DE661295C - Klemmgesperrekupplung fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Klemmgesperrekupplungen für Kraftfahrzeuge, bei denen die in beiden Drehrichtungen kuppelnden Klemmglieder in einem gegenüber dem treibenden und getriebenen Kupplungsteil verdrehbaren Käfig gelagert sind, der in einer Mittelstellung die Klemmglieder in der Leerlauf stellung hält, sind bekannt. Die Einstellung des Vorwärts- und Rückwärtsganges des Freilaufes und der Bremsung durch den Motor mußte durch Verschieben oder durch Verdrehen des Käfigs oder von Einlagekeilen unter Einwirkung einer äußeren Kraft erfolgen. Dadurch war eine umständliche Bauart und eine unsichere Wirkungsweise bedingt und war die Kupplung schwer zu bedienen.

Das Wesen der Klemmgesperrekupplung nach der Erfindung besteht darin, daß Sperrriegel vorgesehen sind, die durch Federkraft

ao in der Bahn von am Käfig radial nach außen angeordneten Anschlagflächen gehalten werden und den Käfig in seiner Mittelstellung verriegeln und durch eine willkürlich ausgeübte Kraft zur Freigabe des Käfigs aus der genannten Bahn herausbewegt werden.

Die erfindungsgemäße Klemmgesperrekupplung ermöglicht einen halbautomatischen Betrieb, d. h. bei Beschleunigung des Motors wird die Kupplung selbsttätig im Antriebssinne eingeschaltet. Bei Drosselung des Motors stellt sich der Leerlauf selbsttätig ein, während es zur Erzielung einer Bremsung mit Hilfe des Motors genügt, durch einen kurzen Hebeldruck die Sperriegel aus den Anschlagflächen des Käfigs auszuheben, um sofort eine Kupplung in der anderen Richtung wieder selbsttätig zu erreichen. Lediglich durch Beschleunigung des Motors kann die Kupplung wieder in die Stellung für Vorwärtsgang bzw. Leerlauf gebracht werden. Diese einfache Wirkungsweise bedingt eine hohe Betriebssicherheit. Der erfindungsgemäße Aufbau der Kupplung erfordert nur einen geringen Platz, und es ergibt sich eine leichte Zugänglichkeit, da die Kupplung fliegend auf der Antriebswelle angebracht werden kann. Es ist daher der Einbau in bestehende Fahrzeuge leicht möglich. Die Kupplung eignet sich für Kraftwagen ebenso wie für Motorräder und kann im letzteren Falle zweckmäßig in der Radnabe, aber auch am Getriebe oder in der Kardanwelle untergebracht werden.

In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist ein Längsschnitt bzw. eine Ansieht der Kupplung, Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1, wobei in der unteren Hälfte ein Teil des Ringes 11 weggebrochen ist. Fig. 3 und 4 sind gleiche Schnitte in verschiedenen Stellungen der

Kupplung. Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform nach der Linie V-V der Fig. 6, Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5, und Fig. 7 ist eine Vorderansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. S gesehen.

Bei der Klemrngesperrekupplung nach den Fig. ι bis 4 ist auf der treibenden Welle 1 der Gehäuseteil 2 aufgeschraubt und durch die Mutter 3 gesichert. In dem Gehäuseteil 2 ist mittels des Kugellagers 4 die Achse S gelagert, auf der mittels der Mutter 6 das Nebenkreuz 7 befestigt ist, an dem die getriebene " Welle angeschlossen werden kann. Auf der Achse 5 ist mittels des Kugellagers 8 die Muffe 9 gelagert, die durch Schrauben 10 unter Zwischenschaltung des Ringes 11 mit dem Gehäuseteil 2 verbunden ist. Der Ring 11 ist innen mit symmetrischen Kurvenflächen 12 versehen. Die Klemmrollen 13 sind zwischen den Kurvenflächen 12 und der zylindrischen Umfläche der Achse 5 gelagert. Die Klemmrollen 13 sind von einem Käfig in Abstand gehalten, der aus einem auf der Achse 5 lose sitzenden Ringteil 14 und an diesem angesetzten Stegen 14' besteht, die zwischen die Rollen 13 greifen. Am Ringteil 14 des Käfigs sind außen drei um 120⁰ versetze Nasen 15 vorgesehen, die mit Sperriegeln 16 zusammenarbeiten, die an einer Steuerhülse 17 sitzen und durch Schlitze der Muffe 9 durchtreten. Die Steuerhülse 17 sitzt axial verschiebbar auf der Muffe 9 und ist durch einen Mutterring 18 mit einer Abdeckhülse 19 verbunden, die mit einer Muffe 20 verschraubt ist. Die Muffe 20 sitzt lose auf dem Gehäuseteil 2 und besitzt eine umlaufende Nut 21, in die ein nicht dargestellter Ausrückhebel eingreift. Zwischen der Muffe 9 und einer Abdeckkappe 22 sind einige über den Umfang verteilte Kugeln 23 angeordnet, die durch Blattfedern 24 in Kerben der Steuerhülse 17 eingedrückt werden und diese gegen unbeabsichtigte axiale Verschiebungen sichern. Zwischen der Muffe 9 und der Kappe 22 ist ferner ein Dichtungsringes ^aus Filz o. dgl. angeordnet.

Fig. 2 zeigt die Stellung der Kupplungsteile für den Fall des Antriebes durch den Motor in der Vorwärtsrichtung. Die Welle 1 und somit auch der Ring 11 werden hierbei im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Klemmrollen 13 durch die Kurvenflächen 12 nach innen gegen die Achse 5 gedrückt werden und diese zusammen mit dem Nabenkreuz 7 auf Drehung mitnehmen. Die Sperrriegel 16 werden durch eine nicht dargestellte Feder in der Bahn der am Käfig 14, 14' angeordneten Anschlagflächen 15 gehalten, welche Feder ein Nachlinksziehen der Steuerhülse 17 mit den Sperriegeln 16 bewirkt (Fig. 1). In der Stellung nach Fig. 2 sind die Anschlagflächen 15 und_: die Sperriegel 16 unwirksam, da durch den Antrieb der Muffe 9 und damit der Steuerhülse 17 der Käfig 14 zurückbleibt.

Wird nun z. B. auf einer Gefällstrecke der Motor gedrosselt, so daß der Ring 11 der treibenden Seite gegenüber der Achse 5 der getriebenen Seite zurückbleibt, so gelangen die Klemmrollenbi3 in die Mittelstellung gegenüber den Kurvenflächen 12 (Fig. 3). In dieser Stellung ist die Klemmwirkung aufgehoben, d.h. es besteht Leerlauf. Der Käfig 14 ist mit einer Ringnut 26 versehen, in der drei um 120° versetzte Blattfedern 27 angeordnet sind, die im ausgebauten Zustand etwa gerade Form aufweisen und nach dem Einlegen in die Ringnut an der Achse S anliegen und somit eine Mitnahme des Käfigs 14 durch Reibung bewirken. Demzufolge wird der Käfig 14 nach rechts mitgenommen (Fig. 3), bis die Anschlägeis gegen die Sperriegel 16 anstoßen. Dadurch ist die Mittelstellung der Rollen 13 und damit auch der Leerlauf gesichert. \

Soll die Kupplung ein Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung übertragen, z. B. bei Rückwärtsfahrt oder wenn durch den Motor eine Bremsung ausgeübt werden soll, nehmen die Kupplungsteile die Stellung gemäß Fig. 4 ein. Der übergang von der Leerlaufstellung nach Fig. 3 in die Stellung nach Fig. 4 erfolgt, nachdem durch einen Hebeldruck die Muffe 20 kurzseitig nach rechts (Fig. 1) bewegt wurde, so daß über die Abdeckhülse 19 und die Steuerhülse 17 die Sperriegel 16 aus dem Bereich der Anschlagflächen 15 gebracht werden und der Rollenkäfig freigegeben ist. Bei Rückwärtsgang besteht somit die Möglichkeit, daß bei einer Verdrehung der Welle 1 und der über das Gehäuse 2 mit ihr verbundenen Kupplungsteile entgegen dem Uhrzeigersinn die Rollen 13 durch die Kurvenflächen 12 gegen die Achse 5 gepreßt werden und diese ebenfalls nach links mitnehmen. Bei der Bremsung mit Hilfe des Motors besitzt die Achse 5 die größere Geschwindigkeit als die Welle 1, so daß durch den mit Reibung mitgenommenen Käfig 14 bei der Drehung im Uhrzeigersinn die Rollen 13 die in der Fig. 4 eingezeichnete Stellung ein-Ho nehmen und den Ring 11 und damit auch das Gehäuse 2 und die Welle 1 drehen, die in diesem Falle bremsend wirken. Die vorerwähnte Betätigung des Hebelgestänges zur Nachrechtsbewegung der Muffe 20 braucht nur kurzzeitig zu erfolgen, da zufolge der erwähnten Feder wirkung die Sperriegel 16 auf die Stirnflächen der Nasen 15 des inzwischen verdrehten Käfigs 14 treffen und in dieser Stellung so lange verharren, bis durch Beschleunigung der Welle 1 im Antriebssinne die Sperriegel 16 eine Relativverdrehung ge-

genüber den Nasen 15 erfahren und dadurch in die Stellung nach Fig. 2 gelangen. Dadurch ist wieder Bereitschaft zur Kupplung für Vorwärtsgang bzw. Leerlauf gegeben.
In den Fig. 5 bis 7 ist eine abgeänderte Ausführungsform der ■ erfindungsgemäßen Klemmgesperrekupplung dargestellt, die in der Nabe des Triebrades eines Motorrades untergebracht ist.

Auf dem konischen Innenteil der Welle 31 sitzt durch eine Mutter 32 gesichert eine Muffe 33, auf deren zylindrischer Außenfläche die Klemmrollen 34 aufruhen. Letztere arbeiten je mit einer symmetrisch ausgebildeten Kurvenfläche 35 an der inneren Seite des äußeren Kupplungsteiles 36 zusammen, der eine Verzahnung 37 trägt. In letztere greift eine Kette oder ein Zahnrad ein, mittels welcher die Antriebskraft der Kupplung zu-

geführt wird. Die Rollen 34 sind durch den Käfig 38 geführt bzw. in Abstand gehalten. Die gegenseitige Lagerung des äußeren treibenden und des inneren getriebenen Kupplungsteiles erfolgt durch zwei Kugellager 39, die gleichzeitig als Hals- und Spurlager ausgebildet sind und einerseits unmittelbar an der Muffe 33 und dem Rollenkäfig 38, andererseits an dem Gehäuseteil 40 und 41 anliegen. Die Gehäuseteile 40 und 41 sind mittels Schrauben 42 mit dem äußeren Kupplungsteil 36 verbunden. Durch diese Art der Lagerung wird der Raumbedarf auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Der Rollenkäfig 38 besitzt an seiner Aufienseite drei um 120⁰ versetzte Nasen 43, die mit Sperriegeln 44 zusammenarbeiten. Letztere treten durch Schlitze des Gehäuseteiles 41 hindurch und sitzen auf einem gemeinsamen winkelförmigen Ring 45, der in eine den Teil 41 übergreifende Kappe 46 eingeschraubt ist. Die Mutter 32 besitzt nach Art einer Kronenmutter einen Fortsatz 47, in dessen radialen Schlitzen 48 drei Hebel 49 auf Zapfen 50 drehbar gelagert sind. Die äußeren Enden dieser Hebel greifen zwischen die Vorderwand der Kappe 46 und den Ring 45, während die inneren Hebelenden in der Ringnut eines axial verschiebbaren Kopfes 51 liegen. Der Kopf 51 sitzt an einem Bolzen 52, der in einer axialen Bohrung der Welle 31 geführt und durch Anlage eines Bundes 53 an eine in die Welle eingeschraubte Mutter 54 gegen Herausfallen gesichert ist. Zwischen der Mutter 54 und dem Kopf 51 ist eine Schraubenfeder 55 angeordnet, die den Kopf nach außen drückt. Eine durch eine Feder 56 nach oben gezogene Stange 57 kann durch einen Fußhebel 58 oder auch durch einen Handhebel gesenkt werden, wobei eine Schrägfläche 59 gegen die ballige Außenseite des Kopfes 51 wirkt und diesen entgegen der Wirkung der Feder 55 hineindrückt.

Die Wirkungsweise ist genau die gleiche, wie an Hand des ersten Ausführungsbeispieles beschrieben. Die Freigabe des Käfigs 38 erfolgt durch Niederdrücken des Fußtrittes 58, wodurch der Kopf 51 mit den inneren Enden der Hebel 49 nach rechts (Fig. 5) gedrückt wird, so daß die äußeren Hebelenden die Kappe 46 mit dem Ring 45 und den Sperrriegel 44 nach links ziehen. Die Blattfeder 6 [ in der Ringnut 60 des Kegels 38 bewirkt eine Mitnahme des Käfigs durch die Muffe 33 durch Reibung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Klemmgesperrekupplung für Kraftfahrzeuge, bei der die in beiden Drehrichtungen kuppelnden Klemmglieder in einem gegenüber dem treibenden und getriebenen Kupplungsteil verdrehbaren Käfig gelagert sind, der in einer Mittelstellung die Klemmglieder in der Leerlaufstellung hält, dadurch gekennzeichnet, daß Sperrriegel .(16, 44) vorgesehen sind, die durch Federkraft in der Bahn von am Käfig (14, 14', 38) radial nach außen angeordneten Anschlagflächen (15,43) gehalten werden und den Käfig in seiner Mittelstellung go verriegeln und durch eine willkürlich ausgeübte Kraft zur Freigabe des Käfigs aus der genannten Bahn herausbewegt werden.

2. Klemmgesperrekupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Träger (45) für die Riegel (44) von mehreren radialen, im inneren Kupplungsteil gelagerten Hebeln (49) verstellt wird, die von einem gemeinsamen axial verschieblichen Teil (51) betätigt _[Οο werden.

3. Klemmgesperrekupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger für die Riegel (44) als die Kupplung an einem Ende abschließende Kappe (46) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunger.