DE3444103C2 - Druckmittelbetätigbare Schaltkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigbare Schalt­ kupplung mit schmierölversorgten, inneren und äußeren Reib­ körpern, insbesondere Lamellen, die zwischen einer gegen Federkraft begrenzt axial verschiebbaren Druckplatte und einem Ringkolben angeordnet und abwechselnd mit einem In­ nenträger und einem Außenträger drehfest verbunden sind, wobei wenigstens die einen Reibkörper bzw. Lamellen etwa radial durchlaufende Schmiernuten aufweisen und eine Steue­ rung zur Vergrößerung der Schmierölmenge beim Einkuppeln vorgesehen ist.

Die beispielsweise in Fahrzeuggetrieben zur Schaltung unter Last vorgesehenen Reibkupplungen, insbesondere Lamellenkupp­ lungen, werden in der Regel durch Bohrungen in der Kupp­ lungswelle und Radialbohrungen in den Kupplungsnaben mit Schmieröl versorgt. Die geforderten Leistungserhöhungen bei begrenzter Baugröße, die höheren Drehzahldifferenzen und die vermehrten Schalthäufigkeiten verlangen nun aber über die reine Schmierung hinaus auch noch eine Kühlung der Reibkörper bzw. der Lamellen während und kurz nach dem Einkuppeln. Dazu muß der Kupplung ein Vielfaches der zur Schmierung notwendigen Ölmenge zugeführt werden, wo­ bei aber der Ölstrom nach dem Entkuppeln wieder versiegen sollte, damit sich minimale Laufverluste bei der freilau­ fenden Kupplung ergeben. Eine derartige Steuerung des Schmierölstromes bedingt einen beträchtlichen Aufwand in bezug auf die Steuereinrichtung, auf die Dimensionierung der Schmierölleitungen und hinsichtlich der Bereitstel­ lung einer großen Schmierölmenge, wobei letzteres beson­ dere Bedeutung hat, da außer dem Schmieröl gleichzeitig noch das Druckmittel zur Kupplungsbetätigung aufgebracht werden muß. Es ist eine Schaltkupplung der eingangs be­ schriebenen Art bekannt (DE-AS 28 02 676), bei der der Ringkolben zugleich als Steuerschieber ausgebildet ist, der beim Einkuppeln eine oder mehrere Schmierölbohrungen für kühlendes Schmieröl freigibt. Bei einer solchen Schie­ bebewegung erfolgt die Freigabe des Schmierölzuflusses aber nicht plötzlich und nicht zum richtigen Zeitpunkt, da zu­ nächst der Totgang des Schiebers bzw. Ringkolbens überwun­ den werden muß und überdies die Bohrungen im Schieber mit den Bohrungen des Zufuhrkanals nur allmählich zur Deckung gebracht werden können. Außerdem muß dann die freigegebene Ölmenge von der Ölpumpe aufgebracht werden, was entweder eine wesentlich größere Ölpumpe erfordert oder zu einer zu geringen Kühlölmenge zwingt.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit ein­ fachen Mitteln insofern eine Verbesserung zu erzielen, daß für die Kühlung der Reibkörper eine wesentlich größere Schmierölmenge rasch zur Verfügung steht.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß in dem den Zylinder für den Ringkolben bildenden Gehäuseteil einerseits und im Innenträger für die inneren Reibkörper bzw. Lamellen anderseits ein zur Kupplungswelle hin offener und über Bohrungen in diesen versorgter Schmieröl-Vorrats­ raum ausgespart ist und der die axial nebeneinander gele­ genen Abschnitte des den Zylinder bildenden Gehäuseteils sowie des Innenträgers für die inneren Reibkörper bzw. Lamellen aneinander liegende und bei druckbeaufschlagtem Ringkolben einen Ringspalt zu den Reibkörpern bzw. Lamel­ len freigebende Dichtflächen besitzen.

Da der Schmieröl-Vorratsraum dauernd mit der Schmierölzu­ leitung verbunden ist, wird er laufend und ausreichend mit Schmiermittel versorgt. Erfolgt nun eine Druckbeaufschlagung des Ringkolbens zur Einleitung und Durchführung des Einkuppelvorganges, so wird die Druck­ platte gegen die Kraft der sie belastenden Feder in der gleichen Richtung wie der Kolben bewegt, welcher Bewegung auch der Innenträger folgt, so daß sich die beiden Dichtflächen voneinander entfernen und den Ring­ spalt freigeben. Der Schmieröl-Vorratsraum kann sich daher unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch den Ringspalt rasch entleeren und den Reibkörpern bzw. Lamellen eine zur Kühlung ausreichende Schmierölmenge zur Verfügung stellen. Anschließend kann dann nur mehr jene Schmierölmenge zu den Reibkörpern bzw. Lamellen ge­ langen, die durch die Wellenbohrungen zufließt, so daß ein zu großer Schmierölverbrauch vermieden ist. Wird entkuppelt bzw. die Kupplung geöffnet, so schließt sich der Ringspalt und es kann sich im Vorratsraum wieder die für die Reibkörper- bzw. Lamellenkühlung beim nächsten Einkuppeln erforderliche Schmierölmenge ansammeln.

Weist die Schaltung in üblicher Weise eine die Druckplatten belastende und ein weiches Einkuppeln be­ wirkende Tellerfeder auf, so ist diese erfindungsgemäß bei unbeaufschlagtem Ringkolben im wesentlichen vor­ spannungsfrei und es ist eine zusätzliche schwächere Feder zum Aneinanderdrücken der beiden Dichtflächen vor­ gesehen. Würde man die Tellerfeder gleichzeitig zum An­ einanderdrücken der Dichtflächen heranziehen, so müßte eine feinfühlige Einstellung unter Berücksichtigung des auftretenden Verschleißes stattfinden. Es ist daher we­ sentlich einfacher, die Aufgabe des Aneinanderdrückens der Dichtflächen einer zusätzlichen Feder zu übertragen, die dann aber selbstverständlich schwächer als die Teller­ feder ausgeführt sein muß und vorhandene Toleranzen und Abnützungen leicht ausgleichen kann.

Zur Rückführung des Ringkolbens dienen häufig achsparallele Schraubendruckfedern. Ist dies der Fall, so sind diese erfindungsgemäß in im Bereich der Mit­ nahmeverzahnung des Innenträgers für die inneren Reib­ körper bzw. Lamellen verlaufenden Bohrungen angeordnet. Durch diese Anordnung der Bohrungen wird jede Bohrung mit einem breiten Schlitz zum Schmieröldurchtritt zu den Reibkörpern bzw. Lamellen versehen, ohne für diesen Zweck eine Vielzahl radialer Bohrungen anbringen zu müssen. Außerdem wird durch die Verlagerung der Bohrun­ gen für die Schraubendruckfedern im Bereich der Mitnahme­ verzahnungen eine Verringerung der radialen Bauabmessungen der Kupplung erzielt.

Zweckmäßig ist es auch, wenn die Schraubendruck­ federn an der die Druckplatte belastenden Tellerfeder unmittelbar abgestützt sind. Dadurch bleibt der Innen­ träger von den Schraubendruckfedern unbeeinflußt und unterliegt lediglich der Beaufschlagung durch die zu­ sätzliche Feder.

Eine besonders einfache und zweckmäßige Konstruktion wird dadurch erreicht, daß der Innenträger und die Stütz­ platte zu einem Bauteil verbunden sind.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 eine aus zwei gleichen, wechselweise betätigbaren Schaltkupplungen bestehende Kupplungseinheit im Axialschnitt und

Fig. 2 einen zugehörigen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Die Kupplungseinheit besteht aus zwei gleichen gleichachsig angeordneten Lamellenkupplungen 1, die eine gemeinsame Antriebswelle 2 besitzen. Mit der Antriebswelle 2 sind Druckplatten 3 drehfest, aber axial verschiebbar ver­ bunden, wobei diese Druckplatten 3 mit den Innenträgern 4 für die Innenlamellen 5 zu einer Baueinheit verschweißt sind. Die Außenlamellen 6 sind mit je einem Außenträger bzw. einer Kupplungsglocke 7 drehfest verbunden, von der der Abtrieb in beliebiger Weise abgenommen wird. Die Innenlamellen 5 sind mit radialen Schmiernuten versehen. Auf die Druckplatten 3 wirken Tellerfedern 8 ein, die bei frei laufender Kupplung (Fig. 1 linke Bildhälfte) etwa vorspannungsfrei sind.

Zur Kupplungsbetätigung dient je ein Ringkolben 9, dessen Zylinder 10 über Wellenbohrungen 11, 12 mit Druck­ öl beaufschlagbar ist. Zur Rückführung der Ringkolben 9 dienen Schraubendruckfedern 13, die in achsparallelen Bohrungen angeordnet sind, die im Bereich der Mitnehmer­ verzahnung des Innenträgers 3 verlaufen und daher Längs­ schlitze aufweisen. Die Schraubendruckfedern 13 stützen sich unmittelbar an den Tellerfedern 8 ab.

In dem die Zylinder 10 für die Ringkolben 9 bildenden Gehäuseteil 14 sowie im Innenträger 4 ist ein zur Kupplungswelle 2 hin offener und über Bohrungen 15, 16 mit Schmieröl versorgter Vorratsraum 17 ausgespart. Der Gehäuseteil 14 und der Innenträger 4 bilden Dichtflächen 18, die bei druckbeaufschlagtem Ringkolben 9 (Fig. 1 rechte Bildhälfte) einen Spalt 19 freigeben, durch den das Schmieröl aus dem Vorratsraum 17 über die Bohrungen der Druckfedern 13 zu den Lamellen 5, 6 gelangen kann. Zum Aneinanderdrücken der Dichtflächen 18 werden nicht die Tellerfedern 8, sondern zusätzliche schwächere Teller­ federn 20 herangezogen.

Claims (5)

1. Druckmittelbetätigbare Schaltkupplung mit schmierölversorgten inneren und äußeren Reibkörpern, insbesondere Lamellen, die zwi­ schen einer gegen Federkraft begrenzt axial verschiebbaren Druck­ platte und einem Ringkolben angeordnet und abwechselnd mit einem Innenträger und einem Außenträger drehfest verbunden sind, wobei wenigstens die einen Reibkörper bzw. Lamellen etwa radial durch­ laufende Schmiernuten aufweisen und eine Steuerung zur Vergröß­ erung der Schmierölmenge beim Einkuppeln vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Zylinder (10) für den Ringkolben (9) bildenden Gehäuseteil (14) einerseits und im Innenträger (4) für die inneren Reibkörper bzw. Lamellen (5) anderseits ein zur Kupplungswelle (2) hin offener und über Bohrungen (15, 19) in dieser versorgter Schmieröl-Vorratsraum (17) ausgespart ist und die axial nebeneinander gelegenen Abschnitte des den Zylinder (10) bildenden Gehäuseteils (14) sowie des Innträgers (4) für die inneren Reibkörper bzw. Lamellen (5) aneinander liegende und bei druckbeaufschlagtem Ringkolben (9) einen Ringspalt (19) zu den Reibkörpern bzw. Lamellen (5, 6) freigebende Dichtflächen (18) besitzen.

2. Schaltkupplung nach Anspruch 1 mit einer die Druckplatte belastenden Tellerfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die Teller­ feder (8) bei unbeaufschlagtem Ringkolben (9) im wesentlichen vorspannungsfrei und eine zusätzliche schwächere Feder (20) zum Auseinanderdrücken der beiden Dichtflächen (18) vorgesehen ist.

3. Schaltkupplung nach Anspruch 1 mit achsparallel angeordneten Schraubendruckfedern zur Rückführung des Ringkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfedern (13) in im Bereich der Mitnahmeverzahnung des Innenträgers (4) für die inneren Reibkörper bzw. Lamellen (5) verlaufenden Bohrungen angeordnet sind.

4. Schaltkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfedern (13) an der die Druckplatte (3) belastenden Tellerfeder (8) unmittelbar abgestützt sind.

5. Schaltkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenträger (4) und die Druckplatte (3) zu einem Bauteil verbunden sind.