JPS6034535A - クラッチ・ブレ−キ装置 - 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】 （産業上の利用分野） 機械工業、縫製工業、等の業界で使用せられる機械装置
や、職業用、家庭用の洗濯機等においては、動力の伝達
や被駆動部の制動にクラッチやブレーキを採用すること
が多い。本発明は、円筒状のブレーキ装置にクラッチ機
構をも付加したクラッチ・ブレーキ装置に関するもので
ある。

（従来例の構成とその問題点） 第１図は従来のクラッチ付電動機の一例を示すもので、
一般にディスク型のクラッチにブレーキが付属した形式
が用いられている。

これは、電動機の固定子１への通電により回転する回転
子２０回転出力は、シャフト３によってクラッチホイー
ル４に伝達されるようになっている。一方、ブレーキ側
には前記クラッチホイール４と対向する面の表面に摩擦
材５を貼付けるとともに、出力軸６と接合されたクラッ
チディスク７ヲ弔し、その出力軸６はスライドベアリン
グ８を介してクラッチレバ−９に結合されている。なお
、図中１０はクラッチレバ−の支点、１１はスプリング
、１２はブレーキライニング、１３はベアリングである
。

このクラッチ付電動機は、クラッチレフぐ−９を矢印ａ
のように上方に引きオン状態とすれば、スライドベアリ
ング８を介して出力軸６と繋がるクラッチディスク７が
下方に移動し、電動機回転子２のシャフト３に結合され
たクラ、チホイール４と、クラッチディスク７に貼付け
である摩擦材５とが接合し、クラッチ作用をして電動機
の出力が出力軸６に伝達される。

クラッチレバ−９をオフにすれば、クラッチレバ−９は
スプリング１１によって矢印す方向に元の位置に戻り、
出力軸等は復帰し、クラッチディスク７はブレーキ２イ
ニングＪ２と接触してフゝレーキが掛る。しかし、この
方式では、クラッチレバ−９や、スライドベアリング８
等の部品７５辺必要となｐｌかつ、出力軸６の移動が伴
うという欠１へがある。

（発明の目的） 本発明は、上記従来例の欠点を解消するだめのもので、
出力軸の移動を伴はず、移動に必要なりラッチレバー、
スライドベアリング等の部品を必要としないクラッチ・
ブレーキ装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明は回転胴状のブレーキドラムの外（ｎｌｉに帯状
の円弧形のクラッチばねを配置し、クラッチはねの円弧
中央部とブレーキドラムとを力の伝達を可能とするよう
にピン、リベット等で連続し、クラッチばねの外側には
ブレーキライニング及びクラッチライニングを形成する
摩擦材を貼付け、ライニングの外側には上部にクラッチ
ブレーキ・々ンドを、下部にはクラッチ円筒を配置した
構造のクラッチ付ブレーキ装置である。

キ装置の構造説明図で、２１は入力軸、２２は入力軸２
Ｉと強固に連結されたクラッチ円筒、２３は出力軸につ
ながるブレーキドラム、２４は帯状のばねを円弧状に加
工して成るクラッチばねで、ピン２６（又は、リベット
でもよい）によってブレーキドラム２３に取付けられ、
クラッチばね２４の外側には上部がブレーキ用の摩擦材
、下側がクラッチ用の摩擦材として使用される可撓性の
ある摩擦材２５が貼ｐ付けである。この摩擦材２５の上
側の約棒に接触できるようにブレーキバンド２７が配置
され、ブレーキバンドを締めつけたりゆるめたシする役
目をするブレーキレバー２９、ブレーキレバーの支点３
０及びブレーキスゲリング３１とブレーキカム３２が取
付けである。

又、これ等の部品の対向側にはブレーキ／くンドを支持
し、かつ動きを容易にするだめの支持ピン２８が取付け
である。

次にこのクラッチ・ブレーキ装置の働きを説明する。第
２図は、ブレーキがオンでクラッチかオフの状態を示す
。すなわち、ブレーキレノ＜−２９を右方に引き、ブレ
ーキカム３２を倒すとスフ０１ノング３１の弾発力によ
ｐ１ブレーキノぐント″２７は摩擦材２５に当り、クラ
ッチ／ぐネ２４をその弓単発力に打ち勝ってブレーキド
ラム２３に巻きつく形で締めつける。従って、ブレーキ
ドラム２３は、クラッチバネ２４との間の摩擦力及びピ
ン２６によって拘束される。ブレーキドラム２３が回転
している場合にはブレーキがかかり停止することにナル
。ブレーキバンド２７による拘束力、ブレーキ力は、上
記のスプリング３１の調整で行なう。

一方、上記のようにクラッチバネ２４がフ゛レーキドラ
ム２３に締めつけられると、クラッチ円筒２２と摩擦材
２５との接触ははなれ、入力軸２１から、クラッチ円筒
２２を介しての回転力はブレーキドラム２３には伝達さ
れなくなる。

次に、第３図は、ブレーキがオフでクラッチがオンの状
態を示しである。すなわち、ブレーキレバー２９を左方
に引き、ブレーキカム３２を起すとブレーキバンド２７
は緩み、クラッチばね２４はその弾発力によって外方に
拡大し、摩擦材２５は、クラッチ円筒に接触するから、
入力軸２１からの回転力はクラッチ円筒２２→摩擦材２
５→クラ、チばね２４→ビン２６→ブレーキドラム２３
の順に伝達される。このとき、ブレーキバンド２７と摩
擦材２５との接触は断たれているので、ブレーキドラム
２３は自由に回転可能となっている。

クラッチとしての機能は摩擦力によらなくても可能であ
り、例えば第４図（ａ）のように、クラッチ円筒２２と
号Ｊのクラッチ円筒３３とに突起部３４と孔３５とを設
け、嵌め合う形にして行うこともできる。又強力なりラ
ッチ力を発揮させるため、摩擦材２５だけでなく第４図
（ｂ）のように突起部と孔とによる結合と両方を用いる
こともできる。ただし、この突起と孔との接合はクラッ
チオンを入力軸２１つまシフラッチ円筒２２が停止して
いるときに行はないと、突起や孔の磨耗、損傷を起す可
能性がある。つまシ、入力軸を高速で回転しておいて、
クラッチオンする用途には適さない。

第５図は本発明のクラッチ・ブレーキ装置を使用したク
ラッチ付電動機の構成を示す一実施例の断面図である。

電動機の固定子ｌに通電すると回転子２の回転出力はシ
ャフト３に相当する入力軸２１からクラッチ円筒２２に
伝達される。今、ブレーキバンド２７によるブレーキド
ラム２３の拘束をブレーキレバー２９の操作によって解
き、クラッチバネ２４の弾発力によって、摩擦材２５が
クラッチ円筒２２に押しつけられると、摩擦力により、
クラッチがオンし、クラッチ円筒２２の回転力は摩擦材
２５→クラツチバネ２４→ブレーキドラム２３→出力軸
６と伝達されることになる。ブレーキレバー２９を逆方
向に操作すれば、スノリング３１の働きによって、ブレ
ーキバンド２７は摩擦材２５、クラ７チバネ２４を締め
つけるので、ブレーキドラム２３にブレーキがかかシ、
停止する。このときクラッチ円筒２２の回転力は摩擦材
２５がブレーキバンド２７の内方への締めつけ作動でク
ラッチ円筒２２から離れるので、伝達されなくなる。要
するに、ブレーキレバー２９の操作で、クラッチオン、
オフが行はれ、出力軸６は駆動されたυ、制動がかかつ
たりする。

第６図は攪拌式自動洗濯機に本発明のクラッチ・ブレー
キ装置を採用した例である。電動機として扁平形誘動電
動機を採用しているが、従来形の電動機でも良く、この
場合はクラッチ円筒の取付方法が異るだけである。

電動機の固定子１に通電すると、回転−ｆ２の回転力は
回転子に取付けであるクラッチ円筒２２に伝達されると
同時に、電動機シャフト３にも伝達されている。今、ブ
レーキレバー２９がオン（クラッチ二オフ）の状態を説
明すると、ブレーキバンド２７は、摩擦材２５．クラッ
チバネ２４を介してブレーキドラム２３を締めっけ拘束
している。

クラッチ円筒２２と摩擦材２５とは離れて、回転力の伝
達は行はれていない。ブレーキドラム２３の内部には減
速機３６（例えは遊星減速機）と自動逆転装置３７が内
蔵されているので、電動機シャフト３の回転数は必要と
する回転数（例えば７５回転毎分）に減速され、なおか
つ、自動逆転装置３７によって右回転、左回転を交互に
くりかえす出力が、内側出力軸３８に現れる。ブレーキ
ドラム２３の上部は細長い外部出力軸３−１と連結され
、更に脱水能４１と連結されているが、フ゛レーキドラ
ム２３が上述のようにブレーキノマント８２７の働きに
より拘束されているので回転しない。

アジテ〜り（洗濯翼）３９は洗濯槽４０及び脱水能４１
の内部で、正転、逆転の攪拌作用による洗濯を行う。洗
濯を完了し、電動機の通電を停止し、洗濯槽４０の排水
を完了したら、遠心力脱水運転を行う。すなわち、ブレ
ーキレ’ノＺ−２９をオフ（クラッチオン）の方向に操
作すると、ブレーキバンド２７は緩み、摩擦材２５から
離れ、クラッチバネ２４の弾発力によって、今度はクラ
ッチ円筒２２と摩擦材２５とが接合する。従って、ブレ
ーキドラム２３は拘束が解け、同時にクラッチ円筒２２
と連結されることとなるので、電動機の出力軸３に、減
速機３６→自動逆転装置３７→内側出力軸３８→アジテ
ータ３９の向きの伝達とＡクラッチ円筒２２→犀擦材２
５→クラッチ／（ネ２４→ブレーキドラム２３→外側出
力軸３−１→脱水籠４ｊの向きの伝達と両方を行つこと
になるＱ従って１次に電動機に通電すると、出力軸３と
連結されている減速機３６の入力軸２１と減速機を支持
しているブレーキドラム２３とは同一回転数で回転する
ので、減速機の動きは拘束されたのとＩｉ’ｆＪじこと
になυ、内側出力軸３８と外側出力軸３−１とは電動機
出力軸３と同一回転数で回転する。つ捷り脱水前４１と
アジテータ３９は同一速度で回転し、脱水作用が行われ
る。

脱水が充分性はれたら、電動機の電源を切り、ブレーキ
レバー２９をオン側に倒すと、上述の洗潅時と同じ状態
にクラッチ・ブレーキ装置はもどる。すなわち、クラッ
チ円筒２２とブレーキドラム２３との連結は断たれ、ブ
レーキバンド２７の働きで、ブレーキドラム２３には制
動がかかる。

このとき、電動機の回転子２とこれにつながる減速機３
６、自動逆転装置３７、内側出力軸３８、アジテーク３
９等は慣性力によって、回転を続行しようとするが、ブ
レーキドラム２３との歯車等による機械的連結があるの
で、若干の相対的運動はあるが、はとんど拘束された状
態となって制動され停止する。

以上、電動機への通電とブレーキレｚ（−２９の適切な
操作（一般には電気ソレノイド等で自動的に行われる。

）によって洗濯と脱水の運転ができる。

本例で、自動逆転装置をとりのぞき、アジテータを・ぐ
ルセータに置きかえれば噴流式の自動洗濯機となる。

第７図は本発明のクラッチ部のクラッチはねを２分割し
た構造を示す実施例で、２３はグレーキトラム、２４は
クラッチばね、２５ｉ”ｉ摩擦拐、２６はビンを示し、
２分割したクラッチはね２４をそれぞれビン２６でブレ
ーキドラム２３に結合させた場合のものである。

第８図は好ましくないブレーキの方法を示す説明図で、
ブレーキドラム２３に２分割したクラッチばね２４をそ
れぞれビン２６で取付けた点は第７図と同じであるが、
その外側の摩擦材２５の外側に１本のブレーキノ々ンド
２７を設けたものである。この構造は、ブレーキ・ずン
ドの締めつけ方によっては右回転のみブレーキがかかり
易く、左回転はブレーキ力が弱くなる。すなわち、左回
転ではブレーキスシリング３１の力を弱める方向に摩擦
力が働くようにブレーキト□ラムが回転している。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば以下に示す効果が
得られる。

（１）ディスク形クラッチ・ブレーキ装置と比較すると
、軸方向の動きがないので、スライドベアリングが不必
要で構造が簡単であシ、かつ軸方向の移動が困難な用途
、例えば自動洗濯機のように水もれ防止のシールが軸に
装着しであるものなどに適している。

（２）　ブレーキドラムの内部に歯車等を装備できるの
で、応用機器の構造がコンノ々り１・になる。

（３）　クラッチ部とブレーキ部とが一つのレバーで切
替えできてしかも構造が簡単で入力軸の回転方向に関係
なく使用できる。

（４）　クラッチ部の構造は用途によって摩擦式でも、
噛合式でも、又その両方を複合した方式でも採用できる
。又、クラッチバネは２分割してブレーキドラムに取付
けて、結合力を強くすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクラッチ付電動機の一例を示す図、第２
図及び第３図は本発明のクラッチ・ブレーキ装置の構造
説明図、第４図（−）及び（ｂ）はクラッチ部の構造を
噛合式とした場合及び噛合式と摩擦式の複合とした場合
の例を示す図、第５図は本発明を用いたクラッチ付電動
機の一実施例の構成を示す図、第６図は本発明を攪拌式
自動洗濯機に応用した場合の構造断面図、第７図はクラ
ッチ部のクラッチばねを２分割した構造を示す実施例図
、第８図は好ましくないブレーキの方法を示す説明図で
ある。 ｊ・・・固定子、２・・・回転子、３・・・シャフト、
４・・クラッチホイール、５・・・摩擦板、６・・・出
力軸、７・・・クラッチディスク、８・・・スライドベ
アリング、９・・・クラッチレバ−１１０・・・クラッ
チレバ−の支点、１１・・・スプリング、１２・・・ブ
レーキライニング、■３・・・ベアリング、２１・・・
入力軸、２２・・・クラッチ円筒、２３・・・ブレーキ
ドラム、２４・・・クラッチはね、２５・・・摩擦材、
２６・・・ビン、２７・・・ブレーキバンド、２８・・
・支持ピン、２９・・・ブレーキレバー、３０・・・ブ
レーキレバーの支点、３１・・・ブレーキスプリング、
３２・・・ブレーキカム、３３・・・クラッチ円筒、３
４・・・突起部、３５・・・孔、３６・・・減速機、３
７・・・自動逆転装置、３８・・・内側出力軸、３９・
・アノテータ（洗濯翼）、４０・・・洗濯槽、４１・・
・脱水籠、４２・・・フレーム。 第１図 第２図 第３図 第４図（（１） スス 第５図 第６図 第７°図 第８図 つら

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）回転胴状のグレーキトラムの外側に帯状の円弧形
   のクラッチばねを配置し、クラッチはねの円弧中央部と
   ブレーキドラムとを力の伝達を可能とするようにピン、
   リベット等で連続し、クラッチばねの外側にはブレーキ
   ライニング及びクラッチライニングを形成する摩擦材を
   貼付け、ライニングの外側には上部にクラッチブレーキ
   バンドを、下部にはクラッチ円筒を配置した構造のクラ
   ッチ付ブレーキ装置であって、ブレーキバンドをしめつ
   けてブレーキライニングとの間で制動力を発生せしめた
   るときは、クラッチ円筒とクラッチライニングは離れて
   、連結が切れ、ブレーキバンドをゆるめた時は、クラッ
   チバネの外方への拡大力によって、クラッチ円筒とクラ
   ッチライニングとが接触、摩擦力によって連結され、ブ
   レーキバンドとブレーキライニングとの接合は離れる構
   造としたことを特徴とするクラ、チ・ブレーキ装置・（
   ２）　クラッチ部分が摩擦力による結合でなく、クラッ
   チバネとクラッチ円筒とが爪、或は凹凸部等の噛合せに
   よって結合されてクラッチ作用を行う特許請求の範囲第
   （１）項記載のクラッチ・ブレーキ装置。 （３）　クラッチ部にライニングの摩擦力による結合だ
   けでなく、凹凸部等による噛合わせによる係合との両方
   のクラッチ機構を廟する特許請求の範囲第（１）項記載
   のクラッチ・ブレーキ装置。