Anordnung zur automatischen Betätigung einer mit einer hydrodynamischen
Kupplung verbundenen mechanischen Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Betätigung einer mechanischen
Kupplung, die einer hydrodynamischen Kupplung nachgeschaltet ist und bei welcher
zwischen dem Motor und der mechanischen Kupplung zur Überbrückung der hydrodynamischen
Kupplung eine Sperre vorgesehen ist, die nur im Stillstand bzw. bei kleinen, unterhalb
der Leerlaufdrehzahl des Motors liegenden Drehzahl anspricht, die nur in einer Drehrichtung
wirkt und die mit einer Rutschkupplung zwecks Begrenzung des von der Sperre zu übertragenden
Drehmomentes versehen ist.Arrangement for the automatic actuation of a with a hydrodynamic
Coupling associated mechanical coupling, especially for motor vehicles The
The invention relates to an arrangement for the automatic actuation of a mechanical one
Coupling which is connected downstream of a hydrodynamic coupling and in which
between the engine and the mechanical coupling to bypass the hydrodynamic
Coupling a lock is provided that only at a standstill or at small, below
the idling speed of the engine responds to the speed in only one direction of rotation
acts and with a slip clutch to limit the amount to be transmitted by the lock
Torque is provided.
Es sind bereits automatisch betätigte Kupplungen bekannt, und zwar
arbeiten diese meist mit Fliehkraftkupplungen, derart, daß der Anfahrvorgang von
der Fliehkraftkupplung übernommen wird, während das Aus- und Einkuppeln bei höheren
Motordrehzahlen durch einen mit Saugluft, Druckluft oder Öldruck betätigten Servomotor
ausgeführt wird. Es ist weiterhin bekannt, die Steuerung dieser Servomotoren auf
elektrischem Wege durchzuführen und den Schalter für die Auslösung des elektrischen
Impulses so mit dem Getriebeschalthebel zu verbinden, daß eine vollautomatische
Betätigung der Kupplung während des Schaltvorganges erzielt wird. Diese Anordnung
bewährt sich bei Personenwagen, insbesondere bei leichteren Personenwagen, gut,
jedoch ergeben sich bei schweren Fahrzeugen, insbesondere Omnibussen und Lastwagen,
Schwierigkeiten, die vor allein damit zusammenhängen, daß die Schaltzeiten für die
Kupplung bei abnehmender Drehzahl durch die Verringerung der von der Fliehkraftkupplung
bei sinkender Drehzahl auf die Kupplungsbetätigung ausgeübten Reaktionskräfte größer
werden.There are already automatically operated clutches known, namely
these usually work with centrifugal clutches, so that the starting process of
the centrifugal clutch is taken over, while the disengagement and engagement at higher
Motor speeds by a servo motor operated with suction air, compressed air or oil pressure
is performed. It is also known to control these servomotors
electrical way and the switch for triggering the electrical
Impulse to connect with the gear shift lever so that a fully automatic
Operation of the clutch is achieved during the shift. This arrangement
has proven itself well in passenger cars, especially in lighter passenger cars,
however, in the case of heavy vehicles, especially buses and trucks,
Difficulties related to the fact that the switching times for the
Clutch at decreasing speed by reducing the centrifugal clutch
Reaction forces exerted on the clutch actuation as the speed decreases
will.
Durch die Erfindung werden derartige automatische Kupplungsbetätigungen
auch für schwere Fahrzeuge, insbesondere auch Omnibusse und Lastwagen, brauchbar.
Die an sich bekannte automatische Betätigung einer mechanischen Kupplung wird mit
Hilfe eines beispielsweise elektrisch gesteuerten Servomotors vorgenommen. Der mechanischen
Kupplung wird in ebenfalls bekannter Weise eine hydrodynamische Kupplung vorgeschaltet,
so daß also der Antrieb der mechanischen Kupplung nicht drehzahlabhängig ist.The invention makes such automatic clutch actuations
can also be used for heavy vehicles, especially buses and trucks.
The per se known automatic actuation of a mechanical clutch is with
With the help of an electrically controlled servo motor, for example. The mechanical
Coupling, a hydrodynamic coupling is also connected upstream in a known manner,
so that the drive of the mechanical clutch is not dependent on the speed.
Bei einer solchen Anordnung ergeben sich insofern Schwierigkeiten,
als eine Benutzung des Motors als Bremse bei stehendem Fahrzeug und ein Anwerfen
des Motors durch Anschleppen des Fahrzeuges nicht ohne weiteres möglich ist. Diese
Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die hydrodynamische
Kupplung durch eine an sich bekannte Sperreinrichtung überbrückt wird, die eine
drehmomentbegrenzende Verbindung zwischen dem Motor und der mechanischen Kupplung
herstellt und die nur bei stehendem Motor oder bis zu einer unterhalb der Leerlaufdrehzahl
liegenden Drehzahl und nur in der Richtung wirkt, in welcher das Anwerfen des Motors
durch das Schieben des Fahrzeuges erfolgen muß.With such an arrangement difficulties arise insofar as
as a use of the engine as a brake when the vehicle is stationary and a start
the engine is not easily possible by towing the vehicle. These
Disadvantages are avoided according to the invention that the hydrodynamic
Coupling is bridged by a locking device known per se, the one
Torque-limiting connection between the motor and the mechanical coupling
and that only when the engine is not running or down to one below idle speed
lying speed and only acts in the direction in which the engine is started
must be done by pushing the vehicle.
In Fig. 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel gezeigt.In Fig. 1 to 3 an embodiment according to the invention is shown.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen
Einrichtung, Fig. 2 die Draufsicht auf eine Sperreinrichtung, Fig. 3 den Querschnitt
durch eine Sperreinrichtung. In Fig. 1 ist mit 1 das an der Kurbelwelle des Motors
befestigte Schwungrad bezeichnet, an welchem das Primärrad 2 der hydrodynamischen
Kupplung befestigt ist. Das Sekundärrad der hydrodynamischen Kupplung 3 ist auf
der Welle 4 angeordnet, an welcher die Aufnahmescheibe 5 für die mechanische Kupplung
angeschraubt ist. Fig. 1 zeigt die mechanische Trennkupplung 5, 6 hier in Form einer
Einscheibenkupplung, die die Kraft auf die Getriebewelle 7 überträgt und die durch
das Ausrücklager 8 über den Hebel 9 ausgerückt werden kann. Ein-Servömotör 10 bewirkt
das Ein- und Auskuppeln der mechanischen Kupplung und wird durch die Saugluft des
Motors betätigt, die über das elektrisch betätigte Steuerventil 11 geleitet wird.
Mit dem Pfeil 12 ist die Verbindung der Saugluftleitung zum Ansaugrohr des Motor
angedeutet. 13 stellt den Getriebeschalthebel dar, der mit dem elektrischen Schalter
14 verbunden ist, durch den beim Schaltvorgang der Stromkreis für den Elektromagneten
am Steuerventil 11 geschlossen wird. Die Anordnung der die hydrodynamische Kupplung
2, 3 überbrückenden Sperre kann an der Stelle 15, also zwischen dem Primärrad 2
der Strömungskupplung und der Welle 4, oder an der Stelle 16 zwischen dem Schwungrad
1 und der Welle 4 erfolgen.
In Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten eines
Ausführungsbeispieles der Sperreinrichtung gezeigt. Die Sperrklinke 17 ist um den
am Schwungrad 1 bzw. am Primärrad 2 fest angeordneten Bolzen 18 schwenkbar und wird
durch die schwache- Feder 19 nach innen gedrückt, so daß sie im Ruhezustand mit
dem Sperrad 20 in Eingriff kommt und der Motor bei geschobenem Fährzeug in der Richtung
wie durch den Pfeil angegeben, mitgenommen wird. Das Sperrad 20 ist auf der Nabe
21 drehbar gelagert. In dem Sperrad 20 sind Lamellen 22 und 23 angeordnet, die zum
Teil in Nuten des Sperrades 20 und zum anderen Teil in Nuten der Nabe 21 eingreifen
und die über die Tellerfeder 24, die durch die Mutter 25 vorgespannt werden kann,
unter Reibungsschluß gehalten werden. Diese unter Reibungsschluß stehenden Lamellen
22, 23 stellen eine Rutschkupplung dar, die das von der Sperre übertragbare Drehmoment
begrenzen und verhindern, daß eine Überbeanspruchung des Triebwerkes bei einfallender
Sperre eintritt. Die Rutschkupplung ist an den Stellen 15 oder 16 innerhalb des
Sperrades 20 untergebracht.Fig. 1 shows an example of an overall arrangement of the invention
Device, FIG. 2 the top view of a locking device, FIG. 3 the cross section
by a locking device. In Fig. 1, 1 is the one on the crankshaft of the engine
designated flywheel attached to which the primary wheel 2 of the hydrodynamic
Coupling is attached. The secondary wheel of the hydrodynamic coupling 3 is open
the shaft 4 is arranged on which the receiving disk 5 for the mechanical coupling
is screwed on. Fig. 1 shows the mechanical disconnect clutch 5, 6 here in the form of a
Single-plate clutch that transmits the power to the gear shaft 7 and through
the release bearing 8 can be disengaged via the lever 9. A servo motor 10 causes
the engaging and disengaging of the mechanical clutch and is activated by the suction air of the
Motor operated, which is passed through the electrically operated control valve 11.
With the arrow 12 is the connection of the suction air line to the intake pipe of the engine
indicated. Figure 13 illustrates the gear shift lever that connects to the electrical switch
14 is connected, through which the circuit for the electromagnet during the switching process
at the control valve 11 is closed. The arrangement of the hydrodynamic coupling
2, 3 bridging lock can be at the point 15, i.e. between the primary gear 2
the fluid coupling and the shaft 4, or at the point 16 between the flywheel
1 and wave 4 take place.
In Figs. 2 and 3 details are one
Exemplary embodiment of the locking device shown. The pawl 17 is around the
on the flywheel 1 or on the primary wheel 2 fixed bolt 18 pivotable and is
pressed by the weak spring 19 inward, so that they are in the resting state with
the ratchet wheel 20 comes into engagement and the motor with the vehicle pushed in the direction
as indicated by the arrow. The ratchet wheel 20 is on the hub
21 rotatably mounted. In the ratchet wheel 20 slats 22 and 23 are arranged to
Partly engage in grooves in the ratchet wheel 20 and partly in grooves in the hub 21
and via the plate spring 24, which can be pretensioned by the nut 25,
be held under frictional engagement. These frictionally engaged lamellae
22, 23 represent a slip clutch, the torque that can be transmitted by the lock
limit and prevent overloading of the engine in the event of an incident
Lock occurs. The slip clutch is at points 15 or 16 within the
Ratchet wheel 20 housed.
Die Arbeitsweise dieser automatischen Kupplungsbetätigung ist folgende:
Das Anfahren geschieht mit der hydrodynamischen Kupplung. Bei Leerlaufdrehzahl des
Motors ist das von dieser Kupplung übertragene Drehmoment so geringfügig, daß ein
nennenswerter Vortrieb des Fahrzeuges nicht stattfindet. Beim Einschalten eines
Getriebeganges wird durch die Bewegung des Schalthebels 13 der Stromkreis des das
Steuerventil 11 betätigenden Magneten kurz geschlossen und dadurch der Servomotor
10 mit dem Saugrohr des Motors in Verbindung gesetzt, wodurch die mechanische Kupplung
5, 6 über den Hebel 9 und das Ausdrücklager 8 ausgekuppelt wird. Beim Wiederloslassen
des Schalthebels 13 wird der Stromkreis für den Magneten am Steuerventil 11 unterbrochen
und der Servomotor 10 mit der Außenluft verbunden, so daß die mechanische Kupplung
5, 6 eingerückt wird. Solange eine Beschleunigung des Motors durch Gasgehen nicht
erfolgt, bleibt das Fahrzeug in Ruhe. Erst bei Beschleunigung des Motors kommt das
Fahrzeug allmählich in Bewegung. Das Umschalten der Geschwindigkeiten beim Fahren
geschieht dann in der gleichen Weise wie eben beschrieben, wobei jedoch das Wiedereinkuppeln
der mechanischen Kupplung 5, 6 durch entsprechenden allmählichen Abbau des Unterdruckes
allmählich und stoßfrei erfolgt. Es sind verschiedene Mittel bekannt, um den allmählichen
Abbau des Unterdruckes zwecks weichen Eingriffs der Kupplung zu bewerkstelligen.
Auf eine Beschreibung dieser Mittel wird hier verzichtet.The mode of operation of this automatic clutch actuation is as follows:
The start takes place with the hydrodynamic coupling. At idle speed of the
Motor, the torque transmitted by this clutch is so small that a
significant propulsion of the vehicle does not take place. When turning on a
Transmission gear is through the movement of the shift lever 13 of the circuit of the
Control valve 11 actuating magnet is short-circuited and thereby the servomotor
10 connected to the intake manifold of the engine, creating the mechanical clutch
5, 6 is disengaged via the lever 9 and the push-out bearing 8. When releasing
of the switching lever 13, the circuit for the magnet on the control valve 11 is interrupted
and the servo motor 10 is connected to the outside air so that the mechanical clutch
5, 6 is indented. As long as the engine does not accelerate by accelerating
takes place, the vehicle remains at rest. This only happens when the engine accelerates
Vehicle gradually in motion. Switching speeds while driving
then happens in the same way as just described, but with the re-engagement
the mechanical clutch 5, 6 by gradually reducing the negative pressure accordingly
occurs gradually and smoothly. Various remedies are known to alleviate the gradual
Relief of the negative pressure for the purpose of smooth engagement of the clutch to be achieved.
A description of these means is dispensed with here.
Beim Abstellen des Fahrzeuges auf geneigter Fahrbahn kann der Motor
als Bremse benutzt werden, indem ein Vorwärtsgang eingelegt wird, falls das Fahrzeug
bergab steht, und ein Rückwärtsgang eingelegt wird, wenn das Fahrzeug bergauf steht.
Durch das Einfallen der Sperrklinke 17 wird das Fahrzeug über die innerhalb des
Sperrades 20 eingebaute Rutschkupplung mit einem begrenzten Drehmoment gehalten.
Das Rutschmoment dieser Sperre wird am zweckmäßigsten in einer Größenordnung von
etwa 30 bis 50% des maximalen Motordrehmomentes eingestellt. Diese Sperre ermöglicht
also auch ein Anschleppen des Fahrzeuges bzw. ein Anwerfen des Motors durch Rollenlassen
des Fahrzeuges am Berg. Auch verhindert die Sperre ein Absterben des Motors bei
rollendem Fahrzeug und eingeschaltetem Gang. Durch die Rutschkupplung wird eine
Beschädigung des Triebwerkes bei einfallender Sperre bei fahrendem Fahrzeug verhindert.When the vehicle is parked on an incline, the engine can
be used as a brake by engaging forward gear if the vehicle is
is downhill and reverse gear is engaged when the vehicle is uphill.
By collapsing the pawl 17, the vehicle is on the within the
Ratchet wheel 20 built-in slip clutch held with a limited torque.
The slip torque of this lock is most appropriate in the order of
about 30 to 50% of the maximum engine torque is set. This lock enables
thus also towing the vehicle or starting the engine by letting it roll
of the vehicle on the mountain. The lock also prevents the engine from stalling
rolling vehicle and engaged gear. The slip clutch creates a
Damage to the engine is prevented in the event of a lock while the vehicle is moving.
Die durch die Erfindung gezeigte Kombination dieser wohl an sich bekannten
Mittel stellt einen weiteren Schritt zur Automatisierung des Kupplungsvorganges
bei Kraftfahrzeugen dar und läßt sich vor allein auch für schwere Nutzfahrzeuge
anwenden, an welchen die bisher bekannten Einrichtungen kaum anwendbar waren.The combination shown by the invention of these well known per se
Means represents a further step towards automating the coupling process
in motor vehicles and can be used alone for heavy commercial vehicles
apply to which the previously known devices were hardly applicable.