DE102010049927A1

DE102010049927A1 - Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung

Info

Publication number: DE102010049927A1
Application number: DE102010049927A
Authority: DE
Inventors: Marc 64757 Schwinn; Daniel Bosnjak
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-08-25

Abstract

Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung mit einem inneren und einem äußeren Ringkolben die mit einem Gehäuse jeweils einen Druckraum einschließen, wird der radial notwendige Bauraum verringert, indem das Gehäuse einen inneren hohlzylindrischen Gehäuseteil und einen äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil umfasst, wobei der innere Ringkolben mit dem inneren und dem äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil den inneren Druckraum einschließt und der äußere Ringkolben eine innere Kolbenwand und eine äußere Kolbenwand umfasst, wobei die innere Kolbenwand radial innerhalb des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils und die äußere Kolbenwand radial außerhalb des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils angeordnet sind und die innere Kolbenwand, die äußere Kolbenwand und das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil den äußeren Druckraum einschließen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung mit einem inneren und einem äußeren Ringkolben die mit einem Gehäuse jeweils einen Druckraum einschließen.
Ein gattungsgemäßes Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung ist beispielsweise aus der DE 34 46 460 A1 bekannt. Bei einem derartigen System sind zwei koaxial zueinander angeordnete Ringkolben jeweils in umlaufenden Gehäusenuten angeordnet. Nachteilig an einem derartigen Kupplungsausrückungssystem ist der vergleichsweise große radiale Bauraum, der von dem gesamten System benötigt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung anzugeben, welches einen geringeren radialen Bauraum benötigt.
Dieses Problem wird gelöst durch ein Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung mit einem inneren und einem äußeren Ringkolben die mit einem Gehäuse jeweils einen Druckraum einschließen, wobei das Gehäuse einen inneren hohlzylindrischen Gehäuseteil und einen äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil umfasst, wobei der innere Ringkolben mit dem inneren und dem äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil den inneren Druckraum einschließt und der äußere Ringkolben eine innere Kolbenwand und eine äußere Kolbenwand umfasst, wobei die innere Kolbenwand radial innerhalb des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils und die äußere Kolbenwand radial außerhalb des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils angeordnet sind und die innere Kolbenwand, die äußere Kolbenwand und das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil den äußeren Druckraum einschließen. Das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil dient dabei zum einen als Begrenzung des Druckraumes, in dem der innere Ringkolben angeordnet ist, und stellt gleichzeitig den feststehenden Zylinder dar, der von dem äußeren Ringkolben umgriffen wird. Dazu ist der äußere Ringkolben im Schnitt topfförmig bzw. U-förmig, sodass das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil von dem äußeren Ringkolben umgriffen wird. Dadurch kann auf eine weitere (dritte) Gehäusewand, wie diese im Stand der Technik als äußere Wand und damit äußere Begrenzung des äußeren Ringkolbens notwendig ist, verzichtet werden.
Das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil umfasst vorzugsweise eine axial verlaufende Bohrung, die den äußeren Druckraum hydraulisch mit einem hydraulischen System zur Kupplungsbetätigung verbindet. Das hydraulische System umfasst in an sich bekannter Art und Weise einen Geberzylinder, der über gegebenenfalls weitere hydraulische Elemente wie Kribbelfilter und dergleichen und einer hydraulischen Druckleitung mit dem Nehmerzylinder verbunden ist. Die axial verlaufende Bohrung ist vorzugsweise mit einer radial verlaufenden Bohrung verbunden, wobei an der radial verlaufenden Bohrung eine Hydraulikkupplung angeordnet ist. Die Hydraulikkupplung dient der Verbindung des Nehmerzylinders mit der Hydraulikleitung.
Vorzugsweise ist zwischen dem inneren und dem äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil eine axial verlaufende Bohrung angeordnet, die den inneren Druckraum hydraulisch mit einem hydraulischen System zur Kupplungsbetätigung verbindet. Auch dieses hydraulische System umfasst einen Geberzylinder, eine Hydraulikleitung und gegebenenfalls weitere hydraulische Elemente. Die axial verlaufende Bohrung ist vorzugsweise mit einer radial verlaufenden Bohrung verbunden, wobei in der radial verlaufenden Bohrung eine Hydraulikkupplung angeordnet ist.
Die beiden Hydraulikkupplungen dienen vorzugsweise gleichzeitig der Momentabstützung des Gehäuses.
Das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil umfasst vorzugsweise einen inneren umlaufenden Dichtring und/oder einen äußeren umlaufenden Dichtring. Der innere und/oder der äußere umlaufende Dichtring sind vorzugsweise an einem in axialer Richtung dem Druckraum zugewandten Ende des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils angeordnet. Der innere und/oder der äußere umlaufende Dichtring umfassen vorzugsweise eine Dichtlippe, die bei Druckbeaufschlagung des äußeren Druckraums gegen eine Wand des äußeren Ringkolbens gedrückt wird. Die Dichtringe sind dazu vorzugsweise in umlaufenden Nuten angeordnet.
Der innere Ringkolben weist vorzugsweise eine umlaufende Dichtung auf, welche mit einem Dichtungsfuß in einer Ringnut des inneren Ringkolbens befestigt ist.
Das Gehäuse und/oder der innere Ringkolben und/oder der äußere Ringkolben sind vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, wobei alle oder einzelne dieser Teile auch aus Metall, insbesondere als Druckgussbauteil gefertigt sein können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungssystems im Schnitt;
2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit zusätzlich dargestellten hydraulischen Komponenten;
Die 1 zeigt ein Kupplungsbetätigungssystem 1 für eine Doppelkupplung. Das Kupplungsbetätigungssystem 1 umfasst einen äußeren Nehmerzylinder 2 und einen inneren Nehmerzylinder 3. Sowohl der äußere Nehmerzylinder 2 als auch der innere Nehmerzylinder 3 sind ringförmig bezüglich einer Rotationsachse 4. Derartige ringförmige Nehmerzylinder sind auch als Zentralausrücker oder centralized servo cylinder (CSC) bekannt. Ein Zentralausrücker umfasst einen Ringkolben, der zusammen mit einem ringförmigen Zylinder einen Druckraum bildet, der die Antriebsachse eines Getriebes umschließt. Bei einem Doppelkupplungsgetriebe sind derartige ringförmige Nehmerzylinder entweder konzentrisch angeordnet oder es sind mehrere Nehmerzylinder über den Umfang verteilt angeordnet. Im vorliegenden Fall sind die beiden Nehmerzylinder, also der äußere Nehmerzylinder 2 und der innere Nehmerzylinder 3, konzentrisch bezüglich der Rotationsachse 4 angeordnet. Die Rotationsachse 4 ist zugleich die Drehachse der nicht dargestellten beiden konzentrisch verlaufenden Getriebeeingangswellen des ebenfalls nicht dargestellten Doppelkupplungsgetriebes. Die Doppelkupplung ist ebenfalls nicht dargestellt, dargestellt sind nur die beiden Ausrücklager, es sind dies ein äußeres Ausrücklager 5 und ein inneres Ausrücklager 6. Das äußere Ausrücklager 5 wird von dem äußeren Nehmerzylinder 2 betätigt, das innere Ausrücklager 6 wird von dem inneren Nehmerzylinder 3 betätigt.
Das äußere Ausrücklager 5 umfasst einen Lagerinnenring 7, der sich an einer Tellerfeder der zugehörigen Kupplung abstützt sowie einen Lageraußenring 9, der sich an dem äußeren Nehmerzylinder 2 abstützt. Entsprechend umfasst das innere Ausrücklager 6 einen Lagerinnenring 10, der sich an einer Tellerfeder der zweiten Kupplung abstützt, einen Lageraußenring 12 der sich an dem inneren Nehmerzylinder 3 abstützt sowie Wälzkörper 11, die zwischen Lagerinnenring 10 und Lageraußenring 12 angeordnet sind.
Das Kupplungsbetätigungssystem 1 umfasst ein Gehäuse 13, welches einen äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil 14 und einen inneren hohlzylindrischen Gehäuseteil 15 umfasst. Die beiden Gehäuseteile 14, 15 weisen jeweils im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf und sind durch eine tellerförmige Grundplatte miteinander verbunden. Die Gehäuseteile 14, 15 sowie die Grundplatte 16 sind einstückig als Baugruppe gefertigt und können beispielsweise aus einem Kunststoff, wobei dieser gegebenenfalls auch Armierungen aufweist, oder aus einem Metall oder Verbundwerkstoff bestehen.
Zwischen dem äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil 14 und dem inneren hohlzylindrischen Gehäuseteil 15 verbleibt ein ringförmiger Hohlraum, der einen ringförmigen Zylinder 17 bildet. In dem ringförmigen Zylinder 17 ist ein innerer Ringkolben 18 angeordnet, der über eine Druckplatte 19 mit dem Lageraußenring des inneren Ausrücklagers 6 in Wirkverbindung steht. Der innere Ringkolben 18 umfasst einen röhrenförmigen Kolbenkörper 20, der auf der dem inneren Ausrücklager 6 zugewandten Seite einen Absatz 21 aufweist. Der Absatz 21 greift in einen dazu korrespondierenden umlaufenden Absatz 22 der Druckplatte 19, sodass beide in radialer Richtung eine formschlüssige Verbindung eingehen. An der dem inneren Ausrücklager 6 abgewandten Seite umfasst der innere Ringkolben 18 eine Dichtungsaufnahme 23 zur Aufnahme einer Dichtung 24. Die Dichtung 24 umfasst einen Dichtungsfuß 25 sowie zwei Dichtlippen 26a, 26b, die jeweils in Kontakt mit dem inneren hohlzylindrischen Gehäuseteil 15 bzw. dem äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil 14 sind. Der Dichtungsfuß 25 greift in eine Ringnut 27, deren umlaufende Seiten Hinterschneidungen aufweisen, sodass die Dichtung 25 formschlüssig mit dem inneren Ringkolben 18 verbunden ist. Durch den inneren Ringkolben 18 bzw. die Dichtung 25, das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil 14, das innere hohlzylindrische Gehäuseteil 15 sowie die Grundplatte 16 wird ein innerer Druckraum 28 umschlossen. Wird der innere Druckraum 28 mit Druck beispielsweise eines Hydraulikfluides beaufschlagt, so wird der innere Ringkolben 18 in Richtung auf das zugehörige Ausrücklager bewegt, dies ist in der Darstellung der 1 in der Zeichenebene nach oben, sodass eine zugehörige Kupplung zugedrückt wird.
Der äußere hohlzylindrische Gehäuseteil 14 trägt einen Ringkolben 29 des äußeren Nehmerzylinders 2. Der Ringkolben 29 ist im Schnitt in etwa einem torusförmig umlaufenden U nachgebildet und umfasst eine innere Kolbenwand 30 und eine äußere Kolbenwand 31, die durch einen Kolbenboden 32 einstückig miteinander verbunden sind. Der Kolbenboden 32 umfasst einen in axialer Richtung hervorragenden Anlagering 33, dessen radiale nicht näher bezeichnete Außenseite in den Lageraußenring 9 des äußeren Ausrücklagers 5 hineinragt. Dadurch wird der Lageraußenring 9 in radialer Richtung bezüglich des Ringkolbens 29 festgelegt. An der dem Ausrücklager 5 zugewandten Seite des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils 14 sind jeweils an der radial gesehen Außenseite und Innenseite Nute 35 eingebracht, diese sind mit dem Bezugszeichen 35a und 35b versehen, welche zur Aufnahme von Dichtringen 34 dienen. Es ist dies ein äußerer umlaufender Dichtring 34b und ein innerer umlaufender Dichtring 34a. Die beiden Dichtringe 34 umfassen jeweils eine Dichtlippe 36, diese sind zur Unterscheidung mit dem Bezugszeichen 36a und 36b versehen, die so geformt sind, dass diese bei Druckbeaufschlagung an die jeweiligen Wände angepresst werden. Der Ringkolben 29 und das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil 14 schließen einen Druckraum 37 ein (siehe dazu 2). Wird der Druckraum 37 mit Druck beaufschlagt, so wird das zugehörige Ausrücklager in axialer Richtung bewegt. In 1 ist der drucklose Zustand beider Nehmerzylinder, also des äußeren Nehmerzylinders 2 und des inneren Nehmerzylinders 3 dargestellt, in 2 ist der am weitesten ausgefahrene Zustand des äußeren Nehmerzylinders 2 bei drucklosem innerem Nehmerzylinder 3 dargestellt. Die Dicke der inneren Kolbenwand 30 des Ringkolbens 29 und die Dicke des Kolbens 20 des inneren Ringkolbens 18 sind so bemessen, dass diese geringfügig kleiner als die Dicke des inneren Druckraumes 28 sind, sodass beide spielbehaftet aneinander vorbeigleiten können.
In 2 ist gegenüber der 1 zusätzlich ein Teil des hydraulischen Systems zur Kupplungsbetätigung dargestellt. Dargestellt sind die jeweiligen hydraulischen Anschlüsse der beiden Nehmerzylinder 2, 3. Das Kupplungsbetätigungssystem 1 umfasst eine Buchse 38 eines hydraulischen Anschlusses sowie eine Buchse 39 eines hydraulischen Anschlusses. Die Buchse 38 dient dem Anschluss einer Hydraulikleitung, mit der der äußere Nehmerzylinder 2 mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden kann, die Buchse 39 dient dem Anschluss einer Hydraulikleitung, mit der der innere Nehmerzylinder 3 mit hydraulischem Druck beaufschlagt werden kann. Die Buchse 38 ist über eine im Wesentlichen radial verlaufende Bohrung 40 mit einer axial verlaufenden Bohrung 41 verbunden, die sich bis an ein Kopfende 42 des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils 14 erstreckt und somit eine hydraulische Verbindung mit dem Druckraum 37 herstellt. Entsprechend ist die Buchse 39 über eine im Wesentlichen radial verlaufende Bohrung 43 mit einer Axialbohrung 44 verbunden, die eine hydraulische Verbindung mit dem Druckraum 28 herstellt. Wie aus 2 zu erkennen ist, weist die äußere Kolbenwand 31 in dem Bereich, in dem die Buchsen 38, 39 angeordnet sind, einen Ausschnitt 45 auf. Sowohl aus 1 als auch 2 ist zu erkennen, dass sich bei der eingefahrenen Position des inneren Nehmerzylinders 2 die Druckplatte 19 mit ihrem Innenumfang an dem inneren hohlzylindrischen Gehäuseteil 15 abstützt. Durch kann der innere Ringkolben 18 nur so weit in den Druckraum 28 eingefahren werden, dass die Dichtlippen 26a, 26b nicht an der Grundplatte 16 anstoßen.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsbetätigungssystem
2: äußerer Nehmerzylinder
3: innerer Nehmerzylinder
4: Rotationsachse
5: äußeres Ausrücklager
6: inneres Ausrücklager
7: Lagerinnenring
8: Wälzkörper
9: Lageraußenring
10: Lagerinnenring
11: Wälzkörper
12: Lageraußenring
13: Gehäuse
14: äußerer hohlzylindrischer Gehäuseteil
15: innerer hohlzylindrischer Gehäuseteil
16: Grundplatte
17: ringförmiger Zylinder
18: innerer Ringkolben
19: Druckplatte
20: Kolbenkörper
21: Absatz
22: Absatz
23: Dichtungsaufnahme
24: Dichtung
25: Dichtungsfuß
26: Dichtlippen
27: Ringnut
28: innerer Druckraum
29: äußerer Ringkolben
30: innere Kolbenwand
31: äußere Kolbenwand
32: Kolbenboden
33: Anlagering
34: Dichtring
35: Nut
36: Dichtlippe
37: äußerer Druckraum
38: Buchse hydraulischer Anschluss
39: Buchse hydraulischer Anschluss
40: Bohrung
41: Bohrung
42: Kopfende
43: Bohrung
44: Bohrung
45: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3446460 A1 [0002]

Claims

Kupplungsbetätigungssystem (1) für eine Doppelkupplung mit einem inneren und einem äußeren Ringkolben (18, 29), die mit einem Gehäuse (13) jeweils einen Druckraum (28, 37) einschließen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) einen inneren hohlzylindrischen Gehäuseteil (15) und einen äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil (14) umfasst, wobei der innere Ringkolben (18) mit dem inneren und dem äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteil (14, 15) den inneren Druckraum (28) einschließt und der äußere Ringkolben (29) eine innere Kolbenwand (30) und eine äußere Kolbenwand (31) umfasst, wobei die innere Kolbenwand (29) radial innerhalb des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils (14) und die äußere Kolbenwand (31) radial außerhalb des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils (14) angeordnet sind und die innere Kolbenwand (30), die äußere Kolbenwand (31) und das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil (14) den äußeren Druckraum (37) einschließen.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil (14) eine axial verlaufende Bohrung (41) umfasst, die den äußeren Druckraum (37) hydraulisch mit einem hydraulischen System zur Kupplungsbetätigung verbindet.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verlaufende Bohrung (41) mit einer radial verlaufenden Bohrung (40) verbunden ist, wobei an der radial verlaufenden Bohrung (40) eine Hydraulikkupplung angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem inneren und dem äußeren hohlzylindrische Gehäuseteil (14, 15) eine axial verlaufende Bohrung (44) angeordnet ist, die den inneren Druckraum (28) hydraulisch mit einem hydraulischen System zur Kupplungsbetätigung verbindet.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verlaufende Bohrung (44) mit einer radial verlaufenden Bohrung (43) verbunden ist, wobei an der radial verlaufenden Bohrung (43) eine Hydraulikkupplung angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil (14) einen inneren umlaufenden Dichtring (24a) umfasst.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere hohlzylindrische Gehäuseteil (14) einen äußeren umlaufenden Dichtring (34b) umfasst.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere und/oder äußere umlaufenden Dichtring (34a, 34b) an einem in axialer Richtung dem Druckraum (37) zugewandten Ende des äußeren hohlzylindrischen Gehäuseteils (14) angeordnet sind.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der innere und/oder äußere umlaufenden Dichtring (34a, 34b) eine Dichtlippe (36a, 36b) umfasst, die bei Druckbeaufschlagung des äußeren Druckraumes (37) gegen eine Wand des äußeren Ringkolbens (29) gedrückt wird.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kolbenwand (31) des äußeren Ringkolbens (29) im Bereich der Hydraulikkupplung eine axial verlaufende Ausnehmung (45) aufweist.