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Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugkupplungen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugkupplungen mit einem Kupplungshilfszylin#der,
der mittels eines unter dem Einfluß einer von der Drehzahl des Antriebsmotors abhängigen
Fliehkraftvorrichtung stehenden Doppelventils gesteuert wird, dessen einer, das
Einlaßventil bildende Teller in Verbindung des Hilfszylinders mit der Druckmittelwelle
und dessen anderer, zumAuslaßventilgehörenderTellerdieVerbindung derHilfszylinder
mit derAußenluftsteuert.
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Die der Erfindung zu grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine derartige
Steuervorrichtung in der Weise auszubilden, daß die Kupplung nicht nur beim Leerlauf
des Motors selbsttätig aus-gerückt und bei Erhöhung der Drehzahl selbsttätig wieder
eingerückt wird, sondern daß durch die Betätigung des Gasfußhebels ein allmähliches
Einrücken der Kupplung sichergestellt wird.
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Es ist bereits eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugkupplungen
mit einem Kupplungshilfszylinder bekannt, der mittels eines Doppelventils entweder
mit einer Druckmittelquelle oder mit der Außenluft verbunden werden kann. Das Doppelventil
wird hierbei durch eine Fliehkraftvorrichtung gesteuert, die von der Drehzahl des
Fahrzeugmotors abhängig ist. Die Fliehkraftvorrichtung wirkt jedoch auf das Doppelventil
nur bei den geringstmöglichen Drehzahlen des Motors ein, und zwar in der Weise,
daß die Kupplung ausgerückt wird. Wenn dagegen der Gasfußhebel betätigt wird, so
hat die Fliehkraftvorrichtung keinerlei Einfluß auf das Doppelventil, sondern der
Gasfußhebel
wirkt über besondere Verbindungsglieder unmittelbar
auf dasDoppelventil ein, um dieKupplung einzurücken. Ein allmähliches Einrücken
der Kupplung ist mit dieser Steuervorrichtung nicht zu erreichen.
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Das Neue besteht darin, daß der Sitz des Auslaßventils längs verschieblich
angeordnet und mit einer Membran verbunden ist, die den mit dem Hilfszylinder in
Verbindung stehenden Rau ' m von demdurch dasAuslaßventilgesteuertenRaumtrennt.
Die Gewichte der Fliehkraftvorrichtung suchen dabei in Vereinigung mit dem im Kupplungshilfszylinder
herrschenden Druck den Auslaßventilsitz entgegen der Wirkung einer Feder von seinem
Ventilteller zu entfernen.
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Die beiden Ventilteller des Doppelventils stehen also ständig einerseits
unter der Einwirkung der Feder und andererseits unter der vereinigten Wirkung der
vom Fahrzeugmotor im Umlauf versetzten Fliehkraftvorrichtung und des Druckes im
Kupplungshilfszylinder. Auf diese Weise wird ein äußerst gleichmäßiges und allmähliches
Einrücken der Kupplung ermöglicht, und -zwar je nach der Stellung der beiden
Ventilteller des Doppelventils und des längs verschieblichen Sitzes des Auslaßventils,
die in entscheidender Weise von der Lage der Fliehkraftgewichte beeinflußt wird.
Die Lage der Fliehkraftgewichte ist ihrerseits wieder von der Stellung des Gasfußhebels
abhängig.
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Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist.
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Wie daraus ersichtlich ist, ist von dem Steuerraum ein Membranenraum
abgeteilt, der einerseits durch eine Membran abgeschlossen ist und an-dererseits
mit dem Steuerraum über eine eingeschnürte Öffnung in Verbindung steht. Bisher wurde
ein derartigerMembranenraum nur beinicht selbsttätigenSteuervorrichtungen benutzt,
wobei er lediglich dazu diente, demFahrzeugführerdieMöglichkeit zu geben, die Steueröffnung
genügend zu öffnen, ohne dayan durch die Wirkung der Betätigungsvorrichtung behindert
zu werden. Bei der Erfindung hat diese Vereinigung der genannten Merkmale eine andere.
Aufgabe zu erfüllen, indem dadurch der Druck im Kupplungshilfszylinder im Zusammenspiel
mit der Kraft der Feder auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Sitz des
Einlaßventils von einem Ende- eines Rohres gebildet wird, das im Gehäuse verschiebbar
angeordnet ist, auf dessen anderes Ende die Fliehkraftgewichte einwirken.
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Die - - Einrichtungen nach den Unteransprüchen entbehren daher
des selbständigen Schutzes und sind nur im Zusammenhang mit der Einrichtung nach
Anspruch i zu bewerten.
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In der Zeichnung zeigt Fig. i eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach
der Erfindung in schematischer Darstellung, zum Teil im Schnitt, Fig. :2 die durch.
die Fliehkraft gesteuerte Ventilvorrichtung der Fig. i in einem Axialschnitt nach
der Linie 2-2, der Fig. 3 und Fig. 3 einen Teilschnitt durch die durch
die Fliehkraft gesteuerteVorrichtung nachderLinie3-3 der Fig. ?_ Die in Fig. i dargestellte
Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer durch die Fliehkraft betätigten
Ventilvorrichtung 4, die z. B. durch Riemenscheiben 5, 6 und Riemen
7 mit einer ge---eigneten durch den Motor angetriebenen Welle 8
gntriebsmäßig
verbunden ist. Die Ventilvorrichtung4 steuert die Verbindung zwischen dem Kupplungshilfszylinder
1:2 und dem Behälter 13, entsprechend den Änderungen, die in der Drehzahl des Fahrzeugmotors
durch eine Verstellung des Drosselventils io des Vergasers durch Betätigung des
Gaspedals hervorgerufen werden.
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Wie gezeigt, besteht der Kupplunggshilfszylinder 12 aus einem eigentlichen
Zylinder 14 mit einem darin angeordneten Kolben 15, der mit einer Kolbenstange 16
versehen ist, die zweckmäßig mit einer zur Betätigung der Kupplung dienenden Welle
17 verbunden ist, und zwar derart, daß jede Belastung des Ruhelagers der Kupplung
bei eingerückter Kupplung vermieden wird. Zu diesem Zweck ist an der Welle 17 ein
Arm 18 befestigt, der an seinem oberen Ende mit einem Hülsenteil bzw. Zapfen ig
versehen ist, der zur Aufnahme des mit Gewinde versehenen Endes der Kolbenstange
dient. Letztere trägt zwei Muttern2o und 21, die gegenüber dein Teil ig so angeordnet
sind, daß sie in der normalen ' Stellung der Teile, wenn dieFahrzeugkupplung
durch die üblichen damit verbundenen Rückzugsfedern eingerückt ist, mit dem genannten
Teil ig, in Berührung stehen, wobei diese Berührung durch eine im Zylinder 14 angeordnete
Feder i4#a bewirkt wird. Um den Kolben 15 mit dem Kupplungsbetätigungsarm
18 zu verbinden, ist eine Feder.2:2 zwischen einem an der Kolbenstange
16 befestigten Ring -23 und einem auf der Kolbenstange lose sitzenden
und gegen den Zapfen ig des' Armes 18 stoßenden Ring 24 angeordnet. Durch diese
Anordnung wird eine federnde oder nachgiebige Verbindung zwischen dem Kupplungshilfszylinder
und dem Kupplungsbetätigungsarm gebildet.
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Um die Druckmittelzuführung zum Kupplungshilfszylinder und das Auslassen
des Druckmittels aus diesem Zylinder zu steuern, ist eine Ventilvorrichtung 4 vorgesehen,
die, wie gezeigt, so ausgeführt ist, daß sie leicht auf Änderungen in der Drehzahl
des Motors anspricht. Durch diese Anordnung wird die Fahrzeugkupplung ausgerückt,
sobald der Motor leer läuft, und sie kann wieder sanft eingerückt werden, nachdem
ein Gangwechsel ausgeführt worden ist. Hierzu genügt es, den Motor durch Betätigung
des Gaspedals zu beschleunigen. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung
besitzt die Ventilanordnung ein Ventil 25, das zur Steuerung des Druckmittels
dient, das aus dem Behälter 13 dem Hilfszylinder 12 durch die Leitungen
--6 und 27 zugeführt wird, und auch
das Auslassen
dieses' Drt--lzmittels aus dem Hilfszylinder nach einem Auslaßkanal 28 steuert.
Das Ventil 25 wird durch eine durch die Fliehkraft gesteuerte Vorrichtung
betätigt, die mit :29 bezeichnet ist und selbst, wie oben erwähnt, von einer geeigneten
durch den Motor angetriebenen Welle oder einem sonstigen Teil gesteuert wird.
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Die insbesondere in Fig.:2 dargestellte Ventilvorrichtung 4 besteht
aus einem Gehäuse 30 mit mehreren Teilen 31, 32 und
33. In dem Teil 31 ist die durch die Fliehkraft betätigte Vorrichtung angeordnet.
Letztere besteht aus einer Welle 34, die im Gehäuse in geeigneter Weise drehbar
gelagert ist und z. B. in Lagern 35 und 36 ruht. An ihrem äußeren
E n-de trägt diese Welle eine daran befestigte Riemenscheibe 5. Das
entgegengesetzte Ende der Welle trägt einen Läufer 37, der an der Welle z.
B. durch einen Keil 38 befestigt und mit mehreren -lo versehen ist. Letztere
dienen da-,#rinsätzen 39,
zu, Drehstifte 41 aufzunehmen, die durch Gewichte
belastete Hebel 42 tragen. Diese Hebel sind auf den genannten Zapfen 41 drehbar
gelagert und bestehen je aus einem durch ein Gewicht belasteten Arm 43 und
einem Arm 44, der sich gegen den äußeren Laufring45 des Lagers 46 stützen kann.
Letzteres ist, wie dargestellt, gegenüberdernLäufer so an-eordnet, daß er gegenüber
demselben eine beschränkte axiale Bewegung ausführen kann, die durch das Zusammenwirken
einer vom Läufer getragenen Schraube 47 mit einem im Laufring 45 vorgesehenen Schlitz
48 ermöglicht wird. Die Schraube 47 bewirkt jedoch die Drehung des Laufringes 45
des Lagers mit- dem Läufer. Der innere Laufriiig 49 des Lagers ist mittels einer
Muffe 5o gelagert und -e- n Drehung gesichert. Diese mit .5o bezeichnete3,luffe
ist amGehäuse32 durch einen Stift 5 1 befestigt, und das Lager 46 mit der
Muffe 5o dient dazu, das abgesetzte Ende 52 eines im Gehäuse bei 54' verschiebbar
gelagerten Ventilbetätigungsstückes 53 zu steuern. Aus obigem geht hervor,
daß bei einer Drehung derWelle34 der Läufer 37 an dieserDrehung auch teilnimmt
und die durch Gewichte belasteten Teile42 sich unter dein Einfluß der Fliehkraft
um die Drehzapfen41 drehen und das Ventilbetätigungsstück durch die Wirkung der
Hebelarme 44, die mit der aus den Laufringen 45 und 49 zusammen mit dem Lager 46
und mit der Muffe 5o bestehenden Vorrichtung zusammenwirken, nach links in der Fig.
2 bewegen.
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Die Ventilvorrichtung 25 besteht insbesondere aus einem druckempfindlichen
Teil, wie z. B. einer Membran 54, die zwischen den Gehäuseteilen 32
und
33 festgespannt ist und dazu dient, das Geliäuse in einen Auslaßrauln
55 und einen Ausflußraum 56 zu teilen. Ein Ventilteil 57, der
mit einem Auslaßkopf 58 und einem Einlaßkopf 59, versehen ist, dient
dazu, die Druckmittelströmung zu steuern., und ist zu diesem Zweck durch eine Feder
6o federnd gelagert. Der Einlaßkopf des Ventilteiles 57 ist im Einlaßraum
61 angeordnet, der durch eine am Gehäuseteil 33 befestigte Haube
62
gebildet wird. Die vom Behälter 13 kommende LeitUn- 26 ist mit der
Haube 62 verbunden und führt el Druckmittel dem -kaum 61 über einen
geeigneten Filterteil 6#3 zu. Eine zwischen den Räumen 61 und 56 angeordnete
Scheidewand 64 bildet einen Sitz 65 für das Einlaßventil 59, ebenso
wie sie als Sitz für die Tragfeder 6o dient.
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Damit das Ventil 57 durch eine Verschiebung des Teiles
53 betätigt wird, ist der genannte Teil an der Membran 54 durch mit Gewinde
versehene Teile 66 und 67 befestigt, die beiderseits von der Membran
angeordnet sind. Der Teil 67 ist hohl ausgebildet, und ein Ende
68 desselben bildet einen Auslaßventilsitz, der mit dem Ventilkopf
58 zusammenwirkt. Wenn der Ventilsitz 68 vom VentilkOPf
58 abgehoben wird, ist der Auslaßraum 56
durch den Teil 67 und
die im Teil 53 vorgesehenen Öffnungen 69, mit dem Auslaßraum
55 verbunden. Wenn die Teile 53 und 67 andererseits in die
gezeigte Stellung gebracht werden, stößt der Ventilsitz 68 gegen den VentilkOPf
58 und bringt das Ventil 57 in 'eine solche Stellung, daß das Einlaßventil
59 geöffnet wird, so daß Druckmittel durch den Raum 56 und die Leitung
27 hindurch dem Kupplungshilfszylinder 12 zugeführt werden kann.
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Es sind Mittel vorgesehen, um die Ventilvorrichtung 25 während
des Leerlaufes des Motors in einer solchen Stellung zu halten, daß die Kupplung
ausgerückt wird. Zu diesem Zweck ist eine Feder 70 zwischen einem nach innen
gerichteten Flansch #oa des Gehäuseteiles 3:2 und der Membran 54 angeordnet.
Diese Feder ist so vorgespannt, daß die Membran und die daran befestigten Teile
während des Leerlaufes des Motors so weit nach rechts in Fig. 2 bewegt werden, daß
der Ventilsitz 68 mit dein Ventilkopf 58 in Berührung gebracht und
das Einlaßventil 59 von seinem Sitz abgehoben wird. Alsdann wird die Kupplung
in der oben beschriebenen Weise ausgerückt.
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Wie aus obigem leicht ersichtlich ist, ist die Fahrz,eugkupplung während
&s Betriebes und wenn der Motor mit der normalen Leerlaufdrehzahl läuft ausgerückt.
Ein gewünschter Gang kann 'jetzt durch Beschleunigung des Motors durch eine Betätigung
des Gaspedals ii eingeschaltet werden. Die Gewichte 43 drehen sich dann um die Drehzapfen
41 und bewegen das Lager 46 mit dem Ventilbetätigungsteil 54 nach links in Fig.
2. Durch diese Wirkung wird der Teil 67 mit der Membran 54 nach links
bewegt, wobei diese Bewegung durch den Druck unterstützt wird, den das im Ausflußraum
56 befindliche Druckmittel über eine Verengung7i, die als Drosselöffnung
den Ausflußraum mit einem Membranenraurn 72 verbindet, auf die Membran ausübt.
Wenn die Drehzahl des Motors unter diesen Bedingungen zunimnit, so wird der Ventilkopf
59 unter dem Einfluß der Feder 6o langsam gegen seinen Sitz 65 gedrückt,
wodurch die Druckmittelzuführung zum Kupplungshilfszylinder unterbrochen wird. Nachdem
das Einlaßventil geschlossen worden ist, entferntsich,derTeil67allmählich vom Auslaßventil
58, um den Kupplungshilfszylinder über den Teil 67, die Öffnungen
69 undden Raum 55 mit der Auslaßleitung :28 zu verbinden. Auf diese
Weise entweicht das Druckmittel aus
dem Kupplungshilfszylinder allmählich
entsprechend der Zunahme der Motordrehzahl, und die Kupplung kann unter dem Einfluß
der damit verbundenenRückzugsfedern sanft eingerückt werden.
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Es ist zu bemerken, daß durch Anordnung der Membran 54, die ständig
durch die miteinander verbundenen Räume 56, und 72 dem Druck des im Kupplungshilfszylinder
enthaltenen Druckmittels ausgesetzt ist, die Ventilvorrichtung bei einer vorbestimmten
Drehzahl des Motors eine Überlappstellung einnehmen kann, um einen vorbestimmten
Druck im Kupplungshilfszylinder aufrechtzuerhalten. Dies ist besonders leicht ersichtlich,
wenn berücksichtigt wird, daß, wenn das Druckmittel infolge des Öffnens des Auslaßventils
58, aus dem Raum 56 ausgelassen -worden ist, der im Meinbranenraum
72 herrschende Druck geringer wird, so daß die Feder 70 jetzt in Tätigkeit
treten kann, um den Teil 67 nach rechts in Fig. 2 zu bewegen und somit das
Auslaßventil gegen seinen Sitz anzudrücken und zu schließen. Die Ventilvorrichtung
#vird somit durch die vereinigte Wirkung des Fahrzeugmotors und des im Kupplungshilfszylinder
herrschenden Druckes gesteuert. Durch diese Anordnung wird eine selbsttätige, äußerst
genau arbeitende Steuerung der Fahrzeugkupplung und ein sanftes allmähliches Einrücken
derselben gewährleistet.
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Während nur eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschriebenwurde,beschränkt
sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform, und auch verschiedene an.dere
dem Fachmann naheliegende Ausführungsformen sind im Rahmen der Erfindung möglich.