DE4201375C1

DE4201375C1 - Clamping body clutch for both rotary directions - consists of two sets of clamping bodies,whose centre axes in one set are offset in peripheral sense w.r.t. their swivel axis

Info

Publication number: DE4201375C1
Application number: DE19924201375
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. St. Johann At Gratzer
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1992-01-20
Filing date: 1992-01-20
Publication date: 1993-08-05
Anticipated expiration: 2012-01-21

Abstract

The clutch consists of an outer (2) and inner (1) ring unit with inner and outer cylindrical coupling surface respectively. Two sets of movable clamping bodies (3,4) are in operative connection with an inner cage unit frictionally engaging the inner ring unit. The clamping bodies are connected to the outer ring unit. The centre axes (5) of one set of clamping bodies are offset peripherally w.r.t.their swivel axis. The clamping bodies (4) are in operative connection with an outer cage unit, frictionally engaging the outer ring unit. USE/ADVANTAGE - For four-wheel car drive,with drive effect at higher speed than the idling in forward direction only.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmkörperkupplung für beide Drehrichtungen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 5.The invention relates to a sprag coupling for both Direction of rotation according to the preambles of claims 1 or 5.

Bei allradangetriebenen Kraftfahrzeugen mit einer über eine schlupfgesteuerte Kupplung angetriebenen zweiten Treibachse (meist die Hinterachse) besteht das Problem, daß die Hinter räder durch die Verbindung mit den Vorderrädern zum Überbrem sen neigen und so die Bodenhaftung verlieren, was zum Aus brechen des Fahrzeuges führt. Besonders kritisch sind die Verhältnisse bei Blockierbremsungen bzw. bei Verwendung eines ABS.In all-wheel drive motor vehicles with one over one slip-controlled clutch driven second drive axle (mostly the rear axle) there is the problem that the rear wheels through the connection with the front wheels to overbraking tend and lose their grip on the ground break the vehicle. They are particularly critical Conditions for blocking braking or when using a SECTION.

Um dem unter Vermeidung einer gesteuerten Trennkupplung entge genzuwirken, ist die zusätzliche Verwendung eines Freilaufes üblich. Dieser hat aber den Nachteil, daß er für allradgetrie bene Rückwärtsfahrt überbrückt werden muß. Alternativ dazu verwendet man einen Doppelfreilauf, der von einer Klemmkörper kupplung gebildet wird und die Übertragung von Antriebskräften vorwärts und rückwärts ermöglicht.To counter this while avoiding a controlled disconnect clutch To counteract this is the additional use of a freewheel common. But this has the disadvantage that it is for all-wheel drive level reverse drive must be bridged. Alternatively one uses a double freewheel by a sprag clutch is formed and the transmission of driving forces allows forward and backward.

Diese Klemmkörperkupplung hat jedoch den Nachteil, sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt im Schleppbetrieb (Motorbremsung) zu entkuppeln, was im Gelände und auf ver eisten Bergstraßen zu gefährlichen Situationen führen kann.However, this sprag coupling has the disadvantage of both Forward travel as well as backward travel in towing mode (Engine braking) to decouple what is off-road and on ver ist mountain roads can lead to dangerous situations.

Eine Klemmkörperkupplung für beide Drehrichtungen ist etwa aus der EP-B 2 13 291 bekannt. Er besteht aus zwei nebeneinander angeordneten Klemmkörperfreiläufen mit entgegengesetzter Wirkungsrichtung. Die Klemmkörper werden durch Federn in einer Neutralstellung gehalten und durch einen reibschlüssig mit dem stationären Gehäuse verbundenen Käfig je nach Drehsinn werden die einen oder die anderen Klemmkörper in Kuppelstellung gebracht. Die Umschaltung erfolgt somit ohne Eingriff von außen bei Umkehrung des Drehsinnes des treibenden Ringes gegenüber dem Gehäuse.A sprag clutch for both directions of rotation is about EP-B 2 13 291 known. It consists of two side by side arranged sprag freewheels with opposite Direction of action. The sprags are held together by springs Keeped neutral and by a friction with the stationary housing connected cage depending on the direction of rotation one or the other sprags in the dome position brought. The switchover thus takes place without intervention by outside when reversing the direction of rotation of the driving ring towards the housing.

Eine andere Klemmkörperkupplung für beide Drehrichtungen ist aus der EP-A 4 36 270 bekannt. Bei dieser ist nur ein Satz symmetrischer Klemmkörper vorhanden, die je nach Drehsinn des treibenden Teiles in die eine oder andere Kuppelstellung geneigt werden. Der Reibschluß mit dem Gehäuse ist hier durch den Reibschluß mit einem in beiden Richtungen langsamer um laufenden Steuerzahnrad etwas geringerer Zähnezahl ersetzt. Weitere Klemmkörperkupplungen mit symetrischen Klemmkörpern sind aus der US-PS 40 89 395, der US-PS 35 99 767 und der US- PS 30 17 210 bekannt.Another sprag clutch for both directions of rotation is known from EP-A 4 36 270. This is just one sentence symmetrical clamp body available, depending on the direction of rotation of the driving part in one or the other coupling position be inclined. The friction with the housing is here the frictional engagement with a slower in both directions running control gear replaced slightly lower number of teeth. Further sprag couplings with symmetrical sprags are from US-PS 40 89 395, US-PS 35 99 767 and the US PS 30 17 210 known.

Allen vorstehend erwähnten Klemmkörperkupplungen wirken bei umgekehrter Kraftflußrichtung in beiden Drehrichtungen un eingeschränkt als Freilauf. Beim Allradantrieb eines Kraft fahrzeuges wird der Freilauf jedoch nur bei Vorwärtsfahrt und höherer Geschwindigkeit benötigt, um bei starkem Bremsen nicht durch Blockieren der Hinterräder die Seitenführung zu ver lieren.All of the sprag couplings mentioned above act reverse direction of force flow in both directions of rotation un limited as a freewheel. When driving a force However, the freewheel is only vehicle when driving forward and higher speed is not required in case of strong braking by locking the rear wheels to ver the side guide lieren.

In Vertiefungen eingreifende Klemmkörper sind aus der US-PS 33 44 686 bekannt. Klemmkörperkupplungen mit Klemmkör per, deren Schwerpunkt außerhalb ihrer Schwenkachse liegen, sind in der US-PS 37 02 649 und der DE-OS 25 51 248 beschrie ben. Diese Klemmkörperkupplungen wirken jedoch nicht in beide Drehrichtungen.Clamping bodies engaging in depressions are from the US-PS 33 44 686 known. Sprag couplings with sprag per whose center of gravity lies outside of their swivel axis, are described in US-PS 37 02 649 and DE-OS 25 51 248 ben. However, these sprag couplings do not work in both Directions of rotation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in beiden Richtungen wirkende Klemmkörperkupplung zu schaffen, die ohne Eingriff von außen nur bei Vorwärtsfahrt mit höherer Geschwin digkeit als Freilauf wirkt.The invention is based, one in both the task To create directional sprag coupling that without External intervention only when driving forward at higher speeds efficiency acts as a freewheel.

Bei einer Klemmkörperkupplung nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwerachsen der Klemmkörper eines Satzes im wesentli chen in Umfangsrichtung gegen deren Schwenkachse so versetzt sind, daß die durch den Versatz hervorgerufene Fliehkraft einem Klemmen dieser Klemmkörper entgegenwirkt.In a sprag coupling according to the preamble of the patent claim 1 this object is achieved according to the invention that the axes of gravity of the sprags of a set essentially Chen offset in the circumferential direction against their pivot axis are that the centrifugal force caused by the offset counteracting this clamping body counteracts.

Bei einer Klemmkörperkupplung nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 5 wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schwerachsen der Klemmkörper im we sentlichen in Umfangsrichtung gegen deren Schwenkachse so versetzt sind, daß die durch den Versatz hervorgerufene Flieh kraft einem Klemmen dieser Klemmkörper in einer Wirkstellung entgegenwirkt.In a sprag coupling according to the preamble of the patent Claim 5 is the object underlying the invention solved in that the axes of gravity of the sprags in the we substantial in the circumferential direction against their pivot axis so are offset that the fleeing caused by the offset by clamping these clamping bodies in an active position counteracts.

Die entsprechenden Klemmkörper werden also selbsttätig in die jeweilige Kuppelstellung gebracht, gesteuert durch die Kraft flußrichtung, die sich in der Richtung der Drehzahldifferenz zwischen Innen- und Außenring äußert. Das Einnehmen der Kup pelstellung wird nur bei Vorwärtsfahrt im Schleppbetrieb (umgekehrte Kraftflußrichtung) und höherer Geschwindigkeit durch die Wirkung der Fliehkraft in der exzentrischen Schwer achse auf die entsprechenden Klemmkörper aufgehoben. Dadurch wird erreicht, daß beim Bremsen ab einer durch die Größe der Fliehkraft bestimmten Geschwindigkeit die Verbindung zur zweiten angetriebenen Achse selbstätig unterbrochen wird, bei allen anderen praktisch vorkommenden Fahrzuständen aber er halten bleibt. The corresponding sprags are automatically in the brought the respective dome position, controlled by the force flow direction, which is in the direction of the speed difference between the inner and outer ring. Taking the cup The parking position is only when driving forward in towing mode (reverse direction of force flow) and higher speed by the effect of centrifugal force in the eccentric heavy axis on the corresponding clamp body lifted. Thereby is achieved that when braking from one by the size of the Centrifugal force determines the connection to the second driven axis is automatically interrupted at but all other practically occurring driving conditions lasts.

Wenn der erste mit den Klemmkörpern in Wirkverbindung stehende Käfig mit dem Innenring reibschlüssig verbunden ist, darf der Außenring auch formschlüssig mit den Klemmkörpern in Verbin dung stehen. Deshalb kann der Außenring alternativ reibschlüs sig oder formschlüssig mit den Klemmkörpern in Verbindung stehen. Wenn die Reibkraft zwischen Außenring und den Klemm körpern größer als die zwischen erstem Käfig und Innenring ist, sind beide Optionen vollkommen gleichwertig. Die Schwenkachse kann eine sich kinematisch einstellende oder ein greifbarer Bogen sein.When the first is in operative connection with the sprags The cage is frictionally connected to the inner ring Outer ring also positively connected to the sprags stand. Therefore, the outer ring can alternatively be frictionally engaged sig or form-fitting in connection with the sprags stand. If the frictional force between the outer ring and the clamp body larger than that between the first cage and inner ring both options are completely equivalent. The Swivel axis can be a kinematically adjusting or a tangible bow.

Vorzugsweise stehen bei der Klemmkörperkupplung nach Anspruch 1 die Klemmkörper mit einer Außenkäfigeinheit in Wirkverbin dung, die reibschlüssig mit der Außenringeinheit in Verbindung steht. Dadurch ist es möglich, die Klemmkörper, den Innenring und den Außenring einfach zu gestalten.Are preferably in the sprag coupling according to claim 1 the clamping body with an outer cage unit in operative connection the frictionally connected to the outer ring unit stands. This makes it possible for the clamping body, the inner ring and make the outer ring easy.

Die Innenringeinheit kann einen Innenring und die Außenring einheit einen Außenring aufweisen und die Klemmkörper der beiden Sätze können abwechselnd hintereinander zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sein. Eine so ausge staltete Klemmkörperkupplung ist sehr schmal.The inner ring unit can be an inner ring and the outer ring Unit have an outer ring and the clamping body Both sentences can alternate between the two Inner ring and the outer ring can be arranged. One so out designed sprag coupling is very narrow.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Klemmkörper der beiden Sätze nebeneinander angeordnet sind und die Innenkäfi geinheit zwei Innenkäfige und die Außenkäfigeinheit zwei Außenkäfige aufweist, von denen jeweils einer einem der beiden Sätze von Klemmkörpern zugeordnet ist. Diese Variante zeichnet sich durch einen geringen Durchmesser und dadurch aus, daß sie aus zwei handelsüblichen Freilaufkupplungen zusammgesetzt werden kann, wobei die entsprechenden Käfige auf geeignete Weise miteinander zu verbinden sind.Another possibility is that the clamping body two sets are arranged side by side and the inner cage unit two inner cages and the outer cage unit two Has outer cages, one of each one of the two Sets of sprags is assigned. This variant draws is characterized by a small diameter and by the fact that it composed of two commercially available one-way clutches can be, the appropriate cages on suitable Way to connect.

Bei der Klemmkörperkupplung nach Anspruch 5 sind die Klemm körper vorteilhafterweise mit dem Außenring formschlüssig ver bunden, wobei die Klemmkörper Zähne aufweisen, die in entspre chend geformte Ausnehmungen des Außenringes eingreifen. So wird ein zweiter Käfig überflüssig und die Klemmkörper können besonders exakt positioniert und geführt werden. Außerdem wird so der Freilauf zuverlässig bei einer genau definierten Vor wärts-Geschwindigkeit eingeschaltet, weil ja die Drehzahl des Außenringes der Drehzahl der Räder entspricht, die beim Brem sen entkuppelt werden sollen.In the sprag coupling according to claim 5, the clamp body advantageously ver with the outer ring bound, the clamp body have teeth that correspond in engaging appropriately shaped recesses of the outer ring. So a second cage becomes unnecessary and the sprags can be positioned and guided particularly precisely. Besides, will so the freewheel reliably with a precisely defined pre upward speed switched on, because the speed of the Outer ring corresponds to the speed of the wheels when braking should be uncoupled.

Jeder Klemmkörper kann hierzu einen Evolventenzahn aufweisen, wobei der Wälzkreis der Evolvente auf der inneren Kuppelfläche des Außenringes liegt. So wird das Schwenken des Klemmkörpers durch den Eingriff des Zahnes in den Außenring nicht behin dert, auch wenn für die Wälzkörper größere Schwenkwinkel ge wählt werden. Das ermöglicht ein weiches Greifen des Freilau fes. Außerdem sind Evolventenzähne einfach zu fertigen.For this purpose, each clamping body can have an involute tooth, the pitch circle of the involute on the inner dome surface the outer ring. So the pivoting of the sprag not obstructed by the engagement of the tooth in the outer ring changed, even if larger swivel angles for the rolling elements be chosen. This enables the outdoor area to be gripped gently fes. In addition, involute teeth are easy to manufacture.

Zweckmäßigerweise weist bei den erfindungsgemäßen Klemmkörper kupplungen jeder Innenkäfig und/oder jeder Außenkäfig Bolzen auf, die radial federnd von Öffnungen der Klemmkörper aufge nommen werden. Man erhält so eine spielfreie Führung und Verbindung der Klemmkörper trotz radialer Verlagerungen beim Übergang von eine Schwenkstellung in die andere.Expediently points in the clamping body according to the invention couplings each inner cage and / or each outer cage bolt on, the radially resilient from openings of the sprags be taken. You get a game-free tour and Connection of the clamping body despite radial displacements when Transition from one swivel position to the other.

Eine besonders genaue Führung wird dadurch erreicht, daß zwischen Klemmkörper und Bolzen Federhülsen angebracht sind, die aus einem hohlzylindrischen Mittelteil und geschlitzten Endteilen größeren Durchmessers bestehen.A particularly precise guidance is achieved in that spring sleeves are fitted between the clamping body and the bolt, that of a hollow cylindrical middle part and slotted End parts of larger diameter exist.

Der Innenkäfig besteht schließlich vorzugsweise aus zwei durch die Achsen verbundenen seitlichen Ringen, wovon einer in axialer Richtung auf den Innenring wirkende Bremselemente aufweist und der andere innen von einer auf den Innenring wirkenden Tellerfeder beaufschlagt ist.Finally, the inner cage preferably consists of two through side rings connected to the axles, one in Brake elements acting in the axial direction on the inner ring and the other inside from one to the inner ring acting diaphragm spring is acted upon.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are described below explained in more detail by drawings. It shows:

Fig. 1, 2, 3 und 4 schematische Darstellungen der Wirkungsweise einer Klemmkörperkupplung für beide Drehrichtungen in verschiedenen Fahrzuständen, Fig. 1, 2, 3 and 4 are schematic representations of the operation of a sprag clutch for both directions of rotation in various driving conditions,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeu ges mit Allradantrieb, bei dem die Klemmkörper kupplung angewendet wird, Fig. 5 is a schematic representation of a Kraftfahrzeu saturated with all-wheel drive, wherein the clamping body is applied clutch,

Fig. 6 eine erste Variante einer ersten Ausführungsform der Klemmkörperkupplung in Seitenansicht, Fig. 6 shows a first variant of a first embodiment of the sprag clutch in a side view,

Fig. 7 den Schnitt nach VII-VII in Fig. 6, Fig. 7 shows the section according to VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 den Axialschnitt einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform, Fig. 8 is an axial section of a second variant of the first embodiment,

Fig. 9 den Schnitt IX-IX in Fig. 8, Fig. 9 shows the section IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 die Seitenansicht einer ersten Variante einer zweiten Ausführungsform der Klemmkörperkupplung, Fig. 10 is a side view of a first variant of a second embodiment of the sprag clutch,

Fig. 11, 12, 13 und 14 schematische Darstellungen der Arbeitsweise einer zweiten Variante der zweiten Ausführungsform, Fig. 11, 12, 13 and 14 are schematic representations of the operation of a second variant of the second embodiment,

Fig. 15 den Axialschnitt durch eine zweite Variante der zweiten Ausführungsform, Fig. 15 is an axial section through a second variant of the second embodiment,

Fig. 16 eine axionometrische Ansicht einer Federhülse. Fig. 16 is an axonometric view of a spring sleeve.

In den schematischen Fig. 1 bis 4 bezeichnet 1 den antriebs seitigen Ring, im folgenden als Innenring bezeichnet, obwohl er auch der Außenring sein könnte, und 2 den achsseitigen Ring, im folgenden als Außenring bezeichnet. Zwischen den Ringen 1, 2 be finden sich Klemmkörper 3 für die Momentenflußrichtung A und Klemmkörper 4 für die Momentenflußrichtung B, die als in entge gengesetzten Richtungen wirkende Klemmkörper ausgebildet sind, was hier nur schematisch dargestellt ist. Die Klemmkörper 3, 4 sind durch Reibschuhe 6, 7 gelenkig miteinander verbunden. Der Reibschuh 6 reibt am Innenring 1, der Reibschuh 7 am Außenring 2, wobei Reibkräfte Fri bzw. Fra entstehen, die auf die Klemm körper 3, 4 ein Schwenkmoment ausüben. Der Klemmkörper 4 ist mit einem Fliehgewicht 5 versehen, das einem Klemmen entgegenwirkt. Beim Übergang von dieser Prinzipskizze zu konkreten Ausfüh rungsformen werden aus den Reibschuhen 6, 7 ringförmige Käfige.In the schematic FIGS. 1 to 4, 1 denotes the drive-side ring, hereinafter referred to as the inner ring, although it could also be the outer ring, and 2 denotes the axle-side ring, hereinafter referred to as the outer ring. Between the rings 1 , 2 be there are sprags 3 for the torque flow direction A and sprags 4 for the torque flow direction B, which are designed as sprags acting in opposite directions, which is shown only schematically here. The clamping bodies 3 , 4 are connected to one another in an articulated manner by friction shoes 6 , 7 . The friction shoe 6 rubs on the inner ring 1 , the friction shoe 7 on the outer ring 2 , whereby frictional forces Fri and Fra arise which exert a pivoting moment on the clamping bodies 3 , 4 . The clamping body 4 is provided with a centrifugal weight 5 which counteracts jamming. During the transition from this sketch to concrete designs, the friction shoes 6 , 7 become annular cages.

Folgende Betriebszustände sind möglich:The following operating states are possible:

1. Langsame Vorwärtsfahrt, Zug (der Motor treibt): die Reib schuhe 6, 7 aktivieren den Klemmkörper 3 für die Momentenfluß richtung A. In dieser der Fig. 1 entsprechenden Stellung kann der Klemmkörper 4 kein Moment übertragen. Die Kupplung über tragt das Moment Mvz.1. Slow forward travel, train (the motor drives): the friction shoes 6 , 7 activate the clamp body 3 for the torque flow direction A. In this position corresponding to FIG. 1, the clamp body 4 can not transmit any torque. The clutch transmits the moment Mvz.

2. Langsame Vorwärtsfahrt, Schub (die Achse treibt) (Fig. 2): Die Reibschuhe 6, 7 aktivieren den Klemmkörper 4 für die Momen tenflußrichtung B und bringen den Klemmkörper 3 für die Momen tenflußrichtung A außer Eingriff. Die Kupplung übertragt das Schubmoment Mvs von der Achse auf den Motor.2. Slow forward travel, thrust (the axis drives) ( Fig. 2): The friction shoes 6 , 7 activate the clamping body 4 for the torque flow direction B and bring the clamping body 3 for the torque flow direction A out of engagement. The clutch transfers the thrust torque Mvs from the axle to the motor.

3. Schnelle Vorwärtsfahrt, Zug (Fig. 3): Die Reibschuhe 6, 7 bringen den Klemmkörper 3 für die Momentenflußrichtung A in Eingriff, die Klemmkraft wird durch die Wirkung des Fliehge wichtes 5 des Klemmkörpers 4, der über die Reibschuhe 6, 7 auch auf den Klemmkörper 3 wirkt, noch verstärkt. Es wird das Moment Mvz übertragen.3. Fast forward travel, train ( Fig. 3): The friction shoes 6 , 7 bring the clamp body 3 for the torque flow direction A into engagement, the clamping force is by the effect of the Fliehge weight 5 of the clamp body 4 , the friction shoes 6 , 7 also acts on the clamp body 3 , reinforced. The moment Mvz is transmitted.

4. Schnelle Vorwärtsfahrt, Schub (Fig. 4): Die vom Fliehge wicht 5 auf den Klemmkörper 4 ausgeübte Fliehkraft F hindert den Klemmkörper 4 daran, sich unter der Wirkung der Reibschuhe 6, 7 in Kuppelstellung zu bewegen. Das Drehmoment Mvs, das Schubmoment, wird nicht auf den Innenring 1 übertragen. In die ser Stellung wirkt die Doppelkupplung als Freilauf.4. Fast forward travel, thrust ( Fig. 4): The centrifugal force F exerted by the centrifugal weight 5 on the clamp body 4 prevents the clamp body 4 from moving under the action of the friction shoes 6 , 7 in the coupling position. The torque Mvs, the thrust torque, is not transmitted to the inner ring 1 . In this position, the double clutch acts as a freewheel.

5. Langsame Rückwärtsfahrt, Zug: Die Klemmkörper 3, 4 nehmen wieder die in Fig. 2 dargestellte Stellung ein. Es wird das strichliert angedeutete Moment Mrz übertragen.5. Slow reverse travel, train: the clamping bodies 3 , 4 again assume the position shown in FIG. 2. The dashed moment March is transmitted.

6. Langsame Rückwärtsfahrt, Schub: Die Klemmkörper 3, 4 nehmen wieder die in Fig. 1 abgebildete Stellung ein. Hier wird das wieder strichliert dargestellte Mrz übertragen.6. Slow reverse travel, thrust: The clamping bodies 3 , 4 again assume the position shown in Fig. 1. Here the March, shown again in broken lines, is transmitted.

7. Schnelle Rückwärtsfahrt: Eine solche findet üblicherweise nicht statt. Die Klemmkörper 3, 4 nehmen wieder die Stellungen der Fig. 4 bzw. der Fig. 3 ein. Im ersteren Fall kann auch hier ein Moment übertragen werden, wenn dieser Bereich ohne Lastwechsel erreicht wurde; nach einem Lastwechsel ist neuerli ches Beschleunigen erst wieder aus der Stellung der Fig. 2 möglich. Bei Schub wird auch wieder ein Schubmoment übertragen.7. Fast backward travel: This usually does not take place. The clamping bodies 3 , 4 again assume the positions of FIG. 4 and FIG. 3. In the former case, a moment can also be transmitted here if this area was reached without a load change; after a load change, accelerating is only possible again from the position in FIG. 2. A thrust torque is also transmitted in the event of overrun.

Das in Fig. 5 schematisch dargestellte allradangetriebene Kraftfahrzeug weist einen Motorgetriebeblock 10 auf, von dem über ein Verzweigungsgetriebe 11 einerseits die Vorderräder 12 und andererseits über eine schlupfgeregelte Kupplung 14 und eine erfindungsgemäße Doppelkupplung 15 die Hinterräder 13 an getrieben werden. Die schlupfgeregelte Kupplung 14 könnte eine Lamellenkupplung, eine hydrostatische Kupplung, eine hydrodyna mische Kupplung, eine gesteuerte oder ungesteuerte Flüssig keitsreibungskupplung oder eine elektromagnetische oder elek troviskose Kupplung sein. Die erfindungsgemäße Doppelkupplung 15 könnte auch zwischen dem Verzweigungsgetriebe 11 und der schlupfgeregelten Kupplung 14 angeordnet sein, was strichliert mit 15′ angedeutet ist.The four-wheel drive motor vehicle shown schematically in FIG. 5 has an engine transmission block 10 , of which the front wheels 12 are driven via a branching transmission 11 and the rear wheels 13 are driven via a slip-controlled clutch 14 and a double clutch 15 according to the invention. The slip-controlled clutch 14 could be a multi-plate clutch, a hydrostatic clutch, a hydrodynamic clutch, a controlled or uncontrolled fluid friction clutch, or an electromagnetic or electrolytic clutch. The double clutch 15 according to the invention could also be arranged between the branching gear 11 and the slip-controlled clutch 14 , which is indicated by dashed lines at 15 '.

In Fig. 6 und 7 befinden sich zwischen der Kuppelfläche 13 des Außenringes 12 und der Kuppelfläche 11 des Innenringes 10 eine Anzahl über den Umfang gleichmäßig verteilte Klemmkörper 14 für die Momentenflußrichtung A und Klemmkörper 15 für die Momenten flußrichtung B, letztere mit einem Fliehgewicht 16. Die Klemm körper 14, 15 weisen Langlöcher 22 auf, in die Gelenkbolzen 17 eingreifen, die mit einem Innenkäfig 18 (bei Bedarf auf beiden Seiten vorhanden) und mit einem Außenkäfig 19 verbunden sind, die ihrerseits wieder über Reibschuhe 20, 21 mit dem Innenring 10 bzw. Außenring 12 zusammenwirken.6 and 7 are shown in FIG. Between the dome surface 13 of the outer ring 12 and the dome surface 11 of the inner ring 10 a number of flow direction over the periphery evenly distributed clamping body 14 for the Momentenflußrichtung A and the clamping member 15 for the moments B, the latter having a flyweight sixteenth The clamping body 14 , 15 have elongated holes 22 , engage in the hinge pin 17 , which are connected to an inner cage 18 (if necessary on both sides) and to an outer cage 19 , which in turn via friction shoes 20 , 21 with the inner ring 10th or outer ring 12 cooperate.

Die in Fig. 8 und 9 dargestellte zweite Variante der ersten Ausführungsform besteht aus zwei nebeneinander angeordneten Kupplungen 30, 31, die erste für die Momentenflußrichtung A, die zweite für die Momentenflußrichtung B. Der Einfachheit halber ist der Außenring 32 ein einziger Ring, es könnten auch zwei Ringe sein, der eine erste und eine zweite innere Kuppelflä che 33, 34 verschiedenen Durchmessers aufweist. Ebenso ist auch nur ein Innenring 35 mit einer ersten und zweiten äußeren Kup pelfläche 36, 37 verschiedenen Durchmessers vorhanden.The second variant of the first embodiment shown in FIGS. 8 and 9 consists of two couplings 30 , 31 arranged next to one another, the first for the torque flow direction A, the second for the torque flow direction B. For the sake of simplicity, the outer ring 32 is a single ring, it could also be two rings, which has a first and a second inner coupling surface 33 , 34 of different diameters. Likewise, there is also only one inner ring 35 with a first and second outer cup surface 36 , 37 of different diameters.

In der ersten Kupplung 30 befindet sich eine Anzahl von in der Momentenflußrichtung A wirkenden Klemmkörpern 38, die mit der ersten inneren Kuppelfläche 33 und der ersten äußeren Kuppel fläche 36 zusammenwirken. Ein Außenkäfig 39 und ein Innenkäfig 40 weisen Ausnehmungen für die Klemmkörper auf und ein Feder ring 41 spannt die Klemmkörper 38 in Eingriffsrichtung vor.In the first clutch 30 there is a number of clamping bodies 38 acting in the torque flow direction A, which interact with the first inner coupling surface 33 and the first outer coupling surface 36 . An outer cage 39 and an inner cage 40 have recesses for the clamping body and a spring ring 41 biases the clamping body 38 in the direction of engagement.

Die zweite Kupplung 31 für die Momentenflußrichtung B enthält eine Anzahl von Klemmkörpern 42, die um Bolzen 43 schwenkbar und durch Federn 44 in Eingriffsrichtung vorgespannt sind. Die Schwerachsen 49 der Klemmkörper 42 sind in Umfangsrichtung ge gen die Bolzen 43 versetzt, sodaß deren Fliehkraft den Fe dern 44 entgegenwirkt. Die Bolzen 43 sind Teil des Außenkäfigs 45 und sind mit äußeren Reibschuhen 46 verbunden. Der Innenkä fig 47 weist wieder Durchbrechungen für die Klemmkörper 42 und innere Reibschuhe 48 auf. Der Innenkäfig 47 ist mit dem Innen käfig 40 verschweißt, ebenso die Außenkäfige 45, 39 mit den Reibschuhen 46. A und B in Fig. 9 entsprechen wieder den Mo mentenflußrichtungen der Kupplungen 30 bzw. 31.The second coupling 31 for the torque flow direction B contains a number of clamping bodies 42 which are pivotable about bolts 43 and are biased in the direction of engagement by springs 44 . The axes of gravity 49 of the clamping body 42 are offset in the circumferential direction against the bolts 43 so that their centrifugal force counteracts the springs 44 . The bolts 43 are part of the outer cage 45 and are connected to outer friction shoes 46 . The Innenkä fig 47 again has openings for the clamping body 42 and inner friction shoes 48 . The inner cage 47 is welded to the inner cage 40 , as are the outer cages 45 , 39 with the friction shoes 46 . A and B in Fig. 9 correspond again to the Mo flow directions of the couplings 30 and 31st

In der ersten Variante einer zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist zwischen einem Außenring 50 mit innerer Kuppelfläche 51 und einem Innenring 52 mit äußerer Kuppelfläche 53 ein Satz gleicher Klemmkörper 54 angeordnet, dessen schräg gegenüberlie gende Flanken 55 in Momentenflußrichtung A und dessen Flanken 56 in Momentenflußrichtung B wirken. Die Wirkung der letzteren wird durch die Fliehkraft in der Schwerachse 57 aufgehoben. Weiters ist wieder ein Außenkäfig 58 mit Reibschuhen 60 und ein Innenkäfig 59 mit Reibschuhen 61 vorhanden.In the first variant of a second embodiment according to FIG. 10, a set of identical clamping bodies 54 is arranged between an outer ring 50 with an inner coupling surface 51 and an inner ring 52 with an outer coupling surface 53 , its obliquely opposite edges 55 in the torque flow direction A and its edges 56 in the torque flow direction B act. The effect of the latter is canceled by the centrifugal force in the axis of gravity 57 . Furthermore, there is again an outer cage 58 with friction shoes 60 and an inner cage 59 with friction shoes 61 .

Eine zweite Variante der zweiten Ausführungsform wird zuerst anhand der Fig. 11 bis 14 erklärt. Wieder ist eine Anzahl doppelt wirkender Klemmkörper 64 zwischen der inneren Kuppel fläche 62 eines Außenringes 60 und der äußeren Kuppelfläche 63 eines Innenringes 61 angeordnet und weist Flanken 65 für die Momentenflußrichtung A und Flanken 66 für die Momentenflußrich tung B auf. Die Klemmkörper 64 weisen eine Schwerachse 77 auf und sind auf von dieser entfernten Bolzen 67 schwenkbar gela gert, die Teil eines Innenkäfiges 68 sind, der wieder auf hier nicht dargestellte Weise reibschlüssig mit dem Innenring 61 zu sammenwirkt.A second variant of the second embodiment is first explained with reference to FIGS. 11 to 14. Again, a number of double-acting clamping bodies 64 is arranged between the inner dome surface 62 of an outer ring 60 and the outer dome surface 63 of an inner ring 61 and has flanks 65 for the torque flow direction A and flanks 66 for the torque flow direction B. The clamping bodies 64 have a center of gravity 77 and are pivotally mounted on bolts 67 removed therefrom, which are part of an inner cage 68 , which again frictionally interacts with the inner ring 61 in a manner not shown here.

Anstelle eines reibschlüssig mit dem Außenring 60 zusammenwir kenden Außenkäfiges ist zwischen diesen Elementen jedoch eine formschlüssige Verbindung vorgesehen, die aus einem die Flanken 65, 66 nach außen überragenden Evolventenzahn 69 besteht, der in eine kinematisch entsprechende Zahnlücke 70 im Außenring 60 eingreift. Unabhängig von diesem Unterschied ist die Wirkungs weise der Klemmkörper gleich der der Fig. 10. Sie wird im Fol genden erläutert. Instead of a frictionally cooperating with the outer ring 60 kenden outer cage, a positive connection is provided between these elements, however, which consists of a flank 65 , 66 outwardly projecting involute tooth 69 which engages in a kinematically corresponding tooth gap 70 in the outer ring 60 . Regardless of this difference, the effect of the clamping body is the same as that of Fig. 10. It will be explained in the fol lowing.

Fig. 11 zeigt die Stellung bei Momentenflußrichtung A, analog den Fig. 1 und 3, Vorwärtsfahrt mit ziehendem Motor. Die Flanken 65 wirken mit den Kuppelflächen 62, 63 zusammen, bei ho her Drehzahl wird die Klemmwirkung durch die Fliehkraft sogar erhöht. Fig. 12 zeigt die Stellung analog Fig. 2 bei lang samem Schubbetrieb, Momentenflußrichtung B. Die Kuppelverbin dung wird durch die Flanken 66 hergestellt, die Fliehkraft ist zu gering, um sie zu verhindern. In Fig. 13 befinden sich die Klemmkörper gerade in Übergang vom Zug zum Schubbetrieb, sie stellen daher keine Verbindung her. Die Stellung der Fig. 14 ist analog der Fig. 4 entsprechend Vorwärtsfahrt mit hoher Ge schwindigkeit und Schubbetrieb. Hier wirkt die Fliehkraft F wieder dem auf den Innenkäfig 68 ausgeübten Reibmoment entgegen und die Klemmkörper 64 gleiten auf den Flanken 65. Fig. 11 shows the position at the torque flow direction A, analogous to Figs. 1 and 3, driving forward with the engine pulling. The flanks 65 cooperate with the coupling surfaces 62 , 63 , at high speed the clamping effect is even increased by the centrifugal force. Fig. 12 shows the position analogous to FIG. 2 at slow overrun, torque flow direction B. The coupling connection is produced by the flanks 66 , the centrifugal force is too low to prevent them. In Fig. 13 the sprags are in transition from train to overrun, so they do not make a connection. The position of FIG. 14 is analogous to FIG. 4 corresponding to forward travel at high speed and overrun. Here, the centrifugal force F again counteracts the frictional torque exerted on the inner cage 68 and the clamping bodies 64 slide on the flanks 65 .

In dem Axialschnitt durch die in den Fig. 11 bis 14 in ihrer Wirkungsweise dargestellte Kupplung ist noch ein Reibschuh 71 und die in auf der anderen Seite des Innenringes 61 entgegen wirkende Tellerfeder 72 zu sehen. Die Klemmkörper 64 sind über Federhülsen 73 auf den Bolzen 67 des Innenkäfiges 68 gelagert. Die Federhülsen 73 führen die Klemmkörper 64 elastisch und kön nen Verlagerungen sowohl in radialer als auch in Umfangsrich tung aufnehmen.In the axial section through the coupling shown in FIGS . 11 to 14 in its mode of operation, a friction shoe 71 and the plate spring 72 counteracting on the other side of the inner ring 61 can be seen. The clamping bodies 64 are mounted on the bolts 67 of the inner cage 68 via spring sleeves 73 . The spring sleeves 73 guide the clamping bodies 64 elastically and can accommodate displacements both in the radial direction and in the circumferential direction.

In Fig. 16 ist eine solche Federhülse 73 vergrößert abgebil det. Sie besteht aus einem hohlzylindrischen Mittelteil 74 und daran auf beiden Seiten anschließenden Endteilen 75, die bei gleicher Wandstärke auswärts gebogen sind und Schlitze 76 auf weisen.In Fig. 16, such a spring sleeve 73 is enlarged abgebil det. It consists of a hollow cylindrical middle part 74 and end parts 75 adjoining it on both sides, which are bent outwards with the same wall thickness and have slots 76 .

Claims

1. Clamp body coupling for both directions of rotation, with

- an outer ring unit ( 2 ; 12 ; 32 ) which has a cylindrical inner coupling surface ( 13 ; 33 , 34 ),
- An inner ring unit ( 1 ; 11 ; 35 ), which has a cylindrical outer coupling surface ( 11 ; 36 , 37 ), and
- Two sets of pivotable clamping bodies ( 3 , 4 ; 14 , 15 ; 38 , 42 ) with opposite directions of action, each of which is operatively connected to an inner cage unit ( 18 ; 40 ; 47 ) in such a way that the inner cage unit ( 18 ; 40 ; 47 ) the pivoting position of the clamping bodies ( 3 , 4 ; 14 , 15 ; 38 , 42 ) is determined, the inner cage unit ( 18 ; 40 ; 47 ) being frictionally engaged with the inner ring unit and the clamping bodies ( 3 , 4 ; 14 , 15 ; 38 , 42 ) positively or frictionally connected to the outer ring unit ( 2 ,; 12 ; 32 ), characterized in that the main axes ( 5 ; 23 ; 49 ) of the clamping bodies ( 4 , 15 ; 42 ) of a set essentially in the circumferential direction against their pivot axis are offset so that the centrifugal force caused by the offset counteracts a clamping of these clamping bodies ( 4 ; 15 ; 42 ).

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the clamping body ( 4 , 15 ; 42 ) with an outer cage unit ( 19 , 39 , 45 ) are operatively connected, which is frictionally connected to the outer ring unit ( 12 , 32 ).

3. Coupling according to claim 2, characterized in that the inner ring unit has an inner ring ( 10 ) and the outer ring unit has an outer ring ( 12 ) and the clamping body of the two sets ( 14 , 15 ) alternately in succession between the inner ring ( 10 ) and the outer ring ( 12 ) are arranged.

4. Coupling according to claim 2, characterized in that the clamping bodies of the two sets ( 38 , 42 ) are arranged next to one another and the inner cage unit has two inner cages ( 40 , 47 ) and the outer cage unit has two outer cages ( 39 , 45 ), one of which each one of the two sets of sprags ( 38 , 42 ) is assigned.

5. sprag coupling for both directions of rotation, with

- an outer ring ( 50 ; 60 ) which has a cylindrical inner coupling surface ( 51 ; 62 ),
- An inner ring ( 52 ; 61 ) which has a cylindrical outer coupling surface ( 53 ; 63 ), and
a set of clamping bodies ( 54 ; 64 ) which can be pivoted in two operative positions for opposite directions of force flow and which have a pair of clamping surfaces ( 55 , 56 ; 65 , 66 ) for each operative position,
- The clamping bodies ( 54 ; 64 ) are each operatively connected to an inner cage ( 59 ; 68 ) such that the pivoting position of the clamping bodies ( 54 ; 64 ) is determined by the inner cage ( 59 ; 68 ), the inner cage ( 59 , 68 ) are frictionally connected to the inner ring unit and the clamping bodies ( 54 ; 64 ) are positively or frictionally connected to the outer ring unit, characterized in that the axes of gravity ( 57 ; 77 ) of the clamping bodies ( 54 ; 64 ) are essentially circumferential to their pivot axis are offset so that the centrifugal force caused by the offset counteracts a clamping of these clamping bodies ( 4 ; 15 ; 42 ) in an active position.

6. Coupling according to claim 5, characterized in that the clamping body ( 64 ) with the outer ring ( 60 ) are positively connected ver, the clamping body ( 64 ) having teeth ( 69 ) which in correspondingly shaped recesses ( 70 ) of the outer ring ( 60 ) intervene.

7. clamping body according to claim 6, characterized in that each clamping body ( 64 ) has an involute tooth ( 69 ), the pitch circle of the involute on the inner coupling surface ( 62 ) of the outer ring ( 60 ).

8. Coupling according to claim 1, 2 or 6, characterized in that each inner cage ( 18 ; 40 ; 59 ; 68 ) and / or each outer cage ( 19 ; 45 ; 58 ) has bolts ( 17 ; 43 ; 67 ) which are radial are resiliently received by openings of the clamping body ( 14 ; 15 ; 42 ; 57 ; 77 ).

9. Coupling according to claim 8, characterized in that between the clamping body ( 14 , 15 ; 42 ; 57 ; 77 ) and bolt ( 17 , 43 ; 67 ) spring sleeves ( 73 ) are attached, which consist of a hollow cylindrical middle part ( 74 ) and slotted End parts ( 75 ) of larger diameter exist.

10. Coupling according to claim 8, characterized in that the inner cage consists of two side rings ( 68 ) connected by the axles, one of which has brake elements ( 71 ) acting in the axial direction on the inner ring and the other inside of one on the inner ring ( 61 ) acting plate spring ( 72 ) is acted upon.