DE19809302A1

DE19809302A1 - Centrifugal clutch for miniature electric setting motor

Info

Publication number: DE19809302A1
Application number: DE1998109302
Authority: DE
Inventors: Richard Jurr
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 1999-09-09

Abstract

The centrifugal clutch (10) has a transmission sleeve (14) fitted to the motor shaft (12), with a setting device (16,22,30) operated by centrifugal force at its free end, acting on a drive element (18) which is displaced axially relative to the transmission sleeve above a given rotational speed, for locking it in engagement with the transmission sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftkupplung für Motoren, insbesondere für elektrische Stellmotoren.The invention relates to a centrifugal clutch for engines, in particular for electric servomotors.

Bei von kleinen, zumeist schnellaufenden Elektromotoren angetriebenen Stellgliedern besteht das Problem, daß das Bremsmoment des Motors die Rückstellung des Stellgliedes in seine Ausgangsstellung erschwert und verzögert.For small, mostly high-speed electric motors Actuators have the problem that the braking torque of the engine Resetting the actuator in its initial position difficult and delayed.

Vor allem aus dem Fahrzeugbereich sind Fliehkraftkupplungen als Anfahrkupplungen bekannt. Diese arbeiten zumeist mit radial beweglichen Reibelementen, die ab einer bestimmten Drehzahl den notwendigen Kraftschluß zwischen Motor und Abtrieb herstellen, und benötigen einen großen radialen Bauraum. Centrifugal clutches are mainly used in the automotive sector Starting clutches known. These mostly work with radially movable ones Friction elements, the necessary from a certain speed Establish frictional connection between engine and output, and require one large radial installation space.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fliehkraftkupplung für Stellmotoren zu schaffen, die bei kleinen radialen Abmessungen einfach im Aufbau ist.The object of the invention is to provide a centrifugal clutch for To create servomotors that are easy in small radial dimensions Construction is.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Fliehkraftkupplung mit einer auf einer Motorwelle befestigbaren Mitnehmerhülse gelöst, an deren freiem Ende eine fliehkraftbetätigte Stellvorrichtung mitdrehend angeordnet ist, die ein zwischen sich und dem motorseitigen Ende der Mitnehmerhülse gelagertes Abtriebselement oberhalb einer bestimmten Drehzahl von einer frei auf der Mitnehmerhülse drehbaren Stellung axial in eine Stellung verschiebt, in welcher zwischen der Mitnehmerhülse und dem Abtriebselement ein Form- und/oder Kraftschluß besteht.According to the invention, the object is achieved by a centrifugal clutch with a a motor shaft attachable driver sleeve released at its free end a centrifugal actuator is rotatably arranged, the one stored between itself and the motor-side end of the driving sleeve Output element above a certain speed of one freely on the Driver sleeve rotates axially into a position in which position a form and / or between the driving sleeve and the driven element Non-positive connection exists.

Da das Abtriebselement unmittelbar auf der Mitnehmerhülse gelagert ist, die ihrerseits ohne großen radialen Raumbedarf formschlüssig auf der Motorwelle sitzt, ergibt sich ein sehr geringer radialer Platzbedarf. Damit läßt sich die Fliehkraftkupplung zum Beispiel ohne großen Aufwand in bereits bestehende Getriebe integrieren.Since the output element is mounted directly on the driving sleeve, the in turn, without a large radial space requirement on the motor shaft sits, there is a very small radial space requirement. So that the Centrifugal clutch, for example, without much effort in existing ones Integrate gearbox.

Die Stellvorrichtung, die von der Motorstirnseite her betrachtet vor dem Abtriebselement liegt, weist vorzugsweise ein Gehäuse mit nach außen gerichteten Kanälen auf, in denen Fliehkörper angeordnet sind, wobei das Abtriebselement eine Schrägfläche besitzt, die in den Außenbereich der Kanäle ragt.The actuator viewed from the front of the engine in front of the Output element is located, preferably has a housing with the outside directed channels in which centrifugal bodies are arranged, the Output element has an inclined surface, which in the outer region of the channels protrudes.

Der Aufbau einer derartigen Stellvorrichtung, die im wesentlichen nur aus einem Gehäuse und den in dessen Kanälen befindlichen Fliehkörpern besteht, ist äußerst einfach und robust. Beim Einschalten des Motors werden die Fliehkörper von der Fliehkraft in den Kanälen nach außen getragen, bis sie in Anlage an die Schrägfläche des Abtriebselements kommen. Durch die Schrägfläche entsteht eine axiale Kraftkomponente, die das Abtriebselement in die Stellung verschiebt, in welcher die form- und/oder kraftflüssige Verbindung hergestellt ist. Als besonders zweckmäßig haben sich Rollen oder Kugeln als Fliehkörper erwiesen, die eine besonders reibungsarme Bewegung in den Kanälen ausführen und optimal mit der Schrägfläche des Abtriebselements zusammenwirken.The construction of such an actuating device, which essentially consists only of a housing and the centrifugal bodies located in its channels, is extremely simple and robust. When the engine is switched on, the Centrifugal bodies are carried out by the centrifugal force in the channels until they are in Come to the inclined surface of the output element. Through the Inclined surface creates an axial force component that the output element in shifts the position in which the form and / or forceful connection is made. Rolls or balls have proven to be particularly useful Centrifugal bodies have proven to have a particularly low-friction movement in the Execute channels and optimally with the inclined surface of the output element work together.

Vorzugsweise berühren sich die Kugeln beziehungsweise Rollen in der Ruhelage im Bereich der Drehachse oder liegen wenigstens in nur geringem Abstand zueinander. Zwischen den Kugeln können auch Trennwände von geringer Wandstärke vorgesehen sein. Die Lage der Kugeln beziehungsweise Rollen in der Nähe der Mittelachse im ruhenden Zustand sorgt für ein geringes Trägheitsmoment der Stellvorrichtung, so daß das Anlaufen des Motors durch die zusätzliche Trägheitsmasse nur geringfügig behindert wird. Dank der meist sehr hohen Drehzahl der Stellmotoren genügen die kleinen radialen Abstände der Kugeln beziehungsweise Rollen zur Mittelachse, um ausreichend hohe Fliehkräfte aufbauen zu können, die zur Verstellung des Abtriebselements benötigt werden. Da auch der radiale Weg, den die Fliehkörper nach dem Anlaufen des Motors zurücklegen, nicht sehr groß ist, ergibt sich auch ein radial geringer Raumbedarf der Stellvorrichtung.Preferably, the balls or rollers in the Rest position in the area of the axis of rotation or at least in only a small amount Distance from each other. Partitions can also be between the balls small wall thickness may be provided. The location of the balls respectively Rolling near the central axis at rest ensures a low Moment of inertia of the actuator, so that the motor starts by the additional mass of inertia is only slightly hindered. Thanks to the mostly very high speed of the servomotors, the small radial distances are sufficient the balls or rollers to the central axis, by sufficiently high To be able to build up centrifugal forces to adjust the output element are needed. There is also the radial path that the centrifugal bodies take after the Starting the motor, which is not very large, also results in a radial small space requirement of the adjusting device.

In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung ist die Stellvorrichtung auf der Mitnehmerhülse eingerastet. So können beispielsweise an der Mitnehmerhülse elastisch federnde Zungen vorgesehen sein, die in Ausnehmungen in der Stellvorrichtung einrasten und so die beiden Bauteile axial und in Drehrichtung zueinander fixieren.In a particularly simple embodiment of the invention Adjustment device snapped onto the driving sleeve. For example on the driver sleeve resilient tongues are provided, which in Snap recesses in the actuator and so the two components fix axially and in the direction of rotation to each other.

Vorzugsweise ist das Abtriebselement von elastischen Mitteln in Richtung seiner frei drehbaren Stellung vorbelastet. Die elastischen Mittel sorgen für eine automatische Rückstellung des Abtriebselements und unterbrechen den Form- und/oder Kraftfluß zwischen Motor und Abtriebselement bei stillstehendem Motor.The output element is preferably in the direction of elastic means preloaded in its freely rotatable position. The elastic means ensure automatic reset of the output element and interrupt the form and / or power flow between the engine and output element when the engine is at a standstill Engine.

Vorzugsweise kommen als elastische Mittel eine Rückstellfeder zwischen Abtriebselement und Mitnehmerhülse zum Einsatz. An dieser Stelle läßt sich die Rückstellfeder bei der Montage leicht einsetzen und benötigt keinen zusätzlichen Raumbedarf. Grundsätzlich kann die Rückstellfeder jedoch auch zwischen der Stellvorrichtung und dem Abtriebselement liegen oder es können von außen an das Abtriebselement angreifende elastische Mittel vorgesehen sein.Preferably, a return spring comes between the elastic means Output element and driving sleeve are used. At this point, insert the return spring easily during assembly and does not require any additional space requirements. In principle, however, the return spring can also lie between the actuator and the output element or it can provided from the outside on the output element elastic means be.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Feder eine Druckfeder, deren Federweg in eingekuppelter Stellung kleiner als der Gesamtverschiebeweg des Abtriebselements ist. Der geringe Federweg der Druckfeder, die zwischen zwei in ausgekuppelter Stellung mit unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Elementen angeordnet ist, sorgt dafür, daß nach dem Ausrücken des Abtriebselements die Enden der Feder nicht mit Druckkraft an einem sich relativ zu ihr drehenden Bauteil abstützen.In a further preferred embodiment of the invention, the spring is a Compression spring, whose travel in the engaged position is smaller than that Total displacement of the output element is. The low travel of the Pressure spring between two in disengaged position with different Rotating elements is arranged ensures that after the Disengaging the output element does not apply pressure to the ends of the spring support a component rotating relative to it.

Zur Herstellung eines Kraft- oder Formschlusses zwischen Abtriebselement und Mitnehmerhülse kann eine formschlüssig einrastbare oder eine reibschlüssig mitnehmende Verbindung vorgesehen sein. Eine formschlüssige Verbindung besteht zweckmäßigerweise wenigstens aus einem Vorsprung an der Mitnehmerhülse, der in eine entsprechende Ausnehmung im Abtriebselement einrastbar ist. Bei nur einem Vorsprung auf dem Umfang läßt sich die Ausnehmung mit genügend Freiraum gestalten, um einen sicheren Eingriff des Vorsprungs beim Einkuppeln des Abtriebselements zu ermöglichen. To create a positive or positive connection between the output element and driver sleeve can be a form-fit snap-in or a frictionally entraining connection can be provided. A form-fitting Connection advantageously consists of at least one projection the driver sleeve, which in a corresponding recess in Output element can be snapped into place. With just a head start on the perimeter the recess with enough space to ensure a safe To enable engagement of the projection when engaging the output element.

Eine Erleichterung des Kupplungsvorgangs kann weiterhin durch einen abgerundeten oder abgeschrägten Endbereich des Vorsprungs bewirkt werden.The coupling process can still be facilitated by a rounded or beveled end portion of the projection can be effected.

In noch weiterer bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die form- beziehungsweise kraftschlüssige Verbindungsstelle zwischen Abtriebselement und Mitnehmerhülse axial in Motornähe liegt. Der Abtrieb in Motornähe sorgt dafür, daß das auf die Motorwelle wirkende Biegemoment sehr gering ist, so daß eine zusätzliche Lagerung der Motorwelle beziehungsweise der Fliehkraftkupplung entfallen kann. Die motorseitigen Lager genügen zur Aufnahme der entstehenden Reaktionskräfte.In yet another preferred embodiment of the invention, that the positive or non-positive connection between Output element and drive sleeve is axially close to the motor. The downforce in Close proximity to the motor ensures that the bending moment acting on the motor shaft is very low, so that an additional bearing of the motor shaft or the centrifugal clutch can be omitted. The engine side Bearings are sufficient to absorb the resulting reaction forces.

Das Abtriebselement ist beispielsweise als Zahnrad ausgebildet, dessen Außenverzahnung mit der Verzahnung eines weiteren Getriebeelements in Eingriff steht.The output element is designed, for example, as a gear wheel, the External teeth with the teeth of another gear element in Intervention stands.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen.Below is based on the accompanying drawings Embodiments of the invention received.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fliehkraftstellers, Fig. 1 shows a first embodiment of a centrifugal plate,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fliehkraftstellers. Fig. 2 shows another embodiment of a centrifugal actuator.

Die Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt einer Fliehkraftkupplung 10, die auf der Antriebswelle 12 eines Motors 13 sitzt. Die Fliehkraftkupplung 10 besteht im wesentlichen aus einer Mitnehmerhülse 14, die auf die Antriebswelle 12 aufgepreßt ist, einem Fliehkraftsteller 16, der am freien Ende der Mitnehmerhülse 14 drehstarr befestigt ist, und einem hülsenförmigen Zahnrad 18, das auf der Mitnehmerhülse 14 axial zwischen einer frei drehbaren und einer formschlüssig drehstarr mit der Mitnehmerhülse 14 verriegelten Stellung verschiebbar ist. Zwischen der Mitnehmerhülse 14 und dem Zahnrad 18 ist eine Druckfeder 20 angeordnet, die das Zahnrad 18 in Richtung seiner frei drehbaren Stellung vorbelastet. Das Zahnrad 18 kämmt formschlüssig mit einem weiteren Zahnrad (nicht gezeigt), das dem Antrieb einer bestimmten Anwendung dient. Anstelle des Zahnrades 18 kann auch ein Reibrad eingesetzt werden, das axial verschiebbar auf der Motorwelle 12 beziehungsweise der Mitnehmerhülse 14 gelagert ist und seine Drehbewegung im eingekuppelten Zustand auf ein weiteres Reibrad zum Antrieb der bestimmten Anwendung überträgt. Fig. 1 shows a schematic section of a centrifugal clutch 10, which sits on the drive shaft 12 of a motor 13. The centrifugal clutch 10 consists essentially of a driving sleeve 14 , which is pressed onto the drive shaft 12 , a centrifugal force actuator 16 , which is rotationally rigidly attached to the free end of the driving sleeve 14 , and a sleeve-shaped gear 18 , which is axially on the driving sleeve 14 between a freely rotatable and a form-locked rotationally displaceable position with the driver sleeve 14 is displaceable. Between the driving sleeve 14 and the gear 18 , a compression spring 20 is arranged, which biases the gear 18 in the direction of its freely rotatable position. The gear 18 meshes positively with another gear (not shown), which serves to drive a specific application. Instead of the gear wheel 18 , a friction wheel can also be used, which is axially displaceably mounted on the motor shaft 12 or the driving sleeve 14 and transmits its rotational movement in the coupled state to a further friction wheel for driving the specific application.

Der Fliehkraftsteller 16 besitzt ein glockenartiges Gehäuse 22, in dessen zur Mitnehmerhülse 14 weisenden Seite zwei schräg nach außen verlaufende Kanäle 24 eingearbeitet sind. Die Kanäle 24 werden zum Motor hin durch die Mitnehmerhülse 14, deren Stirnseite 26 der Kanalform entsprechend ausgebildet ist, und eine umlaufende Schrägfläche 28 an dem axial verschieblichen Zahnrad 18 begrenzt. In den Kanälen 24 befindet sich jeweils eine Kugel 30, welche die Fliehkörper des Fliehkraftstellers 16 bilden.The centrifugal force actuator 16 has a bell-shaped housing 22 , in the side facing the driving sleeve 14 two obliquely outwardly extending channels 24 are incorporated. The channels 24 are bounded towards the motor by the driver sleeve 14 , the end face 26 of which is designed in accordance with the channel shape, and a circumferential inclined surface 28 on the axially displaceable gearwheel 18 . In each of the channels 24 there is a ball 30 which forms the centrifugal bodies of the centrifugal force actuator 16 .

Das Gehäuse 22 des Fliehkraftstellers 16 ist mit Hilfe von Rastzungen drehstarr mit der Mitnehmerhülse 14 verriegelt. Denkbar ist auch eine Verschraubung, Verklebung, ein Aufpressen oder dergleichen.The housing 22 of the centrifugal force actuator 16 is locked in a rotationally rigid manner with the driving sleeve 14 with the aid of latching tongues. Screwing, gluing, pressing or the like is also conceivable.

Die Mitnehmerhülse 14 gliedert sich in einen zylindrischen Bereich 34, auf welchem das Zahnrad 18 gelagert ist, und einen Anschlagbereich 36, der das motorseitige Ende der Mitnehmerhülse 14 bildet. Auf dem Außenumfang des zylindrischen Bereichs 34 ist am Anschlagbereich 36 ein Vorsprung 38 vorgesehen, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 40 im Zahnrad 18 eingreifen kann. Der Vorsprung 38 kann zur Erleichterung des Einrastvorgangs ein abgerundetes oder - bei eckiger Grundfläche - ein abgeschrägtes Ende besitzen.The driving sleeve 14 is divided into a cylindrical area 34 , on which the gear 18 is mounted, and a stop area 36 , which forms the motor-side end of the driving sleeve 14 . On the outer circumference of the cylindrical region 34 , a projection 38 is provided on the stop region 36 , which can engage in a correspondingly designed recess 40 in the gear 18 . The projection 38 can have a rounded end or - in the case of an angular base surface - a beveled end to facilitate the snap-in process.

Die Fliehkraftkupplung 10 zeichnet sich durch ihre geringe Teileanzahl aus. Einschließlich der Kugeln 30 und der Druckfeder 20 besteht sie lediglich aus sieben Teilen. Die Kugeln 30 sollten korrosionsfrei sein, um die Fliehkraftkupplung 10 auch in aggressiver Umgebung problemlos verwenden zu können. Als Materialien für die Kugeln kommt neben Edelstahl beispielsweise auch Glas, Keramik, Kunststoff und dergleichen in Frage.The centrifugal clutch 10 is characterized by its small number of parts. Including the balls 30 and the compression spring 20 , it consists of only seven parts. The balls 30 should be corrosion-free in order to be able to use the centrifugal clutch 10 without problems even in an aggressive environment. In addition to stainless steel, glass, ceramic, plastic and the like are also suitable as materials for the balls.

Die übrigen Teile der Fliehkraftkupplung 10 können je nach Höhe der Beanspruchung aus Metall oder Kunststoff bestehen.The remaining parts of the centrifugal clutch 10 can be made of metal or plastic, depending on the amount of stress.

Die Montage der Fliehkraftkupplung 10 erfolgt in der Weise, daß zunächst die Mitnehmerhülse 14 auf die Antriebswelle 12 des Motors aufgepreßt wird. Anschließend wird die Druckfeder 20 gemeinsam mit dem Zahnrad 18 auf die Mitnehmerhülse geschoben. Nach dem Einlegen der beiden Kugeln 30 in die Kugelkanäle 24 beziehungsweise alternativ einen durchgängigen Kugelkanal wird das Gehäuse 22 über die Rastzungen 32 aufgeschoben, bis diese einrasten und das Gehäuse 22 axial verriegeln. Die Zungen 32 greifen dabei durch ein Langloch in dem Gehäuse 22 und bilden somit gleichzeitig eine drehstarre Verriegelung.The centrifugal clutch 10 is mounted in such a way that the driver sleeve 14 is first pressed onto the drive shaft 12 of the engine. The compression spring 20 is then pushed together with the gear 18 onto the driving sleeve. After inserting the two balls 30 into the ball channels 24 or alternatively a continuous ball channel, the housing 22 is pushed over the latching tongues 32 until they snap into place and axially lock the housing 22 . The tongues 32 reach through an elongated hole in the housing 22 and thus simultaneously form a torsionally rigid lock.

Die Fliehkraftkupplung 10 arbeitet in der im folgenden beschriebenen Art und Weise: Nach dem Einschalten des Antriebsmotors beginnt sich die Antriebswelle 12 zu drehen. Aufgrund ihrer geringen radialen Abmessungen besitzt die Fliehkraftkupplung 10 nur ein geringes Trägheitsmoment, so daß der Anlaufvorgang praktisch nicht verzögert wird. Günstig ist dabei auch, daß die Kugeln 30 in der in der Abbildung dargestellten Ruhestellung nahe der Drehachse ruhen. Infolge der zunehmenden Drehzahl wandern die Kugeln 30 in den Kanälen 24 nach außen, wobei sie in radialer Richtung beschleunigt werden. Das Zahnrad 18 befindet sich zu diesem Zeitpunkt noch im Stillstand.The centrifugal clutch 10 operates in the manner described below: After the drive motor is switched on, the drive shaft 12 begins to rotate. Due to its small radial dimensions, the centrifugal clutch 10 has only a small moment of inertia, so that the starting process is practically not delayed. It is also advantageous that the balls 30 rest in the rest position shown in the figure near the axis of rotation. As a result of the increasing rotational speed, the balls 30 move outward in the channels 24 , wherein they are accelerated in the radial direction. The gear 18 is still at this point in time.

Die Kugeln 30 treffen nun auf die Schrägfläche 28 des Zahnrades 18, wobei durch die Neigung der Schrägfläche 28 eine axiale Kraft auf das Zahnrad in Richtung des Anschlagsbereichs 36 der Mitnehmerhülse 14 ausgeübt wird. Neben dem Fliehkraftanteil sorgt die kinetische Energie der Kugeln 30 beim Auftreffen auf die Schrägfläche 28 für eine Stoßkraft, die die Verstellzeit des Zahnrades 18 verkürzt. Unter der Kraft der Kugeln 30 wird das Zahnrad 18 in Richtung des Anschlagsbereichs 36 verschoben, wobei die Druckfeder 20 komprimiert wird. Sobald der Vorsprung 38 in die Ausnehmung 40 eingreift, wird das Zahnrad 18 formschlüssig von der Mitnehmerhülse 14 mitgenommen. Von Vorteil ist, daß der Kraftschluß in axialer Nähe des Motors erfolgt und daher nur geringe Biegemomente auf die Antriebswelle 12 wirken. Dies hat den Vorteil, daß die normale Lagerung der Motorwelle im Motorgehäuse ausreichend ist und keine zusätzliche Lagerung der Antriebswelle 12 beziehungsweise der Fliehkraftkupplung 10 erforderlich ist.The balls 30 now hit the inclined surface 28 of the gear 18 , wherein the inclination of the inclined surface 28 exerts an axial force on the gear in the direction of the stop region 36 of the driving sleeve 14 . In addition to the centrifugal force component, the kinetic energy of the balls 30, when striking the inclined surface 28, provides an impact force which shortens the adjustment time of the gear wheel 18 . Under the force of the balls 30 , the gear wheel 18 is displaced in the direction of the stop region 36 , the compression spring 20 being compressed. As soon as the projection 38 engages in the recess 40 , the gear 18 is positively carried along by the driving sleeve 14 . It is advantageous that the frictional connection takes place in the axial vicinity of the motor and therefore only slight bending moments act on the drive shaft 12 . This has the advantage that the normal mounting of the motor shaft in the motor housing is sufficient and no additional mounting of the drive shaft 12 or the centrifugal clutch 10 is required.

Kommt der Antriebsmotor zum Stillstand und wird der Formschluß unterbrochen, beispielsweise weil ein zu betätigendes Stellglied seine Endposition erreicht hat, drückt die Druckfeder 20 das Zahnrad 18 in Richtung des Fliehkraftstellers 16 und damit die Ausnehmung 40 aus dem Eingriffsbereichs des Vorsprungs 38. Die Kugeln 30 werden dabei in die Kanäle 24 zurückgedrückt. Die formschlüssige Verbindung zwischen Motor und Zahnrad 18 ist damit aufgehoben. Die Druckfeder 20 ist so beschaffen, daß sie nach dem Ausrücken des Zahnrades 18 aus dem Vorsprung 38 keine oder eine nur sehr geringe Vorspannung besitzt oder mittels einer Wegbegrenzung das Abtriebsrad nicht belastet, so daß in der Anlaufphase, in welcher sich die Mitnehmerhülse 14 relativ zum Zahnrad 18 dreht, keine oder eine nur sehr geringe Reibung zwischen der stillstehenden Druckfeder 20 und dem Anschlagsbereich 36 der Mitnehmerhülse 14 entsteht.If the drive motor comes to a standstill and the interlocking is interrupted, for example because an actuator to be actuated has reached its end position, the compression spring 20 presses the gearwheel 18 in the direction of the centrifugal force actuator 16 and thus the recess 40 from the engagement area of the projection 38 . The balls 30 are pressed back into the channels 24 . The positive connection between motor and gear 18 is thus eliminated. The compression spring 20 is such that after disengaging the gear 18 from the projection 38 it has no or only a very slight pretension or does not load the driven wheel by means of a travel limitation, so that in the start-up phase in which the driving sleeve 14 is relative to Gear 18 rotates, no or only very little friction between the stationary compression spring 20 and the stop area 36 of the driving sleeve 14 .

Nach dem Unterbrechen des Formschlusses kann der von dem Zahnrad betätigte Antrieb in umgekehrter Richtung in seine Ausgangsposition zurückgestellt werden, ohne daß dabei das Bremsmoment des Motors überwunden werden müßte.After the interlocking has been interrupted, the gear actuated drive in the reverse direction to its starting position be reset without reducing the braking torque of the engine should be overcome.

Bisher wurde aufgrund der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion davon ausgegangen, daß zwischen der Mitnehmerhülse 14 und deren Vorsprung sowie dem Zahnrad 18 und dessen Ausnehmung 40 im eingekoppelten Zustand ein Formschluß hergestellt wird. Ergänzend oder alternativ dazu ist es selbstverständlich auch möglich, die Mitnehmerhülse 14 und das Zahnrad 18 in der Art und Weise über einen Kraftschluß miteinander zu verbinden, indem beispielsweise radial umlaufend (im Bereich des Vorsprunges 18 und anstelle dessen) ein Rundschnurring (O-Ring, zum Beispiel teilweise in die Mitnehmerhülse 14 eingelassen) vorgesehen ist, auf den dann die zugeordnete Stirnfläche des Zahnrades 18 drückt. Der Rundschnurring kann selbstverständlich auch in dem Zahnrad 18 vorgesehen werden, wobei anstelle eines umlaufenden Rundschnurringes auch die Einlassung von partiellen Reibflächen (zum Beispiel Gummikügelchen oder Noppen) in der Stirnfläche des Zahnrades 18 und/oder der zugeordneten Stirnfläche der Mitnehmerhülse 14, aber auch ein Aufkleben von Reibflächen denkbar sind.So far, it was assumed on the basis of the construction shown in FIG. 1 that a positive fit is produced between the driving sleeve 14 and its projection as well as the gear 18 and its recess 40 in the coupled state. Additionally or alternatively, it is of course also possible for the drive sleeve 14 and the gear 18 in the manner of a force fit with each other to be connected, for example by radially circumferentially (in the region of the projection 18 and instead) is a round cord ring (O-ring, for example, partially embedded in the driving sleeve 14 ), on which the associated end face of the gearwheel 18 then presses. The round cord ring can of course also be provided in the gearwheel 18 , whereby instead of a circumferential round cord ring also partial friction surfaces (for example rubber balls or nubs) in the end face of the gearwheel 18 and / or the associated end face of the driving sleeve 14 , but also gluing on of friction surfaces are conceivable.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fliehkraftkupplung. Diese zeichnet sich dadurch aus, daß auf der Antriebswelle 12 des Motors 13 drehfest mit der Antriebswelle 12 ein Kupplungsflansch 42 verbunden ist, wobei der Kupplungsflansch 42 - wie schon die Mitnehmerhülse 14 in Fig. 1 - einen Vorsprung 44 aufweist. Über diesen Vorsprung 44 kann das wieder auf der Motorwelle 12 axial verschiebbar gelagerte Zahnrad 18 mit einer Ausnehmung 46 übergreifen, so daß mittels dieses Formschlusses von dem Zahnrad 18 ein weiteres Zahnrad zum Antrieb einer bestimmten Anwendung angetrieben werden kann. An der Anordnung des Fliehkraftstellers 16 und seiner Wirkungsweise hat sich gegenüber dem schon zu Fig. 1 Beschriebenen nichts geändert. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauweise aus, da der Kupplungsflansch 42 flach (scheibenförmig) gebaut ist und sehr nah an dem Motor 13 beziehungsweise an einem Lager 48 des Motors 13 angeordnet werden kann. Die Fig. 2 stellt - genauso wie die Fig. 1 - die Fliehkraftkupplung 10 lediglich schematisch dar, wobei die geometrischen Abmessungen (insbesondere die Länge der Motorwelle 12 und die entsprechend gewellten Längen der Mitnehmerhülse 14, des Zahnrades 18 und die Verstellwege) im Hinblick auf die zu übertragenden Kräfte, Drehmomente und die daraus resultierenden Biegesteifheiten gewählt werden müssen. Fig. 2 shows a further embodiment of the centrifugal clutch according to the invention. This is characterized in that on the drive shaft 12 of the motor 13 in rotation with the drive shaft 12, a coupling flange 42 are connected, said coupling flange 42 - as the driving sleeve 14 in Fig. 1 - has a projection 44. Via this projection 44 , the gear 18 , which is axially displaceably mounted on the motor shaft 12, can overlap with a recess 46 , so that a further gear can be driven by the gear 18 to drive a specific application. The arrangement of the centrifugal force actuator 16 and its mode of operation have not changed compared to what has already been described for FIG. 1. The embodiment shown in FIG. 2 is distinguished by a particularly compact design, since the coupling flange 42 is flat (disk-shaped) and can be arranged very close to the motor 13 or to a bearing 48 of the motor 13 . Figs. 2 represents - just like the Fig. 1 - the centrifugal clutch 10 only schematically, with the geometrical dimensions (especially the length of the motor shaft 12 and the correspondingly corrugated lengths of the drive sleeve 14, the gear 18 and the displacement paths) with a view to the forces, torques to be transmitted and the resulting bending stiffness must be selected.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Fliehkraftkupplung ist nicht auf eine bestimmte Anwendung beschränkt. Eine bevorzugte Anwendung ist bei Verschließeinrichtungen von Fahrzeugen zu sehen, da bei solchen Anwendungen auf möglichst kleinem Bauraum Drehbewegungen realisiert werden müssen, wobei diese Drehbewegungen "Ein- beziehungsweise Ausgeschaltet" werden müssen. Hier hat die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung den Vorteil, daß der Motor 13 nach dem Einschalten seiner Stromversorgung schon sein weitestgehend volles Drehmoment aufbauen kann, um zunächst den Fliehkraftsteller 16 zu betätigen, der dann nach dem Einkuppeln des Zahnrades 16 mit der Mitnehmerhülse 14 beziehungsweise dem Kupplungsflansch 42 zum Beispiel Schloßelemente der Verschließeinrichtung (Türschloß) antreiben kann. Der Formschluß hat dabei den Vorteil, daß auf jeden Fall die Drehbewegung des Motors 13 auf ein Schloßelement der Verschließeinrichtung übertragen wird; ein Kraftschluß hat demgegenüber den Vorteil, daß damit auch eine Überlastsicherung realisiert ist, sofern das zu betätigende Schloßelement - aus welchem Grund auch immer - blockiert ist und eine Zerstörung des Motors 13 vermieden werden soll.The application of the centrifugal clutch according to the invention is not restricted to a specific application. A preferred application is to be seen in the closing devices of vehicles, since in such applications rotary movements have to be realized in the smallest possible space, these rotary movements having to be “switched on or off”. Here, the centrifugal clutch according to the invention has the advantage that the motor 13 can already build up its largely full torque after switching on its power supply in order to first actuate the centrifugal force actuator 16 , which then, after the gear 16 has been coupled in, with the driving sleeve 14 or the coupling flange 42 Example lock elements of the locking device (door lock) can drive. The positive connection has the advantage that the rotational movement of the motor 13 is transmitted to a lock element of the closing device in any case; A positive connection has the advantage that an overload protection is also realized if the lock element to be actuated - for whatever reason - is blocked and destruction of the motor 13 is to be avoided.

Neben der beschriebenen Anwendung ist im Fahrzeugbereich auch beispielsweise die Anwendung als Fensterheber, Schiebedachsteller, Tankdeckelbetätigung oder dergleichen denkbar, wobei dann die Fliehkraftkupplung in vorteilhafter Weise mittels eines Kraftschlusses realisiert ist, da dieser bei zum Beispiel nicht blockiertem Fenster das Fenster zuverlässig schließt oder öffnet und gleichzeitig bei blockiertem Fenster eine Überlastsicherung (Einklemmschutz) gegeben ist.In addition to the application described is also in the vehicle sector for example, use as a window lifter, sunroof, Actuating the fuel cap or the like is conceivable, in which case the Centrifugal clutch advantageously realized by means of a frictional connection because, for example, if the window is not blocked, the window reliably closes or opens and at the same time one with a blocked window Overload protection (pinch protection) is given.

Daneben ist auch eine Anwendung bei der elektromotorischen Verstellung von Lüftungsklappen sowie Lüftungsaustritten bei Klimaanlagen im Fahrzeug denkbar. There is also an application for the electric motor adjustment of Ventilation flaps and ventilation outlets in air conditioning systems in the vehicle conceivable.

BezugszeichenlisteReference list

1010th

Fliehkraftkupplung
Centrifugal clutch

1212th

Antriebswelle
drive shaft

1313

Motor
engine

1414

Mitnehmerhülse
Driving sleeve

1616

Fliehkraftsteller
Centrifugal force actuator

1818th

Zahnrad
gear

2020th

Druckfeder
Compression spring

2222

glockenartiges Gehäuse
bell-like housing

2424th

Kanäle
channels

2626

Stirnseite
Face

2828

Schrägfläche
Sloping surface

3030th

Kugeln
Bullets

3434

zylindrischer Bereich
cylindrical area

3636

Anschlagbereich
Stop area

3838

Vorsprung
head Start

4040

Ausnehmung
Recess

4242

Kupplungsflansch
Coupling flange

4444

Vorsprung
head Start

4646

Ausnehmung
Recess

4848

Lagerung
storage

Claims

1. Fliehkraftkupplung für Kleinmotoren mit einer auf einer Motorwelle (12) befestigbaren Mitnehmerhülse (14), an deren freiem Ende (26) eine fliehkraftbetätigte Stellvorrichtung (16, 22, 30) mitdrehend angeordnet ist, die ein zwischen sich und dem motorseitigen Ende (36) der Mitnehmerhülse (14) gelagertes Abtriebselement (18) oberhalb einer bestimmten Drehzahl von einer frei auf der Mitnehmerhülse (14) drehbaren Stellung axial in eine Stellung verschiebt, in welcher zwischen der Mitnehmerhülse (14) und dem Abtriebselement (18) ein Form- und/oder Kraftschluß besteht.1. Centrifugal clutch for small motors with a driver sleeve ( 14 ) that can be fastened to a motor shaft ( 12 ), on the free end ( 26 ) of which a centrifugally actuated actuating device ( 16 , 22 , 30 ) is rotatably arranged, one between itself and the motor end ( 36 ) the driving sleeve ( 14 ) mounted output element ( 18 ) above a certain speed from a freely rotatable on the driving sleeve ( 14 ) position axially into a position in which between the driving sleeve ( 14 ) and the output element ( 18 ) a form and / or there is a frictional connection.

2. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (16) ein Gehäuse (22) mit nach außen gerichteten Kanälen (24) aufweist, in denen Fliehkörper (30) angeordnet sind, und das Abtriebselement (18) eine Schrägfläche (28) besitzt, die in den Außenbereich der Kanäle (24) ragt. 2. Centrifugal clutch according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 16 ) has a housing ( 22 ) with outwardly directed channels ( 24 ), in which centrifugal bodies ( 30 ) are arranged, and the output element ( 18 ) has an inclined surface ( 28 ) which protrudes into the outer region of the channels ( 24 ).

3. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkörper (30) Rollen oder Kugeln sind.3. Centrifugal clutch according to claim 2, characterized in that the centrifugal bodies ( 30 ) are rollers or balls.

4. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (30) beziehungsweise Rollen sich in der Ruhelage im Bereich der Drehachse berühren oder wenigstens in nur geringem Abstand zueinander liegen.4. Centrifugal clutch according to claim 3, characterized in that the balls ( 30 ) or rollers touch in the rest position in the region of the axis of rotation or are at least only a short distance from each other.

5. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (16) auf der Mitnehmerhülse (14) eingerastet ist.5. Centrifugal clutch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting device ( 16 ) on the driving sleeve ( 14 ) is engaged.

6. Fliehkraftkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (18) von elastischen Mitteln (20) in Richtung seiner frei drehbaren Stellung vorbelastet ist.6. Centrifugal clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the output element ( 18 ) is biased by elastic means ( 20 ) in the direction of its freely rotatable position.

7. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Mittel zwischen Abtriebselement (18) und Mitnehmerhülse (14) oder durch die Mitnehmerhülse (14) von außen eine Rückstellfeder (20) vorgesehen ist.7. Centrifugal clutch according to claim 6, characterized in that a resetting spring ( 20 ) is provided as an elastic means between the output element ( 18 ) and the driving sleeve ( 14 ) or through the driving sleeve ( 14 ).

8. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder eine Druckfeder (20) ist, deren Federweg in eingekuppelter Stellung kleiner als der Gesamtverschiebeweg des Abtriebselements (18) ist. 8. centrifugal clutch according to claim 7, characterized in that the return spring is a compression spring ( 20 ), the spring travel in the engaged position is smaller than the total displacement of the output element ( 18 ).

9. Fliehkraftkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abtriebselement (18) und Mitnehmerhülse (14) eine formschlüssig einrastbare Verbindung (38, 40) vorgesehen ist.9. Centrifugal clutch according to one of the preceding claims, characterized in that a form-locking connection ( 38 , 40 ) is provided between the output element ( 18 ) and driving sleeve ( 14 ).

10. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung aus wenigstens einem Vorsprung (38) an der Mitnehmerhülse (14) besteht, der in eine entsprechende Ausnehmung (40) im Abtriebselement (18) einrastbar ist.10. Centrifugal clutch according to claim 9, characterized in that the positive connection consists of at least one projection ( 38 ) on the driving sleeve ( 14 ) which can be latched into a corresponding recess ( 40 ) in the output element ( 18 ).

11. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (38) einen abgerundeten oder abgeschrägten Endbereich besitzt.11. Centrifugal clutch according to claim 10, characterized in that the projection ( 38 ) has a rounded or beveled end region.

12. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abtriebselement (18) und Mitnehmerhülse (14) eine reibschlüssige Verbindung herstellbar ist.12. Centrifugal clutch according to one of claims 1 to 8, characterized in that a frictional connection can be produced between the output element ( 18 ) and the driving sleeve ( 14 ).

13. Fliehkraftkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die form- und/oder kraftschlüssige Verbindungsstelle (38, 40) zwischen Abtriebselement (18) und Mitnehmerhülse (14) axial in Motornähe liegt.13. Centrifugal clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the positive and / or non-positive connection point ( 38 , 40 ) between the output element ( 18 ) and the driving sleeve ( 14 ) lies axially near the engine.

14. Fliehkraftkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (18) als Zahnrad oder Reibrad ausgebildet ist, dessen Außenverzahnung oder Umfangsfläche mit einem weiteren Abtriebselement in Eingriff steht.14. Centrifugal clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the output element ( 18 ) is designed as a gear or friction wheel, the external toothing or peripheral surface of which is in engagement with a further output element.