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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung
für ein
Getriebe, mit einer Kupplung, die einen Lamellenträger und
eine innerhalb des Lamellenträgers
angeordnete Servoeinrichtung mit dynamischem Druckausgleich zur
Betätigung
der Kupplung aufweist, sowie mit einem Planetenträger eines
Planetenradsatzes, dessen Stegblech in axialer Richtung an einen
Druckausgleichsraum des dynamischem Druckausgleichs der Servoeinrichtung
angrenzt.
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Bauteilanordnungen von Getrieben
mit einer Kupplung und einem dazu benachbart angeordneten Planetenradsatz
sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. Beispielsweise
offenbart die
US 6,120,410 eine
im Detail auskonstruierte Kupplungsanordnung mit einer Lamellenkupplung,
in derem topfförmigen
Außenlamellenträger Lamellen,
eine Servoeinrichtung mit einem Kolben, einem Ringfederpaket zur
Rückstellung
des Kolbens, sowie einer Stauscheibe eines dynamischen Druckausgleichs angeordnet
sind. Radial unterhalb des Lamellenpaketes ist ein Planetenradsatz
angeordnet. Ein Druckausgleichsraum des dynamischen Druckausgleichs der
Kupplung wird dabei aus der Stauscheibe und dem Kolben gebildet.
Ein Druckraum der Kupplung ist entsprechend auf der dem Planetenradsatz
gegenüberliegenden
Seite des Kolbens angeordnet. Die Rückstellkraft des zwischen Kolben
und Stauscheibe eingespannten Ringfederpaketes stützt sich an
einem Sicherungsring ab, der die Stauscheibe axial gegenüber dem
Außenlamellenträger fixiert.
Eine Schmiermittelzufuhr zu dem Druckausgleichsraum erfolgt über eine
Schmierbohrung im Nabenbereich des Außenlamellenträgers.
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Ein Stegblech eines Planetenträgers des Planetenradsatzes
grenzt axial an den Druckausgleichsraums der Kupplung an. Dabei
ist das Stegblech an seinem Außendurchmesser
mit einem Innenlamellenträger
der Kupplung kraftschlüssig
fest verbunden. In das Stegblech sind Planetenbolzen eingesetzt,
auf denen Planetenräder
gelagert sind. Zur Planetenradschmierung weisen die Planetenbolzen
jeweils eine als Sackloch ausgebildete Zentralbohrung und eine zur
Mitte des jeweiligen Planetenrades hin gerichtete radiale Bohrung
auf. Das Schmiermittel wird den Planetenbolzen von der Seite des
Stegblechs her zugeleitet, die an den Druckausgleichsraum der Kupplung
axial angrenzt. Zur Verbesserung der axialen Einleitung des Schmiermittels in
die Zentralbohrung der Planetenbolzen ist ein Schmiermittelfangblech
vorgesehen, das an dem Stegblech auf einem Durchmesser oberhalb
der Planetenbolzen befestigt ist, auf der dem Druckausgleichsraum
der Kupplung zugewandten Seite des Stegblechs. Die Schmiermittelzuführung für die Planetenradschmierung
erfolgt nicht über
die Schmierbohrung des Lamellenträgers, über den der Druckausgleichsraum
mit Schmiermittel versorgt wird, sondern über ein Gleitlager, über das
der Lamellenträger an
einer feststehenden Getriebegehäusewand
gelagert ist. Die den Planetenrädern
zugeführte
Schmiermittelmenge ist also annähernd
die Leckagemenge dieses Gleilagers.
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Bei dieser Kupplungsanordnung der
US 6,120,410 bilden Außenlamellenträger, Kolben,
Ringfederpaket, Stauscheibe und Lamellen der Kupplung eine vormontierbare
Kupplungsbaugruppe, die als ganzes in das Getriebe einbaubar ist.
Der mit Planetenbolzen, Planetenrädern, Stegblech und einem Innenlamellenträger vorkomplettierte
Planetenradsatz bildet eine separate Baugruppe, die erst nach der Montage
der Kupplungsbaugruppe in das Getriebe auch in das Getriebe montierbar
ist. Zur Einhaltung eines definierten Einbaumaßes des Planetenträgers relativ
zu der Stauscheibe der Kupplung ist ein Abstandselement vorgesehen,
welches wegen der möglichen
Relativdrehzahl zwischen Innenlamellenträger und Stauscheibe als Lagerscheibe
ausgebildet ist. Der Planetenträger
selber ist nicht an dem Außenlamellenträger axial
fixiert.
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Der benötigte axiale Bauraum der in
der
US 6,120,410 offenbarten
Kupplungsanordnung ist aufgrund der speziellen Bauteilanordnung
von Kupplung und benachbartem Planetenradsatz sowie der ausgeführten Schmiermittelzuführung für den dynamischen
Druckausgleich der Kupplung und für die Planetenradschmierung
relativ groß.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend von
dem Stand der Technik, eine Kupplungsanordnung für ein Getriebe, die eine Kupplung
mit einem Lamellenträger
und einer innerhalb des Lamellenträgers angeordneten Servoeinrichtung
mit dynamischem Druckausgleich, sowie einen Planetenträger eines
Planetenradsatzes, dessen Stegblech in axialer Richtung an einen
Druckausgleichsraum des dynamischem Druckausgleichs der Servoeinrichtung angrenzt,
aufweist, hinsichtlich axialer Baulänge und hinsichtlich Montagefreundlichkeit
weiterzuentwickeln.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine
Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Demnach weist die Kupplungsanordnung
für ein
Getriebe, eine Kupplung mit einem Lamellenträger und einer innerhalb des
Lamellenträgers
angeordneten Servoeinrichtung mit dynamischem Druckausgleich zur
Betätigung
der Kupplung auf, sowie einem Planetenträger eines Planetenradsatzes,
dessen Stegblech in axialer Richtung an einen Druckausgleichsraum
des dynamischem Druckausgleichs der Servoeinrichtung angrenzt. Erfindungsgemäß ist dabei
das Stegblech mit dem Lamellenträger
verdrehfest verbunden und über
ein Sicherungselement an dem Lamellenträger axial derart fixiert, daß die Servoeinrichtung
gegen den Lamellenträger
durch die axiale Fixierung des Stegblechs vorgespannt wird.
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In einer ersten Ausgestaltung der
axialen Fixierung des Stegblechs stützt sich eine auf einen Kolben
der Servoeinrichtung wirkende Rückstellfeder der
Servoeinrichtung direkt an dem Stegblech ab.
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In einer zweiten Ausgestaltung der
axialen Fixierung des Stegblechs stützt sich die auf den Kolben
der Servoeinrichtung wirkende Rückstellfeder der
Servoeinrichtung direkt an einer relativ zum Stegblech ortsfesten
Stauscheibe des Druckausgleichsraums ab, wobei sich die Stauscheibe
wiederum direkt an dem Stegblech abstützt.
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Vorzugsweise bilden Lamellen, Lamellenträger, Servoeinrichtung
und Druckausgleichsraum der Kupplung zusammen mit einem vorkomplettierten Planetenträger des
Planetenradsatzes eine vormontierbare Bauguppe, die als ganzes in
das Getriebe einbaubar ist, wobei der vorkomplettierte Planetenträger das
Stegblech, in das Stegblech eingesetzten Planetenbolzen und auf
den Planetenbolzen gelagerte Planetenräder aufweist. Der Lamellenträger ist vorzugsweise
als Außenlamellenträger ausgebildet, kann
aber auch als Innenlamellenträger
ausgeführt sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
ist zur Schmiermittelversorgung des Druckausgleichsraums und einer
Planetenradschmierung eine gemeinsame Schmiermittelzuführung vorgesehen.
Dabei ist auf der dem Druckausgleichsraum zugewandten Seite des
Stegblechs, axial zwischen dem Stegblech und einer Anlagefläche des
Lamellenträgers,
eine profilierte Distanzscheibe eingespannt, welche den Druckausgleichraum
räumlich
von einer stegseitigen Schmiermittelkammer der Planetenradschmierung trennt
und zur Bildung dieser Schmiermittelkammer auf einem Radius oberhalb
der Planetenbolzen gegenüber
dem Stegblech zumindest weitgehend schmiermitteldicht anliegt. Zur
Realisierung einer möglichst
kurzen axialen Baulänge
weist die profilierte Distanzscheibe auf ihrem Umfang verteilt axial
geprägte
Wellungen radialer Richtung auf, deren durch die axiale Prägung gebildeteten
Nuten entweder mit dem Druckausgleichsraum oder mit der Schmiermittelkammer
in Verbindung stehen. Die gemeinsame Schmiermittelzuführung für den dynamischen
Druckausgleich der Kupplung und für die Planetenradschmierung
erfolgt in einem Bereich des Innendurchmessers der profilierten
Distanzscheibe, wobei Schmiermittel zur Planetenradschmierung aus
der Schmiermittelkammer den Planetenrädern über in das Stegblech eingesetzte
Planetenbolzen zugeleitet wird.
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In einer ersten konstruktiven Ausgestaltung des
Druckausgleichsraum wird dieser durch die profilierte Distanzscheibe
als axial feststehende Stauscheibe und durch einen topfförmigen Abschnitt
des axial verschiebbaren Kolbens der Servoeinrichtung gebildet.
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In einer zweiten konstruktiven Ausgestaltung des
Druckausgleichsraum kann dieser auch durch eine axial feststehende
Wand, die aus der profilierten Distanzscheibe und einem zylindrischen
Abschnitt des Stegblechs besteht, und durch einen topfförmigen Abschnitt
des axial verschiebbaren Kolbens der Servoeinrichtung, gebildet
werden.
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Sowohl bei der ersten als auch bei
der zweiten vorgeschlagenen konstruktiven Ausgestaltung des Druckausgleichsraums
kann dabei die profilierte Distanzscheibe eine zwischen Druckausgleichsraum und
Schmiermittelkammer wirkende Überlaufkante aufweisen
und relativ zu der gemeinsamen Schmiermittelzuführung derart angeordnet sein,
daß das
am Innendurchmesser der profilierten Distanzscheibe angeströmende Schmiermittel
zumindest weitgehend zuerst den Druckausgleichsraum der Kupplung befällt, und
daß das
Schmiermittel erst bei befülltem Druckausgleichsraum über die Überlaufkante
der axial profilierten Distanzscheibe in die Schmiermittelkammer
der Planetenradschmierung geleitet wird.
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In einer anderen Ausgestaltung der
Verteilung des zugeführten
Schmiermittels zwischen Druckausgleichraum und Planetenradschmierung kann
sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten vorgeschlagenen konstruktiven
Ausgestaltung des Druckausgleichsraums vorgesehen sein, daß die profilierte
Distanzscheibe relativ zu der gemeinsamen Schmiermittelzuführung derart
angeordnet ist, daß das
am Innendurchmesser der profilierten Distanzscheibe angeströmende Schmiermittel
teilweise dem Druckausgleichsraum der Kupplung und teilweise der
Schmiermittelkammer der Planetenradschmierung zugeleitet wird.
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In einer dritten konstruktiven Ausgestaltung des
Druckausgleichsraum wird vorgeschlagen, daß der Druckausgleichsraum durch
das Stegblech als axial feststehende Wand und durch einen topfförmigen Abschnitt
des axial verschiebbaren Kolbens der Servoeinrichtung gebildet wird,
wobei die profilierte Distanzscheibe entfällt. In diesem Fall wird die
von der gemeinsamen Schmiermittelzuführung für den dynamischen Druckausgleich
und die Planetenradschmierung zugeführte gesamte Schmiermittelmenge
zunächst
in den Druckausgleichraum geleitet. Das Schmiermittel für die Planetenradschmierung
gelangt direkt aus dem Druckausgleichsraum über Bohrungen der jeweiligen
in das Stegblech eingesetzte Planetenbolzen, auf denen die Planetenräder gelagert sind,
zu den Planetenrädern.
Zur Erzielung einer definierten Schmiermittelverteilung kann in
eine Zentralbohrung der jeweiligen Planetenbolzen beispielsweise
eine Blende eingesetzt sein oder diese Zentralbohrung als Stufenbohrung
ausgeführt
sein.
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Anhand der folgenden 1 bis 6 wird
die Erfindung nun näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung einer beispielhaften ersten erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung;
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2 einen
Schnitt „X-X" gemäß 1;
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3 eine
Schmiermittelzuführungs-Variante
der ersten Kupplungsanordnung;
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4 eine
Schnittdarstellung einer beispielhaften zweiten erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung;
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5 einen
Schnitt „Y-Y" gemäß 4; und
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6 eine
Schnittdarstellung einer beispielhaften dritten erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung.
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Bauelement gleicher Bauart bzw. vergleichbarer
Funktion sind auch mit gleichen Bezugszeichens versehen.
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In 1 ist
eine beispielhafte erste erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung im Schnitt
dargestellt, mit einer Kupplung 1 und einem benachbart zur
Kupplung 1 angeordnetem Planetenradsatz 26. Als
Außen-
und Belaglamellen ausgebildete Lamellen 2 der Kupplung 1 sind
innerhalb eines topfförmigen,
als Außenlamellenträger ausgebildeten
Lamellenträgers 3 der
Kupplung 1 angeordnet. Der im dargestellten Beispiel mehrstückig ausgebildete
Lamellenträger 3 kann
selbstverständlich
auch einstückig ausgeführt sein.
Ebenfalls innerhalb der topfförmigen Lamellenträgers 3 angeordnet
ist eine Servoeinrichtung 10 der Kupplung 1 zur
Betätigung
der Lamellen 2. Hierzu weist die Servoeinrichtung 10 einen
Kolben 11, der zusammen mit einer entsprechend ausgebildeten
Wand des Lamellenträgers 3 einen
Druckraum 14 bildet. Eine Druckbeaufschlagung dieses Druckraums 14 über eine
Druckzuführbohrung 7 des
Lamellenträgers 3 bewirkt
nach Überwindung
einer Rückstellkraft
einer beispielhaft als Tellerfeder ausgebildeten Rückstellfeder 13 eine
axiale Verschiebung des Kolbens 11 gegen die Lamellen 2.
Auf der dem Druckraum 14 gegenüberliegenden Seite des Kolbens 11 ist
ein auf den Kolben 11 wirkender Druckausgleichsraum 15 angeordnet, über den
ein infolge Kupplungsrotation auftretender dynamischer Druck der
Kupplung 1 zumindest annähernd ausgeglichen wird. Hierzu
wird der Druckausgleichsraum 15 mit Schmiermittel befüllt, welches über eine
in einer Nabe 5 des Lamellenträgers 3 angeordnete Schmierbohrung 6 zugeführt wird.
Der im dargestellten Beispiel in baulängensparender Bauweise radial unterhalb
der Lamellen 2 angeordnete Druckausgleichsraum 15 wird
durch eine profilierte Distanzscheibe 16 als axial feststehende
Stauscheibe und durch einen topfförmigen Abschnitt 12 des
axial verschiebbaren Kolbens 11 der Servoeinrichtung 10 gebildet.
An ihrem Außendurchmesser
ist die profilierte Distanzscheibe 16 über einen Dichtring 17 gegen den
topfförmigen
Abschnitt 12 des Kolbens 11 axial verschiebbar
abgedichtet.
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Auf der der Servoeinrichtung 10 zugewandten
Seite der Kupplung 1 ist ein Stegblech 27 eines Planetenträgers des
Planetenradsatzes 26 angeordnet, axial unmittelbar angrenzend
an die den Druckausgleichsraum 15 bildende profilierte
Distanzscheibe. Erfindungsgemäß ist das
Stegblech 27 dabei über
ein Mitnahmeprofil 4 des Lamellenträgers 3 im Bereich
der Nabe 5 mit dem Lamellenträger 3 verdrehfest
(formschlüssig)
verbunden und über
ein Sicherungselement 31 an dem Lamellenträger 3 axial derart
fixiert ist, daß die
Servoeinrichtung 10 gegen den Lamellenträger 3 durch
die axiale Fixierung des Stegblechs 27 vorgespannt wird.
Erfindungsgemäß stützt sich
dabei die auf den Kolben 11 der Servoeinrichtung 10 wirkende
Rückstellfeder 13 der
Servoeinrichtung 10 direkt an der relativ zum Stegblech 27 ortsfesten
profilierten Distanzscheibe 16 ab, wobei sich die profilierte
Distanzscheibe 16 wiederum direkt an dem Stegblech 27 abstützt. Das
beispielsweise als Sicherungsring oder als geteilte Sicherungsscheibe
ausgebildete Sicherungselement 31 greift in eine radiale
Nut 9 der Nabe 5 des Lamellenträgers 3 ein. Die
Federkraft der Rückstellfeder 13 der
Servoeinrichtung 10 erzeugt also die axiale Vorspannung
des Stegblechs 27.
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Planetenräder 32 des Planetenradsatzes 26 auf
der der Kupplung 1 abgewandten Seite des Stegblechs 27 angeordnet.
Zur Lagerung der Planetenräder 32 sind
in das Stegblech 27 eingesetzte Planetenbolzen 33 vorgesehen.
Infolge dieser Anordnung des Planetenradsatzes 26 relativ
zur Kupplung 1 und der Ausbildung des Lamellenträgers 3 als
Außenlamellenträger wirkt
die Betätigungskraft
der Servoeinrichtung 10 vom Druckraum 14 der Kupplung 1 aus gesehen
axial in Richtung des Planetenradsatzes 26.
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In einer anderen Ausgestaltung kann
der Lamellenträger
auch als Innenlamellenträger
ausgeführt
sein, wobei das Stegblech unverändert
mit der Nabe des Lamellenträgers
verdrehfest verbunden ist und an den Druckausgleichsraum axial angrenzt.
In diesem Fall wirkt die Betätigungskraft
der Servoeinrichtung 10 vom Druckraum 14 der Kupplung 1 aus gesehen
axial in zum Planetenradsatzes 26 entgegengesetzter Richtung.
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Zur Planetenradschmierung weisen
die Planetenbolzen 33 jeweils eine Zentralbohrung 34 auf,
in die Schmiermittel von der dem Druckausgleichsraum 15 der
Kupplung 1 zugewandten Seite her geleitet wird. Über mindestens
eine – nicht
näher dargestellte – radial
gerichtete Bohrung des jeweiligen Planetenbolzens gelangt das Schmiermittel
von der jeweiligen Zentralbohrung 34 zu der Lagerung der
Planetenräder 32.
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Wie in 1 ersichtlich,
trennt die profilierte Distanzscheibe 16 den Druckausgleichraum 15 räumlich von
einer stegblechseitigen Schmiermittelkammer 25 der Planetenradschmierung.
Zur Bildung dieser Schmiermittelkammer 25 liegt die profilierte Distanzscheibe 16 auf
einem Radius oberhalb der Planetenbolzen 33 gegenüber dem
Stegblech 27 zumindest weitgehend schmiermitteldicht an.
Im dargestellten Beispiel ist an dieser Dichtfläche 18 der Distanzscheibe 16 eine
Dichtung 19 vorgesehen, die beispielsweise als Runddichtring,
Lippendichtring oder Flachdichtung ausgebildet und auch auf die
Distanzscheibe 16 oder auf das Stegblech 27 aufgeklebt bzw.
aufvulkanisiert sein kann. Das in der Schmiermittelkammer 25 befindliche
Schmiermittel wird über die
Zentralbohrungen 35 der Planetenbolzen 33 (und die
nicht dargestellten radial gerichteten Bohrungen der Planetenbolzen)
der Lagerung der Planetenräder 32 zugeführt.
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Für
den dynamischen Kupplungsdruckausgleich und die Planetenradschmierung
ist eine gemeinsame Schmiermittelzuführung A vorgesehen, die im
Bereich des Innendurchmessers der profilierten Distanzscheibe 16 angeordnet
ist und über
die bereits erwähnte
Schmierbohrung 6 des Lamellenträgers 3 erfolgt. Der
Schmiermittelfluß in
den Druckausgleichsraum 15 ist dabei mit B bezeichnet,
der Schmiermittelzufluß zur
Schmiermittelkammer 25 der Planetenradschmierung mit C.
Zur Erzielung einer möglichst
kurzen axialen Baulänge
der Kupplungsanordnung weist die profilierte Distanzscheibe 16 erfindungsgemäß auf ihrem
Umfang verteilt axial geprägte
Wellungen radialer Richtung auf, deren durch die axiale Prägung gebildeteten
Nuten entweder mit der Schmiermittelkammer 25 oder mit
dem Druckausgleichsraum 15 in Verbindung stehen.
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Zur besseren Verständlichkeit
ist in 2 ein Schnitt „X-X" durch die Nabe 5 gemäß 1 dargestellt, mit der profilierten
Distanzscheibe 16 und dem Stegblech 27, wobei
die profilierte Distanzscheibe 16 schmiermittelkammerseitige
Nuten 20 und druckausgleichsraum seitigen Nuten 21 der
geprägten
Wellung, sowie die Anlagefläche 18 am
Stegblech 27 aufweist.
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In dem in 1 dargestellten Beispiel ist die profilierte
Distanzscheibe 16 relativ zu der Schmierbohrung 6 des
Lamellenträgers 3 derart
angeordnet, daß das
zugeführte
Schmiermittel zunächst
zumindest weitgehend über
die druckausgleichsraumseitigen Nuten 21 der geprägten Wellung
der Distanzscheibe 16 in den Druckausgleichsraum 15 gefördert wird
(Schmiermittelfluß A).
Erst wenn der Druckausgleichsraum 15 befällt ist,
strömt
Schmiermittel radial unterhalb einer Überlaufkante 22 der
profilierten Distanzscheibe 16 von dem Druckausgleichsraum 15 hinüber in die
schmiermittelkammerseitigen Nuten 20 der geprägten Wellung
der Distanzscheibe 16 und somit in die Schmiermittelkammer 25 (Schmiermittelfluß B). Auf
diese Weise wird eine funktionsmäßig höhere Priorität des dynamischen
Kupplungsdruckausgleichs gegenüber
der Planetenradschmierung sichergestellt. Eine derartige Anordnung
ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine kurzfristige Mangelschmierung
des Planetenradsatzes unkritisch ist, eine Funktionsstörung der
Kupplung jedoch unbedingt vermieden werden soll.
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In vorteilhafter Weise bilden bei
der beschriebenen beispielhaften ersten Kupplungsanordnung die Lamellen 2,
der Lamellenträger 3,
die Servoeinrichtung 10 und die den Druckausgleichsraum
bildende profilierte Distanzscheibe 16 zusammen mit dem vorkomplettierten
Planetenträger
des Planetenradsatzes 26 eine vormontierbare Bauguppe minimierter axialer
Baulänge,
die als ganzes in das Getriebe einbaubar ist. Dabei weist der vorkomplettierte
Planetenträger
das Stegblech 27, die in das Stegblech 27 eingesetzten
Planetenbolzen 33 und die auf den Planetenbolzen 33 gelagerte Planetenräder 32 auf
und spannt – wie
beschrieben – die
Servoeinrichtung 10 gegenüber dem Lamellenträger 3 vor.
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Zur Erhöhung der Sicherheit – insbesondere bei
hohen Drehzahlen der Kupplung – weist
das Sicherungselement 31, über welches das Stegblech 27 gegenüber der
Nabe 5 des Lamellenträgers 3 vorgespannt
ist, zusätzliche
eine radial wirkende Sicherung auf. Hierzu ist an dem Stegblech 27 eine
axiale Durchstellung 30 vorgesehen, die sich auf einem Durchmesser
unmittelbar oberhalb des Sicherungselementes 31 axial in
Richtung des Sicherungselementes 31 erstreckt. Im montierten
Zustand der Baugruppe greift die Durchstellung 30 axial
derart über das
Sicherungselement 31, daß das Sicherungselement 31 in
der Nut 9 der Nabes 5 des Lamellenträgers 3 in
radialer Richtung fixiert ist. Eine derartige axiale Durchstellung 30 des
Stegblechs 27 kann beispielsweise durch einen einfachen
Preßvorgang
hergestellt werden. Um das Sicherungselement 31 in die Nut 9 zu
montieren, wird das Stegblechs 27 auf der Nabe 5 des
Lamellenträgers 3 in
Richtung Servoeinrichtung 10 um einen definierten Weg über die
Nut 9 hinaus verschoben und hierdurch der für das Einsetzen
des Sicherungselementes 31 in die korrespondierende Nut 9 erforderliche
Freigang hergestellt. Nach der Montage drückt die Rückstellfeder 13 der Servoeinrichtung 10 das
Stegblech 27 zurück
gegen das Sicherungselement 31.
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3 zeigt
eine Variante für
die Schmiermittelzuführung
zum Druckausgleichsraum 15 der Kupplung 1 und
zur Schmiermittelkammer 25 der Planetenradschmierung. Bis
auf die konstruktive Ausgestaltung der profilierten Distanzscheibe 16 und die
räumliche
Lage der Schmierbohrung 6 im Bereich der Nabe 5 des Lamellenträgers 3 entspricht
die in 3 dargestellte
Kupplungsanordnung der anhand 1 zuvor
erläuterten
ersten beispielhaften Kupplungsanordnung. Unverändert ist eine gemeinsame Schmiermittelzuführung A
für den
dynamischen Kupplungsdruckausgleich und die Planetenradschmierung
vorgesehen. Das Schmiermittel wird über die Schmierbohrung 6 des
Lamellenträgers
3 im Bereich des Innendurchmessers des profilierten Distanzscheibe 16 zuführt. Im
Unterschied zu 1 ist die
profilierte Distanzscheibe 16 nunmehr relativ zu der Schmierbohrung 6 des
Lamellenträgers 3 derart angeordnet,
daß das
am Innendurchmesser der profilierten Distanzscheibe 16 angeströmende Schmiermittel
teilweise dem Druckausgleichsraum 15 der Kupplung 1 (Schmiermittelfluß B) und
teilweise der Schmiermittelkammer 25 der Planetenradschmierung
des Planetenradsatzes 26 (Schmiermittelfluß C) zugeleitet
wird.
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Auf diese Weise wird sichergestellt,
daß dynamischer
Kupplungsdruckausgleich und Planetenradschmierung mit gleicher Priorität mit Schmiermittel
versorgt werden.
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In einer anderen Ausgestaltung der
Schmiermittelzuführung
mit gleicher Priorität
für dynamischen Kupplungsdruckausgleich
und Planetenradschmierung können
in der Nabe des Lamellenträgers
beispielsweise auch mehrere Schmierbohrungen vorgesehen sein, die
derart angeordnet sind, daß eine
erste Schmierbohrung in den Druckausgleichsraum des dynamischen
Kupplungsdruckausgleich mündet
und eine zweite Schmierbohrung in die Schmiermittelkammer der Planetenradschmierung.
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Anhand 4 wird
nun eine zweite beispielhafte Kupplungsanordnung gemäß der Erfindung
erläutert.
Hinsichtlich prinzipiellem und funktionsmäßigem Aufbau entspricht diese
zweite Kupplungsanordnung im wesentlichen der zuvor anhand
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1 detailliert
beschriebenen ersten Kupplungsanordnung. Unverändert grenzt das Stegblech 27 des
Planetenradsatzes 26 an den Druckausgleichsraum 15 der
Kupplung 1 an. Im Unterschied zu 1 wird der Druckausgleichsraum 15 nunmehr gebildet
durch den topfförmigen
Abschnitt 12 des axial verschiebbaren Kolbens 11 der
Servoeinrichtung 10 und eine axial feststehende Stauscheibe,
welche aus der profilierten Distanzscheibe 16 und einen
zylindrischen Abschnitt 28 des Stegblechs 27 besteht. Dabei
ist der zylindrische Abschnitt 28 des Stegblechs 27 an
seinem Außendurchmesser über einen Dichtring 29 gegen
den topfförmigen
Abschnitt 12 des Kolbens 11 axial verschiebbar
abgedichtet. Die profilierte Distanzscheibe 16 bildet eine
dem Kolben 11 gegenüberliegende
weitgehend senkrechte Wand, die axial unmittelbar an das Stegblech 27 angrenzt
und gegenüber
dem Stegblech 27 auf einem Durchmesser oberhalb der Planetenbolzen 33 zumindest
weitgehend schmiermitteldicht abgedichtet ist (Dichtfläche 18,
Dichtung 19). Die profilierte Distanzscheibe trennt – wie in 1 – den Druckausgleichsraum 15 räumlich von
der stegblechseitigen Schmiermittelkammer 25.
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Unverändert ist das Stegblech 27 über das Mitnahmeprofil 4 des
Lamellenträgers
3 im Bereich der Nabe 5 des Lamellenträgers 3 mit dem Lamellenträger 3 verdrehfest
(formschlüssig)
verbunden und über
das Sicherungselement 31 an dem Lamellenträger 3 axial
derart fixiert ist, daß die
Servoeinrichtung 10 gegen den Lamellenträger 3 durch
die axiale Fixierung des Stegblechs 27 vorgespannt wird.
Im Unterschied zu 1 stützt sich
die auf den Kolben 11 der Servoeinrichtung 10 wirkende
Rückstellfeder 13 der
Servoeinrichtung 10 nunmehr direkt an dem Stegblech 27 ab.
Die Federkraft der Rückstellfeder 13 der
Servoeinrichtung 10 erzeugt dabei unverändert die axiale Vorspannung
des Stegblechs 27.
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Zur axialen Fixierung der profilierten
Distanzscheibe 16 gegenüber
dem Stegblech 27 ist in dem in 4 dargestellten Beispiel eine Vernietung 24 vorgesehen,
jedoch können
auch andere bekannte Befestigungen wie federelastische Clipse oder
eine Verklebung vorgesehen sein.
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wie bei der zuvor anhand 1 beschriebenen ersten erfindungsbemäßen Kupplungsanordnung
ist zur Erhöhung
der Sicherheit insbesondere bei hohen Drehzahlen der Kupplung auch
bei der zweiten erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung zusätzliche
eine radial wirkende Sicherung für
das Sicherungselement 31, über welches das Stegblech 27 gegenüber der
Nabe 5 des Lamellenträgers 3 vorgespannt
ist, vorgesehen. Wie in 4 ersichtlich,
ist hierzu an dem Stegblech 27 eine axiale Durchstellung 30 vorgesehen,
die sich auf einem Durchmesser unmittelbar oberhalb des Sicherungselementes 31 axial
in Richtung des Sicherungselementes 31 erstreckt. Im montierten
Zustand der Baugruppe greift die Durchstellung 30 axial
derart über
das Sicherungselement 31, daß das Sicherungselement 31 in dessen
korrespondierender Nut der Nabe 5 des Lamellenträgers 3 in
radialer Richtung fixiert ist. Um das Sicherungselement 31 in
die Nut 9 zu montieren, weist die profilierte Distanzscheibe
16 - im Unterschied zu 1 – im Bereich
ihres Innendurchmessers einen in axialer Richtung federnden Abschnitt 23 auf,
der an der Anlagefläche 8 der
Nabe 5 des Lamellenträgers 3 anliegt.
Bei der Montage des Stegblechs 27 auf der Nabe 5 des
Lamellenträgers 3 wird
dieser federnde Abschnitt 23 der profilierten Distanzscheibe 16 reversibel
zusammengedrückt
und der für
das Einsetzen des Sicherungs elementes 31 in die korrespondierende
Nut 9 erforderliche Freigang durch die axiale Verschiebung
des Stegblechs 27 in Richtung Servoeinrichtung 10 um einen
definierten Weg über die
Nut 9 hinaus hergestellt. Nach der Montage drückt die
Rückstellfeder 13 der
Servoeinrichtung 10 das Stegblech 27 zurück gegen
das Sicherungselement 31.
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Zur besseren Verständlichkeit
ist in 5 ein Schnitt „Y-Y" durch die Nabe 5 des
Lamellenträgers 3 gemäß 4 dargestellt, mit der profilierten
Distanzscheibe 16, mit den schmiermittelkammerseitigen Nuten 20 und
dem Stegblech 27, wobei die profilierte Distanzscheibe 16 die
Anlagefläche 18 am
Stegblech 27, die schmiermittelkammerseitigen Nuten 20 und die
druckausgleichsraumseitigen Nuten 21 der geprägten Wellung,
sowie den an der Anlagefläche 8 der
Nabe 5 anliegenden federnden Abschnitt 23 aufweist.
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Das Schmiermittel wird dem Druckausgleichsraum 15 und
der Schmiermittelkammer 25 über die in der Nabe 5 angeordnete
Schmierbohrung 6 des Lamellenträgers 3 als gemeinsame
Schmiermittelzuführung
A zugeführt,
im Bereich des Innendurchmessers der profilierten Distanzscheibe 16.
Dabei teilt die profilierte Distanzscheibe 16 den zugeführtem Schmiermittelstrom
in den Schmiermittelfluß B
für den
dynamischen Kupplungsdruckausgleich und in den Schmiermittelfluß C für die Planetenradschmierung.
Die entsprechenden Nuten der axialen Wellung der profilierten Distanzscheibe 16 sind
wieder mit 21 (druckausgleichsraumseitige Nut) und 20 (schmiermittelkammerseitige
Nut) bezeichnet.
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Je nach erforderlicher Priorität der Schmiermittelversorgung
zwischen dynamischen Kupplungsdruckausgleich und Planeteneradschmierung
wird der Fachmann bedarfsweise die zuvor anhand 1 und 3 beschrieben
Varianten der Schmiermittelverteilung sinnvoll mit der Ausbildung
des Druckausgleichsraums gemäß 4 kombinieren.
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Anhand 6 wird
nun eine dritte beispielhafte Kupplungsanordnung gemäß der Erfindung
erläutert.
Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen konstruktiven Ausgestaltungen
wird der Druckausgleichsraum 15 der Kupplung 1 nunmehr
durch den topfförmigen
Abschnitt 12 des Kolbens 11 der Kupplungs-Servoeinrichtung 10 und
dem mit dem Lamellenträger 3 der
Kupplung 1 verdrehfest verbundenen Stegblech 27 des
Planetenradsatzes 26 gebildet. Dabei weist das Stegblech
im Bereich seines Außendurchmessers – also auf
einem Durchmesser oberhalb der in das Stegblech 27 eingesetzten
Planetenbolzen 33 – einen
zylindrischen Abschnitt 28 auf, der sich axial in Richtung
der Kupplungs-Servoeinrichtung 10 erstreckt und gegenüber dem
topfförmigen Abschnitt 12 des
Kolbens 11 durch einen Dichtring 29 axial verschiebbar
schmiermitteldicht abgedichtet ist.
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Erfindungsgemäß stützt sich die Rückstellfeder 13 der
Servoeinrichtung 10 axial an dem zylindrischen Abschnitt 28 des
Stegblechs 27 an, wobei sich das Stegblech 27 wiederum über das
in die Nut 9 der Nabe 5 des Lamellenträgers 3 eingreifende
Sicherungselement 31 an dem Lamellenträger 3 der Kupplung 1 abstützt.
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Zur Schmiermittelversorgung des dynamischen
Druckausgleichs der Kupplung 1 und der Planentenradschmierung
des Planetenradsatzes 26 ist – wie bei den konstruktiven
Ausgestaltungen gemäß 1 bis 5 – eine
gemeinsame Schmiermittelzuführung
A vorgesehen, die über
mindestens eine in der Nabe 5 des Lamellenträgers 3 angeordnete Schmierbohrung 6 erfolgt.
Das gesamte Schmiermittelmenge wird dabei in den Druckausgleichsraum 15 gefördert (Schmiermittelfluß B). Der
Schmiermittelfluß C
zu der Planetenradschmierung erfolgt aus dem Druckausgleichsraum 15 heraus über die
in Richtung des Druckausgleichsraums 15 hin offenen Zentralbohrungen 34 der
Planetenbolzen 33. Zur Einstellung der Schmierölmenge der
Planetenradschmierung sind in die Zentralbohrungen 34 der
Planetenbolzen 33 jeweils eine Blende 35 eingesetzt.
In einer anderen Ausgestaltung können
die Zentralbohrungen 34 der Planetenbolzen 33 jeweils
auch als Stufenbohrungen ausgebildet sein.
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Wie bei den beispielhaften Kupplungsanordnungen
gemäß 1 bis 5 bilden auch bei der dritten erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung
gemäß 6 die Lamellen 2 der
Kupplung 1, der Lamellenträger 3, die Servoeinrichtung 10,
der Druckausgleichsraum 15 zusammen mit dem vorkomplettierten
Planetenträger
des Planetenradsatzes 26 eine vormontierbare Bauguppe,
die als ganzes in das Getriebe einbaubar ist, wobei der vorkomplettierte Planetenträger das
Stegblech 27, in das Stegblech 27 eingesetzten
Planetenbolzen 33 und die auf den Planetenbolzen 33 gelagerten
Planetenräder 32 aufweist.
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- 1
- Kupplung
- 2
- Lamellen
der Kupplung
- 3
- Lamellenträger der
Kupplung
- 4
- Mitnahmeprofil
des Lamellenträgers
- 5
- Nabe
des Lamellenträgers
- 6
- Schmierbohrung
des Lamellenträgers
- 7
- Druckzuführbohrung
des Lamellenträgers
- 8
- Anlagefläche des
Lamellenträgers
- 9
- Nut
des Lamellenträgers
- 10
- Servoeinrichtung
der Kupplung
- 11
- Kolben
der Servoeinrichtung
- 12
- topfförmiger Abschnitt
des Kolbens
- 13
- Rückstellfeder
der Servoeinrichtung
- 14
- Druckraum
der Kupplung
- 15
- Druckausgleichsraum
der Kupplung
- 16
- profilierte
Distanzscheibe
- 17
- Dichtring
der Distanzscheibe
- 18
- Dichtfläche der
Distanzscheibe
- 19
- Dichtung
der Distanzscheibe
- 20
- schmiermittelkammerseitige
Nut der Distanzscheibe
- 21
- druckausgleichsraumseitige
Nut der Distanzscheibe
- 22
- Überlaufkante
der Distanzscheibe
- 23
- federnder
Abschnitt der Distanzscheibe
- 24
- Vernietung
der Distanzscheibe am Stegblech
- 25
- Schmiermittelkammer
der Planetenradschmierung
- 26
- Planetenradsatz
- 27
- Stegblech
des Planetenradsatzes
- 28
- zylindrischer
Abschnitt des Stegblechs
- 29
- Dichtring
des Stegblechs
- 30
- axiale
Durchstellung des Stegblechs
- 31
- Sicherungselement
- 32
- Planetenrad
des Planetenradsatzes
- 33
- Planetenbolzen
des Planetenradsatzes
- 34
- Zentralbohrung
des Planetenbolzens
- 35
- Blende
- A
- Schmiermittelzuführung
- B
- Schmiermittelfluß zum Druckausgleichsraum
- C
- Schmiermittelfluß zur Schmiermittelkammer