DE19842478A1 - Fluidbetriebene Kupplungsbremse für Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fluidbetriebene Kupplungsbremse für Getriebe.

Wenn eine herkömmliche Kupplungsbremse in einem Getriebe betätigt wird, drückt der Fahrer das Kupplungspedal ganz nach unten. Ein Kupplungsgestänge bewegt dann Reibelemente in Eingriff mit der Kupplungsbremse.

Der Reibschluß zwischen der Kupplungsbremse und den Elemen­ ten verzögert die Drehung der Getriebewellen und -zahnräder. Die Reibelemente sind jedoch Verschleißteile und laufen leicht heiß. Zudem ist es schwierig, die Kupplungsscheibe auszutauschen, wenn sie abgenutzt ist, da sie so angebracht ist, daß sie die Eingangswelle des Getriebes umgibt. Daher ist es üblicherweise erforderlich, entweder die Kupplungs­ bremse abzutrennen oder das Getriebe auszubauen. Bei her­ kömmlichen Kupplungsbremsen müssen gefräste Schlitze in der Eingangswelle des Getriebes vorhanden sein, was teuer ist und die Belastung zusätzlich erhöht.

Die Kupplungsbremse weist somit insgesamt in Betrieb und Funktionsweise unerwünschte Eigenschaften auf und erfordert ein hohes Maß an Wartung. Zudem ist die erforderliche War­ tung höchst schwierig, denn oft ist es notwendig, die Kupp­ lungsbremse von der Getriebe-Eingangswelle zu entfernen.

Die vorliegende Erfindung offenbart eine einzigartige Art und Weise, wie die Funktion der Kupplungsbremse ohne eine Kupplungsbremse zur Verfügung gestellt werden kann. Bei der vorliegenden Erfindung wird statt dessen eine Last auf die Getriebewelle aufgebracht, die wiederum die sich drehende Welle anhält oder verlangsamt.

Die Last kann insbesondere auf die Welle aufgebracht werden, indem die Last auf einer dem Getriebe zugeordneten, wellen­ getriebenen Pumpe erhöht wird. Bei bekannten Getrieben wird von einer Pumpe Öl einem Ölkühler zugeführt, von wo aus es dann zur Pumpe oder zu Getriebeteilen zurückgeführt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Ventilelement ge­ zielt in den Versorgungsdurchgang zwischen Pumpe und Kühler hineingeführt. Durch das Ventil wird der Durchgang gezielt versperrt oder zumindest verengt. Daraufhin steigt der Druck auf die Pumpe rapide und drastisch an. Der an der Pumpe auftretende Druckanstieg erhöht das zum Antrieb der Pumpe erforderliche Drehmoment. Dies wiederum verlangsamt die sich drehende Getriebewelle oder hält sie an.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Ventil vorzugsweise stromaufwärts bezüglich eines üblichen, in die Versorgungsleitung des Getriebekühlers eingebauten Druckentlastungsventils angebracht. Würde das Druckentlastungsventil dem hohen Druck ausgesetzt, so würde es sich einfach öffnen, und in diesem Fall würde die Last auf die Pumpe nicht ansteigen. Daher ist das den Durchfluß drosselnde Ventil bevorzugterweise bezüglich dieses Druck­ entlastungsventils stromaufwärts angebracht. Ferner ist die Pumpe vorzugsweise so angeordnet, daß sie leicht von außer­ halb des Getriebes aus zugänglich ist. Der Schalter und das Ventil sowie die gesamte Getriebeölkühlanlage sind ebenfalls von außerhalb des Getriebes aus zugänglich. Wird also eine Wartung nötig, so ist das gesamte an Stelle der Kupplungs­ bremse verwendete System leicht zugänglich. Bei einer bevor­ zugten Ausführungsform ist die Pumpe einfach mit der Außen­ wand des Getriebes verschraubt und somit leicht zugänglich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird durch das Kupp­ lungspedal des Fahrzeugs gezielt ein Schalter betätigt, mit dem das Drosselventil betätigt wird.

Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind am besten aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich, in welcher

Fig. 1A eine schematische Ansicht eines Getriebes mit dem erfindungsgemäßen System ist, und

Fig. 1B das erfindungsgemäße System darstellt, wobei das Ventil in eine Stellung überführt ist, in der es den Zuführ­ durchgang verengt.

In Fig. 1 ist ein Getriebe 20 mit einer Eingangswelle 22 gezeigt, die durch eine Welle 24 von einem Notor 26 ange­ trieben wird. Die Welle 22 treibt in bekannter Weise ein Zahnrad 28, das mit einem Zahnrad 30 in Eingriff steht, um eine Gegenwelle 32 zu treiben. Es ist bekannt, daß viele weitere Wellen und Zahnräder in dem Getriebe aufgenommen sind. Die Gegenwelle 32 treibt auf ebenfalls bekannte Weise eine Schmiermittelpumpe 34.

Die Pumpe 34 steht mit einem Ölbehälter 36 in Verbindung. Die Pumpe befördert das Öl zu einem Getriebeölkühler 38 hin und von diesem wieder weg. Von der Pumpe 34 führt eine Ver­ sorgungsleitung 40 zum Kühler 38, und durch eine Rückführ­ leitung 42 fließt das Öl zum Behälter zurück. Bei manchen Getriebeölschmiersystemen führt die Rückführleitung 42 mög­ licherweise nicht unmittelbar zum Sumpf zurück, sondern kann statt dessen zu den Getriebeteilen führen und erst dann zum Sumpf zurückführen. Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf diese Art sowie alle anderen Arten von Schmierungs­ systemen. Ein Druckentlastungskreislauf 44 weist ein Druck­ entlastungsventil 45 auf, das unter bestimmten Umständen die Versorgungsleitung 40 direkt mit der Rückführleitung 42 ver­ bindet.

Ein Drosselventil 46 wie z. B. ein elektromagnetisch gesteu­ ertes Ventil ist so angeordnet, daß es gezielt die Überfüh­ rung des Drosselelements 48 in die Versorgungsleitung 40 bewirkt. Ein Schalter 50 ist über die Leitung 52 mit dem Magnetventil 46 verbunden. Auf die Steuerung des Fahrers 56 hin wird der Schalter 50 gezielt durch das Kupplungspedal 54 betätigt.

Wenn nun die Kupplungsbremse betätigt werden soll, wie es in den unteren Gängen oder beim Anfahren üblicherweise der Fall ist, so drückt der Fahrer das Kupplungspedal 54 ganz nach unten, so daß der Schalter 50 betätigt wird. Wenn der Schal­ ter 50 betätigt wird, wird das Element 48 aus der in Fig. 1A dargestellten eingezogenen Stellung in eine ausgefahrene, drosselnde Stellung bewegt, wie sie in Fig. 1B gezeigt ist. Das Element 48 blockiert nun die Versorgungsleitung 40. Die Pumpe 34 dreht sich weiter und versucht weiterhin, Fluid in die Leitung 40 zu pumpen. Der Druck in einem Abschnitt 58 der Leitung 40 hinter dem Element 48 steigt an, und das zum Antrieb der Pumpe 34 benötigte Drehmoment erhöht sich. Das Drehmoment wird in die laufenden Getriebewellen und -zahn­ räder zurückübertragen, und diese Wellen und Zahnräder wer­ den in ihrer Drehung verlangsamt und/oder angehalten. Es wird angenommen, daß der Druck im Abschnitt 58 bei den mei­ sten Anwendungen um nicht mehr als ein paar hundert Pfund pro Quadratinch anzusteigen braucht.

Die Pumpe 34 weist einen Befestigungsabschnitt 59 auf, der mittels der Bolzen 57 an der Getriebewand 60 befestigt ist, wie in Fig. 1A dargestellt. Es ist gezeigt, daß der Pumpen­ rotor 62 so positioniert ist, daß er von einem Antriebsrad 64 der Gegenwelle angetrieben wird. Diese Befestigung und die Verbindung sind zwar schematisch gezeigt, verdeutlichen jedoch, daß die Pumpe 34 leicht von dem Getriebe entfernt werden kann, ohne daß das Getriebe auseinandergenommen wer­ den muß. Zudem sind die anderen Elemente dieses erfindungs­ gemäßen Kupplungsbremssystems, d. h. der Schalter 50, die Leitung 52, das Ventil 46 sowie das Element 48, alle von außerhalb des Getriebes aus zugänglich. Dies stellt eine Verbesserung gegenüber den Kupplungsbremsen aus dem Stand der Technik dar, bei denen üblicherweise das Getriebe für Reparatur- oder Austauschzwecke ausgebaut werden mußte.

Zusammenfassend gesagt wird bei der vorliegenden Erfindung eine zusätzliche Last auf die sich drehenden Wellen und Zahnräder aufgebracht, um deren Drehung zu verzögern, wenn die Kupplung gebremst werden soll. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird dies erreicht, indem die Last auf die Pumpe erhöht wird, wodurch ein höheres Drehmoment von den sich drehenden Wellen und Zahnrädern erforderlich ist, und indem die Drehbewegung der Wellen und Zahnräder angehalten oder verzögert wird. Andere Verfahren zur Erhöhung der Last fallen ebenfalls unter die vorliegende Erfindung.

Es wurde zwar eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfin­ dung offenbart, für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, daß bestimmte Abänderungen unter die vorliegende Erfindung fal­ len. Deshalb sollten die folgenden Ansprüche sorgfältig gelesen werden, damit der genaue Umfang und Inhalt dieser Erfindung festgestellt werden kann.

Claims (13)

1. Verfahren zum Verzögern der Drehung eines Getriebes mit den folgenden Schritten:

• - ein Getriebe (20) wird so angetrieben, daß Wellen (22, 24; 32) und zugehörige Zahnräder (28, 30) in Drehung versetzt werden,
• - die Verzögerung der Drehung der Wellen (22, 24; 32) und Zahnräder (28, 30) wird gezielt angefordert, und
• - als Reaktion auf die Anforderung der Verzögerung der Drehung der Wellen (22, 24; 32) und Zahnräder (28, 30) wird eine Last auf den Wellen und Zahnrädern erhöht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last durch Vorsehen einer Pumpe (34) erhöht wird, die von einer (32) der Wellen angetrieben wird, und indem das zum Antrieb der Pumpe (34) erforderliche Drehmoment erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (34) ein Schmiermittel durch eine Versorgungs­ leitung (40) zu einem Kühler (38) pumpt und die Last erhöht wird, indem der Durchfluß des Schmiermittels durch die Versorgungsleitung (40) gedrosselt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung erreicht wird, indem ein Ventilelement (46) so betätigt wird, daß es in die Versorgungsleitung (40) bewegt wird und den Durchfluß des Schmiermittels durch die Versorgungsleitung (40) drosselt, damit der Fluiddruck in der Versorgungsleitung (40) erhöht wird und das zum Antrieb der Pumpe (34) erforderliche Drehmoment entsprechend erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung angefordert wird, indem die Bedienungsperson einen Schalter (50) betätigt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienungsperson zur Betätigung des Schalters (50) ein Kupplungspedal (54) betätigt.

7. Getriebe mit:

• - mehreren Wellen (22, 24) zum gezielten Antrieb einer Abtriebswelle (32) mit mehreren verschiedenen Überset­ zungsverhältnissen über mehrere verschiedene Zahnräder (28, 30),
• - einer Vorrichtung zur Verzögerung der Drehung der Wellen (22, 24; 32) und Zahnräder (28, 30), und
• - einem Schalter (50) zur Anforderung der Betätigung der Vorrichtung.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (20) wenigstens eine (32) der eine Pumpe (34) antreibenden Wellen aufweist, wobei die Pumpe (34) ein Schmiermittel zu einem Schmiermittelkühler (38) hin- und von dort wegbefördert, und daß die Vorrichtung ein Ventil (46) aufweist, das den Durchfluß durch eine Versorgungsleitung (40) von der Pumpe (34) zum Kühler (38) gezielt drosselt.

9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (34) derart an einer Außenwand (60) des Getriebes (20) befestigt ist, daß sie von außerhalb des Getriebes (20) ent­ fernt werden kann.

10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (46) von außerhalb des Getriebes (20) aus zugäng­ lich ist.

11. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (46) mit einem Schalter (50) gezielt betätigt wird.

12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (50) betätigt wird, indem die Bedienungsperson ein Kupplungspedal (54) betätigt.

13. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckentlastungsventil (45) die Versorgungsleitung (40) mit der Pumpe (34) verbindet, wobei das Ventil (46) bezüg­ lich des Druckentlastungsventils (45) stromaufwärts in der Versorgungsleitung (40) angebracht ist.