JP2005155752A - 遠心型クラッチブレーキ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、遠心クラッチのＯＮ／ＯＦＦに連動させて輪状ドライブディスクの上下動を行ってブレーキのＯＮ／ＯＦＦを行い、構造を簡略化することを目的とする。
【解決手段】本発明による遠心型クラッチブレーキ装置は、遠心クラッチ(22)の遠心クラッチハウジング(21)の下部に移動手段(30)を介して輪状ドライブディスク(11)を接続し、遠心クラッチ(22)のＯＮ／ＯＦＦに連動してブレーキのＯＮ／ＯＦＦを行う構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠心型クラッチブレーキ装置に関し、特に、遠心クラッチの遠心クラッチハウジングと輪状ドライブディスクとの間に、ねじ、ピン等を用いた移動手段を設け、遠心クラッチＯＦＦ後の輪状ドライブディスクを軸方向上方へ移動させて制動し、従来よりも大幅に簡単な構造で構成するための新規な改良に関する。
従来、用いられていたこの種のクラッチブレーキ装置としては、文献名は開示していないが既存技術による製作概略図を図６及び図７に開示している。
図６及び図７において符号１で示されるものは、エンジン等の駆動手段２側に設けられた回転軸であり、この回転軸１の上部には第１軸受３を介してアクチュエータ板４が操作系ケーブル５により回動自在に設けられ、このアクチュエータ板４の裏側位置には、前記駆動手段２側のプレート６に支柱７とセットスプリング８を介して上下動自在（すなわち、図６の中心線から右側と左側では上昇及び降下した状態を示している）に構成されたアクチュエータ９が設けられている。
前記アクチュエータ板４とアクチュエータ９の各凹部４ａ、９ａ間にはリテーナ付ボール１０が介装されている。
前記回転軸１の中央位置には、ほぼ円盤状をなすドライブディスク１１が固定され、このドライブディスク１１の下部は第２軸受１２を介してブレード等の被駆動体（図示せず）に接続されるブレードホルダ１３が設けられている。
前記ブレードホルダ１３内には、クラッチスプリング１４で付勢されフェーシング１５を有するフェーシングプレート１６が配設され、前記ドライブディスク１１の下面とアクチュエータ９の下面は前記フェーシング１５に接離自在に構成されている。
次に、動作について述べる。図６の左側は操作ケーブル５が引かれ、ブレーキＯＦＦ、クラッチＯＮ状態においては、駆動手段２の駆動による回転軸１の回転により、ブレードホルダ１３に接続されたブレード（図示せず）が回転軸１の回転と共に回転する。
前述の状態で、操作系ケーブル５が図７のようにブレーキスプリング５Ａにより戻されるとアクチュエータ板４が回動し、リテーナ付ボール１０が凹部９ａから離脱し、アクチュエータ９が図６の右側で示されるように降下し、フェーシング１５に当接すると同時にドライブディスク１１とフェーシング１５の当接が解除され、回転軸１の回転はブレードホルダ１３に伝達されず、ブレードホルダ１３の回転は停止される。
従来のクラッチブレーキ装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、ブレードホルダを回転、停止させるためには、アクチュエータを回転させ、ボールを介してアクチュエータを上下動しなければならず、クラッチ・ブレーキ機構が複雑且つ操作系として、専用のケーブルや操作レバーが必要不可欠であるため、高価となり又機器本体への新規設計が必要となる。
安全面での要求は非常に高く、必要性を認めるものの、新／中古機械への後取り付けが出来ないこともあり、諸外国では普及率は非常に少なく、最近のような低価格傾向に応じることは極めて困難であった。
本発明による遠心型クラッチブレーキ装置は、駆動手段により回転する回転軸に固定された遠心クラッチシューと、前記回転軸に軸受を介して回転自在に設けられ前記遠心クラッチシューに対して遠心クラッチを形成するための遠心クラッチハウジングと、前記遠心クラッチハウジングの端部に移動手段を介して軸方向に移動自在に設けられた輪状ドライブディスクと、前記輪状ドライブディスクに接続される被駆動体と、前記駆動手段側に設けられた固定板の両面に設けられ前記遠心クラッチハウジング及び前記輪状ドライブディスクに接触できる第１、第２制動用摩擦材とよりなり、前記遠心クラッチのオンにより前記輪状ドライブディスクが前記移動手段を介して回転駆動されている状態で、前記回転軸の回転が低下して前記遠心クラッチがオフとなり、前記輪状ドライブディスクの回転が前記遠心クラッチハウジングの回転より速くなった場合、前記輪状ドライブディスクが前記移動手段を介して前記遠心クラッチハウジング側へ移動し、前記輪状ドライブディスクが前記第２制動用摩擦材に摺接して回転停止となるようにした構成であり、また、前記移動手段は、前記遠心クラッチハウジングの下部周面に形成されたねじ部と、前記輪状ドライブディスクの内面に形成され前記ねじ部と螺合する内面ねじ部とからなる構成であり、また、前記移動手段は、前記輪状ドライブディスクに設けられた少なくとも３個以上のピンと、前記遠心クラッチハウジングに形成され前記ピンが係合するカムリード孔とよりなり、前記カムリード孔の傾斜角θは前記遠心クラッチハウジングの軸方向と直交する直交軸線に対して形成されている構成であり、また、前記ピンは、先端に球面部を有する構成である。
本発明による遠心型クラッチブレーキ装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、遠心クラッチの遠心クラッチハウジングと輪状ドライブディスクとの間に、ねじ、ピンとカムリード孔からなる移動手段を設け、回転軸の回転速度の高低に連動して遠心クラッチをＯＮ／ＯＦＦし、同時に輪状ドライブディスクを軸方向へ移動させてブレーキのＯＮ／ＯＦＦを行っているため、従来の構成に比較すると、構成部品の形状が簡略化され、かつ、部品点数が大幅に少なくなり、低コスト化、高信頼性化を容易に得ることができる。
本発明は、遠心クラッチと移動手段の組合わせにより、手動による操作を行うことなく、回転軸の回転速度の高低のみに連動して自動的にクラッチとブレーキのＯＮ／ＯＦＦを行うことができるようにすることを目的とする。
以下、図面と共に本発明による遠心型クラッチブレーキ装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
図１において符号１で示されるものはエンジン、モータ等の駆動手段２によって回転駆動される回転軸であり、この回転軸１のほぼ中央位置には周知（例えば、特開２００３−２６９４９５号公報に開示）の遠心クラッチシュー２０が固定されている。
前記回転軸１の前記遠心クラッチシュー２０の下方位置には、軸受１２を介して遠心クラッチハウジング２１が回転軸１とは独立して回転自在に設けられている。
前記遠心クラッチシュー２０と遠心クラッチハウジング２１とにより遠心クラッチ２２が構成され、回転軸１の回転数の高低（例えば、４０００ＲＰＭ、２０００ＲＰＭ）によって遠心クラッチ２２のＯＮ／ＯＦＦが行われるように構成されている。
前記遠心クラッチハウジング２１の下部外周には、移動手段３０を介して輪状ドライブディスク１１が軸方向に移動自在でかつ共回り自在に設けられている。
前記輪状ドライブディスク１１の下面には、例えば、草刈り用等のブレード等からなる被駆動体３１が接続されている。
前記遠心クラッチハウジング２１と輪状ドライブディスク１１との間には、前記駆動手段２側に設けられた支柱３２を介して固定板６が固定配設されており、この固定板６の両面には、第１、第２制動用摩擦材３３、３４が設けられ、この第１制動用摩擦材３３は前記遠心クラッチハウジング２１の裏面に常時軽く摺接している。
図２は、図１の要部Ａを拡大して示す構成図であり、前記移動手段３０がねじによって構成されている形態を示している。
すなわち、遠心クラッチハウジング２１の下部２１ａの下部周面２１ｂには、ねじ部４０が形成され、前記輪状ドライブディスク１１の内面に形成された内面ねじ部４１は前記ねじ部４０と螺合している。
前記ねじ部４０のピッチ、ねじ条数及びリードは、この遠心クラッチハウジング２１に対して軸方向に沿って回転しつつ移動しやすいように構成され、取付ける被駆動体２１の重量とのかね合いによって適宜設定されている。
次に、動作について説明する。まず、図１の状態で駆動手段２が低速で回転軸１が低速回転している場合、遠心クラッチ２２がＯＦＦであるため、回転軸１のみが空回りするが、草刈り機等の走行体（図示せず）は低速走行である。
前述の状態で、走行体のアクセルを加速方向に操作すると、回転軸１が拘束回転となり、遠心クラッチ２２がＯＮとなって遠心クラッチハウジング２１の回転が移動手段３０を介して輪状ドライブディスク１１に伝達され、被駆動体３１が回転駆動されている。
前述の場合、前記ねじ部４０が逆ねじ形状で構成されているため、輪状ドライブディスク１１はねじ部４０に対して軸方向の下方へ若干降下した状態で共に回転し、この場合、第２制動用摩擦材３４と輪状ドライブディスク１１とは非接触すなわちブレーキＯＦＦの状態である。
前述の駆動状態で、アクセル操作で駆動手段２の回転を下げると、遠心クラッチ２２がＯＦＦとなり、遠心クラッチハウジング２１の回転は低下するが、輪状ドライブディスク１１は被駆動体３１の質量による慣性によって遠心クラッチハウジング２１よりも速く回転しようとし、わずかでも速くなると、輪状ドライブディスク１１がねじ部４０に対してねじ締め状態となり、輪状ドライブディスク１１が軸方向の上方へ若干移動し、第２制動用摩擦材３４に摺接してブレーキＯＮで停止状態となる。
次に、図３及び図４は、前記移動手段２の他の形態を示しており、図１及び図２と同一又は同等部分には同一符号を付し、その説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
すなわち、前記移動手段３０が、前記輪状ドライブディスク１１の内面に内方へ向けて突出した少なくとも３個のピン５０と、前記遠心クラッチハウジング２１の下部２１ａに形成されたカムリード孔５１とから構成されている。
前記ピン５０は前記カムリード孔５１内に係合していると共に、このカムリード孔５１は、図４に示されるように、回転軸１及び遠心クラッチハウジング２１の軸方向ＡＸに直交する径方向の直交軸線Ｈに対して傾斜角θで傾斜されて構成されている。
従って、前記遠心クラッチ２２がＯＮで輪状ドライブディスク１１が回転している時は、前記ピン５０がカムリード孔５１の下端５１ａ側に位置して輪状ドライブディスク１１が降下しており、回転軸１の回転速度が低下して遠心クラッチ２２がＯＦＦの時は、ピン５０がカムリード孔５１の上端５１ｂ側に位置して輪状ドライブディスク１１が上昇して、ブレーキＯＮとなる。
尚、前述のピン５０は、円柱状の形状として説明したが、図５に示されるように、ピン５０の先端に全球又は半球等の球面部５２を有し、この球面部５２が前記カムリード孔５１と係合するように構成した場合も、前述と同様の作用効果を得ることができる。また、被駆動体３１としては、ブレードの場合について述べたが、ブレード以外の負荷も用いることができる。また、前記各ねじ部４０、４１のリード及びカムリード孔５１の傾斜角θは、被駆動体３１の重さ等により決定される。
本発明は、草刈り機に限らず、ゴーカート、農機、工作機、建設機器等に幅広く適用できる。
本発明による遠心型クラッチブレーキ装置を示す断面図である。 図１の要部の拡大断面図である。 図１の他の形態を示す断面図である。 図３の要部の拡大断面図である。 図３の要部の他の形態を示す拡大図である。 従来構成を示す断面図である。 図６の平面構成図である。
符号の説明
１ 回転軸
２ 駆動手段
６ 固定板
１１ 輪状ドライブディスク
２０ 遠心クラッチシュー
２１ 遠心クラッチハウジング
２１ａ 下部
２１ｂ 下部周面
２２ 遠心クラッチ
３０ 移動手段
３１ 被駆動体
３３、３４ 第１、第２制動用摩擦材
４０ ねじ部
４１ 内面ねじ部
５０ ピン
５１ カムリード孔
ＡＸ 軸方向
Ｈ 直交軸線

Claims (4)

  1. 駆動手段(2)により回転する回転軸(1)に固定された遠心クラッチシュー(20)と、前記回転軸(1)に軸受(12)を介して回転自在に設けられ前記遠心クラッチシュー(20)に対して遠心クラッチ(22)を形成するための遠心クラッチハウジング(21)と、前記遠心クラッチハウジング(21)の端部に移動手段(30)を介して軸方向に移動自在に設けられた輪状ドライブディスク(11)と、前記輪状ドライブディスク(11)に接続される被駆動体(31)と、前記駆動手段(2)側に設けられた固定板(6)の両面に設けられ前記遠心クラッチハウジング(21)及び前記輪状ドライブディスク(11)に接触できる第１、第２制動用摩擦材(33,34)とよりなり、
    前記遠心クラッチ(22)のオンにより前記輪状ドライブディスク(11)が前記移動手段(30)を介して回転駆動されている状態で、前記回転軸(1)の回転が低下して前記遠心クラッチ(22)がオフとなり、前記輪状ドライブディスク(11)の回転が前記遠心クラッチハウジング(21)の回転より速くなった場合、前記輪状ドライブディスク(11)が前記移動手段(30)を介して前記遠心クラッチハウジング(21)側へ移動し、前記輪状ドライブディスク(11)が前記第２制動用摩擦材(34)に摺接して回転停止となるように構成したことを特徴とする遠心型クラッチブレーキ装置。
  2. 前記移動手段(30)は、前記遠心クラッチハウジング(21)の下部周面(21b)に形成されたねじ部(40)と、前記輪状ドライブディスク(11)の内面に形成され前記ねじ部(40)と螺合する内面ねじ部(41)とからなることを特徴とする請求項１記載の遠心型クラッチブレーキ装置。
  3. 前記移動手段(30)は、前記輪状ドライブディスク(11)に設けられた少なくとも３個以上のピン(50)と、前記遠心クラッチハウジング(21)に形成され前記ピン(50)が係合するカムリード孔(51)とよりなり、前記カムリード孔(51)の傾斜角θは前記遠心クラッチハウジング(21)の軸方向(AX)と直交する直交軸線(H)に対して形成されていることを特徴とする請求項１記載の遠心型クラッチブレーキ装置。
  4. 前記ピン(50)は、先端に球面部(52)を有することを特徴とする請求項３記載の遠心型クラッチブレーキ装置。
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