JPS62180122A - 過負荷クラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、所定のトルクを越える際に戻し力に抗して軸
線方向に遮断される過負荷クラッチであって、同軸的に
相対回動可能に支承された２つのクラッチ半部の互いに
向き合った端部が形状によって互いに係合しており、ク
ラッチの遮断が少なくとも一方のクラッチ半部の軸線方
向移動運動によって若しくは少なくと乙一方のクラッチ
半部の形状係合部を形成する（１４成部分の軸線方向移
動運動によって行われるようになっており、軸線方向移
動運動可能なクラッチ半部若しくはクラッチ構成部分を
再び接続するための切り替え手段が設けられている形式
のものに関する。

公知技術 前述の形式の過負荷クラッチは、駆動系の適当な箇所の
トルクを損傷の生じない値に制限して機械若しくは装置
を安全にするために一般的に公知である。この場合、形
状係合式の過負荷クラッチは摩擦クラッチに対して、大
きさの比較的不安定な摩擦値が伝達可能な最大トルクに
特別な影響を生ぜしめないという利点を有している。

互いに対向するクラッチ半部の形状係合は、例えば両側
の歯によって行われ、歯はクラッチに際して少なくとも
、一方のクラッチ半部の移動によって若しくは少なくと
も一方のクラッチ半部の個々の移動によって係合解除さ
れる。もちろん、例えば爪若しくは類似のものによる形
状係合も可能である。

クラッチを再び接続するために、切り替え手段に調節可
能に配置され軸線方向に移動可能なクラッチ半部若しく
は軸線方向に移動可能な形状係合部を形成する構成部分
が対向するクラッチ半部の方向に移動可能である。

クラッチが遮断状態にある場合には、クラッチは相互の
形状係合部を形成する構成部分が互いに合致する場合に
両方のクラッチ半部の任意の回動の後に互いに再び接続
される。

再度の接続が、例えば機械のサイクルの所定の相互関係
を維持し若しくは最大負荷又はその他の所望しないある
いは危険な状態における機械の始動を避けるためにクラ
ッチ半部の所定の回動位置若しくは機械の連結に関する
駆動部分、及び非駆動部分の調節位置においてのみ可能
若しくは必要である場合がある。

ここでは機械の両方のクラッチ半部及びこれに結合され
た構成部分がクラッチの再度の接続に必要な状態の得ら
れるまで手動によって相対回動させられる。このような
操作は煩雑で時間を必要とし、さらに、機械にとっても
操作員にとっても極めて危険な結果をもたらす。これは
最も大きなトルクを伝達しようとする機械において重要
である。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、冒頭に述べた形１式のクラッチが両方
のクラッチ半部の所定の回動の後にのみ簡単かつ確実に
再度接続され、この場合回動が３６０°の角度内であっ
て、接続が一回転内に複数口可能であるようにすること
である。さらにこの場合、両方のクラッチ半部の再度の
接続にとって必要な相対的な回動の意図しない超過に際
して接続が両方のクラッチ半部の引き続く任意の相対位
置で可能であるのではなく、両方のクラッチ半部の所定
の相対的な回動が行なわれて、始めてクラッチが再び接
続されたい。

問題点を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明の手段では、クラッチ
を接続するための切り替え手段がクラッチの接続に際し
て、切り替え手段に配置された少なくとも１つの錠止凸
部分若しくは錠止間部分で以て、所属のクラッチ半部若
しくは対向するクラッチ半部に配置された合致する錠止
間部分若しくは錠止凸部分に係合するようになっており
、錠止間部分若しくは錠止凸部分が錠止凸部分若しくは
錠止間部分との合致に関して、両方のクラッチ半部の相
対回動に際し対向するクラッチ半部によって作動され、
反復するりズムで位置調節されるようになっており、錠
止凹部分と錠止凸部分との合致の反復するリズム゛　　
が形状係合部を形成するクラッチ構成部分の合致の単数
若しくは複数倍の反復に相応している発明の作用効果 本発明の前記手段により簡単な形式で、切り替え手段は
錠止凸部分と錠止間部分とが互いに合致すると同時に、
形状係合部を形成する構成部分が互いに合致し、すなわ
ち例えば一方のクラッチ半部の歯溝が他方のクラッチ半
部の歯に対向した場合にのみ有効に作動せしめられる。

両方のクラッチ半部の前述の条件を満たさない各位置で
は、錠止凸部分と錠止間部分とが互いに合致することも
なければ、形状係合部を形成する構成部分が互いに合致
することもなく、クラッチの接続は不可能である。

本発明の有利な実施態様では、所属のクラッチ半部に設
けられた錠止間部分若しくは錠止凸部分が所属のクラッ
チ半部に調節可能に配置されている。

本発明のさらに有利な実施態様では、錠止凸部分が、軸
線方向に移動可能なクラッチ半部若しくはクラッチ構成
部分を作動させるために役立つ切り替えリングの軸線方
向に突出した少なくとも１つのピン若しくは突起であり
、ピン若しくは突起の自由端部に対向してピン若しくは
突起のための少なくとも１つの孔若しくは切欠きを備え
た錠止リングが所属のクラッチ半部に回転可能に支承さ
れていて、かつ対向するクラッチ半部によって回転駆動
されるようになっている。この場合、錠止リングが外歯
を有しており、外歯が所属のクラッチ半部に軸を介して
回転可能に支承されたピニオンにかみ合っており、軸の
他方の端部が対向するクラッチ半部によって駆動される
ようになっている。

さらに、軸の他方の端部が歯を介して対向するクラッチ
半部の循環する歯に駆動結合されている。有利には、軸
の他方の端部が切り替え伝動装置の切り替え歯車を保持
しており、切り替え伝動装置のための少なくとの１つの
駆動ロッドが対向するクラッチ半部に配置されている。

切り替え歯車の不都合な運動を避けるために、切り替え
歯車が摩擦面を介して制動されていてよい。切り替え歯
車がマルタ十字形部材若しくは類似の部材として構成さ
れていてよい。

さらに接続を確実に行うことに関連して有利には、形状
係合部を形成する構成部分がクラッチ周囲にわたって非
対称的に分配して配置されている。同じく複数の錠止画
部分若しくはピン若しくは錠止凹部分が切り替え手段若
しくは切り替えリングにクラッチ周囲にわたって非対称
的に分配して配置されている。

実施例 第１図に示す過負荷クラッチはクラッチ半部１及びクラ
ッチ半部２を有しており、両方のクラッチ半部は互いに
同軸的であって回転可能であるが、軸方向には移動不能
である。相互の回転を可能にするために、クラッチ半部
１はクラッチ半部２の付加部３にころがり軸受４−１５
を介して取り付けられている。

クラッチ半部１．２は互いに端面６，７で以て向き合っ
ており、クラッチ半部ｌの端部６はねじ８で固定された
リング９によって構成されている。リング９は、周囲に
わたって一様に分配され７字状の半径方向の切り込みの
形を成す歯溝ｌＯを有しており、歯溝にはクラッチ半部
２に保持され平らな歯面１２，１３を有する歯ｌｌが係
合しており、歯１１の歯面ばクラッチの接続状態では歯
溝１０の同じく平らな歯面１４．１５に接触している。

歯１１はボルト１６のクラッチ半部１に面した端部に設
けられており、ボルト１６はクラッチ半部２内にクラッ
チ半部の軸線１７に対して平行に回転可能かつ軸線方向
移動可能に支承されている。ボルト１６の回動可能性及
び軸線方向移動可能性は、クラッチ半部２内に取り付け
られボルト１６の縦Ｍ１９内に係合する係止ビン１８に
よって制限されている（第２図）。

縦溝１９の長さは、歯溝１０に対する歯１１の保合を解
除するためにボルト１６の必要とする軸線方向距離に相
応している。縦溝１９の横断面ば係止ピン１８の横断面
よりも大きくなっており、ボルト１６は歯溝の歯面に対
するボルトの歯の歯面の接触に関連してクラッチの遮断
に際し、両方のクラッチ半部１，２の相対的な回動によ
って与えられる旋回運動を行える。これによって、歯Ｗ
ｉ　１０及び歯１１の支持し合う歯面ばクラッチの遮断
中、面接触を維持し、その結果縁部圧着は生ぜず、また
他方ボルトＩ６は歯１１と歯ｄ１マｌＯとがもはや合致
せず、従ってクラッチの接続に妨げとなる程には回動し
ない。

ボルト１６は前方の部分２１の直径よりも小さな直径の
後方の部分２０を皿ばね装置２２によって取り囲まれて
おり、皿ばね装置は一方でリング２３及び拡開リング２
４を介してクラッチ半部２にかつ他方で中間リング２５
及び支持リング２６を介してボルト１６に支えられてい
る。ボルト１６での支えは、ボルト１６の部分２０と部
分２！との間の移行部に形成された円錐部２７を介して
行われ、円錐部の傾斜面は支持リング２６の対応する先
端縁部に適合している。支持リング２６は、さらに別の
傾斜面を介してクラッチ半部２のボルト１６を受容する
孔２９の円錐状の拡大部２８に接触している。さらに、
支持リング２６は例えばボルト１６の周囲にわたって分
配された複数のセグメントから成っていて広がるように
なっている。

このような構造に基づき、ボルト１６が皿ばね２２によ
ってクラッチ半部ｌの方向に負荷されていて、従って皿
ばね２２の力の調節に応じて歯１１が、クラッチによっ
て構成された駆動接続部でクラッチによって制限された
許容可能なトルクを越えない限り歯溝１０内に維持され
る。

このトルクが越えられると、皿ばね２２が過度に圧縮さ
れ、歯１１の係合している歯溝が歯溝！０の対応する歯
面に沿って上方に移動する。クラッチの遮断の際の上方
移動の、ひいてはトルク経過の適合度は、一方では円錐
部２７の、かつ他方では円錐状の拡大部２８の傾斜によ
って規定可能であり、円錐状の拡大部に沿って支持リン
グ２６が皿ばね２２の圧縮に際して半径方向に広がりな
がら上方へ移動する。この上方移動に際して支持リング
２６が半径方向に広がって支持リングの内径がボルト１
Ｇの部分２１の外径に相応すると、ボルト１６の部分２
１は第１図で右へ支持リング、２６内へ滑り込み、従っ
てボルトには支持リング２６の半径方向内側に向いた締
付は力しか作用せず、皿ばね２２による軸線方向の力は
作用しない。ボルト１６の部分２１を支持リング２６内
へ滑り込ませる時点は各歯１１を所属の歯溝ｌＯから解
放する瞬間に対応する。

クラッチが遮断状態にある場合、ボルト１６は歯と逆の
側の端部で以てクラッチ半部２を越えて突出している。

クラッチを再び接続するためには、クラッチ半部２に回
動不能に、しかし軸線方向移動可能に配置された切り換
えリング３０が操作レバー３１を用いて軸線方向に移動
させられ、その結果切り換えリングのつば３２がボルト
Ｉ６をクラッチ半部ｌの方向へ移動させる。この場合、
切り換えリング３０の運動はばね３３の作用に抗して行
われる。

両方のクラッチ半部１，２が互いに例えば１８０°若し
くは複数回の相対回動を行った場合にクラッチの接続を
確実に行うために、後に述べるような接続安全装置が設
けられている。

接続安全装置は錠止リング３４を有しており、錠止リン
グはクラッチ半部２に回転可能に、しかし拡開リング３
５によって軸線方向に移動不能に支承されている。実施
例では、錠止リング３４は直径方向に向き合った２つの
孔３６を有しており、この孔に所望の接続に際して同じ
く直径方向に向き合うピン３７の形の２つの錠止凸部分
が係合する。錠止凸部分としてのピン３７は切り替えリ
ング３０に片持式に取り付けられている。

錠止リング３４は？δ環する歯３８を有しており、歯３
８はピニオン３９に係合しており、ピニオンは軸４０を
介して軸線１７に対して平行にクラッチ半部２に回転可
能に支承されている。軸４０の他方の端部には切り替え
伝動装置の切り替え歯車４１が配置されている　（第４
図参照）。切り替え歯車４１は、リング９、ひいてはク
ラッチ半部ｌに取り付けられた駆動ロッド４２と協働す
る。ステップ式に働くこの切り替え伝動装置の作用形式
は公知であり、説明は省略する。

第３図を用いて示しであるように、切り替え歯車４１は
、両方のクラッチ半部１．２が互いに３６０°回転させ
られると１ピツチ、実施例では７２°進められる。錠止
リング３４の孔３６が、錠止リングを１８０６回転させ
ると、始めてクラッチの再度の接続を可能にするので、
錠止リング３４とピニオン３９との間の歯の適当な測定
によって両方のクラッチ半部１，２のどれだけの相対回
動の後にクラッチを再び接続可能であるか確定される。

このような接続は、錠止リングの孔３６がちょうどピン
３７に対向し、かつ歯１１と歯溝！０とが互いに合致す
ることを前提にする。このような条件が満たされない場
合、特に歯及び歯ｉｌｌの意図的な非対称的な配置にお
いては、クラッチ半部が両方の条件を満たすまで互いに
相対的に回動させられねばならない。このために必要な
、クラッチ半部の相対回動の回動数は計算され、溝造が
所望の寸法に規定される。

他方、クラッチを適当な状態を意図することなしに越え
た後にただちに再び接続することも避けられている。そ
れというのは適当な状態を越えることが錠止リング３４
の相応の連行運動を生せしめるからである。このような
ことをすでに前述の適当な状態を短詩的に越えた後に保
証するために、所定の回動力向で駆動ロッド４２の後方
に直接別の駆動ロッドが接続されている。この別の駆動
ロッドは計算的に考慮されねばならないが、前述の適当
な状態の超過に際してただちにクラッチの接続を阻止す
る。別の側に錠止リング３４と錠止ピン３７との間の適
当な状態が歯ｌ【と歯溝１０との合致なしに生じる場合
には、クラッチの接続も不可能である。

それというのはボルト、ひいては切り替えリング３０が
クラッチ半部！の方向へ運動させられないからである。

第５図は、軸線方向に移動可能な１つのクラッチ半部を
備えたクラッチの接続安全装置の実施例を示している。

クラッチは、ころがり軸受４３．４４を介して回転可能
ではあるが軸線方向移動不能なクラッチ半部４５並びに
このクラッチ半部に対して同軸的に対向するボス部材４
６を有しており、ボス部材にはアクチブなクラッチ部分
４７．４８が軸線方向移動可能にかつ溝及びキーから成
る結合部４９によって回動不能に案内されている。クラ
ッチ半部４５若しくはクラッチ部分４７．４８の端面ば
環状の歯環５０．５１を有しており、歯環はクラッチの
接続に際し互いに形状係合する。

軸線方向に移動可能なクラッチ半部は互いに同軸的に移
動可能な２つのクラッチ部分４７゜４８によって形成さ
れており、この場合クラッチ部分４８は頚部の開口内に
ころがり部材５２を受容しており、ころがり部材はクラ
ッチの接続に際してはクラッチ部分４７の半径方向内側
に突出するつば５４によってボス部材４６の溝５３内に
保持される。

クラッチの過負荷による遮断に際しては、ころがり部材
５２が溝５３の傾斜面５５に沿って半径方向外側へ移動
し、つば５４の傾斜面５６を介してクラッチ部分４７を
クラッチ部分４７．４８間に配置された圧縮ばね５７の
作用に抗してわずかに歯環５０の方向へ押す。ころがり
部材５２が溝５３から完全に出されている場合、クラッ
チ部分４７．４８によって構成された軸線方向移動可能
なクラッチ半部は歯環５０゜５１を係合解除させるまで
第５図で右側へ移動できる。

クラッチの再度の接続は、取っ手５９を用いてボス部材
４６上を軸線方向移動可能な切り替えリング５８を軸線
方向に移動させることによって行われ、クラッチ部分４
７．４８はころがり部材５２が再び溝５３に達して圧縮
ばね５７の作用によってつば５４の傾斜面５６を介して
押されるまで第５図で左側へ移動させられる。

ここでもクラッチの再度の接続をクラッチ半部４５とク
ラッチ部分４７．４８との所定の相対回動位置でのみ許
すために、同じく原理的に第１図から第４図の接続安全
装置に相応する接続安全装置が設けられている。

ここでも、切り替えリング５８がピン６０を保持してお
り、ピンはクラッチ半部の適当な回動位置で、ボス部材
４６に回転可能に支承された錠止リング６２の孔６１と
合致する。錠止リング６２の周面歯６３が、軸６５を介
してクラッチ軸線に対して平行にボス部材４６に回転可
能に支承されたピニオン６４にかみ合っている。軸６５
の他方の端部には第４図の実施例に相応する切り替え伝
動装置の切り替え歯車６６ｈ（ｖｍ六ｈアいスー和ｌ■
歯市け々→１．壬患斌４５に取り付けられた駆動ロッド
６７と協働する。

第５図の実施例の接続安全装置は第１図から第４図の実
施例の接続安全装置に著しく相応しているので、機能形
式は第１図から第４図の記述から理解されよう。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は第
１実施例の過負荷クラッチの第３図のＩ−１線に沿った
断面図、第２図は第１図の■−■線に沿った断面図、第
３図は第１図の■−■線に沿った断面図、第４図は第１
図のＩＶ−■線に沿った断面図、第５図は第２実施例の
過負荷クラッチの縦断面図である。 １及び２・・クラッチ半部、３・・付加部、４及び５・
・ころ軸受、６及び７・・端面、８・・ねじ、９・・リ
ング、ｌＯ・・歯溝、１１・・歯、１２．１３．１４及
び１５・・歯面、１６・・ボルト、１７・・軸線、１８
・・係止ピン、１９・・縦溝、２０及び２１・・部分、
２２・・皿ばね、２３・・リング、２４・・拡開リング
、２５・・中間リング、２Ｇ・・支持リング、２７・・
円錐部、２８・・拡大部、２９・・孔、３０・・切り換
えリング、３！・・操作レバー、３２・・つば、３３・
・ばね、３４・・錠止リング、３５・・拡開リング、３
６・・孔、３７・・ピン、３８・・歯、３９・・ピニオ
ン、４０・・軸、４１・・切り替え歯車、４２・・駆動
ロッド、４３及び４４・・ころがり軸受、４５・・クラ
ッチ半部、４６・・ボス部材、４７及び４８・・クラッ
チ部分、４９・・結合部、５０及び５１・・歯環、５２
・・ころがり部材、５３・・溝、５４・・つば、５５及
び５６・・傾斜面、５７・・圧縮ばね、５８・・切り替
えリング、５９・・取っ手、６０・・ピン、６１・・孔
、６２・・錠止リング、６３・・周面歯、６４・・ピニ
オン、６５・・軸、６６・・切り替え歯車、６７・・駆
動ロッド第５図 ６２二錠止凹部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定のトルクを越える際に戻し力に抗して軸線方向
   に遮断される過負荷クラッチであって、同軸的に相対回
   動可能に支承された２つのクラッチ半部の互いに向き合
   った端面が形状によって互いに係合しており、クラッチ
   の遮断が少なくとも一方クラッチ半部の形状係合部を形
   成する構成部分の軸線方向移動運動によって行われるよ
   うになっており、軸線方向移動運動可能なクラッチ半部
   若しくはクラッチ構成部分を再び接続するための切り替
   え手段が設けられている形式のものにおいて、クラッチ
   を接続するための切り替え手段（３０、３１、３２、３
   ３；５８、５９）がクラッチの接続に際して、切り替え
   手段に配置された少なくとも１つの錠止凸部分（３７、
   ６０）若しくは錠止凹部分で以て、所属のクラッチ半部
   （２、４６、４７、４８）若しくは対向するクラッチ半
   部（２、４６、４７、４８）に配置された合致する錠止
   凹部分（３４、６２）若しくは錠止凸部分に係合するよ
   うになっており、錠止凹部分（３４、６２）若しくは錠
   止凸部分が錠止凸部分（３７、６０）若しくは錠止凹部
   分との合致に関して、両方のクラッチ半部（１、２；４
   ５、４６、４７、４８）の相対回動に際し対向するクラ
   ッチ半部（１、４５）によって作動され、反復するリズ
   ムで位置調節されるようになっており、錠止凹部分と錠
   止凸部分との合致の反復するリズムが形状係合部を形成
   するクラッチ構成部分（１０、１１；５０、５１）の合
   致の単数若しくは複数倍の反復に相応していることを特
   徴とする過負荷クラッチ。 ２、所属のクラッチ半部（２、４６、４７、４８）に設
   けられた錠止凹部分（３４、６２）若しくは錠止凸部分
   が所属のクラッチ半部に調節可能に配置されている特許
   請求の範囲第１項記載の過負荷クラッチ。 ３、錠止凸部分が、軸線方向に移動可能なクラッチ半部
   （４７、４８）若しくはクラッチ構成部分（１６）を作
   動させるために役立つ切り替えリング（３０、５８）の
   軸線方向に突出した少なくとも１つのピン（３７、６０
   ）若しくは突起であり、ピン若しくは突起の自由端部に
   対向してピン若しくは突起のための少なくとも１つの孔
   （３６、６１）若しくは切欠きを備えた錠止リング（３
   ４、６２）が所属のクラッチ半部（２、４６、４７、４
   ８）に回転可能に支承されていて、かつ対向するクラッ
   チ半部（１、４５）によって回転駆動されるようになっ
   ている特許請求の範囲第２項記載の過負荷クラッチ。 ４、錠止リング（３４、６２）が外歯（３８、６３）を
   有しており、外歯が所属のクラッチ半部（２、４６、４
   ７、４８）に軸（４０、６５）を介して回転可能に支承
   されたピニオン（３９、６４）にかみ合っており、軸の
   他方の端部が対向するクラッチ半部（１、４５）によっ
   て駆動されるようになっている特許請求の範囲第３項記
   載の過負荷クラッチ。 ５、軸の他方の端部が歯を介して対向するクラッチ半部
   の循環する歯に駆動結合されている特許請求の範囲第４
   項記載の過負荷クラッチ６、軸の他方の端部が切り替え
   伝動装置の切り替え歯車（４１、６６）を保持しており
   、切り替え伝動装置のための少なくとの１つの駆動ロッ
   ド（４２、６７）が対向するクラッチ半部（１、４５）
   に配置されている特許請求の範囲第４項記載の過負荷ク
   ラッチ。 ７、形状係合部を形成する構成部分（１６；５０、５１
   ）がクラッチ周囲にわたって非対称的に分配して配置さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の過負荷クラッチ。 ８、複数の錠止凸部分若しくはピン（３７、６０）若し
   くは突起が切り替え手段若しくは切り替えリング（３０
   、５８）にクラッチ周囲にわたって非対称的に分配して
   配置されている特許請求の範囲第１項記載の過負荷クラ
   ッチ。