JPS6116432Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はたとえば刈刃をエンジン等により回転
駆動する芝刈機などを始めとして各種機器、装置
に用いて好適なクラツチ・ブレーキ装置に関し、
特にボール式のカム作動機構を備えてなるクラツ
チ・ブレーキ装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、この種のクラツチ・ブレーキ装置にい
ては、各種回転駆動機械の回転トルクを、被駆動
機器側に適切かつ確実に伝達し得るとともに、必
要時においては上述した回転トルク伝達を迅速か
つ確実に遮断ししかもこの遮断した瞬間に被駆動
機器側の回転を制動して停止させることが必要と
されている。

そして、従来からこの種のクラツチ・ブレーキ
装置として種々構造のものが知られており、その
代表的な例として、たとえば米国特許第4141439
号明細書に示されてなる構成のものがある。これ
を簡単に説明すると、この従来装置は、エンジン
等の出力軸上にキー結合された入力ハブと、この
入力ハブに対向し前記出力軸の先端で軸線方向に
可動可能な被動部材と、この被動部材と一体的に
設けられた出力ハブと、これら被動部材および出
力ハブを前記入力ハブ側に付勢する付勢手段とを
備えている。そして、前記エンジンの機枠側に固
定した環状部材とその出力ハブ側に配設した制動
環板との間にボールを介在させたカム作動機構が
設けられ、かつその制動環板から突設した突起部
を操作レバーに形成した長孔に遊嵌させることに
よりこのレバーにて制動環板を固定側の環状部材
に対し回動操作可能な構成とされ、これによつて
前記カム作動機構と付勢手段とで前記被動部材と
出力ハブとを、入力ハブに対し進退するように軸
線方向に摺動動作せしめ、その結果として入力側
から出力側への動力伝達またはその切離しを選択
的に行なうような構成とされていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した構成による従来装置に
よれば、出力側回転部材を構成する被動部材が前
記エンジンの出力軸先端側に対し、軸受および付
勢手段を介して回転および軸線方向に摺動自在に
嵌装され、かつこの被動部材の外方端側に出力ハ
ブがルト等で一体的に固定されているため、その
構成上から装置全体の軸線方向長さが必然的に長
くなつてしまうもので、これによりこの種の装置
を採用する各種機器、装置側にも影響を及ぼすも
ので、これらの機器、装置の小型化を図るうえで
も大きな問題となるものであつた。さらに、上述
した構成では、被動部材および出力ハブを入力ハ
ブ側に付勢するための付勢手段を組付けるため
に、固定側部材としてカバーをこの部分に配設す
る必要があり、これによりこのカバーと前記被動
部材との間に軸受を介在させる必要があり、しか
も上述したカバーを付勢手段の押圧力に対する抗
力を考慮した強度をもつて配設することが必要
で、構成が複雑で加上性や組立性の面で問題でコ
スト高を招くといつた欠点があつた。

また、上述した従来例では、ボール式カム作動
機構は、前記エンジンの機枠側に固定された回転
方向に傾斜する溝部を有する環状部材、これに対
向してその出力ハブ側に配設され同様に回転方向
に傾斜する溝部を有する制動環板、これら両部材
の溝部内に介在されるボール、さらに上述した制
動環板から前記環状部材に穿設されている円弧状
長孔を介して機枠側に延設された突起部が遊嵌さ
れる長孔を有し固定側に枢着されている操作レバ
ー等により構成されているため、以下に述べるよ
うな不具合があつた。すなわち、この操作レバー
を回動操作することによりこれと一体的に回動す
る制動環板が出力側の被動部材に摩擦板を介して
摩擦係合し、入力ハブと出力ハブとの連結、切離
しを行なうもので、操作レバーと一体に回動され
る制動環板にて制動機能を得るため、その制動時
に制動環板を回転している出力側に摩擦係合させ
ると、この出力側の回転がレバーへ回動力として
伝達され、共振が発生してしまうといつた不具合
を招くもので、しかもこの場合レバーの支軸部に
対する抗力も大きく、その結果として動作上の信
頼性に欠けるという問題を生じるものであつた。

本考案は上述した事情に鑑みてなされたもので
あり、装置全体の構成を簡略化するとともに、そ
の軸線方向長さを大幅に短縮化することができ、
またそのクラツチ連結、遮断動作が簡単かつ確実
に行なえ、さらに駆動時および制動時におけるボ
ール式カム作動機構への摩擦係合による操作側で
の共振等の悪影響を少なくすることが可能とな
り、しかもコスト的にも安価であるクラツチ・ブ
レーキ装置を得ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために、本考案に係る
クラツチ・ブレーキ装置は、回転駆動機械の出力
軸上に設けた入力ハブの外周部に出力ハブ等の出
力側回転部材を配設し、しかもその被制動部とな
る摩擦板部分のみを出力ハブから分離して軸線方
向摺動自在に設けており、また入力側と出力側と
を連結、遮断する制動環板を可動するレバーをボ
ール式カム作動機構を構成する他方の操作盤側に
設け、さらに制動環板を固定部側に設けたボルト
により回転方向への回動を規制された状態で、軸
線方向にのみ摺動し得るような構成としたもので
ある。

〔作用〕

本考案によれば、出力ハブ側に可動自在に設け
られた摩擦板が入力ハブ側に付勢されて圧接され
ることでクラツチ連結状態となり、入力ハブ側か
ら出力ハブ側への回転伝達が行なわれるととも
に、操作盤のレバーを回動操作しボール式カム作
動機構の働きにより制動環板を摩擦板に当接させ
てこれを付勢力に抗して入力ハブ側から離間させ
ることで、クラツチ遮断状態とされ、入力側から
の回転伝達が遮断されると同時に出力ハブ側の回
転が制動されて停止されるものである。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図ないし第４図は本考案に係るクラツチ・
ブレーキ装置の一実施例を示すものであり、これ
らの図において、符号１はたとえばエンジンやス
テツプモータ等といつた各種回転駆動機械、２は
その出力軸で、この出力軸２上には軸受３を介し
て略環状を呈する操作盤４が同心状態をもつて回
動可能に嵌装され、かつその一部外周から半径方
向に延設された操作レバー５にて出力軸２と所定
角度範囲内で回動操作可能に構成されている。な
お、図中１ａは前記回転駆動機械１を取付けてな
る機枠、６は上述した出力軸２の外周部を所定間
隔おいて包囲するケーシングで、その一部に穿設
された開口６ａを介して前記操作レバー５が装置
外部に延設され、外部から手動にて操作可能に構
成されている。

そして、上述した出力軸２上には、クラツチ・
ブレーキ装置を構成する入力ハブ７がそのボス部
７ａを嵌装させて固着されており、かつその機枠
１ａ側の端部には半径方向に延設されたフランジ
部７ｂが一体に形成され、その内側面が前記操作
盤４に対し所定間隔おいて対向されている。

８は上述した入力ハブ７のボス部７ａ上でその
外方端側外周部に軸受９を介してボス部８ａを同
心状態で回転自在に支持させてなる出力ハブで、
この出力ハブ８の軸線方向に延びたボス部８ａの
機枠１ａ側の内方端にはスプライン歯部が形成さ
れ、このスプライン歯部に対し、前記入力ハブ７
のフランジ部７ｂと対向しかつこれに対して進退
動作する摩擦板を構成するクラツチ板１０が軸線
方向に可動自在に嵌合保持されている。ここで、
この出力ハブ８は、出力側回転部材となるもので
あつて、図示しない被駆動機器の回転部に連結さ
れるものであつて、その外方端で半径方向に延設
されたフランジ部８ｂには種々の被駆動側機器等
に接続されるナツト等が設けられている。

そして、上述した摩擦板を構成するクラツチ板
１０の内側面（機枠１ａ側）の外周寄りの部分に
は、その下半分が前記入力ハブ７のフランジ部７
ｂと対向する摩擦片１１が固着され、かつこの摩
擦片１１を有するクラツチ板１０によつて構成さ
れる摩擦板は、前記出力ハブ８のフランジ部８ｂ
との間に摩擦板を入力側（入力ハブ７のフランジ
部７ｂ側）に付勢する付勢手段として介装された
圧縮コイルばね１２の押圧力によつて、強制的に
第１図中左方に押圧移動されて入力ハブ７のフラ
ンジ部７ｂに圧接し摩擦係合するような構成とさ
れている。

１３は前記操作盤４の半径方向外側で前記回転
駆動機械１の機枠１ａに螺合して設けられかつそ
の外周にカラー１４が嵌装されてなる固定ボルト
（第１図では１本のみを図示しているが、通常は
120゜間隔おいて周方向の三個所に等配配置され
ているものである）で、これらボルト１３外周の
カラー１４上には、軸線方向の変位を許容されか
つ円周方向への回動は規制された状態で前記機枠
１ａ側に付勢されている制動環板１５が、その孔
部１５aaを介して配設されている。なお、図中１
５ｂはこの制動環板１５を前記操作盤４側に付勢
するために前記ケーシング６との間に介装された
コイルばねである。そして、この制動環板１５
は、前記入力ハブ７のフランジ部７ｂ外側で出力
側回転部材を構成する前記摩擦片１１の上半分に
対向しかつこれに進退動作するように構成されて
いる。すなわち、上述した制動環板１５は、前記
操作盤４に所定間隔おいて対向して配設されると
ともに、これら両部材４，１５間にはボール１６
および両部材の対向面で円周方向に傾斜して形成
された傾斜溝１７，１８からなるボール式カム作
動機構が設けられている。

そして、このボール式カム作動機構の働きによ
り、制動環板１５は、必要に応じて出力側の摩擦
片１１に対し進退動作するものであり、たとえば
入力ハブ７のフランジ部７ｂよりも摩擦片１１側
に移動してこれに当接したときには、この摩擦片
１１を有するクラツチ板１０（摩擦板）を入力側
から離間させて回転伝達を遮断するクラツチ遮断
状態とし、反対に入力ハブ７のフランジ部７ｂよ
りも操作盤４側に退出すると、摩擦板を構成する
摩擦片１１はその移動規制が解除されかつ前記圧
縮コイルばね１２の付勢力で入力ハブ７のフラン
ジ部７ｂ側に移動してこれに圧接することによ
り、出力側を入力側に連結させてクラツチ連結状
態となるものである。

なお、本実施例では、クラツチ板１０の外周寄
り部分に摩擦片１１を取付けることで摩擦板を構
成し、その摩擦片１１が入力ハブ７のフランジ部
７ｂおよび制動環板１５と適宜接触することによ
り、上述したクラツチの連結、遮断を行なうよう
な構成としているが、本考案はこれに限定され
ず、摩擦板を構成するクラツチ板１０自体に摩擦
片１１と同等の機能を合せもたせれば、この摩擦
片１１を省略してもよいものである。

ここで、上述したボール式カム作動機構の具体
的な構成およびその作動状態を、第２図ないし第
４図を用いて詳述すると、このボール式カム作動
機構は、前述した操作盤４およびこれに対向して
配設された制動環板１５と、これら両部材４，１
５の対向面でその周方向の複数個所に形成された
傾斜溝１７，１８と、これら溝間に介在されたボ
ール１６とによつて構成されている。このボール
１６は、通常ベアリングボールと同等のものを使
用し、上述した傾斜溝１７，１８内にそれぞれ嵌
め込まれている。なお、上述した傾斜溝１７，１
８は、第２図および第３図に示すように、それぞ
れ反対側の端部に向つてその溝深さが浅くなる傾
斜溝であつて、かつ第４図から明らかなように、
それぞれ溝底の深い方の端部から浅い方の端部方
向に向つて次第に溝幅が小さくなるようなテーパ
状に形成されている。

そして、上述した構成によるボール式カム作動
機構を用いてなるクラツチ・ブレーキ装置におい
て、そのクラツチの連結、遮断状態は、ボール１
６の溝１７，１８内での位置関係にて決定される
操作盤４に対する制動環板１５の軸線方向位置に
よつて決まる。すなわち、前述した操作レバー５
を左、右両方向の極限位置まで回動操作すること
により回動される操作盤４が、回転を規制されて
いる制動環板１５との相対的な回動位置を変える
ことによつて、この制動環板１５を入力ハブ７の
フランジ部７ｂ外周部で摩擦板１０，１１側に進
退動作させることができ、これにより上述したク
ラツチ連結またはクラツチ遮断という作動状態を
得ることができるものである。たとえば第４図に
示す状態では、ボール１６は両傾斜溝１７，１８
の溝底が浅い位置に介在されており、第３図に示
す状態となることから、制動環板１５は第１図中
左方に押出されて出力側の摩擦板１０，１に圧接
され、これを圧縮コイルばね１２の付勢力に抗し
て入力側から切離すように動作するものであり、
また第４図において、操作盤４を図中時計方向に
回動させると、第２図に示すように、ボール１６
が両溝１７，１８の溝底の深い位置に介在され、
制動環板１５は摩擦板１０，１１側から離れて第
１図中破線で示すように入力ハブ７のフランジ部
７ｂよりも操作盤４側に位置することとなり、そ
の結果摩擦板１０，１１は圧縮コイルばね１２の
付勢力にて入力ハブ７のフランジ部７ｂに圧接さ
れ、入力側から出力側への回転トルク伝達が行な
われることとなるものである。そして、この状態
で、前述したとは逆に操作盤４を回動操作する
と、その回転が規制されている制動環板１５が再
び摩擦板１０，１１側に圧接されてこれを入力側
から切離し、その回転トルク伝達を遮断すると同
時に、この出力側の回転を制動する役割を果た
す。

なお、本考案は上述した実施例構造に限定され
ず、各部の形状、構造等を、適宜変形、変更する
ことは自由である。たとえばクラツチの連結、遮
断状態を得るための制動環板１５を軸線方向に移
動可能に支持する固定ボルト１３等の数や配設位
置等は、必要に応じて適宜選択されるものであ
り、またこの制動環板１５の移動によるクラツチ
連結、遮断状態は、操作盤４と入力ハブ７との固
定間隔、入力ハブ７および制動環板１５の軸線方
向の厚み、ボール１６の直径および溝１７，１８
の溝深さ等を適宜選択することによつて得られる
ものである。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係るクラツチ・
ブレーキ装置によれば、回転駆動機械の出力軸上
に設けた入力ハブの外周部に出力ハブ等の出力側
回転部材を配設し、かつその被制動部となる摩擦
板のみをスプライン嵌合により出力ハブから分離
し入力側への付勢力を与えた状態で軸線方向に摺
動自在に設けるとともに、入力側と出力側とを連
結、遮断する制動環板を可動するレバーを、ボー
ル式カム作動機構を構成する他方の操作盤側に設
け、さらに制動環板固定部側に設けたボルトによ
り回転方向への回動を規制された状態で、軸線方
向ににのみ摺動し得るような構成としたので、簡
単かつ安価な構成にもかかわらず、装置全体の軸
線方向長さを大幅に短縮することができるととも
に、駆動および制動時におけるボール式のカム作
動機構への摩擦係合による操作部材側での共振を
実用上問題がない程度に減少させることができ各
部の動作上の信頼性を向上させ得る等といつた実
用上種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るクラツチ・ブレーキ装置の
一実施例を示すものであり、第１図は一部を切欠
いて示す全体の概略側断面図、第２図および第３
図は操作盤および制動環板のボール式カム作動機
構による相対変位を示す要部拡大断面図、第４図
は第１図における−線にて断面して示す要部
拡大図である。 １……回転駆動機械、２……出力軸、３……軸
受、４……操作盤、５……操作レバー、７……入
力ハブ、７ａ……ボス部、７ｂ……フランジ部、
８……出力ハブ、８ａ……ボス部、９……軸受、
１０……クラツチ板（摩擦板）、１１……摩擦
片、１２……圧縮コイルばね（付勢手段）、１３
……固定ボルト、１５……制動環板、１６……ボ
ール、１７，１８……傾斜溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転駆動機械１の出力軸２上に軸受３を介して
   回転自在に嵌装され所定角度範囲内で回動操作さ
   れる操作盤４と、この操作盤４の半径方向外側に
   対面するようにして前記回転駆動機械１の機枠１
   ａに固定されたボルト１３により軸線方向の変位
   を許容された状態で支持されかつ前記機枠１ａ側
   に付勢されている制動環板１５と、これら操作盤
   ４、制動環板１５の対向面にそれぞれ形成された
   傾斜溝１７，１８およびこれら傾斜溝１７，１８
   内に嵌入された状態で前記両部材４，１５間に介
   装されるボール１６からなるボール式カム作動機
   構と、前記制動環板１５の内方部分で操作盤４に
   対面するように半径方向に延びたフランジ部７ｂ
   および前記出力軸２に一体的に回転し得るように
   軸装されたボス部７ａを有する入力側回転部材と
   しての入力ハブ７と、この入力ハブ７のボス部７
   ａ外周部に軸受９を介して回転自在に嵌装されか
   つその入力ハブ７のフランジ部７ｂ側の端部にス
   プライン歯部が形成されたボス部８ａおよびその
   他端部側で半径方向外側に延設されたフランジ部
   ８ｂを有する出力ハブ８、そのスプライン歯部に
   嵌合され前記制動環板１５と前記入力ハブ７のフ
   ランジ部７ｂとに前記操作盤４の反対側から進退
   自在に対向する摩擦板１０，１１、およびこの摩
   擦板１０，１１を前記入力ハブ７のフランジ部７
   ｂ側に付勢する付勢手段１２によつて構成された
   出力側回転部材とを備えてあることを特徴とする
   クラツチ・ブレーキ装置。