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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ölversorgung für eine Lamellenkupplung,
insbesondere für
Motorräder,
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Herkömmliche
Lamellenkupplungen sind mit ihrer Ölversorgung an den Motorölkreislauf
angeschlossen. Nachteilig hierbei ist, dass bei manchen Betriebszuständen der
Kupplung unnötig
viel Öl durch
die Lamellenkupplung gepumpt wird. Dies führt zu Planschverlusten, was
sich ungünstig
auf den Wirkungsgrad der Kupplung und somit auf den Gesamtwirkungsgrad
des Fahrzeugs auswirkt.
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Dies
versucht die
DE 101
50 704 A1 zu vermeiden. Die hier dargestellte Lamellenkupplung weist
ein in einem Kupplungsgehäuse
angeordnetes Lamellenpaket auf, wobei ein Teil der Lamellen auf einem
Lamellenträger
angeordnet ist, der fest mit einer hohlzylindrischen Kupplungswelle
verbunden ist. Die hohlzylindrische Kupplungswelle dient einerseits zur Übertragung
des Kupplungsdrehmoments und zusätzlich
als „Ölleitung". Die Kupplungswelle
mündet
in den Innenraum des Kupplungsgehäuses und versorgt das Lamellenpaket
mit Öl.
Bei Kupplungsvorgängen
entsteht an den Lamellen Reibungswärme, die größtenteils über das Öl abgeführt wird.
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Um
nicht, wie dargelegt, unnötig
viel Öl
in die Lamellenkupplung strömen
zu lassen, sieht die vorbekannte Lösung eine Steuereinrichtung
vor, mit der das Volumen des durch die Kupplungswelle strömenden Öls gesteuert
werden kann. In einer vorteilhaften Ausführung ist im Innenraum der
hohlzylindrischen Kupplungswelle eine Blende angeordnet, die mit
einem nadelartigen Stößel zusammenarbeitet.
Der Stößel wird
dabei von einem Ausrückelement
der Lamellenkupplung beaufschlagt und verschließt bei geschlossener Kupplung
die Blendenöffnung
nahezu. Beim Öffnen
bzw. beim Schließen
der Kupplung gibt er jedoch die Blendenöffnung frei, so dass ungehindert Öl in das
Kupplungsgehäuse
fließen
kann. Bei diesen Betriebszuständen
entsteht durch den Schlupf zwischen den einzelnen Kupplungslamellen die
größte Wärme, die
durch das dann reichlich fließende Öl abgeführt werden
kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, den Ölfluss
einer Lamellenkupplung in einfacher Weise zu steuern und dabei sicherzustellen,
dass bei Betriebszuständen
mit der größten Wärmeentwicklung
die Wärmeabfuhr
in der Lamellenkupplung durch das Öl gewährleistet ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Das
Grundprinzip der Erfindung sieht demnach in montagefreundlicher
Ausführung
einen Fortsatz mit einer radialen Durchflussbohrung vor, der in einfacher
Weise in die Austrittsöffnung
der hohlzylindrischen Kupplungswelle eingesetzt wird. Der Fortsatz
gestattet dabei den Ölfluss
bis zur Durchflussbohrung, die über
ein Sperrglied geschlossen oder teilweise oder vollständig geöffnet werden
kann. Ein Ausrückelement
der Lamellenkupplung betätigt
dabei das Sperrglied.
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Um
möglichst
einfache Bauteile verwenden zu können,
sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, den Fortsatz
aus zwei Bauteilen zusammenzusetzen. Ein Füllstück mit Längsnuten für den Öldurchfluss ist in diesem Fall
in der Austrittsöffnung
der Kupplungswelle befestigt und ragt mit einem Ende aus der Kupplungswelle
heraus. Auf diesem Ende ist ein Rohrstück mit der radialen Durchflussbohrung
durch Presssitz oder in sonstiger Weise befestigt.
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Eine
kompakte Bauweise wird in zweckmäßiger Weise
dadurch erhalten, indem das Sperrglied für den Verschluss der radialen
Durchflussbohrung als hülsenförmige Verlängerung
eines als Ausrückelement
der Lamellenkupplung dienendes Druckstückes ausgebildet ist. Das Druckstück wird
dabei von einer Kupplungsarmatur hydraulisch, mechanisch oder in
sonstiger Weise durch eine Kupplungsarmatur beaufschlagt. Dabei
kann das Druckstück
in vorteilhafter Weise zugleich das Kupplungslager aufnehmen.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles
anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
Lamellenkupplung nach dem Stand der Technik und
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2 in
vergrößertem Maßstab einen
Ausschnitt einer Lamellenkupplung mit der erfindungsgemäßen Durchflusssteuerung.
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1 zeigt
eine Lamellenkupplung 1 nach dem Stand der Technik. Sie
weist ein Lamellenpaket 2 auf, bei dem ein erster Teil
der Lamellen in einem Kupplungskorb 3 angeordnet ist, der
wiederum mit einem Zahnkranzträger 4 verbunden
ist. Der Kupplungskorb 3 und der Zahnkranzträger 4 sind über Federelemente 5 in
Umfangsrichtung elastisch dämpfend
miteinander gekoppelt und drehbar über ein Nadellager 6 auf
einer Hülse 7 gelagert.
Die Hülse 7 sitzt verdrehfest
auf einer hohlzylindrischen Kupplungswelle 8. Ein Lamellenträger 9 für den zweiten
Teil der Lamellen ist über
eine Keilverzahnung 10 drehfest auf der Kupplungswelle 8 angeordnet
und in Axialrichtung durch eine Wellenmutter 11 fixiert.
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Ferner
ist eine Druckplatte 12 vorgesehen, die über Anpressfedern 13 mit
dem Lamellenträger 9 verspannt
ist und die über
ein Ausrücklager 14 mit
einem axial verschiebbaren Ausrückelement 15 verbunden
ist. Die Anpressfedern 13 pressen die Druckplatte 12 gegen
den Lamellenträger 9.
Dadurch werden die einzelnen Lamellen des Lamellenpakets 2 zusammengepresst,
was dem eingekuppelten Zustand der Lamellenkupplung 1 entspricht.
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Durch
axiales Verschieben des Ausrückelements 15 nach „rechts" kann die Druckplatte 12 entgegen
der Anpresskraft der Anpressfedern 13 nach rechts gezogen
werden, was einem Öffnen
der Lamellenkupplung 1 entspricht. Es handelt sich demnach
um eine gezogene Kupplung.
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Die
Lamellenkupplung 1 wird über einen hohlzylindrischen
Innenraum 16 der Kupplungswelle 8 mit Öl versorgt.
Das Öl
dient einerseits als Schmiermittel für die Lamellenkupplung und
für diverse
Lager. Zusätzlich
dient das Öl
als Kühlmittel
zum Abführen
der im Lamellenpaket 2 anfallenden Reibwärmeleistung.
Für den
ersten Fall zweigen quer von dem hohlzylindrischen Innenraum 16 Stichleitungen 17 ab,
die das Nagellager 6 mit Schmieröl versorgen.
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Für den zweiten
Fall fließt
das Öl über eine Austrittsöffnung 18 in
den Innenraum des Kupplungsgehäuses,
das ansonsten öldicht
(in der Zeichnung nicht in allen Einzelheiten dargestellt) ausgeführt ist und
in dem sich im wesentlichen das Lamellenpaket mit den Lamellenträgern und
der Druckplatte befindet. Je nach Betriebszustand, ob geöffnete oder
geschlossene Kupplung, steuert eine Ventileinheit den Volumenstrom
des Öls.
Auf Einzelheiten dieser vorbekannten Lösung soll hier nicht näher eingegangen werden,
vielmehr wird anhand von 2 die erfindungsgemäße Steuerung
näher erläutert.
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Die Ölsteuerung
nach 2 sitzt etwa in dem Bereich der Lamellenkupplung,
der in 1 mit einem gestrichelten Kreis gekennzeichnet
ist. Die umgebenden Kupplungsteile sind in 2 weggelassen,
da sie sich im wesentlichen denen in 1 ähneln. Lediglich
ist der Kupplungstyp in 2 als gedrückte Kupplung ausgeführt, das
heißt,
zum Öffnen der
Kupplung wird ein noch zu beschreibendes Druckstück oder Ausrückelement
gegenüber
dem Stand der Technik nach 1 nicht nach
rechts gezogen, sondern nach links gedrückt. Entsprechend müssen auch
die Anpressfedern und deren Beaufschlagung durch die Druckplatte
ausgelegt sein. Dies ist aber nicht Gegenstand der Erfindung und
wird daher auch nicht weiter beschrieben.
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In
die Austrittsöffnung 18 der
Kupplungswelle 8 ist ein Füllstück 19 aus Vollmaterial
teilweise eingeschoben und in der Kupplungswelle 8 durch
Presssitz oder sonstigem Befestigungsverfahren gehalten. Am Umfang
verteilt, weist das Füllstück 19 in
Achsrichtung der Kupplungswelle verlaufende Längsnuten 20 auf, durch
die das Öl
strömen
kann. Das aus der Austrittsöffnung 18 herausragende
Ende des Füllstücks 19 trägt ein Rohrstück 21 mit
mehreren radialen Querbohrungen 22. Das Rohrstück 21 ist
länger
als das herausragende Ende des Füllstücks 19, und
seine Querbohrungen 22 liegen jenseits dessen Stirnwand.
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Ein
Druckstück 23,
das Teil eines Ausrücksystems
für die
Lamellenkupplung ist, trägt
zum einen auf einem abgestuften Außenumfang das Ausrücklager 14 (1).
Zum anderen weist es zur Kupplungswelle 8 eine hülsenförmige Verlängerung 24 auf,
die gleitend auf dem Rohrstück 21 angeordnet
ist. Radiale Durchtrittsöffnungen 25 sind
etwa in der Mitte der axialen Ausdehnung der Verlängerung 24 vorgesehen.
Sie entsprechen in ihrem Durchmesser den radialen Querbohrungen.
Die hülsenförmige Verlängerung 24 und
das Rohrstück 21 sind
so aufeinander abgestimmt, dass je nach Verschiebung auf dem Rohrstück 21 die
Querbohrungen 22 durch die Verlängerung 24 verschlossen
werden oder dass die Durchtrittsöffnungen 25 der
Verlängerung 24 mit
den Querbohrungen 22 zunehmend fluchten, bis schließlich das Öl ungehindert
hindurch fließen
kann.
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In 2 ist
der eingekuppelte Zustand gezeigt. Das Lamellenpaket ist zusammengepresst
und ein Drehmoment wird von einer Antriebsmaschine über die
Kupplungswelle der Lamellenkupplung zu einem üblicherweise nachgeschalteten
Getriebe weitergeleitet. Die Lamellen brauchen in diesem Betriebszustand
nicht gekühlt
zu werden, da kein Schlupf zwischen ihnen vorhanden ist. Folgerichtig ist
auch der Ölfluss
für die
Kühlung
der Kupplung unterbrochen; in diesem Zustand verschließt die hülsenförmige Verlängerung 24 die
radialen Querbohrungen 22.
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Zum Öffnen drückt ein
in 2 nicht näher dargestellter
Ausrückmechanismus
auf das Druckstück 23 und
verschiebt es mit der hülsenförmigen Verlängerung 24 in
Richtung Kupplungswelle 8. Bei Öffnen – und auch entsprechend beim
Schließen – der Kupplung
tritt zunehmend Schlupf zwischen den Lamellen auf mit der Folge
einer erhöhten
Wärmeentwicklung
zwischen ihnen. Um diese Wärme
abführen
zu können,
wird der Durchfluss des Öls
von der hohlen Kupplungswelle 8 in das Kupplungsgehäuse ermöglicht.
Erreicht wird dies dadurch, das die Verschiebung der hülsenförmigen Verlängerung 24 die Durchtrittsöffnungen 25 die
Querbohrungen 22 überstreichen
und den Ölfluss
zunehmend freigeben bis zum ungehinderten Durchfluss. Beim Schließen der Kupplung
läuft der
Vorgang umgekehrt ab. Ein Doppelpfeil 26 steht symbolisch
für diese
Kupplungsbetätigungen.