DE1053869B - Spring clutch for starting devices of internal combustion engines - Google Patents

Spring clutch for starting devices of internal combustion engines

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DE1053869B
DE1053869B DEB32906A DEB0032906A DE1053869B DE 1053869 B DE1053869 B DE 1053869B DE B32906 A DEB32906 A DE B32906A DE B0032906 A DEB0032906 A DE B0032906A DE 1053869 B DE1053869 B DE 1053869B
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Germany
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pinion
spring
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control nut
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Pending
Application number
DEB32906A
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German (de)
Inventor
John J Sabatini
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Bendix Aviation Corp
Original Assignee
Bendix Aviation Corp
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Description

Die Erfindung betrifft eine Federkupplung für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen, bei der das Andrehmoment von der Andrehmotorwelle über eine Drehfeder und einen aus Außengewindehülse und Steuermutter bestehenden Schraubtrieb auf das auf der Andrehmotorwelle frei bewegliche Andrehritzel übertragen wird und bei der an der Andrehmotorwelle eine mit einem Flansch versehene Hülse befestigt ist, auf deren glattem zylindrischen Teil eine Außengewindehülse gelagert ist, die an ihrem motorseitigen Ende über eine Freilaufkupplung mittelbar mit dem Andrehritzel verbunden ist und an dem ritzelseitigen Ende an einen Anschlagring stößt, der auf der Hülse angeordnet ist.The invention relates to a spring clutch for cranking devices of internal combustion engines in which the torque from the torque motor shaft via a torsion spring and an externally threaded sleeve and Control nut existing screw drive on the starting pinion, which can move freely on the starting motor shaft is transmitted and in which a sleeve provided with a flange is attached to the starting motor shaft, an externally threaded sleeve is mounted on the smooth cylindrical part, which on its motor-side The end is indirectly connected to the starting pinion via an overrunning clutch and to the pinion-side End abuts a stop ring which is arranged on the sleeve.

Es ist bei Andrehvorrichtungen bekannt, eine Drehfeder zwischen der Steuermutter und der Andrehwelle vorzusehen. Diese bekannten Ausführungen haben schwere Ritzel, um zwecks Durchführung eines Eingriffs in den Schwungradzahnkranz zunächst die Längsbewegung des Ritzels zu gewährleisten. Die infolge der schweren Ausführung des Ritzels und der Anordnung der Feder vorhandene Trägheit bewirkt jedoch zugleich eine Hemmung der Längsbewegung·.It is known in starting devices, a torsion spring between the control nut and the starting shaft to be provided. These known designs have heavy pinions in order to carry out an engagement in the flywheel ring gear first to ensure the longitudinal movement of the pinion. The result the heavy design of the pinion and the arrangement of the spring causes existing inertia but at the same time an inhibition of the longitudinal movement ·.

Es ist ferner bekannt, das Ritzel und eine als Gehäuse dienende Hülse bezüglich einer Drehbewegung, aber nicht einer Axialbewegung zu verbinden. Hierdurch wird zwar die Verschiebung des Ritzels in erheblichem Maße erleichtert, während des Eingriffsvorganges wird aber im Falle eines Aufeinanderstoßens des Schwungradzahnkranzes und des Ritzels schon bei einer verhältnismäßig kleinen Drehzahl des letzteren ein erheblicher Stoß erzeugt, da jede Beeinflussung in Drehrichtung die verhältnismäßig große Trägheit des Ritzels und der mit diesem drehfest verbundenen Hülse überwinden muß. Hierdurch ergibt sich ein beträchtlicher Stoß auf die Zähne. Ferner kann die Verzahnung des Ritzels vor einer vollständigen Abbremsung der Drehung des Ritzels und der Hülse zwecks Eingriffs an der Verzahnung des Schwungradzahnkranzes gleiten, wodurch infolge der in Drehrichtung großen Trägheit erhebliche Beschädigungen entstehen können.It is also known that the pinion and a sleeve serving as a housing with respect to a rotary movement, but not to connect an axial movement. As a result, the displacement of the pinion is considerable Measures are eased, but during the intervention process, in the event of a collision the flywheel ring gear and the pinion even at a relatively low speed of the latter a considerable shock is generated, since any influence in the direction of rotation is relatively large Inertia of the pinion and the sleeve connected to it in a rotationally fixed manner must be overcome. This results in a considerable impact on the teeth. Furthermore, the toothing of the pinion before a complete Braking the rotation of the pinion and the sleeve for the purpose of engagement with the teeth of the Flywheel ring gear slide, causing considerable damage as a result of the great inertia in the direction of rotation can arise.

Gemäß einer weiteren bekannten Ausführungsform sind Antriebsfedern im Kraftübertragungsweg zu dem Ritzel durch Reibung mit der Steuermutter und einer Buchse verbunden. Bei einer derartigen Anordnung ist die sichere Kraftübertragung nicht gewährleistet, da eine Reibungsverbindung äußeren Einflüssen unterworfen ist und beispielsweise schon ein öltropfen, der an die Enden der Federn gelangt, zu einer erheblichen Unsicherheit führt. Auch bei dieser Ausführung ist die Trägheit des Ritzels in Drehrichtung durch axial verschiebbaren Eingriff in eine Buchse gesteigert, so daß zusätzlich die gleichen Nachteile Federkupplung für Andrehvorricatungen von BrennkraftmaschinenAccording to a further known embodiment, drive springs are in the power transmission path to the Pinion connected by friction to the control nut and a bushing. With such an arrangement safe power transmission is not guaranteed, as a friction connection is subject to external influences is and, for example, a drop of oil that reaches the ends of the springs, to a considerable extent Uncertainty leads. In this version, too, the inertia of the pinion is in the direction of rotation increased by axially displaceable engagement in a socket, so that in addition the same disadvantages Spring clutch for starting devices of internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Bendix Aviation Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)Bendix Aviation Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41Representative: Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Oktober 1953Claimed priority:
V. St. v. America 8 October 1953

ist als Erfinder genannt worden
John J. Sabatini, Elmira, N. Y. (V. St. A.),has been named as the inventor
John J. Sabatini, Elmira, NY (V. St. A.),

vorliegen, die in bezug auf eine derartige Ausführung oben angegeben worden sind.are present, which have been given above with regard to such an embodiment.

Die Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten Ausführungen dadurch, daß der Kraftfluß von der Hülse über die Außengewindehülse, die Steuermutter und die Druck- und Drehfeder zum Andrehritzel verläuft, wobei die die Steuermutter mit Luftzwischenraum umgebende Feder einerseits an der Steuermutter und andererseits an dem Ritzel befestigt ist.The invention eliminates the disadvantages of the known designs in that the power flow of the The sleeve runs over the externally threaded sleeve, the control nut and the compression and torsion spring to the starter pinion, wherein the spring surrounding the control nut with an air gap on the one hand on the control nut and on the other hand is attached to the pinion.

Durch diese Anordnung der Drehfeder wird mit der vorgesehenen Andrehvorrichtung ein stoßfreieres Einrücken des Andrehritzels in den Schwungradzahnkranz der Brennkraftmaschine erzielt. Außerdem ergibt sich eine gedrungene Ausführung der Andrehvorrichtung. With this arrangement of the torsion spring, the cranking device provided is more shock-free Achieved engagement of the starting pinion in the flywheel ring gear of the internal combustion engine. Also results a compact design of the turning device.

Die Drehfeder drückt einen Flansch am Andrehritzel gegen den Gehäuseboden eines topfförmigen Gehäuses, welches an der Steuermutter befestigt ist und die Drehfeder umgibt.The torsion spring presses a flange on the starter pinion against the bottom of a cup-shaped housing Housing which is attached to the control nut and surrounds the torsion spring.

Weitere Vorteile einer gemäß der Erfindung aasgebildeten Federkupplung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Äusführungsbeispiels hervor, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigtFurther advantages of a spring clutch formed according to the invention emerge from the following Description of an embodiment example shown in the drawing. In this shows

Fig. 1 eine Federkupplung nach der Erfindung, teilweise geschnitten, in der Ruhestellung,1 shows a spring clutch according to the invention, partially in section, in the rest position,

Fig. 2 dieselbe Kupplung, jedoch mit eingespurtem, mit dem Zahnkranz der Brennkraftmaschine kämmenden Andrehritzel, undFig. 2 the same clutch, but with meshed, meshing with the ring gear of the internal combustion engine Starter pinion, and

Fig. 3 nochmals dieselbe Kupplung, wobei aber die einzelnen Teile in der Stellung gezeigt sind, in der die Zähne des Ritzels gegen die des Brennkraftmaschinen-Zahnkranzes stoßen.Fig. 3 again the same coupling, but the individual parts are shown in the position in which the Teeth of the pinion abut against those of the internal combustion engine ring gear.

ffl>9 787/185ffl> 9 787/185

Claims (1)

3 43 4 In Fig. 1 ist auf der Welle 1 des Andrehmotors eine und 9 der Freilaufkupplung durch die einer Schrau-In Fig. 1 is on the shaft 1 of the starting motor and 9 of the overrunning clutch by a screw Hülse 2 bei 3 starr befestigt. Die Hülse 2 besitzt einen benpresse ähnliche Wirkung von AußengewindehülseSleeve 2 at 3 rigidly attached. The sleeve 2 has a benpresse-like effect of externally threaded sleeve Bund 4 und einen ritzelseitig sich anschließenden zy- und Steuermutter fest zusammengepreßt,Collar 4 and a zy- and control nut adjoining the pinion side firmly pressed together, lindrischen Teil 5, auf dem eine Außengewindehülse 6 Sofern beim Einspuren die Zähne des Ritzels 11cylindrical part 5 on which an externally threaded sleeve 6 provided the teeth of the pinion 11 sowohl sich verschieben als auch sich drehen kann. 5 gegen die des Brennkraftmaschinen-Zahnkranzes 12can move as well as rotate. 5 against that of the internal combustion engine ring gear 12 Der Bund 4 besitzt auf der ritzelseitigen Stirnfläche? stoßen, wird die Längsbewegung des Ritzels gehemmt,The collar 4 has on the pinion-side face? the longitudinal movement of the pinion is inhibited, Zähne 8. Die Außengewindehülse 6 hat Gegenzähne 9, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Die Drehfeder 16 wirdTeeth 8. The externally threaded sleeve 6 has opposing teeth 9, as can be seen from FIG. The torsion spring 16 is die mit den Zähnen 8 eine Freilaufkupplung 10 bilden. dann zusammengedrückt und mittels der Steuermutterwhich form an overrunning clutch 10 with the teeth 8. then compressed and by means of the control nut Auf der Welle 1 ist ferner ein Ritzel 11 verschieb- 13 verwunden, bis die Ritzelzähne die richtige Stel- und verdrehbar so angeordnet, daß es in den Zahn- io lung gegenüber denen des Zahnkranzes der Brennkranz 12 der Brennkraftmaschine einspuren kann. Auf kraftmaschine einnehmen. Ist dies erreicht, so dehnt der Außengewindehülse 6 ist eine Steuermutter 13 sich die Drehfeder 16 wieder aus und verschiebt das verschraubbar. Diese besitzt einen Flansch 14, der Ritzel in die Anfangs-Einspurstellung gegenüber der über eine Drehfeder 16 mit einem Flansch 15 in Ver- Steuermutter, worauf das Einspuren in der üblichen bindung steht, der mit dem Andrehritzel 11 verbunden 15 Weise zu Ende geführt wird.On the shaft 1, a pinion 11 is also shifted 13 twisted until the pinion teeth are in the correct position. and rotatably arranged so that it is in the toothing opposite to those of the ring gear of the combustion ring 12 of the internal combustion engine can mesh. Take on power machine. When this is achieved, stretch the externally threaded sleeve 6 is a control nut 13, the torsion spring 16 is removed again and moves the screwable. This has a flange 14, the pinion in the initial meshing position opposite the Via a torsion spring 16 with a flange 15 in control nut, whereupon the meshing in the usual is binding, which is connected to the starter pinion 11 15 way to the end. ist. Die Enden der Feder 16 sind in den Flanschen 14 Zündet die Brennkraftmaschine, so werden das An-is. The ends of the spring 16 are in the flanges 14. und 15 befestigt. drehritzel 11 und die zu ihm gehörenden Teile ein-and 15 attached. rotary pinion 11 and the parts belonging to it Die Bewegung der Steuermutter 13 wird durch schließlich der Steuermutter 13 beschleunigt. Die einen Anschlagring 17 begrenzt, der auf dem ritzel- Steuermutter 13 läuft schneller um als die Außenseitigen Ende der Hülse 2 beispielsweise mittels eines 20 gewindehülse 6, bis sie durch Eingriff des Sperrstifts Sprengringes 18 befestigt ist. Eine schwache Druck- 25 in das Ende der Nut 27 festgehalten wird. Die feder 19, z. B. eine Tellerfeder liegt zwischen dem Außengewindehülse dreht sich dann im Freilauf Anschlagring 17 und einer Druckscheibe 21, die sich gegenüber der Hülse 2, solange das Ritzel 11 schnelgegen das ritzelseitige Ende 20 der Außengewinde- ler läuft als der Andrehmotor.The movement of the control nut 13 is finally accelerated by the control nut 13. the a stop ring 17 is limited, which runs on the pinion control nut 13 faster than the outside End of the sleeve 2 for example by means of a 20 threaded sleeve 6 until it is engaged by the locking pin Snap ring 18 is attached. A slight pressure 25 is held in the end of the groove 27. the spring 19, e.g. B. a disc spring is located between the outer threaded sleeve then rotates in freewheel Stop ring 17 and a thrust washer 21, which is opposite to the sleeve 2, as long as the pinion 11 fast against the pinion-side end 20 of the external thread runs as the torque motor. hülse 6 legt und dazu dient, die Freilaufkupplung 10 25 Läuft die Brennkraftmaschine selbständig, so nimmtsleeve 6 sets and serves to the overrunning clutch 10 25 If the internal combustion engine runs independently, it takes im Eingriff zu halten. das Andrehritzel eine Drehzahl an, bei der der Sperr-to keep engaged. the starting pinion to a speed at which the locking Ein topfförmiges Gehäuse 22 umgibt die Teile 13 stift 25 durch die Fliehkraft aus der Nut 27 heraus-A cup-shaped housing 22 surrounds the parts 13 pin 25 out of the groove 27 by the centrifugal force. bis 21. Ansätze 14' am Flansch 14 der Steuermutter gezogen wird, woraufhin die einzelnen Teile wiederto 21. Approaches 14 'on the flange 14 of the control nut is pulled, whereupon the individual parts again 13 greifen in Längsschlitze 22' des Gehäuses ein. In ihre Ruhestellung einnehmen können,13 engage in longitudinal slots 22 'of the housing. Can take in their rest position, diesem ist die Drehfeder 16, gestützt auf den Gehäuse- 3° Die Anordnung der Drehfeder 16 zwischen derthis is the torsion spring 16, based on the housing 3 ° The arrangement of the torsion spring 16 between the boden 23 und gesichert durch einen Sprengring 24, Steuermutter 13 und dem Andrehritzel 11 außerhalbbottom 23 and secured by a snap ring 24, control nut 13 and the starter pinion 11 outside mit Vorspannung angeordnet. der teleskopartig ineinanderschiebbaren Ansätze 28arranged with bias. of the telescoping extensions 28 Das Andrehritzel 11 und die mit ihm zusammen- und 29 von Steuermutter 13 und Flansch 15 ergibtThe starter pinion 11 and together with it and 29 of the control nut 13 and flange 15 results hängenden Teile können erst dann aus dem Zahnkranz eine kurze Baulänge. Ferner wird durch die Anord-Only then can hanging parts have a short overall length from the gear rim. Furthermore, the arrangement 12 ausgerückt werden, wenn eine bestimmte Dreh- 35 nung des die Drehfeder 16 umgebenden Gehäuses 22 zahl überschritten wird. Zu diesem Zweck ist in einer der weitere Vorteil erzielt, daß diese bewegten Massen Radialbohrung des Flansches 14 ein Sperrstift 25 ver- von der Drehachse der Federkupplung weiter entfernt schiebbar angeordnet. Er wird von einer Feder 26 sind als bei den üblichen Einrückvorrichtungen. Dagegen die Oberfläche der Außengewindehülse 6 ge- her ist das polare Trägheitsmoment dieser Teile drückt. Die Feder 26 wird in der Radialbohrung durch 40 größer als bei den bekannten Bauarten. Besondere das die Bohrung überdeckende Gehäuse 22 gehalten. Vorteile zeigt die Federkupplung nach der Erfindung Die Außengewindehülse 6 ist mit einer Nut 27 beim Andrehen bei kalter Witterung, da hierbei die (Fig. 2) versehen, die so angeordnet ist, daß der Längs verschiebung der einzelnen Teile der Kupplung Sperrstift 25 in sie eingreift, kurz bevor der Einspur- auch dann gesichert ist, wenn sich in den Schraubenvorgang des Andrehritzels 11 vollendet ist. Ein Aus- 45 gangen der Außengewindehülse und der Steuermutter spuren des Ritzels ist erst möglich, wenn der Sperr- steif gewordenes Schmiermittel befindet und die Bestift 25 durch die Fliehkraft nach außen gedruckt schleunigung der Andrehmotorwelle auf Grund der wird. Gegebenenfalls können mehrere Sperrstifte 25 klimatischen Bedingungen etwas träge erfolgt,
gleichmäßig verteilt angeordnet sein.12 are disengaged when a certain number of rotation of the housing 22 surrounding the torsion spring 16 is exceeded. For this purpose, the further advantage is achieved that these moving masses are arranged in a radial bore in the flange 14 and a locking pin 25 can be displaced further away from the axis of rotation of the spring clutch. It will be of a spring 26 as in the usual engagement devices. On the other hand, the surface of the externally threaded sleeve 6 is pressed by the polar moment of inertia of these parts. The spring 26 is larger in the radial bore through 40 than in the known types. Special the housing 22 covering the bore is held. The spring coupling according to the invention shows advantages. The externally threaded sleeve 6 is provided with a groove 27 when turning in cold weather, since this (Fig. 2) is provided, which is arranged so that the longitudinal displacement of the individual parts of the coupling locking pin 25 engages in it , shortly before the Einspur- is also secured when the screwing process of the starter pinion 11 is completed. The externally threaded sleeve and the control nut traces of the pinion can only exit when the lubricant has become stiff and the pin 25 is pushed outwards by the centrifugal force due to the acceleration of the starter motor shaft. If necessary, several locking pins 25 climatic conditions can be somewhat sluggish,
be arranged evenly distributed. Die Steuermutter 13 und der Flansch 15 sind mit 5° _
teleskopartig ineinander greifenden Ansätzen 28 und Patentansprüche:
29 versehen, die als innere Führung für die Dreh- 1. Federkupplung für Andrehvorrichtungen von feder 16 dienen. Die Ansätze verhindern eine blei- Brennkraftmaschinen, bei der das Andrehmoment bende Formänderung der Drehfeder 16 bei einem von der Andrehmotorwelle über eine Drehfeder kurzzeitig auftretenden ungewöhnlich großen Dreh- 55 und einen aus Außengewindehülse und Steuermoment, mutter bestehenden Schraubtrieb auf das auf derThe control nut 13 and the flange 15 are at 5 ° _
Telescopically interlocking approaches 28 and claims:
29 provided, which serve as an inner guide for the rotary 1. Spring coupling for turning devices of spring 16. The lugs prevent remain internal combustion engines, in which the tightening torque Bende deformation of the torsion spring 16 when a fault occurs for a short time from the Andrehmotorwelle via a torsion spring unusually large rotation 55 an d a from externally threaded sleeve and control moment, mother existing screw drive on the on the Bei der folgenden Beschreibung der Arbeitsweise Andrehmotorwelle frei bewegliche Andrehritzel der Anordnung ist von der in Fig. 1 dargestellten übertragen wird, und bei der an der Andrehmotor-Stellung der einzelnen Teile ausgegangen. Das Dreh- welle eine mit einem Flansch· versehene Hülse moment der Welle 1 mit der Hülse 2 wird über die 5o befestigt ist, auf deren glattem zylindrischem Teil Freilaufkupplung 10 auf die Außengewindehülse 6 eine Außengewindehülse gelagert ist, die an ihrem übertragen. Dadurch schraubt sich die Steuermutter motorseitigen Ende über eine FreilaufkupplungIn the following description of the operation of the starting motor shaft, the starting pinion can move freely the arrangement is carried over from that shown in Fig. 1, and when at the starting motor position of the individual parts assumed. The rotating shaft has a sleeve provided with a flange moment of the shaft 1 with the sleeve 2 is attached via the 5o, on its smooth cylindrical part One-way clutch 10 is mounted on the externally threaded sleeve 6, an externally threaded sleeve which is attached to its transfer. As a result, the control nut is screwed on the motor-side end via an overrunning clutch 13 nach rechts, bis ihr Ende 20 an der Druckscheibe mittelbar mit dem Andrehrkzel verbunden ist und 21 anstößt und diese gegen den Anschlagring 17 an dem ritzelseitigen Ende an einen Anschlagring drückt so daß die Feder 19 flachgedrückt wird. Auch 65 stößt, der auf der Hülse angeordnet ist, dadurch das Andrehritzel 11 wird hierbei nach rechts ver- gekennzeichnet, daß der Kraftfluß von der Hülse schoben, bis es mit dem Zahnkranz 12 der Brenn- (2) über die Außengewindehülse (6), die Steuerkraftmaschine kämmt; es wird nachgiebig von der mutter (13) und die Druck- und Drdifeder (16) Steuermutter 13 aus über die Drehfeder 16 in Um- zum Andrehritzel (11) verläuft, wobei die die drehung versetzt. Gleichzeitig werden die Zähne 8 70 Steuermütter (13) mit Luftzwischenraum um-13 to the right until its end 20 is indirectly connected to the thrust washer with the starter pin and 21 abuts and this against the stop ring 17 at the pinion-side end to a stop ring presses so that the spring 19 is pressed flat. Also 65, which is arranged on the sleeve, pushes through it the starter pinion 11 is marked to the right that the power flow from the sleeve pushed until it is with the ring gear 12 of the internal combustion (2) over the externally threaded sleeve (6), the control engine combs; it is resilient from the nut (13) and the compression and drift spring (16) control nut 13 via the torsion spring 16 in the reversing to the starting pinion (11), the the offset. At the same time, the teeth 8 70 control nuts (13) are surrounded with an air gap.
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