DE102010051913A1

DE102010051913A1 - Ausrückvorrichtung

Info

Publication number: DE102010051913A1
Application number: DE102010051913A
Authority: DE
Inventors: Luben Krahtov; Daniel Bosnjak
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2011-06-16

Abstract

Bei einer Ausrückvorrichtung für Doppelkupplungen, welche ein Gehäuse mit einem entlang einer Längsachse des Gehäuses angeordneten zentralen Kanal für den Durchtritt einer Welle und zwei zu dem Kanal koaxialen Aufnahmen für Ringkolben, sowie ein Deckellager für die Anbringung des Gehäuses an einer Kupplung aufweist, wird in Axialrichtung eine Zugentlastung erreicht, indem das Gehäuse und das Deckellager radial nach innen durch eine erste Hülse mit einer axialen Wand und eine zweite Hülse begrenzt sind, die in den Kanal eingesetzt sind und die radiale Umschläge aufweisen, welche das Gehäuse und das Deckellager in Axialrichtung begrenzen, wobei die erste Hülse an ihrer axialen Wand mit der zweiten Hülse verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung für die Betätigung insbesondere von Doppelkupplungen für Kraftfahrzeuggetriebe. Insbesondere betrifft sie deckelfeste Ausrückvorrichtungen, welche über ein Deckellager mit einem Deckel einer Kupplung verbunden sind.
Konventionelle Ausrückvorrichtungen für Doppelkupplungen verfügen über zwei konzentrische Ringkolben, welche im Allgemeinen hydraulisch betätigt werden und dazu dienen, jeweilige über zugeordnete Ausrücklager Tellermembranen der Doppelkupplung zu betätigen. Die Ringkolben sind dabei in einem Gehäuse aufgenommen, das im Fall einer deckelfesten Vorrichtung mit einem am Kupplungsdeckel angreifenden Deckellager in Verbindung steht.
Da derartige Ausrückvorrichtungen im Wesentlichen nur über das Deckellager befestigt sind, ist die Stabilisierung des Gehäuses Gegenstand zahlreicher Untersuchungen. So ist beispielsweise in der DE 10 2008 058 691 eine Kupplung beschrieben mit einem hydraulischen Ausrücker, über den eine Drehmomentabstützung erreicht wird. Jedoch ist ein solcher Ausrücker nicht nur den beschriebenen Drehmomenten ausgesetzt, sondern auch Zug- und Druckbelastungen, welche durch die Betätigung der Kupplung induziert werden. Um insbesondere den Zugbelastungen standhalten zu können, werden die Gehäuse solcher Ausrückvorrichtungen aus hochstabilen Materialien wie Aluminium oder dergleichen gefertigt. Nachteilig hieran sind jedoch die vergleichsweise hohen Kosten für diese Werkstoffe.
Es ist demzufolge eine Aufgabe der Erfindung, eine deckelfeste Ausrückvorrichtung für Doppelkupplungen anzugeben, bei der die auf das Gehäuse der Ausrückvorrichtung wirkende Zugbelastung reduziert bzw. vermieden wird.
Die Aufgabe wird durch eine Ausrückvorrichtung für Doppelkupplungen gelöst, welche ein Gehäuse mit einem entlang einer Längsachse des Gehäuses angeordneten zentralen Kanal für den Durchtritt einer Welle und zwei zu dem Kanal koaxialen Aufnahmen für Ringkolben, sowie ein Deckellager für die Anbringung des Gehäuses an einer Kupplung aufweist, wobei das Gehäuse und das Deckellager radial nach innen durch eine erste Hülse mit einer axialen Wand und eine zweite Hülse begrenzt sind, die in den Kanal eingesetzt sind und die radiale Umschläge aufweisen, welche das Gehäuse und das Deckellager in Axialrichtung begrenzen, wobei die erste Hülse an ihrer axialen Wand mit der zweiten Hülse verbunden ist.
Da die beiden Hülsen durch ihre radialen Umschläge die Einheit aus Gehäuse und Deckellager an deren beiden axialen Enden begrenzen, ist es möglich, die bei der Benutzung der Ausrückvorrichtung auftretenden Zugbelastungen zu minimieren. Dabei müssen die radialen Umschläge nur sich nur über einen Teil der axialen Enden des Gehäuses bzw. des Deckellagers erstrecken. Wesentlich ist, dass Gehäuse und Deckellager im Bereich des zentralen Kanals in dem von den Hülsen begrenzten offenen Raum aufgenommen sind, sodass auf das Gehäuse wirkende Zugkräfte abgefangen werden können.
Aufgrund der Zugentlastung, welche durch die Ausführungsformen der Erfindung gewährleistet wird, ist es möglich, das Gehäuse aus Kunststoff herzustellen.
Was die Befestigung der beiden Hülsen aneinander betrifft, so kann die erste Hülse mit der zweiten Hülse über eine Verschraubung, einen Sicherungsring oder einen Bajonettverschluss verbunden sein. Allgemein kann es sich bei einem Verbindungsmittel für die Hülsen sowohl um ein form- als auch um ein kraftschlüssiges Verbindungsmittel sowie um eine Kombination daraus handeln.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung greift das Verbindungsmittel in eine Einkerbung in der axialen Wand der ersten Hülse ein. Hierdurch wird eine besonders stabile Verbindung gewährleistet, da das Verbindungsmittel sicher gelagert ist. Dabei ist darauf zu achten, dass die Verringerung der Wandstärke, die durch die Einkerbung bedingt wird, nicht die Stabilität der Hülse im Hinblick auf ihre Eigenschaft des Abfangens auftretender Zugbelastungen beeinträchtigt wird.
Die zweite Hülse kann einen ersten radialen Umschlag, einen zweiten, entgegengesetzt verlaufenden radialen Umschlag sowie eine die radialen Umschläge verbindende axial verlaufende Wand aufweisen, wobei der erste radiale Umschlag die Begrenzung des Gehäuses in Axialrichtung bildet und der zweite radiale Umschlag an einem Endbereich der axialen Wand der ersten Hülse befestigt ist. Die zweite Hülse weist somit zwei Biegungen in entgegengesetzter Richtung auf. Mit anderen Worten ist die zweite Hülse in Form eines geraden Z ausgebildet. Hierdurch wird der von der ersten Hülse begrenzte Kanal in Radialrichtung erweitert. Zusätzlich wird die Steifigkeit der zweiten Hülse erhöht. Schließlich wird es durch diese Art des Angriffs des Umschlags der zweiten Hülse an der Wand der ersten Hülse eine Verbindung ermöglicht, welche Schwingungen abfedern kann.
Eine der Möglichkeiten, die durch die vorstehend beschriebene Anordnung erzielte Erweiterung des Kanals zu nutzen, liegt darin, in einem radial inneren Bereich der zweiten Hülse ein Wellenlager vorzusehen. Ein solches Wellenlager ermöglicht eine Abstützung des Gehäuses der Ausrückvorrichtung an einer durch den Kanal verlaufenden Getriebeeingangswelle. Hierdurch wird eine Stabilisierung der Ausrückvorrichtung insgesamt erzielt, da anstelle der bloßen Aufhängung über das Deckellager eine zusätzliche Lagerung verwirklicht wird.
Bei dem Wellenlager kann es sich insbesondere um ein Nadellager oder eine Gleitbuchse handeln. Beide Arten von Lagern gewährleisten eine Rotation der Welle um ihre Längsachse bei geringen Reibungsverlusten.
Um die Rollreibung der Getriebeeingangswelle weiter zu verringern und somit Antriebsverluste zu minimieren, ist es günstig, wenn es sich bei dem Wellenlager um ein fettgeschmiertes Nadellager handelt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind das Deckellager und das Gehäuse in Axialrichtung übereinander angeordnet. Hierdurch wird eine in Radialrichtung besonders raumsparende Konstruktion verwirklicht.
Als ein geeignetes Material für die Hülsen, welche das Gehäuse und das Deckellager begrenzen, hat sich Aluminium erwiesen. Dieses verleiht ausreichend Stabilität und ist darüber hinaus unter dem Gesichtspunkt der Gewichtsersparnis vorteilhaft. Da für das Gehäuse selbst aufgrund der Minimierung der Zugbelastung Kunststoff eingesetzt werden kann und der Materialverbrauch für die Hülsen geringer ist als für das Gehäuse, verringern sich die Materialkosten gegenüber dem Stand der Technik auch dann, wenn die Hülsen, wie erwähnt, aus Aluminium gefertigt sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Kupplungssystem, welches eine Ausrückvorrichtung gemäß einer der vor beschriebenen Ausführungsformen aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine Ausführungsform einer deckelfesten Ausrückvorrichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt.
In 1 ist eine exemplarische Ausführungsform einer Ausrückvorrichtung dargestellt, welche in ihrer Gesamtheit mit den Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. Die Ausrückvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2, in welchem ein innerer Ringkolben 3 sowie ein äußerer Ringkolben 4 gelagert sind. Hierzu sind in dem Gehäuse 2 eine erste Aufnahme 5 und eine zweite Aufnahme 6 ausgespart.
Die erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnahme 6 sind hier zylinderförmig ausgebildet, wobei in ihren unteren Bereichen (nicht gezeigte) Öffnungen für die Zuleitung von Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung der Ringkolben 3, 4 vorhanden sind.
Die Ringkolben 3, 4 dienen auf bekannte Weise dazu, auf hydraulische Betätigung hin jeweilige zugeordnete Ausrücklager 7, 8 in Axialrichtung zu verschieben, um die Kupplung einbeziehungsweise auszurücken. In der gezeigten Ausgestaltung befinden sich die Ausrücklager 7, 8 in Radialrichtung neben den Ringkolben 3, 4. Dies ist jedoch nicht zwingend. Gemäß Alternativen können die Ausrücklager 7, 8 auch in Axialrichtung über den zugehörigen Ringkolben 3, 4 positioniert sein. Auch müssten die Radialkolben 3, 4 nicht in Radialrichtung nebeneinander auf gleicher axialer Höhe angeordnet sein, wie es in der Figur gezeigt ist, sondern sie können auch in Axialrichtung zueinander versetzt sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn radikaler Bauraum nur begrenzt zur Verfügung steht.
Axial oberhalb des Gehäuses 2 befindet sich ein Deckellager 9, welches der bereits erwähnten Befestigung der Ausrückvorrichtung an einem Deckel der Kupplung dient. Um den Durchtritt einer (in der Figur nicht gezeigten) Getriebeeingangswelle zu ermöglichen, ist in dem Gehäuse 2 ein zentraler Kanal 10 ausgespart, welcher sich parallel zur Längsachse L des Gehäuses 2 erstreckt.
Neben der bereits erwähnten Befestigung der Ausrückvorrichtung 1 über das Deckellager 9 an einem Deckel der Kupplung kann eine zusätzliche Abstützung dadurch verwirklicht werden, dass ein Wellenlager 11 vorgesehen ist. Bei dem hier gezeigten Wellenlager 11 handelt es sich um ein Nadellager, bei dem axial verlaufende Rollen über dem gesamten Umfang des Lagers parallel zueinander angeordnet sind. Die Rollen ermöglichen eine reibungsarme Rotation der Welle innerhalb des Lagers 11. In der gezeigten Darstellung ist das Wellenlager 11 in Axialrichtung gegenüber den Ringkolben 3, 4 versetzt. Gemäß alternativen Ausführungsformen kann das Wellenlager 11 auch auf gleicher axialer Höhe wie die Kolben 3, 4 oder wie einer der Kolben 3, 4 angebracht sein.
In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass zusätzlich eine Drehmomentabstützung für das Gehäuse 2 vorgesehen werden kann. Die Drehmomentabstützung kann beispielsweise über Leitungen erfolgen, insbesondere über die bereits erwähnten Zuleitungen für Hydraulikflüssigkeit. In diesem Fall wird eine Doppelfunktion der genannten Zuleitungen erhalten, was zu einer Einsparung von Material führt. Alternativ dazu kann die Drehmomentabstützung auch über ein separates Verbindungsmittel, beispielsweise eine Platte, erfolgen, welches an einer Glocke der Kupplung angreift. Hierzu können ein oder mehrere Stifte vorhanden sein, welche von Seiten der Platte aus in entsprechende Ausnehmungen in der Glocke eingreifen. Vorzugsweise sind zwischen Stifter und Ausnehmungen Dämpfungselemente aus Gummi gesetzt.
Um Zugbelastungen auf das Gehäuse 2 zu vermeiden, sind das Gehäuse 2 und das Deckellager 9 gemeinsam durch eine Kombination von Hülsen 12, 14 begrenzt, welche aneinander durch ein Verbindungsmittel 13 befestigt sind. Bei dem Verbindungsmittel 13 kann es sich beispielsweise um einen Sprengring handeln. Die Kombination der beiden Hülsen 12, 14 begrenzt über radiale Umschläge 12a, 14a das Gehäuse 2 und das Deckellager 9 in Axialrichtung. Aufgrund dieser Zugbegrenzung ist es möglich, das Gehäuse aus einfachem Kunststoff auszubilden.
Wie zu erkennen ist, befindet sich in einem unteren Bereich einer axialen Wand 12b der ersten Hülse 12 eine Einkerbung 12c, welche der Aufnahme des Verbindungsmittels 13 dient. Das Verbindungsmittel 13 greift unterhalb eines zweiten Umschlags 14b in die Einkerbung 12c ein. Aufgrund der Form der zweiten Hülse 14 wird der Kanal 10 in Radialrichtung erweitert, sodass radial Raum für die Aufnahme des Wellenlagers 11 vorhanden ist.
Die hier beschriebene erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung kann durch entsprechende Änderungen auch zur Betätigung einer einfachen Kupplung verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Ausrückvorrichtung
2: Gehäuse
3: innerer Ringkolben
4: äußerer Ringkolben
5: Aufnahme innerer Ringkolben
6: Aufnahme äußerer Ringkolben
7: inneres Ausrücklager
8: äußeres Ausrücklager
9: Deckellager
10: Kanal
11: Wellenlager
12: erste Hülse
12a: Umschlag
12b: axiale Wand
12c: Einkerbung
13: Verbindungsmittel
14: zweite Hülse
14a: unterer Umschlag
14b: oberer Umschlag
L: Längsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008058691 [0003]

Claims

Ausrückvorrichtung (1) für Doppelkupplungen, aufweisend ein Gehäuse (2) mit einem entlang einer Längsachse (L) des Gehäuses (2) angeordneten zentralen Kanal (10) für den Durchtritt einer Welle und zwei zu dem Kanal (10) koaxialen Aufnahmen (5, 6) für Ringkolben (3, 4), sowie ein Deckellager (9) für die Anbringung des Gehäuses (2) an einer Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und das Deckellager (9) radial nach innen durch eine erste Hülse (12) mit einer axialen Wand (12b) und einer zweiten Hülse (14) begrenzt wird, die in den Kanal (10) eingesetzt sind und die radiale Umschläge (12a, 14a) aufweisen, welche das Gehäuse (2) und das Deckellager (9) in Axialrichtung begrenzen, wobei die erste Hülse (12) an ihrer axialen Wand (12b) mit der zweiten Hülse (14) verbunden ist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) Kunststoff hergestellt ist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (12) mit der zweiten Hülse (14) durch ein Verbindungsmittel (13) befestigt ist, wobei das Verbindungsmittel (13) eine Verschraubung, einen Sicherungsring oder einen Bajonettverschluss umfasst.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (13) in eine Einkerbung (12c) in der axialen Wand (12b) der ersten Hülse (12) eingreift.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülse (14) einen ersten radialen Umschlag (14a), einen zweiten, entgegengesetzt verlaufenden radialen Umschlag (14b) sowie eine die radialen Umschläge (14a, 14b) verbindende axial verlaufende Wand aufweist, wobei der erste radiale Umschlag (14a) die Begrenzung des Gehäuses (2) in Axialrichtung bildet und der zweite radiale Umschlag (14b) an einem Endbereich der axialen Wand (12b) der ersten Hülse (12) befestigt ist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem radial inneren Bereich der zweiten Hülse (14) ein Wellenlager (11) aufgenommen ist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Wellenlager (11) um ein Nadellager oder eine Gleitbuchse handelt.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckellager (9) und das Gehäuse (2) in Axialrichtung übereinander angeordnet sind.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (12, 14) aus Aluminium hergestellt sind.
Kupplungssystem, aufweisend eine deckelfeste Ausrückvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.