JPH07117111B2 - 過負荷クラツチ - Google Patents

過負荷クラツチ

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JPH07117111B2
JPH07117111B2 JP62014316A JP1431687A JPH07117111B2 JP H07117111 B2 JPH07117111 B2 JP H07117111B2 JP 62014316 A JP62014316 A JP 62014316A JP 1431687 A JP1431687 A JP 1431687A JP H07117111 B2 JPH07117111 B2 JP H07117111B2
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bolt
tooth
overload
groove
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ループレヒト・マウレル
カールハインツ・テイムトナー
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リングシユパン・フエアトリ−プ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/2022—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with at least one part moving axially between engagement and disengagement
    • F16D43/2026—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with at least one part moving axially between engagement and disengagement with a plurality of axially moving parts

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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上回つたさいに軸方向で付勢力
に逆つて解離する過負荷クラツチであつて、同軸的な互
いに相対回転可能に支承された２つのクラツチ半部が、
一方のクラツチ半部の歯溝と、この歯溝と係合するよう
に他方のクラツチ半部に形成された歯とから成るかみ合
い部を介して互いに結合されており、このかみ合い部
が、クラツチ軸線に関して半径方向にかつクラツチ軸線
の方向で斜めに延びる平らなフランクを備えている形式
のものに関する。
従来の技術 この種の過負荷クラツチは機械及び装置の安全のために
一般に公知であり、駆動系の適当個所でトルクを制限し
て損傷を回避するために使用される。その場合、この種
の確実係合する過負荷クラツチの摩擦クラツチに対する
利点は、摩擦クラツチにおけるような大きさの不確実な
摩擦値が最大の伝達トルクに特別な影響を与えることが
ないことにある。
上記過負荷クラツチでは、端面に設けられた歯が所定
の、場合によつては調節可能な軸方向力によつて互いに
圧着され、そのさい、伝達トルクが端面の歯の圧力角に
依存して軸方向力を生ぜしめ、この力が歯を互いに離反
させるように働く。それゆえ、トルクに依存した軸方向
力が所定の最大力を越えると、一般には軸方向移動可能
な両クラツチ半部は歯の係合が外れるまで軸方向に運動
し、クラツチが空転又は解離される。
クラツチ接続状態では、伝達トルクの影響下で歯及び歯
溝の隣合つているフランクの平らな面が互いに接触す
る。しかし、クラツチの接続状態と解離状態との間の状
態では面接触が生じないのが欠点である。その原因はフ
ランク角が存在するために、切換え可能なクラッチ半部
の軸方向運動によつてこのクラツチ半部が他のクラツチ
半部に対して回転し、これによつて、互いに対置された
フランクが互いにずれてしまうことにある。その結果、
クラツチの切換距離にわたつてフランクは歯の外縁に接
触するだけとなり、要するに切換距離にわたつて接触面
に沿つた接触が縁接触となる。このような状態では、最
大の負荷条件下で生じるクラツチの切換え時に、互いに
対置されたフランク間に線圧縮が生じ、これがために歯
の著しい摩耗が生じ、クラツチの寿命が短縮される。
特に大きなトルクを伝達するためのクラツチにおける欠
点は、切換過程のために一方のクラツチ半部を付勢力に
逆つて軸方向に運動させなければならず、これがため、
一般には圧縮ばね等によつて付勢力を生ぜしめるために
著しいスペースを要する他に、軸方向移動可能なクラツ
チ半部へ外部から作用する部品によつて付勢力が生ぜし
められる場合にはさらにクラツチの組込スペースが著し
く大きくなる。
さらに、特にクラツチが極めて高い負荷にさらされた場
合に、製作誤差等のために解離過程時に歯のすべてのフ
ランクに負荷が均一に伝達されないような状態が不利に
作用する。
他面において、上述したように高い負荷が作用するさい
には、クラツチによつて保護すべき危険な個所に可能な
限り近づかなければならず、換言すれば、この目的のた
めにクラツチのために必要な組込スペースから可能な限
り効果的な前提を提供するクラツチを使用しなければな
らない。
本発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、組込スペースが比較的わずかであり、
両方のクラツチ半部の対置された歯に分配されたすべて
のフランクの均一な接触が保証されると共に、対置され
たフランクが特に解離過程において互いに面接触するこ
とが保証されるような、特にトルクが大きい場合のため
の冒頭に述べた形式の過負荷クラツチを提供することに
ある。この課題は構造簡単にかつ特別な費用なしに解決
されなければならない。
問題点を解決するための手段 上記課題を解決した本発明の要旨は、両方のクラッチ半
部が互いに軸方向移動不能であり、歯及び又は歯溝がそ
れぞれ、所属のクラツチ半部内でクラツチ軸線に対して
平行に軸方向移動可能に支承されたボルトの端部に配置
されており、歯又は歯溝がそれぞれ、所属のボルトの軸
線若しくはこれと合致する軸線を中心としてある限度内
で若しくはストツパ部材を介して制約されて回転可能で
あり、かつ、その可能な回転角が、クラッチの接続状態
と丁度解離した状態との間のクラッチ半部の相互の回転
角よりもわずかに大きくなっており、かつ、少なくとも
一方のクラッチ半部のボルトが付勢力によって、対向し
て位置するクラッチ半部へ向かって負荷されていること
にある。
本発明の作用・効果 本発明の構成によれば、第１に、切換過程がボルトのと
ころで行なわれるために、切換過程のためにクラツチ半
部のいずれをも軸方向に運動させる必要がない。従つて
公知技術でクラツチ半部の軸方向移動のために必要であ
つたスペースが節約される。
さらに、場合によつてボルトの回転を介した歯又は歯溝
の回転によつて、クラツチの歯のフランクが切換過程時
に面接触を保つことができる。なぜならば、歯の当該フ
ランク若しくは歯溝が対置されたクラツチ半部に対して
回転するクラツチ半部によつて切換過程時に適度な旋回
運動を行なうことができるからである。これによつて、
切換過程中でも線圧縮が回避され、大きな負荷能力が保
証される。
上述したことから判るように、基本的には互いに対を成
す歯及び歯溝の軸方向移動性及び回転性をこれら両部分
に分配することができる。一般的には、両運動性を一方
の部分、換言すればボルトによつて支持された歯若しく
はボルトによつて支持された歯溝に与えるのが効果的で
ある。
これに関連して、当該部分の材料及び製作費についての
要求を削減することができる。なぜならば、歯のために
高度の焼入れ鋼を使用する必要がなく、焼なまし鋼を使
用すれば足りるからである。
さらに、付勢力を生ぜしめるために付加的なスペースが
不必要である。なぜならば、それぞれのボルトに付勢力
を負荷することができ、その付勢力を例えば対置された
クラツチ半部の内部、要するに不可欠な構成部材の内部
に配置したばねによつて生ぜしめることができるからで
ある。
さらに、歯と歯溝のすべての対の均一な接触が保証され
る。なぜならば、クラツチの周方向でみて、それぞれ軸
方向移動可能な部分が他の部分に無関係に移動可能であ
り、かつ、それぞれ回転可能な部分が他の部分に無関係
に回転可能であり、要するに負荷によつて規定される運
動に関連して互いに何ら強制的な関係が存在しないから
である。これによつて製作誤差を補償することができ、
又はクラッチ製作時に誤差に対する要求を削減すること
ができ、従つて製作費が安価となる。
この種のクラツチでは、両クラツチ半部が歯若しくは歯
溝を備えた端面で互いに対置される。しかし、本発明は
一方のクラツチ半部が他方のクラツチ半部を半径方向内
側から又は外側から取囲むように形成されかつ互いに合
致して他方のクラツチ半部の両側に面して歯又は歯溝を
有するようなクラツチにも適用される。この構成のもの
では、これまで述べた利点の他に、一方のクラツチ半部
内に収容した適当な１つの付勢力発生部材を二重に利用
することができる。このことによつてさらに、付加的な
著しいスペースを要することなく２倍の伝達トルクを生
ぜしめることができると共に、両クラツチ半部が実際に
著しい軸方向支持を必要としない。なぜならば各クラツ
チ半部の歯と歯溝との噛合によつて生じる力が半分ずつ
互いに逆の方向に作用し、従つて所属のクラツチ半部内
で相殺されるからである。
本発明に基づく前述の二重構造のものでは、歯及び歯溝
の配置に関連して定置であるか又は軸方向移動可能であ
るかに応じて種々の実施態様が可能である。効果的な１
実施態様では、一方のクラッチ半部が他方のクラッチ半
部の一方の側に面して定置の歯溝を、かつ他方の側に面
して一方のボルトによって移動可能な歯溝を備えてお
り、かつ、他方のクラッチ半部が、クラッチ軸線に対し
て平行に移動可能な他方のボルトの両端部に前記歯溝と
協働する歯を備えており、かつこの他方のボルトがスト
ッパ部材を介して制約されて回転可能である。要するに
この場合、一方のクラツチ半部の歯溝が他方のクラツチ
半部を半径方向内側又は外側から取囲み、さらに一方の
側の歯溝だけが移動可能であり、そのため、この歯溝だ
けが、互いに合致した両方の歯の作用下で共通の付勢力
を受ける。他面において、一方のクラツチ半部によつて
取囲まれた他方のクラツチ半部では歯が対を成して各ボ
ルトに軸方向移動可能に配置されているのみであり、こ
のボルトは隣合つた歯溝に対してある程度の回転を受持
つ役目を有しており、そのため、付勢力によつて負荷さ
れる軸方向移動可能な歯溝も、これに所属するクラツチ
半部内に回転不能に案内される。
材料に関連して本発明の効果的な１実施態様では、ボル
トが、これと接触するクラツチ部分の材料と異なる材料
から成り、又はその材料によつて被覆されている。その
場合、他の材料、例えばブロンズ又はプラスチツク、特
にフエノール樹脂を含浸した織物が使用されてもよい。
これによつて、製作費が著しく安価となり、特に、高い
負荷を受ける運動する部分に生じる嵌め合い部の錆付き
の危険が排除される。
歯又は歯溝の回転性のすでに述べた制限を生ぜしめるた
めに、本発明のさらに別の実施態様では、ストツパ部材
が所属のクラツチ半部の係止ピンから成り、この係止ピ
ンが、回転可能なボルトの軸平行な縦方向の溝内にその
周囲へ向かつて遊びをもつて係合しており、回転可能な
ボルトの縦方向の溝の長さが少なくとも、クラツチの接
続状態と解離状態との間のボルトの軸方向運動に相応し
ている。
それぞれ回転する部分（即ち歯及び又は歯溝）のための
旋回角のこの制限によつて、クラツチ解離状態におい
て、それぞれ回転する部分がクラツチ再接続を困難なら
しめるような旋回位置を占めることができない。なぜな
らば、そのような旋回位置を占めるためには例えば各回
転する部分がまず、これに対置された部分に関連して、
再度ほぼ半径方向に向けられなければならないからであ
る。
ボルトの付勢力の発生に関連して、本発明のさらに別の
実施態様では、付勢力が、クラッチ半部の各ボルトの、
歯若しくは歯溝とは逆の側の長さの部分を部分を包囲し
かつ所属のクラツチ半部並びにボルトに支持された圧縮
ばねによつて生ぜしめられている。その場合、この圧縮
ばねは例えばボルトの長さの前述の部分を取囲むことが
できる。
この実施態様に関連して、本発明の特に効果的な実施態
様では、ボルトの、歯若しくは歯溝とは逆の側の長さの
部分が、その他の長さの部分に対比して小さな直径を有
しており、ボルトの両部分の間の移行部が円錐部として
形成されており、所属のクラツチ半部が、ボルトの大き
な直径を有する部分の案内の他に、円錐形の拡開部を備
えており、ボルトの小さい直径を有する部分が支持部分
によつて取囲まれており、支持部分が、クラッチ接続状
態では円錐部に接触しており、かつ、支持部分はその内
径が少なくともボルトの大きい直径に相応するまで半径
方向で運動可能であり、かつ、圧縮ばねが場合によつて
はボルト上で移動可能な閉じた中間リングを介して支持
部分に支持されている。
この構成によれば、一面においては円錐角の形成に関連
して、かつ他面においては円錐状の拡開部の形成に関連
して、特にクラツチの各使用例に依存する歯のフランク
の傾斜をも考慮して、各ボルトの解離のふるまいを正確
に所要の条件に適合させることができる。さらに、上述
の構成によれば、クラツチの解離状態でボルトがクラツ
チの接続方向へばね負荷されず、むしろ解離された状態
に保たれ、そのため、クラツチの不慮の再接続が生じな
い。
これに関連して拡開部はボルトの比較的大きな直径を有
する部分の案内部に接続される。この構成によれば、円
錐状の拡開部はクラツチの接続状態に関連して円錐部を
外から同軸的に取囲むことができ、従つてクラツチの解
離過程によつて支持部分が半径方向外向きに運動するこ
とができる。
しかし、この過程によつて支持部分と、円錐部及び円錐
状の拡開部との間に生じる摩擦は解離過程の開始時には
不所望である。この場合、本発明の効果的な１実施態様
では、拡開部が軸方向間隔をおいて、ボルトの大きな直
径を有する部分の案内の近くに配置されており、かつ、
案内と拡開部との間に、少なくとも支持部分のスペース
要求に相応する円筒状又は多角柱状の、クラツチ半部の
周面が位置している。このようにすれば、ボルトに作用
する付勢力は解離過程の開始では摩擦抵抗によつてわず
かにしか影響されない。
最も簡単には支持部分が球によつて形成される。しか
し、本発明の別の実施態様では、支持部分が、半径方向
に拡開可能な支持リングによつて形成されており、この
支持リングが円錐部と円錐状の拡開部への当接のための
円錐状の端面を有している。この場合、支持リングの拡
開性はこれに設けた半径方向のスリツトによつて得られ
る。しかし、支持リングがボルトの周囲にわたつて分配
された複数のセグメントから成り、各セグメントが互い
に無関係に半径方向に運動可能であると効果的である。
本発明のさらに別の実施態様では、クラツチに、これの
接続のための接続手段が調整可能に配置されており、こ
の接続手段によつてボルトが、対向して位置するクラツ
チ半部へ向かつて移動可能である。
本発明の別の実施態様ではさらに、ボルトがその歯若し
くは歯溝とは逆の側の端部で、少なくともクラツチ解離
時に所属のクラツチ半部を越えて突出しており、このク
ラツチ半部に接続リングが場合によつて付勢力に逆つて
軸方向移動可能かつ回転不能に支承されており、かつ、
接続リングが、ボルトの自由端の軸方向移動のための、
半径方向に向いたつばを備えている。
前述形式のクラツチが解離状態に在る場合、一方のクラ
ツチ半部の歯溝に他方のクラツチ半部の適合する歯が対
置することを前提として、両方のクラツチ半部の任意の
回転後にクラツチは再び接続される。
実施例 第１図はクラツチ半部１及びクラツチ半部２を備えた過
負荷クラツチの縦断面を示し、各クラツチ半部1,2は互
いに同軸的に配置されて回転可能でありかつ軸方向移動
不能である。相対的な回転のためにクラツチ半部１はこ
ろがり軸受4,5を介してクラツチ半部２の突出部３上に
回転可能に配置されている。
クラツチ半部１及びクラツチ半部２はその端面6,7で対
向して位置しており、クラツチ半部１の端面６はねじ８
によつて固定されたリング９によつて形成されている。
リング９は周囲にわたつて均一に分配されたＶ字形の半
径方向に向けられた切欠の形状の歯溝10を備えており、
この歯溝10内にクラツチ半部２に支持された歯11が係合
しており、この歯11は歯溝10に適合するようなＶ字形に
形成されており、これによつて平らなフランク12,13を
備えており、このフランク12,13はクラツチ接続状態で
は歯溝10の同様に平らなフランク14,15に接触する。
歯11はボルト16の、クラツチ半部１に面した端部に設け
られており、ボルト16はクラツチ半部２内で軸線17に対
して平行に回転可能かつ軸方向移動可能に支承されてい
る。ボルト16の回転及び軸方向移動はクラツチ半部２に
設けた係止ピン18によつて制限されており、この係止ピ
ン18はボルト16の縦方向の溝19内に係合している（第２
図も参照）。溝19の長さはボルト16が必要とする軸方向
運動距離に相応しており、これによつて歯11は歯溝10と
の係合から外れることができる。溝19の横断面はボルト
16の周方向でみて係止ピン18の横断面に比して大きく、
これによって、ボルト16の可能な回転角が、クラッチの
接続状態と丁度解離した状態との間のクラッチ半部の相
互の回転角よりもわずかに大きくなっており、それゆえ
ボルト16はクラッチの解離時に、対応する歯溝のフラン
クへの歯のフランクの接触に関連して、両方のクラツチ
半部1,2の相対的な回転から生じる旋回運動を行うこと
ができる。これによつて、歯溝10及び歯11の互いに接触
する各フランクがクラツチの解離過程全体にわたつて面
接触したままとなり、これによつて縁圧縮が生じない。
他面においてボルト16は歯11の方向が歯溝10にもはや適
合しなくなるまでは回転することができない。そのよう
な回転はクラツチの再接続時に少なくとも障害となる。
ボルト16は前方の部分21に対して比較的小径の後方の部
分20を備えており、この後方の部分20は皿ばね装置22に
よつて取り囲まれており、この皿ばね装置22は一面にお
いてはリング23及びスナツプリング24を介してクラツチ
半部２に、他面においては中間リング25及び支持リング
26を介してボルト16に支持されている。後者の支持はボ
ルト16の両方の部分20,21との間の移行部を形成する円
錐部27によつて行われており、この円錐部27の傾斜は支
持リング26の対応する前縁に適合している。他面におい
て、支持リング26は別の傾斜面を介してクラツチ半部２
の、各ボルト16を収容する孔29の円錐状の拡開部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
周囲にわたつて分配された複数のセグメントから成るこ
とによつて半径方向で拡開可能である。
この構造によれば、ボルト16は皿ばね装置22によつてク
ラツチ半部１へ向かつて負荷され、これによつて、クラ
ツチによつて制限された許容される伝達トルクを上回ら
ない限りにおいて、皿ばね装置22の力の調整により歯11
を歯溝10内に保持することができる。許容される伝達ト
ルクを上回る伝達トルクが生じると、皿ばね装置22が圧
縮され、係合していた歯11のフランクが歯溝10のフラン
クから離れる。クラツチ解離時の両方のフランクの解
離、ひいては伝達トルクの大きさは一面においては皿ば
ね装置22の圧縮時に支持リング26が半径方向の拡開によ
つて離れる円錐部27の傾斜によつてかつ他面においては
円錐状の拡開部28の傾斜によつて規定される。支持リン
グ26の内径が部分21の外径に等しくなるまで支持リング
26が拡開すると、ボルト16は第１図で右側のその部分21
で支持リング26内へ滑入し、次いでこの部分21に支持リ
ング26の半径方向内向きの締付け力が作用するが、皿ば
ね装置22によつて生じる軸方向の力は作用しない。ボル
ト16の部分21が支持リング26内に滑入する時点は、歯11
がこれに所属する歯溝10から解放される時点に相応す
る。
クラツチ解離状態では、ボルト16は歯から遠い方の端部
でクラツチ半部２を越えて突出する。クラツチを再度接
続する場合、クラツチ半部２に回転不能かつ軸方向移動
可能に配置された接続リング30が操作部材31を介して軸
方向に移動され、その結果、操作部材31のつば32がボル
ト16をクラツチ半部１の方向へ移動させる。その場合、
接続リング30の運動はばね33の作用に逆らつて行われ
る。
両方のクラツチ半部1,2の間に所定の相対回転、例えば1
80度の回転又は数回転が生じたときにのみクラツチを再
度接続することができるように、次ぎに説明する接続安
全機構が設けられる。この接続安全機構はロツクリング
34を備えており、このロツクリング34はクラツチ半部２
に回転可能にかつスナツプリング35によつて軸方向移動
不能に支承されている。図示の実施例ではロツクリング
34は直径方向にたがいに対向して位置する２つの孔36を
備えており、この孔には、同様に直径方向に対向して位
置するピン37の形状の２つのキー部分が係合しており、
このピン37はロツクリング34に向けられて接続リング30
内に固定されている。
ロツクリング34の外周には歯38が設けられており、これ
にピニオン39がかみ合つており、ピニオン39は軸線17に
対して平行な軸40を介してクラツチ半部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換伝動装置の
切換歯車41が配置されており（第４図も参照）、これに
伝動ピン42が協動しており、伝動ピン42はリング９ひい
てはクラツチ半部１に固定されている。間欠的に作動す
るこの切換伝動装置の作用は公知であり、それ故これに
ついては説明しない。
第４図からも判るように、図示の実施例では切換歯車41
は両方のクラツチ半部1,2が互いに相対的に角360度回転
したときに、いつでも１ピツチ、本実施例では角72度だ
け回転する。ロツクリング34が角180度回転したときに
ロツクリング34の孔36がクラツチの接続を可能ならしめ
るようにロツクリング34の歯数とピニオン39の歯数とを
適当に設計すれば、クラツチ半部1,2が互いにどれだけ
相対的に回転すれば再度クラツチが接続されるかが決定
される。
クラツチの接続は、ピン37がちようど孔36に対置された
ときに歯11も歯溝10に合致することを前提とする。さも
なければ、特に歯11及び歯溝10がクラツチの周囲に非対
称的に配置されている場合には、クラツチ半部は前述の
両方の条件が満たされるまで回転しなければならない。
このことのために必要なクラツチ半部の相対回転数は計
算的にかつ構造的に所望の値に決定可能である。さら
に、クラツチがこの種の適合状態を過ぎた後に接続され
ることが回避される。なぜならば、適合状態を過ぎる
と、ロツクリング34も一緒に運動してしまうからであ
る。このことを例えば前述の適合状態が僅かに過ぎた後
でも保証することができるように、回転方向でみて伝動
ピン42の手前に直接別の伝動ピンを設けることができ
る。この伝動ピンは計算的に考慮されなければならない
が、しかし、前述の適合状態が過ぎたさいに直ちにクラ
ツチの接続を阻止する。
歯11が歯溝10に適合することなくロツクリング34とピン
37との適合状態が生じてもクラツチの接続は不可能であ
る。なぜならば、ボルトひいては接続リング30がクラツ
チ半部１へ向かつて運動することができないからであ
る。
第５図に示す実施例ではボルト16が円錐部27を備えてい
る。この場合、第１図に示す支持リング26の役割を球43
が果たしている。クラツチ半部44には、ボルト16を収容
する孔46の端部に対して軸方向間隔をおいて円錐状の拡
開部45が設けられている。球43は皿ばねユニツト47及び
中間リング48とを介して負荷されている。
第５図の上方の半部にはクラツチ接続状態でのボルトの
位置が示されており、下方の半部には解離された状態が
示されている。孔46の端部と円錐状の拡開部45との間の
軸方向間隔は、クラツチ解離時に、球43が特に円錐部27
に沿つて半径方向に逸れることなくまず円筒状の周面49
に沿つて運動するように設計されている。球43は円錐状
の拡開部45の寸法によつて規定される距離だけ進んだ後
に、円錐状の拡開部45のところで半径方向外向きに第５
図下方に示す解離状態に達し、従つてこの場合に初めて
円錐部27と円錐状の拡開部45とに沿つた球43の運動によ
つて生じる著しく大きな摩擦力が発生する。それまで
は、周面49に沿つて球43が運動し、ボルト16の部分20上
では極めてわずかな摩擦力しか生じない。
第６図に示す実施例の切換手段では、ボルト16がその後
方の端部にピストン51を備えており、ピストン51はシリ
ンダ50内で摺動可能であり、シリンダ50はクラツチ半部
２に固定されるか又は第１図に示すようにこれと一体に
形成される。皿ばね装置22及びリング23も第１図に示す
ように形成される。
クラッチが解離されて、ボルト16が第６図において右方
へ移動せしめられた後は、導管53を介してシリンダ室52
内に圧力媒体を供給することにより、ボルト16を左方へ
移動させ、これによってクラッチを接続させることがで
きる。
第７図に示すクラツチ半部54,55を備えた実施例では、
クラツチ半部55がクラツチ半部54を半径方向で外側から
取囲むように形成されており、そのため、クラツチ半部
54の両方の端面にそれぞれ端面56,57で対向して位置し
ている。両方の端面56,57はクラッチ半部54の端面に歯
溝58,59を提供しており、歯溝58はクラッチ半部55にク
ラッチ軸線60に対して平行に移動可能に配置された一方
のボルト61の端部に形成されている。一方のボルト61は
第１図と同様にクラッチ接続時に、皿ばね62によって形
成された付勢力の作用を受けており、この皿ばね62はク
ラッチ半部55に固定されたリング63に支持されており、
その力は中間リング64、支持リング65及び円錐部66を介
して一方のボルト61に作用している。その他の点ではこ
の圧着装置は第１図に示した通りである。
クラッチの周囲にわたって分配され対状に互いに合致し
た歯溝58,59に協働するように、クラッチ半部54は歯67,
68を備えており、この歯は他方のボルト69の端部に形成
されており、この他方のボルト69はクラッチ軸線60に対
して平行にクラッチ半部54に移動可能に配置されてい
る。他方のボルト69がキー70を備えており、このキー70
にクラッチ半部54の溝71が対置されていることによっ
て、他方のボルト69の回転が制限されている。溝71の幅
によって他方のボルト69の旋回角が規定される。他方の
ボルト69のこのある程度の回転は、すでに第１図で説明
したように、クラッチ解離過程時に歯のフランクと歯溝
のフランクとの面接触を保つのに役立つ。他方のボルト
69が必要量だけ回転若しくは旋回することによって、一
方のボルト61の回転若しくは旋回は不要である。それ
故、一方のボルト61はその歯溝の適当な形成及びクラッ
チ半部55とのキー72による結合によってクラッチ半部55
に対して回転不能である。
第７図はクラッチ接続状態を示し、第８図は第７図のVI
II−VIII線に沿った断面図である。
第９図はクラッチ解離状態を第８図同様に断面して示し
たものである。この場合、他方のボルト69は第８図の位
置から右方へ移動しており、そのため歯68は歯溝59から
外れることができる。同様に一方のボルト61も右方へ移
動しており、そのため、歯67と歯溝58とが係合から外れ
ることができる。このことから判るように、このクラッ
チ構造では他方のボルト69とこれに形成された歯との合
計の長さは端面56,57の軸方向間隔に比して少なくとも
わずかに小さくなければならず、一方のボルト61の移動
距離は歯67と歯溝58とのかみ合い深さ及び歯68と歯溝59
とのかみ合い深さの和に相応していなければならない。
第７図〜第９図に示すクラツチ構造は、両方のクラツチ
半部が二重に歯のかみ合いを行うという利点を有し、そ
れにもかかわらず、皿ばね62による戻し力を２倍にする
必要がない。さらに、クラツチの負荷時にクラツチ半部
のかみ合いに起因する軸方向力が相殺され、従つて、ク
ラツチ半部は特別な軸方向の支持を必要としない。
第７図に示すクラツチにおいても、第１図に接続リング
30若しくはつば32によつて説明したように、共通の接続
手段をもうけることができるのは勿論である。
第10図には第７図に相応するクラツチが示されている
が、この実施例の相違点はクラツチ半部74がクラツチ半
部73を半径方向で内側から取囲むように形成されてお
り、それ故、クラツチ半部73は例えばＶベルトホイール
から成ることができ、これがクラッチ半部74に回転可能
に支承される。第10図に示したクラツチのその他の機能
は第７図〜第９図に説明した通りである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例の過負荷クラツチを第３図
のＩ−Ｉ線に沿つて断面した図、第２図は第１図のII−
II線に沿つて断面した図、第３図は第１図のIII−III線
に沿つて断面した図、第４図は第１図のIV−IV線に沿つ
て断面した図、第５図は本発明の第２実施例の拡大部分
断面図、第６図は本発明の第３実施例の部分拡大断面
図、第７図は本発明の第４実施例の部分縦断面図、第８
図は第７図のVIII−VIII線に沿つて断面した図、第９図
は第８図の解離状態を示す図、第10図は本発明の第５実
施例の部分縦断面図である。 1,2……クラツチ半部、３……突出部、4,5……ころがり
軸受、6,7……端面、８……ねじ、９……リング、10…
…歯溝、11……歯、12,13,14,15……フランク、16……
ボルト、17……軸線、18……係止ピン、19……溝、20,2
1……部分、22……皿ばね装置、23……リング、24……
スナツプリング、25……中間リング、26……支持リン
グ、27……円錐部、28……拡開部、29……孔、30……接
続リング、31……操作部材、32……つば、33……ばね、
34……ロツクリング、35……スナツプリング、36……
孔、37……ピン、38……歯、39……ピニオン、40……
軸、41……切換歯車、42……伝動ピン、43……球、44…
…クラツチ半部、45……拡開部、46……孔、47……皿ば
ねユニツト、48……中間リング、49……周面、50……シ
リンダ、51……ピストン、52……シリンダ室、53……導
管、54,55……クラツチ半部、56,57……端面、58,59…
…歯溝、60……クラツチ軸線、61……一方のボルト、62
……皿ばね、63……リング、64……中間リング、65……
支持リング、66……円錐部、67,68……歯、69……他方
のボルト、70……キー、71……溝、72……キー、73,74
……クラツチ半部

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定のトルクを上回ったさいに軸方向で付
    勢力に逆らって解離する過負荷クラッチであって、同軸
    的な互いに相対回転可能に支承された２つのクラッチ半
    部が、一方のクラッチ半部の歯溝と、この歯溝と係合す
    るように他方のクラッチ半部に形成された歯とから成る
    かみ合い部を介して互いに結合されており、このかみ合
    い部が、クラッチ軸線に関して半径方向にかつクラッチ
    軸線の方向で斜めに延びる平らなフランクを備えている
    形式のものにおいて、両方のクラッチ半部（1,2,44,54,
    55,73,74）が互いに軸方向移動可能であり、歯（11,67,
    68）及び又は歯溝（58）がそれぞれ、所属のクラッチ半
    部（2,44,54,55）内でクラッチ軸線（17,60）に対して
    平行に軸方向移動可能に支承されたボルト（16,61,69）
    の端部に配置されており、歯（11,67,68）又は歯溝がそ
    れぞれ、所属のボルト（16,69）の軸線若しくはこれと
    合致する軸線を中心としてある限度内で若しくはストッ
    パ部材（18,19,70,71）を介して制約されて回転可能で
    あり、かつ、その可能な回転角が、クラッチの接続状態
    と丁度解離した状態との間のクラッチ半部（1,2,44,54,
    55）の相互の回転角よりもわずかに大きくなっており、
    かつ、少なくとも一方のクラッチ半部（2,55）のボルト
    （16,61）が付勢力によって、対向して位置するクラッ
    チ半部（1,54）へ向かって負荷されていることを特徴と
    する、過負荷クラッチ。
  2. 【請求項２】一方のクラッチ半部（55,74）が他方のク
    ラッチ半部（54,73）を半径方向で内側から又は外側か
    ら取囲むように形成されておりかつ互いに合致して他方
    のクラッチ半部の両側に歯又は歯溝（58,59）を備えて
    いる、特許請求の範囲第１項記載の過負荷クラッチ。
  3. 【請求項３】一方のクラッチ半部（55,74）が他方のク
    ラッチ半部（54,73）の一方の側に面して定置の歯溝（5
    9）を、かつ他方の側に面して一方のボルト（61）によ
    って移動可能な歯溝（58）を備えており、かつ、他方の
    クラッチ半部（54,73）が、クラッチ軸線（60）に対し
    て平行に移動可能な他方のボルト（69）の両端部に前記
    歯溝（58）と協働する歯（67,68）を備えており、かつ
    この他方のボルトがストッパ部材（70,71）を介して制
    約されて回転可能である、特許請求の範囲第２項記載の
    過負荷クラッチ。
  4. 【請求項４】ボルト（16,61,69）が、これと接触するク
    ラッチ部分の材料と異なる材料から成り、又はその材料
    によって被覆されている、特許請求の範囲第１項記載の
    過負荷クラッチ。
  5. 【請求項５】ボルト（16,61,69）の材料がブロンズ又は
    プラスチックから成る、特許請求の範囲第４項記載の過
    負荷クラッチ。
  6. 【請求項６】ボルト（16,61,69）の材料がフェノール樹
    脂を含有した織物から成る、特許請求の範囲第４項記載
    の過負荷クラッチ。
  7. 【請求項７】ボルト（16,61,69）がクラッチの周囲にわ
    たり均一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. 【請求項８】ストッパ部材が所属のクラッチ半部（2,4
    4）の係止ピン（18）から成り、この係止ピンが、回転
    可能なボルト（16）の軸平行な縦方向の溝（19）内にそ
    の周囲に向かって遊びを以って係合されており、回転可
    能なボルト（16）の縦方向の溝の長さが少なくとも、ク
    ラッチの接続状態と解離状態との間のボルトの軸方向運
    動に相応している、特許請求の範囲第１項記載の過負荷
    クラッチ。
  9. 【請求項９】付勢力が、クラッチ半部（2,55）の各ボル
    ト（16,61）の、歯（11）若しくは歯溝（58）とは逆の
    側の長さの部分（20）を包囲しかう所属のクラッチ半部
    （2,44,55）並びにボルトに支持された圧縮ばね（22,4
    7,62）によって生ぜしめられている、特許請求の範囲第
    １項記載の過負荷クラッチ。
  10. 【請求項１０】各ボルト（16,61）の、歯（11）若しく
    は歯溝（58）とは逆の側の長さの部分（20）が、その他
    の長さの部分（21）に対比して小さな直径を有してお
    り、ボルトの両部分（20,21）の間の移行部が円錐部（2
    7,66）として形成されており、所属のクラッチ半部（2,
    44,55）が、ボルトの大きな直径を有する部分（21）の
    案内（29,46）の他に、円錐形の拡開部（28,45）を備え
    ており、ボルトの小さな直径を有する部分（20）が支持
    部分（26,43,65）によって取囲まれており、支持部分
    が、クラッチ接続状態では円錐部（27,66）に接続して
    おり、かつ、支持部分はその内径が少なくともボルトの
    大きい直径に相応するまで半径方向に運動可能であり、
    かつ、圧縮ばね（22,47,62）が場合によってはボルト上
    で移動可能な閉じた中間リング（25,48,64）を介して支
    持部分に支持されている、特許請求の範囲第４項記載の
    過負荷クラッチ。
  11. 【請求項１１】拡開部（28）がボルトの大きな直径を有
    する部分（21）の案内（29）に直に接続されている、特
    許請求の範囲第10項記載の過負荷クラッチ。
  12. 【請求項１２】拡開部（45）が軸方向間隔をおいて、ボ
    ルトの大きな直径を有する部分（21）の案内（46）の近
    くに配置されており、かつ、案内（46）と拡開部（45）
    との間に、少なくとも支持部分（43）のスペース要求に
    相応する円筒状又は多角柱状の、クラッチ半部（44）の
    周面（49）が位置している、特許請求の範囲第11項記載
    の過負荷クラッチ。
  13. 【請求項１３】支持部分が球（43）から成る、特許請求
    の範囲第10項記載の過負荷クラッチ。
  14. 【請求項１４】支持部分が、半径方向に拡開可能な支持
    リング（26,65）によって形成されており、この支持リ
    ングが円錐部（27,66）と円錐状の拡開部（28）への当
    接のための円錐状の端面を有している、特許請求の範囲
    第10項記載の過負荷クラッチ。
  15. 【請求項１５】支持リング（26,65）が半径方向のスリ
    ットを有している、特許請求の範囲第14項記載の過負荷
    クラッチ。
  16. 【請求項１６】支持リング（26,65）が、ボルトの周囲
    にわたって分配された複数のセグメントから成る、特許
    請求の範囲第14項記載の過負荷クラッチ。
  17. 【請求項１７】クラッチに、これの接続のための接続手
    段（30〜33;50,51）が調整可能に配置されており、この
    接続手段によってボルト（16）が、対向して位置するク
    ラッチ半部（１）へ向かって移動可能である、特許請求
    の範囲第10項記載の過負荷クラッチ。
  18. 【請求項１８】ボルト（16,61）がその歯（11）若しく
    は歯溝（58）とは逆の側の端部で、少なくともクラッチ
    解離時に所属のクラッチ半部（2,44,55）を越えて突出
    しており、このクラッチ半部に接続リング（30）が場合
    によって付勢力に逆らって軸方向移動可能かつ回転不能
    に支承されており、かつ、接続リングが、ボルトの自由
    端の軸方向移動のための、半径方向に向いたつば（32）
    を備えている、特許請求の範囲第17項記載の過負荷クラ
    ッチ。
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