JPS61201942A - クラッチ及びブレーキユニット - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気機械式摩擦ブレーキに関するもので、特に
、回転する部材を所定の位置まで作動させて停止する電
気機械式摩擦ブレーキに関する。

［従来の技術およびその問題点］ 技術分野によっては電気機械式摩擦ブレーキを用いてお
り、このブレーキは移動部材、特に回転する部材を作動
して停止するだけでなく、所定の最終停止位置に確実に
停止させることができる。

この点に関して、ミシンの電気機械式位置出し用の摩擦
ブレーキは知られかつ広く使用されており、この摩擦ブ
レーキはミシンを迅速に停止させるだけでなく、針を上
死点あるいは下死点の最終停止位置で確実に停止させる
。

摩擦ブレーキは苛酷な作動状態に耐えると共に極めて正
確に停止することのできるブレーキを必要とするミシン
に適しているため、ミシン用のブレーキとして極めて重
要である。事実、このブレーキの場合は通常毎分ｉｏ、
ｏｏｏ回転に達する回転部材に作用しなければならず、
ミシンの作動中は停止および再始動が頻繁に繰り返され
る。したがって、このブレーキは故障を生じることなく
頻繁に作動しなければならない。更に、これ等のミシン
の場合、このブレーキは寸法が小さく、針を停止する位
置が正確でなければならず、停止位置が正確でなければ
縫いを再開したときに重大な故障を生じさせる。これは
、針の位置は例えばフックに極めて関係が深いためであ
り、また、フックが正しい位置にない場合に１よ糸の導
糸が切断すると針およびフックから簡単に外れてしまう
ためである。特に、最近のミシン用位置出しＩＩ擦アブ
レーキ種々の技術的解決手段を用いて構成されている。

しかし、これ等は共通の構成部材を有し、こ□の共通の
構成部材には駆動軸と一体のフライホイールと、被動軸
に一体のブレーキ係合ディスクあるいは摩擦ディスクを
有し、このディスクは指令によりフライホイールおよび
停止手段と選択的に係合可能となっている。また、被動
軸の回転位１を決定し、少なくとも前記係合ディスクの
選択的係合を行う１ｉｌＪｆｌｌおよび作動装置を共通
の構成部材として備えている。これ等の制御および作動
装置は特に回転スイッチを備え、このスイッチは被動軸
の位置と係合ディスク上で作動する手動部材を含む部材
の位置を正確に検出する。係合ディスクが通常の剛性の
摩擦ディスクであれば、制御および作動装置はこの係合
ディスクをフライホイールと係止手段との間で変位する
。係合ディスクが磁力の引付は力に反応する弾性ディス
クであれば、制御および作動装置はこの弾性ディスクを
変形してフライホイールおよび係止手段の双方に送る。

他の場合、制御および作動装置はパルス状の制動作用あ
るいは主として磁気粒子で形成された係合ディスク上の
磁気吸引力により作動する。

いずれの場合も、制動作用は係合ディスクの回転数を毎
分的２５０−３００回転に減少させ、所定の位置となっ
たときに直ちに停止する。この過程で、ミシンは停止指
令から最終の停止まで３乃至５ステツチを越えない範囲
で縫い、このとき針は上死点あるいは下死点にあって大
きくずれることはない。

上記の停止手段には種々の型式のものでよく、例えばブ
レーキを囲む固定ハウジングの平坦部分であれば、この
平坦部分に前記係合ディスクを押圧し、あるいは係合デ
ィスクの回転位置および軸方向位置の双方を制御する補
助電動モータが非連続状に配置される。

いずれの場合も、ミシンの特に重要な部分における最近
知られている電気機械式の位置出し摩擦ブレーキは特別
な摩擦部材が用いられており、この摩擦部材は上記の手
段の間に挿入され、効果的な１ｉ１１動作用をなし、こ
の摩耗も程度は少なくともこれ等のミシンの苛酪な使用
による許容限度内にあり、保守あるいはオーバーホール
のためのミシンの停止は極めて少ない。これ等の摩擦部
材が挿入される部材は非常に高速であり、したがって橿
めて軽くなければならないため、これ等摩擦部材は極め
て特別のものである。

これ等の問題および耐久性、最少重量、最適の摩擦効率
という相反する要求を充足するため、天然および合成の
素材を混ぜて処理された混合物から形成された摩擦部材
が広く使用されている。特に、コルクで形成された摩擦
部材は軽量であることおよび低コストであること、特に
適当な粘度の油を充分含浸できるために使用されている
。この油はコルクあるいはこれと同等な材料を直接接触
から保護し、この粘度により適当な摩擦効率を与えるこ
とができる。

コルクあるいは同様な材料が油を含浸している限り、ブ
レーキは満足すべき特性を有するが、油がなくなると副
動作用はコルクの直接接触によりなされ、このコルクは
制動効率を減少する点まで摩耗する。コルクは曲げおよ
びねじりに耐えることができず、非常に薄い層状に配置
しなければならないため、摩擦部材のサイズを大きくし
てこの重大な欠点を解決することは不可能である。この
ため、コルク内に保有される油の量は比較的限定されて
いる。

実際に、現在は様々な構造を備えた電気機械式位置出し
摩擦ブレーキが存在するが、少なくとも最近のこれらブ
レーキの全てはコルクあるいはこれと同様な油を含浸し
た混合材料を使用することを基本としている。したがっ
て、現在のブレーキは軽量であり多くの点で満足でき、
長期間使用できるるものであるが、ブレーキ自体はこの
保守に関して工業用のミシンにおける問題のない構成部
材を構成しないということはない。これ等の状況におい
て、本発明の解決しようとする技術的課題は従来技術に
おける欠点を解決することができ、確実に完全に作動し
かつ摩耗が極めて少ない特に上記型式の電気機械式摩擦
ブレーキを得ることにある。

この技術的課題の範囲内において、本発明は簡単で極め
て有益な構造を有すると共に、低コストで工業的に大規
模に製造することのできる電気機械式位置出し摩擦ブレ
ーキを得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段、作用および効果］上記
目的を達成するため、本発明による電気機械式摩擦ブレ
ーキは、駆動軸と一体の少なくとも一個のフライホイー
ルと、被動軸と一体で指令により前記フライホイールと
停止手段とに選択的に係合可能な少なくとも一個の係合
ディスクと、被動軸の回転位置を決定しかつ少なくとも
前記係合ディスクの選択係合を行うことが可能な制御お
よび作動装置と、適当な粘度の油を内包して前記フライ
ホイールと係合ディスクと停止手段との間で作動し、所
定のコンタクトにより相互に係合可能な複数の摩擦部材
とを備え、この摩擦部材の少なくとも一部は油を含浸し
焼結された金属材料で形成され、毛管現象により前記油
を供給可能なリザーバを形成するものである。

本発明の特徴および利点は添付図面に例示された本発明
の何等限定されない好ましい実施例より明らかとなる。

［実施例］ 図中、本発明による摩擦ブレーキ全体を符号１で示す。

この摩擦ブレーキは外部にハウジング２を備え、このハ
ウジング２を貫通して一側に駆動軸３が、また、これと
反対側に被動軸４が設けられており、この被動軸４には
プーリ５が装着されている。これ等の軸３および４は適
宜の軸受６で保持されている。

駆動軸３はフライホイール７と一体で、被動軸４はフラ
イホイール７に対向しかつこのフライホイール７と平行
な係合ディスク８に結合されている。係合ディスク８は
一側をフライホイール７に係合可能で、他側をハウジン
グ２と一体の停止手段９に係合可能である。係合ディス
ク８を作動して係合させるため、制御および作動装置が
設けられており、この制御および作動装置は被動軸４の
回転位置を決定可能でこれ自体はある程度知られている
ので図示してない。一方、本発明に係わる図示の制御お
よび作動装置は２あるいはそれ以上の電磁コイル１０を
有し、この電磁コイル１０はハウジング２に固定され、
係合ディスク８に作用してこの係合ディスク８を作動す
る。このコイル１０は係合ディスク８の両側に配置され
ているが、相互干渉を避けるため互いに整合した位置に
は配置されていない。ここに示す解決手段においては、
コイル１０は係合ディスク８の両側主要面を形成する板
１１に作用する点で有利である。この板１１は係合ディ
スク８上に固定されて回転するが、このディスクから僅
かに分離することができ、フライホイール７あるいはハ
ウジング２と係合できる。係合ディスク８との上記係合
を得るため、板１１を遊びを設けてねじで固定するか、
あるいは係合ディスク８に噛合う平歯を設けることも可
能である。

更に、摩擦部材が設けられており、この摩ｍ部材は所定
のコンタクトにより相互に係合可能でフライホイール７
、板１１の領域における係合ディスク８、およびハウジ
ング２で限定される停止手段９の間で作動される。これ
等の摩擦部材は図示の実施例では各板１１の外側に設け
られたコンタクト部材１２と、各コンタクト部材１２に
対向してフライホイール７とハウジング２とに設けられ
た反作用部材１３とに分れている。これ等の摩擦部材１
２および１３の全ては図示のようにリング状に形成され
ている。

コンタクト部材１２は天然および合成の材料が適当に混
ぜられて油を含浸された特別のコルクに形成される点で
有益である。一方、反作用部材１３は油を含浸した焼結
金属材料で形成される点で有益である。この油を含浸さ
れ焼結された金属材料はコルクで形成されたコンタクト
部材よりもかなり大きな反作用部材を形成する。更に、
フライホイール７に係合された反作用部材１３はハウジ
ング２に係合された反作用部材１３と容積が同じである
。このハウジング２の径はフライホイール２よりも大き
いため、図から明らかなようにハウジング２の反作用部
材１３はフライホイール２の反作用部材１３よりも小さ
な断面積を有している。

なお、図に示す大きさは本発明を回答特定するものでな
いことは明らかである。

上記説明した主要構造を有する本発明に係わる電気機械
式摩擦ブレーキは次のように作用する。

最初に駆動軸３がフライホイール７と共に高速で回転し
、係合ディスク８が被動軸４と共に回転する。実際には
、フライホイール７の近傍に位置するコイル１０の作用
により、フライホイール７に面する板１１のコンタクト
部材１２がこれに対応する反作用部材１３に係合する。

通常の作動状態では摩擦部材１２および１３間には滑り
は生じない。ここで指摘されることは、板１１はそのコ
ンタクト部材１２をこれに対応する反作用部材１３に係
合させる一方、フライホイール７に隣接するコイル１０
から僅かに離れている点である。

被動軸４の停止が指令されると、フライホイール７の近
傍に位置するコイル１０の引付は力はなくなり、これと
反対側でハウジング２上に配置されたコイル１０が作動
される。フライホイール７とは反対側のコイル１０はこ
れに対応する係合ディスク８の板１１を引付け、したが
って、このコンタクト部材１２は対応する反作用部材１
３に対して引付けられる。上記部材間の回転速度の差は
非常に大きいが、コンタクト部材１２を形成するコルク
あるいはこれと同様の材料に油が含まれているため焼け
ることはなく、この油の粘度で摩擦の効率が決定する。

係合ディスク８は連続的な作用あるいは一連のパルス様
の作用により、１分間当りの回転数が約２５０乃至３０
０回転になるまで減速される。この時点で制御ｌＩおよ
び作動装置がコイル１０に作用し、係合ディスク８０回
転位置が所定位置に達するまで自由に回転させる。そし
て、コイル１０が再度作動されて直ちに係合ディスク８
を停止し、実質的に係合ディスクとハウジング２とを一
体とする。この制動動作は、コルクあるいはこれと同様
な材料で形成された主要摩擦部材を焼損することなく非
常に多くの回数に渡って繰返すことができる。実際に、
コルク等で形成された摩擦部材の油がなくなってしまっ
ても、焼結金属材料で形成された反作用部材１３はこの
内部に蓄えられた油を毛管現象により長期間供給するこ
とができる。

この場合、焼結金属材料は現実に油のリザーバを形成し
、この油は摩擦により発生する熱およびこの摩擦により
生じる吸引作用により表面まで送り出される。

［効果］ 何回にも渡る試験により本発明は前述の目的が達成でき
ることが確認された。特に、この新規な電気機械式ブレ
ーキは極めて信頼性が高く、油が含浸された焼結金属材
料製の摩擦部材はブレーキの寿命に対して実際に尽きる
ことのない油のリザ。

−バであり、コルクあるいはこれと同様な材料で形成さ
れたコンタクト部材内部の全ての油がなくなっても機能
を果たすことが確認された。更に本発明によるブレーキ
は簡単で実際的な特質を有し、休止位置ではこのブレー
キはコンタクト部材を回転自由のアイドル状態に保持し
、このため手動により調整することができる。

この摩擦ブレーキは他の機械装置、特にミシンにも簡単
に取付けることができる。

本発明はこの発明の範囲内にある様々な変形および変更
が可能である。例えば、油のリザーバは他の多孔性材料
で形成することができ、この材料の多孔性質を、必要な
らば適宜の小さな溝、ダクトで形成しあるいはラビリン
ス構造により得ることも可能である。更に、全ての特徴
は技術的に同等の部材によっても得ることができる。こ
こに使用される材料、形状およびサイズは必要に応じて
どのような性質あるいは大きさとすることもできる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による電気機械式位置出し摩擦ブレーキ全体
の一部を切断した部分断面図である。 １・・・摩擦ブレーキ、２・・・ハウジング、３・・・
駆動軸、４・・・被動軸、５・・・プーリ、６・・・軸
受、７・・・フライホイール、８・・・係合ディスク、
９・・・停止手段、１０・・・コイル、１１・・・板、
１２・・・コンタクト部材、１３・・・反作用部材。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動軸と一体の少なくとも一個のフライホイール
   と、被動軸と一体で命令により前記フライホイールと係
   止手段とに選択的に係合可能な少なくとも一個の係合デ
   ィスクと、前記被動軸の回転位置を決定可能で少なくと
   も前記係合ディスクの選択係合を行うことが可能な制御
   および作動装置と、所定粘度の油を含み所定のコンタク
   トにより互いに係合可能でかつ前記フライホイールと係
   合ディスクと係止手段との間で作動する複数の摩擦部材
   とを備えた電気機械式摩擦ブレーキであって、この摩擦
   部材の少なくとも一部は油を含浸された焼結金属で形成
   され、この油を含浸された焼結金属が毛管現象により前
   記油の供給能力を有する多孔性リザーバを形成すること
   を特徴とする電気機械式摩擦ブレーキ。
2. （２）前記摩擦部材は天然および合成材料を適当に混ぜ
   られて処理されかつ油を含浸されたコンタクト部材と、
   油を含浸された多孔性の焼結金属材料で形成された反作
   用部材とに区分されている特許請求の範囲第１項に記載
   の電気機械式摩擦ブレーキ。
3. （３）前記コンタクト部材はほとんどがコルクで形成さ
   れている特許請求の範囲第２項に記載の電気機械式摩擦
   ブレーキ。
4. （４）前記コンタクト部材は前記係合ディスクの両面に
   装着されている特許請求の範囲第２項に記載の電気機械
   式摩擦ブレーキ。
5. （５）前記反作用部材はほぼリング状に形成されており
   、それぞれ前記フライホイールと係止手段とに装着され
   ている特許請求の範囲第２項に記載の電気機械式摩擦ブ
   レーキ。
6. （６）前記係止手段はブレーキ自体を囲む固定ハウジン
   グでほぼ限定されている特許請求の範囲第５項に記載の
   電気機械式摩擦ブレーキ。
7. （７）前記制御および作動装置は電磁コイルを備え、こ
   の電磁コイルはブレーキ自体を囲む固定ハウジングに固
   定され、前記係合ディスクの両面側に作用する特許請求
   の範囲第１項に記載の電気機械式摩擦ブレーキ。
8. （８）前記係合ディスクの両面の主要部は板で限定され
   、これ等の板はディスク自体に関して回転するように固
   定され、互に前記フライホイールの方向とハウジングの
   方向とに移動する特許請求の範囲第７項に記載の電気機
   械式摩擦ブレーキ。
9. （９）前記係合ディスクは休止位置にあるときは遊びを
   有して配置され、前記フライホイールとハウジング間で
   回転可能である特許請求の範囲第８項に記載の電気機械
   式摩擦ブレーキ。