JPH0126905Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本願考案はクラツチブレーキ組合せユニツトに
関し、更に詳細には、装置が作動している時には
いつでも連続的に油を循還させるように作動する
一体的に構成された油圧送手段を有する新規な改
良された油浸漬型のクラツチブレーキユニツトに
関する。

（従来の技術及びその問題点） 動力源とそれにより駆動される装置との間で回
転エネルギーを伝達するために、種々の型式のク
ラツチブレーキユニツトが用いられて来た。その
ような装置は一般的には、動力源を停めることな
しに被駆動装置を停止したり始動したりして動力
の節約をすると共に、共通の動力源により駆動さ
れる他の装置が作動させられるのを可能とする手
段を提供するために採用されている。ブレーキ特
性を含むことにより摩擦だけによるよりも急速な
出力軸の減速が得られる。

クラツチとブレーキの作動中、特にその初期期
間中にそのようなクラツチブレーキユニツトは、
大量の熱と、それぞれのトルク伝達面間での摩耗
を生ずる。したがつて、これらの面を潤滑し、冷
却する手段を備えることが望ましい。しかしなが
ら、保守及び操作上、並びに必要とされる投資に
おける経済上の理由から、この潤滑剤を供給する
ための補助的なポンプ装置を別個に設けるのは避
けることが望ましい。

それ故、本願出願人は、高容量遠心ポンプ装置
を入力軸に取付け、入力軸の回転中はこのポンプ
装置が作動を続けるようにした新しいクラツチブ
レーキユニツトを提供した（特開昭55−107137
号）。このユニツトは、油通路装置を設けて油を
ユニツト内に循環させ且つ油をトルク伝達面全部
に分散して過大な局部摩耗を防いでいる。更に油
ポンプ装置は一部又は全部の油を外部補助装置、
例えば油冷却器、過器等を通すことができる。
このクラツチブレーキユニツトは、耐久性があ
り、手入の必要は少なく、また潤滑剤循環用の外
部ポンプ装置を必要としない。更に、手入の必要
性が少ないため、被駆動装置の作動時間の割合を
大きくしコストを軽減するという利点があつた。

しかしながら、特開昭55−107137号公報に記載
のクラツチブレーキユニツトにおける潤滑油の循
環は、貯槽の一部分に形成された遠心ポンプ、す
なわち羽根と円筒形部分とによつて行なわれてお
り、従つて、この構造で所望のポンプ作用を行な
うためには、各部分を厳しい製造公差で作らなけ
ればならず且つそれらを精密に組み立てなければ
ならない。また、構造的な制約から、この遠心ポ
ンプの容量及び効率は、それ程高いものとするこ
とはできなかつた。

（考案の概要） 本考案は、上記した従来装置の欠点に鑑み、ポ
ンプ室を中央キヤビテイから隔離してポンプの圧
送容量及び効率を向上させると共に、ポンプ作用
を行なう羽根としてその外形の製造公差をそれ程
厳密に行なう必要のないベーンを使用することに
よつて、製造、組立を容易に行なえるようにした
ものである。

したがつて本考案は、入力軸に備えられて入力
軸が回転しているときは常に作動している一体的
な高容量遠心油圧送手段を提供するものである。
油を装置内で連続的に循環させトルク伝達面の全
てに油を拡散させて、過度な局部的摩耗を防止す
る油通路手段も設けられている。

加えてその油圧送手段は例えば油冷却器あるい
は濾過装置のような外部の補助装置を通して、油
の全部あるいは一部を循環させることもできる。
したがつて本考案は、保守整備の必要性をより少
なくすると共に、潤滑剤を循環させるための補助
的な外部圧送装置を必要としない耐久性のあるク
ラツチブレーキ装置を提供する。さらに保守整備
が少なくて良いので、被駆動装置の作動時間の割
合を大きくでき、間接的なコスト低減を図ること
ができる。

実施例においては、上記特徴としてより効率の
良い圧送をするための一体的な高容量の遠心油圧
送手段のための分離されたポンプ室を備えてい
る。そのポンプ室内の一体型ポンプは、比較的低
コストの作業で製造されるようになつている。外
側ハウジングの中央キヤビテイから分離された作
動室は、環状の内側ハウジングにより提供され、
クラツチブレーキユニツトの効率を増大するよう
になつている。

（実施例） 本考案の好適な実施例が第１図乃至４図に示さ
れている。クラツチブレーキユニツト２００はそ
の基本的構造及び作動において、次に述べる点を
除いて本出願人の特開昭55−107137号のそれと同
じである。異なる部分は改良された油圧送手段
と、通路装置２０２と、外側ハウジング２１０の
中央キヤビテイ２０９内の２体からなる内側ハウ
ジング２０４，２０６である。

第１〜４図を用いて、本願のクラツチブレーキ
ユニツト２００を説明する。このユニツト２００
は、長手方向両端に端壁２１２，２６４を有する
ほゞ円筒形のハウジング２１０を含んでいる。こ
の端壁２１２，２６４は、その間に内部キヤビテ
イ２０９を部分的に形成する。

入力軸２０８は、端壁２６４の開口２８を通つ
てキヤビテイ２０９内に延びていると共に軸受２
７，２９によつて回転可能に支承される。入力軸
２０８の先端は円筒状に延長された部分２０４を
有し、この部分は先に述べた２体からなる内側ハ
ウジングの一方の内側ハウジング２０４を構成す
る。もう一方の内側ハウジング２０６は、外側ハ
ウジング２１０に静止状態で取付けられた円環状
の内側ハウジング２０６であり、端壁２１２に円
周方向に離間して配置されたボルト２１４により
取付けられている。これらの内側ハウジングはク
ラツチ２１６とブレーキ２１８の剪断効果の効率
を良くしている。第１図に示された実施例におい
ては、水冷ジヤケツト２２２の型式の選択的に付
加される基準寸法の油冷却器２２０が含まれてい
る。第１図にはポート２２４と２２６が基準寸法
の油冷却器２２０に用いられて図示されている
が、油ポート２２４と２２６は、種々の型式の従
来公知の油冷却器を連結してもよい。

出力軸２４０は、取り外し可能の端壁２１２に
形成した開口４０を通つてキヤビテイ２０９内に
延びており且つ、開口４０内で所要の軸受装置４
２により回転可能に支承される。出力軸２４０
は、入力軸２０８と同一軸線上に配設されるが、
内方端４４は入力軸２０８に形成した環状の半径
方向内方に面した肩部４８に係合する軸受３０２
によつて回転支承される。出力軸２４０の大直径
部５２には、複数の軸線方向に延長し円周方向に
離間したスロツト５４が設けれら且つ、複数の比
較的浅い、軸方向に延びその外周に沿つて円周方
向で離間して配置されたノツチからなるスプライ
ンがスロツト５４間に形成されているが、このス
プラインは大直径部５２のほぼ中間部にスプリツ
トスナツプリングからなる中央リング６０を収受
する環状ノツチ５８により２つのスプライン２４
２，２４４に分けられる。環状ノツチ５８は大直
径部５２をクラツチデイスク部６２とブレーキデ
イスク部６４に分割することとなる。複数のクラ
ツデイスク２５０とブレーキデイスク２５２とは
夫々スプライン２４２，２４４に嵌合するノツチ
２４６，２４８を有し、スプライン２４２と２４
４は対応するクラツチデイスク２５０とブレーキ
デイスク２５２の内周上のノツチ２４６と２４８
にそれぞれ対応して噛合つており、それぞれのデ
イスク２５０，２５２は出力軸２４０と共に回転
する。

入力軸２０８に連結された延長部分２０４は、
摩擦クラツチ板部材２３２の外周上の歯２３０に
対応し、それに噛み合う内側スプライン２２８を
有する。同様に、静止した内側ハウジング２０６
は、摩擦ブレーキ板２３８の外周上の歯２３６に
対応し、それに噛合う内側スプライン２３４を有
する。

二つの環状の作動室２５４と２５６が、内側ハ
ウジング２０４と２０６と出力軸２４０とにより
形成され、“剪断”過程においてより大きな圧力
が生ずるようにし、それにより効果的なクラツ
チ、ブレーキ作用が起るようになつている。ハウ
ジング２０４，２０６の各々は、作動室２５４と
２５６を通る油の循環を助長すべく円周方向に離
間配置された孔２５８と２６０をも含んでいる。
板２３２，２３８とデイスク２５０，２５２につ
いて説明された歯とスプラインの構造は、作動部
材７６，７８により起こされる軸方向の運動を可
能とする。しかしながら、円周方向の運動は歯と
スプラインの構造によりまつたく制限される。

第１図に示す通り、クラツチ板２３２はクラツ
チデイスク２５０間に介挿され、またブレーキ板
２３８はブレーキデイスク２５２間に介挿されて
いる。

環状のクラツチ作動部材７６がクラツチデイス
ク部６２の外方端附近に設けられ且つ出力軸２０
８のブレーキデイスク部６４の外方端附近のブレ
ーキ作動部材７８に作動連結されている。ブレー
キ作動部材７８とクラツチ作動部材７６とは、交
互に設けられたねじ７９とロツド８１とによつて
互に連結されている。これらねじ７９とロツド８
１とは、スロツト５４内を延長して作動部材７
６，７８を所定間隔に保つ。ピストン作動装置８
３は軸線方向の動きを生じさせるように作動部材
７６，７８に作動連結され、クラツチブレーキユ
ニツト２００のクラツチ部又はブレーキ部のいず
れか一方を作動する。クラツチブレーキユニツト
２００の作動と構造の詳細は、本出願人の米国特
許3969898号に記載されている。

インペラーベーンポンプ２６２が装置２００の
側壁２６４と入力軸２０８の延長部分２０４との
間に配置され、入力軸２０８と一体的に形作られ
ている。ポンプ２６２は、円周方向で離間され、
粗く削られた一連の歯車の歯である複数のベーン
２６８を含んでなり、その形状は第１図及び３図
に示されている。ベーン２６８は入力軸２０８の
外周に一体に形成される。ベーン２６８は壁２６
４，２７０と小さな隙間で密に嵌まり、その中で
ベーン２６８が漏れをきたさないように作動可能
に配置される。それにより、高容量遠心油ポンプ
作用を生ずるようになつている。しかしながら、
直径と軸方向の厚みは比較的小さな公差内で作ら
れるがベーン２６８自体は粗削りであつてもよい
故に、ベーン２６８の図示された構造は比較的に
安価に製造される。環状板２７２が円周方向で離
間された一連のボルト２７４によりユニツト２０
０の外側ハウジング２１０に固定され、板２７２
と入力軸２０８の周囲のハウジング２１０の壁２
６４，２７０がポンプ室２７６を形成する。円周
方向に延びるスロツト２７８が板２７６に設けら
れ、ポンプ室２７６への流入孔としてポンプ室２
７６を油リザーバ２８０に連通させる。ベーンポ
ンプ２６２とポンプ室２７６の上方に楕円形の流
出孔２２４が配置され、その流出孔２２４は油の
ための通路２８４を有する油冷却器２２０への入
口ポートとなり、その通路２８４は縦方向に延び
る一連のフイン２８６に沿つて通り、冷却水が循
環される水冷ジヤケツト２２２へ油からの熱を伝
達する。油冷却通路２８４はユニツト２００の潤
滑装置２９０へ連なる流出孔２２６を有し、その
潤滑装置は、ピストン２９２に沿つて、さらに前
記出力軸２４０に沿つて軸方向に通じている。次
いで油はクラツチとブレーキの作動室２５４，２
５６、中間出力軸支持軸受２９４、あるいは通路
２９６，２９８を経て出力軸２４０の軸方向通路
３００のいずれかの中へ入る。この通路３００は
出力軸２０８の回転軸線と同一軸線で延びてい
る。軸方向通路３００を通つた油は出力軸２４０
と出力軸２４０の端部にある支持軸受３０２を潤
滑したり、円周方向に離間されオフセツトされた
通路３０４と３０６を通つてクラツチデイスク２
５０とブレーキデイスク２５２の下側からクラツ
チとブレーキの作動室２５４，２５６の中へ導か
れる。次いで内側ハウジング２０４，２０６に設
けられた孔２５８，２６０を通つて油リザーバ２
８０へ戻される。

なお、複数の半径方向外方に延長する油出口通
路３０４，３０６が、出力軸２４０に沿つて形成
されているが、それについて更に詳述する。その
第１の通路群３０４は、クラツチ板２３２、クラ
ツチデイスク２５０と半径方向に整合し、軸線方
向に離間した第２の通路群３０６は、ブレーキ板
２３８、ブレーキデイスク２５２と半径方向に整
合する。各通路３０４，３０６は、出力軸２４０
の大直径部５２に形成した選択された軸線方向の
スロツト５４に開口する。

第４図に示す通り、半径方向の、油出口通路の
第１の通路群３０４は、ほゞ円周方向に等しい間
隔の３群１１８，１２０，１２２からなり、各群
は夫々３個の軸線方向に離間した通路を有する。
各群１１８，１２０，１２２は軸線方向に僅に異
なる位置をとり、円周方向に２個以上の通路が一
致しないようにされている。同様にして、半径方
向の油出口通路の第２の通路群３０６は、ほゞ円
周方向に等間隔の３群１２４，１２６，１２８か
らなり、各群は夫々３個の通路を有する。各群
は、軸線方向に僅に異なる位置をとり、円周方向
に２個以上の通路が一致しないようにされてい
る。油出口通路の位置を軸線方向に異なる位置と
することによつて、十分な油量が各クラツチ板２
３２、ブレーキ板２３８、クラツチデイスク２５
０、ブレーキデイスク２５２の間及び外周に向け
られるようにされる。

次に、クラツチブレーキユニツト２００の作動
を説明する。

クラツチのトルク伝達部は、複数のクラツチ板
２３２と複数のクラツチデイスク２５０とが交互
に配置され、このデイスク２５０のうちの１枚は
クラツチ作動部材７６の面に対向し、他の１枚の
デイスク２５０は中央リング６０の側面に対向す
る。内側ハウジング２０４，２０６内のトルク伝
達素子は内側ハウジング２０４，２０６内の油槽
内で回転し、その結果始動及び停止に際して生ず
る動エネルギの大きな割合が摩擦板間の油の剪断
によつて伝達され、ドライ運転のクラツチブレー
キユニツトに比較して摩擦板の寿命が著しく増大
すると共に装置２００の最大運転速度も大とな
る。上述の大容量遠心油ポンプの作動によつて、
クラツチ板２３２、ブレーキ板２３８、クラツチ
デイスク２５０、ブレーキデイスク２５２に十分
な量の油が供給される。

入力軸２０８が回転するとベーン２６８が作動
して油をリザーバ２８０からポンプ室２７６へ送
る。その後、油は先に述べた通り、流出孔２２
４、油冷却通路２８４、流出孔２２６、潤滑装置
２９０へと流れる。そしてクラツチとブレーキの
作動室２５４，２５６へ送り込まれ、外方に流れ
てクラツチ板２３２、ブレーキ板２３８及びクラ
ツチデイスク２５０、ブレーキデイスク２５２上
に供給される。羽根２６８は、所要の油流を生じ
させるための十分な圧力をつくり出すが、板とデ
イスクを通つて流れる油は出力軸２４０の回転に
よつて生ずる遠心力によつて補助される。クラツ
チブレーキユニツトの作動中はいつでも、入力軸
２０８は連続回転するため、羽根を入力軸に取付
けることはクラツチ板デイスクに対して十分に油
を供給し、さらに、出力軸の回転開始時等の高熱
生成期でも同様に十分な油を供給することを保証
する。

入力軸２０８が回転を開始し、上述の如く羽根
が油の循環を開始すれば、ピストン装置８３が作
動してブレーキ作動部材７８とクラツチ作動部材
７６とを第１図の右方に同時に軸線方向に動か
す。この動きによつて、出力軸２４０の回転を防
いでブレーキ板２３８とブレーキデイスク２５２
との間の係合を解放する。

更に部材７８，４６が動けば、クラツチ板２３
２とクラツチデイスク２５０とがクラツチ作動部
材７６の側面とリング６０との間で共に動いてト
ルク伝達関係となる。クラツチ板２３２とクラツ
チデイスク２５０との間の滑りが減少すれば出力
軸２４０は回転を開始する。入力軸２０８が連続
的に全速又は全速に近い速度で回転している時
は、油は各クラツチ板とクラツチデイスクとの間
の通路を通つて連続的に供給されクラツチの潤滑
と冷却とを行なう。

クラツチブレーキユニツトを停止するには、上
述の手順と反対に行なう。すなわち、ピストン装
置８３を非作動として、作動部材７６，７８を軸
線方向に第１図の左方に動かし、クラツチ板２３
２とクラツチデイスク２５０とを解放し、ブレー
キ板２３８とブレーキデイスク２５２とを押圧し
てブレーキトルクを出力軸に作用する。入力軸２
０８は全速回転を続けるため、十分な量の油がブ
レーキ板２３８とブレーキデイスク２５２とに供
給され、全ブレーキ作動中冷却と潤滑とを行な
う。

（考案の効果） 本考案においては上述の如く、ポンプ室を仕切
手段を用いることによりキヤビテイの残り部分か
ら隔離する構成としたので、ベーンにより送られ
る油がポンプ室からキヤビテイの残りの部分へ漏
れることがなく、高容量の油圧送が可能となる。
またベーンについてはその外形寸法と厚み寸法は
きびしい公差で作られる必要があるが、他につい
てはきびしい公差は必要とされず、したがつて製
作費が安価となる。また入力軸の環状延長部分と
内側ハウジングとでクラツチ及びブレーキを取り
囲むそれぞれの作動室を形成したので、クラツチ
あるいはブレーキの作動時に作動室内の圧力が高
まり、それによりクラツチ、ブレーキ作用が非常
に効果的となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例の一部破断され
た断面図、第２図は第１図の２−２線による断面
図、第３図は第１図の３−３線の方向でのベーン
ポンプの一部分を示す正面図、第４図は出力軸の
中央孔の一部の展開図である。 ２００……クラツチブレーキユニツト、２０
４，２０６，２１０……ハウジング、２１２，２
６４……端壁、２８６……フイン、２０８……入
力軸、２３２……クラツチ板、２６２……ポンプ
インペラベーン、２４０……出力軸、２５０……
クラツチデイスク、２５２……ブレーキデイス
ク、２３８……ブレーキ板、７６……クラツチ作
動部材、７８……ブレーキ作動部材、２８０……
リザーバ、２７６……ポンプ室、３００……油通
路、３０４，３０６……油出口通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 長手方向に離間した対向する両端壁間に中央キ
   ヤビテイを画成する外側ハウジングであつて、前
   記中央キヤビテイの下側部分により形成される油
   リザーバを有すると共に、油を冷却システムに導
   入する入口ポートと冷却システムからの油を受け
   入れる出口ポートとを備えた外側ハウジング； 一方の端壁内に回転自在に支承され、上記中央
   キヤビテイ内に延長した大直径の環状延長部分を
   有する入力軸であつて、上記大直径の環状延長部
   分が、その内表面に沿つて半径方向内側に指向さ
   れた円周方向に間隔をあけ軸方向に向つて延びる
   多数のスプラインと、その外表面の一部分に沿う
   円周方向に間隔をあけた複数の歯車の歯からなる
   半径方向外側に指向された多数の一体的なベーン
   と、そして、上記延長部分内側の油をその外側へ
   そして上記油リザーバ内へ送り出す油通路とを有
   するようにされてなる入力軸； 上記キヤビテイの上記入力軸の延長部分の上記
   ベーンを取り囲む部分を仕切り手段により上記キ
   ヤビテイの残りの部分から仕切ることにより形成
   されたポンプ室であつて、上記油リザーバと連通
   する入口ポートと上記外ハウジングの入口ポート
   に連通する出口ポートとを備えるポンプ室； 外周縁に複数の歯を有し、この歯の位置で上記
   入力軸の延長部分のスプラインに装着される複数
   のクラツチ板であつて、前記入力軸の延長部分に
   よりその内側に形成されるクラツチ作動室内に収
   納されるようにしたクラツチ板； 他方の端壁に回転自在に支承され、上記中央キ
   ヤビテイ内に延長した上記入力軸と同一軸状の出
   力軸であつて、入力軸の一部内に挿入され且つ係
   合した端部と、外表面に沿つて半径方向外側に指
   向され円周方向に間隔をあけて設けられた軸方向
   に延びる多数のスプラインと、上記出力軸の端部
   の外側に開口すると共に上記外側ハウジングの出
   口ポートに連通する軸線方向油通路と、上記軸線
   方向通路から半径方向外側に向つて延長する複数
   の半径方向油通路とを備えている出力軸； 上記外ハウジングに固定された静止環状内側ハ
   ウジングであつて、その内側の油をその外側であ
   つて上記油リザーバ内へ送り出す油通路を有する
   静止環状内側ハウジング； 上記静止環状内側ハウジングによりその内側に
   形成されるブレーキ作動室内に収納され、かつ回
   転できないように取り付けられた複数のブレーキ
   板； 内表面に沿つて歯を有する出力軸上に軸線方向
   に離間して取付けられた第１及び第２群の摩擦デ
   イスクであつて、上記デイスクの歯は上記出力軸
   のスプラインと係合しており、上記第１群のデイ
   スクは、作動せしめられた時に上記クラツチ板と
   共働して回転エネルギを出力軸に伝達し、第２群
   のデイスクは作動せしめられた時にブレーキ板と
   共働して上記出力軸の回転運動を制動するように
   してなる摩擦デイスク；そして、 上記第１及び第２群のデイスクの一方を選択的
   に作動させる作動装置；を備えており、 上記ベーンは、入力軸の回転に応答して油を油
   リザーバからポンプ室、外ハウジングの入口ポー
   ト、冷却システム、外ハウジングの出口ポート、
   出力軸の軸線方向油通路及び半径方向通路、クラ
   ツチ板、ブレーキ板、第１及び第２群の摩擦デイ
   スク、そして、入力軸の環状延長部分油通路及び
   静止環状内側ハウジングの油通路を通つて油リザ
   ーバ内に戻るように圧送するように操作されるこ
   とを特徴とするクラツチブレーキユニツト。