DE1112680B

DE1112680B - Locking mechanism for a shaft

Info

Publication number: DE1112680B
Application number: DEG15681A
Authority: DE
Inventors: Arthur Ian Forbes Simpson; Arthur Warrington
Original assignee: General Electric Co PLC
Current assignee: General Electric Co PLC
Priority date: 1953-10-29
Filing date: 1954-10-28
Publication date: 1961-08-10

Description

Rastgesperre für eine Welle Die Erfindung betrifft ein Rastgesperre für eine Welle, das aus einer Sperrscheibe mit mehreren sich radial nach innen verengenden Ausnehmungen besteht, in die eine als Sperriegel wirkende Kugel durch eine Feder gedrückt wird, wobei die Kugel in einer gestellfesten, zu der Welle radial verlaufenden Führung geführt ist, an den Flanken der Ausnehmungen in der Sperrscheibe anliegt und dadurch die Sperrscheibe spielfrei gegen Verdrehen sichert.Locking device for a shaft The invention relates to a locking device for a shaft consisting of a locking disk with several narrowing radially inwards There is recesses into which a ball acting as a locking bolt is held by a spring is pressed, the ball in a frame-fixed, extending radially to the shaft Guide is guided, rests against the flanks of the recesses in the locking disk and thereby secures the locking disk against rotation without play.

Bei einer Schaltvorrichtung für Mehrganggetriebe ist eine angetriebene Welle mit einer Sperrscheibe für mehrere Raststellungen bekannt, die durch eine als Sperriegel wirkende Rolle in bestimmten Stellungen gehalten wird. Die Rolle ist durch eine Feder angedrückt und in einer gestellfesten, radial zur Welle verlaufenden Führung verschieblich gelagert.In a switching device for multi-speed transmissions, one is driven Known shaft with a locking disc for several detent positions, which by a acting as a locking bolt role is held in certain positions. The role is pressed by a spring and in a frame-mounted, radial to the shaft Guide mounted displaceably.

Gemäß einer bekannten Einrichtung zum Sperren der Bewegung eines Gegenstandes gegenüber einem anderen kann an Stelle einer Rolle eine Kugel und an Stelle einer Sperrscheibe mit kreisbogenförn-ügen Ausnehmungen eine solche mit sich radial nach innen verengenden Ausnehmungen verwendet werden.According to a known device for blocking the movement of an object compared to another, a ball can be used instead of a roller and a Locking disk with circular-arc-shaped recesses such a one with it radially inside narrowing recesses can be used.

Ziel der Erfindung ist ein verbessertes Rastgesperre der obigen Art, das sich bei zuverlässiger Arbeitsweise durch besonders einfachen Aufbau auszeichnet.The aim of the invention is an improved locking mechanism of the above type, which is characterized by a particularly simple structure and reliable operation.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in die Ausnehmungen der Sperrscheibe Mitnehmerklauen einer mit der treibenden Welle verbundenen Scheibe greifen und die Mitnehmerklauen zu den beiden Wellen geneigte Außenflächen aufweisen, wobei in jeder Raststellung jeweils eine dieser Klauenflächen unter der als Sperriegel wirkenden Kugel liegt und bei einer axialen Verschiebung der treibenden Welle in Richtung auf die Scheibe die Kugel angehoben wird, so daß sie nicht mehr in der Rastung der Sperrscheibe liegt und bei der Drehung der treibenden Welle die getriebene Welle mittels der in die Ausnehmungen greifenden Klauen mitgenommen wird.This is achieved according to the invention in that in the recesses the locking disk driving claws of a disk connected to the driving shaft grip and the driving claws have outer surfaces inclined to the two shafts, with one of these claw surfaces in each latching position as a locking bolt acting ball and with an axial displacement of the driving shaft in Towards the disc the ball is raised so that it is no longer in the The locking disk rests and the driven shaft rotates when the driving shaft rotates Wave is taken along by means of the claws reaching into the recesses.

Ein Gesperre nach der Erfindung wird nun als Beispiel im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des Rastgesperres im Querschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles Ill der Fig. 2 und Fig. 4 die Form eines Teiles des Rastgesperres, gesehen in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 1. A lock according to the invention will now be described as an example in connection with the drawing. 1 shows a side view of the locking mechanism in cross section, FIG. 2 shows a cross section along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a plan view in the direction of arrow III in FIG. 2 and FIG. 4 shows the shape of a part of the locking mechanism, seen in the direction of arrow IV in FIG. 1.

Das zu beschreibende Rastgesperre ist zur Anwendung in einem Rundfunkempfänger entwickelt und bildet einen Teil des Mechanismus zum Um- schalten von einem Frequenzband auf ein anderes. Die Vorrichtung weist gleichachsige Wellen 1 und 2 auf. Die Welle 1, die im folgenden als die treibende Welle bezeichnet wird, verläuft durch eine Frontplatte 3 des Rundfunkempfängers. Sie trägt einen Drehknopf 4 zum Umschalten der Frequenz des Empfängers. Die andere Welle 2, die im folgenden als getriebene Welle bezeichnet wird, ist z. B. durch eine nicht dargestellte Universalkupplung mit einem Drehschalter (ebenfalls nicht dargestellt) zum Umschalten von einem Frequenzband auf ein anderes verbunden. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die getriebene Welle in jeder der vier Schaltstellungen des Frequenzschalters genau verrastet wird, wobei diese Stellungen um 90' Drehwinkel der Welle 2 auseinander liegen. Die getriebene Welle 2 oder wenigstens ihr antriebsseitiges Ende ist hohl, und die treibende Welle 1 ist darin gelagert.The catch mechanism to be described is designed for use in a radio receiver and forms a part of the mechanism for environmental switch from one frequency band to another. The device has coaxial shafts 1 and 2. The shaft 1, hereinafter referred to as the driving shaft, runs through a front plate 3 of the radio receiver. It has a rotary knob 4 for switching the frequency of the receiver. The other shaft 2, hereinafter referred to as the driven shaft, is z. B. connected by a universal coupling, not shown, with a rotary switch (also not shown) for switching from one frequency band to another. For this purpose, it is necessary that the driven shaft is precisely locked in each of the four switching positions of the frequency switch, these positions being 90 ' apart from each other by an angle of rotation of the shaft 2. The driven shaft 2 or at least its drive-side end is hollow, and the driving shaft 1 is supported therein.

In axialer Richtung ist die getriebene Welle 2 unverschieblich. Eine kreisförmige Sperrscheibe 5 ist an dem Ende dieser Welle so befestigt, daß sie senkrecht zu der Achse liegt, um die sich die beiden Wellenl und 2 drehen können. Die Sperrscheibe - 5 kann darstellungsgemäß mit der Welle,2 aus emeln Stück bestehen, und sie ist mit vier Ausnehmungen 6 versehen, die gleichen Umfangsabstand besitzen. Die Flanken 7 der Ausnehmungen 6 sind gegeneinander geneigt und können mit einer Fase von z. B. 45' versehen sein.The driven shaft 2 is immovable in the axial direction. A circular locking disk 5 is attached to the end of this shaft so that it is perpendicular to the axis about which the two shafts 1 and 2 can rotate. The locking disk 5 can, as shown, with the shaft 2 consist of a single piece, and it is provided with four recesses 6 which have the same circumferential spacing. The flanks 7 of the recesses 6 are inclined towards each other and can be with a chamfer of z. B. 45 'be provided.

Die angetriebene Welle 2 ist in einer gestellfesten, Platte 8 gelagert, und an der Platte 8 ist ein Mörmiger Teil 9 befestigt. Gegenüber diesem Teil 9 ist die Platte 8 aufgeschnitten, und zwei Lappen 11 und 12 sind so nach außen gebogen, daß ihre ebenen Stirnflächen 13 und 14 parallel zueinander verlaufen. Eine Metallkugel 15 wird zwischen dem Teil 9 und den Stimflächen 13 und i4 der Lappen 11 und 1-2 gehalten. Eine Blattfeder 16 belastet die Kugel 15 in Richtung auf die getriebene Welle 2 hin, so daß die Kugel 15 mit der Sperrscheibe 5 in Berührung gelangt.The driven shaft 2 is mounted in a plate 8 fixed to the frame, and a shaped part 9 is attached to the plate 8. Opposite this part 9 , the plate 8 is cut open, and two tabs 11 and 12 are bent outward so that their flat end faces 13 and 14 run parallel to one another. A metal ball 15 is held between the part 9 and the end faces 13 and 14 of the tabs 11 and 1-2. A leaf spring 16 loads the ball 15 in the direction of the driven shaft 2 so that the ball 15 comes into contact with the locking disk 5.

Die getriebene Welle2 wird in einer ihrer festgelegten Schaltstellunga verrastet, indem die Kugel 15 durch die Feder 16 in ihrer radialen Führung, die von beiden Stimflächen 13 und 14 der Lappen 11, 12 und den Flanken 7 einer der in der Sperrscheibe, 5 befindUichen Ausnehmungen begrenzt ist, zur Anlage g gebracht wird. Da die Flanken 7 der Ausnehmungen 6 derart gegeneinander geneigt sind, daß die Führung innen enger ist als außen, liegt die Kugel 15 in verrasteter Stellung spieNrei in der Führung an. Dabei hat sie Punktberührung mit jeder Fläche 13, 14 sowie mit den Flanken 7 einer Ausnehmung 6. Die getriebene Welle 2 ist somit genau in ihrer je- weiligen Schaltstellung gehalten und kann aus dieser Lage lediglich durch ein hinreichend großes Drehmoment an der Welle gebracht werden.The driven shaft 2 is locked in one of its fixed switching position a, in that the ball 15, by the spring 16 in its radial guide, delimits the two end faces 13 and 14 of the tabs 11, 12 and the flanks 7 of one of the recesses in the locking disk 5 is brought to facility g. Since the flanks 7 of the recesses 6 are inclined to one another in such a way that the guide is narrower on the inside than on the outside, the ball 15 rests in the locked position without spitting in the guide. She has point contact with each surface 13, 14 and with the flanks 7 of a recess 6. The driven shaft 2 is thus held accurately in its JE weiligen switching position and can be brought out of this position only by a sufficiently large torque on the shaft.

In Abwandlung der Anordnung kann statt der Stimflächen 13 und 14, die als Führung für die Kugel 15 vorgesehen sind, ein U-fönniger Teil vorhanden sein, der an der Platte 8 so befestigt ist, daß er dem Bauteil 9 gegenübersteht und seine Längsachse in Richtung zur getriebenen Welle 2 hinweist, wobei die Kugel 15 an dem als Führung dienenden U-förmigen Teil anliegt.In a modification of the arrangement , instead of the end faces 13 and 14, which are provided as a guide for the ball 15 , a U-shaped part can be present, which is attached to the plate 8 so that it faces the component 9 and its longitudinal axis in the direction pointing to the driven shaft 2, the ball 15 resting against the U-shaped part serving as a guide.

Eine Scheibe 17 ist starr an der treibenden Welle 1 befestigt und besitzt am Umfang vier Stege 18 und vier Mitnehmerklauen 19. Die Klauen 19 bestehen aus etwa um 120' umgebogen, radial eingeschnitteneu Laschen der Scheibe 17. Die Scheibe 17 wird von der Sperrscheibr, 5 mittels einer Schraubenfeder 21 weggedrückt, so daß ihre Nabe 22, die mit der Scheibe 17 aus einem Stück besteht, gegen die Frontplatte 3 gedrückt wird. In dieser Stellung liegt eine Mitnehmerklaue 19 der Scheibe 17 dicht unter der Kugel 15, berührt diese jedoch nicht. Jede Mitnehmerklaue 19 der Scheibe 17 greift in eine der Ausnehmungen 6 in der Sperrscheibe 5 mit geringem Spiel in Drehrichtung der Wellen 1, 2.A disc 17 is rigidly secured to the driving shaft 1 and has on the periphery of four webs 18 and four driving pawls 19. The pawls 19 consist of approximately bent by 120 ', radially eingeschnitteneu lugs of the disc 17. The disc 17 is of the Sperrscheibr, 5 pressed away by means of a helical spring 21, so that its hub 22, which is made in one piece with the disk 17 , is pressed against the front plate 3. In this position, a driving claw 19 of the disk 17 lies just below the ball 15, but does not touch it. Each driver claw 19 of the disk 17 engages in one of the recesses 6 in the locking disk 5 with little play in the direction of rotation of the shafts 1, 2.

Um die getriebene Welle 2 zu drehen, drückt man den Knopf 4 gegen die Frontplatte 3 mit dem Ergebnis, daß die unter der Kugel 15 liegende Utnehmerklaue 19 die Kugel 15 entgegen der Spannung der Blattfeder 16 aus der Raststellung aushebt. Dadurch wird die Sperrscheibe 5 freigegeben, so daß die Welle 2 beim Drehen des Knopfes 4 mitgedreht wird.In order to rotate the driven shaft 2, the button 4 is pressed against the front plate 3 with the result that the Utnehmerklaue 19 located under the ball 15 lifts the ball 15 against the tension of the leaf spring 16 from the latching position. As a result, the locking disk 5 is released so that the shaft 2 is rotated when the knob 4 is turned.

Ein Nocken 23 (Fig. 4) ist auf der der Kugel 15 abgewandten Seite der getriebenen Welle 2 an der Platte 8 befestigt und ragt in Richtung auf die Frontplatte 3 vor. Wenn die Scheibe 17 gegen die Sperrscheibe 5 bewegt wird, um die Rastkugel 15 auszurücken, wie vorher beschrieben wurde, erstreckt sich ein Teil des Nockens 23 zwischen zwei benachbarte Stege 18 der Sperrscheibe 5. Beim Drehen der treibenden Welle 1 zu dem Zweck, die Welle 2 in eine andere Schaltstellung zu drehen, läuft einer der Stege 18 an der Abweiskante 24 des Nockens 23 an und drückt die Scheibe 17 von der Sperrscheibe 5 weg. Während der Drehbewegung wird die Kugel 15 ausgehoben gehalten durch den Außenrand der Scheibe 5, und die Sperrscheibe 5 ist frei drehbar, so daß ein Weiterdrehen der Welle 2 ohne weiteres möglich ist. Dreht man den Knopf 4 weiter, ohne ihn gegen die Frontplatte 3 zu drücken, wird nach 90' Drehwinkel eine Stellung erreicht, in der die Kugel 15 von der Blattfeder 16 in die nächste Ausnehmung 6 der Sperrscheibe 5 geschoben wird, um auf diese Weise die Scheibe 5 und die getriebene Welle 2 erneut zu verrasten. Zum Drehen der Welle 2 in eine andere Schaltstellung ist es also jeweils erforderlich, zunächst den Drehknopf 4 in Richtung auf die Frontplatte 3 hin zu drücken; dann erst läßt sich die Welle 2 nach rechts oder links in die nächste Schaltstellung drehen.A cam 23 (FIG. 4) is fastened to the plate 8 on the side of the driven shaft 2 facing away from the ball 15 and protrudes in the direction of the front plate 3 . When the disc 17 is moved against the locking disc 5 in order to disengage the locking ball 15 , as previously described, a part of the cam 23 extends between two adjacent webs 18 of the locking disc 5. When the driving shaft 1 rotates for the purpose of the shaft 2 to rotate into another switching position, one of the webs 18 runs against the deflecting edge 24 of the cam 23 and pushes the disk 17 away from the locking disk 5. During the rotation, the ball 15 is lifted held by the outer edge of the disc 5, and the locking disc 5, so that a further rotation of the shaft 2 is readily possible to rotate freely. If you turn the button 4 further without pressing it against the front plate 3 , a position is reached after 90 ' angle of rotation in which the ball 15 is pushed by the leaf spring 16 into the next recess 6 of the locking disk 5 , in this way the Lock washer 5 and driven shaft 2 again. To turn the shaft 2 into a different switching position, it is therefore necessary in each case to first press the rotary knob 4 in the direction of the front panel 3; only then can shaft 2 be turned to the right or left into the next switching position.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Ratchet lock for a shaft, consisting of a locking disc with several radially inwardly narrowing recesses into which a ball acting as a locking bolt is pressed by a spring, the ball being guided in a frame-mounted guide extending radially to the shaft abuts against the flanks of the recesses in the lock plate and thereby the locking disc ensures play-free against rotation, characterized in that means connected to the driving shaft (1) disc in the recesses (6) of the locking disc (5) driving pawls (19) (17 ) grip and the Nfitnehmerklauen to the two shafts (1, 2) have inclined outer surfaces, with one of these claw surfaces in each latching position under the ball (15) acting as a locking bolt and with an axial displacement of the shaft (1) in the direction of the Disc (5) the ball (15) is raised so that it is no longer in the detent of the locking disc (5) and when the Wel le (1) the shaft (2) by means of the in the recesses. (6) gripping claws (19) is taken. 2. kastgesperre according to claim 1, characterized in that the driving claws (19) from about 120 'bent, radially incised tabs of the disc (17) and between these driving claws (19) webs (18) of the disc (17) perpendicular to Shaft (1) stop. 3. locking mechanism according spoke 1 or 2, characterized in that a gestelffester cam (23) is provided with Abweiskanten (24) of one of the disk (17) opposed to existing recess in each locking position between each two webs (18), in which -It engages when the shaft (1) is axially engaged in the direction of the disc (5) , and that when the shaft (1) rotates, the cam (23) wedges the disc (17) between one of its inclined deflecting edges (24 ) and one of the flanks of a web (18) pushes the disc (17) back axially into its starting position. Considered publications: German Patent Nos. 717 743, 721657, 736 032, 759 913, 803 140, 898 533; U.S. Patent No. 1696,261.