JP3638131B2 - フリーホイールカップリングを備えた駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カップリングスリーブ、回転軸線のまわりで前記カップリングスリーブに回転可能に支持されたカップリングハブ、ならびに回転駆動方向における前記カップリングハブの駆動の間中、回転駆動方向に前記カップリングスリーブの回転従動（Ｄｒｅｈｍｉｔｎａｈｍｅ）を生じかつ回転従動なし（ｏｈｎｅ Ｄｒｅｍｉｔｎａｈｍｅ）に前記カップリングハブより前記回転駆動方向における前記カップリングスリーブの速い回転を許容する手段を有しているフリーホイールカップリングを備えた駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フリーホイールカップリングは極めて種々の構造的設計において知られている。多くの駆動装置において、フリーホイールカップリングは、駆動装置が質量を遅らすのを阻止するために、オーバーランクラッチとして使用されている。装置の回転する質量および摩擦抵抗の大きさにより、種々の遅延時間が回転要素に関して発生される。とくに農業機械においては、オペレータが、例えば異物を除去する、危険なしに農業機械で作業を実施し得るように回転する質量および作業工具の遅延時間を制限することが重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
また、遅延時間の減少のための別個の電気的、油圧的または機械的制動装置を設けることも知られている。これは、高いコストおよび別個の制御要素を必要とすることを意味するので面倒である。
【０００４】
本発明の目的は、回転する質量および作業工具の遅延時間を減少するための可能性を安価に提案する駆動装置を提供することにある。
【０００５】
この目的を解決するために、駆動装置は、本発明によれば、カップリングスリーブと、回転軸線のまわりで前記カップリングスリーブに回転可能に支持され、かつ、ピン（１６）を移動可能に収容する孔（１５）が形成されたカップリングハブと、回転駆動方向に前記カップリングハブが駆動した時、前記回転駆動方向に前記カップリングスリーブを従動させ、かつ、前記カップリングハブより前記カップリングスリーブの前記回転駆動方向への速い回転を回転従動なしに許容させる手段と、前記カップリングスリーブが第１端面および第２端面を有しているフリーホイールカップリングと、前記カップリングハブに対して回転不能に保持され、かつ、予備緊張でもって前記カップリングスリーブの前記第１、第２端面のそれぞれに、摩擦面により摩擦当接するそれぞれの皿ばねを備え、前記皿ばねのそれぞれには凹所が形成されており、前記回転軸線に対して平行に延びている前記カップリングハブ上にあるピンと、前記凹所とが係合して、前記皿ばねが前記カップリングハブに接続されることを特徴としている。
【０００６】
この駆動装置において、フリリーホイールカップリングの構成要素は遅延時間を減少するのに使用されることができ、オーバーランクラッチとして使用されるフリーホイールカップリングが、また、同時に制動機能を有することを意味するので好都合である。１つの構成要素に両方の機能の組み合わせのため、必要とされる取り付け空間は最小にされ、対応してコンパクトな設計が達成され得ることを意味している。さらに、コストは、また、フリーホイールカップリングの構成要素が、また、制動装置としての機能を肩代わりするのに使用され得るので、明らかに減少される。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、予備緊張を有する皿ばねが、それぞれ、カップリングスリーブの各端面に対して摩擦端面を介して支持されることが設けられている。摩擦作用を増大するために、皿ばねの摩擦面および／またはカップリングスリーブの対応する端面は摩擦係数を増大する手段を備えている。このために、摩擦コーティングまたは摩擦ライニングが使用されることができる。摩擦ライニングとして、例えば、カーボン紙（カーボン材料）が提案されている。これは、取着が、皿ばねがそれによって製造される材料のアニーリング温度以下で実施されることができるので、皿ばねの摩擦面に好都合に配置される。
【０００８】
それゆえ、仕上げられた皿ばねはカーボン紙で被覆され得る。皿ばねが予備緊張されることができかつさらにカップリングハブへの回転固定接続が可能であることを達成するために、各皿ばねが回転軸線に対して平行に延びているカップリングハブ上で突起またはピンおよび前記皿ばねに配置されかつ前記突起またはピンが係合する凹所を介して前記カップリングハブに接続される。
【０００９】
取り付けの間中の予備緊張のための皿ばねのより小さい直径の軸方向移動がカップリングハブとの接続に作用を持たないことを達成するために、ピンが前記カップリングハブの孔内に移動可能に収容されることが設けられる。さらに、前記皿ばねの予備緊張は、後の段階での調整を実施可能にするために、調整可能に設計されることが設けられる。
【００１０】
好都合には、フリーホイールカップリングは、カップリングスリーブとカップリングハブとの間の回転スレービング用手段としてロック爪を有するフリーホイールカップリングが設けられている。かかるフリーホイールカップリングは設計が簡単でかつトルク伝達位置への切り換えを意味する、確実な切り換えを保証している。同時に、皿ばねは、フリーホイールカップリングの切り換え特性が、より柔軟に引き起こされるように、摩擦のため改善されることを保証するのが好都合である。
【００１１】
本発明のさらに他の態様は、カップリングスリーブがギヤを支持しかつカップリングハブが軸に接続されそしてギヤボックスの構成要素を形成することにある。それゆえ、摩擦ライニングまたは摩擦面は湿った作業のために実施されることができる。質量遅延のスローダウンの間中発生される摩擦熱はギヤボックスハウジングに設けられた油充填を介して容易に伝達され得る。
【００１２】
本発明の好適な実施例が図面に示されかつその実施例によって詳細に説明される。
【００１３】
【実施の形態】
先ず、図１および図２を共同して説明する。カップリングスリーブ１は端部に歯が付いたギヤ２に一体に接続されている。カップリングスリーブ１は回転軸線３のまわりに回転可能になっている。カップリングスリーブは、回転軸線３上に心出しされた、支持孔４を有しそしてこの支持孔４には周部に配置されかつ回転軸線３に対して平行に延びている支持面７を有しているその支持凹所５が設けられている。全部で１６個のかかる支持凹所５が設けられている。これらは支持孔４の周部に等しく間隔が置かれて配置されている。さらに、カップリングスリーブ１の外周から出発してかつ支持孔４内で終端する、２つの潤滑孔６が目視可能である。カップリングスリーブ１は、回転軸線３が垂直に配置される、第１端面８および第２端面９を有している。
【００１４】
カップリングスリーブ１の支持孔４には、その筒状外面１１を備えたカップリングハブ１０が回転可能に支持されている。カップリングハブ１０は、その周部に、回転軸線３に対して平行に延びる、分布して配置された６個の凹所１３を有している。これらの中に、ロック爪１４が、回転軸線３に対して同様に平行に延びる軸線のまわりに枢動可能に支持体されており、その結果それらは、ばね１９によって、凹所１３に引っ込められた位置から、外面１１を超えて突出しかつ対応する支持凹所５に係合する位置に移動され得る。
【００１５】
ばね１９は、それぞれ、凹所１３の底部と対応するロック爪１４との間で作用している。揺動された状態において、ロック爪１４は支持面７と接触する。反対面は凹所１３の壁に支持されている。かかる設計は、回転駆動方向Ａにカップリングハブ１０を駆動するとき、時計回り方向におけるカップリングスリーブ１の回転従動が実施される。さらに、カップリングハブ１０は、回転軸線３上に心出しされかつ歯が付けられる孔１２を有している。
【００１６】
さらに、端面８，９から延びている、ピン孔１５が設けられ、これらのピン孔は回転軸線３に対して平行に延びておりかつハブ端面１７，１８を超えて突出するピン１６を受容するのに使用される。ギヤ２、カップリングハブ１０およびロック爪１４とともにカップリングスリーブ１は、オーバーランクラッチとして切計される、フリーホイールカップリングＫを形成している。すなわち、カップリングスリーブ１は、例えば、駆動装置がオフされるとき、駆動装置がカップリングハブ１０より回転駆動方向Ａにより速く回転するとき、カップリングハブ１０をオーバンランすることができ；それは２つの間の回転従が引き起こされないことを意味している。
【００１７】
カップリングハブ１０は軸２０の歯付き座部分２１上に歯付き孔１２により支持される。軸２０は、さらに、肩部２３を形成する、ピニオン２２を有しており、この肩部に対して第１支持リング２４が支持され、この支持リング２４に、その小さい直径を有する第１皿ばね（ベルビーユばね）２５が支持されている。この第１皿ばね２５は、例えば、図３および図４に示されている。その大きな直径上に、皿ばねは摩擦係数の増加のためにカーボン紙から作られるライニングを有している、摩擦面２６を備えている。
【００１８】
さらに、第１皿ばね２５は孔２７を有し、この孔から半径方向に延びている凹所２８が出発しかつハブ端面１８から突出しているピン１６が孔２７に係合し、その結果第１皿ばね２５がカップリングハブ１０に回転不能に（回転固定で）保持される。第１皿ばね２５は、その摩擦面２６により、カップリングスリーブ１の第１端面８上に摩擦で支持されている。第２皿ばね２９がカップリングスリーブ１の第２端面９上に支持されており、この第２皿ばね２９は第１皿ばね２５に対応して形成されかつハブ端面１７から突出するピン１６によって回転不能に保持されている。
【００１９】
第２皿ばね２９は、大きな直径に設けられたその摩擦面２６により、カップリングスリーブ１の第２端面９と当接する。第２皿ばね２９は、その小さい直径により、テーパ付きのローラベアリングの内方ベアリングレース３１によって衝突される、第２支持リング３０に当接している。内方ベアリングレース３１は軸２０のネジ山付き孔により多いまたはより小さい深さで螺入されるネジ３３によって予備緊張される圧力円板３２によって衝突されており、その結果皿ばね２５，２９の必要な摩擦力または予備緊張が、それぞれ、調整され得る。
【００２０】
図５はギヤボックス３４における本発明による駆動装置の配置を示している。この配置はハウジング３５を有している。図１および図２に示された軸２０は、ハウジング３５内でベアリング３６，３７によって支持されている。ベアリング３７の構成要素は図１の内方ベアリングレース３１である。加えて、第２傘歯車４０が軸２０上に回転不能に取着され、この第２傘歯車は、ギヤボックス３４のハウジング３５から延びかつ駆動に役立つ駆動トラニオン３８に接続されている第１傘歯車３９によって駆動される。ピニオン２２がギヤ４１と噛み合っている。ギヤ２は図示されないギヤと噛み合っている。両方のギヤは互いに独立して回転する装置の要素を駆動するのに役立っている。
【００２１】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、カップリングスリーブと、回転軸線のまわりで前記カップリングスリーブに回転可能に支持され、かつ、ピン（１６）を移動可能に収容する孔（１５）が形成されたカップリングハブと、回転駆動方向に前記カップリングハブが駆動した時、前記回転駆動方向に前記カップリングスリーブを従動させ、かつ、前記カップリングハブより前記カップリングスリーブの前記回転駆動方向への速い回転を回転従動なしに許容させる手段と、前記カップリングスリーブが第１端面および第２端面を有しているフリーホイールカップリングと、前記カップリングハブに対して回転不能に保持され、かつ、予備緊張でもって前記カップリングスリーブの前記第１、第２端面のそれぞれに、摩擦面により摩擦当接するそれぞれの皿ばねを備え、前記皿ばねのそれぞれには凹所が形成されており、前記回転軸線に対して平行に延びている前記カップリングハブ上にあるピンと、前記凹所とが係合して、前記皿ばねが前記カップリングハブに接続される構成としたので、回転する質量および作業工具の遅延時間を減少するための可能性を安価に提案する駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ギヤボックスの軸への配置において本発明による駆動装置を示す長手方向断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図３】個々の構成要素として皿ばねを示す図１の拡大図である。
【図４】断面図である図３の側面図である。
【図５】本発明による駆動装置が一体化されているギヤボックスの１部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１ カップリングスリーブ
２ ギヤ
３ 回転軸線
４ 支持孔
５ 支持凹所
６ 潤滑孔
７ 支持面
８ 第１端面
９ 第２端面
１０ カップリングハブ
１１ 外面
１２ 孔
１３ 凹所
１４ ロック爪
１５ ピン孔
１６ ピン
１７ ハブ端面
１８ ハブ端面
１９ ばね
２０ 軸
２１ 歯付き座部分
２２ ピニオン
２３ 肩部
２４ 第１支持リング
２５ 第１皿ばね
２６ 摩擦面
２７ 孔
２８ 凹所
２９ 第２皿ばね
３０ 第２支持リング
３１ 内方ベアリングレース
３２ 圧力円板
３３ ネジ
３４ ギヤボックス
３５ ハウジング
３６ ベアリング
３７ ベアリング
３８ 駆動トラニオン
３９ 第１傘歯車
４０ 第２傘歯車
４１ ギヤ
Ａ 回転駆動方向
Ｋ フリーホイールカップリング

Claims (7)

1. カップリングスリーブ（１）と、回転軸線（３）のまわりで前記カップリングスリーブ（１）内で回転可能に支持され、かつ、ピン（１６）を移動可能に収容する孔（１５）が形成されたカップリングハブ（１０）と、回転駆動方向（Ａ）に前記カップリングハブ（１０）が駆動した時、前記回転駆動方向（Ａ）に前記カップリングスリーブ（１）を従動させ、かつ、前記カップリングハブ（１０）より前記カップリングスリーブ（１）の前記回転駆動方向（Ａ）への速い回転を回転従動なしに許容させる手段（１４）と、前記カップリングスリーブ（１）が第１端面（８）および第２端面（９）を有しているフリーホイールカップリング（Ｋ）と、前記カップリングハブ（１０）に対して回転不能に保持され、かつ、予備緊張でもって前記カップリングスリーブ（１）の前記第１、第２端面（８，９）のそれぞれに、摩擦面（２６）により摩擦当接するそれぞれの皿ばね（２５，２９）を備え、前記皿ばね（２５，２９）のそれぞれには凹所（２８）が形成されており、前記回転軸線（３）に対して平行に延びている前記カップリングハブ（１０）上にあるピン（１６）と、前記凹所（２８）とが係合して、前記皿ばねが前記カップリングハブ（１０）に接続されることを特徴とするフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
2. 前記摩擦面（２６）および／または連係の前記第１、第２端面（８，９）が摩擦値を増大する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
3. 前記摩擦値を増大する手段が摩擦コーティングまたは摩擦ライニングからなることを特徴とする請求項２に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
4. 前記摩擦ライニングが前記摩擦面（２６）に接続されたカーボン紙からなっていることを特徴とする請求項３に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
5. 前記皿ばね（２５，２９）の予備緊張が調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
6. 前記フリーホイールカップリング（Ｋ）が前記カップリングハブ（１０）による前記カップリングスリーブ（１）の回転従動用手段としてロック爪（１４）を有することを特徴とする請求項１に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
7. 前記カップリングスリーブ（１）がギヤ（２）を支持しかつ前記カップリングハブ（１０）が軸（２０）に接続されそしてギヤボックスの構成要素を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。

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