WO2009049580A1 - Nehmerzylinder und ausrücksystem - Google Patents

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WO2009049580A1
WO2009049580A1 PCT/DE2008/001558 DE2008001558W WO2009049580A1 WO 2009049580 A1 WO2009049580 A1 WO 2009049580A1 DE 2008001558 W DE2008001558 W DE 2008001558W WO 2009049580 A1 WO2009049580 A1 WO 2009049580A1
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WO
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slave cylinder
piston
housing
pressure chamber
clutch
Prior art date
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PCT/DE2008/001558
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Scholz
Wolfgang Haas
Christof Sester
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Publication date
Application filed by Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg filed Critical Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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    • 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
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    • 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
    • F16D25/086—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 the clutch being actuated by a push rod extending coaxially through the input or output shaft
    • 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
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/24—Concentric actuation rods, e.g. actuation rods extending concentrically through a shaft

Definitions

  • the invention relates to a slave cylinder, which is designed in particular for a hydraulic system of a motor vehicle as CSC and having the features of the preambles of claims 1 and 27.
  • Concentric to the transmission input shaft arranged hydraulic slave cylinder so-called CSC, are known and in various versions already in vehicles in use. In all embodiments, it is about a axially movable within a working space, designed as an annular piston, working piston to act hydraulically with a force to actuate a clutch in order to separate them, for example. This force is transmitted to a release bearing connected to the piston, which is in contact with the plate spring tongues of the clutch.
  • the pressure chamber is located in the immediate vicinity of the release bearing.
  • the slave cylinder are arranged between the clutch and transmission, ie within the clutch bell.
  • the actuation for the clutch or at least the release bearing in operative connection with the diaphragm spring tongues into the clutch space, the associated pressure space being arranged outside the clutch.
  • the connection between the release bearing arranged in the clutch space around the transmission input shaft and the piston which is axially movable in the pressure chamber is produced via a coupling element, such as an actuating rod. This actuating rod acts, depending on the clutch used as a pull or push rod.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a slave cylinder according to the invention without a release bearing
  • Figure 3 shows a further embodiment of a slave cylinder according to the invention without release bearing in section.
  • each sectionkuppiung 20, 30 is concentrically arranged around an associated transmission input shaft 28, 29 and communicates with one of the respective part clutch 20, 30 associated release bearing 16, 17 in operative connection.
  • Each release bearing 16, 17 is hydraulically acted upon by a corresponding actuating device 1, 32 with an actuating force.
  • the actuators 1, 32 are formed of slave cylinders, which are also arranged concentrically around the associated transmission input shaft 28, 29 respectively.
  • Figure 1 shows that it is customary for reasons of adaptation to a reduction in space, at least the first part of the clutch 20 associated Ausgurlager 16 with to arrange in the clutch chamber and connected to this slave cylinder 1 in a space outside of the gap between clutch bell 60 and a gear 50 to embarrassed.
  • Figures 2 and 3 the arranged outside of the clutch bell 60 part of a slave cylinder 1 according to the invention is shown in each case as an individual part in section.
  • the same reference numerals are used for the same components.
  • the double clutch shown in Figure 1 is located between a drive unit, not shown, in particular an internal combustion engine, from which a crankshaft 40, and the transmission 50.
  • the sub-clutch 30 represents a compressed clutch and the part of clutch 20 is an impressed coupling.
  • Both partial clutches 20th , 30 are each arranged on one side of a central flywheel, which simultaneously acts as an intermediate pressure plate 33, so that the pressure plates 34, 35 of both partial clutches 20, 30 are opposite.
  • an external damper 31 is arranged between the drive unit and the dual clutch.
  • the crankshaft 40 of the internal combustion engine is fixedly connected via screw connections to an input part 36 of the damper 31.
  • the input part 36 of the damper 31 has substantially the shape of a radially extending annular disc, which forms a vibration damper cage radially outward. Radially outside a starter ring gear 23 is applied to the input part 36.
  • At least one energy storage device, in particular a spring device is at least partially accommodated in the vibration damper cage. In this spring device, an output part 37 of the damper 31 engages.
  • first clutch plate 26 On the drive side, friction linings of a first clutch disc 26 can be clamped between a pressure plate 34 operatively connected to the partial clutch 20 and the intermediate pressure plate 33.
  • This first clutch plate 26 is rotatably connected via a hub part with the first transmission input shaft 28, which is designed as a hollow shaft.
  • the first transmission input shaft 28 is rotatably arranged in the second, also designed as a hollow shaft, transmission input shaft 29.
  • a hub part of a second clutch disk 27 is non-rotatably connected to the drive-side end of the second transmission input shaft 29.
  • the first transmission input shaft 28 is traversed by a pull rod 5 when using this type of partial clutches 20, 30 so that they are in the center of both GE.
  • transmission input shafts 28, 29 stored and guided.
  • the double clutch consisting of the two partial clutches 20, 30 is actuated via concentrically about the transmission input shafts 28, 29 slave cylinder 1, 32 with the corresponding associated release bearings 16, 17. These release bearings 16, 17 in turn interact with actuating levers 24, 25 together.
  • the actuating levers 24, 25 are, on the one hand, a plate spring 24 and, on the other hand, a lever spring 25. By means of these, both pressure plates 34, 35 can be displaced in the axial direction relative to the intermediate pressure plate 33 to a limited extent.
  • the release bearing 16, 17 are hydraulically pressurized.
  • the pull rod 5 serves to actuate the release bearing 16, which is arranged on this end in the clutch space.
  • the axial actuation of the drawbar 5 via the outside of the clutch chamber arranged slave cylinder 1 of conventional design. In this way, the space between the clutch bell 60 and transmission 50 is reduced.
  • the projecting into the coupling space end of the pull rod 5 is provided with a thread, so that by means of a nut 18, the release bearing 16 can be fixed on this.
  • the release bearing 16 is connected to the plate spring 24 in operative connection.
  • the bearing inner ring of the actuating bearing 17 is designed so that it can form an operative connection with the lever spring 25.
  • the actuation of the release bearing 17 is effected by an axial movement of the bearing in the housing of the slave cylinder 32 piston, which is hydraulically acted upon by a compressive force.
  • the release bearing 17 of this slave cylinder 32 is space-optimized in alignment with the arranged in the output side clutch cover 39 fixed bearing used.
  • FIG 2 shows a slave cylinder 1 according to the invention in section.
  • a hollow cylindrical piston 6, consisting of a piston head 6b and an elongated piston shaft 6a, arranged in the interior of the pull rod 5 is mounted for actuating the release bearing 16 shown in Figure 1 and performed simultaneously.
  • the opening of the housing 4 is the transmission side is formed so that the passage of the pull rod 5 is arranged with the concentrically arranged around this, designed as an annular piston, the piston 6.
  • the outer diameter of the piston head 6b is adapted to the inner diameter of the housing 4, so that its lateral surface acts as a sliding surface 12c on the housing inner wall.
  • a sealing element 2 which is formed for example as a lip sealing ring.
  • the housing 4 is closed by a protective cap 13, which protects it from dirt.
  • the pull rod 5, which has a head 5a with a contact surface at its end, abuts with it on the end face of the piston head 6b facing away from the piston, so that this stop face forms an axial connection. tion between piston 6 and pull rod 5 manufactures, by means of which the piston 6, the hydraulic force to the pull rod 5 passes.
  • a disc-shaped sliding element 12b into which an annular magnet is integrated for determining the respective piston position, adjoins the end face of the piston head 6b.
  • a disc-shaped securing element 10 is provided between the sliding member 12b and the protective cap 13, whose diameter is chosen such that it is above it in a housing 4 inserted groove 4a can be used.
  • the already mentioned protective cap 13 is preferably made of elastic material and is pot-shaped, wherein the cylindrically configured part of the protective cap 13 is provided with up to the bottom reaching grooves 13b, so that projecting inside the circumference of the cylindrical portion segments.
  • These segments are provided in the end with inwardly directed elevations, whereby they act as snap-on segments 13a when placing the cap 13 on the housing 4, since they are first radially expanded in this process to after striking the bottom of the cap 13 to the housing 4 snap back into an inserted in this circumferential groove 4a.
  • a pressure chamber 18 is very well visible. This is sealed except by the dynamic sealing element 2 of a introduced in the region of the passage of the pull rod 5 through the housing 4 in this stationary dynamic sealing element 7a.
  • the hydraulic sealing of the slave cylinder 1 and thus the pressure chamber 18 is realized once compared to the pull rod 5 by the particular design of the piston 6 with the elongated shaft 6a, whose length should correspond to the sealing of the pressure chamber 18 at least its axial extent to over the lateral surface the shaft 6a to achieve a seal, and by the two sealing elements 2 and 7a.
  • the pressure chamber is enclosed solely by the piston 6, the sealing elements 2 and 7a and the housing 4.
  • the required hydraulic surface of the pressure chamber 18 must be as large as possible. This hydraulic surface results from the difference of the sealing surfaces of the seals 2 and 7a.
  • two sealing elements of different diameters are used for sealing the pressure chamber 18, instead of a single sealing element. Elementes, wherein the sealing element 2 is arranged or integrated with the large diameter as a moving dynamic seal on the piston, during which the sealing element 7a has a smaller diameter and is used as a stationary seal in the housing 4.
  • the sealing of the slave cylinder 1 relative to the transmission 50 or the gear chamber, in which transmission oil is under atmospheric pressure, is also realized in this embodiment by means of the seal 7a.
  • an energy store 3 a is arranged concentrically to the pull rod 5 or the shaft 6 a of the piston 6 in the pressure chamber 18.
  • This energy storage 3a which is formed in this example as a cylindrical compression spring, is supported at one end to the receptacle 11, which abuts against the shaft 6a facing end face of the piston head 6b. With the other end, it is supported on the receptacle 8, which bears against the inner contour of the housing 4.
  • a compression spring 3a and a telescopic spring could be used.
  • the energy storage 3a which is introduced directly into the pressure chamber 18, is known to be used for transmitting a force to be applied to the release bearing 16 biasing force. By this design measure the required space is considerably shortened.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a slave cylinder 1 according to the invention in section, which represents a solution for further space shortening.
  • the sealing element 7b which is also designed, for example, as a lip sealing ring, serves to increase the sealing effect with respect to the transmission 50 or gear housing.
  • annular magnet 12a for detecting the piston position is directly integrated in the piston head 6b.
  • the introduced into the pressure chamber 18 energy storage for generating the force acting on the release bearing 16 biasing force is designed as a waisted compression spring 3b, the ends of which are supported in the receptacles 11 and 8.
  • the use of a waisted compression spring 3b makes it possible to save space again by the nesting of the individual turns when they are squeezed together.
  • the formation of the waisted compression spring 3b as a telescopic spring would be conceivable.
  • the protective cap 13 of Figure 2 is replaced in this embodiment by a housing cover 15 which is inserted over its outer diameter in a circumferential groove in the housing 4 and thereby positionally positioned. A pressing out of the housing cover 15 from this groove is prevented by a disc-shaped securing element 10, which is then also inserted into the housing cover 15 in a provided in the housing 4 circumferential groove.
  • the housing cover 15 is provided with a venting device 14. This consists essentially of a mushroom-shaped stopper made of elastic material.
  • This plug 14 has a foot 14b except for a hat 14d.
  • the hat 14d With his hat 14d or its underside, which has a curvature 14c as a hat surface in the direction of the foot 14b, the hat 14d lies on the end face of the housing cover 15. Via the slots 14a, the compressed air is conveyed to the hat surface, whereby it lifts off from the end face of the housing cover 15 while the air can escape. Subsequently, the hat surface again applies to the end face of the housing cover 15 and closes it again. In this way, a self-resetting venting device 14 is provided, which simultaneously serves for dirt cover.
  • the respective piston position is in turn determined by also arranged as a non-contact sensor displacement measuring device 9 is arranged outside of the housing 4.
  • the limitation of the piston stroke is in this example in the one direction realized by the housing cover 15 and in the other direction by the design of the interior of the housing 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder und ein Ausrücksystem, der insbesondere für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeuges als CSC ausgeführt ist. Unter Beibehaltung der axialen Ausdehnung des Arbeitsraumes des im Nehmerzylinder axial bewegbaren Kolbens wird die Kraft zur Betätigung der Kupplung dadurch erhöht, indem der Druckraum mit zwei unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Dichtelementen abgedichtet wird und mindestens ein eine Vorspannung auf das mit dem Nehmerzylinder in Wirkverbindung stehende Ausrücklager erzeugender Energiespeicher im Druckraum des Nehmerzylinders angeordnet ist.

Description

N ehmerzvlinder und Ausrücksvstem
Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder, der insbesondere für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeuges als CSC ausgeführt ist und die Merkmale der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 27 aufweist.
Konzentrisch zur Getriebeeingangswelle angeordnete hydraulische Nehmerzylinder, so genannte CSC, sind bekannt und in vielfältigen Ausführungen bereits in Fahrzeugen im Einsatz. Bei allen Ausführungen geht es darum, einen innerhalb eines Arbeitsraumes axial bewegbaren, als Ringkolben ausgeführten, Arbeitskolben hydraulisch mit einer Kraft zur Betätigung einer Kupplung zu beaufschlagen, um diese beispielsweise zu trennen. Diese Kraft wird auf ein mit dem Kolben verbundenes Ausrücklager übertragen, das in Kontakt mit den Tellerfederzungen der Kupplung steht.
Bei diesen Ausführungen befindet sich der Druckraum in unmittelbarer Nähe des Ausrücklagers. Die Nehmerzylinder sind dabei zwischen Kupplung und Getriebe, also innerhalb der Kupplungsglocke, angeordnet. Bei geringen Platzverhältnissen zwischen Kupplung und Getriebe ist es weiterhin bekannt, die Betätigung für die Kupplung oder zumindest das mit den Tellerfederzungen in Wirkverbindung stehende Ausrücklager, mit in den Kupplungsraum zu integrieren, wobei der zugehörige Druckraum außerhalb der Kupplung angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem im Kupplungsraum um die Getriebeeingangswelle angeordneten Ausrücklager und dem im Druckraum axial bewegbaren Kolben, wird über ein Koppelelement, wie beispielsweise eine Betätigungsstange, hergestellt. Diese Betätigungsstange fungiert dabei, je nach eingesetzter Kupplung, als Zug- oder Druckstange.
Zur Erzeugung der zur Kupplungsbetätigung erforderlichen Kraft ist einerseits eine entsprechend große hydraulische Fläche erforderlich, von der die Größe des Druckraumes abhängig ist. Andererseits ist die Abdichtung des Druckraumes zu dessen Umgebung von großer Bedeutung.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Nehmerzylinder der oben genannten Art zur Betätigung einer Kupplung zu schaffen, mit dem unter Beibehaltung der axialen Ausdehnung des Arbeitsraumes, die Betätigungskraft erhöht wird. Diese Aufgabe wird mit einem Nehmerzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Doppelkupplung, mit Betätigungsvorrichtungen für jede Teilkupplung, wobei eine der Betätigungsvorrichtungen außerhalb der Kupplungsglocke ist,
Figur 2 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders ohne Ausrücklager,
Figur 3 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders ohne Ausrücklager im Schnitt.
In Figur 1 ist ein Teil eines mit einer Doppelkupplung ausgeführten Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges mit einem außerhalb der Kupplungsglocke 60 angeordneten, als CSC ausgebildeten, erfindungsgemäßen Nehmerzylinder 1 im Halbschnitt dargestellt, wobei die Doppelkupplung aus zwei Teilkupplungen, also einer ersten Teilkupplung 20 und einer zweiten Teilkupplung 30 gebildet wird. Jede Teilkuppiung 20, 30 ist konzentrisch um eine zugehörige Getriebeeingangswelle 28, 29 angeordnet und steht mit einem der jeweiligen Teilkupplung 20, 30 zugeordneten Ausrücklager 16, 17 in Wirkverbindung. Jedes Ausrücklager 16, 17 wird hydraulisch von einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung 1 , 32 mit einer Betätigungskraft beaufschlagt. Hierbei werden die Betätigungsvorrichtungen 1 , 32 aus Nehmerzylindern gebildet, die ebenfalls jeweils konzentrisch um die zugehörige Getriebeeingangswelle 28, 29 angeordnet sind. Figur 1 zeigt, dass es aus Gründen der Anpassung an eine Bauraumverringerung üblich ist, zumindest das der ersten Teilkupplung 20 zugeordnete Ausrücklager 16 mit im Kupplungsraum anzuordnen und den mit diesem verbundenen Nehmerzylinder 1 in einen Bauraum außerhalb des Zwischenraumes zwischen Kupplungsglocke 60 und einem Getriebe 50 zu verlegen. In den Figuren 2 und 3 ist der außerhalb der Kupplungsglocke 60 angeordnete Teil eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 jeweils als Einzelteil im Schnitt dargestellt. Bei der Beschreibung der Figuren werden für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die in Figur 1 dargestellte Doppelkupplung befindet sich zwischen einer nicht dargestellten Antriebseinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, von der eine Kurbelwelle 40 ausgeht, und dem Getriebe 50. Die Teilkupplung 30 stellt dabei eine zugedrückte Kupplung und die Teilkupplung 20 eine aufgedrückte Kupplung dar. Beide Teilkupplungen 20, 30 sind jeweils auf einer Seite einer zentralen Schwungmasse angeordnet, die gleichzeitig als Zwischendruckplatte 33 fungiert, so dass sich die Druckplatten 34, 35 beider Teilkupplungen 20, 30 gegenüber stehen.
Weiterhin geht aus dieser Figur 1 hervor, dass zwischen der Antriebseinheit und der Doppelkupplung ein externer Dämpfer 31 angeordnet ist. Die Kurbelwelle 40 der Brennkraftmaschine ist über Schraubverbindungen fest mit einem Eingangsteil 36 des Dämpfers 31 verbunden. Das Eingangsteil 36 des Dämpfers 31 hat dabei im Wesentlichen die Gestalt einer sich in radialer Richtung erstreckenden Kreisringscheibe, die radial außen einen Schwingungsdämpferkäfig bildet. Radial außen ist an dem Eingangsteil 36 ein Anlasserzahnkranz 23 aufgebracht. In dem Schwingungsdämpferkäfig ist mindestens eine Energiespeichereinrichtung, insbesondere eine Federeinrichtung, zumindest teilweise aufgenommen. In diese Federeinrichtung greift ein Ausgangsteil 37 des Dämpfers 31 ein.
Mit Hilfe von Schraubverbindungen 21 , 22 sind die beiden Kupplungsdeckel 38, 39 der Teilkupplungen 20, 30 an der gemeinsamen Zwischendruckplatte 33 befestigt. Antriebsseitig sind zwischen einer mit der Teilkupplung 20 in Wirkverbindung stehenden Druckplatte 34 und der Zwischendruckplatte 33 Reibbeläge einer ersten Kupplungsscheibe 26 einklemmbar. Diese erste Kupplungsscheibe 26 ist über ein Nabenteil drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 28 verbunden, die als Hohlwelle ausgeführt ist. Die erste Getriebeeingangswelle 28 ist drehbar in der zweiten, ebenfalls als Hohlwelle ausgebildeten, Getriebeeingangswelle 29 angeordnet. Ein Nabenteil einer zweiten Kupplungsscheibe 27 ist drehfest mit dem antriebsseiti- gen Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 29 verbunden. An der zweiten Kupplungsscheibe 27 der Teilkupplung 30 sind radial außen Reibbeläge befestigt, die zwischen der Zwischendruckplatte 33 und der mit der Kupplung 30 in Wirkverbindung stehenden Druckplatte 35 einklemmbar. Die erste Getriebeeingangswelle 28 wird bei Verwendung dieser Art von Teilkupplungen 20, 30 von einer Zugstange 5 durchzogen, so dass diese im Zentrum beider Ge- triebeeingangswellen 28, 29 gelagert und geführt ist. Die aus den beiden Teilkupplungen 20, 30 bestehende Doppelkupplung wird über konzentrisch um die Getriebeeingangswellen 28, 29 angeordnete Nehmerzylinder 1, 32 mit den entsprechend zugehörigen Ausrücklagern 16, 17 betätigt. Diese Ausrücklager 16, 17 wirken wiederum mit Betätigungshebeln 24, 25 zusammen. Bei den Betätigungshebeln 24, 25 handelt es sich einerseits um eine Tellerfeder 24 und andererseits um eine Hebelfeder 25. Mittels dieser sind beide Druckplatten 34, 35 in axialer Richtung relativ zur Zwischendruckplatte 33 begrenzt verlagerbar. Die Ausrücklager 16, 17 werden hydraulisch mit Druck beaufschlagt. Die Zugstange 5 dient hierbei zur Betätigung des Ausrücklagers 16, das auf dieser endseitig im Kupplungsraum angeordnet ist. Die axiale Betätigung der Zugstange 5 erfolgt über den außerhalb des Kupplungsraumes angeordneten Nehmerzylinder 1 herkömmlicher Bauart. Auf diese Weise wird der Bauraum zwischen Kupplungsglocke 60 und Getriebe 50 verringert. Das in den Kupplungsraum hinein ragende Ende der Zugstange 5 ist mit einem Gewinde versehen, so dass mittels einer Mutter 18 das Ausrücklager 16 auf dieser fixiert werden kann. Über einen in radialer Richtung entsprechend ausgebildeten Fortsatz des Lageraußenringes, steht das Ausrücklager 16 mit der Tellerfeder 24 in Wirkverbindung. Im Gegensatz dazu ist in diesem Beispiel der Lagerinnenring des Betätigungslagers 17 so gestaltet, dass dieser eine Wirkverbindung mit der Hebelfeder 25 eingehen kann. Die Betätigung des Ausrücklagers 17 erfolgt durch eine axiale Bewegung des im Gehäuse des Nehmerzylinders 32 gelagerten Kolbens, der hydraulisch mit einer Druckkraft beaufschlagbar ist. Das Ausrücklager 17 dieses Nehmerzylinders 32 ist bauraumoptimiert fluchtend zu dem im abtriebsseitigen Kupplungsdeckel 39 angeordneten Festlager eingesetzt.
Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Nehmerzylinder 1 im Schnitt. Im Gehäuse 4 dieses Nehmerzylinders 1 ist ein hohlzylindrisch ausgeführter Kolben 6, bestehend aus einem Kolbenboden 6b und einem lang gezogenen Kolbenschaft 6a, angeordnet, in dessen Inneren die Zugstange 5 zur Betätigung des in Figur 1 dargestellten Ausrücklagers 16 gelagert und gleichzeitig geführt wird. Die Öffnung des Gehäuses 4 ist getriebeseitig so ausgebildet ist, dass der Durchgang der Zugstange 5 mit dem konzentrisch um diese angeordneten, als Ringkolben ausgebildeten, Kolben 6 gewährleistet ist. Der Außendurchmesser des Kolbenbodens 6b ist dabei an den Innendurchmesser des Gehäuses 4 angepasst, so dass dessen Mantelfläche als Gleitfläche 12c an der Gehäuseinnenwand fungiert. Im Bereich des Außendurchmessers ist der Kolbenboden 6b mit einem Dichtelement 2 versehen, das beispielsweise als Lippen- dichtring ausgebildet ist. Zu Kupplungsseite hin wird das Gehäuse 4 durch eine Schutzkappe 13 verschlossen, die dieses vor Schmutzeinwirkung schützt. Die Zugstange 5, die endseitig einen Kopf 5a mit einer Anlagefläche aufweist, liegt mit dieser an der dem Kolben abgewandten Stirnfläche des Kolbenbodens 6b an, so dass diese Anschlagfläche eine axiale Verbin- dung zwischen Kolben 6 und Zugstange 5 herstellt, mittels derer der Kolben 6 die hydraulische Kraft an die Zugstange 5 weitergibt. An die Stirnfläche des Kolbenbodens 6b schließt sich ein scheibenförmiges Gleitelement 12b an, in das ein ringförmiger Magnet zur Ermittlung der jeweiligen Kolbenposition integriert ist.
Aus dieser Figur, in der der Kolben 6 eine seiner beiden Endstellungen einnimmt, ist erkennbar, dass zur Begrenzung des Kolbenweges ein scheibenförmiges Sicherungselement 10 zwischen Gleitelement 12b und Schutzkappe 13 vorgesehen ist, dessen Durchmesser so gewählt ist, dass es über diesen in einer im Gehäuse 4 eingebrachten Nut 4a einsetzbar ist. Die bereits erwähnte Schutzkappe 13 besteht vorzugsweise aus elastischem Material und ist topf- förmig ausgestaltet, wobei der zylinderförmig ausgestaltete Teil der Schutzkappe 13 mit bis zu deren Boden reichenden Nuten 13b versehen ist, so dass innen am Umfang des zylinderförmigen Teils Segmente hervorstehen. Diese Segmente sind im Endbereich mit nach innen gerichteten Erhebungen versehen, wodurch sie beim Aufsetzen der Schutzkappe 13 auf das Gehäuse 4 als Schnappsegmente 13a fungieren, da sie bei diesem Vorgang zunächst radial aufgeweitet werden, um nach dem Anschlagen des Bodens der Schutzkappe 13 an das Gehäuse 4 in eine in dieses eingebrachte umlaufende Nut 4a zurückzuschnappen.
In dieser in Figur 2 gezeigten Stellung des Kolbens 6 ist ein Druckraum 18 sehr gut erkennbar. Dieser wird außer von dem dynamischen Dichtelement 2 noch von einem im Bereich des Durchlasses der Zugstange 5 durch das Gehäuse 4 in dieses eingebrachte stehende dynamische Dichtelement 7a abgedichtet. Die hydraulische Abdichtung des Nehmerzylinders 1 und damit des Druckraumes 18 wird realisiert einmal gegenüber der Zugstange 5 durch die besondere Ausgestaltung des Kolbens 6 mit dem lang gezogenen Schaft 6a, dessen Länge zur Abdichtung des Druckraumes 18 mindestens dessen axialer Ausdehnung entsprechen sollte, um über die Mantelfläche des Schaftes 6a eine Abdichtung zu erzielen, sowie durch die beiden Dichtelemente 2 und 7a. Somit wird der Druckraum allein durch den Kolben 6, den Dichtelementen 2 und 7a und dem Gehäuse 4 umschlossen.
Um eine möglichst hohe Betätigungskraft für das Ausrücklager 16 in Figur 1 mit dem Kolben 6 mit einem vorgegebenen hydraulischen Druck zu erzielen, muss die dafür benötigte hydraulische Fläche des Druckraumes 18 so groß wie möglich sein. Diese hydraulische Fläche ergibt sich aus der Differenz der Dichtflächen der Dichtungen 2 und 7a. Aus diesem Grunde werden in diesem erfindungsgemäßen Nehmerzylinder 1 zwei Dichtelemente unterschiedlichen Durchmessers zur Abdichtung des Druckraumes 18 verwendet, anstatt eines einzigen Dicht- elementes, wobei das Dichtelement 2 mit dem großen Durchmesser als bewegte dynamische Dichtung auf dem Kolben angeordnet bzw. integriert ist, während dem das Dichtelement 7a einen kleineren Durchmesser aufweist und als stehende Dichtung im Gehäuse 4 eingesetzt ist. Die Abdichtung des Nehmerzylinders 1 gegenüber dem Getriebe 50 bzw. dem Getrieberaum, in dem sich Getriebeöl unter Atmosphärendruck befindet, wird in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls mittels der Dichtung 7a realisiert.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist im Druckraum 18 ein Energiespeicher 3a konzentrisch zur Zugstange 5 bzw. dem Schaft 6a des Kolbens 6 angeordnet. Dieser Energiespeicher 3a, der in diesem Beispiels als zylindrische Druckfeder ausgebildet ist, stützt sich mit dem einen Ende an der Aufnahme 11 ab, die an der dem Schaft 6a zugewandten Stirnfläche des Kolbenbodens 6b anliegt. Mit dem anderen Ende stützt sie sich an der Aufnahme 8 ab, die an der Innenkontur des Gehäuses 4 anliegt. Anstelle einer Druckfeder 3a könnte auch eine Teleskopfeder eingesetzt werden. Der Energiespeicher 3a, der unmittelbar in den Druckraum 18 eingebracht ist, dient bekanntermaßen zur Übertragung einer auf das Ausrücklager 16 aufzubringenden Vorspannkraft. Durch diese konstruktive Maßnahme wird der erforderliche Bauraum erheblich verkürzt.
Zur Ermittlung der jeweiligen Kolbenposition innerhalb des Kolbenhubes bzw. zur Länge des Kolbenhubes dient einerseits der im Kolben 6 integrierte bzw. der an diesen angebundene Magnet 12b und andererseits eine als berührungsloser Sensor ausgebildete Wegmesseinrichtung 9. Diese ist außerhalb des Gehäuses 4 angeordnet. Vorteilhafterweise wird als Magnet 12b ein Dauermagnet eingesetzt. Allerdings ist auch eine lokale Magnetisierung des Kolbenmaterials anstelle des Magneten 12b denkbar.
Die Länge des Kolbenhubes wird in der einen Richtung durch das ringförmige Sicherungselement 10 und in der anderen Richtung durch die innere Gestaltung des Gehäuses 4 begrenzt, das zu diesem Zweck als Anschlag fungiert. Bei der Bewegung des Kolbens 6, d. h. während des Kolbenhubes, wird zwischen der Schutzkappe 13 und dem Raum bis zum Kolbenboden 6b die darin befindliche Luft komprimiert, die als Puffer wirkend, den vorgegebenen Kolbenhub verkürzt und damit den Ausrückvorgang ungünstig beeinflusst. Aus diesem Grunde übernehmen die Schnappsegmente 13a der elastischen Schutzkappe 13 gleichzeitig durch die Möglichkeit ihrer radialen Abspreizung, die Funktion einer selbst rückstellenden Entlüftungsvorrichtung. Figur 3 zeigt eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 im Schnitt, die eine Lösung zur weiteren Bauraumverkürzung darstellt. Im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten Nehmerzylinder 1 , sind bei diesem, zwei sich gegenüber angeordnet, stehende dynamische Dichtelemente 7a und 7b im Gehäuse 4 eingesetzt. Dabei dient das beispielsweise ebenfalls als Lippendichtring ausgebildete Dichtelement 7b zur Erhöhung der Dichtwirkung gegenüber dem Getriebe 50 bzw. Getrieberaum.
Wie aus Figur 3 hervorgeht, ist in den Kolbenboden 6b ein ringförmiger Magnet 12a zur Erfassung der Kolbenposition direkt integriert. Ein weiterer Unterschied zur Figur 2 besteht darin, dass der in den Druckraum 18 eingebrachte Energiespeicher zur Erzeugung der auf das Ausrücklager 16 wirkenden Vorspannkraft als taillierte Druckfeder 3b ausgeführt ist, deren Enden sich in den Aufnahmen 11 und 8 abstützen. Die Verwendung einer taillierten Druckfeder 3b macht es möglich, durch die Ineinanderschachtelung der einzelnen Windungen bei deren Zusammendrücken nochmals Bauraum einzusparen. Auch hier wäre, gemäß Figur 2, die Ausbildung der taillierten Druckfeder 3b als Teleskopfeder denkbar. Die Schutzkappe 13 aus Figur 2 wird in diesem Ausführungsbeispiel ersetzt durch einen Gehäusedeckel 15, der über seinen Außendurchmesser in eine umlaufende Nut im Gehäuse 4 eingesetzt und dadurch lagepositioniert ist. Ein Herausdrücken des Gehäusedeckels 15 aus dieser Nut wird durch ein scheibenförmiges Sicherungselement 10 verhindert, das anschließend an den Gehäusedeckel 15 ebenfalls in eine im Gehäuse 4 vorgesehene umlaufende Nut eingesetzt ist. Zur Entlüftung der zwischen Gehäusedeckel 15 und dem Kolbenboden 6b befindlichen komprimierten Luft, ist der Gehäusedeckel 15 mit einer Entlüftungsvorrichtung 14 zu versehen. Dieser besteht im Wesentlichen aus einem pilzförmig ausgebildeten Stopfen aus elastischem Material. Dieser Stopfen 14 weist außer einem Hut 14d einen Fuß 14b auf. Mit seinem Hut 14d bzw. seiner Unterseite, die als Hutfläche in Richtung Fuß 14b eine Wölbung 14c aufweist, liegt der Hut 14d auf der Stirnfläche des Gehäusedeckels 15 auf. Über die Schlitze 14a wird die komprimierte Luft an die Hutfläche befördert, wodurch diese sich von der Stirnfläche des Gehäusedeckels 15 abhebt und dabei die Luft entweichen kann. Anschließend legt sich die Hutfläche wieder an die Stirnfläche des Gehäusedeckels 15 an und verschließt diesen wieder. Auf diese Weise wird eine selbstrückstellende Entlüftungsvorrichtung 14 geschaffen, die gleichzeitig zur Schmutzabdeckung dient.
Die jeweilige Kolbenposition wird wiederum dadurch ermittelt, indem ebenfalls eine als berührungsloser Sensor ausgebildete Wegmesseinrichtung 9 außerhalb des Gehäuses 4 angeordnet ist. Die Begrenzung des Kolbenhubes wird in diesem Beispiel in der einen Richtung durch den Gehäusedeckel 15 und in der anderen Richtung durch die Gestaltung des Innenraumes des Gehäuses 4 realisiert.
Bezugszeichenliste
Nehmerzylinder / Betätigungsvorrichtung
Dichtelement a Energiespeicher b Energiespeicher
Gehäuse a Nut
Zugstange a Kopf der Zugstange
Kolben a Kolbenstange b Kolbenboden a Dichtelement b Dichtelement
Aufnahme
Wegmesseinrichtung/Sensor 0 Sicherungselement 1 Aufnahme 2a Magnet/magnetischer Bereich 2b Gleitelement mit Magnet 2c Gleitfläche 3 Schutzkappe 3a Schnappsegment 3b Nut 4 Entlüftungsvorrichtung/Stopfen 4a Nut 4b Fuß 4c Wölbung 4d Hut 5 Gehäusedeckel 6 Betätigungslager / Ausrücklager für erste Kupplung7 Betätigungslager / Ausrücklager für zweite Kupplung8 Druckraum erste Teilkupplung (gezogne Kupplung) Schraubverbindung Schraubverbindung Anlasserzahnkranz Tellerfeder/Betätigungshebel Tellerfeder/Betätigungshebel erste Kupplungsscheibe zweite Kupplungsscheibe erste Getriebeeingangswelle zweite Getriebeeingangswelle zweite Teilkupplung (gedrückte Kupplung) Dämpfungseinrichtung Nehmerzylinder / Betätigungsvorrichtung zentrale Schwungmasse / Zwischendruckplatte Druckplatte Druckplatte Eingangsteil Ausgangsteil Kupplungsdeckel Kupplungsdeckel Kurbelwelle Getriebe Kupplungsglocke

Claims

Patentansprüche
1. Nehmerzylinder (1 ), der insbesondere für ein hydraulische System eines Kraftfahrzeuges als CSC ausgeführt ist, mit einem Gehäuse (4), in dem ein hohlzylindrischer Kolben (6) innerhalb eines Druckraumes (18) zwischen zwei Endstellungen axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der Druckraum 18 durch ein Dichtelement abgedichtet wird und der Kolben (6) über eine durch seinen Innenraum hindurch führende Betätigungsstange (5) mit einem Ausrücklager (16) in Wirkverbindung steht, das mittels mindestens eines Energiespeichers (3a, 3b) eine Vorspannung erhält, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (18) mit zwei unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Dichtelementen (2, 7a) abgedichtet wird und der mindestens eine Energiespeicher (3a, 3b) im Druckraum (18) angeordnet ist.
2. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (3a, 3b) von einer Druckfeder gebildet wird.
3. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (3a) als zylindrische Druckfeder ausgeführt ist, deren Endwindungen sich in Aufnahmen (8, 11) abstützen.
4. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (3b) als taillierte Druckfeder ausgebildet ist, deren Endwindungen sich in Aufnahmen (8, 11) abstützen.
5. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kolben (6) aus einem Kolbenboden (6b) mit einem sich an diesen anschließenden Kolbenschaft (6a) zusammensetzt.
6. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenboden (6b) mit mindestens einem dynamischen Dichtelement (2) versehen ist.
7. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Kolbens (6) mindestens so lang ist, wie die axiale Ausdehnung des Druckraumes (18).
8. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenschaft (6a) den Druckraum (18) zur Betätigungsstange (5) hin abdichtet.
9. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Dichtelement (7b) im Gehäuse (4) eingesetzt ist.
10. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsstange (5) als Zug- oder Druckstange ausgebildet ist.
11. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Kolbenbodens (6b) als Gleitfläche ausgeführt ist.
12. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Position bzw. Hublänge mittels einer Wegmesseinrichtung (9) ermittelbar ist.
13. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kolbenboden ein magnetischer oder magnetisierbarer Bereich integriert ist.
14. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) mit magnetischen oder magnetisierbaren Bereich (12a) in Verbindung steht.
15. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische oder magnetisierte Bereich (12a) mit der Wegmesseinrichtung (9) in Wirkverbindung steht.
16. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinrichtung (9) aus einem berührungslosen Sensor besteht.
17. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) mittels einer elastischen, topfförmigen Schutzkappe (13) oder einem Gehäusedeckel (15) abgedichtet wird.
18. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung von Segmenten am Innenumfang der zylindrische Bereich der topfförmigen Schutzkappe (13) in axialer Richtung über den Umfang verteilt mit Nuten (13b) versehen ist.
19. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente zur Bildung von Schnappsegmenten (13a) nach innen hakenförmig ausgebildet sind.
20. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schnappsegmente (13a) mit einer in das Gehäuse 4 eingebrachten Nut (4a) korrespondieren.
21. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) mit einer Entlüftungsvorrichtung (14) versehen ist.
22. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 18 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvorrichtung (14) in die Schutzkappe (13) oder den Gehäusedeckel (15) eingebracht ist.
23. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvorrichtung (14) aus einem Stopfen gebildet wird, der sich aus einem Hut (14a) mit sich daran anschließendem Fuß (14b) zusammensetzt.
24. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Fuß (14b) des Stopfens (14) angrenzende Stirnfläche eine zu diesem gerichtete Wölbung (14c) aufweist.
25. * Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvorrichtung (14) aus einem elastischen Material besteht.
26. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (3a, 3b) als Teleskopfeder ausgeführt ist.
27. Ausrücksystem mit einem hydraulischen Druckspeicher und einem ein Ausrücklager (16, 17) betätigender Nehmerzylinder (1, 32), die über eine Druckleitung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Nehmerzylinder (1) mindestens ein Merkmal aus den vorangegangenen Ansprüchen 1 bis 27 aufweist.
28. Ausrücksystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung mindestens eines Ausrücklagers (16; 17) durch mindestens eine Getriebeeingangswelle hindurch (28, 29) erfolgt.
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