JP2000104753A - スプリングクラッチ式継手 - Google Patents
スプリングクラッチ式継手Info
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- JP2000104753A JP2000104753A JP11267927A JP26792799A JP2000104753A JP 2000104753 A JP2000104753 A JP 2000104753A JP 11267927 A JP11267927 A JP 11267927A JP 26792799 A JP26792799 A JP 26792799A JP 2000104753 A JP2000104753 A JP 2000104753A
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- JP
- Japan
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- spring
- driven shaft
- joint
- brake
- section
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D49/00—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like
- F16D49/02—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like shaped as a helical band or coil with more than one turn, with or without intensification of the braking force by the tension of the band or contracting member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D67/00—Combinations of couplings and brakes; Combinations of clutches and brakes
- F16D67/02—Clutch-brake combinations
- F16D67/06—Clutch-brake combinations electromagnetically actuated
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 継手接続を断った際に、残留している質量慣
性によって、被駆動軸が回転を続けることがないように
した継手を提供すること。 【課題を解決するための手段】 電磁的に連結したスプ
リングクラッチ式継手において、駆動軸３と被駆動軸４
の間に働く継手スプリング８に加えて、被駆動軸４上に
コイルスプリングとしての形態を有するブレーキスプリ
ング１４を具備させる。制御磁石１１を励磁したとき
に、ブレーキスプリング１４はブレーキを解除すると共
に継手スプリング８は継手を接続する。制御磁石を消磁
すると、継手スプリング８による継手接続は断たれると
共に直ちにブレーキスプリング１４によって被駆動軸４
にブレーキがかけられ、被駆動軸４の駆動方向への動き
が阻止される。
性によって、被駆動軸が回転を続けることがないように
した継手を提供すること。 【課題を解決するための手段】 電磁的に連結したスプ
リングクラッチ式継手において、駆動軸３と被駆動軸４
の間に働く継手スプリング８に加えて、被駆動軸４上に
コイルスプリングとしての形態を有するブレーキスプリ
ング１４を具備させる。制御磁石１１を励磁したとき
に、ブレーキスプリング１４はブレーキを解除すると共
に継手スプリング８は継手を接続する。制御磁石を消磁
すると、継手スプリング８による継手接続は断たれると
共に直ちにブレーキスプリング１４によって被駆動軸４
にブレーキがかけられ、被駆動軸４の駆動方向への動き
が阻止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動軸と被駆動軸
の間を電磁的に継手接続するスプリングクラッチ式継手
に関し、このスプリングクラッチ式継手が、継手スプリ
ングを形成するコイルスプリングを備え、このコイルス
プリングは、その第１セクションの部分が、摩擦力を伝
達するために駆動軸の上に置かれ、一方、第２セクショ
ンは、同軸に置かれた被駆動軸を取り巻いており、そし
てこのスプリングクラッチ式継手は、制御用の磁石を備
え、磁石を励磁すると、コイルスプリングと被駆動軸と
の間に摩擦力が発生し、励磁を切ると摩擦力は、再びな
くなる。
の間を電磁的に継手接続するスプリングクラッチ式継手
に関し、このスプリングクラッチ式継手が、継手スプリ
ングを形成するコイルスプリングを備え、このコイルス
プリングは、その第１セクションの部分が、摩擦力を伝
達するために駆動軸の上に置かれ、一方、第２セクショ
ンは、同軸に置かれた被駆動軸を取り巻いており、そし
てこのスプリングクラッチ式継手は、制御用の磁石を備
え、磁石を励磁すると、コイルスプリングと被駆動軸と
の間に摩擦力が発生し、励磁を切ると摩擦力は、再びな
くなる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】電磁的に継手接続され
たスプリングクラッチ式継手は公知である。米国特許第
５０３１７４４号、米国特許第５１２７５０２号、米国
特許第５０９９９７４号、米国特許第４３２１９９２号
の特許明細書において、これらが記載されている。これ
らすべての継手に共通する事項は、コイルが励磁されな
い（すなわち、無電流の）場合には、被駆動軸はいずれ
の方向にも回転してしまうことである。
たスプリングクラッチ式継手は公知である。米国特許第
５０３１７４４号、米国特許第５１２７５０２号、米国
特許第５０９９９７４号、米国特許第４３２１９９２号
の特許明細書において、これらが記載されている。これ
らすべての継手に共通する事項は、コイルが励磁されな
い（すなわち、無電流の）場合には、被駆動軸はいずれ
の方向にも回転してしまうことである。
【０００３】しかしながら、使用に際して継手接続を断
ったときに被駆動軸側にブレーキをかけなければならな
い場合がある。このときは、負荷にできるだけ迅速にブ
レーキをかけて、そのとき残留している質量慣性によっ
て、被駆動軸が回転を続けることがないようにしなけれ
ばならない。
ったときに被駆動軸側にブレーキをかけなければならな
い場合がある。このときは、負荷にできるだけ迅速にブ
レーキをかけて、そのとき残留している質量慣性によっ
て、被駆動軸が回転を続けることがないようにしなけれ
ばならない。
【０００４】本発明の課題は、上記の要求事項を考慮し
たスプリングクラッチ式継手を新規に製作することにあ
る。
たスプリングクラッチ式継手を新規に製作することにあ
る。
【０００５】以下に記載する本発明によって課題が解決
されるが、それは接続を断ってから極めて短時間に負荷
にブレーキをかけることにある。必要な場合には、ブレ
ーキをかけ、そして接続を断った状態において、被駆動
軸を駆動とは逆の方向に回転自在にすることもできる。
されるが、それは接続を断ってから極めて短時間に負荷
にブレーキをかけることにある。必要な場合には、ブレ
ーキをかけ、そして接続を断った状態において、被駆動
軸を駆動とは逆の方向に回転自在にすることもできる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】冒頭に定義した種類のス
プリングクラッチ式継手を使用する構成的解決方法は、
本発明による請求項１の特徴部分に記載した特性によっ
てもたらされる。
プリングクラッチ式継手を使用する構成的解決方法は、
本発明による請求項１の特徴部分に記載した特性によっ
てもたらされる。
【０００７】とくに有利な実施形態については、従属の
請求項において定義される。
請求項において定義される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、添付図面に示した実施
例を参照してさらに詳しく説明される。継手は、ハウジ
ング１を有し、ハウジング１は構造体内でフランジ２の
上に組み立てられる。駆動用として軸３が使用される。
駆動軸３はハウジング１の中に玉軸受５と共に置かれる
が、一方では、軸受７の中に置かれた被駆動軸４に接し
ている。被駆動軸４は、ハウジング１において軸受６お
よびフランジ２１の上に位置している。フランジ２１
は、ハウジング１の中に圧入され、耐ねじれ性を有して
いる。
例を参照してさらに詳しく説明される。継手は、ハウジ
ング１を有し、ハウジング１は構造体内でフランジ２の
上に組み立てられる。駆動用として軸３が使用される。
駆動軸３はハウジング１の中に玉軸受５と共に置かれる
が、一方では、軸受７の中に置かれた被駆動軸４に接し
ている。被駆動軸４は、ハウジング１において軸受６お
よびフランジ２１の上に位置している。フランジ２１
は、ハウジング１の中に圧入され、耐ねじれ性を有して
いる。
【０００９】図１に示された実施例においては、駆動軸
から見た時の回転方向は右（時計回りの方向）であり、
さらに図１は、電流が流れていないときのコイル１１の
状態を表わしている。
から見た時の回転方向は右（時計回りの方向）であり、
さらに図１は、電流が流れていないときのコイル１１の
状態を表わしている。
【００１０】一方のコイルスプリング８は、継手スプリ
ングとしての役割を果たしている。このスプリングは、
予張力をもって駆動軸３に組み込まれている。つまり張
力をかけないときの継手スプリングの内径は、領域１２
において対応する駆動軸の直径よりも小さい。被駆動軸
４の領域１３においては、張力をかけないときの継手ス
プリングが示すスプリング内径は、被駆動軸の直径より
も大きい。このようにして、この領域においては、駆動
軸と被駆動軸を完全に分離することが保証される。
ングとしての役割を果たしている。このスプリングは、
予張力をもって駆動軸３に組み込まれている。つまり張
力をかけないときの継手スプリングの内径は、領域１２
において対応する駆動軸の直径よりも小さい。被駆動軸
４の領域１３においては、張力をかけないときの継手ス
プリングが示すスプリング内径は、被駆動軸の直径より
も大きい。このようにして、この領域においては、駆動
軸と被駆動軸を完全に分離することが保証される。
【００１１】ブレーキスプリング１４は、張力をかけな
いときの内径を示すものであり、これは被駆動軸４およ
びフランジ２１の２つの軸の直径１８および１９よりも
小さい。さらにブレーキスプリングの構成は、図におけ
る駆動回転方向、すなわち時計回り方向の被駆動軸４の
回転を阻止または制動する構成である。
いときの内径を示すものであり、これは被駆動軸４およ
びフランジ２１の２つの軸の直径１８および１９よりも
小さい。さらにブレーキスプリングの構成は、図におけ
る駆動回転方向、すなわち時計回り方向の被駆動軸４の
回転を阻止または制動する構成である。
【００１２】駆動軸の回転が生じるときだけ、継手のプ
ロセスが進む。このとき、自身も回転している継手スプ
リング８、そして筒１０も同じように共に回転する。こ
れは筒が、放射状に外側に向けて曲げられたスプリング
端部９に掛かっているためである。コイル１１が励磁さ
れると、筒１０に制動がかかる。これは、継手スプリン
グと領域１３における被駆動軸４との間にある空間が無
くなるまで続けられる。この結果、継手スプリング８と
被駆動軸４との間に接触による摩擦が生じる。
ロセスが進む。このとき、自身も回転している継手スプ
リング８、そして筒１０も同じように共に回転する。こ
れは筒が、放射状に外側に向けて曲げられたスプリング
端部９に掛かっているためである。コイル１１が励磁さ
れると、筒１０に制動がかかる。これは、継手スプリン
グと領域１３における被駆動軸４との間にある空間が無
くなるまで続けられる。この結果、継手スプリング８と
被駆動軸４との間に接触による摩擦が生じる。
【００１３】しかしながら、コイル１１が励磁されると
同時に、ブレーキスプリング１４も開かれる、つまり、
隙間が出来、そしてスプリング端部１５が、位置１５ａ
に移動するときだけ、継手接続が可能になる。このため
には５〜１０度だけの開口角が必要とされる。この移動
が達成されるのは、コイル１１の前正面に電機子体２０
が置かれ、これに筒１６のある数（例えば、３個）のセ
グメント１７が係合するときである。ここでコイルが励
磁されると、セグメント１７と電機子体２０の前正面の
間に磁力が働き、このために筒１６が、必要な角度５〜
１０度だけ回転する。その結果、ブレーキスプリング１
４のスプリング端部１５が筒１６に掛かり、ブレーキス
プリング１の内径が拡大され、ブレーキスプリング１４
の効果がなくなり、そして継手スプリング８が回転運動
を被駆動軸４に伝達する。
同時に、ブレーキスプリング１４も開かれる、つまり、
隙間が出来、そしてスプリング端部１５が、位置１５ａ
に移動するときだけ、継手接続が可能になる。このため
には５〜１０度だけの開口角が必要とされる。この移動
が達成されるのは、コイル１１の前正面に電機子体２０
が置かれ、これに筒１６のある数（例えば、３個）のセ
グメント１７が係合するときである。ここでコイルが励
磁されると、セグメント１７と電機子体２０の前正面の
間に磁力が働き、このために筒１６が、必要な角度５〜
１０度だけ回転する。その結果、ブレーキスプリング１
４のスプリング端部１５が筒１６に掛かり、ブレーキス
プリング１の内径が拡大され、ブレーキスプリング１４
の効果がなくなり、そして継手スプリング８が回転運動
を被駆動軸４に伝達する。
【００１４】セグメント１７および電機子体２０の両面
の間に小さな空間２２を設けて、両部品の間で金属の接
触が起こらないようにする。そのときの位置の限界は、
セグメント１７に組み込まれている制動素子２３によっ
て決められるが、この素子は、適切な材料を選ぶことに
よって金属結合を阻止すると同時に制動効果を与えてい
る。
の間に小さな空間２２を設けて、両部品の間で金属の接
触が起こらないようにする。そのときの位置の限界は、
セグメント１７に組み込まれている制動素子２３によっ
て決められるが、この素子は、適切な材料を選ぶことに
よって金属結合を阻止すると同時に制動効果を与えてい
る。
【００１５】コイルの励磁を止めると、継手スプリング
８が開いて、継手接続が断たれる。同時にブレーキスプ
リング１４によって、筒１６自身の回転が起こる。これ
は筒がスプリングからねじるような引っ張りを受けて、
元の位置に戻るためである。そして、被駆動軸４が制動
され、さらに被駆動軸４は再び駆動方向に運動すること
を阻止される。しかしながら、この被駆動軸４は、その
反対の回転方向に回転することができる。それはブレー
キスプリング１４がただ１つの回転方向だけを阻止する
ことができるからである。
８が開いて、継手接続が断たれる。同時にブレーキスプ
リング１４によって、筒１６自身の回転が起こる。これ
は筒がスプリングからねじるような引っ張りを受けて、
元の位置に戻るためである。そして、被駆動軸４が制動
され、さらに被駆動軸４は再び駆動方向に運動すること
を阻止される。しかしながら、この被駆動軸４は、その
反対の回転方向に回転することができる。それはブレー
キスプリング１４がただ１つの回転方向だけを阻止する
ことができるからである。
【図１】本発明によるスプリングクラッチ式継手の長さ
方向の断面図である。
方向の断面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａで切断したときの断面図であ
る。
る。
３ 駆動軸 ４ 被駆動軸 ８ 継手スプリング １１ コイル １４ ブレーキスプリング １６ 筒
Claims (4)
- 【請求項１】 駆動軸と被駆動軸の間を電磁的に連結す
るスプリングクラッチ式継手において、 該スプリングクラッチ式継手が、継手スプリングを形成
するコイルスプリングを備え、 該コイルスプリングは、その第１セクションの部分が摩
擦力を伝達するように駆動軸の上に置かれ、一方、第２
セクションは、同軸に置かれた被駆動軸を取り巻いてお
り、 前記スプリングクラッチ式継手が制御用の磁石を備え、
該磁石を励磁すると、コイルスプリングと被駆動軸との
間に摩擦力が発生し、消磁すると、摩擦力が再びなくな
り、 被駆動軸が、さらに、ブレーキスプリングによって囲ま
れ、前記制御用磁石を励磁しない場合には、ブレーキス
プリングによって、被駆動軸の駆動方向への運動が阻止
されるが、制御用磁石を励磁することによって、前記阻
止が解除されることを特徴とするスプリングクラッチ式
継手。 - 【請求項２】 前記ブレーキスプリングの構成および配
置が、制御用磁石の励磁がない場合には、被駆動軸の回
転が駆動回転方向にだけ阻止されるようにされているこ
とを特徴とする請求項１に記載のスプリングクラッチ式
継手。 - 【請求項３】 前記ブレーキスプリングが、その第１セ
クションにおいて、被駆動軸を取り巻き、そして第２セ
クションにおいて、被駆動軸を取り巻いていて耐ねじれ
性を有している固定されたフランジ上に位置しており、
制御用磁石を励磁することによって、ブレーキスプリン
グの第１セクションにスプリングの働きと反対のねじり
応力をかけてブレーキスプリングを被駆動軸上で開放す
る装置を備えることを特徴とする請求項１および請求項
２に記載のスプリングクラッチ式継手。 - 【請求項４】 前記装置が回転可能な筒を有し、この中
にブレーキスプリングの第１セクションが固定され、前
記筒がセグメントを形成し、その前面が電機子体と係合
し、電機子体と共に作動し、前記筒は、制御用磁石を励
磁したときに、予め定められた角度、例えば、５〜１０
度だけ回転して、ブレーキスプリングを被駆動軸から開
放し、制御用磁石の励磁を切ると、ブレーキスプリング
自体は、被駆動軸の回転を阻止する位置に戻ることを特
徴とする請求項３に記載のスプリングクラッチ式継手。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH19981956/98 | 1998-09-25 | ||
| CH195698 | 1998-09-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000104753A true JP2000104753A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=4222530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11267927A Pending JP2000104753A (ja) | 1998-09-25 | 1999-09-22 | スプリングクラッチ式継手 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6164426A (ja) |
| EP (1) | EP0989323A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000104753A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8196534B2 (en) † | 2009-12-03 | 2012-06-12 | Deere & Company | Volumetric metering system with clutch based sectional shut-off |
| US9127726B2 (en) * | 2013-06-04 | 2015-09-08 | Bizen Hatsujo Co., Ltd. | Rotary damper |
| EP3222869B1 (en) * | 2016-03-24 | 2020-05-06 | Goodrich Actuation Systems Limited | Torque limiting device |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2976976A (en) * | 1957-10-07 | 1961-03-28 | Nolte Albert C Jr | Electro-magnetic clutch mechanism |
| US2951568A (en) * | 1958-12-19 | 1960-09-06 | Curtiss Wright Corp | Normally engaged type spring clutches |
| US3185276A (en) * | 1962-09-19 | 1965-05-25 | Curtiss Wright Corp | Electro-magnetically actuated normally disengaged spring clutches |
| US3349880A (en) * | 1966-06-15 | 1967-10-31 | Prec Specialties Inc | Magnetic spring clutch assembly |
| DE2049863C3 (de) * | 1970-10-10 | 1979-04-26 | Warner Electric Brake & Clutch Co., Wilmington, Del. (V.St.A.) | Schlingbandfeder-Schalteinrichtung mit einer Schraubenfederreibungskupplung und einer Schraubenfederreibungsbremse mit einstellbarer Steuerbuchse |
| US3905458A (en) * | 1974-06-26 | 1975-09-16 | Marquette Metal Products Co | Electro-magnetically actuated spring clutch |
| US3966024A (en) * | 1975-01-23 | 1976-06-29 | Warner Electric Brake & Clutch Company | Helical spring clutch |
| US4231992A (en) | 1979-08-14 | 1980-11-04 | E-C Apparatus Corporation | Three-phase counter-double-current apparatus |
| US4321992A (en) * | 1980-07-07 | 1982-03-30 | Warner Electric Brake & Clutch Company | Wrap spring coupling with improved spring |
| JPS58146736A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-09-01 | Ogura Clutch Co Ltd | 電磁スプリングクラツチ・ブレ−キ |
| CH666945A5 (de) * | 1985-07-19 | 1988-08-31 | Baumann & Cie Ag | Schlingfeder-kupplung. |
| JPH03129130A (ja) | 1989-10-13 | 1991-06-03 | Mita Ind Co Ltd | 電磁制御ばねクラッチ機構 |
| US5099974A (en) | 1990-08-01 | 1992-03-31 | Dana Corporation | Electromagnetically actuated spring clutch |
| DE4036911A1 (de) * | 1990-11-20 | 1992-05-21 | Bosch Gmbh Robert | Handwerkzeugmaschine mit bremskupplung |
| US5090530A (en) * | 1990-12-28 | 1992-02-25 | Dana Corporation | Wrap spring clutch/brake unit with spring differential adjustment |
| US5133437A (en) * | 1991-01-28 | 1992-07-28 | Reell Precision Manufacturing | Wrap spring clutch with brake |
| US5127502A (en) | 1991-09-30 | 1992-07-07 | Xerox Corporation | Electromagnetic spring clutch with balanced axial forces |
-
1999
- 1999-08-10 EP EP99115735A patent/EP0989323A3/de not_active Withdrawn
- 1999-08-17 US US09/375,371 patent/US6164426A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-22 JP JP11267927A patent/JP2000104753A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6164426A (en) | 2000-12-26 |
| EP0989323A3 (de) | 2002-08-07 |
| EP0989323A2 (de) | 2000-03-29 |
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