DE102011106460A1

DE102011106460A1 - Nehmerzylinder

Info

Publication number: DE102011106460A1
Application number: DE102011106460A
Authority: DE
Inventors: Philippe Wagner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-10

Abstract

Es wird ein Nehmerzylinder, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges angegeben, der ein Nehmerzylindergehäuse umfasst, das eine Längsbohrung zur Aufnahme einer Getriebeeingangswelle aufweist und einen konzentrisch zu Längsbohrung angeordneten Druckraum ausbildet, in dem ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, der an seinem vom Druckraum abgewandten Ende ein dort angeordnetes Ausrücklager betätigt. Der Ringkolben ist über eine Vorlastfeder gegenüber den Nehmerzylindergehäuse vorgespannt, die in radialer Richtung zwischen dem Ringkolben und einer die Längsbohrung begrenzenden Innenwand des Nehmerzylindergehäuses und in axialer Richtung oberhalb des Druckraums angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Nehmerrylindergehäuse, das konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
Ein derartiger Nehmerzylinder wird auch als CSC (Concentric Slave Cylinder) bezeichnet, und ist an sich, beispielsweise aus der DE 203 80 270 U1 , bekannt. Der Nehmerzylinder umfasst einen Ringkolben, der üblicherweise als Spritzgussbauteil aus Kunststoff hergestellt wird.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Nehmerzylindern ist die Vorlastfeder des CSC an der Außenseite des Druckraumes eingebaut. Diese wird am Gehäuse und am Lager auf einem Federhaltering zentriert. Durch den Federhaltering am Lager benötigt die Feder radial mehr Bauraum wegen der Verschiebung des Lagers. Hinzu muss häufig zusätzlich noch Außen ein Schmutzkragen hinzugefügt werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Nehmerzylinder anzugeben, der einen geringeren radialen Bauraum benötigt.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Die Aufgabe wird mit einem Nehmerzylinder, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges gelöst, der ein Nehmerzylindergehäuse umfasst, das eine Längsbohrung zur Aufnahme einer Getriebeeingangswelle aufweist und einen konzentrisch zu Längsbohrung angeordneten Druckraum ausbildet, in dem ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist. Der Ringkolben betätigt an seinem vom Druckraum abgewandten Ende ein dort angeordnetes Ausrücklager. Der Ringkolben ist über eine Vorlastfeder gegenüber dem Nehmerzylindergehäuse vorgespannt. Die Vorlastfeder ist in radialer Richtung zwischen dem Ringkolben und einer die Längsbohrung begrenzenden Innenwand des Nehmerzylindergehäuses angeordnet. In axialer Richtung ist die Vorlastfeder oberhalb des Druckraums angeordnet.
Vorzugsweise ist der Druckraum als Nut in dem Nehmerzylindergehäuse ausgebildet. In die Nut taucht das dem Druckraum zugewandte Ende des Ringkolbens ein. Das dem Druckraum zugewandte Ende des Ringkolbens ist immer innerhalb des Druckraumes angeordnet und bewegt sich in axialer Richtung auf und ab.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlastfeder an ihrem dem Druckraum zugewandten Ende an einem Hinterschnitt der Innenwand des Nehmerzylindergehäuses abgestützt ist. Als Hinterschnitt ist eine sich radial an der Außenseite, also der der Längsbohrung abgewandte Seite der Innenwand, angeordnete Verjüngung der Innenwand in axialer Richtung zu verstehen, die sich vorzugsweise bis zu dem Ausrücklager zugewandten Ende des Nehmerzylindergehäuses erstreckt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlastfeder an ihrem dem Ausrücklager zugewandten Ende an einem Vorsprung des Ringkolbens abgestützt ist. Der Vorsprung ist radial in Richtung der Innenwand des Nehmerzylindergehäuses gerichtet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung des Ringkolbens an dem die Vorlastfeder abgestützt ist unterhalb des Ausrücklagers angeordnet. Die Abstützstelle der Vorlastfeder an dem Vorsprung des Ringkolbens ist unterhalb des Bereichs angeordnet, der in axialer Richtung durch die Abmessungen des Ausrücklagers definiert ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung des Ringkolbens an dem die Vorlastfeder abgestützt ist im Bereich des Ausrücklagers angeordnet. Die Abstützstelle der Vorlastfeder an dem Vorsprung des Ringkolbens ist in dem Bereich angeordnet, der in axialer Richtung durch die Abmessungen des Ausrücklagers definiert ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Nehmerzylindergehäuses im Bereich der Vorlastfeder als metallische Hülse ausgeführt ist. Das Nehmerzylindergehäuse ist an die Hülse angespritzt. Das Nehmerzylindergehäuse, vorzugsweise das mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellte Nehmerzylindergehäuse, wird an die metallische Hülse während des Spritzgussverfahrens angespritzt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben an seinem dem Druckraum zugewandten Ende in dem Druckraum zentriert ist. An seinem der Druckraum abgewandten Ende ist der Ringkolben an dem Hinterschnitt der Innenwand des Nehmerzylindergehäuses zentriert.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben an seinem dem Druckraum zugewandten Ende mit einer Dichtung versehen ist. Die Dichtung wird vom Innendruck im Druckraum axial beaufschlagt und fest gegen die Stirnfläche des Ringkolbens gedrückt.
Die Dichtung ist vorzugsweise an dem Ende des Ringkolbens befestigt. Besonders bevorzugt weist die Dichtung eine Armierung, beispielsweise in Form einer mechanischen festen Befestigungsaufnahme aus, an der die Dichtung angebracht ist.
Bei dem zuvor beschriebenen Nehmerzylinder wird durch die Verlagerung des Druckraumes nach außen erreicht, dass radial weniger Bauraum bei gleicher Druckfläche benötigt wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Vorlastfeder wird erreicht, dass diese nicht am Ausrücklager zentriert wird, weshalb sie sich in radialer Richtung nicht verschieben kann. Dadurch kann die Wandstärke im Bereich der Außenwand des Nehmerzylindergehäuses reduziert werden, wodurch radial weniger Bauraum benötigt wird. Des Weiteren kann die Innenwandstärke des Gehäuses, an dem die Vorlastfeder zentriert ist reduziert werden, da diese nicht direkt mit Druck beaufschlagt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders mit einer Abstützung der Vorlastfeder im Bereich des Ausrücklagers,
2 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Nehmerzylinders mit einer metallischen Hülse im Bereich der Vorlastfeder, und
3 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Nehmerzylinders mit einer Abstützung der Vorlastfeder unterhalb des Ausrücklagers.
In 1 ist eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 mit einer Abstützung der Vorlastfeder 5 im Bereich des Ausrücklagers 4 dargestellt. Der in 1 dargestellte Nehmerzylinder 1 weist ein Nehmerzylindergehäuse 2 auf, an dem eine in der Zeichnung nicht ersichtliche Öffnung vorgesehen ist, über die ein Druckfluid in einen Druckraum 22 eingebracht wird.
Der Druckraum 22 ist dabei konzentrisch zu einer Längsbohrung 21 vorgesehen, die der Aufnahme einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle dient. Der Druckraum 22 ist radial durch die Innenwand 23 des Nehmerzylindergehäuses 2 und eine Druckraumaußenwand 24 begrenzt. Der Druckraum 22 ist nach unten hin, d. h. an der dem Ausrücklager 4 abgewandten Seite, abgeschlossen und nach oben offen.
Der erfindungsgemäße Nehmerzylinder 1 kann auch als Zentralausrücker bezeichnet werden.
Im Bereich einer nicht dargestellten Reibungskupplung ist ein Ausrücklager 4 angeordnet, welches in der dargestellten Ausführungsform als Schrägschulterlager ausgebildet ist. Die Vorlastfeder 5 stützt sich an ihrem dem Druckraum 22 zugewandten Ende 52, d. h. also an dem, dem Ausrücklager 4 abgewandten Ende, an einem Hinterschnitt 231 der Innenwand 23 des Nehmerzylindergehäuses 2 ab. An seinem dem Ausrücklager zugewandten Ende 51 stützt sich die Vorlastfeder 5 an einem Vorsprung 33 des Ringkolbens 3 ab.
Bei hohen Schleppmomenten kann an dem Hinterschnitt 231 der Innenwand 23 eine Nut vorgesehen werden, die den Ringkolben 3 gegen Verdrehung sichert. Die Nut ist in der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen nicht dargestellt.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Vorsprung 33 des Ringkolbens 3 innerhalb eines Bereichs angeordnet, der in axialer Richtung durch die Abmessungen des Ausrücklagers 4 definiert ist. Der Ringkolben 3 ist hierbei an seinem dem Druckraum 22 abgewandten Ende 31 an der Innenwand 23 des Nehmerzylindergehäuses 2 zentriert. An seinem dem Druckraum 22 zugewandten Ende 32 ist der Ringkolben 3 über den nutförmigen Druckraum 22 zentriert.
Das Ausrücklager 4 ist an dem Ringkolben 3 an dessen oberen, dem Druckraum 22 abgewandten Ende 31 angebracht. Die Vorlastfeder 5 beaufschlagt somit das Ausrücklager 4 über den Vorsprung 33 des Ringkolbens 3 in Richtung zur nicht dargestellten Reibungskupplung beziehungsweise zu einer dort vorgesehenen Tellerfeder mit einer definierten Federkraft.
Die in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen des Nehmerzylinders 1 zeigen diesen jeweils in einem expandierten Zustand der Vorlastfeder 5 bei dem die Reibungskupplung geöffnet ist. Soll die sich im Eingriff befindliche Reibungskupplung geöffnet werden, wird ein Druckfluid in den Druckraum 22 unter Druck eingebracht und beaufschlagt dort eine, an dem Druckraum zugewandten Ende 32 des Ringkolbens 3 angeordnete, Dichtung 7.
Diese Druckbeaufschlagung führt zur Ausbildung einer in Längsrichtung des Nehmerzylinders 1 wirkende Druckkraft, die dazu führt, dass eine Stirnseite des Ausrücklagers 4 die nicht dargestellte Tellerfeder der Reibungskupplung beaufschlagt und sich diese somit aus ihrem Reibungseingriff mit der Anpressplatte löst. Die Druckkraft wird dabei von der Dichtung 7 auf den Ringkolben 3 übertragen, der letztlich das Ausrücklager beaufschlagt.
An der Außenwand des Nehmerzylindergehäuses 2 kann des Weiteren ein zusätzlicher Schmutzkragen abgebracht sein.
In 2 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Nehmerzylinders 1 mit einer metallischen Hülse 6 im Bereich der Vorlastfeder 5 dargestellt. Die metallische Hülse 6 bildet hierbei einen Teil der Innenwand 23 des Nehmerzylindergehäuses 2. Vorzugsweise erstreckt sich die metallische Hülse 6 in axialer Richtung über wenigstens den Bereich der Innenwand 23, der von der Vorlastfeder 5 eingenommen wird und dem Bereich des Ringkolbens 3 an dem der Vorsprung 33 angeordnet ist.
Zur Herstellung wird das Nehmerzylindergehäuse 2 vorzugsweise an die metallische Hülse 6 in einem Spritzgussverfahren angespritzt.
In 3 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Nehmerzylinders 1 mit einer Abstützung der Vorlastfeder 5 unterhalb des Ausrücklagers 4 dargestellt. Der Ringkolben 3 weist in der dargestellten Ausführungsform einen größeren Bereich oberhalb des Vorsprungs 33 auf. Der Vorsprung 33, an dem die Vorlastfeder 5 abgestützt ist, ist unterhalb des Bereichs angeordnet, der in axialer Richtung durch die Abmessungen des Ausrücklagers 4 definiert ist. Bei dieser Ausführungsform weist der Ringkolben im gesamten Bereich eine im Vergleich zu den zuvor dargestellten Ausführungsformen größere Materialstärke auf und ist dadurch druckfester ausgelegt.
Bezugszeichenliste

1: Nehmerzylinder
2: Nehmerzylindergehäuse
21: Längsbohrung
22: Druckraum
23: Innenwand
24: Druckraumaußenwand
231: Hinterschnitt
3: Ringkolben
31: Druckraum abgewandtes Ende
32: Druckraum zugewandtes Ende
33: Vorsprung
4: Ausrücklager
5: Vorlastfeder
51: Ausrücklager zugewandtes Ende
52: Druckraum zugewandtes Ende
6: Metallische Hülse
7: Dichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 20380270 U1 [0002]

Claims

Nehmerzylinder, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges aufweisend, ein Nehmerzylindergehäuse (2), das eine Längsbohrung (21) zur Aufnahme einer Getriebeeingangswelle aufweist und einen konzentrisch zur Längsbohrung (21) angeordneten Druckraum (22) ausbildet, in dem ein Ringkolben (3) axial verschiebbar geführt ist, der an seinem vom Druckraum (22) abgewandten Ende (31) ein dort angeordnetes Ausrücklager (4) betätigt, wobei der Ringkolben (3) über eine Vorlastfeder (5) gegenüber den Nehmerzylindergehäuse (2) vorgespannt ist, die in radialer Richtung zwischen dem Ringkolben (3) und einer die Längsbohrung (21) begrenzenden Innenwand (23) des Nehmerzylindergehäuses (2) und in axialer Richtung oberhalb des Druckraums (22) angeordnet ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 1, bei dem die Vorlastfeder (5) an ihrem dem Druckraum (22) zugewandten Ende (52) an einem Hinterschnitt (231) der Innenwand (23) des Nehmerzylindergehäuses (2) abgestützt ist.
Nehmerzylinder nach einem der vorher stehenden Ansprüche, bei dem die Vorlastfeder (5) an ihrem dem Ausrücklager (4) zugewandten Ende (51) an einem Vorsprung (33) des Ringkolbens (3) abgestützt ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 3, bei dem der Vorsprung (33) des Ringkolbens (3), an dem die Vorlastfeder (5) abgestützt ist, unterhalb des Ausrücklagers (4) angeordnet ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 3, bei dem der Vorsprung (33) des Ringkolbens (3), an dem die Vorlastfeder (5) abgestützt ist, im Bereich des Ausrücklagers (4) angeordnet ist.
Nehmerzylinder nach einem der vorher stehenden Ansprüche, bei dem die Innenwand (23) des Nehmerzylindergehäuses (2) im Bereich der Vorlastfeder (5) als metallische Hülse (6) ausgeführt ist, wobei das Nehmerzylindergehäuse (2) an die Hülse (6) angespritzt ist.
Nehmerzylinder nach einem der vorher stehenden Ansprüche, bei dem der Ringkolben (3) an seinem dem Druckraum (22) zugewandten Ende (32) in dem Druckraum (22) zentriert ist und an seinem dem Druckraum (22) abgewandten Ende (31) an dem Hinterschnitt (231) der Innenwand (23) des Nehmerzylindergehäuses (2) zentriert ist.
Nehmerzylinder nach einem der vorher stehenden Ansprüche, bei dem der Ringkolben (3) an seinem dem Druckraum (22) zugewandten Ende (32) mit einer Dichtung (7) versehen ist.