SE444050B - Varvtalsberoende koppling - Google Patents

Description

y79oso14-4 (fl 10 15 20 25: 30 35 2 medför en ojämn fördelning av momentkapaciteten bland skorna.

Ytterligare förbättringar vid varvtalsberoende frik- tionskopplingar synes därför önskvärda.

Uppfinningen avser förbättringar av varvtalsberoende kopplingar, speciellt centrifugalpåverkade friktionskopp- lingar, som är kapabla till ingrepp vid låga hastigheter och har begränsad momentkapacitet vid högre hastighet.

Närmare bestämt avser uppfinningen användningen av en primär- sko som kan ha låg vikt och som är föremål för centrifugal- ingreppskrafter under anordningens hastighets- eller varv- talsområde under drift i kombination med ett hjälpelement som kan vara tungt och som är centrifugalpåverkat för att bidraga till skons ingreppskraft inom ett valt lågt hastig- hetsområde hos anordningen och som hindras från att bidraga till ytterligare ökningar av ingreppskraften med ökande hastighet eller varvtal hos anordningen över en utvald hastighet. Då ett flertal skor användes blir massan av de många skorna den bestämmande faktorn i uppdelningen av momentkapaciteten vid rotationshastigheter över den valda hastigheten. Kopplingen enligt uppfinningen användes lämpligen för att förbinda rotorn och turbinen i en hyd- raulisk momentomvandlare vid låga rotationshastigheter, samtidigt som slirning tillåtes uppträda under vissa drifts- förhållanden med högre hastighet. Då den användes med en hydraulisk momentomvandlare i ett motorfordon främjar kopp- lingen enligt uppfinningen bränsleekonomin vid låg hastig- het samtidigt som den tillåter växlingar vid högre hastighet och ytterligare reducerar svängningsvibrationer då fordonet rullar fritt genom användningen av en envägskoppling.

Det nya hos uppfinningen är att friktionsskon styrs radiellt i styrpartier hos den andra kopplingshalvan och innefattar tvâ i perifeririktningen åtskilda U-formade hållarpartier, i vilka centrifugalviktens ändpartier är radiellt rörligt upptagna, och att bladfjädern med sitt mittparti ingriper med centrifugalvikten och med sina båda * ändpartier ingriper med friktionsskon. 10 15 20 25 30 35 7903014-4 3 Ett sätt att realisera uppfinningen beskrives i detalj nedan med hänvisning till ritningarna, som visar endast en speciell utföringsform. Figur 1 visar ett delsnitt taget genom en del av en momentomvandlare och visar en varvtals- beroende koppling enligt uppfinningen förbunden med densamma.

Figur 2 visar en vy av en friktionsskoenhet i indraget läge. Figur 3 visar en vy jämförbar med figur 2 och visar friktionsskoenheten i ett inkopplat driftstillstànd vid låg hastighet. Figur 4 visar en vy jämförbar med figur 2 och visar friktionsskoenheten i inkopplat driftsläge vid hög hastighet. Figur 5 visar en ändvy av friktionsskoenheten sett efter linjen 5-5 i figur 3 i pilarnas riktning. Figur 6 visar en vy av indragningsfjädern för friktionsskoenheten.

Figur 7 visar ett diagram för momentkapaciteten hos den varvtalsberoende kopplingen enligt uppfinningen. Figur 8 visar ett delsnitt taget efter linjen 8-8 i figur 4.

Som framgår i detalj av ritningarna visas en del av en hydraulisk momentomvandlare 10 i figur 1 försedd med en varvtalsberoende låskoppling 15 och försedd med en fri- hjulskoppling 20.

Ett första roterbart element 26 representerat av moment- omvandlarens hus är monterat roterbart runt rotationsaxeln 27.

Det roterbara huselementet 26 är förbundet med en rotorsektion 28 i en hydraulisk momentomvandlare som har en turbinsektion 29 och en statorsektion 31 anordnade in- till varandra.

Ett andra roterbart element 32 är anordnat mellan en vägg i det första roterbara elementet 26 och turbinen 29 och är monterat på ett lagerelement 33 för rotation runt axeln 27 koaxiellt med det första roterbara elementet 26.

Ett tredje roterbart element 34 är roterbart monterat runt axeln 27 koaxiellt med de första och andra roterbara elementen 26 och 32. Frihjulskopplingen 20 är ansluten mellan det andra roterbara elementet 32 och det tredje roterbara elementet 34 och tillåter att det senare elementet 34 roterar snabbare än det andra elementet 32.

Det första roterbara elementet 26 är normalt förbundet med en kraftkälla såsom motorn i ett motorfordon, medan 7903014-4 M1 10 15 20 25 ' 30 35 4 det tredje roterbara elementet 34 normalt är förbundet med en driven apparat såsom kraftöverföringen i ett motor- fordon. Det andra roterbara elementet 32 är inneslutet i det oljefyllda omvandlarhuset och bringas att rotera av oljan i huset. Då det arbetar i ett momentförstärkande eller slirande arbetssätt roterar det tredje roterbara elementet 34 långsammare än det första roterbara ingångs- elementet 26. I Det första elementet 26 innefattar en periferiellt förlöpande drivyta 36 mot vilken den varvtalsberoende driv- kopplingen 15 kan ingripa bildande en friktionskoppling mellan det första elementet 26 och det andra elementet 32. _ Det andra roterbara elementet 32 är försett med en periferiell serie öppningar som var och en innehåller en friktionsskoenhet varvid en av öppningarna och enheterna visas i närmare detalj i figur 2-4.

En öppning i elementet 32 begränsas av kantytorna 41, 42, 43, 44, 45, 46 och 47. Kantytorna 44, 46 bildar ett styrande utsprång 48 medan kantytorna 45, 47 bildar ett periferiellt åtskilt styrande utsprång 49 varvid ut- sprången 48, 49 tjänar för att styra kopplingens 15 radiella rörelse.

En av centrifugalkraften påverkbar friktionssko 51 är formad av en böjd del 52 och ett par åtskilda U-formade änddelar 53, 54. Ett friktionsbeläggningsmaterial 56 är fäst till den böjda delen 52. Varje änddel 53, 54 är upp- slitsad såsom vid 57, 58 för att omge respektive utsprång 48, 49.

Ett hjälpbelastningsorgan är anordnat innefattande ett böjt följarelement 61 format av två relativt tunga I stycken 62, 63 slitsade vid 64, 65 för att omge utsprången 48, 49. Motsatta änddelar 66, 67 av stycket 63 i följaren 61 - upptages i respektive änddelar 53, 54 av friktionsskon 51.

En eftergivlig lastbegränsande bladfjäder 71 är an- ordnad mellan friktionsskon 51 och följarelementet 61 och dess mittdel anligger mot följarelementet 61 och dess änd- delar 72, 73 anligger mot friktionsskon 51.

Ul 10 15 20 25 30 35 7903014-4 5 En indragningsfjäder 76 har en mittdel fäst till följarelementet 61 medelst en skruv 77 och åtskilda änd- delar 78, 79 samverkande med kantytorna 44, 45 av öpp- ningen i det andra roterbara elementet 32.

Det andra roterbara elementet 32 innefattar ett par åtskilda radiellt förlöpande slitsar 81, 82 intill utsprången 48, 49. Ett par tappar 83, 84 är löst anordnade i slitsarna 81, 82 bildande stopporgan som begränsar utåtrörelsen hos följarelementet 61 och skons 51 inåt- rörelse.

Som framgår av figur 7 representerar kurvan 91 momentet som absorberas av det tredje roterbara elementet 34 av- satt som en funktion av rotationshastigheten och kan betraktas som ekvivalent med en vägbelastningsmoment- kurva hcs ett motorfordon då detta arbetar i drivläget.

Kurvdelarna 92, 93, 94 representerar friktionsskons 51 momentöverförande kapacitet i kontakt med drivytan 36 avsatt som en funktion av rotationshastigheten.

Som framgår av figur 2-5 samt av figur 7 förblir skon 51, fjädern 71 och följaren 61 i indraget läge, som visas i figur 2, under 500 r/m i en typisk konstruk- tion. Vid ungefär 500 r/m är centrifugalkraften stor nog för att fjädern 76 skall ge efter och medge att skon 51, fjädern 71 och följaren 61 rör sig utåt till dess att skon 51 kontaktar drivytan 36, som visas i figur 3. Mellan ungefär 500 r/m och 1100 r/m fortsätter följaren att röra sig radiellt utåt från läget som visas i figur 3 till läget som visas i figur 4. Under överföringen från lägena i figur 3 till lägena i figur 4 verkar massan av skon 51, fjädern 71 och följaren 61 gemensamt med ökande rotationshastighet för att öka ingreppstrycket mellan skon 51 och ytan 36 medförande en momentkapacitet som representeras av kurvdelen 92. Följaren 61 rör sig utåt relativt skon 51 och böjer fjädern 71 som överför centrifugalkraften från följaren 61 till skon 51.

Då ett varvtal av ungefär 1100 r/m har nåtts har följaren 61 förflyttat tapparna 83, 84 till ytterändarna av slitsarna 81, 82 så att ytterligare utåtrörelse av 7903014-4 10 15 6 följaren 61 hindras. Fjädern 71 förblir sålunda böjd vid ett läge lika med ett varvtal av ll00 r/m till dess att ett varvtal av ungefär 2000 r/m har uppnåtts. Mellan varvtalen 1100 och 2000 r/m bestämmes ingreppskraften mellan skon 51 och ytan 36 av skons 51 massa som verkar under centrifugalkraft i beroende av rotationshastigheten understödd av fjäderns 71 fjädring. Motsvarande moment- kapacitet representeras av kurvdelen 93.

Vid varvtal över ungefär 2000 r/m gör centrifugal- kraften på fjädern 71 att denna böjs utåt ur kontakt -med följaren 61. Över ungefär 2000 r/m bestämmes ingreppe- kraften mellan skon 51 och ytan 36 av massan av skon 51 och massan av fjädern 71 verkande under centrifugalkraften med ytterligare ökning av_rotationshastigheten. Moment- överföringsförmågan över ungefär 2000 r/m representeras av kurvdelarna 94.

Claims (3)

1. 0 15 20 7903014-4 PATENTKRAV l. Varvtalsberoende friktionskoppling (15) innefat- tande en friktionssko (51) som år anordnad att tryckas radien: utåt mot en första kopplingsinalvas (26) peri- feriellt förlöpande drivyta (36) under inverkan av cen- trifugalkraften och som är vridfast förbunden med en andra kopplingshalva (32), och en centrifugalvikt (61) som verkar på friktionsskon via en bladfjäder (71) på så sätt, att den ökar den från bladfjädern på friktionsskon utövade tryckkraften under inverkan av centrifugalkraften, varvid centrifugalviktens rörelse radiellt utåt begrän- sas av ett anslag, k ä n n e t e c k n a d av att frik- tionsskon (51) styrs radiellt i styrpartier (48,49) hos den andra kopplingshalvan (32) och innefattar två i peri- feririktningen åtskilda U-formade hållarpartier (53,54), i vilka centrifugalviktens (61) ändpartier (66,67) är ra- diellt rörligt upptagna, och att bladfjädern (71) med sitt mittparti ingriper med centrifugalvikten (61) och med sina båda ändpartier (72,73) ingriper med friktionsskon (51).

2. Koppling enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k- n a d av att anslaget utgöres av två vid den andra kopp- lingshalvan (32) anordnade och åtskilda tappar (83,84).

3. Koppling enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att friktionsskon (51) är förspänd i ett urkopplingsläge av en andra fjäder (76).