DE1006731B

DE1006731B - Anordnung zur automatischen Betaetigung einer mit einer hydrodynamischen Kupplung verbundenen mechanischen Kupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1006731B
Application number: DEF16964A
Authority: DE
Inventors: Richard Binder
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1955-03-03
Filing date: 1955-03-03
Publication date: 1957-04-18

Description

Anordnung zur automatischen Betätigung einer mit einer hydrodynamischen Kupplung verbundenen mechanischen Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Betätigung einer mechanischen Kupplung, die einer hydrodynamischen Kupplung nachgeschaltet ist und bei welcher zwischen dem Motor und der mechanischen Kupplung zur Überbrückung der hydrodynamischen Kupplung eine Sperre vorgesehen ist, die nur im Stillstand bzw. bei kleinen, unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Motors liegenden Drehzahl anspricht, die nur in einer Drehrichtung wirkt und die mit einer Rutschkupplung zwecks Begrenzung des von der Sperre zu übertragenden Drehmomentes versehen ist.
Es sind bereits automatisch betätigte Kupplungen bekannt, und zwar arbeiten diese meist mit Fliehkraftkupplungen, derart, daß der Anfahrvorgang von der Fliehkraftkupplung übernommen wird, während das Aus- und Einkuppeln bei höheren Motordrehzahlen durch einen mit Saugluft, Druckluft oder Öldruck betätigten Servomotor ausgeführt wird. Es ist weiterhin bekannt, die Steuerung dieser Servomotoren auf elektrischem Wege durchzuführen und den Schalter für die Auslösung des elektrischen Impulses so mit dem Getriebeschalthebel zu verbinden, daß eine vollautomatische Betätigung der Kupplung während des Schaltvorganges erzielt wird. Diese Anordnung bewährt sich bei Personenwagen, insbesondere bei leichteren Personenwagen, gut, jedoch ergeben sich bei schweren Fahrzeugen, insbesondere Omnibussen und Lastwagen, Schwierigkeiten, die vor allein damit zusammenhängen, daß die Schaltzeiten für die Kupplung bei abnehmender Drehzahl durch die Verringerung der von der Fliehkraftkupplung bei sinkender Drehzahl auf die Kupplungsbetätigung ausgeübten Reaktionskräfte größer werden.
Durch die Erfindung werden derartige automatische Kupplungsbetätigungen auch für schwere Fahrzeuge, insbesondere auch Omnibusse und Lastwagen, brauchbar. Die an sich bekannte automatische Betätigung einer mechanischen Kupplung wird mit Hilfe eines beispielsweise elektrisch gesteuerten Servomotors vorgenommen. Der mechanischen Kupplung wird in ebenfalls bekannter Weise eine hydrodynamische Kupplung vorgeschaltet, so daß also der Antrieb der mechanischen Kupplung nicht drehzahlabhängig ist.
Bei einer solchen Anordnung ergeben sich insofern Schwierigkeiten, als eine Benutzung des Motors als Bremse bei stehendem Fahrzeug und ein Anwerfen des Motors durch Anschleppen des Fahrzeuges nicht ohne weiteres möglich ist. Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die hydrodynamische Kupplung durch eine an sich bekannte Sperreinrichtung überbrückt wird, die eine drehmomentbegrenzende Verbindung zwischen dem Motor und der mechanischen Kupplung herstellt und die nur bei stehendem Motor oder bis zu einer unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegenden Drehzahl und nur in der Richtung wirkt, in welcher das Anwerfen des Motors durch das Schieben des Fahrzeuges erfolgen muß.
In Fig. 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel gezeigt.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 die Draufsicht auf eine Sperreinrichtung, Fig. 3 den Querschnitt durch eine Sperreinrichtung. In Fig. 1 ist mit 1 das an der Kurbelwelle des Motors befestigte Schwungrad bezeichnet, an welchem das Primärrad 2 der hydrodynamischen Kupplung befestigt ist. Das Sekundärrad der hydrodynamischen Kupplung 3 ist auf der Welle 4 angeordnet, an welcher die Aufnahmescheibe 5 für die mechanische Kupplung angeschraubt ist. Fig. 1 zeigt die mechanische Trennkupplung 5, 6 hier in Form einer Einscheibenkupplung, die die Kraft auf die Getriebewelle 7 überträgt und die durch das Ausrücklager 8 über den Hebel 9 ausgerückt werden kann. Ein-Servömotör 10 bewirkt das Ein- und Auskuppeln der mechanischen Kupplung und wird durch die Saugluft des Motors betätigt, die über das elektrisch betätigte Steuerventil 11 geleitet wird. Mit dem Pfeil 12 ist die Verbindung der Saugluftleitung zum Ansaugrohr des Motor angedeutet. 13 stellt den Getriebeschalthebel dar, der mit dem elektrischen Schalter 14 verbunden ist, durch den beim Schaltvorgang der Stromkreis für den Elektromagneten am Steuerventil 11 geschlossen wird. Die Anordnung der die hydrodynamische Kupplung 2, 3 überbrückenden Sperre kann an der Stelle 15, also zwischen dem Primärrad 2 der Strömungskupplung und der Welle 4, oder an der Stelle 16 zwischen dem Schwungrad 1 und der Welle 4 erfolgen. In Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten eines Ausführungsbeispieles der Sperreinrichtung gezeigt. Die Sperrklinke 17 ist um den am Schwungrad 1 bzw. am Primärrad 2 fest angeordneten Bolzen 18 schwenkbar und wird durch die schwache- Feder 19 nach innen gedrückt, so daß sie im Ruhezustand mit dem Sperrad 20 in Eingriff kommt und der Motor bei geschobenem Fährzeug in der Richtung wie durch den Pfeil angegeben, mitgenommen wird. Das Sperrad 20 ist auf der Nabe 21 drehbar gelagert. In dem Sperrad 20 sind Lamellen 22 und 23 angeordnet, die zum Teil in Nuten des Sperrades 20 und zum anderen Teil in Nuten der Nabe 21 eingreifen und die über die Tellerfeder 24, die durch die Mutter 25 vorgespannt werden kann, unter Reibungsschluß gehalten werden. Diese unter Reibungsschluß stehenden Lamellen 22, 23 stellen eine Rutschkupplung dar, die das von der Sperre übertragbare Drehmoment begrenzen und verhindern, daß eine Überbeanspruchung des Triebwerkes bei einfallender Sperre eintritt. Die Rutschkupplung ist an den Stellen 15 oder 16 innerhalb des Sperrades 20 untergebracht.
Die Arbeitsweise dieser automatischen Kupplungsbetätigung ist folgende: Das Anfahren geschieht mit der hydrodynamischen Kupplung. Bei Leerlaufdrehzahl des Motors ist das von dieser Kupplung übertragene Drehmoment so geringfügig, daß ein nennenswerter Vortrieb des Fahrzeuges nicht stattfindet. Beim Einschalten eines Getriebeganges wird durch die Bewegung des Schalthebels 13 der Stromkreis des das Steuerventil 11 betätigenden Magneten kurz geschlossen und dadurch der Servomotor 10 mit dem Saugrohr des Motors in Verbindung gesetzt, wodurch die mechanische Kupplung 5, 6 über den Hebel 9 und das Ausdrücklager 8 ausgekuppelt wird. Beim Wiederloslassen des Schalthebels 13 wird der Stromkreis für den Magneten am Steuerventil 11 unterbrochen und der Servomotor 10 mit der Außenluft verbunden, so daß die mechanische Kupplung 5, 6 eingerückt wird. Solange eine Beschleunigung des Motors durch Gasgehen nicht erfolgt, bleibt das Fahrzeug in Ruhe. Erst bei Beschleunigung des Motors kommt das Fahrzeug allmählich in Bewegung. Das Umschalten der Geschwindigkeiten beim Fahren geschieht dann in der gleichen Weise wie eben beschrieben, wobei jedoch das Wiedereinkuppeln der mechanischen Kupplung 5, 6 durch entsprechenden allmählichen Abbau des Unterdruckes allmählich und stoßfrei erfolgt. Es sind verschiedene Mittel bekannt, um den allmählichen Abbau des Unterdruckes zwecks weichen Eingriffs der Kupplung zu bewerkstelligen. Auf eine Beschreibung dieser Mittel wird hier verzichtet.
Beim Abstellen des Fahrzeuges auf geneigter Fahrbahn kann der Motor als Bremse benutzt werden, indem ein Vorwärtsgang eingelegt wird, falls das Fahrzeug bergab steht, und ein Rückwärtsgang eingelegt wird, wenn das Fahrzeug bergauf steht. Durch das Einfallen der Sperrklinke 17 wird das Fahrzeug über die innerhalb des Sperrades 20 eingebaute Rutschkupplung mit einem begrenzten Drehmoment gehalten. Das Rutschmoment dieser Sperre wird am zweckmäßigsten in einer Größenordnung von etwa 30 bis 50% des maximalen Motordrehmomentes eingestellt. Diese Sperre ermöglicht also auch ein Anschleppen des Fahrzeuges bzw. ein Anwerfen des Motors durch Rollenlassen des Fahrzeuges am Berg. Auch verhindert die Sperre ein Absterben des Motors bei rollendem Fahrzeug und eingeschaltetem Gang. Durch die Rutschkupplung wird eine Beschädigung des Triebwerkes bei einfallender Sperre bei fahrendem Fahrzeug verhindert.
Die durch die Erfindung gezeigte Kombination dieser wohl an sich bekannten Mittel stellt einen weiteren Schritt zur Automatisierung des Kupplungsvorganges bei Kraftfahrzeugen dar und läßt sich vor allein auch für schwere Nutzfahrzeuge anwenden, an welchen die bisher bekannten Einrichtungen kaum anwendbar waren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur automatischen Betätigung einer mit einer hydrodynamischen Kupplung verbundenen mechanischen Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale: Eine hydrodynamische Kupplung (2, 3) oder gegebenenfalls ein Wandler mit nachgeschalteter; vorwiegend durch Fremdkraft, z. B. Saugluft des Motors, Druckluft oder Öldruck, betätigter mechanischer Kupplung (5, 6) und einer die hydrodynamische Kupplung überbrückenden, drehmomentbegrenzenden, nur in einer Drehrichtung wirkenden und nur bis zu einer unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Motors wirkenden Sperre (17, 20).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherstellung weicher Schaltübergänge der Abbau des die mechanische Kupplung betätigenden Unter- bzw. Überdruckes beim. Einkuppeln in an sich bekannter Weise allmählich und/oder in Abhängigkeit zum Motordrehmoment erfolgt.
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schalten des Getriebes die Auslösung des Aus- und Wiedereinkuppelvorganges der mechanischen Kupplung in an sich bekannter Weise selbsttätig erfolgt, z. B. durch Anordnung eines elektrischen Kontaktgebers (14) im Getriebeschalthebel (13), durch den beim Schalten der ein Steuerventil (11) auslösende Stromkreis geschlossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 755 864, 893 299, 919 217; französische Patentschriften Nr. 875190, 1043520.