DE102022104549A1

DE102022104549A1 - Betätigungsvorrichtung für ein Mehrkolbenausrücksystem, Mehrkolbenausrücksystem mit der Betätigungsvorrichtung, Bremsvorrichtung mit dem Mehrkolbenausrücksystem und Getriebeanordnung mit der Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE102022104549A1
Application number: DE102022104549.8A
Authority: DE
Inventors: Simon ORTMANN; Claudia Seiter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-02-25
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2023-08-31

Abstract

Es wird eine Betätigungsvorrichtung 1 für ein kostengünstiges, einen modularen Aufbau aufweisendes Mehrkolbenausrücksystem 50 bereitgestellt. Die Betätigungsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuseelement 16, wobei in dem Gehäuseelement 16 ein mit einem Fluid befüllbarer und/oder befüllter Druckraum 9 integriert ist. Die Betätigungsvorrichtung 1 weist eine Kolbenbaugruppe 17 mit einem Kolben 18 auf, der in dem Druckraum 9 in eine axiale Richtung 6 beweglich angeordnet ist und bei einer hydraulischen Druckbeaufschlagung einen Betätigungshub ausführen kann. Die Betätigungsvorrichtung 1 weist mindestens ein Leitungsstück 2 zur strömungstechnischen Integration des Druckraums 9 in ein hydraulisches System 24 des Mehrkolbenausrücksystems 50 auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Mehrkolbenausrücksystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Mehrkolbenausrücksystem für eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs mit der Betätigungsvorrichtung, eine Bremsvorrichtung für eine Getriebeanordnung mit dem Mehrkolbenausrücksystem und eine Getriebeanordnung mit der Bremsvorrichtung.
Kolbenausrücksysteme zur Betätigung von Kupplungen oder Bremsen in einem elektrischen Antriebsstrang eines Fahrzeugs sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 10 2020 104 771 A1 einen Nehmerzylinder für ein Ausrücksystem eines Fahrzeugs mit einem Gehäuse, welches einen Druckraum ausbildet und mit einem Kolben, der in dem Druckraum axial beweglich angeordnet ist. Zur Betätigung einer Kupplung kann der Kolben eine Betätigungskraft in die Kupplung einleiten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen modularen Aufbau eines Mehrkolbenausrücksystems zur Betätigung einer Bremseinrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungsvorrichtung für ein Mehrkolbenausrücksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Mehrkolbenausrücksystem für eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs mit der Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5, durch eine Bremsvorrichtung für eine Getriebeanordnung eines Fahrzeugs mit dem Mehrkolbenausrücksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit der Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Betätigungsvorrichtung, welche zur Integration in einem Mehrkolbenausrücksystem für eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein elektrisch oder hybrid angetriebener PKW oder Nutzfahrzeug. Das Mehrkolbenausrücksystem ist dazu ausgebildet, eine Bremseinrichtung der Bremsvorrichtung, insbesondere eine z.B. nasslaufende Lamellenbremse, welche bevorzugt innerhalb eines Nassraums eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs anordbar ist, zu betätigen. Der Nassraum kann durch ein Getriebegehäuse einer Getriebeanordnung für das Fahrzeug gebildet sein.
Die Betätigungsvorrichtung umfasst ein Gehäuseelement, in welchem ein mit einem Fluid, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, befüllbarer und/oder befüllter Druckraum integriert, z.B. eingebracht oder ausgeformt, ist.
Die Betätigungsvorrichtung umfasst eine Kolbenbaugruppe mit einem Kolben. Insbesondere definiert der Kolben eine axiale Richtung. Der Kolben ist in dem Druckraum axial beweglich angeordnet. Bei einer hydraulischen Druckbeaufschlagung kann der Kolben einen Betätigungshub zur Einleitung einer Betätigungskraft in die Bremseinrichtung ausführen. Insbesondere leitet der Kolben bei und/oder nach der Ausführung des Betätigungshubs eine Druckkraft als Betätigungskraft in ein Lamellenpaket der Bremseinrichtung ein, wobei das Lamellenpaket eine Vielzahl an Innenlamellen und Aussenlamellen umfasst. Durch die Betätigungskraft wird das Lamellenpaket zur Erzeugung einer Bremskraft zum Abbremsen eines Rads des Fahrzeugs reibschlüssig aneinandergepresst.
Vorzugsweise umfasst jede Betätigungsvorrichtung eine Federbaugruppe, welche eine Rückstelleinrichtung umfasst. Vorzugsweise ist die Rückstelleinrichtung dazu ausgebildet, den Kolben in eine axiale Gegenrichtung zurückzustellen. Insbesondere führt der Kolben einen Rückhub aus, wenn er mittels der Rückstelleinrichtung zurückgestellt wird.
Erfindungsgemäß weist die Betätigungsvorrichtung mindestens ein Leitungsstück zur strömungstechnischen Integration des Druckraums in ein hydraulisches System des Mehrkolbenausrücksystems auf. Vorzugsweise können Druckräume mehrerer weiterer Betätigungsvorrichtungen des Mehrkolbenausrücksystems über ihre jeweiligen Leitungsstücke strömungstechnisch miteinander verbunden werden. Optional ergänzend kann mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung des Mehrkolbenausrücksystems strömungstechnisch an die Druckräume angebunden werden. Hierzu umfasst die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung mindestens ein weiteres Leitungsstück. Dadurch, dass jede der Betätigungsvorrichtungen des Mehrkolbenausrücksystems sowie die mindestens eine Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung mindestens ein eigenes Leitungsstück aufweist, kann ein modularer Aufbau des Mehrkolbenausrücksystems in einer flexiblen Zusammensetzung und Gestalt und mit einer variablen Anzahl an Betätigungsvorrichtungen realisiert werden.
Ein weiterer Vorteil der Bereitstellung und des Einsatzes der Leitungsstücke ist, dass auf ein gemeinsames Ringgehäuse des Mehrkolbenausrücksystems, in welchem die Druckräume der Betätigungsvorrichtungen und Strömungskanäle zur strömungstechnischen Verbindung der Druckräume integriert sind, verzichtet werden kann. Das Einbringen solcher Strömungskanäle ist oftmals aufwendig und kostenintensiv, wogegen die Verwendung der Leitungsstücke einfach und kostengünstig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gehäuseelement eine erste Konnektoraufnahme und eine zweite Konnektoraufnahme. Beispielsweise sind die Konnektoraufnahmen in dem Gehäuse integriert, insbesondere in dieses eingebracht oder eingeformt. Vorzugsweise sind die erste Konnektoraufnahme und die zweite Konnektoraufnahme strömungstechnisch an den Druckraum angebunden, z.B. münden sie in diesen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Leitungsstück an einem ersten Ende einen ersten Konnektor und an einem zweiten Ende einen zweiten Konnektor auf. Die Konnektoren sind z.B. als Stecker ausgebildet. Vorzugsweise kann der erste Konnektor mit der ersten Konnektoraufnahme des Gehäuseelements gekoppelt werden. Dadurch kann das Leitungsstück strömungstechnisch mit dem Druckraum verbunden sein/werden. Der zweite Konnektor des Leitungsstücks kann bevorzugt mit einer zweiten Konnektoraufnahme eines Gehäuseelements einer der weiteren Betätigungsvorrichtungen oder der hydraulischen Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung des Mehrkolbenausrücksystems gekoppelt werden.
Bevorzugt sind die mehreren weiteren Betätigungseinrichtungen des Mehrkolbenausrücksystems baugleich mit der Betätigungseinrichtung ausgebildet. Insbesondere weist jedes der weiteren Betätigungseinrichtungen ein Gehäuseelement mit dem Druckraum und mit der ersten und zweiten Konnektoraufnahme, eine Kolbenbaugruppe sowie eine Federbaugruppe und mindestens ein Leitungsstück mit dem ersten und zweiten Konnektor auf.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Konnektoraufnahme des Gehäuseelements zur Kopplung mit dem zweiten Konnektor des Leitungsstücks einer der weiteren Betätigungsvorrichtungen oder der hydraulischen Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung des Mehrkolbenausrücksystems ausgebildet ist. Insbesondere kann das Leitungsstück der weiteren Betätigungsvorrichtung oder der hydraulischen Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung mittels ihres zweiten Konnektors mit der zweiten Konnektoraufnahme des Gehäuseelements gekoppelt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Betätigungsvorrichtung eine Halteplatte. Vorzugsweise ist die Halteplatte in axialer Richtung auf das Gehäuseelement aufgesetzt. Insbesondere ist die Halteplatte kraft- und/oder formschlüssig mit dem Gehäuseelement verbunden, beispielsweise mit diesem verschraubt.
In einer möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung umfasst die Federbaugruppe ein Federblech, einen Federteller und eine Spiralfeder. Bevorzugt ist der Federteller form- und/oder kraftschlüssig mit dem Federblech verbunden. Vorzugsweise ist die Spiralfeder zwischen dem Federteller und der Halteplatte angeordnet. Insbesondere stützt sich die Spiralfeder in axialer Richtung an der Halteplatte und in Gegenrichtung an dem Federteller ab.
In einer weiteren möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist die Federbaugruppe mit der Kolbenbaugruppe wirkverbunden, sodass die Kolbenbaugruppe die Federbaugruppe bei Ausführung des Betätigungshubs und des Rückhubs mitnimmt. Beispielsweise ist der Kolben form- und/oder kraftschlüssig mit dem Federblech verbunden. Vorzugsweise drückt der Kolben gegen das Federblech, wenn er den Betätigungshub ausführt. Dadurch werden das Federblech und der daran befestigte Federteller entgegen der Vorlast der Spiralfeder in die axiale Richtung mitgenommen. Wenn die hydraulische Druckbeaufschlagung des Kolbens nachlässt, wird der Kolben durch die Vorlast der Spiralfeder zurückgestellt. Insbesondere dient die Spiralfeder als Rückstelleinrichtung.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Mehrkolbenausrücksystem für eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs. Das Mehrkolbenausrücksystem umfasst mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung und mehrere Betätigungsvorrichtungen, welche nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet sind. Die mindestens eine Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung und die Druckräume sowie die Leitungsstücke der jeweiligen Betätigungsvorrichtungen bilden Bestandteile eines hydraulischen Systems des Mehrkolbenausrücksystems.
Optional umfasst oder bildet die mindestens eine Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung einen Strömungskanal. Zum Beispiel ist der Strömungskanal in einem Gehäuseelement der mindestens eine Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung integriert, z.B. eingebracht oder eingeformt, wobei das Gehäuseelement zwei Konnektoraufnahmen umfasst, welche strömungstechnisch mit dem Strömungskanal verbunden sind. Zur Gewichts- und Kostenreduzierung kann alternativ auf das Gehäuseelement der Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung verzichtet werden. In diesem Fall kann der Strömungskanal durch einen Leitungsabschnitt mit einem ersten und zweiten Konnektor gebildet sein, mittels der der Leitungsabschnitt mit den Gehäuseelementen der weiteren Betätigungsvorrichtungen gekoppelt und strömungstechnisch an deren Druckräume angebunden werden kann. Vorzugsweise weist der Strömungskanal einen Zugang nach außen auf. Insbesondere kann durch den Zugang das Fluid oder ein zusätzliches Fluid in den Strömungskanal und von dort aus in das hydraulische System zur Erzeugung des hydraulischen Drucks eingeleitet werden. Alternativ oder optional ergänzend kann das hydraulische System über den Zugang durchgespült und/oder entlüftet werden.
Beispielsweise ist jeweils eine Druckanschlussvorrichtung und jeweils eine davon separate Entlüftungsvorrichtung in dem Mehrkolbenausrücksystem vorgehsehen. Über die Druckanschlussvorrichtung kann das Fluid oder das zusätzliche Fluid in das hydraulische System eingeleitet werden. Über die Entlüftungsvorrichtung kann das hydraulische System z.B. durchgespült und/oder entlüftet werden.
In einer möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung können die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung und die Betätigungsvorrichtungen in einer Reihe nacheinander angeordnet sein/werden. Bevorzugt können sie ringförmig angeordnet sein/werden. Je nach Anwendung können sie alternativ linienförmig oder in einer anderen Form angeordnet sein/werden. Vorzugsweise können die Druckräume der Betätigungseinrichtungen mittels der jeweiligen Leitungsstücke untereinander und/oder mit der mindestens einen hydraulischen Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung strömungstechnisch verbunden sein/werden.
In einer weiteren möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung umfasst das Mehrkolbenausrücksystem ein Trägerblech, welches die Betätigungsvorrichtungen und die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung tragen kann. Beispielsweise ist das Trägerblech ringförmig ausgebildet, sodass die Betätigungsvorrichtungen und die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung daran ringförmig angeordnet werden können. Beispielsweise sind die Betätigungsvorrichtungen und die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung in Umlaufrichtung um das Trägerblech in regelmäßigen Abständen angeordnet. Das Trägerblech kann aber auch als ein Längenbauteil ausgebildet sein, um die Betätigungsvorrichtungen und die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung daran linienförmig anzuordnen. Auch eine andere geeignete Form des Trägerblechs ist je nach Anwendung möglich.
Vorzugsweise sind die Betätigungsvorrichtungen und die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung an dem Trägerblech befestigt, insbesondere mit diesem verschraubt. Bevorzugt weisen die Gehäuseelemente der Betätigungsvorrichtungen oder der mindestens einen hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung hierzu Löcher oder Gewindebohrungen auf. Für den Fall dass die hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung kein Gehäuse, sondern nur den Leitungsabschnitt als Strömungskanal aufweist, kann dieser form- und/oder kraftschlüssig, z.B. mittels einer Klemme mit dem Trägerblech verbunden sein. Alternativ kann der Leitungsabschnitt stoffschlüssig mit dem Trägerblech verbunden, z.B. mit diesem verschweißt, sein.
Eine bevorzugte konstruktive Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass das Mehrkolbenausrücksystem eine Kraftverteilungseinrichtung zur gleichmäßigen Beaufschlagung der Innenlamellen und der Außenlamellen des Lamellenpakets der Bremseinrichtung mit der Betätigungskraft aufweist. Insbesondere kann die Kraftverteilungseinrichtung die Betätigungskraft in mehreren Krafteinleitungsbereichen in die Innenlamellen und Außenlamellen einleiten. Dadurch können in vorteilhafter Weise partielle Überlastungen von Belägen und Reibflächen der Innenlamellen und der Außenlamellen und eine damit einhergehende Unterbelastung anderer Stellen vermeiden werden. Die Kraftverteilungseinrichtung ist insbesondere bei der ringförmigen Anordnung der Betätigungsvorrichtungen als ein Kraftverteilerring oder bei der linienförmigen Anordnung als ein Kraftverteilungsband ausgebildet. Insbesondere weist die Kraftverteilungseinrichtung eine Mehrzahl an Zähnen als Krafteinleitungsbereiche auf, die von einer Oberseite der Kraftverteilungseinrichtung abstehen. Vorzugsweise kann die Kraftverteilungseinrichtung gemeinsam mit den Kolben der Betätigungsvorrichtungen den Betätigungshub ausführen. Beispielsweise ist die Kraftverteilungseinrichtung hierzu unmittelbar in axialer Richtung vor den Kolben angeordnet oder mit diesem wirkverbunden. Eine Anzahl der Krafteinleitungsbereiche ist vorzugsweise ein Vielfaches einer Anzahl der vorhandenen Kolben des Mehrkolbenausrücksystems.
Eine Bremsvorrichtung für eine Getriebeanordnung eines Fahrzeugs bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Die Bremsvorrichtung umfasst das Mehrkolbenausrücksystem nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 5 bis 7. Die Bremsvorrichtung weist auch eine Bremseinrichtung auf. Beispielsweise ist die Bremseinrichtung als eine Reiblamellenbremse ausgebildet, welche ein aus Innenlamellen und Außenlamellen gebildetes Lamellenpaket umfasst. Das Mehrkolbenausrücksystem bildet eine Aktuatoreinrichtung zur Aktivierung der Bremseinrichtung, insbesondere zum reversiblen Zusammendrücken des Lamellenpakets.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug. Die Getriebeanordnung weist ein Getriebegehäuse, ein Getriebe, z.B. ein Planentengetriebe, und die Bremsvorrichtung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach dem Anspruch 8 auf. Das Getriebe und die Bremsvorrichtung sind in dem Getriebegehäuse aufgenommen. Vorzugsweise definieren sie dort eine Hauptachse. Insbesondere ist die Bremsvorrichtung, insbesondere die Bremseinrichtung, so angeordnet, dass sie das Getriebe auf die Hauptachse bezogen radial umgreift.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Betätigungsvorrichtungen und die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung des Mehrkolbenausrücksystems der Bremsvorrichtung unmittelbar oder über das Trägerblech an dem Getriebegehäuse befestigt, z.B. mit diesem verschraubt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 eine Schnittansicht einer Betätigungsvorrichtung für ein Mehrkolbenausrücksystem;
2 Ansichten zweier Leitungsstücke der Betätigungsvorrichtung in unterschiedlichen Längen;
3 eine Draufsicht auf ein Mehrkolbenausrücksystem mit mehreren Betätigungsvorrichtungen, mit einer Druckanschlussvorrichtung und mit einer Entlüftungsvorrichtung, welche in Reihe auf einem Trägerblech angeordnet sind;
4 das Mehrkolbenausrücksystem 50 in einer perspektivischen Draufsicht von vorne;
5 das Mehrkolbensystem 50 in einer perspektivischen Draufsicht von hinten;
6 ein perspektivischer Querschnitt des Mehrkolbenausrücksystems.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt eine Schnittansicht einer Betätigungsvorrichtung 1 für ein Mehrkolbenausrücksystem 50 (3 bis 6). Die Betätigungsvorrichtung 1 kann einen Bestandteil des Mehrkolbenausrücksystems 50 bilden.
Die Betätigungsvorrichtung 1 weist ein Gehäuseelement 16 auf. In dem Gehäuseelement 16 ist ein mit einem Fluid befüllbarer und/oder befüllter Druckraum 9 integriert, insbesondere spanend in den Gehäuseabschnitt 16 eingearbeitet.
Die Betätigungsvorrichtung 1 umfasst eine Kolbenbaugruppe 17. Die Kolbenbaugruppe 17 weist einen Kolben 18 und einen Führungskörper 33 auf, welcher mit dem Kolben 18 verschraubt ist. Der Kolben 18 und der Führungskörper 33 sind gemeinsam in dem Druckraum 9 axial beweglich angeordnet. Insbesondere kann der Kolben 18 gemeinsam mit dem Führungskörper 33 in eine axiale Richtung 6 ausgefahren werden und/oder einen Betätigungshub in die axiale Richtung 6 ausführen. Der Kolben 18 kann gemeinsam mit dem Führungskörper 33 in eine axiale Gegenrichtung eingefahren werden und/oder einen Rückhub ausführen. Bei der axialen Bewegung führt der Führungskörper 33 den Kolben 18.
Die Kolbenbaugruppe 17 umfasst eine erste Dichtungseinrichtung 19, eine zweite Dichtungseinrichtung 20 und eine dritte Dichtungseinrichtung 21. Die erste Dichtungseinrichtung 19 und die zweite Dichtungseinrichtung 20 sind an dem Kolben 18 bewegungsfest angeordnet. Der Kolben 18 und der Führungskörper 33 bilden gemeinsam einen Dichtspalt für die erste Dichtungseinrichtung 19, wobei die zweite Dichtungseinrichtung in einem Ringspalt des Kolbens angeordnet ist. Die erste Dichtungseinrichtung 19 besteht aus einem Dichtband und einem darunterliegenden O-Ring, wobei der O-Ring eine Vorspannkraft auf das Dichtband ausübt, um dieses gegen eine Gehäusewand des Gehäuseelements 16 zu drücken. Die zweite Dichtungseinrichtung 20 ist ein O-Ring und fungiert als ein Gleitband, welches das Gleiten des Kolbens 18 bei der axialen Bewegung erleichtert. Die erste und die zweite Dichtungseinrichtung 19, 20 dichten den Kolben 18 gegen den Druckraum 9 ab.
Die dritte Dichtungseinrichtung 21 ist eine axial-translatorische Dichtung, welche den Druckraum 9 gegenüber einem Nassraum in einem Fahrzeug, z.B. in einem Getriebegehäuse einer Getriebeanordnung, abdichten kann. Die dritte Dichtungseinrichtung 21 ist so ausgeführt, dass ein darunter eingeschlossenes Volumen im ausgefahrenen Zustand des Kolbens 18 dem Volumen im eingefahrenen Zustand des Kolbens 18 in etwa entspricht, um eine Saugwirkung aufgrund von Druck und/oder Unterdruck zu vermeiden.
Die Betätigungsvorrichtung 1 umfasst eine Halteplatte 22, welche in axialer Richtung 6 an dem Gehäuseelement 16 angeordnet und mit diesem mittels zweier Schrauben 23 verschraubt ist. Die Halteplatte 22 sichert die dritte Dichtungseinrichtung 21 und stellt einen Dichtspalt für einen statischen Dichtsitz der dritten Dichtungseinrichtung 21 zur Verfügung.
Der Kolben 18 kann bei einer hydraulischen Druckbeaufschlagung mittels des in den Druckraum 9 eingeleiteten Fluids relativ zu dem Gehäuseabschnitt 16 und zu der daran befestigten Halteplatte 22 den Betätigungshub ausführen. Durch den Betätigungshub wird der Kolben 18 in eine Betätigungsstellung überführt, in der eine Bremseinrichtung einer Bremsvorrichtung betätigen kann.
Die Betätigungsvorrichtung 1 weist eine Federbaugruppe 26 auf. Die Federbaugruppe 26 umfasst ein Federblech 27 und zwei Federteller 28. Das Federblech 27 weist einen Flächenabschnitt 31 und zwei Achsabschnitte 29 auf, welche von dem Flächenabschnitt 31 in eine axiale Gegenrichtung abstehen. Der Flächenabschnitt 31 ist in axialer Richtung 6 vor der Halteplatte 22 angeordnet, wobei er sich parallel zu dieser erstreckt. Die Halteplatte 22 weist zwei Ausnehmungen 30 auf, durch welchen die Achsabschnitte 29 in die axiale Gegenrichtung hindurchragen. Die Federteller 28 sind behälterförmig ausgebildet und endseitig an den Achsabschnitten 29 durch eine Verschraubung befestigt.
Die Federbaugruppe 26 weist zwei Spiralfedern 32 auf. Die Spiralfedern 32 sind an den Achsabschnitten 29 zwischen der Halteplatte 22 und den Federtellern 28 angeordnet. Mit einem axialen Ende stützen sich die Spiralfedern 32 an der Halteplatte 22 ab und mit dem anderen Ende an dem Federteller 28 ab.
Der Kolben 18 ist form- und/oder kraftschlüssig mit dem Flächenabschnitt 31 des Federblechs 27 verbunden. Bei dem Betätigungshub des Kolbens 18 wird das Federblech 27 gemeinsam mit den Federtellern 28 entgegen einer Vorlast der Spiralfedern 32 in die axiale Richtung 6 bewegt. Die Spiralfedern 32 fungieren als Rückstelleinrichtungen, welche den Kolben 18 bei Nachlassen der hydraulischen Druckbeaufschlagung in die axiale Gegenrichtung zurückstellen.
Die Betätigungsvorrichtung 1 umfasst eine Kraftverteilungseinrichtung 10, welche die durch den Kolben 18 auf die Bremseinrichtung übertragbare und/oder übertragene Betätigungskraft verteilen und harmonisieren kann. Die Kraftverteilungseinrichtung 10 ist in axialer Richtung 6 unmittelbar vor dem Kolben 18 angeordnet. Bei dem Betätigungshub des Kolbens 18 drückt dieser gegen die Kraftverteilungseinrichtung 10, sodass diese gemeinsam mit dem Kolben 18 in die axiale Richtung 6 bewegt wird und den Betätigungshub ausführt.
Die Betätigungsvorrichtung 1 weist mindestens ein, z.B. genau ein Leitungsstück 2 auf, mittels dem die Betätigungsvorrichtung 1 in ein hydraulisches System des Mehrkolbenausrücksystems 50 (3 bis 6) strömungstechnisch integriert werden kann.
Das Leitungsstück 2 ist in der 2 in zwei nach Bedarf wählbaren unterschiedlichen Längen gezeigt. Es weist einen Schlauchabschnitt 7 auf. An einem ersten Ende des Schlauchabschnitts 7 ist ein erster Konnektor 3 und an einem zweiten Ende des Schlauchabschnitts 7 ein zweiter Konnektor 4 angeordnet, welche als Stecker ausgebildet sind.
Bezugnehmend auf die 1 sind in dem Gehäuseelement 16 eine erste Konnektoraufnahme 12 und eine zweite Konnektoraufnahme 13 angeordnet, welche spanend in das Gehäuseelement 16 eingearbeitet sind und strömungstechnisch mit dem Druckraum 9 verbunden sind. Mittels des ersten Konnektors 3 ist das Leitungsstück 2 mit dem Gehäuseelement 16 lösbar gekoppelt, wobei der Schlauchabschnitt 7 auf einer Seite des Gehäuseelements 16, insbesondere quer zu der axialen Richtung 6 ausgerichtet, aus dem Gehäuseelement 16 austritt und von diesem absteht. Durch die Kopplung ist das Leitungsstück 2 strömungstechnisch an den Druckraum 9 angebunden. Mittels des Leitungsstücks 2 kann die Betätigungsvorrichtung 1 mit weiteren baugleichen Betätigungsvorrichtungen 1 des Mehrkolbenausrücksystems 50 (3 bis 6) in Reihe geschaltet werden.
Die 3 zeigt eine Draufsicht auf das Mehrkolbenausrücksystem 50 mit mehreren baugleichen Betätigungsvorrichtungen 1, mit einer Druckanschlussvorrichtung 14 und mit einer Entlüftungsvorrichtung 15, welche nacheinander bzw. in Reihe geschaltet ringförmig angeordnet sind. Die Federbaugruppen 26, Halteplatten 22 und Druckverteilungseinrichtungen 10 der Betätigungsvorrichtungen 1 sind ausgeblendet, sodass der Blick frei ist auf ein hydraulisches System 24 des Mehrkolbenausrücksystems 50.
Das Mehrkolbenausrücksystem 50 bildet einen Bestandteil einer Bremsanordnung für ein Fahrzeug. Die Bremsanordnung umfasst auch eine Bremseinrichtung, insbesondere eine nasslaufende Reiblamellenbreme mit einem aus einer Mehrzahl an Reiblamellen gebildeten Lamellenpaket. Die Bremsanordnung ist in einem Nassraum des Fahrzeugs angeordnet, welcher mit einem Nassraumfluid, insbesondere mit einer ersten Hydraulikflüssigkeit, befüllbar und/oder befüllt ist.
Die Bremsanordnung kann einen Bestandteil einer Getriebeanordnung bilden. Die Getriebeanordnung umfasst ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, ein Getriebegehäuse und die Bremsanordnung, wobei das Getriebe und die Bremsanordnung in dem Getriebegehäuse aufgenommen sind. Der Nassraum ist in diesem Fall durch das Getriebegehäuse gebildet. Die Bremsanordnung ist so in dem Getriebegehäuse angeordnet, dass sie das Planetengetriebe radial umgreift.
Das hydraulische System 24 des Mehrkolbenausrücksystems 50 umfasst die Leitungsstücke 2 und die Druckräume 9 der Betätigungsvorrichtungen 1 sowie einen ersten Strömungskanal 25 der Druckanschlussvorrichtung 14 und einen zweiten Strömungskanal 34 der Entlüftungsvorrichtung 15, durch die das Fluid zur hydraulischen Druckbeaufschlagung der Kolben 18 der Betätigungsvorrichtungen 1 strömen kann.
Die Druckanschlussvorrichtung 14 bildet einen hydraulischen Anschluss zum Einleiten des Fluids in das hydraulische System 24 und zum Druckaufbau. Die Entlüftungseinrichtung 15 ermöglicht eine Entlüftung und ein Durchspülen des hydraulischen Systems 24. Hierzu weisen die Strömungskanäle 25, 34 der Druckanschlussvorrichtung 14 und der Entlüftungseinrichtung 15 jeweils einen Zugang 38 nach außen auf.
Die Druckanschlussvorrichtung 14 weist ein erstes weiteres Gehäuseelement 35 und die Entlüftungseinrichtung 15 ein zweites weiteres Gehäuseelement 36 auf, in die der jeweilige Strömungskanal 25, 24 spanend eingearbeitet ist. Die beiden weiteren Gehäuseelemente 35, 36 weisen jeweils eine erste weitere Konnektoraufnahmen 37 und eine zweite weitere Konnektoraufnahme 38 auf, welche strömungstechnisch mit dem jeweiligen Strömungskanal 25, 34 verbunden sind.
Insgesamt umfasst das Mehrkolbenausrücksystem 50 sechs Betätigungsvorrichtungen 1, wobei nach jeweils drei Betätigungsvorrichtungen die Druckanschlussvorrichtung 14 und die Entlüftungseinrichtung 15 angeordnet sind. Über die Leitungsstücke 2 sind die Druckräume 9 der Betätigungsvorrichtungen 1 und die Strömungskanäle 25, 34 der Druckanschlussvorrichtung 14 und der Entlüftungseinrichtung 15 strömungstechnisch miteinander verbunden. Hierzu sind die ersten Konnektoren 3 der Leitungsstücke 2 in den ersten Konnektoraufnahmen 12, 37 angeordnet und die zweiten Konnektoren 4 der Leitungsstücke 2 in den zweiten Konnektoraufnahmen 13, 38 angeordnet. Zwischen je zwei Betätigungsvorrichtungen 1 ist jeweils ein langes Leitungsstück 2 angeordnet und zwischen einer Betätigungsvorrichtung 1 und der Druckanschlussvorrichtung 14 bzw. der Entlüftungseinrichtung 15 ist jeweils ein kurzes Leitungsstück 2 angeordnet.
Das Mehrkolbenausrücksystem 50 umfasst ein Trägerblech 39, welches kreisringförmig ausgebildet ist. Die Betätigungsvorrichtungen 1, die Druckanschlussvorrichtung 14 und die Entlüftungseinrichtung 15 sind kreisringförmig in Reihe geschaltet. Hierzu sind sie auf dem Trägerblech 39 angeordnet, insbesondere mittels Schrauben 42 verschraubt. Die Gehäuseelemente 16, 35, 36 und das Trägerblech 39 weisen Löcher zur Verschraubung auf.
Das Trägerblech 39 weist weitere Löcher zur Verschraubung mit dem Getriebegehäuse der Getriebeanordnung auf. Hierfür sind in den weiteren Löchern weitere Schrauben 43 angeordnet.
Die 4 zeigt das Mehrkolbenausrücksystem 50 in einer perspektivischen Draufsicht von vorne, insbesondere auf die Kraftverteilungseinrichtung 10. Die 5 zeigt das Mehrkolbensystem 50 in einer perspektivischen Draufsicht von hinten, insbesondere auf das Trägerblech 39. In der 6 ist das Mehrkolbenausrücksystem 50 in einem Querschnitt durch die Druckanschlussvorrichtung 14 gezeigt.
Die Kraftverteilungseinrichtung 10 umfasst einen Kraftverteilerring 11, welcher eine Hauptachse 5 definiert. Die Hauptachse 5 definiert die axiale Richtung 6, in welche die Kolben 18 der Betätigungsvorrichtungen 1 den Betätigungshub bei der hydraulischen Druckbeaufschlagung ausführen. Der Kraftverteilerring 11 ist konzentrisch zu dem Trägerblech 39 und in axialer Richtung 6 vor den Kolben 18 positioniert.
Der Kraftverteilerring 11 weist mehrere, z.B. drei Zentrierabschnitte 40 auf, mittels denen er koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse 5 und/oder zu dem Trägerblech 39 angeordnet werden kann. Die Zentrierabschnitte 40 sind in Umlaufrichtung beabstandet voneinander an dem Kraftverteilerring 11 angeordnet und stehen von diesem radial ab. Die Zentrierabschnitte 40 sind als Verzahnungsbereiche ausgebildet, welche in korrespondierende Verzahnungen eines Getriebegehäuses eines Getriebes, in dem die Bremsanordnung aufgenommen ist, eingreifen kann. Bei dem Eingriff ist der Kraftverteilerring 11 in die axiale Richtung 6 bewegbar und gegen eine Rotation um die Hauptachse 5 gesichert.
Die Kraftverteilungseinrichtung 10 weist mehrere Krafteinleitungsbereiche 41 auf, deren Anzahl ein Vielfaches, z.B. das Doppelte oder Dreifache, einer Anzahl der in dem Mehrkolbenausrücksystem 50 vorhandenen Kolben 18 ist. Die Krafteinleitungsbereiche 41 sind als in axialer Richtung 6 von dem Kraftverteilerring 11 abstehende Zähne ausgebildet. Die Krafteinleitungsbereiche 41 pressen in einer Kontaktstellung der Kraftverteilungseinrichtung 10 gegen die Reiblamellen der Bremseinrichtung und leiten damit die durch die Kolben 18 übertragende Betätigungskraft in die Reiblamellen ein.
Das Mehrkolbenausrücksystem 50 bildet eine Aktuatoreinrichtung, welche die Bremseinrichtung durch Übertragung der Betätigungskraft in den Krafteinleitungsbereichen 41 aktivieren kann. Hierfür drückt die Aktuatoreinrichtung das Lamellenpaket der Reiblamellenbremse reversibel zusammen, sodass ein Reibschluss zwischen den Reiblamellen und in Folge eine Bremskraft zum Abbremsen des Getriebes und somit eines Rades des Fahrzeugs erzeugt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Betätigungsvorrichtung
2: Leitungsstück
3: erster Konnektor
4: zweiter Konnektor
5: Hauptachse
6: axiale Richtung
7: Schlauchabschnitt
8: Fluideinlässe
9: Druckraum
10: Kraftverteilungseinrichtung
11: Kraftverteilerring
12: erste Konnektoraufnahme
13: zweite Konnektoraufnahme
14: Druckanschlussvorrichtung
15: Entlüftungsvorrichtung
16: Gehäuseelement
17: Kolbenbaugruppe
18: Kolben
19: erste Dichtungseinrichtung
20: zweite Dichtungseinrichtung
21: dritte Dichtungseinrichtung
22: Halteplatte
23: Schrauben
24: hydraulisches System
25: erster Strömungskanal
26: Federbaugruppe
27: Federblech
28: Federteller
29: Achsabschnitte
30: Ausnehmungen
31: Flächenabschnitt
32: Spiralfeder
33: Führungskörper
34: zweiter Strömungskanal
35: erstes weiteres Gehäuseelement
36: zweites weiteres Gehäuseelement
37: erste weitere Konnektoraufnahme
38: zweite weitere Konnektoraufnahme
39: Trägerblech
40: Zentrierabschnitte
41: Krafteinleitungsbereiche
42: Schrauben
43: weitere Schrauben
50: Mehrkolbenausrücksystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020104771 A1 [0002]

Claims

Betätigungsvorrichtung (1) für ein Mehrkolbenausrücksystem (50), wobei die Betätigungsvorrichtung (1) ein Gehäuseelement (16) umfasst, wobei in dem Gehäuseelement (16) ein mit einem Fluid befüllbarer und/oder befüllter Druckraum (9) integriert ist, wobei die Betätigungsvorrichtung (1) eine Kolbenbaugruppe (17) mit einem Kolben (18) aufweist, wobei der Kolben (18) in dem Druckraum (9) in die axiale Richtung (6) beweglich angeordnet ist und bei einer hydraulischen Druckbeaufschlagung einen Betätigungshub ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (1) mindestens ein Leitungsstück (2) zur strömungstechnischen Integration des Druckraums (9) in ein hydraulisches System (24) des Mehrkolbenausrücksystems (50) umfasst.
Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsstück (2) zur strömungstechnischen Anbindung an den Druckraum (9) mit dem Gehäuseelement (16) lösbar koppelbar und/oder gekoppelt ist.
Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (16) eine erste Konnektoraufnahme (12) aufweist, wobei die erste Konnektoraufnahme (12) strömungstechnisch an den Druckraum (9) angebunden ist, wobei das Leitungsstück (2) einen ersten Konnektor (3) und einen zweiten Konnektor (4) aufweist, wobei der erste Konnektor (3) mit der ersten Konnektoraufnahme (12) koppelbar und/oder gekoppelt ist und wobei der zweite Konnektor (4) zur Kopplung mit einer zweiten Konnektoraufnahme (13) eines Gehäuseelements (16, 35, 36) einer weiteren Betätigungsvorrichtung (1) oder einer hydraulischen Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) des Mehrkolbenausrücksystems (50) ausgebildet ist.
Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (16) eine zweite Konnektoraufnahme (13) aufweist, wobei die zweite Konnektoraufnahme (13) strömungstechnisch an den Druckraum (9) angebunden ist, wobei die zweite Konnektoraufnahme (13) zur Kopplung mit einem zweiten Konnektor (4) eines Leitungsstücks (2) der weiteren Betätigungsvorrichtung (1) oder der hydraulischen Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) des Mehrkolbenausrücksystems (50) ausgebildet ist.
Mehrkolbenausrücksystem (50) für eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrkolbenausrücksystem (50) mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) und mehrere Betätigungsvorrichtungen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei die mindestens eine Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) und die Druckräume (9) sowie die Leitungsstücke (2) der jeweiligen Betätigungsvorrichtungen (1) Bestandteile eines hydraulischen Systems (24) des Mehrkolbenausrücksystems (50) bilden.
Mehrkolbenausrücksystem (50) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) und die Betätigungsvorrichtungen (1) in einer Reihe nacheinander angeordnet sind, wobei die Druckräume (9) mittels der Leitungsstücke (2) untereinander und/oder mit der mindestens einen hydraulischen Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) strömungstechnisch verbindbar und/oder verbunden sind.
Mehrkolbenausrücksystem (50) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrkolbenausrücksystem (50) ein Trägerblech (39) umfasst, wobei die Betätigungsvorrichtungen (1) und/oder die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) an dem Trägerblech (39) befestigt sind.
Bremsvorrichtung für eine Getriebeanordnung eines Fahrzeugs mit dem Mehrkolbenausrücksystem (50) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Bremsvorrichtung eine Bremseinrichtung umfasst, wobei das Mehrkolbenausrücksystem (50) eine Aktuatoreinrichtung zur Aktivierung der Bremseinrichtung bildet.
Getriebeanordnung für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung ein Getriebegehäuse, ein Getriebe und die Bremsvorrichtung nach Anspruch 8 umfasst, wobei das Getriebe und die Bremsvorrichtung in dem Getriebegehäuse aufgenommen sind.
Getriebeanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtungen (1) und/oder die mindestens eine hydraulische Druckanschluss- und/oder Entlüftungsvorrichtung (14, 15) des Mehrkolbenausrücksystems (50) der Bremsvorrichtung unmittelbar oder über das Trägerblech (39) an dem Getriebegehäuse befestigt sind.