DE2403876C3

DE2403876C3 -

Info

Publication number: DE2403876C3
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: 1980-05-22
Also published as: GB1474485A; DE2403876A1; DE2403876B2; IT1026465B; CS199263B2; FR2259291A1; FR2259291B1; JPS50112656A; JPS612814B2

Description

Die Erfindung bezieh* sich auf eine Kupplungseinrichtung für unter Last schaltbare Planelenradgetriebe, insbesondere für selbständig schaltende Kraftfahrzeug-Planetenradgelriebe, 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 Reibscheiben-

kupplungen ausgestaltet und über einen der inneren Reibscheibenkupplung zugeordneten ersten Kupplungszylinder mit der Geiriebeeingangswelle drehfeM verbunden ist, während ein die Außcnlainellcn 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 Servokolbcn für die Reibscheibenkupplungen etwa gleich große Kolbenflächen aufweisen und ein Ringkclben für die äußerste Reibschcibenbrcmsc vorgesehen ist. Die Zuführung des Druckmittels für die Scrvokolben erfolgt aus in dem Gehäusedeckel eingearbeiteten Kanälen über einen oder mehrere in dem Kupplungszylinder im Bereich des Kolbcnschcnkels 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 Lamelleniräger vorgesehen. Dieser gemeinsame Lamellenträger bestehl 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 erslcre. einsctzbai'e Absiützteil 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 wescntlichen auf eine platzsparende Anordnung der Reibscheibcnschalimittcl und deren Stellelemente gerichtet sind, ist in der DE-OS 2125 850 im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung der Zylinder bzw. der Lamellenträger lediglich das Tiefzieh· und .Sinterverfahren erwähnt. Beide Herstellungsverfahren sind jedoch für bestimmte, verwinkelte Querschnittsformen weniger geeignet, das Tiefziehverfahren wegen der nicht unbegrenzten Verformbarkeit von Blech und das Sinierverfahrcn wegen der besonderen Erfordernisse. die zur Herstellung gleichmäßig verdichteter und rißfreier Teile zu beachten sind. Ferner sind Sinterteile in der Größe eines l.amcllenträgers 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 soll.

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 jcioch möglich, wenn die im Patentanspruch genannten Formschlußverzahnungen erfindungsgemäß fertig, im Gießverfahren gleichzeitig mit dem Boden, der als Abschluß des inneren Formschlußprofils zur Führung der Lamellen angegossen ist, hergestellt werden. Durch den angegossenen Boden erübrigt sich eine Endlamelie oder ein entsprechendes Stülzteil samt zugehöriger Befestigungsmittel, was ebenfalls eine Kosteneinsparung zur Folge hat.

Der Lamellenträger erhält durch den — in aus zwei Teilen zusammengesetzter Ausführung an sich bereits 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 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 Kupplungszylindcrs besser ausgenutzt wird. Zusätzlich kann die Schmieröl/.uiJhrung zu den Lamellen der äußeren Reibscheibenkupplung aus der Richtung der Getriebeaehsc günstiger erfolgen, wodurch die Schmierung des Planctenrad-Getriebcs vereinfacht wird.

Die Formgebung des Lamellenträgers läßt sich verbessern, wenn das an dem Lamclleniräger vorgesehene Formschlußprofil zur Führung der Lamellen der äußeren Reibscheibenkupplung mindestens über einen Teil seiner Länge aus axial frei hcrausragenden ίο 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 Verzahnungsbercich des Lamellenträgers einschnittarligc, fertig gegossene Schlitze vorgesehen sind. Hierdurch wird die Ölversorgung der Lamellen der äußeren Reibscheibenkupplung kostengünstig sichergestellt.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung erläutert. Eine Getriebceingangswelle 10 ist mit einem im Druckgußverfahrcn hergestellten Kupplungszylinder 11 fest verbunden, eier wiederum mit einem ebenfalls im Druckgußverfahren hergestellten Lamelleniräger 17 über Formschlußprofile verbunden ist. Der Lamellenträger 17 trägt Außenlamellen i9 einer schaltbaren, inneren Reibscheibenkupplung K 1 und Innenlamellen 21 einer schaltbaren, äußeren Reibscheibenkupplung K 2. Die innere Reibscheibenkupplung K1 licgi konzentrisch innerhalb der äußeren Reibscheibenkupplung K 2, letztere ist jedoch in axialer Richtung in einer, von der Geiriebeeingangsseite weiter entfernten Ebene als die innere Reibscheibenkupplung K 1, angeordnet, wodurch sich die Baulänge des Planetenradgetriebes verkürzen und der Lamellcnträger 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 Innenkeilverzahnung 18 und eine Außenkeilverzahnung 25 mit seinem Endbereich 26 des Lamellenträgers 17, die zur Führung der Innen- und Außenlamellen 19 und 21 dienen, sind ebenfalls im Druckguß fertig, also ohne spanabhebende Nacharbeit, hergestellt. Die letzte der Außenlamellc 19 der inneren Reibscheibenkupplung K 1 wird über einen Boden 20 des Lamellenlrägers 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 K 1 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 Mitnehnierzähnc, daher ist die Außenkeilverzahnung 25 in diesem Endbereich 26 radial offen und ohne verbindenden Zahngrund, wodurch die Schmierung verbessert wird. Die Außenkeilverzahnung 25 ist im Endbereich 26 zusätzlich noch durch eingegossene Schlitze 24 für das aus Richtung der Getriebeachse zugeführten Schmieröl durchlässig gemacht worden, wodurch die Inncnlamellen 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 Lamellenlrägers 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:

1. Kupplungseinrichtung für unter Last schaltbare Planetenradgetriebe, insbesondere für selbsttätig schallende Kraftfahrzeug-Planetenradgetriebe, bc stehend 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 eini.n 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 Planetenradgetriebcs in fester Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kupplungszylinder (11) und der damit verbundene, beiden Reibscheibenkupplungen (K 1 und K 2) gemeinsame Lamellenträger (17) Druckgußteile sind, bei denen die Formschlußprofile (Außenkeilverzahnung 16, Innenkeilverzahnung 15) -/u deren Verbindung und die Formschlußprofile (Außenkeilverzahnung 25, Innenkeilver/ahnung 18) zur Aufnahme der Innenlamellen (21) der äußeren Reibscheibenkupplung (K 2) und der Außcnlamellen (19) der inneren Reibscheibenkupplung (K 1) fertig im Druckgußverfahren hergestellt sind und daß der Z-förmige Lamelleniräger (17) als axialen Abschluß des inneren Formschlußprofils (Innenkeilverzahnung 18) einen angegossenen Boden (20) aufweist.

2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere ReibM.'hcibenkupplung (K 2) in sxialer Richtung in einer von der Getriebeeingangsseite weiter entfernten Ebene als die innere Reibscheibenkupplung (K 1) angeordnci ist.

3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch I oder den Ansprüchen I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das am Lamellenträger (17) vorgesehene, im Druckgußverfahren fertig hergestellte Formschlußprofil (Außenkeilverzahnung 25) zur Führung der Innenlaniellen (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.