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DE1292008B - Hydraulisch betaetigte Schaltkupplungsanordnung zur Verbindung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit einem diesen nachgeschalteten Umlaufraedergetriebe fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydraulisch betaetigte Schaltkupplungsanordnung zur Verbindung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit einem diesen nachgeschalteten Umlaufraedergetriebe fuer Kraftfahrzeuge

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Publication number
DE1292008B
DE1292008B DEF47347A DEF0047347A DE1292008B DE 1292008 B DE1292008 B DE 1292008B DE F47347 A DEF47347 A DE F47347A DE F0047347 A DEF0047347 A DE F0047347A DE 1292008 B DE1292008 B DE 1292008B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clutch
gear
planetary gear
hydraulic fluid
servomotor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEF47347A
Other languages
English (en)
Inventor
Bauder Max A L
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Werke GmbH
Original Assignee
Ford Werke GmbH
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 Ford Werke GmbH filed Critical Ford Werke GmbH
Publication of DE1292008B publication Critical patent/DE1292008B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3023Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure
    • F16H63/3026Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure comprising friction clutches or brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/08Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion

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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung zur Verbindung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit einem diesem nachgeschalteten Umlaufrädergetriebe für Kraftfahrzeuge, bei der auf der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ein Kupplungsträger angeordnet ist, der Primärteil zweier Schaltkupplungen ist, wobei der Sekundärteil der ersten Schaltkupplung mit einem zu zwei Umlaufrädersätzen des Umlaufrädergetriebes gehörenden Sonnenrad verbunden ist und der Sekundärteil der zweiten Schaltkupplung mit dem Ringrad des ersten Umlaufrädersatzes in Verbindung steht und der Umlaufräderträger des ersten Umlaufrädersatzes sowie das Ringrad des zweiten Umlaufrädersatzes mit der Ausgangswelle des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes verbunden ist. Das zu beiden Umlaufrädersätzen gehörende Sonnenrad oder der Umlaufräderträger des zweiten Umlaufrädersatzes sind willkürlich wechselweise festbremsbar, wobei zum Schalten der ins Langsame übersetzten Vorwärtsgänge der Stellmotor der zweiten Schaltkupplung mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt ist und eine der beiden je eines der Reaktionsglieder des Umlaufrädergetriebes festhaltenden Bremsen eingerückt ist, zum Schalten des direkten Vorwärtsganges die Stellmotoren beider Schaltkupplungen mit Druckflüssigkeit beaufschlagt und die Bremsen gelöst sind und zum Schalten des Rückwärtsganges der Stellmotor der ersten Schaltkupplung mit Druckflüssigkeit beaufschlagt und die Bremse des Umlaufräderträgers des zweiten Umlaufrädersatzes eingerückt ist.
  • Hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnungen dieser Art sind bereits aus den beiden deutschen Auslegeschriften 1110 022, 1160 308 bekannt. Bei diesen bekannten Schaltkupplungsanordnungen weist der Stellmotor der ersten Schaltkupplung nur eine Druckkammer auf, so daß die Drehmomentübertragungsfähigkeit der ersten Schaltkupplung im Vorwärts- und im Rückwärtsgang im wesentlichen gleich groß ist. Eine erhöhte Drehmomentübertragungsfähigkeit der ersten Schaltkupplung, wie sie für den Betrieb im Rückwärtsgang erwünscht und erforderlich ist, konnte bei diesen Schaltkupplungsanordnungen nur über eine Erhöhung des Drucks der Druckflüssigkeit erzielt werden.
  • Aus der französischen Patentschrift 1338 300 ist eine verbesserte hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die gewünschte Erhöhung der Drehmomentübertragungsfähigkeit der ersten Schaltkupplung im Rückwärtsgang ohne Erhöhung des Drucks der Druckflüssigkeit möglich ist. Der Stellmotor der ersten Schaltkupplung weist hierbei zwei Druckkammern auf, von denen eine mit einer größeren ; Arbeitsfläche am Stellkolben auf der einen Seite und die andere mit einer kleineren Arbeitsfläche am Stellkolben auf der anderen Seite des Stehkolbens angeordnet ist. Beim Schalten des Rückwärtsganges wird die Druckkammer mit der größeren Arbeitsfläche am Stellkolben mit Druckflüssigkeit beaufschlagt und die erste Schaltkupplung mit einer größeren Kraft eingerückt. Beim Schalten des direkten Vorwärtsganges wird der Stellmotor der zweiten Schaltkupplung mit Druckflüssigkeit beaufschlagt; wobei gleichzeitig über Kanäle die auf der anderen Seite des Stellkolbens des Stellmotors der ersten Schaltkupplung angeordnete Druckkammer mit kleinerer Arbeitsfläche am Stellkolben beaufschlagt wird. Zum Einrücken der ersten Schaltkupplung steht somit nun mehr eine geringere Kraft zur Verfügung, die sich aus der Differenz der Arbeitsflächen der beiden auf verschiedenen Seiten des Stellkolbens angeordneten Druckkammern ergibt.
  • Die bekannte hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung weist den Nachteil auf, daß sie im Aufbau, in der Montage und in der Abdichtung aufwendiger ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die der französischen Patentschrift 1338 300 zugrunde liegende Aufgabenstellung in ähnlicher Weise, jedoch mit wesentlich geringerem Aufwand löst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem die Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung durch einen als Stufenkolben ausgebildeten Kolben, dessen abgestufte Abschnitte in gegeneinander abgedichteten zylindrischen Teilen verschiebbar sind, gebildet werden und die Druckkammern gleichsinnig mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar sind, wobei durch die den Stellmotor der zweiten Schaltkupplung beaufschlagende Druckflüssigkeit der Druckflüssigkeitszulauf zu einer der beiden Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung derart gesteuert wird, daß beim Einrücken der zweiten Schaltkupplung eine der Druckkammern abgeschaltet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die beiden gleichsinnig beaufschlagbaren Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung über Kanäle an die gemeinsame Druckflüssigkeitszuleitung angeschlossen und in dem Kanal zu der einen Druckkammer eine Bohrung vorgesehen, in der ein einerseits federbelasteter und andererseits von der Druckflüssigkeit im Kanal zu der einen Druckkammer belastbarer Steuerkolben verschiebbar ist, der durch die Feder in eine Stellung vorbelastet ist, in der der Zulauf zu dem zur anderen Druckkammer führenden Kanal versperrt ist, wobei der Steuerkolben von der den Stellmotor der zweiten Schaltkupplung beaufschlagenden Druckflüssigkeit in Richtung der Kraft der Feder belastbar ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die durch die Feder auf den Steuerkolben erzeugte Kraft geringer als die durch die Druckflüssigkeit zum Betätigen der beiden Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung aufgebrachte Kraft, und beim Beaufschlagen der Stellmotoren der beiden Schaltkupplungen heben sich die durch die Druckflüssigkeit auf den Steuerkolben in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kräfte auf, In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der hydraulisch betätigten Schaltkupplungsanordnung nach der Erfindung dargestellt.
  • F i g. 1 A, 1 B und 1 C zeigen einen Längsschnitt durch ein hydrodynamisch-mechanisches Getriebe, das aus einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einem nachgeschalteten Umlaufräderwechselgetriebe besteht, das über die hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung nach der Erfindung mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler verbunden ist, wobei in F i g.1 B der Schnitt entlang der Linie 1 B-1 B der F i g. 2 geführt ist; F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch den mittleren Teil des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes entlang der Linie II-II der F i g.1 B.
  • In den F i g. 1 A, 1 B, 1 C ist ein Teil einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die Ausgangswelle des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes ist mit 12 bezeichnet und ist mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges über entsprechende Kardanwellen und ein Ausgleichgetriebe u. dgl. verbunden, die nicht gezeigt sind.
  • Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, der im gesamten mit 14 gezeichnet ist, besteht aus einem mit Schaufeln versehenen Pumpenrad, das ein Gehäuse 16 und eine Nabe 18 aufweist, wobei die Nabe mit einer Hohlwelle 20 verbunden ist. Die Hohlwelle 20 ist mittels einer Büchse 22 in einer Bohrung 24 einer Stützwand 26 gelagert. Die Stützwand 26 ist an einer Schulter 28 im Getriebegehäuse 30 durch Schrauben befestigt. Ein Flansch des Getriebegehäuses 30 kann in herkömmlicher Weise mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine durch Schrauben verbunden sein.
  • Das Gehäuse 16 enthält das mit Schaufeln versehene Pumpenrad, das in einem Strömungskreislauf einem mit Schaufeln versehenen Turbinenrad gegenüberliegt. Das Turbinenrad ist mit einer Nabe 34 versehen, die mittels einer Keilverzahnung 36 mit einer Turbinenwelle 38 verbunden ist. Ein Flansch der Kurbelwelle 10 ist über Schrauben 40 mit einer Antriebsplatte 42 verbunden, deren Rand über Schrauben 44 mit dem Gehäuse 16 des Drehmomentwandlers verbunden ist.
  • Das Gehäuse 16 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers besteht aus zwei Teilen, die bei 46 miteinander verschweißt sind und so eine abgedichtete Einheit für die Flüssigkeit des hydrodynamischen Drehmomentwandlers bilden. Eine Nabe 48 des Gehäuses 16 trägt einen Führungsansatz 50, der in einer Bohrung im Ende der Kurbelwelle 10 aufgenommen wird.
  • Ein Stützteil 52 ist über Schrauben 54 an der Stützwand 26 befestigt und bildet eine Hohlachse 55 für ein Leitrad. Auf der Hohlachse 55 ist der innere Laufring 56 einer Freilaufkupplung 58 über eine Keilverzahnung befestigt. Die Freilaufkupplung besitzt einen äußeren Laufring 60, der in der Nabe des mit Schaufeln versehenen Leitrades angeordnet ist, das in herkömmlicher Weise zwischen dem Strömungsausgang des Turbinenrades und dem Strömungseingang des Pumpenrades angeordnet ist. Freilaufelemente in Form von Rollen sind zwischen den Laufringen 60 und 56 angeordnet und verhindern eine Drehung des Leitrades entgegengesetzt zur Drehrichtung des Pumpenrades, ermöglichen jedoch einen Freilauf des Leitrades in der anderen Drehrichtung. Der Laufring 60 ist mit Nocken versehen und arbeitet mit den Rollen dementsprechend zusammen. Abstandteile 62 und 64 sind an jeder Seite der Laufringe 60 und 56 angeordnet und liegen gegen die Nabe 18 bzw. gegen die Nabe 34 an.
  • Der Stützteil 52 weist weiterhin eine sich axial erstreckende Stütznabe 66 auf, auf der ein Trommelkörper 68 gelagert ist. Ein Bremsband 70 zum Schalten der mittleren Vorwärtsgangstufe liegt um den Trommelkörper 68. Dieses Bremsband kann durch hydraulisch betätigte Stelleinrichtungen angelegt oder gelöst werden, die nicht gezeigt sind. Der Trommelkörper 68 ist über Büchsen 72 und 74 auf der Stütznahe 66 des Stützteiles 52 gelagert. Der Trommelkörper 68 ist mit einem ringförmigen Zylinder versehen, der zwei zylindrische Teile 76 und 78 aufweist. Ein im Durchmesser stufenförmig abgesetzter ringförmiger Kolben 80 wird in den zylindrischen Teilen 76 und 78 aufgenommen und bildet mit diesen zwei voneinander getrennte Druckkammern. Der Kolben 80 trägt einen Dichtungsring 82, während der Trommelkörper 68 Dichtungsringe 84 und 86 trägt, die jeder in einer ringförmigen Nut angeordnet sind.
  • Der Kolben 80 wird durch Federn 88 in eine Endstellung gedrückt, die auf einem ringförmigen Federträger 90 befestigt sind, der auf dem Nabenteil des Trommelkörpers 68 mittels eines Sicherungsringes axial festgelegt ist. Ein Kupplungsträger 92 ist mit einem außenverzahnten Teil 94 versehen, der innenverzahnte Kupplungsscheiben 96 trägt. Diese Kupplungsscheiben liegen abwechselnd zwischen Kupplungsscheiben 98, die außenverzahnt sind und mit einem innenverzahnten Teil des Trommelkörpers 68 drehfest, aber axial verschiebbar verbunden sind. Ein Widerlager 100 für die Kupplungsscheiben ist an dem Trommelkörper 68 mittels eines Sicherungsringes axial festgelegt. Durch den Kolben 80 können die Kupplungsscheiben gegeneinandergedrückt werden und in treibende Verbindung gebracht werden, sobald einer oder beide zylindrische Teile 76 und 78 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden.
  • Der Kupplungsträger 92 ist mit der Turbinenwelle 38 durch eine Keilverzahnung 102 verbunden. Der Kupplungsträger 92 weist einen Trommelteil 104 auf, der innenverzahnt ist und mit außenverzahnten Kupplungsscheiben 106 einer zweiten Schaltkupplung im Eingriff steht. Innenverzahnte Kupplungsscheiben 108 sind abwechselnd zwischen den Kupplungsscheiben 106 angeordnet und werden durch einen außenverzahnten Teil eines Ringrades 110 eines Umlaufrädersatzes 112 getragen. Der Umlaufräderträger 114 des Umlaufrädersatzes 112 trägt eine Anzahl Achsen 116, auf denen Umlaufräder 118 gelagert sind. Diese Umlaufräder 118 stehen im Eingriff mit dem Ringrad 110 und einem doppelt breiten Sonnenrad 120. Das Ringrad 110 ist auf einer sich radial erstreckenden Scheibe 122 gelagert.
  • Der Trommelteil 104 des Kupplungsträgers 92 bildet einen ringförmigen Zylinder 124. Ein ringförmiger Kolben 126 ist in dem Zylinder 124 angeordnet und bildet mit diesem eine Druckkammer.
  • Der Trommelteil 104 der zweiten Kupplung trägt eine Druckplatte 128, die gegen die Kupplungsscheiben 106 und 108 anliegt. Eine Tellerfeder 130 liegt mit ihrem äußeren Umfang am inneren Umfang des Trommelteiles 104 und mit ihrem inneren Umfang am Kolben 126 an. Ein mittlerer Teil der Tellerfeder 130 stützt sich gegen die Druckplatte 128 ab.
  • Ein Widerlager 132 für die Kupplungsscheiben ist im Trommelteil 104 angeordnet und mittels eines Sicherungsringes 134 axial festgelegt. Wird die durch den Kolben 126 und den Zylinder 124 gebildete Druckkammer mit Druck beaufschlagt, so werden die Kupplungsscheiben 106 und 108 gegeneinandergedrückt und stellen eine treibende Verbindung zwischen dem Kupplungsträger 92 und dem Ringrad 110 her.
  • Der Umlaufräderträger 114 ist mit der Ausgangswelle 12 des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes mittels einer Keilverzahnung 136 verbunden. Das Sonnenrad 120 ist auf der Abtriebswelle 12 mittels Büchsen 138 und 140 gelagert. Ein zweiter Umlaufrädersatz 142 besteht aus dem Sonnenrad 120, einem Ringrad 144 und aus einem Umlaufräderträger 146. Der Umlaufräderträger 146 hat Achsen 148, auf denen Umlaufräder 150 gelagert sind. Die Umlaufräder stehen im Eingriff mit dem Ringrad 144 und dem Sonnenrad 120.
  • Das Ringrad 144 ist über eine Scheibe 152, die mittels einer Keilverzahnung auf der Ausgangswelle 12 befestigt ist, mit dieser verbunden. Der Umlaufräderträger 146 ist mit einer außenverzahnten Trommel 156 verbunden, die einen äußeren Laufring 158 für eine Freilaufkupplung 160 bildet. Der innere Laufring 162 der Freilaufkupplung 160 ist an einer Wandung 164 des Getriebegehäuses 30 befestigt. Die Freilaufkupplung 160 verhindert eine Drehung des Umlaufräderträgers 146 in einer Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung der Turbinenwelle 38. Sie ermöglicht jedoch ein Freilaufen des Umlaufräderträgers in der anderen Drehrichtung. Der Laufring 158 und die Trommel 156 sind an dem den inneren Laufring 162 bildenden Teil gelagert, der einen Vorsprung bildet. Die entsprechenden Lager sind mit 168 bezeichnet.
  • Die Trommel 156 ist außenverzahnt, um innenverzahnte Bremsscheiben 170 aufzunehmen. Diese Bremsscheiben liegen abwechselnd zwischen außenverzahnten Bremsscheiben 172, die von einem innenverzahnten Teil des Getriebegehäuses 30 getragen werden.
  • Ein Widerlager 174 für die Bremsscheiben ist am Getriebegehäuse gelagert und ist durch einen Sicherungsring axial festgelegt.
  • Die Wandung 164 bildet einen ringförmigen Zylinder 176, in dem ein ringförmiger Kolben 178 angeordnet ist. Dichtungsringe 180 und 182 sind zwischen dem Kolben und dem Zylinder angeordnet. Der Kolben ist angeordnet, um die Bremsscheiben 170 und 172 gegeneinanderzudrücken, sobald die durch den Zylinder 176 und dem Kolben 178 gebildete Druckkammer mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Der Kolben 178 wird durch eine an einem Federträger 186 befestigte Blattfeder 184 in eine Endstellung gedrückt, wobei der Federträger 186 am inneren Laufring 162 axial festgelegt ist.
  • Die Ausgangswelle 12 ist mittels einer Büchse 188 in einer Bohrung der Wandung 164 gelagert. Die Ausgangswelle 12 erstreckt sich nach hinten durch eine Getriebegehäuseverlängerung 190, die mit dem Getriebegehäuse 30 verschraubt ist. Ein Parksperrrad 192 ist mit der Ausgangswelle 12 mittels Keilverzahnung verbunden, in das eine feststehende Klinke eingerückt werden kann, um die Ausgangswelle 12 festzulegen. Die Parksperre kann willkürlich betätigt werden.
  • Eine Hülse 194 umfaßt einen Anschlußteil 196, der einen Teil einer Steuerventileinrichtung für das Betätigen der Schaltkupplungen und der Bremsen bildet. Ein Regler 198 ist mit der Ausgangswelle 12 verbunden und regelt die über den Anschlußtei1196 mitgeteilte Druckflüssigkeit, um ein Drucksignal zu erzeugen, das proportional der Drehzahl der Ausgangswelle 12 ist.
  • Ein Scheibenteil 200 verbindet die vordere Kupplung mit dem Sonnenrad.
  • Um den niedrigsten Vorwärtsgang zu schalten, wird die die Kupplungsscheiben 106 und 108 aufweisende hintere Schaltkupplung eingerückt. Das Drehmoment wird über die Turbinenwelle 138 und über die eingerückte Kupplung auf das Ringrad 110 übertragen. Das Ringrad sucht das Sonnenrad 120 in eine Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung der Turbinenwelle 38 zu drehen, da der Umlaufräderiräger 114 mit der Ausgangswelle 12 fest verbunden ist.
  • Die Rückwärtsdrehung des Sonnenrades 120 sucht das Ringrad 144 des zweiten Umlaufrädersatzes 142 vorwärts zu drehen. Die Freilaufkupplung 160 legt den Umlaufräderträger 146 fest, so daß er als Reaktionsglied für das gesamte Umlaufrädergetriebe wirkt. Das vorwärts drehende Drehmoment des Ringrades 144 wird somit auf die Ausgangswelle 12 übertragen. Beim Betrieb in dieser Gangstufe wird das Drehmoment über zwei getrennte Drehmomentübertragungswege weitergegeben.
  • Um die nächsthöhere Gangstufe zu schalten, ist es nur erforderlich, das Bremsband 70 anzulegen, während die zweite Schaltkupplung eingerückt bleibt. Dadurch wird das Sonnenrad 120 festgelegt. Das Drehmoment, das dem Ringrad 110 mitgeteilt wird, treibt den Umlaufräderträger 114 und die Ausgangswelle 12 mit einer gegenüber der Drehung der Turbinenwelle 38 erhöhten Drehzahl, während das Sonnenrad 120 als Reaktionsglied wirkt. Die Freilaufkupplung 160 läuft unter diesen Bedingungen frei, und der zweite Umlaufrädersatz 142 nimmt an der Drehmomentübertragung in dieser Gangstufe nicht teil.
  • Um die oberste Gangstufe zu schalten, werden beide Schaltkupplungen eingerückt und alle Bremsen gelöst. Auf diese Weise wird das Sonnenrad 120 mit dem Ringrad 110 verbunden, und die Glieder des gesamten Umlaufrädergetriebes drehen im direkten Gang mit einer übersetzung von 1:1.
  • Um das Umlaufrädergetriebe für einen ständigen Betrieb in der unteren Gangstufe zu schalten, können die Bremsscheiben 170 und 172 betätigt werden, während die hintere Schaltkupplung eingerückt bleibt. Das Umlaufrädergetriebe ist hierbei für eine Hochschaltung in die nächsthöhere Gangstufe gesperrt. Die Bremsscheiben 170 und 172 unterstützen die Wirkung der Freilaufkupplung 160 und ermöglichen, da sie eine Drehung des Umlaufräderträgers 146 in jeder Richtung verhindern, bei Bergabfahrten eine Bremsung mittels der Brennkraftmaschine.
  • Um einen Rückwärtsgang zu schalten, wird die zweite Schaltkupplung gelöst und die die Kupplungsscheiben 96 und 98 aufweisende erste Schaltkupplung 96 und 98 eingerückt. Gleichzeitig wird die die Bremsscheiben 170 und 172 aufweisende Bremse betätigt und auf diese Weise der Umlaufräderträger 146 festgelegt. Das Drehmoment wird somit von der Turbinenwelle 38 über die eingerückte erste Schaltkupplung auf das Sonnenrad 120 übertragen.
  • Bei Vorwärtsdrehung des Sonnenrades 120 fängt das Ringrad 144 sich nach rückwärts zu drehen an, da der Umlaufräderträger 146 festgehalten ist. Dadurch wird die Ausgangswelle 12 nach rückwärts gedreht. Der erste Umlaufrädersatz 112 nimmt an der Drehmomentübertragung im Rückwärtsgang nicht teil.
  • Die durch den Zylinder 124 und den Kolben 126 gebildete Druckkammer ist über Kanäle 202 und 204 im Kupplungsträger 92 mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar. Der Kanal 204 steht mit einem Kanal 206 in der Stütznabe 66 in Verbindung. Der Kanal 206 steht wieder mit der Steuerventileinrichtung in Verbindung, die den Kanal 206 mit Druckflüssigkeit versorgt, sobald ein Einrücken der zweiten Schaltkupplung erfolgen soll.
  • Ein weiterer Kanal 208 ist in der Stütznabe 66 angeordnet und steht gleichfalls mit der Steuerventileinrichtung in Verbindung. Der Kanal 208 ist über eine radiale Öffnung 210 mit einem radialen Kanal 212 in dem Trommelkörper 68 verbunden. Ein Kanal 214 für ein Drucksignal ist in dem Trommelkörper 68 vorhanden und an eine Öffnung 216 in der Stütznabe 66 angeschlossen. Die Öffnung 216 steht mit dem Kanal 206, der sich zum Kanal für die zweite Schaltkupplung erstreckt, in Verbindung.
  • Der Kanal 212 steht über einen Zweigkanal 218 mit der ringförmigen Druckkammer in Verbindung, die durch den zylindrischen Teil 78 gebildet wird, der, wie bereits erklärt, getrennt und abgedichtet vom zweiten zylindrischen Teil 76 ist.
  • In einer die Kanäle 212 und 214 verbindenden Bohrung 220 ist eine Feder 230 zwischen einem Steuerkolben 222 und einem Widerlager 232 für die Feder angeordnet. Eine Auslaßöffnung 234 steht mit der Bohrung 220 in Verbindung und stellt, sobald der Steuerkolben 222 in der gezeigten Stellung ist, eine Verbindung zwischen der Druckkammer des zylindrischen Teiles 76 und dem Auslaß her.
  • Daher ist es möglich, die erste Schaltkupplung für den Rückwärtsgang mit einem größeren Betätigungsdruck als während bestimmter Vorwärtsgangstufen zu beaufschlagen. Ein Einrücken der Schaltkupplung ist in jedem Fall erforderlich, die Anforderungen an die Drehmomentübertragungsfähigkeit der Schaltkupplung sind jedoch im Rückwärtsgang wesentlich größer als sie im Betrieb in einer höheren Vorwärtsgangstufe sind. Beim Betrieb im Rückwärtsgang ist die zweite Schaltkupplung gelöst, wie bereits vorher erwähnt wurde. Der Kanal 214 ist daher nicht mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Die einzige Kraft, die auf den Steuerkolben 222 daher einwirkt, ist die Kraft der Feder 230, die den Steuerkolben 222 nach rechts drückt. Beaufschlagt man nun über die Steuerventileinrichtung den Zweigkanal 218 mit Druckflüssigkeit für die radial innere Druckkammer des zylindrischen Teiles 78, so führt der radiale Kanal 212 die Druckflüssigkeit auf die rechte Seite des Steuerbundes 226 des Steuerkolbens 222. Dieser Druck drückt die Feder 230 zusammen und ermöglicht eine Verbindung zwischen den Kanälen 228 und 212. Dadurch wird die radial außen liegende Druckkammer des zylindrischen Teiles 76 beaufschlagt. Die gesamte Arbeitsfläche des Kolbens 80 ist somit beaufschlagt.
  • Beim Betrieb im Vorwärtsgang bei einer Schaltung von der mittleren Gangstufe zur höchsten Gangstufe werden beide Schaltkupplungen betätigt. Unter diesen Bedingungen wird der Kanal 214 beaufschlagt. Der Kanal 214 steht mit der Bohrung 220 in Verbindung und wirkt auf den Bund 224 des Steuerkolbens 222 nach rechts. Der Betätigungsdruck der zweiten Schaltkupplung wirkt somit dem auf den anderen Steuerbund 226 des Steuerkolbens 222 einwirkenden Druck entgegen, und der Steuerkolben 222 bleibt in der in F i g. 2 gezeigten Stellung. Eine Verbindung zwischen den Kanälen 212 und 228 wird dadurch unterbunden.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung zur Verbindung eines hydrodynamischeu Drehmomentwandlers mit einem diesen nachgeschalteten Umlaufrädergetriebe für Kraftfahrzeuge, bei der auf der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ein Kupplungsträger angeordnet ist, der Primärteil zweier Schaltkupplungen ist, wobei der Sekundärteil der ersten Schaltkupplung mit einem zu zwei Umlaufrädersätzen des Umlaufrädergetriebes gehörenden Sonnenrad verbunden ist und der Sekundärteil der zweiten Schaltkupplung mit dem Ringrad des ersten Umlaufrädersatzes in Verbindung steht und der Umlaufräderträger des ersten Umlaufrädersatzes sowie das Ringrad des zweiten Umlaufrädersatzes mit der Ausgangswelle des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes verbunden ist und das zu beiden Umlaufrädersätzen gehörende Sonnenrad oder der Umlaufräderträger des zweiten Umlaufrädersatzes willkürlich wechselweise festbremsbar sind, wobei zum Schalten der ins Langsame übersetzten Vorwärtsgänge der Stellmotor der zweiten Schaltkupplung mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt ist und eine der beiden je eines der Reaktionsglieder des Umlaufrädergetriebes festhaltenden Bremsen eingerückt ist, zum Schalten des direkten Vorwärtsganges die Stellmotoren beider Schaltkupplungen mit Druckflüssigkeit beaufschlagt sind und die Bremsen gelöst sind, sowie zum Schalten des Rückwärtsganges der Stellmotor der ersten Schaltkupplung mit Druckflüssigkeit beaufschlagt ist und die Bremse des Umlaufräderträgers des zweiten Umlaufrädersatzes eingerückt ist, wobei der Stellmotor der ersten Schaltkupplung zwei Druckkammern aufweist, von denen die eine abhängig von der Beaufschlagung des Stellmotors der zweiten Schaltkupplung beaufschlagbar ist, so daß beim Schalten des Rückwärtsganges die erste Schaltkupplung mit größerer Kraft eingerückt wird als beim Schalten des direkten Vorwärtsganges, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung durch einen als Stufenkolben ausgebildeten Kolben (80), dessen abgestufte Abschnitte in gegeneinander abgedichteten zylindrischen Teilen (76 und 78) verschiebbar sind, gebildet werden und die Druckkammern gleichsinnig mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar sind, wobei durch die den Stellmotor der zweiten Schaltkupplung beaufschlagende Druckflüssigkeit der Druckflüssigkeitszulauf zu einer der beiden Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung derart gesteuert wird, daß beim Einrücken der zweiten Schaltkupplung eine der Druckkammern abgeschaltet wird.
  2. 2. Hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gleichsinnig beaufschlagbaren Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung über Kanäle (212,228 bzw. Zweigkanal 218) an die gemeinsame Druckflüssigkeitszuleitung (radiale Öffnung 210) angeschlossen sind und in den Kanal (212) zu der einen Druckkammer eine Bohrung (220) vorgesehen ist, in der ein einerseits federbelasteter (Feder 230) und andererseits von der Druckflüssigkeit im Kanal (212) belastbarer Steuerkolben (222) verschiebbar ist, der durch die Feder (230) in eine Stellung vorbelastet ist, in der der Zulauf zu dem zur Druckkammer führenden Kanal (228) versperrt ist, wobei der Steuerkolben (222) von der den Stellmotor der zweiten Schaltkupplung beaufschlagenden Druckflüssigkeit in Richtung der Kraft der Feder (230) belastbar ist. 3: Hydraulisch betätigte Schaltkupplungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Feder (230) auf den Steuerkolben (222) erzeugte Kraft geringer ist als die durch die Druckflüssigkeit zum Betätigen der beiden Druckkammern des Stellmotors der ersten Schaltkupplung aufgebrachte Kraft und beim Beaufschlagen der Stellmotoren der beiden Schaltkupplungen die durch die Druckflüssigkeit auf den Steuerkolben in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kräfte sich aufheben.
DEF47347A 1964-10-28 1965-10-04 Hydraulisch betaetigte Schaltkupplungsanordnung zur Verbindung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit einem diesen nachgeschalteten Umlaufraedergetriebe fuer Kraftfahrzeuge Pending DE1292008B (de)

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