DE1269854B - Locking device, especially for all types of locking joints - Google Patents

Description

Rastgesperre, insbesondere für Rastgelenke aller Art Die Erfindung bezieht sich auf Rastgesperre, insbesondere für Liegengelenke und Ratschenschlüssel. Bei einem Getriebe für Motorräder mit Pedalschaltung muß zwischen den einzelnen Gängen die Leerlaufposition mit dem Pedal geschaltet werden. Um das Finden dieser neutralen Stellung zwischen den Gängen zu erleichtern, wird durch das Pedal ein Schaltzahnrad gedreht, das entweder Stirnverzahnungen oder aber Radialverzahnungen aufweist. Diesem Schaltzahnrad ist ein Steuerzahnrad zugeordnet, das lediglich einen anderen Durchmesser aufweist. Beide Zahnräder bilden ein gemeinsames Bauteil. Je ein übertragungshebel greift mit einem Tastende in die Zähne der beiden Zahnräder ein. Beide Hebel sind lediglich miteinander so verbunden, daß der auf dem Steuerzahnkranz aufliegende Hebel den eigentlichen Schalthebel in den neutralen Positionen zwischen den Gängen festhält.Locking mechanism, especially for locking joints of all kinds The invention refers to locking devices, especially for couch joints and ratchet wrenches. In the case of a gearbox for motorcycles with pedal shift, between the individual Gears can be shifted to the neutral position with the pedal. To find this To facilitate neutral position between gears is made by the pedal Rotated shift gear, which has either spur gears or radial gears having. This switching gear is assigned a control gear, which has only one has a different diameter. Both gears form a common component. Ever a transmission lever engages with one probe end in the teeth of the two gears a. Both levers are only connected to each other in such a way that the one on the timing gear overlying levers the actual shift lever in the neutral positions between holding on to the aisles.

Der Steuerzahnkranz ist bei diesem bekannten Getriebe ein unverdrehbar festes Bestandteil des Schaltzahnrades. Die bei Liegengelenken und Ratschenschlüssel auftretenden Aufgaben, beispielsweise die Rückenlehne eines Liegestuhles in möglichst vielen Raststellungen sicher einrasten zu lassen, wobei aus jeder Stellung die Lehne frei ohne Rastung wieder in die Ausgangsstellung zurückgeklappt werden kann, ist durch das oben beschriebene, bekannte Gesperre nicht gelöst.The timing ring gear is a non-rotatable in this known transmission an integral part of the shift gear. The ones for couch joints and ratchet wrenches occurring tasks, for example the backrest of a deck chair in as possible many locking positions to lock securely, with the backrest from every position can be freely folded back into the starting position without locking not solved by the known locking mechanism described above.

Bei Ratschengesperren ist es bekannt, daß zwei stirnverzahnte Zahnräder unter Federbelastung ineinander eingreifen, wobei wenigstens eines dieser Zahnräder gegenüber dem anderen axial beweglich ist. Mit Hilfe einer Schaltwelle kann die Verriegelung der beiden Stirnzahnräder aufgehoben werden.In ratchet locks, it is known that two face-toothed gears engage one another under spring load, with at least one of these gears is axially movable with respect to the other. With the help of a switching shaft, the Locking of the two spur gears are canceled.

Die Erfindung verwendet daher radiale oder stirnverzahnte Zahnräder als Mittel zur winkelveränderlichen Kraftübertragung, wobei einem Rastzahnrad ein gleichachsig gelagerter zweiter Zahnkranz zugeordnet ist, der mehrstufige Zähne aufweist, die mit einem Klinkengesperre bzw. einem als Klinkengesperre dienenden Gegenzahnrad zusammenwirken.The invention therefore uses radial or face-toothed gears as a means for variable-angle power transmission, a ratchet wheel being a coaxially mounted second ring gear is assigned, the multi-stage teeth has, which is used with a ratchet or a ratchet Counter gear interact.

Hierbei ist es Aufgabe der Erfindung, zu erreichen, daß möglichst viele Raststufen vorgesehen sind, um eine feinstufige Einstellung des Gesperres zu gewährleisten. Da bei konzentrischer Anordnung des Steuerzahnrades zum Rastzahnrad, das Steuerzahnrad naturgemäß eine wesentlich geringere Anzahl von Zähnen hat, kann nicht jedem Zahn des Rastzahnes ein Steuerzahn zugeordnet sein. Normalerweise können daher nur so viele Raststellen vorhanden sein wie Zahnlücken zwischen Steuerzähnen.It is the object of the invention to achieve that as possible many locking steps are provided for a fine adjustment of the locking mechanism to ensure. Since with concentric arrangement of the control gear to the ratchet gear, the timing gear naturally has a much smaller number of teeth not each tooth of the locking tooth be assigned a control tooth. Usually you can therefore there are only as many locking points as there are tooth gaps between control teeth.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß Bremsmittel zwischen dem zweiten Zahnrad und dem Rastzahnrad vorgesehen sind, so daß der zweite Zahn ganz als in beiden Richtungen gehemmt drehender Steuerzahnkranz dient und bei Relativbewegungen zwischen dem Steuerzahnkranz und den Steuerflächen eines Rastzahnrades, die beiden Rastzahnräder entsperrbar sind.The invention solves the problem posed in that braking means are provided between the second gear and the ratchet gear, so that the second Tooth serves entirely as a control gear ring that is inhibited in both directions and with Relative movements between the control ring gear and the control surfaces of a ratchet gear, the two ratchet gears can be unlocked.

In Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens sollen die Steuerzähne eine große Aufgleitstufe und eine kleinere Aushebestufe aufweisen. Dadurch wird erreicht, daß die zahnartige Steuerfläche zunächst den Zahnkamm überspringt und dann auf der Stufe aufliegt. Die Rastzahnräder sind in dieser Stellung ausgehoben, also entrastet. Wird die Relativbewegung in der gleichen Richtung fortgesetzt, so rutscht der Steuerzahn von der Stufe ab und fällt in die Zahnlücke. Die Rastzahnräder sind wieder im Eingriff. Wird jedoch die Relativbewegung in der entgegengesetzten Richtung fortgesetzt, so bleibt der Steuerzahn (-fläche) auf der Stufe. Eine Einrichtung erfolgt dann nach beliebiger Winkelverstellung durch eine kleine Bewegung in entgegengesetzter Drehrichtung. Dabei fällt der Steuerzahn wieder in die Zahnlücke. Nunmehr können die beiden Rastzahnräder in jeder beliebigen Stellung zueinander miteinander in Eingriff kommen, und es ist möglich, die große Zahnzahl der mit dem größeren Durchmesser ausgestatteten Rastzahnräder über ihren ganzen Umfang auszunutzen. Sämtliche Zähne tragen und dienen der Kraftübertragung, so daß die einzelnen Rastzähne nicht allzu groß sein brauchen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bilden die mit dem Steuerzahnkranz zusammenwirkenden gegensinnig angeordneten Steuerflächen einen Zahnkranz mit Zähnen, der mit dem Gegenrastrad in einem Stück hergestellt ist.In an embodiment of this inventive concept, the control teeth should have a large slip-on step and a smaller lift-out step. This will achieved that the tooth-like control surface initially skips the tooth comb and then rests on the step. The ratchet gears are raised in this position, so unlatched. If the relative movement is continued in the same direction, so the control tooth slips off the step and falls into the tooth gap. The ratchet gears are engaged again. However, the relative movement is in the opposite Continued direction, the control tooth (surface) remains on the step. An institution then takes place after any angle adjustment by a small movement in the opposite direction Direction of rotation. The control tooth falls back into the tooth gap. Now you can the two ratchet gears in any position to each other in Engagement come, and it is possible to use the large number of teeth with the larger diameter Use equipped locking gears over their entire circumference. All teeth wear and serve to transmit power, so that the individual ratchet teeth are not too need to be great. According to a further feature of the invention with the form Control ring gear interacting oppositely arranged control surfaces a ring gear with teeth, which is made in one piece with the counter gear.

Somit ergibt sich insgesamt ein Rastgesperre, insbesondere für Liegengelenke und Ratschenschlüssel, das nur aus wenigen Teilen besteht, die, konzentrisch zueinander angeordnet, sich für eine Vollkapselung eignen, wobei die Zahl der möglichen Raststellungen nicht von der Zahl der Zahnlücken des Steuerzahnkranzes, sondern von der Zahl der Rastzähne abhängig ist. Bei einer Relativbewegung der beiden Rastzahnräder, die sich gegenseitig nur schwer ausheben, dienen der Steuerzahnkranz und die Steuerflächen zum axialen Ausheben der beiden Rastzahnräder, wobei zunächst nur dann eine Wiederverrastung eintritt, wenn die Steuerflächen in eine Zahnlücke des Steuerzahnkranzes eingreifen.Overall, this results in a locking mechanism, in particular for reclining joints and ratchet wrench, which consists of only a few parts, Arranged concentrically to one another, are suitable for full encapsulation, the The number of possible detent positions does not depend on the number of tooth gaps of the timing ring gear, but depends on the number of ratchet teeth. With a relative movement of the two Ratchet gears, which are difficult to lift each other out, serve as the timing ring gear and the control surfaces for axially lifting the two ratchet gears, with initially Re-locking only occurs when the control surfaces are in a tooth gap of the timing gear engage.

Die Zeichnung zeigt mit F i g. 1 eine prinzipielle Schnittdarstellung der Verbindung zweier Rohrteile durch das erfindungsgemäße Gelenk, F i g. 2 die aus dem Gelenkgehäuse herausgenommenen Rastteile sowie die innerhalb der Rastteile angeordneten, in einem Teilschnitt sichtbaren Steuerteile, F i g. 3 in prinzipieller Darstellung das Steuerprinzip bzw. die Steuerfunktionen der Steuerteile.The drawing shows with F i g. 1 shows a basic sectional view the connection of two pipe parts by the joint according to the invention, FIG. 2 the latching parts removed from the joint housing as well as within the latching parts arranged, visible in a partial section control parts, F i g. 3 in principle Representation of the control principle and the control functions of the control units.

Die beiden Rohrteile A und B sind durch das Gelenk C verbunden. Dabei ist beispielsweise das Rohrteil A mit dem Gelenkgehäuseteil 2 und das Rohrteil B mit dem Gelenkgehäuseteil 3 fest verbunden, bzw. die Gehäuseteile sind aus den Rohrteilen geformt. In das Gehäuseteil 3 ist beispielsweise ein Rastzahnrad 1 eingesetzt und mit diesem Gehäuseteil so fest verbunden, daß beispielsweise der Flansch 4 als Lager für die Gehäusehälfte 2 dient. Die Mittelachse 5 ist von der Aufgabe der Lagerung befreit und kann daher von einem einfachen Hohlniet od. dgl. gebildet werden, lediglich hat sie die Aufgabe, die Gehäusehälften zusammenzuhalten.The two pipe parts A and B are connected by the joint C. In this case, for example, the pipe part A is firmly connected to the joint housing part 2 and the pipe part B is firmly connected to the joint housing part 3, or the housing parts are formed from the pipe parts. A ratchet wheel 1, for example, is inserted into the housing part 3 and is so firmly connected to this housing part that, for example, the flange 4 serves as a bearing for the housing half 2. The central axis 5 is freed from the task of storage and can therefore be formed by a simple hollow rivet or the like, only it has the task of holding the housing halves together.

In der Gehäusehälfte 2 ist das Rastzahnrad 8 verdrehungssicher, jedoch axial verschieblich gelagert. Der Verdrehungssicherung dienen beispielsweise radial angeordnete Vorsprünge 7 od. dgl., die in entsprechende, am Umfang des Rastrades angeordnete Ausnehmungen 6 eingreifen. Das Rastrad 8 kann also bei einer Verdrehung der Gehäusehälfte 2 gegenüber der Gehäusehälfte 3 in der Freihubrichtung des Gelenkes durch axiale Bewegungen von Zahneingriff zu Zahneingriff der Zähne 9,10 springen.In the housing half 2, the locking gear 8 is non-rotatable, however axially displaceable. The anti-twist protection is used, for example, radially arranged projections 7 or the like. Which in corresponding, on the circumference of the locking wheel arranged recesses 6 engage. The locking wheel 8 can therefore be rotated the housing half 2 opposite the housing half 3 in the free stroke direction of the joint jump through axial movements from tooth engagement to tooth engagement of the teeth 9,10.

Konzentrisch zu der Stirnverzahnung 10 des Rastrades 1 ist das Steuerzahnrad 11 auf der Achse 5 gelagert und gegenüber dem Rastzahnrad 1 und damit gegenüber dem Gehäuse 3 über Bremsmittel 25 abgebremst. Das Steuerzahnrad 11 ist aus Kunststoff oder einem Metall gespritzt, da es kaum ernsthafte Kräfte zu übernehmen hat. Die Stirnverzahnung 12 des Steuerzahnrades weist nun eine Zweistufigkeit auf, durch die die entscheidenden Funktionen der Erfindung erzielt wird.The control gear is concentric with the spur teeth 10 of the ratchet wheel 1 11 mounted on the axis 5 and opposite the locking gear 1 and thus opposite the housing 3 is braked by braking means 25. The control gear 11 is made of plastic or sprayed a metal, as it hardly has any serious powers to take over. the The spur toothing 12 of the control gear now has a two-stage design which achieves the vital functions of the invention.

Die Funktion sei an Hand der F i g. 2 und 3 näher erläutert; werden die Arme A und B gegeneinander winkelbewegt, so springen zunächst die Zähne 9 und 10 der gegensinnig angeordneten Rasträder 1 und 8 von Zahnstufe zu Zahnstufe. Gleichzeitig müssen aber auch die Steuerflächen 15 (s. F i g. 3) die Steuerzähne 17 passieren. In dem vorliegenden Fall, bei einem Teilungsverhältnis von 1 :2, werden also bei jeder zweiten Raststufe der Rastzahnräder 1 und 8 sämtliche Zähne 15 so weit gegenüber den Zähnen 17 verschoben sein, daß die Zahnspitzen 18 die zweite Stufe 19 der Zähne 17 übersprungen haben und in der Position b stehen. In dieser Stellung kann bei gegensinniger Drehung ein Zurückschnappen des Rastzahnrades 8 nicht mehr auftreten, da es von den Steuerzähnen an einer axialen Bewegung gehindert wird. Die Gelenkteile lassen sich nunmehr beliebig weit gegeneinanderdrehen. Damit dies möglich ist, dreht sich der Steuerzahnkranz 11 abgebremst mit. Eine geringfügige Bewegung in entgegengesetzter Richtung läßt die Steuerzähne in die Position c kommen, so daß der Steuerzahn 15 von der Stufenfläche 20 abrutscht und somit die Zähne 15 und 17 wieder in die Position a zurückspringen.Let the function be based on FIG. 2 and 3 explained in more detail; if the arms A and B are angularly moved against each other, the teeth 9 and 10 of the oppositely arranged locking wheels 1 and 8 jump from tooth stage to tooth stage. At the same time, however, the control surfaces 15 (see FIG. 3) must also pass the control teeth 17. In the present case, with a division ratio of 1: 2, all teeth 15 will be shifted so far with respect to teeth 17 at every second detent step of the detent gears 1 and 8 that the tooth tips 18 have skipped the second step 19 of the teeth 17 and stand in position b. In this position, the locking gear 8 can no longer snap back when rotated in the opposite direction, since it is prevented from axial movement by the control teeth. The joint parts can now be rotated against each other as far as desired. So that this is possible, the control ring gear 11 rotates with the brakes. A slight movement in the opposite direction lets the control teeth come into position c, so that the control tooth 15 slips off the step surface 20 and thus the teeth 15 and 17 spring back into position a.

Naturgemäß ist auch eine radiale Anordnung der Zähne möglich. Es ergeben sich dann. geringfügige konstruktive Unterschiede, die je nach dem Verwendungszweck bedeutungsvoll oder weniger bedeutungsvoll sein können.A radial arrangement of the teeth is of course also possible. It surrendered then. slight constructional differences depending on the intended use can be meaningful or less meaningful.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Rastgesperre, insbesondere für Ziegengelenke und Ratschenschlüssel, unter Verwendung radial- oder stirnverzahnter Zahnräder als Mittel zur winkelveränderlichen Kraftübertragung, wobei einem Rastzahnrad ein gleichachsig gelagerter zweiter Zahnkranz zugeordnet ist, der mehrstufige Zähne aufweist, die mit einem Klinkengesperre bzw. eines als Klinkengesperre dienenden Gegenzahnrad zusammenwirken, da -durch gekennzeichnet, daß Bremsmittel (25) zwischen dem zweiten Zahnrad (10,11) und dem Rastzahnrad (1) vorgesehen sind, so daß der zweite Zahnkranz als in beiden Richtungen gehemmt drehender Steuerzahnkranz dient und bei Relativbewegungen zwischen dem Steuerzahnkranz (Zähne 17) und den Steuerflächen (Zähne 15) die Rastzahnräder (1, 8) entsperrbar sind. Claims: 1. Ratchet mechanism, in particular for goat joints and ratchet wrenches, using radial or face-toothed gears as a means for variable-angle power transmission, one ratchet gear being assigned a second ring gear mounted on the same axis, which has multi-stage teeth, which are connected to a ratchet mechanism or as a ratchet mechanism Serving counter gear cooperate, d a -characterized in that braking means (25) are provided between the second gear (10,11) and the locking gear (1) so that the second ring gear serves as a control ring gear that is inhibited in both directions and when there are relative movements between the control gear (teeth 17) and the control surfaces (teeth 15) the locking gears (1, 8) can be unlocked. 2. Rastgesperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzähne (17) eine große Aufgleitstufe (19) und eine kleinere Aushebestufe (20) aufweisen. 2. locking mechanism according to claim 1, characterized in that the control teeth (17) have a large sliding step (19) and have a smaller excavation step (20). 3. Rastgesperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steuerzahnkranz (11) gegensinnig angeordneten Steuerflächen einen Zahnkranz mit Zähnen (15) bilden, der mit dem Gegenrastrad (8) in einem Stück hergestellt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 243 968, 344 653, 441715, 593 447, 1059 645; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1687 278, 1833 481; britische Patentschriften Nr. 709 694, 829 017; USA.-Patentschrift Nr. 3 127 967; Dr.-Ing. H. R. J a k o b i, Ludwigshafen, »Maschinenelemente aus thermoplastischen Kunststoffen«, VDI-Zeitschrift, B. 98, S. 514 bis 525.3. Ratchet mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the control surfaces arranged in opposite directions form a toothed ring with teeth (15) which is made in one piece with the counter gear (8). Considered publications: German Patent Nos. 243 968, 344 653, 441715, 593 447, 1059 645; German utility model No. 1687 278, 1833 481; British Patent Nos. 709 694, 829 017; U.S. Patent No. 3,127,967; Dr.-Ing. HR J akobi, Ludwigshafen, "Machine elements made of thermoplastics", VDI magazine, B. 98, pp. 514 to 525.