JPS59208234A - 摩擦装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、摩擦装置に関し、更に詳細にはパワーを失っ
た場合にブレーキを作動するフエイルセーン機能を内蔵
し、かつブレーキの寿命を延ばすための自己調節空隙及
び摩擦抑制装置を有する電磁自己調節コーンブレーキに
関する。

〔従来技術〕

電磁的に作動するブレーキ装置の７エイルセープは、電
力喪失の可能性のある用途において、特に望まれている
。これら用途では、電力が失なわれた場合、ブレーキが
係合し、装置を完全な停止状態にし、電力が回復するま
でこの停止状態を保持しなければならない。たとえば、
電気リフトトラックにおいては、電気系統が故障した場
合など、電気的故障が起きる直前の位置にフォークを停
止させることが望ましい。このようにすれば、重い積荷
を有しているリフトが床に落下して、ひどい損傷を受け
ることはない。また、リフトトラックにおいて、エンジ
ンが停止した時、フェイルセーフ電磁ブレーキを使用す
れば、パワーが失なわれた際、トラックを完全な停止状
態にすることができる。

この種の装置は、電力が失なわれた時昇降運動を停止さ
ぜる必要のあるエレベータにも使用することができる。

このように、フェイルセーフ電磁ブレーキは、一般に電
力がなくなった場合に、所定の電気的要素の機能を停止
させて、破損や事故を防ぐことが望まれる用途において
使用されている０ ブレーキ装置は、簡単でしかも経済的な構造を有し、ま
た、ブレーキの組込まれている機械装置が工程サイクル
を安全に中断することができるよう、高トルク吸収度で
確実な保合を行なわなればならない。このような装置に
おけるブレーキは、用途に応じて長期間オンまたはオフ
状態にあるが、または短期間のオン、オフ状態がくシ返
されるかのいずれかであるので、ブレーキは摩耗が少な
く、連続使用にも十分耐えられるものでなくてはならな
い。

自己調節特性を有する電磁クラッチまたはブレーキを使
用した従来の装置には、本出願人に譲渡され、発明者Ｍ
ｉｌｌｅｒ他による米国特許第３，９９４．３７９号が
ある。この装置では、摩擦部材は、アーマチャとねじ係
合し、アーマチャと摩擦部材との間の一方向の相対運動
は自己調節リターダによシ阻止されている。リターダの
フィンガは、アーマチャの刻み付面に作用して、電磁コ
イルが減勢するとアーマチャと摩擦部材間の一方向の相
対運動を阻止する。摩擦面が摩耗しながら、リターダは
摩擦部材に関して一方向にだけアーマチャを回転させる
。摩耗が生じ、電磁コイルが付勢されると、回転してい
るアーマチャと摩擦部材は、磁極面に向って軸方向に移
動する。アーマチャの回転速度は、磁極面の静状態によ
シ減速される。入力シャフトの速度での回転を継続する
摩擦コーン部材は摩擦部材とアーマチャ間の相互係合ね
じに沿って軸方向前方に、すなわちブレーキに向って移
動され、よって、摩擦部材の摩擦面をブレーキの保合面
と係合させてブレーキをかけるようにしている。

しかし、この自己調節ブレーキ装置は、複雑で組立が困
難で、しかも製造コストが高い。また、リターダ部材を
形成するには多くの製造工程を必要とするため、製造が
困難で高価になってしまう。

その上、この装置は自己調節を行なうが、フェイルセー
フ機能を有していない。

上述した装置を改良したものに、本出願人に譲渡され、
発明者Ｍｉｌｌｅｒによる米国特許第４，０３０．５８
３号がある。乙の米国特許第４，０３０，５８３号は、
入力装置から出力装置へトルクを伝達するフェイル−セ
ーフ電磁コーンクラッチまたはブレーキ装置を示してい
る。入力装置は電磁巻線を有するクラッチ作動装置を含
み、アーマチャは入力装置に同心的に配置されかつ駆動
摩擦リング部材にねじ接続している。駆動摩擦リンク部
材は、入力シャフトに取シつけられた内側本体部材上を
軸方向に移動するようにスプラインが設けられている。

クラッチが減勢されると、偏位ばねに出力装置に対して
摩擦コーンリング部材を移動させ、摩擦リングから出力
装置にトルクを伝達する。電磁巻線が付勢されると、内
側本体部材とこの内側本体部材に隣接して位置するアー
マチャ間に、円形磁路が形成される。アーマチャは摩擦
リング部材にねじ接続しているので、電磁巻線が伺勢さ
れると、アーマチャは出力装置から離れる方向に摩擦リ
ング部材を引つ張シ、これによシ入力装置から出力装置
へのトルクの伝達は停止される。摩擦装置は、電磁巻線
が再び滅勢されるまで、この位置を保持している。リタ
ーダ部材は、アーマチャに隣接して設けられ、アーマチ
ャを摩耗することなく、摩擦リング部材を出力装置に係
合させるＯリターダ部材の外径には複数のタブが設けら
れ、これらのタブは摩擦リング部材の反対側の端部の内
面に設けられた複数の溝に対応している。

しかし、このフェイルセーフ自己調節ブレーキもまた、
複雑で、組立が困難でしかも製造コストが高い。特に、
アーマチャ部材の対向面はローレット切シされているが
、これを行なうのは困難である。さらに、複数のタブ及
びばね状フィンガをて 有ヒチるリターダ部材の製造コストも高い。その上、こ
の装置は、摩擦部材に対してアーマチャ部材を過剰調節
してしまうことがある０ 以上の従来技術には、摩耗補償モードにおける過剰な調
節を阻止し、かつ安価で製造が容易なリターダ部材を有
する、簡単で、信頼性が高い自己調節フェイルセーフ電
磁ブレーキは示されていない０ 本出願人によ、！１１１９８１年１２月３０に出願され
た米国特許願第３３６，１０３号には、簡単で、安価な
、一方向リターダ部材を有するフェイルセーフ電磁ブレ
ーキ装置が示されている。このリターダ部材は、摩耗補
償モードにおいて、アーマチャ部材と摩擦リング部材間
に制御された回転抵抗を与え、電磁巻線が滅勢された時
、摩擦部材に対するアーマチャ部材のランダム回転の他
、過剰な調節をも阻止する。

このフェイルセーフ電磁ブレーキ装置は、入力装置から
出力装置へトルク伝達装置を用いてトルクを伝達する電
磁コーン摩擦装置を備えており、出力装置は、入力装置
と同心的に設けられている。

トルク伝達装置は、調節可能な摩擦リング部材と、この
調節可能な摩擦リング部材と同心的に設けられた内側リ
ング部材と、調節可能な摩擦リング部材を入力装置に係
合させる偏位部材とを有している。さらに摩擦リング部
材を出力装置から離脱させるように作動する電磁装置も
設けられている。

電磁作動装置は出力装置に隣接して設けられておシ、こ
の電磁作動装置は、調節可能な摩擦リング部材に隣接し
て設けられた電磁アーマチャ部材と、調節可能な摩擦リ
ング部材に関して電磁アーマチャを調節する装置とを有
している０ 多くの用途に対してこの装置は満足のいくものであるが
、両方向に回転するクラッチまたはブレーキに空隙自己
調節装置を使用する場合に一つの問題点を有している。

これは、ねじ付部分が望ましくない方向に回転するのを
阻止しなければならないことである。内側リングに与え
られるトルクが小さい場合、あまシ問題はないが、この
トルクが大きいと、摩擦リングに対して内側リングが回
転してしまうことがある。

従って、以上に示したブレーキの利点をすべて有し、内
部部材の不測の回転を阻止するフェイルセーフ電磁ブレ
ーキの実現が望まれている。

〔発明の概要〕

本発明は、フェイルセーフ電磁ブレーキ装置に関し、電
磁巻線が滅勢された場合、摩擦部材に対するアーマチャ
部材の回転を阻止する一方、電磁巻線が付勢された場合
アーマチャ部材と２つの摩擦リングとの間に制御された
回転抵抗を与える簡単テ安価なリターダ部材を提供する
。また、リターダ部材が一角度方向に回転する時、摩擦
部材とアーマチャ部材との間で摩耗補償調節を行なうよ
うにしている。

本発明は、トルク伝達装置を用いて入力装置から出力装
置へトルクを伝達する電磁コーン摩擦装置を提供する。

出力装置は入力装置に同心的に設けられている。トルク
伝達装置は、調節可能な摩擦リング部材と、この調節可
能な摩擦リング部材に同心的に設けられた内側リングア
センブリと、調節可能な摩擦リング部材を入力装置に係
合させる偏位部材とを有１している。さらに、摩擦リン
グ部材を出力装置から脱係合させるように作動する電磁
装置が、出力装置に隣接して設けられている。

電磁作動装置は、調節可能な摩擦リング部材に隣接して
設ｉち糺た電磁アーマチャ部材と、調節可能な摩擦リン
グ部材に関して電磁アーマチャを調節する装置とを有し
ている。

入力リングアセンブリは２つのプレートすなわちリング
と、これらの間に設けられた複数のボールを有している
。ボールは、各リングのレース路内に収容されている。

少くとも１つのばねがこれらリングを相互に偏位させて
いる。少くとも１つのリングは傾斜状になっており、従
って、２つのリングが、ある位置で相互に回転する場合
、これらの間の空隙が２つのあらかじめ選択された距離
間で変化する。各レース路は接合部を有しておシ、従っ
て、ボールがレース路に沿って、所定の角度距離だけシ
フトした後、トルクはリング間でどちらかの角度方向に
伝達される。このように、内側リングアセンブリは一角
度方向にほとんどのトルクを伝達し、反対方向にはほん
のわずかなトルクを与えて摩擦リング部材を調節し、こ
れによシ調節以外で摩擦リング部材を駆動してしまう内
側リング部材の不測の回転を阻止するようにしている。

以上のように、本発明の目的は、摩擦補償段階での過剰
調節を阻止しかつ電磁コイルが付勢された場合にアーマ
チャプレートと摩擦リング部材との間の相対運動を阻止
するため摩擦リング部材のねじに制御された回転抵抗を
与え、かつ摩耗補償調節に必要な角度方向とは逆の角度
方向に入力装置が回転する場合における不測の悪調整を
阻止する、簡単でしかも経済的なねじ調節部材を備えた
電磁摩擦装置を提供することである。

本発明の他の目的は、トルク伝達摩擦部材による摩耗に
関係なく、クラッチアーマチャを電磁磁極面と密接係合
状態に自動的に保持し、かつねじ何面に抵抗を与えるこ
とによｐ摩耗補償モードにおける過剰調節を阻止し、さ
らに、摩擦部材のねじに沿ってアーマチャと内側リング
が回転ドリフトしないようにしだ、簡単な摩耗補償部材
を備えた電磁クラッチまたはブレーキを提供することで
ある。

本発明の他の目的は、経済的でかつ新しい摩耗補償機構
を有する有効な電磁７エイルセーフブレーキを提供する
ことである。

〔実施例〕

以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施例について
説明する。

第１図は、入力装置１０から固定出力装置８０ヘトルク
を伝達する電磁摩擦クラッチすなわちブレーキ１００を
示している。この電磁摩擦ブレーキ１００はトルク伝達
装置５０を有している。

入力装置１０は、入力シャフト１２と、スリーブ１６と
、外側部材３０とを有している０スリーブ１６は、入力
シャフト１２に取シつけられ、スリーブ１６から半径方
向に延びるキー２０と、入力シャフト１２のキー溝１８
とにより、入力シャフトとともに回転する。また、スリ
ーブ１６の一端には、半径方向に延びた部分２４が設け
られている。この半径方向に延びた部分２４は、複数の
軸方向スプライン２Ｂが形成されている外側円筒面２６
を有している。

外側部材３０は、その軸方向にのびる部分孔３４に形成
された複数の軸方向スフリイン３２を有している。この
スフリイン３２は、半径方向延長部２４の円筒面２６上
に設けられた軸方向スプライン２８と係合する。外側部
材３０は、第１孔３４の直径よシ小さい直径を有する軸
方向孔３６をさらに有している。第１孔３４と第２孔３
６との間。

には、深床ぐシ３８が形成されている。また、外側部材
３０は、対向する一対の環状面４３．４４を有している
。外側部材３０の一方の面４３は、外側部材３０の軸に
向けて半径内方にテーノく状となっている内側円錐台面
４２を備えた凹形円錐台状環状部分４０の一部をなして
いる。外側部材３０は、入力装置１０の主なトルク伝達
装置である。

なお、第１図においては、円錐台状部分４０は外側部材
３０の一部として一体的に形成されているが、円錐台状
部分４０を有する別の環状部材を形成し、これを外側部
材３０に固定するようにするとともできる。また、円錐
台状部分４０の円錐台面４２に摩擦部材を取シつけるよ
うにしてもよい。

外側部材３００面４３．４４間で一方の面４３から他方
の面４４へ向けて、かつ、外側部材３０の外径近くには
、空間４５が形成されている。さらに、外側部材３０は
、入力シャフト１２の軸に垂直な別の内側環状面４６を
有している。また、外側部材３０は、面４４から内側環
状面４６まで延びる複数の開口４８をさらに有している
。

出力装置８０は、２つの円心的に配置された本体部分８
２．８６を有し、これらは一体化されて出力本体８１を
形成する。２つの別個の磁束伝導面を形成するため、出
力本体８１０半径方向内側本体部分８２は、環状空間８
４により半径方向外側本体部分Ｂ６から分離されている
。これは、２つの極を作るのを容易にするだめのもので
あυ、この分野では周知のことであるので、詳細々説明
は省略する。

電磁作動装置９０は電磁巻線すなわちコイル９２を含み
、このコイル９２は出力装置８０の環状空間８４内に配
置され、かつエポキシ等の適当な接着剤によシ保持され
ている。コイル９２は、銅線または他の適当な材料から
出来ておυ、直流電源及び電気制御装置（図示せず）に
適切に接続されている。電磁作動装置９０と本体部分８
２．８６とは、軸方向に固定され、適当な方法で回転し
ないように取９つけられている。このため、出力装置そ
の外径に取シつけられた７ランク部分８９にねじ付開口
８８を有し、上記フランジ部分８９は固定部材９４に適
当に固定される。

出力装置８０は、スリーブ１６と入力シャフト１２とに
同心的に配置された細長い中間環状スリーブ部材９６を
さらに有している。中間環状スリーブ部材９６の内径は
スリーブ１６の外径よシ大きいので、スリーブ１６と中
間環状スリーブ部材９６との間は接続されていない。中
間環状スリーブ部材９６の一端は、半径方向に延びた部
分９７を有し、この部分は出力装置８０の深床ぐシ１８
のショルダ７９に接している。中間環状スリーブ部材９
６の外径は、出力装置８０の内径よシわずかに大きく、
部材９６は出力装置８０に圧入されている。中間環状ス
リーブ部材９６は、部分９７から、入力装置１０の内部
の、外側部材３０の第２孔３６の中央に向けて軸方向に
延びている。環状ショルダ９８は、異なる外径を有する
２つの部分９１．９３間に形成されている。内側本体部
分８２は、部分９１の外周上であって、半径方向に延び
る部分９γに近い方の部分に取９つけられている。中間
環状スリーブ部材９６の部分９３の外周は、外側部材３
０の第２孔３６内に延びている。

外側部材３０は、外側部材３０の第２孔３６と、中間環
状スリーブ部材９６の部分９３の外周との間に設けられ
た通常の一対のボールベアリング部材２２によシ、中間
環状スリーブ部材９６に取シラけられている。

外側部材３０の半径方向ショルダ３Ｔは、第２孔３６か
ら半径方向内側に延び、ボールベアリング部材２２の一
面に接している。第１保持リング２１は、外側部材３０
の第２孔３６の溝３５に嵌合している。第２保持リング
２３は、中間環状スリーブ部材９６の溝９９に取シつけ
られている。

外側部材３０は、半径方向ショルダ３７と保持リング２
１．２３とによシ、中間環状スリーブ部材９６に沿って
軸方向に移動しないように固定されている。中間環状部
材９６の環状ショルダ９Ｂとボールベアリング部材２２
の一面との間で、中間環状スリーブ部材９６の第２内径
に沿って、波形ばねワッシャ９５と平坦なワッシャ１３
１が設けられ、相当の製造公差を吸収している。

トルク伝達装置５０は、入力装置１０と出力装置８０と
の間に設けられている。トルク伝達装置５０は、電磁作
動装置９０と、調節可能な摩擦リング部材５２と、環状
アーマチャ部材６２と、内側リングアセンブリ７０と、
接続部材１０２と、偏位部材１１０，１２０と、ピン部
材１３０とを有している。環状アーマチャ部材６２と、
調節可能な摩擦リング部材５２と、内側リングアセンブ
リＴＯは、入力シャフト１２と同心的に配置されている
。

調節可能な摩擦リング部材５２は、断面が円錐台形をし
ておシ、摩擦部材５５が設けられている半径方向内側に
傾斜した円錐台面５４を有している。調節可能な摩擦リ
ング部材５２０円錐台面５４に設けられた摩擦部材５５
は、外側部材３０の円錐台状環状部分４０の円錐台面４
２と摩擦係合する。調節可能な摩擦リング部材５２は、
その一端に隣接しかつ入力シャフト１２と同心的に設け
られたねじ行第１孔５６をさらに有している。調節可能
な摩擦リング部材５２は、半径方向に延びた環状フラン
ジ６０と、この環状フランジに隣接しかつ入力シャフト
１２と同心的に設けられた第２孔５８とを有している。

この第２孔５８は、而１１６から一端に向けて部分的に
延びておシ、第２孔の直径はねじ付第１孔５６の直径よ
シ大きい。

第２孔５８は、偏位部材１１０とともに動作する刻み何
面５９を有している。

環状アーマチャ部材６２は、調節可能な摩擦リング部材
５２の第２孔５８の内径よシも小さい外径を有し、第２
孔５８内に、少くとも部分的に挿入された状態でかつ同
心的に、設けられている。

環状アーマチャ部材６２は、中間環状部材９６の部分９
１の外径よりも大きい内径を有する軸方向孔１５６を有
している。環状アーマチャ部材は、出力本体８１の外側
本体部分８６に形成された磁極面８５と、内側本体部分
８２の磁極面８３とに隣接し、入力シャフトの軸に垂直
力第１面６４を有している。環状アーマチャ部材６２は
、第１面６４と反対側の第２面６６をさらに有している
。この環状アーマチャ部材６２には、第２面６６から第
１面６４に延びるいくつかのねじ封孔６８が設けられて
いる。

内側リングアセンブリＴｏは、オーバランニングリング
１２４と、調節リング１２６と、これらリング間に設け
られた複数の、望ましくは３個のボール１３６を有して
いる。

第３図に示すように、調節リング１２６は、調節可能な
摩擦リング部材５２のねじ付第１孔５６と係合するねじ
対外側円筒面Ｔ１を有している。調節リング１２６は、
環状アーマチャ部材６２の第２面６６に隣接しかつこれ
と並列に設けられた第１環状面７２を有している。調節
リング１２６は、反対側の第２環状面７４と、上記第１
環状面Ｔ２がら第２環状面７４を介して延びだ大きい中
心孔１６とをさらに有している。また、複数の望ましく
は３個の円錐形深床ぐシ１７は、第２環状而γ４がら第
１環状面７２に向けて部分的に延び、調節リング１２６
の第２面７４と第１面７２間に円錐形ショルダを形成し
ている。

オーバランニングリング１２４は、調節リング１２６の
第２環状面Ｔ４に隣接した第１環状面１３２と、この第
１環状面の反対側に設けられた第２環状面１３４とを有
している。オーバランニングリング１２４は、外側円筒
面１２９と、大きい中心孔１３３とをさらに有している
。オーバランニングリング１２４の外径は、調節リング
１２６の外径よシ小さい。

複数のボール１３６（第４図及び第５図）は、調節リン
グ１２６とオーバ２ンニングリング１２４との間に設け
られている。各ボール１３６のために、オーバランニン
グリング１２４における部分的レース路１３８ａと、調
節リング１２６における部分的レース路１３８ｂとが設
けられている。これらレース路１３８ｍ、１３８ｂは、
ボール１３６が内側リングアセンブリ７０から離脱しな
いようにボール１３６を保持している。各レース路１３
８ａ、１３８ｂは、各ボール１３６とともに動作する衝
合面１４２〜１４８を有し、オーバランニングリング１
２４に対する調節リング１２６の相対的角度回転をいず
れの角度方向にも制限するようにしている。

複数のはね１５０（第１図）は、内側リングアセンブリ
ＴＯの周囲に設けられ、構成部劇を固定しかつ調節リン
グ１２６とオーバランニングリング１２４“とを偏位す
る。レース路１３８ｍ、１３８ｂ（第５図）の少くとも
一方に傾斜部分を設け、調節リング１２６とオーバラン
ニングリング１２４との間の空間がリング１２４　、１
２６の一方の相対的角度位置から他方の相対的角度位置
まで変化するようにしている。本実施例では、傾斜部分
は、各レース路１３８ａ、１３８ｂに円錐形空所１５２
，１５４（第４図）を有している。第５図においては、
ボール１３６は、ボールが両方の円錐形空所１５２．１
５４内に位置している、リング１２４　、１２６の一方
の相対位置にある０ オーバランニングリング１２４は、複数の、望ましくは
３つの開口１６４（第３図）を有し、この開口１６４は
面１３４，１３２間に延び、レース路１３８ａ。

１３８ｂから離れた所定の位置に配置されている。

外側部材３０に形成された開口４８（第１図）は、環状
アーマチャ部材６２のねじ封孔６８に整合するとともに
ζ内側リッツ部材Ｔｏの開口１６４に円錐形深床ぐシフ
７とに整合している。調節リング１２６は、接続部材１
０２によシ、環状アーマチャ部月６２に接続されている
。接続部材１０２は、ヘッド部分１０６とねじ付ネック
部分１０８とを有するねじ付部材１０４から成っている
。ねじ付部材１０４は、孔４８．開口１６４．及び円錐
形深床ぐ、り７γを介して挿入される。ねじ付部材１０
４のねじ付ネック部分１０８は、アーマチャ部材６２の
ねじ付札６８のねじと係合する。さらに、ねじ付部材１
０４のヘッド部分１０６は、深床ぐシフ７０円錐面と接
触し、ねじ付部材１０４の回転によシ環状アーマチャ部
材６２を内側リングアセンブリ７０に対して調節し、よ
って空隙１４０（第１図）を調節するようにしている。

第１図及び第３図において、偏位部材１１０は、環状ア
ーマチャ部材６２の第２面６６と、調節リング１２６の
第１環状面７２との間に設けられている。偏位部材１１
０は、ねじ付部材１０４のねじ付ネック部分１０８の周
囲に設けられたコイル本体部分１１２を有する螺旋状偏
位部材から成っている。螺旋部材は、第１半径方向端部
１１４と第２半径方向端部１１８とをさらに有している
。第１半径方向端部１１４は調節リング１２６の第１環
状面Ｔ２に隣接し、第２半径方向端部１１８は環状アー
マチャ部材６２の第２面６６に隣接している。第１半径
方向端部１１４は、調節可能な摩擦リング部材５２のね
じ付第１内側孔５６の谷径と滑動可能に係合する屈曲端
部１１５（第２図及び第３図）を有している。

第２図に示すように、第１半径方向端部１１４は、屈曲
端部１１５が調節可能な摩擦リング部材５２のねじ付第
１孔５６と係合する時、第１半径方向端部１１４がねじ
付第１孔５６に対しである角度（第２図において、α）
を成すように、コイル本体部分１１２から半径方向に延
びている。

これと同様に、第２半径方向端部１１８は、コイル本体
部分１１２から離れる方向に、コイル本体部分１１２か
ら半径方向に延びている。第２半径方向端部１１８は、
調節可能な摩擦リング部材５２の第２内側孔５８の刻み
何面５９と係合する衝合端部１１９をさらに有している
。また、第２半径方向端部１１８は、刻み何面５９とあ
る角度（第２図においてβ）を成している。本実施例で
は、角度βは９００よシ小さい。第１半径方向端部１１
４と第２半径方向端部１１８は、各端部が偏位力を発生
し、屈曲端部１１５が調節可能な摩擦リング部材５２の
ねじ付第１内側孔５６と接触するように押圧され、かつ
衝合端部１１９が調節可能な摩擦リング部材５２の刻み
何面５９と係合するように押圧されるように、コイル本
体部分１１２から半径方向に延びている。

調節可能な摩擦リング部材５２は、複数のピン部材１３
０によ多出力装置８０に接続している。ピン部材１３０
は、調節可能な摩擦リング部材５２と出力本体８１との
それぞれに形成された、対向する四部に配置されている
。このため、第１図に示すように、出力本体８１０半径
方向出力本体部分８６は、その磁極面８５に複数の軸方
向に延びた四部８７を有している。同様に、複数の軸方
向に延びた凹部５３は、出力装置８０に形成された軸方
向に延びだ凹部８７と対向するように、調節可能な摩擦
リング部材５２の面１１６に形成されている。ピン部材
１３０は、ピン部材１３０の一端を、調節可能な摩擦リ
ング部材５２の軸方向に延びた凹部５３内に比較的ルー
ズに滑シ嵌めし、一方ピン部材１３０の他端を、出力装
置８０に形成された軸方向に延びた凹部８Ｔ内に比較的
きつちシと嵌合するように、整合した対の軸方向に延び
た凹部５３．８７のそれぞれに挿入されている。従って
、調節可能な摩擦リング部材５２は、入力シャフト１２
の軸に対しては、軸方向には動くことができるが、ピン
部材１３０により回転しないようになっている。

偏位部材１２０は、複数の螺旋偏位部材１２２を有して
いる。これら部材は、出力装置８０から離れる方向に、
調節可能な摩擦リング部材５２を偏位するように、軸方
向に延びた凹部５３，８７内に配置されている０また、
これら螺旋偏位部材１２２は、摩擦ブレーキ１０口にフ
ェイルセーフ特性を与えている。従って、電磁作動装置
９０の作動が停止するような電気故障が生じた場合など
、このフエイルセーフ特性によシ調節可能なリング部材
５２は入力装置１０と係合する。

摩擦ブレーキ１００は、電気故障が生じた場合など手で
ブレーキを解除するような手動解除能力を有している。

このため、調節可能な摩擦リング部材５２の環状フラン
ジ６０に少くとも１つ、好ましくは２つの開口６１が設
けられ、これら開口６１は出力装置８０の環状フランジ
部分８９の同じ数の開口８８と整合されている。手動解
除を行なうには、ねじ付コネクタ部材（図示せず）を、
そのねじ部分が出力装置８０の７ランジ８９の開口８８
のねじと係合するように、７ランジ６０の開口６１に挿
入すればよい。ねじ付コネクタ部材のヘッド部分は、環
状フランジ６０の一面に衝合するＯねじ付コネクタ部材
が回転されると調節可能な摩擦リング部材５２は電磁作
動装置９０に向かう方向に軸方向に駆動され調節可能な
摩擦リング部材５２と出力装置８０との間の螺旋偏位部
材１２２の偏位力に打ち勝つ。従って、ねじ付コネクタ
部材を回転することにより、環状アーマチャ部材６２の
第１面６４は出力本体８１の磁極面８３．８５に接触し
、摩擦部材５５は入力装置１０の外側部材３゛０の円錐
台面４２から離れる。

また、摩擦リング部材５２に対して調節リング１２６と
環状アーマチャ部材６２とが移動しても、環状アーマチ
ャ部材６２と調節リング１２６間に設けられた螺旋偏位
部材１１０の偏位力は変化しない。

これは、ねじ付コネクタ部材が、環状アーマチャ部材６
２と内側リングアセンブリ７０とを相互に軸方向に固定
し保持しているからである。しかし、外側部材３０の開
口４８が、調節リング１２６の円錐形深部ぐシフ７およ
びオーバランニングリング１２４の開口１６４に半径方
向に整合しているので、電磁作動装置９０が滅勢された
時、環状アーマチャ部材６２の第１面６４と磁極面８３
．８５間の空隙すなわち距離１４０を調節することがで
きる。

また、この調節を行なうのに、摩擦ブレーキ１００を分
解しなくてもよい。

第」図において述べたように、調節可能な摩擦リング部
材５２は、摩擦部材５５が適当に固定された、半径方向
内側に傾斜した円錐台面５４を有している０調節可能な
摩擦リング部材５２に取９つけられた摩擦部材５５の外
面は、電磁コイル９２が滅勢された時、外側部材３０の
円錐台形の内面４２に係合する。従って、トルクは、入
力シャフト１２から、半径方向に延びた部分２４と、軸
方向スプライン２８．３２とを介して、外側部材３０に
伝達される。さらに入力装置１００円錐台形の内面４２
と、調節可能な摩擦リング部材５２の摩擦部材５５′と
の間の摩擦力によシ、トルクは外側部材３０から調節可
能な摩擦リング部材５２に伝達される。そして最終的に
はトルクは、調節可能な摩擦リング部材５２からピン部
材１３０を介して固定出力装置８０へ伝達される。

次に、本発明の動作について説明する。電磁コイル９２
が付勢されると、アーマチャ部材６２は、出力本体８１
の磁極面８３．８５と係合するように軸方向に移動する
Ｏアーマチャ部材６２に及はされる磁気係合力は完全に
軸方向なので、磁極面８３．８５とアーマチャ間は密接
する０この付勢状態において、調節可能な摩擦リング部
材５２は、入力装置１０の外側部材３０の係合面４２か
ら離間している。従って、外側部材３０とスリーブ１６
とは、入力シャフト１２の速度で回転する。さらに、調
節可能な摩擦リング部材５２は、出力装置８００半径方
向外側本体部分８６の軸方向に延びた凹部８Ｔに偏位部
材１２０を押圧する。この付勢状態において、調節可能
な摩擦リング部材５２は、入力装置１０に向かう方向に
作用する圧縮ばね力の作用を受けている。

コイル９２に電力を供給する電磁回路の電力がなくなる
と、偏位部材１２０は、調節可能な摩擦リング部材５２
を出力装置８０から離れる軸方向に移動させる。調節可
能な摩擦リング部材５２が入力装置１０に向けて移動す
ると、内側リングアセンブリ７０と環状アーマチャ部材
６２は、調節リング１２６および調節可能な摩擦リング
部材５２を相互接続する、ねじ行第１孔５６および外側
円筒面Ｔ１の間のねじ係合部分と、調節リング１２６お
よび環状アーマチャ部材６２の間の接続部材１０２とに
よシ、調節可能な摩擦リング部材５２とともに移動する
。調節可能な摩擦リング部材５２と内側リングアセンブ
リ７０と環状アーマチャ６２とが入力装置１０に向けて
移動すると、入力シャフト１２とともに回転している外
側部材３０の内側環状面４６はオーバランニングリング
１２４の第２環状面１３４と接触する〇 入力装置１０が所定の第１角度方向に回転している場合
、オーバランニングリング１２４はある角度方向に回転
され、これによシボール１３６は円錐形空所１５２，１
５４から離れて位置する０従ってリング１２４，１２６
は、互いに離間する方向に第１所定距離だけ駆動される
。外側部材３０の内側環状面４６が回転すると、内側リ
ング部材ＴＯは、調節リング１２６と調節可能な摩擦リ
ング部材５２間のねじ付接続部分に沿って、出力装置８
０に向けて軸方向に移動される。これによ）、調節可能
なＭ際すング部材５２０円錐台面５４上の摩擦部材５５
の面は、入力装置１０の出力部材３０の円錐台面４０の
保合面と係合する。ここで、摩擦リング部材５２は、ビ
ン１３０による出力装置８０との保合で回転できない。

同時に、内側リングアセンブリ７０が調節可能な摩擦リ
ング部材５２に沿ってねじを有しているので、トルクの
ほとんどは、入力装置１０からこれら部材の保合摩擦面
を介して調節可能外摩擦リング部材５２に伝達される。

内側リングアセンブリＴＯと調節可能な摩擦リング部材
５２間の調節は、所定量のトルクが相互摩擦面を介して
伝達され、回転が停止するまで継続される。

上述した調節は、摩擦ブレーキ装置１００が係合する最
初の時だけ行なわれる。これ以降は、摩擦部材５５の面
及び外側部材３０の円錐台形内面４２における摩耗を補
償する以外は、内側リングアセンブリ７０と調節可能な
摩擦リング部材５２間で調節が行なわれることはない。

これら面のいずれかが摩耗した場合、内側リングアセン
ブリＴＯは、再び、電磁コイル９２が減勢されかつ」二
記所定の方向に回転し、ている時に、調節可能な摩擦リ
ング部材と外側部材３０の内側環状面４６とに関して自
己調節を行う。この調節は、所定量のトルクが摩擦ブレ
ーキ装置１００に伝達される時まで継続される。

内側リングアセンブリＴＯと調節可能な摩擦リング部材
５２は、偏位部材１１０の偏位力によシ、前に付勢され
た位置と全く同じ位置に保持される。

まだ、外側部材３０の内側環状面４６の回転が上述した
所定の角度方向とは逆の方向に行なわれる時、オーバラ
ンニングリング１２４は、調節リング１２６に関して回
転しかつボール１３６は円錐形空所１５２．１５４と係
合し、よってはね１５０はこれらリングをさらに近接す
るように偏位させ、それらの間に第２の所定距離が生じ
る。これによシ、内側リングアセンブリＴＯを調節され
た状態からずれる方向に回転させるトルクが、さらに減
少される。

内側リングアセンブリ７０と調節可能な摩擦リング部材
５２は、偏位部材１１０の偏位力によシ、所定の位置に
保持される。螺旋偏位部材の第１半径方向端部１１４の
屈曲端部１１５は、摩耗調節段階において、調節可能な
摩擦リング部材５２に対する内側リングアセンブリγ０
の相対角度移動の方向への、調節可能な摩擦リング部材
５２に対する内側リングアセンブリ７０の過剰調節を阻
止するため制御された抵抗を与えるように、調節可能な
摩擦リング部材５２のねじ肘用１孔５６に作用する。内
側リングアセンブリ７０と調節可能な摩擦リング部材５
２は、偏位部材１１０の作用によシ、前に付勢された位
置と同じ相対位置に正確に保持されている。

第２半径方向端部１１８の衝合端部１１９°は、調節可
能な摩擦リング部材５２の第２孔５８の刻み何面５９に
作用し、所定の角度方向とは逆の方向への、内側リング
アセンブリＴＯと調節可能な摩擦リング部材間の相対運
動を阻止する。調節可能な摩擦リング部材５２と内側リ
ングアセンブリ１０間の単一方向相対運動は、初期調節
において及びその後摩擦面が摩耗した時に発生する。上
述したサイクルと同じ基本サイクルが摩耗が生じた時繰
返され、かつ摩擦部材が全部摩耗するまで、継続する。

摩耗が生じた時、入力装置と出力装置間でのトルク損失
はない。調節リング１２６と調節可能な摩擦リング部材
５２との間の移動は、調節可能な摩擦リング部材５２の
位置を調節し、摩擦面に生じた摩耗を補償するよう、敏
速に行なわれる。さらに、調節可能な摩擦リング部材５
２のねじ行第１孔５６に、制御された抵抗を与え、調節
可能な摩擦リング部材５２に対して調節リング１２６が
過剰調節をしないようにしている。また、偏位部材１１
０は、調節可能な摩擦リング部材５２のねじ付第１内側
孔５６に作用する第１半径方向端部１１４の偏位力によ
シ、内側リングアセンブリＴＯと調節可能な摩擦リング
部材５２との間のランダムな相対的な移動乃至ズレ発生
を阻止する。

従って、摩擦ブレーキ装置１００の上述した部材間には
バランスが維持され、摩擦面が摩耗した場合に絶えまな
く再調節するようにしている。それにもかかわらず、偏
位部材１１０は、内側リングアセンブリ７０のオーバラ
ンニング特性とともに、内側リングアセンブリ７０、と
くに調節リング１２６を調節可能な摩擦リング部材５２
に関して一つの所定角度方向に回転させる。

以上のように、本発明の実施例について説明してきたが
、本発明は様々に改変し得ることは、当業者には明白で
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は保合位置にあるトルク伝達部材を示した本発明
の一部断面図、第２図Ｌアーマチャ部材と内側本体部材
と摩擦リング部材とねじ付コネクタと摩耗補償部材とを
示した部分図、第３図及び第４図は内側リングアセンブ
リと隣接部材の部分を示した拡大断面図、第５図は第４
図の線５−５に沿った断面図である。 １０＠・拳・入力装置、１２・・・ｅ人カシャフト、１
６・・争・スリーン゛、２０・・・拳キー、２２・・・
・ボールベアリング部材、３０・・・・外側部材、３８
・・・・深部ぐり、４０・・・・円錐台状環状部分、４
３．４４・・・・環状面、４５・警・−空間、４８Φ会
・φ開口、５０−・・・トルク伝達装置、５２・・・・
摩擦リング部材、５５・・・・摩擦部材、６Ｇ・・・・
環状７ランジ、６２＠・・・環状アーマチャ部材、７０
・・・・内側リングアセンブリ、７２．７４”・−・環
状面、７９・・・のショルダ、８０・・・・出力装置、
８１・・・・出力本体、８４畳・・・環状空間、９０・
・・・電磁作動装置、９２・・・・電磁コイル、９４・
・・・固定部材、９６・・・・中間環状スリーブ部材、
９８Ｑ・・・環状ショルダ、９９・・・・溝、１００・
・・・摩擦ブレーキ、１０６−・・・ヘッド部分、１１
０・−・・偏位部材、１１２・・・・コイル本体部分、
１２０・００．偏位部材、１２４・００．オー２くラン
ニングリング、１２６・・Ｏ・調節リング、１３６・書
・・ボール、１３８ｍ、１３８ｂ　＠−−−レース路、
１５０・・・・ばね、１５２，１５４　　・・・・円錐
形空所、１６４・・・−開口０ 特許出願人　　ファセットｅエンターブライゼスｅイン
コーボレーテツド 代理人　山川政樹（を９１２名）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１回転部材と第２回転部材との間の相対回転運
   動を選択的に阻止する摩擦装置であって；上記第２回転
   部材に係合する方向及び脱係合する方向に往復運動可能
   でかつ上記第１回転部材に対しては回転しないように、
   上記第１回転部材に往復運動可能に接続しかつ上記第１
   回転部材と上記第２回転部材間に設けられた摩擦部材と
   ；上記第１回転部材と上記第２回転部材との間の相対回
   転運動を阻止するよう、上記摩擦部材を偏位して上記第
   ２回転部材と係合させる第１偏位部材と；上記第１回転
   部材と上記第２回転部材との間で相対回転運動ができる
   よう、上記摩擦部材を偏位して上記第２回転部材との保
   合を解除させる第２偏位部材と；上記摩擦部材と上記第
   ２回転部材間で摩擦吸収されるトルクを制限するよう、
   上記部材間に設けられ、上記第２回転部材に向かう上記
   摩擦部材の運動を制限する調節可能々衝合部材とがら成
   シ、上記第１及び第２偏位部材の一方は、上記摩擦部材
   を上記第２回転部材に選択的に係合または係合解除でき
   るように、上記第１及び第２偏位部材の他方の力に打ち
   勝つよう選択酷に作動し得、上記調節可能な衝合部材は
   、上記摩擦部材とねじ接続した第１調節部材と、上記第
   １調節部材と上記第２回転部材間に設けられた第２調節
   部材と、上記第１調節部材に向けてこれと係合するよう
   上記第２調節部材を偏位する第３偏位部材と、上記第１
   調節部材から離れる方向に上記第２調節部材を偏位する
   第４偏位部材とから成シ、上記第３及び第４偏位部拐の
   一方は、上記第２調節部材が上記第２回転部材と係合す
   る時、上記第２回転部材の回転方向に応じて選択的に作
   動可能で、かつ上記第１回転部材に対して所定の角度方
   向に上記第２回転部材が回転しかつ上記第２調節部材が
   上記第２回転部材に係合している場合、上記調節部材は
   互いに離間する方向に偏位され上記第１調節部材と上記
   摩擦部材間にそれらの間の調節用に第１所定量のトルク
   を供給するように、及び上記所定の角度方向とは反対側
   の回転方向に上記第２回転部材が回転しかつ上記第２調
   節部材が上記第２回転部材に係合している場合、上記調
   節部材は互いの方向に向けて偏位され上記第１調節部材
   と上記摩擦部材間に第２所定量のトルクを供給するよう
   に、上記第３及び第４偏位部材の一方が上記第３及び第
   ４偏位部材の他方に打ち勝ち、さらに上記第２所定量の
   トルクは、上記第１所定量のトルクよシ小さく、上記第
   １調節部材は調節以外では上記摩擦部材とともに回転し
   ないようにしたことを特徴とする摩擦装置。
2. （２）　　特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   第１及び第２調節部材は、それぞれ環状リング部材から
   成ることを特徴とする摩擦装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、第３
   偏位部材は、２つの調節部材の周囲に設けられた弾性ば
   ね部材から成ることを特徴とする摩擦装置。
4. （４）　　特許請求の範囲第２項記載の装置において、
   上記第ル−ス路に隣接して設けられた、第２調。 節部材の第２レース路と、上記第ル−ス路と上記第２レ
   ース路に部分的に配置されたボールと、第１及び第２所
   定角度位置間で上記第２調節部材に対する上記第１調節
   部材の相対角度運動を上記ボールとともに制限するよう
   、上記２つのレース路の対向端部に設けられた、上記ボ
   ールの衝合部材と、上記ボールが上記調節部材を離間す
   る方向に偏位し、上記所定の角度位置の一方においては
   上記調節部材間に第１所定間隔を与え、かつ上記所定の
   角度位置の他方においては第２所定間隔を与えるように
   、上記レース路の少くとも一方に沿って設けられた傾斜
   部材とから成ることを特徴とする摩擦装置。
5. （５）％許請求の範囲第４項記載の装置において、傾斜
   部材は、レース路の一方に設けられたボールを収容する
   ための少くとも１つの円錐空所から成ることを特徴とす
   る摩擦装置。
6. （６）特許請求の範囲第１項記載の装置において、第３
   偏位部材は、２つの調節部材の周囲に巻かれたばねから
   成ることを特徴とする摩擦装置。
7. （７）　　特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   第４偏位部材は、第１調節部材の第ル−ス路と、上記第
   ル−ス路に隣接して設けられた、第２調節部材の第２レ
   ース路と、上記第ル−ス路および上記第２レース路に部
   分的に設けられたボールと、第１及び第２所定角度位置
   間で上記第２調節部材に対する上記第１調節部材の相対
   角度運動を上記ボールとともに制限するよう、上記２つ
   のレース路の対向端部に設けられた、上記ボールの接続
   部材と、上記ボールが上記調節部材を離間する方向に偏
   位し、上記所定の角度配向の一方においては上記調節部
   材間に第１所定間隔を与え、かつ上記所定の角度配向の
   他方においては第２所定間隔を与えるように、上記レー
   ス路の少くとも一方に沿って設けられた傾斜部材とから
   成ることを特徴とする摩擦装置。
8. （８）特許請求の範囲第７項記載の装置において、傾斜
   部材は、レース路の一方に設けられた、ボールを収容す
   るための少くとも１つの円錐空所から成ることを特徴と
   する摩擦装置。
9. （９）　　第１回転部材と第２回転部材間の相対回転運
   動を選択的に阻止する摩擦装置であって；上記第２回転
   部材に係合する方向及び脱係合する方向に往復運動可能
   でかつ上記第１回転部材に対しては回転しないように、
   上記第１回転部材に往復運動可能に接続しかつ上記第１
   回転部材および上記第２回転部材間に設けられた摩擦部
   材と；上記第１回転部材および上記第２回転部材間の相
   対回転運動を阻止するように、上記摩擦部材を偏位して
   上記第２回転部材と係合させるため選択的に動作し得る
   第１偏位部材と；上記第１回転部材および上記第２回転
   部材間で相対回転運動ができるように、上記摩擦部材を
   偏位して上記第２回転部材との保合を解除し、かつ上記
   選択的に動作し得る第１偏位部材の力よシ小さい力を有
   する第２偏位部材と；上記摩擦部材と上記第２回転部材
   間で摩擦吸収されるトルクを制限するように上記部材間
   に設けられ、上記第２回転部材に向かう上記摩擦部材の
   運動を制限する調節可能な衝合部材とから成シ、上記調
   節可能な衝合部材は、（ａ）上記摩擦部材とねじ接続し
   た第１調節部材と、（ｂ）上記第１調節部材と上記第２
   回転部材との間に設けられた第２調節部材と、（Ｃ）上
   記第１調節部材に設けられた第ル−ス路と、（ｄ）上記
   第ル−ス路に隣接して上記第２調節部劇に設けられた第
   ２レース路と、（ｅ）上記第ル−ス路の一部と上記第２
   レース路の一部に設けられたボールと、（ｆ）上記ボー
   ルとともに、上記第１及び第２詞節部材に対する２つの
   先端所定相対角度位置を形成する衝合部分と上記レース
   路の対向端部と、（ｇ）上記第２調節部材を上記第１調
   節部材に向けて、これら部材間に設けられた上記ボール
   とともに偏位する第３偏位部材と、缶）上記調節部材が
   、上記所定の相対角度位置の一方においては、第１所定
   距離だけ互いに離間しかつ、上記所定の相対角度位置の
   他方においては第２所定距離だけ互いに離間するように
   、上記レース路の少くとも一方に設けられた傾斜部材か
   ら成ることを特徴とする摩擦装置。 ａω　特許請求の範囲第９項記載の装置において、第１
   及び第２調節部材は、それぞれ環状リング部材から成る
   ことを特徴とする摩擦装置。 ０υ　特許請求の範囲第９項記載の装置において、第３
   偏位部材は、２つの調節部材の周囲に設けられた弾性ば
   ね部材から成ることを特徴とする摩擦装置。 （１２１特許請求の範囲第９項記載の装置において、傾
   斜部材は、レース路の一方に設けられた、ボールを収容
   するための少くとも１つの円錐空所から成ることを特徴
   とする摩擦装置。 ０Ｊ　　入力装置と、出力装置と、上記入力装置と上記
   出力装置間に設けられ選択的に保合可能な摩擦部材と、
   上記摩擦部材にねじ接続した調節部材と、上記入力装置
   と係合するよう上記摩擦部材を偏位する偏位部材と、上
   記入力装置との保合を解除するよう上記摩擦部材を偏位
   する、選択的に作動可能な偏位部材と、上記摩擦部材と
   上記入力装置との間に設けられ、これら部材間で摩擦吸
   収されるトルクを制限するよう上記入力装置への上記摩
   擦部材の運動を制限する調節可能な衝合部材とから成る
   、トルクを伝達する電磁摩擦装置において；上記調節可
   能な衝合部材は、上記摩擦部材とねじ接続した第１調節
   部材と、上記第１調節部材と上記第２回転部材との間に
   設けられた第２調節部材と、上記第１調節部材に設けら
   れた第ル−ス路と、上記第ル−ス路に瞬接して上記第２
   調節部材に設けられた第２レース路と、上記第ル−ス路
   の一部および上記第２レース路の一部に設けられたボー
   ルと、上記ボールとともに、上記第１及び第２８節部材
   に対する２つの先端所定相対角度位置を形成する衝合部
   分および上記レース路の対向端部と、上記第２調節部材
   を上記第［調節部材に向けて、これら部材間に設けられ
   た上記ボールとともに偏位する第３偏位部材と、上記調
   節部材が、上記所定の相対角度位置の一方においては、
   第１所定距離だけ互いに離間しかつ上記所定の相対角度
   位置の他方においては第２所定距離だけ互いに離間する
   ように、上記レース路の少くとも一方に設けられた傾斜
   部材から成ることを特徴とする摩擦装置。 ■　特許請求の範囲第１３項記載の装置において、第１
   及び第２調節部材は、それぞれ環状リング部材から成る
   ことを特徴どする摩擦装置。 （１５１特許請求の範囲第１３項記載の装置において、
   第３偏位部材は、２つの調節部材の周囲に設けられた弾
   性ばね部材から成ることを特徴とする摩擦装置。 ０６）特許請求の範囲第１３項記載の装置において、傾
   斜部材は、レース路の一方に設けられた、ボールを収容
   するための少くとも１つの円錐空所から成ることを特徴
   とする摩擦装置。