DE1152613B - Overrunning clutch, especially for motor vehicles - Google Patents
Overrunning clutch, especially for motor vehiclesInfo
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Description
Überholkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Überholkupplung nach Art eines Rollenklemmgesperres, wie es bei verschiedenen Triebwerken als bei bestimmten Betriebszuständen kraftschlüssig wirkender Getriebeteil bekannt ist. Derartige Überholkupplungen bestehen im allgemeinen aus einem Innen- und einem von diesem getrennten Außenkörper, die in Richtung des Kraftflusses hintereinandergeschaltet und entweder den Antriebs- oder den Abtriebsorganen eines Triebwerkes zugeordnet sind. Durch zwischen dem Innen-und dem Außenkörper liegende Sperrmittel, wie Rollen, Kugeln od. dgl., wird bei bestimmten Betriebszuständen die erwünschte starre formschlüssige Kupplung von Innen- und Außenkörper bewirkt. Bei Kraftfahrzeugen mit selbsttätiger Kupplung und Stufengetriebe werden Überholkupplungen zwischen dem Schwungrad und der eigentlichen Kupplung bzw. dem Getriebe vorgesehen, um bei bestimmten Betriebszuständen den Motor mit dem Getriebe kraftschlüssig zu verbinden.Overrunning clutch, in particular for motor vehicles The invention relates to an overrunning clutch in the manner of a roller locking mechanism, as is the case with various Engines as a non-positive transmission part in certain operating states is known. Such overrunning clutches generally consist of an inner and an outer body which is separate from this and which is connected in series in the direction of the power flow and assigned to either the drive or the output members of an engine are. By means of locking means located between the inner and outer body, such as rollers, Balls or the like, is the desired rigid form-fitting in certain operating conditions Coupling of the inner and outer body causes. In motor vehicles with automatic Clutch and multi-step transmission become overrunning clutches between the flywheel and the actual clutch or the transmission is provided to withstand certain operating conditions to connect the motor with the transmission in a non-positive manner.
Die Erfindung geht von einer bekannten Überholkupplung für Kraftfahrzeuge aus, bei der ein angetriebener Außenkörper und ein mit der Abtriebswelle verbundener Innenkörper mit dazwischen gelagerten Sperrgliedern, beispielsweise in Form von Kugeln, vorgesehen sind, welche unterhalb einer bestimmten Drehzahl formschlüssig in Ausnehmungen des Innenkörpers und zugleich in diesen zugeordneten Ausnehmungen des Außenkörpers liegen. Dabei ist ebenfalls bekannt, daß zwecks gegenseitiger überholbarkeit des Außen- und des Innenkörpers die Ausnehmungen im Außenkörper, welche beispielsweise der Form der Sperrglieder angepaßt sind, zur vollständigen Aufnahme dieser beweglich gelagerten Sperrglieder eingerichtet sind.The invention is based on a known overrunning clutch for motor vehicles in which one driven outer body and one connected to the output shaft Inner body with interposed locking members, for example in the form of Balls, are provided, which form-fit below a certain speed in recesses of the inner body and at the same time in these associated recesses of the outer body. It is also known that for the purpose of mutual overhaul of the outer and inner body, the recesses in the outer body, which for example the shape of the locking members are adapted to fully accommodate this movable stored locking members are set up.
Durch die Erfindung soll eine Überholkupplung der beschriebenen Art derart verbessert werden, daß insbesondere bei Verwendung dieser Kupplung für Kraftfahrzeuge Schwingungen der Sperrglieder vollständig vermieden werden und ein sicherer Formschluß dieser Sperrglieder bei einer bestimmten Drehzahl erreicht wird. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Überholkupplung einfach im Aufbau sein, wobei erwünscht ist, daß die stark beanspruchten Sperrglieder nur kurzfristig im Eingriff bleiben und daher weitestgehend geschont werden.The invention is intended to provide an overrunning clutch of the type described can be improved so that especially when using this clutch for motor vehicles Vibrations of the locking members are completely avoided and a secure form fit this locking member is reached at a certain speed. Furthermore the overrunning clutch according to the invention is intended to be simple in construction, which is desirable is that the heavily used locking members only remain in engagement for a short time and are therefore largely spared.
Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sperrglieder durch am Innenkörper aasgelenkte Fliehbacken beweglich unterstützt sind. Jede Fliehbacke ist an einem in Umlaufrichtung vor dem zugehörigen Sperrglied liegenden Bolzen am Innenkörper schwenkbar aasgelenkt. Hierdurch ist ein die Sperrglieder unterstützendes Hebelsystem, bestehend aus einarmigen Hebeln, geschaffen, welches die Wirkung der Überholkupplung erheblich verbessert, da die Fliehbacken die Bewegung der Sperrglieder unterstützen, indem das Fliehbackensystem auf die Sperrglieder einen zusätzlichen Anpreßdruck ausübt.The object set is achieved according to the invention in that the locking members are movably supported by centrifugal jaws articulated on the inner body are. Each centrifugal jaw is on one in the direction of rotation in front of the associated locking member lying bolt on the inner body pivotable. This is one of the locking members supporting lever system, consisting of one-armed levers, created which the action of the overrunning clutch is significantly improved as the centrifugal jaws control the movement Support the locking links by placing the centrifugal jaw system on the locking links exerts additional contact pressure.
Um eine möglichst gute Wirkung der erfindungsgemäßen Fliehbacken zu erreichen, sind diese an ihrer Außenseite mit einer schräg ansteigenden Gleitfläche versehen, auf welcher die Sperrglieder aufliegen. Gleichzeitig empfiehlt es sich, die taschenförmigen Ausnehmungen des Außenkörpers, in welche die Sperrglieder bei auftretender Fliehkraft hineingleiten, entgegen der Umlaufrichtung zu neigen. Hierdurch vollzieht sich der Übergang der Sperrglieder vom Innen- zum Außenkörper und umgekehrt weicher, wobei gleichzeitig die schädliche Kantenwirkung beim Übergang vermieden ist. Ferner verläuft die Neigung des Rückens der tangentialen Auflaufflächen des Innenkörpers unter dem gleichen Neigungswinkel wie die Neigung der Ausnehmungen im Außenkörper. Beim Erfindungsgegenstand ist die Bewegung der Sperrglieder derart stabilisiert, daß eine Art gelenkte Bewegung erfolgt, durch welche unerwünschte Nebenerscheinungen, insbesondere schädliche Schwingungen vollständig vermieden werden.In order to achieve the best possible effect of the centrifugal jaws according to the invention reach, these are on their outside with a sloping sliding surface provided on which the locking members rest. At the same time it is recommended the pocket-shaped recesses of the outer body, in which the locking members at occurring centrifugal force slide in, to tend against the direction of rotation. Through this the transition of the locking members from the inner to the outer body and vice versa takes place softer, while at the same time avoiding the damaging edge effect at the transition is. Furthermore, the inclination of the back of the tangential run-up surfaces runs Inner body at the same angle of inclination as the inclination of the recesses in the outer body. In the subject matter of the invention, the movement of the locking members is such stabilized that a kind of guided movement takes place through which undesirable Side effects, especially harmful vibrations, are completely avoided.
Da die Fliehbacken nur von der Drehzahl des Innenkörpers beeinflußt werden, halten sie die Sperrglieder auch bei kritischer Drehzahl oder im Falle des Hin- und Herpendelns des Motors beim Auslaufen noch sicher in den Ausnehmungen des Außenkörpers, so daß ein stoßweises Auftreffen der Rollen auf den durch die Auflaufschrägen unterbrochenen Innenkörper weitgehend vermieden wird. Auch im Falle, daß die Differenzgeschwindigkeit zwischen An- und Abtrieb sehr groß ist, d. h. die Antriebsdrehzahl sehr niedrig oder gleich Null, die Abtriebsdrehzahl dagegen sehr hoch ist, z. B. durch Schieben des Kraftfahrzeuges, muß ein Einfallen der Sperrglieder verhindert werden, da sonst eine sehr hohe Stoßbeanspruchung der Triebwerksteile auftreten kann. Dies wird durch die Fliehbacken erreicht, deren Fliehkraftwirkung vom Innenkörper herkommend erst nach einer Drehzahlminderung auf ein bestimmtes niederes Maß so weit absinkt, daß die Spannfeder die Sperrglieder entgegen der verminderten Fliehkraftwirkung in die Taschen des Innenkörpers eindrückt.Because the centrifugal jaws are only influenced by the speed of the inner body they keep the locking members even at critical speed or in the case of the Oscillating back and forth of the motor when coasting still safe in the Recesses in the outer body, so that an intermittent impact of the roles on the The inner body, which is interrupted by the run-up bevels, is largely avoided. Even in the event that the speed difference between input and output is very large is, d. H. the input speed is very low or equal to zero, the output speed on the other hand is very high, e.g. B. by pushing the motor vehicle, must be an idea the locking members are prevented, otherwise a very high shock load of the Engine parts can occur. This is achieved by the centrifugal jaws, whose Centrifugal force coming from the inner body only occurs after a speed reduction a certain low level drops so far that the tension spring, the locking members pushes against the reduced centrifugal force in the pockets of the inner body.
Zur Dämpfung von Stößen und Schwingungen bei Sperrgliedern aus Stahl kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Innen- und/oder der Außenkörper in an sich bekannter Weise aus einem nicht thermoplastischen Stoff der Polyurethanbasis bestehen. Denkbar ist auch, daß die Sperrglieder aus einem Kunststoff, wie Vulcolan, und der Innen- und/ oder der Außenkörper aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind. Bei lotrechter Einbaulage der Überholkupplung kann es vorkommen, daß bei bestimmten Grenzdrehzahlen nur die obenliegenden Sperrglieder in die Ausnehmungen des Innenkörpers herabfallen und die untenliegenden infolge ihrer Schwere in den Außentaschen verbleiben. Hierdurch würden bei dem ständigen Wechsel der Lage der Sperrgliedkörper während der Umdrehungen der Kupplung diese Sperrglieder in radialer Richtung hin-und herfallen. Um dies zu vermeiden und eine sichere und gleichmäßige, nach innen zu gerichtete Bewegung der Sperrglieder zu erzielen, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß den Sperrgliedern eine in radialer Richtung wirkende ringförmige Spannfeder zugeordnet ist, deren Kraft derart bemessen ist, daß die Sperrglieder unterhalb einer bestimmten Drehzahl in die Ruhelage auf den Innenkörper gedrückt werden. Zu diesem Zweck ist eine ringförmige Spannfeder konzentrisch um die rollenförmigen Sperrglieder gelegt, wobei jede Rolle eine konzentrisch zur Rollenachse liegende Hohlkehle zur Aufnahme dieser Feder aufweist.For damping shocks and vibrations on locking links made of steel can according to a further feature of the invention, the inner and / or the outer body in a manner known per se from a non-thermoplastic polyurethane-based substance exist. It is also conceivable that the locking members are made of a plastic such as Vulcolan, and the inner and / or the outer body made of a metallic material are. If the overrunning clutch is installed in a vertical position, certain Limit speeds only the overhead locking members into the recesses of the inner body fall down and the ones below remain in the outer pockets due to their weight. As a result, the locking member body would during the constant change in position the revolutions of the clutch, these locking members fall back and forth in the radial direction. To avoid this and a safe and even, inward-facing To achieve movement of the locking members is according to a further feature of the invention proposed that the locking members have an annular shape acting in the radial direction Tension spring is assigned, the force of which is such that the locking members pressed into the rest position on the inner body below a certain speed will. For this purpose an annular tension spring is concentric around the roller-shaped one Locking members placed, each role being concentric to the roller axis Has a groove for receiving this spring.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine Art gelenktes Fliehkraftsystem geschaffen, bei welchem einerseits freie, der Fliehkraft unterworfene Sperrkörper zur Wirkung kommen und andererseits die Sperrkörper durch das zweite, aus angelenkten Fliehbacken bestehende Fliehkraftsystem unterstützt werden. Durch die kurvenförmige Ausbildung der den Sperrkörpern zugewandten Fläche der Fliehbacken wird erreicht, daß diese mit zunehmendem Druck in die Taschen des Außenkörpers eingeschoben werden. Weiterhin wird erreicht, daß die Fliehbacken beim Absinken der Drehzahl der Motorwelle unter die Leerlaufdrehzahl die Sperrkörper nicht beliebig und schlagartig, sondern sanft zum Eingriff in den Innenring gelangen lassen, welcher mit der Abtriebswelle verbunden ist. Es ist erkennbar; daß die Fliehbacken auch in diesem Fall wie eine Art stabilisierende Steuerogane auf die Sperrkörper wirken. Um dieses sanfte Überwechseln der Sperrkörper aus ihrer Lage auf dem Innenkörper in die Lage im Außenkörper noch zu verbessern, können die Abfasungen am Außenkörper zusätzlich derart schräg angeordnet sein, daß in der Formschlußstellung der Rollen die in den Berührungspunkten der Rollen mit den Abfasungen errichteten Normalen durch die Mitte der Rollen gehen.The design according to the invention creates a kind of steered centrifugal system created, in which on the one hand free, the centrifugal force subject locking body come into effect and on the other hand the locking body through the second, articulated from Centrifugal jaws existing centrifugal system are supported. Because of the curvilinear Formation of the surface of the centrifugal jaws facing the locking bodies is achieved, that these are pushed into the pockets of the outer body with increasing pressure. Furthermore, it is achieved that the centrifugal jaws when the speed of the motor shaft drops below the idle speed, the blocking body is not random and abrupt, but gently engage the inner ring, which is connected to the output shaft connected is. It is recognizable; that the centrifugal jaws also in this case like one Kind of stabilizing control agents act on the blocking body. About this gentle changeover the locking body from its position on the inner body to its position in the outer body To improve, the chamfers on the outer body can also be arranged at an angle in this way be that in the form-fitting position of the rollers in the contact points of the Rollers with the chamfers erected normals go through the center of the rolls.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.In the drawings is an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown schematically.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt nach der Linie C-D in Fig. 2 und Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kupplung nach der Linie A-B in Fig. 1.Fig. 1 shows a cross section along the line C-D in Fig. 2 and Fig. 2 shows a longitudinal section through the coupling along the line A-B in FIG. 1.
Die erfindungsgemäße Überholkupplung besteht aus einem der Antriebsseite bzw. Abtriebsseite zugehörenden Außen- bzw. Innenkörper 1 bzw. 3, die an irgendein Getriebe angeschlossen sind'. Im Ausführungsbeispiel ist der Außenkörper 1 mit dem Schwungrad eines Kraftfahrzeugmotors und der Innnenkörper 3 mit der Nabe einer automatischen Kupplung verbunden. Zwischen Außen- und Innenkörper befinden sich unter Fliehkraftwirkung stehende bewegliche Sperrglieder 4 in Form von Rollen. Zur Aufnahme der Sperrglieder 4 sind im Außenkörper 1 taschenförmige Ausnehmungen 5 vorgesehen, die an Größe und Form den Sperrgliedern 4 angepaßt sind. Um hohe spezifische Drücke durch die scharfkantigen Ecken der Ausnehmungen 5 auf die Sperrglieder 4 zu verhindern, können die Ecken des Außenkörpers 1 schräg abgefast oder abgerundet sein.The overrunning clutch according to the invention consists of one of the drive side or output side associated outer or inner body 1 or 3, which at any Gearboxes are connected '. In the exemplary embodiment, the outer body 1 is with the Flywheel of a motor vehicle engine and the inner body 3 with the hub of an automatic Coupling connected. There are centrifugal forces between the outer and inner bodies standing movable locking members 4 in the form of rollers. To accommodate the locking links 4 pocket-shaped recesses 5 are provided in the outer body 1, the size and Shape the locking members 4 are adapted. To high specific pressures through the sharp-edged To prevent corners of the recesses 5 on the locking members 4, the corners of the outer body 1 be chamfered or rounded at an angle.
Der Innenkörper 3 ist mit Ausnehmungen 6 versehen, die nach Form und Größe den formschlüssig einzulagernden Sperrkörpern 4 angepaßt sind. Von der tiefsten Stelle dieser Ausnehmungen 6 läuft tangential eine im dargestellten Ausführungsbeispiel gekrümmt ansteigende Auflauffläche9 zur Außenseite? des Innenkörpers 3 hin. Gemäß der Erfindung sind nun Fliehbacken 10 an Bolzen 11 des Innenkörpers 3 angelenkt. Diese Fliehbacken 10 unterliegen der Fliehkraft bei Drehung des Innenkörpers 3 in Richtung des Pfeiles F und liegen mit ihren abgeschrägten Gleitflächen 12 gegen die Sperrglieder 4 an. Sobald sich die Fliehbacken 10 unter der Wirkung der Fliehkraft nach außen bewegen, nehmen sie die Sperrglieder 4 mit und führen diese sicher in die Ausnehmungen 5, deren Eintrittsöffnung nun von den in ihrer äußeren Lage befindlichen Fliehbacken 10 geschlossen wird. Bei absinkender Drehgeschwindigkeit des Außenkörpers 1 liegt jedes Sperrglied 4 auf der ihm zugeordneten Fliehbacke 10 auf und wird von dieser sicher in die Formschlußlage übergeführt.The inner body 3 is provided with recesses 6, the shape and The size of the locking bodies 4 to be stored in a form-fitting manner are adapted. From the deepest Place of these recesses 6 runs tangentially in the illustrated embodiment curved rising ramp9 to the outside? of the inner body 3 out. According to According to the invention, centrifugal jaws 10 are now articulated on bolts 11 of inner body 3. These centrifugal jaws 10 are subject to the centrifugal force when the inner body 3 rotates in FIG Direction of arrow F and lie with their beveled sliding surfaces 12 against the locking members 4 on. As soon as the centrifugal jaws 10 are under the action of centrifugal force move outwards, they take the locking members 4 with them and guide them safely in the recesses 5, the inlet opening of which is now different from the ones in their outer position Centrifugal jaw 10 is closed. With decreasing rotational speed of the outer body 1 each locking member 4 rests on its associated centrifugal jaw 10 and is of this safely transferred into the form-fitting position.
Mangels ausreichender Fliehkraftwirkung und im Stillstand würden die untenhegenden Sperrglieder 4 infolge ihrer Schwere in den taschenförmigen Ausnehmungen 5 des Außenkörpers 1 nach unten gleiten und in dieser Stellung verbleiben. Es würden demnach nur noch die oberen Sperrglieder 4 im Eingriff bleiben. Dieser Nachteil kann in sehr einfacher Weise dadurch behoben wenden, daß gemeinsam um die Sperrglieder 4 eine radial nach innen zu auf sie drückende ringförmige Spannfeder 13 vorgesehen wird. Die Kraft der Spannfeder 13 ist so bemessen, d'aß die Sperrglieder 4 bei Stillstand der Kupplung und unterhalb eines Fliehkraftgrenzwertes gleichmäßig nach innen zu gedrückt werden. Die Lage der Spannfeder 1.3 sowie der Sperrglieder 4 zueinander wird zweckmäßig durch eine konzentrisch zur Achse der Rollenkörper angeordnete Hohlkehle 14 gesichert; der Verlauf der Hohlkehle 14 ist in den Rollen 4 der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet. Insbesondere wenn der Außenkörper 1 mit nur radialen, also nicht gegen die Drehrichtung (Pfeil F) geneigten Ausnehmungen5 ausgeführt wird, empfiehlt es sich, Abfasungen 15 an den Kanten der Ausnehmungen 5 anzuordnen und diese derart zu neigen, daß die bei Formschluß - also bei mangelnder Fliehkraft - in den Berührungspunkten der Rollen 4 an den schrägen Abfasungen 15 zu errichtenden Normalen durch die Mittelachse der Rollen 4 gehen. Bei dieser Neigung ist die beim Überholvorgang die Rollen 4 auf den Auflaufflächen 9 nach vorn schiebende Komponente nach Größe und Richtung optimal wirksam.In the absence of sufficient centrifugal force and at a standstill, the lower locking members 4 due to their gravity in the pocket-shaped recesses 5 of the outer body 1 slide down and remain in this position. It would therefore only the upper locking members 4 remain in engagement. This disadvantage can be remedied in a very simple way, that together to the locking members 4 an annular tension spring 13 pressing radially inwards is provided will. The force of the tension spring 13 is such that the locking members 4 at a standstill the clutch and below a centrifugal force limit evenly towards the inside be pressed. The position of the tension spring 1.3 and the locking members 4 to one another is expedient by a groove arranged concentrically to the axis of the roller body 14 secured; the course of the fillet 14 is dashed in the rollers 4 of FIG drawn. In particular if the outer body 1 with only radial, thus recesses5 inclined against the direction of rotation (arrow F) are not executed, it is advisable to arrange chamfers 15 on the edges of the recesses 5 and to incline these in such a way that the form fit - i.e. when there is insufficient centrifugal force - To be erected in the contact points of the rollers 4 on the inclined chamfers 15 Normal go through the central axis of the rollers 4. With this inclination the with Overtaking the rollers 4 on the ramp 9 forward-pushing component Optimally effective in terms of size and direction.
Um etwa auftretende Stöße noch weiter zu vermindern und die Kupplung geräuscharm zu machen, können einzelne oder alle Teile der Überholkupplung aus nichtmetallischem, stoßdämpfendem Werkstoff bestehen. Beispielsweise können die Rollen 4 und/oder der Innenkörper 3 bzw. der Außenkörper 1 oder beide aus Kunststoff, vorzugsweise der Polyurethanbasis hergestellt sein. Wenn Außen- und Innenkörper aus diesem Kunststoff gefertigt sind, werden zweckmäßig Rollen aus Stahl eingelegt.In order to further reduce any impacts and the clutch To make it quiet, individual or all parts of the overrunning clutch can be made of non-metallic, consist of shock-absorbing material. For example, the roles 4 and / or the Inner body 3 or the outer body 1 or both made of plastic, preferably the Polyurethane base be made. If the outer and inner bodies are made of this plastic are made, steel rollers are expediently inserted.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL29171A DE1152613B (en) | 1957-11-29 | 1957-11-29 | Overrunning clutch, especially for motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
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DEL29171A DE1152613B (en) | 1957-11-29 | 1957-11-29 | Overrunning clutch, especially for motor vehicles |
Publications (1)
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DE1152613B true DE1152613B (en) | 1963-08-08 |
Family
ID=7264783
Family Applications (1)
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DEL29171A Pending DE1152613B (en) | 1957-11-29 | 1957-11-29 | Overrunning clutch, especially for motor vehicles |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1152613B (en) |
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1957
- 1957-11-29 DE DEL29171A patent/DE1152613B/en active Pending
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