DE1004495B

DE1004495B - Fliehkraftkupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1004495B
Application number: DEF13281A
Authority: DE
Inventors: Richard Binder
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1953-11-20
Filing date: 1953-11-20
Publication date: 1957-03-14

Description

Fliehkraftkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Anordnung und Ausbildung von Sperreinrichtungen, wie sie bei durch Fliehkraft betätigten Kupplungen, bei denen das Einkuppeln selbsttätig in Abhängigkeit der Drehzahl vor sich geht, verschiedentlich angewandt werden. Bei derartigen, durch Fliehgewichte betätigten Kupplungen ist es nicht möglich, unterhalb der Einschaltdrehzahl einen Kraftschluß zwischen dem Motor und dem Getriebe herzustellen, um beim Abstellen des Fahrzeuges auf einer abschüssigen Straße durch Einlegen eines Ganges den Motor als Bremse zu benutzen und bei einem Defekt des Anlassers den Motor durch Anschieben des Fahrzeuges in Gang zu setzen.
Um diese Nachteile derartiger drehzahlabhängiger Kupplungen zu vermeiden, sind Sperreinrichtungen bekanntgeworden, die zwischen dem Schwungrad bzw. der mit dem Schwungrad umlaufenden Kupplungsdruckplatte einerseits und der Kupplungswelle bzw. Kupplungsscheibe andererseits angeordnet und meist als Klinkengesperre ausgebildet sind. Diese Gesperre sind meist so beschaffen, daß sie eine Verbindung zwischen Motor und Getriebewelle nur im Ruhezustand oder bei ganz geringen Drehzahlen herstellen, während bei höheren Drehzahlen die Sperrklinken unter dem Einfluß der Fliehkraft eine Stellung einnehmen, die ein Einfallen der Sperre verhindert.
Da sich bei solchen Einrichtungen beim Einfallen der Sperre bei geringem Drehzahlunterschied zwischen Motor und Getriebewelle starke Stöße ergeben, die eine Gefährdung des Triebwerkes bewirken, und da auch ein Blockieren der Räder zu einer Beeinträchtigung der Fahrsicherheit führen kann, wurde bereits vorgeschlagen, zwischen dem Motorschwungrad und den Sperrklinken eine Rutschkupplung anzuordnen, die eine Begrenzung des durch die Sperre übertragenen Drehmoments bewirkt. Es ist auch bekannt, bei Klauenkupplungen in der einen Kupplungshälfte eine Rutschkupplung anzubringen, um ein stoßfreies Einrasten der Klauen zu bewerkstelligen. Die bekanntgewordenen Ausführungen bringen aber vor allem erhebliche bauliche Nachteile mit sich und benötigen verhültnismäßig viel Platz, so daß sie sich bisher nicht einführen konnten.
Diese Nachteile vermeidet die Sperreinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Erfindungsgedanke besteht vor allem darin, die das Drehmoment begrenzende Einrichtung, also z. B. die Rutschkupplung, in dem zwischen dem Sperrad und der Kupplungsnabe bzw. der Kupplungswelle vorhandenen Raum einzubauen, wobei die seitlichen Flächen des Sperrades als Reibflächen für die Rutschkupplung mit herangezogen werden können. Durch diese Anordnung wird für die Unterbringung der das Drehmoment begrenzenden Einrichtung kein zusätzlicher Raum benötigt, und die Rutschkupplung läßt sich billig und einfach herstellen.
Weiterhin wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Sperre mit der das Drehmoment begrenzenden Einrichtung so mit dem in dier Kupplungsscheibe eingebauten, an sich bekannten Schwingungsdämpfer zu verbinden, daß der Einschaltstoß über die Federn des Schwingungsdämpfers geleitet und dadurch noch weiter gemildert wird. Bei den meisten Fahrzeugen genügt es, die das Drehmoment begrenzende Einrichtung innerhalb der Sperre so abzustimmen, daß sie nur etwa das halbe maximale Motordrehmoment überträgt. Bei einer solchen Abstimmung wird der Einschalfstoß, insbesondere bei Zwischenschaltung des Sdhwingungsdämpfers in der Kupplungsscheibe, so gemildert, daß bei einem Einfallen der Sperre, selbst bei hohem Drehzahlunterschied, ein für die Wageninsassen kaum mehr fühlbarer Einschaltstoß entsteht.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 stellt einen Schnitt durch ein Schwungrad mit starrer Mitnehmerscheibe und Sperre nach der Linie C-D der Fig. 2 dar; Fig. 2 zeigt den Schnitt A-B gemäß Fig. 1, während Fig. 3 einen Schnitt durch eine Sperre in Verbindung mit einem in der Kupplungsscheibe eingebauten Federschwingungsdämpfer zeigt.
Die mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe 1 wird; in der üblichen Waise zwischen dem Schwungrad 2 und der Druckplatte 3 zusammengepreßt und dadurch mitgenommen. Am Schwungrad 2 sind Sperrklinken 4 auf Zapfen 5 drehbar gebagert. Die Sperrkliin;ken 4 sind einsaitig ausgebildet, so d.a,ß s,ie als Fliehgewichte wirken. S,ie werden durch Federn 6 nach innen gedrückt. Zwischen der Kupplungsnabe 7, die mit der Außenverzahnung 8 versehen isst, und den Sperrklinken 4 ist das Sperrad 9 angeordnet, in welches am Außenumfang mehrere Sperrasten 10 eingearbeitet sind, in welche die Sperrklinken 4 eingreifen. Das Sperrad 9 trägt am Außenumfang einen vorgezogenen Rand, der innen mit der Verzahnung 11 versehen ist. Zwischen dieser Innenverzahnung 11 und der Außenverzahnung 8 der Kupplungsnabe 7 sind Lamellen 12 mit Außenverzahnung und Lamellen 13 mit Innenverzahnung angeordnet. Durch die an dem Bund 14 der Kupplungsnabe 7 abgestützten Tellerfeder 15 werden die Lamellen 12 und 13 aneinandergepreßt, wobei das Sperrad 9 über den Reibring 16 an die Kupplungsscheibe 1 angedrückt wird. Durch entsprechende Bemessung der Tellerfeder 15 wird zwischen den Lamellen 12 und 13 sowie dem Sperrad 9 und dem Reibring 16 der gewünschte Reibungsschluß hergestellt.
Fig.3 zeigt die gleiche Sperreinrichtung in Verbindung mit der Kupplungsscheibe 1, die mit einem Schwingungsdämpfer versehen ist. Die Außenverzahnung 8 für die Lamellen 13 sind hier nicht in die Kupplungsnaben 7 eingearbeitet, sondern in einen Ansatz, der mit der Führungsscheibe 18 starr verbunden ist. Von der Führungsscheibe 18 wird die Kraft über Abstandstücke 19 auf die zweite Führungsscheibe 20 übertragen und von den beiden Führungsscheiben 18 und 20 über Federn 21, die in Aussparungen des Flansches der Kupplungsnabe 7 liegen, auf die Kupplungsnabe 7 und damit auf die Kupplungswelle. Zur Einstellung der Spannung der Tellerfeder 15 ist die Ringmutter 22 vorgesehen, die auf dem Gewindeansatz 17 der Führungsscheibe 18 axial verstellbar angeordnet ist.
Die Arbeitsweise dieser Sperreinrichtung ist folgende: Bei Stillstand oder Unterschreitung der Leerlaufdrehzahl des Motors werden die Sperrklinken 4 von den Federn 6 auf das Sperrad 9 gedrückt und nehmen dieses über die Rasten 10 in einer Drehrichtung mit. Die Federn 6 sind so bemessen, daß die Sperrklinken 4 unter dem Einfluß der Fliehkraft bei einer über der Leerlaufdrehzahl des Motors liegenden Drehzahl, die am besten bei etwa 300 Umdr./Min. liegt, nach außen gedrückt werden, bis sie an dem Schwungrad 2 zum Anliegen kommen. Bei mit mehr als 300 Umdr./Min. laufendem Motor ist somit die Sperre vollständig ausgeschaltet. Die Sperre tritt erst wieder in Tätigkeit, sobald die Motordrehzahl unter diese vorbestimmte Drehzahl von etwa 300 Umdr./Min. abfällt. Für die Lamellen und den Reibring 16 empfiehlt es sich, einen Werkstoff zu wählen, dessen Reibwert möglichst geringen Schwankungen unterworfen ist. Besonders geeignet hierfür sind Sintermetalle, insbesondere Sinterbronze mit hohem Graphitgehalt.
Die Sperre kann entgegen dem gezeigten Beispiel auch zwischen der Druckplatte 3 und der Kupplungsnabe 7 angeordnet sein. Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch mit jeder anderen Art von Sperre, z. B. mit einem Rollengesperre u. a. m., verbinden. Als das Drehmoment begrenzende Einrichtung können an Stelle der als Beispiel gezeigten Lamellenkupplung auch Rutschkupplungen anderer Form, z. B. mit Kegel oder Fliehgewichten, vorgesehen werden. Andererseits ist die beschriebene Sperreinrichtung nicht nur für Flielakraftkupplungen geeignet, sondern kann bei allen Kupplungen angewandt werden, die unterhalb einer bestimmten Drehzahl selbsttätig auskuppeln oder keine genügende Kraftübertragung haben. wie z. B. hydrodynamische Kupplungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Fliehkraftkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der bei einer vorbestimmten Drehzahl der treibenden Welle ein mit dieser Welle verbundener Teil mit einem gegebenenfalls über Schwingungsdämpfer mit der getriebenen Welle verbundenen Teil gekuppelt wird und bei der eine Einweg-Sperreinrichtung die treibende mit der getriebenen Welle bei Stillstand oder niederer Drehzahl der treibenden Welle in einer Drehrichtung verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte, von einem bestimmten Drehmoment ab rutschende Kupplung (12, 13) innerhalb der Einweg-Sperreinrichtung (4, 9, 10) angeordnet ist.
2. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfer (21), die den mit der treibenden Welle in Abhängigkeit von der vorbestimmten Drehzahl kuppelbaren Teil (1, 18, 20) mit der getriebenen Welle verbinden, zugleich auch zur Dämpfung von Stößen der eingekuppelten Einweg-Sperreinriahtung dienen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 175 319, 893 299, 899 560; USA.-Patentschrift Nr. 1667 260.