捩りダンパ付クラッチ
【課題】フライホイールの固定具が緩むことなく、ドライブシャフトの捩り振動を抑制できる捩りダンパ付クラッチを提供する。
【解決手段】ドライブシャフト６を介して刈刃３に連結されたクラッチドラム３２と、エンジンＥのクランク軸１６に連結されて遠心力によりクラッチドラム３２に接続されるクラッチシュー３４とを備えたクラッチ２０であって、クランク軸１６にナット１９で固定されたフライホイール１８に、圧縮コイルスプリング５０を介してホルダ３６が周方向に相対移動可能に連結され、クラッチシュー３４がホルダ３６に支持され、フライホイール１８とホルダ３６との間に、エンジンＥの回動力をホルダ３６に伝達するストッパ構造５６が設けられている。
【解決手段】ドライブシャフト６を介して刈刃３に連結されたクラッチドラム３２と、エンジンＥのクランク軸１６に連結されて遠心力によりクラッチドラム３２に接続されるクラッチシュー３４とを備えたクラッチ２０であって、クランク軸１６にナット１９で固定されたフライホイール１８に、圧縮コイルスプリング５０を介してホルダ３６が周方向に相対移動可能に連結され、クラッチシュー３４がホルダ３６に支持され、フライホイール１８とホルダ３６との間に、エンジンＥの回動力をホルダ３６に伝達するストッパ構造５６が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として刈払機のような作業機を駆動する小型エンジンの遠心式のクラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の遠心クラッチ式の小型エンジンでは、例えば、エンジンの回転数が３８００ｒｐｍに達したあたりでクラッチが入り始め、回転数が７０００ｒｐｍ前後に達するとクラッチが完全に入る。ところが、クラッチが入り始めてから完全に入るまでの半クラッチの過程で、エンジンと刈刃のような負荷との間を接続するクラッチドラム、ドライブシャフト等に捩り振動が発生する。このような捩り振動は、例えば、以下のようにして起こる。
【０００３】
エンジンの回転数が上昇してクラッチが入り始めると、刈刃の負荷がかかってエンジンの回転数が低下するので、クラッチが切れようとする。この状態でも、刈刃は慣性力により回転を続ける。クラッチが切れると、刈刃の回転は徐々に低下するが、エンジンの回転数が再上昇して再びクラッチが入り始める。すると、刈刃の負荷がかかってエンジンの回転数が低下し、再度クラッチが切れる。半クラッチの回転数領域（３８００〜７０００ｒｐｍ程度）で刈払機を使用すると、上記のように、クラッチが断続（オン・オフ）を繰り返すことが原因で、エンジンの回転数変化およびトルク変動によりドライブシャフトに捩り振動が発生して、ドライブシャフトを支持するメインパイプが胴ぶれする。
【０００４】
このような捩り振動の発生を抑えるために、エンジンとクラッチとの間に捩りコイルばねを配置したものがある（特許文献１)。特許文献１では、エンジンの出力軸の端部にねじ込んで連結された連結用シャフトに、捩りコイルばねを介してクラッチシューが支持されている。連結用シャフトは、エンジンの出力軸に、フライホイール（ロータ）を固定する固定具としての機能も有している。特許文献１では、捩りコイルばねにより、捩り運動が吸収され、ドライブシャフトの捩り振動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２８７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、エンジンの出力軸の端部に連結シャフトをねじ連結し、この連結シャフトにクラッチシューが支持されているので、遠心式クラッチのクラッチシューの全重量が連結シャフトにかかった状態で、この連結シャフトに捩りばねのばね力が回動力として作用する。これにより、エンジンの出力軸にねじ込まれた連結シャフトが緩むことがある。連結シャフトは、エンジンの出力軸にフライホイールを固定する固定具としても機能しているから、連結シャフトが緩むとねじ部にガタが発生するので、フライホイールが振動して異音を発生することがある。また、クラッチが不安定となり振動を増大させることがある。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、フライホイールの固定具が緩むことなく、ドライブシャフトの捩り振動を抑制できる捩りダンパ付クラッチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明にかかる捩りダンパ付クラッチは、ドライブシャフトを介して負荷に連結されたクラッチドラムと、エンジンの回転軸に連結されて遠心力により前記クラッチドラムに接続されるクラッチシューとを備えたクラッチであって、前記回転軸に固定具で固定されたフライホイールに、弾性部材を介してホルダが周方向に相対移動可能に連結され、前記クラッチシューが前記ホルダに支持され、前記フライホイールと前記ホルダとの間に、前記エンジンの回動力を前記ホルダに伝達するストッパ構造が設けられている。
【０００９】
この構成によれば、フライホイールに対して弾性部材を介して周方向に相対移動可能なホルダに、クラッチシューが支持されているので、負荷を駆動するドライブシャフトとエンジンの回転軸との間に作用する捩り方向の力が弾性部材により吸収され、ドライブシャフトの捩り振動を抑制することができる。さらに、クラッチシューが、フライホイールの固定具ではなく、フライホイールに取り付けられたホルダに支持されているから、前記捩り方向の力によりフライホイールの固定具が緩むことがない。
【００１０】
本発明において、前記ホルダに収納凹所が設けられ、前記弾性部材が前記収納凹所に収納され、さらに、前記フライホイールに固定されて前記弾性部材を前記収納凹所の内面に周方向に押し付ける押圧部材を備えることが好ましい。この構成によれば、ホルダの収納凹所内に弾性部材が納まるから、簡単な構造で、弾性部材を配置することができる。
【００１１】
前記収納凹所に前記弾性部材を収納する場合、さらに、前記弾性部材の前記収納凹所からの離脱を阻止するカバー体を有することが好ましい。この構成によれば、エンジンの回転による振動や外部からの振動により弾性部材が収納凹所から離脱するのを防止できる。
【００１２】
前記カバー体を備える場合、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、この頭部とホルダとの間で前記カバー体が保持されていることが好ましい。この構成によれば、段付きボルトによりホルダとカバー体の両方が支持されるから、簡単な構造でカバー体を保持することができる。
【００１３】
前記段付きボルトを用いる場合、前記カバー体が、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間で、段付きボルトの軸方向に圧縮された弾性体からなることが好ましい。この構成によれば、カバー体が、ホルダに接触することで、ホルダと、段付きボルトを介したフライホイールとの間で、周方向の相対移動に対する摩擦ダンパとして作用するので、上記捩り振動をさらに抑制できる。
【００１４】
また、前記カバー体を備える場合、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、さらに、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間に、前記段付きボルトの軸方向に圧縮されるウェーブワッシャが配置され、前記カバー体が前記ホルダに締結部材により取り付けられてもよい。この構成によれば、弾性部材の保守・点検を行う際に、段付きボルトを取り外すことなく、締結部材を取り外すことによってカバー体をホルダから取り外して弾性部材を取り出すことができるので、弾性部材の保守・点検が容易になる。
【００１５】
本発明において、前記ホルダの外周面が、前記フライホイールに設けた径方向内方を向く保持面に、径方向に相対移動不能に嵌合していることが好ましい。この構成によれば、エンジン回転による振動や外部からの振動によりホルダが径方向に移動することを防止できるうえに、組立時のホルダの芯合せも容易になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の捩りダンパ付クラッチによれば、フライホイールに、弾性部材を介して周方向に相対移動可能にホルダが連結され、このホルダにクラッチシューが支持されているので、負荷とエンジンの回転軸との間に発生した捩り方向の力が弾性部材により吸収され、クラッチドラムの捩り振動を抑制することができる。さらに、クラッチシューがフライホイールに取り付けられたホルダに支持されているから、前記捩り方向の力によりフライホイールの固定具が緩むことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る捩りダンパ付クラッチを備えたエンジンを搭載した刈払機を示す斜視図である。
【図２】同上のエンジンの縦断面図である。
【図３】図２のクラッチ周辺の拡大縦断面図である。
【図４】同クラッチを負荷側からみた背面図である。
【図５】図４のV-V断面図である。
【図６】第２実施形態に係る捩りダンパ付クラッチを示す拡大縦断面図である。
【図７】同クラッチを負荷側からみた背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るダンパ付クラッチを備えた小型エンジンＥを搭載した携帯型作業機の一種である刈払機１を示し、アルミニウム合金のような金属製の長いメインパイプ２の基端部にエンジンＥが取り付けられ、先端部に作業工具としての回転式刈刃３が取り付けられている。メインパイプ２の内部に、図３に示す鉄系のドライブシャフト６が挿通され、ドライブシャフト６の基端部が、後述するクラッチ２０を介してエンジンＥに連結され、先端部が図１の回転式刈刃３に連結されている。メインパイプ２には、エンジンＥ（図２）の近傍箇所に肩掛け用ベルト４とＵ字状のハンドル７とが取り付けられている。作業者はベルト４を肩に掛けることによって刈払機１を保持し、ハンドル７の両端部のグリップ８を握って操作することにより、エンジンＥによって駆動される刈刃３で雑草などを刈り取る。刈刃３の回転数は、ハンドルの一端部近傍に設けられたスロットルレバー９の操作により調節される。
【００１９】
このエンジンＥは、例えば２サイクルエンンジンであり、図２に示すように、シリンダ１０ａとシリンダヘッド１０ｂとが一体形成されたシリンダブロック１０を有し、このシリンダブロック１０がクランクケース１１に連結されてエンジン本体を形成している。シリンダとシリンダヘッドは別体であってもよい。クランクケース１１の下部に燃料タンク１２が取り付けられている。なお、エンジンＥは４サイクルエンジンであってもよい。
【００２０】
シリンダブロック１０のシリンダ１０ａのボアにピストン１４が摺動自在に収納され、このピストン１４がクランクケース１１に支持されたクランク軸１６に連結されている。クランク軸１６はエンジンＥの回転軸であり、その両端に雄ねじが形成されている。クランク軸１６の一端部１６ａ（前端部）に冷却ファンを兼ねるフライホイ−ル１８が挿通され、固定具であるナット１９で締付けることで、クランク軸１６に相対回転不能に固定されている。このフライホイール１８に、エンジンＥの出力を刈払機１（図１）のドライブシャフト６（図３）に伝達するための捩りダンパ付クラッチ２０が取り付けられている。
【００２１】
図２に示すように、冷却ファンを兼ねるフライホイール１８はクランクケース１１に取り付けられたファンハウジング２２により覆われており、このファンハウジング２２がクラッチハウジング２４を介してメインパイプ２（図１）の基端部（後端部）に取り付けられている。クランク軸１６の他端部１６ｂ（後端部）にはナットのような締結部材２１によりスタータプーリー２６が取り付けられ、その外方に、スタート時にスタータプーリー２６を介してクランク軸１６を回転させるリコイルスタータ２８が配置されている。シリンダブロック１０を含むエンジンＥの上半部を覆う樹脂製のシュラウド３０が、ファンハウジング２２とクランクケース１１にボルト（図示せず）で固定されている。
【００２２】
本実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０について説明する。図３に示すように、捩りダンパ付クラッチ２０は、ドライブシャフト６を介して刈刃３（図１）に連結されたクラッチドラム３２と、クランク軸１６に連結されて遠心力によりクラッチドラム３２に接続されて摩擦により動力を伝える一対のクラッチシュー３４とを備えた遠心クラッチである。一対のクラッチシュー３４はクランク軸１６の回転軸心Ｃを挟んで、相対向するように配置されている。
【００２３】
クラッチドラム３２は、軸方向後方（図３の右方）に開口した椀形状で、その前端部である底部に、ドライブシャフト６の連結軸３１が相対回転不能に連結されている。連結軸３１はクラッチハウジング２４に軸受３３を介して相対回転自在に支持されており、この連結軸３１の内側にドライブシャフト６の基端部６ａがスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。クラッチハウジング２４の内側にはメインパイプ２（図１）の振動を抑制するためのゴム製のダンパ２５が装着されている。クランク軸１６、捩りダンパ付クラッチ２０、連結軸３１およびドライブシャフト６は、共通の回転軸心Ｃを有するようにほぼ同心上に配置されている。
【００２４】
各クラッチシュー３４は、後述する構造によってフライホイール１８に支持される脚部３４ａ、遠心力により径方向外方に進出してクラッチドラム３２に接続される接続部３４ｂ、および、これら脚部３４ａと接続部３４ｂとを連結して接続部３４ｂに径方向内方にばね力を付勢するクラッチばね３５を有している。クラッチシュー３４の脚部３４ａは、アルミニウム合金のような金属製の浮動式ホルダ３６を介してフライホイール１８に連結されている。ホルダ３６の材質はこれに限定されない。
【００２５】
図４に示すように、ホルダ３６は、クランク軸１６（図３）の軸心方向から見て円形状で、中心部に貫通孔３６ａを有している。ホルダ３６は、前面に形成されたホルダ収納凹所３７内に嵌まり込んで収納されている。このホルダ収納凹所３７には、径方向内方にせり出した保持部（インロー部）４０が一体形成されている。保持部４０は、周方向に等間隔に３つ形成されている。ホルダ３６の外周面が、保持部４０における径方向内方を向く保持面４０ａに、径方向に相対移動不能に嵌合している。保持部４０の数は３つに限定されず、２つまたは４つ以上でもよく、また、保持面４０ａをホルダ収納凹所３７の内周面全体としてもよい。
【００２６】
ホルダ３６の外周寄りの部分には、回転軸心Ｃと同心の円弧状のスリットからなる収納凹所４２が形成されている。収納凹所４２は、ホルダ３６を軸方向に貫通した、周方向に長い孔であり、回転軸心Ｃを挟んでほぼ対称な位置に２つ形成されている。収納凹所４２は、３つ以上設けてもよい。また、収納凹所４２は、貫通孔でなく、ホルダ３６の前面に開口した有底の凹部であってもよい。
【００２７】
さらに、フライホイール１８のホルダ収納凹所３７の底壁にねじ孔４４が形成されている。ねじ孔４４も回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に２つ設けられている。各ねじ孔４４は、フライホイール１８のホルダ収納凹所３７にホルダ３６を嵌合した状態で、ホルダ３６の各収納凹所４２のほぼ中央部に相当する位置に設けられている。図３に示すように、ホルダ３６の収納凹所４２に押圧部材である段付きボルト４６を挿通し、フライホイール１８のねじ孔４４に締め付けて、段付きボルト４６の段部４６ａをホルダ収納凹所３７の底面に当接させている。段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６の前面３６ｂとの間には、後述するカバー体４８（図４）が保持されており、このカバー体４８の弾性押さえ力によって、ホルダ３６が軸方向に強固に締め付けられないで若干の相対移動が可能な浮動した状態でフライホイール１８に取り付けられている。
【００２８】
段付きボルト４６を締め付けた状態で、段付きボルト４６の頭部４６ｂとねじ部４６ｃとの間の大径部４６ｄの大部分がホルダ３６の収納凹所４２内に位置している。この収納凹所４２内における残余の部分に、図４に示す弾性部材である圧縮コイルスプリング５０が収納されている。圧縮コイルスプリング５０は、段付きボルト４６を挟んで各収納凹所４２内の周方向に一対設けられており、各圧縮コイルスプリング５０は、一端５０ａが収納凹所４２の周方向端面４２ａに、他端５０ｂが段付きボルト４６の大径部４６ｄにそれぞれ押し付けられており、段付きボルト４６に周方向の弾性力を付勢している。すなわち、ホルダ３６は、フライホイール１８に対して圧縮コイルスプリング５０を介して周方向に相対移動可能に連結されている。こうして、段付きボルト４６は、ホルダ３６をフライホイール１８に支持する支持部材と、圧縮コイルスプリング５０を周方向に押圧する押圧部材とを兼ねている。
【００２９】
収納凹所４２の前方は、圧縮コイルスプリング５０が収納凹所４２からの離脱を阻止する前記カバー体４８により覆われている。カバー体４８は板金製で、収納凹所４２の全体を前方から覆う２つのカバー部４８ａ，４８ａと、各カバー部４８ａ，４８ａを接続する接続部４８ｂとを有している。カバー体４８の形状は、圧縮コイルスプリング５０の離脱を阻止できる形状であればよく、このような形状に限定されない。
【００３０】
図５に示すように、カバー体４８は、周方向に沿った断面が段付きボルト４６の軸方向に湾曲した形状を有している。つまり、カバー体４８は、段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６との間で、段付きボルト４６の軸方向、つまり回転軸心Ｃ（図４）の方向に圧縮された弾性体として作用する。詳細には、カバー部４８ａの周方向中央部４８ａａは、ホルダ３６から離れる方向に向かってせり出しており、この中央部４８ａａに、段付きボルト４６の頭部４６ｂを挿通させる挿通孔４９が形成されている。各カバー部４８ａ，４８ａの周方向両端部４８ａｂは、ホルダ３６の前面３６ｂに押し当てられており、したがって、カバー体４８は、ホルダ３６と段付きボルト４６を介したフライホイール１８との間で面接触して、摩擦ダンパとして作用する。面接触する前記周方向両端部４８ａｂは、図４ではクロスハッチングが付されている。
【００３１】
図４に示すように、ホルダ３６の外周面の２箇所、具体的には、回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に、径方向内方へ向かって凹入する切欠部５２，５２が形成されている。一方、フライホイール１８には、ホルダ収納凹所３７の底面から軸方向前方に突出する凸部５４が一体形成されている。凸部５４も回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に２つ設けられている。フライホイール１８にホルダ３６を取り付けた状態で、凸部５４の内径側を向いた内径壁面５４ａと周方向を向いた周方向端面５４ｂとが、ホルダ３６の切欠部５２を形成する底面５２ａおよび側面５２ｂにそれぞれ隙間を持って対向している。圧縮スプリング５０が最大限にまで圧縮される前に、凸部５４の周方向壁面５４ｂとホルダ３６の側面５２ｂとが当接してエンジンＥの回動力をホルダ３６に伝達する。このように、フライホイール１８の凸部５４とホルダ３６の切欠部５２とにより、圧縮スプリング５０が全圧縮する前に凸部５４とホルダ３６が当接し、回動力をホルダ３６に伝達するストッパ構造５６を構成している。
【００３２】
さらに、ホルダ３６には、軸方向前方に突出したボス５８が一体形成されており、このボス５８には、軸方向前方に開口した有底のねじ孔５８ａが形成されている。ボス５８も回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に２つ設けられている。図３に示すように、クラッチシュー３４の脚部３４ａに形成されたボルト挿通孔６０に、締結部材６２を挿通して、そのねじ部６２ｃをボス５８のねじ孔５８ａに締め付けることで、クラッチシュー３４がホルダ３６に支持される。この実施形態では、締結部材６２として段付きボルトを使用し、段付きボルト６２の段部６２ａとボス５８との間に平ワッシャ６４を、段付きボルト６２の頭部６２ｂと脚部３４ａとの間にウェーブワッシャ６６を、それぞれ介在させている。
【００３３】
つぎに、本実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０の作用について説明する。図２のエンジンＥが始動すると、クランク軸１６、これに固定されたフライホイール１８、フライホイール１８に連結されたホルダ３６、およびホルダ３６に支持されたクラッチシュー３４が回転する。エンジンＥの回転数が上昇すると、クラッチシュー３４の遠心力が大きくなり、クラッチばね３５のばね力に抗して、接続部３４ｂがクラッチドラム３２に近づいて接触し、クラッチが入り始める。
【００３４】
クラッチが入り始めると、図３のドライブシャフト６が回転し、図１の刈刃３の負荷がかかってエンジンＥの回転数が低下し、クラッチが切れようとする。この状態でも、刈刃３は慣性力により回転を続ける。クラッチが切れると、刈刃３（図１）の回転は徐々に低下するが、一方で、エンジンＥの回転数は再上昇して再びクラッチが入り始める。このように、クラッチがオン・オフを繰り返すと、エンジンの回転数変化およびトルク変動が発生し、エンジンＥのフライホイール１８（図２）と刈刃３との間の慣性効果により、エンジンＥと刈刃３とを接続する、図３に示すドライブシャフト６およびクラッチドラム３２に、正逆に反転を繰り返す捩り方向の力がかかる。このような捩り方向の力は、クラッチシュー３４を介してホルダ３６に伝達されるが、ホルダ３６とフライホイール１８との間に介在する圧縮コイルスプリング５０により吸収され、クランク軸１６には伝わらない。また、図４のカバー体４８のカバー部４８ａの周方向両端部４８ａｂが、ホルダ３６と段付きボルト５２を介したフライホイール１８との間で、回転方向の相対移動に対する摩擦ダンパとして作用する。
【００３５】
さらに、回転数が上昇すると、図３に示すクラッチシュー３４の回転数も上昇してクラッチ２０が完全に入り、図４に示すフライホイール１８の凸部５４の周方向壁面５４ｂが、ホルダ３６の切欠部５２の側面５２ｂに当接してエンジンＥの回動力をホルダ３６に確実に伝達する。これにより、クラッチ２０およびドライブシャフト６を介して、図１の刈刃３が高速回転する。
【００３６】
上記構成において、ホルダ３６がフライホイール１８に対して圧縮コイルスプリング５０を介して周方向に相対移動可能に設けられ、このホルダ３６に、図３のクラッチシュー３４が支持されているので、刈刃３（図１）を駆動するドライブシャフト６とクランク軸１６との間に作用する捩り方向の力が圧縮コイルスプリング５０により吸収され、ドライブシャフト６の捩り振動を抑制することができる。さらに、クラッチシュー３４が、フライホイール１８の固定具であるナット１９ではなく、フライホイール１８に取り付けられたホルダ３６に支持されているから、捩り方向の力によりナット１９が緩むことがない。
【００３７】
図４に示すように、ホルダ３６に収納凹所４２が設けられ、圧縮コイルスプリング５０がこの収納凹所４２に収納され、該圧縮コイルスプリング５０が、フライホイール１８に固定された段付きボルト４６により、収納凹所４２の内面に周方向に押し付けられているので、ホルダ３６の収納凹所４２内に圧縮コイルスプリング５０が納まり、簡単な構造で、圧縮コイルスプリング５０を配置することができる。
【００３８】
さらに、圧縮コイルスプリング５０の収納凹所４２からの離脱を阻止するカバー体４８が設けられているので、エンジンＥの回転による振動や外部からの振動により圧縮コイルスプリング５０が収納凹所４２から離脱するのを防止できる。
【００３９】
図３に示すように、段付きボルト４６の頭部４６ｂによってホルダ３６が支持され、この頭部４６ｂとホルダ３６との間でカバー体４８が保持されているので、段付きボルト４６によりホルダ３６とカバー体４８の両方が支持されるから、簡単な構造でカバー体４８を保持することができる。
【００４０】
また、カバー体４８が、段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６との間で、段付きボルト４６の軸方向に圧縮された弾性体として作用するので、カバー体４８のカバー部４８ａの周方向両端部４８ａｂがホルダ３６に接触することにより、ホルダ３６と、段付きボルト３６を介したフライホイール１８との間で、周方向の相対移動に対する摩擦ダンパとして作用する。これによって、捩り振動をさらに抑制できる。
【００４１】
図４に示すように、ホルダ３６の外周面が、フライホイール１８に設けた径方向内方を向く保持面４０ａに、径方向に相対移動不能に嵌合しているので、エンジン回転による振動や外部からの振動によりホルダ３６が径方向に移動することを防止できるうえに、組立時のホルダ３６の芯合せも容易になる。
【００４２】
図６は、第２実施形態に係る捩りダンパ付クラッチ２０Ａを備えたエンジンの部分縦断面図で、図７は捩りダンパ付クラッチ２０Ａを負荷側から見た正面図である。図７に示すように、第２実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０Ａは、ホルダ３６の径方向に対向する２つの収納凹所４２のそれぞれを別体のカバー体６８，６８で覆った点と、図６に示すように、段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６との間で、段付きボルト４６の軸方向に圧縮される弾性体であるウェーブワッシャ７０が配置されている点で、上述の第１実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０と相違し、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。ウェーブワッシャ７０は、軸方向に湾曲した波形状を有しており、軸方向の弾性力を有する。ウェーブワッシャ７０の外径は、段付きボルト４６の頭部４６ｂの最大外径よりも若干大きく、内径は、段付きボルト４６の大径部４６ｄの外径よりも若干大きい。
【００４３】
各カバー体６８，６８は、径方向外方に開口したＵ字形状で、Ｕ字形状に開いた２つの突片６８ａ，６８ａがウェーブワッシャ７０の外周の半分以上を取り囲んで、両突片６８ａ，６８ａの間に、段付きボルト４６の頭部４６ｂおよびウェーブワッシャ７０を位置させている。これにより、収納凹所４２の前方が、カバー体６８の２つの突片６８ａ，６８ａとウェーブワッシャ７０により覆われる。
【００４４】
Ｕ字形状のカバー体６８の基部６８ｂに２つの挿通孔７２が形成され、図６に示すように、ねじ体のような締結部材７４を挿通孔７２に挿通し、ホルダ３６の前端面に形成されたカバー取付用ねじ孔７６に締め付けることで、カバー体６８がホルダ３６に支持されている。
【００４５】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様にクラッチドラム３２に発生する捩り方向の力が、圧縮コイルスプリング５０に吸収されるから、クラッチドラム３２に捩り振動が発生するのを抑制できる。また、第２実施形態によれば、圧縮コイルスプリング５０の保守・点検を行う際に、大きな段付きボルト４６を取り外すことなく、小さな締結部材７４を取り外すことによって、カバー体６８をホルダ３６から取り外して圧縮コイルスプリング５０を取り出すことができるので、圧縮コイルスプリング５０の保守・点検が容易になる。さらに、２つのカバー体６８と２つのウェーブワッシャ７０が必要になるが、カバー体６８は第１実施形態のカバー体４８よりも小形になる。
【００４６】
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。例えば、上記各実施形態では、弾性部材として圧縮コイルスプリング５０を使用しているが、シリコン系ゴムのような耐熱性の高いゴムを使用することもできる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
３ 刈刃（負荷）
６ ドライブシャフト
１６ クランク軸（回転軸）
１８ フライホイ−ル
１９ ナット（固定具）
２０、２０Ａ 捩りダンパ付クラッチ
３２ クラッチドラム
３４ クラッチシュー
３６ ホルダ
４０ａ 保持面
４２ 収納凹所
４６ 段付きボルト（押圧部材）
４６ｂ 頭部
４８ カバー体（弾性体）
５０ 圧縮コイルスプリング（弾性部材）
５６ ストッパ構造
６８ カバー体
７０ ウェーブワッシャ（弾性体）
７４ 締結部材
Ｅ エンジン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として刈払機のような作業機を駆動する小型エンジンの遠心式のクラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の遠心クラッチ式の小型エンジンでは、例えば、エンジンの回転数が３８００ｒｐｍに達したあたりでクラッチが入り始め、回転数が７０００ｒｐｍ前後に達するとクラッチが完全に入る。ところが、クラッチが入り始めてから完全に入るまでの半クラッチの過程で、エンジンと刈刃のような負荷との間を接続するクラッチドラム、ドライブシャフト等に捩り振動が発生する。このような捩り振動は、例えば、以下のようにして起こる。
【０００３】
エンジンの回転数が上昇してクラッチが入り始めると、刈刃の負荷がかかってエンジンの回転数が低下するので、クラッチが切れようとする。この状態でも、刈刃は慣性力により回転を続ける。クラッチが切れると、刈刃の回転は徐々に低下するが、エンジンの回転数が再上昇して再びクラッチが入り始める。すると、刈刃の負荷がかかってエンジンの回転数が低下し、再度クラッチが切れる。半クラッチの回転数領域（３８００〜７０００ｒｐｍ程度）で刈払機を使用すると、上記のように、クラッチが断続（オン・オフ）を繰り返すことが原因で、エンジンの回転数変化およびトルク変動によりドライブシャフトに捩り振動が発生して、ドライブシャフトを支持するメインパイプが胴ぶれする。
【０００４】
このような捩り振動の発生を抑えるために、エンジンとクラッチとの間に捩りコイルばねを配置したものがある（特許文献１)。特許文献１では、エンジンの出力軸の端部にねじ込んで連結された連結用シャフトに、捩りコイルばねを介してクラッチシューが支持されている。連結用シャフトは、エンジンの出力軸に、フライホイール（ロータ）を固定する固定具としての機能も有している。特許文献１では、捩りコイルばねにより、捩り運動が吸収され、ドライブシャフトの捩り振動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２８７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、エンジンの出力軸の端部に連結シャフトをねじ連結し、この連結シャフトにクラッチシューが支持されているので、遠心式クラッチのクラッチシューの全重量が連結シャフトにかかった状態で、この連結シャフトに捩りばねのばね力が回動力として作用する。これにより、エンジンの出力軸にねじ込まれた連結シャフトが緩むことがある。連結シャフトは、エンジンの出力軸にフライホイールを固定する固定具としても機能しているから、連結シャフトが緩むとねじ部にガタが発生するので、フライホイールが振動して異音を発生することがある。また、クラッチが不安定となり振動を増大させることがある。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、フライホイールの固定具が緩むことなく、ドライブシャフトの捩り振動を抑制できる捩りダンパ付クラッチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明にかかる捩りダンパ付クラッチは、ドライブシャフトを介して負荷に連結されたクラッチドラムと、エンジンの回転軸に連結されて遠心力により前記クラッチドラムに接続されるクラッチシューとを備えたクラッチであって、前記回転軸に固定具で固定されたフライホイールに、弾性部材を介してホルダが周方向に相対移動可能に連結され、前記クラッチシューが前記ホルダに支持され、前記フライホイールと前記ホルダとの間に、前記エンジンの回動力を前記ホルダに伝達するストッパ構造が設けられている。
【０００９】
この構成によれば、フライホイールに対して弾性部材を介して周方向に相対移動可能なホルダに、クラッチシューが支持されているので、負荷を駆動するドライブシャフトとエンジンの回転軸との間に作用する捩り方向の力が弾性部材により吸収され、ドライブシャフトの捩り振動を抑制することができる。さらに、クラッチシューが、フライホイールの固定具ではなく、フライホイールに取り付けられたホルダに支持されているから、前記捩り方向の力によりフライホイールの固定具が緩むことがない。
【００１０】
本発明において、前記ホルダに収納凹所が設けられ、前記弾性部材が前記収納凹所に収納され、さらに、前記フライホイールに固定されて前記弾性部材を前記収納凹所の内面に周方向に押し付ける押圧部材を備えることが好ましい。この構成によれば、ホルダの収納凹所内に弾性部材が納まるから、簡単な構造で、弾性部材を配置することができる。
【００１１】
前記収納凹所に前記弾性部材を収納する場合、さらに、前記弾性部材の前記収納凹所からの離脱を阻止するカバー体を有することが好ましい。この構成によれば、エンジンの回転による振動や外部からの振動により弾性部材が収納凹所から離脱するのを防止できる。
【００１２】
前記カバー体を備える場合、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、この頭部とホルダとの間で前記カバー体が保持されていることが好ましい。この構成によれば、段付きボルトによりホルダとカバー体の両方が支持されるから、簡単な構造でカバー体を保持することができる。
【００１３】
前記段付きボルトを用いる場合、前記カバー体が、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間で、段付きボルトの軸方向に圧縮された弾性体からなることが好ましい。この構成によれば、カバー体が、ホルダに接触することで、ホルダと、段付きボルトを介したフライホイールとの間で、周方向の相対移動に対する摩擦ダンパとして作用するので、上記捩り振動をさらに抑制できる。
【００１４】
また、前記カバー体を備える場合、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、さらに、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間に、前記段付きボルトの軸方向に圧縮されるウェーブワッシャが配置され、前記カバー体が前記ホルダに締結部材により取り付けられてもよい。この構成によれば、弾性部材の保守・点検を行う際に、段付きボルトを取り外すことなく、締結部材を取り外すことによってカバー体をホルダから取り外して弾性部材を取り出すことができるので、弾性部材の保守・点検が容易になる。
【００１５】
本発明において、前記ホルダの外周面が、前記フライホイールに設けた径方向内方を向く保持面に、径方向に相対移動不能に嵌合していることが好ましい。この構成によれば、エンジン回転による振動や外部からの振動によりホルダが径方向に移動することを防止できるうえに、組立時のホルダの芯合せも容易になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の捩りダンパ付クラッチによれば、フライホイールに、弾性部材を介して周方向に相対移動可能にホルダが連結され、このホルダにクラッチシューが支持されているので、負荷とエンジンの回転軸との間に発生した捩り方向の力が弾性部材により吸収され、クラッチドラムの捩り振動を抑制することができる。さらに、クラッチシューがフライホイールに取り付けられたホルダに支持されているから、前記捩り方向の力によりフライホイールの固定具が緩むことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る捩りダンパ付クラッチを備えたエンジンを搭載した刈払機を示す斜視図である。
【図２】同上のエンジンの縦断面図である。
【図３】図２のクラッチ周辺の拡大縦断面図である。
【図４】同クラッチを負荷側からみた背面図である。
【図５】図４のV-V断面図である。
【図６】第２実施形態に係る捩りダンパ付クラッチを示す拡大縦断面図である。
【図７】同クラッチを負荷側からみた背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るダンパ付クラッチを備えた小型エンジンＥを搭載した携帯型作業機の一種である刈払機１を示し、アルミニウム合金のような金属製の長いメインパイプ２の基端部にエンジンＥが取り付けられ、先端部に作業工具としての回転式刈刃３が取り付けられている。メインパイプ２の内部に、図３に示す鉄系のドライブシャフト６が挿通され、ドライブシャフト６の基端部が、後述するクラッチ２０を介してエンジンＥに連結され、先端部が図１の回転式刈刃３に連結されている。メインパイプ２には、エンジンＥ（図２）の近傍箇所に肩掛け用ベルト４とＵ字状のハンドル７とが取り付けられている。作業者はベルト４を肩に掛けることによって刈払機１を保持し、ハンドル７の両端部のグリップ８を握って操作することにより、エンジンＥによって駆動される刈刃３で雑草などを刈り取る。刈刃３の回転数は、ハンドルの一端部近傍に設けられたスロットルレバー９の操作により調節される。
【００１９】
このエンジンＥは、例えば２サイクルエンンジンであり、図２に示すように、シリンダ１０ａとシリンダヘッド１０ｂとが一体形成されたシリンダブロック１０を有し、このシリンダブロック１０がクランクケース１１に連結されてエンジン本体を形成している。シリンダとシリンダヘッドは別体であってもよい。クランクケース１１の下部に燃料タンク１２が取り付けられている。なお、エンジンＥは４サイクルエンジンであってもよい。
【００２０】
シリンダブロック１０のシリンダ１０ａのボアにピストン１４が摺動自在に収納され、このピストン１４がクランクケース１１に支持されたクランク軸１６に連結されている。クランク軸１６はエンジンＥの回転軸であり、その両端に雄ねじが形成されている。クランク軸１６の一端部１６ａ（前端部）に冷却ファンを兼ねるフライホイ−ル１８が挿通され、固定具であるナット１９で締付けることで、クランク軸１６に相対回転不能に固定されている。このフライホイール１８に、エンジンＥの出力を刈払機１（図１）のドライブシャフト６（図３）に伝達するための捩りダンパ付クラッチ２０が取り付けられている。
【００２１】
図２に示すように、冷却ファンを兼ねるフライホイール１８はクランクケース１１に取り付けられたファンハウジング２２により覆われており、このファンハウジング２２がクラッチハウジング２４を介してメインパイプ２（図１）の基端部（後端部）に取り付けられている。クランク軸１６の他端部１６ｂ（後端部）にはナットのような締結部材２１によりスタータプーリー２６が取り付けられ、その外方に、スタート時にスタータプーリー２６を介してクランク軸１６を回転させるリコイルスタータ２８が配置されている。シリンダブロック１０を含むエンジンＥの上半部を覆う樹脂製のシュラウド３０が、ファンハウジング２２とクランクケース１１にボルト（図示せず）で固定されている。
【００２２】
本実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０について説明する。図３に示すように、捩りダンパ付クラッチ２０は、ドライブシャフト６を介して刈刃３（図１）に連結されたクラッチドラム３２と、クランク軸１６に連結されて遠心力によりクラッチドラム３２に接続されて摩擦により動力を伝える一対のクラッチシュー３４とを備えた遠心クラッチである。一対のクラッチシュー３４はクランク軸１６の回転軸心Ｃを挟んで、相対向するように配置されている。
【００２３】
クラッチドラム３２は、軸方向後方（図３の右方）に開口した椀形状で、その前端部である底部に、ドライブシャフト６の連結軸３１が相対回転不能に連結されている。連結軸３１はクラッチハウジング２４に軸受３３を介して相対回転自在に支持されており、この連結軸３１の内側にドライブシャフト６の基端部６ａがスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。クラッチハウジング２４の内側にはメインパイプ２（図１）の振動を抑制するためのゴム製のダンパ２５が装着されている。クランク軸１６、捩りダンパ付クラッチ２０、連結軸３１およびドライブシャフト６は、共通の回転軸心Ｃを有するようにほぼ同心上に配置されている。
【００２４】
各クラッチシュー３４は、後述する構造によってフライホイール１８に支持される脚部３４ａ、遠心力により径方向外方に進出してクラッチドラム３２に接続される接続部３４ｂ、および、これら脚部３４ａと接続部３４ｂとを連結して接続部３４ｂに径方向内方にばね力を付勢するクラッチばね３５を有している。クラッチシュー３４の脚部３４ａは、アルミニウム合金のような金属製の浮動式ホルダ３６を介してフライホイール１８に連結されている。ホルダ３６の材質はこれに限定されない。
【００２５】
図４に示すように、ホルダ３６は、クランク軸１６（図３）の軸心方向から見て円形状で、中心部に貫通孔３６ａを有している。ホルダ３６は、前面に形成されたホルダ収納凹所３７内に嵌まり込んで収納されている。このホルダ収納凹所３７には、径方向内方にせり出した保持部（インロー部）４０が一体形成されている。保持部４０は、周方向に等間隔に３つ形成されている。ホルダ３６の外周面が、保持部４０における径方向内方を向く保持面４０ａに、径方向に相対移動不能に嵌合している。保持部４０の数は３つに限定されず、２つまたは４つ以上でもよく、また、保持面４０ａをホルダ収納凹所３７の内周面全体としてもよい。
【００２６】
ホルダ３６の外周寄りの部分には、回転軸心Ｃと同心の円弧状のスリットからなる収納凹所４２が形成されている。収納凹所４２は、ホルダ３６を軸方向に貫通した、周方向に長い孔であり、回転軸心Ｃを挟んでほぼ対称な位置に２つ形成されている。収納凹所４２は、３つ以上設けてもよい。また、収納凹所４２は、貫通孔でなく、ホルダ３６の前面に開口した有底の凹部であってもよい。
【００２７】
さらに、フライホイール１８のホルダ収納凹所３７の底壁にねじ孔４４が形成されている。ねじ孔４４も回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に２つ設けられている。各ねじ孔４４は、フライホイール１８のホルダ収納凹所３７にホルダ３６を嵌合した状態で、ホルダ３６の各収納凹所４２のほぼ中央部に相当する位置に設けられている。図３に示すように、ホルダ３６の収納凹所４２に押圧部材である段付きボルト４６を挿通し、フライホイール１８のねじ孔４４に締め付けて、段付きボルト４６の段部４６ａをホルダ収納凹所３７の底面に当接させている。段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６の前面３６ｂとの間には、後述するカバー体４８（図４）が保持されており、このカバー体４８の弾性押さえ力によって、ホルダ３６が軸方向に強固に締め付けられないで若干の相対移動が可能な浮動した状態でフライホイール１８に取り付けられている。
【００２８】
段付きボルト４６を締め付けた状態で、段付きボルト４６の頭部４６ｂとねじ部４６ｃとの間の大径部４６ｄの大部分がホルダ３６の収納凹所４２内に位置している。この収納凹所４２内における残余の部分に、図４に示す弾性部材である圧縮コイルスプリング５０が収納されている。圧縮コイルスプリング５０は、段付きボルト４６を挟んで各収納凹所４２内の周方向に一対設けられており、各圧縮コイルスプリング５０は、一端５０ａが収納凹所４２の周方向端面４２ａに、他端５０ｂが段付きボルト４６の大径部４６ｄにそれぞれ押し付けられており、段付きボルト４６に周方向の弾性力を付勢している。すなわち、ホルダ３６は、フライホイール１８に対して圧縮コイルスプリング５０を介して周方向に相対移動可能に連結されている。こうして、段付きボルト４６は、ホルダ３６をフライホイール１８に支持する支持部材と、圧縮コイルスプリング５０を周方向に押圧する押圧部材とを兼ねている。
【００２９】
収納凹所４２の前方は、圧縮コイルスプリング５０が収納凹所４２からの離脱を阻止する前記カバー体４８により覆われている。カバー体４８は板金製で、収納凹所４２の全体を前方から覆う２つのカバー部４８ａ，４８ａと、各カバー部４８ａ，４８ａを接続する接続部４８ｂとを有している。カバー体４８の形状は、圧縮コイルスプリング５０の離脱を阻止できる形状であればよく、このような形状に限定されない。
【００３０】
図５に示すように、カバー体４８は、周方向に沿った断面が段付きボルト４６の軸方向に湾曲した形状を有している。つまり、カバー体４８は、段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６との間で、段付きボルト４６の軸方向、つまり回転軸心Ｃ（図４）の方向に圧縮された弾性体として作用する。詳細には、カバー部４８ａの周方向中央部４８ａａは、ホルダ３６から離れる方向に向かってせり出しており、この中央部４８ａａに、段付きボルト４６の頭部４６ｂを挿通させる挿通孔４９が形成されている。各カバー部４８ａ，４８ａの周方向両端部４８ａｂは、ホルダ３６の前面３６ｂに押し当てられており、したがって、カバー体４８は、ホルダ３６と段付きボルト４６を介したフライホイール１８との間で面接触して、摩擦ダンパとして作用する。面接触する前記周方向両端部４８ａｂは、図４ではクロスハッチングが付されている。
【００３１】
図４に示すように、ホルダ３６の外周面の２箇所、具体的には、回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に、径方向内方へ向かって凹入する切欠部５２，５２が形成されている。一方、フライホイール１８には、ホルダ収納凹所３７の底面から軸方向前方に突出する凸部５４が一体形成されている。凸部５４も回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に２つ設けられている。フライホイール１８にホルダ３６を取り付けた状態で、凸部５４の内径側を向いた内径壁面５４ａと周方向を向いた周方向端面５４ｂとが、ホルダ３６の切欠部５２を形成する底面５２ａおよび側面５２ｂにそれぞれ隙間を持って対向している。圧縮スプリング５０が最大限にまで圧縮される前に、凸部５４の周方向壁面５４ｂとホルダ３６の側面５２ｂとが当接してエンジンＥの回動力をホルダ３６に伝達する。このように、フライホイール１８の凸部５４とホルダ３６の切欠部５２とにより、圧縮スプリング５０が全圧縮する前に凸部５４とホルダ３６が当接し、回動力をホルダ３６に伝達するストッパ構造５６を構成している。
【００３２】
さらに、ホルダ３６には、軸方向前方に突出したボス５８が一体形成されており、このボス５８には、軸方向前方に開口した有底のねじ孔５８ａが形成されている。ボス５８も回転軸心Ｃを挟んで対称な位置に２つ設けられている。図３に示すように、クラッチシュー３４の脚部３４ａに形成されたボルト挿通孔６０に、締結部材６２を挿通して、そのねじ部６２ｃをボス５８のねじ孔５８ａに締め付けることで、クラッチシュー３４がホルダ３６に支持される。この実施形態では、締結部材６２として段付きボルトを使用し、段付きボルト６２の段部６２ａとボス５８との間に平ワッシャ６４を、段付きボルト６２の頭部６２ｂと脚部３４ａとの間にウェーブワッシャ６６を、それぞれ介在させている。
【００３３】
つぎに、本実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０の作用について説明する。図２のエンジンＥが始動すると、クランク軸１６、これに固定されたフライホイール１８、フライホイール１８に連結されたホルダ３６、およびホルダ３６に支持されたクラッチシュー３４が回転する。エンジンＥの回転数が上昇すると、クラッチシュー３４の遠心力が大きくなり、クラッチばね３５のばね力に抗して、接続部３４ｂがクラッチドラム３２に近づいて接触し、クラッチが入り始める。
【００３４】
クラッチが入り始めると、図３のドライブシャフト６が回転し、図１の刈刃３の負荷がかかってエンジンＥの回転数が低下し、クラッチが切れようとする。この状態でも、刈刃３は慣性力により回転を続ける。クラッチが切れると、刈刃３（図１）の回転は徐々に低下するが、一方で、エンジンＥの回転数は再上昇して再びクラッチが入り始める。このように、クラッチがオン・オフを繰り返すと、エンジンの回転数変化およびトルク変動が発生し、エンジンＥのフライホイール１８（図２）と刈刃３との間の慣性効果により、エンジンＥと刈刃３とを接続する、図３に示すドライブシャフト６およびクラッチドラム３２に、正逆に反転を繰り返す捩り方向の力がかかる。このような捩り方向の力は、クラッチシュー３４を介してホルダ３６に伝達されるが、ホルダ３６とフライホイール１８との間に介在する圧縮コイルスプリング５０により吸収され、クランク軸１６には伝わらない。また、図４のカバー体４８のカバー部４８ａの周方向両端部４８ａｂが、ホルダ３６と段付きボルト５２を介したフライホイール１８との間で、回転方向の相対移動に対する摩擦ダンパとして作用する。
【００３５】
さらに、回転数が上昇すると、図３に示すクラッチシュー３４の回転数も上昇してクラッチ２０が完全に入り、図４に示すフライホイール１８の凸部５４の周方向壁面５４ｂが、ホルダ３６の切欠部５２の側面５２ｂに当接してエンジンＥの回動力をホルダ３６に確実に伝達する。これにより、クラッチ２０およびドライブシャフト６を介して、図１の刈刃３が高速回転する。
【００３６】
上記構成において、ホルダ３６がフライホイール１８に対して圧縮コイルスプリング５０を介して周方向に相対移動可能に設けられ、このホルダ３６に、図３のクラッチシュー３４が支持されているので、刈刃３（図１）を駆動するドライブシャフト６とクランク軸１６との間に作用する捩り方向の力が圧縮コイルスプリング５０により吸収され、ドライブシャフト６の捩り振動を抑制することができる。さらに、クラッチシュー３４が、フライホイール１８の固定具であるナット１９ではなく、フライホイール１８に取り付けられたホルダ３６に支持されているから、捩り方向の力によりナット１９が緩むことがない。
【００３７】
図４に示すように、ホルダ３６に収納凹所４２が設けられ、圧縮コイルスプリング５０がこの収納凹所４２に収納され、該圧縮コイルスプリング５０が、フライホイール１８に固定された段付きボルト４６により、収納凹所４２の内面に周方向に押し付けられているので、ホルダ３６の収納凹所４２内に圧縮コイルスプリング５０が納まり、簡単な構造で、圧縮コイルスプリング５０を配置することができる。
【００３８】
さらに、圧縮コイルスプリング５０の収納凹所４２からの離脱を阻止するカバー体４８が設けられているので、エンジンＥの回転による振動や外部からの振動により圧縮コイルスプリング５０が収納凹所４２から離脱するのを防止できる。
【００３９】
図３に示すように、段付きボルト４６の頭部４６ｂによってホルダ３６が支持され、この頭部４６ｂとホルダ３６との間でカバー体４８が保持されているので、段付きボルト４６によりホルダ３６とカバー体４８の両方が支持されるから、簡単な構造でカバー体４８を保持することができる。
【００４０】
また、カバー体４８が、段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６との間で、段付きボルト４６の軸方向に圧縮された弾性体として作用するので、カバー体４８のカバー部４８ａの周方向両端部４８ａｂがホルダ３６に接触することにより、ホルダ３６と、段付きボルト３６を介したフライホイール１８との間で、周方向の相対移動に対する摩擦ダンパとして作用する。これによって、捩り振動をさらに抑制できる。
【００４１】
図４に示すように、ホルダ３６の外周面が、フライホイール１８に設けた径方向内方を向く保持面４０ａに、径方向に相対移動不能に嵌合しているので、エンジン回転による振動や外部からの振動によりホルダ３６が径方向に移動することを防止できるうえに、組立時のホルダ３６の芯合せも容易になる。
【００４２】
図６は、第２実施形態に係る捩りダンパ付クラッチ２０Ａを備えたエンジンの部分縦断面図で、図７は捩りダンパ付クラッチ２０Ａを負荷側から見た正面図である。図７に示すように、第２実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０Ａは、ホルダ３６の径方向に対向する２つの収納凹所４２のそれぞれを別体のカバー体６８，６８で覆った点と、図６に示すように、段付きボルト４６の頭部４６ｂとホルダ３６との間で、段付きボルト４６の軸方向に圧縮される弾性体であるウェーブワッシャ７０が配置されている点で、上述の第１実施形態の捩りダンパ付クラッチ２０と相違し、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。ウェーブワッシャ７０は、軸方向に湾曲した波形状を有しており、軸方向の弾性力を有する。ウェーブワッシャ７０の外径は、段付きボルト４６の頭部４６ｂの最大外径よりも若干大きく、内径は、段付きボルト４６の大径部４６ｄの外径よりも若干大きい。
【００４３】
各カバー体６８，６８は、径方向外方に開口したＵ字形状で、Ｕ字形状に開いた２つの突片６８ａ，６８ａがウェーブワッシャ７０の外周の半分以上を取り囲んで、両突片６８ａ，６８ａの間に、段付きボルト４６の頭部４６ｂおよびウェーブワッシャ７０を位置させている。これにより、収納凹所４２の前方が、カバー体６８の２つの突片６８ａ，６８ａとウェーブワッシャ７０により覆われる。
【００４４】
Ｕ字形状のカバー体６８の基部６８ｂに２つの挿通孔７２が形成され、図６に示すように、ねじ体のような締結部材７４を挿通孔７２に挿通し、ホルダ３６の前端面に形成されたカバー取付用ねじ孔７６に締め付けることで、カバー体６８がホルダ３６に支持されている。
【００４５】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様にクラッチドラム３２に発生する捩り方向の力が、圧縮コイルスプリング５０に吸収されるから、クラッチドラム３２に捩り振動が発生するのを抑制できる。また、第２実施形態によれば、圧縮コイルスプリング５０の保守・点検を行う際に、大きな段付きボルト４６を取り外すことなく、小さな締結部材７４を取り外すことによって、カバー体６８をホルダ３６から取り外して圧縮コイルスプリング５０を取り出すことができるので、圧縮コイルスプリング５０の保守・点検が容易になる。さらに、２つのカバー体６８と２つのウェーブワッシャ７０が必要になるが、カバー体６８は第１実施形態のカバー体４８よりも小形になる。
【００４６】
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。例えば、上記各実施形態では、弾性部材として圧縮コイルスプリング５０を使用しているが、シリコン系ゴムのような耐熱性の高いゴムを使用することもできる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
３ 刈刃（負荷）
６ ドライブシャフト
１６ クランク軸（回転軸）
１８ フライホイ−ル
１９ ナット（固定具）
２０、２０Ａ 捩りダンパ付クラッチ
３２ クラッチドラム
３４ クラッチシュー
３６ ホルダ
４０ａ 保持面
４２ 収納凹所
４６ 段付きボルト（押圧部材）
４６ｂ 頭部
４８ カバー体（弾性体）
５０ 圧縮コイルスプリング（弾性部材）
５６ ストッパ構造
６８ カバー体
７０ ウェーブワッシャ（弾性体）
７４ 締結部材
Ｅ エンジン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブシャフトを介して負荷に連結されたクラッチドラムと、エンジンの回転軸に連結されて遠心力により前記クラッチドラムに接続されるクラッチシューとを備えたクラッチであって、
前記回転軸に固定具で固定されたフライホイールに、弾性部材を介してホルダが周方向に相対移動可能に連結され、
前記クラッチシューが前記ホルダに支持され、
前記フライホイールと前記ホルダとの間に、前記エンジンの回動力を前記ホルダに伝達するストッパ構造が設けられた捩りダンパ付クラッチ。
【請求項２】
請求項１において、前記ホルダに収納凹所が設けられ、前記弾性部材が前記収納凹所に収納され、
さらに、前記フライホイールに固定されて前記弾性部材を前記収納凹所の内面に周方向に押し付ける押圧部材を備える捩りダンパ付クラッチ。
【請求項３】
請求項２において、さらに、前記弾性部材の前記収納凹所からの離脱を阻止するカバー体を有する捩りダンパ付クラッチ。
【請求項４】
請求項３において、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、
この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、この頭部とホルダとの間で前記カバー体が保持されている捩りダンパ付クラッチ。
【請求項５】
請求項４において、前記カバー体が、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間で、段付きボルトの軸方向に圧縮された弾性体からなる捩りダンパ付クラッチ。
【請求項６】
請求項３において、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、
さらに、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間で、前記段付きボルトの軸方向に圧縮されるウェーブワッシャが配置され、
前記カバー体が前記ホルダに締結部材により取り付けられている捩りダンパ付クラッチ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項において、前記ホルダの外周面が、前記フライホイールに設けた径方向内方を向く保持面に、径方向に相対移動不能に嵌合している捩りダンパ付クラッチ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の捩りダンパ付クラッチを備えたエンジン。
【請求項９】
請求項８に記載のエンジンを備えた刈払機。
【請求項１】
ドライブシャフトを介して負荷に連結されたクラッチドラムと、エンジンの回転軸に連結されて遠心力により前記クラッチドラムに接続されるクラッチシューとを備えたクラッチであって、
前記回転軸に固定具で固定されたフライホイールに、弾性部材を介してホルダが周方向に相対移動可能に連結され、
前記クラッチシューが前記ホルダに支持され、
前記フライホイールと前記ホルダとの間に、前記エンジンの回動力を前記ホルダに伝達するストッパ構造が設けられた捩りダンパ付クラッチ。
【請求項２】
請求項１において、前記ホルダに収納凹所が設けられ、前記弾性部材が前記収納凹所に収納され、
さらに、前記フライホイールに固定されて前記弾性部材を前記収納凹所の内面に周方向に押し付ける押圧部材を備える捩りダンパ付クラッチ。
【請求項３】
請求項２において、さらに、前記弾性部材の前記収納凹所からの離脱を阻止するカバー体を有する捩りダンパ付クラッチ。
【請求項４】
請求項３において、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、
この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、この頭部とホルダとの間で前記カバー体が保持されている捩りダンパ付クラッチ。
【請求項５】
請求項４において、前記カバー体が、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間で、段付きボルトの軸方向に圧縮された弾性体からなる捩りダンパ付クラッチ。
【請求項６】
請求項３において、前記押圧部材が前記フライホイールにねじ連結された段付きボルトであり、この段付きボルトの頭部によって前記ホルダが支持され、
さらに、前記段付きボルトの頭部と前記ホルダとの間で、前記段付きボルトの軸方向に圧縮されるウェーブワッシャが配置され、
前記カバー体が前記ホルダに締結部材により取り付けられている捩りダンパ付クラッチ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項において、前記ホルダの外周面が、前記フライホイールに設けた径方向内方を向く保持面に、径方向に相対移動不能に嵌合している捩りダンパ付クラッチ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の捩りダンパ付クラッチを備えたエンジン。
【請求項９】
請求項８に記載のエンジンを備えた刈払機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１０１８２（Ｐ２０１２−２１０１８２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７６６２（Ｐ２０１１−７７６６２）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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