DE2835340A1

DE2835340A1 - Oelgekuehlte antriebseinheit

Info

Publication number: DE2835340A1
Application number: DE19782835340
Authority: DE
Inventors: Gordon Maurice Sommer
Original assignee: Sommer Co
Current assignee: Sommer Co
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1978-08-11
Publication date: 1979-03-01
Also published as: CA1109011A; US4183425A; IT1098019B; GB2027837A; JPS5452250A; FR2400145A1; IT7826686A0; GB2027837B

Description

Zusammenfassung

Eine eine Kupplung und eine Bremse enthaltende Antriebseinheit hat eine Eingangswelle und eine hierzu fluchtende Abtriebswelle. Von der Eingangswelle sind Kupplungsplatten getragen, während Bremsplatten drehfest am Gehäuse der Antriebseinheit festgelegt sind. Auf der Abtriebswelle sind zwei Sätze von Reibscheiben drehfest, jedoch axial verschiebbar angeordnet, wobei der eine Satz mit den Kupplungsplatten und der andere Satz mit den Bremsplatten verschachtelt ist. Ein reibschlüssiges Anliegen jeweils eines Satzes der Reibscheiben an den Kupplungsplatten oder an den Bremsplatten ist durch einen Kolben herbeiführbar, welcher auf Betätigungsglieder für die Kupplung und die Bremse arbeitet. Zu einer Ölkühlung für die Antriebseinheit gehört eine Pumpe, deren Förderleistung proportional zum Drehzahlunterschied zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle ist. Diese Pumpe ist als Zahnradpumpe mit einem exzentrisch umlaufenden Zahnkranz (Gerotorpumpe) gezeigt, die zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle angeordnet ist. Ihr außenliegender Rotor ist drehfest mit der Eingangswelle verbunden, während ihr innenliegender Rotor mit der Abtriebswelle verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei derartigen Antriebseinheiten kommen Betriebszustände vor, bei denen die Eingangswelle und die Abtriebswelle unter Schlupf zueinander laufen, und es kommen andere Betriebszustände vor, bei denen Eingangswelle und Antriebswelle schlupffrei laufen.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine kombinierte Antriebseinheit, welche sowohl eine Kupplung als auch eine Bremse aufweist. Bei derartigen Antriebseinheiten sind reibschlüssig in Eingriff bringbare Kupplungsplatten und Kupplungsreibscheiben sowie Bremsplatten und Bremsreibscheiben zumindest teilweise in ein Ölbad eingetaucht, so daß die beim in Bewegung^setzen und

909809/0867 -₆ -

Anhalten schwerer Lasten erzeugte kinetische Energie dadurch übertragen wird, daß zwischen den verschiedenen Platten und Reibscheiben befindliches Öl auf Scherung beansprucht wird. Durch das zumindest teilweise Eintauchen der Platten und Reibscheiben erhält man eine Erhöhung der Lebensdauer der Reibscheiben gegenüber solchen kombinierten Kupplungs/Bremseinheiten, die trocken arbeiten. Auch die maximale Schaltgeschwindigkeit wird erhöht.

In der US-PS 36 96 898 ist eine derartige Kupplungs/Bremseinheit beschrieben. In dem Gehäuse dieser bekannten Antriebseinheit ist ein ölbad eingeschlossen. Durch die von der Zylinderform abweichende Innengestalt des Gehäuses erhält man eine Strömung im öl, so daß letzteres zwischen den verschiedenen Drehmoment übertragenden Bauelementen hindurch strömt. Bei dieser bekannten Antriebseinheit ist somit das Gehäuseinnere mit ölkanälen versehen, und es sind mit Stopfen verschlossene Öffnungen zum Einführen von Öl in das Gehäuse vorgesehen.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Antriebseinheit der oben beschriebenen Art so weitergebildet werden, daß zwangsweise eine ausreichende Zirkulation von Öl und eine ausreichende Kühlung der Antriebselemente während der Betriebsphasen erhalten wird, in denen dies am notwendigsten ist, nämlich dann, wenn die Antriebselemente eine positive oder negative Relativbeschleunigung erfahren.

Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe gelöst mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinheit sorgt eine Pumpe für das zwangsweise Zuführen von Öl zu den Reibkörper aufweisenden Antriebselementen. Dadurch, daß die Förderleistung der Pumpe proportional zum Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle ist, ist sichergestellt, daß gerade in den Betriebsphasen, in denen dies am meisten benötigt wird, eine große Ölmenge zwischen den Reibkörpern der Antriebselemente umgewälzt wird.

909809/086 7

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ist der, daß die Pumpe und die ihr zugeordneten Bauteile innerhalb der Antriebseinheit so untergebracht sind, daß hierfür nur ein minimaler Platz in Anspruch genommen wird. Zugleich wird eine gute Lagerung für die bewegten Teile erhalten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung kann mit besonderem Vorteil bei Kupplungen und Bremsen oder bei kombinierten Kupplungs/Bremseinheiten (vergl. Anspruch 4) verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1: Eine seitliche Ansicht einer Kupplungs/Bremseinheit, deren obere Hälfte axial geschnitten gezeigt ist;

Figur 2: einen axialen Schnitt durch einen Teil der in Figur 1 gezeigten Kupplungs/Bremseinheit, in welchem die zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle angeordnete Pumpe, die in der Abtriebswelle ausgebildeten und zu - den Kupplungsplatten, Bremsplatten und zugeordneten Reibscheiben führenden Ölkanäle und der Antrieb für die Pumpe in größerem Maßstab dargestellt sind, wobei die Ansaugöffnung der Pumpe zur übersichtlicheren Darstellung aus der richtigen Winkelstellung herausgedreht gezeigt ist;

Figur 3: einen Schnitt durch einen Teil der in Figur 1 gezeigten Kupplungs/Bremseinheit längs der Linie 3-3, in welchem die Anordnung der Ansaugöffnung der Pumpe und die Anbringung eines stirnseitigen Stopfens der Pumpe in einer Patrone genauer gezeigt sind;

Figur 4: einen Schnitt durch die in Figur gezeigte Pumpe längs der Linie 4-4, in welchem ein innenliegender Rotor und ein außenliegender Rotor sowie ein Umschaltring der

909809/0867

Pumpe genauer gezeigt sind; und

Figur 5: einen Schnitt durch die in Figur 1 gezeigte Kupplungs/ Bremseinheit längs der Linie 5-5, in welchem die die Abtriebswelle durchsetzenden Ölkanäle gezeigt sind.

In Figur 1 ist eine Kupplungs/Bremseinheit insgesamt mit 11 bezeichnet. Sie hat ein insgesamt mit 12 bezeichnetes Gehäuse , das Stirnwände 13 und 14 aufweist. In der Stirnwand 13 ist eine Eingangswelle 15 und in der Stirnwand 14 eine Abtriebswelle 16 gelagert. Eingangswelle und Abtriebswelle sind koaxial zueinander angeordnet und in .den Stirnwänden 13 und 14 unabhängig voneinander drehbar gelagert. An der Eingangswelle 15 sind Lüfterschaufeln 17 befestigt/ welche zu Kühlzwecken Luft an der Außenseite des Gehäuses 12 vorbeiblasen.

Die Eingangswelle 15 ist in Lagern 18 und 19 gelagert, die ihrerseits von Stirnwandabschnitten 21 und 22 der Stirnwand 13 getragen sind. Zwischen den Lagern 18 und 19 ist ein Öl zurückhaltender Dichtring 23 angeordnet. Die Eingangswelle 15 hat einen innenliegenden, größeren Durchmesser aufweisenden Wellenabschnitt/} welcher mit in axialer Richtung verlaufenden und in Umfangsrichtung unter Abstand angeordneten Antriebsfingern 25 versehen ist. über Feder/Nutverbindungen ist eine Mehrzahl Reibbeläge aufweisender Kupplungsplatten 26 drehfest mit den Antriebsfingern 25 verbunden und erstreckt sich von den letzteren in radialer Richtung nach innen.

An der Stirnwand 14 ist eine Stirnplatteneinheit 27 befestigt, welche sich in das Gehäuse hinein erstreckt. An dieser Stirnplatteneinheit 27 ist ein Ringträger 28 befestigt, welcher in Umfangsrichtung unter Abstand angeordnete, in axialer Richtung verlaufende Antriebsfinger 29 trägt. Die Antriebsfinger 29 sind unter axialem Abstand von den Antriebsfingern 25 angeordnet und tragen eine Mehrzahl von Bremsplatten 31, die genauso wie die Kupplungsplatten 26 ringförmig sind und sich von den Antriebsfinger 29 in radialer Richtung nach innen erstrecken. Die Abtriebswelle 16 ist in der Stirnplatteneinheit 27 durch Lager 32 gelagert und erstreckt sich durch den Ringträger 28, die Brems-

909809/0867 - 9 -

platten 31 und die Kupplungsplatten 26 hindurch. Im Inneren der Kupplungsplatten 26 und der Bremsplatten 31 liegt ein vergrößerten Durchmesser aufweisender Wellenabschnitt 33 der Äbtriebswel-Ie 16. Dieser ist mit außenliegenden Federn 34 versehen, die in Figur 5 gezeigt sind. Auf einem mittleren Teil des größeren Burenmesser aufweisenden Wellenabschnittes 33 ist ein gespaltener Ring 35 angeordnet. Auf dem vergrößerten Durchmesser aufweisenden WeI-lenabschnitt 33 der Abtriebswelle 16 ist ein Satz Kupplungsreib—

&6

scheiben/zu einer Seite des Ringes 35 angeordnet. Die Kupplungsreibscheiben 36 sind an ihrem inneren Rand mit Federn und Ruten versehen, die komplementär zu den Federn 34 des Wellenabschnit— tes 33 sind. Auf diese Weise sind die Kupplungsreibscheiben 36 axial verschiebbar drehfest mit der Abtriebswelle 16 verbunden. Ein Satz von Bremsreibscheiben 37, der genau gleich wie die Kupplungsreibscheiben 36 am inneren Rand mit Federn und Nuten versehen ist, ist axial verschiebbar und drehfest auf denjenigen Teil des Wellenabschnittes 33 aufgesetzt, der auf der von den Kupplungsreibscheiben 36 abliegenden Seite des Ringes 35 liegt. Die Kupplungsreibscheiben 36 sind mit den Kupplungsplatten 26 verschachtelt, die Bremsreibscheiben 37 mit den Bremsplatten 31.

Um entweder die Kupplungsplatten 26 oder die Bremsplatten 31 gleichzeitig an die ihnen zugeordneten Reibscheiben andrücken zu können, sind mehrere Schrauben 38 und Stangen 39 verschiebbar in Bohrungen angeordnet, welche in dem Wellenabschnitt 33 ausgebildet sind. Die Schrauben 38 sind mit einem Kupplungs-Betätigungsglied 41 verbunden, das mit der ihm zugewandten Seite des Ringes 35 die Kupplungsplatten und die Kupplungsreibscheiben aneinanderdrücken kann. Die Stangen 39 sind an einem Bremsen-Betätigungsglied 42 befestigt, das der anderen Stirnfläche des Rings 35 gegenüberliegt. Auf diese Weise können die Bremsplatten mit den zwischen ihnen liegenden Bremsreibscheiben verblockt werden. Die Stangen 39 können an in der Zeichnung nicht dargestellten Schrauben anschlagen, welche in dem Betätigungsglied 41 und in einem Bauteil 43 vorgesehen sind, in welches die Schrauben 38 eingeschraubt sind. Die Stangen 39 dienen als Abstandskörper, welche das Betätigungsglied 41 und das Bauteil 43 axial auf Abstand halten und den. Abstand bzw. das Spiel zwi—

309809/0867

ην

sehen den Teilen bestimmen.

In der Stirnplatteneinheit 27 ist ein Kolben 44 verschiebbar angeordnet. Der Ringträger 28 weist einen Dichtring 45 auf, der an einer zylindrischen Verlängerung 46 des Kolbens 44 anliegt. Das Betätigungsglied 42 ist mittels eines Lagers 47 drehbar auf der Verlängerung 46 angeordnet. Mehrere Schraubendruckfedern 48 sind im Inneren der Stirnplatteneinheit 27 angeordnet und greifen an einer der Stirnflächen des Kolbens 44 an. Auf diese Weise ist der Kolben 44 in Figur 1 nach links vorgespannt. Unter der Kraft der Schraubendruckfedern 48 werden die Bremsplatten 31 an die Bremsreibscheiben 37 angelegt, wodurch die Abtriebswelle 16 abgebremst wird. Gleichzeitig werden die Kupplungsplatten 26 von den Kupplungsreibscheiben 36 wegbewegt. Auf der anderen Seite des Kolbens 44 liegt eine Arbeitskammer 49, welche durch die Stirnplatteneinheit 27 und den Ringträger 28 begrenzt ist. über eine nur mit ihrem Endabschnitt gezeigte Druckmitte!leitung 51 kann unter Druck stehendes Strömungsmittel der Arbeitskammer 49 zugeführt werden. Durch Druckbeaufschlagung der Arbeitskammer 49 wird der Kolben 44 unter Überwindung der Kraft der Schraubendruckfedern

48 in der Zeichnung nach rechts bewegt. Dann kommen die Kupplungsplatten 26 in Anlage an die Kupplungsreibscheiben 36, so daß durch die Eingangswelle 15 die Abtriebswelle 16 angetrieben wird. Gleichzeitig werden die Bremsplatten 31 von den Bremsreibscheiben 37 abgehoben.

Die oben beschriebene Kupplungs/Bremseinheit arbeitet folgendermaßen:

Soll die Kupplung eingerückt werden, so wird die Arbeitskammer

49 mit Druckluft beaufschlagt. Der Kolben 44 wird dann in der Zeichnung nach rechts geschoben, wodurch die Kupplungsplatten 26 reibschlüssig an die Kupplungsreibscheiben 36 angedrückt werden. Zunächst sind die Kupplungsreibscheiben 36 noch stationär, während die Kupplungsplatten 26 umlaufen. Es besteht also zunächst ein Drehzahlunterschied zwischen den Kupplungsplatten und den Kupplungsreibscheiben, der aber abnimmt, wenn die Kupplungsreibscheiben auf Drehzahl kommen. Gleichzeitig werden die Bremsplat-

- 11 -

909809/0867

ten 31 von den Bremsreibscheiben 37 gelöst, und die Bremsreibscheiben werden zunehmend schneller gedreht. Nachstehend wird eine Abnahme des Drehzahlunterschiedes zwischen gegeneinander gedrehten Platten und Reibscheiben auch als Verzögerung, eine Zunahme des Drehzahlunterschiedes als Beschleunigung bezeichnet. Beim oben beschriebenen Einrücken der Kupplung und Lösen der Bremse hat man also eine Verzögerung in der Kupplung und eine Beschleunigung in der Bremse.

Soll dagegen die Abtriebswelle 16 angehalten werden, so wird die Arbeitskammer 49 entlüftet. Die Schraubendruckfedern 48 bewegen dann den Kolben 44 in der Zeichnung nach links. Die Kupplungsplatten 26 geben dann die Kupplungsreibscheiben 36 frei, so daß man zwischen den Kupplungsplatten und den Kupplungsreibscheiben eine Beschleunigung hat. Gleichzeitig kommen die Bremsplatten 31 in Anlage an die Kupplungsreibscheiben 37, so daß zwischen diesen Teilen eine Verzögerung auftritt.

In den rasch vorübergehenden Abschnitten der Betriebszyklen, in welchen die maximale Beschleunigung und Verzögerung zwischen den Platten und Reibscheiben auftritt, muß eine ausreichend große Menge Öl zwischen den mit Reibbelägen versehenen Platten und den Reibscheiben sein, damit die kinetische Energie in der erforderlichen Weise unter Scherbeanspruchung des Öles übertragen wird und eine ausreichende Kühlung der Platten und Reibscheiben erhalten wird. Hierzu ist eine in Figur 1 insgesamt mit 52 bezeichnete Pumpe vorgesehen, welche eine Kühlmittelförderleistung hat, die proportional zum Drehzahlunterschied zwischen der Eingangswelle 15 und der Abtriebswelle 16 ist. Diese Pumpe, die nachstehend noch genauer beschrieben wird, ist eine Zahnradpumpe mit zwei Rotoren, welche um parallele, jedoch voneinander entfernte Achsen umlaufen. Derartige Zahnradpumpen sind auch als Gerotorpumpen bekannt.

Auf der Eingangswelle 15 ist ein vergrößerten Durchmesser aufweisender Ringbund 53 vorgesehen, welcher zwischen den Lagern 18 und 19 liegt. An der Abtriebswelle 16 ist eine weitere Welle 54 durch Madenschrauben 55 befestigt. Die Welle 54 ist konzentrisch innerhalb des Ringbundes 53 angeordnet. Die Pumpe 52 liegt

909809/086 7

innerhalb des durch den Ringbund 53 und die Welle 54 begrenzten Ringraumes. Sie hat einen innenliegenden Rotor 56, welcher über eine Feder 57 und einen Haltering 58 auf der Welle 54 festgelegt ist. Der innenliegende Rotor 56 hat auf seiner Außenseite eine Mehrzahl konkaver Ausnehmungen 59, die längs seines Umfanges unter gleichem Abstand angeordnet sind, wie aus Figur 4 gut ersichtlich ist. Die Ausnehmungen 59 des innenliegenden Rotors 56 können auf Zähnen 61 eines außenliegenden Rotors 6 2 abgewälzt werden, so daß man Pumpenarbeitsräume mit sich ändernder Größe erhält, wenn die beiden Rotoren umlaufen. Die zylindrische außenliegende Oberfläche des außenliegenden Rotors 62 ist drehbar in

63
einem Drehrichtungs-Umschaltring /gelagert. Eine Bohrung 64 des Umschaltringes 63 ist exzentrisch zu den gemeinsamen Achsen der Welle 54 und des inneriliegenden Rotors 56 angeordnet. Die Abmessungen der Teile sind so gewählt, daß beim Umlaufen der beiden Rotoren 56 und 6 2 um die ihnen zugeordnete Achse die Pumpenkammern, welche durch die einander zuweisenden Oberflächen der Rotoren begrenzt sind, während einer Halbdrehung größer werden und während der nächsten Halbdrehung kleiner werden. Die radiale Stellung, bei der die minimale und die maximale Größe der Pumpenkammern erreicht wird, hängt von der Winkelstellung der Exzentrizität des Rotors 62 ab. Diese Winkelstellung hängt wiederum von der Winkelstellung des Umschaltringes 63 ab. In Figur 4 liegt z.B. die Drehachse des Rotors 62 unterhalb der Drehachse des Rotors 56. Laufen bei dieser Stellung der Drehachsen die Teile im Uhrzeigersinne um, so haben die Pumpenkammern ihre kleinste Größe beim oberen Totpunkt der Umlaufbewegung und ihre maximale Größe beim unteren Totpunkt der Umlaufbewegung. Es ist deshalb eine bogenförmige Ansaugöffnung in dem Bereich vorgesehen, in dem das Volumen der Pumpenkammern zunimmt, so daß Öl in die Pumpenkammern angesaugt wird. Eine getrennte Abgabeöffnung ist in dem Bereich der Umlaufbewegung vorgesehen, in welchem die Größe der Pumpenkammern abnimmt.

An einem auf der Innenseite des Ringbundes 53 der Eingangswelle 15 vorgesehenen erhöhten Oberflächenabschnitt 66 ist eine ringförmige Patrone 65 befestigt. Diese erstreckt sich in axialer Richtung zu beiden Seiten über den Ringbund 53 hinaus. An einem

909809/0867

Abschnitt der Patrone 65, welcher einen verminderten Durchmesser aufweisenden Wellenabschnitt 68 der Abtriebswelle 16 umgibt, ist eine Lagerbuchse 67 befestigt. Die Lagerbuchse 67 ist durch einen Stift 69 fest mit der Patrone 65 verbunden. Der Umschaltring 63 ist in einer Bohrung 71 der Patrone 65 drehbar gelagert, welche konzentrisch zu den gemeinsamen Achsen von Eingangswelle 15 und Abtriebswelle 16 verläuft. Innerhalb der Bohrung 71 ist der Umschaltring 63 frei drehbar; er ist jedoch mit einem Schlitz 72 versehen, welcher sich um 180 Grad seiner Umfangsflache erstreckt und einer Schulter 73 der Patrone 65 gegenüberliegt, welche einen Anschlagstift 74 trägt. Der Anschlagstift 74 greift in den Schlitz 72 ein, und zwischen dem außenliegenden Rotor 62 der Pumpe und dem Umschaltring 63 liegt eine einfache Reibungs-Kraftübertragung vor. Wird die Drehrichtung der Rotoren 56 und 62 umgekehrt, so wird der Umschaltring 63 um 180 Grad gedreht. Damit wird auch die exzentrische Achse des Rotors 62 um einen Winkel von 180 Grad gedreht, und infolgedessen hat man die gleiche Strömungsrichtung von öl durch die Pumpe 52, ganz gleich in welcher Richtung die Rotoren 56 und 62 umlaufen, d.h. unabhängig von einer Drehrichtungsumkehr.

Ein Endabschnitt 75, der demjenigen Endabschnitt gegenüberliegt, welcher die Lagerbuchse 67 trägt, trägt seinerseits einen stirnseitigen Stopfen 76 der Pumpe 52. Der Stopfen 76 ist über einen Bajonettverschluß mit der Patrone 65 verbunden. Zu diesem Bajonettverschluß gehören in Umfangsrichtung unter Abstand angeordnete, nach innen verlaufende bogenförmige Lippen 77 des Endabschnittes 75 der Patrone und nach außen verlaufende kreisbogenförmige Flansche 78 des Stopfens 76. Das Einbauen des Stopfens 76 in die Patrone 65 erfolgt dadurch, daß man die Flansche 78 in die Zwischenräume zwischen den Lippen 77 einführt und dann den Stopfen 76 so weit dreht, bis die kreisbogenförmigen Flansche 78 mit den kreisbogenförmigen Lippen 77 fluchten. Dieser Zustand ist in Figur 3 gezeigt. Den Endabschnitt 75 der Patrone 65 durchsetzende Bolzen 79 sind in den Stopfen 76 eingeschraubt, wodurch Stopfen und Patrone fest miteinander verbunden sind.

Der Ringbund 53 der Eingangswelle 15 hat mehrere in Umfangsrichtung unter Abstand angeordnete öffnungen 81, durch welche öl

909809/0867 - 14 -

hindurchtreten kann. Die Öffnungen 81 führen zu einer Kammer 82, die im Inneren des Ringbundes 53 liegt. Der Stopfen 76 hat eine zentrale Öffnung 83, welche eine Verbindung zwischen der Kammer 82 und einer kreisbogenförmigen Ansaugöffnung 84 herstellt. In Figur 2 ist die Ansaugöffnung um 180 Grad gegenüber der in Figur 3 gezeigten Stellung verdreht gezeigt, um in Figur 2 den Ölstrom besser erkennen zu lassen. Die Ansaugöffnung 84 führt zu den Rotoren 56 und 62. In der Patrone 65 ist auf der anderen Seite der Rotoren 65 und 62 eine kreisbogenförmige Abgabeöffnung 85 ausgebildet. Von der Abgabeöffnung 85 führen mehrere Kanäle 86 in radialer Richtung nach innen zu einem axialen Kanal 87, welcher in der Welle 54 ausgebildet ist. In der Abtriebswelle 16 ist ein axialer Kanal 88 ausgebildet, welcher sich an den Kanal 87 der Welle 54 anschließt. Im Wellenabschnitt 3 3 der Abtriebswelle 16 sind mehrere unter axialem Abstand angeordnete Sätze von Bohrungen 89 ausgebildet, welche in radialer Richtung nach außen von dem Kanal 88 zu den Federn 34 verlaufen, wie gut aus Figur 5 ersichtlich ist. Die Kanäle 89 sind in der Nachbarschaft der Kupplungsplatten 26 und der Kupplungsreibscheiben 36 bzw. in der Nachbarschaft der Bremsplatten 31 und der Bremsreibscheiben 37 angeordnet.

Die oben beschriebene Kupplungs/Bremseinheit arbeitet wie folgt:

Steht zunächst der Kolben 44 in der in der Zeichnung rechts gelegenen Stellung, so sind Eingangswelle und Abtriebswelle über die eingerückte Kupplung miteinander drehfest verbunden und laufen mit gleicher Drehzahl um. Die gesamte Pumpe 52, eingeschlossen die Patrone 65 und der Stopfen 76 laufen mit derselben Drehzahl um wie Eingangswelle und Abtriebswelle. Da die Exzentrizität des außenliegenden Rotors 62 und die Ansaugöffnung 84 sowie die Abgabeöffnung 85 mit derselben Drehzahl umlaufen wie der innenliegende Rotor 56, wird kein öl gepumpt.

Wird der Kolben 44 nun nach links verlagert, so wird zu Beginn dieser Bewegung eine Trennung der Kupplungsplatten 26 von den Kupplungsreibscheiben 36 eingeleitet. Die Abtriebswelle 16 wird langsamer, da die Bremsplatten 31 zunehmend in Anlage an die Bremsreibscheiben 37 kommen. Man hat nun eine zunehmende ReIa-

909809/0867

- 15 -

tivdrehung zwischen der exzentrischen Achse des außenliegenden Rotors 62 und der Achse des innenliegenden Rotors 56. Der innenliegende Rotor 56 kommt zum Stillstand, wenn die Abtriebswelle 16 abgebremst wird. Dies führt dazu, daß Öl aus der Kammer 82 von den Rotoren der Pumpe durch die Ansaugöffnung 84 angesaugt und durch die Abgabeöffnung 85 abgegeben wird. Das Öl strömt dann durch die Kanäle 86 in die axialen Kanäle 87 und 88 und von dort über die Kanäle 89 nach außen zu den außenliegenden Federn 34 des Wellenabschnittes 33 der Abtriebswelle 16. Das öl wird damit sowohl an die Kupplungsteile als auch an die Bremsenteile, d.h. an die entsprechenden Platten und Reibscheiben abgegeben, wo es die Kraftübertragung unter Scherbeanspruchung seiner selbst unterstützt und zugleich als Kühlmittel dient. Die Abgabe von öl erfolgt in der Phase des Schaltzyklus, in der eine Beschleunigung oder Verzögerung der Kupplungsteile oder Bremsenteile gegeneinander erfolgt, d.h. dann, wenn das öl am meisten benötigt wird.

Ist die Abtriebswelle 16 durch Abbremsen zum Stillstand gekommen und dreht sich die Eingangswelle 15 weiter, so wird weiter Öl durch die Kanäle gefördert. Dieses Öl wird über die außerhalb der Kupplungsteile und Bremsteile liegende Gehäusekammer 91 zurückgeführt und gelangt über in der Stirnwand 13 ausgebildete Kanäle 92 sowie die Öffnungen 81 im Ringbund 53 wieder zurück in die Kammer 82.

Soll die Abtriebswelle 16 wieder drehschlüssig mit der Eingangswelle 15 verbunden werden, so wird der Kolben 44 nach links bewegt. Innerhalb der Zeit, in der nach wie vor ein Drehzahlunterschied zwischen der Eingangswelle 15 und der Abtriebswelle 16 vorliegt, arbeitet die Pumpe 52 weiter, wie dies oben beschrieben ist. Sie fördert dabei öl zu den Kupplungsteilen und Bremsteilen, welche eine Beschleunigung oder Verzögerung erfahren. Wenn dann die Eingangswelle und die Abtriebswelle sicher miteinander verblockt sind, hört die Pumpe 52 auf zu arbeiten.

909808/0867

Leerseite

Claims

G.M. Sommer Company,Inc. ^äA^le

26233 Groesbeck Highway Dip*· ^lo9' _V\'

Warren, Mich. 48089 ^ui^'^ 10.08.1978

Ölgekühlte Antriebseinheit

P atentansprüche

Θ-Ölgekühlte Antriebseinheit mit einem Gehäuse _r mit einer Eingangswelle und einer Abtriebswelle, welche im Gehäuse gelagert sind, und mit im Gehäuse angeordneten, zwischen die Eingangsweile und die Abtriebswelle geschalteten Antriebselementen, gekennzeichnet durch eine Pumpe (52) zum Zuführen von Kühlmittel zu den Antriebselementen (26, 36; 31, 37) und durch eine Einrichtung (57, 65, 69) zum Verbinden der Pumpe (52) mit der Eingangswelle (15) und der Abtriebswelle f16)i, über welche die Pumpe (52) proportional zum Drehzahl-UHiterschied der Wellen (15, 16) angetrieben wird.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle £15) und die Abtriebswelle (16) koaxial zueinander angeordnet sind und von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses £12); ausgehen und daß die Pumpe (52) zwischen der Eingangswelle (15) und der Antriebswelle (16) angeordnet ist und ein erstes Bauteil (65) aufweist, das fest mit der Eingangswelle (15| verbunden ist, sowie ein zweites Bauteil f56)) aufweist, das fest mit der Antriebswelle (16) verbunden ist.

909809/0887

ORfGlNALlNSPECTED
3. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (52) eine Zahnradpumpe mit exzentrisch umlaufendem Zahnkranz ist, bei der ein innenliegender, mit Ausnehmungen

(59) versehener Rotor (56) mit einer (16) der Wellen verbunden ist und ein außenliegender, mit Zähnen versehener Rotor

(62) mit dem mit Ausnehmungen (59) versehenen Rotor (56) kämmt, daß der außenliegende Rotor (62) durch einen Ring (63) um eine zur Achse des innenliegenden Rotors (56)exzentrische Achse drehbar gelagert ist und daß Mittel (72, 65, 69) vorgesehen sind, durch welche der Ring (63) mit der anderen (15) der Wellen verbunden ist.
4. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kupplungs/Bremseinheit ausgebildet ist, bei der ein Satz von Kupplungsplatten (26) von der Eingangswelle (15) getragen ist, ein Satz von Bremsplatten

(31) am Gehäuse (12) abgestützt ist und weitere Kupplungsplatten (36) und Bremsplatten (37) zwischen den ersten Kupplungsplatfcen (26) bzw. den ersten Bremsplatten (31) liegend auf der Abtriebswelle (16) angeordnet sind, und daß ein axial verlagerbares Betätigungsglied (42) vorgesehen ist, durch welches die ersten Kupplungsplatten (26) oder die ersten Bremsplatten (31) wahlweise in Eingriff mit den ihnen zugeordneten zweiten Kupplungsplatten (36) bzw. zweiten Bremsplatten (37) bringbar sind.
5. Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abtriebswelle (16) durch die Kupplungsplatten (26, 36) und die Bremsplatten (31, 37) hindurch erstreckt und einen Welienabschnitt (54) hat, der einen Endabschnitt (24) der Eingangswelle (15) überlappt, und daß die Pumpe (52) ein erstes Bauteil (56) hat, das mit dem einen der einander überlappenden Wellenabschnitte verbunden ist, und ein zweites Bauteil (63) hat, das mit dem anderen der einander überlappenden Wellenabschnitte verbunden ist.
6. Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Endabschnitt (24) der Eingangswelle (15) überlappende

909809/0867 "³ "

Abschnitt der Abtriebswelle (16) durch eine Welle (54) gebildet ist, welche innerhalb eines Abschnittes der Eingangswelle (15) angeordnet ist, daß der diese Welle (54) überlappende Abschnitt der Eingangswelle eine Kammer (82) begrenzt, mit welcher eine Ansaugöffnung (84) der Pumpe (52) kommuniziert, während eine Abgabeöffnung (85) der Pumpe (52) mit einem in der Abtriebswelle (16) ausgebildeten axialen Kanal (87) über radiale Kanäle (86) in Verbindung steht und von diesem axialen Kanal (87) weitere radiale Kanäle (89) in die Nachbarschaft der Kupplungsplatten (26, 36) und der Bremsplatten (31, 37) führen.
7. Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (16) einen mit außenliegenden Federn versehenen Wellenabschnitt (33) aufweist, von dem die Kupplungsplatten (26, 36) und die Bremsplatten (31, 37) getragen sind, und daß die von dem axialen Kanal (87) ausgehenden radialen Kanäle (89) zu diesen mit Federn versehenen Wellenabschnitten führen.
8. Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (52) einen innenliegenden Rotor (56) aufweist, welcher über eine Feder/Nutverbindung mit der einen (16) der Wellen verbunden ist, und einen außenliegenden, mit Zähnen versehen Rotor (62) aufweist, der mit dem innenliegenden Rotor (56) in Eingriff steht, sowie eine Einrichtung (63) zum exzentrischen Lagern des außenliegenden Rotors (62) bezüglich des innenliegenden (56) aufweist.
9. Antriebseinheit-nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum exzentrischen Lagern des außenliegenden Rotors (62) durch einen Ring (63) , durch eine diesen Ring (63) lagernde und an der anderen Welle befestigte Patrone (65) sowie durch einen Stopfen (76) gebildet ist, welcher an dem einen Ende der Patrone (65) befestigt ist und die Rotoren (56, 62) axial positioniert.
10. Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (52) aufweist: Einen über eine Feder/Nutverbindung

909809/0867 "⁴ "

mit der Abtriebswelle (16) verbundenen innenliegenden Rotor (56), einen mit Zähnen versehenen, den innenliegenden Rotor (56) umgebenden außenliegenden Rotor (62), einen Drehrichtungs-Umschaltring (63) , durch welchen der außenliegende Rotor (62) um eine zur Achse des innenliegenden Rotors (56) exzentrische Achse drehbar gelagert ist, eine innerhalb eines vergrößerten Abschnittes der Eingangswelle (15) angeordnete Patrone (65) , durch welche der Umschaltring (63) drehbar gelagert ist, eine Einrichtung (72, 74) zur Begrenzung des Winkelschaltweges des Umschaltringes (63) derart, daß die Winkelstellung der Exzentrizität des außenliegenden Rotors (62) bei Drehrichtungsumkehr der Eingangswelle (15) so geändert wird, daß man eine gleichbleibende Strömungsrichtung des von der Pumpe (52) geförderten Kühlmittels erhält, einen Stopfen (76), der am einen Ende der Patrone (65) befestigt ist, und eine Ansaugöffnung (84) aufweist, und eine Abgabeöffnung, welche in der Patrons (65) ausgebildet ist.
11. Antriebseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (16) aufweist: Einen axialen Kanal (87), radiale Kanäle (86) , welche sich von der Abgabeöffnung (85) zum axialen Kanal (87) erstrecken, und unter axialem Abstand angeordnete radiale Kanäle (89) in der Wand der Abtriebswelle (16), welche von dem axialen Kanal (87, 88) der Abtriebswelle (16) in Nachbarschaft der Kupplungsplatten (26, 36) und der Bremsplatten (31, 37) führen.

90980 9/0867