DE1254027B

DE1254027B - Verriegelung fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem Kupplungsautomaten

Info

Publication number: DE1254027B
Application number: DED30209A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolf-Dieter Bensinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-03-14
Filing date: 1959-03-14
Publication date: 1967-11-09

Description

Verriegelung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem Kupplungsautomaten Die Erfindung betrifft eine Verriegelung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem Kupplungsautomaten, der aus einer hydrodynamischen oder fliehkraftbetätigten Anfahrkupplung und einer mechanischen Trennkupplung besteht, wobei der treibende Teil der Anfahrkupplung fest mit der Motorwelle verbunden ist und am treibenden Teil der Anfahrkupplung Verriegelunasglieder angeordnet sind, die in Verbindung mit dem Motor als Standbremse dienen und unter Federwirkung in Ausnehmungen am getriebenen Kupplungsteil eingreifen bzw. unter Fliehkraftwirkung aus diesen ausrasten.
Kupplungsautomaten mit Verriegelungen der vorstehend erwähnten Art sind an sich bekannt. Diese Verriegelungen sind als doppeltwirkende Gesperre z. B. in Form von Klinkengesperren ausgebildet und gegebenenfalls noch mit Rutschkupplungen kombiniert. Sie haben den Nachteil, daß bei Motordefekten während der Fahrt die Sperre einrastet und dadurch Beschädigungen an den Teilen der Kraftübertragung auftreten können. Ferner tritt in vielen Fällen noch ein störendes Geräusch während des Einrastens des Gesperres auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kupplungsautomaten der erwähnten Art mit einer einfach und sicher wirkenden Verriegelung zu versehen, einen besonderen Freilauf möglicherweise ganz zu sparen und besonders die beschriebenen Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß am getriebenen Kupplungsteil zusätzliche Glieder angeordnet sind, die unter dem Einfluß der Fliehkraft den Eingriff der Verriegelungsglieder in die Ausnehmungen sperren.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung werden die eingangs geschilderten Nachteile vollkommen vermieden. Als Parksperre kann nach wie vor jeder beliebige Gang eingelegt werden. Die erfindungsgemäße Verriegelung wird beim Drehen des einen oder des anderen Teils selbsttätig ausgeschaltet. Wenn also der Motor während der Fahrt stehenbleibt, kann die Sperre nicht einrasten.
Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung bildet der treibende Kupplungsteil einen äußeren Ringkörper, in dem mehrere radiale Bohrungen angeordnet sind, welche innen Kugeln als Verriegelungsglieder und außen schwache Vorspannfedern aufnehmen. Der getriebene Kupplungsteil bildet einen inneren Ringkörper, in dem mehrere halbkugelförmige Ausnehmungen angeordnet und mit zentralen Bohrungen zum Durchtritt von Stiften versehen sind, wobei die Stifte die zusätzlichen Glieder bilden bzw. mit diesen in Verbindung stehen. Innen sind Anschlagteile vorgesehen. Die Sperrglieder im inneren Ringkörper können auch als Stufenkolben od. dgl. ausgebildet und in entsprechenden Ausnehmungen angeordnet sein. Ihr Hub ist nach außen zu derart begrenzt, daß sie nicht über die Außenwand des inneren Ringteils hinausragen.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß sowohl die Verriegelungsglieder im äußeren Ringteil als auch die Sperrglieder im inneren Ringkörper als gleichartige Kugeln ausgebildet und in Bohrungen gleichen Durchmessers angeordnet sind, wobei in den Bohrungen des inneren Ringkörpers Sprengringe als Anschläge sowohl für die inneren Kugeln in der Leerlaufstellung als auch für die äußeren Kugeln in der Eingriffsstellung vorgesehen sind.
Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist im Anlasserstromkreis des Antriebsmotors in üblicher Weise ein mit der Schaltung des Wechselgetriebes in Verbindung stehender Schalter angeordnet, welcher ein Anlassen des Motors nur in der Leerlaufstellung des Wechselgetriebes zuläßt, um ein Verklemmen der Parksperre beim Anlassen zu verlhindern. Eine andere Möglichkeit besteht bei elektrischer Betätigung der Trennkupplung darin, daß diese mit dem Anlasserstromkreis des Antriebsmotors und der Schaltung des Wechselgetriebes derart in Verbindung steht, daß beim Anlassen mit eingelegtem Gang die Trennkupplung gelöst wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung zeigen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele; es zeigt F i g. 1 den Kupplungsautomaten schematisch im Längsschnitt, F i g. 2 und 3 verschiedene Ausführungen der Verriegelung im Schnitt.
Nach F i g. 1 besteht der Kupplungsautomat in an sich bekannter Weise aus einer hydrodynamischen Anfahrkupplung 10 und einer mechanischen Trennkupplung 11. Der getriebene Teil 12 der Anfahrkupplung 10 ist mit dem treibenden Teil 13 der Trennkupplung 11 fest verbunden. Der getriebene Teil 14 der Trennkupplung 11 ist an einer Welle 15 befestigt, welche die Getriebeeingangswelle sein kann. Auf dieser Welle 15 ist in zwei Lagern 16 der getriebene Teil 12 der Anfahrkupplung 10 abgestützt.
Der Nabenteil 17 des getriebenen Teiles 12 ist weiterhin im treibenden Teil 18 durch ein Lager 19 abgestützt. Neben dem Lager 19 ist nach der Erfindung eine Verriegelung 20 an Stelle des bisher üblichen Freilaufes angeordnet. Die Verriegelung 20 hat den Zweck, den treibenden Teil 18 und den getriebenen Teil 12 beim Stillstand beider Teile unbeweglich in beiden Richtungen miteinander zu verriegeln und wird meist als Parksperre bezeichnet.
Nach F i g. 2 besteht die Parksperre 20 aus einem äußeren Ringkörper 21, welcher mit dem treibenden Teil 18 verbunden ist bzw. von diesem gebildet wird und einem inneren Ringkörper 22, der mit dem Nabenteil 17 des getriebenen Teiles 12 in Verbindung steht. Im äußeren Ringkörper 21 sind mehrere radiale Bohrungen 23 vorgesehen, die zur Aufnahme von Kugeln 24 dienen. In den Bohrungen 23 sind außen schwache Federn 25 vorgesehen, welche die Kugeln 24 nach innen vorspannen. Die Vorspannfedern 25 sind außen in beliebiger Weise am äußeren Ringkörper 21 bzw. einer darübergeschobenen Hülse 26 abgestützt.
Im inneren Ringkörper 22 sind halbkugelförmige Ausnehmungen 27 zur Aufnahme der Kugeln 24 vorgesehen. Die Anzahl der Ausnehmungen 27 entspricht der Anzahl der im äußeren Ringkörper 21 vorgesehenen Bohrungen 23. Sie kann jedoch in Sonderfällen auch anders, z. B. größer sein. Die halbkugelförmigen Ausnehmungen 27 haben zentrale Bohrungen 28, durch welche je ein Sperrstift 29 hindurchgreift. Dieser ist mit einem tellerförmigen Anschlagteil 30 versehen, der in einer größeren Bohrung 31 des inneren Ringkörpers 22 Aufnahme findet. Nicht dargestellte Anschläge verhindern, daß der Sperrstift 29 nach innen herausrutscht. Der Hub des Sperrstiftes 29 ist so bemessen, daß er in der strichpunktiert dargestellten äußeren Stellung nicht über den Außenmantel des inneren Ringkörpers 22 herausragt.
Beim Stillstand beider Teile nehmen die Kugel 24 und der Sperrstift 29 die dargestellte Stellung ein. In diesem Fall ist der treibende Teil 18 mit dem getriebenen Teil 12 in beiden Drehrichtungen starr verriegelt. Das Fahrzeug kann durch Einlegen jedes beliebigen Ganges gegen Wegrollen in beiden Richtungen gesichert werden.
Solange der Motor läuft und das Fahrzeug steht, kommt die Parksperre 20 nicht zum Eingriff, da die Kugeln 24 infolge der Fliehkraft gegen die Wirkung der Vorspannfedern 25 nach außen gedrückt werden und dadurch nicht in die halbkugelförmigen Ausnehmungen 27 am inneren Ringkörper 22 eingreifen können. Dies erfolgt erst, wenn der Motor stehenbleibt. Die Vorspannfedern 25 sind verhältnismäßig schwach bemessen. so daß bereits bei geringer Drehzahl die Entriegelung stattfindet.
Bewegt sich das Fahrzeug und steht der Motor still, dann kcmrit die Parksperre 20 ebenfalls nicht zur Wirkung, da der Sperrstift 29 durch die Fliehkraft nach außen gedrückt wird und damit verhindert, daß die Kugel 24 in die Ausnehmungen 27 einrastet. Auch hier erfolgt der Eingriff erst wieder, wenn das Fahrzeug stehenbleibt.
Um ein Verklemmen der Parksperre 20 beim Anlassen des Fahrzeuges mit eingelegtem Gang zu verhindern, ist es zweckmäßig, in dem Anlasserstromkreis einen Schalter anzuordnen. Dieser ist mit der Getriebeschaltung derart verbunden, daß ein Anlassen des Motors nur im Leerlauf des Wechselgetriebes erfolgen kann. Eine andere Möglichkeit liegt darin, daß bei elektrisch betätigter Trennkupplung 11 diese mit der Getriebeschaltung und mit einem Schalter im Anlasserstromkreis verbunden ist, so daß bei eingelegtem Gang beim Anlassen die Trennkupplung 11 ausrückt. Dadurch kann sich beim Anlassen des Motors zunächst der getriebene Teil 12, 17 mit dem vom Anlasser angetriebenen treibenden Teil 18 mitdrehen, bis infolge der Fliehkraft die Parksperre 20 gelöst wird.
Nach F i g. 3 sind zur Aufnahme der Kugeln 24 im inneren Ringkörper 22 Stufenbohrungen 32 vorgesehen, deren Durchmesser am äußeren Abschnitt 33 dem Kugeldurchmesser entspricht, während der Durchmesser am inneren Abschnitt 34 demgegenüber vergrößert ist. In den Bohrungen 32 sind Stufenkolben 35 als Sperrglieder angeordnet. Ihre Außenfläche 36 entspricht dem Außenmantel des inneren Ringkörpers 22. Eine Hülse 37 oder eine andere Sicherung verhindert ein Herausrutschen der Stufenkolben 35 nach innen.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die gleiche wie vorstehend beschrieben. Im verriegelten Zustand nehmen die einzelnen Teile die dargestellte Stellung ein. Bei Drehung des inneren Ringkörpers 22 wird der Stufenkolben 35 in die strichpunktiert dargestellte Stellung nach außen gedrückt und verhindert so ein Eingreifen der Kugeln 24 in den inneren Ringkörper 22.
Der Stufenkolben 35 ist mit großem Spiel in die Stufenbohrung 32 eingesetzt; die Hülse 37 ist mit einer Bohrung 38 versehen. Auf diese Weise soll verhindert werden, daß möglicherweise Schmieröl die Bewegung des Stufenkolbens 35 in unzulässiger Weise drosselt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verriegelung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem Kupplungsautomaten, der aus einer hydrodynamischen oder fliehkraftbetätigten Anfahrkupplung und einer mechanischen Trennkupplung besteht, wobei der treibende Teil der Anfahrkupplung fest mit der Motorwelle verbunden ist und am treibenden Teil derAnfahrkupplung Verriegelungsglieder angeordnet sind, die in Verbindung mit dem Motor als Standbremse dienen und unter Federwirkung in Ausnehmungen am getriebenen Kupplungsteil eingreifen bzw. unter Fliehkraftwirkung aus diesem ausrasten, dadurch gekennzeichnet, daß am getriebenen Kupplungsteil (12) zusätzliche Glieder (29 bzw. 35) angeordnet sind, die unter dem Einfluß der Fliehkraft den Eingriff der Verriegelungsglieder (24) in die Ausnehmungen (33) sperren.
2. Verriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der treibende Kupplungsteil einen äußeren Ringkörper (21) bildet und in diesem mehrere radiale Bohrungen (23) angeordnet sind, welche innen Kugeln (24) als Verriegelungsglieder und außen schwache Vorspannfedern (25) aufnehmen und der getriebene Kupplungsteil einen inneren Ringkörper (22) bildet, in dem mehrere halbkugelförmige Ausnehmungen (27) angeordnet und mit zentralen Bohrungen (27) zum Durchtritt von Stiften (29) versehen sind, wobei die Stifte die zusätzlichen Glieder bilden bzw. mit diesen in Verbindung stehen und innen Anschlagsteile (30) aufweisen.
3. Verriegelung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem inneren Ringkörper (22) mehrere radiale Stufenbohrungen (32) angeordnet sind, deren Außenbohrung (33) einen den Kugeln (24) entsprechenden Durchmesser und die Innenbohrung (34) einen größeren Durchmesser aufweisen, und in diesen Bohrungen (32) Stufenkolben (35) angeordnet sind, die die zusätzlichen Glieder bilden.
4. Verriegelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Stifte (29) oder Stufenkolben (35) nach innen begrenzt ist.
5. Verriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Verriegelungsglieder im äußeren Ringkörper (21) als auch die Sperrglieder im inneren Ringkörper (22) als gleichartige Kugeln ausgebildet und in Bohrungen gleichen Durchmessers angeordnet sind, wobei in den Bohrungen des inneren Ringkörpers Sprengringe als Anschläge sowohl für die inneren Kugeln in der Leerlaufstellung als auch für die äußeren Kugeln in der Eingriffsstellung vorgesehen sind.
6. Verriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Anlasserstromkreis des Antriebsmotors in üblicher Weise ein mit der Schaltung des Wechselgetriebes in Verbindung stehender Schalter angeordnet ist, welcher ein Anlassen des Motors nur in der Leerlaufstellung des Wechselgetriebes zuläßt.
7. Verriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei elektrischer Betätigung der Trennkupplung (11) diese mit dem Anlasserstromkreis des Antriebsmotors und der Schaltung des Wechselgetriebes derart in Verbindung steht, daß beim Anlassen mit eingelegtem Gang die Trennkupplung gelöst wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 891502, 893 299, 897 364, 917 048, 944 835, 961058; deutsche Auslegeschriften Nr. 1004 495, 1006 731; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1778 472; USA.-Patentschrift Nr. 2 685 650.