NL2018447B1 - Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem - Google Patents

Abstract

1. Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of - rem. 2. 1 Een dergelijke schakelbare koppeling of -rem met een eerste koppelings- of remdeel en met een tweede koppelings- of remdeel, dat relatief ten opzichte van het eerste koppelings- of remdeel om een koppelings- of remrotatie-as draaibaar geplaatst is, met ten minste een door een fluïdum beweegbare drukzuiger, als ook met ten minste een relatief ten opzichte van de koppelings- of remrotatie-as axiaal verplaatsbare koppelings- or remschijf, om bij een in beweging zetten van de drukzuiger het eerste en het tweede koppelings- of remdeel rotatie-vast met elkaar te koppelen, als ook met ten minste één wentellager, dat tussen het eerste en het tweede koppelings- of remdeel geplaatst is, is bekend. 2.2 Volgens de uitvinding is het wentellager voorzien is van een fluïdum aangedreven hulpzuiger, die bij een in beweging zetten door het fluïdum een axiale belasting op het wentellager uitoefent, en die afhankelijk van een in beweging zetten van de drukzuiger door het fluïdum, in beweging gezet kan worden door het fluïdum. 2.3 Gebruik als hydraulische schakelbare koppeling.

Description

Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem

De uitvinding heeft betrekking op een fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem met een eerste koppelings- of remdeel en met een tweede koppelings- of remdeel, dat relatief ten opzichte van het eerste koppelings- of remdeel om een koppelings- of remrotatie-as draaibaar geplaatst is, met ten minste een door een fluïdum beweegbare drukzuiger, als ook met ten minste een relatief ten opzichte van de koppelings- of remrotatie-as axiaal verplaatsbare koppelings- or remschijf, om bij een in beweging zetten van de drukzuiger het eerste en het tweede koppelings- of remdeel rotatie-vast met elkaar te koppelen, als ook met ten minste één wentellager, dat tussen het eerste en het tweede koppelings- of remdeel geplaatst is.

Een fluïdum aangedreven schakelbare koppeling is algemeen bekend. De bekende schakelbare koppeling wordt middels hydraulische olie aangedreven en omvat twee relatief ten opzicht van elkaar draai-beweegbare koppelingsdelen, die via een lamellenpakket in de vorm van meerdere lamellenschijven met elkaar koppelbaar zijn voor een overdracht van een draaimoment. Hiertoe is een hydraulisch beweegbare drukzuiger verschaft, die axiaal relatief ten opzichte van de lamellenschijven verplaatsbaar is en bij een belading met druk de lamellenschijven samenperst. Hierdoor wordt automatisch een draaimoment overdracht tussen het eerste en het tweede koppelingsdeel verkregen. Om een relatieve draai-beweegbaarheid van de beide koppelingsdelen te waarborgen is ten minste één wentellager verschaft, dat -met betrekking tot de koppelingsrotatie-as - via veerelementen in axiale richting voorgespannen is.

Het is een doel van de uitvinding om een fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of - rem van het genoemde type te verschaffen, die lagere onderhoudskosten mogelijk maakt.

Dit doel wordt bereikt doordat het wentellager voorzien is van een fluïdum aangedreven hulpzuiger die bij een in beweging zetten door het fluïdum een axiale belasting op het wentellager uitoefent, en die afhankelijk van een in beweging zetten van de drukzuiger door het fluïdum, in beweging gezet kan worden door het fluïdum. Door de oplossing volgens de uitvinding wordt een axiale voorspanning van het ten minste ene wentellager enkel bij een schakelhandeling van de schakelbare koppeling of -rem bereikt, dat wil zeggen bij een in beweging zetten van de drukzuiger door het fluïdum. In een beluchte toestand van de drukzuiger wordt ook de hulpzuiger niet in beweging gezet middels het fluïdum. Door de oplossing volgens de uitvinding is het mogelijk om een levensduur van het ten minste ene wentellager significant te verhogen. Want een axiale belasting van het ten minste ene wentellager vindt alleen plaats bij een schakelhandeling en een overeenkomstige geschakelde toestand van de schakelbare koppeling of -rem. In de beluchte toestand van de schakelbare koppeling of -rem daarentegen wordt het ten minste ene wentellager door de hulpzuiger niet in beweging gezet. Volgens de uitvinding omvat de schakelbare koppeling of -rem ten minste een axiaal verplaatsbare koppelings- of remschijf. Bij voorkeur zijn meerdere koppelings- of remschuiven in de vorm van lamellenschijven voorzien, die alternerend aan het ene of het andere koppelingsdeel draaimoment overdragend zijn toegewezen, en die een veelvoud van wrijvingsvlakken definiëren, die onder axiale druk door de drukzuiger tegen elkaar gedrukt worden om de draaimoment overdracht te bereiken. De oplossing volgens de uitvinding is op dezelfde wijze voor een koppeling als voor een rem verschaft. Bij voorkeur betreft de uitvinding een hydraulische schakelbare koppeling of -rem, die hydraulische olie als fluïdum en derhalve als drukmiddel gebruikt.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is hulpzuiger voorzien van een van een hoofdleiding voor een toevoer van fluïdum naar de drukzuiger afgeleide aftakleiding, die samen met de hoofdleiding voorzien kan worden van fluïdum en te beluchten is. De aftakleiding omvat op voordelige wijze meerdere axiaal uitstrekkende, over een koppeling- of remomtrek verdeeld aangebrachte fluïdumkanalen. Alternatief of aanvullend kan de aftakleiding een ten opzichte van de koppeling- of rem-rotatie-as coaxiale ringvormige ruimte hebben.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding strekt de hoofdleiding zich in hoofdzaak radiaal en de aftakleiding zich tenminste gedeeltelijk axiaal uit binnen het eerste koppelingsdeel. Bij voorkeur is het eerste koppelingsdeel ten opzichte van het tweede koppelingsdeel radiaal naar binnen geplaatst.

In een verdere uitvoeringvorm van de uitvinding is de hulpzuiger axiaal verbonden met een wentellager-ring van het wentellager. Op voordelige wijze is de hulpzuiger verbonden met een - ten opzichte van de koppeling- of rem-rotatie-as - radiaal binnen gelegen wentellager-ring van het wentellager, om axiaal op de wentellager-ring in te werken.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de aftakleiding gevormd door ten minste één zich axiaal uitstrekkend fluïdumkanaal, dat naar de hulpzuiger voert. Het ten minste ene f luïdumkanaal mondt uit in een zuigerkamer, die ringvormig coaxiaal ten opzichte van de koppeling- of rem-rotatie-as geplaatst is en door een bij voorkeur eveneens ringvormige hulpzuiger wordt begrensd. De hulpzuiger ligt axiaal aan tegen de overeenkomstige wentellager-ring van het wentellager. Axiaal tegenover de wentellager-ring van het wentellager sluit de zuigerkamer aan aan de hulpzuiger.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het ten minste ene wentellager door een mechanische veerinrichting permanent axiaal voorgespannen. De mechanische veerinrichting veroorzaakt een permanente axiale kracht op een wentellager-ring van het wentellager in dezelfde axiale richting als de door de hulpzuiger uitgeoefende extra axiale spanning. De axiale voorspankracht, die wordt uitgeoefend door de mechanische veerinrichting, is aanzienlijk kleiner dan de axiale kracht die door het onder druk brengen van de hulpzuiger door het fluïdum of het wentellager wordt uitgeoefend. Bij een niet-gediende koppeling of rem is geen fluïdum werkzaam en werkt er derhalve ook geen extra axiale kracht op het wentellager. In plaats daarvan wordt het wentellager uitsluitend door de mechanische veerinrichting axiaal voorgespannen. Op voordelige wijze is het wentellager uitgevoerd als een kogellager.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de mechanische veerinrichting zodanig uitgevoerd, dat de veerinrichting op de hulpzuiger een permanente axiale voorspanning in de richting van de wentellager-ring van het wentellager uitoefent. Als veerinrichting kunnen tenminste een gegolfde ring, ten minste een schotelveer of meerdere axiaal verlopende en gelijkmatig over de omtrek van de koppeling of rem verdeeld aangebrachte schroeflijnvormige drukveren aangebracht zijn.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de veerinrichting uitgevoerd als een op de hulpzuiger werkende schotelveer. De schotelveer strekt zich ringvormig coaxiaal aan de koppeling- of rem-rotatie-as uit. De ringvormige schotelveer kan een vlak of een gegolft contactoppervlak op de wentellager-ring van het wentellager hebben.

Verdere voordelen en kenmerken van de uitvinding volgen uit de conclusies en uit de hierna beschreven voorkeurs-uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding, die is toegelicht onder verwijzing naar de tekeningen.

Fig. 1 toont een aanzicht in doorsnede van een bovenste helft van een uitvoeringsvorm van een schakelbare koppeling, die in hoofdzaak rotatie symmetrisch is uitgevoerd, en

Fig. 2 een vergroot aanzicht van een gedeelte II van de koppeling van fig. 1.

Een hydraulisch schakelbare koppeling 1 volgens figuren 1 en 2 omvat een eerste koppelingsdeel 2 in de vorm van een koppelingsbehuizing en een tweede koppelingsdeel 3 in de vorm van een binnen de koppelingsbehuizing aangebracht binnenlichaam. Beide koppelingsdelen 2 en 3 zijn ten opzichte van een koppelingsrotatie-as D draaibaar gemonteerd. Op niet nader weergegeven wijze wordt in een ten opzichte van de koppelingsrotatie-as D coaxiale koppelingsdoorgang een toevoer-as axiaal ingeschoven, welke hydraulische toevoer-aansluitingen omvat, om een hydraulica toevoer van de schakelbare koppeling 1 teweeg te brengen op een hierna nader beschreven wijze. De toevoer-as is in de gemonteerde toestand rotatievast met het binnenlichaam van de koppeling verbonden en vormt hierdoor samen met het binnenlichaam van de koppeling het binnengelegen, tweede koppelingsdeel 3.

Het binnengelegen koppelingsdeel 3 draagt een ringvormige drukzuiger 4 die coaxiaal ten opzichte van de rotatie-as D van de koppeling axiaal verschuifbaar is. De zuiger 4 is verbonden met een drukkamer 7 die hydraulisch op druk gebracht wordt op een hierna nader beschreven wijze. De drukzuiger 4 wordt via meerdere schroeflijnvormige drukveren 6, die gelijkmatig over de omtrek van de koppeling verdeeld zijn aangebracht, in zijn in fig. 1 getoonde beluchtpositie gehouden. Bij het hydraulisch op druk brengen wordt de drukzuiger 4 axiaal verplaatst in de richting van meerdere koppelingsschijven 5, die door binnenste en buitenste lamellen gevormd zijn. De binnenste lamellen zijn rotatievast met het binnenste koppelingsdeel 3 verbonden, terwijl de buitenste lamellen rotatievast verbonden zijn met het als koppelingsbehuizing gevormde koppelingsdeel 2. De koppelingsschijven 5 vormen een lamellenpakket uit acht binnenste lamellen en zeven buitenste lamellen, die elk schrijfringvormig zijn uitgevoerd en die elk tegen elkaar werkende wrijvingsoppervlakken definiëren. Op een axiaal ten opzichte van de door de koppelingsschijven 5 gevormd lamellenpakket tegenovergelegen zijde van de drukzuiger 4 is een axiale verplaatsbaarheid van de koppelingsschijven 5 begrensd door een eindschijf, die niet nader gespecificeerd is. De eindschijf is ringvorming uitgevoerd en via een schroefverbinding aan het binnenlichaam van de koppeling bevestigd. De eindschijf is hiermee onderdeel van het binnenste koppelingsdeel 3. Het buitenste koppelingsdeel 2 is met behulp van twee wentellagers draaibaar geplaatst ten opzichte van het binnengelegen koppelingsdeel 3, waarbij hieronder enkel het in fig. 1 linkse wentellager 8 nader wordt beschreven. Het wentellager 8 omvat een radiale binnenste wentellager-ring 9, als ook een radiale buitenste wentellager-ring 10, waartussen een rij lagerkogels zijn aangebracht. De binnenste wentellager-ring 9 is op een buitenste mantel van de toevoer-as van het binnenste koppelingsdeel 3 geplaatst, terwijl de buitenste wentellager-ring 10 axiaal aan een binnenomtrek van een kopse wand van de als buitenste koppelingsdeel 2 dienende koppelingsbehuizing vastgehouden is.

Om de drukzuiger 4 hydraulisch met druk te kunnen voorzien, wordt de drukkamer 7 via een hoofdleiding 13 hydraulisch met hydraulische toevoerleidingen van de toevoer-as verbonden. De hoofdleiding 13 wordt gevormd door meerdere gelijkmatig over de koppelingsomtrek verdeelt aangebrachte en zich radiaal uitstrekkende hoofdkanalen in het binnenlichaam van de koppeling. De hoofdleiding 13 is verder voorzien van een ringvormige kamer 13a, van waar uit axiaal naar het wentellager 8 toe een aftakleiding 14 is afgetakt, die door meerdere parallel ten opzichte van elkaar aangebrachte en gelijkmatig over de koppelingsomtrek verdeeld aangebrachte fluïdumkanalen gevormd is. De fluïdumkanalen van de aftakleiding 14 zijn voorzien van een ten opzichte van de radiaal uitstrekkende stromingskanalen van de hoofdleiding 13 sterk gereduceerde dwarsdoorsnede, zoals in het bijzonder uit fig. 2 kan worden opgemaakt. De fluïdumkanalen van de aftakleiding 14 monden uit in een fluïdumkamer 17, die coaxiaal ten opzichte van de koppelingsrotatie-as D ringvormig is uitgevoerd. De fluïdumkamer 17 wordt enerzijds axiaal begrenst door het binnenlichaam van de koppeling. Anderzijds wordt de fluïdumkamer 17 axiaal als ook radiaal naar buiten begrensd door een ringvormige hulpzuiger 11, die axiaal aanligt aan de radiaal binnenste wentellager-ring 9. De fluïdumkamer 17 vormt voor de hulpzuiger 11 een zuigerkamer waarin de hulpzuiger 11 axiaal verschuifbaar is. De hulpzuiger 11 is in axiaal tegengestelde richting ten opzicht van de drukzuiger 4 te voorzien van hydraulische druk. De hulpzuiger 11 is axiaal beweegbaar ten opzichte van het binnenste koppelingsdeel 3 geplaatst.

De hulpzuiger 11 wordt door een mechanische veerinrichting 12 permanent in de richting van de binnenste wentellagerring 9 axiaal onder druk gehouden. De mechanische veerinrichting 12 wordt in de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 en 2 door een ringvormige schotelveer gevormd, die in de fluïdumkamer 17 geplaatst is. De schotelveer 12 is enerzijds ondersteund op de kopse wand van het binnenlichaam van de koppeling en anderzijds op een corresponderend zuigervlak van de hulpzuiger 11, zoals uit fig.2 goed kan worden opgemaakt. De schotelveer van de mechanische veerinrichting 12 is onder permanente voorspanning in de fluïdumkamer 17 ingebouwd, zodat de hulpzuiger 11 door de veerinrichting 12 een permanente axiale kracht in de richting van de binnenste wentellager-ring 9 ondergaat. Hierdoor wordt de binnenste wentellager-ring 9 relatief naar de buitenste wentellager-ring 10 permanent enigszins axiaal verschoven, waardoor de wentelkogels van het wentellager 8 zowel radiaal als ook axiaal zonder speling tussen de buitenste wentellager-ring 10 en de binnenste wentellager-ring 9 zijn vastgehouden. De buitenste wentellager-ring 10 is, zoals uit fig. 2 goed te herkennen is, axiaal zonder speling tussen een axiale aanslag en een axiale borgring vastgehouden, die niet nader gespecificeerd zijn.

Aan de hand van fig. 1 en 2 is de niet geschakelde beluchtingstoestand van de schakelbare koppeling 1 getoond. Om de schakelbare koppeling 1 te schakelen en hierdoor het binnenste koppelingsdeel 3 met het buitenste koppelingsdeel 2 te koppelen voor het overdragen van een draaimoment, wordt over de toevoer-as de hoofdleiding 13 hydraulisch voorzien van druk, waardoor de drukzuiger 4 axiaal in de richting van het lamellenpakket wordt verschoven, dat door de koppelingsschijven 5 wordt gevormd. Hierdoor worden de koppelingsschijven 5 tegen elkaar als ook tegen de afsluitschijf gedrukt, waardoor automatisch via de verschillende wrijvingsvlakken draaimomenten worden overgedragen tussen het binnenste koppelingsdeel 3 en het buitenste koppelingsdeel 2. Met het hydraulisch onder druk brengen van de hoofdleiding 13 wordt ook de ringkamer 13a automatisch hydraulisch onder druk gebracht. Omdat de aftakleiding 14 naar de ringkamer 13a als ook naar de fluïdumkamer 17 open is, wordt tevens automatisch de hulpzuiger 11 hydraulisch axiaal onder druk gebracht in tegengestelde richting als waarop de drukzuiger 4 onder druk wordt gebracht. Hierdoor wordt de hulpzuiger 11 in de richting van de voorspanning van de veerinrichting 12 additioneel axiaal tegen de binnenste wentellager-ring 9 gedrukt, waardoor een spelingsvrijheid van de wentelkogels tussen de binnenste wentellager-ring 9 en de buitenste wentellager-ring 10 verbeterd. Zodra de hydraulische druk in de drukkamer 7 weer verminderd wordt, om de schakelbare koppeling te beluchten, drukken de schroeflijnvormige drukveren 6 de drukzuiger 4 weer terug in zijn beluchte uitgangspositie volgens fig. 1. De reductie van de hydraulische druk zet zich op basis van de middels fluïdumstroming communicerende aftakleiding 14 ook door in de fluïdumkamer 17, waardoor het extra onder hydraulische druk brengen van de hulpzuiger 11 wegvalt. In de beluchte toestand van de schakelbare koppeling 1 werkt daarom enkel de axiale voorspankracht van de veerinrichting 12 op de hulpzuiger 11 en hierdoor op de binnenste wentellager-ring 9.

Claims (7)

1. Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem met een eerste koppelings- of remdeel (2) en met een tweede koppelings- of remdeel (3), dat relatief ten opzichte van het eerste koppelings- of remdeel (2) om een koppelings-of remrotatie-as (D) draaibaar geplaatst is, met ten minste een door een fluïdum beweegbare drukzuiger (4) , als ook met ten minste een relatief ten opzichte van de koppelings- of remrotatie-as (D) axiaal verplaatsbare koppelings- or remschijf (5), om bij een in beweging zetten van de drukzuiger (4) het eerste en het tweede koppelings- of remdeel (2, 3) rotatie-vast met elkaar te koppelen, als ook met ten minste één wentellager (8), dat tussen het eerste en het tweede koppelings- of remdeel (2, 3) geplaatst is, met het kenmerk, dat het wentellager (8) voorzien is van een fluïdum aandrijfbare ten opzichte van het tweede koppelings-of remdeel (3) axiaal beweegbaar gemonteerde hulpzuiger (11), die bij een in beweging zetten door het fluïdum een axiale belasting op het wentellager (8) uitoefent, en die afhankelijk van een in beweging zetten van de drukzuiger (4) door het fluïdum, in beweging gezet kan worden door het fluïdum, en dat de hulpzuiger (11) voorzien is van een van een hoofdleiding (13) voor een toevoer van fluïdum naar de drukzuiger (4) afgeleide aftakleiding (14), die samen met de hoofdleiding (13) voorzien kan worden van fluïdum en te beluchten is.

2 Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoofdleiding (13) zich in hoofdzaak radiaal en de aftakleiding (14) zich tenminste gedeeltelijk axiaal uitstrekt binnen het eerste koppelingsdeel (3).

3. Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of - rem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hulpzuiger (11) axiaal verbonden is met een wentellager-ring (9) van het wentellager (8).

4 Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aftakleiding (14) is gevormd door ten minste één zich in het eerste koppelingsdeel (3) axiaal uitstrekkend fluïdumkanaal, dat naar de hulpzuiger (11) voert.

5. Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ten minste ene wentellager (8) door een mechanische veerinrichting (12) permanent axiaal voorgespannen wordt.

6. Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de mechanische veerinrichting (12) zodanig is uitgevoerd, dat de veerinrichting (12) op de hulpzuiger (11) een permanente axiale voorspanning in de richting van de wentellager-ring (9) uitoefent.

7. Fluïdum aangedreven schakelbare koppeling of -rem volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de veerinrichting (12) uitgevoerd is als een op de hulpzuiger (11) werkende schotelveer.