DE3829756A1 - Kraftuebertragungsweg eines kraftwagens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftübertragungsweg eines Kraftwagens mit Reibungskupplung und nachgeordnetem Wechselgetriebe.

Insbesondere ist dabei an Wechselgetriebe mit Rückwärts­ gang gedacht, ohne daß die Erfindung darauf beschränkt ist.

Beim Anfahren eines Kraftfahrzeuges mit einem derartigen Kraftübertragungsweg am Berg ergibt sich bei konventionellen Kraftübertragungswegen folgendes Problem.

Beim Einleiten des Anfahrvorganges wird bei getretener Kupplung die Bremse gelöst und Gas gegeben. Dabei gibt es eine Zeitspanne, während derer das Kraftfahrzeug die Neigung hat, entgegen der gewünschten Fahrtrichtung am Berg zu rollen, bis der Antrieb eingreift. Ein ungewolltes Zurückrollen des Kraftfahrzeuges während dieser Zeitspanne wird konventionell z.B. dadurch verhindert, daß bis kurz nach dem Angreifen des Antriebes die Handbremse betätigt wird. Dabei kommt es selbst bei relativ guten Kraftfahrzeuglenkern zu erhöhtem Verschleiß der Kupplung, oder bei nicht synchroner Betätigung der Handbremse zu einem ungewollten Rückwärtsrollen des Kraft­ fahrzeuges. Manche weniger begabte Kraftfahrzeuglenker lernen sogar dieses Halten des Kraftfahrzeuges am Berg nie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ungewolltes Rollen des Kraftfahrzeuges entgegen der gewollten Fahrt­ richtung mit einfachen Mitteln zuverlässig zu vermeiden. Dabei soll sinngemäß auch ein ungewolltes Vorwärtsrollen des Kraft­ fahrzeuges bei gewollter Rückwärtsfahrt vermieden werden, so­ fern das Wechselgetriebe auch mit einem Rückwärtsgang versehen ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen der Reibungskupplung und dem Wechselgetriebe eine Rücklaufsperre eingeschaltet ist.

Derartige Rücklaufsperren sind an sich in vielfacher Ausbil­ dungsform bekannt. Der Rollenfreilauf, der die Starteranker vor zu hohen Drehzahlen schützt (siehe Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Robert Bosch GmbH, 19. Auflage, 1984, Seite 440) und der Freilauf bei einem Fahrrad sind zwei Beispiele hierfür.

Besonders bevorzugt ist die Ausführung der Rücklaufsperre als Freilaufkupplung.

Die Freilaufkupplung kann unmittelbar an der Antriebswelle zwischen Reibungskupplung und Wechselgetriebe ausgebildet sein; denn eine typische Arbeitsweise einer solchen Freilaufkupplung besteht darin, daß am Umfang der Welle oder eines diese um­ gebenden Zylinders eine Klemmkurve, - z.B. mindestens ein Ein­ kerbung, meist mehrere über den Umfang verteilte Einkerbungen - ausgebildet ist, welche mindestens einen Wälzkörper, z.B. Kugel oder Rolle, oder einen Klemmkeil aufnimmt, die in der einen Drehrichtung mit einem die Welle umgebenden Zylinder abbremsend sperrend zusammenwirkt und in der anderen Dreh­ richtung mit diesem Zylinder nicht in Eingriff steht bzw. diesen Zylinder freigibt.

Zur Sicherung dieser Funktion für den Kraftfahrzeugbetrieb ist es bevorzugt, dabei eine solche Ausbildungsform der Freilaufkupplung zu verwenden, bei der der Wälzkörper durch eine Vorspannkraft in Sperrichtung vorgespannt ist. Man kann damit beispielsweise einer Funktionsstörung der Freilauf­ kupplung infolge von Verschmutzung der Klemmkurven entgegen­ wirken. Die Vorspannung kann beispielsweise von einem Druck­ federelement bewirkt werden, z.B. ohne Beschränkung der All­ gemeinheit von einer einfachen mechanischen Druckfeder.

Die Einschaltung der Rücklaufsperre bzw. der Freilaufkupplung kann in der Praxis ohne nennenswerten zusätzlichen Raumbedarf durchgeführt werden. Besonders bevorzugt ist dabei eine Aus­ führungsform, bei der die Rücklaufsperre an das Gehäuse des Wechselgetriebes angeschlossen oder gar in bevorzugter Aus­ führungsform in dieses einbezogen ist, z.B. durch Ausbildung eines Ansatzes an dem sonst üblich gestalteten Gehäuse des Wechselgetriebes.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine symbolische Prinzipdarstellung des nach der Er­ findung weitergebildeten Kraftübertragungsweges eines Kraftwagens mit Reibungskupplung und nachgeordnetem Wechselgetriebe; und

Fig. 2 eine prinzipielle Querschnittsdarstellung einer Frei­ laufkupplung mit Vorspannung mehrerer Wälzkörper.

Bei dem Kraftübertragungsweg eines Kraftwagens gemäß Fig. 1 ist ein konventioneller Antriebsmotor 1 des Kraftwagens, z.B. ein Verbrennungsmotor, kraftschlüssig mit einer ebenfalls konventionellen Reibungskupplung 2 verbunden, die vom Kraft­ fahrzeuglenker in üblicher Weise durch das Kupplungspedal betätigt wird. Die abgetriebene Seite der Reibungskupplung 2 steht über einen weiteren Antriebsweg, der hier vereinfacht als Antriebswelle 5 dargestellt ist, mit einem vom Fahrzeug­ lenker geschalteten Wechselgetriebe 4 in Antriebsverbindung.

Zwischen die Ausgangsseite der Antriebswelle 5 bzw. eines diese vertretenden Teiles des Kraftübertragungsweges und die Eingangsseite des Wechselgetriebes 4 ist eine Rücklaufsperre in Gestalt einer Freilaufkupplung 3 zwischengeschaltet. Eine bevorzugte Möglichkeit einer derartigen Zwischenschaltung wird nachfolgend anhand von Fig. 2 beschrieben.

Die Darstellung in Fig. 1 soll dabei so verstanden werden, daß die Freilaufkupplung 3 in einem Gehäusefortsatz des Wechselgetriebes 4 angeordnet ist, welcher die Antriebswelle 5 mit geringer radialer Erstreckung umgibt.

In nicht dargestellter Modifikation kann auch die Freilauf­ kupplung unmittelbar als Bestandteil des Wechselgetriebes 4 in dieses einbezogen werden. Es ist fakultativ, ob das Ge­ häuse der Freilaufkupplung 3 und das Gehäuse des Wechselge­ triebes 4 aneinander befestigte Einzelgehäuse sind oder ob das Gehäuse der Freilaufkupplung 4 Bestandteil des Gehäuses des Wechselgetriebes 4 ist. Bei gesonderten Gehäusen kommt bei­ spielsweise eine Anflanschung des einen Gehäuses an das andere in Frage.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Freilaufkupplung 3 gemäß Fig. 2 erstreckt sich die Antriebswelle 5 durch die Freilaufkupplung 3 hindurch bis in das Wechselgetriebe 4 hinein. Insoweit besteht kein zusätzlicher axialer Raumbedarf für alle die Fälle, in denen die Antriebswelle 5 außerhalb des Wechsel­ getriebes noch eine nennenswerte axiale Erstreckung hat.

Die Antriebswelle 5 ist von einem undrehbaren Zylinder 9 umgeben, der beispielsweise mit dem Gehäuse des Wechselge­ triebes 4 starr oder mit einem bestimmten Spiel verbunden ist.

Zwischen der Antriebswelle 5 und dem Zylinder 9 sind die wirk­ samen Teile der Freilaufkupplung ausgebildet. Dabei kann eine Klemmkurve wahlweise an der Antriebswelle 5 oder an dem Zylin­ der 9 ausgebildet sein. Da hier die Alternative bevorzugt wird, die Antriebswelle 5 unmodifiziert beibehalten zu können, ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Klemmkurvenanordnung an der Innenfläche des Zylinders 9 vorgesehen.

Im einzelnen zerfällt die Freilaufkupplung 3 in gleich lange Umfangsabschnitte, in denen jeweils eine Rolle 6 zwischen dem Außenumfang der Antriebswelle 5 und je einer kerbenartigen Klemmkurve 8 angeordnet ist. Die Rolle 6 ist dabei jeweils von einer mechanischen Druckfeder 7 in Sperrichtung vorgespannt. Die Druckfeder liegt dabei mit ihrem einen Ende an der Rolle 7 an und ist mit ihrem anderen Ende in einer Ausnehmung im Zylin­ der 9 an einem Stützabsatz gehalten.

Wenn die Antriebswelle 5 in Richtung des Pfeiles a angetrie­ ben ist, nimmt sie die Rollen 7 reibschlüssig an ihrem Umfang mit und führt sie so außer sperrenden Eingriff, der sich jedoch bei umgekehrter Drehrichtung durch Klemmwirkung zwischen der Antriebswelle und den entsprechend geformten Bereichen der je­ weiligen Klemmkurve 8 sperrend einstellt.

In dem zuletzt genannten gesperrten Zustand der Freilauf­ kupplung 3 ist somit die Antriebswelle 5 über den Zylinder 9 drehfest gehalten, z.B. durch die genannte mögliche starre Verbindung mit dem Gehäuse des Wechselgetriebes 4. Auch bei getretener Reibungskupplung 2 kann sich dann die Antriebs­ welle 5 nicht unter Rückwirkung von den Rädern über das Wechsel­ getriebe entgegendrehen. Ausgleichsbewegungen, wie beispielsweise über ein Differential, bleiben dabei außer Betracht.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 ist nur prinzipiell zu verstehen. Der Zylinder 9 kann beispielsweise mehrteilig ausgebildet sein, um die wirksamen Teile der Freilaufkupplung um die durchgehende Antriebswelle 5 nachträglich von außen her anbringen zu können.

Claims (4)

1. Kraftübertragungsweg eines Kraftwagens mit Reibungs­ kupplung (2) und nachgeordnetem Wechselgetriebe (4), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Reibungskupplung (2) und dem Wechselge­ triebe (4) eine Rücklaufsperre (3) eingeschaltet ist.

2. Kraftübertragungsweg nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rücklaufsperre als Freilaufkupplung (3) ausgebildet ist.

3. Kraftübertragungsweg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsperre (3) an das Gehäuse des Wechselgetriebes (4) angeschlossen, vorzugsweise in dieses einbezogen, ist.

4. Kraftübertragungsweg nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Wälzkörper (7) der Frei­ laufkupplung (3) durch eine Vorspannkraft in Sperrichtung vorgespannt sind.