DE4239233C2 - Druckmittelbetätigte, axial ein- und ausrückbare Reibungskupplung - Google Patents
Druckmittelbetätigte, axial ein- und ausrückbare ReibungskupplungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung nach dem
Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Bei derartigen Reibungskupplungen ist es von Vorteil, daß im
stationären eingerückten Zustand die Stellmotore abgeschaltet
sind und somit keine Hilfsenergie zur Aufrechterhaltung dieses
Zustandes aufgebracht werden muß. Trotzdem ist eine feinfühlige
Steuerung des übertragbaren Kupplungsmomentes im instationären
Zustand, also bei einer Umsteuerung vom eingerückten in den
ausgerückten Zustand und umgekehrt, mit Hilfe der Stellmotore
unter Abschaltung der Einrückfeder von den Reibflächen ermöglicht.
Bei einer bekannten Reibungskupplung der eingangs genannten Art
(DE 40 41 159 A1) liegt der Einrückstellmotor im Kraftfluß einerseits
in Reihe zwischen Einrückfeder und Reibflächen, andererseits
jedoch in bezug auf den Kraftfluß auch in Reihe zwischen
dem im drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor
das Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand betätigenden
Stellglied und den Reibflächen. Bei einem Umsteuern dieser
bekannten Reibungskupplung aus dem eingerückten in den ausgerückten
Zustand wird mit dieser Anordnung des Einrückstellmotores
so vorgegangen, daß zunächst der Einrückstellmotor mit
Arbeitsdruck bis in Höhe des lastabhängigen Momentanwertes beaufschlagt
wird, bei dem das momentane Ladtdrehmoment sicher
übertragen werden kann. Ist dieser Momentanwert erreicht, wird
der Ausrückstellmotor mit Arbeitsdruck bis in Höhe eines
Abschaltwertes beaufschlagt, bei dem die Einrückfeder von den
Reibflächen abgeschaltet ist. Wenn dieser Wert erreicht ist,
wirkt der Einrückstellmotor allein auf die Reibflächen, so daß
nunmehr das übertragbare Kupplungsmoment durch Steuerung des
Arbeitsdruckes des Einrückstellmotors beeinflußt werden kann.
Bei diesem Steuerungsverfahren können sich jedoch Unwägbarkeiten
infolge des Einflusses der Einrückfeder in der Übergangsphase
zwischen der Druckbeaufschlagung des Einrückstellmotores
bis zum lastabhängigen Momentanwert und der sich anschließenden
Druckbeaufschlagung des Ausrückstellmotores ergeben.
Aus der CH-PS 345 208 ist eine gattungsfremde Reibungskupplung
bekannt, die ohne federnde Mittel betätigt wird und deren Ein-
und Ausrückstellmotor unter Verwendung eines doppeltwirkenden
Axialkolbens baulich vereinigt sind.
Aus der DE 25 40 191 B2 ist eine gattungsfremde druckmittelbetätigte
Lamellenkupplung mit stehendem Ringzylinder bekannt,
dessen Kolben über eine Tellerfeder gegen die Kraft einer Ausrückfeder
auf eine Druckplatte wirkt. Bei dieser Anordnung muß
zwischen dem Kolben und den drehenden Kupplungsteilen eine Lageranordnung
verwendet werden. Dabei wird angestrebt, durch
einen besonderen Aufbau der Reibungskupplung eine Lagerbauform
zuzulassen, die hohe Drehzahlen bei einer hohen Lebensdauer ermöglicht.
Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß der Ringzylinder
als doppelwirkender Zylinder ausgebildet ist, und im Bereich
zwischen Kolben und Druckplatte auf einer mit einer Kupplungshälfte
verbundenen Nabe eine in Form einer Kugelraste ausgebildete
Selbsthalteeinrichtung zur nur durch einen Druckimpuls lösbaren
Arretierung der Kupplung im eingerückten Zustand verwendet
ist, sowie die Selbsthalteeinrichtung aus vorzugsweise mehreren,
an einem mit dem Kolben drehbar verbundenen Druckring angeordneten
Riegeln besteht, die jeweils mit einer Ausnehmung versehen
sind, in die eine in einer Bohrung der Nabe angeordnete, mit der
Kraft einer Feder beaufschlagte Kugel eingreift.
Aus der US-PS 27 75 331 ist eine gattungsfremde Reibungskupplung
bekannt, bei der unter Vermeidung federnder Betätigungsmittel
ein Einrückstellmotor und ein Ausrückstellmotor durch einen doppeltwirkenden
Axialkolben, der in einem Zylinder arbeitet, welcher
auf seiner einen Stirnseite das auf das Lamellenpaket wirkende
Stellglied aufweist, baulich vereinigt sind.
Aus der US-PS 38 04 219 ist eine gattungsfremde Reibungskupplung
für den Antrieb eines Lüfters eines Kraftfahrzeuges bekannt, die
durch federnde Mittel in den eingerückten Zustand betätigbar und
in ihrem Schlupf über einen Ausrückstellmotor regelbar ist, dessen
pneumatischer Arbeitsdruck durch eine thermostatische Regeleinrichtung
eingestellt wird.
Aus der DE 39 07 382 A1 ist eine Antriebseinrichtung bekannt mit
einem von einem Antriebsmotor mit aus der Anfangsdrehzahl Null
heraus stufenloser Drehzahl- und Drehmomentwandlung, insbesondere
einem Hydromotor, angetriebenen lastschaltbaren, als Planetengetriebe
ausgebildeten Zweigang-Getriebe, insbesondere für
Mobilbagger und ähnliche Baumaschinen, mit zwei über hydraulisch
schaltbare Reibungskupplungen wechselweise zu- und abschaltbaren
Gangstufen, mit wenigstens einer Ölpumpe zur Versorgung mit
Druck- und Schmieröl, wobei eine der Reibungskupplungen als
durch Öldruck aufsteuerbare Federspeicherkupplung ausgebildet
ist.
Bei dieser bekannten Antriebseinrichtung ist, um eine Anpassung
an den begrenzten Einbauraum in Mobilbaggern und ähnlichen Baumaschinen
sowie eine Vereinfachung der Bremsen und der Führung
der Hydraulikleitungen zu erreichen, die Anordnung so getroffen,
daß die zweite Reibungskupplung als durch Öldruck aufsteuerbare
Federspeicherkupplung ausgebildet ist, und daß beide Reibungskupplungen
radial ineinander angeordnet sind, und daß beide Reibungskupplungen
sowohl zur Schaltung der Gänge als auch als Haltebremse
und als Hilfsbetriebsbremse dienen.
Aus der DE 31 18 565 A1 ist eine gattungsfremde Reibungskupplung
bekannt, bei der ein Einrückstellmotor nicht verwendet ist und
die die Anpreßkraft erzeugenden Tellerfedern, die bei ausgerückter
Kupplung in einer Rasteinrichtung mit Druckstücken und Anschlägen
festgehalten werden, wobei zum Zusammenpressen der Lamellen
eine für sich axial verschiebbare Scheibe dient, mit der
die Druckstücke zusammenarbeiten.
Diese Reibungskupplung soll so ausgebildet sein, daß diese sich
zur Verwendung in oder an einem modernen, lastschaltbaren Getriebe
eignet, einfache Bauteile aufweist und axial wesentlich
kurz baut. Zu diesem Zweck ist bei dieser bekannten Reibungskupplung
die Anordnung so getroffen, daß die Druckstücke in oder
an der für sich verschiebbaren Scheibe gelagert, direkt mit den
die Anpreßkraft erzeugenden Tellerfedern verbunden und im geöffneten
Zustand in einer Aussparung des Lamellenträgers gehalten
sind, und daß die Verriegelung über Druckmittel gelöst und die
Kupplung auch mit Druckmittel geöffnet wird. Im einzelnen ist
dabei vorgesehen, daß an dem mit der Antriebswelle verbundenen
Außenlamellenträger neben den Außenlamellen und der Endlamelle
auch die für sich verschiebbare Scheibe und die Tellerfedern angeordnet
sind, der Außenlamellenträger Aussparungen zur Aufnahme
der Druckstücke im geöffneten Zustand der Kupplung hat und mit
einem Kolben zusammenwirkt, der auf der Eingangswelle gelagert
ist, und daß zwischen Außenlamellenträger und Kolben sich ein
Druckraum zum Öffnen der Kupplung befindet, und daß zwischen
Kolben und einer Scheibe, die mit der Antriebswelle zumindestens
axial fest verbunden ist, ein Druckraum sich befindet, der über
die axiale Bewegung des Kolbens die Verriegelung der Kupplung im
geöffneten Zustand löst.
Aus der US-PS 49 34 207 ist ein Zahnräderwechselgetriebe der
Vorgelegebauart für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welchem die
Losräder für den zweiten und dritten Gang jeweils über eine gattungsfremde
Lamellenkupplung, welche durch Federkraft ausrückbar
und durch einen Druckmittel-Einrückstellmotor einrückbar ist, unter
Vermittlung je einer Freilaufkupplung mit ihrer Welle kuppelbar
sind. Dabei ist jeweils die dem Losrad zugehörige Kupplungshälfte
der Lamellenkupplung zweigeteilt, wobei der eine
Teil direkt und der andere Teil durch die Freilaufkupplung mit
dem Losrad verbunden sind.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht im wesentlichen
darin, bei einer gattungsgemäßen Reibungskupplung eine
störungsfreie genaue Steuerung des übertragbaren Kupplungsmomentes
beim Übergang vom eingerückten in den ausgerückten Zustand
und umgekehrt zu ermöglichen.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter
Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1
gelöst.
Bei der Reibungskupplung nach der Erfindung ist die Einrückfeder
bei einer Umsteuerung in den ausgerückten Zustand zunächst
durch den Einrückstellmotor vollständig von den Reibflächen
abschaltbar und sodann das übertragbare Kupplungsmoment durch
Einsteuerung von Arbeitsdruck beim Ausrückstellmotor ohne äußere
Störeinflüsse insbesondere von der Einrückfeder her genau
dosierbar. Während die Einrückfeder über die gesamte Dauer des
jeweils instationären Kupplungszustandes durch den Einrückstellmotor
abgeschaltet bleibt, erfolgt die Steuerung des Kupplungsmomentes
über den Arbeitsdruck des Ausrückstellmotors, wobei
naturgemäß eine Erhöhung des Arbeitsdruckes zu einer Reduzierung
des Kupplungsmomentes führt und umgekehrt. Bei dieser
Steuerungsart, welche durch die erfindungsgemäße Weiterbildung
der bekannten gattungsgemäßen Reibungskupplung ermöglicht ist,
haben Einrück- und Ausrückstellmotor ihre Funktionen gegenüber
der Wirkungsweise bei der gattungsbildenden Reibungskupplung
quasi vertauscht.
Bei der Reibungskupplung nach der Erfindung ist durch die Maßnahme
nach Patentanspruch 2 erreicht, daß die sich aus den rotierenden
bzw. zur Kupplungsachse umlaufenden Druckmittelmengen
der Stellmotore ergebenden Fliehkräfte infolge der in bezug auf
das im drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor
das Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand betätigende
Stellglied gegensinnig angeordneten Druckflächen nach außen
ausgeglichen sind.
Bei der bekannten gattungsbildenden Reibungskupplung ist das
zugleich als Arbeitszylinder für den Einrückstellmotor verwendete
im drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor
das Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand betätigende
Stellglied seinerseits nach Art eines zur Kupplungsachse zentrischen
Ringkolbens im Kupplungsgehäuse axial verschiebbar
zentriert. Der mit seinem gesonderten, gleichfalls die Reibflächen
betätigenden Stellglied einteilig ausgebildete Kolben des
Einrückstellmotores ist in einer korrespondierenden Bohrung des
als Arbeitszylinder verwendeten im drucklosen Zustand von Einrück-
und Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar in den eingerückten
Zustand betätigenden Stellgliedes und somit ebenfalls
gegenüber dem Kupplungsgehäuse verschiebbar zentriert.
Bei der Reibungskupplung nach der Erfindung ist der Einrückstellmotor
mit der Einrückfeder und mit dem im drucklosen
Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar
in den eingerückten Zustand betätigenden Stellglied und der
andere Motorteil - in diesem Falle also der Kolben - mit dem
zugehörigen Federende der Einrückfeder jeweils mechanisch
zusammenwirken. Aber auch für die umgekehrte Anbindung der beiden
Motorteile des Ausrückstellmotores an die Einrückfeder und
das im drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor
das Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand betätigende
Stellglied gibt Patentanspruch 3 eine vorteilhafte axial verschiebbare
Zentrierung des mit der Einrückfeder wirkungsmäßig
verbundenen Motorteiles des Einrückstellmotores gegenüber dem
Kupplungsgehäuse an.
Bei einer insbesondere baulich vorteilhaften Ausgestaltung der
Reibungskupplung nach der Erfindung ist die Anordnung nach Patentanspruch
4 getroffen.
Eine baulich vorteilhafte wirkungsmäßige Verbindung zwischen
dem im drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor
das Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand betätigenden
Stellglied und dem Ausrückstellmotor ist bei der Reibungskupplung
nach der Erfindung durch die Ausgestaltung nach
Patentanspruch 5 erreicht.
Bei einer prinzipiell möglichen ersten Ausführungsform der
Reibungskupplung nach der Erfindung ist eine vorteilhafte axial
verschiebbare Zentrierung des mit der Einrückfeder verbundenen
Motorteiles des Einrückstellmotores gegenüber dem Kupplungsgehäuse
gemäß Patentanspruch 6 vorgesehen.
Bei dieser ersten Ausführungsform der Reibungskupplung nach der
Erfindung ist eine baulich vorteilhafte Anordnung und Ausgestaltung
der wirkungsmäßigen Verbindung zwischen Einrückfeder
und Einrückstellmotor durch die Maßnahme nach Patentanspruch 7
erreicht.
Die erste Ausführungsform der Reibungskupplung nach der Erfindung
sieht eine bauliche Integrierung von Gehäuseführung, Einrückstellmotor
und Ausrückstellmotor in vorteilhafter Weise gemäß
Patentanspruch 8 vor.
Eine vorteilhafte wirkungsmäßige Verbindung zwischen dem Ausrückstellmotor
und dem im drucklosen Zustand von Einrück- und
Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand
betätigenden Stellglied bei der ersten Ausführungsform
der Reibungskupplung nach der Erfindung hat Patentanspruch 9
zum Gegenstand.
Eine von der ersten Ausführungsform unabhängige, bei der Reibungskupplung
nach der Erfindung grundsätzlich mögliche Verbindung
der Kolben von Einrück- und Ausrückstellmotor hat Patentanspruch
10 zum Gegenstand.
In konsequenter Weiterbildung dieser Kolbenanordnung bei der
Reibungskupplung nach der Erfindung ist die Maßnahme gemäß Patentanspruch
11 getroffen.
Die Führung des doppeltwirkenden Kolbens bei der Reibungskupplung
nach der Erfindung kann in vorteilhafter Weise gemäß Patentanspruch
12 erfolgen.
Bei einer anwendungsoptimierten zweiten Ausführungsform der
Reibungskupplung nach der Erfindung ist in vorteilhafter Weise
die Anordnung nach Patentanspruch 13 getroffen.
Bei der zweiten Ausführungsform der Reibungskupplung nach der
Erfindung ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Verbindung
zwischen dem Kolben der Stellmotore einerseits und dem im
drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar
in den eingerückten Zustand betätigenden Stellglied
andererseits durch die Merkmale von Patentanspruch 14
erreicht.
In baulich vorteilhafter Anwendung der Blechpreßtechnik auf die
zweite Ausführungsform der Reibungskupplung nach der Erfindung
ist die Ausgestaltung nach den Patentansprüchen 15 bis 28 vorgesehen.
Um bei der Reibungskupplung nach der Erfindung für die Aufrechterhaltung
des ausgerückten stationären Zustandes keine
Hilfsenergie aufbringen zu müssen, kann die Maßnahme nach Patentanspruch
29 getroffen sein.
Um die Abschaltung der Einrückfeder bei der Reibungskupplung
nach der Erfindung in bestimmter Weise steuern zu können, ist
die Anordnung nach Patentanspruch 30 vorgesehen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung und Anpassung der Anordnung
nach Patentanspruch 30 insbesondere in bezug auf die zweite
Ausführungsform bei der Reibungskupplung nach der Erfindung
haben die Patentansprüche 31 bis 42 zum Gegenstand.
Aus der die gattungsbildende Reibungskupplung zeigenden Druckschrift
ist es bekannt, zwei Reibungskupplungen bei einem Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebe
in der Anordnung nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 43 zu verwenden.
Die Patentansprüche 43 bis 58 haben vorteilhafte Steuerungsmaßnahmen
für die Umsteuerung von zwei bei einem Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebe
verwendeten Reibungskupplungen nach der Erfindung
bei einer Getriebeschaltung aus einem niedrigen in einen
höheren Gang zum Gegenstand.
Patentanspruch 59 hat eine vorteilhafte Steuerungsmaßnahme für
das Abschalten der Einrückfeder bei der Reibungskupplung nach
der Erfindung zum Gegenstand.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Reibungskupplung
nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 einen Teilausschnitt einer Kupplungsanordnung
eines Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebes mit zwei
identisch ausgebildeten Reibungskupplungen nach
der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 die Hälfte eines Querschnittes durch die Kupplungsanordnung
von Fig. 2 nach Linie III-III,
Fig. 4 die in bezug auf eine die Kupplungsachse enthaltende
Längsebene des Zahnräderwechselgetriebes
komplementär liegende Hälfte eines Querschnittes
durch die Kupplungsanordnung von Fig. 2 nach Linie
IV-IV,
Fig. 5 eine Anordnung zum Steuern von zwei Reibungskupplungen
KI, KII nach der Erfindung in der ersten
Ausführungsform von Fig. 1, welche in gleicher
Weise bei einem Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebe
verwendet sind wie die Reibungskupplungen in der
zweiten Ausführungsform der Fig. 2 bis 4,
Fig. 6 eine Diagramm-Darstellung des Steuerungsablaufes
für die beiden Reibungskupplungen KI, KII von
Fig. 5 bei einer Getriebeschaltung in einen höheren
Gang, bei der in
Fig. 6a bezüglich der Reibungskupplung KI des bisherigen,
niedrigen Ganges der Verlauf der Kupplungseinrückkraft
FKI in durchgezogenen Linien, der Verlauf
des Arbeitsdruckes pp1I des Einrückstellmotores 10
in strichpunktierten Linien und der Verlauf des
Arbeitsdruckes p2I des Ausrückstellmotores 12 in
gestrichelten Linien jeweils über der Zeit t angegeben
ist, und in
Fig. 6b bezüglich der Reibungskupplung KII des höheren
Ganges der Verlauf der Kupplungseinrückkraft FKII
in durchgezogenen Linien, der Verlauf des Arbeitsdruckes
p1II des Einrückstellmotores 10 in strichpunktierten
Linien und der Verlauf des Arbeitsdruckes
p2II des Ausrückstellmotores 12 in gestrichelten
Linien jeweils über der Zeit t wiedergegeben
ist, und in
Fig. 6c der Schaltzustand eines 3/2-Wege-Schaltventiles
MV1I aus dem Blockschaltbild der Fig. 5 für den
Arbeitsdruck p1I des Einrückstellmotores 10 der
Reibungskupplung KI des niedrigen Ganges über der
Zeit t angezeigt ist, und in
Fig. 6d der Verlauf eines in Abhängigkeit von einer elektronischen
Steuereinheit geregelten Vorsteuerdruckes
pRV2I zur Ansteuerung eines Druckregelventiles
RV2I aus dem Blockschaltbild der Fig. 5
zur Regelung des Arbeitsdruckes p2I des Ausrückstellmotores
12 der Reibungskupplung KI des niedrigen
Ganges über der Zeit t wiedergegeben ist,
und in
Fig. 6e der Schaltzustand eines 3/2-Wege-Schaltventiles
MV1II aus dem Blockschaltbild der Fig. 5 für den
Arbeitsdruck p1II des Einrückstellmotores 10 der
Reibungskupplung KII des höheren Ganges über der
Zeit t angezeigt ist, und in
Fig. 6f der Verlauf eines in Abhängigkeit von einer elektronischen
Steuereinheit geregelten Vorsteuerdruckes
pRV2II für die Ansteuerung eines Druckregelventiles
RV2II aus dem Blockschaltbild der
Fig. 5 für den Arbeitsdruck p2II des Ausrückstellmotores
12 der Reibungskupplung KII des höheren
Ganges über der Zeit t wiedergegeben ist,
und in
Fig. 6g die momentane Stellung der Zahnradkupplung der
dem niedrigen Gang GI zugehörigen Zahnradstufe
über der Zeit t angezeigt ist, und in
Fig. 6h die momentane Stellung der Zahnradkupplung der
dem höheren Gang GII zugehörigen Zahnradstufe
über der Zeit t angezeigt ist.
Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 ist eine treibende Eingangswelle
97 durch eine Reibungskupplung K der Lamellenbauart
mit einer koaxialen getriebenen Ausgangswelle 100 verbunden. An
einem zur Eingangswelle 97 drehfesten Innenlamellenträger sind
Innenlamellen 16 drehfest und axial verschiebbar gehaltert.
Zwischen die Innenlamellen 16 greifen jeweils eine Außenlamelle
17 ein, welche an einem zur Ausgangswelle 100 bewegungsfesten
und zur Kupplungsachse 24-24 zentrischen Außenlamellenträger
drehfest und axial verschiebbar gehaltert sind. Jeweils eine
Reibfläche 8 einer Innenlamelle 16 bildet mit einer benachbarten
Reibfläche 9 einer Außenlamelle 17 ein Reibflächen-Paar 7,
bei dem durch ein Stellglied 11 unter Abstützung an einem zum
Innenlamellenträger bewegungsfesten axialen Widerlager 21 ein
Kraftschluß herstellbar ist.
Das Stellglied 11 ist durch eine Einrückfeder 15 und durch einen
Druckmittel-Einrückstellmotor 10 der Axialkolbenbauart im Einrücksinne
der Reibungskupplung K und durch einen Druckmittel-Ausrückstellmotor
12 der Axialkolbenbauart im Ausrücksinne der
Reibungskupplung K betätigbar. Die beiden Kolben der Stellmotore
10 und 12 sind zu einem gemeinsamen doppeltwirkenden
Kolben 14 baulich vereinigt, welcher im Arbeitszylinder 31 des
Ausrückstellmotores 12 axial verschiebbar aufgenommen ist. Der
doppeltwirkende Kolben 14 ist mit dem Stellglied 11 durch eine
Kolbenstange 32 verbunden, welche den Arbeitszylinder 31 auf
derjenigen Stirnseite 31a durchsetzt, welche der im Ausrücksinne
auf das Stellglied 11 wirkenden Kolbendruckfläche 37 des
doppeltwirkenden Kolbens 14 benachbart ist.
Der Arbeitszylinder 31 ist auf folgende Weise bewegungsfest zu
einem Kupplungsgehäuse 18 angeordnet, welches seinerseits mit
der Eingangswelle 97 fest verbunden ist:
Das Kupplungsgehäuse 18 weist ein als eine Führung oder Zentrierung
30 für den Arbeitszylinder 13 des Einrückstellmotores 10
verwendetes Führungsgehäuse 33 auf, zu welchem der Arbeitszylinder
31 des Ausrückstellmotores 12 koaxial, bewegungsfest und
druckfest angeordnet ist und an sich in offener Verbindung
steht. Der Arbeitszylinder 13 ist in Form eines kolbenartig in
dem Führungsgehäuse 33 druckfest und verschiebbar angeordneten
Wandteiles ausgebildet, welcher an seinem Umfang einen an dem
Innenmantel des Führungsgehäuses 33 gleitend geführten kragenartigen
Ansatz 29 aufweist. Der kolbenartige Gehäuseteil 13
unterteilt den Innenraum des Führungsgehäuses 33 in eine Arbeitsdruckkammer
35e und in eine Federkammer 36. Die noch von
dem doppeltwirkenden Kolben 14 begrenzte Arbeitsdruckkammer 35e
ist über eine Arbeitsdruckleitung 35e₁ unter einen Arbeitsdruck
p₁ setzbar, welcher die in der Arbeitsdruckkammer 35e liegende
Kolbendruckfläche 34 im Einrücksinne des Stellgliedes 11 bzw.
des Reibflächenpaares 7 beaufschlagt. Der doppeltwirkende Kolben
14 begrenzt zusammen mit der vorderen Stirnwand 31a des
Arbeitszylinders 31 eine Arbeitsdruckkammer 35a, in welcher die
Kolbendruckfläche 37 liegt, und welche über eine Arbeitsdruckleitung
35a₂ unter einen Arbeitsdruck p₂ setzbar ist, welcher
über die Kolbendruckfläche 37 im Ausrücksinne auf das Stellglied
11 arbeitet.
Die Federkammer 36 nimmt die Einrückfeder 15 auf, welche sich
mit ihrem einen Federende an dem anderen, bewegungsfest innerhalb
der Federkammer angeordneten axialen Widerlager 20 für die
Reaktionskräfte und andererseits an dem kolbenartig geführten
Gehäuseteil 13 des Einrückstellmotores 10 abstützt.
Die Kolbenflächen 34 und 37 sind annähernd gleich groß
(Durchmesser 25) und einander entgegengesetzt gerichtet sowie
auf dem gleichen Radius 28 zur Kupplungsachse 24-24 angeordnet,
so daß die in den Arbeitsdruckkammern 35e und 35a auftretenden
Fliehölkräfte in bezug auf ihre Wirkung auf das Stellglied 11
ausgeglichen sind, wenn man von dem in dieser Hinsicht vernachlässigbaren
Flächenunterschied, bedingt durch die Kolbenstange
32, absieht.
Im drucklosen Zustand, d. h. wenn sowohl der Arbeitsdruck p₁
des Einrückstellmotors 10 als auch der Arbeitsdruck p₂ des
Ausrückstellmotores 12 abgeschaltet sind, drückt die Einrückfeder
15 unter Anlage des Zylindergehäuseteiles 13 am doppeltwirkenden
Kolben 14 das Lamellenpaket 16, 17 über das Stellglied
11 zusammen, wobei sich dieses Lamellenpaket am Widerlager 21
des Kupplungsgehäuses 18 abstützt und die Einrückfeder 15 so
ausgelegt ist, daß bei diesem stationären Zustand die durch die
Einrückfeder allein erzeugte Einrückkraft einen so hohen Wert
annimmt, daß die Reibungskupplung K ein maximal zulässiges
Lastdrehmoment übertragen kann.
Um die Reibungskupplung K unter einem bestimmten Verlauf des
übertragbaren Kupplungsmomentes über der Zeit auszurücken, wird
zunächst der Einrückstellmotor 10 mit Arbeitsdruck p₁ bis zu
einer solchen Höhe beaufschlagt, daß die Einrückfeder 15 auf
Block zusammengespannt wird, so daß die Einrückfeder 15 von dem
Lamellenpaket abgeschaltet und die Einrückkraft je nach Federkennung
ggf. noch um einen durch die Federkennung bestimmten
Betrag erhöht wird. Anschließend kann das übertragbare Kupplungsmoment
durch Einsteuerung des Arbeitsdruckes p₂ - ggf. in
Abhängigkeit von einer elektronischen Steuereinheit - abgesenkt
werden, wobei ein steigender Verlauf des Arbeitsdruckes p₂ zu
einem fallenden Verlauf der Einrückkraft und somit zu einem
fallenden Verlauf des übertragbaren Kupplungsmomentes führt.
Die Stirnwand 31a des Arbeitszylinders 31 des Ausrückstellmotores
12 bildet hierbei das die Reaktionskräfte beim Ausrücken
der Reibungskupplung aufnehmende axiale Widerlager 22
des Kupplungsgehäuses 18.
Die zweite Ausführungsform der Reibungskupplung der Fig. 2 bis
4 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im wesentlichen
nur dadurch, daß Einrückfeder 15 und Einrückstellmotor
10 jeweils für sich am Kupplungsgehäuse - welches hier die Bezugszahl
19 trägt - geführt und zu letzterem nunmehr die Außenlamellen
17 drehfest angeordnet sind. Schließlich weist die
zweite Ausführungsform noch zusätzlich eine Einrichtung (Sperre
64, Sperrstellglied 65) auf, um die Reibungskupplung im ausgerückten
Zustand auch bei Abschaltung von Einrück- und Ausrückstellmotor
10 und 12 - also im drucklosen Zustand - offenhalten
zu können.
Übereinstimmende Merkmale der beiden Ausführungsformen tragen
die gleichen Bezugszahlen, so daß in dieser Hinsicht auch auf
die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen werden
kann.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 sind in einem nichtdrehenden
Außengehäuse 81 (Getriebegehäuse) eines nicht mehr dargestellten
Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebes eine von einem
Antriebsmotor her antreibbare Eingangswelle 97, eine zu letzterer
koaxiale zentrale Zwischenwelle 98 sowie eine zu letzterer
konzentrische hohle Zwischenwelle 99 drehbar und axial unverschiebbar
gelagert. Die zentrale Zwischenwelle 98 ist mit
der Eingangswelle 97 durch eine Reibungskupplung KI gemäß der
Erfindung in der zweiten Ausführungsform und mit der nicht mehr
dargestellten Ausgangswelle des Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebes
in bekannter Weise durch ein erstes Teilgetriebe der
Vorgelegebauart mit wenigstens einer Zahnradstufe mit einem
durch eine Zahnradkupplung mit seiner Welle kuppelbaren Losrad
verbunden. Die konzentrische Zwischenwelle 99 ist mit der Eingangswelle
97 durch eine Reibungskupplung KII verbunden, welche
zur Reibungskupplung KI identisch ausgebildet und spiegelbildlich
angeordnet ist. Die konzentrische Zwischenwelle 99 ist in
entsprechender Weise wie die zentrale Zwischenwelle 98 durch
ein zweites Teilgetriebe der Vorgelegebauart mit wenigstens
einer Zahnradstufe mit einem durch eine Zahnradkupplung mit
seiner Welle kuppelbaren Losrad mit der Ausgangswelle verbunden.
Die Außenlamellen 17 der Reibungskupplung KI sind in der üblichen
Weise an einer inneren axialen Keilnutenverzahnung einer
zylindrischen Kupplungstrommel 76 eines Kupplungsgehäuses 19
drehfest und axial verschiebbar geführt. Die zwischen die Außenlamellen
17 eingreifenden Innenlamellen 16 sind in der üblichen
Weise an einer äußeren axialen Keilnutenverzahnung eines
als Blechpreßteil ausgebildeten Innenlamellenträgers 102 drehfest
und axial verschiebbar geführt, dessen radial innere Nabe
103 mit der zentralen Zwischenwelle 98 unter Verwendung von
axialen Keilnutenverzahnungen drehfest verbunden ist.
Das Lamellenpaket 16, 17 der Reibungskupplung KI ist in der
einen Richtung der Kupplungsachse 24-24 an dem durch einen inneren
radialen Bund der Kupplungstrommel 76 gebildeten axialen Widerlager 21 des
Kupplungsgehäuses 19 abstützbar.
Die Einrückfeder 15 besteht aus einem Paket von vier Tellerfedern,
welche axialbeweglich in einem Federgehäuse aufgenommen
sind, welches aus einer zur Kupplungsachse 24-24 zentrischen
Büchse 104 und zwei an deren Stirnseiten angeordneten Anlaufscheiben
105, 106 besteht. Das Federgehäuse 104 bis 106 ist in
der Kupplungstrommel 76 zentriert und gegenüber letzterer unbeweglich
festgelegt, wobei zur axialen Fixierung in der zum
Widerlager 21 weisenden Richtung der Kupplungsachse 24-24 ein
radialer Gehäuseansatz der Kupplungstrommel 76 verwendet ist,
an welchem sich die Büchse 104 über die Anlaufscheibe 106 abstützt.
In der entgegengesetzten Richtung ist ein Sicherungsring
20 verwendet, welcher in eine innere Umfangsnut der Kupplungstrommel
76 eingesetzt ist, und an welchem sich die Büchse
104 unmittelbar, dagegen das Tellerfederpaket der Einrückfeder
15 über die Anlaufscheibe 105 abstützen. Somit bildet der Sicherungsring
20 auch das axiale Widerlager zur Aufnahme der
Reaktionskräfte beim Einrücken der Reibungskupplung KI.
An der der Anlaufscheibe 106 benachbarten Tellerfeder der Einrückfeder
15 ist ein Federteller 58 in Anlage bringbar, welcher
ringförmig ausgebildet und zentrisch zur Kupplungsachse 24-24
angeordnet sowie zum Abschalten der Einrückfeder 15 durch den
Einrückstellmotor 10 verwendet ist.
Während der Federteller 58 auf der dem Widerlager 20 zugekehrten
Stirnseite der Anlaufscheibe 106 liegt, greift ein auf der
anderen Stirnseite der Anlaufscheibe 106 angeordneter radialer
ringförmiger Befestigungsflansch 75 drehfest in die zur Fixierung
der Außenlamellen 17 verwendete axiale Mitnahmeverzahnung
am Innenumfang der Kupplungstrommel 76 ein. Der Befestigungsflansch
75 ist gegenüber der Kupplungstrommel 76 in der zum
Widerlager 20 weisenden Richtung der Kupplungsachse 24-24 durch
die Anlaufscheibe 106 und in der entgegengesetzten Richtung
durch einen radialen Absatz am Innenumfang der Kupplungstrommel
76 unbeweglich festgelegt.
Der Befestigungsflansch 75 ist primär zur drehfesten Antriebsverbindung
zwischen der Eingangswelle 97 und der Kupplungstrommel
76 verwendet und weist gegenüber dem Lamellenpaket 16, 17
einen genügend großen axialen Abstand auf, um das Ausrücken der
Reibungskupplung KI mit dem üblichen Lüftspiel zu ermöglichen.
Der Befestigungsflansch 75 ist Bestandteil eines einteiligen
Blechpreßteiles 51, aus dem der Arbeitszylinder 31 eines Ausrückstellmotores
12 in der Hauptsache hergestellt ist. Zu diesem
Zweck weist das Blechpreßteil 51 einen U-förmigen Querschnitt
mit zwei der Kupplungsachse 24-24 parallelen Schenkeln
52 und 53 auf. Der radial innere Schenkel 53 ist mit einem
ebenfalls als Blechpreßteil ausgebildeten Befestigungsring 54
verschweißt, welcher mit einem zur Kupplungsachse 24-24 zentrisch
angeordneten hülsenförmigen Nabenteil 49 durch korrespondierende
Mitnahmeverzahnungen 55 und 56 drehfest verbunden
ist. Der Befestigungsring 54 ist gegenüber dem Nabenteil 49 in
der vom Widerlager 20 auf das Widerlager 21 weisenden Richtung
der Kupplungsachse 24-24 durch einen in eine Umfangsnut des Nabenteiles
49 eingesetzten Sicherungsring 22 und in der
entgegengesetzten Richtung durch einen radialen Ansatz des
Nabenteiles 49 jeweils unbeweglich festgelegt. Schließlich ist
der Befestigungsring 54 und dadurch auch mittelbar der
Blechpreßteil 51 gegenüber dem zylindrischen Außenmantel des
Nabenteiles 49 durch eine Dichtungsanordnung 50 abgedichtet.
Auf diese Weise bildet der zylindrische Abschnitt des
Nabenteiles 49 den radial inneren Teil des Arbeitszylinders 31,
dessen zylindrischer äußerer Teil durch den Schenkel 52
gebildet wird.
In baulicher Hinsicht liegt zwischen dem Federteller 58 und dem
Arbeitszylinder 31 eine Anordnung 11, 14, die in funktioneller
Hinsicht aus doppeltwirkenden Kolben 14 und einem als
Stellglied 11 zur Betätigung des Lamellenpaketes 16, 17 auch im
drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor verwendeten
Druckring besteht. In baulicher Hinsicht ist diese Anordnung
aus zwei miteinander verschweißten ringförmigen Blechpreßteilen
39 und 40 mit jeweils U-förmigem Querschnitt mit zur
Kupplungsachse 24-24 parallelen Schenkelteilen 41 und 42 bzw.
43 und 44 zusammengesetzt, wobei die Schenkelteile 43 und 44
des radial äußeren Blechpreßteiles 40 in den Richtungen der
Kupplungsachse 24-24 gegeneinander versetzt sind. Der radial
innere Schenkel 41 des radial inneren Blechpreßteiles 39 ist
unter Vermittlung einer Dichtungsanordnung 45 auf dem hülsenförmigen
Nabenteil 49 druckfest und axial verschiebbar zentriert.
Der anderen Schenkel 42 des inneren Blechpreßteiles 49
ist sowohl unter Vermittlung einer weiteren Dichtungsanordnung
46 gegenüber einem zylindrischen Stegteil 61 eines mit dem Federteller
58 einteiligen Blechpreßteiles 57 druckfest und axial
verschiebbar geführt als auch mit einem die beiden Schenkel 43
und 44 miteinander verbindenden Stegteil 47 des radial äußeren
Blechpreßteiles 40 druck- und bewegungsfest verschweißt. Der
radial innere Schenkel 43 des äußeren ringförmigen Blechpreßteiles
40 ist unter Vermittlung einer weiteren Dichtungsanordnung
48 und des axialen Schenkels 52 druckfest und axial verschiebbar
im Arbeitszylinder 31 des Ausrückstellmotores 12 geführt.
Der radial äußere Schenkel 44 des radial äußeren Blechpreßteiles
40 weist acht axiale Ansätze 78 auf, welche auf das
Reibscheiben-Paket 16, 17 gerichtet sind und dabei jeweils einen
korrespondierenden axialen Durchgang 77 im Befestigungsflansch
75 mit Spiel beweglich durchsetzen und somit zur unmittelbaren
Betätigung, d. h. zum Einrücken der Reibungskupplung
KI verwendet sind. Der Übergang zwischen dem axialen Schenkel
43 und dem radialen Stegteil 47 bildet einen Kolbenteil 32,
welcher zwischen den Arbeitszylindern 13 und 31 liegt und den
doppeltwirkenden Kolben 14 mit dem Stellglied 11 verbindet.
Der radial innere Schenkel 59 und das zylindrische Stegteil 61
des Blechpreßteiles 57 bilden einen Arbeitszylinder 13 eines
Einrückstellmotores 10, dem der doppeltwirkende Kolben 14 mit
seiner zugekehrten Kolbendruckfläche zugeordnet ist, welche
durch die beiden Dichtungsanordnungen 45 und 46 in den radialen
Richtungen begrenzt wird.
Der Arbeitszylinder 13 ist durch ein zum Kupplungsgehäuse 19
bewegungsfestes Führungsteil 30 zentriert und axial verschiebbar
geführt, das eine zum Nabenteil 49 einteilige Führungshülse
38 aufweist, die ihrerseits auf einem zur Kupplungsachse 24-24
konzentrischen hülsenförmigen Lageransatz 80 drehbar gelagert
ist, welcher an einer Stirnwand des Außengehäuses 81 lösbar
befestigt ist. Während der radial äußere Schenkel 60 des Blechpreßteiles
57 als Federteller 58 verwendet ist, weist der radial
innere Schenkel 59 des Blechpreßteiles 57 ein mit der Führung
30 des Kupplungsgehäuses 19 zusammenarbeitendes Führungsteil
29 in Form eines eine Dichtungsanordnung 62 enthaltenden
nabenförmigen Ansatzes auf, welcher auf der Führungshülse 38
druckfest und axial verschiebbar angeordnet ist.
Die inneren Dichtungsanordnungen 45, 50 und 62 weisen den gleichen
Radius 26 auf. Ebenso weisen die äußeren Dichtungsanordnungen
46 und 48 den gleichen Radius 27 auf. Die Druckflächen
am Kolben 14 sind somit gleich und einander gegensinnig, so daß
die Fliehkräfte der mit den Arbeitszylindern 13 und 31 rotierenden
Ölmengen ausgeglichen sind.
Die Sperre 64 besteht im wesentlichen aus acht radial beweglich
in bezug auf die Kupplungsachse 24-24 angeordneten Sperrbolzen
68, welche in der Sperrstellung in je eine korrespondierende
Aufnahme 67 eines Sperringes 66 eingefahren sind, welcher zentrisch
zur Kupplungsachse 24-24 angeordnet und mit dem zylindrischen
Stegteil 61 des Arbeitszylinders 13 des Einrückstellmotores
10 durch Schweißen bewegungsfest verbunden ist.
Innerhalb des Sperringes 66 ist ein ringförmiges Sperrgehäuse
74 vorgesehen, welches zentrisch zur Kupplungsachse 24-24 liegt
und auf dem dem Nabenteil 49 entgegengesetzten Hülsenende der
Führungshülse 38 bewegungsfest gehaltert ist.
Das Sperrgehäuse 74 ist zweigeteilt, und zwar in einen auf der
Führungshülse 38 sitzenden Gehäusering 101 und in einen Deckring
107, welcher konzentrisch zwischen Gehäusering 101 und
Sperring 66 liegt, den Gehäusering 101 radial nach außen abschließt
und die Aufnahmen 67 für die Sperrbolzen 68 aufweist.
Der Gehäusering 101 weist am Innen- und am Außenumfang je eine
umlaufende Umfangsnut 108 und 109 auf, welche beide durch radiale
Verbindungsbohrungen 110 im Gehäusering kommunizieren.
Die äußere Umfangsnut 109 wird durch den Deckring 107 radial
nach außen und die innere Umfangsnut 108 wird durch die Führungshülse
38 radial nach innen abgeschlossen. Das den jeweiligen
Sperrbolzen 68 betätigende Druckmittel-Sperrstellglied 65
weist einen mit dem Sperrbolzen einteilig ausgebildeten Axialkolben
69 und eine den letzteren in der üblichen Weise verschiebbar
aufnehmende Arbeitsdruckkammer auf, in welcher eine
Kolbendruckfläche 72 des Axialkolbens 69 liegt, an welcher eine
den Sperrbolzen 68 aus der gezeichneten Sperrstellung 70 in
eine Lösestellung 73 betätigende Druckkraft bei Druckbeaufschlagung
über die mit der jeweiligen Arbeitsdruckkammer kommunizierende
Umfangsnut 109 resultiert. Das jeweilige Sperrstellglied
65 weist eine Feder 71 auf, welche auf die zur Kolbendruckfläche
72 entgegengesetzt liegende Stirnseite des Axialkolbens 69
arbeitet und letzteren in die Sperrstellung 70 zu betätigen
sucht.
In der in Fig. 2 gezeichneten Ausrückstellung 63 des Federtellers
58 befindet sich der Sperring 66 in seiner einen Endstellung,
in welcher seine Aufnahmen 67 in bezug auf ihre radialen
Mittelachsen in einer zur Kupplungsachse 24-24 senkrechten Gehäusequerebene
111-111 liegen, welche die Achsen der Sperrbolzen
68 enthält.
Die axiale Breite des Sperringes 66 ist so auf die Lage der
Gehäusequerebene 111-111 für die Sperrbolzen 68 abgestimmt, daß
die Sperrbolzen 68 - wenn diese sich in der Lösestellung 73
befinden, also radial nach innen gegenüber der zugehörigen Aufnahme
67 versetzt sind - in allen im Einrücksinn gegenüber der
Ausrückstellung 63 versetzt liegenden Stellungen des Federtellers
58 sich noch in axialer Überdeckung mit einem Abschnitt
des Sperringes 66 befinden und unter diesen Umständen in ihrer
Lösestellung 73 durch den Sperring 66 gehalten sind.
Der Lageransatz 80 weist an seinem zylindrischen Außenmantel
drei Umfangsnuten 82 bis 84 auf, welche radial nach außen durch
die Führungshülse 38 abgeschlossen sind und mit je einem axialen
Druckkanal 112 bis 113 des Lageransatzes 80 kommunizieren.
Die Führungshülse 38 weist radiale Bohrungen 85 auf, durch welche
die Umfangsnut 82 des Lageransatzes 80 mit der inneren Umfangsnut
108 des Gehäuseringes 101 des Sperrgehäuses 74 verbunden
ist.
Die Führungshülse 38 weist weiterhin radiale Bohrungen 86 auf,
durch welche die Umfangsnut 83 des Lageransatzes 80 mit der
Arbeitsdruckkammer des Einrückstellmotores 10 - welche durch
den Arbeitszylinder 13, durch den doppeltwirkenden Kolben 14
und durch die Führungshülse 38 begrenzt wird - verbunden ist.
Die Führungshülse 38 weist radiale Bohrungen 87 auf, durch welche
die Umfangsnut 84 des Lageransatzes 80 mit der Arbeitsdruckkammer
des Ausrückstellmotores 12 - welche durch den Arbeitszylinder
31, durch den doppeltwirkenden Kolben 14 und durch die
Führungshülse 38 begrenzt wird - verbunden ist.
Der zwischen dem Sicherungsring 20 und dem Widerlager 21 liegende
Abschnitt der Kupplungstrommel 76 einerseits und die
Führungshülse 38 mit dem Nabenteil 49 andererseits schließen
einen engen ringförmigen Bauraum 79 zwischen sich ein, in welchem
radial außen die Einrückfeder 15 und das Lamellenpaket 16,
17 sowie radial innen Ein- und Ausrückstellmotor 10 und 12 sowie
die Sperre 66 mit zugehörigem Sperrstellglied 65 aufgenommen
sind.
Auf der der anderen Reibungskupplung KII benachbarten Stirnseite
der Kupplungstrommel 76 ist eine zur Kupplungsachse 24-24
radiale Zwischenwand des Außengehäuses 81 vorgesehen, an der
ein weiterer hülsenförmiger Lageransatz 115 konzentrisch zur
Kupplungsachse 24-24 gehaltert ist, welcher die Führungshülse
mit Nabenteil der Reibungskupplung KII lagert und in der gleichen
Weise wie bei der Reibungskupplung KI zur Druckmittel-Führung
betreffend den Einrück- und den Ausrückstellmotor sowie
das Sperrstellglied verwendet ist.
Die Steuerung der Reibungskupplungen KI und KII der Fig. 2 und
4 kann in der gleichen Weise erfolgen, wie dies nachstehend anhand
der Fig. 5 und 6 für zwei Reibungskupplungen nach der
Erfindung in der ersten Ausführungsform beschrieben ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 ist eine Reibungs
kupplung KI zum Schalten eines niedrigen Ganges bei einem Zweiwege-
Zahnräderwechselgetriebe und eine Reibungskupplung KII zum
Schalten eines benachbarten höheren Ganges dieses Getriebes
verwendet.
Der Einrückstellmotor 10 bzw. dessen Arbeitsdruckkammer 35e
(Fig. 1) der Reibungskupplung KI ist durch eine Arbeitsdruck
leitung p1I mit einem druckgesteuerten 3/2-Wege-Schaltventil
MV1I verbunden, das noch einen zweiten gesteuerten Ventilanschluß
N zur Druckentlastung und einen dritten gesteuerten
Ventilanschluß A für eine Hauptdruckleitung pA aufweist, wobei
die Hauptdruckleitung pA einen lastabhängig geregelten Hauptdruck
führt. Das Schaltventil MV1I wird in seine gezeichnete
Abschaltstellung durch eine Ventilfeder FV1I und in seine Arbeits
stellung durch einen Steuerdruck einer Steuerdruckleitung
pMV1I geschaltet. Dieser Steuerdruck wird über einen Ventil
anschluß S auf das Ventil zur Wirkung gebracht und durch ein elek
tromagnetisches Steuerventil in Abhängigkeit von einer elek
tronischen Steuereinheit eingesteuert. Die Arbeitsdruckleitung
p1I ist in der Abschaltstellung mit dem druckentlasteten Ventil
anschluß N, dagegen in der Arbeitsstellung mit dem Ventilanschluß
A verbunden.
Der Ausrückstellmotor 12 bzw. dessen Arbeitsdruckkammer 35a
(Fig. 1) der Reibungskupplung KI ist durch eine Arbeitsdruck
leitung p2I mit einem ausgangsseitigen Ventilanschluß p2 eines
vorgesteuerten Druckregelventils RV2I verbunden, welches noch
eingangsseitige Ventilanschlüsse A für die Hauptdruckleitung
pA, N zur Druckentlastung, R zur Rückführung des ausgeregelten
Druckes der Arbeitsdruckleitung p2I sowie S zur Beaufschlagung
durch einen Vorsteuerdruck einer Vorsteuerdruckleitung pRV2I
aufweist. Der Vorsteuerdruck wird durch ein elektromagnetisches
Proportionalventil in Abhängigkeit von der elektronischen Steuer
einheit eingestellt. Liegt der Vorsteuerdruck nicht an, ist
das Druckregelventil RV2I durch eine Ventilfeder FV2I in eine
Abschaltstellung betätigt, in welcher der Ventilanschluß A ab
gesperrt ist und die Ventilanschlüsse N, R und p2 miteinander
verbunden sind. Andernfalls steht das Druckregelventil RV2I
unter der Gleichgewichtsbedingung zwischen dem Vorsteuerdruck
einerseits sowie dem ausgeregelten Arbeitsdruck der Arbeits
druckleitung p2I und der Federspannung der Ventilfeder FV2I
andererseits.
Für die Reibungskupplung KII des höheren Ganges
ist eine entsprechende Steuerungsanordnung wie für
die Reibungskupplung KI vorgesehen.
Danach ist der Einrückstellmotor 10 bzw. dessen Arbeitsdruck
kammer 35e (Fig. 1) der Reibungskupplung KII durch eine Arbeits
druckleitung p1II mit einem druckgesteuerten 3/2-Wege-Schaltventil
MV1II verbunden, welches noch einen zweiten gesteuerten
Ventilanschluß A für die Hauptdruckleitung pA und
einen dritten gesteuerten Ventilanschluß N für die Druckentlastung
sowie einen Ventilanschluß S zur Druckbeaufschlagung
durch einen Steuerdruck einer Steuerdruckleitung pMV1II aufweist.
Die letztgenannte Steuerdruckleitung ist mit einem von
der elektronischen Steuereinheit abhängigen elektromagnetischen
3/2-Wege-Steuerventil verbunden.
Das Schaltventil MV1II wird durch eine Ventilfeder FV1II in die
gezeichnete Abschaltstellung betätigt, in welcher die Arbeits
druckleitung p1II mit dem Ventilanschluß N verbunden und der
Ventilanschluß A abgesperrt ist. In der durch die Hilfskraft
geschalteten Arbeitsstellung des Schaltventils MV1II ist die
Arbeitsdruckleitung p1II mit dem Ventilanschluß A verbunden,
während der Ventilanschluß N abgesperrt ist.
Der Ausrückstellmotor 12 bzw. dessen Arbeitsdruckkammer 35a
(Fig. 1) der Reibungskupplung KII ist durch eine Arbeitsdruck
leitung p2II mit einem ausgangsseitigen Ventilanschluß p2 eines
vorgesteuerten Druckregelventils RV2II verbunden, welches noch
eingangsseitige Ventilanschlüsse A (für die Hauptdruckleitung
pA), N (für die Druckentlastung), R (für die Rückführung des
ausgeregelten Arbeitsdruckes der Arbeitsdruckleitung p2II) und
S (für die Druckbeaufschlagung durch einen Vorsteuerdruck einer
Steuerdruckleitung pRV2II) aufweist.
Liegt der Vorsteuerdruck - welcher durch ein von der elektro
nischen Steuereinheit abängiges elektromagnetisches Proportionalventil
eingestellt wird - nicht an, ist das Druckregelventil
RV2II durch eine Ventilfeder FV2II in eine Abschaltstellung
betätigt, in welcher der Ventilanschluß A abgesperrt
ist und die Ventilanschlüsse N, p₂ und R miteinander verbunden
sind. Andernfalls steht das Druckregelventil RV2II unter der
Gleichgewichtsbedingung zwischen dem Vorsteuerdruck der Steuer
druckleitung pRV2II einerseits sowie der Federspannung der
Ventilfeder FV2II und dem Arbeitsdruck der Arbeitsdruckleitung
p2II andererseits.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 werden die Reibungskupplungen
KI und KII bei einer Getriebeschaltung von einem niedrigen Gang
unter Gas in einen benachbarten höheren Gang wie folgt gesteuert:
Im stationären Zustand t<t0 des niedrigen Ganges sind beide
Reibungskupplungen KI und KII gemäß den Fig. 6a und 6b drucklos,
d. h. die Arbeitsdrücke p1I und p2I sowie p1II und p2II
der Ein- und Ausrückstellmotore 10 und 12 sind abgeschaltet,
da gemäß den Fig. 6c bis 6f alle vier Ventile MV1I, MV1II,
RV2I und RV2II in ihrer jeweiligen Abschaltstellung stehen.
Dadurch befinden sich beide Reibungskupplungen KI und KII unter
der maximalen Einrückkraft 116 ihrer jeweiligen Einrückfeder 15
im stationären eingerückten Zustand des niedrigen Ganges, bei
welchem in dem der Reibungskupplung KI zugehörigen Teilgetriebe
die dem niedrigen Gang zugehörige Zahnradstufe GI gemäß Fig. 6g
durch Einrücken ihrer Zahnradkupplung geschaltet ist, während
die Zahnradstufe GII für den höheren Gang in dem der Reibungs
kupplung KII zugehörigen Teilgetriebe gemäß Fig. 6h ausgeschaltet
ist.
Bei Auftreten eines Schaltsignals für eine Lastschaltung in
den höheren Gang im Zeitpunkt t0 wird eine erste Steuerphase
t0-t2 durch Umsteuern der beiden Schaltventile MV1I und MV1II
gemäß den Fig. 6c und 6e in deren jeweilige Arbeitsstellung
ausgelöst, so daß die Einrückstellmotore 10 beider Reibungs
kupplungen KI und KII mit Arbeitsdruck p1I bzw.p1II bis auf
einen Abschaltwert 88 bzw. 92 beaufschlagt werden, welcher
ausreicht, um die jeweilige Einrückfeder 15 vollständig zusammen
zuspannen.
Bei der Reibungskupplung KI wird in der ersten Steuerphase
t0-t2 der Ausrückstellmotor 12 erst zu einem gegenüber dem
Zeitpunkt t0 späteren Zeitpunkt t1 mit Arbeitsdruck p2I durch
Ansteuern des Druckregelventils RV2I gemäß Fig. 6d beaufschlagt.
Daher wird die Einrückkraft FKI an der Reibungskupplung
KI entsprechend der Federkennung beim Zusammenspannen der
Einrückfeder 15 durch den Einrückstellmotor 10 zunächst bis zum
Zeitpunkt t1 auf einen höheren Wert 117 gebracht.
Dagegen wird bei der Reibungskupplung KII der Ausrückstellmotor
12 gemäß Fig. 6f bereits bei Beginn zum Zeitpunkt t0 der ersten
Steuerphase t0-t2 durch Ansteuern des Druckregelventils RV2II
mit Arbeitsdruck p2II bis in Höhe eines Abschaltwertes 91 be
aufschlagt, der ausreicht, um die Einrückkraft FKII an der Reibungs
kupplung KII gemäß Fig. 6b in kurzer Zeit nach Null abfallen
zu lassen. Diese synchrone Druckbeaufschlagung von Einrück-
und Ausrückstellmotor 10 und 12 kann auch bei der Reibungs
kupplung KI vorgesehen sein, wenn die Erhöhung 117 der
Einrückkraft FKI vermieden werden soll.
In der ersten Steuerphase t0-t2 wird bei der Reibungskupplung
KI im Zeitpunkt t1 der Arbeitsdruck p2I des Ausrückstellmotors
12 auf einen lastabhängigen Momentanwert 89 eingeregelt, wo
durch die Einrückkraft FKI auf einen Momentanwert 90 abgesenkt
wird, der knapp oberhalb eines lastabhängigen Momentanwertes
FmI liegt, der ausreicht, damit die Reibungskupplung KI das
momentane Lastdrehmoment sicher übertragen kann.
Wenn in der ersten Steuerphase t0-t2 die Einrückkraft FKII an
der Reibungskupplung KII gemäß Fig. 6b auf Null abgefallen ist,
wird in dem zugehörigen Teilgetriebe die Zahnradstufe GII für
den höheren Gang gemäß Fig. 6h eingeschaltet.
Wenn der Arbeitsdruck p2I des Ausrückstellgliedes 12 der Rei
bungskupplung KI den Momentanwert 89 erreicht hat, wird von der
elektronischen Steuereinheit ein Zeitpunkt t2 zur Beendigung
der ersten Steuerphase t0-t2 festgelegt, zu dem das Druckregel
ventil RV2II gemäß Fig. 6f beginnt, einen fallenden Verlauf
des Arbeitsdruckes p2II des Ausrückstellmotors 12 gemäß Fig.
6b einzuregeln, was einen von Null aus im Zeitpunkt t2 ansteigenden
Verlauf der Einrückkraft FKII an der Reibungskupplung
KII zur Folge hat.
Mit der Festlegung des Zeitpunktes t2 wurde von der Steuer
einheit gleichzeitig für eine zeitliche Verzögerung des gesteuerten
Abfalles der Einrückkraft FKI an der Reibungskupplung KI
ein um eine kurze Zeitspanne nach dem Zeitpunkt t2 liegender
Zeitpunkt t2* festgelegt, in dem das Druckregelventil RV2I gemäß
Fig. 6d beginnt, einen steigenden Verlauf 93 des Arbeits
druckes p2I gemäß Fig. 6a an der Reibungskupplung KI einzuregeln,
was einen entsprechenden fallenden Verlauf der Einrückkraft
FKI zur Folge hat.
Die vorbeschriebene Überschneidung des über der Zeit t fallenden
Arbeitsdruckes p2II gegenüber dem gegenüber der Zeit t ansteigenden
Arbeitsdruck p2I wird in der üblichen Weise so geregelt,
daß in dem Zeitpunkt t3, zu dem die Einrückkraft FKII
an der Reibungskupplung KII des höheren Ganges auf einen dem
Momentanwert 90 der Einrückkraft FKI an der Reibungskupplung KI
des bisherigen niedrigen Ganges zur Übertragung des momentanen
Lastdrehmomentes entsprechenden Wert gebracht ist, die Einrückkraft
FKI an der Reibungskupplung KI nach Null abgefallen und
somit die sich an die erste Steuerphase t0-t2 anschließende
zweite Steuerphase t2-t3 für die Überschneidungssteuerung be
endet ist.
Wenn die Reibungskupplung KII zum Zeitpunkt t3 das momentane
Lastdrehmoment allein überträgt, da der lastabhängige Momentanwert
94 des Arbeitsdruckes p2II gleich dem lastabhängigen
Momentanwert 89 des Arbeitsdruckes p2I geworden ist, wird von
der elektronischen Steuereinheit eine an die zweite Steuerphase
t2-t3 sich anschließende dritte Steuerphase t3-t4 ausgelöst und
während letzterer der Arbeitsdruck p2II noch weiter auf einen
gangabhängigen Druckwert 95 abgesenkt. Bei diesem Druckwert 95
ist die Einrückkraft FKII an der Reibungskupplung KII auf einen
höheren gangabhängigen Wert 96 gebracht, bei welchem das zu
gehörige Kupplungsmoment ausreicht, um die Motordrehzahl auf den
dem höheren Gang zugehörigen Drehzahlwert abzusenken. Beim Erreichen
dieses Drehzahlwertes zum Zeitpunkt t4 ist diese Steuerphase
abgeschlossen, so daß von der elektronischen Steuereinheit
eine sich anschließende vierte Steuerphase t4-t6 ausgelöst
und dabei der Arbeitsdruck p2II über das Druckregelventil RV2II
gemäß Fig. 6f abgeschaltet wird, so daß die Einrückkraft FKII
zunächst allein durch den Einrückstellmotor 10 unter Erhöhung
durch die auf Block gespannte Einrückfeder 15 aufgebracht wird.
In der vierten Steuerphase t4-t6 wird von der Steuereinheit
über das Druckregelventil MV1II gemäß Fig. 6e auch der Arbeitsdruck
p1II des Einrückstellmotors 10 zum Zeitpunkt t5
abgeschaltet, wodurch die Einrückkraft FKII gleich dem maximalen
Wert 116 der Einrückkraft FKI vor der Gangschaltung ist.
Hierbei kann durch synchrones Abschalten der Arbeitsdrücke p1II
und p2II eine Erhöhung der Einrückkraft infolge der zusammen
gespannten Einrückfeder 15 vermieden werden.
Da zum Zeitpunkt t3 die Reibungskupplung K1 kein Drehmoment mehr
überträgt, kann gemäß Fig. 6g die Zahnradkupplung des niedrigen
Ganges GI bereits bei Beginn der dritten Steuerphase ausgerückt
werden.
Im Zeitpunkt t6 ist die Lastschaltung abgeschlossen, beide
Reibungskupplungen KI und KII sind drucklos geschlossen, so daß
dere stationäre Betriebszustand des höheren Ganges erreicht ist.
Nach Fig. 6 ist zwar die Abschaltung des Arbeitsdruckes p1I des
Einrückstellmotors 10 der Reibungskupplung KI erst gegen Ende
des Lastschaltvorganges vorgesehen. Dies ist aber nicht zwingend
erforderlich, sondern die Abschaltung könnte schon in dem
Zeitpunkt erfolgen, ab dem die Reibungskupplung KI kein Drehmoment
mehr überträgt und die Zahnradkupplung des alten Ganges
ausgerückt ist.
Mithin können die Arbeitsdrücke p1I und p2I an der Reibungs
kupplung KI bereits schon im Zeitpunkt t3 abgeschaltet werden.
Die Umsteuerung des jeweiligen Sperrstellgliedes 65 erfolgt,
während der zugehörige Einrückstellmotor 10 mit Arbeitsdruck
p1I bzw. p1II beaufschlagt ist.
Claims (59)
1. Druckmittelbetätigbare, ein- und ausrückbare
Reibungskupplung mit wenigstens einem Reibflächen-Paar, dessen
Reibflächen im ausgerückten Zustand relativ zueinander drehbar
angeordnet und bei Betätigung in den eingerückten Zustand unter
axialem Verschieben relativ zueinander in gegenseitigen
Reibschuß gebracht werden, mit wenigstens einer Einrückfeder,
mit einem Einrückstellmotor und einem Ausrückstellmotor der
Axialkolbenbauart, mit einem axial beweglichen Stellglied und
einem relativ zu der einen Reibfläche des Reibflächen-Paares
drehfest angeordneten Kupplungsgehäuse, und bei der in bezug
auf den Kraftfluß der Betätigungskräfte die Anordnung im
drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor so
getroffen ist, daß zwischen zwei zum Kupplungsgehäuse
bewegungsfest angeordneten axialen Widerlagern, welche die
Reaktionskräfte beim Einrücken aufnehmen, in Reihe die
Einrückfeder, das im drucklosen Zustand von Einrück- und
Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar unter der Kraft der
Einrückfeder in den eingerückten Zustand betätigende Stellglied
und die Reibflächen liegen, und bei der zwischen dem die
Reaktionskräfte der Einrückfeder aufnehmenden Widerlager und
einem zum Kupplungsgehäuse bewegungsfest angeordneten weiteren
axialen Widerlager, das die Reaktionskräfte des
Ausrückstellmotors aufnimmt, die Einrückfeder und der mit dem
im drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor das
Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand betätigenden
Stellglied verbundene Teil des Ausrückstellmotors liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß in bezug auf den Kraftfluß der Betätigungskräfte der
Einrückstellmotor (10) in Reihe zwischen der Einrückfeder (15)
und dem im drucklosen Zustand von Einrück- und
Ausrückstellmotor (10 und 12) das Reibflächen-Paar (8, 9) in
den eingerückten Zustand betätigenden Stellglied (11) liegt.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einrückstellmotor (10) und der Ausrückstellmotor (12)
in bezug auf ihre Kolbenachsen (23-23 in Fig. 1; 24-24 in Fig. 2)
sowohl gleiche radiale Abmessungen (25 in Fig. 1; 26, 27 in
Fig. 2) aufweisen als auch mit dem gleichen Radius (28 in Fig. 1)
oder koaxial zur Kupplungsachse (24-24) angeordnet sind.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mechanisch mit der Einrückfeder (15) zusammenwirkende
Teil (Arbeitszylinder 13) des Einrückstellmotors (10) mit einem
Führungsteil (29) bewegungsfest verbunden ist, welches zur
Kupplungsachse (24-24) zentrisch und axial beweglich angeordnet
sowie durch ein korrespondierendes Führungsteil (30) des Kupp
lungsgehäuses (18 oder 19) axial beweglich gelagert ist.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitszylinder (13) des Einrückstellmotors (10) mit
der Einrückfeder (15) mechanisch zusammenwirkt.
5. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausrückstellmotor (12) durch ein seinen Arbeitszylinder
(31) druckfest und axial verschiebbar nach außen durchsetzendes
Kolbenteil (32) mit dem im drucklosen Zustand von Einrück- und
Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar in den eingerückten
Zustand betätigenden Stellglied (11) verbunden ist.
6. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitszylinder (13) des Einrückstellmotors (10) in
einem zu dem Kupplungsgehäuse (18) bewegungsfest angeordneten
Führungsgehäuse (33) axial verschiebbar aufgenommen ist.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsgehäuse (33) durch den Arbeitszylinder (13) in
eine von dem Kolben (Kolbenfläche 34) des Einrückstellmotors
(10) begrenzte Arbeitsdruckkammer (35) und in eine Federkammer
(36) unterteilt ist, und daß die Federkammer (36) das eine die
Reaktionskräfte beim Einrücken aufnehmende Widerlager (20) aufweist,
an dem das eine Federende der mit ihrem anderen Federende
am Arbeitszylinder (13) abstützbaren Einrückfeder (15)
abstützbar ist.
8. Reibungskupplung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsgehäuse (33) und der Arbeitszylinder (31) des
Ausrückstellmotors (12) miteinander verbunden sind.
9. Reibungskupplung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mit dem im drucklosen Zustand von Einrück- und
Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar in den eingerückten
Zustand betätigenden Stellglied (11) verbundene Kolbenteil (32)
den Arbeitszylinder (31) des Ausrückstellmotors (12) auf
derjenigen Stirnseite (31a) nach außen durchsetzt, welche der
im Ausrücksinne wirkenden Druckfläche (37) des Kolbens
benachbart ist.
10. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben (Kolbenflächen 34 und 37) von Einrück- und Aus
rückstellmotor (10 und 12) zueinander bewegungsfest angeordnet
sind.
11. Reibungskupplung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben (Kolbenflächen 34 und 37) von Einrück- und Aus
rückstellmotor (10 und 12) zu einem gemeinsamen doppeltwirkenden
Kolben (14) vereinigt sind.
12. Reibungskupplung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der doppeltwirkende Kolben (14) im Arbeitszylinder (31) des
Ausrückstellmotors (12) verschiebbar geführt ist.
13. Reibungskupplung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitszylinder (31) des Ausrückstellmotors (12) mit
einer zur Kupplungsachse (24-24) zentrischen Führungshülse (38)
verbunden ist, daß der Arbeitszylinder (13) des Einrückstellmotors
(10) konzentrisch auf der Führungshülse (38) angeordnet
ist, und daß der doppeltwirkende Kolben (14) sowohl den Arbeits
zylinder (31) des Ausrückstellmotors (12) auf dessen dem Ein
rückstellmotor (10) zugekehrten Stirnseite durchsetzt als auch
zusätzlich gegenüber dem Arbeitszylinder (13) des Einrückstell
motors (10) axial verschiebbar geführt ist.
14. Reibungskupplung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der doppeltwirkende Kolben (14) an einer zwischen den
Arbeitszylindern (13 und 31) von Ein- und Ausrückstellmotor (10
und 12) liegenden Stelle seines Außenumfanges mit einem als das
im drucklosen Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor das
Reibflächen-Paar in den eingerückten Zustand betätigende
Stellglied (11) verwendeten, zur Kupplungsachse (24-24)
zentrischen Druckring verbunden ist.
15. Reibungskupplung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der doppeltwirkende Kolben (14) und das im drucklosen
Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar
in den eingerückten Zustand betätigende Stellglied (11) aus
zwei miteinander verschweißten ringförmigen Blechpreßteilen (39
und 40) gebildet sind.
16. Reibungskupplung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blechpreßteile (39, 40) jeweils einen etwa U-förmigen
Querschnitt mit zwei zur Kupplungsachse (24-24) parallelen
Schenkelteilen (41, 42 und 43, 44) aufweisen.
17. Reibungskupplung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial innere Blechpreßteil (39) mit seinem radial
inneren Schenkel (41) auf der Führungshülse (38) und mit seinem
radial äußeren Schenkel (42) im Arbeitszylinder (13) des Ein
rückstellmotors (10) unter Vermittlung je einer Dichtungs
anordnung (45, 46) geführt ist.
18. Reibungskupplung nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial äußere Schenkel (42) des radial inneren Blech
preßteiles (39) mit dem Steg (47) des radial äußeren Blech
preßteiles (40) verschweißt ist, und daß der radial innere Schenkel
(43) des radial äußeren Blechpreßteiles (40) unter Vermittlung
einer Dichtungsanordnung (48) im Arbeitszylinder (31) des Aus
rückstellmotors (12) geführt ist.
19. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schenkel (43, 44) des radial äußeren Blechpreßteiles
(40) in den Richtungen der Kupplungsachse (24-24) gegeneinander
versetzt sind.
20. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 11 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitszylinder (31) des Ausrückstellmotors (12) ein
zur Kupplungsachse (24-24) zentrisches radial inneres hülsen
förmiges Nabenteil (49) und ein auf dem Nabenteil (49) unter
Vermittlung einer Dichtungsanordnung (50) bewegungsfest ange
ordnetes ringförmiges Blechpreßteil (51) mit einem etwa U-förmigen
Querschnitt aufweist, daß der radial äußere (52) der beiden
zur Kupplungsachse (24-24) parallelen Schenkel (52, 53) des
Blechpreßteiles (51) zur Führung des doppeltwirkenden Kolbens
(14) und der andere Schenkel (53) zur Befestigung des Blech
preßteiles (51) am Nabenteil (49) verwendet sind.
21. Reibungskupplung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial innere Schenkel (53) des Blechpreßteiles (51)
mit einem als Blechpreßteil ausgebildeten und zur Kupplungsachse
(24-24) zentrischen Befestigungsring (54) verschweißt
ist, und daß der Befestigungsring (54) gegenüber dem Nabenteil
(49) sowohl durch die Dichtungsanordnung (50) abgedichtet als
auch durch eine lösbare Formschluß-Verbindung (22, 55, 56) be
wegungsfest angeordnet ist.
22. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Arbeitszylinder (13) des Einrückstellmotors (10)
lagernde Führungshülse (38) und das Nabenteil (49) des Arbeits
zylinders (31) des Ausrückstellmotors (12) einteilig sind.
23. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 11 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Abstützung der Einrückfeder (15) gegenüber dem Ar
beitszylinder (13) des Einrückstellmotors (10) ein zur Kupp
lungsachse (24-24) konzentrischer Federteller (58) verwendet
wird, und daß der Arbeitszylinder (13) und der Federteller (58)
ein einteiliges Blechpreßteil (57) bilden.
24. Reibungskupplung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Blechpreßteil (57) zwei radial zur Kupplungsachse
(24-24) liegende Schenkelteile (59, 60) und ein letztere
verbindendes, zentrisch zur Kupplungsachse (24-24) liegendes
zylindrisches Stegteil (61) aufweist.
25. Reibungskupplung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial äußere Schenkelteil (60) als Federteller (58)
verwendet und axial zwischen der Einrückfeder (15) und dem mit
dem doppeltwirkenden Kolben (14) verbundenen Druckring (11)
angeordnet ist.
26. Reibungskupplung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zylindrische Stegteil (61) zur Führung des doppelt
wirkenden Kolbens (14) verwendet ist.
27. Reibungskupplung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial innere Schenkelteil (59) als Führung des Ar
beitszylinders (13) verwendet und auf der Führungshülse (38)
gelagert ist.
28. Reibungskupplung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der als Führung verwendete Schenkelteil (59) eine mit der
Lagerfläche der Führungshülse (38) zusammenarbeitende Dich
tungsanordnung (62) aufweist.
29. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrückfeder (15) im ausgerückten Zustand der
Reibungskupplung von dem Teil des Ausrückstellmotors (12)
abschaltbar ist, der mit dem im drucklosen Zustand von Einrück-
und Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar in den eingerückten
Zustand betätigenden Stellglied (11) verbunden ist.
30. Reibungskupplung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine formschlüssige, ein- und ausrückbare Sperre (64)
vorgesehen ist, die das wirkungsmäßig mit dem im drucklosen
Zustand von Einrück- und Ausrückstellmotor das Reibflächen-Paar
in den eingerückten Zustand betätigenden Stellglied (11)
zusammenarbeitende Federende der Einrückfeder (15) in der
abgeschalteten Stellung (63) hält und durch ein mit Hilfskraft
arbeitendes Sperrglied (65) betätigbar ist.
31. Reibungskupplung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperre (64) einen mit dem Federende der Einrückfeder
(15) zusammenwirkenden und zur Kupplungsachse (24-24) zentrisch
angeordneten Sperring (66) sowie wenigstens einen am Kupplungs
gehäuse (19) verschiebbar angeordneten sowie in eine korrespon
dierende Aufnahme (67) des Sperringes (66) einführbaren Sperr
bolzen (68) aufweist.
32. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 29 bis 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Sperrstellglied (65) der Axialkolbenbauart verwendet
ist.
33. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 29 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß Sperrbolzen (68) und Axialkolben (69) zueinander koaxial
und bewegungsfest angeordnet sind.
34. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 29 bis 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sperrstellglied (65) durch Federkraft (71) in seine
Sperrstellung (70) und durch Hilfskraft (Kolbendruckfläche 72)
in seine Lösestellung (73) betätigbar ist.
35. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 29 bis 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrbolzen (68) radial zur Kupplungsachse (24-24)
angeordnet ist und in der Lösestellung (73) radial nach innen
gegenüber der Aufnahme (67) versetzt liegt.
36. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 13 bis 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der zum Ausrückstellmotor (12) entgegengesetzten Seite
des Einrückstellmotors (10) ein zur Kupplungsachse (24-24)
zentrisches ringförmiges Sperrgehäuse (74) gegenüber der Füh
rungshülse (38) und der konzentrisch außen zum Sperrgehäuse
(74) liegende Sperring (66) gegenüber dem Federteller (58)
jeweils bewegungsfest angeordnet sind.
37. Reibungskupplung nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperring (66) das Sperrgehäuse (74) sowohl im gerückten
als auch im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung übergreift.
38. Reibungskupplung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperring (66) als Blechpreßteil ausgebildet und mit dem
zylindrischen Stegteil (61) verschweißt ist.
39. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial äußere Schenkelteil (52) des Arbeitszylinders
(31) des Ausrückstellmotors (12) in radialer Abwinkelung einen
zu ihm einteiligen ringförmigen Befestigungsflansch (75) aufweist,
welcher an seinem Außenumfang mit einer zur Kupplungsachse
(24-24) zentrischen Kupplungstrommel (76) bewegungsfest
verbunden ist.
40. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der einen Stirnseite des Befestigungsflansches (75) das
eine an der Kupplungstrommel (76) gehalterte Widerlager (20),
die Einrückfeder (15), der Federteller (58) und der mit dem
doppeltwirkenden Kolben (14) verbundene Druckring (11) und auf
der anderen Stirnseite die Reibflächen (8, 9) und das die Reib
flächen (8, 9) beim Einrücken abstützende, an der Kupplungs
trommel (76) vorgesehene Widerlager (21) angeordnet sind, und
daß der Befestigungsflansch (75) axiale Durchgänge (77) für
zungenartige Ansätze (78) des Stellgliedes (11) aufweist.
41. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zur Kupplungsachse (24-24) konzentrischer ringförmiger
Bauraum (79) radial nach außen durch die Kupplungstrommel (76)
und radial nach innen durch die Führungshülse (38) begrenzt ist
sowie die Einrückfeder und Reibflächen (8, 9) aufweisende Reib
scheiben (16, 17), das Sperrgehäuse (74), den Einrückstellmotor
(10) und den Ausrückstellmotor (12) aufnimmt.
42. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungshülse (38) auf einem zur Kupplungsachse (24-24)
konzentrischen ringförmigen Lageransatz (80) eines nichtdrehenden
Außengehäuses (81) drehbar gelagert ist und der Lageransatz
(80) drei Umfangsnuten (82 bis 84) aufweist, und daß die
Führungshülse (38) wenigstens eine radiale Bohrung (85) zur
Verbindung der einen Umfangsnut (82) mit dem Sperrgehäuse (74),
wenigstens eine radiale Bohrung (86) zur Verbindung einer der
beiden anderen Umfangsnuten (83, 84) mit dem Einrückstellmotor
(10) sowie wenigstens eine radiale Bohrung (87) zur Verbindung
der dritten Umfangsnut (84) mit dem Ausrückstellmotor (12)
aufweist.
43. Anordnung mit zwei jeweils nach dem Oberbegriff von Patent
anspruch 1 ausgebildeten Reibungskupplungen, bei der im eingerückten
Zustand der jeweiligen Reibungskupplung nur die zugehörige
Einrückfeder mit einer auf die Übertragung des maximal
zulässigen Kupplungsmomentes ausgelegten Federkraft wirksam ist
sowie der zugehörige Einrück- und der zugehörige Ausrückstellmotor
der jeweiligen Reibungskupplung abgeschaltet sind, und
bei der die Reibungskupplungen wechselweise in den Kraftfluß
zwischen einer von einem Antriebsmotor her antreibbaren Ein
gangswelle und einer mit Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges koppel
baren Ausgangswelle eines Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebes
einschaltbar sind sowie je mit einem Teilgeriebe des Zahnräder
wechselgetriebes im Kraftfluß in Reihe liegen, wobei jedes
Teilgetriebe wenigstens eine Zahnradstufe mit einem durch eine
Zahnradkupplung mit seiner Welle kuppelbaren Losrad aufweist,
und bei der bei Auftreten eines Schaltsignals für eine Schaltung
des Zahnräderwechselgetriebes aus einem niedrigen Gang, in
welchem die eine Reibungskupplung und eine Zahnradkupplung des
im Kraftfluß in Reihe liegenden Teilgetriebes eingerückt sind,
in einen höheren Gang, in welchem die andere Reibungskupplung
und eine Zahnradkupplung des im Kraftfluß in Reihe liegenden
anderen Teilgetriebes eingerückt sind, eine erste Steuerphase
ausgelöst wird, in welcher bei der Reibungskupplung des niedrigen
Ganges der Einrückstellmotor mit Arbeitsdruck bis in Höhe
eines signifikanten Druckwertes beaufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reibungskupplungen (KI und KII) die Merkmale eines der
Patentansprüche 1 bis 42 aufweisen und der signifikante
Druckwert einem Abschaltwert (88) entspricht, bei welchem die
Einrückfeder (15) vollständig auf Block zusammengespannt wird.
44. Anordnung nach Anspruch 43,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Steuerphase (t0 bis t2) bei der Reibungskupplung
(KI) des niedrigen Ganges der Ausrückstellmotor (12) mit
Arbeitsdruck (p2I) bis in Höhe eines lastabhängigen Momentanwertes
(89) beaufschlagt wird, der eine Absenkung der am Druckstück
(11) wirksamen Einrückkraft (FKI) auf einen Momentanwert
(90) zur Folge hat, der zur sicheren Übertragung des momentanen
Lastdrehmomentes ausreicht.
45. Anordnung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Steuerphase (t0 bis t2) bei der Reibungskupplung
(KI) des niedrigen Ganges die Druckbeaufschlagung von Einrück-
und Ausrückstellmotor (10 bis 12) synchron erfolgt.
46. Anordnung nach einem der Ansprüche 43 bis 45,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Steuerphase (t0 bis t2) bei der Reibungskupplung
(KII) des höheren Ganges der Ausrückstellmotor (12) mit
Arbeitsdruck (p2II) bis in Höhe eines Abschaltdruckwertes (91)
beaufschlagt wird, welcher zur Folge hat, daß die Einrückfeder
(15) von den Reibflächen (8, 9) abgeschaltet und somit die Rei
bungskupplung (KII) ausgerückt wird.
47. Anordnung nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Steuerphase (t0 bis t2) und insbesondere im
ausgerückten Zustand der Reibungskupplung (KII) des höheren
Ganges die Zahnradkupplung der Zahnradstufe des höheren Ganges
eingerückt wird.
48. Anordnung nach Anspruch 46 oder 47,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Steuerphase (t0 bis t2) bei der Reibungskupplung
(KII) des höheren Ganges der Einrückstellmotor (10) mit
Arbeitsdruck (p1II) bis in Höhe eines Abschaltwertes (92) be
aufschlagt wird, bei dem die Einrückfeder (15) vollständig auf
Block zusammengespannt ist.
49. Anordnung nach einem der Ansprüche 46 bis 48,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Steuerphase (t0 bis t2) bei der Reibungskupplung
(KII) des höheren Ganges Ein- und Ausrückstellmotor (10
und 12) synchron mit Arbeitsdruck (p1II; p2II) beaufschlagt
werden.
50. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 43 bis 49,
dadurch gekennzeichnet,
daß unter den Voraussetzungen, daß bei der Reibungskupplung
(KI) des niedrigen Ganges die Übertragungsfähigkeit für das
momentane Lastdrehmoment sichergestellt ist und bei der Rei
bungskupplung (KII) des höheren Ganges die Arbeitsdrücke (p1II;
p2II) von Ein- und Ausrückstellmotor (10 und 12) auf den
jeweiligen Abschaltwert (92 bzw. 91) gebracht sind und die Zahn
radkupplung der Zahnradstufe des höheren Ganges eingerückt ist,
eine an die erste Steuerphase (t0 bis t2) sich anschließende
zweite Steuerphase (t2 bis t3) ausgelöst wird, in welcher eine
Überschneidungssteuerung der Arbeitsdrücke (p2I; p2II) der
Ausrückstellmotoren (12) beider Reibungskupplungen (KI, KII) derart
erfolgt, daß bei der Reibungskupplung (KI) des niedrigen
Ganges der Arbeitsdruck (p2I) einen über der Zeit (t) ansteigenden
Verlauf (93) aufweist.
51. Anordnung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine sich an die zweite Steuerphase (t2 bis t3) anschließende
dritte Steuerphase (t3 bis t4) ausgelöst wird, wenn in
der zweiten Steuerphase (t2 bis t3) bei der Reibungskupplung
(KII) des höheren Ganges der Arbeitsdruck (p2II) des Ausrück
stellmotors (12) auf einen lastabhängigen Momentanwert (94)
abgefallen ist, bei dem die Übertragungsfähigkeit der Reibungs
kupplung (KII) hinsichtlich des momentanen Lastdrehmomentes
sichergestellt ist, und daß in der dritten Steuerphase (t3 bis
t4) der Arbeitsdruck (p2II) des Ausrückstellmotors (12) der
Reibungskupplung (KII) des höheren Ganges auf einen gangabhängigen
Druckwert (95) abgesenkt wird, so daß die Motordrehzahl
infolge der dadurch erhöhten Einrückkraft (96<FmII) der Rei
bungskupplung (KII) auf den dem höheren Gang entsprechenden
Drehzahlwert abgesenkt wird.
52. Anordnung nach Anspruch 51,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahnradkupplung der Zahnradstufe des niedrigen Ganges
in der dritten Steuerphase (t3 bis t4) ausgerückt wird.
53. Anordnung nach Anspruch 51,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine sich an die dritte Steuerphase (t3 bis t4) anschließende
vierte Steuerphase (t4 bis t6) ausgelöst wird, wenn die
Motordrehzahl den dem höheren Gang entsprechenden Drehzahlwert
erreicht hat, und daß der Arbeitsdruck (p2II) des Ausrückstell
motors (12) der Reibungskupplung (KII) des höheren Ganges in
der vierten Steuerphase (t4 bis t6) abgeschaltet wird.
54. Anordnung nach Anspruch 53,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der vierten Steuerphase (t4 bis t6) der Arbeitsdruck
(p1II) des Einrückstellmotors (10) der Reibungskupplung (KII)
des höheren Ganges abgeschaltet wird.
55. Anordnung nach Anspruch 54,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der vierten Steuerphase (t4 bis t6) bei der Reibungs
kupplung (KII) des höheren Ganges die Arbeitsdrücke (p1II,
p2II) von Einrück- und Ausrückstellmotor (10 und 12) synchron
abgeschaltet werden.
56. Anordnung nach einem der Ansprüche 51 bis 55,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Reibungskupplung (KI) des niedrigen Ganges die Ab
schaltung des Arbeitsdruckes (p1II) des Einrückstellmotors (10)
in der dritten Steuerphase (t3 bis t4) oder in der vierten
Steuerphase (t4 bis t6) erfolgt.
57. Anordnung nach einem der Ansprüche 51 bis 55,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Reibungskupplung (KI) des niedrigen Ganges die Ab
schaltung des Arbeitsdruckes (p2I) des Ausrückstellmotors (12)
in der dritten Steuerphase (t3 bis t4) oder in der vierten Steuerphase
(t4 bis t6) erfolgt.
58. Anordnung nach Anspruch 57,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Reibungskupplung (KI) des niedrigen Ganges die Ab
schaltung der Arbeitsdrücke (p1I, p2I) von Einrück- und Aus
rückstellmotor (10 und 12) synchron erfolgt.
59. Anordnung nach einem der Ansprüche 43 bis 58,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sperrstellglied (65) einer Reibungskupplung (KI, KII)
umsteuerbar ist, wenn der zugehörige Einrückstellmotor (10) mit
Arbeitsdruck (p1I, p1II) bis in Höhe des Abschaltwertes (88,
92) beaufschlagt ist.
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