DE102010032661A1

DE102010032661A1 - Ausrücksystem für eine Doppelkupplung

Info

Publication number: DE102010032661A1
Application number: DE102010032661A
Authority: DE
Inventors: Daniel Bosnjak
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2011-02-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausrücksystem für eine Doppelkupplung mit einem mehrere Gehäusewände aufweisenden, kreisringförmigen Nehmerzylindergehäuse, wobei konzentrisch zu seiner Symmetrieachse zwischen der inneren Gehäusewand und der mittleren Gehäusewand ein erster kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben und benachbart dazu, zwischen mittlerer Gehäusewand und äußerer Gehäusewand ein zweiter kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben axial verschiebbar angeordnet ist. Dabei wird der zweite Nehmerzylinderkolben durch eine an der Mantelfläche des Nehmerzylindergehäuses angebrachte Verdrehsicherung an seiner Drehbewegung gehindert. Erfindungsgemäß weist jeder Nehmerzylinderkolben mindestens ein radial zu Symmetrieachse hin gerichtetes Anschlagsegment auf, das mit mindestens einer Aussparung in der jeweiligen Gehäusewand in Wirkverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausrücksystem für eine Doppelkupplung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine Doppelkupplung umfasst im Wesentlichen zwei separate Kupplungseinheiten, die unabhängig voneinander über jeweils eine zugeordnete Ausrückvorrichtung eine Verbindung zu einer Getriebeeingangswelle unterbrechen und herstellen können. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet einer solchen Doppelkupplung ist die Verwendung mit einem Doppelkupplungsgetriebe. Die erste Kupplungseinheit bedient hierbei üblicherweise die ungeraden Gangstufen und die zweite Kupplungseinheit die geraden Gangstufen. Auf diese Weise kann, während über die eine Kupplungseinheit aktuell das Drehmoment vom Motor auf das Getriebe übertragen wird, bereits eine andere Gangstufe vorgewählt werden, um anschließend ohne Unterbrechung der Zugkraft von der aktuellen Gangstufe in die vorgewählte Gangstufe schalten zu können. Die Getriebeeingangswelle ist hierfür vorzugsweise aus zwei konzentrischen Wellen zusammengesetzt, das heißt aus einer Hohlwelle mit einer innen liegenden Vollwelle.
Eine solche Doppelkupplung ist bereits aus der DE 101 16 705 A1 bekannt. Zur Betätigung der Kupplungseinheiten sind in dieser zwei konzentrisch zueinander angeordnete Nehmerzylinderkolben bzw. Stellkolben, das heißt ein innerer Nehmerzylinderkolben und ein äußerer Nehmerzylinderkolben, vorgesehen. Der innere und der äußere Nehmerzylinderkolben wird jeweils in einem ringzylindrischen Zylindergehäuse geführt. Dieser auf diese Art und Weise aufgebaute Nehmerzylinder wird auch als CSC (Concentric Slave Cylinder) bezeichnet. Die beiden Zylindergehäuse sind somit ebenfalls konzentrisch zueinander angeordnet und bilden einen inneren Nehmerzylinder und einen äußeren Nehmerzylinder, in dem die Nehmerzylinderkolben relativ zueinander axial beweglich angeordnet sind.
Aus der DE 10 2005 008 662 A1 ist bekannt, die ringförmigen, konzentrischen Nehmerzylinderkolben, die jeweils mit einem Ausrücklager in Wirkverbindung stehen, in einem gemeinsamen Gehäuse zu einer kompakten Baueinheit zusammenzufassen. Bei der Betätigung des Ausrücksystems wird über das der vorderen Stirnseite des Nehmerzylinderkolbens angeordnete, korrespondierende Ausrücklager vom zweiten Nehmerzylinderkolben, der beispielsweise für die Einlegung des ersten Ganges zuständig ist, eine Öffnungskraft auf die entsprechende Kupplungseinheit der Doppelkupplung übertragen. Zur Vermeidung der Übertragung einer Drehbewegung, insbesondere von der anderen Kupplungseinheit der Doppelkupplung auf den zweiten Nehmerzylinderkolben, wird beispielsweise entweder ein Lagerring des Ausrücklagers rotatorisch fixiert oder zumindest der zweite Nehmerzylinderkolben rotatorisch über einen Hebelarm fixiert, der sich auf der Mantelfläche des Nehmerzylindergehäuses des Ausrücksystems abstützt.
Allerdings führt die Fixierung des Nehmerzylinderkolbens über einen außerhalb der Mantelfläche des Ausrücksystems angebrachten Hebelarm zu einer radialen Bauraumvergrößerung des Ausrücksystems.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ausrücksystem für eine Doppelkupplung mit einer Verdrehsicherung für beide Nehmerzylinderkolben gegenüber ihrem gemeinsamen Gehäuse zu schaffen, ohne den für das Ausrücksystem erforderlichen radialen Bauraum zu vergrößern. Diese Aufgabe wird mit einem Ausrücksystem für eine Doppelkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach besteht das Ausrücksystem für eine Doppelkupplung aus einem mehrere Gehäusewände aufweisenden, kreisringförmigen Nehmerzylindergehäuse, wobei konzentrisch zu seiner Symmetrieachse zwischen der inneren Gehäusewand und der mittleren Gehäusewand ein erster kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben und zwischen mittlerer Gehäusewand und äußerer Gehäusewand ein zweiter kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben axial verschiebbar angeordnet ist. Der zweite Nehmerzylinderkolben wird durch eine an der Mantelfläche des Nehmerzylindergehäuses angeordnete Verdrehsicherung an seiner Drehbewegung gehindert. Um zu gewährleisten, dass beide Nehmerzylinderkolben an ihrer Drehbewegung gehindert werden, ist unter Beachtung der Minimierung des Platzbedarfs an jedem Nehmerzylinderkolben mindestens ein radial zur Symmetrieachse hin gerichtetes Anschlagselement vorgesehen, das mit mindestens einer Aussparung in der jeweiligen Gehäusewand in Wirkverbindung steht.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besitzt jeder Nehmerzylinderkolben mehrere eine Breite und Höhe aufweisende Anschlagsegmente, die am Umfang jedes Nehmerzylinderkolbens zueinander beabstandet angeordnet sind.
Weiter ist es vorteilhaft, dass in der inneren Gehäusewand und in der mittleren Gehäusewand mehrere, eine Breite und eine Höhe aufweisende, zueinander beabstandete Aussparungen vorgesehen sind, so dass die zur Symmetrieachse hin gerichteten Anschlagsegmente der Nehmerzylinderkolben in den Aussparungen der Gehäusewände geführt werden können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Höhe der Aussparungen in den Gehäusewänden mindestens der Länge der Ausrückwege der Nehmerzylinderkolben entspricht.
In vorteilhafter Weise ist die Breite der Anschlagsegmente an die Breite der Aussparungen in den Gehäusewänden angepasst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Ausrücksystems zur Betätigung einer Doppelkupplung in unbetätigter Stellung,
2 das Ausrücksystem aus 1, bei dem sich der äußere Nehmerzylinderkolben in seiner maximalen Endposition befindet,
3a und 3b die beiden Nehmerzylinderkolben des Ausrücksystems jeweils als Einzelteil,
4 das Gehäuse des Ausrücksystems aus 1.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kupplungsausrücksystems 1, das ein einteilig aufgebautes, kreisringförmiges Nehmerzylindergehäuse 2 umfasst. Ebenso gut könnte es jedoch auch mehrteilig aufgebaut sein. Das aus drei sich in axialer Richtung erstreckenden Wandungen, einer inneren Wandung 2ai, einer mittleren Wandung 2am und einer äußeren Wandung 2aä bestehende Nehmerzylindergehäuse 2 umhüllt in Axialrichtung 3 eine zentrale Ausnehmung 4, die üblicher Weise von den beiden Getriebeeingangswellen (nicht dargestellt) durchdrungen wird. Die Ausnehmung 4 ist vorteilhafter Weise kreiszylindrisch ausgebildet; sie kann jedoch auch eine andere Kontur aufweisen. Zwischen der inneren Gehäusewand 2ai und der mittleren Gehäusewand 2am des Nehmerzylindergehäuses 2 ist ein kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben 5 in einer ersten kreisringförmigen Nut in Axialrichtung 3 beweglich angeordnet. Der erste Nehmerzylinderkolben 5 kann über ein mit diesem verbundenen ersten Ausrücklager 6 eine erste Kupplungseinheit einer Doppelkupplung betätigen. Der erste Nehmerzylinderkolben schließt mit den Wandungen 2ai und 2am der ersten kreisringförmigen Nut einen ersten Druckraum 16 ein. Eine Abdichtung dieses Druckraumes 16 wird durch ein mit dem Nehmerzylinderkolben 5 verbundenes Dichtelement 13 realisiert. Zwischen der mittleren Gehäusewand 2am und der äußeren Gehäusewand 2aä des Nehmerzylindergehäuses 2 ist ein zweiter kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben 7 in einer zweiten kreisringförmigen Nut in Axialrichtung 3 beweglich angeordnet und durch ein Dichtelement 14 gegenüber seiner Umgebung hin abgedichtet. Dieser zweite, mit einem zweiten Ausrücklager 8 verbundene Nehmerzylinderkolben 7, betätigt eine zweite Kupplungseinheit einer Doppelkupplung. Der Nehmerzylinderkolben 7 schließt mit den Wandungen 2am und 2aä der zweiten kreisringförmigen Nut einen zweiten Druckraum 17 ein. Der erste Nehmerzylinderkolben 5 und der zweite Nehmerzylinderkolben 7 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der zweite Nehmerzylinderkolben 7 bezüglich der zentralen Achse 3 außen liegend angeordnet ist und daher auch als äußerer Nehmerzylinderkolben bezeichnet werden kann.
Der erste Nehmerzylinderkolben 5 und der zweite Nehmerzylinderkolben 7 sind als Ringkolben ausgeführt und weisen demgemäß kreisringförmige Querschnitts- bzw. Druckflächen auf. Die Nehmerzylinderkolben 5 und 7 weisen jeweils eine hintere, dem korrespondierenden Ausrücklager 6 oder 8 abgewandte Stirnfläche und eine vordere, dem korrespondierenden Ausrücklager 6 oder 8 zugewandte Stirnfläche auf. Diese Stirnflächen sind ebenfalls kreisringförmig ausgeführt. Zur Herstellung einer Verdrehsicherung ist jeder Nehmerzylinderkolben 5, 7 mit mindestens einem Anschlagelement 5a, 7a versehen, das in Richtung Symmetrieachse 3 des Ausrücksystems 1 zeigt. Außerdem ist in den Gehäusewandungen 2ai, 2am ebenfalls mindestens eine Aussparung 2ci, 2cm eingebracht, die mit dem entsprechenden Anschlagelement 5a, 7a in Eingriff steht. In vorteilhafter Weise sind zur besseren Verteilung der Kraft über den Umfang verteilt mehrere Anschlagelemente 5a, 7a vorgesehen, die mit der gleichen Anzahl an Aussparungen 2ci, 2cm korrespondieren. Im Ausführungsbeispiel sind zur Bildung dieser Verdrehsicherung jeweils drei im Winkel von 120° zueinander beabstandete Anschlagelemente 5a, 7a an jedem Nehmerzylinderkolben 5, 7 vorgesehen. Durch diese Verdrehsicherung wird verhindert, dass sich beispielsweise eine Drehung von der zweiten Kupplungseinheit über das zweite Ausrücklager 8 auf den zweiten Nehmerzylinderkolben 7 übertragen kann. Gleichzeitig wird eine axiale Bewegung, das heißt eine Bewegung in Axialrichtung 3 des zweiten Nehmerzylinderkolbens 7 ermöglicht und eine Drehbewegung desselbigen verhindert.
Die Aussparungen 2ci, 2cm haben einen Grund, der bei der axialen Bewegung der Nehmerzylinder 5, 7 als Anschlag fungiert.
Weiter weist das Nehmerzylindergehäuse 2 eine zylindrische Außenoberfläche auf und ist daher im Schnitt, das heißt senkrecht zur Axialrichtung 3 betrachtet, im Wesentlichen ebenfalls kreisringförmig ausgebildet. Alle diese Formenangaben beziehen sich nur auf das erläuterte Ausführungsbeispiel. Daher sind auch andere Querschnittsformen, wie beispielsweise ovale oder mehreckige Konturen denkbar.
Die Betätigung der Nehmerzylinderkolben 5 und 7 erfolgt durch Beaufschlagung der in den Druckräumen 16 bzw. 17 vorhandenen Hydraulikflüssigkeit mit einer Druckkraft. Dazu sind die Druckräume 16 und 17 jeweils über die hydraulischen Anschlüsse 15 mit einem hier nicht dargestellten hydraulischen System verbunden, wobei jeweils ein Geberzylinder, der mit je einem der Druckräume 16, 17 hydraulisch verbunden ist, mit einem der Nehmerzylinderkolben 5, 7 zusammenwirkt.
Für die weitere Beschreibung der Figuren werden für gleiche Bauteile die Bezugszeichen beibehalten.
Während 1 die beiden Nehmerzylinderkolben 5, 7 in gleicher Endstellung, in diesem Falle in eingerückter Position dargestellt sind, zeigt 2 den Nehmerzylinderkolben 7 in einer ausgerückten Position, während der Nehmerzylinderkolben 5 eingerückt ist. In diesem Zustand ist die zweite Kupplungseinheit der Doppelkupplung unbetätigt, das heißt, der Drehmomentfluss ist bei einer aktiv zugedrückten Kupplung geschlossen.
Die 3a und 3b zeigen die beiden Nehmerzylinderkolben 5, 7 als Einzelteile. In 3a ist der Nehmerzylinderkolben 5 mit seinen am Umfang verteilt angeordneten Anschlagsegmenten 5a und in 3b entsprechend der Nehmerzylinderkolben 7 mit seinen ebenfalls am Umfang verteilt angeordneten Anschlagsegmenten 7a perspektivisch dargestellt. Die Eine Höhe 5c, 7c aufweisenden Anschlagsegmente 5a, 7a sind dabei jeweils, zur optimalen Ausnutzung des Kolbenweges, in der Nähe des Endes des Nehmerzylinderkolbens 5, 7 angeordnet und haben eine Breite 5b, 7b, gemessen im Bogenmaß, die, wie aus 4 ersichtlich, an die Breite 2bi, 2bm der Aussparung in der Gehäusewand 2ci, 2cm angepasst ist, so dass nur ein geringes Spiel zwischen Anschlagsegment 5a, 7a und Aussparung 2ci, 2cm vorhanden ist. Die Höhe der Aussparungen 2di und 2dm ist dabei an die Länge des erforderlichen Ausrückweges der Nehmerzylinderkolben 5, 7 angepasst, wobei, wie bereits in 1 erwähnt, der Grund der Aussparung als Anschlag für den jeweiligen Nehmerzylinderkolben 5, 7 dient.
Mit dieser konstruktiven Lösung zur Herstellung einer Verdrehsicherung für jeden Nehmerzylinderkolben 5, 7 eines Ausrücksystems 1 zur Betätigung einer Doppelkupplung wird der vorhandene Bauraum in einteilig ausgeführtem Gehäuse optimal genutzt, ohne dabei die Funktionsfähigkeit der beweglichen Teile einzuschränken.
Bezugszeichenliste

1: Ausrücksystem
2: Nehmerzylindergehäuse
2ai: innere Gehäusewand
2am: mittlere Gehäusewand
2aä: äußere Gehäusewand
2bi: Breite der Aussparung der inneren Gehäusewand im Bogenmaß
2bm: Breite der Aussparung der mittleren Gehäusewand im Bogenmaß
2ci: Aussparung in innerer Gehäusewand
2cm: Aussparung in mittlerer Gehäusewand
2di: Höhe der Aussparung in innerer Gehäusewand
2dm: Höhe der Aussparung in mittlerer Gehäusewand
3: Axialrichtung/Symmetrieachse
4: zentrale Ausnehmung
5: Nehmerzylinderkolben
5a: Anschlagsegment
5b: Bogenmaß der Breite des Anschlagsegmentes
5c: Höhe des Anschlagsegments
6: erstes Ausrücklager
7: Nehmerzylinderkolben
7a: Anschlagsegment
7b: Breite des Anschlagsegmentes im Bogenmaß
7c: Höhe des Anschlagsegments
8: zweites Ausrücklager
13: erstes Dichtelement
14: zweites Dichtelement
15: hydraulischer Anschluss
16: erster Druckraum
17: zweiter Druckraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10116705 A1 [0003]
- DE 102005008662 A1 [0004]

Claims

Ausrücksystem (1) für eine Doppelkupplung mit einem mehrere Gehäusewände (2ai, 2am, 2aä) aufweisenden kreisringförmigen Nehmerzylindergehäuse (2), wobei konzentrisch zu seiner Symmetrieachse (3) zwischen der inneren Gehäusewand (2ai) und der mittleren Gehäusewand (2am) ein erster kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben (5) und zwischen mittlerer Gehäusewand (2am) und äußerer Gehäusewand (2aä) ein zweiter kreisringförmiger Nehmerzylinderkolben (7) axial verschiebbar angeordnet ist und der zweite Nehmerzylinderkolben (7) durch eine an der Mantelfläche des Nehmerzylindergehäuses (2) angebrachte Verdrehsicherung an seiner Drehbewegung gehindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Nehmerzylinderkolben (5, 7) mindestens ein radial zur Symmetrieachse (3) hin gerichtetes Anschlagsegment (5a, 7a) aufweist, das mit mindestens einer Aussparung (2ci, 2cm) in der jeweiligen Gehäusewand (2ai, 2am) in Wirkverbindung steht.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Nehmerzylinderkolben (5, 7) mehrere eine Breite (5b, 7b) und Höhe (5c, 7c) aufweisende Anschlagsegmente (5, 7) besitzt, die an dessen Innenumfang zueinander beabstandet angeordnet sind.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der inneren Gehäusewand (2ai) und in der mittleren Gehäusewand (2am) mehrere eine Breite (2bi, 2bm) und eine Höhe (2di, 2dm) aufweisende, zueinander beabstandete Aussparungen (2ci, 2cm) vorgesehen sind.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagsegmente (5a, 7a) der Nehmerzylinderkolben (5, 7) in den Aussparungen (2ci, 2cm) der inneren und äußeren Gehäusewand (2ai, 2am) geführt werden.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (2di, 2dm) der Aussparungen (2ci, 2cm) mindestens der Länge der Ausrückwege der Nehmerzylinderkolben (5, 7) entspricht.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (5b, 7b) der Anschlagsegmente (5a, 7a) an die Breite (2bi, 2bm) der Aussparungen (2ci, 2cm) in der inneren und in der äußeren Gehäusewand (2ai, 2am) angepasst ist.