JPS6237254B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内蔵したばねの強い押圧力によ
り、結合状態を保ち、外力を加えて結合を解除す
る所謂逆作動クラツチに関するものである。

例えば、ダム，水路，防潮堤の開口部の水門等
を開閉する駆動系では、系統中に設けるクラツチ
を逆作動クラツチとすることが多い。

しかし、周知のように逆作動クラツチは、強い
押圧力をもつばねを内蔵し、摩擦板式あるいは噛
合式いずれにおいても、ばねの押圧力で、摩擦板
あるいは噛合部材を掛合状態におき、解放に際し
て外力を加え前記ばねを圧縮する。

このため、手動に切換えて負荷、例えば水門を
開閉しようとしても、駆動系全体を手回動するこ
とになり、手回動は困難となる。

そこで、任意に出力側を入力側から切離せる逆
作動クラツチの開発が強く望まれてきた。

一方、特に、摩擦板を使用している逆作動クラ
ツチでは、長い間の使用等により摩擦板が摩耗
し、滑りを生じてトルク伝達が不可能となること
がある。

このような場合に、摩擦板交換のための修理を
行うまでの間、摩擦板の使用を避けて直接入力側
と出力側を接続できれば、各種トラブルの発生を
最小限におさえるとができるので、必要に応じて
入出力側を直結できる機能をもつ逆作動クラツチ
の開発が強く望まれてきた。

この発明は、上述の観点に基き、前記各種要望
に応えることができる逆作動クラツチを提供する
もので、入力軸と一体に回転する内側ハブの外側
に、軸線方向変位を自在とした外側ハブを同心的
に配置する一方、前記入力軸の軸線の延長線上に
軸線をおく配置とした出力軸に出力ロータを固着
し、この出力ロータに、前記外側ハブの外側に同
心配置で臨むドラムを固着するとともに、このド
ラムにはアウタデイスクを、また、前記内側ハブ
にはインナデイスクをそれぞれ支持してなり、さ
らに、前記外側ハブの内周に設けためす状噛合部
に掛脱自在のおす状噛合部を前記内側ハブの外周
に設け、また、前記外側ハブのおす状噛合部に掛
脱自在としためす状噛合部を前記ドラムに設け、
クラツチ入状態での入出力側の連結状態解除およ
びインナデイスクとアウタデイスクを使用しない
入出力側の直結の切換作動を自在とした点に特徴
がある。

ついで、この発明の逆作動クラツチを実施例に
より図面を参照しながら説明する。

第１図にはこの発明の逆作動クラツチの実施例
を縦断側面図で示してある。図面に示したよう
に、この実施例の逆作動クラツチは、逆作動電磁
クラツチの一例であつて、入力軸１にキー２を介
して固着した入力ハブ３を、同心配置で相対的に
軸線方向に可動とした内側ハブ３Ａと外側ハブ３
Ｂからなるものとしてある。

一方、出力軸４にキー５を介して固着した出力
ロータ６は、フイールドコア７に対してベアリン
グ８を介し空転自在に支持してある。

入力軸１と出力軸４は同一線上に軸線を置いた
配置とし、多板式摩擦伝動によりトルク伝達を行
う。

前記外側ハブ３Ｂには複数のインナデイスク９
をスプライン嵌合させてあり、出力ロータ６に複
数のボルト１０によつて同心的に固着したドラム
１１には複数のアウタデイスク１２をスプライン
嵌合させてある。

インナデイスク９とアウタデイスク１２は交互
配置としてある。

前記出力ロータ６の前面にはアーマチユア１３
を正対させてあり、このアーマチユアは前記ドラ
ム１１にスプライン嵌合させたリング１４に対し
て複数のボルト１５により同心的に固着してあ
る。

アーマチユア１３は、出力ロータ６に設けた複
数の凹部１６に装入してある圧縮コイルばね１７
に押圧され、アウタデイスク１２とインナデイス
ク９を、ドラム１１の前端部付近に設けたリング
１８に圧接する。

リング１８は、ドラム１１の前端部内周部で形
成したねじ孔１９に螺合してあり、ドラム１１の
前端に複数のボルト２０で固定したリングプレー
ト２１に対し、複数のボルト２２で固定してあ
る。

リングプレート２１は内径部をめす状噛合部と
してのスプライン孔２１Ａに形成してあり、この
スプライン孔２１Ａには、外側ハブ３Ｂに形成し
たおす状噛合部としてのインナデイスク支持用ス
プライン２３が噛合うことができるようになつて
いる。

一方、前記内側ハブ３Ａと外側ハブ３Ｂは含油
軸受２４を介して同心に嵌合わせてあり、さらに
アーマチユア寄り端部において、内側ハブ３Ａの
外周にはおす状噛合部としてのスプライン２５Ａ
と２５Ｂを、また、外側ハブ３Ｂの内周部はめす
状噛合部としてのスプライン孔２６に形成してあ
る。

スプライン２５Ａ，２５Ｂとスプライン孔２６
との掛脱およびスプライン２３とスプライン孔２
１Ａとの掛脱は、第２図に動作説明図で示してあ
るように、インナデイスク９とアウタデイスク１
２がアーマチユアに押されて互いに圧接し、スプ
ライン２３がインナデイスク９に正しくスプライ
ン嵌合している正規の状態にあるとき、スプラ
イン２５Ａはスプライン孔２６に正しく掛合し、
入力側から出力側へのトルク伝達が可能の状態と
なる。

つぎに、外側ハブ３Ｂをの状態まで移動する
と、スプライン２５Ａはスプライン孔２６からは
ずれるが、スプライン２３はインナデイスク９の
一部にスプライン嵌合したままの状態にある。

つぎに、外側ハブ３Ｂを逆方向にの状態まで
移動すると、スプライン２５Ａはスプライン孔２
６からはずれ、スプライン２３もインナデイスク
９とのスプライン嵌合が解かれる。

さらに、外側ハブ３Ｂをの状態まで移動する
と、スプライン２３の一部がスプライン孔２１Ａ
に掛合するがスプライン孔２６はスプライン２５
Ｂまで達していない状態となる。

外側ハブ３Ｂを、最大に変位し、の状態にす
ると、スプライン孔２６にはスプライン２５Ｂ
が、また、スプライン孔２１Ａにはスプライン２
３がそれぞれ掛合する。

外側ハブ３Ｂは、外部の図示しない操作部材に
ベアリング２７により支持してあり、このベアリ
ング２７を支持する操作部材は、例えばシスタリ
ング等、外部からのレバー操作等を可能にした部
材（いずれも図示しない）とする。

また、ドラム１１は、手回動機構（図示省略）
に連結してあり、この手回動機構を操作するとき
にはフイールドコア７に内蔵した電磁コイル２８
への電圧印加が不可能となるように、あるいは、
電磁コイル２８への電圧印加が不可能なときにの
み手回動機構の操作が可能となるようにしておく
と安全である。

なお、出力ロータ６のフランジ部６Ａには電磁
コイル２８への電圧印加により生じる磁束がアー
マチユア１３に通るよう、環状の非磁性部２９を
設け磁束を迂回させるようにしてある。

上述の構成からなるこの発明の逆作動電磁クラ
ツチは、第１図に示した状態にあるとき、アーマ
チユア１３が圧縮コイルばね１７に押されてイン
ナデイスク９とアウタデイスク１２に圧接してい
る。

この状態では、入力軸１からキー２，内側ハブ
３Ａ、スプライン２５Ａ，スプライン孔２６，外
側ハブ３Ｂ，スプライン２３，インナデイスク
９，アウタデイスク１２，ドラム１１，出力ロー
タ６，キー５を介して出力軸４にトルクが伝達さ
れている。

つぎに、電磁コイル２８に電圧を印加すると、
アーマチユア１３が励磁し、圧縮コイルばね１７
の弾発的押圧力に抗して出力ロータ６に磁気吸着
する。

これによつて、インナデイスク９とアウタデイ
スク１２への押圧力が除かれ、インナデイスク９
とアウタデイスク１２は、相互に自由となるの
で、入力軸１から出力軸４へのトルク伝達は行な
われない。

いま、非励磁状態にあつて入力側と出力側が結
合されたままとなつているとき、外側ハブ３Ｂを
第２図中に示すの位置に移動すると、スプライ
ン孔２６がスプライン２５Ａからはずれ、含油軸
受２４を介して同心に嵌合わせてある内側ハブ３
Ａと外側ハブ３Ｂとが互いに自由となり、入力側
と出力側がインナデイスク９とアウタデイスク１
２の圧接にも拘らず互いに切離された状態とな
る。

外側ハブ３Ｂを軸線方向に移動する際、アーマ
チユア１３から離れる方向に移動し、の状態に
すると、外側ハブ３Ｂはドラム１１と内側ハブ３
Ａの双方から自由となる。

この状態でドラム１１を僅かに手回動し、スプ
ライン２３が噛合うことができる位置までスプラ
イン２１Ａの位置を調節したのち、外側ハブ３Ｂ
をの位置まで移動すると、スプライン孔２１Ａ
にスプライン２３が掛合するが、スプライン孔２
６は、末だスプライン２５Ｂに掛合しておらず、
外側ハブ３Ｂと内側ハブ３Ａとの間は相互に自由
になつたままとなつている。

この状態においてドラム１１を僅かに手回動す
れば、外側ハブ３Ｂも一体に回動するので、スプ
ライン孔２６の位置をスプライン２５Ｂに掛合す
ることができるよう調節できる。

この調節を行つたのち、外側ハブ３Ｂを位置
まで移動すれば、スプライン孔２６はスプライン
２５Ｂに掛合し、すでにスプライン２３はスプラ
イン孔２１Ａに掛合しているので、入力軸１と入
力ハブ３，出力ロータ６，出力軸４の直結状態が
得られる。

この直結状態は、インナデイスク９とアウタデ
イスク１２に滑りが生じるようであつても確実に
入力軸１から出力軸４へトルクを伝達できる状態
である。

この実施例は逆作動電磁クラツチの一例である
が、この発明は、電磁クラツチ以外の流体圧を利
用した逆作動流体圧クラツチであつてもよいこと
は当然である。

以上の説明から明らかなように、この発明の逆
作動クラツチは、クラツチ入の状態にあるまま、
入力側と出力側の結合を解除でき、また、摩擦接
触が不調となつたときには入出力側を直結して確
実にトルク伝達できて、手回動への切換えと、入
出力側の直結とを、クラツチの入切に拘らず可能
とし、水門駆動系等の大負荷設備用として安全を
保つことができるなど優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の逆作動クラツチの実施例を
示す縦断側面図、第２図は外側ハブの操作説明図
である。 図面において、１…入力軸、２…キー、３…入
力ハブ、３Ａ…内側ハブ、３Ｂ…外側ハブ、４…
出力軸、５…キー、６…出力ロータ、６Ａ…フラ
ンジ部、７…フイールドコア、８…ベアリング、
９…インナデイスク、１０…ボルト、１１…ドラ
ム、１２…アウタデイスク、１３…アーマチユ
ア、１４…リング、１５…ボルト、１６…凹部、
１７…圧縮コイルばね、１８…リング、１９…ね
じ孔、２０…ボルト、２１…リングプレート、２
１Ａ…スプライン孔、２２…ボルト、２３…スプ
ライン、２４…含油軸受、２５Ａ，２５Ｂ…スプ
ライン、２６…スプライン孔、２７…ベアリン
グ、２８…電磁コイル、２９…非磁性部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力軸と一体に回転する内側ハブの外側に、
   軸線方向変位を自在とした外側ハブを同心的に配
   置する一方、前記入力軸の軸線の延長線上に軸線
   をおく配置とした出力軸に出力ロータを固着し、
   この出力ロータに、前記外側ハブの外側に同心配
   置で臨むドラムを固着するとともに、このドラム
   にはアウタデイスクを、また、前記外側ハブには
   インナデイスクをそれぞれ支持してなり、さら
   に、前記外側ハブの内周に設けためす状噛合部に
   掛脱自在のおす状噛合部を前記内側ハブの外周に
   設け、また、前記外側ハブのおす状噛合部に掛脱
   自在としためす状噛合部を前記ドラムに設け、ク
   ラツチ入状態での入出力側の連結状態解除および
   インナデイスクとアウタデイスクを使用しない入
   出力側の直結の切換作動を自在としたことを特徴
   とする逆作動クラツチ。