DE3417472A1

DE3417472A1 - Starting and shifting clutch for a commercial vehicle transmission equipped with an auxiliary transmission stage

Info

Publication number: DE3417472A1
Application number: DE19843417472
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 3302 Cremlingen Klaue
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1985-11-14

Abstract

Published without abstract.

Description

Anfahr- und Schaltkupplung für ein, mit einer VorschaltstufeStarting and switching clutch for one, with a pre-shift stage

ausgerüstetes Nutzfahrzeuggetriebe Es sind Stufenschaltgetriebe für Nutzfahrzeuge bekannt, denen zur Verdoppelung der Abstufung eine Planetengetriebe-Vorschaltstufe zugeordnet ist. Die Vorschaltstufe wird bisher durch je eine in Oel laufende Kupplung und Bremse oder über eine reibungssynchronisierte Schubklaue geschaltet. Die zuerst genannte Lösung gewährleistet einen kurzzeitigen Schaltvorgang, ist aber aufwendig und wirkungsgradverschlechternd, denn die grossen, in engem Abstand in Oel leer umlaufenden Reibflächen der Schaltkupplung und -bremse heizen das durch den Umlauf in die Lüftungsspalte geförderte Oel auf und machen eine Oelkühlung erforderlich.Equipped commercial vehicle gearboxes There are stepped gearboxes for Commercial vehicles known, which have a planetary gear unit to double the gradation assigned. The upstream stage is currently through a clutch running in oil and brake or switched via a friction-synchronized thrust claw. The first said solution ensures a short-term switching process, but is expensive and deteriorating efficiency, because the large ones, in close proximity, are empty of oil The circumferential friction surfaces of the clutch and brake heat it up through the circulation oil pumped into the ventilation gap and make oil cooling necessary.

Eine Schubklaue mit Reibungssynchronisierung weist ebenfalls eine, allerdings erheblich kleincre, ölbenetzte, mit hoher Relativgeschwindigkeit umlaufende Fläche auf, ihr wesentlicher Nachteil besteht jedoch darin, dass eine relativ lange Kraftschlussunterbrechung beim Schalten in Kauf genommen werden muss.A pusher claw with friction synchronization also has a however, considerably smaller, oil-wetted, revolving at high relative speed Its main disadvantage, however, is that it is relatively long An interruption in frictional connection when shifting must be accepted.

Die genannten Nachteile zu beseitigen, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gesetzt. Darüberhinaus soll Aufwand, Gewicht und Raumbedarf eingespart werden.To eliminate the disadvantages mentioned, the invention has to Task set. In addition, effort, weight and space requirements should be saved.

Die Erfindung besteht in der Vereinigung folgender, zum Teil an sich bekannter Merkmale a) die Kupplung ist im ölfreien Raum des Getriebegehäuses, die Planetengetriebe-Vorschaltstufe im Oelraum des Getriebes untergebracht b) das mit dem Motorschwungrad umlaufende Kupplungsgehäuse besitzt drei mit Reibflächen ausgerüstete Gehäuseringe, von denen die beiden'äusseren Gehäuseringe miteinander verschraubt sind und der mittlere Gehäusering auf letztere in Umfangsrichtung fest, axial dagegen beweglich gelagert ist c) beidseitig des mittleren Gehäuseringes angeordnete Reiblausellen, wobei motorseitig angeordnete Reiblamellen das Stufenschaltgetriebe direkt antreiben und getriebeseitige Lamellen über eine, die Abtriebswelle der motorscitige Lamellen umfassende llohlwelle die Planetengetriebe-Vorschaltstufe antreiben d) Anordnung von am getricbescitigen Gehäusering abgestützten flegeln, einer Tellerfeder oder einer flachen, geschlitzten Federblechscheibe, welche mit einer stationären Betätigungsvorrichtung in Verbindung stehen, die aus einem Doppelringzylinder mit zwei hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagten Ringkolben oder Membranen besteht und über ein beidseitig wirkendes Axiaiwäiziager die Umschaltung vom Antrieb des Stufenschaitgetriebes auf Antrieb der Planetengetriebe-Vorschaltstufe vornimmt e) Abschaltung des in einem der Ringzylinder der Betätigungsvorrichtung aufgebauten Servomittel-Druckes durch ein beim Betätigen des Kupplungspedals bedientes Ventil und Aufbau eines Servomittel-Druckes bei Rückführung des Kupplungspedals, welches ein Servomittel-Drucksteuerventil betätigt, das in den vom Fahrer durch Cangschaltung gewählten Ringzylinder Servomittel leitet, dessen Druck zum Anfahren dicllt.The invention consists in the combination of the following, in part per se known features a) the clutch is in the oil-free space of the gearbox housing, the Planetary gear unit housed in the oil chamber of the gear unit b) the clutch housing rotating with the engine flywheel has three friction surfaces equipped housing rings, of which the two'äusseren housing rings with each other are screwed and the middle housing ring is fixed to the latter in the circumferential direction, axially, however, is movably mounted c) arranged on both sides of the middle housing ring Friction louvers, with friction disks arranged on the engine side of the multi-step transmission drive directly and the transmission-side lamellae via one, the output shaft of the motorscitige Llohlwelle comprising lamellas drive the planetary gear unit d) Arrangement of blades supported on the gear housing ring, a disc spring or a flat, slotted spring sheet metal washer, which is connected to a stationary Actuator connected to a double ring cylinder with consists of two hydraulically or pneumatically actuated annular pistons or membranes and via a double-acting Axiaiwäiziager switching from the drive of the Step shift gear on the drive of the planetary gear pre-shift stage e) Shutdown of the built-up in one of the ring cylinders of the actuating device Servo medium pressure through a valve operated when the clutch pedal is pressed and build-up of a servo mean pressure upon return of the clutch pedal, which a servo-means pressure control valve is actuated, which is switched into the by the driver by Cang selected ring cylinder servo means, whose pressure dicllt for start-up.

In den nbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Als Bcispiel ist ein 14-gängiges Nutzfahrzeuggetriebe gewählt, welches aus dem 7-stufigen Stufenschaltgetriebeteil und der Planetengetriebe-Vorschaltgruppe hestcht. Dcr Teil des Getriebes mit der Kupplung und Vorschaltgruppe ist in einem parallel zur Fahrbahnebene gelegten Längsschnitt in Fig. 1 veranschaulicht. Fig. 2 zeigt ein Schalt-Schema der Betätigung der Kupplung.An exemplary embodiment of the invention is shown in the illustrations. As an example, a 14-speed commercial vehicle transmission is selected, which is from the 7-speed Multi-step gearbox part and the planetary gearbox upstream group hestcht. The part the gearbox with the clutch and front-mounted group is parallel to the road surface Laid longitudinal section in Fig. 1 illustrates. Fig. 2 shows a circuit diagram the actuation of the clutch.

In den Abbildungen ist mit 1 die Kurbelwelle des Motors, mit 2 das Schwungrad, mit 3 die an das Schwungrad angeflanschte Anfahr- und Schaltkupplung gekennzeichnet. Die Kupplung weist drei Kupplungsringe 319 32 und 33 auf, von denen nur der Mittelring axial beweglich angeordnet ist und über Fortsätze 34 durch eine, auf Bolzen 35 abgestützte Zweiplatten-Tellerfeder 4 entweder die Kupplungslamelle 6 oder in entgegengesetzter Richtung die Lamelle 7 zur Anlage bringt. Zur Bctätigung zum Anfahren sowie zum Schalten des zum Splitten der Schaltstufen des Stufenschaltgetriebetei 1 s dienenden, letzterem vorgesetzten Planetengetriebes dienen zwei druckluStbeaufschlagte Ringkolben 101 und 102, welche im, mit dem Getriebegehäuse 30 verbundenen, zweiteiligen Ringzylindergchäuse 51 52 im Druckraum durch vorgespannte Federn 9 abgestützt, gelagert sind. Zwischen den Ringkolben sitzt das Drucklager 8, dessen Aussenring mit der Kupplungsfeder.4 verbunden ist. Zur Entlastung des Drucklagers im gekuppelten Zustand erfolgt die axiale Mitnahme der Feder 4 durch den Aussen ring mit Spiel. Zu diesem Zweck sind auch die zur Anlage der Ringkolben im Ringzylindergehäuse dienenden Abstandsringe 53, 54 vorgesehen. Die Zuführung der Druckluft zu den Betätigungsräumen im Ringzylindergehäuse erfolgt über die Leitungen 424 und 425. In der vorliegenden Darstellung steht die Druckluftzuführung 424 unter Druck; der Ringkolben 10 hat gegen die Spannung der Federn hinter dem Ringkolben 102 bis zu dessen Anschlag am Ring 54 die Kupplungsfeder in die Lage gebracht, in welcher die Lamelle 6 das vom Motor eingeleitete Drehmoment über die Antriebswelle 13 das Antriebsrad 6 des Stufenschaltgetriebeteils antreibt. Schliesst die Kupplung durch Zuführung von Druckluft über die Leitung 425 die lamelle 7 cin, so wird über die Hohlwelle 14 das Planetengetriebe, bestehend aus der Antriebsglocke 27 den Stufenplanetenrädern 272, 27 und einem Steg 28, der mit der Welle 13 verbunden ist, angetrieben.In the figures, 1 is the engine's crankshaft, and 2 is the Flywheel, with 3 the starting and switching clutch flanged to the flywheel marked. The coupling has three coupling rings 319 32 and 33, of which only the center ring is axially movable and via extensions 34 by a, The two-plate disc spring 4 supported on bolts 35 is either the clutch plate 6 or in the opposite direction brings the lamella 7 to the plant. For confirmation for starting as well as for switching the for splitting the switching stages of the multi-stage gearbox Two pressurized air are used for the planetary gear set in front of the latter Ring pistons 101 and 102, which are in two-part, connected to the transmission housing 30 Ring cylinder housing 51 52 supported in the pressure chamber by pretensioned springs 9, stored are. Between the annular piston sits the thrust bearing 8, the outer ring of which with the Coupling spring.4 is connected. To relieve the pressure bearing in the coupled state the axial entrainment of the spring 4 takes place through the outer ring with play. To this The purpose of this is also the spacer rings that are used to rest the ring piston in the ring cylinder housing 53, 54 are provided. The supply of compressed air to the actuation spaces in the ring cylinder housing takes place via lines 424 and 425. In of the present illustration the compressed air supply 424 is under pressure; the annular piston 10 has against the tension of the springs behind the annular piston 102 up to its stop on the ring 54, the clutch spring brought into the position in which the lamella 6 the torque introduced by the engine drives the drive wheel 6 of the stepped transmission part via the drive shaft 13. If the clutch closes the lamella by supplying compressed air via line 425 7 cin, then the planetary gear consisting of the drive bell is via the hollow shaft 14 27 the stepped planetary gears 272, 27 and a web 28 which is connected to the shaft 13 is driven.

Wie aus dem Schaltplan Fig. 2 zu entnehmen ist, erfolgt bei nicht betätigtem Kupplungspedal 43 die Druckluftzuführung zu den Betätigungsräumen des Ringzylinders 51,52 vom j)ruckluftspeicher 40 über die Leitung 402> das geöffnete Zuschaltventil 44, die Leitung 441, das 4/2-Negeventil 41 und die Leitung 424 oder 425. Bei Kupplungspcdalbetätigung bleibt die Ausgangsleitung 441 des Zuschaltventils 44 geschlossen und die Druckluft wird vom Speicher 40 über die Leitung 401, das Druckregelventil 45, die Leitung 451, das 4/2-Wegeventil 41 und die Leitung 425, oder 424 in die Betätigungsräume des Ringzylinders 51, 2geleitet.As can be seen from the circuit diagram in FIG. 2, there is no actuated clutch pedal 43 the compressed air supply to the actuation spaces of the Ring cylinder 51,52 from the j) air reservoir 40 via line 402> the open Connection valve 44, the line 441, the 4/2-Negeventil 41 and the line 424 or 425. When the clutch panel is actuated, the output line 441 of the sequence valve remains 44 closed and the compressed air is from the memory 40 via the line 401, the Pressure control valve 45, the line 451, the 4/2-way valve 41 and the line 425, or 424 into the actuation spaces of the ring cylinder 51, 2.

Das Lin- oder Ausschalten der Splitübersetzung wird oliiic Kupplungspedalbetätigung durch Verschieben des 4/2-Wegeventils 41 über den hebel 46 vorgenommen. Dadurch wird der augenblicklich druckbeaufschlagte Betätigungsraum des Ringzylinders 51, 5 über das Wegeventil entlüftet und der andere Betätigungsraum über die Leitung 441 mit Druckluft versorgt.Lin- or switching off the split transmission is oliiic clutch pedal actuation made by moving the 4/2-way valve 41 via the lever 46. Through this the currently pressurized actuation space of the ring cylinder 51, 5 vented via the directional control valve and the other actuation chamber via the line 441 supplied with compressed air.

Zum Anfahren und Schalten wird das Kupplungspedal betätigt, wodurch über das Zuschaltventil 44 der Druckluftspeicher 40 von der Leitung 441 getrennt wird. Der je nach Stellung des 4/'-Wcgeventils 41 druckbeaufschl.lgte Raum des Ringzylinders wird wird über die Leitung 451 und das Druckregelventil 45 entlüftet. Dadurch sind beide Kuppiungslamellen 6 und 7 ausgerückt und die Verbindung von Motor und Getriebe unterbrochen.The clutch pedal is pressed for starting and shifting, which means The compressed air reservoir 40 is separated from the line 441 via the connecting valve 44 will. The pressurized space of the ring cylinder depending on the position of the 4 / 'toilet valve 41 is vented via line 451 and pressure control valve 45. Thereby are both clutch plates 6 and 7 disengaged and the connection between engine and transmission interrupted.

cim Zurückführen des Kupplungspedals gelangt über die Leitung 401> das Druckregelventil 45, die Leitung 451 und das Wegeventil 41 gesteuert Druckluft in den angeschlossenen Druckraum des Ringzylinders 51,52. Kurz bevor das Kupplungspedal in die Ausgangslage gelangt, wird die Zuführungsleitung 401 Vom Druckluftspeicher über das Druckregelventil von der Leitung 451 getrcnnt und über den nun wieder geöffneten Durchgang des Zuschaltventils ist der angeschlossenen Druckraum des Ringzylinders 51X52 direkt mit dem Speicher 40 vcrbunden.cim returning the clutch pedal arrives via line 401> the pressure regulating valve 45, the line 451 and the directional control valve 41 controlled by compressed air into the connected pressure chamber of the annular cylinder 51, 52. Just before the clutch pedal reaches the starting position, the supply line 401 from the compressed air reservoir separated from the line 451 via the pressure control valve and via the now reopened The passage of the sequence valve is the connected pressure chamber of the ring cylinder 51X52 connected directly to storage 40.

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Claims

Starting and switching clutch for one equipped with a pre-shift stage Commercial vehicle transmission claim starting and switching clutch for one, with one Commercial vehicle transmission equipped with an intermediate stage, characterized by the association the following features, some of which are known per se: a) the clutch is oil-free Space of the gear housing, the planetary gear primary stage in the oil chamber of the gear housed b) the clutch housing (3) rotating with the engine flywheel (2) has three housing rings equipped with friction surfaces (3,, 2> 33)> 32, 33) of which the two outer casing rings (31 33) are screwed together and the middle housing ring (32) fixed on the latter in the circumferential direction, axially against it c) is movably mounted on both sides of the middle housing ring (32) Friction disks (6, 7), with friction disks (6) arranged on the motor side of the multi-step transmission drive directly and the transmission-side lamellae (7) via one, the output shaft (13) the hollow shaft (14) comprising the lamellas on the motor side, the planetary gear unit (271, 272, 27, 28) drive d) arrangement of the housing ring on the gearbox side (31) supported levers, a disc spring (4) or a flat, slotted spring sheet metal washer, which with a stationary Actuator in connection that consist of a double ring cylinder (51> 52) with two hydraulic or pneumatic acted upon annular piston (101, 102) or diaphragms consists and on both sides acting axial roller bearing (8) the changeover from the drive of the multi-step gearbox (16) on the drive of the planetary gear unit (271) carries out e) shutdown of the servo means pressure built up in one of the ring cylinders (51 52) of the actuating device by a valve (44) and structure operated when the clutch pedal (43) is operated a servo medium pressure upon return of the clutch pedal, which is a servo medium pressure control valve (45) actuated, which is in the ring cylinder selected by the driver by gear shifting (51 5) Servo means, the pressure of which is used for start-up.