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Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigbare Schaltkupplung mit schmierölversorgten inneren und äusseren Reibkörpern, insbesondere Lamellen, die zwischen einer gegen Federkraft begrenzt axial verschiebbaren Druckplatte und einem Ringkolben angeordnet und abwechselnd mit einem Innenträger und einem Aussenträger drehfest verbunden sind, wobei wenigstens die einen Reibkörper bzw. Lamellen etwa radial durchlaufende Schmiernuten aufweisen.
Die beispielsweise in Fahrzeuggetrieben zur Schaltung unter Last vorgesehenen Reibkupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen, werden in der Regel durch Bohrungen in der Kupplungswelle und Radialbohrungen in den Kupplungsnaben mit Schmieröl versorgt. Die geforderten Leistungserhöhungen bei begrenzter Baugrösse, die höheren Drehzahldifferenzen und die vermehrten Schalthäufigkeiten verlangen nun aber über die reine Schmierung hinaus auch noch eine Kühlung der Reibkörper bzw. der Lamellen während und kurz nach dem Einkuppeln. Dazu muss der Kupplung ein Vielfaches der zur Schmierung notwendigen Ölmenge zugeführt werden.
Bei einer bekannten Schaltkupplung der eingangs beschriebenen Art (GB-PS Nr. 1, 474, 025) ist zu diesem Zweck im Innenträger für die inneren Lamellen ein zur Kupplungswelle hin offener Schmieröl-Sammelraum ausgespart, der über Bohrungen in der Kupplungswelle dauernd mit Schmier- öl versorgt wird. Es steht also genügend Schmieröl zur Verfügung, es sollte aber der Ölstrom nach dem Entkuppeln wieder versiegen, damit nur minimale Laufverluste bei der freilaufenden Kupplung auftreten. Ausserdem ergibt sich ein beträchticher Aufwand in bezug auf die Dimensionierung der Schmierölleitungen und hinsichtlich der Bereitstellung einer grossen Schmierölmenge, wobei letzteres besondere Bedeutung hat, da ausser dem Schmieröl gleichzeitig noch das Druckmittel zur Kupplungsbetätigung aufgebracht werden muss.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Schaltkupplung mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass eine ausreichende Kühlung der Reibkörper durch das Schmieröl während und kurz nach dem Einkuppeln gewährleistet ist, ohne die erforderliche Schmierölmenge und die Leitungsquerschnitte vergrössern zu müssen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass in dem den Zylinder für den Ringkolben bildenden Gehäuseteil einerseits und anderseits in an sich bekannter Weise im Innenträger für die inneren Reibkörper bzw. Lamellen ein zur Kupplungswelle hin offener und über Bohrungen in diesen versorgter Schmieröl-Sammelraum ausgespart ist und dass der Gehäuseteil sowie der Innenträger aneinander liegende, den Schmieröl-Sammelraum abschliessende, aber bei druckbeaufschlagtem Ringkolben einen Ringspalt zu den Reibkörpern bzw. Lamellen freigebende Dichtflächen besitzen.
Da der Schmieröl-Sammelraum dauernd mit der Schmierölzuleitung verbunden ist, wird er laufend und ausreichend mit Schmiermittel versorgt. Erfolgt nun eine Druckbeaufschlagung des Ringkolbens zur Einleitung und Durchführung des Einkuppelvorganges, so wird die Druckplatte gegen die Kraft der sie belastenden Feder in der gleichen Richtung wie der Kolben bewegt, welcher Bewegung auch der Innenträger folgt, so dass sich die beiden Dichtflächen voneinander entfernen und den Ringspalt freigeben. Der Schmieröl-Sammelraum kann sich daher unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch den Ringspalt rasch entleeren und den Reibkörpern bzw. Lamellen eine zur Kühlung ausreichende Schmierölmenge zur Verfügung stellen. Anschliessend kann dann nur mehr jene Schmierölmenge zu den Reibkörpern bzw.
Lamellen gelangen, die durch die Wellenbohrungen zufliesst, so dass ein zu grosser Schmierölverbrauch vermieden ist. Wird entkuppelt bzw. die Kupplung geöffnet, so schliesst sich der Ringspalt und es kann sich im Sammelraum wieder die für die Reibkörper- bzw. Lamellenkühlung beim nächsten Einkuppeln erforderliche Schmierölmenge ansammeln.
Bei an sich bekannter Ausbildung der die Druckplatte belastenden Feder als Tellerfeder ist diese erfindungsgemäss bei unbeaufschlagtem Ringkolben im wesentlichen vorspannungsfrei und es ist eine zusätzliche schwächere Feder zum Aneinanderdrücken der beiden Dichtflächen vorgesehen. Würde man die Tellerfeder gleichzeitig zum Aneinanderdrücken der Dichtflächen heranziehen, so müsste eine feinfühlige Einstellung unter Berücksichtigung des auftretenden Verschleisses stattfinden. Es ist daher wesentlich einfacher, die Aufgabe des Aneinanderdrückens der Dichtflächen einer zusätzlichen Feder zu übertragen, die dann aber selbstverständlich schwächer als die Tellerfeder ausgeführt sein muss und vorhandene Toleranzen und Abnutzungen leicht ausgleichen kann.
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Sind zur Rückführung des Ringkolbens in an sich bekannter Weise achsparallel angeordnete Schraubendruckfedern vorgesehen, so sind diese Schraubendruckfedern erfindungsgemäss in im Bereich der Mitnahmeverzahnung des Innenträgers für die inneren Reibkörper bzw. Lamellen verlaufenden Bohrungen angeordnet. Durch diese Anordnung der Bohrungen wird jede Bohrung mit einem breiten Schlitz zum Schmieröldurchtritt zu den Reibkörpern bzw. Lamellen versehen, ohne für diesen Zweck eine Vielzahl radialer Bohrungen anbringen zu müssen. Ausserdem wird durch die Verlagerung der Bohrungen für die Schraubendruckfedern im Bereich der Mitnahmeverzahnungen eine Verringerung der radialen Bauabmessungen der Kupplung erzielt.
Zweckmässig ist es auch, wenn die Schraubendruckfedern an der die Druckplatte belastenden Tellerfedern unmittelbar abgestützt sind. Dadurch bleibt der Innenträger von den Schraubendruckfedern unbeeinflusst und unterliegt lediglich der Beaufschlagung durch die zusätzliche Feder.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine aus zwei gleichen, wechselweise betätigbaren Schaltkupplungen bestehende Kupplungseinheit im Axialschnitt und Fig. 2 einen zugehörigen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Die Kupplungseinheit besteht aus zwei gleichen gleichachsig angeordneten Lamellenkupplungen - -1--, die eine gemeinsame Antriebswelle --2-- besitzen. Mit der Antriebswelle --2-- sind Druckplatten --3-- drehfest, aber axial verschiebbar verbunden, wobei diese Druckplatten
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sind. Die Aussenlamellen --6-- sind mit je einem Aussenträger bzw. einer Kupplungsglocke --7-drehfest verbunden, von der der Abtrieb in beliebiger Weise abgenommen wird. Die Innenlamellen - sind mit radialen Schmiernuten versehen. Auf die Druckplatten --3-- wirken Tellerfedern - ein, die bei frei laufender Kupplung (Fig. 1 linke Bildhälfte) etwa vorspannungsfrei sind.
Zur Kuppungsbetätigung dient je ein Ringkolben --9--, dessen Zylinder --10-- über Wellenbohrungen --11, 12-- mit Drucköl beaufschlagbar ist. Zur Rückführung der Ringkolben - 9-dienen Schraubendruckfedern-13-, die in achsparallelen Bohrungen angeordnet sind, die
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In dem die Zylinder --10-- für die Ringkolben --9-- bildenden Gehäuseteil --14-- sowie im Innenträger --4-- ist ein zur Kupplungswelle --2-- hin offener und über Bohrungen --15, 16-- mit Schmieröl versorgter Sammelraum --17-- ausgespart. Der Gehäuseteil --14-- und der Innenträger --4-- bilden Dichtflächen --18--, die bei druckbeaufschlagtem Ringkolben --9-- (Fig. 1 rechte Bildhälfte) einen Spalt --19-- freigeben, durch den das Schmieröl aus dem Sammelraum --17-- über die Bohrungen der Druckfedern --13-- zu den Lamellen --5, 6-- gelangen kann. Zum Aneinanderdrücken der Dichtflächen --18-- werden nicht die Tellerfedern --8--, sondern zusätzliche schwächere Tellerfedern --20-- herangezogen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckmittelbetätigbare Schaltkupplung mit schmierölversorgten inneren und äusseren Reibkörpern, insbesondere Lamellen, die zwischen einer gegen Federkraft begrenzt axial verschiebbaren Druckplatte und einem Ringkolben angeordnet und abwechslend mit einem Innenträger und einem Aussenträger drehfest verbunden sind, wobei wenigstens die einen Reibkörper bzw.
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The invention relates to a pressure fluid-actuated clutch with lubricating oil-supplied inner and outer friction bodies, in particular lamellae, which are arranged between a pressure plate which is axially displaceable against spring force and an annular piston and are alternately connected non-rotatably to an inner carrier and an outer carrier, at least one friction body or lamellae being approximately have radially continuous lubrication grooves.
The friction clutches, in particular multi-plate clutches, provided for example in vehicle transmissions for switching under load, are generally supplied with lubricating oil through bores in the clutch shaft and radial bores in the clutch hubs. The required performance increases with a limited size, the higher speed differences and the increased switching frequencies now require not only lubrication but also cooling of the friction bodies or the plates during and shortly after engaging. To do this, the coupling must be supplied with a multiple of the amount of oil required for lubrication.
In a known clutch of the type described at the outset (GB-PS No. 1, 474, 025), a lubricating oil collecting space which is open towards the clutch shaft and which is permanently provided with lubricating oil through holes in the clutch shaft is recessed for this purpose in the inner carrier for the inner plates. oil is supplied. So there is enough lubricating oil available, but the oil flow should dry up again after uncoupling, so that only minimal running losses occur with the free-running clutch. In addition, there is considerable effort with regard to the dimensioning of the lubricating oil lines and with regard to the provision of a large amount of lubricating oil, the latter being particularly important since, in addition to the lubricating oil, the pressure medium for actuating the clutch must also be applied at the same time.
Accordingly, the invention has for its object to improve the clutch described above with simple means so that sufficient cooling of the friction body is ensured by the lubricating oil during and shortly after coupling, without having to increase the required amount of lubricating oil and the line cross-sections.
The invention achieves the stated object in that in the housing part forming the cylinder for the annular piston, on the one hand and on the other hand, in a manner known per se, in the inner support for the inner friction bodies or plates, an open to the clutch shaft and recessed through bores in this lubricating oil collecting space is and that the housing part and the inner support are adjacent to one another and close the lubricating oil collecting space, but when the ring piston is pressurized they have an annular gap to the friction bodies or lamellae.
Since the lubricating oil collecting space is permanently connected to the lubricating oil supply line, it is constantly and adequately supplied with lubricant. If the annular piston is now pressurized to initiate and carry out the engagement process, the pressure plate is moved against the force of the spring loading it in the same direction as the piston, which movement the inner carrier also follows, so that the two sealing surfaces separate from one another and Release the annular gap. The lubricating oil collecting chamber can therefore quickly empty under the action of the centrifugal force through the annular gap and provide the friction bodies or disks with a sufficient amount of lubricating oil for cooling. Then only that quantity of lubricating oil can be added to the friction bodies or
Slats arrive, which flows through the shaft bores, so that excessive lubricating oil consumption is avoided. If the clutch is uncoupled or the clutch is opened, the annular gap closes and the amount of lubricating oil required for the friction body or lamella cooling when the next clutch is engaged can accumulate again.
If the spring loading the pressure plate as a plate spring is known per se, according to the invention this is essentially free of prestress when the annular piston is not under pressure and an additional weaker spring is provided for pressing the two sealing surfaces together. If you were to use the disc spring at the same time to press the sealing surfaces together, a sensitive adjustment would have to be made taking into account the wear that occurs. It is therefore much easier to transfer the task of pressing together the sealing surfaces of an additional spring, which of course must then be weaker than the plate spring and can easily compensate for existing tolerances and wear.
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If helical compression springs are provided for the return of the ring piston in a manner known per se, these helical compression springs are arranged according to the invention in bores running in the area of the driving teeth of the inner carrier for the inner friction bodies or lamellae. With this arrangement of the holes, each hole is provided with a wide slot for lubricant oil to pass through to the friction bodies or plates, without having to make a large number of radial holes for this purpose. In addition, the displacement of the bores for the helical compression springs in the area of the driving teeth reduces the radial dimensions of the coupling.
It is also expedient if the helical compression springs are supported directly on the plate springs loading the pressure plate. As a result, the inner support remains unaffected by the helical compression springs and is only subject to the action of the additional spring.
In the drawings, the subject matter of the invention is shown in one embodiment, u. 1 shows a coupling unit consisting of two identical, alternately actuatable clutches in axial section, and FIG. 2 shows an associated cross section along the line II-II of FIG. 1.
The clutch unit consists of two identical multi-axis multi-plate clutches - -1--, which have a common drive shaft --2--. Pressure plates --3-- are connected to the drive shaft --2-- in a rotationally fixed but axially displaceable manner, whereby these pressure plates
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are. The outer plates --6-- are each rotatably connected to an outer bracket or a clutch bell --7, from which the output is removed in any way. The inner plates - are provided with radial lubrication grooves. Disc springs - act on the pressure plates --3--, which are approximately free of preload when the clutch is running freely (Fig. 1 left half of the figure).
A ring piston --9-- is used to actuate the clutch, the cylinder --10-- of which can be pressurized with pressure oil via shaft bores --11, 12--. For the return of the ring pistons - 9-serve compression springs-13-, which are arranged in axially parallel bores
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In the cylinder part --10-- for the ring pistons --9-- forming the housing part --14-- as well as in the inner support --4-- there is an open to the clutch shaft --2-- and through holes --15, 16-- Gaping area supplied with lubricating oil --17-- recessed. The housing part --14-- and the inner support --4-- form sealing surfaces --18--, which open a gap --19-- through which the ring piston --9-- (Fig. 1, right half of the figure) is pressurized the lubricating oil from the collecting chamber --17-- can reach the fins --5, 6-- via the holes in the pressure springs --13--. To press the sealing surfaces --18-- together, it is not the plate springs --8-- that are used, but rather weaker plate springs --20--.
PATENT CLAIMS:
1. Pressure fluid-actuated clutch with lubricating oil-supplied inner and outer friction bodies, in particular lamellae, which are arranged between a pressure plate which is axially displaceable against spring force and an annular piston and are alternately non-rotatably connected to an inner carrier and an outer carrier, at least one friction body or
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