DE3801911A1 - Anordnung fuer eine mehrscheiben-lamellen-kupplung oder -bremse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für eine Mehrscheiben-Lamellen-Kupp­ lung oder -Bremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

lnsbesondere bei automatisch schaltenden Getrieben werden als Schaltglieder Lamellen­ kupplungen oder Lamellenbremsen verwendet, die zu ihrem Einrücken hydraulisch druckbeaufschlagt werden. Bei diesen Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen sind die Reibbeläge auf den einzelnen Lamellenscheiben, beispielsweise durch eine Vernietung oder Verklebung, aufgebracht. Nun hat sich jedoch gezeigt, daß insbesondere dann, wenn die Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen etwa infolge eines kon­ zentrischen Aufbaus des automatischen Getriebes mit mehreren radial übereinander­ liegenden Bauelementen relativ große mittlere Durchmesser aufweisen, während des Schaltvorganges des betreffenden Schaltgliedes erhebliche Gleitgeschwindigkeiten zwischen den Lamellenscheiben auftreten. Diese hohen Gleitgeschwindigkeiten führen zu einem erhöhten Reibbelagverschleiß und damit zu einem frühen Ausfall des betref­ fenden Schaltgliedes.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Anordnung für eine Mehrscheiben-Lamellen-Kupplung oder -Bremse der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe die Lebensdauer des Schaltgliedes durch Reduzierung des Reibbelag-Verschleißes erhöht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß werden also die Reibbeläge nicht auf den Lamellenscheiben, sondern auf zwischen diesen frei drehbar gehaltenen Trägerscheiben angebracht.

Diese Trägerscheiben nehmen während des Schaltvorganges aufgrund ihrer frei dreh­ baren Anordnung zwischen den Lamellenscheiben eine mittlere Drehzahl an, die im wesentlichen dem Mittelwert der Drehzahlen der beiden Lamellenscheiben bzw. der beiden, die Lamellenscheiben tragenden Bauteile entspricht. Dadurch wird die Gleit­ geschwindigkeit im Bereich der Reibbeläge halbiert, so daß auch ihr Verschleiß ent­ sprechend reduziert wird.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung, die sich im wesentlichen auf eine Verbindung jeweils zweier benachbarter Trägerscheiben miteinander beziehen, sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Längs­ schnitte durch den Lamellenbereich einer Mehrscheiben-Lamellen-Kupplung darge­ stellt, die im folgenden näher erläutert werden.

In den einzelnen Figuren der Zeichnung, die jeweils unterschiedliche Ausführungen der erfindungsgemäßen Anordnung zeigen, sind jeweils gleiche oder vergleichbare Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. So ist in der Fig. 1 die Lamellen­ kupplung insgesamt mit 1 bezeichnet, die zur Drehmomentübertragung zwischen einem ersten drehbaren Bauteil 2 und einem zweiten drehbaren Bauteil 3 vorgesehen ist. Sofern eines dieser beiden Bauteile 2, 3 gehäusefest ist, kann man im übrigen von einer Lamellenbremse sprechen.

Die in der Fig. 1 dargestellte Lamellenkupplung weist weiter Lamellenscheiben 6 und 8 auf, die jeweils abwechselnd mit dem ersten oder zweiten Bauteil 2 bzw. 3 drehfest verbunden sind. Dazu weisen die Lamellenscheiben 6 an ihrem radial inneren Rand eine Verzahnung 7 auf, die in eine entsprechende Außenverzahnung 4 des ersten Bauteils 2 eingreift, während die Lamellenscheiben 8 an ihrem radial äußeren Rand eine Außenverzahnung 9 zum Eingriff in eine an dem zweiten Bauteile 3 angebrachte Innenverzahnung 5 besitzen. 10 bezeichnet eine Abschlußlamellenscheibe, die ebenso wie die Lamellenscheiben 8 mit einer Außenverzahnung 11 in der Innenverzahnung 5 des zweiten Bauteils 3 drehfest gehalten ist und zudem durch einen Sicherungs­ ring 12 axial fixiert ist.

Zwischen den mit dem ersten Bauteil 2 drehfest verbundenen Lamellenscheiben 6 und den mit dem zweiten Bauteil 3 verbundenen Lamellenscheiben 8 sind nun frei drehbar gehaltene Trägerscheiben 13 angeordnet, die beidseitig mit Reibbelägen 14 versehen sind. Diese Reibbeläge 14 können dabei in üblicher Weise, beispielsweise durch Vernietung und/oder Verklebung, auf den Trägerscheiben 13 befestigt sein. Zur radialen Fixierung können diese Trägerscheiben 13 an ihrem radial inneren oder äußeren Rand zylindrische Anschläge aufweisen, wie sie zum Beispiel in der Fig. 1 mit 15 angedeutet sind. Diese Anschläge können einstückig mit den Trägerscheiben verbunden sein oder auch durch am radial inneren oder äußeren Rand der Träger­ scheiben gehaltene, etwa aus einem Kunststoffmaterial gefertigten ringförmigen Gleitschienen gebildet sein. Die Anschläge können dann mit der Innenkontur der Innenverzahnung 5 des zweiten Bauteils 3 oder wie in der Zeichnung dargestellt mit dem Außenumfang der Außenverzahnung 4 des ersten Bauteils 2 zur radialen Fixierung zusammenwirken.

Während des Schaltvorganges der Lamellenkupplung 1 wird auf das aus den Lamellen­ scheiben 6 und 8 bestehende Lamellenpaket durch hydraulische Beaufschlagung eine Druckkraft in Richtung des Pfeiles 16 ausgeübt, die die Lamellenscheiben und die zwischen ihnen angeordneten, mit den Reibbelägen 14 versehenen Trägerscheiben 13 in Berührungskontakt miteinander bringen, bis die Durchkupplung erfolgt ist und beide Bauteile, nämlich das Bauteil 2 und das Bauteil 3, die gleiche Drehzahl auf­ weisen. Infolge der frei drehbar gehaltenen Anordnung der Trägerscheiben 13 zwischen den Lamellenscheiben 6 und 8 ergibt sich für die Trägerscheiben 13 während des Schaltvorganges 13 eine mittlere Drehzahl, die im wesentlichen dem Mittelwert der Drehzahlen der Bauteile 2 und 3 entspricht, so daß die an den Reibbelägen 14 wirksam werdende Gleitgeschwindigkeit gegenüber dem Zustand, bei dem die Reibbeläge direkt auf den Lamellenscheiben 6 und 8 angebracht sind, gerade etwa halbiert ist. Dadurch nun wird der Verschleiß an den Reibbelägen verringert und die Lebensdauer der Kupplung insgesamt erhöht.

Bei der Ausführung nach der Fig. 2 sind jeweils zwei einander benachbarte Träger­ scheiben, nämlich die Trägerscheibe 20 und 21 der Lamellenkupplung 1′ miteinander verbunden, indem beispielsweise am radial äußeren Rand der Trägerscheibe 21 eine über den radial äußeren Rand der Lamellenscheibe 6 greifende Abbiegung 22 vorgesehen ist, die im Punkt 23, beispielsweise durch einen bajonettartigen Verschluß, mit der Trägerscheibe 20 verbunden ist. Dabei sind die Trägerscheiben 20 und 21 jeweils so ausgebildet und bemessen, daß sie axial gegeneinander federn können, um den Abstand der Reibbeläge 14 von den Lamellenscheiben 6 und 8 verändern zu können.

Die Lamellenkupplung 1′′ nach der Fig. 3 zeigt eine ähnliche Ausführung, bei der die beiden Trägerscheiben 25 und 26, die jeweils einer mit dem ersten Bauteil 2 drehfest verbundenen Lamellenscheibe 6 benachbart sind, wieder an ihrem radial äußeren Rand starr miteinander verbunden sind. Auch hier weist dazu die in der Zeichnung rechte Trägerscheibe 26 eine über den radial äußeren Rand der Lamellen­ scheibe 6 greifende Umbiegung 27 auf, die im Bereich einer flanschartigen Fort­ setzung 29 mittels einer Schraubverbindung 28 mit der in der Zeichnung linken Träger­ scheibe 25 verbunden ist.

Bei der Ausführung nach der Fig. 4 schließlich zeigt die Lamellenkupplung 1′′′ eine Verbindung zweier benachbarter Trägerscheiben 30 und 31 mittels eines den radial äußeren Rand der Lamellenscheibe 6 übergreifenden Verbindungsstückes 32, mit dem die radial äußeren Ränder der Trägerscheiben 30 und 31 beispielsweise mittels einer Verstemmung 33 verbunden sind. Auch hier sollen die Trägerscheiben 30 und 31 ebenso wie bereits bei den Ausführungen nach der Fig. 2 und Fig. 3 in ihrer Form und in ihren Abmessungen so bemessen sein, daß sie axial gegeneinander federn können, so daß der Abstand der Reibbeläge von den Lamellenscheiben 6 und 8 während des Einrückvorganges der Lamellenkupplung verändert werden kann. Bei der Ausführung nach der Fig. 4 kann im übrigen der Außenumfang des Verbindungsstückes 32 zur radialen Fixierung des Trägerscheibenpaketes durch Anlaufen an die Innenkontur der Innenverzahnung 5 des zweiten Bauteils 3 vorgesehen sein.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß, ohne von der grundsätzlichen Idee abzuweichen, eine Vielzahl von Varianten der erfindungsgemäßen Anordnung möglich sind. So kann beispielsweise die Verbindung zweier benachbarter Trägerscheiben auf unterschiedlichste Weise verwirklicht werden und auch die Mittel für die radiale Fixierung der frei drehbar gehaltenen Trägerscheibe können verschieden gestaltet sein.

Claims (6)

1. Anordnung für eine Mehrscheiben-Lamellen-Kupplung oder -Bremse mit Lamellen­ scheiben, die an ihren radial inneren und äußeren Rändern abwechselnd mit einem ersten und einem zweiten Bauteil drehfest verbunden sind und untereinander unter Vermittlung von Reibbelägen zur kraftübertragenden Verbindung kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (14) auf zwischen den Lamellenscheiben (6, 8) angeordneten, frei drehbar gehaltenen Trägerscheiben (13; 20, 21; 25, 26; 30, 31) befestigt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Trägerscheiben (20, 21; 25, 26; 30, 31) in einer axiale Verstellungen gegeneinander ermöglichenden Anordnung miteinander verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (20, 21; 25, 26; 30, 31) axial gegeneinander federnd verbunden sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (20, 21; 25, 26; 30, 31) jeweils im Bereich des freien Randes der von dieser einge­ schlossenen Lamellenscheibe (6) miteinander verbunden sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (30, 31) unter Zwischenschaltung eines Verbindungsstücks (32) mit­ einander verbunden sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (13; 20, 21; 25, 26; 30, 31) an ihren radial inneren und/oder äußeren Rändern Mittel zur radialen Fixierung (15; 32) aufweisen.