(57)【要約】摩擦カプリングは、ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と；該摩擦部材と境を接するばねと；該ブレーキ面近傍に位置し、相対的回転を０可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と；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。この摩擦カプリングは、摩擦部材が軸表面および内周面を有する環状ディスクであり、ブレーキ面が軸表面上に設けられ、クラッチ面が内周面上にある。【選択図】図１
2004523693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と、
該摩擦部材と境を接するばねと、
該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該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
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、
を備えた摩擦カプリング。
【請求項２】
前記摩擦部材が単一の要素である、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項３】
前記クラッチ面が前記ブレーキ面に対して傾斜している、請求項２に記載の摩擦カプリング。
【請求項４】
前記摩擦部材が軸表面および内周面を有する環状ディスクであり、前記ブレーキ面が該軸表面上に設けられ、前記クラッチ面が該内周面上にある、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項５】
前記環状ディスクの前記内周面が切頭円錐面である、請求項４に記載の摩擦カプリング。
【請求項６】
前記摩擦部材が、周方向に間隔をあけて設けられた半径方向凸部を有する、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項７】
前記ブレーキアクチュエータを前記ブレーキ部材に連結する少なくとも１つのボールランプアセンブリと、
該ブレーキアクチュエータと該ブレーキ部材との間のばねと、
をさらに備えた、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項８】
前記ブレーキ部材および前記ブレーキアクチュエータの一方の当接部と、
該ブレーキ部材および該ブレーキアクチュエータの他方の上のストッパと、
をさらに備えた、請求項７に記載の摩擦カプリング。
【請求項９】
前記当接部が前記ブレーキアクチュエータから延びているフィンガー部であり、前記ストッパが前記ブレーキ部材に形成されたスロットであり、該フィンガー部が該スロット内に延びている、請求項８に記載の摩擦カプリング。
【請求項１０】
前記クラッチ面が切頭円錐面である、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのボールランプアセンブリの各々が、
前記ブレーキ部材および前記ブレーキアクチュエータの各々の上の、傾斜したボールランプ面であって、該ボールランプ面の各々が、該ブレーキアクチュエータ上の該ボールランプ面のうちの対応する１つに対向し、かつ、該対応する１つとは反対方向に傾斜しているボールランプ面と、
互いに反対方向に対向する該ボールランプ面間にあり、該互いに反対方向に対向する該ボールランプ面に接しているボールと、
をさらに備えた、請求項１０に記載の摩擦カプリング。
【請求項１２】
前記ブレーキアクチュエータが、三角形を規定する３つの点において前記ブレーキ部材と接触しており、該三角形の周囲内にある少なくとも１つの点によって該ブレーキアクチュエータに連結された保持具をさらに備えた、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項１３】
前記三角形が正三角形である、請求項１２に記載の摩擦カプリング。
【請求項１４】
前記保持具が低い摩擦コーティングを有する、請求項１２に記載の摩擦カプリング。
【請求項１５】
前記ブレーキ部材に安定的に取り付けられ、ガイド部材を含むブラケットと、
一端で前記ブレーキアクチュエータに連結され、他端で該ブラケットに連結されたばねと、
該ブレーキアクチュエータ上に形成されたフランジと、
該ガイド部材を貫通して延び、該フランジに連結されたリンクと、
をさらに備えた、請求項１に記載の摩擦カプリング。
【請求項１６】
駆動部材と、
被駆動部材と、
ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と、
該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にする手段と、
該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該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第１の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第２の位置との間で該ブレーキ部材を移動させる手段と、
該移動させる手段を該第１の位置方向に付勢する手段と、
を備えた駆動アセンブリ。
【請求項１７】
前記駆動部材および前記被駆動部材の各々が軸を有しており、該被駆動部材が該駆動部材と同軸上にあり、前記第１の位置が前記第２の位置に対して軸方向に変位される、請求項１６に記載の駆動アセンブリ。
【請求項１８】
前記移動させる手段が、
ブレーキアクチュエータと、
前記ブレーキ部材に対して該ブレーキアクチュエータを角度的に変位させる手段と、
該ブレーキアクチュエータの角度変位に応答して、前記第１の位置と前記第２の位置との間で相対的に該ブレーキ部材を軸方向に変位させる手段と、
該移動させる手段が該ブレーキ部材を前記第２の位置に位置づけたときに、該クラッチ面を付勢して該駆動部材および該被駆動部材の前記他方と係合させる手段と、
を備えた、請求項１７に記載の駆動アセンブリ。
【請求項１９】
エンジン出力部材と、
ブレードホルダと、
第１の位置および第２の位置を有するカプリングと、
を備えた芝刈り機用ブレードブレーキおよびクラッチアセンブリであって、該カプリングが、
ブレーキ面および該ブレーキ面と分離しているクラッチ面を含む摩擦部材であって、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの一方に連結された摩擦部材と、
該摩擦部材と、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該一方との間に設けられた第１のばねと、
該ブレーキ面近傍に位置するブレーキ部材であって、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
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、
該カプリングが該第１の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの他方から解放され、該ブレーキ部材が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、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該他方と係合し、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放される、芝刈り機用ブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２０】
前記カプリングが、
前記ブレーキアクチュエータに連結された保持具であって、前記ブレーキ部材が該保持具と該ブレーキアクチュエータとの間に広がっている、保持具と、
該保持具と該ブレーキ部材との間の第２のばねと、
をさらに備えた、請求項１９に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２１】
前記保持具が低い摩擦コーティングを有する、請求項２０に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２２】
前記低い摩擦コーティングがポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項２１に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２３】
前記低い摩擦コーティングがナイロンを含む、請求項２１に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２４】
前記カプリングが、
少なくとも１対の互いに対向するボールランプ面であって、該ボールランプ面対の各々の一方が前記ブレーキ部材内に形成され、該ボールランプ面対の各々の他方が前記ブレーキアクチュエータ内に形成され、かつ、対向する該ブレーキ部材のボールランプ面とは反対方向に傾斜している、少なくとも１対の互いに対向するボールランプ面と、
該ボールランプ面対の各々の面間に配置されたボールと、
該ブレーキアクチュエータから延びているフィンガー部と、
該ブレーキ部材に形成されたスロットであって、該フィンガー部が該スロット内に延びている、スロットと、
をさらに備えた、請求項２０に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２５】
前記カプリングが、
前記ブレーキ部材に安定的に取り付けられ、ガイド部材を含むブラケットと、
一端において前記ブレーキアクチュエータに連結され、他端において該ブラケットに連結された第３のばねと、
該ブレーキアクチュエータ上に形成されたフランジと、
該ガイド部材内を延び、該フランジに安定的に取り付けられたケーブルと、
をさらに備えた、請求項１９に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２６】
前記エンジン出力部材および前記ブレードホルダの一方が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の軸方向凸部を含み、
前記摩擦部材が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の半径方向凸部を含み、該半径方向凸部の各々が、該軸方向凸部のうちの対応する一対の軸方向凸部間に延びている、請求項１９に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２７】
前記周方向に間隔をあけて設けられた複数の軸方向凸部が、前記ブレードホルダ上にあり、前記摩擦部材が前記ブレードホルダに連結されている、請求項２６に記載のブレードブレーキおよびクラッチアセンブリ。
【請求項２８】
駆動部材と、
被駆動部材と、
ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と、
該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にするカプリングと、
該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該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と、
該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第１の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第２の位置との間で該ブレーキ部材を移動させるように、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、
該ブレーキ部材を該第１の位置方向に付勢する第１のばねと、
を備えた駆動アセンブリ。
【請求項２９】
前記ブレーキアクチュエータが少なくとも１つのボールランプアセンブリによって前記ブレーキ部材に連結され、該少なくとも１つのボールランプアセンブリの各々が、
該ブレーキ部材および該ブレーキアクチュエータの各々の上の傾斜したボールランプ面であって、該ブレーキ部材上のボールランプ面の各々が、該ブレーキアクチュエータ上の該ボールランプ面のうちの対応する１つに対向し、かつ、該対応する１つとは反対方向に傾斜しているボールランプ面と、
該ボールランプ面間にあり、該ボールランプ面に接しているボールと、
を備え、
該ブレーキ部材を前記第２の位置方向に付勢する第２のばねと、
をさらに備えた、請求項２８に記載の駆動アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
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、特にパワー装置用のブレードブレーキおよびクラッチに関する。
（関連分野の説明）
従来のパワー装置は、芝刈り機のブレード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。芝刈り機のブレードがエンジン出力部材から外れたときに芝刈り機のブレードの回転を阻止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、エンジン出力部材とは独立して芝刈り機のブレードの動きを制御することが可能になる。
【０００２】
典型的には、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および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、すり減ったり破損した部品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。
【０００３】
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スペースによって最良の値よりも小さいものに限定される。
【０００４】
（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以上の問題点を実質的に取り去る摩擦カプリングに向けられる。
【０００５】
本発明の目的は、摩擦部材に最小半径寸法で最大摩擦面積を有するを提供することにある。この構成は、アセンブリおよびメンテナンスに要する部品の数を最小にする。
【０００６】
本発明の別の目的は、適切に保護されたコンパクトなアセンブリを提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、整然とした外観を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、ブレーキおよびクラッチを付勢するために要するばねの数を最小にすることにある。
【０００９】
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。
【００１０】
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、摩擦カプリングは、ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と；摩擦部材と境を接するばねと；該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該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と；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。
【００１１】
別の局面において、駆動アセンブリは、駆動部材と；被駆動部材と；ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と；該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にする手段と；該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該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と；該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第１の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第２の位置との間で該ブレーキ部材を移動させる手段と；該移動させる手段を該第１の位置方向に付勢する手段とを備える。
【００１２】
さらなる局面において、芝刈り機用ブレードブレーキおよびクラッチアセンブリは、エンジン出力部材と；ブレードホルダと；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。該カプリングは、ブレーキ面および該ブレーキ面と分離しているクラッチ面を含む摩擦部材であって、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの一方に連結された摩擦部材と；該摩擦部材と、該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該一方との間に設けられた第１のばねと；該ブレーキ面近傍に位置するブレーキ部材であって、相対的回転を可能にするように該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と；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。該カプリングが該第１の位置にあるとき、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの他方から解放され、該ブレーキ部材が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、該クラッチ面が該エンジン出力部材および該ブレードホルダの該他方と係合し、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放される。
【００１３】
さらなる局面において、駆動アセンブリは、駆動部材と；被駆動部材と；ブレーキ面と、該ブレーキ面と異なる平面にあるクラッチ面とを含む摩擦部材と；該摩擦部材を、該駆動部材および該被駆動部材の一方に回転可能に固定し、該駆動部材および該被駆動部材に対して該摩擦部材が軸方向に変位することを可能にするカプリングと；該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該摩擦部材に対して設けられたブレーキ部材と；該ブレーキ部材が該ブレーキ面に係合し、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の他方から解放される第１の位置と、該ブレーキ部材が該ブレーキ面から解放され、該クラッチ面が該駆動部材および該被駆動部材の該他方と係合する第２の位置との間で該ブレーキ部材を移動させるように、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；該ブレーキ部材を該第１の位置方向に付勢する第１のばねとを備える。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
（好適な実施形態の詳細な説明）
本発明の好適な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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
被駆動部材１２は環状であり、円周方向に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。
【００２１】
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の好適な実施形態では、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、部品の数が最小になる。
【００２２】
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。
【００２３】
摩擦部材２１は、半径方向に延び、円周方向に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。
【００２４】
好適な実施形態において、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。粉末金属コア２１ｅは摩擦部材２１に強度を付与するが、摩擦部材２１は粉末金属コア２１ｅが無くても機能し得る。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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に必要なスペースおよび部品の数が最小になる。
【００２９】
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、好適には周方向に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。
【００３０】
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上で相対的に回転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。
【００３１】
ブレーキアクチュエータ２４は、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。
【００３２】
ブレーキ部材２３上に、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。
【００３３】
保持器２６は複数のフック２６ａを有する平坦なディスクであり、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２４ａ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。
【００３４】
好適な実施形態において、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
図４に示すように、３つのボールランプ面対が、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は好適に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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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の好適な実施形態はアセンブリ用の部品の減少に貢献する。
【００４５】
以下、図１〜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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
本発明によると、本明細書に記載された様々な要素の他の実施形態も利用され得る。たとえば、ブレーキ面２１ｄは摩擦部材２１の環状下面上に形成され得る。摩擦部材２１の他の実施形態は、ブレーキ面２１ｄを摩擦の外周面上に設け得る。その場合、切頭円錐面およびクラッチ面２１ｃが摩擦部材２１のいずれかの環状面上に形成され得る。ブレーキ部材２３およびブレーキアクチュエータ２４の位置は、皿ばね２２が摩擦部材２１を挟んで反対側にある限り、摩擦部材２１のいずれの側でもよい。あるいは、摩擦部材２１は上述したいずれの構造においても駆動部材１１に安定的に取り付けられ得る。制御ケーブル２８に代えて、一端がブレーキアクチュエータ２４に安定的に取り付けられており他端がリンケージによって制御ハンドルに連結されている剛性リンクを用いてもよい。
【００５１】
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】
【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。
【国際公開パンフレット】
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2004523693.tif 000004
2004523693.tif 000005
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004523693.tif 000031
【国際調査報告】
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2004523693.tif 000033
2004523693.tif 000034