DE350714C - Planetary starter gear for internal combustion engines - Google Patents

Description

Planetenräder-Anlaßgetriebe für Verbrennungsmotoren. Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftreibkupplung für Verbrennungsmotoren-Planetenräderanlaßgetriebe und besteht im wesenthchen darin, daß an das innen verzahnte Hohlrad des Planetenrädergetriebes federnd zusammengehaltene Fliehkörper angelenkt sind, die unmittelbar zusammen mit einem die Dynamowelle mitdrehenden, möglichst großen Reibkranze die Reibkupplung -zum Antrieb der Motordynamo durch den Verbrennungsmotor bilden. Vorzugsweise werden diese Fliehkörper parallel zur Dynamowelle an die Stirnscheibe des` innen verzahnten Hohlrades angelenk` und von einem hohlzylindrischen, möglichs` großen Reibkranze umfaßt. Durch diese Ausbildung der Reibkupplung werden gegenübeieiner für Verbrennungsmotoren-Planetenräderanlaßgetriebe bekannten Fliehkraftreibkupplung, deren Fliehkörper quer zur Dynamowelle an den Träger der Planetenzwischenräder zwischen letzteren angelenkt sind und mit Druckstangen einen Stapel abwechselnd mit der Dynamowelle und mit der Verbrennungsmotorwelle auf Drehung gekuppelten und auf diesen verschiebbaren Reibringen achsial zusammenpressen können, eine Reihe von später erläuterten Vorteilen erzielt.Planetary starter gears for internal combustion engines. The invention relates to a centrifugal friction clutch for internal combustion engine planetary gear starting gears and consists essentially in the fact that to the internally toothed ring gear of the planetary gear resiliently held together centrifugal bodies are articulated directly together with a friction ring that rotates with the dynamo shaft and which is as large as possible creates the friction clutch -to propel the motor dynamo through the internal combustion engine. Preferably be this centrifugal body parallel to the dynamo shaft on the end disk of the internally toothed The ring gear is articulated and by a hollow cylindrical, possibly large friction rim includes. By this design of the friction clutch are opposite one for internal combustion engine planetary gear starting gear known centrifugal friction clutch, whose centrifugal body transversely to the dynamo shaft to the Carriers of the planetary idlers are hinged between the latter and with push rods a stack alternating with the dynamo shaft and with the combustion engine shaft Coupled in rotation and axially compressed on these sliding friction rings can achieve a number of advantages explained later.

Auf der Zeichnung ist ein Planetenanlaßgetriebe mit der neuen Fliehkraftreibkupplung beispielsweise veranschaulicht.On the drawing is a planetary starter gear with the new centrifugal friction clutch for example illustrated.

Abb. x zeigt dasselbe in Längsschnitten, und zwar oben in einem solchen nach den Linien G-H und unten in einem solchen nach den Linien j-K der Abb. 3 und q.. Abb. 2 zeigt im Querschnitt nach der Linie L-M der Abb. i das bekannte Planetengetriebe.Fig. X shows the same in longitudinal sections, namely in one above according to the lines G-H and below in such according to the lines j-K in Fig. 3 and q .. Fig. 2 shows in cross section along the line L-M of Fig. I that known planetary gear.

Abb. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie N-0 der Abb. i und läßt die Sperrung des Planetengetriebes erkennen.Fig. 3 is a cross section along the line N-0 of Fig. I and shows the locking of the planetary gear.

Abb. 4 zeigt im Querschnitt nach der Linie P-Q der Abb. i die neue Anordnung und Verwendung der Fliehkörper.Fig. 4 shows the new one in cross section along the line P-Q of Fig. I Arrangement and use of the centrifugal bodies.

Alle Querschnitte sind vom Verbrennungsmotor auf die Motordynamo zu, d. h. in der Richtung der Pfeile gesehen.All cross-sections are from the combustion engine to the engine dynamo, d. H. seen in the direction of the arrows.

Die nicht dargestellte Dynamo hat, vom Akkumulator als Motor gespeist, den ebenfalls nicht dargestellten Verbrennungsmotor anzulassen und wird nach dem Anspringen des Verbrennungsmotors von diesem als Dynamo getrieben. Dieser Betriebsvorgang ist bekannt. Das Ritzel i der Motordynamowelle 2 bildet zusammen mit drei Zwischenrädern 3 und einem innen verzahnten Hohlrade 4 ein bekanntes Planetenstirnradgetriebe. Die Zapfen 5, auf denen die Zwischenräder lose drehbar sind, sind in- den Flanschen von Büchsen 9, g' gelagert. Die vordere Büchse 9 durchsetzt den Deckel 12 des Getriebegehäuses ix und nimmt außerhalb desselben mit einem Keil 13 das Antriebsrad für den anzufassenden Verbrennungsmotor auf. Der Flansch der Büchse g greift mit Stegen zwischen den Zwischenrädern 3 durch und ist mit diesen Stegen an den Flansch der hinteren Büchse g' angeschraubt. Die Büchse 9 ist auf dem 'zylindrischen Ende der Welle 2 und die Büchse g auf einem auf der Welle 2 sitzenden, -später näher zu beschreibenden Teile lose drehbar. Auf der Büchse g' sitzt ebenfalls lose drehbar die Stirnscheibe 15 des innen verzahnten Planetenkranzes 4. An dieser Stirnscheibe ist ein Tellerflansch 28 befestigt. In dem Flansch 28 und in der Stirnscheibe i5 sind Zapfen 18 zur losen Aufnahme von Sperrklinken ig gelagert, welche mit einem im ortsfesten Gehäuse ii fEstgeschraubten, innen verzahnten Sperrzahnkranz 17 zusammenarbeiten. In dem Flansch 28 und in der Stirnscheibe 15 sind ferner Zapfen 2o zur losen Aufnahme von Fliehgewichten 23' gelagert, die mit Zahnbögen 26 in entsprechende Verzahnungen 27 der Klinkennaben eingreifen. Federn 25, die sich außen an Stirnscheibenleisten 24 abstützen, suchen die, Fliehgewichte 23' stets einwärts und damit die Klinken rg auswärts zu drücken und letztere so mit dem Sperrkranz 17 in Eingriff zu halten. Auf einer Schulter der Stirnscheibe 15 ist ein Zahnring 31 lose drehbar, der mit allen Klinkennabenverzahnungen 27 kämmt.The dynamo, not shown, has, fed by the accumulator as a motor, to start the internal combustion engine, also not shown, and is after Starting of the internal combustion engine driven by this as a dynamo. This operation is known. The pinion i of the motor dynamo shaft 2 forms together with three intermediate gears 3 and an internally toothed ring gear 4 a known planetary spur gear. The pins 5, on which the intermediate gears can be loosely rotated, are in the flanges of cans 9, g 'stored. The front sleeve 9 penetrates the cover 12 of the gear housing ix and takes outside the same with a wedge 13 the drive wheel for the to be gripped Combustion engine on. The flange of the sleeve g engages with webs between the intermediate gears 3 and is screwed to the flange of the rear sleeve g 'with these webs. The sleeve 9 is on the 'cylindrical end of the shaft 2 and the sleeve g on one on the shaft 2 seated parts to be described later loosely rotatable. on the sleeve g 'is also loosely rotatably seated the end disk 15 of the internally toothed Planetary ring 4. A plate flange 28 is attached to this end disk. In the flange 28 and in the end disk i5 are pins 18 for loosely receiving Pawls ig mounted, which with a fixed screwed in the stationary housing ii, internally toothed ratchet 17 work together. In the flange 28 and in the End disk 15 are also pins 2o for loosely receiving flyweights 23 ' stored with toothed arches 26 in corresponding teeth 27 of the pawl hubs intervention. Look for the springs 25 that are supported on the outside of the faceplate strips 24 the, flyweights 23 'always inwards and thus to push the pawls rg outwards and to keep the latter in engagement with the locking ring 17. On one shoulder the end disk 15 is a toothed ring 31 loosely rotatable with all the ratchet hub teeth 27 combs.

Der vorliegenden Erfindung gemäß sind die die Reibkupplung zum Antrieb der Dynamo in Wirkung setzenden Fliehkörper Zia nun nicht wie bei einem bekannten Planetengetriebe am Träger der Planetenzwischenräder quer zur Dynamowelle, sondern an der Verlängerung 18' eines der Klinkenzapfen 18, also parallel zur Dynamowelle 2 an der Stirnscheibe 15 des innen verzahnten Planetenhohlrades 4 gelagert, durch Federn 25' zusammengehalten und von einem möglichst großen, sie umgebenden Reibkranz 16a umfaßt, dessen Nabe die Büchse g' aufnimmt und mit Mitnehmern 32 in das Dynamowellenritzel 2 eingreift. Schlitze 33 in den Fliehkörpern bilden zus?,mmen mit sie durchgreifenderi Verlängerungen 18a zweier gegenüberliegender Klinkenzapfen 18 Füh:ungen und Anschläge gegen zu weites Zusammenziehen der Fliehkörper durch die Federn 25'.According to the present invention, they are the friction clutch for driving the dynamo activating the centrifugal body Zia now not as with a well-known one Planetary gear on the carrier of the planetary idler wheels across the dynamo shaft, but on the extension 18 'of one of the pawl pins 18, that is, parallel to the dynamo shaft 2 mounted on the end plate 15 of the internally toothed planetary ring gear 4, by Springs 25 'held together and by a friction ring that is as large as possible and surrounding them 16a, the hub of which receives the sleeve g 'and with drivers 32 in the dynamo shaft pinion 2 intervenes. Slits 33 in the centrifugal bodies form together with them more thorough Extensions 18a of two opposing latch pins 18 guides and stops against too far contraction of the centrifugal bodies by the springs 25 '.

Bei dieser Einrichtung kommt das Getriebe wie folgt zur Wirkung: i. Anlassen. Läßt man die Motordynamo, vom Akkumulator ge=_peist, vom Keil 13 aus gesehen, als Motor rechtsherum anlaufen, so drehen sich die in das Ritzel i eingreifenden Zwischenräder 3 linksherum und suchen das innen verzahnte Hohlrad .4 ebenfalls nach links zu drehen. Dieses ist an dieser Drehung jedoch durch den Eingriff seiner Abstützklinken i9 in den ortsfesten Abstützkranz 17 verhindert. Folglich rollen sich die Zwischenräder in 4 ab und nehmen ihren Träger g, g' mit dem auf dem Keil i3 sitzenden Antriebsrade für den Verbrennungsmotor und letzteren selbst rechtsherum mit. Hierbei kommt das gewählte Übersetzungsverhältnis ins Langsame zur Geltung. Beim Anlassen ruhen die Fliehkörper Zia mit der Stirnscheibe 15. Sie können also nicht kuppelnd oder störend wirken wie die der bekannten mittelbaren Reibkupplung eigentümlichen ebenen Reibringe, von denen die einen die rasche Drehung des Elektromotors und die anderen die viel langsamere Drehung des Verbrennungsmotors mitmachen müssen und daher unter dem Druck der mit dem Träger der Zwischenräder umlaufenden Fliehkörper sich gegenseitig aufreiben und ailfressen können, mindestens aber auf den Lauf des Elektromotors bremsend einwirken. 2. Stromerzeugung. Springt der Verbrennungsmotor an, so wird die Rechtsdrehung des Zwischenräderträgers 9, g' beschleunigt und das ganzePlanetengetriebe einschließlich des innen verzahnten Hohlkranzes 4 zu einer mitumlaufenden Schwungmasse zusammengeschlossen. Die Stirnscheibe 15 dreht sich nach rechts und zieht die Abstützklinken i9 mit, welche also anfangs unter dem Einfluß der Federn 25 über die Zähne des Abstützkranzes 17 wegschnappen, dann aber durch die Fliehgewichte 23' nach innen ausgehoben gehalten werden, und zwar alle gleichmäßig, weil der lose Zahnring 31 infolge seines Eingriffes in alle Klinkennabenverzahnungen diese Gleichmäßigkeit erzwingt. Bei Erreichung dieses Zustandes sind die Fliehkörper 21' gegen die Wirkung der Federn 25' auch schon so weit auswärts geschleudert, daß sie sich innen an den Reibkranz i611 anlegen und bei weiterer Steigerung der Umlaufzahl diesen und damit die durch die Mitnehmer 32 mit ihm gekuppelte Welle 2 der Dynamo mitnehmen, welche nun Strom erzeugt und den Akkumulator aufladet oder sonst Strom abgibt. Hierbei kommen folgende Vorteile der Fliehkraftkupplung zur Geltung: In die Fliehkörper kann, da sie zusammen einen nahezu geschlossenen Ring bilden, bei geringer Breite und unwesentlicher Getriebeverlängerung eine große Schwungmasse hineingelegt werden. Da auch der Reibkranz z611 so groß ausführbar ist, als es die lichte Weite des Getriebegehäuses erlaubt, kommt die durch die großen Massen erzeugte große Reibung an dem denkbar größten Hebelarm zum Angriff, so d aß sehr große Drehmomente übertragen werden können, und zwar ohne Überschreitung des zulässigen spezifischen Flächendruckes zwischen den reibenden Teilen, weil diese mit dem größten Teil ihres Umfanges zur Anlage kommen. Demgegenüber können in die bekannten, zwischen zwei Planetenzwischenräder.n quer aasgelenkten Fliehkörper, deren Umfangsausdehnung auch durch die zwischen den Zwischenrädern durchgreifenden Trägerstege noch bedeutend beschränkt ist, keine gleich großen Schwungmassen hineingelegt werden. Da die entsprechend kleineren Fliehkräfte auch nicht möglichst weit außen, sondern in geringem Abstand von der Dynamowelle ächsial auf die Reibringe einwirken, läßt diese Fliehkraftkupplung bei den nur kleinen brauchbaren Durchmessern der Getriebegehäuse den Antrieb stärkerer Dynamos und damit umgekehrt das Anlassen starker Verbrennungsmotoren überhaupt nicht zu. Außerdem bedingt diese Kupplung einen nur schwer und kostspielig herstellbaren Träger der Planetenzwischenräder, Übertragungsgestänge und oft auszuwechselnde Lamellen, die bei vorliegender Kupplung entbehrlich sind, während der Zwischenräderträger viel einfacher ist. Ferner nutzt sich das Planetenrädergetriebe weniger ab, weil es mit den hier anbringbaren drei Zwischenrädern ruhiger läuft als das bekannte, dessen Anordnung der Fliehkörper quer zwischen den Zwischenrädern deren nur zwei zuläßt.With this device, the transmission works as follows: i. Tempering. If the motor dynamo, fed by the accumulator, is seen from the wedge 13, start as a motor clockwise, the meshing with the pinion i rotate Turn the intermediate gears 3 to the left and look for the internally toothed ring gear .4 as well turn left. However, this is due to the engagement of its support pawls at this rotation i9 in the stationary support ring 17 prevented. As a result, the idler gears roll in 4 and take their carrier g, g 'with the drive wheel sitting on the wedge i3 for the internal combustion engine and the latter itself clockwise. Here comes that selected gear ratio into slow motion. When the engine is started, they rest Centrifugal body Zia with the front disk 15. So you can not couple or disturb act like the flat friction rings peculiar to the known indirect friction clutch, some of which the rapid rotation of the electric motor and the other the a lot have to take part in slower rotation of the internal combustion engine and therefore under the pressure the centrifugal bodies rotating with the carrier of the intermediate gears rub against each other and ailfressen, but at least have a braking effect on the running of the electric motor. 2. Electricity generation. When the combustion engine starts, the clockwise rotation of the Intermediate gear carrier 9, g 'accelerated and the whole planetary gear including of the internally toothed hollow ring 4 combined to form a rotating flywheel. The front disk 15 rotates to the right and pulls the support pawls i9 with it, which so initially under the influence of the springs 25 over the teeth of the support ring 17 snap away, but then held lifted inwards by the flyweights 23 ' become, all equally, because the loose ring gear 31 as a result his engagement in all ratchet hub teeth enforces this uniformity. When this state is reached, the centrifugal bodies 21 'are against the action of the springs 25 'has already been thrown so far outwards that it touches the inside of the friction ring i611 and if the number of circulation increases further, this and thus the through take the driver 32 with it coupled shaft 2 of the dynamo, which now power generated and charges the accumulator or otherwise delivers electricity. Here are the following Advantages of the centrifugal clutch come into their own: In the centrifugal body can, as they come together form an almost closed ring, with a small width and insignificant gear extension a large centrifugal mass can be placed in it. Because the friction ring z611 is so big is feasible than the clear width of the gear housing allows, comes the large friction generated by the large masses on the largest conceivable lever arm for Attack, so that very large torques can be transmitted without Exceeding the permissible specific surface pressure between the rubbing Divide, because these come to the plant with the largest part of their scope. In contrast can be steered across the known between two planetary gears Centrifugal bodies, whose circumferential expansion is also due to that between the intermediate gears sweeping girder webs is still significantly limited, no centrifugal masses of the same size be placed in it. Since the correspondingly smaller centrifugal forces are not possible either far outside, but at a small distance from the dynamo shaft axially onto the friction rings take effect, this centrifugal clutch allows only the small usable diameters the gear housing drives more powerful dynamos and thus, conversely, the starting powerful internal combustion engines are not at all. In addition, this coupling requires a carrier for the intermediate planetary gears that is difficult and expensive to manufacture, Transmission linkage and often-to-be-exchanged lamellae, which in the case of the present coupling are dispensable, while the intermediate gear carrier is much simpler. Also uses the planetary gear transmission is less, because it is with the three attachable here Intermediate gears run more smoothly than the familiar one, the arrangement of which is the centrifugal body across between the intermediate gears which only allows two.

Di @ neue Kupplung ergibt auch einen elastischeren und gleichmäßigeren Antrieb der Dynamo bei plötzlichen Drehzahlsteigerungen des Verbrennungsmotors, weil eben ein Festbacken der reibenden Teile ausgeschlossen und deshalb zeitweise ein Gleiten zwischen ihnen möglich ist.The new coupling also results in a more elastic and uniform Drive the dynamo in the event of sudden increases in the speed of the combustion engine, because sticking of the rubbing parts is excluded and therefore temporarily sliding between them is possible.

3. Abstellen des Verbrennungsmotors. Sinkt die Umlaufzahl des Verbrennungsmotors bei seinem Abstellen unter diejenige, bei welcher die Fliehgewichte an dem Reibkranz 1611 zum Anliegen kamen, so wird letzterer wieder frei, und die Abstützklinken ig werden durch die Federn 25 wieder in den Abstützkranz 17 eingerückt. Hat der Verbrennungsmotor nun vor seinem endgültigen Stehenbleiben das Bestreben, sich auszuwiegen, so steht dem nichts im Wege, weil beim Rückgang nur das Hohlrad 4, 15, nicht aber auch der Reibkranz t611 gesperrt ist. Derselbe Zustand tritt bei einer etwaigen Rückzündung des Motors beim Anlassen ein. Auch hier ist jeder gefährlichen Klinkenbeanspruchung vorgebeugt, weil der Motor nicht rückwärts laufen kann, ohne daß sein Vorwärtslauf auf die Geschwindigkeit Null zurückgeht, vor deren Eintritt die Abstützklinken eingeschaltet und die Fliehgewichte von dem Reibkranz 1611 gelöst werden. Ein gleich freies Auspendeln des Verbrennungsmotors gewährleistet die -bekannte Lamellenfiiehkraftkupplung nicht, weil die auch beim Anlassen zusammengepreßten Lamellen zum Zusammenbacken neigen. Der Verbrennungsmotor kann dort also unter Umständen in einer ungünstigen Stellung stehenbleiben, von der aus die Motordynamo ihn überhaupt nicht anlassen kann.3. Switch off the internal combustion engine. The number of revolutions of the combustion engine drops when it is placed under the one with which the flyweights are attached to the friction ring 1611 came about, the latter will be free again, and the support pawls ig are re-engaged in the support ring 17 by the springs 25. Has the internal combustion engine now, before it finally comes to a standstill, the endeavor to balance itself out, so stands Nothing in the way, because only the ring gear 4, 15, but not the Friction ring t611 is locked. The same condition occurs in the event of a backfire when starting the engine. Here, too, everyone is exposed to dangerous latch loads prevented because the motor cannot run backwards without running forwards goes back to the speed zero, before which the support pawls are switched on and the flyweights are released from the friction ring 1611. An equal free commute of the internal combustion engine, the known multi-disc clutch does not guarantee because the lamellas, which are compressed even when starting, tend to stick together. The internal combustion engine can therefore possibly be in an unfavorable position there stop from which the engine dynamo cannot start it at all.

Claims (2)

PATENT- AN SPRIT CHF: i. Fliehkraftreibkupplung für Verbrennungsmotoren - Planetenräderanlaßgetriebe, dadurch gekennzeichnet, däß an das innen verzahnte Hohlrad (4, 15) des Planetengetriebes (1, 3, 4) federnd zusammengehaltene Fliehkörper aasgelenkt sind, die unmittelbar zusammen mit einem die Dynamowelle mitdrehenden, möglichst großen Reibkranze die Reibkupplung zum Antrieb der Motordynamo durch den Verbrennungsmotor bilden. PATENT TO SPRIT CHF: i. Centrifugal friction clutch for internal combustion engines - planetary gear starter gear, characterized in that centrifugal bodies held together resiliently are articulated to the internally toothed ring gear (4, 15) of the planetary gear (1, 3, 4), and the friction clutch for the largest possible friction rim which rotates with the dynamo shaft The internal combustion engine drives the motor dynamo. 2. Fliehkraftreibkupplung nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkörper (2i11) parallel zur Dynamowelle (2) an die Stirnscheibe (15) des innen verzahnten Hohlrades (4, 15) aasgelenkt und von einem hohlzylindrischen Reibkranz (16a) umfaßt sind.2. Centrifugal friction clutch according to Claim i, characterized in that that the centrifugal bodies (2i11) are parallel to the dynamo shaft (2) on the end disk (15) of the internally toothed ring gear (4, 15) and aasgelenken from a hollow cylindrical Friction ring (16a) are included.