JPS5891927A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、定速度回転入力源より無段階に減速回転出力
を得るよう摩擦クラッチを制御する動力伝達懐１ｉｄ（
関するものである。

従来、油圧式の摩擦板を用いた摩擦板クラッチ、或は摩
擦板にすべりを与えて定回転入力軸よりの回転を減速し
て動力と伝える動力伝達装置の崩擦板を係合する仕方と
して重ねる摩擦板を加圧する端部摩擦板に接する抑圧板
に加圧しており、この加圧の方法として油圧シリンダを
鋏置中化構成して油圧シリンダのシリンダ又はピストン
部材を抑圧板に直接、間接、圧接するようになって右り
、この油圧シリンダが摩擦板が係合した場合に油圧シリ
ンγが共に回転するものと固定のものとがある。前者に
おいては動力を伝達する軸上番ご油圧シリンダを構成し
て軸上に油圧シリンダを担持することｋなるが構成が複
雑になることと、回転軸の慣性モーメントが増大し１回
転軸も長くなり、又何れかの部分より圧力油を供給する
回転ジヨイントを介して油圧シリンダ化導かなければな
らず１通常の回転ジヨイントでは常用圧力は／　１Ｋｇ
／ｌｘｚ”　　程度と低く、油圧シリンダを大会くして
し重い前記した回転軸の慣性モーメントを一層大會くし
てしまうことになる。

これに対して後者の油圧シリンダ番こより摩擦板の押圧
力を得る場合は油圧シリンダは固定されているため使用
圧力は通常油圧バルブの定格より定まる７　０　ｈ／ｌ
ｘ”を用いることもでき、又必要によりそれ以上の油圧
を用いることができる。処が油圧シリンダを固定して摩
擦板を押圧すると＊＊板が係合して回動すると共番こ何
れかの部分、即ち通常は摩擦板の抑圧板の表面と油圧シ
リンダのピストン端部と摺動することになり、この部分
は大食な推力の下に摺動するのでｐｖ値も大きなものと
なる。そこでこの部分にはころがり軸受を挿入したりす
るがころがり軸受を用いると大容量の動力を伝達するよ
うな場合、騒音も犬舎く発熱量も犬舎くなる。又何等の
手轟もしない場合は押圧力を下げざるを得す摩擦板枚数
を増大せざるを得す摩擦板枚数を増大すると単なる摩擦
板接手の場合はよいが摩擦板番こすべりを与えて出力軸
を減速する制御を行う動力伝達装置番ζ詔いて出力回転
数の制御が困難となり出力回転数も不安定となる。

以上の従来例に対して％ＩＩＡ昭４９３−／参１１１１
号の発明動力伝達装置は 「　摩擦板間にすべりを与えて出力軸を減速回転させる
装置において、装置を納めるハウジングに固定され回転
軸外周に構成された油圧シリンダの油圧を調整されて駆
動されるピストンと摩擦板の押し付は板と共に回転する
摺動板を摺接させ、ピストン中をとおって油圧シリンダ
室より咳摺接部分の摺動板もしくはピストンの何れか又
は摺動板とピストンに設けた油溝にオリフィスを介して
ピストンの作動圧油を導いてなる動力伝達装置、」 であって、摩擦板と相手板に押圧力を与える摺動板とピ
ストン間に油溝を設け、この油溝に摺動板を押圧するピ
ストンの圧油を導いたので。

摺動面の面圧を低下させ乍ら負荷能力の大きい寿命の長
いすべり軸受をピストンと摺動板間に備えることができ
る。ピストンと摺動板間の油路にオリフィスを設け、摺
動面は漏れの少ないように精密仕上され、ピストンの推
力を受けているため、ピストン推力と摺動部反力はほぼ
等しくなるので圧力を変化させてもこの状態は保たれ、
摩擦板と相手板にすべりを与える圧力制御をこ堰いて広
い範１１にわたって供゛給油圧を変化させることがで會
る。摩擦板の冷却に関しては回転軸外周を通過させたた
め、各軸受の潤滑の油路を導くのが賽易となり１回転ジ
ヨイントを必要とせず又軸心をとおる長孔油路を必要と
しない効果を得ている。処がこの先行技術の発明ては上
述のようにピストンと摺動板間に油溝を設けたため、油
溝中は等圧となり、圧力降下する圧力分布が半径方向１
こ均等に生じている。そこで本願発明では次にのべる本
願の目的において更に摺動面の負荷能力の大きいピスト
ンと摺動板を得ようと計るものである。

本発明は摩擦板を係合して摩擦板間にすべりを与えて出
力軸に無段階に減速した回転数を与える動力伝達装置で
あって油圧シリンダが固定され高出力小型の装置を得る
ことので會る摩擦板抑圧部を提供することを目的とする
ものである。

本発明は入力軸と出力軸間を摩擦板により連結し、入力
軸と出力軸に係止せられた摩Ｉｌ板を軸方向に圧する固
定油圧シリンダを出力軸外周に装置を収容するハウジン
グに固定して設け、油圧シリンダのピストンを摩擦板を
押圧する押し付は板を押圧する如くなし、油圧シリンダ
に加える油圧力を調整して摩擦板にすべりを与えて出力
軸の回転数を変化させる装置ｋｍいて、ピストン中にオ
リフィスを設けてシリンダ室の圧油を押し付は板とピス
トンとの摺動する接触面に開口するピストンに設けた潤
滑油供給孔に導くよう番こすることにより、該押し付は
板とピストン間の負荷能力を増大せしめる如くなしたも
のである。

以下、図面に従って本発明の実、施例について説明する
。第１図は本発明の動力伝達装置の縦断面図、第１図は
第１図の一部拡大図であり、第３図は第１図の軸受部分
を示す図であって第１図の人−人矢視図である。

入力軸ｌは二個のころがり軸受コにより軸受フランジＪ
に支持されており、この軸受フランジＪはハウジング参
に取付けられている。軸受フランジ３には入力軸ｌから
の油の洩れを防ぐ軸封部を備えたシールカバーｊが取付
けられている。軸受フランジ３の下部にはころがり軸受
コの下部に来た転動体中間まで上端が届くように油止板
６が固定されており、ころがり軸受コの外輪との間が停
止時の油質めとなっている。

入力軸ｌには内歯歯車７がポル）Ｉｒによって入力軸ｌ
の回転を伝えるように取付けられている。

出力軸デはハウジング参に固定された軸受フランジ／／
に納められたころがり軸受１０及び入力軸ｌに嵌入する
ころがり軸受／コの夫々の内輪に嵌入して支持されてい
る。軸受フランジ／／には出力軸デの軸封を行うシール
カバー／Ｊが取付けられている。軸受フランジ／／ｌこ
はころがり軸受１０の軸方向の固定と停止時の油質めを
行うようころがり軸受１０に轟績して円板ｌ＃が嵌入し
、穴用止め輪／！によって係止されている。同様にころ
がり軸受／Ｊも円板／４が穴用止め輪／？によって固定
潰れ油溜も行われている。

出力軸９の右方には歯車ｉｔが止めねじｌデによって固
定されており、シールカバー７３には歯車／１外周を感
応片とする電磁式回転検出器Ｊ０がねじ込まれていて回
転数を電気信号で検出している。ｔたカバーＪ／がシー
ルカバー／Ｊに固定され回転検出部１１ココへの外部か
らの異物侵入を防いでいる。

軸受フランジ／ｌ端にはころがり軸受ＪＪの外輪が嵌入
し、その内輪は内−歯車り端に嵌入し、入力軸／を内歯
歯車７を介して支持している。軸受フランジ／ｌにはこ
ろがり軸受Ｊｊの下部の球まで上端が達するよう油溜板
Ｊ参が取付けられている。

第１図に示すように軸受フランジ／／にはスリーブコ！
が圧入され、このスリーブＪｊにはピストン−６が嵌入
し、スリーブコｌｋ嵌入する密封輪Ｊ７．コｔにより油
止めされ軸方向にスムーズに動くようになっている。ピ
ンＪ−ヂはピストンコロが回転するのを紡ぐもので一端
は軸受フランジ／Ｉに打込まれ、他端はピストン−６に
圧入されたブツシュ、ｙｉに滑入されている。ピストン
コロの外ＪｌｌｌＩｃは複数個のコイルばね３コが組込
まれていて、ばねＪコの一端は軸受フランジｌ／に嵌入
して穴用止め輪Ｊ３により固定された円板Ｊダに当接し
、他端はピストンコロにｍａｔ、ており、シリンダ室３
３番こ圧油が無い状態、ｔたは圧力が低いとＩｋｋはピ
ストンコロを軸受フランジ／／に押し付けている。

またピストンコロにはオリフィスＪ６が穿設せられて詔
り、シリンダ室ＪＳから左方への油の流出量を制御する
ようになっている。

内歯歯車りｔこは両面番こ粉末合金を焼結され、かつ多
数の油溝を有する摩擦Ｎ、３７が複数枚外周の歯車によ
って係合されており、この摩擦板３７に一枚お舎に別の
鋼板である相手板３ｇが挾み込まれている。相手板Ｊｔ
の内周には歯車が切ってあり、出力軸デに切られた外歯
歯車とかみ倉っている。これら複数枚の摩擦板ｊ？と相
手板３ｔの組合せた摩擦板部の右端には外歯歯車を切っ
た押し付は板３ｔが内歯歯車７とかみ合っている。さら
にこの押し付板Ｊデには、軸受合金ａＯがライニングさ
れている。

ハウジング参番こけ外部との油の接続口となる継手フラ
ンシダ参、４１１ｊが取付けられており、継手フランシ
タ参は上部化ついていて摩擦板押し付は力制御用油圧配
管が接続される。即ち圧油は短管ヂ６を通り、軸受フラ
ンジ／／の油通路参り、スリーブコｌの油通路＃ｔを通
ってシリンダ！Ｊｊへと通じている。継手フランシダ！
は継手フランジ参参と同一形状で大きさの違うものが紙
面に直角にハウジング参の側面についており、ここには
摩擦板の冷却用圧油配管が接続され、圧油は図示されな
いが短管、軸受フランジを通り、スリーブコ！の中径方
向を内外に貫通するボートダテを通って、出力軸！廻り
の冷却油通路ｊｏへ通じている。

冷却油通路ｊθの出力軸Ｖの外部側は出力軸ｔに備える
回転シール！Ｉにより密鮒されている。− 出力軸デ端の相手板３１の恢入する外歯歯車は一部欠歯
として軸方向に油＃ｌｌ！ｆコが設けてあり、入力軸ｌ
の端よりころがり軸受−間に通ずる油路！Ｊが設けてあ
り、油路！Ｊ中番とオリフィス！参がねじ込まれている
。シールカバー！ところがり軸受１間の空間より軸受フ
ランジＪをとおる油路ｊｊが設けである。

油＃ｌ！コに流入する圧油は摩擦板Ｊ７のｌ！ｌ１ｗｊ
ｋ設けられた＃数の溝をとおって内歯歯車７の中径方向
の孔３６よりハウジング参の底に戻るようになっている
。内歯歯車りの右方にはカバー１／がポル）ｌｌ！で取
付けられ０リング＃Ｊｋよって押し付けｌ［Ｊｊとの間
がシールされている。これｋより潤滑油は孔ｊ６よりほ
ぼ均一に戻るので摩ＩＩＩ坂Ｊりの１１面の溝の流れも
位置Ｉｃ１Ｉ係なく一様となり、適切な潤滑が得られる
。

冷却油通路ｊ０よりころがり軸受１０に給油する油路り
Ｏが軸受フランジ／／ｊこ設けである・既にのべたオリ
フィスＪ６はピストンコロの円周上を等配して複数個所
に設けてあり、オリフィスＪ４に続く軸方向の潤滑油供
給孔！ｔに通じている。

ハウジング参の上部にはエアーブリーザ−３すが取付け
られ内部と外部が通気できるようになって熱膨張による
内部圧力の高オリを防いでいる。

菖１図の右側回路図は本機械に付属する油圧機器および
電気機器である。油圧ポンプ４０，４／は電動機４Ｊで
駆動され、ハウジング参のフランジ接続口６Ｊから吸込
んだ油はフィルター６参を通って、油圧ポンプ＆０，４
／から吐出されていく。油圧ポンプ！０から吐出された
圧油ハオイルクーラー６ｊを通り冷却油として先に述べ
た冷却油通路ＩＯへ流入する。弁６４は安全弁である。

油圧ポンプ４１から吐出された油は流量制御弁６りを通
った後、シリンダ富ｊｊに流入する。弁６１はポンプ吐
出圧力を一定に保つものであり、弁６ｔは電気信号に比
例して圧力を制御する電磁比例圧力制御弁である。増Ｓ
器り／は弁４デに電気信号を送るもので、目的とする出
力備囮転数を維持するため、外部からの設定電気信号グ
ーと電磁式回転検出１）ＪＯからの電気信号ｔＳを比較
判断しかつ制御電気信号γ参を出す演算増幅器である。

入力軸ｌが原動機番こよって駆動され回転すると内＊歯
車γに係食された摩擦板３りが同一速度で回転する。シ
リンダ！Ｊ！に導かれた圧油を弁６デを制御して高める
とピストン１６が回転する押し付けｌ［Ｊｆを押し、押
し付は板Ｉｆを介して摩ｔＳ＊Ｓりが相手板３１を挾み
付けるため、摩擦力による回転力が相手板ｓｒに伝わる
。相手板３ｔは出力軸デと結合されており。

従って出力軸テ化回転力が伝ってい会、出力軸デに結合
された回転機械を駆動する。

摩擦板部の伝達トルクＴは摩擦面の有効半径Ｒ１摩＊ｍ
数ｎ、押し付は方Ｗ、摩擦面有効効率η、摩擦係数μと
すれば ＴｍＪＩＸｉ’ＬＸＷＸｎＸｊＦ　　　　　　　　　　
　”　−−”（１）で表わされる。稙駆動機械が流体機
械のような場合駆動トルクＴは回転速度Ｎ、無次元化係
数Ｃとすると赤 従って、摩擦板押し付は力Ｗを制御すれば摩擦板３りと
相手板３ｔｋすべりが生じ普駆動機械の回転数を制御す
ることが可能となる。すなわちピストンコロを押し付け
る油圧力を制御すれば任意の減速度が得られる。油圧ポ
ンプ６１の油圧力を弁６デを制御して或値以下にすると
コイルばねＳＳの力によりピストンコ４は第１図、第一
図において右行し、押し付は板Ｊｔの押圧力は除かれる
ので摩擦板３７と相手板ｙｔはほぼ完全にすべり出力軸
デの回転は最低となる。

ピストンコロを押し付は板３９に押し付ける油圧力はオ
リフィス３６をとおり、潤滑油供給孔！ｔに入りピスト
ンコロと押し付は板３デの摺動面をとおり中径方向に圧
油は流れ圧力降下する。この押し付は板３デとピストン
コロの端面との圧接力に抗して圧油は排出され、これら
の関に流体潤滑を行うことができる。潤滑油量として必
要とせられる童は極めて少くてよいのでピストンコロと
押し付は板３デは鏡面接触して通過油量が少い方が望ｔ
しい。

第ＪＨＫ示すように押し付は板Ｊデと接する部分のピス
トン１６の外径をＲ１，ｆｉｉｌしくピストンコロの内
径をＲｏ、潤滑油供給孔の半径をＲ＃、潤滑油供給孔ｊ
１のピッチ半径をａ、潤滑油供給孔ｚｇの個数をｎとす
ると、ピストンＪ６と押し付は板Ｊ？間の供給圧油の圧
力分布による会計反力がシリンダ室Ｊ７の推力とほぼ等
しくなるように選ばれている。

今シリンダ＠ｓｒへの供給圧力ｐｅＪ、シリンダｇｓｚ
の面積ＡＣとするとピストンコロの推力ｗ１は Ｗ　、１１１１１　Ｆ　ｏＸ人０ であり、押し付は板Ｊｔとピストンコロ間の反力Ｗ、は
スラスト静圧軸受の通論より Ｗ、駆Σで、ΔＡ ・Ｐ　＝に、（Ｌｏｇ＠　（ｅｉｎｌＡＩ　−４−ｓｉ
ｎｈ”　Ｂ）−４ｏｇｅ（＋ｉｎ冨人＋ｓｉｎｈｍｎ）
）十Ｋｍとなる。ただし で表わされるが、Ｗ８はＷ、よりゃ−大会く’Ｗ、＃Ｗ
。

としており摺動面の面圧を極端に偲くすることができ、
すべり軸受としての寿命が長い。

これらの圧油は実施例としてり０゛に４／ｍ”１度が選
ばれる。

油圧ポンプ！Ｏより吐出された圧油は設定圧が潤滑及び
冷却用で／４２に４／ａｓ”に選ばれていて、オイルク
ーラ６Ｉをとおり冷却されて継手フランジ１１１へ到り
、煙管をとおり、スリーブのボートチテをとぶって出力
軸デの外周の冷却油通路ｇｏＫ−到る。この圧油は第１
図において左方へ流れて油＠１コをと怠り、ころがり軸
受１１を潤滑してオリフィスｊｌＪこより流量を調整さ
れて、油路ＺＳをと参り、二つのころがり軸受−をクロ
スフィード番こより潤滑して油路１６よりハウジング亭
下に流下する一方油止板６よりあふれて流下す養。

油溝ｊコに遺した冷却用圧油は尤リフイス１１１で絞ら
れており、オリフィスｊ参による圧力降下はわずかであ
って摩擦板Ｊり、相手板３１間をとおり、内曽歯車デの
孔ｊ６をと怠って排出される。

ｊＯより油路り０をとおりころがり軸受ｉｏを潤滑した
冷却油は軸受フランジ／ｌの油逃孔７′４をとおり流下
する。

摩擦板Ｊ７、相手板Ｓｔが滑り状態であって出力軸ｔが
減速回転している場合の発熱は摩擦板Ｊり、相手板３１
を通過する圧油により奪われるようになっている。

以上のと怠り、本発明の動力伝達装置においては摩擦板
と相手板に押圧力を与える押し付は板と接するピストン
に潤滑油供給孔を設け、この孔に押し付は板を押圧する
ピストンの圧油を導いたので、摺動面の面圧を低下させ
乍ら負荷能力の大きい寿命の長いすべり軸受をピストン
と押し付は板間に備えることがで奢る。シリンダ室より
押し付は板に達するピストン中の油路にオリフィスを設
け、摺動面は洩れの少ないように精密仕上され、ピスト
ンの推力を受けているため、ピストン推力と摺動部反力
はほぼ等しくなるので圧力を変化させてもこの状態は保
たれ、摩＊＊と相手板番こすべりを与える圧力制御に詔
いて広い範１１＃ｃわたって供給油圧を変化させること
ができる。摩擦板の冷却に関しては回転軸外周を通過さ
せたため、各軸受の潤滑の油路を導くのが容易となり１
回転ジヨイントを必要とせず又軸心をと奢る長孔油路を
必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の縦断面図、第一図は第１図の
一部拡大図、第３図は第一図の人−人矢視図である。 ｌ＠参参入細軸参・・ハウジング　グ・・内−歯車　デ
・・出力軸　／／・・軸受フランジコｊ―・スリーブ　
コロ・−ピストン　コク、−３・・密封輪　コク・・ピ
ン　３１・・ブツシュココ・・コイルばね　３３１１・
穴用止輪　Ｊｊ・・円１［Ｊｊ・・シリンダ室　３６・
争オ・リフイス　Ｊ７・・摩擦板　Ｊｔ・・相手板Ｊデ
ｅ１１押し付は板　＃ダ、参Ｓ１１・継手フランジ　参
番・・短管　ゲｔ、Ｗｔ・・油通路　Ｊｔ・・潤滑油供
給孔。 特許出願人　　株式会社荏Ｗ、製作所 代通人新　井　−部 第２図 ４１４２ ｔ！ｆ５　２８ 第３図 ΔＡ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ／ｊｌ！捧板間にすべりを与えて出力軸を減速回転させ
   る装置Ｋｍいて、装置を納めるハウジングに固定され回
   転軸外周に構成された油圧シリンダの油圧を調整されて
   駆動されるピストンと摩擦板と共に回転する押し付は板
   を摺接させ、ピストン中をとおって油圧シリンダ室より
   咳摺接部分く達する複数個の潤滑油供給孔をオリフィス
   を介してピストン番Ｃ設は作動圧油を導いてなる動力伝
   達装置。