DE3312968A1

DE3312968A1 - Federkupplung

Info

Publication number: DE3312968A1
Application number: DE3312968A
Authority: DE
Inventors: Kuniyoshi Takahama Aichi Harada
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1982-05-04
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1983-11-17
Also published as: JPS58191327A; US4651854A; DE3312968C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Federkupplung, mit der Rotationsenergie von der Seite des Antriebselementes auf die Seite des angetriebenen Elementes, jedoch nicht in umgekehrter Richtung übertragen wird.

In den Figuren 1 und 2 ist eine herkömmlich ausgebildete Federkupplung 10 dargestellt. Die Federkupplung 10 umfaßt ein Basiselement 14, ein Antriebselement 11 und ein angetriebenes Element 12, die drehbar im Basiselement 14 angeordnet sind, sowie eine im Basiseleraent 14 montierte Feder 13.

Das Antriebselement 11 umfaßt einen ausgenommenen 15 Abschnitt 11a, und das angetriebene Element 12 weist einen vorstehenden Abschnitt 12a auf. Der vorstehende Abschnitt 12a befindet sich mit dem ausgenommenen Abschnitt 11a über ein vorgegebenes Spiel 15a, 15b in Eingriff, so daß das Antriebselement 11 und das 20 angetriebene Element 12 als Ganzes rotieren können. Die Feder 13 steht mit der Innenfläche des zylindrischen

COPY

Dresdner Ban» Bay«" Vofcinsbank (München) KtO 508 Po&tsct^cck (München· Klo 6'O-43 8C4

Seitenwand 14a des Basiselementes 14 in Reibschluß.
Beide Endabschnitte 13a, 13b der Feder 13 sind nach
innen gebogen, so daß sie mit entsprechenden Randabschnitten 11b, 11c des ausgenommenen Abschnittes
11a des Antriebselementes 11 in Eingriff bringbar sind.

Wenn daher das Antriebselement 11 in Figur 2 im Uhrzeigersinn gedreht wird, tritt der Randabschnitt 11c mit dem
Endabschnitt 13b der Feder 13 in Eingriff. Wenn das

Antriebselement 11 gegen den Uhrzeigerejnn gedreht wird,
tritt der Randabschnitt 11b mit dem Endabschnitt 13a
der Feder 13 in Eingriff. In jedem Fall wird durch
Drehung des Antriebselementes 11 die Feder 13 verdreht
und zusammengeschnürt, so daß sie von der Innenfläche

der Seitenwand 14a frei kommt und der Reibschluß zwischen der Feder 13 und der Innenfläche der Seitenwand
14a aufgehoben wird.

Da nach Aufhebung dieses Reibschlusses der ausge-

nommene Abschnitt 11a des Antriebselementes 11 über :*?

die Endabschnitte 13a, 13b der Feder 13 bei Drehung ?ä

des Antriebselementes gegen den vorstehenden Abschnitt ?|

12a des angetriebenen Elementes 12 stößt, wird das -3

angetriebene Element 12 durch das Antriebselement 11 ί

gedreht. Auf diese Weise wird die Rotationsenergie . g des Antriebselementes 11 auf das angetriebene Element · U

12 übertragen. |

Wenn hingegen das angetriebene Element 12 im Uhrzeigersinn

oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, stößt der ;

vorstehende Abschnitt 12a des angetriebenen Elementes "■

12 gegen einen der beiden Endabschnitte 13a, 13b ;

der Feder 13· Durch die Drehung des angetriebenen I

-..-.· Elementes 12 wird die Feder verdreht una expandiert, .*

so daß der Reibschluß zwischen der Feder 13 und der *

Innenfläche der Seitenwand 14a erhöht und zuverlässig f

aufrechterhalten wird. Somit wird die Drehung des angetriebenen Elementes 12 nicht weitergeleitet. Die Drehung des angetriebenen Elementes wird nicht auf das Antriebselement 11 übertragen, und das angetriebene Element 12 wird in der vorgegebenen Position gelagert. : ■ .

Bei dieser herkömmlich ausgebildeten Federkupplung muß ein ausreichend großes vorgegebenes Spiel 15a, 15b zwischen dem ausgenommenen Abschnitt 11a und dem vorstehenden Abschnitt 12a vorhanden sein. Wenn dieses Spiel 15a, 15b nicht groß genug ist, stößt der ausgenommene Abschnitt, 11a des Antriebselementes 11 sofort gegen den vorstehenden Abschnitt 12a, wenn sich das Antriebselement 11 dreht, so daß das angetriebene Element 12 gedreht wird, bevor eine ausreichende Einschnürung der Feder 13 stattgefunden hat, Da die Drehung des angetriebenen Elementes 12 zu einer Expansion der Feder 13 führt, wird der Reibschluß zwischen der Feder und der Innenfläche der Seitenwand 14a nicht aufgehoben, so daß das Antriebselement 11 nicht gedreht werden kann. Wenn daher der vorstehende Abschnitt 12a mit genug Spiel 15a, 15b zwischen beiden Endabschnitten 13a, 13b der Feder 13 (der ausgenommene Abschnitt 11a) angeordnet ist, schwingt das angetriebene Element 12 zwischen dem Spiel 15a, 15b hin und her.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend erwähnten Nachteil einer herkömmlich ausgebildeten Federkupplung zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Federkupplung gelöst, die die nachfolgenden Bestandteile umfaßt: ein Basiselement, ein Antriebselement, das drehbar im Basiselement montiert ist, ein angetriebenes Element, das mit dem Antriebselement über

COPY I

ein vorgegebenes Spiel in Eingriff bringbar ist,
so daß es zusammen mit dem Antriebselement gedreht

werden kann, eine erste und zweite Feder, die durch .-

Reibschluß mit dem Basiselement und mit dem ange- _:

triebenen Element verbunden sind, wobei die erste ^:

Feder mit dem Antriebselement in Eingriff bringbar \ ist, so daß sie vom Basiseleraent lösbar ist, wenn

das Antriebselement in einer Richtung gedreht wird, %

und wobei die zweite Feder mit dem Antriebselement ;

in Eingriff bringbar ist, so daß sie vom Basis- \

element lösbar ist, wenn das Antriebselement in I

der anderen Richtung gedreht wird. ·.

Wenn daher das Antriebselement in einer Richtung ^;

gedreht wird, wird die erste Feder durch die Rota- s

tion des Antriebselementes mit demselben in Eingriff ■ gebracht und vom Basiselement gelöst. Darüber hinaus

wird mit der Rotation des Antriebselementes das ■:

angetriebene Element mit dem Antriebselement in . "

£Q Eingriff gebracht und durch das Antriebselement in —;

einer Richtung gedreht. Da auch die. zweite Feder, ;i

die mit dem angetriebenen Element verbunden ist, ·^Λ|

vom Basiselement freigegeben wird, kann sich das ;%

, angetriebene Element in einer Richtung drehen. So %

wird die Drehung des Antriebselementes in einer .| Richtung auf das angetriebene Element übertragen. · %

Wenn das Antriebselement in der anderen Richtung -."? gedreht wird, wird die zweite Feder durch die Drehung

des Antriebselementes mit dem Antriebselement in -; Eingriff gebracht und vom Basiselement gelöst.
Darüber hinaus wird mit der Rotation des Antriebs-

elementes das angetriebene Element mit dem Antriebs- f

element in Eingriff gebracht und durch das Antriebs- ~\

element in der anderen Richtung gedreht. Da auch die ;

erste Feder, die mit dem angetriebenen Element ver- s

bunden ist, vom Basiselement freigegeben wird, kann ^

sich das angetriebene Element in der anderen Richtung drehen. So wird die Drehung des Antriebselementes in der anderen Richtung auf das angetriebene Element übertragen.

Wenn hingegen das angetriebene Element gedreht wird, ·. wird durch dessen Drehung entweder die erste oder die zweite Feder, die mit dem angetriebenen Element verbunden ist, vom Basiselement freigegeben, bei der anderen Feder wird jedoch der Reibschluß mit dem Basiselement erhöht. Das angetriebene Element dreht sich daher selbst dann nicht, wenn es gedreht wird. Auf diese Weise schwingt das angetriebene Element trotz der Tatsache, daß es mit dem Antriebselement über ein vorgegebenes Spiel in Eingriff bringbar ist, überhaupt nicht zwischen dem beiderseitigen Spiel hin und her.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Sämtliche gezeigten und beschriebenen Teile können dabei von erfindungswesentlicher Bedeutung sein.

Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine herkömmlich ausgebildete Federkupplung;

Figur 2 eine Draufsicht auf die in Figur 1 gezeigte

Federkupplung;

Figur 3 eine perspektivische Explosionszeichnung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Federkupplung;

COPY

■ - 9 -

Figur 4 einen Schnitt durch die in Figur 3 gezeigte Federkupplung; und

Figur 5 eine Draufsicht auf die in Figur 3 gezeigte Federkupplung*

Wie man den Figuren 3» 4 und 5 entnehmen kann, weist ein zylindrisches Gehäuse 24 oder ein Basiselement eine obere Fläche 24b auf. Eine Basisplatte 25 ist an der geöffneten unteren Fläche des Gehäuses 24 befestigt.

Eine mit einem Handgriff versehene Welle 21 oder ein Antriebselement ist im Gehäuse 24 angeordnet, wobei ein Endabschnitt der,. Welle 21 in ein Loch 24c, das auf das oberen Fläche 24b ausgebildet ist, eingesetzt und dort drehbar gelagert ist. Ein geriffelter Abschnitt ist auf dem einen Endabschnitt der Welle 21 ausgebildet, und ein Handgriff 26a ist daran befestigt. Darüber hinaus ist ein Kernabschnitt 31a, der mit . _; einer ersten und zweiten Ausnehmung 31b, 31^fb versehen ist, an der Welle 21 befestigt.

Eine Platte 32 mit einem Ritzel 22a oder ein angetriebenes Element ist auf der Welle 21 drehbar gelagert. Ein angetriebenes Zahnrad 26, das mit einem Element (nicht gezeigt) verzapft ist, kämmt mit dem Ritzel 22a und wird von diesem angetrieben. Ferner sind ein erster und zweiter vorspringender Abschnitt 32b, 32d einstückig mit der Platte 32 ausgebildet und in die erste und zweite Ausnehmung 31b, 31'b des Kernabschnittes 31a eingesetzt.

Zwischen den vorstehenden Abschnitten 32b, 32c und den Ausnehmungen 31 b, 31 'b befindet sich ein vorgegebenes Spiel. Nachdem daher die Welle 31 um das

Spiel gedreht worden ist, tritt der vorspringende Abschnitt 32b, 32d mit der Ausnehmung 31b, 31*b in Eingriff, so daß sich die Platte 22 zusammen mit der Welle 21 dreht.

Im Gehäuse 24 sind eine erste Schraubenfeder 33a und eine zweite Schraubenfeder 33b hintereinander angeordnet. Der Außendurchmesser beider Federn 33a, 33b ist im Normalzustand größer als der Innendurchmesser des Gehäuses 24. Somit steht die Außenfläche von beiden Federn 33a, 33b durch Reibschluß mit der Innenwand 24a des Gehäuses 24 in Verbindung.

Beide Endabschnitte 133a, 133b, 233a, 233b einer jeden Feder 33^a» 33t» sind nach innen gebogen. Ein Endabschnitt 133b der ersten Schraubenfeder 33a steht mit einem Randabschnitt 31 d der Ausnehmung 31t» in Eingriff, und ein anderer Endabschnitt 133a ist in einen Schlitz 32c der Platte 32 eingehakt. Ferner steht ein Endabschnitt 233a der zweiten Schraubenfeder 33b mit dem Randabschnitt 31'c der Ausnehmung 31^fb in Eingriff, und ein anderer Endabschnitt 233b ist in einen Schlitz 32e der Platte 32 eingehakt.

Die vorstehend beschriebene Federkupplung funktioniert in der folgenden Weise.

Wenn der Kernabschnitt 31 der mit dem Handgriff versehenen Welle 21 in Figur 5 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wie durch den Pfeil B angedeutet, tritt der

Endabschnitt 233a der zweiten Schraubenfeder 33b mit ·= dem Randabschnitt 31 Ό in Eingriff, so daß die zweite Schraubenfeder 33b eingeschnürt und der Reibschluß zwischen der zweiten Schraubenfeder und dem Gehäuse 24 aufgehoben wird. Da eich der Randabschnitt 31'c der Ausnehmung 31'b ebenfalls mit dem vorstehenden Abschnitt 32d in Eingriff befindet, wird hiernach

auch die Platte 32 im Uhrzeigersinn gedreht.. Durch Drehung der Platte 32 wird auch die erste Schraubenfeder 33a, deren Endabschnitt 133a in den Schlitz 32c eingehakt ist, eingeschnürt, und der Reibschluß zwischen der ersten Schraubenfeder 33a und dem Gehäuse 24 wird aufgehoben, so daß sich die Platte 32 zusammen mit der Welle 21 dreht.

Wenn sich der Kernabschnitt 31a in Figur 5 gegen den Uhrzeigersinn dreht, tritt der Endabschnitt 133b der ersten Schraubenfeder 33a mit dem Schulterabschnitt 31d in Eingriff, so daß die erste Schraubenfeder 33a eingeschnürt und der Reibschluß zwischen der ersten Schraubenfeder und dem Gehäuse 24 aufgehoben wird. Da sich der Randabschnitt 31d der Ausnehmung 31b mit dem vorstehenden Abschnitt 32b in Eingriff befindet, wird hiernach auch die Platte 32 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Durch die Drehung der Platte 32 wird die zweite Schraubenfeder 33b, deren Endabschnitt 233b in den Schlitz 32e eingehakt ist, ebenfalls eingeschnürt, und der Reibschluß zwischen der zweiten Schraubenfeder 33b und dem Gehäuse 24 wird aufgehoben, so daß sich die Platte 32 zusammen mit der Welle 21 dreht.

Wenn hingegen die Platte 32 gedreht wird, wird eine der beiden Federn 32a, 32b eingeschnürt und die andere expandiert, da der. Endabschnitt 133a der ersten Schraubenfeder 33a und der Endabschnitt 233*> der zweiten Schraubenfeder 33b in die Schlitze 32c, 32e

der Platte 32 eingehakt sind. Da somit der Reibschluß von einer der beiden Federn mit dem Gehäuse 24 erhöht wird, wird die Drehung der Platte 32 mit Sicherheit verhindert.
•35 ■ ■

Erfindungsgemäß wird somit eine neuartige Federkupplung vorgeschlagen, mit der Rotationsenergie von der Seite eines Antriebselementes auf die Seite eines angetriebenen Elementes, jedoch nicht in umgekehrter Richtung übertragen werden kann. Die Federkupplung umfaßt ein Basiselement, in dem das Antriebselement drehbar gelagert ist. Das angetriebene Element ist mit dem Antriebselement über ein vorgegebenes Spiel in Eingriff bringbar, so daß es sich zusammen mit diesem drehen kann. Die Federkupplung weist zwei Federn auf, die durch Reibschluß mit dem Basiselement und dem angetriebenen Element verbunden sind. Die erste Feder ist mit dem Antriebselement in Eingriff bringbar, wenn das Antriebselement in einer Richtung gedreht wird, und die zweite Feder ist mit dem Antriebselement in Eingriff bringbar, wenn das Antriebselement in der anderen Richtung gedreht wird.

Claims

Patentanspruch^

Federkupplung, gekennzeichnet durch: ein Basiselement (24),

ein Antriebselement (21), das im Basiselement (24) drehbar gelagert ist, · ·

ein angetriebenes Element (32), das mit dem Antriebselement (21) über ein vorgegebenes Spiel in Eingriff bringbar ist, so daß es sich zusammen mit dem Antriebselement drehen kann, · . .. .

eine erste und zweite Feder (33a, 33b), die durch Reibschluß mit dem Basi sel.ement (24) verbunden sind und mit dem angetriebenen Element (32) verbunden sind,

wobei die erst Feder (33a) mit dem Antriebseiement -(21 ) ■ in Ei.ngriff bringbar ist, so daß sie vom Basiselement -1 ösoar ' i st, wenn das Antriebselement in der einen Richtung gedreht wird, und

wobei die zweite Feder (33b) mit dem .Antriebselement (21) in Eingriff bringbar ist, so daß sie vom Basiselement lösbar ist, wenn das Antriebselement in der anderen .25 Richtung gedreht wird.

-0ie.sur.cr Bar» U^,-;honi Klo 3939844

Bayer VeiBinsDan* Muncneni KIo 5QS941

Poelsdwcli ιMuncHen) KIo 670-43-804
2. Federkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Element (32) ein vorspringendes Element aufweist, das mit einem ausgenommenen Teil des Antriebselementes (21) fiber das vorgegebene Spiel hinweg in Eigriff bringbar ist.
3. Federkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorstehende Element einen ersten und zweiten vorstehenden Abschnitt (32b, 32b) und der ausgenommene Teil einen ersten und zweiten ausgenommenen Abschnitt (31b, 31 *b) umfaßt, wobei der erste und zweite vorstehende Abschnitt mit dem ersten bzw. zweiten ausgenommenen Abschnitt in Eingriff bringbar sind. .. ^ -
4. Federkupplung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Feder (33a, 33b) konisch geformt ist.
5. Federkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt der ersten Feder (33a) mit einem Randabschnitt der ausgenommenen Abschnitte (31b, 31 *b) in Eingriff bringbar ist, wenn das Antriebse3,ement

(21) in rior einen Richtung gedreht wird, und daß ein Endabschnitt der zweiten Feder (33b) mit einem anderen Randabschnitt der ausgenommenen Abschnitte in Eingriff bringbar ist, wenn das Antriebselement in der anderen Richtung gedreht wird.
6. Federkupplung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der eine Endabschnitt der ersten Feder (33a) mit einem Endabschnitt des ersten ausgenommenen Abschnittes (31b) und daß der eine Endabschnitt der zweiten Feder (33b) mit einem Randabschnitt des zweiten ausgenommenen Abschnittes (31'b) in Eingriff bringbar ist.

COPY
7. Federkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderer Endabschnitt der ersten und zweiten Feder (33a, 33b) mit dem angetriebenen Element (32) verbunden ist.
8. Federkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderer Endabschnitt der ersten und zweiten Feder (33a, 33b) mit dem ersten bzw.zweiten vorstehenden Abschnitt (32b, 32d) verbunden ist.
9. Federkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Endabschnitt der ersten und zweiten Feder (33a,. 33b) jeweils mit Schiitrabschnitten (32c, 32e)des ersten und zweiten vorspringenden Abschnittes (32b, 32d) verbunden ist.
10. Federkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiselement (24) ein zylindrisches Gehäuse umfaßt.
11. Federkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste

und zweite Feder (33a, 33b) in Reihe angeordnet sind. 25