JPS59137625A - 摩擦継手用の流体作動式アクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、工業上の空冷式のクラッチ及びブレーキな
どに見られる摩擦継手装置ＣＫ　ＩＪＪ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ュエータに関
するものである。

テンションブレーキを含む空冷型の従来の工業上のクラ
ッチ及びブレーキでは、組合った対をなすダイヤスラム
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
い壁のエラストマアクチュエータを伝統的に使用してい
る。このよ５な薄壁の多ピース型エラストマ部材は、装
備するのが困難であるばかりでな（、その支持部材によ
って比較的パンクし易（なっている。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
料を動か丁ので、高価な野外故障となって現われる。

摩擦継手装置用の従来の７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。従って、このような装置の
多（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成るもののう
ちＫ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、従来のアクチュ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
ータ周辺にフィンを持っているに過ぎない。従って、従
来の技術では充分に冷却される空気式アクチュエータを
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ュエータ
を提供するものである。更にこの発明は、アクチュエー
タと組合わされ必要に応じてクラッ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
アクチュエータを備え、各アクチュエータは軸線方向に
膨張するエラストマ質空気チューブを採用している。こ
れらの各空気チューブは、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
ューブ取付半部材の間に入れである。この支持用ボルト
は、空気チューブの加圧に応じてその取付半部材に軸憇
方向の移動だけを許すようにしである。各空気チューブ
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。空気チューブを減圧した際各空
気チューグ取付半部材を引き寄せるために６対の取付半
部材間九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（・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（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ョンブレーキと
して使用されることをその意途としている。機構１０は
、回転軸１２０周辺に固定した複数の流体作動のアクチ
ュエータ・アッセンブリ１４を備えている。この流体作
動アッセンブ！Ｊ１４ｉｄ、軸１２にキー止めしたボル
トスリーブ２０を通って延びるボルト２１によって軸１
２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
に入れである。両摩擦ロータ１８の軸線方向外向きに保
護用の側板１６を設けであるが、これは多（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乞示唆され又は命ぜられ℃いるも
のである。

第２、第３図に示すように、各流体作動アッセンブリ１
４は１対の軸線方向に隔てた摩擦部材３６を備え、各摩
擦部材３６は圧力板４６、バンキング板４４及びこれに
接着した摩擦ライニング４５を持っている。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
アッセンブリで形成しであるが、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、バンキング板は場合によっては省略しても
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
ユニットとして形成される。

各流体作動アッセンブリ１４には、１対の空気ピストン
３４を支える空気チューブ２５を持たせる。空気チュー
ブ２５を加圧すると、ピストン３４は離れて摩擦部材３
６に向って押付けられる。

これによっ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結が達成される。各流体
作動アッセンブリ１４は、以下述べるように固定の取付
用植込ボルト２４によって固定ハウジング７２に固着す
る。

第５、第４図に示すように、各アッセンブリ１４には、
なるべく一定の引張り荷重を受けているコイルはねのよ
うな戻しばね２８によって共に保持された自由に浮動す
る１対の組合った空気チューブ取付半部材２６を持たせ
る。これらのばね２８の端部を通りロッキングピン３０
を設置ｔル。

ばね２８は、各チューブ取付半部材２６の両側を通し穴
２γを貫通して延ばす。各列の半部材２６には空気チュ
ーブ２５を容れ、このチューブ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、チューブ２
５が減圧されたとき又は壁の向い合った両側面が大気圧
に曝されたとき、自体を支えることのできる即ち自由に
立っていることのできるような厚さにする。例えば空気
チューブ２５の望ましい壁厚は１．６インチの全外径を
持つ工いる場合には、１，０００分の９０ないし１５０
インチとする。

第１図に見るように、各空気チューブ２５には、牛径方
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房方向に隔てた密封エツジ７
８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
めの周辺方向のグループ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、これと組合うピストングループ
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く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。

各チューブ取付半部材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在なリベット締め摩擦
アツセンデＩＪ　’ａ’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４６、バンキング板４４
及び摩擦ライニング４５を備えている。リベット３８ｉ
ｄ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ンセンブリ１４は向い合った
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って空気チューブ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５に、２個の容易に取除くことのできる空気
チューブキャップ半部材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−ている空気チューブ
２５０半径方向外向きの本体部分と組合う内面６２で輪
廓を示しである。チューブキャップ半部材２２を取除け
ば、摩擦部材３６及び空気チューブ２５への比較的簡単
なアクセスが得られる。チューブキャップ半部材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
気チューブ取付半部材２６に保持され、又組合わされた
空気チューブ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、各複数の空気チューブ２５の
圧力を減ずれば、各アッセンブリ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との摩擦連結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にステップを付ける。従って各圧
力板４６はリベット締めしたときそれと組合うバッキン
グ板４４から隔てられる。この隔てによってグループ７
４乞形成し、これによってトング７６を受けるが、この
トングは半部材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
トング−グループ連結方式は、各摩擦部材３６とこれと
協力する空気チューブ取付半部材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
って得られたことのない修理及び／又は取替え作業上の
便宜をもたらすものである。

第３図は空気チューブキャップ半部材２２を取除いた流
体作動アッセンブリ１４を示しているが、各空気チュー
ブ２５が圧力をかけられて軸線Ａ−Ａに沿って膨張する
につれ、空気ピストン３４は軸線方向外向きに動かされ
両側面で圧力板４６と接触する。圧力板４６はバッキン
グ板４４及び摩擦ライニング４５にリベット締めにしで
あるので、各空気チューブ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である
ので、空気チュ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１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。空気チューブ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２
６を後退させる。

第４図に示す通り、各チューブ取付半部材２６には、流
体作動のアクチュエータ・アッセンブリ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５４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５８（第１図）を受けこれでヨーク５４馨支
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ュエー
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６図に示すよ５ｉＣアクチユ工−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の使用によって、隣の流体
作動の７クチユエータ・アッセンブ、りに取付けた隣接
ヨーク腕６０′の制限のない自由に浮動する軸緋方向の
相対運動が許されるからである。

第１、第６、第４図に示すように、各流体作動アッセン
ブリ１４の空気チューブ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、複数のアッセン
ブリ１４を同時に加圧し減圧しこれらのアッセンブリが
協力して作動するよ５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（（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
って囲い板６４に固着しである押付は用の帯６８で保持
する。その代りに蝶番による囲い板構造をｆ吏うことも
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℃の用途を企図しているので、軸１２は固定の
支持部材Ｔ２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１
８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ィ
ン４０を持たせる。このロータ１８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１
０の内部の冷却を強化するようにしである。又この実施
例では、穴４２は各ロータ１８のフィン付き区域の半径
方向内向きに円周に沿い設けである。

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（、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ｊｊ！擦ロータの一部分を切除き回転軸の回りに
内周辺に沿い固定した流体作動の摩擦アッセンブリを示
す側面図、第６図は第２図の５−３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ッセンブ
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７ソセンゾ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（アクチュエータ）アッセンブ
リ、１６・・・保護用側板、１８・・・摩擦ロータ、２
２・・・空気チューブキャップ半部材、２５・・・空気
チューブ、２６・・・空気チューブ取付半部材、２８・
・・戻しばね、２′９・・・２５の側面穴、３２・・・
空所、３４・・・空気ピストン、３６・・・１４の摩擦
部材、３８・・・リベット、４０・・・フィン、４２・
・・４０の冷却穴、４４・・・３６のバンキング板、４
５・・・３６の摩擦ラ−イニング、４６・・・３６の圧
力板、５４・・・取付ヨク、６０．６０’・・・ヨーク
腕、６４・・・保護用環状ν）い板、７２・・・固定ノ
・ウジング、固定支持部材、７４・・・グループ、７６
・・・トング、７８・・・２５の牲封エツジ、８０・・
・ピストン周辺グループ０ＦＩＧ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔｌ）　　共通軸線を備え相対的に回転することのでき
   る１対のボデーであつ・て、第１のボデーには前記共通
   軸線の回りに同心的に位置させ軸線方向に隔てた対向面
   を持たせた平行する２個の摩擦ロータを持たせ、又第２
   のボデーには前記ロータの中間にしかも前記回転軸臆の
   半径方向外向きに位置させた軸側方向に隔てた１対の摩
   擦部材と、この摩擦部材を前記ロータの前記対向面から
   離れ又該対向面と接触するように付勢する装置とを持た
   せるようにした、前記１対のボデー間のトルクを選択的
   に伝達し制御するための縦振継手に於ける；軸線方向に
   隔てた密封エツジを形成する１対の穴乞備えた軸線方向
   に膨張し得る単一の環状エラストマ部材と周辺グループ
   を形成しである軸線方向に配置した１対の空気ピストン
   とを備えると共に前記穴の各エツジの１つを前記グルー
   プの１つの中に密封配置するように改良した流体作動の
   アクチュエータ。 （２７対にした軸線方向に隔てた摩擦部材の１つを支え
   るための互に組合う１対の半部材を更に備えた特許請求
   の範囲第（１〕項記載のアクチュエータ。 （３）　　共通軸線を持ち相対回転のできる１対のボデ
   ーであって、第１のボデーには前記共通軸線の回りに同
   心的に位置させると共に軸線方向に隔てた対向面を待た
   せた２個の平行摩擦ロータを持たせ、又第２のボデーに
   は前記ロータの中間にしかも前記回転軸線の半径方向外
   向きに位置させた軸線方向に隔てた１対の摩擦部材と、
   この摩擦部材を前記ロータの前記外向面から離れ又該対
   向面と接触するように付勢する装置とを持たせるように
   した前記１対のボデー間のトルクを選択的に云達し制御
   するだめの摩擦継手に於ける；１対の軸線方向に隔てた
   摩擦部材の１つを支持するための１対の組合う取付半部
   材を持たせ、この各半部材に自由に浮動する支持装置を
   持たせてロータに対しこの支持装置を独立して移動させ
   るようへ改良した流体作動のアクチュエータ。 （４）各取付半部材に半径方向に対向する取付ヨークを
   持たせ、摩擦継手の相対回転のできるボデーのうちの第
   ２のボデーに軸線方向に延びる１対のスリーブを持たせ
   、これらのスリーブを回転軸半径方向外向きに隔て、前
   記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（３）項記載の７クチユエータ。 （５）取付半部材を一緒に後退させるはね装置を更に備
   えた特許請求の範囲第（４）項記載のアクチュエータ。 （６）軸線方向に隔て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
   材を更に持たせると共に、軸線方向に配置した１対の空
   気ピストンを更に持たせ、各ピストンに周辺グループを
   形成して第２のボデーの前記各エツジの１つが前記グル
   ープの１９の中に密封配置されるようにした特許請求の
   範囲第（５）項記載のアクチュエータ。 （力　摩擦部材に圧力板、バッキング板及ヒコノ／クツ
   キング板に固着した摩擦ライニングを持たせると共に前
   記のバッキング板及び圧力板間に軸線方向のスペースを
   持たせ、前記各圧力板を前記ピストンの１つ及びこれと
   組合うバッキング板の中間に置き、各圧力板をこれと組
   合うバッキング板及びこれと組合う摩擦ライニングにリ
   ベット締めした特許請求の範囲第（２）又は第（６）項
   記載のアクチュエータ。 （８）　　バッキング板及び圧力板間の軸線方向スペー
   スによりリベット締めした各部材の回りに周辺グループ
   を形成すると共に、協力する取付半部材により前記グル
   ープとかみ合う半径方向内向きに延びるトングを形成し
   、このようにしてリベット締めした前記各部材を前記協
   力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（７）項記載のアクチュエータ。 （９）１対の取付半部材の半径方向最も外側の部分に置
   いた１対の空気チューゾキャップ半部材を更に持たせて
   成る特許請求の範囲第（８）項記載のアクチュエータ。 Ｑｌ　　圧力板及び空気チューブキャップにより境界を
   定めたアクチュエータ空所を更に持たせ、この空所内に
   エラストマ部材及び空気ピストンを配置して成る特許請
   求の範囲第（９）項記載のアクチュエータ。 αυ　グループ及びトングを空気チューブキャップ半部
   材の半径方向内向きに配置し工、このキャンプ半部材を
   取除いた場合摩擦部材乞前記キャップ半部材から半径方
   向に取外せるようにした特許請求の範囲１ａ（ｊ項記載
   のアクチュエータ。 α２　取付半部材にこれを貫通する軸線方向に延びる複
   数の穴を待たせ一方の取付半部材の穴を他方の取付半部
   材の穴とつれ合わせろようにし、又はね装置に引張り負
   荷を受は前記各人を通って延びるコイルばねと、それぞ
   れのはね端部な前記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ぜンとを持たせた特許請求の範囲
   第０υ項記載のアクチュエータ。 （１３軸線方向に膨張し得る単一の環状エラストマ部材
   の間隔を隔てた開口に、空気ピストンの周辺グループの
   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！（１３項記載のアクチ
   ュエータ。 ■　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該部材の本体が自体
   を支えるめに充分な大きさの厚さにした特許請求の範囲
   第ａ四項記載のアクチュエータ。 ｕ９　　共通軸層を備えた相対的に回転することのでき
   る１対のボデー間のトルクを選択的に伝達し制御するた
   めの空気作動の摩擦継手機構であって、前記１対のボデ
   ー中の第１の、ボデーには内方に向き合う軸線方向に隔
   てた対向面を持ち前記軸線の回りに同心的に位置する２
   個の平行する摩擦ロータ乞持たせ、又第２のボデーには
   前記ロータの中間に位置し前記回転軸煉から半径方向外
   向きに隔てた１対の摩擦部材と、これらの摩擦部材を前
   記ロータの前記対向面から離れ又該対向面と接触するよ
   うに同時に付勢する装置と、軸線方向に隔てた密封エツ
   ジを形成する半径方向に延びる１灼の穴を備えた軸線方
   向に膨張し得る単一の環状エンストマ部材を持つ流体作
   動のアクチュエータとを持たせ、このアクチュエータに
   は軸線方向に配置した１対の空気ピストンを持たせこの
   ピストンを前記密封エツジの１つに周辺に沿って支える
   と共にこのピストンにはその回りに周辺に沿うグループ
   を設けて前記１対の穴の前記密封エツジの１つをこれら
   のグループの１つ中に密封配置するようにした空気作動
   の摩擦継手機構。 （ｌｔ９　　円周に沿って配置した複数の流体作動アク
   チュエータヲ備工、各７クチユエータを半径方向に対向
   する対をなすヨークの上に位置させ、これらのヨークを
   、１つのアクチュエータユニットから、食違いに設けた
   ヨーク腕上の次のヨークへ延は１裏うにした特許請求の
   範囲第（Ｉｓｙｉ記載の摩擦継手機構。 αη　回転する摩擦ロータの対向外方面に半径方向に延
   びる複数の冷却フィンを設けた特許請求の範囲第μＱ項
   記載の摩擦継手機構。 θ〜　摩擦ロータを通りフィンの半径方向内方に軸線方
   向に延びる複数の冷却穴を更に持たせた特許請求の範囲
   第０９項記載の摩擦継手機構。