DE102010004143B4 - Verriegelungskupplungsbaueinheit - Google Patents

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Abstract

Verriegelungskupplungsbaueinheit, die umfasst: eine Reibplattenkupplung, die zwischen einer eingerückten Position und einer ausgerückten Position beweglich ist; eine als wahlweiser Freilaufmechanismus ausgebildete Lagerkupplung (150), die mit der Reibplattenkupplung funktional gekoppelt ist und zwischen einer verriegelten Position und einer gelösten Position beweglich ist, wobei die verriegelte Position der Lagerkupplung (150) so konfiguriert ist, dass sie der Bewegung der Reibplattenkupplung aus der eingerückten Position in die ausgerückte Position entgegenwirkt; eine erste Druckquelle in Fluidverbindung mit der Reibplattenkupplung, wobei die Reibplattenkupplung durch die erste Druckquelle in Richtung der eingerückten Position vorbelastet ist; und eine zweite Druckquelle in Fluidverbindung mit der Lagerkupplung (150), dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkupplung (150) so konfiguriert ist, dass sie durch die zweite Druckquelle in Richtung der gelösten Position vorbelastet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf eine Verriegelungskupplungsbaueinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum wahlweisen Übertragen einer Drehung zwischen zwei oder mehr Körpern. Eine derartige Verriegelungskupplungsbaueinheit ist beispielsweise aus DE 10 2008 027 070 A1 bekannt.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Kraftübertragungen, insbesondere Mehrgangkraftübertragungen vom Automatikschaltungstyp, nutzen Drehmomentübertragungselemente oder Reibungsvorrichtungen, um eine Drehbewegung und ein Drehmoment zwischen Getriebeelementen zu übertragen. Ein solches Drehmomentübertragungselement ist die Reibplattenkupplung, die den Reibungseingriff zwischen verschachtelten Scheibenelementen erzwingt, die in einem Reibungspaket gebildet sind und die abwechselnd mit einem Eingangs- oder Ausgangselement gekoppelt sind. In einigen Fällen ist die Reibungsvorrichtung eine Bremse und das Ausgangselement ein feststehendes Gehäuse.
  • Drehmomentübertragungsmechanismen enthalten einen Steuermechanismus wie etwa: fluidtechnische (hydraulische), mechanische oder elektrische Steuermechanismen. Fluidbetriebene Drehmomentübertragungselemente weisen einen Kolben auf, der innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. Der Kolben läuft linear in einem Hohlraum in dem Gehäuse zwischen einer eingerückten Position und einer ausgerückten Position und veranlasst dadurch den wahlweisen Eingriff der Reibungselemente.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verriegelungskupplungsbaueinheit zu schaffen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Verriegelungskupplungsbaueinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Reibplattenkupplung enthält das Aktivieren eines Kupplungssteuermechanismus zum Einrücken der Reibplattenkupplung und zum Einrücken einer Haltekupplung. Daraufhin wird der Kupplungssteuermechanismus deaktiviert, so dass der Kupplungssteuermechanismus den Eingriff der Reibplattenkupplung nicht aufrechterhalten kann. Die Haltekupplung wird dazu verwendet, den Eingriff der Reibplattenkupplung beizubehalten. Das Verfahren kann ferner das Reaktivieren des Kupplungssteuermechanismus und das Ausrücken der Haltekupplung enthalten, so dass die Steuerung über das Einrücken der Reibplattenkupplung an den Kupplungssteuermechanismus zurückgegeben wird.
  • Eine Ausführungsform des Verfahrens verwendet eine Keilkupplung als Haltekupplung. Eine andere Ausführung des Verfahrens verwendet eine Freilauflagerkupplung als Haltekupplung. Der Kupplungssteuermechanismus kann eine hydraulische oder fluidbetriebene Kupplungssteuerung sein.
  • Es wird eine Verriegelungskupplungsbaueinheit geschaffen. Die Verriegelungskupplungsbaueinheit enthält eine Reibplattenkupplung, die zwischen einer eingerückten Position und einer ausgerückten Position beweglich ist. Eine Lagerkupplung ist funktional mit der Reibplattenkupplung gekoppelt und weist eine verriegelte Position und eine gelöste Position auf. Die verriegelte Position der Lagerkupplung ist so konfiguriert, dass sie einer Bewegung der Reibplattenkupplung aus der eingerückten Position in die ausgerückte Position entgegenwirkt.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten und anderer Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer nicht erfindungsgemäßen Verriegelungskupplungsbaueinheit mit einer Reibplatten-(Primär-)Kupplung und einer Keil-(Halte-)Kupplung, die beide in einer ausgerückten Position gezeigt sind;
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Verriegelungskupplungsbaueinheit, die die Reibplattenkupplung und die Keilkupplung jeweils in eingerückten Positionen zeigt;
  • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Verriegelungskupplungsbaueinheit mit einer Reibplatten-(Primär-)Kupplung, die in der eingerückten Position gezeigt ist, und einer Lager-(Halte-)Kupplung, die in einer gelösten Position gezeigt ist; und
  • 4 ist eine schematische Querschnittsansicht der in 3 gezeigten Verriegelungskupplungsbaueinheit, die die Reibplattenkupplung in der eingerückten Position und die Lagerkupplung in einer verriegelten Position zeigt.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, ist in 1 eine Ausführungsform einer Kupplungsbaueinheit 10 zum wahlweisen Übertragen eines Drehmoments zwischen einem ringförmigen ersten Element 12, das einen Außennabenabschnitt 14 enthält, und einem ringförmigen zweiten Element 16, das einen Innennabenabschnitt 18 enthält, gezeigt. Das erste Element 12 kann ein Eingangs- oder Antriebselement sein und das zweite Element 16 kann ein Ausgangs- oder Abtriebselement sein.
  • Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die Eingangs-/Ausgangsbezeichnung des ersten und des zweiten Elements 12 und 16 nicht einschränkend ist und dass sich das Eingangs-/Ausgangswesen der zwei Elemente während des Betriebs der Kupplungsbaueinheit 10 ändern kann. Zum Beispiel können sich in einigen Hybridgetriebeanwendungen die Richtung der Drehung und die Eingangs- und Ausgangsrichtung ändern, während sich die Betriebsarten des Hybridgetriebes ändern. Darüber hinaus erkennt der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, dass die spezifische Orientierung der Innen- und der Außennabe 14 und 18 ebenfalls nicht einschränkend sind und dass an dem ersten Element 12 entweder eine Innen- oder eine Außennabe befestigt sein kann.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich in Bezug auf Kraftfahrzeuganwendungen beschrieben ist, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet die umfassendere Anwendbarkeit der Erfindung. Der Durchschnittfachmann auf dem Gebiet erkennt, dass Begriffe wie etwa ”oben”, ”unten”, ”nach oben”, ”nach unten” usw. beschreibend für die Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen für den wie durch die beigefügten Ansprüche definierten Umfang der Erfindung repräsentieren.
  • Innerhalb der Kupplungsbaueinheit 10 ist zwischen der Außen- und der Innennabe 14 und 18 ein Kupplungspaket 20 angeordnet. Das Kupplungspaket 20 ermöglicht die wahlweise Drehmomentübertragung zwischen der Außennabe 14 und der Innennabe 18 – und somit zwischen dem ersten Element 12 und dem zweiten Element 16. Das Kupplungspaket 20 enthält eine Mehrzahl von Kupplungsplatten oder -scheiben 22 und eine Mehrzahl von Reibplatten oder -scheiben 24. Die Kupplungsplatten 22 sind antriebstechnisch mit der Außennabe 14 verbunden und die Reibplatten 24 sind antriebstechnisch mit der Innennabe 18 verbunden. Das Kupplungspaket 20 und die Kupplungsbaueinheit 10 sind in 1 in einer ausgerückten Position gezeigt, so dass sich das erste Element 12 und das zweite Element 16 mit wesentlich unterschiedlichen Raten bzw. Geschwindigkeiten drehen können.
  • In einem durch das erste und durch das zweite Element 12 und 16 und durch die Außen- und durch die Innennabe 14 und 18 gebildeten Hohlraum ist gleitfähig ein Reibungskupplungskolben 26 angeordnet. Zwischen dem Reibungskupplungskolben 26 und dem ersten Element 12 und/oder der Außennabe 14 ist eine Reibungskupplungskammer 28 definiert. Die Reibungskupplungskammer 28 ist mit einem Fluid wie etwa mit einem Getriebefluid oder -öl gefüllt, das mit einer Hauptdruckquelle in Verbindung steht. Die Hauptdruckquelle kann z. B. ohne Einschränkung sein: eine Getriebepumpe, ein Drehmomentwandler oder eine andere Druckquelle, die der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennen kann. Somit wirkt die Hauptdruckquelle, die die Reibungskupplungskammer 28 speist, für den fluidbetriebenen Kupplungssteuermechanismus als ein Hydraulikaktuator.
  • 2 zeigt das Kupplungspaket 20 in der eingerückten Position. Während der Druck in der Reibungskupplungskammer 28 erhöht wird, wird der Reibungskupplungskolben 26 nach rechts vorbelastet, so dass er sich nach rechts bewegt und das Kupplungspaket 20 berührt. Die Kraft des Reibungskupplungskolbens 26 veranlasst, dass sich die Kupplungsplatten 22 mit den Reibplatten 24 verriegeln, was zu einer im Wesentlichen gemeinsamen Drehung zwischen der Außennabe 14 und der Innennabe 18 und somit zu einer gemeinsamen Drehung zwischen dem ersten Element 12 und dem zweiten Element 16 führt. Darüber hinaus kann die Hauptdruckquelle gedrosselt oder auf andere Weise gesteuert werden, um die auf den Reibungskupplungskolben 26 wirkende Fluidkraft wahlweise zu ändern.
  • Ferner enthält die Kupplungsbaueinheit 10 eine Rückstellfeder 30. Die Rückstellfeder 30 wirkt auf eine Gegenandruckplatte 32, die in Anschlag mit dem Reibungskupplungskolben 26 gedrängt wird. Die Rückstellfeder 30 wirkt außerdem auf eine feststehende Rückstellplatte 34; wobei die Rückstellfeder 30 in anderen Ausführungsformen allerdings direkt auf den Innennabenabschnitt 18 wirken könnte. Somit wird der Reibungskupplungskolben 26 durch die Kraft der Rückstellfeder 30, wie in 1 zu sehen ist, nach links gedrängt und wirkt der nach rechts gerichteten Fluidkraft von der Reibungskupplungskammer 28 entgegen.
  • Wenn es keinen ausreichenden Druck von der Hauptdruckquelle mehr gibt, um den Eingriff der Kupplungsplatten 22 mit den Reibplatten 24 beizubehalten, bewegt die Kraft der Rückstellfeder 30 den Reibungskupplungskolben 26 nach links, was das Ausrücken des Kupplungspakets 20 veranlasst. Somit stellt der fluidbetriebene Kupplungssteuermechanismus für das Kupplungspaket 20 zwei Positionen bereit, die sich auf die Stärke des Drucks in der Reibungskupplungskammer 28 und der entgegenwirkenden Kraft der Rückstellfeder 30 beziehen: eine Drucksollposition (eingerückt, in 1 gezeigt) und eine Federsollposition (ausgerückt, in 2 gezeigt).
  • Die Verfügbarkeit der Hauptdruckquelle zum Betreiben des Reibungskupplungskolbens 26 kann an den Betrieb des Fahrzeugmotors geknüpft sein, so dass, während der Motor aus ist, nicht genügend Druck zur Verfügung stehen kann, um das Kupplungspaket 20 einzurücken oder den Eingriff aufrechtzuerhalten. Dies kann z. B. und ohne Einschränkung in Hybridfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen auftreten, die den Verbrennungsmotor während eines Anhaltens des Verkehrs ausschalten. Allerdings kann der Eingriff des Kupplungspakets 20 während Motor-aus-Perioden oder während Motorneustarts erwünscht sein.
  • Die Kupplungsbaueinheit 10 enthält einen Haltekupplungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Eingriff des Kupplungspakets 20 ohne die von der Hauptdruckquelle in der Reibungskupplungskammer 28 bereitgestellte Kraft hält oder aufrechterhält. Der in der Kupplungsbaueinheit 10 verwendete Haltekupplungsmechanismus ist eine Keilkupplung 40, die während Perioden nicht ausreichenden Hauptdrucks wahlweise eingerückt werden kann, um den Eingriff des Kupplungspakets 20 aufrechtzuerhalten.
  • Die Keilkupplung 40 enthält einen Keil 42 und einen Keilaktuator 44. In der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform veranlasst der Keilaktuator 44, dass sich der Keil 42 zwischen dem ersten Element 12 und dem Reibungskupplungskolben 26 (wie in den Figuren zu sehen) wahlweise nach unten und oben bewegt. Der Keilaktuator 44 kann ohne Einschränkung sein: elektrisch (wie etwa ein Solenoid), mechanisch (wie etwa eine Feder oder ein Zahnrad) oder kann durch Manipulieren des von der Hauptdruckquelle abgegriffenen Fluiddrucks in die fluidbetriebene Kupplungssteuerung eingebunden sein.
  • 2 zeigt die Keilkupplung 40 in der eingerückten Position, so dass die Reibung zwischen dem Keil 42, dem ersten Element 12 und dem Reibungskupplungskolben 26 den Keil an Ort und Stelle verriegelt. Wenn die Keilkupplung 40 eingerückt ist, wird verhindert, dass sich der Reibungskupplungskolben 26 nach links bewegt, und wird verhindert, dass das Kupplungspaket 20 ausgerückt wird.
  • Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt, dass, obwohl 2 sowohl das Kupplungspaket 20 als auch die Keilkupplung 40 in ihrer jeweils eingerückten Position zeigt, die beiden nicht notwendig zusammenfallen müssen. Zum Beispiel kann das Kupplungspaket 20 (wie in 1 gezeigt) durch den fluidbetriebenen Kupplungssteuermechanismus (die Hauptdruckquelle) eingerückt werden, während die Keilkupplung 40 in der (wie in 1 gezeigten) ausgerückten Position bleibt.
  • Dadurch, dass die Linksbewegung des Reibungskupplungskolbens 26 verhindert wird, ermöglicht das Einrücken der Keilkupplung 40, dass das Kupplungspaket 20 selbst dann eingerückt bleibt, wenn es in der Reibungskupplungskammer 28 keinen Druck gibt. Das Einrücken der Keilkupplung 40 ermöglicht die gemeinsame Drehung des ersten und des zweiten Elements 12 und 16 selbst dann, wenn der Fahrzeugmotor ausgeschaltet ist und die Hauptdruckquelle nicht im Gang ist.
  • Nachdem der fluidbetriebene Kupplungssteuermechanismus reaktiviert worden ist und die Hauptdruckquelle die Reibungskupplungskammer 28 wieder mit Druck beaufschlagt, kann das Kupplungspaket 20 durch den fluidbetriebenen Kupplungssteuermechanismus wieder eingerückt gehalten werden. Wenn die Fluidkraft ausreicht, wird die Reibungslast an dem Keil 42 verringert und kann die Keilkupplung 40 ausgerückt werden.
  • Der Keilaktuator 44 kann die Keilkupplung 40 durch Bewegen des Keils 42 nach oben (wie in 1 und 2 zu sehen) ausrücken. Alternativ kann der Keil 42 durch den Fluiddruck in der Reibungskupplungskammer 28 nach oben geschoben und ausgerückt werden. Nach dem Ausrücken der Keilkupplung 40 ist wieder zugelassen, dass der fluidbetriebene Kupplungssteuermechanismus das Ein- und Ausrücken des Kupplungspakets 20 vollständig steuert.
  • Die in 1 und 2 gezeigte Ausführungsform der Keilkupplung 40 hält den Eingriff des Kupplungspakets 20, indem sie auf den Reibungskupplungskolben 26 wirkt. Allerdings kann die Keilkupplung 40 so angeordnet und konfiguriert sein, dass sie den Eingriff dadurch aufrechterhält, dass sie auf andere Elemente der Kupplungsbaueinheit 10 wirkt. Zum Beispiel und ohne Einschränkung könnte die Keilkupplung 40 direkt auf eine der Platten 22 oder 24 des Kupplungspakets 20 wirken und dadurch zulassen, dass sich der Reibungskupplungskolben 26 in seine ausgerückte Position bewegt, ohne das Kupplungspaket 20 auszurücken.
  • In 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform einer Kupplungsbaueinheit 110 zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einem ersten Element 12 und einem zweiten Element 16 über den Außen- und den Innennabenabschnitt 14 und 18 gezeigt. Ähnlich der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform enthält die Kupplungsbaueinheit 110 das Kupplungspaket 20, das wahlweise die Drehmomentübertragung zwischen der Außennabe 14 und der Innennabe 18 – und somit zwischen dem ersten Element 12 und dem zweiten Element 16 – zulässt.
  • Die Kupplungsbaueinheit 110 und das Kupplungspaket 20 sind in 3 in einer ausgerückten Position gezeigt, so dass sich das erste Element 12 und das zweite Element 16 mit wesentlich unterschiedlichen Raten drehen können. 4 zeigt das Kupplungspaket 20 in der eingerückten Position.
  • Der Reibungskupplungskolben 26 ist gleitfähig in einem durch das erste und das zweite Element 12 und 16 und durch die Außen- und die Innennabe 14 und 18 gebildeten Hohlraum angeordnet. Die Reibungskupplungskammer 28 steht in Fluidverbindung mit der Hauptdruckquelle.
  • Im Betrieb wird der Reibungskupplungskolben 26, um das Kupplungspaket 20 einzurücken, während der Druck in der Reibungskupplungskammer 28 erhöht wird, nach rechts vorbelastet, so dass er sich nach rechts bewegt und das Kupplungspaket 20 berührt. Die Fluidkraft von der Reibungskupplungskammer 28 überwindet die Kraft der Rückstellfeder 30, um den Reibungskupplungskolben 26 nach rechts zu bewegen, wobei die Kupplungsplatten 22 an den Reibplatten 24 verriegelt werden. Die Hauptdruckquelle kann wieder gedrosselt oder auf andere Weise gesteuert werden, um die auf den Reibungskupplungskolben 26 wirkende Fluidkraft wahlweise zu ändern.
  • Die Rückstellfeder 30 wirkt auf eine Gegenandruckplatte 132, die an dem Reibungskupplungskolben 26 starr befestigt ist. Die Rückstellfeder 30 wirkt außerdem auf eine feststehende Rückstellplatte 34. Der Reibungskupplungskolben 26 wird durch die Kraft der Rückstellfeder 30, die ausreicht, um die entgegenwirkende Fluidkraft auf den Reibungskupplungskolben 26 zu überwinden, wenn die Hauptdruckquelle nicht ausreicht, um den Eingriff der Kupplungsplatten 22 mit den Reibplatten 24 beizubehalten, (wie in 3 zu sehen ist) nach links gedrängt. Somit stellt der fluidbetriebene Kupplungssteuermechanismus für das Kupplungspaket 20 wieder zwei Positionen bereit: eine Federsollposition (ausgerückt, in 3 gezeigt) und eine Drucksollposition (eingerückt, in 4 gezeigt).
  • Ferner enthält die Kupplungsbaueinheit 110 einen Haltekupplungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Eingriff des Kupplungspakets 20 ohne die durch die Hauptdruckquelle in der Reibungskupplungskammer 28 bereitgestellte Kraft hält oder aufrechterhält. Der in der Kupplungsbaueinheit 110 verwendete Haltekupplungsmechanismus ist eine Lagerkupplung 150, die während Perioden unzureichenden Hauptdrucks wahlweise verriegelt werden kann, um den Eingriff des Kupplungspakets 20 zu halten oder aufrechtzuerhalten.
  • Wie im Folgenden erläutert ist, ist die Lagerkupplung 150 so konfiguriert, dass sich die Lagerkupplung 150, wenn sie verriegelt ist, frei nach rechts bewegt, sich aber nicht nach links bewegen kann (wie in 3 und 4 gezeigt ist). Somit kann die Lagerkupplung auch als ein wahlweiser Freilaufmechanismus bezeichnet werden.
  • Die Lagerkupplung 150 enthält einen Lagerkolben 152, der zwischen der Gegenandruckplatte 132 und einer Außenoberfläche 13 des Eingangselements 12 gleitfähig angeordnet ist. Zwischen der Außenoberfläche 13 und einer an einer Innenoberfläche des Lagerkolbens 152 gebildeten Nockenlaufbahn 156 sind eine Mehrzahl von Kugellagern oder Kugeln 154 angeordnet. Die Kugeln 154 können mit gleichem Winkelabstand um die Außenoberfläche 13 angeordnet sein und die Anzahl der Kugeln 154 kann variieren, enthält üblicherweise aber wenigstens drei. Die Kugeln 154 sind in einem Käfig 158 untergebracht und werden relativ zu dem Lagerkolben 152 durch wenigstens eine Vorspannfeder 160, die zwischen dem Lagerkolben 152 und dem Käfig 158 zusammengedrückt ist (wie in 3 und 4 zu sehen ist), nach rechts gedrängt.
  • Die Nockenlaufbahn 156 ist so gebildet, dass die Rechtsbewegung des Lagerkolbens 152 ausreichend Platz lässt, um zu ermöglichen, dass die Kugeln 154 frei entlang der Außenoberfläche 13 rollen. Wenn die Vorspannfeder 160 die Kugeln 154 in Anschlag mit der Nockenlaufbahn 156 nach rechts bewegen kann, wird die Linksbewegung des Lagerkolbens 152 aber durch die Verriegelungsreaktion zwischen der Nockenlaufbahn 156, den Kugeln 154 und der Außenoberfläche 13 verhindert. Somit bewegt sich die Lagerkupplung 150 frei nach rechts, verhindert aber die Linksbewegung, sofern nicht die Vorspannfeder 160 neutralisiert ist. Dies ist der verriegelte Zustand der Lagerkupplung 150 und ist in 4 gezeigt.
  • Eine Schulter 162 ist ringförmig und für den Kontakt mit einem ringförmigen Klemmring 164, der an der Gegenandruckplatte 132 befestigt ist, ausgerichtet. Wenn die Lagerkupplung 150 verriegelt ist, wirken die Schulter 162 und der ringförmige Klemmring 164 zusammen, um zu verhindern, dass sich die Gegenandruckplatte 132 nach links bewegt. Somit wird ebenfalls die Linksbewegung des Reibungskupplungskolbens 26 verhindert. Falls das Kupplungspaket 20 in der eingerückten Position ist, verhindert das Verhindern der Linksbewegung des Reibungskupplungskolbens 26, selbst ohne ausreichenden Hauptdruck in der Reibungskupplungskammer 28, das Ausrücken des Kupplungspakets 20.
  • Um das Kupplungspaket 20 auszurücken, muss die Lagerkupplung 150 gelöst werden. Um die Lagerkupplung 150 zu lösen, müssen die Kugeln 154 relativ zu dem Lagerkolben 152 nach links bewegt werden, um die Kugeln 154 von der durch den Kontakt mit der Nockenlaufbahn 156 erzeugten Verriegelungskraft zu entspannen.
  • Die Linksbewegung der Kugeln 154 relativ zu dem Lagerkolben 152 und zu der Nockenlaufbahn 156 wird durch einen Kompensatorkolben 166 bereitgestellt, der zwischen der Außenoberfläche 13 und der Gegenandruckplatte 132 gleitfähig angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform belastet der Kompensatorkolben 166 wahlweise den Käfig 158 und somit die Kugeln 154 relativ zu der Nockenlaufbahn 156 nach links vor. Der Kompensatorkolben 166 steht in Fluidverbindung mit einer Kompensatorkammer 168, die in Fluidverbindung mit einer Sperre [engl.: dam] oder mit einer Kompensatordruckquelle steht.
  • Die Kompensatordruckquelle stellt wahlweise Fluiddruck bereit, der den Kompensatorkolben nach links vorbelastet (wie in 3 und 4 zu sehen). Eine Kompensatorrückstellfeder 170 wirkt so, dass sie den Kompensatorkolben 166 nach rechts vorbelastet, um der Fluidkraft von der Kompensatorkammer 168 entgegenzuwirken.
  • Falls die von der Kompensatorkammer 168 bereitgestellte Fluidkraft ausreicht, um die Kraft der Kompensatorrückstellfeder 170 zu überwinden, belastet der Kompensatorkolben 166 die Kugeln relativ zu dem Lagerkolben 152 nach links vor und löst die Lagerkupplung 150 (rückt sie aus) (wie in 3 gezeigt). Falls die Fluidkraft umgekehrt nicht ausreicht, bewegt die Kompensatorrückstellfeder 170 den Kompensatorkolben 166 nach rechts, bis er an einem ringförmigen Klemmring 172 anliegt, wobei die Vorspannfeder 160 die Kugeln 154 in die Nockenlaufbahn 156 zwingt, wobei sie die Lagerkupplung 150 verriegelt (einrückt) und die Linksbewegung der Lagerkupplung 150 einschränkt (wie in 4 gezeigt).
  • Wenn die Lagerkupplung 150 (wie in 3 gezeigt) gelöst ist, kann die Lagerkupplung 150 entlang der Außenoberfläche 13 mit der Bewegung des Reibungskupplungskolbens 26 und der Gegenandruckplatte 132 in beiden Richtungen frei gleiten. Wenn dagegen der Kompensationskammer 168 ungenügender Druck zugeführt wird, wird die Lagerkupplung 150 (wie in 4 gezeigt) verriegelt und lässt nicht zu, dass sich der Lagerkolben 152 oder der Reibungskupplungskolben 26 nach links bewegt, und kann so den Eingriff des Kupplungspakets 20 aufrechterhalten.
  • Im Betrieb der Kupplungsbaueinheit 110 können die Kompensatordruckquelle und die Hauptdruckquelle vom Betrieb des Fahrzeugmotors abgeleitet sein. Falls das Kupplungspaket 20 eingerückt ist und der Motor abgeschaltet ist, würde der Verlust des Drucks zu der Reibungskupplungskammer 28 veranlassen, dass die Gegenanpressfeder 30 das Kupplungspaket 20 auszurücken versucht. Allerdings verriegelt der Verlust des Drucks zu der Kompensatorkammer 168 die Lagerkammer 150, so dass sich der Reibungskupplungskolben 26 nicht nach links bewegen kann und der Eingriff des Kupplungspakets 20 selbst mit wenig oder keinem Druck aufrechterhalten wird, der von der Hauptdruckquelle (zur Reibungskupplungskammer 28) oder zu der Kompensatordruckquelle (zu der Kompensatorkammer 168) zugeführt wird.
  • 3 zeigt das Kupplungspaket 20 in der ausgerückten Position und die Lagerkupplung 150 in der gelösten Position; außerdem zeigt 4 das Kupplungspaket 20 in der eingerückten Position und die Lagerkupplung 150 in der verriegelten Position. Allerdings brauchen die Zustände der zwei Kupplungen nicht immer in der in 3 und 4 gezeigten Weise zusammenzufallen. Die Lagerkupplung 150 kann entweder in der verriegelten oder in der gelösten Position sein, während das Reibungskupplungspaket 20 entweder in der ausgerückten oder in der eingerückten Position ist. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, das Getriebe durch Bewegen des Kupplungspakets 20 aus der eingerückten in die ausgerückte Position in Neutral anzuordnen, während der Fahrzeugmotor läuft. In diesem Fall würde die Lagerkupplung 150 in der gelösten Position angeordnet, um zu ermöglichen, dass sich der Reibungskupplungskolben 26 nach links bewegt und das Kupplungspaket 20 ausrückt.

Claims (3)

  1. Verriegelungskupplungsbaueinheit, die umfasst: eine Reibplattenkupplung, die zwischen einer eingerückten Position und einer ausgerückten Position beweglich ist; eine als wahlweiser Freilaufmechanismus ausgebildete Lagerkupplung (150), die mit der Reibplattenkupplung funktional gekoppelt ist und zwischen einer verriegelten Position und einer gelösten Position beweglich ist, wobei die verriegelte Position der Lagerkupplung (150) so konfiguriert ist, dass sie der Bewegung der Reibplattenkupplung aus der eingerückten Position in die ausgerückte Position entgegenwirkt; eine erste Druckquelle in Fluidverbindung mit der Reibplattenkupplung, wobei die Reibplattenkupplung durch die erste Druckquelle in Richtung der eingerückten Position vorbelastet ist; und eine zweite Druckquelle in Fluidverbindung mit der Lagerkupplung (150), dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkupplung (150) so konfiguriert ist, dass sie durch die zweite Druckquelle in Richtung der gelösten Position vorbelastet ist.
  2. Verriegelungskupplung nach Anspruch 1, wobei die Lagerkupplung (150) einen Kompensatorkolben (166) enthält, der in Fluidverbindung mit der zweiten Druckquelle angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass er die Lagerkupplung (150) in Richtung der gelösten Position vorbelastet.
  3. Verriegelungskupplung nach Anspruch 1, wobei die zweite Druckquelle so konfiguriert ist, dass sie im Wesentlichen gleichzeitig mit der ersten Druckquelle deaktiviert wird.
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