EP4771296A1 - Betätigungsvorrichtung mit hydraulischer bremse, hydraulisches betätigungssystem sowie antriebsstrang - Google Patents

Betätigungsvorrichtung mit hydraulischer bremse, hydraulisches betätigungssystem sowie antriebsstrang

Info

Publication number
EP4771296A1
EP4771296A1 EP24754554.4A EP24754554A EP4771296A1 EP 4771296 A1 EP4771296 A1 EP 4771296A1 EP 24754554 A EP24754554 A EP 24754554A EP 4771296 A1 EP4771296 A1 EP 4771296A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
housing
pressure chamber
ring
annular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24754554.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kirill PROKHOROV
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4771296A1 publication Critical patent/EP4771296A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F16D25/14—Fluid pressure control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0215—Control by fluid pressure for damping of pulsations within the fluid system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0224—Details of conduits, connectors or the adaptors therefor specially adapted for clutch control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Es wird eine Betätigungsvorrichtung (12) zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung (30), mit einem konzentrischen Nehmerzylinder (13), welcher einen Ringkolben (15) und ein Ringgehäuse (14) aufweist, wobei der Ringkolben (15) axial beweglich in einem die Hauptachse (100) umlaufenden Ringraum (31) des Ringgehäuses (14) aufgenommen ist und den Ringraum (31) axial in Bezug auf die Hauptachse (100) begrenzt, so dass ein mit einem Hydraulikfluid befüllbarer Druckraum (16) zwischen dem Ringkolben (15) und dem Ringgehäuse (14) gebildet ist, und mit einem Gehäuseabschnitt (18), wobei das Ringgehäuse (14) in dem Gehäuseabschnitt (18) aufgenommen ist und radial zwischen dem Ringgehäuse (14) und dem Gehäuseabschnitt (18) ein die Drehachse (100) um laufender Zwischendruckraum (16) gebildet ist, welcher über mindestens eine in dem Ringgehäuse (14) ausgebildete Fluidöffnung (17) einerseits mit dem Druckraum (16) und andererseits über eine in dem Gehäuseabschnitt (16) ausgebildete Druckanschlussöffnung (20) mit einem Druckanschluss (21) fluidtechnisch verbunden ist, vorgeschlagen, wobei zwischen dem Druckanschluss (21) und dem Druckraum (16) eine hydraulische Bremse (44) zur Erhöhung eines Strömungswiderstands in dem Zwischendruckraum (19) gebildet ist, welche eine pulsierende Strömung eines von dem Ringkolben (15) verdrängten Hydraulikfluids bei einer Bewegung des Ringkolbens (15) abbremst.

Description

Betätiqunqsvorrichtunq mit hydraulischer Bremse, hydraulisches Betätiqunqssystem sowie Antriebsstranq
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein hydraulisches Betätigungssystem mit der Betätigungsvorrichtung sowie einen Antriebsstrang mit der Betätigungsvorrichtung und/oder dem Betätigungssystem.
Konzentrische Nehmerzylinder (CSC) werden üblicherweise in hybriden als auch in rein elektrischen Antrieben von Fahrzeugen eingesetzt. Diese dienen beispielsweise zum Trennen des Elektromotors vom Verbrennungsmotor oder zum Gangwechsel. Derartige Nehmerzylinder bestehen im Wesentlichen aus einem Ringgehäuse und einem in dem Ringgehäuse axial verlagerbaren Ringkolben, wobei der Ringkolben derart mit einer Kupplung in Wirkverbindung steht, dass die Kupplung betätigt, insbesondere geschlossen, wird.
Die Druckschrift DE 10 2020 109 989 A1 offenbart eine Kupplungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Welle, wobei sich die Welle axial erstreckt, mit einem Kupplungsabschnitt, wobei der Kupplungsabschnitt koaxial zu der Welle angeordnet ist und mit der Welle rotiert, wobei bei der Rotation der Welle axiale und radiale Kräfte auf die Welle und/oder auf den Kupplungsabschnitt wirken, wobei zumindest die radialen Kräfte einen Radialversatz des Kupplungsabschnitts und/oder eine Schiefstellung des Kupplungsabschnitts und/oder der Welle verursachen können, und mit einem Ausrücklager, wobei das Ausrücklager zur Übertragung einer Betätigungskraft auf den Kupplungsabschnitt axialbeweglich ist, wobei das Ausrücklager zur Kompensation des Axialversatzes und/oder der Schiefstellung in radialer Richtung durch die Welle und/oder auf der Welle geführt ist. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung vorzuschlagen, welche sich durch eine hohe Betriebssicherheit bei einer Betätigung der Kupplungsvorrichtung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein hydraulisches Betätigungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 10 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 Betätigung einer Kupplungsvorrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Betätigungsvorrichtung dazu, eine Betätigungskraft auf die Kupplungsvorrichtung zu übertragen, um die Kupplungsvorrichtung zu öffnen oder zu schließen. Vorzugsweise ist die Kupplungsvorrichtung als eine Reibkupplung, vorzugsweise eine Reiblamellenkupplung, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Betätigungsvorrichtung hydraulisch betätigbar.
Hierzu weist die Betätigungsvorrichtung einen konzentrischen Nehmerzylinder, auch als „Concentric-Slave-Cylinder (CSC)“ bekannt, auf, welcher im Wesentlichen einen Ringkolben und ein Ringgehäuse umfasst. Insbesondere ist der konzentrische Nehmerzylinder als ein Zentralausrücker ausgebildet. Vorzugsweise sind der Ringkolben und das Ringgehäuse in Bezug auf eine Hauptachse koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet. Das Ringgehäuse weist vorzugsweise eine zentrale Durchgangsöffnung, insbesondere eine Bohrung, auf, durch welche in einer Einbausituation des Betätigungszylinders mindestens eine Welle hindurchgeführt sein kann. Bevorzugt ist die Hauptachse durch eine Rotationsachse der Welle definiert. Vorzugsweise ist der Ringkolben in Bezug auf die Hauptachse rotationssymmetrisch ausgebildet.
Das Ringgehäuse weist einen die Hauptachse umlaufenden Ringraum auf, wobei der Ringkolben axial in Bezug auf die Hauptachse beweglich in dem Ringraum des Ringgehäuses aufgenommen ist. Der Ringraum ist axial in Bezug auf die Hauptachse durch den Ringkolben begrenzt, so dass ein mit einem Hydraulikfluid befüllbarer Druckraum zwischen dem Ringkolben und dem Ringgehäuse gebildet ist. Insbesondere ist der Ringraum hierzu in der durch den Ringkolben begrenzten axialen Richtung einseitig geöffnet und in einer axialen Gegenrichtung geschlossen ausgebildet. Bei einer Betätigung des Nehmerzylinders wird der Druck auf das Hydraulikfluid erhöht, wobei die Betätigungskraft aufgrund des in dem Druckraum steigenden Drucks erzeugt und auf den Ringkolben übertragen wird, so dass dieser axial ausgerückt wird. Insbesondere ist das Hydraulikfluid eine hydraulische Flüssigkeit, im Speziellen ein Hydrauliköl.
Weiterhin weist die Betätigungsvorrichtung einen Gehäuseabschnitt auf, wobei das Ringgehäuse in dem Gehäuseabschnitt aufgenommen ist und radial zwischen dem Ringgehäuse und dem Gehäuseabschnitt ein die Drehachse umlaufender Zwischendruckraum gebildet ist. Der Gehäuseabschnitt kann durch ein Kupplungsgehäuse, ein Getriebegehäuse oder ein Motorgehäuse gebildet sein. Vorzugsweise ist der Zwischendruckraum in radialer Richtung einerseits durch einen Innenumfang des Gehäuseabschnittes und andererseits durch einen Außenumfang des Ringgehäuses begrenzt.
Der Zwischendruckraum ist einerseits über mindestens oder genau eine in dem Ringgehäuse ausgebildete Fluidöffnung mit dem Druckraum und andererseits über eine in dem Gehäuseabschnitt ausgebildete Druckanschlussöffnung mit einem Druckanschluss fluidtechnisch verbunden. Das Ringgehäuse kann prinzipiell genau eine Fluidöffnung aufweisen, welche in Umfangsrichtung betrachtet an beliebiger Position angeordnet sein kann. Alternativ kann das Ringgehäuse jedoch auch mehrere der Fluidöffnungen aufweisen, welche in Umfangsrichtung verteilt und/oder gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Die mindestens eine Fluidöffnung kann an einer radialen Außenseite des Ringgehäuses angeordnet sein und/oder radial in dem Druckraum bzw. den Zwischendruckraum münden. Die Fluidöffnung kann hierzu durch eine radial in das Ringgehäuse eingebrachte Bohrung oder dergleichen gebildet sein. Insbesondere dient der Druckanschluss zum Anschluss einer Druckleitung. Der Druckanschluss kann an einer radialen Außenseite des Gehäuseabschnittes angeordnet sein. Beispielsweise kann der Druckanschluss über mindestens oder genau eine in den Gehäuseabschnitt eingebrachte Bohrung oder dergleichen mit der Druckanschlussöffnung strömungstechnisch verbunden sein. Insbesondere verläuft ein Fluidströmungsweg über die Druckanschlussöffnung, den Zwischendruckraum und die mindestens eine Fluidöffnung in den Druckraum. Anders formuliert, ist der Druckraum über die Druckanschlussöffnung, den Zwischendruckraum und die mindestens eine Fluidöffnung mit Fluid vom Druckanschluss versorgbar. Besonders bevorzugt ist die Druckleitung unmittelbar mit dem Druckanschluss verbunden.
Im Rahmen der Verbindung wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Druckanschluss und dem Zwischendruckraum eine hydraulische Bremse gebildet ist, welche eine pulsierende Strömung, insbesondere aus dem Zwischendruckraum über die Druckanschlussöffnung zu dem Druckanschluss, eines von dem Ringkolben verdrängten Hydraulikfluids bei einer Bewegung des Ringkolbens durch Erhöhen eines Strömungswiderstands abbremst. Insbesondere dient die hydraulische Bremse zur Reduzierung bzw. Dämpfung von Druckpulsationen bei einer Betätigung des Nehmerzylinders durch eine Erhöhung des Strömungswiderstandes im Bereich der Druckanschlussöffnung. Die hydraulische Bremse kann durch ein separates Bauteil und/oder eine geometrische Änderung des Ringgehäuses und/oder des Gehäuseabschnittes realisiert werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass während der Betätigung des Nehmerzylinders in Kombination mit einer schiefen Kupplungsvorrichtung hohe Schwingungen/Dynamiken auftreten, die sich als starke Taumelbewegung im Ringkolben wiederspiegeln. Es entstehen starke Fluiddynamiken, die zu Druckpulsationen führen. Die Druckpulsationen beeinflussen das gesamte System negativ und können sogar zum Ausfall führen bzw. dazu führen, dass die Betätigungsvorrichtung nicht mehr druckgesteuert geregelt werden kann. Die Erfindung beruht auf der Idee, dass pulsierende Strömungen bzw. Druckpulsationen über den Strömungswiderstand beeinflusst werden können. Je höher der Strömungswiderstand ist, desto höher ist der Dämpfungseffekt. Durch die Anordnung bzw. Ausbildung einer hydraulischen Bremse zwischen dem Zwischendruckraum und dem Druckanschluss kann der Strömungswiderstand möglichst nahe am Nehmerzylinder in einfacher Weise erhöht werden. Es wird somit eine Betätigungsvorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine hohe Betriebssicherheit sowie einen robusten Betrieb, insbesondere in Kombination mit einer schiefen Kupplungsvorrichtung, auszeichnet.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die hydraulische Bremse durch einen radial zwischen dem Ringgehäuse und der Druckanschlussöffnung gebildeten Bremsspalt gebildet ist. Insbesondere ist der Bremsspalt durch einen radialen Abstand bezüglich der Hauptachse zwischen der Druckanschlussöffnung und dem Ringgehäuse definiert. Bevorzugt ist der radiale Abstand zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Ringgehäuse an der Stelle der Druckanschlussöffnung um ein Vielfaches, beispielsweise um mindestens 50%, kleiner als ein radialer Abstand zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Ringgehäuse an der Stelle der Fluidöffnung. Der Strömungswiderstand wird dadurch erhöht, dass bei der Bewegung des Ringkolbens ein Teil des verdrängten Hydraulikfluids über den Bremsspalt in die Druckanschlussöffnung gedrückt wird. Vereinfacht gesagt, ist der Strömungswiderstand im Bremsspalt groß gegenüber dem Strömungswiderstand im restlichen durchströmten System, insbesondere dem Zwischendruckraum und/oder dem Druckanschluss. Es wird somit eine besonders kostengünstige Möglichkeit zur Erhöhung des Strömungswiderstandes vorgeschlagen.
In einer konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass der Zwischendruckraum im Bereich der Druckanschlussöffnung als ein die Hauptachse umlaufender Ringspalt ausgebildet ist, welcher zur Bildung des Bremsspaltes eine gegenüber dem restlichen Zwischendruckraum reduzierte Spaltbreite aufweist. Insbesondere mündet die Druckanschlussöffnung zur Erhöhung des Strömungswiderstands unmittelbar in dem Ringspalt. Bevorzugt weist der Ringspalt eine Spaltbreite von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm, im Speziellen weniger als 1 mm auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der Zwischendruckraum außerhalb des Ringspaltes einen radialen Abstand von mehr als 10 mm, vorzugsweise mehr als 15 mm, im Speziellen mehr als 20 mm auf. Prinzipiell kann der Ringspalt in Umfangsrichtung eine konstante reduzierte Spaltbreite aufweist. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Ringspalt nur an der Stelle der Druckanschlussöffnung eine reduzierte Spaltbreite aufweist. Es wird somit eine hydraulische Bremse vorgeschlagen, welche sich durch eine geometrische Anpassung des Zwischendruckraums besonders kostengünstig realisieren lässt.
In einer alternativen oder optional ergänzenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die hydraulische Bremse durch eine in die Druckanschlussöffnung eingesetzte Zylinderbuchse gebildet ist. Insbesondere ist die Zylinderbuchse in Bezug auf die Hauptachse radial oder schräg, insbesondere mit einem Winkel von mehr als 45°, vorzugsweise mehr als 65°, im Speziellen mehr als 85°, in die Druckanschlussöffnung eingesetzt bzw. eingesteckt. Insbesondere dient die Zylinderbuchse dazu, die Durchgangsöffnung in Richtung einer Außenmantelfläche des Ringgehäuses hin zu verlängern. Beispielsweise kann die Zylinderbuchse kraftschlüssig, z.B. durch eine Presspassung, in der Druckanschlussöffnung fixiert sein. Der Strömungswiderstand wird dadurch erhöht, dass bei der Bewegung des Ringkolbens ein Teil des verdrängten Hydraulikfluids über die Zylinderbuchse in die Druckanschlussöffnung gedrückt wird. Vereinfacht gesagt, ist der Strömungswiderstand in und/oder unmittelbar vor der Zylinderbuchse groß gegenüber dem Strömungswiderstand im restlichen durchströmten System, insbesondere dem Zwischendruckraum und/oder dem Druckanschluss. Es wird somit eine hydraulische Bremse vorgeschlagen, welche sich durch Einsatz eines separaten Bauteils besonders einfache realisieren lässt. Zudem hat die Zylinderbuchse den Vorteil, dass die hydraulische Bremse in einfacher Weise in bestehende Bremsvorrichtung nachgerüstet werden kann.
In einer Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Zylinderbuchse zumindest abschnittsweise in den Zwischendruckraum ragt, so dass die Zylinderbuchse zur Erhöhung des Strömungswiderstandes eine Störkontur und/oder einen Bremspalt in dem Zwischendruckraum bildet. Insbesondere wird die pulsierende Strömung und/oder ein Strömungsweg aus dem Zwischendruckraum in Richtung des Druckanschlusses durch die Störkontur gebremst bzw. umgelenkt. Alternativ oder optional ergänzend wird die pulsierende Strömung durch den Bremspalt gebremst, welcher radial zwischen dem in den Zwischendruckraum ragenden Ende der Zylinderbuchse und dem Ringgehäuse gebildet ist. Vorzugsweise ragt die Zylinderbuchse so weit in den Zwischendruckraum, dass ein radialer Abstand zwischen der Zylinderbuchse und dem Ringgehäuse kleiner ist als ein minimaler Abstand zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Ringgehäuse. Besonders bevorzugt ragt die Zylinderbuchse zu mehr als 40%, vorzugsweise mehr als 60%, im Speziellen mehr als 80% eines radialen Abstandes zwischen der Druckanschlussöffnung und dem Ringgehäuse in den Zwischendruckraum. Somit kann in einfacher Weise die pulsierenden Strömungen aus dem Zwischendruckraum in die Druckanschlussöffnung gebremst werden.
In einer alternativen oder optional ergänzenden Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Zylinderbuchse eine zentrale Durchgangsöffnung aufweist, welche zur Erhöhung des Strömungswiderstandes eine gegenüber der Druckanschlussöffnung reduzierten Öffnungsquerschnitt aufweist. Insbesondere wird die pulsierende Strömung aus dem Zwischendruckraum in Richtung des Druckanschlusses durch den reduzierten Öffnungsquerschnitt gebremst. Prinzipiell kann die Zylinderbuchse vollständig in dem Gehäuseabschnitt angeordnet sein. Bevorzugt jedoch ragt die Zylinderbuchse zumindest abschnittsweise in den Zylinderdruckraum, um zusätzlich den Strömungswiderstand durch die Bildung der Störkontur und/oder des Bremsspaltes zu beeinflussen. Beispielsweise kann der Öffnungsquerschnitt der Durchgangsöffnung um mindestens 10%, vorzugsweise mehr als 30%, im Speziellen mehr als 50% gegenüber dem Öffnungsquerschnitt der Druckanschlussöffnung reduziert sein. Besonders bevorzugt ist die Durchgangsöffnung als eine Durchgangsbohrung ausgebildet, welche die Druckanschlussöffnung in Richtung der Außenmantelfläche des Ringgehäuses mit dem reduzierten Öffnungsquerschnitt verlängert. Durch die Dimensionierung des Öffnungsquerschnittes kann somit der Strömungswiderstand in einfacher Weise an die zu erwartenden Druckpulsationen angepasst werden. In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Zylinderbuchse eine geschlossene Zylindermantelfläche aufweist. Insbesondere verläuft ein Fluidströmungsweg von dem Zwischendruckraum ausschließlich über die Durchgangsöffnung zum Druckanschluss. Es wird somit eine Zylinderbuchse vorgeschlagen, welche sich durch einfache und kostengünstige Herstellung auszeichnet.
In einer alternativen Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Zylinderbuchse mehrere radiale Durchtrittsöffnungen aufweist. Insbesondere teilt sich ein Fluidströmungsweg in einen über die Durchgangsöffnung verlaufenden Hauptströmungsweg sowie mehrere über die Durchtrittsöffnungen verlaufende Nebenströmungswege auf. Insbesondere weist zumindest der in den Zwischendruckraum ragende Teil der Zylinderbuchse die Durchtrittsöffnungen auf. Alternative können die Durchtrittsöffnungen jedoch auch über den gesamten Umfang verteilt sein. Vorzugsweise sind Durchtrittsöffnungen in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsachse der Zylinderbuchse beabstandet und/oder gleichmäßig verteilt. Bevorzugt weisen die Durchtrittsöffnungen jeweils einen deutlich kleineren Öffnungsquerschnitt als die Durchgangsöffnung auf. Die Durchtrittsöffnungen können als radiale Bohrungen ausgebildet sein, welche in der zentralen Durchgangsöffnung münden. Durch die Aufteilung des Strömungsweges kann die pulsierende Strömung zusätzlich beeinflusst werden, um die Druckpulsationen zu dämpfen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein hydraulisches Betätigungssystem für ein Fahrzeug, mit der Betätigungsvorrichtung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere dient das Betätigungssystem dazu, bei einer Betätigung des Nehmerzylinders einen Betätigungsdruck hydraulisch zu erzeugen, so dass eine aus dem Betätigungsdruck resultierende Betätigungskraft auf den Ringkolben übertragen wird und dieser axial ausgerückt wird.
Hierzu umfasst das Betätigungssystem eine Pumpe, welche zur Erzeugung eines Betätigungsvolumenstroms für den Nehmerzylinder ausgebildet und/oder geeignet ist, wobei die Pumpe auf einer Druckseite über eine Druckleitung mit dem Druckanschluss des Gehäuseabschnittes verbunden ist. Insbesondere dient die Pumpe zum Aufbau und Aufrechterhaltung des Betätigungsdrucks auf der Druckseite bzw. in dem Druckraum des Nehmerzylinders. Insbesondere ist die Pumpe als eine elektrisch betriebene Pumpe ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Pumpe durch einen separaten Elektromotor antreibbar ist. Bevorzugt ist die Fluidpumpe auf einer Saugseite über eine Saugleitung mit einer Fluidquelle verbunden.
Weiterhin weist das Betätigungssystem ein parallel zu der Pumpe geschaltetes Drucksteuerventil auf, welches zur Begrenzung eines Betätigungsdrucks auf der Druckseite ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist das Drucksteuerventil ausgebildet, in Abhängigkeit des Betätigungsdrucks auf der Druckseite den Fluidfluss auf der Druckseite zu kontrollieren. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Drucksteuerventil bis zum Erreichen und zur Aufrechterhaltung des Betätigungsdrucks geschlossen ist und bei einer Überschreitung und zum Abbau des Betätigungsdrucks geöffnet wird. Im Speziellen sind die Pumpe und das Drucksteuerventil Teil eines Smart Hydraulic Actuators (SHA). Das Drucksteuerventil kann hierzu an eine nehmerzylinderseitige Verzweigungsstelle der Druckleitung angeschlossen sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug, mit mindestens oder genau einer Antriebsmaschine, mit mindestens oder genau einer Kupplungsvorrichtung und mit der Betätigungsvorrichtung und/oder dem hydraulischen Betätigungssystem, wie diese bereits zuvor beschrieben wurden.
Vorzugsweise ist die Antriebsmaschine als eine elektrische Maschine ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebsmaschine die einzige Traktionsmaschine für das Fahrzeug bildet. Alternativ hierzu weist das Fahrzeug noch weitere Traktionsmaschinen, zum Beispiel eine weitere elektrische Maschine und/oder einen Verbrennungsmotor zur Erzeugung des Antriebsmoments auf. Die Antriebsmaschine kann einem einzigen angetriebenen Rad des Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder als ein Einzelradantrieb ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist die Antriebsmaschine zwei angetriebenen Rädern, vorzugsweise einer gemeinsamen Achse zugeordnet und/oder als eine elektrische Achse ausgebildet. Bei anderen Ausführungsformen kann die Antriebsmaschine auch allen angetriebenen Rädern des Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder als ein Allradantrieb ausgebildet sein.
Die Kupplungsvorrichtung ist ausgebildet, die Antriebsmaschine in bestimmten Fahrsituationen abzukoppeln und/oder einen Antriebsmomentenpfad zu trennen, wobei die Betätigungsvorrichtung, insbesondere der Nehmerzylinder, zur Betätigung der Kopplungsvorrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Kupplungsvorrichtung als eine Trennkupplung, auch als KO-Kupplung bezeichnet, ausgebildet, welche ausgebildet ist, den Antriebsmomentenpfad nach der Antriebsmaschine zu trennen. Damit kann die Antriebsmaschine rotieren ohne, dass ein Antriebsmoment auf die angetriebenen Räder übertragen wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Betätigungssystems zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Kupplungsanordnung mit einer Betätigungsvorrichtung und einer Kupplungsvorrichtung;
Fig. 4 eine alternative Ausführung der Betätigungsvorrichtung der
Kupplungsanordnung in gleicher Darstellung wie in Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Zylinderbuchse für die
Betätigungsvorrichtung nach Fig. 4; Fig. 6 eine alternative Ausführung der Zylinderbuchse in gleicher Darstellung wie in Fig. 5;
Figur 1 zeigt einen stark schematisierten Antriebstrang 1 für ein Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Antriebsstrang 1 weist ein Antriebsmodul 2 mit einer Kupplungsanordnung 3 und einer Antriebsmaschine 4 auf.
Der Antriebsstrang 1 weist weiterhin eine weitere Antriebsmaschine 5 auf, welche über die Kupplungsanordnung 3 mit der Antriebsmaschine 4 antriebstechnisch gekoppelt und/oder koppelbar ist. Die Antriebsmaschine 4 und die weitere Antriebsmaschine 5 können jeweils als eine elektrische Maschine ausgebildet sein. Alternativ kann die weitere Antriebsmaschine 5 jedoch auch als eine Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Antriebsmodul 2 als ein sogenanntes Hybridmodul ausgebildet sein.
Die Kupplungsanordnung 3 ist als eine Trennkupplung, auch KO-Kupplung genannt, welche zur Unterbrechung eines Antriebsmoments zwischen den beiden Antriebsmaschinen 4, 5 eingerichtet ist. In einem geschlossenen Zustand der Kupplungsanordnung 3 sind eine Welle 6, z.B. eine Rotorwelle, der Antriebsmaschine 4 und eine weitere Welle 7, z.B. eine Kurbelwelle, der weiteren Antriebsmaschine 5 drehfest miteinander gekoppelt und in einem offenen Zustand relativ zueinander verdrehbar.
Der Antriebsstrang 1 weist zudem eine Getriebevorrichtung 8 auf, welche eingangsseitig mit der Antriebsmaschine 4 bzw. der weiteren Antriebsmaschine 5 und ausgangseitig mit einem Differential 9 getriebetechnisch verbunden ist, wobei ein von der Antriebsmaschine 4 und/oder der weiteren Antriebsmaschine 5 erzeugtes Drehmoment über die Getriebevorrichtung 8 auf das Differential 9 und somit auf die angetriebenen Räder 10 des Fahrzeuges übertragen bzw. übersetzt wird. Beispielsweise kann die Getriebevorrichtung 8 als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt sein. Figur 2 zeigt ein hydraulisches Betätigungssystem 1 1 , welches zur Betätigung der Kupplungsanordnung 3 ausgebildet und/oder geeignet ist. Das Betätigungssystem 1 1 weist hierzu eine Betätigungsvorrichtung 12 mit einem konzentrischen Nehmerzylinder 13, kurz CSC, auf, welcher koaxial und/oder konzentrisch zu der Welle 6 und/oder der weiteren Welle 7 angeordnet bzw. anordenbar ist. Der Nehmerzylinder 13 dient zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung 30, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, wobei der Nehmerzylinder 13 hierzu mit einem Betätigungsorgan der Kupplungsvorrichtung 30 bewegungsgekoppelt ist.
Der Nehmerzylinder 13 weist ein Ringgehäuse 14 sowie einen in dem Ringgehäuse 14 aufgenommenen Ringkolben 15 auf, welcher relativ zu dem Ringgehäuse 14 axial in Bezug auf eine Hauptachse 100 der Welle 6 bzw. der weiteren Welle 7 zwischen einer eingerückten und einer ausgerückten Endstellung 101 , 102 bewegbar ist. Das Ringgehäuse 14 und der Ringkolben 15 sind in Bezug auf die Hauptachse 100 koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet.
In bestimmten Fährbetrieben in denen keine Antriebsenergie benötigt wird, wie z.B. einem Segelbetrieb, wird der Nehmerzylinder 13 betätigt, um die Kupplungsvorrichtung 30 zu öffnen. Die Welle 6 und die weitere Welle 7 sind somit antriebstechnisch voneinander getrennt, so dass keine Energie auf die Räder 10 übertragen wird und das Fahrzeug weiterrollt ohne aktiv Energie von der Batterie zu verbrauchen.
Der Ringkolben 15 liegt innerhalb des Ringgehäuses 14 radial dichtend an, so dass ein Druckraum 16 axial durch den Ringkolben 15 begrenzt bzw. abgedichtet ist. Der Nehmerzylinder 13 ist hydraulisch betätigbar, wobei der Druckraum 16 hierzu in einem Betriebszustand mit einem Hydraulikfluid, z.B. ein Hydrauliköl, befüllt ist bzw. befüllt wird. Das Ringgehäuse 14 weist hierzu an einer radialen Außenseite mindestens eine Fluidöffnung 17 auf, über welche der Druckraum 16 mit dem Hydraulikfluid versorgt wird.
Die Betätigungsvorrichtung 12 weist einen Gehäuseabschnitt 18 auf, in welchem das Ringgehäuse 14 zumindest abschnittsweise aufgenommen ist. Dabei ist radial zwischen dem Ringgehäuse 14 und dem Gehäuseabschnitt 18 ein die Hauptachse 100 umlaufender Zwischendruckraum 19 gebildet, welcher über eine in dem Gehäuseabschnitt 18 ausgebildeten Druckanschlussöffnung 20 fluidtechnisch mit einem Druckanschluss 21 des Gehäuseabschnittes 18 strömungstechnisch verbunden ist. Die Fluidöffnung 17 verbindet dabei den Druckraum 16 strömungstechnisch mit dem Zwischendruckraum 19. Beispielweise ist der Gehäuseabschnitt 18 als ein Gehäuse der Antriebsmaschine 4, der weiteren Antriebsmaschine 5 oder des Getriebes 8 ausgebildet.
Das hydraulische Betätigungssystem 1 1 weist einen Smart Hydraulic Actuator (SHA) auf, welcher im Wesentlichen eine Pumpe 22, ein Drucksteuerventil 23 und ein Rückschlagventil 24 umfasst. Die Pumpe 22 ist auf einer Druckseite 25 über eine Druckleitung 27 fluidtechnisch mit dem Druckanschluss 21 des Gehäuseabschnittes 18 verbunden, wobei die Pumpe 22 einen Betätigungsvolumenstrom 103 erzeugt, welcher im Betrieb von der Pumpe 22 über die Druckleitung 27 und den Zwischendruckraum 19 in den Druckraum 16 strömt, wodurch ein Druck in dem Druckraum 16 erhöht und eine Betätigungskraft auf den Ringkolben 15 aufgebracht wird. Hierzu ist die Pumpe 22 auf einer Saugseite 26 über eine Saugleitung 28 mit einer Fluidquelle 29 verbunden. Beispielsweise kann die Fluidquelle 29 ein Ölsumpf sein.
Das Rückschlagventil 24 ist auf der Druckseite 25 in Reihe zu der Pumpe 22 in der Druckleitung 27 geschaltet, wobei das Rückschlagventil 24 eine Strömung in Richtung des Nehmerzylinders 13 zulässt und in Richtung der Pumpe 22 verhindert. Das Rückschlagventil 24 dient dazu den Betätigungsdruck in dem Nehmerzylinder 13 bei einem Stillstand der Pumpe 22 zu halten.
Das Drucksteuerventil 23 ist auf der Druckseite 25 parallel zu der Pumpe 22 geschaltet, wobei das Drucksteuerventil 23 den Betätigungsdruck begrenzt. Hierzu ist das Drucksteuerventil 23 in Abhängigkeit des Betätigungsdruckes auf der Druckseite 25 zumindest zwischen einer Sperrstellung und einer Offenstellung schaltbar, wobei in der Sperrstellung ein Druckaufbau und in der Offenstellung ein Druckabbau stattfindet. Bei einer Betätigung des Nehmerzylinders 13 fördert die Pumpe 22 solange das Hydraulikfluid in den Druckraum 16 bis ein festgelegter Zieldruck erreicht ist, wobei das Drucksteuerventil 23 bei Erreichen des Zieldrucks zumindest kurzzeitig in die Offenstellung umschaltet, um den Betätigungsdruck auf einem konstanten Druckniveau zu halten. Hierzu kann das Drucksteuerventil 23 als ein druckgesteuertes Wegeventil, z.B. ein 2/2-Wegeventil, ausgestaltet sein. Prinzipiell kann die Übermenge an Hydraulikfluid über das Drucksteuerventil 23 unmittelbar an die Fluidquelle 29, wie in Fig. 2 dargestellt, zurückgeführt werden. Alternativ kann die Übermenge an Hydraulikfluid jedoch auch an anderer Stelle, z.B. zur Kühlung und/oder Schmierung der Antriebsmaschine 4 und/oder der weiteren Antriebsmaschine 5 und/oder des Getriebes 8, zugeführt werden.
Wie in Figur 3 dargestellt, ist die Kupplungsanordnung 3 im Wesentlichen aus der Kupplungsvorrichtung 30 und der Betätigungsvorrichtung 12 aufgebaut, welche in Bezug auf eine Hauptachse 100 koaxial zueinander angeordnet sind. Dabei bildet die Welle 6 eine Ausgangswelle und die weitere Welle 7 eine Eingangswelle der Kupplungsanordnung 3 bzw. der Kupplungsvorrichtung 30. Die Welle 6 und die weitere Welle 7 sind dabei in Bezug auf die Hauptachse 100 koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die Welle 6 als eine Hohlwelle und die Welle 7 als eine durch die Hohlwelle geführte Vollwelle oder weitere Hohlwelle ausgebildet ist.
Das Ringgehäuse 14 weist einen axial in Bezug auf die Hauptachse 100 einseitig geöffneten Ringraum 31 auf, in welchem der Ringkolben 15 axial in Bezug auf die Hauptachse 100 verschiebbar aufgenommen ist und den Druckraum 16 begrenzt. Zur Abdichtung des Druckraums 16 weist der Nehmerzylinder 13 einen äußeren und einen inneren Dichtring 32, 33 auf, wobei der Ringkolben 15 in radialer Richtung über den äußeren Dichtring 32 in einer radialen Richtung bezüglich der Hauptachse 100 und über den inneren Dichtring 33 in einer radialen Gegenrichtung bezüglich der Hauptachse 100 innerhalb des Ringraums 31 dichtend an dem Ringgehäuse 14 anliegt. Die beiden Dichtringe 32, 33 sind jeweils als eine Elastomerdichtung, insbesondere als Nutdichtringe, ausgebildet, welche verliersicher an dem Ringkolben 15 festgelegt sind. Hierzu weist der Nehmerzylinder 13 einen Haltering 34 auf, welcher ausgebildet ist, die beiden Dichtringe 32, 33 axial in Bezug auf die Hauptachse 100 gegen Verlieren und/oder gegen Verrutschen an dem Ringkolben 15 zu sichern.
Wie bereits in Figur 2 beschrieben, ist radial zwischen dem Ringgehäuse 14 und dem Gehäuseabschnitt 18 der Zwischendruckraum 19 gebildet. Der Nehmerzylinder 13 weist einen ersten und einen zweiten Dichtring 35, 36 auf, welche den Zwischendruckraum 19 fluiddicht abdichten. Hierzu sind die beiden Dichtringe 35, 36 an der radialen Außenseite des Ringgehäuses 14 festgelegt, wobei der erste Dichtung 35 bezüglich der Hauptachse 100 in radialer Richtung an einer radialen Innenseite des Gehäuseabschnittes 18 um laufend anliegt, um den Zwischendruckraum 19 bezüglich der Hauptachse 100 in einer axialen Richtung abzudichten, und der zweite Dichtung 36 in radialer Richtung an dem Gehäuse 16 anliegt, um den Zwischendruckraum 19 bezüglich der Hauptachse 100 in einer axialen Gegenrichtung abzudichten. , wobei die Fluidöffnung 17 axial zwischen den beiden Dichtungen 35, 36 angeordnet ist bzw. in dem Zwischendruckraum 19 mündet.
Die Betätigungsvorrichtung 11 weist zudem ein Ausrücklager 37 und einen Drucktopf 38 auf, welche zur Übertragung einer Betätigungskraft des Nehmerzylinders 12 mit dem Ringkolben 15 bewegungsgekoppelt sind. Beispielsweise ist das Ausrücklager 37 als ein Schrägkugellager ausgebildet, welches zur Aufnahme von radialen und axialen Kräften in Bezug auf die Hauptachse 100 ausgebildet und/oder geeignet ist.
Das Ausrücklager 37 ist radial innerhalb des Ringkolbens 15 bzw. konzentrisch zu dem Ringkolben 15 angeordnet, wobei das Ausrücklager 37 einerseits, z.B. mit einem Innenring, axial an dem Drucktopf 38 und andererseits, z.B. mit einem Außenring, axial über eine Zwischenscheibe 39, z.B. eine Shim-Scheibe, an dem Ringkolben 15 abgestützt ist.
Die Kupplungsvorrichtung 30 weist einen Außenlamellenträger 40 und einen Innenlamellenträger 41 auf, wobei der Außenlamellenträger 40 mehrere als Stahllamellen ausgebildete Außenlamellen 42 und der Innenlamellenträger 41 mehrere als Reiblamellen ausgebildete Innenlamellen 43 trägt, welche abwechselnd hintereinander angeordnet sind. Der Außenlamellenträger 40 ist dabei mit der Welle 6 und der Innenlamellenträger 41 mit der weiteren Welle 7 drehtest verbunden.
Bei einer Betätigung des Geberzylinders wird eine hydraulische Säule in Richtung des Nehmerzylinders 13 verschoben, wobei das Hydraulikfluid über die Druckanschlussöffnung 20 in den Zwischendruckraum 19 und über die Fluidöffnung 17 in den Druckraum 16 strömt, wodurch ein Fluiddruck in dem Druckraum 16 erhöht und die Betätigungskraft auf den Ringkolben 15 aufgebracht wird. Dabei wird der Ringkolben 15 axial bewegt, um die Betätigungskraft über das Ausrücklager 37 und den Drucktopf 38 auf die Kupplungsvorrichtung 30 zu übertragen, wodurch die Innen- und Außenlamellen 42, 43 reibschlüssig zusammengepresst werden, um die Kupplungsvorrichtung 30 zu schließen.
Während der Betätigung des Nehmerzylinders 12 können bei einer schrägen Kupplungsvorrichtung 30 hohe Schwingungen/Dynamiken auftreten, die sich als starke Taumelbewegung im Ringkolben 15 wiederspiegeln und starke Fluiddynamiken erzeugen, die zu Druckpulsationen führen. Die Druckpulsationen beeinflussen das gesamte Betätigungssystem 11 in negativer Weise und können sogar zum Ausfall führen bzw. dazu führen, dass das Drucksteuerventil 23 nicht mehr druckgesteuert regeln kann. Es hat sich gezeigt, dass die Druckpulsationen durch den Strömungswiderstand in positiver Weise beeinflusst werden können. Je höher der Strömungswiderstand, desto mehr ist der Dämpfungseffekt auf die Druckpulsation.
Wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, wird daher zwischen dem Druckanschluss 21 und dem Druckraum 16 eine hydraulische Bremse 44 vorgesehen, welche ausgebildet ist, einen Strömungswiderstand innerhalb des Zwischendruckraums 19 zu erhöhen.
Wie in Figur 3 dargestellt, ist die hydraulische Bremse 44 durch einen radial zwischen dem Ringgehäuse 14 und der Druckanschlussöffnung 20 gebildeten Bremsspalt 45 gebildet, wobei der Strömungswiderstand dadurch erhöht wird, dass bei der Bewegung des Ringkolbens 15 ein Teil des verdrängten Hydraulikfluids bzw. die pulsierende Strömung über den Bremsspalt 45 in die Druckanschlussöffnung 20 gedrückt wird. Der Bremsspalt 45 ist dabei durch einen zumindest im Bereich der Druckanschlussöffnung 20 ausgebildeten Ringspalt gebildet, welcher zur Bildung des Bremsspaltes 45 eine gegenüber dem restlichen Zwischendruckraum 19 reduzierte Spaltbreite 104 aufweist. Vereinfacht gesagt, wird die Geometrie des Ringgehäuses 14 und/oder des Gehäuseabschnittes 18 an der Stelle der Druckanschlussöffnung 20 so verändert, dass der Zwischendruckraum 19 zwischen dem Ringgehäuse 14 und dem Gehäuseabschnitt 18 möglichst klein wird, um den Strömungswiderstand zu erhöhen. Beispielsweise kann der Bremspalt 45 eine Spaltbreite 105 von weniger als 3 mm aufweisen.
Wie in Figur 4 dargestellt, ist die hydraulische Bremse 44 durch eine in die Druckanschlussöffnung 20 eingesetzte Zylinderbuchse 46 gebildet, welche abschnittsweise in den Zwischendruckraum 19 hineinragt. Beispielsweise ragt die Zylinderbuchse 46 zu mehr als 50% der gesamten Baulänge in den Zwischendruckraum 19 und/oder ist mit einem Abstand von weniger als 3 mm zu dem Ringgehäuse 14 beabstandet. Anders formuliert, ragt die Zylinderbuchse 46 bezüglich eines radialen Abstand zwischen dem Ringgehäuse 14 und dem Gehäuseabschnitt 18 größtenteils bzw. zu mehr als 50% in den Zwischendruckraum 19. Zur Erhöhung des Strömungswiderstandes kann die Zylinderbuchse 46 eine Störkontur 47 in dem Zwischendruckraum 17 bilden und/oder gegenüber dem Ringgehäuse 14 einen Bremsspalt 45 bilden bzw. mitbilden. Beispielsweise ist die Zylinderbuchse 46 kraftschlüssig, z.B. über eine Presspassung, in die Druckanschlussöffnung 20 eingesetzt.
In den Figuren 5 und 6 sind zwei verschiedene Ausführungen der Zylinderbuchse 46 dargestellt. Die Zylinderbuchse 46 ist in beiden Ausführungen im Wesentlichen rohrförmig bzw. als Rohrstück ausgebildet. Die Zylinderbuchse 46 weist hierzu eine zentrale Durchgangsöffnung 48 auf, welche die Druckanschlussöffnung 20 in Richtung des Ringgehäuses 14 verlängert. Zur weiteren Erhöhung des Strömungswiderstandes kann die Durchgangsöffnung 48 einen reduzierten Öffnungsquerschnitt gegenüber der Druckanschlussöffnung 20 aufweisen. Wie in Figur 5 dargestellt, weist die Zylinderbuchse 46 eine umlaufend geschlossene Zylindermantelfläche 49 auf, so dass der Strömungsweg ausschließlich über die Durchgangsöffnung 48 in bzw. aus den Zwischendruckraum 19 verläuft.
Alternativ hierzu kann, wie in Figur 6 dargestellt, die Zylinderbuchse 46 mehrere radial in der Durchgangsöffnung 48 mündende Durchtrittsöffnungen 50 aufweisen, so dass der Strömungsweg in einen über die Durchgangsöffnung 48 verlaufenden Hauptströmungsweg sowie mehrere über die Durchtrittsöffnungen 50 verlaufende Nebenströmungswege in bzw. aus den Zwischendruckraum 19 verläuft. Beispielsweise können die Durchtrittsöffnungen 50 gleichmäßig verteilt in die Zylindermantelfläche 49 eingebracht sein.
Bezuqszeichenliste
Antriebsstrang Antriebsmodul Kupplungsvorrichtung Antriebsmaschine weitere Antriebsmaschine Welle weitere Welle Getriebe Differential Räder
Betätigungssystem Betätigungsvorrichtung Nehmerzylinder Ringgehäuse Ringkolben Druckraum Fluidöffnung Gehäuseabschnitt Zwischendruckraum Druckanschlussöffnung Druckanschluss Pumpe
Drucksteuerventil Rückschlagventil Druckseite
Saugseite Druckleitung Saugleitung Fluidquelle Kupplungsanordnung Ringraum äußerer Dichtung innerer Dichtung Haltering erster Dichtring zweiter Dichtring Ausrücklager Drucktopf Zwischenscheibe Außenlamellenträger Innenlamellenträger Außenlamellen Innenlamellen hydraulische Bremse Bremsspalt Zylinderbuchse Durchgangsöffnung
Zylindermantelfläche Durchtrittsöffnungen
Drehachse eingerückte Endstellung ausgerückte Endstellung Betätigungsvolumenstrom Spaltbreite

Claims

Patentansprüche
1 . Betätigungsvorrichtung (12) zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung (30),
- mit einem konzentrischen Nehmerzylinder (13), welcher einen Ringkolben (15) und ein Ringgehäuse (14) aufweist, wobei der Ringkolben (15) axial beweglich in einem die Hauptachse (100) umlaufenden Ringraum (31 ) des Ringgehäuses (14) aufgenommen ist und den Ringraum (31 ) axial in Bezug auf die Hauptachse (100) begrenzt, so dass ein mit einem Hydraulikfluid befüllbarer Druckraum (16) zwischen dem Ringkolben (15) und dem Ringgehäuse (14) gebildet ist,
- mit einem Gehäuseabschnitt (18), wobei das Ringgehäuse (14) in dem Gehäuseabschnitt (18) aufgenommen ist und radial zwischen dem Ringgehäuse (14) und dem Gehäuseabschnitt (18) ein die Drehachse (100) umlaufender Zwischendruckraum (16) gebildet ist, welcher über mindestens eine in dem Ringgehäuse (14) ausgebildete Fluidöffnung (17) einerseits mit dem Druckraum (16) und andererseits über eine in dem Gehäuseabschnitt (16) ausgebildete Druckanschlussöffnung (20) mit einem Druckanschluss (21 ) fluidtechnisch verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckanschluss (21 ) und dem Druckraum (16) eine hydraulische Bremse (44) zur Erhöhung eines Strömungswiderstands in dem Zwischendruckraum (19) gebildet ist, um eine pulsierende Strömung eines von dem Ringkolben (15) verdrängten Hydraulikfluids bei einer Bewegung des Ringkolbens (15) abzubremsen.
2. Betätigungsvorrichtung (12) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Bremse (44) durch einen radial zwischen dem Ringgehäuse (14) und der Druckanschlussöffnung (20) gebildeten Bremsspalt (45) gebildet ist, wobei bei der Bewegung des Ringkolbens (15) ein Teil des verdrängten Hydraulikfluids über den Bremsspalt (45) in die Druckanschlussöffnung (20) gedrückt wird.
3. Betätigungsvorrichtung (12) nach Anspruch 2, dass der Zwischendruckraum (19) im Bereich der Druckanschlussöffnung (20) als ein Ringspalt ausgebildet ist, welcher zur Bildung des Bremsspaltes (45) eine gegenüber dem restlichen Zwischendruckraum (19) reduzierte Spaltbreite (105) aufweist.
4. Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Bremse (44) durch eine in die Druckanschlussöffnung (20) eingesetzte Zylinderbuchse (46) gebildet ist, wobei bei der Bewegung des Ringkolbens (15) ein Teil des verdrängten Hydraulikfluids über die Zylinderbuchse (46) in die Druckanschlussöffnung (20) gedrückt wird.
5. Betätigungsvorrichtung (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbuchse (46) zumindest abschnittsweise in den Zwischendruckraum (19) ragt, so dass die Zylinderbuchse (46) zur Erhöhung des Strömungswiderstandes eine Störkontur (47) und/oder einen Bremspalt (45) in dem Zwischendruckraum (19) bildet.
6. Betätigungsvorrichtung (12) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbuchse (46) eine zentrale Durchgangsöffnung (48) aufweist, welche zur Erhöhung des Strömungswiderstandes einen gegenüber der Druckanschlussöffnung (20) reduzierten Öffnungsquerschnitt aufweist.
7. Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbuchse (46) eine geschlossene Zylindermantelfläche
(49) aufweist.
8. Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbuchse (46) mehrere radiale Durchtrittsöffnungen
(50) aufweist.
9. Hydraulisches Betätigungssystem (11 ) für ein Fahrzeug, mit einer Pumpe (22) zur Erzeugung eines Betätigungsvolumenstroms (103) und mit einem parallel zu der Pumpe (22) geschalteten Drucksteuerventil (23) zur Begrenzung eines Betätigungsdrucks, gekennzeichnet durch eine Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpe (29) auf einer Druckseite (32) über eine Druckleitung (33) mit dem Druckanschluss (21 ) des Gehäuseabschnittes (18) fluidtechnisch verbunden ist.
10. Antriebsstrang (1 ) für ein Fahrzeug, mit mindestens einer Antriebsmaschine (4, 5) zur Erzeugung eines Antriebsmoments und mit einer Kupplungsvorrichtung (30) zur Unterbrechung des Antriebsmoments, gekennzeichnet durch eine Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder ein hydraulisches Betätigungssystem (11 ) nach Anspruch 9.
EP24754554.4A 2023-08-29 2024-08-01 Betätigungsvorrichtung mit hydraulischer bremse, hydraulisches betätigungssystem sowie antriebsstrang Pending EP4771296A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023123183.9A DE102023123183B4 (de) 2023-08-29 2023-08-29 Betätigungsvorrichtung mit hydraulischer Bremse, hydraulisches Betätigungssystem sowie Antriebsstrang
PCT/DE2024/100679 WO2025045294A1 (de) 2023-08-29 2024-08-01 Betätigungsvorrichtung mit hydraulischer bremse, hydraulisches betätigungssystem sowie antriebsstrang

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4771296A1 true EP4771296A1 (de) 2026-07-08

Family

ID=92301007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24754554.4A Pending EP4771296A1 (de) 2023-08-29 2024-08-01 Betätigungsvorrichtung mit hydraulischer bremse, hydraulisches betätigungssystem sowie antriebsstrang

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4771296A1 (de)
CN (1) CN121666500A (de)
DE (1) DE102023123183B4 (de)
WO (1) WO2025045294A1 (de)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19850323A1 (de) 1998-02-24 1999-08-26 Mannesmann Sachs Ag Drosselglied für hydraulische Verstelleinrichtungen bei Kraftfahrzeugen
DE19812254A1 (de) 1998-03-20 1999-09-23 Schaeffler Waelzlager Ohg Drosselventil
DE102006053315A1 (de) 2005-11-30 2007-06-06 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Drosseleinrichtung in hydraulischer Strecke zur Kupplungsbetätigung
DE102020101416A1 (de) * 2020-01-22 2021-07-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsanordnung sowie elektrische Antriebsanordnung mit der Kupplungsanordnung
DE102020105010A1 (de) 2020-02-26 2021-08-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nehmervorrichtung für ein Kupplungssystem sowie Kupplungssystem für ein Fahrzeug
DE102020109989A1 (de) 2020-04-09 2021-10-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit der Kupplungseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023123183A1 (de) 2025-03-06
WO2025045294A1 (de) 2025-03-06
DE102023123183B4 (de) 2025-03-13
CN121666500A (zh) 2026-03-13

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20260330

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR