NL7811860A - Hydraulisch bediende koppeling. - Google Patents

Description

1* * PD 789

Van Doorne's Transmissie B.V. te Tilburg Uitvinder:

Cadée, Theodorus Petrus Maria te Goirle 5 . Hydraulisch bediende koppeling.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het regelen van een d.m.v. vloeistofdruk in een be-dieningsruimte bedienbare koppeling. Een dergelijke koppeling is bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse 10 octrooischrift 3.602.347 en in de Nederlandse octrooi aanvrage 71.12942.

Een dergelijke koppeling kan gebruikt worden voor het wegrijden van een motorvoertuig, waarbij de motor van het voertuig gedurende enige tijd onder slip van de 15 koppeling de wielen van het voertuig aandrijft. Vaak wordt een dergelijke wegrij-koppeling in serie geschakeld met een keerkoppeling of een eenheid met dezelfde funktie, zoals een versnellingsbak, teneinde vooraf de rijrichting (vooruit of· achteruit) in te schakelen.

20 Het is echter ook mogelijk de wegrij-koppeling en de keerkoppeling te integreren, waarbij de keerkoppeling van twee wegrij-koppelingen is voorzien, één om vooruit en één om achteruit weg te rijden.

De koppeling van het onderhavige soort kan voorzien 25 zijn van een of meer frictieplaten, al of niet d.m.v.

vloeistof gekoeld (de zgn. natte resp. droge platenkoppeling). Ook kan de koppeling voorzien zijn van een klemband, die radiaal naar binnen om een cilindervormig oppervlak wordt getrokken. Uiteraard zijn vele con-30 structie-variaties mogelijk.

De uitvinding betreft de hydraulische bediening van 78 1 1 8 6 0 ♦ 't 2 een dergelijke koppeling, d.w'. z. de wijze waarop in een bedieningsruimte een vloeistofdruk wordt opgebouwd, teneinde de koppeling in aangrijping te brengen. Dit in aangrijping komen bij bijvoorbeeld het wegrijden van 5 een voertuig dient met een bepaalde koppelingskarakte- ristiek te geschieden. Mede afhankelijk van het motor-toerental en/of het motorkoppel dient een bepaalde slip, althans gedurende enige tijd, aanwezig te zijn, waarbij het met name van belang is dat het ingrijpen ge-10 leidelijk en zonder schokken plaatsvindt.

De uitvinding beoogt een inrichting voor het regelen van een hydraulisch bediende koppeling, waarbij met een relatief eenvoudige en bedrijfszekere constructie een voordelige ingrijpkarakteristiek kan worden verkregen.

15 Hiertoe is de inrichting volgens de uitvinding voorzien van een roteerbaar stuurventiel met een door centrifu-gaalkraeht- tegen de kracht van een veer in vërplaats-baar kleplichaam voor het verbinden van een vloeistof-toevoerleiding met de bedieningsruimte, waarbij het 20 kleplichaam tegen de cëntrifugaalkracht in tevens be lastbaar is door de vloeistofdruk in de bedieningsruimte.

Het kleplichaam van het stuurventiel, dat bijvoorbeeld met de ingaande as van de koppeling, resp. de krukas 25 van de aandrijfmotor roteert, zal bij toenemend toeren tal onder invloed’van de cëntrifugaalkracht naar buiten verplaatsen,, tegen de kracht van de veer in. Aanvankelijk is de vloeistoftóevoerleiding afgesloten, zodat in de bedieningsruimte geen vloeistofdruk kan worden 30 opgebouwd. Bij voldoende rotatiesnelheid van het stuur ventiel zal echter een verbinding tot stand komen tussen de vloeistoftoevoerleiding en de b'edieningsruim-te, waardoor er een vloeistofdruk in de bedieningsruim- 78 1 1 8 6 0 3 ψ * te wordt opgebouwd. Doordat deze vloeistofdruk tevens een de centrifugaalkracht tegenwerkende invloed heeft wordt een gewenst toerental-gebied gecreëerd, waarin de vloeistofdruk in de bedieningsruimte lager is dan 5 die in de vloeistoftoevoerleiding.

Voorts kan volgens de uitvinding het kleplichaam tevens belast worden door de vloeistofdruk in de vloeistoftoevoerleiding, waardoor het mogelijk is om door variatie van de toevoerdruk de ingrijpkarakteristiek van de 10 koppeling te beïnvloeden.

Het afbouwen van de vloeistofdruk in de bedieningsruimte, evenals een gewenste doorstroming bij een evenwichtsstand van het kleplichaam, kan verkregen worden door vloeistoflekkage of afvoer op andere wijze, 15 bij voorkeur kan echter volgens een nader kenmerk van de uitvinding vloeistof uit de bedieningsruimte afgevoerd worden naar het frictie-gedeelte van de koppeling, teneinde dit te koelen. Deze koeling wordt dan uitgeschakeld bij afwezigheid van vloeistofdruk in de be-20 dieningsruimte en er is bovendien geen additionele koelvloeistoftoevoerleiding vereist.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding kan deze .vloeistoftoevoer naar het frictie gedeelte worden afgesloten door het kleplichaam, wanneer een zodanige 25 rotatiesnelheid is bereikt, dat (vrijwel) geen slip meer optreedt, doordat het kleplichaam voldoende ver is verplaatst, bijvoorbeeld onder invloed van de centrifugaalkracht. Een dergelijke verplaatsing kan ook tot stand worden gebracht op andere wijze, bijvoorbeeld .30 door een drukverhoging in de vloeistoftoevoerleiding.

Ook is het volgens de uitvinding mogelijk dat het kleplichaam bij voldoende verplaatsing de belasting 781 1 8 6 0 .» ' 4 * door de vloeistofdruk in de bedieningsruimte uitschakelt, d.w.z. de vloeistofverbinding tussen de bedieningsruimte en de vloeistofdrukruimte voor het belasten van het kleplichaam,afsluit. Hiermede kan bereikt 5 worden dat het kleplichaam pas bij een lagere rotatie- snelheid radiaal binnenwaarts verplaatst dan de rota-tiesnelheid die voor buitenwaartse verplaatsing nodig is. Dit kan van belang zijn indien enerzijds voor het wegrijden een voldoend groot toerentalgebied gewenst IQ is waar slip optreedt (bijvoorbeeld tot 2200 omwente lingen per minuut van de motor), terwijl anderzijds, bij een eenmaal rijdend voertuig zonder slip van de koppeling gereden moet kunnen worden met een lager motortoerental (bijvoorbeeld 1500 - 1800 omwentelingen 15 per minuut).

Ter verduidelijking van de uitvinding zullen, onder verwijzing naar de tekening, een drietal uitvoerings-voorbeelden worden toegelicht.

In de figuren 1, 2 en 3 zijn overeenkomstige onderdelen 20 met gelijke verwijzingscijfers aangegeven.

De koppeling volgens de uitvoeringsvoorbeelden is voorzien van een ingaande as 1, waaraan een flens 2, eventueel tevens vliegwiel, is bevestigd. Flens 2 is bv. d.m.v. bouten 3 bevestigd aan koppelingshuis 4, dat 25 derhalve met de ingaande as mee roteert.

Aan het koppelingshuis zijn i.c. vier ringvormige koppelingsplaten 5 axiaal verschuifbaar bevestigd, terwijl 4 andere koppelingsplaten 6 axiaal verschuifbaar aan schijf 7 van de uitgaande as 8 van de koppeling 30 zijn verbonden.

De koppeling volgens de uitvoeringsvoorbeelden is voorts voorzien van een ringvormig aandruklichaam 9 dat met 78 1 1 8 6 0 5 ' - .

* een als zuiger fungerend deel 10 in een als cilinder fungerende, in hoofdzaak ringvormige uitsparing in koppelingshuis 4 axiaal kan verschuiven onder invloed van vloeistofdruk in bedieningsruimte 11.

5 Koppelingshuis 4 is voorts voorzien van een om uit gaande as 8 gelagerd deel 12 teneinde vloei stoftoe-voerleiding 13 te verbinden met leiding 14 in een stationaire wand 15.

In koppelingshuis 4 is voorts een stuurventiel aange-10 bracht met een radiaal verplaatsbaar kleplichaam 18, dat enerzijds belast is door zowel schroefveer 20 als de vloeistofdruk in ruimte 21.

Bij rotatie van koppelingshuis 4 ondervindt kleplichaam 18, afhankelijk van de draaisnelheid, een radiaal 15 naar buiten gerichte kracht (centrifugaalkracht). Bij een verplaatsing van kleplichaam 18 hierdoor naar buiten, wordt een verbinding tot stand gebracht tussen vloeistoftoevoerleiding 13, via ruimte 19 naar bedieningsruimte 11. Hierdoor wordt aandruklichaam 9 naar 20 links (in de tekening) verplaatst en worden de koppe- lingsplaten 5, 6 tegen elkaar en tegen flens 2 aangedrukt. De mate van de hiermede tot stand gebrachte wrijving (slip) tussen ingaande as 1 en uitgaande as 8 is afhankelijk van de vloeistofdruk in bedieningsruimte 25 11.

Volgens fig. 1 is in het eerste uitvoeringsvoorbeeld een vloeistofleiding 24 aanwezig, zodat de vloeistofdruk in bedieningsruimte 11 tevens in ruimte 21 heerst.

Voorts is een vloeistofleiding 25, voor beperkte vloei-30 stofdoorvoer,aangebracht tussen bedieningsruimte 11 en ruimte 17, en een vloeistofleiding 26, waardoor de vloeistof in ruimte 17, langs de koppelingsplaten 5, 6 78 1 1 8 6 0 * * .

6 naar buiten kan wegstromen. Dit laatste kan gewenst zijn voor het koelen van de koppelingsplaten 5, 6.

De inrichting volgens het uitvoeringsvoorbeeld van fig.

1 werkt als volgt.

5 Bij geen of geringe rotatiesnelheid van ingaande as 1 (en koppelingshuis 4) wordt kleplichaam 18 door schroef-veer 20 zodanig radiaal naar binnen gedrukt, dat vloei-stoftoevoerleiding 13 is afgesloten en in bedienings-ruimte 11 geen vloeistofdruk aanwezig is (de vloeistof 10 kan via leiding 25 wegstromen).

Bij een bepaalde rotatiesnelheid begint kleplichaam 18 onder invloed van de centrifugaalkracht radiaal naar buiten te verplaatsen en wordt een verbinding tot stand gebracht tussen vloeistoftoevoerleiding 13 en 15 bedieningsruimte 11 (zoals in de figuur is weergegeven).

Omdat leiding 25 slechts een beperkte doorstroming toelaat wordt, mede afhankelijk van de druk in leiding 13, in bedieningsruimte 11 een vloeistofdruk opgebouwd, welke vloeistofdruk tevens via ruimte 21 een radiaal 20 naar binnen gerichte kracht op kleplichaam 18 uit oefent. Kleplichaam 18 heeft daardoor de neiging de vloeistoftoevoer naar bedieningsruimte 11 weer af te sluiten. Hierdoor ontstaat, afhankelijk van de rotatiesnelheid van ingaande as 1 een evenwichtsstand van 25 kleplichaam 18.

Bij voldoende grote rotatiesnelheid wordt er een volledige verbinding tussen vloeistoftoevoerleiding 13 en bedieningsruimte 11 tot stand gebracht, waarbij de . toegevoerde vloeistofdruk zodanig moet zijn dat er een 30 voldoende wrijving is tussen de koppelingsplaten 5, 6, zodat er (vrijwel) geen slip meer optreedt.

78 1 1 8 6 0 7 ' , \

Het zal duidelijk zijn dat het slippen van de koppeling in een bepaald toerentalgebied van de ingaande as 1 optreedt, waarbij kleplichaam 18 in een evenwichts-stand de vloeistofstroom tussen toevoerleiding 13 en 5 de bedieningsruimte 11 beperkt kan houden. Door nu de in bedieningsruimte 11 aanwezige vloeistofdruk terug te koppelen op het krachtenevenwicht op kleplichaam 18 kan een gewenste slip-karakteristiek van de koppeling worden verkregen.

10 Een ander voordeel van de onderhavige inrichting is het feit dat, zolang de vloeistofdruk in bedieningsruimte 11 laag is, zodat er een groter drukverschil over het ventiel aanwezig is, een grote vloeistoftoe-voer naar deze bedieningsruimte 11 kan plaatsvinden, 15 hetgeen van belang kan zijn als aandruklichaam 9 eerst een bepaalde weg af moet leggen voordat de koppelings-platen 5, 6 elkaar gaan raken. Pas als de koppelings-platen 5, 6 elkaar raken kan een vloeistofdruk in bedieningsruimte 11 en daarmede in ruimte 21 worden op-20 gebouwd.

Het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 2 werkt op overeenkomstige wijze, de koeling van het frictie-gedeelte vindt echter plaats door een vloeistofstroming uit ruimte 21, via leiding 22 met beperkte doorstroming 25 naar het frictie-gedeelte, welke vloeistof wordt afge- voerd via ruimte 17 en leiding 16 die in de uitgaande as 8 . is aangebracht . Bij dit uitvoeringsvoorbeeld wordt de koeling uitgeschakeld als er geen drukopbouw in bedieningsruimte 11 is en als een zodanig toerental 30 bereikt is, dat kleplichaam 18 door radiale verplaat sing naar buiten leiding 22 afsluit. Daarbij is de vloeistofdruk in bedieningsruimte maximaal, zodat er (vrijwel) geen slip meer optreedt.

7811860 8 «* 4

Ditzelfde is het geval bij uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 3. Daarbij wordt echter ook de verbinding tussen de bedieningsruimte 11 en ruimte 21 verbroken, waardoor de vloeistofdruk in ruimte 21 wegvalt. Voor het radiaal 5 binnenwaarts verplaatsen van kleplichaam 18 is derhalve een lager toerental van de ingaande as 1 vereist dan het toerental waarbij de centrifugaalkracht voldoende groot is om kleplichaam 18, o.m. tegen de vloeistofdruk in ruimte 21 in, naar buiten te verplaatsen. De eenmaal in - 10 aangrijping zijnde koppeling blijft op deze wijze volle dig in aangrijping bij toerentallen die lager zijn dan die waarbij aanvankelijk nog slip optrad.

Bij alle drie uitvoeringsvoorbeelden kan een variatie van de vloeistofdruk in toevoerleiding 13 de koppelingskarak-15 teristiek (ingrijpkarakteristiek) beïnvloeden, doordat deze vloeistofdruk via ruimte 19 een radiaal naar buiten gerichte kracht op kleplichaam 18 uitoefent, d.w.z. met de centrifugaalkracht meewerkt om een vloeistofdruk in bedieningsruimte 11 op te bouwen. Dit kan als externe, 20 additionele regelmogelijkheid van belang zijn.

Bovendien is het bij de uitvoeringsvoorbeelden mogelijk de nodige restricties in te bouwen, bijvoorbeeld in vloeistofleiding 24, teneinde een' vertraagde verplaatsing van kleplichaam 18 te bewerkstelligen. Bij het snel toe-25 nemen van het ingaande toerental zal de koppeling dan bij een hoger toerental in aangrijping komen, hetgeen wenselijk kan zijn.

Uiteraard moeten de uitvoeringsvoorbeelden slechts als zodanig worden gezien en zijp vele variaties mogelijk, 30 waarbij m.n. andere soorten koppelingen dan natte platenkoppelingen en een andere constructie mogelijk zijn.

78 1 1 8 6 0

Claims (5)

1. Inrichting voor het regelen van een d.m.v. een vloeistofdruk in een bedieningsruimte bedienbare koppeling, gekenmerkt door een roteerbaar stuur-ventiel met een door centrifugaalkracht tegen de kracht van een veer (20) in verplaatsbaar kleplichaam (18) voor het verbinden van een vloei stoftoevoerlei-ding (13) met de bedieningsruimte (11), waarbij het kleplichaam (18) tegen de centrifugaalkracht in tevens belastbaar is door de vloeistofdruk in de bedieningsruimte (11).

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het kleplichaam (18) tevens belastbaar is door de vloeistofdruk in de vloeistoftoevoerleiding (13).

3. Inrichting volgens'conclusie 1 of 2, gekenmerkt door middelen (22) voor het in beperkte mate wegstromen van vloeistof uit de bedieningsruimte (11) naar het frictie-gedeelte (5, 6) van de koppeling.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat ' de middelen (22) afsluitbaar zijn door verplaatsing van het kleplichaam (18).

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het kleplichaam (18) door verdere verplaatsing tegen de kracht van de veer (20) in, de vloeistofverbinding tussen de bedieningsruimte (21) voor het belasten van het kleplichaam (18) afsluit. 78 1 1 8 6 0