DE102008016269A1

DE102008016269A1 - Betätigungskolben für eine Reibkupplung und Reibkupplung mit einem solchen Betätigungskolben

Info

Publication number: DE102008016269A1
Application number: DE102008016269A
Authority: DE
Inventors: Eckart Gold; Jens Henze
Original assignee: BorgWarner Inc; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2008-03-29
Filing date: 2008-03-29
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2028-03-30
Also published as: DE102008016269B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betätigungskolben (60) für eine Reibkupplung (2) mit einem ersten Kolbenabschnitt (64) zur Kraftaufnahme, einem daran anschließenden, rohrförmigen zweiten Kolbenabschnitt (66) zur Kraftübertragung und einem daran anschließenden dritten Kolbenabschnitt (68) zum Zusammendrücken der Reibpartner der Reibkupplung (2). Erfindungsgemäß sind an dem zweiten Kolbenabschnitt (66) mehrere in Umfangsrichtung (10, 12) voneinander beabstandete, radial hervorstehende Stützmittel (92) vorgesehen, über die der zweite Kolbenabschnitt (66) in radialer Richtung an einem anderen Kupplungsteil, wie beispielsweise einem Außenlamellenträger (18), abstützbar ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Reibkupplung (2) mit einem solchen axial verschiebbaren Betätigungskolben (60). Durch den erfindungsgemäßen Betätigungskolben (60) wird eine Taumelbewegung des Betätigungskolbens (60) auf besonders einfache Weise und besonders wirksam unterdrückt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betätigungskolben für eine Reibkupplung, wie beispielsweise eine Lamellenkupplung, mit einem ersten Kolbenabschnitt zur Kraftaufnahme, einem daran anschließenden, rohrförmigen zweiten Kolbenabschnitt zur Kraftübertragung und einem daran anschließenden dritten Kolbenabschnitt zum Zusammendrücken der Reibpartner, also beispielsweise der Reiblamellen, der Reibkupplung. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Reibkupplung mit einem solchen axial verschiebbaren Betätigungskolben.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Betätigungskolben für Reibkupplungen, wie insbesondere Lamellenkupplungen, bekannt, die im Wesentlichen dreiteilig aufgebaut sind. So beschreibt die DE 102 31 405 A1 eine Kupplungseinrichtung, die als Mehrfach-Lamellenkupplung ausgebildet ist und zwei Betätigungskolben für die beiden vorhandenen Lamellenpakete aufweist. Jeder der beiden Betätigungskolben ist in axialer Richtung verschiebbar und umfasst einen ersten Kolbenabschnitt zur Kraftaufnahme, einen daran anschließenden, rohrförmigen zweiten Kolbenabschnitt zur Kraftübertragung und einen daran anschließenden dritten Kolbenabschnitt zum Zusammendrücken des jeweiligen Lamellenpakets. Innerhalb der bekannten Kupplungseinrichtung sind ferner umlaufende Dichtungen vorgesehen, die der Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen dem Betätigungskolben einerseits und einem anderen Kupplungsteil andererseits dienen. Auf diese Weise können innerhalb der Kupplungseinrichtung weitgehend abgedichtete Druckkammern bzw. Druckausgleichskammern geschaffen werden, über die eine Betätigung des Betätigungskolbens erfolgt. So ist in einer konkreten Ausführungsform der bekannten Kupplungseinrichtung eine erste umlaufende Dichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen der Außenseite des zweiten Kolbenabschnitts und der Innenseite einer Wandung vorgesehen, die fest mit der Außenseite des zweiten Kolbenabschnitts verbunden ist. Auf diese Weise können der erste Kolbenabschnitt und die feststehende Wandung eine weitgehend abgedichtete Druckausgleichskammer für den Betätigungskolben umgeben. Darüber hinaus ist eine zweite Dichtung vorgesehen, die einen umlaufenden Spalt zwischen der Innenseite des zweiten Kolbenabschnitts und einer Wandung eines Außenlamellenträgers abdichtet, so dass der erste und zweite Kolbenabschnitt zusammen mit der Wandung des Außenlamellenträgers eine weitgehend abgedichtete Druckkammer für den Betätigungskolben umgeben.
Die in der bekannten Kupplungseinrichtung verwendeten umlaufenden Dichtungen werden jeweils von einem Gummielement gebildet, das an den Betätigungskolben oder das entsprechende Gegenstück der Kupplungseinrichtung anvulkanisiert ist. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen derartiger Dichtungen bekannt, die beispielsweise in der DE 103 27 729 A1 beschrieben sind. Diese Dichtungen bzw. Dichtungsanordnungen umfassen jeweils einen metallischen Dichtungselementhalter und ein daran anvulkanisiertes Gummielement. Um die bekannte Dichtung innerhalb der Kupplungseinrichtung zu befestigen, ist der metallische Dichtungselementhalter mit dem Betätigungskolben oder dem gegenüberliegenden anderen Kupplungsteil verschweißt. Darüber hinaus sind Dichtungen bekannt, die in Form einfacher Dichtringe ausgebildet und in entsprechende Nuten an dem Betätigungskolben oder dem Gegenstück der Kupplungseinrichtung eingelegt sind.
Die aus der DE 102 31 405 A1 und der DE 103 27 729 A1 bekannten Betätigungskolben haben sich bewährt, bringen jedoch einige Nachteile mit sich, wenn der rohrförmige zweite Kolbenabschnitt besonders lang ausgebildet ist. Derartige Betätigungskolben mit besonders langem zweiten Kolbenabschnitt und entsprechend großer Masse neigen im Betrieb der Kupplung dazu, zu kippen, d. h. deren Längsachse neigt sich gegenüber der Längsachse der anderen Kupplungsteile. Ein solches Kippen des Betätigungskolbens, das beispielsweise auf eine Unwucht zurückzuführen sein kann, führt beim Betrieb letztlich zu einer Taumelbewegung des Betätigungskolbens. Aufgrund dieser Taumelbewegung kommt es zu einer ungleichmäßigen Anlage des dritten Kolbenabschnitts an dem zugeordneten Lamellenpaket, was letztlich zu einer Momentenschwankung bei der Drehmomentübertragung führt. Darüber hinaus kann die Taumelbewegung des Betätigungskolbens zu einem nicht gewollten, undefinierten metallischen Kontakt mit einem anderen Kupplungsteil führen, was wiederum eine starke Geräuschentwicklung bedingt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Betätigungskolben für eine Reibkupplung zu schaffen, der eine gleichmäßige Drehmomentübertragung und eine geringe Geräuschentwicklung, vorzugsweise in allen axialen Positionen des Betätigungskolbens, gewährleistet. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Reibkupplung mit einem derartigen Betätigungskolben zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 23 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteil hafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Betätigungskolben für eine Reibkupplung, wie beispielsweise eine Lamellenkupplung, umfasst im Wesentlichen drei Abschnitte. So ist zunächst ein erster Kolbenabschnitt zur Kraftaufnahme vorgesehen, der beispielsweise einer Druckkammer und einer Druckausgleichskammer innerhalb der Reibkupplung zugeordnet sein kann. Somit kann eine Kraft zur Betätigung des Betätigungskolbens über den ersten Kolbenabschnitt aufgenommen werden. An den ersten Kolbenabschnitt schließt sich ein rohrförmiger zweiter Kolbenabschnitt an, der der Kraftübertragung von dem ersten Kolbenabschnitt auf einen anschließenden dritten Kolbenabschnitt dient. Der dritte Kolbenabschnitt kann beispielsweise kragenförmig an dem zweiten Kolbenabschnitt angeordnet sein und dient dem Zusammendrücken der Reibpartner der Reibkupplung. Erfindungsgemäß sind an dem zweiten Kolbenabschnitt mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, radial hervorstehende Stützmittel vorgesehen, über die der zweite Kolbenabschnitt in radialer Richtung an einem anderen Kupplungsteil, wie beispielsweise einem Abschnitt eines Lamellenträgers, abgestützt werden kann.
Dank der Stützmittel ist der zweite Kolbenabschnitt sicher in radialer Richtung an dem anderen Kupplungsteil abgestützt, so dass etwaige Taumelbewegungen des Betätigungskolbens und damit einhergehende Unwuchten, Geräuschentwicklungen und Drehmomentschwankungen sicher unterbunden werden. Während die Abstützung in radialer Richtung und die Führung in axialer Richtung bei den bekannten Betätigungskolben ausschließlich durch die Dichtungen bewirkt wird, ist der erfindungsgemäße Betätigungskolben somit auch über die speziellen Stützmittel geführt, die aufgrund ihrer Beabstandung in Umfangsrich tung keinerlei Dichtungsfunktion ausüben müssen. Somit können die Stützmittel speziell auf die axiale Führung und die radiale Abstützung des Betätigungskolbens abgestimmt sein, ohne dass diese eine weitere Funktion ausüben müssten, so dass hier eine besonders sichere Abstützung bzw. Führung erreicht werden kann. Ferner wird durch den Einsatz mehrerer in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter Stützmittel im Gegensatz zu einem zusammenhängenden einzelnen Stützmittel in Form einer Dichtung o. ä. eine Gewichtsersparnis erzielt, ohne dadurch eine sichere Abstützung des zweiten Kolbenabschnitts in radialer Richtung an dem anderen Kupplungsteil zu gefährden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens können die Stützmittel in radialer Richtung elastisch verformt werden. So können die elastischen Stützmittel beispielsweise derart ausgelegt sein, dass diese auch eine große radiale Abstandsänderung gegenüber dem anderen Kupplungsteil beim Verschieben des Betätigungskolbens in axialer Richtung ausgleichen, was die an den herkömmlichen Dichtungen vorgesehenen Dichtlippen in der Regel nicht bewirken können, zumal dabei – wenn auch nur zeitweise – deren Dichtfunktion verloren ginge. So ist insbesondere eine spezielle, nachträgliche Bearbeitung der Oberfläche des anderen Kupplungsteils, an der sich die elastischen Stützmittel abstützen, nicht erforderlich. Vielmehr kann diese Oberfläche bezogen auf die axiale Richtung auch eine von einer zylindrischen Form abweichende Form, wie beispielsweise eine konische Form, aufweisen. Dank des Einsatzes derartiger Stützmittel entfällt somit eine aufwendige Bearbeitung des anderen Kupplungsteils, wodurch die Herstellung einer Reibkupplung mit dem erfindungsgemäßen Betätigungskolben nachhaltig vereinfacht ist.
Grundsätzlich können die Stützmittel radial nach außen hervorstehen, um eine Abstützung an der Innenseite eines anderen Kupplungsteils zu ermöglichen. Um jedoch eine besonders taumelfreie Rotation des Betätigungskolbens um die Drehachse der Reibkupplung zu ermöglichen, stehen die Stützmittel in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens radial nach innen hervor, um eine Abstützung des zweiten Kolbenabschnitts in radialer Richtung an einer Außenseite des anderen Kupplungsteils zu ermöglichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens sind die Stützmittel als separate, an dem zweiten Kolbenabschnitt befestigbare Bauteile ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Stützmittel nicht einstückig mit dem zweiten Kolbenabschnitt ausgebildet sind, sondern vielmehr als separates Bauteil an dem zweiten Kolbenabschnitt angebracht sind. Während der Betätigungskolben selbst im Wesentlichen steif und unelastisch ausgebildet sein muss, können die Stützmittel bei dieser Ausführungsform der Erfindung speziell auf die ihnen zugedachte Aufgabe, nämlich die Abstützung in radialer Richtung an dem anderen Kupplungsteil, abgestimmt werden, bevor diese an dem zweiten Kolbenabschnitt des Betätigungskolbens angebracht werden. Hierdurch ist die Fertigung des Betätigungskolbens mitsamt den Stützmitteln wesentlich vereinfacht, zumal eine mögliche Nachbearbeitung des Betätigungskolbens entfällt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens können die Stützmittel form- und/oder kraftschlüssig an dem zweiten Kolbenabschnitt befestigt werden. Im Gegensatz zu den Dichtungen, die bei den bekannten Kupplungseinrichtungen zur Führung und Abstützung des Betätigungskolbens eingesetzt werden, muss bei dieser Ausführungsform demzufolge keine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Stützmittel und dem zweiten Kolbenabschnitt des Betätigungskolbens erzeugt werden, die zu einem erhöhten Fertigungsaufwand und somit zu erhöhten Kosten führen würde. Vielmehr ist eine form- und/oder kraftschlüssige Befestigung des Stützmittels an dem zweiten Kolbenabschnitt ausreichend. Dabei ist das Stützmittel vorzugsweise in der Art eines Clips ausgebildet, der sowohl eine form- als auch eine kraftschlüssige Verbindung mit dem zweiten Kolbenabschnitt ermöglicht.
Um eine besonders einfache Befestigung der Stützmittel an dem zweiten Kolbenabschnitt zu ermöglichen, sind in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens in dem zweiten Kolbenabschnitt Aussparungen vorgesehen, in denen die Stützmittel zumindest teilweise angeordnet sind. Diese Ausführungsform hat ferner den Vorteil, dass derjenige Abschnitt des Stützmittels, der in erster Linie der Befestigung desselben an dem zweiten Kolbenabschnitt dient, weitgehend innerhalb der Aussparung angeordnet werden kann, ohne in den Spalt zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt und dem anderen Kupplungsteil hinein zu ragen. Auf diese Weise kann auch dann eine effektive Abstützung in radialer Richtung erzielt werden, wenn die Stützmittel lediglich einen schmalen Spalt in radialer Richtung zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt und dem anderen Kupplungsteil überbrücken müssen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens weisen die Stützmittel jeweils einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung an dem zweiten Kolbenabschnitt und mindestens einen an dem Befestigungsabschnitt angeordneten radial hervorstehenden Verformungsabschnitt auf. Wie bereits zuvor erläutert, kann der Befestigungsabschnitt des jewei ligen Stützmittels vorteilhaft innerhalb der Aussparung in dem zweiten Kolbenabschnitt angeordnet werden, so dass dieser nicht übermäßig oder gar nicht in den Spalt zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt und dem anderen Kupplungsteil hervorsteht.
Um einerseits eine einfache und reibungslose Verschiebung des Betätigungskolbens in axialer Richtung desselben und andererseits einen einfachen Zusammenbau einer Reibkupplung mit einem solchen Betätigungskolben zu ermöglichen, ist der Verformungsabschnitt in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens langgestreckt ausgebildet und erstreckt sich in axiale Richtung des Betätigungskolbens bzw. der Reibkupplung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens weist mindestens ein Stützmittel zwei Verformungsabschnitte auf, die vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das jeweilige Stützmittel auch dann noch eine ausreichende Abstützkraft zur Unterdrückung von Taumelbewegungen des Betätigungskolbens aufbringt, wenn einer der beiden Verformungsabschnitte beschädigt ist bzw. ausfällt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens ist der Verformungsabschnitt des Stützmittels als eine an dem Befestigungsabschnitt desselben angeordnete Biegezunge ausgebildet. Bei der Ausbildung des Verformungsabschnitts als Biegezunge ist eine besonders einfache, auch nachträgliche, Einstellung der Abstützkraft derselben möglich.
Damit das Stützmittel einer besonders ausgeprägten Taumelbewegung des Betätigungskolbens entgegenwirken kann, kann der freie Endabschnitt der Biegezunge in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens in radialer Richtung an der Innen- oder Außenseite des zweiten Kolbenabschnitts abgestützt werden. So könnte die Biegezunge beispielsweise gebogen ausgebildet sein, um in den Spalt zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt und dem anderen Kupplungsteil hervorzustehen, wobei die Krümmung dann derart ausgebildet wäre, dass der freie Endabschnitt der Biegezunge wiederum in Richtung der Innen- oder Außenseite des zweiten Kolbenabschnitts verläuft. Eine Abstützung des freien Endabschnitts der Biegezunge an der Innenseite des zweiten Kolbenabschnitts kommt dann in Betracht, wenn das Stützmittel radial nach innen hervorsteht, während eine Abstützung an der Außenseite dann gewählt wird, wenn die Stützmittel radial nach außen hervorstehen.
Grundsätzlich sollten die Stützmittel gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt an dem zweiten Kolbenabschnitt angeordnet sein, um eine sichere Unterdrückung von Taumelbewegungen des Betätigungskolbens zu bewirken. Aus diesem Grunde sind der Befestigungsabschnitt und die Aussparung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens derart ausgebildet bzw. aufeinander abgestimmt, dass das Stützmittel bezogen auf die Umfangsrichtung und/oder die axiale Richtung des zweiten Kolbenabschnitts in einer festgelegten Position an dem zweiten Kolbenabschnitt befestigbar ist. Auf diese Weise soll eine exakte Positionierung der Stützmittel in Umfangsrichtung zueinander bewirkt werden. So können der Befestigungsabschnitt und die Aussparung beispielsweise derart dimensioniert sein, dass die Anbringung des Stützmittels in nur einer festgelegten Position bezogen auf die Umfangsrichtung und/oder die axiale Richtung des zweiten Kolbenabschnitts an dem zweiten Kolbenabschnitt möglich ist.
Um eine besonders sichere Befestigung des Befestigungsabschnitts des Stützmittels an dem zweiten Kolbenabschnitt zu gewährleisen, weist der Befestigungsabschnitt in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens mindestens ein Befestigungsteil mit U-förmigen Querschnitt auf, das im Einbauzustand des Stützmittels einen ersten Randabschnitt des Randes der Aussparung von innen und außen hintergreift. Dabei ist das Befestigungsteil mit dem U-förmigen Querschnitt vorzugsweise derart ausgebildet, dass der erste Randabschnitt des Randes der Aussparung klemmend von innen und außen hintergriffen wird, d. h. der erste Randabschnitt des Randes der Aussparung wird zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Querschnitts eingeklemmt, so dass ein besonders sicherer Halt des Stützmittels an dem zweiten Kolbenabschnitt gewährleistet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens sind mindestens zwei Befestigungsteile mit U-förmigen Querschnitt vorgesehen, wobei die beiden Befestigungsteile vorzugsweise in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens weist der Befestigungsabschnitt ferner eine Befestigungsstrebe auf, die einen zweiten Randabschnitt des Randes der Aussparung von außen oder innen hintergreift, der dem ersten Randabschnitt gegenüberliegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens erstreckt sich die Befestigungsstrebe ausgehend von dem mindestens einen Befestigungsteil von dem ersten Randabschnitt zu dem zweiten Randabschnitt. So kann die Befestigungsstrebe beispielsweise dazu dienen, den Befestigungsabschnitt des Stützmittels zwischen den beiden gegenüberliegenden ersten und zweiten Randabschnitten zu verklemmen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens kann der freie Endabschnitt der Biegezunge im Bereich des zweiten Randabschnitts an der Innen- oder Außenseite des zweiten Kolbenabschnitts abgestützt werden. Somit kann durch den freien Endabschnitt der Biegezunge und die Befestigungsstrebe ein Einklemmen des zweiten Randabschnitts zwischen den genannten Bestandteilen bewirkt werden, wodurch ein besonders sicherer Halt des Stützmittels an dem zweiten Kolbenabschnitt bewirkt wird.
Um eine besonders einfache Herstellung der zunächst separaten Stützmittel zu ermöglichen, ist das Stützmittel in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens einstückig, vorzugsweise als Kunststoffteil, besonders bevorzugt als Blechteil oder Gummiteil, ausgebildet. Der zuvor genannte Vorteil ist besonders stark bei einem Stützmittel ausgeprägt, das einstückig als Blechteil ausgebildet ist. So muss das entsprechende Blechteil lediglich ausgestanzt werden, um dieses anschließend im Rahmen eines Biegeprozesses in die entsprechende Form zu bringen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens weist das als Gummiteil ausgebildete Stützmittel ein Tragteil auf, das vorzugsweise aus Blech oder Kunststoff besteht, wobei das Tragteil in radialer Richtung an dem zweiten Kolbenabschnitt abstützbar ist. So kann der Befestigungsab schnitt beispielsweise in die Aussparung in dem zweiten Kolbenabschnitt eingebracht werden, bis das Tragteil in radialer Richtung an dem zweiten Kolbenabschnitt bzw. an einem oder mehreren Randabschnitten des Randes der Aussparung abgestützt ist, um das Stützmittel in dessen Einbauposition zu bringen. Die Montage wird hierdurch erleichtert. Das Gummiteil ist dabei vorzugsweise an das Tragteil anvulkanisiert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens ist an dem Betätigungskolben ferner eine Dichtung zur Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen dem Betätigungskolben und einem anderen Kupplungsteil befestigt. Somit kann eine solche Dichtung beispielsweise der Abdichtung eines dem Betätigungskolben zugeordneten Druckraums oder Druckausgleichsraums dienen. Bei dieser Ausführungsform übernimmt die Dichtung somit in erster Linie die Funktion der Abdichtung des umlaufenden Spaltes und nur noch teilweise die Funktion der radialen Abstützung oder der axialen Führung des Betätigungskolbens, zumal letztere im Wesentlichen von den speziell zu diesem Zweck ausgebildeten Stützmitteln übernommen wird.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens kann die Dichtung in radialer Richtung leichter elastisch verformt werden als das Stützmittel. Somit dienen die Stützmittel bei dieser Ausführungsform dem Schutz der Dichtung vor einer zu starken radialen Verformung, die letztlich auch zu einer Beschädigung der Dichtung führen kann.
Da die Schwingungsamplitude bei einer etwaigen Taumelbewegung des Betätigungskolbens in dem dem dritten Kolbenabschnitt zugewandten Bereich des zweiten Kolbenab schnitts am größten ist, sind die Stützmittel in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens an dem dem dritten Kolbenabschnitt zugewandten Bereich des zweiten Kolbenabschnitts angeordnet, während die Dichtung an dem dem dritten Kolbenabschnitt abgewandten Bereich des zweiten Kolbenabschnitts oder an dem ersten Kolbenabschnitt angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein weiterer Schutz der Dichtung vor Beschädigungen bewirkt, die auf eine zu starke Verformung in radialer Richtung zurückzuführen wäre.
Die erfindungsgemäße Reibkupplung weist einen axial verschiebbaren Betätigungskolben der erfindungsgemäßen Art auf. Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Reibkupplung sowie deren Ausführungsformen sei auf die vorangehend beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens verwiesen, die entsprechend gelten.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung ist ein Kupplungsteil, bei dem es sich vorzugsweise um einen Lamellenträger handelt, vorgesehen, wobei der zweite Kolbenabschnitt das Kupplungsteil zumindest teilweise in radialer Richtung umgibt und in radialer Richtung über die Stützmittel an dem Kupplungsteil abgestützt ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung weist die den Stützmitteln zugewandte und an die Stützmittel angrenzende Oberfläche des Kupplungsteils bezogen auf die axiale Richtung eine von einer zylindrischen Form abweichende Form auf und ist dabei vorzugsweise in axialer Richtung konisch ausgebildet. Ein derartiger Aufbau der den Stützmitteln zugewandten und an die Stützmittel angrenzenden Oberfläche des Kupplungsteils entsteht meist bereits im Rahmen des Herstellungsprozesses des entsprechenden Kupplungsteils, wie beispielsweise im Rahmen eines Tiefziehprozesses eines Lamellenträgers. Bei der Verwendung einer herkömmlichen umlaufenden Dichtung zur Abstützung des zweiten Kolbenabschnitts an der genannten Oberfläche des Kupplungsteils würde dies dazu führen, dass eine radiale Abstützung des zweiten Kolbenabschnitts nicht mehr in allen axialen Positionen des Betätigungskolbens gewährleistet ist, zumal die radialen Abstandsänderungen zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt und dem anderen Kupplungsteil von den herkömmlichen Dichtungen nicht schnell genug oder gar nicht mehr ausgeglichen werden können, so dass deren Dichtwirkung zumindest zeitweise verloren ginge. Vielmehr wäre dann eine vorherige Nachbearbeitung bzw. Kalibrierung der den Stützmitteln zugewandten und an die Stützmittel angrenzenden Oberfläche des Kupplungsteils dahingehend erforderlich, dass diese eine zylindrische Form aufweist. Demgegenüber bewirken die elastischen Stützmittel, die keinerlei Dichtfunktion haben, in allen axialen Positionen des Betätigungskolbens eine sichere Abstützung derselben in radialer Richtung an dem anderen Kupplungsteil. Eine vorangehende Nachbearbeitung bzw. Kalibrierung der den Stützmitteln zugewandten und an die Stützmittel angrenzenden Oberfläche des anderen Kupplungsteils ist nicht erforderlich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung ist ein Kupplungsteil, vorzugsweise ein Lamellenträger, vorgesehen, wobei an dem Kupplungsteil eine Dichtung zur Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen dem Betätigungskolben und dem Kupplungsteil befestigt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung kann die Dichtung in radialer Richtung leichter elastisch verformt werden als die Stützmittel.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung ist der Betätigungskolben hydraulisch betätigbar. So kann beispielsweise innerhalb der Reibkupplung ein Druckraum vorgesehen sein, der dem ersten Kolbenabschnitt des Betätigungskolbens zugeordnet ist und in dem ein Öldruck oder ähnliches zur axialen Verschiebung des Betätigungskolbens erzeugbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung ist die Reibkupplung eine Lamellenkupplung, vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung, besonders bevorzugt eine Mehrfachlamellenkupplung, wie beispielsweise eine Doppelkupplung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine teilweise Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens in geschnittener Darstellung,
2 den Ausschnitt A von 1 in vergrößerter Darstellung,
3 eine perspektivische Darstellung des Stützmittels aus den 1 und 2 in Alleinstellung,
4 das Stützmittel von 3 im Einbauzustand,
5 den Ausschnitt A von 1 in vergrößerter Darstellung mit einer alternativen Ausführungsform des Stützmittels und
6 eine Querschnittsansicht des Stützmittels entlang der Schnittlinie B-B in 5.
1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibkupplung 2 im Querschnitt, wobei bezogen auf die Längs- bzw. Drehachse 4, um die sich die rotierbaren Teile der Reibkupplung 2 drehen, lediglich der obere Teil dargestellt ist. Die beiden axialen Richtungen der Reibkupplung 2 sind anhand der Pfeile 6 und 8 dargestellt, während die Umfangsrichtungen der Reibkupplung 2 anhand der Pfeile 10 und 12 angedeutet sind. Die Reibkupplung 2 ist als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet, wobei es sich im vorliegenden Beispiel um eine Doppelkupplung handelt.
Die Reibkupplung 2 weist eine motorseitige Eingangsnabe 14 auf, die drehfest mit einer die nicht dargestellte Eingangswelle umgebenden Hülse 16 verbunden ist. Mit der Hülse 16 ist wiederum ein Außenlamellenträger 18 drehfest verbunden. Der Außenlamellenträger 18 umfasst einen ersten Abschnitt 20, der sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt, einen auf den ersten Abschnitt 20 folgenden, im Wesentlichen rohrförmigen zweiten Abschnitt 22, der sich ausgehend von dem ersten Abschnitt 20 in axialer Richtung 6 erstreckt und eine radial nach außen weisende Oberfläche 24 aufweist, einen auf den zweiten Abschnitt 22 folgenden dritten Abschnitt 26 und einen auf den dritten Abschnitt 26 folgenden im Wesentlichen rohrförmigen Tragabschnitt 28, der sich ausgehend von dem dritten Abschnitt 26 in die axiale Richtung 8 erstreckt. Die Oberfläche 24 des zweiten Abschnitts 22 des Außenlamellenträgers 18 ist in axialer Richtung 6 bzw. 8 konisch ausgebildet, d. h. die Oberfläche 24 weist bezogen auf die axiale Richtung 6 bzw. 8 eine von einer zylindrischen Form abweichende Form auf. Diese konische Form der Oberfläche 24 ist auf den Herstellungsprozess des Außenlamellenträgers 18 zurückzuführen, der in der Regel durch einen Tiefziehvorgang hergestellt wird.
Der Tragabschnitt 28 des Außenlamellenträgers 18 ist mit einer Innenverzahnung 30 versehen. In die Innenverzahnung 30 greifen die Zähne einer Vielzahl von axial verschiebbaren Außenlamellen 32, 34 ein, die somit drehfest mit dem Außenlamellenträger 18 verbunden sind. Die Reibkupplung 2 weist ferner einen ersten Innenlamellenträger 36 und einen zweiten Innenlamellenträger 38 auf, wobei letzterer in axialer Richtung 8 neben dem ersten Innenlamellenträger 36 angeordnet ist. Beide Innenlamellenträger 36, 38 weisen an ihrem radial nach außen weisenden Ende jeweils einen Tragabschnitt 40, 42 auf, der mit einer Außenverzahnung 44 bzw. 46 versehen ist. Es ist eine Vielzahl von längsverschiebbaren Innenlamellen 48, 50 vorgesehen, wobei die Innenlamellen 48 mit der Außenverzahnung 44 und die Innenlamellen 50 mit der Außenverzahnung 46 in Eingriff sind, so dass die Innenlamellen 48, 50 drehfest mit dem jeweiligen Innenlamellenträger 36, 38 verbunden sind.
Die Außen- und Innenlamellen 32, 48 sind in axialer Richtung abwechselnd hintereinander angeordnet und bilden ein erstes Lamellenpaket 52 aus, während die Außen- und Innenlamellen 34, 50 ebenfalls in axialer Richtung abwechselnd hintereinander angeordnet sind, um ein zweites Lamellenpaket 54 auszubilden. Die beiden Lamellenpakete 52, 54 können unabhängig voneinander zusammengedrückt bzw. betätigt werden, so dass es sich bei der vorliegenden Reibkupplung 2 – wie eingangs erwähnt – um eine Mehrfach- bzw. Doppellamellenkupplung handelt. Die beiden Innenlamellenträger 36, 38 sind an ihrem radial nach innen weisenden Ende drehfest mit einer ersten bzw. zweiten Ausgangsnabe 56, 68 verbunden.
Zum Zusammendrücken des ersten Lamellenpakets 52 ist ein erster hydraulisch betätigbarer Betätigungskolben 60 vorgesehen, der in axialer Richtung 6 bzw. 8 verschiebbar innerhalb der Reibkupplung 2 angeordnet ist. Entsprechend ist ferner ein zweiter Betätigungskolben 62 zum Zusammendrücken des zweiten Lamellenpakets 54 vorgesehen, der ebenfalls hydraulisch betätigbar ist und in die axiale Richtung 6 bzw. 8 verschoben werden kann. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 lediglich der erste Betätigungskolben 60 näher beschrieben, bei dem es sich um eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens handelt.
Der Betätigungskolben 60 weist einen radial innenliegenden ersten Kolbenabschnitt 64 zur Kraftaufnahme auf. Der erste Kolbenabschnitt 64 erstreckt sich in der dargestellten Ausführungsform ausgehend von der Hülse 16 im Wesentlichen radial nach außen und ist bezogen auf die axiale Richtung 6 bzw. 8 in etwa auf der Höhe des zweiten Lamellenpakets 54 angeordnet. In radialer Richtung nach außen schließt sich ein zweiter Kolbenabschnitt 66 an den ersten Kolbenabschnitt 64 an. Der zweite Kolbenabschnitt 66 ist im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet und erstreckt sich ausgehend von dem ersten Kolbenabschnitt 64 derart weit in die axiale Richtung 6, dass der zweite Kolbenabschnitt 66 den rohrförmigen zweiten Abschnitt 22 bzw. die Oberfläche 24 des Außenlamellenträ gers 18 in radialer Richtung umgibt. Darüber hinaus steht das dem ersten Kolbenabschnitt 64 abgewandte Ende des zweiten Kolbenabschnitts 66 in axialer Richtung 6 über das erste Lamellenpaket 52 hervor. An dieses Ende des zweiten Kolbenabschnitts 66, der der Kraftübertragung dient, schließt sich ein dritter Kolbenabschnitt 68 an, der sich ausgehend von dem zweiten Kolbenabschnitt 66 wiederum radial nach außen erstreckt, so dass dieser in axialer Richtung 6 vor dem ersten Lamellenpaket 52 angeordnet ist. Somit kann der dritte Kolbenabschnitt 68 durch eine Axialverschiebung des Betätigungskolbens 60 gegen das erste Lamellenpaket 52 gedrückt werden, um die Reibpartner der Reibkupplung 2 zusammenzudrücken und somit eine Drehmomentverbindung zwischen der Eingangsnabe 14 und der ersten Ausgangsnabe 56 zu schaffen.
Um den Betätigungskolben 60 von der in 1 gezeigten Position in axialer Richtung 8 verschieben zu können, ist in axialer Richtung 6 neben dem ersten Kolbenabschnitt 64 eine Druckkammer 70 ausgebildet, die mit Hydraulik- bzw. Drucköl gefüllt werden kann. Die Druckkammer 70 wird von dem ersten Kolbenabschnitt 64, der Hülse 16 und einer an der Hülse 16 befestigten Wand 72 umgeben und kann über eine Zufuhröffnung 74 in der Hülse 16 mit Drucköl gefüllt werden. Um die Dichtigkeit der Druckkammer 70 zu gewährleisten, ist an dem ersten Kolbenabschnitt 64 eine umlaufende Dichtung 76 befestigt, die der Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen dem ersten Kolbenabschnitt 64 und der Wand 72 dient. Die Dichtung 76 umfasst dabei ein metallisches, an dem ersten Kolbenabschnitt 64 befestigtes Tragelement 78 und ein an das Tragelement 78 anvulkanisiertes Gummielement 80, das an der Wand 72 anliegt.
In axialer Richtung 8 neben dem ersten Kolbenabschnitt 64 ist ferner eine Druckausgleichskammer 82 an geordnet, die von dem ersten Kolbenabschnitt 64, der Hülse 16 und einer weiteren Wand 84 umschlossen ist. Um die Dichtigkeit der Druckausgleichskammer 82 zu gewährleisten, ist eine weitere umlaufende Dichtung 86 an der Wand 84 befestigt, die eine Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen der Wand 84 und dem ersten Kolbenabschnitt 64 bewirkt. Die Dichtung 86 wird in diesem Beispiel von einem Gummielement 88 gebildet, das an die Wand 84 anvulkanisiert ist. Um ferner ein Übertreten des Öls aus der Druckkammer 70 in die Druckausgleichskammer 82 zu verhindern, ist zwischen dem radial nach innen weisenden Teil des ersten Kolbenabschnitts 64 und der Hülse 16 ferner eine weitere umlaufende Dichtung 90 vorgesehen.
Die zuvor beschriebenen Dichtungen 76, 86, 90 dienen in erster Linie der Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen dem Betätigungskolben und einem anderen Kupplungsteil. Darüber hinaus dienen die umlaufenden Dichtungen 76, 86, 90 zu einem kleinen Teil auch der radialen Abstützung bzw. der axialen Führung des Betätigungskolbens 60 an dem anderen Kupplungsteil. Allerdings können derartige Dichtungen 76, 86, 90 eine geeignete Abstützung in radialer Richtung bei starken Taumelbewegungen des Betätigungskolbens nicht oder nur unzureichend gewährleisten, so dass hier weitere Maßnahmen getroffen werden müssen, um eine Taumelbewegung des Betätigungskolbens 60 sicher und dauerhaft auszuschließen. Zu diesem Zweck wurden die nachstehend näher beschriebenen Maßnahmen gemäß der Erfindung ergriffen.
Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, die den Ausschnitt A von 1 vergrößert darstellt, sind an dem dem dritten Kolbenabschnitt 68 zugewandten Bereich des zweiten Kolbenabschnitts 66, der die Oberfläche 24 des zweiten Abschnitts 22 des Außenlamellenträgers 18 umgibt, mehrere elastische Stützmittel 92 vorgesehen. Die Stützmittel 92, von denen in 1 und 2 lediglich eines dargestellt ist, sind in Umfangsrichtung 10 bzw. 12 gleichmäßig voneinander beabstandet an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 des Betätigungskolbens 60 befestigt und stehen radial nach innen hervor. Die Stützmittel 92 bewirken dabei eine elastische Abstützung des zweiten Kolbenabschnitts 66 in radialer Richtung an der Oberfläche 24 des zweiten Abschnitts 22 des Außenlamellenträgers 18.
Die Stützmittel 92 sind als separate, an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 befestigbare bzw. befestigte Bauteile ausgebildet. Um eine einfache Befestigung der Stützmittel 92 an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 zu ermöglichen, sind in dem zweiten Kolbenabschnitt 66 Aussparungen 94 vorgesehen, in die die Stützmittel 92 zumindest teilweise eingebracht sind. Dabei sind die Stützmittel 92 in der Art eines Clips ausgebildet, so dass diese einfach form- und kraftschlüssig innerhalb der Aussparungen 94 an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 befestigt werden können.
Nachstehend wird nunmehr zunächst der Aufbau der Stützmittel 92 in der konkreten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Im vorliegenden Beispiel ist das Stützmittel 92 einstückig als Blechteil ausgebildet. Alternativ kann das Stützmittel 92 auch als Kunststoffteil ausgebildet sein, jedoch gestaltet sich die Fertigung des Stützmittels 92 als einstückiges Blechteil einfacher. Wie aus 3 ersichtlich, umfasst das Stützmittel 92 einen bezogen auf die Umfangsrichtung 10 bzw. 12 mittleren Befestigungsabschnitt 96 zur Befestigung des Stützmittels 92 an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 und zwei in Umfangsrichtung 10 und 12 seitlich an dem Befestigungsabschnitt 96 angeordnete Verformungsabschnitte 98, 100. Während der Befestigungsabschnitt 96 im Einbauzustand des Stützmittels 92 im Wesentlichen innerhalb der Aussparung 94 angeordnet ist, stehen die Verformungsabschnitte 98, 100 radial nach innen hervor, um sich an der Oberfläche 24 des Außenlamellenträgers 18 elastisch abzustützen.
Der Befestigungsabschnitt 96 weist zwei Befestigungsteile 102, 104 mit U-förmigem Querschnitt auf, die in Umfangsrichtung 10 bzw. 12 voneinander beabstandet sind und mittels derer ein erster Randabschnitt 106 der Aussparung 94 in radialer Richtung von innen und außen klemmend hintergriffen werden kann, wie dies in 2 zu sehen ist. Der Befestigungsabschnitt 96 weist ferner eine Befestigungsstrebe 108 auf, die bezogen auf die Umfangsrichtungen 10 und 12 zwischen den Befestigungsteilen 102 und 104 angeordnet ist und sich ausgehend von den genannten Befestigungsteilen 102, 104 in axialer Richtung 8 bis zu einem zweiten Randabschnitt 110 der Aussparung 94 erstreckt, der dem ersten Randabschnitt 106 gegenüberliegend angeordnet ist. Dabei ist die Befestigungsstrebe 108 an ihrem den Befestigungsteilen 102, 104 abgewandten Ende derart geformt, dass diese den zweiten Randabschnitt 110 radial von außen hintergreift, wie dies insbesondere in den 2 und 4 zu erkennen ist.
Die Verformungsabschnitte 98, 100 sind jeweils als Biegezungen 112 bzw. 114 ausgebildet. Die Biegezungen 112, 114 erstrecken sich ausgehend von ihrer Befestigung an dem Befestigungsabschnitt 96 in axiale Richtung 8 und sind parallel zueinander angeordnet. Dabei sind die Biegezungen 112, 114 derart gebogen, dass sich diese ausgehend vom Befestigungsabschnitt 96 radial nach innen erstrecken, um eine elastische Abstützung an der Oberfläche 24 des Außenlamellenträgers 18 zu bewirken. Der dem Befestigungsabschnitt 96 abgewandte freie Endabschnitt 116 bzw. 118 der Biegezungen 112 bzw. 114 ist jedoch wieder radial nach außen gebogen, so dass sich dieser in radialer Richtung von innen an dem zweiten Randabschnitt 110 abstützen kann. Auf diese Weise ist auch der zweite Randabschnitt 110 der Aussparung 94 sicher durch die Befestigungsstrebe 108 einerseits und die freien Endabschnitte 116 und 118 andererseits umgriffen, wie dies insbesondere aus 2 hervorgeht. Hierdurch ist auch im Bereich des zweiten Randabschnitts 110 eine sichere Befestigung des Stützmittels 92 an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 gewährleistet.
Wie bereits eingangs erwähnt, sollten die Stützmittel 92 in Umfangsrichtung 10 bzw. 12 gleichmäßig voneinander beabstandet sein, um eine Taumelbewegung des Betätigungskolbens 60 um die Drehachse 4 sicher ausschließen zu können. Dies setzt ferner voraus, dass sich die relative Positionierung der Stützmittel 92 in Umfangsrichtung 10 bzw. 12 zueinander während des Betriebs nicht ändert. Auch sollte das einzelne Stützmittel 92 während des Betriebs bezogen auf die axiale Richtung 6 bzw. 8 stets auf der gleichen Höhe an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 angeordnet sein. Aus diesem Grunde sind der Befestigungsabschnitt 96 und die Aussparung 94 derart ausgebildet bzw. aufeinander abgestimmt, dass das Stützmittel 92 bezogen auf die Umfangsrichtung 10 bzw. 12 und die axiale Richtung 6 bzw. 8 des zweiten Kolbenabschnitts 66 in einer festgelegten Position an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 befestigt werden kann. Bezogen auf die Umfangsrichtung 10 bzw. 12 wird dies in der vorliegenden Ausführungsform dadurch bewirkt, dass die Befestigungsteile 102, 104 derart weit voneinander beabstandet sind, dass diese seitlich an den in Umfangsrichtung 10 bzw. 12 liegenden Randabschnitten 120 bzw. 122 der Aussparung 94 abgestützt sind. Die exakte Positionierung in axialer Richtung 6 bzw. 8 wird wiederum durch die Befestigungsteile 102, 104 und die Befestigungsstrebe 108 bewirkt, die an dem ersten Randabschnitt 106 bzw. an dem zweiten Randabschnitt 110 abgestützt sind, wie dies insbesondere in den 2 und 4 zu erkennen ist.
Aufgrund der zuvor beschriebenen Ausbildung des Befestigungsabschnitts 96 und der Aussparung 94 wird somit eine exakt festgelegte Positionierung des einzelnen Stützmittels 92 in axialer Richtung 6 bzw. 8 an dem zweiten Kolbenabschnitt 66 bewirkt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass alle Stützmittel 92 bezogen auf die axiale Richtung 6 bzw. 8 auf der gleichen Höhe angeordnet sein müssen. Vielmehr können die einzelnen Stützmittel 92 in vorteilhafter Weise in axialer Richtung 6 bzw. 8 zueinander versetzt angeordnet sein, um eine noch bessere, taumelfreie Abstützung in radialer Richtung zu bewirken. So kann beispielsweise jedes zweite Stützmittel in Umfangsrichtung 10 bzw. 12 gegenüber den anderen Stützmitteln 92 in axialer Richtung 6 oder 8 versetzt angeordnet sein.
Während des Betriebs der Reibkupplung von 1 kann der Betätigungskolben 60 über die Druckkammer 70 in axialer Richtung 8 bzw. 6 verschoben werden. Dabei gleitet die Biegezunge 112 bzw. 114 in axialer Richtung 6 bzw. 8 entlang der Oberfläche 24. Trotz der konischen Ausbildung der Oberfläche 24 des Außenlamellenträgers 18, ist eine dauerhafte und sichere Abstützung des zweiten Kolbenabschnitts 66 über die Stützmittel 92 an dem Außenlamellenträger 18 gewährleistet, da die Biegezungen 112 bzw. 114 jedwede radiale Abstandsänderung zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt 66 und der Oberfläche 24 des Außenlamellenträgers 18 folgen können. Dies ist bei jedweder Form der Oberfläche 24, die von einer zylindrischen Form abweicht, gewährleistet. Durch eine umlaufende Dichtung an gleicher Stelle, die beispielsweise wie eine der Dichtungen 76, 86 und 90 ausgebildet sein kann, kann dies nicht erreicht werden, zumal diese einer radialen Abstandsänderung nicht in dem Maße folgen kann, wie dies durch die dargestellten Stützmittel 92 möglich ist. Dar über hinaus könnte eine herkömmliche Dichtung in diesem Bereich ihre Dichtwirkung verlieren, wenn die Oberfläche 24 nicht kalibriert ist bzw. eine von einer zylindrischen Form abweichende Form aufweist.
In der dargestellten Ausführungsform von 1 sind die Dichtungen 76, 86 und 90 leichter in radialer Richtung elastisch verformbar als das Stützmittel 92 bzw. als dessen Biegezungen 112, 114. Auf diese Weise wird eine Taumelbewegung des Betätigungskolbens 60 in erster Linie durch die Stützmittel 92 abgefangen und verhindert, so dass die Dichtungen 76, 86, 90 entlastet und somit vor einer Beschädigung geschützt werden. Diese weitgehende Funktionsteilung bewirkt, dass die Auslegung der Dichtungen 76, 86 und 90 einerseits und die Auslegung der Stützmittel 92 andererseits optimiert werden kann.
Die 5 und 6 zeigen eine alternative Ausführungsform der Stützmittel 92 aus den 1 bis 4 zur Verwendung in der Reibkupplung 2 von 1. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede der Stützmittel 124 gegenüber den zuvor beschriebenen Stützmitteln 92 eingegangen, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung diesbezüglich entsprechend gilt.
Das Stützmittel 124 besteht im Wesentlichen aus einem einstückigen Gummiteil 126, das an ein Tragteil 128 anvulkanisiert ist. Der Befestigungsabschnitt 96 liegt im Einbauzustand des Stützmittels 124 in der Aussparung 94 derart ein, dass dieser in der Umfangsrichtung 10 bzw. 12 an den Randabschnitten 120 bzw. 122 und in der axialen Richtung 6 bzw. 8 an dem ersten bzw. zweiten Randabschnitt 106 bzw. 110 abgestützt ist, so dass ein sicherer Halt des Stützmittels 124 innerhalb der Aussparung 94 gewährleistet ist.
Das Tragteil 128, das in dieser Ausführungsform von einem Blechteil gebildet ist, ist im Einbauzustand des Stützmittels 124 an der Innenseite des zweiten Kolbenabschnitts 66 bzw. von innen an den Randabschnitten 106, 110, 120 und 122 der Aussparung 94 radial abgestützt. Die beiden Verformungsabschnitte 98, 100 sind einstückig mit dem Befestigungsabschnitt 96 und in Form von langgestreckten Lippen 130, 132 ausgebildet, die in den Spalt zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt 66 und der Oberfläche 24 hervorstehen, um eine radiale Abstützung des zweiten Kolbenabschnitts 66 an der Oberfläche 24 des Lamellenträgers 18 zu bewirken. Wie auch die Biegezungen 112, 114 aus dem vorherigen Beispiel, erstrecken sich die Lippen 130, 132 in die axiale Richtung 6, 8 und sind parallel zueinander angeordnet. Bezüglich der Vorteile des Stützmittels 124 sei auf die vorangehend beschriebenen Vorteile des Stützmittels 92 verwiesen, die entsprechend gelten.

2: Reibkupplung
4: Drehachse
6: axiale Richtung
8: axiale Richtung
10: Umfangsrichtung
12: Umfangsrichtung
14: Eingangsnabe
16: Hülse
18: Außenlamellenträger
20: erster Abschnitt
22: zweiter Abschnitt
24: Oberfläche
26: dritter Abschnitt
28: Tragabschnitt
30: Innenverzahnung
32: Außenlamellen
34: Außenlamellen
36: erster Innenlamellenträger
38: zweiter Innenlamellenträger
40: Tragabschnitt
42: Tragabschnitt
44: Außenverzahnung
46: Außenverzahnung
48: Innenlamellen
50: Innenlamellen
52: erstes Lamellenpaket
54: zweites Lamellenpaket
56: erste Ausgangsnabe
58: zweite Ausgangsnabe
60: erster Betätigungskolben
62: zweiter Betätigungskolben
64: erster Kolbenabschnitt
66: zweiter Kolbenabschnitt
68: dritter Kolbenabschnitt
70: Druckkammer
72: Wand
74: Zufuhröffnung
76: Dichtung
78: Tragelement
80: Gummielement
82: Druckausgleichskammer
84: Wand
86: Dichtung
88: Gummielement
90: Dichtung
92: Stützmittel
94: Aussparungen
96: Befestigungsabschnitt
98: Verformungsabschnitt
100: Verformungsabschnitt
102: Befestigungsteile
104: Befestigungsteile
106: erster Randabschnitt
108: Befestigungsstrebe
110: zweiter Randabschnitt
112: Biegezunge
114: Biegezunge
116: freier Endabschnitt
118: freier Endabschnitt
120: Randabschnitt
122: Randabschnitt
124: Stützmittel
126: Gummiteil
128: Tragteil
130: Lippe
132: Lippe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10231405 A1 [0002, 0004]
- DE 10327729 A1 [0003, 0004]

Claims

Betätigungskolben (60) für eine Reibkupplung (2) mit einem ersten Kolbenabschnitt (64) zur Kraftaufnahme, einem daran anschließenden, rohrförmigen zweiten Kolbenabschnitt (66) zur Kraftübertragung und einem daran anschließenden dritten Kolbenabschnitt (68) zum Zusammendrücken der Reibpartner der Reibkupplung (2), dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Kolbenabschnitt (66) mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, radial hervorstehende Stützmittel (92, 124) vorgesehen sind, über die der zweite Kolbenabschnitt (66) in radialer Richtung an einem anderen Kupplungsteil abstützbar ist.
Betätigungskolben (60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel (92, 124) in radialer Richtung elastisch verformbar sind.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel (92, 124) radial nach innen hervorstehen.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel (92, 124) als separate, an dem zweiten Kolbenabschnitt (66) befestigbare Bauteile ausgebildet sind.
Betätigungskolben (60) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel (92, 124) form- und/oder kraftschlüssig an dem zweiten Kolbenabschnitt (66) befestigbar und vorzugsweise in der Art eines Clips ausgebildet sind.
Betätigungskolben (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwei ten Kolbenabschnitt (66) Aussparungen (94) vorgesehen sind, in denen die Stützmittel (92, 124) zumindest teilweise angeordnet sind.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel (92, 124) jeweils einen Befestigungsabschnitt (96) zur Befestigung an dem zweiten Kolbenabschnitt (66) und mindestens einen an dem Befestigungsabschnitt (96) angeordneten radial hervorstehenden Verformungsabschnitt (98, 100) aufweisen.
Betätigungskolben (60) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (98, 100) langgestreckt ausgebildet ist und sich in axiale Richtung erstreckt.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützmittel (92, 124) zwei Verformungsabschnitte (98, 100) aufweist, die vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt (98, 100) als eine an dem Befestigungsabschnitt (96) angeordnete Biegezunge (112, 114) ausgebildet ist.
Betätigungskolben (60) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Endabschnitt (116, 118) der Biegezunge (112, 114) in radialer Richtung an der Innen- oder Außenseite des zweiten Kolbenabschnitts (66) abstützbar ist.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (96) und die Aussparung (94) derart ausgebildet sind, dass das Stützmittel (92, 124) bezogen auf die Umfangsrichtung (10, 12) und/oder die axiale Richtung (6, 8) des zweiten Kolbenabschnitts (66) in einer festgelegten Position an dem zweiten Kolbenabschnitt (66) befestigbar ist.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (96) mindestens ein Befestigungsteil (102, 104) mit U-förmigem Querschnitt aufweist, das einen ersten Randabschnitt (106) des Randes der Aussparung (94) von innen und außen hintergreift, vorzugsweise klemmend hintergreift.
Betätigungskolben (60) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Befestigungsteile (102, 104) mit U-förmigem Querschnitt vorgesehen sind, die vorzugsweise in Umfangsrichtung (10, 12) nebeneinander angeordnet sind.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (96) ferner eine Befestigungsstrebe (108) aufweist, die einen zweiten Randabschnitt (110) des Randes der Aussparung (94) von außen oder innen hintergreift, der dem ersten Randabschnitt (106) gegenüberliegt.
Betätigungskolben (60) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Befestigungsstrebe (108) ausgehend von dem mindestens einen Befestigungsteil (102, 104) von dem ersten Randabschnitt (106) zu dem zweiten Randabschnitt (110) erstreckt.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Endabschnitt (116, 118) der Biegezunge (112, 114) im Bereich des zweiten Randabschnitts (110) an der Innen- oder Außenseite des zweiten Kolbenabschnitts (66) abstützbar ist.
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützmittel (92, 124) einstückig, vorzugsweise als Kunststoffteil, besonders bevorzugt als Blechteil oder Gummiteil, ausgebildet ist.
Betätigungskolben nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das als Gummiteil ausgebildete Stützmittel (124) ferner ein Tragteil (128), vorzugsweise aus Blech oder Kunststoff, aufweist, wobei das Tragteil (128) in radialer Richtung an dem zweiten Kolbenabschnitt (66) abstützbar ist.
Betätigungskolben (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Betätigungskolben (60) ferner eine Dichtung (76) zur Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen dem Betätigungskolben (60) und einem anderen Kupplungsteil (72) befestigt ist.
Betätigungskolben (60) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (76) in radialer Richtung leichter elastisch verformbar ist als das Stützmittel (92, 124).
Betätigungskolben (60) nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmit tel (92, 124) an dem dem dritten Kolbenabschnitt (68) zugewandten Bereich des zweiten Kolbenabschnitts (66) angeordnet sind, während die Dichtung (76) an dem dem dritten Kolbenabschnitt (68) abgewandten Bereich des zweiten Kolbenabschnitts (66) oder an dem ersten Kolbenabschnitt (64) angeordnet ist.
Reibkupplung (2) mit einem axial verschiebbaren Betätigungskolben (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Reibkupplung (2) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungsteil, vorzugsweise ein Lamellenträger (18), vorgesehen ist, wobei der zweite Kolbenabschnitt (66) das Kupplungsteil zumindest teilweise in radialer Richtung umgibt und in radialer Richtung über die Stützmittel (92, 124) an dem Kupplungsteil abgestützt ist.
Reibkupplung (2) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stützmitteln (92, 124) zugewandte und an die Stützmittel (92, 124) angrenzende Oberfläche (24) des Kupplungsteils bezogen auf die axiale Richtung (6, 8) eine von einer zylindrischen Form abweichende Form aufweist, vorzugsweise in axialer Richtung (6, 8) konisch ausgebildet ist.
Reibkupplung (2) nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungsteil, vorzugsweise ein Lamellenträger (18), vorgesehen ist, wobei an dem Kupplungsteil eine Dichtung (86, 90) zur Abdichtung eines umlaufenden Spaltes zwischen dem Betätigungskolben (60) und dem Kupplungsteil befestigt ist.
Reibkupplung (2) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (86, 90) in radialer Richtung leichter elastisch verformbar ist als das Stützmittel (92, 124).
Reibkupplung (2) nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (60) hydraulisch betätigbar ist.
Reibkupplung (2) nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkupplung (2) eine Lamellenkupplung, vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung, besonders bevorzugt eine Mehrfach-Lamellenkupplung ist.