DE3222098A1

DE3222098A1 - Drehmomentbegrenzer in einem planetenuntersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DE3222098A1
Application number: DE19823222098
Authority: DE
Inventors: Naotaka Kanai; Jinosuke Sakai Osaka Takakura; Shinichi Takeda
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1983-04-07
Also published as: JPS5842858A; GB2105815A; GB2105815B; FR2512512B1; FR2512512A1; JPS6250692B2; NL8202371A; DE3222098C2

Description

Drehmomentbegrenzer in einem Planetenuntersetzungsgetriebe

Die Erfindung betrifft- einen Drehmomentbegrenzer in einem Planetenunters etzungsgetr iebe.

In Ackerbaumaschinen mit Handführung geringer Abmessungen ist ein Planetenuntersetzungsgetriebe direkt mit der Motorkurbelwelle verbunden, um auf diese Weise eine hohe Untersetzung der Drehzahl zu erhalten. Auf diese Weise ist es möglich, die Bewegungs- bzw. Arbeitseinrichtung in einem möglichst kompakten Mechanismus anzutreiben.

Wenn bei einem derartigen Aufbau eine stoßartige Belastung oder eine Überlastung von den Rädern bzw. der Arbeitseinrichtung auf die Motorkurbelwelle übertragen wird, besteht die Gefahr, daß der Motor abgedrosselt wird oder eingebaute Zahnräder und Übertragungswellen beschädigt werden, insbesondere wenn die Überlast plötzlich auftritt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Drehmomentbegrenzer in einem Planetenuntersetzungsgetriebe zu schaffen, bei dem ein Abdrosseln des Motors bzw. eine Zerstörung des Getriebes bzw. dessen Bestandteile verhindert wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, wobei in den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Durch die Erfindung wird ein Drehmomentbegrenzer in einem Planetenuntersetzungsgetriebe geschaffen mit einer Antriebswelle, einem daran angeordneten Zentralrad, einem festen Zahnkranz, Umlaufrädern, welche mit dem Zentralrad und den festen Zahnrad kämmen, einem Träger zur drehbaren Halterung der Umlaufräder und einer Abtriebswelle, die

ineinander greifend mit dem Träger verbindbar ist. Gekennzeichnet ist der Drehmomentbegrenzer dadurch, daß eine Freigabevorrichtung zum Lösen der festgelegten Anordnung des Zahnkranzes vorgesehen ist, welche dann in Wirkung tritt, wenn auf den Zahnkranz ein Drehmoment wirkt, das größer ist als ein vorbestimmter Drehmomentswert.

Der feste Zahnkranz kann im Planetenumlaufgetriebe in der Weise verwendet werden und derart ausgebildet sein, daß dann, wenn eine Stoßbelastung bzw. eine Überbelastung auf den Zahnkranz einwirkt, dieser Zahnkranz drehbar wird. Auf diese Weise wird die Kraftübertragung unterbrochen und die Wirkung eines Drehmomentbegrenzers erzielt.

Auf diese Weise läßt sich eine hohe Betriebssicherheit erzielen unter Verwendung vorhandenerKbnstruktionsmittel, welche in einfacher Weise verbessert bzw. modifiziert sind.

Die beiliegenden Figuren dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt:

Fig. 1 eine handgeführte Ackerbaumaschine mit einem Drehmo

mentbegrenzer im Planetenuntersetzungsgetriebe, welcher ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt eines Hauptteils des Drehmoment

begrenzers im Planetenuntersetzungsgetriebe der Fig. 1;

Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Linie ΙΙΙ-ΠΙ

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Freigabevorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt einen von Hand führbaren Kultivator, dessen Maschinen-

block einen Motor 1, ein unter dem Motor angeordnetes Getriebegehäuse für ein Planetengetriebe 8 (im folgenden als Planetenuntersetzungsgetriebe bezeichnet), eine Stoßstange 3 und einen Kotflügel 4 aufweist. Der Kultivator besitzt außerdem eine Lenkgabel 5, die sich nach rückwärts vom unteren Teil des Maschinenblockes erstreckt. Ferner sind am Kultivator vorgesehen Kultivatorrotoren 6, die antreibbar zu beiden Seiten am unteren Teil des Getriebegehäuses 2 vorgesehen sind, sowie ein Widerstandsstab 7, der entfernbar am unteren Teil der Lenkgabel 5 angeordnet ist. Während des Führens des Maschinenblocks läßt sich mit dem handgeführten Kultivator mit Hilfe der Kultivatorrotoren 6 der gewünschte Betrieb durchführen.

Im folgenden wird der Aufbau des Getriebes an der Kraftabgabeseite des Motors für die Rotoren 6 beschrieben.

Wie aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, enthält das Planetenuntersetzungsgetriebe 8 drei Umlaufräder 9, die mit einem Zentralrad 10' kämmen. Dieses Zentralrad bildet eine Einheit mit einer Kräfteinleitungswelle bzw. mit einer Kurbelwelle 10 des Motors 1 und befindet sich am einen Ende dieser Welle. Ein Zahnkranz 11 ist um die Umlaufräder 9 angeordnet und kämmt mit diesen.

Der Zahnkranz 11 besitzt an seinem Außenumfang 4 Ausnehmungen 12. In jede der Ausnehmungen 12 wird mit Hilfe einer Feder 14,die am Getriebegehäuse 2 abgestützt ist, eine Kugel 13 eingedrückt.

Die Federn 14 besitzen eine vorbestimmte Federkraft. Wenn ein großes Drehmoment auf den Zahnkranz 11 ausgeübt wird, werden die Federn 14 durch die Kugeln 13 zusammengedrückt. Hierdurch wird ein Lösen der Kugeln 13 aus den Ausnehmungen 12 ermöglicht. Auf diese Weise wird ein Freigabemechanismus 23 gebildet.

Die drei Umlaufräder 9 sind an einem Träger 15 drehbar gelagert. Dieser Träger 15 bildet das Abtriebsteil für die Drehbewegung der Umlaufräder 9 um das Zentralrad 10. Der Träger 15 besitzt in seiner Mitte einen zylindrischen Teil 15a. Im zylindrischen Teil 15a sind Kugelaufnahmelöcher 15b, in denen Kugeln 15c angeordnet sind.

Eine Abtriebswelle bzw. Getriebezwischenwelle 16 ist konzentrisch zur Krafteinleitungswelle 10 angeordnet, wobei die Enden der beiden Wellen einander gegenüberliegen. In der Nähe des kerbverzahnten Endes der Abtriebswelle bzw. Getriebezwischenwelle 16 befinden sich Ausnehmungen 16a, in die die Kugeln 15c ragen.

Ein Kupplungsbetätigungsteil 17 ist verschiebbar über dem zylindrischen Teil 15a angeordnet. Eine Druckfeder 18 ist zwischen dem Kupplungsbetätigungsteil 17 und einem Teil des Trägers 15 vorgesehen. Das Kupplungsbetätigungsteil 17 besitzt an seinem Innenumfang Ausnehmungen 17a, in die die Kugeln ragen, und Kugelbegrenzungsteile 17b. Die Kugelbegrenzungsteile 17b sind so beschaffen, daß sie die Kugeln 17c in den Kugelaufnahmelöchern 17b und den Ausnehmungen 16a halten.

Wenn das Kupplungsbetätigungsteil 17 gegen die Kraft der Feder 18 verschoben wird, bewegen sich die Ausnehmungen 17a in die Lage der Kugeln 15c, so daß die Kugeln 15c in die Ausnehmungen 17a gelangen können. Auf diese Weise wird die Verbindung zwischen der Getriebezwischenwelle 16 und dem Träger 15 unterbrochen.

Die Getriebezwischenwelle 16 besitzt an ihrem anderen Ende eine Gewindebohrung, in die das eine Ende einer Kraftübertragungswelle 19 eingeschraubt ist. Die Kraftübertragungswelle 19 besitzt an ihrem anderen Ende ein daran befestigtes Kegelrad 20.

Eine Achse 21 ist am unteren Ende des Getriebegehäuses 2 gelagert und besitzt ein Kegelrad 22, das mit dem Kegelrad 20 kämmt. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die Rotore 6 an der Achse 21 befestigt.

Das Getriebegehäuse 2 besitzt an seinem oberen Teil 2a, das den Zahnkranz 11 aufnimmt, einen größeren Durchmesser. Der untere Teil 2b, welcher die Abtriebswelle bzw. Getriebezwischenwelle 16 aufnimmt, besitzt einen geringeren Durchmesser. Das Getriebegehäuse 2 besitzt daher eine etwa trichterförmige Gestalt. Die Kupplung mit den Kugeln 15c befindet sich im erweiterten Raum des oberen Teils des trichterfc5rmigen Getriebegehäuses 2.

Wenn eine Überlast auf die Rotore 6 während des Kultivatorbetriebs einwirkt, wird diese Überlast direkt auf den Träger 15 übertragen. Von diesem wird die Überlast stoßartig auf den Zahnkranz 11 übertragen, der mit den Umlaufrädern 9, die am Träger 15 gelagert sind, kämmt.

Wenn ein hohes Drehmoment auf den Zahnkranz 11 einwirkt, werden die Federn 14 durch die Kugeln 13 zusammengedrückt, so daß die Kugeln 13 aus den Ausnehmungen 12 sich lösen. Hierdurch wird der blockierte Zustand bzw. feste Einbau des Zahnkranzes 11 gelöst. Auf diese Weise wird auch die feste Verbindung zwischen der Abtriebswelle 10 und der Getriebe zwischenwelle 16 gelöst, so daß eine Drehmomentbegrenzerfunktion erzielt wird.

Wenn die Überlast von Seiten der Rotore 6 beseitigt ist, ergibt sich wiederum ein Zustand, in welchem die Kugeln 13 nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen des Zahnkranzes 11 wieder in die Ausnehmungen 12 zu liegen kommen.

Anstelle der Rotore 6 können auch andere Rotore, z.B. Räder, verwendet werden und die Erfindung kann bei auch anderen Getriebesystemen Verwendung finden.

Als Freigabemechanismus 23 kann auch jeder beliebige andere Mechanismus verwendet werden, der die gleiche Funktion ausübt. Z.B. kann ein sogenannter Scheiberibremsenmechanismus verwendet werden, bei dem zu beiden Seiten des Zahnkranzes 11 der Scheibenbremsenmechanismus in Sandwichbauweise angeordnet ist.

Durch die Erfindung wird somit ein Drehmomentbegrenzer in einem Planetenuntersetzungsgetriebe geschaffen, das den Zahnkranz 11 aufweist, der normalerweise fest eingebaut ist, wobei jedoch der Freigabemechanismus 23 vorgesehen ist, der dann als Drehmomentbegrenzer wirkt und den festen Einbau des Zahnkranzes 11 freigibt, wenn ein Drehmoment auf den Zahnkranz 11 zur Einwirkung kommt, das einen vorgegebenen Drehmomentswert übersteigt.

. -⁹

Leerseite

Claims

Patentanwälte
Steinsdorfstr. 21-22 · D-8000 München 22 · Tel. 089/229441 - Telex. OV_v "W

KUBOTA, LTD.

47-go, 2-ban, 1-chome, Shikitsuhigashi, Naniwa-ku, Osaka-shi, Osaka-fu, Japan

Drehmomentbegrenzer in einem Planetenuntersetzungsgetriebe

Patentansprüche:

IJ Drehmomentbegrenzer in einem Planetenuntersetzungsgetriebe mit einer Krafteinleitungswelle, einem daran angeordneten Zentralrad, einem festeingebauten Zahnkranz, Umlaufrädern, die mit dem Zentralrad und dem festeingebauten Zahnkranz.kämmen, einem Träger zur drehbaren Lagerung der Umlaufräder und einer Abtriebswelle bzw. Getriebezwischenwelle, die mit dem Träger (15) gekuppelt und entkuppelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freigabemechanismus (23) für den festeingebauten Zahnkranz (11) vorgesehen ist, derart, daß die Kraftübertragung von der Krafteinleitungswelle (10) auf die Abtriebswelle bzw. Getriebezwischenwelle (16) unterbrochen ist, wenn das auf den Zahnkranz (11) einwirkende Drehmoment größer ist als ein vorbestimmter Drehmomentswert.

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2. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freigabemechanismus (23) wenigstens eine in den Außenumfang des Zahnkranzes (11) eingeformte Ausnehmung (12) aufweist, in die wenigstens eine Kugel (13) beaufschlagt durch die Kraft wenigstens einer Feder (14) eingedrückt ist und daß die Kugel (13) aus der Ausnehmung (12) bei Drehung des Zahnkranzes (11) gelöst ist.
3. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungswelle (10) die Abtriebswelle eines Motors (1) ist und daß die Abtriebswelle bzw. Getriebezwischenwelle (16) über ein Getriebe mit der Antriebswelle (21) für Räder oder Rotore (6) gekoppelt ist.
4. Drehmomentbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Träger (15) und der Abtriebswelle (16) eine Kupplung angeordnet ist mit einem zylindrischen Teil (15a), der an den Träger (15) angeformt ist mit Kugeln (15c) und Ausnehmungen (17a), in die die Kugeln (15c) ragen sowie mit Kugelbewegungsbegrenzungsteilen (17b) und einer Druckfeder (18).
5. Drehmomentbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (2), das den Zahnkranz (11), den Freigabemechanismus (23), die Kugel (13) und die Abtriebswelle (16) aufnimmt, einen oberen erweiterten Teil (2a) mit größerem Durchmesser für die Aufnahme des Zahnkranzes (11) und einen unteren Gehäuseteil (2b) mit geringerem Durchmesser zur Aufnahme der Abtriebswelle (16) besitzt, so daß das Getriebegehäuse (2) insgesamt trichterförmig ausgebildet ist.