DE10050329A1 - Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls - Google Patents

Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls

Info

Publication number
DE10050329A1
DE10050329A1 DE2000150329 DE10050329A DE10050329A1 DE 10050329 A1 DE10050329 A1 DE 10050329A1 DE 2000150329 DE2000150329 DE 2000150329 DE 10050329 A DE10050329 A DE 10050329A DE 10050329 A1 DE10050329 A1 DE 10050329A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
balls
torque limitation
elongated holes
torque
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2000150329
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Conradt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2000150329 priority Critical patent/DE10050329A1/en
Publication of DE10050329A1 publication Critical patent/DE10050329A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/04Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
    • F16D7/06Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D7/08Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Abstract

The torque limitation device enables two shafts (driving shaft and driven shaft) non-positively coupled by a ball lock to be separated when a preset torque is exceeded. The shafts stay apart until the torque of one of them changes. This is achieved by an arrangement of elongated holes, which guide the balls (10) as they run out of the recesses (9).

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zur Kopplung zweier Wellen auf kraftschlüssige Weise durch eine Kugelrastung. Die Wellen (An- und Abtriebswelle) werden bei Überschreiten eines voreinstellbaren Drehmomentes dauerhaft getrennt, bis die Drehrichtung einer der beiden Achsen wechselt.The present invention describes a device for coupling two shafts to non-positive Way by a ball catch. The shafts (input and output shaft) are exceeded when one Presettable torque permanently separated until the direction of rotation of one of the two axes replaced.

Zugrunde liegendes ProblemUnderlying problem

Die Trennung zweier Wellen bei Überschreiten eines bestimmten, vorher als Schwellwert einstellbaren Drehmomentes ist weitgehend (z. B. durch Kugelrastung, Schrägverzahnung etc.) bekannt. Dabei bedeutet "Trennen der Wellen" eine Abnahme des übertragbaren Drehmomentes auf einen im Vergleich zum für die Trennung als Schwellenwert einstellbaren Drehmomentes viel kleineren Wert. Bei den bekannten Verfahren mit Kugelrastung werden die Wellen jedoch nur solange getrennt, bis durch Weiterdrehen einer der beiden Wellen wieder einer passende Rastposition für die das Drehmoment übertragenden Kugeln gefunden wird. Dies kann zu erwünschten Erschütterungen oder Kräften im System führen.The separation of two waves when a certain threshold is exceeded, which can be set beforehand Torque is largely known (e.g. through ball detent, helical gearing, etc.). there "Separating the shafts" means a decrease in the transmissible torque to one in comparison to the much smaller value that can be set as a threshold value for the separation. Both known methods with ball detent, the waves are only separated until by Continue turning one of the two shafts again to a suitable stop position for the torque transmitting balls is found. This can lead to desired vibrations or forces in the System.

Stand der TechnikState of the art

Eine Skizze gibt Fig. 4. Drehmomentübertragende Vorrichtungen mit Kugelrastungen arbeiten in der Regel mit einer Platte (4), die mit Vertiefungen (9) ausgestaltet ist, die auf einem Teilkreis mit einem festen Radius sitzen und die alle den gleichen Durchmesser D1 haben. In diesen Vertiefungen sitzt eine ebenso große Anzahl von Kugeln (1) mit Durchmesser D0. Der Durchmesser D1 der Vertiefungen (9) ist kleiner gewählt als der Durchmesser D0 der Kugeln, so daß die Kugeln nie bis zu ihrem Äquator in die Vertiefung eintauchen. Die Kugeln werden von einer zweiten Platte (3)/(12) ((3) und (12) sind fest verbunden) in die Vertiefungen (9) gedrückt. Diese zweite Platte (3)/(12) ist im allgemeinen mit Sacklochbohrungen (13) versehen, die nicht tiefer als der Durchmesser der Kugel abzüglich der Eintauchtiefe in die Vertiefungen mit Durchmesser D1 sind. Der Durchmesser D2 der Sacklochbohrungen ist in der Regel etwas größer als der Durchmesser D0, so daß die Kugel in diesen Sacklochbohrungen geführt ist. Die Mittelpunkte der Vertiefungsbohrungen und der Sacklochbohrungen liegen koaxial zueinander. Erfahren nun die beiden Platten ein zueinander relatives Drehmoment um eine Achse, die Senkrecht durch die Platten und durch die Mittelpunkte der beiden Teilkreise der Bohrungen geht, so gibt es ein bestimmtes Drehmoment, bei dem die anpressende Kraft auf die zweite Platte nicht mehr ausreicht, um die Kugeln in den Vertiefungen zu halten. Das übertragbare Drehmoment fällt stark ab und die beiden Platten lassen sich leicht gegeneinander um die koaxiale Achse verdrehen. Werden die Platten um einen bestimmten Winkel weitergedreht, so daß die Kugeln wieder eine Vertiefung zum Einrasten finden, so tritt durch die Einrastung eine ruckartige Bewegung bei der Bewegung der beiden Platten zueinander auf, die ungewollt ist. Die Kugeln können frühestens alle gemeinsam nach 360°/n, wobei n die Anzahl der Kugeln auf dem Teilkreis sind und spätestens nach 360° wieder einrasten. Dieses Wiedereinrasten führt zu mechanischen Belastungen, die ungewollt sind. Fig. 4 gives a sketch . Torque-transmitting devices with ball catches generally work with a plate ( 4 ) which is designed with depressions ( 9 ) which sit on a pitch circle with a fixed radius and which all have the same diameter D1. An equally large number of balls ( 1 ) with a diameter D0 sits in these recesses. The diameter D1 of the recesses ( 9 ) is chosen to be smaller than the diameter D0 of the balls, so that the balls never dip into the recess up to their equator. The balls are pressed into the recesses ( 9 ) by a second plate ( 3 ) / ( 12 ) (( 3 ) and ( 12 ) are firmly connected). This second plate ( 3 ) / ( 12 ) is generally provided with blind holes ( 13 ) which are not deeper than the diameter of the ball minus the depth of immersion in the depressions with diameter D1. The diameter D2 of the blind holes is generally somewhat larger than the diameter D0, so that the ball is guided in these blind holes. The centers of the deep holes and the blind holes are coaxial with each other. If the two plates now experience a relative torque about an axis that passes perpendicularly through the plates and through the centers of the two part circles of the bores, there is a certain torque at which the pressing force on the second plate is no longer sufficient to to keep the balls in the wells. The transmissible torque drops sharply and the two plates can be easily rotated against each other around the coaxial axis. If the plates are rotated further by a certain angle so that the balls again find a recess for engaging, the latching causes a jerky movement when the two plates move towards one another, which is undesired. The balls can all be together at the earliest after 360 ° / n, where n is the number of balls on the pitch circle and snap back into place after 360 ° at the latest. This re-engagement leads to mechanical loads that are unwanted.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Möglichkeit, die Platte mit den Sacklochbohrungen durch eine Platte (2)/(3) mit Langlochvertiefungen (5) auszugestalten, deren Längsachsen keinen gemeinsamen Schnittpunkt in der Drehachse haben. (Die Platten (2) und (3) sind entweder aus einem Stück oder dauerhaft zusammengefügt.) Die Langlochbohrungen (5) bewirken, daß beim Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes, welches vorgegeben ist durch die Kraft F0 (6), die Kugeln (1) ebenfalls wie im Stand der Technik ihre Vertiefungen (9) verlassen sich jetzt aber, nicht wie im Stand der Technik, in den Langlöchern (5) nach außen (10) oder nach innen (11) bewegen. Die Bewegung nach Innen (11) oder Außen (10) hängt davon ab, ob das Drehmoment, welches das Ausrücken verursacht, dazu führt, daß sich die Platte (2)/(3) nach links oder rechts dreht. Werden die Langlochvertiefungen so angeordnet, daß deren Längsachsen jeweils um einen bestimmten Winkel geneigt sind gegen die radiale Richtung, so wie z. B. in Fig. 2, oder aber Fig. 3, so bewirkt beispielsweise eine Drehung in Fig. 2 der Langlochplatte (2) nach links, daß die Kugeln ihre Vertiefungen (9) verlassen und bei weiterer Drehung in die gleiche Richtung nach Außen wandern in die Kugelendposition (10). Dabei nimmt der Abstand (wie ebenfalls im Stand der Technik) der beiden Platten um genau den Betrag zu, um den die Kugeln in ihren Vertiefungen saßen. Wird beispielsweise die Anpreßkraft der Langlochplatte (2)/(3) auf die Vertiefungsplatte (4) mit einer Feder erreicht, so bedeutet dies gleichzeitig ein Anwachsen der Feder- bzw. Anpreßkraft F0 (6) auf einen neuen Wert F0+F1 (8). Bei einer Drehung in die andere Richtung, wie es auch in Fig. 3 gezeigt ist, rollen die Kugeln aus ihren Vertiefungen nach Innen in die Positionen (11). In beiden Fällen des Ausrückens fällt das zwischen den beiden Latten übertragene Drehmoment stark ab.The present invention describes a possibility of designing the plate with the blind holes through a plate ( 2 ) / ( 3 ) with elongated hole depressions ( 5 ), the longitudinal axes of which do not have a common point of intersection in the axis of rotation. (The plates ( 2 ) and ( 3 ) are either made of one piece or permanently joined together.) The elongated holes ( 5 ) have the effect that when a certain torque, which is predetermined by the force F 0 ( 6 ), the balls ( 1 ) just as in the prior art, their depressions ( 9 ) now, however, do not move outward ( 10 ) or inward ( 11 ) in the elongated holes ( 5 ) as in the prior art. The inward ( 11 ) or outward ( 10 ) movement depends on whether the torque causing the disengagement causes the plate ( 2 ) / ( 3 ) to rotate left or right. Are the slot depressions arranged so that their longitudinal axes are inclined at a certain angle against the radial direction, such as. B. in Fig. 2, or Fig. 3, for example, a rotation in Fig. 2 of the elongated plate ( 2 ) to the left causes the balls to leave their recesses ( 9 ) and migrate outward with further rotation in the same direction in the ball end position ( 10 ). The distance (as also in the prior art) of the two plates increases by exactly the amount by which the balls were seated in their recesses. If, for example, the contact pressure of the elongated perforated plate ( 2 ) / ( 3 ) on the recess plate ( 4 ) is achieved with a spring, this means at the same time that the spring or contact pressure F 0 ( 6 ) increases to a new value F 0 + F 1 ( 8 ). When rotating in the other direction, as is also shown in FIG. 3, the balls roll out of their recesses inwards into positions ( 11 ). In both cases of disengagement, the torque transmitted between the two slats drops sharply.

Die Kugeln können erst dann wieder in ihre Vertiefungen (9) gelangen, wenn die das Ausrücken verursachende Drehrichtung sich umkehrt. Die Drehmomentübertragung ist also solange getrennt, bis die Drehrichtung wieder wechselt.The balls can only get back into their depressions ( 9 ) when the direction of rotation causing the disengagement reverses. The torque transmission is separated until the direction of rotation changes again.

Art der gewerblichen AnwendungType of commercial application

Zur Anwendung können diese Kugelrastungen mit dauerhafter Trennung der drehmomentübertragenden Achsen in Drehmomentschlüsseln, in Sicherheitskupplungen, in Antrieben mit Trennfunktion kommen.These ball detents can be used with permanent separation of the torque-transmitting ones Axes come in torque wrenches, in safety clutches, in drives with a separating function.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist vor allem, daß nach dem Ausrücken der Kugeln aus ihren Vertiefungen keine wiederholten Wiedereinrastungen in die Vertiefungen, auch nicht nach der Maximalumdrehung von 360° kommen kann, was häufig einen ruckartigen Momentverlauf und damit verbunden eine starke mechanische Belastung für die angrenzende Mechanik bedeutet.The main advantage of the present invention is that after disengaging the balls from their No repeated re-engagements in the wells, not even after Maximum rotation of 360 ° can come, which is often a jerky moment and thus connected means a strong mechanical load on the adjacent mechanics.

Ein weiterer Vorteil ist die Sicherheitsfunktion, die dadurch entsteht, daß beispielsweise die Drehrichtung eines Antriebes umgekehrt werden muß, damit die Kupplung wieder Drehmoment überträgt. Dies ist sinnvoll, wenn ein Antrieb gegen einen Anschlag fährt und die antreibende Drehbewegung nicht oder nicht schnell genug abgeschaltet werden kann. In diesem Fall wird der Anschlag und auch die antreibende Mechanik nicht unnötig belastet und die Umkehrbewegung setzt mit Umkehr der Drehrichtung ein.Another advantage is the safety function, which arises because, for example, the direction of rotation of a drive must be reversed so that the clutch transmits torque again. This is useful if a drive runs against a stop and the driving rotary movement does not or cannot be switched off quickly enough. In this case, the attack and also the driving mechanics are not unnecessarily loaded and the reversal movement continues with reversal of the Direction of rotation on.

Claims (7)

1. Drehmomentbegrenzung mit Kugelrastung dadurch gekennzeichnet, daß die einrastenden Kugeln in einer den Kugeln entsprechenden Anzahl Langlöchern geführt werden, deren Breite dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines angemessen Spiels entspricht und deren Länge mindestens das zweifache des Durchmessers der zu führenden Kugeln entspricht.1. Torque limitation with ball detent characterized in that the locking balls are guided in a number of elongated holes corresponding to the balls, the width of which corresponds to the diameter of the balls plus an appropriate game and whose length corresponds to at least twice the diameter of the balls to be guided. 2. Drehmomentbegrenzung mit Kugelrastung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Langlöcher einen Winkel mit der radialen Richtung einschließen.2. Torque limitation with ball detent according to claim (1), characterized in that the Include longitudinal axes of the elongated holes at an angle with the radial direction. 3. Drehmomentbegrenzung mit Kugelrastung nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel für alle Langlöcher der gleiche ist.3. Torque limitation with ball detent according to claim (2), characterized in that the Angle is the same for all elongated holes. 4. Drehmomentbegrenzung mit Kugelrastung nach mindestens einem der Ansprüche (1) bis (3) dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der Langlöcher auf einem Teilkreis zu liegen kommen.4. Torque limitation with ball detent according to at least one of claims (1) to (3) characterized in that the centers of the elongated holes come to lie on a pitch circle. 5. Drehmomentbegrenzung mit Kugelrastung nach mindestens einem der Ansprüche (1) bis (3) dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der Langlöcher auf mindestens einem, maximal der Anzahl der Langlöcher entsprechenden Anzahl von Teilkreisen und damit radialen Abständen zu liegen kommen.5. Torque limitation with ball detent according to at least one of claims (1) to (3) characterized in that the centers of the elongated holes on at least one, maximum the number of Slots corresponding number of pitch circles and thus radial distances come. 6. Drehmomentbegrenzung mit Kugelrastung nach Anspruch (4) dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen jeweils zwei benachbarten Langlochmittelpunkten gleich ist.6. Torque limitation with ball detent according to claim (4), characterized in that the The angle between two adjacent oblong hole centers is the same. 7. Drehmomentbegrenzung mit Kugelrastung nach Anspruch (5) dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen jeweils zwei benachbarten Langlochmittelpunkten gleich ist.7. Torque limitation with ball detent according to claim (5), characterized in that the The angle between two adjacent oblong hole centers is the same.
DE2000150329 2000-10-10 2000-10-10 Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls Withdrawn DE10050329A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000150329 DE10050329A1 (en) 2000-10-10 2000-10-10 Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000150329 DE10050329A1 (en) 2000-10-10 2000-10-10 Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10050329A1 true DE10050329A1 (en) 2002-04-11

Family

ID=7659398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000150329 Withdrawn DE10050329A1 (en) 2000-10-10 2000-10-10 Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10050329A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005028285A1 (en) * 2003-09-06 2005-03-31 Thyssenkrupp Automotive Ag Safety coupling for steering systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005028285A1 (en) * 2003-09-06 2005-03-31 Thyssenkrupp Automotive Ag Safety coupling for steering systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0195853B1 (en) Clutch for power-operated wrenches
DE69400262T2 (en) Motorized device and mechanism therefor
DE4304899A1 (en) Slip torque-changing device for a percussive tool
DE3817873A1 (en) TOOL REVOLVER
DE3832202C1 (en) Hand-held machine tool
WO2005095813A1 (en) Coupling device with tensioning bodies
CH660567A5 (en) HAND MACHINE TOOL WITH SAFETY CLUTCH.
DE10355071B4 (en) Torque transmitting actuator mechanism with transfer of torque to boosted thrust
DE3817893A1 (en) TOOL REVOLVER
DE102007014831B4 (en) Clutch actuator system with a support device and clutch with such a clutch actuator system
DE2734530A1 (en) Electric motor driven adjustment mechanism - has slider guided in non-circular tube and moved along grooved shaft by ball and nut mechanism
EP0382149A1 (en) Power screw driver
EP0338248A1 (en) Device for the torque-transmitting connection of several (machine) parts
EP0208979A1 (en) Overload protection
DE102004004931A1 (en) Multi-disc clutch with conical blades
DE102008038101B4 (en) Clutch damper unit
CH650617A5 (en) LOCKING GEAR ON A SWITCH WITH MULTIPLE SWITCHING POSITIONS.
DE10050329A1 (en) Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls
DE3009853C2 (en) Centrifugal clutch
DE10122272A1 (en) Overload clutch for transferring restricted torque from a drive part to a driven part comprises a drive part provided with recesses for receiving springs and balls and having an assembly opening in an axial direction
DE69821561T2 (en) Cable winch with offset drive
DE3207489C2 (en) Dental handpiece
DE102019121183A1 (en) Safety coupling
DE102023204493B3 (en) Freewheel arrangement and gearbox with such a freewheel arrangement
DE10392948B4 (en) Rotatable drive and switching mechanism with this rotatable drive

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee