JPH05248449A - トルク制限クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】トルク伝達時、連行体に作用する傾動モーメン
トを十分に防止する。 【構成】トルク制限クラッチ５にあっては、滑り子状に
構成し周方向に配設した複数個の連行体19が摺動可能に
クラッチハブ10内に配置してある。このユニットはクラ
ッチスリーブ７内で回転可能に受容してある。連行体19
は圧縮ばね38、39を有するばね配置により、そしてトル
ク伝達面25を頭部に設けた切換カム32を介し、クラッチ
スリーブ７の適宜に形成した凹部22内に押しのけられ
る。圧縮ばね29と連行体19の切換面30、31とトルク伝達
面25が圧縮ばね38、39に向かって同一向きで配置してあ
ることに基づき、クラッチスリーブ７がトルク伝達方向
Ｎにトルクを伝達するときばね38、39により、トルク伝
達から帰結する傾動モーメントとは逆向きのモーメント
が連行体19に加わる。これにより摩耗及び切換挙動が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に農業機械又は装置
を駆動する駆動系統内のトルク制限クラッチであって、
クラッチハブと、その上で相対回転可能に支承されたク
ラッチスリーブと、クラッチハブの周方向に配設され外
面から出発した内向き凹部内で摺動可能に配置した連行
体とを有し、該連行体の頭部がトルク伝達位置のときそ
れぞれクラッチスリーブの対向した内面の当該凹部内に
係合し又遮断位置のときにはそれとの係合から外れ、ク
ラッチスリーブ及びクラッチハブの回転軸が頭部のトル
ク伝達面と平行に延び、連行体が底部に２つの切換面を
備えており、そのうち一方がトルク伝達位置で支持する
ため、又他方が遮断位置で支持するため切換カムの当該
切換面により付勢してあり、前記カムがトルク伝達位置
の方にばねで付勢してあり又各連行体を横切ってクラッ
チハブの凹部内で移動可能であり、トルク伝達に役立つ
切換面が各連行体の中心軸に対し或る角度で延び、この
角度が遮断位置用切換面の角度より大きく、切換面が逆
同一に構成してあるものに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】かかるトルク制限クラッチがドイツ特許
明細書第 912 411号に記載してある。このトルク制限ク
ラッチは２つの可能な回転方向でトルクを伝達するよう
又遮断するようにも形成してある。このため、円筒形本
体として形成した連行体がその頭面に２つの傾斜面を有
し、該傾斜面はクラッチスリーブの適宜な、傾斜面を有
する凹部内に係合する。内方に向かって連行体がやはり
傾斜面を備えており、該傾斜面は連行体を横切って移動
可能な切換カムによりそれぞれ付勢される。切換カムは
それぞればねにより連行体の切換面の方向に付勢されて
互いに接近する。遮断位置のとき切換カムは円筒面と平
行な面でもって連行体の円筒面で支えられる。再投入は
外部からの介入により可能である。これに役立つのが切
換リングであり、これは溝孔制御を介し連行体に作用
し、これをトルク伝達位置へと復帰させる。かかる構成
では連行体はトルク伝達時傾動運動を受け、しかも連行
体の中心軸を通り且つトルク制限クラッチの回転軸と平
行に延びた軸線を中心に傾動運動を受ける。切換カムの
加えるばね力が相互に相殺し合うのでこれは安定性の向
上に寄与し得ない。

【０００３】傾動運動は、クラッチハブの外面に向かっ
てトルク伝達方向で各連行体によりそれぞれ付勢された
凹部の縁間で縁の圧迫を生じる。このことから凹部の傾
き又は連行体の摩耗が生じる。更に、クラッチハブ外面
とクラッチスリーブ内面との間で摩擦を高める隆起部が
生じる。そのことから全体として応答精度が低下し又更
に摩耗の進展に伴い過負荷が現れることがある。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】本発明の課題は、トルク
伝達時連行体に作用する傾動モーメントを十分に防止す
るトルク制限クラッチを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するめの手段】この課題が本発明によれ
ば、連行体のトルク伝達面と切換面を周方向で同一向き
に配置することにより解決される。この構成では利点と
して、切換カム及び連行体を付勢するばね配置の力がト
ルク伝達から帰結する連行体の傾動傾向に対抗して働
く。そのことから更にトルク制限クラッチの切換挙動が
持続的に向上する。

【０００６】本発明の１具体化では更に、トルク伝達面
と切換面が、切換カムを付勢するばね配置の方に向けて
整列している。かかる構成の場合ばねは圧縮ばねとして
構成してある。

【０００７】格別好ましい構成は連行体を横断面で見て
矩形に構成するとき得られる。そのことから大きな当接
面が生じ、該当接面は先行技術において設けてある円筒
形連行体に比較してトルク支持の向上をもたらす。好ま
しくは連行体ごとに、付属の連行体の長さにほぼ一致し
た長さの１個の切換カムと、これを付勢する複数個のば
ねの並列配置とが設けてある。

【０００８】格別好ましい支持は、トルク伝達位置で連
行体を支持するのに役立つ連行体切換面が連行体の中心
軸に対し45°〜70°、特に60°の角度で延びているとき
得られる。連行体を横断面で見て矩形に構成した場合中
心軸は連行体の中心平面である。

【０００９】連行体を遮断位置で支持するのに役立つ切
換面に関し好ましくは切換面は連行体の中心軸に対し14
°〜20°、特に17°の角度で延びている。トルク制限ク
ラッチにおいて重要な点は過負荷に基づき開放したのち
クラッチを再投入するときの挙動である。かかる自動再
投入は先行技術に記載の実施態様の場合外部からの介入
によってのみ可能である。しかし遮断位置で連行体を支
持するための切換面の前記配置はばねの力を利用した自
動再投入を可能とする。この投入挙動を向上するため本
発明によれば連行体の中心軸がそれと平行な、回転軸を
含む平面からずれており、この平面が中心軸とトルク伝
達面との間に配置してある。

【００１０】この配置では、トルク伝達位置達成のため
連行体が進まねばならない進路が長くなり、低回転数の
とき凹部内への移行が起きる。この挙動はこの解決策の
代案として、又はそれを補足するものとしても、連行体
のトルク伝達面と協動する支持面とクラッチスリーブ内
面との間に斜角面を配置することによっても達成するこ
とができる。

【００１１】この挙動は、連行体の頭面が支持面から離
れた側に斜角面を備えていることによってもなお向上す
ることができる。

【００１２】

【実施例】本発明の好ましい１実施例が図面に概略示し
てある。図１にトラクタ１が見られ、これに機械２が連
結してある。この機械２は動力取出軸４によりプロペラ
シャフト３を介し駆動される。駆動系統内にトルク制限
クラッチ５が介設してある。トルク制限クラッチ５は機
械２の駆動ジャーナル６に嵌着してある。

【００１３】トルク制限クラッチ５は図２、図３を基に
詳しく説明する。トルク制限クラッチ５はフランジ８と
実質的に円筒形のハウジング外被９とからなるクラッチ
スリーブ７を有する。フランジ８とハウジング外被９は
互いに相対回転不可能に例えば溶接により結合してあ
る。フランジ８は例えば図１に示す機械２を駆動するプ
ロペラシャフト３に接続するのに役立つ。つまりそれは
駆動側クラッチ部分である。クラッチハブ10はクラッチ
スリーブ７に対し相対回転可能にその穴11のなかで外面
12が受容してある。クラッチスリーブ７内でのクラッチ
ハブ10の軸方向固定はフランジ８の内面に突接すること
により、又ハウジング外被９に挿入し止め輪14を介し固
定した突接円板13により行われる。クラッチスリーブ７
とクラッチハブ10との間の密封はシール15を介し行われ
る。クラッチハブ10はスプライン断面を有する差込穴16
を備えている。更にクラッチハブ10はクラッチスリーブ
７から軸方向に引き出してある。引き出した末端に締め
金17が配置してあり、これはトルク制限クラッチ５を例
えば図１に示す機械２の駆動ジャーナル６に固定するの
に役立つ。

【００１４】クラッチハブ10はその外面12から出発した
凹部18を備えている。この凹部18はトルク制限クラッチ
５の回転軸Ｘと平行な溝孔として構成しておくこともで
きる。凹部18の中心軸又は中心平面は符号20であり、回
転軸Ｘを含む平面21に対し平行にずれている。周方向に
配設した凹部18内で滑り子状に形成した扁平な連行体19
が半径方向に摺動可能に配置してある。図示実施例では
合計４個のかかる連行体19がクラッチハブ10の周面に垂
直に配置してある。連行体19はクラッチスリーブ７の内
面11に対向した頭部にトルク伝達方向Ｎでクラッチスリ
ーブ７の背後にあるトルク伝達面25を有し、該面は中心
軸20を含む平面に対し或る角度を成している。これとは
反対側の連行体19の面は裏面27である。連行体19はこれ
ら両面でもってトルク伝達位置のときクラッチスリーブ
７の内面11に設けた凹部22内に係合する。凹部22はトル
ク伝達面25と同一向きの支持面23を各１つ有する。支持
面23は解放してあり、即ちそれは斜角面24でもってクラ
ッチスリーブ７の内面11に移行している。支持面23に側
面26が対向している。凹部22は連行体19の裏面27を逆回
転に備えて支持するのに役立つ。連行体19の頭面28から
出発して裏面27にかけてやはり斜角面29が設けてある。
２つの斜角面24、29は、そして連行体19がラジアル平面
21から外れる方にずれていることも、連行体19の遅延投
入とトルク伝達位置への移行とを引き起こす。というの
も図面から明らかなように連行体19が凹部22内に係合す
るため進まねばならない進路は中心軸20がラジアル平面
21と一致する配置に比べ長くなるからである。

【００１５】連行体19はばねで付勢された切換カム32に
よりトルク伝達位置へと押しやられる。切換カム32の調
整軸42が連行体19の中心軸20に対しほぼ直角に延びてい
るのを認めることができる。各切換カム32はやはり一種
の縁材として構成してあり、当接面35を有し、入れ子式
に配置した２個の圧縮ばね38、39はこの当接面で一端が
支えてある。圧縮ばね38、39はクラッチハブ10の開口37
内に受容してある。その他端はねじ込プラグ40の一方の
端面で支えてあり、該プラグはクラッチハブ10のねじ穴
41にねじ込んである。ばね配置に向かって連行体19のト
ルク伝達面25も底部範囲に配置したその切換面30、31も
整列している。連行体19の切換面30はトルク伝達位置、
即ちトルク伝達面25がクラッチスリーブ７の凹部22の支
持面23に当接する位置で付属の連行体19を支持するのに
役立つ。この位置のとき連行体19はクラッチハブ10の外
面12から張り出す。トルク伝達位置で支持する切換面30
は中心軸20に対し角度Ａで傾いている。これは好ましく
は60°である。この角度はばね38、39の加える力間の伝
達比、トルク伝達面25の傾き、希望する遮断トルクに依
存する。切換面30は切換カム32の切換面33により付勢さ
れる。後者は前者と逆同一に構成してあり、切換面30と
同じ傾き角で延びている。

【００１６】所定のトルクを超えると連行体19は半径方
向内側に回避し、同時に切換カム32はばね38、39の力に
抗して移動する。この移動は遮断位置で支持するのに役
立つ連行体19の切換面31が当該相手面に当接するまで行
われ、この相手面は切換面34として切換カム32に付属し
て設けてある。切換面31、34は中心軸20を基準に或る角
度で延び、符号Ｂのこの角度は約14°〜20°である。好
ましくは角度Ｂは17°である。この角度は再投入にとっ
て決定的である。これにより、ばね38、39の力を受けて
連行体19が再び凹部22内に係合する位置に移行するよう
保証される。つまりこの角度Ｂは摩擦角度より大きくな
ければならない。

【００１７】半径方向内側位置のとき、即ち遮断位置の
とき連行体19は切換カム32の延長部36により更に内側に
移動するのを妨げられる。

【００１８】図３から認めることができるように各連行
体19を付勢するため２つのばね配置が並置してある。図
３の下に認めることのできる２個の並置した開口37はば
ね38、39を受容するのに役立つ。駆動回転方向Ｎでクラ
ッチスリーブ７を駆動するときトルク伝達面25を介しト
ルクを支持するため、クラッチハブの外面12と付属の凹
部18との間の移行部の縁43の周囲に傾動モーメントが導
入される。

【００１９】講じられたこの配置のとき圧縮ばね38、39
の力が切換カム32を介しこの傾動運動に対抗して作用
し、力の導入向上が起きる。更に、裏面37を大きく構成
することにより力の導入向上が達成される。圧縮ばね3
8、39と切換カム32が連行体19に導入する相手モーメン
トにより縁43は僅かに負荷されるだけであり、変形を生
じることはない。

【００２０】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 １． トルク伝達面(19)と切換面(30, 31)が、切換カム
(32)を付勢するばね配置(38, 39)の方に向けて整列して
いることを特徴とする請求項１記載のトルク制限クラッ
チ。 ２． 連行体が横断面で見て矩形に構成してあることを
特徴とする請求項１記載のトルク制限クラッチ。

【００２１】３． 連行体(19)ごとに１個の切換カム(3
2)と、これを付勢する複数個のばね(38, 39)の並列配置
とが設けてあることを特徴とする請求項１、前項１及び
２のいずれか１項記載のトルク制限クラッチ。 ４． トルク伝達位置で連行体(19)を支持するのに役立
つ連行体(19)の切換面(30)が連行体(19)の中心軸(20)に
対し45°〜70°、特に60°の角度(A) で延びていること
を特徴とする請求項１、前項１〜３のいずれか１項記載
のトルク制限クラッチ。

【００２２】５． 遮断位置で連行体(19)を支持するの
に役立つ連行体(19)の切換面(31)が連行体(19)の中心軸
(20)に対し14°〜20°、特に17°の角度(B) で延びてい
ることを特徴とする請求項１記載のトルク制限クラッ
チ。 ６． 連行体(19)の中心軸(20)がそれと平行な、回転軸
(X) を含む平面からずれており、この平面(21)が中心軸
(20)とトルク伝達面(25)との間に配置してあることを特
徴とする請求項１、前項１〜５のいずれか１項記載のト
ルク制限クラッチ。

【００２３】７． 連行体(19)のトルク伝達面(25)と協
動する支持面(23)とクラッチスリーブ(7) の内面(11)と
の間に斜角面(24)が配置してあることを特徴とする請求
項１、前項１〜５のいずれか１項記載のトルク制限クラ
ッチ。 ８． 連行体(19)の頭面(28)が支持面(25)から離れた側
に斜角面(29)を備えていることを特徴とする請求項１、
前項１〜７のいずれか１項記載のトルク制限クラッチ。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタとそれにより駆動される機械とを有す
る駆動配置に関する平面概要図である。

【図２】本発明によるトルク制限クラッチの横断面図
（図３のＡ−Ａ断面）である。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面によるクラッチ縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ トラクタ ２ 機械 ３ プロペラシャフト ４ 動力取出軸 ５ トルク制限クラッチ ６ 駆動ジャーナル ７ クラッチスリーブ ８ フランジ ９ ハウジング外被 10 クラッチハブ 11 内面／クラッチスリーブの穴 12 クラッチハブの外面 13 突接円板 14 止め輪 15 シール 16 差込穴 17 締め金 18 凹部 19 連行体 20 中心軸／中心平面 21 平面 22 凹部 23 支持面 24 斜角面 25 トルク伝達面 26 側面 27 裏面 28 頭面 29 斜角面 30 トルク伝達位置用連行体の切換面 31 遮断位置用連行体の切換面 32 切換カム 33 トルク伝達位置用切換カムの切換面 34 遮断位置用切換カムの切換面 35 当接面 36 延長部 37 開口 38、39 圧縮ばね 40 ねじ込プラグ 41 ねじ穴 42 調整軸 43 縁 Ａ トルク伝達位置用切換面の角度 Ｂ 遮断位置用切換面の角度 Ｘ 回転軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特に農業機械(2) 又は装置を駆動する駆
   動系統内のトルク制限クラッチであって、クラッチハブ
   (10)と、その上で相対回転可能に支承されたクラッチス
   リーブ(7) と、クラッチハブ(10)の周方向に配設され外
   面(12)から出発した内向き凹部(18)内で摺動可能に配置
   した連行体(19)とを有し、該連行体の頭部がトルク伝達
   位置のときそれぞれクラッチスリーブ(7) の対向した内
   面(11)の当該凹部(22)内に係合し又遮断位置のときには
   それとの係合から外れ、クラッチスリーブ(7) 及びクラ
   ッチハブ(10)の回転軸(X) が頭部のトルク伝達面(25)と
   平行に延び、連行体(19)が底部に２つの切換面(30, 31)
   を備えており、そのうち一方(30)がトルク伝達位置で支
   持するため、又他方(31)が遮断位置で支持するため切換
   カム(32)の当該切換面(33, 34)により付勢してあり、前
   記カムがトルク伝達位置の方にばねで付勢してあり又各
   連行体(19)を横切ってクラッチハブ(10)の凹部(18)内で
   移動可能であり、トルク伝達に役立つ切換面(30; 33)が
   各連行体(19)の中心軸(20)に対し或る角度(A) で延び、
   この角度が遮断位置用切換面(31;34）の角度(B) より大
   きく、切換面(30,33; 31,34)が逆同一に構成してあるも
   のにおいて、連行体(19)のトルク伝達面(25)と切換面(3
   0, 31)を周方向で同一向きに配置したことを特徴とする
   トルク制限クラッチ。