DE4116051A1 - Hydraulische reibungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Reibungsvorrichtung, die in einem Kraftübertragungszug eines automatischen Getriebes in Form einer Mehrscheibenkupplung oder Mehrscheibenbremse verwendet wird.

In dem Service-Handbuch "Nissan Full Range Electronically Controlled Automatic Transmission of the RE4RO1A Type", Seiten I-79 bis I-83, veröffentlicht in Japan im März 1987, zeigt mehrere solcher hydraulischer Reibungselemente der beschriebenen Art. Die hydraulischen Reibungsvorrichtungen verwenden ein hydraulisches Arbeitsfluid zum Kühlen eines Satzes ineinandergeschachtelter Reibscheiben. Um die Reibscheiben wirksam zu kühlen, ist eine Anordnung vorgesehen, die das hydraulische Fluid auf die Scheiben spritzt. Auch ist es bekannt, die Scheiben in das hydraulische Fluid einzutauchen.

Aufgrund der häufigen Wiederholung des Ineingriffbringens und des Lösens der Reibscheiben oder durch den schleifenden Eingriff über längere Zeitdauer wird in den Reibscheiben Wärme entwickelt und angesammelt. Der Umfang der sich an einer der Scheiben aufbauenden Wärme wird durch deren Wärmekapazität bestimmt. Wenn diese Wärmekapazität gering ist, neigen die Scheiben zum Überhitzen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hydraulische Reibungsvorrichtung der obengenannten Art derart zu verbessern, daß die in einer der Reibscheiben aufgebaute Wärme wirksam abgeführt wird, ohne daß größere Modifikationen an der hydraulischen Reibungsvorrichtung vorgenommen werden müssen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Teilschnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer hydraulischen Reibungsvorrichtung in Form einer Mehrscheibenkupplung mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung von Fig. 1, die einen Satz ineinandergeschachtelter Reibscheiben mit mehreren Antriebsscheiben und mehreren Abtriebsscheiben und einer Stützscheibe zeigt.

Fig. 3A ist eine Teildraufsicht auf die in der ersten Ausführungsform verwendete Abstützscheibe.

Fig. 3B ist ein diametraler Radialschnitt von Fig. 3A.

Fig. 4A ist eine Teildraufsicht auf jede der Antriebsscheiben, die in der ersten Auführungsform verwendet werden.

Fig. 4B ist ein diametraler Radialschnitt von Fig. 4A.

Fig. 5A ist eine Teildraufsicht auf jede der Abtriebsscheiben, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden.

Fig. 5B ist ein diametraler Radialschnitt von Fig. 5A.

Fig. 6A und 6B sind den Fig. 4A und 4B vergleichbare Darstellungen einer Modifikation der Antriebsscheibe.

Fig. 7A und 6B sind den Fig. 3A und 3B vergleichbare Darstellungen einer Modifikation der Abstützscheibe.

Fig. 8 ist eine der Fig. 2 vergleichbare Darstellung einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 9A ist eine Draufsicht auf jede der Abtriebsscheiben in der zweiten Ausführungsform.

Fig. 9B ist ein diametraler Radialschnitt von Fig. 9A, und

Fig. 10 ist eine der Fig. 8 vergleichbare Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine hydraulische Reibungsvorrichtung in Form einer Mehrscheibenkupplung mit einem Antriebselement in Form einer Kupplungstrommel 1, einem Abtriebselement in Form einer Kupplungsnabe 2 und einem Satz ineinandergeschachtelter Reibungs- oder Kupplungsscheiben.

Der Satz ineinandergeschachtelter Reibscheiben enthält mehrere Antriebsscheiben 3, die mit der Kupplungstrommel verkeilt sind, mehrere Abtriebsscheiben 4, die mit der Kupplungsnabe 2 verkeilt sind, und eine Abstützscheibe 5, die mit der Kupplungsnabe 2 verkeilt ist.

Die Antriebsscheiben 3, die Abtriebsscheiben 4 und die Abstützscheibe 5 sind durch einen hydraulisch betätigten Kolben 6 in festen Eingriff gedrückt. Die Mehrscheibenkupplung enthält auch einen Schnappring 7, eine Tellerscheibe 8, Kolbendichtungen 9 und 10, ein Federlager 12, ein Kugelventil 13, eine Kolbenservokammer 14 und ein Kupplungsloch 15.

Gemäß den Fig. 2, 3A und 3B ist die Abstützscheibe mit vier Durchlaßkanälen 51 versehen, die jeweils aus einer sich radial geradlinig erstreckenden Bohrung bestehen mit einer Einlaßöffnung an einem inneren Umfang 55 der Abstützscheibe 5 und einer Auslaßöffnung an einem äußeren Umfang 56. Das innere Ende eines jeden der Durchlaßkanäle 51 ist bei 52 durch eine Abschrägung erweitert, um das Einströmen eines hydraulischen Fluides zu begünstigen.

Gemäß den Fig. 2, 4A und 4B enthält jede der Antriebsscheiben 3 einen Kern 33 mit zwei Reibungsbelägen 32 und ist mit vier Durchgangskanälen 31 versehen, die sich jeweils geradlinig radial durch den Kern 33 erstrecken. Jeder der Durchlaßkanäle 31 hat eine Einlaßöffnung am inneren Umfang 35 des Kerns 33 und eine Auslaßöffnung am äußeren Umfang 36 desselben.

Gemäß Fig. 2, 5A und 5B ist jede der Abtriebsscheiben 4 mit vier Durchlaßkanälen 41 versehen, die jeweils geradlinig und geneigt in Drehrichtung der Abtriebsscheibe 4 verlaufen. Jeder der geneigten Durchlaßkanäle 41 hat eine Einlaßöffnung am inneren Umfang 45 der Abtriebsscheibe 4 und eine Auslaßöffnung am äußeren Umfang 46 derselben. Der Grad der Neigung jedes der Durchlaßkanäle 41 ist derart gewählt, daß die Richtungen der Durchlaßkanäle 41 im wesentlichen mit den Richtungen übereinstimmen, in denen das hydraulische Fluid radial nach außen von einer hydraulichen Fluidzuführwelle 48 bei Übertragung des maxiamalen Drehmoments geworfen wird (siehe Fig. 5A). Das Hydraulikfluid, das durch diese geneigten Durchlaßkanäle 41 strömt, ist einem geringen Strömungswiderstand im Vergleich zu den sich radial erstreckenden Durchlaßkanälen 31 und 51 unterworfen.

Im Betrieb tritt das radial nach außen geschleuderte Hydraulikfluid in jeden der obenerwähnten Durchlaßkanäle 51, 31 und 41 ein und fließt von deren inneren Enden zu den äußeren Enden. Aufgrund der Strömungen des Hydraulikfluides durch jede der Scheiben 5, 3 und 4 wird eine Wärmeansammlung in jeder dieser Scheiben unterdrückt.

Für gesteigerte Kühlwirkung erstrecken sich gemäß den Fig. 6A und 6B Durchlaßkanäle 31 in geradliniger, radialer Richtung zwischen dem Kern 33 und den Reibungsbelägen 32. Diese Anordnung ist zur Abführung von Wärme wirksam, die in den Reibungsbelägen 32 erzeugt wird. Zur Vergrößerung der Einströmrate des Hydraulikfluides ist gemäß den Fig. 7A und 7B die Stützscheibe 5 mit einer Umfangsnut 521 versehen, die eine Bodenwand aufweist, an der jeder der Durchlaßkanäle 51 ein Einlaßende 511 aufweist. Diese Nut 521 dient als eine Hydraulikfluidfangnut, die sicherstellt, daß eine ausreichende Menge an Hydraulikfluid den Einlaßenden 511 zugeführt wird. Eine solche Fangnut kann in jeder der Abtriebsscheiben 4 ausgebildet sein, falls erforderlich.

Bezugnehmend auf die Fig. 8, 9A und 9B wird die zweite Ausführungsform beschrieben. Wie in Fig. 8 gezeigt, bilden eine Abtriebsscheibe 4A und eine Abtriebsscheibe 4B ein einzelnes Paar. Die zwei Abtriebsscheiben 4A und 4B eines jeden Paares haben einander gegenüberstehende Seiten, die jeweils mit acht spiralförmigen Kanälen 41R versehen sind, die man am besten in Fig. 9A erkennt. Wenn die Scheiben in Eingriff sind, liegen die sich gegenüberstehenden Seiten der Abtriebsscheiben 4A und 4B fest aneinander, wobei die spiralförmigen Kanäle der einen Scheibe 4A mit den entsprechenden Kanälen der anderen Scheibe 4B fluchten. Wie man am besten in Fig. 9A erkennt, hat jeder der spiralförmigen Kanäle 41R ein Einlaßende am inneren Umfang 45 der Scheibe 4B und ein Auslaßende am äußeren Umfang 46 derselben. Aufgrund der Krümmung ist das Hydraulikfluid, das durch die Kanäle 41R strömt, einem minimalen Strömungswiderstand im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen unterworfen.

Die Durchlaßkanalanordnung, die unter Bezugnahme auf die Fig. 8, 9A un 9B beschrieben wurde, läßt sich auch an den Antriebsscheiben gemäß Fig. 10 anwenden. In Fig. 10 haben eine Antriebsscheibe 3A und eine dazu passende Antriebsscheibe 3B eines Paares einander gegenüberstehende Flächen, die mit spiralförmigen Durchlaßkanälen 31R versehen sind, wobei jeder ein Einlaßende am inneren Umfang der zugehörigen Scheibe und ein Auslaßende am äußeren Umfang derselben aufweist.

Der Grad der Neigung und der Krümmung eines jeden dieser spriralförmigen Kanäle ist so gestaltet, daß Strömungen des Hydraulikfluides, das radial bei Übertragung des maximalen Drehmoments nach außen geschleudert wird, eingefangen werden. Es wird daher ein maximaler Kühleffekt bei Übertragung des maximalen Drehmoments durch die hydraulische Reibungsvorrichtung erzielt.

Obgleich zuvor am Beispiel an Mehrscheibenkupplungen beschrieben, ist die Erfindung auch an Mehrscheibenbremsen anwendbar.

Claims (9)

1. Hydraulische Reibungsvorrichtung, enthaltend:
einen Satz ineinandergeschachtelter Reibscheiben mit mehreren Antriebsscheiben und mehreren Abtriebsscheiben;
ein Antriebselement, das mit den Antriebsscheiben drehbar ist;
ein Abtriebselement, das mit den Abtriebsscheiben drehbar ist,
wobei wenigstens eine des Satzes ineinandergeschachtelter Reibscheiben wenigstens einen Durchlaßkanal zur Durchleitung eines Hydraulikfluides aufweist.

2. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Satz ineinandergeschachtelter Reibscheiben eine mit dem Abtriebselement drehbare Stützscheibe enthält.

3. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Durchlaßkanal sich radial erstreckt.

4. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Durchlaßkanal in Drehrichtung des Abtriebselements geneigt ist.

5. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der jede der Antriebsscheiben einen Kern mit Reibungsbelägen aufweist.

6. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der wenigstens eine der Abtriebsscheiben und die Abstützscheibe einen Durchlaßkanal aufweisen.

7. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Durchlaßkanal in Drehrichtung des Abtriebselements geneigt ist.

8. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der wenigstens eine der Antriebsscheiben einen Durchlaßkanal aufweist.

9. Hydraulische Reibungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Durchlaßkanal sich durch den Kern der genannten Antriebsscheibe (n) erstreckt.