DE2713661B2 - Überbrückungskupplung mit selbsttätiger Drehmomentbegrenzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überbrückungskupplung für hydrodynamische Drehmomentwandler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.

Bei hydrodynamischen Drehmomentwandlern verwendete Kupplungen verblocken bzw. überbrücken das Pumpenrad und das Turbinenrad des Wandlers, um unter bestimmten Betriebsbedingungen den Schlupf zwischen den Kupplungshälften zu vermeiden und so den Wirkungsgrad des Wandlers zu erhöhen. Es ist bekannt, abhängig von der Drehzahl einer Kupplungshälfte ein Signal abzuleiten, das dazu verwendet wird, das Einrücken der Kupplung zu veranlassen und das Ausrücken der Kupplung zu ermöglichen. Das Einrücken der Kupplung ist besonders dann kritisch, wenn der hydrodynamische Drehmomentwandler mit einem automatischen Schaltgetriebe versehen ist. Während eines automatischen Gangwechsels soll nämlich die Kupplung ausgerückt sein, damit der Wandler auftretende Drehmomentstöße ausgleichen kann, die beim Schalten auftreten. Bleibt die Kupplung während des Gangwechsels im eingerückten Zustand, müssen an die Steuerung des automatisehen Schaltgetriebes erhöhte Anforderungen gestellt werden, um einen sanften Gangwechsel zu erhalten, da in diesem Fall auf die stoßabsorbierenden Eigenschaften des hydrodynamischen Wandlers verzichtet wird.

Um sicherzustellen, daß drehzahlabhängig schaltende Überbrückungskupplungen für hydrodynamische Wandler zum richtigen Zeitpunkt eingerückt werden, sind teure und aufwendige Steuerungen mechanischer, elektrischer oder hydraulischer Art erforderlich. Diese Steuerungen lassen sich auch dazu verwenden, daß die Überbrückungskupplung während eines automatischen Wechsels ausgerückt wird (US-PS 3058373). Solche drehzahlabhängig arbeitenden Kupplungen sind aber verhältnismäßig kompliziert.

Die Erfindung geht von einer bekannten Überbrückungskupplung für hydrodynamische Drehmomentwandler aus (FR-PS 2 166464), bei der die Reibschuhe drehbar an der inneren Kupplungshälfte angeordnet sind und gegen Federkraft durch die Zentrifugalkraft in Eingriff mit der äußeren Kupplungshälfte gebracht werden. Erst nach diesem anfänglichen Reibeingriff bei einer vorbestimmten Drehzahl der inneren Kupplungshälfte schließt die Kupplung unter der Servowirkung des Keileffektes zwischen den Reibschuhen und der äußeren Kupplungshälfte. Die bekannte Kupplung ist zwar in dem Ringraum zwischen dem Turbinenrad und dem eingangsseitigen antreibenden Pumpenrad angeordnet, doch ist der Raumbedarf groß, so daß entsprechende Abstände geschaffen werden müssen, um die Kupplung unterbringen zu können

Bei einer eigenen Konstruktion sind die Reibschuhe auf Keilflächen der inneren Kupplungshälfte verschiebbar geführt, ist die innere Kupplungshälfte von einer mit der Nabe des Turbinenrades verbundenen Scheibe gebildet und sind am Umfang der Scheibe Aussparungen vorgesehen, deren Konturen die Keilflächen bilden. Mit dieser Anordnung läßt sich eine sehr gedrängte Bauweise erzielen sowie ein weitgehend zuverlässiges Ein- und Ausrücken der Überbrückungskupplung.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, ausgehend von der eingangs erwähnten bekannten Überbrückungskupplung diese so auszubilden, daß sie nicht nur einen einfachen und platzsparenden Aufbau aufweist, sondern daß sie darüber hinaus auch noch eine Drehmomentbegrenzung aufweist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Kupplung der eingangs genannten Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale a) bis d) gelöst.

Dadurch läßt sich eine beträchtliche Verbesserung der Funktionsstüchtigkeit der Überbrückungskupplung erzielen, die darin besteht, daß die Keilwirkung zwischen dem Reibschuh und der äußeren Kupplungshälfte begrenzt wird. Die Drehmomentbegrenzung stellt sicher, daß die DrehmomentkEpazität der Kupplung immer so ist, daß sich die Kupplung auch unter den schwierigsten äußeren Bedingungen nach Wunsch löst.

Auf Keilflächen einer Kupplungshälfte verschiebbar geführte Reibschuhe (Merkmal a) sind an sich bekannt, (US-PS 2552 747). Ferner ist es bei hydraulisch betätigten Kupplungen selbstverständlich bekannt, die Kupplungslamellenscheibe auf einer der Turbine des Drehmomentwandlers zugeordneten Nabe anzuordnen (Merkmal b). Hieraus läßt sich aber eine Überbrückungskupplung nach Art de^r Erfindung nicht entnehmen.

Reibschuhkupplungen mit Drehmomentbegrenzung info.'ge einer elastischen Abstützung einer Stützkugel (Merkmal d) sind bereits bekannt (US-PS 3 118292). Bei dieser Kupplung handelt es sich jedoch um keine Fliehkraftkupplung. Außerdem arbeitet die bekannte Kupplung nicht in dem durch Keilwirkung bedingten Servokraftbereich.

Die elastisch nachgiebige Abstützung der Rolle zur Begrenzung des Drehmomentes bei Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes läßt sich auf verschiedene Weise verwirklichen, wie dies aus den Unteransprüchen 2 bis 4 hervorgeht. Es ist bereits bekannt (FR-PS 1 566763) im Sinne des Anspruchs 3 die Keilflächen bei einer Klemmkörperfreilaufkupplung gegenüber der Rolle elastisch nachgiebig auszuführen, indem unter den Keilflächen Schlitze vorgesehen sind.

Ausführungr-beispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Querschnitt durch eine überbrükkungskupplung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 von Fig. 1, Fig. 3 eine Teilansicht gemäß Linie 3-3,

Fig. 4 eine Teil-Unteransicht des Reibschuhes von Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform,

Fig. 6 die Unteransicht des Reibschuhes von Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie 7-7 von Fig. 3,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.

In Fig. 1 ist eine Überbrückungskupplung 10 in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 dargestellt. Dieser weist ein Antriebsgeliäuse 14 auf, welches mit einem Pumpenrad 16 verbunden ist und dieses antreibt. Der Drehmomentwandler 12 enthält ein Turbinenrad 18 sowie einen Stator 20. Die Überbrückungskupplung 10 kuppelt das Turbinenrad mit dem Pumpenrad aufgrund des Reibungseingriffes zwischen einer inneren Ringfläche 22 und dem Antriebsgehäuse 14.

Das Turbinenrad 18 enthält einen Mantel 26, der mit einer Nabe 30 durch Nieten 28 verbunden ist. Die Nabe 30 ist bei 24 in bekannter Weise auf eine Eingangswelle aufgekeilt. Das Antriebsgehäuse 14 enthält einen radialen Abschnitt 32, der mit einer vom Motor des Fahrzeugs angetriebenen Nabe 34 verbunden ist. Die Nabe 30 ist bei 38 mittels Nadeln 40 in der Nabe 34 gelagert.

Die Überbrückungskupplung 10 besteht aus einer ringförmigen gekrümmten Scheibe 42 und Reibschuhen 44. Die Scheibe 42 ist konzentrisch auf der Nabe 30 angebracht und mittels der Nieten 28 befestigt. Die Scheibe 42 ist so gekrümmt, daß sie zur Form und Krümmung des Turbinenwandlers 18 und des radialen Abschnitts 32 paßt. Auf diese Weise benötigt die Kupplung innerhalb des Drehmomentwandlers 12 einen minimalen Raum. Wie in Fig. 2 dargestellt, besitzt die Scheibe 42 eine Reihe von Aussparungen 50, in denen die Reibschuhe 44 angebracht sind. Die Aussparungen 50 enthalten eine Reihe T-förmiger Vor-Sprünge 52, an denen Anschläge 54 ausgebildet sind. Diese erstrecken sich radial auf die Mitte der Aussparungen 50 zu. Die Anschläge 54 wirken mit den Reibschuhen 44 zusammen und halten diese auf der Scheibe 42. In der Mitte der Aussparungen 50 ist außerdem eine Keilfläche 56 vorgesehen, die eine verhältnismäßig geringe Krümmung besitzt, wodurch ein verhältnismäßig gleichförmiger Keiiwinkel erhalten wird.

Die Reibschuhe 44 umfassen einen rechteckigen Reibkörper 60, der im Querschnitt so gekrümmt ist, daß er zur Ringfläche 22 paßt. An dem Reibkörper 60 sind die Federn 62 und 63 sowie ein Reibbelag 64 angebracht. Außerdem ist an dem Reibschuh eine Drehmomentbegrenzung 66 befestigt. Sie umfaßt einen Zapfen 70, auf dem eine Rolle 72 angeordnet ist. Die Rolle 72 ist zentral im Reibkörper 60 in einem recheckigen Schlitz 74 auf dem Zapfen 70 angebracht. Der Zapfen 70 wird in teilzylindrischen Lagern 76 aufgenommen, die innerhalb eines erhabenen Ab-Schnitts 78 an den Haltern 68 beiderseits des Schlitzes 74 ausgebildet sind.

Die Rolle dreht sich auf dem Zapfen 70, wobei der Zapfen 70 als nichtumlaufende Achse dient. Wahlweise kann sich der Zapfen 70 auch in den Lagern 76 drehen und im Preßsitz in der Rolle 72 befestigt sein. Dann drehen Rolle und Achse zusammen als Einheit.

Der Reibbelag 64 ist auf die äußere gekrümmte Fläche 80 des Reibkörpers 60 aufgeklebt. Der Reibbelag 64 kann aus Papier oder anderer Art sein.

Die Federn 62 und 63 sowie der Halter 68 können am Reibkörper 60 mittels Schrauben 82 befestigt sein. Der Reibschuh 44 wird zusammengebaut, indem der Halter 68 auf dem Reibkörper 60 angeordnet wird, wobei die Rolle und der Zapfen 70 in den Lagern 76 montiert sind. Die beider: mit Schultern versehenen Schrauben 82 befestigen den Halter 68 am Reibkörper 60.

Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzen die Reibkörper 60 Schlitze 90, in denen zur Positionierung der Reibkörper auf der Scheibe die Nasen 54 aufgenommen werden. Die Schlitze 90 weisen Anschläge 92 auf, welche den gekrümmten Bewegungsweg der Reibkörper 60 gegenüber der Scheibe 42 beschränken. Die Federn 62 und 63 besitzen jeweils ein Ende 94, das mittels Schrauben 82 am Reibkörper 60 befestigt ist. Sie haben ferner einen Haltearm 96, der unter die Anschläge 54 greift und die Reibschuhe auf der Scheibe 42 si-

chert.

Die Drehmomentenbegrenzung erfolgt durch die Verwendung von zwei Federn 102. Die Federn sind an einem Ende des Reibkörpers 60 durch die Schrauben 82 befestigt, die durch einen Haken 104 am Ende der Feder 102 verlaufen. Das andere Ende der Feder weist einen Haken 106 auf, der zum Teil eines der Augen 108 umgibt, die am Halter 68 vorgesehen sind. In den Augen 108 befindet sich eine Nut 109, welche den Haken 106 aufnimmt. Die Augen 108 erstrecken sich aus beiden Seiten des Halters 68 unter einem Winkel von 90° über ungefähr die Breite des Reibkörpers 60. Der Halter 68 besitzt an beiden Enden Schlitze 110, die zwei Schrauben 82 aufnehmen. Unter den Schrauben 82 befinden sich Führungen 112, die von den Schlitzen 110 aufgenommen werden. Die Köpfe der Schrauben 82 sind so groß, daß sie nicht durch die Schlitze 110 passen. Auf diese Weise wird der Halter 68 am Reibschuh 44 befestigt; der Halter 68 kann sich jedoch gegenüber dem Reibschuh 44 auf einem gebogenem Weg bewegen, wie in Fig. 2 zu erkennen ist, und zwar über die Länge der Schlitze 110 hinweg. Dies wird später noch ausführlicher erläutert.

Die Federn 102 liegen, wie in Fig. 4 zu erkennen ist, längs beider Seiten des Halters 68 und im wesentlichen neben dem Reibkörper 60. Auf diese Weise ergibt sich eine kompakte Einheit. Wie aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, verläuft ein Abschnitt des Hakens 106 um das Ende des Zapfens 70 herum. Auf diese Weise können die Zapfen 70 lose innerhalb des Halters 68 befestigt werden und können aufgrund des Hakens 106 der Federn 102 sich nicht aus der Anordnung !ösen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist im wesentlichen die folgende: Wenn sich die Teile in Ruhe befinden, ziehen die Federn 102 am Halter 68 und bewegen diesen in die in Fig. 2 dargestellte Stellung. Das untere Ende der Schlitze 110 berührt die Führungen 112 unter den Schrauben 82. Dabei befindet sich der Halter in der im weitesten im Uhrzeigersinn verdrehlen Stellung, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Federn 63 und 62 ziehen den Reibschuh 44 nach innen und halten ihn innerhalb der Scheibe 42. Wenn eine bestimmte Drehzahl erreicht ist, bewegt sich der Reibschuh 44 so weit nach außen, daß der Reibbelag 64 mit der Ringfläche 22 in Berührung kommt. Das Antriebsgehäuse 14 dreht sich zu dieser Zeit schneller als die Scheibe 42 und das Turbinenrad 18. Die Relativbewegung zwischen Antriebsgehäuse 14 und der Scheibe 42 bewegt die Reibschuhe 44 im Uhrzeigersinn, in der Sicht der Zeichnung. Die Rolle 72 bewegt sich an der Keilfläche 56 entlang und bewirkt einen Keileffekt. Aufgrund dieser Keilwirkung ergibt sich eine selbsttätige Erhöhung der Drehmomentenkapazität der Kupplung.

Die Rolle ergibt eine minimale Reibung zwischen den Reibschuhen und den Keilflächen 56. Dies hat sich bei Kupplungen dieser Art als nützlich herausgestellt. Normalerweise wächst die Drehmomentenkapazitität mit zunehmender Keilwirkung.

Die besondere Begrenzung des Drehmomentes ergibt sich dadurch, daß bei Erreichen einer ausreichenden Drehmomentenkapazität der Widerstand gegen eine weitere Keilwirkung der Rollen 72 und Keilflächen 56 eine solche Kraft erzeugt, daß die Kraft der Federn 102 überschritten wird. Wenn die Kraft dieser Federn 102 überschritten wird, kann sich der Reibschuh 44 bei wachsendem Drehmoment weiter, bezogen auf die Scheibe 42, gegen den Uhrzeigersinn be wegen; die Rolle 72 bleibt jedoch in ihrer Positioi auf der Keilfläche 56 und bewegt sich relativ zun Reibkörper i60. Unter diesen Bedingungen werden di< Federn 102 gestreckt. Wenn sich also die Feder 102 zu dehnen beginnt, kann sich nur eine geringfügig! Erhöhung der Drehmomentenkapazität zwischen den Reibschuh 44 und der Ringfläche 22 entwickeln, d< zusätzliche Kräfte zu einer Relativbewegung zwischer

to Rolle 72 und Reibkörper 60 führen, ohne den Keilef fekt nennenswert zu vergrößern. Wenn ein zusätzli ches Drehmoment die Rolle weiter zu verkeilen such und sich die Feder 102 ausdehnt, wird schließlich eini Stellung des Reibkörpers 60 erreicht, in der der An

'.5 schlag 92 das Ende der Anschläge 34 berührt. Danr ist keine weitere Bogenbewegung des Reibkörpers 6C mehr möglich. Die einzige Erhöhung der Einrück kraft, die zu dieser Zeit möglich ist, besteht in de Vergrößerung der Zentrifugalkraft, die aus einer er höhten Drehzahl der Scheibe 42 resultiert.

Wenn der Anschlag 92 das Ende des Anschlage 54 berührt, wird der Kraftweg durch die Kupplun* aufgespalten. Ein Teil des Drehmoments kann übe die Verbindung zwischen den Anschlägen 92 und 5· und ein weiterer Teil über die Rollen 72 und derei Berührung mit der Keilfläche 56 geleitet werden. Die führt zu einer längeren Lebensdauer der Reibflächen der Rollen und Keilflächen, da die Belastung der RoI len und Keilflächen verringert wird und keine weiten

jo axiale Verschiebung zwischen Reibschuh 44 un< Ringfläche 22 möglich ist. Durch die Verwendung ei nes gleitenden Halters 68 sowie der dehnbaren Feden 102 wird also das maximal verfügbare Drehmomen begrenzt. Die Drehmomentenkapazität der Kupplung

i'i kann in sehr einfacher und bequemer Weise an jed Kombination aus Motor und automatischem Getriebt angepaßt werden, wodurch sich die richtigen Schalt vorgänge in der automatischen Kupplung ergeben Die Kupplung rückt aus, wenn erwünscht, da der Keil effekt begrenzt ist.

Hn den Fig. 5, 6 und 7 ist eine abgewandelte Aus führungsform der Kupplung mit Drehmomentbe grenzung dargestellt. Bei der Ausführungsform voi Fig. 5 tragen solche Elemente, die denen der Bau

4ϊ weise nach den Fig. 1 bis 4 entsprechen, gleiche Be zugszahlen mit einer vorgesetzten Ziffer 2.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 enthalten die Aussparungen 250 in der Scheibe 242 die Keilflächei 256. Die Keilfläche 256 besitzt einen abgestuften Ab

so schnitt 209. In diesen kann die Rolle 272 eingreifen wenn der Reibschuh ausgerückt ist, wie dies gestri chelt in Fig. 5 dargestellt ist. Durch den abgestuftei Abschnitt 209 an der Keilfläche 256 wird sicherge stellt, daß sich der Reibschuh 244 vollständig von de Ringfläche 22 löst. Dies würde sich sonst nicht erge ben, wie noch erläutert wird. Die Drehmomentenbe grenzung bei der Bauweise von Fig. 5 ergibt sich da durch, daß ein flexibler Arm 211 durch Schraubet 282 am Reibkörper 260 befestigt ist.. Am flexiblei

μ Arm 211 ist ein Rollenhalter 213 angebracht und dor durch Schrauben 215 befestigt. Der Halter 213 besitz einen Nutenabschnitt 217, welcher die Achse 270 de Rolle 272 teilweise umgibt. Dadurch werden Rollt und Achse im Arm 211 befestigt. Der Arm 211 weis einen Schlitz 219 auf, in dem die Rolle 272 unterge bracht ist. Ein Halter 223 besitzt einen Befestigung abschnitt 225, der durch den Schlitz 219 verläuft un< mittels der Schraube 227 am Schuh 260 befestigt ist

Der Befestigungsabschnitt 225 besitzt auf beiden Seiten einen Haltearm 229, der den Arm 211 berührt und den Bewegungsweg des Arms 211 vom Schuh 260 auf das Ausmaß beschränkt, das in Fig. 7 angedeutet ist. Der begrenzende Halter 223 ist dazu notwendig, daß die Reibschuhe 244 an die Scheibe 242 angebaut werden können. Eine Federbelastung muß nämlich auf den Armen 211 liegen, da diese sonst in einer Lage weiter weg vom Reibschuh 244 wären, wodurch der Zusammenbau schwieriger würde.

Wie oben erwähnt, ähnelt die Feder 262 derjenigen, die anhand der Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde. Sie greift unter eine der Nasen 254 an der Scheibe 242 und ist durch Schrauben 282 am Reibschuh befestigt. Zur Unterbringung des Arms 211 besitzt die Feder 263 jedoch eine andere Bauweise. Sie weist nämlich einen breiten Arm 294 auf, der zwischen dem Arm 211 und dem Reibschuh 244 angebracht ist; der obere Armabschnitt 296 verläuft durch einen Schlitz 231 im Arm 211 und greift so unter eine der Nasen 254 und befestigt den Reibschuh 244 innerhalb der Nuten 250 an der Scheibe 242. Der Reibkörper 260 besitzt wieder Schlitze 290, welche die Scheibe 242 aufnehmen und den Reibschuh an der Scheibe führen. Die Schlitze 290 besitzen Anschläge 292, welche die bogenförmige Bewegung der Reibschuhe gegen die Scheibe 242 begrenzen.

Die Funktionsweise der in den Fig. 5 bis 7 beschriebenen Ausführungsfoi m ähnelt der oben für die Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 beschriebenen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bewegen sich die Rollen 272 entlang der Keilfläche 256, wenn die Reibschuhe 244 die Ringfläche 22 berühren und einen Bogenweg gegen die Scheibe 242 ausführen. Dabei verkeilen sie die Reibschuhe mit der Ringfläche 22, was zu der selbsttätigen Vergrößerung der Drehmomentenkapazität der Kupplung führt. An einem bestimmten Punkt übersteigt die Keilkraft, die von der Keilfläche 256 und der Rolle 272 entwickelt wird, die Federbelastung des Arms 211. Dann beginnt sich der Arm 211 auf den Reibkörper 260 auszubiegen. Nun ergeben sich nur noch kleine Vergrößerungen der Drehmomentenkapazität der Kupplung. Wenn bei der Bogenbewegung des Reibkörpers 260 der Anschlag 292 gegen den entsprechenden Anschlag 254 an die Scheibe 242 stößt, ist keine weitere Bogenbewegung der Reibschuhe 244 gegen die Scheibe 242 möglich. Dann findet eine aufgespaltene Antriebsübertragung durch die Kupplung statt, nämlich einerseits durch die Antriebsverbindung zwischen den Anschlägen 292 und 254 und andererseits durch die Berührung von Rolle 272 und Keilfläche 256.

Aus Fi g. 5 ist zu erkennen, daß der Halter 213 eine beträchtliche Masse besitzt, so daß bei höheren Drehzahlen der Arm 211 sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft nach außen zu bewegen beginnt. Dadurch wird die Federbelastung der Rolle am Berührungspunkt mit der Keilfläche 256 verringert. Die Überbrückungskupplung 10 kann wahlweise auch mit einem solchen Gewicht des Halters 213 gebaut werden, daß bei höheren Drehzahlen, beispielsweise bei 2600 Umdrehungen pro Minute der Arm sich so weit abhebt, daß die Rolle vollständig von der Keilfläche 256 freikommt und die gesamte Antriebsverbindung über die Anschläge 254 erfolgt. Durch Ausnutzen des Zentrifugaleffektes auf den Arm und den Halter kann die Belastung, die von der Rolle 272 über die Keilfläche 256 geleitet werden muß, beträchtlich reduziert werden. Dadurch wird die Abnutzung der Keilfläche 256 und der Rolle 272 verringert.

Wie in Fig. 5 dargestellt, kann die Keilfläche 256 wahlweise ein Profil mit zwei Neigungen aufweisen. Sie besitzt dann einen zweiten Flächenabschnitt 255, auf dem die Nockenfläche nicht weiter ansteigt. Wenn die Rolle 272 auf dem Flächenabschnitt 255 eintritt, ist die Drehmomentgrenze der Kupplung bereits überschritten. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die

in Rolle rasch an dem Flächenabschnitt 255 entlang, ohne daß dies mit einer Drehmomentvergrößerung oder einer weiteren Ausbiegung des Arms 211 verbunden wäre. Somit kommen die Reibschuhe 244 rasch über den Anschlag 292 in Anlage an den Anis schlag 254. Zu diesem Zeitpunkt geschieht der gesamte Antrieb über die Anschläge 254.

Aus der obigen Erläuterung folgt, daß durch die vorliegende Überbrückungskupplung eine Drehmomentbegrenzung dadurch geschaffen wird, daß die Rolle an einem federnden Arm 211 angebracht ist, welcher an den Reibschuhen 244 befestigt ist.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform tragen Elemente, die solchen der Fig. 1 bis 4 entsprechen, dieselbe Bezugszahl mit einer vorgesetzten Zahl 3.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist die Keilfläche 256 auf einem flexiblen Arm 357 vorgesehen. Dieser wird dadurch gebildet, daß von der Scheibe 342 durch Stanzen Material entfernt wird. Dadurch

jo wird ein zusätzlicher Schlitz 359 erzeugt. Die Funktion der in Fig. 8 dargestellten Bauweise ist so, daß sich die Rollen 372 entlang der Keilfläche 356 bewegen und dabei einen Keileffekt selbsttätig erzeugen. Dadurch wird die Drehmomentkapazität, die von der Reibungsverbindung zwischen den Reibschuhen 344 und der Ringfläche 22 gebildet wird, erhöht. Wenn sich die Drehmomentkapazität erhöht, vergrößert die Bogenbewegung der Rolle 372 und des Reibschuhs 344 die Keilwirkung, wodurch eine noch größere Drehmomentkapazität entwickelt wird. Der Arm 357 wird federartig nach innen gebogen, wodurch die selbsttätige Verstärkung verringert wird. Schließlich berührt, wie oben anhand der anderen Figuren beschrieben wurde, der Anschlag 392 die Anschläge

354. Dadurch wird eine zusätzliche Drehmomentverbindung zwischen der Ringfläche 222 und der Scheibe 342 neben dem Antrieb über die Berührung der Rollen mit den Keilflächen 356 geschaffen.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 9 gezeigt.

so Diese entspricht der Ausführungsform nach Fig. 8 mit der Ausnahme, daß die Bauweise der Keilflächen 456 geringfügig anders ist. Wiederum tragen solche Elemente, die denen in anderen Figuren entsprechen, gleiche Bezugszahlen mit einer vorgesetzten Ziffer 4.

Das heißt, diese Bezugszahlen sind in der »400«- Reihe. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind die Keilflächen 456 jedoch auf einem flexiblen Arm 457 angeordnet, der durch Stanzen oder sonstiges Ausbilden eines relativ geraden Schützes 459 in der Scheibe 442 in der Zone der Aussparung 450 gebildet wird. Die Herstellung der Konstruktion nach Fi g. 9 kann geringfügig einfacher sein als diejenige der Ausführungsform nach Fig. 8, da der Schlitz 459 gerade ist. Im übrigen entspricht die Funktion der in Fig. 9 gezeigten Einheit derjenigen von Fig. 8. Der flexible Arm 457 kann nach innen ausbiegen, wenn die bestimmte Drehmomentkapazität der Kupplung überschritten wird. Die Kapazität wird jedoch durch das

Ausbiegen des Arms begrenzt, was durch einen zunehmend längeren Hebelarm unterstützt wird. Dadurch kann sich der Reibschuh gegen den Anschlag bewegen.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 8 und 9 besitzen recht unterschiedliche Betriebscharakteristiken, was beim Entwurf einer Einheit mit Drehmomentenbegrenzung dieser Art in Rechnung gestellt werden muß. Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 wird der effektive Hebelarm verkürzt, wenn sich die Rolle 372 am Arm 357 entlang bewegt und der Arm 357 ausbiegt. Auf diese Weise wird die Federkonstante und die Kraft, die zu einer kleinen zusätzlichen Ausbiegung erforderlich ist, erhöht. Wenn der Arm 357 ausbiegt, wird zusätzlich der Steigungswinkel vergrößert. Dies erhöht die tangentiale Drehmomentenkomponente am Berührungspunkt zwischen Rolle und Scheibe.

Bei der Bauweise nach F i g. 9 verlängert sich jedoch der effektive Hebelarm, wenn sich die Rolle 472 am Arm 457 entlangbewegt. Auf diese Weise wird die Federkonstante und die Kraft, die für eine kleine zusätzliche Auslenkung benötigt wird, reduziert. Außerdem wird der Steigungswinkel kleiner, so daß die tangentiale Drehmomentenkomponente am Berührungspunkt zwischen Rolle und Keilfläche verringert wird.

Zusätzlich ist zu bemerken, daß die Zentrifugalkraft die Arme 357 und 457 beeinflußt, da die Scheiben 342 und 442 umlaufen. Stellt man die oben geschilderten Eigenschaften in Rechnung, so kann entweder die Ausführungsform nach Fig. 8 oder die nach Fig. 9 je nach den in der bestimmten Umgebung gewünschten Eigenschaften gewählt werden.

Die Überbrückungskupplung 10 löst sich unter bestimmten Bedingungen, ohne daß beim Lösen und Wiedereinrücken eine äußere Steuerung erforderlich wäre.

Aufgrund der Bauweise der Überbrückungskupplung 10 steigt das Drehmoment im Zuge des Antriebs

ic auf einen größeren Wert als die Drehmomentkapazität der Kupplung, wenn zunächst beim Betrieb des Fahrzeugs die Kupplung verriegelt ist und die Drosselklappe des Fahrzeugs plötzlich zur Erzeugung höheren Drehmoments niedergedrückt wird. Dann

is rutscht die Kupplung durch und läßt den hydrodynamischen Drehmomentwandler in den Schlupfzustand zurückkehren, was in einem solchen Falle erwünscht ist. Dieser Zustand kann auch beim Hochschalten des Getriebes auftreten, wenn zeitweise eine plötzliche

Drehmomenterhöhung auftritt.

Wenn im Antrieb eine Umkehr des Drehmoments auftritt, wird aufgrund der Eigenschaften der Kupplung der Keileffekt aufgehoben und die Drehmomentkapazität der Kupplung fällt auf einen geringeren

Wert ab.

Daher löst sich die Kupplung zeitweise beim Herabschalten, da hierbei eine Drehmomentumkehr auftreten kann. Dem Fachmann ist bekannt, daß beim Gangwechsel ein Lösen der Kupplung erwünscht ist.

Dadurch kann der Wandler in seine stoßabsorbierende Betriebsart zurückkehren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Überbrückungskupplung für hydrodynamische Drehmomentwandler mit mehreren am Umfang gleichmäßig verteilten Reibschuhen, die an der inneren ausgangsseitigen, mit dem Turbinenrad verbundenen Kupplungshälfte gehalten sind und gegen Federkraft bei einer vorbestimmten Drehzahl der inneren Kupplungshälfte durch Fliehkraft in Eingriff mit der ringförmigen Reibfläche der eingangsseitigen äußeren Kupplungshälfte gebracht werden, worauf die Kupplung unter der Servowirkung eines Keileffektes schließt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Reibschuhe (44,244,344,444) auf Keilflächen (56, 256, 356, 456) der inneren Kupplungshälfte verschiebbar geführt sind;

b) die innere Kupplungshäute von einer mit der Nabe (30) des Turbinenrades (18) verbundenen Scheibe (42, 242, 342, 442) gebildet ist;

c) am Umfang der Scheibe (42, 242, 342, 4142) Aussparungen (50, 250, 350, 450) vorgesehen sind, deren Konturen die Keilflächen bilden, und

d) jedem Reibschuh (44, 244, 344, 444) eine in Umfangsrichtung etwa mittig angeordnete Rolle (72,272,372, 472) zugeordnet ist, die mit dem Reibschuh verbunden ist und die auf der Keilfläche (56, 256, 356, 456) läuft, und daß die Rolle elastisch nachgiebig zur Begrenzung des Drehmomentes bei überschreiben eines vorbestimmten Drehmomentes abgestützt ist.

2. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische nachgiebige Abstützung für die Rolle (72) durch in Umfangsrichtung der Kupplung wirkende, am Reibschuh befestigte Federn (102) erfolgt und die Rolle in Umfangsrichtung gegenüber dem Reibschuh verschiebbar geführt ist (Fig. 1 bis 4).

3. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (272) an einem mit dem Reibschuh (244) verbundenen flexiblen, als elastische Abstützung dienenden Arm (211) angeordnet ist (Fig. 5, 6).

4. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (372,472) unmittelbar am Reibschuh (344, 444) gelagert ist und die Keilfläche (356,456) gegenüber der Rolle elastisch nachgiebig ist (Fig. 8, 9).

5. Überbrückungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschuhe (44, 244, 344, 444) mit in Umfangsrichtung weisenden Anschlägen (92, .292, 392, 492) versehen sind, die mit Stirnflächen an T-förmigen Anschlägen (54, 254, 354, 454) der Scheibe (42, 242, 342, 442) zusammenwirken.