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Selbsttätig wirkende Steuervorrichtung für Reibkupplungen von
Kraftfahrzeugen
EMI1.1
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Steuervorrichtung für Reibkupplungenzylinderförmige Druckraum 45 ausgebildet. In diesem Druckraum 45 ist ein mit Flügeln ausgestatteter Läufer 22 mittels Nieten 24 an einer geflanschten Hohlwelle 23 befestigt. Diese Hohlwelle 23 wirdin einem Lager 25 geführt, das in einem hülsenförmigen axialen Ansatz 17a des Deckels 17 eingesetzt ist.
Die Hohlwelle 23 wird durch eine Stirnzahnkupplung 26 mit einem Zwischenring 27 gekuppelt, welcher seinerseits mittels einer Stirnzahnkupplung 28 mit einer Metallscheibe 29 gekuppelt ist. Die Scheibe 29 läuft also zusammen mit dem Zwischenring 27 um, kann sich jedoch zu diesem Zwischenring 27 axial verschieben. Die Scheibe 29 ist aus Eisen hergestellt und bildet den Anker eines Elektromagneten, der einen ringförmigen Kern 30 und eine Erregerwicklung 31 aufweist, die in einer ringförmigen Nut des Kerns 30 untergebracht ist. Der Kern 30 ist mittels Schrauben 32 am Kupplungsgehäuse 10 befestigt.
Die Erregerwicklung 31 wird von Hand, z. B. mittels des Getriebeschalthebels beim Einrücken desselben eingeschaltet. Der Ansatz 17a des Deckels 17 ist innerhalb eines am Kern 30 vorgesehenen hülsenartigen Ansatzes angeordnet, in welchem ein Sitz zur Aufnahme einer Dichtung 33 vorgesehen ist, die das Zylinderinnere gegen das Gehäuse 10 abdichtet.
An der Scheibe 29 liegen eine mittels einer Zahnkupplung 35 angekuppelte Scheibe 34 und eine Hohlwelle 36 an, die ihrerseits durch einen Freilauf 37 mit der Austrittswelle 6 der Kupplung verbunden ist. Der Freilauf 37 ist derart angeordnet, dass die Kupplung der Hohlwelle 36 mit der Austrittswelle 6 dann hergestellt wird, sobald diese Antriebswelle 6 schneller umläuft als die Hohlwelle 36.
Die Scheibe 29 wird durch eine ringförmige Feder 38 an der Scheibe 34 angedrückt gehalten. Zwischen den Scheiben 29 und 34 ist ein Ring 39 aus einem geeigneten Reibwerkstoff eingeschaltet. Die durch die Feder 38 ausgeübte Schubkraft ist geringer ausgebildet als diejenige, die durch den Elektromagneten ausgeübt wird, so dass sich die Scheibe 29 bei erregter Wicklung 31 von der Scheibe 34 löst und abgebremst wird, während die Scheibe 29 bei stromloser Wicklung 31 mit der Scheibe 34 gekuppelt ist.
Der durch das Kupplungsgehäuse 10, den Kern 30 des Elektromagneten, den Zylinderdeckel 17 und den Kolben 14 begrenzte Hohlraum steht über ein Rohr 40 mit einem Behälter 41 für die einen hydraulischen Druck erzeugende Flüssigkeit in Verbindung. Die von diesem Behälter 41 zulaufende Flüssigkeit fliesst über die Zahnkupplungen 35 und 28 und über ein Ausgleichventil 42 dem genannten Zylinderraum zu, wobei das Ausgleichventil 42 aus einer Gummischeibe besteht, die eine Lippe 42a aufweist und an der Nabe 14a des Kolbens 14 befestigt ist. Im Inneren dieser Gummischeibe 42 ist ein Metallring 42c eingeschlossen. Die Lippe 42a des Ventils 42 ist mit Durchbrüchen 42b für den nachstehend genannten Zweck versehen.
Zur Entlüftung des Hohlraumes ist ein Rohr 43vorgesehen, welches mit dem Oberteil 44 dieses Raumes in Verbindung steht und in den Behälter 41 einmündet.
Die Wirkungsweise ist folgende : Bleiben die Motorwelle 1 und die Austrittswelle 6 unbeweglich, dann ist der Druck aufgehoben und der Kolben 14 und daher das Druckstück 11 entlastet, so dass die Kupplung ausgerückt ist. Die Gegenfedern 12 halten dabei das Druckstück 11 von der Reibscheibe 4 entfernt.
Bei langsamer Drehung des treibenden Gliedes und bei unbeweglich verbleibender Austrittswelle 6 wird der Läufer 22 infolge Reibung der Flüssigkeit an den Wänden des Raumes 45 durch das Motorschwungrad 1 langsam in Drehung versetzt, wobei der Freilauf 37 ausgerastet ist. Der dabei im Raum 45 erzeugte niedrige Fliehdruck kann die Kraft der Gegenfedern 12 nicht überwinden, so dass die Kupplung immer noch ausgerückt bleibt.
Bei schneller umlaufendem treibendem Glied und bei feststehender Antriebswelle erhöht sich bei zunehmender Motordrehzahl der Fliehdruck im Raum 45. Sobald jetzt die Schubkraft des Kolbens 14die Kraft der Federn 12 überwindet, beginnt die Anlage des Druckstückes 11 gegen die Reibscheibe 4 unter Druck, so dass nunmehr das treibende mit dem angetriebenen Glied gekuppelt wird. Das übertragene Drehmoment erhöht sich allmählich mit der Umlaufgeschwindigkeit des Läufers 22. Durch die Bewegung des Kolbens 14 wird der Inhalt des Raumes 45 vergrössert, so dass die Flüssigkeit aus dem Behälter 41 abgesogen wird. Das durch die Reibkupplung übertragene Höchstdrehmoment wird durch die Kraft der Feder 15 begrenzt, wenn der Kolben 14 bei Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit seine Endlage annimmt.
Ist das Getriebe mit dem Motor verbunden, dann kann das Kraftfahrzeug in Gang gesetzt werden.
Zum Ausrücken der Kupplung wird der Wicklung 31 des Elektromagneten Strom zugeführt, wodurch die Bremsscheibe 29 angezogen wird. Beim ersten Teil ihrer Bewegung bringt die Scheibe 29 mittels der Feder 38 das Zwischenglied 27 gegen den festen Anschlag 46 des Kerns 30 zur Anlage, worauf dann bei Nachgeben der Feder 38 die Hilfskupplung 39 ausgerückt und die Verbindung zwischen dem Läufer 22 und dem Freilauf 37 unterbrochen wird. Bei ihrer weiteren Bewegung legt sich die Scheibe 29 an den Kern 30 des Elektromagneten an und bremst dabei den Läufer 22 und die im Raum 45 enthaltene Flüssigkeit a'. Der hydraulische Druck wird aufgehoben, wobei sich das nunmehr nicht mehr unter der Kraft der Feder 15
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stehende Druckstück 11 unter der Wirkung der Gegenfedern 12 von der Reibscheibe 4 löst und die Kupplung ausgerückt wird.
Infolge der Bewegung des Kolbens 14 strömt die im Raum 45 enthaltene Flüssigkeit in den Behälter 41 wieder zurück.
Zum Einrücken der Kupplung nach einem gesteuerten Ausrücken derselben wird der Elektromagnet vom Strom abgeschaltet und die Bremsscheibe 29 freigegeben. Durch die Kraft der Feder 38 wird die Hilfskupplung 39 wieder eingerückt und der Kolben 14 über den Freilauf 37 mit der Austrittswelle 6 verbunden.
Es können sich nun folgende Verhältnisse einstellen :. a) Feststehende bzw. sich langsam drehende Austrittswelle 6 und schnell umlaufendes Motorschwungrad 1. Das Motorschwungrad 1 nimmt durch die Flüssigkeitsreibung an den Wandungen des Raumes 45 den Läufer 22 bei der Drehung mit. Zur Verlangsamung des Einrückens der Kupplung ist das Ausgleichsventil 42 vorgesehen, welches den durch die Bewegung des Kolbens 14 herbeigeführten Zufluss von Flüssigkeit zum Raum 45 hemmt. Der im Raum 45 herrschende hydraulische Druck steigt mit der Geschwindigkeitszunahme des Läufers 22 an, bis die Kupplung wieder eingerückt wird. b) Schnell umlaufende Austrittswelle 6 und langsam umlaufendes Motorschwungrad 1.
Der Läufer 22 ist über die Hilfskupplung 39, welche ein eine plötzliche Beschleunigung des Läufers 22 verhinderndes Grenzdrehmoment übertragen kann, mit dem Freilauf 37 und damit der Austrittswelle 6 verbunden. Der hydraulische Druck steigt wie im Fall a) an, bis die Kupplung wieder eingerückt wird. Solange die Läufergeschwindigkeit keinen der Kraft der Gegenfedern 12 entsprechenden Druck herzustellen vermag, kann das Einrücken der Kupplung auch in diesem Fall nicht erfolgen. Das Ventil 42 übt immer noch eine Verzögerungswirkung auf die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung aus. Beim Betrieb des Kraftfahrzeuges entspricht dieser Fall einem durch Anschieben erfolgenden Anlassen bzw. einem Gangwechsel bei Bergabfahrt, Leerlauf des Motors und schnell fahrendem Wagen. c) Schneller Umlauf von Motorschwungrad 1 und Austrittswelle 6.
Der Läufer 22 wird durch denjenigen Teil angetrieben, der schneller umläuft. Auch in diesem Fall verzögert das Ventil 42 das Einrücken der Kupplung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätig wirkende Steuervorrichtung für Reibkupplungen von Kraftfahrzeugen, bei der die Kupplung durch den hydraulischen Druck einer Flüssigkeit eingerückt wird, welche in einem mit der Welle des Fahrzeugmotors gleichachsig fest verbundenen Zylinder enthalten ist, der einen auf das mit der Austrittswelle verschiebbar gekuppelte Kupplungs-Druckstück einwirkenden Kolben aufweist, wobei der hydraulische Druck von der durch den Flüssigkeitsumlauf erzeugten Fliehkraft herrührt, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (45) des Zylinders (la, 16,17) ständig mit einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter (41) verbunden ist und einen mit dem Zylinder gleichachsig angeordneten Läufer (22) enthält, wobei eine elektromagnetische Bremse (29,30, 31) vorgesehen ist,
welche bei Betätigung des Gangwechselhebels durch Schliessen eines normalerweise offenen Kontaktes auf eine mit dem Läufer drehfest verbundene Bremsscheibe (29) einwirkt, wodurch das Anhalten der Umlaufbewegung der Flüssigkeit in dem Druckraum (45) und das Ausrücken der Kupplung erfolgt.