収納部７ａ〜７ｂ、ボス本体３の前部に設けられた二つのネジ穴２１ａ、２１ｂ、ネジ８でボス本体３の前部に固定されるシュー前部支持板９とからなるアルミダイキャスト製のクラッチボス１１と、シュー収納部７ａ〜７ｂに配置された、全体として外周が真円形体のクラッチドラム１３に当接する当接摩擦帯１２を形成する、ゴム製部材を主材としてカーボングラファイト、タングステンや鉄などの重金属粒などを混入してなる比重３．５８のゴム製部材からなり且つクラッチドラム１３との当接摩擦部の摩擦係数が０．５９であり、全体がゴム製部材を主体として一体的に形成されるとともに上部に付勢部材嵌り溝１４を設けてなる扇形態のクラッチシュー１５と、当接摩擦帯１２の各クラッチシュー１５を内側に常時付勢させる引張りコイルバネ製リングやゴム製リングなどからなる収縮付勢手段１６と、駆動シャフト２にベアリング１７、１７によりフリー状態に軸支されたクラッチドラム１３とからなっている。クラッチボス１１の回転に伴う遠心力により、所定の回転数を超えるとクラッチシュー１５が収縮付勢手段１６の張力に抗して外方に飛び出し移動しクラッチドラム１３の内壁に当接摩擦部を押し付けらて摩擦接触するとともにシュー側壁支持部６ａ〜６ｆに横移動しないように止められてクラッチドラム１３をクラッチボス１１と一体化して一体的に回転させることにより、クラッチドラム１３に接続されたプーリや駆動輪（図示せず）等を回転させるようになっている。
【００１１】
クラッチシュー１５は、その重量を重くするために、ゴム製部材に金属粉、金属粒、カーボングラファイト及び柔軟材などを混合して加硫形成したもので、比重が３．５８と従来の軽いことに効果を求めたゴム製シューの略約２倍の重量となっており、従来のゴム製クラッチシュートと比べて比重が１．９７倍、摩擦係数が１．２倍、磨耗率が０．６７倍、伝達トルクが２．４８倍である。シュー側壁支持部は、板状のものだけではなく、末広形、末萎み形や略扇形など多様な形態がある。
【００１２】
【発明の異なる実施の形態】
次に、図５ないし図８に示す発明の異なる実施の形態につき説明する。なお、これらの発明の異なる実施の形態の説明に当たって、前記発明の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１３】
図５に示す本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第２の実施の形態において、２５はクラッチシューであって、前記第１の実施の形態と主に相違する点は、クラッチシュー２５の構造が一体加硫成形してなる二層構造体である点で、詳しくはクラッチドラムと当接する上部層２６が摩擦係数および耐磨耗率が適宜なゴム製部材層からなり、その下の下部層２７が比重の重い金属粒や金属粉や炭素をゴム材と混合混練して重くし、これを上型２８と下型２９からなる金型３０で圧縮・加熱・加硫して一体化形成している。
【００１４】
図６に示す本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第３の実施の形態において、３３はクラッチシューであって、前記第１の実施の形態と主に相違する点は、クラッチシュー３３の構造がその内部に比重の大きい金属塊３４を内設している点にある。金属塊３４の内設は金型での加硫成形時に一体的に埋設する、金属塊の嵌る穴を加硫成形時に設けあるいはカット打ち抜きあけて設けるなどの方法がある。
【００１５】
図７に示す本発明の遠心クラッチであるところの遠心クラッチの第４の実施の形態において、３８はクラッチシューであって、前記第１の実施の形態と主に相違する点は、クラッチシュー３８の付勢部材嵌り溝が底部に歯の付いた略Ｖ形状の付勢部材嵌り歯付溝３９とし、該３９に嵌る収縮付勢手段４０が歯付Ｖベルト形態のゴム製部材からなるとともに、その上部面が平らで該上部面がクラッチシュー３８の上部とともにクラッチドラムに押し当たる当接摩擦部になっている点にある。４１はシュー側歯、４２は付勢側歯である。このような構成とすることにより、クラッチシュー３８を重くするために炭素等を混合することにより硬質となって摩擦力が低下したものでも、弾性収縮力のある収縮付勢手段４０の摩擦力が大きいので、全体として摩擦力を低下させなくて済む。
【００１６】
図８に示す本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第５の実施の形態において、４５はクラッチボスであって、前記第１の実施の形態と主に相違する点は、クラッチシュー４６の内部に鉄塊４７が内設され、この鉄塊４７の底部がクラッチシュー４６の底部から露出され、クラッチボス本体４８の各シュー収納部の底に永久磁石４９が嵌め込み溝５０に嵌め込まれ且つ接着された状態で固着され、永久磁石４９の磁着力によりクラッチシュー４６のクラッチシューボス中心側への引付付勢力が常時働くようにしてなり、付勢部材嵌り溝を形成しないクラッチシューの上部全体が平らな構成とした点にある。クラッチシュー側とボス側の両方を永久磁石とすることにより、より強い吸引力を得ることが出来る。磁石を衝撃から守り砕けないようにするために、間にクッション材を設けるのも良い。このクッションはクラッチシューの底部を薄く残してなるものが良い。
（付記）クラッチシューの底部に鉄などの磁着性部材あるいは磁石が設けられ、クラッチボスの前記クラッチシューの底部が位置する部位に磁石あるいは磁着性部材が設けられ、磁着力により前記クラッチシューの前記クラッチシューボス中心側への引付付勢力が常時働くようにしてなることを特徴とする請求項１記載の遠心クラッチ。クラッチシューの底部に設けた磁石と磁石を含む磁着部材により常時クラッチシューをクラッチシューボス中心側に引付るようにしてなるものは、前記（１）の効果と同様の効果を得ることができるとともに、コイルバネリングのための溝を上部に設ける必要が無いのでその分シュー重量を増加させることができるという効果を得ることができる。それは、クラッチドラムとの接触面積を増加させることであるので、従来と同じ程度の摩擦力を得るのであれば、その分ゴムの弾性力や摩擦力を低下させる炭素部材や金属部材の混合量を少なくできるという効果を得ることもできる。クラッチシューの主部材をゴム系摩擦部材に変えて、同じような弾性、摩擦特製を有する合成樹脂性部材とするのもよい。
【００１７】
図９に示す本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第６の実施の形態において、５５はクラッチボスであって、前記第１の実施の形態と主に相違する点は、シュー側壁支持部５６ａ〜５６ｆとクラッチボス本体５７との間にシュー固定溝５８を設け、６枚のクラッチシュー５９同士を下部の固定連結部６０で連結して連結クラッチシュー群体６１を形成し、クラッチシュー５９の内側に底抜けの錘嵌め込み分６２を設け、この錘嵌め込み部６２に錘６３を嵌め込み、錘６３とシュー側壁支持分５６ａらとの間の部位を弾性伸縮部６４とし常時引張り付勢力が働いてクラッチシュー上部と錘６３を内側に引付るようにしている点にある。固定連結部６０はシュー固定溝５８に強く押し込まれ、押され付けられた状態に挟持されている。クラッチボス本体５７の回転に伴う遠心力により、錘６３が弾性伸縮部６３の収縮力に抗しながら該６３を伸ばして外側に飛び出し移動してクラッチシュー５９の外周面がクラッチドラム（図示せず）に押し付けられて、クラッチボスとクラッチドラムを一体化させ一体的に回転させる。クラッチボス本体５７の回転低下により弾性収縮部６３の収縮力に抗しきらなくなると、該収縮力によりクラッチシュー５９の上部および錘６３は内側に引き戻されクラッチドラムと切り離される。磁石や、コイルスプリングリングなどの付勢手段を用いないので、それだけ低コストにできる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【００１９】
【００２０】
請求項１記載の発明は、クラッチシューを重くするために炭素等を混合することにより硬質となって摩擦力が低下したものでも、弾性収縮力のある収縮付勢手段の摩擦力が大きいので、全体として摩擦力を低下させなくて済む。
本願発明者が発明したところの他の遠心クラッチ１は、コイルバネリングのための溝を上部に設ける必要が無いのでその分シュー重量を増加させることができるという効果を得ることができる。それは、クラッチドラムとの接触面積を増加させることであるので、従来と同じ程度の摩擦力を得るのであれば、その分ゴムの弾性力や摩擦力を低下させる炭素部材や金属部材の混合量を少なくできるという効果を得ることもできる。
本願発明者が発明したところの他の遠心クラッチ２は、磁石や、コイルスプリングリングなどの付勢手段を用いないので、それだけ低コストにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第１の実施の形態の遠心クラッチの断面図。
【図２】本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第１の実施の形態のクラッチボスの正面図。
【図３】図２の右側面図。
【図４】図２の中央縦断面図。
【図５】本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第２の実施の形態のクラッチシューの製造工程図。
【図６】本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第３の実施の形態のクラッチシューの断面図。
【図７】本発明の遠心クラッチであるところの遠心クラッチの第４の実施の形態の部分断面図。
【図８】本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第５の実施の形態のクラッチボスの部分断面図。
【図９】本願発明者が開発したところの遠心クラッチの第６の実施の形態のクラッチボスの部分正面図。
【符号の説明】
１：遠心クラッチ、
２：駆動シャフト、３：ボス本体、 ４：シュー背部支持板、６ａ〜６ｆ：シュー側壁支持部、７ａ〜７ｂ：シュー収納部、 ８：ネジ、９：シュー前部支持板、 １０：軸穴、１１：クラッチボス、
１２：当接摩擦帯、１３：クラッチドラム、 １４：付勢部材嵌り溝、１５：クラッチシュー、 １６：収縮付勢手段、１７：ベアリング、 １９：ピン溝、２０：ピン、 ２１ａ２１ｂ：ネジ穴、２５：クラッチシュー、
２６：上部層、２７：下部層、 ２８：上型、２９：下型、 ３０：金型、３３：クラッチシュー、 ３４：金属塊、３８：クラッチシュー、 ３９：付勢部材嵌り歯付溝、４０：嵌る収縮付勢手段、
４１：シュー側歯、４２：付勢側歯、 ４５：クラッチボス、４６：クラッチシュー、 ４７：鉄塊、４８：クラッチボス本体、 ４９：永久磁石、５０：嵌め込み溝、 ５５：クラッチボス、５６ａ〜５６ｆ：シュー側壁支持部、５７：クラッチボス本体、５８：シュー固定溝、５９：クラッチシュー、６０：固定連結部、６１：連結クラッチシュー群体、６２：錘嵌め込み部、
６３：錘、６４：弾性伸縮部。
【図１】
0004116307.tif 000002
【図２】
0004116307.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004116307.tif 000005
【図５】
0004116307.tif 000006
【図６】
0004116307.tif 000007
【図７】
0004116307.tif 000008
【図８】
0004116307.tif 000009
【図９】
0004116307.tif 000010