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Die Erfindung betrifft einen Ringkolben für einen konzentrischen Nehmerzylinder zur Übertragung einer Betätigungskraft auf ein Ausrücklager, mit einem Dichtungsabschnitt zur Aufnahme eines Dichtungsorgans, wobei der Dichtungsabschnitt an einer axialen Stirnseite des Ringkolbens angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Kupplungsanordnung für ein Fahrzeug mit dem Ringkolben.
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Es sind Kupplungszylinder bekannt, welche zur Übertragung einer Betätigungskraft auf eine Membranfeder einer hydraulischen oder pneumatischen Kupplungseinheit dienen. Derartige Kupplungszylinder sind auch als sogenannte Nehmerzylinder bekannt, welche, insbesondere in einer konzentrischen Ausführung, im Wesentlichen aus einem Ringgehäuse und einem in dem Ringgehäuse axial verlagerbaren Ringkolben bestehen. Der Ringkolben ist dabei üblicherweise über einen Dichtring gegen das Ringgehäuse abgedichtet.
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Die Druckschrift
DE 102015225313 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart einen Kupplungsnehmerzylinder in Form eines um eine Getriebeeingangswelle anordbaren Zentralausrückers, wobei der Kupplungsnehmerzylinder ein Kunststoffgehäuse aufweist, in dem ein Aufnahmeraum zum Aufnehmen der Getriebeeingangswelle vorgesehen ist, und wobei ferner eine Druckkammer zum Aufnehmen eines axial verlagerbaren Ringkolbens derart benachbart zu dem Aufnahmeraum positioniert ist, dass diese durch eine metallische Führungshülse von dem Aufnahmeraum getrennt ist, wobei die Druckkammer auf der dem Aufnahmeraum radial entgegengesetzt angeordneten Seite von dem Kunststoffgehäuse zumindest teilweise durch eine metallische Begrenzung getrennt ist. Zusammenfassend kann somit erreicht werden, dass durch eine beidseitige Begrenzung des Druckraums mit metallischen Flächen eine stabilere und exaktere Auslegung des Druckraums erreicht wird, wodurch die Langzeitstabilität erhöht und durch einen geringen Spalt die Druckstabilität für höhere Betriebsdrücke verbessert werden kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ringkolben der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher sich durch eine hohe Betriebssicherheit sowie eine kompakte Bauform auszeichnet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Kupplungsanordnung mit dem Ringkolben vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Ringkolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Ringkolben, welcher für einen konzentrischen Nehmerzylinder ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere weist der Nehmerzylinder einen Kolbengehäuseabschnitt, z.B. ein Ringgehäuse, sowie ein Ausrücklager auf. Bevorzugt weist der Kolbengehäuseabschnitt einen Druckraum, insbesondere einen Ringraum, auf, in welchem der Ringkolben konzentrisch aufgenommen ist. Der Ringkolben ist zur Übertragung einer Betätigungskraft auf das Ausrücklager axial in dem Druckraum verschiebbar.
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Der Ringkolben weist einen Dichtungsabschnitt auf, welcher zur Aufnahme eines Dichtungsorgans ausgebildet und/oder geeignet ist, wobei der Dichtungsabschnitt an einer axialen Stirnseite des Ringkolbens angeordnet. Prinzipiell kann der Dichtungsabschnitt als ein separater Dichtungsträger ausgebildet sein, welcher an einem Kolbenkörper des Ringkolbens festgelegt ist. Bevorzugt jedoch ist der Dichtungsabschnitt in den Ringkolben integriert. Das Dichtungsorgan dient insbesondere zur Abdichtung des ringförmigen Druckraums, wobei das Dichtungsorgan hierzu als eine ringförmige Dichtung, insbesondere ein Dichtring, ausgebildet ist. Das Dichtungsorgan liegt in einer radialen Richtung, vorzugsweise mit einer äußeren Dichtlippe, an einer äußeren Lauffläche des Druckraums und/oder in einer radialen Gegenrichtung, vorzugsweise mit einer inneren Dichtlippe, an einer inneren Lauffläche des Druckraums an. Über den Dichtungsabschnitt ist das Dichtungsorgan vorzugsweise verliersicher an dem Ringkolben montiert.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Ringkolben einen Innenringabschnitt aufweist, welcher zur Bildung eines Innenrings des Ausrücklagers ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere kann die Betätigungskraft über den Innenringringabschnitt unmittelbar auf das Ausrücklager übertragen werden. Vorzugsweise bildet der Ringkolben über den Innenringabschnitt einen integralen Bestandteil des Ausrücklagers. Hierzu weist der Innenringabschnitt eine Innenlaufbahn für die Wälzkörper des Ausrücklagers auf. Insbesondere sind die Wälzkörper in einer Einbausituation abwälzend an der Innenlaufbahn angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Nehmerzylinder über den Innenringabschnitt mit dem Ausrücklager bewegungsgekoppelt und/oder an diesem abgestützt. Im Speziellen ist das Ausrücklager als ein Schräglager, z.B. als eine Kegelrollenlager oder Schrägkugellager, ausgebildet, wobei der Innenringabschnitt, insbesondere die Innenlaufbahn, entsprechend ausgeformt ist.
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Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Integration des Innenrings an den Ringkolben, der Nehmerzylinder mit deutlichen weniger Bauteilen ausgestaltet werden kann. Somit können ein Innenring des Ausrücklagers, eine Haltering zum Halten des Innenrings an dem Kolben sowie die benötigten Befestigungsmittel eingespart werden, wodurch Gewicht und Kosten des Nehmerzylinders eingespart werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch den an den Ringkolben angeformten Innenringabschnitt deutlich weniger Bauraum für den Ringkolben benötigt wird, sodass der Nehmerzylinder sehr kompakt ausgestaltet werden kann. Aufgrund der reduzierten Bauteile kann der Ringkolben sehr robust ausgestaltet werden, sodass die Betriebssicherheit des Nehmerzylinders deutlich erhöht werden kann. und als ein axial angeformter Ansatz ausgebildet ist, wobei der Ansatz an seinem Außenumfang die Innenlaufbahn (23) trägt.
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In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innenringabschnitt an einer der axialen Stirnseite abgewandten Stirnseite des Ringkolbens angeordnet ist. Der Innenringabschnitt ist als ein in einer axialen Richtung, insbesondere in Bezug auf eine Mittenachse, angeformter Ansatz ausgebildet, welcher an seinem Außenumfang die Innenlaufbahn trägt. Der Ansatz kann fertigungstechnisch, insbesondere durch Urformen und/oder Umformen und/oder Trennen, gebildet sein. Insbesondere ist der Innenringabschnitt in einer Grobform hohlzylindrisch und/oder in Bezug auf die Mittenachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Vorzugsweise ist der Innenringabschnitt derart angeformt, sodass der Ringkolben zumindest an seinem Innenumfangen einen konstanten Querschnittsverlauf aufweist. Vorzugsweise ist der Innenringabschnitt im Bereich der Innenlaufbahn oberflächenbehandelt, z.B. poliert und/oder rolliert und/oder gehärtet und/oder beschichtet. Es wird somit ein Ringkolben vorgeschlagen, welcher sich durch eine besonders kompakte Ausgestaltung auszeichnet und zudem kostengünstig in der Fertigung ist.
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In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass die Innenlaufbahn als eine gekrümmte Laufläche, insbesondere als eine Kugelinnenlaufbahn, ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Innenlaufbahn einen konkaven Querschnittsverlauf auf. Insbesondere ist das Ausrücklager als das Schrägkugellager ausgebildet, wobei die Innenlaufbahn als eine entsprechende, zu den als Kugeln ausgebildeten Wälzkörpern komplementäre Kugelinnenlaufbahn ausgebildet ist. Es wird somit ein Innenringabschnitt vorgeschlagen, welcher sowohl eine radiale als auch eine axiale Lagerung umsetzt und zugleich einfach in dem Ausrücklager montiert werden kann.
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In einer Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Dichtungsabschnitt und der Innenringabschnitt aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt sind. Insbesondere ist der Ringkolben einstückig, z.B. aus einem Guss oder einem Halbzeug gefertigt, und/oder einmaterialig, insbesondere aus einem Material gefertigt. ausgebildet. Vorzugsweise schließt sich der Innenringabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Mittenachse unmittelbar an den Dichtungsabschnitt an. Somit wird ein Ringkolben vorgeschlagen, welcher sich durch eine Einsparung von weiteren Bauteilen, wie den Dichtungsträger, auszeichnet. Somit kann der Ringkolben deutlich einfacher und kostengünstiger gefertigt werden. Zudem kann der Ringkolben durch die einstückige Ausgestaltung deutlich robuster ausgeführt werden.
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In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Ringkolben aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl oder eine Stahllegierung, gefertigt ist. Im Speziellen kann der Ringkolben aus einem Wälzlagerstahl gefertigt sein. Alternativ kann der Ringkolben jedoch auch aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt sein. Somit wird eine Ringkolben vorgeschlagen, welcher sich durch eine robuste Ausgestaltung auszeichnet.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dichtungsabschnitt durch eine stirnseitig in den Ringkolben eingebrachte Ringnut gebildet ist. Insbesondere ist die Ringnut als eine Schwalbenschwanz-Nut ausgebildet. Bevorzugt ist das Dichtungsorgan formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig in der Ringnut gehalten. Das Dichtungsorgan weist vorzugsweise eine entsprechende Haltekontur auf, über welche das Dichtungsorgan in die Ringnut eingeknüpft und/oder einknüpfbar ist. Es wird somit ein Ringkolben vorgeschlagen, welcher sich durch eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung auszeichnet.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ringkolben eine Anschlagkontur aufweist, welche zur Bildung eines, insbesondere axialen, Endanschlags für den Ringkolben ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Anschlagkontur hat insbesondere die Funktion ein Einschieben des Ringkolbens in den Druckraum bei einem Einrückvorgang zu begrenzen. Bevorzugt ist die Anschlagkontur in einer radialen Richtung und/oder in Umfangsrichtung um die Mittenachse an den Ringkolben angeformt. Beispielsweise ist die Anschlagkontur als eine radial ausgerichteter Steg oder Nase oder eine die Mittenachse umlaufende Ringschulter ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Anschlagkontur an einem Außenumfang des Ringkolben, insbesondere axial zwischen dem Dichtungsabschnitt und dem Innenringabschnitt, angeordnet. Alternativ kann der Endanschlag auch am Kolbengehäuseabschnitt angeordnet sein, wobei der Ringkolben entsprechend an dem Anschlagring anliegt und/oder anlegbar ist. Beispielsweise kann der Endanschlag hierzu durch einen an dem Gehäuseabschnitt angeordneter Anschlagring gebildet sein. Durch den Endanschlag kann sichergestellt werden, dass der Kolben beim Einrücken begrenzt in den Druckraum eingeschoben wird und der Innenringabschnitt nicht aus dem Ausrücklager herausrutscht.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für ein Fahrzeug mit dem Ringkolben, wie dieser bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere ist die Kupplungsanordnung als ein Dreifachkupplungssystem, vorzugsweise eine Dreifach-Lamellenkupplung, für ein sogenanntes Hybridmodul ausgebildet. Insbesondere ist das Hybridmodul in einen Antriebstrang des Fahrzeugs zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe integriert und/oder integrierbar. Bevorzugt weist das Hybridmodul einen Elektromotor auf, wobei die Kupplungsanordnung in den Rotor des Elektromotors integriert ist. Insbesondere dient die Kupplungsanordnung wahlweise zur Kupplung des Elektromotos mit dem Verbrennungsmotors und/oder mit dem Getriebe. Das Getriebe kann als ein Stufenautomat, ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein stufenloses Getriebe, z.B. CVT-Getriebe, ausgebildet sein.
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Die Kupplungsanordnung weist einen Gehäuseabschnitt auf. Insbesondere dient der Gehäuseabschnitt zur Aufnahme der Kupplungsanordnung und/oder des Elektromotors. Alternativ oder optional ergänzend bildet der Gehäuseabschnitt einen integralen Bestandteil eines Motorgehäuses des Verbrennungsmotors und/oder eines Getriebegehäuses der Getriebeeinrichtung. Im Speziellen ist der Gehäuseabschnitt als eine Getriebeglocke oder eine Kupplungsglocke oder ein Zwischendeckel ausgebildet. Der Gehäuseabschnitt weist, insbesondere zur Bildung des Kolbengehäuseabschnitts, den Druckraum auf, wobei der Ringkolben in dem Druckraum axial verschiebbar aufgenommen ist. Vorzugsweise bilden der Gehäuseabschnitt und der Ringkolben gemeinsam den konzentrischen Nehmerzylinder. Bevorzugt sind die innere und die äußere Lauffläche zur Bildung des Druckraums in den Gehäuseabschnitt integriert.
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Somit wird ein Gehäuseabschnitt der Kupplungsanordnung vorgeschlagen, welcher einerseits ein Gehäuse der Kupplungsanordnung bildet und zugleich zur Aufnahme des Betätigungskolbens ausgebildet und/oder geeignet ist. Somit kann auf ein separates Kolbengehäuse verzichtet werden, sodass die Kupplungsanordnung deutlich kompakter und kostengünstiger ausgestaltet werden kann.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Gehäuseabschnitt und der Ringkolben aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Ringkolben und der Gehäuseabschnitt aus Metall gefertigt sind. Durch die Werkstoffpaarung des Gehäuseabschnitts und des Ringkolbens aus dem gleichen Werkstoff kann ein Toleranzvorteil realisiert werden, welcher, insbesondere bei großen Druckraumdurchmessern, eine Spaltextrusion für das Dichtungsorgans deutlich reduziert.
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In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung eine Trennkupplung aufweist, welche zur Kupplung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere hat die Trennkupplung die Funktion, den Verbrennungsmotor auszukuppeln, sodass der Elektromotor auch unabhängig vom Verbrennungsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden kann. Vorzugsweise ist die Trennkupplung als eine automatisierte Trennkupplung ausgebildet.
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Zudem weist die Kupplungsanordnung eine erste Kupplung zur Kupplung eines ersten Teilgetriebes des Getriebes und eine zweite Kupplungseinrichtung zur Kupplung eines zweiten Teilgetriebes des Getriebes auf. Insbesondere haben die erste und die zweite Kupplung die Funktion je nach Bedarf den Verbrennungsmotor und/oder den Elektromotor mit der Getriebeeinrichtung bzw. dem jeweiligen Teilgetriebe zu kuppeln oder zu entkuppeln. Dabei sind die Trennkupplung und/oder die erste Kupplung und/oder die zweite Kupplung in dem Gehäuseabschnitt aufgenommen. Bevorzugt ist jede der Kupplungen durch einen separaten Nehmerzylinder betätigbar. Vorzugsweise ist ein Nehmerzylinder zur Betätigung der Trennkupplung motorseitig und ein erster Nehmerzylinder zur Betätigung der ersten Kupplung sowie ein zweiter Nehmerzylinder zur Betätigung der zweiten Kupplung getriebeseitig positioniert. Bevorzugt ist der Gehäuseabschnitt motorseitig angeordnet, wobei der Ringkolben zur Bildung des Nehmerzylinders in den motorseitigen Gehäuseabschnitt montiert ist: Alternativ oder optional ergänzend kann der oder ein weiterer Gehäuseabschnitt getriebeseitig angeordnet sein, wobei zur Bildung des ersten und/oder des zweiten Nehmerzylinders der Ringkolben und/oder mindestens oder genau ein weiterer Ringkolben in dem bzw. dem weitern Gehäuseabschnitt montiert ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Antriebstrangs eines Fahrzeugs mit einer Kupplungsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Nehmerzylinders für die Kupplungsanordnung aus 1.
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1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung einen Antriebstrang 1, welcher für ein Fahrzeug, nicht dargestellt, ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Antriebsstrang 1 weist einen Verbrennungsmotor 2 und ein Getriebe 3 auf, wobei der Verbrennungsmotor 2 ein erstes Antriebsmoment erzeugt, welches über das Getriebe 3 auf ein oder mehrere Fahrzeugräder 4 des Fahrzeugs umgesetzt wird. Beispielsweise ist das Getriebe 3 als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet.
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Zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Getriebe 3 ist ein Hybridmodul 5 in den Antriebsstrang 1 integriert. Das Hybridmodul 5 weist einen Elektromotor 6 auf, wobei der Elektromotor 6 ein zweites Antriebsmoment erzeugt, welches über das Getriebe 3 auf das mindestens eine Fahrzeugrad 4 umgesetzt wird. Zudem weist das Hybridmodul 5 eine Kupplungsanordnung 7 auf, welche beispielsweise als eine Dreifach-Lamellenkupplung ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Kupplungsanordnung 7 in den Rotor des Elektromotors 6 integriert.
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Die Kupplungsanordnung 7 weist eine Trennkupplung K0 auf, wobei die Trennkupplung K0 zur Entkopplung des Verbrennungsmotors 2 bzw. zur Unterbrechung des ersten Antriebsmoments dient. Somit kann der Elektromotor 6 in einem rein elektrischen Fahrbetrieb 6, das zweite Antriebsmoment auf das Fahrzeugrad 4 übertragen, ohne den Verbrennungsmotor 2 mitzuschleppen.
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Ferner weist die Kupplungsanordnung 5 eine erste und eine zweite Kupplung K1, K2 auf, wobei die erste Kupplung K1 zur Kupplung des Elektromotors 6 und/oder des Verbrennungsmotors 2 mit einem ersten Teilgetriebe des Getriebes 3 und die zweite Kupplung K2 zur Kupplung des Elektromotors 6 und/oder des Verbrennungsmotors 2 mit einem zweiten Teilgetriebe des Getriebes 3 dient. Beispielsweise kann je nach eingelegter Gangstufe wahlweise die erste oder die zweite Kupplung K1, K2 betätigt werden.
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Das Hybridmodul 5 weist ein Gehäuse 8 auf, wobei er Elektromotor 6 und die Kupplungsanordnung 7 innerhalb des Gehäuses 8 angeordnet sind. Dabei ist die Trennkupplung K0 motorseitig zu dem Verbrennungsmotor 2 und die erste und die zweite Kupplung K1, K2 getriebeseitig zu dem Getriebe 3 in dem Gehäuse 8 angeordnet. Zu Betätigung der Trennkupplung K0 sowie der beiden Kupplungen K1, K2 weist das Hybridmodul 5 jeweils einen konzentrischen Nehmerzylinder (CSC), nicht dargestellt, auf.
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2 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Nehmerzylinder 9, welcher zur Betätigung der Trennkupplung K0 oder der ersten Kupplung K1 oder der zweiten Kupplung K2 dient. Der Nehmerzylinder 9 weist einen Ringkolben 10 sowie ein Ausrücklager 11 auf, wobei der Ringkolben 10 zur Übertragung einer Betätigungskraft F1 auf das Ausrücklager 11 in einem eine Mittenachse M umlaufenden Druckraum 12 axial verschiebbar aufgenommen ist. Der Ringkolben 10 und das Ausrücklager 11 sind in Bezug auf die Mittenachse M koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet.
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Der Ringkolben 10 weist einen Dichtungsabschnitt 13, wobei ein Dichtungsorgan 14 verliersicher in dem Dichtungsabschnitt 13 aufgenommen ist. Der Dichtungsabschnitt 13 weist hierzu eine die Mittenachse M umlaufende Ringnut 15 auf, wobei das Dichtungsorgan 14 mit einer zu der Ringnut 15 komplementären Haltekontur 16 formschlüssig in die Ringnut 15 eingeknüpft ist. Beispielsweise ist die Ringnut 15 als eine Schwalbenschwanz-Nut ausgebildet. Das Dichtungsorgan 14 ist beispielsweise als ein Nutdichtring ausgebildet.
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Bei großen Druckraumdurchmessern und den damit verbundenen erhöhten Bauteiltoleranzen, insbesondere bei dem Nehmerzylinder für die Trennkupplung K0, sowie hohen Betriebsdrücken, beispielsweise >40 bar bzw. >60 bar in einem Fehlermodus, besteht das Risiko einer erhöhten Spaltextrusion für das Dichtungsorgan 14. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, bei Nehmerzylindern (CSC) mit großen Druckraumdurchmessern und hohen Drücken, Stützringe aus Kunststoff einzusetzen. Das entsprechende CSC-Gehäuse wird dabei üblicherweise am Gehäuse des Hybridmoduls mit Schrauben befestigt. Die Herstellung von Stützringen ist besonders komplex zu beherrschen und zugleich besonders kostenintensiv.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden der Ringkolben 10, das Dichtungsorgan 14 und das Ausrücklager 11 direkt in einen Gehäuseabschnitt 17 des Gehäuses 8, wie in 1 gezeigt, eingebaut, ohne das hierzu ein spezifisches CSC-Gehäuse benötigt wird. Hierzu ist der Druckraum 12 als ein in den Gehäuseabschnitt 17 angeordneter Ringraum ausgebildet. Der Druckraum 12 bildet dabei einen integralen Bestandteil des Gehäuseabschnitts 17, wobei der Gehäuseabschnitt 17 hierzu eine innere und eine äußere Lauffläche 18a, b aufweist, welche den Druckraum 12 in radialer Richtung begrenzen. Das Dichtungsorgan 14 läuft dabei mit einer ersten Dichtlippe an der inneren Lauffläche 18a und mit einer zweiten Dichtlippe an der äußeren Lauffläche 18b dichtend an. Beispielsweise ist der Druckraum 12 fluidtechnisch mit einem Gebersystem verbunden. Beispielsweise ist der Gehäuseabschnitt 17 als Kupplungsglocke oder Zwischendeckel ausgebildet.
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Der Ringkolben 10 weist einen Innenringabschnitt 19 auf, welcher einen Innenring für das Ausrücklager 11 bildet. Der Innenringabschnitt 19 schließt sich dabei unmittelbar in axialer Richtung in Bezug auf die Mittenachse M an den Dichtungsabschnitt 13 an. Das Ausrücklager 11 weist zudem einen Außenring 20 sowie eine Mehrzahl von Wälzkörpern 21 auf, welche abwälzend zwischen dem Innenringabschnitt 19 und dem Außenring 20 angeordnet sind. Die Wälzkörper 21 sind in einem Käfig 22 aufgenommen und in Umlaufrichtung um die Mittenachse M gleichmäßig voneinander durch den Käfig 22 beabstandet gehalten.
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Der Ringkolben 10 weist eine an einem Außenumfang des Innenringabschnitts 19 angeordnete Innenlaufbahn 23 für die Wälzkörper 21 auf, welche in einem Querschnitt betrachtet gekrümmt ausgebildet ist. Das Ausrücklager 11 ist als ein Schrägkugellager ausgebildet, wobei die Wälzkörper 21 als Kugeln ausgebildet sind und die Innenlaufbahn 23 als eine entsprechende Kugellaufbahn ausgebildet ist. Somit ist die Kugelinnenlaufbahn des Ausrücklagers 11 direkt an dem Ringkolben 10 integriert. Dadurch ergibt sich ein erheblicher Kosten, Gewichts- und Bauraumvorteil gegenüber den Stand der Technik, da ein zusätzlicher Lagerinnenring, Lagerhaltering sowie Befestigungsmittel eingespart werden können. Es wird somit eine hochintegrierter Nehmerzylinder 9 realisiert, welcher ideal für begrenzte Bauräume ausgelegt ist. Zudem kann der Nehmerzylinder deutlich einfacher und schneller montiert werden, da der Nehmerzylinder 9 keine Befestigungsmittel mehr benötigt.
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Des Weiteren weist der Ringkolben 10 an seinem Außenumfang eine Anschlagkontur 24 auf, welche einen Endanschlag für den Ringkolben 10 in axialer Richtung in Bezug auf die Mittenachse M bildet. Beispielsweise ist die Anschlagkontur 24 als eine die Mittenachse M umlaufende Ringschulter.
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Der Ringkolben 10 ist einstückig ausgebildet, wobei der Dichtungsabschnitt 13, der Innenringabschnitt 19 und die Anschlagkontur 24 hierzu aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt sind. Beispielsweise ist der Ringkolben 10 urformtechnisch, z.B. durch Gießen, und/oder umformtechnisch, z.B. durch Schmieden, gefertigt. Beispielsweise ist der Ringkolben aus einem metallischen Werkstoff, z.B. Stahl oder einer Stahllegierung, gefertigt. Beispielsweise sind der Ringkolben 10 und der Gehäuseabschnitt 17 aus dem gleichen Werkstoff gefertigt. Aufgrund einer optimalen Werkstoffpaarung, z.B. Stahl/Stahl, ergibt sich somit ein Toleranzvorteil zwischen dem Gehäuseabschnitt 17 und dem Ringkolben 10. Zudem erlaubt der dargestellte Nehmerzylinder 9 hohe Betriebsdrücke von beispielsweise mehr als 40 bar. Bei Bedarf kann am Gehäuseabschnitt 17 alternativ oder optional ergänzend zu der Anschlagkontur 24 ein Anschlagring angebracht werden, welcher den Endanschlag bzw. einen weiteren Endanschlag für den Ringkolben 10 und/oder das Ausrücklager 11 bildet.
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Bei einer Aktivierung des Gebersystems, z.B. ein Geberzylinder, wird eine Fluidsäule von dem Geberzylinder in Richtung des Nehmerzylinders 9 verschoben, wobei der Druckraum 12 mit Fluid gefüllt wird. Dabei wird der Ringkolben 13 in axialer Richtung mit der Betätigungskraft F1 beaufschlagt und aus dem Druckraum 12 ausgerückt. Die Betätigungskraft F1 wird über den Innenringabschnitt 19 auf das Ausrücklager 11 übertragen und beispielsweise auf die Trennkupplung K0 oder eine der beiden Kupplungen K1, K2 übertragen.
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Bei einer Deaktivierung des Gebersystems, wird der Ringkolben 10, beispielsweise über eine Rückstellfeder, in einer axialen Gegenrichtung zurückgestellt, wobei der Ringkolben 10 hierzu in den Druckraum 12 eingerückt wird und die Fluidsäule von dem Nehmerzylinder 9 zurück in den Geberzylinder verschoben. Der Ringkolben 10 wird dabei soweit in den Druckraum 12 zurückgeschoben, bis dieser über die Anschlagkontur 24 an dem Gehäuseabschnitt 17 anliegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsstrang
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- Getriebe
- 4
- Fahrzeugrad
- 5
- Hybridmodul
- 6
- Elektromotor
- 7
- Kupplungsanordnung
- 8
- Gehäuse
- 9
- Nehmerzylinder
- 10
- Innenringabschnitt
- 11
- Ausrücklager
- 12
- Druckraum
- 13
- Dichtungsabschnitt
- 14
- Dichtungsorgan
- 15
- Ringnut
- 16
- Haltekontur
- 17
- Gehäuseabschnitt
- 18a, b
- Laufflächen
- 19
- Innenringabschnitt
- 20
- Außenring
- 21
- Wälzkörper
- 22
- Käfig
- 23
- Innenlaufbahn
- 24
- Anschlagkontur
- F
- Betätigungskraft
- K0
- Trennkupplung
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- M
- Mittenachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015225313 A1 [0003]
