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Diese Anmeldung beansprucht die Rechte nach 35 U.S.C. § 119(e) der Provisorischen US-Anmeldung 61/453 752, eingereicht am 17. März 2011, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kupplungssteuerbaugruppe für ein Kupplungspaket in einem Getriebe. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Kupplungssteuerbaugruppe zum Verringern des Mitschleifens in dem Kupplungspaket bei gleichzeitigem Optimieren der Reaktionszeit bis zum Greifen des Kupplungspakets.
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12 ist ein Druck-Hub-Diagramm für eine Kupplungskolbenplatte nach dem Stand der Technik in einem Getriebe. Bei einer typischen bekannten Nasskupplung, die als Schaltkupplung in einem Getriebe verwendet wird, wird zum Schließen der Kupplung ein Kolben durch unter Druck stehendes Öl hinter dem Kolben verschoben. Elemente eines Kupplungspakets für die Kupplung müssen voneinander getrennt bleiben, wenn die Kupplung nicht betätigt wird, um ein Mitschleifen möglichst gering zu halten und Kraftstoff einzusparen. Dies kann mit einer Rückholfeder erreicht werden. Ein typischer Trennspalt beträgt 2 mm, was zu einem Trennspalt von ungefähr 0,2 mm pro Reibfläche führt. Zum Schließen der Kupplung wird eine Kraft auf den Kolben ausgeübt, um den Kolben in Kontakt mit dem Kupplungspaket zu bringen, und die Kraft wird erhöht, damit der Kupplungspaket greift. 12 zeigt für dieses Beispiel, dass eine Kolbenplatte für die Kupplung um 2,0 mm verschoben wird, bevor sie in Kontakt mit dem Kupplungspaket gelangt.
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Bei der Konstruktion von Nasskupplungspaketen besteht ein Widerspruch zwischen dem Mitschleifdrehmoment und der Schaltzeit. Das heißt, mit zunehmendem Trennspalt geht zwar das Mitschleifdrehmoment zurück, aber die Schaltzeit wird länger. Das liegt daran, dass der Kolben den größeren Trennspalt überwinden muss. Diese Bewegung erfordert eine größere Ölmenge und demzufolge eine längere Zeitspanne für die Ölzufuhr. In Wirklichkeit werden 2/3 des zum Betätigen der Kupplung benötigten Öls lediglich dafür verwendet, den Trennspalt zu schließen. Deshalb werden bekannte Nasskupplungen mit einem stärkeren Mitschleifen als wünschenswert konstruiert, um die Schaltzeit zu verkürzen. Darüber hinaus lässt sich der Punkt, an dem der Kolben in Kontakt mit dem Kupplungspaket gelangt, möglicherweise nur schwer ermitteln. Der Punkt wandert in dem Maße, wie das Reibungsmaterial in dem Kupplungspaket dünner wird oder verschleißt und ändert sich als Funktion der Zeit seit der letzten Betätigung des Kolbens. Auf diese Unsicherheit ist die erhöhte Komplexität von Steueralgorithmen zum Vermeiden ruppiger Schaltspiele zurückzuführen. Da der Trennspalt von so entscheidender Bedeutung ist, werden bei der Herstellung der Reibungspakete Verfahren zur Toleranzkorrektur verwendet. Diese Verfahren können ein Messen des montierten Pakets und ein Einbauen einer genau passenden Unterlegscheibe oder ein Sortieren der Platten und Kombinieren derjenigen beinhalten, die zusammen einen Stapel gewünschter Dicke ergeben. Beide Verfahren erhöhen die Fertigungskosten.
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Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird eine Kupplungssteuerbaugruppe für ein Getriebe bereitgestellt, die eine Kolbenplatte beinhaltet, die eine erste Seite mit einer ersten Rampe und eine zweite Seite aufweist. Die Baugruppe beinhaltet einen Korrekturring, der in Kontakt mit der ersten Rampe steht, und mindestens einen drehbaren Kolben mit einem ersten Ende, das an dem Korrekturring befestigt ist. Als Reaktion auf eine erste Kraft, die auf die zweite radial angeordnete Seite und den mindestens einen drehbaren Kolben ausgeübt wird, ist der mindestens eine drehbare Kolben verschiebbar, um den Korrekturring entlang der ersten Rampe in einer ersten Umfangsrichtung so zu verschieben, dass die Korrekturringe in einer ersten axialen Richtung von der Kolbenplatte weg verschoben werden.
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Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird eine Kupplungssteuerbaugruppe für ein Getriebe bereitgestellt, die beinhaltet: eine Kolbenplatte; und einen in Kontakt mit der Kolbenplatte stehenden Korrekturring. Als Reaktion auf eine erste auf die Kolbenplatte einwirkende Kraft ist der Korrekturring in einer ersten axialen Richtung verschiebbar, um in Kontakt mit einem Kupplungspaket für das Getriebe zu gelangen, während die Kolbenplatte in einer festen axialen Position verbleibt. Als Reaktion auf eine zweite Kraft, die größer als die erste hydraulische Kraft ist, auf die Kolbenplatte, ist die Kolbenplatte in der ersten axialen Richtung verschiebbar, sodass infolge des Korrekturrings das Kupplungspaket greift.
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Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird eine Kupplungssteuerbaugruppe für ein Getriebe bereitgestellt, die eine Kolbenplatte mit einer ersten Seite, die eine Vielzahl auf den Umfang ausgerichteter und sich axial erstreckender Rampen aufweist, und mit einer zweiten Seite beinhaltet. Die Baugruppe beinhaltet einen Korrekturring in Kontakt mit der Vielzahl von Rampen; eine Vielzahl drehbarer Kolben, die durch entsprechende Öffnungen in der Kolbenplatte ragen und entsprechende erste Enden aufweisen, die am Korrekturring befestigt sind; und eine Vielzahl von Federn, die um entsprechende Außenumfänge der Vielzahl drehbarer Kolben herum angeordnet sind und in die zweite Seite der Kolbenplatte und die Vielzahl drehbarer Kolben eingreifen. Die Vielzahl von Federn drückt die Korrekturplatte entlang der Vielzahl von Rampen in einer ersten Umfangsrichtung, sodass die Korrekturplatte in einer ersten axialen Richtung verschoben wird. Als Reaktion auf eine erste Kraft, die auf die zweite Seite und die Vielzahl drehbarer Kolben ausgeübt wird, ist die Vielzahl drehbarer Kolben verschiebbar, um den Korrekturring in einer zweiten Umfangsrichtung, die der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzt ist, so entlang der Vielzahl von Rampen zu drücken, dass die Korrekturringe in einer zweiten Richtung verschoben werden, die der ersten axialen Richtung entgegengesetzt ist, um in Kontakt mit einem Kupplungspaket für das Getriebe zu gelangen. Als Reaktion auf eine zweite hydraulische Kraft, die größer als die erste hydraulische Kraft ist und auf die zweite Seite ausgeübt wird, ist die Kolbenplatte derart in der zweiten axialen Richtung verschiebbar, dass infolge des Korrekturrings das Kupplungspaket für das Getriebe greift.
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Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen leicht verständlich.
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Verschiedene Ausführungsformen werden lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen offenbart, in denen bestimmte Bezugszeichen jeweils entsprechende Teile kennzeichnen, wobei:
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1A eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems ist, das die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe darstellt;
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1B eine perspektivische Ansicht eines Objekts in dem Zylinderkoordinatensystem von 1A ist, das die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe darstellt; und,
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2 eine perspektivische Vorderansicht einer Kupplungssteuerbaugruppe für ein Getriebe in Explosionsdarstellung ist;
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3 eine perspektivische Rückansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe in Explosionsdarstellung ist;
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4 eine Vorderansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe mit einem Korrekturring in einer zurückgezogenen Position ist;
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5 eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe entlang der Schnittlinie 5-5 in 4 ist;
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6 eine Vorderansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe mit einem Korrekturring in einer vorgeschobenen Position ist;
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7 eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe entlang der Schnittlinie 7-7 in 6 ist;
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8 eine Rückansicht der in 2 gezeigten Kupplungsbaugruppe in einem Getriebegehäuse ist;
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9 eine Querschnittsansicht der in 8 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe und des Getriebegehäuses entlang der Schnittlinie 9,10-9,10 in 8 ist, die den Korrekturring in der zurückgezogenen Position und einen Kupplungspaket für das Getriebe zeigt;
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10 eine Querschnittsansicht der in 8 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe und des Getriebegehäuses entlang der Schnittlinie 9,10-9,10 in 8 ist, die den Korrekturring in der vorgeschobenen Position und ein Kupplungspaket für das Getriebe zeigt;
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11 ein Druck-Hub-Diagramm für die Kolbenplatte in der in 9 und 10 gezeigten Kupplung ist; und,
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12 ein Druck-Hub-Diagramm nach dem Stand der Technik für eine Kupplungskolbenplatte in einem Getriebe ist.
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Von vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Offenbarung bezeichnen. Es sollte klar sein, dass die beanspruchte Offenbarung nicht auf die offenbarten Aspekte beschränkt ist.
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Darüber hinaus ist klar, dass diese Offenbarung nicht auf die einzelnen beschriebenen Verfahrensweisen, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Ferner ist klar, dass die hierin gebrauchten Begriffe nur zur Beschreibung bestimmter Aspekte dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung beschränken sollen.
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Sofern nicht anders erwähnt, weisen alle hierin gebrauchten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung auf, die einem Fachmann geläufig sind, an den sich diese Offenbarung richtet. Es sollte klar sein, dass zum Umsetzen oder Testen der Offenbarung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden können, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, das die in der vorliegenden Anwendung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezugspunkt für die folgenden räumlichen und Richtungsbegriffe dient. Die Begriffe „axial”, „radial” und „Umfangs-„ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 steht) bzw. zum Umfang 83. Die Begriffe „axial”, „radial” und „Umfangs-„ beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen. Zur Verdeutlichung der Lage der verschiedenen Ebenen dienen die Objekte 84, 85 und 86. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das heißt, die Achse 81 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene. Das heißt, der Radius 82 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsfläche. Das heißt, der Umfang 83 bildet eine Linie entlang der Fläche. Ein weiteres Beispiel besagt, dass eine axiale Bewegung oder Verschiebung parallel zur Achse 81, eine radiale Bewegung oder Verschiebung parallel zum Radius 82 und eine Umfangsbewegung oder -verschiebung parallel zum Umfang 83 verläuft. Eine Rotation erfolgt um die Achse 81.
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Die Begriffe „axial”, radial” und „Umfangs-” beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 bzw. zum Umfang 83. Die Begriffe „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen.
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1B ist eine perspektivische Ansicht eines Objekts 90 in dem Zylinderkoordinatensystem 80 von 1A, welches die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Das zylindrische Objekt 90 ist für ein zylindrisches Objekt in einem Zylinderkoordinatensystem repräsentativ und in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung anzusehen. Das Objekt 90 beinhaltet eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene und die Fläche 93 ist eine Umfangsfläche.
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2 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Kupplungssteuerbaugruppe 100 für ein Getriebe in Explosionsdarstellung.
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3 ist eine perspektivische Rückansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe 100 in Explosionsdarstellung. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit 2 und 3 zu sehen. Die Kupplungssteuerbaugruppe 100 beinhaltet eine Kolbenplatte 102, einen Korrekturring 104, eine Vielzahl von Kolben 106 und eine Vielzahl um die Kolben 106 herum angeordneter Federn 108. Zum Beispiel ist jede Feder um den Außenumfang 110 eines bestimmten Kolbens herum angeordnet. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind die Kolben aus Kunststoff-, Stahl- oder Aluminiumdraht hergestellt. Die Kolbenplatte beinhaltet eine radial angeordnete Seite 112 mit einer Vielzahl auf dem Umfang ausgerichteter oder angeordneter und sich axial erstreckender Rampen 114 und eine radial angeordnete Seite 116. Die Kolben 106 beinhalten entsprechende Enden 118, die an dem Korrekturring befestigt sind. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet der Korrekturring eine Vielzahl auf dem Umfang ausgerichteter oder angeordneter und sich axial erstreckender Rampen 112, die in Kontakt mit den Rampen 114, zum Beispiel mit den Flächen 124 der Rampen 114, stehen.
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4 ist eine Vorderansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe 110 mit dem Korrekturring in einer zurückgezogenen Position.
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5 ist eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe, allgemein entlang der Schnittlinie 5-5 in 4. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit 2 bis 5 zu sehen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ragen die drehbaren Kolben durch Öffnungen 126 in der Kolbenplatte und sind durch Dichtungen 128 gegen die Kolbenplatte abgedichtet. Die Enden 118 der Kolben sind fest mit dem Korrekturring, zum Beispiel mit axialen Vorsprüngen 130, verbunden. Die Federn 108 beinhalten Enden 132, die in Kontakt mit der Kolbenplatte stehen, und entgegengesetzte Enden 134. Die Kolben 106 beinhalten Enden 136, die den Enden 118 entgegengesetzt sind. Die Enden 134 und die Enden 136 greifen indirekt ineinander. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhalten die Kolben Vorsprünge 138 nahe den Enden 136, und die Enden 134 greifen mit den Vorsprüngen ineinander. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei den Vorsprüngen um an den Kolben befestigte Bügel.
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Die Vielzahl von Federn drücken die drehbaren Kolben in der Richtung PD1 und ziehen die Enden 118 in Richtung der Öffnungen 126. Durch diese Bewegung wird die Korrekturplatte in die Umfangsrichtung CD1 gedrückt, wodurch die Rampen 122 entlang der Rampen 114 nach unten verschoben werden, sodass die Korrekturplatte in axialer Richtung AD1, zum Beispiel zur Kolbenplatte hin, verschoben wird. Somit wird der äußere Teil 140 des Korrekturrings näher zur Kolbenplatte gezogen. Dies ist die in 4 und 5 gezeigte zurückgezogene Position.
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6 ist eine Vorderansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe 100 mit dem Korrekturring in einer vorgeschobenen Position.
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7 ist eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe 100 entlang der Schnittlinie 7-7 in 6. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit 2 bis 7 zu sehen. Zum Betätigen der Baugruppe 100 wird die Seite 116 der Kolbenplatte und der auf der Seite 116 der Kolbenplatte angeordnete Teil der drehbaren Kolben, zum Beispiel die Enden 134, mit einer Flüssigkeit und damit mit einer Kraft von der Flüssigkeit beaufschlagt. Bei einer Kraft unterhalb eines ersten Wertes werden die drehbaren Kolben in die der Richtung PD1 entgegengesetzte Richtung PD2 verschoben und drücken die Enden 136 näher an die Öffnungen 126. Durch diese Bewegung wird die Korrekturplatte in die der Richtung CD1 entgegengesetzte Umfangsrichtung CD1 gedrückt, wodurch sich die Rampen 122 entlang der Rampen 114 aufwärts bewegen, sodass die Korrekturplatte in einer der Richtung AD1 entgegengesetzten axialen Richtung AD2 verschoben wird. Somit wird der äußere Teil 140 des Korrekturrings von der Kolbenplatte weggedrückt. Das ist die in 6 und 7 gezeigte vorgeschobene Position. Der Kolben verbleibt in einer feststehenden axialen Position. Wie im Folgenden beschrieben kann der Korrekturring in der vorgeschobenen Position in Kontakt mit einem Kupplungspaket für das Getriebe gebracht werden.
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Wenn die hydraulische Kraft auf der Seite 116 der Kolbenplatte über den ersten Wert hinaus erhöht wird, verschiebt sich die Kolbenplatte in Richtung AD2, damit zum Beispiel das Kupplungspaket in Kontakt mit dem Korrekturring greift.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Kolbenplatte bauchige Abschnitte 142, die Löcher 126 enthalten. Die Abschnitte 142 stellen Teile 144 bereit, die eine Stütze und Ausrichtung für Enden 132 der Federn bieten. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die Baugruppe einen Klemmring 148 und Dichtungen 150 und 152. Der Ring 148 haltert die Dichtung 150 in Bezug auf die Kolbenplatte, um den Außenumfang der Kolbenplatte zum Beispiel in Bezug auf ein im Folgenden gezeigtes Gehäuse abzudichten. Axiale Vorsprünge 154 haltern die Dichtungen 128 und enthalten Öffnungen 156, durch welche die Kolben ragen.
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8 ist eine Rückansicht der in 2 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe 100 im Getriebegehäuse 158.
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9 ist eine Querschnittsansicht der in 8 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe 100 und des Getriebegehäuses 158 entlang der Schnittlinie 9,10-9,10 in 8, die den Korrekturring in der zurückgezogenen Position und das Kupplungspaket 160 für das Getriebe zeigt.
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10 ist eine Querschnittsansicht der in 8 gezeigten Kupplungssteuerbaugruppe 100 und des Getriebegehäuses 158 entlang der Schnittlinie 9,10-9,10 in 8, die den Korrekturring in der vorgeschobenen Position und das Kupplungspaket 160 für das Getriebe zeigt. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit 2 bis 10 zu sehen. Unter einem Kupplungspaket ist eine Kombination von Kupplungsscheiben, zum Beispiel der Kupplungsscheiben 162 und eines Reibungsmaterials, zum Beispiel des Reibungsmaterials 164, zu verstehen. Üblicherweise sind die Kupplungsscheiben abwechselnd mit zwei unabhängig drehbaren Elementen verbunden. Zum Beispiel ist die Scheibe 162A mit dem Gehäuse 158 oder einem (nicht gezeigten) inneren Kupplungsträger verbunden, und die Scheibe 162B ist umgekehrt mit dem inneren Träger oder dem Gehäuse verbunden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Gehäuse 158 um ein Getriebegehäuse, und das Kupplungspaket 160 dient als Getriebebremse. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Gehäuse 158 um ein äußeres Kupplungsgehäuse, und das Kupplungspaket 160 dient als Getriebekupplung. Wenn das Kupplungspaket greift, kann ein Drehmoment zwischen den unabhängig voneinander drehbaren Elementen durch die Kupplungsscheiben, zum Beispiel zwischen dem Gehäuse 158 und dem inneren Träger, übertragen oder die Drehung eines rotierenden Elements durch die Kupplungsscheiben angehalten werden, zum Beispiel um den rotierenden inneren Träger mit dem stationären Getriebegehäuse zu verbinden. Wie oben erwähnt, wird zum Betätigen der Baugruppe 100 eine Druckkraft auf die Seite 116 der Kolbenplatte und auf die an der Seite 116 der Kolbenplatte angeordneten drehbaren Kolben, zum Beispiel auf die Enden 134, ausgeübt. In 8 bis 10 wird diese Kraft durch eine Flüssigkeit in der Kammer 168 ausgeübt.
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Die Position der Baugruppe 100 in 9 ist der Position der Baugruppe 100 in 5 analog. Zum Beispiel befindet sich der Korrekturring in der zurückgezogenen Position und steht nicht in Kontakt mit dem Kupplungspaket 160. Eine Dichtung 150 dichtet die Kolbenplatte gegen das Gehäuse 158 ab, und die Dichtung 152 dichtet die Kolbenplatte gegen die Welle 166. ab.
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Die Position der Baugruppe 100 in 10 ist der Position der Baugruppe 100 in 7 analog. Zum Beispiel befindet sich der Korrekturring in der vorgeschobenen Position und steht in Kontakt mit dem Kupplungspaket 160. Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Baugruppe 100 ein Halteelement 170, zum Beispiel eine Feder, die in der Richtung AD1 eine Kraft auf die Kolbenplatte ausübt. Wie oben erwähnt werden die drehbaren Kolben bei einer Kraft auf der Seite 116 der Kolbenplatte 102 unterhalb eines ersten Wertes verschoben, während die Kolbenplatte stehen bleibt. In 8 bis 10 stellt das Element 170 eine Kraft bereit, die ungefähr gleich dem ersten Wert ist, um der Kraft von der Kammer 168 entgegenzuwirken und die Kolbenplatte an Ort und Stelle zu halten. Mit anderen Worten, das Element 170 wird mit einer Kraft vorgespannt, die ungefähr gleich dem ersten Wert ist. Wenn der Korrekturring in Kontakt mit dem Kupplungspaket steht, ist ein Gleichgewicht zwischen der Kraft an den drehbaren Kolben und der Druckkraft für das Kupplungspaket erreicht. Wenn der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 168 so weit erhöht wird, dass die Kraft an der Kolbenplatte den oben erwähnten ersten Wert übersteigt, das heißt, wenn die durch die Flüssigkeit in der Kammer 168 ausgeübte Kraft größer als die Vorspannungskraft vom Element 170 ist, wird der Kolben in der Richtung AD2 verschoben, damit die Kupplungsscheiben greifen.
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11 ist ein Druck-Hub-Diagramm für die Kolbenplatte 102 in der in 9 und 10 gezeigten Kupplung. Wie oben erwähnt ist der Korrekturring am Anfang der Linie 172 bereits so weit verschoben, dass der in Kontakt mit dem Kupplungspaket steht. Mit steigendem Druck in der Kammer 168 überwindet die Kolbenplatte die Vorspannung am Element 170, und das Kupplungspaket beginnt zu greifen. Die Linie 172 stellt den Hub oder die axiale Verschiebung der Kolbenplatte 102 dar, die erforderlich ist, damit das Kupplungspaket 160 greift. Die Linie 174 zeigt die axiale Verschiebung einer Kolbenplatte nach dem Stand der Technik für ein Getriebe, wie sie zum Beispiel in 12 gezeigt ist. Die Kolbenplatte nach dem Stand der Technik muss um 2,0 mm verschoben werden, bis sie an einem Punkt in Kontakt mit dem Kupplungspaket gelangt, von wo die Kupplungsplatte nach dem Stand der Technik weiter verschoben werden kann, damit ein Kupplungspaket greift. Der Vorteil besteht gemäß 11 darin, dass der Hub der Kupplungsscheibe 102 wesentlich geringer ist als der Hub der Kupplungsscheibe nach dem Stand der Technik (bei diesem Beispiel 1,0 mm gegenüber 3,0 mm).
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Die Baugruppe 100 bietet zumindest die folgenden Vorteile:
- 1. Die gesamte Ölmenge, die erforderlich ist, damit ein Kupplungspaket greift, kann stark verringert werden, da der Hub der Kolbenplatte so stark verringert ist. Zum Beispiel ist die Ölmenge in 11 um mehr als 50% verringert.
- 2. Die durch die Kupplungsplatte geleistete Gesamtarbeit, damit das Kupplungspaket greift, ist um 25% verringert. Das liegt daran, dass die Kolbenplatte mit ihrer größeren Oberfläche nicht zum Schließen des relativ großen Trennspalts verwendet wird. Stattdessen werden die Kolben 106 mit deutlich kleineren Oberflächen und der Korrekturring verwendet, um den Spalt zwischen der Baugruppe und dem Kupplungspaket auszufüllen. Dadurch kann eine kleinere Getriebepumpe verwendet werden, wodurch die Kraftstoffeinsparung weiter verbessert wird.
- 3. Die Schaltzeit wird verringert, da die drehbaren Kolben in kürzerer Zeit verschoben werden können als der Hauptkolben, weil zum Verschieben der Kolben ein geringerer Flüssigkeitsdruck benötigt wird. Ferner ist die Schaltzeit kürzer, da kein Steueralgorithmus wie beispielsweise eine Routine zum „Fühlen” des Kupplungspunkts benötigt wird.
- 4. Der Trennspalt kann aufgrund der verringerten Schaltzeit vergrößert werden. Mit einer Vergrößerung des Trennspalts geht üblicherweise eine Verlängerung der Schaltzeit einher, jedoch wird diese Verlängerung der Schaltzeit durch die oben erwähnte Schaltzeitverkürzung ausgeglichen. Eine Vergrößerung des Trennspalts führt zu einem geringerem Mitschleifmoment (zum Beispiel von üblicherweise 3 Nm auf 1 Nm) und einer höheren Kraftstoffeinsparung.
- 5. Für das Kupplungspaket sind keine Messungen zur Toleranzkorrektur erforderlich, da der Spaltauffüllmechanismus den Spalt unabhängig von dessen Breite bis auf einen vorgegebenen Rest auffüllt. Das heißt, die Kolben 106 werden nach Bedarf so weit verschoben, bis der
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Korrekturring in Kontakt mit dem Kupplungspaket steht. Dadurch werden die Fertigungskosten und die Komplexität verringert.
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Zwar ist die Kupplungssteuerbaugruppe 100 mit einer bestimmten Konfiguration von Komponenten gezeigt, es sollte jedoch klar sein, dass die Kupplungssteuerbaugruppe 100 nicht auf die betreffende gezeigte Konfiguration beschränkt ist und dass andere Konfigurationen von Komponenten möglich sind.
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Es ist klar, dass verschiedene der oben offenbarten sowie weitere Merkmale und Funktionen oder deren Alternativen nach Belieben zu vielen weiteren verschiedenen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Verschiedene gegenwärtig unvorhersehbare oder unerwartete Alternativen, Modifikationen, Varianten oder Verbesserungen daran können später durch einen Fachmann vorgenommen werden und sollen ebenfalls durch die folgenden Ansprüche erfasst werden.
