JPH0434007B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、工業上の空冷式のクラツチ及びブ
レーキなどに見られる摩擦継手装置に関するもの
である。更に詳細に云うならば、この発明はこの
ような摩擦継手装置の制御に用いる流体作動式ア
クチユエータに関するものである。

テンシヨンブレーキを含む空冷型の従来の工業
上のクラツチ及びブレーキでは、組合つた対をな
すダイヤフラムを含む通常２個のピースから成る
ケーシングを備えた薄い壁のエラストマ質アクチ
ユエータを伝統的に使用している。このような薄
壁と多ピース型エラストマ部材は、装置するのが
困難であるばかりでなく、その支持部材によつて
比較的パンクし易くなつている。このパンク現象
は、含まれる装置が一般に極めて大きく典型的に
多量の材料を動かすので、高価な野外故障となつ
て現われる。

摩擦継手装置用の従来のアクチユエータのもう
１つの欠点は、該装置と組合う摩擦部材にアクセ
スすることが一般に困難であることである。従つ
て、このような装置の多くのものは、唯単に摩擦
ライニングを取替えるだけのためにも、装置の主
要部分の分解を含む多くの作業中断時間を必要と
する。これらの装置のうちの或るもののうちに
は、例えば揺れ腕装置のような僅かな分解を必要
とするに過ぎない装置を採用しているものもある
が、このような改善策は依然として充分であると
は云い得ない。

又、従来のアクチユエータと組合わされた伝統
的ロータ部材は、効率的な冷却媒体を欠き、大抵
のものは外部ロータ周辺にフインを持つているの
に過ぎない。従つて、従来の技術では充分に冷却
される空気式アクチユエータを提供するのには不
充分である。

この発明は、摩擦継手装置のはげしい永続的空
気式操作を行なうことのできる単一のエラスト
マ・アクチユエータを提供するものである。更に
この発明は、アクチユエータと組合わされ必要に
応じてクラツチ作動又はブレーキ作動に使われる
摩擦部材へのアクセスの改善を計るものである。
更にこの発明は、ロータ部材の中間の内部部品の
冷却の改善を行なおうとするものである。

この発明装置の好適実施例に於ては、複数の流
体作動式アクチユエータを備え、各アクチユエー
タは軸線方向に膨張するエラストマ質空気チユー
ブを採用している。これらの各空気チユーブは、
軸線方向に延びる支持用植込ボルトに取付けたか
み合い型の１対の自由浮動式空気チユーブ取付半
部材の間に入れてある。この支持用ボルトは、空
気チユーブの加圧に応じてその取付半部材に軸線
方向の移動だけを許すようにしてある。各空気チ
ユーブは、その側面穴に取付けた１対の空気ピス
トンを備え、これらの空気ピストンは摩擦部材に
押し当てられて該部材を直接に作動させる。空気
チユーブを減圧した際各空気チユーブ取付半部材
を引き寄せるために各対の取付半部材間に戻しば
ねを延ばしておく。

以下この発明をその実施例について添付図面を
用いて詳細に説明する。

第１、第２図に空気作動の摩擦継手機構１０を
示す。前述のように、この機構１０は、なるべく
シート材料の包装及び巻きほどきに用いる装置の
テンシヨンブレーキとして使用されていることを
その意途としている。機構１０は、回転軸１２の
周辺に固定した複数の流体作動のアクチユエー
タ・アツセンブリ１４を備えている。この流体作
動アツセンブリ１４は、軸１２にキー止めしたボ
ルトスリーブ２０を通つて延びるボルト２１によ
つて軸１２に固着した１対の回転自在な摩擦ロー
タ１８の、内方に向き合わせ軸線方向に隔てた面
１９の間に、軸線方向に入れてある。両摩擦ロー
タ１８の軸線方向外向きに保護用の側板１６を設
けてあるが、これは多くの工業上の使用の場合に
は回転中の摩擦ロータ１８からの安全を確保する
ために通常取付を示唆され又は命ぜられているも
のである。

第２、第３図に示すように、各流体作動アツセ
ンブリ１４は１対の軸線方向に隔てた摩擦部材３
６を備え、各摩擦部材３６は圧力板４６、バツキ
ング板４４及びこれに接着した摩擦ライニング４
５を持つている。ここに述べたように、各摩擦部
材３６は個別のエレメントから成るアツセンブリ
で形成してあるが、その代りに別のものを適宜使
用することもできる。例えば、特定の摩擦ライニ
ングが、充分な強度を持つ厚さ及び／又は材料の
ものであるならば、バツキング板は場合によつて
は省略してもよい。或いは又、摩擦部材を摩擦材
料だけで作ることもでき、この場合各個別のエレ
メントはすべて単一の合成ユニツトとして形成さ
れる。

各流体作動アツセンブリ１４には、１対の空気
ピストン３４を支える空気チユーブ２５を持たせ
る。空気チユーブ２５を加圧すると、ピストン３
４は離れて摩擦部材３６に向つて押付けられる。
これによつて隔てられている摩擦部材３６に、軸
線方向外向きに離れ各摩擦ロータ１８に向う推力
が加わり、相対的に回転する部材、即ちこの場合
軸１２と固定ハウジング７２、の間に摩擦による
連絡が達成される。各流体作動アツセンブリ１４
は、以下述べるように固定の取付用植込ボルト２
４によつて固定ハウジング７２に固着する。

第３、第４図に示すように、各アツセンブリ１
４には、なるべく一定の引張り荷重を受けている
コイルばねのような戻しばね２８によつて共に保
持された自由に浮動する１対の組合つた空気チユ
ーブ取付半部材２６を持たせる。これらのばね２
８の端部を通りロツキングピン３０を設ける。ば
ね２８は、各チユーブ取付半部材２６の両側を通
し穴２７を貫通して延ばす。各対の半部材２６に
は空気チユーブ２５を容れ、このチユーブ２５は
比較的厚い壁の単一のドーナツ形本体から作り、
その厚さは、チユーブ２５が減圧されたとき又は
壁の向い合つた両側面が大気圧に曝されたとき、
自体を支えることのできる即ち自由に立つている
ことのできるような厚さにする。例えば空気チユ
ーブ２５の望ましい壁厚は、３インチの全外径を
持つている場合には、1000分の90ないし150イン
チとする。

第１図に見るように、各空気チユーブ２５に
は、半径方向に延びる１対の側面穴２９を持た
せ、この穴で、半径方向内向きに延ばし且つ軸線
方向に隔てた密封エツジ７８を形成する。これら
のエツジ７８は、軸線方向に配置した１対の空気
ピストン３４用の支持物を形成する。各ピストン
３４はエツジ７８の１つと密封状態で組合うため
の周辺方向のみぞ８０を備えている。この実施例
では、穴２９は円形であり、この穴２９の力をか
けてない状態に於ける直径は、これと組合うみぞ
８０の直径よりも小さい。空気ピストン３４は圧
力がかかると相互に軸線方向に離れるように移動
し、自由に浮動する半部材２６をばね２８の引張
力に抗して引離すように作用することが判る。

各チユーブ取付半部材２６には、今まで摩擦部
材３６と記載した半径方向外向きに滑動自由なリ
ベツト締め摩擦アツセンブリを持たせる。この実
施例の各摩擦部材３６は前述のように圧力板４
６、バツキング板４４及び摩擦ライニング４５を
備えている。リベツト３８はこれら３つの部材を
まとめて保持するようにかしめる。このように各
流体作動アツセンブリ１４は向い合つた１対の圧
力板４６を備え、これが半部材２６の半径方向に
配置した内方面と一緒になつて空気チユーブ２５
用の空所３２を形成する。この空所３２は、第
１、第２図に示すように、２個の容易に取除くこ
とのできる空気チユーブギヤツプ半部材２２で取
囲んであり、この半部材２２は第４図に示すよう
に入つている空気チユーブ２５の半径方向外向き
の本体部分と組合う内面６２で輪廓を示してあ
る。チユーブキヤツプ半部材２２を取除けば、摩
擦部材３６及び空気チユーブ２５への比較的簡単
なアクセスが得られる。チユーブキヤツプ半部材
２２は通常、ねじ５２又はその他の適当な方法で
それぞれの空気チユーブ取付半部材２６に保持さ
れ、又組合わされた空気チユーブ２５の加圧のも
とで軸線方向に離れつつ移動することができる。

第３図に見られるように、各複数の空気チユー
ブ２５の圧力を減ずれば、各アツセンブリ１４の
戻しばね２８が働いて、摩擦部材３６を、軸線方
向内向きにそして回転自在な摩擦ロータ１８との
摩擦連絡から外れるように引張ることが判るであ
ろう。摩擦部材３６を取除いて入替えるためにこ
れを半径方向外向きに滑らせることができるよう
に、圧力板４６にステツプを付ける。従つて各圧
力板４６はリベツト締めしたときそれと組合うバ
ツキング板４４から隔てられる。この隔てによつ
てみぞ７４を形成し、これによつて舌状部７６を
受けるが、この舌状部は半部材２６の半径方向内
向きにこれと一体にして延ばす。このように、摩
擦部材３６と半部材２６との舌状部材−みぞ連絡
方式は、各摩擦部材３６とこれと協力する空気チ
ユーブ取付半部材２６との間に、軸線方向には固
定されているがしかし滑らせて取外すことのでき
る関係を持たせている。このことは従来の技法で
は曽つて得られたことのない修理及び／又は取替
え作業上の適宜をもたらすものである。

第３図は空気チユーブキヤツプ半部材２２を取
除いた流体作動アツセンブリ１４を示している
が、各空気チユーブ２５が圧力をかけられて軸線
Ａ−Ａに沿つて膨張するにつれ、空気ピストン３
４は軸線方向外向きに動かされ両側面で圧力板４
６と接触する。圧力板４６はバツキング板４４及
び摩擦ライニング４５にリベツト締めにしてある
ので、各空気チユーブ２５の膨張は摩擦部材３６
の軸線方向の分離をもたらし、この部材３６は前
述のように半部材２６内に適宜滑動自在に保持さ
れている。摩擦部材３６は半部材２６に対して軸
線方向に固定してあるので、空気チユーブの本体
に圧力がかかるにつれ、摩擦部材の軸線方向の膨
張によつて部材３６に組合わされた半部材２６が
軸線方向に相互に引離されるようになることが判
るであろう。空気チユーブ２５内の圧力が減圧さ
れると、ばね２８が摩擦部材３６を持つ２個の半
部材２６を後退させる。

第４図に示す通り、各チユーブ取付半部材２６
には、流体作動のアクチユエータ・アツセンブリ
１４を半径方向に固定し軸線方向に自由に浮動さ
せるように取付けるための、１対の取付ヨーク５
４を持たせる。各取付ヨーク５４はヨーク穴５６
を備え、この穴を通して植込ボルト用スリーブ５
８（第１図）を受けこれでヨーク５４を支える。
それで取付用植込ボルト２４及びこれをおおう取
付スリーブ５８が、前述のような流体作動アクチ
ユエータの全支持装置を構成していることが判
る。又取付ヨーク５４をヨーク腕６０の端部に取
付け、このようにして第３図に示すようにアクチ
ユエータ１４間に食違い形の対から成るヨーク腕
６０のアレイができる。これは食違い状に配した
ヨーク腕６０の使用によつて、隣の流体作動のア
クチユエータ・アツセンブリに取付けた隣接ヨー
ク腕６０′の制限のない自由に浮動する軸線方向
の相対運動が許されるからである。

第１、第３、第４図に示すように、各流体作動
アツセンブリ１４の空気チユーブ２５の中に半径
方向内向きに弁棒装置５０を延ばす。図示してな
いが、複数のアツセンブリ１４を同時に加圧し減
圧しこれらのアツセンブリが協力して作動するよ
うにする装置を設ける。

空気作動式摩擦継手機構１０を半径方向に取囲
む保護用環状囲い板６４を設ける（第１、第２
図）。この囲い板は、図示のように、ねじ７０
（第１図）によつて囲い板６４に固着してある抑
付け用の帯６８で保持する。その代りに蝶番によ
る囲い板構造を使うこともできる。

以上説明した継手機構の好適実施例は、空気作
動式ブレーキとしての用途を企図しているので、
軸１２は固定の支持部材７２と摩擦連関状態にあ
る。この固定支持部材７２への機構１０の固定は
取付用植込ボルト２４によるものであり、この植
込ボルト２４は又対をなすロータ１８の両側に保
護用側板１６を固定するのに使う。

ロータ１８には、ブレーキ操作をしている間こ
の摩擦ロータ１８の冷却を強めるための従来使用
されているフイン４０を持たせる。このロータ１
８は従来使われている高い熱負荷に堪えることの
できる材料から作る。しかしここに述べた実施例
では、複数の穴４２を設けてこれを軸線方向に完
全にロータ１８を貫通して延ばし、機構１０の内
部の冷却を強化するようにしてある。又この実施
例では、穴４２は各ロータ１８のフイン付き区域
の半径方向内向きに円周に沿い設けてある。

以上この発明をその実施例について詳細に説明
したが、この実施例はこの発明の精神を逸脱する
ことなく、種々の変化変型をなし得ることは云う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明装置を採用している摩擦継手
装置の１つの好適実施例の切断端面図、第２図は
保護用側板及び下部の摩擦ロータの一部分を切除
き回転軸の回りに円周辺に沿い固定した流体作動
の摩擦アツセンブリを示す側面図、第３図は第２
図の３−３線に沿う装置の半径方向内向きの切断
図で第２図に示す流体作動アツセンブリの１つの
詳細を示す図、第４図は第３図に示す流体作動ア
ツセンブリの切断側面図である。 １０……空気作動の摩擦継手機構、１２……回
転軸、１４……流体作動の（アクチユエータ）ア
ツセンブリ、１６……保護用側板、１８……摩擦
ロータ、２２……空気チユーブキヤツプ半部材、
２５……空気チユーブ、２６……空気チユーブ取
付半部材、２８……戻しばね、２９……２５の側
面穴、３２……空所、３４……空気ピストン、３
６……１４の摩擦部材、３８……リベツト、４０
……フイン、４２……４０の冷却穴、４４……３
６のバツキング板、４５……３６の摩擦ライニン
グ、４６……３６の圧力板、５４……取付ヨー
ク、６０，６０′……ヨーク腕、６４……保護用
環状囲い板、７２……固定ハウジング、固定支持
部材、７４……みぞ、７６……舌状部、７８……
２５の密封エツジ、８０……ピストン周辺みぞ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 共通軸線を持ち相対回転のできる１対の第１
   及び第２の主要部を備え、前記第１の主要部に
   は、前記共通軸線の回りに同心的に位置させられ
   ると共に、軸線方向に間隔を置いた対向面を持つ
   ２個の平行な摩擦ロータを設け、前記第２の主要
   部には、前記摩擦ロータの中間にしかも前記回転
   軸線の半径方向外方に位置させた、軸線方向に間
   隔を置いた１対の摩擦部材と、これ等の摩擦部材
   を前記摩擦ロータの前記対向面から間隔を置き、
   また前記対向面と接触するように付勢する付勢装
   置とを設け、前記１対の主要部間のトルクを選択
   的に伝達し制御するための摩擦継手に設けられた
   流体作動式アクチユエータにおいて、１対の軸線
   方向に間隔を置いた前記摩擦部材の１つを支持す
   る１対の組合う取付半部材を備え、この各取付半
   部材に、前記摩擦ロータに対し自由に移動できる
   ようにするための滑動支持装置を設けたことを特
   徴とする流体作動式アクチユエータ。 ２ １対にした軸線方向に間隔を置いた別の摩擦
   部材の１つを支えるための互に組合うさらに別の
   １対の取付半部材を備えた、特許請求の範囲第１
   項記載の流体作動式アクチユエータ。 ３ 前記各取付半部材に、半径方向に対向する取
   付ヨークを設け、前記摩擦継手の相対回転のでき
   る前記主要部のうちの第２の主要部に、軸線方向
   に延びる１対のスリーブを設け、これらのスリー
   ブを、前記共通軸線の半径方向外方に互いに間隔
   を置き、前記取付ヨークの軸線方向の移動を支え
   るように配置した、特許請求の範囲第１項記載の
   流体作動式アクチユエータ。 ４ 前記半部材を一緒に後退させるばね装置を備
   えた、特許請求の範囲第３項記載の流体作動式ア
   クチユエータ。 ５ 軸線方向に間隔を置いた密封エツジを形成す
   る１対の穴を備えた、軸線方向に膨張し得る単一
   の環状エラストマ部材と、軸線方向に配置した１
   対の空気ピストンとを備え、前記各空気ピストン
   に、周辺みぞを形成して前記各密封エツジの１つ
   が、前記周辺みぞの１つの中に密封状態で配置さ
   れるようにした、特許請求の範囲第４項記載の流
   体作動式アクチユエータ。 ６ 前記各摩擦部材に、圧力板と、バツキング板
   と、このバツキング板に固定した摩擦ライニング
   とを設け、前記のバツキング板と前記圧力板との
   間に軸線方向の間隙を設け、前記各圧力板を、こ
   れと協働するバツキング板と、前記空気ピストン
   の１つとの中間に置き、前記各圧力板を、これと
   協働するバツキング板及びこれと協働する摩擦ラ
   イニングにリベツト締めした、特許請求の範囲第
   ５項記載の流体作動式アクチユエータ。 ７ 前記バツキング板と前記圧力板との間の前記
   軸線方向の間隙により、リベツト締めした前記各
   部材の回りに周辺みぞを形成し、協働する前記取
   付半部材により前記周辺みぞと係合する半径方向
   内向きに延びる舌状部を形成し、このようにして
   リベツト締めした前記各部材を、前記協働する取
   付半部材に対して軸線方向に保持するようにし
   た、特許請求の範囲第６項記載の流体作動式アク
   チユエータ。 ８ １対の前記取付半部材の半径方向の最も外側
   の部分に置いた１対の空気チユーブキヤツプ半部
   材を備えた、特許請求の範囲第７項記載の流体作
   動式アクチユエータ。 ９ 前記圧力板と前記空気チユーブキヤツプとに
   より境界を定めたアクチユエータ空所を設け、こ
   のアクチユエータ空所内に、前記エラストマ部材
   と前記空気ピストンとを配置した、特許請求の範
   囲第８項記載の流体作動式アクチユエータ。 １０ 前記周辺みぞと前記舌状部とを、前記空気
   チユーブキヤツプ半部材の内側に配置して、この
   空気チユーブキヤツプ半部材を取除いた場合に、
   前記摩擦部材を前記取付半部材から半径方向に取
   除けるようにした、特許請求の範囲第９項記載の
   流体作動式アクチユエータ。 １１ 前記取付半部材に、これを貫通する軸線方
   向に延びる複数の穴を設け、一方の前記取付半部
   材の穴を、他方の前記取付半部材の穴と整合して
   連通するようにし、前記ばね装置に、引張り負荷
   を受け前記各対の穴を通つて延びるコイルばね
   と、この各ばねの端部を前記各取付半部材に対し
   て固定するために、このばね端部に設けたピンと
   を設けた、特許請求の範囲第１０項記載の流体作
   動式アクチユエータ。 １２ 軸線方向に膨張し得る前記単一の環状エラ
   ストマ部材の互いに間隔を置いた開口に、前記空
   気ピストンの周辺みぞの直径よりも小さい、スト
   レスのかかつていない状態での直径を持たせた、
   特許請求の範囲第１１項記載の流体作動式アクチ
   ユエータ。 １３ 前記膨張し得る環状エラストマ部材の壁の
   厚さを、この壁の対向側面が大気圧を受けた場
   合、前記環状エラストマ部材の本体が自体を支え
   るのに充分に大きい厚さにした、特許請求の範囲
   第１２項記載の流体作動式アクチユエータ。 １４ 前記流体作動式アクチユエータが、前記摩
   擦継手の円周に沿つて配置した複数の流体作動ア
   クチユエータ・アツセンブリから成り、各流体作
   動アクチユエータ・アツセンブリが、半径方向に
   対向する対をなす前記取付ヨークの上に位置させ
   られ、これらの取付ヨークを、食違いに設けたヨ
   ーク腕上で１つの流体作動アクチユエータ・アツ
   センブリから、隣の流体作動アクチユエータ・ア
   ツセンブリの方へ延びるようにした、特許請求の
   範囲第３項記載の流体作動式アクチユエータ。 １５ 回転する前記摩擦ロータの対向する外側面
   に半径方向に延びる複数の冷却フインを設けた、
   特許請求の範囲第１項記載の流体作動式アクチユ
   エータ。 １６ 前記摩擦ロータを通り前記冷却フインの半
   径方向内側において軸線方向に延びる複数の冷却
   穴を設けた、特許請求の範囲第１５項記載の流体
   作動式アクチユエータ。