DE2310444A1

DE2310444A1 - Kupplung

Info

Publication number: DE2310444A1
Application number: DE19732310444
Authority: DE
Inventors: Harry B Newman
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1973-02-28
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2310444B2; JPS5525295B2; US3744608A; CA967899A; DE2310444C3; JPS48100551A; GB1425507A

Description

Hamburg, den 27« Februar 1973 134273 .1046

Priorität: 1. März 1972, USA, Pat.Anm.Nr. 230 854

^Anmelder; 2310ΑΛ4

Caterpillar Tractor Go.
Peoria, 111., U.S.A.

Kupplung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung, die zwischen einem Antriebsmotor und einer Transmission mit einem mehrgängigen Getriebe angeordnet wird. Insbesondere betrifft die -Erfindung eine Kupplung, die einfache und zuverlässige Mittel aufweist, um die Getriebezahnräder zu drehen und damit zu gewährleisten, daß der Zahneingriff stattfindet, bevor das volle Antriebsdrehmoment auf die Zahnräder geht.

Die Uo-Po 3 50b 450 besenreibt eine Kraftübertragungseinrichtung für Fahrzeuge oder dergleichen, in der ge-

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wisse Vorzüge automatischer und von Hand zu schaltender Standardschaltgetriebe vereinigt sind« Unter anderem sind in der Vorrichtung nacn der US-rS 3 508 450 Gangzahnräder vorgesehen, die in Vorbereitung eines Gang— Wechselvorganges sowohl von der angetriebenen Last als auch von dem Antriebsmotor abgekuppelt werden. Die isolierten Gangzahnräder werden dann momentan bis zum Anhalten gebremst, um- den gewünschten Wechsel des Zahneingriffs zu erleichtern; danach werden die Zahnräder wieder beschleunigt und mit der Antriebsmaschine und der angetriebenen Last wieder gekuppelt. Da der Schaltvorgang ausgeführt wird, wenn die Zahnräder sich in einem stationären oder nahezu stationären Zustand befinden, werden die üblichen Synchronisationsmittel nicht benötigt. Die Getriebeeinheit kann deshalb einfacher und gedrängter ausgeführt werden und eine größere Anzahl von Gängen vorsehen, ohne daß der Aufbau des Getriebes unzweckmäßig kompliziert würde.

Bei dem vorstehend besprochenen Getriebe kann es, weil die Zahnräder vor dem Schalten zum Anhalten gebracht werden, dazu kommen, daß die Zähne gegeneinanderstoßen, falls eine Schaltung versucht wird, wenn zwei Gruppen von Zahnradzähnen, die in Eingriff gebracht werden sollen, in einem Zustand der Ausrichtung oder teilweisen Ausrichtung zur Ruhe kommen. In diesem Fall findet der gewünschte Zahnradeingriff nicht an der bevorzugten Stelle des Schaltvorganges statt· Stattdessen wird der Eingriff erst vollständig hergestellt, nachdem das Drehmoment

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wieder an das Getriebe angekuppelt ist, wodurch eine Relativdrehung zwischen den gegeneinander stoßenden Zahnradzähnen eintritt. Da die Aufgabe des Maschinendrehmomentes auf die gegeneinander stoßenden Zahnräder durch Wiedereinschaltung der Eingangskupplung sehr schnell und kraftvoll vor sich geht, können ernsthafte Abnutzungseracheinungen und Schaden auftreten, falls keine korrigierenden Mittel angewendet werden.

Zur Beseitigung dieses Problems wird nach der US-PS 3 508 450 ein Reibantrieb verwendet, der im wesentlichen parallel zur Eingangskupplung angeschlossen ist. Wenn die Eingangskupplung gelöst ist und die SchaltZahnräder zwangsweise durch Bremsvorrichtungen angehalten werden, rutscht der Reibungsantrieb und überträgt kein Drehmoment auf die Gangzahnräder· Die Bremsvorrichtungen werden vor dem Wiedereingriff der Eingangskupplung geringfügig gelöst, und während dieses kurzen zeitlichen Zwischenraumes überträgt der Reibungsantrieb ein verhältnismäßig kleines Drehmoment auf die Schaltzahnräder, um eine leichte Umdrehungsbewegung zu ermöglichen, durch die irgendwelche gegeneinander stoßenden Zähne außer Flucht gebracht werden und ermöglicht wird, daß der gewünschte Eingriff hergestellt wird, bevor das volle Antriebsdrehmoment wieder auf das Getriebe angewendet wird· Auf diese WeisdT wird die Abnutzung vermindert und die Gefahr einer Zahnbeschädigung ausgeschlossen·

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In der Praxis neigt diese Vorrichtung zum Umdrehen mittels eines Reibungsantriebes zu unerwünschten Schwankungen mit Bezug auf die zeitliche Abstimmung, die Geschwindigkeit und die Kraft der Umdrehungsbewegung. Diese Abweichungen rühren von verschiedenen Faktoren her, wie z.B« der Empfindlichkeit eines Reibungsantriebes gegenüber geringfügigem Abmessungsänderungen aufgrund von Abnutzung und Temperaturschwankungen und einer ähnlichen Empfindlichkeit gegenüber Unterschieden in der Viskosität des umgebenden Schmiermittels entweder aufgrund von Tempera— turänderungen oder der Verwendung verschiedener Schmiermittel. Um die Abnutzung der Getriebezähne wirklichiclein zu halten, empfiehlt es sich, für denselben Zweck andere Mittel zur Umdrehung zu verwenden, wobei die Umdrehungs— bewegung zeitlich genauer abgestimmt und gesteuert werden kann·

Es ist bereits vorgeschlagen worden, in einer verbesserten Drehvorrichtung eine Planetengetriebevorrichtung parallel zu den Eingangskupplungsplatten anzuordnen, um einen genau vorher festgelegten Anteil des Maschinendrehmomentes auf die Getriebezahnräder während des letzten Teiles des Schaltvorganges zu übertragen. Die Vorteile der Genauigkeit und Einheitlichkeit in dem Ausmaß, der Geschwindigkeit und der zeitlichen Abstimmung der Umdrehbewegung werden jedoch auf Kosten einer beträchtlichen baulichen Komplizierung der Eingangskupplung erreicht. Wo auf gedrängten und wirtschaftlichen Bau

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besonderen Wert gelegt wird, ist es deshalb erwünscht, eine weniger komplizierte Vorrichtung zum Erreichen der erforderlichen Zahnraddrehung zu verwenden.

Eine erfindungsgemäße Eingangskupplung für ein Getriebe der oben erwähnten allgemeinen Art soll deshalb eine sehr einfache, wirtschaftliche, gedrängt gebaute und zuverlässig arbeitende Vorrichtung enthalten, um eine Umdrehung der Schaltzahnräder vor der Wiederanwendung des vollen Motordrehmomentes auf die Zahnräder zu erreichen und zu gewährleisten, daß die gewünschten Zahneingriffe ohne starke Abnutzungsbeanspruchungen oder Schäden bewirkt werden· Zu diesem Zweck sind Federmittel vorgesehen, um einen verhältnismäßig leichten Druck auf die Eingangskupplungsplatten auszuüben, bevor Druck von der Kupplungsdruckplatte angelegt wirdqi welche die Kupplung wieder zum Singriff bringt· Wenn daher die Bremsvorrichtung zum Ende eines Schaltvorganges wieder gelöst wird, wird ein geringes Drehmoment durch die Eingangskupplungsplatten übertragen, um die gewünschte Drehbewegung zu bewirken, bevor der Haupteingriffsdruck an den Kupplungsplatten anliegt, um das volle Motordrehmoment wieder über die Platten zu übertragen.

Mit der Erfindung wird demnach eine selbstmodulierende oder selbstabstimmende Kupplung geschaffen, die eine Antriebskraft von einem Motor auf ein Getriebe überträgt,

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das mit Gangzahnrädern ausgestattet ist, die zur Erleichterung des Schaltvorganges momentan auf einen stationären Zustand gebremst werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß Federn einen leichten Druck auf die Kupplungsplatten vor dem Wiedereingriff am Ende eines Schaltvorganges ausüben, so daß die Zahnräder kurz mit einem verhältnismäßig geringen Drehmoment gedreht werden, bevor das volle Maschinendrehmoment durch Wiedereingriff der Kupplung angewendet wird. Diese Umdrehung der Gangzahnräder gewährleistet, daß der gewünschte Zahneingriff zuverlässig ausgeführt wird, ohne daß es zu besonderen Abnutzungseracheinungen oder gar Schäden kommt.

Mit der Erfindung wird deshalb ein einfaches, für eine gedrängte Bauweise geeignetes und wirtschaftliches Mittel geschaffen, um in einem Getriebe, in welchem die Gangzahnräder zur Erleichterung der Schaltung gebremst werden, die Abnutzung der Zahnradzähne und die Gefahr ihrer Beschädigung so gering wie möglich zu halten.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist. Es zeigen:

Pig. I eine Seitenansicht eines mehrgängigen Fahrzeug— Schaltgetriebes einschließlich eines Teiles der dazu gehörenden Antriebsmaschine, von der die Antriebskraft mittels einer erfindungsgemäßen

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Kupplung auf das Getriebe übertragen wird, wobei ein Teil des Getriebegehäuses herausgebrochen ist, um Gangzahnräder und Schaltmittel zu veranschauliohen,

Pig. 2 einen Querschnitt durch die Eingangskupplung der Vorrichtung nach Fig. 1 entlang der Linie II - II und

Pig. 3 einen Axialschnitt durch die Eingangskupplung entlang der Winkellinie III - III der Pig. 2,

Eine erfindungsgemäße, selbst abstimmende Kupplung 11 kuppelt, siehe Pig. 1, einen Fahrzeugmotor 12 und ein mehrgängiges Schaltgetriebe 13. Das Getriebe 13 entspricht im allgemeinen dem in der US-PS 3 508 450 beschriebenen Getriebe; wegen einer Erläuterung des Getriebes im einzelnen wird auf diese PS Bezug genommen. Ein solches Getriebe oder eine solche Transmission 13 weist einen Abschnitt 14, der das Wechselgetriebegehäuse enthält, und eine Ausgangskupplung 16 mit einem Plansch 17 zur Verbindung mit der Antriebswelle eines Fahrzeuges oder einer anderen angetriebenen Last auf· Der Getriebegehäuseabschnitt 14 enthält eine Mehrzahl von Gangoder Schaltζahnrädern, die wahlweise auf mehreren Wegen in Eingriff gebracht werden können, um eine Mehrzahl von Geschwindigkeitsgängen zwischen der Eingangswelle 18 der Transmission und dem Ausgangsflansch 17 herzustellen« In Pig. 1 sind nur zwei solche Zahnräder 19 und 21 dargestellt· Das Zahnrad 19 trägt in Keilnutverbindung einen

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gezähnten KugLungekragen 22, der, falls ein bestimmtes gewähltes Geechwindigkeiteverhältnis den Eingriff der Zahnräder 19 und 21 verlangt, axial verschoben wird, um mit beiden Zahnrädern in Eingriff zu treten und den Antrieb zwischen diesen zu übertragen. Die Kupplungskragen 22 werden aufgrund einer Bewegung des Steuerhebels 23 von Hand durch den Fahrer vorzugsweise mittels einer pneumatischen Steuerschaltung 24 bewegt, die im einzelnen in der TJS-PS 3 570 636 beschrieben ist. Über diese Schaltung werden pneumatische Zylinder 26 beaufschlagt, welche die Schaltgabeln 27 stellen, mit denen die Kupplungskragen 22 in Eingriff gebracht werden.

Die Eingangskupplung 11 und die Ausgangskupplung 16 haben in Verbindung mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses die Aufgabe, die Übersetzungszahnräder und 21 von der Maschine 12 und der angetriebenen Last abzukuppeln und momentan diese Zahnräder anzuhalten, so daß die Kupplungskragen 22 verstellt werden können, ohne daß Synohronisationsmittel oder andere gleichwertige komplizierte Vorrichtungen innerhalb des Getriebes vorhanden sein müssen. Die Kupplung 11 sollte dann kurz die Eingangswelle 18 mit einem geringen Eingangsdrehmoment drehen. Damit wird ein G-sgeneinanderstoßen der Zähne beseitigt, das zwischen einem Kupplungskragen und einem Zahnrad 21 bestehen könnte, die in Eingriff zu bringen sind. Auf diese Weise wird der gewünschte Eingriff hergestellt. Danach werden die Eingangs- und die

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Ausgangskupplung 11 bzw. 16 erneut in Eingriff gebracht, um in der neu hergestellten Übersetzung die Drehmomentenübertragung auf den Flansch 17 wieder aufzunehmen·

Anhand der Pig. 2 und 3 wird nachfolgend der Bau der Eingangskupplung 11 ausführlich erläutert· Abgesehen von der neuartigen, nachfolgend beschriebenen Drehvorrichtung entspricht die Eingangskupplung 11 im wesentlichen einem älteren Vorsohlag fUr eine sich selbsttätig anpassende Kupplung. Die Kupplung 11 kann zusammen mit dem züge» hörigen Getriebe als im wesentlichen einheitliche Vorrichtung gebaut w sein. In dieser Anordnung kann die Haupt- oder Ausgangswelle der Kupplung 11 einfach der vordere Teil der Getriebeeingangswelle 18 sein, die sioh duroh eine Vorderwand 28 des Getriebegehäuses hinduroh erstreokt und darin mit entsprechenden Lagermitteln 29 gelagert ist· Das Antriebseingangsglied der Kupplung 11 kann das Motorschwungrad 30 sein, das für einen noch zu erläuternden Zweck an seinem äußeren Umfang einteilig mit einem Buchsenabschnitt 31 ausgebildet ist, der sich zur Vorderwand 28 des Getriebes hin erstreckt. Das vordere Ende der Hauptwelle 18 reicht eine kurze Strecke in eine Bohrung 32 des Schwungrades 30 hinein und ist darin mit einem entsprechenden Lager 33 drehbar gelagert. Ein ringförmiges Eingangsglied 34 ist am Sohwungradbuchsenabschnitt 31 befestigt und dreht sich mit diesem. Eine ringförmige angetriebene Nabe 36 ist koaxial zum Glied 34 mit radialem Abstand von diesem angeordnet und in Keilnutverbindung mit der Hauptwelle 18, um sich mit

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diese zu drehen. Bine Antriebskraft wird vom Schwungrad 30 auf die Hauptwelle 18 bei in Eingriff befindlicher Kupplung dadurch übertragen, daß mehrere ringförmige ebene Kupplungsplatten 37 zwischen dem Eingangsglied und der angetriebenen Nabe 36 angeordnet sind· Dabei ist jeweils eine Platte der einen Gruppe in Keilnutverbindung mit dem Eingangsglied und die nachfolgende Platte der anderen Gruppe in Keilnutverbindung mit der angetriebenen Habe· Ein Ring 38 ist am Eingangsglied 34 befestigt und reioht von diesem aus radial naoh innen hinter die Kupplungeplatten 37 und trägt einen ringförmigen Sitz 39» gegen den die Kupplungeplatten zusammengedrückt werden können, um dem Kupplungseingriff herzustellen. Eine ringförmige Druckplatte 41 liegt unmittelbar vor den Kupplungeplatten und ist in axialer Richtung bewegbar, um zum Einschalten der Kupplung Druck auf die Platten auszuüben oder einen solchen Druck zu entlasten und dadurch die Kupplung zu lösen*

Bei bekannten Kupplungen wird diese Bewegung der Druckplatte durch den Fahrer mit Hilfe eines Kupplungsfußhebels und eines zugehörigen Gestänges durch Muskelkraft gesteuert. In einer Kupplung 11 der vorliegenden Form wird die Kupplung bei niedrigen Motorendrehzahlen selbsttätig gelöst und erfährt eine automatische, selbst modulierte Neueinsohaltung, wenn die Motordrehzahl ansteigt. Unabhängig von der Motordrehzahl wird die Kupplung bei Beginn eines Schaltvorganges aufgrund eines

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Strömungemitteldruoksignales τοη dem oben erwähnten Steuersystem gelöst und erfährt anschließend eine selbst regulierte Neueinsohaltung aufgrund der Beendung eines solchen Signales am Ende des Sohaltvorganges·

Zur Ausführung dieser Aufgaben iet unter anderem eine axial bewegliche Platte 42 vorgesehen, welche die Kupplungsfähigkeit abwandeln kann und innerhalb der Kammer 43 angeordnet ist, die von dem Buchsenteil 31 des Schwungrades begrenzt wird· Die Kammer 43 weist ein ringförmiges Futter 44 an ihrem vorderen Ende auf· Eine Dichtung 46 ist im Rand der Abwandlungsplatte 42 angeordnet und liegt am Putter an, so daß» 4 falle das Schwungrad und die Abwandlungsplatte durch den Antriebsmotor gedreht werden» eine Oelmenge 47 durch die Zentrifugalkraft zwischen dem Putter und der Abwandlungsplatte gefangen ist· Diese Oelmenge übt gegen die Abwandlungsplatte eine rückwärts gerichtete Kraft aus, die eine Punktion der Motordrehzahl ist. Um die Kupplung 11 aufgrund der Rückwärtsbewegung der Abwandlungsplatte 42 in Eingriff zu bringen, sind mehrere Eingriffefedern 48 zwischen der Platte 42 und einem ringförmigen Element 49 angeordnet, das entlang der angetriebenen Nabe 36 gleiten kann· Das ringförmige Element 49 lagert an einem Ring 51» der in Fingern 52 gehalten wird, die eich rückwärts von der Druckplatte 41 erstrecken· Dementsprechend bewirkt eine Rückwärtsbewegung der Abwandlungsplatte 42 aufgrund einer Erhöhung des Druckes im Oelvolumen 47, daß eine Kraft auf die

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Druokplatte 41 übertragen wird, die die Kupplung 11 in Eingriff zu bringen sucht·

Der Rliokwärt»bewegung der Platte 42 wirken mehrere lösungsfedern 53 entgegen, die zwischen der Platte 42 und dem Singangeglied 34 angeordnet s^nd. Bei niedrigen Motordrehzahlen können die Lösungsfedern 53 die Abwandlungsplatte 42 in der vorderen Stellung halten, in der die Eingriffsfedern 48 keine irgendwie bedeutende Kraft auf die Druckplatte 41 übertragen· Daher ist die Kupplung 11 gelöst. Wenn die Motordrehzahl über den Leerlaufbereich ansteigt, nimmt der Druck der sich drehenden OeI-menge 47 gegen die Abwandlungsplatte 42 zu. Die Platte beginnt daher mit einer Verschiebung nach rückwärts und veranlasst, daß die Eingriffsfedern 48 eine zunehmend stärkere Kraft auf die Druckplatte 41 übertragen· Dadurch wird ein modulierter Eingriff der Kupplung 11 bewirkt, bei welchem die Kupplungsfähigkeit allmählich als Punktion der Motordrehzahl zunimmt und das Vorgehen eines Fahrers simuliert wird, der das Kupplungspedal langsam kommen läßt· Bei einer mittleren Motordrehzahl ist eine Modulation nicht länger erwünscht, und die Kupplungskraft sollte im wesentlichen konstant bleiben, während die Motordrehzahl bis zum Maximum ansteigt· Zu diesem Zweck reicht ein Anschlag 54 vom Eingangsglied 34 soweit nach vorn, daß eine weitere Rückwärtsbewegung der Abwandlungsplatte 42 bei der geeigneten Motordrehzahl blockiert wird. Sobald die Platte 42 den Anschlag 54 berührt, bleibt

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die Kupplungskraft im wesentlichen konstant, wiim 'ilif ^ ^ Motordrehzahl weiter ansteigt, und ist durch die Kraft der Eingriffefedern 48 festgelegt· Biese Kraft ist ausreichend, um die Kupplung bei entsprechend bemessenen Lasten in Singriff zu halten.

Wenn die Kupplung 11 unabhängig von der Motordrehzahl gelöst werden soll, um in dem zugeordneten Getriebe eine Sohaltung auszuführen, muß die Druckplatte 41 vorwärtsgedrückt werden· Zu diesem Zweok ist ein Lösungskolben 56 in einer ringförmigen Ausnehmung 57 in der Vorderseite der Gretriebevorderwand 28 angeordnet· Die Ausnehmung 57 ist mit einer Leitung 58 verbunden, so daß ein StrÖmungsiaitteldruoksignal von der oben erwähnten pneumatischen Steuerschaltung am Beginn eines Schaltvorganges zugeführt werden kann· Dieser Druck veranlaßt, daß der Kolben 56 sioh in der Ausnehmung 57 vorbewegt· Die Vorwärtsbewegung des Kolbens 56 wird auf das ringförmige Element 49 durch ein Nadellagerteil 59 übertragen· Das Lagerelement 59 lagert auf einer Reihe axial beweglicher Stifte 61, die durch eine Bremsnabe hindurchgehen, die mit der Hauptwelle 18 in Keilnutverbindung steht. Die Stifte 61 lagern auf einem Ring 63, der entlang der Hauptwelle versohieblioh ist· Der Ring 63 berührt nach ausreichender Vorwärtsbewegung eine weitere Gruppe von Stiften 64, die durch die angetriebene Nabe 36 hindurchgehen· Die Vorwärtsbewegung der Stifte wird auf das ringförmige Element 49 durch ein weiteres

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Nadellagerelement 66 übertragen. Daher bewirkt die oben erwähnte Torwartabewegung des Kolbens 56, daß der Brück der Eingriffafedern 48 gegen die Kupplungsdruckplatte 41 entlastet wird· Die Kupplung 11 wird auf diese Weise unabhängig Ton der Maschinendrehzahl gelöst, federn 65, die zwischen der Druckplatte 41 und dem ringförmigen Element 49 angeordnet sind, gewährleisten, daß sich die Druckplatte gegenüber den Kupplungsplatten zu diesem Zeitpunkt Torwarts bewegt· In Abhängigkeit von der Maaohlnendrehzahl brauoht die Abwandlungsplatte 42 sich nioht unbedingt vorwärts zu bewegen. Am Ende des Schalt-Vorganges entlastet die pneumatische Steuerschaltung den Druok hinter dem Kolben 56 und ermöglicht der Kupplung 11 ein erneutes Eingreifen«

Wie oben erwähnt, erfordert eine Sohaltung des Getriebes, füf da« die Erfindung vorgesehen ist, eine Bremsung der Hauptwelle 18 der Kupplung während des Anfangsabschnittea des Schaltvorganges, um die Drehung der Gangzahnräder anzuhalten. Zu diesem Zweck ist ein ringförmiger Bremskolben 67 in einer weiteren ringförmigen Ausnehmung 68 der Wand 28 angeordnet. Der Bremskolben 67 wird bei Lösung der Kupplung 11 durch den Strömungsmitteldruck vorwärts geschoben, der durch eine Leitung 69 aufgenommen wird, die an die Ausnehmung 68 ansohließt· Durch die Vorwärtsbewegung des Bremskolbens 67 wird eine Reihe von Bremssoheiben 71 gegen ein an der Wand 28 befestigtes Glied 72 zusammengedrückt« Die Bremssoheiben 71 sind ab-

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wechselnd in Keilnutverbindung mit dem Glied 72 und der 'Bremsnabe 62. Daher bewirkt die Torbewegung des Bremskolbens 67 eine Bremsung der Hauptwelle 18, wodurch die Bewegung der Gangsahnräder des zugehörigen Getriebes angehalten wird· Sine Entlastung des eStrömungsmitteldruckes in der Ausnehmung 68 zum Ende des Sohaltrorganges ermöglicht eine Wiederbeβchieunigung der Hauptwelle 18*

Es ist erwünscht, wie oben erwähnt, daß die Hauptwelle in dem Zeitraum zwischen der Lösung der Bremsnabe 62 und dem Wiedereingreifen der Kupplung 11 momentan verhältnismäßig leicht gedreht wird, um zu gewährleisten, daß ein Gegeneinanderstoßen der Zähne der Schaltzahnrader vermieden wird und die erforderlichen Zahnradeingriffe hergestellt werden. Nachfolgend werden die Mittel erläutert, durch die erfindungsgemäß eine solche Umdrehungsbewegung ermöglicht wird· Sie Kupplungsdruckplatte 41 ist mit einer Reihe von Bohrungen 73 versehen, die in gleichen Winkelab ständen rund um die Achse der Druckplatte durch diese hindurch gehen. In jeder Bohrung 73 ist eine Druckfeder 74 angeordnet. Das vordere Ende jeder Umdrehungsfeder 74 lagert gegen die Abwandlungsplatte 42, während das hintere Ende .leder Feder an der benachbarten Kupplungsplatte 37A lagert. Daher fahren die Umdrehungsfedern 74 fort, Druck auf die Kupplungsplatten während der oben erwähnten Schaltvorgangeperiode auszuüben, in der der Druck der Eingriffsfedern 48 von den Kupplungs-

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platten durch Beaufschlagung des Kolbens 56 entfernt worden ist, vorausgesetzt, daß die Motordrehzahl nicht soweit abgefallen ist, daß die Abwandlungsplatte 42 nach vorn bewegt worden ist. Dies führt nicht zur übertragung von Drehmoment durch die Kupplüngsplatten 37 während des Anfangsabscnnittes des Schaltvorganges, während dem der Druck der Umdrehfedern 74 auf die Kupplungsplatten unzureichend ist, um eine Drehung der Hauptwelle 18 zu veranlassen, während der Bremskolben 67 betätigt bleibt_o Nach Entlastung des Strömungsmitteldruckes auf der Rückseite des Bremskolbens 67 zum Ende des Schaltvorganges verursacht der leichte Druck der Umdrehungsfedern 74» der auf die Kupplungsplatten 37 wirkt, eine mit geringem Drehmoment ausgeführte Drehung der Hauptwelle 18, wodurch der gewünschte Zahnradeingriff hergestellt und gewährleistet wird» Nach dieser kurzen Periode der ffeiterdrehung, während der die Zahneingriffe ausgeführt werden, wird der Strömungsmitteldruck von der Rückseite des Kolbens 56 abgelassen und ermöglüit, daß die Eingriffsfedern 48 erneut Druck auf die Kupplung durch die Druckplatte 41 ausüben, so daß damit die Übertragung des vollen Drehmomentes durch die Kupplung wieder hergestellt wird.

Um die Abnutzung möglichst gering zu halten, wird die Kraft der Umdrehungsfedern vollständig von der Kupplungsplattenanordnung während den Zeiten entfernt, während denen die Motordrehzahl im niedrigen Leerlaufbereich liegt und die Platte 42 vollständig vorn ist. Dementsprechend

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ist die vorderste Kupplungsplatte 37A mit radialen Ansätzen 76 versehen, von denen jeder am äußeren Ende einen Einschnitt 76· aufweist. Von der Abwandlungsplatte 42 erstrecken sich Anschlagvorrichtungen 77 nach hinten, wobei jeweils eine solche Vorrichtung durch einen Einschnitt 76* hindurch und in eine Kammer 78 des Eingangsgliedes 34 hinein reichte Die Anschlagvorrichtungen 77 haben die Aufgabe, die vordere Grenze der Bewegung der Platte 42 festzulegen. Zu diesem Zweck ist ein Flansch 79 an jeder Vorrichtung vorgesehen, um die Vorderwand der Kammer 78 zu berühren, wenn die Platte 42 in ihrer vorderen Lage ist. Die Anschlagvorrichtungen 77 sind ferner mit weiteren Planschen 81 versehen, die so liegen, daß sie die Ansätze 76 berühren und die Kupplungsplatte 37A gegenüber den anderen Kupplungsplatten nach vorn drücken, wenn die Abwandlungsplatte 42 sich der vordersten Lage nähert, in der die Kupplung vollständig gelöst ist. Während dem gelösten Zustand der Kupplung bei Leerlauf,-geschwindigkeit sind daher die Umdrehungsfedern 74 zwischen der Platte 42 und der vorderen Kupplungsplatte 37A zusammengedrückt und üben keinen Druck auf die Kupp— lungsplattenanordnung als Ganzes aus. Wenn jedoch die Platte 42 bei zunehmender Maschinendrehzahl sich rückwärts bewegt, setzt sich die vorderste Kupplungsplatte 37A gegen die anderen Kupplungsplatten, bevor die Druckplatte 41 die Kupplungsplattenanordnung zum Wiedereinschalten der Kupplung berührt.

- PATEWTANSPRÜCHE -

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Kupplung für die Übertragung eines Drehantriebs auf ein Getriebe, in welchem die Gangzahnräder beim Umschalten vom Antriebsmotor abgekuppelt und gebremst werden, wobei die Kupplung einen mit dem Motor verbundenen und duroh diesen angetriebenen Dreheingangsteil und einen mit den Gangzahnrädern des nachgeschalteten Getriebes verbundenen Drehausgangsteil sowie mehrere Kupplungsplatten aufweist, von denen wenigstens eine mit dem Eingangsteil und eine mit dem Ausgangsteil jeweils zur Drehung mit diesem Teil gekuppelt und relativ zu diesen Kupplungsplatten eine Druckplatte bewegbar ist, für die eine Stellvorrichtung vorgesehen ist, so daß die Druckplatte einen Eingriffsdruck auf die Kupplungsplatten ausübt und die kupplung zur Übertragung eines Drehmoments von dem Eingangsteil auf den Ausgangsteil in Eingriff bringt, und wobei ferner Mittel zur Verstellung der Druckplatte vorgesehen sind, um den Eingriffsdruck an den Kupplungsplatten zur Lösung der Kupplung zu entlasten, gekennzeichnet durch eine Drehvorrichtung (74) zur Anwendung sines verhältnismäßig leichten Druckes auf die Kupplungsplatten (37) vor Anwendung des Eingriffsdruckes auf die Platten durch die Druckplatte (41)·
2. Kupplung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung wenigstens eine Feder (74) auf—

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weist, die zur Ausübung von Druck gegen die Kupplungsplatten (37) unabhängig von dem durch die Druckplatte

(41) ausgeübten Eingriffsdruck angeordnet ist.
3« Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckplatte (41) eine Mehrzahl von winklig auseinanderliegenden Bohrungen (73) ausgebildet ist, in denen jeweils eine Druckfeder (74) angeordnet ist, die gegen die benachbarte Kupplungsplatte (37A) stößt.
4· Kupplung nach Anspruch 1 - 3, et gekennzeichnet durch Mittel (76, 76·, 77, 81) zur Entlastung des verhältnismäßig leichten Druckes, den die Drehvorrichtung (74) auf, die Kupplungsplatten (37) ausübt, wenn die Drehzahl des Eingangsteiles (30) unter einem vorbestimmten Wert liegt.
5. Kupplung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsplatten (37) und die Druckplatte (41) ringförmig und zur Drehung um eine einzige Achse angeordnet sind und die Mittel zur Verstellung der Druckplatte zur Ausübung eines Singriffsdruckes auf die Kupplungsplatten ein ringförmiges bewegliches Glied

(42) zur Abwandlung der Kupplungsfähigkeit aufweisen, das zur Drehung um die Achse angeordnet ist und durch eine Vorrichtung (43» 47) in Abhängigkeit von Drehzahländerungen des Eingangsteiles (30) gegenüber der Druckplatte bewegbar ist, wobei Eingriffsfedern (48)

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zwischen den Abwandlungsglied und der Druckplatte wirken una die Druckplatte zur Ausübung des Eingriffsdruckes auf die Kupplungsplatten veranlassen, wenn das Abwandlungsglied in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Anwachsen der Drehzahl des Eingangsteiles sich bewegt, und wobei ferner die Federn (74) der Drehvorrichtung unmittelbar zwischen dem Abwandlungsglied (4-2) und den Kupplungsplatten unabhängig von den Eingriffsfedern wirken·

6· Kupplung nach Anspruch 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlagvorrichtung (77) mit dem die Kupplungsfähigkeit abwandelnden Glied (42) zur Trennung der nächstliegenden Kupplungsplatte (37A) von den anderen Platten der Kupplungsplattengruppe bewegbar ist, wenn das Abwandlungsglied aufgrund einer Abnahme der Drehzahl des Eingangsteiles bewegt worden ist, um dem Eingriffsdruck der Druckplatte auf die Kupplungsplatten zu lösen·

7· Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsteil (30) mit Mitteln (31) zur Begrenzung einer Ringkammer (43) ausgebildet ist, in der aufgrund der Drehung des Eingangsteiles Flüssigkeit durch Zentrifugalkraft gefangen gehalten wird, und daß das ringförmige, die Kupplungsfähigkeit abwandelnde Glied (42) in der Kammer angeordnet und in axialer Richtung dieser gegenüber aufgrund der Einwirkung des Druckes der Flüssigkeit (47) bewegbar ist, wobei Lösungsfedern (53) auf das Glied (42)

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entgegengesetzt zur Kraft des Druckes in der Kammer einwirken, während Eingriffsfedern (48) zwischen dem Glied (+2) und der Druckplatte (41) dem Zentrifugaldruck der Flüssigkeit auf die Druckplatte zum Einschalten der Kupplung übertragen, und daß zur zwangsweisen Entlastung des Druckes der Druckplatte auf die Kupplungsplatten zwecks Lösung der Kupplung in Vorbereitung eines Gangwechsels ein Strömungsmittel betätigter Kolben (56) und ferner zum zeitweiligen Anhalten der Drehung des Ausgangsteiles nach Lösung der Kupplung ein strömungsmittelbetätigter Bremskolben (67) vorgesehen ist, wobei die Federn (74) der Drehvorrichtung einen verhältnismäßig geringen Druck auf die Kupplungsplatten während der Zeit ausüben, während der der Eingriffsdruck auf die Druckplatte durch den Kolben (56) entlastet ist, so daß ein verhältnismäßig kleines Drehmoment kurzzeitig auf den Ausgangsteil (18) nach Lösung der Bremse (67) übertragen wird.

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