WO2002090790A1 - Coolant control for a power divider with a multi-disk clutch - Google Patents

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WO2002090790A1
WO2002090790A1 PCT/AT2002/000119 AT0200119W WO02090790A1 WO 2002090790 A1 WO2002090790 A1 WO 2002090790A1 AT 0200119 W AT0200119 W AT 0200119W WO 02090790 A1 WO02090790 A1 WO 02090790A1
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WO
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disk carrier
pressure plate
primary shaft
transfer case
clutch
Prior art date
Application number
PCT/AT2002/000119
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German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Kassler
Dieter Schmidl
Original Assignee
Steyr Powertrain Ag & Co Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/72—Features relating to cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/648—Clutch-plates; Clutch-lamellae for clutches with multiple lamellae

Definitions

  • the invention relates to a transfer case for motor vehicles, the housing of which contains a primary shaft, a secondary shaft and a cooled multi-plate clutch for regulating the torque transmitted to the secondary shaft, the multi-plate clutch comprising an inner disk carrier connected to the primary shaft in a rotationally fixed manner, an outer disk carrier connected to the secondary shaft and one has axially displaceable pressure plate, which acts on the inner and outer plates, and wherein the primary shaft contains an oil channel.
  • Transfer cases distribute the drive torque of a motor vehicle to two drive trains or axles.
  • a controllable multi-plate clutch can also be used as an adjustable lockable differential or instead of one.
  • Oil flooding then only causes increased losses, which increase fuel consumption. This is particularly annoying when the clutch is fully open, because when cornering or spinning wheels, differential speeds occur between the disk packs, which lead to further losses due to shear forces exerted by the oil inside the clutch.
  • the invention is therefore based on the object of ensuring an adequate supply of cooling oil for continuous slip operation without being punished for this with increased losses in the other operating states.
  • the object is achieved in that the inner disk carrier sits firmly on the primary shaft and has at least one essentially radial oil feed hole that is supplied by the cooling oil channel, and that at least one control element is provided that is motion-coupled to the pressure plate and that controls the at least one oil feed hole of the inner disk carrier in Releases depending on the position of the pressure plate with respect to the inner disk carrier.
  • the position of the control element for the oil supply depends on the position of the pressure plate with respect to the inner disk carrier. This dependency can be completely adapted to the cooler requirements, that is to say the slip course over the time axis, by the type of movement coupling between the pressure plate and control element. This ensures that no coolant flows at all in the two extreme positions.
  • the control element By arranging the control element in the inner plate carrier, the cooling oil is supplied to the plates from the inside, so that all the plates are immediately washed over the entire surface. This also makes it possible to construct clutches with an output on the outer plate carrier in a structurally advantageous manner.
  • control member is a coaxial cylindrical sleeve, which is connected to the pressure plate and has movement through openings, which can be made to overlap with the oil supply bores of the inner disk carrier (claim 2).
  • the design as a coaxial sleeve ensures the even distribution of the cooling oil flow over the circumference and allows the position, distribution and / or shape of the passage openings to adapt the course of the cooling oil flow to the actual heat and to modulate it over time. It is not only achievable that in the two extreme positions No coolant flows at all, but the flowing amount can also be adapted to the slip condition of the clutch.
  • a plurality of radial oil supply holes are distributed over the circumference (claim 3) in order to distribute the oil flow well over all the fins and over their entire circumference, and the sleeve is firmly connected to the pressure plate and is axially displaceable with respect to the inner disc carrier ( Claim 4), which represents the simplest possible movement coupling between the pressure plate and the cuff.
  • This movement coupling fulfills all requirements if the through openings interact with the oil feed bores in the manner of a slide (claim 5).
  • the passage openings can differ in size and shape from the oil feed holes.
  • the diameter or the arrangement of the sleeve with respect to the inner disk carrier can be selected differently.
  • the inner disk carrier has a hub part connected to the primary shaft and a peripheral part which accommodates the inner disks in a rotationally fixed but displaceable manner, and the sleeve with the oil feed bores cooperates with the hub part in a slide-like manner (claim 6).
  • the sleeve with a relatively small diameter is well guided and can be structurally combined with the pressure plate.
  • annular chamber is formed between the peripheral part and the hub part and the peripheral part has lubrication holes leading to the lamellae (claim 7).
  • the chamber offers the advantage of a good distribution of pressure and oil quantity over the appropriately arranged plurality of lubrication holes. This has a direct impact on the life of the clutch.
  • the Chamber can also be used to save space to also provide a spring acting on the sleeve in the opening direction, the clutch spring (claim 8).
  • control elements which are coupled to the pressure plate and are designed as control pistons which can be displaced in the axial direction are provided (claim 9).
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a first embodiment of the invention
  • 2 shows a schematic longitudinal section through a second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 the housing of a transfer case is indicated in thin lines and designated 1.
  • a primary shaft 2 is drive-connected to a motor-gear unit (not shown) and at its other end to an axis (not shown), for example a rear axle.
  • a secondary shaft 3 is arranged here, for example, below the primary shaft 2, from which a front axle, not shown, is driven.
  • the secondary shaft 3 can be assigned a torque which can be regulated by means of a wet-running multi-plate clutch, denoted overall by 4.
  • the primary shaft 2 passes through the housing 1 over its entire length and is provided on both sides with seals 5 and bearings 6.
  • An oil pump 7 running with the primary shaft 2 is only hinted at, it pumps out a likewise only indicated sump 9 cooling oil in an oil channel 8, which is arranged centrally in the primary shaft.
  • An engagement lever 10 serves to engage the clutch 4 and can be pivoted about a pin 11 seated in the housing 1.
  • the primary shaft 2 passes through the entire housing 1, for example a rear axle is driven from its rear end 12.
  • a hollow shaft 13 is rotatably mounted on the primary shaft 2 and is provided with a first transmission gearwheel 14 which interacts with a second similar gearwheel 15. These are either meshing gears or drive-connected by means of a chain or a toothed belt 16.
  • the clutch 4 itself has an outer disk carrier 20, which is connected in a rotationally fixed manner to the hollow shaft 13 and has axially displaceable outer disks 21 thereon, the hollow shaft 13 being guided radially and axially in bearings 22. 2 collars 23 are provided on the primary shaft for axial guidance. Furthermore, the clutch 4 has an inner plate carrier 24 with inner plates 25, which are also connected to it in a rotationally fixed manner and are axially displaceable.
  • the inner disk carrier 24 consists of an approximately axially normal disk 27, a hub 28 connected to the primary shaft in a rotationally fixed manner and a peripheral part 40.
  • the hub 28 is suitably firmly connected to the primary shaft 2 at 29 and has radial oil feed bores 30. The radial oil feed bores can be seen in FIG larger number be evenly distributed over the circumference.
  • a pressure plate 35 which rotates with the inner disk carrier 24, serves to engage the clutch or to set the torque to be transmitted.
  • the pressure plate 35 presses the slats 21, 25 against a stop 26, which is also part of the inner lamellar support 24 is.
  • the pressure plate 35 is cylindrical
  • the sleeve 36 is guided on the hub part 28 in a rotationally fixed but axially displaceable manner and has passage openings 37 which are displaceable with respect to the radial oil feed holes 30. As in the exemplary embodiment shown, this displacement can take place in the axial direction, but it can also take place in a different embodiment of the movement connection between the pressure plate 35 and the sleeve 36, for example in the circumferential direction.
  • annular chamber 38 is formed, which also contains a clutch spring 39 here.
  • the peripheral part 40 has a number of lubrication holes 41, the number and arrangement of which is selected so that the best possible oil flow is achieved. In the exemplary embodiment shown, the lubrication holes 41 are distributed over the circumference in three rows.
  • a non-rotating pressure bell 46 engages the pressure plate 35 via a pressure bearing 45.
  • the pressure bell 46 is displaced in the axial direction by means of the actuating lever 10, which is only indicated.
  • the clutch In the lower half of the picture the clutch is open, it does not transmit any torque, the clutch plates 21, 25 do not touch each other and therefore do not need cooling.
  • the oil mist that is always inside the clutch is sufficient for lubrication.
  • the sleeve 36 is axially displaced to the right here so far that the through openings 37 no longer coincide with the radial oil feed bores 30. The cooling oil flow is thus blocked and the chamber 38 is open.
  • FIG. 2 differs from FIG. 1 in two respects: by a differently designed inner disk carrier 54 and by another actuation.
  • the inner disk carrier 54 again consists of a peripheral part 55, a hub part 56 and a disk 57. However, the latter is not formed on the end facing away from the pressure plate, but in the middle of the peripheral part 55 and contains one or more oil feed bores 58 distributed over the circumference.
  • a slot-shaped peripheral chamber 60 is formed, which is open on one side and in which a cylindrical sleeve 61 with passage openings 62 can be displaced in the axial direction.
  • the peripheral chamber 60 can also be interrupted by guide surfaces (not shown). If necessary, a further compression spring 63 is provided.
  • the pressure plate 35 is actuated here via an annular piston 67, which also acts on the pressure plate 35 again via a pressure bearing 45.
  • 60 represents a number of axially oriented bores distributed around the circumference, in which cylindrical cobs 61, optionally against the force of springs 63, are displaceable.
  • the through openings 62 are then the channels crossing the cobs 61.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to a power divider for motor vehicles, whose housing (1) has a primary shaft (2), a secondary shaft (3) and a cooled multi-disk clutch (4), wherein the multi-disk clutch (4) has an inner clutch disk carrier (24) rotationally fixed to the primary shaft (2), an outer clutch disk carrier (20) and an axially displaceable pressure plate (35), wherein the primary shaft (2) has an oil duct (8). In order to ensure sufficient supply of cooling oil for continuous slip operation without causing increased losses in the remaining operating states, the inner clutch disk carrier (24) is fixedly mounted on the primary shaft (2) and has at least one oil supply port (30) that is fed by the oil duct (8). A packing (36) movably connected to the pressure plate (35) is provided with through holes (37) which are can be made to overlap with the oil supply ports (30) of the inner clutch disk carrier (24).

Description

KUHLMITTELSTEUERUNG FÜR VERTEILERGETRIEBE MIT LAMELLENKUPPLUNG COOLANT CONTROL FOR DISTRIBUTION GEARBOX WITH DISC CLUTCH
Die Erfindung betrifft ein Verteilergetriebe für Kraftfahrzeuge, dessen Ge- häuse eine Primärwelle, eine Sekundärwelle und eine gekühlte Lamellenkupplung zur Regelung des auf die Sekundärwelle übertragenen Drehmomentes enthält, wobei die Lamellenkupplung einen mit der Primärwelle drehfest verbundenen Innenlamellentrager, einen mit der Sekundärwelle antriebsverbundenen Aussenlamellentrager und eine achsial verschiebbare Andruckplatte aufweist, die auf die Innen- und Aussenlamellen wirkt, und wobei die Primärwelle einen Olkanal enthält.The invention relates to a transfer case for motor vehicles, the housing of which contains a primary shaft, a secondary shaft and a cooled multi-plate clutch for regulating the torque transmitted to the secondary shaft, the multi-plate clutch comprising an inner disk carrier connected to the primary shaft in a rotationally fixed manner, an outer disk carrier connected to the secondary shaft and one has axially displaceable pressure plate, which acts on the inner and outer plates, and wherein the primary shaft contains an oil channel.
Verteilergetriebe verteilen das Antriebsdrehmoment eines Kraftfahrzeuges auf zwei Antriebsstränge bzw. Achsen. Es gibt Verteilergetriebe mit und ohne Geländegangstufe, mit und ohne Zentraldifferential, mit und ohne Differentialsperre, mit koachsialen oder versetzten Abtriebswellen. Als regelbar sperrbares Differential oder anstelle eines solchen kann auch eine regelbare Lamellenkupplung eingesetzt werden.Transfer cases distribute the drive torque of a motor vehicle to two drive trains or axles. There are transfer cases with and without all-terrain gear, with and without central differential, with and without differential lock, with coaxial or offset output shafts. A controllable multi-plate clutch can also be used as an adjustable lockable differential or instead of one.
Zum Variieren des übertragenen Drehmomentes regelbare Lamellenkupplungen werden zum Unterschied von einfachen Schaltkupplungen für längere Zeit mit Schlupf betrieben. Die Abfuhr der dabei anfallenden Wärme erfordert intensive Kühlung, was einen hohen Durchsatz an Kühlöl erfordert. Bei ganz geöffneter oder ganz geschlossener Kupplung, entsprechend dem Betrieb mit nur einer angetriebenen Achse bzw. Allradantrieb mit gesperrtem Differential, braucht die Kupplung aber keine Kühlung. DieIn contrast to simple clutches, multi-plate clutches that can be regulated to vary the transmitted torque are operated with slippage for a long time. The removal of the resulting heat requires intensive cooling, which requires a high throughput of cooling oil. With the clutch fully open or fully closed, depending on the operation with only one driven axle or all-wheel drive with locked differential, but the clutch does not need cooling. The
Öldurchflutung verursacht dann nur erhöhte Verluste, die den Treibstoffverbrauch erhöhen. Das tritt vor allem bei ganz geöffneter Kupplung störend in Erscheinung, weil bei Kurvenfahrt oder durchdrehenden Rädern Differenzdrehzahlen zwischen den Lamellenpaketen auftreten, die zu wei- teren Verlusten durch vom Öl ausgeübte Scherkräfte innerhalb der Kupplung führen.Oil flooding then only causes increased losses, which increase fuel consumption. This is particularly annoying when the clutch is fully open, because when cornering or spinning wheels, differential speeds occur between the disk packs, which lead to further losses due to shear forces exerted by the oil inside the clutch.
Aus der AT 387 827 B ist es zwar bei einer reinen Schaltkupplung mit achsial verschiebbarem Innenlamellentrager bekannt, diesen so an einer Druckfeder abzustützen, dass sich nach dem gänzlichen Einrücken kurzzeitig ein Umfangsspalt auftut, der gerade einmal die während des Schaltvorganges angefallene Wärme abführt. Für eine länger unter Schlupf arbeitende Kupplung ist dieser Weg nicht gangbar.From AT 387 827 B it is known for a pure clutch with an axially displaceable inner plate carrier to support it on a compression spring in such a way that, after it has been fully engaged, a circumferential gap opens up which only dissipates the heat generated during the switching process. This route is not feasible for a clutch that is operating for longer.
Aus der US 6,206,163 A ist eine Lamellenkupplung bekannt, bei der der Einrückkolben im Aussenlamellentrager angeordnet ist und ein die Kühlöl- zufuhr steuerndes Ventil enthält, welches von dem auf den Einrückkolben wirkenden Fluiddruc gesteuert ist. Die so gesteuerte Kühlölzufuhr wird nicht von der tatsächlichen Stellung der Kupplung, sondern vom Beauf- schlagungsdruck gesteuert. Um dieses Manko auszugleichen, sind zusätzliche Korrekturkanäle vorgesehen, die das Ventil aufwendig, kompliziert und schwer einstellbar machen. Ausserdem ist diese Anordnung nicht für einen Abtrieb am Aussenlamellentrager geeignet.From US 6,206,163 A a multi-plate clutch is known in which the engagement piston is arranged in the outer disk carrier and contains a valve which controls the supply of cooling oil and which is controlled by the fluid pressure acting on the engagement piston. The cooling oil supply controlled in this way is not controlled by the actual position of the clutch, but by the pressure at which it is applied. To compensate for this shortcoming, additional correction channels are provided, which make the valve complex, complicated and difficult to adjust. In addition, this arrangement is not suitable for an output on the outer disk carrier.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine für Dauerschlupfbetrieb ausreichende Kühlölversorgung sicherzustellen, ohne dafür mit erhöhten Verlusten in den anderen Betriebszuständen bestraft zu werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Innenlamellentrager fest auf der Primärwelle sitzt und mindestens eine im wesentlichen radiale Olzufuhrbohrung aufweist, die vom Kühlölkanal alimentiert wird, und dass mindestens ein mit der Andruckplatte bewegungsgekoppeltes Steuerorgan vorgesehen ist, das die mindestens eine Olzufuhrbohrung des Innenlamellenträgers in Abhängigkeit von der Stellung der Andruckplatte bezüglich des Innenlamellenträgers freigibt.The invention is therefore based on the object of ensuring an adequate supply of cooling oil for continuous slip operation without being punished for this with increased losses in the other operating states. According to the invention, the object is achieved in that the inner disk carrier sits firmly on the primary shaft and has at least one essentially radial oil feed hole that is supplied by the cooling oil channel, and that at least one control element is provided that is motion-coupled to the pressure plate and that controls the at least one oil feed hole of the inner disk carrier in Releases depending on the position of the pressure plate with respect to the inner disk carrier.
So ist die Stellung des Steuerorganes für die Ölzufuhr von der Stellung der Andruckplatte bezüglich des Innenlamellenträgers abhängig. Diese Abhän- gigkeit kann ganz den Kühlerfordemissen, das heisst dem Schlupfverlauf über der Zeitachse angepasst werden, durch die Art der Bewegungskopplung zwischen Druckplatte und Steuerorgan. Damit ist erreichbar, dass in den beiden Extremstellungen überhaupt kein Kühlmittel fließt. Durch die Anordnung des Steuerorganes im Innenlamellentrager wird das Kühlöl den Lamellen von innen zugeführt, sodass alle Lamellen sofort ganzflächig umspült sind. Dadurch ist es weiters möglich, Kupplungen mit Abtrieb am Aussenlamellentrager in konstruktiv vorteilhafter Weise auszuführen.The position of the control element for the oil supply depends on the position of the pressure plate with respect to the inner disk carrier. This dependency can be completely adapted to the cooler requirements, that is to say the slip course over the time axis, by the type of movement coupling between the pressure plate and control element. This ensures that no coolant flows at all in the two extreme positions. By arranging the control element in the inner plate carrier, the cooling oil is supplied to the plates from the inside, so that all the plates are immediately washed over the entire surface. This also makes it possible to construct clutches with an output on the outer plate carrier in a structurally advantageous manner.
In einer bevorzugten Ausbildung ist das Steuerorgan eine mit der An- druckplatte bewegungsverbundene koachsiale zylindrische Manschette mit Durchtilttsöffhungen, die mit den Ölzuhihrbohrungen des Innenlamellenträgers zur Überdeckung bringbar sind (Anspruch 2). Die Ausbildung als koachsiale Manschette stellt die gleichmäßige Verteilung der Kühlölströmung über den Umfang sicher und erlaubt es, über die Lage, Verteilung und/oder Form der Durchtrittsöffiiungen den Verlauf der Kühlölströmung dem tatsächlichen Wärmeanfall anzupassen und über die Zeit zu modulieren. Damit ist nicht nur erreichbar, dass in den beiden Extremstellungen überhaupt kein Kühlmittel fließt, sondern es kann auch die strömende Menge dem Schlupfzustand der Kupplung angepasst werden.In a preferred embodiment, the control member is a coaxial cylindrical sleeve, which is connected to the pressure plate and has movement through openings, which can be made to overlap with the oil supply bores of the inner disk carrier (claim 2). The design as a coaxial sleeve ensures the even distribution of the cooling oil flow over the circumference and allows the position, distribution and / or shape of the passage openings to adapt the course of the cooling oil flow to the actual heat and to modulate it over time. It is not only achievable that in the two extreme positions No coolant flows at all, but the flowing amount can also be adapted to the slip condition of the clutch.
In bevorzugten Ausbildungen sind mehrere radiale Ölzufuhrbol rungen über den Umfang verteilt (Anspruch 3), um den Ölstrom gut auf alle La- mellen und über deren ganzen Umfang zu verteilen, und ist die Manschette mit der Andruckplatte fest verbunden und bezüglich des Innenlamellenträgers achsial verschiebbar (Anspruch 4), was die denkbar einfachste Bewegungskoppelung zwischen Andruckplatte und Manschette darstellt. Diese Bewegungskoppelung erfüllt alle Anforderungen, wenn die Durch- trittsöffhungen mit den Olzufiihrbohrungen schieberartig zusammenwirken (Anspruch 5). Dazu können sich die Durchtrittsöffiiungen in Größe und Form von den Olzufiihrbohrungen unterscheiden.In preferred embodiments, a plurality of radial oil supply holes are distributed over the circumference (claim 3) in order to distribute the oil flow well over all the fins and over their entire circumference, and the sleeve is firmly connected to the pressure plate and is axially displaceable with respect to the inner disc carrier ( Claim 4), which represents the simplest possible movement coupling between the pressure plate and the cuff. This movement coupling fulfills all requirements if the through openings interact with the oil feed bores in the manner of a slide (claim 5). For this purpose, the passage openings can differ in size and shape from the oil feed holes.
Der Durchmesser beziehungsweise die Anordnung der Manschette bezüg- lieh des Innenlamellenträgers kann verschieden gewählt werden. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist der Innenlamellentrager einen mit der Primärwelle verbundenen Nabenteil und einen die Innenlamellen drehfest aber verschiebbar aufnehmenden Umfangsteil auf, und wirkt die Manschette mit den Olzufiihrbohrungen mit dem Nabenteil schieberartig zusammen (Anspruch 6). So ist die Manschette mit relativ kleinem Durchmesser gut geführt und mit der Andruckplatte baulich zu vereinen.The diameter or the arrangement of the sleeve with respect to the inner disk carrier can be selected differently. In a preferred embodiment, the inner disk carrier has a hub part connected to the primary shaft and a peripheral part which accommodates the inner disks in a rotationally fixed but displaceable manner, and the sleeve with the oil feed bores cooperates with the hub part in a slide-like manner (claim 6). The sleeve with a relatively small diameter is well guided and can be structurally combined with the pressure plate.
In Weiterbildung dieser bevorzugten Ausführungsform ist zwischen Umfangsteil und Nabenteil eine kreisringförmige Kammer gebildet und der Umfangsteil weist zu den Lamellen führende Schmierlöcher auf (Anspruch 7). Die Kammer bietet den Vorteil einer guten Verteilung von Druck und Ölmenge auf die zweckentsprechend angeordnete Vielzahl von Schmierlöchern. Das wirkt sich direkt auf die Lebensdauer der Kupplung aus. Die Kammer kann weiters raumsparend dazu verwendet werden, auch eine auf die Manschette im Öffnungssinne wirkende Feder, die Kupplungsfeder, vorzusehen (Anspruch 8).In a development of this preferred embodiment, an annular chamber is formed between the peripheral part and the hub part and the peripheral part has lubrication holes leading to the lamellae (claim 7). The chamber offers the advantage of a good distribution of pressure and oil quantity over the appropriately arranged plurality of lubrication holes. This has a direct impact on the life of the clutch. The Chamber can also be used to save space to also provide a spring acting on the sleeve in the opening direction, the clutch spring (claim 8).
In einer alternativen Ausbildung ist eine Anzahl mit der Andruckplatte be- wegungsgekoppelter Steuerorgane vorgesehen, die als in achsialer Richtung verschiebbare Steuerkolben ausgebildet sind (Anspruch 9).In an alternative embodiment, a number of control elements which are coupled to the pressure plate and are designed as control pistons which can be displaced in the axial direction are provided (claim 9).
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 : einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2: einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.The invention is described and explained below with the aid of figures. 1: shows a schematic longitudinal section through a first embodiment of the invention; 2 shows a schematic longitudinal section through a second embodiment of the invention.
In Fig. 1 ist das Gehäuse eines Verteilergetriebes in dünnen Linien angedeutet und mit 1 bezeichnet. Eine Primärwelle 2 ist mit einer nicht dargestellten Motor-Getriebeeinheit antriebsverbunden und an ihrem anderen Ende mit einer nicht dargestellten Achse, beispielsweise einer Hinterachse. Eine Sekundärwelle 3 ist hier beispielsweise unterhalb der Primärwelle 2 angeordnet, von ihr aus wird eine nicht dargestellte Vorderachse angetrieben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Sekundärwelle 3 ein mittels einer insgesamt mit 4 bezeichneten nasslaufenden Lamellenkupplung regelbares Drehmoment zugeteilt werden.In Fig. 1, the housing of a transfer case is indicated in thin lines and designated 1. A primary shaft 2 is drive-connected to a motor-gear unit (not shown) and at its other end to an axis (not shown), for example a rear axle. A secondary shaft 3 is arranged here, for example, below the primary shaft 2, from which a front axle, not shown, is driven. In the exemplary embodiment shown, the secondary shaft 3 can be assigned a torque which can be regulated by means of a wet-running multi-plate clutch, denoted overall by 4.
Die Primärwelle 2 durchsetzt das Gehäuse 1 über dessen ganze Länge und ist beiderseits mit Dichtungen 5 und Lagern 6 versehen. Eine mit der Primärwelle 2 mitlaufende Ölpumpe 7 ist nur angedeutet, sie fördert aus einem ebenfalls nur angedeuteten Sumpf 9 Kühlöl in einen Olkanal 8, der zentral in der Primärwelle angeordnet ist.The primary shaft 2 passes through the housing 1 over its entire length and is provided on both sides with seals 5 and bearings 6. An oil pump 7 running with the primary shaft 2 is only hinted at, it pumps out a likewise only indicated sump 9 cooling oil in an oil channel 8, which is arranged centrally in the primary shaft.
Dem Einrücken der Kupplung 4 dient beispielsweise ein Betätigungshebel 10, der um einen im Gehäuse 1 sitzenden Zapfen 11 schwenkbar ist. Die Primärwelle 2 durchsetzt das gesamte Gehäuse 1, von ihrem hinteren Ende 12 aus wird beispielsweise eine Hinterachse angetrieben. Auf der Primärwelle 2 ist eine Hohlwelle 13 drehbar gelagert und mit einem ersten Übertragungszahnrad 14 versehen, das mit einem zweiten ähnlichen Zahnrad 15 zusammenwirkt. Diese sind entweder miteinander kämmende Zahnräder oder mittels einer Kette oder eines Zahnriemens 16 antriebsverbunden.An engagement lever 10, for example, serves to engage the clutch 4 and can be pivoted about a pin 11 seated in the housing 1. The primary shaft 2 passes through the entire housing 1, for example a rear axle is driven from its rear end 12. A hollow shaft 13 is rotatably mounted on the primary shaft 2 and is provided with a first transmission gearwheel 14 which interacts with a second similar gearwheel 15. These are either meshing gears or drive-connected by means of a chain or a toothed belt 16.
Die Kupplung 4 selbst besitzt einen mit der Hohlwelle 13 drehfest verbundenen Außenlamellenträger 20 mit darauf axial verschiebbaren Aussenlamellen 21 , wobei die Hohlwelle 13 in Lagern 22 radial und axial geführt ist. Für die axiale Führung sind auf der Primärwelle 2 Kragen 23 vorgesehen. Weiters besitzt die Kupplung 4 einen Innenlamellentrager 24 mit Innenlamellen 25, die ebenfalls drehfest mit ihm verbunden und axial verschiebbar sind. Der Innenlamellentrager 24 besteht aus einer ungefähr achsnormalen Scheibe 27, einer drehfest mit der Primärwelle verbundenen Nabe 28 und einem Umfangsteil 40. Die Nabe 28 ist bei 29 in geeigneter Weise mit der Primärwelle 2 fest verbunden und besitzt radiale Olzufiihrbohrungen 30. Die radialen Olzufiihrbohrungen können in größerer Zahl gleichmäßig über den Umfang verteilt sein.The clutch 4 itself has an outer disk carrier 20, which is connected in a rotationally fixed manner to the hollow shaft 13 and has axially displaceable outer disks 21 thereon, the hollow shaft 13 being guided radially and axially in bearings 22. 2 collars 23 are provided on the primary shaft for axial guidance. Furthermore, the clutch 4 has an inner plate carrier 24 with inner plates 25, which are also connected to it in a rotationally fixed manner and are axially displaceable. The inner disk carrier 24 consists of an approximately axially normal disk 27, a hub 28 connected to the primary shaft in a rotationally fixed manner and a peripheral part 40. The hub 28 is suitably firmly connected to the primary shaft 2 at 29 and has radial oil feed bores 30. The radial oil feed bores can be seen in FIG larger number be evenly distributed over the circumference.
Zum Einrücken der Kupplung beziehungsweise zum Einstellen des zu übertragenden Drehmomentes dient eine Andruckplatte 35, die sich mit dem Innenlamellentrager 24 mitdreht. Die Andruckplatte 35 drückt die Lamellen 21, 25 gegen einen Anschlag 26, der ebenfalls Teil des Innen- lamellenträgers 24 ist. Die Andruckplatte 35 ist mit einer zylindrischenA pressure plate 35, which rotates with the inner disk carrier 24, serves to engage the clutch or to set the torque to be transmitted. The pressure plate 35 presses the slats 21, 25 against a stop 26, which is also part of the inner lamellar support 24 is. The pressure plate 35 is cylindrical
Manschette 36 bewegungsverbunden, hier einfach fest verbunden bzw. mit ihr einstückig.Cuff 36 connected to movement, here simply firmly connected or in one piece with it.
Die Manschette 36 ist auf dem Nabenteil 28 drehfest aber axial verschieb- bar geführt und besitzt Durchtrittsöffiiungen 37, die bezüglich der radialen Ölzufiihr Bohrungen 30 verschiebbar sind. Diese Verschiebung kann, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel in axialer Richtung erfolgen, sie kann aber auch bei anderer Ausgestaltung der Bewegungsverbindung zwischen der Andruckplatte 35 und der Manschette 36 beispielsweise in Umfangs- richtung erfolgen. Zwischen der Manschette 36 und dem Umfangsteil 40 des Innenlamellenträgers 24 ist eine kreisringförmige Kammer 38 gebildet, die auch hier eine Kupplungsfeder 39 enthält. Der Umfangsteil 40 besitzt eine Reihe von Schmierlöchem 41, deren Zahl und Anordnung so gewählt ist, dass die bestmögliche Öldurchflutung erzielt wird. Im gezeigten Aus- führungsbeispiel sind die Schmierlöcher 41 in drei Reihen über den Umfang verteilt.The sleeve 36 is guided on the hub part 28 in a rotationally fixed but axially displaceable manner and has passage openings 37 which are displaceable with respect to the radial oil feed holes 30. As in the exemplary embodiment shown, this displacement can take place in the axial direction, but it can also take place in a different embodiment of the movement connection between the pressure plate 35 and the sleeve 36, for example in the circumferential direction. Between the sleeve 36 and the peripheral part 40 of the inner disk carrier 24, an annular chamber 38 is formed, which also contains a clutch spring 39 here. The peripheral part 40 has a number of lubrication holes 41, the number and arrangement of which is selected so that the best possible oil flow is achieved. In the exemplary embodiment shown, the lubrication holes 41 are distributed over the circumference in three rows.
Zur Betätigung der Andruckplatte 35 und mit ihr der Manschette 36 greift eine sich nicht drehende Andruckglocke 46 über ein Drucklager 45 an der Andruckplatte 35 an. Die Andruckglocke 46 wird mittels des Betätigungshebels 10 in axialer Richtung verschoben, was nur angedeutet ist.To actuate the pressure plate 35 and with it the sleeve 36, a non-rotating pressure bell 46 engages the pressure plate 35 via a pressure bearing 45. The pressure bell 46 is displaced in the axial direction by means of the actuating lever 10, which is only indicated.
Das schieberartige Zusammenwirken der Manschette 36 mit den radialen Olzufiihrbohrungen 30 der Nabe 28 ist durch Vergleich der oberen mit der unteren Bildhälfte der Kupplung 4 erkennbar. In der oberen Bildhälfte ist die Kupplung noch nicht ganz geschlossen, sie schlupft bei Übertragung eines hohen Drehmomentes. Die Manschette 36 befindet sich in einer Stellung, in der die Durchtrittsöffiiungen 37 die Olzufiihrbohrungen 30 zur Gänze freigeben. Ein reichlicher Ölstrom ergießt sich in die Kammer 38 und von dort über die Schinierlöcher 41 zwischen die Kupplungslamellen 21, 25.The slide-like interaction of the sleeve 36 with the radial oil feed bores 30 of the hub 28 can be seen by comparing the upper with the lower half of the picture of the coupling 4. In the upper half of the picture, the clutch is not yet fully closed, it slips when a high torque is transmitted. The cuff 36 is in a position in which the passage openings 37 lead to the oil feed bores 30 Release all. An abundant oil flow pours into the chamber 38 and from there via the hinge holes 41 between the clutch plates 21, 25.
In der unteren Bildhälfte ist die Kupplung geöffnet, sie überträgt kein Drehmoment, die Kupplungslamellen 21, 25 berühren einander nicht und brauchen daher keine Kühlung. Zur Schmierung reicht der im Inneren der Kupplung immer vorhandene Ölnebel aus. Die Manschette 36 ist hier axial so weit nach rechts verschoben, dass die Durchtrittsöffiiungen 37 sich nicht mehr mit den radialen Olzufiihrbohrungen 30 decken. Der Kühlölzustrom ist somit gesperrt und die Kammer 38 offen.In the lower half of the picture the clutch is open, it does not transmit any torque, the clutch plates 21, 25 do not touch each other and therefore do not need cooling. The oil mist that is always inside the clutch is sufficient for lubrication. The sleeve 36 is axially displaced to the right here so far that the through openings 37 no longer coincide with the radial oil feed bores 30. The cooling oil flow is thus blocked and the chamber 38 is open.
Die Variante der Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 in zweierlei Hinsichten: durch einen anders ausgebildeten Innenlamellentrager 54 und durch eine andere Betätigung. Der Innenlamellentrager 54 besteht wieder aus einem Umfangsteil 55, einem Nabenteil 56 und einer Scheibe 57. Letztere ist hier aber nicht an dem der Andruckplatte abgewandten Ende, sondern in der Mitte des Umfangsteiles 55 angeformt und enthält eine oder mehrere über den Umfang verteilte Olzufiihrbohrungen 58. Im Umfangsteil ist eine nach einer Seite offene schlitzförmige Umfangskammer 60 ausge- bildet, in der eine zylindrische Manschette 61 mit Durchtrittsöffiiungen 62 in axialer Richtung verschiebbar ist. Die Umfangskammer 60 kann auch durch nicht dargestellte FühiTingsflächen unterbrochen sein. Wenn nötig, ist eine weitere Druckfeder 63 vorgesehen. Die Betätigung der Andruckplatte 35 erfolgt hier über einen Ringkolben 67, der auch wieder über ein Drucklager 45 auf die Andruckplatte 35 wirkt.The variant of FIG. 2 differs from FIG. 1 in two respects: by a differently designed inner disk carrier 54 and by another actuation. The inner disk carrier 54 again consists of a peripheral part 55, a hub part 56 and a disk 57. However, the latter is not formed on the end facing away from the pressure plate, but in the middle of the peripheral part 55 and contains one or more oil feed bores 58 distributed over the circumference. In the peripheral part, a slot-shaped peripheral chamber 60 is formed, which is open on one side and in which a cylindrical sleeve 61 with passage openings 62 can be displaced in the axial direction. The peripheral chamber 60 can also be interrupted by guide surfaces (not shown). If necessary, a further compression spring 63 is provided. The pressure plate 35 is actuated here via an annular piston 67, which also acts on the pressure plate 35 again via a pressure bearing 45.
Die Fig. 2 stellt aber auch eine alternative Variante dar. In dieser stellt 60 eine Anzahl von am Umfang verteilten achsial gerichteten Bohrungen dar, in denen zylindrische Kölbchen 61, gegebenenfalls gegen die Kraft von Federn 63 verschiebbar sind. Die Durchüittsöffiiungen 62 sind dann die Kölbchen 61 durchquerende Kanäle. 2 also represents an alternative variant. In this, 60 represents a number of axially oriented bores distributed around the circumference, in which cylindrical cobs 61, optionally against the force of springs 63, are displaceable. The through openings 62 are then the channels crossing the cobs 61.

Claims

P at e n t an s p rü c h e P at ent to sp
1. Verteilergetriebe für Kraftfahrzeuge, dessen Gehäuse (1) eine Primarwelle (2), eine Sekundarwelle (3) und eine gekühlte Lamellenkupplung (4) zur Regelung des auf die Sekundarwelle (3) übertragenen Drehmomentes enthält, wobei die Lamellenkupplung (4) einen mit der Primär- welle (2) drehfest verbundenen Innenlamellentrager (24), einen mit der Sekundarwelle (3) antriebsverbundenen Aussenlamellentrager (20) und eine achsial verschiebbare Andruckplatte (35) aufweist, die auf Innen- und Aussenlamellen (21,25) wirkt, und wobei die Primärwelle (2) einen Olkanal (8) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenlamellentrager (24; 54) fest auf der Primarwelle (2) sitzt und mindestens eine im wesentlichen radiale Olzufuhrbohrung (30; 58) aufweist, die vom Olkanal (8) alimentiert wird, und dass mindestens ein mit der Andruckplatte (35) bewegungsgekoppeltes Steuerorgan (36; 61) vorgesehen ist, das die mindestens eine Olzufuhrbohrung (30; 58) des Innenlamellenträgers (24; 54) in Abhängigkeit von der Stellung der Andruckplatte (35) bezüglich des Innenlamellenträgers (24; 54) freigibt.1. Transfer case for motor vehicles, the housing (1) of which contains a primary shaft (2), a secondary shaft (3) and a cooled multi-plate clutch (4) for regulating the torque transmitted to the secondary shaft (3), the multi-plate clutch (4) having a the primary shaft (2) has non-rotatably connected inner disk carriers (24), an outer disk carrier (20) connected to the secondary shaft (3) and an axially displaceable pressure plate (35) which acts on the inner and outer disks (21, 25), and wherein the primary shaft (2) contains an oil channel (8), characterized in that the inner disk carrier (24; 54) sits firmly on the primary shaft (2) and has at least one essentially radial oil supply bore (30; 58) which extends from the oil channel ( 8) is supported and that at least one control element (36; 61) is provided which is coupled to the pressure plate (35) and which depends on the at least one oil feed bore (30; 58) of the inner disk carrier (24; 54) movement from the position of the pressure plate (35) with respect to the inner disk carrier (24; 54) releases.
2. Verteilergetriebe für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan (36; 61) eine mit der Andruckplatte (35) bewegungsverbundene koachsiale zylindrische Manschette mit Durchüittsöffiiungen (37; 62) ist, die mit den Ölzufiihi-bolirungen (30; 58) des Innenlamellenträgers (24; 54) zur Überdeckung bringbar sind. 2. Transfer case for motor vehicles according to claim 1, characterized in that the control member (36; 61) with the pressure plate (35) movement-connected coaxial cylindrical sleeve with Durchüittsöffiiungen (37; 62), with the Ölzufiihi-Bolirungen (30; 58 ) of the inner disk carrier (24; 54) can be brought to cover.
3. Verteilergetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere im Wesentlichen radiale Olzufiihrbohrungen (30; 58) über den Umfang verteilt sind.3. Transfer case according to claim 2, characterized in that a plurality of substantially radial oil feed bores (30; 58) are distributed over the circumference.
4. Verteilergehiebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (36; 61) mit der Andruckplatte (35) fest verbunden und bezüglich des Innenlamelleiiträgers (24; 54) achsial verschiebbar ist.4. Distribution boom according to claim 2, characterized in that the sleeve (36; 61) with the pressure plate (35) is fixedly connected and axially displaceable with respect to the inner plate carrier (24; 54).
5. Verteilergetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffiiungen (37; 62) mit den Olzufiihrbohrungen (30; 58) schieberartig zusammenwirken.5. Transfer case according to claim 4, characterized in that the passage openings (37; 62) interact with the oil feed bores (30; 58) in a slide-like manner.
6. Verteilergetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenlamellentrager (24; 54) einen mit der Primärwelle (2) verbundenen Nabenteil (28; 56) und einen die Innenlamellen (25) drehfest aber verschiebbar aufnehmenden Umfangsteil (40; 55) aufweist, und dass die Manschette (36; 61) mit dem Nabenteil (28; 56) schieberartig zusammenwirkt.6. Transfer case according to claim 5, characterized in that the inner disk carrier (24; 54) has a hub part (28; 56) connected to the primary shaft (2) and a circumferential part (40; 55) which accommodates the inner disks (25) in a rotationally fixed but displaceable manner , and that the sleeve (36; 61) cooperates with the hub part (28; 56) in a slide-like manner.
7. Verteilergetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Umfangsteil (40) und Nabenteil (28) eine kreisringförmige Kammer (38) gebildet ist und der Umfangsteil (40) zu den Lamellen (21,25) führende Schmierlöcher (41) aufweist.7. Transfer case according to claim 6, characterized in that an annular chamber (38) is formed between the peripheral part (40) and the hub part (28) and the peripheral part (40) to the lamellae (21, 25) has lubrication holes (41).
8. Verteilergehiebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der kreisringförmigen Kammer (38) eine auf die Manschette (36) im Öffnungssinne wirkende Feder (39) vorgesehen ist. 8. Distribution boom according to claim 7, characterized in that in the annular chamber (38) on the sleeve (36) acting in the opening direction spring (39) is provided.
9. Verteilergetiiebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl mit der Andruckplatte (35) beweguiigsgekoppelte Steueror- gane (61) als in achsialer Richtung verschiebbare Steuerkolben ausgebildet sind. 9. Transfer case according to claim 1, characterized in that a number of control organs (61) which are movably coupled to the pressure plate (35) are designed as control pistons which can be displaced in the axial direction.
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