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JP2002013557A - フリーホイールカップリングを備えた駆動装置 - Google Patents

フリーホイールカップリングを備えた駆動装置

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Publication number
JP2002013557A
JP2002013557A JP2001154068A JP2001154068A JP2002013557A JP 2002013557 A JP2002013557 A JP 2002013557A JP 2001154068 A JP2001154068 A JP 2001154068A JP 2001154068 A JP2001154068 A JP 2001154068A JP 2002013557 A JP2002013557 A JP 2002013557A
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JP
Japan
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coupling
hub
freewheel
sleeve
friction
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JP2001154068A
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Manfred Eidam
アイダム マンフレッド
Stefan Rauschenbach
ラオシェンバッハ シュテファン
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Walterscheid GmbH
Walterscheid Getriebe GmbH
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GKN Walterscheid GmbH
GKN Walterscheid Getriebe GmbH
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Publication date
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    • 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
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • 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
    • F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
    • F16D43/14—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members
    • F16D43/16—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members with clutching members having interengaging parts
    • 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
    • F16D67/00—Combinations of couplings and brakes; Combinations of clutches and brakes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転する質量および作業工具の遅延時間を減
少するための可能性を安価に提案する駆動装置を提供す
ることにある。 【解決手段】 カップリングスリーブ（１）とカップリ
ングスリーブ（１）は、カップリングハブ（１０）を駆
動している間中、ロック爪（１４）により前記カップリ
ングスリーブ（１）の従動を生じる一方、カップリング
スリーブ（１）のより速い回転が許容されて接続可能で
ありカップリングスリーブ（１）はカップリングハブ
（１０）に先行することができる。遅れている大きな質
量により制動作用を達成するために、遅延時間が減少さ
れるように、皿はね（２５，２９）が設けられ、これら
の皿ばねはカップリングハブ（１０）に対して回転不能
に保持されかつ摩擦面２６によって予備緊張によりカッ
プリングスリーブ（１）の端面（８，９）上に支持され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カップリングスリ
ーブ、回転軸線のまわりで前記カップリングスリーブに
回転可能に支持されたカップリングハブ、ならびに回転
駆動方向における前記カップリングハブの駆動の間中、
回転駆動方向に前記カップリングスリーブの回転従動
（Ｄｒｅｈｍｉｔｎａｈｍｅ）を生じかつ回転従動なし
（ｏｈｎｅＤｒｅｍｉｔｎａｈｍｅ）に前記カップリン
グハブより前記回転駆動方向における前記カップリング
スリーブの速い回転を許容する手段を有しているフリー
ホイールカップリングを備えた駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フリーホイールカップリングは極めて種
々の構造的設計において知られている。多くの駆動装置
において、フリーホイールカップリングは、駆動装置が
質量を遅らすのを阻止するために、オーバーランクラッ
チとして使用されている。装置の回転する質量および摩
擦抵抗の大きさにより、種々の遅延時間が回転要素に関
して発生される。とくに農業機械においては、オペレー
タが、例えば異物を除去する、危険なしに農業機械で作
業を実施し得るように回転する質量および作業工具の遅
延時間を制限することが重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】また、遅延時間の減少
のための別個の電気的、油圧的または機械的制動装置を
設けることも知られている。これは、高いコストおよび
別個の制御要素を必要とすることを意味するので面倒で
ある。
【０００４】本発明の目的は、回転する質量および作業
工具の遅延時間を減少するための可能性を安価に提案す
る駆動装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を解決するため
に、駆動装置は、本発明によれば、カップリングスリー
ブ、回転軸線のまわりで前記カップリングスリーブに回
転可能に支持されたカップリングハブ、および回転駆動
方向に前記カップリングハブを駆動するとき前記回転駆
動方向に前記カップリングスリーブの従動を生じかつ回
転従動なしに前記カップリングハブより前記回転駆動方
向における前記カップリングスリーブの速い回転を許容
している手段を備え、前記カップリングスリーブが第１
端面および第２端面を有しているフリーホイールカップ
リング、および前記カップリングハブに対して回転不能
に保持されかつ摩擦面によって予備緊張をもって前記カ
ップリングスリーブの前記端面の一方に摩擦当接する皿
ばね（Ｔｅｌｌｅｒｆｅｄｅｒ）からなっている。
【０００６】この駆動装置において、フリリーホイール
カップリングの構成要素は遅延時間を減少するのに使用
されることができ、オーバーランクラッチとして使用さ
れるフリーホイールカップリングが、また、同時に制動
機能を有することを意味するので好都合である。１つの
構成要素に両方の機能の組み合わせのため、必要とされ
る取り付け空間は最小にされ、対応してコンパクトな設
計が達成され得ることを意味している。さらに、コスト
は、また、フリーホイールカップリングの構成要素が、
また、制動装置としての機能を肩代わりするのに使用さ
れ得るので、明らかに減少される。
【０００７】本発明の第２の態様によれば、予備緊張を
有する皿ばねが、それぞれ、カップリングスリーブの各
端面に対して摩擦端面を介して支持されることが設けら
れている。摩擦作用を増大するために、皿ばねの摩擦面
および／またはカップリングスリーブの対応する端面は
摩擦係数を増大する手段を備えている。このために、摩
擦コーティングまたは摩擦ライニングが使用されること
ができる。摩擦ライニングとして、例えば、カーボン紙
（カーボン材料）が提案されている。これは、取着が、
皿ばねがそれによって製造される材料のアニーリング温
度以下で実施されることができるので、皿ばねの摩擦面
に好都合に配置される。
【０００８】それゆえ、仕上げられた皿ばねはカーボン
紙で被覆され得る。皿ばねが予備緊張されることができ
かつさらにカップリングハブへの回転固定接続が可能で
あることを達成するために、各皿ばねが回転軸線に対し
て平行に延びているカップリングハブ上で突起またはピ
ンおよび前記皿ばねに配置されかつ前記突起またはピン
が係合する凹所を介して前記カップリングハブに接続さ
れる。
【０００９】取り付けの間中の予備緊張のための皿ばね
のより小さい直径の軸方向移動がカップリングハブとの
接続に作用を持たないことを達成するために、ピンが前
記カップリングハブの孔内に移動可能に収容されること
が設けられる。さらに、前記皿ばねの予備緊張は、後の
段階での調整を実施可能にするために、調整可能に設計
されることが設けられる。
【００１０】好都合には、フリーホイールカップリング
は、カップリングスリーブとカップリングハブとの間の
回転スレービング用手段としてロック爪を有するフリー
ホイールカップリングが設けられている。かかるフリー
ホイールカップリングは設計が簡単でかつトルク伝達位
置への切り換えを意味する、確実な切り換えを保証して
いる。同時に、皿ばねは、フリーホイールカップリング
の切り換え特性が、より柔軟に引き起こされるように、
摩擦のため改善されることを保証するのが好都合であ
る。
【００１１】本発明のさらに他の態様は、カップリング
スリーブがギヤを支持しかつカップリングハブが軸に接
続されそしてギヤボックスの構成要素を形成することに
ある。それゆえ、摩擦ライニングまたは摩擦面は湿った
作業のために実施されることができる。質量遅延のスロ
ーダウンの間中発生される摩擦熱はギヤボックスハウジ
ングに設けられた油充填を介して容易に伝達され得る。
【００１２】本発明の好適な実施例が図面に示されかつ
その実施例によって詳細に説明される。
【００１３】
【実施の形態】先ず、図１および図２を共同して説明す
る。カップリングスリーブ１は端部に歯が付いたギヤ２
に一体に接続されている。カップリングスリーブ１は回
転軸線３のまわりに回転可能になっている。カップリン
グスリーブは、回転軸線３上に心出しされた、支持孔４
を有しそしてこの支持孔４には周部に配置されかつ回転
軸線３に対して平行に延びている支持面７を有している
その支持凹所５が設けられている。全部で１６個のかか
る支持凹所５が設けられている。これらは支持孔４の周
部に等しく間隔が置かれて配置されている。さらに、カ
ップリングスリーブ１の外周から出発してかつ支持孔４
内で終端する、２つの潤滑孔６が目視可能である。カッ
プリングスリーブ１は、回転軸線３が垂直に配置され
る、第１端面８および第２端面９を有している。
【００１４】カップリングスリーブ１の支持孔４には、
その筒状外面１１を備えたカップリングハブ１０が回転
可能に支持されている。カップリングハブ１０は、その
周部に、回転軸線３に対して平行に延びる、分布して配
置された６個の凹所１３を有している。これらの中に、
ロック爪１４が、回転軸線３に対して同様に平行に延び
る軸線のまわりに枢動可能に支持体されており、その結
果それらは、ばね１９によって、凹所１３に引っ込めら
れた位置から、外面１１を超えて突出しかつ対応する支
持凹所５に係合する位置に移動され得る。
【００１５】ばね１９は、それぞれ、凹所１３の底部と
対応するロック爪１４との間で作用している。揺動され
た状態において、ロック爪１４は支持面７と接触する。
反対面は凹所１３の壁に支持されている。かかる設計
は、回転駆動方向Ａにカップリングハブ１０を駆動する
とき、時計回り方向におけるカップリングスリーブ１の
回転従動が実施される。さらに、カップリングハブ１０
は、回転軸線３上に心出しされかつ歯が付けられる孔１
２を有している。
【００１６】さらに、端面８，９から延びている、ピン
孔１５が設けられ、これらのピン孔は回転軸線３に対し
て平行に延びておりかつハブ端面１７，１８を超えて突
出するピン１６を受容するのに使用される。ギヤ２、カ
ップリングハブ１０およびロック爪１４とともにカップ
リングスリーブ１は、オーバーランクラッチとして切計
される、フリーホイールカップリングＫを形成してい
る。すなわち、カップリングスリーブ１は、例えば、駆
動装置がオフされるとき、駆動装置がカップリングハブ
１０より回転駆動方向Ａにより速く回転するとき、カッ
プリングハブ１０をオーバンランすることができ；それ
は２つの間の回転従が引き起こされないことを意味して
いる。
【００１７】カップリングハブ１０は軸２０の歯付き座
部分２１上に歯付き孔１２により支持される。軸２０
は、さらに、肩部２３を形成する、ピニオン２２を有し
ており、この肩部に対して第１支持リング２４が支持さ
れ、この支持リング２４に、その小さい直径を有する第
１皿ばね（ベルビーユばね）２５が支持されている。こ
の第１皿ばね２５は、例えば、図３および図４に示され
ている。その大きな直径上に、皿ばねは摩擦係数の増加
のためにカーボン紙から作られるライニングを有してい
る、摩擦面２６を備えている。
【００１８】さらに、第１皿ばね２５は孔２７を有し、
この孔から半径方向に延びている凹所２８が出発しかつ
ハブ端面１８から突出しているピン１６が孔２７に係合
し、その結果第１皿ばね２５がカップリングハブ１０に
回転不能に（回転固定で）保持される。第１皿ばね２５
は、その摩擦面２６により、カップリングスリーブ１の
第１端面８上に摩擦で支持されている。第２皿ばね２９
がカップリングスリーブ１の第２端面９上に支持されて
おり、この第２皿ばね２９は第１皿ばね２５に対応して
形成されかつハブ端面１７から突出するピン１６によっ
て回転不能に保持されている。
【００１９】第２皿ばね２９は、大きな直径に設けられ
たその摩擦面２６により、カップリングスリーブ１の第
２端面９と当接する。第２皿ばね２９は、その小さい直
径により、テーパ付きのローラベアリングの内方ベアリ
ングレース３１によって衝突される、第２支持リング３
０に当接している。内方ベアリングレース３１は軸２０
のネジ山付き孔により多いまたはより小さい深さで螺入
されるネジ３３によって予備緊張される圧力円板３２に
よって衝突されており、その結果皿ばね２５，２９の必
要な摩擦力または予備緊張が、それぞれ、調整され得
る。
【００２０】図５はギヤボックス３４における本発明に
よる駆動装置の配置を示している。この配置はハウジン
グ３５を有している。図１および図２に示された軸２０
は、ハウジング３５内でベアリング３６，３７によって
支持されている。ベアリング３７の構成要素は図１の内
方ベアリングレース３１である。加えて、第２傘歯車４
０が軸２０上に回転不能に取着され、この第２傘歯車
は、ギヤボックス３４のハウジング３５から延びかつ駆
動に役立つ駆動トラニオン３８に接続されている第１傘
歯車３９によって駆動される。ピニオン２２がギヤ４１
と噛み合っている。ギヤ２は図示されないギヤと噛み合
っている。両方のギヤは互いに独立して回転する装置の
要素を駆動するのに役立っている。
【００２１】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、カップリング
スリーブ、回転軸線のまわりで前記カップリングスリー
ブに回転可能に支持されたカップリングハブ、および回
転駆動方向に前記カップリングハブを駆動するとき前記
回転駆動方向に前記カップリングスリーブの従動を生じ
かつ回転従動なしに前記カップリングハブより前記回転
駆動方向における前記カップリングスリーブの速い回転
を許容している手段を備え、前記カップリングスリーブ
が第１端面および第２端面を有しているフリーホイール
カップリング、および前記カップリングハブに対して回
転不能に保持されかつ摩擦面によって予備緊張をもって
前記カップリングスリーブの前記端面の一方に摩擦当接
する皿ばねからなっている構成としたので、回転する質
量および作業工具の遅延時間を減少するための可能性を
安価に提案する駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ギヤボックスの軸への配置において本発明によ
る駆動装置を示す長手方向断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図３】個々の構成要素として皿ばねを示す図１の拡大
図である。
【図４】断面図である図３の側面図である。
【図５】本発明による駆動装置が一体化されているギヤ
ボックスの１部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１ カップリングスリーブ ２ ギヤ ３ 回転軸線 ４ 支持孔 ５ 支持凹所 ６ 潤滑孔 ７ 支持面 ８ 第１端面 ９ 第２端面 １０ カップリングハブ １１ 外面 １２ 孔 １３ 凹所 １４ ロック爪 １５ ピン孔 １６ ピン １７ ハブ端面 １８ ハブ端面 １９ ばね ２０ 軸 ２１ 歯付き座部分 ２２ ピニオン ２３ 肩部 ２４ 第１支持リング ２５ 第１皿ばね ２６ 摩擦面 ２７ 孔 ２８ 凹所 ２９ 第２皿ばね ３０ 第２支持リング ３１ 内方ベアリングレース ３２ 圧力円板 ３３ ネジ ３４ ギヤボックス ３５ ハウジング ３６ ベアリング ３７ ベアリング ３８ 駆動トラニオン ３９ 第１傘歯車 ４０ 第２傘歯車 ４１ ギヤ Ａ 回転駆動方向 Ｋ フリーホイールカップリング
フロントページの続き (71)出願人 501205153 ジー・ケー・エヌ・ヴァルテルシャイト・ ゲトリーベ・ゲゼルシャフト・ミット・ベ シュレンクテル・ハフツング ドイツ連邦共和国 キルシャウ、ミュール シュトラーセ ５ (72)発明者 マンフレッド アイダム ドイツ連邦共和国 ヴィルテン、カール− マルクス−シュトラーセ 20 (72)発明者 シュテファン ラオシェンバッハ ドイツ連邦共和国 グロースポストヴィッ ツ、ランドハオスシュトラーセ ５

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カップリングスリーブ（１）と、回転軸
    線（３）のまわりで前記カップリングスリーブ（１）内
    で回転可能に支持されたカップリングハブ（１０）と、
    回転駆動方向（Ａ）に前記カップリングハブ（１０）が
    駆動した時、前記回転駆動方向（Ａ）に前記カップリン
    グスリーブ（１）を従動させ、かつ、前記カップリング
    ハブ（１０）より前記カップリングスリーブ（１）の前
    記回転駆動方向（Ａ）への速い回転を回転従動なしに許
    容させる手段（１４）と、前記カップリングスリーブ
    （１）が第１端面（８）および第２端面（９）を有して
    いるフリーホイールカップリング（Ｋ）と、前記カップ
    リングハブ（１０）に対して回転不能に保持され、か
    つ、予備緊張でもって前記カップリングスリーブ（１）
    の前記端面（８，９）の一方の摩擦面（２６）により摩
    擦当接する皿ばね（２５，２９）とを備えたことを特徴
    とするフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
  2. 【請求項２】 各端面（８，９）に対して、それぞれの
    皿ばね（２５，２９）が摩擦端面（２６）の予備緊張に
    より支持されていることを特徴とする請求項１に記載の
    フリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
  3. 【請求項３】 前記摩擦面（２６）および／または連係
    の端面（８，９）が摩擦値を増大する手段を備えている
    ことを特徴とする請求項１または２の１項に記載のフリ
    ーホイールカップリングを備えた駆動装置。
  4. 【請求項４】 前記摩擦値を増大する手段が摩擦コーテ
    ィングまたは摩擦ライニングからなることを特徴とする
    請求項３に記載のフリーホイールカップリングを備えた
    駆動装置。
  5. 【請求項５】 前記摩擦ライニングが前記摩擦面（２
    ６）に接続されたカーボン紙からなっていることを特徴
    とする請求項４に記載のフリーホイールカップリングを
    備えた駆動装置。
  6. 【請求項６】 各皿ばね（２５，２９）が前記回転軸線
    （３）に対して平行に延びている前記カップリングハブ
    （１０）上で突起またはピン（１６）および前記皿ばね
    に配置されかつ前記突起またはピン（１６）が係合する
    凹所（２８）を介して前記カップリングハブ（１０）に
    接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に
    記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装置。
  7. 【請求項７】 前記ピン（１６）が前記カップリングハ
    ブ（１０）の孔（１５）内に移動可能に収容されること
    を特徴とする請求項７に記載のフリーホイールカップリ
    ングを備えた駆動装置。
  8. 【請求項８】 前記皿ばね（２５，２９）の予備緊張が
    調整可能であることを特徴とする請求項１または請求項
    ２に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装
    置。
  9. 【請求項９】 前記フリーホイールカップリング（Ｋ）
    が前記カップリングハブ（１０）による前記カップリン
    グスリーブ（１）の回転従動用手段としてロック爪（１
    ４）を有することを特徴とする請求項１に記載のフリー
    ホイールカップリングを備えた駆動装置。
  10. 【請求項１０】 前記カップリングスリーブ（１）がギ
    ヤ（２）を支持しかつ前記カップリングハブ（１０）が
    軸（２０）に接続されそしてギヤボックスの構成要素を
    形成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項
    に記載のフリーホイールカップリングを備えた駆動装
    置。
JP2001154068A 2000-05-25 2001-05-23 フリーホイールカップリングを備えた駆動装置 Expired - Fee Related JP3638131B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10025720.8 2000-05-25
DE10025720A DE10025720C2 (de) 2000-05-25 2000-05-25 Antriebsanordnung mit Freilaufkupplung

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JP2002013557A true JP2002013557A (ja) 2002-01-18
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BR (1) BR0102107B1 (ja)
DE (1) DE10025720C2 (ja)
FR (1) FR2809463B1 (ja)
GB (1) GB2362200B (ja)
HU (1) HUP0102172A3 (ja)
NL (1) NL1017582C2 (ja)
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