回転制御装置
【課題】回転制御装置に関し、モジュールとして異なる形式の駆動源に容易に追加することができる回転制御装置を提供する。
【解決手段】入力１２と、出力２８と、摩擦フェーシング８２と、摩擦フェーシング８２を係合位置と非係合位置との間で移動させる手段９４，１００とを備え、入力１２が、軸に対し第一の非平行な角度を持って延出するインタフェース面２６を含み、出力２８が、軸に対し第二の非平行な角度を持って延出する摩擦面７０を有し、フェーシング８２が、インタフェース面２６に接するための第一の面８８と、摩擦面７０に接するための第二の面８６とを含み、係合位置で、第一の面８８とインタフェース面２６とが係合し、且つ、第二の面８６と摩擦面７０とが係合して入力１２、出力２８及び摩擦フェーシング８２を関連づけて回転可能とし、非係合位置で、入力１２及び出力２８が独立して回転可能とした。
【解決手段】入力１２と、出力２８と、摩擦フェーシング８２と、摩擦フェーシング８２を係合位置と非係合位置との間で移動させる手段９４，１００とを備え、入力１２が、軸に対し第一の非平行な角度を持って延出するインタフェース面２６を含み、出力２８が、軸に対し第二の非平行な角度を持って延出する摩擦面７０を有し、フェーシング８２が、インタフェース面２６に接するための第一の面８８と、摩擦面７０に接するための第二の面８６とを含み、係合位置で、第一の面８８とインタフェース面２６とが係合し、且つ、第二の面８６と摩擦面７０とが係合して入力１２、出力２８及び摩擦フェーシング８２を関連づけて回転可能とし、非係合位置で、入力１２及び出力２８が独立して回転可能とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して出力に対する入力の回転を制御するための装置に係り、とりわけサーボモータに使用する回転制御装置に関し、特にサーボモータブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーボモータは、機械部品の動作を制御する駆動源として徐々に使用が増大されている。パーキング又は緊急停止を含み且つそれらに限定されない状況下、またサーボモータへの動力遮断という状況下で、駆動されている機械部品の動作を停止させるのに望ましいサーボモータの出願が存在する。典型的に、サーボモータは、一体化されたブレーキ装置と一緒に或いはそれ無しに、製造業者から購入される。しかし、サーボモータに付加される分離モジュール化されたブレーキの要請が高まっている。特に、これはサーボモータのユーザに、全ての使用のための標準的サーボモータを購入し（おそらく量的割引による安い単価で）、ブレーキが必要になるか或いは望まれたときのみブレーキモジュールをサーボモータに追加する、ということを許容するであろう。好ましい態様において、このような追加的サーボモータブレーキは、一体的サーボモータ及びブレーキの動作特徴（performance characteristics）を越え、全体のサイズを最小化するものであるのが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような要求を満足するのに大きな障害は、サーボモータの製品が標準化された構成を採用されてないということである。特に、サーボモータのドライブシャフトは径のサイズが異なる。また、典型的に出力面にパイロットを含むが、パイロット面のサイズや形もサーボモータの製造業者の間で異なる。さらに、典型的に出力面はねじが切られた四つの穴を含み、これら穴はパイロットより大きい四角のコーナーに位置され、駆動される装置部品から延出するスクリュ（ねじ）を受け入れるが、これら穴は径が異なると共に、ドライブシャフトから異なる径方向離間距離に位置される。在庫の要求を減らし大量生産の利益を受けるため、サーボモータに取り付けられるためモジュール化されるブレーキは、如何なる製造業者の全てのサーボモータに使用できる普遍性を有し、ブレーキを取り付けることを望む特定のサーボモータに対応して容易に且つ予め改変できるものであるのが望ましい。
【０００４】
本発明の目的は、モジュールとして異なる形式の駆動源に容易に追加することができるそのような新規な回転制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、回転制御の分野における上記の要求及び他の問題を解決するものである。好適な形態において、ハウジング部の環状ディスクの外面から径方向内側に延出する複数の穴が設けられ、それぞれの穴はサーボモータ等の駆動源への取り付けのためのスクリュを受け入れるために用いられる。また、環状ディスクの面に形成され軸方向に延出する凹部が設けられ、凹部はサーボモータのパイロットを受け入れる。本発明の最も好適な形態において、サーボモータのハウジング部への整列は、サーボモータのドライブシャフトを回転制御装置の入力の軸方向ボア（穴）に受け入れることにより達成される。最も好適な形態において伸長可能なカップリングが用いられ、これは軸方向ボアが標準的サイズとなり、しかしながら異なるサイズ及び形のドライブシャフトに接続されるのを許容する。
【０００６】
本発明の他の形態において、くさび（ウェッジ）状の環状摩擦フェーシングが係合位置と非係合位置との間で移動される。入力と出力とは、非係合位置においては独立して回転可能であり、環状摩擦フェーシングの第一面及び第二面が、入力のインタフェース面と出力の摩擦面とに接触したとき、互いに関連づけて回転可能である。インタフェース面及び摩擦面は、それぞれ入力の回転軸に対し反対方向の非平行な角度を持って延出する。
【０００７】
全ての図面は本発明の基本的教示の説明を簡単にするためにのみ描かれている。好適実施形態をなす部品の数、位置、関係及び寸法に関し、図の拡張は、後述の説明が読まれ、理解された後には説明され、当業者の理解の範疇であろう。また、特定の力、重量、強度及び類似の要求に適合させるための正確な寸法や寸法比も同様に、後述の説明が読まれ、理解された後には当業者の理解の範疇であろう。図面には様々な符号が用いられているが、同一の符号は同一或いは類似の部品を表している。また、「第一」、「第二」、「内側」、「外側」、「外の」、「内の」、「端」、「側」、「軸方向」、「径方向」、及び類似の語句がここで用いられているとき、これらの語句は、図面を見ている者にとって明らかとなるよう図面に示された構造にのみ言及しており、図示された実施形態の説明を容易にするためにのみ用いられていると理解すべきである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モジュールとして異なる形式の駆動源に容易に追加することができるそのような新規な回転制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】サーボモータに対する特別の用途を有したブレーキの最も好適な形態において、回転制御装置の終端側を示している。
【図２】図１の回転制御装置の２−２線に沿った断面を示し、それによって駆動されるサーボモータと装置部品要素とが部分的に且つ仮想的に示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適実施形態に従う回転制御装置が、スプリングで係合され流体で解放されるブレーキとして、且つ全体として符号１０で図面に示されている。ブレーキ１０はその最も好適な形態において入力１２の回転制御のためのものである。入力１２は概して第一軸部１４と第二軸部１６とを含む。部分１４は、概して円形断面の外面１８と、内部の軸方向に延出するボア２０とを有する。ボア２０は、動力源９６のシャフト２１を回転不可の方法で受け入れるためのものである。最も好適な形態において、ブレーキ１０は電気サーボモータ９６に用いられ、シャフト２１はサーボモータ９６の一部である。部分１６はシャフトの形態をとっており、このシャフトは、サーボモータ９６によって制御される機械、ロボット、或いは他の装置部品２３に関連づけられるためのものである。その最も好適な形態において、入力１２はさらに径方向に延出するインタフェース２４を含み、インタフェース２４は概して部分１４及び１６の連結部に位置する。インタフェース２４は、環状インタフェース面２６で終止し、環状インタフェース面２６は入力１２の軸に対し非平行の角度を持って延出すると共に、入力１２の軸に対し径方向に延出し、特に図２を左から右に見たとき軸に対し径方向外側に延出する。最も好適な形態において、面２６は入力１２の軸に対し２０°から２５°程度の角度で延出する。面２６は入力１２の軸から比較的短い径方向の離間位置にあり、最も好適な形態において、入力１２の軸から面１８までの径方向離間距離の２倍より少ない位置にある。最も好適な形態において、入力１２の部分１４、１６及びインタフェース２４は、単一材料として一体に形成される。
【００１１】
ブレーキ１０はさらに、最も好適な形態においてハウジング２８として示される出力を含み、入力１２は、最も好適な形態においてはハウジング２８内で、ハウジング２８に対しその軸回りに回転可能である。ハウジング２８は、サーボモータ取付ハウジング部３０及びエアチャンバハウジング部３２を含む。ハウジング部３０は概して、径方向に向けられた環状ディスク３４と、概して軸方向に延出し、ディスク３４の第一面３７から延出する筒状部材３６とを含む。本発明の教示に従うディスク３４は、ディスク３４の第一面３７からその第二の、反対側の面３９に延出する軸方向の開口３８を含む。開口３８は、サーボモータ９６のシャフト２１より大きいサイズを有し、最も好適な形態において、入力１２の面１８より大きい径方向サイズを有する。ディスク３４はさらに、ディスク３４の第二面３９から第一面３７に向かって延出し、しかしながら第一面３７から離間される筒状の凹部４０を含む。凹部４０は概して開口３８に同軸で、開口３８より大きい径方向サイズを有し、市場で入手できるサーボモータ９６の最大のパイロット９８に少なくとも等しいか或いは好ましくは僅かに大きい径方向サイズを有する。
【００１２】
ディスク３４の外面４２は概して四角形状である。穴４４が、筒状部材３６及び筒状凹部４０より外側の径方向位置にて、ディスク３４の第一面３７及び第二面３９の間を貫通する。穴４４は、最も好適な形態において、第二面３９から第一面３７に向かってしかしながら第一面３７から離間された位置まで穴ぐりされる。図示される形態において、四つの穴４４が、ディスク３４の外面４２の四角形状のコーナーに近接されて、しかしながら等しく周方向にオフセットされて、設けられる。本発明の好適な教示に従うディスク３４はさらに複数の溝４６を含み、溝４６は穴４４から周方向に離間されると共に、ディスク３４の外面４２の四角形状のそれぞれのコーナーから径方向内側に延出する。図示される形態において、これら溝４６は、筒状部材３６の外面に概して等しくしかしながらその外面より僅かに大きい内径側の領域を規定する。径方向のツール溝４５が、外面４２の四角形状の一側から垂直に延出し、軸方向開口３８に径方向から交差する。溝４５はディスク３４の面３９から、面３７に向かってしかしながら面３７から離間された位置まで延出する。
【００１３】
筒状部材３６の内面及び外面は、最も好適な形態において断面円形であり、入力１２及び軸方向開口３８の軸に同軸である。ハウジング部３０の筒状部材３６は、その軸方向の自由端及びその外面から内方に延出する環状肩部（shoulder）４７を含む。
【００１４】
ハウジング部３２は概して、径方向に向けられた環状カラー４８と、カラー４８の第一面５２から概して軸方向に延出する一体リング５０とを含む。本発明の教示に従うカラー４８は開口５４を含み、開口５４は、第一面５２とその反対側の第二面５６とを貫通すると共に、軸部１６より大きいサイズ及び最も好適な形態において軸部１４の表面１８に概して等しい径方向サイズを有する。ショルダ５８が開口５４内に延出し、ショルダ５８は面５６と概して面一であると共に、開口５４の軸方向長さより著しく短い軸方向長さを有する。
【００１５】
入力１２はベアリング６０によりハウジング部３２に回転可能に取り付けられる。特に、ベアリング６０はインナレースを含み、インナレースは軸部１６上に受け止められると共に、軸部１４とインタフェース２４とに概して隣接するインナエンドを有する。ベアリング６０はさらにアウタレースを含み、アウタレースは開口５４内に受け止められると共に、ショルダ５８に隣接するアウタエンドを有する。カラー４８の外面はリング５０の外面と同一の広がりを有し（coextensive）、最も好適な形態において、ハウジング部３０の外面４２にほぼ対応したサイズの略四角形状である。カラー４８は環状ピストンチャンバ６２を含み、環状ピストンチャンバ６２は、開口５４より大きい径方向サイズの軸方向に延出する内面６４を有し、面６４より大きい径方向サイズの軸方向に延出する外面６６を有する。
【００１６】
リング５０は軸方向に延出する第一の内面６８を有し、これは面６６と同一の径方向サイズであり、面６６と同一の広がりを有する。面部６８の軸方向内側にあり、これと同一の広がりを有するのは、第二の、中間の、内側の、摩擦面部７０である。摩擦面部７０は、入力１２の軸に対し非平行の角度を持って延出し、最も好適な形態において、入力１２の軸に対し１０°程度の角度を持つ。最も好適な形態において、面部７０は、図２を左から右にみたとき、入力１２の軸に対する径方向内側に延出する。面部７０の軸方向内側にあり、これと同一の広がりを有するのは、第三の、軸方向に延出する内面部７２である。内面部７２は、面部６８より大きい径方向サイズを有し、ハウジング部３０のショルダ４７と略等しい径方向サイズを有し、ショルダ４７に受け入れられるためのものである。ねじ穴７６は、ハウジング部３２のリング５０とカラー４８とを軸方向に貫通し、ハウジング部３０の穴４４に対応して互いに径方向に離間して位置される。ハウジング部３０及び３２はねじ７８によって固定され、スクリュ７８は穴４４に挿通され、穴７６に螺合される。ハウジング部３０及び３２は、ハウジング部３０の筒状部材３６のショルダ４７に、ハウジング部３２のリング５０の自由端及び面部７０を受け入れることによって、軸方向の相対位置が保持される。ハウジング部３２のピストンチャンバ６２に加圧流体を導入するため、適当な装置がハウジング部３２に設けられる。
【００１７】
本発明の好適な教示によれば、ブレーキ１０は更に、ほぼくさび状の環状摩擦フェーシング８２を備えている。特に、摩擦フェーシング８２は、面２６と面部７０との間に収容されるように、面２６と面部７０との間よりも若干小さい半径方向サイズを有する第一半径方向延出面８４を備えている。更に、摩擦フェーシング８２は、面部７０と摩擦係合して連結できるような半径方向サイズおよび形状を有し、面８４から延びる外面８６を備えている。摩擦フェーシング８２はまた、面２６と摩擦係合できるような半径方向サイズおよび形状を有し、面８４から延びる第一の面部８８を有する内面を備えている。摩擦フェーシング８２の内面はまた、第一の面部８８から軸方向内側に延びる第二の面部９０を有している。摩擦フェーシング８２は更に、面８６と面部９０の内側端部間を延びる第二半径方向延出面９２を備えている。従って、面８６と面部８８とは、面８４から離れるにつれて半径方向の間隔が大きくなり、また面９２から離れるにつれて半径方向の間隔が小さくなる。
【００１８】
本発明の好適な教示におけるブレーキ１０は、摩擦フェーシング８２を係合位置と非係合位置との間を移動させるための適切な装置を備えている。最も好ましい形態では、摩擦フェーシング８２は、圧縮スプリング９４により付勢されて係合位置へと移動される。圧縮スプリング９４は、筒状部材３６の内側面付近に配置され、摩擦フェーシング８２の面９２とハウジング部３０の面３７との間を軸方向に延びる。
【００１９】
最も好ましい形態では、摩擦フェーシング８２は、ピストンチャンバ６２内にスライド可能に収容された環状ピストン１００によって非係合位置へ移動される。最も好ましい形態では、ピストン１００はＬ字状の半径断面を有している。ピストン１００の半径断面は、面６４と６６との間にスライド可能に収容できるように形成された内面と外面とを有するピストン本体１０２を備えている。図示したＯリング等の適切なシール手段が、ピストン１０２とチャンバ６２との間に設けられる。ピストン１００は更に、本体１０２から軸方向に延出した環状フランジ１０４を備えている。環状フランジ１０４は本体１０２の外面と同一の広がりを有し、面部６８内にスライド可能に収容できるように、ほぼ等しい最大半径方向サイズを有する外側面を有している。フランジ１０４は、本体１０２よりも小さい半径方向サイズ（厚さ）を有し、かつ、面２６と面部７０との間に収容できるようにその間よりも小さい半径方向サイズを有している。フランジ１０４は摩擦フェーシング８２の半径方向延出面８４と接触する自由端まで延びている。フランジ１０４によって、本体１０２はピストンチャンバ６２内でより大きな断面を持つことができる。これによって、面２６と面部７０との半径方向の間隔、及び面８４及び摩擦フェーシング８２の半径方向の広がり（大きさ）を最小限にしても流体の圧力による力を得ることができる。チャンバ６２内に流体が導入されると、ピストン１００は流体圧力によって、ハウジング部３２に対して軸方向にスライドする。これによって、ピストン１００はスプリング９４による付勢に対向して摩擦フェーシング８２を係合位置から非係合位置へと移動させる。ピストン１００による摩擦フェーシング８２の軸方向への移動は、面９２がハウジング部３０の筒状部材３６の自由端と接触するまで行われる。
【００２０】
これまで、本発明の好適な教示によるブレーキ１０の基本的構造を説明した。ここでブレーキ１０の好適な応用例やいくつかの利点を説明する。具体的には、サーボモータ９６のシャフト２１は軸方向に延出してボア２０内に固定される。最も好ましい形態では、シャフト２１は様々なサイズおよび形状のものを使用でき、ボア２０は、入力１２の製造を容易にするために標準（統一）サイズに形成される。そして、シャフト２１をボア２０内に固定するために伸張可能なカップリング１０６が用いられる。詳しくは、カップリング１０６は、互いに軸方向に相対移動可能な第一および第二要素を備えている。例えば、互いに嵌入連結され、ボア２０内にスライド不可に収容される外側軸面と、あらゆるサイズ・形状の入力シャフト２１をスライド不可に収容する内側軸面を備えたものである。シャフト２１はカップリング１０６内に挿入され、次にカップリング１０６がボア２０内に挿入される。このときカップリング１０６は伸張不可の状態となる。サーボモータ９６及びブレーキ１０は、パイロット９８が凹部４０内に収容された状態で互いに相対的に移動される。この移動はハウジング部３０の面３９がパイロット９８よりも径方向外側に位置するサーボモータ９６の表面と接触するまで行われる。その状態で、レンチあるいは同様な工具がツール溝４５を通して挿入され、伸張可能なカップリング１０６を伸張状態にしてシャフト２１を軸方向に延出するボア２０内に固定する。
【００２１】
シャフト２１（最も好ましくは、シャフト２１及びカップリング１０６）をボア２０内に収容することによってブレーキ１０とサーボモータ９６とを整列させることができることが利点である。特に、整列させる目的で、凹部４０とパイロット９８とをきっちりと（僅かな隙間で ）スライド可能に収容させる必要がない。事実、最も好ましい形態では、凹部４０は、サーボモータ９６が有するあらゆるサイズ・形状のパイロット９８よりも大きい。従って、本発明の好適な教示における凹部４０は、特定のサーボモータ９６のパイロット９８が有するサイズ・形状に合わせるために機械加工や変形を施す必要がない。しかしながら凹部４０は、ハウジング部３０が、ブレーキ１０が取り付けられる特定のサーボモータ９６に関わらず標準設計に統一できるようにすることが良い。
【００２２】
シャフト２１がボア２０内に整列された後、ボルト１０８が溝穴４６内に挿入されサーボモータ９６の面のねじ穴にねじ込まれる。あるいは、ねじ切りされていない穴に挿入されてナットにより固定される。レンチあるいは同様の工具が、ディスク３４の面とリング５０の自由端との間に挿入され、ボルト１０８が締められる。この点に関して、ボルト１０８は、溝穴４６内において、サーボモータ９６の穴の半径方向の位置に対応する位置に配置させることができる。特に、サーボモータ９６の穴のシャフト２１からの径方向離間距離はサーボモータ９６の製品によって異なる。従って、本発明の好適な教示における溝穴４６あるいはディスク３４は特定のサーボモータ９６の穴の位置に合わせるために機械加工や変形を施す必要がない。しかしながら溝穴４６は、ハウジング部３０が、ブレーキ１０を取り付ける特定のサーボモータ９６に関わらず、標準設計に統一できるようにすることが良い。
【００２３】
本発明の最も好ましい形態において、ハウジング部３２の面５６は、部品要素２３を受け入れるためのパイロット１１０と、部品要素２３を本発明の教示におけるブレーキ１０のハウジング２８に固定するボルトを受け入れるための穴１１２とを有している。インプット１２及びハウジング部３２を全ての応用例において統一することが有効であるが、機械面５６のパイロット１１０及びねじ穴１１２は、ブレーキ１０を取り付ける特定のサーボモータ９６のパイロット９８及び穴に対応するようにすることが好ましい。同様に、ベアリング６０の軸方向外側に延びる機械軸部分１６は、ブレーキ１０を取り付ける特定のサーボモータ９６のシャフト２１のサイズおよび形状に対応するサイズおよび形状とすることが好ましい。従って、軸部分１６と面５６とは、本発明の教示によるブレーキ１０を用いない場合における、部品要素２３とサーボモータ９６との連結部と同様の形状となる。
【００２４】
本発明の好適な教示によれば、摩擦フェーシング８２は入力１２とハウジング２８との間でくさびの働きをするインタフェースを提供する。このくさび作用は、スプリング９４の付勢力によって、入力１２、ハウジング２８及び面８２を通って伝わるトルクの量を増加させるのに有効である。特に、このようなくさび作用は、従来の平板あるいは円錐タイプの制御装置における直線状面の単純接触と比較してより大きな力を伝達することができる。
【００２５】
また、くさび状の摩擦フェーシング８２により生じるくさび作用はいくつかの利点を提供する。一つは、最も好ましい形態においてサーボモータ９６を失速させるのに必要なトルク伝達を十分確保しつつスプリング９４の力を最小限にできる。また、本発明の教示によるブレーキ１０の軸方向の長さを最小限にできる。しかし、更に重要なことは、ブレーキ１０の半径方向の大きさを最小限にできる、最も好ましくはサーボモータ９６の半径方向の大きさとほぼ等しくできることである。また、面２６を半径方向内側に位置させてインタフェース２４の半径方向の大きさを最小限にできる。このように入力１２の質量の回転軸からの距離を最小限にすること、即ち、サーボモータ９６の慣性力を最小限にすることは非常に重要である。更に、本発明の最も好ましい形態による入力１２の全体構成は、サーボモータ９６により回転されるものの総質量を最小限にし、それによってサーボモータ９６に発生する慣性力を最小限にするという重要な事実に影響を与えている。なぜならば、慣性力は回転体の質量と、回転軸から質量までの距離によるからである。本発明の好適な教示によるブレーキ１０は、サーボモータ９６の通常の動作における始動および停止に重要な影響を与える慣性力を最小限にできる。慣性力が減ることに加えて、入力１２を複数の部品から組み立てる場合と比較して、入力１２の全体構造をシンプル、安価且つ堅固にできる。
【００２６】
本発明の好適な教示における摩擦フェーシング８２によるくさび作用の代償として、通常動作において摩擦フェーシング８２がかなり磨耗することを認識するべきである。従って本発明の好適な教示によれば、サーボモータ９６の通常の動作時にはチャンバ６２内に導入される流体の圧力によってブレーキ１０は非係合位置に固定される。そして、移動要素の停止時又は緊急時等の静的な状態のときにだけブレーキ１０は係合位置に移動される。これによって摩擦フェーシング８２の磨耗は最小限となる。
【００２７】
これまで本発明の基本的な教示を説明してきたが、当業者によればいくつかの拡張や変形が明らかであろう。例えば、本発明の最も好ましい形態におけるブレーキ１０は、いくつかの独特な機構と組み合わされる。そして、そのような組み合わせは、相互作用を生み出す。しかしながらそのような機構は、本発明の教示により従って、他の様々な組み合わせで使用したり、別々に使用することも可能であることを認識するべきである。例えば、ハウジングが固定されるサーボモータ９６に関わらない標準設計の通常のディスク３４を備えたハウジング２８は、本発明の好適な教示によれば、他のタイプの回転制御装置に使用することが出来る。例えば、限定されるものではないが、直線面接合（インタフェース）タイプ等である。
【００２８】
同様に、最も好ましい形態において、ブレーキ１０は流体によって非係合位置に移動されるように示されているが、本発明の教示によればブレーキ１０は他の方法によって駆動されるようにすることも出来る。例えば、限定はされないが電気的に駆動することも出来る。この点において、本発明の好適な形態では、くさび作用の結果として、所望する伝達力を生み出すために必要とされるスプリング９４の力が最小限で良いため、ブレーキ１０に他の駆動手段を適用することが容易である。即ち、駆動手段の駆動力が小さくても適用することが出来る。
【００２９】
更に、最も好ましい形態において入力１２の回転を停止するとして示したが、本発明の教示によれば回転を制御するために他の形態の装置１０を設計することも出来る。
【００３０】
更に、摩擦フェーシング８２の位置を表示するための電気信号を発生する装置を備えることが好ましい。例えば、特に停止時や緊急時において、本発明の教示によるブレーキ１０の状態を視覚的に表示するために表示ランプを点灯させる、および／または聴覚的に表示するためにホーンを鳴らす電気信号等である。
【００３１】
このように、ここで説明された発明が、その思想や特徴から外れることなく他の特定の形態で具体化されることができるので、その形態の幾つかは示され、ここで説明された実施形態は全ての点において説明的で限定的ではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明よりむしろ特許請求の範囲によって示されるべきであり、特許請求の範囲の意義及び均等の範囲に含まれる全ての変形が、ここに包含されるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１２ 入力
２６ 環状インタフェース面
２８ ハウジング（出力）
７０ 摩擦面部（環状摩擦面）
８２ 環状摩擦フェーシング
８６ 外面（第二の面）
８８ 第一の面部（第一の面）
９４ 圧縮スプリング（移動手段）
１００ 環状ピストン（移動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して出力に対する入力の回転を制御するための装置に係り、とりわけサーボモータに使用する回転制御装置に関し、特にサーボモータブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーボモータは、機械部品の動作を制御する駆動源として徐々に使用が増大されている。パーキング又は緊急停止を含み且つそれらに限定されない状況下、またサーボモータへの動力遮断という状況下で、駆動されている機械部品の動作を停止させるのに望ましいサーボモータの出願が存在する。典型的に、サーボモータは、一体化されたブレーキ装置と一緒に或いはそれ無しに、製造業者から購入される。しかし、サーボモータに付加される分離モジュール化されたブレーキの要請が高まっている。特に、これはサーボモータのユーザに、全ての使用のための標準的サーボモータを購入し（おそらく量的割引による安い単価で）、ブレーキが必要になるか或いは望まれたときのみブレーキモジュールをサーボモータに追加する、ということを許容するであろう。好ましい態様において、このような追加的サーボモータブレーキは、一体的サーボモータ及びブレーキの動作特徴（performance characteristics）を越え、全体のサイズを最小化するものであるのが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような要求を満足するのに大きな障害は、サーボモータの製品が標準化された構成を採用されてないということである。特に、サーボモータのドライブシャフトは径のサイズが異なる。また、典型的に出力面にパイロットを含むが、パイロット面のサイズや形もサーボモータの製造業者の間で異なる。さらに、典型的に出力面はねじが切られた四つの穴を含み、これら穴はパイロットより大きい四角のコーナーに位置され、駆動される装置部品から延出するスクリュ（ねじ）を受け入れるが、これら穴は径が異なると共に、ドライブシャフトから異なる径方向離間距離に位置される。在庫の要求を減らし大量生産の利益を受けるため、サーボモータに取り付けられるためモジュール化されるブレーキは、如何なる製造業者の全てのサーボモータに使用できる普遍性を有し、ブレーキを取り付けることを望む特定のサーボモータに対応して容易に且つ予め改変できるものであるのが望ましい。
【０００４】
本発明の目的は、モジュールとして異なる形式の駆動源に容易に追加することができるそのような新規な回転制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、回転制御の分野における上記の要求及び他の問題を解決するものである。好適な形態において、ハウジング部の環状ディスクの外面から径方向内側に延出する複数の穴が設けられ、それぞれの穴はサーボモータ等の駆動源への取り付けのためのスクリュを受け入れるために用いられる。また、環状ディスクの面に形成され軸方向に延出する凹部が設けられ、凹部はサーボモータのパイロットを受け入れる。本発明の最も好適な形態において、サーボモータのハウジング部への整列は、サーボモータのドライブシャフトを回転制御装置の入力の軸方向ボア（穴）に受け入れることにより達成される。最も好適な形態において伸長可能なカップリングが用いられ、これは軸方向ボアが標準的サイズとなり、しかしながら異なるサイズ及び形のドライブシャフトに接続されるのを許容する。
【０００６】
本発明の他の形態において、くさび（ウェッジ）状の環状摩擦フェーシングが係合位置と非係合位置との間で移動される。入力と出力とは、非係合位置においては独立して回転可能であり、環状摩擦フェーシングの第一面及び第二面が、入力のインタフェース面と出力の摩擦面とに接触したとき、互いに関連づけて回転可能である。インタフェース面及び摩擦面は、それぞれ入力の回転軸に対し反対方向の非平行な角度を持って延出する。
【０００７】
全ての図面は本発明の基本的教示の説明を簡単にするためにのみ描かれている。好適実施形態をなす部品の数、位置、関係及び寸法に関し、図の拡張は、後述の説明が読まれ、理解された後には説明され、当業者の理解の範疇であろう。また、特定の力、重量、強度及び類似の要求に適合させるための正確な寸法や寸法比も同様に、後述の説明が読まれ、理解された後には当業者の理解の範疇であろう。図面には様々な符号が用いられているが、同一の符号は同一或いは類似の部品を表している。また、「第一」、「第二」、「内側」、「外側」、「外の」、「内の」、「端」、「側」、「軸方向」、「径方向」、及び類似の語句がここで用いられているとき、これらの語句は、図面を見ている者にとって明らかとなるよう図面に示された構造にのみ言及しており、図示された実施形態の説明を容易にするためにのみ用いられていると理解すべきである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モジュールとして異なる形式の駆動源に容易に追加することができるそのような新規な回転制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】サーボモータに対する特別の用途を有したブレーキの最も好適な形態において、回転制御装置の終端側を示している。
【図２】図１の回転制御装置の２−２線に沿った断面を示し、それによって駆動されるサーボモータと装置部品要素とが部分的に且つ仮想的に示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適実施形態に従う回転制御装置が、スプリングで係合され流体で解放されるブレーキとして、且つ全体として符号１０で図面に示されている。ブレーキ１０はその最も好適な形態において入力１２の回転制御のためのものである。入力１２は概して第一軸部１４と第二軸部１６とを含む。部分１４は、概して円形断面の外面１８と、内部の軸方向に延出するボア２０とを有する。ボア２０は、動力源９６のシャフト２１を回転不可の方法で受け入れるためのものである。最も好適な形態において、ブレーキ１０は電気サーボモータ９６に用いられ、シャフト２１はサーボモータ９６の一部である。部分１６はシャフトの形態をとっており、このシャフトは、サーボモータ９６によって制御される機械、ロボット、或いは他の装置部品２３に関連づけられるためのものである。その最も好適な形態において、入力１２はさらに径方向に延出するインタフェース２４を含み、インタフェース２４は概して部分１４及び１６の連結部に位置する。インタフェース２４は、環状インタフェース面２６で終止し、環状インタフェース面２６は入力１２の軸に対し非平行の角度を持って延出すると共に、入力１２の軸に対し径方向に延出し、特に図２を左から右に見たとき軸に対し径方向外側に延出する。最も好適な形態において、面２６は入力１２の軸に対し２０°から２５°程度の角度で延出する。面２６は入力１２の軸から比較的短い径方向の離間位置にあり、最も好適な形態において、入力１２の軸から面１８までの径方向離間距離の２倍より少ない位置にある。最も好適な形態において、入力１２の部分１４、１６及びインタフェース２４は、単一材料として一体に形成される。
【００１１】
ブレーキ１０はさらに、最も好適な形態においてハウジング２８として示される出力を含み、入力１２は、最も好適な形態においてはハウジング２８内で、ハウジング２８に対しその軸回りに回転可能である。ハウジング２８は、サーボモータ取付ハウジング部３０及びエアチャンバハウジング部３２を含む。ハウジング部３０は概して、径方向に向けられた環状ディスク３４と、概して軸方向に延出し、ディスク３４の第一面３７から延出する筒状部材３６とを含む。本発明の教示に従うディスク３４は、ディスク３４の第一面３７からその第二の、反対側の面３９に延出する軸方向の開口３８を含む。開口３８は、サーボモータ９６のシャフト２１より大きいサイズを有し、最も好適な形態において、入力１２の面１８より大きい径方向サイズを有する。ディスク３４はさらに、ディスク３４の第二面３９から第一面３７に向かって延出し、しかしながら第一面３７から離間される筒状の凹部４０を含む。凹部４０は概して開口３８に同軸で、開口３８より大きい径方向サイズを有し、市場で入手できるサーボモータ９６の最大のパイロット９８に少なくとも等しいか或いは好ましくは僅かに大きい径方向サイズを有する。
【００１２】
ディスク３４の外面４２は概して四角形状である。穴４４が、筒状部材３６及び筒状凹部４０より外側の径方向位置にて、ディスク３４の第一面３７及び第二面３９の間を貫通する。穴４４は、最も好適な形態において、第二面３９から第一面３７に向かってしかしながら第一面３７から離間された位置まで穴ぐりされる。図示される形態において、四つの穴４４が、ディスク３４の外面４２の四角形状のコーナーに近接されて、しかしながら等しく周方向にオフセットされて、設けられる。本発明の好適な教示に従うディスク３４はさらに複数の溝４６を含み、溝４６は穴４４から周方向に離間されると共に、ディスク３４の外面４２の四角形状のそれぞれのコーナーから径方向内側に延出する。図示される形態において、これら溝４６は、筒状部材３６の外面に概して等しくしかしながらその外面より僅かに大きい内径側の領域を規定する。径方向のツール溝４５が、外面４２の四角形状の一側から垂直に延出し、軸方向開口３８に径方向から交差する。溝４５はディスク３４の面３９から、面３７に向かってしかしながら面３７から離間された位置まで延出する。
【００１３】
筒状部材３６の内面及び外面は、最も好適な形態において断面円形であり、入力１２及び軸方向開口３８の軸に同軸である。ハウジング部３０の筒状部材３６は、その軸方向の自由端及びその外面から内方に延出する環状肩部（shoulder）４７を含む。
【００１４】
ハウジング部３２は概して、径方向に向けられた環状カラー４８と、カラー４８の第一面５２から概して軸方向に延出する一体リング５０とを含む。本発明の教示に従うカラー４８は開口５４を含み、開口５４は、第一面５２とその反対側の第二面５６とを貫通すると共に、軸部１６より大きいサイズ及び最も好適な形態において軸部１４の表面１８に概して等しい径方向サイズを有する。ショルダ５８が開口５４内に延出し、ショルダ５８は面５６と概して面一であると共に、開口５４の軸方向長さより著しく短い軸方向長さを有する。
【００１５】
入力１２はベアリング６０によりハウジング部３２に回転可能に取り付けられる。特に、ベアリング６０はインナレースを含み、インナレースは軸部１６上に受け止められると共に、軸部１４とインタフェース２４とに概して隣接するインナエンドを有する。ベアリング６０はさらにアウタレースを含み、アウタレースは開口５４内に受け止められると共に、ショルダ５８に隣接するアウタエンドを有する。カラー４８の外面はリング５０の外面と同一の広がりを有し（coextensive）、最も好適な形態において、ハウジング部３０の外面４２にほぼ対応したサイズの略四角形状である。カラー４８は環状ピストンチャンバ６２を含み、環状ピストンチャンバ６２は、開口５４より大きい径方向サイズの軸方向に延出する内面６４を有し、面６４より大きい径方向サイズの軸方向に延出する外面６６を有する。
【００１６】
リング５０は軸方向に延出する第一の内面６８を有し、これは面６６と同一の径方向サイズであり、面６６と同一の広がりを有する。面部６８の軸方向内側にあり、これと同一の広がりを有するのは、第二の、中間の、内側の、摩擦面部７０である。摩擦面部７０は、入力１２の軸に対し非平行の角度を持って延出し、最も好適な形態において、入力１２の軸に対し１０°程度の角度を持つ。最も好適な形態において、面部７０は、図２を左から右にみたとき、入力１２の軸に対する径方向内側に延出する。面部７０の軸方向内側にあり、これと同一の広がりを有するのは、第三の、軸方向に延出する内面部７２である。内面部７２は、面部６８より大きい径方向サイズを有し、ハウジング部３０のショルダ４７と略等しい径方向サイズを有し、ショルダ４７に受け入れられるためのものである。ねじ穴７６は、ハウジング部３２のリング５０とカラー４８とを軸方向に貫通し、ハウジング部３０の穴４４に対応して互いに径方向に離間して位置される。ハウジング部３０及び３２はねじ７８によって固定され、スクリュ７８は穴４４に挿通され、穴７６に螺合される。ハウジング部３０及び３２は、ハウジング部３０の筒状部材３６のショルダ４７に、ハウジング部３２のリング５０の自由端及び面部７０を受け入れることによって、軸方向の相対位置が保持される。ハウジング部３２のピストンチャンバ６２に加圧流体を導入するため、適当な装置がハウジング部３２に設けられる。
【００１７】
本発明の好適な教示によれば、ブレーキ１０は更に、ほぼくさび状の環状摩擦フェーシング８２を備えている。特に、摩擦フェーシング８２は、面２６と面部７０との間に収容されるように、面２６と面部７０との間よりも若干小さい半径方向サイズを有する第一半径方向延出面８４を備えている。更に、摩擦フェーシング８２は、面部７０と摩擦係合して連結できるような半径方向サイズおよび形状を有し、面８４から延びる外面８６を備えている。摩擦フェーシング８２はまた、面２６と摩擦係合できるような半径方向サイズおよび形状を有し、面８４から延びる第一の面部８８を有する内面を備えている。摩擦フェーシング８２の内面はまた、第一の面部８８から軸方向内側に延びる第二の面部９０を有している。摩擦フェーシング８２は更に、面８６と面部９０の内側端部間を延びる第二半径方向延出面９２を備えている。従って、面８６と面部８８とは、面８４から離れるにつれて半径方向の間隔が大きくなり、また面９２から離れるにつれて半径方向の間隔が小さくなる。
【００１８】
本発明の好適な教示におけるブレーキ１０は、摩擦フェーシング８２を係合位置と非係合位置との間を移動させるための適切な装置を備えている。最も好ましい形態では、摩擦フェーシング８２は、圧縮スプリング９４により付勢されて係合位置へと移動される。圧縮スプリング９４は、筒状部材３６の内側面付近に配置され、摩擦フェーシング８２の面９２とハウジング部３０の面３７との間を軸方向に延びる。
【００１９】
最も好ましい形態では、摩擦フェーシング８２は、ピストンチャンバ６２内にスライド可能に収容された環状ピストン１００によって非係合位置へ移動される。最も好ましい形態では、ピストン１００はＬ字状の半径断面を有している。ピストン１００の半径断面は、面６４と６６との間にスライド可能に収容できるように形成された内面と外面とを有するピストン本体１０２を備えている。図示したＯリング等の適切なシール手段が、ピストン１０２とチャンバ６２との間に設けられる。ピストン１００は更に、本体１０２から軸方向に延出した環状フランジ１０４を備えている。環状フランジ１０４は本体１０２の外面と同一の広がりを有し、面部６８内にスライド可能に収容できるように、ほぼ等しい最大半径方向サイズを有する外側面を有している。フランジ１０４は、本体１０２よりも小さい半径方向サイズ（厚さ）を有し、かつ、面２６と面部７０との間に収容できるようにその間よりも小さい半径方向サイズを有している。フランジ１０４は摩擦フェーシング８２の半径方向延出面８４と接触する自由端まで延びている。フランジ１０４によって、本体１０２はピストンチャンバ６２内でより大きな断面を持つことができる。これによって、面２６と面部７０との半径方向の間隔、及び面８４及び摩擦フェーシング８２の半径方向の広がり（大きさ）を最小限にしても流体の圧力による力を得ることができる。チャンバ６２内に流体が導入されると、ピストン１００は流体圧力によって、ハウジング部３２に対して軸方向にスライドする。これによって、ピストン１００はスプリング９４による付勢に対向して摩擦フェーシング８２を係合位置から非係合位置へと移動させる。ピストン１００による摩擦フェーシング８２の軸方向への移動は、面９２がハウジング部３０の筒状部材３６の自由端と接触するまで行われる。
【００２０】
これまで、本発明の好適な教示によるブレーキ１０の基本的構造を説明した。ここでブレーキ１０の好適な応用例やいくつかの利点を説明する。具体的には、サーボモータ９６のシャフト２１は軸方向に延出してボア２０内に固定される。最も好ましい形態では、シャフト２１は様々なサイズおよび形状のものを使用でき、ボア２０は、入力１２の製造を容易にするために標準（統一）サイズに形成される。そして、シャフト２１をボア２０内に固定するために伸張可能なカップリング１０６が用いられる。詳しくは、カップリング１０６は、互いに軸方向に相対移動可能な第一および第二要素を備えている。例えば、互いに嵌入連結され、ボア２０内にスライド不可に収容される外側軸面と、あらゆるサイズ・形状の入力シャフト２１をスライド不可に収容する内側軸面を備えたものである。シャフト２１はカップリング１０６内に挿入され、次にカップリング１０６がボア２０内に挿入される。このときカップリング１０６は伸張不可の状態となる。サーボモータ９６及びブレーキ１０は、パイロット９８が凹部４０内に収容された状態で互いに相対的に移動される。この移動はハウジング部３０の面３９がパイロット９８よりも径方向外側に位置するサーボモータ９６の表面と接触するまで行われる。その状態で、レンチあるいは同様な工具がツール溝４５を通して挿入され、伸張可能なカップリング１０６を伸張状態にしてシャフト２１を軸方向に延出するボア２０内に固定する。
【００２１】
シャフト２１（最も好ましくは、シャフト２１及びカップリング１０６）をボア２０内に収容することによってブレーキ１０とサーボモータ９６とを整列させることができることが利点である。特に、整列させる目的で、凹部４０とパイロット９８とをきっちりと（僅かな隙間で ）スライド可能に収容させる必要がない。事実、最も好ましい形態では、凹部４０は、サーボモータ９６が有するあらゆるサイズ・形状のパイロット９８よりも大きい。従って、本発明の好適な教示における凹部４０は、特定のサーボモータ９６のパイロット９８が有するサイズ・形状に合わせるために機械加工や変形を施す必要がない。しかしながら凹部４０は、ハウジング部３０が、ブレーキ１０が取り付けられる特定のサーボモータ９６に関わらず標準設計に統一できるようにすることが良い。
【００２２】
シャフト２１がボア２０内に整列された後、ボルト１０８が溝穴４６内に挿入されサーボモータ９６の面のねじ穴にねじ込まれる。あるいは、ねじ切りされていない穴に挿入されてナットにより固定される。レンチあるいは同様の工具が、ディスク３４の面とリング５０の自由端との間に挿入され、ボルト１０８が締められる。この点に関して、ボルト１０８は、溝穴４６内において、サーボモータ９６の穴の半径方向の位置に対応する位置に配置させることができる。特に、サーボモータ９６の穴のシャフト２１からの径方向離間距離はサーボモータ９６の製品によって異なる。従って、本発明の好適な教示における溝穴４６あるいはディスク３４は特定のサーボモータ９６の穴の位置に合わせるために機械加工や変形を施す必要がない。しかしながら溝穴４６は、ハウジング部３０が、ブレーキ１０を取り付ける特定のサーボモータ９６に関わらず、標準設計に統一できるようにすることが良い。
【００２３】
本発明の最も好ましい形態において、ハウジング部３２の面５６は、部品要素２３を受け入れるためのパイロット１１０と、部品要素２３を本発明の教示におけるブレーキ１０のハウジング２８に固定するボルトを受け入れるための穴１１２とを有している。インプット１２及びハウジング部３２を全ての応用例において統一することが有効であるが、機械面５６のパイロット１１０及びねじ穴１１２は、ブレーキ１０を取り付ける特定のサーボモータ９６のパイロット９８及び穴に対応するようにすることが好ましい。同様に、ベアリング６０の軸方向外側に延びる機械軸部分１６は、ブレーキ１０を取り付ける特定のサーボモータ９６のシャフト２１のサイズおよび形状に対応するサイズおよび形状とすることが好ましい。従って、軸部分１６と面５６とは、本発明の教示によるブレーキ１０を用いない場合における、部品要素２３とサーボモータ９６との連結部と同様の形状となる。
【００２４】
本発明の好適な教示によれば、摩擦フェーシング８２は入力１２とハウジング２８との間でくさびの働きをするインタフェースを提供する。このくさび作用は、スプリング９４の付勢力によって、入力１２、ハウジング２８及び面８２を通って伝わるトルクの量を増加させるのに有効である。特に、このようなくさび作用は、従来の平板あるいは円錐タイプの制御装置における直線状面の単純接触と比較してより大きな力を伝達することができる。
【００２５】
また、くさび状の摩擦フェーシング８２により生じるくさび作用はいくつかの利点を提供する。一つは、最も好ましい形態においてサーボモータ９６を失速させるのに必要なトルク伝達を十分確保しつつスプリング９４の力を最小限にできる。また、本発明の教示によるブレーキ１０の軸方向の長さを最小限にできる。しかし、更に重要なことは、ブレーキ１０の半径方向の大きさを最小限にできる、最も好ましくはサーボモータ９６の半径方向の大きさとほぼ等しくできることである。また、面２６を半径方向内側に位置させてインタフェース２４の半径方向の大きさを最小限にできる。このように入力１２の質量の回転軸からの距離を最小限にすること、即ち、サーボモータ９６の慣性力を最小限にすることは非常に重要である。更に、本発明の最も好ましい形態による入力１２の全体構成は、サーボモータ９６により回転されるものの総質量を最小限にし、それによってサーボモータ９６に発生する慣性力を最小限にするという重要な事実に影響を与えている。なぜならば、慣性力は回転体の質量と、回転軸から質量までの距離によるからである。本発明の好適な教示によるブレーキ１０は、サーボモータ９６の通常の動作における始動および停止に重要な影響を与える慣性力を最小限にできる。慣性力が減ることに加えて、入力１２を複数の部品から組み立てる場合と比較して、入力１２の全体構造をシンプル、安価且つ堅固にできる。
【００２６】
本発明の好適な教示における摩擦フェーシング８２によるくさび作用の代償として、通常動作において摩擦フェーシング８２がかなり磨耗することを認識するべきである。従って本発明の好適な教示によれば、サーボモータ９６の通常の動作時にはチャンバ６２内に導入される流体の圧力によってブレーキ１０は非係合位置に固定される。そして、移動要素の停止時又は緊急時等の静的な状態のときにだけブレーキ１０は係合位置に移動される。これによって摩擦フェーシング８２の磨耗は最小限となる。
【００２７】
これまで本発明の基本的な教示を説明してきたが、当業者によればいくつかの拡張や変形が明らかであろう。例えば、本発明の最も好ましい形態におけるブレーキ１０は、いくつかの独特な機構と組み合わされる。そして、そのような組み合わせは、相互作用を生み出す。しかしながらそのような機構は、本発明の教示により従って、他の様々な組み合わせで使用したり、別々に使用することも可能であることを認識するべきである。例えば、ハウジングが固定されるサーボモータ９６に関わらない標準設計の通常のディスク３４を備えたハウジング２８は、本発明の好適な教示によれば、他のタイプの回転制御装置に使用することが出来る。例えば、限定されるものではないが、直線面接合（インタフェース）タイプ等である。
【００２８】
同様に、最も好ましい形態において、ブレーキ１０は流体によって非係合位置に移動されるように示されているが、本発明の教示によればブレーキ１０は他の方法によって駆動されるようにすることも出来る。例えば、限定はされないが電気的に駆動することも出来る。この点において、本発明の好適な形態では、くさび作用の結果として、所望する伝達力を生み出すために必要とされるスプリング９４の力が最小限で良いため、ブレーキ１０に他の駆動手段を適用することが容易である。即ち、駆動手段の駆動力が小さくても適用することが出来る。
【００２９】
更に、最も好ましい形態において入力１２の回転を停止するとして示したが、本発明の教示によれば回転を制御するために他の形態の装置１０を設計することも出来る。
【００３０】
更に、摩擦フェーシング８２の位置を表示するための電気信号を発生する装置を備えることが好ましい。例えば、特に停止時や緊急時において、本発明の教示によるブレーキ１０の状態を視覚的に表示するために表示ランプを点灯させる、および／または聴覚的に表示するためにホーンを鳴らす電気信号等である。
【００３１】
このように、ここで説明された発明が、その思想や特徴から外れることなく他の特定の形態で具体化されることができるので、その形態の幾つかは示され、ここで説明された実施形態は全ての点において説明的で限定的ではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明よりむしろ特許請求の範囲によって示されるべきであり、特許請求の範囲の意義及び均等の範囲に含まれる全ての変形が、ここに包含されるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１２ 入力
２６ 環状インタフェース面
２８ ハウジング（出力）
７０ 摩擦面部（環状摩擦面）
８２ 環状摩擦フェーシング
８６ 外面（第二の面）
８８ 第一の面部（第一の面）
９４ 圧縮スプリング（移動手段）
１００ 環状ピストン（移動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力と、出力と、くさび状の環状摩擦フェーシングと、該摩擦フェーシングを係合位置と非係合位置との間で移動させるための手段とを備え、
上記入力が上記出力に対し軸回りに回転可能であり、上記入力が、上記軸に対し第一の非平行な角度を持って延出し上記軸に向けて内側に延出する環状インタフェース面を含み、上記出力が、上記軸に対し第二の非平行な角度を持って延出し上記軸から外側に延出する環状摩擦面を有し、
上記入力及び上記出力が、上記軸に対し軸方向に移動不可能であり、
上記摩擦フェーシングが、上記インタフェース面に接するための第一の面と、上記摩擦面に接するための第二の面とを含み、
上記係合位置において、上記摩擦フェーシングの上記第一の面と上記インタフェース面とが係合し、且つ、上記摩擦フェーシングの上記第二の面と上記摩擦面とが係合して上記入力、上記出力及び上記摩擦フェーシングを関連づけて回転可能とし、上記非係合位置において、上記入力及び上記出力が独立して回転可能であると共に、上記摩擦フェーシングが上記入力及び上記出力から離間される
回転制御装置。
【請求項２】
上記移動手段が、上記摩擦フェーシングを上記非係合位置から上記係合位置に付勢するための手段からなる
請求項１記載の回転制御装置。
【請求項３】
上記移動手段が、さらに、流体圧力下で上記出力に対しスライド可能なピストンとの組み合わせからなり、該ピストンが、上記付勢手段に抗じて上記摩擦フェーシングを上記係合位置から上記非係合位置に移動させる
請求項２記載の回転制御装置。
【請求項４】
上記摩擦フェーシングがさらに第三の面と第四の面とを含み、これら第三及び第四の面が径方向に向けられ、上記第一及び第二の面が、上記第三の面から徐々に離間するにつれ間隔を増大し、上記第四の面から徐々に離間するにつれ間隔を減少し、上記ピストンが上記第三の面に抗じて隣接し、上記付勢手段が上記第四の面に抗じて隣接する
請求項３記載の回転制御装置。
【請求項５】
上記ピストンが軸方向に延出するフランジを含み、該フランジが、上記摩擦フェーシングの上記第三の面に抗じて隣接する自由端を有する
請求項４記載の回転制御装置。
【請求項１】
入力と、出力と、くさび状の環状摩擦フェーシングと、該摩擦フェーシングを係合位置と非係合位置との間で移動させるための手段とを備え、
上記入力が上記出力に対し軸回りに回転可能であり、上記入力が、上記軸に対し第一の非平行な角度を持って延出し上記軸に向けて内側に延出する環状インタフェース面を含み、上記出力が、上記軸に対し第二の非平行な角度を持って延出し上記軸から外側に延出する環状摩擦面を有し、
上記入力及び上記出力が、上記軸に対し軸方向に移動不可能であり、
上記摩擦フェーシングが、上記インタフェース面に接するための第一の面と、上記摩擦面に接するための第二の面とを含み、
上記係合位置において、上記摩擦フェーシングの上記第一の面と上記インタフェース面とが係合し、且つ、上記摩擦フェーシングの上記第二の面と上記摩擦面とが係合して上記入力、上記出力及び上記摩擦フェーシングを関連づけて回転可能とし、上記非係合位置において、上記入力及び上記出力が独立して回転可能であると共に、上記摩擦フェーシングが上記入力及び上記出力から離間される
回転制御装置。
【請求項２】
上記移動手段が、上記摩擦フェーシングを上記非係合位置から上記係合位置に付勢するための手段からなる
請求項１記載の回転制御装置。
【請求項３】
上記移動手段が、さらに、流体圧力下で上記出力に対しスライド可能なピストンとの組み合わせからなり、該ピストンが、上記付勢手段に抗じて上記摩擦フェーシングを上記係合位置から上記非係合位置に移動させる
請求項２記載の回転制御装置。
【請求項４】
上記摩擦フェーシングがさらに第三の面と第四の面とを含み、これら第三及び第四の面が径方向に向けられ、上記第一及び第二の面が、上記第三の面から徐々に離間するにつれ間隔を増大し、上記第四の面から徐々に離間するにつれ間隔を減少し、上記ピストンが上記第三の面に抗じて隣接し、上記付勢手段が上記第四の面に抗じて隣接する
請求項３記載の回転制御装置。
【請求項５】
上記ピストンが軸方向に延出するフランジを含み、該フランジが、上記摩擦フェーシングの上記第三の面に抗じて隣接する自由端を有する
請求項４記載の回転制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２２０５２９（Ｐ２０１１−２２０５２９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９９８７（Ｐ２０１１−１４９９８７）
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【分割の表示】特願２０００−５８１３８０（Ｐ２０００−５８１３８０）の分割
【原出願日】平成１１年１１月５日（１９９９．１１．５）
【出願人】（５００１４６０９３）ネクセン・グループ・インコーポレイテッド (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｎｅｘｅｎ Ｇｒｏｕｐ， Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【分割の表示】特願２０００−５８１３８０（Ｐ２０００−５８１３８０）の分割
【原出願日】平成１１年１１月５日（１９９９．１１．５）
【出願人】（５００１４６０９３）ネクセン・グループ・インコーポレイテッド (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｎｅｘｅｎ Ｇｒｏｕｐ， Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
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