WO2011127891A1 - Kupplungsbetätigungssystem - Google Patents

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WO2011127891A1
WO2011127891A1 PCT/DE2011/000332 DE2011000332W WO2011127891A1 WO 2011127891 A1 WO2011127891 A1 WO 2011127891A1 DE 2011000332 W DE2011000332 W DE 2011000332W WO 2011127891 A1 WO2011127891 A1 WO 2011127891A1
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WO
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piston
clutch
housing
actuation system
lever
Prior art date
Application number
PCT/DE2011/000332
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jerome Malitourne
Simon Ortmann
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & 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 Gmbh & Co. Kg filed Critical Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Priority to CN201180019162.4A priority patent/CN102844580B/zh
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    • 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
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
    • 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
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D23/14—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings
    • F16D2023/141—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings characterised by using a fork; Details of forks

Definitions

  • the invention relates to a clutch actuation system for actuating a dual clutch of a motor vehicle having the features of the preamble of claim 1.
  • each partial clutch is assigned a partial engagement system, which is formed from an engagement bearing and a cylinder-shaped actuating element connected thereto.
  • These Sectioneinschsysteme are arranged concentrically nested around a transmission input shaft, and each Operaeingursystem is about the respective engagement bearing with the corresponding part clutch in operative connection.
  • the two engagement bearing can be actuated. Since each actuator has two oppositely disposed coupling elements, a hinge connection with the ends of the fork arms of the respective engagement lever can be produced via this.
  • DE 10 2009 034 401 A1 discloses a hydraulically actuable clutch release system for a double clutch which contains two hydrostatic slave cylinder systems arranged around the two transmission input shafts of the dual-clutch transmission, each having at least one pressure-actuable piston for actuating a respective friction clutch and a housing accommodated on the transmission side.
  • the second slave cylinder system for actuating the first part clutch is formed from a plurality of radially outside of the annular cylinder distributed over the circumference, arranged hydrostatic single cylinders, in which acted upon by the same pressure individual pistons are axially guided.
  • This double CSC also requires a correspondingly large radial space.
  • the two cylinders comprise a first annular cylinder coaxial with the transmission input shaft and comprising an annular flange carrying a second cylindrical cylinder parallel to the first cylinder and a fork articulated to the annular flange by means of a ball joint.
  • This fork cooperates with its ball joint end on a diametrically opposed to the cylindrical cylinder with respect to the axis of rotation point and lies with its other end on the piston of the cylinder. It lies with its central part on a ring which is centered on the axis of rotation and carries a stop for the first part clutch.
  • the fork is associated with the piston of said other cylinder and acts on the actuating means of one of the two clutches.
  • the object of the invention is to propose a clutch actuation system for a dual clutch, which requires taking advantage of the conditions in the clutch housing a small space and is inexpensive to produce.
  • a dual clutch of a motor vehicle consisting of two part clutches, actuated by means of a clutch actuation system, wherein the two part clutches are actuated by two acted upon by pressure, coaxially arranged engagement bearing.
  • the first engagement bearing is connected to a coaxial with a transmission input shaft arranged in a housing annular piston which is guided in the housing.
  • the second engagement bearing is arranged from outside the housing Piston actuated, which is in operative connection with the end of an actuating element.
  • This actuator is designed at the other end as a fork, the two arms acting diametrically on the second engagement bearing.
  • a piston acts at least one radially outside of the annular piston arranged in the housing second piston within the surface of an actuating element on this.
  • the cross section of a piston can have different shapes. For example, in addition to a cylindrical one, it can also have a kidney-shaped shape.
  • a plurality of pistons may be provided in the housing outside of the centrally located annular piston.
  • the housing of the clutch actuation system and the at least one piston arranged outside the annular piston can be made of plastic.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the at least one radially outwardly of the annular piston in the housing spaced second piston is designed to be hollow at this point according to the formation of the housing, so that in this cavity a displacement measuring device can be accommodated.
  • this piston is formed from an outer piston which surrounds a form-like inner piston at a distance, so that their lateral surfaces are spaced from each other. This distance between the two pistons allows the compensation of angular deviation with respect to the straight lines of the inner and outer pistons via the piston travel during the pressurization of the system.
  • a support element is introduced at the end in the piston, whose protruding from the piston head is spherical.
  • the adjusting element is designed as a lever and the head of each support element acts on a respective provided in the surface of the lever curved recess.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the one end of the lever for forming a hinge is provided with at least one curved recess and the other end of the lever is fork-shaped, so that it has two fork arms, which with corresponding diametrically on Engagement bearing for actuating the part coupling K1 attached pads are in operative connection. Further, it is advantageous for the hydraulic transmission of a force to the second piston, that between this piston and the housing an annular pressure chamber is present, which is covered by a dirt cover. This dirt cover is preferably designed as a bellows in order to cope with the axial movement of the at least one piston arranged radially outside the annular piston.
  • the coupling housing on at least one survey whose shape is executed inversely to the at least one curved recess of the lever end.
  • this clutch actuation system is the simple and inexpensive manufacture of the components and their ease of assembly.
  • the coupling housing is incorporated by attaching corresponding contours in the connection of the clutch actuation system, so that no additional components are required.
  • it can be dispensed with a further mechanical unit, which minimizes the space requirement.
  • the introduction of force to actuate the piston is advantageously carried out uniformly for both units by means of the pressure medium in the hydraulic path.
  • Figure 1 is a section through an inventive clutch actuation system
  • Figure 2 is a part of the clutch actuating system according to Figure 1 in another
  • Figure 3 is a perspective view of the clutch actuation system
  • Figure 4 is a schematic representation of the actuating element of the clutch actuating system with respect to a engagement bearing;
  • Figures 5 are schematic representation of the actuating element of the clutch actuating system with respect to a engagement bearing
  • a Kuppiungsbetusistssystem 1 is shown, which is a hybrid solution, consisting of a semi-hydraulic unit 1a and a concentric about a transmission input shaft, not shown, slave cylinder (CSC) 1 b, represents.
  • This Kuppiungsbet effetistssystem 1 is used to actuate a two-part clutches K1 and K2 existing, not shown dual clutch.
  • the slave cylinder or the CSC 1b is used to actuate the partial clutch K2 and correspondingly the semi-hydraulic unit 1a for actuating the partial clutch K1.
  • the CSC 1b is known to consist of a housing 3, in which an annular piston 4 is guided axially movable. This annular piston 4 is coupling side connected to a engagement bearing 6. To seal a pressure chamber 8 formed between the annular piston 4 and the housing 3, the annular piston 4 is connected at the end to a sealing element 7. As can be seen from this figure 1, the housing 3 of the clutch actuating system 1 is connected to the clutch housing 2. In addition, radially outside the CSC 1 b, the hydraulic part of the semi-hydraulic unit 1 a is integrated into the housing 3.
  • This hydraulic part in this example also consists of a hydraulically actuable piston 9, which is subdivided for the possibility of adaptation to a difference between the angles to the straight line in an outer piston 9a and an inner piston 9b.
  • the piston 9b is designed so that it is guided on the inner surface of the correspondingly shaped housing 3, which has a cavity for receiving a displacement measuring device 19.
  • it has a sealing element 12 which seals the pressure chamber 14 between the housing 3 and the piston 9.
  • the piston 9a On the lateral surface of the inner piston 9b, which is also hollow, the piston 9a is placed, which has a distance ⁇ to this and thus out of play by the piston 9b.
  • a support element 11 is introduced, which is taken with his foot in this.
  • a support element 11 is spherical.
  • the pistons may have different cross-sectional shapes, such as a kidney shape.
  • the pressure chambers can also be introduced into the same region of the housing 3 as the current pressure chamber 8. If the existing space is not sufficient, it is also possible to arrange the pressure chambers, analogous to the present embodiment, separately. Furthermore, it can be seen from FIG.
  • the outer piston 9a which is connected to the bearing element 11, is in operative connection with an actuating element 13, which constitutes the remaining part of the semihydraulic unit 1a.
  • This piston 9a acts on the actuating element 13 within its area with force.
  • the adjusting element 13 is in this case designed as a lever which terminates at the end in the form of a fork with two arms 13 c.
  • 5 diametrically opposed linkages 18a, 18b are provided on the engagement bearing, in this illustration, only the articulation 18b is visible.
  • the two fork arms 13c are each provided with a support 13d, which are operatively connected to the actuation of the engagement bearing 5 with the linkages 18a, 18b.
  • the supports 13d are formed correspondingly to increase their bearing surfaces on the linkages 18a, 18b.
  • the lever 13 has an adequately curved recess 13a.
  • the other end of the lever 13 is also provided with a curved recess 13b to form a hinge.
  • This arched recess 13b encloses at least partially a spherically formed elevation 2a, which is provided on the coupling housing 2.
  • the engagement bearing 5, which is in operative connection with the fork supports 13d, is moved in the axial direction and thus the part clutch K1 is actuated.
  • the linkages 18a, 18b are designed differently.
  • the articulation 18b designed as a ball is visible, while the articulation 18a arranged on the opposite side is barrel-shaped and has a convex profile.
  • a dirt cover 10 is mounted between support member 11 and piston 9, which is preferably formed in this case as a bellows to cope with the axial movement of the piston, wherein the force on the piston 9 is greater than the force at the engagement bearing.
  • the required displacement in the pressure chamber 14 is smaller than that at the engagement bearing fifth
  • FIG 2 shows only a section of the clutch actuation system 1 according to Figure 1, wherein the section is perpendicular to that in Figure 1.
  • the reference signs for the same components are retained for the description of the following figures.
  • the mounting receivers 15 can be seen in the connecting means, such as screws, are inserted and thus the housing 3 of the clutch actuation system 1 with the Coupling can be connected.
  • the two fork arms 13c are visible with their supports 13d, which are in operative connection with the linkages 18a and 18b.
  • the left visible in the figure with the engagement bearing 5 Anienkung 18a is formed as a spherical cylinder and the right Anienkung 18b as a ball. Due to this different design of the two supports 18a and 18b an over-determination of the system is avoided.
  • Figure 3 shows a perspective view of the clutch actuation system 1, consisting of the two engagement units together with engagement bearings 5 and 6 and the lever 13 and the fork arms 13c.
  • the protruding from the lever 13 arched recess 13a to which the non-visible here support element of the piston is also well visible.
  • This figure also shows the two pipes 16, 17 for the supply of the pressure medium.
  • the lever 13 is shown schematically as a single part.
  • This fork-shaped lever 13 with its fork arms 13c is the end for connection to a bearing point (survey) in the coupling housing 2 and to form a hinge with both sides to a Not shown housing receptacle provided with curved recesses 13b.
  • the curved recess 13a can be seen, which in this embodiment has a round spherical shape.
  • the curved recess 13a the curvature of which ends in the region of the pitch of the lever 13 in the two fork arms 13c, preferably arranged symmetrically on the surface of the lever 13.
  • the engagement bearing 5 is here indicated only as an annular surface.
  • FIG. 5 shows a further possibility of the configuration and arrangement of the arched recess 13a and thus of the embodiment of the semi-hydraulic unit not shown in this figure, which in this example is formed from two pistons, so that in FIG. 5 two curved recesses 13a are required, which are arranged symmetrically to the lever axis.
  • the spherical region of each recess 13a ends at a fork arm.
  • the remaining configuration of the lever 13 is analogous to that in FIG. 4.
  • lever 13 is shown in Figure 4 with a further embodiment possibility of the curved recess 13a.
  • This curved recess 13a is also adapted to the cross-sectional shape of the piston, not shown, of the semi-hydraulic unit. In this case, the piston would have a kidney shape.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungssystem zur Betätigung einer Doppelkupplung eines Fahrzeuges. Dieses setzt sich aus zwei Teilkupplungen zusammen, die durch zwei mittels Druck beaufschlagte, koaxial zueinander angeordnete Einrücklager betätigt werden. Dabei ist das erste Einrücklager mit einem koaxial zu einer Getriebeeingangswelle in einem Gehäuse angeordneten ringförmigen Kolben verbunden, der im Gehäuse geführt wird. Das zweite Einrücklager wird von einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Kolben betätigt, der mit dem Ende eines Stellelements in Wirkverbindung steht. Dieses Stellelement ist am anderen Ende als Gabel ausgeführt, deren beide Arme diametral auf das zweite Einrücklager einwirken. Erfindungsgemäß ist mindestens ein zweiter Kolben radial außerhalb des ringförmigen Kolbens mit im Gehäuse angeordnet und wirkt innerhalb der Fläche eines Stellelements auf dieses.

Description

Kupplungsbetätiqunqssystem
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungssystem zur Betätigung einer Doppelkupplung eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es sind auf unterschiedliche Art und Weise arbeitende Kupplungsbetätigungssysteme zur Betätigung einer Doppelkupplung bekannt. So gibt es mechanisch betätigbare Kupplungsbetätigungssysteme, wie dies in der DE 196 22 707 B4 für eine einfache Kupplung beschrieben ist Das Wirkprinzip dieses Betätigungssystems beruht darauf, dass ein Betätigungshebel mit einem Einrücklager auf einem Führungsrohr über eine lange Strecke geführt wird. Dieses Führungsrohr ist dabei fest mit der Getriebeglocke verbunden. Beim Einrückvorgang zur Betätigung der Kupplung drückt der als schwenkbarer Hebel bezeichnete Einrückhebel gegen das auf dem Führungsrohr geführte Betätigungsteil. Durch die Führung des Betätigungsteils auf dem Rührungsrohr (Trägerteil) wird während des Einrückvorgangs dem Betätigungsteil mitsamt Einrücklager eine Zwangsbewegung vorgegeben. Für eine Adaption auf eine Doppelkupplung gemäß DE 10 2009 011 809 A1 bedeutet das, dass jeder Teilkupplung ein Teileinrücksystem zugeordnet ist, das aus einem Einrücklager und einem mit diesem verbundenen zylinderförmigen Betätigungselement gebildet wird. Dabei sind diese Teileinrücksysteme konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle ineinander geschachtelt angeordnet, und jedes Teileinrücksystem steht über das jeweilige Einrücklager mit der entsprechenden Teilkupplung in Wirkverbindung. Über die beiden Gabelarme des jeweiligen, dem Teileinrücksystem zugeordneten Einrückhebels sind die beiden Einrücklager betätigbar. Da jedes Betätigungselement über zwei gegenüber liegend angeordnete Koppelelemente verfügt, ist über diese eine Gelenkverbindung mit den Enden der Gabelarme des jeweiligen Einrückhebels herstellbar.
Dieses auf einem Hebelsystem basierende Kupplungsbetätigungssystem benötigt jedoch viel Bauraum sowie eine hohe Fertigungsgenauigkeit der Bauteile, was eine kostenintensive Fertigung nach sich zieht.
Weiter ist aus der DE 10 2009 034 401 A1 ein hydraulisch betätigbares Kupplungsausrücksystem für eine Doppelkupplung bekannt, das zwei hydrostatische, um die beiden Getriebeeingangswellen des Doppelkupplungsgetriebes angeordnete Nehmerzylindersysteme enthält, mit jeweils zumindest einem druckbeaufschlagbaren Kolben zur Betätigung jeweils einer Reibungskupplung und ein getriebeseitig aufgenommenes Gehäuse. Dabei besteht das eine Nehmerzylindersystem zur Betätigung der zweiten Teilkupplung aus einem Ringzylinder, in dem ein Ringkolben axial geführt wird. Das zweite Nehmerzylindersystem zur Betätigung der ersten Teilkupplung dagegen wird aus mehreren, radial außerhalb des Ringzylinders über den Umfang verteilt angeordneten, hydrostatischen Einzelzylindern gebildet, in denen mit gleichem Druck beaufschlagte Einzelkolben axial geführt werden.
Dieses Doppel-CSC benötigt ebenfalls einen entsprechend großen radialen Bauraum.
Eine Kombination beider dargestellter Ausführungen von Kupplungsbetätigungssystemen zur Betätigung einer Doppelkupplung wird in der FR 2 851 627 B1 beschrieben. Hierbei umfassen die beiden Zylinder einen ersten ringförmigen Zylinder, der koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist und einen ringförmigen Flansch umfasst, der einen zweiten zylindrischen Zylinder parallel zum ersten Zylinder und eine mit Hilfe eines Kugelgelenks am ringförmigen Flansch angelenkte Gabel trägt. Diese Gabel wirkt mit ihrem Kugelgelenkende an einem diametral dem zylindrischen Zylinder in Bezug zur Drehachse gegenüber liegenden Punkt zusammen und liegt mit ihrem anderen Ende auf dem Kolben des Zylinders auf. Dabei liegt sie mit ihrem Mittelteil auf einem Ring auf, der auf der Drehachse zentriert ist und einen Anschlag für die erste Teilkupplung trägt. Somit ist die Gabel dem Kolben des genannten anderen Zylinders zugeordnet und wirkt auf die Betätigungsmittel einer der beiden Kupplungen ein.
Auch bei dieser Lösung wird ein entsprechend großer Bauraum benötigt.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung vorzuschlagen, das unter Ausnutzung der Gegebenheiten im Kupplungsgehäuse eines geringen Bauraums bedarf und dabei kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Kupplungsbetätigungssystem für eine Doppelkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Danach wird eine Doppelkupplung eines Kraftfahrzeuges, aus zwei Teilkupplungen bestehend, mittels eines Kupplungsbetätigungssystems betätigt, wobei die beiden Teilkupplungen durch zwei mittels Druck beaufschlagte, koaxial zueinander angeordnete Einrücklager betätigt werden. Dabei ist das erste Einrücklager mit einem koaxial zu einer Getriebeeingangswelle in einem Gehäuse angeordneten ringförmigen Kolben verbunden, der im Gehäuse geführt wird. Das zweite Einrücklager wird von einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Kolben betätigt, der mit dem Ende eines Stellelementes in Wirkverbindung steht. Dieses Stellelement ist am anderen Ende als Gabel ausgeführt, deren beide Arme diametral auf das zweite Einrücklager einwirken. Erfindungsgemäß wirkt mindestens ein radial außerhalb des ringförmigen Kolbens mit im Gehäuse angeordneter zweiter Kolben innerhalb der Fläche eines Stellelementes auf dieses ein. Der Querschnitt eines Kolbens kann dabei unterschiedliche Formen aufweisen. So kann er außer einer zylindrischen auch beispielsweise eine nierenför- mige Form besitzen. Außerdem können mehrere Kolben im Gehäuse außerhalb des zentral angeordneten Ringkolbens vorgesehen sein. Das Gehäuse des Kupplungsbetätigungssys- tems und der mindestens eine außerhalb des ringförmigen Kolbens angeordnete Kolben können dabei aus Kunststoff hergestellt sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der mindestens eine radial außerhalb zum ringförmigen Kolben im Gehäuse beabstandete zweite Kolben gemäß der Ausbildung des Gehäuses an dieser Stelle hohl ausgeführt ist, so dass in diesem Hohlraum eine Wegmesseinrichtung untergebracht werden kann. Außerdem wird dieser Kolben aus einem äußeren Kolben gebildet, der einen formgleichen inneren Kolben in einem Abstand umhüllt, so dass deren Mantelflächen zueinander beabstandet sind. Dieser Abstand zwischen den beiden Kolben ermöglicht während der Druckbeaufschlagung des Systems den Ausgleich von Winkelabweichung bezüglich der Geraden von innerem und äußerem Kolben über den Kolbenweg.
Besonders vorteilhaft ist es, dass endseitig im Kolben ein Auflageelement eingebracht ist, dessen aus dem Kolben herausragender Kopf sphärisch ausgebildet ist.
Weiter ist es vorteilhaft, dass das Stellelement als Hebel ausgeführt ist und der Kopf jedes Auflageelementes auf jeweils eine in der Fläche des Hebels vorgesehene gewölbte Ausnehmung einwirkt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das eine Ende des Hebels zur Bildung eines Scharniers mit mindestens einer gewölbten Ausnehmung versehen ist und das andere Ende des Hebels gabelförmig ausgeführt ist, so dass dieses zwei Gabel- arme aufweist, die mit entsprechend diametral am Einrücklager zur Betätigung der Teilkupplung K1 angebrachten Auflagen in Wirkverbindung stehen. Weiter ist es vorteilhaft, zur hydraulischen Übertragung einer Kraft auf den zweiten Kolben, dass zwischen diesem Kolben und dem Gehäuse ein ringförmiger Druckraum vorhanden ist, der von einer Schmutzabdeckung abgedeckt wird. Diese Schmutzabdeckung ist vorzugsweise als Faltenbalg ausgeführt, um der axialen Bewegung des mindestens einen radial außerhalb des Ringkolbens angeordneten Kolbens gerecht zu werden.
Weiter weist zur Bildung eines Scharniers mit dem Hebel in vorteilhafter Weise das Kupplungsgehäuse mindestens eine Erhebung auf, deren Form zu der mindestens einen gewölbten Ausnehmung des Hebelendes invers ausgeführt ist.
Der Vorteil dieses Kupplungsbetätigungssystems besteht in der einfachen und kostengünstigen Herstellung der Bauteile sowie deren einfacher Montage. Außerdem wird das Kupplungsgehäuse durch Anbringen entsprechender Konturen mit in die Anbindung des Kupplungsbetätigungssystems einbezogen, so dass keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind. Hinzu kommt, dass auf eine weitere mechanische Einheit verzichtet werden kann, was den Bauraumbedarf minimiert. Die Krafteinleitung zur Betätigung der Kolben erfolgt vorteilhafter Weise einheitlich für beide Einheiten mittels des Druckmediums in der hydraulischen Strecke.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kupplungsbetätigungssystem;
Figur 2 ein Teil des Kupplungsbetätigungssystems gemäß Figur 1 in einer anderen
Schnittdarstellung;
Figur 3 eine perspektivische Darstellung des Kupplungsbetätigungssystems;
Figur 4 eine schematische Darstellung des Stellelements des Kupplungsbetätigungssystems bezüglich eines Einrücklagers; Figuren 5
und 6 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten des Stellelements des Kupplungsbetäti- gungssystems bezüglich eines Einrücklagers.
In Figur 1 ist ein Kuppiungsbetätigungssystem 1 dargestellt, das eine Hybridlösung, bestehend aus einer semihydraulischen Einheit 1a und einem konzentrisch um eine nicht dargestellte Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylinder (CSC) 1 b, darstellt. Dieses Kuppiungsbetätigungssystem 1 dient zur Betätigung einer aus zwei Teilkupplungen K1 und K2 bestehenden, nicht dargestellten Doppelkupplung. Dabei dient der Nehmerzylinder bzw. das CSC 1b zur Betätigung der Teilkupplung K2 und entsprechend die semihydraulische Einheit 1a zur Betätigung der Teilkupplung K1.
Das CSC 1b besteht bekanntermaßen aus einem Gehäuse 3, in dem ein Ringkolben 4 axial beweglich geführt wird. Dieser Ringkolben 4 ist kupplungsseitig mit einem Einrücklager 6 verbunden. Zur Abdichtung eines zwischen Ringkolben 4 und Gehäuse 3 gebildeten Druckraumes 8 ist endseitig der Ringkolben 4 mit einem Dichtelement 7 verbunden. Wie aus dieser Figur 1 ersichtlich, ist das Gehäuse 3 des Kupplungsbetätigungssystems 1 mit dem Kupplungsgehäuse 2 verbunden. Außerdem ist radial außerhalb des CSC 1 b der hydraulische Teil der semihydraulischen Einheit 1a in das Gehäuse 3 integriert. Dieser hydraulische Teil besteht in diesem Beispiel ebenfalls aus einem hydraulisch betätigbaren Kolben 9, der zur Möglichkeit der Anpassung an eine Differenz zwischen den Winkeln zur Geraden in einen äußeren Kolben 9a und einen inneren Kolben 9b unterteilt ist. Dabei ist der Kolben 9b so gestaltet, dass er an der Innenfläche des entsprechend geformten Gehäuses 3 geführt wird, das zur Aufnahme einer Wegmesseinrichtung 19 einen Hohlraum aufweist. Außerdem weist er ein Dichtelement 12 auf, das den Druckraum 14 zwischen Gehäuse 3 und Kolben 9 abdichtet. Auf der Mantelfläche des inneren Kolbens 9b, der ebenfalls hohl ausgeführt ist, ist der Kolben 9a aufgesetzt, der zu diesem einen Abstand Δχ aufweist und somit vom Kolben 9b spielbehaftet geführt wird. Außerdem ist endseitig im äußeren Kolben 9a ein Auflageelement 11 eingebracht, das mit seinem Fuß in diesem aufgenommen ist. Zur Verringerung der Reibung und damit des Verschleißes ist der Kopf dieses Auflageelements sphärisch ausgebildet. Denkbar ist allerdings auch, mehrere Kolben und auch damit abgedichtete Druckräume, für diesen hydraulischen Teil der semihydraulischen Einheit 1a vorzusehen. Dabei können die Kolben unterschiedliche Querschnittsformen, wie zum Beispiel eine Nierenform, aufweisen. Die Druckräume können auch in den gleichen Bereich des Gehäuses 3, wie der jetzige Druckraum 8, eingebracht sein. Sollte der vorhandene Bauraum dazu nicht ausreichen, ist es auch möglich, die Druckräume, analog zum vorliegenden Ausführungsbeispiel, separat anzuordnen. Weiter ist aus Figur 1 ersichtlich, dass der mit dem Auflageelement 11 verbundene äußere Kolben 9a mit einem Stellelement 13 in Wirkverbindung steht, das den übrigen Teil der semihydraulischen Einheit 1a darstellt. Dieser Kolben 9a beaufschlagt das Stellelement 13 innerhalb dessen Fläche mit Kraft. Das Stellelement 13 ist hierbei als Hebel ausgeführt, der endsei- tig in Form einer Gabel mit zwei Armen 13c ausläuft. Wie ersichtlich, sind am Einrücklager 5 diametral gegenüber liegende Anlenkungen 18a, 18b vorgesehen, wobei in dieser Darstellung nur die Anlenkung 18b sichtbar ist. Die beiden Gabelarme 13c sind jeweils mit einer Auflage 13d versehen, die zur Betätigung des Einrücklagers 5 mit den Anlenkungen 18a, 18b in Wirkverbindung stehen. Dazu sind die Auflagen 13d zur Vergrößerung ihrer Auflageflächen an den Anlenkungen 18a, 18b entsprechend geformt. Zur formschlüssigen Anlage des Hebels 13 am Auflageelement 11 weist der Hebel 13 eine adäquat gewölbte Ausnehmung 13a auf. Das andere Ende des Hebels 13 ist zur Ausbildung eines Scharniers ebenfalls mit einer gewölbten Ausnehmung 13b versehen. Diese gewölbte Ausnehmung 13b umschließt zumindest teilweise eine sphärisch ausgebildete Erhebung 2a, die am Kupplungsgehäuse 2 vorgesehen ist. Durch das Umschließen der Erhebung 2a von der gewölbten/sphärischen Ausnehmung 13b des Hebels 13 wird ein Scharnier bzw. eine weitere Lagerstelle für den Hebel 13 gebildet. Bei einer axialen Bewegung des Kolbens 9 stützt sich somit der Hebel 13 an zwei Lagerstellen ab - einerseits radial außen am Kupplungsgehäuse 2 (Scharnier), andererseits am Einrücklager 5 zur Betätigung der Teilkupplung K1. Somit erfolgt die Krafteinleitung zwischen zwei Auflagepunkten.
Bei Betätigung eines nicht dargestellten Kupplungspedals wird das gesamte hydraulische System zur Betätigung der Doppelkupplung und damit auch das in dieses integrierte Kupp- lungsbetätigungssystem 1 mit Druck beaufschlagt, und damit sowohl das Einrücklager 5 zur Betätigung der Teilkupplung K1 als auch das Einrücklager 6 zur Betätigung der Teilkupplung K2. Da die Funktionsweise zur Betätigung des Einrücklagers 6 hinlänglich aus der Literatur bekannt ist, wird daher auf eine nähere Beschreibung verzichtet und nur die Betätigung des Einrücklagers beschrieben. Hierzu wird der am Kupplungsgehäuse 2 gelagerte Hebel 13 infolge der axialen Bewegung des Kolbens 9 mit Druck beaufschlagt. Dabei stützt sich dieser am Lagerpunkt radial außen am Kupplungsgehäuse 2 ab. Durch die Bewegung des Hebels 13 und damit dessen Arme 13c, die entsprechend geformte Auflagen 13d aufweisen, wird das mit den Gabelauflagen 13d in Wirkverbindung stehende Einrücklager 5 in axialer Richtung bewegt und somit die Teilkupplung K1 betätigt. Zur Aufnahme der Schwenkbewegung sind die Anlenkungen 18a, 18b unterschiedlich gestaltet. So ist in dieser Figur die als Kugel ausgeführte Anlenkung 18b sichtbar, während die auf der gegenüber liegenden Seite angeordnete Anlenkung 18a tonnenförmig ausgeführt ist und ein balliges Profil aufweist. Zum Schutz vor Schmutzeintrag in den ringförmigen Druckraum 14 ist zwischen Auflageelement 11 und Kolben 9 eine Schmutzabdeckung 10 angebracht, die in diesem Falle vorzugsweise als Faltenbalg ausgebildet ist, um der axialen Bewegung des Kolbens gerecht zu werden, wobei die Kraft am Kolben 9 größer ist als die Kraft am Einrücklager. Dafür ist jedoch der benötigte Hubraum im Druckraum 14 kleiner als der am Einrücklager 5.
Außerdem sind (in dieser Figur nicht dargestellt) am Gehäuse 3 des Kupplungsbetätigungs- systems 1 analog zu einem konventionellen CSC so genannte Pfeifen mit Standard- Konnektoranschlüssen angebracht, über die die beiden Druckräume 8, 14, mit Druckmedium versorgt werden zur Betätigung des Ringkolbens 4 und des Kolbens 9.
Figur 2 zeigt nur einen Ausschnitt des Kupplungsbetätigungssystems 1 gemäß Figur 1 , wobei der Schnitt senkrecht zu dem in Figur 1 verläuft. Der Einfachheit halber werden für die Beschreibung der nachfolgenden Figuren die Bezugszeichen für gleiche Bauteile beibehalten.
In dieser Schnittdarstellung sind außer den Gehäusen 2 und 3 und in den beiden mit diesen verbundenen Einrückeinheiten und deren Einrücklagern 5 und 6 die Befestigungsaufnahmen 15 zu sehen, in die Verbindungsmittel, beispielsweise Schrauben, einführbar sind und somit das Gehäuse 3 des Kupplungsbetätigungssystems 1 mit dem der Kupplung verbunden werden kann. Außerdem sind in dieser Figur die beiden Gabelarme 13c mit ihren Auflagen 13d sichtbar, die mit den Anlenkungen 18a und 18b in Wirkverbindung stehen. Die links in der Figur sichtbare mit dem Einrücklager 5 verbundene Anienkung 18a ist dabei als balliger Zylinder ausgebildet und die rechte Anienkung 18b als Kugel. Durch diese unterschiedliche Ausbildung der beiden Auflagen 18a und 18b wird eine Überbestimmung des Systems vermieden.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Kupplungsbetätigungssystems 1 , bestehend aus den beiden Einrückeinheiten mitsamt Einrücklagern 5 und 6 und dem Hebel 13 sowie dessen Gabelarme 13c. Die aus dem Hebel 13 hervorstehende gewölbte Ausnehmung 13a, an der das hier nicht sichtbare Auflageelement des Kolbens anliegt, ist ebenfalls gut erkennbar. Dieser Figur sind auch die beiden Pfeifen 16, 17 für die Zufuhr des Druckmediums zu entnehmen.
In Figur 4 ist der Hebel 13 schematisch als Einzelteil dargestellt. Dieser gabelförmig ausgebildete Hebel 13 mit seinen Gabelarmen 13c ist endseitig zur Anbindung an eine Lagerstelle (Erhebung) im Kupplungsgehäuse 2 und zur Bildung eines Scharniers mit beidseitig zu einer nicht dargestellten Gehäuseaufnahme mit gewölbten Ausnehmungen 13b versehen. Zwischen den Gabelarmen 13c und diesen Ausnehmungen 13b ist die gewölbte Ausnehmung 13a erkennbar, die in diesem Ausführungsbeispiel eine runde sphärische Form aufweist. In dieser Figur ist die gewölbte Ausnehmung 13a, deren Wölbung im Bereich der Teilung des Hebels 13 in die beiden Gabelarme 13c endet, vorzugsweise symmetrisch auf der Fläche des Hebels 13 angeordnet. Das Einrücklager 5 ist hierbei nur als Ringfläche angedeutet.
Im Unterschied zu Figur 4 zeigt Figur 5 eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung und Anordnung der gewölbten Ausnehmung 13a und somit der Ausgestaltung der in dieser Figur nicht dargestellten semihydraulischen Einheit, die in diesem Beispiel aus zwei Kolben gebildet wird, so dass in Figur 5 zwei gewölbte Ausnehmungen 13a erforderlich sind, die symmetrisch zur Hebelachse angeordnet sind. Der sphärische Bereich jeder Ausnehmung 13a endet dabei an einem Gabelarm. Die übrige Ausgestaltung des Hebels 13 ist analog zu dem in Figur 4.
In Figur 6 ist der Hebel 13 aus Figur 4 mit einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der gewölbten Ausnehmung 13a dargestellt. Diese gewölbte Ausnehmung 13a ist dabei ebenfalls an die Querschnittsform des nicht dargestellten Kolbens der semihydraulischen Einheit ange- passt. In diesem Falle hätte der Kolben eine Nierenform.
Bezuqszeichenliste
Kupplungsbetätigungssystem
a semihydraulische Einheit
b Nehmerzylinder/Concentric Slave Cylinder (CSC)
Kupplungsgehäuse
a Erhebung
Gehäuse Kupplungsbetätigungssystem
Kolben/Ringkolben
Einrücklager
Einrücklager
Dichtelement
Druckraum
Kolben
a äußerer Kolben
b innerer Kolben
0 Schmutzschutz/Faltenbalg
1 Auflageelement
2 Dichtelement
3 Stellelement/Hebel
3a gewölbte Ausnehmung
3b gewölbte Ausnehmung
3c Gabelende
3d Auflage Gabelarm
4 Druckraum
5 Befestigungsaufnahme
6 Druckleitungsanschluss
7 Druckleitungsanschluss
8a Anlenkung
8b Anlenkung
9 Aufnahme für Wegmesseinrichtung

Claims

Patentansprüche
Kupplungsbetätigungssystem (1) zur Betätigung einer Doppelkupplung eines Kraftfahrzeuges, die sich aus zwei Teilkupplungen (K1 , K2) zusammensetzt, die durch zwei mittels Druck beaufschlagte koaxial zueinander angeordnete Einrücklager (5, 6) betätigt werden, wobei das erste Einrücklager (6) mit einem koaxial zu einer Getriebeeingangswelle in einem Gehäuse (3) angeordneten ringförmigen Kolben (4) verbunden ist, der im Gehäuse geführt wird und das zweite Einrücklager (5) von einem außerhalb des Gehäuses (3) angeordneten Kolben (9) betätigt wird, der mit dem Ende eines Stellelements in Wirkverbindung steht, wobei dieses Stellelement am anderen Ende als Gabel ausgeführt ist, deren beide Arme diametral auf das zweite Einrücklager (5) einwirken, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein radial außerhalb des ringförmigen Kolbens (4) mit im Gehäuse (3) angeordneter Kolben (9) innerhalb der Fläche eines Stellelementes (13) auf dieses einwirkt.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine hohl ausgeführte Kolben (9) aus einem äußeren Kolben (9a) gebildet wird, der einen formgleichen inneren Kolben (9b) mit einem Abstand (Δχ) umhüllt.
Kupplungsbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass end- seitig im äußeren Kolben (9a) ein Auflageelement (11 ) eingebracht ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf des mindestens einen Auflageelements (11 ) sphärisch ausgebildet ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (13) als Hebel ausgeführt ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1 ) nach den Ansprüchen 1 , 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf jedes Auflageelements (11 ) auf jeweils eine in der Fläche des Hebels (13) vorgesehene gewölbte Ausnehmung (13a) einwirkt.
Kupplungsbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Hebels (13) zur Bildung eines Scharniers mit mindestens einer gewölbten Ausnehmung (13b) versehen ist und das andere Ende des Hebels (13) gabelförmig ausgeführt ist, so dass dieses zwei Gabelarme (13c) aufweist.
8. Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kolben (9) und Gehäuse (3) ein ringförmiger Druckraum (14) vorhanden ist.
9. Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (14) von einer Schmutzabdeckung (10) abgedeckt ist.
10. Kupplungsbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Scharniers mit dem Hebel (13) das Kupplungsgehäuse (2) mindestens eine Erhebung (2a) aufweist, deren Form zu der der gewölbten Ausnehmung (13b) am Ende des Hebels (13) invers ausgeführt ist.
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