JPH0861382A - 適応型スリップクラッチ - Google Patents
適応型スリップクラッチInfo
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- JPH0861382A JPH0861382A JP7181637A JP18163795A JPH0861382A JP H0861382 A JPH0861382 A JP H0861382A JP 7181637 A JP7181637 A JP 7181637A JP 18163795 A JP18163795 A JP 18163795A JP H0861382 A JPH0861382 A JP H0861382A
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- JP
- Japan
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- slip clutch
- drive
- adaptive
- torque
- adaptive slip
- Prior art date
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Classifications
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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
- F16D43/204—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 intermediate balls or rollers
- F16D43/208—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 intermediate balls or rollers moving radially 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)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 過負荷トルクに対して、コスト面で有利な純
粋に機械的な過負荷スリップクラッチを提供する。 【解決手段】 二部分から形成する駆動軸又は被動軸は
二個の同軸とするシャフト部分を具え、駆動側シャフト
部分７には可動ねじ又はリンク４を介して形状結合する
駆動素子２が作用し、該駆動素子によって引張ばね５は
有効トルクに応じて引張する。
粋に機械的な過負荷スリップクラッチを提供する。 【解決手段】 二部分から形成する駆動軸又は被動軸は
二個の同軸とするシャフト部分を具え、駆動側シャフト
部分７には可動ねじ又はリンク４を介して形状結合する
駆動素子２が作用し、該駆動素子によって引張ばね５は
有効トルクに応じて引張する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、適応型スリップク
ラッチに関し、特に、ドリル装置の使用に際して、駆動
部と被動部との間におけるトルク伝達を予め圧縮形成し
たばね素子から生ずる動力によって実現する適応型スリ
ップクラッチに係るものである。
ラッチに関し、特に、ドリル装置の使用に際して、駆動
部と被動部との間におけるトルク伝達を予め圧縮形成し
たばね素子から生ずる動力によって実現する適応型スリ
ップクラッチに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】穿孔機、ドリルハンマ、ダイアモンドド
リル装置等のドリル装置を使用する場合、基盤に因って
は過大なトルクが生じ得る。上述した構成の機種に許容
される最大トルクは比較的正確に規定することができ
る。しかしながら、機械及び特に手持ち装置に及ぼすト
ルクの作用は極めて多様に異なる。使用者が梯子に上が
って手持ち装置を作動操作する場合、地面上に立って全
身をドリル装置に押しあてる場合よりも反作用モーメン
トは小さい。例えば、堅固な基盤においては、トルク
は、鉄筋との遭遇する場合よりも明らかに遅く上昇す
る。使用及び足場の状況が良好でない場合、極く僅かな
トルクの変化、特に、反応モーメントによっては重大な
事故が引き起こされることも有り得る。
リル装置等のドリル装置を使用する場合、基盤に因って
は過大なトルクが生じ得る。上述した構成の機種に許容
される最大トルクは比較的正確に規定することができ
る。しかしながら、機械及び特に手持ち装置に及ぼすト
ルクの作用は極めて多様に異なる。使用者が梯子に上が
って手持ち装置を作動操作する場合、地面上に立って全
身をドリル装置に押しあてる場合よりも反作用モーメン
トは小さい。例えば、堅固な基盤においては、トルク
は、鉄筋との遭遇する場合よりも明らかに遅く上昇す
る。使用及び足場の状況が良好でない場合、極く僅かな
トルクの変化、特に、反応モーメントによっては重大な
事故が引き起こされることも有り得る。
【０００３】過大なトルクの発生を防止するため、スリ
ップクラッチ又は係止クラッチを用いることが既知であ
り、その設計は使用者及び機械を保護する両面から両立
するように行われる。しかしながら、この両立性の成果
は満足しうるものではない。機械の能力を完全に利用可
能とすべきであるならば、従来の過負荷クラッチは、ド
リルのブロックに際してドリル装置に生ずる反応モーメ
ントに起因して上述の事故に繋がる恐れがある。
ップクラッチ又は係止クラッチを用いることが既知であ
り、その設計は使用者及び機械を保護する両面から両立
するように行われる。しかしながら、この両立性の成果
は満足しうるものではない。機械の能力を完全に利用可
能とすべきであるならば、従来の過負荷クラッチは、ド
リルのブロックに際してドリル装置に生ずる反応モーメ
ントに起因して上述の事故に繋がる恐れがある。
【０００４】例えば、工具のブロックに起因する事故を
早期に認識するために、速動性の電磁クラッチを通じて
機械から工具への動力伝達を遮断することにより、使用
者が負傷する危険性を回避する様々な解決法が既知であ
る。通常、これらの解決策は電子工学又は電気工学によ
る解決方法であり、これらの方法では、反応モーメント
に基づく装置ハウジングの所定の閾値を超える加速成分
又は速度成分が、質量に係るセンサによって捕捉され、
電気信号に変換されて分離クラッチを解除するために用
いられている。このような速度センサを具える電磁的な
解決の実施例はドイツ連邦共和国特許出願第 33 46 215
号及び WO-DE 88-00 109に記載され、 ドイツ連邦共和国
特許出願Ｐ43 44 817.8 においては加速度センサ及びデ
ジタルエレクトロニクスを用いた新しい解決法として提
案されている。これらすべての電子的又は電気的な解決
法においては、 回転加速度、 急増する電流値、上昇する
トルク等の値をセンサにより検出している。電子回路に
より、センサ信号が一定の限界値又は閾値を超えたか否
かにより／又は予め記憶したプロセス経過認識に基づい
てトラブルの発生を識別している。このような電子的解
決方法により、駆動モータの連動解除又は停止のような
適切な措置によるトラブルの危険性が回避されている。
早期に認識するために、速動性の電磁クラッチを通じて
機械から工具への動力伝達を遮断することにより、使用
者が負傷する危険性を回避する様々な解決法が既知であ
る。通常、これらの解決策は電子工学又は電気工学によ
る解決方法であり、これらの方法では、反応モーメント
に基づく装置ハウジングの所定の閾値を超える加速成分
又は速度成分が、質量に係るセンサによって捕捉され、
電気信号に変換されて分離クラッチを解除するために用
いられている。このような速度センサを具える電磁的な
解決の実施例はドイツ連邦共和国特許出願第 33 46 215
号及び WO-DE 88-00 109に記載され、 ドイツ連邦共和国
特許出願Ｐ43 44 817.8 においては加速度センサ及びデ
ジタルエレクトロニクスを用いた新しい解決法として提
案されている。これらすべての電子的又は電気的な解決
法においては、 回転加速度、 急増する電流値、上昇する
トルク等の値をセンサにより検出している。電子回路に
より、センサ信号が一定の限界値又は閾値を超えたか否
かにより／又は予め記憶したプロセス経過認識に基づい
てトラブルの発生を識別している。このような電子的解
決方法により、駆動モータの連動解除又は停止のような
適切な措置によるトラブルの危険性が回避されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】既知の解決法は、いず
れもセンサ機構の他に電子的な識別回路、評価回路、及
び増幅回路を必要とし、この結果、製造コストが高価に
なる不具合が生じてしまう。
れもセンサ機構の他に電子的な識別回路、評価回路、及
び増幅回路を必要とし、この結果、製造コストが高価に
なる不具合が生じてしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、既知の
電気的又は電子的な解決とは異なり、コスト面で有利な
純機械的な解決法を提案することにある。
電気的又は電子的な解決とは異なり、コスト面で有利な
純機械的な解決法を提案することにある。
【０００７】この課題を解決するため、本発明による適
応型スリップクラッチは、求められる末端モーメントに
依存する解除モーメントを適応調整するために、駆動軸
又は被動軸を二個の構成部分から成るシャフトとして形
成し、該シャフトの両方の構成部分を同軸状に互いに相
対的に回転可能に設け、駆動側のシャフト部分と形状結
合した駆動素子との間では軸線方向に変位可能とし、駆
動モーメントの上昇に伴い、圧縮ばねは被動側シャフト
部分と結合した係止手段に対して一層強く押圧すること
を特徴とするものである。
応型スリップクラッチは、求められる末端モーメントに
依存する解除モーメントを適応調整するために、駆動軸
又は被動軸を二個の構成部分から成るシャフトとして形
成し、該シャフトの両方の構成部分を同軸状に互いに相
対的に回転可能に設け、駆動側のシャフト部分と形状結
合した駆動素子との間では軸線方向に変位可能とし、駆
動モーメントの上昇に伴い、圧縮ばねは被動側シャフト
部分と結合した係止手段に対して一層強く押圧すること
を特徴とするものである。
【０００８】既知の電気的又は電子的な解決法に対し
て、本発明の適応型スリップクラッチは他の機能原理に
基づくものである。純粋に力学的に作用するスリップク
ラッチであり、その解除モーメントは調整可能である。
この解除モーメントは、それぞれに関係する駆動回転モ
ーメントに依存して自動的に調整される。解除モーメン
トは、それぞれに関係するトルクよりも僅かに大きくな
るように調整されるため、正常な作動状態においてスリ
ップクラッチが解除されることはない。
て、本発明の適応型スリップクラッチは他の機能原理に
基づくものである。純粋に力学的に作用するスリップク
ラッチであり、その解除モーメントは調整可能である。
この解除モーメントは、それぞれに関係する駆動回転モ
ーメントに依存して自動的に調整される。解除モーメン
トは、それぞれに関係するトルクよりも僅かに大きくな
るように調整されるため、正常な作動状態においてスリ
ップクラッチが解除されることはない。
【０００９】慣性質量を具えるか、適応性のある制動を
伴う駆動素子は、自己停止機構のない可動ねじ又はリン
ク結合を通じた形状結合によって駆動側のシャフト部分
に作用させることが有利である。後述する説明から明ら
かなように、両方のシャフト部分は互いに重合して同軸
状に連結することが有利であり、被動側のシャフト部分
は駆動側のシャフト部分に適応するとともに、係止手段
は被動側のシャフト部分に保持し、環状肩部として配置
した球体、ローラ等から形成する。係止手段は駆動側の
シャフト部分の重ね合わされた端部に位置し、圧縮ばね
は圧着リングを介して環状肩部に押圧する。
伴う駆動素子は、自己停止機構のない可動ねじ又はリン
ク結合を通じた形状結合によって駆動側のシャフト部分
に作用させることが有利である。後述する説明から明ら
かなように、両方のシャフト部分は互いに重合して同軸
状に連結することが有利であり、被動側のシャフト部分
は駆動側のシャフト部分に適応するとともに、係止手段
は被動側のシャフト部分に保持し、環状肩部として配置
した球体、ローラ等から形成する。係止手段は駆動側の
シャフト部分の重ね合わされた端部に位置し、圧縮ばね
は圧着リングを介して環状肩部に押圧する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図示実施例につき本発明を
一層具体的に説明する。
一層具体的に説明する。
【００１１】図１に示すトルクと時間との間の関係を示
すグラフにおいて、下側の曲線はドリル装置に係るトル
クの正常動作における具体的にとり得る変化を示してい
る。上側の曲線は適応型スリップクラッチによって伝達
可能な最大トルクを示している。この解除モーメント又
は最大トルクの変化は、最大許容値Ｍmax （図２参照）
に至るまでは作動トルクの変化に追従する。本発明にお
いては、スリップクラッチの解除モーメントが選択又は
調整しうる調節速度に追従するからである。解除モーメ
ントはそれぞれに関係するトルクよりも明らかに若干大
きく調整されるため、既述のように正常な状態では図１
に示すクラッチ解除はあり得ない。
すグラフにおいて、下側の曲線はドリル装置に係るトル
クの正常動作における具体的にとり得る変化を示してい
る。上側の曲線は適応型スリップクラッチによって伝達
可能な最大トルクを示している。この解除モーメント又
は最大トルクの変化は、最大許容値Ｍmax （図２参照）
に至るまでは作動トルクの変化に追従する。本発明にお
いては、スリップクラッチの解除モーメントが選択又は
調整しうる調節速度に追従するからである。解除モーメ
ントはそれぞれに関係するトルクよりも明らかに若干大
きく調整されるため、既述のように正常な状態では図１
に示すクラッチ解除はあり得ない。
【００１２】以下に詳述する本発明による特有の機能に
より、図２のダイアグラムに示すように調節速度を制限
することができる。例えば、工具のクランプやブロック
等に由来する回転速度の低下挟止又はブロックに際し、
トルク上昇が、最大調節速度がもたらす上昇速度よりも
大きくなる場合、適応性型スリップクラッチが現況に適
合可能となる前に、図３のダイアグラムに示すように解
除の閾値が超えられる。この結果、前述したトラブルが
発生した場合スリップクラッチが解除され、駆動モータ
から工具への動力伝達が瞬時に中断し、装置の使用者は
保護される。
より、図２のダイアグラムに示すように調節速度を制限
することができる。例えば、工具のクランプやブロック
等に由来する回転速度の低下挟止又はブロックに際し、
トルク上昇が、最大調節速度がもたらす上昇速度よりも
大きくなる場合、適応性型スリップクラッチが現況に適
合可能となる前に、図３のダイアグラムに示すように解
除の閾値が超えられる。この結果、前述したトラブルが
発生した場合スリップクラッチが解除され、駆動モータ
から工具への動力伝達が瞬時に中断し、装置の使用者は
保護される。
【００１３】本発明による適応型スリップクラッチ１の
構造的な基本構成を図４に示す。同様の構造を有するス
リップクラッチ又は係止クラッチから既知であるよう
に、駆動部分２（例えば、ピニオン）と被動部分３との
間において、停止手段又は係止手段６に対して押圧力を
作用させるばね５によって生ずる力の成分によりトルク
伝達を行う。この構成を有する従来のスリップクラッチ
又は係止クラッチにおいては、解除モーメント及び伝達
可能なトルクＭがほぼ一定に保たれる。
構造的な基本構成を図４に示す。同様の構造を有するス
リップクラッチ又は係止クラッチから既知であるよう
に、駆動部分２（例えば、ピニオン）と被動部分３との
間において、停止手段又は係止手段６に対して押圧力を
作用させるばね５によって生ずる力の成分によりトルク
伝達を行う。この構成を有する従来のスリップクラッチ
又は係止クラッチにおいては、解除モーメント及び伝達
可能なトルクＭがほぼ一定に保たれる。
【００１４】本発明による適応型スリップクラッチにお
いては、ばね５の圧縮量を制御する。そのために、駆動
軸又は被動軸は、（図示していない）工具に対する動力
伝達機構を２個の構成部分から構成する。即ち、図４〜
７に示すように、例えば、互いに同軸として設けた二本
の中空シャフト又はシャフト部分から形成する。図示の
実施例においては、被動側のシャフト部分３を駆動側の
シャフト部分７の内部に案内する。両方のシャフト部分
３及び７は互いに相対的に回転する。以下、一体化して
案内部材４と称する駆動側シャフト部分７の可動ねじ、
リンク案内部材等を通じて、駆動部分２（図７の場合は
歯車又は案内スリーブ22）を駆動側シャフト部分７に把
持する。駆動部分２（歯車、案内スリーブ）は被動側シ
ャフト部分３及び工具とは反対側の端面10にを介してば
ね５を作用させる。該ばねは、案内部材４を通じて作用
する捩れ運動の成分として駆動側シャフト部分７と駆動
部分２との間における軸線方向の変位により生ずるトル
クＭに応じてストッパ及び被動側シャフト部分３と結合
した停止手段又は係止手段６に対して強く押し当たる。
案内部材４における両部分２及び７の軸線方向における
相対変位により、ばね５は、対応するトルクで多かれ少
なかれ圧縮され、シャフト部分３に生じたトルクに適応
するスリップクラッチの解除モーメントを調整する。
いては、ばね５の圧縮量を制御する。そのために、駆動
軸又は被動軸は、（図示していない）工具に対する動力
伝達機構を２個の構成部分から構成する。即ち、図４〜
７に示すように、例えば、互いに同軸として設けた二本
の中空シャフト又はシャフト部分から形成する。図示の
実施例においては、被動側のシャフト部分３を駆動側の
シャフト部分７の内部に案内する。両方のシャフト部分
３及び７は互いに相対的に回転する。以下、一体化して
案内部材４と称する駆動側シャフト部分７の可動ねじ、
リンク案内部材等を通じて、駆動部分２（図７の場合は
歯車又は案内スリーブ22）を駆動側シャフト部分７に把
持する。駆動部分２（歯車、案内スリーブ）は被動側シ
ャフト部分３及び工具とは反対側の端面10にを介してば
ね５を作用させる。該ばねは、案内部材４を通じて作用
する捩れ運動の成分として駆動側シャフト部分７と駆動
部分２との間における軸線方向の変位により生ずるトル
クＭに応じてストッパ及び被動側シャフト部分３と結合
した停止手段又は係止手段６に対して強く押し当たる。
案内部材４における両部分２及び７の軸線方向における
相対変位により、ばね５は、対応するトルクで多かれ少
なかれ圧縮され、シャフト部分３に生じたトルクに適応
するスリップクラッチの解除モーメントを調整する。
【００１５】図４に示す本発明による適応性を有するス
リップクラッチの原理図には、いくつかの応力−ベクト
ルダイアグラムが表示されている。これらのダイアグラ
ムは、クラッチの特定した作用点における一定の有効ト
ルクＭについて、軸線方向及びこれと直交する径方向に
作用する応力成分として示される。
リップクラッチの原理図には、いくつかの応力−ベクト
ルダイアグラムが表示されている。これらのダイアグラ
ムは、クラッチの特定した作用点における一定の有効ト
ルクＭについて、軸線方向及びこれと直交する径方向に
作用する応力成分として示される。
【００１６】図４に示す適応型クラッチシステムの応力
伝達特性及びモーメント伝達特性を正常な作動（図１参
照）及び解除（図３参照）におけるモーメント伝達で明
らかにするために、個々の応力−軸線方向成分の二つの
ベクトルダイアグラム（図４(b) 及び (c)) を図示し、
以下に説明する。
伝達特性及びモーメント伝達特性を正常な作動（図１参
照）及び解除（図３参照）におけるモーメント伝達で明
らかにするために、個々の応力−軸線方向成分の二つの
ベクトルダイアグラム（図４(b) 及び (c)) を図示し、
以下に説明する。
【００１７】トルクＭに基づき調節素子及び駆動素子２
に作用する応力成分は、軸線方向の調節応力Fvと径方向
応力Fuv とに分解される。 慣性応力又は制動応力Fdは軸
線方向成分Fvに抗して作用する。 この応力成分Fdは作動
状況に応じて大きさが異なるが、 図１，２及び図４
（ｂ）のベクトルダイアグラムから明らかなように、 正
常な作動においてはほぼ一定である。 ばね５に伝達され
る軸線方向応力Ffv は Ffv＝（Fv−Fd）となる。被動端
側シャフト部分３への動力伝達に際し、この動力による
算出可能なばね力Ffa が係止機構に生じ、 該係止機構を
通じてシャフト部分７と３との間で動力伝達が行われ
る。係止機構における径方向応力の符号をFuaとする。
ばね力の軸線方向成分Ffv の値は、本発明の基本原理に
従い、図４に図示しただけの案内部材４（リンク）によ
る駆動素子２の軸線方向の相対的変位に応じて変化す
る。
に作用する応力成分は、軸線方向の調節応力Fvと径方向
応力Fuv とに分解される。 慣性応力又は制動応力Fdは軸
線方向成分Fvに抗して作用する。 この応力成分Fdは作動
状況に応じて大きさが異なるが、 図１，２及び図４
（ｂ）のベクトルダイアグラムから明らかなように、 正
常な作動においてはほぼ一定である。 ばね５に伝達され
る軸線方向応力Ffv は Ffv＝（Fv−Fd）となる。被動端
側シャフト部分３への動力伝達に際し、この動力による
算出可能なばね力Ffa が係止機構に生じ、 該係止機構を
通じてシャフト部分７と３との間で動力伝達が行われ
る。係止機構における径方向応力の符号をFuaとする。
ばね力の軸線方向成分Ffv の値は、本発明の基本原理に
従い、図４に図示しただけの案内部材４（リンク）によ
る駆動素子２の軸線方向の相対的変位に応じて変化す
る。
【００１８】例えば、鉄筋との遭遇などのトラブルでは
シャフト部分３がブロックされる。慣性質量及び内蔵し
た減衰部材により、ばね力成分Ffv は求めたトルク上昇
を生じさせることができない。軸線方向に作用する慣性
成分又は制動成分Fdは急激に上昇するため、被動側シャ
フト部分３に作用するトルクの急激な増加により、軸線
方向のばね力成分Ffa は、もはや応力伝達には不十分と
なる。そのため、圧着リング９と係止手段６との間でク
ラッチ機構が解除し、装置の駆動部から被動端側シャフ
ト部分３への応力伝達が瞬時に中断する (図４(c))。
シャフト部分３がブロックされる。慣性質量及び内蔵し
た減衰部材により、ばね力成分Ffv は求めたトルク上昇
を生じさせることができない。軸線方向に作用する慣性
成分又は制動成分Fdは急激に上昇するため、被動側シャ
フト部分３に作用するトルクの急激な増加により、軸線
方向のばね力成分Ffa は、もはや応力伝達には不十分と
なる。そのため、圧着リング９と係止手段６との間でク
ラッチ機構が解除し、装置の駆動部から被動端側シャフ
ト部分３への応力伝達が瞬時に中断する (図４(c))。
【００１９】図５及び図６に示すように、被動側シャフ
ト部分３のばね５に用いる停止手段又は係止手段６は、
被動側シャフト部分３のマントルにばね負荷して設けた
球体冠部によって形成する。この球体冠部は、駆動側シ
ャフト部分７の重なり合う中空シャフト部分を貫通し、
係止手段６である球体に対して傾斜した圧着リング９を
支持するとともに、駆動部分２と対向するように配置し
た圧縮ばね５の端部により押圧される。ばね５の様々な
押圧力に適応した調整可能な形状結合クラッチは、圧着
リング９の傾斜した内側面と被動側シャフト部分３に設
けた停止手段又は係止手段６である球体との間に形成さ
れる。動力伝達は、円筒、ローラ、トルクに依存して解
除する噛合部材を通じた同等の実施例として又は純粋な
摩擦結合としても可能である。
ト部分３のばね５に用いる停止手段又は係止手段６は、
被動側シャフト部分３のマントルにばね負荷して設けた
球体冠部によって形成する。この球体冠部は、駆動側シ
ャフト部分７の重なり合う中空シャフト部分を貫通し、
係止手段６である球体に対して傾斜した圧着リング９を
支持するとともに、駆動部分２と対向するように配置し
た圧縮ばね５の端部により押圧される。ばね５の様々な
押圧力に適応した調整可能な形状結合クラッチは、圧着
リング９の傾斜した内側面と被動側シャフト部分３に設
けた停止手段又は係止手段６である球体との間に形成さ
れる。動力伝達は、円筒、ローラ、トルクに依存して解
除する噛合部材を通じた同等の実施例として又は純粋な
摩擦結合としても可能である。
【００２０】既述のように、適応型クラッチシステム
は、関係するトルクよりも大きな解除モーメントが得ら
れるように設計する必要がある。上述した事項は、駆動
部分と軸部分７との間の軸線方向相対変位と、ばね５の
トルクに応じた圧縮に基づく結合力の調整とにより達成
される。その結果、正常な状態におけるスリップクラッ
チは、この種のスリップクラッチの技術水準に照らして
一定のトルクで解除する代わりに、トルク上昇に応じて
ばねが圧縮される。
は、関係するトルクよりも大きな解除モーメントが得ら
れるように設計する必要がある。上述した事項は、駆動
部分と軸部分７との間の軸線方向相対変位と、ばね５の
トルクに応じた圧縮に基づく結合力の調整とにより達成
される。その結果、正常な状態におけるスリップクラッ
チは、この種のスリップクラッチの技術水準に照らして
一定のトルクで解除する代わりに、トルク上昇に応じて
ばねが圧縮される。
【００２１】しかしながら、本発明においては、トルク
の適合に必要な速度調節を規制することができる。速度
調節は、例えば、一定の質量を有する調節素子８又は駆
動素子２の設計により、即ち、慣性質量を調整すること
によって実現可能である。この場合、図６に示すよう
に、代替として駆動素子２を例えば嵌合により制動部材
11と連結することが可能であり、 場合によっては一定の
駆動トルク以上で作用する。 図６に示す制動構造部分12
はハウジングに固定する。
の適合に必要な速度調節を規制することができる。速度
調節は、例えば、一定の質量を有する調節素子８又は駆
動素子２の設計により、即ち、慣性質量を調整すること
によって実現可能である。この場合、図６に示すよう
に、代替として駆動素子２を例えば嵌合により制動部材
11と連結することが可能であり、 場合によっては一定の
駆動トルク以上で作用する。 図６に示す制動構造部分12
はハウジングに固定する。
【００２２】図７は、本発明による適応型スリップクラ
ッチの実証された試験実施例を示している。この実施例
においては、駆動部分２はフランジ付加部21を具えるス
プライン軸20から構成する。この場合、玉軸受31を内側
で保持するために、被動側シャフト部分３には、ねじ固
定したカウンタフランジ23を設け、 該カウンタフランジ
は同様のねじ固定によりトルク伝達のための案内スリー
ブ22に結合することが有利である。 案内スリーブ22は内
側にスライド溝24を有し、 該スライド溝には、つれまわ
し用のウェッジ70を軸線方向に変位可能として嵌合す
る。このウェッジは調整リング７として形成した駆動側
のシャフト部分７に堅く結合する。調整リングとして形
成したシャフト部分７の軸線方向変位は、案内部材４
（リンク）を通じて実現し、該案内部材には調整リング
と結合したスライドタップ40を嵌合する。フランジ部分
23の内面とこれと対向する調整リングの前面との間の領
域では、 空気容積部50が制動部材として作用する。
ッチの実証された試験実施例を示している。この実施例
においては、駆動部分２はフランジ付加部21を具えるス
プライン軸20から構成する。この場合、玉軸受31を内側
で保持するために、被動側シャフト部分３には、ねじ固
定したカウンタフランジ23を設け、 該カウンタフランジ
は同様のねじ固定によりトルク伝達のための案内スリー
ブ22に結合することが有利である。 案内スリーブ22は内
側にスライド溝24を有し、 該スライド溝には、つれまわ
し用のウェッジ70を軸線方向に変位可能として嵌合す
る。このウェッジは調整リング７として形成した駆動側
のシャフト部分７に堅く結合する。調整リングとして形
成したシャフト部分７の軸線方向変位は、案内部材４
（リンク）を通じて実現し、該案内部材には調整リング
と結合したスライドタップ40を嵌合する。フランジ部分
23の内面とこれと対向する調整リングの前面との間の領
域では、 空気容積部50が制動部材として作用する。
【００２３】最初に記述した図５及び図６に示す実施例
のように、圧着リング９を支持する係止手段６は、ばね
負荷された球体のリングとして形成する。これらの球体
は、一方において被動側シャフト部分３の中空シャフト
状の中核部分32に保持し、他方では案内部材４（リン
ク）を形成した周囲のスリーブ部分30を貫通する。
のように、圧着リング９を支持する係止手段６は、ばね
負荷された球体のリングとして形成する。これらの球体
は、一方において被動側シャフト部分３の中空シャフト
状の中核部分32に保持し、他方では案内部材４（リン
ク）を形成した周囲のスリーブ部分30を貫通する。
【００２４】本発明による純粋に力学的な解決法は、 自
己調整される解除モーメントを伴う適応型スリップクラ
ッチを用いて反応モーメントの不意の急激な増大から、
特に手持ちドリル装置の使用者を保護することを目的と
している。この解決法は、作業上の安全性が高いなら
ば、多くの使用例において、冒頭に既述したメカトロニ
ク及び電子工学による解決法に対する有利な代替案とな
る。
己調整される解除モーメントを伴う適応型スリップクラ
ッチを用いて反応モーメントの不意の急激な増大から、
特に手持ちドリル装置の使用者を保護することを目的と
している。この解決法は、作業上の安全性が高いなら
ば、多くの使用例において、冒頭に既述したメカトロニ
ク及び電子工学による解決法に対する有利な代替案とな
る。
【図１】図１は、本発明による適応型スリップクラッチ
を具えるドリル装置の作動に際し、解除モーメントの時
間的経過に調整可能な安全離間距離を加えた曲線を示す
実際のトルクの作動−時間ダイアグラムである。
を具えるドリル装置の作動に際し、解除モーメントの時
間的経過に調整可能な安全離間距離を加えた曲線を示す
実際のトルクの作動−時間ダイアグラムである。
【図２】図２は、本発明による適応型スリップクラッチ
を具えるドリル装置のトルク及び解除モーメントの時間
経過を示すグラフである。
を具えるドリル装置のトルク及び解除モーメントの時間
経過を示すグラフである。
【図３】図３は、例えば、ドリルのブロックによるトラ
ブルの発生に際し、適応型スリップクラッチの解除を明
らかにする図１及び図２に対応して示すダイアグラムで
ある。
ブルの発生に際し、適応型スリップクラッチの解除を明
らかにする図１及び図２に対応して示すダイアグラムで
ある。
【図４】図４は、本発明による適応型スリップクラッチ
の機能原理を説明するための線図である。
の機能原理を説明するための線図である。
【図５】図５は、本発明の構成による適応型スリップク
ラッチの第２実施例を示す断面図である。
ラッチの第２実施例を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の構成による適応型スリップク
ラッチの変形例を示す断面図である。
ラッチの変形例を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の構成による適応型スリップク
ラッチに係る実証された具体的な実施例を示す断面図で
ある。
ラッチに係る実証された具体的な実施例を示す断面図で
ある。
２ 駆動素子 ３ 被動側シャフト部分 ４ 案内部材 ５ 引張ばね ６ 係止手段 ７ 駆動側シャフト部分 ８ 慣性質量 ９ 圧着リング 11, 50 制動部材
Claims (10)
- 【請求項１】 過負荷に際して動力伝達を遮断する適応
型スリップクラッチであって、駆動部と被動部との間に
おけるトルク伝達を、予め圧縮したばね（５）により生
ずる押圧力によって実現する適応型スリップクラッチに
おいて、生じた被動部のトルクに依存する解除モーメン
トを適応調整するために、駆動軸又は被動軸を二個の構
成部分から成るシャフトとして形成し、該シャフトの両
方の構成部分（３，７）を同軸状に互いに相対的に回転
可能に連結し、駆動側のシャフト部分（７）と形状結合
による駆動素子（２）との間で軸線方向に変位可能と
し、駆動トルク（Ｍ）の上昇に伴い、圧縮ばね（５）
が、被動側シャフト部分（３）に結合された係止手段
（６）に対して一層強く押圧するように構成したことを
特徴とする適応型スリップクラッチ。 - 【請求項２】 請求項１記載の適応型スリップクラッチ
において、前記駆動素子（２）又は駆動側のシャフト部
分（７）が所定の慣性質量（８）を有することを特徴と
する適応型スリップクラッチ。 - 【請求項３】 請求項１記載の適応型スリップクラッチ
において、前記駆動素子（２）と駆動側のシャフト部分
（７）との間における軸線方向の変位量が制動部材（1
1；50）によって規制されることを特徴とする適応型ス
リップクラッチ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の適
応型スリップクラッチにおいて、前記駆動素子（２）が
案内部材（４）を通じて駆動側のシャフト部分（７）に
作用することを特徴とする適応型スリップクラッチ。 - 【請求項５】 請求項４記載の適応型スリップクラッチ
において、前記案内部材（４）を、自己停止なしの可動
ねじとしたことを特徴とする適応型スリップクラッチ。 - 【請求項６】 請求項４記載の適応型スリップクラッチ
において、前記案内部材（４）を、連結リンクとしたこ
とを特徴とする適応型スリップクラッチ。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の適
応型スリップクラッチにおいて、前記両方のシャフト部
分（３，７）を、互いに重合して同軸状に連結し、被動
側のシャフト部分（３）が駆動側のシャフト部分（７）
に適応することを特徴とする適応型スリップクラッチ。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項に記載の適
応型スリップクラッチにおいて、前記係止手段（６）
を、球体、円筒又はローラによる環状肩部として形成
し、前記圧縮ばね（５）を圧着リング（９）を通じて環
状肩部に押圧させることを特徴とする適応型スリップク
ラッチ。 - 【請求項９】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の適
応型スリップクラッチにおいて、前記係止手段（６）
を、トルクに応じて解除する噛合部材としたことを特徴
とする適応型スリップクラッチ。 - 【請求項１０】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の
適応型スリップクラッチにおいて、前記係止手段（６）
を、トルクに応じて解除する摩擦結合部材としたことを
特徴とする適応型スリップクラッチ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4426305:8 | 1994-07-25 | ||
| DE4426305A DE4426305C2 (de) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Adaptive Rutschkupplung |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0861382A true JPH0861382A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3615593B2 JP3615593B2 (ja) | 2005-02-02 |
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ID=6524087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18163795A Expired - Fee Related JP3615593B2 (ja) | 1994-07-25 | 1995-07-18 | 適応型スリップクラッチ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5616080A (ja) |
| EP (1) | EP0694706B1 (ja) |
| JP (1) | JP3615593B2 (ja) |
| KR (1) | KR100356449B1 (ja) |
| CN (1) | CN1073674C (ja) |
| DE (2) | DE4426305C2 (ja) |
| DK (1) | DK0694706T3 (ja) |
| ES (1) | ES2121324T3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001355593A (ja) * | 2000-06-15 | 2001-12-26 | Nippon Kobunshi Kk | 空気攪拌装置 |
| US7018296B2 (en) | 2001-04-27 | 2006-03-28 | Gkn Walterscheid Getriebe Gmbh | Gear drive with integrated torque limiting coupling |
| JP2008514440A (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-08 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 手持ち式工作機械、特にドリル及び／又は打撃ハンマ |
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| DE10145407C2 (de) * | 2001-09-14 | 2003-11-13 | Walterscheid Gmbh Gkn | Antriebsanordnung und Verfahren zum Festsetzen mindestens eines Arbeitsaggregats |
| GB0213289D0 (en) * | 2002-06-11 | 2002-07-24 | Black & Decker Inc | Rotary hammer |
| EP1468789A3 (en) * | 2003-04-17 | 2008-06-04 | BLACK & DECKER INC. | Clutch for rotary power tool and rotary power tool incorporating such clutch |
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| EP1702723B1 (en) * | 2005-03-18 | 2014-04-02 | Black & Decker, Inc. | Power tool torque overload clutch |
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| CN106869844B (zh) * | 2017-03-21 | 2023-05-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种桥塞钻磨防反扭装置及反扭矩监测*** |
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| DE102018208636A1 (de) | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur elektronischen Erfassung eines Überrastungszustands einer Kupplungseinheit |
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| CN111692238B (zh) * | 2019-03-11 | 2021-09-07 | 上海汽车变速器有限公司 | 离合器扭矩传递特性自适应优化控制方法 |
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- 1995-03-21 EP EP95810192A patent/EP0694706B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-21 DE DE59503763T patent/DE59503763D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-23 KR KR1019950017029A patent/KR100356449B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1995-07-13 US US08/502,225 patent/US5616080A/en not_active Expired - Lifetime
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