DE930427C - Centrifugal clutch, especially for flywheel starters of internal combustion engines - Google Patents

Description

Fliehgewichtskupplung, insbesondere für Schwungmassenanlasser von Brennkraftmaschinen Gegenstand der Erfindung ist eine Fliehgewichtskupplung, deren Einschaltdrehzahl von der Ausschaltdrehzahl abweicht. Für verschiedene Aufgaben der Technik, insbesondere für Schwungmassenanlasser von Brennkraftmaschinen, ist es erforderlich, eine Fliehkraftkupplung einzuschalten. Die bisher bekannten Fliehkraftkupplungen sind hierfür nicht geeignet, weil das Verhältnis zwischen Einschalt- und Ausschaltdrehzahl nicht größer als 2 ist und ferner das Einkuppeln möglichst weich vor sich geht. Die in der Schwungmasse aufgespeicherte Energie muß jedoch bei Schwungmassenanlassern möglichst verlustlos, also mit möglichst geringem Kupplungsschlupf, auf die anzuwerfende Brennkraftmaschine übertragen werden. Beim Schwungmassenanlasser muß außerdem das Drehzahlverhältnis zwischen Ein- und Auskuppeln ein Mehrfaches höher sein als bei den bisherigen durch Fliehkraft betätigten Reibkupplungen, da die Kupplung erst eingreifen darf, wenn die als Anlaßmotor arbeitende Dynamomaschine mit der Schwungmasse die Höchstdrehzahl erreicht hat und die Kupplung nur dann zu lösen ist, wenn die durch das Einrücken der Kupplung angeworfene Brennkraftmaschine eine sehr niedrige, unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegende Drehzahl erreicht.Flyweight clutch, especially for flywheel starters from Internal combustion engines The invention relates to a centrifugal clutch whose The cut-in speed differs from the cut-out speed. For different tasks technology, especially for flywheel starters in internal combustion engines it is necessary to switch on a centrifugal clutch. The previously known centrifugal clutches are not suitable for this because the ratio between the switch-on and switch-off speed is not greater than 2 and the coupling is as smooth as possible. The energy stored in the flywheel must, however, be used with flywheel starters With as little loss as possible, i.e. with the lowest possible clutch slip, on the one to be thrown Internal combustion engine are transmitted. The flywheel starter must also Speed ratio between engaging and disengaging can be several times higher than with the previous friction clutches operated by centrifugal force, since the clutch is only may intervene if the dynamo working as a starter motor with the flywheel has reached the maximum speed and the clutch can only be released when the internal combustion engine started by the engagement of the clutch has a very low, speed below idle speed is reached.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Fliehgewichtskupplung gelöst. Sie ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß mit den Fliehgewichten Hilfsfliehgewichte verbunden sind, deren Bewegung durch Kurvenbahnen so gesteuert werden kann, daß die Einschaltdrehzahl von der Ausschaltdrehzahl beliebig verschieden sein kann.This object is achieved by the centrifugal weight clutch according to the invention solved. It is essentially characterized in that with the flyweights Auxiliary flyweights are connected, their Movement through curved tracks can be controlled so that the cut-in speed from the cut-out speed as desired can be different.

Die Abtriebshälfte einer Fliehkraftkupplung nach der Erfindung, die speziell für Schwungmassenanlasser ausgebildet ist, ist in der Zeichnung dargestellt.The output half of a centrifugal clutch according to the invention, the is specially designed for flywheel starter is shown in the drawing.

Fig. I zeigt einen Schnitt in ausgekuppeltem Zustand; Fig. 2 zeigt eine Ansicht in ausgekuppeltem Zustand; Fig. 3 zeigt einen Schnitt wie Fig. i in eingekuppeltem Zustand; Fig. 4 zeigt die gleiche Ansicht wie Fig. 2 in eingekuppeltem Zustand.Fig. I shows a section in the disengaged state; Fig. 2 shows a view in the disengaged state; Fig. 3 shows a section like Fig. I in engaged state; FIG. 4 shows the same view as FIG. 2 when the clutch is engaged State.

In der Antriebshälfte einer Fliehkraftkupplung nach Fig. I ist eine aus den Teilen I und 2 zusammengesetzte und durch die Ringmutter 5 verschraubte Hülse vermittels .der Kugellager 3 auf der Welle --4 drehbar gelagert. Auf der Hülse I, ?-ist ein Schwungrad 6 drehbar und verschiebbar gelagert. Dieses weist in seiner Bohrung einen Bund 7 auf. Zwischen dem Teil 2 und dem Bund 7 ist eine Druck- und Torsionsfeder 8 eingespannt, welche in den Ausnehmungen 9 des Teiles 2 und des Bundes 7 verankert ist. Zwischen Schrägflächen Io des Teiles I und II des Bundes 7 liegt eine Kugel 12, welche auf schrägen Bahnen 13 der Teile I und 7 auflaufen. Wird das Schwungrad 6 gegenüber dem Teil I durch eine zusätzliche Kraft verdreht, so läuft die Kugel 12 auf den Schrägflächen Io und II auf, so daß sich Teil I und Bund 7 unter dem Druck der Feder 8 und entgegen ihrer Torsionskraft aneinanderlegen. Hierbei wird das Schwungrad 6 auf der Hülse I, 2 in Pfeilrichtung verschoben. Diese Stellung zeigt Fig. 3. Die Torsionsvorspannung der Feder ist um so viel größer als ihre Druckvorspannung, daß sich im Ruhezustand die in Fig. I dargestellte Lage einstellt. Das Schwungrad 6 trägt am Umfang den Reibkonus 28. Die zusätzliche Kraft, welche den Verdrehungsvorgang und damit den Einkupplungsvorgang steuert, liefern Fliehgewichte, die an der Stirnseite des Schwungrades 6 untergebracht sind; sie bestehen aus den eigentlichen Fliehgewichten 15 (Fig. 2) und den Hilfsfliehgewichten 16. Die Fliehgewichte 15 sind um Zapfen 17 drehbar am Schwungrad 6 gelagert. Sie greifen mit einer Verzahnung 18 in eine Verzahnung I9 des Teiles I ein. Schwenken die Fliehgewichte 15 auswärts, so verdreht die Verzahnung 18, I9 entgegen der Torsionskraft der Feder 8 das Teil I gegenüber dem Schwungrad 6, wodurch durch Auflaufen der Kugel 1.2 auf den Flächen Io, II eingekuppelt wird. An etwa radialen Hebeln 2o der Fliehgewichte 15 sind die Hilfsfliehgewichte 16 um die Zapfen 2I schwenkbar gelagert. Die Hilfsfliehgewichte 16 werden außer durch die Fliehkraft durch Federn 22 in ihrer äußersten Lage gehalten. Sie tragen je eine Rolle 24, welche sich gegen eine Kurvenbahn 25 preßt. Die Kurvenbahn 25 hat in den Ein- und Auskupplungsendstellungen die Schrägflächen 26 und 27. In der eingekuppelten Stellung (Fig.4) ist die Feder 8 bestrebt, das Fliehgewicht I5 einwärts zu schwenken und die Rolle 24 von der Fläche 26 zur Fläche 27 zu verschieben, wird jedoch durch die Sperrwirkung der Fläche 26 und die auf das Hilfsfliehgewicht 16 einwirkende Fliehkraft daran gehindert. Erst wenn die Drehzahl beispielsweise auf Zoo Umdrehungen herabgegangen ist, ist die Torsionskraft der Feder 8 in der Lage, die nun lediglich noch verbliebene Kraft der Feder 22 zu überwinden, wodurch die Rolle 24 über die Fläche 26 hinweggleitet und sich auf dem Teil 25 abrollt, bis sie auf der Fläche 27 zur Ruhe kommt, wobei die Fliehgewichte 15 nah innen schwenken. ES ist dann wieder der in Fig. 2 dargestellte Zustand eingetreten.In the drive half of a centrifugal clutch according to FIG composed of parts I and 2 and screwed through the ring nut 5 The sleeve is rotatably mounted on the shaft --4 by means of the ball bearings 3. On the sleeve I,? -Is a flywheel 6 rotatably and displaceably mounted. This shows in his Drill a collar 7. Between the part 2 and the federal government 7 is a pressure and Torsion spring 8 clamped, which in the recesses 9 of part 2 and the federal government 7 is anchored. Between inclined surfaces Io of part I and II of the federal 7 is a ball 12, which run up on inclined tracks 13 of parts I and 7. It will Flywheel 6 rotated with respect to part I by an additional force, so runs the ball 12 on the inclined surfaces Io and II, so that part I and collar 7 under the pressure of the spring 8 and against their torsional force. Here the flywheel 6 is moved on the sleeve I, 2 in the direction of the arrow. This position shows Fig. 3. The torsional prestress of the spring is so much greater than its compressive prestress, that the position shown in Fig. I is set in the idle state. The flywheel 6 carries the friction cone 28 on the circumference. The additional force which the twisting process and thus controls the coupling process, flyweights deliver, which are on the front side the flywheel 6 are housed; they consist of the actual flyweights 15 (Fig. 2) and the auxiliary flyweights 16. The flyweights 15 are around pegs 17 rotatably mounted on the flywheel 6. They engage with a toothing 18 in one Toothing I9 of part I. Pivot the flyweights 15 outwards, so twisted the teeth 18, I9 against the torsional force of the spring 8, the part I opposite the flywheel 6, which is coupled by the ball 1.2 running on the surfaces Io, II will. The auxiliary flyweights are on approximately radial levers 2o of the flyweights 15 16 pivotally mounted about the pin 2I. The auxiliary flyweights 16 are except held in its extreme position by the centrifugal force by springs 22. they wear one roller 24 each, which presses itself against a curved track 25. The curved path 25 has the inclined surfaces 26 and 27 in the engagement and disengagement positions In the engaged position (Fig. 4), the spring 8 tries to pull the flyweight I5 inwards to pivot and move the roller 24 from the surface 26 to the surface 27, is however, by the locking effect of the surface 26 and that on the auxiliary flyweight 16 acting centrifugal force prevented. Only when the speed increases, for example Zoo revolutions, the torsional force of the spring 8 is able to to overcome the now only remaining force of the spring 22, whereby the Roller 24 slides over surface 26 and unrolls on part 25 until it comes to rest on the surface 27, the flyweights 15 pivoting close to the inside. The state shown in FIG. 2 has then occurred again.

Wird das Schwungrad 6 in Drehung versetzt, so wirkt die Fliehkraft nicht nur auf die Fliehgewichte 15, sondern auch auf die Hilfsfliehgewichte 16 ein, jedoch ist der Hebel, welcher das Gewicht 15 nach außen drückt, länger als der Hebel, der das Hilfsfliehgewicht I6 beim Überrollen der Fläche 27 einwärts schwenkt. Diese Fliehkräfte werden überlagert von der Kraft der Federn 8 und 22. Man kann die Federkräfte und die Abmessungen der Teile so wählen, daß erst bei sehr hoher Drehzahl die Einrückbewegung eintritt. Der Vorgang läßt sich variieren durch Veränderung der Fläche 27.If the flywheel 6 is set in rotation, the centrifugal force acts not only on the flyweights 15, but also on the auxiliary flyweights 16, however, the lever which pushes the weight 15 outwards is longer than the lever, which pivots the auxiliary flyweight I6 inward when rolling over the surface 27. These Centrifugal forces are superimposed by the force of springs 8 and 22. You can use the spring forces and choose the dimensions of the parts so that the engagement movement is only possible at a very high speed entry. The process can be varied by changing the area 27.

Bei dieser Kupplung erfolgt das Ausschwenken der Fliehgewichte 15 schlagartig.With this coupling, the centrifugal weights 15 are pivoted out abruptly.

Diese Fliehkraftkupplung läßt sich in gleicher Weise für verschiedene Zwecke verwenden, bei denen die Ein- und Auskupplungsdrehzahlen weit auseinanderliegen und genau bestimmt sein müssen. Vorteilhaft ist es, daß die Feder 8 und die Kugel I2 völlig gekapselt in der Nabe liegen und daß die Fliehgewichte 15 und I6 auf einem axial engen Raum unterzubringen sind, so daß im Schwungrad noch Platz für die Unterbringung sonstiger Elemente, Wicklungen, Hydrowandler, Getriebsteile od. dgl. verbleibt.This centrifugal clutch can be used in the same way for different Use purposes where the clutch engagement and disengagement speeds are far apart and must be precisely determined. It is advantageous that the spring 8 and the ball I2 are completely encapsulated in the hub and that the flyweights 15 and I6 on one axially narrow space are to be accommodated, so that there is still room for accommodation in the flywheel Other elements, windings, hydraulic converters, gear parts or the like. Remains.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: I. Fliehgewichtskupplung, deren Einschaltdrehzahl von der Ausschaltdrehzahl abweicht, insbesondere für Sehwungmassenanlasser von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Fliehgewichten Hilfsfliehgewichte verbunden sind, derenBewegung durchKurvenbahnen so gesteuert werden kann, daß die Einschaltdrehzahl von der Ausschaltdrehzahl beliebig verschieden sein kann. PATENT CLAIMS: I. Flyweight clutch, its engagement speed deviates from the cut-out speed, especially for flywheel starters in internal combustion engines, characterized in that auxiliary flyweights are connected to the flyweights whose movement can be controlled by cam tracks in such a way that the cut-in speed can be any different from the cut-out speed. 2. Kupplung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Kurvenbahn, daß die Kupplung schlagartig eingreift. 2. Coupling according to claim i, characterized by such a design of the cam that the clutch suddenly intervenes. 3. Kupplung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fliehgewicht um einen achsparallelen Drehbolzen des Fliehgewichtträgers drehbar ist und einerseits seine Drehbewegung vorzugsweise durch einen Zahnkranz auf einen die Kupplung axial lüftenden Sahraubmechanismus od. dgl. überträgt, andererseits gelenkig mit dem zugehörigen Hilfsfliehgewicht so verbunden ist, daß das durch die Fliehkraft auf die Kurvenbahn gedrückte Hilfsfliehgewicht die Bewegung des Fliehgewichtes im gewünschten Maß beeinflußt (Fig. 3, 4). 3. Coupling according to claim i or 2, characterized in that that each flyweight around an axially parallel pivot pin of the flyweight carrier is rotatable and, on the one hand, its rotational movement, preferably by means of a toothed ring on the clutch axially ventilating Sahraub Mechanism or the like. Transmits, on the other hand articulated with the associated auxiliary flyweight is so that the through the Centrifugal force on the cam track pressed auxiliary flyweight the movement of the flyweight influenced to the desired extent (Fig. 3, 4). 4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fliehgewicht und dem Hilfsfliehgewicht eine Spreizfeder angeordnet ist. 4. Coupling according to claim 3, characterized characterized in that a spreading spring between the flyweight and the auxiliary flyweight is arranged. 5. Kupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Rückstellung der Fliehgewichte erforderliche Rückholfeder als auf Torsion vorgespannte Schraubenfeder zwischen dem Fliehgewichtträger und dem gegen ihn zu verschraubenden Teil eingeschaltet ist. 5. Coupling according to claim 3 or 4, characterized in that the return spring required to reset the flyweights as on torsion pre-tensioned coil spring between the flyweight carrier and the one against it screwing part is switched on. 6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Torsion vorgespannte Schraubenfeder auch als Druckfeder die Anpreßkraft der Kupplung liefert.6. Coupling according to claim 5, characterized in that that the torsion pretensioned helical spring also acts as a compression spring and acts as a pressure spring the coupling delivers.