クラッチ機構
【課題】 バックラッシュによる騒音を抑制することができるとともに、クラッチ摩擦板に焼き割れが発生するのを抑制することができるクラッチ機構を提供する。
【解決手段】 フライホイール６の回転駆動力をクランクシャフト４に伝達するためのクラッチ手段８を備えるクラッチ機構２である。クラッチ手段８は、フライホイール６とともに回転自在に且つクランクシャフト４の軸方向に移動自在に支持された押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０と、クランクシャフト４に取り付けられた第１クラッチ摩擦板４２と、フライホイール６に取り付けられた第２クラッチ摩擦板４４と、を備える。第１クラッチ摩擦板４２は、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に配設され、また第２クラッチ摩擦板４４は、押圧ディスク３８と第２ピストンディスク４０との間に配設されている。
【解決手段】 フライホイール６の回転駆動力をクランクシャフト４に伝達するためのクラッチ手段８を備えるクラッチ機構２である。クラッチ手段８は、フライホイール６とともに回転自在に且つクランクシャフト４の軸方向に移動自在に支持された押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０と、クランクシャフト４に取り付けられた第１クラッチ摩擦板４２と、フライホイール６に取り付けられた第２クラッチ摩擦板４４と、を備える。第１クラッチ摩擦板４２は、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に配設され、また第２クラッチ摩擦板４４は、押圧ディスク３８と第２ピストンディスク４０との間に配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライホイールの回転駆動力をクランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段を備えたクラッチ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物にプレス加工を施す際にはプレス装置が用いられる。プレス装置はクラッチ機構を備え、このクラッチ機構には、フライホイールの回転駆動力をクランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段が設けられている（例えば、特許文献１参照）。図７は従来の第１のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図であり、図示のクラッチ機構２００のクラッチ手段２０２は、ピストンディスク２０４と、ピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に配設されたリング状のクラッチ摩擦板２０８と、を備えている。クラッチ摩擦板２０８の内周部には内歯２１０が形成され、この内歯２１０は、クランクシャフト２１２に取り付けられた歯車２１４の外周部に形成された外歯２１６と噛み合わされている。このとき、クラッチ摩擦板２０８がクランクシャフト２１２の軸方向に進退動できるように、クラッチ摩擦板２０８の内歯２１０と歯車２１４の外歯２１６との間にはバックラッシュ２１８が形成されている。また、ピストンディスク２０４の外周部には外歯２２０が形成され、この外歯２２０は、フライホイール２０６の内周部に形成された内歯２２４と噛み合わされている。このとき、ピストンディスク２０４がクランクシャフト２１２の軸方向に進退動できるように、ピストンディスク２０４の外歯２２０とフライホイール２０６の内歯２２４との間にはバックラッシュ２２６が形成されている。
【０００３】
ピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に形成されたエア室２２８に圧縮空気が送り込まれると、ピストンディスク２０４がクラッチ摩擦板２０８に近接する方向に移動してクラッチ摩擦板２０８を押圧する。これにより、クラッチ摩擦板２０８がピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に挟持され、このクラッチ摩擦板２０８を介してフライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結される。また、エア室２２８内の圧縮空気が外部に排出されると、コイルバネ２３０の弾性復元力によってピストンディスク２０４がクラッチ摩擦板２０８より離隔する方向に移動し、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２との駆動連結が解除される。
【０００４】
図８は従来の第２のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図であり、図示のクラッチ機構２００Ａのクラッチ手段２０２Ａは、ピストンディスク２０４と、ピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に配設されたクラッチ摩擦板２０８Ａと、を備えている。クラッチ摩擦板２０８Ａは、クランクシャフト２１２に取り付けられたリング状のプレート部材２３２と、プレート部材２３２の外周部に取り付けられた摩擦部材２３４と、を有している。プレート部材２３２は、弾性復元力を有するバネ板で構成されている。上述した第１のタイプのクラッチ機構２００と同様に、ピストンディスク２０４がクランクシャフト２１２の軸方向に進退動することによって、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結又は駆動連結解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２１７７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のクラッチ機構では次のような問題がある。第１のタイプのクラッチ機構２００では、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結された状態において、クラッチ摩擦板２０８がクランクシャフト２１２とともに回転すると、クラッチ摩擦板２０８の内歯２１０と歯車２１４の外歯２１６とが相互に干渉して騒音が発生するようになる。この騒音はバックラッシュ２１８の大きさに比例して大きくなり、プレス装置を操作する作業者にとっては非常に煩わしく感じられる。そのため、このバックラッシュ２１８による騒音を抑えたクラッチ機構２００の開発が要望されている。
【０００７】
一方、第２のタイプのクラッチ機構２００Ａでは、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結される瞬間においては、クラッチ摩擦板２０８Ａとフライホイール２０６との間に相対速度が生じ、クラッチ摩擦板２０８Ａの摩擦部材２３４とフライホイール２０６とが相互に摩擦される。また、ピストンディスク２０４がクラッチ摩擦板２０８Ａを押圧すると、クラッチ摩擦板２０８Ａのプレート部材２３２が弾性的に撓むようになり、これによりクラッチ摩擦板２０８Ａの摩擦部材２３４には偏荷重が作用するようになる。このように摩擦部材２３４に偏荷重が作用した状態で摩擦部材２３４とフライホイール２０６とが相互に摩擦されると、摩擦部材２３４に焼き割れが発生するおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、バックラッシュによる騒音を抑制することができるとともに、クラッチ摩擦板に焼き割れが発生するのを抑制することができるクラッチ機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載のクラッチ機構では、回転自在に支持されるクランクシャフトと、駆動源により回転されるフライホイールと、前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段と、を備えるクラッチ機構であって、
前記クラッチ手段は、前記フライホイールとともに回転自在に且つ前記クランクシャフトの軸方向に移動自在に支持された第１ピストンディスク、第２ピストンディスク及び押圧ディスクと、前記クランクシャフトに取り付けられた第１クラッチ摩擦板と、前記フライホイールに取り付けられた第２クラッチ摩擦板と、を備え、前記第１クラッチ摩擦板は、前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に配設され、また前記第２クラッチ摩擦板は、前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に配設されており、
前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するときには、前記第２ピストンディスクが前記第２クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧することにより、前記押圧ディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧するとともに、前記第１ピストンディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第２ピストンディスクに近接する方向に押圧し、これにより、前記第１クラッチ摩擦板が前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に押圧されるとともに、前記第２クラッチ摩擦板が前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に押圧されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１に記載のクラッチ機構によれば、第１クラッチ摩擦板が第１ピストンディスクと押圧ディスクとの間に押圧されるので、第１クラッチ摩擦板には撓みがほとんど生じなくなる。これにより、第１クラッチ摩擦板には偏荷重がほとんど作用せず、フライホイールとクランクシャフトとの駆動連結時において第１クラッチ摩擦板と第１ピストンディスク及び押圧ディスクとが相互に摩擦した場合であっても、第１クラッチ摩擦板に焼き割れが発生するのを抑制することができる。また、第１クラッチ摩擦板が第１ピストンディスクと押圧ディスクとの間に押圧されるとともに、第２クラッチ摩擦板が押圧ディスクと第２ピストンディスクとの間に押圧されるので、これら押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスク並びに第１及び第２クラッチ摩擦板が相互に駆動連結される。これにより、フライホイールと押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスクとの連結部（例えば、フライホイールに形成された内歯と押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスクにそれぞれ形成された外歯との噛合部）に加わる荷重は、第２クラッチ摩擦板とフライホイールとの連結部によって受けられるようになる。それ故に、例えばフライホイールに形成された内歯と押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスクにそれぞれ形成された外歯とが相互に干渉することがなく、それらの噛合部に形成されたバックラッシュによる騒音の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態によるクラッチ機構のクラッチ手段が駆動連結解除状態である状態を示す断面図である。
【図２】図１のクラッチ手段が駆動連結状態である状態を示す断面図である。
【図３】第１クラッチ摩擦板を示す図である。
【図４】第２クラッチ摩擦板を示す図である。
【図５】図１中のＡ−Ａ線による、第１ピストンディスクの第１外歯とフライホイールの内歯との噛合部の一部を示す断面図である。
【図６】他の実施形態によるクラッチ機構の一部を示す断面図である。
【図７】従来の第１のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図である。
【図８】従来の第２のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うクラッチ機構の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるクラッチ機構のクラッチ手段が駆動連結解除状態である状態を示す断面図であり、図２は、図１のクラッチ手段が駆動連結状態である状態を示す断面図であり、図３は、第１クラッチ摩擦板を示す図であり、図４は、第２クラッチ摩擦板を示す図であり、図５は、図１中のＡ−Ａ線による、第１ピストンディスクの第１外歯とフライホイールの内歯との噛合部の一部を示す断面図である。
【００１３】
図１を参照して、図示のクラッチ機構２は、プレス装置（図示せず）のハウジング（図示せず）に回転自在に支持されたクランクシャフト４と、電動モータなどの駆動源（図示せず）により回転されるフライホイール６と、フライホイール６の回転駆動力をクランクシャフト４へ伝達するためのクラッチ手段８と、クランクシャフト４の回転を制動するためのブレーキ手段（図示せず）と、を備えている。
【００１４】
フライホイール６は、複数の軸受１０を介してクランクシャフト４に回転自在に支持されている。フライホイール６の内側には、クラッチ手段８が配設されるクラッチ空間１２が形成されている。フライホイール６の内周面には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１及び第２内歯１４，１６が形成されている（図５参照）。フライホイール６の相互に対向する内側面にはそれぞれ、周方向に延びる第１及び第２リング状突部１８，２０が設けられている。また、フライホイール６の内部には、圧縮空気の通路となる圧縮空気流路２２が設けられ、この圧縮空気流路２２は、第１流路２４と、第１流路２４から分岐された第２及び第３流路２６，２８と、を有している。第１流路２４の端部は、ロータリジョイント３０を介して空圧給排装置（図示せず）に接続され、また第２及び第３流路２６，２８の各端部はそれぞれ、フライホイール６の内側面上における第１及び第２エア室３２，３４（図２参照、後述する）に対応する部位に露出されている。
【００１５】
図１〜図５を参照して、クラッチ手段８及びこれに関連する構成について説明する。クラッチ手段８は、フライホイール６とともに回転自在に且つクランクシャフト４の軸方向（図１及び図２において左右方向）に移動自在に支持された押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０と、クランクシャフト４に取り付けられた第１クラッチ摩擦板４２と、フライホイール６に取り付けられた第２クラッチ摩擦板４４と、を備えている。
【００１６】
第１ピストンディスク３６はリング状に形成され、その外周部には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１外歯４６が形成されている。第１ピストンディスク３６の第１外歯４６はフライホイール６の第１内歯１４と噛み合わされており（図５参照）、これにより、フライホイール６が回転すると、第１ピストンディスク３６は、フライホイール６とともに一体的に回転するようになる。また、第１ピストンディスク３６がクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第１ピストンディスク３６の第１外歯４６とフライホイール６の第１内歯１４との間にはバックラッシュ４８が形成されている。また、第１ピストンディスク３６の片面には、周方向に延びる第１リング状凹部５０が設けられ、この第１リング状凹部５０とフライホイール６の第１リング状突部１８との間には第１エア室３２が規定されている。第１エア室３２の外周部及び内周部にはそれぞれリング状のシール部材５２，５４が設けられており、これらシール部材５２，５４によって第１エア室３２は気密状態に保持されている。
【００１７】
また、第２ピストンディスク４０はリング状に形成され、その外周部には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第２外歯６２が形成されている。第２ピストンディスク４０の第２外歯６２はフライホイール６の第２内歯１６と噛み合わされており、これにより、フライホイール６が回転すると、第２ピストンディスク４０はフライホイール６とともに一体的に回転するようになる。また、第２ピストンディスク４０がクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第２ピストンディスク４０の第２外歯６２とフライホイール６の第２内歯１６との間にはバックラッシュ６４が形成されている。また、第２ピストンディスク４０の片面には、周方向に延びる第２リング状凹部６６が設けられ、この第２リング状凹部６６とフライホイール６の第２リング状突部２０との間には第２エア室３４が規定されている。第２エア室３４の外周部及び内周部にはそれぞれリング状のシール部材６８，７０が設けられており、これらシール部材６８，７０によって第２エア室３４は気密状態に保持されている。
【００１８】
押圧ディスク３８はリング状に形成され、その外周部には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第３外歯５６が形成されている。押圧ディスク３８の第３外歯５６はフライホイール６の第１内歯１４と噛み合わされており、これにより、フライホイール６が回転すると、押圧ディスク３８は、フライホイール６とともに一体的に回転するようになる。また、押圧ディスク３８がクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、押圧ディスク３８の第３外歯５６とフライホイール６の第１内歯１４との間にはバックラッシュ５８が形成されている。
【００１９】
また、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間には、周方向に間隔を置いて複数のコイルバネ６０が配設されており、これら複数のコイルバネ６０によって、第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８は相互に離隔する方向に弾性的に付勢される。
【００２０】
第１クラッチ摩擦板４２は、第１プレート部材７２及び一対の第１摩擦部材７４を有している。第１プレート部材７２はリング状に形成されるとともに、弾性復元力を有するバネ板で構成されている。第１プレート部材７２の厚みは、例えば０．５〜１．５ｍｍ程度に設定されている。第１プレート部材７２の外周部には、径方向外側に延びる取付部７６が周方向に間隔を置いて複数設けられ（図３参照）、各取付部７６には、リベット７８を挿入するための取付孔（図示せず）がそれぞれ設けられている。第１摩擦部材７４は略矩形状に形成され、耐熱性及び耐摩擦性を有する材料、例えば焼結摩擦材などで形成される。この第１摩擦部材７４には、リベット７８を挿入するための取付孔（図示せず）が設けられている。一対の第１摩擦部材７４は、第１プレート部材７２の各取付部７６を両側より挟み込むようにして装着され、リベット７８によって一対の第１摩擦部材７４が取付部７６に次のようにして取り付けられる。即ち、片側の第１摩擦部材７４の取付孔、第１プレート部材７２の取付孔及び他側の第１プレート部材７４の取付孔を通してリベット７８を挿入し、挿入したリベット７８の両端部をそれぞれハンマー等で打撃して頭部を形成することにより、一対の第１摩擦部材７４及び第１プレート部材７４が一体的に固定される。なお、リベット７８の頭部は、第１摩擦部材７４の内部に埋設されており、後述するようにクラッチ手段８が駆動連結状態であるときにおいて、リベット７８の頭部が第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８に接触することはない。
【００２１】
また、第１プレート部材７２の内周部には、ボルト８４を挿入するための取付孔８６が周方向に間隔を置いて複数設けられている。クランクシャフト４には、締結用リング８８を介して固定用リング９０が固定されている。この固定用リング９０には、ボルト８４を螺着するためのボルト孔（図示せず）が周方向に間隔を置いて複数設けられており、ボルト８４が第１プレート部材７２の取付孔８６を通して固定用リング９０のボルト孔に螺着されることにより、第１クラッチ摩擦板４２が固定用リング９０を介してクランクシャフト４に取り付けられる。このように取り付けられた第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４は、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に配設される。これにより、クランクシャフト４が回転すると、第１クラッチ摩擦板４２は、クランクシャフト４とともに一体的に回転するようになる。
【００２２】
第２クラッチ摩擦板４４は、第２プレート部材９６及び一対の第２摩擦部材９８を有している。第２プレート部材９６は、第１プレート部材７２と同様にリング状に形成されるとともに、弾性復元力を有するバネ板で構成されている。第２プレート部材９６の内周部には、径方向内側に延びる取付部１００が周方向に間隔を置いて複数設けられ（図４参照）、各取付部１００には、リベット１０２を挿入するための取付孔（図示せず）がそれぞれ設けられている。第２摩擦部材９８は、第１摩擦部材７４と同様に略矩形状に形成され、この第２摩擦部材９８には、リベット１０２を挿入するための取付孔（図示せず）が設けられている。一対の第２摩擦部材９８は、第２プレート部材９６の各取付部１００を両側より挟み込むようにして装着され、リベット１０２によって一対の第２摩擦部材９８が取付部１００に取り付けられる。
【００２３】
また、第２プレート部材９６の外周部には、ボルト１０８を挿入するための取付孔１１０が周方向に間隔を置いて複数設けられている。フライホイール６には、ボルト１０８を螺着するためのボルト孔（図示せず）が周方向に間隔を置いて複数設けられている。ボルト１０８が第２プレート部材９６の取付孔１１０を通してフライホイール６のボルト孔に螺着されることにより、第２クラッチ摩擦板４４がフライホイール６に取り付けられる。このように取り付けられた第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８は、押圧ディスク３８と第２ピストンディスク４０との間に配設される。これにより、フライホイール６が回転すると、第２クラッチ摩擦板４４は、フライホイール６とともに一体的に回転するようになる。
【００２４】
次に、上述したクラッチ機構２におけるクラッチ手段８の動作について説明する。フライホイール６の回転駆動力をクランクシャフト４に伝達するときには、図２に示すように、クラッチ手段８は駆動連結状態となる。この駆動連結状態においては、空圧給排装置からの圧縮空気が圧縮空気流路２２を通して第１及び第２エア室３２，３４に送り込まれる。第１エア室３２に送り込まれた圧縮空気の圧力により、第１ピストンディスク３６がコイルバネ６０の弾性復元力に抗して第２ピストンディスク４０に近接する方向（図２中の矢印Ｐで示す方向）に移動し、これにより第１ピストンディスク３６は第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４を押圧ディスク３８とともに第２ピストンディスク４０に近接する方向に押圧する。また第２エア室３４に送り込まれた圧縮空気の圧力により、第２ピストンディスク４０は、第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８に作用してこれを押圧ディスク３８とともにコイルバネ６０の弾性復元力に抗して第１ピストンディスク３６に近接する方向（図２中の矢印Ｑで示す方向）に押圧し、これにより押圧ディスク３８は第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４を第１ピストンディスク３６に近接する方向に押圧する。
【００２５】
これにより、第１摩擦部材７４は、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に押圧され、第１摩擦部材７４と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８とが駆動連結される。このとき、第１摩擦部材７４は、第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８によって両側よりほぼ等しい力で押圧されるので、第１プレート部材７２には撓みがほとんど生じない。また、第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８は、押圧ディスク３８と第２ピストンディスク４０との間に押圧される。このとき、第２ピストンディスク４０は第２クラッチ摩擦板４４を第１ピストンディスク３６側に押圧するので、第２プレート部材９６は第１ピストンディスク３６側に弾性的に撓むようになる。このようにしてクラッチ手段８が駆動連結状態となり、フライホイール６の回転駆動力が押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０並びに第１及び第２クラッチ摩擦板４２，４４を介してクランクシャフト４に伝達され、クランクシャフト４が所定方向に回転駆動される。
【００２６】
クランクシャフト４が所定方向に回転すると、クランクシャフト４と連結されたコネクティングロッド（図示せず）等を介してスライド（図示せず）が上下方向に往復移動される。スライドが上死点から下方へ移動して下死点まで移動すると、スライドが加工域の被加工物（図示せず）に作用して被加工物にプレス加工が施される。プレス加工後は、スライドが下死点から上方へ移動して上記上死点に戻る。
【００２７】
また、フライホイール６からクランクシャフト４への回転駆動力の伝達を解除するときには、図１に示すように、クラッチ手段８が駆動連結解除状態となる。この駆動連結解除状態においては、第１及び第２エア室３２，３４内の圧縮空気が圧縮空気流路２２及び空圧給排装置を通して外部に排出される。コイルバネ６０の弾性復元力により、第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８は相互に離隔する方向（図１中の矢印Ｘ，Ｙで示す方向）に移動し、第１クラッチ摩擦板４２と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８との駆動連結が解除される。また、第２ピストンディスク４０は、押圧ディスク３８に押圧されることにより第１ピストンディスク３６から離隔する方向（図１中の矢印Ｙで示す方向）に移動する。このとき、第２クラッチ摩擦板４４の第２プレート部材９６は、弾性復元力により撓んだ状態から元の状態（撓んでいない状態）に戻るようになる。このようにしてクラッチ手段８が駆動連結解除状態となり、フライホイール６の回転駆動力はクランクシャフト４に伝達されない。
【００２８】
本実施形態のクラッチ機構２では、次のような作用効果が達成される。上述のように、第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４が第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に押圧されるので、第１プレート部材７２には撓みがほとんど生じない。これにより、第１摩擦部材７４には偏荷重がほとんど作用せず、第１摩擦部材７４に焼き割れが発生するのを抑制することができる。なお、第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８が第２ピストンディスク４０によって押圧されることにより、第２プレート部材９６に撓みが生じて第２摩擦部材９８に偏荷重が作用するようになるが、第２クラッチ摩擦板４４とフライホイール６との相対速度が０（零）であるために第２クラッチ摩擦板４４と押圧ディスク３８及び第２ピストンディスク４０との間に摩擦が生じず、第２摩擦部材９８に焼き割れが発生することはない。
【００２９】
また、駆動連結状態において、押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０並びに第１及び第２クラッチ摩擦板４２，４４は相互に駆動連結されているので、フライホイール６の第１内歯１４と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８の第１及び第３外歯４６，５６との噛合部に加わる荷重、及びフライホイール６の第２内歯１６と第２ピストンディスク４０の第２外歯６２との噛合部に加わる荷重はそれぞれ、第２クラッチ摩擦板４４の第２プレート部材９６とフライホイール６との連結部によって受けられるようになる。これにより、フライホイール６の第１内歯１４（第２内歯１６）と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８（第２ピストンディスク４０）の第１及び第３外歯４６，５６（第２外歯６２）とが相互に干渉することがなく、バックラッシュ４８，５８，６４による騒音の発生を抑えることができる。
【００３０】
次に、図６を参照して、クラッチ機構の他の実施形態について説明する。図６は、他の実施形態によるクラッチ機構の一部を示す断面図である。図６において、上述した実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
本実施形態のクラッチ機構２Ａでは、フライホイール６Ａの相互に対向する内側面には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１及び第２ピン１１６、１１８が取り付けられている。第１及び第２ピン１１６，１１８はそれぞれ、クランクシャフト４の軸方向に延びている。また、第１ピストンディスク３６Ａ、第２ピストンディスク４０Ａ及び押圧ディスク３８Ａの各外周部にはそれぞれ、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１、第２及び第３挿入孔１２０，１２２，１２４が設けられている。第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａの第１及び第３挿入孔１２０，１２２には第１ピン１１６が挿入されており、第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａがクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第１及び第３挿入孔１２０，１２２と第１ピン１１６との間にはそれぞれバックラッシュ１２６，１２８が形成されている。また、第２ピストンディスク４０Ａの第２挿入孔１２４には第２ピン１１８が挿入されており、第２ピストンディスク４０Ａがクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第２挿入孔１２４と第２ピン１１８との間にはバックラッシュ１３０が形成されている。
【００３２】
本実施形態のクラッチ機構２Ａにおいても、上述したのと同様の作用効果が達成される。即ち、駆動連結状態において、押圧ディスク３８Ａ、第１及び第２ピストンディスク３６Ａ，４０Ａ並びに第１及び第２クラッチ摩擦板４２，４４は相互に駆動連結されているので、フライホイール６Ａの第１ピン１１６と第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａの第１及び第３挿入孔１２０，１２２との連結部に加わる荷重、及びフライホイール６Ａの第２ピン１１８と第２ピストンディスク４０Ａの第２挿入孔１２４との連結部に加わる荷重はそれぞれ、第２クラッチ摩擦板４４の第２プレート部材９６とフライホイール６Ａとの連結部によって受けられるようになる。これにより、フライホイール６Ａの第１ピン１１６（第２ピン１１８）と第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａ（第２ピストンディスク４０Ａ）の第１及び第３挿入孔１２０，１２２（第２挿入孔１２４）とが相互に干渉することがなく、バックラッシュ１２６，１２８，１３０による騒音の発生を抑えることができる。
【００３３】
以上、本発明に従うクラッチ機構の各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
２，２Ａ，２００，２００Ａ クラッチ機構
４，２１２ クランクシャフト
６，６Ａ，２０６ フライホイール
８，８Ａ，２０２，２０２Ａ クラッチ手段
３６，３６Ａ 第１ピストンディスク
３８，３８Ａ 押圧ディスク
４０，４０Ａ 第２ピストンディスク
４２ 第１クラッチ摩擦板
４４ 第２クラッチ摩擦板
７２ 第１プレート部材
７４ 第１摩擦部材
９６ 第２プレート部材
９８ 第２摩擦部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライホイールの回転駆動力をクランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段を備えたクラッチ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物にプレス加工を施す際にはプレス装置が用いられる。プレス装置はクラッチ機構を備え、このクラッチ機構には、フライホイールの回転駆動力をクランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段が設けられている（例えば、特許文献１参照）。図７は従来の第１のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図であり、図示のクラッチ機構２００のクラッチ手段２０２は、ピストンディスク２０４と、ピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に配設されたリング状のクラッチ摩擦板２０８と、を備えている。クラッチ摩擦板２０８の内周部には内歯２１０が形成され、この内歯２１０は、クランクシャフト２１２に取り付けられた歯車２１４の外周部に形成された外歯２１６と噛み合わされている。このとき、クラッチ摩擦板２０８がクランクシャフト２１２の軸方向に進退動できるように、クラッチ摩擦板２０８の内歯２１０と歯車２１４の外歯２１６との間にはバックラッシュ２１８が形成されている。また、ピストンディスク２０４の外周部には外歯２２０が形成され、この外歯２２０は、フライホイール２０６の内周部に形成された内歯２２４と噛み合わされている。このとき、ピストンディスク２０４がクランクシャフト２１２の軸方向に進退動できるように、ピストンディスク２０４の外歯２２０とフライホイール２０６の内歯２２４との間にはバックラッシュ２２６が形成されている。
【０００３】
ピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に形成されたエア室２２８に圧縮空気が送り込まれると、ピストンディスク２０４がクラッチ摩擦板２０８に近接する方向に移動してクラッチ摩擦板２０８を押圧する。これにより、クラッチ摩擦板２０８がピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に挟持され、このクラッチ摩擦板２０８を介してフライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結される。また、エア室２２８内の圧縮空気が外部に排出されると、コイルバネ２３０の弾性復元力によってピストンディスク２０４がクラッチ摩擦板２０８より離隔する方向に移動し、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２との駆動連結が解除される。
【０００４】
図８は従来の第２のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図であり、図示のクラッチ機構２００Ａのクラッチ手段２０２Ａは、ピストンディスク２０４と、ピストンディスク２０４とフライホイール２０６との間に配設されたクラッチ摩擦板２０８Ａと、を備えている。クラッチ摩擦板２０８Ａは、クランクシャフト２１２に取り付けられたリング状のプレート部材２３２と、プレート部材２３２の外周部に取り付けられた摩擦部材２３４と、を有している。プレート部材２３２は、弾性復元力を有するバネ板で構成されている。上述した第１のタイプのクラッチ機構２００と同様に、ピストンディスク２０４がクランクシャフト２１２の軸方向に進退動することによって、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結又は駆動連結解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２１７７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のクラッチ機構では次のような問題がある。第１のタイプのクラッチ機構２００では、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結された状態において、クラッチ摩擦板２０８がクランクシャフト２１２とともに回転すると、クラッチ摩擦板２０８の内歯２１０と歯車２１４の外歯２１６とが相互に干渉して騒音が発生するようになる。この騒音はバックラッシュ２１８の大きさに比例して大きくなり、プレス装置を操作する作業者にとっては非常に煩わしく感じられる。そのため、このバックラッシュ２１８による騒音を抑えたクラッチ機構２００の開発が要望されている。
【０００７】
一方、第２のタイプのクラッチ機構２００Ａでは、フライホイール２０６とクランクシャフト２１２とが駆動連結される瞬間においては、クラッチ摩擦板２０８Ａとフライホイール２０６との間に相対速度が生じ、クラッチ摩擦板２０８Ａの摩擦部材２３４とフライホイール２０６とが相互に摩擦される。また、ピストンディスク２０４がクラッチ摩擦板２０８Ａを押圧すると、クラッチ摩擦板２０８Ａのプレート部材２３２が弾性的に撓むようになり、これによりクラッチ摩擦板２０８Ａの摩擦部材２３４には偏荷重が作用するようになる。このように摩擦部材２３４に偏荷重が作用した状態で摩擦部材２３４とフライホイール２０６とが相互に摩擦されると、摩擦部材２３４に焼き割れが発生するおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、バックラッシュによる騒音を抑制することができるとともに、クラッチ摩擦板に焼き割れが発生するのを抑制することができるクラッチ機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載のクラッチ機構では、回転自在に支持されるクランクシャフトと、駆動源により回転されるフライホイールと、前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段と、を備えるクラッチ機構であって、
前記クラッチ手段は、前記フライホイールとともに回転自在に且つ前記クランクシャフトの軸方向に移動自在に支持された第１ピストンディスク、第２ピストンディスク及び押圧ディスクと、前記クランクシャフトに取り付けられた第１クラッチ摩擦板と、前記フライホイールに取り付けられた第２クラッチ摩擦板と、を備え、前記第１クラッチ摩擦板は、前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に配設され、また前記第２クラッチ摩擦板は、前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に配設されており、
前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するときには、前記第２ピストンディスクが前記第２クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧することにより、前記押圧ディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧するとともに、前記第１ピストンディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第２ピストンディスクに近接する方向に押圧し、これにより、前記第１クラッチ摩擦板が前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に押圧されるとともに、前記第２クラッチ摩擦板が前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に押圧されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１に記載のクラッチ機構によれば、第１クラッチ摩擦板が第１ピストンディスクと押圧ディスクとの間に押圧されるので、第１クラッチ摩擦板には撓みがほとんど生じなくなる。これにより、第１クラッチ摩擦板には偏荷重がほとんど作用せず、フライホイールとクランクシャフトとの駆動連結時において第１クラッチ摩擦板と第１ピストンディスク及び押圧ディスクとが相互に摩擦した場合であっても、第１クラッチ摩擦板に焼き割れが発生するのを抑制することができる。また、第１クラッチ摩擦板が第１ピストンディスクと押圧ディスクとの間に押圧されるとともに、第２クラッチ摩擦板が押圧ディスクと第２ピストンディスクとの間に押圧されるので、これら押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスク並びに第１及び第２クラッチ摩擦板が相互に駆動連結される。これにより、フライホイールと押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスクとの連結部（例えば、フライホイールに形成された内歯と押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスクにそれぞれ形成された外歯との噛合部）に加わる荷重は、第２クラッチ摩擦板とフライホイールとの連結部によって受けられるようになる。それ故に、例えばフライホイールに形成された内歯と押圧ディスク、第１及び第２ピストンディスクにそれぞれ形成された外歯とが相互に干渉することがなく、それらの噛合部に形成されたバックラッシュによる騒音の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態によるクラッチ機構のクラッチ手段が駆動連結解除状態である状態を示す断面図である。
【図２】図１のクラッチ手段が駆動連結状態である状態を示す断面図である。
【図３】第１クラッチ摩擦板を示す図である。
【図４】第２クラッチ摩擦板を示す図である。
【図５】図１中のＡ−Ａ線による、第１ピストンディスクの第１外歯とフライホイールの内歯との噛合部の一部を示す断面図である。
【図６】他の実施形態によるクラッチ機構の一部を示す断面図である。
【図７】従来の第１のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図である。
【図８】従来の第２のタイプのクラッチ機構の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うクラッチ機構の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるクラッチ機構のクラッチ手段が駆動連結解除状態である状態を示す断面図であり、図２は、図１のクラッチ手段が駆動連結状態である状態を示す断面図であり、図３は、第１クラッチ摩擦板を示す図であり、図４は、第２クラッチ摩擦板を示す図であり、図５は、図１中のＡ−Ａ線による、第１ピストンディスクの第１外歯とフライホイールの内歯との噛合部の一部を示す断面図である。
【００１３】
図１を参照して、図示のクラッチ機構２は、プレス装置（図示せず）のハウジング（図示せず）に回転自在に支持されたクランクシャフト４と、電動モータなどの駆動源（図示せず）により回転されるフライホイール６と、フライホイール６の回転駆動力をクランクシャフト４へ伝達するためのクラッチ手段８と、クランクシャフト４の回転を制動するためのブレーキ手段（図示せず）と、を備えている。
【００１４】
フライホイール６は、複数の軸受１０を介してクランクシャフト４に回転自在に支持されている。フライホイール６の内側には、クラッチ手段８が配設されるクラッチ空間１２が形成されている。フライホイール６の内周面には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１及び第２内歯１４，１６が形成されている（図５参照）。フライホイール６の相互に対向する内側面にはそれぞれ、周方向に延びる第１及び第２リング状突部１８，２０が設けられている。また、フライホイール６の内部には、圧縮空気の通路となる圧縮空気流路２２が設けられ、この圧縮空気流路２２は、第１流路２４と、第１流路２４から分岐された第２及び第３流路２６，２８と、を有している。第１流路２４の端部は、ロータリジョイント３０を介して空圧給排装置（図示せず）に接続され、また第２及び第３流路２６，２８の各端部はそれぞれ、フライホイール６の内側面上における第１及び第２エア室３２，３４（図２参照、後述する）に対応する部位に露出されている。
【００１５】
図１〜図５を参照して、クラッチ手段８及びこれに関連する構成について説明する。クラッチ手段８は、フライホイール６とともに回転自在に且つクランクシャフト４の軸方向（図１及び図２において左右方向）に移動自在に支持された押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０と、クランクシャフト４に取り付けられた第１クラッチ摩擦板４２と、フライホイール６に取り付けられた第２クラッチ摩擦板４４と、を備えている。
【００１６】
第１ピストンディスク３６はリング状に形成され、その外周部には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１外歯４６が形成されている。第１ピストンディスク３６の第１外歯４６はフライホイール６の第１内歯１４と噛み合わされており（図５参照）、これにより、フライホイール６が回転すると、第１ピストンディスク３６は、フライホイール６とともに一体的に回転するようになる。また、第１ピストンディスク３６がクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第１ピストンディスク３６の第１外歯４６とフライホイール６の第１内歯１４との間にはバックラッシュ４８が形成されている。また、第１ピストンディスク３６の片面には、周方向に延びる第１リング状凹部５０が設けられ、この第１リング状凹部５０とフライホイール６の第１リング状突部１８との間には第１エア室３２が規定されている。第１エア室３２の外周部及び内周部にはそれぞれリング状のシール部材５２，５４が設けられており、これらシール部材５２，５４によって第１エア室３２は気密状態に保持されている。
【００１７】
また、第２ピストンディスク４０はリング状に形成され、その外周部には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第２外歯６２が形成されている。第２ピストンディスク４０の第２外歯６２はフライホイール６の第２内歯１６と噛み合わされており、これにより、フライホイール６が回転すると、第２ピストンディスク４０はフライホイール６とともに一体的に回転するようになる。また、第２ピストンディスク４０がクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第２ピストンディスク４０の第２外歯６２とフライホイール６の第２内歯１６との間にはバックラッシュ６４が形成されている。また、第２ピストンディスク４０の片面には、周方向に延びる第２リング状凹部６６が設けられ、この第２リング状凹部６６とフライホイール６の第２リング状突部２０との間には第２エア室３４が規定されている。第２エア室３４の外周部及び内周部にはそれぞれリング状のシール部材６８，７０が設けられており、これらシール部材６８，７０によって第２エア室３４は気密状態に保持されている。
【００１８】
押圧ディスク３８はリング状に形成され、その外周部には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第３外歯５６が形成されている。押圧ディスク３８の第３外歯５６はフライホイール６の第１内歯１４と噛み合わされており、これにより、フライホイール６が回転すると、押圧ディスク３８は、フライホイール６とともに一体的に回転するようになる。また、押圧ディスク３８がクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、押圧ディスク３８の第３外歯５６とフライホイール６の第１内歯１４との間にはバックラッシュ５８が形成されている。
【００１９】
また、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間には、周方向に間隔を置いて複数のコイルバネ６０が配設されており、これら複数のコイルバネ６０によって、第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８は相互に離隔する方向に弾性的に付勢される。
【００２０】
第１クラッチ摩擦板４２は、第１プレート部材７２及び一対の第１摩擦部材７４を有している。第１プレート部材７２はリング状に形成されるとともに、弾性復元力を有するバネ板で構成されている。第１プレート部材７２の厚みは、例えば０．５〜１．５ｍｍ程度に設定されている。第１プレート部材７２の外周部には、径方向外側に延びる取付部７６が周方向に間隔を置いて複数設けられ（図３参照）、各取付部７６には、リベット７８を挿入するための取付孔（図示せず）がそれぞれ設けられている。第１摩擦部材７４は略矩形状に形成され、耐熱性及び耐摩擦性を有する材料、例えば焼結摩擦材などで形成される。この第１摩擦部材７４には、リベット７８を挿入するための取付孔（図示せず）が設けられている。一対の第１摩擦部材７４は、第１プレート部材７２の各取付部７６を両側より挟み込むようにして装着され、リベット７８によって一対の第１摩擦部材７４が取付部７６に次のようにして取り付けられる。即ち、片側の第１摩擦部材７４の取付孔、第１プレート部材７２の取付孔及び他側の第１プレート部材７４の取付孔を通してリベット７８を挿入し、挿入したリベット７８の両端部をそれぞれハンマー等で打撃して頭部を形成することにより、一対の第１摩擦部材７４及び第１プレート部材７４が一体的に固定される。なお、リベット７８の頭部は、第１摩擦部材７４の内部に埋設されており、後述するようにクラッチ手段８が駆動連結状態であるときにおいて、リベット７８の頭部が第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８に接触することはない。
【００２１】
また、第１プレート部材７２の内周部には、ボルト８４を挿入するための取付孔８６が周方向に間隔を置いて複数設けられている。クランクシャフト４には、締結用リング８８を介して固定用リング９０が固定されている。この固定用リング９０には、ボルト８４を螺着するためのボルト孔（図示せず）が周方向に間隔を置いて複数設けられており、ボルト８４が第１プレート部材７２の取付孔８６を通して固定用リング９０のボルト孔に螺着されることにより、第１クラッチ摩擦板４２が固定用リング９０を介してクランクシャフト４に取り付けられる。このように取り付けられた第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４は、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に配設される。これにより、クランクシャフト４が回転すると、第１クラッチ摩擦板４２は、クランクシャフト４とともに一体的に回転するようになる。
【００２２】
第２クラッチ摩擦板４４は、第２プレート部材９６及び一対の第２摩擦部材９８を有している。第２プレート部材９６は、第１プレート部材７２と同様にリング状に形成されるとともに、弾性復元力を有するバネ板で構成されている。第２プレート部材９６の内周部には、径方向内側に延びる取付部１００が周方向に間隔を置いて複数設けられ（図４参照）、各取付部１００には、リベット１０２を挿入するための取付孔（図示せず）がそれぞれ設けられている。第２摩擦部材９８は、第１摩擦部材７４と同様に略矩形状に形成され、この第２摩擦部材９８には、リベット１０２を挿入するための取付孔（図示せず）が設けられている。一対の第２摩擦部材９８は、第２プレート部材９６の各取付部１００を両側より挟み込むようにして装着され、リベット１０２によって一対の第２摩擦部材９８が取付部１００に取り付けられる。
【００２３】
また、第２プレート部材９６の外周部には、ボルト１０８を挿入するための取付孔１１０が周方向に間隔を置いて複数設けられている。フライホイール６には、ボルト１０８を螺着するためのボルト孔（図示せず）が周方向に間隔を置いて複数設けられている。ボルト１０８が第２プレート部材９６の取付孔１１０を通してフライホイール６のボルト孔に螺着されることにより、第２クラッチ摩擦板４４がフライホイール６に取り付けられる。このように取り付けられた第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８は、押圧ディスク３８と第２ピストンディスク４０との間に配設される。これにより、フライホイール６が回転すると、第２クラッチ摩擦板４４は、フライホイール６とともに一体的に回転するようになる。
【００２４】
次に、上述したクラッチ機構２におけるクラッチ手段８の動作について説明する。フライホイール６の回転駆動力をクランクシャフト４に伝達するときには、図２に示すように、クラッチ手段８は駆動連結状態となる。この駆動連結状態においては、空圧給排装置からの圧縮空気が圧縮空気流路２２を通して第１及び第２エア室３２，３４に送り込まれる。第１エア室３２に送り込まれた圧縮空気の圧力により、第１ピストンディスク３６がコイルバネ６０の弾性復元力に抗して第２ピストンディスク４０に近接する方向（図２中の矢印Ｐで示す方向）に移動し、これにより第１ピストンディスク３６は第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４を押圧ディスク３８とともに第２ピストンディスク４０に近接する方向に押圧する。また第２エア室３４に送り込まれた圧縮空気の圧力により、第２ピストンディスク４０は、第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８に作用してこれを押圧ディスク３８とともにコイルバネ６０の弾性復元力に抗して第１ピストンディスク３６に近接する方向（図２中の矢印Ｑで示す方向）に押圧し、これにより押圧ディスク３８は第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４を第１ピストンディスク３６に近接する方向に押圧する。
【００２５】
これにより、第１摩擦部材７４は、第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に押圧され、第１摩擦部材７４と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８とが駆動連結される。このとき、第１摩擦部材７４は、第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８によって両側よりほぼ等しい力で押圧されるので、第１プレート部材７２には撓みがほとんど生じない。また、第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８は、押圧ディスク３８と第２ピストンディスク４０との間に押圧される。このとき、第２ピストンディスク４０は第２クラッチ摩擦板４４を第１ピストンディスク３６側に押圧するので、第２プレート部材９６は第１ピストンディスク３６側に弾性的に撓むようになる。このようにしてクラッチ手段８が駆動連結状態となり、フライホイール６の回転駆動力が押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０並びに第１及び第２クラッチ摩擦板４２，４４を介してクランクシャフト４に伝達され、クランクシャフト４が所定方向に回転駆動される。
【００２６】
クランクシャフト４が所定方向に回転すると、クランクシャフト４と連結されたコネクティングロッド（図示せず）等を介してスライド（図示せず）が上下方向に往復移動される。スライドが上死点から下方へ移動して下死点まで移動すると、スライドが加工域の被加工物（図示せず）に作用して被加工物にプレス加工が施される。プレス加工後は、スライドが下死点から上方へ移動して上記上死点に戻る。
【００２７】
また、フライホイール６からクランクシャフト４への回転駆動力の伝達を解除するときには、図１に示すように、クラッチ手段８が駆動連結解除状態となる。この駆動連結解除状態においては、第１及び第２エア室３２，３４内の圧縮空気が圧縮空気流路２２及び空圧給排装置を通して外部に排出される。コイルバネ６０の弾性復元力により、第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８は相互に離隔する方向（図１中の矢印Ｘ，Ｙで示す方向）に移動し、第１クラッチ摩擦板４２と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８との駆動連結が解除される。また、第２ピストンディスク４０は、押圧ディスク３８に押圧されることにより第１ピストンディスク３６から離隔する方向（図１中の矢印Ｙで示す方向）に移動する。このとき、第２クラッチ摩擦板４４の第２プレート部材９６は、弾性復元力により撓んだ状態から元の状態（撓んでいない状態）に戻るようになる。このようにしてクラッチ手段８が駆動連結解除状態となり、フライホイール６の回転駆動力はクランクシャフト４に伝達されない。
【００２８】
本実施形態のクラッチ機構２では、次のような作用効果が達成される。上述のように、第１クラッチ摩擦板４２の第１摩擦部材７４が第１ピストンディスク３６と押圧ディスク３８との間に押圧されるので、第１プレート部材７２には撓みがほとんど生じない。これにより、第１摩擦部材７４には偏荷重がほとんど作用せず、第１摩擦部材７４に焼き割れが発生するのを抑制することができる。なお、第２クラッチ摩擦板４４の第２摩擦部材９８が第２ピストンディスク４０によって押圧されることにより、第２プレート部材９６に撓みが生じて第２摩擦部材９８に偏荷重が作用するようになるが、第２クラッチ摩擦板４４とフライホイール６との相対速度が０（零）であるために第２クラッチ摩擦板４４と押圧ディスク３８及び第２ピストンディスク４０との間に摩擦が生じず、第２摩擦部材９８に焼き割れが発生することはない。
【００２９】
また、駆動連結状態において、押圧ディスク３８、第１及び第２ピストンディスク３６，４０並びに第１及び第２クラッチ摩擦板４２，４４は相互に駆動連結されているので、フライホイール６の第１内歯１４と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８の第１及び第３外歯４６，５６との噛合部に加わる荷重、及びフライホイール６の第２内歯１６と第２ピストンディスク４０の第２外歯６２との噛合部に加わる荷重はそれぞれ、第２クラッチ摩擦板４４の第２プレート部材９６とフライホイール６との連結部によって受けられるようになる。これにより、フライホイール６の第１内歯１４（第２内歯１６）と第１ピストンディスク３６及び押圧ディスク３８（第２ピストンディスク４０）の第１及び第３外歯４６，５６（第２外歯６２）とが相互に干渉することがなく、バックラッシュ４８，５８，６４による騒音の発生を抑えることができる。
【００３０】
次に、図６を参照して、クラッチ機構の他の実施形態について説明する。図６は、他の実施形態によるクラッチ機構の一部を示す断面図である。図６において、上述した実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
本実施形態のクラッチ機構２Ａでは、フライホイール６Ａの相互に対向する内側面には、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１及び第２ピン１１６、１１８が取り付けられている。第１及び第２ピン１１６，１１８はそれぞれ、クランクシャフト４の軸方向に延びている。また、第１ピストンディスク３６Ａ、第２ピストンディスク４０Ａ及び押圧ディスク３８Ａの各外周部にはそれぞれ、周方向に間隔を置いて配置された複数の第１、第２及び第３挿入孔１２０，１２２，１２４が設けられている。第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａの第１及び第３挿入孔１２０，１２２には第１ピン１１６が挿入されており、第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａがクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第１及び第３挿入孔１２０，１２２と第１ピン１１６との間にはそれぞれバックラッシュ１２６，１２８が形成されている。また、第２ピストンディスク４０Ａの第２挿入孔１２４には第２ピン１１８が挿入されており、第２ピストンディスク４０Ａがクランクシャフト４の軸方向に進退動できるように、第２挿入孔１２４と第２ピン１１８との間にはバックラッシュ１３０が形成されている。
【００３２】
本実施形態のクラッチ機構２Ａにおいても、上述したのと同様の作用効果が達成される。即ち、駆動連結状態において、押圧ディスク３８Ａ、第１及び第２ピストンディスク３６Ａ，４０Ａ並びに第１及び第２クラッチ摩擦板４２，４４は相互に駆動連結されているので、フライホイール６Ａの第１ピン１１６と第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａの第１及び第３挿入孔１２０，１２２との連結部に加わる荷重、及びフライホイール６Ａの第２ピン１１８と第２ピストンディスク４０Ａの第２挿入孔１２４との連結部に加わる荷重はそれぞれ、第２クラッチ摩擦板４４の第２プレート部材９６とフライホイール６Ａとの連結部によって受けられるようになる。これにより、フライホイール６Ａの第１ピン１１６（第２ピン１１８）と第１ピストンディスク３６Ａ及び押圧ディスク３８Ａ（第２ピストンディスク４０Ａ）の第１及び第３挿入孔１２０，１２２（第２挿入孔１２４）とが相互に干渉することがなく、バックラッシュ１２６，１２８，１３０による騒音の発生を抑えることができる。
【００３３】
以上、本発明に従うクラッチ機構の各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
２，２Ａ，２００，２００Ａ クラッチ機構
４，２１２ クランクシャフト
６，６Ａ，２０６ フライホイール
８，８Ａ，２０２，２０２Ａ クラッチ手段
３６，３６Ａ 第１ピストンディスク
３８，３８Ａ 押圧ディスク
４０，４０Ａ 第２ピストンディスク
４２ 第１クラッチ摩擦板
４４ 第２クラッチ摩擦板
７２ 第１プレート部材
７４ 第１摩擦部材
９６ 第２プレート部材
９８ 第２摩擦部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持されるクランクシャフトと、駆動源により回転されるフライホイールと、前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段と、を備えるクラッチ機構であって、
前記クラッチ手段は、前記フライホイールとともに回転自在に且つ前記クランクシャフトの軸方向に移動自在に支持された第１ピストンディスク、第２ピストンディスク及び押圧ディスクと、前記クランクシャフトに取り付けられた第１クラッチ摩擦板と、前記フライホイールに取り付けられた第２クラッチ摩擦板と、を備え、前記第１クラッチ摩擦板は、前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に配設され、また前記第２クラッチ摩擦板は、前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に配設されており、
前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するときには、前記第２ピストンディスクが前記第２クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧することにより、前記押圧ディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧するとともに、前記第１ピストンディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第２ピストンディスクに近接する方向に押圧し、これにより、前記第１クラッチ摩擦板が前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に押圧されるとともに、前記第２クラッチ摩擦板が前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に押圧されることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項１】
回転自在に支持されるクランクシャフトと、駆動源により回転されるフライホイールと、前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するためのクラッチ手段と、を備えるクラッチ機構であって、
前記クラッチ手段は、前記フライホイールとともに回転自在に且つ前記クランクシャフトの軸方向に移動自在に支持された第１ピストンディスク、第２ピストンディスク及び押圧ディスクと、前記クランクシャフトに取り付けられた第１クラッチ摩擦板と、前記フライホイールに取り付けられた第２クラッチ摩擦板と、を備え、前記第１クラッチ摩擦板は、前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に配設され、また前記第２クラッチ摩擦板は、前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に配設されており、
前記フライホイールの回転駆動力を前記クランクシャフトに伝達するときには、前記第２ピストンディスクが前記第２クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧することにより、前記押圧ディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記第１ピストンディスクに近接する方向に押圧するとともに、前記第１ピストンディスクが前記第１クラッチ摩擦板を前記押圧ディスクとともに前記第２ピストンディスクに近接する方向に押圧し、これにより、前記第１クラッチ摩擦板が前記第１ピストンディスクと前記押圧ディスクとの間に押圧されるとともに、前記第２クラッチ摩擦板が前記押圧ディスクと前記第２ピストンディスクとの間に押圧されることを特徴とするクラッチ機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４７３４９（Ｐ２０１１−２４７３４９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１１４８（Ｐ２０１０−１２１１４８）
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（５９１０４１７４９）日本電産キョーリ株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（５９１０４１７４９）日本電産キョーリ株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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