SE531602C2 - Kopplingsanordning och pneumatiskt system - Google Patents

Description

25 30 35 534 EDB till luftkompressorn. En nackdel med lösningen enligt US 4 573 561 A är att den använda friktionskopplingen är relativt skrymmande.

UPPFlNNlNGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en vidare- utveckling av en kopplingsanordning av synkroniseringstyp för att erhålla en konstruktion som medger en förhållandevis kompakt utformning av kopplingsanordningen och samtidigt en i funktio- nellt avseende enkel och pålitlig styrning av förskjutningsrörel- serna hos kopplingsanordningens axiellt förskjutbara kopplings- organ.

SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Enligt föreliggande uppfinning uppnås nämnda syfte med hjälp av en kopplingsanordning uppvisande de i patentkravet 1 angivna särdragen.

Hos den uppfinningsenliga kopplingsanordningen utnyttjas såle- des ett ringformigt kolvorgan för styrning av det axiella förskjut- ningsläget hos kopplingsorganet. Genom att kolvorganet är ring- formigt kan detta anordnas utvändigt om kopplingsorganet omgi- vande åtminstone en del av detta, vilket skapar möjligheter för en förhållandevis kompakt utformning av kopplingsanordningen.

Samtidigt är läget hos kolvorganet och därigenom det axiella för- skjutningsläget hos kopplingsorganet på ett enkelt sätt inställ- bart, pneumatiskt eller hydrauliskt, genom reglering av fluid- trycket i den med kolvorganet samverkande tryckkammaren. Den uppfinningsenliga kopplingsanordningen är bland annat lämpad att användas i ett fordon, såsom exempelvis en lastbil, ett drag- fordon eller en buss, för att medge drivande anslutning av fordo- nets förbränningsmotor till en i fordonet monterad luftkompressor och frikoppling av luftkompressorn från förbränningsmotorn. 10 15 20 25 30 35 531 B02 Enligt en utföringsform av uppfinningen omger kolvorganet ett parti av kopplingsorganet och är sammankopplat med kopplings- organet via ett eller flera medbringarorgan som skjuter ut radiellt inåt från kolvorganet, varvid respektive medbringarorgan är fäst vid kolvorganet och glidbart mottaget i ett utvändigt, runtomlö- pande spår hos kopplingsorganet för överföring av axiell kraft från kolvorganet till kopplingsorganet. Härigenom möjliggörs på ett enkelt sätt överföringen av axiell kraft från kolvorganet till kopplingsorganet samtidigt som kopplingsorganet medges att rotera relativt kolvorganet.

Andra fördelaktiga utföringsformer av den uppfinningsenliga kopplingsanordningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den nedan följande beskrivningen.

Uppfinningen avser även ett pneumatiskt system uppvisande de i patentkravet 9 angivna särdragen.

Enligt en utföringsform av det pneumatiska systemet är kompres- sorn en kolvkompressor som har sitt cylinderhuvud anslutbart till omgivningen via en pneumatisk ledning och en ventilinrättning. varvid ventilinrättningen innefattar ett ventilorgan som är anord- nat: - att vara i öppet läge och därigenom medge trycksatt luft att strömma ut från cylinderhuvudet till omgivningen via den pneu- matiska ledningen när kopplingsorganet befinner sig i frikopp- lingsläget, och - att vara i stängt läge och därigenom förhindra trycksatt luft att strömma ut från cylinderhuvudet till omgivningen via den pneu- matiska ledningen när kopplingsorganet befinner sig i inkopp- lingsläget.

Genom att ventilorganet medger tryckluft att strömma ut från cy- linderhuvudet till omgivningen när kopplingsorganet befinner sig i frikopplingsläget behöver kopplingsanordningens synkronise- ringselement inte arbeta mot en bromsande kraft orsakad av ett mottryck för kompressorns kolv eller kolvar i cylinderhuvudet un- der synkroniseringsförloppet, vilket reducerar den med synkroni- 10 15 20 25 30 35 53? E02 seringen förknippade friktionsenergin och möjliggör en snabb synkronisering.

Enligt en ytterligare utföringsform av det pneumatiska systemet är ventilinrättningen anordnad i kopplingshuset och innefattar ett relativt kopplingshuset förskjutbart anordnat reglerorgan som är anordnat att samverka med ventilorganet och en styrning hos kolvorganet för reglering av läget hos ventilorganet i beroende av det axiella förskjutningsläget hos kolvorganet. Härigenom blir lä- get hos ventilorganet direkt kopplat till det axiella förskjutnings- läget hos kolvorganet.

Andra fördelaktiga utföringsformer av det uppfinningsenliga pneumatiska systemet framgår av de osjälvständiga patentkraven och den nedan följande beskrivningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritningar.

Det visas i: Fig 1 en schematisk perspektivvy av en kompressor försedd med en kopplingsanordning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, Fig 2 en schematisk sprängvy av komponenter ingående i kopplingsanordningen enligt Fig 1.

Fig3 en schematisk sprängvy av ytterligare komponenter ingående Lkopplingsanordningen enligt Fig 1, Fig 4 ett schematiskt axiellt snitt genom kopplingsanordningen enligt Fig 1, med ett i kopplingsanordningen ingående kopplingsorgan visat i ett inkopplingsläge, 10 15 20 25 30 35 UIF! DUI Fig 5 snittet enligt Fig 4, med kopplingsorganet visat i ett fri- kopplingsläge, Fig 6a-6c schematiska, skurna perspektivvyer av komponenter ingående i en kopplingsanordning enligt föreliggande uppfinning illustrerande olika steg i ett kopplingsförlopp, Fig 7 en schematisk iltustration av en i Kopplingsanordningen enligt Fig 1-5 ingående ventilinrättning, Fig 8 en sidovy av ventilinrättningen, och Fig 9 en principskiss över ett pneumatiskt system enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRlNGS- FORMER l Fig 1 illustreras en kompressor 1 försedd med en kopplingsan- ordning 20 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. l det illustrerade exemplet är kompressorn 1 en kolvkompressor avsedd för trycksättning av luft, exempelvis för generering av tryckluft för ett bromssystem i ett motorfordon, såsom en lastbil, ett dragfordon eller en buss. I sprängvyerna enligt Fig 2 och 3 och i genomskärningsvyerna enligt Fig 4 och 5 illustreras olika komponenter ingående i nämnda kopplingsanordning 20.

Kopplingsanordningen 20 innefattar ett kopplingshus 21 som är fäst vid kompressorns yttre hus 2, exempelvis genom skruvför- band. Kopplingsanordningen 20 innefattar ett relativt kopplings- huset 21 roterbart anordnat första drivelement 22 som är avsett att drivas i rotation av en drivmotor, exempelvis i form av en för- bränningsmotor i det fall då kompressorn 1 är anordnad eller av- sedd att anordnas i ett motorfordon. Det första drivelementet 22 kan exempelvis vara försett med en utvändig kuggning 23, såsom illustreras i Fig 2, för drivande anslutning till ett av nämnda driv- motor drivet kugghjul. 10 15 20 25 30 35 531 EÛE Kopplingsanordningen 20 innefattar vidare ett relativt kopplings- huset 21 roterbart anordnat andra drivelement 24, och ett ring- formigt kopplingsorgan 25 som är anordnat att medge drivande anslutning av det första drivelementet 22 tiil det andra drivele- mentet 24 och frikoppling av det första drivelementet 22 från det andra drivelementet 24. Kopplingsorganet 25 är vridfast förbun- det med det första drivelementet 22 och axiellt förskjutbart rela- tivt detta fram och åter mellan ett frikopplingsläge (se Fig 5), i vilket kopplingsorganet 25 är roterbart relativt det andra drivele- mentet 24, och ett inkopplingsläge (se Fig 4), i vilket kopplings- organet 25 är vridfast sammankopplat med det andra drivele- mentet 24. l det illustrerade exemplet är kopplingsorganet 25 fäst vid ett cylinderformat ändparti 26 hos det första drivelementet 22 via invändiga splines 27 på kopplingsorganet som ingriper med utvändiga splines 28 på nämnda ändparti 26.

I det illustrerade exemplet är det andra drivelementet 24 vridfast förbundet med vevaxeln 3 hos kompressorn 1, såsom illustreras i Fig 4 och 5. Drivelementet 24 innefattar ett centralt genomgå- ende hål 30 som vid sin mot kompressorn vända ände är konfor- mat för mottagning av ett konformat ändparti hos vevaxeln 3.

Drivelementet 24 är vridfast fastspänt vid det konformade änd- partiet hos vevaxeln 3 med hjälp av en bricka 31 som är fast- pressad mot den yttre änden hos drivelementet 24 medelst en skruv 32, vilken sträcker sig genom hålet 30 i drivelementet och är fastskruvad i ett gängat urtag 4 i vevaxeln 3.

Det första drivelementet 22 är via ett lager 33 roterbart lagrat vid ett cylinderformat ändparti 34 hos det andra drivelementet 24 och hålls på plats i axiell riktning mellan brickan 31 och ett anslag 35 hos det andra drivelementet 24. Via lagret 33 kan det första driv- elementet 22 rotera fritt relativt det andra drivelementet 24 när kopplingsorganet 25 är i frikopplingsläget.

Det andra drivelementet 24 är försett med utvändiga kopplings- tänder 36 som är anordnade med inbördes mellanrum på en radi- 10 15 20 25 30 35 531 5132 ellt utskjutande, ringformig fläns 37 hos det andra drivelementet.

Kopplingständerna 36 är fördelade i flänsens omkretsriktning.

Kopplingsorganet 25 är i sin tur försett med invändiga kopp- lingständer 38 som är anordnade med inbördes mellanrum vid den bort från det första drivelementet 22 vända änden hos kopp- lingsorganet. Kopplingständerna 38 är fördelade i kopplingsorga- nets omkretsriktning. När kopplingsorganet 25 befinner sig i in- kopplingsläget är varje kopplingstand 38 hos kopplingsorganet mottagen mellan två kopplingständer 36 hos det andra drivele- mentet 24 på sådant sätt att koppiingständerna 38 hos kopp- lingsorganet vridfast ingriper med koppiingständerna 36 hos det andra drivelementet 24. När kopplingsorganet 25 befinner sig i frikopplingsläget är koppiingständerna 38 hos kopplingsorganet axiellt förskjutna ur ingrepp med koppiingständerna 36 hos det andra drivelementet 24 så att kopplingsorganets kopplingständer 38 går fria frän det andra drivelementets kopplingständer 36. För att underlätta en inbördes hopkoppling av koppiingständerna 36, 38 vid en förskjutning av kopplingsorganet 25 från frikopplingslä- get till inkopplingsläget är koppiingständerna 36 hos det andra drivelementet och koppiingständerna 38 hos kopplingsorganet avfasade vid sina mot varandra vända ändar.

Ett ringformigt synkroniseringselement 40 är anordnat att vid en förskjutning av kopplingsorganet 25 från frikopplingsläget i rikt- ning mot inkopplingsläget spärra kopplingsorganets axiella för- skjutning och hindra kopplingsorganet 25 att inta inkopplingslä- get innan synkroniserad rotation uppnåtts mellan kopplingsorga- net 25 och det andra drivelementet 24. Synkroniseringselementet 40 är försett med en invändig konisk friktionsyta 41 som anligger mot en utvändig konisk friktionsyta 42 hos det andra drivele- mentet 24. Synkroniseringselementet 40 är sammankopplat med kopplingsorganet 25 på sådant sätt att det, när kopplingsorganet befinner sig i frikopplingsläget, är vridbart relativt kopplingsorga- net i en begränsad vridvinkel fram och åter mellan ett spärrande läge (se Fig 6a), i vilket synkroniseringselementet 40 är anordnat att hindra kopplingsorganet 25 att förskjutas till inkopplingsläget, och ett icke-spärrande läge (se Fig 6bi och 6c), i vilket synkroni- 10 15 20 25 30 35 534 E02 seringselementet 40 är anordnat att medge kopplingsorganet 25 att förskjutas till inkopplingsläget. För att medge denna begrän- sade vridbarhet mellan synkroniseringselementet 40 och kopp- lingsorganet 25 är synkroniseringselementet vid sin mot det för- sta drivelementet 22 vända ände försett med axiella utsprång 43 (se Fig 2) som vart och ett är mottaget i ett urtag (ej visat) i änd- partiet 26 hos det första drivelementet, varvid respektive ut- språng 43 har en något kortare längd än det tillhörande urtaget sett i synkroniseringselementets rotationsriktning. Synkronise- ringselementet 40 är försett med radiellt utskjutande stopporgan 45 som är anordnade att samverka med kopplingständerna 38 på kopplingsorganet 25 för åstadkommande av nämnda spärrande av kopplingsorganets axiella förskjutning. Stopporganen 45 är anordnade med inbördes mellanrum på en radiellt utskjutande, ringformig fläns 46 hos synkroniseringselementet 40 och är för- delade i flänsens omkretsriktning. Respektive stopporgan 45 är avfasat vid sin mot det första drivelementet 22 vända ände så att de avfasade ändarna hos kopplingsorganets kopplingständer 38 kommer i kontakt med de avfasade ändarna hos stopporganen 45 när kopplingsorganet förskjuts från frikopplingsläget i riktning mot inkopplingsläget.

Vid inledningen av förskjutningsrörelsen från frikopplingsläget i riktning mot inkopplingslåget är kopplingsorganet 25 anordnat att överföra axiell kraft till synkroniseringselementet 40 via ett fjäd- rande kraftöverföringsorgan i form av en radiellt intryckbar tråd- fjäder 47. Denna trådfjäder 47 är anordnad i ett utrymme mellan kopplingsorganet 25 och synkroniseringselementet 40. När kopp- lingsorganet 25 befinner sig i frikopplingsläget är trådfjädern 47 mottagen i ett invändigt, runtomlöpande spår 48 hos kopplings- organet 25. När kopplingsorganet 25 förskjuts från frikopplings- läget i riktning mot inkopplingsiäget kommer trådfjädern 47 via sitt ingrepp i spåret 48 att medfölja kopplingsorganet 25 så att trådfjädern under verkan av kopplingsorganet trycks mot ett an- slag 49 hos synkroniseringselementet 40 bildat av ovan nämnda fläns 46, såsom iilustreras i Fig 6a. Härigenom bringas trådfjä- dern 47 att överföra axiell kraft från kopplingsorganet 25 till syn- 10 15 20 25 30 35 531 E02 kroniseringselementet 40 så att friktionsytan 41 hos synkronise- ringselementet därigenom pressas mot den motsvarande frik- tionsytan 42 hos det andra drivelementet 24. Under verkan av friktionen mellan friktionsytorna 41, 42 kommer synkroniserings- elementet 40 att vridas relativt kopplingsorganet 25 så att syn- kroniseringselementet intar ovan nämnda spärrande läge relativt kopplingsorganet, varvid stopporganen 45 på synkroniserings- elementet anligger mot kopplingständerna 38 på kopplingsorga- net 25 och bromsar en fortsatt axiell förskjutning av kopplingsor- ganets i riktning mot inkopplingsläget. l takt med att kopplingsor- ganet 25 förskjuts allt längre mot inkopplingsläget, dvs åt höger i Fig 6a, pressas friktionsytorna 41, 42 allt hårdare mot varandra under det att det andra drivelementet 24 genom friktionskraften mellan friktionsytorna 41, 42 medförs i rotation av synkronise- ringselementet 40 tills det att det andra drivelementet 24 bringats att rotera med samma eller åtminstone väsentligen samma has- tighet som kopplingsorganet 25 och således med samma eller åtminstone väsentligen samma hastighet som det första drivele- mentet 22. Under verkan av kopplingsorganets axiella kraft och under styrning av de avfasade ändarna hos kopplingständerna 38 och stopporganen 45 kommer synkroniseringselementet 40 att vridas relativt kopplingsorganet 25 så att kopplingständerna 38 till slut kan pressas in genom öppningarna mellan stopporganen 45. I samband med denna fortsatta axiella förskjutning av kopp- lingsorganet 25 pressas trådfjädern 47 ut ur spåret 48 hos kopp- lingsorganet 25, varefter kopplingsorganet 25 är fritt att förskju- tas vidare framåt så att dess kopplingständer 38 pressas in i öppningarna mellan kopplingständerna 36 hos det andra drivele- mentet 24 under etablerande av vridfast ingrepp mellan kopp- lingsorganet 25 och det andra drivelementet 24, såsom illustre- ras i Fig 6c. Trådfjädern 47 år så dimensionerad att kopplingsor- ganets kopplingständer 38 medges att passera förbi stopporga- nen 45 först efter det att synkroniseringselementet 40 under ver- kan av kopplingsorganet 25 och trådfjädern 47 pressats så hårt mot det andra drivelementet 24 att det senare bringats att anta samma eller åtminstone väsentligen samma rotationshastighet som kopplingsorganet 25, dvs först efter det att den önskade 10 15 20 25 30 35 531 E02 10 synkroniseringen av rotationshastigheterna hos de två drivele- menten 22, 24 uppnåtts.

Tràdfjädern 47 skulle alternativt kunna ersättas av fjädrande kraftöverföringsorgan av annan, hos synkroniseringskopplingar i sig känd typ.

Kopplingsanordningen 20 innefattar ett ringformigt kolvorgan 50 som är axiellt förskjutbart relativt kopplingshuset 21 under verkan av fluidtrycket i en med kolvorganet 50 samverkande ringformig tryckkammare 51. Kopplingsorganet 25 är sammankopplat med kolvorganet 50 på sådant sätt att det är roterbart relativt kolvor- ganet och anordnat att medfölja kolvorganet vid axiell förskjut- ning av kolvorganet. I det illustrerade exemplet är kolvorganet 50 anordnat att omge ett parti av Kopplingsorganet 25 och är sam; mankopplat med Kopplingsorganet via tre medbringarorgan 52 som är anordnade på avstånd från varandra i kolvorganets om- kretsriktning och som skjuter ut radiellt inåt från kolvorganet.

Antalet medbringarorgan skulle naturligtvis kunna vara såväl fler som färre än tre. Respektive medbringarorgan 52 är fäst vid kolvorganet 50 på sådant sätt att det medföljer kolvorganet vid dess axiella förskjutning fram och åter relativt kopplingshuset 21.

I det illustrerade exemplet är respektive medbringarorgan 52 monterat i ett urtag 53 i kolvorganet 50 och glidbart mottaget i ett utvändigt, runtomlöpande spår 54 hos Kopplingsorganet 25 för överföring av axiell kraft från kolvorganet till kopplingsorganet.

En tätningsring 55 är med fördel fäst vid den mot tryckkammaren 51 vända änden av kolvorganet 50, exempelvis genom vulkning, för att täta tryckkammaren 51 gentemot omgivningen. Ett ring- formigt urtag 56 är anordnat i den bakre ytan hos tätningsringen 55 för att säkerställa att tätningsringen pressas mot väggarna hos tryckkammaren 51 när kolvorganet 50 underkastas ett i tryckkammaren 51 uppbyggt fluidtryck. Kolvorganet 50 är axiellt förskjutbart under verkan av fluidtrycket i tryckkammaren 51 och mot verkan av fjäderkraften från ett antal fjäderorgan 57 l en för- sta riktning (ät vänster i Fig 4 och 5) för förskjutning av kopp- lingsorganet 25 från inkopplingsläget mot frikopplingsläget. Kolv- 10 15 20 25 30 35 531 EÜZ 11 organet 50 är vidare förskjutbart i den motsatta riktningen (åt hö- ger i Fig 4 och 5) under verkan av fjäderkraften från nämnda fjä- derorgan 57 för förskjutning av kopplingsorganet 25 från frikopp- lingsläget mot inkopplingsläget. l det illustrerade exemplet utgörs nämnda fjäderorgan 57 av ett flertal tryckfjädrar, exempelvis i form av skruvfjädrar, som är anordnade på avstånd från varandra i kolvorganets omkretsriktning, varvid respektive fjäderorgan 57 är inspänt mellan kolvorganet 50 och en ansats 58 hos kopp- lingshuset 21. Respektive ansats 58 utgörs lämpligen av botten- ytan hos ett urtag 59 som är anordnat i en fläns 60 hos kopp- lingshuset 21. l det illustrerade exemplet är tryckkammaren 51 utformad i kom- pressorhuset 2 och anordnad att trycksättas via en genom kom- pressorhuset sig sträckande kanal 5.

Hos den illustrerade utföringsformen tillförs den för kopplingsan- ordningen 20 erfordrade smörjoljan via en genom kompressorns vevaxel 3 sig sträckande oljekanal 6, vilken mynnar i den yttre änden av vevaxeln. Från mynningen hos oljekanalen 6 leds smörjoljan vidare till kontaktytan mellan lagret 33 och det andra drivelementet 24 via en spalt 63 mellan skruven 32 och det cylin- derformade ändpartiet 34 hos det andra drivelementet 24 och ra- diellt genom nämnda ändparti 34 sig sträckande oljekanaler 64.

Smörjoljan leds sedan vidare till friktionsytorna 41, 42 mellan det andra drivelementet 24 och synkroniseringselementet 40.

I det fall då kopplingsanordningen 20 är anordnad att samverka med en kompressor 1 i form av en kolvkompressor innefattar kopplingsanordningen 20 med fördel en ventilinrättning 70 som är ansluten till cylinderhuvudet 7 hos kompressorn via en pneu- matisk ledning 71. Ventilinrättningen 70 innefattar ett ventilorgan 72 som är anordnat att vara i öppet läge och därigenom medge . trycksatt luft att strömma ut från cylinderhuvudet 7 till omgiv- ningen via den pneumatiska ledningen 71 när kopplingsorganet 25 befinner sig i frikoppiingsläget, och att vara i stängt läge och därigenom förhindra trycksatt luft att strömma ut från cylinderhu- 10 15 20 25 30 35 531 582 12 vudet 7 till omgivningen via den pneumatiska ledningen 71 när kopplingsorganet 25 befinner sig i inkopplingsläget. Ventilorga- nets öppna läge är markerat med heldragen linje i Fig 7 och streckad linje i Fig 8 och dess stängda läge är markerat med streckad linje i Fig 7 och heldragen linje i Fig 8. Ventilinrätt- ningen 70 är anordnad i kopplingshuset 21 och innefattar ett re- lativt kopplingshuset förskjutbart anordnat reglerorgan 73 i form av ett stift som är anordnat att samverka med ventilorganet 72 och en styrning 74 hos kolvorganet 50 för reglering av läget hos ventilorganet 72 i beroende av det axiella förskjutningsläget hos kolvorganet. Styrningen 74 innefattar lämpligen en utvändig, axi- ellt lutande styryta 75 hos kolvorganet 50, såsom illustreras i Fig 7, varvid reglerorganet 73 vid sin ena ände anligger mot styrytan 75 och vid sin andra ände anligger mot ventilorganet 72. Under verkan av styrytan 75 är reglerorganet 73 förskjutbart i sin längd- riktning i riktning mot ventilorganet 72 för manövrering av ventil- organet från stängt till öppet läge och under verkan av ventilor- ganet 72 är reglerorganet 73 förskjutbart i sin längdriktning i rikt- ning bort från ventilorganet 72 för att medge ventilorganet att övergå från öppet till stängt läge. Ventilorganet 72 utgörs lämpli- gen av en platta av fjädrande material, företrädesvis fjäderstål, som är inspänd i en ventilkammare 76 i kopplingshuset 21, ex- empelvis medelst en skruv 77, på sådant sätt att den är förspänd att inta stängt läge under tillslutning av inloppsöppningen hos en genom kopplingshuset sig sträckande luftkanal 78 som kommuni- cerar med omgivningen via ett urtag 61 i kolvorganet 50. l det öppna läget är ventilorganet 72 upplyft från inloppsöppningen hos Iuftkanalen 78 så att luft medges att passera från ventilkam- maren 76 och vidare till omgivningen via Iuftkanalen 78. l det stängda läget bidrar ett i ventilkammaren 76 uppbyggt pneuma- tiskt tryck att pressa ventilorganet 72 mot inloppsöppningen hos Iuftkanalen 78 så att en tätande anliggning av ventilorganet mot nämnda inloppsöppning åstadkoms. Nämnda pneumatiska tryck i ventilkammaren 76 uppstår genom att kolvarna hos kompressorn 1 trycksätter luft i cylinderhuvudet 7. l det illustrerade exemplet är kolvkammaren 76 tillsluten medelst ett lock 79 som är tätande 10 15 20 25 30 35 533 5212 13 fastspänt vid kopplingshuset 21, exempelvis genom skruvför- band.

Den uppfinningsenliga kopplingsanordningen 20 är särskilt läm- pad att ingå i ett pneumatiskt system hos ett motorfordon för att medge drivande anslutning av fordonets förbränningsmotor till en vevaxel hos en i fordonet monterad luftkompressor och frikopp- ling av luftkompressorns vevaxel från förbränningsmotorn. En tänkbar utföringsform av ett sådant pneumatiskt system 10 illu- streras schematlskt i Fig 9. I detta fall är det första drivelementet 22 hos kopplingsanordningen 20 anslutet till förbrännlngsmotorn 8 för att drivas i rotation av förbränningsmotorn, medan det andra drlvelementet 24 hos kopplingsanordningen är anslutet till vev- axeln hos kompressorn 1. Kompressorns cylinderhuvud 7 är via en backventil 11 och en lufttorkare 12 anslutet till en eller flera tryckluftsbehållare 13 för generering av tryckluft i respektive tryckluftsbehållare 13. Via en pneumatisk ledning 71 är kompres- sorns cylinderhuvud 7 även anslutet till den ovan beskrivna ven- tilinrättningen 70 hos kopplingsanordningen 20. Ovan nämnda tryckkammare 51 hos kopplingsanordningen 20 är ansluten till tryckluftsbehållaren 13 via en pneumatisk ledning 14, i vilken en reglerventil 15 är anordnad. Reglerventilen 15 är styrbar av en elektronisk styrenhet 16 fram och åter mellan ett stängt läge, i vilket den pneumatiska förbindelsen mellan tryckluftsbehållaren 13 och tryckkammaren 51 är bruten, och ett öppet läge, i vilket tryckkammaren 51 står i pneumatisk förbindelse med trycklufts- behållaren 13. Styrenheten 16 är anordnad att mottaga en mät- signal från en tryckgivare 17 som är anordnad att känna av trycket l tryckluftsbehållaren 13. När kopplingsanordningens kopplingsorgan 25 befinner sig i inkopplingsläget drivs kompres- sorn 1 av förbränningsmotorn 8 och genererar således trycksatt luft till tryckluftsbehållaren 13. l detta skede hålls ventilorganet 72 hos kopplingsanordningens ventilinrättnlng 70 och reglerven- tilen 15 i stängt läge. När styrenheten 16 detekterat att trycket i tryckluftsbehållaren 13 nått ett givet värde avger styrenheten 16 en styrsignal till reglerventilen 15 så att reglerventilen bringas att övergå från stängt till öppet läge, varvid den trycksatta luften i 10 15 20 25 EÉH 502 14 tryokluftsbehållaren 13 via ledningen 14 genererar ett tryck i kopplingsanordningens tryckkammare 51 så att kolvorganet 50 förskjuts axiellt mot verkan av fjäderorganen 57. Genom denna förskjutning av kolvorganet 50 förskjuts kopplingsorganet 25 från inkopplingsläget till frikopplingsläget så att drivningen av kom- pressorn 1 upphör samtidigt som ventilorganet 72 hos kopplings- anordningens ventilinrättning 70 under verkan av reglerorganet 73 manövreras från stängt till öppet läge så att det pneumatiska trycket i cylinderhuvudet 7 utjämnas. När styrenheten 16 sedan detekterat att trycket i tryckluftsbehållaren 13 sjunkit under ett givet värde avger styrenheten 16 en styrsignal till reglerventilen 15 så att reglerventilen bringas att övergå från öppet till stäng läge, varvid trycket i tryckkammaren 51 sjunker så att kolvorga- net 50 förskjuts axiellt under verkan av fjäderorganen 57. Genom denna förskjutning av kolvorganet 50 förskjuts kopplingsorganet 25 från frikopplingsläget i riktning mot inkopplingsläget under synkronisering av rotationshastigheterna hos kopplingsanord- ningens drivelement 22, 24. Efter det att synkronisering uppnåtts intar kopplingsorganet 25 inkopplingsläget så att kompressorn 1 ånyo bringas att drivas av förbränningsmotorn 8 samtidigt som ventilorganet 72 hos kopplingsanordningens ventilinrättning 70 övergår från öppet till stängt läge.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patentkrav.

Claims (1)

10 15 20 25 30 35 531 S02 15 PATENTKRAV

1. Kopplingsanordning innefattande: - ett kopplingshus (21 ), - ett relativt kopplingshuset (21) roterbart första drivelement (22). - ett relativt kopplingshuset (21) roterbart andra drivelement (24), - ett kopplingsorgan (25) som är anordnat att medge drivande anslutning av det första drivelementet (22) till det andra driv- elementet (24) och frikoppling av det första drivelementet (22) från det andra drivelementet (24), varvid kopplingsorganet (25) är vridfast förbundet med det första drivelementet (22) och axiellt förskjutbart relativt detta fram och åter mellan ett frikopplingsläge, i vilket kopplingsorganet (25) är roterbart re- lativt det andra drivelementet (24), och ett inkopplingsläge, i vilket kopplingsorganet (25) är vridfast sammankopplat med det andra drivelementet (24), och - ett synkroniseringselement (40) som är anordnat att vid en förskjutning av kopplingsorganet (25) från frikopplingsläget i riktning mot inkopplingsläget spärra kopplingsorganets axiella förskjutning och hindra kopplingsorganet att inta inkopplings- läget innan synkroniserad rotation uppnåtts mellan kopplings- organet (25) och det andra drivelementet (24), kännetecknad därav, att kopplingsanordningen (20) innefattar ett ringformigt kolvorgan (50) som är axiellt förskjutbart relativt kopplirigshuset (21) under verkan av fluidtrycket i en med kolvorganet samverkande tryckkammare (51), varvid KOPP- lingsorganet (25) är sammankopplat med kolvorganet (50) på sådant sätt att det är roterbart relativt kolvorganet (50) och anordnat att medfölja kolvorganet (50) vid axiell förskjutning därav. . Kopplingsanordning enligt krav 1, därav, att kolvorganet (50) är axiellt förskjutbart i en första riktning under verkan av fluidtrycket i nämnda tryckkammare (51) och i den 10 15 20 25 30 35 5134 502 16 motsatta riktningen under verkan av ett eller flera fjäderorgan (57). . Kopplingsanordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att kolvorganet (50) omger ett parti av kopplingsorganet (25) och är sammankopplat med kopplingsorganet (25) via ett eller flera medbringarorgan (52) som skjuter ut radiellt inåt från kolvorganet, varvid respektive medbringarorgan (52) är fäst vid kolvorganet (50) och glidbart mottaget i ett utvändigt, runtomlöpande spår (54) hos kopplingsorganet (25) för överfö- ring av axiell kraft från koivorganet till kopplingsorganet. _ Kopplingsanordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad därav, att synkroniseringselementet (40) är försett med en in- vändig konisk friktionsyta (41) som är anordnad att samverka med en utvändig konisk friktionsyta (42) hos det andra driv- elementet (24). . Kopplingsanordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad därav, att synkroniseringselementet (40) är sammankopplat med kopplingsorganet (25) på sådant sätt att det är vridbart relativt kopplingsorganet i en begränsad vridvinkel fram och åter mellan ett spärrande läge, i vilket synkroniseringsele- mentet (40) är anordnat att hindra kopplingsorganet (25) att förskjutas till inkopplingsläget, och ett ioke-spärrande läge, i vilket synkroniseringselementet (40) är anordnat att medge kopplingsorganet (25) att förskjutas till inkopplingsläget. . Kopplingsanordning enligt krav 5, kännetecknad därav, att synkroniseringselementet (40) är försett med radiellt utskju- tande stopporgan (45) som är anordnade att samverka med kopplingständer (38) på kopplingsorganet (25) för åstadkom- mande av nämnda spärrande av kopplingsorganets axiella för- skjutning. . Kopplingsanordning enligt krav 6, kännetecknad därav, att det andra drivelementet (24) är försett kopplingständer (36) 10 15 20 25 30 35 17 som är anordnade att vridfast ingripa med kopplingständerna (38) hos koppiingsorganet (25) när koppiingsorganet befinner sig i inkoppiingsiäget. . Kopplingsanordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad därav: - att kopplingsanordningen (20) innefattar en radiellt intryckbar trådfjäder (47), vilken när koppiingsorganet (25) befinner sig i frikoppiingsiäget är mottagen i ett invändigt, runtomlöpande spår (48) hos koppiingsorganet (25), och - att trådfjädern (47) är anordnad att vid förskjutning av kopp- iingsorganet (25) från frikoppiingsiäget i riktning mot inkopp- lingsläget tryckas mot ett anslag (49) hos synkroniseringseie- mentet (40) för överföring av axieli kraft från koppiingsorganet (25) till synkroniseringseiementet (40) så att en friktionsyta (41) hos synkroniseringseiementet därigenom pressas mot en motsvarande friktionsyta (42) hos det andra drivelementet (24), varvid trådfjädern (47) är anordnad att pressas ut ur nämnda invändiga, runtomlöpande spår (48) hos koppiingsor- ganet (25) när koppiingsorganet (25) intar inkoppiingsiäget. . Pneumatiskt system innefattande en kompressor (1), känne- tecknat därav, att systemet (10) innefattar en kopplingsanord- ning (20) enligt något av kraven 1-8 som är anordnad att medge drivande anslutning av en vevaxel (3) hos kompressorn (1) till en drivmotor och frikoppling av vevaxeln (3) från driv- motorn. Pneumatiskt system enligt krav 9, varvid kompressorn (1) är en kolvkompressor och innefattar ett cylinderhuvud (7), Käg-_ netecknat därav, att cylinderhuvudet (7) hos kompressorn (1) är anslutbart till omgivningen via en pneumatisk ledning (71) och en ventilinrättning (70), varvid ventilinrâttningen (70) in- nefattar ett ventilorgan (72) som är anordnat: - att vara i öppet läge och därigenom medge trycksatt luft att strömma ut från cylinderhuvudet (7) till omgivningen via den 10 15 20 25 30 53% Bil? 18 pneumatiska ledningen (71) när kopplingsorganet (25) befin- ner sig i frikopplingsläget, och - att vara i stängt läge och därigenom förhindra trycksatt luft att strömma ut fràn cylinderhuvudet (7) till omgivningen via den pneumatiska ledningen (71) när kopplingsorganet (72) befinner sig i inkoppiingsläget. Pneumatiskt system enligt krav 10, därav, att ventilinrättningen (70) är anordnad i kopplingshuset (21) och innefattar ett relativt kopplingshuset förskjutbart anordnat re- glerorgan (73) som är anordnat att samverka med ventilorga- net (72) och en styrning (74) hos kolvorganet (50) för reglering av läget hos ventilorganet (72) i beroende av det axiella för- skjutningsläget hos kolvorganet. Pneumatiskt system enligt krav 11, därav, att styrningen (74) innefattar en utvändig, axiellt lutande styryta (75) hos kolvorganet (50). Pneumatiskt system enligt krav 12, därav, att reglerorganet (73) utgörs av ett stift som vid sin ena ände an- ligger mot nämnda styryta (75) och som vid sin andra ände anligger mot ventilorganet (72), varvid reglerorganet (73) un- der verkan av styrytan (75) är förskjutbart i sin längdriktning mot ventilorganet (72) för manövrering av ventilorganet från stängt till öppet läge och under verkan av ventilorganet (72) är förskjutbart i sin längdriktning bort från ventilorganet för att medge ventilorganet att övergå från öppet till stängt läge. Pneumatiskt system enligt krav 13, därav, att ventilorganet (72) utgörs av en i kopplingshuset (21) inspänd platta av fjädrande material.