DE102010010137A1

DE102010010137A1 - Nehmerzylinder

Info

Publication number: DE102010010137A1
Application number: DE102010010137A
Authority: DE
Inventors: Stephane Rocquet; Denis Sainton
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2030-03-05
Also published as: DE102010010137B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für Kraftfahrzeuge mit einem konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Gehäuse und einem darin beweglich angeordneten, mit einem Ausrücklager verbundenen ringförmigen Kolben, wobei das Ausrücklager mittels eines den Kolben umschließenden Energiespeichers mit Druck beaufschlagt und der Energiespeicher von einem mit wulstartigen Enden versehenen Schutzbalg umhüllt wird, dessen endseitiges Ende zwischen dem Energiespeicher und dem Gehäuse eingeklemmt bzw. mit diesem verpresst ist und dessen ausrücklagerseitiges Ende hinter einem vom Energiespeicher mit Druck beaufschlagten, mit dem Kolben und dem Ausrücklager verbundenen Kragen aufliegt. Erfindungsgemäß werden die wulstartigen Enden des Schutzbalges in Befestigungsringen aufgenommen und mit dem jeweiligen Befestigungsring verklemmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Nehmerzylinder, die Teil einer hydraulischen Strecke zur Betätigung einer Kupplung darstellen, bestehen im Wesentlichen aus einem Gehäuse mit einem darin axial beweglich angeordneten Kolben, der zur Realisierung einer Druckübertragung gegenüber dem umliegenden Gehäuse abgedichtet ist. Diese Abdichtung wird dabei einerseits durch eine am Kolben und damit bewegliche bzw. dynamische Dichtung und andererseits mit einer außerhalb des Kolbens, nämlich einer im Gehäuse angeordneten und damit statischen Dichtung realisiert. Ist dieser Nehmerzylinder konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordnet, ist der im Nehmerzylinder angeordnete Kolben für den Durchgang der Getriebeeingangswelle als Ringkolben ausgebildet. Ein derartiger Nehmerzylinder wird heutzutage aufgrund seiner zur Kupplungs- bzw. Getriebeeingangswelle konzentrischen Anordnung auch als Zentralausrücker bezeichnet.
Zur Vermeidung des Eintragens von Schmutz aus der Umgebung während der Bewegung des Kolbens bzw. zur Abdichtung des Ringkolbens sind anstelle der bisher verwendeten statischen Dichtung zum Schutz für die am Ringkolben befestigte dynamische Dichtung des Zentralausrückers unterschiedliche Lösungen bekannt.
So wird beispielsweise in der DE 697 06 529 T2 ein Schutzbalg vorgeschlagen, der bei der axialen Bewegung des Ringkolbens aufgezogen bzw. zusammengedrückt wird und dabei die Gleit- bzw. Dichtfläche zwischen Ringkolben und Führungsrohr abdichtet. Dieser mit jeweils endseitig ausgebildeten Wülsten versehene Schutzbalg umgibt die Schraubenfeder dieses Zentralausrückers. Eine vorstehende Schulter des Gehäuses dient dabei als Auflage der einen Abschlusswulst, während die andere Wulst auf einem ringförmigen metallischen Auflage- und Trägerteil angeordnet ist. Das Trägerteil ist dabei zumindest teilweise im Kunststoffkolben des Zentralausrückers verankert oder durch Einrasten an diesem angefügt.
In der DE 199 81 349 T1 wird eine als Zentralausrücker ausgebildete Ausrückvorrichtung mit hydraulischer Betätigung beschrieben, bei der die Vorspannfeder wie in obiger Lösung mit einem elastischen Schutzbalg umgeben ist. Bei diesem Schutzbalg sind ebenfalls die Enden als Wülste ausgeführt. Während die lagerseitige Wulst zwischen dem Innenring des Ausrücklagers und einem am Gehäuse vorgesehenen Kragen eingeklemmt wird, wird die hintere Wulst entweder durch Sandwichpressen oder Schaumschichtstoffpressen am Gehäuse befestigt bzw. zwischen einem Zwischenteil und einer hinteren Schulter des Gehäuses eingeklemmt.
Nachteilig an diesen Lösungen ist, dass die Montage sehr aufwendig ist nicht gewährleistet ist, dass während der Kolbenbewegung die jeweils eingeklemmte Wulst des Schutzbalges aus ihrer Position herausrutschen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylinder mit einem einfach zu montierenden Schutzbalg zu versehen, bei dem gewährleistet ist, dass die Enden seines Schutzbalges während der Kolbenbewegung ihre fixierte Position beibehalten, und damit die Lebensdauer des Nehmerzylinders verlängern.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist der Nehmerzylinder mit einem konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Gehäuse und einem darin beweglich angeordneten, mit einem Ausrücklager verbundenen ringförmigen Kolben ausgestattet. Das Ausrücklager wird dabei mittels eines den Kolben umschließenden Energiespeichers mit Druck beaufschlagt. Weiter wird bekanntermaßen zur Verhinderung des Schmutzeintrages der Energiespeicher von einem mit wulstartigen Enden versehenen Schutzbalg umhüllt. Erfindungsgemäß werden diese wulstartigen Enden des Schutzbalges in Befestigungsringen aufgenommen und mit dem jeweiligen Befestigungsring verklemmt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die jeweils letzte Windung des Energiespeichers in dem entsprechenden Befestigungsring aufgenommen, wodurch der Energiespeicher gleichzeitig lagefixiert wird.
Weiter ist es vorteilhaft, dass die Befestigungsringe mit über dem Umfang verteilt angeordneten Aufnahmesegmenten und Andrücknasen versehen sind, die zu den Aufnahmesegmenten in einer Ebene versetzt parallel angeordnet sind. Mittels dieser Aufnahmesegmente, in Verbindung mit den entsprechend angeordneten Andrücknasen, ist es möglich, eine Verklemmung der wulstartigen Enden des Schutzbalges mit den Befestigungsringen zu realisieren, in dem nach dem Einlegen der wulstartigen Enden in den jeweiligen Befestigungsring die Andrücknasen in Richtung Aufnahmesegment gedrückt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der ausrücklagerseitige Befestigungsring mit einem am Innendurchmesser angebrachten Kragen versehen, über dessen Umfang verteilt Aufnahmelaschen angeordnet sind.
Mittels dieser Aufnahmelaschen wird eine Verbindung zum Innenring des Ausrücklagers hergestellt, so dass der Schutzbalg direkt am Ausrücklager anliegt und somit ein Schmutzeintrag verhindert wird.
Für die Aufnahme der Endwindungen des Energiespeichers ist es besonders vorteilhaft, dass die Breite des jeweiligen Befestigungsringes an den Drahtdurchmesser des Energiespeichers angepasst ist.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Befestigungsringe kostengünstig aus Blech hergestellt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Nehmerzylinder im Schnitt,
2 einen in das hintere Ende eines Schutzbalgs eingelegten Befestigungsring,
3 den Befestigungsring von 2 komplettiert mit einem Schutzbalg,
4a und 4b eine vergrößerte Darstellung der Aufnahme des Schutzbalgs im Befestigungsring gemäß Einzelheit in 3, vor und nach dem Einklemmvorgang,
5 Schutzbalg mit endseitig eingelegtem Energiespeicher, wobei dieser in einem am Ausrücklager angeordneten Befestigungsring aufgenommen ist,
6 ausrücklagerseitiger Befestigungsring als Einzelteil,
7 einen mit Energiespeicher und Ausrücklager komplettierten Schutzbalg,
8a und 8b eine vergrößerte Darstellung des am ausrücklagerseitigen Befestigungsring aufgenommenen Schutzbalges gemäß 7, vor und nach dem Einklemmvorgang.
Der in 1 dargestellte Nehmerzylinder 1 besteht im Wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 10, in dessen Innern eine Führungshülse 7 eine doppelte Wand bildet. Zwischen Führungshülse 7 und Innenwand des Gehäuses 10 ist ein Kolben 9 angeordnet, der in diesem Zwischenraum axial beweglich ist. Während der Bewegung des Kolbens wird ein Druckraum 11 gebildet, der von einer endseitig am Kolben 9 angebrachte Dichtung 8 abgedichtet wird. Das andere Ende des Kolbens 9 ist mit einem Ausrücklager 4 verbunden. Dieses Ausrücklager 4 wird mittels eines vorgespannten Energiespeichers 5 mit Druck beaufschlagt. Zur Abdichtung der Lauf- bzw. Führungsfläche des ringförmigen Kolbens 9 gegen Schmutz wird dieser im Bereich der Führungsfläche mit einem Schutzbalg 6 umhüllt. Dazu weist dieser endseitig jeweils nach innen gerichtete wulstartige Verdickungen auf. Zur Erhöhung der Stabilität bei gleichzeitiger Vorkehrung zur Lagefixierung des Schutzbalges 6 werden endseitig Befestigungsringe 2 bzw. 3 in den Schutzbalg 6 eingesetzt, um dessen wulstartige Verdickungen verklemmbar aufnehmen zu können. Während der endseitige Befestigungsring 3 lediglich mit dem Schutzbalg 6 verbunden ist, wird über entsprechende Halteelemente in Form von Aufnahmelaschen 2c am ausrücklagerseitigen Befestigungsring 2 außer mit dem Energiespeicher 5 noch mit dem Innenring des Ausrücklagers 4 eine Verbindung hergestellt.
Wird der als Zentralausrücker ausgebildete Nehmerzylinder 1 mit Druck beaufschlagt, wird der Kolben 9 so weit axial bewegt, bis er seine maximale Endstellung erreicht hat. In 1 ist diese maximale Ausrückposition des Kolbens 9 und damit des Ausrücklagers 4 dargestellt.
2 zeigt den Befestigungsring 3, der für das vom Ausrücklager 4 abgewandte Ende des Schutzbalges 6 vorgesehen ist. Dieser Befestigungsring 3 besteht im Wesentlichen aus einem Grundkörper, der über seinen Umfang verteilt mit Schlitzen versehen ist. Diese Schlitze sind so angeordnet, dass jeweils zwischen benachbarten größeren Abschnitten kleinere Abschnitte, so genannte Stege, stehen bleiben. Die umfangsmäßig größeren Bereiche sind endseitig abgekröpft, so dass diese Abkröpfung parallel zur Grundfläche des Befestigungsringes 3 verläuft. Diese abgekröpften Bereiche Befestigungsringes 3 fungieren als Aufnahmesegmente 3a, während die nicht abgekröpften Stege die Funktion von Andrücknasen 3b erfüllen sollen.
3 zeigt den Schutzbalg 6 mit seinen in seinen Innenraum gerichteten, endseitigen Verdickungen. Aus dieser Darstellung ist der endseitig eingelegte Befestigungsring 3 erkennbar.
Die 4a und 4b zeigen eine vergrößerte Darstellung der Aufnahme der endseitigen Verdickung des Schutzbalges 6 im Befestigungsring 3. Hieraus ist ersichtlich, dass diese Verdickung formschlüssig am Umfang des Befestigungsrings 3 und an dessen Aufnahmesegment 3a anliegt. Während in 4a die Andrücknase 3b noch in ihrer Ausgangsstellung verharrt, ist in 4b dargestellt, dass diese durch Anpressen an die dafür vorgesehene Anschrägung an der Verdickung den Schutzbalg 6 verklemmt.
5 zeigt in einer Schnittdarstellung den Faltenbalg 6 und das Ausrücklager 4, die beide über den Energiespeicher 5 zu einer Baugruppe komplettiert sind. Hieraus ist ersichtlich, dass der Energiespeicher 5 ausrücklagerseitig mit diesem über einen Befestigungsring 2 verbunden ist. Das andere Ende des Energiespeichers 5 wird in das mit dem Befestigungsring 3 versehene Ende des Schutzbalges 6 aufgenommen. Der ausrücklagerseitige Befestigungsring 2 ist in dieser Darstellung bereits mit dem Innenring des Ausrücklagers 4 vormontiert.
6 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den ausrücklagerseitigen Befestigungsring 2 als Einzelteil. Dieser weist im Unterschied zum Befestigungsring 3 an seinem Innendurchmesser einen zylindrischen Ansatz auf, der über den Umfang verteilt mit Aufnahmelaschen 2c versehen ist, die eine Verbindung zum Innenring des Ausrücklagers 4 herstellen.
In 7 ist der mit Ausrücklager 4 und Energiespeicher 5 komplettierte Schutzbalg 6 im Schnitt dargestellt. In dieser Ansicht sind auch die Aufnahmelaschen 2c des Befestigungsrings 2 für den Innenring des Ausrücklagers 4 erkennbar. Ebenfalls sind die im Schutzbalg 6 eingefügten Befestigungsringe 2 und 3 erkennbar.
Die 8a und 8b zeigen in einer Vergrößerung die Anbindung der wulstartigen, ausrücklagerseitigen Verdickung des Schutzbalges 6 vor und nach dem Einklemmvorgang. Aus 8a ist ebenso, wie in 4a, erkennbar, dass diese Verdickung formschlüssig sowohl an der Mantelfläche als auch am Aufnahmesegment 2a des Befestigungsringes 2 anliegen. In 8a ist die Andrücknase 2b des Befestigungsringes 2 jedoch noch abgespreizt. In 8b ist diese Andrücknase 2b an die Schräge der Verdickung des Schutzbalges 6 angedrückt.
Durch diese konstruktive Ausbildung des Schutzbalges 6 wird die Montage erleichtert, in dem bereits vor der endgültigen Verbindung des Schutzbalges 6 mit dem Innenring des Ausrücklagers 4 dieser mit dem Energiespeicher 5 und dem Befestigungsring 3 zu eine vormontierte Baugruppe bilden kann. Außerdem wird mittels der Befestigungsringe 2, 3 gewährleistet, dass der Schutzbalg 6 sowohl während der axialen Bewegung des Kolbens 9 am Innenring des Ausrücklagers 4 lagefixiert ist und durch die Vorspannung des Energiespeichers 5 ebenso in axialer Ausdehnung eine der Vorspannung des Energiespeichers 5 entsprechende Lage beibehält, als auch im Ruhezustand die Endwindungen des Energiespeichers 5 und somit auch die Enden des Schutzbalges 6 ihre Lage zu ihren Bezugsbauteilen beibehalten.

1: Nehmerzylinder
2: Befestigungsring
2a: Aufnahmesegment
2b: Andrücknase
2c: Aufnahmelasche
3: Befestigungsring
3a: Aufnahmesegment
3b: Andrücknase
4: Ausrücklager
5: Energiespeicher
6: Schutzbalg
7: Führungshülse
8: Dichtung
9: Kolben
10: Gehäuse
11: Druckraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 69706529 T2 [0004]
- DE 19981349 T1 [0005]

Claims

Nehmerzylinder (1) mit einem konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Gehäuse (10) und einem darin beweglich angeordneten, mit einem Ausrücklager (4) verbundenen ringförmigen Kolben (9), wobei das Ausrücklager (4) mittels eines den Kolben (9) umschließenden Energiespeichers (5) mit Druck beaufschlagt und der Energiespeicher von einem mit wulstartigen Enden versehenen Schutzbalg (6) umhüllt wird, dessen endseitiges Ende zwischen dem Energiespeicher (5) und dem Gehäuse (2) eingeklemmt bzw. mit diesem verpresst ist und dessen ausrücklagerseitiges Ende hinter einem vom Energiespeicher (5) mit Druck beaufschlagten, mit dem Kolben (9) und dem Ausrücklager (4) verbundenen Kragen aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die wulstartigen Enden des Schutzbalges (6) in Befestigungsringen (2, 3) aufgenommen und mit dem jeweiligen Befestigungsring (2, 3) verklemmt sind.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils letzte Windung des Energiespeichers (5) in dem entsprechenden Befestigungsring (2, 3) aufgenommen wird.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsringe (2, 3) mit über dem Umfang verteilt angeordneten Aufnahmesegmenten (2a, 3a) versehen sind.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsringe (2, 3) mit über dem Umfang Andrücknasen (2b, 3b) versehen sind, die zu den Aufnahmesegmenten (2a, 3a) in einer Ebene versetzt parallel zu diesen angeordnet sind.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (2) mit einem am Innendurchmesser angebrachten Kragen versehen ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Kragen mit über seinen Umfang verteilten Aufnahmelaschen (2c) versehen ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Aufnahmelaschen (2c) mit dem Innenring des Ausrücklagers (4) in Wirkverbindung stehen.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Befestigungsringes (2, 3) an den Drahtdurchmesser des Energiespeichers (5) angepasst ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsringe (2, 3) aus Blech hergestellt sind.