DE102004007761A1

DE102004007761A1 - Klauenkupplung

Info

Publication number: DE102004007761A1
Application number: DE200410007761
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Herlitzek
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-09-08

Abstract

Um ein unzulässiges Hochdrehen eines Turbinenrads eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers zu verhindern, wird eine Klauenkupplung dem hydrodynamischen Drehmomentwandler nachgeschaltet angeordnet, wobei die Klauenkupplung eine Schaltmuffe (2) aufweist, welche in einer Mittelstellung den Antrieb (1) mit dem ersten Abtrieb (3) und dem zweiten Abtrieb (4) verbindet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klauenkupplung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Klauenkupplungen werden häufig zum wahlweisen Verbinden des Antriebs mit Abtrieben verwendet, und zeichnen sich durch einen guten Wirkungsgrad, insbesondere auch bei höheren Drehzahlen, aus.

Die DE 198 31 981 A1 offenbart eine Klauenkupplung, bei welcher ein Antrieb über eine Schiebemuffe wahlweise mit einem ersten Abtrieb oder mit einem zweiten Abtrieb verbindbar ist. In einer Mittelstellung ist der Antrieb weder mit dem ersten Abtrieb noch mit dem zweiten Abtrieb verbunden. Wird eine derartige Klauenkupplung in einem Antriebsstrang verwendet, so können undefinierte Zustände auftreten, da in dieser Mittelstellung der Abtrieb nicht mehr mit dem Antrieb verbunden ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klauenkupplung zu schaffen, welche in keinem Schaltzustand sicherheitskritische Zustände zuläßt.

Die Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Klauenkupplung gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Klauenkupplung einen Antrieb auf, welcher wahlweise über eine Schiebemuffe mit einem ersten und einem zweiten Abtrieb verbindbar ist. Hierbei ist die Schaltmuffe dergestalt ausgeführt, dass in einer Mittelstellung sowohl der eine Abtrieb als auch der andere Abtrieb mit dem Antrieb verbunden ist. Somit ist gewährleistet, dass der Antrieb immer mit einem der beiden Abtriebe verbunden ist.

In einer weiteren Ausgestaltungsform ist der Antrieb mit einem Turbinenrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbunden, und die beiden Abtriebe befinden sich in dem dem hydrodynamischen Drehmomentwandler nachgeschalteten Antriebsstrang. Hierbei können die beiden Abtriebe der Klauenkupplung mit einem Gang für Vorwärtsfahrt und einem Gang für Rückwärtsfahrt verbunden sein, wodurch die Klauenkupplung eine Fahrtrichtungskupplung darstellt oder die beiden Abtriebe können mit unterschiedlichen Übersetzungen im Antriebsstrang verbunden sein. Hierbei besteht die Möglichkeit, im Antriebsstrang bei mindestens einem Abtrieb zusätzlich eine Lamellenkupplung anzuordnen, welche während der Schaltung gezielt in Schlupf gebracht wird. Bei Verwendung der Klauenkupplung als Fahrtrichtungskupplung wird die Schaltmuffe in dem Zustand umgeschaltet, in welchem die beiden Abtriebe Stillstand aufweisen, wobei dieses ebenfalls einem Stillstand des Fahrzeugs entspricht.

In einer weiteren Ausgestaltungsform besteht die Möglichkeit, den Beginn der Schaltung der Schaltmuffe vor Erreichen des Stillstands der beiden Abtriebe zu beginnen, wobei der Beginn in Abhängigkeit einer Abtriebsdrehzahl geschehen kann.

Indem der Antrieb, welcher beispielsweise mit einem Turbinenrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers in Verbindung steht, zu jedem Zeitpunkt mit einem Abtrieb, welcher beispielsweise mit einem Fahrzeugrad in Verbindung steht, verbunden ist, wird ein unzulässiges Hochdrehen des Turbinenrads in einer Mittelstellung der Schaltmuffe verhindert.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt eine Klauenkupplung mit einem Antrieb 1, welcher beispielsweise mit einem Turbinenrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und mit einer Schaltmuffe 2 drehfest verbunden ist. Die Schaltmuffe 2 ist axial verschiebbar angeordnet und verbindet den Antrieb 1 in einer ersten Schaltstellung mit einem ersten Abtrieb 3, und in einer zweiten Schaltstellung mit einem zweiten Abtrieb 4. Der Abtrieb 3 ist mit einer Untersetzung für einen Gang in Vorwärtsfahrtrichtung und der Abtrieb 4 ist mit einer Übersetzung für einen Gang in Rückwärtsfahrtrichtung verbunden. Schaltet die Schaltmuffe 2 aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung, so ist während der Mittelstellung der Antrieb 1 über die Schaltmuffe 2 sowohl mit dem Abtrieb 3 als auch mit dem Abtrieb 4 verbunden. Somit wird verhindert, dass eine unzulässige Freigabe des Antriebs 1 entstehen kann, was zu einem unzulässigen Hochdrehen des Turbinenrads des hydrodynamischen Drehmomentwandlers führen könnte.
In einer weiteren Ausgestaltungsform besteht die Erfindung aus einem Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, dessen Turbinenrad mit dem Antrieb 1 der Klauenkupplung verbunden ist. Der Antrieb 1 wird über eine Schaltmuffe 2 entweder mit einem ersten Abtrieb 3 oder einem zweiten Abtrieb 4 drehfest verbunden.
In einer weiteren Ausgestaltungsform wird die Schaltung der Schaltmuffe 2 von einer ersten Position in eine zweite Position dann durchgeführt, wenn der Abtrieb 3 und der Abtrieb 4 stillstehen. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass eine elektronische Steuervorrichtung den Beginn der Schaltung dann auslöst, wenn ein definiertes Drehzahlniveau der Abtriebe erreicht ist.

1: Antrieb
2: Schaltmuffe
3: Abtrieb
4: Abtrieb

Claims

Klauenkupplung, insbesondere in einem Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Drehmomenwandler, bei welcher ein Antrieb (1) einerseits mit einem ersten Abtrieb (3) verbindbar ist, indem eine Schaltmuffe (2) in einer ersten Stellung eine Kupplungsverzahnung des Antriebs (1) mit einer Kupplungsverzahnung des ersten Abtriebs (3) formschlüssig verbindet und bei welcher der Antrieb (1) andererseits mit einem zweiten Abtrieb (4) verbindbar ist, indem die Schaltmuffe (2) in einer zweiten Stellung die Kupplungsverzahnung des Antriebs (1) mit einer Kupplungsverzahnung des zweiten Abtriebs (4) formschlüssig verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmuffe (2) in einer Mittelstellung sowohl den ersten Abtrieb (3) als auch den zweiten Abtrieb (4) mit dem Antrieb (1) verbindet.
Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1) mit dem Turbinenrad des hydrodynamischen Drehmomentwandlers in Verbindung steht.
Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung als Fahrtrichtungskupplung verwendet wird.
Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmuffe (2) aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bei Stillstand der beiden Abtriebe (3, 4) verschoben wird.
Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem der beiden Abtriebe (3, 4) eine Lamellenkupplung nachgeschaltet angeordnet ist, welche beim Verschieben der Schaltmuffe (2) in einen Schlupfzustand gebracht wird.
Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn der Umschaltung der Schaltmuffe (2) vor Erreichen des Stillstands der Abtriebe (3, 4) erfolgt.
Klauenkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuereinheit in Abhängigkeit einer Abtriebsdrehzahl ein Signal für den Beginn der Umschaltung der Schaltmuffe (2) ausgibt.
Antriebsstrang mit einer Klauenkupplung, bei welcher der Antrieb (1) mit einem Turbinenrad des Drehmomentwandlers in Verbindung steht, und bei welcher ein Antrieb (1) einerseits mit einem ersten Abtrieb (3) verbindbar ist, indem eine Schaltmuffe (2) den Antrieb (1) mit dem ersten Abtrieb (3) verbindet, und bei welcher der Antrieb (1) andererseits mit einem zweiten Abtrieb (4) verbindbar ist, indem die Schaltmuffe (2) den Antrieb (1) mit dem zweiten Abtrieb (4) verbindet, und in einer Mittelstellung der Schaltlmuffe (2) sowohl der erste Abtrieb (3) als auch der zweite Abtrieb (4) mit dem Antrieb (1) in Verbindung steht.