DE1450211C - Hydraulisch betatigbare Reibscheiben kupplung, insbesondere fur Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

a) Im Ölkreislauf ist vor dem Steuerventil eine

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigbare Diosselbohrung angeordnet, die gegen andere Reibscheibenkupplung, insbesondere für Kraftfahr- Drosselbohrungen verschiedenen Durchflußquerzeuge, die durch eine von der Drehzahl der Brenn- 35 schnittes austauschbar ist;
kraftmaschine abhängige Hilfskraft einrückt und bei , ...
der mittels am Getriebeschalthebel angeordneter und ^b) "» Ausrückhebel greift eine Feder an, deren durch letzteren zu schließender beziehungsweise zu Krait einstellbar ist.
öffnender Kontakte ein Elektromagnet und durch

diesen ein Steuerventil betätigt wird, über welches das 40 Durch diese Vereinigung wird die einwandfreie

Drucköl dem Servomotor zufließt, wobei in der einen Steuerung des Kupplungseingriffes beim Anfahren

Stellung des Steuerventils der Servomotor über eine entsprechend den Fahrzeugverhältnissen und den

Druckleitung mit einer Druckölpumpe und in der praktischen Fahrbedingungen erreicht,

anderen Stellung mit einer Rücklaufleitung verbunden Dies geschieht einerseits dadurch, daß der für den

ist. . 45 Kupplungseingriff beim Anfahrvorgang günstigste Ein-

Bei einer bekannten Reibscheibenkupplung ge- kuppeldrehzahlbereich aus einer Vielzahl von Drosselschieht das Steuern des Kupplungseingriffes beim An- bohrungsgrößen, welche zu diesem Zweck gegeneinfahren über einen durch eine Stellschraube in seinem ander austauschbar sind, bestimmt werden kann. Dies Durchflußquerschnitt veränderlichen Beipaß im Zu- bedeutet, daß der Durchflußquerschnitt der ausgesammenspiel mit einer auf den Kolben des Servo- 50 wählten Drosselbohrungsgröße und mit ihm auch der motors wirkenden, nicht einstellbaren Feder. Einkuppeldrehzahlbereich konstant bleibt.

Dieser veränderliche Durchflußquerschnitt bestimmt Andererseits wird dann nach Festlegung des konden Druckaufbau im Ölkreislauf (Drehzahl-Druck- stanten Einkuppeldrehzahlbereiches die erforderliche charakteristik der Druckölpumpe) und damit den Ein- Einkuppeldrehzahl durch Verschieben desselben in den kuppelbeginn und den Einkuppeldrehzahlbereich. Ein 55 Drehzahlen oberhalb der Leerlaufdrehzahl der Brennkleiner Durchflußquerschnitt bedingt einen steilen kraftmaschine mittels der am Ausrückhebel anDruckanstieg mit einem kleinen Einkuppeldrehzahl- greifenden, regulierbaren Feder eingestellt,
bereich, während ein großer Durchflußquerschnitt Mit diesen Maßnahmen ist die Steuerung des Kuppeinen flachen Druckanstieg mit großem Einkuppel- lungseingriffes beim Anfahrvorgang erst vollkommen drehzahlbereich ergibt. 60 für die Verwendung bei einer Kraftfahrzeugkupplung

Mit der Veränderung des Durchflußquerschnittes geeignet. Außerdem gewährleistet der einfache, unändert sich die Drehzahl-Druckcharakteristik der komplizierte Aufbau der Vorrichtung eine jederzeit Druckölpumpe und damit die Einkuppeldrehzahl. Da sichere Funktion. Dabei geschieht die Anordnung der es notwendig ist, die Einkuppeldrehzahl auf einen be- Drosselbohrung so, daß sie einem Laien nicht ohne stimmten Wert einzustellen, wird dabei zwangläufig 65 weiteres zugängig ist, so daß Störungen in der Anlage der Einkuppeldrehzahlbereich mit verändert. Daraus und insbesondere Veränderungen der Drehzahl-Druckergeben sich folgende Nachteile: Ein zu großer Ein- charakteristik der Druckölpumpe, hervorgerufen durch kuppeldrehzahlbereich bedingt eine lange Einkuppel- unsachgemäße Eingriffe, vorgebeugt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Aus- des Fahrzeuges (z. B. Getriebe) drehbar gelagert ist.

führungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung zeigt Hingegen fest auf der Welle 32 sitzt ein zweiarmiger

F i g. 1 ein Funktionsschema des Erfindungsgegen- Verstellhebel 33, der mit einem Arm in an sich be-

standes bei eingerückter Kupplung, kannter Weise am Ausrückhebel 29 festgeklemmt ist

F i g. 2 ein Diagramm, das den Öldruck als Funktion 5 und gegenüber diesem verdreht werden kann. Verstellder Pumpendrehzahl bei verschieden großen Drossel- hebel 33 ist mit seinem anderen Arm bei 34 am Ausbohrungen zeigt, rücklager 35 der Kupplung 36 schwenkbar befestigt.

F i g. 3 ein Diagramm, welches das Drehmoment der Kupplung 36 kann eine Einscheibenkupplung be-

Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Dreh- kannter Bauart sein.

zahl der Brennkraftmaschine zeigt und aus dem die io Wie man aus F i g. 1 weiter entnehmen kann,

verschiedenen Einkuppeldrehzahlbereiche bei Ver- gehen vom Elektromagneten 18 zwei Kabel 37 und

Wendung entsprechender Drosselbohrungen ersichtlich 38 aus. Kabel 37 führt zur Batterie 39, Kabel 38 zum

sind, Schalter 40, dei am Getriebeschalthebel 41 ange-

F i g. 4 ein Diagramm, in welchem außer der Ab- bracht ist.

hängigkeit des Drehmomentes der Brennkraftmaschine 15 Zur weiteren Darlegung der Erfindung sind einige

von ihrer Drehzahl noch die Verschiebung des aus theoretische Erläuterungen notwendig, um die Gesetz-

F i g. 3 ersichtlichen Einkuppeldrehzahlbereiches zu mäßigkeiten zu erkennen, die dem Erfindungsgedanken

höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine hin dar- zugrunde liegen.

gestellt ist, Man muß davon ausgehen, daß eine den Öldruck ' F i g. 5 ein. Diagramm, das einen Ausschnitt aus 20 erzeugende, von der Brennkraftmaschine angetrieeinem Meßstreifen darstellt, aus welchem die Zeiten bene Pumpe, wenn man sie diiekt zur Betätigung des α. für Auskuppeln, Gangwechseln und Einkuppeln zu er- Kolbens 24 im Kupplungsbetätigungszylinder 23 für *)j sehen sind. den Kupplungseingriff beim Anfahren verwendet, Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Ölbehälter 1 ungeeignet ist, weil schon bei kleiner Drehzahl und über die Saugleitung 2 mit der Öldruckpumpe 3 (im 25 geringer Drehzahlsteigerung der Öldruck verhältnis-Ausf ührungsbeispiel eine Zahnradpumpe bekannter mäßig schnell bis auf den durch das Überdruckventil 9 Bauart) verbunden, welche in an sich bekannter Weise bestimmten Wert ansteigt. Dieser steile Anstieg des von der Brennkraftmaschine des Fahrzeuges ange- Druckes über der Drehzahl läßt ein weiches Anfahren trieben wird. Von der Öldruckpumpe 3 führt eine in dem gewünschten Drehzahlbereich nicht zu. Druckleitung 4 zum Gehäuse des Steuerventils 5. Die 3° Schaltet man in den Druckölkreislauf eine Drossel-Druckleitung 4 mündet in den Kanal 6 ein. Kanal 6 bohrung 12 ein, über die das Drucköl bei geringer wird von dem Überdruckkanal 7 unterbrochen, wel- Drehzahl und geringem Druck in den drucklosen eher in den Rückstromkanal 8 austritt. In der Ver- Rücklauf fließen kann, verändert sich die Drucklängerung des Überdruckkanals 7 befindet sich im Drehzahl-Charakteristik der Pumpe in der in F i g. 2 Rückströmkanal 8 ein Überdruckventil 9. Überdruck- 35 dargestellten Weise. Bei Verwendung verschieden ventil 9 besteht aus einer Hülse 10 und einer in dieser großer Drosselbohrungsgrößen D₁, D₂, D₃, D₄ erangeordneten Druckfeder 11. Die Hülse 10 besitzt erkennt man, daß bei Vergrößerung der Drosseleine Drosselbohrung 12 und ist an ihrem Umfang im bohrung 12 der Druck über der Drehzahl langsamer Bereich des Rückströmkanals 8 mit einer Anzahl ansteigt, wobei auch der Drehzahlbereich bis zum An-Rückströmöffnungen 13 versehen. Überdruckkanal 7 40 sprechen des Überdruckventils 9 sich ebenfalls versteht durch die Drosselbohrung 12 und die Rück- größert.

Strömöffnungen 13 mit dem Rückströmkanal 8 in Da ja die Öldruckpumpe 3 mit der Brennkraft-Verbindung. Vom Rückströmkanal 8 führt die Rück- maschine durch einen Antrieb drehzahlabhängig gelaufleitung 14 zum Ölbehälter 1. Im Gehäuse des kuppelt ist, ergeben sich aus der Umrechnung durch Steuerventils 5 ist der Steuerschieber 15 axial beweg- 45 das Übersetzungsverhältnis in F i g. 3 z. B. für die lieh gelagert. Auf den Steuerschieber 15 wirkt eine Drosselbohrungsgrößen D₁ und D₂ die entsprechend Druckfeder 16, unter deren Wirkung der Steuer- verschieden großen Einkuppeldrehzahlbereiche Kd₁ schieber 15 am Magnetkern 17 eines Elektromagneten und Kd₂-

bekannter Bauart 18 anliegt. Konzentrisch um den Man erkennt weiterhin aus F i g. 3, daß bei VerSteuerschieber 15 herum sind zwei Ringkanäle 19 5° größerung der Drosselbohrung 12 -der Einkuppel- und 20 angeordnet. Ringkanal 19 ist über den Kanal 6 drehzahlbereich, der durch den Faßbeginn und den mit dem Überdruckkanal 7 und Ringkanal 20 in abgeschlossenen Kupplungsvorgang bestimmt ist, sich nicht näher dargestellter Weise mit der Druckleitung 22 ebenfalls vergrößert.

verbunden. Radialbohrungen 21 verbinden die Ring- Aus der Vielzahl der möglichen Drosselbohrungskanäle mit dem Steuerschieber 15. Die Druckleitung 22 55 großen kann nun der für den Anfahrvorgang günstigste führt zum Kupplungsbetätigungszylinder 23, an dessen Einkuppeldrehzahlbereich ausgewählt werden. Diese Kolben 24 die Kolbenstange 25 schwenkbar befestigt Auswahl kann durch Auswechseln der Hülse 10 des ist. Die Kolbenstange 25 läuft in einen Gewinde- Überdruckventils 9 erfolgen, wobei mehrere Hülsen 10 zapfen 26 aus, welcher die Muttern 27 und 28 trägt, mit verschieden großen Drosselbobrungen 12 zur Ver- und ist mit dem Ausrückhebel 29, an welchem eine 60 fügung stehen. Auch kann die Drosselbohrung 12 Feder 30 angreift, verbunden. Diese ist bei 31 an innerhalb der Öldruckpumpe 3 angeordnet sein (nicht einem festen Teil des Fahrzeuges (z. B. am Getriebe dargestellt), wobei als Drosselbohrung eine handels- oder an der Karosserie) befestigt und kann mittels der übliche Vergaserdüse dient

Muttern 27, 18 in ihrer Federkraft verändert werden. Die Bestimmung der Drosselbohrung und Wahl des

An der Feder 30 kann in an sich bekannter Weise eine 65 Einkuppeldrehzahlbereiches reicht aber noch nicht

Anschleppvorrichtung oder Parksperre angebracht sein. aus, um den Bedingungen des Anfahrvorganges ge-

Der Ausrückhebel 29 wird lose drehbar auf der iecht zu werden. Durch die Fertigungstoleranzen der

Welle 32 geführt, die ihrerseits an einem festen Teil Bauelemente dei Kupplung, die unterschiedlichen

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Leerlaufdrehzahlen der Brennkraftmaschinen, vor in die Druckleitung 22 und von da aus in den Kuppallem auch bei eingeschalteten Hilfsstarteinrichtungen, lungsbetätigungszylinder 23 fließen. Bei einer Drehist es notwendig, den Beginn des Einkuppeldrehzahl- zahl, die etwas über der Leerlaufdrehzahl der Brennbereiches, also den Faßbeginn für das jeweilige Fahr- kraftmaschine liegt, ist der Öldruck infolge der durch zeug, auf den günstigsten Wert einstellen zu können. 5 die Drosselbohrung 12 abfließenden Ölmenge noch so Dies wird entsprechend des Erfindungsgedankens da- gering, daß der Kolben 24 im Kupplungsbetätigungsdurch erreicht, daß die Kraft der Feder 30, die die zylinder 23 noch nicht die Kraft der Feder 30 überKupplung 36 bei Stillstand oder Leerlauf der Brenn- windet, er verbleibt noch in seiner Ausgangsstellung kraftmaschine ausrückt, einstellbar ist. Wie aus (nicht näher dargestellt). Mit steigender Drehzahl F i g. 4 ersichtlich ist, kann durch Veränderung der io kann die ebenfalls zunehmende Ölmenge durch die Kraft der Feder 30 der Einkuppeldrehzahlbereich, z. B. Drosselbohrung 12 nicht mehr schnell genug ab- Kd aus F i g. 3, für den man sich durch Wahl der fließen und staut sich im Überdruckkanal 7. Es tritt Größe der Drosselbohrung entschieden hat, in den eine Drosselwirkung und infolgedessen ein drehzahl-Drehzahlen oberhalb der Leerlaufdrehzahl verschoben abhängiger Druckanstieg im Öldruckkreislauf ein. werden, ohne daß sich dabei die Größe des Einkuppel- 15 Dieser Druckanstieg pflanzt sich in dem Kupplungsdrehzahlbereiches selbst verändert. betätigungszylinder 23 fort und verschiebt den KoI-Durch das Zusammenwirken von Drosselbohrung 12 ben24 unter Überwindung der Kraft der Feder 30 und Feder 30 kann der Anfahrvorgang weitgehend nach rechts, wobei der Ausrückhebel 29 und mit ihm den Fahrzeugverhältnissen und den praktischen Fahr- der Verstellhebel 33 im Uhrzeigersinn gedreht werden, bedingungen angepaßt werden. 20 Die Kupplung 36 beginnt zu fassen, und das Fahrzeug Ohne Veränderung dieser Anpassung kann durch setzt sich bei eingelegtem Gang in Bewegung. Eine den Verstellhebel 33 das Kupplungsspiel S am Aus- weitere Drehzahlsteigerung bewirkt eine weitere rücklager 35 im eingerückten Zustand der Kupplung 36 Druckerhöhung, der Kolben 24 bewegt sich in seine auf das vorgeschriebene Maß eingestellt werden. in F i g. 1 gezeigte Endstellung. Dadurch ist die Kupp-

Mißt man die Füllzeiten des mit der Ölpumpe 3 in 25 lung 36 voll eingekuppelt.

Verbindung stehenden Kupplungsbetätigungszylinders Ist durch eine weitere Drehzahlsteigerung der durch 23, so ergibt der Meßstreifen nach F i g. 5, daß bei das Überdruckventil 9 begrenzte Druck erreicht, hebt hoher Motordrehzahl, also vollem Durchtreten des sich entgegen der Wirkung der Druckfeder 11 die Gaspedals, die Kupplungseinrückzeit sehr kurz ist, Hülse 10 von ihrem Sitz ab, und die überschüssige Ölbei geringer Drehzahl der Kupplungseingriff aber 30 menge fließt über den Rückströmkanal 8 und die langsam und weich erfolgt. Die Öldruckpumpe ist Rücklaufleitung 14 in den Ölbehälter zurück,
dabei in ihrer Liefermenge so ausgelegt, daß der Beim Gangwechsel wird durch Berührung des Ge-Kupplungseingriff nach dem Schaltvorgang beim triebeschalthebels 41 über den Schalter 40 der Strom-Gangwechsel den Fahrbedingungen entspricht. kreis geschlossen. Dadurch verschiebt sich der Magnetin F i g. 5 ist der Kupplungsweg mit Hub, die 35 kern 17 des Elektromagneten 18 und drängt den Kupplungsausrückzeit mit I₁, die Zeit, die für den Steuerschieber 15 entgegen der Wirkung der Druck-Gangwechsel benötigt wird, mit t₂, die Zeit, die nach feder 16 nach rechts. Dadurch wird die linke Radialdem Gangwechsel bei plötzlichem Gasgeben benötigt bohrung 21 geöffnet, und das im Kupplungsbetätiwird, mit t₃ und die Zeit, die bei geringer Drehzahl gungszylinder 23 befindliche, drucklos gewordene Öl der Brennkraftmaschine für ein weiches Einkuppeln 40 entweicht über die Druckleitung 22, den Rückströmerforderlich ist, mit /₄ bezeichnet. Zwischen /₃ und /₄ kanal 8 und die Rücklaufleitung 14 in den Ölbehälter 1. liegen unendlich viele Zeiten, die der jeweiligen Dreh- Im gleichen Maß, wie das Öl aus dem Kupplungszahl entsprechen. betätigungszylinder 23 entweicht, wird der Ausrück-Die Wirkungsweise der hier beschriebenen Kupp- hebel 29 und mit ihm der Verstellhebel 33 unter der lung ist folgende: Aus dem Ölbehälter 1 wird über die 45 Wirkung der Zugfeder 30 entgegengesetzt des Uhr-Saugleitung 2 von der Öldruckpumpe 3 Öl angesaugt zeigersinns gedreht, wobei der Kolben 24 in seine und mit dem der Drehzahl der Pumpe entsprechenden Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Diese Dreh-Druck über die Druckleitung 4 dem Kanal 6 im bewegung des Ausrückhebels ruft das Ausrücken der Steuerventil 5 zugeführt. Bei geringer Drehzahl der . Kupplung 36 hervor.

Brennkraftmaschine und damit auch der Öldruck- 50 Nach beendetem Gangwechsel wird durch Lospumpe 3 und kleinem Druck fließt das Öl durch die lassen des Getriebeschalthebels 41 über den Schalter 40 in der Hülse 10 des Überdruckventils 9 befindliche der Stromkreis unterbrochen. Der Steuerschieber 15 Drosselbohrung 12 über den Rückströmkanal 8 und und mit ihm der Magnetkern 17 werden durch die die Rücklaufleitung 14 in den Ölbehälter 1 zurück. Druckfeder 16 in die in F i g. 1 gezeigte Stellung Bei geöffnetem Schaltkontakt am Schalter 40 befindet 55 zurückbewegt. Dabei stellt der Steuerschieber 15 den sich der Steuerschieber 15 in der in F i g. 1 gezeigten Durchfluß von der Druckleitung 4 zur Druckleitung Stellung. Dadurch kann das den Überdruckkanal 7 22 wieder her, und die Kupplung 36 rückt durch die und den Kanal 6 ausfüllende Öl über die Ringkanäle 19 bereits geschilderten Bewegungsvorgänge drehzahl- und 20 und die mittlere und rechte Radialbohrung 21 abhängig schnell oder langsam ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

zeit. Dies würde zu einer Überbelastung der Kupplung

Patentanspruch· infolge starker Überhitzung und damit zu einem

großen Verschleiß und vorzeitigem Ausfall führen. Ein zu kleiner Einkuppeldrehzahlbereich hingegen

Hydraulisch betätigbare Reibscheibenkupplung, 5 bedingt eine kurze Einkuppelzeit. Durch eine solche insbesondere für Kraftfahrzeuge, die durch eine von würde aber der Anfahrvorgang durch plötzliches und der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige hartes Einkuppeln erschwert.

Hilfskraft einrückt und bei der mittels am Ge- Mit einer solchen Reibscheibenkupplung läßt sich

triebeschalthebel angeordneter und durch letzteren der Eingriff der Kupplung beim Anfahrvorgang somit zu schließender, beziehungsweise zu öffnender io nur unvollkommen beherrschen. Ein weiterer Nachteil Kontakte ein Elektromagnet und durch diesen ein ist, daß die Stellschraube für die Veränderung des Steuerventil betätigt wird, über welches das Druck- Durchflußquerschnittes des Beipasses von außen zuöl dem Servomotor zufließt, wobei in der einen gängig ist und damit von jedem Laien verstellt werden Stellung des Steuerventils der Servomotor über kann. Ein unsachgemäßes Verstellen führt aber uneine Druckleitung mit einer Druckölpumpe und in 15 weigerlich zu Störungen in der gesamten Anlage, da der anderen Stellung mit einer Rücklaufleitung ver- die Änderung des Durchflußquerschnittes von bereits bunden ist, gekennzeichnet durch die nur wenigen Bruchteilen von Millimetern die Dreh-Vereinigung folgender Merkmale: zahl-Druckcharakteristik der Druckölpumpe so beeinflußt, daß wesentliche Veränderungen im Anfahr-

a) Im Ölkreislauf ist vor dem Steuerventil eine 20 Vorgang und der Funktion der hydraulisch betätig-Drosselbohrung (12) angeordnet, die gegen baren Reibscheibenkupplung auftreten würden,
andere Drosselbohrungen verschiedenen Zweck der Erfindung ist es, den Anfahrvorgang bei Durchflußquerschnittes austauschbar ist; hydraulisch betätigbarer Reibscheibenkupplung zu ,,,,,, .„ . „ , . „. vervollkommnen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu-

b) am Ausruckhebel (29 greift eine Feder (30) ^ ^ _{den Eingriff der Kupplung beim Anfahr}.

an, deren Kraft einstellbar ist. Vorgang so zu regeln, daß das genaue Anpassen an die

jeweiligen Fahrzeugverhältnisse und die praktischen Fahrbedingungen erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die

30 Vereinigung folgender Merkmale: