DE1906950A1

DE1906950A1 - Reibscheibenkupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE1906950A1
Application number: DE19691906950
Authority: DE
Inventors: Stockton Thomas R
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1968-02-23
Filing date: 1969-02-12
Publication date: 1970-08-27
Also published as: DE1906950C3; GB1189795A; DE1906950B2; US3491865A

Description

Reibscheibenkupplungseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf Reibscheibenkupplungseinrichtungen für liellen, insbesondere ftir Getriebe von IKraftfahrzeugen, mit einem Kupplungskorb, in dem durch Innenverzahnung des Kupplungskorbes Trennscheiben drehfest gehalten werden, deren Kupplungselemente durch Aussenverzahnung einer Kupplungsnabe in dieser drehfest gehalten werden und die Trennscheiben und Kupplungselemente durch axial wirkende I-räfte zum Reibungseingriff gebracht werden können.
Während bei bekannten Einrichtungen als Kupplungselemente Ringscheiben verwendet werden, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Kupplungselemente als Kreis-Zweieckförmige Elemente auszubilden, wobei die Istreiszwei decke an der inneren Peripherie eine Verzahnung besitzen, die der Aussenverzahnung des Kupplungselementes der Nabe entspricht.
Während bei bekannten Kupplungselementen in Form einer Ringscheibe infolge der Wärmeentwicklung Schwierigkeiten dadurch auftreten können, dass sich die Scheibe verformt und damit eine wellenförmige Gestalt annimmt die wie eine Tellerfeder wirkt, vermeidet der Gegenstand der Erfindung diese Nachteile.
Die kupplungselemente nach der Erfindung können sich dagegen frei be wegen, ohne dass der oben erwähnte Effekt auftritt.
In Ausgestaltung der Erfindung können eweils drei Kupplungselemente, die etwa einen Winkel von 1200 einschliessen, auf dem Umfang der Kupplung angeordnet sein.
Die Zähne der Innenverzahmung des Kupplungselementes können so ausgebildet sein, dass die Zahnflanken im wesentlichen radial angeordnet sind.
Weiterhin kann die äussere Peripherieder Kupplunmgselemente ebenfalls eine Verzahnung tragen, die zu der an der Innenperipheri befindlichen Verzahnung korrespondiert. Durch diese Anordnung wird es möglich, die einzelnen Kupplungselemente aus einem Blechstreifen mit einem WIinimum an Abfall zu stanzen.
In Ausgestaltung der Erfindung können die Kupplungselemente auf beiden Seiten einen Reibbelag tragen, der vorzugsweise so angeordnet ist, dass er auch die an der äusseren Peripherie befindlichen Zähne überdeckt. Dadurch wird eine grössere Reibfläche erzielt.
Weiterhin kann die Krümmung der äusseren Peripherieder Kupplungselemente gleich der rüflimng der inneren Peripherie sein.
Die Erfindung wird erläutert anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels .
Es zeigen Fig. 1 eine Kupplungsanordnung innerhalb eines Zahnräderwechselgetriebes. Dabei kann eine oder auch beide der dargestellten Kupplungsanordnngen in der erfindungsgemässen Weise ausgebildet sein, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kupplungsplatte, die in Fig. 1 dargestellt ist, entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. ffi" A, N, C und D die Kupplungselemente in verschiedenen Ansichten gemäss der Erfindung.
In Fig. 1 ist mit 10 das Getriebegehäuse bezeichnet, das durch Schraubverbindungen oder auf andere Weise an einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges befestigt ist.
12. ist die Eingangswelle des Getriebes. Die Eingangswelle 12 ist mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden.
Die Eingangswelle 12 ist weiterhin iiber eine wahlweise betätigbare Reibungskupplung (nicht dargestellt) mit dem Planetenradträger 14 eines Planetengetriebesatzes 16 verbunden.
Der Planetgetriebesatz 16 besitzt ein Ringrad 18, das mit einer nicht dargestellten Getriebeausgangswelle verbunden sein kann. Weiterhin ist ein Satz von lanzen Planetenrädern 20 vorgesehen, die drehbar auf dem Planetenradträger 14 angeordnet sind. Ss befindet sich auf dem Planetenradträger 18 ein Satz Planetenräder 22. Diese Planetenräder stehen im iingriff mit dem Sonnenrad 24 und den Planetenrädern 20. Die Planetenräder 20 stehen wiederum in Eingriff mit einem zweiten @onnenrad 26 sowie mit dem Ringrad 18.
Die Kupplungsstrommel 28 ist mit der Getriebeeingangswelle 30 verbunden.
Diese Welle kann mit dem Turbinenteil eines hydrokinetischen Drehmomentwandlers verbunden sein, wShrend der Pumpenteil derselben auf der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine sitzt. Um die Kupplungstrommel 28 herum befindet sich eine Bremstrommel 32, die mit dem Sonnenrad 26 verbunden ist. Ein Reibungsband 34 umschliesst die Bremstrommel 32. Das Reibungsband kann in üblicher Weise angelegt oder gelöst werden, etwa mittels einer Servoeinrichtung, wobei das Sonnenrad 26 wahlweise festgelegt werden kann.
Die Bremstrommel 32 trägt mittels Innenverzahnung eine Trennplatte 36 einer Kupplungseinrichtung 38. Kupplungsplatten 40 werden dabei von der Kupplungsstrommel 38 gehalten. Diese Kupplungsplatten 40 treten in Reibungseingriff mit der Trennplatte 36, sobald der Kolben 42 für die lfupplungs-Servoeinrichtung mit Druck beaufschlagt wird.
Die Bremstrommel 32 besitzt eine Nabe 44, die drehbar auf der ifülse 46 angeordnet ist. Diese wiederum ist mit der Abschlusswand 48 verbunden, die mittels Schrauben 50 an einer Schulter 52 des Gehäuses 10 angeschraubt ist. Die Kupplungsstrommel 28 besitzt weiterhin Trennplatten 54, die Teil einer Kupplungseinrichtung 56 sind. Die Kupplungseinrichtung schliesst Kupplungselemente 58 ein, die innere Zähne besitzen, die in zugriff mit Aussenzähnen des Kupplungselementes 60 treten. Das Kupplungselement 60 ist direkt mit dem Sonnenrad 24 verbunden.
Die kupplungstrommel 28 bildet einen ringförmigen Zylinder 62, der einen Ringkolben 64 aufnimmt. , ;enn die dadurch entstandene Kammer druckbeaufschlagt wird, werden die Trennscheiben 54 in Reibungseingriff mit den i.upplungselementen 58 gebracht, wodurch eine };raftübertragung zwischen der zelle 50 und dem Sonnenrad 34 hergestellt wird.
Bei eingeschaltetem kleinen Gang ist der Planetenradträger 14 durch eine Bremse (nicht gezeigt) festgelegt. Die Kupplungseinrichtung 56 wird dadurch als ein Mittel benutzt, das Drehmoment, das durch die Welle 30 eingegeben wird> an das Sonnenrad 24 weiterzugeben.
Bei eingeschaltetem mittlerem Gang bleibt die Kupplungseinrichtung 56 eingelegt, aber die Bremse 34 bleibt ebenfalls angezogen. Dadurch ist das Sonnenrad 26 festgelegt. Das Sonnenrad 26 wirkt dadurch als Reaktionsteil des Planetengetriebes, wodurch das Ringrad 18 mit mittlerer Drehzahl angetrieben wird.
Bei eingelegtem grossem Gang wird gleichzeitig die Kupplungseinrichtung 56 und eine nicht dargestellte Kupplung betätigt, wodurch die Welle 12 direkt mit dem Planetenradträger 14 verbunden wird. Eine Overdrive-Stellung wird dadurch erreicht, dass gleichzeitig die Bremse 34 und die Kupplungseinrichtung, die die Welle 12 und den Planetenradträger 14 verbindet, betätigt werden.
Aus dem vorhergehenden geht hervor, dass die IMupplungseinrichtung 56 Je nach geamnschtem Gang ein- bzw ausgerückt werden muss. Die Betätigung muss unter Last erfolgen und es muss ein gewisser Betrag an freier Drehbewegung zwischen den Kupplungselementen und den Trennplatten vorhanden sein.
In den Fig. A bis D sind die Kupplungselemente im einzelnen dargestellt.
Jedes Element besitzt an der inneren Peripherie66 einen verzahnten Abschnitt. IZie in Fig. 3 A dargestellt ist, können die Kupplungselemente aus einem mit 72 bezeichneten Blechstreifen herausgestanzt werden. Das hat zur Folge, dass die Kupplungselemente auch auf der Aussenseite eine Verzahnung tragen. Nach dem Stanzen der Teile werden die Flächen jedoch mit einem Kupplungsbelag auf jeder Seite versehen, wodurch die Zähne 70 auf der äusseren Peripherieder K:upplungselemente abgedeckt werden. Dadurch entsteht zusätzlich eine Kupplungsfläche.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausfuhrungsform sind die Zähne der Kupp'lungselemente so geformt, dass die Flanken der Zähne radial verlaufen, so dass infolge der eintretenden keilwirkung die Kupplungsplatten gegen eine Bewegung in radialer Richtung bei Drehung des Kupplungselementes 60, mit dem sie verbunden sind, festgelegt werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung eignet sich insbesondere für Kupplungen mit grossem Durchmesser, bei denen die Kupplungsplatten auf einem relativ grossen Wirkungsradius angeordnet sind. Bei derartigen Anwendungsfällen sind die Einsparungen am grössten> denn bei bekannten Anordnungen wächst der Verlust bei Herstellung von Kupplungselementen mit steigender Grösse derselben. Bei Anwendung der Erfindung bleibt jedoch der Verlust unabhängig von den sich vergrössernden Durchmessern der Kupplung gleich klein.
Eine grosse Ebenheit der Kupplungselemente während der Kupplungsbetätigung wird dadurch erreicht, dass die Tendenz der Kupplungselemente als Wärmespeicher zu dienen herabgesetzt ist.

Claims

Patentansprüche 1. Reibscheibenkupplungseinrichtung für IJellen, insbesondere für Getriebe von Kraftfahrzeugen, mit einem Kupplungskorb, in dem durch Innenverzahnung des Kupplungskorbes Trennscheiben drehfest gehalten werden, deren Kupplungselemente durch Aussenverzahnung einer Kupplungsnabe in dieser drehfest gehalten werden und die Trennscheiben und Kuplungselemente durch axial wirkende kräfte zum Reibungseingriff gebracht werden können, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t , dass die Kupplugselemente (58) Kreis-Zweieck-förmige Gestalt besitzen, wobei das Kreiszweieck an der innerenPeri*ierie eine Verzahnung besitzt, die der Aussenverzahnung des Kupplungselementes (60) der Nabe entspricht..
2. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1, d a d u r c h 7 e k e n n -z e i c h n e t , dass jeweils drei Kupplungselemente (58), jeweils etwa einen @ winkel von 1200 einschliessend, auf dem Umfang der Kupplung angeordnet sind.
3. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Kupplungselemente (58) eine Innenverzahnung besitzen, dessen Zahnflanken im wesentlichen radial angeordnet sind.
4. Reib#scheibenkupplung nacheinem oder mehreren der voraus,eganxenen Ansprüche, d a d u r c h ,r e k e n n z ei c h n e t , dass die äussere Peripherie der Kupplungselemente (58) eine Verzahnung trägt, die zu der an der Innenperipheriedes Kupplungselementes befindlichen Verzahnung korrespondiert.
5. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n c t , dass die Kupplungselemente auf beiden Seiten einen Reibbeschlag tragen, der die Verzahnung an der äusseren Peripherie überdeckt.
6. Reibscheibenkupplung nach einem oder mehreren der vorausgegangenen Anspruche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Krümmung der äusseren Peripherieder Kupplungselemente (58) gleich ist der Krümmung der inneren Peripherieder Kupplungselemente.