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Fliehkraftkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft eine Fliehkraftkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit an einer
mit dem einen Kupplungsteil umlaufenden Tragplatte angey lenkten und durch Fliehkraftwirkung
gegen die Kraft von Rückstellfedern drehzahlabhängig ausschwenkbaren bogenförmigen
Fliehbacken mit Reibkegelflächen, die bei ihrem Ausschwenken mit entsprechenden
Reibkegelflächen mindestens einer mit dem anderen Kupplungsteil umlaufenden Scheibe
zusammenwirken, wobei die Kupplung weiterhin eine willkürlich steuerbare Ausrück-
und außerdem eine längs einer Steigung axial verschiebbare Einrückvorrichtung aufweist,
durch welche die Kupplung bei einer Umkehr der relativen Drehrichtung ihrer An-
und Abtriebswelle selbsttätig über eine Schraubverbindung zwangsweise eingerückt
wird.
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An Fliehkraftkupplungen von Kraftfahrzeugen werden nachstehende Anforderungen
gestellt: Selbsttätiges Ein- und Ausrücken in Abhängigkeit von der Drehzahl des
einen Kupplungsteiles; jederzeitige willkürliche Ausrückbarkeit der Kupplung; selbsttätiges
Einrücken der Kupplung bei Umkehr der relativen Drehrichtung ihrer An- und Abtriebswelle,
d. h. insbesondere dann, wenn der Antrieb bei Talfahrt von den Fahrzeugrädern her
erfolgt.
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Bei den bisher bekanntgewordenen Fliehkraftkupplungen dieser Art werden
vor allem folgende zwei unterschiedliche Einrichtungen zum selbsttätigen Ein- und
Ausrücken der Kupplung in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebsteiles der Kupplung
unterschieden: Bei der einen Art wird die durch die Fliehgewichte erzeugte Axialkomponente
auf die Druckplatte der Kupplung übertragen. Zum Ausrücken der Kupplung dienen dabei
verschiedene Einrichtungen, über welche eine von den Fliehgewichten nicht betätigte
Druckplatte oder die Tragplatte der Fliehgewichte von der Kupplungsscheibe abgehoben
wird. Es sind auch Servoeinrichtungen bekannt, durch welche die Kupplung gegen die
Kraft der Fliehgewichte ausgerückt werden kann.
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Die andere Art von Kupplungen verwendet einen kombinierten Fliehkraftmechanismus,
in der Regel in Form bogenförmiger Fliehbacken, die radial auf die Trommel des einen,
vorzugsweise getriebenen Kupplungsteiles einwirken. Eine von diesem Mechanismus
unabhängige Ausrückeinrichtung wirkt dabei auf die Scheiben einer zugehörigen besonderen
Scheibenkupplung in axialer Richtung ein. Sind mit solchen Konstruktionen noch zusätzliche
Einrichtungen verbunden, durch welche auch bei einer Umkehr der relativen Drehrichtung
zwischen An- und Abtriebswelle der Kupplung eine Kraftübertragung hergestellt werden
kann, so fallen diese Kupplungen recht kompliziert, umfangreich und daher teuer
aus.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fliehkraftkupplungen
der eingangs beschriebenen Art so weiterzuentwickeln, daß die gleiche Wirkung mit
einer wesentlich einfacheren, platzsparenden und in der Herstellung billigeren Gestaltung
erreicht wird.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Schwenkbereich der Fliehbacken durch Anschläge an der Tragplatte begrenzt ist und
die mit der Reibkegelfläche an den Fliehbacken zusammenwirkende Kupplungsscheibe
gegenüber der Tragplatte axial verschiebbar gelagert und von der Ausrückvorrichtung
her willkürlich aus ihrer Ausgangsstellung entgegen der Kraft einer Feder axial
in eine Entkupplungsstellung verschiebbar ist und die eine in an sich bekannter
Weise gegenüber der Antriebswelle axial verschiebbare Hälfte der Einrückvorrichtung
über die Abtriebswelle direkt mit der Kupplungsscheibe verbunden und die andere
Hälfte auf der Antriebswelle axial
unverschiebbar, jedoch gegenüber
einer Bremskraft verdrehbar gelagert ist, so daß die Kupplungsscheibe bei einer
axialen Auseinanderbewegung der beiden Hälften der Einrückvorrichtung gegen die
axial verschiebbare Tragplatte im Sinne der zwangsweisen Einkupplung der Kupplung
verschoben wird. Eine solche Ausführung der Fliehkraftkupplung ist einfach und billig
herstellbar und weist weit weniger Teile auf als die bisher bekanntgewordenen Fliehkraftkupplungen
mit gleicher Wirkungsweise.
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Wenn es sich lediglich um die übertragung verhältnismäßig kleiner
Drehmomente handelt, dann reicht für die Kupplung eine einzige an einer Seite der
Fliehbacken relativ zur Tragplatte verschiebbare Kupplungsscheibe aus, wobei die
verschiedenen Ein- und Ausrückvorrichtungen entweder zugleich auf die Tragplatte
und die Kupplungsscheibe oder aber auch nur auf einen dieser beiden Teile einwirken,
während der andere Teil (entweder die Kupplungsscheibe oder die Tragplatte) axial
unverschiebbar angeordnet sein kann.
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Handelt es sich um die übertragung größerer Drehmomente, so ist die
Tragplatte auf der Antriebswelle bei Anordnung von zwei Kupplungsscheiben beiderseits
der Tragplatte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung längsverschiebbar
gelagert. Ein besonders weiches Einrücken der Kupplung kann gemäß weiteren Ausgestaltungen
der Erfindung entweder durch die Anordnung zusätzlicher Reibflächen an den Fliehbacken
und Kupplungsscheiben und/oder durch Anordnung besonderer Zusatzgewichte erreicht
werden, die nach anfänglichem, verhältnismäßig weichem Einrücken eine zusätzliche
Einrückkraft hervorrufen.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt F i g. 1 eine Fliehkraftkupplung in axialer Ansicht, wobei Teile der Kupplung
zur besseren Sichtbarmachung von Einzelheiten geschnitten dargestellt sind, F i
g. 2 dieselbe Kupplung in einem Längsschnitt nach der Linie A -A der F i
g. 1, F i g. 3 eine abgewickelt dargestellte Teilansicht der Einrückvorrichtung
der Kupplung in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 die Einrückvorrichtung in einer schematischen
Axialansicht (etwa im Maßstab der F i g. 2), F i g. 5 eine gegenüber F i g. 1 abgewandelte,
mit einem Zusatzgewicht zusammenwirkende Fliehbacke der Kupplung in einer der F
i g. 1 entsprechenden Seitenansicht, F i g. 6 in gleicher Darstellung eine andere
Ausführung einer mit einem Zusatzgewicht zusammenwirkenden Fliehbacke der Kupplung,
F i g. 7 eine gegenüber F i g. 1 und 2 abgewandelte, mit zusätzlichen Reibflächen
versehene Fliehbacke der Kupplung in einem radial zur Kupplung geführten Teilschnitt,
aus dem zugleich die Zusammenwirkung der Fliehbacke mit den beiden Kupplungsscheiben
ersichtlich ist, F i g. 8 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels, bei dem die Anordnung der Einrückvorrichtung geändert ist.
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Die in den F i g. 1 bis 4 dargestellte, dem ersten Ausführungsbeispiel
entsprechende Fliehkraftkupplung weist eine Antriebswelle 1 auf, auf deren freiem,
mit einer Keilverzahnung versehenen Ende eine Tragplatte 2 unverdrehbar,
jedoch axial verschiebbar gelagert ist. Die Tragplatte 2 weist an zwei diametral
gegenüberliegenden Stellen je einen Zapfen 3 bzw. 4 auf. Am Zapfen 3 ist eine bogenförmige
Fliehbacke 5 und am Zapfen 4 gleichfalls eine bogenförmige Fliehbacke 6 angelenkt,
wobei die Krümmung dieser Backen dem kreisförmigen Außenumfang der Tragplatte 2
angepaßt ist. Jede Fliehbacke 5 bzw. 6 weist entlang ihrem äußeren Umfang je zwei
gleichartige, von ihrer Symmetrieebene jedoch entgegengesetzt ausgehende Reibkegelflächen
5' bzw. 6' auf und wird durch eine an der Tragplatte 2 festgelegte Feder 7 bzw.
8 nachgiebig nach der Drehachse R der Kupplung hin vorgespannt (F i g. 5).
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Auf der Antriebswelle 1 ist frei drehbar eine Abtriebswelle 9 gelagert,
die eine an ihr befestigte Mitnehmertrommel 10 trägt. Die etwa napfförmige
Mitnehmertromme110 weist an ihrem zylindrischen Umfang eine Anzahl Einschnitte 11
auf, in die eine auf der Abtriebswelle 9 innerhalb der Mitnehmertromme110 axial
verschiebbar gelagerte Kupplungsscheibe 12 mit äußeren Zungen 13 eingreift. Die
Kupplungsscheibe 12 ist durch eine am Grunde der Mitnehmertrommel 10 abgestützte
Druckfeder 14 nachgiebig in Richtung aus der Trommel heraus vorgespannt, wird jedoch
durch einen an der Abtriebswelle 9 angeordneten Anschlag 15 an einer größeren Auswärtsverschiebung
aus der Mitnehmertromme110 gehindert.
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Wie aus F i g. 2 hervorgeht, befindet sich auf der der Mitnehmertromme110
gegenüberliegenden Seite der Kupplungsscheibe 12 die Tragplatte 2 mit den Fliehbacken
5 und 6. Zur Zusammenwirkung mit den Reibkegelflächen 5' und 6' der Fliehbacken
5 und 6 weist die Kupplungsscheibe 12 entlang ihrem Umfang eine angepaßte Reibkegelfläche
auf. Außerdem ist auf der der Kupplungsscheibe 12 gegenüberliegenden Seite
der Tragplatte 2 noch eine weitere Kupplungsscheibe 16 vorgesehen, die ebenfalls
eine den Reibkegelflächen 5' und 6' angepaßte äußere Reibkegelfläche aufweist und
auf der Antriebswelle 1 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist. Die Kupplungsscheibe
16 greift mit äußeren Zungen 17 in weitere Einschnitte 11 der Mitnehmertrommel 10
ein und wird dadurch von der Mitnehmertrommel 10 bei deren Drehung mitgenommen.
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An den Zungen 13 der Kupplungsscheibe 12 sind außen an der Kupplungsscheibe
16 vorbeiführende Bolzen 18 befestigt, an deren äußeren Enden eine zugleich eine
Art Kupplungsdeckel bildende Ausrückplatte 19 befestigt ist, deren Mittelteil sich
in einem gewissen Abstand vor dem freien Ende der Antriebswelle 1 befindet. An der
Außenseite der Ausrückplatte 19 ist axial eine Kugel gelagert, über welche die Ausrückplatte
19 samt Bolzen 18 und Kupplungsscheibe 12 von einem axial gegen die Kugel schwenkbaren
Nocken 20 her entgegen der Kraft der Druckfeder 14 in die Mitnehmertrommel 10 hinein
verschoben werden kann, wodurch die Kupplung von einer (nicht dargestellten) äußeren
Betätigungsstelle her jederzeit willkürlich ausgerückt werden kann.
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Weiterhin weist die in F i g. 1 und 2 dargestellte Fliehkraftkupplung
noch eine Einrückvorrichtung auf, die aus zwei Hälften 21 und 22 sowie einer Bremse
23 besteht, die an der Antriebswelle l befestigt ist (F i g. 4). Diese Einrückvorrichtung
ist an dem außerhalb der Mitnehmertrommel 10 befindlichen Ende der Abtriebswelle
9 angeordnet, die
dort selbst die eine Hälfte 21 der Einrückvorrichtung
bildet. Die andere Hälfte 22 dieser Vorrichtung schließt an die Hälfte 21 an und
ist auf der Antriebswelle 1, von der aus sie über die Bremse 23 mit einer entsprechenden
Reibungskraft mitgenommen wird, verdrehbar gelagert. Beide Hälften 21 und 22 weisen
an ihren einander zugekehrten Stirnflächen schraubenlinienförmige und zugleich sägezahnartige
Klauen auf, mit denen sie ineinandergreifen (F i g. 3). Außerdem ist die Hälfte
22 in axialer Richtung durch die auf der Antriebswelle 1 befestigte Bremse 23 festgelegt,
während die andere Hälfte 21 mitsamt der Abtriebswelle 9 auf der Antriebswelle 1
um einen bestimmten Betrag zur Tragplatte 2 hin verschiebbar ist.
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Während die beiden Hälften 21 und 22 der Einrückvorrichtung bei eingerückter
Kupplung in der aus F i g. 3 hervorgehenden Weise ineinandergreifen und sich außerdem
gegenüber der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 9 nicht verdrehen, bleiben beide
Hälften 21 und 22 auch bei ausgerückter Kupplung im Eingriff, wobei lediglich die
Hälfte 22 unter Überwindung der Reibungskraft der Bremse 23 an der Hälfte 21 der
Einrückvorrichtung festgehalten wird. Dreht sich jedoch die Abtriebswelle 9 schneller
als die Antriebswelle 1, so verdreht sich die an der Abtriebswelle 9 befindliche
Hälfte 21 mit dieser (gemäß F i g. 3 nach rechts) schneller und preßt dadurch zunächst
die Hälfte 22 gegen Teile der Bremse 23, so daß sich diese Hälfte gegenüber der
Antriebswelle 1 praktisch nicht weiter verdrehen kann. Infolgedessen wird die gesamte
Abtriebswelle 9 während ihrer weiteren Relativverdrehung gegenüber der Antriebswelle
1 zunehmend axial nach der Tragplatte 2 hin verschoben; wodurch die Kupplungsscheibe
12 über die Mitnehmertrommel10 gegen die Tragplatte 2 und die zweite Kupplungsscheibe
16 eingerückt wird.
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In der Tragplatte 2 ist außerdem für jede Fliehbacke 5 bzw. 6 ein
Langloch angeordnet, in das ein an der betreffenden Fliehbacke befestigter Zapfen
25 bzw. 24 eingreift. Dabei werden durch die beiden Langlöcher die maximalen Auswärtsbewegungen
der Fliehbacken 5 und 6 begrenzt. Schließlich weist die Abtriebswelle 9 außerhalb
der Mitnehmertrommel 10 noch ein Ritze135 auf, das mit einem Zahnrad 36 des
im übrigen nicht näher dargestellten Abtriebes im Eingriff steht.
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Beim Betrieb der beschriebenen Kupplung überwindet die an den Fliehbacken
5 bzw. 6 wirksame Fliehkraft oberhalb einer bestimmten Drehzahl die Rückstellkraft
der zugeordneten Federn 7 bzw. 8, wonach sich die Fliehbacken 5 und 6 drehzahlabhängig
nach außen bewegen. Die Fliehbacken 5 und 6 kommen dabei mit zunehmender Drehzahl
zunächst ; zur Anlage an den Reibkegelflächen der Kupplungsscheiben 12 und 16 und
bewirken bei weiter ansteigender Drehzahl der Antriebswelle 1 ein Ineinandergreifen
der einander zugeordneten Reibkegelflächen, wobei die Tragplatte 2 und auch die
Kupplungsscheibe 12 unter entsprechender Spannung der Druckfeder 14 kleine axiale
Anpassungsverschiebungen erfahren können. Die Kupplungskraft wird dabei so groß,
daß eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird und die Abtriebswelle 9 nunmehr
mit c gleicher Drehzahl wie die Antriebswelle 1 umläuft. Steigt die Drehzahl der
Antriebswelle 1 weiter an, so können die mit ihren Zapfen 25 bzw. 24 an den
Enden der zugeordneten Langlöcher der Tragplatte 2 anliegenden Fliehbacken 5 und
6 keine weiteren Auswärtsbewegungen mehr durchführen, was auch nicht notwendig ist,
da die Kupplung bereits voll eingerückt ist. Vorteilhaft ist jedoch, daß im Augenblick
der Einrückung die Kupplungsscheibe 12 zunächst etwas gegenüber der Rückstellkraft
der Druckfeder 14 axial nachgeben kann, wodurch sich ein weiches, elastisches Einrücken
der Kupplung ergibt. Dabei ist die Druckfeder 14 jedoch so bemessen, daß sie durch
die beim Einrücken entstehenden axialen Kräfte nur um einen Bruchteil ihres ganzen
Federweges gespannt werden kann, damit nötigenfalls von der Ausrückvorrichtung 18
bis 20 her noch stets eine zusätzliche Ausrückverschiebung der Kupplungsscheibe
12 möglich bleibt.
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Ein solches willkürliches Ausrücken erfolgt von dem Nocken 20 her
über die Ausrückplatte 19 und die Bolzen 18. Greift jedoch am Nocken 20 keine Ausrückkraft
mehr an, so sorgt die Druckfeder 14
jederzeit wieder für ein selbsttätiges
Einrücken der Kupplung durch Zurückschieben der Kupplungsscheibe 12 in ihre Eingriffsstellung.
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Bei dem in F i g. 8 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel befindet
sich die Einrückvorrichtung am freien Ende der Antriebswelle 1, wobei die Hälfte
22' der Einrückvorrichtung in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
durch eine an der Antriebswelle 1 festgelegte Bremse 23' von der Antriebswelle 1
aus mitgenommen wird. Die zweite Kupplungshälfte 21' ist in diesem Falle auf der
Antriebswelle 1 frei drehbar gelagert und zugleich fest mit der Kupplungsscheibe
16 verbunden. Erfolgt bei dieser Anordnung der Einrückvorrichtung der Antrieb von
der Abtriebswelle 9 her, so wird die Kupplungsscheibe 16 von der Einrückvorrichtung
her axial zur Tragplatte 2 hin verschoben und bewirkt dadurch ein Einrücken der
Kupplung.
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Die Ausrückvorrichtung ist beim zweiten Ausführungsbeispiel mit den
an der Kupplungsscheibe 12 befestigten Bolzen 18 und der an diesen festgehaltenen
Ausrückplatte 19 grundsätzlich genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
Hierbei stützt sich die Druckfeder 14 jedoch unmittelbar an der einen Stirnfläche
des Ritzels 35 ab, und die das Ritzel 35 tragende Abtriebswelle 9 ist auf der Antriebswelle
1 axial urverschiebbar gelagert.
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Soll die Antriebswelle 1 - beispielsweise beim Anlassen des Fahrzeugmotors
über ein auf die Abtriebswelle 9 der Kupplung einwirkendes Anlasserritzel - von
der Abtriebswelle 9 her angetrieben werden, so erfolgt ein solcher Antrieb von der
beschriebenen Einrückvorrichtung her selbsttätig. Infolge der geänderten Relativbewegung
zwischen den beiden Hälften 21 und 22 der Einrückvorrichtung stützt sich die Hälfte
22 nunmehr an der Bremse 23 axial ab und wird dadurch mit der an der Antriebswelle
1 festgelegten Bremse 23 zugleich zunehmend unverdrehbar verbunden. Die Hälfte 21
der Einrückvorrichtung wird deshalb gegenüber der Hälfte 22. zunehmend axial verschoben
und nimmt dabei diemit ihr verbundene Kupplungsscheibe 12 (gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel)
oder die Kupplungsscheibe 16 (gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel) in die Einrückstellung
mit. Dieselbe Wirkungsweise ergibt sich auch bei allen anderen Betriebszuständen,
bei denen sich die Abtriebswelle 9 zunächst schneller als die Antriebswelle 1 dreht,
insbesondere bei der
Talfahrt, wobei der mit der beschriebenen Fliehkraftkupplung
versehene Fahrzeugmotor deshalb stets selbsttätig zur Motorbremsung mit herangezogen
wird.
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Sinkt die Drehzahl der Abtriebswelle 9 wieder unter die Drehzahl der
Antriebswelle 1, so hat dies ein selbsttätiges Ausrücken der Einrückvorrichtung
zur Folge. Die Kupplung bleibt hiernach nur dann eingerückt, wenn auch die Fliehbacken
5 und 6 durch eine entsprechend hohe Drehzahl der Antriebswelle 1
in ihre
äußere Einrückstellung bewegt sind.
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Da sich die Fliehbacken 5 und 6 bei kleinen Drehzahlen der Antriebswelle
1 und insbesondere beim Anlassen des Fahrzeugmotors in ihrer inneren Ausgangsstellung
befinden, läßt sich beim zusätzlichen Einrücken über die Einrückvorrichtung 21 bis
23 kein so gleichmäßiger Eingriff der Reibkegelflächen wie bei nach außen bewegten
Fliehbacken 5 und 6
erreichen. Es hat sich deshalb als zweckmäßig erwiesen,
die Fliehbacken 5 und 6 an ihren neben den äußeren Reibkegelflächen 5' und 6' befindlichen
Seitenflächen noch mit weiteren Reibflächen 26 zu versehen (F i g. 7). Eine solche
Vermehrung der Reibflächen bietet zudem den Vorteil, daß zum Einrücken der Fliehkraftkupplung
von der Einrückvorrichtung 21 bis 23 her nur sehr geringe axiale Verschiebungen
der Kupplungsscheibe 12 bzw. 16 notwendig sind. Dies hat zugleich ein empfindlicheres
Arbeiten der ganzen Kupplung zur Folge, deren Eingriff beispielsweise beim Verzögern
des Fahrzeuges und gleichzeitig - durch Bergabfahrt --- auf die Abtriebswelle
9 übergehendem Antrieb praktisch keinen Zwischenzustand mehr möglich macht,
bei dem die Kupplung vorübergehend ausgekuppelt wäre. Schon im ersten Augenblick,
bei dem durch eine Einwärtsbewegung der Fliehbacken 5 und 6 ein Auskuppeln und damit
eine gegenüber der Antriebswelle 1 höhere Drehzahl der Abtriebswelle 9 eintreten
könnte, bleibt die Kupplung durch die sofort wirksam werdende Einrückvorrichtung
21 bis 23 geschlossen.
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Gemäß F i g. 7 schließen die zusätzlichen Reibflächen 26 mit der Drehachse
R der Kupplung einen Winkel a ein, der größer als der entsprechende Winkel ,e der
Reibkegelflächen 5' bzw. 6' ist. Der dargestellte Winkel a beträgt dabei 90°, was
jedoch keine Bedingung ist, jedoch die Herstellung und das Zusammenwirken der einzelnen
Kupplungsteile vereinfacht. Wird der Winkel a kleiner als 90° gewählt, so bewirken
die zusätzlichen Reibflächen 26 zugleich ein noch elastischeres, weicheres Einrücken
der Kupplung, da beim Einrücken nunmehr zunächst die zusätzlichen Reibflächen 26
auf den diesen zugeordneten Reibflächen der Kupplungsscheiben 12 und
16
mit Schlupf gleiten können, bevor das volle Einrücken in den bereits beschriebenen
beiden Stufen unter entsprechender Verschiebung der Druckfeder 14 erfolgt.
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Das Arbeiten der Fliehkraftkupplung kann weiterhin durch eine den
F i g. 5 oder 6 entsprechende Ausgestaltung der Fliehbacken 5, 6 vervollständigt
werden. Bei beiden Ausgestaltungen arbeitet mit jeder Fliehbacke noch ein Zusatzgewicht
zusammen, welches die Einrückkraft erst nach einem verhältnismäßig weichen Einrückvorgang
verstärkt.
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Gemäß F i g. 5 ist auf dem die Fliehbacke 5 (nicht dargestellt) tragenden
Zapfen 3 noch ein Zusatzgewicht 27 gelagert, das gegen die Rückstellkraft der in
diesem Fall an ihm angreifenden Feder 28 nach der Drehachse R der Kupplung hin vorgespannt
ist. Die Fliehbacke 6 trägt im Bereich ihrer Anlenkstelle am Zapfen 4 einen etwa
radial nach innen ragenden Ansatz 29, an dem das freie Ende des Zusatzgewichtes
27 bei dessen innerer Ausgangslage anliegt, so daß auch die Fliehbacke 6 dadurch
zugleich in ihrer inneren Ausgangslage gehalten wird. Da hierbei das Zusatzgewicht
27 die wesentliche Einrückkraft liefert, kann die Masse der Fliehbacke 6 kleiner
als bei den übrigen, bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen gehalten werden.
Beim Einrücken der Kupplung gemäß F i g. 5 wird das Zusatzgewicht 27 in gleicher
Richtung wie die Fliehbacke 6 zunehmend nach außen bewegt, verfügt jedoch über einen
wesentlich größeren Schwenkbereich als die Fliehbacke 6. Infolgedessen wird schon
nach einer ersten kleinen Auswärtsbewegung des Zusatzgewichtes 27 der ganze Schwenkbereich
der Fliehbacke 6 freigegeben, die danach an den Reibflächen der Kupplungsseheiben
12 und 16 mit noch entsprechend geringer Kraft anliegen kann. Erst wenn bei der
weiteren Drehzahlsteigerung der Antriebswelle 1 auch das Zusatzgewicht 27 in seine
äußere Endstellung gelangt, liegt es mit einem äußeren Umfangsteil an der Fliehbacke
6 an und drückt diese nunmehr zusätzlich mit einer entsprechend großen Kraft nach
außen gegen die Reibkegelfiäehen der Kupplungsscheiben 12 und 16.
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Durch das stufenweise Einrücken ist ein sehr elastisches Arbeiten
der beschriebenen Fliehkraftkupplung gewährleistet, zumal nunmehr der Schwenkbereich
der Fliehbacken 5 und 6 herabgesetzt werden kann, ohne daß eine unzulässig starke
Abnutzung der schon sehr kurz nach der ersten Ausschwenkbewegung in Eingriff gelangenden
Reibkegel$ächen befürchtet werden müßte. Es kann also beim Einkuppeln - insbesondere
auch beim Anfahrenein erster Kraftschluß schon sehr schnell mit verhältnismäßig
geringer Anpreßkraft herbeigeführt werden, während die eigentliche Einrückung und
starre Verbindung erst durch das Zusatzgewicht 27 bewirkt wird.
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Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung der Kupplung liegt in der
Erzielung eines wesentlichen Unterschiedes zwischen der Einkupplungs- und der Auskupplungsdrehzahl.
In voll ausgeschwenktem Zustand der Zusatzgewichte 27 vergrößert sich auch der Arm,
auf den die Masse jedes Zusatzgewichtes 27 einwirkt, wesentlich, so daß die resultierende
Fliehkraft in voll ausgeschwenktem Zustand des Zusatzgewichtes --- selbst bei wesentlichem
Absinken der Drehzahl unter die Einkupplungsdrehzahlnoch ausreicht, um das Zusatzgewicht
in ausgeschwenktem Zustand zu halten. Dieser Zustand geht aus der allgemeinen Formel
O- m.r.(02 hervor, in der O die Fliehkraft, r den Schwerpunktabstand vom Anlenkpunkt
des Fliehgewichtes ü,) die Winkelgeschwindigkeit und schließlich m die Masse des
Fliehgewichtes 27 bedeutet.
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In F i g. 6 ist eine gegenüber F i g. 5 abgewandelte Ausführung der
mit Zusatzgewichten zusammenwirkenden Fliehbacken der Kupplung dargestellt. Auch
hierbei reicht jede Fliehbacke mit ihrem freien Ende bis in den Bereich des die
andere Fliehbacke tragenden Zapfens, der ein Langloch der Fliehbacke
durchsetzt,
so daß dieses Langloch zugleich den Schwenkbereich der zugeordneten Fliehbacke begrenzt.
Ebenso ist auch hierbei auf jedem der beiden Zapfen 3 und 4 ein Zusatzgewicht 30
bzw. 30' gelagert, das in diesem Falle jedoch in gleicher Richtung wie die auf demselben
Zapfen gelagerte Fliehbacke ausschwenkt. Jedes Zusatzgewicht 30 bzw. 30' weist im
Bereich seiner Lagerstelle noch einen geringfügig nach außen vorstehenden Ansatz
32 auf, der beim Ausschwenken des Zusatzgewichtes mit einem am freien Ende der am
anderen Zapfen gelagerten Fliehbacke angeordneten Ansatz 31 zusammenwirkt.
Da der vom Drehpunkt des Zusatzgewichtes nach dem Ansatz 32 hin führende Radius
r1 wesentlich kleiner als der vom gleichen Drehpunkt zum Schwerpunktsmittelpunkt
T führende Radius r2 ist, ergibt sich an dieser Anlagestelle eine große Anpreßkraft
des Zusatzgewichtes 30, die zudem an der zugehörigen Fliehbacke 6 mit einem großen
Hebelarm angreift. Es läßt sich deshalb mit einem verhältnismäßig kleinen Zusatzgewicht
eine besonders große Einrückkraft erzeugen. Im übrigen halten auch die durch je
eine Feder 34 in ihre innere Ausgangsstellung vorgespannten Zusatzgewichte 30 und
30' mit ihren freien Enden die Fliehbacken 5 und 6
so lange
in ihrer inneren Ausgangsstellung, wie sie noch nicht nach außen ausgeschwenkt sind.
Im Unterschied zur Ausführung gemäß F i g. 5 wirkt hierbei jedes freie Ende eines
Zusatzgewichtes auf einen etwa radial nach innen gerichteten Ansatz 33, der sich
am freien Ende der auf dem gleichen Zapfen wie das Zusatzgewicht gelagerten Fliehbacke
befindet.
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Die erfindungsgemäße Kupplung ist für alle Arten von Kraftfahrzeugen
verwendbar und eignet sich insbesondere auch für Einspurfahrzeuge, für welche bisher
überhaupt keine geeigneten Fliehkraftkupplungen bekannt waren, welche ein jederzeitiges
willkürliches Auskuppeln, wie es bei Fahrzeugkupplungen erforderlich ist, ermöglichen.
Dadurch, daß bei Verwendung solcher Fliehkraftkupplungen auf das übliche Wechselgetriebe
verzichtet werden kann, ergibt sich gerade für die einfacheren und kleineren Fahrzeuge
ein erheblicher Vorteil. Trotzdem läßt sich die beschriebene Fliehkraftkupplung
auch vorteilhaft bei Kraftwagen und größeren Kraftfahrzeugen verwenden, bei denen
die Abtriebswelle im Gegensatz zu den dargestellten Ausführungsbeispielen auch koaxial
zur Antriebswelle an diese anschließen kann.
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In weiterer Abweichung von den dargestellten Ausführungsbeispielen
könnten die Einrückvorrichtungen auch umgekehrt angeordnet sein, so daß die mit
der Bremse 23 zusammenwirkende Hälfte dieser Vorrichtung nicht auf der Antriebs-,
sondern auf der Abtriebswelle verdrehbar gelagert ist. Die Einrückvorrichtung könnte
auch konstruktiv anders ausgeführt sein und beispielsweise in gleichfalls bekannter
Weise eine auf einem Schraubengewinde gelagerte Mutter aufweisen.
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Die Konstruktion der beschriebenen Kupplung könnte grundsätzlich dadurch
vereinfacht werden, daß statt zwei lediglich nur eine Kupplungsscheibe verwendet
wird, die mit den Fliehbacken 5 und 6 an der Tragplatte 2 zusammenwirkt.
Bei einer solchen Ausführung, die für kleinere zu übertragende Drehmomente in Frage
kommt, brauchen die Fliehbacken der Kupplung lediglich auf einer Seite Reibkegelflächen
aufzuweisen, die mit der einzigen Kupplungsscheibe zusammenwirken. Dabei kann die
Tragplatte 2 auf der Antriebswelle 1 axial festliegend und die einzige
Kupplungsscheibe zwischen der Tragplatte 2 und der Mitnehmertrommel
10 angeordnet sein. Es kann aber auch in diesem Falle die Tragplatte 2 axial
verschiebbar sein, wenn sie mittels einer besonderen axialen Druckfeder 14 nach
der Kupplungsscheibe 12 hin vorgespannt wird. Die Ausrückvorrichtung würde in diesem
Falle unmittelbar an der Tragplatte 2 angreifen, so daß diese gegen die Kraft der
Druckfeder 14 von der Kupplungsscheibe 12 abgezogen werden kann. Die Einrückvorrichtung
21 bis 23 kann auch auf der Tragplatte 2 angeordnet und mit der axial verstellbaren
Hälfte der Einrückvorrichtung einstückig verbunden sein, während die andere Hälfte
über die Bremse 23 mit der Antriebswelle 1 verbunden ist.
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Zu beachten ist schließlich, daß sich auch die beschriebenen Ausgestaltungsbeispiele
in Verbindung mit der vereinfachten Fliehkraftkupplung mit nur einer Kupplungsscheibe
vorteilhaft anwenden lassen, wobei sinngemäß an den mit zusätzlichen Reibflächen
versehenen Fliehbacken diese zusätzlichen Reibflächen nur auf einer Seite der Fliehbacken
angeordnet zu sein brauchen.
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Gegenstand der Erfindung ist die Kombination der Merkmale, die in
dem Anspruch 1 enthalten sind; die Ansprüche 2 bis 8 gelten als echte Unteransprüche
nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.