DE872435C

DE872435C - Gangschaltvorrichtung fuer Getriebe, bestehend aus zwei Reibkupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen

Info

Publication number: DE872435C
Application number: DED1705D
Authority: DE
Inventors: Joseph Dauben
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1940-11-01
Filing date: 1940-11-01
Publication date: 1953-04-02

Description

Gangschaltvorrichtung für Getriebe, bestehend aus zwei Reibkupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen Es ist bekannt, Getriebe aller Art, insbesondere für Kraftfahrzeuge, in der Weise zu schalten, daß man die einzelnen Gänge mittels je einer Reibkupplung ein- oder ausschaltet. Diese Art der Schaltung hat den Vorteil, daß die Zahnräder in ständigem Eingriff bleiben und der Eingriff der mit verschiedenen Drehzahlen umlaufenden Getriebeteile stoßfrei und geräuschlos erfolgen kann. Um eine Schaltung von einem Gang auf einen anderen vorzunehmen, wird eine Kupplung gelöst und dann eine andere eingerückt.
Mit den bisher bekannten Mitteln ist es nicht möglich, diese beiden Schaltvorgänge so aufeinander abzustimmen, daß eine Unterbrechung der Kraftübertragung vermieden wird. Man ist also gezwungen, während des Umschaltens die Leistung des Motors ganz oder teilweise zu drosseln, damit er nicht durchgeht. Damit ist ein Verlust an Beschleunigung verbunden.
Wenn man, um diesen Nachteil zu vermeiden, zwei normale Reibkupplungen in, bekannter Weise so miteinander verbinden will, daß beim Ausrücken der einen die andere eingerückt wird, so ist es praktisch unmöglich, bei der unvermeidlichen Abnutzung, Erwärmung, Änderung der Ölbeschaffenheit u. dgl.diese notwendige Abstimmung der beiden Kupplungen einzuhalten.
Die Erfindung hilft diesem Übelstande ab. Benutzt wird hierzu eine Gegenschaltvorrichtung, bestehend aus zwei Reibkupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen, wobei die eine Kupplung durch die Kraft einer Kupplungsfeder eingerückt wird, während die zweite Kupplung; deren eines Glied sich parallel zur ersten Kupplung gegen die Kupplungsfeder abstützt, durch eine von außen gegen das andere Glied dieser zweiten Kupplung ausgeübte Kraft eingerückt wird, so daß beim Einrücken der zweiten Kupplung die Federkraft an der ersten Kupplung in demselben Mäße aufgehoben und von der zweiten Kupplung übernommen wird.
Die Erfindun7g besteht darin, daß die beiden als Lamellenkupplungen ausgebildeten Reibkupplungen innerhalb gleich großer Trommelkörper, welche die äußeren Lamellen führen, axial hintereinander derart angeordnet sind, daß die inneren Lamellen beider Kupplungen auf einer gemeinschaftlichen Schiebehülse sitzen, ,die einerseits unter dem Druck seiner auf die Druckplatte der einen Kupplung einwirkenden Feder steht, andererseits Schlitze aufweist, durch welche von einem Druckmittel über einen innerhalb der Schiebehülse gleitenden Kolben verschiebbare radiale Stifte hindurchragen, die auf die Druckplatte der zweiten Kupplung einwirken.
Beide auf diese Weise miteinander verbundenen Kupplungen haben also zusammen nur eine Feder und eine Betätigungsvorrichtung, so daß also zu den Vorteilen der Wirkungsweise noch eine bauliche -Vereinfachung erreicht wird.
Die Abbildung zeigt-ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar beispielsweise in Verbbindung mit einem im Längsschnitt dargestellten Umlaufrädergetriebe.
Von der Welle i wird die Motorkraft übertragen auf den Ring oder die Trommel 2, in der eine Innenverzahnung 3 und Innennuten q. für die Lamellen 5 angebracht sind. Zwischen Aden äußeren Lamellen 5 sitzen die inneren Lamellen 5a.:- Die Innennerzahneng 3 steht im Eingriff mit den Planetenrädern 6, welche auf den Bolzen 7 laufen, die im Planetenträger 8 festsitzen. Der Planetenträger 8 ist fest verbunden mit der abtreibendenWelle9. Die Planetenräder 6 stehen im Eingriff mit dem Sonnenrad 1o. Wird letzteres-festgehalten, :so rollen die Planetenräder 6 darauf ab; und es findet eine Kraftübertragung von der Welle i auf die Welle 9 mit Verminderung der Drehzahl und gleichzeitiger Steigerung des Drehmomentes, also eine Untersetzung, statt. Dreht sich dagegen -das Sonnenrad 1o mit gleicher Drehzahl wie der Ring 2 bzw. die Welle i,-so ist -der direkte Gang eingeschaltet. Zum Festhalten ides Sonnenrades dient die hintere Kupplung mit den Lamellen 12 und 12a. Zum Kuppeln des Sonnenrades io mit° dem Ring 2 dient - die vordere Kupplung mit den Lamellen. 5 und 5a: Das Festhalten des Sonnenrades zwecks-Herstellung der Untersetzung erfolgt in der Weise; daß die Feder i i mittels des Federtellers 13 und' des Sprengringes 14 die genutete Hülse 15 und damit die Endplatte 16 auf die Lamellen 12 und 12a preßt. Der Druck wird durch die Endplatte 17 auf die Hülse 18 übertragen, die mit dem Sonnenrad fest verbunden ist und das andere Ende der Feder 1i stützt. Die äußeren Lamellen 12 werden dabei vom Ring 19 gehalten; der mit dem Getriebegehäuse fest verbunden ist. Die genutete Hülse i5 greift- in`-die inneren Lamellen beider Kupplungen ein. und ist mit dem Sonnenradio durch die Nuten 2o längs verschiebbar, aber nicht drehbar verbunden.
Will man auf direkten Gang umschalten, so muß die hintere Kupplung gelöst und gleichzeitig und mit gleicher Wirkung die vordere Kupplung eingerückt werden. Dabei ist es notwendig, daß der Kupplungsdruck in der einen Kupplung genau so viel nachläßt, wie er in der anderen Kupplung steigt. Dies wird in einfacher Weise folgendermaßen erreicht: Der Druck zum Lösen der hinteren Kupplung bzw. zum Zusammendrücken der Feder i i wird ausgeübt durch ein Druckmittel, z. B. Öl, das durch die Bohrung 21 in den Druckraum 22 geleitet wird: Durch den öldruck wird der Kolben 23 bewegt und drückt mittels eines Längslagers 2q., des Ringes 25 und der Stifte 26 auf die Druckplatte 27 der vorderen Kupplung. Der Druck geht durch das Lamellenpaket der vorderen Kupplung auf die Druckplatte 28, die mit der verschiebbaren Hülse 15 fest verbunden ist: Der Druck überträgt sich auf diese Hülse und verschiebt dieselbe entgegen der Federkraft der Feder i i, drückt also die Feder zusammen und löst damit gleichzeitig die hintere Kupplung. In der verschiebbaren Hülse 15 und in der Hülse 18 sind Schlitze 29 und 3o angebracht, damit die Stifte 26 die Längsbewegung vom Ring 25 auf die Druckplatte 27 ungehindert übertragen können.
Durch diese Einrichtung wird also erreicht, daß das Einrücken der vorderen Kupplung und das Lösen der hinteren Kupplung genau gleichzeitig erfolgen muß. Ferner wird erreicht, daß die vordere Kupplung :mit genau der gleichen Kraft belastet wird; wie die hintere entlaste t wird Ein Durchgehen des Motors wird also mit Sicherheit vermieden.
Damit Überbeanspruchungen in dem Drucklager 24 und den Stiften26 vermieden werden, ist in dem Kolben 23 eine oder mehrere Ausfräsungen 31 vorgesehen, durch welche das Druckmittel entweichen kann, sobald der Kolben 23 einen genügenden Hub gemacht hat. Der Druck i des Kolbens.23 auf die Lamellen 5 und 511 kann daher niemals höher werden als der Gegendruck der Feder ii. Der Kolbenhub ist so bemessen, -daß die Windungen der Feder niemals aufeinander liegen. Um vom direkten Gang wieder auf den untersetzten Gang zgrückzuschalten, wird der Druckraum 22 wieder entleert, und es spielt sich die Umkehrung des Vorganges ab. Auch hierbei spielen die Vorgänge des, Küppelns und Entkuppelns sich genau gleichzeitig und mit gleichen Kräften ab.
Die Anordnung dieser beiden miteinander verbundenen Kupplungen ist also derasrt, daß die Summe der Anpressungsdrücke in beiden Kupplungen zusammen immer gleich dem Federdruck ist. Dies gilt nicht nur bei jedem eingeschalteten Gang, sondern auch für jeden Zeitpunkt während des Umschaltens. Der Motor kann also niemals -durchgehen und auch nicht abgewürgt werden, wenn auch während des Umschalteis ein gewisser Leistungsverlust durch Rutschen der Kupplungen unvermeidbar ist. Es -ist also mit diesem Getriebe möglich, ohne Unterbrechung der Kraftübertragung umzuschalten.
Außer diesen Vorteilen in der Wirkungsweise ergibt sich eine bauliche Vereinfachung. Der innere Lamellenträger für beide Kupplungen, die Hülse 15, kann aus einem Stück sein. Es ist für beideKupplungen nur eine Feder und nur eine Umschaltvorrichtung, also nur ein Drucklager und ein Druckzylinder, vorhanden.
Das Getriebe kann entsprechend der paarweise zueinander zugeordneten Kupplungen als Zweiganggetriebe oder z. B. als Zusatzgetriebe zu einem anderen Getriebe verwendet werden. Es besteht jedoch ohne weiteres die Möglichkeit, durch Hintereinanderschalten mehrerer @solcherZweiganggetriebe ein Vier- oder Sechsganggetriebe zu bauen. Die Anordnung kann ferner auch derart getroffen werden, daß :die Kupplungsfeder i i den direkten Gang ständig im Eingriff hält und zur Erzielung des untersetzten Ganges die Feder durch Vermittlung der Schaltvorrichtung zusätzlich zusammengedrückt wird. Ebenso kann statt des untersetzten Ganges ein übersetzter Gang, oder es können irgendwelche anderen Gänge durch die Schaltvorrichtung geschaltet werden. Die Erfindung ist auch auf beliebige andere Getriebe, z. B. normale Stirnradgetriebe od. dgl., .anwendbar.

Claims

PATENTANSPRUCH: Gangschaltvorrichtung fürGetriebe, bestehend aus zwei Reibkupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen, wobei die eine Kupplung durch die Kraft einer Kupplungsfeder eingerückt wird, während die zweite Kupplung, deren eines Glied sich parallel zur ersten Kupplung gegen die Kupplungsfeder abstützt, durch eine von außen gegen das andere Glied -dieser zweiten Kupplung ausgeübte Kraft eingerückt wird, so daß beim Einrücken der zweiten Kupplung die Federkraft an der ersten Kupplung in :demselben Maße aufgehoben und von der zweiten Kupplung übernommen wird, dadurch gekennzeichnet, :daß die beiden als Lamellenkupplungen ausgebildeten Reibkupplungen innerhalb .gleich großer Trommelkörper, welche die äußeren Lamellen führen, axial :hintereinander derart angeordnet sind, daß die inneren Lamellen beider Kupplungen auf einer gemeinschaftlichen Schiebehülse sitzen, die einerseits unter -dem Druck einer auf die Druckplatte der einen Kupplung einwirkenden Feder steht, andererseits Schlitze aufweist, durch welche von einem Druckmittel über einen innerhalb der Schiebehülse gleitenden Kalben verschiebbare radiale Stifte hindurchragen, :die auf die Druckplatte der zweiten Kupplung einwirken. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 3892o8, 657039, 573 962, 10 59'6, 559 746; USA.-Patentschriften Nr. 1839145# 1953 568.