DE1505954A1 - Fliehkraftkupplung fuer Motorraeder u.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftkupplung für Motorräder u. dgl.

Bei Fliehkraftkupplungen für Motorräder u. dgl. ist es praktisch, eine Dämpfungsvorrichtung aus Gummi zu verwenden, bei der ein Vierkantloch in die Mitte einer Kupplungsnabe gebohrt ist, die mit angetriebenen Reibscheiben einer Fliehkraftkupplung in Eingriff steht. Bei einer derartigen Dämpfungsvorrichtung ist auf der angetriebenen Welle eine viereckige Hülse angebracht und in den Ecken zwischen dem Vierkantloch und der viereckigen Hülse sind Gummiblöcke angeordnet, die zur Erzielung einer Dämpfungswirkung komprimiert werden. Eine derartige Vorrichtung wird zur Verhinderung von Schäden an Teilen von Brennkraftmaschinen und deren Kraftübertragungssystemen und zur Vermeidung von Belästigungen des Fahrers durch stoßartige Erschütterungen vorgesehen, die auftreten, wenn die Drehzahl auf der Antriebsseite und die Belastung auf der Abtriebsseite verändert werden. Insbesondere werden Stöße, die durch eine Geschwindigkeitsänderung (Erhöhung oder Ver- ringerung der Geschwindigkeit) entstehen, wenn dem Übertragungssystem ein Reduktionsgetriebe zugeordnet ist, von den Gummiblöcken abgefangen. In diesem Fall unterliegt jeder Gummiblock einer rollenden Komprimierung und kann, wenn er an beiden Enden offen ist, in axialer Richtung gedehnt werden, wobei jedoch die Berührungsteile der Gummiblöcke mit der Kupplungsnabe und der viereckigen Hülse nicht gleitend ausgebildet sind, so dass keine wesentliche Berührungsreibung zwischen diesen Teilen möglich ist und eine Ausdehnung in axialer Richtung verhindert wird. Folglich wird auf die Grenzbereiche zwischen den sich berührenden und sich nicht berührenden Teilen eine starke Scherbeanspruchung ausgeübt. Diese Bereiche erstrecken sich peripherisch an beiden Enden des Gummiblocks. Hier bricht der Gummiblock ein und der Bruch dehnt sich auf den mittleren Teil des Blocks aus, so dass dieser zerbricht.

Es kommt oft vor, dass Stöße bei Geschwindigkeitsänderungen viel stärker als die Kraft sind, die von einer Brennkraftmaschine eines Motorrades übertragen wird, und dass die Stoßfestigkeit der Gummiblöcke sehr begrenzt ist. Daher werden die Gummiblöcke von Stößen beschädigt, die stärker als die oben genannte Kraft sind. Ein elastischer Gummiblock, der derartige Stöße aushält, ist nicht in der Lage, schwache Stöße abzufangen.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fliehkraftkupplung zu schaffen, bei der die Gummiblöcke weniger intensive Stöße als die Übertragungskraft einer Brennkraftmaschine abfangen, während Stöße größerer Intensität durch den Schlupf zwischen den Antriebsreibscheiben und den angetriebenen Reibscheiben abgefangen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Fliehkraftkupplung für Motorräder u. dgl. mit einem Antriebszahnrad, einer an dem Antriebszahnrad befestigten Kupplungstrommel und an der Kupplungstrommel drehbar angeordneten und in axialer Richtung verschiebbar in diese eingreifenden Antriebsreibscheiben vor, die sich dadurch auszeichnet, dass eine Kupplungsnabe ein Vierkantloch mit darin angeordneten und mit ihre drehbaren und in axialer Richtung verschiebbaren, angetriebenen Reibscheiben aufweist, und eine angetriebene Welle eine mit ihr in Eingriff stehende Hülse besitzt, und zwischen der Hülse und dem Vierkantloch der Kupplungsnabe Gummiblöcke eingesetzt sind, die eine zylindrische Form und einen äußeren Durchmesser aufweisen, der in der Mitte größer als an den Enden ist.

Bei einer Fliehkraftkupplung, die die Fliehkraft von Stahlkugeln ausnützt, erhöht sich die die Reibscheiben andrückende Kraft im Verhältnis zu der Quadratzahl der Drehzahl in der Masse wie sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöht. Es wird allgemein angenommen, dass das durch die

Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment nicht im Verhältnis zur Drehzahl steht, sondern geringer wird, wenn die Drehzahl eine bestimmte Grenze überschreitet. Daher muß eine Fliehkraftkupplung eine solche Kapazität haben, dass das Drehmoment übertragen wird, wenn eine Brennkraftmaschine mit der das höchste Drehmoment erzeugenden Drehzahl arbeitet. Wenn die Brennkraftmaschine diese Drehzahl überschreitet, erhöht sich die Fliehkraft der Stahlkugeln und damit die Übertragungskraft der Fliehkraftkupplung übermäßig. Bei der diese Drehzahl übersteigenden Drehzahl wird die Kraftübertragung nicht verhindert, auch wenn die die Reibscheiben andrückende Fliehkraft nicht vollständig als Druckkraft ausgenutzt wird. Durch eine derartige Ausbildung der Fliehkraftkupplung kann ihre Übertragungskraft auf das erforderliche Mindestmaß begrenzt werden. Folglich, wenn die Stöße die Grenze der Übertragungskraft einer Fliehkraftkupplung überschreiten, gleitet die Fliehkraftkupplung, und die Stöße, die unterhalb der Grenze liegen, werden durch die Gummiblöcke abgefangen und gedämpft.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fliehkraftkupplung zu schaffen, die besonders günstig für den Übertragungsmechanismus eines Motorrades, Kraftwagens u. dgl. ist, bei dem es durch die Unterbringung von Gummiblöcken zwischen der Kupplungsnabe der Reibungskupplung und der die

Kupplungsnabe haltenden Welle möglich ist, die Fliehkraftkupplung sehr gedrängt auszubilden, ohne die Dämpfungswirkung zu beeinträchtigen, auch wenn wiederholt intensivere Stöße auftreten, wobei außerdem die Haltbarkeit der Gummiblöcke verlängert wird.

Der mittlere Teil der Gummiblöcke ist bei der erfindungsgemäßen Fliehkraftkupplung vorzugsweise etwas größer als die anderen Teile, um eine Zentrierung der Belastung an den Enden der Gummiblöcke zu verhindern, die Haltbarkeit zu verbessern und das zulässige Drehmoment zu erhöhen.

In den Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen, ist:

Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung;

Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Gummiblocks in vergrößertem Maßstab.

An einem Antriebszahnrad 1, das mit einem nicht dargestellten, an der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors befestigten Antriebsritzel kämmt, ist eine Kupplungstrommel 2 befestigt. Stahlkugeln 3 sind in der Kupplungstrommel 2 gelagert und stehen mit einem konischen Teil 3a in Berührung. Antriebsreibscheiben 4 und Federplatten 5 und 6 drehen sich mit der Kupplungstrommel 2, kommen jedoch verschiebbar in axialer Richtung mit einer Nut 7 in Eingriff, die in der Kupplungstrommel 2 vorgesehen ist. Eine Platte 3b ist zwischen den Stahlkugeln 3 und den Antriebsreibscheiben 4 angeordnet, so dass die Stahlkugeln 3 nicht direkt gegen die Antriebsreibscheiben 4 drücken und diese beschädigen. Die Platte 3b ist über Federn 3c mit der Kupplungstrommel verbunden, die die erste Berührungszeit der Stahlkugeln 3 regulieren. Ein Anschlagring 8 greift in die Nut 7 ein. Die Federplatte 5 wird von einem ausgesparten Teil 9 gehalten, um sich nicht unnötig in die Richtung der Stahlkugeln 3 zu bewegen. Mit 10 sind Kupplungsfedern und mit 11 ist eine Kupplungsnabe bezeichnet. Angetriebene Reibscheiben 12 drehen sich mit der Kupplungsnabe 11 und sind damit in axialer Richtung verschiebbar in Eingriff. Mit 13 ist ein Vierkantloch in der Kupplungsnabe 11 bezeichnet. Eine viereckige Hülse 14 dreht sich mit einer angetriebenen Welle 15. Gummiblöcke 16 sind zusammengedrückt zwischen dem Vierkantloch 13 und der viereckigen Hülse 14 eingesetzt. Diese Teile bilden eine Dämpfungsvorrichtung. Mit 17 ist eine Seitenplatte und mit 18 eine Mutter bezeichnet.

Die Gummiblöcke 16 sind derart ausgebildet, dass der Durchmesser ihrer mittleren Teile etwas größer als die anderen Teile ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Die Gummiblöcke haben die Form einer Tonne, Spindel oder kombinierter Kegelstümpfe oder die Form von an den beiden Enden eines Zylinders befestigten Kegelstümpfen. Durch diese Form wird bei einer Verformung des Gummiblocks die Belastung an seinen beiden Enden verringert und das Ausdehnungsvermögen in axialer Richtung ist ebenfalls geringer, so dass ein Brechen infolge von übermäßiger Ausdehnung verhindert wird.

Die Seitenplatten 17 sind an beiden Seiten der viereckigen Hülse 14 befestigt und erstrecken sich zu beiden Seiten der Kupplungsnabe 11 bis an die Enden derselben, d.h. die Seitenplatten 17 verhindern eine Ausdehnung der Gummiblöcke 16 in axialer Richtung. Bei der Fliehkraftkupplung der oben beschriebenen Art wird ein Ölbadsystem angewendet. Die Berührungsteile der Gummiblöcke 16 mit der Kupplungsnabe 11 und der viereckigen Hülse 14 werden durch die Einführung von Öl gleitfähig gemacht, so dass die Gummiblöcke durch wiederholte Ausdehnung in axialer Richtung manchmal in axialer Richtung hinausgedrückt werden würden, was jedoch durch die Seitenplatten 17 verhindert wird. Bei einem trockenen System unterliegen die Berührungsteile der Gummiblöcke 16 mit der Kupplungsnabe 11 und der viereckigen Hülse 14 einer intensiven Reibung, und die Gummiblöcke 16 können sich nicht in axialer Richtung ausdehnen. Daher dehnen sich die Gummiblöcke nur an der Stirnseite aus, die nicht mit der Kupplungsnabe 11 und der viereckigen Hülse 14 in Berührung steht und dies führt häufig zu einem Bruch an den Stellen der Gummiblöcke, die mit den Kanten der genannten Teile in Berührung stehen. Diese Ausdehnung der Gummiblöcke 16 wird durch die Seitenplatten 17 begrenzt, um Beschädigungen zu verhindern. Wenn die Kupplungsnabe 11 nur durch die Gummiblöcke 16 auf der viereckigen Hülse 14 gehalten wird, entsteht manchmal eine Dezentrierung der Kupplungsnabe. Dies wird durch die Seitenplatten 17 verhindert.

Wenn das Antriebszahnrad 1 durch die Arbeit einer Brennkraftmaschine in Drehung versetzt wird, stellt die Fliehkraft der Stahlkugeln durch die Wirkung des konischen Teils 3a eine axiale Kraftkomponente her und drückt die Antriebsreibscheiben 4 über die Platte 3b gegen die angetriebenen Reibscheiben 12. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine und somit des Antriebszahnrades noch gering ist, ist auch die Fliehkraft der Stahlkugeln und infolgedessen die Druckkraft noch gering, so dass die Kupplungsfedern 10 nicht belastet sind. Wenn die Drehzahl und damit die Druckkraft soweit erhöht wird, dass sie die Kraft der Kupplungsfedern 10 übersteigt, so werden die Kupplungsfedern zusammengedrückt und die Druckkraft wird durch die Kupplungsfedern ausgeglichen. Bei weiterer Steigerung der Drehzahl drücken die Stahlkugeln 3 die Kupplungsfedern 10 weiter zusammen. Eine weitere Erhöhung der Komprimierung wird dann durch den von der inneren peripherischen Wandung der Kupplungstrommel auf die Kugeln 3 ausgeübten Gegendruck verhindert. Auch im Falle einer weiteren Beschleunigung der Drehzahl würde dann weder die Druckkraft noch die Übertragungskraft der Fliehkraftkupplung erhöht werden.

Wenn die Fliehkraftkupplung gemäß der Erfindung wie oben beschrieben ausgebildet ist, wird die Kraft der Brennkraftmaschine über das Antriebszahnrad 1, die Kupplungstrommel 2, die Antriebsreibscheiben 4, die angetriebenen Reibscheiben 12, die Kupplungsnabe 11 und die Gummiblöcke 16 auf die angetriebene Welle 15 und von da aus über das Wechselgetriebe schließlich auf das Rad übertragen. Der in dem Übertragungssystem entstehende Stoß kann entweder durch rollende Kompression der Gummiblöcke oder je nach der Stärke des Stoßes durch eine Schlupfbewegung zwischen den beiden Reibscheiben aufgefangen werden. Bei dieser Konstruktion sind die Teile des Systems geschützt, ist eine angenehme Fahrweise für den Fahrer gewährleistet, die Konstruktion weist eine geringe Größe und geringes Gewicht auf und kann leicht hergestellt und zusammengebaut werden.

Claims (2)

1. Fliehkraftkupplung für Motorräder u. dgl. mit einem Antriebszahnrad, einer an dem Antriebszahnrad befestigten Kupplungstrommel und an der Kupplungstrommel drehbar angeordneten und in axialer Richtung verschiebbar in diese eingreifenden Antriebsreibscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungsnabe (11) ein Vierkantloch (13) mit darin angeordneten und mit ihr drehbaren und in axialer Richtung verschiebbaren angetriebenen Reibscheiben (12) aufweist, und eine angetriebene Welle (15) eine mit ihr in Eingriff stehende Hülse (14) besitzt, und zwischen der Hülse (14) und dem Vierkantloch (13) der Kupplungsnabe (11) Gummiblöcke (16) eingesetzt sind, die eine zylindrische Form und einen äußeren Durchmesser aufweisen, der in der Mitte größer als an den Enden ist.

2. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kupplungsnabe (11) und der angetriebenen Welle (15) Seitenplatten (17) vorgesehen sind, die an den beiden Enden der Kupplungsnabe (11) angreifen, um die Länge der Gummiblöcke (16) zu begrenzen und an die Kupplungsnabe (11) anzupassen.