JPH0226094B2

JPH0226094B2 -

Info

Publication number: JPH0226094B2
Application number: JP57068012A
Authority: JP
Inventors: Jii Fureizaa Makudonarudo Jei
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1990-06-07
Also published as: US4388988A; JPS57204339A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は摩擦シユーが摩擦係合するように駆動
されて、入力部材によつて回動されるとき、入力
部材と出力部材が一体になつて回転するように連
結された型のクラツチブレーキ装置に関する。更
に詳細に言えば、本発明は摩擦シユーが比較的小
さな力で係合し、摩擦シユーに作用する力は、ク
ラツチが相当大きなトルク容量を持ち得るように
増幅されるクラツチに関する。

この型の増幅クラツチは、本発明の譲渡人に譲
渡された“放射方向に収縮可能なシユーを有する
増幅クラツチ”という名称のマクドナルドの米国
特許第4330054号公報に開示されている。このク
ラツチでは、入力部材により摩擦シユーを回転す
ると、つる巻ばねを引き締めるために利用される
パイロツトトルクが生ずる。このばねは、角度的
に離間した一連のシユーセグメントに巻きつきシ
ユ―セグメントが入力部材を放射方向につかむよ
うにパイロツトトルクを増幅し、相当大きなトル
クを出力部材に伝達する。

摩擦シユーは、制動リングによつて、入力部材
との係合から外れるように動かされる。摩擦シユ
ーが、入力部材から離るように制動リングが動か
されると、制動リングは制動トルクを出力部材に
加える。

本発明の目的は、クラツチが外れ、ブレーキが
係合している間、逆トルクが出力部材に加えられ
る場合につる巻ばねが巻きつき、急激にクラツチ
が係合するのを防ぐようにした前述の型の新規
で、改良されたクラツチ―ブレーキ装置を提供す
ることである。

より詳細な目的は、制動リングが、摩擦シユー
を入力部材との係合から外すように保持し、出力
部材を制動している時、及び逆方向のトルクが出
力部材に加えられた時、摩擦シユー、出力部材、
制動リングが新規な方法で配置されてつる巻ばね
の両端の間での相対回転を防ぐようなクラツチを
提供することにより、前述のことを達成すること
である。

より詳細には、本発明は、クラツチが外れた
時、制動リングが出力部材に連結されて出力部材
と一体に回転し、出力部材と摩擦シユーの両方を
制動できる巻ばねクラツチブレーキ装置にある。

本発明のこれらの目的、他の目的及び長所は、
添付図面を参照した以下の詳細な説明から、より
明らかとなるであろう。

説明用図面に示すように、本発明は回転駆動部
材１１を被駆動回転部材１２へ選択的に連結する
クラツチブレーキ１０において具体化される。こ
の場合、駆動部材１１は、モータまたはエンジン
（図示せず）のシヤフトであり、一方被駆動部材
１２は芝刈り機の刃駆動部の部材を構成するプー
リーである。シヤフト１１は、芝刈り機のデツキ
１４を通して延び、一方プーリー１２は、デツキ
の下方に位置している。このプーリーは、クラツ
チ１０の出力部材を形成し、１７でリベツト接合
された上下のデイスク１５，１６によつて構成さ
れている（第１図）。駆動ベルト１８は、プーリ
ーの周りにとりつけられる。

クラツチ１０は、２１で駆動シヤフト１１にく
さび締めされた入力部材２０を備えている。ねじ
２２は入力部材を通して延び、入力部材をシヤフ
トに保持するように駆動シヤフトにねじ込まれて
いる。この入力部材は、第５図に示すように、時
計方向に回転するようになつている。その下端部
には、入力部材２０はボールベアリング２５を支
持する径の小さい部分２４を形成している。この
ベアリングは、第２図に２６で示す径の小さい部
分の下端部を覆つて杭でささえることにより所定
位置に保持される。上方に突出した環状フランジ
２７は、プーリー１２の下側デイスク１６と一体
に形成されてベアリングに固定され、それによつ
てプーリーは、入力部材に対して回転するように
ベアリングによつてジヤーナル軸受されている。

入力ボス３０は、入力部材２０に固定されてい
る。第２図に示すように、入力ボスは、プーリー
１２のフランジ２７の丁度外側に位置している軸
方向に延びた環状フランジ３１を備え、更に軸方
向のフランジの上端と一体に形成された内側へ延
びた環状摩擦フランジ３２を備えている。フラン
ジ３２の内側端部は、ベアリング２５の上側と、
入力部材２０の小径部分２４の上端に形成された
肩部３３の間に締められる。角度間隔をあけて設
けられたスロツト３４（第８図）が、フランジ３
２に形成され、入力部材２０と一体に形成された
角度的に離間した突出部３５を受け入れる。この
突出部とスロツトは、入力ボス３０を入力部材２
０に固定し、入力ボスを入力部材と一体に回転す
るように機能する。

入力ボス３０のフランジ３１は、クラツチ１０
を係合させたり、切り離したりするように、角度
間隔をおいて設けられたシユーセグメント３７に
よつてつかまれ、それから解放されるようになつ
ている。ここでは、シユーセグメントは３つあ
り、それぞれ、入力ボス３０のフランジ３１を摩
擦つかみするように構成された摩擦材の弧状バン
ド３８（第７図）から成つている。各摩擦バンド
は、弧状メタル取付けバンド３９の内側に接着さ
れている。弾性のあるピアノ線からなる上側と下
側の割輪４０が摩擦バンド３８の上下に設けら
れ、取付けバンド３９の内側の溝に置かれてい
る。この弾性リングは、取付けバンドを外方へ押
し、摩擦バンドを入力ボスのフランジ３１から離
すように偏倚させる。

内側へ曲げたフインガ４１（第７図）が、各取
付けバンド３９の一端にその下面に沿つて形成さ
れる。このフインガは、プーリー１２の下側デイ
スク１６通して形成された角度間隔を設けられた
スロツト４２にはまり、シユーセグメント３７を
プーリーにくさび止めする。シユーセグメントが
反時計方向（第４図）に回転すると、フインガ４
１の前縁は、スロツト４２の前縁に近いプーリー
１２の下側デイスク１６から下方に打ち出された
突出部４３に当たる。フインガ４１とスロツト４
２は、シユーセグメント３７とプーリー１２が一
体に回転するよう連結しているが、このスロツト
は、フインガが内側及び外側の放射方向に動ける
ようにしているので、摩擦バンド３８は入力ボス
３０をつかんだり、放したりする。

シユーセグメント３７の摩擦バンド３８を放射
方向に引き締めて入力ボス３０をつかむために、
つる巻ばね４５がシユーセグメントの取付けバン
ド３９を覆つてはめ込まれている。ころがり軸受
テープ４６（第３図）が、取付けバンドの外側に
付けられて、取付けバンドとつる巻ばねのコイル
間の摺動摩擦を小さくしている。

つる巻ばね４５の下端には、プーリー１２の下
側デイスク１６から下方へ片４９を打ち出すこと
によつて形成されたスロツト４８に引つ掛けられ
た曲げ突起４７（第６図）が形成されている。突
起４７をスロツトに引つ掛けた後、片４９は、第
６図の破線で示すように、上方に曲げられて突起
と係合する。

曲げ突起５０（第８図）も、つる巻ばね４５の
上端に形成されている。上側の突起は、環状摩擦
シユーまたはクラツチシユー５３の一部を形成す
るデイスク５２から下方に打ち出された片５１に
引つ掛けられる。３つの角度間隔をおいて設けら
れた突出部５４は、デイスク５２と一体に形成さ
れて、そこから下方へ突出し、第８図に示すよう
にばね４５上端コイルと係合する。このばねの上
側突起５０は突出部５４の一つの側面に当たる
（第８図参照）。

摩擦材から成るリング５５は、デイスク５２の
上面に接着され、その内側周縁には、入力部材２
０の円錐台形面と接するようにされた円錐台形面
が形成されている。２つの面が摩擦係合すると、
入力部材はシユー５３を回転させ、その結果ばね
４５の上側突起５０は、ばねを放射方向に縮める
即ち巻きつける方向に下側突起４７に対しして回
転する。こうしてばねは、シユーセグメント３７
の取付けバンド３９の周りを締めつけ、シユーセ
グメントの摩擦バンド３８を放射方向内側に押し
やつて、入力ボス３０としつかりとつかみ係合す
る。従つて、シユーセグメントは入力ボスと共に
回転し、フインガ４１によつてシユーセグメント
はプーリー１２を回転させる。こうしてクラツチ
１０は、入力シヤフト１１と一体に出力プーリー
１２を回転させるように係合する。つる巻ばねが
ゆるんでほどかれた時は、弾性ワイヤ４０がシユ
ーセグメント３７を外方へ動かして、摩擦ンド３
８を入力ボス３０から解放する。こうしてクラツ
チは、切り離されて、入力シヤフトは回転を続け
ているが、出力プーリーは静止さてておくことが
できる。

本発明は、クラツチ１０を係合させ、また切り
離しするための独得な手段及びクラツチが切り離
された時出力プーリー１２に制動トルクを与える
ための独得な手段を提供しようとするものであ
る。本発明は、クラツチが切り離され、制動トル
クが出力プーリーに加えられている限りは、出力
プーリーを手で回しても、ばね４５が巻きつい
て、クラツチを係合することはあり得ないという
ことを特徴としている。その結果、芝刈り機のオ
ペレータへの危害が減ぜられる。

更に詳細に言えば、プーリーと一体に回転する
ように出力プーリー１２に連結され、クラツチ１
０が切り離された時、クラツチシユー５３をプー
リーと共に回転させ得る制動リング６０を提供す
ることにより、前述のことが達成される。第２図
に示すように、制動リング６０は、プーリーの上
側デイスク１５のフランジ２７の外側に位置した
軸方向に延びる環状スカート６１を備えている。
３つの角度間隔をおいて設けられたフインガ６２
が一体に形成されて、スカートの下端から垂下
し、プーリーデイスク１５，１６を通して形成さ
れたスロツト６３に入る。フインガ６２とスロツ
ト６３はスロツト内でフインガが軸方向即ち上下
方向に摺動できるが、フインガとプーリーデイス
ク間で相対的に回転しないようにする寸法となつ
ている。こうしてフインガは、制動リング６０と
プーリー１２を共にくさび止めして一体に回転で
きるようにし、一方制動リングは軸方向に動ける
ようにしている。

放射方向に延びたフランジ６５（第２図）は、
スカート６１の上端と一体に形成され、そこから
外側へ突出している。フランジ６５は、制動リン
グ６０の一部を構成している放射方向に延びたデ
イスク６６の外端部に固定されている。制動リン
グの一部を構成している環状摩擦材６７はデイス
ク６６の上面に接着されている。本発明の実施例
では、上方内側へ延びる円錐台形翼６８がデイス
ク６６の内側端部と一体に形成され、クラツチシ
ユー５３の摩擦リング５５の外周縁に形成された
円錐台形表面と係合するようになつている。

クラツチ１０は、制動リング６０のスカート６
１を囲み、制動リングのフランジ６５とプーリー
１２の上側デイスクの間に圧縮された巻回された
円錐コイルばね７０を備えている。ばね７０は、
制動リングを、クラツチ係合位置（第３図）へ押
し上げ、制動リングがその位置へ動くと、フラン
ジ６５はクラツチシユー５３のデイスク５２２と
係合し、摩擦材５５の内側円錐台形面を押圧し
て、入力部材２０の円錐台形面と係合するように
デイスク５２を押し上げる。円錐コイルばね７０
は、制動リング６０を第２図に示すクラツチ切り
離し位置へ下降させる。制動リング６０が下降す
ると、デイスク６６はクラツチシユー５３のデイ
スク５２と係合し、摩擦リング５５を動かして、
入力部材２０との係合から外すように、つる巻ば
ね４５の圧縮動作に抗してシユーを下降させる。
また、制動リングの円錐台形翼６８は、摩擦リン
グ５５の外側円錐台形面と摩擦係合する。

クラツチ１０の係合、切り離しを行うために、
つば７２（第２図）である手動操作装置が、芝刈
り機のデツキ１４の下方で、上下動するように支
持されている。このつば７２は、つばとデツキの
間で圧縮された一連の角度的に離間したコイルば
ね７３によつて下方へ押圧されている。ばね７３
は通常、制動リング６０の摩擦材６７と係合する
ようにつばを保持し、その結果つば７２は制動リ
ングに制動力を与える。ケーブル７４（第１図）
等はつば７２と、芝刈り機の操作レバー（図示せ
ず）のような適当な部材の間に接続される。操作
レバーを操作してケーブルを引くと、つば７２は
摩擦材６７から離れる（第３図参照）。操作レバ
ーを離すと、ばね７３は、第１図、第２図に示す
ように、摩擦材６７と係合するようにつばを下方
へ押しやる。

動作ばね７３によつて、動作つば７２に及ぼされる
全体の下方への力は、円錐コイルばね７０によつ
て制動リング６０に及ぼされ、つる巻ばね４５の
圧縮作用によつてクラツチシユー５３に及ぼされ
る合成された上方への力よりも大きい。従つて、
手動操作レバーを解放して、ケーブル７４ゆるめ
た時、ばね７３は、第２図に示すように、摩擦材
６７に抗してつば７２を下方へ押圧する。従つ
て、制動リング６０は、円錐コイルばね７０の作
用に抗して、クラツチ切り離し位置（第２図）へ
押し下げられる。制動リングのデイスク６６は、
クラツチシユー５３のデイスク５２と係合し、つ
る巻ばね４５の圧縮動作にに抗してシユーを押し
下げ、摩擦材５５を入力部材２０から解放する。
こうして入力部材は出力プーリー１２にトルクを
伝達せずに回転する。また、プーリーはつば７２
によつて摩擦材６７に加えられ、フインガ６２と
スロツト６３をを介して、制動リング６０からプ
ーリーに伝えられた制動力によつて静止状態に維
持される。

操作レバーを動作させると、ケーブル７４は、
ばね７３の作用に抗してつば７２を引つ張り上げ
るように緊張する。こうして円錐コイルばね７０
は、制動リング６０を押し上げ、デイスク６６
が、クラツチシユー５３のデイスク５２を押し上
げるようにする。従つて、クラツチシユーは、上
方に押し上げられて、摩擦材５５を押圧して回転
入力部材２０と係合させる。このような係合は、
クラツチシユー５３を制動リング６０に対して回
転させるパイロツトトルクを生じさせる。クラツ
チシユーが回転すると、つる巻ばね４５の上側突
起５０は、シユーセグメント３７にばねを巻きつ
け、その周りを締めつける方向に回転する。こう
して、シユーセグメントの摩擦バンド３８は、縮
まつて、入力ボス３０と摩擦係合し、シユーセグ
メントを回転させる。このような回転は、シユー
セグメントのフインガ３９によつて出力プーリー
１２に伝達され、その結果出力プーリーは入力部
材と共に回転する。

操作レバーを解放すると、つば７２は摩擦材６
７を押し下げて、制動リング６０に制動力を加
え、この制動力はフインガ６２を介して直接出力
プーリー１２に伝達される。同時に、制動リング
は下降し、つる巻ばね４５の圧縮動作に抗してク
ラツチシユー５３を下降させて、摩擦材５５を入
力部材２０から解放し、つる巻ばね４５をほど
く。その後、スプリングワイヤ４０は、シユーセ
グメント３７を外側へ動かして、摩擦バンド３８
を入力ボス３０から解放し、入力ボスから出力プ
ーリー１２へのトルクの伝達を遮断する。

クラツチ１０を切り離した時、芝刈り機のオペ
レータはプーリー１２（またはそれに接続された
刈り刃）を手で回そうとすることがある。つる巻
ばねを有する従来のクラツチでは、このような手
動回転は、ばねの両端を互いに対して回転させ、
その結果ばねが巻きつき、瞬間的にクラツチを係
合させて、オペレータがけがをすることがあつ
た。しかしながら本発明のクラツチ１０によれば
この危険は避けられる。ばね４５の下端４７が回
転するようにオペレータが手でプーリー１２を回
転させると、フインガ６２によつて制動リング６
０も回転する。制動リングの円錐台形翼６８は、
クラツチシユー５３の摩擦材５５を下方へ押し、
この押し下げ力は、つる巻ばね４５の圧縮動作の
抵抗を受ける。このことにより、制動リングは摩
擦係合してクラツチシユーを回転させ、その結果
クラツチシユーは、出力プーリーと一体に回転す
る。従つて、つる巻ばね４５の両端４７と５１は
一体に回転し、ばねが巻きついて、クラツチ１０
が係合するのを防ぐ。こうしてオペレータはけが
から守られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の独得な特徴を具体化した新
規で改良されたクラツチブレーキの部分垂直断面
図で第４図の線１―１に沿つてとつたような切り
離した状態のクラツチを示す図。第２図は、第１
図に示した特定部品の拡大部分図。第３図は第２
図と同様であるが、係合状態のクラツチを示す
図。第４図、第５図は、それぞれ第１図の４―
４、線５―５に沿つた拡大部分断面図。第６図、
第７図は、それぞれ第４図の線６―６、線７―７
に沿つた拡大部分断面図。第８図は、クラツチの
特定部品の分解斜視図。１０……クラツチ、１１……回転駆動部材、１
２……プーリー、１４……デツキ、１５，１６…
…デイスク、１８……駆動ベルト、２０……入力
部材、２５……ボールベアリング、２７……環状
フランジ、３０……入力ボス、３１……環状フラ
ンジ、３４……スロツト、３５……突出部、３７
……シユーセグメント、３８……摩擦バンド、３
９……取付けバンド、４０……割輪、４１……フ
インガ、４２……スロツト、４５……つる巻ば
ね、４７……突起、４８……スロツト、５０……
突起、５２……デイスク、５３……クラツチシユ
ー、５５……摩擦リング、６０……制動リング、
６２……フインガ、６５……フランジ、６６……
デイスク、７０……円錐コイルばね、７２……つ
ば、７３……ばね、７４……ケーブル。

Claims

【特許請求の範囲】１共通軸の周りを回転するように支持された入
出力部材；前記入出力部材に対して軸方向に可動
な環状摩擦シユー；前記シユーを軸方向に偏倚さ
せて前記入力部材と摩擦係合させ該入力部材と共
に回転させるようにすると共に同シユーが軸方向
で動かされて前記入力部材との摩擦係合から外さ
れるのを許容する弾性手段；前記シユーが摩擦係
合し、前記入力部材によつて回動される時、前記
出力部材を前記入力部材と共に回動させる手段；
クラツチ係合位置と切り離し位置の間で、前記入
出力部材に対して軸方向に可動で、前記クラツチ
係合位置へ偏倚されており、前記入力部材に対し
て回転可能で、前記クラツチ切離し位置にある
時、前記摩擦シユーを前記入力部材との係合から
外しておくように機能する制動リング；前記制動
リングを出力部材に接続し、制動リングがクラツ
チ切離し位置にある時、制動リングを出力部材と
一体に回転させる手段；及びクラツチ切離し位置
にある間に制動リングが回つた場合、該制動リン
グを摩擦シユーに摩擦結合し、摩擦シユーを制動
リングと共に回転させる手段を備えたクラツチブ
レーキ装置。２前記出力部材を、前記入力部材と共に回転さ
せる前記手段が、前記シユーに接続された一端
と、前記出力部材に接続された他端を有するつる
巻ばねから成り、前記シユーが摩擦係合して、入
力部材によつて回つた時、前記ばねは、収縮し
て、出力部材を入力部材と共に回転させる特許請
求の範囲第１項記載クラツチブレーキ装置。３共通軸の周りを回転するように支持された入
出力部材；クラツチ係合位置と切離し位置の間
で、前記入出力部材に対して軸方向に可動な制動
リング；を有し、入力部材は、制動リングがクラ
ツチ切離し位置にあるときは該制動リングに対し
て相対的に回転可能とされ；更に、前記制動リン
グを前記クラツチ係合位置へ偏倚させ、前記制動
リングが前記クラツチ切離し位置へ動かされるの
を許容する弾性手段；前記制動リングがクラツチ
係合位置にある時前記弾性手段により入力部材と
摩擦係合し、前記制動リングがクラツチ切離し位
置にある時、該制動リングにより係合され、入力
部材との摩擦係合から外される、制動リングに対
して回転可能な環状摩擦シユー；前記摩擦シユー
に接続された一端と、前記出力部材に接続された
他端とを有し、前記シユーが摩擦係合状態にあ
り、前記入力部材によつて回動される時、収縮し
て前記出力部材を前記入力部材と共に回転させる
つる巻ばね；前記制動リングを前記出力部材に接
続し、前記リングの両位置において、前記出力部
材と一体に前記リングを回転させる手段；前記リ
ングをクラツチ切離し位置に保持するように制動
リングを動かし、リングがクラツチ切離し位置に
ある時、リングに摩擦制動力を加えるように選択
的に作用する手段；及びクラツチ切離し位置にあ
る間、前記制動リングが回動される時、前記制動
リングを前記摩擦シユーに摩擦結合し、前記摩擦
シユーを前記制動リングと共に回転させる手段を
有して成るクラツチブレーキ装置。