-
Die Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere Kolbenbaugruppen für Kraftfahrzeuggetriebe und ganz speziell eine Kolben-Teilbaugruppe für ein Kraftfahrzeuggetriebe, das eine Rückstellfeder enthält.
-
Kraftfahrzeuggetriebe sind in der Technik bestens bekannt. Zum Beispiel enthalten bekannte Systeme dreiteilige Baugruppen mit zwei Kolben und einer nicht eingeschlossenen Feder, die während der Montage vorgespannt werden muss. Die
US-Patentschrift 5 893 445 (Dover) ist durch Bezugnahme hierin aufgenommen und stellt ein weiteres Beispiel einer Kolbenbaugruppe zum Einrücken der Kupplung eines Getriebes bereit. Die Konstruktion in der Patentschrift von Dover enthält einen Einzelkolben mit einer angegossenen Dichtung zur Betätigung eines Kolbens unter Druck, um eine Kupplung und/oder ein Kupplungspaket einzukuppeln, und eine geteilte Rückstellfeder, die in einem Schlitz gehaltert wird, um den Kolben von dem Kupplungspaket wegzudrücken. Bei diesen herkömmlichen Systemen erfordern die zahlreichen Komponenten einen erhöhten erfinderischen Aufwand und erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer Fehlmontage. Angegossene Dichtungen und Doppelkolben können einen hohen Fertigungsaufwand erfordern. Darüber hinaus nutzen diese Systeme die Dichtung üblicherweise als Anschlag für den Kolben, wodurch es aufgrund der Komprimierbarkeit und der höheren Toleranzen von Gummidichtungen zum unzureichenden Einkuppeln der Kupplung kommen kann.
-
Die vorliegende Erfindung weist allgemein eine Teilbaugruppe für ein Getriebe auf, die einen Kolben mit mindestens einer Zunge und einer Nase um den Kolben herum beinhaltet, wobei zwischen der mindestens einen Zunge und der Nase eine axiale Lücke gebildet und in der axialen Lücke zwischen der mindestens einen Zunge und der Nase ein Federelement angeordnet ist, wobei das Federelement zwischen der mindestens einen Zunge und der Nase vorgespannt ist und wobei die Teilbaugruppe als eine einzige geschlossene Einheit gebildet und das Federelement axial verriegelt und drehfest mit dem Kolben verbunden ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Federelement mindestens einen Finger, der der mindestens einen Zunge entspricht. Gemäß einer Ausführungsform kann das Federelement durch Drücken des Federelements gegen die Nase eingebaut werden, während der mindestens eine Finger gegen die mindestens eine Zunge versetzt ist, worauf das Federelement in Bezug auf den Kolben gedreht wird, um den mindestens einen Finger auf die mindestens eine Zunge auszurichten. Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine Zunge eine Aussparung, in die der mindestens eine Finger des Federelements eingreift, um das Federelement drehfest mit dem Kolben zu verbinden. Gemäß einer Ausführungsform weist die Erfindung ferner eine Dichtung mit mindestens einem Vorsprung und der Kolben mindestens ein Loch auf, wobei das mindestens eine Loch funktionell so angeordnet ist, dass es den mindestens einen Vorsprung in sich aufnimmt. Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die mindestens eine Zunge von dem Kolben in einer im Wesentlichen radialen Richtung und beinhaltet eine im Wesentlichen axiale Fläche, die als Anschlag für den Kolben dient.
-
Die vorliegende Erfindung weist allgemein auch eine Baugruppe für ein Getriebe auf, die die Teilbaugruppe der vorliegenden Erfindung und ein Gehäuse aufweist, wobei die Teilbaugruppe in das Gehäuse eingebaut ist, um eine Kupplung des Getriebes einzukuppeln. Gemäß einer Ausführungsform ist die Dichtung funktionell so angeordnet, dass sie eine Druckkammer des Getriebes abdichtet, um eine Druckdifferenz zwischen zwei axial entgegengesetzten Seiten des Kolbens zu ermöglichen, damit der Kolben betätigt wird.
-
Die vorliegende Erfindung weist allgemein auch eine Teilbaugruppe für ein Getriebe auf, die eine Dichtung mit mindestens einem Vorsprung, einen Kolben mit mindestens einer Zunge und einer Nase um den Kolben herum beinhaltet, wobei zwischen der mindestens einen Zunge und der Nase eine axiale Lücke gebildet ist und der Kolben auch mindestens ein Loch beinhaltet, das dem mindestens einen Vorsprung entspricht und funktionell so angeordnet ist, dass es den mindestens einen Vorsprung aufnimmt, um die Dichtung mit dem Kolben zu verbinden, die Teilbaugruppe weist ferner ein in der axialen Lücke zwischen der mindestens einen Zunge und der Nase angeordnetes Federelement auf, wobei das Federelement mindestens einen Finger aufweist, der der mindestens einen Zunge entspricht, wobei der mindestens eine Finger auf die mindestens eine Zunge ausgerichtet ist und zwischen der mindestens einen Zunge und der Nase vorgespannt ist, um das Federelement zwischen der mindestens einen Zunge und der Nase axial zu verriegeln, und wobei die mindestens eine Zunge eine Aussparung aufweist, die funktionell so angeordnet ist, dass sie den mindestens einen Finger aufnimmt, um das Federelement drehfest mit dem Kolben zu verbinden.
-
Die vorliegende Erfindung weist allgemein auch eine Baugruppe für ein Getriebe auf, die die Teilbaugruppe der vorliegenden Erfindung und ein Gehäuse beinhaltet, wobei die Teilbaugruppe in das Gehäuse eingebaut ist, um eine Kupplung eines Getriebes einzukuppeln. Gemäß einer Ausführungsform ist die Dichtung funktionell so angeordnet, dass sie eine Druckkammer des Getriebes abdichtet, um eine Druckdifferenz zwischen axial entgegengesetzten Seiten des Kolbens zu ermöglichen, damit der Kolben betätigt wird.
-
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Teilbaugruppe in Form einer einzigen geschlossenen Einheit bereitzustellen, die vor der Montage eines Getriebes vormontiert werden kann.
-
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kolbenbaugruppe bereitzustellen, die keine Konstruktion mit einer angegossenen Dichtung oder einem Doppelkolben verwendet.
-
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kolbenbaugruppe mit einem verbesserten Anschlag bereitzustellen.
-
Diese sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht verständlich durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen.
-
Das Wesen und die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung werden nunmehr in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei:
- 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Teilbaugruppe eines Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Teilbaugruppe ist; und
- 3 eine Querschnittsansicht der Teilbaugruppe von 2 ist, die in das Gehäuse eines Getriebes eingebaut ist.
-
Von vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Erfindung bezeichnen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die gegenwärtig als bevorzugt angesehenen Aspekte beschrieben wird, sollte klar sein, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die offenbarten Aspekte beschränkt ist.
-
Darüber hinaus ist klar, dass die Erfindung nicht auf die bestimmte beschriebene Verfahrensweise, Materialien und Modifikationen beschränkt ist, sondern als solche natürlich variieren kann. Ferner ist klar, dass die hierin gebrauchten Begriffe lediglich zur Beschreibung einzelner Aspekte dienen und nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegende Erfindung zu verstehen sind, der nur durch die beiliegenden Ansprüche eingeschränkt wird.
-
Sofern nicht anderweitig definiert weisen alle hierin gebrauchten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung auf, wie sie üblicherweise dem Fachmann geläufig sind, an den sich diese Erfindung richtet. Obwohl zur praktischen Umsetzung oder zum Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden können, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, werden nunmehr die bevorzugten Verfahren, Einheiten und Materialien beschrieben.
-
1 zeigt eine Teilbaugruppe 10 für ein Kraftfahrzeuggetriebe. Die Teilbaugruppe 10 beinhaltet eine Dichtung 12, einen Kolben 14 und ein Federelement 16. Die Dichtung 12 beinhaltet Vorsprünge 18, die in Löcher 20 im Kolben 14 ragen, um die Dichtung an dem Kolben zu befestigen. Zum Beispiel können die Vorsprünge 18 geringfügig dicker als die Löcher 20 sein, sodass die Vorsprünge durch Presspassung fest in den Löchern sitzen, oder die Vorsprünge können eine verbreiterte Spitze aufweisen, um die Dichtung gegen den Kolben zu drücken, sobald die verbreiterte Spitze durch das Loch 20 gesteckt wurde.
-
Das Federelement 16 wird in der axialen Lücke 22 zwischen den Zungen 24 und der Nase 26 des Kolbens gehaltert. Unter axial ist die Richtung entlang der Achse der Dichtung 12, des Kolbens 14 und/oder der Feder 16 zu verstehen. Insbesondere sind zum Verbinden der Feder mit dem Kolben Finger 28 der Feder 16 zunächst gegen die Zungen 24 des Kolbens versetzt (das heißt, die Finger sind auf die Lücken zwischen den Zungen des Kolbens ausgerichtet), sodass die Feder 16 axial auf eine Nase 26 zu bewegt werden kann. Sodann wird der Ring so weit wie nötig zusammengedrückt und so weit gedreht, dass die Finger 28 der Feder auf die Zungen 24 des Kolbens ausgerichtet sind, um die Finger zwischen den Zungen und der Nase zu verriegeln, damit die Feder nicht aus der axialen Lücke 22 rutscht. Nachdem die Feder so weit zusammengedrückt wurde, dass sie durch Drehen auf die Finger 28 zwischen den Zungen 24 und der Nase 26 ausgerichtet werden kann, ist die axiale Lücke 22 nicht mehr breit genug, um die Rückkehr der Feder in ihre Gleichgewichtsstellung zu ermöglichen, sodass die Feder dadurch vorgespannt bleibt.
-
Aussparungen 30 sind eingefügt, um die Drehung des Federelements 16 in Bezug auf den Kolben 14 einzuschränken. Insbesondere sind die Aussparungen so angeordnet, dass sie Säulen 31 aufweisen, die sich an entgegengesetzten Seiten jeder Aussparung befinden, wobei ein Abstand zwischen den Säulen 31 ungefähr gleich der Breite der Finger in dem Federelement ist. Wenn das Federelement so gedreht wird, dass die Finger 28 auf die Zungen 24 ausgerichtet sind, bewirkt somit das Vorspannen des Federelements zwischen den Zungen und der Nase 26, dass die gezeigten Finger zwischen den Säulen 31 auf beiden Seiten der Aussparung 30 verriegelt und dadurch der Kolben und die Feder drehfest miteinander verbunden werden. Das heißt, das Federelement springt wegen der Vorspannung in die mindestens eine Aussparung, und die Vorspannungskraft hält die Feder nach der Montage weiterhin in der Aussparung. Unter drehfest verbunden ist zu verstehen, dass eine Komponente keine Drehung unabhängig von der anderen ausführen kann. Es sollte einsichtig sein, dass Aussparungen 30 auch die Feder in Bezug auf den Kolben zentrieren, sodass zum Beispiel Kräfte genau verteilt werden und sich die Teilbaugruppe reibungslos in ein Getriebe einfügt.
-
1 zeigt, dass sich neun Zungen 24 radial vom Kolben erstrecken und auf dem Umfang des Kolbens 14 liegen, während sich die Nase 26 radial vom Kolben aus und durchgehend um diesen herum erstreckt, wobei neun Finger 28 den neun Zungen entsprechen. Es sollte jedoch einsichtig sein, dass bei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung eine verschiedene Anzahl von Zungen 24 oder Fingern 28 verwendet werden kann und dass die Nase 26 nicht durchgehend zu sein braucht, sondern stattdessen in Form von einzelnen Abschnitten verwendet werden kann, die sich ähnlich den Zungen 24 vom Kolben aus erstrecken. Bei der gezeigten Ausführungsform sind drei Aussparungen 30 zu sehen (zu jeder dritten Zunge gehört eine Aussparung), jedoch sollte einsichtig sein, dass zu einer beliebigen Anzahl von Zungen eine Aussparung gehören kann. Ferner sollte einsichtig sein, dass bei der gezeigten Ausführungsform die Nase 26 in radialer Richtung herausragt und in axialer Richtung auch zurückgekrümmt ist, jedoch kann hierfür jede andere zum Vorspannen der Feder geeignete Anordnung eingesetzt werden, um sie an Ort und Stelle zu verriegeln.
-
Es ist vorgesehen, dass die Teilbaugruppe 10 in ein Getriebe eingebaut werden soll. 3 zeigt zum Beispiel, dass die Teilbaugruppe 10 in ein Gehäuse 32 eines Getriebesystems eingebaut ist. Bei dem Gehäuse 32 kann es sich zum Beispiel um einen Hydraulikzylinder oder um eine Kupplungsträgerkomponente handeln. Bei der gezeigten Ausführungsform enthält das Gehäuse 32 eine Kammer 34, die hydraulisch mit einer hydraulischen Druckquelle verbunden ist, damit die Kammer 34 mit Druck beaufschlagt werden kann, um eine Kupplung oder ein Kupplungspaket des Getriebes einzukuppeln. Die Dichtung 12 wird eingesetzt, um zu verhindern, dass die unter Druck stehende Flüssigkeit aus der Kammer 34 austritt, um eine Druckdifferenz auf axial entgegengesetzten Seiten des Kolbens 24 bereitzustellen. Die Dichtung wird zum Beispiel durch Spritzguss aus Gummi hergestellt. Ein Haltering 36 wird eingesetzt, um die Teilbaugruppe 10 im Getriebe zu haltern. Die Feder 16 wird zwischen den Zungen 24 und dem Haltering zusammengedrückt, wenn der Kolben axial betätigt wird. Es sollte einsichtig sein, dass anstelle des Rings 36 die Feder 16 angeordnet werden kann, sodass sie ähnlich der in der hierin einbezogenen Patentschrift von Dover gezeigten Anordnung in eine Nut im Gehäuse einrastet.
-
Bei der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich jede Zunge 24 radial vom Kolben und weist eine axiale Fläche 38 auf. Die axiale Fläche kann zum Beispiel als Anschlag verwendet werden, um die Lage des Kolbens zu definieren, wenn dieser gemäß 3 komplett zurückgefahren und von der Kupplung getrennt ist. Somit kann die axiale Fläche der Zunge so verwendet werden, dass sie eng am Gehäuse anliegt, um für den Kolben einen präzisen Bezugspunkt festzulegen und so die Summentoleranz zwischen dem Kolben und den Kupplungspaketen zu verbessern.
-
Vorteilhafterweise ist die Teilbaugruppe 10 so aufgebaut, dass sie vor dem Einbauen in ein Getriebe vormontiert werden kann. Unter Vormontieren ist zu verstehen, dass die Komponenten der Teilbaugruppe zu einer einzigen abgeschlossenen Einheit zusammengesetzt werden können, bevor sie in ein Getriebe eingesetzt werden, was im Gegensatz zu typischen Kolbenbaugruppen steht, die ein Getriebegehäuse, einen Zylinder, einen Träger oder eine andere Komponente benötigen, um alle diese Komponenten zusammenzusetzen. Somit ergibt sich die vormontierte Bauweise der Teilbaugruppe 10 daraus, dass die Dichtung 12 durch Vorsprünge 18 am Kolben befestigt wird, die jeweils beispielsweise durch eine Reibungspassung in Löcher 20 eingepasst, durch das Federelement 16 axial am Kolben befestigt werden, indem die Feder gegen die Nase des Kolbens gedrückt und das Federelement gedreht wird, um die Zungen des Kolbens auf die Finger des Federelements auszurichten, und durch das Federelement drehfest mit dem Kolben verbunden werden, indem die Feder zwischen den Zungen und der Nase des Kolbens vorgespannt wird, der in mindestens einer der Zungen eine Aussparung aufweist.
-
Vorteilhafterweise bewirkt die vorliegende Erfindung, dass weniger Komponenten in ein Getriebe eingebaut werden müssen, da die Teilbaugruppe 10 eine einzige Einheit bildet. Das heißt, das Federelement ist axial und drehfest mit dem Kolben verbunden, und die Dichtung wird ebenfalls so am Kolben befestigt, dass die Teilbaugruppe 10 vor dem Einbau in ein Getriebe vormontiert werden kann. Zum Beispiel kann die Teilbaugruppe 10, nachdem sie erzeugt wurde (siehe 2), als eine einzelne Einheit in ein Getriebe eingebaut werden. Da die Teilbaugruppe als eine einzelne Einheit eingebaut werden kann, kann die Teilbaugruppe auf Fehler geprüft werden, bevor sie in ein Gehäuse eingebaut wird, das einer visuellen Prüfung im Wege steht. Der Einbau wird auch dadurch vereinfacht, dass zuerst die Rückstellfeder und die Dichtung am Kolben angebracht werden, da nur eine Komponente in das Getriebe eingesetzt werden muss und nicht mehrere Einzelteile.
-
Somit ist ersichtlich, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung wirksam gelöst werden, obwohl dem Fachmann Modifikationen und Änderungen der Erfindung offensichtlich sein können, die innerhalb des Wesensgehalts und des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung liegen sollen. Ferner ist klar, dass die obige Beschreibung zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dient und nicht als Einschränkung anzusehen ist. Deshalb sind weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne vom Wesensgehalt und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
