JPS5927457B2 - クラッチ・ブレ−キ単位体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、回転軸に取付けられている入力ハブおよび
出力ハブの駆動面間にトルクを伝えるためコイルばねを
用いている型の、クラッチとして及びブレーキとして用
いられるクラッチとブレーキを組合せた単位体（ユニッ
ト）、すなわちクラッチ・ブレーキ単位体に関するもの
であり、特に入力ハブが軸に固定され、出力ハブが該軸
に軸受けされ、これら両バブの間にコイルばねが配設さ
れ、該コイルばねは１巻かれた通常の状態において、２
つのバブの駆動面間にトルクが伝わるようにバブの駆動
面に係合しており、従って出力ハブは入力ハブと共に回
転するようにされ、またブレーキをかけたとき、コイル
ばねが巻き戻されて両・・ブの連係を分離すると共にブ
レーキ部材から出力ハブへ制動トルクを伝えるようにさ
れたクラッチ・ブレーキ単位体に関する。

本出願人の先の昭和５０年８月２６日出願に係る「クラ
ッチブレーキ組立体」の明細書（％公昭５８−１０６０
４号公報参照）に記載されているようなりラッチブレー
キ組立体においては、出力ハブに固定されているスリー
ブがばねをおおいかつばねから離して配置され、またブ
レーキ部材が僅かに軸方向へ動いてばねの入力端に接近
したり離れたりするように組立体で遊合支持されている
。

このクラッチブレーキ組立体において、クラッチをはず
してブレーキをかけるとき、ヨークを摺動してブレーキ
部材に摩擦係合させることによって、ブレーキ部材を軸
方向内側へ摺動してばねの入力端に係合させ、その結果
、ブレーキ部材と出力・・ブが相対に回転してばねが巻
戻され、ばねと入出力面・・ブとの係合が緩められて、
組立体のクラッチがはずれ、該ばねを利用してブレーキ
部材から出力・・ブヘ制動トルクを伝えるようになって
いる。

しかしながら上記の組立体では、例えば該組立体を芝生
庭園トラクターに適用した場合、密生した背の高い雑草
内で動かしていて雑草がトラクターの可動部分内に累積
し、カッターが動かなくなるなど、回転軸を駆動するモ
ータが、出力・・ブに過負荷がかかつて動かなくなるよ
うな静止負荷（静荷重）がかかる状態になる場合には、
入力・・プおよび出力・・ブが軸に静止負荷がかかった
状態で停止しているから、ヨークを動かしてブレーキ部
材に接触させても、ブレーキ部材と出力・・ブ間に相対
運動が起こらないので、ばねは巻戻されず、しだがって
組立体のクラッチを簡単にはずすことはできない。

その結果、静止負荷がかかつている状態で停止したモー
タを再び始動しようとすると、コイルばねは、入力・・
ブと出力・・ブに巻き付いたままで両バブを結合した状
態になったままであるので、この負荷を除くか、或はモ
ータを始動する前にクラッチを外しておかないと、コイ
ルばねは焼き切れまたは極端に弱くなってしまうという
欠点があった。

この発明の主たる目的は、上記の欠点を除くことができ
、静荷重或いは正反対の荷重が働いているか否かに拘ら
ず、制動に付随して積極的にクラッチを解くという特徴
を備え、芝生庭園トラクター等において通常の運転中に
生ずる比較的大きな負荷、例えば密生した背の高い雑草
の繁みをカッターで刈り取るときのような大きな負荷の
条件の下でも使用できるようにしたクラッチ・ブレーキ
単位体を提供するにある。

この目的を達成するために、この発明は、特に、ブレー
キ部材とスリーブ間に、互いに相対回転させるような新
規な結合装置、すなわちブレーキ円板に従動子装置４０
をまたスリーブに案内３９を設けると共に、ばねの入力
端３１を上記結合装置と係合させるようにし、ヨークに
よってブレーキ部材を内側へ摺動させることによってブ
レーキ部材をスリーブに対して相対的に回転させ、同時
にばねの入力端を巻戻す方向に強制駆動し、たとえ、該
単位体に静荷重がかかってモータが停止状態にあっても
、積極的にばねを巻戻して入力ハブから離すことによっ
て入出力面バブのクラッチ作用をはずすようにしたこと
を特徴としている。

更にこの発明の実施態様として、ばねの直径とばねが通
常係合している駆動面の直径との間の公差の変動に関係
なく、ばねの入力端に対するスロットの角位置を調節し
て一方のスロットにばねの入力端が受入られるようにス
リーブを入カッ・ブに取付ける新規な構造の装置を備え
ている。

以下、この発明の実施例を図面と共に説明する。

第１，２図は第１実施例の側面図（第２図はブレーキ円
板が（移動した状態を示す）であって、該クラッチ・ブ
レーキ単位体は、例えば前記のように芝生庭園トラクタ
ーの回転軸上に取付けられ、従って同単位体の回転軸１
５は該トラクターのモータによって駆動され、同出力・
・ブ従って綱車２１から、ロープ又はベルト等を介して
図示していない上記トラクターの被動機器即ち芝刈り回
転刃体等を駆動するように連結されている。

図に示すように、入力・・ブ１３および出力・・ブ１４
は両方共同筒形であって、外側に駆動面１９．２０を有
し、この駆動面１９，２０は軸１５の中心軸線から半径
方向に離れた等距離のところにある。

ばね１１が自然の状態にあるときの直径は駆動面の直径
よりも小さく、従ってばねは駆動面に摩擦係合して２つ
の・・ブ間にトルクを伝える結合を形成する。

前記のようにトラクターの被動機器（図示されていない
）に駆動連結されるようになっている大きな綱車２１は
出力・・ブ１４に一体に形成され、軸受１６を囲む。

内面２４を有する円筒形スリーブ２３は、半径方向へ綱
車から入力・・ブの方へ突出し、内面２４は・・ブの駆
動面１９．２０から半径方向外側へ離れ、単位体１０の
クラッチがはずれるときばねが巻戻されて駆動面から外
側へ離れるだめの室を残す。

スリーブは、スリーブの一端２γに一体に形成されかつ
この一端から半径方向外側へ延びる環状フランジ２６に
４本のねじ２５（第３図参照）を通して綱単に固定さ扛
る。

円板の形をしたブレーキ部材３０はスリーブの反対側の
端即ち自由端２９（第２，４図参照）に摺動自在に取付
けられる。

ブレーキ部材３０は、ブレーキトルクを円板にかけると
きばねの入力端に結合され、ばねを巻戻してバブ１３，
１４の駆動面１９．２０から離すことができる。

円板３０はスリーブ２３の自由端部分にかぶさる円筒形
の中央部分３１を有し、この中央部分の内端は、スリー
ブの自由端２９かも軸方向内側へ離れている。

中央部分の内端と一体に形成されている環状フランジ３
３は、中央部分から半径方向外側へ延び、Ｙ字形ブレー
キシュー３５が係合する外側の制動面３４を形成する。

ブレーキシュー３５はトラクターに取付けられ、けん引
ケーブル（図示されていない）を操作して円板に係合し
たり離れたりさせられる。

単位体の通常の駆動状態において、バブ１３．１４は一
緒に回転するが、ブレーキをかけたときには、ブレーキ
シューは矢＃］Ａの方向へ動かされて（第１図参照）円
板に係合し、円板を軸方向内側（図の右方）へ、即ち２
つのバブに対して軸方向へ押し、出力ハブに対して制動
トルクを伝えるようにする。

ブレーキシューに直径方向に相対して設けられた２つの
摩耗パッド３６は、円板の外側の面３４に摩擦係合して
軸１５と共に回転する円板を減速し、更に円板と出力ハ
ブがトルクを伝える状態で結合しているために、軸と共
に回転する出力・・ブを減速する。

同時に、円板とばねの自由端（図の左端）との結合で、
ばねの入力端および出力端は相対的に回転してばねは巻
戻されて駆動面１９．２０から離れ、これにより組立体
のクラッチははずれる。

以上の点は前記先行技術のものと殆んど変りはない。

しかしこの発明では、特に、ブレーキ部材即ち円板３０
とスリーブ２３およびばね１１との間に新規な結合装置
が設けられており、単位体にたとえ静止負荷がかかつて
いる状態でブレーキをかけるときでも、この新規な結合
装置により単位体は積極的にクラッチをはずされ、従っ
て舌−タを再び始動するときの単位体の故障を積極的に
避けることができるように構成されている。

すなわちこの実施例において、案内および従動子装置は
、スリーブ２３の自由端部分２９に形成された多数のら
せん形スロット３９（第４図参照）と、円板３０と一体
に形成されスロット内へ延びる同数の突片４０とからな
る。

ばねの入力端に一体に結合されている点から半径方向外
側へ延びる舌片は、案内および従動子装置をスリーブに
結合する部材３γである。

舌片３γはスロット内に入りスロットの内端４１とスロ
ット内へ入いる突片との間に捕えられる。

舌片はなるべく突片に弾性的に押しつけられ、従って円
板がブレーキシュー３５でもってスリーブ上を軸方向内
側へ摺動させられるとき、舌片はスロットにそって押さ
れ、ばねの出力端に対してばねの入力端を回転させ、そ
の結果ばねは巻戻されて入力ハブ１３の駆動面から離れ
、単位体１０のクラッチは積極的にはずされる。

特に第４図に示されているように、スリーブ２３の自由
端部分２９に３個のスロット３９が形成され、スロット
はスリーブのまわりに互に等開角度に離して位置される
。

更に各スロットはその外端をスリーブの自由端から軸方
向へ開口させてスリーブの側面に形成される。

スロットはスリーブの固定端２γの方へ向って互に平行
に進み、軸１５０通常の回転方向と反対方向に傾斜する
。

その結果各スロットの内端４１は、軸の通常の回転方向
に関してスロットの外端（自由端）の後方で周囲方向に
離れている。

３個の突片４０はブレーキ円板３０の中央部３１の外端
に一体に形成され、これから半径方向内側へ延びスロッ
ト３９に入いる。

各突片は、突片の回転方向での進み側端部分３８がスリ
ーブから軸方向外側へ曲げられスロットの側面４４と平
行になっているから、それぞれのスロットを斜めに延び
る。

幾分同じ方法で、各突片の回転方向での遅れ側端部分４
２はこの端部分に近い側のスロットの側面４５に平行に
なるように内側へ曲げられる。

従って各突片はＳ字形をなしそれぞれのスロットを斜め
に横切りスロットの両側の側面に係合する。

第１，２図に示すように、軸１５に取付けられている円
筒形の防塵カバー４６は入力ハブ１３の外端４γ近くに
位置し、突片４０がスロット３９かも軸方向へ滑り出さ
ないようにする。

このカバーの管状壁は円板３０の中央部分３１に同心に
かぶさっている。

この管状壁の軸方向外端に一体に形成されている半径方
向の壁５０は、入力ハブの外端にそって半径方向内側へ
延び、軸に接する。

半径方向の内面５１とスリーブ２３の自由端２９との間
隔は突片の両端３８．４２間の軸方向距離よりも小さく
、従って突片はスロット内に保持され、円板をスリーブ
と共に回転するように保持する。

らせん形スロットが傾斜しているから、単位体１０の駆
動中のスリーブの回転力で突片はスロットに沿って内側
へ押され、半径方向の壁５００内面５１と摩擦接触しな
くなる。

故障のときばね１１が巻戻されて入力ハブ１３から離れ
、軸方向の力が円板３０に加えられるようにこの発明を
実施する際には、軸方向へ拡がる巻輪５３（第１，４図
参照）がばねの入力端部分に形成される。

この巻輪が拡がると舌片３ｒは押されてスロット３９内
の内端４１から離れ、スロット内にある突片４０に係合
する。

円板がブレーキヨーク３５でもって内側へ摺動させられ
ると、巻輪は収縮しく第２図参照）、入力舌片はスロッ
トに沿って動き、従ってばねの入力端はその出力端に対
して相対的に回転し、単位体に静止負荷がかかつている
状態にあるなしにかかわらずばねは巻戻されて入力ハブ
から離れ単位体のクラッチははずされる。

巻輪が十分に収縮して入力舌片がスロットの内端に接す
ると、円板はスリーブ２３に結合し、出力・・ブ１４と
共に摩擦ブレーキを形成して停止する。

巻輪５３が軸方向に収縮したときばね１１の入力端部分
と入力・・ブ１３との摩擦接触を避けるために、拡がっ
だ巻輪を含むばねの入力端部分の内面は入力・・ブの駆
動面から半径方向外側へ離れる。

この発明の模範的な例では、これは他の構造でもって達
成し得るが、この間隔はばねの入力端を、ゆるんだ状態
の直径が入力ハブの駆動面の直径よりも大きい軸方向外
側の２つの巻輪で構成することにより達成される。

従ってばねの軸方向へ拡がった巻輪は入力・・ブの駆動
面に係合することなく軸方向へ自由に動き得る。

上記のように構成されたこの実施例によれば、スリーブ
２３およびブレーキ円板３０にそれぞれ形成された案内
即ちらせん形スロット３９および従動子装置即ち突片４
０は共働して制動中、ブレーキ円板３０をスリーブ２３
に対して相対的に回転させ、部材（舌片）３７は、ばね
の入力端を上記案内スロット３９に結合させ、従ってば
ねの入力端はブレーキ円板と共に回転してばねを巻戻し
これを入力・・ブ１３から離す。

この構造によって、制動中たとえ単位体に静止負荷が加
わった状態においても、単位体は積極的にクラッチをは
ずされる。

従ってトラクターのモータは、再び始動されてもクラッ
チ・ブレーキ単位体に故障は生じない。

この故障は、ばねが入力・・ブおよび出力・・ブにくい
ついて静止負荷がかかつている状態でモータを始動しよ
うとするときに起る故障である。

またこの発明のクラッチ・ブレーキ単位体１０を組立て
るとき、ばね１１の出力舌片１γおよび入力舌片３γの
相対的角位置は、びねの直径と入力および出力ハブ１３
．１４の直径とに公差の変動があるために、単位体毎に
常に異っていることが分る。

このためこの発明は、出力舌片１γに対してスリーブ２
３の舌片を受入れるスロット４０の角位置を調節して入
力および出力・・ブ１３゜１４の駆動面１９．２０にば
ねを摩擦係合させようとする入力舌片３１の歪みを除く
ようにしている。

そのために、出力舌片１１はスＩ） −７’の固定端２
γに接近して綱車２１に形成された舌片切欠き５４には
め込まれ、出カッ・ブに対して動かないようにスリーブ
の７ランジ２６でもって切欠き内に保持される。

更にフランジ２６に形成された弓形穴５５はリベット５
６を受入れ、これらリベットは綱車の２個の二手分体を
軸方向へ延び綱車およびフランジを一体に保持する。

リベットの外端は、出力舌片に対するスロット３９の位
置を回転調節してスリーブを入力および出カッ・ブに同
心に案内する役目をなすスタッドとなる。

従ってスリーブを綱単に取付けるとき、スリーブは、ス
ロットの１つが入力舌片３１を受入れるまでばねの入力
端に対して回転させられ、その場合このような舌片３γ
は出力舌片１γに対する通常の相対的角位置から更に押
されることはない。

スリーブが綱単に適当に位置されると、ねじをフランジ
に締付けてスリーブは綱単に取付けられる。

この発明の他の実施例は、第５，６，１図に示される。

・これらの図面において、この発明の第一の実施例に相
当する部分は「′」を付けた同じ符号で示される。

この実施例において、クラッチ・ブレーキ単位体１０′
のスリーブ２３′はらせん形スロット３９′の各々の外
端部分５７（第５図参照）が軸方向に延びている。

構造がこのようであるから、ブレーキ円板３０′の突片
４０′は、単位体の通常の回転中ばね舌片３γ′に押さ
れてスロットの外端部分内にある。

従ってブレーキ円板は、モータの動力パルスでスリーブ
が定期的に加速されて高速で回転するとき、スロットに
そってスリーブの出力端の方へ摺動しないように保持さ
れる。

これは、スロットの外端部分５γがばね１１の拡がった
端部分５３′に捩り動力パルスの軸方向の成分を加える
ような形に成形されているためである。

その結果、ばねは、トラクターの通常運転中ブレーキ円
板で巻戻しされないように保持さ八る。

クラッチ・ブレーキ単位体１０′において、ばね１１′
に対する舌片受人スロット３９′の角位置を調節するた
めに、出力舌片１γ′（第６図参照）は半径方向内側へ
曲げられ、化カッ・ブ１４′に形成され軸１５′と同心
に延びる弓形穴５９を通って延びる。

弓形穴はばね舌片１γ′、３γ′に不当な歪みを与える
ことなくばねを入力および化カッ・ブ１３’、１４’に
摩擦係合させることができる。

入力舌片をスロット３９′の１つに入れ、出力舌片を穴
５９内に入れてばねが入力および出力・・ブに組付けら
れると、軸方向のスリット６１（第７図）を有する円筒
形のばねクリップ６０が出力・・ブ内に入れられ、出力
舌片が穴内で周方向へ動かないように出力舌片を保持す
る。

クリップのゆるんだ状態での直径は出力ハブの内径より
も大きいから、クリップは出力・・ブの内面６２に摩擦
係合する。

クリップを出力・・ブ内に入れるとき、スリットは、ば
ねの出力舌片に一致させられてこの舌片を受入れ、クラ
ッチ・ブレーキ単位体１０′の作動中穴内で動かないよ
うに舌片を保持する。

第６図に示すようにクラッチ・ブレーキ単位体１０′を
組立てるとき、対応するピン６３および凹み６４が等間
隔にスリーブ２３′のフランジ２６′および綱車２１′
の内側の二手分体に設けられる。

ピンはフランジから軸方向外側へ延び、綱車の内側の二
手分体に形成された凹みに入り、スリーブを綱車と同心
に案内する。

同様に綱車の内側の二手分体ハピン６５を有し、このピ
ンは綱車の外側の二手分体の穴６６に入って３つの部分
（ピンおよび綱車の２個の二手分体）がリベット５６′
に対して同心になるように綱車０２個の二手分体を案内
し、リベットでもって綱車の二手分体は互に結合される
。

前述の説明から、この発明は、たとえ単位体に静止負荷
がかかつている状態でもブレーキ円板３０、スリーブ２
３およびばね１１の新規な結合によって、制動中クラッ
チを積極的にはずすようになっている新規なりラッチ・
ブレーキ単位体をこの技術分野にもたらしていることが
分るであろう。

有利なことには、これは、円板がブレーキヨーク３５で
もって軸方向内側へ動かされるとき、入力舌片３７がら
せん形スロット３９の１つに沿って押されそれによって
、単位体に静止負荷がかかつている状態にあるなしにか
かわらずばねを巻戻して入力ハブから離すように、円板
をスリーブの自由端部分に取付けても達成できる。

なお、らせん形ばねを入出力両・・ブの内側に設け、両
・・ブをクラッチするために該ばねを外方へ拡げるよう
に構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の新規な特徴を実施したクラッチ・
ブレーキ単位体の、一部分を破断してその断面を示す側
面図であり第２図は第１図に似た部分断面図であって動
いた位置にあるクラッチ・ブレーキ単位体の部分を示し
、第３図は第１図の３−３線に沿って取られた断面図で
あり、第４図はこの発明のクラッチ・ブレーキ単位体の
部分を分解配列した部分斜視図であり第５図は、この発
明の他の実施例の部分側面図であり、第６図は、一部分
を破断してその断面を示す第５図の部分側面図であり、
第７図は、第６図の１−７線に沿って取られた断面図で
ある。 図中、１１はらせん形ばねを、１３は入力・・ブを、１
４は出力・・ブを、２３はスリーブを、３０はブレーキ
部材即ちブレーキ円板を、３５はブレーキシューを、３
７．まばねの入力端を案内および従動子装置に結合する
部材即ち舌片を、３９はスリーブに形成された多数のス
ロットを、４０はブレーキ円板に設けられだ突片を示し
、３９，４０は案内および従動子装置を構成する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相対的に回転する入力ハブおよび出力ハブと、この
   入力・・ブおよび出力ハブから半径方向に離れてこの２
   つのバブを囲っておりまた一方の端が自由端であり他方
   の端が前記の出力ハブと共に回転するようにこの出力ハ
   ブに固定されているスリーブと、通常巻かれていて前記
   の２つのバブ間にトルクを伝えるようにこの２つのバブ
   に係合し、また入力端が入力ハブ近く位置し出力端が出
   力ハブに固定されているらせん形ばねと、前記のスＩＪ
   −ブの自由端に支持されているブレーキ円板と、このブ
   レーキ円板近くに取付けられ、制動中はブレーキ円板に
   係合してこの円板を前記スリーブに対して軸方向へ摺動
   させる可動なブレーキシューと、前記のスリーブおよび
   ブレーキ円板に設けられ、前記摺動運動に付随して前記
   のスリーブに対してブレーキ円板を相対的に回転させる
   ようになっている案内および従動子装置と、制動中ブレ
   ーキ円板がスリーブに対して相対的に回転するときばね
   の入力端がブレーキ円板と共にスリーブに対して相対的
   に回転するようにばねの入力端を前記の従動子装置に結
   合させ、単位体に静止負荷がかかった状態にあってもば
   ねを巻戻して入力ハブから離し単位体のクラッチを積極
   的にはずすようになっていることを特徴とするクラッチ
   ・ブレーキ単位体。