DE19953093C2 - Drehmomentübertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehmomentübertragungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Schaltbare Drehmomentübertragungssysteme werden insbesondere in Kraftfahrzeugen als Drehzahlwandler zum Anfahren, als Trennglied für einen Schaltvorgang, als Überlastschutz, als Drehschwingungsdämpfer und als Bremse eingesetzt. Sie können manuell, elektrisch und/oder hydraulisch angesteuert sein. Nach DIN wird zwischen fremdbetätigten, drehzahlbetätigten, momentbetätigten und/oder richtungsbetätigten Drehmomentüber­ tragungssystemen unterschieden. Ferner kann das Drehmoment grundsätzlich kraftschlüssig und/oder formschlüssig übertragen werden. Eine kraftschlüssige Übertragung kann wiederum in eine reibschlüssige, hydrodynamische, hydrostatische, elektrodyna­ mische, elektrostatische und magnetische Übertragung unter­ teilt werden, wobei die Übertragungsarten untereinander kombi­ nierbar sind.

Aus der DE 39 07 341 A1 ist ein Drehmomentübertragungssystem bekannt, und zwar eine Reibkupplung für ein Kraftfahrzeug, die über eine Betätigungseinrichtung schaltbar ist. Die Betäti­ gungseinrichtung besitzt einen Geberzylinder, in dem ein mit einem Kupplungspedal verbundener Kolben geführt ist. Der Ge­ berzylinder ist über eine hydraulische Leitung mit einem Neh­ merzylinder verbunden. Im Nehmerzylinder ist neben einem Betätigungskolben ein Ausgleichskolben einer hydraulischen Nachstelleinrichtung verschiebbar geführt. Die Kolben sind über eine Druckfeder auf Abstand zueinander gehal­ ten. Zwischen dem Betätigungskolben und dem Ausgleichskolben ist ein Betätigungsölraum eingeschlossen, der mit dem Geberzy­ linder verbunden ist. Der Ausgleichskolben begrenzt mit seiner vom Betätigungskolben abgewandten Seite einen durch die Zylin­ derwandung und den Zylinderboden gebildeten Ausgleichsölraum. Der Betätigungsölraum ist über einen geregelten Öldurchlaß mit dem Ausgleichsölraum verbunden, und zwar wird der Öldurchlaß von einem im Ausgleichskolben angeordneten Einwegeventil ge­ bildet. Das Einwegeventil wird abhängig vom Betätigungszustand und abhängig vom Kolbenabstand geregelt. Ferner sind der Aus­ gleichskolben und der Betätigungskolben über ein Verbindungs­ mittel in axialer Richtung miteinander gekoppelt, das aus­ schließlich Zugkräfte überträgt. Ab einem bestimmten Ver­ schleiß kann mit einem am Betätigungskolben angeordneten Ta­ ster das Einwegeventil geöffnet werden, so daß Drucköl aus dem Ausgleichsölraum über das Einwegeventil abfließen kann, und zwar so lange, bis ein Sollabstand wieder erreicht und der Verschleiß ausgeglichen ist. Anschließend schließt das Einwe­ geventil den Ausgleichsölraum ab.

Ferner ist aus der DE 40 33 624 C1 ein Drehmomentübertragungs­ system mit einer Reibkupplung bekannt, die über eine Betäti­ gungsvorrichtung schaltbar ist. Die Betätigungsvorrichtung be­ sitzt ein erstes Betätigungsglied, mit dem über eine Einheit, die zwei in einem Gehäuse geführte, federbelastete Kolben auf­ weist, ein zweites Betätigungsglied in Wirkverbindung steht. An dem zweiten Betätigungsglied ist ein Kolben angeformt, der in einem mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Geberzylinder ge­ führt ist, an den eine zu einem Nehmerzylinder führende Hy­ draulikleitung angeschlossen ist. Ein im Nehmerzylinder geführter Kolben steht über eine Ausrückgabel und mit einer Tellerfeder mit der Reibkupplung in Wirkverbindung. Der Geber­ zylinder ist über eine Leitung mit einem Vorratsbehälter ver­ bunden, der eine ausreichende Befüllung des Hydrauliksystems mit Hydraulikflüssigkeit gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System mit redu­ ziertem konstruktivem Aufwand und reduzierter innerer Reibung bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merk­ male des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Drehmomentübertragungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Reib­ einheit, die über eine Betätigungsvorrichtung schaltbar ist, und mit zumindest einer hydraulischen Nachstelleinrichtung, wobei die Nachstelleinrichtung wenigstens einen Zylinder mit einem ersten verschiebbaren Kolben und einem zweiten ver­ schiebbaren Kolben aufweist, zwischen denen ein Druckraum mit Druckmittel eingeschlossen ist, und die Betätigungsvorrichtung mit einem Bauteil in Betätigungsrichtung über den ersten Kol­ ben, über das Druckmittel und über den zweiten Kolben auf die Reibeinheit mit einer Kraft wirkt, wobei der erste Kolben ei­ nen in der Zylinderwand eingebrachten Kanal verschließt, und bei Verschleiß die Reibeinheit die Kolben im Zylinder entgegen der Betätigungsrichtung verschiebt, mit dem ersten Kolben den Kanal öffnet und den Kanal mit dem Druckraum verbindet, das Druckmittel aus dem Druckraum über den Kanal ausschiebt, den Verschleiß kompensiert und anschließend die Betätigungsvor­ richtung den Kanal mit dem ersten Kolben verschließt und wobei der Zylinder ausgehend von einem Anschlag in Betätigungsrich­ tung verschiebbar ist und der erste Kolben einen kleineren Reibwert zum Zylinder aufweist als der zweite Kolben.

Es kann eine besonders einfache und kostengünstige Konstrukti­ on erreicht werden, die besonders flexibel einsetzbar ist. Aufgrund kleiner Reibwerte kann auftretender Verschleiß beson­ ders exakt, schnell und stufenlos kompensiert werden. Ferner kann Reibung in der Nachstelleinrichtung beim Schaltvorgang der Reibeinheit vermieden werden.

Tritt Verschleiß auf, kann der Zylinder am Anschlag abgestützt und die Kolben können im Zylinder entgegen der Betätigungs­ richtung verschoben werden. Der Anschlag wird vorteilhaft von einem Gehäuseteil der Betätigungseinrichtung gebildet, wodurch zusätzliche Bauteile und Bauraum eingespart werden können. Durch die un­ terschiedlichen Reibwerte kann sichergestellt werden, daß sich der erste Kolben im Zylinder nach kompensiertem Verschleiß durch die Kraft der Betätigungseinrichtung vor den Kanal schiebt, ohne daß dabei der Zylinder dem ersten Kolben in sei­ ner Bewegung folgt. Die unterschiedlichen Reibwerte der Kolben zu dem Zylinder können konstruktiv einfach und kostengünstig durch eine unterschiedliche Anzahl gleichartiger Dichtelemente an den Kolben erreicht werden.

Der erste Kolben der Betätigungseinrichtung kann hydraulisch oder vorteilhaft direkt über die Betätigungseinrichtung mecha­ nisch angesteuert sein, wodurch zusätzliche Kolben- Zylindereinheiten, Bauraum, Gewicht und Kosten eingespart wer­ den können. Um einen hohen Schaltkomfort zu erreichen und um möglicherweise ein erforderliches Gestänge einer manuellen Be­ tätigung zu vermeiden, wird der erste Kolben vorzugsweise über einen Aktuator der Betätigungseinrichtung angesteuert.

Die erfindungsgemäße Lösung ist bei verschiedenen, dem Fach­ mann als sinnvoll erscheinenden Drehmomentübertragungssystemen einsetzbar, wie bei Kupplungen, Bremsen usw., die manuell, voll- oder teilautomatisiert betätigt sein können.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe­ schreibung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche ent­ halten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Reibkupplung eines Kraftfahrzeugs mit einer Betätigungsvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine hydraulische Nachstelleinrich­ tung aus Fig. 1,

Fig. 3 die Nachstelleinrichtung aus Fig. 2 beim Öffnen der Reibkupplung,

Fig. 4 die Nachstelleinrichtung aus Fig. 2 bei einem Ver­ schleißausgleich und

Fig. 5 die Nachstelleinrichtung aus Fig. 2 nach einem Ver­ schleißausgleich.

Fig. 1 zeigt ein Drehmomentübertragungssystem, und zwar eine Reibkupplung für ein Kraftfahrzeug und eine Betätigungsvor­ richtung 16, die über eine hydraulische Nachstelleinrichtung 10 auf die Reibkupplung wirkt. Die Reibkupplung besitzt eine von der Betätigungsvorrichtung 16 schaltbare Reibeinheit 19. Die Reibeinheit 19 besitzt eine Schwungscheibe 29 und eine An­ preßplatte 30, die drehfest miteinander verbunden und um eine Achse drehbar gelagert sind. Zwischen der Schwungscheibe 29 und der Anpreßplatte 30 ist eine Kupplungsscheibe 31 mit nicht näher dargestellten Kupplungsbelägen angeordnet, die mit einer Getriebeeingangswelle 32 drehfest verbunden ist. Die Reibein­ heit 19 wird über eine Kupplungsfeder 33 geschlossen und über die Betätigungsvorrichtung 16 geöffnet.

Die Betätigungsvorrichtung 16 besitzt einen Aktuator 28, der direkt mit seinem Stößel 17 auf die Nachstelleinrichtung 10 wirkt, und zwar bei geschlossener Reibkupplung und nicht akti­ viertem Aktuator 28 mit einer Kraft 20 (Fig. 1 und 2). Die Kraft 20 wird vorteilhaft von einer nicht näher dargestellten vorgespannten Druckfeder im Aktuator 28 erzeugt, die den Stö­ ßel 17 in Betätigungsrichtung 18 belastet. Die Nachstellein­ richtung 10 besitzt einen Zylinder 11 mit einem ersten ver­ schiebbaren Kolben 12 und einem zweiten verschiebbaren Kolben 13. Zwischen den Kolben 12, 13 ist ein Druckraum 14 mit Druck­ mittel 15 eingeschlossen. Vom ersten Kolben 12 wird ferner ei­ ne Bohrung 22 in einer Zylinderwand 21 des Zylinders 11 ver­ schlossen.

Beim Öffnen der Reibeinheit 19 der Reibkupplung wird der Ak­ tuator 28 aktiviert. Der Aktuator 28 wirkt mit seinem Stößel 17 mit einer Stellkraft 37 über den ersten Kolben 12, über das Druckmittel 15 und über den zweiten Kolben 13 auf einen Aus­ rückhebel 34 der Reibkupplung (Fig. 3). Der Ausrückhebel 34 ist an dem dem Aktuator 28 abgewandten Ende gelenkig gelagert und überträgt die Stellkraft 37 auf ein in Betätigungsrichtung 18 verschiebbares Ausrücklager 35, das mit einem Betätigungs­ gestänge 36 verbunden ist. Das Betätigungsgestänge 36 über­ trägt die Stellkraft 37 auf die Anpreßplatte 30.

Durch die Stellkraft 37 wird der Zylinder 11 ausgehend von ei­ nem Anschlag 23 gemeinsam mit den Kolben 12, 13 in Betäti­ gungsrichtung 18 verschoben. Der Anschlag wird von einem Ge­ häuse 27 des Aktuators 28 gebildet. Um ein Verkippen des Zy­ linders 11 zu vermeiden, ist dieser über die Kolben 12, 13 in Ausnehmungen 38, 39 im Stößel 17 und im Ausrückhebel 34 ge­ führt. Über den Ausrückhebel 34 wird das Ausrücklager 35 in Betätigungsrichtung 18 verschoben, das Betätigungsgestänge 36 um eine Lagerstelle 40 verkippt und die Anpreßplatte 30 entge­ gen der Betätigungsrichtung 18 gegen die Federkraft der Kupp­ lungsfeder 33 verschoben. Die Stellung des Betätigungsgestän­ ges 36 in geöffneter Stellung ist gestrichelt dargestellt (Fig. 1). Der Reibschluß zwischen der Kupplungsscheibe 31, der Schwungscheibe 29 und der Anpreßplatte 30 ist in geöffneter Stellung aufgehoben.

Tritt Verschleiß an der Reibeinheit 19, insbesondere an den Reibbelägen auf, kommt der Zylinder 11 beim Schließen der Reibkupplung an dem Anschlag 23 zum Liegen und die Kolben 12, 13 werden durch die Spannkraft der Kupplungsfeder 33 im Zylin­ der 11 entgegen der Betätigungsrichtung 18 verschoben (Fig. 4). Die Bohrung 22 wird vom ersten Kolben 12 geöffnet und mit dem Druckraum 14 verbunden. Das Druckmittel 15 wird aus dem Druckraum 14 über die Bohrung 22 in einen nach außen über ei­ nen Federbalg 41 dicht verschlossenen Raum 42 ausgeschoben. Am ersten Kolben 12 ist ein Dichtring 26 befestigt und am zweiten Kolben 13 sind zwei dem Dichtring 26 entsprechende Dichtringe 24, 25 befestigt, so daß der erste Kolben 12 einen kleineren Reibwert zum Zylinder 11 aufweist als der zweite Kolben 13. Dadurch wird sichergestellt, daß sich beim Ausschieben des Druckmittels 15 der erste Kolben 12 durch die Federkraft 20 des Aktuators 28 in Betätigungsrichtung 18 vor die Bohrung 22 im Zylinder 11 schiebt und bei ausgeglichenem Verschleiß die Bohrung 22 wieder verschließt, ohne daß der Zylinder 11 der Bewegung des ersten Kolbens 12 folgt und das gesamte Druckmit­ tel 15 aus dem Druckraum 14 ausgeschoben wird (Fig. 5).

Claims (5)

1. Drehmomentübertragungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Reibeinheit, die über eine Betätigungsvorrichtung schaltbar ist, und mit zumindest einer hydraulischen Nachstelleinrichtung, wobei die Nachstelleinrichtung (10) wenigstens einen Zylinder (11) mit einem ersten verschiebbaren Kolben (12) und einem zweiten verschiebbaren Kolben (13) aufweist, zwischen denen ein Druckraum (14) mit Druckmittel (15) eingeschlossen ist, und die Betätigungsvorrichtung (16) mit einem Bauteil (17) in Betätigungsrichtung (18) über den ersten Kolben (12), über das Druckmittel (15) und über den zweiten Kolben (13) auf die Reibeinheit (19) mit einer Kraft (20) wirkt, wobei der erste Kolben (12) einen in der Zylinderwand (21) eingebrachten Kanal (22) verschließt, und bei Verschleiß die Reibeinheit (19) die Kolben (12, 13) im Zylinder (11) entgegen der Betätigungsrichtung (18) verschiebt, mit dem ersten Kolben (12) den Kanal (22) öffnet und den Kanal mit dem Druckraum (14) verbindet, das Druckmittel (15) aus dem Druckraum (14) über den Kanal (22) ausschiebt, den Verschleiß kompensiert und anschließend die Betätigungsvorrichtung (16) den Kanal (22) mit dem ersten Kolben (12) verschließt und wobei der Zylinder (11) ausgehend von einem Anschlag (23) in Betätigungsrichtung (18) verschiebbar ist und der erste Kolben (12) einen kleineren Reibwert zum Zylinder (11) aufweist als der zweite Kolben (13).

2. Drehmomentübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Reibwerte der Kolben (12, 13) zu dem Zylinder (11) aus einer unterschiedlichen Anzahl gleichartiger Dichtelemente (24, 25, 26) an den Kolben (12, 13) resultieren.

3. Drehmomentübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (23) von einem Gehäuseteil (27) der Betätigungsvorrichtung (16) gebildet ist.

4. Drehmomentübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (12) über die Betätigungsvorrichtung (16) mechanisch angesteuert ist.

5. Drehmomentübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (12) über einen Aktuator (28) der Betätigungsvorrichtung (16) angesteuert ist.