WO2010139556A1 - Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung - Google Patents

Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung Download PDF

Info

Publication number
WO2010139556A1
WO2010139556A1 PCT/EP2010/056906 EP2010056906W WO2010139556A1 WO 2010139556 A1 WO2010139556 A1 WO 2010139556A1 EP 2010056906 W EP2010056906 W EP 2010056906W WO 2010139556 A1 WO2010139556 A1 WO 2010139556A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive shaft
arrangement according
actuating piston
claw
switching claw
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/056906
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Ziemer
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Priority to KR1020117028870A priority Critical patent/KR101689910B1/ko
Priority to EP10722662.3A priority patent/EP2438323B1/de
Priority to US13/375,796 priority patent/US8460144B2/en
Priority to CN201080024251.3A priority patent/CN102803790B/zh
Publication of WO2010139556A1 publication Critical patent/WO2010139556A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/061—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having interengaging clutch members
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3023—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2064—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog clutch

Abstract

Es wird eine Anordnung mit zumindest einer Klauenkupplung zum schaltbaren Koppeln und Entkoppeln einer WeIIe (1) eines Automatgetriebes in Planentenbauweise mit zumindest einem Bauteil vorgeschlagen, wobei die Wellen mit einem Bauteil eines Planetenradsatzes (4) verbindbar ist, und wobei die Klauenkupplung zentrisch im Wesentlichen innerhalb eines Sonnenrades (3) des Planetenradsatzes (4) angeordnet ist.

Description

Anordnung mit zumindest einer Klauenkupplunq
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit zumindest einer Klauenkupplung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Anordnungen mit zumindest einer Klauenkupplung als Schaltelement zum Verbinden einer Welle eines Getriebes mit einem Bauteil bekannt. Beispielsweise in der Druckschrift GB 2 368 102 wird ein automatisches Getriebe mit einer Einrichtung zum Entkoppeln des Getriebes von einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges beschrieben. Die Einrichtung ist als Klauenkupplung ausgebildet, welche hydraulisch über einen Betätigungskolben betätigt wird, der im Inneren einer Welle angeordnet ist. Der Betätigungskolben wird einseitig mit Druck beaufschlagt, um gegen eine Rückstellfeder bewegt zu werden. Zum Betätigen der Schaltklaue wird ein mit dem Betätigungskolben gekoppelter Schaltfinger verwendet, der durch eine Ausnehmung der Welle geführt wird.
Ferner ist aus der Druckschrift US 5 667 330 eine weitere Anordnung mit einer Klauenkupplung als Schaltelement bekannt. Bei der bekannten Anordnung wird die Klauenkupplung verwendet, um eine Zapfwelle mit einer Getriebeausgangswelle eines Traktors zu verbinden. Dazu wird ein Betätigungskolben im Inneren der Ausgangswelle hydraulisch betätigt, wobei die Schaltklaue über einen Bolzen betätigt wird, der durch eine Ausnehmung der Ausgangswelle von dem Betätigungskolben zur Schaltklaue geführt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine möglichst bau- raumneutrale Anordnung für eine Klauenkupplung in einem Automatgetriebe vorzusehen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Demnach wird eine Anordnung mit zumindest einer Klauenkupplung oder dergleichen zum schaltbaren Koppeln und Entkoppeln einer Welle eines Automatgetriebes in Planetenbauweise mit zumindest einem Bauteil vorgeschlagen, wobei die Welle mit einem Bauteil eines Planetenradsatzes verbindbar ist, und wobei die Klauenkupplung zentrisch im Wesentlichen innerhalb eines Sonnenrades des Planetenradsatzes angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Klauenkupplung bezogen auf die axiale Erstreckung etwa innerhalb des Sonnenrades des Planetenradsatzes vorgesehen. Folglich kann eine bauraumsparende Anordnung realisiert werden, da die Klauenkupplung quasi in den Planetenradsatz integriert wird.
Vorzugsweise kann ein Hohlrad als Bauteil des Planetenradsatzes mit der Schaltklaue und damit mit der Antriebswelle oder dergleichen gekoppelt werden. Es können aber auch andere Bauteile des Planetenradsatzes mit der Schaltklaue geschaltet werden.
Im Rahmen einer möglichen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klauenkupplung einen als Schaltklaue ausgebildeten Betätigungskolben aufweist. Somit werden zwei Bauteile in ein gemeinsames Bauteil integriert. Dadurch kann weiterer Bauraum eingespart werden. Zur Abdichtung können innen und außen aufgrund der geringen Axialkräfte günstiger Weise Rechteckringe verwendet werden. Die Abdichtung kann aber auch zum Beispiel über O-Ringe oder dergleichen erfolgen. Zudem ist eine Abdichtung auch ohne Dichtelement über eine geringe Spielpassung zwischen den aneinander geführten Flächen möglich.
Beispielsweise kann zur Rückstellung der Schaltklaue beziehungsweise des Betätigungskolben eine Rückstellfeder oder dergleichen vorgesehen sein, die im Inneren, beispielsweise in einer Bohrung der Antriebswelle angeordnet ist. Die Rückstellfeder kann mit einer Mitnahme oder dergleichen zur Rückstellung der Schaltklaue gekoppelt sein, wobei die Mitnahme durch Öffnungen in der Antriebswelle hindurchragt und mit der Schaltklaue beziehungsweise dem Betätigungskolben gekoppelt ist. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rückstellfeder zur Rückstellung der Schaltklaue in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle und der Schaltklaue angeordnet ist, wobei die Rückstellung z. B. direkt mit dem als Schaltklaue ausgebildeten Betätigungskolben gekoppelt ist. Diese Ausführung kann unabhängig davon eingesetzt werden, ob die Schaltklaue und der Betätigungskolben als ein gemeinsames oder auch als separate Bauteile ausgeführt sind.
Bei der Rückstellung des Betätigungskolbens über eine Rückstellfeder kann auch vorgesehen sein, dass die Rückstellung durch den Schmierdruck beziehungsweise durch den hydraulischen Druck unterstützt wird. Es ist auch denkbar, dass eine gezielte Schmiereölzuführung durch den Betätigungskolben hindurch erfolgt. Die Höhe des vorgesehenen Schmieröldrucks kann variiert werden. Ein federseitig gekürzter Betätigungskolben könnte im unbetätigten Zustand des Schmiereröls beziehungsweise des Druckmittels durch die Öffnungen für die Mitnahmen beziehungsweise Bolzen frei beziehungsweise gedrosselt abfließen. Im betätigten Zustand kann der Durchfluss z.B. unterbrochen werden und damit der Druck des Schmiermittels erhöht werden.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass die Schaltklaue koaxial zur Antriebswelle, beispielsweise an ihrem äußeren Umfang anliegt, wobei der Betätigungskolben vorzugsweise im Inneren der Antriebswelle, z.B. in einer Bohrung oder dergleichen angeordnet ist. Bei dieser Ausführung kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Schaltklaue über zumindest einen durch die Antriebswelle ragenden Bolzen oder dergleichen, der mit dem Betätigungskolben verbunden beziehungsweise gekoppelt ist, betätigt wird. Es sind auch andere Betätigungsarten der Schaltklaue möglich.
Eine andere Ausführungsvariante zur Betätigung der Schaltklaue kann vorsehen, dass der Betätigungskolben über mehrere radial durch die Antriebswelle hindurchragende Mitnahmefinger mit der Schaltklaue zur Axialbewegung gekoppelt ist. Beispielsweise können die Mitnahmefinger quasi ein Ankerblech oder dergleichen bilden, deren radialer Steg durch den Mitnahmefinger gebildet wird. Vorzugsweise sind mehrere am Umfang in einem vorbestimmten Winkel zueinander verteilt angeordnete Mitnahmefinger vorgesehen. Auf diese Weise kann eine flächige Anlage sowohl an der Schaltklaue als auch an dem Betätigungskolben realisiert werden, wodurch ein Verkippen oder Verklemmen sicher vermieden wird.
Bei der vorgeschlagenen Anordnung kann gemäß einer nächsten Weiterbildung auch vorgesehen sein, dass der Betätigungskolben in beide Bewegungsrichtungen hydraulisch betätigbar ist. Auf diese Weise kann die Rückstellfeder eingespart werden. Bei der beidseitig vorgesehenen hydraulischen Betätigung kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Ansteuerung aber nur von einer Seite her erfolgt, welches den erforderlichen Bauraum reduziert. Vorzugsweise kann zur Druckmittelversorgung ein Rohr oder dergleichen in einem gehäusefesten Deckel ein gepresst sein und durch den Betätigungskolben in die als Zylinderraum des Betätigungskolben vorgesehene Bohrung der Antriebswelle geführt werden, um dem Betätigungskolben zum Öffnen der Schaltklaue mit Druckmittel zu beaufschlagen. Zum Schließen der Schaltklaue kann zum Beispiel zumindest ein in dem gehäusefesten Deckel vorgesehener Druckmittel-Zuführungskanal oder dergleichen vorgesehen sein, der das Druckmittel in den als Zylinderraum des Betätigungskolbens vorgesehene Bohrung der Antriebswelle führt. Es sind auch andere konstruktive Ausgestaltungen der hydraulischen Betätigung der Schaltklaue beziehungsweise des Betätigungskolbens möglich.
Vorzugsweise kann zwischen dem Innendurchmesser der Bohrung in der Antriebswelle und dem Außendurchmesser des Betätigungskolbens eine Spielpassung vorgesehen sein. Auf diese Weise wird einerseits eine freie Bewegung des Betätigungskolbens realisiert und andererseits eine Abdichtung zwischen den Druckmittelströmen zum Schließen und Öffnen der Schaltklaue, also zum Koppeln und Entkoppeln der Antriebswelle mit dem Bauteil des Planetenradsatzes vorgesehen.
Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten kann die Schaltklaue und das korrespondierende Gegenstück an dem zu schaltenden Bauteil zum Beispiel über eine gemeinsame Kronverzahnung oder auch über eine gemeinsame Steckverzahnung oder dergleichen verbunden werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können die Kronverzahnung oder auch die Steckverzahnung der Schaltklauenhälften ballig und/oder konisch beziehungsweise mit Hinterschnitt und/oder stirnseitig mit einer Fase oder einem Radius und/oder mit einem Zentrierkonus ausgeführt werden.
Es ist auch möglich, dass die Schaltklaue über eine Steckverzahnung mit der Antriebswelle drehfest verbunden und damit auch zentriert ist. Das korrespondierende Gegenstück der Schaltklaue zum Beispiel an dem Hohlrad des Planetenradsatzes ist vorzugsweise über ein Gleitlager oder dergleichen auf der Antriebswelle gelagert.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen sein, dass zur Dämpfung der Schaltbewegung der Schaltklaue zumindest ein Kolben oder dergleichen als Überdruckventil mit einer Rückstellfeder im Wesentlichen im Inneren der Antriebswelle angeordnet ist. Um den bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen der Verzahnung der Schaltklaue und dem korrespondierenden Gegenstück auftretenden Stoß dämpfen zu können, kann die Druckspitze über das Überdruckventil abgebaut werden. Dazu kann der Kolben über eine z.B. stärker als die Rückstellfeder des Betätigungskolbens ausgebildete Feder zurückgestellt werden. Durch die Hubbewegung des Kolbens wird das sich bei der Zahn-auf-Zahn-Stellung auf staunende Druckmittel aufgenommen. Bei einer Zahn-auf-Lückestellung wird dieser Druckmittelanteil in vorteilhafter Weise wieder zur schnellen Befüllung des Zylinderraumes des Betätigungskolbens genutzt. Wahlweise kann eine Bohrung vorgesehen werden, über welche während der Bewegung des inneren Kolbens das überschüssige Öl abfließen kann.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, geschnittene Teilansicht einer ersten möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Klauenkupplung in einem Automatgetriebe in Planetenbauweise; Fig. 2 eine schematische, geschnittene Teilansicht einer zweiten Ausführungsvariante der Anordnung;
Fig. 3 eine schematische, geschnittene Teilansicht einer dritten Ausführungsvariante der Anordnung;
Fig. 4 eine schematische, geschnittene Teilansicht einer vierten Ausführungsvariante der Anordnung;
Fig. 5 eine schematische, geschnittene Teilansicht einer fünften Ausführungsvariante der Anordnung;
Fig. 6 eine geschnittene Teilansicht an der Schnittlinie A gemäß Figur 5;
Fig. 7 eine schematische, geschnittene Teilansicht einer sechsten Ausführungsvariante der Anordnung;
Fig. 8 eine geschnittene Teilansicht an der Schnittlinie B gemäß Figur 7; und
Fig. 9 eine schematische, geschnittene Teilansicht einer siebenten Ausführungsvariante der Anordnung.
In den Figuren sind verschiedene Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Klauenkupplung zum schaltbaren Koppeln und Entkoppeln einer Antriebswelle 1 eines Automatgetriebes in Planetenbauweise mit zumindest einem Bauteil des Planetenradsatzes 4 dargestellt, wobei als Bauteil bei sämtlichen Ausführungsvarianten exemplarisch ein Hohlrad 2 des Planetenradsatzes 4 verwendet wird, welches über die Klauenkupplung mit der Antriebswelle 1 verbunden wird. Gleiche Bauteile sind mit den selben Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren bezeichnet. Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Klauenkupplung zentrisch im Wesentlichen innerhalb eines Sonnenrades 3 des Planetenradsatzes 4 angeordnet ist, um eine bauraumneutrale Anordnung der Klauenkupplung in dem Automatgetriebe zu realisieren.
Bei der ersten und der zweiten Ausführungsvariante gemäß den Figuren 1 und 2 sind die Schaltklaue 5 und der Betätigungskolben 6 als ein gemeinsames Bauteil ausgebildet, welches mit dem Bezugszeichen der Schaltklaue 5 bezeichnet ist und nachfolgend nur als Schaltklaue 5 bezeichnet wird. Die Schaltklaue 5 ist koaxial zur Antriebswelle 1 angeordnet und liegt an dem äußeren Umfang der Antriebswelle 1 an. Um in axialer Richtung zum Koppeln und Entkoppeln der Antriebswelle mit dem Hohlrad 2 des Planetenradsatzes 4 bewegt zu werden, ist ein Zylinderraum zwischen der Antriebswelle 1 und dem Sonnenrad 3 vorgesehen, der mit Druckmittel beaufschlagt wird.
Zur Rückstellung des gemeinsamen Bauteils ist bei der ersten Ausführungsvariante eine Rückstellfeder 7 innerhalb der Antriebswelle 1 in einer Bohrung 8 angeordnet. An der Rückstellfeder 7 ist ein Mitnahmeblech 9 vorgesehen, welches durch eine oder mehrere Öffnungen in der Antriebswelle 1 in radialer Richtung hindurch ragt, um die Schaltklaue 5 zurückzustellen. Die Öffnung in der Antriebswelle 1 ist als Langloch 10 ausgeführt. Die Schaltklaue 5 und das korrespondierende Gegenstück 1 1 an dem Hohlrad 2 weisen eine gemeinsame Kronverzahnung 12 auf. Die Schaltklaue 5 ist über eine gemeinsame Steckverzahnung 13 auf der Antriebswelle 1 zentriert und drehfest aber axial verschieblich verbunden.
Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsvariante wird die Schaltklaue 5 innen und außen aufgrund der geringen Axialkräfte über Rechteckringdichtungen 14 und über O-Ringdichtungen 15 abgedichtet.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante wird bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß Figur 2 die Rückstellfeder 7A außerhalb der Antriebswelle 1 zwischen der Schaltklaue 5 und der Antriebswelle 1 angeordnet. Ferner ist bei der zweiten Ausführungsvariante ein weiterer Kolben 16 als Überdruckventil vorgesehen, um einen Stoß zu dämpfen, welcher entsteht, wenn bei der Zuschaltung an der Schaltklaue 5 eine Zahn-auf-Zahn-Stellung auftritt. Der Kolben 16 ist im Inneren der Antriebswelle 1 angeordnet und über eine stärker als die Rückstellfeder 7A ausgebildete Feder 17 zurückgestellt. Durch die Hubbewegung des Kolbens 16 wird das bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung aufstauende Druckmittel aufgenommen. Wenn schließlich eine Zahn-auf-Lückestellung bei der Schaltklaue 5 erreicht wird, kann dieser Druckmittelanteil wieder zur schnellen Befüllung verwendet werden, um die Schaltklaue 5 weiter zu bewegen. Wahlweise kann eine Bohrung 18, welche mit einer gestrichelten Linie in Figur 2 angedeutet ist, vorgesehen werden, über welche während der Bewegung des Kolbens 16 das überschüssige Druckmittel abfließen kann.
Auch bei der zweiten Ausführungsvariante wird wie bei der ersten Ausführungsvariante ein Zylinderraum zwischen der Antriebswelle 1 und dem Sonnenrad 3 gebildet, der mit Druckmittel zur Betätigung der Schaltklaue 5 beaufschlagt wird.
In Figur 3 ist eine dritte mögliche Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Hierbei sind die Schaltklaue 5A und der Betätigungskolben 6 als separate Bauteile ausgeführt. Der Betätigungskolben 6 ist in einer Bohrung 8 im Inneren der Antriebswelle 1 axial bewegbar angeordnet. Zur Betätigung des Betätigungskolbens 6 wird Druckmittel über einen Druckmittel-Zuführkanal 20 zugeführt, um den Betätigungskolben 6 mit Druckmittel zu beaufschlagen und eine Bewegung in der Zeichnungsebene nach links gegen die Federkraft der Rückstellfeder 7 zu realisieren. Um die Bewegung des Betätigungskolbens 6 auf die Schaltklaue 5A zu ü- bertragen, ist ein Bolzen 21 vorgesehen, der durch zwei vorzugsweise kreisrunde Öffnungen hindurch ragt und mit der Schaltklaue 5A verbunden ist.
In Figur 4 ist eine vierte mögliche Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt, welche analog zur dritten Ausführungsvariante gemäß Figur 3 ausgeführt ist, jedoch wird die Übertragung der Bewegung des Betätigungskolbens mit drei Mitnahmefingern 22 realisiert und wobei jedoch zusätzlich ein Überdruckventil verwendet wird, dessen Funktion mit der des zusätzlichen Kolbens 16 bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß Figur 2 vergleichbar ist, so dass auf die Beschreibung zu Fig. 2 verwiesen wird. Eine fünfte Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Anordnung ist in Figur 5 und 6 dargestellt. Die fünfte Ausführungsvariante ist vergleichbar mit der dritten Ausführungsvariante gemäß Figur 3, jedoch wird die Übertragung der Bewegung des Betätigungskolbens 6 wie in Fig. 4 mit drei Mitnahmefingern 22 realisiert, wodurch ein Verkippen beziehungsweise Verklemmen vermieden wird. Die Schaltklaue 5B und das korrespondierende Gegenstück 1 1 A an dem Hohlrad 2 weisen bei der fünften Ausführungsvariante eine gemeinsame Steckverzahnung 23 auf. Das Gegenstück 11 A an dem Hohlrad 2 ist über ein Gleitlager 24 auf der Antriebswelle 1 gelagert. Die Schaltklaue 5B ist über eine gemeinsame Steckverzahnung 13 mit der Antriebswelle 1 drehfest verbunden und auf dieser zentriert.
In Figur 6 ist eine geschnittene Teilansicht an der Schnittlinie A in Figur 5 gezeigt, aus der die etwa ankerförmige Ausgestaltung der Mitnahmefinger 22 verdeutlicht wird. Aufgrund der konstruktiven Form der Mitnahmefinger 22 ergibt sich quasi eine flächige Anlage sowohl an der Schaltklaue 5B als auch an dem Betätigungskolben 6. Im Inneren des Betätigungskolbens 6 ist ein Schmierölkanal 19 zur Schmierölversorgung angeordnet.
In Figur 7 ist eine sechste Ausführungsvariante der Anordnung dargestellt. Hierbei wird auf eine Rückstellfeder verzichtet, da die Betätigung des Betätigungskolbens 6 in beide Bewegungsrichtungen hydraulisch erfolgt. Die Ansteuerung erfolgt jedoch nur von einer Seite. Dazu wird ein Rohr 26 in einen gehäusefesten Deckel 27 eingepresst. Das Rohr 26 ist derart angeordnet, dass es durch den Betätigungskolben 6 geführt wird und Druckmittel in der Zeichnungsebene linksseitig des Betätigungskolbens 6 in die Bohrung 8 der Antriebswelle 1 zuführt, um den Betätigungskolben 6 bei Druckbeaufschlagung in der Zeichnungsebene nach rechts zu bewegen, um dadurch die Schaltklaue 5C in ihre geöffnete Position beziehungsweise in ihre entkoppelte Position zu bringen. Ferner sind in dem Deckel 27 weitere Zuführkanäle 25 vorgesehen, die Druckmittel in der Zeichnungsebene rechtsseitig des Betätigungskolbens 6 in die Bohrung 8 der Antriebswelle 1 führen, um den Betätigungskolben 6 bei Druckbeaufschlagung in der Zeichnungsebene nach links zu bewegen, wodurch die Schaltklaue 5C in ihre geschlossene Position beziehungsweise in ihre gekoppelte Position gebracht wird. In Figur 8 ist eine geschnittene Teilansicht gemäß der Schnittlinie B in Figur 7 dargestellt. Aus dieser Ansicht wird deutlich, dass in dem Deckel 27 drei Zuführkanälen 25 vorgesehen sind, um die rechte Seite des Betätigungskolbens 6 mit Druckmittel zu beaufschlagen, um die Schaltklaue 5C zu schließen. Die Zuführkanäle 25 sind vorzugsweise in einem Winkel von 120° zueinander versetzt angeordnet.
Schließlich zeigt Figur 9 eine siebente Ausführungsvariante, bei der der Betätigungskolben in der Bohrung der Antriebswelle 1 angeordnet ist und hydraulisch gegen die Kraft einer Rückstellfeder 7 bewegbar ist. Die Schaltklaue 5B und das korrespondierende Gegenstück 1 1 A ist wie bei der fünften Ausführungsvariante gemäß Figur 5 mit einer gemeinsamen Steckverzahnung 23 ausgeführt. Im Unterschied dazu ist bei der siebenten Ausführungsvariante eine Klauenkupplung der Art „normalerweise geschlossen" (normally closed) ausgeführt. Dies bedeutet, dass sich die Schaltklaue 5B ohne Druckbeaufschlagung in ihrer geschlossenen Position beziehungsweise in der gekoppelten Position befindet. Sobald eine Druckbeaufschlagung des Betätigungskolbens 6 erfolgt, wird die Schaltklaue 5B geöffnet beziehungsweise entkoppelt von dem Gegenstück 1 1 A.
Bei sämtlichen Ausführungsvarianten ausgenommen bei der siebenten Ausführungsvariante gemäß Figur 9 ist die Schaltklaue in ihrer geöffneten beziehungsweise entkoppelten Position dargestellt. In Figur 9 ist die Schaltklaue 5B nämlich in ihrer geschlossenen beziehungsweise gekoppelten Position gezeigt.
Bezuqszeichen
Antriebswelle, Welle
Hohlrad
Sonnenrad
Planetenradsatz
Schaltklaue A Schaltklaue B Schaltklaue C Schaltklaue
Betätigungskolben
Rückstellfeder A Rückstellfeder
Bohrung
Mitnahmeblech 0 Langloch 1 Gegenstück 1 A Gegenstück 2 Kronverzahnung 3 Steckverzahnung 4 Rechteckringdichtungen 5 O-Ringdichtungen 6 Kolben 7 Feder 8 Bohrung 9 Schmierölkanal 0 Zuführkanal 1 Bolzen 2 Mitnahmefinger 3 Steckverzahnung 4 Gleitlager 5 Zuführkanal Rohr Deckel

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung mit zumindest einer Klauenkupplung zum schaltbaren Koppeln und Entkoppeln einer Welle (1 ) eines Automatgetriebes in Planentenbauweise mit zumindest einem Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen mit einem Bauteil eines Planetenradsatzes (4) verbindbar ist, wobei die Klauenkupplung zentrisch im Wesentlichen innerhalb eines Sonnenrades (3) des Planetenradsatzes (4) angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass über die Klauenkupplung als Welle eine Antriebswelle (1 ) mit einem Hohlrad (2) des Planetenradsatzes (4) schaltbar verbindbar ist.
3. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung einen als Schaltklaue (5) ausgebildeten Betätigungskolben (6) aufweist.
4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellfeder (7) zur Rückstellung der Schaltklaue (5) im Inneren der Antriebswelle (1 ) angeordnet ist, wobei die Schaltklaue (5) über zumindest eine durch Öffnungen in der Antriebswelle (1 ) hindurchragende Mitnahme (9) zurückstellbar ist, die mit der Rückstellfeder (7) gekoppelt ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellfeder (7A) zur Rückstellung der Schaltklaue (5) in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle (1 ) und der Schaltklaue (5) angeordnet ist, wobei die Rückstellung direkt mit der Schaltklaue (5) gekoppelt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklaue (5A, 5B, 5C) koaxial zur Antriebswelle (1 ) und der Betätigungskolben (6) im Inneren der Antriebswelle (1 ) angeordnet sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklaue (5A) über zumindest einen durch die Antriebswelle (1 ) ragenden Bolzen (21 ) des Betätigungskolbens (6) betätigbar ist.
8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (6) über mehrere radial durch die Antriebswelle (1 ) hindurchragende Mitnahmefinger (22) mit der Schaltklaue (5B) zur axialen Bewegung gekoppelt ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (6) in beide Bewegungsrichtungen hydraulisch betätigbar ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckmittelversorgung ein Rohr (26) in einen gehäusefesten Deckel (27) eingepresst ist und durch den Betätigungskolben (6) in die als Zylinderraum des Betätigungskolbens (6) vorgesehene Bohrung (8) der Antriebswelle (1 ) geführt ist, um den Betätigungskolben (6) zum Öffnen der Schaltklaue (5C) mit Druckmittel zu beaufschlagen.
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem gehäusefesten Deckel (27) zumindest ein Druckmittel-Zuführungskanal (25) vorgesehen ist, der in die als Zylinderraum des Betätigungskolbens (6) vorgesehene Bohrung (8) der Antriebswelle (1 ) geführt ist, um den Betätigungskolben (6) zum Schließen der Schaltklaue (5C) mit Druckmittel zu beaufschlagen.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innendurchmesser der Bohrung (8) in der Antriebswelle (1 ) und dem Außendurchmesser des Betätigungskolbens (6) eine Spielpassung vorgesehen ist.
13. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklaue (5, 5A, 5C) und das korrespondierende Gegenstück
(1 1 ) an dem zu schaltenden Hohlrad (2) über eine gemeinsame Kronverzahnung (12) verbindbar sind.
14. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklaue (5B) und das korrespondierende Gegenstück (1 1 A) an dem zu schaltenden Hohlrad (2) über eine gemeinsame Steckverzahnung (23) verbindbar sind.
15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kronverzahnung (12) oder die Steckverzahnung (23) ballig und/oder konisch oder mit Hinterschnitt und/oder stirnseitig mit einer Fase oder einem Radius und/oder mit einem Zentrierkonus ausgeführt sind.
16. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklaue (5, 5A, 5B, 5C) über eine Steckverzahnung (13) mit der Antriebswelle (1 ) drehfest verbunden ist.
17. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dämpfung der Schaltbewegung der Schaltklaue (5, 5A) zumindest ein Kolben (16) als Überdruckventil mit einer rückstellenden Feder (17) im Inneren der Antriebswelle (1 ) angeordnet ist.
PCT/EP2010/056906 2009-06-04 2010-05-19 Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung WO2010139556A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020117028870A KR101689910B1 (ko) 2009-06-04 2010-05-19 하나 이상의 도그 클러치를 구비한 장치
EP10722662.3A EP2438323B1 (de) 2009-06-04 2010-05-19 Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung
US13/375,796 US8460144B2 (en) 2009-06-04 2010-05-19 Arrangement comprising at least one dog clutch
CN201080024251.3A CN102803790B (zh) 2009-06-04 2010-05-19 包含至少一个牙嵌式离合器的系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009026707.7A DE102009026707B4 (de) 2009-06-04 2009-06-04 Anordnung mit zumindest einer Klauenkupplung
DE102009026707.7 2009-06-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010139556A1 true WO2010139556A1 (de) 2010-12-09

Family

ID=42455334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/056906 WO2010139556A1 (de) 2009-06-04 2010-05-19 Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8460144B2 (de)
EP (1) EP2438323B1 (de)
KR (1) KR101689910B1 (de)
CN (1) CN102803790B (de)
DE (1) DE102009026707B4 (de)
WO (1) WO2010139556A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2784348A4 (de) * 2011-11-22 2016-04-13 Toyota Motor Co Ltd Automatikgetriebe für ein fahrzeug
US9599129B2 (en) 2011-11-22 2017-03-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Automatic transmission for vehicle

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009026708A1 (de) * 2009-06-04 2010-12-09 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung mit zumindest einer Klauenkupplung
DE102013218241A1 (de) 2013-09-12 2015-03-26 Zf Friedrichshafen Ag Klauenschaltelement umfassend eine Schiebemuffe für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs
DE102014226611A1 (de) 2014-12-19 2016-06-23 Zf Friedrichshafen Ag Klauenkupplung
US10066675B2 (en) * 2015-08-28 2018-09-04 Fca Us Llc System and method for improved transmission shifting
US10167906B2 (en) 2016-07-19 2019-01-01 GM Global Technology Operations LLC Clutch assembly having a hydraulically actuate piston and latching device
CN108916261B (zh) * 2018-07-16 2019-08-27 武汉理工大学 一种牙嵌式液压离合器
CN114151460A (zh) * 2021-12-13 2022-03-08 南京邦奇自动变速箱有限公司 一种变速器双簧动力耦合装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444972A (en) * 1967-04-28 1969-05-20 Walter H Carstensen Fluid-operated clutch
DE2246123A1 (de) * 1972-09-20 1974-03-28 Konrad Altmann Mechanische, formschluessige, unter last schaltbare kupplung
US5667330A (en) 1995-11-28 1997-09-16 Case Corporation Quick-connect mechanism for releasably retaining a power take-off shaft within an output shaft hub
GB2368102A (en) 2000-10-19 2002-04-24 Gen Motors Corp Automatic transmission with decoupling device that allows towing of vehicle
US20060040782A1 (en) 2004-08-19 2006-02-23 Diemer John J Main shaft dog clutch and method
DE102005035156A1 (de) * 2004-08-19 2006-03-02 General Motors Corp., Detroit Klauenkupplung und Verfahren für Schongang

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE634500C (de) 1932-10-20 1936-08-29 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Elektrorolle, insbesondere fuer Walzwerke
DE866290C (de) 1941-04-26 1953-02-09 Maybach Motorenbau G M B H Wechselgetriebe
US2547161A (en) * 1945-07-04 1951-04-03 Avco Mfg Corp Variable-speed gearing for driving propellers
CH304821A (de) 1952-03-21 1955-01-31 Conradty Fa C Selbstdichtendes Gleitlager.
DE1550769C3 (de) 1966-02-18 1975-05-22 Hermann Dipl.-Ing. X 8010 Dresden Golle Hydrostatisches Wechsel- und Wendegetriebe
SE374506B (de) 1972-04-04 1975-03-10 Atlas Copco Ab
DE2916346C3 (de) 1979-04-23 1982-02-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Lösbare Lagerung einer Baugruppe, insbesondere einer Doppel-Lamellenkupplung
JPH0611418Y2 (ja) * 1987-03-10 1994-03-23 トヨタ自動車株式会社 プラネタリギヤ式手動変速機
US5019022A (en) 1988-08-31 1991-05-28 Volkswagen Ag Speed change arrangement
DE3836956A1 (de) 1988-10-29 1990-05-03 Mtu Muenchen Gmbh Einrichtung zur abdichtung von durch medien, wie fluessigkeiten und/oder gasen unterschiedlichen druckes beaufschlagten raeumen, insbesondere zwischen wellen bei turbomaschinen
US5679096A (en) 1996-04-08 1997-10-21 Eaton Corporation Torque control for powertrain and change-gear transmission utilized in same
US5711740A (en) * 1996-05-29 1998-01-27 New Venture Gear, Inc. Mechanical clutch for planetary-type gear reduction unit
IT1286172B1 (it) 1996-07-12 1998-07-07 New Holland Italia Spa Trasmissione elettronica per un veicolo a quattro ruote motrici.
US5788038A (en) 1996-10-03 1998-08-04 Dana Corporation Anti-gear-hopping device
DE19851895A1 (de) * 1998-11-11 2000-05-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Vielgängiges Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE19901414B4 (de) 1999-01-17 2006-05-24 Boisch, Richard, Prof. Dr. Automatisiert schaltbare Getriebe mit Drehmaschine und Bremseinrichtung zur Synchronisierung und Hauptankupplung sowie Verfahren zur Steuerung derselben
US6079539A (en) 1999-02-16 2000-06-27 Dana Corporation In-line axle disconnect assembly
FR2827927B1 (fr) * 2001-07-27 2003-10-17 Thales Sa Dispositif d'accouplement a crabot
DE10229515A1 (de) 2002-07-02 2004-01-15 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeschaltung
DE10305434B4 (de) 2002-12-19 2006-11-30 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Adapter und Getriebemotor
DE10323254A1 (de) * 2003-05-23 2004-12-23 Zf Friedrichshafen Ag Planetengetriebe
DE10331370A1 (de) 2003-07-11 2005-03-03 Zf Friedrichshafen Ag Automatgetriebe mit einem hydraulisch betätigbaren Schaltglied
DE10334450A1 (de) 2003-07-29 2005-02-17 Zf Friedrichshafen Ag Formschlüssige Kupplung für Verteilergetriebe und Ausgleichsgetriebe für Kraftfahrzeuge
US7278942B2 (en) 2004-08-19 2007-10-09 General Motors Corporation Transmission packaging and rotor support structure
CN100523538C (zh) * 2004-08-19 2009-08-05 通用汽车环球科技运作公司 主轴爪形离合器与方法
DE102005002337A1 (de) 2005-01-17 2006-08-10 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102006009622A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-13 Zf Friedrichshafen Ag Planetenradsatz
DE102006022176A1 (de) 2006-05-12 2007-11-15 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung zum Verteilen eines Antriebsmomentes auf wenigstens zwei Abtriebswellen
DE102006049274A1 (de) 2006-10-19 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Betätigen eines als Losrad ausgeführten Zahnrades einer Getriebeeinrichtung
DE102006049281B4 (de) 2006-10-19 2022-03-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Betätigen eines als Losrad ausgeführten Zahnrades einer Getriebeeinrichtung
DE102007035291B4 (de) * 2007-07-27 2021-12-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zum hydraulischen oder pneumatischen Betätigen eines Schaltelements
DE102008010064B4 (de) 2008-02-20 2016-04-07 Voith Patent Gmbh Automatgetriebe mit wenigstens einem Planetensatz

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444972A (en) * 1967-04-28 1969-05-20 Walter H Carstensen Fluid-operated clutch
DE2246123A1 (de) * 1972-09-20 1974-03-28 Konrad Altmann Mechanische, formschluessige, unter last schaltbare kupplung
US5667330A (en) 1995-11-28 1997-09-16 Case Corporation Quick-connect mechanism for releasably retaining a power take-off shaft within an output shaft hub
GB2368102A (en) 2000-10-19 2002-04-24 Gen Motors Corp Automatic transmission with decoupling device that allows towing of vehicle
US20060040782A1 (en) 2004-08-19 2006-02-23 Diemer John J Main shaft dog clutch and method
DE102005035156A1 (de) * 2004-08-19 2006-03-02 General Motors Corp., Detroit Klauenkupplung und Verfahren für Schongang

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2784348A4 (de) * 2011-11-22 2016-04-13 Toyota Motor Co Ltd Automatikgetriebe für ein fahrzeug
US9523399B2 (en) 2011-11-22 2016-12-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Automatic transmission for vehicle
US9599129B2 (en) 2011-11-22 2017-03-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Automatic transmission for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US20120083373A1 (en) 2012-04-05
KR101689910B1 (ko) 2016-12-26
EP2438323A1 (de) 2012-04-11
DE102009026707A1 (de) 2010-12-09
KR20120030074A (ko) 2012-03-27
DE102009026707B4 (de) 2022-01-27
EP2438323B1 (de) 2013-06-26
CN102803790B (zh) 2016-08-03
CN102803790A (zh) 2012-11-28
US8460144B2 (en) 2013-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2438323B1 (de) Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung
EP2438320B1 (de) Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung
EP3183477B1 (de) Hydraulische steuerungsvorrichtung für ein automatikgetriebe
EP2438322B1 (de) Anordnung mit zumindest einer klauenkupplung
DE102009014502B4 (de) Hydraulischer Aktor für Getriebe mit verringertem Geräusch
DE102009020406B4 (de) Drehmomentübertragungsanordnung
WO2015055366A2 (de) Hydraulische steuerungsvorrichtung für ein automatikgetriebe
WO2007039084A1 (de) Hydrauliksystem für die steuerung zweier aktuatoren, ablassventil für ein solches und getriebe mit einem solchen
EP1753985B1 (de) Hydraulischer linearantrieb insbesondere hydraulischer getriebeaktuator
DE102005029962A1 (de) Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug
EP3073127B1 (de) Kolben-hülsen-bauteil für ein mit druckmittel beaufschlagbares stellglied, mit druckmittel beaufschlagbares stellglied sowie verteilergetriebe
DE2212679B2 (de) Hydraulische Schaltvorrichtung für Lastschaltgetriebe mit Sicherung gegen Fehlschaltungen
WO2016026637A1 (de) Anordnung zum sperren und freigeben einer schaltposition eines schaltelementes
DE102006031815B4 (de) Druckölkupplung
DE102019107710A1 (de) Schaltvorrichtung für ein Kraftübertragungselement eines Kraftfahrzeugs
EP3645905A1 (de) Kupplungsanordnung
WO2018077462A1 (de) Schaltzylinder eines automatisierten schaltgetriebes
DE102022114774B3 (de) Kopplungseinheit zur reversiblen Kopplung einer Antriebsseite mit einer Abtriebsseite eines Antriebsstrangs
EP2486299B1 (de) Getriebevorrichtung und verfahren zum betreiben einer getriebevorrichtung
DE102009018572A1 (de) Getriebeanordnung mit einem Differential und einer Notentriegelungseinrichtung
DE102014202623A1 (de) Hydraulische Betätigungsanordnung
AT513976B1 (de) Schaltbare Zahnradpumpe
DE102012200984A1 (de) Hydraulische Betätigungsanordnung zum Betätigen eines Schaltelementes eines Getriebes
DE102004002520A1 (de) Kupplungsbetätigungsmechanismus zur Übertragung einer Betätigungskraft zu einer Reibungskupplung
DE102008042387A1 (de) Kupplungsvorrichtung zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080024251.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10722662

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010722662

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117028870

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13375796

Country of ref document: US