JP2008514878A - 結合構造用のドラムアセンブリ - Google Patents

Abstract

結合構造に用いるドラムアセンブリであって、外側部材と、当該外側部材に装着可能な内側部材とを具える。前記外側部材は、互いに連結された第１および第２の環状部を具える。第１の環状部は、第１の直径を有する第１の開口を規定する第１の接合面を具え、第２の環状部は、前記第１の直径より小さな第２の直径を有する第２の開口を規定する。前記内側部材は、ほぼ放射状に延在する部分と、この放射状に延在する部分からほぼ軸方向に延在するフランジ部とを具える。前記放射状に延在する部分は、前記外側部材の第１の接合面と係合して前記内側部材と外側部材を相互に連結する第２の接合面を具える。前記内側部材が外側部材に装着される際に、前記放射状に延在する部分が前記第１の開口内に延在し、前記フランジ部分が前記第２の開口内に延在する。
【選択図】図３

Description

本発明は、結合構造に用いるドラムアセンブリに関する。

クラッチパックを収容するクラッチドラムは、単一のピースとして構成される。例えば、コップ形構造が板金から打ち抜かれ、ロールが形成され、押出成型され、回転形成される等して、クラッチドラムが形成される。

別のクラッチドラムの例が、米国特許第１，５３１，１５８、４，７２４，７４５、５，３８８，４７４に開示されている。

本発明によると、結合構造に用いるドラムアセンブリが提供される。このドラムアセンブリは、外側部材と、当該外側部材に装着可能な内側部材とを具える。前記外側部材は、互いに連結された第１および第２の環状部を具える。第１の環状部は、第１の直径を有する第１の開口を規定する第１の接合面を具え、第２の環状部は、前記第１の直径より小さな第２の直径を有する第２の開口を規定する。前記内側部材は、ほぼ放射状に延在する部分と、この放射状に延在する部分からほぼ軸方向に延在するフランジ部とを具える。前記放射状に延在する部分は、前記外側部材の第１の接合面と係合して前記内側部材と外側部材を相互に連結する第２の接合面を具える。前記内側部材が外側部材に装着される際に、前記放射状に延在する部分が前記第１の開口内に延在し、前記フランジ部分が前記第２の開口内に延在する。

本発明にかかる実施例を図示して説明するが、これらの開示はクレームを制限するものと考えてはならない。本発明の意図を逸脱することなく様々な変更や代替設計を実現可能であると考えられる。

図１は、本発明により構成されるクラッチやブレーキなどの機械的に構成された結合構造１０を示し、これは例えば第１および第２のシャフト１２，１４などの２つの部材間でトルクを伝達するよう構成されている。シャフト１２，１４の一方は駆動シャフト、シャフト１２，１４の他方は被駆動シャフトであり、双方のシャフトが回転可能である。別の実施例では、シャフト１２，１４の一方が固定的であってもよい。

結合構造１０は、ハウジングまたはドラムアセンブリ１６と、第１および第２のシャフト１２，１４にそれぞれ連結され共通の中心軸２０を共有するハブ１８とを具える。代替的に、ハブ１８は第２のシャフト１４の一部として形成されてもよい。結合構造１０はさらに、前記ドラムアセンブリ１６とハブ１８との間に配置される例えばクラッチパックやブレーキパックといった連結器パック２２と、当該連結器パックの軸上に負荷をかけて前記ドラムアセンブリ１６とハブ１８とを互いに連結するアクチュエータ装置２４とを具える。

ドラムアセンブリ１６は、連結器パック２２を収容するよう構成されており、例えば外側部材２６と内側部材２８のような、軸２０上に整列され互いに接続された第１および第２の部材を具える。図１−４を参照すると、外側部材２６は、第１および第２の環状部３０、３２と、これら環状部３０、３２間に延在する中間部３４とを具える。第１の環状部３０は、例えば内側スプライン面といった、第１の直径を有する第１の開口３８を規定する第１の接合面３６を具える。第２の環状部３２は、前記第１の直径より小さな第２の直径を有する第２の開口４０を規定する。これらの環状部３０、３２の表面が変動的あるいは不規則である場合、第１の直径は第１の開口３８の最大直径となり、第２の直径は第２の開口４０の最大直径となる。中間部３４は、前記内側部材２８が当接する肩部４２を規定する。

内側部材２８は外側部材２６に装着可能であり、ほぼ放射状に延在する部分４４と、前記放射状に延在する部分４４のほぼ軸方向の第１の方向へ延在する環状フランジ部分４６と、前記放射状に延在する部分４４のほぼ軸方向であって前記第１の方向とは異なる第２の方向へ延在するハブ部４８とを具える。代替例では、このハブ部４８がほぼ軸方向の第１の方向に延在してもよい。

図４に示すように、前記内側部材２８が外側部材に装着されたとき、前記放射状に延びる部分４４が第１の開口３８内に延在して肩部４２に当接するとともに、フランジ部４６が第２の開口４０内に延在する。さらに、前記放射状に延在する部分４４が内側溝付き面といった第２の接合面５０を具え、前記外側部材２６の内側接合面３６に係止して、部材２６と２８が互いに連結される。

ハブ部４８は、第１のシャフト１２または他の部材と連結可能に構成されている。例えば、ハブ部４８は、第１のシャフト１２の外側溝付き面５４に係合する内側溝付き面５８を有する。さらに、図３を参照すると、ブシュ５５がハブ部４８とハブ１８の間に配置され、これらの要素が互いに回転できるようにしている。

ドラムアセンブリ１２はさらに、当該ドラムアセンブリ１２内に潤滑液を保持する第１および第２のシール５６，５８を具える。第１のシール５６は、例えばＯリングであり、前記内側部材２８のフランジ部４６に形成された環形溝内に配置することができる。図４に示すように、内側部材２８が外側部材２６に装着されたとき、第１のシール５６は、フランジ部４６と、外側部材２６の第２の環状部３２との間に位置する。第２のシール５８は、図１に示すように例えばＯリングであり、あるいは図３に示すようなコップ形シール材であり、ハブ部４８に取り付けられる。あるいは、図４に示すようにハブ部４８の端部５９が閉じており、この場合には第２のシール５８は不要となる。

連結器パック２２は、互いに接続されシャフト１２，１４間または他の部材間でトルクを伝達するよう構成された、複数の第１および第２のディスクまたはプレート６２、６４をそれぞれ有する。第１のプレート６２は、ドラムアセンブリ１６の外側部材２６にスライド連結されており、第２のプレート６４はハブ１８にスライド連結されている。例えば、第１のプレート６２はそれぞれ、溝付き面といった外側接合面６６を具え、これが外側部材２６の第１の接合面３６に係合し、第２のプレート６４はそれぞれ、溝付き面のような内側面６８を有し、これがハブ１８の外側溝付き面７０に係合する。

アクチュエータ装置２４は、プレート６２と６４を相互に接続するのに十分な様々な適切な構成を具えてもよく、これによりシャフト１２と１４を互いに接続する。図１に示す実施例では、例えば、アクチュエータ装置２４はアクチュエータリング７２と、１組のアクチュエータレバー７４と、前記アクチュエータレバー７４をアクチュエータリング７２の周囲で回動させてプレート６２と６４を互いの方へ押すアクチュエータ７６とを具える。

アクチュエータリング７２は、外側部材２６の第１の接合面３６と噛み合ってアクチュエータリング７２と外側部材２６とを接続する、溝付き面といった外側接合面を具える。このアクチュエータリング７２はさらに、円錐面８２と平坦面８４との境界に形成され、アクチュエータレバー７４の回動軸となる回動エッジ８０を具える。

アクチュエータレバー７４は、軸２０を中心とする環状リングとして構成されており、各アクチュエータレバー７４は、ドラムアセンブリ１６の外側部材２６に支持される外側端部８６と、当該外側端部８６と反対側の内側端部８８とを具える。図１に示す実施例では、各外側端部８６が、ドラムアセンブリ１６の第１の接合面３６に係合する一対の突出部９０を具える。

各アクチュエータレバー７４はまた、図２に最も良く示すように、その外側端部８６から内側端部８８に向かって互いに収束する一対の側部９２を具える。アクチュエータレバー７４のこれらの側部９２は、隣接するアクチュエータレバー７４を互いに連結する連結構造９４，９６を有し、これによりドラムアセンブリ１６に対するアクチュエータレバー７４の位置決めが保持されるようにしている。

さらに、各アクチュエータレバー７４は、アクチュエータ７６と係合可能である。例えば、アクチュエータレバー７４の内側端部９０はそれぞれ、アクチュエータ７６の可動アクチュエート部９８を受ける溝またはノッチのような切り口を具えてもよい。

アクチュエート部９８が連結器パック２２の方へ移動すると、アクチュエータレバー７４がアクチュエータリング７２の回動エッジ８０周りで回動するとともに、プレート６２、６４を互いに押す。この結果、第１のシャフト１２が第２のシャフト１４と回転可能に結合する。

シャフト１２，１４が相互連結した場合、シャフト１２，１４は同じ速度で回転してもよく、これは同期結合と称され、あるいはシャフト１２，１４は異なる速度で回転してもよいことを理解されたい。例えば、結合構造１０はシャフト１２，１４間で摩擦結合を達成するよう構成されてもよく、ここではプレート６２と６４の相対的な摩擦回転が生じうる。

上述したアクチュエータ装置２４のさらなる詳細が、米国特許出願１０／８５３，８８１で見ることができ、ここに参照文献として組み込まれる。あるいは、アクチュエータ装置２４は、例えば機械的、電気的および／または液圧的アクチュエータアセンブリなどの様々な適切な構成であってもよい。

複数ピースのドラムアセンブリ１６を上記に説明したが、これにより多くの利点が実現する。第１に、このような構成により設計の柔軟性が得られる。例えば、内側部材２８の構成は、同じ構成の外側部材２６を用いつつ、別の結合構造への応用に対応させて変更することができる。

第２に、部材２６，２８は、異なる材料で異なるプロセスで作成することができる。その結果、必要とされる正確な寸法やデザインの特徴を確保しつつ、費用対効果の高い材料や製造方法を用いることができる。例えば、外側部材２６は板金を打ち抜いてコップ形構造に成型し、回転成型し、押し出し成型し、あるいはロール成型して、第１の接合面３６を形成することができる。内側部材２８は、粉末金属をキャスティング工程で成型して、所望の寸法と形状を得ることができる。このようなプロセスは、例えば、内側部材２８のハブ部４８の端部が閉じられている図４に示す実施例を形成するのに利点となる。

代替的に、各部材２６，２８は、様々な適切な材料を用いて様々な適切な製造工程で成型してもよい。例えば、外側部材２６はキャスティング工程を用いて成型してもよく、内側部材２８は板金打ち抜きで成型してもよい。別の実施例では、部材２６，２８はいずれも材料キャストまたは板金打ち抜きで成型することができる。

第３に、部材２６，２８は互いに強固に連結されるよう構成されており、これらの部材２６，２８間は緊密にシールされることである。さらに、外側部材２６に形成された肩部４２が、結合構造１０が組み立てられたときに、内側部材２８の軸方向の動きを制限する。

本発明の実施例を図示し説明したが、これらの実施例は本発明のすべての可能な形態を図示し説明すると解されてはならない。むしろ、本明細書で用いている語句は説明用であって限定目的ではなく、本発明の意図と範囲を逸脱することなく様々な変更を施すことができる。

図１は、本発明にかかる結合構造の分解図であり、この結合構造はハウジングアセンブリと、当該ハウジングアセンブリ内に配置される連結器パックと、当該連結器パックを押圧するアクチュエータとを具える。 図２は、アクチュエータ装置のアクチュエータを取り除いた結合構造の背面図である。 図３は、図２の３−３線における結合構造の断面図である。 図４は、ハウジングアセンブリの断面図である。

Claims (17)

1. 結合構造用のドラムアセンブリであって、当該ドラムアセンブリが：
   第１と第２の環状部を有する外側部材であって、前記第１の環状部が第１の直径を有する第１の開口を規定する第１の接合面を具え、前記第２の環状部が前記第１の直径より小さな第２の直径を有する第２の開口を規定する第２の環状部を具える外側部材と；
   前記外側部材に装着可能な内側部材とを具え、当該内側部材が、ほぼ放射状に延在する部分と前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向に延在するフランジ部とを具え、前記放射状に延在する部分が、前記外側部材の第１の接合面に係合して前記内側部材と外側部材を結合しうる第２の接合面を有し、前記内側部材が外側部材に装着する際に、前記放射状に延在する部分が前記第１の開口内に延在し、前記フランジ部が前記第２の開口内に延在することを特徴とするドラムアセンブリ。
2. 請求項１のドラムアセンブリにおいて、前記外側部材が、前記環状部間の中間部を有し、当該中間部が肩部を規定し、前記内側部材を前記外側部材に装着する際に、前記内側部材の放射状に延在する部分が前記肩部に当接するよう構成されていることを特徴とするドラムアセンブリ。
3. 請求項１のドラムアセンブリにおいて、前記内側部材のフランジ部が環状溝を具え、前記ドラムアセンブリがさらに前記溝に配置可能なシールを具え、前記内側部材を前記外側部材に装着する際に、前記シールが前記内側部材のフランジ部と前記外側部材の第２の部分の間に配置されるよう構成されていることを特徴とするドラムアセンブリ。
4. 請求項１のドラムアセンブリにおいて、前記第１および第２の接合面が溝付き面であることを特徴とするドラムアセンブリ。
5. 請求項１のドラムアセンブリにおいて、前記内側部材がさらに、前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向に延在するハブ部を具え、当該ハブ部がシャフトに連結されるよう構成されていることを特徴とするドラムアセンブリ。
6. 請求項５のドラムアセンブリにおいて、前記フランジ部が前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向の第１の方向に延在し、前記ハブ部が前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向であって前記第１の方向とは反対の方向に延在することを特徴とするドラムアセンブリ。
7. 請求項５のドラムアセンブリにおいて、前記ハブ部が内側溝付き面を具えることを特徴とするドラムアセンブリ。
8. 請求項１のドラムアセンブリにおいて、前記外側部材および内側部材が異なる材料を含むことを特徴とするドラムアセンブリ。
9. 連結器パックを具える結合構造用のドラムアセンブリであって、当該ドラムアセンブリが：
   前記連結器パックを収容するよう構成された外側部材であって、当該外側部材が第１および第２の環状部とこれらの環状部間に延在する中間部を具え、前記第１の環状部が第１の直径を有する第１の開口を規定する内側溝付き面を具え、前記第２の環状部が前記第１の直径より小さな第２の直径を有する第２の開口を規定する第２の環状部を具え、前記昼間部が肩部を規定している外側部材と；
   前記外側部材に装着可能な内側部材とを具え、当該内側部材が、ほぼ放射状に延在する部分と、前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向の第１の方向に延在するフランジ部と、前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向であって前記第１の方向とは反対の第２の方向に延在するハブ部とを具え、前記放射状に延在する部分が、前記外側部材の内側溝付き面と歯合しうる外側溝付き面を具え、前記内側部材が外側部材に装着される際に、前記放射状に延在する部分が前記第１の開口内に延在して前記肩部に当接し、前記フランジ部が前記第２の開口内に延在することを特徴とするドラムアセンブリ。
10. 結合構造であって、
    外側部材と当該外側部材に装着される内側部材とを具えるドラムアセンブリであって、前記外側部材が互いに接続された第１と第２の環状部を有し、前記第１の環状部が第１の直径を有する第１の開口を規定する内側接合面を具え、前記第２の環状部が前記第１の直径より小さな第２の直径を有する第２の開口を規定しており、前記内側部材が、ほぼ放射状に延在する部分と前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向に延在するフランジ部とを具え、前記放射状に延在する部分が、前記外側部材の内側接合面に係合して前記内側部材と外側部材を互いに結合する外側接合面を有し、前記フランジ部が前記第２の開口内に延在するドラムアセンブリと；
    前記ドラムアセンブリ内に配置される複数のプレートを具える連結器パックであって、これらのプレートが互いにエンゲージしてトルクを伝達しうる連結器パックとを具えることを特徴とする結合構造。
11. 請求項１０の結合構造において、前記ドラムアセンブリの外側部材が、前記環状部間に延在する中間部を有し、当該中間部が肩部を規定し、前記内側部材を前記外側部材に装着する際に、前記内側部材の放射状に延在する部分が前記肩部に当接するよう構成されていることを特徴とする結合構造。
12. 請求項１０の結合構造において、前記内側部材のフランジ部が環状溝を具え、前記ドラムアセンブリがさらに前記溝に配置可能なシールを具え、前記シールが前記フランジ部と前記外側部材の第２の部分の間に配置されるよう構成されていることを特徴とする結合構造。
13. 請求項１０の結合構造において、前記第１および第２の接合面が溝付き面であることを特徴とする結合構造。
14. 請求項１０の結合構造において、前記ドラムアセンブリの内側部材がさらに、前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向に延在するハブ部を具え、当該ハブ部がシャフトに連結されるよう構成されていることを特徴とする結合構造。
15. 請求項１４の結合構造において、前記ドラムアセンブリのフランジ部が前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向の第１の方向に延在し、前記ハブ部が前記放射状に延在する部分からほぼ軸方向であって前記第１の方向とは反対の方向に延在することを特徴とする結合構造。
16. 請求項１４の結合構造において、前記ハブ部が内側溝付き面を具えることを特徴とする結合構造。
17. 請求項１０の結合構造において、前記複数のプレートが複数の第１のプレートと複数の第２のプレートを具え、前記第１のプレートが前記ドラムアセンブリの外側部材の内側接合面に係合し、前記第２のプレートがシャフトに連結されるよう構成されていることを特徴とする結合構造。

Images