DE1113957B

DE1113957B - Double clutch for a multi-speed transmission connected downstream of a flow transmission

Info

Publication number: DE1113957B
Application number: DEA30024A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Lammerz
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1958-08-02
Filing date: 1958-08-02
Publication date: 1961-09-21

Description

Doppelkupplung für ein einem Strömungsgetriebe nachgeschaltetes Mehrganggetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Doppelkupplung für ein einem Strömungsgetriebe nachgeschaltetes Mehrganggetriebe, vorzugsweise für Diesellokomotiven mit hydraulischer Kraftübertragung, bei dem auf der Turbinenwelle eine Überholkupplung für eine langsamere Gangstufe und eine schaltbare Reiblamellenkupplung mit durch Bohrungen in der Turbinenwelle zu- und abgeführtem Drucköl als Schaltmittel zum Erzeugen einer schnelleren Gangstufe angeordnet sind.Double clutch for a multi-speed transmission connected downstream of a fluid transmission The invention relates to a double clutch for a fluid transmission downstream multi-speed gearbox, preferably for diesel locomotives with hydraulic Power transmission in which there is an overrunning clutch on the turbine shaft for a slower one Gear stage and a switchable friction plate clutch through holes in the turbine shaft supplied and discharged pressure oil as switching means for generating a faster gear are arranged.

Bei einem bekannten Zweiganggetriebe mit einer Doppelkupplung dieser Bauart dient ein die Innenlamellen und den zugehörigen Lamellenträger der schaltbaren Kupplung tragender Flansch der Turbinenwelle zugleich als Schalteinrichtung für diese Kupplung. Er ist zu diesem Zweck als beidseitig von einem Schaltzylinder umfaßter Kolben ausgebildet, dessen beiden Seiten das Drucköl durch Bohrungen, die von der Turbinenwelle durch den Flansch weiterführen, wechselweise zugeleitet werden kann.In a known two-speed transmission with a double clutch this The type of construction is the inner lamellae and the associated lamellae carrier of the switchable Coupling bearing flange of the turbine shaft at the same time as a switching device for this clutch. For this purpose, it is encompassed by a shift cylinder on both sides Piston formed, both sides of which the pressurized oil through bores made by the Lead the turbine shaft through the flange, can be fed alternately.

Die Turbinenwelle erhält durch die mit ihr umlaufenden Teile der schaltbaren Kupplung - besonders wenn die letztere die Überholkupplung ringförmig umgibt, also auf einem größeren Durchmesser angeordnet ist - ein verhältnismäßig großes polares Trägheitsmoment. Dies ist immer dann nachteilig, wenn beim Umschalten von der schnelleren auf die langsamere Gangstufe die nach dem Ausrücken der schaltbaren Kupplung zunächst unbelastete und daher sich beschleunigende Turbinenwelle möglichst rasch auf die höhere Drehzahl gebracht werden muß, bei der die Überholkupplung der langsameren Gangstufe zum Fassen kommt. Wird beispielsweise der Antrieb einer dieselhydraulischen Lokomotive während des Befahrens einer Steigung von einer schnelleren in eine langsamere Gangstufe umgeschaltet, so können schon Zugkraftunterbrechungen von 0;1 Sekunde Dauer zu unruhigem Lauf und Stößen infolge Auflaufens der Wagen und nachfolgenden Anreißens führen.The turbine shaft receives the switchable from the parts rotating with it Clutch - especially if the latter surrounds the overrunning clutch in a ring, i.e. is arranged on a larger diameter - a relatively large polar one Moment of inertia. This is always a disadvantage when switching from the faster on the slower gear after disengaging the switchable clutch unloaded and therefore accelerating turbine shaft as quickly as possible on the higher speed must be brought, at which the overrunning clutch of the slower Gear step comes to grasp. For example, if the drive is a diesel-hydraulic Locomotive moving up an incline from a faster to a slower one If the gear is switched over, interruptions in tractive power of 0.1 seconds can be achieved Duration of restless running and bumps as a result of the car and subsequent collisions Marking lead.

Gemäß der Erfindung ist eine Verminderung des Trägheitsmoments der Turbinenwelle des Strömungsgetriebes und eine entsprechende Verkürzung der Hochlaufzeit beim Umschalten von der schnelleren auf die langsamere Gangstufe bei der eingangs genannten Doppelkupplung dadurch zu erzielen, daß von der schaltbaren Kupplung nur noch die Innenlamellen und der zugehörige Lamellenträger wie bekannt mit der Turbinenwelle umlaufen, während die Schalteinrichtung und der Gegenhalter mit den Getriebegliedern des Abtriebes verbunden sind.According to the invention, a reduction in the moment of inertia is the Turbine shaft of the fluid transmission and a corresponding reduction in the run-up time when switching from the faster to the slower gear at the entrance to achieve said double clutch that of the switchable clutch only nor the inner disks and the associated disk carrier as known with the turbine shaft rotate while the switching device and the counter holder with the gear members of the output are connected.

Ist die Überholkupplung in bekannter Weise als Lamellenkupplung mit durch Verschrauben preßbarem Lamellenpaket ausgebildet, so kann der Träger der Innenlamellen der schaltbaren Kupplung zugleich als Gegenhalter dieser Überholkupplung, dienen.Is the overrunning clutch using in a known manner as a multi-disc clutch formed by screwing a pressable disk pack, so the carrier of the inner disks the switchable clutch also serve as a counter-holder for this overrunning clutch.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Zahnradwechselgetriebe mit zwei Gangstufen in seinen im vorliegenden Zusammenhang wesentlichen Teilen in einem axialen Schnitt schematisch dargestellt.In the drawing is a gear change transmission as an embodiment of the invention with two gear steps in its essential parts in the present context in shown schematically in an axial section.

Auf der Welle 1, die die Turbinenwelle eines nicht gezeichneten Strömungsgetriebes darstellt oder von dieser angetrieben wird, sitzen lose drehbar das Ritzel2 der langsameren Gangstufe auf der linken und das Zahnrad 3 der schnelleren Gangstufe auf der rechten Seite. (Von den die Welle 1 umgebenden Teilen sind der Einfachheit halber nur deren obere Hälften gezeichnet.) Die Überholkupplung zwischen der Welle 1 und dem Ritzel 2 besteht aus dem Lamellenpaket 4, 5; wobei die Außenlamellen 5 mit dem Ritzel 2 und die Innenlamellen 4 sowie die linke Druckplatte 6 mit der auf dem Steilgewinde 7 der Welle 1 schraubbaren Mutter S in Verbindung stehen. Als entsprechender Gegenhalter dient der auf der Welle 1 befestigte Flansch 9.On the shaft 1, which is the turbine shaft of a flow gear (not shown) represents or is driven by this, the Ritzel2 sit loosely rotatable slower gear on the left and gear 3 on the faster gear On the right side. (Of the parts surrounding shaft 1 are the simplicity only drawn their upper halves for the sake of convenience.) The overrunning clutch between the shaft 1 and the pinion 2 consists of the disk pack 4, 5; the outer plates 5 with the pinion 2 and the inner plates 4 and the left pressure plate 6 with the the coarse thread 7 of the shaft 1 screwable nut S are in connection. As a corresponding The flange 9 attached to the shaft 1 serves as a counter holder.

DerFlansch 9 dient außerdem mit seinem trommelförmigen Endstück als Träger für die Innenlamellen 10 der schaltbaren Lamellenkupplung 10, 11, deren Außenlamellen11 und Gegenhalter12 mit dem Zahnrad 3 verbunden sind. Das Schaltglied für die Lamellenkupplung 10, 11 wird durch den Ringkolben 13 gebildet, der innerhalb des Tragkörpers des Zahnrades 3 axial beweglich angeordnet ist und mittels Drucköl, das durch die Bohrungen 14 und 15 in. der Welle 1 und der Nabe des Zahnrades 3 wechselweise einem der Druckräume 16 bzw. 17 zugeführt wird, nach rechts bzw. links verschoben werden kann.The flange 9 also serves with its drum-shaped end piece as Carrier for the inner plates 10 of the switchable multi-plate clutch 10, 11, the outer plates 11 and counterholder 12 are connected to gear 3. The switching element for the multi-plate clutch 10, 11 is supported by the annular piston 13 formed within the Carrying body of the gear 3 is arranged to be axially movable and by means of pressure oil, through the bores 14 and 15 in. The shaft 1 and the hub of the gear 3 alternately one of the pressure chambers 16 and 17 is fed, shifted to the right or left can be.

Die zum Lösen des Lamellenpakets der Lamellenkupplung 10,11 mit Drucköl beaufschlagte Bohrung 14 steht über eine Anschlußbohrung 18 in Verbindung mit einem weiteren Druckraum 19 auf der linken Seite der Mutter B.The for loosening the disk pack of the disk clutch 10,11 with pressure oil acted upon bore 14 is via a connection bore 18 in connection with a further pressure chamber 19 on the left side of the nut B.

Die Lagerbuchsen des Kitzels 2 und des Zahnrades 3 sowie das Steilgewinde 7 werden über die mittige Bohrung 20 der Welle 1 mit Schmieröl versorgt.The bushings of the tickle 2 and the gear 3 as well as the high helix thread 7 are supplied with lubricating oil via the central bore 20 of the shaft 1.

Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist die folgende: Beim Anfahren stehen die Bohrung 14 und damit die Druckräume 16 und 19 unter Öldruck, während die Bohrung 15 und der Druckraum 17 drucklos sind. Der Ringkolben 13 wird daher nach rechts bewegt, wobei die Lamellen 10 und 11 der Lamellenkupplung außer Eingriff kommen, d. h., das Zahnrad 3 ist entkuppelt. Wenn die Welle 1 sich in dem durch den Pfeil angedeuteten Sinn zu drehen beginnt, bleibt die Mutter $ infolge ihrer Massenträgheit und einer gewissen Anfangsreibung im Lamellenpaket 4, 5 etwas zurück. Dadurch schraubt sie sich auf dem Steilgewinde 7 nach rechts und preßt damit über die Druckplatte 6 das Lamellenpaket 4, 5 gegen den Flansch 9, wodurch die Welle 1 mit dem Kitzel 2 gekuppelt ist. Die Schraubbewegung der Mutter 8 wird durch den Öldruck im Druckraum 19 unterstützt und beschleunigt. Das Zahnrad 3, das mit dem Kitzel 2 über weitere Zahnräder auf der nicht gezeichneten Gegenwelle in bekannter Weise mechanisch verbunden ist, läuft in der damit erzielten (der Darstellung in der Zeichnung zugrundehegenden) langsameren Gangstufe leer mit.The mode of operation of the arrangement shown is as follows: When When starting, the bore 14 and thus the pressure chambers 16 and 19 are under oil pressure, while the bore 15 and the pressure chamber 17 are pressureless. The annular piston 13 is therefore moved to the right, with the disks 10 and 11 of the multi-disk clutch except Intervention, d. that is, the gear 3 is disengaged. When wave 1 is in the the direction indicated by the arrow begins to rotate, the nut $ remains as a result their inertia and a certain initial friction in the disk pack 4, 5 something return. As a result, it screws itself on the high helix thread 7 to the right and presses with it Via the pressure plate 6, the disk pack 4, 5 against the flange 9, whereby the shaft 1 is coupled with the tickle 2. The screwing movement of the nut 8 is through the Oil pressure in the pressure chamber 19 is supported and accelerated. The gear 3, which with the Tickle 2 on more gears on the counter shaft, not shown, in known Mechanically connected way, runs in the thus achieved (the representation in the drawing underlying) slower gear empty with.

Zum Umschalten auf die schnellere Gangstufe - das willkürlich oder selbsttätig erfolgen kann -wird der Öldruck von der Bohrung 14 weggenommen und auf die Bohrung 15, d. h. auf den Druckraum 17 gegeben. Der Ringkolben 13 bewegt sich daher nach links und preßt das Lamellenpaket der Lamellenkupplung 10;11 zusammen, wodurch sich die Drehzahl des Zahnrades 3, das bisher langsamer als die Welle 1 lief, und damit auch die des Kitzels 2 erhöht. Dieses überholt die Welle 1 und schraubt damit über das zunächst noch zusammengepreßte Lamellenpaket 4, 5 die Mutter 8 auf dem Steilgewinde 7 nach links, wobei das Lamellenpaket 4, 5 gelöst wird. Das Kitzel 2 läuft dann mit höherer Drehzahl leer mit.To switch to the faster gear - arbitrarily or can take place automatically - the oil pressure is removed from the bore 14 and on the bore 15, d. H. given to the pressure chamber 17. The annular piston 13 moves therefore to the left and presses the disk pack of the disk clutch 10; 11 together, whereby the speed of the gear 3, which was previously slower than the shaft 1 ran, and with it that of tickle 2 increased. This overtakes shaft 1 and screws so that the nut 8 opens on the plate pack 4, 5 which is initially still compressed the high helix thread 7 to the left, the disk pack 4, 5 being released. The tickle 2 then runs idle at a higher speed.

Wird während des Fahrens durch Verlegen des Öldrucks von der Bohrung 15 auf die Bohrung 14 wieder von der schnelleren auf die langsamere Gangstufe umgeschaltet, so beschleunigt sich die vom Zahnrad 3 abgekuppelte Welle 1 infolge ihres geringen Trägheitsmoments in kürzester Zeit auf die höhere Drehzahl des Kitzels 2. Die zunächst zurückbleibende Mutter 8 schraubt sich dabei wieder so lange nach rechts, bis die Lamellen 4 und 5 miteinander zum Anliegen kommen und der Gleichlauf erreicht ist.Used while driving by relocating the oil pressure from the bore 15 switched to the hole 14 again from the faster to the slower gear, so the decoupled from the gear 3 shaft 1 accelerates as a result of its low Moment of inertia in no time at the higher speed of the tickle 2. The first The remaining nut 8 screws itself again to the right until the Slats 4 and 5 come to rest with each other and synchronism is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Double clutch for a fluid transmission Downstream multi-speed gearbox, preferably for diesel locomotives with hydraulic Power transmission in which there is an overrunning clutch on the turbine shaft for a slower one Gear stage and a switchable friction plate clutch through holes in the turbine shaft w and discharged pressure oil as switching means for generating a faster gear step are arranged, characterized in that the switchable clutch (10, 11) only the inner disks (10) and the associated disk carrier as known with the Turbine shaft (1) of the flow transmission or with the shaft driven by this rotate while the switching device (ring piston 13) and the counter holder (12) are connected to the gear members (gear 3) of the output.

2. Double clutch according to claim 1, characterized in that the carrier (9) of the inner lamellae (10) the switchable clutch (10, 11) in a known manner at the same time as a counter holder for designed as a multi-disc clutch with a multi-disc pack (4, 5) that can be pressed by screwing Overtaking coupling is used. Publications considered: Swiss patent specification No. 323 501.