DE19531991A1 - Richtungsgeschaltete Kupplung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine richtungsgeschaltete Kupplung, die in einem Starter oder einem Wechselstromgenerator mit einer Kupplung benützt wird.

Die Fig. 3 zeigt eine Frontvorderansicht, teilweise im Querschnitt, einer gebräuchlichen richtungsgeschalteten Kupplung, die beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 63-32422 beschrieben ist. Die Fig. 4 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem die Kupplungsaußenfläche der gebräuchlichen richtungsgeschalteten Kupplung eingespannt ist. Ferner zeigt die Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Hauptabschnitts der Kupplungsaußenteil. In den Figuren ist eine Kupplungsaußenfläche 1 als ein zylindrisches Antriebselement an die Welle eines nicht gezeigten Startmotors gekoppelt und weist Ansatzoberflächen 1a in der Form mehrerer kegelförmiger Ausschnitte auf, die an deren Innenumfang mit gleichen Abständen an dem Umfang definiert sind.

Ein zylindrisches Kupplungsinnenteil 2 ist als angetriebenes Element in dem Kupplungsaußenteil 1 angeordnet und definiert einen keilförmigen Raum zwischen den Ansatzoberflächen Ia und dem Innenumfang des Kupplungsaußenteils 1 und dem Kupplungsinnenteil 2. Das Kupplungsinnenteil 2 weist an einem Ende ein Ritzel 3 auf, das in das Hohlrad einer nicht gezeigten Maschine eingreift. Reibrollen 4 in der Form stabförmiger Rollen sind beweglich in den keilförmigen Räumen angeordnet. Jede Reibrolle 4 wird in die engere Richtung des keilförmigen Raums durch eine Feder 5 gedrückt, die zwischen der Reibrolle 4 und der Kupplungsaußenseite 1 angeordnet und eingespannt ist.

Bei der gebräuchlichen richtungsgeschalteten Kupplung, die wie oben aufgebaut ist, rotieren die Reibrollen 4 dann, wenn der Startmotor angetrieben und das Kupplungsaußenteil 1 in Richtung eines Pfeils 4 rotiert wird, und werden in die keilförmigen Räume gedrückt, so daß die Reibrollen 4 als Keile wirken, zum Kuppeln zwischen dem Kupplungsaußenteil 1 und dem Kupplungsinnenteil 2 durch eine Reibkraft wirken. Im Ergebnis werden das Kupplungsaußenteil 1, das Kupplungsinnenteil 2 und die Reibrollen 4 zusammen gedreht. Demnach wird das Hohlrad der nicht gezeigten Maschine durch das Ritzel 3, das an dem Ende des Kupplungsinnenteils befestigt ist, angetrieben, so daß die Maschine gestartet wird. Nach dem Start der Maschine wird der obige Kupplungseingriff aufgegeben, d. h. die Federn 5 wirken umgekehrt so auf die Reibrollen 4, daß die Teilwechselwirkung aufgehoben wird, so daß das Kupplungsinnenteil 2 und das Ritzel 3 im Leerlauf angetrieben werden.

Im allgemeinen werden der Innenumfang des Kupplungsaußenteils 1 als Einheit durch Kaltverformung gebildet, durch Bearbeitung mit einer Räummaschine oder dergleichen, und anschließend wird der zylindrische Abschnitt des Kupplungsaußenteils 1 mit einer Drehbank oder dergleichen geschnitten. Die Formen und Positionen der jeweiligen Abschnitte des Kupplungsaußenteils 1 sind jeweils haargenau handzuhaben, und zwar im Hinblick auf die Ansatzoberflächen Ia zum Übertragen einer Kraft auf die Reibrollen 4. Demnach werden beim Durchführen des Schneidbetriebs des Kupplungsaußenteils 1 die Abschnitte der Ansatzoberflächen 1a, die durch Kaltverformung oder dergleichen gebildet werden, üblicherweise eingespannt, d. h. der äußere zylindrische Abschnitt des Kupplungsaußenteils 1 wird geschnitten, indem die Ansatzoberflächen 1a als Bearbeitungsreferenz dienen (Fig. 4).

Da die Ansatzoberflächen 1a kegelförmig gebildet sind, ist deren Zentrum P von dem Zentrum O des Zylinders des Kupplungsaußenteils 1 entfernt angeordnet (Fig. 5) . Da Spannfutter 10 zum Einspannen der Abschnitte der Ansatzoberflächen 1a einen engen Kontakt von deren Kontaktoberflächen 10a mit den Ansatzoberflächen 1a bewirken müssen, ist jede Kontaktoberfläche 10a gemäß der Form der Ansatzoberfläche 1a zu bilden, so daß das Zentrum der näherungsweise bogenförmigen Kontaktoberfläche 10a von dem Drehzentrum Q für das Einspannen entfernt angeordnet ist. Entsprechend ist es nicht sehr einfach, die Kontaktoberflächen 10a der Spannfutter 10 zu bearbeiten, und da ferner mehrere Ansatzoberflächen 1a bestehen, ist es schwierig, die einzeln bearbeiteten Spannfutter 10 als Ganzes haargenau zusammenzufügen. Da zudem die Ansatzoberfläche 1a eine Kegelform aufweist, ist für das Einspannen des Kupplungsaußenteils 1 mit einer Einspannvorrichtung ohne eine exzentrische Anordnung eine Übung erforderlich, und demnach ist die Bearbeitbarkeit des Einspannschrittes nicht gut.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die für die Lösung des obigen Problems formuliert wurde, besteht in der Schaffung einer richtungsgeschalteten Kupplung, die ein einfaches Einspannen der Einspannkontaktoberfläche einer Einspannvorrichtung bei einem zu bearbeitenden Kupplungsaußenteil bewirkt, und ein Kupplungsaußenteil enthält, daß leicht eingespannt werden kann.

Zum Lösen der obigen Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Richtungsgeschaltete Kupplung geschaffen, die enthält: ein zylindrisches Antriebselement mit mehreren kegelförmigen Ausschnitten und bogenförmigen Halteoberflächen, die als Bearbeitungsreferenzoberflächen dienen und jeweils am Innenumfang des Antriebselements definiert sind; ein angetriebenes Element, das so angeordnet ist, daß keilförmige Räume zwischen dem angetriebenen Element und dem Innenumfang des Antriebselements gebildet werden; und Rollen, die jeweils beweglich in den keilförmigen Räumen angeordnet sind, wobei Kraft lediglich in eine Drehrichtung des Antriebselements auf das angetriebene Element über die Rollen übertragbar ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit der Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Ansicht des Hauptabschnitts eines Kupplungsaußenteils gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem das Kupplungsaußenteil einer richtungsgeschalteten Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung eingespannt ist;

Fig. 3 eine vordere Frontansicht, teilweise im Querschnitt, einer gebräuchlichen richtungsgeschalteten Kupplung;

Fig. 4 eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, bei dem das Kupplungsaußenteil der gebräuchlichen richtungsgeschalteten Kupplung eingespannt ist; und

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Hauptabschnitts des Kupplungsaußenteils.

Die Fig. 1 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Hauptabschnitts eines Kupplungsaußenteils gemäß der vorliegenden Erfindung und die Fig. 2 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem das Kupplungsaußenteil der richtungsgeschalteten Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung eingespannt ist. In diesen Figuren sind Ansatzoberflächen 1a, die wie die üblichen gebildet sind, an dem Innenumfang des Kupplungsaußenteils 12 als ein zylindrisches Antriebselement gebildet. Ferner ist eine Halteoberfläche 12a mit einem Bogen gebildet, dessen Zentrum in dem Axialzentrum O des Kupplungsaußenteils 12 liegt, und zwischen benachbarten Ansatzoberflächen 1a, 1a am Innenumfang definiert. Die richtungsgeschaltete Kupplung der vorliegenden Erfindung ist wie die gebräuchliche richtungsgeschaltete Kupplung angeordnet, die in Fig. 3 gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß das Kupplungsaußenteil 12, das wie oben beschrieben angeordnet ist, eingesetzt wird. Da ferner Leistung von dem Kupplungsaußenteil 12 auf ein Kupplungsinnenteil 2 in derselben Art und Weise wie bei der gebräuchlichen richtungsgeschalteten Kupplung übertragen wird, kann die Beschreibung hiervon weggelassen werden.

Nun wird unter Bezug auf die Fig. 2 ein Verfahren zum Bearbeiten des Kupplungsaußenteils 12 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Einspannvorrichtung wird angeordnet, indem Spannfutter 20 mit bogenförmigen Kontaktoberflächen 20a, die an deren distalen Enden festgelegt sind, so montiert werden, daß das Zentrum der Bögen der Kontaktoberflächen 20a mit dem Drehzentrum Q der Einspannvorrichtung übereinstimmt. Anschließend wird das Kupplungsaußenteil 12 durch die Spannfutter 20 derart befestigt, daß die Kontaktoberfläche 20a der Spannfutter 20 intern gegen die entsprechenden Halteoberflächen 12a des Kupplungsaußenteils 12 anstoßen, dessen Anlageoberflächen 1a und Halteoberflächen 12a integral durch Kaltverformen oder Bearbeitung mit einer Räumschiene gebildet werden.

In diesem Zeitpunkt stimmt das axiale Zentrum O des Kupplungsaußenteils 12 mit dem Drehzentrum Q der Einspannvorrichtung überein. Anschließend werden die entsprechenden Abschnitte des Kupplungsaußenteils 12 durch Drehen der Einspannvorrichtung geschnitten, so daß das Kupplungsaußenteil 12 und der Einsatz der Halteoberflächen 12a als eine Bearbeitungsreferenz bearbeitet wird.

In der richtungsgeschalteten Kupplung der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, können aufgrund der Tatsache, daß die Kontaktoberflächen 20a der Spannfutter 20 zum Befestigen des Kupplungsaußenteils 12 als Bögen angeordnet werden können, deren Zentren mit dem Drehzentrum Q für die Einspannvorrichtung übereinstimmen, die Kontaktflächen 20a einfach durch Schneiden mit einer Drehbank oder dergleichen hergestellt werden. Ferner können die jeweils bearbeiteten Spannfutter einfach haargenau als Ganzes fertiggestellt werden, da sich mehrere der Kontaktoberflächen 20a gleichzeitig bearbeiten lassen. Ferner kann dann, wenn das Kupplungsaußenteil 12 eingespannt ist, dieses sicher befestigt werden, ohne daß es exzentrisch angeordnet ist und ohne daß eine besondere Geschicklichkeit erforderlich ist.

Es ist zu erwähnen, daß aufgrund der Tatsache, daß die Ansatzoberflächen 1a und die Halteoberflächen 12a als Einheit durch Kaltverformung oder Bearbeiten mit einer Räumungsmaschine gebildet werden, selbst dann, wenn das. Kupplungsaußenteil 12 geschnitten wird, während es durch die Halteoberflächen 12a anstelle der Ansatzoberflächen 1a gehalten wird, sich kein Problem im Hinblick auf die Genauigkeit ergibt.

Claims (2)

1. Richtungsgeschaltete Kupplung, enthaltend:
ein zylindrisches Antriebselement (12) mit mehreren kegelförmigen Ausschnitten (1a) und bogenförmigen Halteoberflächen (12a), die als Bearbeitungsreferenzoberflächen dienen und jeweils am Innenumfang des Antriebselements (12) definiert sind;
ein angetriebenes Element (2), das so angeordnet ist, daß keilförmige Räume zwischen dem angetriebenen Element (2) und dem Innenumfang des Antriebselements (12) gebildet werden; und
Rollen (4), die jeweils beweglich in den keilförmigen Räumen angeordnet sind, wobei Kraft lediglich in eine Drehrichtung des Antriebselements (12) auf das angetriebene Element (2) über die Rollen (4) übertragbar ist.

2. Richtungsgeschaltete Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteoberflächen (12a) als Bögen angeordnet sind, deren Zentrum mit dem axialen Zentrum des Antriebselements (12) übereinstimmt.