DE102019204351A1 - Pressurized fluid actuator assembly for a friction clutch - Google Patents
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Abstract
Eine Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung, umfasst ein erstes Betätigungselement (16) und ein mit dem ersten Betätigungselement (16) eine Betätigungs-Druckfluidkammer (26) begrenzendes zweites Betätigungselement (22), wobei durch Einleitung von Druckfluid in die Betätigungs-Druckfluidkammer (26) das zweite Betätigungselement (26) aus einer Grundpositionierung bezüglich des ersten Betätigungselements in einer Betätigungsrichtung (B) entlang einer Bewegungsachse (A) bewegbar ist, sowie ein vermittels einer Druckfluid-Abstützanordnung (34) mit variablem Druckfluid-Abstützvolumen mit dem zweiten Betätigungselement (22) zur gemeinsamen Bewegung gekoppeltes oder koppelbares Drehentkopplungslager (28). A pressure fluid actuation arrangement for a friction clutch comprises a first actuation element (16) and a second actuation element (22) which delimits an actuation pressure fluid chamber (26) with the first actuation element (16), wherein by introducing pressure fluid into the actuation pressure fluid chamber (26 ) the second actuating element (26) can be moved from a basic position with respect to the first actuating element in an actuating direction (B) along a movement axis (A), and by means of a pressurized fluid support arrangement (34) with a variable pressurized fluid support volume with the second actuating element (22 ) rotary decoupling bearing (28) coupled or couplable for common movement.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckfluid-Betätigungsanordnung, wie sie beispielsweise in Nutzkraftfahrzeugen genutzt wird, um eine Reibungskupplung zu betätigen.The present invention relates to a pressurized fluid actuation arrangement such as is used, for example, in commercial vehicles in order to actuate a friction clutch.
Derartige Druckfluid-Betätigungsanordnungen umfassen im Allgemeinen einen bezüglich des Fahrzeugs feststehend positionierten Zylinder und einen mit dem Zylinder eine Betätigungs-Druckfluidkammer begrenzenden und in Richtung einer Bewegungsachse verlagerbaren Kolben. Der Kolben kann über ein Drehentkopplungslager einen Kraftspeicher, beispielsweise die Federzungen einer Membranfeder, beaufschlagen, um auf diese Art und Weise Kupplungsbetätigungsvorgänge durchzuführen. Mit in einer Reibungskupplung auftretendem Verschleiß beispielsweise der Reibbeläge einer Kupplungsscheibe ändert sich die Einbaulage einer derartigen als Kraftspeicher wirksamen Membranfeder im Einrückzustand der Reibungskupplung, da mit zunehmendem Verschleiß die Membranfeder sich bei Bewegung in den Einrückzustand sich im Vergleich zu einem nicht mit Verschleiß behafteten Zustand zunehmend entspannen kann.Such pressurized fluid actuation arrangements generally comprise a cylinder which is fixedly positioned with respect to the vehicle and a piston which delimits an actuation pressurized fluid chamber with the cylinder and is displaceable in the direction of a movement axis. The piston can act on an energy store, for example the spring tongues of a diaphragm spring, via a rotary decoupling bearing, in order to carry out clutch actuation processes in this way. With wear occurring in a friction clutch, for example the friction linings of a clutch disc, the installation position of such a diaphragm spring, which acts as an energy storage device, changes when the friction clutch is engaged, since with increasing wear, the diaphragm spring relaxes more and more when moving into the engaged state compared to a non-wear state can.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung vorzusehen, welche in einfacher und zuverlässiger Art und Weise eine Anpassung an eine verschleißbedingte Änderung der Einbaulage eines Kraftspeichers einer Reibungskupplung zulässt.The object of the present invention is to provide a pressurized fluid actuation arrangement for a friction clutch which allows an adaptation to a wear-related change in the installation position of an energy accumulator of a friction clutch in a simple and reliable manner.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung, umfassend
- - ein erstes Betätigungselement und ein mit dem ersten Betätigungselement eine Betätigungs-Druckfluidkammer begrenzendes zweites Betätigungselement, wobei durch Einleitung von Druckfluid in die Betätigungs-Druckfluidkammer das zweite Betätigungselement aus einer Grundpositionierung bezüglich des ersten Betätigungselements in einer Betätigungsrichtung entlang einer Bewegungsachse bewegbar ist,
- - ein vermittels einer Druckfluid-Abstützanordnung mit variablem Druckfluid-Abstützvolumen mit dem zweiten Betätigungselement zur gemeinsamen Bewegung gekoppeltes oder koppelbares Drehentkopplungslager.
- a first actuation element and a second actuation element delimiting an actuation pressure fluid chamber with the first actuation element, the second actuation element being movable from a basic position with respect to the first actuation element in an actuation direction along a movement axis by introducing pressure fluid into the actuation pressure fluid chamber,
- - A rotary decoupling bearing which is coupled or can be coupled to the second actuating element for joint movement by means of a pressurized fluid support arrangement with a variable pressurized fluid support volume.
Durch das Bereitstellen einer Druckfluid-Abstützanordnung im Kraftübertragungsweg zwischen dem zweiten Betätigungselement und dem Drehentkopplungslager wird es möglich, durch Verändern des Volumens des der Abstützung dienenden Druckfluids eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Bauteilen zuzulassen, mit welcher eine verschleißbedingte Veränderung der Einbaulage eines Kraftspeichers einer Reibungskupplung insbesondere im Einrückzustand derselben kompensiert werden kann. Mit einer derart aufgebauten Druckfluid-Betätigungsanordnung wird aufgrund eines minimierten Totvolumens der Druckfluidkammer eine verbesserte Regelung und insbesondere eine verbesserte Dynamik bei der Durchführung von Kupplungsbetätigungsvorgängen erreicht.By providing a pressure fluid support arrangement in the power transmission path between the second actuating element and the rotary decoupling bearing, it is possible, by changing the volume of the pressure fluid used for the support, to allow a relative movement between these two components, with which a wear-related change in the installation position of a force accumulator of a friction clutch, in particular in the The state of engagement of the same can be compensated. With a pressurized fluid actuation arrangement constructed in this way, due to a minimized dead volume of the pressurized fluid chamber, improved regulation and, in particular, improved dynamics when performing clutch actuation processes is achieved.
Für eine gleichmäßige Beaufschlagung eines Kraftspeichers wird vorgeschlagen, dass das erste Betätigungselement ein Zylinder, vorzugsweise Ringzylinder, ist, und dass das zweite Betätigungselement ein Kolben, vorzugsweise Ringkolben, ist.For a uniform loading of an energy store, it is proposed that the first actuating element is a cylinder, preferably a ring cylinder, and that the second actuating element is a piston, preferably a ring piston.
Die Druckfluid-Abstützanordnung kann umfassen:
- - einen Abstützzylinder und einen mit dem Abstützzylinder eine Abstütz-Druckfluidkammer begrenzenden Abstützkolben,
- - ein Abstütz-Druckfluidausgleichsvolumen,
- - ein Abstütz-Druckfluidventil zwischen der Abstütz-Druckfluidkammer und dem Abstütz-Druckfluidausgleichsvolumen, wobei bei in der Grundpositionierung positioniertem zweitem Betätigungselement das Abstütz-Druckfluidventil in einer eine Verbindung zwischen der Abstütz-Druckfluidkammer und dem Abstütz-Druckfluidausgleichsvolumen herstellenden Offenstellung ist und bei Bewegung des zweiten Betätigungselement aus der Grundpositionierung in der Betätigungsrichtung in eine die Verbindung zwischen der Abstütz-Druckfluidkammer und dem Abstütz-Druckfluidausgleichsvolumen unterbrechenden Sperrstellung kommt.
- - a support cylinder and a support piston delimiting a support pressure fluid chamber with the support cylinder,
- - a support pressure fluid equalization volume,
- - A support pressure fluid valve between the support pressure fluid chamber and the support pressure fluid compensation volume, with the second actuating element positioned in the basic position, the support pressure fluid valve in an open position that establishes a connection between the support pressure fluid chamber and the support pressure fluid compensation volume and when the second actuating element is moved Actuating element comes from the basic position in the actuating direction into a blocking position which interrupts the connection between the support pressure fluid chamber and the support pressure fluid equalization volume.
Für eine definierte Abstützwirkung zwischen dem zweiten Betätigungselement und dem Drehentkopplungslager wird vorgeschlagen, dass der Abstützkolben mit dem Drehentkopplungslager zur gemeinsamen Bewegung in Richtung der Bewegungsachse gekoppelt ist, und dass der Abstützzylinder bei Bewegung des zweiten Betätigungselements in der Betätigungsrichtung durch das zweite Betätigungselement verschiebbar ist, wobei dem Abstützzylinder eine erste Vorspannanordnung zugeordnet ist zum Vorspannen des Abstützzylinders bezüglich des Drehentkopplungslagers in einer der Betätigungsrichtung im Wesentlichen entgegengesetzten Freigaberichtung auf das zweite Betätigungselement zu.For a defined support effect between the second actuating element and the rotary decoupling bearing, it is proposed that the support piston is coupled to the rotary decoupling bearing for joint movement in the direction of the movement axis, and that the support cylinder is displaceable by the second actuating element when the second actuating element is moved in the actuating direction, whereby a first pretensioning arrangement is assigned to the support cylinder for pretensioning the support cylinder with respect to the rotary decoupling bearing in a release direction substantially opposite to the actuation direction towards the second actuation element.
Um für das Schalten des Abstütz-Druckfluidventils eine Relativbewegung zwischen diesem und dem zweiten Betätigungselement erzeugen zu können, kann ein Freigaberichtung-Bewegungsanschlag für den Abstützzylinder vorgesehen sein, wobei bei Bewegung des Abstützzylinders zusammen mit dem zweiten Betätigungselement in der Freigaberichtung der Abstützzylinder in einer Anschlagpositionierung in Anlage an dem Freigaberichtung-Bewegungsanschlag kommt, bevor das zweite Betätigungselement in die Grundpositionierung kommt.In order to be able to generate a relative movement between the latter and the second actuating element for the switching of the supporting pressure fluid valve, a release direction movement stop can be provided for the supporting cylinder, wherein when the supporting cylinder moves together with the second actuating element comes in the release direction of the support cylinder in a stop position in contact with the release direction movement stop before the second actuating element comes into the basic position.
Für die Einrichtung einer Schaltwechselwirkung zwischen dem Abstütz-Druckfluidventil und dem zweiten Betätigungselement wird vorgeschlagen, dass das Abstütz-Druckfluidventil einen in Richtung Offenstellung des Abstütz-Druckfluidventils vorgespannten Ventilschieber umfasst, wobei bei Bewegung des zweiten Betätigungselements aus der Grundpositionierung in der Betätigungsrichtung bei in der Anschlagpositionierung positioniertem Abstützzylinder das zweite Betätigungselement den Ventilschieber in Richtung Sperrstellung des Abstütz-Druckfluidventils verschiebt oder/und bei Bewegung des Abstützzylinders aus der Anschlagpositionierung zusammen mit dem ersten Betätigungselement in der Betätigungsrichtung das Abstütz-Druckfluidventil in der Sperrstellung ist. Insbesondere kann der Ventilschieber einen durch das zweite Betätigungselement bei Bewegung aus der Grundpositionierung zum Verschieben des Ventilschiebers beaufschlagten Beaufschlagungsabschnitt umfassen.For the establishment of a switching interaction between the supporting pressure fluid valve and the second actuating element, it is proposed that the supporting pressure fluid valve comprises a valve slide which is pretensioned in the direction of the open position of the supporting pressure fluid valve, whereby when the second actuating element is moved out of the basic position in the actuating direction when in the stop position positioned support cylinder, the second actuating element moves the valve slide in the direction of the blocking position of the support pressure fluid valve and / and when the support cylinder moves out of the stop position together with the first actuation element in the actuation direction, the support pressure fluid valve is in the blocking position. In particular, the valve slide can comprise an impact section acted upon by the second actuating element when moving from the basic position to move the valve slide.
Der Freigaberichtung-Bewegungsanschlag für den Abstützzylinder kann an dem ersten Betätigungselement vorgesehen sein, und das Abstütz-Druckfluidausgleichsvolumen kann am Abstützzylinder vorgesehen sein.The release direction movement stop for the support cylinder can be provided on the first actuating element, and the support pressure fluid equalization volume can be provided on the support cylinder.
Für eine gleichmäßige Kraftübertragungswirkung kann vorgesehen sein, dass der Abstützzylinder ein Ringzylinder ist und der Abstützkolben ein Ringkolben ist.For an even force transmission effect, it can be provided that the support cylinder is an annular cylinder and the support piston is an annular piston.
Ferner kann eine präzise Betätigung einer Reibungskupplung dadurch unterstützt werden, dass ein in der Abstütz-Druckfluidkammer oder/und dem Abstütz-Druckfluidausgleichsvolumen vorgesehenes Abstütz-Druckfluid eine Flüssigkeit, also ein im Wesentlichen inkompressibles Fluid, ist.Furthermore, precise actuation of a friction clutch can be supported in that a supporting pressure fluid provided in the supporting pressure fluid chamber and / or the supporting pressure fluid compensation volume is a liquid, that is to say an essentially incompressible fluid.
Für einen kompakten Aufbau wird vorgeschlagen, dass in der Grundpositionierung das zweite Betätigungselement am ersten Betätigungselement axial abgestützt ist, also daran anliegt. Dies minimiert auch das mit zur Betätigung mit Druckfluid, z. B. Druckluft, zu füllende Totvolumen der Druckfluidkammer.For a compact design, it is proposed that, in the basic positioning, the second actuating element is axially supported on the first actuating element, that is to say rests against it. This also minimizes the need to operate with pressurized fluid, e.g. B. compressed air, dead volume to be filled in the pressure fluid chamber.
Durch eine zweite Vorspannanordnung kann das zweite Betätigungselements bezüglich des Drehentkopplungslagers in die Grundpositionierung auf das erste Betätigungselement zu und somit in eine definierte Positionierung vorgespannt sein.By means of a second preloading arrangement, the second actuating element can be preloaded with respect to the rotary decoupling bearing in the basic position towards the first actuating element and thus in a defined position.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kupplungssystem, umfassend eine Reibungskupplung mit einem durch eine erfindungsgemäße Druckfluid-Betätigungsanordnung zur Durchführung von Kupplungsbetätigungsvorgängen beaufschlagbaren Kraftspeicher.The invention further relates to a clutch system comprising a friction clutch with an energy storage device which can be acted upon by a pressure fluid actuation arrangement according to the invention for carrying out clutch actuation processes.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine Teil-Längsschnittansicht einer Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung; -
2 eine Teil-Längsschnittansicht der Druckfluid-Betätigungsanordnung der1 am Beginn eines Betätigungsvorgangs einer Reibungskupplung; -
3 eine der2 entsprechende Teil-Längsschnittansicht bei ausgerückter Reibungskupplung; -
4 eine der1 entsprechende Teil-Längsschnittansicht nach Durchführung einer Verschleißkompensation; -
5 eine Teil-Längsschnittansicht einer alternativen Ausgestaltungsart einer Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung; -
6 eine Teil-Längsschnittansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsart einer Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung; -
7 eine Teil-Längsschnittansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsart einer Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung; -
8 eine Detailansicht eines Endabschnitts eines Abstützzylinders einer Druckfluid-Betätigungsanordnung
-
1 a partial longitudinal sectional view of a pressurized fluid actuator assembly for a friction clutch; -
2 FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view of the pressurized fluid actuator assembly of FIG1 at the start of a friction clutch actuation process; -
3 one of the2 corresponding partial longitudinal sectional view with the friction clutch disengaged; -
4th one of the1 corresponding partial longitudinal sectional view after carrying out a wear compensation; -
5 a partial longitudinal sectional view of an alternative embodiment of a pressure fluid actuation arrangement for a friction clutch; -
6th a partial longitudinal sectional view of a further alternative embodiment of a pressure fluid actuating arrangement for a friction clutch; -
7th a partial longitudinal sectional view of a further alternative embodiment of a pressure fluid actuating arrangement for a friction clutch; -
8th a detailed view of an end portion of a support cylinder of a pressurized fluid actuation arrangement
Die
Die Druckfluid-Betätigungsanordnung
Zwischen dem ersten Betätigungselement
Zwischen dem Drehentkopplungslager
Vermittels einer allgemein mit
Die Außenumfangswandung
Die Druckfluid-Abstützanordnung
Das Abstütz-Druckfluidventil
Bei in der Grundpositionierung positioniertem zweitem Betätigungselement
Bewegt das zweite Betätigungselement
Das am Abstützkolben
Im Kupplungsbetätigungsbetrieb wird zum Ausüben einer Betätigungskraft auf den Kraftspeicher
Zum Wiedereinrücken der Reibungskupplung
Tritt in der Reibungskupplung
Bei in seiner Grundpositionierung insbesondere auch durch die Vorspannwirkung der Vorspannfeder
Die
Der Ventilschieber
Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass durch das Ventil-Dichtungselement
Eine sich in der Ausgestaltung des Abstütz-Druckfluidausgleichsvolumens
Eine weitere abgewandelte Ausgestaltungsart einer Druckfluid-Betätigungsanordnung
Bei dieser Ausgestaltungsform ist die den Abstützzylinder
Die
Im Endabschnitt
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Druckfluid-BetätigungsanordnungPressurized fluid actuator assembly
- 1212th
- ReibungskupplungFriction clutch
- 1414th
- KraftspeicherEnergy storage
- 1616
- erstes Betätigungselementfirst actuator
- 1818th
- InnenumfangswandungInner circumference wall
- 2020th
- AußenumfangswandungOuter circumference wall
- 2121st
- BodenteilBottom part
- 2222nd
- zweites Betätigungselementsecond actuator
- 2323
- FührungshülseGuide sleeve
- 2424
- Dichtungs/FührungselementSealing / guiding element
- 2626th
- Betätigungs-DruckfluidkammerActuating pressurized fluid chamber
- 2828
- DrehentkopplungslagerRotary decoupling bearings
- 3030th
- ÜbertragungselementTransmission element
- 3232
- VorspannfederPreload spring
- 3434
- Druckfluid-AbstützanordnungPressurized fluid support assembly
- 3636
- AbstützzylinderSupport cylinder
- 3838
- erste Vorspannanordnungfirst biasing arrangement
- 4040
- VorspannfederPreload spring
- 4242
- Freigaberichtung-BewegungsanschlagRelease direction movement stop
- 4444
- AnschlagabschnittStop section
- 4646
- zweite Vorspannanordnungsecond biasing arrangement
- 4848
- AbstützkolbenSupport piston
- 5050
- Abstütz-DruckfluidkammerSupport pressure fluid chamber
- 5252
- Abstütz-DruckfluidventilSupport pressure fluid valve
- 5454
- Abstütz-DruckfluidausgleichsvolumenSupport pressure fluid equalization volume
- 5656
- DichtungselementSealing element
- 5858
- VorspannfederPreload spring
- 6060
- VentilschieberValve spool
- 6262
- VentilkammerValve chamber
- 6464
- BeaufschlagungsabschnittLoading section
- 6666
- AusgleichsgehäuseDifferential housing
- 6868
- DichtungselementSealing element
- 7070
- VorspannfederPreload spring
- 7272
- VentilstößelValve lifters
- 7474
- Öffnungopening
- 7676
- Ventil-DichtungselementValve sealing element
- 7878
- Wandwall
- 8080
- Öffnungopening
- 8282
- Kanalchannel
- 8484
- Kammerchamber
- 8585
- DichtungselementSealing element
- 8686
- DichtungselementSealing element
- 8787
- Kolbenpiston
- 8888
- VorspannfederPreload spring
- 9090
- EndabschnittEnd section
- 9292
- DichtungselementSealing element
- 9494
- StützelementSupport element
- 9696
- DichtungselementSealing element
- 9898
- StützelementSupport element
- 100100
- Schraubescrew
- 102102
- Kanalchannel
- AA.
- BewegungsachseAxis of motion
- BB.
- BetätigungsrichtungOperating direction
- FF.
- FreigaberichtungRelease direction
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