DE102005053164A1

DE102005053164A1 - Lamellenkupplung

Info

Publication number: DE102005053164A1
Application number: DE200510053164
Authority: DE
Inventors: Jochen Schneider; Michael Herlitzek; Roland Dipl.-Ing. Rehtanz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Eine Lamellenkupplung weist einen mit einer kreisförmigen Ausnehmung versehenen Außenlamellenträger (1) auf, wobei in der Ausnehmung Lamellen (2, 3) der Lamellenkupplung, ein Kolben (5) und ein Schmiermittelkolben (10) sowie Federn (12) angeordnet sind. Durch die Sicherungsringe (13, 20) kann die Baueinheit einbaufertig montiert werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lamellenkupplung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Lamellenkupplungen werden über einen mit Druckmittelbeaufschlagbaren Kolben betätigt. Indem der Kolben um eine Drehachse rotiert, entstehen drehzahlabhängige Kräfte durch das Druckmittel, welches sich im Kolbenraum befindet, wobei diese Kräfte auf den Kolben einwirken, wodurch sich die Kolbenkraft drehzahlabhängig verändert.

Die DE 198 30 951 A1 offenbart eine Lamellenkupplung, bei welcher, entgegengesetzt zum Kolbenraum, welcher zum Betätigen des Kolbens vorgesehen ist, ein weiterer Kolbenraum angeordnet ist, in welchem Schmiermittel einleitbar ist, um die drehzahlabhängigen Kräfte, welche auf den Kolben wirken, zu kompensieren. Zusätzlich zur Kompensation dieser drehzahlabhängigen Kräfte weist diese Lamellenkupplung ein Ventil auf, welches den Schmiermittelzufluss zur Lamellenkupplung steuert, indem bei im Schließsinne betätigter Lamellenkupplung der Schmiermittelstrom zur Lamellenkupplung freigegeben und bei im Öffnungssinne betätigter Lamellenkupplung der Schmiermittelstrom zur Lamellenkupplung unterbrochen ist. Hierfür sind mehrere einzelne Kolben in einem Zylinder angeordnet, wodurch diese Lamellenkupplung eine Vielzahl von Einzelteilen aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lamellenkupplung mit einem Rotationsdruckausgleich und einem Schmiermittelventil zum Versorgen der Lamelle mit Schmiermittel zu schaffen, welche sich durch einen einfachen Aufbau und wenig Bauteile auszeichnet.

Die Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichneten Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Lamellenkupplungen gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Lamellenkupplung einen Aussenlamellenträger auf, in welchem die Aussenlamellen drehfest gehalten sind und welcher eine kreisringförmige Ausnehmung aufweist, um den Zylinder für den Betätigungskolben zu bilden, um auf die Lamellenkupplung zu wirken. Der Kolben zum Betätigen der Lamellenkupplung ist flüssigkeitsdicht im Aussenlamellenträger angeordnet und beim Druckbeaufschlagen des Kolbens wird die Lamellenkupplung im Schließsinne betätigt. Ein Innenlamellenträger ist drehfest mit Innenlamellen verbunden, wodurch bei im Schließsinne betätigter Lamellenkupplung der Aussenlamellenträger kraftschlüssig mit dem Innenlamellenträger verbunden ist. Der Aussenlamellenträger weist einen konzentrisch zum Aussenlamellenträger angeordneten Schmiermittelkolben auf, welcher durch eine Federkraft einer Feder am Kolben anliegt und bei Druckbeaufschlagung des Kolbens und somit Betätigung der Lamellenbremse im Schließsinne der Verschiebebewegung des Kolbens folgt. Der Schmiermittelkolben verschließt in seiner Ausgangsstellung, d. h. bei geöffneter Lamellenkupplung, eine Schmiermittelzuführung, so dass kein Schmiermittel zur Lamellenbremse gelangt, wodurch die Panschverluste reduziert werden. Durch Verschieben des Schmiermittelkolbens und gleichzeitigem Schließen der Lamellenbremse wird die Schmiermittelzuführung geöffnet, wodurch das Schmiermittel durch den Schmiermittelkolben fließen kann und zur Lamellenbremse gelangt, um diese zu kühlen. Der Zylinder des Schmiermittelkolbens weist einen Flansch auf, welcher flüssigkeitsdicht eine Vertiefung des Kolbens abdichtet, wodurch ein Raum, begrenzt durch den Zylinder des Schmiermittelkolbens und den Kolben, entsteht, welcher dem Raum, der mit Druckflüssigkeit zum Betätigen der Lamellenbremse beaufschlagbar ist, gegenüberliegt. Der Zylinder des Schmiermittelkolbens ist verschiebefest über einen Sicherungsring im Aussenlamellenträger gehalten, wobei sich Federn, vorzugsweise Tellerfedern, einerseits am Zylinder des Schmiermittelkolbens und andererseits am Schmiermittelkolben abstützen und den Kolben über den Schmiermittelkolben im drucklosen Zustand des Kolbens zurückdrücken. Der Schmiermittelkolben weist eine Fase an seinem Innendurchmesser auf, welche es ermöglicht, bei geringem Verschiebeweg des Schmiermittelkolbens viel Schmiermittel zu den Lamellen zu bringen. Der Aussenlamellenträger weist eine konzentrische Vertiefung auf und ist somit in seinem Querschnitt U-förmig aufgebaut, wobei in diese Vertiefung die Lamellen, die Tellerfedern, der Schmiermittelkolben und der Kolben sowie der Zylinder des Schmiermittelkolbens unterbringbar sind.

Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt eine Lamellenkupplung mit einem Aussenlamellenträger 1, welcher in seinem Querschnitt U-förmig aufgebaut ist und in welchem Aussenlamellen 2 drehfest gehalten sind. Innenlamellen 3 sind drehfest auf den Innenlamellenträger 4 gehalten. Der Kolben 5 ist druckmitteldicht im Aussenlamellenträger 1 angeordnet, wobei Dichtmittel auf den Kolben 5 aufvulkanisiert sind. Der Aussenlamellenträger 1 bildet mit seiner kreisringförmigen Vertiefung den Zylinder für den Kolben 5. Dadurch entsteht ein Raum 6, bei dessen Druckbeaufschlagung mit Druckmittel die Lamellenkupplung im Schließsinne betätigbar ist. Der Kolben 5 weist einen Durchbruch 7 auf, durch welchen Schmiermittel durch eine mittig angeordnete Schmiermittelzuführung 8 in den Raum 9 gelangen kann. Das Schmiermittel aus der Schmiermittelzuführung 8 steht in ständiger Verbindung mit dem Raum 9, unabhängig von der Stellung des Kolbens 5. Ein Schmiermittelkolben 10 ist im Zylinder 11 zwischen der Feder 12 und dem Kolben 5 angeordnet. Die Feder 12 stützt sich am Zylinder 11 über den Sicherungsring 13 im Aussenlamellenträger 1 ab und drückt den Schmiermittelkolben 10 auf den Kolben 5. Ist der Kolben 5 drucklos geschaltet, d. h. die Lamellenkupplungen im Öffnungssinne betätigt, so drückt die Feder 12 den Schmiermittelkolben 10 und den Kolben 5 in seine Ausgangsposition, wodurch der Schmiermittelkolben 10 mit seiner Fläche 14 die Schmiermittelzuführung 15, welche mit der Schmiermittelzuführung 8 verbunden ist, verschließt. Wird der Kolben 5 mit Druckmittel beaufschlagt und somit die Lamellenkupplung im Schließsinne betätigt, so drückt der Kolben 5 den Schmiermittelkolben 10 entgegen der Federkraft der Feder 12, bis die Lamellenkupplung vollständig geschlossen ist. Hierbei öffnet die Fase 16 des Schmiermittelkolbens 10, so dass die Schmiermittelzuführung 15 Schmiermittel durch die Bohrung 17 und die Bohrung 18 zu den Lamellen leitet. Somit wird die Lamellenbremse im geschlossenen Zustand mit Schmiermittel durchströmt. Indem die Schmiermittelzuführung 8 sich konzentrisch zur Drehachse 19 der Lamellenkupplung befindet, wirkt der Rotationsdruckausgleich des Raums 9 schon von der Drehachse 19 aus. Indem der Schmiermittelkolben 10 als Ringkolben ausgeführt ist und die Federelemente 12 als Tellerfedern ausgeführt sind, weist die Lamellenkupplung eine geringe Anzahl von Bauelementen auf. Indem der Aussenlamellenträger 1 als im Schnitt U-förmiges Bauteil ausgeführt ist, ist es möglich, die Lamellen sowie den Kolben 5 und den Schmiermittelkolben 10 sowie den Zylinder 11 und die Federn 12 innerhalb des Aussenlamellenträger 1 anzuordnen und über Sicherungsringe 13 und 20 in montiertem Zustand zu halten, so dass eine auf einfache Weise vormontierbare Baugruppe entsteht.

1: Aussenlamellenträger
2: Aussenlamellen
3: Innenlamellen
4: Innenlamellenträger
5: Kolben
6: Raum
7: Durchbruch
8: Schmiermittelzuführung
9: Raum
10: Schmiermittelkolben
11: Zylinder
12: Feder
13: Sicherungsring
14: Fläche
15: Schmiermittelzuführung
16: Fase
17: Bohrung
18: Bohrung
19: Drehachse
20: Sicherungsring

Claims

Lamellenkupplung mit Innenlamellen (3), welche drehfest mit einen Innenlamellenträger (4) verbunden sind und Aussenlamellen (2), welche drehfest mit einem Aussenlamellenträger (1) verbunden sind, mit einem Kolben (5), welcher, entgegen einer Federkraft einer Feder (12), die Kupplung im Schließsinne mit einem Schmiermittelkolben (10) betätigt, welcher von der Feder (12) so an den Kolben (5) gedrückt wird, dass der Schmiermittelkolben (10) den Bewegungen des Kolbens (5) folgt, mit Öffnungen im Schmiermittelkolben (10), welche bei betätigter Kupplung im Schließsinne eine Verbindung einer Schmiermittelzuführung (15) zu den Lamellen (2, 3) herstellt und bei betätigter Kupplung im Öffnungssinne die Verbindung der Schmiermittelzuführung (15) zu den Lamellen (2, 3) unterbricht, wobei der Kolben (5) eine topfförmige Ausnehmung aufweist, welche den Zylinder (11) des Schmiermittelkolbens (10) flüssigkeitsdicht abdichtet, wodurch ein Raum (9) entsteht, welcher mit einer Schmiermittelzuführung (8) in Verbindung steht, wodurch drehzahlabhängige Kräfte durch das Schmiermittel drehzahlabhängigen Kräften durch das Druckmittel zur Betätigung des Kolbens entgegenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenlamellenträger (1) eine kreisringförmige Ausnehmung aufweist, in welcher die Lamellen (2, 3), der Kolben (5) und die Feder (12) angeordnet sind, wobei die Feder (12) durch den Lamellenträger (1) geführt und der Schmiermittelkolben (10) konzentrisch zum Aussenlamellenträger (1) angeordnet ist.
Lamellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelkolben (10) im Bereich der Schmiermittelzuführung (15) eine konzentrische Fase (16) aufweist, durch welche beim Betätigen der Kupplung im Schließsinne nach geringem Bewegungsweg des Schmiermittelkolbens (10) ausreichend Schmiermittel zu den Lamellen (2, 3) geleitet wird.
Lamellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Aussenlamellen (2) über einen Sicherungsring (20) im Aussenlamellenträger (1) gehalten sind und die Feder (12) sich am Zylinder (11) des Schmiermittelkolbens (10) abstützt.
Lamellenkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelkolben (10) über einen Sicherungsring (13) im Aussenlamellenträger (1) gehalten ist.
Lamellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenlamellenträger (1) eine konzentrisch zum Kolben (5) angeordnete Bohrung aufweist, in welcher eine Welle angeordnet ist, in welcher eine konzentrisch zur Drehachse der Welle verlaufende Schmiermittelzuführung (8) angeordnet ist.
Lamellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenlamellenträger (1) den Zylinder für den Kolben (5) bildet.