DE508050C - Fliehkraftkupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fliehkraftkupplung zur Kupplung zweier Wellen von gemeinsamer Achse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die selbsttätig beim Überschreiten und Unterschreiten einer bestimmten Umlaufszahl ein- und ausgeschaltet wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist die Einrichtung so getroffen, daß die Kupplung und Entkupplung der Wellen unter (lern Einfluß der Fliehkraftgewichte bei einer und derselben Umdrehungszahl, d. h. bei einer bestimmten, festen Grenze, erfolgt. Dadurch entstehen Schwierigkeiten beim Anlassen und Leerlaufen des Motors und beim Langsamfahren mit direktem Gang, welche Xachteile gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch beseitigt werden, daß die Kupplung der Wellen bei einer höheren Umlaufszahl

ao erfolgt als die Entkupplung, d. h. also, daß für Kupplung und Entkupplung zwei verschiedene Grenzen vorhanden sind. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Fliehkraftgewichte bei sinkender Umlaufszahl einen stärkeren Bewegungswiderstand zu überwinden haben als bei steigender Umlaufszahl, indem zwischen dem Antrieb der Fliehkraftgewichte und der eigentlichen Kupplung eine Vorrichtung eingeschaltet ist, welche die Bevvegung der Kupplungsteile in der einen Richtung möglichst ungehindert zuläßt, während sie ihr in der anderen Richtung einen mit Absicht erzeugten Widerstand entgegensetzt, der die Bewegung in dieser Richtung bis zu einem bestimmten Grade verhindert bzw. verzögert.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung bei einer Fliehkraftkupplung für ein Kraftfahrzeug dargestellt.

Abb. ι zeigt in teilweiser Ansicht und teilweisem Schnitt im Aufriß eine Fliehkraftkupplung.

Abb. 2 zeigt die Kupplung der Abb. 1 im Schnitt nach der Linie A-B im Grundriß.

Abb. 3 zeigt im Aufriß in teilweiser Ansieht und teilweisem Schnitt eine Ausführungsform der Fliehkraftkupplung, bei der eine Bandbremse zur Anwendung kommt.

Abb. 4 zeigt die Ausführungsform nach Abb. 3 im Grundriß nach dem Schnitt C-D der Abb. 3.

Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform der Fliehkraftkupplung in teilweiser Ansicht und teilweisem Schnitt im Aufriß, bei welcher eine Flüssigkeitsbremse vorgesehen ist.

Auf der Zeichnung sind mit 1 und 2 die zu kuppelnden Wellen des Kraftwagens bezeichnet. Auf der Welle 1 und mit ihr starr verbunden sitzt die bekannte Lamellenkupplung 3, bestehend aus ebenen Scheiben oder Ringen, die innerhalb der bekannten, mit der Welle 2 starr verbundenen Schwungscheibe 4 zwischen dieser und einem ebenfalls innerhalb der Schwungscheibe 4 angebrachten

Druckring 5 gelagert ist. Die Welle 1 ist in bekannter Weise dabei mit einem Zapfen 6 in einer Büchse 7 gelagert, die ihrerseits in einer Bohrung der Welle 2 sitzt. Mit 8 sind doppelarmige Hebel bezeichnet, die um Zapfen 9 schwingbar an Stützen 10 gelagert sind, welch letztere starr mit einer Scheibe 11 fest verbunden sind. Der äußere Arm der doppelarmigen Hebel 8 stützt sich dabei gegen den Druckring 5, während der innere Arm der doppelarmigen Hebel in einer Rinne oder Nut 12 geführt ist, die ihrerseits in einer mit einem Gewinde versehenen, axial beweglichen Buchse 15 vorgesehen ist. Die Scheibe II wird durch einen Klemmring 14 mittels Schrauben und Bolzen 15 fest mit der Schwungscheibe 4 verbunden und bildet nach außen einen Abschluß des inneren Hohlraumes der Schwungscheibe. Das Innengewinde der Buchse 13 wird geführt in entsprechenden Gewinden einer Grundbüchse 16, die mit genügendem Spielraum die Welle 1 umgibt und in einen Ring 17 endet. Dieser Ring ist mit Stirnzähnen 18 ausgerüstet, die in Eingriff stehen mit Stirnzähnen 19, die auf der Nabe 20 von" exzentrischen Fliehkraftgewichten 21 vorgesehen sind. Die exzentrischen Fliehkraftgewichte 21 sind drehbar an Zapfen 22 befestigt, die ihrerseits mit der Scheibe 11 mittels Schrauben und Schraubenbolzen 23 starr verbunden sind. Die exzentrischen Gewichte stehen unter der Wirkung von Spiralfedern 24, deren eines Ende mittels des Zapfens 25 an den exzentrischen Gewichten angreift, während das andere Ende an einem Zapfen 26 befestigt ist, die an der Scheibe 11 sitzen. Die Naben 20 der Fliehkraftgewichte 21 sind bei dem dargestellten Beispiel derart ausgebildet, daß in jeder von ihnen eine Aussparung vorgesehen ist, in welcher in jedem Falle ein keilförmiges Segment 27 gelagert ist. Die äußere Fläche jedes keilförmigen Segmentes 2J bildet einen Teil einer kreisförmigen Zylinderfläche, die auf einer entsprechend ausgebildeten zylindrischen Fläche eines schulterförmigen Ansatzes 28 an der Scheibe 11 gleitet. Die übrigen Begrenzungsflächen des keilförmigen Segmentes 27 sind eben ausgebildet und go passen sich den ebenen Flächen in den Aussparungen der Nabe 20 an. Im Innern des keilförmigen Segmentes 27 ist eine Bohrung 29 vorgesehen, in der eine Feder 30 liegt,· die bestrebt ist, das keilförmige Segment 2J in den keilförmigen Zwischenraum zwischen Nabe 20 und Schulter 28 zu drücken. Mit 31 ist ein Führungsbolzen für den Druckring 5 bezeichnet.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen:

Bei laufendem Motor werden unter dem Einfluß der Fliehkraft die Fliehkraftgewichte sich nach außen bewegen, wobei sie sich mit ihren Naben um die Zapfen 22 drehen. Dabei werden die keilförmigen Segmente 2y 6g ohne Schwierigkeit auf den zylindrischen Wandungen der Schulter 28 gleiten und den Fliehkraftgewichten keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzen. Bei einer bestimmten Umlaufszahl wird dabei die Lamellenkupplung in bekannter Weise eingerückt und die Wellen 1 und 2 gekuppelt. Sobald nun bei sinkender Umlaufzahl die Fliehkraftgewichte unter dem Einfluß der Zugfedern 24 das Bestreben zeigen, sich wieder nach innen zu bewegen, um auf diese Weise die Lamellenkupplung auszukuppeln, werden die keilförmigen Segmente 27 dieser Bewegung einen stärkeren Widerstand entgegensetzen als bei der Bewegung in entgegengesetzter Richtung, da sie unter der Wirkung der Federn 30 in den keilförmigen Raum zwischen der Schulter und der Nabe hineingepreßt werden und die ebene Fläche der Nabe einen starken Druck auf die ebene Fläche des keilförmigen Segmentstückes ausübt, wodurch letzteres stark gegen die Wandungen der Schultern gepreßt wird. Es wird infolgedessen der Bewegung dieses keilförmigen Segmentstückes ein wesentlich go stärkerer Widerstand entgegengesetzt werden als im umgekehrten Falle, wenn sich die Fliehkraftgewichte nach außen be\vegen. Die Folge davon wird sein, daß die Fliehkraftgewichte sich erst dann nach innen bewegen können, wenn die Kraft der Feder 24 bei sinkender Fliehkraft so groß geworden ist, daß sie außer der Fliehkraft den zusätzlichen Widerstand der erhöhten Reibung der keilförmigen Segmentstücke 27 überwindet. Durch entsprechende Ausbildung der inneren Fläche der keilförmigen Segmentstücke 27, die auch eine gekrümmte Oberfläche bilden können, ist es möglich, den Widerstand bzw. die Bremswirkung bis zur Selbsthemmung zu steigern. Man ist auf diese Weise in der Lage, das Einrücken der Kupplung und das Ausrücken derselben bei zwei verschiedenen, beliebig weit auseinanderliegenden Umlaufszahlen erfolgen zu lassen. • Selbstverständlich kann die Vorrichtung zur Vergrößerung des Widerstandes gegen die Bewegung der Fliehkraftgewichte bei sinkender Umlaufszahl verschiedenartig ausgebildet werden; so kann sie z.B. als Bandbremse ausgebildet sein, da eine solche bekanntlich nach der einen Richtung einen größeren Widerstand gegen die Bewegung des gebremsten Teiles bietet als nach der entgegengesetzten. Die Vorrichtung kann aber auch als Flüssigkeitsbremse oder Dämpfungsvorrichtung ausgebildet sein, z. B. als ein Kolben mit Rück-

schlagventil, der in einem mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder bewegt wird, wodurch sich, je nach der Bewegungsrichtung des Kolbens, ein verschieden großer Widerstand ergibt.

In den Abb. 3 und 4 ist die vorerwähnte Ausführungsform dargestellt, bei welcher der verschieden große Bewegungswiderstand der Schwunggewichte, je nachdem, ob sie sich nach außen oder nach innen bewegen, durch eine Bandbremse erzielt wird. Die Bandbremse sitzt auf dem als Stirnzahnrad ausgebildeten Ring 32. Das Bremsband 33 ist mit dem festen Ende 34 an einem Bolzen 35 >5 befestigt, welcher auf der Platte 36 aufgeschraubt ist, die ihrerseits wieder mit der Scheibe 11 fest verbunden ist. An das andere lose Ende des Bremsbandes 33 ist mittels eines Bolzens 3" eine Spiralfeder 38 angehängt, die mit ihrem Ende an einem Bolzen 39 und damit an der Scheibe 11 befestigt ist. Das Bremsband 33 ist auf der Innenseite mit einem Belag 40 versehen, der auf dem Ring 32 aufliegt. Gehen nun die Schwunggewichte auseinander, so wird der Ring 32 in Abb. 3 im Sinne des Uhrzeigers verdreht, das Bremsband 33 wird mittels des Belages mitgenommen, und die Spiralfeder 38 dehnt sich etwas, so daß das Bremsband lose wird und nur eine geringe Bremskraft ausübt. Gehen dagegen bei abnehmender Umlaufzahl des ganzen Systems die Schwunggewichte nach innen, so dreht sich Ring 32 entgegen dem Uhrzeigersinne, und das Bremsband übt infolge seiner Servowirkung eine stärkere Bremskraft auf den Ring 32 aus als bei der entgegengesetzten Bewegung der Schwunggewichte.

In Abb. 5 ist die Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, bei der eine Flüssigkeitsbremse oder Dämpfungsvorrichtung zur Amvendung kommt. Diese hydraulische Vorrichtung kann entweder an einem oder an beiden Schwunggewichten oder auch an einem beliebigen anderen Teile der Kraftübertragung angebracht werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Abb. 5) ist an dem Schwunggewicht 41 ein Hebel 42 angebracht, welcher einen Doppelkolben 43 in einem Zylinder 44 bewegt. Dieser Zylinder ist beiderseits durch Deckel 45 und 46 verschlossen. Die Zylinder und Kanäle sind mit einer geeigneten Flüssigkeit, z. B. Öl oder Glyzerin, gefüllt. Die beiden Zylinderräume sind durch zwei Bohrungen 47 und 48 miteinander verbunden. Jede dieser Bohrungen ist durch ein Ventil 49 und 50 verschlossen. Die beiden Ventile werden durch Federn 51 und 52 auf ihren Sitz gedrückt. Die Spannung der Federn ist durch Schrauben 53 und 54 einstellbar. Reguliert man nun die Federspannung, so daß das Ventil 49 stärker belastet ist als Ventil 50, so wird sich der Kolben 43 mit größerem Widerstand aufwärts und mit kleinerem Widerstand abwärts bewegen. Man kann also durch die beiden Schrauben 53 und 54 die Zeitpunkte des Einrückens und Ausrückens der Kupplung beliebig einstellen. Selbstverständlich wird in der praktischen Ausführung die ganze Anordnung so getroffen, daß genauer Massenausgleich vor- ■ handen ist und daß die ganze Einrichtung nicht durch die Fliehkräfte gestört wird.

Der eigentliche Erfindungsgedanke besteht, um das nochmals zu wiederholen, darin, daß die Fliehkraftgewichte beim Zurückgehen, d. h. bei sinkender Umlaufszahl, einen stärkeren Bewegungswiderstand finden als bei steigender Umlaufszahl, wenn sie sich nach außen bewegen.

W^Tie bereits oben erwähnt, kann die Vorrichtung zur Erhöhung des Widerstandes bzw. die Brems\'orrichtung an irgendeiner Stelle zwischen den Fliehkraftgewichten und dem beweglichen Teil der Kupplung angebracht werden. Es steht nichts im Wege, bei dem Ausführungsbeispiel die Bremsvorrichtung an den mit Ge\vinde ausgerüsteten Muffen anzubringen oder an den Hebeln S, durch die der Druckring 5 eingeschaltet go wird. Zweckmäßig dürfte es sein, die Vorrichtung an demjenigen Teil anzubringen, der den größten Weg zurückzulegen hat, da sie dort am wirksamsten und am wenigsten empfindlich ist.

Die vorhin beschriebene Bremse bietet außerdem noch den Vorteil, dem ganzen be- \veglichen System der Kupplung eine gewisse ■ Dämpfung zu geben, so daß bei vorübergehenden Schwankungen der Drehzahl keine unnötigen Bewegungen auftreten und dadurch der Verschleiß vermindert wird. Auch werden auf diese Weise Schwingungen und Geräusche vermieden.

Claims (5)

Patentansprüche:'

1. Fliehkraftkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die selbsttätig bei Überschreitung einer bestimmten Umlaufzahl eingeschaltet und bei Unterschreitung no einer bestimmten Umlaufzahl ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichtarme bei sinkender Umlaufzahl einen stärkeren Bewegungswiderstand zu überwinden haben als bei steigender Umlaufzahl, so daß die Ausschaltung der Kupplung bei einer geringeren Umlaufzahl erfolgt als ihre Einschaltung.

2. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kupplungskörper und den auf diesem

schwingbaren Fliehgewichtsarmen eine bei Einwärtsbewegung der Gewichte wirksame Hemmvorrichtung angeordnet ist.

3. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Aussparungen der Fliehgewichtsnaben (20) keilförmige Teile (27) angeordnet sind, die sich gegen gleichachsig zu den Drehzapfen (22) der Fliehgewichte (21) liegende, auf dem Zapfenträger (11) sitzende Flächen legen und unter Wirkung von Federn (30) stehen, deren unverschiebbare Widerlager von Nasen der Fliehgewichtsnaben (20) gebildet werden.

4. Fliehkraftkupplung nach x\nspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben oder die Drehachsen der Fliehgewichte mit bei sinkender Drehzahl wirksamen Bandbremsen verbunden sind.

5. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte mit bei sinkender Drehzahl wirksamen hydraulischen Dämpfungsvorrichtungen verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen