DE3345524C2 - - Google Patents
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- DE3345524C2 DE3345524C2 DE19833345524 DE3345524A DE3345524C2 DE 3345524 C2 DE3345524 C2 DE 3345524C2 DE 19833345524 DE19833345524 DE 19833345524 DE 3345524 A DE3345524 A DE 3345524A DE 3345524 C2 DE3345524 C2 DE 3345524C2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D47/00—Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings
- F16D47/06—Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings of which at least one is a clutch with a fluid or a semifluid as power-transmitting means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D43/16—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members with clutching members having interengaging parts
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem als hydrodynamische
Kupplung zur Schwingungsdämpfung ausgebildeten Kupplungsteil
und einem als Reibungskupplung ausgebildeten mechanischen
Kupplungsteil und mit fliehkraftbetätigten, bei stehendem
oder nahezu stehendem Motor die Antriebsseite der hydrodyna
mischen Kupplung mit der Antriebsscheibe des mechanischen
Kupplungsteils selbsttätig verbindenden, als Parksperre die
nenden Sperrklinken, die jeweils hebelartig ausgebildet und
mit ihrem einen Ende am äußeren Rand des Antriebsteils der
hydrodynamischen Kupplung schwenkbar angeordnet sind, derart,
daß jeweils ihr freies Ende in Einbaulage in Umfangsrichtung
des Antriebsteils der hydrodynamischen Kupplung zeigt, wobei
am freien Ende jeder Sperrklinke ein hakenartig radial nach
innen abgebogenes Eingriffselement ausgebildet ist, das auf
grund des Eigengewichts der Sperrklinke in eine von mehreren
am Umfang der Abtriebsscheibe der mechanischen Kupplung ver
teilten Aussparungen eingreift.
Hydrodynamische Kupplungen werden zur Schwingungsdämpfung
zusätzlich zu den bekannten mechanischen Reibungskupplungen
in Kraftfahrzeuge mit mechanischem Getriebe eingebaut. Die
hydrodynamische Kupplung (bzw. der hydrodynamische Teil der
Gesamtkupplung) sitzt üblicherweise zwischen Motor und der
Anfahr- und Schaltkupplung (mechanischer Kupplungsteil). Sie
besteht aus dem mit Motordrehzahl laufenden Antriebsteil und
einem Abtriebsteil, das sich mit einer Differenzdrehzahl
dreht, die im Zugbetrieb geringer, im Schubbetrieb und auch
bei kurzzeitiger Gaswegnahme höher als die Motordrehzahl ist.
Diese Differenzdrehzahl ist von der hydraulischen Kennung
der Kupplung abhängig.
Bei nicht drehendem Motor ist die hydrodynamische Kupplung,
bedingt durch ihr Konstruktionsprinzip, praktisch ent
kuppelt. Dies bedeutet eine Entkupplung der gesamten Kupp
lung, auch bei eingerückter Reibungskupplung. Es ist daher
erforderlich, bei abgeschaltetem Motor bzw. abgestelltem
Fahrzeug dafür zu sorgen, daß Antriebsseite und Abtriebs
seite der hydrodynamischen Kupplung mechanisch miteinander
verbunden werden und damit auch der hydrodynamische Teil
der Gesamtkupplung gesperrt wird. Andernfalls würde das ab
gestellte Fahrzeug auf abschüssiger Strecke auch bei einge
legtem Gang ins Rollen kommen.
Durch die DE-AS 12 54 027 ist eine derartige Kraftfahrzeug
kupplung mit Sperren der im vorstehenden angedeuteten Art
bekanntgeworden, die als Klinkengesperre ausgebildet sind
und unter Federwirkung in Ausnehmungen am getriebenen Kupp
lungsteil eingreifen bzw. unter Fliehkraftwirkung (bei ent
sprechender Motordrehzahl) aus diesen ausrasten. Eine solche
Parksperre hat jedoch den erheblichen Nachteil, daß sie auch
bei einem Motorversagen oder Abwürgen des Motors in Tätig
keit tritt. In diesem Zustand des Antriebsstranges dreht
indessen die Getriebeseite noch mit recht hoher Drehzahl.
Die gesamte Fahrzeugschwungmasse muß also durch die ein
rastende Sperrklinke abgefangen werden, was nach kuzer Be
triebszeit zu Beschädigungen der Sperrautomatik führen kann.
Beim Abstellen des Motors entsteht außerdem ein klickendes
Geräusch, wenn die Antriebsseite der Kupplung noch ausläuft,
die Abtriebsseite aber bereits steht.
Schließlich zeigt auch die DE-PS 10 06 731 eine kombinierte
hydrodynamische und mechanische Kraftfahrzeugkupplung der
eingangs bezeichneten Art mit einer federkraftbetätigten
Klinkensperre zur Überbrückung von Antriebs- und Abtriebsteil
der hydrodynamischen Kupplung bei abgestelltem Motor oder
sehr niedriger Motordrehzahl.
Das freie Ende der Sperrklinke ist dort aber nicht in einer
auf die Lage des Schwerpunktes abgestimmten Richtung ange
ordnet, so daß beim Aussetzen des Motors auftretende Träg
heitskräfte in unerwünschter Weise zu einem Einrasten der
Sperrklinke führen können, was zu Beschädigungen der Klinken
führen kann, die wiederum nur durch eine zusätzliche Rutsch
kupplung verhinderbar sind. Auch das schon erwähnte klickende
Geräusch beim Abstellen des Motors wird bei dieser Kraft
fahrzeug-Kupplung als nachteilig empfunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplung der
eingangs bezeichneten Gattung so zu gestalten, daß ein Ein
rasten der Sperrklinken solange vermieden wird bis eine
starke Stoßbelastung ausgeschlossen werden kann. Zugleich
sollen Klickgeräusche vor dem Einrasten im Normalfall (Ab
stellen des Motors) vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jede
Sperrklinke einstückig mit einem Zusatzgewicht verbunden ist,
welches den Schwerpunkt der Sperrklinke in Radialrichtung
verlagert, derart, daß der gemeinsame Schwerpunkt von Klinke
und Zusatzgewicht - mit Bezug auf die Kupplungsachse - einen
von der Sperrklinken-Schwenkachse verschiedenen Radius auf
weist, wobei die von der Sperrklinke ausgehende radiale Er
streckung des Gewichts nach Richtung und Größe so mit der
Ausrichtung des freien Sperrklinkenendes bezüglich der Dreh
richtung des Antriebsteils abgestimmt ist, daß bei Verzöge
rungen der Antriebsseite infolge eines im gemeinsamen
Schwerpunkt von Sperrklinke und Zusatzgewicht angreifenden
Massenträgheitsmomentes die Sperrklinke so lange in ihrer
entriegelten Schwenkstellung gehalten wird, bis die Antriebs
seite vollständig oder nahezu vollständig zum Stillstand ge
kommen ist.
Durch die erfindungsgemäße radiale Schwerpunktverlagerung
aus der Drehachse der Sperrklinke heraus führt eine Verzöge
rung des Motors aufgrund der Hebelwirkung des Schwerpunktes
zu einem radialen Nach-außen-Drehen der Sperrklinke. Diese
Sperrklinkenbewegung kann jeweils durch einen geeigneten
Anschlag begrenzt werden. Die durch die Erfindung bewirkten
Kräfteverhältnisse führen also je nach Größe der Verzöge
rung dazu, daß die Sperrklinke erst nach Stillstand des
Motors in ihre Sperrstellung einfallen kann.
Des weiteren werden durch die Erfindung die bei bekannten
Sperrklinkenanordnungen in Kauf zu nehmenden lästigen
klickenden Geräusche weitgehend vermieden, die beim
normalen Abstellen des Motors auftreten bis die Sperre
tatsächlich einrastet. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung
tritt dagegen nur einmal ein leichtes Geräusch auf, und
die auf die jeweils einrastende Sperrklinke einwirkenden
Belastungen sind sehr niedrig.
Eine bevorzugte, konstruktiv sehr raumsparende Ausführungs
form der Erfindung sieht vor, daß die hebelartigen Sperr
klinken in Einbaulage im Sinne der Kupplungsdrehrichtung
gerichtet sind und das Gewicht jeweils hängend an der zuge
ordneten Sperrklinke angeordnet ist, derart, daß der ge
meinsame Schwerpunkt - mit Bezug auf die Kupplungsachse -
einen kleineren Radius als die Sperrklinken-Schwenkachse
aufweist.
Bei normaler Betriebsdrehzahl des Motors ist die auf die
Sperrklinken wirkende Zentrifugalkraft so groß, daß ein
ausreichendes Drehmoment um die Lagerpunkte der Sperr
klinken erzeugt wird, welches die Sperrklinken in ihrer
entriegelten äußeren Stellung hält. Die kritische Drehzahl,
bei der die Sperrklinken öffnen, ist dabei auch vom
radialen Abstand abhängig, den die Lagerbolzen der Sperr
klinken von der Drehachse der Kupplung besitzen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin
dung kann das mit der Sperrklinke einstückig verbundene
Gewicht plattenförmig ausgebildet sein, eine geringere
Dicke als die eigentliche Sperrklinke aufweisen und radial
nach innen in den axialen Zwischenraum zwischen Antriebs
seite der hydrodynamischen Kupplung und Antriebsscheibe
der mechanischen Kupplung hineinragen, während das Gewicht,
ausgehend von einer Breite etwa entsprechend der Sperr
klinkenlänge, sich in Richtung radial nach innen dreieck
artig verjüngt, wobei das radial innere freie Ende des Ge
wichts eine, vorzugsweise abgerundete, Dreiecksspitze
bildet.
Was die Gesamtanzahl der Sperrklinken betrifft, so sollten
mindestens drei in gleichen Winkelabständen zueinander ange
ordnete Sperrklinken vorgesehen sein. Auf diese Weise ist
sichergestellt, daß bei stehendem Motor stets mindestens
eine Sperrklinke, die sich in geeigneter Position, nämlich
oben, befindet, durch die Schwerkraft in eine der Aus
sparungen der Abtriebsscheibe der mechanischen Kupplung
einfällt bzw. dort gehalten wird. Dadurch ist ohne weiteres
Zutun des Fahrers die Parksperre eingelegt, und das Fahr
zeug kann mit einem beliebigen Getriebegang gehalten werden.
Beim Starten des Motors löst sich die Sperre nach Über
schreiten der Ausklinkdrehzahl, so wie keine Last mehr auf
der Sperrklinke ist, z. B. beim Gaswegnehmen. Der Motor
wird also normal gestartet, und nach dem ersten Hochlaufen
löst sich die Sperre von selbst durch das nun wirksam
werdende Zentrifugalmoment.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung können den
Unteransprüchen sowie - anhand eines Ausführungsbeispiels -
der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung entnommen
werden. Es zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform einer aus hydrodynamischem
Kupplungsteil und mechanischem Kupplungsteil be
stehenden Kraftfahrzeug-Kupplung, im vertikalen
Längsschnitt (hälftig) (Schnitt I-I in Fig. 2),
Fig. 2 den Gegenstand von Fig. 1 (ausschnittsweise),
in Pfeilrichtung X gesehen, und
Fig. 3 eine gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2
etwas abgewandelte Variante, in Darstellung ent
sprechend Fig. 2.
Wie insbesondere Fig. 1 erkennen läßt, besteht der insgesamt
mit 10 bezeichnete hydrodynamische Kupplungsteil der gezeigten
Kraftfahrzeug-Kupplung in üblicher Weise aus einer Antriebs
seite 11 und einer Abtriebsseite 12, die beide als Schaufel
räder ausgebildet sind und Schaufeln 13 bzw. 14 aufweisen. Die
Antriebsseite 11 ist mittels Schrauben 15 mit einem Zahnrad 16
verschraubt, welches seinerseits wiederum durch Schrauben 17
mit der (nicht gezeigten) Schwungscheibe des Motors verbunden
ist. Das Zahnrad 16 trägt an seinem Umfang eine Verzahnung 18,
die mit dem Antriebsritzel (nicht gezeigt) eines Anlassers
zusammenwirkt. Die Antriebsseite 11 ist mittels eines Nadellagers
19 und eines Kugellagers 20 auf der mit 21 bezeichneten Nabe
der Abtriebsseite 12 gelagert. Die Antriebsseite 11 bildet
in bekannter Weise in ihrem Inneren einen abgeschlossenen
Ringraum 22 , der mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist.
Die Abtriebsseite 12 der hydrodynamischen Kupplung 10 bzw. die
Nabe 21 der Abtriebsseite 12 ist durch Schrauben 23 mit einer
Scheibe 24 fest verbunden, die einen Bestandteil des insgesamt
mit 25 bezifferten mechanischen Kupplungsteils bildet. Der
mechanische Kupplungsteil 25 ist in bekannter Weise als Rei
bungskupplung ausgebildet. Er weist - außer der bereits erwähnten
abtriebsseitigen Scheibe 24 - eine Kupplungsscheibe 26 mit
Reibbelägen 27, 28 und eine druckfederbeaufschlagte Druckscheibe
29 auf. Zur Drehmomentübertragung von der Kupplungsscheibe 26
auf eine Kupplungsnabe 30 dienen Druckfedern 31. Von der
Kupplungsnabe 30 wird das Drehmoment schließlich in eine Ab
triebswelle 32 eingeleitet, die zu dem (nicht gezeigten) Ge
triebe des Fahrzeuges führt.
Wie des weiteren aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig. 2,
ersichtlich ist, besitzt die abtriebsseitige Scheibe 24 des
mechanischen Kupplungsteils 25 an ihrem Umfang mehrere in
gleichen Winkelabständen zueinander angeordnete Aussparungen
33. Am Außenumfang der Antriebsseite 11 des hydrodynamischen
Kupplungsteils 10 sind Befestigungselemente 34 angeordnet und
bei 35, 36 mit der Antriebsseite 11 verschweißt. An den Be
festigungselementen 34 ist stirnseitig ein Ring 37 mittels
Schrauben 38 befestigt. Der Ring 37 dient als Widerlager für
einen Lagerbolzen 39, mittels dessen eine Sperrklinke 40 an
der Antriebsseite 11 der hydrodynamischen Kupplung 10 schwenkbar
gelagert ist. Wie Fig. 2 verdeutlicht, ist die Sperrklinke 40
hebelartig ausgebildet und in Einbaulage im Sinne der Kupplungs-
Drehrichtung (Pfeil 41) gerichtet. Am freien Ende der Sperrklinke
40 ist ein hakenartig radial nach innen abgebogenes Eingriffs
element 42 ausgebilidet, welches mit einer der Aussparungen 33
am Umfang der abtriebsseitigen Scheibe 24 der mechanischen
Kupplung 25 zusammenwirkt. Bei der Darstellung nach Fig. 1 und
2 befindet sich das Eingriffselement 42 der mechanischen
Kupplung 25 zusammenwirkt. Bei der Darstellung nach Fig. 1 und
2 befindet sich das Eingriffselement 42 der Klinke 40 jeweils
in Eingriff mit einer Aussparung 33 der abtriebsseitigen Scheibe
24. Damit ist die abtriebsseitige Scheibe 24 der mechanischen
Kupplung 25 mit der Antriebsseite 11 der hydrodynamischen
Kupplung 10 in Drehrichtung verbunden.
Wie die Zeichnung weiterhin erkennen läßt, ist mit der Sperr
klinke 40 ein Gewicht 43 einstückig verbunden, welches etwa
plattenförmig ausgebildet ist, eine geringere Dicke als die
eigentliche Sperrklinke 40 aufweist und radial nach innen in
den axialen Zwischenraum zwischen Antriebsseite 11 der hydro
dynamischen Kupplung 10 und der abtriebsseitigen Scheibe 24
der mechanischen Kupplung 25 hineinragt (vgl. insbesondere
Fig. 1). Fig. 2 macht deutlich, daß das Gewicht 43, ausgehend
von einer Breite etwa entsprechend der Sperrklinkenlänge, sich
in Richtung radial nach innen dreieckartig verjüngt, wobei das
radial innere freie Ende des Gewichts 43 eine abgerundete
Dreiecksspitze bildet. Wie leicht einzusehen ist, verlagert
sich durch das einstückig mit der Sperrklinke 40 verbundene
Gewicht 43 der Gesamtschwerpunkt der Baueinheit 40, 43 aus
der eigentlichen Sperrklinke heraus radial nach innen. Der
Schwerpunkt ist in Fig. 2 angedeutet und mit S bezeichnet.
Der Vollständigkeit halber sei in diesem Zusammenhang erwähnt,
daß am Umfang der Antriebsseite 11 des hydrodynamischen
Kupplungsteils 10 nicht nur die eine in der Zeichnung gezeigte
Sperrklinke 40 vorgesehen ist, sondern vielmehr mehrere der
artiger Sperrklinken, vorzugsweise in gleichmäßigen Winkel
abständen zueinander angeordnet sind. Insgesamt sollten
mindestens drei derartige Sperrklinken 40 vorgesehen sein.
Bei der gegenüber Fig. 1 und 2 etwas abgewandelten Ausführungs
form nach Fig. 3 sind bei den entsprechenden Teilen aus Gründen
der Übersichtigkeit dieselben Bezugszeichen verwendet worden
wie in Fig. 1 und 2. Abweichungen von der Ausführungsform nach
Fig. 1 und 2 sind aber jeweils durch den Zusatz "a" kenntlich
gemacht.
Wesentliches Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 3 ist, daß
die hebelartig ausgebildeten Sperrklinken 40 a jeweils mittels
eines verdickten Endes 48 in einer Ausnehmung 49 des als Blech
ring ausgebildeten äußeren Randes 37 a des Antriebsteils 11 a
der hydrodynamischen Kupplung schwenkbar gelagert sind.
Hierbei ist das verdickte Ende 48 der Sperrkline 40 a nach
oben abgebogen ausgebildet und weist einen die Ausnehmung 49
beidseitig übergreifenden Rand 50 auf, welcher in Abstimmung
mit der Ausnehmung 49 so dimensioniert ist, daß die Sperrklinke
40 a radial von innen her in die Ausnehmung 49 einhängbar ist.
Um eine leichtgängige Verschwenkbarkeit der Sperrklinke 40 a zu
ermöglichen, ist die Ausnehmung 49 mit einem geeigneten Material
51 (z. B. einem Kunststoff) ausgekleidet.
Die nach außen geschwenkte Stellung der Sperrklinke 40 a, bei der
sich das hakenartige Eingriffselement 42 außer Eingriff von
der Aussparung 33 befindet, ist in Fig. 3 gestrichelt ange
deutet und mit 40′ a bezeichnet. Man erkennt in dem Blechring
37 a eine Auswölbung 52, die zur Aufnahme des Eingriffselements
42 in seiner hochgeschwenkten Stellung dient.
Die Wirkungsweise der aus der Zeichnung ersichtlichen und
im vorstehenden beschriebenen Anordnung ist nun folgende.
Im Schwerpunkt S der Baueinheit Sperrklinke 40/Gewicht 43 grei
fen mehrere Kräfte an. Hier ist zunächst das Gewicht G zu nennen,
welches auch dann wirksam wird, wenn keinerlei Drehbewegung
der Antriebsseite 11 des hydrodynamischen Kupplungsteils 10
stattfindet. Das Gewicht G übt vermittelst des Hebelarmes b
auf die Sperrklinke 40 ein Drehmoment um die Lagerstelle 39
aus, welches - je nach Stellung der Sperrklinke 40 - eine
unterschiedliche Größe und eine unterschiedliche Richtung haben
kann. Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigen oberen Extremstellung
der Sperrklinke 40 bewirkt das (in dieser Stellung maximale)
durch das Gewicht G auf die Sperrklinke 40 ausgeübte Drehmoment
ein Einfallen der Sperrklinke 40 mit ihrem hakenartigen Ein
griffselement 42 in eine der Ausnehmungen 33 an der antriebs
seitigen Scheibe 24.
Wird nun die Antriebsseite 11 der hydrodynamischen Kupplung 10
in Drehung versetzt (vgl. Pfeilrichtung 41 in Fig. 2), was
bei einem Starten des Motors der Fall ist, so treten weitere
Kräfte auf, die ebenfalls im Schwerpunkt S an der Baueinheit
Sperrklinke 40/Gewicht 43 angreifen. Hier ist zunächst die
Zentrifugalkraft Z zu nennen, die über den Hebelarm c auf die
Sperrklinke 40 ein Drehmoment ausübt, welches entgegengesetzt
dem durch das Gewicht G ausgeübten Drehmoment ist. In dem
Augenblick, in dem das Zentrifugalmoment größer wird als das
Gewichtsmoment (bezogen auf die in Fig. 1 und 2 gezeigte obere
Stellung der Sperrkline 40), gerät das Sperrklinkenende 42
außer Eingriff von der Aussparung 33. Die Verriegelung zwischen
Antriebsseite 11 der hydrodynamischen Kupplung 10 und der
abtriebsseitigen Scheibe 24 der mechanischen Kupplung 25 ist
damit gelöst. Die kritische Drehzahl der Antriebsseite 11, bei
der sich die Sperrklinken 40 aus ihrer Verriegelungsstellung
(Fig. 1 und 2) aufgrund der Zentrifugalkraft Z bzw. des Zentri
fugalmomentes lösen, hängt nicht nur von der Größe des je
weiligen Hebelarmes c und damit von der jeweiligen Stellung
der Sperrklinke 40 ab, sondern darüber hinaus auch von der
Größe des Radius, den der Lagerbolzen 39 der Sperrklinke 40
mit Bezug auf die Kupplungsachse 44 (Fig. 1) hat. Aus dem
im vorstehenden Gesagten ergibt sich, daß bei stehendem Motor
mindestens eine der Sperrklinken 40, nämlich diejenige die sich
in geeigneter oberer Position befindet (s. Fig. 1 und 2), durch
die Schwerkraft G bzw. durch das von der Schwerkraft ausgeübte
Drehmoment in eine der Aussparungen 33 der abtriebsseitigen
Scheibe 24 einfällt. Dadurch ist ohne weiteres Zutun des
Fahrers die Parksperre eingelegt, und das Fahrzeug kann durch
Einlegen eines Getriebeganges in seiner Abstellposition gehalten
werden.
Beim Starten des Motors entsteht eine mit zunehmender Drehzahl
stärker werdende Zentrifugalkraft Z, die schließlich nach Über
schreiten der Ausklinkdrehzahl eine Entriegelung der Sperrklinke
40 bewirkt, jedoch erst dann, wenn keine Last mehr auf der
Sperrklinke 40 ist. Dieser Zustand tritt z. B. bei kurzzeitigem
Gaswegnehmen auf. Der Motor wird also normal gestartet, und
nach dem ersten Hochlaufen löst sich die Sperre von selbst.
Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere beim normalen
Abstellen des Motors zur Geltung. Hierbei wird die kritische
Drehzahl, bei der die Sperrklinke 40 einfallen könnte, erst
kurz vor dem Stillstand des Motors unterschritten. Dabei
sind die Verzögerungen so groß, daß die Sperrklinke 40, wie
beschrieben, durch die Massenträgheitskräfte nach außen ge
drückt wird. Wenn die Sperrklinke 40 dann einrastet, ist die
Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite 11 und der ab
triebsseitigen Scheibe 24 schon sehr gering, und die Sperr
klinke 40 muß als Stoßbelastung lediglich den Schwung der
Kupplungsmasse aufnehmen, im äußersten Fall das von der Gesamt
kupplung übertragbare Drehmoment.
Die Vorteile der Erfindung kommen aber auch bei einem
unbeabsichtigten Aussetzen des Motors (z. B. Motorversagen oder
Abwürgen) zur Geltung. Bei einem derartigen Motoraussetzen
kommt es naturgemäß zu starken Verzögerungen an der Antriebs
seite 11. Diese Verzögerungen bewirken an der Baueinheit Sperr
klinke 40/Gewicht 43 entsprechende Trägheitskräfte, die im
Schwerpunkt S angreifen und in Fig. 2 mit K bezeichnet sind.
Die von der jeweiligen Verzögerung abhängige Trägheitskraft K
übt über den Hebelarm a ein Drehmoment auf die Lagerstelle 39
der Klinke 40 aus, welches im gleichen Sinne gerichtet ist wie
das Zentrifugalmoment (Z × c), also in Ausklinkrichtung. Bei
starken Drehzahlverzögerungen der Abtriebsseite 11 (aufgrund
entsprechender Motorverlangsamung oder -stillstandes) verbleibt
also die Sperrklinke 40 nicht in der Verriegelungsstellung,
sondern sie wird aus dieser automatisch gelöst, und zwar ver
bleibt sie in ihrer entriegelten Stellung so lange, wie die
Verzögerung wirksam ist, d. h. bis nahezu zum vollständigen
Stillstand des Motors und der Antriebsseite 11 der hydrodynamischen
Kupplung 10. Damit wird vorteilhaft verhindert, daß die bei
entsprechender Motorverlangsamung auftretenden Verzögerungs-
bzw. Stoßkräfte von der Sperrklinke 40 aufgenommen werden
müßten. Beschädigungen der Sperrklinke 40, z. B. durch Motor
abwürgen, werden dadurch mit Sicherheit ausgeschlossen.
Beim Motorversagen während der Fahrt bleibt der Motor stehen,
die Antriebsseite 11 der hydrodynamischen Kupplung dreht sich
jedoch noch weiter mit der durch den Schlupf möglichen Dreh
zahl. Die Sperrklinke 40 fällt aber ein. Um ein Verriegeln bei
zu großer Differenzdrehzahl zu verhindern, weist das haken
artig abgebogene Eingriffselement 42 der Sperrklinke 40 eine etwa
radial gerichtete Fläche 45 auf, die - mit Bezug auf die
Kupplungsdrehrichtung (Pfeil 41) von vorn innen nach hinten
außen ansteigend - als Anlaufschräge ausgebildet ist. Im Falle
des Motorsversagens wird dadurch die Differenzdrehzahl des Ein
rastens sehr weit reduziert. Gleichzeitig kommt es vor dem Ein
rasten zu einem warnenden Klickgeräusch.
Um die Baueinheit Antriebsseite 11/Sperrklinken 40 dynamisch
auswuchten zu können, ist es zweckmäßig, die Schwenkbewegung
der Sperrklinken 40 nach außen hin durch Anschläge zu begrenzen.
Zwei derartige, beidseitig der Lagerstelle 39 der Sperrklinke
40 angeordnete Anschläge sind in Fig. 2 angedeutet und mit 46,
47 beziffert.
Claims (8)
1. Kupplung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge,
mit einem als hydrodynamische Kupplung zur Schwingungs
dämpfung ausgebildeten Kupplungsteil und einem als
Reibungskupplung ausgebildeten mechanischen Kupplungs
teil und mit fliehkraftbetätigten, bei stehendem oder nahezu stehendem Motor
die Antriebsseite der hydrodynamischen Kupplung mit
der Abtriebsscheibe des mechanischen Kupplungsteils
selbsttätig verbindenden, als Parksperre dienenden
Sperrklinken, die jeweils hebelartig ausgebildet und
mit ihrem einen Ende am äußeren Rand des Antriebsteils
der hydrodynamischen Kupplung schwenkbar angeordnet
sind, derart, daß jeweils ihr freies Ende in Einbaulage in Umfangs
richtung des Antriebsteils der hydrodynamischen Kupplung
zeigt, wobei am freien Ende jeder Sperr
klinke ein hakenartig radial nach innen abgebogenes
Eingriffselement ausgebildet ist, das aufgrund des
Eigengewichts der Sperrklinke in eine von mehreren am Umfang der Abtriebs
scheibe der mechanischen Kupplung verteilten
Aussparungen
eingreift,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Sperrklinke (40)
einstückig mit einem Zusatzgewicht (43) verbunden ist, welches
den Schwerpunkt der Sperrklinke (40)
in Radialrichtung verlagert, derart,
daß der gemeinsame Schwerpunkt von Klinke und Zusatzgewicht (S) - mit Bezug auf
die Kupplungsachse (44) - einen von der Sperrklinken-
Schwenkachse (39) verschiedenen Radius aufweist, wobei
die von der Sperrklinke (40) ausgehende radiale
Erstreckung des Gewichts (43) nach Richtung und Größe so mit der Ausrichtung
(z. B. 41) des freien Sperrklinkenendes bezüglich der Drehrichtung des Antriebsteils (11) abgestimmt
ist, daß bei Verzögerungen der Antriebsseite (11)
infolge eines im gemeinsamen Schwerpunkt (S) von Sperrklinkee und Zusatzgewicht angreifenden
Massenträgheitsmomentes die Sperrklinke (40) so lange
in ihrer entriegelten Schwenkstellung gehalten wird,
bis die Antriebsseite (11) vollständig oder nahezu
vollständig zum Stillstand gekommen ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die hebelartigen Sperrklinken
(40) in Einbaulage im Sinne der Kupplungs-Drehrich
tung (Pfeil 41) gerichtet sind und das Gewicht (43)
jeweils hängend an der zugeordneten Sperrklinke (40)
angeordnet ist, derart, daß der gemeinsame Schwerpunkt
(S) - mit Bezug auf die Kupplungsachse (44) - einen
kleineren Radius als die Sperrklinken-Schwenkachse (39)
aufweist.
3. Kupplung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Sperrklinke
(40) einstückig verbundene Gewicht (43) plattenför
mig ausgebildet ist, eine geringere Dicke als die
eigentliche Sperrklinke aufweist und radial nach innen
in den axialen Zwischenraum zwischen Antriebsseite
(11) der hydrodynamischen Kupplung (10) und Abtriebsschei
be (24) der mechanischen Kupplung (25) hineinragt.
4. Kupplung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (43), ausgehend
von einer Breite etwa entsprechend der Sperrklinkenlänge,
sich in Richtung radial nach innen dreieckartig verjüngt,
wobei das radial innere freie Ende des Gewichts (43)
eine, vorzugsweise abgerundete, Dreiecksspitze bildet.
5. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei in gleichen
Winkelabständen zueinander angeordnete Sperrklinken
(40) vorgesehen sind.
6. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die hebelartig ausgebildeten
Sperrklinken (40 a) jeweils mittels eines verdickten
Endes (48) in einer Ausnehmung (49) des als Blechring
ausgebildeten äußeren Randes (37 a) des Antriebsteils
(11 a) der hydrodynamischen Kupplung schwenkbar gelagert
sind (Fig. 3).
7. Kupplung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das verdickte Ende (48)
der Sperrklinke (40 a) nach oben abgebogen ausgebildet
ist und einen die Ausnehmung (49) beidseitig übergreifen
den Rand (50) aufweist, welcher in Abstimmung mit
der Ausnehmung (49) so dimensioniert ist, daß die
Sperrklinke (40 a) radial von innen her in die Ausneh
mung (49) einhängbar ist.
8. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das hakenartig abgebogene
Eingriffselement (42) der Sperrklinke (40) eine etwa
radial gerichtet Fläche (45) aufweist, die - mit
Bezug auf die Kupplungsdrehrichtung (Pfeil 41) von vorn
innen nach hinten außen ansteigend - als Anlaufschräge
ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833345524 DE3345524A1 (de) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | Kupplung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833345524 DE3345524A1 (de) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | Kupplung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3345524A1 DE3345524A1 (de) | 1985-07-04 |
DE3345524C2 true DE3345524C2 (de) | 1988-02-04 |
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ID=6217108
Family Applications (1)
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DE19833345524 Granted DE3345524A1 (de) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | Kupplung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3345524A1 (de) | 1985-07-04 |
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