FI60763C - Kopplingsanordning foer friktionskoppling - Google Patents

Description

[555^71 ΓβΊ m,KUULUTUSjULKAISU ,ηπ/τ (11) UTLÄGGNINGSSKIIIFT 607 6 3 ?!s55Np> C Patentti myönnetty 10 03 1982 ^ ^ Patent oeddelat ^ ^ ^ (51) K*.ik.3/int.ci.3 P 16 D 23/12 SUOMI—Fl N LAN D (21) PtMnttlhaktmu· — Pat«ntu»ekning 76201+5 (22) Hakamlapllvl — Anaöknlngtdag ll+. 07 76 * ' (23) AlkupUvt—Glltlghetsdag 30.12.70 (41) Tullut |ulkltakil — Bllvlt effantllg lh .07.76

Patentti· ja rekisterihallitus .... .......

_ . . . . . . 1 (44) NihUvIkilpanon a kuuLJulkalaun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' Amflkan utlagd och uti.akrHtan pubtkand 30.11.8l (32)(33)(31) lyr>*ny atuolkau* — Bagird priorltat l6.02.70 Ο8.Ο7.7Ο, il*.09.70 Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 200698I+.5 P 2033772.8, P 201*5383.2 (71) Carl Hurth, Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH & Co, Holzstrasse 19, 8000 Munchen 5, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Richard Strehler, Uhterföhring, Hans Eichinger, Munchen, Julius Hiibl, Munchen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7I*) Oy Kolster Ab (5I+) Kytkentälaite kitkakytkintä varten - Kopplingsanordning för friktions-koppling (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 3516/70 (patentti 51*390) -Avdelad frän ansökan 3516/70 (patent 51+390)

Keksinnön kohteena on kytkentälaite kitkakytkintä varten, etenkin moottorin samanaikaista käyttöä ja säätöä varten, jossa laitteessa aksiaa-lieesti kytkettäviin akseleihin nähden siirrettävän kytkinmuhvin välityksellä käytetään vähintään yhtä aksiaalisesti siirrettävää kitkarengasta, joka tukeutuu kiertyvästi kitkarenkaan otsapintaan nähden kaltevien vinojen pintojen väliin laakeroitujen vierintäkappaleiden välityksellä toiseen kytkettävistä akseleista.

Tunnetaan lankajarru, jossa nokkamainen paisuntaosa sijaitsee kahden levymäisen osan U-muotoisesti vastakkaisten pintojen välissä, joista osista toinen toimii jousen jännittämiseksi ja toinen toimii ensinmainitun osan puristamiseksi. Koska nokkamainen paisuntaosa sijaitsee välyksettömästi TT-haarojen välissä, jotka ovat toistensa suhteen säädettäviä (aseteltavia), tämä laite ei sovi yllämainitunlaiseen kytkentälaitteeseen.

Keksinnön tehtävänä on saada aikaan kytkentälaite kytkintä varten, joka laite mahdollistaa olennaisesti polttomoottorista ja suunnanvaihti- 60763 mesta koostuen käyttölaitteen ohjaamisen yhdellä ainoalla kytkinvivulla, ts. kytkimen kytkennän ja polttomoottorin polttoaineseoksen säädön tällä ainoalla kytkinvivulla. Suunnanvaihdinta käytettäessä on tällä ainoalla kytkinvivulla voitava vaihtaa eteenpäinajovaihteesta peruutusvaihteelle ja samoin säätää moottorin polttoaineseosta.

Keksinnön tehtävä ratkaistaan siten, että kytkinmuhvin tai sitä käyttävä vaihdehaarukka on sinänsä tunnetulla tavalla varustettu ryntöelimellä, jossa on U-muotoisesti vastakkaiset kosketuspinnat, joiden väliin on laakeroitu epäkeskinen kytkinnokka, ja että kytkinnokan profiilissa on kaksi joutokäyntiasennossa molempia kosketuspintoja olennaisesti koskettavaa sivu-särmää, joista vähintään yksi särmä liikuttaa ennalta määrätyssä kääntökul-massa kytkinmuhvia kytkimen kytkentäsuuntaan, jolloin kytkinnokka jouto-käyntiasennosta pois käännetyssä tilassa on kapeampi kuin molempien vastakkaisten kosketuspintojen väli. Sivusärmä voi olla enemmän tai vähemmän pyöristetty. Keksinnön mukaisesta rakenteesta johtuen on ryntöelimen ja kytkinnokan välillä nolla-asennossa, siis joutokäynnin aikana, muotosulku, kun taas kytkimen ollessa kytkettynä eteenpäinajoa tai peruutusta varten ryntöelimellä ja siihen yhdistetyllä vaihdehaarukalla ja siten myös kytkinmuh-villa on liikkumavapaus kytkinnokan suhteen, jotta kytkentä voidaan suorittaa loppuun kytkinlamellien puristamiseksi yhteen.

Koska kytkettävällä kytkimellä on servo vaikutu s, se βϋβ vahvistaa voimaa itsetoimivasti, on irti kytkettäessä työskenneltävä suhteellisen suurta pitovoimaa vastaan, kun taas kiinni kytkettäessä, missä on käytettävä vain siirtovoimaa, tarvitaan suhteellisen pieni voima. Tästä Byystä kytkinnokka muotoillaan keksinnön mukaisesti sellaiseksi, että se kiinni kytkettäessä toimii eri välityksellä kuin irti kytkettäessä. Sen mukaisesti keksintöä on kehitetty edelleen siten, että irtikytkentävaihetta varten kytkinnokasea on kaksi lisäprofiilisärmää, jotka on sovitettu sen akselilta piirretylle pienemmälle säteelle kuin kytkentävaiheen sivu särmät.

Lukituksen irrottamiseksi on lukitusnasta varustettu kärjellä tai otsapuolisella kartiolla, joka työntyy vastaavaan synennykseen - porausrei-kään tai loveen. Niin kauan kuin vinot pinnat voivat vaikuttaa toisiinsa, lukitusosat pyrkivät palaamaan lähtöasentoon, siis kytkemään kytkimen uudelleen irti. Lisäksi pääpatentin mukainen kytkin on varustettu pidätysnas-talla, joka vinojen pintojen kanssa auttaa kytkentävaihetta. Kytkimen toiminnalle on sen tähden tärkeää, että lukitus irrotetaan nopeasti. Tästä syystä keksinnön mukaista kytkentälaitetta kehitetään edelleen siten, että kytkinnokassa on sen tyhjäkäyntiasennon lukitsemiseksi ryntöelimen syven- 5 60763 nykseen tarttuva, epäkeskisesti sovitettu lukitusnasta.

Keksintöä selitetään seuraavassa kuvioiden 1-9 avulla esitetyn suo-ritusesimerkin avulla.

Kuvio 1 esittää keksinnön lähtökohtana olevaa kytkintä, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen kytkimen yksityiskohtaa, kuvio 3 esittää osaleikkauksena vinojen pintojen välissä olevia vie-rintäkappaleita, kuvio 4 esittää kytkimen toista rakennetta ja samanaikaisesti keksinnön mukaista kytkentälaitetta, kuvio 5 esittää leikkausta keksinnön mukaisesti kytkentälaitteesta, kuvio 6 esittää keksinnön mukaista kytkinnokkaa ja ryntöelintä nolla-asennossa (joutokäynti), kuvio 7 esittää kytkinnokkaa ja ryntöelintä kytkentävaiheessa, kuvio 8 esittää toista kytkentävaihetta, ja kuvio 9 esittää irtikytkentävaihetta.

Kuvio 1 esittää kaksoiskytkintä, jonka avulla akseli 10 on valinnaisesti yhdistävä hammaspyöriin 11, 12, jotka on laakeroitu pyörivästi akselille ja varmistettu aksiaalista siirtymää vastaan laatoilla 13 tai olak-keella 13'· Akseli on molempien hammaspyörien välillä varustettu kiinto-laipalla 15, joka toimii kytkinmuhvin kannattimena 15. Kytkinmuhvin kannatin voi myös olla sovitettu akselille ja kiinnitetty siihen. Kytkinmuhvi 16 on sovitettu kytkinmuhvin kannattimelle akselin suunnassa siirrettäväksi.

Se on varmistettu kiertymistä vastaan välineillä, joita ei ole esitetty. Kytkinmuhvin kannattimen molemmin puolin on keskiöity pyörivästi kitkaren-gas 17, 1Θ. Kitkarenkaiden ulkohalkaisija vastaa kytkinmuhvin kannattimen ulkohalkaisijaa. Kitkarenkaat on varustettu syvennyksillä 19 ne. ulkolamel-lien 20 ulkohammastuksen vastaanottamista varten. Ulkolamellit toimivat, kuten tunnettua, yhdessä ns. sisälamellien 21 kanssa, jotka lomistuvat sisähammastyksella hammaspyörien 11, 12 vastaavaan ulkohammastukseen 22.

Näin muodostettuja lamellipaketteja tukevat aksiaalisesti ulospäin painelevyt 70, 70'.

Kitkarengae tai kitkarenkaat ja muhvin kannatin on toisiaan päin kääntyneellä puolella varustettu jyrsimäaukoilla 60, 61. Kussakin jyrsimäaukossa on kaksi loivasti vinoa pintaa 62, 63, 64» 65. Niiden välissä sijaitsevat vierintäkappaleina 66 kuulat. Kun kitkarengasta ja muhvin kannatinta kierretään toistensa suhteen, kuulat 66 voivat vieriä loivasti vinoille pinnoille, jotka siten toimivat ramppina, ja tällöin painaa kitkarenkaan tai kitkarenkaat pois muhvin kannattimelta ja siten puristaa yhteen edellä mai- 4 60763 nitut lamellit. Tällä tavoin hammaspyörät kytketään akseliin, lamellien, ao. kitkarenkaan, ao. kuulien ja muhvin kannattimen välityksellä. Kuviosta 3 poiketen jyrsimäaukot voivat olla myös niin muotoillut, että vierintäkap-paleet voivat vieriä rampille ainoastaan yhdessä pyörimissuunnassa.

Yksi tai useampi palautusjousi painaa kitkarenkaan 17 tai kitkarenkaat 17, 1Θ takaisin muhvin kannatinta kohti. Tällöin jousi tai jouset voidaan sovittaa ulos kirkarenkaan tai kirkarenkaiden kehälle ja muotoilla kierretyiksi levyjousiksi, ns. hiusneulajousiksi tai haarukkajousiksi. Kitkaren-kaiden kehällä on ulokkeita jousien ripustamista varten.

Kytkinmuhviin 16 kuuluu muhvin runko 33, joka on ulkokehältään varustettu rengasrulla 34 vaihdehaarukkaa 101 varten. Rungossa on sisäkehällä päätypuolella kaksi keskiosaa kohti suuntautuvaa vinoa pintaa, joita nimitetään ensimmäiseksi painepinnoiksi 35, 36. Kun vierintäelimien ramppina toimivat kitkakappaleiden vinot pinnat esim. 62 ovat kaltevat määrättyyn, jyrsimäaukkoa60, 61 laajentavaan (syventävään) kehän suuntaan, niin ensimmäiset painepinnat 33, 36 kulkevat samassa toisiaan lähenevässä suunnassa muhvin rungon keskitasoa (pyörintätasoa) kohti. Ensimmäiset painepinnat muodostavaan muhvin rungon osaan liittyy aukkoja, joiden läpi mainitut palautusjouset on viety. Muhvin runkoon on aksiaaliselle etäisyydelle ensimmäisistä painepinnoista 35, 36 muodostettu porrasulkonemat 38, jotka muodostavat ensimmäisiä painepintoja päin kääntyneellä puolella niiden suuntaiset vastapinnat. Muhvin runko ja porrasulkonemat muodostavat täten sisäänpäin avoimet urat 42. Kitkakappaleiden kehälle on muodostettu hampaat 44, joissa on kytkinmuhvia päin kääntyneellä puolella ns. vastapaine-kyljet, jotka ovat muhvin rungon aikaisemmin mainittujen painepintojen suuntaiset. Hampaan toisella puolella on vastakylki, joka on porrasulkoneman vastaavan sisäänpäin kääntyneen vastapinnan suuntainen. Urat 42 ovat akse-linsuunnassa leveämmät kuin hampaat 44·

Suunnilleen kytkimen kääntöakselin läpi kulkevassa tasossa on hampaissa porrasulkonemaa päin kääntyneellä puolella kylki, joka on suunnilleen kohtisuorassa pyörimistasoa (pyörimissuuntaa) vastaan. Porrasulkonemissa 38, on hampaiden puolella vastepinta, joka myös on suunnilleen kohtisuora pyö-rintätasoa vastaan. Kytkintä kytkettäessä painautuu kytkinmuhvin siirtymisen ansiosta painepinta vastapainekylkeä vastaan ja kitkarengas siirtyy kitka-pintoja (lamelleja) kohti, jolloin vääntömomentin siirto alkaa. Rampeille vierivien kuulien 66 ansiosta siirrettävä vääntömomentti kasvaa. Irtikyt-kentä tapahtuu, kun kytkinmuhvin painepinnat painetaan kitkarenkaan vaste-kylkiä vastaan. Vastepintojen yhteistoiminta vastekylkien kanssa estää irrotetun kitkarenkaan tahattoman kytkennän. Muhvin kannattimeen on ase- 5 60763 tettu säteittäisestl siirtyväksi jousen kuormittama pidätysuasta 56. Muhvin mangon keskiosassa on sopiva pidätysreikä kytkinmuhvin lukitsemiseksi kytkimen irtikytkettyyn tilaan. Kytkinmuhvin päätysivuilla sijaitsee kaksi sivulle avointa, so. siis puolinaista pidätysreikää 58, 59, jotka vastaavat molempia kiinnikytkentätiloja ja tukevat kiinnikytkentää. Painelevyt 70,70' on sovitettu välyksellä sisä- ja ulkolamellien suhteen. Tätä välystä rajoittaa toiselta puolen hammaspyörän tai hammaspyörien 11, 12 muodostama olake 71, 72 ja toiselta puolen pidätinrengas 75, 74. Lautasjouset 75, 76 kuormittavat painelevyä tai painelevyjä kiinnikytkemissuuntaan. Pidätinrenkaat on kuitenkin sijoitettu niin, että painerengas ei purista lamelleja yhteen, kun kitkarenkaat 17, 18 ovat irtikytkentätilassa. Kytkinmuhvin kannattimeen 15 on sovitettu yksi tai useampia nastoja 77 niin, että niiden akseli on pyörimisakselin suuntainen. Nämä nastat on lisäksi sovitettu niin, että puolet niiden kehästä sijaitsee kitkarenkaalle tai -renkaille tarkoitetussa keskiöintipinnassa 78 toisen puoliskon työntyessä tämän ulkopuolelle. Kit-karengas tai kitkarenkaat on varustettu keekiöintipintaa 78 vastaavalta kehältään syvennyksellä 79, joka ympäröi nastaa tai nastoja. Nasta tai nastat toimivat vasteena ao. kitkarenkaalle, joka siten voi kiertyä vain rajoitetun kulman verran. Koska kytkettäessä vierintakappaleet vierivät rampeille, kitkarenkaan on aksiaalista liikettään varten voitava liikkua kehänsuuntaan. Koska nasta toisaalta rjoittaa kehänsuuntaisen liikkuvuuden, se toimii aksiaalisen liikkeen rajoittimena. Kytkettäessä (kiinni) kitkaren-gae ei paina lamelleja kiinteää päätelevyä, vaan joustavasti myötäävää painelevyä 70 tai 70' vasten. Suurin kitkavoima ja täten suurin siirrettävä vääntömomentti riippuu näin ollen jousen 75 tai 76 jännityksestä, jotka eiten toimivat vääntömomentin rajoittamiseksi.

Kuviot 4 ja 5 esittävät ohjausvivun 104 ja kytkinmuhvin 16 välillä olevia osia. Kuvio 4 esittää lisäksi vaihteen erästä suoritusmuotoa, jossa painelevyt 70", 70'" eivät tukeudu jousta vastaan, vaan rajoittuvat suoraan hammaspyöriin 11, 12. Tässä suoritusmuodossa ei siis esiinny vääntömomentin rajoitusta, joten myös käännettävä vastelaite 77, 79 on jätetty pois. Toimintatapa vastaa muutoin kuvioiden 1-5 mukaisen vaihteen toimintatapaa.

Koteloon tai kotelon kanteen 102 on kiertyvästi laakeroitu ohjausak-eeli 105, joka ei voi siirtyä pituussuunnassa. Ohjausakselin ulkopäähän on kiinnitetty käyttö- eli ohjausvipu 104, Jolla kytkintä ohjataan. Ohjaus-akselissa on kotelon sisäpuolella ohjaus- eli kytkinnokka 106, Joka lomis-tuu ryntöelimeen 107, joka on tehty U-muotoiseksi ja jonka U-haaroissa on kaksi vastakkaista kosketuspintaa 108, 109, jotka ottavat väliinsä kytkin- 6 60763 nokan. Ryntöelin on yksikappaleinen vaihdehaarukan 101 kanssa, joka on asetettu kytkinpultille 110 tämän pituussuunnassa siirrettäväksi.

Siirtohaarukka lomistuu rengaauraan 34. Ryntöelimeen on muodostettu sisäänpäin suippeneva syvennys 111, joka on kohtisuorassa asennossa vaihde-haarukan liikesuuntaa vastaan. Kytkinvivun ollessa nolla-asennossa lomistuu syvennykseen suippokärkinen lukitusnasta 112, joka on laakeroitu epäkeski-sesti ohjausakeeliin 103, mutta tämän akselin suuntaiseksi ja pituussuunnassaan siirtyväksi. Jousi 113 painaa sen suippokärkisen pään joutokäynti-asennossa vastaavanmuotoiseen syvennykseen. Lukitusnasta on sovitettu akselin suhteen ohjausakselin sille puolelle, joka sijaitsee lähemmin kuvattavan kytkinnokan toimivia profiiliosia vastapäätä. Täten lukitusnasta liikkuu ohjausvipua käännettäessä toiselle puolelle kuin ryntöelin ja tämän mukana syvennys. Tämän ansiosta lukitus puretaan hyvin nopeasti eikä lukitus estä pidätystappia 56 auttamasta kytkentää liukumalla vinoilla pinnoilla.

Kuvioissa 6 - $ on esitetty kytkinnokan muoto ja sen toimintatapa. Kytkinnokassa on kummallakin puolella ensimmäinen sivusärmä 113* 114» jotka sijaitsevat kytkinnokan akselista tai ohjausakselin keskiviivasta määrätyllä säteellä 113· Lisäksi kytkinnokassa on kummallakin puolella toinen sivu-särmä 116, 117» jotka on sovitettu pienemmälle säteelle. Nämä sivusärmät voivat olla enemmän tai vähemmän pyöristetyt, niin että niitä voidaan "sivusärmien" asemesta nimittää myös "profiiliosiksi". Kuvio 6 esittää kyt-kinnokkaa nolla-asennossa, ts. käyttölaitteen ollessa joutokäynnillä. Molempien ensimmäisten sivusärmien 113» 114 etäisyys on valittu sellaiseksi, että kytkinnokka sopii kiinnijuuttumatta molempien kytkinpintojen väliin.

Jos kytkinnokkaa kierretään kulman 120 verran kytkimen kytkemiseksi, siirretään ryntöelintä 107 ja sen mukana vaihdehaarukkaa 101 samalle puolelle. Painepinta 35 törmää kitkarenkaan 18 vastapainekyIkeen. Samalla on lukitusnasta 112 siirtynyt matkan 121 verran. Lukitusnastan ja syvennyksen keskinäinen ryntö on kumottu, niin että tästä kytkentävaiheesta lähtien toisaalta ohjausvipu kytkinnokkineen ja toisaalta vaihdehaarukka ryntöelimeen ovat toisistaan riippumattomat.

Ohjausvipua ja samalla kytkinnokkaa voidaan kiertää edelleen aloitetun kulmakierron 120 suuntaan

Kytkinnokka ei tällöin vaikuta ryntöelimeen 107» koska molemmat ensimmäiset sivusärmät on sidottu tiettyyn, akselilta lähtevään säteeseen. Ensimmäiset sivusärmät voisivat myös olla sidottu suoraan tai toiseen viivaan tai pintaan, joka ei ulotu mainitun säteen ulkopuolelle.

Painepintojen 35 vaikutuksen johdosta ryhtyvät vierintäkappaleet 66 toimimaan ko. kitkarenkaan 18 siirtämiseksi edemmäksi kiinnikytkentäsuuntaan.

7 60763

Kytkinnokan ja kiinnikytkentäpuolella olevan kosketuspinnan 109 väliin syntyy välys 122 irtikytkentäpuolella olevan välyksen 123 pienetessä (kuvio 8).

Käännettäessä ohjausvipua nuolen 125 suuntaan (kuvio 9) kytkinnokka koskettaa kosketuspintaa 108. Kytkinnokka on muotoiltu siten, että lyhyemmällä säteellä oleva toinen sivusärmä tällöin koskettaa eneiksi kosketuspintaa. Ensimmäisen ja toisen sivusärmän välinen kylkiosa 127 yhdistää nämä särmät siten toisiinsa, että kosketyspinnan ja kylkioean väliin muodostuu toisesta sivusärmästä lähtevä kulma 124· Irrotus (irtikytkentä) alkaa siis suhteellisen pienellä vipuvarrella 126 ja täten edullisellä välityksellä ohjausvivusta ryntöelimeen. Vasta kun kytkinnokka on kiertynyt kulman 124 verran, siirtyy irtikytkentätoiminta toiselta sivusärmältä ensimmäiselle kunnes lopulta saavutetaan joutokäyntiasento (kuvio 6).

Jos oletetaan edellä kuvatun toiminnan vastaavan eteenpäinkäyntiä, niin taaksepäinkäynnille kytkentä tapahtuu päinvastaisella tavalla.

Kytkinlaitteen pääperiaatteena on siis kytkinnokka, joka käyttölaitteen ollessa joutokäynnillä, ts. kytkimen ollessa irtikytkettynä, on sovitettu välyksettömästi tai pienellä välyksellä vaihdehaarukan U-muotoisesti sovitettujen kosketuspintojen väliin. Kytketyssä tilassa taas on toisaalta kosketuspintojen ja toisaalta kytkinnokan välissä olemassa välys, niin että itsetoimiva kytkin ja toisaalta kytkinnokkaan yhdistetty kytkinvipu voivat liikkua toisistaan riippumatta.

Claims (3)

1. Kytkentälaite kitkakytkintä, etenkin moottorin samanaikaista käyttöä ja säätöä varten, jossa laitteessa aksiaalisesti kytkettäviin akselei-hin nähden siirrettävän kytkinmuhvin välityksellä käytetään vähintään yhtä aksiaalisesti siirrettävää kitkarengasta, joka tukeutuu kiertyvästi kitka-renkaan otsapintaan nähden kaltevien vinojen pintojen väliin laakeroitujen vierintäkappaleiden välityksellä toiseen kytkettävistä akseleista, tunnettu siitä, että kytkinmuhvi (16) tai sitä käyttävä vaihdehaarukka (101) on sinänsä tunnetulla tavalla varustettu ryntöelimellä (X07)> jossa on U-muotoiseeti vastakkaiset kosketuspinnat (108, 109), joiden väliin on laakeroitu epäkeskinen kytkinnokka (106), ja että kytkinnokan profiilissa on kaksi joutokäyntiaeennoeea molempia kosketuspintoja olennaisesti koskettavaa sivusärmää (113, 114)» joista vähintään yksi särmä liikuttaa ennalta määrätyssä kääntökulmasea (120) kytkinmuhvia kytkimen kytkentäsuuntaan, jolloin kytkinnokka joutokäyntiasennosta pois käännetyssä tilassa on kapeampi kuin molempien vastakkaisten kosketuspintojen väli.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että irtikytkentää varten on järjestetty kaksi kytkinnokan (106) lisäsivu-särmää (ll6, 117), jotka on sovitettu sen akselilta lähtevälle pienemmälle eäteelle (118) kuin kytkennän sivusärmät (113, 114)·

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että kytkinnokassa (l06) on sen joutokäyntiasennon lukitusta varten ryntöelimen (107) syvennykseen (lii) lomistuva,epäkeskisesti sovitettu pidätysnasta (112).