JP2006275294A - スプラインなしの回転制御装置 - Google Patents

スプラインなしの回転制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006275294A
JP2006275294A JP2006188402A JP2006188402A JP2006275294A JP 2006275294 A JP2006275294 A JP 2006275294A JP 2006188402 A JP2006188402 A JP 2006188402A JP 2006188402 A JP2006188402 A JP 2006188402A JP 2006275294 A JP2006275294 A JP 2006275294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
control device
rotation control
bearing unit
engagement surface
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.)
Granted
Application number
JP2006188402A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4478129B2 (ja
Inventor
Rick Vatsaas
ヴァットサース リック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horton Inc
Original Assignee
Horton Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horton Inc filed Critical Horton Inc
Priority to JP2006188402A priority Critical patent/JP4478129B2/ja
Publication of JP2006275294A publication Critical patent/JP2006275294A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4478129B2 publication Critical patent/JP4478129B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

【課題】スプラインのない回転制御装置を提供する。
【解決手段】第一および第二の相対回転部材(26、120、120a)の間の回転力の伝達を制御するための、回転制御装置(10、10a)であって、この装置は、ピストン(76、76a)を備え、このピストンは、第二部材との同時の軸方向移動のために、ベアリングユニット(146)を介して接続され、そしてピストン(76、76a)と第二部材(120、120a)との相対的回転および同時の軸方向シフトを可能にする。ピストン(76、76a)は、1つ以上のばね(116)の使用によって、第一部材(26)のみに相互接続され、その結果、ピストン(76、76a)と第一部材(26)との間の少なくとも部分的な相対回転に適応する。ピストン(76、76a)は、1つの軸側表面(30)を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、回転制御装置に関し、そしてより特定すると、第一相対回転可能部材と第二相対回転可能部材との間での回転力の伝達の選択的制御において使用するために適合された、スプラインなしの回転制御装置に関し、そして特に、好ましい形態において、ファンを駆動するための、摩擦式クラッチデバイスに関する。
回転力を1つの回転可能構成要素から別の構成要素へと断続的に伝達することが所望される場合に、これらの構成要素をクラッチで相互接続し、次いで必要に応じて、このクラッチを選択的に作動および脱作動することは、通常のことである。公知のクラッチ配置は、電気、機械、空気力、または液圧に基づく始動システムを使用して、制御され得る。これらの始動システムの各々は、代表的に、軸方向の負荷をカップリング要素(一般に、回転可能な構成要素のいずれか1つまたは別個の部品により構成される)に付与して、これら2つの回転可能構成要素を駆動的に相互接続するために、これらのカップリング要素と、回転可能構成要素の一方との間に、いくらかの相対的な軸方向シフトを生じさせることによって、機能する。
別個のカップリング要素が利用される場合には、このカップリング要素は、通常、スプライン接続を通る回転可能構成要素の一方に、駆動的に接続される。この配置を用いて、カップリング要素は、軸方向に容易にシフトし得、一方でそれぞれの回転可能構成要素との駆動接続を依然として維持し得る。この型のクラッチに関する主要な欠点は、スプラインが高磨耗性の物品を代表し、そして高価な機械加工を必要とすることである。明らかに、スプライン接続が悪化すると、クラッチの全体的機能が不利に影響を受け、そしてメンテナンスが必要となる。さらに、潤滑剤(例えば、グリース)の必要性が存在する。
流体始動式のシステムにおいては、カップリング要素は、環状のピストンによって、ほぼ不変に構成される。代表的に、このピストンには、少なくとも1つのばねが作用する。このばねは、このピストンを、作動位置または脱作動位置の一方へと偏倚する。2つの回転可能構成要素が相互接続される場合に、流体圧が、このピストンの、ばねとは反対側の側面に作用して、ピストンの軸方向へのシフトを引き起こす。流体により生じる、軸方向にシフトさせる力は、流体の圧力と、そのピストンの関連する表面積との積に等しいので、このピストンの表面積は、発生し得る力のレベルに、直接関係する。しかし、この型のクラッチピストンは、代表的に、特にハブなどの周囲に位置する環状ピストンの場合には、小さな表面積を有する。対応して、これらのクラッチは、それに関連する比較的低い係合力および脱係合力を有する。
当該分野において認識される、別の問題は、ベアリングを通しての負荷の伝達を考慮する。回転制御デバイスの分野において、かなり高い負荷(特に、軸方向負荷)が、相対的回転可能部材の間に配置されるベアリングユニットに及ぼされることが、しばしば見出される。この高い軸方向の負荷は、しばしば、ベアリングの疲労破損を生じ、これによって、このベアリングが周期的に交換されることを必要とする。
これら、および当該分野において認識される他の問題に基づいて、スプライン接続の使用を回避し、比較的高い係合力または脱係合力が発生することを可能にし、そして内部のベアリングに及ぼされる軸方向負荷の程度を制限する、回転制御デバイスに対する必要性が、存在する。
(発明の要旨)
本発明は、これらおよび他の問題、ならびに当該分野における欠点を、第一ベアリングユニットを通して第一部材を回転可能に設置する、固定された支持シャフトを有する、回転制御装置を提供することにより、解決する。第一ベアリングユニットから軸方向に間隔を空けた位置に、第一部材との回転のための、第一係合表面が提供される。第二部材は、それに関連する第二係合表面を有し、この第二係合表面は、第一係合表面と選択的に摩擦係合して、第一および第二の部材を相互接続するよう適合される。
係合表面を相互接続するために、軸方向で第一部材と第二部材との間に、ピストンが配置される。本発明の最も好ましい形態において、ピストンは、環状であるとは対照的に、環状かまたは円盤形状であり、第一部材の外側環状部分を放射状に横切って延び、そして封着係合する。この配置を用いて、ピストンは、それに関連して、拡大された表面積を有し、これは、好ましくは、このピストンが第一部材に対してシフトされることを可能にするために、加圧流体によって作用されるよう適合される。キャップ部材は、第一部材の内側軸方向部分に封着設置され、その結果、キャップ部材、第一部材の部分およびピストンが、回転制御装置のための流体作用/脱作用チャンバを規定する。
ピストンは、第二ベアリングユニットによって回転可能に支持され、このユニットは、ピストンと第二部材との間に介在する。相対的な回転が、ピストンと第二部材との間で可能であるが、これらのピストンおよび第二部材は、第二ベアリングを通しての同時の軸方向移動のために、相互接続される。従って、ピストンのシフトは、第一および第二の係合表面の、係合および脱係合を引き起こす。少なくとも1つのばねが提供されて、このピストンを、係合位置または脱係合位置のいずれかに偏倚し、このばねは、第一部材との回転のために固定された放射状に延びる反作用プレートと、ピストンとの間で作用する。本発明の1つの好ましい形態において、この反作用プレートは、環状に間隔を空け、軸方向に延びる、複数のキャビティを規定し、これは、ピストンを係合位置に偏倚するよう作用するそれぞれのばねを受容する。本発明の別の好ましい形態において、環状ばねが、反作用プレートとピストンとの間に介在して、このピストンを脱係合位置に偏倚する。
本発明のいずれの形態においても、ピストンは、第一部材に直接駆動的には係合されず、その結果、回転制御装置におけるスプラインの必要性が、回避される。さらに、ベアリングユニットは、回転制御装置の第一および第二の部材が係合する場合に、このユニットに最小の軸方向負荷が及ぼされるように配置される。さらに、上に示したように、ピストンは、流体、または大きな係合力/脱係合力が生じ得る機構を発生させる他の軸方向の力により作用され得る、拡大された表面積を規定する。
従って、本発明の目的は、第一相対回転可能部材と第二相対回転可能部材との間での力の伝達を選択的に制御する際に使用するための、改善された回転制御装置を提供することである。
本発明の別の目的は、第一のベアリング部材を通して第一部材を回転可能に支持する、固定された支持シャフトを有する種類の、回転制御装置を提供することである。
本発明のなお別の目的は、軸方向にシフトする、大きな関連ピストン領域を有するピストンの使用により始動され、その結果、かなり大きな係合力または脱係合力の発生を可能にする、回転制御装置を提供することである。
本発明のなお別の目的は、ピストンを軸方向にシフトさせるために、ピストン、第一部材の部分、および第一部材に封着設置されるキャップ部材により規定されるチャンバ内に流体圧が導入され得る、回転制御装置を提供することである。
本発明のさらなる目的は、スプライン接続を何も使用することなく、ピストンが軸方向にシフト可能に設置される、回転制御装置を提供することである。
本発明のなおさらなる目的は、ピストンが、第二部材との相対的な回転および同時の軸方向の移動のために、第二ベアリングを通して相互接続された、回転制御装置を提供することである。
本発明のなおさらなる目的は、係合位置または脱係合位置のいずれかにばね偏倚され得る、回転制御装置を提供することである。
本発明のなおさらなる目的は、使用可能寿命を増加させるために、ベアリングユニットに最小の負荷を付与するよう設計された、回転制御装置を提供することである。
本発明のこれらおよび他の目的、特徴および利点は、図面とともに考慮して、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明から、より容易に明らかとなる。これらの図面において、類似の参照番号は対応する部品を表す。
シャフト部分の流体通路を通る流体圧で、第一および第二の相対部材を選択的に相互接続するために、ハブ、ベアリングの外側軌道輪およびキャップ部材を一斉に回転させる回転ジョイントを有するので、加圧流体によって第一および第二の相対部材のスプラインのない接続が達成される。
全ての図は、本発明の基本的教示の説明を簡単にするためにのみ描かれることに注目すべきである;好ましい実施形態を形成するための、部品の数、位置、関係および寸法に関連する図の拡張が説明され、または当該分野の技術範囲内である。本発明の以下の技術は、読解および理解される。
さらに、用語「第一」、「第二」、「内部」、「外部」、「放射状」、「軸方向」、および類似の用語が、本明細書中で使用される場合、これらの用語は、図面を見ているヒトに明らかであるように、図面に示されている構造のみを言及し、そして本明細書の記述を容易にするためだけに利用されることが理解されるべきである。
(好ましい実施形態の詳細な説明)
最初に図1を参照すると、本発明の教示による第一の好ましい実施形態に従って構築された回転制御装置が、一般に10で示されている。本発明の最も好ましい形態において、回転制御装置10は、摩擦式クラッチを構成し、これは、自動車の環境において使用される冷却ファンのようなファンを駆動する際に使用するために、特に適合される。しかし、以下に詳述するように、本発明を読み、そして理解することから完全に明白となるように、本発明の種々の局面が、この特定の分野以外において(例えば、ベーキングデバイスの分野において)有利に使用され得る。
この図面に示すように、回転制御装置10は、一体的に形成された、ほぼL形状のジャーナルブラケット14を備え、このブラケットは、この装置全体の支持マウントを規定する。ジャーナルブラケット14は、フランジ部分16を備え、このフランジ部分を通って、複数のボルト(図示せず)が延び、ジャーナルブラケット14を支持構造体(図示せず)(例えば、エンジンブロック)の固定された位置に螺合可能に固定するよう適合される。ジャーナルブラケット14は、シャフト部分22を備え、このシャフト部は、シーブ26を支持するよう適合される。本発明の好ましい教示に従う好ましい形態に従って、シーブ26は、回転制御装置10の第一または入力部材を構成し、そして第一ベアリングユニット30によって、シャフト部分22に回転可能に支持される。より特定すると、第一ベアリングユニット30は、内側および外側の軌道輪を備え、これらはそれぞれ、シャフト部分22にプレスばめされ、そしてシーブ26に押し付けられる。第一ベアリングユニット30の内側軌道輪は、シャフト部分22のショルダー32を一方の軸方向位置に当接させること、およびリテナー要素34との軸方向位置に間隔を空けての係合によって、シャフト部分22に軸方向に固定され、このリテナー要素は、シャフト部分22の、直径が減少した内側軸方向端部36に、螺合可能に取り付けられる。
シーブ26は、ショルダー38を備え、このショルダーは、シーブ26を第一ベアリングユニット30に対して軸方向に配置する。示される好ましい実施形態において、ショルダー38は、シーブ26の第一部分すなわちハブ部分42の延長を表す。第一部分42は、外側放射状溝付きセクション44を規定し、このセクションの周囲に、ベルト(図示せず)が、回転駆動力をシーブ26へと入力するために延びるよう適合される。シーブ26はまた、第二部分46を備え、この第二部分は、第一部分42から軸方向に間隔を空ける。この配置を用いて、シーブ26は、放射状内径表面48および放射状外径表面50と関連し、これらは両方、シーブ26の制限内に位置する。
本発明の最も好ましい形態において、回転制御装置10は、流体圧により制御されるデバイスを構成する。この好ましい形態において、回転制御装置10は、内径表面48を横切って延びるキャップ部材54を組み込む。図1に明らかに示すように、キャップ部材54はまた、第一ベアリングユニット30の外側軌道輪に当接し、そしてスナップリング56によって、軸方向に維持される。シール58が、キャップ部材54とシーブ26との間に介在する。キャップ部材54の中心において、流体通路を規定するカップリング62が、螺合可能に固定される。カップリング62の通路は、回転ジョイント68の導管66に流体連絡する。回転ジョイント68は、ブラケット14のシャフト部分22に形成されるボア70内に設置される。一般に、回転ジョイント68は、当該分野において公知のカートリッジの形態をとり、従ってここでは詳述しない。しかし、導管66は、シャフト部分22に形成される通路72とさらに流体連絡することに、注目するべきである。従って、この配置を用いて、加圧流体の供給は、強制的に、キャップ部材54を通り、通路72を通り、回転ジョイント68およびカップリング62を通って、選択的に流され得る。
回転制御装置10の最初の組み立ての間に、第一ベアリングユニット30が、シーブ26内のショルダー38に対して最初に配置される。その後、シーブ26および第一ベアリングユニット30が、第一ベアリング30がショルダー32に当接するまで、ジャーナルブラケット14のシャフト部分22の上をスライドされる。次に、リテナー要素34が、シャフト部分22の軸方向端部36に螺合され、これは、第一ベアリングユニット30の内側軌道輪をショルダー32へと押し付ける。回転ジョイント68は、実際に、シーブ26および第一ベアリングユニット30の、ジャーナルブラケット14への組み立ての前または後に挿入され得る。シール58およびカップリング62をキャップ部材54に取り付けて、キャップ部材54は、放射状内径表面48に沿ってスライドされ、そして第一ベアリングユニット30の外側軌道輪に対して押し付けられる。その後、スナップリング56が、直径表面48に形成された環状溝内に設置されて、キャップ部材54を軸方向に保持する。この配置を用いて、ジャーナルブラケット14は、1つの部品から有利に形成されて、その構造的特徴を増強し得、一方で依然として、シャフト22がシーブ26内に十分に延び得る。好ましい形態において、カップリング62の流体通路が、ボルトなどを受容するためにねじ山を付けられて、解体のためのキャップ部材54の除去(スナップリング56の除去後)を可能にする。
本発明の最も好ましい形態において、リテナー要素34は、排水孔75を有して形成され、そしてシャフト部分22は、排水孔75からジャーナルブラケット14を通って軸方向に延びる、排水通路77を備える。この好ましい構成を用いて、カップリング62と回転ジョイント68との間に何らかの漏出が生じる場合には、流体は、第一ベアリングユニット30を通ってではなく排水回路を通って漏れ、ベアリングユニット30の使用寿命を延長する。
回転制御装置10は、ピストン76をさらに備え、このピストンには、円盤形状の部分が、少なくとも部分的には第一軸方向側表面80によって、規定され、これは、カップリング62を通って流れる加圧流体に曝露される。ピストン76はまた、第二軸方向側表面82を備え、この表面から、外側および内側の、軸方向に延びる部分86および88が突出する。シール90は、外側の軸方向に伸長する部分86と、シーブ26の第二部分46の表面50との間に介在し、その結果、流体チャンバ92が、シーブ26の内部に規定され、このチャンバは、好ましくは、低空隙率金属(例えば、鋼鉄または鉄)で形成され、そしてより具体的には、キャップ部材54、シーブ26の部分、およびピストン76の第一軸方向側表面80の間である。以下にさらに詳述するように、ピストン76は、回転制御装置10の係合および脱係合のために、シーブ26に対して選択的に軸方向にシフトするよう適合される。
本発明の好ましい形態において、シール90は、シーブ26に固定される。より特定すると、反作用プレート96の軸方向に延びる環状突出部94は、シール90をシーブ26に対して圧迫する。もちろん、シール90のいくらかの軸方向の移動に適合する一方で、シール90は、ピストン76自体および係合表面50により、支持され得ることが、容易に理解されるべきである。いずれにしても、ピストン76は、突出部94、シール90およびシーブ26の第二部分46の軸方向表面に沿って、スライド可能である。シール90は、好ましくは、マルチカップシールの形態をとり、そして流体チャンバ92の最外部に配置され、その結果、粘性の流体(例えば、グリースまたは他の潤滑剤)は、回転制御装置10の作動の間に、半径方向外向きに流れ、そしてシール90を浸す傾向がある。反作用プレート96は、最外周囲フランジ部分100を備え、この部分は、シーブ26の第二部分46に軸方向にボルト止めされるよう適合される。より特定すると、摩擦ライニング102が、回転制御装置10の第一摩擦係合表面を規定し、丸頭押さえねじ104を受容し、このねじはまた、フランジ部分100を通って延び、そしてシーブ26の第二部分46内に螺合可能に受容される。従って、ねじ104を締めることにより、摩擦ライニング102および反作用プレート96がシーブ26に固定され、そして環状シール90を所望の位置に固定的に保持する。
反作用プレート96は、内側の、軸方向に延びる環状部分108を備え、これは、ダストシール110を備え、そして環状に間隔を空けた複数のキャビティ112の規定を補助する。好ましい実施形態において、12個のこのようなキャビティ112が、反作用プレート96において環状に等しく間隔を空け、そしてキャビティ112の壁は、リブを規定し、これらのリブは、反作用プレート96を構造的に補強する。キャビティ112の各々は、圧縮ばね116を受容するよう適合され、このばねは、反作用プレート96と、ピストン76の第二の軸方向側表面82との間に延びる。ばね116の存在に起因して、ピストン76は、シャフト部分22の方へと偏倚されるが、通路72、回転ジョイント68、および流体経路を規定するカップリング62により通って流体チャンバ92内へと送達された流体圧は、ピストン76の、ばね116の偏倚力に抗しての、シーブ26に相対的なシフトを引き起こし得る。この軸方向シフトの間に、ピストン76はまた、反作用プレート96に相対的にスライドし、このときピストン76の内側の軸方向に延びる部分88は、反作用プレート96の内側の軸方向に延びる部分108に沿ってガイドされる。本発明の最も好ましい形態において、ピストン76と反作用プレート96との間のこの界面は、摩擦減少性の、溶射により適用される、TEFLON(登録商標)浸潤されたセラミック/金属被覆を備える。このような配置は、潤滑剤(例えば、グリースであって、これは、摩擦表面へと染み出す傾向があり、そして回転制御装置10に関する係合力/脱係合力に影響を与え得る)を使用するより有利であると考えられる。このことは、回転制御装置10の使用の意図された分野、およびダストが、使用されるいかなる潤滑剤にも容易に接着し、そして入り込み得るという事実に与えられる、特定の関連であり得る。また、ピストン76と反作用プレート96との隣接する放射状表面は、半径方向の平面に沿っては機械加工されず、渦巻き形状を有して、応力除去を提供する。
回転制御装置10はまた、第二の出力部材120を備え、この部材は、第一の外側放射状セクション124を有し、このセクションは、第二の内側放射状セクション128と相互接続する。第一放射状セクション124は、摩擦ライニング102と並置して配置される、第二摩擦ライニング132と関連する。本発明の最も好ましい形態において、第二摩擦ライニング132は、鋼鉄または他の硬化金属から形成される円盤により構成され、そして第二部材120が形成される場合に、挿入モールド内に配置される。この様式で、第二摩擦ライニング132および第二部材120は、一体となる。本発明の最も好ましい形態において、第二摩擦ライニング132は、好ましくは、図1に示すような逆のL形状であり、これは、ライニング132を適所に保持する際に、補助する。第二摩擦ライニング132はまた、好ましくは、種々の放射状に同心状の歯133を有して形成されて、第二摩擦ライニング132の第二部材120への熱移動を増強し、そしてこれら2つの構成要素間の接着領域を増加させる。円盤形状のライニング134はまた、第二部材120の側部に開口する種々のボア134を備えて提供されて、第二部材120の材料が、成形/キャスティングプロセスの間にそのボアに流れ込むことを可能にし得る。従って、ボア134は、ペグを作製して、ライニング132と第二部材120との間の相対的回転を防止する。摩擦ライニング132は、好ましくは、鋼鉄または鉄で作製されるが、第二部材120は、好ましくは、アルミニウムで形成され、これによって軽量となり、そして作製および機械加工が容易であり、かつ慣性、全体的な重量および減少した磨耗の目的が達成される。同様の理由で、ピストン76および反作用プレート96もまた、好ましくは、アルミニウムから形成される。しかし、ピストン76、反作用プレート96、および/または第二部材120は、鋳鉄のような他の材料の、一体的な1部品のキャスティングとして形成され得ることが、理解されるべきである。
この配置を用いて、摩擦ライニング102および132は、第一および第二摩擦係合表面を規定し、これらは、回転制御装置10が係合する場合に、互いに当接するよう適合される。第二部材120は、ヘッド部分142を有するねじ山付きスタブシャフト136を使用して、設置されるよう適合される。より特定すると、ねじ山付きスタブシャフト136は、トルク取り付け具を有するジャッキボルトにより構成され、そして内側放射状部分128の中心部に規定される設置ハブ144内に螺合可能に受容されるよう適合される。設置ハブ144は、好ましくは、キャストイン鋼挿入物143と一体的に形成され、これが実際に、スタブシャフト136に螺合可能に取り付けられる。設置ハブ144もまた、ショルダー145を有して提供され、このショルダーに対して、第二ベアリングユニット146の内側軌道輪が配置される。第二ベアリングユニット146は、外側軌道輪を有し、この外側軌道輪は、熱膨張制御挿入物147に対してプレスばめされ、ピストン76と一体的にキャスティングされ、そして一方の軸方向でピストン76に当接し、この外側軌道輪は、スナップリング148によって、その所望の位置に保持される。
回転制御装置10の組み立ての引き続く段階の間に、ピストン76は、シーブ26の第二部分46に挿入され、次いで反作用プレート96(ばね116がキャビティ112内に配置されている)が、ねじ104によってシーブ26に固定される。スタブシャフト136が第二ベアリングユニット146を通って延びた状態で、第二ベアリングユニット146は、挿入物147の内部にプレスばめされ、そしてピストン76に当接する。その後、スナップリング148が挿入されて、第二ベアリングユニット146の外側軌道輪を軸方向に維持する。主として反作用プレート96の構成に起因して、第二ベアリングユニット146をピストン76に取り付けた後に、ピストン76を同様にシーブ26に挿入し得ることが、実現されるはずである。次に、第二部材120が、ベアリングユニット146に挿入される。その後、トルクがスタブシャフト136に適用されて、このシャフトが回転され、そしてショルダー145が第二ベアリングユニット146の内側軌道輪に当接するまで、第二部材120を第二ベアリングユニット146に引き込む。設置ハブ144にねじ山付きスタブシャフト136を締める際に、ヘッド部分142が第二ベアリングユニット146の内側軌道輪に係合し、その結果、この内側軌道輪は、ヘッド部分142とショルダー145との間に保持される。この設置配置および第二ベアリングユニット146の存在に起因して、ピストン76および第二部材120は、互いに相対的に回転することが可能である。さらに、第二ベアリングユニット146は、半径方向内側の位置にあるので、汚染物および摩擦ライニングのダストは、回転制御装置10の作動中に生じる遠心力に起因して、半径方向外向きに流れ、そして第二ベアリングユニット146から離れる傾向がある。また、第二部材120には、第二放射状セクション128の位置に、環状に間隔を空けた複数のねじ山付きシャフトまたはスタッド150が提供され、これらは、好ましくは、第二部材120の内部に結合される。本発明の最も好ましい形態において、回転制御装置10は、摩擦式のファンクラッチを構築するので、ねじ山付きシャフト150は、第二部材120に固定されるファンブレードリングを設置して受容するよう適合される。
この構成を用いて、シーブ26の第一部分は、ジャーナルブラケット14に相対的に回転する様式で駆動されるよう適合される。シーブ26の駆動はまた、反作用プレート96および第一摩擦ライニング102の回転を引き起こす。さらに、ピストン76と反作用プレート96またはスリーブ26との間にはスプライン接続が存在しないが、ピストン76は、一般に、ばね116の配置および設置に起因して、これらの構成要素とともに一斉に回転される。しかし、ピストン76と、シーブ26および反作用プレート96の両方との間に、少なくとも部分的な相対的回転が許容されること、ならびに第二ベアリングユニット146がピストン76と第二部材120との間の相対的回転に適合することが、理解されるべきである。
クラッチ(ここで、シーブ26および第二部材の両方により回転が可能となる)として使用される場合、バネ116は、ピストン76を、摩擦性ライニング102および132によって規定される第一摩擦係合表面と第二摩擦係合表面との間で係合させる位置に付勢する。しかし、加圧流体は、流体チャンバ92内に導入され得、ピストン76を装置の長軸方向にシフトさせる。ピストン76と第二ベアリングユニット146を通過する第二部材120との間の内部係合に起因して、シーブ26に関するピストン76の装置の長軸シフトは、第二部材120を同時に装置の長軸方向にシフトさせる。第二部材120の装置の長軸方向シフトは、摩擦性ライニング102と132との間を脱係合させ、これにより回転制御装置10のクラッチ操作を脱係合させる。
この点で、ピストン76の第一軸方向側部表面80は、平円形(すなわち、非環状)であり、そして実質的に放射状の寸法(すなわち、シーブ26の第一位置42の直径よりも大きな寸法)を有することに注目すべきである。この構造体により、大きなピストン領域を確立し、これは、流体チャンバ92に導入される加圧流体によって作動される。従って、この大きなピストン領域は、高い脱係合力が所与の流体圧力で回転制御装置10内に展開されるのを可能にする一方で、大きなバネの力により、少ない滑りおよび磨耗で迅速に係合することを可能にする。
本発明の最も好ましい形態において、空気が流体加圧源として利用される。しかし、他の流体(作動液)が、利用され得ることが容易に認識されるべきである。さらに、当該分野で公知の機械的および渦状型始動システムを含む、他のタイプの始動システムが、本発明から逸脱することなく容易に取りこまれ得る。渦状始動システムの場合、磁石が、圧縮バネ116のような反作用プレート96上に単に提供され得、第二部材120上の駆動リングで作動される。任意の場合、バネ116および流体または他のピストンシフトシステムは、シーブ26に対してピストン76を軸方向にシフトさせるように機能し、本発明の形態において、シーブ26と第二部材120と間を選択的に脱係合させることに注目することが、重要である。従って、圧力が減少した場合、回転制御装置10は、フェイルセーフ、すなわち係合モードとなる。
シーブ26および第二部材が係合される場合、回転制御装置10の外側放射状位置で、力の移動が生じる。より詳細には、これらの力は、摩擦性ライニング102および132を通ってシーブ26と第二部材120との間で、直接移動される。この配置において、第二ベアリングユニット146は、回転制御装置10の操作の間に、過剰に充填されないので、第二ベアリングユニット146を耐用年数を延ばすことが実現し得る。
この点において、本発明の回転制御装置10は、例えば、スレッドシャフト150または他の同じ大きさの構造体が利用され、第二部材120を再び回転することが確実となるように利用されるように、ブレーキングデバイスとしても機能し得る。しかし、スレッドシャフト150を介して第二部材120を固定することは、ピストン76と調和して、その軸シャフトを適合させるためにさらに必要である。このような配置に関して、摩擦性ライニング102と132との間の係合は、回転シーブ26を破壊させる。シーブ26および第二部材120は、摩擦性ライジング102と132を偏倚する他の構造を介して(例えば、カム歯などの使用を介して)、本発明の精神から逸脱することなく、選択的に内部連結され得ることがさらに認識されるべきである。
図1の実施形態において、バネ116は、ピストン76を摩擦性ライジング102と132との間を係合させる位置に偏倚する。図2は、第一の実施例と実質的に同じように構築される代替の実施形態を示す。しかし、ここで、対応するバネ116を利用して、回転制御装置10aを脱作動位置に偏倚する。この実施形態に従って、取り付けリング154により、反作用プレート96aに対応するシーブ26をそれらの間に固定する。取り付けリング154は、一対の軸方向に間隔を空ける位置158および放射状に延びる位置159に形成される。位置158は、シーブ26、反作用プレート96aおよび取り付けリング154を共に内部接続するために、ボルト160を実際に受容する。一方、取り付けリング154の放射状に延びる位置159は、この実施形態の回転制御装置10aに対して、第一摩擦性係合表面を実際に規定している。対応する第二部材120aは、取り付けリング154の位置159によって一般に規定されるアンダーカット領域に位置付けされる放射状フランジ164に提供される。放射状フランジ164は、シーブ26および第二部材120aを内部接続するために、取り付けリング154の位置159を係合するように適合される摩擦性ライジング165を保持する。
取り付けリング154のシーブ26と位置159との間の放射状フランジ164の位置決めに起因して、バネ116は、第二部材120aからシーブ26を脱係合するような方向にピストン76aを偏倚する。より緻密な配置を提供するために、ピストン76aに、バネ116のそれぞれに対応するキャビティー112aが提供され、そして反作動プレート96aにバネ116が作用する直鎖状ベアリング表面168が提供される。
上記の小さな違いを除いて、図2の実施形態は、図1の実施形態とほぼ同じ大きさである。しかし、取り付けリング154の存在および放射状フランジ164の配置に起因して、バネ116は、ピストン76aおよび第二部材120aを同時に軸方向にシフトさせることによって脱係合位置に回転制御装置10aを実際に偏倚する。流体チャンバ92に加圧流体を導入することによって、ピストン76aおよび第二部材120aを同時にシフトさせ、これによりシーブ26を第二部材120aと共に内部接続させる。完全を期するために、取り付けリング154に、熱放射および強度効果のために環状に間隔を空ける複数のフィン170が提供され、そしてこの対応するフィン(ラベルしていない)は、キャップ部材54および図1の実施形態において、例えば、軸方向に傾いた第二部材の外側位置に沿って提供され得る。
ここで、本発明の基本的な教示により説明されるように、多くの拡張および改変は、当業者とって自明である。例えば、上記のように本発明は、摩擦性クラッチに関して説明されるが、これらの教示は、他のタイプのトルクトランスファーおよび/または回転制御装置(例えば、ブレーキ)に適用され得ることを理解すべきである。さらに、回転制御装置10および最も好ましい形態の10aは、いくつかの独特の特徴を備え、これは、相乗的な結果を生み出すと考えられ、このような特徴は、別個または別の組み合わせにより利用され得る。
一般に、本発明の構造的な特徴は、デバイスの耐用年数を延ばすために提供される。ベアリングユニット上に配置される軸充填の欠如、およびスプラインのような高磨耗材料の排除のために、回転制御装置は、実質的にメンテナンスフリーである。自動車のファンクラッチとして使用される場合、回転制御装置は、自動車の完全寿命よりも十分持続することが期待される。
この特定の使用に関係なく、本明細書中に開示される発明は、精神またはその一般的な特徴から逸脱することなく、別の特定の形態において使用され得、そして本明細書中に記載される実施形態は、それぞれ全ての例示において考慮され、そして制限されない。特に、本発明の範囲は、上記の記載でなく、添付の特許請求の範囲により示されるべきであり、特許請求の範囲と等価な意味および範囲内の中心部の全ての変化は、それらの中に包含されることが意図される。
スプラインを必要としない回転制御装置が提供される。この回転制御装置は、摩擦式クラッチデバイスなどに適用可能である。
図1は、本発明の第一の好ましい実施形態に従って構築された、回転制御装置の断面図である。 図2は、本発明の第二の好ましい実施形態に従って構築された、回転制御装置の断面図である。
符号の説明
14 ジャーナルブラケット(支持マウント)
22 シャフト部分
26 シーブ
30、146 ベアリングユニット
42 ハブ部分
68 回転ジョイント
76 ピストン
102、132 摩擦ライニング
92 流体チャンバ
96 反作用プレート
120 回転の第二の部材

Claims (7)

  1. 回転制御装置であって、組合せで、以下:
    第一および第二の相対回転部材;
    放射状部分および内側の軸方向に延びる部分を備える、ピストンであって、該第一部材が、該ピストンの軸方向に延びる部分をスライド可能に支持する、環状の軸方向に延びる部分を備える、ピストン;
    該第一部材と該ピストンの放射状部分との間に介在する、少なくとも1つのばね;
    該第二部材の部品として形成される、中心設置ハブ;
    該ピストンの軸方向に延びる部分と、該第二部材の設置ハブとの間に介在する、第一のベアリングユニットであって、該第一のベアリングユニットは、該ピストンと該第二部材との各々に取り付けられ、その結果、該ピストンと該第二部材との間の相対的回転を可能にし、一方で該第一部材に対する同時の軸方向移動のために、該ピストンと該第二部材とを相互接続する、ベアリングユニット;ならびに
    該第一および第二の部材にそれぞれ提供される、第一および第二の係合表面であって、ここで、該ピストンが軸方向にシフトされる場合に、該第二係合表面が、該第一係合表面に当接して、該第一および第二の相対的に回転可能な部材を選択的に相互接続させる、係合表面、を備える、回転制御装置。
  2. 前記ピストンの放射状部分が、円盤状であって、非環状である、請求項1に記載の回転制御装置。
  3. 前記第一のベアリングユニットを通って延び、そして前記第二部材の設置ハブに螺合可能に固定される、ジャッキボルトを、組合せでさらに備える、請求項2に記載の回転制御装置。
  4. 請求項3に記載の回転制御装置であって、組合せで、さらに以下:
    シャフト部分を有する、ジャーナル;ならびに第二のベアリングユニットであって、該第二のベアリングユニットは、該ジャーナル上に前記第一部材を回転可能に支持するために、該シャフト部分と前記第一部材との間に介在する、第二のベアリングユニット、を備える、回転制御装置。
  5. 請求項1に記載の回転制御装置であって、組合せで、さらに以下:
    前記第一のベアリングユニットを通って延びる、ジャッキボルトであって、前記設置ハブが、該ジャッキボルトを螺合可能に受容するための、中心ねじ山付き開口部を備え、該第一のベアリングユニットが、該ジャッキボルトと該設置ハブとの間に挟持される、ジャッキボルト、を備える、回転制御装置。
  6. 前記ばねが、前記ピストンを移動させて、前記第一係合表面と前記第二係合表面との間の係合を引き起こす、請求項1に記載の回転制御装置。
  7. 前記ばねが、前記ピストンを移動させて、前記第一係合表面からの前記第二係合表面の脱係合を引き起こす、請求項1に記載の回転制御装置。
JP2006188402A 2006-07-07 2006-07-07 スプラインなしの回転制御装置 Expired - Lifetime JP4478129B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006188402A JP4478129B2 (ja) 2006-07-07 2006-07-07 スプラインなしの回転制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006188402A JP4478129B2 (ja) 2006-07-07 2006-07-07 スプラインなしの回転制御装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000618627A Division JP3881519B2 (ja) 1999-05-17 1999-05-17 スプラインなしの回転制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006275294A true JP2006275294A (ja) 2006-10-12
JP4478129B2 JP4478129B2 (ja) 2010-06-09

Family

ID=37210242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006188402A Expired - Lifetime JP4478129B2 (ja) 2006-07-07 2006-07-07 スプラインなしの回転制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4478129B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109973543A (zh) * 2019-02-18 2019-07-05 芜湖市中亚汽车制动元件有限公司 具有防尘与密封装置的端面锯齿形离合器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109973543A (zh) * 2019-02-18 2019-07-05 芜湖市中亚汽车制动元件有限公司 具有防尘与密封装置的端面锯齿形离合器

Also Published As

Publication number Publication date
JP4478129B2 (ja) 2010-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0718520B1 (en) Wet clutch assembly
US4355710A (en) Spring engaged fluid released fan clutch for a live shaft
RU2381396C1 (ru) Тормоз (варианты)
KR20000023189A (ko) 필요에 따라 작동되는 윤활장치를 구비한 다중 디스크 마찰장치
US20210180678A1 (en) Method for installing a transmission and shaftseat applied thereby
US8360219B2 (en) Clutch system and methods
US6092638A (en) Splineless rotational control apparatus
US20080121488A1 (en) Starting clutch
EP0513082B1 (en) Rotational control apparatus
US6631797B2 (en) No-back device
US5896971A (en) Rotational control apparatus with enhanced cooling and power transfer characteristics
JP3881519B2 (ja) スプラインなしの回転制御装置
JP4478129B2 (ja) スプラインなしの回転制御装置
US9121461B1 (en) Two speed clutch with viscous system
US8597148B2 (en) Bearing arrangement for a shift
US10151356B2 (en) Hydraulic engagement device
KR970006363B1 (ko) 중장비용 습식 다판 디스크 브레이크장치
CN212272867U (zh) 多盘摩擦离合器
US817180A (en) Cooling system for braking and clutch mechanisms.
US11149800B1 (en) Clutch lubrication system
KR970006364B1 (ko) 동력전달 및 차단용 디스크 어댑터
US20160356316A1 (en) Retention assembly for cyclical loading
JP2005299729A (ja) 湿式多板クラッチ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090227

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090526

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090526

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090526

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090526

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090623

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090624

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090629

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090727

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090730

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100223

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term