JPS5831494B2 - 安全クラツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械への駆動径路を保護する安全クラッチであ
って、クラッチハブとクラッチスリーブとから成り、ク
ラッチハブに設けたポケット内に、ばね負荷された連行
部材が案内されており、この連行部材の楔形の頭部が、
クラッチスリーブに設けたノツチ内に係合している形式
のものに関する。

ラチェット機構の原理で作動する安全クラッチは公知で
あるが、この種の安全クラッチでは、著しい騒音、発熱
及び高い摩耗等の、ラチェット機構特有の欠点を制御効
果によって回避しなければならない（ドイツ連邦共和国
特許第８５６８号公報）。

この公知安全クラッチでは、球として形成されクラッチ
インナ内に案内された、ばね負荷された連行部材が、ク
ラッチアウタに形成された係止溝内に係合する。

係止溝内には角柱状の挿入体が案内されており、この挿
入体は、連行体としての球が過負荷発生時にクラッチア
ウタの係止溝から滑出した後に、遠心力によって半径方
向で外向へ圧迫されて、球のための連行位置範囲内でこ
の係上溝を塞ぐ。

これによってこの安全クラッチは空転に切換えられ、球
はラチェット機構における不快ながたつきなしに、挿入
体上を転動することができる。

係止溝の外端部に切欠が設けられており、この切欠を通
して工具を挿入体に係合させることによって、挿入体を
再び出発位置へ戻すことができ、かくして安全クラッチ
は再びトルク伝達位置を占める。

この公知安全クラッチの欠点は、安全クラッチを再び接
続するために、駆動装置を完全に停止して手によって再
びトルク伝達位置を生せしめなげればならないことにあ
る。

このような安全クラッチを作業機械の保護のためにトラ
クタと農器具との間に使用すれば、トラクタの運転者は
過負荷が生じるたびにトラクタから降りてクラッチを手
によって再び作用位置に戻さなければならない。

このようなことでは、石の多い土地での農作業がトラク
タの運転者に与える疲労は著しく大きい。

本発明の課題は、定格トルクを超えた負荷が生じたさい
に自動的に空転に切換えられるとともに、手による操作
なしに例えば駆動回転数を低下させるだけで再びトルク
伝達位置に戻されるような、構造の簡単な、従って製作
費の安価な冒頭に述べた形式の安全クラッチを提供する
ことにある。

この課題を解決した本発明の要旨は、（イ）前記ノツチ
が連行部材の楔形の頭部に比して周方向で長く形成され
ており、（ロ）連行部材の楔形の頭部が半径方向で外側
に平面部を備えており、←→ノツチ内には連行部材の楔
形の頭部とノツチの側壁との間に制御条片が配置されて
おり、この制御条片が、トルク伝達位置においては連行
部材の頭部とノツチの側壁との間に周方向移動不能に保
持されかつノツチから連行部材の頭部が滑出したさいに
は周方向移動可能に配置されており、に）ノツチから連
行部材の頭部が滑出したさいの制御条片の周方向の摺動
距離が、前記平面部の周方向の幅に同じか又はこの幅に
比して小さいことにある。

ノツチの周方向の長さ、制御条片の周方向の移動距離及
び連行部材の平面部の周方向の幅を相互に規定すること
によって、過負荷が生じたさいに連行部材がノツチから
滑出し、制御条片が、後続の連行部材との摩擦力によっ
て回転方向に連行される。

そのさい、ノツチの後部にスペースが生じるが、このス
ペースは連行部材の頭部を収容できるほど大きくない。

ノツチの前部にもスペースが残されており、このスペー
スは、連行部材の頭部を半径方向で若干請人せしめるに
は十分な大きさを有しているが、しかし、安全クラッチ
が定格回転数で回転し続ける場合には、連行部材の頭部
をノツチの底部まで深く侵入せしめるほど大きくはない
。

これによって、過負荷が生じた場合、安全クラッチの伝
達トルクが著しく減少する。

それゆえ、本発明によれば、ラチェット形クラッチです
でに述べた一般的な欠点が排除される。

クラッチ・・ブの回転数を低下させると、連行部材の頭
部は、回転方向と逆方向へ制御条片を押しながら、ノツ
チの前方のスペース内へ深く侵入することができる。

このことは、農器具の駆動では一般的な強い回転振動に
よって促進され、これによって安全クラッチは自動的に
再びトルク伝達位置へ切換えられる。

本発明の１実施例では、安全クラッチを両方の回転方向
でトルク伝達可能にすべく、ノツチ内には、連行部材の
頭部の周方向で両側に、それぞれ１つの制御条片が配置
されている。

との構成の利点は、両方の回転方向でトルクを伝達する
ことのできる駆動装置で使用できることにある。

本発明の別の実施例では、制御条片が、回転方向とは反
対の側において、クラッチハブに向かってノツチから突
出している。

この構成の利点は、制御条片が連行部材の頭部によって
確実に空転位置へ切換えられることにある。

このことによって、潤滑等によって変化するクラッチ内
部摩擦に依存することなく確実に制御条片が空転位置に
切換えられる。

本発明のさらに別の実施例では、各制御条片の半径方向
の厚さがそれぞれ回転方向に増大している。

このように制御条片を楔形に形成すれば、連行部材の頭
部から制御条片へ伝達されるばね力によつて、回転方向
で作用する力の成分が制御条片に作用する。

本発明のさらに別の有利な実施例では、制御条片が半径
方向で見てノツチの深さよりも厚く形成されていてかつ
周方向でノツチの中心から離れるように延びていてしか
もクラッチスリーブの内側環状面を少なくとも部分的に
覆う突起を備えている。

この構成の利点は、連行部材の頭部が安全クラッチの空
転時にクラッチスリーブの内壁に沿って滑動せず、制御
条片若しくはその突起の内面に支持される。

これによって、クラッチスリーブの摩耗が回避され、従
ってクラッチスリーブ内面を部分的にしろ焼入れる必要
がない。

摩耗を軽減しかつ滑らかな特性を得るために、連行部材
の頭部の平面部を軽度に丸めて形成することができる。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図において駆動部分として示されたクラッチハブ２
は、その外周面にポケット１０を備えており、該ポケッ
ト内には連行部材５がばね７によって半径方向で外方に
向かって負荷された状態で保持されている。

クラッチハブ２に対して相対的に回転可能に支承された
クラッチスリーブ１は、周面に亘って分配されかつ半径
方向外向きに先細になっているノツチ４を備えており、
該ノツチ内には連行部材５の楔形の頭部６がトルク伝達
のために係合している。

頭部６の係合後にノツチ４内に残されたスペース内には
、制御条片３，３’、３“または３″′が挿入されてい
る。

過負荷が生じた場合、クラッチスリーブ１は制動される
かもしくは急激に停止せしめられ、これによって連行部
材５は頭部６またはノツチ４のすでに述べた形状に基づ
き、ノツチから半径方向内向きに押出される。

押し出された連行部材５は回転方向で１つ先方の制御条
片３を回転方向に押出し、ノツチ４の（回転方向でみて
）前方の側壁に圧着せしめる。

これによってノツチ４の（回転方向でみて）後方に生じ
るスペース８０周方向の長さは、制御条片３の所定の摺
動距離に基づき、連行部材５の頭部６の平面部９０周方
向の長さに比して小さい。

したがって、連行部材５はスペース８内に滑落すること
なく、このスペース８を通過滑動する。

ノツチ４の回転方向でみて前方部には、制御条片３が前
方へ移動しているので楔形の頭部６の大きさに相応する
滑落スペースが形成されることなく、たんに平面部９に
比して若干大きいだけのスペース１２が生ずるにすぎな
い。

引続きクラッチハブ２が定格回転数でさらに回転する場
合、ばね７によって連行部材５に係合方向で作用する力
は、残された前方のスペース１２内に連行部材を少なく
とも部分的に押込むに不充分である。

したがって安全クラッチは、伝達トルクの減少した状態
でさらに回転する。

定格回転数の減少によって、残された前方のスペース１
２内に連行部材が滑落するのに要する時間は、連行部材
５の楔形の頭部６が少なくとも部分的に滑落するかもし
くはここに突入することができる限りでは増大する。

過負荷を惹起した原因がそのうちに取除かれると、連行
部材５０頭部６は、制御条片３の回転方向とは逆向きの
摺動によって、クラッチスリーブ１のノツチ４内に滑落
する。

制御条片３のこの戻り摺動は、農耕機械の駆動において
生じる回転振動によって促進される。

連行部材５に作用するばね力の他に、平面部９と前方の
スペース１２との長さの差も、接続回転数のために規定
される。

第１図の左半部には、半径方向内向きにクラッチスリー
ブ１かもわずかに突出した制御条片３′が示されている
。

このような制御条片３′は連行部材５０頭部６によって
確実にトルク伝達位置から空転位置へ摺動せしめられる
。

第２図の左半分には、楔形の頭部６の平面部９が、制御
条片３“の摺動によって、ノツチ４の（回転方向でみて
）後方のスペース８上を空転する状態が展開図で示され
ている。

図示の制御条片３〃は回転方向に増大する厚さを有して
おり、これによって、平面部９と制御条片３“との間に
生ずる摩擦力に加えて、連行方向に作用する力成分も生
せしめられる。

第２図右手部には、安全クラッチのトルク伝達位置への
再切換え段階が展開図で示されている。

連行部材５の楔形の頭部６は減少せしめられた回転数に
基づき、ノツチ４の残された前方のスペース１２内に突
入する機会を得、かつ今や、生せしめられた回転振動に
より助成されて、楔形の頭部６がノツチ４の前方のスペ
ース１２内に滑落することができるまで、制御条片３を
回転方向とは逆向きに摺動せしめることが可能である。

第３図には安全クラッチの横断面が示されており、この
場合クラッチスリーブのすべてのノツチ４内には、連行
部材５の楔形の頭部６０両側に各１つの制御条片３が配
置されている。

図示の実施例において安全クラッチは、両回転方向で、
減少した空転トルクを有する過負荷ラチェットとして働
くことができる。

第３図の上半部には、トルク伝達位置に在る安全クラッ
チが示されており、かつ下半部には、安全クラッチの空
転位置からトルク伝達位置への切換えの出発段階が示さ
れており、この場合クラッチハブは矢印の方向に回転す
る。

第４図には安全クラッチの展開図が部分断面図で示され
ており、この場合制御条片３″は、連行部材５０頭部６
に向かって配置された付加部１１を備えており、該付加
部によって制御条片３１１１の摺動運動距離が相互に規
定される。

第５図において半横断面図として示された安全クラッチ
は、平面部９を幾分丸く形成した連行部材５を備えてい
る。

図示の制御条片３″′は半径方向でノツチ４の深さより
も厚く形成されており、かつクラッチスリーブ１とクラ
ッチハブ２との間に形成された環状室１６内に突入して
おり、しかもそれぞれ周方向でノツチ４の中心から離れ
るように延びる突起１４を有しており、該突起によって
クラッチスリーブ１の内壁面は少なくとも部分的に覆わ
れている。

この場合突起の周方向に延びる長さは、遮断位置で２つ
の突起１４０間に形成されるスペースが、連行部材５の
突入を許す程には充分大きくないように、形成されてい
る。

第６図は複数列の安全クラッチを示す半縦断面図であっ
て、この場合各列のクラッチをこれまで述べた実施例か
ら選んで、これを組合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトルク伝達位置に在る安全クラッチの部分展開
断面図、第２図は連行部材の空転位置を左半部で、かつ
トルク伝達位置に再切換えするための出発位置を右半分
でそれぞれ示す図、第３図はトルク伝達位置において連
行部材の頭部の両側に配置された２つの制御条片を有す
る安全クラッチの横断面図であって、上半部はトルク伝
達位置を示し、かつ下半部は安全クラッチを空転位置か
らトルク伝達位置へ切換える段階を示しており、第４図
は連行部材の楔形頭部の平面部に部分的に係合する付加
部を備えた制御条片を有する安全クラッチを示す図、第
５図は連行部材の頭部が幾分丸くされた端面を有して形
成されており、かつ制御条片がクラッチスリーブの内側
環状面を少なくとも部分的に覆う突起を備えている安全
クラッチな半横断面図および第６図は複数のラチェット
列から成るラチェットクラッチの縦断面図である。 １・・・・・・クラッチスリーブ、２・・・・・・クラ
ッチハフ、３ 、３／ 、 ３／／、 ３１１１ 、３
／／／／ 、、、、・、制御条片、４，１３・・・・・
ラッチ、５・・・・・・連行部材、６・・・・・・楔形
頭部、７・・・・・・ばね、８・・・・・・スペース、
９・・・・・・平面図、１０・・・・・・ポケット、１
１・・・・・・付加部、１２・・・・・・スペース、１
４・・・・・・突起、１５・・・・・・環状室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機械への駆動径路を保護する安全クラッチであって
   、クラッチハブとクラッチスリーブとから成り、クラッ
   チハブに設けたポケット内に、ばね負荷された連行部材
   が案内されており、この連行部材の楔形の頭部が、クラ
   ッチスリーブに設けたノツチ内に係合している形式のも
   のにおいて、（イ）前記ノツチ４が連行部材５の楔形の
   頭部６に比して周方向で長（形成されており、 （ロ）連行部材５の楔形の頭部６が半径方向で外側に平
   面部９を備えており、 ←→ ノツチ４内には連行部材５の楔形の頭部６とノツ
   チ４の側壁との間に制御条片３が配置されており、この
   制御条片３が、トルク伝達位置においては連行部材５の
   頭部６とノツチ４の側壁との間に周方向移動不能に保持
   されかつノツチ４から連行部材の頭部６が滑出したさい
   には周方向移動可能に配置されており、 に）ノツチ４から連行部材５０頭部６が滑出したさいの
   制御条片３の周方向の摺動距離が、前記平面部９０周方
   向の幅に同じか又はこの幅に比して小さいことを特徴と
   する安全クラッチ。 ２ 安全クラッチを両方の回転方向でトルク伝達可能に
   すべく、ノツチ４内には、連行部材５０頭部６の周方向
   で両側に、それぞれ１つの制御条片３が配置されている
   特許請求の範囲第１項記載の安全クラッチ。 ３ 制御条片３′が、回転方向とは反対の側において、
   クラッチハブ２に向かってノツチ４から突出している特
   許請求の範囲第１項記載の安全クラッチ。 ４ 各制御条片３“の半径方向の厚さがそれぞれ回転方
   向に増大している特許請求の範囲第２項記載の安全クラ
   ッチ。 ５ 制御条片３／／／／が半径方向で見てノツチ４の深
   さよりも厚く形式されていてかつ周方向でノツチ４の中
   心から離れるように延びていてしかもクラッチスリーブ
   １の内側環状面を少なくとも部分的に覆う突起１４を備
   えている特許請求の範囲第２項記載の安全クラッチ。