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Die Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung für eine Getriebekupplung eines Schaltgetriebes. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Schaltgetriebe mit einer Ausrückvorrichtung.
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Aus der Praxis bekannte Schaltgetriebe verfügen zusätzlich zu Zahnrad-Radsätzen über Schaltelemente, die als formschlüssige und/oder reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein können.
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Ferner ist es bekannt, dass ein Schaltgetriebe eine reibschlüssige Anfahrkupplung umfassen kann, die zwischen die Radsätze des Getriebes und eine motorseitige Antriebswelle gekoppelt ist, um bei geöffneter Anfahrkupplung das Getriebe, nämlich die Radsätze desselben, von der motorseitigen Antriebswelle abzukoppeln. Zur Betätigung einer solchen Anfahrkupplung eines Schaltgetriebes dient typischerweise eine sogenannte Ausrückvorrichtung.
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Aus der
DE 10 2006 016 911 A1 ist eine Ausrückvorrichtung mit einer Führungshülse, einem Ausrücklager sowie einem Aktuator für das Ausrücklager bekannt. Die Führungshülse verfügt über eine innere Ausnehmung für den Durchtritt einer Getriebeeingangswelle. Das Ausrücklager verfügt über einen Innenring, einen Außenring und einen zwischen dem Innenring und dem Außenring positionierten Lagerkörper, wobei der Innenring mit einem Ausrückorgan der Getriebekupplung in Wirkverbindung steht. Das Ausrücklager ist mit Fett geschmiert, wobei das Schmierfett dem Ausrücklager über eine Nachschmiereinrichtung zugeführt werden kann.
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Aus der
DE 102 29 746 A1 ist eine weitere Ausrückvorrichtung mit einer Führungshülse, einem Ausrücklager und einem Aktuator bekannt. Auch diese Ausrückvorrichtung ist mit Schmierfett geschmiert, wobei vom Ausrücklager verrichtete Arbeit genutzt wird, um Schmierfett aus einem Vorratsbehälter in Richtung auf das Ausrücklager zu pumpen.
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Im Betrieb eines Kraftfahrzeuggetriebes ist die Ausrückvorrichtung, insbesondere das derselben, einem hohen Wärmeeintrag und damit einer Temperaturerhöhung ausgesetzt. Dabei liegt die Temperatur des Ausrücklagers im Betrieb oberhalb der Umgebungstemperatur in einer sogenannten Kupplungsglocke des Getriebes, in der die Ausrückvorrichtung aufgenommen ist. Da es sich nach dem Stand der Technik bei einem Ausrücklager um eine mit Fett geschmierte Baugruppe handelt, kann eine zu hohe Temperatur des Ausrücklagers zu einem Versagen desselben führen, da bei zu hohen Temperaturen das Schmierfett seine Wirksamkeit verliert. Hohe Umgebungstemperaturen führen zusätzlich zu beschleunigter Alterung des Fettes.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Ausrückvorrichtung zu schaffen, die weniger anfällig gegenüber hohen Temperaturen im Bereich des Ausrücklagers ist. Weiterhin soll ein Getriebe mit einer solchen Ausrückvorrichtung geschaffen werden. Diese Aufgabe wird durch eine Ausrückvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist das Ausrücklager mit Getriebeöl geschmiert. Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, das Ausrücklager der Ausrückvorrichtung nicht mehr mit Schmierfett zu schmieren, sondern mit Getriebeöl, vorzugsweise mit über eine entsprechende Kühlvorrichtung des Getriebes gekühltem Getriebeöl. Hierdurch können im Bereich des Ausrücklagers höhere Betriebstemperaturen zugelassen werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Ausrücklager und damit die Ausrückvorrichtung vorzeitig versagen. Durch den Verzicht auf Schmierfett zur Schmierung des Ausrücklagers und durch die Schmierung des Ausrücklagers mit Getriebeöl besteht keine Gefahr, dass bei zu hohen Temperaturen das Ausrücklager in Folge eines Wirksamkeitsverlusts von Schmierfett ausfällt. Ferner entsteht insbesondere bei geringen Temperaturen weniger Schleppmoment. Der Wirkungsgrad der Ausrückvorrichtung und damit des Getriebes kann erhöht werden.
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Der Aktuator für das Ausrücklager ist vorzugsweise ein druckmittelbetätigter Aktuator, der einen an eine Getriebegehäusewand angebundenen Betätigungszylinder und einen gegenüber dem Betätigungszylinder abhängig von einem in einem Druckraum herrschenden Druck verlagerbaren, auf das Ausrücklager einwirkenden Betätigungskolben aufweist. Dies ist zur Gewährleistung einer einfachen und zuverlässigen Bauform der Ausrückvorrichtung bevorzugt.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Getriebeöl dem Ausrücklager ausgehend vom Getriebe über mindestens eine zwischen der Getriebegehäusewand und dem Betätigungskolben verlaufende erste Ölleitung zuführbar, wobei vorzugweise das Getriebeöl vom Ausrücklager in Richtung auf das Getriebe über mindestens eine zwischen der Getriebegehäusewand und dem Betätigungskolben verlaufende zweite Ölleitung abführbar ist. Hiermit kann das Getriebeöl dem Ausrücklager einfach zugeführt werden, ebenfalls ist eine einfache Abführung des Getriebeöls vom Ausrücklager möglich.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Getriebeöl dem Ausrücklager ausgehend vom Getriebe über die mindestens eine erste Ölleitung und mindestens einen in den Betätigungskolben integrierten ersten Ölkanal zuführbar, wobei vorzugweise das Getriebeöl vom Ausrücklager in Richtung auf das Getriebe über die mindestens eine zweite Ölleitung und mindestens einen in den Betätigungskolben integrierten zweiten Ölkanal abführbar ist. Die jeweilige erste Ölleitung kommuniziert mit dem jeweiligen ersten Ölkanal, die jeweilige zweite Ölleitung kommuniziert mit dem jeweiligen zweiten Ölkanal. Getriebeöl kann zur Kühlung des Ausrücklagers einfach in Richtung auf das Ausrücklager zugeführt und einfach von demselben abgeführt werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Getriebeöl dem Ausrücklager passiv in Form von gesammeltem Schleuderöl zuführbar. Alternativ ist das Getriebeöl dem Ausrücklager aktiv über mindestens eine Ölpumpe zuführbar. Die passive Zuführung des Getriebeöls in Richtung auf das Ausrücklager durch das Nutzen von gesammeltem Schleuderöl ist besonders einfach. Alternativ kann das Getriebeöl dem Ausrücklager auch aktiv über mindestens eine Ölpumpe zugeführt werden.
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Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 einen schematisierten Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung für eine Getriebekupplung eines Schaltgetriebes. Ferner betrifft die Erfindung ein Schaltgetriebe.
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1 zeigt einen schematisierten Querschnitt einer erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung 1 für eine Getriebekupplung (nicht gezeigt) eines Schaltgetriebes. Bei der zu betätigenden Getriebekupplung handelt es sich um eine reibschlüssige Anfahrkupplung.
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Ein Schaltgetriebe verfügt über Zahnrad-Radsätze sowie über mit den Radsätzen zusammenwirkende, formschlüssige und/oder reibschlüssige Schaltelemente. Die Radsätze sowie die formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Schaltelemente des Schaltgetriebes sind in einem Getriebegehäuse des Schaltgetriebes angeordnet, nämlich in einer sogenannten Getriebeglocke 2 des Getriebegehäuses. Bei der Getriebeglocke 2 handelt es sich um denjenigen Abschnitt des Getriebegehäuses, der einem Motor eines das Schaltgetriebe aufweisenden Kraftfahrzeugs zugewandt ist.
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Die Getriebeglocke 2 verfügt typischerweise über zwei durch eine Gehäusewand 3 getrennte Teilräume 4, 5, wobei in einem ersten, vom Motor abgewandten Teilraum 4 des Getriebegehäuses 2 die Radsätze und Schaltelemente des Getriebes aufgenommen sind, und wobei in einem zweiten, dem Motor zugewandten Teilraum 5 der Getriebeglocke 2 die Ausrückvorrichtung 1 für die zu betätigende, reibschlüssige Anfahrkupplung positioniert ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Gehäusewand 3 der Getriebeglocke 2 des Getriebegehäuses, welche die beiden Teilräume 4 und 5 trennt, auch als Anschlussplatte bezeichnet wird.
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Die Anfahrkupplung ist typischerweise zusammen mit der Ausrückvorrichtung 1 in die diesem zweiten Teilraum 5 der Getriebeglocke 2 angeordnet, wobei 1 lediglich ein Ausrückorgan 6 ausschnittsweise zeigt, über welches die Ausrückvorrichtung 1 auf die Anfahrkupplung einwirkt.
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Die Ausrückvorrichtung 1 weist eine Führungshülse 7, welche auch als Führungsrohr bezeichnet werden kann, auf, die über eine innere Ausnehmung 8 verfügt, wobei die innere Ausnehmung 8 für den Durchtritt einer Getriebeeingangswelle 9 des Schaltgetriebes dient, wobei diese Getriebeeingangswelle 9 auch die Gehäusewand 3 der Getriebeglocke 2, welche die beiden Teilräume 4, 5 der Getriebeglocke 2 trennt, durchtritt.
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Zusätzlich zum Führungsrohr 7 weist die Ausrückvorrichtung 1 ein Ausrücklager 10 mit einem Innenring 11, einem Außenring 12 und mindestens einem zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 positionierten Lagerkörper 13 auf. Typischerweise ist das Ausrücklager 10 als Wälzlager ausgeführt, wobei dann der oder jeder Lagerkörper 13 ein Wälzkörper ist.
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Der Innenring 11 des Ausrücklagers 10 ist mit dem Ausrückorgan 6 verbunden. Er liegt am Ausrücklager 10 kraftschlüssig an. Dabei ist der Innenring 11 vorgespannt über eine Feder 28 die der Ausrückvorrichtung 1 enthalten ist. Die durch die Feder 28 erzeugte Vorlast ist notwendig, um das Spiel im Kugellager auszugleichen und damit förderlich für die Lebensdauer des selbigen. Zudem ist die Vorlast dazu da, das der Innenring 11 immer vom Ausrückorgan 6 mitgenommen wird. Somit dreht der Innenring 11 mit der Kupplung und dem Motor mit, egal ob die Kupplung geschlossen oder geöffnet ist. Ohne Vorlast würde zwischen Ausrückorgan 6 und Innenring 11 eine Relativbewegung entstehen, welche aus Gründen des Verschleiß nicht zulässig wäre.
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Die Ausrückvorrichtung 1 verfügt weiterhin über einen vorzugsweise druckmittelbetätigten Aktuator 14, der einen an die Getriebegehäusewand 3 bzw. die Anschlussplatte angebundenen Betätigungszylinder 15 und einen gegenüber dem Betätigungszylinder 15 linear verlagerbaren Betätigungskolben 16 aufweist. Betätigungszylinder 15 und Betätigungskolben 16 definieren zusammen einen Druckraum 17, wobei abhängig von dem im Druckraum 17 herrschenden Druck der Betätigungskolben 16 zur Betätigung des Ausrücklagers 10 relativ zum Betätigungszylinder 15 linear verlagert werden kann. Das Führungsrohr 7 sowie der druckmittelbetätigte Aktuator 14 rotieren bei geschlossener Anfahrkupplung nicht zusammen mit der Getriebeeingangswelle 9, vielmehr stehen dieselben gegenüber der Getriebeeingangswelle 9 still. Zur Betätigung des Ausrücklagers 10 ist jedoch, abhängig vom Druck im Druckraum 17, der Betätigungskolben 16 relativ zum Betätigungszylinder 15 sowie zum Führungsrohr 7 linear verlagerbar. 1 zeigt ein Dichtelement 18 zwischen Betätigungszylinder 15 und Betätigungskolben 16 sowie ein Dichtelement 19 zwischen Betätigungskolben 16 und Führungsrohr 7. Weitere Dichtelemente 20, 21 dienen der Abdichtung des Ausrücklagers 10 gegenüber dem Betätigungszylinder 16.
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1 zeigt eine Ausnehmung 22 in dem an die Getriebegehäusewand 3 angebundenen Betätigungszylinder 15, über welche der Druckraum 17 ausgehend vom Teilraum 4 der Getriebeglocke 2 mit einem Druckmittel, zum Beispiel mit Druckluft, versorgt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist das Ausrücklager 10 der Ausrückvorrichtung 1 mit Getriebeöl geschmiert, insbesondere mit gekühltem Getriebeöl. Das Getriebeöl ist dem Ausrücklager 10 der Ausrückvorrichtung 1, die im zweiten Teilraum 5 der Getriebeglocke 2 angeordnet ist, ausgehend vom ersten Teilraum 4 der Getriebeglocke 2, welcher die Radsätze und die Schaltelemente des Getriebes aufnimmt, zuführbar, wobei in diesem ersten Teilraum 4 vorzugsweise auch eine Kühlvorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet ist, die der Kühlung des Getriebeöls dient.
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Gemäß 1 ist das Getriebeöl dem Ausrücklager 10 ausgehend vom ersten Teilraum 4 des Getriebegehäuses über mindestens eine zwischen dem ersten Teilraum 4 und dem Betätigungskolben 16 verlaufende erste Ölleitung 23 zuführbar, wobei sich die oder jede erste Ölleitung 23 zwischen der Getriebegehäusewand 3 der Getriebeglocke 2 und dem Betätigungskolben 16 erstreckt und mit einem ersten Ölkanal 24, der in den Betätigungskolben 16 integriert ist, kommuniziert. Über die jeweilige erste Ölleitung 23 und den jeweiligen ersten Ölkanal 24 kann das Getriebeöl demnach ausgehend vom ersten Teilraum 4 des Getriebegehäuses, nämlich dem ersten Teilraum 4 der Getriebeglocke 2, dem Ausrücklager 10 der Ausrückvorrichtung 1 zugeführt werden.
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In 1 ist lediglich ein oberer Teil der Ausrückvorrichtung 1 gezeigt. In einem unteren Teil der Ausrückvorrichtung 1 erstreckt sich zwischen dem Betätigungskolben 16 und der Getriebegehäusewand 3 der Getriebeglocke 2 vorzugsweise mindestens eine zweite Ölleitung, die der Abführung des Getriebeöls vom Ausrücklager 10 in Richtung auf den ersten Teilraum 4 des Getriebegehäuses dient. Die jeweilige zweite Ölleitung, die der Abführung des Getriebeöls dient, kommuniziert dabei vorzugsweise mit einem jeweiligen zweiten Ölkanal, der wiederum in den Betätigungskolben 16 integriert ist.
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Getriebeöl, welches demnach dem Ausrücklager 10 über eine erste Ölleitung 23 und einen ersten Ölkanal 24 zuführbar ist, ist vom Ausrücklager 10 über einen zweiten Ölkanal und eine zweite Ölleitung abführbar, und zwar unter Bereitstellung eines geschlossenen Ölkreislaufs. Die Ölversorgung des Ausrücklagers 10 ist an den Ölkreislauf des Getriebes ankoppelbar.
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1 kann entnommen werden, dass die erste Ölleitung 23 mit einem von der Getriebegehäusewand 3 abgewandten Ende in den ersten Ölkanal 24 des Betätigungskolbens 16 hineinragt. Bei der linearen Verlagerung des Betätigungskolbens 16 relativ zum Betätigungszylinder 15 ist eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungskolben 16 und der jeweiligen Ölleitung möglich, wobei in diesem Überlappungsbereich zwischen Betätigungskolben 16 und der jeweiligen Ölleitung weitere Dichtelemente vorhanden sein können.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung 1 dient demnach Getriebeöl der Schmierung des Ausrücklagers 10. Hierbei ist die Ausrückvorrichtung 1 im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel als sogenannter Zentralausrücker ausgebildet, dessen Betätigungszylinder 15 fest mit einer Getriebegehäusewand 3 verbunden ist. Die Versorgung des Ausrücklagers 10 der Ausrückvorrichtung 1 mit Getriebeöl ist dann, wie oben beschrieben, besonders einfach möglich, ebenso die Abführung des Getriebeöls vom Ausrücklager 10 zurück in den ersten Teilraum 4 des Getriebes. Über die Kühlung des Ausrücklagers 10 mit Getriebeöl kann sichergestellt werden, dass das Ausrücklager 10 nicht vorzeitig versagt. Es ist stets eine gute Schmierung des Ausrücklagers 10 gewährleistet. Eine vorzeitige Alterung des Ausrücklagers 10 kann vermieden werden, die Lebensdauer desselben wird erhöht.
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Das Getriebeöl kann dem Ausrücklager 10 ausgehend vom ersten Teilraum 4 des Getriebegehäuses passiv zugeführt werden, und zwar als gesammeltes Schleuderöl. So kann vorgesehen sein, im Bereich der Eintrittsstelle der ersten oder jeder Ölleitung 23 in den Teilraum 4 der Getriebeglocke 2 eine Auffangvorrichtung für Schleuderöl vorzusehen, um dann an der jeweiligen Auffangvorrichtung gesammeltes Schleuderöl über die jeweilige erste Ölleitung 23 und den jeweiligen ersten Ölkanal 24 des Betätigungskolbens 16 dem Ausrücklager 10 zuzuführen.
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Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, wie in 1 gezeigt, das Getriebeöl ausgehend vom ersten Teilraum 4 des Getriebegehäuses dem Ausrücklager 10 über eine Ölpumpe aktiv zuzuführen. So zeigt 1 eine von einer Getriebewelle des Getriebes, insbesondere von der Getriebeeingangswelle 9, mechanisch aus angetriebene Hauptpumpe 25, über die Getriebeöl aus dem ersten Teilraum 4 der Getriebeglocke 2 dem Ausrücklager 10 der Ausrückvorrichtung 1 zugeführt werden kann.
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Dann, wenn durch Betätigung der Ausrückvorrichtung 1 die zu betätigende Anfahrkupplung geöffnet ist und die Getriebeeingangswelle 9 nicht dreht, kann über die Hauptpumpe 25 die Ölversorgung des Ausrücklagers 10 nicht aufrechterhalten werden. Hierzu kann dann vorgesehen sein, dass dann, wenn die Getriebeeingangswelle 9 stillsteht, über eine Zusatzpumpe 26, die von einem Elektromotor 27 aus angetrieben wird, die Ölversorgung für das Ausrücklager 10 aufrechtzuerhalten.
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Im Unterschied zur Verwendung einer elektromotorisch betriebenen Zusatzpumpe 26 ist es auch möglich, bei geöffneter Anfahrkupplung und demnach stillstehender Getriebeeingangswelle 9 und stillstehender Hauptpumpe 25 die Getriebeölversorgung für das Ausrücklager 10 der Ausrückvorrichtung 1 über einen nicht gezeigten Ölspeicher aufrechtzuerhalten. So kann zum Beispiel ein aus dem Stand der Technik bekannter Impulsspeicher genutzt werden, um dann, wenn über die Hauptpumpe 25 kein Getriebeöl in Richtung auf das Ausrücklager 10 gefördert werden kann, die Getriebeölversorgung für das Ausrücklager 10 aufrechtzuerhalten. Anstelle eines Impulsspeichers kann auch ein pneumatisch betriebener Speicher zum Einsatz kommen, der dann, wenn über die Hauptpumpe 25 die Getriebeölversorgung des Ausrücklagers 10 nicht aufrechterhalten werden kann, Getriebeöl in Richtung auf das Ausrücklager 10 fördert. Ferner kann ein Ölspeicher mit einem gedrosselten Abfluss genutzt werden, in welchem ständig Getriebeöl gesammelt wird, wobei der Abfluss von Getriebeöl über eine Drosselstelle desselben geringer ist als der Zufluss in denselben, sodass bei stillstehender Hauptpumpe 25 über den Speicher Getriebeöl in Richtung auf das Ausrücklager 10 gefördert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausrückvorrichtung
- 2
- Getriebeglocke
- 3
- Getriebegehäusewand
- 4
- Teilraum
- 5
- Teilrain
- 6
- Ausrückorgan
- 7
- Führungshülse/Führungsrohr
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Getriebeeingangswelle
- 10
- Ausrücklager
- 11
- Innenring
- 12
- Außenring
- 13
- Lagerkörper
- 14
- Aktuator
- 15
- Betätigungszylinder
- 16
- Betätigungskolben
- 17
- Druckraum
- 18
- Dichtung
- 19
- Dichtung
- 20
- Dichtung
- 21
- Dichtung
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Ölleitung
- 24
- Ölkanal
- 25
- Hauptpumpe
- 26
- Zusatzpumpe
- 27
- Elektromotor
- 28
- Feder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006016911 A1 [0004]
- DE 10229746 A1 [0005]
