DE607575C

DE607575C - Selbsttaetig wirkende Kupplungsvorrichtung fuer Kraftfahrzeugwechselgetriebe

Info

Publication number: DE607575C
Application number: DEK125016D
Authority: DE
Original assignee: REX EDWIN KELLER
Current assignee: REX EDWIN KELLER
Priority date: 1931-04-13
Filing date: 1932-04-10
Publication date: 1935-01-02

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig wirkende Kupplungsvorrichtung für Kraftfahrzeugwechselgetriebe, bei welcher die Antriebswelle mit der getriebenen Welle unmittelbar derart gekuppelt wird, daß sich letztere unabhängig von der Antriebswelle schneller drehen kann. Die Kupplungsvorrichtung hat den Zweck, ein selbsttätiges Freilaufen des Kraftfahrzeuges dadurch zu ermöglichen, daß bei langsam gedrehter Antriebswelle die sich etwa schneller drehende getriebene Welle selbsttätig von der Antriebswelle entkuppelt wird. Die unmittelbare Kupplung wird selbsttätig wieder durch einen der Fliehkraft unterworfenen Reibungsteil hergestellt, sobald die getriebene Welle eine bestimmte Drehzahl erreicht hat und die Antriebswelle mit der gleichen Drehzahl sich dreht. Solange aber die Antriebswelle sich schneller dreht als die getriebene Welle, wird ein an sich bekanntes Klemmrollengesperre, das in neuartiger Weise

".- verwendet wird, eine direkte Kupplung zwischen der Antriebswelle und der getriebenen Welle verhindern.

Um diese selbsttätige Wirkungsweise der Kupplungsvorrichtung zu erzielen, wird erfindungsgemäß der an der getriebenen Welle sitzende Kupplungsteil in seiner Drehebene verschiebbar angeordnet, und an diesem Kupplungsteil wird ein Reibungsteil radial verschiebbar befestigt, der durch Fliehkraft mittels eines Klemrrirollengesperres in Eingriff mit dem Innenumfang, eines zylindrischen Flansches des treibenden Kupplungsteiles kommt. Ferner sind an dem verschieb- baren getriebenen Kupplungsteil gegenüberliegend zum ersten Klemmrollengesperre weitere Klemmrollengesperre angeordnet, die beim Verschieben dieses Kupplungsteiles ebenfalls in Eingriff mit dem zylindrischen Flansch des treibenden Kupplungsteiles gelangen. Die Klemmrollengesperre sind in bekannter Weise derart ausgebildet, daß sie bei schnellerer Drehung der getriebenen Welle außer Eingriff mit dem an der Antriebswelle befestigten Kupplungsteil geraten, so daß trotz des etwa durch Fliehkraft nach auswärts bewegten Reibungsteiles keine unmittelbare Antriebsverbindung zwischen der getriebenen Welle und der Antriebswelle vorhanden ist; welch letztere erst wieder beschleunigt werden muß, um ihre Antriebskraft auf die getriebene Welle übertragen zu können.

Als besonderes Merkmal der Erfindung ist hervorzuheben, daß das radial an dem getriebenen Kupplungsteil angeordnete Reibungsglied entlang einer schrägen Sitzfläche

des Kupplungsteiles verschiebbar ist und an seiner Umfangsfläche das Klemmrollengesperre trägt. Die Rolle dieses Gesperres ist derart verlegt, daß ihre Drehachse stets parallel zur Drehachse der getriebenen Welle verbleibt und beim Verschieben auf der schrägen Ebene nach auswärts unter der Keilwirkung fest angedrückt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Abb. ι ist ein Längsmittelschnitt der Kupplungsvorrichtung;

Abb. 2, 3 und 4 sind Querschnitte nach Linie 2-2 bzw. 3-3 bzw. 4-4 der Abb. 1; Abb. 5 zeigt einen Teil der Abb. 1 in größerem Maßstab; und

Abb. 6 stellt im Schnitt ein Kraftfahrzeugwechselgetriebe mit der neuen Kupplungsvorrichtung dar.

Auf der Antriebswelle 2 ist ein Kupplungsteil ι durch den Keil 3 starr befestigt. Der Kupplungsteil 1 besteht aus der Scheibe 5 mit dem Umfangsflansch 4, dessen Innenfläche mit einer flachen Umfangsnut 6 versehen ist. ■ Der getriebene Kupplungsteil 7 liegt im Innern des treibenden Kupplungsteiles 1 und ist in seiner Drehebene verschiebbar, so daß er mit Bezug auf die Scheibe 5 hin und her beweglich ist. Die Scheibe 8 des Kupplungsteiles 7 liegt lose gegen die Innenfläche der Scheibe 5, und sie wird von 'einer Nabe 10 getragen, die auf der getriebenen Welle 11 durch den Keil 12 befestigt ist. Nach Abb. 1 und 4 hat die Nabe 10 an ihrem äußeren Ende eine radial nach außen ragende Zunge 13, welche neben einem Vorsprung 14 an der Scheibe 8 liegt, um eine axiale Verschiebung des Kupplungsteiles 7 zu verhüten. Nach Abb. ι und 3 hat ferner die Nabe 10 an ihrem inneren Ende eine radiale Zunge 15, die in Berührung mit der Scheibe 8 steht. Durch diese Zunge 15 erstreckt sich eine Schraube 16, deren abgedrehtes Ende 17 in einen Schlitz 18 der Scheibe 8 hineinragt. Die Mittelöffnung 19 der Scheibe 8 ist gemäß Abb. 2 etwas länglich ausgebildet, um eine radiale Verschiebung des getriebenen Kupplungsteiles in ihrer Drehebene zu ermöglichen.

In dem von der Scheibe 8 herausstehenden Vorsprung 14 befindet sich eine Aussparung 20, deren schräger Boden 21 mit einer Anzahl Sperrzähne 22 versehen ist. In dieser Aussparung des Vorsprunges 14 liegt ein Reibungsglied, welches mit seitlich herausragenden Rippen 24 versehen ist. Diese Rippen ragen mit Spielraum in seitliche Nuten 25 hinein, welche sich in den Seitenwänden der Aussparung 20 befinden. Das Reibungsglied 23 ist an seiner Unterfläche, die der schrägen Bodenfläche 21 gegenüberliegt, ausgeschnitten, und in diesem Ausschnitt ist eine Feder 26 angeordnet. Die Feder 26 ist zwischen der Scheibe 8 und dem äußeren Teil des Gliedes 23 unter mäßigem Druck eingespannt.

Entsprechend der Ausbildung der Sperrzähne 22 in der schrägen Bodenfläche des Vorsprunges 14 hat die diesem Vorsprung zugekehrte Fläche des Gliedes 23 Zähne oder Rippen 27, die auf die Sperrzähne 22 eingreifen können. Die Höhe der Stufen ist in den Zeichnungen übertrieben dargestellt; auch der Grat ist übermäßig scharf gezeigt. Die Teile können schwach abgerundet sein, so daß die Feder 26 imstande ist, den Keil 23 über die Stufen 22 hinwegzudrängen.

Das Reibungsglied 23 trägt an seiner äußeren Umfangsfläche ein Klemmrollengesperre, dessen Rolle 28 mit ihrer Drehachse stets parallel zur Drehachse der Welle 11 bleibt und in einer Nut 29 ruht. Wenn das Reibungsglied 23 unter dem Einfluß der Fliehkraft nach außen gedrängt wird, dann wird die Rolle 28 in Klemmeingriff mit der Bodenfläche der Umfangsnut 6 gedrückt.

Im Zusatz zu dem Reibungsglied 23 ist der getriebene Kupplungsteil 7 mit zwei weiteren Klemmrollengesperren versehen, deren Rollen 30 und 31 in Nuten 32 an der Außenfläche von Ansätzen 33 und 34 angeordnet sind, wie in Abb. 3 gezeigt. Diese Abbildung zeigt auch, daß die Nut 29 und die Nuten 32, in der Umfangsrichtung der Kupplung betrachtet, nicht die gleiche Tiefe haben, sondern in Umfangsrichtung von dem einen Ende nach dem anderen tiefer werden, und zwar alle in der gleichen Richtung. Die Rollen 28, 30, 31 sind gleichmäßig um den Umfang verteilt, also um 120⁰ zueinander versetzt.

Bei Antrieb der Welle 2 wird zuerst auch die Welle 11 durch die üblichen Wechselräder 36, 37, 38, 39 bzw. 40, 42 des Getriebes mit einer von der Geschwindigkeit der Welle 2 verschiedenen Geschwindigkeit in Drehung versetzt. Mit der Zunahme der Geschwindigkeit der Welle 11 drängt die Fliehkraft das Reibungsglied 23 nach außen und bringt die Rolle 28 in Klemmeingriff mit der Innenfläche des axialen Flansches 4. Die Verschiebung des Reibungsgliedes erfolgt dabei derart, daß sich die seitlichen Rippen 24 in den schrägen Nuten 25 führen. Die Auswärtsbewegung des Reibungsgliedes 23 wird dadurch zu einer allmählichen und findet unter Zusammendrückung der Feder 26 statt, bis einschließlich die Rolle 28 auf den Flansch 4 eingreift.

Bei Ausübung eines weiteren Druckes, hervorgerufen durch die auf das Reibungsglied wirkende Fliehkraft, wird nun der getriebene Kupplungsteil 7 mit Bezug auf den treiben-

den Kupplungsteil ι so verschoben, daß die Rollen 30, 31 der anderen Klemmrollengesperre ebenfalls auf den Flansch 4 der treibenden Trommel einwirken. Dieser Eingriff würde an und für sich den getriebenen Teil 7 nicht mit derselben Geschwindigkeit in Drehung bringen, wie sie der treibende Teil 1 aufweist, weil eben durch die Verschiebung der Platte 8 mit Bezug auf den Boden 5 des treibenden Teiles 1 gewissermaßen wieder ein Abheben der Rolle 28 von dem Flansch 4 stattfindet oder wenigstens der Druck der Rolle gegen den Flansch verringert wird. Sollte die Welle 2 zeitweise etwas abgebremst werden, so wurden dadurch auch die Rollen ²^, 30, 31 wieder von dem Flansch 4 zurücktreten, und dadurch könnte unter dem Einfluß der Fliehkraft andererseits das Reibungsglied 23 wieder gegen den Flansch 4 gedrückt werden.

Bei dem Verschieben des Kupplungsgliedes unter dem Einfluß der Fliehkraft gehen die Rippen oder Zähne 27 des Keiles an den Sperrzähnen 22 vorbei, und sollte die Welle 2 nach einer augenblicklichen Verzögerung wieder beschleunigt werden, dann kann ein Rückgang des Reibungsgliedes nicht sofort stattfinden, da nunmehr die Zähne 27 des Reibungsgliedes an den Sperrzähnen 22 gesperrt sind, wie in Abb. 1 gezeigt ist.

Wird jedoch dieAntr.iebswelle 2 aus irgendeinem Grund abgebremst und dann beträchtlich langsamer wie früher weiter angetrieben, derart, daß dadurch auch eine Herabsetzung der Drehzahl der getriebenen Welle 11 stattfindet, dann verringert sich die Fliehkraft, und die Feder 26 wird wirksam, um das Reibungsglied 23 nach rückwärts oder einwärts zu bewegen, so daß nunmehr der direkte Antrieb der Welle 11 von der Welle 1 aufgehoben wird.

Die beschriebene Kupplungsvorrichtung eignet sich also besonders gut als Freilaufkupplung. Sie läßt sich in Kraftfahrzeugen aller Art einbauen, denn wenn die Geschwindigkeit der getriebenen Welle 11 größer wird als die der Antriebswelle 2, dann fallen die Klemmrollen 28, 30, 31 in die tiefer gelegenen Teile ihrer Nuten 29, 32 zurück, und es kann dann die Welle 11 die Antriebswelle 2 überlaufen. Wenn dann die Antriebswelle 2 wieder rascher angetrieben wird, so findet wieder eine selbsttätige Kupplung mit der Welle 11 statt, sobald die Welle 2 dieselbe Drehzahl wie die Welle 11 erreicht hat, wobei die Welle 11 natürlich schnell genug laufen muß, um das Reibungsglied 23 durch Fliehkraft nach außen zu bewegen.

Die radial nach außen ragende Zunge 13 der Nabe 10 begrenzt die Bewegung des verschiebbaren Reibungsgliedes nach einwärts, und die Scheibe 5 des treibenden Kupplüfigsteiles begrenzt die Bewegung dieses Gliedes nach auswärts. Die Rippen 24 an den Seiten des Reibungsgliedes sind mit derart großem Spielraum in den Nuten 25 geführt, daß sich das Glied 23 bei seiner Bewegung nach auswärts über die Sperrzähne 22 hinweg verschieben kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätig wirkende Kupplungsvorrichtung für Kraftfahrzeugwechselgetriebe, bei welcher die Antriebswelle mit der getriebenen Welle unmittelbar derart gekuppelt wird, daß sich die letztere unabhängig von der Antriebswelle schneller drehen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der an der getriebenen Welle (11) sitzende Kupplungsteil (7, 8) in seiner Drehebene verschiebbar ist und radial verschiebbar einen Reibungsteil (23, 28) trägt, der durch Fliehkraft mittels eines Klemmrollengesperres (28, 29) in Eingriff mit dem Innenumfang eines zylindrischen Flansches (4) des treibenden Kupplungsteils (1) kommt, und an dem verschiebbaren Kupplungsteil (7, 8) gegenüberliegend zum ersten Klemmrollengesperre (28, 29) weitere Klemmrollengesperre (3°> 3¹) angeordnet sind, die beim Verschieben dieses Teiles (7, 8) in Eingriff mit dem zylindrischen Flansch (4) gelangen.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das radial verschiebbar an dem getriebenen Kupplungsteil (7, 8) angeordnete Reibungsglied (23, 28) entlang einer schrägen Stützfläche des Kupplungsteiles verschiebbar ist und an seiner Umfangsfläche das Klemmrollengesperre trägt, dessen Rolle (28) ihre Lage parallel zur Drehachse der Wellen (2, 11) ständig bei- tos behält, und beim Verschieben auf der schrägen Ebene nach auswärts unter der Keilwirkung fest angedrückt wird.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der getriebene Kupplungsteil (7) an der schiefen Fläche, an welcher der Reibungsteil (23) verschoben wird, mit flachen Sperrzähnen (22) ausgerüstet ist, in welche entsprechende Zähne (27) des Reibungsteiles (23) eingreifen.

4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, . daß der getriebene Teil zur Führung des Reibungsteils (23) mit einem keilförmigen Vorsprung (14) versehen ist, der eine Mittelnut zur Aufnahme der Zahnvor-

Sprünge (27) des Reibungsteils (23) aufweist und seitliche Nuten (25) hat, in welche seitliche Rippen (24) des Reibungsteils (23) unter Spiel eindringen.

5. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch ι und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aussparung des vom getriebenen Teil (8) herausragenden Vorsprungs (14) eine Feder (26) angeordnet ist, welche der Fliehkraftverschiebung des Reibungsteils (23) längs der schiefen Ebene des Vorsprungs (14) beständigen Widerstand entgegensetzt und das Bestreben hat, den Reibungsteil (23) beständig nach den Wellen zu zurückzudrücken.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen