特許ウォッチ

公開番号2025017795
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023121043
出願日2023-07-25
発明の名称カムクラッチ
出願人株式会社椿本チエイン
代理人個人,個人
主分類F16D 41/07 20060101AFI20250130BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】簡便な構造で、正確性、安定性、耐久性に優れ、小型化及び長寿命化を実現可能であり、高トルクにも対応可能なトルクリミッタ機能を備えたカムクラッチを提供すること。
【解決手段】同軸上に相対回転可能に設けられている少なくとも1組の内輪110及び外輪120の間の周方向に設けられている複数のカム130と、複数のカム130を内外輪110、120に接触させる方向に付勢する付勢手段とを備え、カム130は内輪110及び外輪120のカム受け面111、121以外に設けられた係止部141に当接して噛み合い方向の傾動を制限する傾動制限部133を有する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
同軸上に相対回転可能に設けられている少なくとも１組の内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪の間の周方向に設けられている複数のカムと、前記複数のカムを内外輪に接触させる方向に付勢する付勢手段とを備えたカムクラッチであって、
前記カムは、前記内輪及び外輪のカム受け面以外に設けられた係止部に当接して噛み合い方向の傾動を制限する傾動制限部を有することを特徴とするトルクリミッタ機能を備えたカムクラッチ。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記係止部は、前記複数のカムを周方向に整列支持するケージ部材に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトルクリミッタ機能を備えたカムクラッチ。
【請求項３】
前記傾動制限部は、前記カムの軸方向一方又は両方の端部に設けられ、
前記係止部は、前記外輪又は内輪に直接又は間接的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトルクリミッタ機能を備えたカムクラッチ。
【請求項４】
前記係止部は、前記外輪又は内輪に軸方向側方から嵌合される規制部材に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のトルクリミッタ機能を備えたカムクラッチ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクリミッタ機能を備えたカムクラッチに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
入力軸側から出力軸側へトルクを伝達または遮断するクラッチにおいては、過大なトルクが伝達されることを防止するためのトルクリミッタを備えたものが知られている。
【０００３】
トルクリミッタとしては、トレランスリングや摩擦板を利用したいわゆる摩擦式のトルクリミッタや、例えばボールとボールに対し軸方向または径方向に荷重をかける付勢手段とを利用したいわゆる機械式のトルクリミッタなどが知られている。付勢手段としては、例えばコイルスプリング、皿ばねまたは板バネなどが用いられる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、トレランスリングが外輪の外周面と入力伝達部材の内周面との間もしくは内輪の外周面と入力伝達部材の外周面との間に配置され、規定トルクを超える大きさのトルクの入力があった場合には、内輪、外輪または入力伝達部材とトレランスリングとの間で滑りが発生し、トルクの伝達を制限するよう構成されたトルクリミッタが開示されている。
【０００５】
また、例えば特許文献２には、孔に入れて嵌め込んだボールに対し片側に寄せる力が加わるよう円形の板バネが設けられ、例えば過剰なトルクの入力があった場合には、板バネが拡開方向に弾性変形されてボールが孔から押し出されることで、トルクの伝達を制限するよう構成されたトルクリミッタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－１５６４３２号公報
特表２００５－５０５４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
而して、特許文献１に記載のトルクリミッタなどのように、摩擦式のトルクリミッタにあっては、摩擦板などの摩擦係数に大きく依存するものが多く、トリップ時（トルク伝達遮断時）に摺動するため、このようなトルクリミッタを備えたクラッチにおいては、環境変化による荷重コントロールが難しく、トリップを繰り返すと摩耗による耐久性やリミッタ荷重の不安定さが懸念される。
また、特許文献２に記載のトルクリミッタなどのように、機械式のトルクリミッタにあっては、付勢手段として用いられる例えば板バネ等では、高いトルクを発生させるのが難しく、また、付勢手段を配置するためにスペースを大きくとるため、高トルク、省スペースが必要な車両の動力伝達用途には適さず、また、部品点数も増加し、製造コストが増大するといった問題がある。さらに、板バネの位置合わせも必要となる。
【０００８】
一方、カムクラッチのカム形状によって決定される噛み合いトルクの上限を使用して、上限以上のトルクとなった際にカム面を滑らせることでトルクリミッタとすることが考えられる。
例えば、図１に示すように、定格トルク負荷時は、カム５３０の内輪側カム面５３１が内輪カム受け面５１１、外輪カム受け面５２１の間でカム５３０が噛み合ってくさびとして働くことでトルクを伝達しているが、過大入力時にはカム５３０が傾動して噛み合いトルクの上限を超えるとカムのトルク伝達するＲ形状のくさび角度限界を超える。
このくさび角度限界を超えた際、図１上段のようなカム面形状の場合、カムとカム受け面の接触点が瞬間的に移動してくさび角度効果がなくなってトルクを逃がす（ロールオーバー）こととなり大きな衝撃が発生する。
また、トルクリミッタとしての機能が働いた際に、ロールオーバーで一旦角度限界を超えていることから、元の状態には復帰せず、一回のみの作動となりカムクラッチ全体の交換（あるいは、分解して再度組み立て等）を行う必要があった。
【０００９】
また、図１下段のように、くさび角度限界を超えた後のロールオーバーを防止するために、くさび角度限界の延長上にカム受け面と摺動する面が存在する場合は、くさび角度限界位置で静止摩擦の限界を超えた後にカムとカム面が摺動しつつトルクが急激に抜ける。
この時、カムが無負荷状態の方向に急激に戻る現象（ポップアウト）が発生し、その際のカムとカム受け面との衝突に伴う損傷が発生する虞があるという課題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、簡便な構造で、正確性、安定性、耐久性に優れ、小型化及び長寿命化を実現可能であり、高トルクにも対応可能なトルクリミッタ機能を備えたカム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】
（【００１１】以降は省略されています）

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