DE2014055A1

DE2014055A1 - Clamping overrunning clutch, in particular a jerk-free lock

Info

Publication number: DE2014055A1
Application number: DE19702014055
Authority: DE
Inventors: Hubert 4750 Unna Flamang
Original assignee: BorgWarner Stieber GmbH
Current assignee: BorgWarner Stieber GmbH
Priority date: 1970-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1971-10-07

Description

Klemmkrper-Freilaufkupplung, insbesondere Rücklaufsperre Die Erfindung betrifft eine Klemmkörper-Freilaufkupplunq, insbesondere eine Rtlcklaufsperre mit stillstehendem Außenring und umlaufendem Innenring, mit einzeln in Einkupplungsrichtung angedederten Klemmkörpern. Clamping body overrunning clutch, in particular backstop The invention relates to a sprag overrunning clutch, in particular a backstop stationary outer ring and circumferential inner ring, with each one in the coupling direction resilient sprags.

Je nach dem Anwendungsfall, insbesondere nach Maßgabe der an die Freilaufkupplung angeschlossenen beweglichen Massen, ist es erforderlich, die Anfederungskraft der Klemmkorper zu bestimment mit anderen Worten erfordern verschiedene Anwendungsfälle sehr häufig auch unterschiedliche Anfederungskräfte für die Klemmkörper. Zu diesem Zweck war es bisher erforderlich, in verschiedenen Anwendungsfällen für die gleiche Klemmkörper-Freilaufkupplung unterschiedliche Federn zum Einsatz zu bringen. Daraus ergeben sich naturgemäß Fehlermöglichkeiten bei der Mbntage und außerdem auch eine größere Lagerhabing. Es ist dann auch nicht möglich, an der Einbaustelle der Freilaufkupplung die Federkraft ohne weiteres zu verändern, wenn sich dies als praktisch erforderlich herausstellt, weil dann dazu ja erst andere Federn beschafft werden müssen.Depending on the application, in particular according to the requirements of the overrunning clutch connected moving masses, it is necessary to reduce the spring force of the In other words, to determine clamp bodies, require different applications very often also different spring forces for the clamping body. For this purpose it was previously necessary in various use cases for the same sprag overrunning clutch uses different springs bring. This naturally results in the possibility of errors in the days and also a larger warehouse. It is then also not possible at the installation site the overrunning clutch to change the spring force easily if this turns out to be Turns out to be practically necessary, because then other springs have to be procured Need to become.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Konstruktion für eine Klemmkörper-Freilaufkupplung mit einzeln anfefederten Klemmkörpern, bei der man mit einer einzigen Feder die verschiedensten Anfederungskräfte verwirklichen kann.The object of the invention is to provide a construction for a Sprag overrunning clutch with individually spring-loaded sprags, in which one can realize the most varied of spring forces with a single spring.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung der Kä der Klemmkörper-Freilaufkupplung aus zwei über Distanzstücke miteinander verbundenen Scheiben zusammengesetzt, in die von den Außenseiten her Schwerspannstifte eingetrieben sind, auf denen die Klemmkörper mittels Bohrungen schwenkbar gelegert sind, und daß die Klemmk8rper durch auf beiden Seiten jedes Klemmkörpers angebrachte Spiralfedern angefedert sind, die am einen Ende im Schlitz des zugehörigen Schwerspannstifts und am anderen Ende in einem zur Bohrung des Klemkkörpers etwa radialen Schlitz des Klemmkörpers verankert sind, wobei jedex Klemmkdrpermehrere, in Umfangsrichtung zueinander versetzte Schlitze zur Aufnahme der Enden der Spiralfedern aufweist. Eine besonders raumsparende Anordnungergibt sich, wenn nach der Erfindung die Spiralfedern in stirnseitigen Ansenkungen der Klemmkörper liegen.To solve this problem, according to the invention, the Kä of the sprag overrunning clutch composed of two disks connected to one another via spacers, in which are driven in from the outside of the downdraft pins, on which the clamping bodies are pivotally placed by means of holes, and that the Klemmk8rper through on both Sides of each clamping body attached spiral springs are sprung, on one End in the slot of the associated heavy-duty dowel pin and at the other end in one to the Bore of the clamp body approximately radial slot of the clamp body anchored are, with each clamping body several slots offset from one another in the circumferential direction for receiving the ends of the coil springs. A particularly space-saving arrangement results if, according to the invention, the coil springs in the end countersinks Sprags lie.

Eine solche Klemmkörper-Freilaufkupplung läßt sich dadurch vollkommen berührungsfrei machen, auch im Falle des Einsatzes als Rücklaufsperre mit feststehendem Außenring und umlaufendem Innenring, daß der Käfig mit dem umlaufenden Teil umläuft, zweckmäßig durch Reibschluß, und die den Käfig bildenden seitlichen Scheiben an ihren Außenrändern einander zugekehrte Borde aufweisen und die Klemmkörper beiderseits gegenüber ihren Außenklemmflächen zurückliegende seitliche Ansätze aufweisen, deren AuBen-Krtimmungsradius gleich dem Innen-Radius der Borde der den Käfig bildenden Scheiben ist und die sich in Leerlaufstellung flächig an diese Bord-Innenseiten anlegen, wobei die Außenflächen jedes seitlichen Ansatzes jedes Klemmkörpers einen Absatz aufweisen derart, daß sich der Klemmkörper bim Entkuppeln zuerst vom Innenring und dann, infolge Verlagerung seines Schwenkpunktes von der Anlagelinie am Außenring auf di4Kante dieses Abaatzes, auch vom Außenring abhebt.Such a sprag overrunning clutch can thereby be completely Make contact-free, even in the case of use as a backstop with a fixed Outer ring and circumferential inner ring so that the cage rotates with the circumferential part, expedient by frictional engagement, and the side disks forming the cage have their outer edges facing rims and the clamping body on both sides have lateral approaches lying behind their outer clamping surfaces, their The outer radius of curvature is equal to the inner radius of the rims of the cage forming the cage Discs and which are flat on these board insides in the idle position create, the outer surfaces of each lateral extension of each clamp body one Have paragraph such that the clamping body is first when uncoupling from the inner ring and then, as a result of its pivot point being shifted from the contact line on the outer ring on the edge of this heel, also lifts off the outer ring.

In der Zeichnung ist ein Auführungsbeispsel der Erfindung dargestellt.In the drawing, a Auführungsbeispsel of the invention is shown.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch eine Rücklaufsperre nach der Erfindung, und zwar durch deren Hälfte. Fig. 1 is an axial section through a backstop according to the invention, and through their half.

Fig. 2 ist eine an einer Verbindungsstelle geschnittene Seitenansicht des Käfigs der Rücklaufsperre. nach der Erfindung. Fig. 2 is a side elevational view cut away at a joint of the backstop cage. according to the invention.

Fig. 3 zeigt die Lage eines Klemmkörpers in Stirnansicht in Einkupplungsstellung. Fig. 3 shows the position of a clamping body in an end view in the coupling position.

Fig 4 zeigt in gleicher Darstellung wie in Fig. 3 den ersten Teil der Abhebebewegung des Klemmkörpers beim Lösen der Freilaufkupplung.FIG. 4 shows the first part in the same representation as in FIG. 3 the lifting movement of the clamping body when releasing the overrunning clutch.

Fig, 5 zeigt den Klemmkörper bei Beendlang der Abhebebewegung. Fig. 5 shows the clamping body at the end of the lifting movement.

Fig. 6 zeigt, in perspektivischer Darstellung, einen Klemmkörper und einen Ausschnitt der einen Scheibe des ihn haltenden Käfigs mit dem zugehörigen Schwerspannstift und der Spiralfeder zur Einzelanfederung des Klemmkörpers. Fig. 6 shows, in perspective, a clamping body and a section of one disc of the cage holding it with the associated one Heavy dowel pin and the spiral spring for individual springing of the clamping body.

In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.In all figures of the drawing, the same parts are given the same reference numerals designated.

Der Außenring, d.h. also das Außenteil der Freilaufkupplung, ist mit 1 bezeichnet; es ist mit Schrauben 2 an einem feststehenden Maschinenteil, beispielweise an einem Getriebegehäuse befestigt. Dieser Außenring 1 weit die innenliegende Klemmfläche 4 für die Klemmkörper 5 auf. Der Innenring 6, d. h. also der Innenteil der Kupplung, mit der autenliegenden Klemmfläche 7 ist dagegen mit der Welle 8, deren Rücklauf verhindert werden soll, drehfest verbunden, Der Käfig dieser Klemmkörper-Freilaufkupplung besteht aus zwei Scheiben 9 und 10, die über Distanzstücke, bei dem dargestellten Beispiel mit Innengewinde versehene Distanzhülsen 11 und über Schrauben 12, 13 miteinander verbunden sind. In die beiden Scheiben 9 und 10 sind von außen her Schwerspannstifte 14 eingetrieben, auf denen (wie Fig. 1 und die Figuren 3-5 erkennen lassen) mit Spiel die Klemmkörper 5 schwenkbar gelagert sind.The outer ring, i.e. the outer part of the overrunning clutch, is denoted by 1; it is with screws 2 on a stationary machine part, for example attached to a gear housing. This outer ring 1 extends the inner clamping surface 4 for the clamp body 5. The inner ring 6, d. H. i.e. the inner part of the coupling, with the self-contained clamping surface 7, on the other hand, with the shaft 8, its return is to be prevented, non-rotatably connected, the cage of this sprag overrunning clutch consists of two disks 9 and 10, which have spacers, in the case of the one shown Example with internally threaded spacer sleeves 11 and with each other via screws 12, 13 are connected. In the two disks 9 and 10 there are heavy locking pins from the outside 14 driven, on which (as Fig. 1 and Figures 3-5 can be seen) with Game the clamping body 5 are pivotally mounted.

Durch dieses Spiel wir dies wie nachstehend noch beschrieben werden soll, erforderliche Beweglichkeit der Klemmkörper gegenüber ihrem Schwenkpunkt gewährleistet.Through this game, this will be described as follows is to ensure the required mobility of the clamping body with respect to its pivot point.

Die Anfederung der Klemmkörper 5 in Einkupplungsrichtung erfolgt durch auf beiden Seiten jedes Klemmkörpers angebrachte Spiralfedern 15, die am einen Ende 16 in dem (nicht besonders bezeichneten Schlitz des zugehörigen Schwerspannstifts und am anderen Ende 17 in einem zur Bohrung des Klemmkörpers 5 etwa radialen Schlitz 18 des Klemmkörpers 5 verankert sind. Es sind mehrere derartiger Schlitze 18 auf jeder Seite jedes Klemmkörpers 5 vorgesehen, so daß die Federn in unterschiedlichen Stellungen und damit mit unterschiilichen Vorspannungen, im Endergebnis also unter Veränderung der Anfederungskraft für jeden Klemmkörper eingehängt werden können. Dies ermöglicht eine Anpassung an die Betriebsverhältnisse des jeweiligen Anwendungsfalls.The springing of the clamping body 5 in the coupling direction takes place through on both sides of each clamp body attached spiral springs 15, which at one end 16 in the slot (not specifically designated) of the associated heavy-duty dowel pin and on the other End 17 in one to the bore of the clamp body 5 approximately radial slot 18 of the clamping body 5 are anchored. There are several of these Slots 18 are provided on each side of each clamp body 5 so that the springs in different positions and thus with different biases, in the end result be hung with a change in the spring force for each clamp body can. This enables an adaptation to the operating conditions of the respective Use case.

Jeder Klemmkörper hat seitliche Ansätze 19, die auf der Außenseite gegeüber den Außenklemmflächen 20 zurückliegen, auf der Innenseite dagegen gleiche Form wie die inneren Klenrmflächen 21 haben können. Die Außenfläche 22 jedes Absatzes 19 hat denselben Krümmungsradius wie der Innenradius der Borde 23 die an den Außenrändern der beiden, den Käfig bildenden Scheiben 9 und 10, einander zugekehrt, vorgesehen sind, Infolgedessen kann stiiese; Außenseite 22 flächig gegen die Innenseite des zugehörigen Bords 23 anlegen, siehe die Stellung nach Fig. 5 der Zeichnung Hierauf soll weiter unten noch zurUckgekommen werden.Each clamp body has lateral lugs 19 on the outside Opposite the outer clamping surfaces 20 lie back, on the other hand the same on the inside Shape like the inner Klenrmflächen 21 can have. The outer surface 22 of each ledge 19 has the same radius of curvature as the inner radius of the rims 23 on the outer edges of the two disks 9 and 10 forming the cage, facing each other, are provided are, as a result, may crash; Outside 22 flat against the inside of the Create associated boards 23, see the position according to FIG. 5 of the drawing shall be returned below.

Die Spiralfedern 15 sitzen, wie die Figuren 1 und 6 am deutlichsten erkennen lassen, in stirnseitigen Ansenkungen 24 der seitlichen Ansätze 19 der Klemmkörper 5 Der aus den Scheiben 9 und 10 gebildete Käfig ist auf dem Innenring 6 drehbat gelagert und wird durch Reibschluß mitgenommen. Er liegt auf der einen Seite (Fig. 1) an einem auf dem Innenring 6 befestigten Ring, z B Sprengring 25 an, während zwischen den auf der anderen Seite vorgesEhenen Sprengring 26 und den Käfig eine Kugellager-Tellerfeder 27 eingeschaltet ist.The spiral springs 15 are seated, like FIGS. 1 and 6, most clearly can be seen in the end countersinks 24 of the lateral lugs 19 of the clamping body 5 The cage formed from the disks 9 and 10 is on the inner ring 6 rotatably stored and is driven by frictional engagement. He lies on one side Side (Fig. 1) on a ring fastened on the inner ring 6, e.g. snap ring 25 while between the snap ring 26 provided on the other side and the Cage a ball bearing disc spring 27 is turned on.

Es ist dies eine Tellerfeder mit verhältnismäßig flacher Kennlinie.It is a disc spring with a relatively flat characteristic.

Über diese Tellerfeder wird der Käfig vom Innenring aus über Reibschluß mitgenommen, so daß der Käfig im Augenblick der Einkuppelbewegung der Klemskfrper einem erhöhten Druck der Klemmkörper nachgeben, d h. sich etwas gegenüber dem Innenring in Umfangsrichtung bewegen kann.The cage is frictionally engaged by the inner ring via this disc spring taken so that the cage at the moment of the coupling movement of the Klemskfrper yield to an increased pressure of the clamping bodies, i. e. slightly opposite the inner ring can move in the circumferential direction.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Rücklaufsperre wird nachfolgend an Hand der Fig. 3-5 beschrieben Fig. 3 zeigt den Klemmkörper in eingekuppletem Zustand. Seine Außenklemmfläche 20 berührt die Innenklemmfläche 4 des Außenringes 1 im Punkt A, während seine Innenklemmfläche 21 die Außenklemmfläche 7 des Innenringes 6 im Punkt B berührt. Durch die Lage dieser Punkte A und B zur Mittelsenkrechen entsteht der Klemmwinkel a. Das auf den Innenring 6 einwirkende Drehmoment ist durch einen Pfeil dargestelt; der Innenring 6 wird aber an einer Drehung in dieser Pfeilrichtung durch das Einkuppeln der RUcklauAperre gehindert.The operation of the backstop according to the invention is described below 3 shows the clamping body in an engaged position State. Its outer clamping surface 20 touches the inner clamping surface 4 of the outer ring 1 at point A, while its inner clamping surface 21 is the outer clamping surface 7 of the inner ring 6 touched at point B. Due to the position of these points A and B to the middle creeping the clamping angle a is created. The torque acting on the inner ring 6 is through an arrow shown; the inner ring 6 is, however, at a rotation in this direction of the arrow prevented by engaging the reverse lock.

Wenn das Drehmoment, das auf den Innenring 6 einwirkt, umgekehrt wird (Pfeil in Fig. 4), so wird zunächst infolge dieser Drehrichtungsumkehr die Sperrwirkung aufgehoben.When the torque acting on the inner ring 6 is reversed (Arrow in Fig. 4), the locking effect is initially due to this reversal of the direction of rotation canceled.

Mit steigender Drehzahl erhöht sich die im Schwerpunkt S des Klemmkörpers 5 angreifende Zentrifugalkaft P und überwindet schließlich die Konstante, entgegengesetzt wirkende und durch die Federn 15 ausgeübte, Kraft P'. Diese beiden Kräfte sind in den Fig, 4 und 5 eingezeichnet, ebenso wie der Schwenpunkt S. Der Klemmkörper bewegt sich nun entlang seiner Außenklemmfläche 20 und schwenkt um seinen Endpunkt c, so daß nun der mit einem Absatz 28 versehene seitliche Ansatz 19 des K1emmkörpers 5 im Punkt d an der Innenseite der Bordes 23 zur Anlage kommt. Dadurch erqibt sich ein neuer Schwenkpunkt für den Klemmkörper, nämlich der Punkt d, und um diesen Schwenkpunkt schwenkt der Klemmkörper bei stedender-Drehzahl weiter. Dadurch entfernt sich die äußere Klemmfläche 20 von der feststehenden Innenklemmfläche 4 des Außenringes 1, und gleichzeitig entferflttch bei dieser Bewegunq auch die innere Klemmfläche 21 von der Außenklemmfläche 7 des Innenringes 6. Der Klemmkörper 5 schwenkt so lange um den Punkt d, bis die gesamte Außenfläche 21 des seitlichen Ansatzes 19 an dem Bord 23 zur Anlage gekommen ist, so daß dann die Endlage nach Fig 5 erreicht wird. Es harscht damit absolute Berührungsfreiheit zwischen den Flächen des Klemmkörpers 5 und den Gegenflächen 4 am Außenring 1 bzw 7 am Innenring 6.As the speed increases, the center of gravity S of the clamp body increases 5 attacking centrifugal force P and finally overcomes the constant, opposite acting and exerted by the springs 15 'force P'. These two forces are in 4 and 5 drawn in, as well as the pivot point S. The clamping body moves now along its outer clamping surface 20 and pivots about its end point c, so that now the lateral extension 19 of the clamping body 5, which is provided with a shoulder 28 at point d on the inside of the rim 23 comes to rest. This surrenders a new pivot point for the clamp body, namely point d, and around this pivot point the sprag continues to pivot at constant speed. This removes the outer clamping surface 20 from the fixed inner clamping surface 4 of the outer ring 1, and at the same time also removes the inner clamping surface 21 during this movement from the outer clamping surface 7 of the inner ring 6. The clamping body 5 pivots for so long around the point d until the entire outer surface 21 of the lateral extension 19 to the Board 23 has come to rest, so that the end position according to FIG. 5 is then reached. This means that there is absolutely no contact between the surfaces of the clamp body 5 and the mating surfaces 4 on the outer ring 1 and 7 on the inner ring 6.

Claims

(1 'small body overrunning clutch, especially backstop with stationary outer ring and circumferential inner ring, with each one in the coupling direction Spring-loaded sprags, characterized in that the cage of the sprag overrunning clutch consists of two disks (9 and 10) connected to one another via spacers (11), are driven from the outer sides of the downdraft pins (14) on which the clamping bodies (5) are sprung, which at one end (16) in the slot of the associated Heavy dowel pin (14) and at the other end (17) in one to the bore of the clamping body (5) approximately radial slot (18) of the clamping body (5) are anchored, each Clamping body (5) for a plurality of slots (18) offset from one another in the circumferential direction Receiving the ends (17) of the spiral springs (15) has 2 clamping body overrunning clutches according to claim 1, characterized in that the spiral springs (15) in frontal Countersinks (24) of the clamping body (5) lie.

3. Clamping body overrunning clutch according to claim 1 or 2, characterized in that that the side disks (9, 10) forming the cage meet one another at their outer edges have facing rims (23) and the clamping body (5) on both sides opposite their Outer clamping surfaces (20) have rearward lateral lugs (19), the outer radius of curvature of which is equal to the inner radius of the rims (23) of the disks (9, 10) forming the cage and that in the idle position lie flat against the inside of the board, with the Outer surfaces (22) of each lateral extension (19) of each clamping body (5) a shoulder (18) have, such that the clamping body (5) when uncoupling is first from Inner ring (6) and then, as a result of shifting its pivot point from the plant lint (c) on the outer ring (6) on the edge (d) of this shoulder (28) also from the outer ring (1) takes off Blank page