JP3556071B2 - クラッチフェーシング巻取り機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチフェーシング巻取り機、より詳しくは、摩擦材用ヤーンを環状に配置してクラッチフェーシングの予備成形を行うためのクラッチフェーシング巻取り機用面板を用いたクラッチフェーシング巻取り機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クラッチ装置に用いられるクラッチフェーシングを形成する場合は、まずガラス繊維と金属線を撚り合わせてガラスヤーンを得る。次に、ゴム、加硫剤、熱硬化性樹脂等を溶剤に溶かした組成物をガラスヤーンに含浸あるいは被覆して摩擦材用ヤーンを形成する。そして、この摩擦材用ヤーンを製品形状、すなわち環状に巻いて予備成形する。その後、脱揮、熱プレス、歪み修正、バリ取り等の工程を経て最終的にクラッチフェーシングを得る。
【０００３】
このような工程において、予備成形を行う際にはクラッチフェーシング巻取り機（以下、単にフェーシング巻取り機と記す）が用いられる。フェーシング巻取り機は、環状の凹部を有する金型と、この金型を回転させるための機構と、金型の凹部に摩擦材用ヤーンを案内する機構とを有している。そして、金型を回転させながら摩擦材用ヤーンを金型の凹部に導き、摩擦材用ヤーンを環状に巻いて予備成形している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来のクラッチフェーシングの製造においては、予備成形の工程において環状の凹部を有する金型を用いている。したがって、クラッチフェーシングのサイズが変わる毎にそれぞれ異なる金型を用意する必要がある。一般的に金型は高価なものであるため、各サイズ毎に金型を用意すると、製造コストが高くなる。しかも金型交換のための作業が必要であり、作業効率が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、任意のサイズのクラッチフェーシングを製造する際に、安価にしかも簡単な作業で行えるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るクラッチフェーシング巻取り機は、クラッチフェーシング巻取り機用面板と、面板を回転させるための回転駆動機構と、導入されてくる摩擦材用ヤーンをクラッチフェーシングの内径と外径との間で往復動させて面板表面の所定の環状領域に案内する案内機構とを備えている。そして、面板は、表面に摩擦材用ヤーンが配置される円板状の本体と、多数の突起部とを有している。数の突起部は、本体表面において、成形されるクラッチフェーシングに対応する領域を含み、クラッチフェーシングの内径よりも内周側から外径よりも外周側の領域にわたって設けられ、格子状に配置されている。また、案内機構は、摩擦材用ヤーンの往復動の開始位置及び往復動の幅を変更することが可能である。
【０００７】
ここでは、クラッチフェーシング巻取り機用面板が回転駆動機構によって回転されている。そして、この回転している面板上に、摩擦材用ヤーンが案内機構によりクラッチフェーシングの内径と外径との間で往復動されながら案内される。このため、往復動している所定の幅の環状領域に摩擦材用ヤーンが配置され、クラッチフェーシングの予備成形が行われる。また、案内機構は、摩擦材用ヤーンの往復動の開始位置及び往復動の幅を変更することが可能である。
【０００８】
また、面板上の環状の領域に摩擦材用ヤーンが配置されるが、このとき、多数の突起部によって環状に配置された摩擦材用ヤーンが保持される。このため、従来の環状の凹部付きの金型が不要になる。そして、サイズが異なるクラッチフェーシングを形成する場合は、摩擦材用ヤーンの面板上での配置位置を変更するだけでよい。すなわち、摩擦材用ヤーンの面板上での配置位置を変更すれば、その位置に設けられた突起部によって摩擦材用ヤーンが保持される。
【０００９】
このように、多数の突起部によって、任意のサイズの環状の凹部が形成されたことと等価となり、１つの面板で任意のサイズのクラッチフェーシングの予備成形が行える。また、多数の突起部が同心円上に配置されていると、複数の摩擦材用ヤーンを環状に配置する場合に、それらを互いに撚り合わすことが困難になる。そこで、本願発明の面板では、多数の突起部が同心円上に配置されないように格子状に配置されている。このため、複数の摩擦材用ヤーンが環状に配置される場合に、突起部によって互いに撚り合わされるように案内される。
【００１０】
請求項２に係るクラッチフェーシング巻取り機は、請求項１の巻取り機において、面板は、多数の突起部が貫通する多数の孔を有し、本体の少なくとも摩擦材用ヤーンが配置される領域の表面を覆うように配置される取り出し用円板をさらに備えている。
【００１１】
ここでは、面板の本体の表面には取り出し用円板が配置され、この取り出し用円板の多数の孔から面板上の多数の突起部が突出している。そして、取り出し用円板上において多数の突起部に保持されながら摩擦材用ヤーンが環状の領域に配置される。クラッチフェーシングの予備成形が終了して環状の摩擦材用ヤーンを取り出す場合は、取り出し用円板を本体から取り外しながらこれとともに摩擦材用ヤーンを取り出す。この場合は、予備成形された摩擦材用ヤーンを、多数の突起部から取り外すのではなくて取り出し用円板とともに取り出すので、容易に取り出すことができる。
【００１２】
請求項３に係るクラッチフェーシング巻取り機は、請求項１又は２の巻取り機において、多数の突起部は高さが成形されるクラッチフェーシングの厚みよりも低い。
【００１３】
【実施の形態】
本発明の一実施形態によるフェーシング巻取り機の概略構成を図１に示す。
図１に示すフェーシング巻取り機は、ベースフレーム１と、ベースフレーム１の上部に配置されたベース板２と、ベース板２のさらに上方に複数の支持ロッド３を介して配置された取付板４とを有している。
【００１４】
ベース板２の上面にはクラッチフェーシング巻取り用の面板５が配置され、下面には面板５を昇降させるための空圧シリンダ６が取り付けられている。面板５は、油圧シリンダ６のロッド先端に固定された昇降板（図示せず）に軸受を介して回転自在に支持されている。取付板４の上面には面板５を回転駆動させるための回転駆動機構７が設けられている。さらに、面板５と取付板４との間には、面板５上に配置された摩擦材用ヤーンを上方から押さえつけて保持するための保持機構８が設けられている。また、同様に面板５と取付板４との間には、所定の範囲内（クラッチフェーシングの内径と外径との間）で摩擦材用ヤーンを往復動させて面板５の所定の環状領域に摩擦材用ヤーンを導く案内機構９が設けられている。
【００１５】
面板５は、図２に示すように、円板状の本体１０を有している。本体１０の表面には、複数の溝１０ａが放射状に形成され、溝１０ａが形成されていない領域には多数の針状の突起１１が上方に突出するように設けられている。多数の突起１１は、同心円上に並ばないように格子状に配置されている。本体１０の上面には、表面がテフロンコーティングされた比較的厚みの薄い金属製の取り出し用円板１２が本体１０の表面全面を覆うように配置されている。この取り出し用円板１２には、本体１０の表面に設けられた多数の突起１１に対応して、多数の貫通孔１２ａが設けられている。したがって、取り出し用円板１２を本体１０の上面に配置したとき、多数の突起１１は取り出し用円板１２の貫通孔１２ａを貫通する。この状態で、すなわち、本体１０の上面に取り出し用円板１２を配置した状態で、突起１１は取り出し用円板１２の表面から１〜２mm程度突出している。そして、取り出し用円板１２は本体１０に対して容易に着脱が可能となっている。
【００１６】
回転駆動機構７は、取付板４の上面に支持されたサーボモータ１５と、サーボモータ１５の出力軸に連結されたフェースギヤ１６と、駆動用ギヤ１７とを有している。サーボモータ１５の回転は、第１伝達機構２０を介して面板５に伝達され、第２伝達機構２１を介して保持機構８に伝達されるようになっている。
【００１７】
第１伝達機構２０は、取付板４上に配置され、駆動用ギヤ１７と噛み合う伝達用第１ギヤ２２と、ベース板２上に配置された伝達用第２ギヤ２３と、これらの間を連結するスプライン軸２４とを有している。そして、伝達用第２ギヤ２３は面板５の下方に設けられたギヤ（図示せず）に噛み合うとともに、スプライン軸２４に沿って昇降が可能である。なお、図示していない面板下方のギヤが面板５に回転不能に固定されており、このギヤが回転することにより面板５も回転するようになっている。
【００１８】
第２伝達機構２１は、フェースギヤ１６に噛み合うかさ歯車２５と、取付板４上に、回転軸が取付板４の表面と平行になるように回転自在に装着されたプーリ２６と、後述する保持機構８の円錐ローラに固定されたプーリ２７と、プーリ２６とプーリ２７との間に掛け渡されたベルト２８と、かさ歯車２５とプーリ２６とを連結する軸２９及びジョイント３０とを有している。
【００１９】
保持機構８は、面板５の中心軸を中心として放射状に配置された５個の円錐ローラ３１と、各円錐ローラ３１の間に配置された５個の押さえ板３２とを有している。各円錐ローラ３１は、小径側が中心部に位置するように配置されており、面板５と接触した際に円錐ローラ３１と面板５との間でのすべりが抑えられている。また各円錐ローラ３１は、枠部材に回転自在に支持されるとともに、エアシリンダによって所定の力で下方に付勢されている。したがって、下方からの力に応じて適宜上方に移動し、また下方からの力が解除されれば初期位置まで下方に移動する。すなわち、それぞれの円錐ローラ３１は独立するサスペンション機構を有している。また、５個の円錐ローラ３１のうちの１個のみが、第２伝達機構２１からの回転力により、面板５と同期して回転させられるようになっている。なお、図示していないが、押さえ板３２は保持機構８によって支持されている。
【００２０】
案内機構９は、支持ロッド３に固定された支持板４０と、支持板４０に固定されたサーボモータ４１と、ガイドレバー４２とを有している。支持板４０にはガイドレール４３が設けられており、このガイドレール４３に沿ってラック４４が水平方向に移動自在に装着されている。そして、このラック４４の先端にガイドレバー４２が取り付けられている。ガイドレバー４２は、Ｌ字形状に形成され、その先端にはガイド孔が形成されている。このガイド孔は、３つの前ガイドリング４５によって案内されてきた３本の摩擦材用ヤーンをまとめて所定の位置に案内するためのものである。サーボモータ４１の出力軸にはピニオンギヤ４６が固定されており、このピニオンギヤ４６がラック４４に噛み合っている。
【００２１】
このような案内機構９の構成では、サーボモータ４１を所定の周期で正逆回転させることにより、ガイドレバー４２を往復動させることができる。そして、ガイドレバー４２が所定の方向に往復動すれば、摩擦材用ヤーンを面板５の所定の環状領域、すなわちクラッチフェーシングの内径と外径との間に、所定のパターンを形成させながら導くことができる。
【００２２】
次にクラッチフェーシングの製造方法について説明する。
全体の工程を簡単に説明する。まず、ガラス繊維及び金属線を撚り合わせて金属線入りのガラスヤーンを形成する。次にこのガラスヤーンの表面に、ゴム、加硫剤、熱硬化性樹脂等を溶剤に溶かしてなるものを被覆し、摩擦材用ヤーンとする。
【００２３】
上記のようにして得られた摩擦材用ヤーンは、前記実施形態で示したフェーシング巻取り機によって環状に予備成形される。この予備成形された摩擦材用ヤーンは加熱されながらプレス成形される。その後、歪み取り、バリ取り、研磨工程等を経て製品となる。
【００２４】
次に、フェーシング巻取り機における予備成形について詳細に説明する。初期の状態では、面板５は図１に示すように下方に位置しており、面板５と保持機構８とは離れている。このような状態で、３本の摩擦材用ヤーンを、それぞれ前ガイドリング４５を通した後、それらをガイドレバー４２先端のガイド孔に通し、円錐ローラ３１の下方に導く。次に、空圧シリンダ６を作動させて面板５を上昇させ、面板５と保持機構８の円錐ローラ３１とを当接させる。このとき、面板５は円錐ローラ３１を若干押し上げる位置まで上昇し、これにより摩擦材用ヤーンは面板５と円錐ローラ３１との間に挟まれて保持される。なお、面板５の上昇とともに伝達用第２ギヤ２３もスプライン軸２４をスライドしながら上昇する。
【００２５】
このような状態で、サーボモータ１５を駆動する。サーボモータ１５が回転すると駆動用ギヤ１７も回転し、この回転は伝達用第１ギヤ２２、スプライン軸２４、及び伝達用第２ギヤ２３を介して面板５に伝達される。これにより、面板５が回転する。一方、サーボモータ１５とともにフェースギヤ１６も回転し、この回転はかさ歯車２５、軸２９、及びジョイント３０を介してプーリ２６に伝達される。そしてさらにベルト２８及びプーリ２７を介して円錐ローラ３１に伝達される。
【００２６】
このようにして、サーボモータ１５が回転すると、面板５及び円錐ローラ３１が同期して回転する。
面板５が回転しているときに、サーボモータ４１が所定の周期で正逆回転を繰り返す。この回転はピニオンギヤ４６を介してラック４４に伝達され、ラック４４は水平方向に所定の範囲で往復動することになる。ラック４４の先端にはガイドレバー４２が設けられているので、ラック４４とともにガイドレバー４２が所定の範囲で往復動する。このため、面板５上の摩擦材用ヤーンは、図３に示すように、幅Ｄの範囲で、すなわちクラッチフェーシングの内径と外径との間で、円周方向にサインカーブを描きながら巻かれる。特に、多数の突起１１は格子状に配置されており、同心円上ではないので、巻取りパターンを確実にサインカーブにすることができる。
【００２７】
また、巻取りに際して、ほぼ１５周程度巻かれるが、最下層の摩擦材用ヤーンが取り出し用円板１２から突出する多数の突起１１によって半径方向・回転方向に移動するのが規制される。すなわち、突起１１によって最下層の摩擦材用ヤーンが所定に位置に保持される。このため、突起１１の高さはクラッチフェーシングの厚みに比べて低いが、２層目より上の層も１層目と同様に所定の位置に確実に保持されることになる。
【００２８】
摩擦材用ヤーンが巻かれるにつれてその高さが高くなるが、円錐ローラ３１はその高さに応じてエアシリンダの付勢力に抗して上方に移動する。
このようにして巻取りが終了すると、油圧シリンダ６をオフして面板５を下降させる。この状態では、予備成形されたクラッチフェーシングは面板５の上面、すなわち取り出し用円板１２の上面に載置されている。そこで、ドライバ等を用いて取り出し用円板１２を面板５の本体１０から取り外す。これにより、予備成形されたクラッチフェーシングを取り出し用円板１２とともに面板５の本体１０から容易に取り外せる。
【００２９】
このような実施形態では、サーボモータ４１の正逆回転の繰り返し周期を変えるだけで、半径方向の幅を変えることができる。また、往復動の開始位置を変えることによって、外径サイズを容易に変更することができる。さらに、予備成形されたクラッチフェーシングは取り出し用円板１２とともにフェーシング巻取り機から取り出すことができるので、多数の突起１１からいちいち取り外す必要がなく、取り外し作業が非常に容易になる。
【００３０】
また、面板駆動用のサーボモータ１５の回転とガイドレバー駆動用のサーボモータ４１の回転の関係を制御することにより、摩擦材用ヤーンの巻取りパターンを容易に種々に変化させることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明では、任意の形状のクラッチフェーシングを予備成形する際に、多数の突起が設けられた１種類の面板を用いて対応が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるフェーシング巻取り機の外観斜視図。
【図２】前記フェーシング巻取り機に用いられる面板の分解斜視図。
【図３】摩擦材用ヤーンの巻取り状況を説明するための断面部分図。
【符号の説明】
５ 面板
７ 回転駆動機構
８ 保持機構
９ 案内機構
１０ 本体
１１ 突起
１２ 取り出し用円板

Claims (3)

1. クラッチフェーシング巻取り機用面板と、
   前記面板を回転させるための回転駆動機構と、
   導入されてくる摩擦材用ヤーンをクラッチフェーシングの内径と外径との間で往復動させて前記面板表面の所定の環状領域に案内する案内機構とを備え、
   前記面板は、
   表面に摩擦材用ヤーンが配置される円板状の本体と、
   前記本体表面において、成形されるクラッチフェーシングに対応する領域を含み、前記クラッチフェーシングの内径よりも内周側から外径よりも外周側の領域にわたって設けられ、格子状に配置された多数の突起部とを有し、
   前記案内機構は、前記摩擦材用ヤーンの往復動の開始位置及び往復動の幅を変更することが可能である、
   クラッチフェーシング巻取り機。
2. 前記面板は、前記多数の突起部が貫通する多数の孔を有し、前記本体の少なくとも摩擦材用ヤーンが配置される領域の表面を覆うように配置される取り出し用円板をさらに備えている、請求項１に記載のクラッチフェーシング巻取り機。
3. 前記多数の突起部は高さが前記成形されるクラッチフェーシングの厚みよりも低い、請求項１又は２に記載のフェーシング巻取り機。

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