CN102418754A - 管式滑动离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设置用于可转动地支承在一轴上的离合器盘，具有一基体，该基体具有圆柱形的内表面空槽，其中，空槽朝向该内表面敞开，并且所述离合器盘包括设置在空槽中的弹簧部件。本发明还涉及一种滑动离合器、尤其用于电动工具的滑动离合器，具有一轴和一根据本发明的离合器盘。此外本发明涉及一种具有这种滑动离合器的手持式工具机。

Description

管式滑动离合器

技术领域

本发明涉及一种设置用于可转动地支承在一轴上的离合器盘，具有一基体，该基体具有圆柱形的内表面和朝向该内表面敞开的空槽。本发明还涉及一种具有一轴和一根据本发明的离合器盘的滑动离合器。

背景技术

在手持式工具机中、例如在钻机或锤钻中，滑动离合器例如作为过载保护装置用于保护操作者或机器，以便限制最大地作用到机器上的转矩。

或者滑动离合器作为过载离合器用于根据转矩来转换构件，例如用于在从凿运行转换为钻孔运行时接通冲击钻机的锤管的旋转运动。

例如文献DE 10 2004 044 499 A1示出滑动离合器的这种应用并且在图1中也被示出。过载离合器具有两个离合器部件1’、10’(见图1)，它们在一个预给定的极限转矩被超过时可抵抗一轴向作用的力被过锁止。轴向作用的力通过离合器弹簧8’施加，该离合器弹簧围绕锤管2’同心地设置、在锤管2’的轴向方向上延伸并且支撑在止挡9’上。在此，这些离合器部件之一10’与构造为正齿轮的驱动齿轮一体地设置，而另一个离合器部件1’由一不可相对转动地设置在锤管2’上的驱动环形成。两个离合器部件1’、10’在它们的相对的端侧上具有锁止齿部11’，这些锁止齿部处在传递转矩的配合中。

这样的过载离合器由于离合器弹簧8’、离合器弹簧8’的止挡9’以及锁止齿部11’而在轴向方向上需要非常多的结构空间。

发明内容

本发明的任务是，创造一种过载离合器，它在轴向方向上具有较小的结构空间需求并且可成本有利地制造。

该任务通过一种设置用于可转动地支承在一轴上的离合器盘解决，该离合器盘具有一基体，该基体具有圆柱形的内表面和空槽，其中，空槽朝向内表面敞开，并且所述离合器盘包括设置在空槽中的弹簧部件。

因为弹簧部件设置在空槽中，所以节省了在现有技术中在轴向方向上离合器弹簧及其止挡所需的结构空间，从而显著地减小了该结构空间。

此外，弹簧部件优选在径向方向上作用，从而也省去了锁止齿部在轴向方向上所需的结构空间。

在一种优选的实施方式中，弹簧部件包括一弹簧器件和一摩擦器件，其中，摩擦器件设置在弹簧器件的面向轴的一侧。弹簧器件优选构造为弹簧、例如板簧或螺旋弹簧，或者构造为弹性部件，尤其构造为塑料部件、例如弹性体。摩擦器件附加地或变换地设置成磨损保护装置。

在一种优选实施方式中，摩擦器件包括一摩擦面，该摩擦面设置在弹簧部件的面向轴的一侧并且被设置成在滑动状态中沿着轴滑动。在一种优选的实施方式中，摩擦器件沿着一平面延伸。但是基本上也可实现另一种形状，该形状能够实现离合器盘的传递转矩的锁止以及离合器盘在轴上的滑动。此外，摩擦面优选构造为平整的，或者它同样优选具有摩擦轮廓，例如阴影线部(Schraffur)或网纹部(Riffelung)。但是也可预见其它摩擦器件，例如滚动体。

在一种特别优选的实施方式中，弹簧部件构造为板簧并且支承在空槽中。在该实施方式中，弹簧部件在滑动状态中抵抗其弹簧力在径向方向上弹入到空槽中。该实施方式可特别成本有利地实现，因为板簧在其面向轴的一侧形成摩擦面并且不需要附加的弹簧器件。

优选该板簧具有方形的、圆形的或三角形的横截面。原则上其它的横截面形状也是可以的。

在另一种优选的实施方式中，在圆周上分布地设有多个朝向内表面敞开的具有弹簧部件的空槽。在一种优选的实施方式中，这些具有弹簧部件的空槽在圆周上均匀分布地设置。在锁止到空槽中时以及在围绕轴滑动时出现的力由此围绕圆周均匀地分布。在另一种优选的实施方式中，这些具有弹簧部件的空槽设置成在圆周上不均匀地分布。或者设有附加的空槽，使得空槽和弹簧部件的数量不同。该实施方式能够实现多级的脱开并且由此实现可适配的脱开特性。

基体优选具有圆环形的横截面。但是基本上该基体的横截面、尤其是基体的外圆周的横截面能可变地设计。

在一种优选的实施方式中，基体具有外齿部。由此该基体的外表面构造为外齿部。在该实施方式中，离合器盘优选形成一正齿轮。

此外优选的是，尤其为了实现一可变的转矩变化曲线，基体的内圆周的横截面也可变地设计。这时虽然轴具有圆形的横截面，但是基体不具有圆形的横截面。为了实现可变的转矩变化曲线，变换地同样优选的是，轴的横截面不设计成圆形的，与基体的这时构造为圆形的横截面不同。

该任务还通过滑动离合器、尤其用于电动工具的滑动离合器解决，该滑动离合器具有一轴和一根据本发明的离合器盘。因为该滑动离合器包括一根据本发明的离合器盘，该离合器盘具有设置在空槽中弹簧部件，所以相对于根据现有技术的滑动离合器省去了在轴向方向上延伸的离合器弹簧及其止挡，从而该滑动离合器在轴向方向上所需的结构空间显著更小。在其中弹簧元件在径向方向上作用的一种优选的实施方式中，此外省去了在轴向方向上所需的、用于传统地设置的锁止齿部的空间。

滑动离合器优选可从滑动状态调节到锁止状态中，在所述滑动状态中所述轴相对于所述离合器盘转动，在所述锁止状态中所述轴不相对于所述离合器盘转动，其中，弹簧部件的摩擦面在滑动离合器的锁止状态中形状锁合地靠置在轴的削平部上。

在滑动状态中，摩擦面优选沿着轴滑动。在此，没有转矩从轴传递到离合器盘上或从离合器盘传递到轴上。

而在锁止状态中，离合器盘优选以传递转矩的方式锁止在轴上。

在一种优选的实施方式中，滑动离合器的轴具有削平部。弹簧部件同样优选预紧地设置在空槽中，并且因此在基体与轴之间。此外，弹簧部件优选地在锁止状态中相对于基体的圆柱形的内表面突出。此外，弹簧部件优选在径向方向上、特别优选朝向轴作用，使得弹簧器件在滑动状态中以及在锁止状态中将摩擦器件压到轴上，尤其是在锁止状态中将摩擦器件压到削平部中。因此，弹簧部件、尤其摩擦器件和削平部在锁止状态中相互配合，在锁止状态中离合器盘以传递转矩的方式与轴锁止。优选摩擦面在锁止状态中靠置在削平部上。

该任务还通过用于根据本发明的滑动离合器的轴解决，该轴具有圆形的具有至少一个削平部的横截面。根据本发明的离合器盘支承在该轴上，其中，离合器盘的弹簧部件在锁止状态中锁止在削平部中。削平部优选铣削在圆形的轴中。

优选该轴具有多个削平部和/或该离合器盘具有多个弹簧部件。这些削平部和/或这些弹簧部件在一种优选的实施方式中以均匀的间距在圆周上围绕轴分布，使得围绕轴出现的力均匀地围绕圆周分布。在一种同样优选的实施方式中，这些削平部和/或这些弹簧部件不均匀地在圆周上围绕该轴分布，和/或这些削平部的数量以及这些弹簧部件的数量设置成不同的。在该实施方式中，实现了弹簧部件在削平部中的多级啮合(Einrasten)或者弹簧部件从削平部中的多级脱开(Ausrasten)。由此可实现适配的脱开特性。

该任务还通过一种具有滑动离合器的手持式工具机解决，该滑动离合器具有一轴和一根据本发明的离合器盘，该任务例如通过锤钻解决，在该锤钻中轴通过锤管形成。

附图说明

在下面根据图描述本发明。这些图仅仅是举例的并且不限制一般的发明构思，

图1在(a)中示出根据现有技术的离合器盘以及在(b)中示出根据现有技术的具有来自(a)的离合器盘的滑动离合器，

图2示出根据本发明的离合器盘的一种实施方式，具体而言在(a)中以透视图示出以及在(b)中以俯视图示出，

图3示出具有根据本发明的离合器盘的另一实施方式的滑动离合器，具体而言在(a)和(b)中分别以俯视图示出，其中，(a)示出滑动离合器的滑动状态，(b)示出滑动离合器的锁止状态，以及在(c)中示出在锁止状态R中的透视图，

图4示出根据本发明的离合器盘1的另一实施方式的基体，具体而言在(b)中以横截面示出，在(a)中以(b)中的剖面A-A示出以及在(c)中以侧视图示出，

图5示出具有轴和离合器盘的滑动离合器，该离合器盘具有来自图4的基体，具体而言在(a)中以横截面示出以及在(b)中以来自(a)的剖面A-A示出，

图6示出来自图5的滑动离合器的轴，

图7在(a)-(c)中示出用于图4的离合器盘的各种弹簧部件的横截面。

具体实施方式

如在现有技术中已经描述的那样，图1在(a)中示出根据现有技术的离合器盘1’，在(b)中示出根据现有技术的具有离合器盘1’的滑动离合器。

图2示出根据本发明的离合器盘1的一种实施方式，具体而言在(a)中以透视图示出以及在(b)中以俯视图示出。

离合器盘1被设置用于布置在轴2(见图3)或套筒上。它具有一基体3，该基体具有基本上圆环形的横截面34。在基体3中围绕圆周均匀分布地设有三个空槽32，这些空槽朝向基体3的内表面31敞开。这些空槽32被设置成在其中分别设置一个弹簧部件4，所述弹簧部件各具有一弹簧器件41和一摩擦器件42。在图2a中出于清楚的原因仅示出这些空槽32之一中的弹簧部件4之一，而在图2b中没有示出弹簧部件。

弹簧部件4被设置用于在径向方向(在这里通过箭头5示出)上以弹簧器件41的力作用在轴2上。弹簧器件41在这里实施为由弹性体构成的塑料部件。摩擦器件42在其面向轴2的一侧44具有一摩擦面43，该摩擦面构造为平整的并且被设置用于形状锁合地靠置在轴2上或者沿着轴滑动。

图3示出具有根据本发明的离合器盘1的另一实施方式的滑动离合器100，具体而言在(a)和(b)中分别以俯视图示出，其中，(a)示出滑动离合器100的滑动状态G，(b)示出滑动离合器100的锁止状态，以及在(c)中示出在锁止状态R中的透视图。

轴2以围绕其圆周均匀分布的方式具有三个削平部21，这些削平部被设置用于与弹簧部件4的摩擦器件42配合。

摩擦器件42以弹簧器件41的力压到轴2上。在锁止状态R中，弹簧器件41的力在此大于从外部作用到离合器盘1或轴2上的力。因为弹簧器件41在预紧条件下设置在基体3与轴2之间，所以弹簧器件被压入到削平部21中并且以其摩擦器件42锁止在削平部21中。在此，摩擦器件相对于基体3的内表面突出并且以其摩擦面43靠置在削平部21上。

在滑动状态G中，作用在离合器盘1上的力超过通过弹簧部件4的弹簧器件41作用在轴2上的力，使得离合器盘1不与轴2锁止，而是沿着该轴2滑动。在此，没有转矩从离合器盘1传递到轴2上或者从轴传递到离合器盘上。

在此所示的离合器盘1的基体3具有一外齿部33并且构成一正齿轮10。

在该实施方式中，相对于现有技术省去了在轴向方向上对于传统的弹簧部件8’、对于弹簧部件8’的止挡9’以及对于锁止齿部11’必须的结构空间。同时该滑动离合器100构造为变速器构件，从而省去附加的变速器构件，在此省去了正齿轮10。因此，该实施方式不仅尤其在轴向方向上节省空间，而且也是特别成本有利的。

图4示出根据本发明的离合器盘1的另一实施方式的基体3，具体而言在(b)中以横截面示出，在(a)中以(b)中的剖面A-A示出以及在(c)中以侧视图示出。基体3构造为圆环形的并且具有一圆柱形的内表面31。该基体还具有一外齿部33，从而它形成一正齿轮10。在内表面31中围绕圆周均匀分布地设有三个空槽32，使得这些空槽32分别以120°的角度27(见图6)相互间隔开。

图5示出具有轴2和离合器盘1的滑动离合器100，该离合器盘具有来自图4的基体3，具体而言在(a)中以横截面示出以及在(b)中以来自(a)的剖面A-A示出。离合器盘1不可相对转动地支承在轴上并且在轴向方向23上通过固定环6抗轴向移动地被固定。

离合器盘1除具有基体3外还具有弹簧部件4，这些弹簧部件在此设置成具有方形横截面的板簧并且设置在空槽32中。弹簧部件4和板簧的概念在下面被同义地使用。为了支承这些弹簧4，基体3具有一些凸起35，这些凸起限定空槽32并且这些板簧32至少部分地支承在这些凸起上。

图5示出在锁止状态R中的滑动离合器100，在该锁止状态中板簧32至少部分地靠置在轴2的削平部21(见图6)上并且以其摩擦面43摩擦锁合或形状锁合地与这些削平部共同作用。在滑动离合器100的该实施方式中，弹簧部件4以其弹簧力在径向方向上作用在轴2上。在锁止状态R中，板簧41的弹簧力大于从外部作用在离合器盘1或轴2上的力。此外弹簧部件4在这里在锁止状态R中也至少部分地突出超过基体3的圆柱形的内表面31(见图4)。

在滑动状态G中，作用在离合器盘1或轴2上的力超过通过板簧41作用在轴2上的弹簧力，从而离合器盘1不与轴2锁止，而是沿着轴2滑动。在此，板簧41逆着径向方向5弹入到空槽32中。

在相反的轴向方向23上，离合器盘1以其弹簧部件4抗轴向移动地固定在轴2的摩擦槽24中。因此，弹簧部件41在此不仅能够实现在轴2上的锁止，而且同时用于逆着轴向方向23轴向固定该离合器盘1。

图6示出来自图5的滑动离合器100的轴2，具体而言在(b)中以侧视图而在(a)中以来自(b)的剖面A-A示出。轴2具有一摩擦槽24，在该摩擦槽中设置滑动离合器100的离合器盘1的弹簧部件41。

在滑动状态G中，弹簧部件41至少部分地靠置在摩擦槽24上并且沿着摩擦槽24滑动。在摩擦槽24中设有三个削平部21。在锁止状态R中弹簧部件41锁止在削平部21中。

原则上，削平部21和/或弹簧部件41的数量是可任意地选择的。通过弹簧部件41的数量可调节滑动离合器100的可传递的转矩，其中，该可传递的转矩随着弹簧部件41的数量的增加而提高。这些削平部21在此都彼此间具有120°的角度27。但是这些削平部2的角度27也可相对彼此不同，从而可实现弹簧部件41在削平部21中的多级啮合或者弹簧部件41从削平部21中的多级脱开并且因此脱开特性是可适配的。

该轴2还具有一固定槽26，该固定槽设置用于布置固定环6，固定环在轴向方向23上抗轴向移动地固定离合器盘1。

图7在(a)-(c)中示出用于图4的离合器盘1的各种弹簧部件4的横截面。在此所示的弹簧部件4同样构造为板簧。图7(a)-(c)示出具有方形的、三角形的和圆形的横截面的弹簧部件41。但是也可想到其它横截面，例如椭圆形的横截面。但是要注意，摩擦槽24的槽底在需要时必须适配于弹簧部件41的横截面。例如该摩擦槽在弹簧部件41的圆形横截面时圆形地构成或者在弹簧部件41的椭圆形横截面时椭圆形地构成。

与图1的传统滑动离合器相比，根据本发明的滑动离合器100可显著更紧凑、更轻且更成本低廉地制造，因为它们需要的结构空间更小并且具有复杂性更小的几何形状。当它们用在例如钻机或冲击锤中时，它们不是必须一定要支承在锤管上，而是也可作为分开的结构组件安装。

Claims (16)

1.设置用于可转动地支承在一轴(2)上的离合器盘(1)，具有一基体(3)，该基体具有圆柱形的内表面(31)和朝向该内表面(31)敞开的空槽(32)，其特征在于，所述离合器盘包括设置在所述空槽(32)中的弹簧部件(4)。

2.根据权利要求1所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述弹簧部件(4)在径向方向(5)上作用。

3.根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述基体(3)具有圆环形的横截面(34)。

4.根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述弹簧部件(4)在锁止状态(R)中相对于所述基体(3)的圆柱形的内表面(31)突出。

5.根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述弹簧部件(4)在其面向所述轴(2)的一侧(44)具有一平整地延伸的摩擦面(43)。

6.根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述摩擦面(43)具有一摩擦轮廓，尤其阴影线部或网纹部。

7.根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述弹簧部件(4)包括一弹簧器件(41)和一摩擦器件(42)，其中，所述摩擦器件(42)设置在所述弹簧器件(41)的面向所述轴(2)的一侧(44)并且形成所述摩擦面(43)。

8.根据权利要求1至6之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述弹簧部件(4)构造为板簧。

9.根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述基体(3)具有一外齿部(33)。

10.根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)，其特征在于，所述离合器盘形成正齿轮(10)。

11.滑动离合器(100)、尤其是用于电动工具的滑动离合器，具有轴(2)和根据以上权利要求之一所述的离合器盘(1)。

12.根据权利要求11所述的滑动离合器(100)，其特征在于，所述滑动离合器能从滑动状态(G)调节到锁止状态(R)中，在所述滑动状态中所述轴(2)相对于所述离合器盘(1)转动，在所述锁止状态中所述轴(2)不相对于所述离合器盘(1)转动。

13.根据权利要求11或12所述的滑动离合器(100)，其特征在于，所述轴(2)具有削平部(21)。

14.根据权利要求11至13之一所述的滑动离合器(100)，其特征在于，所述弹簧部件(4)的摩擦面(43)在所述滑动离合器(100)的锁止状态(R)中形状锁合地靠置在所述轴(2)的削平部(21)上。

15.根据权利要求11至14之一所述的滑动离合器(100)，其特征在于，所述摩擦面(43)在所述滑动状态(G)中沿着所述轴(2)滑动。

16.具有根据权利要求11至15之一所述的滑动离合器(100)的手持式工具机。

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