DE663485C - Kupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge, mit Hilfsantrieb zum Loesen der Kupplung - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Hilfsantrieb zum Lösen der Kupplung, der durch Abbremsen eines seiner Glieder wirksam wird. An einer derartigen Kupplung ist gemäß dem Hauptpatent geschützt, daß zum Ausrücken der Kupplung der getriebene Teil des Hilfsantriebes abgebremst und das Bremsglied in der Richtung des Arbeitshubes des abgebremsten Gliedes bewegt wird. Diese Anordnung hat zur Folge, daß der getriebene Teil des Hilfsantriebes, wenn er abgebremst wird, sich in Richtung des Bremsdruckes vorwärts bewegt, so daß er sich selbsttätig von der Bremse abhebt, wenn diese nicht stetig vorwärts bewegt wird. Da nun die Bremse für den Hilfsantrieb vom Fußhebel oder einem Handhebel in Bewegung gesetzt wird, so kopiert gewissermaßen das getriebene Glied des Hilfsantriebes und damit auch die bewegliche Kupplungshälfte die Bewegung des Fuß-' oder Handhebels auch dann, wenn der Hilfsantrieb nach der Erfindung eingeschaltet ist, d. h. die Kupplung nach der Erfindung gestattet dem Wagenführer, die Kupplung genau so wie eine Kupplung ohne Hilfsantrieb mit Gefühl ein- und auszurücken, ja sogar die Kupplung schleifen zu lassen. Das war bisher bei Kupplungen mit Hilfsantrieb unmöglich.

Die Anordnung nach dem Hauptpatent wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß der Hilfsantrieb nicht wie beim Hauptpatent bei geschlossener Kupplung dauernd umläuft, sondern bei geschlossener Kupplung stillsteht und zum Ausrücken der Kupplung der getriebene Teil des Hilfsantriebes durch ein Kuppelglied mit einem umlaufenden Teil kuppelbar ist und sich beim Lösen der Kupplung zusammen mit dem umlaufenden Glied gleichsinnig mit dem Kuppelglied bewegt. Eine Kupplung mit einem derartig ausgebildeten Hilfsantrieb gestattet, genau wie die Kupplung nach dem Hauptpatent, eine besonders feinfühlige Bedienung der Kupplung mittels des Steuerhebels. Während dieser Erfolg aber beim Hauptpatent durch Abbremsen eines umlaufenden Gliedes bei ständig umlaufendem Hilfsantrieb erreicht wird, wird er nach der Erfindung durch Kuppeln eines ruhenden Gliedes mit einem ständig umlaufenden Glied bei gewöhnlich ruhendem Hilfsantrieb erzielt. Es handelt sich also bei der Erfindung gegenüber dem Hauptpatent um eine Art kinematischer Umkehrung. Während nun gewöhnlich die kinematische Umkehrung, wenn es sich um durch niedere Elementenpaare verbundene bewegte Glieder handelt, wirkungslos ist, wird im vorliegenden Falle durch diese Umkehrung ein erheblicher technischer Fortschritt erzielt. Da nämlich bei

dem Hauptpatent die Teile des Hilfsantriebes dauernd umlaufen, so müßten sie genau gearbeitet und gelagert sein, damit sie völlig rund laufen. Ferner müssen alle bewegten Massen sorgfältig ausgeglichen sein. Diese Erschwerung im Entwurf und in der Herstellung der Kupplung entfällt bei der Erfindung, denn hier stehen die Teile des Hilfsantriebes gewöhnlich still und drehen sich nur ganz ίο kurze Zeit (wenige Sekunden) während des Ausrückens der Kupplung. Infolgedessen genügt eine verhältnismäßig rohe Bearbeitung und Zentrierung, auch ein sorgfältiger Massenausgleich ist nicht erforderlich. Der t5 Hilfsantrieb nach der Erfindung ist also leichter und billiger herzustellen als der nach dem Hauptpatent. Dazu kommt, daß durch die Erfindung ein zweiter Weg zur Lösung der gleichen Aufgabe wie beim Hauptpatent gegeben ist.

Der Hilfsantrieb nach der Erfindung hat wie der Hilfsantrieb nach dem Hauptpatent den Vorteil, daß die Kupplung sowohl mittels des Hilfsantriebes wie bei stehender Maschine unmittelbar durch den zum Einrücken und Ausrücken des Hilfsantriebes dienenden Fuß- oder Handhebel ausgerückt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben

•3° sich aus der nachfolgenden Erläuterung.

Die Kupplung nach der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch die Kupplung und ihren Betätigungsmechanismus,

Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 die Ansicht auf einen in Fig. 3 dargestellten Teil.

Gemäß Fig. ι ist das Schwungrad 10 auf der Motorwelle 11 in üblicher Weise befestigt. Die getriebene Welle 12 ist mit ihrem einen Ende 13 in dem Schwungrad 10 gelagert, mit dem sie ge- bzw. von dem sie entkuppelt werden kann. Die Kupplung weist in an sich bekannter Weise eine Nabe 15 auf, die auf der Welle 12 mittels einer Federnutverbindung so befestigt ist, daß sie sich mit ihr zusammen dreht, aber axial zu ihr verschiebbar ist. Die angetriebene Kupplungsscheibe 17 sitzt auf der Nabe 15 und ist mit Kupplungsbelägen oder Reibringen 18 versehen, die an ihr wie üblich angebracht sind. Die Scheibe 17 befindet sich zwischen dem Schwungrad 10 und einer Druckplatte 20, die, wie später noch im einzelnen auseinandergesetzt werden wird, so bedient werden kann, daß sie entweder die Scheibe 17 an das Schwungrad 10 anpreßt, so daß Kupplungsscheibe und Schwungrad sich zusammen drehen-oder 'die Verbindung zwischen diesen. beiden Teilen löst. Die Scheibe 17 ist mit der Nabe 15 zum Zweck einer begrenzten Drehbarkeit ihr gegenüber mittels Zapfen 21 verbunden und die Nabe 15 mit mehreren an ihrem Umfang in einem gewissen Abstand voneinander verteilten, radial nach außen gerichteten und, in axialer Richtung gesehen, in einer gewissen Entfernung von der Scheibe 17 angeordneten Armen 23 versehen. Die Scheibe 17 trägt eine der Zahl der Arme 23 entsprechende Zahl nach hinten gerichteter Zapfen 24, die gleichen Abstand voneinander haben und in die Zwischenräume zwischen den Armen 23 hineinreichen. Zwischen den Zapfen 24 und den Armen 23 sind unter Druck stehende Schraubenfedern 22 vorgesehen, um einen nachgiebigen Widerstand gegen eine Drehung der Nabe 15 gegenüber der Scheibe 17 innerhalb der durch die Zapfen 21 bestimmten Grenzen zu bilden. Die an sich bekannte nachgiebige Verbindung zwischen der Nabe 15 und der Scheibe 17 gestattet ein sanftes Einrücken der Kupplung.

Die Druckplatte 20 wird normalerweise mit Hilfe von Schraubenfedern 25, die zwischen ihr und der Innenwand einer am Umfang des Schwungrades 10 mit Schrauben 29 befestigten Deckplatte 28 unter Druck sitzen, gegen das Schwungrad 10 gedrückt, um die Scheibe 17 zwischen das Schwungrad 10 und die Druckplatte 20 zu pressen und die Kupplung einzurücken. Die Scheibe 17 und die Druckplatte 20 stellen so die beweglichen Teile der Kupplung dar.

Der axial verlaufende Teil 27 der Deckplatte 28 ist an einer oder mehreren Stellen seines Umfanges mit öffnungen 32 versehen, durch die Finger'oder Hebel 34 hindurchgeführt sind. Jeder Finger 34 stützt sich bei 35 an der vorderen Kante der Öffnung 32 ab und ist an seinem äußeren Ende mit einer Bohrung 36 versehen, durch die ein Bolzen 37 hindurchgeführt ist. Der Bolzen 37 trägt Gewinde und ist in ein Auge 38 der Druckplatte 20 eingeschraubt, das sich nach rückwärts durch eine Öffnung 39 in der Deckplatte 28 erstreckt. Die Hebel 34 sind auf diese Weise gegen eine Verschiebung in Richtung des Umfanges der Druckplatte 20 gesichert. Eine Schraubenfeder 42, deren eines Ende an dem Finger 34 und deren anderes Ende an der Deckplatte 28 angreift (s. Fig. 1), dient dazu, den Finger 34 bei 35 sowie gegen den Kopf des Bolzens 37 zur Anlage zu bringen.

Das innere Ende jedes Kupplungsfingers 34 hat zwecks Anlage an einer axial verschiebbaren, die angetriebene Welle 12 umgebenden Hülse 40 eine Verstärkung 41. Die Hülse 40 ist gegenüber dem Schwungradio drehbar

und axial verschiebbar und zu diesem Zweck an ihrem Umfang mit einer Außenverzahnung mit parallel zur Welle 12 gerichteten Zähnen versehen, die in eine entsprechende Innenverzahnung 45 eines Ringes 46 derart eingreift, daß die Hülse 40 sich gegenüber dem Ring 46 gleitend verschieben kann. Der Ring 46 ist an der Deckplatte 28 mit Hilfe von Nieten 48 befestigt. Der nach der Welle 12 zu gerichtete Ringflansch 49 der Hülse 40, der sich an die Kupplungsfinger 34 anlegt, bildet den einen Laufring eines Kugellagers, dessen anderer Laufring 51 mit Hilfe eines Ringes 52 in seiner Lage gehalten wird. Eine Hülse 50, die die getriebene Welle 12 umgibt, besitzt einen ringartigen, nach außen gerichteten Flanschteil 55, dessen vordere Stirnfläche sich an den Ring 5 r anlegen kann, wenn die Hülse 50 axial verschoben wird; zwischen den Hülsen 40 und 50 ist, wie Fig. 1 zeigt, ein geringes Spiel in axialer Richtung vorhanden, wenn die Kupplung eingerückt ist. Die Hülse 50 ist mit einem linksgängigen Innengewinde 57 versehen, das in ein entsprechendes Außengewinde einer auf der Welle 12 sitzenden Hülse 58 eingreift. Die Hülse 58 ist zweckmäßig als ein nach vorn gerichteter Teil des Gliedes 59 ausgebildet, das an der Vorderseite des Getriebekastens 60 durch Schrauben 61 befestigt ist. In dieser oder auch in anderer geeigneter Weise kann die Hülse gegen axiale Verschiebung und gegen Drehung gesichert sein.

Die Hülsen 50 und 58 stellen einen linksgängigen Schraubentrieb dar, durch den, w.enn die Hülse 50, von vorn auf das Fahrzeug oder auf die Fig. 2 gesehen, im Uhrzeigersinn gedreht wird, der Flansch 55 der Hülse 50 zur Anlage an das von der Hülse 40 getragene Kugellager kommt und bei weiterer Drehung sich die Hülse 40 vorwärts oder nach links (in Fig. 1) verschiebt, um die Kupplung zu lösen.

Die Hülse 50 ist ferner mit einer Außenverzahnung 63 (parallel zur Welle 12 gerichtete Zähne oder Federn) versehen, die in einen Teil 65 eingreift. Dieser Teil 65 hat die Form einer Hülse und besitzt einen ringförmigen Flansch 66, der einem am rückwärtigen Ende· der Hülse 40 befestigten ringförmigen Flansch 67 gegenüber und normalerweise in einem gewissen Abstand von ihm liegt. Einer dieser Flansche, z. B. Flansch 67, ist mit einem ringförmigen, geeigneten Reibbelag 68 versehen. Der Flansch 66 der Hülse 65 trägt ferner ein Kugellager70, dessen einer Laufring durch den Flansch 66 gebildet wird; der andere Laufring 72 wird in seiner Lage mit Hilfe eines Bandes 73 gehalten. Die Hülse 65 ist von Hand axial auf der Hülse 50 verschiebbar, wird aber an einer Drehung durch die Verzahnung 63 gehindert. Das übliche Kupplungspedal 75 ist auf einer Welle 76 drehbar gelagert, die sich quer durch das nicht dargestellte Kupplungsgehäuse erstreckt und von ihm getragen wird, und kann mit einem Arm 78 versehen sein, der fest an ihm sitzt und in einen Bügel 79 übergeht, der die Welle 12 teilweise umfaßt und an dem von der Hülse 65 getragenen Kugel drucklager 72 anliegt. Es ist selbstverständlich, daß der Ausdruck »Betätigung von Hand« sowohl die Betätigung vom Fuß als auch von Hand aus umfaßt und daß die genaue Konstruktion des Kupplungspedals und der dazugehörigen Teile kein Kennzeichen der Erfindung ist. Wesentlich ist lediglich, daß Mittel zur Verschiebung der Hülse 65 in axialer Richtung gegenüber der Welle 12 vorgesehen sind, wobei die Hülse 65 der üblichen Kupplungsausrückmuffe entspricht.

Die Hülse 58 ist an ihrem rückwärtigen Ende mit einem Anschlag versehen, um die Rückwärtsbewegung der Hülse 50 zu begrenzen. Dieser Anschlag ist zweckmäßig axial gegenüber der Welle 12 verstellbar und kann durch eine Schraubenmutter 82 gebildet sein, die auf einem mit entsprechendem Gewinde versehenen Teil der Hülse 50 sitzt und an ihrem Umfang eine Verzahnung 83 besitzt, die in eine Schnecke 85 eingreift. Die Schnecke

85 wird durch eine Welle 86 getragen oder von ihr gebildet, die sich durch das Kupplungsgehäuse hindurch erstrecken kann, um von außen her leicht zugänglich zu sein, gewohnlich aber, wie in Fig. 3 dargestellt ist, im Kupplungsgehäuse endet und durch das übliche Beobachtungsfenster in diesem zugänglich ist. Das Glied 59 kann mit einem nach vorn gerichteten ringförmigen Ansatz 88 versehen sein, der ein nach innen gerichtetes Auge 89 trägt, das das Lager für das eine Ende der Welle 86 enthält. Das Lager 90 besteht aus einem sich in Richtung der Welle 12 erstreckenden Schlitz, der eine begrenzte Querbewegung der Welle 86 in dieser Richtung gestattet. Das andere Ende der Welle 86 reicht durch einen entsprechenden Schlitz 92 in einem Auge 93, das an dem ringförmigen Teil 88 des Gliedes 59 sitzt, hindurch undfist mit einem Gewinde 94 und einem Schlitz 95 versehen. Eine Schraubenmutter 97 ist auf das Gewinde

94 geschraubt, um die Welle 86 in jeder Lage zu halten, in die sie gedreht werden kann.
Bei einer Drehung versdhiebt sich die Welle

86 zusammen mit der Mutter 82 auf der Hülse 58, und es kann so das beim Eingriff der Kupplung zwischen den Hülsen 40 und 50 in axialer Richtung vorhandene Spiel eingestellt werden.

Es sind besondere Mittel vorgesehen, um im normalen Zustand die Hülse 50 in ihrer

rückwärtigen Lage in Anlage an dem Anschlag 82 zu halten. Diese Mittel können beispielsweise aus einer Spiralfeder 98 bestehen, deren eines Ende an dem ringförmigen Teil 88 des Gliedes 59 und deren anderes Ende an der Hülse 50 befestigt ist. Die Feder 98 ist auf Torsion beansprucht, um eine Drehung der Hülse 50 gegen den Uhrzeigerdrehsinn (gesehen in Fig. 2) zu bewirken und dadurch in der Lage zu halten, die sie in Fig. 1 einnimmt.

Die Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Einrichtung ist ohne weiteres verständlich.

Nimmt man an, daß der Motor läuft und man die Kupplung lösen will, dann wird das Pedal 75 niedergedrückt, um die Hülse 65 vom Fuß aus nach vorn zu verschieben. Die Hülse 65 gleitet auf der Hülse 50, die gegen Drehung durch die Feder 98 gesichert ist und in der in Fig. ι gezeigten Lage gehalten wird. Wenn der Flansch 66 der Hülse 65 zur Anlage an dem Flansch 67, 68 der Hülse 40 kommt, dann wird sich die Hülse 65 infolge der entstehenden Reibverbindung in Richtung des Uhrzeigerdrehsinnes (von links in Fig. 1 gesehen) mitdrehen, wenn der Motor läuft. Diese Drehung des Gliedes 65 wird auf die Hülse 50 durch die Verzahnung 63 übertragen, und die Hülse 50 bewegt sich ihrerseits nach vorn, so daß ihr Flansch 55 an dem Kugellagerlaufring 51 der Hülse 40 zur Anlage kommt. Bei fortgesetzter Drehung der Hülse 50 wird die Hülse 40 nach vorn, d. h. nach links (in Fig. 1 gesehen) verschoben; die Kupplungsfinger 34 werden um die Lagerstelle 35 geschwenkt und lösen so die Kupplung. Damit die Drehung der Hülse 50 ausreichend weit fortgesetzt werden kann, um eine vollständige Lösung der Kupplung zu erreichen, muß die Reibverbindung zwischen der Hülse 65 und der Hülse 40 aufrechterhalten werden. Zu diesem Zwecke ist es notwendig, die Flansche 66, 67 und 68 nicht nur am Anfang in Berührung miteinander zu bringen, sondern die Reibverbindung zwischen ihnen durch weiteres Niederdrücken des Kupplungspedals 75 aufrechtzuerhalten. Es handelt sich also um ein Nachlaufgetriebe oder eine sogenannte Stellhemmung, bei der die Hülse 40 gegen den Druck der Federn 25 auf Grund der von dem Motor übertragenen Kraft um einen der Bewegung des Pedals 75 entsprechenden Betrag vorläuft. Um die Kupplung ausgerückt zu halten, müssen die Flansche 66, 67 und 68 in dauernder Reibverbindung bleiben, bei der der Anpreßdruck jedoch relativ leicht ist, weil die Reibverbindung ja die Hülse 40 weiter vorzuschieben und den Flansch 67, 68 von dem Flansch 66 wieder abzuziehen sucht.

Sobald das Kupplungspedal freigegeben wird, kann sich die mit dem Fuß verschobene Hülse 65 wieder rückwärts bewegen, und die Reibverbindung zwischen den Flanschen 66, 67 und 68 wird unterbrochen. Das Bestreben, die Hülse 50 in Richtung des Uhrzeigerdrehsinnes zu drehen und sie in ihrer vorderen Lage zu halten, hört auf, und die Feder 98 dreht die Hülse 50 gegen den Uhrzeigerdrehsinn in die Ausgangslage gemäß Fig. 1 zurück. Die Hülse 40 wird in gleicher Weise unter der Einwirkung der Federn 25, die die Kupplung einrücken, nach rückwärts verschoben.

Häufig ist es hotwendig, die Kupplung zu lösen, wenn der Motor stillsteht. In diesem Falle arbeitet die Einrichtung in ganz normaler Weise, da das Pedal 75 beim Niederdrücken die Hülsen 65 und 40 einfach axial nach vorn verschiebt und die Kupplungsfinger 34 in Tätigkeit setzt. Wenn der Motor stillsteht, ist eine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Kupplungspedal und der Kupplung möglich/wobei diese mechanische Verbindung die Reibverbindung einschließt, die bei laufendem Motor die Hilfskraft zum Lösen der Kupplung ausübt.

Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die Anwendung bei Kupplungssteuermechanismen. Sie kann aber auch bei Bremsen Verwendung finden, wobei die Energie für den Servomotor entweder vom Fahrzeugmotor oder auch von den Fahrzeugrädern abgenommen wird.

Claims (4)

1. 95 Patentansprüche.:

   i. Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Hilfsantrieb zum Lösen der Kupplung, bei welchem zum Ausrücken der Kupplung der getriebene Teil des Hilfsantriebes abgebremst und das Bremsglied in der Richtung des Arbeitshubes des abgebremsten Teiles bewegt wird, nach Patent 659 944, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsantrieb (50, 58,65) bei geschlossener Kupplung stillsteht und zum Ausrücken der Kupplung der getriebene Teil (50) des Hilfsantriebes durch ein Kuppelglied (65) mit einem umlaufenden Teil (40) kuppelbar ist und sich beim Lösen der Kupplung zusammen mit dem umlaufenden Glied (40) gleichsinnig mit dem Kuppelglied (65) bewegt.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende, mit dem Hilfsantrieb kuppelbare und diesen im Drehsinn antreibende Teil (40) zum Ausrücken der Kupplung axial verschiebbar ist.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2 mit Schraube und Mutter als Hilfsantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter

   (103485

   (5o) unter der Wirkung einer Rückholfeder (98) steht, die die Mutter (50) in ihre unwirksame, durch einen einstellbaren Anschlag (82) bestimmte Ruhelage zurückdreht.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Glied (40) als den Hilfsantrieb und das hülsenförmige Kupplungsglied (65) zum Teil umschließende Hülse mit einem Kuppelflansch (67) am einen und einem Mitnehmerflansch (49) am anderen Ende ausgebildet ist, gegen die sich ein Reibflansch (66) des Kuppelgliedes (65) bzw. das eine Ende (55) der beweglichen Mutter (50) des Hilfsantriebes legen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen