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Fliehkraft-Backenkupplung. insbesondere für
Kraftfahrzeuge
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heit der Konstruktion ist die erfindungsgemässe Kupplung für alle Arten von Kraftfahrzeugen verwendbar, insbesondere auch für kleine einspurige Fahrzeuge, wobei die üblichen Stufengetriebe verwendet werden können. Bei diesen Getrieben muss die Kupplung ohne Rücksicht auf die Drehzahl ausrückbar sein, was bei den bekannten Kupplungen nicht möglich war.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht des Kupplungszusammenbaus, Fig. 2 einen Schnitt durch die
Kupplung gemäss Fig. 1 nach der Linie A-A, Fig. 3 eine Abwicklung der Überholkupplung, Fig. 4 eine
Draufsicht auf die Überholkupplung samt Bremse, Fig. 5 eine Draufsicht einer Backe samt Hilfsfliehge- wicht in der einen Ausführungsform, Fig. 6 eine Draufsicht einer Backe samt Hilfsfliehgewicht in einer andern Ausführungsform, Fig. 7 einen Schnitt durch die Backe und Scheiben mit Hilfsreibflächen und
Fig. 8 eine Anordnung der Überholkupplung auf der andern Scheibe, abweichend von der Anordnung ge- mäss Fig. 2.
Auf einer Antriebswelle 1 ist mit Hilfe von Keilen eine mit Zapfen 3, 4 versehene Tragplatte 2 drehfest jedoch axial verschiebbar angeordnet. Auf dem Zapfen 3 ist eine Backe 5 und auf dem Zapfen 4 eine Backe 6 gelagert. Die Backen 5 und 6 weisen Hauptflächen 5', 6'in Form eines Doppelkegels auf und werden entgegen der Wirkung der Fliehkraft mittels Federn 7,8 zur Drehachse gezogen.
Auf der Antriebswelle ist eine getriebene Hohlwelle 9 frei drehbar gelagert, auf der eineMitnehmer- trommel 10 befestigt ist, die auf ihrem Umfang Einschnitte 11 aufweist. Zwischen den Backen 5,6 und der Mitnehmertrommel 10 ist eine Scheibe 12 axial verschiebbar gelagert, die. mittels von mit den Ein- schnitten 11 der Mitnehmertrommel 10 in Eingriff stehender Vorsprünge 13 mit ihr und dadurch auch mit der getriebenen Hohlwelle 9 drehfest verbunden ist. Die Scheibe 12 weist am Umfang eine kegelförmige
Reibfläche auf, die in ihrer Form dem Teil der Reibfläche der Backen 5,6 entspricht. Zwischen die Scheibe 12 und die Mitnehmertrommel 10 ist eine Druckfeder 14 eingelegt, welche die Scheibe 12 zu den Backen 5,6 hin drückt. Das Ausmass der axialen Verschiebung der Scheibe gegen die Backen 5, 6 hin wird durch der : Anschlag 15 beschränkt.
Auf der ändern Seite der Backen 5,6 befindet sich eine Scheibe 16, die mittels der in die Einschnitte 11 eingreifenden Vorsprünge 17 mit der Trommel 10 in Verbindung steht. Wie die Scheibe 12 weist auch die Scheibe 16 eine kegelförmige Reibfläche auf, so dass sie beide eine den Backen 5,6 gleiche Reibfläche aufweisen. Die Scheibe 16 ist axial festgelegt. Die Scheibe 12 ist mit einem von einer Ausrückplatte 19 getragenen Stift 18 verbunden.
Die Ausrückscheibe 19 wird mittels einer (nicht gezeigten) Betätigungsvorrichtung über einen Nocken 20 betätigt. Auf der getriebenen Hohlwelle 9 ist eine Überholkupplung vorgesehen, die in diesem Falle aus zwei Sperrädern 21,22 besteht, wobei das Sperrad 21 fest mit der getriebenen Hohlwelle 9 verbunden und das Sperrad 22 auf der Antriebswelle 1 frei drehbar ist, von welcher es mittels einer mit ihr festverbundenen Bremse 23 gebremst wird. Es kann aber auch das Sperrad 22 mit der Antriebswelle 1 fest verbunden und das Sperrad 21 auf derselben frei drehbar und axial verschiebbar sein und mittels der an der getriebenen Hohlwelle befestigten Bremse 23 gebremst werden.
Die Überholkupplung kann auch an der Scheibe 16 untergebracht sein, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.
Ein Teil der Überholkupplung 21'ist dann fest mit der Scheibe 16 verbunden, der andere Teil 22'ist auf der Antriebswellel frei drehbar gelagert und wird von der mit der Antriebswelle fest verbundenen Brem- se 23'gebremst. Die Scheibe 16 ist hiebei axial verstellbar, jedoch nur in Richtung gegen die Bakken 5,6. Selbstverständlich kann die Überholkupplung auch mit andern bekannten Mitteln ausgeführt werden, z. B. mittels einer auf einem Schraubengewinde gelagerten Mutter usw.
Die Konstruktion kann in einfacher Weise insbesondere zur Übertragung von geringeren Drehmomenten nur mit einer Scheibe ausgeführt werden. Bei dieser Ausführung ist die Tragplatte 2 auf der Antriebswelle 1 axial festliegend und an Stelle der beiden Scheiben 12 und 16 ist bloss die Scheibe 12 vorgesehen, die zwischen der Mitnehmertrommel 10 und den Backen 5,6 gelagert ist. In einem solchen Falle sind die Backen 5, 6 lediglich mit einseitigen Reibflächen auf der der Scheibe 12 zugekehrten Seite versehen. Der übrige Mechanismus bleibt unverändert. Bei dieser Ausführungsform kann die Tragplatte 2 eventuell axial verschiebbar sein, u. zw. gegen die Scheibe 12 hin mittels einer Druckfeder und in Ge- geI1Iichtung mit Hilfe einer Ausrückvorrichtung, wogegen die Scheibe 12 mit Hilfe der Überholkupplung 21,22 nur in Richtung auf die Backen 5,6 verstellbar ist.
Die Überholkupplung kann auch auf der Tragplatte2 wirksam sein, wobei das axial verschiebbare Sperrad mit ihr fest verbunden ist und das frei drehbare Sperrad durch eine Bremse gebremst wird, die-in diesem Falle mit der Antriebswelle 1 verbunden ist.
Bei Drehzahlerhöhung der Antriebswelle 1 wirkt die Massenkraft-der Backen 5, 6 gegen die Fe-
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dem 7,8 und die Backen fangen an sich von ihrer Ruhelage abzuheben, bis ihre Reibflächen 5', 6. At den Reibflächen der Scheiben 12, 16 zur Berührung kommen. Bei weiterer Drehzahlsteigerung wird die
Scheibe 12 entgegen der Wirkung der Feder 14 etwas verschoben, bis die Backen genau mittig zwischen den Scheiben 12,16 liegen. In diesem Zustande wird ein voller Kraftschluss der Kupplung erreicht. Bei weiter steigender Drehzahl werden die Backen 12,16 infolge der Anschläge 24, 25 nicht mehr weiter ab- gehoben. Durch die Wirkung der Feder 14 erfolgt ein weicher Eingriff der Backen mit den Scheiben.
Soll die Kupplung bei höherer Drehzahl gelöst werden, wird die Scheibe 12 entgegen der Wirkung der Feder 14 mit Hilfe des Ausrückmechanismus 18,19, 20 von den Backen 5, 6 weggedrückt, was ohne
Rücksicht auf die Drehzahl und Grösse der Backenmassenkraft zur Auskupplung führt. Ein neues Einkuppeln erfolgt durch Lösen des Ausrückmechanismus 18,19, 20 und Verschiebung der Scheibe 12 mit Hilfe der
Feder 14. Auf ähnliche Weise erfolgt das Aus- und Einkuppeln unabhängig von der Drehzahl auch bei der
Anordnung mit nur einer Scheibe, bei welcher die Tragplatte 2 durch Einwirkung der Druckfeder in Rich- tung auf die Scheibe 12 hin und durch die Ausrückvorrichtung von dieser wegbewegt wird.
Ist die Antriebswelle 1 im Stillstand und soll dieselbe über den getriebenen Kupplungsteil in Bewe- gung gebracht werden, z. B. vom Anlasser beim Anlassen des Motors oder bei der Bergabfahrt des Fahrzeuges, verschiebt das über die Bremse 23 gebremste Sperrad 22 das Sperrad 21 und mit ihm die Mitnehmertrommel 10 und somit auch über die Feder 14 die Scheibe 12 gegen die Backen 5, 6. Dies führt zur
Berührung der Reibflächen der Scheiben 12,16 und der Reibflächen 5', 6'der Backen 5,6 und somit zum hinrücken der Kupplung, wodurch ein Drehmomentenverlauf von der getriebenen Hohlwelle zur Antriebswelle ermöglicht wird. Durch die Überholkupplung 21,22 wird ein gleicher Zustand auch während des Betriebes erreicht, wenn die Drehzahl des treibenden Teiles sonst unter die Drehzahl des getriebenen Teiles sinken würde, z. B. bei Bergabfahrt mit laufendem Motor.
Eine Kupplungseinrückung erfolgt auch dann, wenn über die Überholkupplung die Tragplatte 2 betätigt wird. Das Einkuppeln über die Überholkupplung erfolgt nur dann, wenn die Drehzahl der getriebenen Welle höher ist als die Drehzahl der Antriebswelle.
Sobald die Drehzahlen ausgeglichen sind bzw. wenn die Drehzahl des getriebenen Teiles unter die des treibenden Teiles gesunken ist, hört die Wirkung der Überholkupplung auf und, falls die Drehzahl der Antriebswelle unter der Ausrückdrehzahl liegt, wird die Kupplung ausgerückt.
Zur Erzielung einer zuverlässigen Kupplungseinrückung bei Drehmomentübertragung vom getriebenen zum treibenden Teil, insbesondere bei einer Ausführung, bei der die Backen 5,6 eine grössere Schwenkbewegung vollführen, sind vorteilhafterweise Hilfsreibflächen 26 vorgesehen, wie in Fig. 7 gezeigt wird. Bei dieser Ausführung genügt zur zuverlässigen Kupplungseinrückung eine verhältnismässig ge- ringe Verschiebung der über die Überholkupplung 21,22 betätigten Scheibe oder der Tragplatte 2.
Bei dieser Anordnung wird auch die Ausrückdrehzahl gegenüber der Einrückdrehzahl gesenkt, weil auch bei geringfügigen Änderungen des Drehmomentverlaufes zwischen dem treibenden und dem getriebenen Kupplungsteil, die bei Verlangsamung des Fahrzeuges eintreten, die Kupplungseinrückung über die Überholkupplung erfolgt. Hiedurch wird trotz des Abhebens der Hauptreibflächen 5', 6'der Backen 5,6 von den Scheibenreibflächen auch die Drehzahlsenkung der Antriebswelle 1 verhindert.
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wie in Fig. 7 dargestellt. Dieser Form der Haupt- und Zusatzreibflächen sind auch die Plattenreibflächen angepasst.
Ist der von den Zusatzreibflächen mit der Drehachse eingeschlossene Winkel kleiner als 900, wird auch eine vorteilhafte Kupplungseinrückung beim Anfahren erreicht, indem zuerst die Zusatzreibflächen 26 mit den entsprechend geformten Reibflächen 12,16 in Berührung kommen, die einen Schlupf des treibenden und angetriebenen Kupplungsteiles gestatten. Bei nachfolgendem Abheben des Backens erfolgt sodann allmählich die volle Einrückung der Kupplung beim Berühren der Hauptreibflächen 5', 6' mit den Reibflächen der Scheiben bei axialer Verschiebung der Scheibe 12 gegen die Wirkung der Feder 14. Insofern die Ausführung mit nur einer Scheibe angewendet wird, findet nur eine Zusatzfläche auf jener Seite der Backen 5,6 Verwendung, die zur Scheibe gewendet ist.
Gemäss der weiteren in den Fig. 5,6 veranschaulichten Ausführungsbeispiele sind die Backen 5, 6 mit Zusatzfliehgewichten versehen. Gemäss dem Beispiel nach Fig. 5 ist auf dem Bolzen 3, der zugleich die Schwenkbewegung der Backe 6 begrenzt, ein Zusatzfliehgewicht 27 drehbar gelagert. Die Backe 6 weist einen begrenzten Schwenkbereich auf, wogegen das Gewicht 27 eine grössere Schwenkbewegung vollführen kann.
Das Zusatzgewicht 27 ist mit einer Rückstellfeder 28 versehen, die in Nähe des Bolzens 3 untergebracht ist, auf dem das Gewicht 27 verschwenkbar gelagert ist. Die Backe 6 sowie das Zusatzgewicht 27 schwenken in gleicher Richtung von der Drehachse, Die Backe 6 weist auf ihrem verschwenkbaren Ende einen gegen die Drehachse gerichteten Arm 29 auf, an dem sich das verschwenkbare Ende des Zusatzge-
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