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Einfache oder auf zwei Wellen umschaltbare Reibungskupplung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine einfache oder auf zwei Wellen
umschaltbare Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei. der die auf
die Kupplungsglieder einwirkende Ijrudkplatte unter Zwischenschaltung von LTbertragungshebeln
mit Wälzkurven durch Druckfedern angepreßt wird.
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Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die
übertragungshebel, z. ß. Winkelhebel, und die auf diese einwirkenden ortsveränderlichen
Kupplungsfedern relativ derart gegenseitig versch.ebbax sind, daß in der ausgekuppelten
Stellung der Federdruck von den Lagerstellen der übertragtuigshebel aufgenommen
wird und beim Einkuppeln mittels Wälz- oder Gleitkörper an. Gleitbahnen der Winkelhebel
die Wälzkurven so ausgebildet sind, daß. ein rasches Anlegen der Druckplatte an
die Kupplungsscheibe und darauffolgend ein verhältnismäßig nur ganz langsamer Druckanstieg
des Anpreßdruckes hervorgerufen wird.
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Die Federn sind vorteilhaft auf einem. axial verschiebbaren Tragekärper
angeordnet, und die Gleitbahnen der den Druck auf die Druckplatte übertragenden
Winkelhebel sind zweckmäßig ungefähr parallel zur Achse.
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Für die Vorschaltkupplung sind die Winkelhebel erfindungsgemäß beiderseits
ihrer Schwingachse mit Gleitbahnen versehen, und die Federn werden zwecks- Schließens
der einen oder der anderen der Kupplungen von der Nullstellung aus in der betreffenden
Richtung verschoben.
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Die Erfindung gestattet die Anordnung an sich bekannter einstellbarer
Anschläge, die in Verbindung mit den Übertragungsgliedern eine Feinabstimmung des
übertragbaren
Drehmomentes ermöglichen, dergestalt, da ß die Kupplung
zur Drehmamentbegrenzung benutzbar ist.
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Die an sich bei Kupplungen bekannten einstellbaren Anschläge lassen
auch eine Veränderung des Anpreßdruckes zu; sie dienen jedoch in der Hauptsache
dazu, bei Abnutzung die Wiederherstellung des: ursprünglichen Kupplungsdruckes zu
erreichen und die Schaltmuffe wieder in die gewünschte Lage zu bringen.
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Bei Kupplungen der eingangs erwähnten Gattung, bei der die auf die
Kupplungsglieder einwirkende Druckplatte unter Zwischenschaltung von übertragungshebeln
mit Wälzkurven durch Druckfedern angepreßt wird, sind die übertragungshebel nur
zu dem Zweck vorhanden, beim Auskuppeln eine Sperrung der Kupplung zu erzielen,
so daß der Kupplungsfußhebel nicht festgehalten zu werden braucht. Beim Einkuppeln
muß dabei, wie auch bei den sonst bekannten Kupplungen, erst ein großer Leerweg
zurückgelegt werden, während der dann zum Anfahren zur Verfügung stehende Kupplungsweg
im Verhältnis zum Leerweg nur einen Bruchteil ausmacht; auch müssen die Kupplungsfedern
in der üblichen Weise beim Auskuppeln zusammengedrückt werden. Im Gegensatz hierzu
erfolgt gemäß der Erfindung eine wesentliche Zusammendrückung der Federn bei der
Betätigung der Kupplung nicht, so daß nur ein geringer Kraftaufwand zur Betätigung
der Kupplung erforderlich ist und nach überwindung des Totpunktes ein sofortiges
Anlegen der Reibflächen und bei einem weiteren Einkuppeln eine ganz allmählich zum
Kupplungsweg proportionale Druckzunahme erfolgt. Beim Ausrücken der Kupplung bleibt
der Federdruck erfindungsgemäß im wesentlichen konstant, und es wird nur durch das
Wandern der Belastung am einen Arm des Winkelhebels die Größe des Hebelarmes verändert.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
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Fig. i bis 3 zeigen eine einfache Kupplung im Achsenschnitt in eingerückter
und ausgerückter Stellung sowie in Seitenansicht. 3 Fig. 4. zeigt das Kupplungspedal
und die Lbertragungsteile zum Winkelhebel.
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Fig. 5 und 6 zeigen im Achsenschnitt uiid in Seitenansicht die Anwendung
der Schaltvorrichtung bei einer auf zwei Wellen umschaltbaren Kupplung.
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Fig.7 zeigt das Pedal für diese doppelte Schaltung mit den übertragungsteilen.
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Fig.8 und 9 zeigen Ansichten einer umschaltbaren Kupplung vom Umfang
und in der Achsrichttmg mit Federn in anderer Anordnung. Fig. io und i i stellen
Diagrainrne dar.
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Bei der in Fig. i bis 3 dargestellten Einscheibenkupplung überträgt
die mit Reibungsbelägen versehene Kupplungsscheibe i die Motorkraft über die Nabe
2 auf die Welle 3. Am Schwungrad 4. ist der Kupplungsdeckel 5 befestigt, der mit
Ausschnitten 6 versehen ist. Die Druckplatte ; besitzt Nocken 8, die die Ausschnitte
6 durchdringen und eine Mitnahme der Druckplatte in Drehrichtung bewirken, hingegen
eine axiale Verschiebbarkeit dieser Platte ermöglichen. Bei der gezeigten Kupplung
sind drei radial angeordnete Kupplungsfedern 9 vorhanden, die durch Bolzen io auf
einem hülsenförmigen Führungskörper i i geführt werden. Die Federkraft wird über
Gleitstücke 12 und in diesen gelagerten Rollen 13 auf den mit einer Gleitbahn 1
¢ versehenen Winkelhehel15 übertragen. Dieser Winkelhebel 15 ist mit zwei Zapfen
16 in einem Böckchen 1 7 gelagert. Zur Erleichterung des Zusammenbaues und urn das
Auftreten von Verdrehungskräften .auf die Federn und Gleitbahnen zu verhindern,
wird der Körper i i von der Nabe des Deckels mittels eines Keils 18 mitgenommen.
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Die Verbindung des Körpers i i mit der Ausrückgabel i 9 erfolgt über
ein Kugellager 2o und eine Muffe 2i. Das Abheben der Druckplatte 7 von der Kupplungsscheibe
i wird beim Auskuppeln durch Federn 22 und Bolzen 23 bewerkstelligt.
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Die Fig. i zeigt die Kupplung in der eingekuppelten Stellung. Die
Begrenzung des Ausrückweges erfolgt durch Anschlag an einen Stellring 24. bzw. nach
der anderen Seite, also für die ausgekuppelte Stellung, durch Anschlag des Körpers
i i am Kupplungsdeckel 5.
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Die Fig.2 zeigt die Kupplung in der ausgekuppeltenStellung. In dieser
wird der Federdruck von den Drehzapfen 16 des Winkelhebels i 5 aufgenommen, ohne
daß eine Weiterleitung des Druckes auf die Druckplatte 7 stattfindet, die durch
die Federn über Bolzen von der Kupplungsscheibe abgehoben ist. Beim Einkuppeln tritt
schon nach einer ganz geringfügigen Verschiebung der Hülse i i nach rechts (Fig.
2) ein Anlegen der Druckplatte 7 an die Kupplungsscheibe ein. Der Kupplungsdruck
wächst dann ganz allmählich, da der wirksame Hebelarm am Winkelhebel 15
gröl))er
wird, je mehr sich die Rolle 13 vom Drehpunkt des Winkelhebels entfernt. In der
in Fig. i gezeigten Stellung ist der größte Anpreßdruck erreicht. Zweckmäßig wird
die Gleitbahn des Winkelhebels 15 so ausgebildet, claß sie bei neuen Reibungsbelägen
in der eingekuppelten Stellung zur Achse ungefähr parallel steht. In diesem Falle
sind zur Betätigung der Kupplung lediglich Reibungswiderstände
zu
üherivinden, die durch das Ablaufen der Rollen auf den Gleitbahnen verursacht werden.
Bei Abnutzung der Reibungsbeläge bekommen die Gleitbahnen eine gewisse Neigung,
so daß dann zusätzlich auch die Kupplungsfedern g heim Auskuppeln zusammengedrückt
werden müssen.
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Am Kupplungspedal 26 in Fig. q., das durch eine Mange 28 mit dem Schaltgabelhebel
i9 verbunden ist, ist eine Feder 27 angeordnet, die im Neuzustand der Kupplung so
eingestellt ist, daß sie über den ganzen Schaltweg wirkt; denn sie muß das Pedal,
da eine Gegenxvirkung der Kupplungsfeder anfänglich nicht vorhanden ist, bis in
die Endlage bringen. Bei zunehmender Abnutzung der Reibungsbeläge laufen die Rollen
an den geneigten Gleitbahnen ab, so daß: die Feder am Pedal nur noch benötigt wird,
um die Rollen 13 aus der Totpunktlage 25 der ausgekuppelten Stellung herauszubewegen.
Diese Feder 27 kann dann. entsprechend nachgelassen werden, so daß der erforderliche
höhere Druck auf das .Pedal infolge der Neigung der Gleitbahnen zum größten Teil
-wieder ausgeglichen wird.
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Bei dieser Kupplung ergibt sich eine sehr einfache Möglichkeit, ;eine
Einstellung der Übertragungskraft vorzunehmen, indem der Anschlag 24. z. B. durch
Gewinde oder auf eine andere Weise verschiebbar ausgeführt wird, so daß ein Anschlagen
schon vor Erreichung der gezeichneten Endstellung eintritt -. wodurch der wirksame
Hebelarm auf den Winkelhebel i 5 und damit der Anpreßdruck geringer wird. .
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Die Fig. 5 und 6 zeigen :ein Ausführungsbeispiel :einer auf zwei Wellen
umschaltbaren Kupplung. Bei dieser ist die Kupplungsscheibe i mit der Welle 3 und
die Kupplungsscheibe i" mit der Hohlwelle 3" in Verbindung. An dem Schwungrad q.
ist der Kuppluilgsdeckel5a befestigt, der eine Reibfläche. für die Kupplungsscheibe
i" besitzt. Die Um =' Schaltung von einer auf die andere Kupplungsscheibe ,erfolgt
dadurch,. daß die Zwischenscheibe 7" wahlweise gegen .die Scheibe i oder i" gepreßt
wird. Die Anordnung der Federn sowie die Mitnahme des sternförmigen Führungsstückes
:erfolgt -in der gleichen Weise -wie bei der Einscheibenkupplung: Dier mit einer
Gleitbahn versehene Winkelhebel ist hier als Doppelhebel 15" ausgebildet, der in
gleicher Weisse wie bei der einfach wirkenden Kupplung mit Zapfen 16 in Böckchen
17 gelagert ist. Eine Verbindungsstange 3o stellt den Kraftschluß dieses Doppelhebels
mit der Zwischenscheibe 7" her. In der gezeichneten Stellung ist die Kupplungsscheibe
i @eingekuppelt, in der Mittelstellung, also wenn die Gleitrolle 13 senkrecht unter
den Drehzapfen i 6 des Doppelhebels i 5a liegt; befindet sich die Zwischenscheibe
in der Mittelstellung zwischen beiden Kupplungsscheiben, so daß beide Scheiben frei
gehen. Beim Verschieben des Führungsstückes nach der entgegengesetzten Seite kommt
die Kupplungsscheibe i", in Eingriff, die gegen den Deckel 5, gedrückt wird.
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In Fig. ; ist als Beispiel ;inne einfache Umschaltung für die Schaltkupplung
gezeigt. Der an der Außenseite des Getriebegehäuses befindliche Hebel ist als Doppelhebel
i 9 ausgebildet, der mit einer Kulisse i g" versehen ist, in der das Ende der Stange
28 nach der einen oder anderen Seite verschoben werden kann. Das Umlegen der Stange
28 erfolgt bei nussgetretener Kupplung, beispielsweise durch einen Seilzug 29. Beim
Wiedereinkuppeln wird dann das Kupplungsführungsstück aus der Totlage nach der einen
oder anderen Seite durch die am Pedalhebel befindliche Feder 27 bewegt.
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In Fig. 8 und 9 sind die Kupplungsfedern 9b, in tangentiaien Bohrungen
der Steuermuffe 211, angeordnet in einer Weise, daß jede der Federn gleichzeitig
auf de beiden an ihren Enden befindlichen Winkelhebel wirkt. Axi Stelle der in Fig.
i und 5 gezeigten Rollern, sind hier Abwälzsegmente i3U angeordnet, mit ;welchen
f'.e Reibungswiderstände besonders niedrig werden und sich eine gfnstige Bauart
ergibt.
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Bei der Kupplung gemäß der Erfindung -wird der größte Teil des Kupplungsweges
zur allmählichen Steigerung des Kupplungsdrukkes herangezogen. In Fig io und i i
sind zwei Diagramme dargestellt, die die "Bewegung der Druckplatte und den Druckanstieg
im Verhältnis zum Pedahveg zeigen. Aus Fig. io ist zu ersehen, daß bei den normalen
i Kupplungen mehr als die Hälfte; mitunter °;3 bis 3/¢ des Pedalweges, benötigt
werden, bis ein Anlegen der Druckplatte an die Kupplungsscheibe erreicht wird. Innerhalb
des verbleibenden kleinen Wegabschnittes muß dann der Kupplungsdruck von o bis zum
vollen Wert gesteigert werden.
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Die Fig. i i zeigt den Verlauf bei der Kupphing gemäß der Erfindung.
Hier wird das Anlegen der Druckplatte an die Mitnehmerscheibe schon nach ganz kurzem
Weg erreicht, während für den Druckanstieg der größte Teil des P.edalweges zur Verfügung
steht. Trotzdem kann durch entsprechende Ausbildung der Gleitbahn des Hebels 15
die Lüftung der Druckplatte größer gehalten werden :als bei den üblichen Kupplungen.
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Das bei allen bekannten Kupplungen benötigte Spiel am Kupplungspedal,
das bei Abnutzung der Reibungsbeläge kleiner wii d bzw. verschwindet und durch Nachstellung
wiederhergestellt werden muß, wird überhaupt
nicht benötigt. Die
Gefahr einer Beschädigung durch nicht rechtzeitiges Nachstellen ist damit vollständig
beseitigt.
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In den Ausführungsbeispielen sind der Einfachheit halber Kupplungen
mit nur je einer Kupplungsscheibe je Welle gezeigt. Die Erfindung läßt sich jedoch
ohne weiteres auch an Mehrscheibenkupplungen, ja selbst . an Konuskupplungen und
an allen Reibungskupplungen anwenden, bei welchen verscldedene Organe zur Herstellung
eines Reibungsschlusses aufeinanderzudrücken sind.
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Wesentlich an der Erfindung ist, daß durch eine Relativbewegung der
Federn und der derz Druck übertragenden Teile das Hebelmoment sofort vergrößert
wird. - Es könnten deshalb auch die Federn stillstehen -und die Winkelhebel oder
ihr Träger axial bewegt werden.