DE102010024150B4

DE102010024150B4 - Druckverteilungskolben

Info

Publication number: DE102010024150B4
Application number: DE102010024150.4A
Authority: DE
Inventors: Dr. Smetana Tomas; Norbert Radinger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: DE102010024150A1

Abstract

Druckverteilungskolben für eine nasslaufende Doppelkupplung, mit zwei Druckverteilungskanälen, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverteilungskolben (1) eine Innenhülse (2) und eine Außenhülse (3) umfasst, welche die beiden Druckverteilungskanäle begrenzen, wobei die Innenhülse (2) und die Außenhülse (3) jeweils zwei axiale Abschnitte (4,5;7,8) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen, wobei die axialen Abschnitte (4,5;7,8) der Innenhülse (2) und der Außenhülse (3) jeweils durch einen konischen Verbindungsabschnitt (6;9) einstückig mit einander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckverteilungskolben für eine nasslaufende Doppelkupplung, mit zwei Druckverteilungskanälen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Aus der europäischen Patentschrift EP 1 226 992 B1 ist eine Mehrfachkupplungseinrichtung mit einem Ringteil bekannt, das auch als Druckverteilungskolben bezeichnet werden kann. Über den Druckverteilungskolben sind Betätigungskolben von Lamellenkupplungen mit einem Druckmedium beaufschlagbar. In dem Druckverteilungskolben können des Weiteren Kühl- und/oder Entlastungskanäle vorgesehen sein. Herkömmliche Druckverteilungskolben sind als massive Metallteile ausgeführt, die spanend bearbeitet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckverteilungskolben für eine nasslaufende Doppelkupplung, mit zwei Druckverteilungskanälen, zu schaffen, der kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem Druckverteilungskolben für eine nasslaufende Doppelkupplung, mit zwei Druckverteilungskanälen, mit den Merkmalen von Anspruchs 1 gelöst. Insbesondere ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Druckverteilungskolben eine Innenhülse und eine Außenhülse umfasst, welche die beiden Druckverteilungskanäle begrenzen. Die beiden Hülsen sind vorzugsweise als Blechteile ausgeführt, in denen die Druckverteilungskanäle durch Umformen erzeugt sind. Dadurch können die Herstellkosten deutlich reduziert werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse zwei sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefungen aufweist, die jeweils einen der beiden Druckverteilungskanäle begrenzen. Die Vertiefungen können auf einfache Art und Weise durch Umformen erzeugt werden. Die Druckverteilungskanäle werden radial außen von der Außenhülse begrenzt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse eine dritte sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefung aufweist, die einen Entlüftungskanal begrenzt. Der Entlüftungskanal wird radial außen ebenfalls von der Außenhülse begrenzt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse eine vierte sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefung aufweist, die einen Kühlkanal begrenzt. Die vierte Vertiefung wird radial außen ebenfalls von der Außenhülse begrenzt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse einen kleeblattartigen Querschnitt mit den vier sich in axialer Richtung erstreckenden Vertiefungen aufweist. Die vier Vertiefungen sind vorzugsweise über den Umfang der Innenhülse gleichmäßig verteilt angeordnet. Vorzugsweise sind die vier Vertiefungen in einem Umformschritt oder in mehreren Umformschritten gleichzeitig umgeformt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse und die Außenhülse als Blechteile ausgeführt sind. Die Blechteile können auf einfache Art und Weise durch Umformen bearbeitet werden, um zum Beispiel die axialen Vertiefungen zu erzeugen. Die Blechteile können zusätzlich spanend bearbeitet werden, um zum Beispiel Durchgangslöcher zum Durchführen eines Hydraulikmediums zu erzeugen.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse und die Außenhülse jeweils zwei axiale Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. Die Durchmesser der Innenhülse und der Außenhülse hängen von den vorgegebenen Einbaumaßen der nasslaufenden Doppelkupplung ab.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Abschnitte der Innenhülse und der Außenhülse jeweils durch einen konischen Verbindungsabschnitt einstückig miteinander verbunden sind. Die axialen Vertiefungen erstrecken sich vorzugsweise von dem einen axialen Abschnitt über den konischen Verbindungsabschnitt in den anderen axialen Abschnitt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse von einem ersten Ringkörper mit einem ersten Druckeingangsloch umgeben ist, das sich durch die Außenhülse fortsetzt. Das erste Druckeingangsloch stellt eine Dreheinführung für ein Hydraulikmedium in die erste axiale Vertiefung dar.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse von einem zweiten Ringkörper mit einem Druckausgangsloch umgeben ist, das radial außerhalb eines Druckdurchgangslochs in der Außenhülse angeordnet ist. Über die Druckausgangslöcher kann mit Druck beaufschlagtes Hydraulikmedium aus der ersten axialen Vertiefung einer ersten Druckkammer zugeführt werden, um einen ersten Betätigungskolben einer ersten nasslaufenden Lamellenkupplung zu beaufschlagen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringkörper ein zweites Druckeingangsloch aufweist, das sich durch die Außenhülse fortsetzt. Das zweite Druckeingangsloch stellt eine zweite Dreheinführung dar, über die mit Druck beaufschlagtes Hydraulikmedium in die zweite axiale Vertiefung gelangt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse ein zweites Druckausgangsloch aufweist. Über das zweite Druckausgangsloch gelangt mit Druck beaufschlagtes Hydraulikmedium aus der zweiten axialen Vertiefung in eine zweite Druckkammer, um einen zweiten Betätigungskolben einer zweiten nasslaufenden Lamellenkupplung zu beaufschlagen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse zwei Kühldurchgangslöcher aufweist. Über die beiden Kühldurchgangslöcher gelangt Kühlmedium aus der vierten axialen Vertiefung in die Umgebung der Außenhülse.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse zwei axiale Kühldurchgangslöcher aufweist. Über eines der axialen Kühldurchgangslöcher gelangt Kühlmedium in die vierte axiale Vertiefung. Über das zweite axiale Kühldurchgangsloch tritt das Kühlmedium in axialer Richtung aus der vierten axialen Vertiefung heraus.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse zwei Entlüftungsdurchgangslöcher aufweist. Die Entlüftungsdurchgangslöcher erstrecken sich, ebenso wie die vorab beschriebenen Kühldurchgangslöcher, vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse ein axiales Entlüftungsdurchgangsloch aufweist. Das axiale Entlüftungsdurchgangsloch ermöglicht den Austritt von Hydraulikmedium in axialer Richtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenhülse und der Außenhülse eine Ringdichtung mit mindestens einem Durchgangsloch angeordnet ist. Die Ringdichtung ist vorzugsweise in einem Ringraum angeordnet, der von den beiden Verbindungsabschnitten der Innenhülse und der Außenhülse begrenzt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse an einem Ende einen Bund aufweist. Der Bund bildet eine Anlagefläche für eine Distanzscheibe.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckverteilungskolbens ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Innenhülse eine Patrone mit zwei Lagereinrichtungen angeordnet ist. Bei den Lagereinrichtungen handelt es sich vorzugsweise um Radial-Nadellager.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Doppelkupplung mit einem vorab beschriebenen Druckverteilungskolben. Die Doppelkupplung umfasst zwei nasslaufende Lamellenkupplungen, die über Betätigungskolben hydraulisch betätigbar sind. Über den erfindungsgemäßen Druckverteilungskolben können die Betätigungskolben gezielt mit Druck beaufschlagt werden. Darüber hinaus kann über den erfindungsgemäßen Druckverteilungskolben den nasslaufenden Lamellenkupplungen Kühlmedium zugeführt werden. Schließlich können die nasslaufenden Lamellenkupplungen über den erfindungsgemäßen Druckverteilungskolben entlüftet werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Druckverteilungskolbens;
2 eine Explosionsdarstellung des Druckverteilungskolbens aus 1;
3 den Druckverteilungskolben aus 1 in einer Seitenansicht;
4 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie IV-IV in 3 und die
Figuren den Druckverteilungskolben aus 1 mit transparenter Darstellung einer 5 bis 7 Außenhülse in verschiedenen perspektivischen Ansichten.

In den 1 bis 7 ist ein Druckverteilungskolben 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt, der eine Innenhülse 2 und eine Außenhülse 3 umfasst. Die beiden Hülsen 2 und 3 sind als Blechteile durch Umformen hergestellt. Die Innenhülse 2 umfasst zwei axiale Abschnitte 4 und 5, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die beiden axialen Abschnitte 4 und 5 sind durch einen konischen Verbindungsabschnitt 6 einstückig miteinander verbunden. In ähnlicher Art und Weise umfasst die Außenhülse 3 zwei axiale Abschnitte 7 und 8 mit unterschiedlichen Außendurchmessern. Die beiden axialen Abschnitte 7 und 8 sind durch einen konischen Verbindungsabschnitt 9 einstückig miteinander verbunden. Der Innendurchmesser der Außenhülse 3 entspricht etwa dem Außendurchmesser der Innenhülse 2. In einem Ringraum, der von den beiden Verbindungsabschnitten 6 und 9 begrenzt wird, ist eine Ringdichtung 10 zwischen der Innenhülse 2 und der Außenhülse 3 angeordnet.
In der Innenhülse 2 ist eine Patrone 12 mit zwei Lagereinrichtungen 21, 22 angeordnet. Bei den Lagereinrichtungen 21, 22 handelt es sich um Radial-Nadellager. Die Patrone 12 mit den beiden Lagereinrichtungen 21, 22 ist zum Beispiel in die Innenhülse 2 eingepresst. Die Anlagestellen zwischen der Innenhülse 2 und der Außenhülse 3 sind vorzugsweise als Pressverband ausgeführt. Durch den Pressverband wird eine Abdichtung von Hohlräumen sichergestellt, die zwischen der Innenhülse 2 und der Außenhülse 3 durch Vertiefungen in der Innenhülse 2 ausgebildet sind, wie im Folgenden beschrieben wird.
Die Außenhülse 3 weist einen Bund 14 auf, der von dem freien Ende des axialen Abschnitts 8 abgewinkelt ist. Der Bund 14 bildet eine Anlagefläche für eine Distanzscheibe 15, die zu Montagezwecken des Druckverteilungskolbens 1 verwendet wird.
In dem axialen Abschnitt 7 der Außenhülse 3 sind ein erster Ringkörper 18 und ein zweiter Ringkörper 19 auf die Außenhülse 3 aufgeschoben. Die Abdichtung zwischen den Ringkörpers 18, 19 und der Außenhülse 3 erfolgt vorzugsweise durch einen Pressverband.
Die Innenhülse 2 umfasst vier axiale Vertiefungen 31, 32, 33 und 34, die gleichmäßig über den Umfang der Innenhülse 2 verteilt sind, so dass sich ein kleeblattartiger Querschnitt ergibt. Die axiale Vertiefung 31 schafft einen ersten Druckverteilungskanal zwischen der Innenhülse 2 und der Außenhülse 3 der, wie durch Pfeile 41 und 42 angedeutet ist, im eingebauten Zustand des Druckverteilungskolbens 1 von Hydraulikmedium durchströmt wird, um eine erste Lamellenkupplung zu betätigen.
Die zweite axiale Vertiefung 32 schafft einen zweiten Druckverteilungskanal zwischen der Innenhülse 2 und der Außenhülse 3. Durch Pfeile 43 und 44 ist angedeutet, dass der zweite Druckverteilungskanal im eingebauten Zustand des Druckverteilungskolbens 1 zur Betätigung einer zweiten Lamellenkupplung mit Hydraulikmedium durchströmt wird. Das Hydraulikmedium wird zum Beispiel durch eine Hydraulikpumpe bereitgestellt, die mit Druck beaufschlagtes Hydraulikmedium fördert.
Die vierte axiale Vertiefung 34 schafft einen Kühlkanal zwischen der Innenhülse 2 und der Außenhülse 3. Durch einen Pfeil 51 ist das eintretende Kühlmedium angedeutet. Durch weitere Pfeile 52, 53 und 54 ist das aus dem von der axialen Vertiefung 34 gebildeten Kühlkanal austretende Kühlmedium angedeutet.
Die dritte axiale Vertiefung 33 schafft einen Entlüftungskanal zwischen der Innenhülse 2 und der Außenhülse 3. Durch Pfeile 61, 62 ist ein eintretendes zu entlüftendes Medium angedeutet. Durch einen weiteren Pfeil 63 ist das austretende zu entlüftende Medium angedeutet.
Der erste Ringkörper 18 weist ein erstes Druckeingangsloch 71 auf, das sich durch die Außenhülse 3 hindurch in den von der axialen Vertiefung 31 gebildeten ersten Druckverteilungskanal erstreckt. Der zweite Ringkörper 19 umfasst ein Druckausgangsloch 72, das radial außerhalb eines Druckausgangslochs 73 der Außenhülse 3 angeordnet ist. Über die beiden Druckausgangslöcher 72, 73 tritt das mit Druck beaufschlagte Hydraulikmedium aus der axialen Vertiefung 31 aus.
Analog umfasst der erste Ringkörper 18 ein zweites Druckeingangsloch 74, das sich durch die Außenhülse 3 in die zweite axiale Vertiefung 32 erstreckt, die den zweiten Druckverteilungskanal bildet. Die Außenhülse 3 umfasst ein Druckausgangsloch 75, durch das mit Druck beaufschlagtes Hydraulikmedium aus der zweiten axialen Vertiefung 32 austritt. Die Ringdichtung 10 ist, wie man in 2 sieht, mit mindestens einem Durchgangsloch ausgestattet, um eine Fluidverbindung zwischen den axialen Abschnitten 4 und 5 der axialen Vertiefung 32 zu schaffen.
Die Außenhülse 3 umfasst zwei Kühldurchgangslöcher 76, 77, die den Austritt von Kühlmedium ermöglichen, wie durch die Pfeile 52 und 53 angedeutet ist. Die Innenhülse 2 umfasst ein axiales Kühldurchgangsloch 78, das den Eintritt von Kühlmedium ermöglicht, wie durch den Pfeil 51 angedeutet ist. Die Innenhülse 2 umfasst ein weiteres axiales Kühldurchgangsloch 79, das den Austritt von Kühlmedium in axialer Richtung ermöglicht, wie durch den Pfeil 54 angedeutet ist.
Die Innenhülse 2 umfasst des Weiteren ein Entlüftungsdurchgangsloch 81, das den Eintritt von zu entlüftendem Medium ermöglicht, wie durch den Pfeil 61 angedeutet ist. Die Innenhülse 2 umfasst in axialer Richtung versetzt ein weiteres Entlüftungsdurchgangsloch 82, das, wie durch den Pfeil 62 angedeutet ist, den Eintritt von zu entlüftendem Medium ermöglicht. Die Innenhülse 2 umfasst des Weiteren ein axiales Entlüftungsdurchgangsloch 83, durch welches das zu entlüftende Medium in axialer Richtung austritt, wie durch den Pfeil 63 angedeutet ist.
Bezugszeichenliste

1: Druckverteilungskolben
2: Innenhülse
3: Außenhülse
4: axialer Abschnitt
5: axialer Abschnitt
6: konischer Verbindungsabschnitt
7: axialer Abschnitt
8: axialer Abschnitt
9: konischer Verbindungsabschnitt
10: Ringdichtung
12: Patrone
14: Bund
15: Distanzscheibe
18: erster Ringkörper
19: zweiter Ringkörper
21: Lagereinrichtung
22: Lagereinrichtung
31: axiale Vertiefung
32: axiale Vertiefung
33: axiale Vertiefung
34: axiale Vertiefung
41: Pfeil
42: Pfeil
43: Pfeil
44: Pfeil
51: Pfeil
52: Pfeil
53: Pfeil
54: Pfeil
61: Pfeil
62: Pfeil
63: Pfeil
71: erstes Druckeingangsloch
72: Druckausgangsloch
73: Druckausgangsloch
74: zweites Druckeingangsloch
75: Druckausgangsloch
76: Kühldurchgangsloch
77: Kühldurchgangsloch
78: axiales Kühldurchgangsloch
79: axiales Kühldurchgangsloch
81: Entlüftungsdurchgangsloch
82: Entlüftungsdurchgangsloch
83: axiales Entlüftungsdurchgangsloch

Claims

Druckverteilungskolben für eine nasslaufende Doppelkupplung, mit zwei Druckverteilungskanälen, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverteilungskolben (1) eine Innenhülse (2) und eine Außenhülse (3) umfasst, welche die beiden Druckverteilungskanäle begrenzen, wobei die Innenhülse (2) und die Außenhülse (3) jeweils zwei axiale Abschnitte (4,5;7,8) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen, wobei die axialen Abschnitte (4,5;7,8) der Innenhülse (2) und der Außenhülse (3) jeweils durch einen konischen Verbindungsabschnitt (6;9) einstückig mit einander verbunden sind.
Druckverteilungskolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2) zwei sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefungen (31,32) aufweist, die jeweils einen der beiden Druckverteilungskanäle begrenzen.
Druckverteilungskolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2) eine dritte sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefungen (33) aufweist, die einen Entlüftungskanal begrenzt.
Druckverteilungskolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2) eine vierte sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefung (34) aufweist, die einen Kühlkanal begrenzt, wobei die Innenhülse (2) einen kleeblattartigen Querschnitt mit den vier sich in axialer Richtung erstreckenden Vertiefungen (31-34) aufweist.
Druckverteilungskolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (2) und die Außenhülse (3) als Blechteile ausgeführt sind.
Druckverteilungskolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (3) von einem ersten Ringkörper (18) mit einem ersten Druckeingangsloch (71) umgeben ist, das sich durch die Außenhülse (3) fortsetzt, wobei die Außenhülse (3) von einem zweiten Ringkörper (19) mit einem ersten Druckausgangsloch (72) umgeben ist, das radial außerhalb eines Druckausgangslochs (73) in der Außenhülse (3) angeordnet ist.
Druckverteilungskolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringkörper (18) ein zweites Druckeingangsloch (74) aufweist, das sich durch die Außenhülse (3) fortsetzt.
Druckverteilungskolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenhülse (2) und der Außenhülse (3) eine Ringdichtung (10) mit mindestens einem Durchgangsloch angeordnet ist.
Druckverteilungskolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Innenhülse (2) eine Patrone (12) mit zwei Lagereinrichtungen (21,22) angeordnet ist.