DE202011051978U1

DE202011051978U1 - Switchable clutch, in particular for ancillary components in cars

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Publication number: DE202011051978U1
Application number: DE201120051978
Authority: DE
Original assignee: TECH UNI CHEMNITZ ZWICKAU; Technische Universitaet Chemnitz
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2021-11-16

Abstract

Schaltbare Kupplung (1), insbesondere für Nebenaggregate im Pkw, die über ein zwischen einem Antriebselement (2) und einem Abtriebselement (3) angeordnetes elektrisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch aktuiertes Betätigungssystem (5) verfügt, welches wiederum ein Schaltglied (6) beinhaltet, das durch Aktuierung des Betätigungssystems (5) zwischen einer Schaltstartstellung (7) und einer Schaltendstellung (9) bewegt werden kann, wobei in der Schaltendstellung (9) eine Wirkverbindung zwischen einer auf dem Schaltglied (6) befindlichen ersten Reibfläche (6.1) und einer auf dem Antriebselement (2) angeordneten zweiten Reibfläche (2.1) hergestellt wird, wodurch schließlich zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) eine reibschlüssige Verbindung entsteht, sodass ein Drehmoment vom Antriebselement (2) zum Antriebselement (3) geleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (1) eine mit dem Abtriebselement (3) verbundene Hilfskupplung (4) mit dreh- und/oder verschiebbeweglich gelagerten Verriegelungskörpern (13) aufweist, wobei diese Verriegelungskörper (13) nach Deaktuierung des Betätigungssystems (5) und der daraus resultierenden Bewegung des Schaltgliedes (6) aus der Schaltendstellung...Switchable coupling (1), in particular for ancillary components in cars, which has an electrically, mechanically, pneumatically or hydraulically actuated actuating system (5) arranged between a drive element (2) and an output element (3), which in turn includes a switching element (6) , which can be moved by actuation of the actuating system (5) between a shift start position (7) and a Schaltendstellung (9), wherein in the Schaltendstellung (9) an operative connection between a on the switching member (6) located first friction surface (6.1) and a on the drive element (2) arranged second friction surface (2.1) is produced, whereby finally between the drive element (2) and the driven element (3) creates a frictional connection, so that a torque from the drive element (2) to the drive element (3) can be passed , characterized in that the switchable coupling (1) connected to the output member (3) Hilfskupplun g (4) with rotatably and / or displaceably mounted locking bodies (13), said locking body (13) after deactivation of the actuating system (5) and the resulting movement of the switching member (6) from the switching end position ...

Description

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Kupplung, insbesondere für Nebenaggregate in einem Pkw, mit einem elektrisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch aktuiertem Betätigungssystem, zwischen einem, beispielsweise als Riemenscheibe ausgeführten, Antriebselement und einem Abtriebselement, wobei das Betätigungssystem ein Schaltglied beinhaltet, welches bei Aktuierung des Betätigungssystems entgegen der Kraft eines oder mehrerer Rückstellelemente, wie z.B. Federn, zwischen einer Schaltstartstellung und einer Schaltendstellung bewegbar ist, wobei das Schaltglied in der Schaltendstellung eine Wirkverbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herstellt, so dass bei drehendem Antriebselement auch das Abtriebselement sowie eine mit dem Abtriebselement verbundene Hilfskupplung in eine Drehbewegung versetzt wird, wobei nach Deaktuierung des Betätigungssystems die auf der Hilfskupplung befindlichen Verriegelungskörpern eine reib- oder/und formschlüssige Wirkverbindung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebselement herstellen, so dass auch nach einer Deaktuierung des Betätigungssystems ein Drehmoment vom Antriebselement zum Abtriebselement geleitet werden kann, wobei die Wirkverbindung erst dann unterbrochen wird, wenn die Drehzahl des Antriebselementes unterhalb eines Grenzwertes abfällt. The invention relates to a switchable clutch, in particular for auxiliary units in a car, with an electrically, mechanically, pneumatically or hydraulically actuated actuation system, between, for example, designed as a pulley, drive element and an output element, wherein the actuation system includes a switching element, which at Aktuierung of Actuating system against the force of one or more restoring elements, such as Springs, between a shift start position and a Schaltendstellung is movable, wherein the switching member in the Schaltendstellung an operative connection between the drive element and the output element produces, so that when rotating drive element and the output element and an output member connected to the auxiliary clutch is set in a rotational movement, according to Deaktuierung of the actuation system located on the auxiliary clutch locking bodies produce a frictional and / or positive operative connection between the input and output element, so that even after a deactivation of the actuation system, a torque from the drive element to the output element can be passed, the operative connection only then interrupted is when the speed of the drive element drops below a limit.

Ähnliche Kupplungen finden beispielsweise in Pkws zum Zuschalten von Nebenaggregaten, wie z.B. einem Kältemittelverdichter, Anwendung und werden vom Verbrennungsmotor über einen Riementrieb angetrieben. Um die Nebenaggregate bei Nichtgebrauch vom Riementrieb zu trennen und somit Antriebsenergie einzusparen, kommen schaltbare Kupplungen, wie unter anderem in EP 1378 677 A2 beschrieben, zum Einsatz. Diese Kupplungen werden mit Hilfe einer elektrisch betätigten Magnetspule geschaltet. Sie haben den Nachteil, dass mindestens in einer Schaltstellung für den Schaltzustand „Kupplung = geschlossen“ oder den Schaltzustand „Kupplung = offen“ das elektrisch aktuierte Betätigungssystem permanent bestromt werden muss und dabei Energie verbraucht, da im geschalteten Zustand der Magnetspule permanent elektrische Leistung zugeführt werden muss, was im Falle der Anwendung in einem Pkw zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Similar couplings find application, for example, in passenger cars for the connection of auxiliary equipment, such as a refrigerant compressor, and are driven by the internal combustion engine via a belt drive. In order to separate the ancillaries when not in use from the belt drive and thus save energy, come switchable clutches, such as, inter alia EP 1378 677 A2 described, used. These couplings are switched by means of an electrically operated solenoid. They have the disadvantage that at least in a switching position for the switching state "clutch = closed" or the switching state "clutch = open" the electrically actuated actuating system must be permanently energized and thereby consumes energy because in the switched state of the solenoid permanently electrical power is supplied which, if used in a car, leads to increased fuel consumption.

In der Druckschrift DE 637 795 A wird eine Kupplung beschrieben, welche ein Betätigungssystem beinhaltet, mit dem wiederum eine Reibungskupplung geschaltet werden kann. Mit Hilfe dieser Reibungskupplung wird eine Verbindung zwischen einem Antriebselement mit einem Abtriebselement hergestellt. Eine mit dem Abtriebselement verbundene Hilfskupplung weist bewegliche Fliehgewichte auf, die ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselementes infolge der wirkenden Fliehkräfte eine kraftschlüssige Wirkverbindung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebselement herstellen, so dass ein Drehmoment vom Antriebselement zum Abtriebselement übertragen werden kann. Sobald diese Wirkverbindung hergestellt ist, kann die Reibungskupplung gelöst werden. Der Nachteil dieser Kupplung besteht nun darin, dass keine Einrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Fliehgewichte unterhalb einer bestimmten Drehzahl oder beim Abstellen der Kupplung zuverlässig aus der Wirkverbindung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebselement gebracht werden können. Des Weiteren ist bei dieser Kupplung keine formschlüssige Drehmomentübertragung beschrieben, wodurch die Übertragbarkeit hoher Drehmomente bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf nicht gewährleistet wird. Außerdem kann bei geringen Drehzahlen und den damit verbundenen geringen Fliehkräften der Fall eintreten, dass die Reibkräfte in der Wirkverbindung nicht ausreichen, um das notwendige Abtriebsdrehmoment zuverlässig zu übertragen. Da bei dieser Lösung mit Hilfe der Fliehgewichte auch dann eine Wirkverbindung zwischen dem An- und dem Abtriebselement hergestellt werden kann, wenn das Antriebs- und das Abtriebselement stark unterschiedliche Drehzahlen aufweisen, kann in dem Augenblick, bei dem die Fliehkörper in die Wirkverbindung gelangen, ein Stoß und damit sehr hohe Bauteilbelastungen hervorgerufen werden. In the publication DE 637 795 A a clutch is described, which includes an actuating system, with which in turn a friction clutch can be switched. With the help of this friction clutch, a connection between a drive element is made with an output element. An auxiliary coupling connected to the driven element has movable centrifugal weights which, as a result of the acting centrifugal forces, produce a non-positive operative connection between the drive element and the driven element at a certain rotational speed of the driven element, so that a torque can be transmitted from the drive element to the driven element. Once this operative connection is made, the friction clutch can be released. The disadvantage of this coupling is now that no means is provided, with which the flyweights below a certain speed or when switching off the clutch can be reliably brought out of the operative connection between the drive and the driven element. Furthermore, no positive torque transmission is described in this coupling, whereby the transferability of high torques is not guaranteed with low space requirement. In addition, at low speeds and the associated low centrifugal forces occur the case that the frictional forces in the operative connection are not sufficient to reliably transmit the necessary output torque. Since in this solution with the help of flyweights and an operative connection between the input and the driven element can be made when the drive and the output element have very different speeds, can at the moment in which the centrifugal enter the operative connection, a Shock and thus very high component loads are caused.

Aus den Druckschriften DE 619 879 A , US 5 014 841 A , DE 34 27 091 A1 , W0 2008/014 294 A2 und DE 25 15351 C2 sind Kupplungen bekannt, bei welchen radial betätigbare Klemmelemente bzw. Betätigungsorgane als drehbewegliche Klemmkörper ausgeführt und gegen die Federkraft einer Feder ausrückbar sind, wobei die Klemmelemente bzw. Betätigungsorgane bei diesen Kupplungen ausschließlich als Hilfsorgane ausgeführt sind und nicht unmittelbar zur Übertragung des Drehmomentes dienen. From the pamphlets DE 619 879 A . US 5 014 841 A . DE 34 27 091 A1 . W0 2008/014 294 A2 and DE 25 15351 C2 Couplings are known in which radially actuated clamping elements or actuators designed as a rotatable clamping body and disengaged against the spring force of a spring, the clamping elements or actuators are designed exclusively as auxiliary organs in these couplings and not directly used to transmit the torque.

In den Druckschriften DE 10 2008 031 527 A1 und DE 29 17 448 A1 werden Fliehkraftkupplungen beschrieben, welche Fliehgewichte aufweisen, die in eine einrastende Schaltstellung schwenkbar sind. Der Nachteil dieser Kupplungen besteht darin, dass sich die Fliehgewichte ausschließlich aufgrund der angreifenden Fliehkräfte bewegen, da an den Kupplungen keine Hilfseinrichtungen vorgesehen sind, mit denen das Zu- oder Abschalten beeinflusst werden kann. In the pamphlets DE 10 2008 031 527 A1 and DE 29 17 448 A1 centrifugal clutches are described, which have flyweights, which are pivotable in a latching switching position. The disadvantage of these couplings is that the flyweights move solely due to the attacking centrifugal forces, since no auxiliary devices are provided on the clutches, with which the connection or disconnection can be influenced.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch aktuiertem Betätigungssystem, zu entwickeln, bei der das Betätigungssystem nur während des Schließ- und Öffnungsvorganges elektrisch bestromt, mechanisch aktuiert oder mit Pneumatik- bzw. Hydraulikdruck betätigt werden muss, weil sich die schaltbare Kupplung danach in den entscheidenden Schaltstellungen für die Schaltzustände „Kupplung = geschlossen“ und „Kupplung = offen“ aufgrund ihres Aufbaus selbst hält und somit weder im offenen noch im geschlossenen Zustand permanent Leistung benötigt wird. Des Weiteren soll bei der erfindungsgemäßen Kupplung im Zustand „Kupplung = geschlossen“ das Drehmoment zuverlässig vom Antriebselement zum Abtriebselement übertragen werden. Außerdem soll die Wirkverbindung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebselement mit Hilfe eines Rückstellelementes sicher unterbrochen werden („Kupplung = offen“), sobald die Drehzahl des Antriebselementes unter einen bestimmten Grenzwert abfällt. Darüber hinaus sollen beim Schalten der Kupplung keine Stöße oder unzulässig hohe Bauteilbelastungen auftreten. The invention is therefore based on the object, a switchable coupling, in particular with electrically, mechanically, pneumatically or hydraulically aktuiertem actuating system to develop, in which the Activation system electrically energized only during the closing and opening process, actuated mechanically or must be operated with pneumatic or hydraulic pressure, because the switchable clutch thereafter in the crucial switching positions for the switching states "clutch = closed" and "clutch = open" due to their Construction itself holds and therefore, in open or closed state, permanent power is needed. Furthermore, in the clutch according to the invention in the state "clutch = closed", the torque should be transmitted reliably from the drive element to the driven element. In addition, the operative connection between the drive and the output element by means of a restoring element should be safely interrupted ("clutch = open"), as soon as the speed of the drive element drops below a certain limit. In addition, no shocks or unacceptably high component loads should occur when switching the clutch.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a coupling with the characterizing features of claim 1.

In der erfindungsgemäßen Kupplung ist ein elektrisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch aktuiertes Betätigungssystem vorgesehen, welches über ein mit dem Abtriebselement in Verbindung stehendes Schaltglied verfügt, das durch Aktuierung des Betätigungssystems zwischen einer Schaltstartstellung und einer Schaltendstellung entgegen der Kraft eines oder mehrerer energiespeichernder Rückstellelemente, wie z.B. Rückstellfedern, aus der Schaltstartstellung in die Schaltendstellung bewegbar ist. In the coupling according to the invention, an electrically, mechanically, pneumatically or hydraulically actuated actuation system is provided, which has a switching element connected to the output element, which by actuation of the actuation system between a shift start position and a Schaltendstellung against the force of one or more energy-storing restoring elements, such as eg Return springs, from the shift start position in the Schaltendstellung is movable.

Wenn beispielsweise das Betätigungselement in Form eines Elektromagneten ausgebildet ist, erfolgt bei dessen Aktuierung die Bewegung des Schaltgliedes entgegen der Kraft des Rückstellelementes aus der Schaltstartstellung in die Schaltendstellung. Nach der Deaktuierung des Betätigungselementes wird das Schaltglied durch die Kraft des Rückstellelementes aus der Schaltendstellung in die Schaltstartstellung bewegt. If, for example, the actuating element is designed in the form of an electromagnet, the movement of the switching element takes place at its actuation counter to the force of the restoring element from the switching start position into the final switching position. After the deactivation of the actuating element, the switching element is moved by the force of the restoring element from the Schaltendstellung in the shift start position.

Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Kupplung eine Hilfskupplung auf, die über einen mit dem Abtriebselement in Verbindung stehenden Flansch verfügt. Dieser Flansch steht wiederum mit dem Schaltglied derart in Verbindung, dass ein Drehmoment vom Antriebselement über das Schaltglied zum Abtriebselement geleitet werden kann. Durch die Aktuierung des Betätigungssystems wird das Schaltglied entgegen der Kraft eines oder mehrerer Rückstellelementes aus der Schaltstartstellung in die Schaltendstellung bewegt. In der Schaltendstellung gelangt eine am Schaltglied befindliche erste Reibfläche mit einer auf einer dem Antriebselement angeordneten zweiten Reibfläche in eine reibschlüssige Wirkverbindung, sodass das Abtriebselement angetrieben werden kann. Des Weiteren sind auf dem Flansch ein oder mehrere Haltebolzen und/oder Führungen angeordnet, wobei auf jedem Haltebolzen bzw. in jeder Führung je ein Verriegelungskörper dreh- oder/und verschiebbeweglich sitzt und die Bewegung jedes Verriegelungskörpers durch wenigstens einen Anschlag auf dem Flansch in einer Richtung begrenzt ist. Weiterhin sind auf dem Flansch ein oder mehrere federnde Rückstellelemente angeordnet, welche die Verriegelungskörper gegen ihre Anschläge drücken. Die Verriegelungskörper und das federnde Rückstellelement sind so gestaltet, dass ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselementes durch die wirkenden Beschleunigungskräfte die Verriegelungskörper vom Anschlag abheben und sich gegen die Kraft einer oder mehrerer Rückstellelemente bewegen. Nach Deaktuierung des Betätigungssystems gelangen diese Verriegelungskörper in eine reib- oder/und formschlüssige Wirkverbindung mit dem Antriebselement, wobei diese Wirkverbindung auch nach einer Deaktuierung des Betätigungssystems und dem daraus resultierenden Rückstellen des Schaltgliedes aus der Schaltendstellung aufrecht erhalten wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ohne weiteren Energieeintrag in das Betätigungselement der Schaltzustand „Kupplung = geschlossen“ aufrechterhalten wird und somit das Drehmoment zuverlässig von dem Antriebselement über die Hilfskupplung auf das Abtriebselement übertragen wird, und zwar so lange, bis die Drehzahl des Antriebselementes und damit des Abtriebselementes soweit abfällt, dass die Verriegelungskörper durch die Rückstellkraft der Rückstellelemente aus der Wirkverbindung mit dem Antriebselement gelangen. Unter bestimmten Bedingungen, wie z.B. kurze Zeit nach der Aktuierung des Betätigungssystems, kann der Fall eintreten, dass zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement eine erhebliche Drehzahldifferenz vorhanden ist. Diese Drehzahldifferenz kann dazu führen, dass es im Augenblick des Kontaktes zwischen den Verriegelungskörpern und dem Antriebselement zu einem Stoß und damit zu sehr hohen Bauteilbelastungen kommt. Um dies zu verhindern, weist jeder Verriegelungskörper eine erste Wirkfläche auf, die bei Bewegung des Schaltgliedes in Richtung der Schaltendstellung mit einer zweiten Wirkfläche, die sich entweder auf dem Schaltglied oder dem Antriebselement befindet, in Kontakt kommt, so dass die Bewegung der Verriegelungskörper um den Haltebolzen bzw. entlang der Führungsnut vermieden und somit ein stoßartiges Einriegeln der Verriegelungskörper unterbunden wird. Furthermore, the coupling according to the invention has an auxiliary coupling which has a flange connected to the output element. This flange is in turn connected to the switching member in such a way that a torque can be passed from the drive element via the switching element to the output element. By the actuation of the actuation system, the switching element is moved against the force of one or more return element from the shift start position in the Schaltendstellung. In the final switching position, a first friction surface located on the switching element reaches a frictionally engaged operative connection with a second friction surface arranged on a drive element, so that the output element can be driven. Furthermore, one or more retaining bolts and / or guides are arranged on the flange, wherein a locking body rotatably and / or displaceably seated on each retaining bolt or in each guide and the movement of each locking body by at least one stop on the flange in one direction is limited. Furthermore, one or more resilient return elements are arranged on the flange, which press the locking body against their attacks. The locking body and the resilient return element are designed so that from a certain speed of the output element by the acting acceleration forces lift the locking body from the stop and move against the force of one or more return elements. After deactivation of the actuation system, these locking bodies enter into a frictional and / or positive-locking operative connection with the drive element, wherein this operative connection is maintained even after a deactuation of the actuation system and the resulting return of the switching element from the final switching position. This results in the advantage that the switching state "clutch = closed" is maintained without further input of energy into the actuator and thus the torque is reliably transmitted from the drive element via the auxiliary clutch to the output element, namely until the rotational speed of the drive element and so that the output element drops to the extent that the locking body get out of the operative connection with the drive element by the restoring force of the return elements. Under certain conditions, e.g. a short time after the actuation of the actuation system, the case may occur that there is a significant difference in speed between the drive element and the output element. This speed difference can lead to a shock and thus to very high component loads at the moment of contact between the locking bodies and the drive element. To prevent this, each locking body has a first active surface, which comes into contact with movement of the switching element in the direction of Schaltendstellung with a second active surface which is located either on the switching element or the drive element, so that the movement of the locking body to the Holding bolt or avoided along the guide and thus a jerky locking the locking body is prevented.

Wird das Betätigungssystem für eine definierte Zeitdauer aktuiert, so kann sichergestellt werden, dass nur eine geringe Drehzahldifferenz zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement vorhanden ist. Danach wird durch Deaktuierung des Betätigungselementes das Schaltglied durch die Kraft einer oder mehrerer Rückstellelemente in Richtung der Schaltstartstellung bewegt. Dadurch kommen die beiden genannten Wirkflächen am Verriegelungskörper und am Schaltglied bzw. dem Antriebselement außer Kontakt, wodurch sich die Verriegelungskörper um den Haltebolzen bzw. entlang der Führungsnut bewegen können. Durch die wirkenden Beschleunigungskräfte gelangen die Verriegelungskörper dann letztendlich entgegen der Kraft eines oder mehrerer Rückstellelemente mit dem Antriebselement bei minimaler Drehzahldifferenz in eine reib- oder/und formschlüssige Wirkverbindung und das Drehmoment wird somit über die Hilfskupplung vom Antriebselement auf das Abtriebselement übertragen. If the actuation system is actuated for a defined period of time, it can be ensured that only a small rotational speed difference exists between the drive element and the driven element. Thereafter, the switching member is moved by deactivating the actuating element by the force of one or more return elements in the direction of the shift start position. As a result, the two mentioned active surfaces on the locking body and on the switching element or the drive element come out of contact, whereby the locking body can move around the retaining bolt or along the guide groove. Due to the acting acceleration forces, the locking bodies then ultimately reach the drive element at minimum speed difference in a frictional and / or positive engagement connection against the force of one or more restoring elements and the torque is thus transmitted to the output element via the auxiliary coupling from the drive element.

Vorzugsweise greifen die federnden Rückstellelemente so an den Verriegelungskörpern an, dass sie diese unterhalb einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements auch noch gegen ein Restklemmmoment außer Eingriff mit dem Antriebselement bringen. Preferably, the resilient return elements engage the locking bodies so that they bring them below a certain speed of the output element even against a residual clamping torque out of engagement with the drive element.

Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass das Betätigungssystem nicht mehr elektrisch bestromt, mechanisch betätigt bzw. mit Hydraulik- oder Pneumatikdruck beaufschlagt werden muss, nachdem durch die Verriegelungskörper die Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement hergestellt ist. Somit kann Energie eingespart werden. Darüber hinaus zeichnet sich diese Lösung vor allem durch den geringen Bauraum und das niedrige Gewicht aus. The advantage of this invention is that the actuating system no longer has to be electrically energized, mechanically actuated or subjected to hydraulic or pneumatic pressure, after the connection between the drive element and the output element has been established by the locking bodies. Thus, energy can be saved. In addition, this solution is characterized mainly by the small space and the low weight.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments and accompanying drawings. Show it:

1 die Prinzipdarstellung eines Teillängsschnitts durch die Kupplung im Bereich der Lagerung eines Verriegelungskörpers in der Schaltstartstellung für die im Folgende beschriebene Ausführungsform 1, 1 the schematic representation of a partial longitudinal section through the coupling in the region of the mounting of a locking body in the shift start position for the embodiment 1 described below

2 die Vorderansicht gemäß 1 aus Richtung des Verriegelungskörpers für die Ausführungsform 1, 2 the front view according to 1 from the direction of the locking body for the embodiment 1,

3 und 3.1 die Darstellung der Hilfskupplung der Ausführungsform 1, 3 and 3.1 the representation of the auxiliary clutch of the embodiment 1,

4 einen Teillängsschnitt durch die Kupplung in einer Schaltzwischenstellung für die Ausführungsform 1 und 4 a partial longitudinal section through the clutch in a switching intermediate position for the embodiment 1 and

5 einen Teillängsschnitt der Kupplung in der Schaltendstellung für die Ausführungsform 1. 5 a partial longitudinal section of the clutch in the Schaltendstellung for the embodiment first

Des Weiteren zeigen Further show

6 die Prinzipdarstellung durch die Kupplung im Bereich der Lagerung eines Verriegelungskörpers in der Schaltstartstellung für die Ausführungsform 2, 6 the schematic representation by the coupling in the region of the bearing of a locking body in the shift start position for the embodiment 2,

7 die Vorderansicht gemäß 6 aus Richtung des Verriegelungskörpers für die Ausführungsform 2, 7 the front view according to 6 from the direction of the locking body for the embodiment 2,

8 die Darstellung der Hilfskupplung der Ausführungsform 2, 8th the representation of the auxiliary clutch of the embodiment 2,

9 einen Teillängsschnitt durch die Kupplung in einer Schaltzwischenstellung für die Ausführungsform 2 und 9 a partial longitudinal section through the clutch in a switching intermediate position for the embodiment 2 and

10 einen Teillängsschnitt der Kupplung in der Schaltendstellung für die Ausführungsform 2. 10 a partial longitudinal section of the clutch in the Schaltendstellung for the embodiment of the second

11 bis 15 die gleichen Prinzipdarstellungen wie die 6 bis 10, jedoch für die Ausführungsform 3 11 to 15 the same schematic representations as the 6 to 10 but for the embodiment 3

16 bis 20 diese Darstellungen für die Ausführungsform 4. 16 to 20 these representations for the embodiment 4.

Ausführungsform 1: Embodiment 1:

In der bevorzugten Ausführungsform 1 wird eine Kupplung gezeigt, deren Antriebselement 2 mittels eines nicht dargestellten Keilrippenriemens über einen ebenfalls nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben wird und mit welcher das Antriebsmoment auf ein Abtriebselement 3, wie z.B. eine Welle, übertragbar ist. Von der Abtriebswelle 3 kann das Drehmoment zum Antrieb von nicht dargestellten Nebenaggregaten des Fahrzeuges, wie z.B. einem Kältemittelverdichter zur Verfügung gestellt werden. In the preferred embodiment 1, a clutch is shown, the drive element 2 is driven by means of a V-ribbed belt, not shown, via a drive motor, also not shown, and with which the drive torque to an output element 3 , such as a wave, is transferable. From the output shaft 3 For example, the torque can be made available for driving not-shown auxiliary units of the vehicle, such as a refrigerant compressor.

Das hier dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel 1 weist dazu eine Hilfskupplung 4 sowie ein Betätigungssystem 5 auf, welches hier in Form einer elektrisch betätigbaren Magnetspule ausgebildet ist. Das Betätigungssystem 5 besitzt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 1 ein oder mehrere Schaltglieder 6, die mit dem Flansch 11 verbunden sind. Des Weiteren ist zwischen dem Abtriebselement 3 und dem Flansch 11 ein Rückstellelement 21 angeordnet. Bei Aktuierung des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 entgegen der Kraft dieses Rückstellelementes 21 entlang der Längsachse A

– aus einer Schaltstartstellung 7, in welcher die Verbindung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 3 unterbrochen ist (1)
– über eine Schaltzwischenstellung 8 (4)
– in eine Schaltendstellung 9 (5), in welcher eine Verbindung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 3 besteht,

bewegt. The illustrated and described here embodiment 1 1 has an auxiliary coupling 4 as well as an actuation system 5 on, which is designed here in the form of an electrically actuated magnetic coil. The actuation system 5 has in the illustrated embodiment 1, one or more switching elements 6 that with the flange 11 are connected. Furthermore, between the output element 3 and the flange 11 a reset element 21 arranged. Upon actuation of the actuating element 5 becomes the switching element 6 against the force of this return element 21 along the longitudinal axis A

- From a shift start position 7 in which the connection between the drive element 2 and the output element 3 is interrupted ( 1 )
- via a switching intermediate position 8th ( 4 )
- in a Schaltendstellung 9 ( 5 ), in which a connection between the drive element 2 and the output element 3 consists,

emotional.

In der Schaltendstellung 9 (5) gelangt eine erste Reibfläche 6.1 am Schaltglied 6 mit einer zweiten Reibfläche 2.1 am Antriebselement 2 in Kontakt, wodurch in der Ausführungsform 1 eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 3 hergestellt wird, so dass das Abtriebselement 3 angetrieben werden kann. In the Schaltendstellung 9 ( 5 ) passes a first friction surface 6.1 on the switching element 6 with a second friction surface 2.1 on the drive element 2 in contact, whereby in the embodiment 1, a frictional connection between the drive element 2 and the output element 3 is made so that the output element 3 can be driven.

Bei Deaktivierung des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 durch die Kraft des Rückstellelementes 21 entlang der Längsachse A in Richtung der Schaltstartstellung 7 bewegt und somit die reibschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 3 aufgehoben. When deactivating the actuator 5 becomes the switching element 6 by the force of the return element 21 along the longitudinal axis A in the direction of the shift start position 7 moves and thus the frictional connection between the drive element 2 and the output element 3 canceled.

Die Hilfskupplung 4 (3) weist einen Flansch 11 auf, welcher derart mit dem Abtriebselement 3 verbunden ist, dass der Flansch 11 auf dem Abtriebselement 3 in Richtung der Achse A axial beweglich ist und gleichzeitig über den Flansch 11 das notwendige Drehmoment zum Abtriebselement 3 geleitet werden kann. In dem Flansch 11 sind ein oder mehrere Führungen 12 eingebracht. In jeder Führung 12 ist ein Verriegelungskörper 13 verschiebbeweglich angeordnet (3.1). An jedem Verriegelungskörper befindet sich eine Wirkfläche 16. Die Bewegung jedes Verriegelungskörpers 13 entlang der Führung 12 ist durch wenigstens einen Anschlag 14 (siehe 2) auf dem Flansch 11 in einer Richtung begrenzt. Weiterhin sind auf dem Flansch 11 ein oder mehrere federnde Rückstellelemente 15 angeordnet, welche die Verriegelungskörper 13 gegen diese Anschläge 14 drücken. The auxiliary clutch 4 ( 3 ) has a flange 11 on, which is so with the output element 3 connected is that the flange 11 on the output element 3 in the direction of the axis A is axially movable and simultaneously over the flange 11 the necessary torque to the output element 3 can be directed. In the flange 11 are one or more guides 12 brought in. In every leadership 12 is a locking body 13 movably arranged ( 3.1 ). At each locking body is an effective surface 16 , The movement of each locking body 13 along the guide 12 is by at least one stop 14 (please refer 2 ) on the flange 11 limited in one direction. Furthermore, on the flange 11 one or more resilient return elements 15 arranged, which the locking body 13 against these attacks 14 to press.

Das Antriebselement 2 weist einen sich über die Hilfskupplung 4 erstreckenden Bund 2.2 auf, an dessen Innendurchmesser eine oder mehrere Nuten 17 ausgebildet sind. The drive element 2 indicates a via the auxiliary clutch 4 extending covenant 2.2 on, at the inner diameter of one or more grooves 17 are formed.

Die Verriegelungskörper 13 sowie das federnde Rückstellelement 15 sind derart gestaltet, dass ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselementes 3 die Verriegelungskörper 13 von den Anschlägen 14 abheben und sich gegen die Kraft des Rückstellelementes 15 in den Führungen 12 bewegen und schließlich jede Wirkfläche 16, die sich an jedem Verriegelungskörper 13 befindet, mit einer Wirkfläche 17.1 in den Nuten 17 des Antriebselementes 2 in Verbindung kommt. The locking bodies 13 and the resilient return element 15 are designed such that from a certain speed of the output element 3 the locking body 13 from the attacks 14 stand out and stand against the force of the return element 15 in the guides 12 move and finally every effective area 16 that attach to each locking body 13 located, with an effective area 17.1 in the grooves 17 of the drive element 2 comes in contact.

In der dargestellten Ausführungsform 1 kann unter Umständen der Fall eintreten, dass die Verriegelungskörper 13 nicht sofort in die vorgesehenen Nuten 17 einrasten, sondern zunächst die auf jedem Verriegelungskörper 13 befindliche Wirkfläche 13.1 in einen Kontakt mit einer am Antriebselement angebrachten Wirkfläche 2.3 gelangen. Da in diesem Fall die im Kontakt wirkenden Kräfte nicht ausreichen um das am Abtriebselement 3 angeschlossene Aggregat anzutreiben, entsteht ein Differenzdrehmoment, infolgedessen sich die Verriegelungskörper 13 relativ zu den Nuten 17 bewegen, so dass die Verriegelungskörper 13 kurze Zeit später in die Nuten 17 einrasten können. In the illustrated embodiment 1, under certain circumstances, the case may occur that the locking body 13 not immediately in the designated grooves 17 engage, but first on each lock body 13 active surface 13.1 into contact with an active surface attached to the drive element 2.3 reach. Since in this case the forces acting in contact are insufficient to that on the output element 3 To drive connected unit, creates a difference torque, as a result, the locking body 13 relative to the grooves 17 move so that the locking body 13 a short time later in the grooves 17 can engage.

Um einen zu zeitigen Kontakt der Verriegelungskörper 13 mit dem Antriebselement 2 zu verhindern, weist jeder Verriegelungskörper 13 eine erste Wirkfläche 20 auf. Bei Bewegung des Schaltglieds 6 in Richtung der Schaltendstellung 9 (5) gelangt ab einer Schaltzwischenstellung 8 (4) diese erste Wirkfläche 20 mit einer zweiten Wirkfläche 19 am Antriebselement 2 in Kontakt, und zwar in der Art, dass dadurch die Bewegung des Verriegelungskörpers 13 entlang der Führung 12 behindert wird. Erst bei Deaktuierung des Betätigungselementes 5 und der daraus resultierenden Bewegung des Schaltglieds 6 aus der Schaltendstellung 9 in Richtung der Schaltstartstellung 7 kommen diese beiden Wirkflächen 19 und 20 ab der Schaltzwischenstellung 8 wieder außer Kontakt, wodurch sich nun die Verriegelungskörper 13 aufgrund der Beschleunigungskräfte in den Führungen 12 bewegen und mit ihrer Wirkfläche 16 mit der Wirkfläche 17.1 in der Nut 17 in Wirkverbindung kommen, wodurch nun das durch das Antriebselement 2 eingeleitete Drehmoment über die Hilfskupplung 4 formschlüssig auf das Abtriebselement 3 übertragen wird. To a too early contact of the locking body 13 with the drive element 2 To prevent, each locking body has 13 a first effective area 20 on. Upon movement of the switching element 6 in the direction of the Schaltendstellung 9 ( 5 ) arrives from an intermediate switching position 8th ( 4 ) this first effective area 20 with a second effective area 19 on the drive element 2 in contact, in such a way that thereby the movement of the locking body 13 along the guide 12 is hampered. Only at Deaktuierung of the actuating element 5 and the resulting movement of the switching member 6 from the Schaltendstellung 9 in the direction of the shift start position 7 come these two effective areas 19 and 20 from the switching intermediate position 8th again out of contact, which now causes the locking body 13 due to the acceleration forces in the guides 12 move and with their effective area 16 with the effective area 17.1 in the groove 17 come into operative connection, which now by the drive element 2 introduced torque via the auxiliary clutch 4 positive locking on the output element 3 is transmitted.

Das Antriebselement 2 ist über ein Lager 22 auf einem nur angedeuteten gestellfesten Gehäuse 23 drehbar gelagert. Durch das Gehäuse 23 führt das Abtriebselement 3. The drive element 2 is about a camp 22 on an only indicated frame-fixed housing 23 rotatably mounted. Through the housing 23 leads the output element 3 ,

Vorteilhafterweise greift das Rückstellelement 15 so an die Verriegelungskörpern 13 an, dass es die Verriegelungskörper 13 unterhalb einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselementes 3 auch noch gegen ein Restklemmmoment außer Eingriff mit der Nut 17 bringt. Wird der nicht dargestellte Antriebsmotor abgeschaltet, werden die Verriegelungskörper 13 durch die Kraft der Rückstellelemente 15 wieder an die Anschläge 14 in ihre Ausgangsposition zurück bewegt und der Kraftfluss zwischen Antriebselement 2 und Abtriebselement 3 unterbrochen. Advantageously, the return element engages 15 so to the locking bodies 13 that it is the locking body 13 below a certain speed of the output element 3 even against a residual clamping torque out of engagement with the groove 17 brings. If the drive motor, not shown, switched off, the locking body 13 by the force of the return elements 15 again to the attacks 14 moved back to its original position and the power flow between the drive element 2 and output element 3 interrupted.

Das Nebenaggregat des Fahrzeuges, z.B. der Kältemittelverdichter einer Klimaanlage, wird damit abgeschaltet. Beim nächsten Startvorgang des Fahrzeugmotors erfolgt durch die Fahrzeugelektronik die Entscheidung, ob ein erneutes Starten der Klimaanlage erforderlich ist. Ist dies der Fall, wird das Nebenaggregat durch kurzzeitiges Zuschalten des Betätigungselementes 5 aktiviert und über die nun ohne weiteren Strombedarf selbsthaltende Hilfskupplung 4 angetrieben. The auxiliary unit of the vehicle, for example, the refrigerant compressor of an air conditioner is turned off. The next start of the vehicle engine is done by the vehicle electronics, the decision as to whether a restart of the air conditioning is required. If this is the case, the accessory is by momentary connection of the actuator 5 activated and via the now without further power consumption self-holding auxiliary clutch 4 driven.

Gemäß weiterer nicht dargestellter Ausführungsbeispiele ist es auch möglich, das Schaltglied 6 mittels eines mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Betätigungselementes 5 zu schalten. According to further embodiments, not shown, it is also possible, the switching element 6 by means of a mechanical, hydraulic or pneumatic actuator 5 to switch.

Ausführungsform 2: Embodiment 2:

Eine weitere Ausführungsform 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 durch die im Folgenden beschriebenen Merkmale. Die Hilfskupplung 4 (8) weist einen Flansch 11 auf, welcher in der Ausführungsform 2 fest mit dem Abtriebselement 3 verbunden ist. Der Flansch 11 weist ein oder mehrere Führungsbereiche 11.1 auf, die in Wirkverbindung mit einem sich axial erstreckenden Führungsbereich 6.2 am Schaltglied 6 stehen. Durch diese Wirkverbindung ist das Schaltglied 6 zum einen gegenüber dem Flansch 11 in axialer Richtung verschiebbar und zum anderen kann über das Schaltglied 6 ein Drehmoment auf den Flansch 11 übertragen werden. Bei dieser Ausführungsform 2 sind ein oder mehrere Rückstellelemente 21 zwischen dem Flansch 11 und dem Schaltglied 6 angeordnet. Bei Aktuierung des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 aus der Schaltstartstellung 7 entgegen der Kraft dieser Rückstellelemente 21 entlang der Längsachse A in die Schaltendstellung 9 (10) bewegt. Bei Deaktuierung des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 infolge der Kraft der Rückstellelemente 21 aus der Schaltendstellung 9 wieder entlang der Längsachse A in die Schaltstartstellung 7 (6) bewegt. Another embodiment 2 differs from the embodiment 1 by the features described below. The auxiliary clutch 4 ( 8th ) has a flange 11 on, which in the embodiment 2 fixed to the output element 3 connected is. The flange 11 has one or more leadership areas 11.1 in operative connection with an axially extending guide portion 6.2 on the switching element 6 stand. Through this operative connection is the switching element 6 on the one hand opposite the flange 11 slidable in the axial direction and on the other hand can via the switching element 6 a torque on the flange 11 be transmitted. In this embodiment 2, one or more return elements 21 between the flange 11 and the switching element 6 arranged. Upon actuation of the actuating element 5 becomes the switching element 6 from the shift start position 7 against the force of these return elements 21 along the longitudinal axis A in the Schaltendstellung 9 ( 10 ) emotional. When Deaktuierung the actuating element 5 becomes the switching element 6 due to the force of the return elements 21 from the Schaltendstellung 9 again along the longitudinal axis A in the shift start position 7 ( 6 ) emotional.

In der dargestellten Ausführungsform 2 kann ebenso wie bei Ausführungsform 1 unter Umständen der Fall eintreten, dass die Verriegelungskörper 13 nicht sofort in die vorgesehenen Nuten 17 einrasten, sondern zunächst die auf jedem Verriegelungskörper 13 befindliche Wirkfläche 13.1 in einen Kontakt mit einer am Antriebselement angebrachten Wirkfläche 2.3 gelangen. Da in diesem Fall die im Kontakt wirkenden Kräfte nicht ausreichen um das am Abtriebselement 3 angeschlossene Aggregat anzutreiben, entsteht ein Differenzmoment, infolgedessen sich die Verriegelungskörper 13 relativ zu den Nuten 17 bewegen, so dass die Verriegelungskörper 13 kurze Zeit später in die Nuten 17 einrasten können und somit die an jedem Verriegelungskörper 13 vorhandene Wirkfläche 16 in Kontakt mit einer Wirkfläche 17.1 gelangt. In the illustrated embodiment 2, as in the case of embodiment 1, it may be the case that the locking bodies 13 not immediately in the designated grooves 17 engage, but first on each lock body 13 active surface 13.1 into contact with an active surface attached to the drive element 2.3 reach. Since in this case the forces acting in contact are insufficient to that on the output element 3 To drive connected unit, creates a differential moment, as a result, the locking body 13 relative to the grooves 17 move so that the locking body 13 a short time later in the grooves 17 can engage and thus the on each locking body 13 existing effective area 16 in contact with an effective surface 17.1 arrives.

Um einen zu zeitigen Kontakt der Verriegelungskörper 13 mit dem Antriebselement 2 zu verhindern, weist das Schaltglied 6 ein oder mehrere Halteelemente 18 auf, wobei sich an jedem Halteelemente 18 eine erste Wirkfläche 19 befindet. Des Weiteren verfügt jeder Verriegelungskörper 13 über eine zweite Wirkfläche 20. Die Anzahl der Verriegelungskörper 13 entspricht der Anzahl der Halteelemente 18. In der Schaltstartstellung 7 (6) sind die Halteelemente 18 außer Eingriff mit den Verriegelungskörpern 13. Bei der Bewegung des Schaltglieds 6 in Richtung Schaltendstellung 9 (10) kommt jede Wirkfläche 19 ab einer Schaltzwischenstellung 8 (9) mit einer zweiten Wirkfläche 20, welche sich an jedem Verriegelungskörper 13 befindet, in Kontakt, und zwar in der Art, dass dadurch die Bewegung des Verriegelungskörpers 13 in der Führung 12 behindert wird (7). Erst bei Deaktuierung des Betätigungssystems 5 und der daraus resultierenden Bewegung des Schaltglieds 6 aus der Schaltendstellung 9 in Richtung der Schaltstartstellung 7 kommen diese beiden Wirkflächen 19 und 20 ab der Schaltzwischenstellung 8 wieder außer Kontakt, wodurch sich nun die Verriegelungskörper 13 aufgrund der Beschleunigungskräfte in der Führung 12 bewegen können und somit die an jedem Verriegelungskörper 13 befindliche Wirkfläche 16 mit einer Wirkfläche 17.1 in der Nut 17 im Antriebselement 2 in Wirkverbindung kommt, wodurch nun das durch das Antriebselement 2 eingeleitete Drehmoment formschlüssig über die Hilfskupplung 4 auf das Abtriebselement 3 übertragen wird. To a too early contact of the locking body 13 with the drive element 2 To prevent, the switching element has 6 one or more retaining elements 18 on, being on each holding elements 18 a first effective area 19 located. Furthermore, each locking body has 13 over a second effective area 20 , The number of locking bodies 13 corresponds to the number of retaining elements 18 , In the shift start position 7 ( 6 ) are the retaining elements 18 out of engagement with the locking bodies 13 , During the movement of the switching element 6 towards switching end position 9 ( 10 ) comes every effective area 19 from a switching intermediate position 8th ( 9 ) with a second effective area 20 , which are attached to each locking body 13 is in contact, in such a way that thereby the movement of the locking body 13 in the lead 12 is hampered ( 7 ). Only when the actuation system is deactivated 5 and the resulting movement of the switching member 6 from the Schaltendstellung 9 in the direction of the shift start position 7 come these two effective areas 19 and 20 from the switching intermediate position 8th again out of contact, which now causes the locking body 13 due to the acceleration forces in the guide 12 can move and thus the at each locking body 13 active surface 16 with an effective surface 17.1 in the groove 17 in the drive element 2 comes into operative connection, which now by the drive element 2 introduced torque positive fit via the auxiliary clutch 4 on the output element 3 is transmitted.

Ausführungsform 3: Embodiment 3:

Eine weitere Ausführungsform 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 insbesondere durch eine veränderte Hilfskupplung mit den im Folgenden beschriebenen Merkmalen. Die Hilfskupplung 4 (13) weist einen Flansch 11 auf, welcher derart mit dem Abtriebselement 3 verbunden ist, dass der Flansch 11 auf dem Abtriebselement 3 in Richtung der Achse A axial beweglich ist und gleichzeitig über den Flansch 11 das notwendige Drehmoment zum Abtriebselement 3 geleitet werden kann. Another embodiment 3 differs from the embodiment 1 in particular by an altered auxiliary coupling with the features described below. The auxiliary clutch 4 ( 13 ) has a flange 11 on, which is so with the output element 3 connected is that the flange 11 on the output element 3 in the direction of the axis A is axially movable and simultaneously over the flange 11 the necessary torque to the output element 3 can be directed.

Das Schaltglied 6 ist fest mit dem Flansch 11 verbunden. In dem Flansch 11 sind ein oder mehrere Haltebolzen 12.1 eingebracht, wobei auf jedem Haltebolzen 12.1 je ein Verriegelungskörper 13 drehbeweglich angeordnet ist. Die Bewegung jedes Verriegelungskörpers 13 um den Haltebolzen 12.1 ist durch wenigstens einen Anschlag 14 (siehe 12) auf dem Flansch 11 in einer Drehrichtung begrenzt. Weiterhin sind auf dem Flansch 11 für jeden Verriegelungskörper 13 ein oder mehrere federnde Rückstellelemente 15 angeordnet, welche die Verriegelungskörper 13 gegen diese Anschläge 14 drücken. The switching element 6 is fixed to the flange 11 connected. In the flange 11 are one or more retaining bolts 12.1 placed on each retaining bolt 12.1 one locking body each 13 is arranged rotatably. The movement of each locking body 13 around the retaining bolt 12.1 is by at least one stop 14 (please refer 12 ) on the flange 11 limited in one direction of rotation. Furthermore, on the flange 11 for each locking body 13 one or more resilient return elements 15 arranged, which the locking body 13 against these attacks 14 to press.

Der Schwerpunkt S jedes Verriegelungskörpers 13 liegt außerhalb seiner Drehachse A13 um den Haltebolzen 12.1 (12), sodass ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements 3 die Verriegelungskörper 13 von den Anschlägen 14 abheben und sich gegen die Kraft eines Rückstellelementes 15 um den Haltebolzen 12.1 radial nach außen drehen und schließlich jede Wirkfläche 16 am Verriegelungskörper 13 mit einer Wirkfläche 17.1 in den Nuten 17 des Antriebselementes 2 in Verbindung kommt. The center of gravity S of each locking body 13 is outside its axis of rotation A13 to the retaining pin 12.1 ( 12 ), so that from a certain speed of the output element 3 the locking body 13 from the attacks 14 stand out and stand against the force of a return element 15 around the retaining bolt 12.1 turn radially outwards and finally every effective surface 16 on the locking body 13 with an effective surface 17.1 in the grooves 17 of the drive element 2 comes in contact.

In der dargestellten Ausführungsform 3 kann ebenso wie bei Ausführungsform 1 oder 2 unter Umständen der Fall eintreten, dass die Verriegelungskörper 13 nicht sofort in die vorgesehenen Nuten 17 einrasten, sondern zunächst die auf jedem Verriegelungskörper 13 befindliche Wirkfläche 13.1 in einen Kontakt mit einer am Antriebselement angebrachten Wirkfläche 2.3 gelangen. Da in diesem Fall die im Kontakt wirkenden Kräfte nicht ausreichen um das am Abtriebselement 3 angeschlossene Aggregat anzutreiben, entsteht ein Differenzmoment, infolgedessen sich die Verriegelungskörper 13 relativ zu den Nuten 17 bewegen, so dass die Verriegelungskörper 13 kurze Zeit später in die Nuten 17 einrasten können. In the illustrated embodiment 3, as in the case of embodiment 1 or 2, it may be the case that the locking bodies 13 not immediately in the designated grooves 17 engage, but first on each lock body 13 active surface 13.1 into contact with an active surface attached to the drive element 2.3 reach. Since in this case the forces acting in contact are insufficient to that on the output element 3 To drive connected unit, creates a differential moment, as a result, the locking body 13 relative to the grooves 17 move so that the locking body 13 a short time later in the grooves 17 can engage.

Um einen zu zeitigen Kontakt der Verriegelungskörper 13 mit dem Antriebselement 2 zu verhindern, sind bei der Ausführungsform 3 dieselben Maßnahmen getroffen wie bei Ausführungsform 1. Demnach weist jeder Verriegelungskörper 13 eine erste Wirkfläche 20 auf. Bei Bewegung des Schaltglieds 6 in Richtung der Schaltendstellung 9 (15) gelangt ab einer Schaltzwischenstellung 8 (14) diese erste Wirkfläche 20 mit einer zweiten Wirkfläche 19 am Antriebselement 2 in Kontakt, und zwar in der Art, dass dadurch die Bewegung des Verriegelungskörpers 13 um den Haltebolzen 12.1 behindert wird. Erst bei der Bewegung des Schaltglieds 6 aus der Schaltendstellung 9 in Richtung Schaltstartstellung 7 (11) kommen diese beiden Wirkflächen 19 und 20 ab der Schaltzwischenstellung 8 wieder außer Kontakt, wodurch sich nun die Verriegelungskörper 13 aufgrund der Beschleunigungskräfte um die Haltebolzen 12.1 radial nach außen drehen und mit ihrer Wirkfläche 16 mit der Wirkfläche 17.1 in der Nut 17 in Wirkverbindung kommen, wodurch nun das durch das Antriebselement 2 eingeleitete Drehmoment über die Hilfskupplung 4 formschlüssig auf das Abtriebselement 3 übertragen wird. To a too early contact of the locking body 13 with the drive element 2 To prevent the same measures are taken in embodiment 3 as in embodiment 1. Accordingly, each locking body 13 a first effective area 20 on. Upon movement of the switching element 6 in the direction of the Schaltendstellung 9 ( 15 ) arrives from an intermediate switching position 8th ( 14 ) this first effective area 20 with a second effective area 19 on the drive element 2 in contact, in such a way that thereby the movement of the locking body 13 around the retaining bolt 12.1 is hampered. Only with the movement of the switching element 6 from the Schaltendstellung 9 in the direction of shift start position 7 ( 11 ) come these two active surfaces 19 and 20 from the switching intermediate position 8th again out of contact, which now causes the locking body 13 due to the acceleration forces around the retaining bolts 12.1 Turn radially outward and with its effective surface 16 with the effective area 17.1 in the groove 17 come into operative connection, which now by the drive element 2 introduced torque via the auxiliary clutch 4 positive locking on the output element 3 is transmitted.

Ausführungsform 4: Embodiment 4:

Eine weitere hier insbesondere als Reibkupplung ausgebildete Ausführungsform 4 entspricht in ihren wesentlichen Merkmalen der Ausführungsform 2, wobei die Ausführungsform 4 gegenüber der Ausführungsform 2 die im Folgenden beschriebenen Unterschiede aufweist. Another embodied here in particular as a friction clutch embodiment 4 corresponds in its essential characteristics of the embodiment 2, wherein the embodiment 4 over the embodiment 2 has the differences described below.

Das Antriebselement 2 weist einen sich über die Hilfskupplung 4 erstreckenden Bund 2.2 auf, an dessen Innendurchmesser bei der Ausführungsform 4 eine umlaufende zweite Wirkfläche 2.3 ausgebildet ist. An dem Flansch 11 der Hilfskupplung 4 sind mehrere Haltebolzen 12.1 angeordnet, wobei auf jedem Haltebolzen 12.1 je ein Verriegelungskörper 13 drehbeweglich angeordnet ist. Die Bewegung jedes Verriegelungskörpers 13 um den Haltebolzen 12.1 ist durch wenigstens einen Anschlag 14 (siehe 17) auf dem Flansch 11 in einer Drehrichtung begrenzt. Weiterhin ist auf dem Flansch 11 für jeden Verriegelungskörper 13 ein federndes Rückstellelement 15 angeordnet, welches den Verriegelungskörper 13 gegen diesen Anschlag 14 drückt. Der Schwerpunkt S jedes Verriegelungskörpers 13 liegt außerhalb seiner Drehachse A13 um den Haltebolzen 12.1 (17), sodass ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements 3 die Verriegelungskörper 13 von den Anschlägen 14 abheben und sich gegen die Kraft der Rückstellelemente 15 radial nach außen drehen und mit ihrer Wirkfläche 16 mit der zweiten Wirkfläche 2.3 des Antriebselementes 2 in Wirkverbindung kommen. Durch die in diesem Kontakt wirkenden Kräfte entsteht eine reibschlüssige Klemmverbindung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 3, die ausreicht, um ein Drehmoment vom Antriebselement 2 zum Abtriebselement 3 zu übertragen. The drive element 2 indicates a via the auxiliary clutch 4 extending covenant 2.2 on, at its inner diameter in the embodiment 4, a circumferential second active surface 2.3 is trained. At the flange 11 the auxiliary clutch 4 are several retaining bolts 12.1 arranged on each retaining bolt 12.1 one locking body each 13 is arranged rotatably. The movement of each locking body 13 around the retaining bolt 12.1 is by at least one stop 14 (please refer 17 ) on the flange 11 limited in one direction of rotation. Furthermore, on the flange 11 for each locking body 13 a resilient return element 15 arranged, which the locking body 13 against this attack 14 suppressed. The center of gravity S of each locking body 13 is outside its axis of rotation A13 to the retaining pin 12.1 ( 17 ), so that from a certain speed of the output element 3 the locking body 13 from the attacks 14 stand out and stand against the force of the restoring elements 15 Turn radially outward and with its effective surface 16 with the second effective area 2.3 of the drive element 2 come into operative connection. By acting in this contact forces creates a frictional clamping connection between the drive element 2 and the output element 3 that is sufficient to produce a torque from the drive element 2 to the output element 3 transferred to.

Um einen zu zeitigen Kontakt der Verriegelungskörper 13 mit dem Antriebselement 2 zu verhindern, weist das Schaltglied 6 ein oder mehrere Halteelemente 18 auf, wobei sich an jedem Halteelemente 18 eine erste Wirkfläche 19 befindet. Des Weiteren verfügt jeder Verriegelungskörper 13 über eine zweite Wirkfläche 20. Die Anzahl der Verriegelungskörper 13 entspricht der Anzahl der Halteelemente 18. In der Schaltstartstellung 7 (16) sind die Halteelemente 18 außer Eingriff mit den Verriegelungskörpern 13. Bei der Bewegung des Schaltglieds 6 in Richtung Schaltendstellung 9 (20) kommt die Wirkfläche 19 ab einer Schaltzwischenstellung 8 (19) mit einer zweiten Wirkfläche 20 am Verriegelungskörper 13 in Kontakt, und zwar in der Art, dass dadurch die Bewegung des Verriegelungskörpers 13 um den Haltebolzen 12.1 behindert wird. Erst bei Deaktuierung des Betätigungssystems 5 und der daraus resultierenden Bewegung des Schaltglieds 6 aus der Schaltendstellung 9 in Richtung Schaltstartstellung 7 kommen diese beiden Wirkflächen 19 und 20 ab der Schaltzwischenstellung 8 wieder außer Kontakt, wodurch sich nun die Verriegelungskörper 13 aufgrund der Beschleunigungskräfte um ihre Drehachse A13 drehen und mit ihrer Wirkfläche 16 mit der zweiten Wirkfläche 2.3 in Wirkverbindung kommen, wodurch nun das durch das Antriebselement 2 eingeleitete Drehmoment über die Hilfskupplung 4 reibschlüssig auf das Abtriebselement 3 übertragen wird. To a too early contact of the locking body 13 with the drive element 2 To prevent, the switching element has 6 one or more retaining elements 18 on, being on each holding elements 18 a first effective area 19 located. Furthermore, each locking body has 13 over a second effective area 20 , The number of locking bodies 13 corresponds to the number of retaining elements 18 , In the shift start position 7 ( 16 ) are the retaining elements 18 out of engagement with the locking bodies 13 , During the movement of the switching element 6 towards switching end position 9 ( 20 ) comes the effective area 19 from a switching intermediate position 8th ( 19 ) with a second effective area 20 on the locking body 13 in contact, in such a way that thereby the movement of the locking body 13 around the retaining bolt 12.1 is hampered. Only when the actuation system is deactivated 5 and the resulting movement of the switching member 6 from the Schaltendstellung 9 in the direction of shift start position 7 come these two effective areas 19 and 20 from the switching intermediate position 8th again out of contact, which now causes the locking body 13 due to the acceleration forces turn around its axis of rotation A13 and with its effective surface 16 with the second effective area 2.3 come into operative connection, which now by the drive element 2 introduced torque via the auxiliary clutch 4 frictionally engaged on the output element 3 is transmitted.

Bei dieser Ausführungsform 4 sind ein oder mehrere Rückstellelemente 21 zwischen dem Flansch 11 und dem Schaltglied 6 angeordnet. Bei Betätigung des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 somit entgegen der Rückstellkraft dieser Rückstellelemente 21 in Richtung zur ersten Reibfläche 2.1 am Antriebselement 2 bewegt. Bei Deaktuierung des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 durch die Rückstellkraft des Rückstellelementes 21 in Richtung zur Schaltstartstellung 7 bewegt. In this embodiment 4 are one or more return elements 21 between the flange 11 and the switching element 6 arranged. Upon actuation of the actuating element 5 becomes the switching element 6 thus contrary to the restoring force of these restoring elements 21 towards the first friction surface 2.1 on the drive element 2 emotional. When Deaktuierung the actuating element 5 becomes the switching element 6 by the restoring force of the return element 21 towards the shift start position 7 emotional.

Vorteilhafterweise greifen die Rückstellelemente 15 so an die Verriegelungskörper 13 an, dass sie deren Wirkfläche 16 unterhalb einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements 3 auch noch gegen ein Restklemmmoment außer Eingriff mit der Wirkfläche 2.3 am Antriebselement 2 bringen. Wird der nicht dargestellte Antriebsmotor abgeschaltet, werden die Verriegelungskörper 13 durch die Kraft der Rückstellelemente 15 wieder in ihre Ausgangsposition zurück bewegt und der Kraftfluss zwischen Antriebselement 2 und Abtriebselement 3 unterbrochen. Bezugszeichenliste

Advantageously, the return elements engage 15 so to the locking body 13 that they are their effective area 16 below a certain speed of the output element 3 even against a residual clamping torque out of engagement with the effective surface 2.3 on the drive element 2 bring. If the drive motor, not shown, switched off, the locking body 13 by the force of the return elements 15 moved back to its original position and the power flow between the drive element 2 and output element 3 interrupted. LIST OF REFERENCE NUMBERS

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1378677 A2 [0002]
DE 637795 A [0003]
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DE 102008031527 A1 [0005]
DE 2917448 A1 [0005]

Claims

Switchable coupling ( 1 ), in particular for ancillary components in passenger cars, which are connected by a drive element ( 2 ) and an output element ( 3 ) arranged electrically, mechanically, pneumatically or hydraulically actuated actuation system ( 5 ), which in turn has a switching element ( 6 ) by actuation of the actuation system ( 5 ) between a shift start position ( 7 ) and a switching end position ( 9 ) can be moved, wherein in the Schaltendstellung ( 9 ) an operative connection between a on the switching element ( 6 ) located first friction surface ( 6.1 ) and one on the drive element ( 2 ) arranged second friction surface ( 2.1 ), whereby finally between the drive element ( 2 ) and the output element ( 3 ) creates a frictional connection, so that a torque from the drive element ( 2 ) to the drive element ( 3 ), characterized in that the switchable coupling ( 1 ) one with the output element ( 3 ) connected auxiliary clutch ( 4 ) with rotatably and / or displaceably mounted locking bodies ( 13 ), these locking bodies ( 13 ) after deactivation of the actuation system ( 5 ) and the resulting movement of the switching element ( 6 ) from the Schaltendstellung ( 9 ) in the direction of the shift start position ( 7 ) from a certain speed of the output element ( 3 ) by the attacking acceleration forces against the force of one or more restoring elements ( 15 ) in a frictional and / or positive operative connection with the drive element ( 2 ), whereby this operative connection between the locking bodies ( 13 ) and the drive element ( 2 ) even after a deactivation of the actuation system ( 5 ) is maintained and is interrupted only when the speed of the drive element ( 2 ) and thus the output element ( 3 ) drops so that the locking body ( 13 ) by the force of the return element ( 15 ) from the operative connection with the drive element ( 2 ) reach.

Switchable coupling ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the auxiliary coupling ( 4 ) one with the output element ( 3 ) related flange ( 11 ), on which one or more retaining bolts ( 12.1 ) and / or guided tours ( 12 ) are arranged, wherein on each retaining bolt ( 12.1 ) or in each tour ( 12 ) each a locking body ( 13 ) is rotatably or displaceably seated and the movement of each locking body ( 13 ) around the retaining bolt ( 12.1 ) or in the leadership ( 12 ) by at least one stop ( 14 ) on the flange ( 11 ) is limited in one direction and wherein on the flange ( 11 ) for the locking bodies ( 13 ) one or more restoring elements ( 15 ) are arranged, which the locking body ( 13 ) against these attacks ( 14 ) to press.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the return elements ( 15 ) so on the locking bodies ( 13 ) attack that the locking body ( 13 ) below a certain speed of the output element ( 3 ) also against a residual clamping torque and against the acting acceleration forces out of engagement with the groove ( 17 ) or the effective area ( 2.3 ) can be brought.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that on the output element ( 3 ) a flange ( 11 ) is mounted so that it is displaceable on the one hand along the axis (A) and on the other hand, a torque on the flange ( 11 ) to the output element ( 3 ), wherein the switching element ( 6 ) with the flange ( 11 ) is firmly connected.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that on the output element ( 3 ) a flange ( 11 ), this flange ( 11 ) a first management area ( 11.1 ) having a second guide area ( 6.2 ), which at the switching element ( 6 ) is in communication, so that the switching element ( 6 ) relative to the flange ( 11 ) is displaceable along the axis (A) and on the other hand via the switching element ( 6 ) a torque to the flange ( 11 ) and the output element ( 3 ) can be directed.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that by actuation of the actuating system ( 5 ) the switching element ( 6 ) against the force of a return element ( 21 ) from the shift start position ( 7 ) in the Schaltendstellung ( 9 ) is movable and the switching element ( 6 ) after deactivation of the actuation system ( 5 ) due to the force of the return element ( 21 ) from the Schaltendstellung ( 9 ) in the shift start position ( 7 ) moved back.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that during the movement of the switching element ( 6 ) in the direction of the shift end position ( 9 ) from an intermediate switching position ( 8th ) a first effective area ( 20 ), which on each locking body ( 13 ), with a second effective area ( 19 ), either on the switching element ( 6 ) or the drive element ( 2 ) is brought into contact, in such a way that thereby the movement of the locking body ( 13 ) around the retaining bolts ( 12.1 ) or in the guides ( 12 ) and that during the movement of the switching element ( 6 ) in the direction of the shift start position ( 7 ) from an intermediate switching position ( 8th ) these two active surfaces ( 19 and 20 ) come out of contact, so that the mobility of the locking body ( 13 ) is restored.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the center of gravity of the locking body ( 13 ) at a position outside the axis of rotation A13 of the locking body ( 13 ) around the retaining bolts ( 12.1 ) is located, so that from a certain speed of the output element ( 3 ) the locking bodies ( 13 ) of the attacks ( 14 ) and against the force of the return element ( 15 ), and that the locking bodies ( 13 ) an effective surface ( 16 ), which in this movement with an active surface ( 2.3 ) on the drive element ( 2 ) come in a frictional clamping connection, so that a torque from the drive element ( 2 ) to the output element ( 3 ) can be transmitted.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the locking bodies ( 13 ) about a retaining bolt ( 12.1 ) or in a guided tour ( 12 ) against the force of a return element ( 15 ) can move as a result of the acting acceleration forces, so that one on each locking bodies ( 13 ) existing first effective area ( 16 ) with a second effective area ( 17.1 ) in the grooves ( 17 ) of the drive element ( 2 ) come in a form-locking operative connection, and thus a form-fitting torque from the drive element ( 2 ) to the output element ( 3 ) can be transmitted.

Switchable coupling ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the actuating element ( 5 ) is designed in the form of an electromagnet, in the actuation / actuation of the switching element ( 6 ) against the force of a return element ( 21 ) from the shift start position ( 7 ) in the Schaltendstellung ( 9 ) is movable and that after deactivating the actuating element ( 5 ) the switching element ( 6 ) by the force of the return element ( 21 ) from the Schaltendstellung ( 9 ) in the shift start position ( 7 ) is movable.