DE2403876B2

DE2403876B2 - Kupplungseinrichtung für unter Last schaltbare Planetenradgetriebe, insbesondere für selbsttätig schaltende Kraftf ahrzeug-Planetenradgetriebe

Info

Publication number: DE2403876B2
Application number: DE2403876A
Authority: DE
Inventors: Uwe 7993 Kressbronn Brendel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1974-01-28
Filing date: 1974-01-28
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2403876A1; JPS50112656A; IT1026465B; JPS612814B2; CS199263B2; GB1474485A; FR2259291B1; FR2259291A1; DE2403876C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinrichtung für unter Last schaltbare Planetenradgetriebe, insbesondere für selbständig schaltende Kraftfahrzeug-Planetenradgetriebe, bestehend aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten, in entgegengesetzten Betätigungsrichtungen hydraulisch schaltbaren Reibscheibenkupplungen, die einen durch ein spanloses Herstellungsverfahren gefertigten, gemeinsamen Lamellenträger aufweisen, der mit fertig erzeugten Fonüschlüßprofilen für Lamellen beider Reibscheiben kupplungen ausgestattet und über einen der inneren Reibscheibenkupplung zugeordneten ersten Kupplungszylinder mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden ist, während ein die Außenlamellen der äußeren Reibscheibenkupplung drehfest aufnehmender zweiter Kupplungszylinder mit einem Eingangsglied des Planetenradgetriebes in fester Verbindung steht.

Bei einem aus der DE-OS 2125 850 bekannten Planetenradgetriebe wird eine kurze Baulänge dadurch erreicht, daß einander gegenüberliegende Servokolben für die Reibscheibenkupplungen etwa gleich große Kolbenflächen aufweisen und ein Ringkolben für die äußerste Reibscheibenbremse vorgesehen ist. Die Zuführung des Druckmittels für die Servokolber. erfolgt aus in dem Gehäusedeckel eingearbeiteten Kanälen über einen oder mehrere in dem Kupplungszylinder im Bereich des Kolbenschenkels eingearbeitete Kanäle, wobei der Gehäusedeckel im Bereich des Kolbenschenkels einen achsparallelen Ansatz aufweist Zur Verkleinerung der Baugröße ist für die äußere und innere, jeweils ineinander angeordnete Reibscheibenkupplung ein gemeinsamer Lamellenträger vorgesehen. Dieser gemeinsame Lamellenträger besteht aus zwei Bauteilen, wobei sich das eine Bauteil in Achsrichtung erstreckt und die Außen- und Innenkeilverzahnungen für die Lamellen beider Reibscheibenkupplungen aufweist, während das andere Bauteil als ein in das erstere, einsetzbare Abstützteil ausgebildet ist, wodurch der aus zwei Teilen zusammengesetzte Lamellenträger eine etwa Z-förmige Querschnittsform aufweist An den einzelnen Teilen des Lamellenträgers sind ferner noch Anschlagflächen zur gegenseitigen Fixierung der Lamellen vorgesehen.

Während diese bekannten Maßnahmen im wesentlichen auf eine platzsparende Anordnung der Reibscheibenschaltmittel und deren Stellelemente gerichtet sind, ist in der DE-OS 21 25 850 im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung der Zylinder bzw. der Lamellenträger lediglich das Tiefzieh: and Sinterverfahren erwähnt. Beide Herstellungsverfahren sind jedoch für bestimmte, verwinkelte Querschniasformen weniger geeignet, das Tiefziehverfahren wegen der nicht unbegrenzten Verformbarkeit von Blech und das Sinterverfahren wegen der besonderen Erfordernisse, die zur Herstellung gleichmäßig verdichteter und rißfreier Teile zu beachten sind. Ferner sind Sinterteile in der Größe eines Lamellenträgers oder eines Zylinders nur dann wirtschaftlich, wenn sie im Sinterverfahren einbaufertig erzeugt werden, was bei Teilen mit komplizierter Querschnittsform und mehreren Formschlußprofilen in vielen Fällen nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Herstellkosten einer Kupplungsanordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu senken, wobei die bisher erreichte Betriebssicherheit beibehalten oder noch verbessert werden soil.

Diese Aufgabe wird bei einer Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Es ist zwar bekannt, in selbsttätig unter Last schaltbaren Planetenrad-Getrieben zahlreiche Teile im Gußverfahren, insbesondere im Druckgußverfahren, herzustellen. Jedoch standen bisher einer Verwendung von Druckgußteilen für Lamellenträger erhebliche Vorurteile entgegen, da man insbesondere an den Mitnahmeverzahnungen für die Lamellen mit unzulässig hohen Verformungen aufgrund der Belastungen rechne-

te und ferner Bedenken hatte wegen der durch das Gußverfahren bedingten Toleranzen, insbesondere im Hinblick auf die Formschlußverzahnungen.

Eine wesentliche Kostensenkung ist jedoch möglich, wenn die im Patentanspruch genannten Formschlußver- ^r> zahnungen erfindungsgemäß fertig, im Gießverfahren gleichzeitig mit dem Boden, der als Abschluß des inneren Formschlußprofils zur Führung der Lamellen angegossen ist, l-ergestellt werden. Durch den angegossenen Boden erübrigt sich eine Endlarnelie oder ein hj entsprechendes Stützteil samt zugehöriger Befestigungsmittel, was ebenfalls eine Kosteneinsparung zur Folge hat.

Der Lamellenträger erhält durch den — in aus zwei Teilen zusammengesetzter Ausführung an sich bereits π aus der DE-OS 21 52 850 bekannten — etwa Z-förmigen Querschnitt, einstückig ausgeführt, eine wesentlich gesteigerte Steifigkeit, wodurch das Teil materialsparend und relativ dünnwandig gestaltet werden kann, ohne daß die Betriebssicherheit negativ beeinflußt wird. Zusätzlich bewirkt der angegossene Boden, daß das von der inneren Reibscheibenkupplung ablaufende, erwärmte Schmieröl die äußere Reibscheibenkupplung nicht in deren Wärmeabfuhr beeinträchtigt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die 2:· äußere Reibscheibenkupplung, in axialer Richtung, in einer von der Getriebeeingangsseite weiter entfernten Ebene als die innere Reibscheibenkupplung angeordnet ist. Man erreicht dadurch, daß der Raum innerhalb bzw. in der Nähe des ersten Kupplungszylinders besser 3» ausgenutzt wird. Zusätzlich kann die Schmierölzuführung zu den Lamellen der äußeren Reibscheibenkupplung aus der Richtung der Getriebeachse günstiger erfolgen, wodurch die Schmierung des Planetenrad-Getriebes vereinfacht wird.

Die Formgebung des Lamellenträgers läßt sich verbessern, wenn das an dem Lamellenträger vorgesehene Formschlußprofil zur Führung der Lamellen der äußeren Reibscheibenkupplung mindestens über einen Teil seiner Länge aus axial frei herausragenden ■»> Mitnahmezähnen ohne verbindenden Zahngrund besteht.

Hierdurch ist mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Verteilung der Schmierölmenge auf die einzelnen Lamellen erreichbar, z. B. damit, daß im äußeren t^r> Verzahnungsbereich des Lamellenträgers einschnittartige, fertig gegossene Schlitze vorgesehen sind. Hierdurch wird die Ölversorgung der Lamellen der äußeren Reibscheibenkupplung kostengünstig sichergestellt. ■■«

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung erläutert. Ei.ie Getriebeeingangswelle 10 ist mit einem im Druckgußverfahren hergestellten Kupplungszylinder 11 fest verbunden, der wiederum mit einem ebenfalls im Druckgußverfahren hergestellten Lamellenträger 17 über Formschlußprofile verbunden ist. Der Lamellenträger 17 trägt Außenlamellen 19 einer schallbaren, inneren Reibscheibenkupplung K 1 und Innenlamellen 21 einer schaltbaren, äußeren Reibscheibenkupplung KI. Die innere Reibscheibenkupplung K\ liegt konzentrisch innerhalb der äußeren Reibscheibenkupplung K 2, letztere ist jedoch in axialer Richtung in einer, von der Getriebeeingangsseite weiter entfernten Ebene als die innere Reibscheibenkupplung K 1, angeordnet, wodurch sich die Baulänge des Planetenradgetriebes verkürzen und der Lamellenträger 17 als besonders steifes Druckgußteil gestalten läßt. Am Kupplungszylinder 11 ist eine Innenkeilverzahnung 16 fertig eingegossen, in die sich eine, am Lamellenträger 17 fertig gegossene Außenkeilverzahnung 15 einschieben läßt. Eine Innenlreilverzahnung 18 und eine Außenkeilverzahnung 25 mit seinem Endbereich 2f- iies Lamellenträgers Yi, die zur Führung der innen- und AuBeniamelien 19 und 21 dienen, sind ebenfalls im Druckguß fertig, also ohne spanabhebende Nacharbeit, hergestellL Die letzte der Außenlamelle 19 der inneren Reibscheibenkupplung K 1 wird über einen Boden 20 des Lamellenträgers abgestützt, wodurch sich eine Endlamelle oder ein entsprechendes Stützteil samt zugehöriger Befestigungsmittel erübrigt Der Boden 20 des Lamellenträgers 17 schirmt das von den Lamellen der inneren Reibscheibenkupplung Ki ablaufende Schmieröl gegenüber dem der äußeren Reibscheibenkupplung K 2 zulaufenden Schmieröl ab. Die Außenkeilverzahnung 25 des Lamellenträgers hat etwa auf der Hälfte ihrer Breite an ihrem Endbereich 26 axial frei herausragende Mitnehmerzähne, daher ist die Außenkeilverzahnung 25 in diesem Endbereich 26 radial offen und ohne verbindenden Zahngrund, wodurch die Schmierung verbessert wird. Die Außenkeilverzahnung 25 in im Endbereich 26 zusätzlich noch durch eingegossene Schlitze 24 für das aus Richtung der Getriebeachse zuge'ührten Schmieröl durchlässig gemacht worden, wodurch die Innenlamellen 21 der äußeren Reibscheibenkupplung K 2 reichlich und zuverlässig mit Schmieröl versorgt werden können, was für die Betriebssicherheit von Bedeutung ist.

Die bauliche Anordnung und die Form des Lamellenträgers 17 erlauben die platzsparende Unterbringung einer Tellerfeder 13 für einen Servokolben 12, wozu der ohnehin vorhandene Ringraum zwischen dem Servokolben außerhalb eines Betätigungsansatzes 14 desselben und dem Lamellenträger 17 ausgenutzt wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Kupplungseinrichtung für unter Last schaltbare Planetenradgetriebe, insbesondere für selbsttätig schaltende Kraftfahrzeug-Planetenradgetriebe, bestehend aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten, in entgegengesetzten Betätigungsrichtungen hydraulisch schaltbaren Reibscheibenkupplungen, die einen durch ein spanloses Herstellungsverfahren gefertigten gemeinsamen Lamellenträger aufweisen, der mit fertig erzeugten Formschlußprofilen für Lamellen beider Reibscheibenkupplungen ausgestattet und über einen der inneren Reibscheibenkupplung zugeordneten ersten Kupplungszylinder mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden ist, während ein die Außenlamellen der äußeren Reibscheibenkupplung drehfest aufnehmender zweiter Kupplungszylinder mit einem Eingangsglied des Planetenradgetriebes in fester Verbindung, rteht, dadurch gekennzeichnet, daß dep erste Kupplungszylinder (11) und der damit verbundene, beiden Reibscheibenkupplungen (Kt und K2) gemeinsame Lamellenträger (17) Druckgußteile sind, bei denen die Formschlußprofile (Außenkeilverzahnung 16, Innenkeilverzahnung 15) zu deren Verbindung und die Formsehlußprofüe (Außenkeilverzahnung 25, Innenkeilverzahnung 18) zur Aufnahme der Innenlamellen (21) der äußeren Reibscheibenkupplung (K 2) und der Außenlamellcn (19) der inneren Reibscheibenkupplung (K 1) fertig im Druckgußverfahren hergestellt sind und daß der Z-förmige Lamellenträger (17) als axialen Abschluß des inneren Formschltißprofiu (Innenkeilverzahnung 18) einen angegossenen Boden (20) aufweist
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Reibscheibenkupplung (K 2) in axialer Richtung in einer von der Getriebeeingangsseite weiter entfernten Ebene als die innere Reibscheibenkupplung (K 1) angeordnet ist
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Lamellenträger (17) vorgesehene, im Druckgußverfahren fertig hergestellte Formschlußprofil (Außenkeilverzahnung 25) zur Führung der Innenlamellen (21) der äußeren Reibscheibenkupplung (K 2) über einen Teil seiner Länge (Endbereich 26) aus axial frei herausragenden Mitnehmerzähnen ohne verbindenden Zahngrund besteht.
4. Kupplungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Endbereich (26) der Außenkeilverzahnung (25) des Lamellenträgers (17) Schlitze (24) vorgesehen sind.

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