NL1003794C2 - Automatische koppeling. - Google Patents

Description

Automatische koppeling

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting inrichting voor het mechanisch bedienen van een koppelingspedaal of 5 de daarmee verbonden delen van een motorvoertuig met handgeschakelde versnellingsbak, omvattende bedieningsmiddelen voor het aangrijpen op dat koppelingspedaal of de daarmee verbonden delen, regelmiddelen voor het beheersen van die bedieningsmiddelen, schakelaarmiddelen voor het geven van een ontkoppelingssignaal aan die regelmiddelen en 10 een last afhankelijke sturing voor die die regelmiddelen om het bewe-gingsverloop van de bedieningsmiddelen bij het koppelen te beïnvloeden, zodanig dat bij een hogere last van de motor verder koppelen plaatsvindt, waarbij die last-afhankelijke sturing ingericht is om afhankelijk van het motortoerental te werken.

15 Een dergelijke inrichting is bekend uit de Franse octrooipubli- catie 2.613.987. Een dergelijke inrichting moet onderscheiden worden van volautomatische versnellingsbakken waarbij het automatisch schakelen gecombineerd wordt met een koppelomvormer, centrifugaalkoppe-lingen, elektromagnetische koppelingen enz.

20 Automatische koppelingen van het onderhavige soort worden voor al later in voertuigen aangebracht. De in de Nederlandse ter inzage gelegde aanvrage 9201190 voorgestelde koppeling is een groot succes bij vrachtwagens en andere zwaardere voertuigen. Deze werken over het algemeen met verhoudingsgewijs langzaam lopende dieselmotoren, waar-25 bij door de aanwezigheid van een regulator opkomen van de koppeling minder kritisch is.

Indien dergelijke koppelingen bij snel lopende viertaktmotoren gebruikt worden, ontstaat wel een probleem bij het opkomen van de koppeling. In de stand der techniek is voorgesteld om het opkomen van 30 de koppeling afhankelijk te maken van de positie van het gaspedaal. D.w.z. dat indien het gaspedaal verhoudingsgewijs bruusk wordt ingedrukt de koppeling verhoudingsgewijs snel en hard opkomt. Wordt daarentegen het gaspedaal geleidelijk ingetrapt dan zal een geleidelijk opkomen van het gaspedaal verwezenlijkt kunnen worden.

35 Een probleem vormt daarbij de verstelling van de positie van het gaspedaal ten opzichte van de gasklep resp. luchtklep. Bovendien bestaan aanzienlijke problemen bij het omzetten van de stand van het gaspedaal naar een elektrisch signaal. Omdat met name indien de kop- 1003794 2 peling bedoeld is voor het later inbouwen in voertuigen ernaar gestreefd wordt zoveel mogelijk een universele constructie voor te stellen, is het aanbrengen van de verbinding met het gaspedaal door de inbouwtijd van aanzienlijke negatieve invloed geweest op de prijs 5 van de inrichting.

Door het verstellen van de positie van het gaspedaal ten opzichte van de gasklep is regelmatig nastellen van de inrichting noodzakelijk gebleken. Dit betekent dat in de garage naast de werkzaamheden van het aanbrengen van de opnemer voor de positie van het gaspe-10 daal stelwerkzaamheden noodzakelijk waren.

Bovendien is het met deze constructie niet eenvoudig mogelijk in een aanpassing door de bestuurder te voorzien. Gebleken is dat bepaalde bestuurders verhoudingsgewijs het snel opkomen van de koppeling wenselijk achten terwijl anderen juist wat langer slippen voor 15 wenselijk houden. Dit houdt tevens van het beoogde verbruik af. Bij het slepen van bijvoorbeeld een caravan zijn de omstandigheden gewijzigd en vragen een andere benadering van het opkomen van de koppeling.

In de stand der techniek is voorgesteld zowel de positie van 20 het gaspedaal als die van de koppeling-bedienende pen of zuiger nauwkeurig te meten en aan de hand daarvan het bewegingsverloop bij het koppelen, d.w.z. de opkomkarakteristiek, te bepalen. Een voorbeeld daarvan wordt aangetroffen in DE 37 30 635-A1. Hoewel dergelijke constructies goed te verwezenlijken zijn bij oorspronkelijke montage, 25 zoals in dit Duitse Offenlegungsschrift, is een dergelijke constructie veel te gecompliceerd om later in voertuigen ingebouwd te worden.

Daarom hebben dergelijke koppelingen nog steeds geen algemene toepassing gevonden in personenwagens terwijl de vraag daarvoor aanwezig is.

30 Het doel van de onderhavige uitvinding is in een automatische koppeling te voorzien die de hierboven beschreven nadelen niet heeft.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven inrichting verwezenlijkt doordat die schakelaarmiddelen omvatten, middelen die de bediening van de schakelhefboom van de versnellingsbak detecteren en 35 middelen, die de bediening van het rempedaal van dat motorvoertuig detecteren en waarbij in de sturing opkomkarakteristieken voor de bedieningsmiddelen zijn opgenomen.

In tegenstelling tot de stand der techniek wordt het opkomen 1003794 3 van de koppeling niet gestuurd door de stand van het gaspedaal maar door het toerental van de motor. Dit toerental is op bijzonder eenvoudige wijze te bepalen. Bij motoren met ontsteking kan een aftakking van de bobine verwezenlijkt worden en bij dieselmotoren kan het 5 van wisselstroomgenerator afkomstige signaal daarvoor gebruikt worden. In een universele toepassing zal uitsluitend het signaal van de wisselstroomgenerator toegepast worden.

Begrepen zal worden dat indien langs elektronische weg het opkomen van de koppeling afhankelijk van het toerental gestuurd wordt 10 later nastellen niet meer noodzakelijk is. Bovendien is het niet langer noodzakelijk in allerlei kostbare aanpasstukken te voorzien om de positie van het gaspedaal van elk ander soort voertuig te kunnen bepalen. Een eenvoudige verbinding met de dynamo die vaak in voertuigen al aanwezig is, is voldoende. Bovendien kan de kostprijs door 15 dergelijke maatregelen verlaagd worden.

Door het thans volledig elektrisch uitvoeren van het opkomen van de koppeling is het mogelijk het verloop van het opkomen op eenvoudige wijze te beïnvloeden. Daartoe kunnen correctiemiddelen aanwezig zijn, die bij voorkeur in de bestuurdersruimte aangebracht zijn. 20 Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden kan de bestuurder het verloop van het opkomen van de koppeling bepalen. Bovendien kan hij op bijzonder eenvoudige wijze geringe correcties invoeren die samenhangen met een mogelijke slijtage van de koppeling, die tot uiting komt in een grotere of kleinere speling op het koppelingspedaal.

25 De bedieningsmiddelen voor het bedienen van de beweging van het koppelingspedaal of de daarmee verbonden delen kunnen alle in de stand der techniek bekende constructies omvatten. Een bijzonder eenvoudige van het overige bedrijf van het motorvoertuig onafhankelijke uitvoering van het bedieningsmiddelen omvat een roterende elektromo-30 tor voorzien van een drijfwerk voor het omzetten van een roterende beweging in een lineaire beweging, waarbij de uitgang van dat drijfwerk verbonden is met het koppelingspedaal of de daarmee verbonden delen.

Een dergelijke roterende elektromotor kan bijvoorbeeld een rui-35 tenwissermotor zijn, die sterk is, compact, in grote aantallen te vervaardigen en bij verhoudingsgewijs lage kostprijzen.

Om de beweging van een dergelijke elektromotor nauwkeurig te kunnen beheersen, hetgeen met name van belang is in het gebied waar 1003794 4 de koppeling begint te slippen tot het volledig aangrijpen daarvan, zijn bij een voorkeursuitvoering van de uitvinding op een dergelijke elektromotor middelen aangebracht voor het bepalen van het aantal omwentelingen. Deze middelen zijn verbonden met de bovengenoemde 5 regelmiddelen. Vanzelfsprekend is het eveneens mogelijk de elektromotoren pulserend te sturen en het aantal pulsen te tellen.

De afmeting van de elektromotor wordt vooral bepaald door de kracht op te brengen ongeveer in het midden van het bedieningstrajekt van de koppeling. Immers het eerste deel van het trajekt vergt ver-10 houdingsgewijs een lage kracht en dit geldt ook voor laatste trajekt indien de koppelingsveer als schotelveer is uitgevoerd.

Om de elektromotor zo klein mogelijk uit te voeren wordt voorgesteld in hulpmiddelen te voorzien die de werking in het middendeel van het ontkoppelingstrajekt zoveel mogelijk ondersteunen. Dergelijke 15 hulpmiddelen kunnen (gas)veren en dergelijke zijn waarbij deze zijn ingericht zijn om progressief te werken.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van een in de tekeningen afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld nader verduidelijkt worden. Daarbij tonen: 20 Fig. 1 schematisch in aanzicht en gedeeltelijk in doorsnede de inrichting volgens de uitvinding;

Fig. 2a-2b in zijaanzicht in doorsnede bedieningsmiddelen volgens de uitvinding in verschillende posities; en

Fig. 3 een kops aanzicht van een deel van de elektromotor ge-25 bruikt bij de bedieningsmiddelen volgens de uitvinding.

De inrichting volgens de uitvinding is bedoeld om gebruikt te worden in combinatie met een motorvoertuig dat voorzien is van een verbrandingsmotor (schematisch in fig. 1 met 27 aangegeven, die via een koppeling verbonden is met een versnellingsbak 26. Deze koppeling 30 zal in het algemeen een enkele of meervoudige plaatkoppeling zijn en is niet verder in detail afgebeeld. In fig. 2 is het koppelingspedaal 10 van een dergelijke motor-versnellingsbak combinatie is in fig. 1 op een andere plaats getoond. De verbinding met de motor resp. versnellingsbak is niet in fig. 2 afgebeeld.

35 Om deze koppeling automatisch te bedienen wordt volgens de uit vinding voorgesteld een kabel 3 te verbinden met koppelingspedaal 10. dit is niet de koppelingskabel die met 31 aangegeven is. Door aan deze kabel 3 te trekken, wordt het koppelingspedaal op automatische 1003794 5 wijze ingetrapt. Deze kabel is verbonden met bedieningsmiddelen 2. Beweging van de kabel 3 wordt bepaald door een motor 8, die aanwezig is in de bedieningsmiddelen 2, waarvan de werking weer bepaald wordt door een regelaar 4. Voor deze regelaar 4 (of daarmee geïntegreerd) 5 is een sturing 5 aanwezig die verbonden is met een sensor 6, die het toerental van de motor bepaalt. In het hier afgeheelde uitvoerings-voorbeeld wordt het aantal omwentelingen van het vliegwiel bepaald, maar duidelijk moet zijn dat sensor 6 eveneens een eenvoudige verbinding met wisselstroomgenerator van het voertuig kan zijn of elke 10 andere constructie die het toerental bepaalt (verbinding met de bobi-ne).

Regelaar 4 is bovendien verbonden met schakelaar 9 die aangebracht is op de bovenzijde van de schakelpook 28 van de versnellingsbak 26.

15 In de bestuurderscabine van het motorvoertuig is een display 7 aanwezig. Op dit display wordt het koppelingsverloop weergegeven. Bovendien zijn daarop twee schakelaars 11 en 12 aanwezig, die verbonden zijn met de sturing 5.

De bedieningsmiddelen 2 omvatten zoals hierboven reeds aange-20 duid een elektromotor 8, zoals een ruitenwissermotor. De uitgaande as van deze motor 8 is uitgevoerd als een worm 14. Daarop grijpt een tandwiel 13 aan dat op zijn beurt verbonden is met een as 15. Op as 15 is een schijf 16 aangebracht waarlangs enerzijds een ketting 18 afrolt die ook met de schijf 16 verbonden is. Anderzijds is de schijf 25 16 van een bovendeel voorzien met een afgeplat deel 21 waarlangs een ketting 17 beweegt die eveneens aan de schijf 16 bevestigd is. Ketting 17 is aan het uiteinde voorzien van een schotel 20 waarop een veer 19 aangrijpt, die anderzijds op het huis 30 afsteunt.

Ketting 18 is aan het vrije einde daarvan verbonden met kabel 30 3. Eindschakelaars 24 zijn aanwezig die verbonden zijn met regelaar 4 om te voorkomen dat de beweging van de richtingen te ver doorschiet.

Op de kopse zijde van de motor zijn, zoals afgebeeld in fig. 3, een toerentalteller 22 vast op de motor 8 aangebracht en een rotor 23 beweegbaar de as van de motor aangebracht. Het van de teller 22 af-35 komstige signaal wordt aan regelaar 4 teruggestuurd.

De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt:

Indien de gebruiker de verbinding tussen motor 27 en versnellingsbak 26 wenst te verbreken, drukt hij op schakelaar 9. In het 1003794 6 algemeen zal dit worden uitgevoerd bij een laag toerental, d.w.z. in de toestand waarbij hij zijn voet van het gaspedaal gebracht heeft.

indien vervolgens koppeling tot stand gebracht wordt zal men eerst met de versnellingspook 28 de gewenste versnelling inschakelen.

5 Door vervolgens meer gas te geven zal het toerental van de motor verhoogd worden. Via sensor 6 wordt een overeenkomstig signaal aan sturing 5 gegeven. Afhankelijk van de voorinstelling verwezenlijkt met behulp van de schakelaars 11 en 12 aangebracht op het display 7 in de bestuurderscabine wordt een stuursignaal aan regelaar 4 gege-10 ven. Daarmee wordt de elektromotor 8 bediend en het bewegingsverloop van deze elektromotor 8 wordt met behulp van toerentaltelIer 22 bij-gehouden. Het zware deel van het ontkoppelen, d.w.z. het middelste deel van de koppelingsslag, wordt ondersteund door veer 19. Door het aanbrengen van een afgeplatte zijde op schijf 16 ontstaat een pro-15 gressief verloop, zodat de kracht in het middendeel van het ontkoppe-lingstrajekt het grootst is. Door het aanbrengen van een worm is het goed mogelijk de koppelbeweging nauwkeurig te beheersen.

Door het direkt meten aan de motor 8 kan een bijzonder nauwkeurige beheersing van de koppelingsbeweging plaatsvinden zonder dat 20 negatieve invloed wordt ondervonden van mogelijke speling in het systeem.

In fig. 2a-b zijn de verschillende posities van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven.

Met behulp van de schakelaars 11 een 12 kan de gebruiker het 25 toerental afhankelijk zijn van het koppelen beïnvloeden. D.w.z. hij kan bij een lager toerental op het moment van het begin van het koppelen vastleggen of bij een hoger toeren het eind van het koppelen bepalen. Ook kan hij de koppelingscurve beïnvloeden, d.w.z. het toe-rentaltrajekt waarover het koppelen plaatsvindt. Eveneens is het 30 mogelijk een correctie in te brengen voor eventuele slijtage van de koppelingsplaat resp. verbinding tussen koppelingspedaal en koppeling.

Begrepen zal worden dat de hierboven beschreven constructie bijzonder eenvoudig in een motorvoertuig kan worden ingebracht. Het 35 is slechts noodzakelijk een geschikte plaats te vinden voor bedie-ningsmiddelen 2 en een verbinding met het koppelingspedaal tot stand te brengen. Alle andere onderdelen kunnen volledig vrij op elke gewenste positie aangebracht worden.

1003794 7

De sterkte van de veer 19 is afhankelijk van de gebruikte motor 8 en de kracht om de koppeling te bedienen. Als voorbeeld kan een waarde van 200 N worden genoemd.

Uit het bovenstaande zal begrepen worden dat talrijke varianten 5 mogelijk zijn op de hierboven beschreven constructie die bij het lezen van de beschrijving voor de vakman voor de handliggend zijn. Deze worden alle geacht binnen het bereik van de bijgevoegde conclusies te liggen.

**** 1003794

Claims (5)

1. Inrichting voor het mechanisch bedienen van een koppelings-pedaal of de daarmee verbonden delen van een motorvoertuig met hand-geschakelde versnellingsbak, omvattende bedieningsmiddelen voor het 5 aangrijpen op dat koppelingspedaal of de daarmee verbonden delen, regelmiddelen voor het beheersen van die bedieningsmiddelen, schake-laarmiddelen voor het geven van een ontkoppelingssignaal aan die regelmiddelen en een last afhankelijke sturing voor die die regelmiddelen om het bewegingsverloop van de bedieningsmiddelen bij het kop- 10 pelen te beïnvloeden, zodanig dat bij een hogere last van de motor verder koppelen plaatsvindt, waarbij die last-afhankelijke sturing ingericht is om afhankelijk van het motortoerental te werken, met het kenmerk, dat die schakelaarmiddelen omvatten, middelen die de bediening van de schakelhefboom van de versnellingsbak detecteren en mid- 15 delen die de bediening van het rempedaal van dat motorvoertuig detecteren en waarbij in de sturing opkomkarakteristieken voor de bedieningsmiddelen zijn opgenomen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die bedieningsmiddelen omvatten een roterende elektromotor (8) voorzien van een drijf- 20 werk voor het omzetten van een roterende beweging in een lineaire beweging, waarbij de uitgang van dat drijfwerk verbonden is met het koppelingspedaal of de daarmee verbonden delen.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij op de elektromotor middelen (22,23) aangebracht zijn voor het bepalen van het aantal 25 omwentelingen, waarbij de uitgang van die middelen met de regelmiddelen verbonden is.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, waarbij het drijfwerk voorzien is van veermiddelen (9) die te spannen zijn in de zin van het ondersteunen van het koppelen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij die veermiddelen ingericht zijn om progressief te werken. ***** 1003794