Freilaufvor r ichtuug für Kraftfahrzeuge. Vorliegende Erfindung beschlägt eine Freilaufvorrichtung mit einer ein- und aus- riickbaren Klauenkupplung für Kraftfahr zeuge und betrifft Verbesserungen bezüglich der Anordnung und Ausbildung der Mittel zur Betätigung, das heisst zum Blockieren und Entblocken der Freilaufvorrichtung.
Bei der Freilaufvorrichtung gemäss der Erfindung ist an einem zum Blockieren und Entblocken dienenden Schwinghebel ein un ter Federwirkung stehender Schubkeil ange ordnet, dessen Keilflächen mit Gegenschräg flächen am Rücker der Klauenkupplung zu sammenwirken.
Hierbei kann die Ausbildung derart sein, dass sowohl das Blockieren, als auch das Ent- blockieren der Freilaufvorrichtung willkür lich vorbereitet und darauf selbsttätig durch Federkraft bewerkstelligt werden kann;
oder auch, was sich als vorteilhafter ergeben hat, derart, dass die willkürliche Vorbereitung und selbsttätige Sehaltung nur beim Schalten .der Freilaufvorrichtung in den blockierten Zustand erfolgt, dagegen beim Schalten aus dem blockierten Zustand in. -den entblockten Zustand eine rein willkürliche Betätigung er folgt.
Bei der ersteren Ausführung lässt man zweckmässig den Schubkeil auf beiden Betä tigungswegen, bei .der letzteren hingegen nur auf dem Wege zur Erreichung des blockier ten Zustandes bei Bewegung des. Schwing hebels aus der einen in die andere Endlage jeweils längs einer Gegenschrägfläehe nach unten gleiten, worauf dann zu einem be stimmten Zeitpunkt die eigentliche Bewe gung des Rückers selbsttätig naeh der ge wolltes Richtung hin erfolgt.
Die Ausbildung des. Schubkeils bezw. seiner Keilflächen, sowie der Gegenflächen des Rückers der Freilaufvorrichtung kann derart sein, dass auf dem Wege des Schaltens aus dem blockierten Zustand in den entblock- ten Zustand zwischen dem Sehubkeil und dem Rücker ein starrer Zusammenschluss ent steht und damit ein rein willkürliches Schal ten in die Entblockungsstellung erfolgt.
Die beiden zitierten Ausführungen sind in der Zeichnung :dargestellt.
Fig. 1 bis 7 beziehen .sich auf die erste Ausführungsform, und Fig. 8 bis 11 betreffen die zweite Aus führungsform.
Fig. 1 zeigt,die erste Freilaufvorrichtung im senkrechten Längsschnitt in Ebene I-I der Fig. 3. In :dieser Figur erscheint die Freilaufvorrichtung in blockiertem Zustand, das heisst der Freilauf ist ausser Wirkungs stellung; Fig. la zeigt in einem gleichen Schnitt die Freilaufvorrichtung in entblücktem Zu stand, das heisst bei freigegebenem Freilauf; Fig. 2 ist eine Seitenansicht mit abgenom menem Gehäusedeckel;
Fig. 3 ist eine Ansicht von oben, worin einzelne Teile nach Ebene III-IH :der Fig. 4 geschnitten erscheinen; Fig. 4 zeigt einen senkrechten Quer- schnitt, zum Teil etwa in Ebene IV IV :der Fig. 3 geführt; die Fig. 5, 6 und 7 zeigen Teile :der erfin dungsgemässen Vorrichtung in drei Stel lungen.
Der Freilauf besteht aus dem innern Rol- lenlagerring 1, :der äussern Freilaufhälfte 2 und :den zwischen beiden Teilen angeordne ten Klemmrollen 3. Der Teil 1 sitzt auf der Austrittswelle 5 eines Getriebes, während der Teil 2 verschiebbar, jedoch undrehbar auf der Welle 4 ruht, welche mit dem einen Ende in der Welle 5 gelagert ist und mit dem andern Ende zu dem Hinterachsgetriebe führt. Der Teil 1 besitzt einen Kupplungs zahnkranz 6 und der Teil 2 ebenfalls einen Kupplungszahnkranz, welcher mit 7 bezeich net ist.
Letzterer dient gleichzeitig, zusam men mit :dem Klauenkranz T, zum verschieb baren, unverdrehbaren Halten :des Teils 2 auf der Welle 4.
An :den achsial verschiebbaren Kupp lungsteil 2 greift der als Schaltgabel ausge bildete Rücker B. Dieser Rücker <B>8</B> ist mit seiner Kopfplatte 8' parallel zur Freilauf achse verschiebbar geführt, was mit Hilfe von Bolzen 9 erfolgen kann, die .durch ent sprechende Schlitze der Platte 8' ragen. Zur Betätigung des Rückers dient ein Schubkeil 10, welcher mit Hilfe einer Feder 11 an dem mit der Achse 12 vereinigten Hebel 13 ge lagert ist.
Die Achse 12 trägt ausserhalb des Gehäuses 14 den Hebel 15, an welchen sich ein geeignetes Gestänge anschliesst. Die Schwingung :des Hebels 1ss ist begrenzt durch Anschlagsflächen 16 des Gehäuses 14. Der Schubkeil 10 besitzt die Schrägflächen 10', mit denen er an entsprechenden Schräg flächen 18 der Platte 8' gleiten und in seinen Endstellungen in die ebenfalls von Sebräg- fläcIien 18 gebildeten Rasten 19 eindringen kann.
Bei entblockter Freilaufvorrichtung (Fig. la) nehmen der Rücker 8 bezw. seine Platte 8' und :der Hebel 13 mit Schubkeil 10 :die in Fig. 5 gezeichneten Stellungen zueinander ein.
Soll nun die Freilaufvorrichtung blok- kiert, das heisst ausser Wirkung gebracht werden, so ist der Hebel 13 mit :dem Schub keil in der in Fig. 5 angegebenen Pfeilrich tung zu .schwingen. Infolge des durch den Flankendruck in :den Zahnkränzen 7 und 7' bewirkten Widerstandes wird beim Schwin gen der Schubkeil unter Nachgeben der Feder 11 über :den zwischen den Rasten 19 befindlichen Scheitel 19' der Platte 8' glei ten und :die in Fig. 6 bezeigte Stellung er reichen.
Darauf wirkt dann der Schubkeil 10 .durch die Feder 11 derart auf die Platte 8', dass diese Platte und :damit der Rücker 8 im Sinne des in Fig. 6 eingezeichneten Pfeils sieh zu bewegen bestrebt ist. Sobald der Widerstand bei den Kupplungszahnkränzen 7, 7' schwindet, gelangt die Platte 8' in die in Fig. 7 gezeigte Stellung, bei welcher die Kupplungszahnkränze 6, 7 in Eingriff sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Dabei ist die Frei laufvorrichtung - blockiert, das heisst ausser Wirkung gebracht.
Will man die Freilaufvo:rrichtung wieder entblocken, .so vollzieht sich der vorbeschi-ie- bene Vorgang in umgekehrter Dewegungs- richtung.
Es ist unter Umständen möglich, dass bei der beabsichtigten Freigabe der Freilaufvor- richtung aus der blockierten Stellung in die entblockte Stellung der Flankendruclz:
an den Zähnen der in Eingriff befindlichen Klauen kupplung der Freilaufvorrichtung ausser gewöhnlich hoch ist und infolgedessen die Gefahr auftreten könnte, .dass die Wirkung der den Schubkeil des Schwinghebels 'beein flussenden Feder zur Verschiebung des Iiupplungsrückers nicht mehr ausreicht.
Um diesen Gefahrpunkt zu beseitigen, können die Betätigungsglieder der Freilauf vorrichtung gemäss den Fig. 8 bis 11 aus hebildet sein.
Fig. 8 zeigt in einem wagrechten Quer schnitt diese Freilaufvorrichtung in blockier tem Zustand; Fig. 9 ist eine der Fig. 2 analoge Seiten- a.nsicht bei abgenommenem Gehäusedeckel; Fig. 10 ist wiederum eine Seitenansicht, wobei jedoch die Einzelteile in der Stellung bei entblockter Freilaufvorricht@zng er schei nen;
Fig. 11 zeigt eine Zwischenstellung, und zwar den Zustand vor der selbsttätigen Blockierung.
Am freien Ende des Hebels 13 ist mit Hilfe der Feder 21 der Schubkeil 20 gelagert, der an seinem obern Ende verschiedenartige Abschräbgzngen 22 und 23 besitzt. Entspre chend den Abschrägungen 22 und 23 ist die Platte 8' der Rückgabel 8 einerseits mit einer Schrägfläche 24 versehen und anderseits mit Anlageflächen 25, derart, dass einerseits eine Nase 26' und eine Rast entsteht, welche ihren Scheitel im Punkte 27 hat. Die Feder 21 stützt sich nach unten auf einen Bolzen 28, der sich wie der Schubkeil im Hebel 13 ver schieben kann. Die Spitze des Bolzens 28 ruht in den Endlagen :des Schwinghebels in Rasten 29 des Gehäuses 14.
Der Schubkeil und die entsprechend ausgebildete Platte 8' wirken in der aus den Fig. 9, 10 und 11 erkennbaren Weise zusammen: Zwecks Schaltens der Freilaufvorrichtung aus dem entblockten Zustand (Fig. 10) in den blockierten Zustand wird der Schwinghebel 13 aus Seiner rechten Endlage (Fig. 10) in .die linke Endlage (Fig. 11) gebracht.
Auf diesem Wege wird, solange infolge des Flan kendruckes in den Kränzen 7, 7' ein Wider stand vorhanden ist, die Feder 21 zusammen gedrückt und der Schubkeil gleitet an der Abschrägfläche 26 ein Stück herunter. So bald infolge Nachlassens des Antriebes der genannte Flankendruck entsprechend ge schwunden ist, bewegt der Schubkeil 20 selbsttätig die Platte 8' und damit die Rück gabel 8 in die linke Stellung, so dass die Frei laufvorrichtung blockiert ist, wie es der Fig. 9 entspricht.
Die Entblockierunb der Freilaufvorrich- tung geschieht nicht selbsttätig durch die Feder 21 des Schubkeils 20, sondern willkür lich mit der Bewegung des Schwinghebels 13 aus der in. Fig. 9 dargestellten Lage in die Lage der F'ig. 10.
Auf diesem Wege legt sich der Schubkeil mit seiner einen Schräg fläche 23 und mit seiner rechten Aussenseite gegen die beiden Schrägflächen 25 der Platte 8', so dass eine starre Verbindung zwischen dem Schubkeil 20 bezw. dem Hebel 13 und der Platte 8' der Rückgabel 8 entsteht, derart, dass mit der weiteren Schwingung des. Hebels 13 nach rechts die Rückgabel 8 in der glei chen Richtung starr mitgenommen wird. Wenn also bei blockiertem Freilauf an den Zahnkränzen 6,
7 der Freilaufklauenkupp- lung ein unverhältnismässig hoher Flanken druck noch besteht, so, ist es doch, ohne wei teres möglich, diesen Flankendruck mit dem hier am Nachgeben verhinderten Schubkeil 20 beim Schwingen des Hebels 13 zu über winden und die Freilaufklauenkupplung zu lösen.
Freewheel device for motor vehicles. The present invention provides a freewheel device with an engaging and disengageable dog clutch for motor vehicles and relates to improvements in the arrangement and design of the means for actuation, that is to say for blocking and unblocking the freewheeling device.
In the freewheeling device according to the invention, on a rocker arm serving for blocking and unblocking, a thrust wedge standing under spring action is arranged, the wedge surfaces of which interact with counter-inclined surfaces on the back of the claw clutch.
In this case, the design can be such that both the blocking and the unblocking of the freewheeling device can be prepared arbitrarily and then carried out automatically by spring force;
Or, what has turned out to be more advantageous, such that the voluntary preparation and automatic posture only takes place when switching the freewheel device into the blocked state, whereas when switching from the blocked state to the unblocked state, a purely arbitrary actuation takes place .
In the former version, it is advisable to let the thrust wedge slide down on both actuation paths, in the latter, however, only on the path to reach the blocked state when the rocker arm moves from one end position to the other, in each case along a counter-inclined surface. whereupon, at a certain point in time, the actual movement of the indexer takes place automatically towards the desired direction.
The training of the thrust wedge respectively. its wedge surfaces, as well as the counter surfaces of the regulator of the freewheeling device can be such that on the way of switching from the blocked state to the unblocked state between the lifting wedge and the regulator, a rigid connection is created and thus a purely arbitrary switching into the Unblocking position takes place.
The two cited statements are shown in the drawing:
1 to 7 relate to the first embodiment, and FIGS. 8 to 11 relate to the second embodiment.
Fig. 1 shows the first freewheel device in vertical longitudinal section in plane I-I of FIG. 3. In: this figure, the freewheel device appears in a blocked state, that is, the freewheel is out of action position; Fig. La shows in a same section the freewheel device in the unlocked to stood, that is, with the freewheel released; Fig. 2 is a side view with abgenom menem housing cover;
FIG. 3 is a view from above, in which individual parts appear cut along the plane III-IH: of FIG. 4; FIG. 4 shows a vertical cross section, partly guided approximately in plane IV IV: of FIG. 3; 5, 6 and 7 show parts: the device in accordance with the invention in three positions.
The freewheel consists of the inner roller bearing ring 1,: the outer freewheel half 2 and: the pinch rollers 3 arranged between the two parts. Part 1 sits on the output shaft 5 of a gearbox, while part 2 is slidable, but non-rotatable on shaft 4 rests, which is mounted with one end in the shaft 5 and with the other end leads to the rear axle drive. Part 1 has a clutch ring gear 6 and part 2 also has a clutch ring gear, which is denoted by 7 net.
The latter serves at the same time, together with: the claw ring T, to hold the part 2 on the shaft 4 in a displaceable, non-rotatable manner.
To: the axially displaceable coupling part 2 engages the indexer B, designed as a shift fork. This indexer <B> 8 </B> is guided with its head plate 8 'parallel to the freewheel axis, which can be done with the help of bolts 9, which .Through corresponding slots in the plate 8 'protrude. To actuate the regulator is a thrust wedge 10, which is superimposed ge with the help of a spring 11 on the lever 13 combined with the axis 12.
The axis 12 carries the lever 15 outside the housing 14, to which a suitable linkage is attached. The oscillation: of the lever 1ss is limited by stop surfaces 16 of the housing 14. The thrust wedge 10 has the inclined surfaces 10 'with which it glides on corresponding inclined surfaces 18 of the plate 8' and in its end positions into the also formed by the self-inclined surfaces 18 Notches 19 can penetrate.
With unblocked freewheeling device (Fig. La) take the regulator 8 respectively. its plate 8 'and: the lever 13 with thrust wedge 10: the positions shown in Fig. 5 to each other.
If the freewheeling device is now to be blocked, that is to say put out of action, then the lever 13 is to swing with the thrust wedge in the direction of the arrow indicated in FIG. As a result of the resistance caused by the flank pressure in: the toothed rims 7 and 7 ', the thrust wedge will slide when the spring 11 yields, the vertex 19' of the plate 8 'located between the notches 19 and: the one shown in FIG Position shown he reach.
The thrust wedge 10 then acts on the plate 8 'through the spring 11 in such a way that this plate, and thus the regulator 8, tries to move in the sense of the arrow drawn in FIG. 6. As soon as the resistance in the clutch sprockets 7, 7 'disappears, the plate 8' moves into the position shown in FIG. 7, in which the clutch sprockets 6, 7 are in engagement, as can be seen from FIG. The freewheeling device is blocked, that is, put out of action.
If you want to unblock the freewheeling device again, the above process takes place in the opposite direction of movement.
It is possible under certain circumstances that when the freewheel device is intended to be released from the blocked position to the unblocked position, the flank pressure:
on the teeth of the engaged claw clutch of the freewheel device is exceptionally high and consequently the risk could arise that the effect of the spring influencing the thrust wedge of the rocker arm is no longer sufficient to move the clutch actuator.
In order to eliminate this point of danger, the actuators of the freewheel device according to FIGS. 8 to 11 can be formed from.
Fig. 8 shows in a horizontal cross section this freewheeling device in the blocked system state; FIG. 9 is a side view similar to FIG. 2 with the housing cover removed; FIG. Fig. 10 is again a side view, but with the individual parts in the position with the freewheeling device @ zng he shine;
Fig. 11 shows an intermediate position, namely the state before the automatic blocking.
At the free end of the lever 13, the thrust wedge 20 is mounted with the aid of the spring 21, which has various beveling teeth 22 and 23 at its upper end. Corresponding to the bevels 22 and 23, the plate 8 'of the return fork 8 is provided on the one hand with an inclined surface 24 and on the other hand with contact surfaces 25 such that on the one hand a nose 26' and a detent are created, which has its apex at point 27. The spring 21 is supported downwards on a bolt 28 which, like the thrust wedge in the lever 13, can slide ver. The tip of the bolt 28 rests in the end positions: the rocker arm in notches 29 of the housing 14.
The thrust wedge and the correspondingly designed plate 8 'interact in the manner shown in FIGS. 9, 10 and 11: To switch the freewheeling device from the unblocked state (FIG. 10) to the blocked state, the rocker arm 13 is moved from its right end position (Fig. 10) brought into .die left end position (Fig. 11).
In this way, as long as due to the flank pressure in the wreaths 7, 7 'there is a counter, the spring 21 is pressed together and the thrust wedge slides on the bevel surface 26 down a bit. As soon as the mentioned flank pressure has faded as a result of the decrease in the drive, the thrust wedge 20 automatically moves the plate 8 'and thus the return fork 8 into the left position, so that the free-running device is blocked, as shown in FIG.
The unblocking of the freewheeling device does not take place automatically by the spring 21 of the thrust wedge 20, but arbitrarily with the movement of the rocking lever 13 from the position shown in FIG. 9 into the position shown in FIGS. 10.
In this way, the thrust wedge lays with its one inclined surface 23 and with its right outer side against the two inclined surfaces 25 of the plate 8 ', so that a rigid connection between the thrust wedge 20 respectively. the lever 13 and the plate 8 'of the return fork 8 arises in such a way that with the further oscillation of the lever 13 to the right, the return fork 8 is rigidly entrained in the same direction. So if the freewheel is blocked on the sprockets 6,
7 of the freewheel claw clutch there is still a disproportionately high flank pressure, it is still easily possible to overcome this flank pressure with the thrust wedge 20 prevented from yielding here when the lever 13 swings and to release the freewheel claw clutch.