DE675586C

DE675586C - Ein- und ausrueckbare Kegelreibungskupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE675586C
Application number: DEZ21449D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-03-14
Filing date: 1933-12-22
Publication date: 1939-05-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmte ein- und ausrückbare Kegelreibungskupplung von der Art, bei der ein exzentrisch angeordneter Reibkupplungsteil mit einem in radialer Richtung verschiebbaren Mitnehmerglied am Gegenkupplungsteil zusammenarbeitet.

Es ist eine Wellenkupplung bekanntgeworden, bei der die innere Kupplungshälfte einen radial zur Wellenachse gerichteten und verschiebbaren Mitnehmerdaumen besitzt, während die äußere Kupplungshälfte innen mit einer starren zylindrischen Reibfläche versehen ist, die exzentrisch zur Wellenachse angeordnet ist und gegen die sich der Mitnehmerdaumen legt.

Da die bei der Kraftübertragung mit der genannten Kupplung wirksamen Kräfte in der Hauptsache in einer von der radialen nur wenig abweichenden Richtung übertragen werden, wenn der starre Mitnehmerdaumen seine Arbeitsstellung erreicht hat, und da die zylindrische Reibfläche an der äußeren Kupplungshälfte ebenfalls starr ist, wird beim Einrücken dieser Kupplung ein Stoß entstehen.

Wechselt man die Drehrichtung, so muß die treibende Kupplungshälfte erst einen Leerlaufwinkel von beträchtlicher Größe durchlaufen, ehe sie wieder, und zwar auch mit Stoßwirkung, an der getriebenen Kupplungshälfte angreift.

Bei der bekannten Kupplungseinrichtung handelt es sich um keine Kegelreibungskupplung, da sie eine zylindrische starre Reibfläche hat und auch nicht stoßfrei arbeitet, wohingegen bei der vorliegenden Kupplung die getriebene Welle sanft und praktisch stoßfrei mitgenommen und alsdann zwangsläufig gekuppelt auch beim Wechsel der Drehrichtung gehalten wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der axial verschiebbare Kupplungsteil exzentrisch zur Wellenachse ausgebildet ist und der Gegenkupplungsteil mit dem zu kuppelnden Wellenstück durch eine radial verschiebbar gelagerte Mitnehmerplatte mit auf den Umfang verteilten unrunden Mitnehmeröffnungen verbunden ist, in die an dem zu kuppelnden Wellenstück fest angeordnete Mitnehmerzapfen mit reichlichem Spiel eingreifen, und daß die Mitnehmerplatte durch z. B. als federbelastete Keile ausgebildete Zentrierglieder im entkuppelten Zustande in Mittelstellung gehalten wird.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Kupplung dargestellt. Es zeigen

Abb. ι und 5 Längsschnitte durch die Kupplung zweier verschiedener Ausführungen,

Abb. 2 und 3 Hauptteile der Ein- und Ausrückvorrichtung im Querschnitt und von der Seite.

Abb. 4 ist eine nicht maßstäblich gehaltene Ansicht auf die beiden Kegelstumpfe der Kupplung mit den Leit- und Mitnehmergliedern.

Abb. 6 bis 14 zeigen andere Ausführungs* formen der als Mitnehmerglieder dienenden

Löcher, die am Umfang des einen Kegelstumpf^ angeordnet sind._:

Abb. 15 zeigt eines der Mitnehmerlöcher nebst -bolzen in größerem Maßstabe. Abb. 16 zeigt eine andere Ausführungsform der Mitnehmerbolzen in Draufsicht, in der diese zugleich als Zentrierglieder dienen.

In beiden Ausführungsbeispielen der Kupplung ist die unverrückbare oder feste Kupplungsscheibe mit 9 bezeichnet, die mit vorstehenden Mitnehmerbolzen 8 versehen ist; die radial verschiebbare Mitnehmerplatte 13 hat Löcher oder Einschnitte 12, die erfindungsgemäß unrund, z.B. viereckig (Abb..4, 7, 10), elliptisch (Abb. 9, 12, 13) oder auch ähnlich (Abb. 8, ir, 14) geformt sind, und in die die Mitnehmerbolzen 8 der festen Kupplungsscheibeg ständig, auch bei ausgeschalteter Kupplung, und mit reichlichem Spiel eingreifen. Wird beim Einschalten der Kupplung die Mitnehmerplatte 13 in radialer Richtung verschoben, so daß sie exzentrisch zur Wellenachse umläuft, so kommen die Mitnehmerbolzen 8 der Scheibe 9 in die Ecken oder scharf gekrümmten Auskehlungen der Mitnehmerlöcher 12 der Mitnehmerplatte 13 zu liegen (Abb. 4), und dabei werden die beiden Kupplungsscheiben 9, 13 zwangsläufig miteinander gekuppelt.

Im einzelnen sind den Kupplungsscheiben 9 und 13 folgende Teile angegliedert:

Ein axial zur Antriebswelle 4 verschiebbarer Kupplungsteil 6, der exzentrisch sitzt, und ein radial zur Drehwellenachse verschiebbar angeordneter Gegenkupplungsteil 7. In den gezeichneten Ausführungsbeispielen sitzt der axial verschiebbare exzentrische Kupplungsteil 6 an einer Innenbuchse 33, die in Keilnuten 14 der getriebenen Welle 4 verschiebbar ist; der radial verschiebbare kegelstumpf ähnliche Kupplungsteil 7 sitzt dagegen in einer Buchse 5 (Abb. i, 15), die die Mitnehmerplatte 13 trägt, des weiteren selbsttätige Zentrierglieder, die den radial verschiebbaren Kupplungsteil 7 gleichachsig zur Antriebswelle 2 zu halten suchen; in den dargestellten Ausführungsbeispielen bestehen die genannten Zentrierglieder aus mehreren symmetrisch verteilt am Schwungrad 1 zu der bei 3 gelagerten,treibenden Welle2 angebrachten federbelasteten Kegelkeilen 28, 29 und einer am Kupplungsteil 7 angebrachten abgeschrägten Kante 27, gegen die sich die Keilflächen anlegen, Außerdem ist eine Ein- und Ausrückvorrichtung bekannter Art für den axial verschiebbaren Kupplungsteil 6 vorgesehen, die in dem in Abb. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem auf der Innenbuchse 33 be festigten Kugelspurlager 20, 21, 22, einem zwischen den Kugeln liegenden Gleitring 23, der mit auf Zapfen 24 sitzenden Hubrollen 25 ver- \,pehen ist, einem an einem der Zapfen 24 angrei-' 'fenden, unter dem Einfluß der Feder 40 stehendeii Hebelgestänge 17, 41 bis 48 und einer bei 19 ortsfest befestigten Außenbuchse 18 besteht, in deren windschief angeordneten Hubkurvenschlitzen 67 die Hubrollen 25 beim Ein- und Ausrücken der Kupplung gleiten.

Weiterhin ist ein die beiden Kupplungsteile 6, 7 einschließendes Schutzgehäuse angeordnet, das im vorliegenden Falle (Abb. 1 und 5) aus dem als Scheibe ausgeführten Schwungrad 1 und einer an dieses angebolzten Haube 10, 11 besteht, sowie außerdem noch Führungsglieder für den axial verschiebbaren Kupplungsteil, zu denen bei den in Abb. 1 und 5 dargestellten Kupplungen ferner gehören:

Eine aus der Nabe der Haube 10 gebildete, mit Öldichtungseinlage versehene Führungsbuchse 62 für die Trägerin des exzentrischen Kupplungsgliedes 6, die Innenbuchse 33, ein an die Antriebswelle 2 angegliederter Führungszapfen 15 und ein diesen umschließender, mit Öldichtungseinlage versehener Führungsring 16.

Um das Einkuppeln stoßfrei zu gestalten, ist der exzentrische Kupplungsteil 6 mit einem dünnen Reibring 49 versehen, der ihn mit reichlichem Spiel 34 umgibt, und der dadurch stoßmildernd wirkt, daß, wenn er einseitig beim Einrücken der Kupplung zur Anlage gegen den Kupplungsteil 7 gelangt, er in beträchtlichem Maße elastisch nachgibt.

Die Haube 10 kann, wie in Abb. 5 gezeigt, ausgebaucht sein zwecks Aufnahme und zum Schutz der zum Einrücken der Kupplung vorgesehenen Schraubenfeder 51; ferner kann an der Antriebswelle 2 ein Spurlager in Form einer Scheibe 36 (Abb. 1) und einer am Schwungrad ι angebrachten Gegenscheibe vorgesehen sein, um den auf diese Welle 2 wirkenden Axialdruck aufzunehmen.

Im exzentrischen Kupplungsteil 6 können Bohrungen 50 (Abb. ι und 4) vorgesehen sein, um Fliehkräfte der umlaufenden Massen auszugleichen oder zu verringern.

Die Wirkungsweise der Kupplung ergibt sich aus nachstehendem: no

Für den Betrieb wird der Raum innerhalb der Haube 10 mit Öl gefüllt. Solange der Kupplungsteil 6 in der ausgeschalteten Stellung nach Abb. ι steht, wobei der Kupplungsfußhebel 17 ganz niedergetreten und die Feder 40 gespannt ist, wird der Kupplungsteil 7 in seiner mit der Antriebswelle 2 gleichachsigen Lage durch die Zentrierbolzen 28 gehalten und dreht sich mit der Antriebswelle 2. "

Läßt man den Fußhebel 17 in eine Mittelstellung zurückgehen und den Kupplungsteil 6 in. den Kupplungsteil 7 etwas eintreten, so

kommen die Mitnehmerbolzen 8 der sich drehenden Kupplungsscheibe 9 in Berührung mit dem inneren Rand der Mitnehmerlöcher 12 der noch stillstehenden Mitnehmerplatte 13.
Während einer kurzen Übergangszeit besteht ein auf Reibung zwischen den noch verhältnismäßig kleinen Berührungsflächen der beiden Kupplungsteile 6 und 7 beruhendes Drehmoment, und es bewegen sich die Mitnehmerbolzen 8 innerhalb der Mitnehmerlöcher 12 relativ zu diesen in Kreisbahnen, deren Halbmesser gleich der jeweiligen Exzentrizität des Gegenkupplungsteiles 7 ist, die dieser gerade erreicht hat.

Läßt man den Fußhebel 17 unter dem Einfluß der Feder 40 noch weiter zurückgehen und so den Kupplungsteil 6 ganz in den Kupplungsteil 7 eintreten, so werden die Mitnehmerbolzen 8 nach einer Übergangszeit, in der die Kreisbahnen der Bolzen sich in immer größer werdende Spiralen wandeln, schließlich in die Ecken 32^a, 32* (Abb. 4) der Mitnehmerlöcher 12 gedrängt. Von diesem Augenblick an hört jede Relativbewegung zwischen den Kupplungsscheiben 9 bis 13 auf, d. h. sie sind zwangsläufig miteinander gekuppelt. Wird die Kupplung ausgeschaltet, so kehrt die Mitnehmerplatte 13 unter der Einwirkung der Zentrierglieder 28 wieder selbsttätig in ihre gleichachsige Lage zur Antriebswelle 2 zurück.

In den Abb. 15 und 16 sind abgeänderte Ausführungsformen der Mitnehmerbolzen 8 gezeigt. Diese sind mit einem verschwenkbaren Kopf 73 versehen, der eine den Mitnehmerlöchern geometrisch ähnliche Form besitzt, z. B. eine quadratische, der aber kleiner ist als das zugehörige Mitnehmerloch 12.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 16 ist noch eine Feder 74 und ein Anschlag 75 vorgesehen, durch die der Kopf 73 gegen die Innenränder des Mitnehmerloches 12 gedrückt wird. Kupplungen, deren Mitnehmerbolzen mit solchen gefederten Köpfen 73 bis 75 versehen sind, machen beim Einschalten am wenigsten Geräusch.

Mitnehmerbolzen mit gefederten Köpfen 73,74 wirken zentrierend auf den Kupplungsteil 7 und unterstützen so oder ersetzen andere Zentrierglieder.

Die Federn 74 können anstatt am Bolzen 8 auch an der Mitnehmerplatte 13 befestigt sein.

Die mit Mitnehmerlöchern i2^a bis 12* der in

den Abb. 6 bis 14 gezeichneten Form gemachten Versuche haben ergeben, daß Löcher von den verschiedensten Formen verwendbar sind, die von der kreisrunden abweichen, und die Ecken oder scharfe gekrümmte Buchten für die Mitnehmerbolzen besitzen.

Anstatt mit vier können die Kupplungsscheiben 9 bis 13 mit einer kleineren oder größeren Zahl von Mitnehmerbolzen 8 und Mitnehmclöchern versehen sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Ein- und ausrückbare Kegelreibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem exzentrisch angeordneten Reibkupplungsteil und einem in radialer Richtung verschiebbaren Mitnehmerglied am Gegenkupplungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß dei axial verschiebbare Kupplungsteil (6) exzentrisch zur Wellenachse ausgebildet ist und der Gegenkupplungsteil (7) mit dem zu kuppelnden Wellenstück (z. B. 2) durch eine radial verschiebbar gelagerte Mitnehmerplatte (13) mit auf den Umfang verteilten unrunden Mitnehmeröffnungen (12) verbunden ist, in die an dem zu kuppelnden Wellenstück (z. B. 2) fest angeordnete Mitnehmerzapfen (8) mit reichlichem Spiel eingreifen, und daß die Mitnehmerplatte (13) durch

z. B. als federbelastete Keile (28, 29) ausgebildete Zentrierglieder im entkuppelten Zustande in Mittelstellung gehalten wird.

2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verschiebbare exzentrische Kupplungsteil (6) an seiner Kupplungsfläche mit einem einseitig abgestützten federnden Reibreifen (49) versehen ist.

3. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (73) der Mitnehmerzapfen (8) von ähnlicher geometrischer Form wie die Mitnehmeröffnun-

. gen (12) der Mitnehmerplatte (13) sind (Abb.

15. 16)·

4. Wellenkupplung nach Anspruch iund3, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe {γ^) der Mitnehmerzapfen (8) um diese drehbar angeordnet und mit gegen Anschläge (75) drückenden Federn (74) versehen sind, derart, daß diese Köpfe (73) mit den Rändern der Mitnehmeröffnungen (12) in kraftschlüssiger Berührung gehalten werden (Abb. 16).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen