JPH0470492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、故障に備える安全装置に関し、具体
的には、故障や焼付きの場合に望ましくない回転
を防止する制御装置用安全装置に関する。

(ロ) 従来技術 各種の制御装置の通常の使用や運転に際し、い
ろいろな部品が摩耗し、この摩耗のために故障を
生じやすい。このような部品として制御装置の軸
受がある。軸受は、駆動軸や該駆動軸によつて駆
動される回転自在なハブのような、第１部材と第
２部材の間の回転を可能とする。しかし、軸受
は、使用により摩耗し、故障しやすい。軸受は、
故障中に焼付けを生じ、制御装置の部材が一緒に
なつて回転してしまうことになる。このような望
ましくない一緒の回転によつて、制御しようとす
る機械や、この機械によつて処理しようとする工
作物、そして機械を修理保全しようとする人に危
害を加えることがある。従つて、軸受によつて相
互に回転可能に取りつけられている回転部材が軸
受の故障の結果として一緒に回転してしまうこと
がないように安全を設ける必要が生じた。

(ハ) 発明の要約 本発明は、これらの問題を解決するために、好
適実施例では、ハブ部分とカラー部分とこれらの
間の離脱可能な結合とを設けた安全装置を提供す
る。ハブ部分は軸受によつて制御装置の第２部材
に回転自在に取りつけられている。カラー部分を
回転自在に第２部材との回転関係に出し入れする
ように、第２部材と選択的相互関係になる被動部
分がカラー部分にある。軸受が故障したり、焼付
いたりした場合、カラー部分が第２部材との回転
から外れて、離脱可能な結合のために、カラー部
分とハブ部分が相対的に回転する。従つて、制御
装置の対象である機械などに、軸受の故障によつ
てハブ部材が駆動部材に焼付く結果としての望ま
しくない回転を生じることがない。

従つて、本発明の目的は、軸受故障時の制御装
置の安全装置を提供することである。

さらに、本発明の目的は、製造の容易な新規な
安全装置を提供することである。

本発明の目的は、また、使用しても、制御装置
の寸法を大きくしない新規なかつ長寿命を図つた
安全装置を提供することである。

本発明の目的は、また、制御装置の作動をじや
ましない新規な安全装置を提供することである。

さらに、本発明の目的は、軸受故障の場合に、
切替やトルク伝達のインタフエイスをバイパスで
きる動力の流路を有さない新規な安全装置を提供
することである。

また、本発明の目的は、出力部の回転のため
に、入力部と出力部が常に同じ回転位置に来る単
一位置クラツチに使用する新規な安全装置を提供
することである。

本発明のこれらの目的や利点は、添付の図面を
参照にして以下の記載により明らかになろう。

(ニ) 実施例の説明 第１図の本発明の実施例の安全装置は、米国特
許第3760916号に記載の型の単一位置流体作動ク
ラツチＡに組込んだものである。

図面は、本発明を説明しやすくしたものであ
り、本発明を理解した上で本実施例の部品の数、
位置、関係、寸法に関しいろいろな変更は当業者
により可能であろう。同時に、具体的な力、重
量、強さ、使用などの要件に順応する正確な寸法
や寸法比も同様に当業者によつて採択されるもの
である。図面においては、前記米国特許と同じ番
号が同種の部材を指しており、「第１」「第２」
「内側」「外側」「内方」「外方」のような用語は説
明の便宜のために用いたにすぎない。なお、クラ
ツチＡに関する基本的な説明は前記米国特許に記
載されている。

好適実施例では、軸受安全装置１５０のマウン
ト９６が第１ハブ部分９６ａと第２カラー部分９
６ｂを有する。ハブ９６ａは大体円筒形で、内側
表面１５２と外側表面１５４がある。内側表面１
５２の環状凹部１１０に、外側レース１１２と１
１４がロツクリング１２０でプレスばめされてい
る。

カラー部分９６ｂは大体環状形で、円筒形部分
１５６の軸方向内端から半径方向部分１５８が伸
びている。部分１５６の内側表面１６０の寸法・
形状は、ハブ部分９６ａの表面１５４に相補形に
なつてこれを受け入れるようになつている。特
に、本発明では、表面１６０の表面１５４に対す
る寸法形状は、マウント９６を形成するカラー部
分９６ｂとハブ部分９６ａの間の離脱可能結合を
形成するようになつている。特に、軸受故障や焼
付きのような場合に、トルクがハブ部分９６ａに
作用するが、カラー部分９６ｂに同時に作用しな
いということがないかぎり、ハブ部分９６ａはカ
ラー部分９６ｂと同じ相対回転位置を維持する。
故障の場合、ハブ部分９６ａとカラー部分９６ｂ
は、離脱可能で、ハブ部分９６ａとカラー部分９
６ｂの間に相対回転が生じる。

カラー部分９６ｂの凹部９４にボールキヤリア
リング８８が固定され、ボール１００ｂを取り付
けるようになつている。部分１５８の半径方向内
端を通つて凹部９４から伸びるカラー部分９６ｂ
の軸方向内端に歯９９が設けられている。

最も好ましい使用では、クラツチＡに綱車１６
２があつて、その内側開口１６４の寸法・形状は
部分９６ａの表面１５４と相補してこれを受け入
れるようになつている。綱車１６２は、カラー部
分９６ｂの軸方向外端内に、綱車１６２を通つて
軸方向に伸びるボルト１６６によつてカラー部分
９６ｂと同一回転位置に保持される。

本実施例では、部分１５８とハブ部分９６ａの
軸方向内端との接触および、表面１５４内に形成
された溝１７０内に固定されると共に、カラー部
分９６ｂの軸方向外端に形成された凹部１７２内
に受け入れられたスナツプリング１６８によつ
て、綱車１６２とカラー部分９６ｂがハブ部分９
６ａに保持されている。すなわち、カラー部分９
６ｂの歯９９と駆動要素５０の歯５６とが係合状
態にあるとき、半径延長方向部分１５８はハブ部
分９６ａの軸方向対面部分に当接して、カラー部
分９６ｂとハブ部分９６ａの間で軸方向進力を伝
達する。したがつて、軸受１１６，１１８が適切
に作動しているときは、カラー部分９６ｂとハブ
部分９６ａとが互いに同一の回転位置を保ち、カ
ラー部分９６ｂとハブ部分９６ａの間に相対回転
を生ずることがない。これによつて、カラー部分
９６ｂとハブ部分９６ａの間に形成した軸受部分
の長寿命化を図ることができる。また、歯９９，
５６が係合状態にあるとき、半径延長方向部分１
５８がハブ部分９６ａの軸方向対面部分に当接す
ることにより、ハブ部分９６ａが歯５６の軸方向
の移動を支えるので、歯９９，５６の係合を確実
に保つことができる。スナツプリング１６８は、
綱車１６２がカラー部分９６ｂの軸方向外端と接
するとき、凹部１７２に軸方向に固定できる。

本発明によれば、装置１５０の部材１７４が、
綱車１６２とカラー部分９６ｂの相対回転を可能
とし、また軸受１１６，１１８が摩耗し、故障
し、マウント９６を焼付けたとき、綱車１６２と
カラー部分９６ｂの間の摩擦相互作用を減らす。
部材１７４は青銅や鉄の固体膜潤滑材がより、ま
た部材１７４はカラー部分９６ｂに相互の相対回
転を防止するように固定されるが、ハブ部分９６
ａには相対回転を可能とするように結合していな
いのがよい。その目的については、後述する。

作用については、軸受１１６と１１８が設計通
り作動して、焼付けが生じていないと仮定し、本
発明の安全装置１５０を有するクラツチＡが米国
特許第3760916号のクラツチＡと同様に作動して
いる。同米国特許は参照により本発明の一部とす
る。特に、ハブ部分９６ａと、カラー部分９６ｂ
と、リング８８と、ボール１００ｂ、は、同じ回
転位置にあつて、単一マウント９６を形成する。
ハブ部分９６ａ、カラー部分９６ｂとハブ３６の
回転位置がピストン２２の位置に依存することが
わかる。

しかし、軸受１１６，１１８が何かの理由で故
障し、凹部１１０内に焼付くと、マウント９６の
ハブ部分９６ａとカラー部分９６ｂの回転位置が
ピストン２２の位置に依存する。特に、ピストン
２２が、作動しないでばね７８で歯５６と９９が
離れている場合には、ハブ部分９６ａが軸受故障
のためにハブ３６と共に回転するが、カラー部分
９６ｂと綱車１６２の回転は、マウント９６がハ
ブ部分９６ａとカラー部分９６ｂに分割されてい
ると共に回転インターフエイス部分１７４がある
ために、ハブ部分９６ａとハブ３６から独立して
いる。

従つて、本発明では、軸受の故障の結果として
おきるおそれのある綱車１６２の不要な回転が装
置１５０によつて防止できる。これは具体的な回
転位置がハブ３６と綱車１６２の間に必要な米国
特許第3760916号の型や種類のクラツチに特に重
要である。さらに、軸受が故障したときに機械の
思いがけない、そして危険な作動によつて機械や
機械内の工作物や、クラツチで制御する機械に配
置されたオペレータの体を傷つけるおそれのある
ことが防止される。

これまでの記載により、本発明の特徴が理解で
きたことであろう。特に、クラツチ部品の間の全
ての力伝達が部分９６ｂや歯９９を介して生じ、
部分９６ａの主な機能は部分９６ｂのためのキヤ
リアであることが理解できよう。

さらに、本発明により、部分９６ａと９６ｂの
間の離脱可能な結合に加えて、部材１７４によつ
てさらに安全度が増す。特に、軸受１１６と１１
８が摩耗や、故障をはじめるとき、カラー部分９
６ｂとハブ部分９６ａの間で伝わる力が少なくな
る。従つて、部材１７４によつて摩擦相互作用が
減少するから、ハブ部分９６ａ上でカラー部分９
６ｂが滑る。従つて、軸受１１６，１１８が摩耗
しているから、破損や焼付けが起きる前に交換し
なければならないという警告が早期に得られる。
従つて、本発明の安全装置１５０は、まず、故障
の前に軸受の交換を可能とし、そして軸受の故障
の場合にクラツチ界面をバイパスする力の流れに
対し防護となりうるように、摩耗の視覚的表示を
可能とすることにより、制御装置Ａに対する安全
弁をもたらすのである。

本発明の説明に基づいて多くの変更が当業者に
は可能である。例えば、装置１５０は米国特許第
3760916号の型や種類のクラツチに用いるものと
して説明したが、第１と第２の部材間でトルクを
選択的に伝達する他のクラツチや同様の装置にも
適用できる。例えば、クラツチは、流体、ばね、
電気などで作動するものであつてよい。また、装
置５０は、２個以上の駆動位置や乱雑な駆動位置
で係合可能なクラツチに利用できる。また、装置
１５０は、本実施例に示した歯５５や９９以外の
クラツチ部品の選択的相互回転表面にも利用でき
る。例えば、装置１５０は、摩擦で相互に関連す
る表面の摩擦デイスク、リングのようなものを含
む制御装置に利用できる。

本実施例の説明は例示のために行つたのであつ
て本発明の範囲を制約するものではない。各種の
変更が本発明の範囲内で可能である。以上のよう
に本発明によると、カラー部分９６ｂに、半径方
向延長部分１５８を形成し、更に、上記カラー部
分９６ｂにトルク伝達手段９９を設け、カラー部
分９６ｂのトルク伝達手段９９と駆動要素５０の
トルク伝達手段５６とが係合状態にあるとき、上
記半径延長方向部分１５８がハブ部分９６ａの軸
方向対面部分に当接して、カラー部分９６ｂとハ
ブ部分９６ａの間で軸方向進力を伝達するよう構
成したので、以下の効果を奏する。

(1) トルク伝達手段９９，５６が係合状態にあ
り、軸受１１６，１１８が適切に作動している
ときは、カラー部分９６ｂとハブ部分９６ａと
が互いに同一の回転位置を保つことを確実に
し、カラー部分９６ｂとハブ部分９６ａの間に
相対回転を生ずることがなく、これによつて、
かかる軸受部分の長寿命化を図ることができ
る。

(2) また、トルク伝達手段９９，５６が係合状態
にあるとき、半径延長方向部分１５８がハブ部
分９６ａの軸方向対面部分に当接することによ
り、ハブ部分９６ａがトルク伝達手段５６の軸
方向の移動を支えるので、トルク伝達手段９
９，５６の係合を確実に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による軸受安全装置
を単一位置流体作動式クラツチに適用したものを
示す断面図である。 ３６…ハブ（第２部材）５０…駆動要素５６，
９９…歯（トルク伝達手段）、９６…マウント
（第１部材）、９６ａ…ハブ部分、９６ｂ…分離形
カラー部分，１１１６，１１８…軸受，１５８…
半径方向延長部分，１６８…スナツプリング（カ
ラー部分とハブ部分との間の相対軸方向移動を防
止するための手段），１７４…固体膜潤滑材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１部材９６と、第２部材３６と、第１部材
   を第２部材に対して回転可能に取つける少なくと
   も１つの軸受１１６，１１８と、第１部材および
   第２部材を選択的に相互回転関係に置くための手
   段とを備えた回転制御装置用の軸受安全装置であ
   つて、上記手段が駆動要素５０を備え、駆動要素
   ５０が第２部材と共に回転するように配置され且
   つ第２部材に対して軸方向に移動可能に配置され
   て第１部材および駆動要素に設けられたトルク伝
   達手段９９，５６がそれぞれ係合および離脱する
   ようになつており、上記第１部材９６がハブ部分
   ９６ａを有すると共にハブ部分を介して軸受１１
   ６，１１８に取りつけられている回転制御装置用
   の軸受安全装置において、 第１部材が更に分離形カラー部分９６ｂを備
   え、カラー部分はハブ部分上に受容されており、
   カラー部分とハブ部分との間の相対軸方向移動を
   防止するための手段１６８が備えられており、第
   １部分のトルク伝達手段９９がカラー部分に設け
   られており、カラー部分は半径方向延長部分１５
   ８を有し、該半径方向延長部分は、それぞれのト
   ルク伝達手段９９，５６が係合状態にあるときハ
   ブ部分の軸方向対面部分に当接してそれらの間で
   軸方向推力を伝達することにより、このような作
   動のものとでカラー部分とハブ部分が互いに同一
   の回転位置を保つことを確実にし、カラー部分お
   よびハブ部分は、軸受が第１及び第２部材の間の
   相対回転を可能にしているときに通常作動のもと
   で互いに同一の回転位置を保つが、軸受が故障し
   焼き付いてそれぞれのトルク伝達手段が離脱した
   ときに相対回転可能になることを特徴とする回転
   制御装置用の軸受安全装置。 ２ さらに、軸受の故障の結果、ハブ部分９６ａ
   とカラー部分９６ｂとの間に相対回転が生じると
   きに第１部分９６のハブ部分９６ａとカラー部分
   ９６ｂとの間の摩擦相互作用を減らす手段を設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の回転制御装置用の軸受安全装置。 ３ 摩擦相互作用減少手段が固体膜潤滑材１７４
   を備えている特許請求の範囲第２項に記載の回転
   制御装置用の軸受安全装置。 ４ 固体膜潤滑材が青銅で形成されている、特許
   請求の範囲第３項に記載の回転制御装置用の軸受
   安全装置。