(57)【要約】摩擦カプリング（２０）は、ブレーキ面（２１ｄ）と、このブレーキ面とは異なった平面にあるクラッチ面（２１ｃ）とを備える摩擦部材（２１）と、摩擦部材を境界を接するばね（２２）と、ブレーキ面と近接するブレーキ部材（２３）と、相対的回転が可能になるように摩擦部材に対して取り付けられたブレーキ部材と、ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータ（２４）とを備える。摩擦部材は、インサート（２１ｅ）を備え得る。
2005502012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機によって駆動される装置において用いるトルク伝達要素であって、該トルク伝達要素は、
摩擦要素であって、
第１の摩擦係合面と、
該第１の摩擦面とは異なる平面にある第２の摩擦係合面と、
第３の面と、
該第３の面上に少なくとも１つのトルクトランスミッタとを備える、摩擦要素と、
該第３の面と、該第１の摩擦面および該第２の摩擦面の一方との間の該摩擦要素に安定的に取り付けられたインサートと
を備える、トルク伝達要素。
【請求項２】
ボリュームが前記摩擦要素と外接し、
前記インサートが該ボリューム内にある、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項３】
前記摩擦要素は摩擦材料からなり、前記インサートは金属である、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項４】
前記摩擦要素は摩擦材料からなり、前記インサートは粉末金属からなる、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項５】
前記インサートは、前記摩擦要素内に被包される、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項６】
前記インサートの少なくとも一部分は、露出される、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項７】
前記インサートは、前記摩擦要素と係合する少なくとも１つの面凸部を有する、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項８】
前記摩擦要素は、前記インサートに安定的に取り付けられたライニングである、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項９】
前記インサートは、
内周面と、
少なくとも１つの凸部を備える外周面とをさらに備え、
前記摩擦要素は、
外周壁であって、
外面と、
該外面とは異なる別の側の裏面と、
該インサート上の該少なくとも１つの凸部と位置合わせされた該裏面上の少なくとも１つの凹部とを備える外周壁をさらに備える、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの凹部は、前記第３の面上の前記少なくとも１つの凸部と位置合わせされ、該少なくとも１つの凸部内に延びる、請求項９に記載の摩擦カプリング。
【請求項１１】
前記インサートを前記摩擦要素に回転可能にロックする手段をさらに備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１２】
前記摩擦要素は、第１の嵌合面を備え、
前記インサートは、第２の嵌合面を備え、
該第１の嵌合面および該第２の嵌合面の少なくとも一方は、凸部を備え、該第１の嵌合面および該第２の嵌合面の他方は、該凸部を収容する凹部を備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１３】
前記摩擦要素および前記インサートの少なくとも一方に配置されたインターロック部材をさらに備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１４】
前記インサートは、
少なくとも１つの溝部を備える内周面と、
外周面とをさらに備え、
前記摩擦要素は、前記少なくとも１つの溝部に収容された少なくとも１つのリブをさらに備える、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの溝部は、前記インサートの前記少なくとも１つの凸部と位置合わせされる、請求項１４に記載の摩擦カプリング。
【請求項１６】
前記摩擦要素は環状であり、かつ、
外周壁と
内周壁と、
該外周壁と該内周壁との間に延びる半径方向の壁とをさらに備え、
該半径方向の壁と、該外周壁と、該内周壁とはチャネルを形成し、
前記インサートは、該チャネルに収容される、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項１７】
前記摩擦要素および前記インサートの少なくとも一方に安定的に取り付けられたトルク振動ダンパをさらに備える、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項１８】
パワー装置用のブレーキとクラッチとのアセンブリであって、
エンジン出力部材と、
被駆動部材と、
第１の位置および第２の位置を有するカプリングであって、該カプリングは、
該エンジン出力部材および該被駆動部材の一方に連結された摩擦部材を備え、該摩擦部材は、
ブレーキ面と、該ブレーキ面とは異なる平面にあるクラッチ面と
該クラッチ面と該ブレーキ面との中間に配置されるインサートと
該摩擦部材と、該エンジン出力部材および該被駆動部材の一方との間に配置されるばねと、
該ブレーキ面に近接するブレーキ部材であって、該ブレーキ部材は、該摩擦部材に対して取り付けられ、相対的回転を可能にする、ブレーキ部材と、
該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータとを備える、摩擦部材とを備える、カプリングとを備え、
該カプリングが該第１の位置にあるときに、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該被駆動部材の他方から変位され、該ブレーキ部材は該ブレーキ面と係合し、該カプリングが該第２の位置にあるときに、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該被駆動部材の他方と係合し、該ブレーキ部材は、該ブレーキ面から解放される、ブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項１９】
前記インサートは、前記摩擦部材内に被包される、請求項１８に記載のブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２０】
前記インサートの一部分は露出される、請求項１８に記載のブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２１】
前記エンジン出力部材および前記駆動部材の一方は、円周方向に間隔をあけた複数の軸方向凸部を備え、
前記摩擦部材は環状であり、かつ、
円周方向に間隔をあけた複数の半径方向凸部であって、該半径方向凸部の各々は、該軸方向凸部のそれぞれの対の間に延びる、半径方向凸部と、
外周壁と、
該外周壁に向かって延びる少なくとも１つの凸部を備える切頭円錐形状内周壁と、
該内周壁と該外周壁とを連結する半径方向壁と
をさらに備え、
該クラッチ面は、該内周壁に配置され、該ブレーキ面は、該半径方向壁に配置され、
該外周壁と、該内周壁と、該半径方向壁とはチャネルを形成し、
少なくとも１つのリブが該チャネルを横切って延び、
該チャネル内の少なくとも１つの凹部が、複数の半径方向凸部の１つに延び、
該インサートは環状であり、かつ、該チャネルに収容され、該インサートは、
該少なくとも１つのリブを収容する少なくとも１つの溝部と、
該インサートの該外周から該少なくとも１つの凹部内に延びる、少なくとも１つの半径方向凸と
をさらに備える、請求項１８に記載のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２２】
前記摩擦部材は、前記複数の半径方向凸部の少なくとも１つに安定的に取り付けられたねじれ振動ダンパをさらに備える、請求項２１に記載のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２３】
原動機によって駆動される装置において用いるトルク伝達要素であって、該トルク伝達要素は、
摩擦要素であって、
第１の摩擦係合面と、
該第１の摩擦面と異なる平面にある第２の摩擦係合面と、
第３の面と、
該第３の面上の少なくとも１つのトルクトランスミッタと
を備える、摩擦要素と、
該第１の摩擦係合面および該第２の摩擦係合面の少なくとも一方のトルクの伝達を強化する手段であって、該強化手段は、該第３の面と、該第１の摩擦面および該第２の摩擦面の少なくとも一方との間の該摩擦要素に安定的に取り付けられる、手段と
を備える、トルク伝達要素。
【請求項２４】
前記強化手段は、前記強化手段を前記摩擦要素に回転可能にロックする手段をさらに備える、請求項２３に記載のトルク伝達要素。
【請求項２５】
前記強化手段および前記摩擦要素の少なくとも一方は、ねじれ振動をダンピングする、請求項２３に記載のトルク伝達要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、芝刈り機、耕作機、スノーブロア、およびトラクタを含むがこれらには限定されないパワー装置に関し、より具体的には、パワー装置用のブレーキおよびクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連分野の説明）
従来のパワー装置は、被駆動道具をエンジン出力部材に選択的に係合させるクラッチを含み得る。被駆動道具がエンジン出力部材から外れたときに被駆動道具の回転を抑制するブレーキもまた含まれ得る。これら２つの連結デバイスの組み合わせによって、オペレータが、エンジン出力部材の動作を変更することなく、駆動道具の動きを制御することが可能になる。
【０００３】
公知のパワー装置の場合、クラッチにおいて用いられる部品は、ブレーキによって用いられる部品とは別個かつ別体である。この構成のために、通常のメンテナンスにおけるアセンブリ交換用の部品が非常に多くなる。この通常のメンテナンスは、さらに、磨り減ったり破損した部品（単数または複数）に近づき、および／またはこれを交換するために、相対的に多くの部品を分解しなければならないという必要性によって困難になる。さらに、ブレーキおよびクラッチを別個の部品として提供することによって、これらの部品を備えるための大きい梱包サイズが必要になる。
【０００４】
従来のブレードブレーキおよびクラッチの設計には、寸法上の制約という別の欠点もある。ブレーキおよびクラッチの両方にとって大面積が望ましいが、これらの面積は、しばしば梱包空間によって最良の値よりも小さいものに限定される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
従って、本発明は、関連技術の限定および不利な点による１つ以上の問題を実質的に取り去る摩擦カプリングに向けられる。本発明のさらなる特徴および利点を以下に述べるが、その一部は、明細書、特許請求の範囲、および添付の図面から明らかになる。
【０００６】
上記およびその他の利点を達成するために、ならびに、本発明の目的によると、具現化され広い範囲で記載されたように、原動機によって駆動される装置において用いるためのトルク伝達要素は、摩擦要素とインサートとを備える。この摩擦要素は、第１の摩擦係合面と、第２の摩擦係合面と、第３の面と、この第３の面上の少なくとも１つのトルクトランスミッタとを備える。インサートは、第３の面と、第１の摩擦面および第２の摩擦面の１つとの間の摩擦要素に固定される。
【０００７】
別の局面において、パワー装置用のブレーキおよびクラッチは、エンジン出力部材と、被駆動部材と、第１の位置および第２の位置を有するカプリングとを備える。カプリングは、エンジン出力部材および被駆動部材の一方に連結された摩擦部材を備える。この摩擦部材は、ブレーキ面と、このブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面と、クラッチ面とブレーキ面との中間に位置するインサートとを備える。カプリングは、ばねと、ブレーキ部材と、ブレーキアクチュエータとをさらに備える。ばねは、摩擦部材と、エンジン出力部材および被駆動部材の一方との間に配置される。ブレーキ部材は、ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を可能にするように摩擦部材に対して取り付けられる。ブレーキアクチュエータは、ブレーキ部材に連結される。カプリングが第１の位置にあるとき、クラッチ面がエンジン出力部材および被駆動部材の他方から解放され、このブレーキ部材はブレーキ面と係合し、カプリングが第２の位置にあるとき、クラッチ面がエンジン出力部材および被駆動部材の他方と係合し、ブレーキ部材がブレーキ面から解放される。
【０００８】
さらなる局面において、原動機によって駆動される装置で用いるためのトルク伝達要素は、摩擦要素を備える。摩擦要素は、第１の摩擦係合面と、この摩擦係合面と異なる面にある第２の摩擦係合面と、第３の面とを備え、この第３の面上に少なくとも１つのトルクトランスミッタがある。摩擦部材は、第１および第２の摩擦係合面の少なくとも一方からトルクの伝達を強化する手段をさらに備え、第３の面と、第１の摩擦面および第２の摩擦面の少なくとも一方との間の摩擦要素に固定される。
【０００９】
上述の包括的記載および以下の詳細な記載は両方とも本発明を例示し説明するためのものであり、特許請求の範囲に記載された本発明をさらに説明するために提供されていることが理解されるべきである。
【００１０】
（図面の簡単な説明）
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、出願書類の一部を構成している。添付の図面は、本発明の実施形態を説明し、明細書と共に本発明の原理を説明するために利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明の好ましい実施形態を以下に説明する。本発明の実施例を添付の図面に示す。
【００１２】
図１〜図３は、駆動アセンブリ１０を示す。駆動アセンブリ１０は、駆動部材１１と、被駆動部材１２と、駆動部材１１を選択的に被駆動部材１２に連結するカプリング２０とを含む。駆動部材１１は、芝刈りエンジン（図示せず）に連結されたシャフトであり得る。被駆動部材１２は、芝刈り機のブレード（図示せず）を運搬するように適合されたブレードホルダであり得る。
【００１３】
キー１３は、従来の様式で駆動ハブ１４を駆動部材１１に固定する。パワー伝導プーリ１５は、従来の様式で駆動部材１１に連結されている。ベアリングアセンブリ１６は、被駆動部材１２を駆動部材１１に取り付ける。ベアリングは、駆動部材１１に安定的に取り付けられたフランジ付きボルト１７と駆動ハブ１４との間で駆動部材１１に軸方向に保持されている。ベアリングアセンブリ１６は、後述するように、駆動部材１１が被駆動部材１２に対して回転することを可能にする。
【００１４】
あるいは、駆動ハブ１４とパワー伝導プーリ１５とが、内蔵キー、舌部と溝部、スプライン、またはスナップリングなどの他の機械的連結によって駆動部材１１に安定的に取り付けられることも可能である。駆動ハブ１４およびパワー伝導プーリ１５はさらに、駆動部材１１と一体形成され得る。ベアリングアセンブリ１６は、駆動部材１１および被駆動部材１２のいずれか一方または両方に押圧によりはめ込むか、打ち込むことにより安定的に取り付けられ得る。あるいはその他の類似の手段が用いられ得る。
【００１５】
被駆動部材１２は環状であり、円周に沿って間隔をあけて設けられた複数の凸部１２ａを有する。これらの凸部１２ａは、被駆動部材１２の上面１２ｂから軸方向に延びている。互いに隣接する軸方向凸部１２ａは、それらの間の空間１２ｃを規定する。被駆動部材１２は、環状フランジ１２ｄによって軸方向においてベアリング１６上に設けられている。あるいは、ワッシャまたはその他の類似の手段が被駆動部材１２をベアリング１６に設けることができる。ねじを切られた複数の穴１２ｅが、被駆動部材の円周方向に間隔をあけて形成されている。ブレード（図示せず）などの道具が、ねじを切られた穴１２ｅに挿入されたボルト（図示せず）を介して被駆動部材１２に安定的に取り付けられ得る。複数のスルーホール１２ｆ（図２）が被駆動部材１２に設けられ得、これによりガラスの破片および泥などの屑を除去することが容易になる。被駆動部材１２の上面１２ｂにおいて、空間１２ｃの少なくともｌつにストッパ１２ｇ（図２）が設けられ得る。このストッパ１２ｇは、リブまたはその他の適切な形状に構成され得る。
【００１６】
カプリング２０は、摩擦部材２１と、皿ばね２２と、ブレーキ部材２３と、ブレーキアクチュエータ２４と、複数のボール２５と、保持具２６と、圧縮ばね２７とを含む。圧縮ばね２７は、非常に小さい軸方向厚みまで圧縮可能であるように構成されている。カプリング２０の好ましい実施形態では、必要な圧縮ばね２７は僅か１つである。これにより、コンパクトなアセンブリが可能となり、要素の数が最小になる。
【００１７】
以下に詳細に述べるように、カプリング２０は、ブレーキ部材２３と摩擦部材２１とを、それぞれの係合位置と解放位置との間において同時に移動させるように構成されている。図１の右半分は第１の構成におけるカプリング２０を示し、図１の左半分は第２の構成におけるカプリング２０を示すことに留意されたい。
【００１８】
摩擦部材２１は、半径方向に延び、円周に沿って間隔をあけて設けられた複数の凸部２１ａを有する。各半径方向凸部２１ａは、対応する空間１２ｃの１つに延び、２つの隣接する軸方向凸部１２ａと境を接する。軸方向凸部１２ａおよび半径方向凸部２１ａは、摩擦部材２１を被駆動部材１２に回転可能に安定的に取り付ける。摩擦部材２１は、ゴム、真鍮およびグラファイトを含む複合体であり得る単一の要素である。
【００１９】
図１〜図５に示される好ましい実施形態において、摩擦部材２１は強化用粉末金属コア２１ｅを有する。粉末金属コア２１ｅには、表面リッジが設けられ得、粉末金属コア２１ｅを摩擦部材２１内に回転可能にロックするようになっている。この粉末金属コア２１ｅが用いられ得るのは、摩擦部材２１に強度を付与し、より確実なトルク伝達を提供するためである。摩擦部材２１は、摩擦部材２１が必要なトルクを伝達するために十分な強度を有する限り、コア２１ｅを備える必要はない。
【００２０】
皿ばね２２は被駆動部材１２の上面１２ｂおよび摩擦部材２１の下面２１ｂの両方に接する。このばね２２は、摩擦部材２１を被駆動部材１２から離れるように軸方向に付勢する。軸方向凸部１２ａと半径方向凸部２１ａとの相互作用により、摩擦部材２１は被駆動部材１２に対して軸方向に変位することが可能になる。
【００２１】
摩擦部材２１の内周面上に形成されたクラッチ面２１ｃは、駆動ハブ１４の切頭円錐形状の外面１４ａと選択的に係合する。クラッチ面２１ｃは切頭円錐形状を有する。このクラッチ面２１ｃを切頭円錐形状面として形成することにより、半径方向を最小にしながら表面積を最大にすることができる。
【００２２】
ばね２２は、クラッチ面２１ｃを付勢して駆動ハブ１４の切頭円錐形状の外面１４ａに接触させる。この摩擦接触により、駆動ハブ１４が被駆動部材１２を駆動することが可能になる。
【００２３】
摩擦部材２１の上面にブレーキ面２１ｄが設けられている。ブレーキ面２１ｄおよびクラッチ面２１ｃは摩擦部材２１の別々の面（上面および内面）に設けられ、これによりカプリング２０に必要な空間および要素の数が最小になる。
【００２４】
ブレーキ部材２３は少なくとも１つのブレーキシュー２３ａを有し、好ましくは、その周囲を円周に沿って間隔をあけて設けられた複数のブレーキシュー２３ａを有する。ブレーキシュー２３ａは、ブレーキ部材２３の底部から軸方向下方に延びている。各ブレーキシュー２３ａは、摩擦部材２１のブレーキ面２１ｄに選択的に係合するブレーキ面２３ｂを有する。
【００２５】
ブレーキアクチュエータ２４は、ブレーキ部材２３上方に同心円状に設けられている。ベアリングアセンブリ１８は、ブレーキアクチュエータ２４が、パワー伝導プーリ１５を介して駆動部材１１上で相対的回転を可能にするように取り付けられることを可能にする。ベアリングアセンブリ１８は、パワー伝導プーリ１５およびブレーキアクチュエータ２４に押圧によりはめ込まれている。あるいは、ベアリングアセンブリ１８は、パワー伝導プーリ１５、ブレーキアクチュエータ２４および駆動ハブ１４の任意の組み合わせにベアリングアセンブリ１８を打ち込むことにより保持され得る。
【００２６】
ブレーキアクチュエータ２４は、円周方向に間隔をあけて設けられた複数の円弧状スロット２４ａを有する。図３および図４に示すように、円弧状スロット２４ａの各々をリブ２４ｂが横切るように延びている。
【００２７】
ブレーキ部材２３上に、円周方向に間隔をあけて複数の円弧状スロット２３ｃが設けられている。ブレーキ部材の各円弧状スロット２３ｃの一部分は、対応するブレーキアクチュエータの円弧状スロット２４ａに重なり、残りの部分は対応するブレーキアクチュエータの円弧状スロット２４ａを越えて延びている。
【００２８】
保持器２６は複数のフック２６ａを有する平坦な環状ディスクであり、複数のフック２６ａは保持器２６の周囲から軸方向上方に延びている。保持器２６はブレーキアクチュエータ２４下方に同心円状に、かつ、半径方向にはブレーキシュー２３ａ内部に設けられている。各フック２６ａは、ブレーキ部材２３およびブレーキアクチュエータ２４の円弧状スロット２３ｃおよび２４ｂを貫通して突出している。各フック２６ａは、対応するリブ２４ｂ上で安定している。
【００２９】
好ましい実施形態において、保持器２６は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはナイロンなどの摩擦係数の低い材料でコーティングされている。後述するように、この摩擦係数の低いコーティングにより、保持器２６は中間の位置に容易に戻ることができる。
【００３０】
圧縮ばね２７は、ブレーキ部材２３の底面と保持器２６の上面との間に捕捉されている。保持器２６はブレーキ部材２３をブレーキアクチュエータ２４に連結し、圧縮ばね２７は、ブレーキ部材２３をブレーキアクチュエータ２４から離れる方向に付勢する。
【００３１】
複数のボールランプアセンブリがブレーキ部材２３とブレーキアクチュエータ２４との連結を形成している。各ボールランプアセンブリは、ブレーキ部材２３およびブレーキアクチュエータ２４の各々内に形成された、傾斜したボールランプ面２３ｄおよび２４ｃを含む。ボールランプ面２３ｄは、ボールランプ面２４ｃに対向し、ボールランプ面２４ｃとは反対方向に傾斜している。ボール２５は、互いに対向するボールランプ面２３ｄおよび２４ｃの各々の対の間に移動可能に捕捉されている。
【００３２】
図４に示すように、３つのボールランプ面の対が、三角形Ｔの頂点において、ブレーキ部材２３およびブレーキアクチュエータ２４上で用いられ設けられ得る。この三角形Ｔは好ましくは正三角形であるが、如何なる他の三角形も用いられ得る。保持器２６のフック２６ａは、三角形Ｔの周囲内でかつ各々の角近傍に設けられている。この構成により、フック２６ａはボールランプ面２３ｄおよび２４ｃ近傍に位置づけられる。この構成によると、圧縮ばね２７からの力が三角形Ｔ内に位置する。このことにより、カプリング２０の性能が向上する。しかし、フック２６ａは他の位置にも設けられ得る。
【００３３】
タブ２３ｅが、ブレーキ部材２３の周囲から半径方向に延びている。タブ２３ｅ内に円弧状タブスロット２３ｆが形成されている。ブレーキアクチュエータ２４は、タブスロット２３ｆを貫通して軸方向下方に延びる凸部２４ｄを有する。凸部２４ｄの幅は、タブスロット２３ｆの円弧状長さよりも短い。
【００３４】
あるいは、ボールランプ面アセンブリに代えて、回転運動を軸方向運動に変換する他のカプリング、たとえばカムとフォロアとのアセンブリも用いられ得る。ブレーキ部材に接しながら線形に変位可能なリンクを提供するリンケージシステムなどのブレーキアクチュエータの、如何なる回転運動をも無しですますことのできる他の実施形態もある。
【００３５】
図４および図５に示すように、ブラケット２９が、ブレーキ部材２３上のブラケットタブ２３ｇにポスト２９ａにより安定的に取り付けられている。ポスト２９ａは、ブラケットタブ２３ｇ内の開口部２３ｈを貫通して軸方向下方に延びている。ブレーキ部材２３はポスト２９ａに沿って軸方向に自由に移動することができる。ブラケット２９は、芝刈り機のデッキまたはエンジンブロックの取付面に、ボルトまたは他の適切な締結構造により安定的に取り付けられ得る。これにより、ブラケット２９はブレーキ部材２３を回転可能に固定する。あるいは、ブレーキ部材２３が、ボルトまたは他の類似の締結構造により回転可能に安定的に取り付けられ得る。
【００３６】
ブラケット２９は、ガイドフランジ２９ｃ内に形成された穴２９ｂを含む。凸部２４ｅが、ブレーキアクチュエータ２４の上面から軸方向上方に延びている。制御ケーブル２８の一端がガイドフランジ２９ｃ内の穴２９ｂ内を通過して、スロット、穴、または他の類似の様式で凸部２４ｅに安定的に取り付けられている。制御ケーブル２８の他端は、制御ハンドル（図示せず）に安定的に取り付けられている。あるいは、制御ケーブル２８はその一端でブレーキアクチュエータ２４内の穴に安定的に取り付けられ得る。
【００３７】
コイルばね３０がその一端で、ブラケット２９の凹部２９ｄに安定的に取り付けられている。コイルばね３０の他端は、ブレーキアクチュエータ２４の周囲に形成されたばねタブ２４ｆに安定的に取り付けられている。別の実施形態では、凹部２９ｄは穴によって設けられ得る。
【００３８】
ブラケット２９は複数のリブ２９ｅを含み得、凹部２９ｄを含むガイドフランジ２９ｃを支持することを補助するようになっている。しかし、ブラケット２９にこれらのリブ２９ｅが設けられなくてもよい。
【００３９】
ブラケット２９は、ブレーキ部材２３を回転可能に固定する機能、制御ケーブル２８を留める機能、およびコイルばね３０を留める機能を提供する単一の要素である。したがって、ブラケット２９の好ましい実施形態はアセンブリ用の部品の減少に貢献する。
【００４０】
以下、図１および図４を参照して、本発明のブレーキおよびクラッチの動作を説明する。
【００４１】
制御ケーブル２８を作動させることにより、ブレーキアクチュエータ２４の回転運動が提供される。これにより、各ボールランプ面２４ｃが、関連づけられたボール２５に対して移動する。ボール２５は反対方向に傾斜するボールランプ面２３ｄに沿って回転運動する。ボールのこの運動が、ブレーキ部材２３を圧縮ばね２７の付勢力に抗して強制的に軸方向下方に移動させ、ブレーキ面２３ｂがブレーキ面２１ｄに係合する。制御ケーブル２８の変位によるブレーキアクチュエータ２４のさらなる回転により、ブレーキ面２３ｂが摩擦部材２１を、皿ばね２２の付勢力に抗して被駆動部材１２に向かって軸方向下方に移動させる。この摩擦部材２１の下方への移動により、クラッチ面２１ｃが次第に駆動ハブの切頭円錐面１４ａから解放される。この動きは最終的に、被駆動部材１２を駆動部材１１から完全に解放し、被駆動部材１２の回転を阻止する。この時点で、ストッパ１２ｇが摩擦部材の底面２１ｂに係合する。この構造を図１の右半分に示している。
【００４２】
制御ケーブル２８を反対方向に作動させることにより、ブレーキアクチュエータ２４が反対方向に回転し、これにより、ブレーキ部材２３が摩擦部材２１から上方に変位する。この移動により、ブレーキ面２３ｂが次第に摩擦部材２１のブレーキ面２１ｄから解放される。同時に、皿ばね２２の付勢力により、クラッチ面２１ｃが次第に切頭円錐面１４ａに係合する。この動きは最終的に、被駆動部材１２を駆動部材１１に完全に係合させ、ブレーキ面２３ｂをブレーキ面２１ｄから完全に解放する。この構造を図１の左半分に示している。
【００４３】
ブレーキ部材２３に対するアクチュエータ２４の回転は、凸部２４ｄとタブスロット２３ｆとの相互作用により制限される。タブスロット２３ｆの一端は、ブレーキアクチュエータ２４の第１の限界を規定し、タブスロット２３ｆの他端は、ブレーキアクチュエータの第２の限界を規定する。ブレーキアクチュエータが第１の限界位置にあるとき、クラッチ面２１ｃが切頭円錐面１４ａから解放され、ブレーキ面２３ｂがブレーキ面２１ｄに係合する。ブレーキアクチュエータが第２の限界位置にあるとき、クラッチ面２１ｃが切頭円錐面１４ａに係合し、ブレーキ面２３ｂがブレーキ面２１ｄから解放される。
【００４４】
コイルばね３０によって付与される力は、圧縮ばね２７および皿ばね２２の両方の付勢力を克服するように、ブレーキアクチュエータに与えられる。したがって、コイルばね３０はブレーキアクチュエータ２４を第１の限界位置方向に付勢する。このことは、被駆動部材１２が駆動部材１１から解放されること、およびオペレータがブレーキアクチュエータ２４に入力を提供するまでブレーキ部材２３が被駆動部材を保持することを保証する。
【００４５】
本明細書中に記載された種々の要素の他の実施形態は、本発明により利用され得る。例えば、ブレーキ面は、摩擦部材の下部半径方向面上に形成され得る。摩擦部材の別の実施形態は、ブレーキ面を切頭円錐形状として摩擦の外周に配置し得、クラッチ面は、摩擦部材のどちらの半径方向面にも形成され得る。ブレーキ部材およびブレーキアクチュエータは、皿ばねが摩擦部材の反対側にある限り、摩擦部材のどちらかの側に位置し得る。あるいは、摩擦部材は、上述の構成のいずれかの駆動部材に安定的に取り付けられ得る。制御ケーブルは、一端でブレーキアクチュエータに安定的に取り付けられ、かつ、リンケージによって他端で制御ハンドルに連結される固定リンクと置換され得る。
【００４６】
本発明により、摩擦部材２１の他の実施形態もまた利用され得る。例えば、すでに記載および示されたように、摩擦部材２１は、摩擦部材２１は、強化手段（例えば、粉末金属コア２１ｅ）を備え得る。これは、回転可能に摩擦部材２１とロックするようになっている（例えば、粉末金属コア２１ｅには、表面リッジが設けられる）。以下において、この摩擦部材２１のさらなる実施形態が記載される。
【００４７】
図６〜図１１は、参照符号１００によって示される摩擦部材の実施形態を示す。図１２〜図１４は、参照符号２００によって示される摩擦部材の別の実施形態を示す。摩擦部材１００および２００の両方は、図１〜図５を参照してすでに記載された摩擦部材２１と同じ様式で、駆動部材１１、被駆動部材１２、およびブレーキ部材２３と相互作用するタイプの部材として示される。従って、以下の記述において、図１〜図５に示された、および上述の好ましい実施形態の駆動部材１１、被駆動部材１２、およびブレーキ部材２３が参照される。
【００４８】
ここで、摩擦部材１００を参照して、図６および図７は、摩擦部材１００の上斜視図および下面図をそれぞれ示す。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩを通る断面図である。すでに記述された摩擦部材２１のように、摩擦部材１００は、半径方向に延び、円周に沿って間隔をあけて設けられた複数の凸部１０２と、下面１０４と、クラッチ面１０６と、ブレーキ面１０８とを有する。図１〜図５を参照してすでに記載されたカプリングと共に用いられた場合、半径方向に延びる複数の凹部１０２の各々は、対応する空間１２ｃの１つに延び、被駆動部材１２上で２つの隣接する軸方向凸部１２ａと境を接する。軸方向凸部１２ａおよび半径方向凸部１０２は、摩擦部材１００を被駆動部材１２に回転可能に安定的に取り付ける。
【００４９】
動作中、クラッチ面１０６と駆動ハブ１４との間の摩擦係合、およびブレーキ面１０８とブレーキシュー２３ａとの間の摩擦係合は、材料を摩擦部材１００からすり減らし、摩擦材料の粉塵を生成する。この粉塵は、クラッチ面１０６およびブレーキ面１０８上にグレージングを引き起こし得、これは、摩擦部材１００のトルク伝達能力を低減する。カプリングからの摩擦材料の粉塵を収集かつ除去するために、クラッチ面１０６に２つの粉塵除去溝１０９が形成され得る。粉塵除去溝１０９を通る空気の流れは、収集された摩擦材料の粉塵をカプリングから追い出す。生成された粉塵の量が少ないか、または、生じたグレージングが必要なトルクを伝達するために摩擦部材１００の能力に悪影響を及ぼさない場合、粉塵除去溝１０９は無しで済まされ得る。
【００５０】
皿ばね２２は、摩擦部材１００の被駆動部材１２の上面１２ｂおよび下面１０４の両方と接触する。このばね２２は、摩擦部材１００を被駆動部材１２から離れるように軸方向に付勢する。軸方向凸部１２ａおよび半径方向凸部１０２の相互作用により、摩擦部材１００が被駆動部材１２に対して軸方向に変位することが可能になる。
【００５１】
摩擦部材１００の内部円周上に設けられたクラッチ面１０６は、駆動ハブ１４の切頭円錐形状の外面１４ａと選択的に係合する。このクラッチ面１０６は切頭円錐形状を有する。このクラッチ面１０６を切頭円錐形状面として形成することにより、半径方向を最小にしながら表面積を最大にすることができる。ばね２２は、クラッチ面１０６を付勢して駆動ハブ１４の切頭円錐形状の外面１４ａに接触させる。図１〜図５を参照して記載されたように、この摩擦接触により、駆動ハブ１４が被駆動部材１２を駆動することが可能になる。
【００５２】
摩擦部材１００の上面にブレーキ面１０８が設けられている。ブレーキ面１０８およびクラッチ面１０６は摩擦部材１００の別々の面（上面および内面）に設けられ、これにより、カプリング２０に必要な空間および要素の数が最小になる。図１〜図５を参照して上述されたように、ブレーキ部材２３の各ブレーキシュー２３ｂは、摩擦部材１００のブレーキ面１０８と選択的に係合し、クラッチ面１０６がハブ駆動１４から解放されるときに、駆動部材１２の運動を阻止する。
【００５３】
図７〜図１０に示されるように、摩擦部材１００は、摩擦要素１１０とコアまたはインサート１１２とを備え、摩擦部材１００を強化し、そのトルク伝達能力を向上させる。後述するように摩擦要素１１０およびインサート１１２は、好ましくは、互いに嵌合するように係合し、インサート１１２および摩擦要素１１０を回転可能にインターロックするように構成される。より詳細に後述するように、この実施形態において、摩擦要素１１０およびインサート１１２は、対応する嵌合面、特に、摩擦要素１１０の凹部１３８およびリブ１４０と、インサート１１２の凸部１２２および溝部１２４とによってインターロックされる。
【００５４】
図９は、インサート１１２のない摩擦要素１１０を示す。摩擦要素１１０は、インサート１１２に安定的に取り付けられたライニングの形態であり得る。摩擦要素１１０は、好ましくは、外周壁１２８と、内周壁１３０と、外周壁１２８および外周壁１３０に連結する半径方向の壁（ｒａｄｉａｌ  ｗａｌｌ）１３２とを備える単一の部分である。外周壁１２８は、摩擦部材１００の外面１１４を備え、内周壁１３０は、摩擦部材１００のクラッチ面１０６を備える。半径方向の壁１３２は、摩擦部材１００のブレーキ面１０８を備える。好ましくは、外周壁１２８のチャネル面１４６は、円筒形であるが、切頭円錐形状、波状、曲線または線形状等の他の形状も可能である。好ましくは、内周壁１３０のチャネル面１４２は、切頭円錐形状であるが、円筒形、波状、卵形状、または八角形等の他の形状が可能である。
【００５５】
内周壁１２８および外周壁１３０ならびに半径方向の壁１３２は、チャネル１３４を規定する。後述するように、インサート１１２は、チャネル１３４内に配置される。複数の半径方向延長部１３６は、摩擦要素１１０の外周の周囲に間隔をあけて設けられる。延長部１３６は、中空であり、凹部１３８を形成する。摩擦要素１１０上に複数のリブ１４０が形成され、内周壁１３０のチャネル面１４２から半径方向の壁１３２を横切って凹部１３８内に延びる。後述するように、凹部１３８およびリブ１４０は、インサート１１２上の対応する構造と機械的に係合し、インサート１１２を摩擦要素１１０に回転可能にインターロックする。リブ１４０の数は、凹部１３８の数とは異なり得るが、この好ましい実施形態において、リブ１４０の数は、凹部１３８の数よりも少ない。各リブ１４０は、それぞれの凹部１３８と位置合わせされる。
【００５６】
摩擦要素１１０は、接着剤によって接合されるゴム、真鍮およびグラファイトを含む複合摩擦材料からなり得る。例えば、ウィスコンシン州、ＭｅｑｕｏｎのＳｃａｎ−Ｐａｃ  Ｍｆｇ．，Ｉｎｃ．によって製造されるＳｃａｎ−ＰａｃＲＦ４７等の市販の摩擦材料が用いられ得る。十分な摩擦係数、耐磨耗性、および耐熱性を提供する他の材料もまた用いられ得る。
【００５７】
好ましい実施形態の摩擦材料はゴムを含むので、延長部１３６は、駆動ハブ１４と被駆動部材１２との間のねじれ振動を吸収する振動ダンパの機能をする。上述のように、延長部１３６、および摩擦部材１００上で半径方向に延びる凸部１０２を形成する嵌合する凸部１２２は、摩擦係合によってではなく、軸方向の凸部１２ａと正の係合をすることによって、トルクを被駆動部材の軸方向の凸部１２ａに伝達する。従って、ねじれ振動の緩衝が必要でないか、または所望されない場合、延長部１３６は省略され得る。
【００５８】
図１０および図１１は、摩擦要素１１０のないインサート１１２を示す。概して、インサート１１２および摩擦要素１１０は、対応する構造を有するが、摩擦要素１１０およびインサート１１２が回転可能にロックされている間に構造内に振動が起こると考えられる。インサート１１２は、外周面１１４と、内周面１１６と、上面１１８と、底面１２０とを備える。好ましくは、外周面１１４は、円筒形であるが、他の形状および構成が可能である。
【００５９】
好ましくは、内周面１１６は、切頭円錐形状であるが、他の形状および構成が可能である。内周面１１６の切頭円錐形状は、摩擦要素１１０の内周壁１３０および半径方向の壁１３２において発生する応力の集中を最小にする。内周面１１６を切頭円錐形状面として形成することにより、摩擦要素１１０の内周壁１３０と半径方向の壁１３２との接合部における局所的な熱上昇も最小にすることができる。この熱上昇は、クラッチ面１０６およびブレーキ面１０８にグレージングを、および、カプリングに所望でないノイズを引き起こし得る。
【００６０】
複数のインサート凸部１２２は、外周面１１４から半径方向に延び、かつ、この外周面の周囲に円周方向に間隔をあけて設けられる。摩擦要素１１０の各凹部１３８は、インサート１１２のそれぞれのインサート凸部１２２と嵌合する。凸部１２２と嵌合する凹部１３８の係合は、インサート１１２と摩擦要素１１０との回転可能なインターロックに貢献する。
【００６１】
円周方向に間隔をあけ、かつ半径方向に延びる複数の溝部１２４は、上面１１８および内周面１１６に沿って延びる。溝部１２４の数は、インサート凸部１２２の数に等しくなり得るが、この好ましい実施形態において、溝部１２４の数がインサート凸部１２２の数よりも少ない。各溝部１２４は、それぞれのインサート凸部１２２とそれぞれ位置合わせされる。各リブ１４０は、インサート１１２内の対応する溝部１２４と位置合わせされ、これにより、溝部１２４は、リブ１４０と嵌合する。リブ１４０と嵌合する溝部１２４の係合は、インサート１１２と摩擦要素１１０との間の回転可能なインターロックに貢献する。
【００６２】
図７、図８および図１１を参照して、インサート１１２底面１２０は、摩擦要素１１０とインサート１１２との位置合わせを容易にするための２つのピンの位置合わせ陥凹部１２６を備え得る。示されるように、各ピンの位置合わせ陥凹部１２６は、溝部１２４を含まない隣接する凸部１２２内に部分的に延びる。ピンの位置合わせ陥凹部１２６は、機械加工、成形、または押し抜き等の従来の手段によって形成され得る。
【００６３】
位置合わせ陥凹部１２６は、摩擦要素１１０をインサート１１２に対して配向するために用いられ得、これにより、インサート１１２が摩擦要素１１０内に挿入されたときに、溝部１２４は、リブ１４０と適切に嵌合し、凸部１２２は、凹部１３８と適切に嵌合する。このアセンブリは、手動でか、またはアセンブリロボットを用いて行われ得る。
【００６４】
当然、視覚的または触覚的位置合わせキューなどの他の従来の位置合わせ方法が可能である。例えば、摩擦要素１１０およびインサート１１２上に対応する構造またはマーカが設けられ、これらは、摩擦要素１１０に対するインサート１１２の示された適切な位置合わせに調整される。
【００６５】
この好ましい実施形態において、インサート１１２は、ＦＣ−０２０８−５０というＰＭＩＦ標準的名称を有する粉末金属から成形される。他の適切な金属は、例えば、ＦＣ−０２０８−５０によって規定される、スチール、または鉄と銅との異なった組み合わせを含み得る。カプリングの動作中に経験される負荷／応力および温度レベルに対する摩擦要素１１０を強化することができる他の材料が用いられ得る。ダイキャストを含む他の製造方法が用いられ得る。
【００６６】
インサート１１２は、凸部１２２の各々の外縁および上面１１８の外縁の周囲に形成される面取り縁１２７をさらに備える。この面取り縁は、標準的な粉末金属の面取りとして構成され、インサート１１２の形成中にツールが適切に動作することを容易にする。
【００６７】
インサート１１２を形成した後、インサート１１２が摩擦要素１１０に安定的に取り付けられるまで錆ないように、この面取り縁は、従来のブレーキシューコーティングで処理される。インサート１１２に摩擦要素１１０を成形して付けるするために、インサート１１２は、摩擦要素１１０のサイズのモールドに配置される。ピンの位置合わせ陥凹部１２６は、インサート１１２をモールドに適切に配置するための基準となる。摩擦材料は、圧力および熱下でモールドに導入され、これらは、摩擦材料内の接着剤を活性化して、インサート１１２を摩擦要素１１０に接合する。接着剤による接合を禁止しない従来のブレーキシューコーティングが選択された場合、インサート１１２に摩擦材料を成形して付ける前に、インサート１１２からブレーキシューコーティングが除去される必要がない。
【００６８】
この実施形態の場合、組み立てる場合、例えば、図８に示されるように、インサート１１２が摩擦要素１１０に組み合わせられたときに、摩擦要素１１０の底縁１４４は、インサートの底面１２０と面一になる。図８を参照して、底面１２０および底縁１４４は、共に、摩擦部材１００の下面１０４を規定する。インサート１１２の残り部分は、摩擦要素１１０によって覆われる。図８に示されるように、インサート１１２は、摩擦要素１１０の内周壁１２８および外周壁１３０と、半径方向の壁１３２と、底縁１４４とによって規定されるボリュームである。好ましい実施形態において、インサートは露出されているが、摩擦要素およびインサートの代替的構造が、本発明により用いられ得る。
【００６９】
カプリングの動作中、クラッチ面１０６またはブレーキ面１０８を通るトルク入力は、半径方向凸部１０２を通って出力され、被駆動部材１２の軸方向の凸部１２ａに入力される。凸部１０２に対するクラッチ１０６およびブレーク面１０８の位置により、摩擦部材１００にせん断応力が発生する。インサート凸部１２２と凹部１３８との間、およびリブ１４０と溝部１２４との間の構成を回転可能にインターロックすることによって、インサート１１２が摩擦要素１１０と機械的に回転可能に結合し、これらの応力をインサート１１２と摩擦要素１１０との間に確実に伝達する。この機械的インターロックは、インサート１１２と摩擦要素１１０との間の相対運動を阻止し、摩擦要素１１０とインサート１１２との間に強度および耐久性を提供する。この構成は、クラッチ面１０６およびブレーキ面１０８にかかる摩擦力が、摩擦部材１００を通じて確実に伝達されることを保証する。
【００７０】
ここで、摩擦要素２００を参照して、図１２〜図１４は、摩擦要素２１０とコアまたはインサート２１２とを備える摩擦部材２００を示す。図１２は、組み立てられた摩擦部材２００を示し、図１３は、摩擦要素２１０のみ、そして、図１４は、インサート２１２を示す。摩擦要素２１０およびインサート２１２は、この実施形態が摩擦要素２１０およびインサート２１２を回転可能にインターロックする代替的構造を提供することを除いて、摩擦要素１１０およびインサート１１２と同様である。
【００７１】
図１２を参照して、摩擦部材２００は、摩擦部材２１および摩擦部材１００のものと同様に、円周に沿って間隔をあけて設けられた半径方向に延びる複数の凸部２０２と、下面２０４と、クラッチ面２０６と、ブレーキ面（図示せず）とを有する。図１〜図５を参照してすでに記載されたカップリングと共に用いる場合、半径方向に延びる複数の凸部２０２の各々は、対応する１つの空間１２ｃ内に延び、被駆動部材１２上の２つの隣接する軸方向の凸部１２ａと境を接する。軸方向の凸部１２ａおよび半径方向の凸部２０２は、摩擦部材２００を被駆動部材１２に回転可能に安定的に取り付ける。
【００７２】
皿ねじ２２は、被駆動部材１２の上面１２ｂおよび摩擦部材２００の下面２０４の両方と接触する。このばね２２は、摩擦部材２００を被駆動部材１２から離れるように軸方向に付勢する。軸方向の凸部１２ａおよび半径方向凸部２０２の相互作用により、摩擦部材２００は被駆動部材１２に対して軸方向に変位することが可能になる。
【００７３】
摩擦部材２００の内周上に設けられたクラッチ面２０６は、駆動ハブ１４の切頭円錐形状の外面１４ａと選択的に係合する。クラッチ面２０６も切頭円錐形状である。このクラッチ面２０６を切頭円錐形状として形成することにより、半径方向を最小にしながら表面積を最大にすることができる。ばね２２は、クラッチ面２０６を付勢して駆動ハブ１４の切頭円錐形状界面１４ａと接触させる。図１〜図５を参照して記載されたように、この摩擦接触により、駆動ハブ１４が被駆動部材１２を駆動することが可能になる。
【００７４】
上述の摩擦部材１００のように、摩擦部材２００の上面（図示せず）においてブレーキ面（図示せず）が設けられる。ブレーキ面（図示せず）およびクラッチ面２０６は摩擦部材２００の別々の面（上面および内面）に設けられ、これによりカプリングに必要な空間が節約され、要素の数が最小になる。図１〜図５を参照してすでに記載されたように、ブレーキ部材２３の各ブレーキ面のシュー２３ｂは、摩擦部材２００のブレーキ面（図示せず）を選択的に係合させ、クラッチ面２０６がハブ駆動１４から解放されたときに被駆動部材１２の運動を阻止する。
【００７５】
図１２に示されるように、摩擦部材２００は、摩擦要素２１０と、コアまたはインサート２１２とを備え、摩擦部材２００およびそのトルク伝達能力を強化する。詳細に後述するように、摩擦要素２１０およびインサート２１２は、好ましくは、互いに嵌合するように係合し、インサート２１２および摩擦要素２１０に回転可能にインターロックするように構成される。より詳細に後述するように、この実施形態において、摩擦要素２１０およびインサート２１２は、対応する嵌合面、特に、摩擦要素２１０の凹部２３８およびリブ２４０と、インサート２１２の凸部２２２および溝部２２４とによってインターロックされる。
【００７６】
図１３は、インサート２１２なしの摩擦要素２１０を示す。摩擦要素２１０は、外周壁２２８、内周壁２３０、および、内周壁２２８と外周壁２３０とを連結する半径方向の壁２３２とを備える。外周壁２２８は、摩擦部材２００の外周面２１４を備え、内周壁２３０は、摩擦要素２００のクラッチ面２０６を備える。半径方向の壁２３２は、摩擦部材２００のブレーキ面（図示せず）を備える。好ましくは、外周壁２２８のチャネル面２４６は、円筒形であるが、他の形状および構成が可能である。好ましくは、内周壁２１６は、円筒形であるが、他の形状および構成が可能である。
【００７７】
内周壁２２８および外周壁２３０ならびに半径方向の壁２３２は、チャネル２３４を規定する。上述のように、チャネル２３４はインサート２１２を収容する。摩擦要素２１０の外周の周囲に複数の半径方向の延長部２３６が間隔をあけて設けられる。延長部２３６は、中空であり、凹部２３８を形成する。摩擦要素２１０に複数のリブ２４０が形成され、チャネル面２４２から凹部２３８に向かって延びる。詳細に後述するように、リセス２３８およびリブ２４０は、インサート２１２の対応する構造と機械的に係合し、インサート２１２を摩擦要素２１０に回転可能にインターロックさせる。リブ２４０の数は、凹部２３８の数に等しくなり得るが、この好ましい実施形態において、リブ２４０の数は、凹部２３８の数よりも少ない。各リブ２４０は、それぞれの凹部２３８と位置合わせされる。
【００７８】
図１４は、摩擦要素２１０なしのインサート２１２を示す。概して、インサート２１２および摩擦要素２１０は、対応する構造を有するが、摩擦要素２１０およびインサート２１２が回転可能にロックされる限り、構造のバリエーションが考えられる。インサート２１２は、外周面２１４と、内周面２１６と、上面（図示せず）と、底面２２０とを備える。好ましくは、外周面２１４は、円筒形であるが、他の形状および構成が可能である。好ましくは、内周面２１６は、円筒形であるが、他の形状および構成が可能である。
【００７９】
複数のインサート凸２２２が外周面２１４から半径方向に延び、外周面の周囲に間隔をあけて回転可能に設けられる。摩擦要素２１０の各凹部２３８は、インサート２１２のそれぞれのインサート凸２２２と嵌合する。凹部２３８と凸部２２２との嵌合する係合は、インサート２１２と摩擦要素２１０との間の効率的なインターロックに貢献する。
【００８０】
円周方向に間をあけて設けられ、半径方向に延びる複数の溝部２２４は、内周面２１６に沿って延びる。この好ましい実施形態において、溝部２２４の数がインサート凸部２２２の数に等しくなり得るが、溝部２２４の数は、インサート凸部２２２の数よりも少ない。各溝２２４は、それぞれのインサート凸部２２２と位置合わせされる。各リブ２４０は、インサート２１２における対応する溝部２２４と位置合わせされ、これにより、溝部２２４は、リブ２４０を収容する。リブ２４０との溝２２４の嵌合する係合は、インサート２１２と摩擦要素２１０との間の回転可能なインターロックに貢献する。
【００８１】
摩擦要素２１０およびインサート２１２は、上述の摩擦要素１１０およびインサート１１２と同じように製作および組み立てられる。この実施形態において、インサート凸部２２２と凹部２３８との間、および、リブ２４０と溝部２２４との間の構成を回転可能にインターロックすることによって、インサート２１２を摩擦要素２１０に機械的に結合し、応力がインサート２１２と摩擦要素２１０との間に確実に伝達される。上述のように、この機械的インターロックは、インサート２１２と摩擦要素２１０との間の相対運動を抑止し、インサート２１２と摩擦要素２１０との間に強力かつ耐久性のある連結を提供し、これにより、クラッチ面２０６およびブレーキ面（図示せず）にかかる摩擦力は、摩擦部材１００を通じて確実に伝達される。
【００８２】
摩擦部材１００を参照してすでに記載されたように、図面には示されないが、図６〜図１２の摩擦部材１００を参照してすでに記載されたように、インサート２１０は、摩擦要素２１０および／またはインサート２１２上のピン位置合わせの陥凹部、または他の視覚的または触覚的位置合わせ構成等の位置合わせ機能を備え得る。
【００８３】
この実施形態において、組み立てる場合、例えば、図１２に示されるように、インサート２１２が摩擦要素２１０に組み合わせられたときに、摩擦要素２１０の底縁２４４は、インサートの底面２２０と面一になる。図１２を参照して、底面２２０および底縁２４４は、共に、摩擦部材２００の下面２０４を規定する。インサート２１２の残り部分は、摩擦要素２１０によって覆われる。
【００８４】
好ましい実施形態がこれまで記述されたが、リベット、摩擦材料におけるものとは別個の接着剤、摩擦要素を弾性的に係合するインサート上に形成されるか、または、これに取り付けられるクリップ等、摩擦要素とインサートとの間を回転可能にインターロックする他の連結が用いられ得る。さらに、摩擦要素をインサートに回転可能にインターロックするために、機械的および化学的連結の組み合わせが用いられ得る。
【００８５】
本発明の思想および範囲から逸脱することなく、本発明の摩擦カプリングの様々な改変および変更が可能であることが当業者には明らかである。したがって、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲において提供される改変および変更を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】図１は、ブレードブレーキおよびクラッチの断面図である。
【図２】図２は、図１のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリの一部分の分解図である。
【図３】図３は、図１のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリの別の部分の分解図である。
【図４】図４は、図１のブレードブレーキおよびクラッチの平面図である。
【図５】図５は、図１のブレードブレーキおよびクラッチと共に用いるブラケットの側面図である。
【図６】図６は、摩擦部材の別の好ましい実施形態の斜視図である。
【図７】図７は、図６に示される摩擦部材の下平面図である。
【図８】図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う断面図である。
【図９】図９は、図６に示される摩擦要素の下部斜視図である。
【図１０】図１０は、図６に示されるインサートの斜視図である。
【図１１】図１１は、図９のＸＩ−ＸＩに沿う断面図である。
【図１２】図１２は、摩擦部材の別の好ましい実施形態の下部斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２の摩擦要素の下部斜視図である。
【図１４】図１４は、図１２に示されるインサートの下部斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月15日(2003.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機によって駆動される装置において用いるトルク伝達要素であって、該トルク伝達要素は、
摩擦要素であって、
第１の摩擦係合面と、
該第１の摩擦面とは異なる平面にある第２の摩擦係合面と、
第３の面と、
該第３の面上に少なくとも１つのトルクトランスミッタとを備える、摩擦要素と、
該第３の面と、該第１の摩擦面および該第２の摩擦面の一方との間の該摩擦要素に安定的に取り付けられたインサートと
を備える、トルク伝達要素。
【請求項２】
ボリュームが前記摩擦要素と外接し、
前記インサートが該ボリューム内にある、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項３】
前記摩擦要素は摩擦材料からなり、前記インサートは金属である、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項４】
前記摩擦要素は摩擦材料からなり、前記インサートは粉末金属からなる、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項５】
前記インサートは、前記摩擦要素内に被包される、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項６】
前記インサートの少なくとも一部分は、露出される、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項７】
前記インサートは、前記摩擦要素と係合する少なくとも１つの面凸部を有する、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項８】
前記摩擦要素は、前記インサートに安定的に取り付けられたライニングである、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項９】
前記インサートは、
内周面と、
少なくとも１つの凸部を備える外周面とをさらに備え、
前記摩擦要素は、
外周壁であって、
外面と、
該外面とは異なる別の側の裏面と、
該インサート上の該少なくとも１つの凸部と位置合わせされた該裏面上の少なくとも１つの凹部とを備える外周壁をさらに備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの凹部は、前記第３の面上の前記少なくとも１つの凸部と位置合わせされ、該少なくとも１つの凸部内に延びる、請求項９に記載のトルク伝達要素。
【請求項１１】
前記インサートを前記摩擦要素に回転可能にロックする手段をさらに備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１２】
前記摩擦要素は、第１の嵌合面を備え、
前記インサートは、第２の嵌合面を備え、
該第１の嵌合面および該第２の嵌合面の少なくとも一方は、凸部を備え、該第１の嵌合面および該第２の嵌合面の他方は、該凸部を収容する凹部を備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１３】
前記摩擦要素および前記インサートの少なくとも一方に配置されたインターロック部材をさらに備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１４】
前記インサートは、
少なくとも１つの溝部を備える内周面と、
外周面とをさらに備え、
前記摩擦要素は、前記少なくとも１つの溝部に収容された少なくとも１つのリブをさらに備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの溝部は、前記インサートの前記少なくとも１つの凸部と位置合わせされる、請求項１４に記載のトルク伝達要素。
【請求項１６】
前記摩擦要素は環状であり、かつ、
外周壁と
内周壁と、
該外周壁と該内周壁との間に延びる半径方向の壁とをさらに備え、
該半径方向の壁と、該外周壁と、該内周壁とはチャネルを形成し、
前記インサートは、該チャネルに収容される、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１７】
前記摩擦要素および前記インサートの少なくとも一方に安定的に取り付けられたトルク振動ダンパをさらに備える、請求項１に記載のトルク伝達要素。
【請求項１８】
請求項１に記載のトルク伝達要素を備えるパワー装置用のブレーキとクラッチとのアセンブリであって、該ブレーキとクラッチとのアセンブリは、
エンジン出力部材と、
被駆動部材と、
第１の位置および第２の位置を有するカプリングであって、該カプリングは、
該エンジン出力部材および該被駆動部材の一方に連結された摩擦要素と
該摩擦要素と、該エンジン出力部材および該被駆動部材の一方との間に配置されたばねとを備える、カプリングと、
該第１の摩擦係合面に近接したブレーキ部材であって、該ブレーキ部材は、該摩擦要素に対して取り付けられ、相対的回転を可能にする、ブレーキ部材と、
該ブレーキ部材に連結されたブレーキアクチュエータと
を備える、さらに備え、
該カプリングが第１の位置にあるときに、該第２の摩擦係合面は、該エンジン出力部材および該被駆動部材の他方から解放され、該ブレーキ部材は、該第１の摩擦係合面と係合し、該カプリングが第２の位置にあるときに、該第２の摩擦係合面は、該エンジン出力部材および該被駆動部材の他方と係合し、該ブレーキ部材は、該第１の摩擦係合面から解放される、ブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項１９】
前記インサートは、前記摩擦要素内に被包される、請求項１８に記載のブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２０】
前記インサートの一部分は露出される、請求項１８に記載のブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２１】
前記エンジン出力部材および前記駆動部材の一方は、円周方向に間隔をあけた複数の軸方向凸部を備え、
前記摩擦要素は環状であり、かつ、
円周方向に間隔をあけた複数の半径方向凸部であって、該半径方向凸部の各々は、該軸方向凸部のそれぞれの対の間に延びる、半径方向凸部と、
外周壁と、
該外周壁に向かって延びる少なくとも１つの凸部を備える切頭円錐形状内周壁と、
該内周壁と該外周壁とを連結する半径方向壁と
をさらに備え、
該第２の摩擦係合面は、該内周壁に配置され、該第１の摩擦係合面は、該半径方向壁に配置され、
該外周壁と、該内周壁と、該半径方向壁とはチャネルを形成し、
少なくとも１つのリブが該チャネルを横切って延び、
該チャネル内の少なくとも１つの凹部が、該複数の半径方向凸部の１つに延び、
該インサートは環状であり、かつ、該チャネルに収容され、該インサートは、
該少なくとも１つのリブを収容する少なくとも１つの溝部と、
該インサートの該外周から該少なくとも１つの凹部内に延びる、少なくとも１つの半径方向凸と
をさらに備える、請求項１８に記載のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２２】
前記摩擦要素は、前記複数の半径方向凸部の少なくとも１つに安定的に取り付けられたねじれ振動ダンパをさらに備える、請求項２１に記載のブレードブレーキとクラッチとのアセンブリ。
【請求項２３】
原動機によって駆動される装置において用いるトルク伝達要素であって、該トルク伝達要素は、
摩擦要素であって、
第１の摩擦係合面と、
該第１の摩擦面と異なる平面にある第２の摩擦係合面と、
第３の面と、
該第３の面上の少なくとも１つのトルクトランスミッタと
を備える、摩擦要素と、
該第１の摩擦係合面および該第２の摩擦係合面の少なくとも一方のトルクの伝達を強化する手段であって、該強化手段は、該第３の面と、該第１の摩擦面および該第２の摩擦面の少なくとも一方との間の該摩擦要素に安定的に取り付けられる、手段と
を備える、トルク伝達要素。
【請求項２４】
前記強化手段は、前記強化手段を前記摩擦要素に回転可能にロックする手段をさらに備える、請求項２３に記載のトルク伝達要素。
【請求項２５】
前記強化手段および前記摩擦要素の少なくとも一方は、ねじれ振動をダンピングする、請求項２３に記載のトルク伝達要素。
【国際調査報告】
2005502012.tif 000044
2005502012.tif 000045
2005502012.tif 000046