专利名称：自由轮，尤其用于持续在轨迹上运行的起动机的自由轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及自由轮，尤其用于内燃机的持续在一个轨迹上运行的起动机及用来在工作中通过自由轮使曲轴或初级质量与起动机齿圈脱耦。在此情况下自由轮这样地工作，即直至一个确定的力矩在曲轴或初级质量与起动机齿圈或起动机轴之间传递转速及在一个变大的力矩时将不再传递转矩。
背景技术：
由DE 37 07 283 C2公知了一种具有凸轮形式的夹持体的夹持体空转离合装置，这些夹持体在圆周方向上被设置在一个外耦合件与一个内耦合件之间及两个侧板之间，其中夹持体由一个夹持体笼接收，该夹持体笼与侧板形成携动连接及在该笼中置入夹持体，这些夹持体通过环绕的环形螺旋弹簧加载径向弹簧力。由DE 100 19 593 Al公知了一种用于内燃机的电动起动装置的使起动机轴与曲轴暂时耦合的起动机自由轮。该起动机自由轮包括一个与曲轴耦合的内环，一个与起动机轴耦合的外环及作用在起动传动部分中的、用于两个环摩擦锁合连接的夹持体以及一个用于夹持体的笼与使该笼和内环摩擦锁合或形状锁合的装置。在超速运行时夹持体在离心力的作用下这样地摆动，以致它们与外环分离。该系统的缺点在于它与曲轴一起转动及由此在夹持体上出现高的离心力并且发动机的振动可对自由轮产生不利的影响。
发明内容
本发明的任务在于开发一种自由轮，它尤其用于内燃机的持续在一个轨迹上运行的起动机及不受高的离心力与发动机振动的影响。该任务将借助第一权利要求的特征部分的特征来解决。由从属权利要求可得到本发明的有利的构型。该自由轮尤其用于持续在一个轨迹上运行的起动机，它设有一个与曲轴/初级质量耦合的内环，一个与起动机轴耦合的外环(齿圈)以及一个接收在发动机体上的支架，在该支架上可摆动/可转动地接收了多个夹持体，这些夹持体在脱耦(空转)状态中与内环隔开及在起动时通过支架的旋转运动及通过一个设置在外环(齿圈)上的第一止挡转移到耦合状态，即支撑在内环上及外环上并在内环与外环之间传递转矩，其中该自由轮设有一个机构，该机构在起动后当外环停止时使夹持体摆动地运动到脱I禹状态及由此支持自由轮的脱耦。最好所述机构以设在外环上第二止挡的形式构成，它随着起动的结束在外环停止后通过外环与支架之间的相对运动使夹持体摆动/运动到脱耦状态。为此随着起动的结束在外环停止后支架通过其惯性继续转动并促使夹持体的打开/脱耦。也可以是，在此情况下外环在相反方向上转动及通过该反向的相对运动促使夹持体的打开/脱耦。用于夹持体脱耦的支架的旋转运动以有利方式受到至少一个第三止挡的限制，该第三止挡设置在外环上及支架停止在该止挡上。最好第一止挡和/或第二止挡以与外环连接的栓和/或以由外环上的造型的形式来构成。也可以是，外环由一个片材制成及第一和/或第二造型以由外环的片材构成的接片的形式来成型，这些接片在轴向上向着夹持体弯曲/弯出。为了保证可靠的耦合及脱耦，每个夹持体用其端头区域设置在第一止挡与第二止挡之间。在此情况下夹持体借助弹簧这样地支承在支架上，以致夹持体在耦合状态中抵抗弹簧的弹簧力进行运动；及弹簧在脱耦状态中支持夹持体的摆动。由此自由轮用一个支架支承在发动机体上，自由轮在起动后不再转动及无离心力 作用于夹持体。该自由轮由夹持体，支架，外环及内环组成。这里支架最好支承在发动机法兰上。起动机齿圈与外环连接及曲轴与内环连接。在起动前自由轮处于打开状态，即夹持体与内环之间具有一个间隙。在起动期间外环上的止挡使夹持体转到间隙中及通过夹持体将转矩传递到内环。在此情况下外环及内环以及支架以相同的速度转动。在起动后外环停止。但支架由于(支架及夹持体的质量中)储存的能量继续转动。由此夹持体转动到一个止挡上，以致夹持体又打开。在该阶段期间内环(曲轴)转动得快于支架及由此作用在夹持体的打开方向上。夹持体在起动后可通过回转的齿圈或通过相对内环回转的起动机脱稱/打开,其中齿圈在起动后最好通过回转的起动机/起动器来操作/回转。以下借助实施例及附图来详细描述本发明。
图I :自由轮的工作原理图，图2:自由轮的截面图，图3:自由轮的正视图，图4 :设置在支架上的夹持体的三维视图，图5 :带有齿圈的外环的视图，图6 :起动前夹持体的位置的原理图，图7 :在起动开始时夹持体的位置的原理图，图8 :在起动期间耦合位置中夹持体的位置的原理图，图9 :在起动后达到脱稱时夹持体的原理图，图10 :—个设在自由轮中的用于防止支架在闭合方向上不希望地回转的棘爪自由轮的原理图，图11 :棘爪自由轮的单件图，图12 :具有一个用于在夹持体打开后使支架停止的第三止挡的自由轮的一个变型的部分视图，图13 :支架的轴向保持图，图14至16 :使用了一个弹簧及支架上的第一止挡的自由轮的功能原理图及其中图14 :起动前，图15 :起动中，图16 :起动后，图17 :根据图14及16的打开的夹持体的位置，图18 :根据图15中所示的闭合的夹持体的位置，图19至21 :使用了一个弹簧及外环/齿圈上的第一止挡的自由轮的功能原理图及其中图19 :起动前，
图20 :起动中，图21:起动后，图22 :根据图21的打开的夹持体的位置，图23至25 : —个自由轮的功能原理，该自由轮在起动后通过齿圈或外环的回转而回转及其中图23 :起动前，图24:起动中，图25 :起动后。
具体实施例方式本发明使用在持续在一个轨迹上运行的起动机上。它用来在工作中通过自由轮使曲轴或初级质量与起动机齿圈脱率禹。图I中表示自由轮的工作原理。该自由轮由内环1，外环2，夹持体4，支架5组成及由支架5支承在发动机体的发动机法兰3上。由此在起动后自由轮不旋转并在夹持体上不作用大的离心力及发动机振动对自由轮无影响。未示出的起动机齿圈/齿圈与外环2连接及未示出的曲轴与内环I连接。在起动前自由轮根据图I中视图a处于打开状态。这就是说，在夹持体4与内环I之间具有一个间隙6，以致通过夹持体在内环I与外环2之间不传递转矩。在起动期间(视图b)外环2上的第一止挡7使夹持体转入间隙6中及通过夹持体4使转矩由外环2传递到内环I。在此情况下外环及内环2，I以及支架5以相同的速度转动。在起动后根据图2中的视图c外环2停止，但由于支架5及夹持体4的质量中存储的能量支架5继续转动。由此借助一个也是设置在外环2上的第二止挡8使夹持体4逆着支架5的转动方向打开。在此阶段期间与曲轴耦合的内环I比支架5转动得快及由此也在打开方向上对夹持体4作用。图2及图3表示自由轮的截面图及正视图，该自由轮设有内环I、初级侧Ia及曲轴Ib (仅表示在图2中)、外环2与齿圈2a、发动机法兰3 (仅表示在图2中)、夹持体4及支架5。图4中表示设置在支架5上的夹持体4的三维视图。夹持体4在支架5上通过弯出的接片5d来支承。一个固定在支架5上的板5b在轴向上对夹持体4导向。在支架5的背着夹持体4的背面固定着一个环5a，该环起到储能器的作用并保证在起动后支架5、环5a及板5b的单元继续转动。支架、环5a及板5b借助铆钉5c相互连接。
图5表示带有齿圈2a的外环2的视图。齿圈2a与外环2及与环2b相连接。它们可焊接或压配合在一起。环2b是自由轮的内运行轨。由外环2弯出第一及第二止挡7，8。该第一及第二止挡7，8将操作这里未示出的夹持体及通过它们的实施形式稍有弹性。图6表示在使用第一及第二止挡7，8情况下起动前夹持体4的位置的原理图。图7及8表示在起动开始时夹持体4的位置的原理图及图9表示在起动期间稱合位置中夹持体4的位置的原理图。在起动前在夹持体4与内环2之间具有一个间隙6，以致自由轮脱耦及在外环2与内环I之间不通过夹持体4传递转矩。在起动时根据图7第一止挡7使夹持体4转到间隙6中及根据图8夹持体4在外环2与内环I之间传递转矩。第一及第二止挡7，8被设置在外环上。在起动后(图9)外环2 (齿圈)停止而支架继续转动，直到通过摩擦使能量衰减及第二止挡8使夹持体4逆着支架5的转动方向打开。图10表示一个设在自由轮中的用于防止支架在闭合方向上不希望地回转的棘爪自由轮及图11表示该棘爪自由轮的单件图。在起动后支架5不能朝自由轮闭合方向回转。这可用强摩擦力或例如用一个棘爪自由轮10来保证。棘爪件10. I由片材构成及用螺丝11固定在发动机法兰上。该棘爪件10. I钩在支架5的孔中及防止不希望的支架5的回转。图12表示具有一个用于在夹持体4打开后使支架5停止的第三止挡12的自由轮的一个变型的部分视图。为了保证在夹持体4打开后使支架5停止，在支架5上构有一个第三止挡12，当第三止挡12达到外环2上的第一止挡7时它使支架5停止。支架5在轴向上由棘爪自由轮10的片体上伸出的接片来保持，由此在轴向上保持整个自由轮。支架5的该轴向保持被表示在图13中。图14至16表示使用了支承夹持体4的第一弹簧14及外环上的第一止挡7的自由轮的原理图。图14表示起动前的自由轮。这些部件不转动及夹持体4由构成一个蝶形弹簧形式的第一弹簧14打开，以致相对内环I具有一个间隙6。夹持体4转动到一个与支架5连接的第四止挡15上。在起动时(图15)外环2的第一止挡7使夹持体4抵抗第一弹簧14的弹簧力在间隙6中转动，以使得夹持体4压在内环I上并传递转矩。这时夹持体4与第四止挡15隔开。图16表示起动后外环2 (齿圈)停止时的自由轮。支架5继续转动及第一弹簧14的附加复位力使夹持体4又朝着第四止挡15转动，由此使自由轮打开并又形成间隙6。因此第一弹簧作用在夹持体4的打开方向上。图17表不根据图14及16的打开的夹持体4的位置及图18表不根据图15中所示的功能原理的闭合的夹持体4的位置。这里第四止挡15被构成在支架5上。为此支架5在向着夹持体4的方向上具有一个阶台。图19至21表示一个自由轮的功能原理，其中闭合不是通过第一止挡，而是通过第二弹簧16来实现，该弹簧在闭合方向/夹持方向上作用于夹持体4。设有一个用于打开夹持体的第二止挡8及外环2/齿圈2a以及一个第五止挡17，该第五止挡与外环2/齿圈2a连接。在起动前(图19)这些部件不转动及夹持体4通过第二止挡8抵抗第二弹簧16的弹簧力而打开，由此相对内环I具有一个间隙6及不传递转矩。在图20所示的起动时第二止挡8转离及第二弹簧16使夹持体4闭合，由此该夹持体转到间隙中及压在内环I上，及由此通过夹持体4在外环2与内环I之间传递转矩。在起动结束后齿圈停止及由此外环2停止而支架5继续转动，以致第二止挡8抵抗第二弹簧16的弹簧力使夹持体4向打开位置转动及自由轮被打开/脱稱，由此在夹持体与内环I之间又形成一个间隙6。支架5在打开方向上的转动运动受到第五止挡17的限制。图23至25表示一个自由轮的功能原理，该自由轮在起动后与图I不同地通过齿圈2a或外环2的回转而回转。在起动前根据图23自由轮处于打开状态。这就是说，在夹持体4与内环I之间具有一个间隙，以致夹持体4在内环I与外环2之间不传递转矩。在起动期间(图24)外环2上的第一止挡7使夹持体4转到间隙6中及通过夹持体4由外环2将转矩传递到内环I。在此情况下外环及内环2，I以及支架5以相同的速度转动。在起动后(图25)外环2与齿圈2a向相反的转动方向18转动及由于支架5的质量中储存的能量支架5与夹持体4继续转动。通过支架5与外环2/齿圈2a之间反向的相对运动及借助也是设置在外环2上的第二止挡8使夹持体4逆着支架5的转动方向打开。齿圈2a例如 可通过回转的起动机来操作。变换地也可以是在起动后使支架保持停止及使外环2在转动方向18上回转，由此夹持体也由第二止挡打开。根据一个未示出的实施方案齿圈2a可支承在发动机法兰3上。附图标记清单I 内环Ia初级侧Ib 曲轴2 外环2a 齿圈2b 环3发动机法兰4夹持体4. I夹持体的头部区域5 支架5a 环5b 板5c 铆钉5d 接片5e支架上的孔6 间隙7第一止挡8第二止挡10棘爪自由轮10. I 棘爪件11 螺丝12第三止挡14第一弹簧
15第四止挡16第二弹簧17第五止挡
18旋转方向
权利要求
1.自由轮，尤其用于持续在一个轨迹上运行的起动机，设有一个与曲轴(Ib)/初级质量(Ia)耦合的内环(I)，一个与起动机齿圈耦合的外环(2)以及一个接收在发动机体上的支架(5)，在该支架上可摆动/可转动地接收了多个夹持体(4)，这些夹持体在脱耦(空转)状态中与内环(I)隔开及在起动时通过支架(5)的旋转运动及通过一个设置在外环(2)上的第一止挡(7)转移到耦合状态并在内环(I)与外环(2)之间传递转矩，其中该自由轮设有机构，所述机构在起动后当外环(2)停止时支持夹持体(4)的到脱稱状态中的摆动运动及由此支持自由轮的脱耦。
2.根据权利要求I的自由轮，其特征在于所述机构以设在外环(2)上第二止挡(8)和/或弹簧的形式构成，它随着起动的结束在外环(2)停止后通过外环(2)与支架(5)之间的相对运动使夹持体(4)摆动/运动到脱耦状态。
3.根据权利要求I或2的自由轮，其特征在于随着起动的结束在外环(2)停止后支架(5)通过其惯性继续转动并促使夹持体(4)的打开/脱耦。
4.根据权利要求I或2的自由轮，其特征在于随着起动的结束在外环(2)停止后支架(5)通过其惯性继续转动；外环(2)在相反方向上转动及该反向的相对运动促使夹持体(4)的打开/脱耦。
5.根据权利要求I至4中任一项的自由轮，其特征在于用于夹持体(4)脱耦的支架(5)的旋转运动受到至少一个第三止挡(12)的限制。
6.根据权利要求5的自由轮，其特征在于第三止挡(12)设置在外环(2)上。
7.根据权利要求I至6中任一项的自由轮，其特征在于第一止挡(7)和/或第二止挡(8)以与外环(2)连接的栓和/或以由外环(2)上的造型的形式来构成。
8.根据权利要求8的自由轮，其特征在于外环(2)由一个板(5b)组成；及第一和/或第二造型以由外环(2)的板(5b)构成的接片的形式构成，这些接片在轴向上向着夹持体(4)弯曲/弯出。
9.根据权利要求I至8中任一项的自由轮，其特征在于一个夹持体(4)的端头区域(4. I)总是位于第一止挡(7)与第二止挡(8)之间。
10.根据权利要求I至9中任一项的自由轮，其特征在于夹持体(4)借助弹簧这样地支承在支架(5)上，以致夹持体(4)在I禹合状态中抵抗弹黃的弹黃力进彳丁运动；及弹黃在脱耦状态中支持夹持体(4)的摆动。
11.根据权利要求I至10中任一项的自由轮，其特征在于该自由轮在起动后通过回转的齿圈(2a)脱耦/打开。
12.根据权利要求I至11中任一项的自由轮，其特征在于该自由轮在起动后通过回转的起动机脱耦/打开。
全文摘要
本发明涉及一种自由轮，该自由轮尤其用于持续在一个轨迹上运行的起动机，该自由轮设有与曲轴/初级质量耦合的内环、与起动机齿圈耦合的外环以及被接收在发动机体上的支架，在该支架上可摆动/可转动地接收了多个夹持体，这些夹持体在脱耦状态(空转)中与该内环隔开距离及在起动时通过该支架的旋转运动及通过设置在该外环上的第一止挡转移到耦合状态中并在该内环与该外环之间传递转矩，其中，该自由轮具有机构，这些机构在起动后当该外环停止时支持所述夹持体的到所述脱耦状态中的摆动运动及由此支持所述自由轮的脱耦。
文档编号F16D41/06GK102667214SQ201080051823
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月12日 优先权日2009年11月16日
发明者G·伊若, O·弗里德曼 申请人:舍弗勒技术股份两合公司