JPH11512802A - キー接続部に用いられるロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シャフト（１０）のキー溝（３０２）及び上記シャフト（１０）をスライド可能に収容するハブのキー溝にキー（３２２）をロックするための装置（３００）が開示されている。上記キー（３２２）はテーパ加工されており、底部に対し鋭角で延びる上部を有している。上記シャフト（１０）の上記キー溝（３０２）は上記シャフト（１０）の軸に対し鋭角に延びる底壁（３０６）を有する。プッシュロッド（３１２）は上記シャフト（１０）の軸方向孔（３０８）内で回転可能であり、上記軸方向孔（３０８）のネジ付きカウンターボア（３１０）に螺合するネジ部（３１８）を有する。上記プッシュロッド（３１２）の前端は上記プッシュロッド（３１２）に形成されたノッチ（３１６）に延びるキー（３２２）に形成されたリップ（３３６）により、上記キー（３２２）に接続される。上記プッシュロッド（３１２）が回転すると、上記プッシュロッド（３１２）は上記軸方向孔（３０８）内で軸方向に移動し、これに伴い上記キー（３２２）が上記キー溝（３０２）内で軸方向に移動する。上記キー（３２２）とキー溝（３０２）の角度により、上記シャフト（１０）の軸から上記キー（３２２）の上部（３３０）までの径方向の距離は上記キー溝（３０２）内における上記キー（３２２）の軸方向位置に基づき変化する。

Description

【発明の詳細な説明】 キー接続部に用いられるロック装置発明の背景 本発明は、広くは雄シャフトと雌ハブとの間でトルクを伝達するための装置に 関し、特に雌ハブ内でスライド可能な雄シャフトと雌ハブとをキーにより接続・ 連結する装置に関し、より詳しくは雌ハブ内でスライド可能な雄シャフトと雌ハ ブとの間に設けられたキーをロックするための装置に関する。 回転制御装置は、しばしば入力ユニットと出力ユニットとの間で面接触・面対 向するように設置される（face mounted）。例えば、クラッチ式ブレーキは典型 的には、電気モータとギアボックスの間でＡＮＳＩ（米国規格協会）とＮＥＭＡ （米国電気製造業者協会）のＣ面接触設置される。このような構成でトルクを伝 達する方法としては、雄モータシャフトと雌クラッチ式ブレーキハブの間、並び に、雄クラッチ式ブレーキシャフトと雌ギアボックスハブとの間をキー付きシャ フトで連結するものが知られている。クラッチ式ブレーキのサイクリング特性・ 周期特性（cycling nature）の故に、上記シャフトとハブの間の各接続部に作用 するトルクは反転する。この反転荷重はキーとキー溝の間に衝撃を与える傾向が ある。時がたつにつれ、このような衝撃はキー溝を大きくしてしまう。キー溝が 大きくなると衝撃は更に大きくなってしまい、ダメージを加速する。最終的にキ ーはキー溝の回りの材料を削ってしまい、破滅的な破損を生じさせる。 典型的なキー付きシャフトはハブに螺合された複数のセットスクリュー（押し ネジ、止めネジ）を用い、これらセットスクリューはキーに係合してキーをキー 溝にロックする。例えばクラッチ式ブレーキの雌ハブはしばしば、キーをモータ シャフトのキー溝にロックするために、ハブ内のキー溝の上に位置されるセット スクリューを有する。この構成では、セットスクリューへアクセスする空間（例 えばクラッチ式ブレーキの側部のパイプポートを利用して）が設けられなければ ならない。シャフトのキー溝の底部とセットスクリューの底部（これが事実上シ ャフトに設けられたハブのキー溝の底部になる）との間にキーをロックすると、 キー接続部においてキーがロールしたり周囲の材料を削ったりキー溝にダメージ を与えるという傾向を非常に効果的に解消することができる。 ギアボックスはＡＮＳＩ及びＮＥＭＡ基準（規格）に適合するように作られて おり、上記基準（規格）は孔サイズ、キーサイズ及びボア深さを規定している。 このためギアボックスの製造業者はキーを所定の位置にロックするための装置や 部品を作らなかった（そのための工夫をしなかった）。従って、クラッチ式ブレ ーキの雄シャフトとギアボックスの雌ハブとの間のキー接続部は、反転荷重によ るキー溝破損という問題を抱えていた。 クラッチ式ブレーキの雄シャフトとギアボックスの雌ハブとの間でトルクを伝 達するために上記雄シャフトを上記雌ハブにロックするための色々な手段がクラ ッチ式ブレーキの製造業者によって考案されている。しかしながら、上記解決手 段は色々な欠点を有している。これら欠点は、例えば、その構造が複雑であるこ と、強度が不足すること及び適正な係合が不十分であること等を含む。 従って、雄シャフトをスライド可能に収容係合する雌ハブに、雄シャフトから トルクを適切に伝達するための手段の提案が望まれていた。本発明の好適な態様 では、雌ハブにロック用の構造・部品が設けられていない場合にキーをキー溝に ロックさせる手段が提供される。発明の開示 本発明は雄シャフトとシャフトに設けられた部品との間でトルクを伝達する技 術分野における上記及びその他の課題を以下の構成により解決するものである。 その構成とは、本発明の好適な態様にあっては、底部に対して鋭角に延びる上部 を有するキーを設け、このキーは雄シャフトのキー溝内でスライド可能に設けら れ、上記雄シャフトはシャフトの軸に対して鋭角に延びる底壁を有するキー溝を 備え、上記キーはキー溝と交差するシャフトの軸方向孔内で軸方向に移動可能な プッシュロッドの前端に係合するものである。 本発明の好適な態様にあっては、上記プッシュロッドの前端はキーに相互連結 され、キーをキー溝内で軸方向のいずれかの方向に押す。さらにプッシュロッド は軸方向孔内で回転可能であり、軸方向孔のネジ付きカウンターボアに螺合され るネジ部を有する。プッシュロッドの軸方向の運動はプッシュロッドの回転の結 果生ずる。 本発明の目的は、雄シャフトとシャフトに設けられた部品との間でトルクを伝 達するための新規な装置・構成を提供することである。 本発明の他の目的は上記シャフトと部品の間をキー接続する新規な装置を提供 することである。 本発明の他の目的は上記シャフトと部品の間にキーをロックするための新規な 装置を提供することである。 本発明の他の目的は上記シャフトと部品の間を適切に係合させ、これらの間で トルクを伝達するときに両者の間の摩擦のみに依存しない新規な装置を提供する ことである。 本発明の他の目的は構造が複雑ではなく、非常に簡単な製造方法で作ることが 出来る上記のような新規な装置を提供することである。 本発明の他の目的は強い相互連結を可能とする上記のような新規な装置を提供 することである。 本発明の他の目的は雄シャフトとシャフトに設けられた部品との間でトルクを 伝達する従来の構造が有する課題を解決することが出来る新規な装置を提供する ことである。 本発明の上記及びその他の目的及び利点・効果は添付図面に基づいて記載され た本発明の例示的な実施例（実施形態）に関する以下の詳細な説明から明らかに なる。図面の簡単な説明 本発明の例示的な実施形態は添付図面を参照することにより最も良く理解でき る。 図１は本発明の好適な教示に基づくクラッチ式ブレーキの断面図である。 添付図面は本発明の基本的な教示・技術思想を簡単に説明するためだけに描か れたものである。図示された好適実施形態を構成する部品の数、位置、相互関係 及び寸法についての範囲は以下に説明されるか、または、本発明の以下の教示が 理解された後であれば当業者の通常の知識により決定される。また、特定の力、 重さ、強度及びその他の条件に適応するように明記された寸法及びその類似値は 上記と同様に本発明の以下の教示が理解された後にあっては当業者の通常の知識 により決定される。 添付図面において同じ参照番号は同じあるいは似たような部品を示している。 さらに「上」、「下」、「上部」、「底部」、「内側」、「外側」、「第１」、 「第２」、「内方・内側」、「外方・外側」、「径方向」、「軸方向」、「周方 向」その他の用語が本明細書中で使われているが、これら用語は図面に示された 構造を説明する場合にのみ適用されるものであり、図面を見る人にそのように見 えるであろうという前提で用いられている。またこれら用語は本発明の説明を容 易にするためだけに用いられている。好適実施例（実施形態）の説明 本発明の教示に基づくハウジングと入力部を備える出力回転制御装置のシャフ トにキーをロックするための装置が添付図面に示されており、当該装置には符号 ３００が付けられている。本発明の最も好適な実施形態では、回転制御装置Ａは 米国特許第４，７６６，９８６号に示されているタイプのクラッチ式ブレーキで ある。本発明の基本的な教示・技術思想を説明するために、米国特許第４，７６ ６，９８６号の図面と本願の図面では同じ部品には同じような参照符号を付けた 。同じ符号が付けられている部品の説明及びクラッチ式ブレーキＡの説明は本明 細書または米国特許第４，７６６，９８６号に記載されている。米国特許第４， ７６６，９８６号の内容は本明細書に記載されたものとする。 添付図面を詳細に参照すると、クラッチ式ブレーキＡは被駆動回転可能出力シ ャフト１０を有している。また、上記クラッチ式ブレーキＡはインターフェース ディスクを有し、このディスクは好適実施形態ではフリクションディスク（摩擦 板）２８として描かれている。好適実施形態では、フリクションディスク２８は 平らなリング部２３ｂとフリクションインターフェス要素２５を有する。フリク ションインターフェス要素２５は平らなリング部２５ａを有する。この平らなリ ング部２５ａは、周方向に間隔をおいて設けられて径方向に延びるウエブ２７を 有する。ウエブ２７は上記リング部２５ａのインターフェス面とは反対の面から 起立している。米国特許第４，０７８，６３７号（この米国特許の内容は本明細 書に記載されたものとする）に示されたタイプの軸方向に延びる開口部９５がウ エブ２７の中間において平らなリング部２５ａに形成されている。ウエブ２７は 軸方向に延びる肩部２７ａを有する。この肩部２７ａは、平らなリング部２３ｂ の径方向内方の軸方向開口部に係合する。ウエブ２７に螺合収容されたボルト２ ９はフリクションライニングリング（friction lining ring）３２と平らなリン グ部２３ｂを貫通し、これらをフリクションインターフェース要素２５に固定す る。このとき、リング部２３ｂのインターフェース面とは反対側の面は、ウエブ ２７の自由端に当接すると共に、リング部２５ａの面からは隔てられ、熱換気・ 開放（heat venting）のための切り欠き部２３ａを所定間隔で複数形成する。デ ィスク２８のフリクションインターフェース要素２５の径方向内方端は中空ハブ ３４まで至っている。中空ハブ３４はスプライン３６を有し、これらスプライン ３６はシャフト１０のスプライン３８にスライド可能に係合する。ハブ３４に形 成されているのは、肩部４２を区画形成する環状の窪み部４０である。この窪み 部４０に取り付けられ肩部４２に抗するのはベアリング４６のインナーレース４ ４である。 符号４８は環状ピストンを指しており、このピストン４８は軸方向に設けられ た環状フランジ部５０を有している。ベアリング４６のアウターレース５４はピ ストンフランジ部５０の内面に取り付けられ、肩部５６に抗している。よって、 シャフト１０とハブ３４の一部をピストン４８内で回転可能に保持する。 本発明の教示による好適な実施形態では、クラッチ式ブレーキＡは改良された 構造のハウジング１５０を有している。このハウジング１５０はモジュール式の 交換可能な部品８２、１５２及び１５４を有する。詳しくは、ハウジング１５０ は円筒状の本体部１５２を有し、この本体部１５２はほぼ軸方向に延びる第１環 状部分１５８を有する。この第１環状部分１５８はほぼ径方向に延びる第２環状 部分１６０に交差する。第１環状部分１５８は第１環状自由端１６４と第２環状 自由端１６８を有する。最も好適な実施形態では、環状の窪み部１８６が第２自 由端１６８近傍の第１環状部分１５８の内側部分に形成されて、組立を容易にし ている。 好適実施形態では、上記第２環状部分１６０は環状ボディー部７２を一体的に 有し、この環状ボディー部７２は第１環状部分１５８の径方向内方に位置し、第 １端１６４から第２端１６８に向かって延びている。環状ボディー部７２は裏当 て部（backing portion）６８を有し、これの上に第２固定インターフェース部 材（図示例では、フリクションライニングリング７９）を取り付けるようになっ ている。このフリクションライニングリング７９はフリクションディスク２８の フリクションインターフェース要素２５に対向する（の反対側にある）。最も好 適な実施形態ではフリクションライニングリング７９は２つの半月状の部材から なり、フリクションインターフェース要素２５を取り外すこと無く径方向に取り 外すことができる。また、フリクションライニングリング７９はボルト８１によ り裏当て部６８に固定される。 好適実施形態では、上記環状部分１６０はさらに環状の径方向に延びる取付フ ランジ部１７０を有する。このフランジ部１７０は、周方向に間隔をおいて設け られて軸方向に延びる孔１７２を有する。フランジ部１７０は環状部分１５８の 端部１６４の近傍に位置し、ボディー部７２はフランジ部１７０から僅かにオフ セットされ、フランジ部１７０は端部１６４の軸方向内側に且つフリクションラ イニング７９の軸方向内側に位置する。フリクションライニング７９は環状ボデ ィー部７２に固定されている。 最も好適な実施形態では、ハウジング本体１５２はさらに環状部分１５８に一 体的に形成され軸方向に延び周方向に間隔をおいて設けられたフィンを複数有す る。これらフィンはフランジ部１７０から所定の部位まで延びる。所定の部位と は、端部１６８から軸方向内方にわずかに隔てられた所である。好適形態では、 環状部分１５８に形成され、軸方向に延び、周方向に間隔をおいて設けられた取 り付け用肩部１７８がさらに設けられ、これら肩部１７８はフランジ部１７０か ら端部１６８へ延びると共に、上記フィンからは周方向に隔てられている。好適 実施形態では、上記肩部１７８の１つにポート用拡大部１８０が設けられている 。このポート拡大部１８０には、軸方向に隔てられ、径方向に延びる空気ポート ２４と１８２が形成されている。 好適実施形態では、ハウジング端部１５４はほぼ平らで且つ円形であり、円筒 状のハウジング本体１５２の環状部分１５８より大きな直径を有する。最も好適 な実施形態では、ハウジング端部１５４は軸方向に延びる一体的な２段階突出部 ２３を有する。この２段階突出部２３は、円形開口部１８と、径方向中間にあり 軸方向に延びる面１８８と、径方向外方にあり軸方向に延びる面１９０とを有す る。面１９０の直径は窪み部１８６とほぼ同じであり、窪み部に係合する。最も 好適な実施形態では、ハウジング端部１５４は複数のボルト２００により円筒状 ハンジング本体１５２に取り外し可能に固定される。ボルト２００は、ハウジン グ端部１５４に周方向に間隔をおいて設けられ、軸方向に延びる孔２０２を貫通 し、円筒状ハウジング本体１５２の取り付け用肩部１７８に螺合される。最も好 適な実施形態では、孔２０２は上記ボルト２００の頭部を収容するため（と係合 するため）のカウンタシャンク（counter sunk）入口部を有する。好適な実施形 態では、適当な流体シール部材１９２（例えば、Ｏリング）がハウジング端部１ ５４の突出部２３の面１９０と円筒状ハウジング本体１５２との間に設けられる 。 最も好適な実施形態では、環状ピストン４８はほぼＺ形状を呈しており、第２ の軸方向に設けられた環状フランジ部５１と環状部５２を有する。環状部５２は 上記フランジ部５０と５１の端部間を径方向に延びる。フランジ部５１の径方向 外面は円筒状ハウジング本体１５２と相補的な関係にあり、円筒状ハウジング本 体１５２にスライド係合する。また、フランジ部５１の径方向外面と円筒状ハウ ジング本体１５２の間には適当なシール部材（例えば、Ｏリング６４）が設けら れている。Ｏリング６４はフランジ部５１の径方向外面に形成された溝６２に収 容される。フランジ部５１の径方向内面は突出部２３の面１８８と相補的な関係 にあり、突出部２３の面１８８にスライド係合する。また、フランジ部５１の径 方向内面と突出部２３の面１８８との間には適当なシール部材（例えば、Ｏリン グ６０）が設けられている。Ｏリング６０は突出部２３の面１８８に形成された 溝５８に収容される。フランジ部５０の径方向外面はボディー部７２の径方向内 側の軸方向に延びる面１９８と相補的な関係にあり、この面１９８にスライド係 合する。また、フランジ部５０の径方向外面とボディー部７２の面１９８との間 には適当なシール部材（例えば、Ｏリング１９６）が設けられている。Ｏリング １９６はボディー部７２の面１９８に形成された溝１９４に収容される。 ピストン４８、ベアリング４６、ハブ３４及びフリクションディスク２８は全 てシャフト１０上でスライド可能であることが理解できるであろう。また、ピス トン４８、円筒状ハウジング本体１５２及び端部１５４により区画形成される空 隙部により、シリンダＣが形成されることが理解できるであろう。シリンダＣに 連通する通路が空気ポート２４により形成される。さらに、ピストン４８、円筒 状ハウジング本体１５２及びボディー部７２により区画形成される空隙部により 、シリンダＣ’が形成されることが理解できるであろう。シリンダＣ’への連通 路は空気ポート１８２により形成される。ピストン４８をハウジング１５０に回 転的に関連づけるために、回転防止ピン２０４（好適実施形態ではスプリングピ ン）がハウジング端部１５４に取り付けられている。スプリングピン２０４はピ ストン４８の環状フランジ部５１の自由端に形成された孔２０６にスライド係合 する。図示されたピン２０４の特定の形状や、これとピストン４８及びハウジン グ端部１５４との関係は、壁を壊すこと無くピン２０４を収容（係合）する孔を 形成することができるので都合がよい。 シャフト１０に取り付けられているのはベアリング１４と１４ａのインナーレ ース１２であり、アウターレース１６はハウジング端部１５４の円形開口部１８ に設けられている。ベアリング１４と１４ａのレース１２と１６はシャフト１０ に形成された肩部２１０に、リテーナリング２１１と２１２により保持される。 リテーナリング２１１はハウジング端部１５４の開口部１８に固定され、リテー ナリング２１２はシャフト１０に固定されている。 ハウジング端部８２の軸方向に延びる部分８０の外側エッヂは、リング形状を 呈し且つ径方向に設けられた外側端壁８６まで延びている。最も好適な実施形態 では、端壁８６と部分８０はそれぞれ別個の部品により形成され、これら部品は 図示されるようにボルト等により連結固定される。端壁８６の内側且つ軸方向に 延びているのは環状フランジ８８であり、このフランジの内面には環状窪み部９ ０が形成されている。環状窪み部９０には、ベアリング９４のアウターレース９ ２が設けられる。ベアリング９４のインナーレース９６はフリクションディスク １０２のハブ１００に形成された窪み部９８に取り付けられている。フリクショ ンディスク１０２はフリクション面１０４を有している。フリクションディスク １０２には間隔をおいて設けられた冷却用のフィン１０６が形成され、ハブ１０ ０はモータその他の動力源の駆動入力軸にキー溝１１０によりキー連結される。 よって、動力源の軸が回転すると、ディスク１０２も回転する。 好適実施形態では、部分８０の内径は軸方向に延びる環状部分１５８の外径よ り大きい。部分８０の内側エッヂは環状窪み部１８４を有し、環状窪み部１８４ は部分８０の内径部分に設けられている。環状窪み部１８４のサイズ及び形状は 軸方向に延びる肩部１８５と相補的であり、環状窪み部１８４は肩部１８５にス ライド係合する。肩部１８５は円筒状のハウジング本体１５２の自由端１６４の 取り付け用フランジ１７０に一体的に形成されている。最も好適な実施形態では 、不動の入力ハウジング８２はボルト２１６によりハウジング本体１５２に取り 外し可能に取り付けられている。ボルト２１６は孔１７２を貫通し、部分８０の 内側エッヂに螺合する。 上記の記載より理解できるであろうが、本発明の教示によれば、フリクション ディスク２８と１０２は直接相互連結されておらず、それぞれの別個のハウジン グ１５０との連結部を介してのみ連結される。従って、フリクションディスク１ ０２のハブ１００に収容係合された動力源の軸と出力軸１０との間で振動は伝達 されない。これはクラッチ式ブレーキＡのオフセンタ取付け（off center mount ing）によるものである。振動は騒音を生じさせたり、部品の摩耗を早期に生じ させる虞がある。従って、振動に対処するためのスプライン３６や３８のラバー コーティングその他の技術は不要になる。よって、本発明の教示によれば、クラ ッチ式ブレーキＡの製造コストを削減することができる。 動かない入力ハウジング８２は、ハウジング１５０とクラッチ式ブレーキＡを モータその他の動力源に雌Ｃ面２２２や複数のキャップスクリュ等により取り付 けるための構造を有している。キャップスクリュ等は周方向に間隔をおいて設け られた軸方向に延びる孔２２４に設けられる。ハウジング端部１５４はハウジン グ１５０とクラッチ式ブレーキＡを出力装置（例えばギア減速装置）に雄Ｃ面２ ２６や周方向に間隔を置いて設けられた軸方向に延びる孔１２３等により取り付 けるための構造を有している。上記孔１２３はギア減速装置から延びるボルトを 収容する（と係合する）。 シリンダーＣに空気圧が作用しない状態で且つポート１８２に接続された供給 源（図示せず）によりシリンダーＣ’に流体圧力を導入すると、ピストン４８は ハウジング端部１５４に向かって移動する。従って、ディスク２８の平らなリン グ部２５ａはライニング７９に接触し、ハブ３４を介してシャフト１０に制動力 を与える。シリンダーＣ’に空気圧が作用しない状態で且つ入り口２４に接続さ れた供給源（図示せず）によりシリンダーＣに流体圧力を導入すると、ピストン ４８は静止している入力ハウジング８２に向かって移動する。従って、平らなリ ング部２５ａはライニング７９から分離され、その結果、シャフト１０へのブレ ーキ力はなくなり、フリクションライニング３２は稼働中のフリクションディス ク１０２の面１０４に接触する。これによりシャフト１０はクラッチイン（クラ ッチ係合：clutch in）される。 本発明の教示によれば、シャフト１０はハウジング端部１５４に向かってシャ フト１０の自由端から軸方向に延びるキー溝３０２を有する。キー溝３０２はハ ウジング端部１５４からは隔てられている。キー溝３０２は第１及び第２の平で 隔てられた平行な側壁３０４を有する。これら側壁３０４はシャフト１０の軸に 平行な面内で延びている。キー溝３０２は更に上記側壁３０４の間において上記 側壁３０４に垂直で平らな底壁３０６を有している。底壁３０６はシャフト１０ の軸から１０度のオーダーの鋭角で延びている。またキー溝３０２の深さはシャ フト１０の自由端からハウジング端部１５４に向かって増加している。尚、キー 溝３０２はハウジング端部１５４には到達していない。 シャフト１０は更に一定サイズの円形断面を有する軸方向孔３０８を備えてい る。この孔３０８はシャフト１０の内端からシャフト１０の自由端に向かって延 びている。尚、上記孔３０８はシャフト１０の自由端には到っていない。また上 記軸方向孔３０８はキー溝３０２に交差する。最も好適な形態にあっては、上記 孔３０８はキー溝３０２の軸方向長さの約４０％程キー溝３０２と交差する。上 記孔３０８の内端にはネジ付きのカウンターボア３１０が形成され、このカウン ターボア３１０はシャフト１０の内端から上記孔３０８の端部へ向かって延びて いる。但し上記カウンターボア３１０は上記孔３０８の端部には到っていない。 またカウンターボア３１０は軸方向において上記孔３０８の長さの約２５％の長 さを有している。 本発明の好適な教示による装置３００はプッシュロッド３１２を有する。この プッシュロッド３１２の軸方向の長さは上記孔３０８のそれより少し短い。プッ シュロッド３１２は通常、一定サイズの円形断面を有するステム（軸部）３１４ を備える。ステム３１４のサイズは上記孔３０８とほぼ同じであり、上記孔３０ ８に回転可能に係合する（に収容される）。ステム３１４はこれの前端３１７の 近傍に環状のノッチ３１６を有する。このノッチ３１６はステム３１４の前端３ １７からは軸方向に隔てられている。ノッチ３１６は通常第１及び第２の環状で 平で平行で径方向に延びる側壁と、ロッド３１２の軸と同心の円筒状底壁とを有 する。上記第１側壁は上記第２側壁から軸方向に隔てられている。また上記底壁 はノッチ３１６の２つの側壁の間においてほぼ垂直に延びている。環状のリップ ３１９がステム３１４のノッチ３１８の第１側壁と前端３１７との間に区画形成 されている。プッシュロッド３１２はさらにノッチ３１６の反対側のステム３１ ４の端部にネジ部３１８を有する。このネジ部３１８はプッシュロッド３１２の 軸と同心であり、ネジ付きカウンターボア３１０に螺合係合するサイズを有して いる。またネジ部３１８は上記孔３０８内でプッシュロッド３１２を回転させる ための適切な構造を有してる。これは例えばネジ回し（ドライバー）の端部を収 容するスロット３２０である。プッシュロッド３１２を一方向に回転することに より、プッシュロッド３１２は上記孔３０８内で軸方向に動く。これはカウンタ ーボア３１０と上記ネジ部３１８との螺合係合によるものである。またプッシュ ロッド３１２を反対方向に回転すると、プッシュロッド３１２は上記孔３０８内 で反対方向に軸方向移動する。この場合、上記孔３０８内におけるプッシュロッ ド３１２の移動（上記孔３０８に入る方向または出る方向への軸方向移動）の方 向は、上記ネジ部３１８のネジとカウンターボア３１０が右ネジであるか左ネジ であるかということに依存する。 本発明の好適な教示に基づく装置３００は更にウェッジ型のまたはテーパを有 するキー３２２を備える。このキー３２２は第１及び第２の平な平行側壁３２４ を有する。これら側壁３２４はキー溝３０２の２つの側壁３０４間距離とほぼ同 じ距離だけ隔てられ上記側壁３０４の間にスライド収容される。キー３２２は更 に第１及び第２の平らな平行端壁３２６と３２８を有する。これら端壁は上記側 壁３２４を繋ぐようにこれら側壁３２４に対し垂直に延びている。また上記端壁 ３２６と３２８の間の距離はキー溝３０２の軸方向長さよりかなり短い。キー３ ２２はまた平な上壁３３０を有している。この上壁３３０は上記側壁３２４と端 壁３２６及び３２８を繋ぐようにこれら壁に対して垂直に延びている。キー３２ ２は更に平らな底壁３３２を有してる。この底壁３３２は上記側壁３２４を繋ぐ ようにこれら側壁３２４に対し垂直に延びている。またこの底壁３２２は上記端 壁３２６から上記端壁３２８に向かって延びている。但し底壁３２２は端壁３２ ８には到っていない。底壁３３２は上壁３３０に対して鋭角に延びている。その 角度は底壁３０６とシャフト１０の軸との間の角度にほぼ等しい。底壁３３２は ノッチ３３４まで延びている。ノッチ３３４は第１及び第２の平らで平行な側壁 を有してる。これら側壁の間の距離は前端３１７とノッチ３１６の第１側壁との 間の距離にほぼ等しい。またノッチ３３４の２つの側壁は上記端壁３２６と３２ ８に平行であり且つこれら端壁の間に位置する。ノッチ３３４はさらに円筒状の 底壁を有する。この底壁はノッチ３３４の２つの側壁を繋ぐようにこれら側壁に 対しほぼ垂直に延びる。ノッチ３３４はリップ３１９を回転可能に収容できるサ イズ及び形状を有している。またノッチ３３４の底壁はリップ３１９とステム３ １４の外面に対応したサイズ及び形状を有してる。キー３２２は更に端壁３２８ とノッチ３３４との間にこれらにより区画形成されるリップ３３６を有している 。端壁３２８とノッチ３３４の第２側壁との間におけるリップ３３６の厚さはノ ッチ３１６の側壁間距離にほぼ等しく、リップ３３６はノッチ３１６の側壁の間 にスライド収容係合される。リップ３３６は更に円弧状の底壁３３８を有する。 この底壁３３８のサイズ及び形状はノッチ３１６の底壁に対応している。最も好 適な形態におけるノッチ３３４の深さはリップ３１９の高さにほぼ等しく、ノッ チ３１６の深さはリップ３３６の高さにほぼ等しい。 プッシュロッド３１２が上記孔３０８内で軸方向に動くと、キー３２２がキー 溝３０２内で軸方向に動く。より詳しくは、もしプッシュロッド３１２がシャフ ト１０の自由端に向かって軸方向に移動すると、前端３１７はノッチ３３４の第 １側壁を押し、ノッチ３１６の第２側壁はリップ３３６の端壁３２８を押し、よ ってキー３２２がキー溝３０２内でシャフト１０の自由端に向かって押される。 底壁３０６の傾斜により、シャフト１０の軸からキー３２２の上壁３３０までの 径方向の距離は、キー３２２がシャフト１０の自由端に向かうのに伴って増加す る。底壁３３２と上壁３３０の間の角度が底壁３０６とシャフト１０の軸の間の 角度に等しいので、上壁３３０は常にキー溝３０２内でキー３２２がどの位置に あってもシャフト１０の軸に対して平行である。更に前端３１７がキー３２２に 相互接続されているので、もしプッシュロッド３１２がシャフト１０の自由端か ら軸方向に離れるように動くと、ノッチ３１６の第１側壁はノッチ３３４とリッ プ３３６の第２側壁を押し、その結果キー３２２がキー溝３０２内でシャフト１ ０の自由端から離れる方向に押される。底壁３０６の傾斜により、シャフト１０ の軸からキー３２２の上壁３３０までの径方向の距離は、キー３２２がシャフト １０の自由端から離れるのに伴って減少する。 ノッチ３１６と３３４の側壁と前端３１７がプッシュロッド３１２の軸に垂直 な面にあり、ノッチ３１６の底壁とキー３２２の底壁３３８の形状が互いに干渉 せず相補的な関係にあり、更にノッチ３３４の底壁とリップ３１９の外面の形状 が互いに干渉せず相補的な関係にあるため、プッシュロッド３１２はキー３２２ に対して回転可能であり、プッシュロッド３１２が孔３０８内で回転するとプッ シュロッド３１２が孔３０８内で動く。これは、最も好適な態様ではカウンター ボア３１０と上記ネジ部３１８とが螺合接続されているからである。 本発明の教示に基づく好適な実施形態の基本的な構造及び動作、作用を上記に おいて説明したので、次に本発明の優れた特徴及び効果を説明する。特に本発明 の教示に基づく装置３００及びクラッチ式ブレーキＡは装置の取付構造・方法に 特徴を有する。詳しくは、本発明の教示に基づくクラッチ式ブレーキＡは２つの 大きな部分に分けることが出来る。第１の部分はハウジング端８２とフリクショ ンディスク１０２を含み、第２部分はハウジング本体１５２と、ハウジング端部 １５４と、フリクションディスク２８と、ピストン４８とからなる。これらはハ ウジング本体１５２とハウジング端部１５４とをボルト２００で相互連結するこ とにより一体化される。ハウジング端８２はその後、孔２２４を通るボルトによ り電力源に接続される。またハウジング本体１５２はボルト２１６によりハウジ ング端１５６に連結される。この場合ハウジング端部１５４は、ハウジング本体 １５２をハウジング端８２に連結する前または後に孔１２３に係合するボルトを 用いて出力装置に接続される。この特徴は特にＣ面が孔２２４のボア円よりも大 きいときに利点がある。 更にハウジング端部１５４を出力装置に連結する間、シャフト１０は出力装置 のハブ内に軸方向にスライド係合されるか、あるいは同様なシャフトに設けられ た部品にスライド挿入される。特にシャフト１０を回転させて、キー３２２を出 力装置のハブのキー溝に軸方向に整列させる。このとき、キー３２２はキー溝３ ０２の前位置から軸方向に隔てられてキー溝３０２内に位置され、従って上壁３ ３０とシャフト１０の軸との間の径方向距離は、ハブのキー溝の底壁とシャフト １０の軸との間の距離より短い。このとき、シャフト１０はハブに軸方向にスラ イド係合され、キー３２２はハブのキー溝に軸方向にスライド係合される。ハウ ジング端部１５４のＣ面２２６が出力装置のハウジングの相補的なＣ面に係合す ると、プッシュロッド３１２はスロット３２０に係合されるネジ回し等により回 転される。その結果プッシュロッド３１２がシャフト１０の自由端に向かって移 動する。プッシュロッド３１２はキー３２２の上壁３３０がハブのキー溝の底壁 に当接するまで回転される。従ってキー３２２はキー溝３０２とハブのキー溝内 でロックされ、径方向に移動不能となる。何故なら底壁３０６と３３２が当接し 合い且つ上壁３３０がハブのキー溝の底壁に当接するからである。側壁３２４が キー溝３０２の側壁３０４に当接すると共にハブのキー溝の側壁にも当接するの で、キー３２２は周方向に移動することもできなくなる。更にキー溝３０２の底 壁３０６とハブのキー溝の底壁との間のウェッジ（楔）作用並びにプッシュロッ ド３１２とキー３２２との間の相互連結とにより、キー３２２はシャフト１０の 自由端に向かって軸方向に移動することもできなくなる。上記ウェッジ作用は、 上壁３３０の径方向の距離がキー３２２がシャフト１０の自由端に向かって移動 するのに伴い増大するために生ずる。加えて、キー３２２はプッシュロッド３１ ２とキー３２２との間の相互連結によりシャフト１０の自由端から離れる方向に おいても移動することが出来ない（ロックされる）。このロックは、詳しくは前 端３１７がノッチ３３４の第１側壁に当接し、且つノッチ３１６の第２側壁が端 壁３２８に当接するために成される。尚、ロッキングパッチ(locking patch)等 の適当な部品を更に加えてプッシュロッド３１２が意図せずに回転することを防 止するようにしても良い。プッシュロッド３１２は例えば振動またはロック位置 から離そうとする方向に作用する反転（反対方向）荷重により意図せずに回転す る場合がある。もしこのような回転が生ずると、キーはキー溝３０２及びハブの キー溝内でルースな状態（ロックされていない状態）になる。 もしハウジング端部１５４と出力装置の間の連結を解きたいならば、クラッチ 式ブレーキＡを上記２つの大きな部分に分けてスロット３２０へのアクセスを可 能にした後、プッシュロッド３１２を回転してキー３２２をシャフト１２の自由 端から離し、キー３２２のハブのキー溝から部分的に取り外す。キー３２２をハ ブのキー溝から部分的に取り外した状態で、シャフト１２をハブのキー溝から軸 方向に取り外すことが出来る。キー３２２とプッシュロッド３１２とが相互連結 されているので、端壁３２８とキー溝３０２の端壁との間の当接によりプッシュ ロッド３１２はキー３２２がキー溝３０２内に位置されているとき孔３０８から 完全には出ない。 本発明の基本的な教示を上記において説明したので、当業者であれば多くの変 形及び変更をすることが可能であろう。例えば最も好適な実施形態における装置 ３００はクラッチ式ブレーキＡとの関連で上記において説明され、共働的な効果 を生じさせると考えられるが、本発明の教示の基づき上記装置３００は他の応用 例における回転制御装置の別のタイプ・形態においても使用できる（トルクをシ ャフトからシャフトに取り付けらた部品（例えば、シャフト上でスライド可能な ハブ）に伝達するものであれば）。 ここに開示された発明は発明の精神及び技術的範囲から離れることなく別の形 態で実施することができるので（その幾つかは上述されている）、上記実施形態 は全ての点において例示的なものであり、限定的（制限的）なものではない。本 発明の範囲は添付の請求の範囲に記載されており、上述した詳細な説明により本 発明の範囲が決定されるものではない。請求の範囲に記載された発明の均等物の 範囲に入る全ての変形例は本発明の範囲に含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ 【要約の続き】 り、上記シャフト（１０）の軸から上記キー（３２２） の上部（３３０）までの径方向の距離は上記キー溝（３ ０２）内における上記キー（３２２）の軸方向位置に基 づき変化する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．シャフトに設けられた部品にトルクを伝達する装置であって、キー溝を有す る装置において、 軸と、自由端と、反対端とを有するシャフトであって、上記部品を取り付け ることができるシャフトと、 上記シャフトに形成され、上記シャフトの軸に平行に延びる第１及び第２側 壁を有し、上記側壁間において上記シャフトの軸から鋭角に延びる底壁を有する キー溝と、 上記キー溝の側壁間にスライド収容係合できるように隔てられた第１及び第 ２側部を有し、上記側部の間に延びる上部を有し、上記側部の間において上記上 部から鋭角に延びる底部を有し、上記キー溝内でスライド可能なキーと、 上記シャフトの反対端から延び、上記キー溝に交差する軸方向孔と、 上記軸方向孔内において軸方向に移動可能で、上記キー溝内の上記キーと係 合する前端を有するプッシュロッドと、 上記プッシュロッドを軸方向に移動して上記軸方向孔に入れたり出したりす るための手段と、 から成る装置。 ２．上記前端を上記キーに相互連結するためのの手段を更に有する請求項１記載 の装置。 ３．上記相互連結手段は、上記プッシュロッドに形成されたノッチと、上記ノッ チに収容係合されるキーに形成されたリップとからなる請求項２記載の装置。 ４．上記プッシュロッドに形成されたノッチは上記プッシュロッド内にリップを 形成し、上記相互連結手段は上記プッシュロッドのリップを収容係合すべく上記 キーに形成されたノッチを更に有し、上記ノッチは上記キーのリップを形成する 請求項３記載の装置。 ５．上記プッシュロッドは上記軸方向孔内で回転可能であり、上記プッシュロッ ドのノッチは上記キーのリップに対して回転する請求項３記載の装置。 ６．上記軸方向に移動するための手段は、上シャフトの反対端から延びるネジ付 きカウンターボアと、これに螺合収容されるネジ部とから成り、上記カウンター ボアの軸方向長さは上記軸方向孔より小さく、上記ネジ部を回転すると上記プッ シュロッドが上記軸方向孔内で移動する請求項５記載の装置。 ７．上記ネジ部が上記プッシュロッドに一体的に形成されている請求項６記載の 装置。 ８．上記シャフトの自由端は上記シャフトに設けられた部品内で軸方向にスライ ド可能であり、上記キー溝は上記シャフトの自由端から軸方向に延びる請求項７ 記載の装置。 ９．開口部を有するハウジング端と、上記シャフトを上記ハウジング端の開口部 内に回転可能に取り付けるための手段と、上記ハウジング端に形成され、上記シ ャフトに設けられた部品に形成された相補的な取り付け面に取り付け係合するＣ 面とを更に有し、上記ハウジング端は上記キー溝と上記シャフトの反対端との間 に位置される請求項８記載の装置。 10．上記ハウジング端と上記シャフトの反対端との間に位置し、上記シャフトに 取り付けられ、上記シャフトと共に回転するインターフェース部材と、上記イン ターフェース部材と選択的に接触する面を有する別のハウジング部とを更に有し 、上記別のハウジング部は上記ハウジング端に取り外し可能に設けられ、よって 上記別のハウジング部を取り外すと上記シャフトの反対端にアクセスすることが 出来る請求項９記載の装置。 11．フリクションディスクと、上記別のハウジング部の開口部内に上記フリクシ ョンディスクを回転可能に取り付けるための手段とを更に有し、上記面は上記フ リクションディスクに形成された請求項９記載の装置。 12．上記インターフェース部材は上記シャフト上で軸方向にスライド可能であり 、上記装置は、上記ハウジング端に対して固定された位置に設けられ、上記イン ターフェース部材と選択的に接触するフリクションリングを更に有し、上記イン ターフェース部材は上記面と上記フリクションリングとの間に設けられてこれら の間で軸方向にスライド可能である請求項11記載の装置。 13．上記第１及び第２側壁は平面的であり且つ互いに平行であり、上記底壁は上 記側壁に垂直であり、上記第１及び第２側部は平面的であり且つ互いに平行であ り、上記上部及び底部は平面的であり且つ上記側部に垂直である請求項５記載の 装置。 14．上記軸方向に移動するための手段は、上記シャフトの反対端から延びるネジ 付きカウンターボアと、上記カウンターボアに螺合収容されるネジ部とを有し、 上記ネジ付きカウンターボアの軸方向長さは上記軸方向孔より小さく、上記ネジ 部が回転すると上記プッシュロッドが上記軸方向孔内で移動する請求項１記載の 装置。 15．上記ネジ部が上記プッシュロッドに一体的に形成されている請求項14記載の 装置。 16．上記第１及び第２側壁は平面的であり且つ互いに平行であり、上記底壁は上 記側壁に垂直であり、上記第１及び第２側部は平面的であり且つ互いに平行であ り、上記上部及び底部は平面的であり且つ上記側部に垂直である請求項14記載の 装置。 17．上記シャフトの自由端は上記シャフトに設けられた部品内で軸方向にスライ ド可能であり、上記キー溝は上記シャフトの自由端から軸方向に延びる請求項１ 記載の装置。 18．開口部を有するハウジング端と、上記シャフトを上記ハウジング端の開口部 内に回転可能に取り付けるための手段と、上記ハウジング端に形成され、上記シ ャフトに設けられた部品に形成された相補的な取り付け面に取り付け係合するＣ 面とを更に有し、上記ハウジング端は上記キー溝と上記シャフトの反対端との間 に位置される請求項17記載の装置。 19．上記ハウジング端と上記シャフトの反対端との間に位置し、上記シャフトに 取り付けられ、上記シャフトと共に回転するインターフェース部材と、上記イン ターフェース部材と選択的に接触する面を有する別のハウジング部とを更に有し 、上記別のハウジング部は上記ハウジング端に取り外し可能に設けられ、よって 上記別のハウジング部を取り外すと上記シャフトの反対端にアクセスす ることが出来る請求項18記載の装置。 20．上記第１及び第２側壁は平面的であり且つ互いに平行であり、上記底壁は上 記側壁に垂直であり、上記第１及び第２側部は平面的であり且つ互いに平行であ り、上記上部及び底部は平面的であり且つ上記側部に垂直である請求項１記載の 装置。