DE1192463B

DE1192463B - One-way clutch

Info

Publication number: DE1192463B
Application number: DEB58952A
Authority: DE
Inventors: Donald L Miller
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1959-09-30
Filing date: 1960-08-12
Publication date: 1965-05-06

Description

Freilaufkupplung Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit zwei Kupplungsklauenkränzen, deren einer drehfest und unverschiebbar mit der treibenden Welle verbunden und deren anderer als Schraubinuffe auf der getriebenen Welle beweglich angeordnet ist, wobei die beiden Klauenkränze durch eine Reibungshilfskupplung überbrückt sind, welche als offener Drahtring ausgebildet ist, der in einer Ringnut des einen Klauenkranzes gehalten und mit einem hakenförmig abgebogenen Ende versehen ist, um in Abhängigkeit von der Relativdrehrichtung der treibenden und getriebenen Wellen die Schraubmuffe im Ein- oder Ausrücksinn zu bewegen, und bei der oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl eine Fliehkraftschalteinrichtung mit federbelasteten, radial beweglichen Fliehgewichten das Ausrücken der Schraubinuffe zu Ende führt und die Reibungshilfskupplung trennt.Overrunning clutch The invention relates to an overrunning clutch two clutch claw rings, one of which is non-rotatable and immovable with the driving one Shaft connected and the other movable as a screw sleeve on the driven shaft is arranged, the two claw rings bridged by an auxiliary friction clutch are, which is designed as an open wire ring, which is in an annular groove of the one Claw ring is held and provided with a hook-shaped bent end, depending on the relative direction of rotation of the driving and driven shafts to move the screw socket in the engagement or disengagement direction, and in the case of the above one predetermined speed a centrifugal switching device with spring-loaded, radial movable flyweights the disengagement of the screw sleeve leads to the end and the Friction auxiliary clutch disconnects.

Freilaufkupplungen dienen bekanntlich dazu, in Abhängigkeit von der Relativdrehrichtung zweier Wellen ein- oder auszurücken, wobei eine Reibungshilfskupplung die zum Ein- oder Ausrücken erforderliche Kraft in Form eines Reib- oder Schleppmoments liefert, welches an der als Schraubinuffe ausgebildeten Kupplungshälfte in eine axiale Ein-oder Ausrüekbewegung umgesetzt wird.Overrunning clutches are known to be used, depending on the Relative direction of rotation of two shafts to engage or disengage, with an auxiliary friction clutch the force required to engage or disengage in the form of a friction or drag torque supplies, which on the coupling half designed as a screw sleeve in a axial inward or outward movement is implemented.

Eine Fliehkraftschalteinriehtung hat bei einer Kupplung den Zweck, die Kupplung in Abhängigkeit von der Absolutdrehzahl ein- oder auszurücken. Bei Freilaufkupplungen, die durch ein Schleppmoment in Einrückbereitschaft gehalten werden, werden Fliehkraftschalteinrichtungen insbesondere dazu verwendet, den im überholzustand auftretenden Reibverschleiß bei hohen Drehzahlen durch Trennen der Reibverbindung zwischen den Kupplungshälften zu vermeiden.A centrifugal switch device has the purpose of a clutch, to engage or disengage the clutch depending on the absolute speed. at Overrunning clutches that are kept in readiness for engagement by a drag torque are, centrifugal switching devices are used in particular to the im frictional wear occurring at high speeds by separating the To avoid frictional connection between the coupling halves.

Die oben beschriebene Kupplung ist eine solche Freilaufkupplung mit einer Reibulgsbilfskupplung und einer Fliehkraftsehalteinrichtung. Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Kupplung aus wenigen Teilen zu bilden, welche einfach herzustellen und leicht zusammenzubauen sind.The clutch described above is such a one-way clutch a friction clutch and a centrifugal holding device. Object of the invention is to form such a coupling from a few parts, which are easy to manufacture and are easy to assemble.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fliehgewichte in an sich bekannter Weise mit der Schraubinuffe drehfest, jedoch radial beweglich verbunden, segmentförmig ausgebildet und mit radialen Ausnehmungen versehen sind, in deren eine das abgebogene Ende des Drahtringes in einem Einstellbereich der Fliehgewichte, welcher dem unteren Drehzahlbereich der Kupplung entspricht, eingreift. .This object is achieved according to the invention in that the flyweights non-rotatably with the screw sleeve in a manner known per se, but radially movable connected, segment-shaped and provided with radial recesses, one of which is the bent end of the wire ring in an adjustment range of the flyweights, which corresponds to the lower speed range of the clutch engages. .

In weiterer Ausgestaltung einer solchen Kupplung sind die Fliehgewichte um den Drahtring angeordnet, und dessen abgebogenes Ende ist radial nach außen abgewinkelt.The flyweights are a further embodiment of such a coupling arranged around the wire ring, and its bent end is angled radially outward.

Vorteilhaft weist jedes Fliehgewicht einen in Achsrichtung der Kupplung vorstehenden Ansatz auf, der verschiebbar in einem radialen Schlitz eines Flansches an der Schraubinuffe geführt ist.Each flyweight advantageously has one in the axial direction of the coupling protruding approach, which is slidable in a radial slot of a flange is guided on the screw sleeve.

Die Fliehgewichte können in bekannter Weise durch einen radial nach innen vorgespannten Federring zusammengehalten und in ebenfalls bekannter Weise an einer konischen Innenfläche eines an der getriebenen Welle befestigten Flansches gleitend abgestützt sein.The flyweights can be moved radially in a known manner internally pretensioned spring ring held together and in a known manner on a conical inner surface of a flange attached to the driven shaft be slidably supported.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing, the invention is shown in one embodiment.

F i g. 1 zeigt die eingerückte Kupplung in Seitenansicht teilweise im .Schnitt; F i g. 2 zeigt die ausgerückte Kupplung; F i g. 3 zeigt ein Fliehgewicht in Seitenansicht und F i g. 4 die als Schraubinuffe ausgebildete Kupplungshälfte in Seitenansicht.F i g. 1 shows the engaged clutch partially in side view on average; F i g. Figure 2 shows the clutch disengaged; F i g. 3 shows a flyweight in side view and FIG. 4 the coupling half designed as a screw sleeve in side view.

Auf einer Antriebswelle l ist eine Kupplungshälfte 2 mittels eines Querstiftes 3 befestigt. Diese weist einen Kranz von sägezahnartig abgeschrägten Kupplungszähnen 4 auf.On a drive shaft l is a coupling half 2 by means of a Cross pin 3 attached. This has a wreath of beveled sawtooths Coupling teeth 4.

Eine Welle 5 soll mit der Antriebswelle I gekuppelt werden. Hierzu ist eine Kupplungsmuffe 6 auf der Welle 5 gelagert und greift mit einem Kranz von Zähnen 7 in die Zähne 4 der Kupplungshälfte 2 ein. Die Kupplungsmuffe 6 ist mittels eines Stiftes 8 in der Welle 5 und zweier schräger Führungsschlitze 9 und 11 in der Kupplungsmuffe 6 auf der Welle 5 in einem solchen Maß schraubend beweglich, daß die beiden Kränze von Kupplungszähnen 4, 7 in und außer Eingriff gebracht werden können.A shaft 5 is to be coupled to the drive shaft I. For this a coupling sleeve 6 is mounted on the shaft 5 and engages with a ring of Teeth 7 into the teeth 4 of the coupling half 2. The coupling sleeve 6 is by means of a pin 8 in the shaft 5 and two inclined guide slots 9 and 11 screwing in the coupling sleeve 6 on the shaft 5 to such an extent movable, that the two rings of clutch teeth 4, 7 in and out of engagement can be brought.

Auf der die Kupplungsmuffe 6 tragenden Welle 5 ist ein Gehäuse 12 befestigt, das einen becherförmigen Bauteil 13 mit einer Nabe 14 aufweist. Der Bauteil 13 ist über den Stift 8, der mit Preßsitz in radiale Öffnungen 10 des Bauteils 13 eingreift, mit der Welle 5 fest verbunden. Der becherförmige Bauteil 13 ist in eine Hülse 15 eingeschraubt, die an dem vom Bauteil 13 abgelegenen Ende in einen innen konischen Flansch 16 übergeht.A housing 12 is located on the shaft 5 carrying the coupling sleeve 6 attached, which has a cup-shaped component 13 with a hub 14. The component 13 is over the pin 8, which is press fit into radial openings 10 of the component 13 engages, firmly connected to the shaft 5. The cup-shaped component 13 is in a Sleeve 15 is screwed into an inside at the end remote from the component 13 conical flange 16 merges.

Die Kupplungsmuffe 6 weist einen nach außen verlaufenden Flansch 17 auf, der zum Flansch 16 im Abstand angeordnet ist. Zwischen den beiden Flanschen 16 und 17 sind vier segmentförmige, sich zu einem Ring oder Kranz ergänzende Fliehgewichte 18 vorgesehen, die je einen in Achsrichtung der Kupplung vorstehenden Ansatz 19 aufweisen. Die vier Ansätze 19 sind je in einem radialen Schlitz 21 des Flansches 17 verschieblich geführt. An ihren entgegengesetzten Seitenflächen besitzen die Fliehgewichte verjüngte Vorsprünge 22, deren äußere Oberfläche etwa der inneren konischen Fläche des Flansches 16 entspricht. Die Gewichte 18 werden durch eine in einer Ringnut 24 liegende Schlauchfeder 23 in Anlage an der äußeren zylindrischen Oberfläche der Kupplungsmuffe 6 gehalten.The coupling sleeve 6 has an outwardly extending flange 17 on, which is arranged to the flange 16 at a distance. Between the two flanges 16 and 17 are four segment-shaped flyweights that complement each other to form a ring or wreath 18 provided, each of which has a projection 19 projecting in the axial direction of the coupling exhibit. The four lugs 19 are each in a radial slot 21 of the flange 17 slidably guided. Have on their opposite side faces Flyweights tapered projections 22, the outer surface of which is approximately the inner conical surface of the flange 16 corresponds. The weights 18 are by a In an annular groove 24 lying coil spring 23 in contact with the outer cylindrical Surface of the coupling sleeve 6 held.

Eine als Drahtring ausgebildete Schleppfeder 25 ist reibschlüssig in einer Nut 26 am Umfang der Kupplungshälfte 2 untergebracht und weist ein hakenförmig radial nach außen abgewinkeltes Ende 27 auf, mit dem sie in eine der radialen Ausnehmungen 22a zwischen zwei Vorsprüngen 22 der Fliehgewichte 18 eingreift.A drag spring 25 designed as a wire ring is frictionally engaged housed in a groove 26 on the circumference of the coupling half 2 and has a hook-shaped radially outwardly angled end 27 with which it is in one of the radial recesses 22a engages between two projections 22 of the flyweights 18.

Das Drehmoment, das die zum Ein- oder Ausrücken der Kupplung von der Muffe 6 auszuführende Schraubbewegung bewirkt, wird durch die Reibung der Schleppfeder 25 in der Nut 26 hervorgerufen. Je nach der Relativdrehrichtung der beiden Kupplungshälften 2, 6 wird eine Schraubbewegung im Einrück- oder im Ausrücksinn verursacht. Die Innenkante 28 der Vorsprünge 22 und das abgewinkelte Ende 27 der Schleppfeder 25 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Eingriff gelöst ist, wenn sich die Gewichte 18 in ihrer äußeren Stellung befinden, wie F i g. 2 zeigt. Die. geneigten Flanken der Kupplungszähne 4, 7 nehmen bei entsprechender Relativdrehung die Ausrückbewegung vor.The torque required to engage or disengage the clutch from the Socket 6 causes the screwing movement to be carried out, is caused by the friction of the drag spring 25 caused in the groove 26. Depending on the relative direction of rotation of the two coupling halves 2, 6 a screwing movement is caused in the engaging or disengaging direction. The inside edge 28 of the projections 22 and the angled end 27 of the drag spring 25 are so on top of each other coordinated that the engagement is released when the weights 18 in their outer Position are, as F i g. 2 shows. The. inclined flanks of the coupling teeth 4, 7 carry out the disengaging movement with the corresponding relative rotation.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Kupplung wird von der Stellung der Teile in F i g. 1 ausgegangen: Eine Drehbewegung der Antriebswelle 1 wird in Richtung des Pfeiles von der Kupplungshälfte 2 auf die Kupplungsmuffe 6 übertragen; dadurch wird die Welle 5 mit Hilfe des Stiftes 8 in Drehung versetzt. Wie der F i g. 4 zu entnehmen ist, ergibt das von der Kupplungsmuffe 6 übertragende Drehmoment eine axiale Kraft über die Stift- und Schlitzverbindung 8, 9, 11, wodurch die Kupplungsmuffe 6 nach links gegen die Kupplungshälfte 2 verschoben wird. Bei voreilender Welle 5 kehrt sich die Kraftrichtung um, und die Kupplung wird ausgerückt. Wenn die Welle 5 oberhalb einer vorgegebenen Drehzahlgrenze läuft, bewegen sich die Fliehgewichte 18 entgegen der Wirkung der Feder 23 nach außen in die in F i g. 2 dargestellte Lage. Die Kupplungsmuffe 6 wird auf diese Weise von der Kupplungshälfte 2 weggeschoben, und die Gewichte kommen außer Eingriff mit der Schleppfeder 25. Die Kupplungsmuffe 6 wird auf diese Weise vollständig von der Welle 5 und der Kupplungshälfte 2 entkuppelt und läuft damit frei.To explain the mode of operation of the clutch, the position of the parts in FIG. 1 assumed: A rotary movement of the drive shaft 1 is assumed in Transfer the direction of the arrow from the coupling half 2 to the coupling sleeve 6; as a result, the shaft 5 is set in rotation with the aid of the pin 8. Like the F i g. 4 shows the torque transmitted by the coupling sleeve 6 an axial force via the pin and slot connection 8, 9, 11, whereby the coupling sleeve 6 is shifted to the left against the coupling half 2. With a leading wave 5 the direction of force is reversed and the clutch is disengaged. When the wave 5 runs above a specified speed limit, the flyweights move 18 against the action of the spring 23 to the outside in the in F i g. 2 shown Location. The coupling sleeve 6 is pushed away from the coupling half 2 in this way, and the weights come out of engagement with the drag spring 25. The coupling sleeve 6 is completely decoupled from the shaft 5 and the coupling half 2 in this way and runs free with it.

Wenn die Drehzahl der Welle 5 unter die genannte Grenze absinkt, verschieben sich die Gewichte 18 unter der Wirkung der Feder 23 nach innen und gelangen dadurch in Eingriff mit dem Haken 27 der Schleppfeder 25, wodurch wieder eine leichte Reibverbindung zwischen den Kupplungsteilen hergestellt wird. Solange die Kupplungsmuffe 6 schneller als die Kupplungshälfte 2 rotiert, hält die Stift- und Schlitzverbindung 8, 9, 11 auf Grund dieser Bremsreibung die Kupplungsmuffe 6 außer Eingriff mit der Kupplungshälfte 2. Sinkt die Drehzahl der Kupplungsmuffe 6 unter die der Kupplungshälfte 2, kehrt sich die Richtung des Reibmoments um, wodurch die Stift- und Schlitzverbindung die, Kupplungsmuffe 6 in Eingriff mit der Kupplungshälfte 2 bringt, wie die F i g. 1 zeigt.If the speed of the shaft 5 drops below the limit mentioned, move the weights 18 under the action of the spring 23 inward and get thereby in engagement with the hook 27 of the drag spring 25, whereby again a slight frictional connection is made between the coupling parts. As long as the coupling sleeve 6 is faster as the coupling half 2 rotates, the pin and slot connection 8, 9, 11 holds Due to this braking friction, the coupling sleeve 6 out of engagement with the coupling half 2. If the speed of the coupling sleeve 6 falls below that of the coupling half 2, it reverses the direction of the frictional torque changes, whereby the pin and slot connection Brings coupling sleeve 6 into engagement with the coupling half 2, as shown in FIG. 1 shows.

Claims

Claims: 1. One-way clutch with two clutch claw rims, one of which is non-rotatably and immovably connected to the driving shaft and of which other than a screw sleeve on the driven shaft is movably arranged, wherein the two claw rims are bridged by an auxiliary friction clutch, which is designed as an open wire ring, which is in an annular groove of a claw ring held and provided with a hook-shaped bent end in order to depend the screw socket of the relative direction of rotation of the driving and driven shafts to move in the engagement or disengagement direction, and at the above a predetermined speed a centrifugal switch device with spring-loaded, radially movable flyweights the disengagement of the screw socket leads to the end and the auxiliary friction clutch disconnects, characterized in that the flyweights (18) in a known manner with the screw socket (6) rotatably, but radially movably connected, segment-shaped are formed and provided with radial recesses (22a), in one of which the bent end (27) of the wire ring (25) in an adjustment range of the flyweights, which corresponds to the lower speed range of the clutch engages.

2. Overrunning clutch according to claim 1, characterized in that the flyweights (18) around the wire ring (25) are arranged and that the bent end (27) angled radially outward is.

3. One-way clutch according to claim 1 or 2, characterized in that each The centrifugal weight (18) has a projection (19) projecting in the axial direction of the coupling, which is displaceable in a radial slot (21) of a flange (17) on the screw socket (6) is performed.

4. Overrunning clutch according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the flyweights (18) in a known manner by a radially Inside pretensioned spring ring (23) are held together.

5. Overrunning clutch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flyweights (18) are slidably supported in a known manner on a conical inner surface of a flange (16) attached to the driven shaft (5). Documents considered: German Patent No. 674 934; French Patent No. 1165 307; U.S. Patent Nos. 2197,563, 2,554,445, 2,561,977, 2,671,543, 2,720,789; Journal »Konstruktions«, issue 7/1957, pp.258,259.