DE102010006569B4

DE102010006569B4 - Zweiwege-Aktuatorvorrichtung in einer Drehmomentübertragungsanordnung

Info

Publication number: DE102010006569B4
Application number: DE102010006569.2A
Authority: DE
Inventors: Elizabeth I. Wooden
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: CN101818766A; US8123014B2; US20100200353A1; DE102010006569A1; CN101818766B

Abstract

Anordnung zum selektiven Einrücken eines ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) zur Verbindung eines ersten Elements (22) mit einem zweiten Element (24) und eines zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) zur Verbindung des zweiten Elements (24) mit einem dritten Element (52), wobei die Anordnung umfasst: ein Kolbenelement (70) mit einer ersten Seite (78) mit einer Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) und einer zweiten Seite (80) entgegengesetzt zur ersten Seite (78), wobei die zweite Seite (80) eine Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) aufweist, wobei die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) nahe dem ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) angeordnet ist und die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) nahe dem zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) angeordnet ist; das zweite Element (24), das nahe dem Kolbenelement (70) angeordnet ist, wobei das zweite Element (24) und das Kolbenelement (70) zusammenwirken, um eine erste Fluidkammer (108) zu definieren; ein Stützelement (72), das am Kolbenelement (70) abgedichtet ist, wobei das Stützelement (72) und das Kolbenelement (70) zusammenwirken, um eine zweite Fluidkammer (106) zu definieren; ein erstes Vorbelastungselement (76), das innerhalb der ersten Fluidkammer (108) angeordnet ist; und ein zweites Vorbelastungselement (74), das innerhalb der zweiten Fluidkammer (106) angeordnet ist, und wobei der erste Drehmomentübertragungsmechanismus (26) eingerückt ist, wenn ein durch ein Hydraulikfluid in der ersten Fluidkammer (108) erzeugter Druck eine Kraft am Kolbenelement (70) erzeugt, die eine Kraft übersteigt, die durch das zweite Vorbelastungselement (74) ausgeübt wird, und wobei der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus (54) eingerückt ist, wenn ein durch ein Hydraulikfluid in der zweiten Fluidkammer (106) erzeugter Druck eine Kraft am Kolbenelement (70) erzeugt, die eine Kraft übersteigt, die durch das erste Vorbelastungselement (76) ausgeübt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (70) mehrere Laschenelemente (94) umfasst und eine der Kontaktflächen (112, 120) der ersten und der zweiten Seite an Enden von jedem der mehreren Laschenelemente (94) angeordnet ist.

Description

GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Einrücken zweier Drehmomentübertragungsmechanismen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Drehmomentübertragungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7, wie beispielsweise aus der US 2,919,778 A bekannt.
Auch die Druckschriften US 4,312,434 A und DE 24 31 104 A1 beschreiben Kupplungsanordnungen, bei denen eine Kolbenanordnung zur Einrückung zweier Kupplungen verwendet wird.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt geben lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung an und müssen nicht unbedingt Stand der Technik bilden.
Ein typisches Mehrgang-Automatikgetriebe verwendet eine Kombination von Drehmomentübertragungsvorrichtungen wie z. B. Kupplungen, Klauenkupplungen/Synchronisiereinrichtungen oder Bremsen, um mehrere Vorwärtsgang- und Rückwärtsgang-Übersetzungs- oder -Drehzahlverhältnisse sowie eine Neutralstellung und eine Parkstellung zu erreichen. Die Auswahl der Übersetzungsverhältnisse wird typischerweise durch ein Mikroprozessor-Getriebesteuermodul durchgeführt, das verschiedene Fahrzeugparameter, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, und verschiedene Fahrereingabesignale, beispielsweise die Fahrpedalposition, verwendet, um die geeigneten Übersetzungsverhältnisse auszuwählen. Das Getriebe rückt dann eine Kombination der Drehmomentübertragungsvorrichtungen ein, um die gewünschten Übersetzungsverhältnisse zu schaffen.
Um die Drehmomentübertragungsvorrichtungen einzurücken, umfasst ein typisches Automatikgetriebe ein hydraulisches Kupplungssteuersystem, das ein Hydraulikfluid verwendet, um selektiv Kolben innerhalb der Drehmomentübertragungsvorrichtungen zu betätigen. Die Betätigung eines Kolbens rückt wiederum die Drehmomentübertragungselemente (d. h. Reaktionsscheiben oder -platten) innerhalb der Drehmomentübertragungsvorrichtung ein. Jeder von diesen Kolben fügt jedoch Gewicht, Kosten und Packungsgröße zum Getriebe hinzu. Folglich besteht auf dem Fachgebiet Raum für eine Kolbenanordnung, die betriebsfähig ist, um mehr als eine Drehmomentübertragungsvorrichtung in einem Getriebe wirksam einzurücken.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zu Grunde, eine möglichst kompakt- und leichtbauende Einrückanordnung für zwei Drehmomentübertragungsvorrichtungen zu schaffen.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Drehmomentübertragungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Zweiwege-Aktuator in einer Drehmomentübertragungsanordnung. Der Zweiwege-Aktuator befindet sich zwischen einer ersten Drehmomentübertragungsvorrichtung und einer zweiten Drehmomentübertragungsvorrichtung. Der Aktuator umfasst ein Kolbenelement mit einer ersten Seite mit einer ersten Kontaktoberfläche und einer zweiten Seite entgegengesetzt zur ersten Seite. Die zweite Seite weist eine zweite Kontaktoberfläche auf. Die erste Kontaktoberfläche ist nahe dem ersten Drehmomentübertragungsmechanismus angeordnet und die zweite Kontaktoberfläche ist nahe dem zweiten Drehmomentübertra-gungsmechanismus angeordnet. Ein Stützelement ist am Kolbenelement abgedichtet. Ein erstes Vorbelastungselement ist zwischen dem Stützelement und dem Kolbenelement angeordnet und ein zweites Vorbelastungselement ist zwischen dem Kolbenelement und dem zweiten Element angeordnet. Die erste Drehmomentübertragungsvorrichtung wird eingerückt, wenn ein Hydraulikfluid die zweite Seite des Kolbenelements kontaktiert und das Kolbenelement zum Kontaktieren der ersten Drehmomentübertragungsvorrichtung bewegt. Die zweite Drehmomentübertragungsvorrichtung wird eingerückt, wenn das Hydraulikfluid die erste Seite des Kolbenelements kontaktiert und das Kolbenelement zum Kontaktieren der zweiten Drehmomentübertragungsvorrichtung bewegt.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Kolben- und Stützelemente ringförmig.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt jedes der Laschenelemente einen radialen Abschnitt, der radial aus dem Kolbenelement liegt, und einen axialen Abschnitt, der axial parallel zu einer durch das Kolbenelement definierten Achse liegt.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung befindet sich die zweite Kontaktoberfläche an einem distalen Ende des axialen Abschnitts des Laschenelements und die erste Kontaktoberfläche befindet sich am radialen Abschnitt des Laschenelements.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Kolbenelement ringförmig und definiert eine Achse und das Kolbenelement umfasst einen ersten Abschnitt, der parallel zur Achse liegt, einen zweiten Abschnitt, der mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und radial relativ zur Achse liegt, einen dritten Abschnitt, der mit dem zweiten Abschnitt verbunden ist und parallel zur Achse liegt, einen vierten Abschnitt, der mit dem dritten Abschnitt verbunden ist und radial relativ zur Achse liegt, und ein Laschenelement, das mit dem vierten Abschnitt verbunden ist und einen radialen Abschnitt aufweist, der radial relativ zur Achse liegt und einen axialen Abschnitt aufweist, der parallel zur Achse liegt.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der dritte Abschnitt zum ersten Abschnitt konzentrisch.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der erste, der zweite, der dritte und der vierte Abschnitt im Wesentlichen ringförmig und der zweite Abschnitt ist an einem Ende des ersten Abschnitts angeordnet, der dritte Abschnitt ist an einem Ende des zweiten Abschnitts angeordnet, der vierte Abschnitt ist an einem Ende des dritten Abschnitts angeordnet und das Laschenelement ist an einem Ende des vierten Abschnitts angeordnet.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Seite des Kolbenelements gleitend am Stützelement abgedichtet.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die erste Kontaktoberfläche des Kolbenelements an einem sich radial erstreckenden Abschnitt des Kolbenelements.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die zweite Kontaktoberfläche an einem Abschlussende des Kolbenelements.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Drehmomentübertragungsmechanismus einen ersten Kupplungssatz, der mit einem ersten Element und einem zweiten Element verbunden ist, und der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus umfasst einen zweiten Kupplungssatz, der mit dem zweiten Element und einem dritten Element verbunden ist.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Stützelement an einem vierten Element abgedichtet und das vierte Element definiert mehrere Hydraulikfluidpfade, die das Hydraulikfluid mit der ersten und der zweiten Seite des Kolbenelements in Verbindung bringen.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das erste, das zweite, das dritte und das vierte Element Wellen, die mit mindestens einem eines Getriebegehäuses und von mehreren Zahnradsätzen gekoppelt sind.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aktuatoranordnung ferner eine ringförmige Lippe, die an der zweiten Seite des Kolbenelements befestigt ist und dichtend mit dem zweiten Element in Eingriff steht.
Weitere Aufgaben, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf dieselbe Komponente, dasselbe Element oder dasselbe Merkmal beziehen.
ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines beispielhaften Getriebes mit einer Aktuatoranordnung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine isometrische Vorderansicht einer Kolbenanordnung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
3 ist eine isometrische Rückansicht der Kolbenanordnung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In 1 ist ein Abschnitt eines Getriebes im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Das Getriebe 10 wird in der vorliegenden Ausführungsform in einem Kraftfahrzeug verwendet. Das Getriebe 10 umfasst im Allgemeinen eine Hauptwelle 12, eine Hohlwelle 14, die zur Hauptwelle 12 konzentrisch ist, eine erste Drehmomentübertragungsvorrichtung 16, eine zweite Drehmomentübertragungsvorrichtung 18 und eine Aktuatoranordnung 20. Es sollte erkannt werden, dass das Getriebe 10 zusätzliche Drehmomentübertragungsvorrichtungen aufweisen kann und vorzugsweise zusätzliche Komponenten wie z. B. Wellenelemente und mehrere Zahnradsätze umfasst, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die erste Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 und die zweite Drehmomentübertragungsvorrichtung 18 sind jeweils betriebsbereit, um selektiv verschiedene Wellenelemente mit verschiedenen Zahnrädern innerhalb der mehreren Zahnradsätze (nicht dargestellt) innerhalb des Getriebes 10 zu koppeln. Die selektive Einrückung dieser Drehmomentübertragungsvorrichtungen 16, 18 ermöglicht mehrere Vorwärts- und Rückwärtsgang-Übersetzungsverhältnisse. Die Einrückung der Drehmomentübertragungsvorrichtungen 16, 18 wird durch die Aktuatoranordnung 20 gesteuert, wie nachstehend genauer beschrieben wird.
Der erste Drehmomentübertragungsmechanismus 16 ist im bereitgestellten Beispiel eine Reibungskupplung, obwohl verschiedene andere Typen von Mechanismen zum Übertragen eines Drehmoments verwendet werden können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die erste Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 umfasst ein erstes Element 22, ein zweites Element 24 und einen selektiv einrückbaren Kupplungssatz 26. Das erste Element 22 ist eine ringförmige Welle oder ein ringförmiges Element mit einer äußeren Oberfläche 28, die einen Keil 30 definiert. Der Keil 30 ist an einem Abschlussende 31 des ersten Elements 22 angeordnet. Das entgegengesetzte Ende (nicht dargestellt) des ersten Elements 22 ist mit einer oder mehreren verschiedenen Komponenten innerhalb des Getriebes 10, wie beispielsweise Zahnradsätzen, einem Drehmomentwandler, Antriebswellen oder Kopplungselementen, oder einer Masse, wie z. B. einem Getriebegehäuse oder einer anderen festen Komponente, gekoppelt. Folglich kann das dritte Element 52 entweder drehbar oder drehfest sein.
Das zweite Element 24 ist eine drehbare ringförmige Welle oder ein drehbares ringförmiges Element mit einer inneren Oberfläche 32 und einer äußeren Oberfläche 34. Die innere Oberfläche 32 definiert einen ersten Keil 36. Der erste Keil 36 ist an einem Abschlussende 37 des zweiten Elements 24 angeordnet. Die äußere Oberfläche 34 definiert einen zweiten Keil 38. Der zweite Keil 38 ist zwischen dem Abschlussende 37 des zweiten Elements 24 und einem Abschnitt 40 des zweiten Elements 24 angeordnet, der mit der Hohlwelle 14 gekoppelt ist.
Der Kupplungssatz 26 ist zwischen dem Keil 30 des ersten Elements 22 und dem ersten Keil 36 des zweiten Elements 24 angeordnet und ist folglich betriebsfähig, um das erste Element 22 drehbar mit dem zweiten Element 24 zu koppeln. Insbesondere umfasst der Kupplungssatz 26 einen ersten Satz von Reaktionsscheiben 44, die mit einem zweiten Satz von Reaktionsscheiben 46 verschachtelt oder verzahnt sind. Die Reaktionsscheiben 44, 46 können verschiedene Formen annehmen, wie beispielsweise gegenüberliegende ringförmige Stahlscheiben und zugewandte ringförmige Faserscheiben. Der erste Satz von Reaktionsscheiben 44 umfasst eine innere radiale Oberfläche 48, die mit dem Keil 30 des ersten Elements 22 gekoppelt ist. Der zweite Satz von Reaktionsscheiben 46 umfasst eine äußere radiale Oberfläche 50, die mit dem ersten Keil 36 des zweiten Elements 24 gekoppelt ist. Die Reaktionsscheiben 44, 46 sind in einer axialen Richtung entlang der Keile 30, 36 beweglich, um miteinander in Eingriff zu kommen, wie nachstehend genauer beschrieben wird.
Die zweite Drehmomentübertragungsvorrichtung 18 ist ähnlich zur ersten Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 und ist im bereitgestellten Beispiel eine Reibungskupplung, obwohl verschiedene andere Typen von Mechanismen zum Übertragen eines Drehmoments verwendet werden können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die zweite Drehmomentübertragungsvorrichtung 18 umfasst ein drittes Element 52, einen selektiv einrückbaren Kupplungssatz 54 und umfasst auch das zweite Element 24. Das dritte Element 52 ist eine ringförmige Welle oder ein ringförmiges Element mit einer inneren Oberfläche 56, die einen Keil 58 definiert. Der Keil 58 ist an einem Abschlussende 60 des dritten Elements 52 angeordnet. Das entgegengesetzte Ende (nicht dargestellt) des dritten Elements 52 ist mit einer oder mehreren verschiedenen Komponenten innerhalb des Getriebes 10, wie beispielsweise Zahnradsätzen, einem Drehmomentwandler, Antriebswellen oder Kopplungselementen, oder einer Masse wie z. B. einem Getriebegehäuse oder einer anderen festen Komponente, gekoppelt. Folglich kann das dritte Element 52 entweder drehbar oder drehfest sein.
Der Kupplungssatz 54 ist zwischen dem zweiten Keil 38 des zweiten Elements 24 und dem Keil 58 des dritten Elements 52 angeordnet und ist folglich betriebsfähig, um das zweite Element 24 drehbar mit dem dritten Element 52 zu koppeln. Insbesondere umfasst der Kupplungssatz 54 einen ersten Satz von Reaktionsscheiben 62, die mit einem zweiten Satz von Reaktionsscheiben 64 verschachtelt oder verzahnt sind. Die Reaktionsscheiben 62, 64 können verschiedene Formen annehmen, wie beispielsweise gegenüberliegende ringförmige Stahlscheiben und zugewandte ringförmige Faserscheiben. Der erste Satz von Reaktionsscheiben 62 umfasst eine äußere radiale Oberfläche 66, die mit dem Keil 58 des dritten Elements 52 gekoppelt ist. Der zweite Satz von Reaktionsscheiben 64 umfasst eine innere radiale Oberfläche 68, die mit dem zweiten Keil 38 des zweiten Elements 24 gekoppelt ist. Die Reaktionsscheiben 62, 64 sind in einer axialen Richtung entlang der Keile 38, 58 beweglich, um miteinander in Eingriff zu kommen, wie nachstehend genauer beschrieben wird.
Die Aktuatoranordnung 20 umfasst ein Kolbenelement 70, ein Stützelement 72, ein erstes Vorbelastungselement 74 und ein zweites Vorbelastungselement 76. Die Aktuatoranordnung 20 ist betriebsfähig, um selektiv die Kupplungssätze 26, 54 der ersten und der zweiten Drehmomentübertragungsvorrichtung 16, 18 einzurücken. Das Kolbenelement 70 ist vorzugsweise ein im Wesentlichen ”S”-förmiges ringförmiges Element, das im Wesentlichen radial zwischen der Hohlwelle 14 und dem zweiten Element 24 und axial zwischen dem Kupplungssatz 26 des ersten Drehmomentübertragungsmechanismus 16 und dem Kupplungssatz 54 des zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus 18 liegt. Insbesondere umfasst das Kolbenelement 70 eine erste Seite 78, eine zweite Seite 80, ein erstes Ende 82 und ein zweites Ende 84. Das Kolbenelement 70 umfasst auch mehrere Abschnitte oder Segmente, einschließlich eines ersten Abschnitts 86, eines zweiten Abschnitts 88, eines dritten Abschnitts 90, eines vierten Abschnitts 92 und eines fünften Abschnitts 94. Der erste Abschnitt 86 ist nahe dem ersten Ende 82 angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen axial parallel zur Hohlwelle 14. Die zweite Seite 80 entlang des ersten Abschnitts 86 ist an der Hohlwelle 14 über eine Ringdichtung 96 abgedichtet. Der zweite Abschnitt 88 ist benachbart zum ersten Abschnitt 86 angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen radial zwischen der Hohlwelle 14 und dem zweiten Element 34. Der dritte Abschnitt 90 ist benachbart zum zweiten Abschnitt 88 angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zum ersten Abschnitt 86. Der vierte Abschnitt 92 ist benachbart zum dritten Abschnitt 90 angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen radial. Das Kolbenelement 70 umfasst ferner mehrere Laschenelemente 94, die sich radial aus dem vierten Abschnitt 92 erstrecken und sich dann im Wesentlichen parallel zum ersten und zum dritten Abschnitt 86, 90 erstrecken, um eine ”L”-Form zu bilden. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst das Kolbenelement 70 4 Laschenelemente 94, das Kolbenelement 70 kann jedoch eine beliebige Anzahl von Laschenelementen 94 aufweisen, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Wenn man sich 2 und 3 zuwendet, definieren die Laschenelemente 94 mehrere Fenster 96 zwischen benachbarten Laschenelementen 94. Die Fenster 96 sind derart bemessen und positioniert, dass der erste Keil 36 des zweiten Elements 24 durch das Fenster 96 hindurch (d. h. zwischen den Laschenelementen 94) angeordnet ist. Eine Lippen- oder Ringdichtung 97 ist mit der Kante zwischen dem zweiten und dem dritten Abschnitt 88, 90 auf der zweiten Seite 80 des Kolbenelements 70 gekoppelt. Die Lippe 97 steht mit der inneren Oberfläche 32 des zweiten Elements 34 dichtend in Eingriff.
Wenn man sich wieder 1 zuwendet, ist das Stützelement 72 im Allgemeinen ringförmig und kann verschiedene Formen aufweisen. Das Stützelement 72 umfasst ein erstes Ende 98 und ein zweites Ende 100. Das erste Ende 98 ist über eine Ringdichtung 102 fest an der Hohlwelle 14 abgedichtet. Das zweite Ende 100 ist an der ersten Seite 78 entlang des dritten Abschnitts 90 des Kolbenelements 70 abgedichtet (siehe 1, Bezugszeichen 104).
Die erste Seite 78 des Kolbenelements 70 und das Stützelement 72 wirken zusammen, um eine erste Fluidkammer 106 zu definieren. Das erste Vorbelastungselement 74 ist innerhalb der ersten Fluidkammer 106 angeordnet und steht mit dem Stützelement 72 und dem Kolbenelement 70 in Eingriff. Das erste Vorbelastungselement 74 kann verschiedene Formen annehmen, wie beispielsweise eine Schraubenfeder oder Blattfeder. Die zweite Seite 80 des Kolbenelements 70, die Hohlwelle 14 und die innere Oberfläche 32 des zweiten Elements 24 wirken zusammen, um eine zweite Fluidkammer 108 zu definieren. Das zweite Vorbelastungselement 76 ist innerhalb der zweiten Fluidkammer 108 angeordnet und steht mit dem Kolbenelement 70 und dem zweiten Element 24 in Eingriff. Das zweite Vorbelastungselement 76 kann verschiedene Formen annehmen, wie beispielsweise eine Schraubenfeder oder Blattfeder. Das Kolbenelement 70 ist bei der Betätigung durch ein Hydraulikfluid in der axialen Richtung relativ zum Stützelement 72 beweglich. Die Vorbelastungselemente 74, 76 arbeiten, um das Kolbenelement 70 in einer ausgerückten Position zu halten, wenn kein Hydraulikfluid auf das Kolbenelement 70 wirkt.
Um die erste Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 einzurücken, wird Hydraulikfluid in die zweite Fluidkammer 108 gepumpt, um das Kolbenelement 70 anzuwenden. Insbesondere wird das Hydraulikfluid von einem Hydrauliksteuersystem (nicht dargestellt) durch einen ersten Fluiddurchgang 108, der in der Hauptwelle 12 angeordnet ist, durch einen ersten Fluiddurchgang 109, der in der Hohlwelle 14 angeordnet ist, und in die zweite Fluidkammer 108 überführt. Das Druckhydraulikfluid kontaktiert die zweite Seite 80 des Kolbenelements 70 und bewegt das Kolbenelement 70 gegen die Vorbelastung des ersten Vorbelastungselements 74 (d. h. in Richtung der ersten Drehmomentübertragungsvorrichtung 16). Eine Kontaktoberfläche 112 auf der ersten Seite 78 entlang des vierten Abschnitts 92 (oder zusätzlich oder alternativ am Laschenelement 94) des Kolbenelements 70 kontaktiert den Kupplungssatz 26 der ersten Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 und drängt die Reaktionsscheiben 44, 46 zusammen, wodurch das erste Element 22 mit dem zweiten Element 24 gekoppelt wird.
Um die zweite Drehmomentübertragungsvorrichtung 18 einzurücken, wird Hydraulikfluid in die erste Fluidkammer 106 gepumpt, um das Kolbenelement 70 anzuwenden. Insbesondere wird Hydraulikfluid von einem Hydrauliksteuersystem (nicht dargestellt) durch einen zweiten Fluiddurchgang 114, der in der Hauptwelle 12 angeordnet ist, durch einen zweiten Fluiddurchgang 116, der in der Hohlwelle 14 angeordnet ist, und in die erste Fluidkammer 106 überführt. Das Druckhydraulikfluid kontaktiert die erste Seite 78 des Kolbenelements 70 und bewegt das Kolbenelement 70 gegen die Vorbelastung des zweiten Vorbelastungselements 76 (d. h. in Richtung der zweiten Drehmomentübertragungsvorrichtung 18). Eine Kontaktoberfläche 120 am zweiten Ende 84 des Laschenelements 94 des Kolbenelements 70 kontaktiert den Kupplungssatz 54 der zweiten Drehmomentübertragungsvorrichtung 18 und drängt die Reaktionsscheiben 62, 64 zusammen, wodurch das zweite Element 24 mit dem dritten Element 52 gekoppelt wird.

Claims

Anordnung zum selektiven Einrücken eines ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) zur Verbindung eines ersten Elements (22) mit einem zweiten Element (24) und eines zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) zur Verbindung des zweiten Elements (24) mit einem dritten Element (52), wobei die Anordnung umfasst: ein Kolbenelement (70) mit einer ersten Seite (78) mit einer Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) und einer zweiten Seite (80) entgegengesetzt zur ersten Seite (78), wobei die zweite Seite (80) eine Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) aufweist, wobei die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) nahe dem ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) angeordnet ist und die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) nahe dem zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) angeordnet ist; das zweite Element (24), das nahe dem Kolbenelement (70) angeordnet ist, wobei das zweite Element (24) und das Kolbenelement (70) zusammenwirken, um eine erste Fluidkammer (108) zu definieren; ein Stützelement (72), das am Kolbenelement (70) abgedichtet ist, wobei das Stützelement (72) und das Kolbenelement (70) zusammenwirken, um eine zweite Fluidkammer (106) zu definieren; ein erstes Vorbelastungselement (76), das innerhalb der ersten Fluidkammer (108) angeordnet ist; und ein zweites Vorbelastungselement (74), das innerhalb der zweiten Fluidkammer (106) angeordnet ist, und wobei der erste Drehmomentübertragungsmechanismus (26) eingerückt ist, wenn ein durch ein Hydraulikfluid in der ersten Fluidkammer (108) erzeugter Druck eine Kraft am Kolbenelement (70) erzeugt, die eine Kraft übersteigt, die durch das zweite Vorbelastungselement (74) ausgeübt wird, und wobei der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus (54) eingerückt ist, wenn ein durch ein Hydraulikfluid in der zweiten Fluidkammer (106) erzeugter Druck eine Kraft am Kolbenelement (70) erzeugt, die eine Kraft übersteigt, die durch das erste Vorbelastungselement (76) ausgeübt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (70) mehrere Laschenelemente (94) umfasst und eine der Kontaktflächen (112, 120) der ersten und der zweiten Seite an Enden von jedem der mehreren Laschenelemente (94) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Kolben- und das Stützelement (70, 72) ringförmig sind, und/oder wobei jedes der mehreren Laschenelemente (94) einen radialen Abschnitt, der radial aus dem Kolbenelement (70) angeordnet ist, und einen axialen Abschnitt, der axial parallel zu einer Achse angeordnet ist, die durch das Kolbenelement (70) definiert ist, aufweist, wobei insbesondere die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) an einem distalen Ende (84) des axialen Abschnitts von mindestens einem der mehreren Laschenelemente (94) liegt und die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) am radialen Abschnitt des mindestens einen der mehreren Laschenelemente (94) liegt.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Kolbenelement (70) ringförmig ist und eine Achse definiert, wobei das Kolbenelement (70) einen ersten Abschnitt (86), der parallel zur Achse liegt, einen zweiten Abschnitt (88), der mit dem ersten Abschnitt (86) verbunden ist und radial relativ zur Achse liegt, einen dritten Abschnitt (90), der mit dem zweiten Abschnitt (88) verbunden ist und parallel zur Achse liegt, einen vierten Abschnitt (92), der mit dem dritten Abschnitt (90) verbunden ist und radial relativ zur Achse liegt, und ein Laschenelement (94), das mit dem vierten Abschnitt verbunden ist und einen radialen Abschnitt aufweist, der radial relativ zur Achse liegt, und einen axialen Abschnitt aufweist, der parallel zur Achse liegt, umfasst, wobei insbesondere der dritte Abschnitt (90) zum ersten Abschnitt (86) konzentrisch ist, wobei insbesondere der erste, der zweite, der dritte und der vierte Abschnitt (86, 88, 90, 92) ringförmig sind und der zweite Abschnitt (88) an einem Ende des ersten Abschnitts (86) angeordnet ist, der dritte Abschnitt (90) an einem Ende des zweiten Abschnitts (88) angeordnet ist, der vierte Abschnitt (92) an einem Ende des dritten Abschnitts (88) angeordnet ist und das Laschenelement (94) an einem Ende des vierten Abschnitts (92) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Seite (78) des Kolbenelements am Stützelement (72) gleitend abgedichtet ist, und/oder wobei die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite des Kolbenelements (70) an einem sich radial erstreckenden Abschnitt des Kolbenelements (70) angeordnet ist, wobei insbesondere die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) an einem Abschlussende (84) des Kolbenelements (70) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der erste Drehmomentübertragungsmechanismus (26) einen ersten Kupplungssatz (26) umfasst, der mit dem ersten Element (22) und dem zweiten Element (24) verbunden ist, und der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus (54) einen zweiten Kupplungssatz (54) umfasst, der mit dem zweiten Element (24) und einem dritten Element (52) verbunden ist, wobei insbesondere das Stützelement (72) an dem zweiten Element (24) abgedichtet ist und das zweite Element (24) mehrere Hydraulikfluidpfade (110, 116) definiert, die das Hydraulikfluid zur ersten und zur zweiten Fluidkammer (106, 108) überführen, wobei insbesondere das erste, das zweite und das dritte Element (22, 24, 52) Wellen (12, 14) sind, die mit mindestens einem eines Getriebegehäuses und von mehreren Zahnradsätzen gekoppelt sind.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Aktuatoranordnung ferner eine ringförmige Lippe (97) umfasst, die an der zweiten Seite (80) des Kolbenelements (70) befestigt ist und mit dem zweiten Element (24) dichtend in Eingriff steht.
Drehmomentübertragungsanordnung, die umfasst: einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) mit einem ersten Kupplungssatz (26), der mit einem ersten Element (22) und einem zweiten Element (24) verbunden ist; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) mit einem zweiten Kupplungssatz (54), der mit dem zweiten Element (24) und einem dritten Element (52) verbunden ist; eine Aktuatoranordnung, die zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) und dem zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) angeordnet ist, wobei die Aktuatoranordnung umfasst: ein Kolbenelement (70) mit einer ersten Seite (78) mit einer Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) und einer zweiten Seite (80) entgegengesetzt zur ersten Seite (78), wobei die zweite Seite (80) eine Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) aufweist, wobei die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) nahe dem ersten Kupplungssatz (26) angeordnet ist und die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) nahe dem zweiten Kupplungssatz (54) angeordnet ist; ein Stützelement (72), das am Kolbenelement (70) abgedichtet ist; ein erstes Vorbelastungselement (74), das zwischen dem Stützelement (72) und dem Kolbenelement (70) angeordnet ist; und ein zweites Vorbelastungselement (76), das zwischen dem Kolbenelement (70) und dem zweiten Element (24) angeordnet ist, wobei der erste Drehmomentübertragungsmechanismus (26) eingerückt ist, wenn ein Hydraulikfluid mit der zweiten Seite (80) des Kolbenelements (70) in Kontakt steht und das Kolbenelement (70) in Richtung des ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) bewegt und die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) mit dem ersten Kupplungssatz (26) des ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26) in Kontakt steht, und wobei der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus (54) eingerückt ist, wenn ein Hydraulikfluid mit der ersten Seite (78) des Kolbenelements (70) in Kontakt steht und das Kolbenelement (70) in Richtung des zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) bewegt und die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite (80) mit dem zweiten Kupplungssatz (54) des zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (54) in Kontakt steht; dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (70) mehrere Laschenelemente (94) umfasst und eine der Kontaktoberflächen (112, 120) der ersten und der zweiten Seite (78, 80) jeweils an einem Ende der mehreren Laschenelemente (94) angeordnet ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 7, wobei das Kolben- und das Stützelement (70, 72) ringförmig sind, und/oder wobei das zweite Element (24) sich zwischen benachbarten Laschenelementen (94) am Kolbenelement (70) erstreckt, wobei insbesondere jedes der mehreren Laschenelemente (94) einen radialen Abschnitt, der radial aus dem Kolbenelement (70) liegt, und einen axialen Abschnitt, der axial parallel zu einer Achse liegt, die durch das Kolbenelement (70) definiert ist, aufweist, wobei insbesondere die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite jeweils an einem distalen Ende des axialen Abschnitts der mehreren Laschenelemente (94) angeordnet ist und die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite jeweils am radialen Abschnitt der mehreren Laschenelemente (94) angeordnet ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 7, wobei das Kolbenelement (70) ringförmig ist und eine Achse definiert, wobei das Kolbenelement einen ersten Abschnitt (86), der parallel zur Achse liegt, einen zweiten Abschnitt (88), der mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und radial relativ zur Achse liegt, einen dritten Abschnitt (90), der mit dem zweiten Abschnitt verbunden ist und parallel zur Achse liegt, einen vierten Abschnitt (92), der mit dem dritten Abschnitt verbunden ist und radial relativ zur Achse liegt, und ein Laschenelement (94), das mit dem vierten Abschnitt (92) verbunden ist und einen radialen Abschnitt aufweist, der radial relativ zur Achse liegt, und einen axialen Abschnitt aufweist, der parallel zur Achse liegt, umfasst, wobei insbesondere der dritte Abschnitt (90) zum ersten Abschnitt (86) konzentrisch ist, wobei insbesondere der erste, der zweite, der dritte und der vierte Abschnitt (86, 88, 90, 92) im Wesentlichen ringförmig sind und der zweite Abschnitt (88) an einem Ende des ersten Abschnitts (86) angeordnet ist, der dritte Abschnitt (90) an einem Ende des zweiten Abschnitts (88) angeordnet ist, der vierte Abschnitt (92) an einem Ende des dritten Abschnitts (90) angeordnet ist und das Laschenelement (94) an einem Ende des vierten Abschnitts (92) angeordnet ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die zweite Seite (80) des Kolbenelements (70) am zweiten Element (88) gleitend abgedichtet ist, wobei insbesondere die erste Seite (78) des Kolbenelements (70) am Stützelement (72) gleitend abgedichtet ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Kontaktoberfläche (112) der ersten Seite (78) des Kolbenelements (70) an einem sich radial erstreckenden Abschnitt des Kolbenelements (70) angeordnet ist, wobei insbesondere die Kontaktoberfläche (120) der zweiten Seite an einem Abschlussende (84) des Kolbenelements (70) angeordnet ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 7, wobei das Stützelement (72) an einem vierten Element (14) abgedichtet ist und das vierte Element (14) mehrere Hydraulikfluidpfade (110, 116) definiert, die das Hydraulikfluid mit der ersten und der zweiten Seite (78, 80) des Kolbenelements (70) in Verbindung bringen, wobei insbesondere das erste, das zweite, das dritte und das vierte Element (22, 24, 52, 14) Wellen sind, die mit mindestens einem eines Getriebegehäuses und von mehreren Zahnradsätzen gekoppelt sind.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Aktuatoranordnung ferner eine ringförmige Lippe (97) umfasst, die an der zweiten Seite (80) des Kolbenelements (70) befestigt ist und mit dem zweiten Element (24) dichtend in Eingriff steht.