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Selbsttätige Schalteinrichtung für die Hauptkupplung von Kraftfahrzeugen
Es ist bekannt, die zwischen Motor-und Achsantrieb von Kraftfahrzeugen angeordnete
Hauptkupplung durch eine Hilfskrafteinrichtung, beispielsweise in Abhängigkeit von
der Stellung des: Gasfußhebels, selbsttätig ein- und ausschaltbar zu gestalten.
Hierbei kann Vorsorge getroffen sein, daß das Wiedereinrücken der Hauptkupplung
erst dann erfolgt, wenn die Drehzahlen der miteinander - zu verbindenden Wellen
einander angeglichen sind.
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Bei dieser Art von Kupplungseinrichtungen treten insofern Nachteile
auf, als zwangsläufig bei jedem Zurückgehen mit dem Gasfußhebel in die Leerlaufstellung
ausgekuppelt wird. Durch diese häufige Kupplungsbetätigung tritt ein erhöhter .Verschleiß
aller Übertragungsteile, vor allem aber des Reibungsbelages ein, und es sind ferner
besondere, zusätzliche Vorrichtungen erforderlich, die es gestatten, das selbsttätige
Arbeiten der Kupplungseinrichtung auszuschalten, beispielsweise um die Bremskraft
des Motors mit auszunutzen. Weiterhin ist bei den bekannten Kupplungseinrichtungen
ein .ziemlich großer baulicher Aufwand erforderlich.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, und zwar dadurch, daß die
Hilfskraft beim Bedienen des Getriebeschalthebels durch ein Solenoid mit ausgelöst
wird, das nach dem Loslassen des Getriebeschalthebels mit einem anderen, auf die
Vergaserdrossel wirkenden Solenoid durch einen Schaltkontakt unter Strom gehalten
wird, der sich unter dem Einfluß
von Drucköl schließt. Dieses Drucköl
wird durch eine innerhalb des hohlen Kurbelwellenzapfens drehbar gelagerte und über
ein Angleichgetriebe von der gleichachsig dazu liegenden Getriebewelle angetriebene
Schnekkenspindel aus dein Schinierölkreislauf des Motors bei Drehzahldifferenz beider
Wellen gefördert. Dabei kann die Anordnung, bei der ein mit der Ansaugleitung des
Motors verbundener Saugluftzylinder zum Ausrücken der Kupplung in Abhängigkeit von
zwei in der Verbindungsleitung angebrachten Ventilen einschaltbar ist, wobei das
eine Ventil mit dein Gaspedal verbunden ist und bei Leerlaufstellung desselben die
Leitung freigibt, so getroffen sein, daß das andere Ventil so unter der Wirkung
eines Soletloides steht, daß es die Leitung öffnet, wenn dessen Stromkreis über
einen der am Getriebeschalthebel vorgesehenen Kontakte geschlossen wird. Vorteilhaft
besteht der Schaltkontakt aus einem in der Bohrung eines zylindrischen Teiles gleitenden
Kolben mit Kontaktstift und daran befestigter Membran und einer Isolierkappe mit
Gegenkontakt und Rückdruckfeder und ist über eine Bohrung und einen Ringkanal mit
der Förderseite der Schneckenspindel verbunden. Ferner steht der Getriebeschalthebel
mit dem Übertragungsgestänge für das Zahnräderwechselgetriebe durch einen Federschluß
derart in Verbindung, daß er um einen gewissen Betrag bewegbar ist, ohne das Übertragungsgestänge
mitzunehmen, und hierdurch zunächst je nach der Bewegungsrichtung einer der an dem
Getriebeschalthebel befestigten elektrischen Kontakte geschlossen wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Schnitt durch die Kupplung; mit dein Schaltkontakt
und Abb. :2 einen schaubildlichen Plan der Schaltanlage mit der Hilfskrafteinrichtung.
Am hinteren Kurbelzapfen i der Motorkurbelwelle2 ist in bekannter Weise das Schwungrad
3 befestigt, das gleichzeitig das Gehäuse für die Kupplung bildet, die in der üblichen
Weise durch das Kupplungspedal .1 über ein Gestänge 5 betätigt wird. fit dein Schwungrad
3 kann das Gehäuse 6 eines kleinen Differentialgetriebes verschraubt sein, dessen
kleine Räder 7 auf der Achse 8 laufen und dessen eines großes Rad 9 mit der Getriebewelle
io verkeilt ist, während das andere, i i, vorteilhaft mit einer Schneckenspindel
12 aus einem Stück besteht, die in einer Bohrung 13 im Kurbelzapfen i drehbar gelagert
ist. Der Kurbelzapfen i ruht, wie üblich, in Lagerschalen 14 und erhält sein Schmieröl
über eine in den Lagerdeckel 15 mündende Leitung 16. Ein Teil des Schmieröles tritt
infolge des vorhandenen Lagerspieles über Bohrungen 17 im Kurbelzapfen i in den
vor der Schneckenspindel 12 befindlichen Hohlrauen ein, von wo es durch eine weitere
Bohrung 18 wieder in die Ölwanne abfließen kann. Weiteres aus dem Lager austretendes
Öl fließt durch die Ringnut 19 und entsprechende Bohrungen 2o ab. Am Ende der Schneckenspindel
12 sind ebenfalls Bohrungen 2i im Kurbelzapfen i angebracht, die über eine Ringnut
22 und einen Kanal 23 mit einem elektrischen Schaltkontakt, der von einem zylindrischen
Körper 2.1 mit darin gleitend gelagertem Kolben -25 gebildet wird, in Verbindung
stehen. Der Kolben 25 trägt einen Kontaktstift -26 mit daran befestigter Membran
27 und liegt dein in der Isolierkappe 28 sitzenden Gegenkontakt 29 unter
Zwischenschaltung einer Rückdruckfeder 30 gegenüber.
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Neben dieser besonderen Schalteinrichtung kann ferner als Hilfskraft
an die Saugleitung; 31 des Motors ein Saugluftzylinder 32 durch eine Verbindungsleitung
33 angeschlossen sein, dessen Kolben 3.1 auf das in einer Schlaufe 35 am Kupplungsfußhebel
.1 aligreiiende Gestänge 5 einwirkt. In dieser Verbindungsleitung 33 sind zweckmäßig
zwei Ventile 36 und 37 vorgesehen, die in ihrer einen Stellung den Leitungsquerschnitt
freigeben, in der anderen Stellung diesen verschließen und den zum Saugzylinder
3-2 führenden Leitungszweig 38 entlüften. Dabei ist das Ventil 37 in das am Gasfußhebel
39 angreifende Gestänge 40 so eingeschaltet, daß es bei Leerlaufstellung des Fußhebels
39 und damit auch der Vergaserdrossel .11 den Leitungszweig 38 freigibt. Das Gestänge
4o greift vorteilhaft mit seiner Schlaufe .12 an einem drehbar gelagerten Winkelhebel
:13 finit Rückzugfeder 4.4 -in, der über ein weiteres Gestänge .l5 auf die Vergaserdrossel
41 einwirkt. Das Gestänge .15 endigt in einem Eisenkern .l6, der finit einem Solenoid
47 zusammenarbeitet. Das andere Ventil 36 ist ebenfalls mit einem Eisenkern 48 verbunden,
auf den das Solenoid :19 einwirkt, wenn sein Stromkreis geschlossen wird. Das kann
beispielsweise über an dein Getriebeschaltllebel5o angebrachte Kontakte 51 und 51'
geschehen, die beim Bewegen des Hebels 5o das Solenoid .19 an die Stromquelle 52
legen. Solenoid 4.7 ist mit Solenoid :19 in Reihe geschaltet, wobei seine Masseleitung
53 an den Schaltkontakt 29 führt. Das Schaltgestänge 54 ist durch einen Federschluß
55 so an dem Getriebeschaltllebel 5o befestigt, daß dieser eine kleine Bewegung
nach beiden Seiten zum Schließen eines der Kontakte 51 oder 51' ausführen kann,
ohne daß dabei das Schaltgestänge 5.1 mitbewegt wird.
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Die Wirkungsweise der neuen Schalteinrichtung
ist
folgende: Soll irgendein Getriebegang geschaltet werden, so geht der Fahrer zunächst
in üblicher Weise mit dem- Gasfußhebel39 in die Leerlaufstellung zurück, wodurch
gleichzeitig das Ventil 37 in seine Öffnungsstellung gelangt. . Beim Betätigen des
Getriebeschalthebels 5o wird nun, bevor das Schaltgestänge 54 selbst :eine Bewegung
erfährt, infolge des Federschlusses 55 einer der beiden Kontakte 51 oder 51' geschlossen
und hiermit das Solenoid 49 unter Strom gesetzt. Dadurch wird der Eisenkern 48 angezogen
und das Ventil 36 ebenfalls geöffnet, so daß der in der Saugleitu_ ng 3 i
des Motors herrschende Unterdruck zur Einwirkung auf den in dem Saugluftzylinder
32 gelagerten Kolben 34 kommt, wodurch dieser nach rechts verschoben und damit die
Kupplung ausgerückt wird. Sofort nach dem Auskuppeln wird die Motordrehzahl abfallen,
da sich ja der Gasfußhebel 39 in Leerlaufstellung befindet, während die Getriebewelle
io ihre der Fahrgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl beibehält. Nun kann in üblicher
Weise der Getriebegang geschaltet werden.
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Dadurch, daß der Motor mit Leerlaufdrehzahl läuft, die Getriebewelle
io aber eine andere, höhere Drehzahl hat, wird die Schn.ekkenspindel 12 über das
Ausgleichgetriebe 9, 7, i i in Drehung versetzt, und zwar in Laufrichtung der Kurbelwelle
2, jedoch schneller als diese, so daß das links der Schneckenspindel 12 befindliche
Öl nun nach rechts und über die Bohrungen 21 in den Ringkanal 22 gefördert wird.
Von hier strömt es zum Kolben 25, der entgegen dem Druck der Feder 3o nach unten
geschoben wird und dabei durch Schließen des Schaltkontaktes 26, 29 das Solenoid
47 über die Leitung 53 an Masse schaltet. Solange einer der Kontakte 51 bzw.
51' geschlossen ist, bleibt allerdings das Solenoid 47 trotz der nun hergestellten
Masseverbindung noch stromlos, da der Strom der Stromquelle 52 den Weg des kleinsten
Widerstandes fließt und also über das Solenoid 49 und Kontakt 5 i bzw. 5 i' zur
Masse geht. Läßt jedoch der Fahrer den Getriebeschalthebel 5o los und öffnet sich
dadurch der Kontakt 51 bzw. 51', so wird der Strom nunmehr gezwungen, seinen Weg
auch über das zweite Solenoid 47 zu nehmen. Es wird nun also auch dieses Solenoid
47 erregt, der Eisenkern 46 angezogen und auf diese Weise die Vergaserdrossel 41
geöffnet. Dadurch wird die Motordrehzahl erhöht, und die Drehzahldifferenz zwischen
Kurbelzapfen i und Schneckenspindel 12 vermindert sich immer mehr, bis bei Gleichlauf
beider Wellen :z und io die Ölförderung zum Druckkolben 25 aufhört, so daß die Feder
3o die Kontakte 26 und 29 wieder trennt. Damit werden beide Solenoide 47 und 49
stromlos, und sowohl die Drosselklappe 41 als auch das Ventil 36 wird wieder geschlossen.
Infolgedessen wird auch der Saugluftzylinder 32 abgeschaltet, sein Kolben 34 gleitet
nach links, und die Kupplung wird eingerückt. Das geschieht, da Kurbelwellen- und
Getriebewellendrehzahl gleich sind, vollkommen ruckfrei, also untergrößter Schonung
sämtlicher Triebwerksteile.
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Auf die gleiche Weise kann, ohne die Kupplung betätigen zu müssen,
jeder beliebige Getriebegang geschaltet werden. Zum Anfahren wird in üblicher Weise
der Kupplungsfußhebel benützt.