DE102012208923A1

DE102012208923A1 - Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder einer Bremse

Info

Publication number: DE102012208923A1
Application number: DE201210208923
Authority: DE
Inventors: Walter Fischer; Helmut Konrad; Jürgen Pohlenz; Erwin Baur
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-05

Abstract

Eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse weist eine Feder (6) auf, mittels welcher die Kupplung oder Bremse im Schließsinne betätigbar ist und einen ersten Kolben (8) und einen zweiten Kolben (18) auf, welche bei Druckbeaufschlagung die Kupplung im Öffnungssinne betätigen, wodurch zum Öffnen der Kupplung ein geringeres Druckniveau benötigt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder einer Bremse nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Vorrichtungen weisen mindestens eine Feder auf, mittels welcher die Kupplung oder Bremse im Schließsinne betätigbar ist, wobei bei Druckbeaufschlagung der Vorrichtung die Kupplung oder Bremse entgegen der Federkraft im Öffnungssinne betätigt wird. Um auch bei einem geringen Druckniveau die Kupplung oder Bremse mit hoher Federkraft zu betätigen, ist es notwendig, eine ausreichend große Kolbenfläche zum Erzeugen der Gegenkraft vorzuhalten. Dadurch wird jedoch die Vorrichtung zum Betätigen der Kupplung oder Bremse in ihrem Bauraum vergrößert.
Die DE 10 2009 001 329 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder einer Bremse, bei welcher die Kupplung oder Bremse mittels der Federkraft einer Feder im Schließsinne betätigbar ist, wobei die Vorrichtung zwei Kolben aufweist, welche gleichzeitig mit dem Druckmittel beaufschlagbar sind, wodurch die Kolbenfläche vergrößert ist, die radialen Abmessungen der Vorrichtung jedoch nahezu gleich bleiben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder einer Bremse zu schaffen, mittels welcher ein großes Drehmoment übertragbar ist und sich die Vorrichtung durch eine kompakte Bauform, insbesondere in radialer Richtung auszeichnet.
Die Aufgabe wird mit einer auch gekennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Vorrichtung gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung einen ersten und zweiten Kolben auf, welche beide mit Druckmittel beaufschlagbar sind. Dabei bildet der erste Kolben einen Zylinder für den zweiten Kolben. Die Vorrichtung weist weiterhin mindestens eine Feder auf, welche beispielsweise als Tellerfeder oder Schraubendruckfeder ausgebildet sein kann und mittels welcher die Kolben in Wirkverbindung stehen. Die Vorrichtung weist zwei Druckräume auf, welche durch einen Raum getrennt sind, welcher mit einer sogenannten Entlüftungsbohrung versehen ist, so dass sich in diesem Raum kein Druck aufbauen kann und etwaige Leckage aus den beiden anderen Druckräumen abgeführt werden kann.
Die Vorrichtung besteht aus einem ersten äußeren Kolben, bei welchem einerseits die Feder aufliegt, um die Federkraft über diesen Kolben auf die Kupplung zu übertragen und andererseits liegt dieser erste Kolben am Kupplungspaket an, um dieses im Schließsinne zu betätigen. Der erste Kolben ist topfförmig ausgebildet und weist dadurch eine innere zylindrische Fläche auf, welche jedoch in ihrer radialen Erstreckung so ausgebildet ist, dass eine axiale Anlagefläche geschaffen wird, an welcher ein zweiter Kolben anliegt, wobei dieser zweite Kolben flüssigkeitsdicht im ersten Kolben angeordnet ist. An seinem radialen inneren Ende ist der zweite Kolben flüssigkeitsdicht in einem ortsfesten Bauteil angeordnet, welches ebenfalls flüssigkeitsdicht an der inneren Zylinderfläche des ersten Kolbens angeordnet ist, wodurch ein mit druckbeaufschlagter erster Raum benachbart zur Tellerfeder und ein gegenüberliegender zweiter druckbeaufschlagter Raum benachbart zu den Lamellen und ein dritter druckloser Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Raum ausgebildet ist.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt eine Lamellenkupplung 1 mit einem äußeren Lamellenträger 2 und einem inneren Lamellenträger 3 und Lamellen 4. Jeweils eine Druckplatte 5 bildet den Abschluss der Lamellen 4. Ein Tellerfederpaket 6 stützt sich einerseits auf einem Zahnrad 7 und andererseits auf dem ersten Kolben 8 ab. Der erste Kolben 8 drückt mit seiner Stirnfläche 9 auf die Druckplatte 5. Im drucklosen Zustand drückt das Tellerfederpaket 6 den ersten Kolben 8 auf die Druckplatte 5 und betätigt somit die Lamellenkupplung 1 im Schließsinne. Dadurch ist Drehmoment vom äußeren Lamellenträger auf den inneren Lamellenträger übertragbar. An seinem radialen inneren Ende ist der erste Kolben 8 flüssigkeitsdicht, jedoch axial verschiebbar, auf dem inneren Lamellenträger 3 gelagert. Die Abdichtung erfolgt über eine Dichtung 10. Ein ortsfestes Bauteil 11 ist über einen Sicherungsring 12 ortsfest auf dem inneren Lamellenträger 3 gehaltert. Es besteht die Möglichkeit, das ortsfeste Bauteil 11 auch über andere Weisen, wie beispielsweise eine Pressverbindung ortsfest auf dem inneren Lamellenträger 3 zu halten. Das ortsfeste Bauteil 11 ist an seinem radial äußeren Ende flüssigkeitsdicht an einer ersten zylindrischen Innenfläche 13 des ersten Kolbens 8 angeordnet. Zur Abdichtung ist eine Dichtung 14 vorgesehen. Durch diese Anordnung wird ein erster Raum 15 geschaffen, welcher durch den ersten Kolben 8 das ortsfeste Bauteil 11 und den Innenlamellenträger 3 gebildet wird. Das ortsfeste Bauteil 11 weist eine axiale Verlängerung 16 auf, an derer zylindrischen Außenfläche 17 ein zweiter Kolben 18 flüssigkeitsdicht angeordnet ist. Der erste Kolben 8 weist eine zweite zylindrische Innenfläche 19 auf, welche in ihrer radialen Erstreckung größer ist als die erste Innenfläche 13, wodurch eine axiale Anlagefläche 20 entsteht, an welcher der zweite Kolben 18 anliegt. Ein weiteres ortsfestes Bauteil 21 dichtet einerseits flüssigkeitsdicht zum ersten Kolben 8 und andererseits flüssigkeitsdicht zum Innenlamellenträger 3 ab. Das weitere ortsfeste Bauteil 21 stützt sich einerseits am Innenlamellenträger 3 axial ab und andererseits am ortsfesten Bauteil 11 ab. Somit ist ein zweiter Raum 22 geschaffen, welcher durch den ersten Kolben 8 das weitere ortsfeste Bauteil 21 und den zweiten Kolben 18 gebildet wird. Der Lamellenträger 3 weist eine Druckmittelzuführung 23 auf und das ortsfeste Bauteil 11 weist eine Ausnehmung 24 auf, wodurch einerseits der erste Raum 15 mit dem zweiten Raum 22 verbunden ist und andererseits Druckmittel über die Druckmittelzuführung 23 gleichzeitig in den ersten Raum 15 und den zweiten Raum 22 gelangt. Zwischen dem ersten Raum 15 und dem zweiten Raum 22 ist ein dritter Raum 25 angeordnet, welcher durch das ortsfeste Bauteil 11 den zweiten Kolben 18 und den ersten Kolben 8 begrenzt wird. Im ersten Kolben 8 ist eine Entlüftungsbohrung 26 angeordnet, welche den dritten Raum 25 drucklos hält, da Leckage aus dem ersten Raum 15 und dem zweiten Raum 22 durch die Entlüftungsbohrung 26 abfließen kann.
Im drucklosen Zustand drückt das Lamellenpaket 6 den ersten Kolben 8 auf die Druckplatte 5. Soll die Lamellenkupplung 1 im Öffnungssinne betätigt werden, so wird Druckmittel von einer Druckmittelquelle über die Druckmittelzuführung 23 und die Ausnehmung 24 in den ersten Raum 15 und den zweiten Raum 22 gefördert. Das Druckmittel stützt sich einerseits beim zweiten Raum 22 auf dem weiteren ortsfesten Bauteil 21 und andererseits auf dem zweiten Kolben 18 ab, wodurch der zweite Kolben 18 über die Anlage 20 den ersten Kolben 8 gegen die Federkraft des Tellerfederpaketes 6 drückt. Zusätzlich stützt sich der Druck im ersten Raum 15 am ortsfesten Bauteil 11 und am ersten Kolben 8 ab, wodurch der erste Kolben 8 ebenfalls gegen die Federkraft des Tellerfederpaketes 6 gedrückt wird. Dadurch bewegt sich der erste Kolben 8 und der zweite Kolben 18 in axialer Richtung gegen die Federkraft des Tellerfederpaketes 6 und öffnet die Lamellenkupplung 1 im Öffnungssinne.
Dadurch ist es möglich bei geringem Drücken große Federkräfte und damit hohe Drehmomente zu realisieren. Desweiteren erhöht sich der Wirkungsgrad durch das Absenken des Druckniveaus.
Bezugszeichenliste

1: Lamellenkupplung
2: äußerer Lamellenträger
3: innerer Lamellenträger
4: Lamellen
5: Druckplatte
6: Tellerfederpaket
7: Zahnrad
8: erster Kolben
9: Stirnfläche
10: Dichtung
11: ortsfestes Bauteil
12: Sicherungsring
13: erste Innenfläche
14: Dichtung
15: erster Raum
16: axiale Verlängerung
17: Außenfläche
18: zweiter Kolben
19: zweite Innenfläche
20: Anlage
21: weiteres ortsfestes Bauteil
22: zweiter Raum
23: Druckmittelzuführung
24: Ausnehmung
25: dritter Raum
26: Entlüftungsbohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009001329 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse, wobei die Vorrichtung mittels Federkraft einer Feder (6) im Schließsinne betätigbar ist und mittels Beaufschlagung mit einem Druckmittel entgegen der Federkraft im Öffnungssinne betätigbar ist, indem das Druckmittel auf einen ersten Kolben (8) wirkt, welcher mit der Feder (6) in Wirkverbindung steht und das Druckmittel auf einen zweiten Kolben (18) wirkt, welcher ebenfalls mit der Feder (6) in Wirkverbindung steht, so dass bei Beaufschlagung der beiden Kolben (8, 18) mit Druckmittel die Feder (6) im Öffnungssinne von beiden Kolben betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (8) einen Zylinder (13) für den zweiten Kolben (18) bildet.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (8) an seinem einen axialen Ende eine Anlagefläche (20) für die Feder (6) und an seinem anderen axialen Ende eine Anlagefläche (9) für die Kupplung oder Bremse aufweist.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Innenfläche (13) des ersten Kolbens (8) mit einem ortsfesten Bauteil (11) flüssigkeitsdicht verbunden ist, wobei das ortsfeste Bauteil (11) mit dem ersten Kolben (8) einen ersten Zylinderraum (15) bildet, welcher mit Druckmittel beaufschlagbar ist.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (18) innerhalb des ersten Kolbens (8) angeordnet ist, wobei der zweite Kolben (18) mit dem ortsfesten Bauteil (11) und dem ersten Kolben (8) flüssigkeitsdicht verbunden ist und einen dritten Raum (25) bildet, welcher so ausgeführt ist, dass Druckmittel drucklos abfließen kann.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (8) und der zweite Kolben (18) konzentrisch angeordnet sind.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (18) so in dem Zylinder des ersten Kolbens (8) angeordnet ist, dass ein erster Kolbenraum (15) und ein zweiter Kolbenraum (22) gebildet wird, wobei die beiden Kolbenräume durch einen dritten Kolbenraum (25) getrennt sind, welcher so ausgeführt ist, dass Druckmittel drucklos abfließen kann.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfeste Bauteil (11) auf einem Innenlamellenträger (3) ortsfest angeordnet ist, wobei der Innenlamellenträger (3) eine Druckmittelzuführung (23) aufweist, welche im Bereich des ortsfesten Bauteils (11) mündet, wobei das ortsfeste Bauteil (11) eine Ausnehmung (24) aufweist, über welche beide Kolben (8, 18) mit Druckmittel beaufschlagbar sind.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Raum (15) durch den ersten Kolben (8) den zweiten Kolben (18) einem weiteren ortsfesten Bauteil (21) und einem Lamellenträger (3) gebildet wird.
Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung oder Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Raum (25) durch das ortsfeste Bauteil (11), dem zweiten Kolben (18) und dem ersten Kolben (8) gebildet wird.