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Mit zwei Kupplungsscheibensätzen versehene Schaltkupplung, insbesondere
für Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf
eine mit zwei Kupplungsscheibensätzen versehene Schaltkupplunb, insbesondere für
Zahnräderwechselgetriehe von Kraftfahrzeugen, für den Antrieb einer Voll- oder Hohlwelle,
mit einem außerhalb der Kupplung vorgeschalteten einzigen Druckerzeuger, vorzugsweise
in Form einer Feder.
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Die bekannten Schaltkupplungen dieser Art erfüllen ihre Aufgabe nur
in unvollkommener Weise. Bei allen diesen Kupplungen sind die zur Umschaltung von
der einen auf die andere Kupplungsscheibe notwendigen Schaltglieder an der Kupplung
selbst vorgesehen. Sie laufen also mit dein Motor um, sind dadurch schlecht zu schmieren,
und ihre Arbeitsweise wird durch die Einwirkung der Fliehkraft beeinträchtigt. Außerdem
werden diese Schaltglieder sehr klein und empfindlich und können einem rauhen Betrieb
auf die Dauer nicht standhalten.
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Diese Nachteile sind bei der erfindungsgemäßen Schaltkupplung beseitigt.
Gemäß der Erfindung ist die Schaltvorrichtung von der Kupplung selbst vollständig
getrennt, um eine einfache und kräftige Kupplung zu erhalten. Die außerhalb der
Kupplung befindliche feststehende Schaltvorrichtung, die den Druck zur Sicherung
in den verschiedenen
Schaltstellungen ausübt, ist dadurch einfacher,
besteht nur aus wenigen kräftigen Teilen und ergibt den wesentlichen Vorteil, daß
bei Umschaltung von einer Kupplungsscheibe auf die andere die Schaltglieder vollständig
entlastet sind.
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Erfindungsgemäß ist der Druckerzeuger derart zwischen Kupplung und
Kupplungsfußhebel eingeschaltet, daß die Kraft des Druckerzeugers auf die zur Umschaltung
der Kupplungsscheibensätze dienenden Zwischenglieder bei niedergedrücktem Kupplungshebel
ausgeschaltet ist, so daß in unbelastetem Zustand die Schaltglieder zur Umschaltung
der Kraft des Druckerzeugers auf der einen oder anderen Kupplungsscheibensatz von
Hand mittels auf die Schaltbeile wirkender übertragungsgLieder verstellbar sind.
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Als Druckerzeuger kann vorteilhaft eine unter Vorspannung steh-en.de
Drehstabfedei in verschiedenartiger Anordnung verwendet werden.
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Bei anderen Anwendungsgebieten, wie z. B. bei Schiffswende- und Dampfwalzengetrieben,
sind bereits Kupplungen bekanntgeworden, die ihren Druck von außerhalb der Kupplung,
und zwar im Gestänge liegenden Federn erhalten, wobei dieser Federdruck wahlweise
auf verschiedene Kupplungen im Getriebe übertragen werden kann. Diese bekannten
Kupplungen eignen sich jedoch für die Anwendung im Kraftfahrzeug nicht, weil sie
eine unzweckmäßige und für ein Straßenfahrzeug ungeeignete Fahrweise ergeben würden.
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Bei, dem bekannten Dampfwalzengetriebe wirkt die unter dem Druck der
Feder im Schalthebe4 stehende Druckrolle auf eine an einem doppelarmigen Hebel angeordnete,
annähernd kreisförmige Kurve, wobei der dem Kurvenstück entgegengesetzte Arm des
um einen festen Zapfen schwenkbaren Hebels auf die Kupplungen einwirkt. Bei einem
Abrollen der Druckrolle über die gesamte Kurve bis in die Mittelstellung ist ein
Hinwegrollen in die entgegengesetzte Kurve, d. h. ein Schnappen, nicht zu vermeiden,
wodurch die Kupplung nicht hemmungsfrei arbeitet, wie es bei .einer Kraftfahrzeugkupplung
erforderlich ist. Das Schnappen bei Erreichung der Mittelstellung tritt um so stärker
auf, je größer der für die Kupplung benötigte Lüftungshub ist. Bei Kraftfahrzeugkupplungen
ist es aber nötig, zur Erzielung eines weichen Eingriffes vorwiegend federnde Kupplungsscheiben
zu verwenden. Es muß deshalb der Lüftungshub hier erheblich größer sein als bei
Kupplungen für andere Anwendungsgebiete. Es würde also hier bei Verwendung der bekannten
Einrichtung ein Schnappen in besonders starkem Maße vorkommen.
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In der Zeichnung sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
gezeigt.
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Fig. i zeigt die Kupplung mit einem Schaltapparat unter Verwendung
einer Schraubenfeder teilweise im Schnitt; Fig.2 zeigt eine hintere Ansicht der
Kupplung und der Schaltvorrichtung; Fig. 3 zeigt eine Hinteransicht und teilweise
einen Schnitt, bei der eine Drehstabfeder verwendet ist, Fig.4 veranschaulicht einen
teilweisen Schnitt der Kupplungsvorrichtung im größ--reii Maßstab, bei ,der die
Kupplungshülse in einer anderen Stellung dargestellt ist; Fig.5 zeigt einen Achsenschnitt
der verschiebbaren Schaltmuffe der Kupplung; Fig.6 zeigt im Schnitt eine andere
Ausführungsform der Schaltvorrichtung mit Drehstabfeder, bei der zur Übertragung
des Druckes Zahnräder v.er-'wendet sind; -Fig. 7 zeigt ebenfalls einen Schnitt einer
anderen Schaltstellung der Zahnräder; Fig.8 zeigt eine Seitenansicht der Übertragungszahnräder
in Verbindung mit der Schaltmuffe.
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Die in Fig. i und 2 dargestellte Kupplung enthält zwei Kupplungsscheiben
i und 2, von denen die erste mit der Vollwelle 3 und die zweite mit der Hohlwelle
¢ in Verbindung steht. Eine Druckplatte 5, die in dem Gehäuse 6 verschiebbar, aber
nicht drehbar angeordnet ist, wird über Laschen 7 und Hebel 8 von einer Muffe 9
gesteuert, in einer Weise, daß entweder die Kupplungsscheibe i zwischen der Reibfläche
in der Schwungscheibe und der Druckplatte 5 zusamm.engepreßt und mitgenommen wird
oder die Kupplungsscheibe 2 zwischen dem Gehäuse 6 und der Druckplatte 5.
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Die vorstehend beschriebene Kupplungsausführung ist für alle drei
gezeigten Beispiele gleich. Die Umschaltvorrichtung gemäß Fig. i, die den Druck
für den Kupplungsschluß in der einen oder anderen Richtung auf die Muffe 9 über
die Hebel i o, die Welle i i 'und den Doppelhebel 12 überträgt, ist in einem Gehäuse
13 eingeschlossen und besteht aus einer um die Achse 14 schwenkbaren Schraubenfeder
15, die ihren Druck über ein Zwischenstück 16 auf den Doppelhebel 12 ausübt. Die
Führung der Feder geschieht zweckmäßig durch zwei teleskopartig ineinandergehende
R6hre 17, 18. Durch das Kupplungspedal i 9 und einen Bowdenzug 2o kann der Druck
der Feder 15 aufgehoben werden, so daß der Doppelhebe112 entlastet wird und die
Kupplung freigibt, die leer läuft. Durch Schwenken des Schalthebels 21 mittels nicht
dargestellter Vorkehrungen wird die Feder 15 in die obere Lage gebracht, so daß
sie an dem entgegengesetzten Ende des Doppelhebels 12 angreift, wodurch die Umschaltung
von der Kupplungsscheibe i auf die Kupplungsscheibe 2 vollzogen ist. Das Schwenken
der Feder 15 geschieht bei durchgetretenem Kupplungspedal, also in einem Augenblick,
wo die Kupplung selbst als auch ihre übertragungsglieder frei von Kupplungsdruck
sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, 4 und 5 ist an Stelle der
üblichen Pedalwelle eine Drehstabfeder 25 vorhanden, die auf einer Seite in dem
Getriebegehäuse 13 unter Zwischenschaltung eines zwecks Einstellung der Federspannung
am besten verdrehbar angeordneten Flansches 26 fest eingespannt ist. Auf den beiden
nicht federnden und im Durchmesser in bekannter Weise stärker g,haltenc-n Teilen
25a und 251, der Drelistabfeder 25 sind zwei Hebel 27 und 28 drehbar gelagert. Eine
Hülse 29 übernimmt über eine Längsriffelung oder den Federkei13o das Drehmoment
des vorgespannten Drehstabes
und überträgt es wahlweise auf den
Hebel 27 oder 28, je nachdem die Hülse 29 durch Verschieben nach der einen oder
anderen Seite mit den Klauen 31 des Hebels 27 oder den Klauen 32 des Hebels 28 in
Eingriff gebracht wird.
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Die Übertragung der Federkraft auf die Muffe 9 erfolgt mit Hilfe des
Doppelhebels 33, der durch einen Drehzapfen 34 am Getriebegehäuse gelagert ist und
mit seinen Armen 35 und 36 mit den Hebeln 27 bzw. 28 gelenkig verbunden ist. Ist
die Hülse 29 durch die Klauenkupplung 32 mit dem Hebel 28 verbunden, so ist die
Kupplungsscheibe i eingeschaltet.
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In dieser Lage wird die Hülse 29 durch die Feder 37 des Bowddizuges
38 gehalten. Durch Anziehen oder Nachlassen des Bowdenzuges 38 wird die Hülse 29
so verschoben, daß entweder die Klauenkupplung 31 oder 32 in Eingriff kommt und
auf diese Weise die Umschaltung auf die Kupplungsscheibe 2 oder i stattfindet, und
zwar bei durchgetretenem Kupplungspedal i g, wobei die Klauenkupplungen leicht verschoben
werden können.
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Fig.6 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Verwendung
einer Drehstabfeder. Die feste Lagerung des Drehstabes im Gehäuse 13 und Flansch
26 ist identisch mit der Ausführung nach Fig.3 bis 5. Der Unterschied besteht nur
darin, äaß an Stelle der zwei Hebel nur ein Hebe127 vorhanden ist, der unter Zwischenschaltung
der geriffelten Hülse 29 auf dem Drehstab gelagert ist. Die Hülse 29 ist auf dem
Drehstab drehbar und verschiebbar angeordnet und mit dem Hebel 27 durch eine Längsriffelung
40 oder in anderer geeigneter Weise urdrehbar, aber axial verschiebbar verbunden.
Diese geriffelte Hülse 29 trägt an ihrem anderen Ende ein Zahnrad 4 i, das durch
einen Hebe142 verschoben werden kann. Das von der Drehstabfeder erzeugte Drehmoment
wird über das Zahnrad 43, das Zwischenrad 44 sowie das Zahnrad 41 bzw. die Hülse
29 auf den Hebel 27 übertragen. In .dieser Stellung des Zahnrades 4 i ist die Kupplungsscheibe
2 eingeschaltet. Durch Verschieben des Zahnrades 41 nach rechts, wie unten abgebildet,
kommt -es mit dem Zwischenrad 45 in Eingriff, wodurch eine Umkehrung des Drehsinnes
erzielt wird, so daß die Muffe über den Hebel 27 nach der entgegengesetzten
Seite gedrückt wird und die Kupplungsscheibe i zum Eingriff kommt.
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Das Umschalten der beiden Anordnungen gemäß Fig.5 bis 8 erfolgt nach
Durchtreten des Kupplungspedals i g, im Augenblick also, wo die Klauen der Hülse
29 gemäß Fig. 3 bzw. die Zähne der Zahnräder 41, 43, 44, 45 gemäß Fig. 6 unbelastet
sind.
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Die Wirkungsweise der Schaltkupplung ist aus der Beschreibung bereits
ohne weiteres zu ersehen.Wesentlich ist der Umstand, daß die den Kupplungsdruck
erzeugende Feder zwischen dem Kupplungspedal und der Schalteinrichtung liegt in
einer Weise, daß durch Niedertreten des Pedals die Federkraft überwunden wird, so
daß die hinter der Feder liegenden Übertragungsteile bzw. Schaltglieder vollständigentlastet
werden. Die sich dadurch ergebende leichte Schaltbarkeit macht die Kupplung besonders
geeignet für eine Vorwählschaltung, bei welcher durch einen Hebel oder irgendeine
Schalteinrichtung die gewollte Stufe vorher eingestellt wird und die Umschaltung
erst durch Durchtreten des Kupplungspedals vollzogen wird. Das Umschalten, also
das Schwenken der Feder 15 gemäß Fig. 1 und 2, bzw. Verschieben der Hülse 29 gemäß
Fig. 3 bis 5 :oder Verschieben des Zahnrades 41 gemäß Fig. 6 bis 8 kann auf mechanischem
oder elektromagnetischem Wege oder auch unter Vermittlung von Luft oder Öldruck
erfolgen. Die Fahrweise bleibt bei dieser Schaltkupplung genau die gleiche wie bei
Verwendung einer üblichen Kupplung mit nur einer Welle. Die leichte Umschaltbarkeit
eröffnet die Möglichkeit, die Schaltung der Kupplung mit der Gangschaltung im Getriebe
so zu kombinieren, daß sich ein gemeinsames Schaltbild ergibt mit einer doppelten
Anzahl Übersetzungsstufen als das Getriebe aufweist. Die Schaltung geht dann so
vor sich, daß abwechslungsweise einmal ein Umschalten der Übersetzungsstufen im
Getriebe erfolgt und das andere Mal ein Umschalten von einer Kupplungsscheibe auf
die andere.
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Außer den gezeigten drei Ausführungsbeispielen ergeben sich noch,
ohne von den grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen, verschiedene andere
Verwirklichungsmöglichkeiten.