DE3709262A1 - Hydraulische kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kupplung, insbesondere für automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen.

Bekannte hydraulische Kupplungen bestehen in der Regel aus mittels der Hydraulik gegeneinander drückbaren Reibteilen. Nachteilig bei diesen bekannten Kupplungen ist es, daß sie aufgrund der mechanischen Reibglieder wie jede andere Kupp­ lung auch einem nicht unbeträchtlichem Verschleiß unterliegen, der nach einer bestimmten Betriebszeit eine Auswechslung der Kupplung erforderlich macht. Bekannt sind ferner kupplungs­ ähnliche Getriebe, wie Drehmomentenwandler, wobei bei diesen jedoch ein schlupffreier Lauf zwischen An- und Abtriebsteil nicht gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine hydrau­ lische Kupplung zu schaffen, die einerseits verschleißarm ist und andererseits eine schlupffreie Verbindung zwischen An- und Abtriebsglied herstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem zylindrischen Kupplungskörper radial verlaufende, im gleichen Abstand zueinander angeordnete, über den Umfang verteilte Schlitze angeordnet sind, in welchen abdichtend axial verschiebliche Schieber geführt werden, die von der einen Stirnseite des Kupplungskörpers her mit einem hydrau­ lischen Medium beaufschlagbar sind und die nach der anderen Seite des Kupplungskörpers aus den Schlitzen teilweise heraus­ ragen und in gleichmäßig über den Umfang verteilte mit dem hydraulischen Medium gefüllte axiale Vertiefungen in der ihnen zugewandten Stirnseite eines Gehäuses eintreten können, wobei die Anzahl der Vertiefungen halb so groß wie diejenige der Schieber ist und die Vertiefungen relativ schwach geneigte Wandungen haben und im Querschnitt symmetrisch ausgebildet sind und wobei die ihnen zugewandten Stirnkanten der Schieber abdichtend auf den Wandungen der Vertiefungen aufliegen.

Die Umfangsabstände zwischen zwei Schiebern entsprechen mithin der halben Vertiefungslänge, d.h. die Abstände zwischen einem ersten und einem dritten Schieber entsprechen der Länge der Vertiefung.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß durch die Drehbewegung des Gehäuses gegenüber dem Kupplungskörper die Schieber auf­ grund der Beaufschlagung mit dem hydraulischen Medium der Kontur der Vertiefungen folgen und intermittierend in diese hineingedrückt werden. Zum Einkuppeln wird der auf die Schieber wirkende Druck so weit gesteigert, daß dann, wenn die Stirn­ kanten der Schieber die Wandungen im Bereich des Grundes der Vertiefungen erreichen, das hydraulische Medium, also zum Beispiel ein Hydrauliköl, innerhalb desjenigen Abschnittes der Vertiefung, der der Drehrichtung des Gehäuses zuge­ wandt ist, nicht mehr oder nur geringfügig verdrängt werden kann, weil das Hydrauliköl in diesem Abschnitt gleichsam eingekapselt ist. Zwischen der auf dieser Seite liegenden Wandung des Gehäuses und dem herausragenden Ende des Schiebers wird so eine Druckkammer gebildet, gegen deren Hydrauliköl sich das Ende des jeweiligen Schiebers abstützt. Dadurch wird das Drehmoment übertragen.

In Abhängigkeit von der Neigung der Wandung der Vertiefung wird also der größte Teil des Drehmomentes über das hydraulische Medium auf das Schieberende übertragen und damit die zwischen dem Schieberende und dem Vertiefungsgrund auftretende Reibung weit übertroffen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sämtliche Schieber über eine gemeinsame Steuerkammer mit dem hydraulischen Medium beaufschlagt werden. Hierdurch stehen sie nämlich miteinander in Verbindung, so daß der auf den einen Schieber aufgrund der Wandungen der Vertiefungen ausgeübte, gegen die Steuerkammer gerichtete Druck den übrigen Schiebern mitgeteilt wird, was zu einem Druckausgleich führt. Dieser Druckausgleich sorgt dafür, daß der Einkupplungszustand relativ sanft erreichbar ist.

Der Einkupplungsvorgang hängt demgemäß von dem in der Steuer­ kammer herrschenden Steuerdruck und von dessen Steigerung ab. Die Steuerkammer ist zweckmäßigerweise auf der den Vertiefungen abgewandten Seite im Kupplungskörper angeordnet. Der Kupplungs­ körper dient zweckmäßigerweise als Abtriebsteil.

Zweckmäßig ist es, wenn sechs Schlitze mit sechs Schiebern in dem Kupplungskörper vorgesehen sind, da dieses einen guten Kompromiß zwischen den Abmessungen der Kupplung und der Gleichmäßigkeit ihres Eingriffes darstellt.

Die erfindungsgemäße Kupplung kommt also mit relativ wenigen Bauteilen aus und bedarf für ihre Wirkung keiner Teile, die unter Reibschluß aufeinanderliegen.

Um den Schieber an der tiefsten Stelle der Vertiefung zu stabilisieren und insbesondere Leckölverluste in den Vertie­ fungen auszugleichen, ist zweckmäßigerweise im Kupplungskörper jedem Schieber ein Bypass zugeordnet, der einerseits auf der der Drehrichtung des Gehäuses zugewandten Seite des Schiebers mit der zugehörigen Vertiefung in Verbindung steht (also mit der Druckkammer) und andererseits in einen Abschnitt in dem Schieber mündet, der zur Steuerkammer hin offen ist. Auf diese Weise kann von der Steuerkammer her bei entsprechender Druck­ beaufschlagung über den Bypass die Vertiefung nachgefüllt werden. Die Durchführung des Bypasses sowohl durch den Kupp­ lungskörper als auch durch den Schieber ist wesentlich, weil auf diese Weise zwei einander gegenüberliegende Bohrungen geschaffen werden, die einerseits in dem Kupplungskörper und andererseits in dem Schieber angeordnet sind und die nur dann miteinander fluchten, wenn sich der Schieber etwas über der tiefsten Stelle der Vertiefung befindet. Liegt der Schieber abweichend von dieser Lage in seinem Schlitz, ist der Bypass durch die entsprechende Verschiebung der Bohrungen gegeneinander geschlossen.

Auf diese Weise wird die Stabilisierung des Schiebers in dieser Lage erreicht. Da der Bypass öffnet, wenn der Schieber über die tiefste Stelle hinaus zurückgeschoben wird, strömt Hydrauliköl in die Druckkammer, so daß der Schieber in Drehrichtung des Gehäuses zurückgedrückt wird und damit die tiefste Stelle wieder erreicht. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Schieber auf der der Drehrichtung zugewandten Seite an der dortigen Wandung gewissermaßen hinauflaufen kann.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß beidseits des Kupplungskörpers Gehäuse mit Vertiefungen angeordnet sind, so daß es möglich ist, wahlweise für den An- oder Abtrieb das eine oder das andere Gehäuse an den Kupplungs­ körper anzukoppeln.

Um ein möglichst sanftes Ansteuern der Kupplung zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise jeweils in einer Verbindungsleitung zwischen der der Drehrichtung des Gehäuses zugewandten Druck­ kammer und der Steuerkammer ein Überströmventil vorgesehen, welches in Öffnungsrichtung von der Druckkammer und in Schließ­ richtung von der Steuerkammer beaufschlagt wird. Die Beauf­ schlagung des Ventilkörpers von der Steuerkammer her erfolgt jedoch nicht durch das Hydrauliköl, sondern durch einen mechanisch betätigbaren Kolben od. dgl., der dem Druck in der Steuerkammer ausgesetzt ist. Das über dieses Ventil abströmende Hydrauliköl wird über eine Leitung der drucklosen Kammer auf der Rückseite des Schiebers zugeführt.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende:

Mit ansteigendem Steuerdruck in der Steuerkammer wird das Überströmventil mit immer größeren Kräften auf seinem Sitz gehalten. Dies bedeutet, daß der Druck in der Druckkammer ansteigt, weil ein Ausweichen über das Überströmventil immer weniger möglich ist. Die Geschwindigkeit des Anstieges des Druckes in der Druckkammer ist aber ein Maß für die Schnellig­ keit des Einkuppelns und damit für die gegebenenfalls auf­ tretenden Stöße. Wenn also der Druck in der Steuerkammer relativ langsam ansteigt, wird ein weiches stoßfreies Einkuppeln herbei­ geführt. Dies wird durch den auf diese Weise auftretenden Schlupf erreicht. Dieser Schlupf kann dabei so ausgelegt sein, daß mehrere Relativdrehungen zwischen dem Kupplungskörper und dem Gehäuse stattfinden, daß also die einzelnen Schieber mehr­ fach über die Berge und Täler in dem Gehäuse hinwegwandern.

Für den Fall, daß das Abtriebsteil (hier also der Kupplungs­ körper) ohne Übertragung eines Drehmomentes schneller laufen sollte als das Antriebsteil (hier also das Gehäuse) ist eine weitere Verbindung zwischen der Druckkammer und der auf der Rückseite des Schiebers befindlichen drucklosen Kammer vor­ gesehen, in welcher ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches es ermöglicht, daß aus der ursprünglich drucklosen Kammer, die also jetzt unter Druck gesetzt wird, Hydrauliköl in die ehe­ malige Druckkammer gefördert wird. Auf diese Weise wird ein Freilauf sichergestellt.

Zur Abdichtung der unteren Stirnkante des Schiebers gegenüber den Wandungen der Vertiefungen kann zweckmäßigerweise im Bereich dieser Kante am Schieber ein vom Hydraulikdruck beaufschlagtes Schlauchstück angeordnet sein, welches sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Schiebers erstreckt und an einem Ende verschlossen ist und welches einen im Bereich der unteren Stirnkante des Schiebers angeordneten Blechstreifen beaufschlagt, so daß bei einer Druckaufbringung auf das Schlauchstück sich der Blechstreifen nach außen verformt. Das Schlauchstück steht hierbei zweckmäßigerweise mit der jeweiligen Druckkammer in Verbindung.

Um die Schieber jeweils in ihrer Lage auf einem Berg der Kontur mit einem Drehmoment zu beaufschlagen, welches den jeweiligen Schieber in Richtung auf die nächste Vertiefung dreht, kann zweckmäßigerweise der einzelne Schieber auf seiner der Druckkammer zugewandten Seite mit einem Anschliff versehen sein, der mit dem Hydrauliköl aus der Steuerkammer in Verbindung steht. Auf der gegenüberliegenden Seite kann der Schieber mit einem Freischliff versehen sein. Auf diese Weise wird ein dichtes Anliegen des Schiebers ermöglicht.

Aufgrund ihres geringen Gewichtes und ihrer geringen Abmes­ sungen ist die erfindungsgemäße Kupplung insbesondere für automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen geeignet, wobei jedem Getriebeteil bzw. jedem Gang eine Kupplung zugeordnet werden kann.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Gehäuse und der Kupplungs­ körper relativ zueinander um ein geringes Maß axial verschieb­ lich angeordnet sind, wobei beide Teile so ineinander eingreifen, daß auf der der Steuerkammer abgewandten Seite Dichtsitze gebildet sind.

Hierdurch wird erreicht, daß bei einer Druckaufbringung auf die Steuerkammer die genannten Bauteile, nämlich das Gehäuse und der Kupplungskörper so gegeneinander verschoben werden, daß die Dichtsitze geschlossen werden. Hierzu sind zweck­ mäßigerweise aufeinandertreffende Flächen an den beiden Bauteilen vorgesehen, die plangeschliffen sind.

Umgekehrt werden bei einem Druckabbau, also beim Entkuppeln, die Dichtsitze automatisch geöffnet, so daß auf diese Weise ein sanftes Ein- und Auskuppeln erreicht wird.

Diese Ausbildung macht es gegebenenfalls möglich, daß die Überströmventile und die Rückschlagventile entfallen können.

Die erfindungsgemäße Kupplung kann gegebenenfalls auch so ausgebildet sein, daß sich die Schieber in ihren Schlitzen unter Aufbringung des Steuerdruckes radial bewegen, wobei sich die Vertiefungen im Gehäuse ebenfalls radial erstrecken. Bei einer solchen Anordnung haben die auftretenden Fliehkräfte einen Einfluß auf den Kupplungsvorgang.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung und in Abwicklung eine Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Kupplung mit axialem Eingriff der Kupplungs­ elemente.

Fig. 2 ist die Kupplung nach Fig. 1 im Schnitt etwa in der Ebene II-II nach Fig. 1 oder nach dem Schnitt II-II nach Fig. 3.

Fig. 3 ist der Schnitt III-III nach Fig. 2.

Fig. 4 zeigt in Ansicht eine Ausführungsform für einen der Schieber.

Fig. 5 ist die Ansicht V-V nach Fig. 4.

Fig. 6 ist die Ansicht VI-VI nach Fig. 4.

Fig. 7 zeigt die erfindungsgemäße Kupplung bei einer abgewandelten Ausführungsform mit radial beweglichen Schiebern.

Fig. 8 ist der Schnitt VIII-VIII nach Fig. 7.

Gemäß Fig. 1 sind in einem zylindrischen Kupplungskörper 1 radial verlaufende im gleichen Abstand zueinander angeordnete Schlitze 2 vorgesehen, in welchen abdichtend axial, also in Richtung des Pfeiles 3, verschiebliche Schieber 4 angeordnet sind. Die Schieber 4 können aus ihren Schlitzen teilweise in Richtung auf ein Gehäuse 5 heraustreten, welches auf seiner dem Kupplungksörper 1 zugewandten Seite mit gleichmäßig über den Umfang verteilten axialen Vertiefungen 6 versehen ist, in welche die freien Enden der Schieber 4 eintreten können.

Die axialen Vertiefungen 6 sind mit einem hydraulischen Medium, insbesondere einem Hydrauliköl, gefüllt und haben schwach geneigte Wandungen 6 a, so daß bei einer Relativ­ drehung des Kupplungskörpers 1 gegenüber dem Gehäuse 5 die Schieber 4 über die so gebildeten Berge und Täler hinweg­ gleiten können.

Die in die Vertiefungen 6 eingreifenden Enden der Schieber 4 sind zweckmäßigerweise mit Anfasungen versehen, deren Flächen parallel zu den Wandungsflächen 6 a verlaufen, so daß beim Übergang von einer Wandungsfläche auf die andere sich die Anfasungen an den Schieberenden abdichtend an die Wandungen 6 a legen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, sowohl den Grund der Vertiefungen 6 als auch die an den in die Vertiefungen ein­ greifenden Enden der Schieber 4 angeordneten Kanten abgerundet auszubilden. Auch auf diese Weise ist ein Übergang von einer Wandung zur anderen im abgedichteten Zustand möglich.

Auf der den Vertiefungen 6 gegenüberliegenden Seite weist der Kupplungskörper 1 eine Steuerkammer 7 auf, die sämtliche Schlitze 2 miteinander verbindet und einem Steuerdruck ausge­ setzt werden kann, welcher sich über das in der Steuerkammer und in den Schlitzen befindliche hydraulische Medium auf die Schieber 4 fortpflanzt. Bei einer Erhöhung des Steuerdruckes in der Steuerkammer 7 werden mithin die Schieber 4 in Richtung auf die Vertiefungen 6 gedrückt.

Jeder Schieber 4 ist mit einem Teilabschnitt 8 a eines Bypasses 8 versehen, wobei der zugehörige Teilabschnitt 8 b dieses Bypasses im Kupplungskörper 1 verläuft. Die beiden Teilabschnitte des Bypasses 8 sind so ausgebildet und ange­ ordnet, daß, wie in den beiden unteren Abschnitten der Figur erkennbar, die Abschnitte 8 a und 8 b nur dann miteinander fluchten, wenn sich der Schieber 4 etwas über der tiefsten Stelle der Vertiefung 6 befindet.

Der im Schieber 4 verlaufende Bypassabschnitt 8 a steht also einerseits mit der Steuerkammer 7 und andererseits mit dem Bypassabschnitt 8 b in Verbindung, falls die beiderseitigen Bohrungen miteinander fluchten. Der Bypassabschnitt 8 b mündet in eine Verbindungsleitung 9, die durch ein Überströmventil 10 verschließbar ist.

Bei einer Relativdrehung des Gehäuses 5 in Richtung des Pfeiles 11, wenn also das Gehäuse 5 das Antriebsglied und der Kupplungskörper 1 das Abtriebsglied ist, gleiten zunächst die Schieber 4 auf den durch die Vertiefungen 6 gebildeten Bergen und Tälern, bis der Druck in den der Drehrichtung des Gehäuses 5 zugewandten Vertiefungsabschnitten 6 b so groß geworden ist, daß das in diesen Abschnitten befindliche Hydrauliköl nicht mehr über die Leitung 9 und das Überström­ ventil 10 verdrängt werden kann. In der Schlußphase wird also das Hydrauliköl in den Abschnitten 6 b, die damit eine Druck­ kammer bilden, gleichsam eingekapselt, so daß sich das freie Ende des Schiebers 4, welches ja von der Steuerkammerseite her in die Vertiefung hineingedrückt wird, entgegen der Drehrichtung des Gehäuses 5 auf dem Hydrauliköl in den Druckkammern 6 b ab­ stützen kann.

Wie dargestellt, wird der Ventilkörper 10 a des Überströmven­ tiles 10 durch einen mechanisch betätigbaren Kolben 10 b od. dgl., der dem Druck in der Steuerkammer 7 ausgesetzt ist, beaufschlagt. Sollte durch Leckölverluste die Menge des Hydrauliköls in der Druckkammer 6 b sinken, wird sich der Schieber 4 in Richtung des Pfeiles 11′ relativ zum Gehäuse 5 bewegen, also gewissermaßen auf der Wandung 6 a hinaufwandern. Dies führt aber dazu, daß die beiden Bypassabschnitte 8 a und 8 b schon im Anfangsbereich dieses Hinaufwanderns mit­ einander fluchten, so daß von der Steuerkammer 7 über den Bypass 8 die Leitung 9 mit Hydrauliköl beaufschlagt wird, wodurch der Schieber 4 in seine Lage im Bereich der tiefsten Stelle der Vertiefung 6 entgegen der Richtung des Pfeiles 11′ zurückgedrückt und die Druckkammer 6 b wieder aufgefüllt wird.

Für den Fall, daß das Abtriebsteil - hier also der Kupplungs­ körper 1 - ohne Übertragung eines Drehmomentes schneller laufen sollte als das Antriebsteil - hier also das Gehäuse 5 - ist ein Freilauf zwischen beiden Teilen vorgesehen, der aus einem Rückschlagventil 13 besteht, welches in einer Verbin­ dungsleitung 14 zwischen der Druckkammer 6 b und der auf der Rückseite des Schiebers 4 befindlichen drucklosen Kammer 6 c angeordnet ist. Die drucklose Kammer 6 c steht mit der Verbin­ dungsleitung 14 über eine Leitung 15, die gleichzeitig der Füllung der Kupplung mit dem Hydrauliköl dienen kann, in Ver­ bindung.

Wenn jetzt das Abtriebsteil, nämlich der Kupplungskörper 1, schneller als das Antriebsteil 5 beläuft, führt der Schieber 4 eine Relativbewegung in Richtung des Pfeiles 17 aus, so daß die an sich drucklose Kammer 6 c unter Druck gesetzt wird, wodurch Hydrauliköl über die Leitung 15 und das Rückschlag­ ventil 13 in die Druckkammer 6 b gefördert wird. Auf diese Weise wird ein Freilauf sichergestellt.

Das beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Antriebs­ teil dienende Gehäuse 5 kann mit einem Zahnrad 16 od. dgl. zum Anschluß an weitere Getriebsteile versehen sein. Im übrigen können An- und Abtriebsteil auch vertauscht werden. In diesem Fall bewegt sich der Kupplungskörper 1 als Antriebs­ teil in Richtung des Pfeiles 18 und nimmt über die Druck­ kammern 6 b das Gehäuse 5 mit.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende:

Im entkuppelten Zustand, wenn also nur ein geringer oder kein Steuerdruck die Schieber beaufschlagt, wandern diese über die Berge und Täler der Kontur der Vertiefungen hin­ weg, wobei das in den Druckkammern 6 b enthaltene Hydraulik­ öl über die Verbindungsleitung 9 unter Öffnen des Überström­ ventiles 10 in die Leitung 15 abgeführt wird. Zum Ein­ kuppeln wird der Druck in der Steuerkammer 7 erhöht, wodurch der Ventilkörper 10 a des Überströmventiles 10 mit immer größeren Kräften auf seinen Sitz gedrückt wird. Der auf­ tretende Schlupf verringert sich dementsprechend. Schließ­ lich wird aus der Druckkammer 6 b überhaupt kein Hydraulik­ öl verdrängt, weil der Druck auf dem Überströmventil 10 größer als der Drehmomentendruck in der Druckkammer 6 b ist. In diesem Zustand ist das Hydrauliköl in der Druck­ kammer 6 b (und in dem zugehörigen Abschnitt der Verbin­ dungsleitung 9) praktisch abgekapselt und die Kupplung hydraulisch verzahnt.

Fig. 2 ist die Ansicht II-II nach Fig. 1 bzw. nach Fig. 3 und läßt die Anordnung von sechs Schiebern 4 im gleichen Umfangsabstand in ihren Schlitzen 2 im Kupplungskörper 1 erkennen. Ferner ergeben sich aus Fig. 2 die Lage und Anordnung des Überströmventiles 10 sowie des Bypassabschnittes 8 b. Die jeweilige Anordnung der Rückschlagventile 13 und ihre Zu­ ordnung zu den Schiebern 4 ist ebenfalls wiedergegeben. Die Schieber 4 sind entsprechend der Kontur im Gehäuse 5 (vgl. Fig. 1) sowohl auf dem Vertiefungsberg als auch im Vertie­ fungstal dargestellt, wobei die Schieber im Vertiefungs­ tal mit 4 a bezeichnet sind.

Bei den Schiebern, die sich in der Darstellung auf dem Ver­ tiefungsberg befinden, sind die angefasten Flächen 19 (vgl. auch Fig. 5) wiedergegeben.

Fig. 3 ist der Schnitt III-III nach Fig. 2 und läßt den Aufbau der Kupplung im einzelnen erkennen. Das Gehäuse 5 und der Kupplungskörper 1 sind auf einer Hohlwelle 20 ange­ ordnet, in welcher die Fülleitung 15 (vgl. Fig. 1) sowie eine zu der Steuerkammer 7 führende Steuerleitung 21 angeordnet sind. Einer der Schieber 4 ist im ausgefahrenen Zustand unten in Fig. 3 wiedergegeben. Im übrigen sind Lage und Anordnung des Überströmventiles 10 und des Rückschlagventiles 13 radial übereinander zwischen den einzelnen Schiebern 4 wiedergegeben.

Wie sich weiter aus Fig. 3 ergibt, können das Gehäuse 5 und der Kupplungskörper 1 relativ zueinander verschiebbar sein, wobei vorzugsweise der Kupplungskörper 1 fest auf der Welle 20 angeordnet ist. Auf der der Steuerkammer 7 abgewandten Seite können plangeschliffene Dichtsitze 28 vorgesehen sein, gegen die die entsprechenden Flächen des Kupplungskörpers 1 im Einkupplungszustand anliegen, also dann, wenn die Steuer­ kammer 7, welche die axiale Verschiebung ermöglicht, mit Druck beaufschlagt ist. Im Auskupplungszustand, wenn also der Druck auf die Steuerkammer 7 abgebaut ist, werden auf diese Weise die Dichtsitze 28 geöffnet, so daß in diesem Abdichtbereich das Öl übertreten kann. In Verbindung mit den Ventilen 10 und 13 wird hierdurch für ein sanftes Ein- und Auskuppeln gesorgt. Diese Anordnung kann gegebenenfalls sogar einen Verzicht auf die Ventile 10 und 13 ermöglichen.

Fig. 4 zeigt einen der Schieber 4 im einzelnen. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist der Schieber an seiner den Bergen oder Tälern zugewandten Stirnkante mit Anschrägflächen 19 versehen, von denen die eine (rückwärtige) von dem Hydrauliköl aus der Steuerkammer beaufschlagt wird, damit der Schieber auch auf einem Berg der Kontur mit einem Drehmoment beaufschlagt wird.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, kann der Schieber auf seiner in Drehrichtung weisenden Seite mit einer Anschrägung 23 versehen sein, damit der Steuerdruck die Schieber gegen die Flanken der Schlitze 2 drücken kann. Auf der diesem Anschliff gegenüber­ liegenden Seite des Schiebers ist ein gegenüber der Stirnkante des Schiebers zurückgesetzter Freischliff 22 vorgesehen, um die für die Dichtwirkung spezifischen Flächenpressungen zu erreichen.

Ferner ist aus den Fig. 4 bis 6 eine an dem Schieber ange­ brachte Vorrichtung zur zusätzlichen Abdichtung der unteren Stirnkante des Schiebers gegenüber den Wandungen der Ver­ tiefungen zu entnehmen. Hierzu ist ein vom Hydraulikdruck beaufschlagtes Schlauchstück 24 im Bereich der Stirnkante in den Schieber eingesetzt, welches sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Schiebers 4 erstreckt und an einem Ende verschlossen ist und welches über Verbindungsmittel ei­ ne in dem Bereich der unteren Stirnkante des Schiebers 4 ange­ ordnete Dichtleiste 26 beaufschlagt, so daß bei einer Druck­ aufbringung auf das Schlauchstück 24 sich die Dichtleiste 26 nach außen verformt. Das Schlauchstück 24 steht mit der jeweiligen Druckkammer 6 b in Verbindung.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher die Schieber nicht axial sondern radial verschoben werden, so daß der Einkupplungsvorgang auch den Fliehkräften unterliegt. Gemäß Fig. 7 sind sechs Schieber 4 im gleichen Umfangsabstand radial verschieblich in ihren Schlitzen 2 eines zylinderförmigen Kupplungskörpers 1 angeordnet, während die Vertiefungen 6 in einem relativ dazu drehbaren Gehäuse 5 angeordnet sind und sich radial erstrecken. Der Bypass 8, das Überströmventil 10, das Rückschlagventil 13 und die Leitung 15 haben dieselben Bezugszeichen wie in der voran­ gegangenen Ausführungsform. Die Steuerkammer 7 kann bei dieser Ausführungsform die Form eines Ringkanales haben. Im übrigen stimmen alle weiteren Merkmale mit denjenigen der zuvor be­ schriebenen Ausführungsform überein.

Entsprechendes gilt für die Darstellung nach Fig. 8. Auch dort nimmt die Welle 20 die Anschlußstücke der Steuerleitung 21 und der Fülleitung 15 auf, wobei der Kupplungskörper 1 mit der Welle 20 fest verbunden ist.

Claims (24)

1. Hydraulische Kupplung, insbesondere für automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zylindrischen Kupplungskörper (1) radial verlaufende, im gleichen Abstand zueinander angeordnete, über den Umfang verteilte Schlitze (2) angeordnet sind, in welchen abdichtend axial verschiebliche Schieber (4) geführt werden, die von der einen Stirnseite des Kupplungskörpers (1) her mit einem hydraulischen Medium beaufschlagbar sind und die nach der anderen Seite des Kupplungskörpers (1) aus den Schlitzen (2) teilweise herausragen und in gleichmäßig über den Umfang ver­ teilte mit dem hydraulischen Medium gefüllte axiale Ver­ tiefungen (6) in der ihnen zugewandten Stirnseite eines Gehäuses (5) eintreten können, wobei die Anzahl der Vertie­ fungen halb so groß wie diejenige der Schieber ist und die Vertiefungen (6) relativ schwach geneigte Wandungen (6 a) haben und im Querschnitt symmetrisch ausgebildet sind und wobei die ihnen zugewandten Stirnkanten der Schieber (4) abdichtend auf den Wan­ dungen der Vertiefungen (6) aufliegen.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wandung (6 a) des Gehäuses (5) und dem herausragenden Ende des Schiebers (4) eine Druckkammer (6 b) gebildet ist, gegen deren Hydrauliköl sich das Ende des Schiebers (4) abstützt.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schieber (4) über eine gemeinsame Steuer­ kammer (7) mit dem hydraulischen Medium beaufschlagbar sind.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (7) auf der den Vertiefungen (6) abge­ wandten Seite im Kupplungskörper (1) angeordnet ist.

5. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper (1) das Abtriebs­ teil der Kupplung ist.

6. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Schlitze (2) mit sechs Schiebern (4) in dem Kupplungskörper (1) vorgesehen sind.

7. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Kupplungskörper jedem Schieber (4) ein Bypass (8) zugeordnet ist, der einerseits mit der zugehörigen Druckkammer (6 b) in Verbindung steht und andererseits in einen Abschnitt (8 a) in dem Schieber (4) mündet, der zur Steuerkammer (7) hin offen ist.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte (8 a, 8 b) und ihre Bohrungen nur dann miteinander fluchten, wenn sich der Schieber (4) etwas über der tiefsten Stelle der Vertiefung (6) befindet.

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei abweichender Lage des Schiebers (4) der Bypass (8) geschlossen ist.

10. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Kupplungskörpers (1) Gehäuse (5) mit Vertiefungen (6) zum wahlweisen An- und Abtrieb angeordnet sind.

11. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsleitung (9) zwischen der der Drehrichtung des Gehäuses zugewandten Druckkammer (6 b) und der Steuerkammer (7) vorgesehen ist, in welcher ein Überströmventil (10) angeordnet ist, welches in Öffnungs­ richtung von der Druckkammer (6 b) und in Schließrichtung von der Steuerkammer (7) beaufschlagt wird.

12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung des Ventilkörpers (10 a) von der Steuerkammer (7) her durch einen mechanisch betätig­ baren Kolben (10 b) od. dgl. erfolgt, der dem Druck in der Steuerkammer (7) ausgesetzt ist.

13. Kupplung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das über das Überströmventil (10) abströmende hydraulische Medium über eine Leitung (15) der drucklosen Kammer (6 c) auf der Rückseite des Schiebers (4) zugeführt wird.

14. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Verbindung (14) zwischen der Druckkammer (6 b) und der auf der Rück­ seite des Schiebers (4) befindlichen drucklosen Kammer (6 c) vorgesehen ist.

15. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (14) ein Rückschlagventil (13) ange­ ordnet ist, bei dessen Ansprechen aus der drucklosen Kammer (6 c) Hydrauliköl in die Druckkammer (6 b) geför­ dert wird.

16. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der unteren Stirnkante (27) des Schiebers (4) ein vom Hydraulikdruck beaufschlagtes Schlauchstück (24) angeordnet ist.

17. Kupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schlauchstück (24) im wesentlichen über die gesamte Breite des Schiebers (4) erstreckt und an einem Ende verschlossen ist.

18. Kupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchstück eine im Bereich der unteren Stirn­ kante (27) des Schiebers (4) angeordnete Dichtleiste (26) so beaufschlagt, daß bei Druckaufbringung sich die Dicht­ leiste (26) nach außen verformt.

19. Kupplung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchstück (24) mit der jeweiligen Druck­ kammer (6 b) in Verbindung steht.

20. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) auf seiner der Druckkammer (6 b) zugewandten Seite mit einem Anschliff (19) versehen ist, der mit dem Hydrauliköl aus der Steuerkammer (7) in Verbindung steht.

21. Kupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Freischliff (22) versehen ist.

22. Anwendung der Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen, wobei jedem Getriebeteil bzw. jedem Gang eine Kupplung zugeordnet ist.

23. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) und der Kupplungs­ körper (1) relativ zueinander um ein geringes Maß axial verschieblich angeordnet sind, wobei beide Teile so ineinander eingreifen, daß auf der der Steuerkammer (7) abgewandten Seite Dichtsitze (28) gebildet sind.

24. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (4) in ihren Schlitzen (2) unter Aufbringung des Steuerdruckes radial bewegbar sind, wobei sich die Vertiefungen (6) im Gehäuse (5) radial erstrecken.