JP2001090758A - 農機具用カップリング構体および摩擦カップリング制御方法 - Google Patents

農機具用カップリング構体および摩擦カップリング制御方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過熱の危険が減少されかつその結果として、
対応してより長い寿命からなっている摩擦カップリング
を備えたカップリング構体を提供する。 【解決手段】 本発明は、摩擦カップリング１、電磁石
６および制御手段７を有する農機具用カップリング構体
に関する。摩擦カップリング１は、順次、圧縮ばね１
５，１６によって負荷される圧縮板１４によって負荷さ
れる摩擦構体４からなっている。圧縮板１４は電磁石６
および係留板１９からなる作動装置５によって調整可能
である。制御手段７は、電流を変化することにより、結
合および／または結合解除作動の間中圧縮板１４の圧縮
力を調整する制御部材２７からなっている。ハウジング
２およびハブ３は速度センサ２５，２６と連係し、これ
らの速度センサは摩擦構体上の負荷を軽減するために制
御部材７へ信号を伝送しかつしたがって摩擦カップリン
グ１が過熱するのを阻止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、農機具用カップリ
ング構体に関しかつ摩擦カップリングからなりそして摩
擦カップリング制御方法に関する。
【０００２】摩擦カップリングは、大きな質量、例え
ば、フライホイールが加速されねばならない場合に、農
業用機械において使用される。加速段階の間中、カップ
リングはスリップしかつ過程において吸収されるエネル
ギを熱に変換する。かかる機具において摩擦カップリン
グは、また、遮断が機具の内部で発生するならば、摩擦
力全体が、すなわち、駆動力が熱に変換されるように反
応する。カップリングは非常に急速に加熱する。蓄えら
れた熱はカップリング面を経由してのみ消散され得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】結果として、冷却には
対応して長い時間がかかり、そして摩擦カップリングが
過熱するという大きな危険がある。これが、なぜ、大き
な質量が加速されねばならずかつ遮断による過熱が時々
のみ発生する場合においてのみ使用されるかという理由
である。
【０００４】本発明の目的は、過熱の危険が減少されか
つその結果として、対応してより長い寿命からなってい
る摩擦カップリングを備えたカップリング構体を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、長手方向軸線を有し、前記長手方向軸線が垂直に
位置決めされる第１摩擦面からなっているハウジングを
有し、前記ハウジング内に受容され、前記長手方向軸線
のまわりて前記ハウジングに対して回転可能でありそし
て制限された範囲に軸方向に移動可能であるハブを有
し、前記ハブに堅固に接続される少なくとも１つの第１
ハブプレートを有し、圧縮板を有し、前記圧縮板を負荷
しかつ前記ハウジングに固定される支持板上に支持され
る圧縮ばねを有し、そして前記ハウジングの前記第１摩
擦面と前記第１ハブプレートとの間にならびに前記第１
ハブプレートと前記圧縮板との間にそして任意に前記ハ
ウジングに接続される各さらに他のプレートと前記ハブ
に接続される各さらに他のプレートとの間に配置される
摩擦板を有する摩擦カップリングからなり；さらに、前
記ハウジングから突出する前記ハブの部分のまわりに同
軸的に配置されかつそれに対して回転可能でありそして
前記長手方向軸線の方向に調整不能に支持されそして固
定手段によって回転に対して固定可能である環状電磁石
からなる作動装置からなっており、この作動装置が、さ
らに、固定ピンによって前記圧縮板に接続されかつ回転
固定方法において前記ハウジングに接続される係留板を
備えており；そして前記電磁石がそれによって電源に接
続される制御手段からなっているカップリング構体を設
けることによって達成される。
【０００６】前記構体の利点は、加速の間中、伝達され
たトルクがゆっくりと公称のトメクに高められ、その結
果、高い速度差が存在するならば、カップリング過程の
始めの特定の表面圧力値は低くなりかつ通常の解決に比
して、カップリングによって吸収されねばならない熱が
より少なく発生されるということである。カップリング
の過熱の危険は、したがって、減少されかつ寿命が増大
される。
【０００７】本発明による目的を達成するために、さら
に、ハウジング、ハブおよび圧縮板によって負荷される
摩擦構体からなり、そのさい前記圧縮板が圧縮ばねによ
って負荷されそして、さらに、作動装置によって調整可
能であり、そして制御手段による調整が、予め定めた時
間周期内で、前記圧縮板の圧縮力が、最小値から開始し
て、圧力印加の最高値に増加されるような方法において
行われる摩擦カップリング制御方法が設けられる。考え
得る最小値はゼロである。
【０００８】本発明のさらに他の実施例によれは、支持
板が、その周部に、長手方向軸線に対して平衡に延びか
つその各々を通って固定ピンの１つが案内される開口を
備え、そして圧縮板と前記支持板との間の領域におい
て、圧縮ばねが前記固定ピンに受容されることが提案さ
れている。
【０００９】電磁石は、好ましくは、転動接触ベアリン
グによって支持されている。
【００１０】制御手段は、好ましくは、摩擦カップリン
グが作動し始めていながら、電磁石によって発生されか
つ圧縮ばねの力に抗して作用する作動力を最大から予め
定めた時間周期にわたって減少された値に降下させる制
御部材からなっている。電磁石が負荷緩和の意味におい
て圧縮板にもはやどのような力も印加しないとき、カッ
プリングは公称トルクに設定される。
【００１１】長い時間周期にわたって続行するような駆
動ラインを結合解除する作動を要求する用途に関して
は、加えて、摩擦カップリングおよび作動装置に対して
直列に接続可能でありかつエネルギのない方法において
力の流れを遮断する爪カップリングが設けられる。長い
接続解除作動に関しては、電磁石の電力消費が高すぎ
る。
【００１２】過負荷の場合に摩擦カップリングを過熱か
ら保護するために、さらに、ハウジングおよびハブが各
々速度センサと連係しそして制御手段が、前記ハウジン
グと前記ハブとの間の予め定めた速度差が超過される場
合に、予め定めた時間周期だけ電磁石を作動させかつ少
なくとも部分的に摩擦構体上の負荷を緩和させる速度比
較器および時間部材からなっていることが提案されてい
る。警報信号が、過熱が引き起こされ、かくして労働者
が機械を停止しかつ過負荷を結果として発生したかも知
れない妨害を除去し得るように労働者に指示する。
【００１３】係留板が作動されるとき電磁石に当たるの
を阻止しかつカップリングの作動が開始するとき固定ピ
ンが屈曲されるのを阻止するために、固定要素によっ
て、前記係留板が限定された範囲に軸方向に移動可能で
かつ回転固定であるように支持板に接続されることか提
案される。
【００１４】本発明の方法の他の実施例によれば、カッ
プリングが頻繁に使用されるとき摩擦値の減少に抗して
作用しかつ妨害の場合に機具を解放するために予め定め
た時間周期だけ圧縮力を増加することが提案されてい
る。このために、追加の圧縮を有する係留板を設け得る
第２の電磁石または追加のコイルが設けられる。
【００１５】さらに、過負荷の場合に接続解除を達成す
るために本発明の方法のさらに他の実施例によれば、ハ
ウジングおよびハブの速度が測定されかつ比較されそし
て予め定めた速度差が予め定めた時間周期にわたって超
過されるならば、摩擦構体上の負荷が軽減されかつ警報
信号が発生されることが提案される。
【００１６】総合的に、制御された始動行動を有するカ
ップリング構体および作動方法によって達成された目的
は、カップリング構体に接続されかつそれに続いている
駆動ラインが始動ピークを考慮することなしに設計され
得ることからなる。カップリングが熱くなるときでも、
摩擦カップリングに印加された圧力が増加されることに
より始動過程の間中補償を設けることができ、その結果
としてカップリングによるトルクの伝達は、冷たい状態
により開始する、カップリングの通常の始動行動に対応
する範囲に増加され得る。
【００１７】本発明の２つの実施例を図面において略示
する。
【００１８】
【実施例】図１は電磁的に作動されそしてハウジング
２、ハブ３、摩擦構体４および電磁石６を有する作動装
置５および係留板１９からなっている摩擦カップリング
１を示している。電磁石６は制御手段７によって電源８
に接続され得る。
【００１９】長手方向軸線９上に配置されかつ心出しさ
れているハウジング２は長手方向軸線９に対して垂直に
配置された第１摩擦面１０および長手方向軸線９に対し
て回転固定でかつ長手方向軸線９の方向に調整可能であ
るようにハウジング２に接続されるハウジング板１１か
らなっている。
【００２０】ハウジング２内には、長手方向軸線９のま
わりに心出しされかつ長手方向軸線９のまわりでハウジ
ング２に対して回転可能であるようにハブ３が受容され
る。第１ハブプレート１２は回転固定でかつ軸方向に移
動不能であるようにハブ３に接続され、第２ハブプレー
ト１３が長手方向軸線９に対して回転固定でかつ長手方
向軸線９の方向に移動可能であるようにハブ３に接続さ
れている。
【００２１】圧縮板１４は第１ハブプレート１２に隣接
しかつ圧縮ばね１５，１６によって負荷されており、こ
れらの圧縮ばね１５，１６は、順次、ハウジング２に接
続された支持板１７に支持されかつさらに、長手方向軸
線９に対して平衡に延びかつ順次、固定リング３１によ
って環状の係留板１９に接続される固定ピン１８に接続
されている。
【００２２】その周部で、支持板１７は長手方向軸線９
に対して平衡に延びかつその各々を通って固定ピン１８
が案内される開口２０を備えている。圧縮ばね１５，１
６は圧縮板１４と支持板１７との間の領域において固定
ピン１８上に受容されている。
【００２３】ハウジング２の第１摩擦面１０と第２ハブ
プレート１３との間にならびに第２ハブプレート１３と
圧縮板１４との間にかつまたハウジングプレート１１と
第１ハブプレート１２との間にならびに第１ハブプレー
ト１２と圧縮板１４との間に、摩擦板２１が配置され
る。
【００２４】係留板１９は電磁石６に隣接しそして、固
定要素３０によって、軸方向に移動不能にかつ回転固定
方法においてハウジング２の支持板１７に接続されてい
る。摩擦板２１に磨耗が発生するとしても、係留板１９
と電磁石６との間にどのような接触も発生しない。さら
に、固定要素３０は、固定ピン１８が、摩擦カップリン
グ１が作動を開始するとき、屈曲されるのを防止する。
【００２５】電磁石６は形状において環状であり；ハウ
ジング２から突出するハブ３の部分２２のまわりに同軸
的に配置され；ハブ３に対して回転可能でありかつ長手
方向軸線９の方向に調整不能であるように転動接触ベア
リング２３によって支持されている。固定手段２４は、
摩擦カップリングが作動を開始するとき電磁石６が回転
するのを阻止する。
【００２６】ハブ３およびハウジング２は各々、それぞ
れの構成要素の時間単位当たりの速度を測定する速度セ
ンサ２５，２６と連係する。第１速度センサ２５、第２
速度センサ２６および電磁石６は制御手段７に接続さ
れ、速度センサ２５，２６によって測定されたデータは
それによって電磁石６が制御され得る入力信号として役
立っている。
【００２７】制御されている電磁石６の結果として、駆
動ラインの加速の間中伝達されるトルクは所定の公称の
トルクにゆっくりと上昇され得る。カップリング作動の
始めに、ハブ３とハウジング２との間に高い速度差が存
在するならば、ハウジング板１１とハブプレート１２，
１３および摩擦板２１との間に存在する特定の面圧縮値
は最小にされることができ、その結果として、摩擦カッ
プリング１によって吸収されねばならない発生される熱
は、また、最小にされ得る。過熱の危険は減少されかつ
摩擦カップリング１の寿命が増大される。
【００２８】ハウジング２とハブ３との間の予め定めた
速度差が予め定めた時間周期にわたって超過されるなら
ば、速度センサ２５，２６か制御手段７を介して電磁石
６を作動しかつしたがって摩擦構体４上の負荷を軽減す
る。警報信号は過負荷が発生したひとを労働者に指示
し、その結果機械は停止されることができかつ過負荷を
発生したかも知れない妨害が除去され得る。
【００２９】さらに、制御手段７は、摩擦カップリング
１が作動を開始するとき、電磁石６に発生されかつ予め
定めた時間周期の間中最大からゼロに降下するように圧
縮ばね１５，１６の力に抗して作用する作動力を生じる
制御部材２７からなっている。電磁石６が負荷軽減の意
味においてもはや圧縮板１４に力を印加しないならは、
その場合に、摩擦カップリング１は所定の公称トルクに
設定される。
【００３０】圧縮板１４が追加的に負荷される場合に
は、第１電磁石６に対して同軸的に配置される第２電磁
石または追加のコイルが設けられる。結果として、トル
クの簡単な増加が達成される。遮断された機具はかくし
て自由にされそして摩擦カップリング１がハウジング板
１１とハブプレート１２，１３および摩擦板２１との間
の減少する摩擦値により加熱されるとき発生するトルク
の減少を補償することができる。
【００３１】図２は、そのさい制御手段７を備えた摩擦
カップリング１に加えて、摩擦カップリング１に対して
直列に接続される爪カップリング２８が設けられる実施
例を示している。純粋に電磁作動の摩擦カップリング１
は、駆動ラインを結合解除するときも同様に、電磁石６
が電流を要求するので不都合である。爪カップリング２
８は、駆動ラインが長い時間周期にわたって接続解除さ
れねばならない場合に電力の流れにおいてエネルギの無
い遮断を達成する。爪カップリング２８は長手方向軸線
９上に配置されかつ心出しされそして農機具が作動中で
あるときハブ３の対応する凹所３２に係合する爪２９か
らなっている。接続解除が行われるならば、爪カップリ
ング２８の爪２９は爪カップリング２８の対応する凹所
３３によってハブ３から引き出され、その結果電力の流
れは遮断される。
【００３２】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、農機具を回転
駆動しかつ農機具の回転駆動される駆動部分用の、農機
具用カップリング構体において、長手方向軸線を有し、
前記長手方向軸線が垂直に位置決めされる第１摩擦面か
らなっているハウジングを有し、前記ハウジング内に受
容され、前記長手方向軸線のまわりて前記ハウジングに
対して回転可能でありそして制限された範囲に軸方向に
移動可能であるハブを有し、前記ハブに堅固に接続され
る少なくとも１つの第１ハブプレートを有し、圧縮板を
有し、前記圧力板を負荷しかつ前記ハウジングに固定さ
れる支持板上に支持される圧縮ばねを有し、そして前記
ハウジングの前記第１摩擦面と前記第１ハブプレートと
の間にならびに前記第１ハブプレートと前記圧縮板との
間にそして任意に前記ハウジングに接続される各さらに
他のプレートと前記ハブに接続される各さらに他のプレ
ートとの間に配置される摩擦板を有する摩擦カップリン
グからなり；さらに、前記ハウジングから突出する前記
ハブの部分のまわりに同軸的に配置されかつそれに対し
て回転可能でありそして前記長手方向軸線の方向に調整
不能に支持されそして固定手段によって回転に対して固
定可能であり環状電磁石からなる作動装置からなってお
り、この作動装置が、さらに、固定ピンによって前記圧
縮板に接続されかつ回転固定方法において前記ハウジン
グに接続される係留板を備えており；そして前記電磁石
がそれによって電源に接続される制御手段からなってい
る構成としたので、また、ハウジング、ハブおよび圧縮
板によって負荷される摩擦構体からなる摩擦カップリン
グを制御する摩擦カップリング制御方法において、前記
圧縮板が圧縮ばねによって負荷されそして、さらに、作
動装置によって調整可能であり、そして制御手段による
調整が、予め定めた時間周期内で、前記圧縮板の圧縮力
が、最小値から開始して、圧力印加の最高値に増加され
るような方法において行われる構成としたので、過熱の
危険が減少されかつ対応してより長い寿命からなる摩擦
カップリングを備えたカップリング構体および摩擦カッ
プリングの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦カップリングおよび電磁石を備えたカップ
リング構体を示す半分にした長手方向断面図である。
【図２】摩擦カップリングに加えて、爪カップリングが
直列に接続される第２実施例を示す長手方向断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 摩擦カップリング ２ ハウジング ３ ハブ ４ 摩擦構体 ５ 作動装置 ６ 電磁石 ７ 制御手段 ８ 電源 ９ 長手方向軸線 １０ 第１摩擦面 １１ ハウジング板 １２ 第１ハブプレート １３ 第２ハブプレート １４ 圧縮板 １５ 圧縮ばね １６ 圧縮ばね １７ 支持板 １８ 固定ピン １９ 係留板 ２０ 開口 ２１ 摩擦板 ２２ 突出部分 ２３ 転動接触ベアリング ２４ 固定手段 ２５ 第１速度センサ ２６ 第２速度センサ ２８ 爪カップリング ２９ 爪 ３０ 固定要素 ３１ 固定リング ３２ 凹所 ３３ 凹所
フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス・ザールフェルト ドイツ連邦共和国、デー‐53129 ボン、 ルイーゼンシュトラーセ 31 (72)発明者 ラインホルト・ヴァルター ドイツ連邦共和国、デー‐53797 ローマ ール、ヌッスバウムヴェーク 19 (72)発明者 エーベルハルト・ヴィルクス ドイツ連邦共和国、デー‐56307 ダウフ ェンバッハ、ポストシュトラーセ 11 Ｆターム(参考） 2B041 AA03 AB03 EB07 3J057 AA01 AA09 BB01 BB04 FF17 GA03 GA61 GB13 GB14 HH05 JJ07

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 農機具を回転駆動しかつ農機具の回転駆
    動される駆動部分用の農機具用カップリング構体におい
    て、 −長手方向軸線（９）を有し、 前記長手方向軸線（９）が垂直に位置決めされる第１摩
    擦面からなっているハウジング（２）を有し、 前記ハウジング（２）内に受容され、前記長手方向軸線
    （９）のまわりて前記ハウジング（２）に対して回転可
    能でありそして制限された範囲に軸方向に移動可能であ
    るハブ（３）を有し、 前記ハブ（３）に堅固に接続される少なくとも１つの第
    １ハブプレート（１２）を有し、 圧縮板（１４）を有し、 前記圧縮板（１４）を負荷しかつ前記ハウジング（２）
    に固定される支持板（１７）上に支持される圧縮ばね
    （１５，１６）を有し、そして前記ハウジング（２）の
    前記第１摩擦面（１０）と前記第１ハブプレート（１
    ２）との間にならびに前記第１ハブプレート（１２）と
    前記圧縮板（１４）との間にそして任意に前記ハウジン
    グ（２）に接続される各さらに他のプレート（１１）と
    前記ハブ（３）に接続される各さらに他のプレート（１
    ３）との間に配置される摩擦板（２１）を有する摩擦カ
    ップリング（１）からなり；さらに、 −前記ハウジング（２）から突出する接続ハブ（３）の
    部分（２２）のまわりに同軸的に配置されかつそれに対
    して回転可能でありそして前記長手方向軸線（９）の方
    向に調整不能に支持されそして固定手段（２４）によっ
    て回転に対して固定可能である環状電磁石（６）からな
    る作動装置（５）からなっており、この作動装置が、さ
    らに、固定ピン（１８）によって前記圧縮板（１４）に
    接続されかつ回転固定方法において前記ハウジング
    （２）に接続される係留板（１９）を備えており；そし
    て −前記電磁石（６）がそれによって電源（８）に接続さ
    れる制御手段（７）からなっていることを特徴とする農
    機具用カップリング構体。
  2. 【請求項２】 前記支持板（１７）が、その周部に、前
    記長手方向軸線（９）に対して平衡に延びかつその各々
    を通って前記固定ピン（１８）の１つが案内される開口
    （２０）を備え、そして前記圧縮板（１４）と前記支持
    板（１７）との間の領域において、前記圧縮ばね（１
    ５，１６）が前記固定ピン（１８）に受容されることを
    特徴とする請求項１に記載の農機具用カップリング構
    体。
  3. 【請求項３】 前記電磁石（６）が前記ハブ（３）の前
    記部分（２２）上に転動接触ベアリング（２３）によっ
    て支持され、その部分（２２）が前記ハウジング（３）
    から突出していることを特徴とする請求項１に記載の農
    機具用カップリング構体。
  4. 【請求項４】 前記制御手段（７）が、摩擦カップリン
    グが作動し始めていながら、前記電磁石（６）によって
    発生されかつ前記圧縮ばね（１５，１６）の力に抗して
    作用する作動力を最大から予め定めた時間周期にわたっ
    て減少された値に降下させる制御部材（２７）からなっ
    ていることを特徴とする請求項１に記載の農機具用カッ
    プリング構体。
  5. 【請求項５】 加えて、前記摩擦カップリング（１）お
    よび前記作動装置（５）に対して直列に接続可能である
    爪カップリング（２８）が設けられることを特徴とする
    請求項１に記載の農機具用カップリング構体。
  6. 【請求項６】 前記ハウジング（２）および前記ハブ
    （３）が各々速度センサ（２５，２６）と連係しそして
    前記制御手段（７）が、前記ハウジング（２）と前記ハ
    ブ（３）との間の予め定めた速度差が超過される場合
    に、予め定めた時間周期だけ前記電磁石（６）を作動さ
    せかつ少なくとも部分的に前記摩擦構体（４）上の負荷
    を軽減させる比較器および時間部材からなっていること
    を特徴とする請求項１に記載の農機具用カップリング構
    体。
  7. 【請求項７】 前記固定要素（３０）によって、前記係
    留板（１９）が限定された範囲に軸方向に移動可能でか
    つ回転固定であるように前記支持板（１７）に接続され
    ることを特徴とする請求項１に記載の農機具用カップリ
    ング構体。
  8. 【請求項８】 前記ハウジング（２）から突出している
    前記ハブ（３）の前記部分（２２）のまわりに同軸的に
    配置され、それに対して回転可能でありかつ前記長手方
    向軸線（９）の方向に調整不能であるように支持されそ
    して固定手段（２４）によって回転に対して固定可能で
    ある第２の環状電磁石が設けられ、この環状電磁石が前
    記摩擦構体上の圧縮力を増加する方向において作動され
    得ることを特徴とする請求項１に記載の農機具用カップ
    リング構体。
  9. 【請求項９】 ハウジング（２）、ハブ（３）および圧
    縮板（１４）によって負荷される摩擦構体（４）からな
    る摩擦カップリング（１）を制御する摩擦カップリング
    制御方法において、前記圧縮板（１４）が圧縮ばね（１
    ５，１６）によって負荷されそして、さらに、作動装置
    （５）によって調整可能であり、そして制御手段（７）
    による調整が、予め定めた時間周期内で、前記圧縮板
    （１４）の圧縮力が、最小値から開始して、圧力印加の
    最高値に増加されるような方法において行われることを
    特徴とする摩擦カップリング制御方法。
  10. 【請求項１０】 前記圧縮力が予め定めた時間周期だけ
    増加されることを特徴とする請求項９に記載の摩擦カッ
    プリング制御方法。
  11. 【請求項１１】 前記ハウジング（２）および前記ハブ
    （３）の速度が測定されかつ比較されそして予め定めた
    速度差が予め定めた時間周期にわたって超過されるなら
    ば、前記摩擦構体（４）上の負荷が緩和されかつ警報信
    号が発生されることを特徴とする請求項９に記載の摩擦
    カップリング制御方法。
  12. 【請求項１２】 前記圧縮板（１４）の前記圧縮力の最
    小値がゼロであることを特徴とする請求項９に記載の摩
    擦カップリング制御方法。
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