DE1095047B

DE1095047B - Centrifugal force adjustment device, in particular for automatic adjustment of the injection timing in internal combustion engines

Info

Publication number: DE1095047B
Application number: DED17236A
Authority: DE
Inventors: Robert Wirsching
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-03-08
Filing date: 1954-03-08
Publication date: 1960-12-15

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftverstelleinrichtung zur drehzahlabhängigen Änderung der gegenseitigen Drehlage zweier gleichachsig angeordneter und gemeinsam zum Antrieb eines Hilfsgerätes einer Brennkraftmaschine dienender Wellen, insbesondere zur selbsttätigen Verstellung des Einspritzzeitpunktes der Einspritzpumpe einer Einspritzbrennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl, bei der die Änderung der gegenseitigen Drehlage der Wellen bei zunehmender Drehzahl durch an der Kupplungsstelle der Wellen befindliche Fliehgewichte gegen die Wirkung von Federelementen erfolgt und als Federelemente an der Kupplungsstelle entlang dem Umfang und in Umfangsrichtung der Einrichtung wirkend mehrere Federn angeordnet sind, wobei der zwischen den mit jeweils unterschiedlichen Wellen verbundenen benachbarten Widerlagern zweier in Umfangsrichtung aufeinanderfolgender Federn gebildete Raum als nach außen abnehmender und zur Aufnahme je eines Fliehgewichtes vorgesehener Spalt ausgebildet ist.The invention relates to a centrifugal adjustment device for the speed-dependent change in the mutual Rotary position of two coaxially arranged and common to drive an auxiliary device one Internal combustion engine shafts, in particular for the automatic adjustment of the injection timing of the injection pump of an internal combustion engine as a function of the speed at which the change the mutual rotational position of the shafts with increasing speed by at the coupling point of the Flyweights located in waves counteract the action of spring elements and act as spring elements the coupling point along the circumference and in the circumferential direction of the device acting several springs are arranged, the adjacent between those connected to different shafts Abutment of two successive springs in the circumferential direction formed space than after outside decreasing and provided for receiving a flyweight gap is formed.

Bei derartigen Fliehkraftverstelleinrichtungen war es bisher üblich, als Fliehgewichte Kugeln oder Rollen zu verwenden. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Flanken der Widerlager, an welchen die Fliehgewichte anliegen, gewölbt ausgebildet sein müssen und daher schwierig herstellbar sind. Es sind zwar auch schon Fliehkraftverstelleinrichtungen bekanntgeworden, welche keilförmige Fliehgewichte aufweisen, die sich auf ebenen Flächen sich gegenüberliegender Widerlager abstützen, jedoch gehören diese Widerlager nicht verschiedenen Wellen an, sind also nicht jeweils mit dem getriebenen oder dem treibenden Teil der Welle verbunden. Bei einer derartigen bekannten Fliehkraftverstelleinrichtung sind sowohl nach außen sich verjüngende als auch nach außen breiter werdende Fliehgewichte nötig, die einander gegenüberstehen und gegen radial wirkende Schraubenfedern gedrückt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwischen den Fliehgewichten in Umfangsrichtung verschiebbare Zwischenstücke angeordnet, die drehbare Einsätze aufweisen. Auch hier sind die Fliehgewichte wieder durch radial wirkende Schraubendruckfedern belastet. Diese bekannten Einrichtungen sind relativ aufwendig und haben vor allem den Nachteil, daß ein Auswuchten dieser Anordnungen nur für eine bestimmte Lage der Fliehgewichte möglich ist, so daß sich leicht erhebliche Unwuchten ergeben können.In centrifugal adjustment devices of this type, it has hitherto been customary to use balls or rollers as centrifugal weights to use. However, this has the disadvantage that the flanks of the abutments on which the flyweights rest, have to be arched and are therefore difficult to manufacture. It is true centrifugal adjustment devices have also become known, which have wedge-shaped flyweights, which are supported on flat surfaces of opposing abutments, but these abutments belong not on different waves, so they are not connected to the driven or the driving part connected to the shaft. In such a known centrifugal adjustment device are both to the outside tapering as well as outwardly widening flyweights are necessary, which face each other and be pressed against radially acting helical springs. In a further embodiment are between The centrifugal weights arranged in the circumferential direction displaceable intermediate pieces, the rotatable Have inserts. Here, too, the flyweights are again by means of radially acting helical compression springs burdened. These known devices are relatively expensive and, above all, have the disadvantage that balancing of these arrangements is only possible for a certain position of the flyweights, so that considerable imbalances can easily arise.

Die Erfindung hat den Zweck, diese Nachteile zu vermeiden und die Fliehkraftverstelleinrichtungen der eingangs geschilderten Art dadurch zu verbessern, daß die Fliehgewichte als keilförmige, veränderbare Keilwinkel bildende, aus mehreren Einzelteilen bestehende, auf ebenen Flächen der sich gegenüberliegenden und Fliehkraft -Verstelleinrichtung,
insbesondere zur selbsttätigen VerstellungThe purpose of the invention is to avoid these disadvantages and to improve the centrifugal force adjustment devices of the type described above in that the centrifugal weights as wedge-shaped, variable wedge angles, consisting of several individual parts, on flat surfaces of the opposing centrifugal force adjustment device,
especially for automatic adjustment

des Einspritzzeitpunktes
bei Einspritzbrennkraftmaschinenthe injection timing
in internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Robert Wirsching, Korntal (Württ.),
ist als Erfinder genannt wordenRobert Wirsching, Korntal (Württ.),
has been named as the inventor

zu verschiedenen Wellen gehörenden Widerlager gleitende Körper ausgebildet sind.sliding bodies belonging to different shafts are formed.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann neben den in Umfangsrichtung wirkenden Federn zur genauen Einregulierung der Verdrehungscharakteristik in der Richtung der exzentrischen Bewegungskomponenten des als Fliehgewicht dienenden keilförmigen Körpers eine weitere Feder angebracht sein. Vorteilhaft kann der als Fliehgewicht dienende keilförmige Körper aus zwei um einen mittleren Bolzen schwenkbaren Schenkeln bestehen, die sich an die gegenüberliegenden Widerlager anlegen. Endlich können in die erfindungsgemäße Fliehkraftverstelleinrichtung auch zugleich mit den keilförmigen Körpern andere, bereits bekannte Arten von Fliehkraftkörpern eingebaut sein.In a further embodiment of the invention, in addition to the springs acting in the circumferential direction, for precise adjustment of the twisting characteristics in the direction of the eccentric movement components Another spring can be attached to the wedge-shaped body serving as a flyweight. Advantageous the wedge-shaped body, which serves as a flyweight, consists of two pivotable around a central bolt Legs exist that lay against the opposite abutments. You can finally get into the Centrifugal adjustment device according to the invention also at the same time with the wedge-shaped bodies other, already known types of centrifugal bodies be installed.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand derThe invention is hereinafter based on the

Zeichnung näher beschrieben und erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fliehkraftverstelleinrichtung im Querschnitt zeigt.Drawing described and explained in more detail, which an embodiment of the centrifugal adjustment device according to the invention shows in cross section.

Die in der Zeichnung dargestellte Fliehkraftverstelleinrichtung ist an der Kupplungsstelle zwischen zwei gleichachsig angeordneten Wellen angeordnet, von welchen die zum Beispiel von einer Brennkraftmaschine aus angetriebene Welle 3 an ihrem Ende eine axiale Büchse sitzt, in welche der Zapfen einer zweiten, z. B. die Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine antreibenden Welle 4 eingreift. Die beiden Wellen 3 und 4 sind mit je einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Flansch versehen, an welchen Widerlager?, T bzw. 8, 8' für Fliehgewichte angeordnet sind. Die Widerlager?, 7' stehen dabei mit der Welle 3 und die Widerlager 8, 8' mit der Welle 4 in Verbindung.The centrifugal adjustment device shown in the drawing is arranged at the coupling point between two coaxially arranged shafts, of which the shaft 3, which is driven, for example, by an internal combustion engine, has an axial bushing at its end into which the pin of a second, e.g. B. the injection pump of the internal combustion engine driving shaft 4 engages. The two shafts 3 and 4 are each provided with a flange, not visible in the drawing, on which abutments ?, T and 8, 8 'for flyweights are arranged. The abutments ?, 7 'are connected to the shaft 3 and the abutments 8, 8' are connected to the shaft 4.

' ■ 009 678/157'■ 009 678/157

Wie die Zeichnung zeigt, erstrecken sich die Widerlager 7, T und 8, 8' im wesentlichen entlang dem kreisförmigen Umfang der Flansche und lassen zwischen sich in Umfangsrichtung einen erheblichen Spielraum frei, wobei zwischen je zwei benachbarten Ansätzen 7, 8' bzw. 7', 8 entlang dem Umfang verteilt und in Umfangsrichtung der Einrichtung wirkend Schraubenfedern 9 in entsprechende Ausnehmungen 10 der Widerlager eingesetzt sind. Die Schraubenfedern 9 sind dabei in üblicher Weise mittels Bolzen 11 in ihrer Lage festgehalten. Der zwischen den Widerlagern verbleibende Raum ist, wie ebenfalls aus der Zeichnung hervorgeht, als in radialer Richtung nach außen abnehmender und zur Aufnahme je eines Fliehgewichtes dienender Spalt 13 bzw. 21 ausgebildet. Die Fliehgewichte selbst bestehen zum Teil aus einfachen Rollen 12 und zum Teil aus mehrteiligen Fliehkörpern 18, 19. Während dabei die Seitenwände 16 der Spalte 13 für die Rollen 12 zur Erzielung der gewünschten Verstellcharakteristik kurvenförmig gewölbt sind, sind die Seitenwände 20 der Spalte 21 für die Fliehkörper 18, 19 eben ausgebildet, wobei die Fliehkörper mit ihren um einen mittleren Bolzen 19 schwenkbaren Teilen 18 entlang den Wänden 20 gleiten und sich infolge ihrer schwenkbaren Lagerung beidseitig des Bolzens 19 den auftretenden Formveränderungen der Spalte 21 stets richtig anpassen können.As the drawing shows, the abutments 7, T and 8, 8 'extend essentially along the circular circumference of the flanges and leave a considerable amount of space between them in the circumferential direction, with each two adjacent shoulders 7, 8' and 7 ' , 8 distributed along the circumference and acting in the circumferential direction of the device, helical springs 9 are inserted into corresponding recesses 10 of the abutments. The coil springs 9 are held in their position in the usual way by means of bolts 11. As can also be seen from the drawing, the space remaining between the abutments is designed as a gap 13 or 21 which decreases outward in the radial direction and serves to accommodate a flyweight. The flyweights themselves consist partly of simple rollers 12 and partly of multi-part centrifugal bodies 18, 19. While the side walls 16 of the column 13 for the rollers 12 are curved to achieve the desired adjustment, the side walls 20 of the column 21 are for the The centrifugal bodies 18, 19 are flat, the centrifugal bodies sliding with their parts 18 pivotable about a central bolt 19 along the walls 20 and, due to their pivotable mounting on both sides of the bolt 19, can always correctly adapt to the changes in shape of the column 21.

Wie aus der Zeichnung weiterhin ersichtlich ist, ist der obere der beiden Fliehkörper 18, 19 beispielsweise noch durch eine kleine Schraubenfeder 22 gegenüber dem äußeren Rand 23 der Verstelleinrichtung abgestützt, so daß zur Bewegung dieses Fliehkörpers nach außen auch noch die Kraft dieser Feder 22 überwunden werden muß.As can also be seen from the drawing, the upper of the two centrifugal bodies 18, 19 is for example still supported by a small helical spring 22 against the outer edge 23 of the adjustment device, so that the force of this spring 22 is also overcome in order to move this centrifugal body outwards must become.

Die beschriebene Fliehkraftverstelleinrichtung wirkt folgendermaßen:The centrifugal adjustment device described works as follows:

Wird die Welle 3 in Richtung des Pfeiles 17 gedreht, so erfolgt bei einer zunächst kleinen Drehzahl, bei welcher die auf die Fliehgewichte wirkenden Kräfte gegenüber den die Rolle nach innen vorbelastenden Federkräften der Federn 9 vernachlässigt werden können, die Mitnahme der Welle 4 so, als wenn sie starr mit der Welle 3 verbunden wäre. Erst nachdem die Drehzahl der Welle 3 so weit erhöht ist, daß die nunmehr an den Fliehgewichten auftretenden Fliehkräfte die ihrer Bewegung nach außen entgegenwirkenden Federkräfte der Federn 9 überwinden können, verlagern sich die Fliehgewichte bei zunehmender Drehzahl mehr und mehr nach außen in den jeweiligen Spalt 13 bzw. 21 hinein, wobei unter gleichzeitiger entsprechender Zusammendrückung der Federn 9 die gegenseitige Drehlage der beiden Wellen derart verändert wird, daß die Welle 4 der Welle 3 entsprechend voreilt. If the shaft 3 is rotated in the direction of arrow 17, then at an initially low speed, at which the forces acting on the flyweights compared to the inwardly preloading the roller Spring forces of the springs 9 can be neglected, the entrainment of the shaft 4 as if it were rigid would be connected to shaft 3. Only after the speed of the shaft 3 has increased so much that the now Centrifugal forces occurring on the flyweights counteracting their outward movement Can overcome spring forces of the springs 9, the flyweights shift with increasing speed more and more outwards into the respective gap 13 or 21, with simultaneous corresponding Compression of the springs 9 changes the mutual rotational position of the two shafts in this way is that the shaft 4 leads the shaft 3 accordingly.

Bei höheren Drehzahlen verhindern die konkaven Wölbungen der Wände 16, daß die Rollen 12 schon vor Erreichen der maximal auftretenden Drehzahl in den Bereich des äußeren Randes der Spalte 13 gelangen. Bei den Fliehgewichten 18, 19 ist statt dessen die Feder 21 vorgesehen, durch welche eine genaue Einstellung der Verstellcharakteristik vorgenommen werden kann.At higher speeds, the concave curvatures of the walls 16 prevent the rollers 12 from already get into the area of the outer edge of the column 13 before reaching the maximum speed that occurs. In the case of the flyweights 18, 19, the spring 21 is provided instead, by means of which a precise setting the adjustment characteristic can be made.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht an das gezeigte Ausführungsbeispiel gebunden. Es ist z. B. möglich, statt je vier sowohl weniger als auch noch mehr Widerlager an der Kupplungsstelle der beiden Wellen vorzusehen. Außerdem kann die erfindungsgemäße Fliehkraftverstelleinrichtung auch ausschließlich mit keilförmigen, veränderbare Keilwinkel bildenden Fliehkörpern versehen sein.The invention is of course not bound to the embodiment shown. It is Z. B. possible, instead of four both fewer and even more abutments at the coupling point of the two Provide waves. In addition, the centrifugal adjustment device according to the invention can also exclusively be provided with wedge-shaped, variable wedge angle forming centrifugal bodies.

Claims

Patent claims:

1. Centrifugal adjustment device for speed-dependent Change of the mutual rotational position of two coaxially arranged and common for driving an auxiliary device of an internal combustion engine serving shafts, in particular for automatic adjustment of the injection time of the injection pump of an internal combustion engine depending on the speed at which the change in the mutual rotational position of the Waves at increasing speed due to flyweights at the coupling point of the shafts takes place against the action of spring elements and as spring elements at the coupling point along the circumference and in the circumferential direction Direction of the device acting a plurality of springs are arranged, the between the with each different shafts connected adjacent abutments of two in the circumferential direction successive springs formed space as

outwardly decreasing and designed to accommodate a flyweight each gap is, characterized in that the flyweights as wedge-shaped, changeable wedge angles forming, consisting of several individual parts, on flat surfaces of the opposite and sliding bodies (18, 19) belonging to various shafts are formed.

2. centrifugal adjustment device according to claim 1, characterized in that in addition to the springs (9) acting in the circumferential direction for precise regulation of the torsion characteristics in the direction of the eccentric motion components of the flyweight wedge-shaped body a further spring (22) is attached.

3. centrifugal adjustment device according to claim 1 or 2, characterized in that the Serving as a flyweight wedge-shaped body made of two pivotable about a central bolt (19) Legs (18) exist, which apply to the opposite abutment.

4. Centrifugal adjustment device according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized that at the same time with the wedge-shaped bodies also other, already known types of Centrifugal bodies are installed.

Considered publications:
German patent specifications No. 262 751, 322 121,
322 122, 612 608, 622 530;

German patent application K 10 233 I a / 46 b ² (published May 28, 1953);

Swiss patent specification No. 207 582.

1 sheet of drawings

1 009 678/157 12.601 009 678/157 12.60