JP2004523693A - ブレードブレーキおよびクラッチ - Google Patents
ブレードブレーキおよびクラッチ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004523693A JP2004523693A JP2002515064A JP2002515064A JP2004523693A JP 2004523693 A JP2004523693 A JP 2004523693A JP 2002515064 A JP2002515064 A JP 2002515064A JP 2002515064 A JP2002515064 A JP 2002515064A JP 2004523693 A JP2004523693 A JP 2004523693A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brake
- friction
- clutch
- ball ramp
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 1
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
- F16D67/00—Combinations of couplings and brakes; Combinations of clutches and brakes
- F16D67/02—Clutch-brake combinations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D34/00—Mowers; Mowing apparatus of harvesters
- A01D34/01—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
- A01D34/412—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
- A01D34/63—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis
- A01D34/67—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis hand-guided by a walking operator
- A01D34/68—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis hand-guided by a walking operator with motor driven cutters or wheels
- A01D34/6806—Driving mechanisms
- A01D34/6812—Braking or clutching mechanisms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D2101/00—Lawn-mowers
-
- 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
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/14—Mechanical
-
- 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
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
- F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
- F16D2125/36—Helical cams, Ball-rotating ramps
- F16D2125/38—Helical cams, Ball-rotating ramps with plural cam or ball-ramp mechanisms arranged concentrically with the brake rotor axis
-
- 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
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement
- F16D2125/64—Levers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Harvester Elements (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
摩擦カプリングは、ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と;該摩擦部材と境を接するばねと;該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を0可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータとを備える。この摩擦カプリングは、摩擦部材が軸表面および内周面を有する環状ディスクであり、ブレーキ面が軸表面上に設けられ、クラッチ面が内周面上にある。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
【0001】
(発明の背景)
(発明の分野)
本発明は、芝刈り機、耕作機、スノーブロア、およびトラクタを含むがこれらには限定されないパワー装置に関し、特にパワー装置用のブレードブレーキおよびクラッチに関する。
(関連分野の説明)
従来のパワー装置は、芝刈り機のブレードをエンジン出力部材に選択的に係合させるクラッチを含み得る。芝刈り機のブレードがエンジン出力部材から外れたときに芝刈り機のブレードの回転を阻止するブレーキもまた含まれ得る。これら2つの連結デバイスの組み合わせによって、オペレータが、エンジン出力部材とは独立して芝刈り機のブレードの動きを制御することが可能になる。
【0002】
典型的には、クラッチにおいて用いられる部品はブレーキによって用いられる部品とは別個かつ別体である。この構成のために、通常のメンテナンスにおけるアセンブリおよび交換用の部品が非常に多くなる。この通常のメンテナンスはさらに、すり減ったり破損した部品を交換するために相対的に多くの部品を分解しなければならないという必要性によって困難になる。
【0003】
従来のブレードブレーキおよびクラッチの設計には、寸法上の制約という別の欠点もある。ブレーキおよびクラッチの両方にとって大面積が望ましいが、これらの面積はしばしば梱包スペースによって最良の値よりも小さいものに限定される。
【0004】
(発明の要旨)
従って本発明は、関連技術の限定および不利な点による1以上の問題点を実質的に取り去る摩擦カプリングに向けられる。
【0005】
本発明の目的は、摩擦部材に最小半径寸法で最大摩擦面積を有するを提供することにある。この構成は、アセンブリおよびメンテナンスに要する部品の数を最小にする。
【0006】
本発明の別の目的は、適切に保護されたコンパクトなアセンブリを提供することにある。
【0007】
本発明のさらに別の目的は、整然とした外観を提供することにある。
【0008】
本発明のさらに別の目的は、ブレーキおよびクラッチを付勢するために要するばねの数を最小にすることにある。
【0009】
本発明のさらなる特徴および利点を以下に述べるが、その一部は明細書、特許請求の範囲、および添付の図面から明らかになる。
【0010】
上記およびその他の利点を達成するために、ならびに本発明の目的によると、具現化され広い範囲で記載されたように、摩擦カプリングは、ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と;摩擦部材と境を接するばねと;該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータとを備える。
【0011】
別の局面において、駆動アセンブリは、駆動部材と;被駆動部材と;ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と;該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にする手段と;該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第1の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第2の位置との間で該ブレーキ部材を移動させる手段と;該移動させる手段を該第1の位置方向に付勢する手段とを備える。
【0012】
さらなる局面において、芝刈り機用ブレードブレーキおよびクラッチアセンブリは、エンジン出力部材と;ブレードホルダと;第1の位置および第2の位置を有するカプリングとを備える。該カプリングは、ブレーキ面および該ブレーキ面と分離しているクラッチ面を含む摩擦部材であって、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの一方に連結された摩擦部材と;該摩擦部材と、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該一方との間に設けられた第1のばねと;該ブレーキ面近傍に位置するブレーキ部材であって、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータとを備える。該カプリングが該第1の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの他方から解放され、該ブレーキ部材が該ブレーキ面と係合し、該カプリングが該第2の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該他方と係合し、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放される。
【0013】
さらなる局面において、駆動アセンブリは、駆動部材と;被駆動部材と;ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と;該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にするカプリングと;該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第1の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第2の位置との間で該ブレーキ部材を移動させるように、該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータと;該ブレーキ部材を該第1の位置方向に付勢する第1のばねとを備える。
【0014】
上述の包括的記載および以下の詳細な記載は両方とも本発明を例示し説明するためのものであり、特許請求の範囲に記載された本発明をさらに説明するために提供されている。
【0015】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、出願書類の一部を構成している。添付の図面は、本発明の実施形態を説明し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
【0016】
(好適な実施形態の詳細な説明)
本発明の好適な実施形態を以下に説明する。本発明の実施例を添付の図面に示す。
【0017】
図1〜図3は、駆動アセンブリ10を示す。駆動アセンブリ10は、駆動部材11と、被駆動部材12と、駆動部材11を選択的に被駆動部材12に連結するカプリング20とを含む。駆動部材11は、芝刈りエンジン(図示せず)に連結されたシャフトであり得る。被駆動部材12は、芝刈り機のブレード(図示せず)を運搬するように適合されたブレードホルダであり得る。
【0018】
キー13は、従来の様式で駆動ハブ14を駆動部材11に固定する。パワー伝導プーリ15は、従来の様式で駆動部材11に連結されている。ベアリングアセンブリ16は、被駆動部材12を駆動部材11に取り付ける。ベアリングは、駆動部材11に安定的に取り付けられたフランジ付きボルト17と駆動ハブ14との間で駆動部材11に軸方向に保持されている。ベアリングアセンブリ16は、後述するように、駆動部材11が被駆動部材12に対して回転することを可能にする。
【0019】
あるいは、駆動ハブ14とパワー伝導プーリ15とが、内蔵キー、舌部と溝部、スプライン、またはスナップリングなどの他の機械的連結によって駆動部材11に安定的に取り付けられることも可能である。駆動ハブ14およびパワー伝導プーリ15はさらに、駆動部材11と一体形成され得る。ベアリングアセンブリ16は、駆動部材11および被駆動部材12のいずれか一方または両方に押圧によりはめ込むか、打ち込むことにより安定的に取り付けられ得る。あるいはその他の類似の手段が用いられ得る。
【0020】
被駆動部材12は環状であり、円周方向に間隔をあけて設けられた複数の凸部12aを有する。これらの凸部12aは、被駆動部材12の上面12bから軸方向に延びている。互いに隣接する軸方向凸部12aは、それらの間の空間12cを規定する。被駆動部材12は、環状フランジ12dによって軸方向においてベアリング16上に設けられている。あるいは、ワッシャまたはその他の類似の手段が被駆動部材12をベアリング16に設けることができる。ねじを切られた複数の穴12eが、被駆動部材の円周方向に間隔をあけて形成されている。ブレード(図示せず)などの道具が、ねじを切られた穴12eに挿入されたボルト(図示せず)を介して被駆動部材12に安定的に取り付けられ得る。複数のスルーホール12f(図2)が被駆動部材12に設けられ得、これによりガラスの破片および泥などの屑を除去することが容易になる。被駆動部材12の上面12bにおいて、空間12cの少なくともlつにストッパ12g(図2)が設けられ得る。このストッパ12gは、リブまたはその他の適切な形状に構成され得る。
【0021】
カプリング20は、摩擦部材21と、皿ばね22と、ブレーキ部材23と、ブレーキアクチュエータ24と、複数のボール25と、保持具26と、圧縮ばね27とを含む。圧縮ばね27は、非常に小さい軸方向厚みまで圧縮可能であるように構成されている。カプリング20の好適な実施形態では、必要な圧縮ばね27は僅か1つである。これにより、コンパクトなアセンブリが可能となり、部品の数が最小になる。
【0022】
以下に詳細に述べるように、カプリング20は、ブレーキ部材23と摩擦部材21とを、それぞれの係合位置と解放位置との間において同時に移動させるように構成されている。図1の右半分は第1の構成におけるカプリング20を示し、図1の左半分は第2の構成におけるカプリング20を示すことに留意されたい。
【0023】
摩擦部材21は、半径方向に延び、円周方向に間隔をあけて設けられた複数の凸部21aを有する。各半径方向凸部21aは、対応する空間12cに延び、2つの隣接する軸方向凸部12aと境を接する。軸方向凸部12aおよび半径方向凸部21aは、摩擦部材21を被駆動部材12に回転可能に安定的に取り付ける。摩擦部材21は、ゴム、真鍮およびグラファイトを含む複合体であり得る単一の要素である。
【0024】
好適な実施形態において、摩擦部材21は強化用粉末金属コア21eを有する。粉末金属コア21eには、表面リッジが設けられ得、粉末金属コア21eを摩擦部材21内に回転可能にロックするようになっている。粉末金属コア21eは摩擦部材21に強度を付与するが、摩擦部材21は粉末金属コア21eが無くても機能し得る。
【0025】
皿ばね22は被駆動部材12の上面12bおよび摩擦部材21の下面21bの両方に接する。このばね22は、摩擦部材21を被駆動部材12から離れるように軸方向に付勢する。軸方向凸部12aと半径方向凸部21aとの相互作用により、摩擦部材21は被駆動部材12に対して軸方向に変位することが可能になる。
【0026】
摩擦部材21の内周面上に形成されたクラッチ面21cは、駆動ハブ14の切頭円錐形状の外面14aと選択的に係合する。クラッチ面21cは切頭円錐形状を有する。このクラッチ面21cを切頭円錐形状面として形成することにより、半径方向を最小にしながら表面積を最大にすることができる。
【0027】
ばね22は、クラッチ面21cを付勢して駆動ハブ14の切頭円錐形状の外面14aに接触させる。この摩擦接触により、駆動ハブ14が被駆動部材12を駆動することが可能になる。
【0028】
摩擦部材21の上面にブレーキ面21dが設けられている。ブレーキ面21dおよびクラッチ面21cは摩擦部材21の別々の面(上面および内面)に設けられ、これによりカプリング20に必要なスペースおよび部品の数が最小になる。
【0029】
ブレーキ部材23は少なくとも1つのブレーキシュー23aを有し、好適には周方向に間隔をあけて設けられた複数のブレーキシュー23aを有する。ブレーキシュー23aは、ブレーキ部材23の底部から軸方向下方に延びている。各ブレーキシュー23aは、摩擦部材21のブレーキ面21dに選択的に係合するブレーキ面23bを有する。
【0030】
ブレーキアクチュエータ24は、ブレーキ部材23上方に同心円状に設けられている。ベアリングアセンブリ18は、ブレーキアクチュエータ24が、パワー伝導プーリ15を介して駆動部材11上で相対的に回転するように取り付けられることを可能にする。ベアリングアセンブリ18は、パワー伝導プーリ15およびブレーキアクチュエータ24に押圧によりはめ込まれている。あるいは、ベアリングアセンブリ18は、パワー伝導プーリ15、ブレーキアクチュエータ24および駆動ハブ14の任意の組み合わせにベアリングアセンブリ18を打ち込むことにより保持され得る。
【0031】
ブレーキアクチュエータ24は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の円弧状スロット24aを有する。図3および図4に示すように、円弧状スロット24aの各々をリブ24bが横切るように延びている。
【0032】
ブレーキ部材23上に、周方向に間隔をあけて複数の円弧状スロット23cが設けられている。ブレーキ部材の各円弧状スロット23cの一部分は、対応するブレーキアクチュエータの円弧状スロット24aに重なり、残りの部分は対応するブレーキアクチュエータの円弧状スロット24aを越えて延びている。
【0033】
保持器26は複数のフック26aを有する平坦なディスクであり、複数のフック26aは保持器26の周囲から軸方向上方に延びている。保持器26はブレーキアクチュエータ24下方に同心円状に、かつ、半径方向にはブレーキシュー23a内部に設けられている。各フック26aは、ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24の円弧状スロット23cおよび24aを貫通して突出している。各フック26aは、対応するリブ24b上で安定している。
【0034】
好適な実施形態において、保持器26は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)またはナイロンなどの摩擦係数の低い材料でコーティングされている。後述するように、この摩擦係数の低いコーティングにより、保持器26は中間の位置に容易に戻ることができる。
【0035】
圧縮ばね27は、ブレーキ部材23の底面と保持器26の上面との間に捕捉されている。保持器26はブレーキ部材23をブレーキアクチュエータ24に連結し、圧縮ばね27は、ブレーキ部材23をブレーキアクチュエータ24から離れる方向に付勢する。
【0036】
複数のボールランプアセンブリがブレーキ部材23とブレーキアクチュエータ24との連結を形成している。各ボールランプアセンブリは、ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24の各々内に形成された、傾斜したボールランプ面23dおよび24cを含む。ボールランプ面23dは、ボールランプ面24cに対向し、ボールランプ面24cとは反対方向に傾斜している。ボール25は、互いに対向するボールランプ面23dおよび24cの各々の対の間に移動可能に捕捉されている。
【0037】
図4に示すように、3つのボールランプ面対が、三角形Tの頂点において、ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24上で用いられ設けられ得る。この三角形Tは好適には正三角形であるが、如何なる他の三角形も用いられ得る。保持器26のフック26aは、三角形Tの周囲内でかつ各々の角近傍に設けられている。この構成により、フック26aはボールランプ面23dおよび24c近傍に位置づけられる。この構成によると、圧縮ばね27からの力が三角形T内に位置する。このことにより、カプリング20の性能が向上する。しかし、フック26aは他の位置にも設けられ得る。
【0038】
タブ23eが、ブレーキ部材23の周囲から半径方向に延びている。タブ23e内に円弧状タブスロット23fが形成されている。ブレーキアクチュエータ24は、タブスロット23fを貫通して軸方向下方に延びる凸部24dを有する。凸部24dの幅は、タブスロット23fの円弧状長さよりも短い。
【0039】
あるいは、ボールランプ面アセンブリに代えて、回転運動を軸方向運動に変換する他のカプリング、たとえばカムとフォロアとのアセンブリも用いられ得る。ブレーキ部材に接しながら線形に変位可能なリンクを提供するリンケージシステムなどのブレーキアクチュエータの、如何なる回転運動をも無しですますことのできる他の実施形態もある。
【0040】
図4および図5に示すように、ブラケット29が、ブレーキ部材23上のブラケットタブ23gにポスト29aにより安定的に取り付けられている。ポスト29aは、ブラケットタブ23g内の開口部23hを貫通して軸方向下方に延びている。ブレーキ部材23はポスト29aに沿って軸方向に自由に移動することができる。ブラケット29は、芝刈り機のデッキまたはエンジンブロックの取付面に、ボルトまたは他の適切な締結構造により安定的に取り付けられ得る。これにより、ブラケット29はブレーキ部材23を回転可能に固定する。あるいは、ブレーキ部材23が、ボルトまたは他の類似の締結構造により回転可能に安定的に取り付けられ得る。
【0041】
ブラケット29は、ガイドフランジ29c内に形成された穴29bを含む。凸部24eが、ブレーキアクチュエータ24の上面から軸方向上方に延びている。制御ケーブル28の一端がガイドフランジ29c内の穴29b内を通過して、スロット、穴、または他の類似の様式で凸部24eに安定的に取り付けられている。制御ケーブル28の他端は、制御ハンドル(図示せず)に安定的に取り付けられている。あるいは、制御ケーブル28はその一端でブレーキアクチュエータ24内の穴に安定的に取り付けられ得る。
【0042】
コイルばね30がその一端で、ブラケット29の凹部29dに安定的に取り付けられている。コイルばね30の他端は、ブレーキアクチュエータ24の周囲に形成されたばねタブ24fに安定的に取り付けられている。別の実施形態では、凹部29dは穴によって設けられ得る。
【0043】
ブラケット29は複数のリブ29eを含み得、凹部29dを含むガイドフランジ29cを支持することを補助するようになっている。しかし、ブラケット29にこれらのリブ29eが設けられなくてもよい。
【0044】
ブラケット29は、ブレーキ部材23を回転可能に固定する機能、制御ケーブル28を留める機能、およびコイルばね30を留める機能を提供する単一の要素である。したがって、ブラケット29の好適な実施形態はアセンブリ用の部品の減少に貢献する。
【0045】
以下、図1〜図4を参照して、本発明のブレーキおよびクラッチの動作を説明する。
【0046】
制御ケーブル28を作動させることにより、ブレーキアクチュエータ24の回転運動が提供される。これにより、各ボールランプ面24cが、関連づけられたボール25に対して移動する。ボール25は反対方向に傾斜するボールランプ面23dに沿って回転運動する。ボールのこの運動が、ブレーキ部材23を圧縮ばね27の付勢力に抗して強制的に軸方向下方に移動させ、ブレーキ面23bがブレーキ面21dに係合する。制御ケーブル28の変位によるブレーキアクチュエータ24のさらなる回転により、ブレーキ面23bが摩擦部材21を、皿ばね22の付勢力に抗して被駆動部材12に向かって軸方向下方に移動させる。この摩擦部材21の下方への移動により、クラッチ面21cが次第に駆動ハブの切頭円錐面14aから解放される。この動きは最終的に、被駆動部材12を駆動部材11から完全に解放し、被駆動部材12の回転を阻止する。この時点で、ストッパ12gが摩擦部材の底面21bに係合する。この構造を図1の右半分に示している。
【0047】
制御ケーブル28を反対方向に作動させることにより、ブレーキアクチュエータ24が反対方向に回転し、これにより、ブレーキ部材23が摩擦部材21から上方に変位する。この移動により、ブレーキ面23bが次第に摩擦部材21のブレーキ面21dから解放される。同時に、皿ばね22の付勢力により、クラッチ面21cが次第に切頭円錐面14aに係合する。この動きは最終的に、被駆動部材12を駆動部材11に完全に係合させ、ブレーキ面23bをブレーキ面21dから完全に解放する。この構造を図1の左半分に示している。
【0048】
ブレーキ部材23に対するアクチュエータ24の回転は、凸部24dとタブスロット23fとの相互作用により制限される。タブスロット23fの一端は、ブレーキアクチュエータ24の第1の限界を規定し、タブスロット23fの他端は、ブレーキアクチュエータの第2の限界を規定する。ブレーキアクチュエータが第1の限界位置にあるとき、クラッチ面21cが切頭円錐面14aから解放され、ブレーキ面23bがブレーキ面21dに係合する。ブレーキアクチュエータが第2の限界位置にあるとき、クラッチ面21cが切頭円錐面14aに係合し、ブレーキ面23bがブレーキ面21dから解放される。
【0049】
コイルばね30によって付与される力は、圧縮ばね27および皿ばね22の両方の付勢力を克服するように、ブレーキアクチュエータに与えられる。したがって、コイルばね30はブレーキアクチュエータ24を第1の限界位置方向に付勢する。このことは、被駆動部材12が駆動部材11から解放されること、およびオペレータがブレーキアクチュエータ24に入力を提供するまでブレーキ部材23が被駆動部材を保持することを保証する。
【0050】
本発明によると、本明細書に記載された様々な要素の他の実施形態も利用され得る。たとえば、ブレーキ面21dは摩擦部材21の環状下面上に形成され得る。摩擦部材21の他の実施形態は、ブレーキ面21dを摩擦の外周面上に設け得る。その場合、切頭円錐面およびクラッチ面21cが摩擦部材21のいずれかの環状面上に形成され得る。ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24の位置は、皿ばね22が摩擦部材21を挟んで反対側にある限り、摩擦部材21のいずれの側でもよい。あるいは、摩擦部材21は上述したいずれの構造においても駆動部材11に安定的に取り付けられ得る。制御ケーブル28に代えて、一端がブレーキアクチュエータ24に安定的に取り付けられており他端がリンケージによって制御ハンドルに連結されている剛性リンクを用いてもよい。
【0051】
本発明の思想および範囲から逸脱することなく、本発明の摩擦カプリングの様々な改変および変更が可能であることが当業者には明らかである。したがって、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲において提供される改変および変更を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、ブレードブレーキおよびクラッチの断面図である。
【図2】
図2は、図1のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリの一部分の分解図である。
【図3】
図3は、図1のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリの別の部分の分解図である。
【図4】
図4は、図1のブレードブレーキおよびクラッチの平面図である。
【図5】
図5は、図1のブレードブレーキおよびクラッチと共に用いるブラケットの側面図である。
(発明の背景)
(発明の分野)
本発明は、芝刈り機、耕作機、スノーブロア、およびトラクタを含むがこれらには限定されないパワー装置に関し、特にパワー装置用のブレードブレーキおよびクラッチに関する。
(関連分野の説明)
従来のパワー装置は、芝刈り機のブレードをエンジン出力部材に選択的に係合させるクラッチを含み得る。芝刈り機のブレードがエンジン出力部材から外れたときに芝刈り機のブレードの回転を阻止するブレーキもまた含まれ得る。これら2つの連結デバイスの組み合わせによって、オペレータが、エンジン出力部材とは独立して芝刈り機のブレードの動きを制御することが可能になる。
【0002】
典型的には、クラッチにおいて用いられる部品はブレーキによって用いられる部品とは別個かつ別体である。この構成のために、通常のメンテナンスにおけるアセンブリおよび交換用の部品が非常に多くなる。この通常のメンテナンスはさらに、すり減ったり破損した部品を交換するために相対的に多くの部品を分解しなければならないという必要性によって困難になる。
【0003】
従来のブレードブレーキおよびクラッチの設計には、寸法上の制約という別の欠点もある。ブレーキおよびクラッチの両方にとって大面積が望ましいが、これらの面積はしばしば梱包スペースによって最良の値よりも小さいものに限定される。
【0004】
(発明の要旨)
従って本発明は、関連技術の限定および不利な点による1以上の問題点を実質的に取り去る摩擦カプリングに向けられる。
【0005】
本発明の目的は、摩擦部材に最小半径寸法で最大摩擦面積を有するを提供することにある。この構成は、アセンブリおよびメンテナンスに要する部品の数を最小にする。
【0006】
本発明の別の目的は、適切に保護されたコンパクトなアセンブリを提供することにある。
【0007】
本発明のさらに別の目的は、整然とした外観を提供することにある。
【0008】
本発明のさらに別の目的は、ブレーキおよびクラッチを付勢するために要するばねの数を最小にすることにある。
【0009】
本発明のさらなる特徴および利点を以下に述べるが、その一部は明細書、特許請求の範囲、および添付の図面から明らかになる。
【0010】
上記およびその他の利点を達成するために、ならびに本発明の目的によると、具現化され広い範囲で記載されたように、摩擦カプリングは、ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と;摩擦部材と境を接するばねと;該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータとを備える。
【0011】
別の局面において、駆動アセンブリは、駆動部材と;被駆動部材と;ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と;該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にする手段と;該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第1の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第2の位置との間で該ブレーキ部材を移動させる手段と;該移動させる手段を該第1の位置方向に付勢する手段とを備える。
【0012】
さらなる局面において、芝刈り機用ブレードブレーキおよびクラッチアセンブリは、エンジン出力部材と;ブレードホルダと;第1の位置および第2の位置を有するカプリングとを備える。該カプリングは、ブレーキ面および該ブレーキ面と分離しているクラッチ面を含む摩擦部材であって、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの一方に連結された摩擦部材と;該摩擦部材と、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該一方との間に設けられた第1のばねと;該ブレーキ面近傍に位置するブレーキ部材であって、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータとを備える。該カプリングが該第1の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの他方から解放され、該ブレーキ部材が該ブレーキ面と係合し、該カプリングが該第2の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該他方と係合し、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放される。
【0013】
さらなる局面において、駆動アセンブリは、駆動部材と;被駆動部材と;ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と;該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にするカプリングと;該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と;該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第1の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第2の位置との間で該ブレーキ部材を移動させるように、該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータと;該ブレーキ部材を該第1の位置方向に付勢する第1のばねとを備える。
【0014】
上述の包括的記載および以下の詳細な記載は両方とも本発明を例示し説明するためのものであり、特許請求の範囲に記載された本発明をさらに説明するために提供されている。
【0015】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、出願書類の一部を構成している。添付の図面は、本発明の実施形態を説明し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
【0016】
(好適な実施形態の詳細な説明)
本発明の好適な実施形態を以下に説明する。本発明の実施例を添付の図面に示す。
【0017】
図1〜図3は、駆動アセンブリ10を示す。駆動アセンブリ10は、駆動部材11と、被駆動部材12と、駆動部材11を選択的に被駆動部材12に連結するカプリング20とを含む。駆動部材11は、芝刈りエンジン(図示せず)に連結されたシャフトであり得る。被駆動部材12は、芝刈り機のブレード(図示せず)を運搬するように適合されたブレードホルダであり得る。
【0018】
キー13は、従来の様式で駆動ハブ14を駆動部材11に固定する。パワー伝導プーリ15は、従来の様式で駆動部材11に連結されている。ベアリングアセンブリ16は、被駆動部材12を駆動部材11に取り付ける。ベアリングは、駆動部材11に安定的に取り付けられたフランジ付きボルト17と駆動ハブ14との間で駆動部材11に軸方向に保持されている。ベアリングアセンブリ16は、後述するように、駆動部材11が被駆動部材12に対して回転することを可能にする。
【0019】
あるいは、駆動ハブ14とパワー伝導プーリ15とが、内蔵キー、舌部と溝部、スプライン、またはスナップリングなどの他の機械的連結によって駆動部材11に安定的に取り付けられることも可能である。駆動ハブ14およびパワー伝導プーリ15はさらに、駆動部材11と一体形成され得る。ベアリングアセンブリ16は、駆動部材11および被駆動部材12のいずれか一方または両方に押圧によりはめ込むか、打ち込むことにより安定的に取り付けられ得る。あるいはその他の類似の手段が用いられ得る。
【0020】
被駆動部材12は環状であり、円周方向に間隔をあけて設けられた複数の凸部12aを有する。これらの凸部12aは、被駆動部材12の上面12bから軸方向に延びている。互いに隣接する軸方向凸部12aは、それらの間の空間12cを規定する。被駆動部材12は、環状フランジ12dによって軸方向においてベアリング16上に設けられている。あるいは、ワッシャまたはその他の類似の手段が被駆動部材12をベアリング16に設けることができる。ねじを切られた複数の穴12eが、被駆動部材の円周方向に間隔をあけて形成されている。ブレード(図示せず)などの道具が、ねじを切られた穴12eに挿入されたボルト(図示せず)を介して被駆動部材12に安定的に取り付けられ得る。複数のスルーホール12f(図2)が被駆動部材12に設けられ得、これによりガラスの破片および泥などの屑を除去することが容易になる。被駆動部材12の上面12bにおいて、空間12cの少なくともlつにストッパ12g(図2)が設けられ得る。このストッパ12gは、リブまたはその他の適切な形状に構成され得る。
【0021】
カプリング20は、摩擦部材21と、皿ばね22と、ブレーキ部材23と、ブレーキアクチュエータ24と、複数のボール25と、保持具26と、圧縮ばね27とを含む。圧縮ばね27は、非常に小さい軸方向厚みまで圧縮可能であるように構成されている。カプリング20の好適な実施形態では、必要な圧縮ばね27は僅か1つである。これにより、コンパクトなアセンブリが可能となり、部品の数が最小になる。
【0022】
以下に詳細に述べるように、カプリング20は、ブレーキ部材23と摩擦部材21とを、それぞれの係合位置と解放位置との間において同時に移動させるように構成されている。図1の右半分は第1の構成におけるカプリング20を示し、図1の左半分は第2の構成におけるカプリング20を示すことに留意されたい。
【0023】
摩擦部材21は、半径方向に延び、円周方向に間隔をあけて設けられた複数の凸部21aを有する。各半径方向凸部21aは、対応する空間12cに延び、2つの隣接する軸方向凸部12aと境を接する。軸方向凸部12aおよび半径方向凸部21aは、摩擦部材21を被駆動部材12に回転可能に安定的に取り付ける。摩擦部材21は、ゴム、真鍮およびグラファイトを含む複合体であり得る単一の要素である。
【0024】
好適な実施形態において、摩擦部材21は強化用粉末金属コア21eを有する。粉末金属コア21eには、表面リッジが設けられ得、粉末金属コア21eを摩擦部材21内に回転可能にロックするようになっている。粉末金属コア21eは摩擦部材21に強度を付与するが、摩擦部材21は粉末金属コア21eが無くても機能し得る。
【0025】
皿ばね22は被駆動部材12の上面12bおよび摩擦部材21の下面21bの両方に接する。このばね22は、摩擦部材21を被駆動部材12から離れるように軸方向に付勢する。軸方向凸部12aと半径方向凸部21aとの相互作用により、摩擦部材21は被駆動部材12に対して軸方向に変位することが可能になる。
【0026】
摩擦部材21の内周面上に形成されたクラッチ面21cは、駆動ハブ14の切頭円錐形状の外面14aと選択的に係合する。クラッチ面21cは切頭円錐形状を有する。このクラッチ面21cを切頭円錐形状面として形成することにより、半径方向を最小にしながら表面積を最大にすることができる。
【0027】
ばね22は、クラッチ面21cを付勢して駆動ハブ14の切頭円錐形状の外面14aに接触させる。この摩擦接触により、駆動ハブ14が被駆動部材12を駆動することが可能になる。
【0028】
摩擦部材21の上面にブレーキ面21dが設けられている。ブレーキ面21dおよびクラッチ面21cは摩擦部材21の別々の面(上面および内面)に設けられ、これによりカプリング20に必要なスペースおよび部品の数が最小になる。
【0029】
ブレーキ部材23は少なくとも1つのブレーキシュー23aを有し、好適には周方向に間隔をあけて設けられた複数のブレーキシュー23aを有する。ブレーキシュー23aは、ブレーキ部材23の底部から軸方向下方に延びている。各ブレーキシュー23aは、摩擦部材21のブレーキ面21dに選択的に係合するブレーキ面23bを有する。
【0030】
ブレーキアクチュエータ24は、ブレーキ部材23上方に同心円状に設けられている。ベアリングアセンブリ18は、ブレーキアクチュエータ24が、パワー伝導プーリ15を介して駆動部材11上で相対的に回転するように取り付けられることを可能にする。ベアリングアセンブリ18は、パワー伝導プーリ15およびブレーキアクチュエータ24に押圧によりはめ込まれている。あるいは、ベアリングアセンブリ18は、パワー伝導プーリ15、ブレーキアクチュエータ24および駆動ハブ14の任意の組み合わせにベアリングアセンブリ18を打ち込むことにより保持され得る。
【0031】
ブレーキアクチュエータ24は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の円弧状スロット24aを有する。図3および図4に示すように、円弧状スロット24aの各々をリブ24bが横切るように延びている。
【0032】
ブレーキ部材23上に、周方向に間隔をあけて複数の円弧状スロット23cが設けられている。ブレーキ部材の各円弧状スロット23cの一部分は、対応するブレーキアクチュエータの円弧状スロット24aに重なり、残りの部分は対応するブレーキアクチュエータの円弧状スロット24aを越えて延びている。
【0033】
保持器26は複数のフック26aを有する平坦なディスクであり、複数のフック26aは保持器26の周囲から軸方向上方に延びている。保持器26はブレーキアクチュエータ24下方に同心円状に、かつ、半径方向にはブレーキシュー23a内部に設けられている。各フック26aは、ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24の円弧状スロット23cおよび24aを貫通して突出している。各フック26aは、対応するリブ24b上で安定している。
【0034】
好適な実施形態において、保持器26は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)またはナイロンなどの摩擦係数の低い材料でコーティングされている。後述するように、この摩擦係数の低いコーティングにより、保持器26は中間の位置に容易に戻ることができる。
【0035】
圧縮ばね27は、ブレーキ部材23の底面と保持器26の上面との間に捕捉されている。保持器26はブレーキ部材23をブレーキアクチュエータ24に連結し、圧縮ばね27は、ブレーキ部材23をブレーキアクチュエータ24から離れる方向に付勢する。
【0036】
複数のボールランプアセンブリがブレーキ部材23とブレーキアクチュエータ24との連結を形成している。各ボールランプアセンブリは、ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24の各々内に形成された、傾斜したボールランプ面23dおよび24cを含む。ボールランプ面23dは、ボールランプ面24cに対向し、ボールランプ面24cとは反対方向に傾斜している。ボール25は、互いに対向するボールランプ面23dおよび24cの各々の対の間に移動可能に捕捉されている。
【0037】
図4に示すように、3つのボールランプ面対が、三角形Tの頂点において、ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24上で用いられ設けられ得る。この三角形Tは好適には正三角形であるが、如何なる他の三角形も用いられ得る。保持器26のフック26aは、三角形Tの周囲内でかつ各々の角近傍に設けられている。この構成により、フック26aはボールランプ面23dおよび24c近傍に位置づけられる。この構成によると、圧縮ばね27からの力が三角形T内に位置する。このことにより、カプリング20の性能が向上する。しかし、フック26aは他の位置にも設けられ得る。
【0038】
タブ23eが、ブレーキ部材23の周囲から半径方向に延びている。タブ23e内に円弧状タブスロット23fが形成されている。ブレーキアクチュエータ24は、タブスロット23fを貫通して軸方向下方に延びる凸部24dを有する。凸部24dの幅は、タブスロット23fの円弧状長さよりも短い。
【0039】
あるいは、ボールランプ面アセンブリに代えて、回転運動を軸方向運動に変換する他のカプリング、たとえばカムとフォロアとのアセンブリも用いられ得る。ブレーキ部材に接しながら線形に変位可能なリンクを提供するリンケージシステムなどのブレーキアクチュエータの、如何なる回転運動をも無しですますことのできる他の実施形態もある。
【0040】
図4および図5に示すように、ブラケット29が、ブレーキ部材23上のブラケットタブ23gにポスト29aにより安定的に取り付けられている。ポスト29aは、ブラケットタブ23g内の開口部23hを貫通して軸方向下方に延びている。ブレーキ部材23はポスト29aに沿って軸方向に自由に移動することができる。ブラケット29は、芝刈り機のデッキまたはエンジンブロックの取付面に、ボルトまたは他の適切な締結構造により安定的に取り付けられ得る。これにより、ブラケット29はブレーキ部材23を回転可能に固定する。あるいは、ブレーキ部材23が、ボルトまたは他の類似の締結構造により回転可能に安定的に取り付けられ得る。
【0041】
ブラケット29は、ガイドフランジ29c内に形成された穴29bを含む。凸部24eが、ブレーキアクチュエータ24の上面から軸方向上方に延びている。制御ケーブル28の一端がガイドフランジ29c内の穴29b内を通過して、スロット、穴、または他の類似の様式で凸部24eに安定的に取り付けられている。制御ケーブル28の他端は、制御ハンドル(図示せず)に安定的に取り付けられている。あるいは、制御ケーブル28はその一端でブレーキアクチュエータ24内の穴に安定的に取り付けられ得る。
【0042】
コイルばね30がその一端で、ブラケット29の凹部29dに安定的に取り付けられている。コイルばね30の他端は、ブレーキアクチュエータ24の周囲に形成されたばねタブ24fに安定的に取り付けられている。別の実施形態では、凹部29dは穴によって設けられ得る。
【0043】
ブラケット29は複数のリブ29eを含み得、凹部29dを含むガイドフランジ29cを支持することを補助するようになっている。しかし、ブラケット29にこれらのリブ29eが設けられなくてもよい。
【0044】
ブラケット29は、ブレーキ部材23を回転可能に固定する機能、制御ケーブル28を留める機能、およびコイルばね30を留める機能を提供する単一の要素である。したがって、ブラケット29の好適な実施形態はアセンブリ用の部品の減少に貢献する。
【0045】
以下、図1〜図4を参照して、本発明のブレーキおよびクラッチの動作を説明する。
【0046】
制御ケーブル28を作動させることにより、ブレーキアクチュエータ24の回転運動が提供される。これにより、各ボールランプ面24cが、関連づけられたボール25に対して移動する。ボール25は反対方向に傾斜するボールランプ面23dに沿って回転運動する。ボールのこの運動が、ブレーキ部材23を圧縮ばね27の付勢力に抗して強制的に軸方向下方に移動させ、ブレーキ面23bがブレーキ面21dに係合する。制御ケーブル28の変位によるブレーキアクチュエータ24のさらなる回転により、ブレーキ面23bが摩擦部材21を、皿ばね22の付勢力に抗して被駆動部材12に向かって軸方向下方に移動させる。この摩擦部材21の下方への移動により、クラッチ面21cが次第に駆動ハブの切頭円錐面14aから解放される。この動きは最終的に、被駆動部材12を駆動部材11から完全に解放し、被駆動部材12の回転を阻止する。この時点で、ストッパ12gが摩擦部材の底面21bに係合する。この構造を図1の右半分に示している。
【0047】
制御ケーブル28を反対方向に作動させることにより、ブレーキアクチュエータ24が反対方向に回転し、これにより、ブレーキ部材23が摩擦部材21から上方に変位する。この移動により、ブレーキ面23bが次第に摩擦部材21のブレーキ面21dから解放される。同時に、皿ばね22の付勢力により、クラッチ面21cが次第に切頭円錐面14aに係合する。この動きは最終的に、被駆動部材12を駆動部材11に完全に係合させ、ブレーキ面23bをブレーキ面21dから完全に解放する。この構造を図1の左半分に示している。
【0048】
ブレーキ部材23に対するアクチュエータ24の回転は、凸部24dとタブスロット23fとの相互作用により制限される。タブスロット23fの一端は、ブレーキアクチュエータ24の第1の限界を規定し、タブスロット23fの他端は、ブレーキアクチュエータの第2の限界を規定する。ブレーキアクチュエータが第1の限界位置にあるとき、クラッチ面21cが切頭円錐面14aから解放され、ブレーキ面23bがブレーキ面21dに係合する。ブレーキアクチュエータが第2の限界位置にあるとき、クラッチ面21cが切頭円錐面14aに係合し、ブレーキ面23bがブレーキ面21dから解放される。
【0049】
コイルばね30によって付与される力は、圧縮ばね27および皿ばね22の両方の付勢力を克服するように、ブレーキアクチュエータに与えられる。したがって、コイルばね30はブレーキアクチュエータ24を第1の限界位置方向に付勢する。このことは、被駆動部材12が駆動部材11から解放されること、およびオペレータがブレーキアクチュエータ24に入力を提供するまでブレーキ部材23が被駆動部材を保持することを保証する。
【0050】
本発明によると、本明細書に記載された様々な要素の他の実施形態も利用され得る。たとえば、ブレーキ面21dは摩擦部材21の環状下面上に形成され得る。摩擦部材21の他の実施形態は、ブレーキ面21dを摩擦の外周面上に設け得る。その場合、切頭円錐面およびクラッチ面21cが摩擦部材21のいずれかの環状面上に形成され得る。ブレーキ部材23およびブレーキアクチュエータ24の位置は、皿ばね22が摩擦部材21を挟んで反対側にある限り、摩擦部材21のいずれの側でもよい。あるいは、摩擦部材21は上述したいずれの構造においても駆動部材11に安定的に取り付けられ得る。制御ケーブル28に代えて、一端がブレーキアクチュエータ24に安定的に取り付けられており他端がリンケージによって制御ハンドルに連結されている剛性リンクを用いてもよい。
【0051】
本発明の思想および範囲から逸脱することなく、本発明の摩擦カプリングの様々な改変および変更が可能であることが当業者には明らかである。したがって、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲において提供される改変および変更を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、ブレードブレーキおよびクラッチの断面図である。
【図2】
図2は、図1のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリの一部分の分解図である。
【図3】
図3は、図1のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリの別の部分の分解図である。
【図4】
図4は、図1のブレードブレーキおよびクラッチの平面図である。
【図5】
図5は、図1のブレードブレーキおよびクラッチと共に用いるブラケットの側面図である。
Claims (29)
- ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と、
該摩擦部材と境を接するばねと、
該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータと、
を備えた摩擦カプリング。 - 前記摩擦部材が単一の要素である、請求項1に記載の摩擦カプリング。
- 前記クラッチ面が前記ブレーキ面に対して傾斜している、請求項2に記載の摩擦カプリング。
- 前記摩擦部材が軸表面および内周面を有する環状ディスクであり、前記ブレーキ面が該軸表面上に設けられ、前記クラッチ面が該内周面上にある、請求項1に記載の摩擦カプリング。
- 前記環状ディスクの前記内周面が切頭円錐面である、請求項4に記載の摩擦カプリング。
- 前記摩擦部材が、周方向に間隔をあけて設けられた半径方向凸部を有する、請求項1に記載の摩擦カプリング。
- 前記ブレーキアクチュエータを前記ブレーキ部材に連結する少なくとも1つのボールランプアセンブリと、
該ブレーキアクチュエータと該ブレーキ部材との間のばねと、
をさらに備えた、請求項1に記載の摩擦カプリング。 - 前記ブレーキ部材および前記ブレーキアクチュエータの一方の当接部と、
該ブレーキ部材および該ブレーキアクチュエータの他方の上のストッパと、
をさらに備えた、請求項7に記載の摩擦カプリング。 - 前記当接部が前記ブレーキアクチュエータから延びているフィンガー部であり、前記ストッパが前記ブレーキ部材に形成されたスロットであり、該フィンガー部が該スロット内に延びている、請求項8に記載の摩擦カプリング。
- 前記クラッチ面が切頭円錐面である、請求項1に記載の摩擦カプリング。
- 前記少なくとも1つのボールランプアセンブリの各々が、
前記ブレーキ部材および前記ブレーキアクチュエータの各々の上の、傾斜したボールランプ面であって、該ボールランプ面の各々が、該ブレーキアクチュエータ上の該ボールランプ面のうちの対応する1つに対向し、かつ、該対応する1つとは反対方向に傾斜しているボールランプ面と、
互いに反対方向に対向する該ボールランプ面間にあり、該互いに反対方向に対向する該ボールランプ面に接しているボールと、
をさらに備えた、請求項10に記載の摩擦カプリング。 - 前記ブレーキアクチュエータが、三角形を規定する3つの点において前記ブレーキ部材と接触しており、該三角形の周囲内にある少なくとも1つの点によって該ブレーキアクチュエータに連結された保持具をさらに備えた、請求項1に記載の摩擦カプリング。
- 前記三角形が正三角形である、請求項12に記載の摩擦カプリング。
- 前記保持具が低い摩擦コーティングを有する、請求項12に記載の摩擦カプリング。
- 前記ブレーキ部材に安定的に取り付けられ、ガイド部材を含むブラケットと、
一端で前記ブレーキアクチュエータに連結され、他端で該ブラケットに連結されたばねと、
該ブレーキアクチュエータ上に形成されたフランジと、
該ガイド部材を貫通して延び、該フランジに連結されたリンクと、
をさらに備えた、請求項1に記載の摩擦カプリング。 - 駆動部材と、
被駆動部材と、
ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と、
該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にする手段と、
該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第1の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第2の位置との間で該ブレーキ部材を移動させる手段と、
該移動させる手段を該第1の位置方向に付勢する手段と、
を備えた駆動アセンブリ。 - 前記駆動部材および前記被駆動部材の各々が軸を有しており、該被駆動部材が該駆動部材と同軸上にあり、前記第1の位置が前記第2の位置に対して軸方向に変位される、請求項16に記載の駆動アセンブリ。
- 前記移動させる手段が、
ブレーキアクチュエータと、
前記ブレーキ部材に対して該ブレーキアクチュエータを角度的に変位させる手段と、
該ブレーキアクチュエータの角度変位に応答して、前記第1の位置と前記第2の位置との間で相対的に該ブレーキ部材を軸方向に変位させる手段と、
該移動させる手段が該ブレーキ部材を前記第2の位置に位置づけたときに、該クラッチ面を付勢して該駆動部材および該被駆動部材の前記他方と係合させる手段と、
を備えた、請求項17に記載の駆動アセンブリ。 - エンジン出力部材と、
ブレードホルダと、
第1の位置および第2の位置を有するカプリングと、
を備えた芝刈り機用ブレードブレーキおよびクラッチアセンブリであって、該カプリングが、
ブレーキ面および該ブレーキ面と分離しているクラッチ面を含む摩擦部材であって、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの一方に連結された摩擦部材と、
該摩擦部材と、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該一方との間に設けられた第1のばねと、
該ブレーキ面近傍に位置するブレーキ部材であって、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータと、
を備え、
該カプリングが該第1の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの他方から解放され、該ブレーキ部材が該ブレーキ面と係合し、該カプリングが該第2の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該他方と係合し、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放される、芝刈り機用ブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。 - 前記カプリングが、
前記ブレーキアクチュエータに連結された保持具であって、前記ブレーキ部材が該保持具と該ブレーキアクチュエータとの間に広がっている、保持具と、
該保持具と該ブレーキ部材との間の第2のばねと、
をさらに備えた、請求項19に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。 - 前記保持具が低い摩擦コーティングを有する、請求項20に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
- 前記低い摩擦コーティングがポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項21に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
- 前記低い摩擦コーティングがナイロンを含む、請求項21に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
- 前記カプリングが、
少なくとも1対の互いに対向するボールランプ面であって、該ボールランプ面対の各々の一方が前記ブレーキ部材内に形成され、該ボールランプ面対の各々の他方が前記ブレーキアクチュエータ内に形成され、かつ、対向する該ブレーキ部材のボールランプ面とは反対方向に傾斜している、少なくとも1対の互いに対向するボールランプ面と、
該ボールランプ面対の各々の面間に配置されたボールと、
該ブレーキアクチュエータから延びているフィンガー部と、
該ブレーキ部材に形成されたスロットであって、該フィンガー部が該スロット内に延びている、スロットと、
をさらに備えた、請求項20に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。 - 前記カプリングが、
前記ブレーキ部材に安定的に取り付けられ、ガイド部材を含むブラケットと、
一端において前記ブレーキアクチュエータに連結され、他端において該ブラケットに連結された第3のばねと、
該ブレーキアクチュエータ上に形成されたフランジと、
該ガイド部材内を延び、該フランジに安定的に取り付けられたケーブルと、
をさらに備えた、請求項19に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。 - 前記エンジン出力部材および前記ブレードホルダの一方が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の軸方向凸部を含み、
前記摩擦部材が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の半径方向凸部を含み、該半径方向凸部の各々が、該軸方向凸部のうちの対応する一対の軸方向凸部間に延びている、請求項19に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。 - 前記周方向に間隔をあけて設けられた複数の軸方向凸部が、前記ブレードホルダ上にあり、前記摩擦部材が前記ブレードホルダに連結されている、請求項26に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
- 駆動部材と、
被駆動部材と、
ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と、
該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にするカプリングと、
該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第1の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第2の位置との間で該ブレーキ部材を移動させるように、該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータと、
該ブレーキ部材を該第1の位置方向に付勢する第1のばねと、
を備えた駆動アセンブリ。 - 前記ブレーキアクチュエータが少なくとも1つのボールランプアセンブリによって前記ブレーキ部材に連結され、該少なくとも1つのボールランプアセンブリの各々が、
該ブレーキ部材および該ブレーキアクチュエータの各々の上の傾斜したボールランプ面であって、該ブレーキ部材上のボールランプ面の各々が、該ブレーキアクチュエータ上の該ボールランプ面のうちの対応する1つに対向し、かつ、該対応する1つとは反対方向に傾斜しているボールランプ面と、
該ボールランプ面間にあり、該ボールランプ面に接しているボールと、
を備え、
該ブレーキ部材を前記第2の位置方向に付勢する第2のばねと、
をさらに備えた、請求項28に記載の駆動アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/628,447 US6464055B1 (en) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | Blade brake and clutch |
PCT/US2001/023605 WO2002009496A2 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | Blade brake and clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004523693A true JP2004523693A (ja) | 2004-08-05 |
Family
ID=24518916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002515064A Withdrawn JP2004523693A (ja) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | ブレードブレーキおよびクラッチ |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6464055B1 (ja) |
EP (3) | EP1782672B1 (ja) |
JP (1) | JP2004523693A (ja) |
CN (1) | CN1286355C (ja) |
AT (3) | ATE371363T1 (ja) |
AU (1) | AU2001280825A1 (ja) |
DE (1) | DE60130219T2 (ja) |
WO (1) | WO2002009496A2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6615964B2 (en) * | 2000-07-28 | 2003-09-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Friction member for a brake and clutch |
GB2376280B (en) * | 2001-06-05 | 2005-01-19 | Dronningborg Ind As | Clutch and brake for rotating body |
CN1300480C (zh) * | 2005-02-07 | 2007-02-14 | 常州合力电器有限公司 | 园林工具用惯性旋转轴向制动装置 |
US7364024B2 (en) | 2005-02-25 | 2008-04-29 | Thermoset Inc. | Apparatus for driving and braking a cutting blade of a lawn mower |
GB0515840D0 (en) * | 2005-08-02 | 2005-09-07 | Bosch Gmbh Robert | Improvements in or relating to braking systems |
US7849987B2 (en) | 2007-04-26 | 2010-12-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Centrifugal blade brake clutch apparatuses and methods |
US7971695B2 (en) * | 2007-12-20 | 2011-07-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Independent variable drive assemblies for wheels on a snowblower and related methods |
CN102076468B (zh) * | 2008-07-04 | 2014-08-06 | Skf公司 | 控制促动器的促动运动的装置和包括该装置的促动器 |
US8281914B2 (en) * | 2009-06-23 | 2012-10-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Auger brake clutch and drive assembly and related methods |
US8713903B2 (en) * | 2009-10-13 | 2014-05-06 | GXi Holdings, LLC | Brake assembly for power equipment |
CN102103038B (zh) * | 2010-12-08 | 2013-09-18 | 浙江华电器材检测研究所 | 修枝剪刀片停止时间测试系统 |
JP6165091B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2017-07-19 | 本田技研工業株式会社 | 芝刈機のブレード取付構造 |
CN107152477B (zh) * | 2016-03-02 | 2019-01-15 | 扬州维邦园林机械有限公司 | 离合-刹车装置 |
IT201600105784A1 (it) * | 2016-10-20 | 2018-04-20 | Eurosystems S P A | Macchina agricola |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4141439A (en) | 1976-01-19 | 1979-02-27 | Osceola Clutch & Brake Company | Cam operated clutch and brake |
US4205509A (en) | 1977-10-05 | 1980-06-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmission device for power-operated lawn mowing machine |
US4286701A (en) | 1978-09-27 | 1981-09-01 | Warner Electric Brake & Clutch Company | Amplifying clutch |
US4372433A (en) * | 1980-04-14 | 1983-02-08 | Briggs & Stratton Corporation | Combination clutch/brake mechanism |
US4511023A (en) * | 1980-04-28 | 1985-04-16 | Nisshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Clutch brake apparatus for farm work machinery or other apparatus |
US4333303A (en) * | 1980-08-01 | 1982-06-08 | Mtd Products Inc. | Clutch and brake mechanism |
US4322935A (en) | 1980-09-08 | 1982-04-06 | Outboard Marine Corporation | Lawn mower including a safety clutch and brake |
USRE32202E (en) | 1980-10-27 | 1986-07-15 | Centrifugal clutch and brake for lawn mower | |
AU557549B2 (en) * | 1981-02-06 | 1986-12-24 | Nisshin Kogyo K.K. | Clutch brake arrangement |
US4352266A (en) | 1981-03-25 | 1982-10-05 | Outboard Marine Corporation | Lawn mower brake and clutch device |
US4513848A (en) * | 1981-06-15 | 1985-04-30 | Amerosa Enterprises, Inc. | Clutch brake assembly for rotary lawnmower |
US4466233A (en) | 1982-09-30 | 1984-08-21 | Thesman Industries, Inc. | Mower drive assembly |
US4570766A (en) * | 1983-03-16 | 1986-02-18 | Golobay Gary L | Magnetic clutch-brake mechanism |
US4730710A (en) * | 1983-10-11 | 1988-03-15 | Polaris Industries, Inc. | Clutch-brake assembly |
US5033595A (en) | 1990-06-08 | 1991-07-23 | Dana Corporation | Clutch/brake unit |
GB9114434D0 (en) * | 1991-07-03 | 1991-08-21 | Black & Decker Inc | Lawn mower |
US5549186A (en) | 1994-11-30 | 1996-08-27 | Dana Corporation | Clutch/brake assembly |
US5581985A (en) | 1995-06-15 | 1996-12-10 | Secosky; Paul M. | Safety clutches for self power operated lawn mowers |
-
2000
- 2000-07-28 US US09/628,447 patent/US6464055B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-27 EP EP07100690A patent/EP1782672B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-27 DE DE60130219T patent/DE60130219T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-27 EP EP01959245A patent/EP1304913B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-27 AT AT01959245T patent/ATE371363T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-07-27 WO PCT/US2001/023605 patent/WO2002009496A2/en active IP Right Grant
- 2001-07-27 EP EP07100688A patent/EP1785025B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-27 AU AU2001280825A patent/AU2001280825A1/en not_active Abandoned
- 2001-07-27 JP JP2002515064A patent/JP2004523693A/ja not_active Withdrawn
- 2001-07-27 CN CN01815240.6A patent/CN1286355C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-27 AT AT07100690T patent/ATE548899T1/de active
- 2001-07-27 AT AT07100688T patent/ATE548900T1/de active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1286355C (zh) | 2006-11-29 |
WO2002009496A3 (en) | 2002-06-20 |
EP1304913B1 (en) | 2007-08-29 |
US6464055B1 (en) | 2002-10-15 |
ATE548900T1 (de) | 2012-03-15 |
EP1785025A2 (en) | 2007-05-16 |
EP1785025B1 (en) | 2012-03-14 |
DE60130219T2 (de) | 2008-05-29 |
EP1782672B1 (en) | 2012-03-14 |
EP1304913A2 (en) | 2003-05-02 |
DE60130219D1 (de) | 2007-10-11 |
EP1782672A3 (en) | 2007-05-23 |
WO2002009496A2 (en) | 2002-02-07 |
EP1782672A2 (en) | 2007-05-09 |
ATE371363T1 (de) | 2007-09-15 |
CN1452454A (zh) | 2003-10-29 |
ATE548899T1 (de) | 2012-03-15 |
EP1785025A3 (en) | 2007-05-30 |
AU2001280825A1 (en) | 2002-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004523693A (ja) | ブレードブレーキおよびクラッチ | |
JP3723872B2 (ja) | クラッチ/ブレーキ・アセンブリ | |
JPH05215148A (ja) | 特に炭素−炭素の構造用摩擦ディスクを有するクラッチ | |
US7849987B2 (en) | Centrifugal blade brake clutch apparatuses and methods | |
KR880000567B1 (ko) | 스프링 클러치 | |
US5570765A (en) | Clutch/brake assembly | |
EP0836026A2 (en) | Electromagnetic clutch | |
JP4271571B2 (ja) | ブレーキングおよびクラッチングデバイスを組み合わせた摩擦部材 | |
JP3717690B2 (ja) | クラッチカバー組立体 | |
JPS60132128A (ja) | クラツチ被駆動プレート組立体 | |
US4946017A (en) | Angled release clutch system | |
JPH07508823A (ja) | 特に自動車用のクラッチ機構 | |
US6827188B2 (en) | Multiple disk clutch/brake assembly | |
JP2717785B2 (ja) | クラツチレリーズ軸受 | |
US4290512A (en) | Clutch and brake mechanism | |
JPH11325113A (ja) | クラッチカバー組立体 | |
WO1995013481A1 (fr) | Mecanisme d'embrayage, notamment pour vehicule automobile | |
JP2607327Y2 (ja) | クラッチディスク組立体 | |
CA1153713A (en) | Clutch and brake mechanism | |
JP3735192B2 (ja) | ダイヤフラムスプリング及びクラッチカバー組立体 | |
CA1190161A (en) | Combined clutch and brake mechanism | |
JPS5932081B2 (ja) | 回転器具の駆動機構用装置 | |
JPH0224426Y2 (ja) | ||
KR950029622A (ko) | 다중 마찰 발생부를 가진 댐퍼 디스크 어셈블리 | |
JPH11325112A (ja) | ダイヤフラムスプリング組立体、クラッチカバー組立体及び円板状弾性部材組立体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |