JPH08505457A - 過負荷クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 過負荷クラッチ装置が駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）と、軸方向に沿う歯（２ａ）及びラジアル方向に沿う歯（１５ａ）と、トルク伝達体（１０）を有し、このトルク伝達体は歯（２ａ，１５ａ）と噛合する。該クラッチ装置は更にトルク伝達体（１０）を歯（２ａ，１５ａ）と噛合状態に保持するスラスト・リング（３）と、トルク伝達体（１０）の噛合方向にスラスト・リング（３）を押圧付勢するバネ構成部（１１）と、このバネ構成部を調整するための調整ナット（５）を有する。取り扱い上の困難さの解消及び作動の安全性向上のために、調整ナット（５）の調整範囲はバネ構成部（１１）に向かう方向ならびに離れる方向共にストッパ（１ｂ，１３）により制限され、その調整ナット（５）の長さは、これらストッパに適合している。

Description

【発明の詳細な説明】 過負荷クラッチ装置 本発明は、請求の範囲における請求項１，２，６，１０，１２，１６及び２２ の上位概念部分に記載の特徴構成を備えた過負荷クラッチ装置に関する。 このような過負荷クラッチ装置では、作動を不確実にするという操作上の難点 があり、これらの難点を列挙すると以下の通りである。 −調整ナットがバネ構成部に対してあまりにも広範に調整移動するので、これが バネ構成部の拘束を招き、該クラッチが正常に応答しなくなる。 −バネ曲線として、まず上昇し、次いで下降し、そして最後に再び上昇するよう な特性曲線を有する皿バネ構成を用いている場合には、下降部分のみ利用が許さ れるので、従って、クラッチ応答の際にトルクが直ちに低下してしまい、再度上 昇しない。 −他のトルクの設定及びそれに続いての元のトルクの回復が稼動中に正確には行 なわれないので、クラッチ動作を所望のトルクで応答させる信頼性が得られない 。 −設定すべきトルクの最初の値を明確に確認し得ない。例えば１つのクラッチ部 分上及び調整ナットへのネジの出発点が製作時に正確に把握できず、又、調整ナ ット 上の目盛りに最初の値を明確に関係づけることが不可能であり、従って、トルク の正確な設定が困難である。 −不注意によって、この種のクラッチ装置では稼動中に外れた状態になったり、 あるいは外れた状態がその後も続くといった事態となる。 −クラッチ装置が何故外れたかを、常に迅速に認識できない。 本発明は、上記の諸問題を改善し、作動の確実性を高めることを目的とするも のである。 上記本発明の目的は、請求の範囲の請求項１，２，６，１０，１２，１６及び ２２に示す特徴構成によって解決される。 これらの特徴構成は好適に組み合わせて、本発明の目的をより一層達成できる 。 更なる本発明の特徴は請求の範囲における他の請求項の記載により明らかであ る。 ドイツ特許公開第３０４８０９０号に開示されたトルク制限型の安全クラッチ 装置においては、皿バネがネジ締め可能なロックナットにより支持され、安全ク ラッチ装置の適合のために、多数あるいは少数の皿バネが設置される。解除のト ルクの調節の後、ロックナットはセットネジによって固定可能となっている。 ドイツ特許公開第２３４１７８１号には、対をなす複数の同心的に配置された 圧縮バネを備えて、制限されたトルクを伝達するためのクラッチ装置が示されて いる。 前記圧縮バネは覆いに形成した軸方向に沿う孔内に設置され、該覆いは軸方向に 沿ってネジを有するブシュによって調節可能となっている。このブシュは後方に おいて止め輪に接し、該止め輪は外方に向かう運動が制限されている。 本発明においては皿バネが用いられるので、本発明における構成、すなわち、 バネ構成部から調整ナットへの途中における止め手段の構成は、皿バネの特性曲 線における下降部分のみを確実に利用するという利点がある。 米国特許第３０１２４５６号によれば、ネジを引き上げるトルクレンチがハウ ジングを備えて構成され、該ハウジング内において、いくつかの皿バネがスリー ブを介して工具上に作用する。皿バネの調節は覆いによってなされ、該覆いがハ ウジング上でネジを介して軸方向に調整される。皿バネ上には覆いの内端面に接 して円板が設けられ、これを介して、覆いの調整動作が皿バネ上に伝達される。 覆いの周囲には軸方向を指すマークが設けられ、該マークがハウジングの外被に 設けた目盛りと共働して覆いの調整動作を示す。円板の構成も指示装置の構成も 本発明のごとき特別の過負荷クラッチ装置には適していない。 図において本発明の実施例が示されている。 図１は本発明に係る過負荷クラッチ装置の縦断面図である。 図２は調整ナットの端面図である。 図３は皿バネ構成の特性を示すグラフである。 図において、１は第１のクラッチ体としてのボスで、外ネジ１ａとストッパと してのフランジ状突出部１ｂを有する。この突出部１ｂは、ボス１の周囲に形成 した溝に嵌合させたスナップ・リングあるいはボス１上に外れないように固定さ れたリング状ナットでも構成し得る。２は第２のクラッチ体で、くぼみを形成す る軸方向に沿う噛合部２ａを有する。３はスラスト・リングである。４は円錐形 の中間プレートで、５は調整リングである。該リング５はバネ性をもってスリー ブ状に突出するとともに内ネジ５ａを有する。６はボールベアリングである。こ れには一方において、ボス１の肩部が接するとともに、他方の側において、安全 リング９及び支持プレート８により固定されている。このプレート８は該リング ９に接している。１０は球状をなすトルク伝達体である。皿バネよりなるバネ構 成部１１が中間リング４とスラスト・リング３との間に設けられている。１２は 着色が施されたＯ−リングで、クラッチ部２の後端部に設けられている。該リン グ１２はリング溝内に配置され、過負荷の状態になったときに目視可能となって いる。調整ナット５は、その外側において、ボス１の周囲溝に配置されたストッ パとしてのスナップ・リング１３に接している。このスナップ・リング１３に代 えて、フランジ状の拡大部を設けても良いし、或は、 ボス１上にネジ込まれるとともに外れないように固定されたリング・ナットをス トッパとして作用させることもできる。１４はワッシャで調整ナット５と中間プ レート４との間に配置されている。 １５はボス１上に回転不能に取り付けられたリングを示す。このリング１５は 、くぼみを形成するラジアル方向に沿う噛合部１５ａを有する。調整ナット５は 、例えば、固定ネジ１６によって固定できる。クラッチ部２１にはその内側にお いて、着色マークが設けられる。例えば、着色されたＯ−リング１２の形態ある いは周囲に巻かれた着色の帯であり、これはクラッチがクラッチ係合状態におい ては、例えば、スラスト・リング１３によって覆われており、クラッチが外れた 場合にのみ目視可能となる。着色としては、赤などの衝撃的な色、あるいは発光 性の色が望ましい。１７は調整ナット５上に設けられた目盛りである。この目盛 りは最大トルクのパーセントを示し、この最大トルクは該クラッチ装置の型式表 示プレート（図示せず）上に表示される。又、ボス１上にはマークが例えば、刻 印などにより付される。又、このマークはこれと一体をなす部分に設けてもよい 。更に前記の目盛りをボス１又はこれと一体をなす部分に設け、他方、マークを 調整ナット５に設けてもよい。 図１に示すクラッチ装置はクラッチ係合状態を示し、ここにおいて、スラスト ・リング３はバネ１１によって 左方に押圧付勢されているので、球体１０は同時に噛合部２ａ及び１５ａと係合 状態を維持している。従って、トルクは球体１０を介して伝達される。 設定された応答トルクが到来した場合に、球体１０及びスラスト・リング３は バネ１１の付勢力に抗して図１において右方へ移動する。従って、球体１０は軸 方向に沿う噛合部２ａとの係合が解除され、トルク伝達が遮断される。スラスト ・リング３の移動は適宜の手段によって感知され得る。これは、例えば、駆動機 械との連結を切離するためであり、又、設定した限界トルクを超えた要因を除去 するためである。 ストッパとしてのフランジ１ｂ及び調整ナット５の対応長さによって、バネ１ １上への作用長さは制約されているので、該バネ１１が過度に強く付勢されるこ とがない。 第２のストッパとしての、例えばスナップ・リング１３によって、調整ナット ５の、バネ１１から離れる方向の移動長さも同様に制約されている。これにより 、皿バネ１１のバネ特性曲線における下降部分１８（図３）のみが利用される。 最大トルクを使用者側で、あるいは製造者側で変更したい場合には、皿バネ１ １の数及びワッシャ１４の数を変更すればよい。又、取り外した皿バネ１１に代 えてワッシャを追加するが、或はその逆にするなどすればよい。しかし、何れの 場合にも、皿バネ１１とワッシャ １４の合計数は、一度設定された大きさのクラッチ装置においては、ストッパの 位置、例えば、調整ナット５の調整距離を規定するフランジ１ｂとスナップ・リ ング１３の位置に関連して常に同一になっている。本実施例では、その合計数が ４である。 ボス１又はこれと回転不能に連結されクラッチの一部をなす部分あるいは調整 ナット５には、製作工場において、新しいクラッチの調整の際にマークが付され る。該マークは、調整ナット５と共働してトルク設定の関係値又は初期値を表わ す。これにより、図１において調整ナット５の右側端面あるいはボス１、あるい はこれに固定された部分に設けられた目盛り１７の読み取りで、調整ナット５の 回転による限界トルクを換え得るとともに、必要に応じて元の値に戻すこともで きる。ここにおいて、最大トルクのパーセントで表示された目盛りが読み取られ る。最大トルクはクラッチ装置の型式表示プレート上に表示されるか、又は、基 本値の倍数として、設置される皿バネ１１の数に乗じて表わすことができる。 従って、設置される皿バネの数（少なくとも１個、最大４個）の変更によって 同じ寸法のクラッチ装置の場合における最大トルクの変更に際しては、使用者側 への指示として、型式表示プレートを、設定した最大トルクを表示するものに交 換すればよい。 当該クラッチ装置が係合状態より離脱すると、着色 されたＯ−リング１２あるいは周囲に巻かれた着色の帯が見えるようになり、ク ラッチ離脱状態を見落とすことがない。 符合の説明 １ ボス １ａ 外ネジ １ｂ フランジ ２ クラッチ体 ２ａ 軸方向に沿う噛合部 ３ スラスト・リング ４ 中間リング ５ 調整ナット ５ａ 内ネジ ６ ボールベアリング ７ 安全リング ８ 支持プレート ９ 安全リング １０ トルク伝達体 １１ バネ（皿バネ） １２ Ｏ−リングないし着色マーク １３ スナップ・リング １４ ワッシャ １５ 歯付きリング １５ａ ラジアル方向に沿う噛合部 １６ 固定ネジ １７ 目盛り １８ 皿バネ１１のバネ特性曲線における下降部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）を備え、これらクラッチ体が同一軸 のまわりで回転可能に配置されるとともにトルク伝達体（１０）を介して相互に トルク伝達状態に連結され、好ましくは軸方向、ラジアル方向又は円錐状に、両 クラッチ体の間の分割面がスラスト・リング（３）を介して作用するバネ構成部 （１１）によって２つのクラッチ体（１，２）内の対向するくぼみ（２ａ，１５ ａ）において押圧され、又、前記バネ構成体（１１）の調整のための調整ナット （５）を備えた過負荷クラッチ装置において、前記バネ構成体（１１）へ向かう 方向における調整ナット（５）の移動範囲がストッパ（１ｂ）によって制限され 、該調整ナット（５）の長さはストッパ（１ｂ）に適合してなることを特徴とす る過負荷クラッチ装置。 ２．駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）を備え、これらクラッチ体が同一軸 のまわりで回転可能に配置されるとともにトルク伝達体（１０）を介して相互に トルク伝達状態に連結され、好ましくは軸方向、ラジアル方向又は円錐状に、両 クラッチ体の間の分割面がスラスト・リング（３）を介して作用するバネ構成部 （１１）によって２つのクラッチ体（１，２）内の対向するくぼみ（２ａ，１５ ａ）において押圧され、又、前記バネ構成 体（１１）の調整のための調整ナット（５）を備えた、特に請求項１に記載の過 負荷クラッチ装置において、前記バネ構成体（１１）から離れる方向の前記調整 ナット（５）の移動範囲がストッパ（１３）によって制限されていることを特徴 とする過負荷クラッチ装置。 ３．前記ストッパ（１ｂ）の１つが一方のクラッチ体のフランジ状突起部の形状 であることを特徴とする請求項１及び／又は２に記載の過負荷クラッチ装置。 ４．前記ストッパ（１３）又は前記一方のストッパがクラッチ体（１）の周囲に 形成された溝に配設されたスナップ・リング（１３）であることを特徴とする請 求項１及び／又は２又は３に記載の過負荷クラッチ装置。 ５．前記ストッパの内の少なくとも１つのストッパが、クラッチ体（１）上にネ ジ込まれるとともに回転不能に保持されたリング・ナットよりなることを特徴と する請求項１及び／又は２又は３に記載の過負荷クラッチ装置。 ６．駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）を備え、これらクラッチ体が同一軸 のまわりで回転可能に配置されるとともにトルク伝達体（１０）を介して相互に トルク伝達状態に連結され、好ましくは軸方向、ラジアル方向 又は円錐状に、両クラッチ体の間の分割面がスラスト・リング（３）を介して作 用するバネ構成部（１１）によって２つのクラッチ体（１，２）内の対向するく ぼみ（２ａ，１５ａ）において押圧され、又、前記バネ構成体（１１）の調整の ための調整ナット（５）を備えた、特に請求項１又は２に記載の過負荷クラッチ 装置において、 前記調整ナット（５）と皿バネ構成部（１１）の間にｎ個のワッシャ（１４）が 設置され、ここにおいてｎ＝０，１，２・・・ であることを特徴とする過負荷クラッチ装置。 ７．前記皿バネ（１１）とワッシャ（１４）との間に中間リング（４）が設置さ れることを特徴とする請求項６に記載の過負荷クラッチ装置。 ８．前記皿バネ（１１）とワッシャ（１４）の合計数は一定であることを特徴と する請求項６又は７に記載の過負荷クラッチ装置。 ９．前記皿バネ（１１）とワッシャ（１４）の合計数は４であることを特徴とす る請求項８に記載の過負荷クラッチ装置。 １０．駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）を備え、これらクラッチ体が同一 軸のまわりで回転可能に配置されるとともにトルク伝達体（１０）を介して相互 にトルク伝達状態に連結され、好ましくは軸方向、ラジアル方向又は円錐状に、 両クラッチ体の間の分割面がスラスト・リング（３）を介して作用するバネ構成 部（１１）によって２つのクラッチ体（１，２）内の対向するくぼみ（２ａ，１ ５ａ）において押圧され、又、前記バネ構成体（１１）の調整のための調整ナッ ト（５）を備えた、特に上記請求項のいずれか１に記載の過負荷クラッチ装置に おいて、 前記調整ナット（５）を支持するクラッチ体（１）上又はこれと回転不能に固定 された部分上に、調整の際に確認されるマークが、例えば刻印などにより設けら れて成ることを特徴とする過負荷クラッチ装置。 １１．前記調整ナット（５）は前記マークに向かう側に目盛り（１７）を備える ことを特徴とする請求項７に記載の過負荷クラッチ装置。 １２．駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）を備え、これらクラッチ体が同一 軸のまわりで回転可能に配置されるとともにトルク伝達体（１０）を介して相互 にトルク伝達状態に連結され、好ましくは軸方向、ラジアル方向又は円錐状に、 両クラッチ体の間の分割面がスラスト ・リング（３）を介して作用するバネ構成部（１１）によって、２つのクラッチ 体（１，２）内の対向するくぼみ（２ａ，１５ａ）において押圧され、又、前記 バネ構成体（１１）の調整のための調整ナット（５）を備えた、特に前記請求項 のいずれか１に記載の過負荷クラッチ装置において、 前記調整ナット（５）上に、調整に際して確認されるマークが、例えば刻印など により設けられてなることを特徴とする過負荷クラッチ装置。 １３．前記クラッチ体（１）又はこれと回転不能に連結された部分は、前記マー クに向かう側に目盛りを備えてなることを特徴とする請求項１２に記載の過負荷 クラッチ装置。 １４．前記目盛りは最大トルクのパーセントを示すことを特徴とする請求項１１ 又は１３に記載の過負荷クラッチ装置。 １５．前記調整ナット（５）は、例えば、ネジ（１６）によって固定可能である ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１に記載の過負荷クラッチ装置。 １６．駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）を備え、これらクラッチ体が同一 軸のまわりで回転可能に配置 されるとともにトルク伝達体（１０）を介して相互にトルク伝達状態に連結され 、好ましくは軸方向、ラジアル方向又は円錐状に、両クラッチ体の間の分割面が スラスト・リング（３）を介して作用するバネ構成部（１１）によって２つのク ラッチ体（１，２）内の対向するくぼみ（２ａ，１５ａ）において押圧され、又 、前記バネ構成体（１１）の調整のための調整ナット（５）を備えた、特に前記 請求項のいずれか１に記載の過負荷クラッチ装置において、 前記クラッチ体（２）の１つの上に、クラッチ係合状態において、例えばスラス ト・リング（３）によって覆われる着色マーク（１２）が設けられ、該マークは 該クラッチ装置の係合解除後に前記覆いより解放されることを特徴とする過負荷 クラッチ装置。 １７．前記着色マークは、前記一方のクラッチ体（２）の周囲に形成された溝内 に設置された、例えばＯ−リングなどのリング（１２）よりなることを特徴とす る請求項１６に記載の過負荷クラッチ装置。 １８．前記着色マーク（１２）は、前記クラッチ体（２）の１つの上に周回して 設けられた帯よりなることを特徴とする請求項１６に記載の過負荷クラッチ装置 。 １９．前記着色マーク（１２）のために衝撃的な色が用いられてなる請求項１６ ，１７又は１８に記載の過負荷クラッチ装置。 ２０．前記衝撃的な色は赤である請求項１９に記載の過負荷クラッチ装置。 ２１．前記着色マーク（１２）のために発光性の色が用いられてなる請求項１６ ，１７又は１８に記載の過負荷クラッチ装置。 ２２．駆動側及び従動側クラッチ体（１，２）を備え、これらクラッチ体が同一 軸のまわりで回転可能に配置されるとともにトルク伝達体（１０）を介して相互 にトルク伝達状態に連結され、好ましくは軸方向、ラジアル方向又は円錐状に、 両クラッチ体の間の分割面がスラスト・リング（３）を介して作用するバネ構成 部（１１）によって２つのクラッチ体（１，２）内の対向するくぼみ（２ａ，１ ５ａ）において押圧され、又、前記バネ構成体（１１）の調整のための調整ナッ ト（５）を備えた、特に前記請求項のいずれか１に記載の過負荷クラッチ装置に おいて、 過負荷状態の到来に際して、前記スラスト・リング（３）の移動が適宜の手段に より感知され、例えば駆動機械との連結を切離することを特徴とする過負荷クラ ッ チ装置。