CS264348B2

CS264348B2 - Electromagnetic claw coupling

Info

Publication number: CS264348B2
Application number: CS872759A
Authority: CS
Inventors: Franz Ing Kokesch; Franz Riefenthaler
Original assignee: Heid Ag Maschf
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1989-07-12
Also published as: CS275987A2; PL264907A1; AT391529B; ATA31187A; SU1620054A3; DE8704168U1; PL154253B1

Abstract

Elektromagneticky ovladatelná zubová spojka má těleso spojky pevně spojené s hří delem. Tyto části jsou upraveny navzájem soustředně. Těleso spojky má bočně vytvořené plochy pólu a v oblasti vnější plochy pólu je upraveno čelní ozubení. V tělesu spojky je prostřednictvím ložiska nebo přímo vsazena magnetová cívka. Při spínání pohyblivý kotouč kotvy má čelní ozubení, přivrácené k tělesu spojky. Spojení kotouče kotvy s připojovanou převodovou částí je zajištěno pérovými rameny, která jsou jedním koncem připojena na kotouči kotvy a druhým koncem na převodové části. Pérová ramena jsou všechna uspořádána ve shodném obvodovém smyslu a vzhledem k ose spojky jsou vytvořena tečně až obloukovitě. Jejich podélný směr zcela souhlasí s přenosem sil. Vytvářejí tak spojovací prvky pro elektromagneticky ovladatelné zubové spojky bez vůle a bez tření.Electromagnetically controllable tooth the clutch has a clutch body firmly attached to the shaft delem. These parts are arranged concentrically with each other. The clutch housing is laterally formed pole area and in the outer pole area is spur gearing is provided. There is in the clutch housing through the bearing or directly inserted magnet coil. Movable blade when switching the anchor has a spur gearing facing the body clutches. Connecting the anchor disc to the attached the gear is provided by spring arms, which are connected at one end to the anchor disc and the other end on the gear parts. The spring arms are all arranged in the same circumferential sense and with respect to the axis the couplings are made tangential to arcuate. Their longitudinal direction fully agrees with the transmission forces. Thus, they create fasteners for electromagnetic controllable toothed clutches without and without friction.

Description

Vynález se týká elektromagneticky ovladatelné zubové spojky s tělesem spojky, které je uspořádáno pro pevné spojeni s hřídelem soustředně s ním, které má bočně vytvořené plochy pólů a které je v oblasti vnější plochy pólu opatřeno čelním ozubením, s magnetovou cívkou, která je uložena nebo přímo vsazena do tělesa spojky, jakož i s kotoučem spojky, který je pohyblivý pro spínání a který je opatřen odpovídajícím čelním ozubením, přivráceným k tělesu spojky, a se spojem pohyblivým pro spínání, sloužícím pro přenos kroutícího momentu mezi kotoučem kotvy a sousedící převodovou částí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electromagnetically operable toothed clutch with a clutch housing which is arranged to be rigidly coupled to the shaft concentrically therewith, having laterally formed pole surfaces and having a spur gear in the region of the outer pole surface. fitted with a clutch housing movable for switching and having a corresponding spur gear facing the clutch body, and with a clutch movable for transmitting a torque between the armature plate and the adjacent transmission portion.

Zubové spojky popsaného provedení jsou dik tvarovému spoji svých čelních ozubení zvláště vhodné pró přenos vysokých kroutících momentů, avšak v souladu s výškou záběru svých čelních ozubeni, jakož i vzdálenosti hlav zubů vyžadují pro spínání velkou dráhu sepnutí.The toothed couplings of the described embodiment are particularly suitable for transmitting high torques due to the form fit of their spur gears, but in accordance with the height of engagement of their spur gears and the distances of the tooth heads require a large switching path for switching.

Pro připojeni kotouče kotvy k převodové části, sousedící se spojkou, jsou známé spojovací díly pro přenos kroutícího momentu, které umožňují rovněž spínací pohyb kotouče kotvy a které jsou opatřeny ozubeními, čepy nebo ozuby.For attaching the armature plate to the transmission part adjacent to the coupling, torque transmission couplings are known which also allow the armature plate to be switched and which are provided with toothings, pins or teeth.

Hlavní nevýhoda těchto spojovacích součástí spočívá v tom, že musí mít toleranční vůli potřebnou pro spínací pohyb kotouče kotvy, což znemožňuje vytvořit přenos kroutícího momentu bez vůle. Mimoto jsou při zatížení kroutícím momentem postiženy třením, které podstatně snižuje spolehlivost spínací funkce těchto spojek, a to zejména u provedení pro přenos vysokých kroutících momentů.The main disadvantage of these fasteners is that they must have the tolerance required for the switching movement of the armature disc, which makes it impossible to produce a torque transmission without play. In addition, they are subject to friction under torque loads, which considerably reduces the reliability of the switching function of these couplings, especially in the high torque transmissions.

Dále jsou známé kombinace těchto spojovacích součástí s pružnými prvky, jako jsou pružiny, membrány a podobné prvky,.které mají zajistit návrat kotouče kotvy do vypnuté polohy, přičemž tyto pružné prvky jsou zcela nevhodné pro zachycování sil působícího kroutícího momentu .Furthermore, combinations of these fasteners with resilient elements, such as springs, diaphragms and the like, are known to ensure that the armature disk returns to the off position, the resilient elements being completely unsuitable for absorbing the torque forces.

Vynález si klade za úkol odstranit uvedené nedostatky a vytvořit místo spojovacích součástí, postižených nepříznivými důsledky vůle a tření, spojovací prvky pro přenos kroutícího momentu ozubených spojek bez vůle a bez tření.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome these drawbacks and to provide fasteners without play and friction in place of the coupling parts affected by the adverse effects of play and friction.

Vytčený úkol se řeší a uvedené nedostatky se odstraňují elektromagneticky ovladatelnou zubovou spojkou podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že na neozubené rovné ploše kotouče kotvy jsou jedním koncem upevněna axiálně pružná, v obvodovém směru ruhá pérová ramena, že pérové ramena jsou od tohoto jednoho konce vytvořena ve stejném obvodovém smyslu svým podélným směrem v souladu se směrem sil a vzhledem k ose spojky jsou uspořádána tečně až obloukovitě, že svým druhým koncem jsou pevně upevnitelná k převodové části a v tomto uspořádáni vytvářejí spojovací prvky bez vůle,a bez tření.The object is solved and the above-mentioned drawbacks are overcome by the electromagnetically actuable tooth clutch according to the invention, characterized in that axially resilient spring arms, circumferentially curved in the circumferential direction, are fastened to the toothless flat surface of the armature disc. The ends formed in the same circumferential sense in their longitudinal direction in accordance with the direction of the forces and are disposed tangentially to arcuate with respect to the clutch axis, with their other ends being rigidly fastened to the transmission part and in this arrangement forming free and friction-free connecting elements.

Aby se kromě tuhého přenosu obvodových sil dosáhlo také možnosti uspokojivého axiálního vychýlení pérových ramen napříč k jejich podélnému směru, které je potřebné pro spínací dráhu zubových spojek, jsou tato pérová ramena upravena při pohledu od jejich míst upevnění ve shodném obvodovém smyslu. Pevné upnutí konců pérových ramen, například třecím spojem prostřednictvím sešroubování, přitom zajištuje zvýšení požadované stability.In order to achieve, in addition to the rigid transmission of circumferential forces, the possibility of satisfactory axial deflection of the spring arms transversely to their longitudinal direction, which is necessary for the switching path of the toothed couplings, these spring arms are arranged in the same circumferential sense. The clamping of the ends of the spring arms, for example by means of a friction joint by means of screwing, ensures that the desired stability is increased.

Podle výhodného vytvoření jsou pro rovnoměrné zachycování těchto obvodových, a vychylovacích sil uspořádána v rovině, upravené v normále k ose spojky, osově souměrně alespoň tři pérová ramena.According to a preferred embodiment, at least three spring arms are arranged axially symmetrically in order to absorb these circumferential and deflection forces in a plane normal to the axis of the coupling.

S výhodou jsou uspořádána upevňovací místa, upravená na obou koncích pérových ramen, na téže upevňovací kružnici. Tím nepodléhají žádným výchylkám v radiálním směru a odstraní se tak tahová pnutí při vychýlení pérových ramen.Preferably, fastening points provided at both ends of the spring arms are provided on the same fastening circle. Thereby they are not subject to any displacements in the radial direction and thus tensile stresses are eliminated when the spring arms are deflected.

Pro zachování malého průměru spojky je účelné, aby pérová ramena byla uspořádána uvnitř průměru, který je opsán čelním ozubením spojky.In order to maintain the small diameter of the coupling, it is expedient for the spring arms to be arranged within a diameter which is described by the front teeth of the coupling.

Další výhodné vytvoření vynálezu spočívá v tom, že pérová ramena jsou navzájem spojena a navzájem pevné přiřazena a tvoři části kotoučového spojovacího prvku, který je soustředně připojitelný ke kotouči kotvy, případně k sousedící převodové části.A further advantageous development of the invention consists in that the spring arms are connected to each other and fixed to each other and form a part of the disc fastener which is concentrically connectable to the armature disk or the adjacent transmission part.

Pokud má spojka přenášet pokud možno co největší kroutící momenty, je účelné, pokud jsou pérová ramena uspořádána vně průměru, opsaného čelním ozubením spojky.If the clutch is to transmit as much torque as possible, it is expedient if the spring arms are arranged outside the diameter described by the clutch spur.

Aby neměla spojka při celém přenosu vůle, předpokládá se podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu, že čelní ozubení spojky mají dosednutí boků bez vůle a těleso spojky je s hřídelem spojeno bez vůle prostřednictvím upínacích prvků.In order not to have a clutch during the entire transmission of the play, it is provided according to a further advantageous embodiment of the invention that the spur gearing of the clutch has flanks without play and that the clutch body is connected to the shaft without play by means of clamping elements.

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawing.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn příčný řez zubovou spojkou podle vynálezu. Obr. 2 představuje pohled v rovině podle čáry IX-II z obr. 1.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tooth clutch according to the invention. Giant. 2 is a plan view taken along line IX-II of FIG. 1.

Na obr. 3 je znázorněn výřez z příčného řezu dalším příkladem provedení zubové spojky podle vynálezu. Na obr. 4 je znázorněn pohled v rovině podle čáry IV-IV z obr. 3.FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of a tooth clutch according to the invention. Fig. 4 is a plan view taken along line IV-IV in Fig. 3;

Na obr. 5 je znázorněn jiný příklad provedení spojovacího prvku.FIG. 5 shows another embodiment of a fastener.

Na obr. 1 je znázorněn hřídel 2» se kterým je prostřednictvím upínacího prvku 21 spojeno těleso 2 spojky. Těleso 2 spojky má vnější plochu 2 pólu a vnitřní plochu 1 pólu. Ty mohou působením magnetové cívky 6 přitahovat kotouč kotvy 2· Magnetová cívka $ je vložena a vsazena prostřednictvím ložiska 22. Jakmile se kotouč J_ kotvy přitáhne, dostane se do záběru čelní ozubení 5 kotouče 7 kotvy a tělesa 2 spojky. Jak je to patrno z příslušného detailu, má toto čelní ozubení ji dosednutí boků 20 bez vůle.1 shows a shaft 2 with which a clutch body 2 is connected by means of a clamping element 21. The coupling body 2 has an outer pole surface 2 and an inner pole surface 1. These can attract the armature disc 2 by the action of the magnet coil 6. The magnet coil 5 is inserted and inserted through the bearing 22. As soon as the armature disc 7 is tightened, the front teeth 5 of the armature disc 7 and the coupling body 2 engage. As can be seen from the respective detail, this spur toothing has a bearing free flank 20.

Přenos na převodovou část 14 se uskutečňuje prostřednictvím čtyř pérových ramen 15, jejichž tvar je znázorněn na obr. 2. Pérová ramena 15 jsou přitom částmi spojovacího prvku 19, který lze prostřednictvím středového vrtání 23 upravit přesně soustředně ke kotouči 2 kotvy, případně k převodové části 14.The transmission to the transmission part 14 is effected by means of four spring arms 15, the shape of which is shown in FIG. 2. The spring arms 15 are parts of a connecting element 19 which can be adjusted precisely concentrically to the armature plate 2 or the transmission part 14.

Na obr. 3 je oblast, ve které jsou uložena pérová ramena 25, zobrazena v řezu. Jedná se přitom o jiný příklad provedení, než jaký byl znázorněn na obr. 1. V horní části obr. 2 je spojka znázorněna ve vypnutém stavu, ve spodní části v zasunutém stavu. Na obr. 4 jsou zobrazeny různé tvary pérových ramen 15. V praxi se pochopitelně používá u jedné spojky toliko jeden tvar. Pérová ramena 15 jsou svým jedním koncem 16 přišroubována na kotouči 7_ kotvy a svým druhým koncem 17 mají možnost být spojena s převodovou částí 21· Jsou uspořádána osově souměrně a rozprostírají se od prvních konců 16 ve shodném obvodovém smyslu, mají shodnou vzdálenost od osy spojky a tečný až obloukovitý průběh. Pérová ramena 15 jsou přitom uspořádána uvnitř průměru opsaného oběma čelními ozubeními 2 ^a místa upevnění jejich konců 21, 22 leží na shodné upevňovací kružnici 18.In FIG. 3, the area in which the spring arms 25 are housed is shown in section. This is a different embodiment from that shown in FIG. 1. In the upper part of FIG. 2, the coupling is shown in the disengaged state, in the lower part in the retracted state. 4 shows different shapes of spring arms 15. In practice, of course, only one shape is used for one coupling. The spring arms 15 are bolted to the armature plate 7 with one end 16 and have the possibility of being connected to the transmission part 21 with their other end 17. tangent to arcuate. The spring arms 15 are arranged inside the diameter described by the two spur gears 2 ^and the fixing points of their ends 21, 22 lie on the same fastening circle 18.

Při zasunutých čelních ozubeních ji dochází k průhybu pérových ramen 15 výlučně v axiálním směru.When the spur gears are inserted, the spring arms 15 only deflect in the axial direction.

Z obr. 3 je patrná funkce spojky. Při vypnuté spojce, to znamená, pokud není magnetová cívka 6 nabuzena, je kotouč 2 kotvy pružnosti pérových ramen tlačen vlevo, jak je to patrno z obr. 3, čímž se dostane čelní ozubení ji ze záběru. Jakmile se magnetová cívka 6 vybudí, zatlačí se kotouč 2 kotvy vpravo, jak je to patrno z obr. 3, a čelní ozubení 2 přijde do záběru. Při pohybu kotouče 2 kotvy nevznikají žádné třecí odpory, které by vznikaly působením pérových ramen 21» i když je spojení kotouče 2 kotvy s převodovou částí 14 z hlediska obvodového směru zcela bez vůle.Fig. 3 shows the function of the coupling. With the clutch disengaged, i.e., if the magnet coil 6 is not energized, the spring arm anchor disc 2 is pushed to the left, as shown in FIG. 3, thereby disengaging the spur gearing. As soon as the magnet coil 6 is excited, the armature plate 2 is pushed to the right, as shown in FIG. 3, and the spur gear 2 engages. When the armature plate 2 is moved, no frictional resistances arise due to the spring arms 21, even if the connection of the armature plate 2 to the transmission part 14 is completely free of play with respect to the circumferential direction.

Konečně na obr. 5 je zobrazen spojovací prvek 22» ^u kterého jsou navzájem spojena čtyři pérová ramena 21· ^{1 zde} jsou znázorněny různé tvary.Finally, in FIG. 5, a connecting element 22 is shown ⁱⁿ which four spring arms 21 · ^{1 are} connected to each other.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. An electromagnetically operable toothed clutch with a clutch housing, which is arranged to be fixedly connected to the shaft concentrically therewith, which has point-shaped pole surfaces and which is provided with a spur gear in the region of the outer pole surface, with a magnetic coil to the clutch housing and to the clutch disc movable for switching and having a corresponding spur gear facing the clutch body and a clutch movable for transmitting the torque between the armature disc and the adjacent transmission part, that axially resilient spring arms (15) circumferentially rigid in circumferential direction are fastened to the non-toothed flat surface of the armature disk (7), that spring arms (15) are formed in the same circumferential sense from their one end (16) in the longitudinal direction in accordance with the direction of the forces and with respect to the clutch axis, they are spaced apart The second end (17) is rigidly attached to the transmission part (14) and in this arrangement forms connecting elements without play and without friction.

Electromagnetically operable tooth clutch according to claim 1, characterized in that at least three spring arms (15) are arranged in an axially symmetrical manner in a plane normal to the clutch axis.

Electromagnetically actuable toothed clutch according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening points provided at both ends (16, 17) of the spring arms (15) are arranged on the same fastening circle (18).

Electromagnetically actuable gear clutch according to claim 3, characterized in that the spring arms (15) are arranged inside a diameter described by the clutch spur gearing (5).

Electromagnetically operable tooth clutch according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the spring arms (15) are connected to each other and are fixed to each other and form part of a disc fastener (19) which is concentrically connectable to the armature plate (7). or to an adjacent transmission portion (14).

Electromagnetically operable tooth clutch according to one of Claims 1 to 3 or 5, characterized in that the spring arms (15) are arranged outside the diameter described by the clutch front teeth (5).

and

Electromagnetically operable gear clutch according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the clutch spur gears (5) have flanks (20) without play and the clutch body (2) is connected to the shaft (1) without play by means of clamping elements (21). ).