DE19929833A1 - Overload drill coupling has a drive section partially shrouded by a drive take-off section with inner ratchet locking pockets to take sprung locking levers from the drive section without digging into the pocket surfaces - Google Patents

Overload drill coupling has a drive section partially shrouded by a drive take-off section with inner ratchet locking pockets to take sprung locking levers from the drive section without digging into the pocket surfaces

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    • F16D41/12—Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like

Abstract

The overload coupling for a drill has a drive section (4) partially surrounded by a drive take-off section (5), with at least one ratchet locking pocket (7) at its inner contour towards the drive section (4), to take a sprung locking unit (10). The sprung locking unit (10) is a lever, working with a spring (13), within an opening in the drive section (4) opening towards its inner contour. The free end (17) of the locking lever has a locking section (12) which works with the locking pocket (7), and a locking surface (15) which acts with a counter surface (16) at the locking pocket (7). The structure prevents the locking section (12) of the lever from digging into the counter surface of the locking pocket (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung gemäss dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.The invention relates to an overload clutch according to the preamble of the patent claim 1.

Aus der DE-19 65 275 C3 ist eine Überlastkupplung zur Übertragung eines gegen zunehmende Grösse begrenzten Drehmomentes zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil zweier koaxial zueinander angeordneter Triebteile bekannt. Die Überlastkupplung weist mehrere gleichmässig verteilt angeordnete, federbelastete Verriegelungselemente in Form von Kugeln auf, die in entsprechende Rasttaschen des Abtriebsteiles eingerückt sind. Beim Überschreiten eines Grenzdrehmomentes werden diese Kugeln aus den Rasttaschen gedrückt, so dass sich das Abtriebsteil gegenüber dem Antriebsteil in Umfangsrichtung verdrehen kann. Die punktförmig an den Gegenflächen der Rasttaschen anliegenden Kugeln graben sich mit zunehmender Lebensdauer der Überlastkupplung immer weiter in die entsprechende Gegenfläche der Rasttaschen hinein. Dadurch wird die Grösse eines wirksamen Auslösewinkels immer grösser, so dass zum Ausrücken dieser Kugeln aus den Rasttaschen ein immer grösseres Drehmoment benötigt wird.From DE-19 65 275 C3 is an overload clutch for the transmission of a counter increasing size of limited torque between drive part and output part known two coaxially arranged drive parts. The overload clutch points several evenly distributed, spring-loaded locking elements in Form of balls, which are engaged in corresponding locking pockets of the driven part are. If a limit torque is exceeded, these balls are removed from the Locking pockets pressed so that the driven part in opposite to the drive part Can twist circumferential direction. The punctiform on the counter surfaces of the locking pockets adjacent balls dig as the service life of the overload clutch increases further and further into the corresponding counter surface of the locking pockets. This will make the The size of an effective trigger angle is always larger so that it can be disengaged Balls from the locking pockets an ever greater torque is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastkupplung zu schaffen, die einfach ist im Aufbau, sicher funktioniert und bei der ein Eingraben der Verriegelungselemente in die Rasttaschen verhindert wird, so dass ein eng toleriertes, gleichbleibendes Auslöse­ moment der Überlastkupplung über deren gesamte Lebensdauer erreicht werden kann.The invention has for its object to provide an overload clutch that is simple is under construction, works safely and where the locking elements are buried in the locking pockets is prevented, so that a tightly tolerated, constant release torque of the overload clutch can be achieved over its entire service life.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Überlastkupplung, welche die im kenn­ zeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist.This problem is solved by an overload clutch, which the in drawing section of claim 1 features listed.

Der ein Verriegelungselement bildende Hebel hat den Vorteil, dass er aufgrund seiner schwenkbaren Anordnung an dem Antriebsteil insgesamt eine gute Führung hat und immer gleich ausgerichtet in die Rasttasche gedrückt wird. The lever forming a locking element has the advantage that due to its pivotable arrangement on the drive part overall good guidance and is always pressed into the locking pocket with the same orientation.  

Um eine Überlastkupplung mit einer möglichst kurzen Baulänge bauen zu können, ist zweckmässigerweise der Hebel um eine parallel zur Mittellängsachse des Antriebsteiles verlaufende Achse schwenkbar. Diese das Antriebsteil durchsetzende Achse ist beispielsweise im Umfangsbereich des Antriebsteiles angeordnet. Die schwenkbare Festlegung des Hebels an dieser Achse erfolgt mittels einer auf den Durchmesser der Achse abgestimmten Lagerbohrung, die der Hebel an einem ersten freien Endbereich aufweist.In order to be able to build an overload clutch with the shortest possible length, expediently the lever about a parallel to the central longitudinal axis of the drive part extending axis swiveling. This is the axis passing through the drive part arranged for example in the peripheral region of the drive part. The swiveling The lever on this axis is fixed on the diameter of the Axle-matched bearing hole that the lever at a first free end having.

Eine kleine Baugrösse bei Überlastkupplungen kann dadurch erreicht werden, indem vor­ zugweise der Hebel in einer umlaufenden, zur Aussenkontur hin offen ausgebildeten Ausnehmung des Antriebsteiles angeordnet ist. Diese Ausnehmung weist beispielsweise eine parallel zur Mittellängsachse erstreckende Breite auf, die im wesentlichen der in der gleichen Richtung gemessenen Stärke des Hebels entspricht. Dem Hebel wird auf diese Weise eine hohe seitliche Stabilität verliehen.A small size for overload clutches can be achieved by: sometimes the lever in a circumferential, open to the outer contour Recess of the drive part is arranged. This recess points for example a width extending parallel to the central longitudinal axis, which is essentially that in the lever thickness measured in the same direction. The lever is on this Given a high lateral stability.

Um ein sicheres Einrücken des Hebels in der Rasttasche erreichen zu können, weist vorteilhafterweise der Hebel ein mit einem Federelement zusammenwirkendes freies Ende auf.In order to be able to securely engage the lever in the locking pocket, points advantageously the lever is a free cooperating with a spring element End up.

Damit das Gesamtgewicht des Hebels möglichst klein gehalten werden kann, ist vorzugsweise das Federelement am Antriebsteil angeordnet und wirkt in radialer Richtung mit einer Anschlagfläche des Hebels zusammen.So that the total weight of the lever can be kept as small as possible preferably the spring element is arranged on the drive part and acts in the radial direction with a stop surface of the lever.

Vorzugsweise weist der Hebel auf einer der Anschlagfläche gegenüberliegenden Seite einen Verriegelungsbereich mit einer Sperrfläche auf, die mit einer entsprechend geformten Gegenfläche der Rasttasche zusammenwirkbar ist. Durch zumindest teilweise flächige Ausgestaltung des Verriegelungsbereiches und der Rasttasche ist es möglich, die von dem Federelement ausgehende, auf den Hebel wirkende Kraft auf die Rasttasche zu übertragen, ohne dass der Verriegelungsbereich die Gegenfläche der Rasttasche beschädigt, indem er in diese Gegenfläche eindringt. Die Sperrfläche ist beispielsweise grösser ausgebildet als die Gegenfläche.The lever preferably has on a side opposite the stop surface a locking area with a locking area with a corresponding shaped counter surface of the locking pocket is cooperable. By at least in part flat design of the locking area and the locking pocket it is possible to from the spring element, acting on the lever force towards the locking pocket transferred without the locking area the counter surface of the locking pocket damaged by penetrating this counter surface. The restricted area is, for example larger than the counter surface.

Um ein sicheres Einrücken des Verriegelungsbereiches in die Rasttasche nach einem erfolgten Auslösevorgang erreichen zu können, ist die Erstreckung des Ver­ riegelungsbereiches in Umfangsrichtung des Antriebsteiles kleiner als die Erstreckung der Rasttasche. To ensure that the locking area engages securely in the locking pocket after a To be able to achieve the triggering process is the extension of the ver locking area in the circumferential direction of the drive part smaller than the extent of Rest pocket.  

Eine exakte konzentrische Anordung des Antriebsteiles gegenüber dem Abtriebsteil wird erreicht, indem zweckmässigerweise an dem Antriebselement wenigstens drei Hebel angeordnet sind, die gleichmässig über den Umfangsbereich des Antriebselementes ver­ teilt angeordnet sind und das Abtriebselement wenigstens drei gleichmässig über die Innenkontur verteilt angeordnete Rasttaschen aufweist.An exact concentric arrangement of the drive part with respect to the driven part is achieved by expediently at least three levers on the drive element are arranged that ver evenly over the circumferential area of the drive element divides are arranged and the output element at least three evenly over the Has inner pockets distributed locking pockets.

Damit die von einem Motor ausgehende Drehbewegung auf das Antriebsteil übertragen werden kann, ist das Antriebsteil vorzugsweise drehschlüssig mit einer eine zahnförmige Profilierung aufweisenden Antriebswelle verbunden. Bei der zahnförmigen Profilierung der Antriebswelle handelt es sich beispielsweise um ein Zahnrad, das mit einem weiteren fest mit der Motorwelle eines Elektromotors in Verbindung stehenden, Zahnrades form­ schlüssig zusammenwirkt.So that the rotary motion emanating from a motor is transferred to the drive part can be, the drive member is preferably rotatably with a tooth-shaped Profiled drive shaft connected. In the tooth-shaped profiling of the The drive shaft is, for example, a gear that is fixed with another with the motor shaft of an electric motor related gear form co-operates coherently.

Damit die von dem Abtriebsteil ausgehende Drehbewegung auf andere Bauteile über­ tragen werden kann, ist zweckmässigerweise der Umfang des Abtriebsteiles mit einer zahnförmigen Profilierung versehen.So that the rotational movement emanating from the driven part is transferred to other components can be worn, expediently the circumference of the stripping section with a provided tooth-shaped profiling.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated by drawings that show an embodiment, explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Überlastkupplung; geschnitten dargestellt; FIG. 1 shows an inventive overload clutch; shown in section;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Überlastkupplung gemäss Fig. 1 ent­ lang der Linie II-II. Fig. 2 shows a section through the overload clutch according to FIG. 1 ent along the line II-II.

Die Fig. 1 und 2 offenbaren eine Überlastkupplung, die ein kreisförmiges Antriebsteil 4 und ein kreisringförmiges Abtriebsteil 5 aufweist, das koaxial zum Antriebsteil 4 ange­ ordnet ist, einen Innendurchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Aussendurch­ messer des Antriebsteiles 4 entspricht und das Antriebsteil 4 teilweise umgibt. Das Abtriebsteil 5 ist gegenüber dem Antriebsteil 4 in Umfangsrichtung versetzbar. Der Antriebsteil 4 weist eine zentrale Aufnahmebohrung auf, die von einer Antriebswelle 1 durchsetzt ist, die an einem freien Ende eine zahnförmige Profilierung 2 aufweist. Zwischen dieser zahnförmigen Profilierung 2 und dem Antriebsteil 4 befindet sich eine Bundhülse 3, deren Bund das Abtriebsteil 5 an dem Antriebsteil 4 hält. Das Abtriebs­ element 5 ist gegenüber der Bundhülse 3 frei drehbar. Figs. 1 and 2 disclose an overload clutch having a circular drive member 4 and an annular output drive member 5 which is coaxially to the drive part 4 arranged, has an inner diameter which substantially corresponds to the outer diameter of the drive member 4 and the driving part 4 is partly surrounds. The driven part 5 can be displaced in the circumferential direction with respect to the drive part 4 . The drive part 4 has a central receiving bore, which is penetrated by a drive shaft 1 , which has a tooth-shaped profile 2 at a free end. Between this tooth-shaped profile 2 and the drive part 4 there is a collar sleeve 3 , the collar of which holds the driven part 5 on the drive part 4 . The output element 5 is freely rotatable relative to the collar sleeve 3 .

Mittels einer reibschlüssigen Verbindung sind die Antriebswelle 1 und das Antriebsteil 4 drehfest miteinander verbunden. Das Antriebsteil 4 weist eine umlaufend ausgebildete Ausnehmung 14 auf, deren Tiefe T beispielsweise dem 0,2 bis 0,7fachen Aussendurch­ messer des Antriebsteiles 4 beträgt. Am Grund dieser Ausnehmung 14 weist das Antriebsteil 4 sechs gleichmässig über den Umfang des Grundes verteilt angeordnete Aufnahmebohrungen 8 auf, die der Aufnahme jeweils eines Federelementes 13 dienen. Im äusseren Umfangsbereich des Antriebsteiles befinden sich sechs, gleichmässig über den Umfang des Antriebsteiles 4 verteilt angeordnete, die Ausnehmung 14 durchsetzende Achsen 9, deren Mittellängsachse parallel zur Mittellängsachse des Antriebsteiles 4 verlaufen. Diese Achsen 9 dienen der Aufnahme von Verriegelungselementen 10 in Form von Hebeln, die sich im wesentlichen entlang des Umfangsbereiches des Antriebs­ elementes 4 erstrecken.The drive shaft 1 and the drive part 4 are connected to one another in a rotationally fixed manner by means of a frictional connection. The drive part 4 has a circumferential recess 14 , the depth T of which is, for example, 0.2 to 0.7 times the outer diameter of the drive part 4 . At the bottom of this recess 14 , the drive part 4 has six receiving bores 8 arranged uniformly distributed over the circumference of the bottom, each of which serves to receive a spring element 13 . In the outer peripheral portion of the drive member there are six, are arranged distributed uniformly over the circumference of the drive part 4, the recess 14 passing through axis 9, extending the central longitudinal axis parallel to the central longitudinal axis of the drive member. 4 These axes 9 serve to receive locking elements 10 in the form of levers which extend element 4 essentially along the circumferential region of the drive.

Jeder dieser Hebel weist eine Lagerbohrung auf, deren Innendurchmesser im wesent­ lichen auf den Aussendurchmesser der Achse 9 abgestimmt ist. Mit Hilfe dieser Lager­ bohrungen ist es möglich, die Hebel auf den Achsen 9 in einer senkrecht zur Mittel­ längsachse des Antriebsteiles 4 verlaufenden Ebene schwenkbar anzuordnen. Jeder dieser Hebel weist an seinem freien Endbereich eine Anschlagfläche 11 auf, die sich in einer parallel zur Mittellängsachse des Antriebsteiles 4 verlaufenden Ebene erstreckt und je nach Schwenklage des Hebels im wesentlichen zum Zentrum des Antriebsteiles 4 gerichtet ist. An diesen Anschlagflächen 11 stützen sich die Federelemente 13 ab. Auf einer den Anschlagflächen 11 gegenüberliegenden Seite des Hebels befindet sich ein Verriegelungsbereich 12, der formschlüssig in entsprechend ausgebildete Rasttaschen an der Innenkontur des Abtriebsteiles 5 eintaucht, wenn sich der Verriegelungsbereich 12, der Hebel und die Rasttaschen 7 an dem Abtriebsteil 5 überdecken. Die Tiefe T der Rasttasche 7 nimmt in einer von dem freien Endbereich des Hebels in Richtung Achse 9 verlaufenden Richtung langsamer ab als in der entgegengesetzten Richtung. Die Aussenkontur des Abtriebsteiles 5 ist mit einer zahnförmigen Profilierung 6 versehen.Each of these levers has a bearing bore, the inner diameter of which is matched to the outer diameter of the axis 9 in wesent union. With the help of these bearing holes, it is possible to pivotally arrange the levers on the axes 9 in a plane running perpendicular to the central longitudinal axis of the drive part 4 . Each of these levers has at its free end region a stop surface 11 which extends in a plane running parallel to the central longitudinal axis of the drive part 4 and, depending on the pivoting position of the lever, is directed essentially towards the center of the drive part 4 . The spring elements 13 are supported on these stop surfaces 11 . On a side of the lever opposite the stop surfaces 11 there is a locking area 12 , which positively immerses in correspondingly designed locking pockets on the inner contour of the driven part 5 when the locking area 12 , the lever and the locking pockets 7 on the driven part 5 overlap. The depth T of the locking pocket 7 decreases more slowly in a direction running from the free end region of the lever in the direction of the axis 9 than in the opposite direction. The outer contour of the driven part 5 is provided with a tooth-shaped profile 6 .

Claims (8)

1. Überlastkupplung mit einem Antriebsteil (4) und einem das Antriebsteil (4) wenigstens teilweise umschliessenden, dazu koaxial angeordneten Abtriebsteil (5), das an einer dem Antriebsteil (4) zugewandten Innenkontur wenigstens eine Rasttasche (7) aufweist, in die jeweils ein federbelastetes Verriegelungselement (10) ragt, das beim Überschreiten eines Grenzdrehmomentes aus der Rasttasche (7) ausrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (10) von einem an dem Antriebsteil (4) schwenkbar gelagerten, einarmigen Hebel gebildet ist.1. Overload clutch with a drive part ( 4 ) and a drive part ( 4 ) at least partially enclosing, to this end coaxially arranged output part ( 5 ), which has at least one locking pocket ( 7 ) on an inner contour facing the drive part ( 4 ), each in a Spring-loaded locking element ( 10 ) protrudes, which can be disengaged from the latching pocket ( 7 ) when a limit torque is exceeded, characterized in that the locking element ( 10 ) is formed by a one-armed lever pivotably mounted on the drive part ( 4 ). 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel um eine parallel zur Mittellängsachse des Antriebsteiles (4) verlaufende Achse (9) schwenkbar ist.2. Coupling according to claim 1, characterized in that the lever is pivotable about an axis ( 9 ) extending parallel to the central longitudinal axis of the drive part ( 4 ). 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel in einer umlaufenden, zur Aussenkontur hin offen ausgebildeten Ausnehmung (14) des Antriebsteiles (4) angeordnet ist.3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the lever is arranged in a circumferential recess ( 14 ) of the drive part ( 4 ) which is open towards the outer contour. 4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel ein mit einem Federelement (13) zusammenwirkendes freies Ende (17) aufweist.4. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lever has a free end ( 17 ) cooperating with a spring element ( 13 ). 5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) am Antriebsteil (4) angeordnet ist und in radialer Richtung mit einer Anschlagfläche (11) des Hebels zusammenwirkt.5. Coupling according to claim 4, characterized in that the spring element ( 13 ) is arranged on the drive part ( 4 ) and cooperates in the radial direction with a stop surface ( 11 ) of the lever. 6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel auf einer der Anschlagfläche (11) gegenüberliegenden Seite einen Verriegelungsbereich (12) mit einer Sperrfläche (15) aufweist, die mit einer entsprechend geformten Gegenfläche (16) der Rasttasche (7) zusammenwirkbar ist.6. Coupling according to claim 5, characterized in that the lever on a side opposite the stop surface ( 11 ) has a locking region ( 12 ) with a locking surface ( 15 ) which can cooperate with a correspondingly shaped counter surface ( 16 ) of the locking pocket ( 7 ) is. 7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung des Verriegelungsbereiches (12) in Umfangsrichtung des Antriebsteiles (4) kleiner ist als die Erstreckung der Rasttasche (7). 7. Coupling according to claim 6, characterized in that the extent of the locking region ( 12 ) in the circumferential direction of the drive part ( 4 ) is smaller than the extent of the locking pocket ( 7 ). 8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Antriebselement (4) wenigstens drei Hebel angeordnet sind, die gleichmässig über den Umfangsbereich des Antriebselementes (4) verteilt angeordnet sind und das Abtriebselement (5) wenigstens drei gleichmässig über die Innenkontur verteilt angeordnete Rasttaschen (7) aufweist.8. Coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the drive element ( 4 ) at least three levers are arranged, which are arranged evenly distributed over the circumferential area of the drive element ( 4 ) and the output element ( 5 ) at least three evenly the inner contour has detent pockets ( 7 ) arranged distributed.
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