DE1269423B - Hydraulically operated disc friction clutch - Google Patents
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Description
Hydraulisch zu betätigende Scheibenreibungskupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch zu betätigende Scheibenreibungskupplung mit einer auf der treibenden Welle drehfest angeordneten Kupplungshälfte und einer auf derselben Welle drehbar gelagerten getriebenen Kupplungshälfte, bei der auf einem auf der treibenden Welle axial festgelegten ringscheibenförmigen Kolben ein im Längsschnitt U-förmiger Zylinder geführt ist, der beiderseits des Kolbens mit diesem und der treibenden Welle je eine Flüssigkeitskammer begrenzt, wobei zu jeder Kammer je eine in der treibenden Welle verlaufende, aus einer Längs- und einer Querbohrung bestehende Flüssigkeitsleitung führt.Hydraulic Disc Friction Clutch The Invention refers to a hydraulically operated disc friction clutch with a on the driving shaft non-rotatably arranged coupling half and one on the same Shaft rotatably mounted driven coupling half, in which on one of the driving shaft axially fixed annular disc-shaped piston in a longitudinal section U-shaped cylinder is guided on both sides of the piston with this and the driving shaft each limited a liquid chamber, with one for each chamber running in the driving shaft, consisting of a longitudinal and a transverse bore Liquid line leads.
Die bekannten Kupplungen dieser Art weisen den Nachteil auf, daß sie ein ziemlich hartes Einkuppeln bewirken, sofern man sich nicht komplizierter Regeleinrichtungen in den Zuleitungen für die Druckflüssigkeit bedient, welche insofern nachteilig sind, als sie bei der Kupplungsbetätigung beträchtliche Verzögerungen zur Folge haben.The known couplings of this type have the disadvantage that they cause a pretty hard engagement, unless you are dealing with complicated control systems served in the supply lines for the hydraulic fluid, which is disadvantageous in this respect when they cause considerable delays in clutch actuation to have.
Man hat sich bereits bemüht, eine weichere Kupplungsbetätigung dadurch zu erreichen, daß man den auf der Welle gleitbaren, die Kupplungsbetätigung bewirkenden Zylinder an seinen Stirnwänden derart abstufte, daß eine Vordruckkammer entstand, welche vor dem endgültigen Zusammenpressen der Kupplungsscheiben ein leichtes Andrücken zu bewirken vermochte.Efforts have already been made to achieve a softer clutch actuation to achieve that you can slide on the shaft, causing the clutch actuation Graduated cylinder on its end walls in such a way that a pre-pressure chamber was created, which before the final compression of the clutch disks a light pressure was able to effect.
Da aber in diesem Fall Vordruckkammer und Hauptdruckkammer ein zusammenhängendes Ganzes bilden, ist die abmildernde Wirkung einer solchen Vordruckkammer nur sehr beschränkt möglich.But since in this case the pre-pressure chamber and the main pressure chamber are connected Form a whole, the mitigating effect of such a pre-pressure chamber is only very great limited possible.
Diesem Nachteil abzuhelfen ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, deren Lösung auf der Erkenntnis beruht, daß eine Abstufung der Bremsbetätigungskraft dann besonders gut zu erzielen ist, wenn das Volumen der Vordruckkammer gegenüber dem Volumen der Hauptdruckkammer veränderbar ist, wobei durch die Verwendung elastischer Zwischenglieder die vorteilhafte Wirkung noch verstärkt werden kann. Demgemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Kupplungsscheiben wirkende Stirnwand des Zylinders eine Nabe trägt, die mit einem ringförmigen Kolben, der mit einem axial federnden Flansch auf den Kupplungsdruckring wirkt und auf der Nabe sowie auf der Welle flüssigkeitsdicht geführt ist, eine Vordruckkammer begrenzt, die mit der Druckflüssigkeitsleitung in der Welle über mit in den Vordruckraum öffnenden Rückschlagventilen versehenen Bohrungen der Nabe in Verbindung steht, wobei der gesamte Durchtrittsquerschnitt dieser Bohrungen größer ist als der des durch die Stirnwand und die Welle gebildeten Ringspaltes, durch den die Hauptdruckkammer mit der Flüssigkeitsleitung in Verbindung steht.To remedy this disadvantage is the one on which the invention is based Task, the solution of which is based on the knowledge that a gradation of the brake actuation force can then be achieved particularly well when the volume of the pre-pressure chamber is opposite the volume of the main pressure chamber can be changed, with the use of more elastic Intermediate links the beneficial effect can be enhanced. Accordingly is the invention characterized in that the acting on the clutch disks End wall of the cylinder carries a hub with an annular piston that acts with an axially resilient flange on the clutch pressure ring and on the hub and is guided in a liquid-tight manner on the shaft, delimits a pre-pressure chamber, those with the hydraulic fluid line in the shaft opening into the inlet pressure chamber Non-return valves provided bores of the hub is in communication, the total passage cross-section of these holes is greater than that of the End wall and the shaft formed annular gap through which the main pressure chamber with the liquid line is in communication.
Mit einer derart ausgebildeten Kupplung ist eine fein differenzierte elastische Abstufung der Bremskraft zu erzielen, wobei dem Konstrukteur alle Möglichkeiten gegeben sind, durch Bemessung der einzelnen zusammenwirkenden Teile eine optimale Wirkung sicherzustellen.With a coupling designed in this way, there is a finely differentiated one to achieve elastic gradation of the braking force, giving the designer all possibilities are given, an optimal one by dimensioning the individual interacting parts Ensure effect.
Mit einer derart ausgebildeten Kupplung ist auch in vorteilhafter Weise ein leichtes Zuführen von Schmieröl zur Hauptdruckkammer und zu den Kupplungsscheiben durch einen in der Welle vorgesehenen Längskanal sowie durch mit diesem in Verbindung stehende Querkanäle möglich.A coupling designed in this way is also more advantageous Way an easy supply of lubricating oil to the main pressure chamber and to the clutch disks through a longitudinal channel provided in the shaft and through in connection with it standing transverse channels possible.
Um die Kupplung schnell wieder lösen zu können, ist es auch zweckmäßig, zwischen der die inneren Kupplungsscheiben tragenden Nabe und dem - mit einem axial federnden Flansch versehenen - ringförmigen Kolben Druckfedern einzuspannen.In order to be able to release the coupling again quickly, it is also useful to between the hub carrying the inner clutch disks and the - with one axial resilient flange provided - clamp ring-shaped piston compression springs.
Besonders vorteilhaft ist aber die Anwendung der Erfindung bei Doppel- oder Wechselreibungskupplungen, bei denen auch die andere Stirnwand des Zylinders eine Nabe trägt, die mit einem ringförmigen Kolben gemäß der vorstehenden beschriebenen Art eine Vordruckkammer begrenzt, der die Druckflüssigkeit in der vorbeschriebenen Weise zugeführt wird und deren-beide Seiten die Merkmale der vorgenannten einfachen Kupplung aufweisen.However, the application of the invention is particularly advantageous for double or alternating friction clutches, which also use the other end wall of the cylinder carries a hub with an annular piston according to that described above Kind of a pre-pressure chamber that limits the Hydraulic fluid in the Is supplied in the manner described above and both sides of which have the features of the aforementioned have simple coupling.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplung dargestellt, in welchem - stets im Längsschnitt - zeigt F i g. 1 eine einfache Scheibenreibungskupplung, F i g. 2 eine Doppel- oder Wechselreibungskupplung und F i g. 3 bis 6 in kleinerer Teildarstellung, diese Kupplung in F i g. 3 in der Neutralstellung, in F i g. 4 in der anfänglichen Eingriffsstellung, in F i g. 5 in einer Zwischenstellung und in F i g. 6 in der vollen Eingriffsstellung (jeweils auf der rechten Seite der dargestellten Kupplung).In the drawing is an embodiment of the inventively designed Coupling shown in which - always in longitudinal section - shows F i g. 1 a simple one Disc friction clutch, FIG. 2 a double or alternating friction clutch and F i g. 3 to 6 in a smaller partial representation, this coupling in F i g. 3 in the neutral position, in Fig. 4 in the initial engagement position, in F i g. 5 in an intermediate position and in FIG. 6 in the fully engaged position (each on the right side of the shown coupling).
In F i g. 1 ist mit 1 die antreibende Welle bezeichnet, mit 2 ein auf dieser Welle drehfest angeordneter Kolben, der durch Sprengringe 3 und 4 an einer axialen Bewegung auf der Welle 1 gehindert wird. Der Kolben 2 wird von einem im Längsschnitt U-förmigen Zylinder 7 umfaßt, der sowohl auf dem Kolben als auch auf der Welle 1 gleiten kann. Am Umfang des Kolbens 2 ist eine Nut 6 eingedreht zur Aufnahme eines Dichtungsringes 5, welcher eine dichte Verbindung zwischen dem Kolben und der Innenwand des Zylinders 7 herstellt. Der Zylinder 7 weist eine mit ihm ein Teil bildende Stirnwand 9 auf. Auf der anderen Seite des Kolbens 2 ist in dem Zylinder 7 eine Stirnwand 8 eingesetzt und mit der Innenwand des Zylinders durch einen Sprengring 10 sowie durch einen Dichtungsring 11 verbunden.In Fig. 1, 1 denotes the driving shaft, and 2 denotes a piston which is arranged non-rotatably on this shaft and which is prevented from moving axially on the shaft 1 by circlips 3 and 4. The piston 2 is encompassed by a cylinder 7 which is U-shaped in longitudinal section and which can slide both on the piston and on the shaft 1. A groove 6 is screwed into the circumference of the piston 2 to accommodate a sealing ring 5, which creates a tight connection between the piston and the inner wall of the cylinder 7. The cylinder 7 has an end wall 9 which forms a part with it. On the other side of the piston 2, an end wall 8 is inserted in the cylinder 7 and is connected to the inner wall of the cylinder by a snap ring 10 and a sealing ring 11.
Die Stirnwand 8 weist eine auf dem mittleren Teil 12 der Welle 1 über einen Dichtungsring 13 gleitbare Nabe 8a auf. In der Nabe 8a sind eine Eindrehung 55 sowie Bohrungen 58 vorgesehen, deren Zweck später erläutert werden wird.The end wall 8 has one on the middle part 12 of the shaft 1 a sealing ring 13 slidable hub 8a. There is a recess in the hub 8a 55 and bores 58 are provided, the purpose of which will be explained later.
Die Stirnwände 8 und 9 bilden mit dem Zylinder 7 und dem Kolben 2 die beiden Hauptdruckkammern C1 und C2 des hydraulischen Betätigungsteils.The end walls 8 and 9 form with the cylinder 7 and the piston 2 the two main pressure chambers C1 and C2 of the hydraulic operating part.
Über der Nabe 8a ist, auf dieser über einen Dichtungsring 24 gleitbar, ein Kolben 20 angeordnet, der sich auf der einen Stirnseite nach innen bis zum Teil 12 der Welle 1 erstreckt, gegen den er durch eine Dichtung 22 abgedichtet ist. Außen ist der Kolben 20 mit einem axial nachgiebigen Flansch 20 b versehen, der in Richtung zur Stirnwand 8 eine Eindrehung 33 aufweist. Im übrigen kann sich der Kolben 20 gegen eine Schulter 17 auf der Welle 1 abstützen, und er bildet mit einer Eindrehung in der Nabe 8 a der Stirnwand 8 eine Vordruckkammer 20 a. A piston 20 is arranged above the hub 8a, slidable thereon via a sealing ring 24 , which extends inward on one end face as far as part 12 of the shaft 1, against which it is sealed by a seal 22. On the outside, the piston 20 is provided with an axially flexible flange 20 b, which has a recess 33 in the direction of the end wall 8. In addition, the piston 20 can be supported against a shoulder 17 on the shaft 1, and it forms a pre-pressure chamber 20 a with a recess in the hub 8 a of the end wall 8.
Auf der anderen Seite des Kolbens 20 liegt die Scheibenkupplung 35 mit ineinandergreifenden Kupplungsscheiben 37 und 38, wie sie auf der rechten Seite von F i g. 2 näher bezeichnet sind.On the other side of the piston 20 is the disk clutch 35 with interlocking clutch disks 37 and 38, as shown on the right-hand side of FIG. 2 are designated in more detail.
Die Kupplungsscheiben sind auf einer auf der Welle 1 axial gleitbaren, aber durch Keile 41 drehbar mit dieser verbundenen Nabe 31 angeordnet, wobei sich die inneren Kupplungsscheiben 37 durch Keilverbindungen auf der Nabe 31 und die äußeren Kupplungsscheiben 38 durch Keilverbindungen auf der Trommel 39 der Scheibenkupplung 35 abstützen. Die Trommel 39 ist starr mit einem auf der Welle 1 umlaufbaren Zahnrad 44 verbunden.The clutch disks are on an axially slidable on the shaft 1, but arranged rotatably by wedges 41 with this connected hub 31, wherein the inner clutch plates 37 by spline connections on the hub 31 and the outer clutch disks 38 by spline connections on the drum 39 of the disk clutch 35 support. The drum 39 is rigid with a gear wheel that can be rotated on the shaft 1 44 connected.
In der Nabe 31 sind Bohrungen 29 vorgesehen zur Aufnahme von Druckfedern 26, die gegen einen am Kolben 20 anliegenden Haltering 28 drücken und die Kupplung lösen, wenn kein hydraulischer Gegendruck ausgeübt wird.Bores 29 are provided in the hub 31 for receiving compression springs 26 which press against a retaining ring 28 resting on the piston 20 and release the clutch when no hydraulic counterpressure is exerted.
Die Druckflüssigkeit wird der hydraulischen Betätigungsvorrichtung durch eine in der Welle 1 vorgesehene Druckflüssigkeitsleitung 74, 75 zugeführt. Sie strömt zunächst durch die Bohrungen 58 zur Vordruckkammer 20 a und bewegt dabei den Kolben 20 entgegen der Kraft der Druckfeder 26 gegen die Kupplung 35, deren Kupplungsscheiben 37 und 38 dadurch leicht gegeneinandergedrückt werden. Die Bohrungen 58 sind auf der Seite der Vordruckkammer 20a mit Rückschlagventilen 60 versehen, die durch Sprengringe 63 gehalten werden.The hydraulic fluid becomes the hydraulic actuator through a hydraulic fluid line 74, 75 provided in the shaft 1. It first flows through the bores 58 to the pre-pressure chamber 20 a and moves in the process the piston 20 against the force of the compression spring 26 against the clutch 35, the Clutch disks 37 and 38 are thereby slightly pressed against each other. The holes 58 are provided with check valves 60 on the side of the pre-pressure chamber 20a, which are held by snap rings 63.
Zwischen der inneren Bohrung der Stirnwand 8 und dem Teil 12 der Welle 1 ist ein Ringspalt 65 frei gelassen, durch den zur gleichen Zeit die Druckflüssigkeit auch der Hauptdruckkammer C1 zugeführt wird. Entsprechend der Füllung dieser Kammer gleitet der Zylinder 7 in Richtung zur Scheibenkupplung 35, wodurch die Stirnwand 8 im Berührungskreis 34 gegen den Flansch 20 b des Kolbens 20 und die Kupplungsscheiben 37, 38 gedrückt und somit die Kupplung vollkommen betätigt wird. Im übrigen ist der Ringspalt so bemessen, daß sein Querschnitt kleiner ist als der Gesamtquerschnitt der Bohrungen 58 in der Nabe 8 a.Between the inner bore of the end wall 8 and the part 12 of the shaft 1, an annular gap 65 is left free, through which the pressure fluid at the same time is also supplied to the main pressure chamber C1. According to the filling of this chamber the cylinder 7 slides in the direction of the disc clutch 35, whereby the end wall 8 in the contact circle 34 against the flange 20 b of the piston 20 and the clutch disks 37, 38 is pressed and thus the clutch is fully actuated. Otherwise is dimension the annular gap so that its cross-section is smaller than the total cross-section the holes 58 in the hub 8 a.
Durch einen Längskanal 50 sowie durch einen Querkanal 50 a in der Welle 1 und einen Querkanal 50 b in der Nabe 31 wird den Kupplungsscheiben 37, 38 und durch einen Kanal 54 a der Hauptdruckkammer C2 Schmieröl zugeführt.Through a longitudinal channel 50 and a transverse channel 50 a in the Shaft 1 and a transverse channel 50 b in the hub 31 becomes the clutch disks 37, 38 and supplied through a channel 54 a of the main pressure chamber C2 lubricating oil.
In F i g. 2 ist eine Doppel- oder Wechselscheibenkupplung dargestellt, bei der die beiden Hauptdruckkammern C1 und C2 »aktiv« sein können. Während die linke Seite von F i g. 2 die gleichen Bezeichnungen wie F i g. 1 aufweist, sind bis auf den Haltering 28, den Sprengring 63, die Bohrungen 58 und den Ringspalt 65 alle anderen entsprechenden Teile um die Zahl »1« erhöht, also »18« statt »17«, »21« statt »20«, »27« statt »26«, »32« statt »31« usw. mit Ausnahme der Druckflüssigkeitsleitungen »70, 71« statt »74, 75<c in F i g. 1.In Fig. 2 shows a double or interchangeable disc clutch, in which the two main pressure chambers C1 and C2 can be "active". While the left side of Fig. 2 the same designations as F i g. 1 has except for the retaining ring 28, the snap ring 63, the bores 58 and the annular gap 65 all other corresponding parts increased by the number »1«, so »18« instead of »17«, "21" instead of "20", "27" instead of "26", "32" instead of "31" etc. with the exception of the hydraulic fluid lines "70, 71" instead of "74, 75 <c in FIG. 1.
Wie bereits angedeutet, zeigt F i g. 3 die sogenannte »Neutralstellung«, in denen sämtliche Kammern gleichmäßig mit Öl gefüllt sind. In dieser Stellung wird den Kammern zwar laufend Schmieröl über die Kanäle 50, 53 und 54 zugeführt, dieses kann aber über die in dieser Stellung mit der Außenluft verbundenen Druckflüssigkeitsleitungen 70, 71 und 74, 75 wieder ablaufen.As already indicated, FIG. 3 the so-called "neutral position", in which all chambers are evenly filled with oil. In this position, lubricating oil is continuously supplied to the chambers via the channels 50, 53 and 54 , but this can run off again via the pressure fluid lines 70, 71 and 74, 75 which are connected to the outside air in this position.
F i g. 4 zeigt die Doppel- oder Wechselreibungskupplung zu Beginn der Kupplungsbetätigung, und zwar sowohl in dieser als auch in den weiteren Figuren stets im rechten Teil der Kupplung. Durch die Druckflüssigkeitsleitung 70, 71 gelangt die Druckflüssigkeit zunächst in die Eindrehung 56. Da der Gesamtquerschnitt der Bohrungen 58 größer ist als der Querschnitt des Ringspaltes 65 wird der größere Teil der zuströmenden Druckflüssigkeit sogleich der Vordruckkammer 21 a zugeführt, wodurch der Kolben 21 mit seinem Flansch 21 b in Richtung zur Scheibenkupplung 36 geschoben wird und diese zu betätigen beginnt. Während dieser Zeit beginnt auch bereits die Hauptdruckkammer C2 sich durch den Ringspalt 65 mit Druckflüssigkeit zu füllen.F i g. 4 shows the double or alternating friction clutch at the beginning of the clutch actuation, both in this and in the other figures always in the right part of the clutch. Through the hydraulic fluid line 70, 71 , the hydraulic fluid first enters the recess 56. Since the total cross-section of the bores 58 is larger than the cross-section of the annular gap 65, the greater part of the incoming hydraulic fluid is immediately fed to the pre-pressure chamber 21 a, whereby the piston 21 with its flange 21 b is pushed in the direction of the disc clutch 36 and this begins to operate. During this time, the main pressure chamber C2 also begins to fill with pressure fluid through the annular gap 65.
Nachdem der Kolben 21 zur Anlage an die Reibungskupplung 36 gelangt ist, kann sich die Vordruckkammer 21 a nicht mehr ausdehnen, so daß die weiter zulaufende Druckflüssigkeit, wie in F i g. 5 gezeigt ist, nunmehr durch den Ringspalt 35 vollständig der Hauptdruckkammer C2 zugeführt wird, durch die jetzt die volle Kraft auf die Stirnwand 9 des Zylinders 7 ausgeübt wird, wobei sie sich ebenfalls der Reibungskupplung 36 nähert. Da die Rückschlagventile 61 dabei ein Zurückströmen von Druckflüssigkeit aus der Vordruckkammer 21 a verhindern, wirken beide Kammern als eine Einheit.After the piston 21 comes into contact with the friction clutch 36 is, the pre-pressure chamber 21 a no longer expand, so that the pressure fluid that continues to flow in, as shown in FIG. 5 is shown now is completely fed through the annular gap 35 to the main pressure chamber C2 which now the full force is exerted on the end wall 9 of the cylinder 7, wherein it also approaches the friction clutch 36. Since the check valves 61 thereby prevent a backflow of pressure fluid from the pre-pressure chamber 21 a, act both chambers as one unit.
Da indessen die Vordruckkammer 21 a nicht völlig gegen Lecken abgedichtet ist, kann eine gewisse Menge an Druckflüssigkeit aus dieser Kammer ablaufen, so daß die Stirnwand 9, wie in F i g. 6 dargestellt, nunmehr zur festen Anlage gegen den Flansch 21 b und somit an der Scheibenkupplung 36 gelangt, wobei der Druck sich augenblicklich derart aufbaut, daß er die Kupplungsscheiben mit voller Kraft gegeneinanderdrückt.Since, however, the pre-pressure chamber 21 a is not completely sealed against leakage is, a certain amount of hydraulic fluid can drain from this chamber, so that the end wall 9, as in FIG. 6 shown, now to the fixed system against reaches the flange 21 b and thus to the disc clutch 36, the pressure increasing instantly builds up in such a way that it presses the clutch plates against one another with full force.
Das Lösen der Kupplung erfolgt durch Absperren der Druckmittelzufuhr und Entlüften der Druckflüssigkeitsleitungen, und zwar auch sehr schnell.The clutch is released by shutting off the pressure medium supply and venting the hydraulic fluid lines, and very quickly.
Durch die Erfindung ist eine hydraulisch zu betätigende Scheibenreibungskupplung geschaffen worden, mit der es möglich ist, sowohl bei einseitiger als auch bei doppelseitiger Ausbildung ein sanftes, dabei aber schnelles Ein- und Auskuppeln zu bewirken, und zwar mit verhältnismäßig einfachen Maßnahmen.The invention provides a hydraulically operated disc friction clutch has been created with which it is possible, both with one-sided and with double-sided Training to bring about a gentle, but quick coupling and uncoupling, and with relatively simple measures.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1269423XA | 1964-05-28 | 1964-05-28 |
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| DE1269423B true DE1269423B (en) | 1968-05-30 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE1269423B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10222447A1 (en) * | 2002-05-22 | 2003-12-04 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Device for controlling hydraulically operated clutch for vehicle transmission, has hydraulic restoring device, clutch piston is subject to pressure on surface facing restoring chamber if clutch disengaged |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2632544A (en) * | 1947-08-22 | 1953-03-24 | Gen Motors Corp | Two-speed friction clutch drive |
| US3032157A (en) * | 1959-12-18 | 1962-05-01 | Borg Warner | Double acting clutch |
-
1965
- 1965-05-07 DE DEP1269A patent/DE1269423B/en active Pending
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