(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイストを操作するためのホイスト操作手段及び負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段を備えたホイスト用の過負荷防止クラッチ組立体であって、
前記ホイスト操作手段と機能的に結合するべく設けられ、第１のクラッチ面を画成する入力手段と、
前記負荷吊り上げ手段と機能的に結合するべく設けられた出力手段と、
カップリング手段と、
取付手段と、を有し、
該カップリング手段は、前記入力手段を前記出力手段に取り付けるよう設けられ、前記入力手段と前記出力手段の間に伝達可能なトルクを調節可能に変化させると共に、該カップリング手段は、前記第１のクラッチ面と摩擦面係合するよう設けられたラジアル方向に面する第２のクラッチ面を画成する弾性変形部材を含み、
該取付手段は、前記弾性変形部材を前記出力手段と共に回転するよう取り付け、前記弾性変形部材を調節可能に弾性変形させて前記入力手段と前記出力手段間で前記両クラッチ面を介して伝達されるトルクを可変にし、前記入力手段を支持している前記両クラッチ面を相対的に回転可能とし、前記両クラッチ面の摩擦係合がそれらの相対回転を防止するよう作用し、
前記取付手段が、前記出力手段によって規定されたねじ孔と、前記弾性変形部材によって画成された円錐台状の取付開口と、前記ねじ孔の一に受容されて螺合可能なねじ軸部及び前記取付開口の一に受容される円錐台状のねじ頭部を備え、軸方向に調節されることによって、前記弾性変形部材をラジアル方向に弾性変形させる、各ねじファスナと、を含む
ことを特徴とする過負荷防止クラッチ組立体。
【請求項２】
前記入力手段及び前記弾性変形部材が同じような熱膨張係数を有していることを特徴とする請求項１記載の過負荷防止クラッチ組立体。
【請求項３】
第１の取付面と、第１の変位制限面と、複数のねじ孔と、を備えた出力手段と、
第１のクラッチ面と、互いに対向する第１の端面と、を備えた入力手段と、
リングと、
複数の取付部材と、を有し、
該リングは、前記第１の取付面に解除可能に支持された第２の取付面と、前記第１のクラッチ面と摩擦面係合するよう設けられた第２のクラッチ面と、互いに対向する第２の端面（複数）と、前記第１の制限面と離間して設けられこれと協同して前記第１の端面の変位を制限する第２の変位制限面と、前記第２の端面間に延在して前記ねじ孔と一直線上に配置される円錐台状の複数の開口と、を備え、弾性変形可能なリングであること、さらに、
該複数の取付部材は、前記ねじ孔に螺合可能に受容されるねじ軸部及び前記円錐台状の開口内に受容可能な円錐台状のねじ頭部をそれぞれ備え、これらと係合して、前記リングを弾性的にラジアル方向に変形させることにより、前記第２のクラッチ面を前記第１のクラッチ面に対して選択的に変位させ、前記入力手段と前記出力手段間で前記両クラッチ面を介して伝達されるトルクを可変にする複数の取付部材であること、
を特徴とする過負荷防止クラッチ組立体。
【請求項４】
前記入力手段及び前記リングが同じような熱膨張係数を有することを特徴とする請求項３記載の過負荷防止クラッチ組立体。
【請求項５】
レバーラチェットに取り付けられたレバー操作体と；負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段と；前記負荷吊り上げ手段と連結されたシャフトと；前記シャフトに共に回転するよう係合されたハブを備え、ラチェットをまたぐよう設けられた一対の摩擦板を取り付けるよう設けられ、前記ハブが該摩擦板の一つと摩擦係合する、ウェストンブレーキと；過負荷防止クラッチ組立体と；を有し、
該過負荷防止クラッチ組立体が、
前記シャフトに螺合支持されて前記ウェストンブレーキが備える前記摩擦板の他の一つと係合するよう設けられた取付ハブと、
前記レバーラチェットと係合するよう設けられた複数の歯及び第１のクラッチ面を備えたラチェットリングと、
第２のクラッチ面を備えた弾性変形可能なラチェットリング挿入体と、
前記ラチェットリング挿入体をクランプして前記取付ハブと一体回転可能とし、前記取付ハブと前記ラチェットリングとが協同して前記クラッチ面間の相互の接触を維持する取付手段と、を含み、
前記ラチェットリング挿入体が前記取付手段によって弾性変形可能とされ、これによって、前記第２のクラッチ面の前記第１のクラッチ面に対する変位が調節されて前記クラッチ面間で伝達されるトルクが可変され、前記ラチェットリング挿入体上の前記ラチェットリングを支持する前記両クラッチ面が相対的に回転可能とされ、前記両クラッチ面の摩擦係合がそれらの相対回転を防止し、及び前記両クラッチ面が円筒形状であり、
前記取付手段が、前記取付ハブ内に形成された複数の平行なねじ孔と、前記ねじ孔と一直線上に配置されるよう前記ラチェットリング挿入体内に形成された複数の平行な円錐台状の取付開口と、前記ねじ孔内に受容されるねじ軸部及び前記取付開口内に受容される円錐台状の頭部を備え、軸方向に変位可能とされて前記ラチェットリング挿入体を可撓的に変形し、これによって前記第２のクラッチ面の前記第１のクラッチ面に対するラジアル方向変位を調節する複数のねじファスナと、を含むこと
を特徴とするホイスト。
【請求項６】
前記ラチェットリング及び前記ラチェットリング挿入体が同じような熱膨張係数を有することを特徴とする請求項５記載のホイスト。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は手動操作されるホイストの改善に関し、特に吊り上げ可能な負荷重量を制限できる過負荷防止装置を備えたホイストの改善に関する。
チェーン及びレバーによって操作されるホイストであって過負荷防止装置を備えたものが、例えば、米国特許第4,466,598号公報及び米国特許第4,768,754号公報に開示されている。米国特許第4,466,598号公報において、その過負荷防止装置は、チェーンホイールの取付フランジに取付られ、この取付フランジを弾性的に変形させるねじファスナを含んでいる。米国特許第4,768,754号公報において、過負荷装置は、手動レバー操作者とウェストンブレーキとの間で動作可能に設けられている。
発明の概要
本発明の目的は、ホイストの過負荷を防止するために適用される過負荷防止クラッチ組立体を提供すること、特に、ウェストンブレーキを用いる形式のレバー操作ホイストに装着される組立体を提供することである。また、本発明の目的は、該クラッチ組立体を備えるホイストを提供することである。
本発明の過負荷防止クラッチ組立体は、一般的に、ホイストの負荷吊り上げ手段と機能的に連結するべく設けられた出力手段、例えばハブと；ホイストの操作手段と機能的に連結するべく設けられた入力手段、例えばラチェットリングと；入力手段と出力手段の間のトルク伝達が可変に調節できるように、ラチェットリングをハブ上に取り付けるカップリング手段を有していることを特徴としている。好ましくは、カップリング手段は、ラジアル方向内方に面しラチェットリングによって規定されるクラッチ面と係合するよう設けられたラジアル方向外方に面するクラッチ面が設けられた弾性変形カップリング部材と、カップリング手段をハブ上に取り付けると共に、カップリング手段の弾性変形を調節することにより、クラッチ面間の摩擦係合の程度を可変し、これによって、該クラッチ面間で伝達されるトルクを可変調整する取付手段と、を有している。
本発明の第一視点によれば、ホイスト（１２）を操作するためのホイスト操作手段（１８）及び負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段を備えたホイスト（１２）用の過負荷防止クラッチ組立体（１０）であって、ホイスト操作手段（１８）と機能的に結合するべく設けられ、第１のクラッチ面（４２）を画成する入力手段（３０）と、負荷吊り上げ手段と機能的に結合するべく設けられた出力手段（３２）と、カップリング手段（３４）と、取付手段（３８）と、を有し、該カップリング手段（３４）は、入力手段（３０）を出力手段（３２）に取り付けるよう設けられ、入力手段（３０）と出力手段（３２）の間に伝達可能なトルクを調節可能に変化させると共に、該カップリング手段（３４）は、第１のクラッチ面（４２）と摩擦面係合するよう設けられたラジアル方向に面する第２のクラッチ面（７６）を画成する弾性変形部材（３６）を含み、該取付手段（３８）は、弾性変形部材（３６）を出力手段（３２）と共に回転するよう取り付け、弾性変形部材を調節可能に弾性変形させて入力手段（３０）と出力手段（３２）間で両クラッチ面（４２，７６）を介して伝達されるトルクを可変にし、前記入力手段を支持している前記両クラッチ面を相対的に回転可能とし、両クラッチ面（４２，７６）の摩擦係合がそれらの相対回転を防止するよう作用し、取付手段（３８）が、出力手段（３２）によって規定されたねじ孔（６４）と、弾性変形部材（３６）によって画成された円錐台状の取付開口（８４）と、ねじ孔（６４）の一に受容されて螺合可能なねじ軸部（９２）及び取付開口（８４）の一に受容される円錐台状のねじ頭部（９４）を備え、軸方向に調節されることによって、弾性変形部材（３６）をラジアル方向に弾性変形させる、各ねじファスナ（９０）と、を含むことを特徴とする過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
上記第一視点の好ましい実施形態によれば、入力手段（３０）及び弾性変形部材（３６）が同じような熱膨張係数を有している過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
本発明の第二視点によれば、第１の取付面（５２）と、第１の変位制限面（５８）と、複数のねじ孔（６４）と、を備えた出力手段（３２）と、第１のクラッチ面（４２）と、互いに対向する第１の端面（４４，４６）と、を備えた入力手段（３０）と、リング（３６）と、複数の取付部材（９０）と、を有し、該リング（３６）は、第１の取付面（５２）に解除可能に支持された第２の取付面（７０）と、第１のクラッチ面（４２）と摩擦面係合するよう設けられた第２のクラッチ面（７６）と、互いに対向する第２の端面（７２，７４）と、第１の制限面（５８）と離間して設けられこれと協同して第１の端面（４４，４６）の変位を制限する第２の変位制限面（７８）と、第２の端面（７２，７４）間に延在してねじ孔（６４）と一直線上に配置される円錐台状の複数の開口（８４）と、を備え、弾性変形可能なリングであること、さらに、該複数の取付部材（９０）は、ねじ孔（６４）に螺合可能に受容されるねじ軸部（９２）及び円錐台状の開口内に受容可能な円錐台状のねじ頭部をそれぞれ備え、これらと係合して、リングを弾性的にラジアル方向に変形させることにより、第２のクラッチ面（７６）を第１のクラッチ面（４２）に対して選択的に変位させ、入力手段（３０）と出力手段（３２）間で両クラッチ面（４２，７６）を介して伝達されるトルクを可変にする複数の取付部材であること、を特徴とする過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
上記第二視点の好ましい実施形態によれば、入力手段（３０）及びリング（３６）が同じような熱膨張係数を有する過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
本発明の第三視点によれば、レバーラチェット（２０）に取り付けられたレバー操作体（１８）と；負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段と；負荷吊り上げ手段と連結されたシャフト（１４）と；シャフト（１４）に共に回転するよう係合されたハブ（２４）を備え、ラチェット（２８）をまたぐよう設けられた一対の摩擦板（２６）を取り付けるよう設けられ、ハブ（２４）が該摩擦板（２６）の一つと摩擦係合する、ウェストンブレーキ（２２）と；過負荷防止クラッチ組立体（１０）と；を有し、該過負荷防止クラッチ組立体（１０）が、シャフト（１４）に螺合支持されてウェストンブレーキ（２２）が備える摩擦板（２６）の他の一つと係合するよう設けられた取付ハブ（３２）と、レバーラチェット（２０）と係合するよう設けられた複数の歯（４０）及び第１のクラッチ面（４２）を備えたラチェットリング（３０）と、第２のクラッチ面（７６）を備えた弾性変形可能なラチェットリング挿入体（３６）と、ラチェットリング挿入体（３６）をクランプして取付ハブ（３２）と一体回転可能とし、取付ハブ（３２）とラチェットリング（３０）とが協同してクラッチ面（４２，７６）間の相互の接触を維持する取付手段（３８）と、を含み、ラチェットリング挿入体（３６）が取付手段（３８）によって弾性変形可能とされ、これによって、第２のクラッチ面（７６）の第１のクラッチ面（４２）に対する変位が調節されてクラッチ面（４２，７６）間で伝達されるトルクが可変され、ラチェットリング挿入体（３６）上のラチェットリング（３０）を支持する両クラッチ面（４２，７６）が相対的に回転可能とされ、両クラッチ面（４２，７６）の摩擦係合がそれらの相対回転を防止し、及び両クラッチ面（４２，７６）が円筒形状であり、取付手段（３８）が、取付ハブ（３２）内に形成された複数の平行なねじ孔（６４）と、ねじ孔（６４）と一直線上に配置されるようラチェットリング挿入体（３６）内に形成された複数の平行な円錐台状の取付開口（８４）と、ねじ孔（６４）内に受容されるねじ軸部（９２）及び取付開口（８４）内に受容される円錐台状の頭部（９４）を備え、軸方向に変位可能とされてラチェットリング挿入体（３６）を可撓的に変形し、これによって第２のクラッチ面（７６）の第１のクラッチ面（４２）に対するラジアル方向変位を調節する複数のねじファスナ（９０）と、を含むことを特徴とするホイストを提供する。
上記第三視点の好ましい実施形態によれば、ラチェットリング（３０）及びラチェットリング挿入体（３６）が同じような熱膨張係数を有するホイストを提供する。
なお、上述の各視点において付記した参照符号は、あくまでも本願発明の理解を容易にするために付したものであり、本願発明を、図示した実施形態に限定することを意図するものではない。
本発明の過負荷防止クラッチ組立体及びホイストによれば、吊り上げ可能な負荷重量を可変調節して制限することができる。
以下に、本発明の各実施の形態について説明する。
第１の実施の形態によれば、ホイストを操作するためのホイスト操作手段及び負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段を備えたホイスト用の過負荷防止クラッチ組立体であって、操作手段及び負荷吊り上げ手段とそれぞれ機能的に係合するよう設けられた入力手段及び出力手段を含み、入力手段を出力手段に取り付け、入力手段から出力手段へトルクを伝達する手段を含み、弾性変形される部材を含み、該部材を入力手段と摩擦係合してトルク伝達可能な出力手段に取り付け、かつ、部材の弾性変形を調節して、部材を介して入力手段から出力手段に伝達されるトルクを可変する手段を含み、部材が出力手段に対して回転方向に固定され、入力手段を出力手段に対して回転方向に支持することを特徴とする過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
第２の実施の形態によれば、ホイストを操作するためのホイスト操作手段及び負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段を備えたホイスト用の過負荷防止クラッチ組立体であって、操作手段と機能的に結合するべく設けられ、ラジアル方向内方に面する第１のクラッチ面を備えた入力手段と、負荷吊り上げ手段と機能的に結合するべく設けられた出力手段と、カップリング部材と、取付手段と、を有し、該カップリング部材は、第１のクラッチ面と回転可能に摩擦面−面摺動係合するよう設けられたラジアル方向外方に面する第２のクラッチ面を備え、弾性変形して該第２のクラッチ面をラジアル方向に変位させることにより、第１，第２のクラッチ面間の摩擦係合の程度を可変して、これによって、両面間でこの部材を介して伝達されるトルクが可変に調節されること、及び、該取付手段は、カップリング部材を出力手段に取り付けるよう設けられ、カップリング部材を調節可能に弾性変形させ、これによって、第２のクラッチ面が第１のクラッチ面に対してラジアル方向に変位され、カップリング部材が出力手段と回転方向に一体化され、及びカップリング部材及び出力手段が入力手段と係合して第１のクラッチ面が第２のクラッチ面とラジアル方向にアラインメントされた状態が維持されることを特徴とする過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
第２の実施の形態の好ましい態様によれば、取付手段が、出力手段に形成されたねじ孔と、カップリング部材内に形成された円錐台状の取付開口と、複数のねじファスナと、を備え、該複数のねじファスナは、ねじ孔の一つに受容されて螺合可能なねじ軸部及び取付開口の一つに受容される円錐台状のねじ頭部をそれぞれ備え、軸方向に調節されることによって、第２のクラッチ面のラジアル方向変位が調節されることを特徴とする。
第３の実施の形態によれば、ホイストを操作するためのホイスト操作手段及び負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段を備えたホイスト用の過負荷防止クラッチ組立体であって、ホイスト操作手段と機能的に結合するべく設けられ、ラジアル方向に面する第１のクラッチ面を画成する入力手段と、負荷吊り上げ手段と機能的に結合するべく設けられた出力手段と、カップリング手段と、取付手段と、を有し、該カップリング手段は、入力手段を出力手段に取り付けるよう設けられ、入力手段と出力手段の間に伝達可能なトルクを調節可能に変化させると共に、該カップリング手段は、第１のクラッチ面と摩擦面係合するよう設けられたラジアル方向に面する第２のクラッチ面を画成する弾性変形部材を含み、該取付手段は、弾性変形部材を出力手段と共に回転するよう取り付け、弾性変形部材を調節可能に弾性変形させて入力手段と出力手段間で両クラッチ面を介して伝達されるトルクを可変にし、入力手段を支持している両クラッチ面を相対的に変位可能とし、両クラッチ面の摩擦係合がそれらの相対回転を防止するよう作用することを特徴とする過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
第３の実施の形態の好ましい態様によれば、取付手段が、出力手段によって規定されたねじ孔と、弾性変形部材及びねじファスナによって画成された円錐台状の取付開口と、ねじ孔の一に受容されて螺合可能なねじ軸部及び取付開口の一に受容される円錐台状のねじ頭部を備え、軸方向に調節されることによって、弾性変形部材を弾性変形させる、各ねじファスナと、を含む。
第３の実施の形態の好ましい態様によれば、入力手段及び弾性変形部材が実質的に同じような熱膨脹係数を有している。
第４の実施の形態によれば、軸方向に延在する第１の取付面と、軸方向に面する第１の変位制限面と、軸方向に延在する複数のねじ孔と、を備えた出力手段と、ラジアル方向内方に面する第１のクラッチ面と、軸方向に沿って互いに対向する第１の端面と、を備えた入力手段と、リングと、複数の取付部材と、を有し、該リングは、第１の取付面に解除可能に支持された軸方向に延在する第２の取付面と、ラジアル方向外方に面し、第１のクラッチ面と摩擦面係合するよう設けられた第２のクラッチ面と、軸方向に沿って互いに対向する第２の端面と、軸方向に面し、第１の制限面と離間して設けられこれと協同して第１の端面の軸方向変位を制限する第２の変位制限面と、軸方向に沿って第２の端面間に延在してねじ孔と一直線上に配置される円錐台状の複数の開口と、を備え、ラジアル方向に沿って弾性変形可能なリングであること、さらに、該複数の取付部材は、ねじ孔に螺合可能に受容されるねじ軸部及び円錐台状の開口内に受容可能な円錐台状のねじ頭部をそれぞれ備え、これらと係合して、リングを弾性的にラジアル方向に変形させることにより、第２のクラッチ面を第１のクラッチ面に対して調節可能にラジアル方向に沿って変位させ、入力手段と出力手段間で両クラッチ面を介して伝達されるトルクを可変にする複数の取付部材であることを特徴とする過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
第４の実施の形態の好ましい態様によれば、第１及び第２の取付面が円筒形状であり、第１及び第２の変位制限面がラジアル方向に延在する環状な形状である。
第４の実施の形態の好ましい態様によれば、入力手段及び出力手段が実質的に同じような熱膨張係数を有する。
第５の実施の形態によれば、出力手段と、第１のクラッチ面を備えた入力手段と、入力手段を出力手段に取り付けるための取付手段であって、第１のクラッチ面と回転面−面摩擦係合して、入力手段と出力手段の間でトルクを伝達する第２のクラッチ面を備えた取付手段と、を有し、取付手段が、第２のクラッチ面を画成する弾性変形可能な部材と、部材を出力手段に一体回転可能に取り付ける部材取付手段と、を備え、該部材取付手段は、部材を調節可能に弾性変形させることにより、第２のクラッチ面を第１のクラッチ面に対してラジアル方向に変位させ、第２のクラッチ面が第１のクラッチ面に摩擦係合して一体回転する状態が維持されるように作用する摩擦力を可変に調節する部材取付手段であること、及び両クラッチ面が円筒形状であることを特徴とする過負荷防止クラッチ組立体を提供する。
第５の実施の形態の好ましい態様によれば、部材が一つの部材から構成されている。
第５の実施の形態の好ましい態様によれば、部材がラジアル方向に延在する環状な変位制限面を含み、該変位制限面が出力手段と協同して第１のクラッチ面と第２のクラッチ面とのラジアル方向のアラインメントを維持させる。
第６の実施の形態によれば、レバーラチェットに取り付けられたレバー操作体と；負荷を吊り上げるための負荷吊り上げ手段と；負荷吊り上げ手段と連結されたシャフトと；シャフトに共に回転するよう係合されたハブを備え、ラチェットをまたぐよう設けられた一対の摩擦板を取り付けるよう設けられ、ハブが該摩擦板の一つと摩擦係合する、ウェストンブレーキと；及び、過負荷防止クラッチ組立体を有し、該過負荷防止クラッチ組立体が、シャフトに螺合支持されて軸方向にウェストンブレーキが備える摩擦板の他の一つと軸方向に係合するよう設けられた取付ハブと、ラジアル方向外方に延在し、レバーラチェットと係合するよう設けられた複数の歯と、及びラジアル方向内方に面する第１のクラッチ面と、を備えたラチェットリングと、ラジアル方向外方に面する第２のクラッチ面を備えた弾性変形可能なラチェットリング挿入体と、及び、ラチェットリング挿入体をクランプして取付ハブと一体回転可能とし、取付ハブとラチェットリングとが協同してクラッチ面間のラジアル方向に沿ったアラインメントを維持する取付手段と、を含み、ラチェットリング挿入体が取付手段によって弾性変形可能とされ、これによって、第２のクラッチ面の第１のクラッチ面に対するラジアル方向の変位が調節されてクラッチ面間で伝達されるトルクが可変され、ラチェットリング挿入体上のラチェットリングを支持する両クラッチ面が相対的に回転可能とされ、及び両クラッチ面の摩擦係合がそれらの相対回転を防止し、及び両クラッチ面が円筒形状であることを特徴とするホイストを提供する。
第６の実施の形態の好ましい態様によれば、取付手段が、取付ハブ内に形成された複数の平行なねじ孔と、ねじ孔と一直線上に配置されるようラチェットリング挿入体内に形成された複数の平行な円錐台状の取付開口と、及びねじ孔内に受容されるねじ軸部及び取付開口内に受容される円錐台状の頭部を備え、軸方向に変位可能とされてラチェットリング挿入体を可撓的に変形し、これによってラチェットリング挿入体を弾性変形させて第２のクラッチ面の第１のクラッチ面に対するラジアル方向変位を調節する複数のねじファスナと、を含む。
第６の実施の形態の好ましい態様によれば、ラチェットリング及びラチェットリング挿入体が実質的に同じような熱膨張係数を有する。
【図面の簡単な説明】
本発明の操作原理及び操作形態をさらに十分に説明するために、下記の詳細な説明においては添付の図面を参照する。
図１は、レバー操作チェーンホイストに取り付けられた本発明の過負荷防止クラッチ組立体の一部破断側面図である；
図２は、図１の右方から見た組立体の端面図である；
図３は、図２中の線３−３に沿った断面図である；
図４は、本発明のクラッチ組立体内に組み込まれたラチェットリング挿入体の側面図である；
図５は、図４の左方から見たラチェットリング挿入体の端面図である；
図６は、図４中の線６−６に略沿った部分拡大断面図である；
図７は、図４中の線７−７に略沿った部分拡大断面図である。
詳細な説明
本発明の一実施の形態に係る過負荷防止クラッチ組立体は、通常、図１の１０に示すように構成され、ホイスト１２内に支持されている。ホイスト１２は、その慣用の形態において、チェーンホイスト負荷吊り上げ手段と機能的（operably）に連結されるドリブンシャフト１４、チェーンホイストホイール１６；例えば、往復運動するレバーラチェット２０を備えたレバーオペレータ１８のようなホイスト操作手段；及び慣用のウェストンブレーキ２２、さらにシャフト１４にスプライン結合された摩擦ハブ２４、一対の摩擦板２６，２６、及び、ラチェット２８と、ラチェット２８と係合可能であり負荷吊り上げ方向へのラチェットの回転を制限する不図示のラチェット手段を含んでいる。
斯くして、クラッチ組立体１０は、不図示のラチェット装置に代えて、典型的には、図示した形式のホイストに装着されることが理解されるであろう。
ここで、図２及び図３を参照すると、クラッチ組立体１０は、一般的に、入力手段としてラチェットリング３０、出力手段として取付ハブ３２、及び、ラチェットリング挿入体、ないしカップリング部材３６及び取付手段３８を備えたカップリング手段３４を含んでいる。
ラチェットリング３０には、ラジアル方向外方に面して環状に設けられ、ラチェットリングをレバーラチェット２０を介してレバー１８に機能的（operably）に連結するラチェット歯４０；第１のラジアル方向内方に面する環状クラッチ面４２；及び、軸方向に沿って互いに対向している、又はラジアル方向に延在している第１の一対の環状端面４４，４６が形成されている。
ハブ３２には、軸方向に穿設され、ハブをシャフト１４上に取り付けるためのスクリュねじ取付孔５０；軸方向に延在し、好ましくは、ラジアル方向外方に面しねじ孔５０と同心に設けられた円筒面５２として規定される第１の取付面；互いに軸方向に対向しかつラジアル方向に延在する第２の一対の環状端面５４，５６；ラジアル方向に延在する環状な第１の変位制限面５８；ラジアル方向に延在する環状な軸受面６０；ねじ孔開口５０と同心に設けられた第１の円筒軸受面６２；４つのスクリュねじ孔、但し、これら４つのスクリュねじ孔のうちの２つのみが図３に６４で示すスクリュねじ孔であって、ねじ孔５０の軸６６と平行にかつ好ましくは等距離に延在されるスクリュねじ孔；及び軸方向に後退したクリアランス面６８が形成されている。ハブ３２は、シャフト１４に取り付けられる際に、ウェストンブレーキ２２及びドライブシャフト１４を介して負荷吊り上げ手段に接続可能とされている。
ラチェットリング挿入体３６には、図２及び図３に加えて図４〜図７に示すように、軸方向に互いに対向しかつラジアル方向に延在している第３の一対の環状端面７２，７４間に延在するよう軸方向に穿設された略円筒状の開口７０；ラジアル方向外方に面する第２の環状クラッチ面７６；ラジアル方向に延在する環状な第２の変位制限面７８；第２の変位制限面７８に隣接する第２のクラッチ面７６のラジアル方向内方に延在する環状なリリーフスロット８０；ねじ孔６４と一直線上に設けられ、かつ第３の端面７２の近傍から第３の端面７４に向かって収斂している円錐台状の複数の取付開口８４；ラジアル方向に関して第２のクラッチ面７６と開口７０の間、かつ軸方向に関して第２の変位制限面７８と第３の端面７４の間に延在され、各取付開口８４を軸方向に２分割している複数のリリーフスロット８６；及び第２の円筒軸受面８８が形成されている。特に図６及び図７に示すように、好ましくは、取付開口８４の各軸８４ａは、円筒状開口７０と平行かつ等距離であり；及び開口７０と環状リリーフスロット８０の環状面８０ａの内部間とのラジアル方向に沿った距離が、好ましくは、各軸８４ａと面７０間の距離より小さくされる。（取付開口の２分割）リリーフスロット８６によって、ラチェットリング挿入体３６が部分的に分割され、第２のクラッチ面７６の半径方向内方において、４つの環状セグメント３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとなり、これらは上述したように弾性変形される。図３に最もよく示されるように、クラッチ面４２，７６は円筒形状にするとよい。
取付手段（ないし組付手段）３８は、上記ねじ孔６４及び円錐台状の取付開口８４、そして、各ねじ孔６４内にそれぞれ螺合可能なねじ軸部９２並びに取付開口８４の一つに一直線上に整列した状態で受容される大きさに形成された円錐台状の頭部９４を備えた複数のねじファスナ９０を有する。
頭部９４の軸方向長さは、取付開口８４の軸方向長さより短く、環状に延在するリリーフ孔８０と第３の端面７４の間で延在している。
図３を参照して分かるように、本発明の過負荷防止クラッチ組立体を構成する複数の要素のアセンブリにおいては、まず、ラチェットリング３０をラチェットリング挿入体３６に取り付けて、第１のクラッチ面４２を第２のクラッチ面７６とラジアル方向に関して整合して位置（アラインメント）させると共に回転可能に係合させる。次に、ラチェットリング挿入体をハブ３２に取り付けて、開口７０の壁部を取付面５２とラジアル方向に整合して位置（アラインメント）させると共にスライド係合させ、かつ第３の端面７４を第１の変位制限面５８に当接係合させ、取付開口８４とねじ孔６４を整合して位置（アラインメント）させる。図３に示すように、アセンブリは、複数のねじファスナ９０を複数のねじ孔６４に挿入し、ねじ頭部９４が取付開口８４内部と係合して第３の端面７４が第１の変位制限面５８と当接係合するまで、それらのねじ軸部９２をねじ孔６４内にねじ込むことによって完了する。クラッチをアセンブリする際には、対向する第１，第２の変位制限面５８，７８がラチェットリング３０と緩やかに係合され、協同して第１のクラッチ面４２が第２のクラッチ面７６とラジアル方向に整合（アライン）した状態を維持させ、一方、軸方向に十分に離間して、第１の端面４４，４６をそれぞれ面７８，５８に対して相対的に変位可能とさせる。
クラッチ組立体１０のアセンブリの次に、複数のねじファスナ９０が締め込まれることにより、ラチェットリング挿入体セグメント３６ａ〜３６ｄが変形され、そして第２のクラッチ面７６が押し込まれてラジアル方向外方へ変位し、第１のクラッチ面４２と緊密に摩擦係合する（図２、図３及び図５参照）。その結果、ラチェットリング３０及びラチェットリング挿入体３６、かくてハブ３２、が互いにカップリングされないし摩擦力によって互いにロックされ、ある予め設定されたホイスト負荷条件に対して一体回転する。その予め設定されたホイスト負荷条件が実質的に過剰である場合、例えば、ホイスト操作者がホイストの定格に対して重すぎる負荷を吊り上げようとした場合、初期状態においてはクラッチ面４２，７６が一体運動するように、クラッチ面４２，７６の係合を維持するよう作用する摩擦力が、乗り越えられないし克服される（臨界を超える）。その結果、第１，第２のクラッチ面４２，７６は回転方向に沿って互いに滑り、すなわちスリップする。これによって、ラチェットリング３０のラチェットリング挿入体３６に対する、さらにはハブ３２に対する動力伝達結合が解除される。
次に、図１〜図３に示すように、クラッチ組立体１０のアセンブリにおいて、ハブ３２がドライブシャフト１４上でねじ回され、ハブ端面５６がウェストンブレーキの摩擦ハブ２４に対して自由に変位できるよう設けられたハブ後退面６８を備えたウェストンブレーキ２２が備える摩擦板２６のうちの一つの近傍に軸方向摩擦軸受係合されることによって、ドライブシャフト１４に取り付けられる。組立体１０は、ハブ端面５４と係合する保持ナット１００によって取り外し可能にシャフト１４上に保持される。続いて、レバー挿入体１０２がハブ軸受面６２及びラチェットリング挿入体軸受面８８上をスライドされ、そして、レバーカバー１０４が、ラチェットリング挿入端面７２において開口しているねじ孔１０８内に挿入された一対のねじファスナ１０６によって、ラチェットリング挿入体３６に取り付けられる。
ホイスト使用中、もし、クラッチ面４２及び／又は７６の摩擦係合が解除されたような場合、又例えば、両クラッチ面間ですべりが生じて負荷トルクの値が変化した場合には、レバーカバー１０４を一時的に取り外して、調節のため、ねじ頭部を操作することができる。
クラッチ面４２，７６間で生じる摩擦力、すなわち両面間でスリップが生じた際に伝達されるトルクに及ぼす温度の影響を最小化するためには、ラチェットリング３０とラチェットリング挿入体３６の熱膨張係数を、予想されるホイストの操作環境温度範囲において、実質的に同一する必要がある。この目的のため、銅合金Ｃ５４４００（りん青銅、快削性）及びＡＩＳＩタイプ３０４ステンレス鋼が、ラチェットリング挿入体３６及びラチェットリング３０の各材料としてそれぞれ選択される。これらの材料の熱膨張係数はいずれも9.6×10-6in/in/°Fである。ラチェットリングには使用時に比較的高い入力負荷が加わるため、ラチェットリングの材料としてステンレス鋼が選択される。
本発明がレバー操作されるホイストに適用された例を開示したが、本発明はチェーンブロック形式のホイストに適用された場合でも有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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