DE3737900A1

DE3737900A1 - Personenkraftwagen mit hydrodynamischer kupplung und parksperrbremse

Info

Publication number: DE3737900A1
Application number: DE19873737900
Authority: DE
Inventors: Detlef Mathiak
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1987-11-07
Filing date: 1987-11-07
Publication date: 1989-05-18

Description

Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen mit einer hydrodynamischen Kupplung, deren Pumpenrad und Turbinenrad über eine der Arbeitsflüssigkeit der hydrodynamischen Kupplung ausgesetzte Parksperrbremse kuppelbar sind, welche ein mit dem Pumpenrad über Reibbeläge gekuppeltes Klinkenrad und einen mit dem Turbinenrad drehbaren, schwenkbar gelagerten einarmigen Klin kenhebel aufweist, der in seiner Einkuppelstellung, in welcher er in das Klin kenrad eingreift, im wesentlichen tangential zu diesem angeordnet ist und mit seinem freien Ende in die Drehrichtung des Turbinenrades weist und der bei seiner Drehung mit dem Turbinenrad unter der Einwirkung der Fliehkraft aus dem Klinkenrad ausgehoben wird.

Die Parksperrbremse hat den Zweck, den Kraftwagen bei stillstehendem Motor im Parkzustand des Kraftwagens bei gelöster Handbremse gegen ein selbständi ges Wegrollen des Kraftwagens zu halten. Beim Anlaufen des Motors und daher des Pumpenrades der hydrodynamischen Kupplung dreht sich das Klinkenrad un ter dem Klinkenhebel weg, bis auch das Turbinenrad angelaufen ist, von dem der Klinkenhebel mitgenommen wird, der unter der dabei auf ihn einwirkenden Fliehkraft aus dem Klinkenrad ausgehoben wird. Zur Sicherheit ist das Klinken rad mit dem Pumpenrad über Reibbeläge gekuppelt, so daß die Parksperrbrem se im Bedarfsfall bei eingerastetem Klinkenhebel durchrutschen kann. Das Rutschmoment ist kleiner als das oder gleich dem Drehmoment, welches zum Anwerfen des kalten Motors durch Anschleppen des Kraftwagens in den Motor über die Hinterräder des Kraftwagens, die Parksperrbremse und das Pumpenrad eingeleitet werden müßte.

Eine solche Auslegung der Parksperrbremse führt bei einem Abschleppen oder Wegschieben des Kraftwagens bei kaltem Motor und tiefer Außentemperatur zu einem Durchrutschen der Parksperrbremse und daher zum Verschleiß der Reib beläge, weil der Klinkenhebel wegen der bei tiefer Außentemperatur großen Zähigkeit der Arbeitsflüssigkeit unter dem durch die Drehung des Turbinenrades auf den Klinkenhebel einwirkenden Fliehkraft-Aushebemoment nicht aus dem Klinkenrad ausrasten kann. Dies wird nämlich von der hohen Reibung, die durch die große Zähigkeit der Arbeitsflüssigkeit im Schwenkgelenk des Klinkenhebels auftritt, und von dem hohen Verdrängungswiderstand der zähen Arbeitsflüssig keit sowie der durch das Antreiben des Turbinenrades auftretenden hohen Reibung an der Stirnfläche des Klinkenhebels und dem Klinkenrad verhindert.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, bei einem in eingangs erwähnter Art mit einer hydrodynamischen Kupplung mit Parksperrbremse ausgestatteten Personenkraftwagen ein zuverlässiges Ausrasten des Klinkenhebels aus dem Klinkenrad der Parksperrbremse auch dann zu erreichen, wenn der Kraftwagen bei tiefer Außentemperatur und stillstehendem Motor abgeschleppt oder wegge schoben wird.

Dies wird gemäß der Erfndung dadurch erreicht, daß der Klinkenhebel derart gestaltet ist, daß beim Antreiben des Turbinenrades über den Kupplungsabtrieb bei noch ruhender Arbeitsflüssigkeit aus dem dem Klinkenhebel bei dessen Dre hung entgegenwirkenden Verdrängungswiderstand der Arbeitsflüssigkeit ein auf den Klinkenhebel einwirkendes zusätzliches Aushebemoment erzeugt wird.

Durch die Erfindung wird daher der große Verdrängungswiderstand der Arbeits flüssigkeit bei tiefer Außentemperatur und kaltem Motor zur Erzeugung eines auf den Klinkenhebel einwirkenden zusätzlichen Aushebemomentes ausgenutzt, welches dem auf den Klinkenhebel aufgrund der Fliehkraft einwirkenden Aushe bemoment hinzugefügt wird, so daß der Klinkenhebel aus dem Klinkenrad der Parksperrbremse auch dann zuverlässig ausrastet, wenn der Kraftwagen bei tie ferer Außentemperatur und stillstehendem Motor abgeschleppt oder weggescho ben wird. Dadurch ist die Funktion der Parksperrbremse auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen sichergestellt und ist ein übermäßiger Verschleiß der Reibbeläge der Parksperrbremse auch bei großer Zähigkeit der Arbeitsflüssig keit verhindert.

Das zusätzliche Aushebemoment wird erfindungsgemäß durch eine entsprechen de konstruktive Gestaltung des Klinkenhebels erzeugt. Konstruktive Möglichkei ten, dies unter den angegebenen Betriebsbedingungen zu erreichen, sind dem Fachmann an sich bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist längs des Klinkenhebels an einer oder beiden von dessen Seiten ein das zu sätzliche Aushebemoment erzeugendes Tragflügelprofil ausgebildet, welches an dem radialen Außenrand des Klinkenhebels über dessen jeweilige Seitenfläche vorsteht. Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung hingegen be steht darin, den Klinkenhebel mit dem bei dessen Drehung an der Arbeitsflüs sigkeit angreifenden Teil seiner freien Stirnfläche für das Erzeugen des zusätz lichen Aushebemomentes schräg zur Drehrichtung des Turbinenrades anzustel len. Die Anstellung dieses Teils der freien Stirnfläche des Klinkenhebels schräg zur Drehrichtung des Turbinenrades muß daher in derjenigen Richtung erfolgen, in welcher das Drehmoment, welches durch das der freien Stirnfläche des Klin kenhebels bei dessen Drehung entgegenwirkenden Verdrängungswiderstand der Arbeitsflüssigkeit entsteht, in der gleichen Richtung wie das auf den Klinkenhe bel einwirkende Fliehkraft-Drehmoment wirkt, nicht aber dem Fliehkraft-Dreh moment entgegenwirkt.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsformen erläutert, die aus der Zeich nung wenigstens schematisch ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer hydrodynamischen Kupplung mit Parksperrbremse, und

Fig. 2 und 3 zwei mögliche Ausführungsformen für die erfindungsgemä ße Gestaltung des Klinkenhebels der Parksperrbremse aus Fig. 1.

Die aus Fig. 1 ersichtliche hydrodynamische Kupplung 1 eines Kraftwagens ent hält in üblicher Weise ein Pumpenrad 2, welches über eine Gehäuseschale 11 mit dem Kupplungsantrieb 12 gekuppelt ist, und ein mit dem Pumpenrad 2 zu sammenwirkendes Turbinenrad 3, welches über einen Nabenteil 13, der über ein Lager 14 an einem Ringbund 15 der Gehäuseschale 11 gelagert ist, mit dem Kupplungsabtrieb 10 gekuppelt ist.

Der Ringbund 15 dient zugleich als Nabenteil des Klinkenrades 6 einer Park sperrbremse 4, welches auf dem Ringbund 15 über ein Gleitlager 16 gelagert ist und über Reibbeläge 5 an der Gehäuseschale 11 unmittelbar und über einen auf dem Ringbund 15 verschiebbar und an diesem über ein Tellerfederpaket 17 abgestützten Druckring 18 mittelbar abgestützt ist. Radial zwischen dem Klin kenrad 6 und dem Turbinenrad 3 ist auf einem Bolzen 20 an einem an dem Turbinenrad 3 festgelegten Nabenring 19 ein einarmiger Klinkenhebel 7 schwenkbar gelagert, der - wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich - sich von dem Bolzen 20 aus etwa tangential zum Klinkenrad 6 in die durch den Pfeil D an gegebene Drehrichtung des Turbinenrades erstreckt und in der Einkuppelstel lung mit dem unteren Teil seines Stirnendes an einer Klinkenschulter 21 des Klinkenrades 6 angreift.

Bei der Ausführungsform aus Fig. 2 sind entlang des oberen Randes des Klin kenhebels 7, wie auch aus dessen in die Figur eingetragenen, schraffiert ge zeichneten Querschnitt ersichtlich, beidseitig des Klinkenhebels 7 vorstehende Tragflügelprofile 8 ausgebildet. Bei der Ausführungsform aus Fig. 3 hingegen ist die freie Stirnfläche 9 des Klinkenhebels 7 schräg zur Drehrichtung des Turbinenrades derart angestellt, daß das radial äußere Ende der Stirnfläche 9 einen größeren Abstand von dem Schwenkbolzen 20 als das radial innere Ende der Stirnfläche 9 hat.

Aufgrund des Verlaufs und der Form der Tragflügelprofile bei der Aus führunsform aus Fig. 2 und der Stirnfläche 9 des Klinkenhebels 7 bei der Ausführungsform aus Fig. 3 wirkt auf den Klinkenhebel 7, falls es zu einer Relativdrehung zwischen dem Klinkenhebel 7 in der Pfeilrichtung D und der den Klinkenhebel 7 umgebenden Arbeitsflüssigkeit der hydrodynamischen Kupp lung kommt, aufgrund des Verdrängungswiderstandes der Arbeitsflüssigkeit eine Kraft F _W auf den Klinkenhebel 7 um den Schwenkbolzen 20 in derjenigen Richtung ein, in welchem der Klinkenhebel 7 aus dem Klinkenrad 6 ausgehoben werden kann. Außerdem wirkt während der Drehung des Klinkenhebels 7 mit dem Turbinenrad eine Fliehkraft F _F auf den Klinkenhebel 7 ein, die ebenfalls in der Richtung wirkt, in welcher der Klinkenhebel 7 aus dem Klinkenrad 6 ausgehoben werden kann. Die Fliehkraft F _F reicht im Normalbetrieb der hy drodynamischen Kupplung aus, den Klinkenhebel 7 aufgrund der Drehung des Turbinenrades aus dem Klinkenrad 6 auszuhebeln. Falls jedoch die Arbeitsflüs sigkeit zu kalt ist, und die Drehung des Turbinenrades 3 und mit diesem des Klinkenhebels 7 und des Klinkenrades 6 über den Kupplungsabtrieb 12 eingelei tet wird, wirken der Fliehkraft F die entsprechend vergrößerten Zähigkeits kräfte der Arbeitsflüssigkeit entgegen. Gleichzeitig ist jedoch der Verdrän gungswiderstand für das Verdrängen der Arbeitsflüssigkeit in der Drehrichtung D größer, wodurch die zusätzliche Aushebekraft F _W entsprechend größer wird und das unter der Aushebekraft F _W auf den Klinkenhebel 7 einwirkende Aus hebemoment und das Fliehkraft-Aushebemoment gemeinsam ausreichen, den Klinkenhebel 7 trotz der großen Zähigkeit der Arbeitsflüssigkeit aus dem Klin kenrad 6 auszuheben.

Claims

1. Personenkraftwagen mit einer hydrodynamischen Kupplung, deren Pumpenrad und Turbinenrad über eine der Arbeitsflüssigkeit der hydrodynamischen Kupplung ausgesetzte Parksperrbremse kuppelbar sind, welche ein mit dem Pumpenrad über Reibbeläge gekuppeltes Klinkenrad und einen mit dem Turbinenrad drehbaren, schwenkbar gelagerten einarmigen Klinkenhebel auf weist, der in seiner Einkuppelstellung, in welcher er in das Klinkenrad ein greift, im wesentlichen tangential zu diesem angeordnet ist und mit seinem freien Ende in die Drehrichtung des Turbinenrades weist und der bei seiner Drehung mit dem Turbinenrad unter der Einwirkung der Fliehkraft aus dem Klinkenrad ausgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkenhebel (7) derart gestaltet ist, daß beim Antreiben des Turbinenrades (3) über den Kupplungsabtrieb bei noch ruhender Arbeitsflüssigkeit aus dem dem Klinken hebel (7) entgegenwirkenden Verdrängungswiderstand der Arbeitsflüssigkeit ein auf den Klinkenhebel einwirkendes zusätzliches Aushebemoment erzeugt wird.

2. Personenkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Klinkenhebels (7) an einer oder beiden von dessen Seiten ein das zusätzliche Aushebemoment erzeugendes Tragflügelprofil ausgebildet ist.

3. Kraftwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klin kenhebel (7) mit dem an der Arbeitsflüssigkeit angreifenden Teil seiner freien Stirnfläche (9) für das Erzeugen des zusätzlichen Aushebemomentes schräg zur Drehrichtung des Turbinenrades (3) angestellt ist.