JP2694131B2 - 過負荷クラッチ - Google Patents

過負荷クラッチ

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JP2694131B2
JP2694131B2 JP7227754A JP22775495A JP2694131B2 JP 2694131 B2 JP2694131 B2 JP 2694131B2 JP 7227754 A JP7227754 A JP 7227754A JP 22775495 A JP22775495 A JP 22775495A JP 2694131 B2 JP2694131 B2 JP 2694131B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伝達すべきトルクを制
限するばね弾性加圧要素を使用して原動機から被動装置
へとトルクを伝達するクラッチであって、駆動側及び被
動側加圧リングと、形状噛合式に加圧リングに結合され
てトルクを伝達する少なくとも１つの皿状ばね要素とを
備えたものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】過負荷クラッチの役目は、駆動力を伝達
するときに許容外に高いトルクの発生するのを阻止する
ことである。その際、限界トルクを超えた後に相互に回
転することのできる形状噛合式又は摩擦噛合式連行要素
が使用される。
【０００３】摩擦噛合式連行要素は特殊な摩擦皮膜を備
えており、これらの摩擦皮膜は軸方向を向いたばね力を
利用して相互に押圧される。調整された限界トルクを超
えた後、静摩擦は、トルクを完全な高さで伝達するのに
もはや充分ではない。連行部品が相互に回転し、静摩擦
は残留トルクに一致した滑り摩擦に変わり、その大きさ
は周知の如くに静摩擦よりも小さい。クラッチは残留ト
ルクを維持しながら連続的に滑る。
【０００４】連行部品の形状噛合式に働く結合は係止要
素によって実現される。第１連行部品のくぼみのなかに
設けられて、その突出周面の一部が第２の隣接する連行
部品のくぼみに嵌め込まれる転動体は公知である。連行
部品、例えば加圧リングは、ばねの限定された大きさの
予荷重を受けている。加圧リングは、同時に、ばね力の
方向に抗して軸方向運動を実施することができる。調整
可能な限界トルクに達すると少なくとも１つの連行部品
が軸方向に摺動し、係止要素がこれらのくぼみから進出
し、加圧リングは、係止要素が隣接したくぼみに滑り込
むまで、周方向で相互に回転することができる。過負荷
が引き続き維持されると、この過程が繰り返され、限界
値を超える間絶えず係止される。
【０００５】過負荷クラッチの公知の実施態様は全体と
してかなりの技術的支出を要し、これが製造費に不利に
作用する。それ故に、経済上の理由から利用は必ずしも
有利ではない。摩擦皮膜クラッチは限界トルクに厳密に
調整することができないが、しかし滑り過程はかなりの
加熱と結び付いており、この熱は排出されねばならな
い。転動体を利用した形状噛合式過負荷クラッチは構造
長さが大きく、ここでは特に遊隙除去の問題が重要とな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、取付
部品が少なく、質量が小さく、簡素に構成されて、製造
費を考慮して総合経済性が改善される類概念に記載され
たクラッチを提供することである。更に、遊隙のないト
ルク伝達が達成され、汚れの影響を殆ど受けない点が重
要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決する本発
明は、形状噛合を実現するために、凸面状に構成された
連行要素が嵌め込まれて、その周面の一部が皿ばねのな
かに係合し、連行要素を係合させるためのくぼみが皿ば
ねの材料にも加圧リングの材料にも設けられていること
を特徴としている。
【０００８】過負荷クラッチ用に必要なばね要素は、限
界トルク用に希望する調整可能な押付圧力を生成する
が、本発明対象では同時に形状噛合式係止要素として役
立つ。従ってばね要素は、連行部品の押付圧力の生成と
形状噛合いの実現という２つの機能を発揮する。質量の
小さい若干数の取付部品を有する本質的に簡素な構造が
得られる。製造費を下げることができる。組付けが容易
となり、経済性が一層向上する。
【０００９】２種類の大きさの皿ばねを１つの製造母型
のなかで製造することができることによって、製造方法
は最適化することができる。トルク締付け時に連行体が
調整ナットを介して皿ばね及び駆動側及び被動側の加圧
リングのくぼみのなかに簡単に嵌め込むことができるの
で、組付け状態のとき遊隙は基本的に絶対に存在しな
い。連行要素とばね要素との一体化によって、必然的
に、僅かな点数の単純な部材が得られる。構造長さが著
しく短くなる。加熱は無視し得るほどに小さく、蓄熱の
虞はない。
【００１０】本発明対象を有利な形で構成するその他の
特徴は従属請求項に明示されている。
【００１１】
【実施例】本発明の幾つかの実施例が図面に略示されて
おり、以下で説明される。
【００１２】皿ばね１（図１〜図３）は、異なる半径上
に設けられる穴（好ましくは円形又は卵形）２、３を備
えている。これらの穴は、加圧リングに対向する末端
に、皿座ぐりによって円錐形拡張部2a、3aを備えること
ができる。これらの穴のなかに球形転動体５（図５〜図
８）が駆動トルク用連行部材又は伝達部材として係合す
る。穴は、或る穴から別の穴へと歩進的係止を可能とす
るために互いに等間隔で対称に、又は相互に異なる間隔
で非対称に、設けておくことができる。後者の場合加圧
リングは完全な１回転後にはじめて皿ばねのなかに再び
係合することができる。
【００１３】図５と図６は球形転動体を受容する穴を備
えた皿ばねへの適用例を示す。図５に示すクラッチは開
口式に実施されているのに対して、図６は閉鎖式構造を
示す。加圧リング21はトルクを転送する螺着された環状
蓋27を担持しており、この蓋は、内周面の環状シール25
によって、ハブフランジとして構成される加圧リング26
に対して密封されている。蓋は駆動側装置を接続するた
めの穴31を備えている。
【００１４】図７は、連行部材としての玉を受容する皿
座ぐり部2a又は3aを備えた受容穴２又は３を著しく拡大
して示す。皿座ぐりを有する穴は皿ばね１のばね力によ
って玉５に押圧され、これらの玉は加圧リング21又はハ
ブフランジ20のくぼみ22又は23のなかに配置されてい
る。過負荷のとき皿ばねと玉が相互に転動する。クラッ
チハブの寿命は、焼入れ転動体及び焼入れ皿ばねの摩耗
によって殆ど決まる。皿ばねと玉との間の転動過程によ
って摩耗がきわめて少なくなる。両方の部材は簡単な手
段で交換することができる。ハブフランジ及び加圧リン
グの焼入れ面は必要でない。締付可能な調整ナット24
（図５と図６）をハブに使用することによって、過負荷
クラッチの解除トルクは無段調整可能である。作製する
とき単純な回転部品を利用することができる。皿ばねを
寸法設計するとき市販皿ばねの特性値を利用することが
できる。
【００１５】球形転動体を皿ばねに当接させて、形状噛
合式作用結合を実現するのに、球冠状くぼみ部10も役立
つことができる。解除過程のとき球冠体の上昇を変える
ことによって累進的解除力が生成され、このことは特別
の適用事例のとき有利な場合がある。
【００１６】図５及び図６に示す過負荷クラッチに匹敵
する実施態様を図９と図10が示す。皿ばねとクラッチ部
分との間で連行部品又はトルク伝達要素として玉が使用
されるのでなく、半球形剛性要素が、図示実施例の場合
半円体６を有するリベット又はボルトが使用される点
に、違いがあるにすぎない。解除トルクは半円体によっ
て、その摩擦上昇の故に、高まる。
【００１７】異なる半径上に条溝７、８を有する別の皿
ばね４を図11と図12が示す。条溝の凸面状側面が、クラ
ッチ半片の間でトルクを伝達する転動体又は別の凸面状
に形成された分離された連行要素の代わりとなる。この
解決策はばねと連行部品との一体ユニットをもたらす。
【００１８】図13の適用例が示すように、皿ばね４の条
溝がハブフランジ20又は軸方向で付勢される加圧リング
21の穴28、29のなかに係合する。この場合ハブフランジ
20が駆動側加圧リングの機能を引き受け、トルクはクラ
ッチハブ30から皿ばね４を介して加圧リング21に伝達す
ることができ、そこから、加圧リングにねじ止めされる
図示されない被動側装置に伝達することができる。
【００１９】さまざまなトルク限界値を達成するため
に、技術的に単純な構成を提供する観点から、薄板状に
薄い複数の皿ばねを束状に並べて使用することもでき
る。更に、さまざまな横断面形状を有する連続穴を皿ば
ね及び／又は加圧リングに設け、矩形とは異なるばね横
断面を構成することも可能である。
【００２０】本発明は、数多くの別の実施態様を可能と
する。従って、図示実施例はさまざまな設計上の解決策
の一部にすぎず、完全であることを要求するものではな
らない。
【図面の簡単な説明】
【図１】凸面状に湾曲した連行要素を係合させるための
穴を有する皿ばねを示す。
【図２】図１に示す皿ばねのＹ部分の拡大図である。
【図３】対称に設けられる穴を有する図１に示す皿ばね
の側面図である。
【図４】非対称に設けられる穴を有する図１に示す皿ば
ねの側面図であり、これにより、完全な１回転後にはじ
めて再係止が確保される。
【図５】開放式過負荷クラッチを形成するための図１に
示す皿ばねの適用例を示す。
【図６】閉鎖式過負荷クラッチを形成するための図１に
示す皿ばねの別の適用例を示す。
【図７】連行要素としての球形転動体を係合させるため
の皿ばねの穴を示す。
【図８】連行要素としての球形転動体を係合させるため
の球冠体を有する皿ばねを示す。
【図９】予荷重を受けて、連行要素としての半球形ボル
ト頭部又はリベットに係合する皿ばねの別の適用例を示
す。
【図１０】予荷重を受けて、連行要素としての半球形ボ
ルト頭部又はリベットに係合する皿ばねの別の適用例を
示す。
【図１１】型押しされた球形湾曲部を連行要素として有
する皿ばねを示す。
【図１２】図１１に示す皿ばねの側面図である。
【図１３】図１１、図１２に示す皿ばねの取付例を示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 西独国実用新案公開9404184（ＤＥ, Ａ) 西独国特許出願公開3622624（ＤＥ, Ａ) 米国特許1496059（ＵＳ，Ａ) 米国特許4046237（ＵＳ，Ａ)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動側と被駆動側との間でトルクの伝達
    及び制限をして、原動機から被動装置へとトルクを伝達
    するクラッチであって、互いに向いた平面を有する 駆動側及び被駆動側加圧リン
    グと、原動機のハブを取り囲み、前記駆動側加圧リングと前記
    被駆動側加圧リングとの間に配された、少なくとも一つ
    の皿状のバネ要素と、 前記駆動側及び被駆動側加圧リングの前記平面上の夫々
    に配された複数の加圧伝達要素と、を有し、 前記皿状のバネ要素は、半径の異なった二つの円周上に
    設けられた複数の穴又はくぼみ若しくはそれらの組み合
    わせからなり、前記複数の加圧伝達要素と係合可能な手
    段を有し、 もって、前記複数の加圧伝達要素の夫々は、前記手段と
    の係合によって前記皿状のバネ要素と前記駆動側及び被
    駆動側加圧リングとを連結して前記駆動側加圧リングと
    被駆動側加圧リングとの間でトルクを伝達し、一定以上
    のトルクの伝達を制限するためにその係合を解いて他の
    係合がされるまで前記駆動側加圧リングと被駆動側加圧
    リングが相対的に回転するようにした、 クラッチ。
  2. 【請求項２】 前記加圧伝達要素は、前記駆動側及び被
    駆動側加圧リングに設けられたくぼみにはめ込まれた球
    状物であることを特徴とする、請求項１に記載のクラッ
    チ。
  3. 【請求項３】 前記球状物は、回転可能な動体であるこ
    とを特徴とする、請求項１に記載のクラッチ。
  4. 【請求項４】 前記加圧伝達要素は、前記駆動側及び被
    駆動側加圧リングに配置されて突出した凸状物であるこ
    とを特徴とする、請求項１に記載のクラッチ。
  5. 【請求項５】 前記加圧伝達要素は、前記駆動側加圧リ
    ング又は被駆動側加圧リングの一つに取り付けられたボ
    ルトのヘッドであり、前記ヘッドは球状又は半球状の形
    を有していることを特徴とする、請求項１に記載のクラ
    ッチ。
  6. 【請求項６】 前記複数の加圧伝達要素と係合可能な前
    記手段は、前記回転可能な動体を受容する複数のさら穴
    であることを特徴とする、請求項３に記載のクラッチ。
  7. 【請求項７】 前記複数の加圧伝達要素と係合可能な前
    記手段は、前記回転可能な動体を受容する複数のくぼみ
    であることを特徴とする、請求項３に記載のクラッチ。
  8. 【請求項８】 前記皿状のバネ要素は互いに対抗して複
    数配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の
    クラッチ。
JP7227754A 1994-12-16 1995-09-05 過負荷クラッチ Expired - Lifetime JP2694131B2 (ja)

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DE4445017A DE4445017A1 (de) 1994-03-12 1994-12-16 Überlastkupplung
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JPH08166023A JPH08166023A (ja) 1996-06-25
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