DE1530886C - Hydraulischer Kupplungsautomat, insbe sondere fur Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Kupp- freien Enden der Federn 9 sind rohrartig ausgebildet

lungsautomaten, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der und mit den Mitnehmerbolzen 12 der Scheibe 11 ver-

mit konstanter Füllung arbeitet, einen mit dem Motor bunden. Durch die Bewegung der Fliehgewichte 10

verbundenen Fliehkraftregler und eine durch einen nach außen werden die Bolzen 12 durch die Federn 9

Regelring gesteuerte Kraftübertragungseinrichtung 5 um das Zentrum der Scheibe 11 gedreht. Die Fe-

aufweist. dem 9, die Fliehgewichte 10, die Scheibe 11 und die

Entsprechend der Arbeitsweise dieser bekannten, Mitnehmerbolzen 12 bilden zusammen den Flieh-

mit einem üblichen Schaltgetriebe zusammenarbei- kraftregier.

tenden Kupplungsautomaten ist es nicht möglich, ■ Senkrecht zu der durch die Pumpenschaufeln 4 ver-

den Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs durch Schie- io ursachten hydraulischen Strömung und über den

ben oder Ziehen des Kraftfahrzeugs in Gang zu set- Turbinenschaufeln 6 ist der Regelring 13 angebracht,

zen. Dieser Mangel soll durch die Erfindung beseitigt . welcher auf den Bolzen 12 gleitbar und mit diesen

werden. " zusammen drehbar ausgebildet ist. Am inneren Rand

Da diese Ingangsetzen in bestimmten Fällen, bei- des Schwungrades 1 sind die Mitnehmerbolzen 15 spielsweise bei Ausfall des Anlassers bzw. der Batte- 15 befestigt, um den Regelring 13 in den Weg der rie des Kraftfahrzeugs, erwünscht ist, sind bei einem hydraulischen Strömung zu führen. Wie in F i g. 3 hydraulischen Kupplungsautomaten der eingangs ge- dargestellt ist, greifen die Mitnehmerbolzen 15 in die nannten Art. erfindungsgemäß zur Mitnahme des am Regelring 13 ausgebildeten Mitnehmernuten 14. durch den Fliehkraftregler drehbaren Regelrings Die Mitnehmernuten 14 sind so ausgebildet, daß der zwecks Sperrens der Flüssigkeitsströmung innerhalb 20 Regelring 13 in der Ausgangsstellung des Fliehkraftder Kraftübertragungseinrichtung bei der Leerlauf- reglers 9 bis 12, also bei stillstehendem Schwungdrehzahl des Motors und zur Sicherung der Flüssig- rad 1, den Weg der hydraulischen Strömung verengt, keitsströmung bei jeder anderen Motordrehzahl bei der Leerlaufdrehzahl des Motors den Weg der sowie bei Motorstillstand in dem Regelring in zwei Strömung schließt und bei höherer, also bei Betriebsverschiedene Richtungen führende Mitnehmernuten 25 drehzahl, den ganzen Querschnitt der Strömung freivorgesehen, in welche jeweils ein mit dem Schwung- läßt. Am Deckel 5 sind die Füllöffnung 16 und das rad fest verbundener Mitnehmerbolzen eingreift. Überdruckventil 17 angeordnet, das bei Druckan-

Infolge der Freigabe der Flüssigkeitsströmung bei stieg infolge Überhitzung anspricht. Motorstillstand kann das Ingangsetzen des Motors Nach F i g. 4 ist am Ende der Welle 7 auf dieser

durch Schieben oder Ziehen des Kraftfahrzeugs in 30 die Nabe 18 befestigt. In der Mitte der Nabe 18 ist

der bekannten Weise bei einem eingeschalteten höhe- das Lager 19 angeordnet, in welchem sich die zum

ren Gang erfolgen. Wechselgetriebe führende Welle 20 frei drehen kann.

Wie üblich, kann zur Erzielung eines einwand- Die Scheibe 21 ist auf der Welle 20 befestigt. Am

freien Gangwechsels eine Freilaufeinrichtung mit der Rand der Scheibe 21 ist der sich über die Nabe 18

hydraulischen Kupplung in Reihe geschaltet sein, in 35 streckende Ring 22 mit dieser verschraubt, der in bekannter Weise in beiden Drehrichtungen Am Umfang ist die Nabe 18 nach Fig. 5 an drei

eine Keilwirkung ausübende arretierbare Rollen oder Stellen, die voneinander um etwa 120° entfernt sind,

Kugeln angeordnet sind. senkrecht zum Halbmesser planbearbeitet, und zwar

Der erfindungsgemäß hydraulische Kupplungs- in solcher Abmessung, daß die arretierbaren Rollen

automat wird an Hand eines Ausführungsbeispiels 40 23 zwischen dem planbearbeiteten Teil der Nabe 18

und der Zeichnungen näher erklärt. Es zeigt und zwischen dem Ring 22 in der Mitte der plan-

F i g. 1 den Längsschnitt durch den hydraulischen bearbeiteten Fläche frei rollen können. Die Rollen 23

Kupplungsautomaten, werden vom Rollkäfig 24 geführt. Der Rollkäfig 24

F i g. 2 den senkrechten Querschnitt durch den ist mit Befestigungsöffnungen versehen. In diese.

hydraulischen Kupplungsautomaten, 45 Befestigungsöffnungen greifen die in den voneinander

F i g. 3 einen Teil der regulierenden Mitnehmernut um 120° entfernten Nuten der Nabe 18 angeordneten

des hydraulischen Kupplungsautomaten in der Drauf- Befestigungsbolzen 26 ein. Die Abmessungen der im

sieht, Rollkäfig 24 angebrachten Öffnungen für die BoI-

F i g. 4 den Längsschnitt durch die Konstruktion zen 26 müssen derart gewählt werden, daß die Be-

des Freilaufs des hydraulischen Kupplungsautomaten 50 festigungsbolzen 26 die Verschiebung des Ringes 24

und nur so weit erlauben, daß die Rollen 23 in der einen

Fig. 5 den Querschnitt durch die Konstruktion Richtung frei bleiben und nur in der anderen Rich-

des Freilaufs des hydraulischen Kupplungsauto- tung festgesetzt werden. Für die Bolzen 26 sind

maten. gegenüber der Mitte der planbearbeiteten Teile der

Nach F i g. 1 ist der Deckel 5 auf das Schwung- 55 Nabe 18 Bohrungen angebrächt, welche den Außenrad 1 des Motors mit Zwischenschaltung des Dicht- umfang der Nabe 18 mit der mit der Nabe 18 verbunringes 2 aufgeschraubt. Die Pumpenschaiifcln 4 sind denen Welle 7 verbinden. In jeder Bohrung ist ein auf der inneren Oberfläche des Deckels 5 angeordnet. Befestigungsbolzen26 radial verschiebbar angebracht, Gegenüber den Pumpenschaufeln4 sind dieTurbinen- welcher durch eine Stützfeder 25 gegen die Mitte der schaufeln 6 an der Welle 7 befestigt. Die Pumpen- 60 Nabe 18 gedrückt wird.

schaufeln 4 und die Turbinenschaufel!! 6 sind mitein- Die Befestigungsbolzen 26 sind an ihren zur Nabe

ander hydraulisch verbunden. Zwischen dem Deckel 5 18 hin gerichteten Teilen keilförmig abgearbeitet. An

und der Welle 7 ist der Dichtring 3 angebracht. die keilförmig abgearbeiteten Teile der Bolzen 26

Am inneren Ende des Schwungrades 1 ist die schließen sich die ebenfalls keilförmig abgearbeiteten

•Randscheibe 8 zentrisch befestigt. Am Rand der ⁶5 Aushebestangen 27 an. Die Aushebestangen 27 sind

Randscheibc 8 sind die Bogenfedcrn 9 einander in parallel zur Welle 7 verlaufenden Nuten der Nabe

gegenübergesetzt angeordnet. An den Federn 9 sind 18 gelagert und können mit Gabeln der Schaltstange

gemäß F i g. 2 Fliehgewichtc 10 angebracht. Die 28 bewegt werden.

Claims (2)

1. Das an Hand der Zeichnungen beschriebene Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulischen Kupplungsautomaten arbeitet wie folgt:

   Die Einrichtung wird über die im Deckel 5 befindliche Füllöffnung 16 mit der für die hydraulische Kraftübertragung geeigneten Flüssigkeit gefüllt. Bei stehendem Motor befinden sich die Federn 9 in ihrer Grundstellung und stützen sich auf die Bolzen 12 ab. Sie halten damit auch den Regelring 13 startbereit. In der Startstellung ist der ganze Querschnitt der Flüssigkeitsströmung frei.

   Mit der Ingangsetzung des Motors wird die kraftübertragende Flüssigkeit infolge der Drehung des Schwungrades 1 mittels der Pumpenschaufeln 4 zur Strömung gebracht. Der Flüssigkeitsstrom erreicht über den freien Querschnitt die Turbinenschaufeln 6. Die durch die Drehung des Schwungrades 1 erzeugte Zentrifugalkraft entfernt mittels der Federn 9 die Fliehgewichte 10 vom Drehzentrum. Als Folge dieser Bewegung drehen die Federn 9 die Bolzen 12 um den Mittelpunkt der Scheibe 11. Mit der Drehung der Bolzen 12 dreht sich auch der Regelring 13, der durch dessen Verdrehung infolge der in die Mitnehmernuten 14 gestreckten Bolzen 12 in Längsrichtung der Bolzen 12 über die Turbinenschaufeln 6 gleitet und hiermit den Weg der Flüssigkeitsströmung schließt. Der volle Verschluß der Flüssigkeitsströmung erfolgt bei der Leerlaufdrehzahl des Motors. Das übertragene Drehmoment ist nämlich in diesem Fall so klein, daß es den Rollwiderstand des Fahrzeuges nicht überwinden kann. Das Fahrzeug bleibt also bei,der Leerlaufdrehzahl des Motors auch bei gekuppeltem Wechselgetriebe stehen.

   Mit Zunahme der Motordrehzahl und als Folge der wachsenden Zentrifugalkraft schwingen die Fliehgewichte 10 noch weiter radial nach außen aus und nehmen gleichzeitig die Federn 9 mit. Die Federn 9 drehen die Bolzen 12 um das Zentrum der Scheibe 11 weiter. Infolge der Verdrehung der Bolzen 12 dreht sich auch der Regelring 13 weiter. Damit schieben die in den Mitnehmernuten 14 liegenden Bolzen 15 den Regelring 13 in Längsrichtung der Bolzen 12 zurück, wodurch der Querschnitt der Flüssigkeitsströmung wieder geöffnet wird. Die Flüssigkeit strömt den Turbinenschaufeln 6 zu und treibt die Turbinenschaufeln 6 an.

   Mit der weiteren Zunahme der Motordrehzahl wird die Flüssigkeitsströmung wieder in ihrem vollen Querschnitt frei. Der Regelring 13 erreicht damit einen mit der Motordrehzahl zusammenhängenden Betriebszustand, wobei die Bolzen 12 wieder ganz zurückgeschoben werden. Das Drehmoment des Motors wird auf den angetriebenen Teilen — abgesehen von einem geringen Übertragungsverlust — übertragen. Der von den Mitnehmernuten 14 geführte Regelring 13 sichert die Flüssigkeitsströmung somit sowohl im Betriebszustand des Motors wie auch während dessen Stillstand, verschließt aber den Strömungsquerschnitt bei der Leerlaufdrehzahl des Motors. Die Mjtnehmernuten 14 bewirken also die Mitnahme des Regelrings 13 in zwei Richtungen im Verhältnis zur Leerlaufdrehzahl des Motors.

   Der stillstehende Motor kann-durch Anschieben des Fahrzeugs in Gang gesetzt werden, nachdem der Weg für die Flüssigkeitsströmung im Kupplungsautomaten auch bei Mptorstillstand frei ist.

   Im Interesse eines betriebssicheren Gangwechsels und zur Hebung der Wirtschaftlichkeit ist eine Freilaufeinrichtung an die hydraulische Kupplung angeschlossen. Die Freilaufeinrichtung ist zwischen der Kupplung und dem Wechselgetriebe angeordnet. Die Freilaufeinrichtung ist arretierbär und zur Aufnahme eines Drehmomentes in zwei Richtungen geeignet.

   Das Drehmoment des Motors wird hinter der hydraulischen Kupplung von den mittels des Käfigs 24 zwischen den planbearbeiteten Flächen der Nabe 18 und dem Ring 22 geführten Rollen 23 durch deren Verkeilen übertragen. In arretierter Stellung der Freilaufeinrichtung befinden sich die Befestigungsbolzen 26 in ihrer Grundstellung, d. h. sie werden von den Federn 25 zur Mitte der Nabe 18 hin gedrückt. Nach Ingangsetzung des Motors verkeilen sich die Rollen 23 zwischen dem Ring 22 und den planbearbeiteten Flächen der Nabe 18 und zwar auf der der Drehrichtung entgegengesetzten Seite. Im Falle eines Bremsens des Fahrzeugs mit dem Motor oder bei Abnahme der Motordrehzahl dienen die angetriebenen Räder als Antrieb für den Motor, und die Rollen 23 verkeilen sich in der gegengesetzten Richtung zwischen dem Ring 22 und den planbearbeiteten Flächen der Nabe 18.

   Wenn die Freilaufeinrichtung eingeschaltet wird, werden die Befestigungsbolzen 26 mit der Gabel der Schaltstange 28 und durch Vermittlung der Aushebestangen 27 in die öffnungen des die Rollen 23 mitnehmenden Käfigs 24 geführt. Auf diese Weise üben die Rollen 23 ihre Keilwirkung nur in der einen Richtung aus. Beim Antreiben des Motors entsteht eine Keilwirkung zwischen den Rollen 23, dem Ring 22 und den planbearbeiteten Flächen der Nabe 18. Mit Abnahme der Motordrehzahl hört die Keilwirkung auf, die Befestigungsbolzen 26, die jetzt in den öffnungen des Käfigs 24 liegen, verhindern damit die Keilwirkung der Rollen 23 und der Freilauf tritt ein. Die hydraulische Kupplung löst die Verbindung zwischen Motor und angetriebenen Teilen erst bei Leerlaufdrehzahl des Motors. Darum sichert die Einfügung der Freilauf einrichtung auch während der Fahrt den mühelosen Gangwechsel. Der Gangwechsel geschieht durch Gaswegnahme, womit der Motor auf die Leerlaufdrehzahl zurückgeführt wird. In diesem Zustand kann die gewünschte Geschwindigkeitsstufe geräuschlos geschaltet werden. Zur Schaltung der Geschwindigkeitsstufe bei Motorstillstand und rollendem Fahrzeug kann der Ring 22 zwecks Verhinderung des Verdrehens als Folge der Reibung auf in den Zeichnungen nicht dargestellter Weise mit einer Bandbremse am äußeren Teil oder mit einer anderen bekannten Bremseinrichtung gebremst werden.

   J .. Patentansprüche:

   I. Hydraulischer Kupplungsautomat, insbesondere ,.für Kraftfahrzeuge, der mit konstanter Füllung arbeitet, einen mit dem Motor verbundenen Fliehkraftregler und eine durch einen Regelring gesteuerte Kraftübertragungseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mitnahme des durch den Fliehkraftregler (9 bis 12) drehbaren Regelringes (13) zwecks Sperrens der Flüssigkeitsströmung innerhalb der Kraftübertragungseinrichtung bei der Leerlaufdrehzahl des Motors und zur Sicherung der Flüssigkeitsströmung bei jeder anderen Motordrehzahl sowie bei Motorstillstand in dem Regelring in zwei verschiedene Richtungen führende Mitnehmenuiten

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   (14) vorgesehen sind, in welche jeweils ein mit Hschen Kupplung in Reihe geschaltet ist, dadurch

   dem Schwungrad (1) fest verbundener Mit- gekennzeichnet, daß in der Freilaufeinrichtung in

   nehmerbolzen (15) eingreift. bekannter Weise in beiden Drehrichtungen eine
2. 2. Kupplungsautomat nach Anspruch 1 mit Keilwirkung ausübende arretierbare Rollen (23)

   einer Freilaufeinrichtung, die mit der hydrau- 5 oder Kugeln angeordnet sind.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen